(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子がおもて面に取り付けられる素子基板と、
前記素子基板のおもて面側に設けられる筒状の反射部であって、発光素子が発する光を入射する入射口と、前記入射口から入射した光を反射する反射面と、前記反射面で反射した光を出射する出射口とを有する反射部と、
前記反射部の形状に対応する立体形状の色変換部材であって、前記反射部に着脱され、前記反射部に取り付けられた場合に前記反射部の入射口から入射した入射光を透過して入射光の色を変化させる色変換部材とを備え、
前記色変換部材は、外側に突き出たツメ部であって前記反射部の前記入射口に引っ掛かるツメ部を有する
ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記色変換部材は、前記反射部の前記入射口側の端部の内径より大きい外径を有する圧縮部であって前記反射部の前記入射口側の端部に圧縮して収まる圧縮部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記反射部は、前記反射面に凹部を有し、
前記色変換部材は、前記反射部の前記凹部と嵌合する凸部を有する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記反射部は、前記反射面に凸部を有し、
前記色変換部材は、前記反射部の前記凸部と嵌合する凹部を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項３いずれかに記載の発光装置。
【請求項５】
前記色変換部材は、入射光の色を変化させる色変換層と、前記色変換層を保護するための保護層とを有した多層構造の部材である
ことを特徴とする請求項１から請求項４いずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記発光装置は、複数の反射部と複数の色変換部材とを備え、
各反射部の断面形状は、他の少なくともいずれかの反射部の断面形状と異なり、
各色変換部材の断面形状は、複数の反射部の少なくともいずれかの断面形状に対応することを特徴とする請求項１から請求項５いずれかに記載の発光装置。
【請求項７】
各色変換部材は、他の少なくともいずれかの色変換部材が変化させる入射光の変化後の色と異なる色に入射光の色を変化させる
ことを特徴とする請求項６記載の発光装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７いずれかの発光装置と、
前記発光装置を固定する器具本体と
を備えることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、発光ダイオードを点灯する発光装置および照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
板状の波長変換部材を用いる発光装置（例えば、特許文献１）や発光色を変える蛍光体層を可動にした照明器具（例えば、特許文献２）に関する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８００６６号公報（段落［００１２］〜段落［００２４］、図１）
【特許文献２】特開２００９−２３１２２７号公報（段落［０００６］〜段落［００１０］、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来技術には、以下のような課題があった。
（１）色変換部材（波長変換部材、蛍光体層）を固定する専用の構造が必要である。このため、発光色を変換する必要がない場合、発光色を変換しない部材を用意するか、色変換部材を取り外した状態となる。色変換部材を取り外した場合には外観上の違和感が生じる。
（２）色変換部材の組み込みは発光装置を製造する工場で行う必要がある。また、現場に多数の照明器具が存在する場合、全ての照明器具を調整するために多くの作業を要する。例えば、発光素子の個体差により各発光素子の色度は多少異なるため、多数の照明器具を同一色度に調整することは難しい。
（３）発光素子から離れた位置に色変換部材が設けられているので、発光素子と色変換部材との隙間間で光ロスが発生しやすい。
（４）変換色を新たな色に変更したい場合、照明器具自体の組み換えや変換部材の変更を業者へ依頼する必要があり、作業コストや作業時間などの負担が大きい。
（５）発光素子毎に発光色を異なる色に変換することができない。
【０００５】
本発明は、例えば、色変換ロスの発生を抑え、色変換部材を簡単に着脱し、発光素子毎に異なる色に変換できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発光装置は、発光素子がおもて面に取り付けられる素子基板と、前記素子基板のおもて面側に設けられる筒状の反射部であって、発光素子が発する光を入射する入射口と、前記入射口から入射した光を反射する反射面と、前記反射面で反射した光を出射する出射口とを有する反射部と、前記反射部の形状に対応する立体形状の色変換部材であって、前記反射部に着脱され、前記反射部に取り付けられた場合に前記反射部の入射口から入射した入射光を透過して入射光の色を変化させる色変換部材とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、色変換ロスの発生を抑え、色変換部材を簡単に着脱し、発光素子毎に異なる色に変換することができる。
