(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発するＬＥＤと、
長手方向の一端にある入射面と長手方向に延在する出射面とを有し、光を拡散させる処理が長手方向で略一様に内部に施され、光を内側に反射する処理が長手方向の他端にある端面に施され、長手方向に湾曲し、平面視で略円弧状に形成されている長手状の導光体であって、前記ＬＥＤが発する光を前記入射面から入射し、入射した光を内部で拡散させて前記出射面から出射する導光体と、
前記ＬＥＤが実装された基板と
を備え、
前記ＬＥＤは、前記基板上で、前記導光体の湾曲方向の外側から内側に向かって配列され、前記導光体の湾曲方向の外側から内側に向かって光束が少なくなるように調光される複数のＬＥＤからなることを特徴とする照明用光源。
【請求項２】
前記照明用光源は、平面視で略円形状、略半円形状、略四半円形状、略１／３円形状のいずれかに形成されていることを特徴とする請求項１の照明用光源。
【請求項３】
前記導光体の出射面には、光を拡散させる拡散パターンが、前記ＬＥＤに近い側から遠い側に向かって密になるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２の照明用光源。
【請求項４】
前記導光体の出射面には、前記拡散パターンとして、凹凸加工又はドット印刷が施されていることを特徴とする請求項３の照明用光源。
【請求項５】
前記導光体の出射面は、前記導光体の長手方向に延在する面の一部であり、
前記照明用光源は、さらに、
前記導光体の長手方向に延在する面のうち、前記出射面以外の領域を覆い、光を前記導光体の内側に反射する反射体
を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかの照明用光源。
【請求項６】
前記導光体の入射面は、前記導光体の一端にある端面のうち、前記ＬＥＤの光軸方向に位置する一定の領域であり、
前記導光体は、光を内側に反射する処理が、長手方向の一端にある端面のうち、前記入射面以外の領域に施されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかの照明用光源。
【請求項７】
前記導光体は、光を内側に反射する処理として、白色塗装、白色板貼付、金属コーティングのいずれかが、長手方向の一端にある端面のうち、前記入射面以外の領域に施されていることを特徴とする請求項６の照明用光源。
【請求項８】
前記導光体は、前記入射面から入射した光が長手方向の他端にある端面へ到達する透過率が２５〜７０％であることを特徴とする請求項１から７のいずれかの照明用光源。
【請求項９】
前記導光体は、透光性を有するプラスチック材料からなることを特徴とする請求項１から８のいずれかの照明用光源。
【請求項１０】
前記プラスチック材料は、部分結晶プラスチックであることを特徴とする請求項９の照明用光源。
【請求項１１】
前記部分結晶プラスチックは、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１０の照明用光源。
【請求項１２】
前記プラスチック材料は、ポリマーアロイであることを特徴とする請求項９の照明用光源。
【請求項１３】
前記ポリマーアロイは、ブタジエン・スチレン共重合体（ＢＳ）樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）・ポリエステルアロイ樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）・ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）・ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）アロイ樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１２の照明用光源。
【請求項１４】
前記導光体は、透光性を有するプラスチック材料中に、前記プラスチック材料とは異なる屈折率の微粒子を分散させてなることを特徴とする請求項１から８のいずれかの照明用光源。
【請求項１５】
前記微粒子は、透明なガラス材料であることを特徴とする請求項１４の照明用光源。
【請求項１６】
前記導光体は、透光性を有するプラスチック材料中に、白色のセラミック粉末を分散させてなることを特徴とする請求項１から８のいずれかの照明用光源。
【請求項１７】
前記プラスチック材料は、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、ポリサルフォン（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、アクリル（ＰＭＭＡ）樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ）樹脂、塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）樹脂の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１４から１６のいずれかの照明用光源。
【請求項１８】
前記導光体は、多角柱状、円柱状、円筒状、蒲鉾状のいずれかに形成されていることを特徴とする請求項１から１７のいずれかの照明用光源。
【請求項１９】
前記照明用光源は、さらに、
前記導光体を覆い、光を拡散させる乳白色のシート
を備えることを特徴とする請求項１から１８のいずれかの照明用光源。
【請求項２０】
前記導光体の出射面には、光を拡散させる乳白色の塗装が施されていることを特徴とする請求項１から１９のいずれかの照明用光源。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれかの照明用光源と、前記照明用光源のＬＥＤを点灯させる電源装置とを具備することを特徴とする照明装置。
【請求項２２】
光を発するＬＥＤと、
長手方向の一端にある入射面と長手方向に延在する出射面とを有し、光を拡散させる処理が長手方向で略一様に内部に施され、光を内側に反射する処理が長手方向の他端にある端面に施されている長手状の導光体であって、前記ＬＥＤが発する光を前記入射面から入射し、入射した光を内部で拡散させて前記出射面から出射する導光体と
