JP5178475B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の発光素子を実装した照明装置に関する。

近年、省電力化及び長寿命化に優れているとして蛍光灯や白熱灯に替わって発光ダイオードを光源とする照明装置の開発が行われている。このような照明装置では、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を実装した基板を灯具の筐体底面に取り付ける構造を有している。

また、車両室内用の照明装置として、発光色の異なる２種類のＬＥＤ（昼光色及び電球色）を備え、照明色を所望の色に設定することができる照明装置が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００５−１５３６０６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された照明装置のように、発光色の異なるＬＥＤを備えた場合、発光色の異なる２色の点が発光面において顕在化することを防ぐために、ＬＥＤから拡散板などのカバーまでの距離を大きくする必要がある。

一方で、居間や寝室などで使用される家庭用の照明装置の場合、天井面や壁面から発光面までの距離が小さい薄型の照明装置の要望が多く、また、光源の色としては昼白色や昼光色だけでなく電球色も好まれる。しかし、電球色のＬＥＤにて演色性を優先した場合、発光効率が低下して暗くなる。そこで、高演色性のＬＥＤと電球色のＬＥＤとを混在することで演色性を補うことができるが、薄型の照明装置では、発光色の異なる点が発光面に生じ外観上好ましくなく、違和感を生じる場合や美観を損ねる場合があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、違和感がなく美観を損ねることがない照明装置を提供することを目的とする。

本発明に係る照明装置は、色温度の異なる複数の発光素子及び該発光素子を覆う拡散板を備える照明装置において、前記色温度の異なる発光素子を隣接してなる組を複数形成して、該複数の組を略等間隔で格子状に配置してあり、隣り合う組の間で、前記色温度の異なる発光素子の配置を順に異なるようにしてあり、前記発光素子と前記拡散板とを前記複数の組の間隔よりも長く離隔して設けてあり、前記色温度の異なる発光素子は、電球色の発光素子と演色性を向上させる白色の発光素子を含み、前記組を構成する電球色の発光素子及び白色の発光素子それぞれは、蛍光体を含み個々にパッケージして構成され、互いに分離可能にしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、色温度の異なる発光素子（例えば、発光ダイオード）を隣接してなる組を、複数配置してある。１つの組内に色温度の異なる発光素子を隣接させることにより、色温度が異なる発光素子それぞれから発せられる光の色が混ざり、単一色の光源として見えるため、２つの発光素子を発光させたとしても、違和感がなく美観を損ねることもない。また、１つの組内の発光素子同士の離隔寸法を小さくことにより、それぞれの発光素子から発せられる光の色が混ざるのに必要な距離を短くすることができ、発光素子を覆う拡散板などのカバーを発光素子に近づけて配置することができ、薄型の照明装置を実現することができる。
また、発光面をいずれの方向から見ても、均一の発光色を得ることができ、発光色の指向性が生じないようにすることができる。
また、複数の組を格子状に配置してある。これにより、発光面が任意の形状であっても均一な発光面を実現することができ、例えば、発光面が矩形状や円状の照明装置において、発光面を均一にすることができる。
また、複数の組を略等間隔に配置しているので、均一な発光面を実現することができる。
また、色温度の異なる発光素子からの光をより均一に混ぜることができ、照明装置の発光面の違和感がなく美観を損ねることもない。また、色温度の異なる発光素子を隣接させてなる組を形成しているので、色温度の異なる発光素子を全て等間隔に並べた場合と比較して、発光素子から拡散板までの距離を短くしても、色を均一に混ぜることができる。
また、電球色の照明と、より演色性を向上させた照明が可能となる。

本発明に係る照明装置は、前記色温度の異なる発光素子の発光強度を制御する制御手段を備え、該制御手段は、照度に応じて、照明の色温度を制御するように前記色温度の異なる発光素子の発光強度を制御することを特徴とする。

本発明にあっては、照度（照明の明るさ）に応じて色温度の高低を制御する制御手段を備える。制御手段は、照明が暗い場合（例えば、低照度時）には発光素子の色温度を低温度へ変化させ、照明が明るい場合（例えば、高照度時）には光源の色温度を高温度へ変化させる。例えば、室内の照度を下げて暗くしたときには、電球色となるように変化させ、室内の照度を上げたい場合には、高演色白色となるように変化させることにより、時間帯や生活に応じて適切な色温度の照明を得ることができる。

本発明に係る照明装置は、前記制御手段は、低照度時には、高照度時と比較して、照明の色温度が低くなるように前記色温度の異なる発光素子の発光強度を制御することを特徴とする。

本発明にあっては、室内の照度を下げて暗くしたときには、電球色となるように変化させ、室内の照度を上げたい場合には、高演色白色となるように変化させることにより、時間帯や生活に応じて適切な色温度の照明を得ることができる。

