JP6277510B2 - 発光モジュール、照明装置および照明器具 - Google Patents
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Description
しかしながら、上記タイプの発光モジュールから得られる白色光は、赤色成分が不足しているため演色性が良好でない傾向にある。そこで、赤色光を出射する赤色LEDを追加することで赤色成分を補って、青色光と黄色光と赤色光との混色によって演色性の良い白色光を得ることが提案されている(特許文献1)。
発光モジュールに搭載する各色光源の配光特性の違いにかかわらず、照射対象面の中央部と周辺部における各色光源からの照度比率の差異を減少することにより、照射光の色むらを軽減することが望ましい。
また、別の態様では、前記第1比率の前記第2比率に対する比率は、1.5以上1.65以下である構成であってもよい。
また、別の態様では、前記第1発光素子と同一のピーク波長の光を発する第3発光素子と、前記第2発光素子と同一のピーク波長の光を発する第4発光素子とをさらに備え、前記第3発光素子は前記基板の上面に前記第1発光素子と列状に配列され第1発光素子列を構成し、前記第4発光素子は前記基板の上面に前記第2発光素子と列状に配列され第1発光素子列を構成し、前記第1及び第2封止部材は前記第1及び第2発光素子列を各々帯状に覆っている構成であってもよい。
また、別の態様では、前記第1封止部材は波長変換部材を含み、当該波長変換部材は前記青色光の一部を異なる色の光に波長変換し、青色光と赤色光と前記異なる色の光との混色によって得られる白色光をモジュール全体として出射する構成であってもよい。
また、別の態様では、上記のいずれかに記載の発光モジュールを備えることを特徴とする照明装置であってもよい。
また、別の態様では、上記のいずれかに記載の発光モジュールを備えることを特徴とする照明器具であってもよい。
以下、本実施の形態に係る発光モジュール、照明装置および照明器具を、図面を参照しながら説明する。
<照明器具>
図1は、本実施の形態に係る照明器具を示す断面図である。図1に示すように、本実施の形態に係る照明器具1は、例えば、天井2に埋め込むようにして取り付けられるダウンライトであって、灯具3、回路ユニット4、調光ユニット5、および、照明装置10を備える。
調光ユニット5は、ユーザーが照明装置10の照明光の輝度を調整するためのものであって、回路ユニット4と電気的に接続されており、ユーザーの操作を受けて調光信号を回路ユニット4に出力する。
図2は、本実施の形態に係る照明装置を示す斜視図である。図3は、本実施の形態に係る照明装置を示す分解斜視図である。図2および図3に示すように、本実施の形態に係る照明装置10は、例えば、ランプユニットであって、ベース20、ホルダ30、化粧カバー40、カバー50、カバー押え部材60、配線部材70、および発光モジュール100等を備える。
カバー50は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ガラス等の透光性材料によって形成されており、発光モジュール100から出射された光はカバー50を透過して照明装置10の外部へ取り出される。カバー50は、封止部材140、150を覆うドーム状であってレンズ機能を有する本体部51と、本体部51の周縁部から外方へ延設された外鍔部52とを有し、外鍔部52がベース20に固定されている。外鍔部52には、カバー押え部材60のボス部61に対応する位置にボス部61を避けるための半円状の切欠部53が形成されている。なお、本体部51は、レンズ機能を有さないものであってもよい。
<発光モジュール>
(全体構成)
図4(a)は、本実施の形態に係る発光モジュールを示す平面図である。図4(b)は、図4(a)の要部拡大平面図である。図4(a)に示すように、発光モジュール100は、基板110、複数の第1の発光素子120、複数の第2の発光素子130(以後、各々「発光素子120」、「発光素子130」と略称する)、封止部材140、封止部材150、複数の端子部161〜164、配線171、172、および伝熱部材180を備える。