を備える照明用光源を複数具備するとともに、
１つの照明用光源と他の照明用光源との間に取り付けられるヒートシンクを具備し、
前記１つの照明用光源のＬＥＤは、１つの基板の表面に実装され、前記他の照明用光源のＬＥＤは、他の基板の表面に実装され、
前記ヒートシンクは、前記１つの基板の裏面と前記他の基板の裏面とに接触していることを特徴とする照明装置。
【請求項２３】
前記照明装置は、さらに、前記照明用光源からの光を拡散させる拡散カバーを具備することを特徴とする請求項２１又は２２の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明用光源及び照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、文字盤の裏面側に配置された平面視円弧状の導光板の一端の光入射面に１つのＬＥＤからの光を入射する表示装置において、入射した光を導光板の裏面に形成された複数の光反射用溝部の反射面により文字盤の側に向けて反射するものがある（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２００９−２５８０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の表示装置では、各反射面の反射光の輝度の均一性を図るべく、ＬＥＤの光の進行に伴って各反射面の反射量を変化させて均一性に優れた発光照度が得られるように各光反射用溝部の形状が変化している。しかし、車両用の速度計等の計器に用いられる表示装置と比べて、特定の場所を明るくするために用いられる照明器具では、出射光の均一性だけでなく、円弧状導光板の作りやすさや、効率が要求されるという課題があった。
【０００５】
本発明は、例えば、ＬＥＤと導光体とを用いた照明用光源として、作りやすく、効率、出射光の均一性が優れたもの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】
【０００６】
本発明の一の態様に係る照明用光源は、
光を発するＬＥＤと、
長手方向の一端にある入射面と長手方向に延在する出射面とを有し、光を拡散させる処理が内部に施され、光を反射する処理が長手方向の他端にある端面の内側に施されている長手状の導光体であって、前記ＬＥＤが発する光を前記入射面から入射し、入射した光を内部で拡散させて前記出射面から出射する導光体とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一の態様では、照明用光源が、ＬＥＤと、光を拡散させる処理が内部に施され、光を反射する処理が長手方向の端面の内側に施されている長手状の導光体とを備えている。そして、この導光体は、ＬＥＤが発する光を上記端面の逆側の端にある入射面から入射し、入射した光を内部で拡散させて長手方向に延在する出射面から出射する。そのため、本発明の一の態様によれば、ＬＥＤと導光体とを用いた照明用光源として、出射光の均一性に優れ、作りやすく、効率が優れたものを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）実施の形態１に係る照明装置の斜視図、（ｂ）実施の形態１の変形例に係る照明装置の斜視図、（ｃ）実施の形態１の変形例に係る照明装置の斜視図、（ｄ）実施の形態１の変形例に係る照明装置の斜視図。
【図２】（ａ）実施の形態１に係る照明装置の部分断面側面図、（ｂ）実施の形態１の変形例に係る照明装置の部分断面側面図。
【図３】実施の形態１に係るＬＥＤ電源の構成を示すブロック図。
【図４】（ａ）実施の形態１に係る照明用光源の斜視図、（ｂ）実施の形態１の変形例に係る照明用光源の斜視図。
【図５】（ａ）実施の形態１の変形例に係る照明用光源の斜視図、（ｂ）実施の形態１の変形例に係る照明用光源の斜視図。
【図６】（ａ）実施の形態１の変形例に係る照明用光源の側面図、（ｂ）実施の形態１の変形例に係る照明用光源の側面図、（ｃ）実施の形態１の変形例に係る照明用光源の側面図。
【図７】（ａ）実施の形態１に係る照明用光源の導光体の光透過率と反射によるロスとの関係を示すグラフ、（ｂ）実施の形態１に係る照明用光源の導光体の光透過率と位置による拡散光の強度の変化との関係を示すグラフ。
【図８】（ａ）実施の形態１の変形例に係る照明用光源の斜視図、（ｂ）実施の形態１の変形例に係る照明用光源の斜視図、（ｃ）実施の形態１の変形例に係る照明用光源の斜視図。
【図９】（ａ）実施の形態２に係る照明用光源の斜視図、（ｂ）実施の形態２の変形例に係る照明用光源の斜視図、（ｃ）実施の形態２の変形例に係る照明用光源の斜視図。
【図１０】（ａ）実施の形態３に係る照明用光源の斜視図、（ｂ）実施の形態４に係る照明用光源の側面視断面図。
【図１１】（ａ）実施の形態５に係る照明用光源の斜視図、（ｂ）実施の形態５の変形例に係る照明用光源の斜視図。
【図１２】実施の形態６に係る照明用光源の平面視断面図。
【図１３】（ａ）実施の形態６の変形例に係る照明用光源の平面視断面図、（ｂ）実施の形態７に係る照明用光源のＬＥＤ及びヒートシンクの側面図。
【図１４】実施の形態８に係る照明用光源の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１（ａ）は、本実施の形態に係る照明装置１０の斜視図である。図２（ａ）は、照明装置１０の部分断面側面図である。
【００１１】
図１（ａ）、図２（ａ）において、照明装置１０は、ＬＥＤモジュール２０と導光体３０とを備えた照明用光源１１を少なくとも１つ具備する。なお、図２（ａ）では、照明装置１０が複数組（具体的には、２組）の照明用光源１１を具備する例を示しているが、図１（ａ）では、簡単のため、照明装置１０が１組のみの照明用光源１１を具備する例を示している。ここで、１組の照明用光源１１とは、１つ又は複数の照明用光源１１を組み合わせ、全体として略円形状のランプとなったものをいう。照明用光源１１の詳細な構成については後述する。
【００１２】
照明装置１０は、照明用光源１１に加えて、本体１２、ホルダー１３、ＬＥＤ電源１４（電源装置）、配線１５、引き紐１６、反射カバー１７（セード）、固定具１８を具備する。
