(57)【要約】【課題】出射された青色光と白色光の混色が抑制された発光ダイオード照明装置を提供する。【解決手段】青色光源領域と白色光源領域が長手方向に順次定義された搭載面を有する支持体と、青色光源領域に配置され、青色光を出射する発光ダイオードを有する青色光源と、白色光源領域に配置され、白色光を出射する発光ダイオードを有する白色光源と、搭載面を覆って支持体上に配置され、長手方向に延伸し短手方向に沿った断面が波形形状である複数の溝３０１が搭載面と対向する入射面に形成された照明カバーとを備え、青色光源及び白色光源から出射された光が、入射面から照明カバーに入射し、照明カバーを透過して出力される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色光源領域と白色光源領域が長手方向に順次定義された搭載面を有する支持体と、
前記青色光源領域に配置され、青色光を出射する発光ダイオードを有する青色光源と、
前記白色光源領域に配置され、白色光を出射する発光ダイオードを有する白色光源と、
前記搭載面を覆って前記支持体上に配置され、前記長手方向に延伸し短手方向に沿った断面が波形形状である複数の溝が前記搭載面と対向する入射面に形成された照明カバーと
を備え、前記青色光源及び前記白色光源から出射された光が、前記入射面から前記照明カバーに入射し、前記照明カバーを透過して出力されることを特徴とする発光ダイオード照明装置。
【請求項２】
前記搭載面に前記青色光源領域と前記白色光源領域が一つずつ定義され、前記白色光源領域に搭載された前記白色光源の個数が前記青色光源領域に搭載された前記青色光源の個数よりも多いことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード照明装置。
【請求項３】
前記白色光源に対する前記青色光源の個数の比が１／４であることを特徴とする請求項２に記載の発光ダイオード照明装置。
【請求項４】
前記搭載面に前記青色光源領域と前記白色光源領域が長手方向に交互に定義されていることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード照明装置。
【請求項５】
前記支持体を端部で固定する支柱を更に備え、前記支持体の前記支柱に最も近い位置に前記白色光源領域が定義され、前記支柱から最も遠い位置に前記青色光源領域が定義されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光ダイオード照明装置。
【請求項６】
前記青色光源及び前記白色光源が、前記発光ダイオードから出射されて前記長手方向に進行する光を前記発光ダイオードの上方に集光するレンズを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光ダイオード照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードを光源とする発光ダイオード照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、陰極放電管（蛍光灯）に代えて発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とする発光ダイオード照明装置の実用化が進められている。ＬＥＤを光源とすることにより、陰極放電管を使用する場合に比べて長寿命、省エネルギー等の効果が得られる。
【０００３】
例えば、青色ＬＥＤと白色ＬＥＤを用いた発光ダイオード照明装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。これは、青色の照射光に防犯効果があるため防犯灯として青色ＬＥＤを使用することが有効である一方、歩行者や走行車両が道路を安全に通行するためには白色ＬＥＤの照射光が有効であるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２１０７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、白色ＬＥＤと青色ＬＥＤとを領域を分けて発光ダイオード照明装置に搭載しても、発光ダイオード照明装置の外部において青色光と白色光の境界で色が混じってしまい、きれいな青色光が照射されないという問題があった。
【０００６】
上記問題点に鑑み、本発明は、出射された青色光と白色光の混色が抑制された発光ダイオード照明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】
【０００７】
本発明の一態様によれば、（イ）青色光源領域と白色光源領域が長手方向に順次定義された搭載面を有する支持体と、（ロ）青色光源領域に配置され、青色光を出射する発光ダイオードを有する青色光源と、（ハ）白色光源領域に配置され、白色光を出射する発光ダイオードを有する白色光源と、（ニ）搭載面を覆って支持体上に配置され、長手方向に延伸し短手方向に沿った断面が波形形状である複数の溝が搭載面と対向する入射面に形成された照明カバーとを備え、青色光源及び白色光源から出射された光が、入射面から照明カバーに入射し、照明カバーを透過して出力される発光ダイオード照明装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、出射された青色光と白色光の混色が抑制された発光ダイオード照明装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る発光ダイオード照明装置の構成を示す模式図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の実施形態に係る発光ダイオード照明装置の平面図であり、図２（ｂ）は図１のII−II方向に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る発光ダイオード照明装置の照明カバーを透過する光の進行方向を説明するための模式図である。
