JP7186597B2

JP7186597B2 - Ｌｅｄモジュール及び照明装置

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Publication number: JP7186597B2
Application number: JP2018232592A
Authority: JP
Inventors: 康雄今井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2022-12-09
Anticipated expiration: 2038-12-12
Also published as: JP2020095848A

Description

本発明は、複数のＬＥＤを実装した基板を備えたＬＥＤモジュール及びこのＬＥＤモジュールを備えた照明装置に関するものである。

従来、１つのＬＥＤモジュール内に複数の発光素子を接続する回路を２回路以上設けて、１つの回路が不点故障となっても、もう１つの回路の発光素子が発光し、照度を保つという照明装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５－１００８００号公報

特許文献１のＬＥＤモジュールは、配線回路が複雑であり、各配線が交差する場合がある。ＬＥＤモジュールは、配線が交差する場合、複数層に構成された基板を用いて交差する配線を形成するか、金属基板にジャンパー部品を用いて配線を交差させることが考えられる。しかし、前者は放熱性の問題を生じる場合があり、後者は異なる電位の配線の絶縁状態を維持することが難しくなる場合がある。

本発明は、上記のような課題を解決する為になされたものであり、配線を複雑にせず光を合成し易くしたＬＥＤモジュール及び照明装置を提供することを目的とする。

本発明に係るＬＥＤモジュールは、基板と、基板に実装された複数の発光素子と、基板に形成され複数の発光素子を電気的に接続する配線パターンを有する複数の配線回路と、を備え、複数の発光素子のうち１つ以上の発光素子と複数の配線回路のうちの１つの回路との組み合わせを、少なくとも２つ以上有し、複数の配線回路毎に、複数の発光素子の光色が異なり、基板の板面において、配置された複数の発光素子の光色毎に複数の配線回路が交差せずに交互に配置されており、複数の発光素子は、光色の異なる第１発光素子群と第２発光素子群とを有し、複数の配線回路は、第１発光素子群が配置される第１配線回路と、第２発光素子群が配置される第２配線回路と、を有し、基板の板面において、第１配線回路と第２配線回路とが嵌りあうように交互に配置されており、第１配線回路は、直列に接続される２つ以上の複数の発光素子が一定の方向に沿って配置され、折り返して反対方向に沿って配置される第１往復配線パターンを有し、第２配線回路は、直列に接続される２つ以上の複数の発光素子が一定の方向に沿って配置され、折り返して反対方向に沿って配置される第２往復配線パターンを有するものである。

本発明のＬＥＤモジュールは、１つ以上の発光素子と１つの配線回路との組み合わせを、少なくとも２つ以上有し、複数の配線回路毎に、発光素子の光色が異なり、基板の板面において、配置された複数の発光素子の光色毎に複数の配線回路が交差せずに交互に配置されている。ＬＥＤモジュールは、複数の配線回路が交差せずに交互に配置されていることから、複雑な配線にする必要はなく、隣り合う配線回路に接続された光色の異なる発光素子から発せられる光が混ざりやすくなる。そのため、ＬＥＤモジュールは、配線を複雑にせず光を合成し易くすることができる。

本発明の実施の形態１に係るＬＥＤモジュールの上面図である。本発明の実施の形態１に係るＬＥＤモジュールにより発せられる合成光の色度範囲の例を示すグラフである。比較例であるＬＥＤモジュールにおいて、混光上で理想とする発光素子の配置と配線方法とを示す回路図である。本発明の実施の形態１に係るＬＥＤモジュールの配線方法を示す回路図である。図４のＬＥＤモジュールの配線方法の詳細を示す回路図である。本発明の実施の形態２に係るＬＥＤモジュールの配線方法を示す回路図である。図６のＬＥＤモジュールの配線方法の詳細を示す回路図である。本発明の実施の形態３に係る照明装置の分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態に係るＬＥＤモジュール及び照明装置について、図面を参照して説明する。各図において同じまたは対応する構成要素には、同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。ここで、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、実施の形態の説明において、上、下、左、右、前、後、表、裏といった向きあるいは位置が示されている場合がある。これらの表記は、説明の便宜上の記載であり、装置、器具、あるいは部品等の配置、方向及び向きを限定するものではない。