【００１３】
照明用光源１１は着脱自在であり、照明装置１０に取り付けられる場合には、本体１２から下方に延びるホルダー１３によって固定される。ＬＥＤ電源１４も着脱自在であり、照明装置１０に取り付けられる場合には、本体１２内部に収容される。照明用光源１１のＬＥＤモジュール２０とＬＥＤ電源１４とは配線１５で接続される。ＬＥＤ電源１４は、配線１５を介してＬＥＤモジュール２０に電力を供給する。また、ＬＥＤ電源１４は、引き紐１６が引っ張られたとき、あるいは、不図示のボリュームダイヤルやスイッチやリモコン（ワイヤレス）等から所定の信号が送信されたときに、配線１５を介してＬＥＤモジュール２０に点灯制御信号や調光制御信号等の各種信号を伝送する。ＬＥＤモジュール２０が点灯すると、ＬＥＤモジュール２０から発せられた光が照明用光源１１の導光体３０によって拡散され、周囲に放射される。このとき、上方や側方に放射された光は、照明用光源１１を上から覆う反射カバー１７によって下方に反射されるため、器具効率が高まる。照明装置１０は、例えば天井面に設置され、固定具１８によって固定される。
【００１４】
照明装置１０を構成する部品のうち、照明用光源１１及びＬＥＤ電源１４以外については、例えば従来の丸管蛍光ランプ用の部品を用いることができる。したがって、従来の丸管蛍光ランプを用いた照明器具に、本実施の形態に係る照明用光源１１及びＬＥＤ電源１４を取り付けることで、光源の長寿命化、省エネが図れる。例えば、照明用光源１１の導光体３０の外径（平面視での縦幅及び横幅）を２０５ｍｍ（ミリメートル）程度、断面の縦幅及び横幅を２９ｍｍ程度とすれば、照明用光源１１により従来の２０形の丸管蛍光ランプを置き換え可能である。同様に、導光体３０の外径を２２５ｍｍ程度、断面の縦幅及び横幅を２９ｍｍ程度とすれば、従来の３０形の丸管蛍光ランプを置き換え可能である。
【００１５】
ここで、図２（ａ）に対応する図として、図２（ｂ）に本実施の形態の変形例を示す。図２（ｂ）に示すように、照明装置１０は、反射カバー１７に代えて、照明用光源１１からの光を拡散させる拡散カバー１９を具備してもよい。前述したように、ＬＥＤモジュール２０が点灯すると、ＬＥＤモジュール２０から発せられた光が照明用光源１１の導光体３０によって拡散され、周囲に放射される。このとき、本例では、導光体３０から放射された光が、照明用光源１１を下から覆う（照明用光源１１の前面に取り付けられた）拡散カバー１９によってさらに拡散するため、明るさのムラを低減することができる。
【００１６】
図３は、ＬＥＤ電源１４の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図３において、ＬＥＤ電源１４は、固定具１８の内部を通る電線により商用電源４０と接続される。また、前述したように、ＬＥＤ電源１４は、配線１５により照明用光源１１のＬＥＤモジュール２０と接続される。
【００１８】
ＬＥＤ電源１４は、交流−直流変換回路４１、調光部４２、制御部４３を備える。ここで、後述するように、照明用光源１１は、２つのＬＥＤモジュール２０を備えており、ＬＥＤ電源１４は、ＬＥＤモジュール２０ごとに、調光部４２を備える。
【００１９】
交流−直流変換回路４１は、商用電源４０から入力される交流電流を直流電流に変換して調光部４２に入力することにより、調光部４２に光源電力を供給する。調光部４２は、ＬＥＤモジュール２０を点灯／消灯させる機能を有している。また、調光部４２は、ＬＥＤモジュール２０に対し、順電流制御（電流値を調整することにより光源の明るさを調節する制御）やデューティ制御（光源を高速で点滅させ、その点灯時間の割合を調整することにより光源の明るさを調節する制御）等により発光強度を変化させる機能を有している。制御部４３は、ＬＥＤモジュール２０（ＬＥＤモジュール２０が複数ある場合は、個別のＬＥＤモジュール２０、又は、照明用光源１１）を所望の発光強度に調節するための入力を外部から受け付ける機能を有している。また、制御部４３は、その入力に従った信号を調光部４２に与える機能を有している。入力手段としては、前述したように、引き紐１６、あるいは、ボリュームダイヤルやスイッチやリモコン等を用いることができる。
【００２０】
図４（ａ）は、照明用光源１１の斜視図である。
【００２１】
図４（ａ）において、照明用光源１１は、ＬＥＤ２１が少なくとも１つ基板上に実装されたＬＥＤモジュール２０を長手方向の一端に備える。また、照明用光源１１は、板状に形成され、長手方向に湾曲した長手状の導光体３０（導光板）を備える。図示していないが、ＬＥＤモジュール２０と導光体３０とは、例えば枠材によって連結されている。図４（ａ）では、ＬＥＤモジュール２０の基板上に３つのＬＥＤ２１が直線状に配置された例を示しているが、ＬＥＤ２１の数や配置はこれに限るものではない。例えば、２つ以下あるいは４つ以上のＬＥＤ２１が直線状に配置されてもよいし、複数のＬＥＤ２１がリング状、放射状、複数列の直線状、あるいは、ランダムに配置されてもよい。図１（ａ）に示したように、導光体３０は、全体が略円弧状に湾曲しており、ＬＥＤモジュール２０を含めた照明用光源１１全体が平面視で略四半円形状になるように形成されている。即ち、導光体３０が略１／４円形となっている。そのため、４つの照明用光源１１の端部を順番に連結することで（近接するように位置を固定するだけでもよい）、１組の照明用光源１１を構成し、全体として略円形状のランプとすることができる。
【００２２】
ここで、図１（ａ）に対応する図として、図１（ｂ）〜（ｄ）に本実施の形態の変形例を示す。図１（ｂ）に示すように、導光体３０は、照明用光源１１全体が平面視で略半円形状になるように形成されてもよい。即ち、導光体３０が略半円形となってもよい。この場合、２つの照明用光源１１の端部同士を連結することで（近接するように位置を固定するだけでもよい）、１組の照明用光源１１を構成し、全体として略円形状のランプとすることができる。また、図１（ｃ）に示すように、導光体３０は、照明用光源１１全体が平面視で略円形状になるように形成されてもよい。即ち、導光体３０が略円形となってもよい。この場合、１つの照明用光源１１のみで１組の照明用光源１１を構成し、全体として略円形状のランプとすることができる。また、図１（ｄ）に示すように、導光体３０は、略１／３円形状となるように形成されてもよい。この場合、３つの照明用光源１１の端部を順番に連結することで（近接するように位置を固定するだけでもよい）、１組の照明用光源１１を構成し、全体として略円形状のランプとすることができる。
