JP2012059988A - 発光装置及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を見込んだ際の不快グレアを極力抑えながらも発光効率の良好な発光装置を提供する。
【解決手段】発光装置１０は、基板１１と、その上に実装された、光を照射するＬＥＤ１２と、ＬＥＤ１２の光軸方向に開口部１７が設けられた筒状のリフレクタ１４とを備える。ＬＥＤ１２は、ライン状に複数実装されている。ＬＥＤ１２は、光軸から所定の角度傾いた方向である非軸方向の光度が光軸方向の光度より大きいタイプのものである。リフレクタ１４は、少なくともＬＥＤ１２からＬＥＤ１２の非軸方向に照射される光を反射面１５で反射して開口部１７から出射する。リフレクタ１４の反射面１５は、例えば、角錐面、円錐面、あるいは、放物面をなす。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置及び照明装置に関するものである。本発明は、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ；Ｌｉｇｈｔ・Ｅｍｉｔｔｉｎｇ・Ｄｉｏｄｅ）を光源とし一般照明器具や表示用照明器具として利用可能な装置に関するものである。

これまでＬＥＤパッケージを用い高出力化、発光効率向上、装置外観向上を目的とした装置構造に係る技術提案は少なくない。最も基本的な構成は拡散発光タイプ、又は、光軸方向で強い光度を有するような狭角タイプのＬＥＤを用い、その周辺のリフレクタの形状や配置等に特徴を持たせる構成である（例えば、特許文献１，２参照）。特許文献１，２は拡散タイプＬＥＤを用いそのリフレクタに特徴を持たせたものである。

特開２００６−１５６１９２号公報 特開２００４−１８５９７２号公報

特許文献１では、装置正面方向の高照度化を狙いリフレクタ形状等に特徴を持たせた装置構造で均一照度分布や発光効率向上を実現できるとしているが、各ＬＥＤの光軸方向の光放射強度が大きいため、被照明空間、特に装置直下から装置を見込んだ場合の輝度が高く、それによる不快グレア（眩しさ）が大きいといった課題があった。

特許文献２では、特許文献１のリフレクタとは形状が異なるが照明効率を高めるリフレクタ配置構造で、かつ、そのリフレクタ面積が広く装置全体が明るく感じられるとしている。しかしながらやはり各々のＬＥＤの正面方向には強い光が放たれており、装置を見込んだ際、特に各ＬＥＤ配置部分の輝度が強く、やはり不快グレア（眩しさ）が大きい、あるいは、ＬＥＤ光源の粒々の輝きが不快であるといった課題があった。

本発明は、例えば、装置を見込んだ際の不快グレアを極力抑えながらも発光効率の良好な発光装置を提供することを目的とする。また、例えば、そのような低グレア発光装置で単一色ＬＥＤを用いるような場合に、色変換部材を用いて容易に光色の変更を可能にすることをも目的とする。

本発明の一の態様に係る発光装置は、
光を照射するＬＥＤであって、光軸から所定の角度傾いた方向である非軸方向の光度が光軸方向の光度より大きいＬＥＤと、
前記ＬＥＤの光軸方向に開口部が設けられた筒状のリフレクタであって、少なくとも前記ＬＥＤから前記ＬＥＤの非軸方向に照射される光を内側面で反射して当該開口部から出射するリフレクタとを備える。

本発明の一の態様によれば、発光装置が、光軸から所定の角度傾いた方向である非軸方向の光度が光軸方向の光度より大きいＬＥＤからＬＥＤの非軸方向に照射される光を内側面で反射して開口部から出射するリフレクタを備えるため、不快グレアの発生を抑えつつ、装置の光利用効率や発光効率を高めることができる。

