JP7123087B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数色の発光素子を光源として備える照明装置に関する。

天井照明装置（いわゆるシーリングライト）として、赤色、緑色、青色、電球色、昼光色の各色の発光素子（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を搭載して、表現可能な光色の範囲を広くしたものが提案されている（特許文献１参照）。

また、特許文献１には、内周側の列及び外周側の列に実装されているＬＥＤパッケージには、発光職が電球色（Ｌ）のものと昼光色（Ｄ）のものとが用いられており、中間の列に実装されているＬＥＤパッケージには、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に発光するものが用いられていることが記載されている。

特開２０１３－５８３９４号公報

更に広範囲で物の見づらさを解消した照明装置が求められている。

本発明は、４７０～４９０ｎｍの波長の放射強度を補う青緑色ＬＥＤの配光を広げ、物の見づらさを解消した灯りを均一に照射する照明装置を提供することを目的とする。

本発明は、複数個のＬＥＤが配置されたＬＥＤ光源基板と、前記複数個のＬＥＤのそれぞれに対応する位置に形成され前記複数個のＬＥＤからの光束を拡散させるドーム形状部を有するＬＥＤカバー部と、を備え、前記複数個のＬＥＤは、昼光色の光を発する昼光色ＬＥＤと、電球色の光を発する電球色ＬＥＤと、青緑色の光を発する青緑色ＬＥＤと、を含み、前記電球色ＬＥＤ及び前記昼光色ＬＥＤは、電球色ＬＥＤが周方向に昼光色ＬＥＤを間に挟むようにして、同心円状に複数列配置され、青緑色ＬＥＤは、最内周および最外周の少なくともいずれか一方に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、昼光色や電球色を用いた照明下での物の見づらさを解消することが可能な照明装置において、その効果を広範囲に均一に実現することができる。

第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置を示す分解斜視図である。 第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置の各色ＬＥＤの配置を示す平面図である。 第１実施形態の変形例に係るＬＥＤ照明装置の各色ＬＥＤの配置を示す平面図である。 第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置を示す縦断面図である。 図４のＬＥＤカバー部の拡大断面図である。 第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置を示す制御ブロック図である。 （ａ）は昼光色ＬＥＤのスペクトル分布図、（ｂ）は電球色ＬＥＤのスペクトル分布図、（ｃ）は青緑色ＬＥＤのスペクトル分布図である。 （ａ）は図６の（ａ）と（ｂ）と全灯のスペクトル分布図とを重ね合わせたスペクトル分布図、（ｂ）は太陽光のスペクトル分布図と図６（ｃ）と全灯のスペクトル分布図と全灯に青緑色ＬＥＤを追加した場合のスペクトル分布図とを重ね合わせたスペクトル分布図、（ｃ）は図６（ｃ）と明るさアップモードのスペクトル分布図と明るさアップモードに青緑色ＬＥＤを追加した場合のスペクトル分布図とを重ね合わせたスペクトル分布図である。 色温度と光束との関係を示すパターン図である。 モードの種類毎の文字などの見易さを示す表である。 第２実施形態に係るＬＥＤ照明装置の各色ＬＥＤの配置を示す平面図である。 第３実施形態に係るＬＥＤ照明装置の各色ＬＥＤの配置を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明装置（ＬＥＤシーリングライト）について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態に係るＬＥＤ照明装置１Ａは、
例えば、家屋の天井面に設けられる引掛ローゼットや引掛シーリングなどの屋内配線器具（不図示）に係合する取付アダプタ（不図示）を介することによって、外部電源に接続されるとともに天井面の所定位置に固定されて利用に供されるものである。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置を示す分解斜視図である。なお、図１では、紙面上側が天井側、紙面下側が床側である。

図１に示すように、ＬＥＤ照明装置１Ａは、例えば丸型のものであり、本体ベース１１、アダプタ受け部（絶縁材）１２、電源基板１３、放熱板１４、ＬＥＤ光源基板１５Ａ、反射シート１６、ＬＥＤカバー１７、センタカバー１８、セード１９、リング部材２０、センサユニット２１などで構成されている。

本体ベース１１は、鋼板（例えば、ＳＰＣＣ）を略円形状に加工成形した部品であり、凹面が床側を向くように略凹状（皿状）に形成されている。また、本体ベース１１の中央には、取付アダプタ（不図示）が係止されるアダプタ取付孔１１ａが形成されている。

アダプタ受け部（絶縁材）１２は、難燃性を有する合成樹脂（例えば、ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート樹脂）で形成され、本体ベース１１にねじ固定されるリング形状の固定部１２ａと、この固定部１２ａの内周縁部から床側（下方）に延出する円筒部１２ｂと、を有している。

電源基板１３は、制御部を含む点灯回路基板などを有し、アダプタ受け部（絶縁材）１２を介して本体ベース１１にねじ固定されている。これにより、電源基板１３は、本体ベース１１と後記する放熱板１４とで囲まれた放熱空間内に、電気絶縁性を維持した状態で配置される。

また、電源基板１３は、不図示の電線を介して、取付アダプタ（不図示）と電気的に接続される。これにより、ＬＥＤ照明装置１Ａは、屋内配線器具（不図示）、取付アダプタ（不図示）、電源基板１３をそれぞれ介して、給電されるようになっている。