【００２３】
なお、導光体３０の形状は、全体が略円弧状に湾曲したものに限らず、例えば平面視で略Ｓ字状や略Ｕ字状であってもよい。また、下記のように、導光体３０の形状は、湾曲したものでなくてもよいし、導光体３０の断面も、矩形状以外の形状を有していてよい。
【００２４】
ここで、図４（ａ）に対応する図として、図４（ｂ）、図５（ａ）及び（ｂ）に本実施の形態の変形例を示す。図４（ｂ）に示すように、導光体３０の形状は、平面視で略矩形状（角柱状）であってもよい。また、図５（ａ）に示すように、導光体３０の形状は、円柱状であってもよい。即ち、導光体３０の断面が円形状であってもよい。また、図５（ｂ）に示すように、導光体３０の形状は、円筒状であってもよい。即ち、導光体３０の断面が環形状であってもよい。また、図示していないが、導光体３０の形状は、多角柱状、蒲鉾状等であってもよく、導光体３０の断面は、楕円形状、半円形状、ドーム形状、台形状、馬蹄形状等であってもよい。
【００２５】
図４（ａ）において、ＬＥＤ２１は、表面（発光面）から光を発する。導光体３０は、長手方向の一端にある入射面３１（長手方向の一端面）と、長手方向の他端にある反射面３６（長手方向の他端面）と、長手方向に延在する出射面３２（例えば、底面、側面、上面）とを有する。導光体３０の内部には、光を拡散させる処理が施されている。反射面３６の内側には、光を反射する処理として、反射コーティングが施されている。導光体３０は、ＬＥＤ２１が発する光を入射面３１から入射する。そして、導光体３０は、入射面３１から入射した光を内部で拡散させて出射面３２から出射する。このとき、入射面３１から入射した光の一部は出射面３２から出射されずに反射面３６に到達するが、そのような光は反射面３６で導光体３０の内側に反射され、内部で拡散して出射面３２から出射される。
【００２６】
なお、反射面３６の内側に反射処理を施す方法としては、反射面３６に反射コーティングを施す方法以外にも、図４（ｂ）の例のように反射面３６に白色塗装を施したり、図５（ａ）の例のように反射面３６を白色板で覆ったり、図５（ｂ）の例のように反射面３６を反射ミラー（反射板）で覆ったりする方法を用いることができる。
【００２７】
ここで、図６（ａ）及び（ｂ）に本実施の形態の変形例を示す。図６（ａ）及び（ｂ）（いずれも照明用光源１１の側面図）に示すように、導光体３０の出射面３２には、入射面３１から入射した光を拡散させる拡散パターン３３が形成されてもよい。これにより、出射光の出射効率が向上する。図６（ａ）の例では、導光体３０の出射面３２に、拡散パターン３３として凹凸加工が施されている（具体的には、断面略Ｖ字形の溝が多数形成されているが、他の形状の溝でもよい）。一方、図６（ｂ）の例では、導光体３０の出射面３２に、拡散パターン３３としてドット印刷が施されている。
【００２８】
図４（ａ）において、導光体３０は、透光性を有するプラスチック材料（透明樹脂）からなるものが望ましいが、ガラス材料からなるものでもよい。プラスチック材料を用いた場合、曲げ加工をしたり、光を拡散させる処理を施したりすることが容易となる。プラスチック材料としては、例えば、半透明の部分結晶プラスチックや半透明のポリマーアロイを用い、導光体３０が、その内部において光を長手方向で略一様に拡散させるように構成されている（具体的には、結晶化度やアロイ構造（アロイ配合量）が略均一である）ことが、製造上、望ましい。即ち、導光体３０の内部には、光を拡散させる処理が長手方向で略一様であってよい。
【００２９】
部分結晶プラスチックでは、プラスチック中の結晶／非結晶界面で屈折が生じるため、半透明となる。透過率を上げたいときは、結晶化度を下げればよい。部分結晶プラスチックとしては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂を用いることができる。
【００３０】
なお、プラスチック材料として、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、ポリサルフォン（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、アクリル（ＰＭＭＡ）樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ）樹脂、塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）樹脂のいずれか、あるいは、これらのうち複数を組み合わせたものを用いることもできる。
【００３１】
ここで、図６（ｃ）に本実施の形態の変形例を示す。図６（ｃ）（照明用光源１１の側面図）に示すように、導光体３０は、上記のようなプラスチック材料中に、当該プラスチック材料とは異なる屈折率の微粒子３４を分散させてなるものであってもよい。この場合、屈折率差を利用して微粒子３４の表面で光を拡散させることが可能となる。微粒子３４は、導光体３０の内部において略一様に分散していることが、製造上、望ましい。即ち、前述したように、導光体３０の内部には、光を拡散させる処理が長手方向で略一様であってよい。微粒子３４としては、例えば、透明なガラス材料を用いることができる。
【００３２】
図示していないが、導光体３０は、上記のようなプラスチック材料中に、白色のセラミック粉末を分散させてなるものであってもよい。この場合、粉体と光の衝突により光を拡散させることが可能となる（粉体が白色であるため光吸収は少ない）。セラミック粉末は、導光体３０の内部において略一様に分散していることが、製造上、望ましい。即ち、前述したように、導光体３０の内部には、光を拡散させる処理が長手方向で略一様であってよい。セラミック粉末としては、例えば、シリカ、アルミナ、マグネシア、チタニア、カルシア、セリア、イットリア、ジルコニア等の金属酸化物や、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム等を用いることができる。