本発明によれば、違和感がなく美観を損ねることもなく、薄型の照明装置を実現することができる。

実施の形態１
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態を示す照明装置の概略組立斜視図である。本発明に係る照明装置は、天井や壁などの所要の箇所に固定される取付用部材としての取付金具１００、保持金具１０、さらに、保持金具１０が緩装されたシャーシ２０、シャーシ２０に固定され発光素子としての発光ダイオードが実装された基板３０、反射板４０、発光ダイオードを覆うカバー（拡散板）５０などで構成される照明装置本体２００などを備えている。照明装置本体２００は、保持金具１０により、取付金具１００から離隔して保持される。反射板４０には、発光ダイオードを挿通する孔４１を設けている。

照明装置本体２００を保持金具１０で保持することにより、例えば、天井面と照明装置本体２００との間に隙間を設けることができる。そして、照明装置本体２００の上側（発光面と反対側）に配線作業などの取り付け作業に必要な部品を設けるようにすれば、照明装置本体２００を保持金具１０で保持した状態で取り付け作業に必要な隙間が確保でき、取り付け作業を容易に行うことができる。また、発光面側での作業が不要となり、取り付け作業に必要な部品を発光面側に設ける必要がなく広い発光面を確保することができる。以下、各構成について説明する。

図２は基板３０の一例を示す平面図である。図２に示すように、基板３０は、例えば、矩形状をなし、色温度の異なる発光素子としての発光ダイオード１、２を離隔距離ｄ（例えば、０．５ｍｍ、１ｍｍなど）で隣接して配置した組を、横方向（ｘ方向）に離隔寸法ｘで、縦方向（ｙ方向）に離隔寸法ｙで、格子状に複数配置している。この場合、１つの組を構成する発光ダイオード１と発光ダイオード２との離隔寸法ｄは、組の離隔寸法ｘ、ｙ（例えば、１０ｍｍ、２０ｍｍ程度）に比べて短くしている。逆に言えば、１つの組を構成する発光ダイオード１と発光ダイオード２との離隔寸法ｄよりも組の離隔寸法ｘ、ｙを長くしている。この場合、ｘとｙは同じ寸法でもよく、あるいは異なる寸法でもよい。また、図２の例では、各組を結ぶ直線が９０度になるように各組を配置しているが、９０度でない格子状の配置でもよい。これにより、発光面が任意の形状であっても、均一に発光する発光面を実現することができる。なお、ｘとｙが同じ寸法になるようにして、組を等間隔に配置することにより、より均一に発光する発光面を実現することができる。

基板３０の最外郭に配置された発光ダイオード１、２の組は、他の基板３０を隣接して配置した場合、最外郭の組同士の離隔寸法が、横方向（ｘ方向）であれば、ｘになるようにしてあり、縦方向（ｙ方向）であれば、ｙになるように、最外郭の組の基板３０上の位置、基板３０同士の離隔距離などを予め決定している。これにより、基板３０を複数枚配置して、発光面を広くする場合でも、基板３０内の組の離隔寸法が、基板３０を跨った組の離隔寸法と同じ寸法にすることができ、広く発光面であっても発光面を均一にすることができる。

発光ダイオード１は、例えば、電球色の発光ダイオードであり、色温度が２８００Ｋ程度とすることができる。なお、電球色の発光ダイオードは、例えば、青色の発光ダイオード、黄色蛍光体及び赤色蛍光体から白色の発光ダイオードである。また、発光ダイオード２は、色温度が４０００Ｋ程度の高演色の白色の発光ダイオードであり、例えば、青色発光ダイオード、緑色蛍光体及び赤色蛍光体からなる白色の発光ダイオードである。なお、上記電球色の発光ダイオードと高演色の発光ダイオードに含まれる蛍光体の構成は一例であり、限定されるものでない。組の一方の発光ダイオードに高演色の白色の発光ダイオードを用いることにより、他方の発光ダイオードの演色性を補完することができる。また、高演色の白色であれば、発光スペクトルは、どのようなものでもよい。なお、発光ダイオードに代えて、ＥＬ（Electro-Luminescence）等の他の光源を用いてもよい。

また、基板３０の外周部には、発光ダイオード１、２に所要の電圧を印加するための配線用のコネクタ３１を設けている。コネクタ３１を基板３０の外周部に設けることにより、発光ダイオード１、２から発せられる光が配線等により遮蔽され、発光面に影などを生じて発光面が不均一になることを防止できる。

離隔寸法ｄよりも離隔寸法ｘ、ｙを長くすることにより、色温度が異なる発光素子それぞれから発せられる光の色が混ざり、単一色の光源として見えるため、違和感がなく美観を損ねることもない。また、１つの組内の発光素子同士の離隔寸法を小さくことにより、それぞれの発光素子から発せられる光の色が混ざるのに必要な距離を短くすることができ、発光素子を覆う拡散板などのカバーを発光素子に近づけて配置することができ、薄型の照明装置を実現することができる。特に、複数の組を等間隔（ｘとｙが等しい）に配置した場合、発光素子と拡散板の間隔を組同士の間隔よりも長くすることで、色温度の異なる発光素子の光の色を均一に混ぜつつ、光源がカバーを通して見えなくすることができるので、単一色で均一に発光しているように見せることができる。

