(57)【要約】【課題】照明対象領域をより明るさが均一になるように照明可能な発光デバイスを提供する。【解決手段】発光部３０を有する発光デバイス１０ａであって、発光部３０の投光方向１００から見た輪郭７０は、第１の辺７１と、第１の辺７１に対向し、第１の辺７１よりも長い第２の辺７２とを含み、発光部３０は、第１の辺７１の単位長さ当たりの第１の輝度７１ｂよりも第２の辺７２の単位長さ当たりの第２の輝度７２ｂが低くなるように輝度が変化する領域７５を含む発光デバイス１０ａである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部を有する発光デバイスであって、
前記発光部の投光方向から見た輪郭は、第１の辺と、
前記第１の辺に対向し、前記第１の辺よりも長い第２の辺とを含み、
前記発光部は、前記第１の辺の単位長さ当たりの第１の輝度よりも前記第２の辺の単位長さ当たりの第２の輝度が低くなるように輝度が変化する領域を含む、発光デバイス。
【請求項２】
請求項１において、
前記輪郭は台形状である、発光デバイス。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記発光部は、光拡散部材を含む、発光デバイス。
【請求項４】
請求項３において、
前記光拡散部材は、前記第１の辺から前記第２の辺に向けて光拡散性が高くなる拡散性能を含む、発光デバイス。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記発光部は、複数の発光素子を含む、発光デバイス。
【請求項６】
請求項５において、
前記複数の発光素子は、前記第１の辺から前記第２の辺に向けて配列された配列領域を含み、さらに、
前記配列領域の各段ごとの駆動電流を制御する制御ユニットを有する、発光デバイス。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、
前記第２の辺が中心になるように配置された複数の前記発光部を有する、発光デバイス。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の発光デバイスと、
前記発光部からの光を投光する投光光学系とを有する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、看板、壁、路面などの照明に適した発光デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、大型看板のような大きな面積の表示面を複数個の照明器によって均一に照明することを可能にした照明装置を提供することが記載されている。そのため、特許文献１には、大型看板の表示面を照明するための複数個の照明器(投光器)を備える表示板照明装置において、複数個の照明器のうち少なくとも一つの照明器は当該照明器に近い表示面の広い領域を照明し、他の少なくとも一つの照明器は当該照明器から遠い表示面の狭い領域を照明するように構成すること、各照明器の照明光を合成することにより、各照明領域の照度をほぼ均一化することができるとともに、各照明領域の境界領域の照度の均一性を高めることも可能になることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９５７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
