(57)【要約】【課題】ＬＥＤからの照射光のうち、側方寄りの色温度が低い光を、ＬＥＤ近傍の暗部を最小限にしつつ、ＬＥＤの中心軸と交差する方向に反射させることのできる照明器具を提供する。【解決手段】照明器具１０において、光照射方向に延びる中心軸１９を中心に波長変換部材１６が半球状に突出するＬＥＤ１２と、ＬＥＤ１２からの照射光を反射させる反射板１４と、反射板１４に形成されＬＥＤ１２を通る中心軸１９の直交線２１と交わる位置から照射方向へ連続する段形状部２０と、段形状部２０を構成しＬＥＤ１２からの照射光を中心軸１９と交差する方向に反射させる複数の第１傾斜面２３と、第１傾斜面２３と交互に配置されて段形状部２０を構成しＬＥＤ１２からの照射光が直接入射しない複数の第２傾斜面２４と、を設けた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射方向に延びる中心軸を中心に波長変換部材が半球状に突出するＬＥＤと、
前記ＬＥＤからの照射光を反射させる反射板と、
前記反射板に形成され前記ＬＥＤを通る前記中心軸の直交線と交わる位置から照射方向へ連続する段形状部と、
前記段形状部を構成し前記ＬＥＤからの照射光を前記中心軸と交差する方向に反射させる複数の第１傾斜面と、
前記第１傾斜面と交互に配置されて前記段形状部を構成し前記ＬＥＤからの照射光が直接入射しない複数の第２傾斜面と、を有する照明器具。
【請求項２】
請求項１に記載の照明器具において、
前記第２傾斜面が、前記中心軸に対して鋭角となる照明器具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の照明器具において、
前記ＬＥＤを通る前記中心軸の直交線と、前記ＬＥＤおよび前記段形状部の連続終端部を通る定格境界線との成す角度が、前記ＬＥＤの照射光の色温度の低い範囲の角度となる照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤを光源として備えた照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤを用いた照明器具には、ＬＥＤから照射された光を照射方向の前方へと導く反射板を備えたものが知られている（特許文献１等参照）。例えば図９（Ａ）に示すこの種の照明器具１００は、ＬＥＤ１０１から照射され、ＬＥＤ１０１の照射方向に伸びる中心軸１０２から離れる側方寄りの光を反射板１０３で前方へと反射させる。
これにより、ＬＥＤ１０１から照射される光を万遍なく利用する構成としている。また、図１０（Ａ）に示す照明器具１０４も、ＬＥＤ１０１から照射され、ＬＥＤ１０１の中心軸１０２から離れる側方寄りの光を反射板１０５で前方へと反射させ、光を万遍なく利用する構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−９８０８８号公報（請求項１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、外表面が半球状の蛍光体キャップ１０６を有するＬＥＤ１０１は、ＬＥＤチップから蛍光体キャップ１０６までの距離が、直下方向と水平方向で違う。このため、図９（Ａ）、図１０（Ａ）に示した水平から約３０度程度までの範囲θ１は、色温度が低くなったり、黄色みがかったりする。照明器具１００の反射板１０３と、照明器具１０４の反射板１０５とは、ＬＥＤ１０１の照射光のうち略水平方向の色温度が低い光の範囲を、必要な反射板幅Ｗで最短に形成して反射させる単一のものとなっている。従来のこの単一の反射板１０３、反射板１０５は、ＬＥＤ１０１の照射光のうち色温度が低い範囲の光を反射させると、図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）に示すように、光が下方で集光した。これは例えば直下に乳白色系のパネル１０７がある場合、パネル面の色ムラとなり、照明器具１００、照明器具１０４の全体の美観を損ねた。
【０００５】
また、下方での集光を避けるため、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示す照明器具１０８、照明器具１０９では、単一の反射板１１０を、光が光束中心軸寄りへ反射するような角度θ２としている。図例では、照明器具１０８、照明器具１０９は、単一の反射板１１０が、必要な幅Ｗにおいて、色温度の低い光の範囲を反射させる最短の長さＬに形成されている。従って、単一の反射板１１０の反射板上端部１１１とＬＥＤ１０１との距離Ｄが大きくなる。このため、ＬＥＤ１０１の近傍に光の直接入射しない暗部面１１２が増大し易くなり、例えば発光面を見た場合、輝度の高いＬＥＤ１０１のまわりに暗部１１３ができＬＥＤ１０１のまぶしさを強調した。