実施の形態１．
（ＬＥＤモジュール１００）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＬＥＤモジュール１００の上面図である。ＬＥＤモジュール１００は、基板１０と、基板１０に実装された複数の発光素子３０と、基板１０に形成され複数の発光素子３０を電気的に接続する配線パターン７０を有する複数の配線回路６０と、を備える。また、ＬＥＤモジュール１００は、基板１０に実装された複数のコネクタ５０を備える。ＬＥＤモジュール１００は、１つ以上の発光素子３０と１つの配線回路６０との組み合わせを、少なくとも２つ以上有する。図１では、複数の配線回路６０が、第１配線回路６１及び第２配線回路６２の場合を示す。ＬＥＤモジュール１００は、基板１０の板面において、複数の配線回路６０毎に、発光素子３０の光色が異なる。ＬＥＤモジュール１００は、配置された発光素子３０の光色毎に複数の配線回路６０が交差せずに交互に形成されている。

基板１０は、アルミ等をベース材料とする金属基板である。発光素子３０及びコネクタ５０は、基板１０上に形成された配線パターン７０に実装される電子部品である。

発光素子３０は、電力の供給を受けて発光する。本実施の形態では、発光素子３０として、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を用いる。発光素子３０の形状は様々なものがあり、樹脂パッケージで覆われた表面実装型のもの、あるいは、セラミックパッケージにドーム型のレンズが付いた表面実装型のもの等がある。しかし、本実施の形態では、ＬＥＤモジュール１００は、異なる相関色温度のＬＥＤの光を合成した光を作りたいことから、発光素子３０は、ＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｃａｌｅＰａｃｋａｇｅ）タイプのものが好ましい。ＣＳＰタイプの発光素子３０は、主にＬＥＤチップと透明シリコン樹脂に蛍光体が混入されたものとで構成されているため、横方向への光出力が多く、ＬＥＤモジュール１００上で隣り合った発光素子３０の間で光が合成しやすいという特徴がある。なお、発光素子３０は、ＣＳＰタイプのものが好ましいが、ＣＳＰタイプのものに限定されるものではなく、他の構造のものであってもよい。

複数の発光素子３０は、光色の異なる第１発光素子群３１と第２発光素子群３２とを有する。第１発光素子群３１は、例えば、白色ＬＥＤ又は相関色温度が６５００Ｋから４５００Ｋの範囲の複数の発光素子３０で構成されている。また、第２発光素子群３２は、例えば、電球色ＬＥＤ又は相関色温度が３５００Ｋから２５００Ｋの範囲の複数の発光素子３０で構成されている。

複数の配線回路６０は、それぞれ複数の配線回路６０毎に配線パターン７０を有する。各配線パターン７０において、各々の配線回路６０のアノード側（＋極側）とカソード側（－極側）とは、コネクタ５０を介して直流電源と接続され、所定の電流が流れることで発光素子３０を点灯させることができる。なお、配線パターン７０は、基板１０に形成される配線パターンの総称である。配線パターン７０は、例えば、図１のように、第１発光素子群３１が配置される第１配線回路６１を構成し、第２発光素子群３２が配置される第２配線回路６２を構成する。ＬＥＤモジュール１００の配線パターン７０は、基板１０の板面において、第１配線回路６１と第２配線回路６２とが嵌りあうように交互に形成されている。

配線パターン７０には、第１配線回路６１のアノード側のコネクタ５０として、アノード側コネクタ４１が設けられており、第１配線回路６１のカソード側のコネクタ５０として、カソード側コネクタ４２が設けられている。また、配線パターン７０には、第２配線回路６２のアノード側のコネクタ５０として、アノード側コネクタ４５が設けられており、第２配線回路６２のカソード側のコネクタ５０として、カソード側コネクタ４６が設けられている。

ＬＥＤモジュール１００は、各々の配線回路６０に流れる電流が、ＬＥＤモジュール１００に接続された電源及び制御機器（図示は省略）により調節され、発光素子３０から発光される光束の量を変化させることができる。

各々の配線回路６０に接続されている発光素子３０は、上述したように、異なる相関色温度の発光素子３０が実装されている。ＬＥＤモジュール１００は、各配線回路６０に流れる電流を変化させることにより、各配線回路６０に接続された発光素子３０の光束量に合わせて各発光素子３０の相関色温度の間の発光色を作ることができる。