看板、壁、道路などの照明対象の領域を、より明るさが均一になるように照明することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の態様の１つは、発光部を有する発光デバイスである。この発光部の投光方向から見た輪郭は、第１の辺と、第１の辺に対向し、第１の辺よりも長い第２の辺とを含み、発光部は、第１の辺の単位長さ当たりの第１の輝度よりも第２の辺の単位長さ当たりの第２の輝度が低くなるように輝度が変化する領域を含む。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、看板、壁、道路などの照明対象の領域を、より明るさが均一になるように照明することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る発光デバイスを用いた照明装置の概要を示す図。
【図２】図２（ａ）は発光デバイスの発光面を示す図であり、図２（ｂ）は照明装置により照明された照明面を示す図。
【図３】照明装置から発光デバイスを抜き出して示す図であり、図３（ａ）は発光デバイスを発光面の側から見た図、図３（ｂ）は発光デバイスのｂ−ｂ断面図。
【図４】照明装置により照明された照明面を示す図面代用写真。
【図５】照明装置により照明された照明面の照度分布を示す図。
【図６】照明面の照明対象領域の中心で直交するＸ軸およびＹ軸の各軸上照度分布を示す図であり、実線はＸ軸上照度を示し、破線はＹ軸上照度を示す。
【図７】第２の実施形態に係る発光デバイスを示す図であり、図７（ａ）は発光デバイスを発光面の側から見た図、図７（ｂ）は発光デバイスのｂ−ｂ断面図。
【図８】第３の実施形態に係る発光デバイスを示す図であり、図８（ａ）は発光デバイスを発光面の側から見た図、図８（ｂ）は発光デバイスのｂ−ｂ断面図。
【図９】第４の実施形態に係る発光デバイスを示す図であり、図９（ａ）は発光デバイスを発光面の側から見た図、図９（ｂ）は発光デバイスのｂ−ｂ断面図。
【図１０】第５の実施形態に係る発光デバイスを用いた照明装置の概要を示す図。
【図１１】図１１（ａ）は発光デバイスの発光面を示す図であり、図１１（ｂ）は照明装置により照明された照明面を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に、第１の実施形態に係る発光デバイス１０ａを用いた照明装置１の概要を示している。図２（ａ）に、発光デバイス１０ａの発光面３０ａを示しており、図２（ｂ）に照明装置１により照明された照明面９０を示している。
【０００９】
照明装置（投光器）１は、発光デバイス１０ａと、発光デバイス１０ａからの光を照明面（照射面）９０に投光する投光光学系２０と、発光デバイス１０ａの発光を制御する制御ユニット８０とを備えている。なお、本明細書において照明面９０とは、発光デバイス１０ａからの光が照射される面をいう。
【００１０】
図１に示した例は、高所に配置された看板の表面を照明面９０とし照明装置１で照明するシステム２００であり、下方の地面あるいは路面に向かって斜めに傾いた看板の表面（照明面）９０のコンテンツが描かれた照明対象領域９２ｃを、光軸２１ａがほぼ水平方向を向いた照明装置１により照明している。
【００１１】
発光デバイス１０ａは、基板４０と、基板４０に実装された発光部３０とを備えている。発光部３０は、全体が薄い板状であり、投光方向１００（光軸２１ａの方向）から見た輪郭７０が台形状の発光面３０ａを含む。なお、光軸２１ａの向きは水平方向に限定されず、輪郭７０が台形状の発光面３０ａを用いる場合、光軸２１ａは照明面９０に対し傾斜していればよい。
【００１２】
発光面３０ａは、投光方向１００に対し湾曲した面、たとえば、凸面あるいは凹面であってもよく、投光方向１００から見た輪郭７０が台形状であればよい。投光方向１００から見た輪郭７０の形状は、照明対象領域９２ｃの形状、照明対象領域９２ｃに対する光軸２１ａの角度などの条件により変化してよく、両側辺が傾いた台形であってもよく、片台形であってもよい。本例の発光面３０ａは平面であり、発光部３０は全体とすると、厚みは薄いが台形柱状の形状を備えている。なお、基板４０は、プリント配線型であってもよく、リードフレーム型であってもよい。
【００１３】