実施の形態１に係る発光装置の一構成例を示す図。 市販のサイドエミットＬＥＤの配光特性を示す図。 従来装置の配光特性と実施の形態１に係る発光装置の配光特性とを比較した例を示す図。 実施の形態１の変形例に係る発光装置の構成例を示す図。 実施の形態２に係る発光装置の一構成例を示す図。 実施の形態３及びその変形例に係る発光装置の構成例を示す図。 実施の形態３に係る発光装置の色変換部材適用前後の発光スペクトルを示す図。 実施の形態４に係る発光装置の構成例を示す図。

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、断面図では、便宜上、断面を表すためではなく部材を区別するためにハッチングを用いている。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る発光装置１０の一構成例を示す図である。図１（ａ）は、図１（ｂ）のＢ点線の位置でみた発光装置１０（一部）の上断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ点線の位置でみた発光装置１０（一部）の側断面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）のＣ点線の位置でみた発光装置１０の側断面図である。

発光装置１０は、基板１１と、その上に実装されたサイドエミット型のＬＥＤ１２とを備える。ＬＥＤ１２は、ライン状に複数実装されている。発光装置１０は、ＬＥＤ１２の周囲には光を上方に反射させる、望ましくは高反射率の反射面１５を有するリフレクタ１４を備えている。発光装置１０は、基板１１とリフレクタ１４の間には、基板１１の表面露出を避けつつリフレクタ１４を取り付け可能なリフレクタ支持部１３を備える。発光装置１０は、さらには必要に応じて、ＬＥＤ１２やリフレクタ１４の表面の保護、また、例えば発光光の透過率制御を行うような透光性の表面カバー１６を備えている。

基板１１は、ガラスエポキシや表面絶縁処理されたアルミ板材料の上にＬＥＤ１２の実装パタンと配線パタンを設けたような構成であり、ＬＥＤ１２の投入電力が大きいものでは高放熱性あるいは高熱伝導性材料で構成する。

図１（ａ），（ｂ）は、発光装置１０の例としてライン状に複数のＬＥＤ１２を配置した線状装置の一部を示したものであるが、例えばこの発光装置１０を単数あるいは複数金属筐体に取り付け、あるいは、収納し照明器具として使用することができる。ここでは図示しないがＬＥＤ１２の自己発熱による温度上昇で発光効率の低下を招かないように、基板１１の裏面を熱伝導性シートを介して金属筐体に密着させる等の構成をとる。

ここでＬＥＤ１２は、サイドエミットと呼ばれる側方への相対的光放射量の大きいＬＥＤでありその配光特性に特徴を有するものである。図２にそのような特性を有する既存ＬＥＤ製品（市販のサイドエミットＬＥＤ）の配光特性（角度光放射分布特性）を示す。例えば図２（ａ）は、サンケン電気株式会社製のＬＥＤであるＳＥＬＴ１ＷＡ１３ＣＭについて、ＬＥＤの放射中心を０度方向（ＬＥＤの真上方向）として、それより側方の放射角度でどれくらいの割合の光が放射されているかを示したものである。また、図２（ｂ）は、Ｐｈｉｌｉｐｓ・Ｌｕｍｉｌｅｄｓ・Ｌｉｇｈｔｉｎｇ社製のＬＥＤであるＬｕｘｅｏｎ（登録商標）・Ｅｍｉｔｔｅｒについて、横軸の放射角度に対して縦軸に相対強度を示したものである。また、図２（ｃ）は、ＯＳＲＡＭ・Ｏｐｔｏ・Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ社製のＬＥＤであるＬＷ・Ｗ５ＫＭについて、図２（ａ）及び図２（ｂ）の両形式のグラフで特性を示している。図２（ａ）〜（ｃ）いずれの特性も側方放射比率が非常に大きいものである。これら例として挙げたＬＥＤは外観形状は異なるものの全て光線制御レンズを有し、レンズ界面でのフレネル透過／反射則に従って光線方向が決定され、図２のようにＬＥＤ中心方向では光の放射が抑えられ、ＬＥＤ側面方向でＬＥＤ周囲全方向に対し側方放射成分の放射量が大きくなるように設計されたものである。