基板110は、例えば、略方形板状であって、セラミック基板や熱伝導樹脂等からなる絶縁層とアルミ板等からなる金属層との2層構造を有する。基板110の上面111には、平面視(上方から上面111と直交する方向に向けて見下ろした状態。以下においても「平面視」と表現した場合は同様)において列状に配列された複数の発光素子120で構成される発光素子列112〜115が4箇所に形成されている。
発光素子120は、例えば、サファイア基板に形成されたインジウム窒化ガリウム(InGaN)等からなり、ピーク波長が440nm以上470nm以下の青色光を出射する青色LEDである。発光素子120は、COB(Chip on Board)技術を用いて基板110の上面111にフェイスアップ実装されている。
発光素子列112〜115、発光素子列116〜119は、長手方向が同じ方向を向くように等間隔を空けながら略平行に配置されている。発光素子120で構成される発光素子列と発光素子130で構成される発光素子列とは、同じ種類の発光素子で構成される発光素子列が隣り合わないよう交互に配置されている。これにより基板110上の発光色の均質化が図られている。
各発光素子120は、透光性材料で形成された封止部材140により封止されている。封止部材140は、例えば、底面の直径が約1〜3mmである平面視略円形のドーム形状であって、各発光素子120をそれぞれ各1個ずつ封止している。
各発光素子130は、透光性材料で形成された封止部材150により封止されている。封止部材150は、同様に、例えば、底面の直径が約1〜3mmである平面視略円形のドーム形状であって、各発光素子130をそれぞれ各1個ずつ封止している。透光性材料としては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッソ樹脂、シリコーン・エポキシのハイブリッド樹脂、ユリア樹脂等を用いることができる。封止部材140と封止部材150には、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッソ樹脂、シリコーン・エポキシのハイブリッド樹脂、ユリア樹脂等に分類される同種の樹脂材料を用いることが好ましい。
図4(b)に示すように、各配線171、172は、その構成の一部として、複数のボンディングワイヤ173、174、および、複数のボンディングパッド175、176を有する。各ボンディングワイヤ173、174は、一端がいずれかの発光素子120、130に接続されており、他端がその発光素子120、130の最寄のボンディングパッド175、176に接続されている。
以上のような電気的接続構成によって、発光素子120および発光素子130に独立した系統で電流を流すことが可能である。発光素子120と発光素子130とは、回路ユニット4によって別々に点灯制御される。図5に示すように、回路ユニット4は、点灯回路部4c、調光比検出回路部4d、および制御回路部4eを有し、外部の商用交流電源(不図示)と電気的に接続されており、商用交流電源から入力される電流を発光モジュール100に供給する。点灯回路部4cは、AC/DCコンバータを備え、商用交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換し、制御回路部4eからの指示に基づいて直流電圧を発光素子120および発光素子130に印加する。調光比検出回路部4dは、調光比の情報が含まれた調光信号を調光ユニット5から取得する。制御回路部4eは、調光比に基づいて発光素子120および発光素子130をPWM制御する。なお、電源は、商用交流電源に限らず、直流電源であってもよい。
図6は、図4においてX−X線で切った断面を示す断面図である。X−X線は、発光素子120の上面中心及び発光素子130の上面中心を通る直線である。
上述のとおり、発光素子120は上面と側面とに出射面を有する直方体である。この直方体を構成する上面、4側面、底面からなる6面のうち、発光素子120では上面と側面全体から光が出射される。そのため、上面と側面全体が光出射領域となる。図4では、X−X線で切った断面図における発光素子120の上面を120a2、側面を120a1、120a3と表す。また、図6において、H120、H130は発光素子120、130の素子の高さ、W120、W130は発光素子120、130の素子の断面の幅を表す。
