JP4155285B2

JP4155285B2 - 照明器具

Info

Publication number: JP4155285B2
Application number: JP2005214983A
Authority: JP
Inventors: 芳朗後藤; 浩行迫; 一宏 ▲高▼村
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2021-04-04
Also published as: JP2005347279A

Description

本発明は、照明器具、特に発光ダイオードを用いた照明器具に関するものである。

この種の照明器具としては、図３６（ａ）（ｂ）に示すように、ＬＥＤ素子５１を樹脂モールドして砲弾型のレンズ５２を一体に形成した光源５０を有するものが従来より提供されている（例えば特許文献１参照）。

この照明器具では、ＬＥＤ素子５１の光をレンズ５２で集光し、さらに一面を梨地処理した透明な樹脂板からなる拡散板５３で拡散させることによって、配光を制御している。
特開２０００−１８８００２号公報

上記構成の照明器具では、ＬＥＤ素子５１を樹脂モールドして砲弾型のレンズ５２を一体に形成したもの光源５０としてを使用しているため、照明器具の配光が使用する光源５０によって決定されてしまうという問題があった。例えばＬＥＤ素子として発光分布が略長方形となる素子を用いる場合に、光の照射範囲を略円形にするためには、特殊なレンズやフィルタを用いる必要があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、光の照射範囲を略円形にできる照明器具を提供するにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の発光ダイオード素子を備え、前記複数の発光ダイオード素子は、複数の発光ダイオード素子からの光が照射される照射範囲が略円形となるように配置されるとともに、上記発光ダイオード素子として発光分布が略長方形となる素子を用い、上記複数の発光ダイオード素子を略円形の領域内に配置し、複数の発光ダイオード素子からの光が照射される照射範囲を略円形とするように、複数の発光ダイオード素子の内、少なくとも一部の発光ダイオード素子は、隣接して配置される発光ダイオード素子に対して発光分布の縦横が互い違いになるようにして配置されたことを特徴とする。

この発明によれば、発光ダイオード素子からの光の照射範囲を略円形にすることができ、且つ、照射面に対して略均等に光を照射させることができる。

請求項２の発明は、複数の発光ダイオード素子を備え、前記複数の発光ダイオード素子は、複数の発光ダイオード素子からの光が照射される照射範囲が略円形となるように配置されるとともに、上記発光ダイオード素子として発光分布が略長方形となる素子を用い、複数の発光ダイオード素子は、略円形の領域内に、発光分布の長手方向又は短幅方向の何れかが放射線上に位置するように配置されたことを特徴とする。

この発明によれば、発光ダイオード素子からの光の照射範囲を略円形にすることができる。

請求項３の発明は、複数の発光ダイオード素子を備え、前記複数の発光ダイオード素子は、複数の発光ダイオード素子からの光が照射される照射範囲が略円形となるように配置されるとともに、上記発光ダイオード素子として発光分布が略長方形となる素子を用い、複数の発光ダイオード素子は、略楕円形の領域内に、発光分布の長手方向が互いに略平行になるように配置されたことを特徴とする。

本発明によれば、発光ダイオード素子からの光の照射範囲を略円形にすることができる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１乃至図７を参照して説明する。この照明器具の下側から見た分解斜視図を図３に、上側から見た分解斜視図を図４にそれぞれ示す。

この照明器具の器体１は合成樹脂製のボディ２とカバー３とを結合して構成される。ボディ２は、略円板状の主部４と、主部４の全周縁から下方に突出する側壁５とを一体に形成して下面が開口した筒状としてある。そして、主部４の下面には後述する基板１０に給電するためのコネクタ部８が設けられており、このコネクタ部８は給電線９を介して外部に設けた点灯回路（図示せず）に電気的に接続されている。一方、カバー３は、中央に丸孔状の窓孔６ａが開口する底板６と、底板６の外周縁から上方に突出する側壁７とを一体に形成した円筒形としてある。ここで、ボディ２の側壁５の外周面には、カバー３の側壁７の内周面に設けたねじ部７ａと螺合するねじ部５ａが形成されており、ねじ部５ａ，７ａを螺合させることによってボディ２とカバー３とが結合される。また、ボディ２の主部４には、ボディ２を天井面や壁面などの施工面又は器具本体などの被取付部にねじ止めする際に用いる固定ねじを挿通するための挿通孔４ａ，４ａが設けられている。

この器体１の内部には、複数の発光ダイオード素子（以下、ＬＥＤ素子と言う。）１１が実装された基板１０と、複数のＬＥＤ素子１１に対向配置され各ＬＥＤ素子１１から放射された光の配光を制御するレンズ体２０とが納装される。

基板１０は略円板状であって、カバー３側の面（下面）には複数のＬＥＤ素子１１が実装され、ボディ２側の面（上面）にはボディ２に設けたコネクタ部８に着脱自在に接続されるコネクタ部１２が設けられている。また、基板１０には位置決め用の貫通孔１０ｃ，１０ｃが基板１０の中心に対して対称な位置に形成されている。