図１（ｃ）は、図１（ａ），（ｂ）の発光装置１０の１つのＬＥＤ１２の周辺部の構成を示したものであるが、上記のようなサイドエミット型のＬＥＤを用いているため、ＬＥＤ１２の中心光軸に沿って放射される光量よりも、ＬＥＤ１２の側方に放射される光量が大きい。したがって、図１（ｃ）の構成のようにＬＥＤ１２の周辺にリフレクタ１４を備えることで、ＬＥＤ１２からの放射光の大半が直接リフレクタ１４の反射面１５に入射し、その反射を受けて装置上面へ光が放射されることになる。

一方、従来の発光装置では、できるだけ装置直上（発光面を上向きに置いた場合）の明るさを高めるため、ＬＥＤ中心光軸方向の放射量がＬＥＤ側方の放射量より大きい拡散面発光型ＬＥＤや、それより照射角度を狭めたような砲弾型ＬＥＤを用いることが多かった。そのため、結果として特に装置直上の明るさが強く、かなり不快な眩しさ（グレア）が感じられる場合が少なくなかった。そのような従来装置の配光特性と本実施の形態の発光装置１０の配光特性とを比較した例を示したのが図３である。図の見方は通常の光源ランプの標準配光データと同じであるが、横軸方向が水平方向（装置設置面方向）で縦軸方向が発光装置１０の発光中心軸方向である。Ｌ１が従来装置の狭配光ＬＥＤや拡散配光ＬＥＤとリフレクタで得られる配光曲線、Ｌ２、Ｌ３が図１（ｃ）のリフレクタ１４の形状条件等により得られる２つの配光曲線例であるが、その相対形状としてはＬ１に比較して特に中心方向の強度を低く抑え、その分中心より側方への発光量を増やすような形とすることができる。例えばＬ２の配光では、光軸方向の光度が相対的に低く抑えられており、水平方向から角度θの方向に光度のピークがあるため、この方向の光を効率よく反射できるようにリフレクタ１４の反射面１５を設計することで、不快グレアの発生を抑えつつ、発光効率を高めることができる。また、例えばＬ３のような配光では、直上を中心とする広い照明領域で照度むらの少ない照明を得ることができる。

このように、本実施の形態では、従来装置よりも装置中心軸方向の明るさを抑える効果があり、例えば照明装置として用いる場合には、装置中心方向を見込んだ場合の眩しさを低減する効果がある。一方でＬＥＤ１２から多く放たれる側方への光は、大半をリフレクタ１４に照射させることができるため、それを効率よく反射的に発光光として活用することができ、発光効率の良好な装置を提供することができる。またリフレクタ１４の反射面１５の鏡面性、拡散性を問わずリフレクタ１４の開口部１７の面積を広くしていくことで、不快グレアを抑えた状態で照明領域を広げることができる。

上記のように、本実施の形態において、発光装置１０は、光を照射するＬＥＤ１２と、ＬＥＤ１２の光軸方向に開口部１７が設けられた筒状のリフレクタ１４とを備える。ＬＥＤ１２は、光軸から所定の角度（例えば、図３のＬ２の配光特性を持つのであれば、９０°−θ）傾いた方向である非軸方向の光度が光軸方向の光度より大きいタイプのものである。リフレクタ１４は、少なくともＬＥＤ１２からＬＥＤ１２の非軸方向に照射される光を反射面１５（内側面）で反射して開口部１７から出射する。これにより、不快グレアの発生を抑えつつ、装置の光利用効率や発光効率を高めることができる。本実施の形態では、発光装置１０が、ＬＥＤ１２ごとにリフレクタ１４を備え、しかもリフレクタ１４の底部の開口形状及びサイズをＬＥＤ１２の外周形状及びサイズと略同じ（ＬＥＤ１２の外周よりはやや大きいことが望ましい）としているため、装置の光利用効率や発光効率がより一層高まる。