放熱板１４は、鋼板を略円形状に加工成形したものであり、床側に突出する円錐台形状の基板支持部１４ａが形成されている。また、放熱板１４は、例えば亜鉛メッキ鋼板などの熱伝導性の良好な金属を用いて構成され、しぼり加工を施すことによって強度アップが図られている。また、放熱板１４は、本体ベース１１よりも大径に形成され、本体ベース１１よりも径方向外側に突出するようにして本体ベース１１に取り付けられる。

また、放熱板１４の径方向の中心には、アダプタ受け部（絶縁材）１２の円筒部１２ｂと対応する位置に円形の貫通孔１４ｂが形成されている。また、放熱板１４の外周に形成された環状部１４ｃには、後記するセード１９を掛止するための受け具１４ｄが１２０°間隔で３箇所に取り付けられている。

ＬＥＤ光源基板１５Ａは、リング形状の配線基板１５ａと、この配線基板１５ａの一面側（床面側）に同心円状に配置された複数のＬＥＤ素子群１５ｂと、を含んで構成されている。なお、ＬＥＤ素子群１５ｂの詳細については後記する。

配線基板１５ａは、例えば、アルミニウム合金製の略環状の金属板に絶縁層および銅箔パターンなどを形成することで構成され、または熱伝導性の良好な樹脂（例えばポリイミド樹脂など）の平板上に銅箔パターンおよびソルダーレジストなどを形成することで構成されている。また、配線基板１５ａは、放熱板１４にねじ固定されている。

本実施形態では、前記のような構成の本体ベース１１と放熱板１４とを備えることによって、放熱空間の容積を大きくし（放熱空間の空気の量を多くし）、電源基板１３およびＬＥＤ光源基板１５Ａの放熱効率の向上を図っている。その結果、ＬＥＤ素子群１５ｂの発光効率を高くできる。

図２は、第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置の各色ＬＥＤの配置を示す平面図である。なお、図２は、１８畳用のＬＥＤの配列パターンの一例を示している。

図２に示すように、ＬＥＤ素子群１５ｂは、昼光色（Ｄ色）の光を発する複数個の昼光色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１５ｂ１、電球色（Ｌ色）の光を発する複数個の電球色ＬＥＤ１５ｂ２、青緑色の光を発する複数個の青緑色ＬＥＤ１５ｂ３を含んで構成されている。また、ＬＥＤ素子群１５ｂは、保安灯用のＬＥＤ１５ｂ４を備えている。

昼光色ＬＥＤ１５ｂ１は、ピーク波長が４３０ｎｍ～４６０ｎｍのものであり（後記する図６（ａ）参照）、外周側から内周側にかけて同心円状に複数列（図２の実施形態では１０列）に形成されている。

電球色ＬＥＤ１５ｂ２は、ピーク波長が５５０ｎｍ～６５０ｎｍのものであり、同心円状に複数列配置された各列において昼光色ＬＥＤ１５ｂ１を間に挟んで配置されている。

青緑色ＬＥＤ１５ｂ３は、ピーク波長が４７０ｎｍ～４９０ｎｍのものであり、同心円状に複数列配置された列の中の最内周と最外周の列に昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２とを間に挟んで配置される。最外周に配置されたＬＥＤは外側への配光が、最内周に配置されたＬＥＤは内側への配光が広くなるため、このように配置することで青緑色ＬＥＤ１５ｂ３を少ない個数で、青緑色の広い配光を得る効果を奏する。

すなわち、最外周と最内周においては、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２と青緑色ＬＥＤ１５ｂ３とは同じ数量で配置される。昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２の数量を１：１とすることで相対的な昼光色の光量が減少するため、青緑色の発光による色温度の上昇を軽減することができ、最外周および最内周以外の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２の発光による混色と違和感の無い光色を得る効果を奏する。

最外周と最内周とを除く同心円状の列においては、電球色ＬＥＤ１５ｂ３は２個または３個の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１を間に挟んで配置されている。４８００Ｋの色温度を得るための昼光色と電球色の光量配分は約２：１であるため、このように配置することで昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２の数量比率を約２：１とし、各色のＬＥＤをほぼ同じ電流で発光させることで、発光効率の高い照明装置とする効果を奏する。

また、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２、または青緑色ＬＥＤ１５ｂ３が配置される同心円状の各列において、ＬＥＤは周方向に向けて等間隔またはほぼ等間隔に配置されている。このように配置することで、周方向に対して色ムラの少ない配光を得る効果を奏する。

図３は、第１実施形態の変形例に係るＬＥＤ照明装置の各色ＬＥＤの配置を示す平面図である。なお、図３に示すＬＥＤ光源基板１５Ｂは、８畳用のＬＥＤの配列パターンを示し、ＬＥＤ光源基板１５Ａとは、ＬＥＤ素子群１５ｂの数および配列が異なるだけで、配線基板１５ａの形状などは同一である。また、保安灯用のＬＥＤ１５ｂ４は、畳数に拘わらず同じ位置に配置されている。

図３に示すように、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１は、前記と同様のピーク波長を有するものであり、外周側から内周側にかけて同心円状に複数列（図３の実施形態では７列）に形成されている。

電球色ＬＥＤ１５ｂ２は、前記と同様のピーク波長を有するものであり、同心円状に配置された各列において昼光色ＬＥＤ１５ｂ１を間に挟んで配置されている。

青緑色ＬＥＤ１５ｂ３は、前記と同様のピーク波長を有するものであり、同心円状に複数列配置された列の中の最内周と最外周の列に昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２とを間に挟んで配置される。

