JP6107553B2

JP6107553B2 - Ｌｅｄ発光装置

Info

Publication number: JP6107553B2
Application number: JP2013185333A
Authority: JP
Inventors: 加藤　英昭; 英昭加藤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2033-09-06
Also published as: JP2015053183A

Description

本発明は、単体のＬＥＤチップ素子を複数平面配置した発光装置（いわゆる、ＣＯＢモジュール）や、一又は複数のＬＥＤチップを封止樹脂で封止してなるモジュール（以下、ＬＥＤパッケージという。）を複数平面配置した照明装置や信号機器等、一又は複数のＬＥＤチップを含み構成されたＬＥＤ発光部を複数平面配置したＬＥＤ発光装置に関する。

この種のＬＥＤ発光装置におけるＬＥＤ発光部の配置については、格子状の配置や、渦巻状の配置等、様々な配置が提案されている。

例えば、ＬＥＤ発光部を配置する配置領域が円形平面の場合には、一般的に特許文献１〜３のように、同心円上に規則正しい有周期性に整列される。また、配置領域が矩形の場合には、一般的に特許文献４のように、碁盤目のように直線状に規則正しい有周期性に整列される。

なお、特許文献５のように、同心配置でありながら渦巻き状に点灯させる例もある。また、特許文献６のように、渦巻き形状を構成しつつ立体的に配置する例もある。

以上の様に、ＬＥＤ発光部は、一般的に、縦または横軸に揃えて配置されるか、同心円を等角度に分割した位置に配置される。

特許第５１２６６３５号公報特開２０１２−２５２８９９号公報特開２０１３−３０４２６号公報特許第３９８９７９４号公報特許第３２０４２９４号公報特開２０１２−１６４５１８号公報

しかしながら、このような配置では、各々のＬＥＤ発光部から発光される光がモアレ等の縞模様を形成することがあり、均一な発光を得ることが困難である。なお、モワレとは、規則正しい繰り返し模様を複数重ね合わせた時に、それらの周期のずれにより視覚的に発生する縞模様（干渉縞）をいう。具体的には、次のとおりである。

すなわち、公知の様に発光領域が比較的小面積のＬＥＤチップを整然と配置すると、各ＬＥＤチップ単体からの光の照射強度が大きく影響し、ＬＥＤ発光装置全体の照射面に、その配置状況が映し出される。そして、その照射面に、ＬＥＤチップの配置と近似したコントラストや色の周期的な模様、又は格子模様がある場合、照射面を透過する光の空間周波数と照射面の模様の空間周波数とが干渉して不快なモワレ模様が生じる可能性がある。具体的には、照射面の模様とは違う明暗の縞模様が生じる。

また、この様なＬＥＤチップの配置において、ＬＥＤチップからの照射光角度を狭くして照度を上げるために、レンズや反射板を用いた場合、ＬＥＤチップの配置を実質的に強調することになり、ＬＥＤ発光装置の照射面にＬＥＤチップの配置が映り込み明暗の斑が生じる可能性がある。その明暗の斑の空間周波数が、照射面の模様の空間周波数と干渉して不快なモワレ模様を発現する。

そこで、モアレ模様を発現し難くすることを目的とする。

［第１発明全体］
上記目的を達成するため、第１発明のＬＥＤ発光装置は、一又は複数のＬＥＤチップを含み構成されたＬＥＤ発光部を複数平面配置したＬＥＤ発光装置において、各ＬＥＤ発光部は、正方形又は長方形であり、各ＬＥＤ発光部の中心が、所定の原点回りに次に示す角度θずつ回転しながら原点から順に離れていく座標配列の各点に、又は該座標配列を縦方向又は横方向に拡大又は縮小して縦横比を変えた座標配列の各点に、縦横比を変えない場合には原点回りに前記各点に対して±５．７°以下の誤差範囲で、縦横比を変える場合には変える前の状態で原点回りに前記各点に対して±５．７°以下の誤差範囲で配置され、各ＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向は、他のＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向と揃っていることを特徴とする。