また、発光ダイオード単体として通常の色温度の異なる発光ダイオード同士を隣接配置（例えば、短い離隔距離ｄで隣接配置）するだけなので、改めて特殊な発光ダイオードを準備する必要がなく、照明装置全体としての製造コストを低く抑えることができる。また、２つの発光ダイオードを隣接配置しているので、発光ダイオードから発生する熱も個々のパッケージとして分離され、放熱効果も良くなる。

図３はシャーシ２０の外観斜視図である。シャーシ２０は、基板３０が隣接して縦横２枚ずつ合計４枚固定することができる程度の寸法を有する。シャーシ２０は、アルミニウムなどの金属製であり、発光ダイオードで生じる熱を放熱する放熱板としても機能する。シャーシ２０の外周部近傍には、基板３０のコネクタ３１に接続される配線を収容するための溝２１を周設してあり、また、中心部を横方向にも配線を収容するための溝２１を設けている。また、基板３０を固定する固定面２２には、基板３０をネジ止めするためのネジ穴２３を所定の間隔で設けている。また、溝２１の所要の位置に基板３０装着面側（発光面側）から照明装置本体２００の上面側（基板３０と反対側）に配線を通すための孔２４を設けている。

シャーシ２０の基板３０装着面側に溝２１を設けることにより、配線により発光ダイオード１、２から発せられる光が遮られることを防止でき、発光面に配線による影が生じることを防止でき、発光面が不均一になることを防止することができる。

図４はシャーシ２０に基板３０を配置した一例を示す平面図である。図４の例では、基板３０を４枚配置する例であるが、基板３０の数や配置はこれに限定されるものではない。また、上述したように、基板３０の最外郭に配置された発光ダイオード１、２の組は、他の基板３０を隣接して配置した場合、最外郭の組同士の離隔寸法が、横方向（ｘ方向）であれば、ｘになるようにしてあり、縦方向（ｙ方向）であれば、ｙになるように、最外郭の組の基板３０上の位置、基板３０同士の離隔距離などを予め決定している。これにより、基板３０を複数枚配置して、発光面を広くする場合でも、基板３０内の組の離隔寸法が、基板３０を跨った組の離隔寸法と同じ寸法にすることができ、広く発光面であっても発光面を均一にすることができる。

また、図４中、右側の２枚の基板３０の配置は、左側の２枚の基板３０の配置に比べて１８０度回転した状態になっている。これにより、コネクタ３１の位置を発光面の外周部に設けることができ、全面発光が可能になるとともに、４枚の同一の基板３０を使用することができ、基板３０を共通化してコスト低減を実現することができる。

図５は照明装置本体２００を保持金具１０で保持した状態を示す外観斜視図である。なお、取付金具１００は、天井や壁などに固定されているが、図５では、簡略化のため天井等を省略している。

取付金具１００は、金属製の平面視が矩形状の枠であり、外周部は断面が略コの字状に屈曲してある。取付金具１００の中央付近には、電源線を通すための開口部１０７を備えた固定部１０８を設けてあり、固定部１０８を天井や壁の所要に箇所にねじ止めすることにより取付金具１００を天井等に固定することができる。なお、取付金具１００は、金属製でなくてもよく、所要の保持強度を確保することができるのであれば、合成樹脂製など他の材料を用いてもよい。

取付金具１００の長手側の外周部には、照明装置本体２００が取り付けられる方向に向かって直線状に立設された立上がり部１０３、…を備えている。立上がり部１０３の一方側（取付金具１００の短手側の外周部に近い方）には、所要の寸法の挿通孔１０１を設けてあり、挿通孔１０１から延設され、立上がり部１０３に沿って直線状に設けられ、挿通孔１０１より幅寸法の小さい案内孔１０２を設けている。

取付金具１００の短手側の外周部には、適長離隔した矩形状の開口部１０６を設けている。開口部１０６は、図５の例に限定されるものではなく、穴、孔、切欠部などであってもよい。

シャーシ２０の裏面（基板３０装着面の反対側、発光面の反対側）には、上述の開口部１０６の位置に合わせた位置に断面形状が略Ｓ字状の引掛け部２６を設けている。引掛け部２６の先端部が上述の開口部１０６に引掛けられることにより、照明装置本体２００は取付金具２００に取り付けられる。なお、開口部１０６の寸法は、引掛け部２６の先端部よりも大きくしてあり、引掛け部２６の先端部を開口部１０６に引掛けることにより、照明装置本体の取り外しを容易に行うことができる。

例えば、照明装置本体２００を取り付ける場合には、引掛け部２６の先端部を開口部１０６に引掛けることにより、照明装置本体２００の自重により照明装置本体２００が取付金具１００に取り付けられる。また、照明装置本体２００を取り外す場合には、照明装置本体２００を若干持ち上げることにより、引掛け部２６の先端部を開口部１０６から外すことができる。なお、取り付け状態でのガタや照明装置本体が誤って外れることを防止するためロック機構などを設けることもできる。

