(57)【要約】【課題】色むらを少なくした照明器具を提供する。【解決手段】照明器具は、発光色が互いに異なる複数種類のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと、主表面２ａに複数種類のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが実装された取付基板２と、取付基板２の主表面２ａに対して略垂直となるように回転軸３ａが取付基板２の略中央に連結され、回転軸３ａの周りに取付基板２を回転させるモータ３とを備える。複数種類のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、取付基板２の主表面２ａにおいて、回転軸３ａを中心とする複数の同心円の円周上にそれぞれ配置されており、モータ３が取付基板２を回転させることによって、各同心円上に配置されたＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの発光色が人の目の残像現象によって混色され、照射面の色むらが低減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光色が互いに異なる複数種類の発光素子と、主表面に前記複数種類の発光素子が実装された基板と、当該基板を主表面に対して略垂直な方向を回転軸として回転させる回転手段とを備え、前記複数種類の発光素子が、前記基板の主表面において前記回転軸を中心とする円周上に配置されたことを特徴とする照明器具。
【請求項２】
前記複数種類の発光素子は前記回転軸を中心とする複数の同心円上にそれぞれ配置されており、各円周上に配置される複数種類の発光素子は、各種類の発光素子の比率が略同じ比率となるように配置されたことを特徴とする請求項１記載の照明器具。
【請求項３】
前記基板の主表面に対向させて、前記発光素子の光を拡散させる光学部品を配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の照明器具。
【請求項４】
前記発光素子が発光ダイオードからなることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光色が異なる複数種類の発光素子の光を混色して所望の照明光を得る照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、図７に示すように円板形の取付基板２に、赤色ＬＥＤモジュール１Ｒと、緑色ＬＥＤモジュール１Ｇと、青色ＬＥＤモジュール１Ｂとを同心多重に配置し、各ＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの発光色（赤色、緑色、青色）を混色することによって、白色の照明光を得るようにした照明器具が提供されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−６６９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記構成の照明器具では、白色の照明光を得るために、多色のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを取付基板２に分散配置しているが、ＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの配置間隔などによって、異なる発光色の光が十分に混色せず、照射面に色むらができたり、照射面の場所によって色味が異なってしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、色むらを少なくした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】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、発光色が互いに異なる複数種類の発光素子と、主表面に複数種類の発光素子が実装された基板と、当該基板を主表面に対して略垂直な方向を回転軸として回転させる回転手段とを備え、複数種類の発光素子が、基板の主表面において回転軸を中心とする円周上に配置されたことを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、回転手段が基板を回転させることによって、基板の回転軸を中心とする円周上に配置された複数種類の発光素子の光が、人間の目の残像現象によって混色されるから、照射面の色むらを低減することができ、その結果場所による色味のばらつきを抑制することができる。また回転手段が基板を回転させることで、発光素子に風が当たり、発光素子の放熱性を向上させることができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、複数種類の発光素子は回転軸を中心とする複数の同心円上にそれぞれ配置されており、各円周上に配置される複数種類の発光素子は、各種類の発光素子の比率が略同じ比率となるように配置されたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、各円周上に配置される複数種類の発光素子が、各種類の発光素子の比率を略同じ比率とするように配置されているので、各円周上に配置された発光素子の光を混色する際に、複数色の発光が同じ比率で混色されるから、照射面全体で色むらをさらに低減することができる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、基板の主表面に対向させて、発光素子の光を拡散させる光学部品を配置したことを特徴とする。
【００１０】
