(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向が強くて周辺が弱い指向性を有した白色光源と、該白色光源の光を拡散させるレンズとを備え、該レンズを経て出射される出射光が拡散の周辺部で白色以外の色味を帯びている本体と、
前記本体内に前記白色光源と並べて配備される、前記出射光が帯びている色味と同系色の有色体と、
を備えたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記白色光源が、第１の色を発し、該第１の色の一部が第２の色に変換されることで白色化されたものであり、
前記本体が、出射光に前記第２の色の色味を帯びたものであることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記レンズは、前記光源から光が入射する側が凹面で、光が出射する側が凸面であることを特徴とする請求項１または２記載の発光装置。
【請求項４】
前記有色体が、前記白色光源の周囲に配備されたものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、白色の発光ダイオードの普及が進むにつれて、従来は蛍光灯などが光源として用いられていた電飾看板の分野などにも白色の発光ダイオードが用いられるようになった。このような分野では、広い面積を均一に照明する光源が求められ、蛍光灯などに較べて指向性が高い発光ダイオードの出力光をレンズなどで拡散して用いる技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５６８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光ダイオードの出力光をレンズなどで拡散すると、拡散後の光が特定の色味を帯びる場合が有り、このような色味を帯びると電飾看板などの光源としては望ましくない。
本発明は、出力光の色味が抑えられた発光装置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本発明の発光装置は、
白色光源と、該白色光源の光を拡散させるレンズとを備え、該レンズを経て出射される出射光が白色以外の色味を帯びている本体と、
前記本体内に前記白色光源と並べて配備される、前記出射光が帯びている色味と同系色の有色体と、
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
例えば特開２００２−１８９４２５号公報に開示の技術では、白色発光体３０を液晶表示器１０と組み合わせた表示が一般に青色を帯びる傾向があるとして、そのような青色傾向を補正するために、白色発光体３０の近傍に、青色の補色関係にある黄色の反射層６０が設けられている。また、例えば特開２００５−２０２３１７号公報に開示の技術では、発光ダイオードの発光色が青色に偏ることを避けるために、発光ダイオード内の反射層として、青色よりも黄色で反射率が高い反射層が用いられている。このように従来は、出力光が色味を帯びた場合には、その色味とは補色関係にある光を反射する反射物を光源内に組み込んで色味を補正するという考え方が技術常識であった。
これに対して本願発明の発明者らは、レンズを用いて白色光源の光を拡散させる構造の発光装置では、出力光の色味と同系色の有色体を白色光源と並べて配備することで色味が補正されることを見いだした。本願発明は、このような発見的事実に基づく発明である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の発光装置によれば、出力光の色味が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の発光装置の実施形態を示す上面図である。
【図２】本発明の発光装置の実施形態を示す下面図である。
【図３】本発明の発光装置の実施形態を示す断面図である。
【図４】基板上の配置を示す配置図である。
【図５】実験の配置図である。
【図６】実施例１における実験結果の正面スクリーン上での照明パターンを示す図である。
【図７】実施例１における実験結果の側面スクリーン上での照明パターンを示す図である。
【図８】実施例２における実験結果を示す図である。
【図９】比較例１における実験結果を示す図である。
【図１０】比較例２における実験結果を示す図である。
【図１１】比較例３における実験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態について以下図面を参照して説明する。
図１〜図３は、本発明の発光装置の実施形態を示す図である。図１には上面図、図２には下面図、図３には断面図であり、図３に示す断面図は、図１および図２の上下方向に発光装置を切った断面を示している。