発光デバイス１０ａの出射方向に配置された投光光学系２０は、少なくとも１つのレンズ（投射レンズ）を含む屈折光学系２１を備えている。屈折光学系２１は、発光面３０ａの等脚台形状の像（光源像、第１の像面）９１を反転させて照明面９０に投光像（第２の像面）９２として拡大投射（投光）する。なお、本明細書において出射方向とは、発光デバイス１０ａからの光が光軸２１ａに沿って進む方向をいう。
【００１４】
照明面９０の一例は、看板面、標識面、路面、床面、壁面、天井面、スクリーンなどである。照明装置１は、看板照明、標識照明、屋外照明（道路照明、街路灯）、屋内照明、プロジェクタ装置用の照明、表示装置のバックライト、車両用のヘッドライトなどの用途、および比較的広範囲を照明するその他の用途を含む種々の用途に用いることができる。
【００１５】
照明装置１を看板照明として用いる場合、看板外部から看板面９０を照明する外照式であってもよく、看板内部に照明装置１を収納した内照式であってもよい。また、照明用途により、発光面３０ａの周囲の辺は、直線であってもよく、全体としてほぼ台形をなすような曲線であってもよい。なお、投光光学系２０は、屈折光学系２１および／または少なくとも１つの反射面を含む反射光学系を備えていてもよい。
【００１６】
図３に、照明装置１から発光デバイス１０ａを抜き出して示している。図３（ａ）は発光デバイス１０ａを発光面３０ａの側から見た図、図３（ｂ）は発光デバイス１０ａのｂ−ｂ断面図（図３（ａ）のｂ−ｂ断面）である。
【００１７】
発光部３０は、発光ユニット（発光体）５０と、発光ユニット５０からの光を拡散する光拡散ユニットとを備えている。本例の発光部３０は、投光方向１００から見た輪郭７０が共通する薄い板状の発光ユニット５０および光拡散ユニットが投光方向１００に組み合わされて（貼り合わされて）構成されている。
【００１８】
発光ユニット５０は、１つの発光素子（ＬＥＤ）５１と、ＬＥＤ５１を覆うパッケージング部材５２とを備えている。本例の発光ユニット５０では、ＬＥＤ５１として青色ＬＥＤを用い、青色ＬＥＤ５１とパッケージング部材５２に含まれる黄色蛍光体５３とにより白色光を得るようにしている。
【００１９】
発光ユニット５０の照明面９０の側に配置された光拡散ユニットは、全体が薄板状（台形柱状）の光拡散部材（拡散板または拡散層）６０であり、投光方向１００から見た輪郭７０が台形状の第１の面（表面）６０ａを備えており、光拡散部材６０の第１の面６０ａが実質的に発光部３０の発光面３０ａを構成している。
【００２０】
第１の面６０ａの輪郭７０は、平行に対向する第１の辺（上底）７１および第２の辺（下底）７２と、非平行に対向し、上底７１および下底７２を直線的に接続する第３の辺（脚）７３および第４の辺（脚）７４とを備えており、上底７１よりも下底７２が長い等脚台形状である。
【００２１】
第１の面６０ａ、すなわち発光面３０ａは、出射方向から見て等脚台形状の平面であり、上底（短辺）７１の単位長さ当たりの第１の輝度７１ｂよりも下底（長辺）７２の単位長さ当たりの第２の輝度７２ｂが低くなるように輝度（発光強度）が変化する領域７５を備えている。輝度が変化する領域７５は、発光面３０ａの短辺７１から長辺７２に向けて輝度が漸次的に変化する輝度分布（発光強度分布）を備えたグラデーション領域である。なお、グラデーション領域７５は、発光面３０ａの短辺７１から長辺７２に向けて輝度が連続的に変化する輝度分布を備えていてもよく、連続的に変化する輝度分布を備えていてもよい。
【００２２】