図２は、本発明の実施の形態１に係るＬＥＤモジュール１００により発せられる合成光の色度範囲の例を示すグラフである。図２の横軸（ｘ）及び縦軸（ｙ）は、色度を示している。図２は、第１配線回路６１の第１発光素子群３１に５０００Ｋの相関色温度の発光素子３０が使用され、第２配線回路６２の第２発光素子群３２に３０００Ｋの相関色温度の発光素子３０が使用された場合の色度図を示している。なお、第１配線回路６１及び第２配線回路６２は、各々電流を調整することができる。

ＬＥＤモジュール１００は、例えば、第１配線回路６１に５０００Ｋの発光素子３０を実装させ、第２配線回路６２に３０００Ｋの発光素子３０を実装している。そして、ＬＥＤモジュール１００は、第１配線回路６１及び第２配線回路６２の各々の電流の比率を変化させることにより５０００Ｋ～３０００Ｋの間の相関色温度を作ることができる。例えば、本実施の形態では、第１配線回路６１と第２配線回路６２との電流比率を、第１配線回路６１：第２配線回路６２=５６％：４４％にする。ＬＥＤモジュール１００は、第１配線回路６１と第２配線回路６２との電流比率を上記のように設定することで、発せられる光の相関色温度を、第１配線回路６１の５０００Ｋと第２配線回路６２の３０００Ｋとの間の４０００Ｋ付近とすることができる。

なお、実際には、各発光素子３０の相関色温度にばらつきがあるため、ＬＥＤメーカーから供給される色度ランクのばらつき範囲と光束ランクのばらつき範囲とにより電流比率によってできる光の相関色温度が異なることがある。

ＬＥＤモジュール１００は、２種類以上の相関色温度の発光素子３０の光束を変化させることにより合成された光の相関色温度を変化させることができる。しかし、ＬＥＤモジュール１００は、さらにより良く２種類以上の光を合成して均一な光を得るためには、異なる相関色温度の発光素子３０同士を近接させて基板１０上に実装させる必要がある。

図３は、比較例であるＬＥＤモジュール２００において、混光上で理想とする発光素子１３０の配置と配線方法とを示す回路図である。ＬＥＤモジュール２００が発する光を最も均一にするには、図３に示すように、発光素子１３０の側面の４面が、異なる相関色温度の発光素子１３０と対向するように、基板１０上に異なる相関色温度の発光素子１３０が交互に並べられた配置にするとよい。しかし、異なる相関色温度の発光素子１３０を交互に並べると発光素子１３０の間を接続する配線が複雑になる。そこで、複雑な配線を形成するために、基板１０にＣＥＭ３（ＣｏｍｐｏｓｉｔｅＥｐｏｘｙＭａｔｅｒｉａｌ３）、あるいは、ガラスエポキシ基板等の樹脂基板を用いて形成された多層基板を利用することが考えられる。しかし、ＣＥＭ３、あるいは、ガラスエポキシ基板等の樹脂基板は、多層基板等にして配線することができるが放熱性が劣る。また、放熱性を考慮して、基板１０にアルミ基板のような金属基板を用いることが考えられるが、放熱性に優れたアルミ基板のような金属基板の場合は、ジャンパー抵抗を用いて一方の配線回路６０を跨ぐ形に配線をしなければならない。

ジャンパー部品で配線を交差させた箇所は、異なる電位の配線が交差するが、ジャンパー部品の大きさ、あるいは、ジャンパー部品の電極間距離により、絶縁距離を多く取ることが難しい。そのため、基板１０に実装される発光素子３０の数が多く、電圧が高くなればなるほど異なる電位の配線の交互配置は難しくなる。

また、ジャンパー抵抗の下を通す配線は、ジャンパー抵抗の大きさにもよるが、あまり太く出来ないことから高ワットタイプの発光素子３０では設計しにくい。なお、配線を太くするためにジャンパー抵抗の大きさを大きくすると、一般的にジャンパー抵抗はセラミックなどが使われていることからジャンパー抵抗とアルミ基板等との間で熱膨張の違いが問題となる。すなわち、点灯させると発熱する発光素子１３０の発熱の影響により、ジャンパー抵抗とアルミ基板等との間で熱膨張の違いが生じ、点灯と消灯とを繰り返す照明装置用のＬＥＤモジュール２００にとっては半田部へ応力が問題となる。