本実施の形態において、発光装置１０は、基板１１上にリフレクタ支持部１３を配置し、さらにその上部にリフレクタ１４を取り付け可能な構成としている。ここでリフレクタ１４を着脱可能な構成とすることもできる。予め様々な形態や表面状態のリフレクタ１４を用意しておくことで、発光装置１０を用いる空間の照明ニーズ（照度分布）に応じ、ビーム角（配光角）を調整することが可能であり、低グレアで照明領域あるいは配光特性が可変な照明装置を提供することができる。例えば、リフレクタ１４の反射面１５は必要な配光特性に依存するが、反射面１５を鏡面又は拡散率の高い面とし、形状としては平坦面、放物面（パラボラ）等の湾曲面等で形成する。また、リフレクタ１４の開口径の大きさ（開口部１７の幅）で照明領域を調整することも可能である。さらに図１の例ではリフレクタ１４の形状を円錐（反射面１５を円錐面）としているが、表面開口形状（開口部１７の形状）を正方形あるいは長方形とし、その基板１１側に向かう反射面１５の形状が湾曲面あるいは平面（角錐面）で構成されるような形であっても構わない。即ち、リフレクタ１４の反射面１５は、例えば、角錐面、円錐面、あるいは、放物面をなす。また後述するようにリフレクタ１４を着脱可能な構成とすることで、予め色変換機能を有するリフレクタ１４を装着することで、元々のＬＥＤ１２の光色をユーザニーズにより他の色に変更することもできる。また、図１の例では個々のＬＥＤ１２の周囲を囲むようなリフレクタ１４の構成を採用しているが、複数のＬＥＤ１２を囲むようなリフレクタ１４の構成を採用しても構わない。

本実施の形態において、発光装置１０は、例えばオフィス天井に設置するグリッド、スクエア、ベース、ライン照明器具、あるいは、ダウンライト器具等の筐体に組み込み低グレア照明装置として利用することができる。具体的な活用例としては、一般照明や演出照明等の照明器具のほか、美術館や医療用等の特殊照明、また、ショーケースや冷蔵庫等の機器の組み込み照明装置、広告灯等の背面照明装置といったものがある。このとき、照明装置は、発光装置１０のＬＥＤ１２を点灯させる電源装置を備えるものとする。

なお、図１中、発光装置１０はライン状にＬＥＤ１２を配置した線状照明装置であるが、本実施の形態はその配列に限ったものではなくＬＥＤ１２が円環状等に配置されるような構成でも構わない。

以上説明したように、本実施の形態では、発光装置１０が、単数又は複数のサイドエミット放射機能を有するＬＥＤ１２（ＬＥＤパッケージ）を実装した基板１１と、その基板１１上の個々のＬＥＤ１２の周囲を囲むリフレクタ１４とを備える。これにより、サイドエミット型のＬＥＤ１２の光軸方向の光を抑えるとともにリフレクタ１４の照射効率を高めることができ、その結果、光源を見込んだ際の不快グレア（眩しさ）を抑制するとともに、広い空間を効率よく照らすことができる。

図４は、本実施の形態の変形例に係る発光装置１０の構成例を示す図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、いずれも図１（ｃ）に対応する発光装置１０の側断面図である。

図４（ａ）の構成は、ＬＥＤ１２の表面上で、かつ、それが有するＬＥＤチップの光軸上の位置に半透光性、又は、少なくともＬＥＤ１２の発光面に対向する側が高反射性を有する光制御部材１８を配置したものである。それはＬＥＤ１２の上面にそのような光材料を塗布する、あるいは、光制御シート部材を貼り付けたり、取り付けたりする等して実現することができる。そのような光制御部材１８を設けることでＬＥＤ１２の発光中心軸方向の光をさらに低減させつつ、例えば高反射性部材とした場合には、一度ＬＥＤ１２内に光を戻しその一部はＬＥＤ１２の側面方向から放射されるため、ＬＥＤ１２からの側方放射量を高めることができる。その結果、発光装置１０を見込んだ際、ＬＥＤ１２の中心付近から直接発せられる光の強度を抑えることができ、ＬＥＤ１２の配置箇所を見た際の不快グレアを低減することが可能である。さらに側方放射された光のほとんどはリフレクタ１４の表面（反射面１５）を照射し、リフレクタ１４の反射面１５で効率よく反射されるため、不快グレアを低減する効果を持ちながら発光効率のよい発光装置１０を提供することができる。

