(57)【要約】【課題】損失を抑えながら波長の異なる光を均一に混色させることが可能な発光装置及び照明器具を提供する。【解決手段】回転対称な形状に形成された５つの導光部材２０1〜２０5を同心円上に配置した混色ユニット２を備えている。故に、光源ユニット１から放射された波長の異なる光（青色光、赤色光、緑色光）が混色ユニット２の導光部材２０1〜２０5で導光される間に混色されて支持部材２１を通して外部に放射されるから、波長の異なる光を均一に混色させることが可能である。しかも、従来例のように拡散部材を使って光を拡散する場合に比較して光の損失を抑えることができる。そして、このように均一に混色することができるので、支持部材２１に設けられたレンズ部２１ａで集光しても色むらが生じ難い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体発光素子を光源とする発光装置であって、固体発光素子を含み、放射位置によって波長の異なる光が放射される光源ユニットと、光源ユニットから放射される光を混色する混色ユニットとを備え、
混色ユニットは、一端側に設けられた入射面から入射した光を導光して他端側に設けられた出射面より出射する複数の導光部材を有し、各導光部材の入射面が光源ユニットにおける互いに異なった放射位置に対向配置されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
光源ユニットは、互いに波長の異なる光を放射する複数の固体発光素子を具備することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
光源ユニットは、固体発光素子と、固体発光素子から放射される光を異なる波長の光に変換する色変換部材とを具備することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項４】
光源ユニットは光の放射面が曲面の形状を有しており、
混色ユニットは、曲面形状に形成された大きさの異なる複数の導光部材が重なるように配置されてなることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項の発光装置と、１乃至複数の発光装置を支持する器具本体とを備えた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、発光ダイオードのような固体発光素子を光源とする発光装置及び照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、白色光を得る発光装置として、例えば、青色光、赤色光、緑色光、黄色光を各々放射する３種類の固体発光素子（ＬＥＤチップ）と、これら３種類のＬＥＤチップが実装される平板状の実装基板と、透光性材料によりガラスビーズのような拡散部材とともにＬＥＤチップを封止してなる封止部とを備え、拡散部材で拡散された青色光、赤色光、緑色光、黄色光を混色することで白色光を外部に照射するものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２８０６１７号公報（段落００１８〜００１９、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来例においては拡散部材で各色の光を拡散することによって混色させているが、封止部の位置によって白色からずれた色の光が放射され、封止部全体で均一に混色させることが難しいという問題や、光を拡散させるために外部に取り出すことができない光が発生して損失が大きくなるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、損失を抑えながら波長の異なる光を均一に混色させることが可能な発光装置及び照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、固体発光素子を光源とする発光装置であって、固体発光素子を含み、放射位置によって波長の異なる光が放射される光源ユニットと、光源ユニットから放射される光を混色する混色ユニットとを備え、混色ユニットは、一端側に設けられた入射面から入射した光を導光して他端側に設けられた出射面より出射する複数の導光部材を有し、各導光部材の入射面が光源ユニットにおける互いに異なった放射位置に対向配置されてなることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、光源ユニットは、互いに波長の異なる光を放射する複数の固体発光素子を具備することを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、光源ユニットは、固体発光素子と、固体発光素子から放射される光を異なる波長の光に変換する色変換部材とを具備することを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、光源ユニットは光の放射面が曲面の形状を有しており、混色ユニットは、曲面形状に形成された大きさの異なる複数の導光部材が重なるように配置されてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明は、上記目的を達成するために、請求項１〜４の何れか１項の発光装置と、１乃至複数の発光装置を支持する器具本体とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光源ユニットから放射された波長の異なる光が混色ユニットの導光部材で導光される間に混色されるので、従来例のように光を拡散させる場合に比較して、損失を抑えながら波長の異なる光を均一に混色させることが可能な発光装置及び照明器具が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明に係る発光装置と照明器具の実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１（ａ）は本実施形態の発光装置の平面図、同図（ｂ）は断面図をそれぞれ示している。
【００１３】
本実施形態の発光装置は、光源ユニット１と混色ユニット２とで構成される。光源ユニット１は、互いに波長の異なる光を放射する複数（図示例では３つ）のＬＥＤチップ１０と、これら３つのＬＥＤチップ１０が実装された実装基板１１と、各ＬＥＤチップ１０および個々のＬＥＤチップ１０に接続されたボンディングワイヤ（図示せず）を封止する封止部１２とを備えている。
【００１４】