図４は、本発明の実施の形態１に係るＬＥＤモジュール１００の配線方法を示す回路図である。図５は、図４のＬＥＤモジュール１００の配線方法の詳細を示す回路図である。図４及び図５を用いて本発明の実施の形態１に係るＬＥＤモジュール１００の配線パターン７０について説明する。図４に示すように、ＬＥＤモジュール１００は、一方の配線回路６０に接続される発光素子３０が櫛の歯状に配置されるように斜めに配線され、各々の配線回路６０が交差しないようにすることでジャンパー部品を使わずに配線パターン７０を設計することができる。

さらに詳細に説明すると、図４に示すように、第１配線回路６１は、第２配線回路６２の間で往復する回路を形成し、第２配線回路６２は、第１配線回路６１の間で往復する回路を形成する。より詳細には、図５に示すように、第１配線回路６１は、直列に接続される２つ以上の発光素子３０が一定の方向ＳＷ１に沿って配置され、折り返して反対方向ＮＥ１に沿って配置される第１往復配線パターン７１を有する。また、第２配線回路６２は、直列に接続される２つ以上の発光素子３０が一定の方向ＮＥ２に沿って配置され、折り返して反対方向ＳＷ２に沿って配置される第２往復配線パターン７２を有する。そして、第１往復配線パターン７１は、第２往復配線パターン７２の間に配置され、第２往復配線パターン７２は、第１往復配線パターン７１の間に配置されている。第１往復配線パターン７１は、第１配線回路６１を構成する配線パターン７０であり、第２往復配線パターン７２は、第２配線回路６２を構成する配線パターン７０である。第１往復配線パターン７１の往復方向と、第２往復配線パターン７２の往復方向とは互いに反対方向である。第１往復配線パターン７１は、第１配線回路６１において、往復部分を先端部分とした櫛の歯状に形成されており、第２往復配線パターン７２は、第２配線回路６２において、往復部分を先端部分とした櫛の歯状に形成されている。第１配線回路６１と第２配線回路６２とは、第１往復配線パターン７１と第２往復配線パターン７２とが挟みあうように形成されている。

第１往復配線パターン７１は、一定の方向ＳＷ１を構成する配線パターン７０と、反対方向ＮＥ１を構成する配線パターン７０とが平行となるように形成されている。また、第２往復配線パターン７２は、一定の方向ＮＥ２を構成する配線パターン７０と、反対方向ＳＷ２を構成する配線パターン７０とが平行となるように形成されている。また、第１往復配線パターン７１と第２往復配線パターン７２とは、平行に形成されている。

また、第１配線回路６１及び第２配線回路６２は、それぞれ蛇行するように形成されていると共に、互いに嵌りあうように交互に配置されている。さらに、図４に示すように、複数の発光素子３０は、基板１０に対する垂直方向の平面視において、仮想の円形Ｒ１の平面内に縦横に整列して配置されている。そして、円形Ｒ１の最外周部を形成する発光素子３０の内側に配置されている発光素子３０に接続する複数の配線回路６０は、最外周部を形成する発光素子３０の内側に配置されている発光素子３０の整列方向に対して斜めに形成されている。また、第１配線回路６１と第２配線回路６２とは、配線が交差することなく配線回路６０が形成されている。

また、発光素子３０の２面以上の側面方向に、異なる相関色温度の発光素子３０が配置されることにより、各々の発光素子３０の側面方向に出る光の半分の光が合成しやすくなる。なお、実際には１次光だけではなく、照明装置の内部で各々の光が反射を繰り返し合成する光もあるため照明装置の構造による部分もあるが、１次光が合成しやすくなることで、さらに照明装置としても良好な合成光を得やすくなる。

この他、ＬＥＤモジュール１００の基板１０上に配置される発光素子３０の配置間隔は、隣り合う発光素子３０ができるだけ近接して配置することが望ましい。

しかし、一般的に照明用途に使われる発光素子３０は、半導体から発光する青色の光とその光を励起光として波長変換する蛍光体とから構成されている。そのため、発光素子３０同士が近接しすぎると、隣に配置された発光素子３０から発せられる青色光で蛍光体が２次励起され、本来の発光素子３０の相関色温度からずれてしまい設計通りの発光色が得られない場合がある。

