(57)【要約】【課題】蛍光色に偏った光の照射を抑制することができるＬＥＤ照明器具を提供する。【解決手段】青色ＬＥＤとしてのＬＥＤ６５を蛍光体が散布された樹脂製の封止体９５に封入し、前記ＬＥＤ６５の発光色と前記蛍光体の蛍光色の混合により白色光を得る白色ＬＥＤとしてのＬＥＤパッケージ３５を光源に備えたＬＥＤ投光器１において、底部４３Ａが開口した凹状反射面４３を有し、前記底部４３Ａの開口に前記ＬＥＤパッケージ３５が配置された反射体４１を備え、前記底部４３Ａの開口を前記ＬＥＤパッケージ３５の上に所定の空隙を設けて配置し、前記ＬＥＤパッケージ３５から放射される光成分のうち、前記封止体９５を通過する距離が長く蛍光色成分に偏った光成分を前記空隙から前記反射体４１の外部に放出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色ＬＥＤを蛍光体が散布された樹脂に封入し、前記青色ＬＥＤの発光色と前記蛍光体の蛍光色の混合により白色光を得る白色ＬＥＤを光源に備えたＬＥＤ照明器具において、
底部が開口した凹状反射面を有し、前記底部の開口に前記白色ＬＥＤが配置された反射体を備え、前記底部の開口を前記白色ＬＥＤの上に所定の空隙を設けて配置し、
前記白色ＬＥＤから放射される光成分のうち、前記樹脂を通過する距離が長く蛍光色成分に偏った光成分を前記空隙から前記反射体の外部に放出することを特徴とするＬＥＤ照明器具。
【請求項２】
前記白色ＬＥＤは、前記青色ＬＥＤが実装されＬＥＤ基板と、
前記凹状反射面の底部と前記ＬＥＤ基板の間に配置され、前記所定の空隙を形成する空隙形成部材とを備え、
前記空隙形成部材が絶縁性及び柔軟性を有し、前記凹状反射面の底部により押圧されて前記ＬＥＤ基板を器具本体側の高熱伝導性部材に密着させることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤを光源に採用したＬＥＤ照明器具に係り、特に、青色ＬＥＤにより黄色蛍光体を光らせて白色光を得る白色ＬＥＤを備えたＬＥＤ照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤを光源とした各種のＬＥＤ照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。また近年では、白色光を出力する白色ＬＥＤが知られている。この種の白色ＬＥＤには、黄色蛍光体を分散させた樹脂で青色ＬＥＤを封止することで、青色ＬＥＤの発光色と黄色蛍光体の蛍光色との混色によって白色光を得るものが良く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３４５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、青色ＬＥＤの発光面から出た光が黄色蛍光体を通過したときの経路の違いによっては、黄色の蛍光色が強くなり過ぎて青色との混合でも白色光が得られずに黄色光となる。このため、照射光には白色光の他に黄色光が含まれることとなり、係る照射光が照射されと照射面では黄色味を帯びた箇所が生じることで色ムラの発生や、被照射体の発色不良、照射箇所に描かれた絵柄や文字の識別性の低下を招いていた。この問題を解決するために、色分解レンズに照射光を通して黄色光だけを分離することが考え得るが、そうすると照射光量が低下する、という問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、蛍光色に偏った光の照射を抑制することができるＬＥＤ照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、青色ＬＥＤを蛍光体が散布された樹脂に封入し、前記青色ＬＥＤの発光色と前記蛍光体の蛍光色の混合により白色光を得る白色ＬＥＤを光源に備えたＬＥＤ照明器具において、底部が開口した凹状反射面を有し、前記底部の開口に前記白色ＬＥＤが配置された反射体を備え、前記底部の開口を前記白色ＬＥＤの上に所定の空隙を設けて配置し、前記白色ＬＥＤから放射される光成分のうち、前記樹脂を通過する距離が長く蛍光色成分に偏った光成分を前記空隙から前記反射体の外部に放出することを特徴とする。