光拡散部材６０の第１の面６０ａは、ＬＥＤ５１の出射方向に対し非垂直に傾斜した平面であり、上底（短辺）７１の側から下底（長辺）７２の側に向けて光拡散部材６０の投光方向（光軸方向）１００の厚みが徐々に厚くなるような第１の勾配６０ｂを備えている。すなわち、光拡散部材６０は、短辺７１から長辺７２に向けて光拡散性が徐々に高くなる拡散性能を備えている。このため、光拡散部材６０の厚みに比例して発光面３０ａの輝度（光量）が低下する。したがって、発光面３０ａの短辺７１から長辺７２に向けて輝度が漸次的に低下（変化）するグラデーション領域７５を形成できる。なお、グラデーション領域７５の形成手段はこれに限定されず、本例のように光拡散部材６０の厚みを変えることにより形成されていてもよく、拡散剤の塗布量を変えることにより形成されていてもよく、その他の方法により形成されていてもよい。拡散剤の塗布量を変えることにより形成する場合、発光面３０ａの短辺７１の側から長辺７２の側に向けて拡散剤の塗布量を徐々に増加させることによりグラデーション領域７５を形成できる。
【００２３】
照明装置１では、発光面３０ａの光源像９１が照明面９０に対し斜めに投光される。したがって、短辺７１は発光面３０ａから距離ｄ１を隔てた照明面９０の第１の位置ｐ１に投光像９２の第１の辺（端辺）９２ａとして投光され、長辺７２は発光面３０ａから距離ｄ１よりも長い距離ｄ２を隔てた照明面９０の第２の位置ｐ２に投光像９２の第２の辺９２ｂとして投光される。このため、発光面３０ａから遠距離（遠方）に投光される短辺７１の投光倍率は、発光面３０ａから近距離（近方）に投光される長辺７２の投光倍率よりも高くなる。したがって、投光像９２の第１の辺９２ａにおける光強度（光量）の低下量（短辺７１の輝度７１ｂに対する輝度の低下量）は、投光像９２の第２の辺９２ｂにおける光強度の低下量（長辺７２の輝度７２ｂに対する輝度の低下量）よりも大きくなる。
【００２４】
さらに、発光面３０ａは、短辺７１の側から長辺７２の側に向けて輝度が徐々に低下するグラデーション領域７５を備えている。すなわち、発光デバイス１０ａでは、発光面３０ａの対向する２辺７１および７２の長さと、各辺の単位長さ当たりの輝度との関係を逆転させ、対向する２辺７１および７２をグラデーション領域７５により接続している。したがって、発光デバイス１０ａの光軸２１ａに対し傾いた照明面９０と発光面３０ａとの距離の差を利用して、高輝度の短辺７１の側を低輝度の長辺７２の側に対し高倍率で投光することにより、投光像９２の第１の辺９２ａの側から第２の辺９２ｂの側に向けて輝度（光量）の低下量を徐々に減少させることができる。このため、グラデーション領域７５が照明面９０に投光される領域（照明対象領域）９２ｃの明るさ（照度、照射強度）を均一化しやすい。したがって、第１の辺９２ａの明るさと、第２の辺９２ｂの明るさとが同程度になるように、短辺７１および長辺７２のそれぞれの単位長さあたり輝度、長さ、さらに投光倍率を変えることにより、均一な明るさで方形または方形に近い投光像９２を投光できる。このため、発光デバイス１０ａにおいては、方形の照明対象領域９２ｃに対する照明に要するエネルギー効率が高く、低消費電力で高効率の照明装置１を提供できる。
【００２５】
このように、照明装置１では、短辺７１および長辺７２の長さ、単位長さあたり輝度、投光距離を制御することにより、所望の形状、たとえば長方形状の看板面９０の形状に合わせた照明対象領域９２ｃをムラなく均一な明るさの光で照明できる。また、発光面３０ａからの光が看板面９０の外側に漏れる（逸れる）ことを抑制でき、省電力でありながら不要光によるいわゆる光害の発生も抑制可能な照明装置１を提供できる。さらに、屈折光学系２１は、光源像９１を投光像９２として投光可能な程度に設計されていればよく、発光デバイス側の発光部３０の形状や投光距離を制御することにより、光学設計をやり直す手間も省略あるいは軽減できる。
【００２６】
図４に、照明装置１により照明された照明面９０の様子を図面代用写真により示している。図５に、照明面９０の照度分布を示している。図６に、照明面９０の照明対象領域９２ｃの中心９９で直交するＸ軸およびＹ軸の各軸上照度分布を示している。図６において、実線はＸ軸上照度を示し、破線はＹ軸上照度を示している。