上記のように、図４（ａ）の例において、発光装置１０は、ＬＥＤ１２の表面のうち、ＬＥＤ１２の光軸方向に位置する特定の領域を覆う光制御部材１８を備える。光制御部材１８は、ＬＥＤ１２からＬＥＤ１２の光軸方向に照射される光の少なくとも一部を遮る（例えば、一部又は全部の光を反射又は吸収し、残りがあれば残りの光のみを透過する）。これにより、不快グレアの発生をより確実に抑えることができる。

図４（ｂ）の構成は、図１の構成の表面カバー１６の裏面（ＬＥＤ１２側の面）に、個々のＬＥＤ１２の発光中心軸上の位置に合わせ、ＬＥＤ１２側に向かい光を鏡面反射する、あるいは、光を乱反射する機能を有し、半透過性又は非透光性を持つ光制御部材１８を設けたものである。それは反射パタン（ドット）の印刷、反射材（反射塗料）の塗布、高反射シールの貼り付け、表面カバー１６の裏面のブラスト処理、又は、凹凸加工により実現することができる。そのような光制御部材１８を設けることでＬＥＤ１２の発光中心軸方向の光をさらに低減させることができ、その結果、発光装置１０を見込んだ際、ＬＥＤ１２の中心付近から直接発せられる光の強度を抑えることができ、ＬＥＤ１２の配置箇所を見た際の不快グレアを低減することが可能である。

上記のように、図４（ｂ）の例において、発光装置１０は、光を透過する表面カバー１６（カバーの一例）を備える。表面カバー１６は、リフレクタ１４の開口部１７を覆っている。表面カバー１６において、ＬＥＤ１２の光軸方向に位置する所定の領域には、ＬＥＤ１２からＬＥＤ１２の光軸方向に照射される光の少なくとも一部を遮る（例えば、ＬＥＤ１２に近い側の面が一部又は全部の光を反射又は吸収し、残りがあれば残りの光のみを透過する）光制御部材１８が設けられている。そのため、上記所定の領域の透光率は、上記所定の領域以外の領域の透光率より低くなっている。これにより、不快グレアの発生をより確実に抑えることができる。なお、光制御部材１８を設けるのではなく、例えば、上記所定の領域とそれ以外の領域とで表面カバー１６の構成を変えることにより、上記所定の領域の透光率がそれ以外の領域の透光率より低くなるようにしてもよい。

図４（ｃ）の構成は、図１の構成の表面カバー１６の裏面（ＬＥＤ１２側の面）に、ＬＥＤ１２の光軸上に中心が位置する逆円錐状の光制御部材１８を設けたものである。ここでの光制御部材１８は例えば鏡面、拡散性を問わず表面が高反射性を持つものであれば、ＬＥＤ１２から中心方向に放射された光を表面反射により、リフレクタ１４の反射面１５の方向等に一旦反射することができるため、ＬＥＤ１２の光軸方向へ直接放射される光の光度を低く抑えることが可能である。光制御部材１８は、表面カバー１６と一体成形されていてもよいし、表面カバー１６とは別部品として用意したものでもよい。例えば光制御部材１８は表面カバー１６を表面加工（磨き、めっき、塗装、反射材料貼り付け）等して実現することができる。またそれとは別に、光制御部材１８は表面を平坦に磨いた透明樹脂材料でも構わず、その場合にはスネルの法則により光の進行方向が決まるが、図４（ｃ）で示した光線のようにＬＥＤ１２の中心方向から光制御部材１８に浅い角度で進んだ光は、その斜面で反射され、表面カバー１６やリフレクタ１４の反射面１５の方向に制御される。