この第１発明のＬＥＤ発光装置は、数式を用いて次のように表すこともできる。すなわち、第１発明のＬＥＤ発光装置は、一又は複数のＬＥＤチップを含み構成されたＬＥＤ発光部を複数平面配置したＬＥＤ発光装置において、各ＬＥＤ発光部は、正方形又は長方形であり、各ＬＥＤ発光部の中心が、所定の点を原点とした次の座標配列Ｐ_ｎの各点に、それぞれ（θ×ｎ）が±５．７°以下の誤差範囲で配置され、各ＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向は、他のＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向と揃っていることを特徴とする。

［第２発明全体］
また、同目的を達成するため、第２発明のＬＥＤ発光装置は、一又は複数のＬＥＤチップを含み構成されたＬＥＤ発光部を複数平面配置したＬＥＤ発光装置において、各ＬＥＤ発光部は、正方形又は長方形であり、各ＬＥＤ発光部の中心が、所定の原点回りに次に示す角度θずつ回転しながら原点から順に離れていく座標配列の各点に、又は該座標配列を縦方向又は横方向に拡大又は縮小して縦横比を変えた座標配列の各点に、各ＬＥＤ発光部の一部が前記各点にかかる限度の誤差範囲で配置され、各ＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向は、他のＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向と揃っていることを特徴とする。

この第２発明のＬＥＤ発光装置は、数式を用いて次のように表すこともできる。すなわち、第２発明のＬＥＤ発光装置は、一又は複数のＬＥＤチップを含み構成されたＬＥＤ発光部を複数平面配置したＬＥＤ発光装置において、各ＬＥＤ発光部は、正方形又は長方形であり、各ＬＥＤ発光部の中心が、所定の点を原点とした次の座標配列Ｐ_ｎの各点に、各ＬＥＤ発光部の一部が前記各点にかかる限度の誤差範囲で配置され、各ＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向は、他のＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向と揃っていることを特徴とする。

［ＬＥＤ発光部］
第１発明及び第２発明において、ＬＥＤ発光部及びそれを複数平面配置したＬＥＤ発光装置の態様は、特に限定されないが、次の［ａ］［ｂ］の態様を例示する。
［ａ］各ＬＥＤ発光部は、単体のＬＥＤチップ素子（一般的にＬＥＤダイと称される半導体素子）の発光面であり、ＬＥＤ発光装置は、そのＬＥＤチップ素子が複数平面配置された発光装置である態様。
［ｂ］各ＬＥＤ発光部は、一又は複数のＬＥＤチップが封止樹脂で封止されてなるＬＥＤパッケージの発光面であり、ＬＥＤ発光装置は、そのＬＥＤパッケージが複数平面配置された照明装置や信号機器である態様。

第１発明及び第２発明において、ＬＥＤ発光部の中心は、平面視での重心をいう。すなわち、上記のように、ＬＥＤ発光部が長方形や正方形の場合には、その対角線の交点をいう。

第１発明及び第２発明において、座標配列の各点に配置されるＬＥＤ発光部の数は、特に限定されないが、５個以上であることが好ましい。５個に満たないと、この様な配置を採用しても本発明の効果が低いからである。座標配列の各点に配置されるＬＥＤ発光部の数は、１０個以上であることがより好ましく、５０個以上であることが更に好ましい。なお、座標配列の各点に配置されるＬＥＤ発光部の最大数は、特に限定されないが、５００個程度が限界である。５００個を超えるとＬＥＤ発光部の配置分布が略均一になり、本発明の効果が低減するからである。

［座標配列］
第１発明及び第２発明において、座標配列が角度θ＝Ｇ×３６０°ずつ回転するのは、前記Ｇは、自然界の黄金比であり、複数のＬＥＤ発光部をこのように黄金比の角度で分配配置することで、規則性を感じさせない配置にすることができるとともに、各ＬＥＤ発光部からの照射光が重なり合わないようにすることができるからである。なお、角度θ＝Ｇ×３６０°は、無理数であるが有理数で近似すると、５８２．５°程度（すなわち、３６０°＋２２２.５°程度であるので、実質的に２２２．５°程度と同じ。）である。角度θずつ回転する方向は、左回りであってもよいし、右回りであってもよい。

［誤差範囲］
第１発明において、±５．７°以下の誤差範囲なのは、ＬＥＤ発光部の中心が、それぞれ本来配置されるべき座標配列の各点から原点回りに最大で±５．７°までずれても、本発明の効果を得ることができるからである。この誤差範囲は可能な限り少ない方が好ましいが、具体的には、±３．６°以下であることがより好ましく、±２．９°以下であることが更に好ましい。