【０００６】
また本発明は、上記ＬＥＤ照明器具において、前記白色ＬＥＤは、前記青色ＬＥＤが実装されＬＥＤ基板と、前記凹状反射面の底部と前記ＬＥＤ基板の間に配置され、前記所定の空隙を形成する空隙形成部材とを備え、前記空隙形成部材が絶縁性及び柔軟性を有し、前記凹状反射面の底部により押圧されて前記ＬＥＤ基板を器具本体側の高熱伝導性部材に密着させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、白色ＬＥＤから放射される光成分のうち、樹脂を通過する距離が長く蛍光色成分に偏った光成分を空隙から反射体の外部に放出する。このため、蛍光色に偏った光が凹状反射面に進入することが無いから、当該光の照射が抑制され、白色光を主として照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＥＤ投光器の正面、平面、右側面及び背面を共に示す図である。
【図２】光源ケースと光源ユニットの組立図である。
【図３】ＬＥＤパッケージの構成を示す図である。
【図４】ＬＥＤパッケージと反射体を拡大して示す図である。
【図５】ＬＥＤパッケージの発光部を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、ＬＥＤ照明器具の一例としてＬＥＤ投光器を例示するが、本発明は、これに限らず、支持脚を有するＬＥＤ照明器具であれば任意の器具に適用することができる。
【００１０】
図１は、本実施形態に係るＬＥＤ投光器１の正面、平面、右側面及び背面を共に示す図である。ＬＥＤ投光器１は、光源ケース３及び電源ケース５を一体に結合してなる照明器具本体７と、この照明器具本体７を角度可変に支持した構造物取付用の支持脚９とを備えている。光源ケース３、電源ケース５及び支持脚９のそれぞれは、例えばアルミダイカスト等の高熱伝導性を有する材料から一体成形されている。
【００１１】
光源ケース３は、複数のＬＥＤパッケージ３５を有する光源ユニット３３を収めるケースであり、縦横の長さに比して厚みが小さい略箱型状を成し、正面には略矩形の照射開口１３が開口しガラス製或いは樹脂製の透明カバー１５が嵌め込まれ、この照射開口１３から正面に向けて光を照射する。光源ケース３の背面は略円弧状に膨らみ、この背面には上下に延びる多数の放熱フィン１１が一体に形成されている。
この光源ケース３の下端部には、光源ケース３の主要部の幅Ａよりも狭い幅Ｂに形成された支持脚取付部４が一体に形成されている。
【００１２】
電源ケース５は、ＬＥＤパッケージ３５への電力供給用の電源回路を内蔵する横長の箱型状のケースである。その横幅は光源ケース３の支持脚取付部４よりも若干小さく形成されており支持脚９との間に隙間が設けられている。この電源ケース５の背面にも、光源ケース３と同様に上下に延びる複数の放熱フィン１９が一体に設けられている。この電源ケース５は、光源ケース３の支持脚取付部４の下端に一体に結合され、これらによって照明器具本体７が構成される。
【００１３】
支持脚９は、建物の壁面や支柱等の構造物に照明器具本体７を角度可変に支持するための、全体的に略コ字状に形成された部材であり、開放端部が光源ケース３の支持脚取付部４の左右側面に軸支部材（支持軸）２１で回動自在に支持されている。軸支部材２１は、光源ケース３等と同様に例えばアルミダイカスト等の高熱伝導性を有する材料から成形され、光源ケース３と支持脚９を熱的に良好に結合する。