発光素子130は、上述のとおり、上面に出射面を有する直方体である。この直方体を構成する上面、4つの側面、底面からなる6面のうち、発光素子130では主に上面から光が出射される。但し、側面のうち、側面と上面との間の稜線、この稜線から下方に約20μmの位置にある水平線、側面と側面との間の稜線に囲まれた線状領域からも、一部の光が出射される。そのため、上面と側面上部に位置する線状領域とが光出射領域となる。図4では、X−X線で切った断面図における発光素子130の上面を130a2、側面のうち光が出射される光出射領域を130a1、130a3と表す。
このアスペクト比が0.5以上であれば、前記断面における封止部材の形状が、上下方向に径が大きくなるように扁平させた楕円を上下に2等分して上半分だけにしたような略半楕円形になる。これにより、発光素子からの光を照明装置として必要な配光角(1/2ビーム角)120°±10°にて照射対象面上に照射することができる。
(封止部材の断面形状と色むらの関係)
封止部材140、150には、同じ種類の透光性材料が使用されている。そのため、各封止部材140、150を形成している透光性材料の屈折率は略同一である。封止部材140、150は、空気よりも屈折率が高い透光性材料で形成されている。本願において空気の屈折率は、1.000292(0℃、1気圧)とする。発光素子120、130からの出射光が、各封止部材140、150の外表面140a、150aにおいて封止部材側から上方に出る際に、外表面140a、150aと光軸との角度に基づきスネル法則に基づいて屈折し、屈折後の配光角にて照射対象面に光が照射される。そして、照射対象面における発光素子120、130からの照射光の分布が等価であれば、照明光の色むらが低減される。
図7は、本実施の形態に係る発光モジュールの混色性能を説明するための模式図であって、(a)は本実施の形態に係る照明装置における混色の態様を示す図、(b)は比較例の照明装置における混色の態様を示す図である。
[比較例の態様]
図7(b)に示す比較例の照明装置では、発光素子120を封止する封止部材141と発光素子130を封止する封止部材150は、光学部材として機能する封止部材141の基板上面111より上方の部分と封止剤150の発光素子130上面より上方の部分において同一の断面形状を有する。そのため、封止部材141の底面である基板上面111での直径をW141とし、封止部材150の発光素子130の上面の光出射領域130a2おける幅をW0150とするとき、W141はW0150と同一である。また、封止部材141の基板上面111から頂部までの高さをH141とし、封止部材150の頂部から発光素子130上面の光出射領域130a2までの高さ方向の距離をH0150とするとき、H141はH0150と同一である。
同じく、発光素子130の上面130a2から出射され直上に向かう光路L23、L24、L25を通る光は、主に封止部材150の外表面150aの頂上付近を通過して直上或いは直上に近い斜め上方に向かう。
具体的には、発光素子130の側面の光出射領域130a1下端から左側斜め上方に向かう光路L21を通る光と、側面の光出射領域130a3の下端から右側斜め上方に向かう光路L27を通る光は、各々、封止部材150の外表面150aから上方に出る際に屈折する。このとき、光は外表面150aと各々光路L21、L27との角度に基づいて屈折し、照射対象面上の照射領域Dの周辺部にその光が照射される。側面の光出射領域130a1、130a3の長さは、約20μmと小さいために、光路L21は光路L22と比較して、光路L27は光路L26と比較して、各々配光角は略同一となる。そのため、光路L21と光路L22を通る光は、照射対象面上において照射領域Dの中心Oからほぼ等距離の位置に照射される。同じく、光路L27と光路L26を通る光も照射領域Dの中心Oからほぼ等距離の位置に照射される。
[本実施の形態に係る態様]
図7(a)に示す本実施の形態に係る照明装置では、封止部材140の形状が従来の照明装置の封止部材141の形状と異なる。封止部材150の形状は比較例の照明装置と同じである。そのため、発光素子130から光が照射される照射対象面上の光の照度分布及び照射領域D2の大きさは従来の照明装置と同じである。
また、上述のとおり、封止部材150について、光学特性の実質的な指標となるパラメータとして以下を規定することができる。