【００３３】
なお、異なる屈折率の微粒子や白色のセラミック粉末を分散させる透明なプラスチック材料として、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、ポリサルフォン（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、アクリル（ＰＭＭＡ）樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ）樹脂、塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）樹脂のいずれかを用いることができる。
【００３４】
プラスチック材料を曲げ加工することで、長手方向に湾曲した長手状の導光体３０を得る場合、例えば、図４（ｂ）に示した導光体３０を曲げ加工して、図４（ａ）に示した導光体３０を得ることができる。即ち、光を拡散させる処理が内部に施されている平面視で略矩形状の導光体３０を、長手方向に湾曲加工することにより、平面視で略円弧状の導光体３０を得ることができる。このとき、湾曲加工する前の導光体３０（平面視で略矩形状の導光体３０）の内部に、光を拡散させる処理が略一様に施されていれば、湾曲加工した後の導光体３０（平面視で略円弧状の導光体３０）の内部では、光を拡散させる処理が導光体３０の湾曲方向の外側から内側に向かって密になるように施されている状態となる。即ち、拡散処理が任意の曲率で曲がった導光体３０の内周側で密となり、外周側で粗となる。これにより、出射面３２全体において導光体３０の湾曲方向の相対位置によって生じる輝度の差を小さくすることができる。したがって、加工前の導光板に略一様の拡散処理が施されていればよく、製造が容易となる。
【００３５】
図７（ａ）は、導光体３０の光透過率と反射によるロスとの関係を示すグラフである。図７（ｂ）は、導光体３０の光透過率と位置による拡散光の強度の変化との関係を示すグラフである。これらのグラフは、図６（ｃ）の例のように、アクリル樹脂にガラス微粒子を一様に分散させた導光体３０を用いて得たものである。
【００３６】
図７（ａ）及び（ｂ）において、導光体３０の光透過率とは、導光体３０の入射面３１から入射した光が導光体３０の反射面３６へ到達する透過率をいう。導光体３０の光透過率は、ガラス微粒子の分散量を調整して変化させることができる。また、反射によるロスとは、導光体３０の入射面３１から入射した光が導光体３０の反射面３６で反射されることによる光の損失率をいう。
【００３７】
図７（ａ）に示すように、導光体３０の光透過率が５０％以下であれば、反射によるロスが１０％以下に抑えられるため、高い発光効率（器具効率）が得られる。一方、導光体３０の光透過率が７０％を超えると、導光体３０に入射した光の端面間での反射回数が多くなり、端面での反射によるロスが２０％を超えてしまうため、高い発光効率が得にくくなる。また、図７（ｂ）に示すように、導光体３０の光透過率が２５％以上であれば、導光体３０の反射面３６（反射処理側端面）においても導光体３０の入射面３１（ＬＥＤ２１側端面）における光の５割程度を確保できるため、略均一な出射光が得られる。即ち、導光体３０の拡散処理は、一方の端面から入射した光の２５〜７０％が、他方の端面に到達するように調整することが望ましい。
【００３８】
このように、本実施の形態は、作りやすさも重視するために、「略一様の光拡散処理でよいが、均一性や効率も考慮すると透過率はある範囲に限定される」ということを見出した点に意義がある。例えば、部分結晶プラスチックやポリマーアロイは、通常の作り方をすると、略均一の結晶化度やアロイ構造となる。また、微粒子やセラミック粉末を透明なプラスチック中に略一様に分散させることも容易である。逆に、導光板の長手方向の光の均一性を上げるために、例えば光源から離れるにしたがって、結晶化度やアロイ配合量、微粒子の分散量を変えることは原理的に望ましいことであるが、製造法を考えると大変作り難いものになる。これに対し、本実施の形態では、例えば、部分結晶プラスチックやポリマーアロイは通常の作り方で製造してよいため、作りやすく、効率、出射光の均一性が優れた照明用光源１１を提供することが可能となる。
【００３９】
本実施の形態において、ＬＥＤモジュール２０の基板上に複数のＬＥＤ２１が実装される場合、前述したように、ＬＥＤ２１は１列又は複数列に直線状に配置されてもよいし、リング状、放射状、あるいは、ランダムに配置されてもよい。例えば、ＬＥＤ２１を、導光体３０の湾曲方向の外側から内側に向かって密になるように配置してもよい。この場合、導光体３０の出射面３２全体において導光体３０の湾曲方向の相対位置によって生じる輝度の差を小さくすることができる。なお、ＬＥＤ２１が一様に（互いに等間隔に）配置されている場合であっても、導光体３０の湾曲方向の外側から内側に向かって光束が少なくなるようにそれぞれのＬＥＤ２１を調光することで同様の効果を得ることができる。
【００４０】
また、本実施の形態において、ＬＥＤモジュール２０の基板上に複数のＬＥＤ２１が実装される場合、全てのＬＥＤ２１に同じ色温度の光を発するものを用いてもよいし、下記のように、互いに異なる色温度の光を発する少なくとも２種類のＬＥＤ２１を組み合わせて用いてもよい。
【００４１】
ここで、図８（ａ）〜（ｃ）に本実施の形態の変形例を示す。図８（ａ）（照明用光源１１の斜視図）に示すように、２種類のＬＥＤ２１として、色温度が３０００Ｋ（ケルビン）のＬＥＤ２１と色温度が６０００ＫのＬＥＤ２１ａとを組み合わせることができる。このとき、ＬＥＤ電源１４の制御部４３は、前述した機能に加えて、ＬＥＤモジュール２０（ＬＥＤモジュール２０が複数ある場合は、個別のＬＥＤモジュール２０、又は、照明用光源１１）を所望の色温度に調節するための入力を外部から受け付ける機能を有する。そして、制御部４３は、その入力に従った信号を調光部４２に与える機能を有する。ＬＥＤ電源１４の調光部４２は、ＬＥＤ２１とＬＥＤ２１ａとをそれぞれ独立して調光するように構成されることが望ましい。これにより、照明用光源１１全体の色温度を３０００〜６０００Ｋの間で可変とすることができる。また、ＬＥＤ２１とＬＥＤ２１ａとを、それぞれ１個又は複数個ずつ交互に配置する（即ち、周期的に入れ替えて配列する）ことにより、光の混色性を高めることができる。また、図８（ｂ）（照明用光源１１の斜視図）に示すように、ＬＥＤ２１とＬＥＤ２１ａとを、同じ色温度のものが隣り合わないように複数列の直線状に配置してもよい。これにより、光の混色性をさらに高めることができる。また、図８（ｃ）（照明用光源１１の斜視図）に示すように、例えばＬＥＤ２１とＬＥＤ２１ａとを、一方が他方の周りを取り囲むように放射状に配置してもよい。これにより、光の混色性をさらに高めることができる。この例では、円柱状（又は円筒状）の導光体３０を使用しているため、ＬＥＤ２１，２１ａを放射状に配置したことにより、周方向の光出射の均一性が高まるという効果も得られる。