【００１４】
また、支持脚９の横幅は、光源ケース３の横幅Ａと同程度であり、照明器具本体７に対して支持脚９が横に突出しないように意匠的工夫がなされている。
このとき、支持脚９の脚部９Ａは、幅Ａと幅Ｂの差で規定される太さＣを有し、従来のＬＥＤ投光器に比べて、その脚部９Ａの厚みを大きくすることで、脚部９Ａの熱容量を増加させている。この脚部９Ａの太さＣは、光源ケース３だけでは放熱仕切れないＬＥＤパッケージ３５の発熱分を伝導させて良好に放熱できる程度の太さとされている。これにより、照明器具本体７を大型化せずとも、ＬＥＤパッケージ３５が発する熱の放熱性が高められている。
【００１５】
また、上述したように、電源ケース５が支持脚９に接していないため、支持脚９から電源ケース５に熱が伝達することがないから、電源ケース５の電源回路に余計な熱が加わることがなく、当該電源ケース５に収めた電源回路の熱による損傷が防止される。
【００１６】
図２は、光源ケース３と光源ユニット３３の組立図である。
光源ユニット３３は、複数のＬＥＤパッケージ３５を配線３４で直列に接続し、熱伝導性の高い例えばアルミナから成る１枚の矩形のセラミック板３７の上に所定の間隔で接着配置して構成され、係るセラミック板３７を光源ケース３の底面３Ａに密着させて設けられる。このように各ＬＥＤパッケージ３５を１枚のセラミック板３７に配置することで、それぞれの絶縁を図りつつ均等な冷却が図られる。
また光源ケース３には、各ＬＥＤパッケージ３５に対応して凹状反射面４３が形成された反射体４１が光源ユニット３３を上から押さえ付けるように取り付けられ、光源ユニット３３と光源ケース３の密着性が高められている。
【００１７】
ここで光源ユニット３３は、上述の通り、１枚のセラミック板３７に複数のＬＥＤパッケージ３５を接着して構成されているため、ＬＥＤパッケージ３５の各々の間でセラミック板３７の密着性にバラツキが生じ易い。このようにバラツキが生じると放熱性が異なるため、ＬＥＤパッケージ３５の寿命にも違いが生じたりする。そこで、反射体４１が各ＬＥＤパッケージ３５を押圧することで密着性にバラツキが無いようにしている。
詳述すると、ＬＥＤパッケージ３５は、図３に示すように、金属板６１Ａの表面に絶縁層６１Ｂを設けたＬＥＤ基板６１の上に、２４×３個のＬＥＤ６５を格子状に配列してなる発光部６３とを備え、この発光部６３から面状光が照射される。なお、同図において、符号６６はＬＥＤ基板６１に形成されたアノード電極、符号６７はカソード電極を示す。係るＬＥＤパッケージ３５は約１１００ｌｍ以上の光束を出力する高出力なものであり、６個のＬＥＤパッケージ３５で上記光源ユニット３３が構成されている。
【００１８】
光源ユニット３３の上には、当該光源ユニット３３を光源ケース３の底面３Ａに押し付けるように上記反射体４１が設けられる。この反射体４１には、光源ユニット３３の各ＬＥＤパッケージ３５の発光部６３に対応して凹状反射面４３が形成されるが、この凹状反射面４３の底部４３Ａには、図４に示すように、柔軟性及び絶縁性を有する緩衝材７１が配置される。そして、各凹状反射面４３の底部４３Ａが緩衝材７１を介してＬＥＤ基板６１をセラミック板３７に押し付けることで、ＬＥＤパッケージ３５の各々がセラミック板３７に密着し、密着性のバラツキが解消されるのである。
【００１９】
図５は、ＬＥＤパッケージ３５の発光部６３を拡大して示す図である。
ＬＥＤパッケージ３５は、上述のように、ＬＥＤ基板６１の上に格子状に配列した多数のＬＥＤ６５を実装して構成されている。これらのＬＥＤ６５には、青色光を発光する青色ＬＥＤが用いられる。また、これらのＬＥＤ６５は、青色光の光を受けて黄色の蛍光を発する蛍光体が散布され、発光面が平らにされた樹脂製の封止体９５に封止されている。そして、ＬＥＤ６５の青色の発光色と蛍光体の黄色の蛍光色の混色によって白色光が得られる。