保持金具１０は、棒状をなし、一端側１１は、シャーシ２０に緩装してある。例えば、図５に示すように、一端側１１を引掛け部２６に緩装してもよい。一端側１１を緩装する箇所は適宜決定することができる。保持金具１０の他端側には、取付金具１００の挿通孔１０１に挿通することができる係止部１２を設けている。係止部１２は、例えば、棒状の端を所定の径でコイル状に巻回して形成することができる。係止部１２の寸法は挿通孔１０１より小さく、案内孔１０２の幅寸法より大きい。

保持金具１０は、シャーシ２０に緩装された一端側１１を中心として、シャーシ２０の長手方向に沿った上下方向の仮想平面上で回動することができる。

また、シャーシ２０の裏面には、商用電源などの外部電源からの電源線を接続するための端子台７０、電源ユニット６０、端子台７０から電源ユニット６０までの配線７１、電源ユニット６０から基板３０までの配線７２などの配線に要する部品を設けている。

シャーシ２０の長手側の外周部の略中央部には、カバー５０を固定するための固定金具２５、２５を設けている。

上述のような構成により、照明装置本体２００の配線作業を行う場合、照明装置本体２００に緩装された保持金具１０の係止部１２を取付金具１００の挿通孔１０１に挿通して保持金具１０を取付金具１００に係止させることで照明装置本体２００を取付金具１００から離隔して保持する。なお、保持金具１０は、棒状であり若干の可撓性を有するので、係止部１２を容易に挿通孔１０１に挿通させることができる。また、保持金具１０は、棒状をなしているので、取り付け作業の邪魔になることもない。また、照明装置本体２００は、発光ダイオード１、２などの発光素子が多数実装され、重量が重い場合でも、簡便な構造で簡単に照明装置本体２００を保持することができ、照明装置本体２００の取り付け作業を１人で容易に行うことができ作業性が向上する。

また、図５に示すように、照明装置本体２００を保持した状態で配線作業などの取り付け作業が終了した場合、照明装置本体２００を下側から天井に固定された取付金具１００の方へ押し上げることで、保持金具１０の係止部１２側が案内孔１０３に沿って摺動し、照明装置本体２００を取付金具１００の方へ近づけることができる。そして、照明装置本体２００が取付金具１００に取り付けられた状態で、保持金具１０は取付金具１００と照明装置本体２００との間で案内孔１０３に沿って収容することができる。

また、図５に示すように、照明装置本体２００を保持した状態で、保持金具１０と案内孔１０３とのなす角度θが９０度より大きい。これにより、照明装置本体２００を下側から天井に固定された取付金具１００の方へ押し上げた場合、保持金具１０を案内孔１０３に沿って摺動する方向に力が作用し、照明装置本体２００を下側から押し上げるだけで簡単に保持金具１０を案内孔１０３に沿って摺動させ、保持金具１０を取付金具１００と照明装置本体２００との間に収容することができる。

図６は照明装置本体２００を取付金具１００に取り付けた状態を示す外観斜視図である。図６に示すように、この状態では、引掛け部２６の先端部を開口部１０６に引掛けることにより、照明装置本体２００の自重により照明装置本体２００が取付金具１００に取り付けられる。また、係止部１２は、案内孔１０２の挿通孔１０１と反対側に移動した状態になっている。この状態で、仮に引掛け部２６の先端部が開口部１０６から外れたとしても、保持金具１０により照明装置本体２００は保持されるので、天井から照明装置本体２００が誤って落下するという事態を防止することができる。

上述したように、照明装置本体２００を天井面等から離隔して保持することができるので、配線作業に要する部品をシャーシ２０の裏側に設けても配線作業を行うことができる。これにより、基板３０装着面には配線用の部品を設ける必要がないため、照明装置の平面形状とほぼ同等の大きさの全面発光を実現することができ、広い発光面を確保することができる。

また、照明装置本体２００は、保持金具１０が緩装されたシャーシ２０と、シャーシ２０に固定され、発光素子が実装された基板３０と、基板３０を覆うカバー５０とを備える。これにより、発光素子が実装された発光面側での取り付け作業は不要となる。また、照明装置本体の重量が大きい場合でも取り付け作業を容易に行うことができる。

図５の例では、電源ユニット６０をシャーシ２０の裏面に取り付ける構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、天井裏などに設ける構成でもよい。特に電源ユニットの形状が大きい場合には、外部に設置する構成にすることで、天井面から発光面までの間隔を短くすることができ薄型の照明装置を実現することができる。また、電源ユニット６０を小型化することができれば、シャーシ２０の裏面に固定するようにしても薄型の照明装置を実現することができる。

また、端子台７０をシャーシ２０の裏面に取り付ける構成であったが、端子台７０に代えて、ローゼットで天井面に配線する構成でもよい。端子台７０を用いる構成でもローゼットを用いる構成でも、シャーシ２０の裏側（照明装置本体２００の上側）に設けられるので、全面発光を実現することができる。

