JP2021153063A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のＬＥＤ素子が配置された基板を備える照明器具であって、照明器具から放出される光の色むらが抑制された照明器具を提供すること。【解決手段】照明器具１は、器具本体１０と、光源基板２１と、光源基板２１において環状に並んで配置された複数のＬＥＤ素子２２とを備える。複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれは、ＬＥＤ光源２４と波長変換材２６ａとを有し、青色光と変換後の光である黄色光とが合成されることで生成される合成光を放出する。複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれにおいて、Ａ軸方向に放出する合成光に含まれる黄色光の割合はＢ軸方向に放出する合成光に含まれる黄色光の割合よりも大きい。複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれは、複数のＬＥＤ素子２２の並び方向にＡ軸方向が直交しない姿勢で、光源基板２１に配置されている。ＬＥＤ光源２４の、Ａ軸方向の長さは、ＬＥＤ光源２４の、Ａ軸方向に直交するＢ軸方向の長さよりも長い。【選択図】図７

Description

本発明は、複数のＬＥＤ素子が配置された基板を備える照明器具に関する。

従来、照明器具の一例として、天井に設置されるシーリングライトが知られている。例えば、特許文献１には、器具本体と、器具本体に支持された基板と、基板の主面に配置された発光素子と、発光素子を覆う光源カバーと、器具本体に取り付けられ、光源カバーを覆う光拡散性を有する外郭カバーとを備えるシーリングライトが開示されている。このシーリングライトにおいて、光源カバーの外周端部の少なくとも一部は、基板を越えた位置に存在している。これにより、外郭カバーから出射する光が基板の主面よりも天井側の領域に届きやすくなる。

特開２０１７−１１２０７１号公報

上記従来のシーリングライトのように、平面視において円環状の基板に複数の発光素子を配置されている場合、中央の領域には光源が存在しないため、例えば、シーリングライトにおける中央領域の光量が、中央領域を囲む周縁領域の光量よりも小さくなる。つまり、シーリングライトを見上げた場合に、中央領域は比較的に暗い領域であり、それが故に、中央領域における発光色と、周縁領域の発光色との違いが目立つ場合がある。

本発明は、上記従来の課題を考慮し、複数のＬＥＤ素子が配置された基板を備える照明器具であって、照明器具から放出される光の色むらが抑制された照明器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る照明器具は、器具本体と、前記器具本体に取り付けられた基板と、前記基板において、環状に並んで配置された複数のＬｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ（ＬＥＤ）素子とを備え、前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれは、ＬＥＤ光源と波長変換材とを有し、前記ＬＥＤ光源が発する第一光と、前記波長変換材による前記第一光の波長の変換後の光である、前記第一光とは異なる色の第二光とが合成されることで生成される合成光を放出し、所定の方向に放出する前記合成光に含まれる第二光の割合は、他の方向に放出する前記合成光に含まれる第二光の割合よりも大きく、前記複数のＬＥＤ素子の並び方向に前記所定の方向が直交しない姿勢で、前記基板に配置されており、前記ＬＥＤ光源の、前記所定の方向の長さは、前記ＬＥＤ光源の、前記所定の方向に直交する方向の長さよりも長い。

本発明に係る照明器具によれば、複数のＬＥＤ素子が配置された基板を備え、かつ、照明器具から放出される光の色むらを抑制することができる。

実施の形態に係る照明器具の斜視図である。 実施の形態に係る照明器具の分解斜視図である。 実施の形態に係る器具本体及び発光モジュールを示す平面図である。 実施の形態に係るＬＥＤ素子の構成を示す平面図である。 実施の形態に係るＬＥＤ素子における発光色の偏りを表す模式図である。 実施の形態に係る光源基板における複数のＬＥＤ素子の配置レイアウトを示す平面図である。 実施の形態に係るＬＥＤ素子の平面視における姿勢を説明するための拡大図である。 実施の形態に係る光源カバーが備える複数のレンズ部の構成例を示す断面図である。

以下では、本発明の実施の形態に係る照明器具について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、工程、工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する場合がある。

以降、本明細書において、「前方」とは、照明器具（発光モジュール）の主たる光の出射方向であり、「後方」とは、「前方」の反対の方向である。

また、本明細書及び図面において、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、三次元直交座標系の三軸を示している。実施の形態では、ｚ軸方向を鉛直方向（上下方向）とし、ｚ軸に垂直な方向（ｘｙ平面に平行な方向）を水平方向としている。また、ｚ軸の正方向を鉛直下方としている。なお、これらの事項は、本発明に係る照明器具の使用時の姿勢を限定するものではない。

また、以下の実施の形態及び特許請求の範囲において、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が直交している、とは、当該２つの方向が完全に直交していることを意味するだけでなく、実質的に直交していること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。

（実施の形態）
［照明器具の概要］
まず、実施の形態に係る照明器具１の概要について、図１及び図２を用いて説明する。

図１は、実施の形態に係る照明器具１の斜視図である。図２は、実施の形態に係る照明器具１の分解斜視図である。

図１及び図２に示される照明器具１は、例えば、住宅などの建物の造営材に設置される。一例として、照明器具１は、建物の天井に固定されるシーリングライトであり、建物の内部の空間を照明する。具体的には、照明器具１は、天井に固定された引っ掛けシーリングボディ（図示せず）に取り付けられることによって天井に設置される。