また、隣り合う発光素子３０の間を離しすぎると、合成される光が混ざりにくくなり、発光面に発光素子３０の粒々感が出てしまい、発光面の色ムラが発生してしまう恐れがある。

このため、本実施の形態では隣り合う発光素子３０の間は、最低でも０．４ｍｍ以上離す必要がある。なお、本実施の形態では、ＬＥＤモジュール１００は、図１に示すように、複数の発光素子３０を円形状に配置している。但し、ＬＥＤモジュール１００は、図１に示すように、複数の発光素子３０を円形状に配置するものに限定されるものではなく、複数の発光素子３０を円形状に配置しなくてもよい。

（ＬＥＤモジュール１００の作用効果）
ＬＥＤモジュール１００は、１つ以上の発光素子３０と１つの配線回路６０との組み合わせを、少なくとも２つ以上有する。そして、ＬＥＤモジュール１００は、複数の配線回路６０毎に、発光素子３０の光色が異なり、基板１０の板面において、配置された複数の発光素子３０の光色毎に複数の配線回路６０が交差せずに交互に配置されている。ＬＥＤモジュール１００は、複数の配線回路６０が交差せずに交互に配置されていることから、複雑な配線にする必要はなく、隣り合う配線回路６０に接続された光色の異なる発光素子３０から発せられる光が混ざりやすくなる。そのため、ＬＥＤモジュール１００は、配線を複雑にせず光を合成し易くすることができる。

また、ＬＥＤモジュール１００は、１つ以上の発光素子３０と１つの配線回路６０との組み合わせを、少なくとも２つ以上有し、複数の配線回路６０毎に、発光素子３０の光色が異なる。そして、ＬＥＤモジュール１００は、基板１０の板面において、配置された発光素子３０の光色毎に複数の配線回路６０が交差せずに交互に配置されている。そのため、ＬＥＤモジュール１００は、発光素子３０から発せられる光が合成し易くなり２色以上の相関色温度の光を均一に合成することができ良好な光を発することができる。また、ＬＥＤモジュール１００は、当該構成により発光面積を小さくすることもできる。

また、ＬＥＤモジュール１００は、基板１０の板面において、第１配線回路６１と第２配線回路６２とが嵌りあうように交互に配置されている。そのため、ＬＥＤモジュール１００は、発光素子３０から発せられる光が合成し易くなり２色以上の相関色温度の光を均一に合成することができ良好な光を発することができる。

また、第１配線回路６１は、直列に接続される２つ以上の発光素子３０が一定の方向ＳＷ１に沿って配置され、折り返して反対方向ＮＥ１に沿って配置される第１往復配線パターン７１を有する。また、第２配線回路６２は、直列に接続される２つ以上の発光素子３０が一定の方向ＮＥ２に沿って配置され、折り返して反対方向ＳＷ２に沿って配置される第２往復配線パターン７２を有する。そのため、ＬＥＤモジュール１００は、複数の回路をジャンパー抵抗などの部品を使わず集積した発光素子３０の配置が可能であり、小型で良好な合成光が得られ、相関色温度を変更することができる。

また、第１往復配線パターン７１は、第２往復配線パターン７２の間に配置され、第２往復配線パターン７２は、第１往復配線パターン７１の間に配置されている。そのため、ＬＥＤモジュール１００は、複数の回路をジャンパー抵抗などの部品を使わず集積した発光素子３０の配置が可能であり、小型で良好な合成光が得られ、相関色温度を変更することができる。

また、ＬＥＤモジュール１００は、第１配線回路６１及び第２配線回路６２が、それぞれ蛇行するように形成されていると共に、互いに嵌りあうように交互に配置されている。そのため、ＬＥＤモジュール１００は、複数の回路をジャンパー抵抗などの部品を使わず集積した発光素子３０の配置が可能であり、小型で良好な合成光が得られ、相関色温度を変更することができる。