図５の例では、保持金具１０を４個設ける構成であったが、保持金具１０の数はこれに限定されるものではなく、１個でもよく、あるいは、長手側の外周部にそれぞれ１個合計２個設ける構成でもよく、短手側の外周部にそれぞれ１個合計２個設ける構成でもよい。

図７は電源ユニット６０の構成の一例を示すブロック図である。電源ユニット６０は、壁スイッチ（不図示）のオン／オフ状態を検知するための入力部６１、リモコン（不図示）からの信号（例えば、赤外線光など）を受信する受光部６２、電源ユニット６０全体を制御するとともにタイマ等を内蔵したＣＰＵ６３、所定の情報を記憶するためのメモリ６４、定電流回路などを備える電源回路６５、６６、ＰＷＭ制御により電球色の発光ダイオード（ＬＥＤ）１に所要の電圧を印加するためのＰＷＭ制御部６７、ＰＷＭ制御により高演色の白色の発光ダイオード（ＬＥＤ）２に所要の電圧を印加するためのＰＷＭ制御部６８などを備えている。

色温度制御手段は、ＣＰＵ６３、ＰＷＭ制御部６７、６８により構成することができる。なお、入力部６１と受光部６２とは、両方備える構成でもよく、いずれか一方のみを備える構成でもよい。また、電源回路６５、６６は、１つに統合してもよい。

次に、電源ユニット６０の動作について説明する。図８は本実施の形態の照明装置の照度と光源の色温度との関係の一例を示す説明図であり、図９は本実施の形態の照明装置の制御状態の一例を示す図表である。図８に示すように、横軸は照明装置による照明の明るさの一例である照度であり、縦軸は発光面から得られる光源（発光ダイオード１、２）の色温度を示すとともに、発光ダイオード１（電球色のＬＥＤ）、発光ダイオード２（白色のＬＥＤ）に印加する電圧のデューティ比を示す。図８中、Ａで示すグラフは、照明装置の光源の色温度と照度との関係を示す。

図８に示すように、照明が明るい場合、すなわち、高照度側（照度がＥ４より高い場合）は、発光ダイオード１（電球色のＬＥＤ）、発光ダイオード２（白色のＬＥＤ）の両者が点灯している状態である。また、照明が暗い場合、すなわち、低照度側（照度がＥ４より低い場合）は、発光ダイオード１（電球色のＬＥＤ）のみが点灯し、発光ダイオード２（白色のＬＥＤ）は消灯している状態である。

図８及び図９に示すように、照明の明るさ（照度）は、段階的に制御される。例えば、図９に示すように、制御状態がＳ１（全灯）では、照度はＥ１で最も高く、この状態では、発光ダイオード１（電球色のＬＥＤ）、発光ダイオード２（白色のＬＥＤ）に印加する電圧のデューティ比は１００％である。

制御状態がＳ２では、照度がＥ２（＜Ｅ１）であり、発光ダイオード１（電球色のＬＥＤ）に印加する電圧のデューティ比は１００％であり、発光ダイオード２（白色のＬＥＤ）に印加する電圧のデューティ比は６０％となる。

制御状態がＳ３では、照度がＥ３（＜Ｅ２）であり、発光ダイオード１（電球色のＬＥＤ）に印加する電圧のデューティ比は１００％であり、発光ダイオード２（白色のＬＥＤ）に印加する電圧のデューティ比は３０％となる。

制御状態がＳ４では、照度がＥ４（＜Ｅ３）であり、発光ダイオード１（電球色のＬＥＤ）に印加する電圧のデューティ比は１００％であり、発光ダイオード２（白色のＬＥＤ）に印加する電圧のデューティ比は０％、すなわち消灯となる。

制御状態がＳ５では、照度がＥ５（＜Ｅ４）であり、発光ダイオード１（電球色のＬＥＤ）に印加する電圧のデューティ比は３０％であり、発光ダイオード２（白色のＬＥＤ）は消灯である。また、制御状態Ｓ６は消灯である。

上述のとおり、色温度制御手段としてのＣＰＵ６３、ＰＷＭ制御部６７、６８は、照明が暗い場合（例えば、低照度時）には発光ダイオード１、２による光源の色温度を低温度へ変化させ、照明が明るい場合（例えば、高照度時）には光源の色温度を高温度へ変化させる。例えば、室内の照度を下げて暗くしたときには、電球色となるように変化させ、室内の照度を上げたい場合には、高演色白色となるように変化させることにより、時間帯や生活に応じて適切な色温度の照明を得ることができる。

また、照明が明るい場合、明るさに応じて色温度を変化するようにしてあり、照明が暗い場合、所定の色温度にするように構成してある。例えば、室内の明るさをある程度明るくしたい高照度側では、照度が高くなるほど色温度を高くし、照度が低いほど色温度を低くする。また、室内の明るさを暗くしたい低照度側では、所定の色温度（例えば、色温度が２８００Ｋ、電球色）にする。これにより、時間帯や生活に応じて適切な色温度の照明を得ることができる。なお、図８の例では、所定の色温度として２８００Ｋを用いているが、色温度はこれに限定されるものではない。