【００２７】
図５において、符号１０１は１００〜２００ルクスを示し、符号１０２は２００〜３００ルクスを示し、符号１０３は３００〜４００ルクスを示し、符号１０４は４００〜５００ルクスを示し、符号１０５は５００〜６００ルクスを示し、符号１０６は６００〜７００ルクスを示し、符号１０７は７００〜８００ルクスを示し、符号１０８は８００〜９００ルクスを示し、符号１０９は９００〜１０００ルクスを示し、符号１１０は１０００〜１１００ルクスを示し、符号１１１は１１００〜１２００ルクスを示している。図６において、実線はＸ軸における軸上照度を示し、破線はＹ軸における軸上照度を示している。
【００２８】
図４ないし図６に示すように、照明装置１においては、照明面９０に対し長方形状の投光像９２が照射される。照明装置の場合、フォーカスは一般にそれほど精度よく調整されず、投光像９２の周辺の部分を除いた照度が安定した部分を結像領域（照明対象の面、照明対象の領域）９２ｃとすると、その領域９２ｃにおける照度変動は２０％程度に抑えられており、長方形状の照射範囲をほぼ均一な明るさの光で照明することができる。
【００２９】
従来のビームランプ型ＬＥＤランプにおいては、たとえば、東芝ライテック株式会社が発行している「ＬｉｇｈｔｉｎｇＴｉｐｓ「看板照明の設計ポイント」、（ニ）ビームランプ形ＬＥＤランプによる配置例（上方向からの照明）、ｐ．４」において、照射範囲に対する照度が８００ルクスから１００ルクス程度を許容している。すなわち、８００％の照度変動を許容している。これに対し、上述したように、本例の発光デバイス１０ａにおいては、長方形の投光像９２の８００ルクス以上の領域９２ｃを照明対象領域として選択することが可能であり、内部に１０００ルクス以上の部分を含むが、照度変動が２０〜３０％程度で長方形の照明対象の面９２ｃを照明できる。
【００３０】
本例の照明装置１では、上底７１および／または下底７２に対し脚７３および／または脚７４が長い縦長台形状の発光面３０ａにより、Ｘ軸の方向に対しＹ軸の方向が長い縦長方形状の照明対象領域９２ｃを照明しているが、脚７３および／または脚７４に対し上底７１および／または下底７２が長い横長台形状の発光面により、Ｙ軸の方向に対しＸ軸の方向が長い横長方形状の照明対象領域を照明することも可能である。
【００３１】
図７に、第２の実施形態に係る発光デバイス１０ｂを示している。図７（ａ）は発光デバイス１０ｂを発光面３０ａの側から見た図、図７（ｂ）は発光デバイス１０ｂのｂ−ｂ断面図（図７（ａ）のｂ−ｂ断面）である。なお、図７（ａ）においては発光デバイス１０ｂのＬＥＤ実装面を示している。図８（ａ）および図９（ａ）においても同様である。また、以降の実施形態において上記の実施形態と共通の構成は共通の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
発光デバイス１０ｂの発光部３０は、投光方向１００から見た台形状の輪郭７０が共通する、発光ユニット５０と、光拡散部材６０とを備えている。上記の発光デバイス１０ａと同様に、出射方向から見た輪郭７０が台形状であればよく、発光面３０ａ自体は湾曲していてもよい。
【００３３】
発光ユニット５０は、複数のＬＥＤ５１と、複数のＬＥＤ５１を覆うパッケージング部材５２と、複数のＬＥＤ５１が発光面３０ａの短辺７１および長辺７２に沿った複数の行（列）に分かれて配置された配列領域５５とを備えている。
【００３４】
配列領域５５は、短辺７１と長辺７２との間に配置された４段（４列）のＬＥＤ列５５ａ〜５５ｄを備えている。ＬＥＤ列５５ａ〜５５ｄのそれぞれは、列方向に千鳥状に配置された７個のＬＥＤ５１から構成されている。各ＬＥＤ列５５ａ〜５５ｄにおいては、同数のＬＥＤ５１が異なる密度で配置されており、長辺７２の側から短辺７１の側に向けてＬＥＤ５１の配置密度が高くなるように配置されている。複数のＬＥＤ５１を搭載する基板４０は、ＬＥＤ列５５ａ〜５５ｄの各段の複数のＬＥＤ５１をそれぞれ並列に接続可能な配線パターン（回路）４５を備えている。