なお、各図において、ｚ軸の負側が天井側であり、ｚ軸の正側が床側を表している。つまり、図１及び図２では、照明器具１を通常の使用時の姿勢とは上下逆の姿勢で図示している。

図１及び図２に示すように、照明器具１は、器具本体１０と、発光モジュール２０と、光源カバー３０と、カバー４０と、電源回路７０とを備える。電源回路７０は、器具本体１０に固定された回路カバー７５に収容された状態で照明器具１に備えられている。

発光モジュール２０は、電源回路７０から供給される電力によって光を発する。発光モジュール２０が発する光は、光源カバー３０及びカバー４０を透過して、照明器具１の外部に放出される。

次に、図１及び図２を参照しながら、さらに、図３〜図７を用いて、照明器具１の各構成部品について詳細に説明する。

［器具本体］
図３は、実施の形態に係る器具本体１０及び発光モジュール２０を示す平面図である。図２及び図３に示すように、器具本体１０は、発光モジュール２０を支持する部材である。器具本体１０は、前方に光を出射するように発光モジュール２０が載置される載置面１１を有し、かつ、後方に電源回路７０を保持している。

より詳細には、器具本体１０は、図２及び図３に示すように、載置面１１と、周縁部１３と、貫通孔１４とを有する。平面視（ｚ軸の正側から見た場合）における器具本体１０形状は、中央に貫通孔１４が設けられた円盤状（すなわち、円環状）である。器具本体１０において、載置面１１は、貫通孔１４を囲むように、貫通孔１４の全周に亘って円環状に設けられている。また、載置面１１を囲むように全周に亘って周縁部１３が設けられている。中央の貫通孔１４には、引掛シーリングボディに取り付けるためのアダプタ（図示せず）が挿入される。

載置面１１は、器具本体１０を天井に設置した場合における床側の主面であり、発光モジュール２０が取り付けられる面である。図２に示すように、載置面１１は、その外周に沿って環状に設けられた周縁部１３よりも前方（ｚ軸の正側）に位置している。これにより、載置面１１の反対側には、電源回路７０を収納するためのスペースが設けられている。

器具本体１０は、例えばアルミニウム板又は鋼板などの板金をプレス加工することによって作製される。器具本体１０の一方側の面（載置面１１を含む面）には、反射性を高めて光取り出し効率を向上させるために、白色塗料が塗布されていてもよく、あるいは、反射性金属材料が蒸着されていてもよい。

［カバー］
カバー４０は、透光性を有する透光カバーであり、例えば「グローブ」とも呼ばれる。図１及び図２に示すように、カバー４０は、照明器具１の外郭を構成する外郭カバーである。カバー４０は、器具本体１０の前面側に配置されることで、発光モジュール２０、及び光源カバー３０を覆っている。本実施の形態では、カバー４０は、中央が前方に突出するように形成された緩やかな曲面（光出射面）を有している。

カバー４０は、ＬＥＤ素子２２が発する光を透過させる。具体的には、カバー４０は、ＬＥＤ素子２２から発せられ、光源カバー３０を通過した光を透過させる。

カバー４０は、透光性を有する樹脂材料を用いて形成されている。カバー４０の材料は、例えば、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリ塩化ビニルなどである。

カバー４０は、光拡散性（光散乱性）を有してもよい。これにより、カバー４０に入射する光を拡散（散乱）させることができ、カバー４０の全体から略均一に光を外部に取り出すことができる。この場合、カバー４０は、例えば、乳白色であり、光拡散粒子を分散させた樹脂材料によって形成することができる。また、カバー４０の内面又は外面に乳白色の光拡散膜を形成してもよく、カバー４０に複数の光拡散ドット又は微小凹凸（シボ）を形成してもよい。

カバー４０は、器具本体１０に着脱自在に取り付けられる。取り付け方法については、特に限定されないが、例えば、カバー４０は、器具本体１０の周縁部に設けられた係止部に引っかかるようにして固定される。

［光源カバー］
光源カバー３０は、透光性を有するカバー部材である。図２及び図３に示すように、光源カバー３０は、発光モジュール２０を覆うように器具本体１０に取り付けられている。本実施の形態では、光源カバー３０は、器具本体１０の載置面１１に、ネジ（図示せず）を用いて固定されている。

光源カバー３０は、透光性を有する樹脂材料を用いて形成されている。光源カバー３０の材料は、例えば、ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＰＥＴ又はポリ塩化ビニルなどである。

光源カバー３０は、例えば、発光モジュール２０を外部の埃等の異物から保護したり、人が触れないように保護するとともに、発光モジュール２０が発した光を制御して透過させる機能を有する。

より詳細には、光源カバー３０は、複数のレンズ部３１を有する。複数のレンズ部３１は、発光モジュール２０が有する複数のＬＥＤ素子２２と一対一に対応して設けられている。レンズ部３１は、例えば、対応するＬＥＤ素子２２からの光の配光角を拡大する。すなわち、レンズ部３１は、光を発散させる機能を有する。このように、個々のＬＥＤ素子２２に対応してレンズ部３１を配置することで、例えば、複数のＬＥＤ素子２２それぞれからの光の一部を、平面視において光源が存在しない中央領域に効率よく向かわせることが可能である。複数のレンズ部３１による効果等については、図８を用いて後述する。

［電源回路］
電源回路７０は、発光モジュール２０を点灯させるための電力を生成するための電源装置である。電源回路７０は、例えば、系統電源又は蓄電池などの外部の電源から引掛シーリングボディ及びアダプタ（図示せず）を介して供給される交流電力を直流電力に変換して発光モジュール２０に供給する。