しかしながら、本実施の形態に係る照明装置では、アスペクト比R140がアスペクト比R141よりも大きく構成されているので、外表面140aに対する入射角は外表面141aに対する入射角よりも大きい。そのため、光路L11は従来の照明装置における光路L11に比べてスネルの法則に基づき大きく内側に屈折する。その結果、光路L11を通る光は発光素子130から出た光路L21を通る光と、照射領域Dの中心Oからの距離が等しい位置に照射される。
その結果、発光素子120からの照射領域D1と、発光素子130からの照射領域D2とが略同一となる。
<評価試験>
本実施の形態に係る発光モジュール100を用いて色むらの評価を行った。その結果について以下説明する。
許容範囲内となる色差の許容範囲は、複数人による官能評価に基づき照射面上において、CIExy色度図上における色差が、Δx≦0.04として評価を行った。この範囲を許容色差範囲と定義し、許容色差範囲内であれば、通常の使用状態において障害となることは少なく照射光の色むらとして許容できるレベルと評価することができる。
(実施例1)
実施例1は、発光素子120、130の上面方形形状の1辺長さを500μm、発光素子120、130の発光素子高さを各々140μm及び250μm、封止部材140の基板上面111位置における外径、封止部材150の発光素子上面位置における外径を1200μmとした場合である。
実施例2は、実施例1を基準に発光素子120の発光素子高さを250μmに変更した場合である。図9(b)に示すように、実施例2では、相対アスペクト比が1より大きく1.88未満の範囲で、アスペクト比が等価の場合と比べて色差は小さくなる。さらに、相対アスペクト比が、1.15以上1.8以下である場合に、色差は上記した許容色差範囲に含まれる。このうち、相対アスペクト比が、1.4のときに、色差は最小となる。相対アスペクト比が、1.15以上1.4未満の範囲において、照射領域周辺部の光の色は青味を帯びた白色に変化する。他方、相対アスペクト比が、1.4より大きく1.65以下の範囲では、照射領域周辺部の光の色は赤味を帯びた白色に変化する。
実施例3は、実施例1を基準に封止部材150の発光素子の発光素子上面位置における外径を2500μmに変更した場合である。図9(c)に示すように、実施例3では、相対アスペクト比が1より大きく1.85未満の範囲で、アスペクト比が等価の場合と比べて色差は小さくなる。さらに、相対アスペクト比が、1.18以上1.74以下である場合に、色差は上記した許容色差範囲に含まれる。このうち、相対アスペクト比が、1.47のときに、色差は最小となる。相対アスペクト比が、1.15以上1.47未満の範囲において、照射領域周辺部の光の色は青味を帯びた白色に変化する。他方、相対アスペクト比が、1.47より大きく1.65以下の範囲では、照射領域周辺部の光の色は赤味を帯びた白色に変化する。
実施例4は、実施例2を基準に封止部材150の発光素子の発光素子上面位置における外径を2500μmに変更した場合である。図9(d)に示すように、実施例4では、相対アスペクト比が1より大きく2.15未満の範囲で、アスペクト比が等価の場合と比べて色差は小さくなる。さらに、相対アスペクト比が、1.25以上1.85以下である場合に、色差は上記した許容色差範囲に含まれる。このうち、相対アスペクト比が、1.5のときに、色差は最小となる。相対アスペクト比が、1.15以上1.5未満の範囲において、照射領域周辺部の光の色は青味を帯びた白色に変化する。他方、相対アスペクト比が、1.5より大きく1.65以下の範囲では、照射領域周辺部の光の色は赤味を帯びた白色に変化する。
以上の結果に基づき、本実施の形態に係る発光モジュールでは、相対アスペクト比が1より大きく1.85未満の範囲において、アスペクト比が等価の場合と比べて色差は小さくなる。
また、相対アスペクト比が、1.25以上1.65以下である場合に、色差は上記した許容色差範囲に含まれる。
人の目は、同一色差間の変動であっても、色相が変化する場合には、より敏感に変化を感じる取ることが知られている。したがって、照明用光源の色調が、赤味がかった白色と青味がかった白色との間を、色相の変化を伴って変動することは好ましくない。ゆえに、許容色差範囲を変動する場合であっても、白色から青味がかった白色との間を変化する場合、又は白色から赤味がかった白色との間を変化する場合との、何れかであることが、照明光源としてより一層好ましい。