【０００６】
さらに、図１２に示す従来の照明器具１１４は、ＬＥＤ１０１の前方に集光レンズ１１５を設け反射板１１６に段部形状部１１７を設けている。この照明器具１１４では、ＬＥＤ１０１からの光を集光レンズ１１５により集光し、集光した光を反射板１１６の段部形状部１１７により拡散させて、輝度を低減させる。しかし、反射板１１６は、色温度が低い範囲の光をムラの生じないように反射方向を制御するものではなかった。
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、ＬＥＤからの照射光のうち、側方寄りの色温度が低い光を、ＬＥＤ近傍の暗部を最小限にしつつ、ＬＥＤの中心軸と交差する方向に反射させることのできる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】
【０００８】
本発明の照明器具は、光照射方向に延びる中心軸を中心に波長変換部材が半球状に突出するＬＥＤと、前記ＬＥＤからの照射光を反射させる反射板と、前記反射板に形成され前記ＬＥＤを通る前記中心軸の直交線と交わる位置から照射方向へ連続する段形状部と、前記段形状部を構成し前記ＬＥＤからの照射光を前記中心軸と交差する方向に反射させる複数の第１傾斜面と、前記第１傾斜面と交互に配置されて前記段形状部を構成し前記ＬＥＤからの照射光が直接入射しない複数の第２傾斜面と、を有するものである。
【０００９】
そして、本発明の照明器具は、前記第２傾斜面が、前記中心軸に対して鋭角となるものである。
【００１０】
また、本発明の照明器具は、前記ＬＥＤを通る前記中心軸の直交線と、前記ＬＥＤおよび前記段形状部の連続終端部を通る定格境界線との成す角度が、前記ＬＥＤの照射光の色温度の低い範囲の角度となるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る照明器具によれば、ＬＥＤからの照射光のうち、側方寄りの色温度が低い光を、ＬＥＤ近傍の暗部を最小限にしつつ、ＬＥＤの中心軸と交差する方向に反射させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る第１実施形態の照明器具の要部断面図
【図２】図１に示したＬＥＤの色温度範囲を表した要部拡大図
【図３】（Ａ）は図１に示した反射板の反射光の進路を表した断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図
【図４】図１の反射板を用いた照明器具の光反射方向を表した断面図
【図５】（Ａ）は長尺形状に形成した照明器具の変形例の断面図、（Ｂ）は（Ａ）を下方より見上げた平面図
【図６】本発明に係る第２実施形態の照明器具の要部断面図
【図７】図６に示した反射板の反射光の進路を表した断面図
【図８】図６の反射板を用いた照明器具の光反射方向を表した断面図
【図９】（Ａ）は従来の照明器具における反射光が中心軸と平行になる反射板の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の反射板を用いた照明器具の光反射方向を表した断面図
【図１０】（Ａ）は従来の照明器具における反射光が拡がる反射板の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の反射板を用いた照明器具の光反射方向を表した断面図
【図１１】（Ａ）は暗部の生じた従来の照明器具の断面図であり、（Ｂ）は暗部面が大きく形成された従来の照明器具の断面図
【図１２】反射板に段部形状部の設けられた従来の照明器具の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の照明器具の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る第１実施形態の照明器具の要部断面図、図２は図１に示したＬＥＤの色温度範囲を表した要部拡大図である。
本実施形態に係る照明器具１０は、器具本体１１と、光源であるＬＥＤ１２と、ＬＥＤ実装基板１３と、ＬＥＤ１２からの照射光を反射させる反射板１４と、を有する。器具本体１１は、下面にＬＥＤ実装基板１３を固定し、ＬＥＤ実装基板１３の下面にはＬＥＤ１２が実装される。器具本体１１の側部には、ＬＥＤ実装基板１３を挟んで下方に開放する反射板１４が一体となって接続されている。
【００１５】