また、照明が明るい場合（例えば、高照度側）、電球色の発光ダイオード１に所定のデューティ比（例えば、１００％）の電圧を印加するようにしてあり、高演色の白色の発光ダイオード２に明るさに応じたデューティ比（１００〜０％）の電圧を印加する。これにより、照明が明るい場合、照明装置としての色温度を照度に応じて変化させることができ、時間帯や生活に応じて適切な色温度の照明を得ることができる。

また、照明が暗い場合（例えば、低照度側）、電球色の発光ダイオード１に明るさに応じたデューティ比（１００〜０％）の電圧を印加し、高演色の白色の発光ダイオード２を消灯する。これにより、照明が暗い場合、照明装置としての色温度を一定にしつつ照度を下げることができ、時間帯や生活に応じて適切な色温度の照明を得ることができる。

なお、不図示のリモコンには、「全灯」、「順送り」、「消灯」、「照度増調整」、「照度減調整」などの操作ボタンを設けておき、例えば、「順送り」の操作を行う都度、制御状態がＳ１からＳ５までの間を順番に遷移する。また、「照度増調整」の操作を行った場合には、発光ダイオード１、２に印加する電圧のデューティ比を所定値だけ増加させ、「照度減調整」の操作を行った場合には、発光ダイオード１、２に印加する電圧のデューティ比を所定値だけ減少させる。これにより、照明の明るさを微調整することができる。

また、不図示の壁スイッチのオン／オフ操作を行うことにより、制御状態を変更することもできる。例えば、壁スイッチをオフにした後、２秒以下にオンにした場合、制御状態がＳ１からＳ５までの間を順番に遷移する。なお、時間経過は、ＣＰＵ６３に内蔵のタイマにより計時することができる。また、２秒は一例であって、これに限定されるものではない。

また、壁スイッチをオフにして２秒経過後にオンした場合には、全灯（Ｓ１）状態で点灯させる。なお、直近に点灯していた状態で点灯させることもできる。

図１０及び図１１は本実施の形態の照明装置のリモコンを用いた場合の処理手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ６３は、制御状態などの情報の初期設定などを施す初期化を行い（Ｓ１１）、リモコンから信号を受信したか否かを判定し（Ｓ１２）、リモコンから信号を受信していない場合（Ｓ１２でＮＯ）、ステップＳ１２の処理を続ける。

リモコンから信号を受信した場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、ＣＰＵ６３は、全灯操作であるか否かを判定し（Ｓ１３）、全灯操作である場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、制御状態を全灯にし（Ｓ１４）、制御状態に応じてＬＥＤを駆動する（Ｓ１５）。

全灯操作でない場合（Ｓ１３でＮＯ）、ＣＰＵ６３は、順送り操作であるか否かを判定し（Ｓ１６）、順送り操作である場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、制御状態を次状態に遷移し（Ｓ１７）、ステップＳ１５の処理を行う。

順送り操作でない場合（Ｓ１６でＮＯ）、ＣＰＵ６３は、照度増調整操作であるか否かを判定し（Ｓ１８）、照度増調整操作である場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、ＬＥＤ（白色）のデューティ比が０％であるか否かを判定する（Ｓ１９）。ＬＥＤ（白色）のデューティ比が０％である場合（Ｓ１９でＹＥＳ）、ＣＰＵ６３は、ＬＥＤ（電球色）のデューティ比を所定値だけ増加させ（Ｓ２０）、ステップＳ１５の処理を行う。ＬＥＤ（白色）のデューティ比が０％でない場合（Ｓ１９でＮＯ）、ＣＰＵ６３は、ＬＥＤ（白色）のデューティ比を所定値だけ増加させ（Ｓ２１）、ステップＳ１５の処理を行う。

照度増調整操作でない場合（Ｓ１８でＮＯ）、ＣＰＵ６３は、照度減調整操作であるか否かを判定し（Ｓ２２）、照度減調整操作である場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、ＬＥＤ（白色）のデューティ比が０％であるか否かを判定する（Ｓ２３）。ＬＥＤ（白色）のデューティ比が０％である場合（Ｓ２３でＹＥＳ）、ＣＰＵ６３は、ＬＥＤ（電球色）のデューティ比を所定値だけ減少させ（Ｓ２４）、ステップＳ１５の処理を行う。ＬＥＤ（白色）のデューティ比が０％でない場合（Ｓ２３でＮＯ）、ＣＰＵ６３は、ＬＥＤ（白色）のデューティ比を所定値だけ減少させ（Ｓ２５）、ステップＳ１５の処理を行う。