【００２０】
このとき、ＬＥＤ６５の発光色と蛍光体の蛍光色のバランスが崩れ蛍光色成分が強くなると、混色によって得られる光が黄色に偏る。すなわち、図５に示すように、ＬＥＤ６５から真上に向かう光成分Ｋ１と、斜め方向に向かう光成分Ｋ２とを対比すると、それぞれの光成分Ｋ１、Ｋ２の間で封止体９５を通過する際の経路長Ｌ１、Ｌ２は、斜め方向の光成分Ｋ２の経路長Ｌ２の方が長くなる。このため、光成分Ｋ２の方向では、光成分Ｋ１の方向に比べて蛍光体による蛍光が強くなることを示す。
ＬＥＤ６５の主照射方向に対する角度をθとし、ＬＥＤ６５の発光色と蛍光体の蛍光色のバランスが崩れて蛍光色への偏りが灯具の使用用途上無視できなくなる閾値角度をθｔｈとした場合、経路長Ｌは角度θが大きくなるほど長くなるから、１８０度≧閾値角度θｔｈの範囲（以下、「蛍光色過剰範囲」と言う）に照射される光成分は蛍光色の黄色に顕著に偏る。係る光が照射されると、照射範囲の外側で被照射体が黄色を帯びてしまうこととなる。
【００２１】
そこで本実施形態では、図４に示すように、反射体４１の凹状反射面４３の底部４３ＡをＬＥＤパッケージ３５に対して、蛍光色過剰範囲の光成分が通る範囲よりも上方に配置している。このため、蛍光色過剰範囲の光成分は、反射体４１の底部４３Ａと、ＬＥＤパッケージ３５の間の空隙から反射体４１の外部に放出され、凹状反射面４３に進入した光、すなわち、白色光が反射体４１により照射光として照射されることとなる。
【００２２】
反射体４１の底部４３Ａと、ＬＥＤパッケージ３５の間の空隙は、上記緩衝材（空隙形成部材）７１によって形成され、その厚みや柔軟性等によって空隙の大きさが調整される。この緩衝材７１には、黄色光に対して高い透過性を有する材料（例えばシリコンゴム）が用いられており、これにより、緩衝材７１で黄色光が反射され凹状反射面４３に入り込むことが防止される。
【００２３】
このように本実施形態によれば、ＬＥＤパッケージ３５から放射される光成分のうち、封止体９５を通過する経路長Ｌが長く蛍光色成分に偏る光成分を、凹状反射面４３の底部４３ＡとＬＥＤパッケージ３５の間に設けた空隙から反射体４１の外部に放出する構成とした。このため、蛍光色に偏った光が凹状反射面４３に進入することが無く、白色光を反射体４１で反射して照射光として利用することができる。
【００２４】
また本実施形態によれば、前記白色ＬＥＤは、前記青色ＬＥＤが実装されＬＥＤ基板と、前記凹状反射面の底部と前記ＬＥＤ基板の間に配置され、前記所定の空隙を形成する空隙形成部材とを備え、前記空隙形成部材が絶縁性及び柔軟性を有し、凹状反射面４３の底部４３Ａにより緩衝材７１を押圧してＬＥＤパッケージ３５のＬＥＤ基板６１を照明器具本体７に設けたセラミック板（高熱伝導部材）３７に密着させる構成とした。
この構成により、反射体４１の組み付け時に各ＬＥＤパッケージ３５をセラミック板３７に密着性にバラツキ無く密着させ、均等かつ良好に冷却することができる。
【００２５】
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００２６】
１  ＬＥＤ照明器具（ＬＥＤ投光器）
７  照明器具本体
３３  光源ユニット
３５  ＬＥＤパッケージ（白色ＬＥＤ）
３７  セラミック板
４１  反射体
４３  凹状反射面
４３Ａ  底部
６１  ＬＥＤ基板
６３  発光部
６５  ＬＥＤ（青色ＬＥＤ）
７１  緩衝材（空隙形成部材）
９５  封止体（樹脂）
θｔｈ  閾値角度
Ｋ１、Ｋ２  光成分
Ｌ１、Ｌ２  経路長
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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