一方、レンズ体２０は透光性を有する材料により、略円板状の主部２１と、主部２１の全周縁から上方に突出する側壁２２とを一体に形成した有底円筒状としてあり、主部２１には各ＬＥＤ素子１１と対向する部位に各ＬＥＤ素子１１の配光を個別に制御するフレネルレンズよりなるレンズ部２３が形成されている。また、側壁２２の内周面には段部２２ａが形成され、主部２１の上面には基板１０の貫通孔１０ｃ，１０ｃ内にそれぞれ挿入される円柱状の突起２１ａ，２１ａが突設されている。ここで、図５に示すように、１つのＬＥＤ素子１１に対応して１つのレンズ部２３が設けられており、それぞれのレンズ部２３は対応する１つのＬＥＤ素子１１からの光の配光を制御している。尚、この照明器具では基板１０の中心を中心とする同心円上に複数のＬＥＤ素子１１を二重に配置するとともに、各ＬＥＤ素子１１と対向するレンズ体２０の部位にレンズ部２３を形成しており、ＬＥＤ素子１１からの光は略円形の範囲に照射される。

ここで、この照明器具を組み立てる際には、先ずＬＥＤ素子１１が実装された面を主部２１の上面側にし、貫通孔１０ｃと突起２１ａとの位置を合わせて、レンズ体２０の上側から基板１０を挿入すると、突起２１ａが貫通孔１０ｃ内に挿入されて、基板１０がレンズ体２０に対して位置決めされる。そして、基板１０をボディ２側にして、基板１０を保持したレンズ体２０をボディ２内に挿入し、ボディ２のねじ部５ａとカバー３のねじ部７ａとを螺合させてボディ２にカバー３を結合すると、基板１０に設けたコネクタ部１２とボディ２に設けたコネクタ部８とが電気的に接続され、外部の点灯回路からＬＥＤ素子１１に動作電源が供給される。この時、レンズ体２０に設けたレンズ部２３がカバー３の窓孔３ａから外部に露出し、レンズ部２３により集光された光が窓孔３ａから外部に照射される。

このようにして照明器具を組み立てると、複数のＬＥＤ素子１１に対してレンズ体２０に設けた複数のレンズ部２３が１：１に対応し、各レンズ部２３が対応するＬＥＤ素子１１の配光を個別に制御して、集光させることができる。したがって、複数のＬＥＤ素子１１の配光を個別に制御することにより、全体として照射面の照度を均一にしたり、照射範囲の調整を行うことができる。また、各ＬＥＤ素子１１の配光を制御するレンズ体２０がＬＥＤ素子１１と別体に設けられているので、レンズ体２０を容易に交換することができ、また配光のパターンを変更したい場合にはレンズ体２０を交換することによって容易に対応できるから、配光制御の自由度が高いという利点がある。また、複数のレンズ部２３は一体に形成されているので、各レンズ部２３により対応するＬＥＤ素子１１の光の配光を制御しながら、それらの光を複合した光を１つの光源の光として配光することができる。また、レンズ体２０は基板１０の形状や寸法に合わせて形成することができ、基板１０を覆うようにして取り付けられているので、レンズ体２０によって基板１０を絶縁することができ、また基板１０をレンズ体２０に保持させた状態で１つの部品（光源）として取り扱うことができるから、基板１０単体で取り扱う場合に比べて作業性が良い。

尚、この照明器具ではレンズ部２３をフレネルレンズにより構成しており、レンズ部２３を凸レンズとした場合に比べて薄型に形成でき、レンズ体２０の厚みを薄くすることができるが、レンズ部２３をフレネルレンズに限定する趣旨のものではなく、ＬＥＤ素子１１の配光を制御するのであれば、凸レンズなどのレンズを用いても良いことは勿論のことである。

また、この照明器具では、個々のＬＥＤ素子１１に対してレンズ部２３を１：１に対応させて設けているが、図６に示すように複数（例えば２個）のＬＥＤ素子１１毎にレンズ部２３を１個設け、複数（２個）のＬＥＤ素子１１を１つの光源として取り扱い、１個のレンズ部２３で２個のＬＥＤ素子１１の配光を纏めて制御するようにしても良く、１個のレンズ部２３に２個のＬＥＤ素子１１の光を入射させることによって、２個のＬＥＤ素子１１の光を混光することができ、しかもＬＥＤ素子１１の数に比べてレンズ部２３の数を少なくできるから、レンズ体１０を小型化することができる。また、図７に示すように１個のＬＥＤ素子１１に対して複数（例えば２個）のレンズ部２３を設け、１個のＬＥＤ素子１１からの光を複数のレンズ部２３で別々に集光して、その配光を制御するようにしても良く、１個のＬＥＤ素子１１の光を複数のレンズ部２３に入射させることによって、配光の範囲を広げることができ、またレンズ部２３毎に透過率を変化させるなどして、照射面に照射される光にアクセントをつけることもできる。

ところで、本実施形態では、ＬＥＤ素子１１としてその形状が略直方体状であって、その発光分布が略長方形となるような素子を用いており、複数のＬＥＤ素子１１からの光が照射される照射範囲を略円形とするように、複数のＬＥＤ素子１１の内、少なくとも一部のＬＥＤ素子１１は、隣接して配置されるＬＥＤ素子１１の発光分布の縦横が互い違いになるようにして配置している（図１及び図２（ａ）（ｂ）参照）。

このように、本実施形態ではＬＥＤ素子１１としてその発光分布が略長方形となるような素子を用い、これらのＬＥＤ素子１１を円形の基板１０内に実装しており、一部のＬＥＤ素子１１を、隣接して配置されるＬＥＤ素子１１に対して発光分布の縦横が互い違いになるように配置することによって、照射面に対して略均等に光を照射させ、略円形の照射範囲に光を照射させている。