他方、相対アスペクト比を、1.15以上1.39未満の範囲とすることで、照射領域周辺部の光の色を白色から青味を帯びた白色の範囲での変動とすることができる。この場合は、白色から高い色温度白色の範囲において、色味変化を小さいと感じることができる照明光源を実現できる。
以上、説明したように、本実施の形態に係る発光モジュール100は、以下の構成を備える。すなわち、基板110と、基板の上面111に存し異なるピーク波長の光を発する第1及び第2の発光素子120、130と、第1発光素子120を覆う透光性材料を含む第1及封止部材140と、第2発光素子130を覆う透光性材料と同種の材料を含む第2封止部材150とを備える。第1発光素子120は素子の上面120a2と側面120a1、120a3から光を出射し、第2発光素子130は素子の主に上面130a2から光を出射する。そして、第1発光素子120の上面120a2中心を通る第1封止部材140の縦断面において、基板上面111における幅W140(ドーム形状の底面外径に相当)に対する封止部材140の頂部から基板上面111までの高さ方向の距離との比で規定される第1比率R140を定義する。そして、第2発光素子130の上面130a2中心を通る第2封止部材150の縦断面において、封止部材150の外表面150aにおける、発光素子130上面の光出射領域130a2位置Aおける幅W0150に対する封止部材150の頂部から発光素子130上面の光出射領域130a2までの高さ方向の距離H0150との比で規定される第2比率R150を定義する。このとき、第1比率R140は第2比率R150よりも大きく、第1比率は第2比率に対し1.85未満である構成を採る。
以下に、本発明に係る発光モジュール、照明装置および照明器具の変形例について説明する。なお、既に説明した部材と同じ部材が使用されている場合は、その部材と同じ符号を付して説明を簡略若しくは省略している。
<発光モジュール>
本発明に係る発光モジュールは、上記実施形態に係る発光モジュール100に限定されない。以下に本発明に係る発光モジュールの変形例を説明する。
蛍光体は、発光素子からの励起光にもよるが、蛍光体は、黄色蛍光体として、珪酸塩蛍光体たる(Sr、Ba)2SiO4:Eu2+、Sr3SiO5:Eu2+、ガーネット蛍光体たる(Y、Gd)3Al5O12:Ce3+、Y3Al5O12:Ce3+、Y3Al5O12:Ce3+、Pr3+、Tb3Al5O12:Ce3+、硫化物蛍光体であるチオガレート蛍光体たるCaGa2S4:Eu2+、α−サイアロン蛍光体たるCa−α−SiAlON:Eu2+、(0.75(Ca0.9Eu0.1)O・2.25AlN・3.25Si3N4:Eu2+、Ca1.5Al3Si9N16:Eu2+など)、酸窒化物蛍光体たるBa3Si6O12N2:Eu2+、窒化物蛍光体たる(Ca、Sr、Ba)AlSiN3:Eu2+を好適に用いることができる。
(変形例1)
上記実施の形態に係る発光モジュール100では、封止部材140、150は、例えば、底面の直径が約1〜3mmである平面視略円形のドーム形状であって、各発光素子120、130をそれぞれ各1個ずつ封止している構成とした。しかしながら、封止部材140、150が、各発光素子120、130を封止する態様は上記に限られず、例えば、複数の発光素子120又は複数の発光素子130を、連続して封止する態様としてもよい。
(発光素子及び封止部材の断面形状)
図11は、図10に示すX−X線に沿った断面図である。X−X線は、発光素子120の上面中心及び第2発光素子130の上面中心を通り発光素子列112及び116の列方向と垂直な直線である。
封止部材341の断面は、発光素子列112の列方向と垂直なX−X線に沿った断面において発光素子120を半楕円形状である。発光素子列112に沿った方向では、各発光素子120の上面中心を通るX−X線と平行な断面において、封止部材351の断面形状は略同一である。また、各発光素子列112〜115を封止する各封止部材341〜344の断面形状は、各発光素子120の上面中心を通るX−X線と平行な断面において略同一である。
図11において、封止部材341の底面である基板上面311での幅をW340、基板上面311から頂部までの高さをH340とするとき、封止部材341の底面の幅と高さとの比は、H340/W340として規定され、この比率が、封止部材341の光学特性を規定するアスペクト比R340となる。