図２に示すＬＥＤ素子群１５ｂは、例えば、２７４個の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、１５２個の電球色ＬＥＤ１５ｂ２、および３２個の青緑色ＬＥＤ１５ｂ３によって構成されている。また、図３に示すＬＥＤ素子群１５ｂは、例えば、１４９個の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、７７個の電球色ＬＥＤ１５ｂ２、および２１個の青緑色ＬＥＤ１５ｂ３によって構成されている。このように、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３の数は、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１および電球色ＬＥＤ１５ｂ２の合計数の１０％程度とすることが好ましい。

図１に戻って、反射シート（反射フィルム）１６は、ＬＥＤ素子群１５ｂから天井側に出射された光（ＬＥＤカバー１７やセード１９によって天井方向に反射された光）を床側に反射させる機能を有し、ＬＥＤ光源基板１５Ａの形状と対応するように平面視においてドーナツ状（環状）に形成されている。また、反射シート１６は、白色の樹脂シートで構成され、ＬＥＤ素子群１５ｂの各素子を個別に露出させる（挿通させる）貫通孔１６ａが形成されている。なお、本実施形態では、反射シート１６を設ける場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、放熱板１４や光源基板１５Ａに高反射塗装を行う構成であってもよい。本実施形態では、高反射塗装ではなく、反射シート１６を用いることで、ＬＥＤ照明装置１Ａを安価に製造することが可能になる。

ＬＥＤカバー１７は、複数のＬＥＤ素子群１５ｂから発せられた光束を表面側（床側）へ導く機能およびＬＥＤ光源基板１５Ａを放熱板１４に対して密着させるように押圧する機能などを有している。

ＬＥＤカバー１７は、例えばポリスチレン、ポリカーボネートなどの、透光性および電気絶縁性を有する樹脂を用いて、射出成形などによって一体成形されている。特に、透明性、コストおよび成形性の点においてポリスチレンを使用することが好ましい。また、ＬＥＤカバー１７に用いる材料は、透光性および電気絶縁性を備えるものであれば、樹脂に限定されるものではなく、ガラスなどであってもよい。

また、ＬＥＤカバー１７は、ＬＥＤ光源基板１５Ａの発光面（ＬＥＤ素子群１５ｂが実装されている面）全体を覆う略円形状のＬＥＤカバー部１７ａと、ＬＥＤカバー部１７ａの外周縁部から背面側（天井側）に向けて延びる円筒状の壁部１７ｂと、壁部１７ｂの上端（背面側）から径方向外側に向けて突出するつば部１７ｃと、を有している。つば部１７ｃは、周方向に沿って延在し、３箇所に分割されて形成されている。

センタカバー１８は、装置本体の中央において露出する取付アダプタ（不図示）を覆うものであり、例えば、難燃性を有する合成樹脂（例えば、ＰＰ：ポリプロピレン樹脂）によって形成されている。また、センタカバー１８は、円板状に形成され、ＬＥＤカバー１７に着脱自在に取り付けられている。

セード１９は、透光性（透明、半透明、または、乳白色を含む）を有する樹脂製（例えばアクリルやポリスチレンなど）であり、ドーム状に構成されたものである。また、セード１９は、光源（ＬＥＤ素子群１５ｂ）から放射された光束を拡散させて、使用者がＬＥＤ照明装置１Ａを直視した際のまぶしさを軽減したり、ＬＥＤ照明装置１Ａが設置された空間の明るさを均一化する役割を果たす。また、セード１９は、放熱板１４の受け具１４ｄによって、着脱自在に係合保持される。

リング部材２０は、リング部の内周側がセード１９の外周側に保持され、リング部の外周側がセード１９の外周よりも外側に突出するように構成されている。また、リング部材２０は、光透過性を有する材料で形成されている。

センサユニット２１は、例えば、ＬＥＤ照明装置１Ａが設置された環境（空間）の明るさに応じてＬＥＤ素子群１５ｂへの供給電力を変化させて、ＬＥＤ照明装置１Ａ下で一定の照度が得られるようにする機能を提供する。また、ＬＥＤ照明装置１Ａ下の照度を検知する。

図４は第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置を示す縦断面図である。

図４に示すように（併せて図１に示すように）、ＬＥＤカバー部１７ａは、径方向の中央部に円形の貫通孔１７ａ１が形成されている。また、ＬＥＤカバー部１７ａには、ＬＥＤ光源基板１５ＡのＬＥＤ素子群１５ｂ（昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３）のそれぞれに対応する位置にドーム形状部１７ａ２が形成されている。なお、ドーム形状部１７ａ２は、レンズ機能を有するものであり、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２および青緑色ＬＥＤ１５ｂ３からの光束を拡散等させるものである。

また、ＬＥＤカバー１７では、ＬＥＤカバー部１７ａが放熱板１４の基板支持部１４ａにねじ固定され、つば部１７ｃが放熱板１４の環状部１４ｃにねじ固定される。

壁部１７ｂは、ＬＥＤカバー部１７ａに対して略直交する方向に延びて形成されている。また、壁部１７ｂには、図示しない切欠きが形成され、ＬＥＤカバー１７内の熱を外部に逃すことができるようになっている。なお、切欠きの開口面積は、使用者の指が挿入できない大きさに設定されている。これにより、使用者が手（指）で直接にＬＥＤ光源基板１５Ａに触れるのを防止できる。