上記のように、図４（ｃ）の例において、発光装置１０は、図４（ｂ）の例と同様に、表面カバー１６（カバーの一例）を備える。この例では、表面カバー１６の所定の領域に、円錐状の光制御部材１８が設けられている。即ち、上記所定の領域は、頂点がＬＥＤ１２側を向く円錐状に形成され、円錐面が光を反射する。これにより、不快グレアの発生をより確実に抑えることができる。

以上のように、本実施の形態の変形例では、ＬＥＤ１２から光軸方向に照射される光を光制御部材１８により、光軸より外側方向に制御することができ、その結果、光源中心を見込んだ際のグレアを低減させることができる。

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。

図５は、本実施の形態に係る発光装置１０の一構成例を示す図である。図５は、図１（ｃ）に対応する発光装置１０の側断面図である。

実施の形態１では、１つのリフレクタ１４に対してＬＥＤ１２を１個のみ用いた構成を採用していたが、面積が小さい基板１１で大光束が必要となる場合等には、図５に示すように１つのリフレクタ１４に対してＬＥＤ１２が複数個配置される構成としても構わない。なお、図５は、図４（ａ）の構成を応用したものであるが、図１（ｃ）や図４（ｂ），（ｃ）の構成、あるいは、後述する実施の形態の構成を応用してもよい。いずれの場合も、光制御部材１８や後述する色変換部材は、１つのリフレクタ１４に対してＬＥＤ１２を１個のみ用いた場合と同様に構成すればよい。

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。

図６（ａ）は、本実施の形態に係る発光装置１０の一構成例を示す図である。図６（ａ）は、図１（ｃ）に対応する発光装置１０の側断面図である。

実施の形態１のような不快グレアの少ない柔らかい光を発する発光装置１０では、ＬＥＤ１２の発光色が電気的に調整不可能な場合、基板１１を、その光色変更を目的に異なる光色のＬＥＤ１２を実装した基板１１と交換するのは電気工事も必要となり非常に手間を要する。一方、本実施の形態では、以下に述べる特徴的な色変換部材２０を用いた構成により比較的容易に所望の発光色に変更することができる。

本実施の形態では、リフレクタ１４の高い反射率を有する反射面１５の上に色変換部材２０を具備した構成としている。色変換部材２０は例えばサイドエミット型のＬＥＤ１２の光に励起発光する蛍光体を樹脂バインダに分散させたような材料をリフレクタ１４の反射面１５に塗布したり、蛍光体混合材料を用意しておき反射面１５に貼り付けたりする等により構成する。例えばＬＥＤ１２がＪＩＳ（日本工業規格）の昼光色や昼白色であり（図中実線の光線）、それを低色温度の白色、温白色、電球色等に変換したい場合（図中の点線の光線）には、例えば窒化物赤色蛍光体等をシリコーン材料等に混合した材料で色変換部材２０を構成する。また光色の調整はさらに例えばシリケート等の緑色蛍光体や橙色蛍光体等を混合させることで行うとよい。シリコーンはＬＥＤ１２の封止材料にも用いられる材料であり、透明性があり耐光性や耐熱性に優れ柔軟性がある材料である。一方、青色に発光するＬＥＤ１２を用いるような場合に、略白色を得たい場合には、例えば黄色発光シリケート蛍光体やＹＡＧ蛍光体材料といった黄色蛍光体が含まれる色変換材料で色変換部材２０を構成すればよい。このように、ＬＥＤ１２が照射する光の色は、ＪＩＳ照明色のうち、昼光色、昼白色、白色、温白色、電球色のいずれであってもよいし、青色等、他の色であってもよい。