電源回路７０は、具体的には、発光モジュール２０の点灯（全点灯）及び消灯を制御する。電源回路７０は、発光モジュール２０の調光又は調色を行ってもよい。

電源回路７０は、例えば、回路基板と、回路基板に実装された複数の回路素子とを有している。複数の回路素子のそれぞれは、例えば、整流回路素子、検知抵抗、ヒューズ素子、抵抗、コンデンサ、チョークコイル、ダイオード又はトランジスタなどである。この電源回路７０を収容する回路カバー７５が、器具本体１０の載置面１１の反対側にネジを用いて固定されることで、電源回路７０が器具本体１０に取り付けられる。

［発光モジュール］
発光モジュール２０は、照明器具１の器具本体１０に取り付けられた発光部であり、白色などの所定の色（波長）の光を発する。本実施の形態では、発光モジュール２０は、白色光を発するよう構成されている。

図２及び図３に示すように、発光モジュール２０は、光源基板２１と、複数のＬＥＤ素子２２とを有する。なお、本実施の形態において、光源基板２１は、円環状に並べられた互いに別体の４枚の基板が接続されることで構成されているが、説明の便宜上、これら４枚の基板の集合体を、１枚の光源基板２１として扱う。なお、光源基板２１を構成する基板の枚数は４であることは必須ではなく、１〜３のいずれかでもよく、また、５以上であってもよい。

光源基板２１は、複数のＬＥＤ素子２２が実装される実装基板である。光源基板２１は、例えば、プリント配線基板であり、光源基板２１の一方の面には、金属配線が所定形状でパターン形成されている。図２に示すように、光源基板２１は、複数のＬＥＤ素子２２が床面側を向くようにして、器具本体１０の載置面１１に載置されている。つまり、発光モジュール２０は、前方に光を照射する姿勢で器具本体１０に取り付けられている。具体的には、光源基板２１は、器具本体１０の載置面１１に、複数のネジ（図示せず）を用いて固定されている。

光源基板２１は、平面視において環状に形成されている。つまり、発光モジュール２０は、前方から見た場合において環状に形成されている。

光源基板２１は、例えば、絶縁性樹脂材料からなる樹脂基板、表面が樹脂被膜された金属材料からなるメタルベース基板、セラミック材料の焼結体であるセラミック基板、又は、ガラス材料からなるガラス基板などである。光源基板２１は、リジッド基板に限らず、フレキシブル基板でもよい。光源基板２１の表面には、金属配線を覆うように、絶縁被膜としてレジスト膜が形成されていてもよい。

また、本実施の形態に係るＬＥＤ素子２２は、表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型ＬＥＤ素子である。

図４は、実施の形態に係るＬＥＤ素子２２の構成を示す平面図である。ＬＥＤ素子２２は、図４に示すように、容器２３と、容器２３内に収容されたＬＥＤ光源２４と、ＬＥＤ光源２４からの光の波長を変換する波長変換材２６ａとを有する。本実施の形態では、ＬＥＤ光源２４は２つのＬＥＤチップ２５を含む。

容器２３は、例えば樹脂を素材とする部材であり、本実施の形態では、平面視における形状は、互いに直交する第一辺２３ａ及び第二辺２３ｂを有する矩形である。容器２３の中央部には、ＬＥＤ光源２４と、波長変換材２６ａを含む波長変換層２６とを収容する凹部が形成されている。

なお、図４におけるＡ軸は、第一辺２３ａに平行な軸であり、Ｂ軸は、第二辺２３ｂに平行な軸である。これらＡ軸及びＢ軸に関する事項は、後述する図５及び図７にも適用される。

本実施の形態では、ＬＥＤチップ２５として、例えば青色光を発する青色ＬＥＤチップが採用されている。青色ＬＥＤチップとしては、例えばＩｎＧａＮ系の材料によって構成された、中心波長が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの窒化ガリウム系の半導体発光素子が採用される。

波長変換材２６ａは、本実施の形態では蛍光体粒子であり、当該蛍光体粒子及び透光性樹脂材料２６ｂを含む波長変換層２６として、ＬＥＤ素子２２に備えられている。

波長変換材２６ａを有する波長変換層２６は、ＬＥＤ光源２４を構成する２つのＬＥＤチップ２５を覆うように配置されており、ＬＥＤチップ２５が発する光の波長（色）が波長変換材２６ａによって変換される。このような波長変換層２６としては、例えば、蛍光体粒子を含有する絶縁性の樹脂材料（蛍光体含有樹脂）が例示される。蛍光体粒子は、ＬＥＤチップ２５が発する光によって励起されて所望の色（波長）の光を放出する。

波長変換層２６を構成する透光性樹脂材料２６ｂとしては、例えば、シリコーン樹脂が用いられる。また、波長変換層２６には、シリカなどの光拡散材が含まれていてもよい。なお、波長変換層２６は、必ずしも樹脂材料によって形成される必要はなく、フッ素系樹脂などの有機材のほか、低融点ガラスやゾルゲルガラス等の無機材によって形成されてもよい。

波長変換層２６に波長変換材２６ａとして含有させる蛍光体粒子としては、例えば、青色ＬＥＤチップであるＬＥＤチップ２５が発する光を用いて白色光を得るために、例えばＹＡＧ系の黄色蛍光体粒子が採用される。