ところで、基板を回転させた場合、同一の円周上に配置された複数種類の発光素子の光が、人の目の残像現象によって混色されるから、円周方向における色むらは低減されるものの、半径方向においては色むらを低減することができないが、請求項３の発明によれば、複数種類の発光素子の光を光学部品で拡散させているので、半径方向において発生する色むらを低減することができ、色むらをさらに低減した照明器具を実現できる。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかの発明において、発光素子が発光ダイオードからなることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、色むらの少ない発光ダイオードを用いた照明器具を実現することができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、回転手段が基板を回転させることによって、基板の回転軸を中心とする円周上に配置された複数種類の発光素子の光が、人間の目の残像現象によって混色されるから、照射面の色むらを低減することができ、その結果場所による色味のばらつきを抑制することができる。また回転手段が基板を回転させることで、発光素子に風が当たり、発光素子の放熱性を向上させることができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、各円周上に配置される複数種類の発光素子が、各種類の発光素子の比率を略同じ比率とするように配置されているので、各円周上に配置された発光素子の光を混色する際に、複数色の発光が同じ比率で混色されるから、照射面全体で色むらをさらに低減することができる。
【００１５】
ところで、基板を回転させた場合、同一の円周上に配置された複数種類の発光素子の光が、人の目の残像現象によって混色されるから、円周方向における色むらは低減されるものの、半径方向においては色むらを低減することができないが、請求項３の発明によれば、複数種類の発光素子の光を光学部品で拡散させているので、半径方向において発生する色むらを低減することができ、色むらをさらに低減した照明器具を実現できる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、色むらの少ない発光ダイオードを用いた照明器具を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。図２は本実施形態のブロック図であり、この照明器具は、発光色が互いに異なる複数種類（例えば赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの３種類）のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと、主表面２ａに複数種類のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが実装された取付基板２と、取付基板２を主表面２ａに対して略垂直な方向を回転軸として回転させるモータ３（回転手段）と、交流電源ＡＣを直流に変換してＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ及びモータ３に電源供給を行う電源ブロック４とを備えている。尚、本実施形態では発光素子としてＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを用いているが、発光素子を発光ダイオードに限定する趣旨のものではなく、発光色が互いに異なっていれば発光素子の種類は問わない。
【００１８】
また図１（ａ）は照明器具の一部を省略した外観斜視図を、同図（ｂ）は照明器具の断面図をそれぞれ示している。尚、図１（ａ）では図示を簡単にするためＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを省略して図示してある。
【００１９】
この照明器具は造営面（例えば天井面）に埋込配設されるダウンライトからなり、有底円筒状に形成された器具本体５を備え、この器具本体５は天井面３０に設けた取付用孔３１に開口を下向きにして埋配されている。器具本体５の上壁５ａ上面にはモータ３が配置されており、上壁５ａの中央に設けた貫通孔５ｂを通してモータ３の回転軸３ａが器具本体５の筒内に突出している。モータ３の回転軸３ａの先端は、取付基板２におけるＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの実装面（主表面２ａ）と反対側の表面の略中央に連結されており、取付基板２は主表面２ａに対して略垂直な方向を回転軸として回転自在に器具本体５に配置されている。また、器具本体５の開口には、取付基板２の主表面２ａと対向させて略円板状の拡散板２０が取着されている。拡散板２０は例えば透光性を有する乳白色のパネルや、微小レンズをアレイ状に並べて構成されている。
【００２０】
また器具本体５の上壁５ａ上面には電源ブロック４が取り付けられており、電源ブロック４から取付基板２に実装されたＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂとモータ３とに電源が供給される。ここで、取付基板２の上面（主表面２ａと反対側の表面）には、図３（ａ）に示すように、回転軸３ａを中心とする円周状で断面Ｖ字状の溝２ｂが形成され、溝２ｂ内には断面Ｖ字状の導電パターン６が形成されている。また、取付基板２の主表面２ａ（ＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの実装面）にはＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの間を直列に接続する配線パターン７が形成されており、この配線パターン７の端部は、取付基板２を貫通するスルーホール２ｃを介して、溝２ｂ内に形成された導電パターン６に電気的に接続されている。一方、器具本体５の筒内には、電源ブロック４の出力端子に電気的に接続された針状電極８が、先端部を導電パターン６に当接させるようにして配置されている。而して、取付基板２がモータ３によって回転させられた場合でも、針状電極８が取付基板２の溝２ｂ内に形成された導電パターン６と摺接することによって、針状電極８と導電パターン６とが電気的に接続され、電源ブロック４から針状電極８と導電パターン６と配線パターン７とを介して取付基板２に実装されたＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに電源が供給されるようになっている。なお導電パターン６および針状電極８の材料としてはＣｕ、Ａｌ、導電性樹脂などの導電性の良好な材料を用いれば良い。
【００２１】
３種類のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは同一の構成を有しており、ＬＥＤモジュール１Ｒを例にその構造を説明する。ＬＥＤモジュール１Ｒは、図５に示すように矩形板状のＬＥＤチップ１０と、導電材料により略Ｔ形に形成され、幅広部１１ａにＬＥＤチップ１０が搭載されたチップ搭載部材１１と、導電材料により略Ｔ形に形成され、幅広部１２ａがチップ搭載部材１１の幅広部１１ａに離間して配置された端子板１２と、ＬＥＤチップ１０を囲むように配置されＬＥＤチップ１０の側方に向かって照射された光をＬＥＤチップ１０の前方に放射させるリフレクタ１３と、透光性を有する合成樹脂によりドーム形に形成されＬＥＤチップ１０を覆うようにしてリフレクタ１３の前方に配置される保護カバー１４とを備えている。ここで、リフレクタ１３は、絶縁性を有するシート状の接着フィルムからなる固着材１７を介してチップ搭載部材１１および端子板１２に取着されており、固着材１７の中央にはＬＥＤチップ１０を露出させる丸孔１７ａが貫設されている。