（実施形態２）
本発明の実施形態２を図８（ａ）（ｂ）を参照して説明する。実施形態１ではＬＥＤ素子１１からの光が全体として略円形の領域に照射されるよう、一部のＬＥＤ素子１１を、隣接して配置されるＬＥＤ素子１１に対して発光分布の縦横が互い違いになるように配置しているが、本実施形態では図８（ａ）に示すように各ＬＥＤ素子１１の発光分布の短幅方向が放射線上に配置されるように各ＬＥＤ素子１１を配置したり、図８（ｂ）に示すように各ＬＥＤ素子１１の発光分布の長手方向が放射線上に配置されるように各ＬＥＤ素子１１を配置しおり、発光分布の短幅方向又は長手方向の何れかが放射線状に配置されるように各ＬＥＤ素子１１を配置することによって、各ＬＥＤ素子１１からの光を略円形の領域に照射させることができ、光のムラを低減することができる。

（実施形態３）
本発明の実施形態３を図９（ａ）（ｂ）を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１の照明器具において、ＬＥＤ素子１１としてその形状が略直方体状であって、その発光分布が略長方形となるような素子を用いており、複数のＬＥＤ素子１１からの光が全体として略円形の領域に照射されるように、各ＬＥＤ素子１１の配置を決定している。尚、ＬＥＤ素子１１の配置以外は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

本実施形態では、図９（ａ）に示すように複数のＬＥＤ素子１１を基板１０の楕円形の領域Ｄ内に配置しており、各ＬＥＤ素子１１の長手方向が領域Ｄの長径方向と略平行になるように各ＬＥＤ素子１１を配置している。ここで、各ＬＥＤ素子１１からの光はそれぞれ矩形の領域に照射されるので、特殊なレンズやフィルタを用いることなく、図９（ｂ）に示すように複数のＬＥＤ素子１１からの光を全体として円形の領域Ｂに照射させることができる。

（実施形態４）
本発明の実施形態４を図１０を参照して説明する。実施形態１の照明器具では、複数のＬＥＤ素子１１を１枚の基板１０に実装しているが、本実施形態ではＬＥＤ素子１１が実装される基板を複数枚（例えば２枚）に分割して、複数枚（例えば２枚）の基板１０ａ，１０ｂにそれぞれＬＥＤ素子１１を実装している。一方、レンズ体２０には主部２１の上面略中央から上方に突出するリブ２１ｂを一体に形成しており、このリブ２１ｂによって主部２１と側壁２２とで囲まれる空間が２つの収納空間２４ａ，２４ｂに分割され、各収納空間２４ａ，２４ｂ内に上述した基板１０ａ，１０ｂをそれぞれ納装している。また、主部２１の下面には、各収納空間２４ａ，２４ｂに対応する部位に、それぞれ基板１０ａ，１０ｂに実装されたＬＥＤ素子１１の配光を制御するフレネルレンズよりなるレンズ部２３，２３を設けてある。尚、基板１０ａ，１０ｂ及びレンズ体２０以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

このように、本実施形態では２枚の基板１０ａ，１０ｂにそれぞれ複数のＬＥＤ素子１１を実装し、各基板１０ａ，１０ｂに実装された複数のＬＥＤ素子１１に対してレンズ部２３を設け、レンズ部２３によりＬＥＤ素子１１からの光の配光を制御しており、複数のＬＥＤ素子１１の配光を１つのレンズ部２３で制御することによって、全体として照射面の照度を均一にしたり、照射範囲の調整を行うことができる。また、各ＬＥＤ素子１１の配光を制御するレンズ体２０がＬＥＤ素子１１と別体に設けられているので、レンズ体２０を容易に交換することができ、また配光のパターンを変更したい場合にはレンズ体２０を交換することによって容易に対応できるから、配光制御の自由度が高いという利点がある。

ところで、本実施形態では複数枚（２枚）の基板１０ａ，１０ｂ毎にレンズ部２３を設けているが、図１１に示すように、複数枚（２枚）の基板１０ａ，１０ｂに設けたＬＥＤ素子１１に対して、凸レンズ形状のレンズ部２３を１つ設け、このレンズ部２３によって各基板１０ａ，１０ｂに設けたＬＥＤ素子１１の配光を制御するようにしても良い。

また、本実施形態では複数枚（２枚）の基板１０ａ，１０ｂをＬＥＤ素子１１の光軸と直交する面内に並べて配置しているが、図１２に示すように、レンズ体２０の主部２１と側壁２２とで囲まれる空間２４内に、それぞれ複数のＬＥＤ素子１１が実装される複数枚（例えば２枚）の基板１０ａ，１０ｂを前後方向に並べて配設しても良い。ここで、レンズ体２０の主部２１には、各基板１０ａ，１０ｂに実装されたＬＥＤ素子１１からの光の配光を制御する凸レンズ形状のレンズ部２３が１つ設けられており、１個のレンズ部２３により複数のＬＥＤ素子１１の配光を纏めて制御している。尚、後方の基板１０ｂとレンズ部２３との間に配置された基板１０ａには、基板１０ｂに実装されたＬＥＤ素子１１と対向する部位に窓孔１３が形成されており、基板１０ｂに実装されたＬＥＤ素子１１からの発光は、基板１０ａに設けた窓孔１３を通してレンズ部２３に入射するようになっている。