これにより、照明器具の生産時だけではなく照明器具を使用する現場でも色変換部材を取り換えて簡単に照明の色度を調整や変更することができる。さらに、色度の調整や変更が簡単なため、作業コストや作業時間などの負担が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１における照明器具１００の斜視図。
【図２】実施の形態１における照明器具１００の短手方向の断面図。
【図３】実施の形態１における発光装置２００の正面図。
【図４】実施の形態１における発光装置２００の長手方向の断面図。
【図５】実施の形態１における発光装置２００の短手方向の断面図。
【図６】実施の形態１における発光装置２００の分解斜視図。
【図７】実施の形態１における色変換部材２０５の取り付け工程を示す図。
【図８】実施の形態１における発光装置２００の組み立て図。
【図９】実施の形態１における色変換部材２０５の取り付け例を示す発光装置２００の正面図。
【図１０】実施の形態１における色変換部材２０５の取り付け例を示す発光装置２００の部分斜視図（Ａ）および長手方向の部分断面図（Ｂ）。
【図１１】実施の形態１における色変換部材２０５の断面形状が異なる発光装置２００ａ・ｂの部分斜視図。
【図１２】実施の形態１における保護層２１１を有する色変換部材２０５ｃの側面図。
【図１３】実施の形態１における別形状の装置本体２１０ｄを示す斜視図。
【図１４】実施の形態１における別形状の装置本体２１０ｅを示す斜視図。
【図１５】実施の形態２における装置本体２１０ｆの短手方向の断面図。
【図１６】実施の形態２における装置本体２１０ｇの短手方向の断面図。
【図１７】実施の形態２における装置本体２１０ｈの短手方向の断面図。
【図１８】実施の形態２における装置本体２１０ｉの短手方向の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における照明器具１００の斜視図である。
図２は、実施の形態１における照明器具１００の短手方向の断面図である。
実施の形態１における照明器具１００について、図１および図２に基づいて説明する。
【００１０】
照明器具１００は、発光ダイオードなどの発光素子を点灯させる発光装置２００、発光装置２００を覆って保護する本体カバー１２０、発光装置２００を固定する器具本体１１０、本体カバー１２０を器具本体１１０に固定する取付具１３０を備える。
器具本体１１０の中には、発光装置２００に電力を供給する電源装置（図示省略）が備わる。電源装置は、商用電源から交流電圧・電流を入力し、入力した交流電圧・電流を直流電圧・電流に整流し、整流して得られた直流電圧・電流を降圧して発光装置２００に出力する。
【００１１】
次に、照明器具１００の発光装置２００について説明する。
【００１２】
図３は、実施の形態１における発光装置２００の正面図である。
図４は、実施の形態１における発光装置２００の長手方向の断面図である。色変換部材２０５との区別をつけるため、装置本体２１０などの断面を表す斜線を省略する（以下の断面図において同様）。
【００１３】
図３、図４に示すように、発光装置２００は細長い棒状の装置本体２１０を備え、装置本体２１０の中には複数の発光素子２０１（例えば、発光ダイオード）が長手方向に一列に配置され（複数列でも構わない）、発光素子２０１毎に色変換部材２０５が設けられている。各色変換部材２０５はカバー２０４で覆われる。
【００１４】
図５は、実施の形態１における発光装置２００の短手方向の断面図である。
図６は、実施の形態１における発光装置２００の分解斜視図である。
図７は、実施の形態１における色変換部材２０５の取り付け工程を示す図である。
【００１５】
図５に示すように、発光装置２００の装置本体２１０には基板２０２が取り付けられる。基板２０２の短手方向の中央部には発光素子２０１が取り付けられる。以下、発光素子２０１が取り付けられる側の面を基板２０２のおもて面とする。装置本体２１０は、基板２０２のおもて面側を取り囲む枠材である。
【００１６】
装置本体２１０は、基板２０２のおもて面側に反射部２０３を有する。
反射部２０３は、基板２０２に取り付けられた発光素子２０１と正対する部分に、発光素子２０１側を細めた四角錐台の筒状部（反射面２０７）を有する。
反射面２０７は、発光素子２０１側の開口部（入射口）から発光素子２０１の光を入射し、入射した光を側面（反射面）で反射し、入射した光および反射した光を入射口と反対側の開口部（出射口）から出射する。
【００１７】
反射面２０７には、反射面２０７に対応する立体形状を有する色変換部材２０５が栓のように嵌め込まれる。すなわち、色変換部材２０５は四角錐台の部材であり、反射面２０７に収納される（図６、図７参照）。
【００１８】