これにより、ＬＥＤチップ２５が発した青色光の一部は、波長変換層２６に含まれる波長変換材２６ａである黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。そして、黄色蛍光体粒子に吸収されなかった青色光と黄色蛍光体粒子による波長変換により得られた黄色光とが合成されて、波長変換層２６から合成光（本例の場合、主として白色光）となって出射される。

なお、ＬＥＤチップ２５が発する青色光は、第一光の一例であり、波長変換材２６ａによる青色光の波長の変換後の光である黄色光は、第二光の一例である。

また、本実施の形態では、ＬＥＤ素子２２が備える２つのＬＥＤチップ２５が、ＬＥＤ素子２２が有する１つのＬＥＤ光源２４として扱われるが、２つのＬＥＤチップ２５のそれぞれが、ＬＥＤ素子２２が有する１つのＬＥＤ光源２４として扱われてもよい。つまり、ＬＥＤ素子２２が有するＬＥＤ光源２４は、１以上のＬＥＤチップ２５によって実現される。

ここで、上記ＬＥＤ素子２２のように、ＬＥＤチップと波長変換材との組み合わせによって、ＬＥＤチップの発光色とは異なる色の光を生成して放出する場合、観察される発光色に偏りが生じる場合がある。すなわち、例えば平面視において、ＬＥＤ素子を中心とする全方位に均等な光色が得られない場合がある。具体的には、本実施の形態に係るＬＥＤ素子２２は、図５に示されるような配光特性を有している。

図５は、実施の形態に係るＬＥＤ素子２２における発光色の偏りを表す模式図である。なお、図５では、計測または観察される黄色の濃さが、ドットの濃淡によって模式的に表されている。

実施の形態に係るＬＥＤ素子２２では、図５に示すように、Ａ軸方向（Ａ軸に平行な両方向）に放出される合成光には比較的に黄色が濃く現れ、Ｂ軸方向（Ｂ軸に平行な両方向）に放出される合成光には黄色が薄く現れる、または黄色が現れない。つまり、簡単に言うと、ＬＥＤ素子２２は、Ａ軸方向に黄色っぽい光を放出し、Ｂ軸方向に白っぽい光を放出する。

すなわち、ＬＥＤ素子２２において、Ａ軸方向に放出する合成光に含まれる黄色光の割合は、他の方向（図５ではＢ軸方向）に放出する合成光に含まれる黄色光の割合よりも大きい。

ここで、合成光に含まれる黄色光の割合は、定量的には、例えば、図５に示す分光分布におけるグラフと横軸（波長軸）との間の総面積Ｓａに対する、黄色光に対応する面積Ｓｙの割合として求められる。なお、面積Ｓｙの横幅は黄色波長帯域（例えば、５７０ｎｍ〜５９０ｎｍ）によって規定される。また、合成光に含まれる黄色光の割合の大小は、例えば、計測装置を用いた実測値を用いて判断されてもよく、また、人による目視によって判断されてもよい。いずれかの方法により、本実施の形態に係るＬＥＤ素子２２については、Ａ軸方向に放出する合成光に含まれる黄色光の割合が、他の方向の一つである、Ｂ軸方向に放出する合成光に含まれる黄色光の割合よりも大きいと判断することができる。

このような配光特性が生じる一つの要因として、例えば、波長変換層２６内におけるＬＥＤチップ２５が発する光の光路長が、Ａ軸方向とＢ軸方向とで異なることが考えられる。

具体的には、ＬＥＤ素子２２を平面視した場合、Ａ軸方向におけるＬＥＤ光源２４から波長変換層２６の端までの長さＬａは、Ｂ軸方向におけるＬＥＤ光源２４から波長変換層２６の端までの長さＬｂよりも大きい。また、本実施の形態では、波長変換層２６の表面（図４における手前側の面）は平坦であり、ＬａとＬｂとの大小関係は、おおよそ、ＬＥＤ光源２４が発する青色光のＡ軸方向における波長変換層２６の通過長さと、ＬＥＤ光源２４が発する青色光のＢ軸方向における波長変換層２６の通過長さとの大小関係と一致する。

つまり、Ａ軸方向における、ＬＥＤ光源２４が発する青色光が波長変換層２６を通過する長さは、他の方向（本実施の形態ではＢ軸方向）における、青色光が波長変換層２６を通過する長さよりも長い。その結果、ＬＥＤ光源２４がＡ軸方向に発する青色光のうちの、波長変換材２６ａによって波長変換される光量が比較的に多くなり、その結果、ＬＥＤ素子２２がＡ軸方向に放出する合成光には黄色が比較的に濃く現れる。また、ＬＥＤ光源２４がＢ軸方向に発する青色光については、波長変換材２６ａによって波長変換される光量が比較的に少ないため、その結果、ＬＥＤ素子２２がＢ軸方向に放出する合成光には黄色が現れ難く（目立ち難く）なる。

なお、上記配光特性が生じる要因としては、上記の方向による光路長の差の他に、ＬＥＤ光源２４のＡ軸方向の幅がＢ軸方向の幅よりも大きいことで、Ｂ軸方向に放出される青色光の光量が、Ａ軸方向に放出される青色光の光量よりも多いこと等も考えられる。また、容器２３の形状が、ＬＥＤ素子２２の配光特性に影響していることも考えられる。

以上説明したように、本実施の形態に係るＬＥＤ素子２２は、発光色に偏りが存在するという配光特性を有している。

本願発明者らは、ＬＥＤ素子２２が、上記の配光特性を有することに着目し、平面視におけるＬＥＤ素子２２の向き（姿勢）が、照明器具１が放出する光の色むらに影響を与えることを見出した。