（実施形態５）
本発明の実施形態５を図１３を参照して説明する。実施形態１又は４の照明器具では、複数のＬＥＤ素子１１の配光を制御する複数のレンズ部２３を一体に形成しているが、本実施形態では、各ＬＥＤ素子１１の配光をそれぞれ制御するレンズ体２０，３０を複数設けている。尚、レンズ体２０，３０以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

本実施形態では、実施形態１で説明した照明器具において、複数のＬＥＤ素子１１の内の一つを覆うようにして当該ＬＥＤ素子１１の配光を制御するフレネルレンズよりなるレンズ部３１を備えたレンズ体３０を基板１０の前面に２個取り付けている。また、レンズ体２０の主部２１には基板１０に実装された複数のＬＥＤ素子１１の配光を制御する凸レンズ形状のレンズ部２３を１個設けている。而して、本実施形態ではレンズ体３０に設けたレンズ部３１により対応するＬＥＤ素子１１の配光を個別に制御するとともに、レンズ体２０に設けたレンズ部２３により全体のＬＥＤ素子１１の配光を制御しており、全体として照射面の照度を均一にしたり、照射範囲の調整を行うことができる。ここで、各ＬＥＤ素子１１の配光を制御するレンズ体２０，３０はＬＥＤ素子１１と別体に設けられているので、レンズ体２０，３０を容易に交換することができ、また配光のパターンを変更したい場合にはレンズ体２０，３０を交換することによって容易に対応できるから、配光制御の自由度が高いという利点がある。

（実施形態６）
本実施形態の実施形態６を図１４を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１の照明器具において、図１４に示すようにレンズ体２０に設けたレンズ部２３が、各ＬＥＤ素子１１からの光を、所定の照射距離の領域に集光させている。尚、レンズ部２３の配光パターン以外は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

本実施形態の照明器具では、各ＬＥＤ素子１１に対して当該ＬＥＤ素子１１の配光を個別に制御するレンズ部２３を１つ設けており、ＬＥＤ素子１１とレンズ部２３とが１：１で対応しているため、各レンズ部２３により対応するＬＥＤ素子１１の配光を制御して、複数のＬＥＤ素子１１からの光を１箇所に集光させることができる。

ここで、図１５に示すように、レンズ部２３によって各ＬＥＤ素子１１からの光が集光される領域にレンズ或いは偏向シートよりなる配光制御部材（配光制御部）２５を配置しても良く、レンズ部２３によって１箇所に集光された光の配光を配光制御部材２５によってさらに制御し、所望の領域に照射させることができる。

また、本実施形態では単色のＬＥＤ素子１１を用いる場合について説明したが、図１６に示すように赤色のＬＥＤ素子１１_Ｒと、緑色のＬＥＤ素子１１_Ｇと、青色のＬＥＤ素子１１_Ｂとを基板１０に実装し、各色のＬＥＤ素子１１_Ｒ，１１_Ｇ，１１_Ｂからの光をレンズ部２３により１箇所に集光して混光するようにしても良く、点灯回路側で各ＬＥＤ素子１１の光出力を変化させることによって、色温度を調整して、調光することができる。また、ＲＧＢ以外でも多色のＬＥＤ素子を組み合わせて混光することにより、単体の発光ダイオードでは実現されていない色の光を照射させることができ、また同色系でも色管理の異なるものを混光させることによって、中間色にしたり色のばらつきを低減することができる。

（実施形態７）
本発明の実施形態７を図１７を参照して説明する。実施形態１の照明器具では、複数のレンズ部２３を同一の平面上に形成するとともに、各レンズ部２３から照射される光の方向を略平行に制御しているが、本実施形態では各レンズ部２３により、レンズ部２３を介して外部に照射されるＬＥＤ素子１１の光の方向を、外側に位置するＬＥＤ素子１１ほど光の方向が外側を向くように制御している。尚、レンズ部２３による配光の方向以外は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

この照明器具では、レンズ体２０に設けたレンズ部２３の形状によって光の方向を変化させており、レンズ体２０として樹脂成形品を用いる場合は、レンズ部２３の形状を所望の形状に成型することによって、光の方向を所望の方向に制御することができ、ＬＥＤ素子１１を傾斜させて基板１０に実装する場合に比べて、配光を容易に制御することができる。また、本実施形態ではレンズ部２３を介して外部に照射されるＬＥＤ素子１１の光の方向を、外側に位置するＬＥＤ素子１１ほど光の方向が外側を向くように制御しているので、各レンズ部２３から照射される光の方向を略平行にした場合に比べて、より広い範囲に均一に光を照射させることができる。

（実施形態８）
本発明の実施形態８を図１８を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１で説明した照明器具において、各レンズ部２３の前方に、各レンズ部２３により集光された光の配光をさらに制御するレンズ又は偏向シートよりなる配光制御部材２５を配置している。尚、配光制御部材２５以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

上述のように本実施形態の照明器具では、各レンズ部２３の前方に各レンズ部２３により集光された光の配光を制御する配光制御部材２５を配置しており、レンズ部２３で対応するＬＥＤ素子１１の光を集光した後、さらに配光制御部材２５で配光を制御しているので、照射面に対してさらに均一に光を照射させたり、照射面の形状を異なる形状（楕円や長円）に偏向させることができる。