【００４２】
なお、図１（ａ）又は（ｂ）に示すように、複数の照明用光源１１を連結したり、近接するように位置を固定したりする場合、全ての照明用光源１１に同じ色温度の光を発するものを用いてもよいし、互いに異なる色温度の光を発する少なくとも２種類の照明用光源１１を組み合わせて用いてもよい。例えば、２種類の照明用光源１１として、色温度が３０００ＫのＬＥＤモジュール２０を備えた照明用光源１１と色温度が６０００ＫのＬＥＤモジュール２０を備えた照明用光源１１とを組み合わせることができる。この場合、２種類の照明用光源１１を、それぞれ１個又は複数個ずつ交互に配置したり、同じものを対角線上に配置したりすることにより、意匠性に優れた照明装置１０を提供することができる。
【００４３】
上記のように、本実施の形態では、長手方向に対して略一様に光が拡散する処理が施され、長手方向の一方の端面に反射処理が施されている平面視で略円弧状の導光体３０が、長手方向の他方の端面にＬＥＤ２１からの光を入射し、入射した光を、端面を除く導光体３０の表面から拡散させて出射する。略一様に拡散処理することで導光体３０の加工が容易となり、かつ、一方の端面に反射処理を施すことで、導光体３０の表面から略均一な光出射が可能となる。即ち、出射光の均一性が優れた照明用光源１１を提供することができる。また、導光体３０の表面に拡散処理することで、出射効率を向上することができる。この効果は、導光体３０が、平面視で円弧状でなく、平面視で矩形状等であっても得られる。
【００４４】
また、本実施の形態によれば、１つ又は複数の照明用光源１１によって環状や曲線状の発光面（出射面３２）を形成し、グレア（眩しさ）のない照明器具を提供することができる。これにより、ＬＥＤ２１の長寿命、高効率といった特徴を活かした円形照明装置が得られるだけでなく、円形照明装置で使われる丸形蛍光管を本実施の形態に係る照明用光源１１により置き換え（リプレース）可能となる。また、本実施の形態によれば、ＬＥＤ２１を配列する基板を環状に形成したり、ＬＥＤ２１を環状に配置したりする必要がないため、製造しやすい照明器具を提供することができる。
【００４５】
実施の形態２．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【００４６】
図９（ａ）は、本実施の形態に係る照明用光源１１の斜視図である。
【００４７】
図９（ａ）において、照明用光源１１は、図１（ａ）や図４（ａ）に示したものと同様に、全体が略四半円形状に形成されている。この照明用光源１１の導光体３０の出射面３２には、入射面３１から入射した光を拡散させる拡散パターン３３が、ＬＥＤモジュール２０に近い側から遠い側に向かって密になるように形成されている。即ち、拡散パターン３３が、導光体３０の長手方向の一端にあるＬＥＤ２１から離れるにしたがって密となり、ＬＥＤ２１に近づくにしたがって粗となっている（導光体３０の長手方向の一端から他端に向かって拡散パターン３３の密度が滑らかに変化することが望ましい）。これにより、出射面３２全体においてＬＥＤモジュール２０からの距離によって生じる輝度の差を小さくすることができる。拡散パターン３３は導光体３０の端面以外の面全てに形成されているが、側面や底面に反射処理を施すときは、（反射処理していない）出射面３２のみに拡散パターン３３を施せばよい。拡散パターン３３としては、前述した図６（ａ）の例のように、凹凸加工が施される（例えば、断面略Ｖ字形の溝がＬＥＤ２１から離れるにしたがって互いの間隔が狭くなるように形成される）。あるいは、前述した図６（ｂ）の例のように、ドット印刷が施される（例えば、ドットがＬＥＤ２１から離れるにしたがって互いの間隔が狭くなるように印刷される）。なお、導光体３０が長手状であれば、同様の構成にすることで、同様の効果を得ることができるため、照明用光源１１は、例えば図１（ｂ）又は（ｃ）に示したような形状であってもよいし、下記のように、他の形状であってもよい。
【００４８】
ここで、図９（ａ）に対応する図として、図９（ｂ）及び（ｃ）に本実施の形態の変形例を示す。図９（ｂ）に示すように、導光体３０の形状は、平面視で略矩形状（角柱状）であってもよい。また、図９（ｃ）に示すように、導光体３０の形状は、円柱状であってもよい。即ち、導光体３０の断面が円形状であってもよい。また、図示していないが、導光体３０の形状は、円筒状、多角柱状、蒲鉾状等であってもよく、導光体３０の断面は、環形状、楕円形状、半円形状、ドーム形状、台形状、馬蹄形状等であってもよい。
【００４９】
プラスチック材料を曲げ加工することで、長手方向に湾曲した長手状の導光体３０を得る場合、加工前の材料としては、例えば、図９（ｂ）に示した導光体３０を用いることができる。即ち、光を拡散させる処理が内部に施され、拡散パターン３３が表面に形成されている平面視で略矩形状の導光体３０を、長手方向に湾曲加工することにより、例えば平面視で略円弧状の導光体３０を容易に得ることができる。このとき、湾曲加工する前の導光体３０（平面視で略矩形状の導光体３０）の内部に、光を拡散させる処理が略一様に施されていれば、湾曲加工した後の導光体３０（平面視で略円弧状の導光体３０）の内部では、光を拡散させる処理が導光体３０の湾曲方向の外側から内側に向かって密になるように施されている状態となる。即ち、拡散処理が任意の曲率で曲がった導光体３０の内周側で密となり、外周側で粗となる。これにより、出射面３２全体において導光体３０の湾曲方向の相対位置によって生じる輝度の差を小さくすることができる。また、湾曲加工する前の導光体３０（平面視で略矩形状の導光体３０）の表面に、拡散パターン３３が略一様に形成されていれば、湾曲加工した後の導光体３０（平面視で略円弧状の導光体３０）の表面では、拡散パターン３３が導光体３０の湾曲方向の外側から内側に向かって密になるように形成されている状態となる。即ち、拡散パターン３３が任意の曲率で曲がった導光体３０の内周側で密となり、外周側で粗となる。これにより、出射面３２全体において導光体３０の湾曲方向の相対位置によって生じる輝度の差をさらに小さくすることができる。