【図４】比較例の発光ダイオード照明装置の照明カバーを透過する光の進行方向を説明するための模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る発光ダイオード照明装置の他の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態に係る発光ダイオード照明装置の他の構成を示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態に係る発光ダイオード照明装置を防犯灯に使用した例を示す模式図である。
【図８】本発明の実施形態に係る発光ダイオード照明装置の光源に使用されるレンズの例を示す模式図である。
【図９】図８に示したレンズの模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各部の長さの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１１】
又、以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
本発明の実施形態に係る発光ダイオード照明装置１は、図１〜図２に示すように、青色光源領域１０１と白色光源領域１０２が長手方向に順次定義された搭載面１００を有する支持体１０と、青色光源領域１０１に配置され、青色光を出射する発光ダイオードを有する青色光源２１と、白色光源領域１０２に配置され、白色光を出射する発光ダイオードを有する白色光源２２と、搭載面１００を覆って支持体１０上に配置され、長手方向に延伸し短手方向に沿った断面が波形形状である複数の溝３０１が搭載面１００と対向する入射面３００に形成された照明カバー３０とを備える。青色光源領域１０１と白色光源領域１０２との境界線は搭載面１００の短手方向に平行である。
【００１３】
ここで、搭載面１００の長手方向を単に「長手方向」といい、搭載面１００の短手方向を単に「短手方向」という（以下において同様。）。図１は長手方向に沿った断面図であり、図２（ｂ）は短手方向に沿った断面図である。つまり、図１は図２（ｂ）のＩ−Ｉ方向に沿った断面であり、図２（ｂ）は図１のＩＩ−ＩＩ方向に沿った断面である。図２（ａ）では、照明カバー３０を透視して搭載面１００に搭載された青色光源２１及び白色光源２２を表示している。
【００１４】
青色光源２１及び白色光源２２から出射された光は、入射面３００から照明カバー３０に入射し、照明カバー３０を透過して発光ダイオード照明装置１の外部に出力される。
【００１５】
照明カバー３０の入射面３００には、長手方向に沿ってストライプ状の溝３０１が形成されている。このため、青色光源２１及び白色光源２２から出射されて入射面３００に入射した光Ｌは、図３に示すように、照明カバー３０を透過後の方向が変化する。即ち、入射面３００に形成された溝３０１によって、入射面３００に入射した光Ｌの長手方向の成分が減少し、短手方向の成分が増大する。
【００１６】
つまり、発光ダイオード照明装置１では、入射面３００に長手方向と平行な溝３０１を形成することによって照明カバー３０にレンズ性能を持たせ、これにより照明カバー３０に入射する光を短手方向に配光する。その結果、照明カバー３０から出力される光の進行方向が短手方向に広げられ、長手方向に進行する光が抑制される。このため、青色光源２１から出射される青色光と白色光源２２から出射される白色光の境界が、発光ダイオード照明装置１の外部において明確になる。
【００１７】
溝３０１の短手方向に沿った断面は、例えば三角形状であり、或いは頂点部が平らな略台形であってもよい。溝３０１の対向する側面が平行ではなく、底部方向に沿って徐々に幅が狭くなるテーパ形状の断面を有する。入射面３００に入射する光の進行方向を変化させるためには、溝３０１の頂点部を挟んで対向する面の延長線が交わる角度θは９０°〜１５０°程度であり、例えば１２０°程度が好ましい。
【００１８】
一方、溝３０１が形成されていない照明カバー３０Ａを使用した場合の発光ダイオード照明装置１Ａの照射光の状態を図４に示す。図４に示すように、青色光源２１から出射されて長手方向に進行する青色光Ｌ１と、白色光源２２から出射されて長手方向に進行する白色光Ｌ２とは、照明カバー３０Ａを透過した後に混ざる。このため、青色光Ｌ１がくっきりと見えない。
【００１９】
これに対し、本発明の実施形態に係る発光ダイオード照明装置１では、青色光源２１及び白色光源２２から出射されて照明カバー３０を透過した光は、長手方向に進行することが抑制される。このため、青色光源２１から出射された青色光と白色光源２２から出射された白色光とが、照明カバー３０を透過した後に混色することが抑制される。つまり、発光ダイオード照明装置１によれば、出射された青色光と白色光との混色が抑制された発光ダイオード照明装置を提供することができる。
【００２０】
照明カバー３０は、青色光源２１や白色光源２２などを保護すると共に、青色光源２１及び白色光源２２の出射光を拡散して発光ダイオード照明装置１の外部に出力する。照明カバー３０には、青色光源２１及び白色光源２２の出射光が透過する材料を採用可能である。例えば、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの透光性樹脂カバーを照明カバー３０に使用できる。図２（ｂ）では照明カバー３０の断面が半円形である場合を例示的に示したが、照明カバー３０の外形は種々の形状を採用可能である。
【００２１】
青色光を出射する青色発光ダイオードが、青色光源２１に１個又は複数個含まれる。同様に、白色光を出射する白色発光ダイオードが、白色光源２２に１個又は複数個含まれる。青色光源２１及び白色光源２２に含まれる発光ダイオードの数に任意に設定できる。例えば、８〜１０チップ程度の発光ダイオードを格納したマルチチップモジュール（ＭＣＭ）を青色光源２１や白色光源２２として使用する。