（実施形態９）
本発明の実施形態９を図１９及び図２０を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１の照明器具において、レンズ体２０の主部２１下面におけるレンズ部２３以外の部位（図２０の斜線部）にしぼ加工を施して、光拡散部としてのしぼ２６を形成している。尚、しぼ２６を設けた点以外は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

レンズ体２０は透光性を有する合成樹脂により形成されているので、主部２１の下面におけるレンズ部２３以外の部位を光が透過し、この光によってグレアが生じる虞がある。そこで本実施形態では、レンズ体２０の主部２１下面におけるレンズ部２３以外の部位にしぼ２６を形成しており、レンズ部２３によって集光されなかったＬＥＤ素子１１からの光はしぼ２６によって拡散されるから、この光が外部に透過することはなく、レンズ部２３以外の部位から光が照射されるのを防止して、グレアを防止することができ、且つ、照射面の光のむらを少なくできる。また、しぼ２６を形成することにより、レンズ部２３以外の部位を通して外部から基板１０が見えるのを防止し、外観の見栄えを良くできる。

尚、本実施形態では主部２１の下面におけるレンズ部２３以外の部位にしぼ２６を設けているが、図２１に示すように、主部２１の下面及び上面におけるレンズ部２３以外の部位にしぼ加工を施して、しぼ２６，２７を形成しても良く、上述と同様、レンズ部２３以外の部位から光が照射されるのを防止して、グレアを低減することができる。

また、本実施形態では光拡散部として、主部２１の下面又は上面におけるレンズ部２３以外の部位にしぼ２６，２７を形成し、しぼ２６，２７によってレンズ部２３に集光されなかった光が外部に透過するのを防止しているが、しぼ２６，２７を形成する代わりに、レンズ部２３に集光されなかった光を屈折して拡散させるプリズムを設けても良く、上述と同様の効果を得ることができる。

（実施形態１０）
本発明の実施形態１０を図２２を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１の照明器具において、レンズ体２０の主部２１上面におけるレンズ部２３以外の部位に上方に突出して、先端が基板１０と当接する光屈折部としてのリブ２１ｃをレンズ体２０と一体に設けている。尚、リブ２１ｃを設けた点以外は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

ところで、レンズ体２０は透光性を有する合成樹脂により形成されているので、実施形態１の照明器具では主部２１の下面におけるレンズ部２３以外の部位を光が透過し、この光によってグレアが生じる虞がある。そこで本実施形態では、レンズ体２０の主部２１上面におけるレンズ部２３以外の部位に上方に突出して、先端が基板１０と当接するリブ２１ｃをレンズ体２０と一体に設けており、各ＬＥＤ素子１１からの光の内、レンズ部２３によって集光されない光（図２２中のＦ）は、レンズ部２３の間に位置するリブ２１ｃに入射し、照射方向とは異なる方向に屈折されるから、レンズ部２３以外の部位から光が照射されるのを防止して、グレアを防止することができ、且つ、照射面の光のむらを少なくできる。また、リブ２１ｃを形成することにより、レンズ部２３以外の部位を通して外部から基板１０が見えるのを防止し、外観の見栄えを良くできる。

（実施形態１１）
本発明の実施形態１１を図２３及び図２４を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１の照明器具において、レンズ体２０の主部２１上面に、ＬＥＤ素子１１からの光の色温度を変換する光学フィルタ２８を取り付けている。尚、光学フィルタ２８以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

光学フィルタ２８は略円板状に形成され、外周部に切欠２８ａ，２８ａが形成されている。一方、レンズ体２０の側壁２２には切欠２８ａ，２８ａに対応する部位に切欠２８ａ，２８ａ内に挿入される突片２２ｂ，２２ｂが突設されている。而して、光学フィルタ２８をレンズ体２０に取り付ける際は、光学フィルタ２８の切欠２８ａとレンズ体２０の突片２２ｂとの位置を合わせて、光学フィルタ２８をレンズ体２０内に挿入した後、光学フィルタ２８を回転させると、突片２２ｂと光学フィルタ２８の外周縁とが係止して、光学フィルタ２８の浮き上がりが防止される。一方、光学フィルタ２８を取り外す際は、光学フィルタ２８の切欠２８ａとレンズ体２０の突片２２ｂの位置が一致するまで光学フィルタ２８を回転させると、突片２２ｂと光学フィルタ２８の外周縁との係止状態が外れるので、光学フィルタ２８をレンズ体２０から容易に取り外すことができ、光学フィルタ２８の交換作業を容易に行うことができる。

このように、本実施形態の照明器具ではＬＥＤ素子１１とレンズ部２３との間に光学フィルタ２８を配置しているので、光学フィルタ２８によってＬＥＤ素子１１からの光の色温度を変換させることができる。

尚、本実施形態では光学フィルタ２８として、光の色温度を変換する機能を有する色温度変換フィルタを用いているが、このような色温度変換フィルタの代わりに、所定の波長域の光をカットする機能を有するフィルタをレンズ体２０に取り付けても良く、ある波長域の光をカットすることによって、同色のＬＥＤ素子１１の光のばらつきを低減することができる。