【００５０】
上記のように、本実施の形態では、長手方向に対して略一様に光が拡散する処理が内部に施され、長手方向の一方の端面に反射処理が施され、さらに、光源に近い側から遠い側に向かって密となるように拡散パターン３３が表面に形成されている平面視で略円弧状の導光体３０が、長手方向の他方の端面にＬＥＤ２１からの光を入射し、入射した光を、端面を除く導光体３０の表面から拡散させて出射する。光源から遠い側に向かって密となるように拡散パターン３３を形成することで、導光体３０の長手方向に対してより均一な光出射が可能となる。この効果は、導光体３０が、平面視で円弧状でなく、平面視で矩形状等であっても得られる。
【００５１】
実施の形態３．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【００５２】
図１０（ａ）は、本実施の形態に係る照明用光源１１の斜視図である。
【００５３】
図１０（ａ）では、導光体３０の一端にある端面のうち、ＬＥＤ２１の光軸方向に位置する一定の領域のみが入射面３１（ＬＥＤ２１からの光を入射する入射窓）になっており、入射面３１以外の領域は反射面３６になっている。本実施の形態において、入射面３１の形状は矩形状であるが、円形状又はその他の形状でも構わない。また、本実施の形態において、入射面３１は導光体３０の一端にあるＬＥＤ２１ごとに設けられているが、導光体３０の一端にあるＬＥＤ２１の一部（２つ以上）又は全てに対して１つ設けられてもよい。入射面３１と同じ側の端にある（即ち、入射面３１の周囲にある）反射面３６には、入射面３１と逆側の端にある反射面３６と同様に、光を導光体３０の内側に反射する処理が施されている。これにより、導光体３０の一端にある端面から漏れる光の量を最小限に抑えることができるため、より高い発光効率が得られる。光を内側に反射する処理としては、例えば、白色塗装、白色板貼付、金属コーティングを施すことができる。
【００５４】
実施の形態４．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【００５５】
図１０（ｂ）は、本実施の形態に係る照明用光源１１の側面視断面図である。
【００５６】
図１０（ｂ）において、照明用光源１１には、導光体３０の一端にあるＬＥＤモジュール２０の基板を導光体３０の長手方向の一端部に固定するスリーブ３７が備えられている。スリーブ３７は、その基板と導光体３０の長手方向の一端部との隙間を囲んでいる。このため、光の漏れを防止することができる。しかも、導光体３０の光源から最も近い箇所はスリーブ３７で覆われることになるため、当該箇所から光が出射されなくなり、眩しさが低減されるとともに、全体の出射光の均一性も向上する。
【００５７】
スリーブ３７の内周面には、光を反射する処理として、例えば白色塗装３８が施されている。また、ＬＥＤモジュール２０の基板の表面にも、同様の処理として、例えば白色塗装３８が施されている。これにより、導光体３０の一端にあるＬＥＤ２１から発せられる光の略全てを導光体３０の入射面３１に入射させることができるため、高い発光効率が得られる。
【００５８】
上記のように、本実施の形態では、ＬＥＤ２１を実装した基板がスリーブ３７を介して導光体３０の端面に配置され、基板表面及びスリーブ３７の内部に反射処理が施されている。そのため、端面から出射した光を反射して導光体３０に戻すことができるので、高い発光効率が得られる。
【００５９】
実施の形態５．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【００６０】
図１１（ａ）は、本実施の形態に係る照明用光源１１の斜視図である。
【００６１】
図１１（ａ）では、導光体３０の長手方向に延在する面のうち、一部のみが出射面３２になっており、出射面３２以外の領域は、光を導光体３０の内側に反射する反射体３５（反射板）で覆われている。例えば、導光体３０の上面（あるいは、光を出射しても本体１２で遮られる面又は領域）から光を出射する必要がなければ、それ以外の面、即ち、導光体３０の側面及び底面のみを出射面３２とし、導光体３０の上面全体を反射体３５で覆うことにより、不要な方向の光を反射させて、必要な方向の光の照度を上げることができる。なお、光の出射が不要な面に、反射体３５として、アルミニウム等の反射コーティングを施してもよい。
【００６２】
ここで、図１１（ａ）に対応する図として、図１１（ｂ）に本実施の形態の変形例を示す。図１１（ｂ）に示すように、導光体３０の形状を円柱状とし、導光体３０の上半分（あるいは、光を出射しても本体１２で遮られる面又は領域）を反射体３５で覆ってもよい。また、図示していないが、導光体３０の形状を円筒状とし、導光体３０の上半分（あるいは、光を出射しても本体１２で遮られる面又は領域）を反射体３５で覆ってもよい。
【００６３】
実施の形態６．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【００６４】
図１２は、本実施の形態に係る照明用光源１１の底面図である。
【００６５】
図１２において、ＬＥＤモジュール２０の基板は両面実装基板であり、１つの基板の表面には１つの照明用光源１１のＬＥＤ２１が実装され、同じ基板の裏面には他の照明用光源１１のＬＥＤ２１が実装されている。本実施の形態では、図１（ｂ）の例と同様に、照明装置１０が２つの照明用光源１１を具備し、これらの照明用光源１１が全体として略円形状のランプを構成するが、２つの照明用光源１１は、ＬＥＤモジュール２０が配置されている側の端部同士が隣り合うように連結（近接するように位置を固定するだけでもよい）されている。このように、ＬＥＤ２１を、両面に回路形成できる基板の両面に実装することで、ＬＥＤモジュール２０のサイズを小さくして、その分導光体３０のサイズを大きくすることができる。なお、両面実装基板は、その中心部に放熱のための金属板が挟まれている等、何らかの放熱手段を具備しても構わない。