【００３５】
制御ユニット８０は、ＣＰＵ、メモリなどのコンピュータとして汎用的なハードウェア資源を含み、ＲＡＭなどのメモリに格納されたプログラム（プログラム製品）により発光デバイス１０ｂの発光を制御する各種機能を備えている。以下で説明する制御ユニット８０の各機能は、プログラムまたは適当な回路により制御ユニット８０に実装されている。制御ユニット８０は基板４０に実装されていてもよい。
【００３６】
制御ユニット８０は、配列領域５５のＬＥＤ列５５ａ〜５５ｄに対し、段ごとに駆動電流を制御する第１のユニット８１を備えている。第１のユニット８１は、ＬＥＤ列５５ａ〜５５ｄの各段の並列に接続されたＬＥＤ５１に対し一定の駆動電流を印加する第１の機能８１ａを備えている。したがって、各ＬＥＤ５１は同じ輝度で発光する。
【００３７】
発光デバイス１０ｂでは、短辺７１の側のＬＥＤ列５５ａから長辺７２の側のＬＥＤ列５５ｄに向けて配置密度が徐々に低くなるように配置されたＬＥＤ５１が同じ輝度（発光強度）の光を発光する。したがって、配列領域５５の上段側（短辺７１の側）の単位長さ当たりの輝度を、下段側（長辺７２の側）の単位長さ当たりの輝度よりも高くでき、さらに、発光面３０ａの短辺７１の側から長辺７２の側に向けて輝度が漸次的に低下するグラデーション領域７５を形成できる。
【００３８】
発光デバイス１０ｂでは、発光ユニット５０の出射方向に配置された光拡散部材６０が各ＬＥＤ５１の粒々感や輝度ムラを抑制（緩和）する。さらに、配列領域５５の各段のＬＥＤ５１の個数と配置密度とにより発光面３０ａのグラデーション領域７５を実現している。このため、光拡散部材６０の第１の面６０ａに第１の勾配６０ｂを設けてもよいが、勾配６０ｂを設けなくてもグラデーション領域７５を実現できる。したがって、発光デバイス１０ｂは、短辺７１の側から長辺７２の側に向けて投光方向１００の厚みがほぼ一定の光拡散部材６０を備えていてもよく、より低コストで全体を薄くしやすい。
【００３９】
図８に、第３の実施形態に係る発光デバイス１０ｃを示している。図８（ａ）は発光デバイス１０ｄを発光面３０ａの側から見た図、図８（ｂ）は発光デバイス１０ｄのｂ−ｂ断面図（図８（ａ）のｂ−ｂ断面）である。
【００４０】
発光ユニット５０の配列領域５５は、短辺７１と長辺７２との間に配置された４段（４列）のＬＥＤ列５５ａ〜５５ｄを備えている。ＬＥＤ列５５ａ〜５５ｄのそれぞれは、複数のＬＥＤ５１が列方向に千鳥状に配置されており、短辺７１の側から長辺７２の側に向けて順に、ＬＥＤ列５５ａおよび５５ｂはそれぞれ７個のＬＥＤ５１から構成され、ＬＥＤ列５５ｃおよび５５ｄはそれぞれ１３個のＬＥＤ５１から構成されている。
【００４１】
制御ユニット８０の第１のユニット８１は、下段側（ＬＥＤ列５５ｄの側）よりも上段側（ＬＥＤ列５５ａの側）のＬＥＤ５１に対し大きな駆動電流を印加する第２の機能８１ｂを備えている。したがって、配列領域５５の上段側の単位長さ当たりの輝度を下段側の単位長さ当たりの輝度よりも高くでき、さらに、発光面３０ａの短辺７１の側から長辺７２の側に向けて輝度が漸次的に低下するグラデーション領域７５を形成できる。
【００４２】
発光デバイス１０ｃにおいては、発光デバイス１０ｂと同様に長辺７２の側から短辺７１の側に向けてＬＥＤ５１の配置密度が高くなるように配置されているが、短辺７１の側から長辺７２の側に向けてＬＥＤ５１の個数を徐々に増加させている。このため、配列領域５５の下段側における各ＬＥＤ５１の配置密度を発光デバイス１０ｂよりも高くできる。したがって、各ＬＥＤ５１の輝度ムラをいっそう抑制しやすく、発光デバイス１０ｂと比べて光拡散部材６０を薄型化できる。
【００４３】