また、本実施形態の照明器具において、ＬＥＤ素子１１として青色の発光ダイオードを用いると共に、光学フィルタ２８の代わりに、青色の発光ダイオードの光によって励起され白色光を発生する蛍光体層（図示せず）を設けても良く、白色発光ダイオードの照明器具として使用できる。尚、蛍光体層はレンズ体２０に蛍光体を塗布したり、充填するなどして形成すれば良い。

（実施形態１２）
本発明の実施形態１２を図２５及び図２６を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１の照明器具において、レンズ体２０の主部２１上面に、各ＬＥＤ素子１１を個別に覆うようにして反射部材たる筒体２９を取り付けている。尚、筒体２９以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

筒体２９は反射係数の高い材料により筒状に形成され、主部２１の上面に形成された溝（図示せず）内に一端部を嵌合させることによって、レンズ体２０に位置決めされる。そして、基板１０をレンズ体２０に取り付けると、筒体２９の他端部が基板１０と当接し、筒体２９が基板１０とレンズ体２０との間に保持される。この時、各筒体２９内にＬＥＤ素子１１が配置され、各ＬＥＤ素子１１の周りが筒体２９によって覆われるので、レンズ部２３によって集光されなかったＬＥＤ素子１１からの光は筒体２９の内周面によって反射され、レンズ部２３以外の部位から光が照射されるのを防止して、グレアを防止することができ、且つ、照射面の光のむらを少なくできる。

尚、筒体２９の材料としては反射係数の高い材料を用いるのが好ましく、また白色の材料により形成したり、筒体２９の内周面に鏡面加工を施すことによって反射係数を高くでき、レンズ部２３によって集光されなかったＬＥＤ素子１１からの光を筒体２９の内周面によって効率良く反射させ、レンズ部２３以外の部位から光が照射されるのを防止することができる。また、筒体２９の大きさはレンズ部２３の外形よりも大きい寸法に形成するのが好ましく、レンズ部２３に集光される光が筒体２９の内周面によって反射されることはなく、レンズ部２３以外の部位から光が照射されるのを防止できる。

（実施形態１３）
本発明の実施形態１３を図２７及び図２８を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１の照明器具において、レンズ体２０の主部２１と側壁２２とで囲まれる凹所内に、光を透過しない合成樹脂により略円板状の反射部材３２を２色成形により形成しており、反射部材３２におけるＬＥＤ素子１１とレンズ部２３との間の部位に反射部材３２を貫通する貫通孔３２ａを形成している。尚、反射部材３２以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

上述のように反射部材３２は、光を透過しない材料により略円板状に形成され、その厚み寸法は基板１０とレンズ体２０の主部２１との間の距離と略同じ寸法に設定されているので、レンズ体２０と基板１０とを結合すると、ＬＥＤ素子１１が貫通孔３２ａ内に配置され、ＬＥＤ素子１１の周りが貫通孔３２ａの内周面によって囲まれる。したがって、レンズ部２３によって集光されなかったＬＥＤ素子１１からの光は貫通孔３２ａの内周面で反射され、レンズ部２３以外の部位から光が照射されることはないから、グレアを防止することができ、且つ、照射面の光のむらを少なくできる。

尚、本実施形態では透光性を有する材料により形成されるレンズ体２０と、光を透過しない材料により形成される反射部材３２とを２色成形により形成しているが、反射部材３２をレンズ体２０と別体に形成し、反射部材３２をレンズ体２０内に嵌合するようにしても良い。また、反射部材３２を形成する材料としては反射係数の高い材料を用いるのが好ましく、白色の材料により形成したり、貫通孔３２ａの内周面を鏡面とすることによって反射係数を高くし、レンズ部２３によって集光されなかったＬＥＤ素子１１からの光を貫通孔３２ａの内周面によって効率良く反射し、レンズ部２３以外の部位から光が照射されるのを防止することができる。

（実施形態１４）
本発明の実施形態１４を図２９を参照して説明する。実施形態１の照明器具では、レンズ体２０を略円板状の主部２１と、主部２１の全周縁から上方に突出する側壁２２とを一体に形成した有底円筒状としてあるが、本実施形態では、レンズ体２６を透光性を有する材料により厚肉の円板状に形成してある。そして、レンズ体２６の一方の面に基板１０が嵌合する凹所２０ａを形成するとともに、反対側の面における各ＬＥＤ素子１１に対応する部位にレンズ部２３をそれぞれ形成してある。そして、凹所２０ａの底面における各ＬＥＤ素子１１に対応する部位に、深さ寸法が凹所２０ａの底面とレンズ体２０の反対側の面との間の距離よりも浅い丸穴２０ｂをそれぞれ形成し、各丸穴２０ｂの内周面に白色の塗料などを塗布して反射面２０ｃを形成している。尚、レンズ体２０以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

而して、基板１０とレンズ体２０とを結合すると、各ＬＥＤ素子１１が丸穴２０ｂ内に配置され、ＬＥＤ素子１１の周りが丸穴２０ｂの内周面によって囲まれるので、レンズ部２３によって集光されなかったＬＥＤ素子１１からの光は丸穴２０ｂの内周面に形成された反射面２０ｃで反射され、レンズ部２３以外の部位から光が照射されるのを防止して、グレアを防止することができ、且つ、照射面の光のむらを少なくできる。ここに、各丸穴２０ｂの内周面に形成した反射面２０ｃにより、各ＬＥＤ素子１１から照射される光の内、レンズ部２３に入射する光以外の光を反射して、レンズ部２３以外の部位から外部に光が出るのを防止する反射部材が構成される。