上記の誤差範囲等は、次のようにして求められる。すなわち、平面における誤差は、一般的に寸法公差として定義され、例えば「±０．１ｍｍ」等のように表記される。そして、例えば、ＬＥＤチップの間隔が１ｍｍのときには、公差が０．１ｍｍまでであれば、本発明の効果を得ることができる。このとき、公差比は１０となり、１０の間隔で１ずれることになる。従って４５°軸上での変位量は、
［ア］ｔａｎ^−１（９／１１）＝３９．３°−４５°＝−５．７°
［イ］ｔａｎ^−１（１１／９）＝５０．７°−４５°＝５．７°
となる。この値を、誤差範囲としている。

次にＬＥＤ発光部がＬＥＤパッケージの場合には、ＬＥＤパッケージをプリント配線板上に半田により接合する。この場合、ＬＥＤパッケージの取り付け間隔が、例えば１０ｍｍのときには、その取り付け半田工程での公差は、最大±０．５ｍｍが妥当である。このとき、公差比は２０となり、２０の間隔で１ずれることになる。従って４５°軸上での変動量は、
［ウ］ｔａｎ^−１（１９／２１）＝４２．１°−４５°＝−２．９°
［エ］ｔａｎ^−１（２１／１９）＝４７．９°−４５°＝２．９°
となる。この値を、更に好ましい誤差範囲としている。

また、±３．６°は、上記の「誤差範囲」と「更に好ましい誤差範囲」との中間であり、３６０°の１％である。この値を、より好ましい誤差範囲としている。

第２発明において、各ＬＥＤ発光部の一部が前記各点（座標配列の各点）にかかる限度の誤差範囲なのは、この誤差範囲内であれば、必ず座標配列の各点でＬＥＤ発光部が発光するからである。

［数式表現］
第１発明及び第２発明の数式表現において、ｃｏｓ（θ×ｎ）及びｓｉｎ（θ×ｎ）は、Ｘ方向への拡大率ａ及びＹ方向への拡大率ｂを掛ける前の状態において、ｎが１上がる毎に、後続する座標点が原点回りに角度θずつ回転することを示している。

第１発明及び第２発明の数式表現において、ｆ（ｎ）は、Ｘ方向への拡大率ａ及びＹ方向への拡大率ｂを掛ける前の状態における、原点から座標点までの距離を示している。そして、ｆ（ｎ＋１）−ｆ（ｎ）の値が大きい程、ｎが１上がる毎に後続する座標点が原点から急激に離れていき、該値が小さいほど、後続する座標点が原点から緩やかに離れていく。ｆ（ｎ）は、特に限定されないが、ｎや、ｎの平方や、ｎの累乗や、ｎの加算や、それらの組合せの関数を例示する。

具体的には、次の［ア］〜［ウ］の関数を例示する。但し、ｃは任意の定数（但し、ｃ≧−１）である。

但し、次に示す理由で［イ］の関数であることが好ましい。すなわち、［イ］の関数にすれば、ｎが大きくなって座標配列の点が原点から離れていく程、ｎが１上がる毎に後続する座標配列の点が原点から離れていくペースが緩やかになるのに加え、その緩やかになるペースが大き過ぎることも小さ過ぎることもなく適度であるので、座標配列の各点の密度が、原点から離れていくのに従い小さくなるといったことも逆に大きくなるといったことも起こり難く、一様になり易いからである。

ｃの値は、特に限定されないが、座標配列Ｐ_ｎの中心部である原点の近くにまで、ＬＥＤ発光部を配したい場合には、ｃ＝０（すなわち、［イ］の場合は、ｆ（ｎ）＝√ｎ）にすればよく、原点の近くにはＬＥＤチップを配したくない場合、すなわち、ドーナツ状にＬＥＤチップを配したい場合等には、ｃを０よりも大きい適当な数値（すなわち、［イ］の場合は、ｆ（ｎ）＝√ｎ＋１０等）にすればよい。

第１発明及び第２発明の数式表現において、ａ及びｂの値は、ａ，ｂの両方が正又は負（例えばａ＝１，ｂ＝１）ならば、ｎが１上がる毎に、後続する座標点は原点を中心に左回りに回転し、ａ，ｂの一方が正で他方が負（例えばａ＝１，ｂ＝−１）ならば、ｎが１上がる毎に、後続する座標点は原点を中心に右回りに回転する。