以上のように、本実施の形態では、ＬＥＤ１２の側面方向の放射成分が強いため、それが照射されるリフレクタ１４の反射面１５に色変換部材２０を配置することで効率よく任意の光色に色変換できる。なお色変換材料をシート材料等として予め用意する場合は、例えば高反射フィルム材料の上に蛍光体混合材料を形成したものを作製しておき、それを装着するようにすれば、蛍光体混合材料中での光の利用効率を高めることができ、蛍光体の波長変換効率と、非光色変換光及び光色変換光の反射効率を高めることができ発光効率の高い発光装置１０を提供することができる。

光色がＪＩＳ照明４色（色温度が高いものから昼光色、昼白色、白色、温白色）の領域のＬＥＤ１２を用いることで、非色変換時にはある照明色で利用し、変換時には色変換部材２０の調整により上記のそれぞれの色より低色温度の昼白色〜電球色のＪＩＳ照明色で発光する発光装置１０を提供することができる。したがって、発光装置１０は使用するシーンに合わせて色変換部材２０の使用／不使用を選択し、また使用する場合には色変換部材２０の種類を選定して（蛍光体種類や混合量を調整して）、所望の照明用光色にて一般照明として使用することができる。

例えば図６（ａ）の構成を採用し、昼白色のＬＥＤ１２を用いた発光装置１０において、色変換部材２０を装着（適用）する前の発光スペクトルと、色変換部材２０を装着して色変換（波長変換）を行った後の発光スペクトルとを図７に示す。この例において、色変換部材２０は６５５ｎｍ（ナノメートル）付近にピークを持つ窒化物赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ_３；Ｅｕ）を適量混合した材料である。色変換部材２０の装着前は、色温度が約５０００Ｋ（ケルビン）であり、即ち、発光色が昼白色である。一方、色変換部材２０の装着後は、色温度が約４０００Ｋに変化しており、即ち、発光色が白色に変換されている。

また、ＬＥＤ１２の光色を青色とする場合には、青色光に励起しそれと異なる色の光を発する蛍光体が多種存在するため、色変換部材２０の調整により上記ＪＩＳ照明４色を用いる場合よりも幅広い照明色に変換することができる。例えば演出照明用として彩度の高いカラフルな照明色や、一般照明用としてＪＩＳ照明色にも変更することが可能である。

また、図６（ａ）の構成の発光装置１０において予めリフレクタ１４をリフレクタ支持部１３から着脱可能なように構成しておくことで、所望の色変換を行う色変換部材２０を装着したリフレクタ１４をいくつか別途作製しておき、それを選択交換することで色変換可能となる。リフレクタ１４とリフレクタ支持部１３はネジ止め、引っ掛け、凸部と凹部による嵌合止め、リフレクタ１４をリフレクタ支持部１３にスライドする等の手法で着脱可能として固定する。このとき、リフレクタ１４を取り外した際も基板１１の上の電気端子に交換作業者の指先等が触れないようにリフレクタ支持部１３の幅や高さを調整しておくことで、リフレクタ１４の交換作業のみで光の色を変えることができるだけでなく、交換作業が安全になる。したがって、本実施の形態によれば、光源光色の変更が簡単な不快グレアが少ない照明装置を得ることができる。また色変換部材２０を有しない例えば様々な形状のリフレクタ１４との交換も簡単であるため、グレア抑制の効果を保ちながら必要に応じ配光の調整も行うことができる。

上記のように、本実施の形態において、発光装置１０は、光の色を変換する色変換部材２０を備える。色変換部材２０は、リフレクタ１４の反射面１５の少なくとも一部（特に、ＬＥＤ１２から照射される光が直接到達する領域）を覆うようにリフレクタ１４に着脱自在に取り付けられる。色変換部材２０は、リフレクタ１４と一体であってもよい。即ち、リフレクタ１４が、反射面１５の少なくとも一部（特に、ＬＥＤ１２から照射される光が直接到達する領域）に、光の色を変換する色変換材料を含んでいてもよい。