図９に、第４の実施形態に係る発光デバイス１０ｄを示している。図９（ａ）は発光デバイス１０ｄを発光面３０ａの側から見た図、図９（ｂ）は発光デバイス１０ｄのｂ−ｂ断面図（図９（ａ）のｂ−ｂ断面）である。
【００４４】
発光ユニット５０の配列領域５５は、短辺７１と長辺７２との間に配置された８段（８列）のＬＥＤ列５５ａ〜５５ｈを備えている。ＬＥＤ列５５ａ〜５５ｈのそれぞれは、複数のＬＥＤ５１が列方向に直線状に配置されており、最上段のＬＥＤ列５５ａは８個のＬＥＤ５１から構成され、最下段のＬＥＤ列５５ｈは１５個のＬＥＤ５１から構成され、上段側から下段側に向かうにつれて、各段ＬＥＤ５１が１つずつ増加している。したがって、下段側よりも上段側のＬＥＤ５１に対し大きな駆動電流を印加する制御ユニット８０の第２の機能８１ｂにより、発光面３０ａの短辺７１の側から長辺７２の側に向けて輝度が漸次的に低下するグラデーション領域７５を形成できる。
【００４５】
各ＬＥＤ列５５ａ〜５５ｈにおいては、各段のＬＥＤ５１が互いにほぼ等間隔に配置されており、長辺７２の側から短辺７１の側に向けてＬＥＤ５１の配置密度がほぼ変わらない。すなわち、発光デバイス１０ｄでは、配列領域５５の各段の複数のＬＥＤ５１が、隣接するＬＥＤ５１同士の隙間を空けず、あるいは隙間を極めて狭くした状態で等ピッチに密集配置されている。このため、配列領域５５の段ごとに素子間隔のばらつきがなく、発光面３０ａの輝度ムラを抑え、輝度変化が連続的でいっそう滑らかなグラデーション領域７５を形成できる。したがって、光拡散部材６０を省略、あるいは光拡散部材６０を極めて薄くした発光デバイス１０ｄを提供できる。
【００４６】
図１０に、第５の実施形態に係る発光デバイス１０ｅを用いた照明装置１の概要を示している。図１１（ａ）に、発光デバイス１０ｅの発光面３０ａを示しており、図１１（ｂ）に照明装置１により照明された照明面９０を示している。
【００４７】
図１０に示した例は、天井や街灯などの高所に配置された照明装置１により、鉛直下方（真下）の床面や路面などの照明面９０を照明するシステム３００であり、照明装置１の光軸２１ａは照明面９０に対し垂直に配置されている。壁面を照明面９０とし、照明装置１の光軸２１ａを壁面に対し垂直に配置することも可能である。
【００４８】
発光デバイス１０ｅの発光部３０は、全体が薄い板状であり、投光方向１００から見た輪郭が六角形状の発光面３０ｂを含む。発光面３０ｂは、投光方向１００から見た輪郭７０がともに台形状の第１の発光面３０ａと第２の発光面３０ａとを、互いの発光面３０ａの長辺（第２の辺）７２が中心（接続辺）になるように組み合わせて形成されている。
【００４９】
発光面３０ｂは、出射方向から見て六角形状の平面であり、第１の発光面３０ａの第１の短辺７３ａと、第２の発光面３０ｂの第２の短辺７３ｂとが平行に対向している。したがって、発光面３０ｂは、第１の短辺７３ａから共通の長辺７２に向けて輝度が漸次的に減少（低下）する第１のグラデーション領域７５ａと、共通の長辺７２から第２の短辺７３ｂに向けて輝度が漸次的に増加（上昇）する第２のグラデーション領域７５ｂとを備えている。上記の発光デバイスと同様に、発光面３０ｂ自体は湾曲していてもよい。
【００５０】
照明装置１では、発光面３０ａの光源像９１が照明面９０に対し平行に、すなわち真正面から拡大投光される。このため、発光面３０ａから遠方に投光される第１の短辺７３ａおよび第２の短辺７３ｂの投光倍率は、発光面３０ａから近方（鉛直下方）に投光される長辺７２の投光倍率よりも高くなる。したがって、対向する高輝度の短辺７３ａおよび７３ｂの側を低輝度の長辺７２の側に対し高倍率で投光させることにより、投光像９２の上下、左右または前後の対向する端辺９９ａおよび９９ｂから中心９９に向けて輝度（光量）の低下量を徐々に減少させることができる。このため、グラデーション領域７５ａおよび７５ｂが照明面９０に投光される照明対象領域９２ｃの明るさ（照度）を均一化しやすい。したがって、照明面９０に対し垂直な出射光軸（光軸２１ａ）を持つ照明装置１により、方形状の照明対象領域９２ｃを均一な明るさで照明できる。