第１発明及び第２発明の数式表現において、｜ａ｜＝｜ｂ｜（例えばａ＝２，ｂ＝２）ならば、ｎが１上がる毎に原点回りに角度θずつ回転する座標配列Ｐ_ｎが得られ、｜ａ｜＞｜ｂ｜（例えばａ＝３，ｂ＝１）ならば、該角度θずつ回転する座標配列がＸ方向に引き延ばされた座標配列Ｐ_ｎが得られ、｜ａ｜＜｜ｂ｜（例えばａ＝１，ｂ＝３）ならば、該角度θずつ回転する座標配列がＹ方向に引き延ばされた座標配列Ｐ_ｎが得られる。

第１発明及び第２発明の数式表現において、ａ／ｂの値が同じなら、ａ，ｂの値が大きい程（例えば、ａ＝５，ｂ＝５のとき）、座標配列Ｐ_ｎが原点を中心に大きく広がり、ａ，ｂの値が小さい程（例えば、ａ＝１，ｂ＝１のとき）、座標配列Ｐ_ｎが原点を中心に小さく密集する。

［配置領域］
第１発明及び第２発明において、ＬＥＤ発光部を複数個平面配置する配置領域の形状は、特に限定されないが、次の［ア］〜［オ］の態様を例示する。
［ア］配置領域は、円の内側の領域である態様。
［イ］配置領域は、正方形の内側の領域である態様。
［ウ］配置領域は、長方形の内側の領域である態様。
［エ］配置領域は、二重円の内側の円と外側の円との間の領域である態様。
［オ］配置領域は、楕円の内側の領域である態様。

それらの配置領域の態様は、特に限定されないが、次の［ア］［イ］の態様を例示する。
［ア］配置領域には、単体のＬＥＤチップ素子が複数平面配置され、その配置領域全体が封止樹脂で封止された態様。
［イ］配置領域には、一又は複数のＬＥＤチップを封止樹脂で封止してなるＬＥＤパッケージが複数平面配置された態様。

本発明によれば、複数のＬＥＤ発光部を、黄金比Ｇ×３６０°の角度θ（２２２．５°程度）ずつ回転させながら配置にすることで、規則性を感じさせない配置にするとともに、各ＬＥＤ発光部からの照射光が重なり合わないようにすることができる。従って、明暗の区別がつき難くなり、モアレ等の模様が発生し難くなる。そのため、均一な発光を得易くなる。

また、黄金比Ｇは、無理数であるが、分数近似では、２１／１３及び３４／２１であるので、左渦巻きと右渦巻きとが同時に観察される。そのため、自然界に発生するような木漏れ日効果ができ、光による安らぎの効果を生む。

また、このように安らぎの効果を生む本発明のＬＥＤ発光装置を青信号に採用すれば、次に示す課題も解決することができる。すなわち、ＬＥＤ発光部が従来の同心円状に配置された典型例は交通信号であり、交通信号はその照射光が人の網膜に達することでその機能が発現される。すなわち、人は、同心円状に配置された交通信号の色を見ることで、その状態を認識する。その交通信号は、危険とか禁止という注意喚起を意図するものであり、よって、青信号よりも黄色信号や赤信号の方が重要である。しかし、青信号、黄色信号、赤信号の各信号で、同等の配置及び刺激では、黄色信号又は赤信号による注意喚起を見逃すおそれがある。

その点、青信号のみに本発明のＬＥＤ発光装置を採用し、黄色信号及び赤信号には、従来のＬＥＤ発光装置を採用すれば、青信号では上記のとおり安らぎ効果を生むのに対して、黄色及び赤信号では上記のような安らぎ効果を生まないことで、黄色及び赤信号での危険刺激がより活発になり認識し易くなる。そのため、青信号と黄色又は赤信号との差異を引き出すことが可能になる。