これに対し、封止部材351の外表面351aにおける、発光素子130上面の光出射領域130a2の位置Aおける幅をW0350とする。また、封止部材351の頂部から発光素子130上面の光出射領域130a2までの高さ方向の距離をH0350とする。そうすると、封止部材351の光学特性を規定するアスペクト比R350は、H0350/W0350として規定することができる。
(変形例2)
図12は、変形例2に係る発光モジュールを示す図であって、(a)は平面図、(b)は右側面図、(c)は正面図である。図12に示すように、変形例2に係る発光モジュール400も、実施の形態に係る発光モジュール100と同様に、封止部材は平面視略円形のドーム形状であって、各発光素子120、130をそれぞれ各1個ずつ封止している構成としている。しかしながら、変形例2に係る発光モジュール400では、基板410には、発光素子120および発光素子130は、基板410の上面411に千鳥配置で実装されている。
変形例2に係る照明装置においても、各封止部材140、150のアスペクト比は、実施の形態における封止部材140、150と同様に定義される。
また、封止部材450の外表面における、発光素子130上面の光出射領域130a2の位置おける直径をW0450とする。また、封止部材450の頂部から発光素子130上面の光出射領域130a2までの高さ方向の距離をH0450とする。そうすると、封止部材450の光学特性を規定するアスペクト比R450は、H0450/W0450として規定される。
<照明装置>
本発明に係る照明装置は、上記実施形態に係る照明装置10に限定されない。例えば、上記実施の形態は、実施の形態に係る照明装置をダウンライト用のランプユニットに応用する形態であったが、照明装置の形態は上記実施の形態に限定されない。例えば、以下に説明するような直管形蛍光灯などの代替として期待される直管形LEDランプや、LED電球に応用してもよい。直管形LEDランプとは、電極コイルを用いた従来の一般直管蛍光灯と略同形のLEDランプをいう。LED電球とは、従来の白熱電球と略同形のLEDランプをいう。
図13は、変形例3に係る照明装置を示す斜視図である。図13に示すように、照明装置500は、長尺筒状の筐体501と、筐体501内に配置された基台502と、基台502に搭載された発光モジュール503と、筐体501の両端部に取り付けられた一対の口金504、505とを備える。
発光モジュール503は、基板510と、基板510の上面に実装された発光素子120および発光素子130と、それら発光素子120を封止している第1封止部材540および発光素子130を封止している第2封止部材550とを備える((以後「封止部材540」、「封止部材550」と略称する)。発光素子120および発光素子130は、それぞれ長手方向に沿った直線状の発光素子列を構成するように配置されている。発光素子120で構成される発光素子列および発光素子130で構成される発光素子列は、それぞれ封止部材540、550により封止されている。封止部材540、550は、それぞれが基台502の長手方向に沿った長尺状であり、間隔を空けて並行に並べて配置されている。封止部材540、550の材質は、実施の形態における封止部材140、150と同じ透光性材料から構成され、封止部材540には透光性材料に波長変換材料が混入されている。
そして、変形例3に係る照明装置でも、アスペクト比R540がアスペクト比R550よりも大きく、且つ1.85未満の範囲に構成されている。また、より好ましくは、アスペクト比R550に対するアスペクト比R540の比率が、1.25以上1.65以下となるよう構成されている。また、さらに好ましくは、アスペクト比R550に対するアスペクト比R540の比率を1.5以上1.65以下としてもよい。
一対の口金504、505は、照明器具(不図示)のソケットに取り付けられる。照明装置500を照明器具に取り付けた状態において、一対の口金504、505を介して発光モジュール503への給電が行われる。また、発光モジュール503で生じた熱が、基台502および一対の口金504、505を介して照明器具に伝わる。
図14は、変形例4に係る照明装置を示す断面図である。図14に示すように、変形例4に係る照明装置600は、発光モジュール100、ホルダ620、回路ユニット630、回路ケース640、口金650、グローブ660、および、筐体670を主な構成とするLED電球である。