本実施形態の発光装置１００は、基板１２０の上面をトップケース１１０が覆った構造を有している。トップケース１１０は透明プラスチックで一体に形成されたものであり、レンズ部１１１とレンズ保持部１１２と配線カバー部１１３とねじ止め部１１４とを有している。また、基板１２０上には、発光ダイオード１２１と着色膜１２２が配備されている。トップケース１１０のレンズ部１１１が本発明にいうレンズの一例に相当し、発光ダイオード１２１が本発明にいう白色光源の一例に相当し、着色膜１２２が本発明にいう有色体の一例に相当する。
【００１０】
レンズ部１１１は発光ダイオード１２１から発せられた光を拡散するレンズとして機能するものである。発光ダイオード１２１の出射光は、光軸方向（図１の紙面に垂直な方向）が強くて周辺が弱い指向性を有しており、レンズ部１１１による光の拡散によってそのような指向性が弱められる。その結果、電飾看板などの光源としてこの発光装置１００が用いられて平らな面を照明するような場合に均一な光度の照明が実現される。
【００１１】
レンズ部１１１の形状についてさらに説明すると、レンズ部１１１の上面１１１ａ（即ち出射面）は上方に突出した凸面となっており、レンズ部１１１の下面は、上方に凹んで下面側に開口した凹面１１１ｂと、その凹面の開口の周囲に平らに広がる底面１１１ｃがつながったものとなっている。発光ダイオード１２１の出射光は主に凹面１１１ｂの部分からレンズ部１１１に入射する。即ち、本実施形態は、本発明にいうレンズが、前記光源から光が入射する側が凹面で、光が出射する側が凸面である形態となっている。
【００１２】
レンズ保持部１１２は、レンズ部１１１の周囲に平らに広がる板状の部分であって、レンズ部１１１を、発光ダイオード１２１と光軸が重なり発光ダイオード１２１に対して適切な距離となる位置に保持するものである。
配線カバー部１１３は、レンズ保持部１１２よりも上面側に盛り上がった形状を有し、基板１２０と配線１３０との接続部分をカバーするものである。
【００１３】
ねじ止め部１１４は、レンズ保持部１１２よりも下面側に一段下がっていて貫通孔１１４ａを有し、その貫通孔１１４ａに通されたねじ１４０によって看板の筐体などにねじ止めされるものである。
トップケース１１０の下面側にはシーリング溝１１５が設けられており、このシーリング溝１１５に沿ってトップケース１１０と基板１２０との間にシーリング剤が充填されることで発光装置１００が封止されている。
【００１４】
図４は、基板上の配置を示す配置図である。
上述したように基板１２０上には発光ダイオード１２１と着色膜１２２が配備されている。発光ダイオード１２１は基板１２０の中央に固定されており、着色膜１２２は発光ダイオード１２１の周囲に円形に配備されている。即ち本実施形態は、本発明にいう有色体が、本発明にいう白色光源の周囲に配備された形態となっている。
発光ダイオード１２１は白色の出力光を発するものであり、青色の光を発するチップを、黄色の蛍光を発する樹脂が半球状に覆った構造を有している。チップが発する青色の光の一部が樹脂に含まれている蛍光物質によって黄色に変換されることにより、青色と黄色が混ざって白色化する。即ち、本実施形態は、本発明にいう白色光源が、第１の色を発し、該第１の色の一部が第２の色に変換されることで白色化されたものである形態となっている。
【００１５】
着色膜１２２は黄色の塗料が基板１２０上に塗布されて形成された膜であり、黄色の光を反射し散乱するものである。この着色膜１２２が存在しない場合、発光ダイオード１２１から出力されトップケース１１０のレンズ部１１１で拡散された光は黄色の色味を帯びるが、この着色膜１２２が設けられることによってそのような色味が解消されて均一な白色の光が得られる。即ち、本実施形態は、本発明にいう本体が、出射光に前記第２の色の色味を帯びたものである形態となっている。
次に、実施例と比較例を用いた実験結果に基づいて本発明の効果を説明する。
【００１６】
図５は、実験の配置図である。
平らな実験台２００の上面の中央に実施例および比較例の発光装置Ｌを載置し、図示を省略した配線コードを介して電力を供給した。発光装置Ｌの光軸は実験台２００の上面に対して垂直な方向を向いている。実験台２００の上面に平行な正面スクリーン２２０を発光装置Ｌの光軸方向の正面に配置し、実験台２００の側方には、発光装置Ｌの光軸に平行な側面スクリーン２３０を配置した。そして、正面スクリーン２２０に照射された光による照明パターン２２１と、側面スクリーン２３０に照射された光による照明パターン２３１を観察した。
【００１７】