以下、実施の形態に係る照明器具１における、複数のＬＥＤ素子２２それぞれの姿勢等について、図６及び図７を用いて説明する。

［ＬＥＤ素子の姿勢］
図６は、実施の形態に係る光源基板２１における複数のＬＥＤ素子２２の配置レイアウトを示す平面図である。図７は、実施の形態に係るＬＥＤ素子２２の平面視における姿勢を説明するための拡大図である。

本実施の形態に係る照明器具１では、上記のような配光特性を有するＬＥＤ素子２２が、図６に示すように、多重環状に配置されている。具体的には、平面視において中心点Ｐを中心とする複数の同心円それぞれに沿って、複数のＬＥＤ素子２２が配置されている。

このように環状に並んで配置された複数のＬＥＤ素子２２を有する発光モジュール２０では、中央領域には光源が存在しない。そのため、カバー４０（図２参照）の中央部分（中央領域に対向する部分）からは、複数のＬＥＤ素子２２それぞれが発する光のうちの中央領域に向かう光の集合が、照明光として中央領域から放出される。

そのため、例えば、複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれが、平面視において、Ａ軸方向が中心点Ｐの方向を向く姿勢で配置されている場合、比較的に黄色が濃く現れる合成光（以下、「黄白色光」という。）が、各ＬＥＤ素子２２から中央領域に集まる。その結果、外観上、カバー４０の中央部分が、中央部分の外側の周縁部分よりも黄色く見える状態となる。また、カバー４０の中央部分は、発光モジュール２０において光源が存在しない中央領域に対向する部分であり、集約された黄白色光が目立ちやすい部分であると言える。

そこで、本実施の形態に係る照明器具１では、複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれは、平面視において、Ａ軸方向を中心点Ｐに向けない姿勢で光源基板２１に配置される。

具体的には、多重環状に配置された複数のＬＥＤ素子２２のうちの、最内周の円周Ｃに沿って配置された複数のＬＥＤ素子２２に着目した場合、これらＬＥＤ素子２２の姿勢は以下のように説明される。

すなわち、図７に示すように、複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれは、複数のＬＥＤ素子２２の並び方向（円周Ｃの接線方向）とＡ軸方向とが直交しない姿勢で、光源基板２１に配置されている。より具体的には、複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれは、複数のＬＥＤ素子２２の並び方向（円周Ｃの接線方向）とＡ軸方向とが平行な姿勢で、光源基板２１に配置されている。

これにより、複数のＬＥＤ素子２２それぞれの黄白色光を放出する方向が、円周Ｃの中心から最も離れた向きに向けられる。その結果、各ＬＥＤ素子２２から放出される黄白色光の中央領域への集約がより確実に抑制される。従って、照明器具１の外観上において、カバー４０の中央部分が周縁部分よりも黄色く見える可能性がより確実に低減される。

なお、複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれから放出される黄白色光は、当該ＬＥＤ素子２２が配置された位置における、円周Ｃの接線方向に向かうため、例えば、カバー４０の内面のどの位置においても集約し難い。つまり、各ＬＥＤ素子２２から放出される黄白色光は、様々な方向に向かうため、照明器具１が放出する光の全体の中では目立ちにくくなる。

すなわち、照明器具１から放出される光の色むらの原因となる、各ＬＥＤ素子２２からの黄白色光は、カバー４０の中央部分において集約し難いだけでなく、カバー４０の他の部分においても集約し難い。そのため、例えば、照明器具１のカバー４０の全体において、特定の領域に濃い黄色が現れる可能性は低い。

また、図７では、最内周の円の円周Ｃに沿って配置された複数のＬＥＤ素子２２の姿勢を示し、その説明を行ったが、本実施の形態では、多重環状に配置された全てのＬＥＤ素子２２が、図７に示す姿勢で光源基板２１に配置されている。つまり、光源基板２１に配置された全てのＬＥＤ素子２２のそれぞれは、平面視において、黄白色光を放出する向きが中心点Ｐを向かないように配置されている。これにより、例えば、照明器具１が放出する光の色むらの抑制がより確実化される。

また、本実施の形態では、光源カバー３０が備える複数のレンズ部３１は、各ＬＥＤ素子２２からの光の一部が、発光モジュール２０の中央領域に効率よく集まるよう構成されている。これにより、例えば、照明器具１のカバー４０における中央部分と周縁部分との明るさの差が低減される。

図８は、実施の形態に係る光源カバー３０が備える複数のレンズ部３１の構成例を示す断面図である。なお、図８では、光源基板２１の径方向に並ぶ６つのＬＥＤ素子２２を通り、かつ、光源基板２１の法線方向に平行な平面で照明器具１を切断した場合の部分断面が図示されている。また、図８では、複数のレンズ部３１に含まれる複数種類のレンズ部のそれぞれを区別するために、互いに異なる符号（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）が付されている。

図８に示すように、光源カバー３０は、例えば複数種類のレンズ部（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）を有しており、各種類のレンズ部（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）は配光特性が互いに異なる。

具体的には、レンズ部（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）それぞれにおける配光ピーク角度が互いに異なる。配光ピーク角度は、ＬＥＤ素子２２の光軸方向と、レンズ部の光強度分布の光強度が最大となる方向とがなす角度である。