【００２２】
図１〜図２では、青色光源２１が２個、白色光源２２が８個の例を示したが、支持体１０に搭載される光源の数は上記に限られるものではない。発光ダイオード照明装置１に要求される照明度などに応じて、青色光源２１と白色光源２２の個数は適宜設定される。
【００２３】
ただし、白色光源２２の個数は青色光源２１の個数よりも多いことが好ましい。これは、青色光による防犯の効果と白色光による照明の効果のバランスを考慮したときに、青色による照明だけでは暗く、周囲を照らす照明の効果を十分に発揮するには白色光源２２の数を多くした方がよいためである。防犯効果のためには、発光ダイオード照明装置１の周囲に青色が発光していることが分かる程度に青色光源２１を使用すればよい。発明者らの検討によれば、白色光源２２に対する青色光源２１の個数の比は１／４程度が好ましい。
【００２４】
また、図２（ａ）では青色光源２１と白色光源２２が１列に配置される例を示したが、支持体１０に青色光源２１と白色光源２２をマトリクス状に配置してもよい。例えば図５に示すように、青色光源２１と白色光源２２を２列ずつ配置してもよい。
【００２５】
なお、図１では１つの青色光源領域１０１と１つの白色光源領域１０２が長手方向に沿って定義された例を示したが、支持体１０の搭載面１００に定義される青色光源領域１０１と白色光源領域１０２の数は上記に限定されるものではない。青色光源領域１０１と白色光源領域１０２の数は任意に設定可能である。ただし、青色光源領域１０１と白色光源領域１０２は、支持体１０の長手方向に交互に定義される。例えば図６に示すように、搭載面１００の中央に白色光源領域１０２を定義し、両端部に青色光源領域１０１を定義する。
【００２６】
図７に、図１に示した発光ダイオード照明装置１を支柱４０に取り付けて、防犯灯を構成した例を示す。図７に示した防犯灯の支柱４０は、照明カバー３０が下方に向くように、支持体１０を端部で固定する。そして、支持体１０の支柱４０に最も近い位置に白色光源領域１０２が定義され、支柱４０から最も遠い位置に青色光源領域１０１が定義されている。
【００２７】
図７に示したように、支柱４０に近い位置に白色光源２２を配置することにより、白色光源２２から出射される白色光Ｌ２によって防犯灯の下方周辺が明るく照明される。これにより、防犯灯の下方を通行する歩行者や走行車両の安全が確保される。
【００２８】
一方、防犯効果を発揮させるためには、防犯灯本体やその周辺が遠方から青色に視認されればよい。このため、青色光源２１は支柱４０から遠い先端部に配置される。青色光源２１から出射される青色光Ｌ１は、白色光Ｌ２が照射される領域の外側に向けて照射される。
【００２９】
更に、図７に示すように照明カバー３０の先端部に透光性を持たせることが好ましい。照明カバー３０の先端部から青色光Ｌ１を発光ダイオード照明装置１の外部に出力することによって、遠くからでも青色光Ｌ１が視認される。このため、発光ダイオード照明装置１の防犯効果を高めることができる。
【００３０】
図８〜図９に、青色光源２１及び白色光源２２に使用されるレンズ５０の例を示す。レンズ５０は、２つのバルク型のレンズ本体５１と、レンズ本体５１同士を連結する連結部５２からなる。レンズ５０は、取り付け部５３によって支持体１０にねじ止めなどにより固定される。
【００３１】
レンズ本体５１は、発光ダイオード２０の出射光が入射する入射面５１１、入射面５１１に対向する出射面５１２を有する。レンズ本体５１に入射した発光ダイオード２０の出射光は、出射面５１２からレンズ５０の外部に出射される。凹部形状の出射面５１２の側壁は、入射面５１１に概して平行な面と垂直な面とで構成された階段形状である。このため、発光ダイオード２０からの光は、レンズ５０を透過することによって入射面５１１の上方に集光される。図８に示したようにレンズ本体５１の長手方向をｘ方向、短手方向をｙ方向とするとき、ｘ方向を搭載面１００の長手方向とし、ｙ方向を搭載面１００の短手方向として、レンズ５０を支持体１０に搭載する。
【００３２】
レンズ５０を使用することによって、レンズ５０の下方に配置された発光ダイオードから出射されて長手方向に進行する光は、発光ダイオードの上方に集光される。
【００３３】
上記のように、発光ダイオードから出射されて長手方向に進行する光を抑制する構造のレンズを青色光源２１及び白色光源２２に使用することにより、青色光と白色光の境界を更にくっきりと見せることができる。
【００３４】
以上に説明したように、本発明の実施形態に係る発光ダイオード照明装置１では、青色光源２１と白色光源２２を長手方向に並べて搭載面１００上に配置し、且つ照明カバー３０に長手方向と平行な溝３０１を形成したことにより、青色光と白色光との混色を抑制することができる。つまり、青色光と白色光との境界がくっきりした青色光を照射する発光ダイオード照明装置１を提供することができる。発光ダイオード照明装置１によれば、発光ダイオード照明装置１下方の道路などを安全な通行のために必要な白色光で照射すると共に、青色光と白色光の混色が抑制されたことによって、発光ダイオード照明装置１本体及びその周辺において防犯効果のある青色をきれいに発光させることができる。
【００３５】
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００３６】
Ｌ１…青色光
Ｌ２…白色光
１…発光ダイオード照明装置
１０…支持体
２０…発光ダイオード
２１…青色光源
２２…白色光源
３０…照明カバー
４０…支柱
５０…レンズ
１００…搭載面
１０１…青色光源領域
１０２…白色光源領域
３００…入射面
３０１…溝
【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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