【００６６】
本実施の形態では、さらに、隣り合う照明用光源１１の導光体３０のＬＥＤモジュール２０がある側の端部間に、実施の形態４と同様のスリーブ３７が設置される。スリーブ３７は、２つの導光体３０の隣り合う端部同士を連結するように、１つの導光体３０の端部と他の導光体３０の端部とに取り付けられている。そして、スリーブ３７は、２つの導光体３０の隣り合う端部の間にできる隙間を、その隙間に設置されたＬＥＤモジュール２０ごと囲んでいる。このため、照明用光源１１の連結部分における光の漏れを防止することができる。また、隣り合う照明用光源１１の導光体３０のＬＥＤモジュール２０がない側の端部同士は、反射体３５（例えば、反射板）を介して連結されている。反射体３５は、両方の導光体３０の反射面３６を形成している。このように、ＬＥＤモジュール２０がない側は、反射体３５のみで２つの導光体３０を連結することができるため、その分導光体３０のサイズを大きくすることができる。
【００６７】
また、ここで、図１３（ａ）に本実施の形態の変形例を示す。図１３（ａ）（照明用光源１１の平面視断面図）に示すように、導光体３０の形状は、平面視で略矩形状であってもよく、そのような導光体３０を備えた照明用光源１１に、実施の形態４と同様のスリーブ３７が備えられてもよい。本例では、照明装置１０が２つの照明用光源１１を具備し、これらの照明用光源１１が直列に配置されている。そして、隣り合う照明用光源１１の導光体３０の端部間（１箇所のみ）にＬＥＤモジュール２０及びスリーブ３７が各１つ設置される。このスリーブ３７は、２つの導光体３０の隣り合う端部同士を連結するように、１つの導光体３０の端部と他の導光体３０の端部とに取り付けられている。そして、このスリーブ３７は、２つの導光体３０の隣り合う端部の間にできる隙間を、その隙間に設置されたＬＥＤモジュール２０ごと囲んでいる。このため、照明用光源１１の連結部分における光の漏れを防止することができる。一方、２つの導光体３０の逆端には、反射コーティング（又は白色塗装等）が施された（あるいは、白色板や反射ミラー等で覆われた）反射面３６が形成されている。
【００６８】
実施の形態７．
本実施の形態について、主に実施の形態６との差異を説明する。
【００６９】
図１３（ｂ）は、本実施の形態に係る照明用光源１１のＬＥＤ２１及びヒートシンク５０の側面図である。
【００７０】
図１３（ｂ）において、ＬＥＤモジュール２０の基板は両面実装基板ではなく、片面実装基板である。１つの照明用光源１１のＬＥＤモジュール２０と他の照明用光源１１のＬＥＤモジュール２０との間には、ヒートシンク５０が取り付けられている。ヒートシンク５０は、２つのステージ５１と、これらのステージ５１の間にある放熱フィン５２とを有する。一方のＬＥＤモジュール２０の基板は、表面にＬＥＤ２１（第１ＬＥＤ）が実装され、裏面にヒートシンク５０の一方のステージ５１が接触している。他方のＬＥＤモジュール２０の基板は、表面にＬＥＤ２１（第２ＬＥＤ）が実装され、裏面にヒートシンク５０の他方のステージ５１が接触している。このように、本実施の形態では、並行に配置された２つのステージ５１が、それぞれ１つのＬＥＤモジュール２０の基板を搭載し、それぞれが共通する放熱フィン５２により結合されているため、ＬＥＤ２１の放熱性が高くなり、より高出力のＬＥＤ２１の実装が可能となる。
【００７１】
実施の形態８．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【００７２】
図１４は、本実施の形態に係る照明用光源１１の斜視図である。
【００７３】
図１４において、照明用光源１１には、導光体３０を覆い、光を拡散させる乳白色のシート３９が備えられている。このため、光の拡散が促進され、より均一性の高い照明が得られる。なお、導光体３０の表面に、光を拡散させる乳白色の塗装が施されている場合も、同様の効果が得られる。
【００７４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらのうち、２つ以上の実施の形態を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらのうち、１つの実施の形態を部分的に実施しても構わない。あるいは、これらのうち、２つ以上の実施の形態を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
【符号の説明】
【００７５】
１０  照明装置、１１  照明用光源、１２  本体、１３  ホルダー、１４  ＬＥＤ電源、１５  配線、１６  引き紐、１７  反射カバー、１８  固定具、１９  拡散カバー、２０  ＬＥＤモジュール、２１，２１ａ  ＬＥＤ、３０  導光体、３１  入射面、３２  出射面、３３  拡散パターン、３４  微粒子、３５  反射体、３６  反射面、３７  スリーブ、３８  白色塗装、３９  シート、４０  商用電源、４１  交流−直流変換回路、４２  調光部、４３  制御部、５０  ヒートシンク、５１  ステージ、５２  放熱フィン。
【図１】
0005300817.tif 000002
【図２】
0005300817.tif 000003
【図３】
0005300817.tif 000004
【図４】
0005300817.tif 000005
【図５】
0005300817.tif 000006
【図６】
0005300817.tif 000007
【図７】
0005300817.tif 000008
【図８】
0005300817.tif 000009
【図９】
0005300817.tif 000010
【図１０】
0005300817.tif 000011
【図１１】
0005300817.tif 000012
【図１２】
0005300817.tif 000013
【図１３】
0005300817.tif 000014
【図１４】
0005300817.tif 000015