照度減調整操作でない場合（Ｓ２２でＮＯ）、ＣＰＵ６３は、消灯操作であるか否かを判定し（Ｓ２６）、消灯操作でない場合（Ｓ２６でＮＯ）、ステップＳ１２以降の処理を続ける。消灯操作である場合（Ｓ２６でＹＥＳ）、ＣＰＵ６３は、ＬＥＤを消灯し（Ｓ２７）、処理を終了する。なお、ステップＳ２７でＬＥＤを消灯した後、処理を終了させずに、再度ステップＳ１２に戻るようにして、リモコンから信号を受信するまで、ステップＳ１２の処理を継続させてもよい。

図１２は本実施の形態の照明装置の壁スイッチを用いた場合の処理手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ６３は、制御状態などの情報の初期設定などを施す初期化を行い（Ｓ４１）、壁スイッチのオン操作の有無を判定し（Ｓ４２）、オン操作がない場合（Ｓ４２でＮＯ）、ステップＳ４２の処理を続ける。

壁スイッチのオン操作があった場合（Ｓ４２でＹＥＳ）、ＣＰＵ６３は、直近のオフ操作から２秒以上経過したか否かを判定し（Ｓ４３）、２秒以上経過している場合（Ｓ４３でＹＥＳ）、制御状態に応じてＬＥＤを駆動する（Ｓ４４）。

直近のオフ操作から２秒以上経過していない場合（Ｓ４３でＮＯ）、ＣＰＵ６３は、制御状態を次状態に遷移し（Ｓ４５）、ステップＳ４４の処理を行う。ＣＰＵ６３は、壁スイッチのオフ操作の有無を判定し（Ｓ４６）、オフ操作がない場合（Ｓ４６でＮＯ）、ステップＳ４６の処理を続ける。

壁スイッチのオフ操作があった場合（Ｓ４６でＹＥＳ）、ＣＰＵ６３は、ＬＥＤを消灯し（Ｓ４７）、オフ操作から２秒以内にオン操作があったか否かを判定し（Ｓ４８）、２秒以内にオン操作があった場合（Ｓ４８でＹＥＳ）、ステップＳ４５以降の処理を続ける。オフ操作から２秒以内にオン操作がなかった場合（Ｓ４８でＮＯ）、ＣＰＵ６３は、制御状態を全灯に設定し（Ｓ４９）、処理を終了する。なお、ステップＳ４９で制御状態を全灯に設定した後、処理を終了させずに、再度ステップＳ４２に戻るようにして、壁スイッチオン操作があるまで、ステップＳ４２の処理を継続させてもよい。

図８の例では、照明の明るさに応じてＬＥＤに印加する電圧のデューティ比を段階的に変化させたが、光源の色温度の制御方法はこれに限定されるものではない。図１３は本実施の形態の照明装置の照度と光源の色温度との関係の他の例を示す説明図である。図１３に示すように、横軸は照明装置による照明の明るさの一例である照度であり、縦軸は発光面から得られる光源（発光ダイオード１、２）の色温度を示すとともに、発光ダイオード１（電球色のＬＥＤ）、発光ダイオード２（白色のＬＥＤ）に印加する電圧のデューティ比を示す。図１３中、Ａで示すグラフは、照明装置の光源の色温度と照度との関係を示す。図８との相違点は、照明の明るさに応じてＬＥＤに印加する電圧のデューティ比を段階的ではなく、リニアに変化させた点である。

実施の形態２
上述の実施の形態１では、照明装置の平面視の形状が矩形状であったが、矩形状に限定されるものではなく円形状であってもよい。この場合、シャーシ２０は円形状をなし、取付金具１００の長手方向の寸法は、円形状のシャーシ２０の直径と同程度の寸法となる。取付金具１００の構造や保持金具１０の構成は上述の実施の形態１と同様である。

図１４は実施の形態２の基板３０の平面図である。図１４に示すように、基板３０は４分の１円状をなし、４枚の基板３０を隣接して配置することにより、円形状の発光面を実現することができる。また、実施の形態１と同様に、色温度の異なる発光素子としての発光ダイオード１、２を離隔距離ｄ（例えば、０．５ｍｍ、１ｍｍなど）で隣接して配置した組を、横方向（ｘ方向）に離隔寸法ｘで、縦方向（ｙ方向）に離隔寸法ｙで、格子状に複数配置している。この場合、１つの組を構成する発光ダイオード１と発光ダイオード２との離隔寸法ｄは、組の離隔寸法ｘ、ｙ（例えば、１０ｍｍ、２０ｍｍ程度）に比べて短くしている。逆に言えば、１つの組を構成する発光ダイオード１と発光ダイオード２との離隔寸法ｄよりも組の離隔寸法ｘ、ｙを長くしている。この場合、ｘとｙは同じ寸法でもよく、あるいは異なる寸法でもよい。また、図２の例では、各組を結ぶ直線が９０度になるように各組を配置しているが、９０度でない格子状の配置でもよい。これにより、発光面が任意の形状であっても、均一に発光する発光面を実現することができる。なお、ｘとｙが同じ寸法になるようにして、組を等間隔に配置することにより、より均一に発光する発光面を実現することができる。また、複数の組を放射状に配置してもよい。これにより、発光面が円形状であっても均一な発光面を実現することができる。