色変換部材２０５はプラスチック樹脂で成形され、プラスチック樹脂には光の波長を変化させる色変換材料が混入されている。
色変換部材２０５は反射面２０７に着脱され、反射面２０７に取り付けられた場合に反射面２０７の入射口に入射した発光素子２０１の光を透過し、光の波長を変えて光の色を特定の色に変化させる。
【００１９】
反射面２０７の発光素子２０１側の端部は、基板２０２および発光素子２０１に対して接触しない程度に近接する。つまり、反射面２０７に取り付けられる色変換部材２０５も発光素子２０１に近接する。
【００２０】
装置本体２１０はカバー２０４を保持するカバー押えツメ部２０６を備え、装置本体２１０には反射部２０３の出射口を覆う透明なカバー２０４が取り付けられる。
カバー押えツメ部２０６は、装置本体２１０の短手方向の中央側に出っ張った凸部であり、カバー２０４が外れ落ちることを防ぐ。
カバー２０４は、装置本体２１０を保護すると共に色変換部材２０５が反射面２０７から外れ落ちることを防ぐ。
【００２１】
図８は、実施の形態１における発光装置２００の組み立て図である。
実施の形態１における発光装置２００の組み立て方法について、図８に基づいて説明する。
【００２２】
照明器具１００の照明を色変換しない場合、発光装置２００には色変換部材２０５が取り付けられていない（初期状態（１））。
初期状態（１）において照明器具１００の照明の色を特定の色に変換したい場合、以下の工程（２）〜（５）を実行する。
【００２３】
まず、（２）発光装置２００からカバー２０４を取り外す。
次に、（３）（４）発光素子２０１の光を所望の色の光に変化させる色変換部材２０５を各反射面２０７に挿入して取り付ける。
そして、（５）カバー押えツメ部２０６に引っ掛かるようにカバー２０４を発光装置２００に取り付ける。
【００２４】
照明器具１００の照明の色を他の色に変換したい場合、工程（２）の後に各反射面２０７から色変換部材２０５を取り外し、その後、工程（３）〜（５）を実行する。
【００２５】
反射面２０７から色変換部材２０５を取り外す場合、装置本体２１０から基板２０２を取り外し、反射面２０７の入射口に棒状の物を挿入して色変換部材２０５を押し出す。
その他、色変換部材２０５は、装置本体２１０を逆さにして落したり、粘着力のあるものにくっ付けて引っ張り出したり、反射面２０７との隙間に薄い板状または細い棒状のものを挿入して穿り出したり、摘まみ出したりしても構わない。
【００２６】
図９は、実施の形態１における色変換部材２０５の取り付け例を示す発光装置２００の正面図である。
図１０は、実施の形態１における色変換部材２０５の取り付け例を示す発光装置２００の部分斜視図（Ａ）および長手方向の部分断面図（Ｂ）である。
【００２７】
図９や図１０に示すように、色変換部材２０５を一部の反射面２０７に取り付けてもよい。例えば、色変換部材２０５を取り付けた反射面２０７と色変換部材２０５を取り付けない反射面２０７とを交互に配置してもよい。
また、色変換後の光の色が異なる複数種類の色変換部材２０５を各反射面２０７に取り付けてもよい。例えば、２種類の色変換部材２０５を交互に反射面２０７に取り付けてもよい。
これにより、色変換のバリエーションを増やし、照明器具１００の照明色をより自由に調整することができる。
【００２８】
図１１は、実施の形態１における色変換部材２０５の断面形状が異なる発光装置２００ａ・ｂの部分斜視図である。
複数種類の色変換部材２０５を用いる場合、色変換部材２０５の種類の判別を容易にするため、色変換部材２０５の断面形状が種類毎に異なっていてもよい。但し、反射面２０７は取り付けられる色変換部材２０５の断面形状に対応する形状に成形されているものとする。
例えば、図１１（Ａ）の装置本体２１０ａには断面形状が四角形である反射面２０７と断面形状が円形である反射面２０７ａとが交互に配置されている。断面形状が四角形である反射面２０７にだけ色変換部材２０５を取り付ければ、断面形状が四角形である色変換部材２０５の種類に応じた色の光を得ることができる。
色変換部材２０５および反射面２０７の断面形状は、四角形や円形に限らず、三角形や図１１（Ｂ）に示すような十字形などであっても構わない。また、一つの装置本体２１０に３種類以上の反射面２０７および色変換部材２０５を設けても構わない。
【００２９】
図１２は、実施の形態１における保護層２１１を有する色変換部材２０５ｃの側面図である。
図１２に示すように、色変換部材２０５ｃは、光の色を変化させる機能を有する色変換層２１２と色変換層２１２を保護する保護層２１１とを備えてもよい。
色変換部材２０５ｃに保護層２１１を備えることにより、色変換部材２０５ｃの保護性および部材強度が向上する。また、色変換部材２０５ｃを取り付ける作業性が向上する。
色変換部材２０５ｃは三層以上の多層構造であっても構わない。例えば、色変換部材２０５ｃは、色変換層２１２を２つの保護層２１１で挟んだ三層のサンドイッチ構造であってもよい。
【００３０】
図１３、図１４は、実施の形態１における別形状の発光装置２００ｄ・ｅを示す斜視図である。
発光装置２００の形状は直線状に限らない。例えば、図１３や図１４に示すように、発光装置２００ｄ・ｅの形状を円形にしてもよい。