つば部１７ｃは、ＬＥＤカバー１７をＬＥＤ光源基板１５Ａの外周側において放熱板１４に固定する固定部である。

図５は、第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置を示す縦断面図を拡大したものであり、最内周部（ａ）、最外周部（ｃ）、および中間的な位置（ｂ）に配置されたＬＥＤから放射する光束の配光を矢印で示したものである。最内周部（ａ）とは、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２、または青緑色ＬＥＤ１５ｂ３が配置される同心円状の各列における、一番内周側の列を指し、最外周部（ｃ）とは一番外周側の列を指し、中間的な位置（ｂ）とはその間の列を指す。中間的な位置（ｂ）は、１列のこともあれば、複数列のこともある。

中間的位置（ｂ）に配置されたＬＥＤから出射した光束は、ＬＥＤカバーのドーム形状１７１ｂによって拡散光１５１ｂとなる。拡散光１５１ｂにおいて、鉛直に近い角度で放射された光束はそのまま図示しないセード１９に到達するが、水平に近い角度で放射された光束は近接配置されたドーム形状１７２ｂに到達し、反射光１５２ｂとドーム形状１７２ｂに入射してから放射する光１５３ｂとになる。反射光１５２ｂおよびドーム形状１７２ｂからの出射光１５３ｂは鉛直方向に曲げられるため、拡散光１５１ｂは配光が狭められたものとなる。

最内周部（ａ）に配置されたＬＥＤから出射した光束は、ＬＥＤカバーのドーム形状１７１ａによって拡散光１５１ａとなる。拡散光１５１ａにおいて、鉛直に近い角度で放射された光束および内周側方向へ放射された光束はそのまま図示しないセード１９に到達するが、外周側へ水平に近い角度で放射された光束は近接配置されたドーム形状１７２ａに到達し、反射光１５２ａとドーム形状１７２ａに入射してから放射する光１５３ａとになる。反射光１５２ａおよびドーム形状１７２ａからの出射光１５３ａは鉛直方向に曲げられるため、拡散光１５１ａは外周側の配光が狭められたものとなる。

最外周部（ｃ）に配置されたＬＥＤから出射した光束は、ＬＥＤカバーのドーム形状１７１ｃによって拡散光１５１ｃとなる。拡散光１５１ｃにおいて、鉛直に近い角度で放射された光束および外周側方向へ放射された光束はそのまま図示しないセード１９に到達するが、内周側へ水平に近い角度で放射された光束は近接配置されたドーム形状１７２ｃに到達し、反射光１５２ｃとドーム形状１７２ｃに入射してから放射する光１５３ｃとになる。反射光１５２ｃおよびドーム形状１７２ｃからの出射光１５３ｃは鉛直方向に曲げられるため、拡散光１５１ｃは内周側の配光が狭められたものとなる。

以上説明したように、最外周に配置されたＬＥＤの外側、および最内周に配置されたＬＥＤの内側には隣接するドームが存在しないので配光を狭められることが無く、最外周に配置されたＬＥＤの外側および最内周に配置されたＬＥＤの内側方向は良好な配光が得られる。

図２および図３に示すように、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３を最内周および最外周に配置することにより、少ない個数の青緑色ＬＥＤ１５ｂ３の光束を効率良く広範囲に配光することができる。

図６は、第１実施形態に係るＬＥＤ照明装置を示す制御ブロック図である。

図６に示すように、ＬＥＤ照明装置１Ａは、電源ＰＳ（または商用電源）および電源回路１３０から電力を供給されて動作する。電源回路１３０は、電源ＰＳの電力を所定の電圧または電流に調整する機能を有する。

また、ＬＥＤ照明装置１Ａは、受光部１１０を備えている。受光部１１０は、リモコン１２０のボタン操作によってリモコン１２０から出力される信号（例えば、赤外光）を受信し、受信した信号を制御部１０１に送信する機能を有する。

リモコン１２０は、人によって操作される不図示のボタンを有し、操作されたボタンに対して設定された信号を出力する機能を有する。例えば、全灯モード、明るさアップモード、青緑色ＬＥＤ追加モード、明るさアップモード＋青緑色ＬＥＤ追加モードなどを設定することができる。

次に、ＬＥＤ照明装置１Ａの機能例について説明する。ＬＥＤ照明装置１Ａは、制御部１０１、昼光色ＬＥＤ、電球色ＬＥＤをそれぞれ調光する調光回路１０２，１０３、青緑色ＬＥＤを点灯・消灯する点灯回路１０４および３種類の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３（光源）を有する。なお、図２，３で説明した保安灯用のＬＥＤ１５ｂ４については図示を省略している。

制御部１０１は、マイコン等を含んで構成され、受光部１１０によって受信された信号を受け付けて、調光回路１０２，１０３および点灯回路１０４を制御する制御信号を生成する機能を有する。制御信号は、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号である。制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメインメモリによって構成され、不図示の記憶部に記憶されているアプリケーションプログラムをメインメモリに展開して、その機能を具現化する。

調光回路１０２，１０３は、制御部１０１から受信した制御信号に基づいて、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２を駆動し、点灯回路１０４は、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３を駆動する機能を有する。また、調光回路１０２，１０３は、制御部１０１から受信した制御信号に基づいて、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２を駆動する駆動電流を個別に変更する機能を有する。また、点灯回路１０４は、制御部１０１から受信した制御信号に基づいて、青緑色ＬＥＤの点灯状態、消灯状態を切り替える機能を有し、駆動電流を変更する機能は有しない単純な構成である。