（ａ）は実施例１のＬＥＤ発光装置を示す平面図、（ｂ）及び（ｃ）はその部分拡大図である。（ａ）は実施例１のＬＥＤ発光装置を示す平面図、（ｂ）はそのＬＥＤ発光装置のＬＥＤ発光部の配置を±２．９°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図、（ｃ）は±３．６°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図、（ｄ）は±５．７°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図、（ｅ）は±６．０°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図、（ｆ）は±７．２°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図である。実施例２のＬＥＤ発光装置を示す平面図である。（ａ）は実施例２のＬＥＤ発光装置を示す平面図、（ｂ）はそのＬＥＤ発光装置のＬＥＤ発光部の配置を±２．９°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図、（ｃ）は±３．６°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図、（ｄ）は±５．７°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図、（ｅ）は±６．０°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図、（ｆ）は±７．２°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図である。（ｂ）は２４０個のＬＥＤ発光部の配置を±２．９°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図、（ｃ）は±３．６°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図、（ｄ）は±５．７°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図、（ｅ）は±６．０°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図、（ｆ）は±７．２°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示す平面図である。実施例３のＬＥＤ発光装置を示す平面図である。実施例４のＬＥＤ発光装置を示す平面図である。実施例５のＬＥＤ発光装置を示す平面図である。実施例６のＬＥＤ発光装置を示す平面図である。

以下、本発明のＬＥＤ発光装置を図面を参照に説明する。

図１に示す本実施例１のＬＥＤ発光装置１は、基板１０上に３６個のＬＥＤ発光部２０，２０・・を平面配置している。その３６個のＬＥＤ発光部２０，２０・・の各中心が、所定の原点Ｏ回りに次に示す角度θずつ回転しながら原点Ｏから順に離れていく次に示す座標配列Ｐ_ｎの３６個の各点Ｐ_１〜Ｐ_３６に配置されている。

各ＬＥＤ発光部２０は、単体のＬＥＤチップ素子（一般的にＬＥＤダイと称される半導体素子）の発光面である。ＬＥＤ発光部２０，２０・・を配置する配置領域Ｒは、原点Ｏを中心とした円Ｃ１の内側の領域である。その円Ｃ１の径の大きさは、上記の［数６］より、座標配列Ｐ_ｎの最も外周側にくる点Ｐ_３６の原点Ｏからの距離が６ｍｍとなるので、半径６ｍｍ（直径１２ｍｍ）よりも若干大きく、直径１３ｍｍ程度となる。その直径１３ｍｍ程度の配置領域Ｒに、３６個のＬＥＤ発光部２０，２０・・（ＬＥＤチップ素子）が平面配置され、その配置領域Ｒ全体が封止樹脂３０で封止されている。

但し、ＬＥＤ発光部２０，２０・・は、単体のＬＥＤチップ素子の発光面ではなく、一又は複数のＬＥＤチップを封止樹脂で封止してなるＬＥＤパッケージの発光面であってもよい。その場合には、配置領域Ｒは上記よりも大きく、また、座標配列Ｐ_ｎの各点Ｐ_１〜Ｐ_３６も上記よりも大きく分散していることが好ましい。また、その場合には、配置領域Ｒ全体が封止樹脂３０で封止されていないことが好ましい。このような態様は、ＬＥＤ電球、ダウンライト用の光源、ライトエンジン、交通信号、テールランプ等に適している。

本実施例１によれば、次の［Ａ］［Ｂ］の効果を得ることができる。
［Ａ］複数のＬＥＤ発光部２０，２０・・を、黄金比Ｇ×３６０°の角度θ（２２２．５°程度）ずつ回転させながら配置にすることで、規則性を感じさせない配置にするとともに、各ＬＥＤ発光部２０，２０・・からの照射光が重なり合わないようにすることができる。従って、明暗の区別がつき難くなり、モアレ等の模様が発生し難くなる。そのため、均一な発光を得易くなる。

［Ｂ］黄金比Ｇは、無理数であるが、分数近似では、２１／１３及び３４／２１であるので、左渦巻きと右渦巻きとが同時に観察される。そのため、自然界に発生するような木漏れ日効果ができ、光による安らぎの効果を生む。

なお、上記［Ａ］［Ｂ］の効果は、各ＬＥＤ発光部２０，２０・・の一部が座標配列Ｐ_ｎの各点Ｐ_１〜Ｐ_３６にかかる限度の誤差範囲であれば得ることができる。また、それ以外の場合でも、図１（ｃ）に示すように、各ＬＥＤ発光部２０，２０・・の中心の配置が原点回りに座標配列Ｐ_ｎの各点Ｐ_１〜Ｐ_３６に対して±５．７°以下の誤差範囲であれば、得ることができる。但し、その誤差範囲は、±３．６°以下であることがより好ましく、±２．９°以下であることが更に好ましく、±０であること（本実施例１）が最も好ましい。