（実施形態１５）
本発明の実施形態１５を図３０を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１の照明器具において、レンズ体２０の主部２１上面におけるレンズ部２３以外の部位に上方に突出して、先端が基板１０と当接するリブ２１ｃをレンズ体２０と一体に設けるとともに、レンズ体２０の側壁２２及びリブ２１ｃ内に光を透過しない金属のような材料からなる反射部材３３をインサート成形している。尚、リブ２１ｃ及び反射部材３３以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

ところで、レンズ体２０は透光性を有する合成樹脂により形成されているので、実施形態１の照明器具では主部２１の下面におけるレンズ部２３以外の部位を光が透過し、この光によってグレアが生じる虞がある。

そこで本実施形態では、レンズ体２０の主部２１上面におけるレンズ部２３以外の部位に上方に突出して、先端が基板１０と当接するリブ２１ｃをレンズ体２０と一体に設け、このリブ２１ｃとレンズ体２０の側壁２２とに反射部材３３をインサート成形している。したがって、各ＬＥＤ素子１１からの光の内、レンズ部２３によって集光されない光は、レンズ部２３の間に位置するリブ２１ｃやレンズ体２０の側壁２２に入射して、反射部材３３によって反射されるから、ＬＥＤ素子１１からの光を効率良くレンズ部２３に導くことができ、レンズ部２３以外の部位から光が照射されるのを防止して、グレアを防止することができる。また、反射部材３３を金属のような熱伝導率の高い材料により形成すれば、基板１０に実装されたＬＥＤ素子１１などの電気部品からの発熱が反射部材３３によってレンズ体２０の前面側に効率良く伝達され、レンズ体２０の前面から放熱させることができる。

（実施形態１６）
本発明の実施形態１６を図３１及び図３２を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１１の照明器具において、光学フィルタ２８をレンズ体２０に対して回転自在に取り付けると共に、光学フィルタ２８を図３１に２点鎖線で示す位置に回転させた状態で各レンズ部２３と対向する部位と、上記位置と異なる位置に回転させた状態で各レンズ部２３と対向する部位とに、それぞれ異なるフィルタ特性を有する２種類のフィルタ機能部２８ｂ，２８ｃを設けている。尚、フィルタ機能部２８ｂ，２８ｃ以外の構成は実施形態１１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

上述のように光学フィルタ２８には、それぞれ異なるフィルタ特性を有する２種類のフィルタ機能部２８ｂ，２８ｃが設けられており、光学フィルタ２８をレンズ体２０に対して回転させることによって、何れかのフィルタ機能部２８ｂ，２８ｃがレンズ部２３と対向し、各ＬＥＤ素子１１からの光の色温度や周波数域が変換される。また、光学フィルタ２８を回転させることによって、各レンズ部２３と対向するフィルタ機能部２８ｂ，２８ｃが切り替えられるから、フィルタ機能部２８ｂ，２８ｃとして、例えば光の色温度を変換する機能や、所定の波長域の光をカットする機能について異なる機能を持たせれば、光学フィルタ２８を回転させることによって、照射面に照射される光の色温度や配光を切り替えることができる。

（実施形態１７）
本発明の実施形態１７を図３３を参照して説明する。実施形態１ではレンズ体２０にレンズ部２３を１種類だけ設けているが、本実施形態では、レンズ体２０を基板１０に対して回動自在とし、レンズ体２０をそれぞれ異なる位置に回転させた状態で各ＬＥＤ素子１１と対向するレンズ体２０の部位に、互いに異なる配光パターンを有する２種類のレンズ部２３ａ，２３ｂを設けている。尚、レンズ部２３ａ，２３ｂ以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

上述のようにレンズ体２０は基板１０に対して回動自在に取り付けられており、レンズ体２０を基板１０に対して所定の角度（本実施形態では例えば４５度）だけ回転させることによって、各ＬＥＤ素子１１と対向するレンズ部２３ａ，２３ｂの種類を切り替えることができ、配光パターンを切り替えることができる。

尚、本実施形態ではレンズ部２３ａ，２３ｂをレンズ体２０と一体に設けており、レンズ体２０を回転させることによって、ＬＥＤ素子１１と対向するレンズ部２３ａ，２３ｂの種類を切り替えているが、レンズ部２３ａ，２３ｂが形成された部位をレンズ体２０に対して回転自在に設け、レンズ部２３ａ，２３ｂが形成された部位を回転させることによって、ＬＥＤ素子１１と対向するレンズ部２３ａ，２３ｂの種類を切り替えるようにしても良い。

また、本実施形態ではＬＥＤ素子１１及びレンズ部２３ａ，２３ｂを同心円上に配置しているが、図３４に示すようにレンズ体２０’に２種類のレンズ部２３ａ，２３ｂを直線上に配置するとともに、基板１０に対してＬＥＤ素子１１を直線上に配置し、レンズ体２０’を基板１０に対してスライド自在に取り付け、レンズ体２０’をスライドさせることによって、ＬＥＤ素子１１に対向するレンズ部２３ａ，２３ｂの種類を切り替えて、配光パターンを切り替えるようにしても良い。