３つのＬＥＤチップ１０は、青色、赤色、緑色の３種類の光をそれぞれ放射するＩｎＧａＮ系青色ＬＥＤチップ、ＡｌＩｎＧａＰ系赤色ＬＥＤチップ、ＩｎＧａＮ系緑色ＬＥＤチップであって、実装基板１１の一表面（図１（ｂ）における上面）に実装され、当該表面上に形成されている導電パターン（図示せず）にアノード電極とカソード電極が各々図示しないボンディングワイヤで接続される。
【００１５】
封止部１２は、ＬＥＤチップ１０を内側に収納する形で実装基板１１に固定される半球状のカバー１３の内側に透明樹脂材料を充填して形成される。カバー１３は、シリコーン樹脂のような透明材料の成形品によって半球状に形成されており、開口部の周縁が実装基板１１に対して接着される。そして、シリコーン樹脂やアクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂などの透明樹脂材料がカバー１３内に充填されることで封止部１２が形成される。
【００１６】
混色ユニット２は、曲面形状（回転対称な形状）に形成された複数（図示例では５つ）の導光部材２０1〜２０5と、これら５つの導光部材２０1〜２０5を同心円上に重なるように配置した状態で支持する支持部材２１とが一体に形成された透明樹脂材料製の成形品で構成されている。４つの導光部材２０2〜２０5は、何れも底に円形の窓孔２０ａが開口した椀形状に形成されるとともに入射面となる窓孔２０ａの内周面が凸曲面状に形成されている（図２参照）。但し、これら４つの導光部材２０2〜２０5は互いに直径が異なっている。また、残り１つの導光部材２０1は略円柱形状に形成されるとともに入射面となる一方の先端面（図１（ｂ）における下面）が凸曲面状に形成されている（図２参照）。なお、混色ユニット２は回転対称でない曲面形状、例えば断面が楕円形の曲面形状であっても構わない。そして、これら５つの導光部材２０1〜２０5は、直径が最も大きい導光部材２０5の内側に他の３つの導光部材２０2〜２０4が直径の大きい順に配置され、最も直径が小さい導光部材２０2の内側に略円柱形状の導光部材２０1が配置された状態で支持部材２１の片面（図１（ｂ）における下面）に連結されて支持されている。ここで、５つの導光部材２０1〜２０5は、図１（ａ）に示すように最も内側の導光部材２０1の中心を中心とする同心円上に配置される。また、支持部材２１のもう片面（図１（ｂ）における上面）においては、導光部材２０1〜２０5の端面と対向する位置に凸曲面状のレンズ部２１ａが支持部材２１と一体に形成されている。なお、混色ユニット２を形成する透明樹脂材料としては、シリコーン樹脂やアクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂などを用いればよい。
【００１７】
上述のように構成される混色ユニット２は、導光部材２０3〜２０5の窓孔２０ａ内に封止部１２を収める形で接着剤等によって実装基板１１に固定される。そして、実装基板１１に固定された混色ユニット２においては、各導光部材２０1〜２０5の入射面（図１（ｂ）における下面）が光源ユニット１の封止部１２（カバー１３）表面からほぼ等距離の位置に対向配置される。
【００１８】
ここで、光源ユニット１はＬＥＤチップ１０から放射される青色、赤色、緑色の各光が混色されることで白色光を放射するのであるが、実際には、カバー１３の天頂部分からは白色光が放射されるものの、天頂部分から離れるに従って均一に混色され難くなるために色むらが生じやすくなってしまう。しかしながら本実施形態では、回転対称な形状に形成された５つの導光部材２０1〜２０5を同心円上に配置した混色ユニット２を備えているので、光源ユニット１から放射された波長の異なる光（青色光、赤色光、緑色光）が混色ユニット２の導光部材２０1〜２０5で導光される間に混色されて支持部材２１を通して外部に放射され、また、何れかの導光部材２０1〜２０5に入射した光が導光途中で導光部材２０1〜２０5の外に出射したとしても、隣接する他の導光部材２０1〜２０5に再度入射して混色されるから、波長の異なる光を均一に混色させることが可能である。しかも、従来例のように拡散部材を使って光を拡散する場合に比較して光の損失を抑えることができる。そして、このように均一に混色することができるので、支持部材２１に設けられたレンズ部２１ａで集光しても色むらが生じ難いものである。但し、レンズ部２１ａの曲率は導光部材２０1〜２０5の出射面の開口数（ＮＡ）に応じて決定すればよい。
【００１９】
ところで、本実施形態では互いに波長の異なる光を放射する複数のＬＥＤチップ１０で光源ユニット１を構成しているが、１種類の光を放射する１乃至複数のＬＥＤチップ１０と、ＬＥＤチップ１０から放射される光を異なる波長の光に変換する色変換部材とで光源ユニット１を構成することも可能である。例えば、ＬＥＤチップ１０の発光色を青色とし、ＬＥＤチップ１０から放射された青色光によって励起されてブロードな黄色系の光を放射する粒子状の黄色蛍光体を封止部１２に混入すれば、ＬＥＤチップ１０から放射された青色光と黄色蛍光体から放射された黄色光とが封止部１２を通して放射され且つ混色されることで白色光を得ることができる。この場合にも封止部１２の位置によって混色の度合いが異なるが、混色ユニット２によって均一に混色することができる。但し、黄色蛍光体の代わりに赤色蛍光体や緑色蛍光体を用いても構わない。
【００２０】
図３は本実施形態の照明器具を示す一部省略した斜視図である。この照明器具は所謂ダウンライトであって、有底円筒形の器具本体１００の底面１００ａに、上述した複数の発光装置Ａが取り付けられ、ガラスや透明樹脂材料からなる保護カバー（図示せず）によって器具本体１００の開口面が閉塞されて構成される。但し、本発明に係る照明器具はダウンライトに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る発光装置の実施形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】同上における混色ユニットの一部省略した分解斜視図である。
【図３】本発明に係る照明器具の実施形態を示す一部省略した斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  光源ユニット
２  混色ユニット
１０  ＬＥＤチップ
１１  実装基板
１２  封止部
２０1〜２０5  導光部材
２１  支持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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