なお、図２（ａ）には本実施例１のＬＥＤ発光装置１を示し、図２（ｂ）にはそのＬＥＤ発光装置１の各ＬＥＤ発光部２０，２０・・の中心の配置を原点Ｏ回りに座標配列Ｐ_ｎの各点Ｐ_１〜Ｐ_３６に対して±２．９°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示し、図２（ｃ）には±３．６°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示し、図２（ｄ）には±５．７°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示し、図２（ｅ）には±６．０°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示し、図２（ｆ）には±７．２°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示している。

図３に示す本実施例２のＬＥＤ発光装置２は、配置領域Ｒの径を大きくした例である。詳しくは、本実施例２のＬＥＤ発光装置２は、実施例１のＬＥＤ発光装置１と比較して、次の［ア］〜［エ］の点で相違し、その他の点で同様である。

［ア］ＬＥＤ発光部２０，２０・・の数が１２０個である点。
［イ］ｎ＝１〜１２０の自然数であり、座標配列Ｐ_ｎの１２０個の各点Ｐ_１〜Ｐ_１２０に、各ＬＥＤ発光部２０，２０・・の中心が配置されている点。
［ウ］配置領域Ｒが円Ｃ２の内側の領域である点。
［エ］円Ｃ２の径の大きさは、上記の［数６］より、座標配列Ｐ_ｎの最も外周側にくる点Ｐ_１２０の原点Ｏからの距離が約１０．９５ｍｍとなるため、半径１０．９５ｍｍ（直径２１．９ｍｍ）よりも若干大きく、直径２３ｍｍ程度となる点。

本実施例２においても、上記の［Ａ］［Ｂ］の効果を得ることができる。

なお、図４（ａ）には本実施例２のＬＥＤ発光装置２を示し、図４（ｂ）にはそのＬＥＤ発光装置２の各ＬＥＤ発光部２０，２０・・の中心の配置を原点Ｏ回りに座標配列Ｐ_ｎの各点Ｐ_１〜Ｐ_１２０に対して±２．９°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示し、図４（ｃ）には±３．６°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示し、図４（ｄ）には±５．７°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示し、図４（ｅ）には±６．０°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示し、図２（ｆ）には±７．２°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示している。

また、図５（ｂ）には本実施例２の倍の２４０個の各ＬＥＤ発光部２０，２０・・の中心の配置を原点Ｏ回りに座標配列Ｐ_ｎの各点Ｐ_１〜Ｐ_２４０に対して±２．９°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示し、図５（ｃ）には±３．６°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示し、図５（ｄ）には±５．７°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示し、図５（ｅ）には±６．０°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示し、図５（ｆ）には±７．２°以下の誤差範囲でランダムに散らしたときを示している。

図６に示す本実施例３のＬＥＤ発光装置３は、配置領域Ｒを正方形Ｓ１の内側の領域にした例である。詳しくは、本実施例３のＬＥＤ発光装置３は、実施例１のＬＥＤ発光装置１と比較して、次の［ア］〜［ウ］の点で相違し、その他の点で同様である。

［ア］ＬＥＤ発光部２０，２０・・の数が１８６個である点。なお、ＬＥＤ発光部２０，２０・・（ＬＥＤチップ素子）に電気を供給する回路構成の例としては、特に限定されないが、ＬＥＤチップ素子を９３個直列に繋いだ回路を２列配置する態様や、ＬＥＤチップ素子を６２個直列に繋いだ回路を３列配置する態様や、ＬＥＤチップ素子を３１個直列に繋いだ回路を６列配置する態様を例示する。
［イ］ｎ＝１〜３１０程度の自然数であり、座標配列Ｐ_ｎの３１０個程度の各点Ｐ_１〜Ｐ_３１０程度に、各ＬＥＤ発光部２０，２０・・の中心が配置されている点。但し、次に示す配置領域Ｒに入りきらないＬＥＤ発光部２０，２０・・（１２４個程度）については配置しない。
［ウ］配置領域Ｒが、一辺の長さが２５ｍｍ程度の正方形Ｓ１の内側の領域である点。