【００２２】
また、チップ搭載部材１１および端子板１２は金属板（例えば銅板など）からなるリードフレームを用いて形成され、絶縁性を有する合成樹脂により矩形枠状に成形された保持枠１５に一体に成形されている。チップ搭載部材１１および端子板１２の幅広部１１ａ，１２ａは保持枠１５の内側に配置され、保持枠１５の外側に突出するチップ搭載部材１１および端子板１２の部位がそれぞれ外部接続端子１１ｂ，１２ｂとなる。また、チップ搭載部材１１および端子板１２と取付基板２との間にはグリーンシートからなる絶縁シート１６が介在しており、チップ搭載部材１１および端子板１２と取付基板２との間を電気的に絶縁するとともに、熱的に結合している。尚、絶縁シート１６はグリーンシートのようなシート状に成形したセラミックの未燒結体に限らず、例えば熱硬化性の固着材（例えばエポキシ樹脂など）を用いても良い。
【００２３】
ＬＥＤチップ１０は一表面側にアノード電極が形成されるとともに、他表面側にカソード電極が形成されており、アノード電極又はカソード電極の内の一方の電極が導電性のサブマウント部材１８を介してチップ搭載部材１１の幅広部１１ａに電気的に接続され、他方の電極が金属細線（例えば金細線、アルミニウム細線など）からなるボンディングワイヤ１９を介して端子板１２の幅広部１２ａに電気的に接続されている。
【００２４】
また、取付基板２は、図４に示すように例えばアルミニウムや銅などの熱伝導率が高い金属により略円板形に形成されている。取付基板２の一方の主表面２ａには、取付基板２の中心点を中心とする複数（例えば４つ）の同心円Ｃ１〜Ｃ４の円周上に複数個のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが実装されている。ここで、各ＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、各同心円Ｃ１…の円周上において、赤色ＬＥＤモジュール１Ｒ→緑色ＬＥＤモジュール１Ｇ→青色ＬＥＤモジュール１Ｂの順番で周期的に略一定のピッチ角度で配列されている。取付基板２の主表面２ａには各ＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの間を直列に接続する配線パターン７が形成されており、電源ブロック４から各ＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに電力が供給されて点灯するようになっている。尚、本実施形態では複数個のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを直列接続しているが、複数個のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの接続関係は直列接続に限定されるものではなく、複数個のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを並列接続しても良いし、直列接続と並列接続とを組み合わせても良い。また複数個のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの配置は図４の配置に限定されるものではなく、照明器具の使用用途などに合わせて適宜配置を設定すれば良い。
【００２５】
本実施形態の照明器具は上述のような構成を有しており、取付基板２には、回転軸３ａを中心とする複数の同心円Ｃ１〜Ｃ４の円周上に、それぞれ発光色の異なる３種類のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを、略同一のピッチ角度で実装してある。したがって、モータ３により取付基板２を回転させると、同心円周上に配置された赤色、緑色、青色の各ＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ, １Ｂの発光色が、人の目の残像現象を利用して混色されることで、照射面の色むらを低減することができ、場所による色味のばらつきが少ない白色光を得ることができる。また、モータ３が取付基板２を回転させることによって、取付基板２に実装されたＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに風が当たるので、ＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの放熱を高めることができ、発熱による温度上昇で発光効率が低下するのを抑制することができる。なお、器具本体５の上壁５ａと取付基板２との間にファンモータ（図示せず）を配置して、ファンモータにより取付基板２を空冷しても良く、ＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの放熱を高めて、ＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの温度上昇をさらに抑制することができる。
【００２６】
ここで、各同心円Ｃ１〜Ｃ４の円周上に配置される複数種類のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、各種類のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの比率を略同じ比率（例えば１：１：１）とするように配置されているので、各同心円上に配置されたＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの発光色を混色する際に、複数色の発光が同じ比率で混色されるから、照射面全体で色むらをさらに低減することができる。尚、各同心円Ｃ１〜Ｃ４の円周上に配置される複数種類のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、各種類のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの比率が異なる比率となるように配置しても良く、赤色、緑色、青色の発光色を異なる比率で混色することで所望の発光色を得ることができ、演出照明に利用することができる。また、本実施形態では発光素子として発光色が赤色、緑色、青色の３種類のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを用いているが、発光素子の種類を上記の組み合わせに限定する趣旨のものではなく、所望の色の照明光が得られるように発光色が異なる複数種類の発光素子を組み合わせて使用すれば良い。