実施の形態３
図１５は実施の形態３の基板３０の平面図である。実施の形態１との相違点は、各組の色温度の異なる発光素子としての発光ダイオード１、２を千鳥状に配置した点である。すなわち、図１５に示すように基板３０を配置して見た場合に、左上の組は、上側が発光ダイオード１であり、下側が発光ダイオード２であるように、隣り合う組の間で、色温度の異なる発光素子の配置を順に異なるようにしてある。そして、右側で隣接する組では、上側が発光ダイオード２であり、下側が発光ダイオード１である。同様に、横方向、縦方向に隣接する組の発光ダイオード１、２の配置は、千鳥状になっている。この配置の仕方は、実施の形態２の円状の基板であっても採用することができる。

これにより、各組を構成する発光ダイオード１、２が隣接することにより、お互いの発光ダイオードのパッケージにより発光部分が影になり、発光面を斜め方向から見たときに、その方向によっては光色が微妙に異なって見えるという事態を防止することができる。すなわち、発光面をいずれの方向から見ても均一の発光色を得ることができ、発光色の指向性が生じない。

上述したいずれの実施の形態において、組を構成する色温度の異なる発光ダイオードとして、２８００Ｋ程度の電球色の発光ダイオードと４０００Ｋ程度の高演色の白色の発光ダイオードを用いているが、これに限定されない。つまり、２つの発光ダイオードは、色温度に高低の差があればよい。従って、高演色の白色の発光ダイオードの代わりに昼白色や昼光色の発光ダイオードを用いてもよい。

また、組を構成する色温度の異なる発光ダイオードは、２種類に限定されず、３種類以上の複数種類の色温度の異なる発光ダイオードでもよい。３種類以上の複数種類であっても、それぞれを隣接させた組を構成することによって、発光ダイオードと拡散板までの間隔を小さくしても、色を均一に混ぜることができ、発光面を均一にすることができる。また、３種類の発光ダイオードを、隣り合う組の間で、色温度の異なる発光素子の配置が順に異なるようにすることによって、発光面をいずれの方向から見ても均一の発光色を得ることができ、発光色の指向性が生じない。

本発明の一実施の形態を示す照明装置の概略組立斜視図である。 基板の一例を示す平面図である。 シャーシの外観斜視図である。 シャーシに基板を配置した一例を示す平面図である。 照明装置本体を保持金具で保持した状態を示す外観斜視図である。 照明装置本体を取付金具に取り付けた状態を示す外観斜視図である。 電源ユニットの構成の一例を示すブロック図である。 本実施の形態の照明装置の照度と光源の色温度との関係の一例を示す説明図である。 本実施の形態の照明装置の制御状態の一例を示す図表である。 本実施の形態の照明装置のリモコンを用いた場合の処理手順を示すフローチャートである。 本実施の形態の照明装置のリモコンを用いた場合の処理手順を示すフローチャートである。 本実施の形態の照明装置の壁スイッチを用いた場合の処理手順を示すフローチャートである。 本実施の形態の照明装置の照度と光源の色温度との関係の他の例を示す説明図である。 実施の形態２の基板の平面図である 実施の形態３の基板の平面図である。

符号の説明

１、２ 発光ダイオード
１０ 保持金具
１２ 係止部
２０ シャーシ
２１ 溝
２６ 引掛け部
３０ 基板
３１ コネクタ
３２ 配線
４０ 反射板
５０ カバー
６０ 電源ユニット
６１ 入力部
６２ 受光部
６３ ＣＰＵ
６４ メモリ
６５、６６ 電源回路
６７、６８ ＰＷＭ制御部
１００ 取付金具
１０１ 挿通孔
１０２ 案内孔
１０３ 立上がり部
１０６ 開口部

Claims (3)

1. 色温度の異なる複数の発光素子及び該発光素子を覆う拡散板を備える照明装置において、
   前記色温度の異なる発光素子を隣接してなる組を複数形成して、該複数の組を略等間隔で格子状に配置してあり、
   隣り合う組の間で、前記色温度の異なる発光素子の配置を順に異なるようにしてあり、
   前記発光素子と前記拡散板とを前記複数の組の間隔よりも長く離隔して設けてあり、
   前記色温度の異なる発光素子は、
   電球色の発光素子と演色性を向上させる白色の発光素子を含み、
   前記組を構成する電球色の発光素子及び白色の発光素子それぞれは、
   蛍光体を含み個々にパッケージして構成され、互いに分離可能にしてあることを特徴とする照明装置。
2. 前記色温度の異なる発光素子の発光強度を制御する制御手段を備え、
   該制御手段は、
   照度に応じて、照明の色温度を制御するように前記色温度の異なる発光素子の発光強度を制御することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記制御手段は、
   低照度時には、高照度時と比較して、照明の色温度が低くなるように前記色温度の異なる発光素子の発光強度を制御することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。

Images