より詳細には、本実施の形態に係る光源カバー３０において、中央領域に最も近いレンズ部３１ａの配光ピーク角度が最も小さく、レンズ部３１ｂ、レンズ部３１ｃの順に、つまり、中央領域から遠ざかるほど配光ピーク角度が大きくなっている。

そのため、径方向（図８における左右方向）に並ぶ複数のＬＥＤ素子２２からの光の一部のそれぞれは、効率よくカバー４０の中央部分に集められる。これにより、照明器具１のカバー４０における中央部分と周縁部分との明るさの差が低減される。

なお、図８に示す例では、３種類のレンズ部３１について説明したが、光源カバー３０が有するレンズ部３１の種類は、２種類であってもよく、また、４種類以上であっても構わない。

ここで、複数のＬＥＤ素子２２からの光の一部のそれぞれを、効率よくカバー４０の中央部分に集めるように光源カバー３０が構成されている場合、各ＬＥＤ素子２２から放出される黄白色光が、カバー４０の中央部分に集約される可能性がある。

しかしながら、本実施の形態に係る照明器具１では、上述のように、各ＬＥＤ素子２２は、平面視において、黄白色光を放出する方向が、中心点Ｐ（図６参照）を向かない姿勢で光源基板２１に配置されている。

そのため、平面視における中央領域に暗部が生じやすい構造を有する照明器具１において、光源カバー３０がその弱点を補うように、中央領域に光が集まるよう構成されている場合であっても、例えば、カバー４０の中央部分が黄色く見える可能性は低減される。

［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る照明器具１は、器具本体１０と、器具本体１０に取り付けられた光源基板２１と、光源基板２１において、環状に並んで配置された複数のＬＥＤ素子２２とを備える。複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれは、ＬＥＤ光源２４と波長変換材２６ａとを有し、ＬＥＤ光源２４が発する青色光と、波長変換材２６ａによる青色光の波長の変換後の光である黄色光とが合成されることで生成される合成光を放出する。複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれにおいて、Ａ軸方向（図５参照）に放出する合成光に含まれる黄色光の割合は、他の方向（本実施の形態ではＢ軸方向、以下同じ）に放出する合成光に含まれる黄色光の割合よりも大きい。複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれは、複数のＬＥＤ素子２２の並び方向に、Ａ軸方向が直交しない姿勢で、光源基板２１に配置されている。

この構成によれば、複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれは、複数のＬＥＤ素子２２の配列により形成される環形状の中央に、黄白色光が向かい難い姿勢で、光源基板２１に配置される。そのため、例えば、照明器具１のカバー４０の中央部分への黄白色光の集約が抑制され、その結果、カバー４０の中央部分が周縁部分よりも黄色く見える可能性が低減される。すなわち、照明器具１から放出される光の色むらが抑制される。

また、本実施の形態では、複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれにおいて、ＬＥＤ光源２４は、波長変換材２６ａを含む波長変換層２６に覆われており、Ａ軸方向における、ＬＥＤ光源２４が発する白色光が波長変換層２６を通過する長さは、他の方向における白色光が波長変換層２６を通過する長さよりも長い。

つまり、本実施の形態では、ＬＥＤ光源２４（２つのＬＥＤチップ２５）から放出される青色光の、波長変換材２６ａによる波長変換を受ける距離（光路長）が、Ａ軸方向とＢ軸方向とで異なる。具体的には、Ａ軸方向の光路長がＢ軸方向の光路長よりも長い。その結果、ＬＥＤ素子２２からはＡ軸方向に黄白色光が放出される。従って、例えば、ある種類のＬＥＤ素子を、環状に複数並べて光源基板２１に配置する場合に、当該種類のＬＥＤ素子におけるＬＥＤ光源（ＬＥＤチップ）の位置等を確認し、他の方向に比べて光路長が長い方向を、例えば円周Ｃ（図７参照）の接線方向に向けて配置する。これにより、例えば、照明器具１のカバー４０の中央部分への、特定の色の光の集約を抑制することができる。つまり、例えばＬＥＤ素子の配光特性を実測せずに、そのＬＥＤ素子の光源基板２１に配置する際の平面視における姿勢であって、照明器具１が放出する光の色むらを抑制するための姿勢を決定することができる。

また、本実施の形態では、複数のＬＥＤ素子のそれぞれにおいて、ＬＥＤ光源２４は、波長変換材２６ａを含む波長変換層２６に覆われており、平面視において、Ａ軸方向におけるＬＥＤ光源２４から波長変換層２６の端までの長さＬａは、他の方向におけるＬＥＤ光源２４から波長変換層２６の端までの長さＬｂよりも短い。

この場合、例えば、ＬＥＤ光源２４が発する青色光がＡ軸方向において波長変換層２６を通過する長さは、ＬＥＤ光源２４が発する青色光がＢ軸方向において波長変換層２６の通過する長さよりも長いとみなすことができる。この場合、ＬＥＤ素子２２は、Ａ軸方向に黄白色光を放出する可能性が高いと言える。従って、例えば、ある種類のＬＥＤ素子を、環状に複数並べて光源基板２１に配置する場合に、当該種類のＬＥＤ素子におけるＬＥＤ光源（ＬＥＤチップ）の位置等を確認し、他の方向に比べて波長変換層の端までの長さが長い方向を、例えば円周Ｃ（図７参照）の接線方向に向けて配置する。これにより、例えば、照明器具１のカバー４０の中央部分への、特定の色の光の集約を抑制することができる。つまり、例えばＬＥＤ素子の配光特性を実測せずに、そのＬＥＤ素子の光源基板２１に配置する際の平面視における姿勢であって、照明器具１が放出する光の色むらを抑制するための姿勢を決定することができる。