図１３は色変換部材２０５ｄを同心円状に配置する例を示し、図１４は色変換部材２０５ｅを装置本体２１０ｅの中央に配置する例を示している。
装置本体２１０ｄ・ｅは、発光面が円形である照明器具（例えば、ダウンライト）に用いることができる。
【００３１】
実施の形態１において、発光素子２０１毎に色変換部材２０５を簡単確実に取り付けることができる照明器具１００および発光装置２００について説明した。
発光素子２０１に近接する反射面２０７を充填するように色変換部材２０５を取り付けることにより、色変換部材２０５を発光素子２０１の近傍に配置することができる。そして、発光素子２０１の光を直接により多く色変換部材２０５に入射し、高い色変換効率（色変換精度）で発光素子２０１の光の色を変化させることができる。つまり、光の色変換ロスが少ない。一方、板状の色変換部材を反射面２０７の出射口側にカバー２０４のように配置するなど、色変換部材を発光素子２０１の近傍に配置できない場合、色変換部材は発光素子２０１からの直接光ではなく反射面２０７で反射して減衰した反射光の色を変化させるため、色変換ロスが大きい。
【００３２】
実施の形態２．
色変換部材２０５を反射面２０７に固定する形態について説明する。
色変換部材２０５は接着剤などで反射面２０７に貼り付けることもできるが、着脱を容易にするため、以下のように反射面２０７に固定するとよい。
【００３３】
図１５は、実施の形態２における装置本体２１０ｆの短手方向の断面図である。
図１５において、色変換部材２０５ｆは、底部（発光素子２０１側で錐形が狭まった部分）の縁に外側に突き出た凸部（ツメ２２１）を有し、底部の中央に凹部２２２を有する。
色変換部材２０５ｆを反射面２０７ｆに取り付けた場合、色変換部材２０５ｆのツメ２２１が反射面２０７ｆの入射口に引っ掛かり、色変換部材２０５ｆが反射面２０７ｆに固定される。色変換部材２０５ｆの凹部２２２には発光素子２０１の頭部が収まる。
【００３４】
図１６は、実施の形態２における装置本体２１０ｇの短手方向の断面図である。
図１６において、色変換部材２０５ｇと反射面２０７ｇとは、錐形部分と錐形部分の底部の幅と等しい柱部（ストレート部２３１・２３２）とから構成される。
また、色変換部材２０５ｇは弾性を有し、色変換部材２０５ｇのストレート部２３１の外径は反射面２０７ｇのストレート部２３２の内径より一回り大きい。
色変換部材２０５ｇを反射面２０７ｇに取り付けた場合、色変換部材２０５ｇのストレート部２３１は反射面２０７ｇのストレート部２３２に圧縮して収まる。色変換部材２０５ｇと反射面２０７ｇとは互いのストレート部に圧力が掛かり、色変換部材２０５ｇは反射面２０７ｇに固定される。
【００３５】
図１７は、実施の形態２における装置本体２１０ｈの短手方向の断面図である。
図１７において、色変換部材２０５ｈは天部（発光素子２０１との反対側で錐形が広がった部分）と底部との中間部に凸部２４１を有し、反射面２０７ｈは天部と底部との中間部に凹部２４２を有する。
色変換部材２０５ｈを反射面２０７ｈに取り付けた場合、色変換部材２０５ｈの凸部２４１が反射面２０７ｈの凹部２４２に嵌合し、色変換部材２０５ｈが反射面２０７ｈに固定される。
【００３６】
図１８は、実施の形態２における装置本体２１０ｉの短手方向の断面図である。
図１８において、色変換部材２０５ｉは天部と底部との中間部に凹部２４３を有し、反射面２０７ｉは天部と底部との中間部に凸部２４４を有する。
色変換部材２０５ｉを反射面２０７ｉに取り付けた場合、反射面２０７ｉの凸部２４４が色変換部材２０５ｉの凹部２４３に嵌合し、色変換部材２０５ｉが反射面２０７ｉに固定される。
【００３７】
図１５〜図１８の固定方法は組み合わせても構わない。
つまり、色変換部材２０５にツメ２２１（図１５）、凹部２２２（図１５）、ストレート部２３１（図１６）、凸部２４１（図１７）または凹部２４３（図１８）の組み合わせ）を有し、色変換部材２０５に対応するように反射面２０７にストレート部２３２（図１６）、凹部２４２（図１７）または凸部２４４（図１８）の組み合わせを有してもよい。
【００３８】
実施の形態２により、照明器具１００の使用中に色変換部材２０５が反射面２０７から外れ落ちてしまうことを防ぐことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１００  照明器具、１１０  器具本体、１２０  本体カバー、１３０  取付具、２００  発光装置、２０１  発光素子、２０２  基板、２０３  反射部、２０４  カバー、２０５  色変換部材、２０６  カバー押えツメ部、２０７  反射面、２１０  装置本体、２１１  保護層、２１２  色変換層、２２１  ツメ、２２２  凹部、２３１  ストレート部、２３２  ストレート部、２４１  凸部、２４２  凹部、２４３  凹部、２４４  凸部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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