本実施例３においても、上記の［Ａ］［Ｂ］の効果を得ることができる。なお、本実施例３のＬＥＤ発光装置３は、サイズを上記よりも全体的に大きくして実施した場合には、ベース照明に最適である。

図７に示す本実施例４のＬＥＤ発光装置４は、配置領域Ｒを長方形Ｓ２の内側の領域にした例である。詳しくは、本実施例４のＬＥＤ発光装置４は、実施例１のＬＥＤ発光装置１と比較して、次の［ア］〜［ウ］の点で相違し、その他の点で同様である。

［ア］ＬＥＤ発光部２０，２０・・の数が１１２個である点。なお、ＬＥＤ発光部２０，２０・・（ＬＥＤチップ素子）に電気を供給する回路構成の例としては、特に限定されないが、ＬＥＤチップ素子を５６個直列に繋いだ回路を２列配置する態様や、ＬＥＤチップ素子を２８個直列に繋いだ回路を４列配置する態様や、ＬＥＤチップ素子を１６個直列に繋いだ回路を７列配置する態様や、ＬＥＤチップ素子を１４個直列に繋いだ回路を８列配置する態様を例示する。
［イ］ｎ＝１〜３１０程度の自然数であり、座標配列Ｐ_ｎの３１０個程度の各点Ｐ_１〜Ｐ_３１０程度に、各ＬＥＤ発光部２０，２０・・の中心が配置されている点。但し、次に示す配置領域Ｒに入りきらないＬＥＤ発光部２０，２０・・（１９８個程度）については配置しない。
［ウ］配置領域Ｒが、長辺の長さが２５ｍｍ程度で短辺の長さが１５ｍｍ程度の長方形Ｓ２の内側の領域である点。

本実施例４においても、上記の［Ａ］［Ｂ］の効果を得ることができる。なお、本実施例４のＬＥＤ発光装置４も、サイズを上記よりも全体的に大きくして実施した場合には、ベース照明に最適である。

図８に示す本実施例５のＬＥＤ発光装置５は、配置領域Ｒをドーナッツ形状にした例である。詳しくは、本実施例５のＬＥＤ発光装置５は、実施例１のＬＥＤ発光装置１と比較して、次の［ア］〜［オ］の点で相違し、その他の点で同様である。

［ア］ＬＥＤ発光部２０，２０・・の数が２４０個である点。
［イ］ｎ＝１〜２４０の自然数であり、座標配列Ｐ_ｎの２４０個の各点Ｐ_１〜Ｐ_２４０に、各ＬＥＤ発光部２０，２０・・の中心が配置されている点。
［ウ］座標配列Ｐ_ｎは次のように表される点。

［ウ］配置領域Ｒが、二重円の内側の円Ｃ３と外側の円Ｃ４との間の領域である点。
［エ］内側の円Ｃ３の径の大きさは、上記の［数７］より、座標配列Ｐ_ｎの最も内周側にくる点Ｐ_１の原点Ｏからの距離が１０ｍｍとなるため、半径１０ｍｍ（直径２０ｍｍ）よりも若干小さく、直径１９ｍｍ程度となる点。
［オ］外側の円Ｃ４の径の大きさは、上記の［数７］より、座標配列Ｐ_ｎの最も外周側にくる点Ｐ_２４０の原点Ｏからの距離が約２５．５ｍｍとなるため、半径２５．５ｍｍ（直径５１ｍｍ）よりも若干大きく、直径５２ｍｍ程度となる点。

本実施例５においても、上記［Ａ］［Ｂ］の効果を得ることができる。なお、本実施例５のＬＥＤ発光装置５は、サイズを上記よりも全体的に大きくして実施した場合には、シーリングライトに最適である。

図９に示す本実施例６のＬＥＤ発光装置６は、配置領域Ｒを楕円形状にした例である。詳しくは、本実施例６のＬＥＤ発光装置６は、実施例１のＬＥＤ発光装置１と比較して、次の［ア］〜［ウ］の点で相違し、その他の点で同様である。