ＬＥＤ実装基板１３は、不図示の熱伝導シートを介して器具本体１１に固定される。熱伝導シートを介してＬＥＤ実装基板１３から器具本体１１に伝わった熱は不図示の放熱フィンから放熱される。熱伝導シートは、シリカやアルミナ等のフィラーからなる充填材を含有しかつ加熱時に低粘度化する樹脂シートからなる。ＬＥＤ実装基板１３の表面には図示は省略するが絶縁層であるサブマウントを介して図２に示すＬＥＤチップ１５が設けられる。ＬＥＤチップ１５としては、青色光（λ≒４００〜４６０ｎｍ）を放射するＧａＮ系青色半導体発光素子が好適に用いられる。ＬＥＤチップ１５は、サブマウントやＬＥＤ実装基板１３に設けられた回路部に電極がワイヤにて接続される。ＬＥＤチップ１５、ワイヤはシリコーン樹脂からなる薄型レジンにより覆われる。薄型レジンは、空気層を介してさらに波長変換部材１６である蛍光体キャップ１７によって覆われる。蛍光体キャップ１７は、ＬＥＤチップ１５を封止したパッケージボディ１８に一体に固定される。
【００１６】
ＬＥＤ１２が白色仕様の場合、蛍光体キャップ１７は、緑色蛍光体、黄色蛍光体、赤色蛍光体を透光性シリコーン樹脂に分散した後、硬化させて形成されている。この蛍光体キャップ１７によって、ＬＥＤチップ１５からの一部の青色光が、緑色光（λ≒５４０〜５６５ｎｍ）、黄色光（λ≒５６０〜５８０ｎｍ）、赤色光（λ≒６８０〜７２０ｎｍ）に変換される。これらの光が混ざり合って白色光が生成されるようになされている。
【００１７】
ＬＥＤ１２は、光照射方向に延びる中心軸１９を中心に蛍光体キャップ１７が半球状に突出する。ＬＥＤ１２は、ＬＥＤチップ１５から蛍光体キャップ１７までの距離が、直下方向の距離ｒ１と水平方向の距離ｒ２とで違う。このため、光の取り出し効率が高い反面、図２に示した水平から約３０度程度までの範囲θ１は、色温度が低くなる。つまり、色温度の低い範囲となる。他の前方範囲の角度θ３は、定格の色温度範囲となる。
【００１８】
反射板１４は、例えばすりばち状や角錐状等、単一のＬＥＤ１２に対応させた形状とできる。反射板１４の材質は、放熱構造を考え、銅やアルミ等の金属材料が望ましい。反射板１４の反射面の仕上げは、正反射率を高めるため、銀色鏡面が望ましいが、反射率が高い白色塗装であってもよい。
【００１９】
図３（Ａ）は図１に示した反射板１４の反射光の進路を表した断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。
反射板１４には、段形状部２０が形成される。段形状部２０は、ＬＥＤ１２を通る中心軸１９の直交線２１と交わる位置（図３に連続開始端部２２で表す）から照射方向へ連続する。この段形状部２０は、交互に配置されて連続する複数の第１傾斜面２３と第２傾斜面２４とからなる。第１傾斜面２３は、段形状部２０を構成し、ＬＥＤ１２からの照射光を中心軸１９と交差する方向に反射させる。この第１傾斜面２３の角度は、図３に示すように、照射光を中心軸１９と交差する方向に反射させる角度θ４で表すことができる。より具体的にこの角度θ４は、約７５度±１５度とできる。
【００２０】
第２傾斜面２４は、第１傾斜面２３と交互に配置されて段形状部２０を構成し、ＬＥＤ１２からの照射光が直接入射しない面となる。この第２傾斜面２４の角度は、直交線２１に対する角度θ５で表すことができる。より具体的にこの角度θ５は、約１５度±１５度とできる。この第２傾斜面２４が、第１傾斜面２３と交互に配置されることで、ＬＥＤ１２からの照射光が直接入射しない面の暗部を最小限にできる。つまり、第２傾斜面２４を設けることで、連続開始端部２２をＬＥＤ１２に近接させることが可能となる。
【００２１】
また、第２傾斜面２４は、中心軸１９に対して鋭角θ６となることが好ましい。図３（Ｂ）にはこの鋭角θ６を成す一方の線分が、中心軸１９を平行移動した１点鎖線で示されている。第２傾斜面２４を中心軸１９に対して鋭角θ６とすることにより、ＬＥＤ１２からの照射光が直接入射しない面の暗部を最小限にできる。鋭角θ６が鈍角となれば、凹部が深まり暗部が顕著となる。
【００２２】
また、反射板１４は、図３に示すように、ＬＥＤ１２を通る中心軸１９の直交線２１と、ＬＥＤ１２および段形状部２０の連続終端部２５を通る定格境界線２６との成す角度θ１が、ＬＥＤ１２の照射光の色温度の低い範囲の角度となる。これにより、段形状部２０を必要最小限の範囲に設けることができる。
なお、反射板１４は、段形状部２０が連続終端部２５で終了するものであればよく、さらにその先に段形状部２０でない通常の反射面が延長して形成されてもよい。
【００２３】
上記構成を有する照明器具１０の作用を説明する。
照明器具１０では、ＬＥＤ実装基板１３が所定の幅Ｗ２であるとき、反射板１４を、ＬＥＤ１２を通る中心軸１９の直交線２１から光照射方向（図３の下方向）に最短の位置（連続開始端部２２）から始まる形状に形成できる。同時に、ＬＥＤ１２からの照射光のうち色温度が低い側方寄りの光を中心軸１９と交差する方向に反射可能となる。
【００２４】