また、ＬＥＤモジュール１００は、複数の発光素子３０が、基板１０に対する垂直方向の平面視において、仮想の円形Ｒ１の平面内に縦横に整列して配置されている。複数の発光素子３０を円状に配置することで、円形の面光源のように機能し、ダウンライトのように埋め込み穴が円形の灯具、および、反射板にも円形の器具、スポットライト等のようにレンズを用いて配光を制御するような照明器具に使い易い形状となっている。

また、円形Ｒ１の最外周部を形成する発光素子３０の内側に配置されている発光素子３０に接続する複数の配線回路６０は、最外周部を形成する発光素子３０の内側に配置されている発光素子３０の整列方向に対して斜めに形成されている。そのため、ＬＥＤモジュール１００は、複数の回路をジャンパー抵抗などの部品を使わず集積した発光素子３０の配置が可能であり、小型で良好な合成光が得られ、相関色温度を変更することができる。

また、第１配線回路６１と第２配線回路６２とは、配線が交差することなく回路が形成されている。そのため、ＬＥＤモジュール１００は、複数の回路をジャンパー抵抗などの部品を使わず集積した発光素子３０の配置が可能であり、小型で良好な合成光が得られ、相関色温度を変更することができる。

また、第１発光素子群３１は、白色ＬＥＤ又は相関色温度が６５００Ｋから４５００Ｋの範囲の複数の発光素子３０で構成されている。そして、第２発光素子群３２は、電球色ＬＥＤ又は相関色温度が３５００Ｋから２５００Ｋの範囲の複数の発光素子３０で構成されている。そのため、ＬＥＤモジュール１００は、第１発光素子群３１と第２発光素子群３２とに流れる電流比率を変更することで、相関色温度を変更することができる。

実施の形態２．
（ＬＥＤモジュール１１０）
図６は、本発明の実施の形態２に係るＬＥＤモジュール１１０の配線方法を示す回路図である。図７は、図６のＬＥＤモジュール１１０の配線方法の詳細を示す回路図である。図６を用いて、実施の形態２に係るＬＥＤモジュール１１０について説明する。図１～図４のＬＥＤモジュール１００と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態２に係るＬＥＤモジュール１１０は、全体の発光素子３０として５２個の発光素子３０を有している。そして、ＬＥＤモジュール１１０は、５２個の発光素子３０のうち、第１配線回路６１には２９個の発光素子３０が接続されており、第２配線回路６２には２３個の発光素子３０が接続されている。すなわち、ＬＥＤモジュール１１０は、第１発光素子群３１を構成する発光素子３０の数と、第２発光素子群３２を構成する発光素子３０の数とが異なる。

実施の形態１では例えば第１配線回路６１に実装された５０００Ｋの相関色温度の発光素子３０の電流比を５６％、第２配線回路６２に実装された３０００Ｋの相関色温度の発光素子３０の電流比率を４４％とした。実施の形態１のＬＥＤモジュール１００では、第１配線回路６１と第２配線回路６２との電流比率を上記のようにすることで約４０００Ｋの相関色温度を実現できると説明した。しかし、本実施の形態では発光素子３０が第１配線回路６１に２９個配置されており、全体の５２個の発光素子３０に対して５５．８％の数量の発光素子３０が第１配線回路６１に配置されている。また、本実施の形態では発光素子３０が第２配線回路６２に２３個配置されており、全体の５２個の発光素子３０に対して４４．２％の数量の発光素子３０が第２配線回路６２に配置されている。

このように、ＬＥＤモジュール１１０は、第１配線回路６１と第２配線回路６２とに配置される発光素子３０の数量を変化させている。そのため、ＬＥＤモジュール１１０は、電流比率が第１配線回路６１：第２配線回路６２＝１００％：０％時は５０００Ｋ、電流比率が第１配線回路６１：第２配線回路６２＝５０％：５０％の時は４０００Ｋである。また、ＬＥＤモジュール１１０は、電流比率が第１配線回路６１：第２配線回路６２＝０％：１００％の時は３０００Ｋである。すなわち、ＬＥＤモジュール１１０は、発光素子３０の数量で電流比率と相関色温度の関係を変えることができる。