【００２７】
尚、取付基板２を回転させた場合、同一の円周上に配置された複数種類の発光素子の光が、人の目の残像現象によって混色されるから、円周方向における色むらは低減されるものの、半径方向においては色むらを低減することができないが、本実施形態では拡散板２０を取付基板２の主表面２ａの前方に配置し、複数種類のＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの光を拡散板２０で拡散させているので、半径方向において発生する色むらを低減することができ、色むらをさらに低減した照明器具を実現できる。
【００２８】
ところで、本実施形態では器具本体５に対して回転自在に支持された取付基板２に給電するため、図３（ａ）に示すように回転軸３ａを中心とする円周上に設けた導電パターン６に、器具本体５に設けた針状電極８を摺接させているが、給電部の構成を図３（ａ）の構成に限定する趣旨のものではなく、給電部を図３（ｂ）に示すような構成としても良い。すなわち、図３（ｂ）に示す給電部では、取付基板２の上面（主表面２ａと反対側の面）において回転軸３ａを中心とする円周上にレール状の導電パターン６ａを形成してあり、導電パターン６ａはスルーホール２ｃを介して主表面２ａに形成された配線パターン７に電気的に接続されている。一方、器具本体５の筒内には電源ブロック４の出力端に電気的に接続された金属製のロッド２１を配置してあり、ロッド２１の先端に設けた二股のアーム２２に金属製の軸２３を介して金属製のコロ２４を回転自在に枢支している。ロッド２１は、取付基板２の上面に設けた導電パターン６ａにコロ２４を当接させるようにして器具本体５に取り付けてあり、取付基板２がモータ３によって回転させられた場合でも、コロ２４が取付基板２の導電パターン６ａに摺接することによって、コロ２４と導電パターン６ａとが電気的に接続され、電源ブロック４からロッド２１、軸２３、コロ２４、導電パターン６ａ及び配線パターン７を介して取付基板２に実装されたＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに電源が供給されるようになっている。なお、取付基板２の上面には導電パターン６ａの両側にガイド突起９ａ，９ｂを形成してあり、ガイド突起９ａ，９ｂが両側からコロ２４をガイドすることで、コロ２４が導電パターン６ａから外れるのを防止している。
【００２９】
また、給電部を図６（ａ）〜（ｄ）に示すような構成としても良い。尚、図６（ａ）では図示を簡単にするためＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを省略して図示してある。この給電部では、器具本体５の筒部内面に円周方向に沿って延びる２つの凹溝２５ａ，２５ｂを全周に亘って形成してあり、各凹溝２５ａ，２５ｂの内部には電源ブロック４の出力端にそれぞれ配線２６ａ，２６ｂを介して電気的に接続される電気接点２７ａ，２７ｂを配置してある。一方、円板状の取付基板２の周面には回転軸３ａを挟んで対角の位置に２つの凹溝２８を形成してある。各凹溝２８は、器具本体５の筒部内面に設けた凹溝２５ａ，２５ｂに対応する高さにそれぞれ形成されており、各凹溝２８には円板状の金属製のコロ２９が一部を挿入した状態で回転自在に配置されている。また各凹溝２８の内部には、取付基板２の主表面２ａに形成された配線パターン７に電気的に接続される接点（図示せず）が配置されており、この接点にコロ２９が摺接することによって、コロ２９と配線パターン７とが電気的に接続されている。取付基板２は、２つの凹溝２８に配置したコロ２９がそれぞれ器具本体５に設けた凹溝２５ａ，２５ｂに嵌るようにして、器具本体５の筒内に配置されており、モータ３によって取付基板２が回転すると、取付基板２の凹溝２８内に配置したコロ２９，２９がそれぞれ凹溝２５ａ，２５ｂ内で回転しながら移動する。ここで、コロ２９，２９は、それぞれ、凹溝２５ａ，２５ｂ内に配置された電気接点２７ａ，２７ｂに摺接しており、コロ２９，２９と電気接点２７ａ，２７ｂとが電気的に接続されるので、取付基板２が回転した場合でも、取付基板２の配線パターン７をコロ２９と電気接点２７ａ，２７ｂと配線２６ａ，２６ｂとを介して電源ブロック４に電気的に接続することができ、電源ブロック４から各ＬＥＤモジュール１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに電源が供給されるのである。
【００３０】
なお、本発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は、特定の実施形態に制約されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態１を示し、（ａ）は下側から見た外観斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図２】同上のブロック図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は同上に用いる取付基板への給電部を示した要部断面図である。
【図４】同上に用いるＬＥＤモジュールの配置を模式的に示した説明図である。
【図５】同上に用いるＬＥＤモジュールの分解斜視図である。
【図６】同上に用いる取付基板への給電部の他の構成を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）はＡ部拡大図、（ｃ）は取付基板の一部拡大せる斜視図、（ｄ）はＢ−Ｂ’断面図である。
【図７】従来の照明器具に用いる取付基板の正面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ  ＬＥＤモジュール
２  取付基板
２ａ  主表面
３  モータ
３ａ  回転軸
【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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