また、本実施の形態において、複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれは、ＬＥＤ光源２４及び波長変換材２６ａを収容する容器２３を有する。容器２３の平面視における形状は、互いに直交する第一辺２３ａ及び第二辺２３ｂを有する矩形である。複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれにおいて、Ａ軸方向である第一辺２３ａに沿った方向に放出する合成光における黄色光の割合は、Ｂ軸方向である第二辺２３ｂに沿った方向に放出する合成光における黄色光の割合よりも大きい。

この構成によれば、例えば、発光モジュール２０の光源として、平面視で矩形の容器を有するＬＥＤ素子を採用する場合、直交する２辺に沿った２方向（例えば図４のＡ軸方向及びＢ軸方向）に放出される光を計測または観察することで、例えば、どちらの方向を発光モジュール２０の中心（図６の中心点Ｐ）に向けないか、を決定することができる。つまり、例えばＬＥＤ素子を中心とする全周について、合成光に含まれる黄色光の割合の大小を比較することなく、簡易的にＬＥＤ素子の姿勢を決定できる。

また、本実施の形態において、複数のＬＥＤ素子２２は、円周上に並んで配置されており、複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれは、円周上の当該ＬＥＤ素子２２が配置される位置における接線方向に、Ａ軸方向が沿う姿勢で、光源基板２１に配置されている。

この構成によれば、例えば、配置される複数のＬＥＤ素子２２それぞれの、黄白色光を放出する方向が、円周の中心から最も離れた向きに向けられる。そのため、例えばカバー４０の中央部分が周縁部分よりも黄色く見える可能性がより確実に低減される。また、複数のＬＥＤ素子２２から放出される黄白色光は、様々な方向に向かうため、照明器具１が放出する光の全体の中では目立ちにくくなる。すなわち、例えば、照明器具１のカバー４０の全体において、特定の領域に濃い黄色が現れる可能性は低くなる。

また、本実施の形態に係る照明器具１は、光源基板２１において、環状に配置された複数のＬＥＤ素子２２を囲むように配置された、複数の他のＬＥＤ素子２２を備える。

具体的には、例えば、図６に示す円周Ｃ上に配置された複数のＬＥＤ素子２２の外周に、これら複数のＬＥＤ素子２２を囲むように複数の他のＬＥＤ素子２２が配置されている。これにより、照明器具１が放出する光の光束を向上させることができる。

ここで、円周Ｃ上に配置された複数のＬＥＤ素子２２は、図７に示すように、黄白色光を放出する方向であるＡ軸方向を、円周Ｃの中心に向けない姿勢（Ａ軸方向が円周Ｃと直交しない姿勢）で配置されおり、これにより、黄白色光の集約が抑制される。このようなＬＥＤ素子２２の姿勢は、円周Ｃよりも外側の円周に沿う複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれに採用されてもよく、また、採用されなくてもよい。つまり、多重環状を形成するように配置された複数のＬＥＤ素子２２において、少なくとも、最内周の環を形成する複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれが、Ａ軸方向（黄白色光を放出する方向）を、複数のＬＥＤ素子２２の並び方向と直交しない姿勢で配置されていればよい。

すなわち、発光モジュール２０が有する全てのＬＥＤ素子２２のうちの、少なくとも、発光モジュール２０の中央領域に最も近い位置の複数のＬＥＤ素子２２が、上記姿勢で配置されていればよい。これにより、カバー４０の中央部分が周縁部分よりも黄色く見える可能性が低減される。つまり、照明器具１が放出する光の色むらの抑制効果を得ることができる。

（他の実施の形態）
以上、本発明に係る照明器具について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれは、複数のＬＥＤ素子２２の並び方向（例えば図７における円周Ｃの接線方向）とＡ軸方向とが平行な姿勢でなくてもよい。例えば、複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれは、平面視においてＡ軸方向が当該並び方向に対して傾いた姿勢（Ａ軸方向と当該並び方向とのなす角が０°以上９０°未満）で光源基板２１に配置されていてもよい。また、複数のＬＥＤ２２の姿勢（Ａ軸方向と当該並び方向とのなす角）が統一されていなくてもよい。いずれの場合であっても、複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれのＡ軸方向が当該並び方向に対して直交していなければ、例えばカバー４０の中央部分への黄白色光の集約は抑制される。

また、光源基板２１は平面視において円環状に形成されているとしたが、これに限らない。例えば、光源基板２１は、平面視において矩形かつ中央に孔がない形状であってもよい。この場合であっても、光源基板２１に、複数のＬＥＤ素子２２が環状に配置される場合であれば、複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれの姿勢を、各ＬＥＤ素子２２からの黄白色光が中央領域に集約しない姿勢とすることで、光の色むらの抑制効果を得ることができる。

また、複数のＬＥＤ素子２２の並びによって形成される形状は、円環である必要はない。複数のＬＥＤ素子２２は、例えば正多角形などの角環状に並んで配置されていてもよい。この場合であっても、複数のＬＥＤ素子２２のそれぞれの姿勢を、各ＬＥＤ素子２２からの黄白色光が中央領域に集約しない姿勢とすることで、光の色むらの抑制効果を得ることができる。