図７は、（ａ）は昼光色ＬＥＤのスペクトル分布図、（ｂ）は電球色ＬＥＤのスペクトル分布図、（ｃ）は青緑色ＬＥＤのスペクトル分布図である。なお、本実施形態では、スペクトル分布図として、波長（ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＨ（ｎｍ））と放射強度との関係を示して説明するが、波長とエネルギ比との関係においても同様のピーク波長を有する波形を示すものである。

図７（ａ）に示すように、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１は、４３０ｎｍ～４６０ｎｍの範囲内においてピーク波長を有するものであり、本実施形態では、４５０ｎｍにピーク波長を有するものが使用される。また、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１の色温度は、６５００Ｋ（ケルビン）である。

図７（ｂ）に示すように、電球色ＬＥＤ１５ｂ２は、５５０ｎｍ～６５０ｎｍの範囲内においてピーク波長を有するものであり、本実施形態では、６１０ｎｍにピーク波長を有するものが使用される。また、電球色ＬＥＤ１５ｂ２の色温度は、２７００Ｋである。

なお、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２の色温度は、６５００Ｋや２７００Ｋに限定されるものではない。

図７（ｃ）に示すように、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３は、４７０ｎｍ～４９０ｎｍの範囲内においてピーク波長を有するものであり、本実施形態では、４７５ｎｍにピーク波長を有するものが使用される。

図８（ａ）は、図７の（ａ）と（ｂ）と全灯のスペクトル分布図とを重ね合わせたスペクトル分布図、図８（ｂ）は太陽光のスペクトル分布図と図７（ｃ）と全灯のスペクトル分布図と全灯に青緑色ＬＥＤを追加した場合のスペクトル分布図とを重ね合わせたスペクトル分布図、図８（ｃ）は図７（ｃ）と明るさアップモードのスペクトル分布図と明るさアップモードに青緑色ＬＥＤを追加した場合のスペクトル分布図とを重ね合わせたスペクトル分布図である。

ところで、人間の光に対する感度は、年齢によって変化し、特に高齢者では短波長領域（およそ５００ｎｍ以下）の光に対する感度が低下することが知られている。白色ＬＥＤを光源として用いた照明装置では、図８（ａ）に示すように、波長－放射強度の特性において、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２の特性は略同一であり、ともに波長４７０ｎｍ～４９０ｎｍ近傍で放射強度が低くなっている。また、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２の双方を同時に点灯させた全灯モード（６０９９ｌｍ、４８００Ｋ）でも、特性は略同一であり、波長が４７０ｎｍ～４９０ｎｍ近傍で放射強度が低くなっている。このため、高齢者では特にＬＥＤ照明下において主に青緑色など短波長の光成分を含む色や文字が見づらくなるという課題がある。

そこで、本実施形態では、図８（ｂ）において太実線で示すように、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２とを同時に（併せて）点灯させる全灯モードに、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３を追加して点灯させること、つまり昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２と青緑色ＬＥＤ１５ｂ３とを同時に点灯させることで、４７０ｎｍ～４９０ｎｍでの放射強度の落ち込みを改善できる。これにより、色温度を太陽光の５８００Ｋのスペクトルの波形に近づけることができ、書面等の文字が見易くなる。

図９は、色温度と光束との関係を示すパターン図である。図９の横軸は色温度（Ｋ）を表し、縦軸は光束（ｌｍ：ルーメン）を表している。

図９中の点２００は、一般社団法人日本照明工業会によって畳数に応じて定められている部屋の明るさの範囲の最大値（以降、「部屋の広さに適した光束の最大値」と称する。）を表している。この点２００では、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２に与えられる電流値は、その定格に対してある程度のマージンが取られている。

ドットを付したエリア２５０は、通常モードで調色および調光のいずれか一方または双
方を実行できる範囲を表している。

点２１０は、制御部１０１が、点２００よりもさらに光束を増加する「明るさアップモード」の指示を受け付けた時の光束および色温度を表している。制御部１０１は、明るさアップモードの指示を受け付けた場合には、例えば、「全灯モード」（定格出力）で昼光色ＬＥＤ１５ｂ１および電球色ＬＥＤ１５ｂ２に流す電流値の１．２倍の電流を流すように制御する。点２１０の色温度は、点２００の色温度と同じである。点２１０における光束は、複数の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と複数の電球色ＬＥＤ１５ｂ２のそれぞれで光束を増
加しているため、１つ当たりの調光率または電流値の増加量は、一部の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１や電球色ＬＥＤ１５ｂ２で同じだけ光束を増加させる場合に比べて少なくて済む。

点２２１は、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１を単独で駆動した場合に得られる「蛍光灯モード」である。点２２２は、電球色ＬＥＤ１５ｂ２を単独で駆動した場合に得られる「電球色モード」である。

点２２３は、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２の調色により得られる「図書館の明かりモード」である。この「図書館の明かりモード」は、色温度を蛍光灯モードより低く且つ電球モードよりも高い５０００Ｋに設定し、さらに光束を蛍光灯モードおよび電球モードよりも高い５９００ｌｍに設定されている。