図７に示すように、第１配線回路６１は、直列に接続される２つ以上の発光素子３０が一定の方向ＳＷ１に沿って配置され、折り返して反対方向ＮＥ１に沿って配置される第１往復配線パターン７１を有する。また、第２配線回路６２は、直列に接続される２つ以上の発光素子３０が一定の方向ＮＥ２に沿って配置され、折り返して反対方向ＳＷ２に沿って配置される第２往復配線パターン７２を有する。そして、第１往復配線パターン７１は、第２往復配線パターン７２の間に配置され、第２往復配線パターン７２は、第１往復配線パターン７１の間に配置されている。

（ＬＥＤモジュール１１０の作用効果）
ＬＥＤモジュール１１０は、第１発光素子群３１を構成する発光素子３０の数と、第２発光素子群３２を構成する発光素子３０の数とが異なる。そのため、ＬＥＤモジュール１１０は、発光素子３０の数量で電流比率と相関色温度の関係を変えることができる。

また、ＬＥＤモジュール１１０は、１つ以上の発光素子３０と１つの配線回路６０との組み合わせを、少なくとも２つ以上有する。そして、ＬＥＤモジュール１１０は、複数の配線回路６０毎に、発光素子３０の光色が異なり、基板１０の板面において、配置された複数の発光素子３０の光色毎に複数の配線回路６０が交差せずに交互に配置されている。ＬＥＤモジュール１１０は、複数の配線回路６０が交差せずに交互に配置されていることから、複雑な配線にする必要はなく、隣り合う配線回路６０に接続された光色の異なる発光素子３０から発せられる光が混ざりやすくなる。そのため、ＬＥＤモジュール１１０は、配線を複雑にせず光を合成し易くすることができる。

ＬＥＤモジュール１１０は、発光素子３０から発せられる光が合成し易くなり２色以上の相関色温度の光を均一に合成することができ良好な光を発することができる。また、ＬＥＤモジュール１１０は、当該構成により発光面積を小さくすることもできる。

実施の形態３．
（照明装置３００）
図８は、本発明の実施の形態３に係る照明装置３００の分解斜視図である。図８を用いて、照明装置３００について説明する。図１～図６のＬＥＤモジュール１００及びＬＥＤモジュール１１０と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。照明装置３００は、例えば天井等の器具取付面に設けられた取付開口穴に埋め込まれた状態で使用される天井埋込型の照明装置である。なお、照明装置３００は、天井埋込型の照明装置に限定されるものではなく、例えば、天井等の器具取付面等に取り付けられる照明装置等、他の設置形態の照明装置であってもよい。照明装置３００は、器具本体３１０と、電源ユニット３５０とを有する。照明装置３００は、器具本体３１０と電源ユニット３５０とが、例えばネジ等の固定具によって互いに固定されている。

器具本体３１０は、光源３２０と、放熱部３３０と、反射部３４０とを有している。

光源３２０は、照明装置３００において発光する部分であり、実施の形態１に係るＬＥＤモジュール１００、又は、実施の形態２に係るＬＥＤモジュール１１０である。

放熱部３３０は、光源３２０が取り付けられ、光源３２０が発生する熱を放熱するヒートシンクであって、例えばアルミニウム等の熱を伝達する金属により形成されている。放熱部３３０は、光源取付部３３２と複数の放熱フィン３３１と、を有している。

複数の放熱フィン３３１は、光源３２０が発した熱を大気中に放出する板状の部材であって、光源取付部３３２に対して垂直方向に延びている。各放熱フィン３３１同士は一定の間隔で設けられている。光源取付部３３２は、例えば円柱状に形成されており、上面側に放熱フィン３３１が一体的に取り付けられており、下面側に光源３２０が取り付けられる。

反射部３４０は、光源３２０から発せられる光を反射するものである。

電源ユニット３５０は、図示しない配線を介して光源３２０に電気的に接続されており、光源３２０に電力を供給するものである。電源ユニット３５０は、四角形状を有する箱体３５１の内部に第１配線回路６１に接続された第１発光素子群３１と第２配線回路６２に接続された第２発光素子群３２とを別々に制御する制御装置３５２を有している。

（照明装置３００の作用効果）
照明装置３００は、ＬＥＤモジュール１００又はＬＥＤモジュール１１０を備えるため、発光素子３０から発せられる光が合成し易くなり２色以上の相関色温度の光を均一に合成することができ良好な光を発することができる。また、照明装置３００は、ＬＥＤモジュール１００又はＬＥＤモジュール１１０を備えるため、ＬＥＤモジュール１００又はＬＥＤモジュール１１０の配線を複雑にせず光を合成し易くすることができる。