（実施形態１８）
本発明の実施形態１８を図３５を参照して説明する。実施形態１では基板１０とレンズ体２０との間隔を一定にしているが、本実施形態では、側壁２２の内周面にねじ（図示せず）を形成し、レンズ体２０を回転させることによって基板１０をねじ溝に沿って前後方向（図３５中に矢印で示す方向）へ移動させ、基板１０とレンズ体２０との間の距離を変化させている。尚、基板１０とレンズ体２０との間の距離を変化させる点以外は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。

上述のように本実施形態では基板１０とレンズ体２０との間の距離を変化させているので、各ＬＥＤ素子１１の位置をレンズ部２３の焦点に合わせたり、ずらせたりすることによって、配光を変化させることができる。例えばＬＥＤ素子１１の位置をレンズ部２３の焦点に合わせると、各レンズ部２３により集光された光がくっきりとして、照射面の最大照度を高くすることができ、ＬＥＤ素子１１の位置をレンズ部２３の焦点からずらすと、照射範囲が広がり、照射範囲内で光のムラが少なく、最大照度の差が少ないように配光することができる。

尚、基板１０とレンズ体２０との間の距離を変化させる手段としては上述の機構以外にも例えばカメラの絞り機構のように、レンズ体２０を枠体（図示せず）に係止させ、枠体を回転させることによってレンズ体を前後方向に移動させ、基板１０とレンズ体２０との間の距離を変化させるようにしても良いし、またレンズ体２０は固定とし、基板１０を前後方向に移動させるような機構を設けても良い。

実施形態１の照明器具を示し、（ａ）は一部省略せる下面図、（ｂ）は一部省略せる断面図である。同上の照明器具を示し、（ａ）（ｂ）はＬＥＤ素子の配置を説明する説明図である。同上の下側から見た分解斜視図である。同上の上側から見た分解斜視図である。同上の一部省略せる断面図である。同上の別の照明器具を示す一部省略せる断面図である。同上のまた別の照明器具を示す一部省略せる断面図である。実施形態２の照明器具を示し、（ａ）（ｂ）はＬＥＤ素子の配置を説明する説明図である。実施形態３の照明器具を示し、（ａ）はＬＥＤ素子の配置を説明する説明図、（ｂ）は配光を説明する図である。実施形態４の照明器具の一部省略せる断面図である。同上の別の照明器具の一部省略せる断面図である。同上のまた別の照明器具の一部省略せる断面図である。実施形態５の照明器具の一部省略せる断面図である。実施形態６の照明器具の一部省略せる断面図である。同上の別の照明器具の一部省略せる断面図である。同上のまた別の照明器具の一部省略せる断面図である。実施形態７の照明器具の一部省略せる断面図である。実施形態８の照明器具の一部省略せる断面図である。実施形態９の照明器具を示す一部省略せる断面図である。同上を構成するレンズ体を下側から見た外観斜視図である。同上の別の照明器具を示す一部省略せる断面図である。実施形態１０の照明器具を示す一部省略せる断面図である。実施形態１１の照明器具を示す一部省略せる断面図である。同上の一部省略せる分解斜視図である。実施形態１２の照明器具を示す一部省略せる断面図である。同上の一部省略せる分解斜視図である。実施形態１３の照明器具を示す一部省略せる断面図である。同上の一部省略せる分解斜視図である。実施形態１４の照明器具を示す一部省略せる断面図である。実施形態１５の照明器具を示す一部省略せる断面図である。実施形態１６の照明器具を示し、レンズ体を下側から見た図である。同上に用いる光学フィルタの説明図である。実施形態１７の照明器具に用いるレンズ体の正面図である。同上の別の照明器具に用いるレンズ体の正面図である。実施形態１８の照明器具を示す一部省略せる断面図である。従来の照明器具を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は要部拡大図である。

符号の説明

１０基板
１１ＬＥＤ素子
２０レンズ体

Claims

複数の発光ダイオード素子を備え、前記複数の発光ダイオード素子は、複数の発光ダイオード素子からの光が照射される照射範囲が略円形となるように配置されるとともに、上記発光ダイオード素子として発光分布が略長方形となる素子を用い、上記複数の発光ダイオード素子を略円形の領域内に配置し、複数の発光ダイオード素子の内、少なくとも一部の発光ダイオード素子は、隣接して配置される発光ダイオード素子に対して発光分布の縦横が互い違いになるようにして配置されたことを特徴とする照明器具。
複数の発光ダイオード素子を備え、前記複数の発光ダイオード素子は、複数の発光ダイオード素子からの光が照射される照射範囲が略円形となるように配置されるとともに、上記発光ダイオード素子として発光分布が略長方形となる素子を用い、複数の発光ダイオード素子は、略円形の領域内に、発光分布の長手方向又は短幅方向の何れかが放射線上に位置するように配置されたことを特徴とする照明器具。
複数の発光ダイオード素子を備え、前記複数の発光ダイオード素子は、複数の発光ダイオード素子からの光が照射される照射範囲が略円形となるように配置されるとともに、上記発光ダイオード素子として発光分布が略長方形となる素子を用い、複数の発光ダイオード素子は、略楕円形の領域内に、発光分布の長手方向が互いに略平行になるように配置されたことを特徴とする照明器具。