点２２４は、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２との調色により得られる「食卓モード」である。この「食卓モード」は、色温度を蛍光灯モードより低く且つ電球モードよりも高い３０００Ｋに設定し、さらに光束を蛍光灯モードよりも低く且つ電球モードよりも高い約３６５０ｌｍに設定されている。

このように、「蛍光灯モード」、「電球色モード」、「図書館の明かりモード」および「食卓モード」も、「全灯モード」と略同一の特性を有するものであり、波長が４７０ｎｍ～４９０ｎｍ近傍で放射強度が低くなる特性を有している。

そこで、本実施形態では、図９において矢印２３０で示すように、点２００の「全灯モード」に青緑色ＬＥＤ１５ｂ３を追加して点灯する点２２０の「全灯モード＋青緑色ＬＥＤ追加モード」を追加することで、色温度が太陽光の５８００Ｋに近づくような５６００Ｋの光を得ることで文字などが見易くなるという効果を奏する。

また、「全灯モード」において、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２に１．２倍の電流を加える「明るさアップモード」でも、波長が４７０ｎｍ～４９０ｎｍ近傍で放射強度が低くなる特性を有している。

そこで、本実施形態では、図９において矢印２３１で示すように、点２１０の「明るさアップモード」に青緑色ＬＥＤ１５ｂ３を追加して点灯する点２４０の「明るさアップモード＋青緑色ＬＥＤ追加モード」を追加することで、色温度が太陽光の５８００Ｋに近づくことで文字などがより見易くなるという効果および物が楽に見えるといった効果を奏する。

ここで点２００の「全灯モード」、点２１０の「明るさアップモード」、点２２０の「全灯モード＋青緑色ＬＥＤ追加モード」、点２４０の「明るさアップモード＋青緑色ＬＥＤ追加モード」を具体的に実現するための方法および昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３それぞれの光量比率について説明する。

上記では点２００の「全灯モード」の際に昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２に流す電流の１．２倍の電流を点２１０の「明るさアップモード」で流すことを説明したが、光量の比率の説明を容易にするために、各ＬＥＤの電流特性や温度特性を加味せずに、電流１．２倍を流した場合に光量も１．２倍得られるとした場合にて以下説明する。

まず、点２００の「全灯モード」で前述の６０９９ｌｍ、４８００Ｋの光を実現するためには、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１の光量が約３９００ｌｍで電球色ＬＥＤ１５ｂ２の光量が約２２００ｌｍ必要であり、この全灯モードでの電球色ＬＥＤ１５ｂ２の光量を１００とした場合に、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１の光量は１７７ということになる。

点２１０の「明るさアップモード」では単純に点２００の「全灯モード」の１．２倍となるので、電球色ＬＥＤ１５ｂ２の光量は１２０となり、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１の光量は２１２の比率であれば、４８００Ｋの色温度を維持して明るさを１．２倍にすることが可能である。

点２２０の「全灯モード＋青緑色ＬＥＤ追加モード」においては前述の５６００Ｋを実現するためには、電球色ＬＥＤ１５ｂ２の光量１００、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１の光量１７７に対して、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３の光量は７．５（前述の光束であれば約１６５ｌｍ）あればよい。

点２４０の「明るさアップモード＋青緑色ＬＥＤ追加モード」を実現するためには、電球色ＬＥＤ１５ｂ２の光量１２０、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１の光量２１２に加えて、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３の光量は前述の点２２０における光量７．５の１．２倍となる９．０あれば同じ色温度５６００Ｋを実現できる。

ただし、この制御方法を用いると、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１の駆動電流を制御する調光回路１０２と、電球色ＬＥＤ１５ｂ２の駆動電流を制御する調光回路１０３の他に、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３の駆動電流を制御する第３の調光回路（不図示）が必要となり、３系統のＬＥＤを個別に制御するため、制御回路の複雑化や回路部品点数の増加、電源基板が大型化につながってしまう。

ここで昼光色ＬＥＤ１５ｂ１の光量を２２２に上げ、電球色ＬＥＤ１５ｂ２の光量を１１２に下げ、最適化を図ることで、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３の光量は点２２０の「全灯モード＋青緑色ＬＥＤ追加モード」時の光量７．５を維持したままでも点２４０の「明るさアップモード＋青緑色ＬＥＤ追加モード」を実現することが可能となる。

この昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２の光量比率の最適化により、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３の制御は単純な点灯・消灯を切り替えるだけの機能をもった点灯回路１０４があれば、複雑な制御をする調光回路は不要となる。

よって、制御回路の単純化が可能となり、回路部品点数の削減ができ、電源基板の小型化を実現することが可能となる。

なお、上記説明の光量比率はあくまで一例であり、使用する昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３の特性によって最適な比率は異なるため、上記光量比率に限定するものではない。

図１０は、モードの種類毎の文字などの見易さを示す表である。なお、図１０において、「○」は、「見易い」、１個の「◎」は、「より見易い」、「◎◎」は、「更により見易い」ことを表している。

図１０において、Ｎｏ．１は「電球色モード」、Ｎｏ．２は「食卓モード」、Ｎｏ．３は「図書館の明かりモード」、Ｎｏ．４は「蛍光灯モード」、Ｎｏ．５は「全灯モード」である。Ｎｏ．１～Ｎｏ．５は、「見易い」という結果が得られた。