また、本実施の形態に係る照明器具１は、複数のＬＥＤ素子２２により形成される環状の発光素子列に含まれる他の１以上のＬＥＤ素子２２であって、複数のＬＥＤ素子２２の並び方向にＡ軸方向が直交する姿勢で配置された他の１以上のＬＥＤ素子を備えてもよい。

つまり、例えば、図４において円周Ｃ上に配置された複数のＬＥＤ素子２２のうちの１以上のＬＥＤ素子２２のＡ軸方向が、円周Ｃに直交していてもよい。

すなわち、発光モジュール２０が備える全てのＬＥＤ素子２２のＡ軸方向を、当該ＬＥＤ素子２２に対応する円周の接線方向に向けると、カバー４０の中央部分が周囲よりもかえって白く浮いて見える場合もあると考えられる。そこで、例えば一部のＬＥＤ素子２２のＡ軸を中心点Ｐ方向に向けることで、カバー４０の中央部分における黄白色光を調節して、これにより、全体の発光色のバランスを取ることも可能である。

また、発光モジュール２０が有するＬＥＤ素子２２は、ＳＭＤ型ＬＥＤ素子であるとしたが、これに限らない。例えば、ベアチップが基板上に直接実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ
Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型の発光モジュールが照明器具１に備えられてもよい。

この場合、例えば、複数のＬＥＤチップを個別に封止する封止部材（波長変換層の一例）であって、上述の黄色蛍光体等の波長変換材を含む封止部材を配置することで、複数のＬＥＤチップからの光の波長を所定の波長に変換させることができる。また、この場合、例えば、１つのＬＥＤチップと、当該１つのＬＥＤチップを覆う封止部材との組み合わせを、１つのＬＥＤ素子として捉えることもできる。つまり、ＬＥＤ素子は、１以上のＬＥＤチップ（ＬＥＤ光源）を収容する容器を備えなくてもよい。この場合であっても、ＬＥＤ素子からの光を計測または観察することで、例えば黄白色光が放出される方向を特定することは可能である。

また、例えば、上記の実施の形態では、照明器具１がシーリングライトである例について示したが、これに限らない。例えば、照明器具１は、ダウンライト又はペンダントライトなどでもよい。

その他、実施の形態及びその変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、実施の形態または変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１ 照明器具
１０ 器具本体
２１ 光源基板
２２ ＬＥＤ素子
２３ 容器
２３ａ 第一辺
２３ｂ 第二辺
２４ ＬＥＤ光源
２６ 波長変換層
２６ａ 波長変換材

Claims (8)

1. 器具本体と、
   前記器具本体に取り付けられた基板と、
   前記基板において、環状に並んで配置された複数のＬｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ（ＬＥＤ）素子とを備え、
   前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれは、
   ＬＥＤ光源と波長変換材とを有し、
   前記ＬＥＤ光源が発する第一光と、前記波長変換材による前記第一光の波長の変換後の光である、前記第一光とは異なる色の第二光とが合成されることで生成される合成光を放出し、
   所定の方向に放出する前記合成光に含まれる第二光の割合は、他の方向に放出する前記合成光に含まれる第二光の割合よりも大きく、
   前記複数のＬＥＤ素子の並び方向に前記所定の方向が直交しない姿勢で、前記基板に配置されており、
   前記ＬＥＤ光源の、前記所定の方向の長さは、前記ＬＥＤ光源の、前記所定の方向に直交する方向の長さよりも長い、
   照明器具。
2. 前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれは、前記複数のＬＥＤ素子の並び方向に前記所定の方向が沿う姿勢で、前記基板に配置されている、
   請求項１記載の照明器具。
3. 前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれにおいて、
   前記ＬＥＤ光源は、前記波長変換材を含む波長変換層に覆われており、
   前記所定の方向における、前記ＬＥＤ光源が発する前記第一光が前記波長変換層を通過する長さは、前記他の方向における前記第一光が前記波長変換層を通過する長さよりも長い
   請求項１または２記載の照明器具。
4. 前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれにおいて、
   前記ＬＥＤ光源は、前記波長変換材を含む波長変換層に覆われており、
   平面視において、前記所定の方向における前記ＬＥＤ光源から前記波長変換層の端までの長さは、前記他の方向における前記ＬＥＤ光源から前記波長変換層の端までの長さよりも短い
   請求項１または２記載の照明器具。
5. 前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれは、
   前記ＬＥＤ光源及び前記波長変換材を収容する容器を有し、前記容器の平面視における形状は、互いに直交する第一辺及び第二辺を有する矩形であり、
   前記所定の方向である前記第一辺に沿った方向に放出する前記合成光における第二光の割合は、前記他の方向である前記第二辺に沿った方向に放出する前記合成光における第二光の割合よりも大きい
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明器具。
6. 前記複数のＬＥＤ素子は、円周上に並んで配置されており、
   前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれは、前記円周上の当該ＬＥＤ素子が配置される位置における接線方向に、前記所定の方向が沿う姿勢で、前記基板に配置されている
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明器具。
7. さらに、前記基板において、環状に配置された前記複数のＬＥＤ素子を囲むように配置された、複数の他のＬＥＤ素子を備える
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明器具。
8. さらに、前記複数のＬＥＤ素子により形成される環状の発光素子列に含まれる他の１以上のＬＥＤ素子であって、前記複数のＬＥＤ素子の並び方向に前記所定の方向が直交する姿勢で配置された他の１以上のＬＥＤ素子を備える
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明器具。

Images