【００５１】
なお、本発明はこれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に規定されたものを含む。たとえば、発光面３０ａの短辺７１および／または長辺７２は非平行に対向していてもよく、曲線であってもよい。また、発光面３０ａおよび／または照明面９０は平面だけでなく曲面であってもよい。
【００５２】
ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた照明は、近年、光の指向性の高さ、輝度制御の容易さ、発光効率の向上などにより、ハロゲン電球、水銀灯、蛍光灯などの光源に劣らぬ照度を省電力により実現し、様々な分野でこれらの従来の光源からの置き換えや新設が進められている。しかしながら、現在検討されているＬＥＤを用いた照明器具（灯具）は、従来の光源を用いた灯具と同様の形状に止まっている。すなわち、ユーザーが従来の灯具との置換に違和感を覚えないような設計が主流となっており、未だその照明性能を活かしきれているとはいえず、従来の光源では実現困難であった光源形状、およびその光源形状を利用した斬新な照明装置は見当たらない。
【００５３】
一方、夜間における屋外照明がターゲット以外の部分を照らし、交通における視認性、動植物、特に農作物への影響、さらには天体観測への障害などの問題がいわゆる光害として認識されている。指向性が高く、光学部品による制御が容易なＬＥＤは、光害の原因となる目的外の部分への光の照射を抑制する点で好適な光源であると考えられる。
【００５４】
従来の光源を使用した場合、その照射範囲は楕円状をなすため、複数の投光器を看板上の照度が均一になるように配列している。このため、隣接する投光器の光束の重なる部分において照度の不均一さが発生し、投光器から遠く離れるほど照度が低下する。このような照度の不均一性を軽減するためには、各投光器の照射範囲の中心近傍の部分のみを使用することが考えられるが、その場合、中心近傍の外側の光が看板面の外側へ洩れて不要な光を増大させることになり、消費電力も増大する。
【００５５】
本発明においては、発光部３０の輪郭７０を台形状にした台形光源（発光デバイス）を用い、さらに、台形状の発光面３０ａの対向する２辺７１および７２の長さと、各辺の単位長さ当たりの輝度との関係を反転させ、発光面３０ａに短辺７１から長辺７２に向けて輝度が徐々に低下するグラデーション領域７５を形成している。このため、所望の形状、たとえば看板面の形状と合同な方形状の照射範囲を均一な明るさの光で照明可能な照明装置１を提供できる。したがって、看板面から外側へ洩れる光（迷光）を減少でき、光害の発生を抑制可能で、かつ省電力な照明装置１を提供できる。なお、光源はＬＥＤに限定されず、ＯＬＥＤ（有機ＥＬ）、あるいは、ＬＥＤ、ＯＬＥＤおよび／またはその他の光源と光拡散ユニットとの組み合わせなどであってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１  照明装置
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ  発光デバイス
２０  投光光学系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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４】
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【図５】
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