近年の電飾看板の分野では、例えばコンビニエンスストアの店舗の外壁に沿って設けられる看板のように、光源から正面に向かい看板の正面を照らす光について空間的かつ色彩的な均質さが求められるとともに光源から側方（即ち看板の下方など光軸から離れる方向）に向かう光についても空間的かつ色彩的な均質さが求められる。このため、本実験では側面スクリーン２３０での照明パターン２３１も観察した。
【００１８】
図６と図７は、実施例１における実験結果を示す図である。図６には正面スクリーン上での照明パターンが示され、図７には側面スクリーン上での照明パターンが示されている。また、図６以降の各図では、照明パターンにおける光をハッチングの線で表しており、ハッチングが混んでいる程明るいことを表している。
【００１９】
実施例１では発光装置Ｌとして、図１〜図４を参照して説明した実施形態と同一の発光装置１００を用いた。この実施例１では、正面スクリーン２２０上での照明パターン２２１＿１は、相対的に明るい中央部から相対的に暗い周辺部まで光度がなめらかに変化する白色のパターンとなり、白色光は全体として均一で色味を帯びた部分は生じなかった。また、側面スクリーン上での照明パターン２３１＿１は、実験台２００の上方へと広がったパターンとなり、相対的に明るい中央下部から相対的に暗い上方部まで光度がなめらかに変化する白色のパターンとなった。側面スクリーン２３０上での照明パターン２３１＿１でも白色光は全体として均一で色味を帯びた部分は生じなかった。
【００２０】
図８は、実施例２における実験結果を示す図である。
実施例２では発光装置Ｌとして、実施例１の発光装置（即ち上記実施形態の発光装置１００）のトップケース（即ちレンズ）を基板から１ｍｍ離した発光装置を用いた。この実施例２では、正面スクリーン２２０上での照明パターン２２１＿２に、明るい円環状の部分が生じ、円環の外側には相対的に暗いが均質な白色のパターンが広がった。照明パターン２２１＿２の中央部分は相対的に一番暗くなったが、照明パターン２２１＿２のどの箇所にも色味を帯びた部分は生じなかった。
【００２１】
図９は、比較例１における実験結果を示す図であり、図１０は、比較例２における実験結果を示す図である。
比較例１では発光装置Ｌとして、実施例１の発光装置（即ち上記実施形態の発光装置１００）の着色膜１２２を設けずに基板１２０の地色（黒色）のままにした発光装置を用いた。また、比較例２では発光装置Ｌとして、黄色い着色膜１２２に換えて白い着色膜を設けた発光装置を用いた。
【００２２】
比較例１では、側面スクリーン２３０上での照明パターン２３１＿２に、相対的に明るい中央下部に沿って延びる黄色い光の帯Ｂ１が生じた。また、比較例２では、側面スクリーン２３０上での照明パターン２３１＿３の中央下部が全体的に黄色い光の帯Ｂ２になった。
【００２３】
これらの比較例１，２と実施例１とを比較すると、黄色みを帯びた出力光が、光源に並べて黄色い着色膜１２２を設けることによって白色に補正されることが分かる。従来の技術常識からすればむしろ黄色みが強まると考えられるところであるが、実験結果は明らかに異なる結果を示しており、出力光が帯びている色味と同系色の黄色い着色膜１２２を設けると補正効果を生じた。これは、発光ダイオードの光がそのまま出力される構成ではなくてレンズの屈折により拡散されて出力される構成であることと関連があると推測される。
【００２４】
図１１は、比較例３における実験結果を示す図である。
比較例３では発光装置Ｌとして、トップケース（即ちレンズ）を基板から１ｍｍ離した実施例２の発光装置について、さらに着色膜１２２を設けずに基板１２０の地色のままにした発光装置を用いた。
【００２５】
比較例３では、正面スクリーン２２０上での照明パターン２２１＿３に、実施例２と同様に明るい円環状の部分が生じ、更にその円環に沿った外周に黄色い円状の帯Ｂ３が生じた。この比較例３と実施例２を較べると、レンズと光源との位置関係が異なっても、着色膜１２２による色味を消す効果は失われないことが分かる。つまり、出力光の色味と同系色の物体を光源に並べて配置することによる色味の補正効果は、レンズと光源との様々なバリエーションの下で一般的に生じることが推測される。
【符号の説明】
【００２６】
１００    発光装置
１１０    トップケース
１２０    基板
１１１    レンズ部
１１２    レンズ保持部
１１３    配線カバー部
１１４    ねじ止め部
１２１    発光ダイオード
１２２    着色膜
２００    実験台
２２０    正面スクリーン
２３０    側面スクリーン
【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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