仮に第１傾斜面２３のみの構成とすれば、色温度が低い光を中心軸１９と交差する方向には反射できるが、反射板１４の上端部とＬＥＤ１２との距離が大きくなる。この場合、ＬＥＤ１２の近傍に光の直接入射しない暗部面が増大し易くなる。本構成によれば、第２傾斜面２４の長さを任意に設定することにより、ＬＥＤ実装基板１３の縁部に連続開始端部２２を一致させることができる。すなわち、反射板上端部とＬＥＤ１２との距離を小さくして、暗部を生じ難くできる。これにより、反射板１４は、色温度が低い光を、必要な反射板幅Ｗ３で最短に形成して反射させつつ、この色温度が低い光を下方へ集光させずに均等に反射できる。
【００２５】
図４は図１の反射板１４を用いた照明器具１０の光反射方向を表した断面図である。
照明器具１０は、この反射板１４が複数備えられることで、図４に示すように、光が下方で集光せずに、均等に照射される。従って、例えば直下に乳白色系のパネル２７がある場合、パネル面に色ムラの生じることがなく、照明器具全体の美観が損なわれなくなる。
【００２６】
図５（Ａ）は長尺形状に形成した照明器具２８の変形例の断面図、（Ｂ）は（Ａ）を下方より見上げた平面図である。
なお、照明器具２８の反射板２９は、上記した単一のＬＥＤ１２に対応させたすりばち状や角錐状等の形状の他、列状に並べられた複数のＬＥＤ１２に対応するよう押出材等からなる長尺形状であってもよい。この場合においても、それぞれのＬＥＤ１２を挟む反射板２９には、上記同様の第１傾斜面２３と第２傾斜面２４とを交互に連続させた段形状部２０が形成されることになる。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る照明器具３０の第２実施形態を説明する。
図６は本発明に係る第２実施形態の照明器具３０の要部断面図、図７は図６に示した反射板３１の反射光の進路を表した断面図、図８は図６の反射板３１を用いた照明器具３０の光反射方向を表した断面図である。なお、図１〜図５に示した部材および部位と同一の部材および部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
この実施形態に係る照明器具３０は、反射板３１がＬＥＤ実装基板１３を覆い隠す形状に形成される。すなわち、反射板３１には光源表出開口部３２が形成され、この光源表出開口部３２からパッケージボディ１８および蛍光体キャップ１７のみが表出する。
【００２８】
反射板３１は、ＬＥＤ実装基板１３に近接して配置されるため、電気的な絶縁を考慮して材質に樹脂材料の用いられることが望ましい。反射板１４の反射面の仕上げは、正反射率を高めるため、銀色鏡面が望ましいが、反射率が高い白色塗装であってもよい。
【００２９】
この照明器具３０では、図７に示すように、反射板３１を、ＬＥＤ１２を通る中心軸１９の直交線２１から光照射方向（図３の下方向）に最短の位置（連続開始端部２２）から始まる形状に形成できる。また、同時に、この照明器具３０では、ＬＥＤ１２からの照射光のうち色温度が低い側方寄りの光を中心軸１９と交差する方向に反射させることが可能となる。これにより、図８に示すように、光が下方で集光せずに、均等に照射される。従って、例えば直下に乳白色系のパネル２７がある場合、パネル面に色ムラの生じることがなく、照明器具全体の美観が損なわれなくなる。
【００３０】
また、照明器具３０では、ＬＥＤ実装基板１３が露出せず、ＬＥＤ１２のパッケージボディ近傍から段形状部２０の連続開始端部２２が始まるので、反射板上端部とＬＥＤ１２との距離が小さくなる。このため、ＬＥＤ１２の近傍に光の直接入射しない暗部面が縮小され、例えば発光面を見た場合、輝度の高いＬＥＤ１２のまわりに暗部ができず、ＬＥＤ１２のまぶしさが強調されなくなる。
【００３１】
従って、本実施形態に係る照明器具１０、照明器具２８、照明器具３０によれば、ＬＥＤ１２からの照射光のうち、側方寄りの色温度が低い光を、ＬＥＤ近傍の暗部を最小限にしつつ、ＬＥＤ１２の中心軸１９と交差する方向に反射させることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０  照明器具
１２  ＬＥＤ
１４  反射板
１６  波長変換部材
１９  中心軸
２０  段形状部
２１  直交線
２３  第１傾斜面
２４  第２傾斜面
２５  連続終端部
２６  定格境界線
【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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【図１２】
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