以上、本発明の実施の形態、及び変形例を説明したが、これらの実施の形態と変形例とを組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態と変形例のうち、１つを部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態と変形例とを部分的に組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、これらの実施の形態、及び変形例に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

１０基板、３０発光素子、３１第１発光素子群、３２第２発光素子群、４１アノード側コネクタ、４２カソード側コネクタ、４５アノード側コネクタ、４６カソード側コネクタ、５０コネクタ、６０配線回路、６１第１配線回路、６２第２配線回路、７０配線パターン、７１第１往復配線パターン、７２第２往復配線パターン、１００ＬＥＤモジュール、１１０ＬＥＤモジュール、１３０発光素子、２００ＬＥＤモジュール、３００照明装置、３１０器具本体、３２０光源、３３０放熱部、３３１放熱フィン、３３２光源取付部、３４０反射部、３５０電源ユニット、３５１箱体、３５２制御装置。

Claims

基板と、
前記基板に実装された複数の発光素子と、
前記基板に形成され前記複数の発光素子を電気的に接続する配線パターンを有する複数の配線回路と、
を備え、
前記複数の発光素子のうち１つ以上の発光素子と前記複数の配線回路のうちの１つの回路との組み合わせを、少なくとも２つ以上有し、
前記複数の配線回路毎に、前記複数の発光素子の光色が異なり、
前記基板の板面において、配置された前記複数の発光素子の光色毎に前記複数の配線回路が交差せずに交互に配置されており、
前記複数の発光素子は、
光色の異なる第１発光素子群と第２発光素子群とを有し、
前記複数の配線回路は、
前記第１発光素子群が配置される第１配線回路と、前記第２発光素子群が配置される第２配線回路と、を有し、
前記基板の板面において、前記第１配線回路と前記第２配線回路とが嵌りあうように交互に配置されており、
前記第１配線回路は、
直列に接続される２つ以上の前記複数の発光素子が一定の方向に沿って配置され、折り返して反対方向に沿って配置される第１往復配線パターンを有し、
前記第２配線回路は、
直列に接続される２つ以上の前記複数の発光素子が一定の方向に沿って配置され、折り返して反対方向に沿って配置される第２往復配線パターンを有するＬＥＤモジュール。
前記第１往復配線パターンは、
前記第２往復配線パターンの間に配置され、
前記第２往復配線パターンは、
前記第１往復配線パターンの間に配置されている請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
前記第１配線回路及び前記第２配線回路は、
それぞれ蛇行するように形成されていると共に、互いに嵌りあうように交互に配置されている請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤモジュール。
前記複数の発光素子は、前記基板に対する垂直方向の平面視において、仮想の円形の平面内に縦横に整列して配置されている請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のＬＥＤモジュール。
前記仮想の円形の最外周部を形成する前記複数の発光素子の内側に配置されている前記複数の発光素子に接続する前記複数の配線回路は、最外周部を形成する前記複数の発光素子の内側に配置されている前記複数の発光素子の整列方向に対して斜めに形成されている請求項４に記載のＬＥＤモジュール。
前記第１配線回路と前記第２配線回路とは、配線が交差することなく回路が形成されている請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のＬＥＤモジュール。
前記第１発光素子群は、
白色ＬＥＤ又は相関色温度が６５００Ｋから４５００Ｋの範囲の前記複数の発光素子で構成され、
前記第２発光素子群は、
電球色ＬＥＤ又は相関色温度が３５００Ｋから２５００Ｋの範囲の前記複数の発光素子で構成されている請求項１～請求項６のいずれか１項に記載のＬＥＤモジュール。
前記第１発光素子群を構成する前記発光素子の数と、前記第２発光素子群を構成する前記発光素子の数とが異なる請求項１～請求項７のいずれか１項に記載のＬＥＤモジュール。
請求項１～請求項８のいずれか１項に記載のＬＥＤモジュールと、
前記第１配線回路に接続された前記第１発光素子群と、前記第１発光素子群とは光色が異なり前記第２配線回路に接続された前記第２発光素子群と、を別々に制御する制御装置を有する電源ユニットと、
を備えた照明装置。