ホルダ620は、モジュール保持部621と回路保持部622とを備える。モジュール保持部621は、発光モジュール100を筐体670に取り付けるための略円板状の部材であって、アルミニウムなどの良熱伝導性材料からなり、その材料特性によって、発光モジュール100からの熱を筐体670へ熱を伝導する熱伝導部材としても機能する。回路保持部622は、例えば合成樹脂で形成された略円形皿状であって、ねじ623によってモジュール保持部621に固定されている。回路保持部622の外周には回路ケース640に係合させるための係合爪624が設けられている。
回路ケース640は、回路ユニット630を内包した状態で回路保持部622に取り付けられている。回路ケース640には、回路保持部622の係合爪624と係合する係合孔641が設けられており、前記係合爪624を前記係合孔641に係合させることによって、回路保持部622に回路ケース640が取り付けられている。
筐体670は、例えば円筒状であって、一方の開口側に発光モジュール100が配置され、他方の開口側に口金650が配置されている。筐体670は、発光モジュール100からの熱を放散させる放熱部材(ヒートシンク)として機能させるために、熱伝導性の良い材料、例えばアルミニウムを基材として形成されている。
図15は、変形例5に係る照明装置を示す斜視図である。図16は、変形例5に係る照明装置を示す断面図である。図15および図16に示すように、変形例5に係る照明装置700は、発光モジュール710、グローブ720、ステム730、支持部材740、ケース750、回路ユニット760、および口金770を主な構成とするLED電球である。
また、ここでも各封止部材714、715の、長尺方向に垂直な方向の断面におけるアスペクト比は、実施の形態における封止部材140、150について規定したアスペクト比と同様に定義される。 そして、封止部材714a、のアスペクト比R714が封止部材715a、715bのアスペクト比R715よりも大きく、且つ1.85未満の範囲に構成されている。また、より好ましくは、アスペクト比R715に対するアスペクト比R714の比率が、1.25以上1.65以下となるよう構成されている。また、さらに好ましくは、アスペクト比R715に対するアスペクト比R714の比率を1.5以上1.65以下としてもよい。
グローブ720は、一般的な白熱電球のガラスバルブと同様の形状であって、内部に発光モジュール710が収容されている。グローブ720は、シリカガラス、アクリル樹脂などの透光性材料で構成されており、透明であって、内部に収容された発光モジュール710は外部から視認可能である。発光モジュール710はグローブ720の内部の略中央に配置されているため、照明装置700は白熱電球に近似した配光特性を有する。さらに、基板711が透光性の基板であるため、基板711の上面711aに実装された発光素子120、130から出射された光が基板711を透過して口金770側にも照射され、照明装置700はより白熱電球と近似した配光特性を有する。なお、グローブ720は、必ずしも透明である必要はなく、例えばシリカからなる乳白色の拡散膜が内面に形成された半透明のグローブであってもよい。また、基板711の下面711bにも発光素子120、130が実装されていてもよい。
図17は、変形例6に係る照明装置を示す斜視図である。図18は、変形例6に係る照明装置を示す断面図である。図19は、変形例6に係る照明装置を示す分解斜視図である。
図17に示すように、変形例6に係る照明装置800は、電源回路内蔵型のLEDユニット(ライトエンジン)であって、上記実施の形態に係る発光モジュール100、載置部材810、ケース820、カバー830、熱伝導シート840、850、固定用ネジ860、反射鏡870、および回路ユニット880を備える。
ケース820は、発光モジュール100を囲う円筒形状の筐体であって、光出射側に開口が形成されており、例えば、PBTなどの絶縁性を有する合成樹脂からなる樹脂筐体で構成されている。ケース820の内部には、発光モジュール100、熱伝導シート840、反射鏡870、および回路ユニット880が収容されている。
図19に示すように、載置部材810とケース820とは固定用ネジ860によって互いに固定されている。