［ア］ＬＥＤ発光部２０，２０・・の数が２４０個である点。
［イ］その２４０個のＬＥＤ発光部２０，２０・・の各中心が、所定の原点Ｏ回りに角度θずつ回転しながら原点Ｏから順に離れていく座標配列ｐ_ｎを横方向（Ｘ方向）にＧ×３倍（約４．８５４倍）拡大し、縦方向（Ｙ方向）に３倍拡大して縦横比を変えた座標配列Ｐ_ｎの２４０個の各点Ｐ_１〜Ｐ_２４０に配置されている点。
［ウ］座標配列Ｐ_ｎは次のように表される点。

［ウ］配置領域Ｒが、楕円Ｅの内側の領域である点。
［エ］楕円Ｅの径（長軸及び短軸）の大きさは、上記の［数８］の座標配列Ｐ_ｎの縦横比を変える前の座標配列ｐ_ｎ＝（ √ｎ×ｃｏｓ（θ×ｎ），√ｎ×ｓｉｎ（θ×ｎ））の最も外周側にくる点ｐ_２４０の原点Ｏからの距離が約１５．５ｍｍとなるため、半径１５．５ｍｍ（直径３１ｍｍ）よりも若干大きい直径３２ｍｍ程度の円をＸ方向にＧ×３倍（約４．８５４倍）引き延ばし、Ｙ方向に３倍引き延ばした程度の大きさ、すなわち、長軸１５５ｍｍ程度、短軸９６ｍｍ程度となる点。

本実施例６においても、上記［Ａ］［Ｂ］の効果を得ることができる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。

１ＬＥＤ発光装置（実施例１）
２ＬＥＤ発光装置（実施例２）
３ＬＥＤ発光装置（実施例３）
４ＬＥＤ発光装置（実施例４）
５ＬＥＤ発光装置（実施例５）
６ＬＥＤ発光装置（実施例６）
２０ＬＥＤ発光部
Ｏ原点
Ｐ_ｎ座標配列

Claims

一又は複数のＬＥＤチップを含み構成されたＬＥＤ発光部を複数平面配置したＬＥＤ発光装置において、
各ＬＥＤ発光部は、正方形又は長方形であり、
各ＬＥＤ発光部の中心が、所定の原点回りに次に示す角度θずつ回転しながら原点から順に離れていく座標配列の各点に、又は該座標配列を縦方向又は横方向に拡大又は縮小して縦横比を変えた座標配列の各点に、縦横比を変えない場合には原点回りに前記各点に対して±５．７°以下の誤差範囲で、縦横比を変える場合には変える前の状態で原点回りに前記各点に対して±５．７°以下の誤差範囲で配置され、
各ＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向は、他のＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向と揃っていることを特徴とするＬＥＤ発光装置。
一又は複数のＬＥＤチップを含み構成されたＬＥＤ発光部を複数平面配置したＬＥＤ発光装置において、
各ＬＥＤ発光部は、正方形又は長方形であり、
各ＬＥＤ発光部の中心が、所定の点を原点とした次の座標配列Ｐ_ｎの各点に、それぞれ（θ×ｎ）が±５．７°以下の誤差範囲で配置され、
各ＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向は、他のＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向と揃っていることを特徴とするＬＥＤ発光装置。
一又は複数のＬＥＤチップを含み構成されたＬＥＤ発光部を複数平面配置したＬＥＤ発光装置において、
各ＬＥＤ発光部は、正方形又は長方形であり、
各ＬＥＤ発光部の中心が、所定の原点回りに次に示す角度θずつ回転しながら原点から順に離れていく座標配列の各点に、又は該座標配列を縦方向又は横方向に拡大又は縮小して縦横比を変えた座標配列の各点に、各ＬＥＤ発光部の一部が前記各点にかかる限度の誤差範囲で配置され、
各ＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向は、他のＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向と揃っていることを特徴とするＬＥＤ発光装置。
一又は複数のＬＥＤチップを含み構成されたＬＥＤ発光部を複数平面配置したＬＥＤ発光装置において、
各ＬＥＤ発光部は、正方形又は長方形であり、
各ＬＥＤ発光部の中心が、所定の点を原点とした次の座標配列Ｐ_ｎの各点に、各ＬＥＤ発光部の一部が前記各点にかかる限度の誤差範囲で配置され、
各ＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向は、他のＬＥＤ発光部の一辺の長さ方向と揃っていることを特徴とするＬＥＤ発光装置。
次の条件を満たす請求項２又は４記載のＬＥＤ発光装置。