また、図１０において、Ｎｏ．６は「明るさアップモード」（「全灯モード」の電流値の１．２倍）である。この場合、「より見易い」という結果が得られた。

また、図１０のＮｏ．７は、複数のモードをまとめて記載したものであり、Ｎｏ．１の「電球色モード」に「青緑色ＬＥＤ追加モード」を追加した場合、Ｎｏ．２の「食卓モード」に「青緑色ＬＥＤ追加モード」を追加した場合、Ｎｏ．３の「図書館の明かりモード」に「青緑色ＬＥＤ追加モード」を追加した場合、Ｎｏ．４の「蛍光灯モード」に「青緑色ＬＥＤ追加モード」を追加した場合、Ｎｏ．５の「全灯モード」に「青緑色ＬＥＤ追加モード」を追加した場合である。これらについては、Ｎｏ．１～Ｎｏ．５のモード（青緑色ＬＥＤ１５ｂ３の追加無し）に対して、「より見易い」という結果が得られた。これら「電球色モード＋青緑色ＬＥＤ追加モード」、「食卓モード＋青緑色ＬＥＤ追加モード」、「図書館の明かりモード＋青緑色ＬＥＤ追加モード」、「蛍光灯モード＋青緑色ＬＥＤ追加モード」では、４７０ｎｍ～４９０ｎｍの放射強度が低い部分を補完することができ、各モードに青緑色ＬＥＤ１５ｂ３を追加することで、Ｎｏ．６のように電流値を１．２倍にしなくとも、４７０ｎｍ～４９０ｎｍの範囲における放射強度を太陽光（５８００Ｋ）の４７０ｎｍ～４９０ｎｍにおける波形に近づけることができるので、文字などが見易くなる。

また、図１０において、Ｎｏ．８は、Ｎｏ．６の「明るさアップモード」に「青緑色ＬＥＤ追加モード」を追加した場合である。この場合には、「明るさアップモード」（青緑色ＬＥＤ１５ｂ３の追加無し）に対して、「更により見易い」という結果が得られた。

以上説明したように、第１実施形態のＬＥＤ照明装置１Ａは、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と、電球色ＬＥＤ１５ｂ２と、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３と、これら昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２および青緑色ＬＥＤ１５ｂ３を制御する制御部１０１と、を備え、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１の駆動電流を制御する調光回路１０２と、電球色ＬＥＤ１５ｂ２の駆動電流を制御する調光回路１０３によって昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２の光量比率の最適化を図ることで、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３の駆動は点灯・消灯のみの単純な点灯回路１０４のみで制御が可能となり、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２とを定格出力で駆動させる全灯モードの１．２倍（１より大きい所定倍率）の明るさをもった明るさアップモードに、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３を追加して点灯することで、波長４７０ｎｍ～４９０ｎｍの放射強度が低下する領域を補完することができ、また色温度を太陽光の５８００Ｋに近づけることができ、また最外周および最内周に青緑色ＬＥＤ１５ｂ３を配置することで青緑色ＬＥＤ１５ｂ３の広配光を実現し、文字などが見易さを維持しながら、制御回路の単純化、回路部品点数の削減、電源基板の小型化が可能となる。

（第２実施形態）
図１１は、第２実施形態に係るＬＥＤ照明装置の各色ＬＥＤの配置を示す平面図である。図１１に示すＬＥＤ光源基板１５Ｃは、８畳用のＬＥＤの配列パターンを示し、ＬＥＤ光源基板Ａとは、ＬＥＤ素子群１５ｂの数および配列が異なるだけで、配線基板１５ａの形状などは同一である。また保安灯用のＬＥＤ１５ｂ４は、同じ位置に配置されている。

図１１に示すように、ＬＥＤ素子群１５ｂは、複数個の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、複数個の電球色ＬＥＤ１５ｂ２、複数個の青緑色ＬＥＤ１５ｂ３、保安灯用のＬＥＤ１５ｂ４により構成されている。

図１１に示すように、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１は、前記と同様のピーク波長を有するものであり、外周側から内周側にかけて同心円状に複数列（図１１の実施形態では７列）に形成されている。

電球色ＬＥＤ１５ｂ２は、前記と同様のピーク波長を有するものであり、同心円状に配置された各列において昼光色ＬＥＤ１５ｂ１を間に挟んで配置されている。

青緑色ＬＥＤ１５ｂ３は、前記と同様のピーク波長を有するものであり、同心円状に複数列配置された昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２の配列において、最内周に昼光色ＬＥＤ１５ｂ１および電球色ＬＥＤ１５ｂ２を間に挟んで配置されている。

また、図５に示すように、ＬＥＤ光源基板１５ＣにはＬＥＤカバー１７が組み合わされる。図１１に示すように、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３は最内周に配置されるため、内側には配光を狭めるドームが存在すること無く、中心方向に広い配光が得られる。更に青緑色ＬＥＤ１５ｂ３は円環状に配置されるため、青緑色の光束は全方向に渡って良好な配光が得られる。

（第３実施形態）
図１２は、第３実施形態に係るＬＥＤ照明装置の各色ＬＥＤの配置を示す平面図である。図１２に示すＬＥＤ光源基板１５Ｄは、１８畳用のＬＥＤの配列パターンを示し、ＬＥＤ光源基板Ａとは、ＬＥＤ素子群１５ｂの数および配列が異なるだけで、配線基板１５ａの形状などは同一である。また保安灯用のＬＥＤ１５ｂ４は、同じ位置に配置されている。