回路ユニット880は、回路基板と当該回路基板に実装された複数個の電子部品とからなり、図面では電子部品が省略されている。回路ユニット880は、円形状の開口が形成された円環状の形状をしており、ケース820の内部であって反射鏡870の外周の空間に配置されている。
本発明に係る照明器具は、上記実施形態に係る照明器具1に限定されない。
例えば、上記実施の形態では、発光モジュールが照明装置の一部として照明器具に組み込まれていたが、発光モジュールは、照明装置の一部としてではなく、それ単体として照明装置を介さずに、照明器具に直接組み込まれていてもよい。
以上、本発明の構成を、上記実施の形態および変形例に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態およびその変形例に限られない。例えば、上記実施の形態およびその変形例の部分的な構成を、適宜組み合わせてなる構成であってもよい。また、上記実施の形態に記載した材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。さらに、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることは可能である。本発明は、照明用途全般に広く利用可能である。
10、500、600、700、800 照明装置
100、300、400、710 発光モジュール
110、310、410、711 基板
111、311、411、711a 上面
120 第1の発光素子
130 第2の発光素子
140、141、340、440、540、714 第1封止部材
150、350、450、550、715 第2封止部材
Claims (6)
- 基板と、
前記基板の上面に存し異なるピーク波長の光を発する第1及び第2の発光素子と、
前記第1発光素子を覆う透光性材料を含む第1封止部材と、
前記第2発光素子を覆う前記透光性材料と同種の材料を含む第2封止部材とを備え、
前記第1発光素子は青色光を発し、前記第2発光素子は赤色光を発し、
前記第1発光素子は素子の上面と側面から光を出射し、
前記第2発光素子は素子の主に上面から光を出射し、
前記第1発光素子の上面中心を通る前記第1封止部材の縦断面において、前記基板上面における前記第1封止部材の幅に対する前記第1封止部材の頂部から前記基板上面までの高さ方向の距離との比を第1比率とし、
前記第2発光素子の上面中心を通る前記第2封止部材の縦断面において、前記第2発光素子上面における前記第2封止部材の幅に対する前記第2封止部材の頂部から前記第2発光素子上面までの高さ方向の距離との比を第2比率としたとき、
(1)前記第1比率の前記第2比率に対する比率は1.5以上1.65以下であり照射領域周辺部の光の色は白色から赤味を帯びた白色の範囲での変動する、又は、(2)前記第1比率の前記第2比率に対する比率は1.25以上1.39未満であり照射領域周辺部の光の色は白色から青味を帯びた白色の範囲での変動する、の何れかである
発光モジュール。 - 前記第1発光素子と同一のピーク波長の光を発する第3発光素子と、
前記第2発光素子と同一のピーク波長の光を発する第4発光素子とをさらに備え、
前記第3発光素子は前記基板の上面に前記第1発光素子と列状に配列され第1発光素子列を構成し、
前記第4発光素子は前記基板の上面に前記第2発光素子と列状に配列され第1発光素子列を構成し、
前記第1及び第2封止部材は前記第1及び第2発光素子列を各々帯状に覆っている
請求項1に記載の発光モジュール。 - 前記第1封止部材は波長変換部材を含み、当該波長変換部材は前記青色光の一部を異なる色の光に波長変換し、青色光と赤色光と前記異なる色の光との混色によって得られる白色光をモジュール全体として出射する
請求項1又は2に記載の発光モジュール。 - 前記青色光のピーク波長が440以上470nm以下であり、前記赤色光のピーク波長が600nm以上660nm以下である
請求項1から3の何れか1項に記載の発光モジュール。 - 請求項1から4のいずれかに記載の発光モジュールを備えることを特徴とする照明装置。
- 請求項1から4のいずれかに記載の発光モジュールを備えることを特徴とする照明器具。
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