図１２に示すように、ＬＥＤ素子群１５ｂは、複数個の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、複数個の電球色ＬＥＤ１５ｂ２、複数個の青緑色ＬＥＤ１５ｂ３、保安灯用のＬＥＤ１５ｂ４により構成されている。

図１２に示すように、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１は、前記と同様のピーク波長を有するものであり、外周側から内周側にかけて同心円状に複数列（図１２の実施形態では１０列）に形成れている。

電球色ＬＥＤ１５ｂ２は、前記と同様のピーク波長を有するものであり、同心円状に配置された各列において昼光色ＬＥＤ１５ｂ１を間に挟んで配置されている。

青緑色ＬＥＤ１５ｂ３は、前記と同様のピーク波長を有するものであり、同心円状に複数列配置された昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２の配列において、最外周に昼光色ＬＥＤ１５ｂ１および電球色ＬＥＤ１５ｂ２を間に挟んで配置されている。

また、図５に示すように、ＬＥＤ光源基板１５ＤにはＬＥＤカバー１７が組み合わされる。図１２に示すように、青緑色ＬＥＤ１５ｂ３は最外周に配置されるため、外側には配光を狭めるドームが存在すること無く、外側方向に広い配光が得られる。更に青緑色ＬＥＤ１５ｂ３は円環状に配置されるため、青緑色の光束は全方向に渡って良好な配光が得られる。

なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更することができる。

また、ＬＥＤ照明装置１Ａの形状は、丸型に限定されるものではなく、四角などの角型、多角型など他の形状であってもよい。

なお、最外周および／または最内周のＬＥＤを、電球色ＬＥＤと昼光色ＬＥＤと青緑色ＬＥＤとしたが、この限りではない。例えば赤色ＬＥＤなどを青緑色ＬＥＤの代替としてもよいし、青緑色ＬＥＤと赤色ＬＥＤと電球色ＬＥＤと昼光色ＬＥＤを用いても良い。複数の色のＬＥＤを配置する際は、同色のＬＥＤを偏って配置するのを避け、各色のＬＥＤ毎に等間隔に配置するのが望ましい。

なお、最外周および／または最内周のＬＥＤを、青緑色ＬＥＤと電球色ＬＥＤと昼光色ＬＥＤの同数としたが、この限りでない。全て異なる数としてもよいし、２種類のみ同数としてもよい。

青緑ＬＥＤの代替として、赤色ＬＥＤだけでなく、例えば緑色ＬＥＤや相関色温度２０００ＫのＬＥＤなど、原色やそれ以外の白色以外の光色のＬＥＤを用いてもよい。

１Ａ ＬＥＤ照明装置（照明装置）
１１ 本体ベース
１１ａ アダプタ取付孔
１２ アダプタ受け部（絶縁材）
１３ 電源基板
１４ 放熱板
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ ＬＥＤ光源基板
１５ｂ ＬＥＤ素子群
１５ｂ１ 昼光色ＬＥＤ
１５ｂ２ 電球色ＬＥＤ
１５ｂ３ 青緑色ＬＥＤ
１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃ ＬＥＤから放射した光束
１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃ ＬＥＤから放射した光束が、近接するドーム部によって反射した光束
１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃ ＬＥＤから放射した光束が、近接するドーム部に入射し更に出射した光束
１６ 反射シート
１７ ＬＥＤカバー
１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃ ＬＥＤ直上のＬＥＤカバーのドーム形状部
１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ ＬＥＤカバーの近接配置されたドーム形状部
１９ セード
１０１ 制御部
１０２ （昼光色ＬＥＤの駆動電流を変更する）調光回路
１０３ （電球色ＬＥＤの駆動電流を変更する）調光回路
１０４ （青緑色ＬＥＤを点灯・消灯する）点灯回路

Claims (4)

1. 複数個のＬＥＤが配置されたＬＥＤ光源基板と、前記複数個のＬＥＤのそれぞれに対応する位置に形成され前記複数個のＬＥＤからの光束を拡散させるドーム形状部を有するＬＥＤカバー部と、を備え、
   前記複数個のＬＥＤは、
   昼光色の光を発する昼光色ＬＥＤと、
   電球色の光を発する電球色ＬＥＤと、
   青緑色の光を発する青緑色ＬＥＤと、を含み、
   前記電球色ＬＥＤ及び前記昼光色ＬＥＤは、前記電球色ＬＥＤが、周方向に前記昼光色ＬＥＤを間に挟むようにして、同心円状に複数列配置され、
   前記青緑色ＬＥＤは、最内周および／または最外周に配置されていることを特徴とする照明装置。
2. 前記最内周および／または最外周には、前記青緑色ＬＥＤと前記電球色ＬＥＤと前記昼光色ＬＥＤとが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記青緑色ＬＥＤは、前記電球色ＬＥＤ及び前記昼光色ＬＥＤが成す周方向の列と同心円状の列を成して、最内周および／または最外周に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記電球色ＬＥＤ、前記昼光色ＬＥＤ及び前記青緑色ＬＥＤの全てを点灯させる点灯モードを備え、
   前記点灯モードにおいて、前記電球色ＬＥＤの光量を１００とした場合に、前記昼光色ＬＥＤの光量を１７７とし、前記青緑色ＬＥＤの光量を７．５として、前記電球色ＬＥＤ、前記昼光色ＬＥＤ及び前記青緑色ＬＥＤを点灯させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明装置。

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