以上説明したように、本実施の形態では、リフレクタ１４が着脱可能であり、発光装置１０が、リフレクタ１４の反射面１５（内側面）に蛍光材料を含有する色変換部材２０を備える。ＬＥＤ１２の側面方向の放射成分が強いため、それが照射されるリフレクタ１４の反射面１５に色変換部材２を配置することで、ＬＥＤ１２の発光色を効率よく所望の光色に変換することができる。

図６（ｂ）〜（ｅ）は、本実施の形態の変形例に係る発光装置１０の構成例を示す図である。図６（ｂ），（ｄ），（ｅ）は、図６（ａ）に対応する発光装置１０の側断面図である。図６（ｃ）は、図６（ｂ），（ｄ）の構成における色変換部材２０の斜視図である。

図６（ｂ）は、色変換部材２０をリング状の部材とし、それをリフレクタ１４の内側面（反射面１５）に固定可能なように装着する構成例である。リング状の色変換部材２０の輪の厚みや形状は必要な色合いや発光効率（特性）により調整すればよい。また色変換部材２０の厚みは、リフレクタ１４の底面からリフレクタ１４の中間までの厚みとしているが、このように、ＬＥＤ１２の配光特性に合わせる形でリフレクタ１４の強く照射される領域だけに色変換材料を用いることが望ましい。図６（ａ）の構成でも同様であるが、本例のようにリフレクタ１４の照射される光の強度が大きい領域にのみ色変換部材２０を配置することで色変換材料の使用量を少なくすることができ、その結果、色変換部材２０や発光装置１０を安価にすることができる。なお、リフレクタ１４の反射面１５の全面に色変換部材２０を設けても色変換機能に大きな支障が出るわけではない。

上記のように、例えばリフレクタ１４がリング状であれば、その寸法に合わせたリング状の色変換部材２０のみを嵌合かつ着脱可能とすることでも任意の光色への色変換を行うことができる。また、図６（ｃ）に示したようにＬＥＤ１２の放射量の少ないＬＥＤ１２の光軸付近の領域を開口部２１とするような構成を採用すれば、色変換部材２０の使用材料（特に蛍光体）を少なくすることができ、より安価な発光装置１０を提供することができる。

図６（ｄ）は、図６（ｂ）の構成に、さらに、図４（ｃ）の構成と同様の光制御部材１８を追加した例である。即ち、本例では、図６（ｂ）の構成の表面カバー１６の裏面（ＬＥＤ１２側の面）に、ＬＥＤ１２の光軸上に中心が位置する逆円錐状の光制御部材１８が設けられている。

図６（ｅ）は、表面カバー１６の裏面に、図４（ｃ）の構成と同様の光制御部材１８を設けるとともに、表面カバー１６の裏面の光制御部材１８を除く領域に色変換部材２０を設けた構成例である。この場合は、色変換部材２０や光制御部材１８が装着され、あるいは、一体となった表面カバー１６を予め用意しておくことで、表面カバー１６のみを着脱させて簡単に所望の光色に変換できる低グレアの発光装置１０を提供することができる。

実施の形態４．
本実施の形態について、主に実施の形態３との差異を説明する。

図８は、本実施の形態に係る発光装置１０の一構成例を示す図である。図８（ａ）は、図６（ａ）に対応する発光装置１０の側断面図である。図８（ｂ）は、ＬＥＤ１２及び色変換部材２０の斜視図である。

ここでは色変換部材２０をシート部材とし、リフレクタ１４を上部１４ａと下部１４ｂとに２分割してその間に色変換部材２０を配置した構成を採用している。ここではＬＥＤ１２の発光面位置にシート状の色変換部材２０を配置した例を示している。このような配置によってもやはりシート状の色変換部材２０に入射する光があるため色変換が可能になる。図８（ｂ）は、そのようなシート状の色変換部材２０の構成例を示しており、例えばＬＥＤ１２の上方の放射量が側方放射量に比較し低いため、シート中心部２２の蛍光体混合比は周囲（色変換部材２０のシート中心部２２以外の部分）に比べ低くしている。このような構成によりシート状の色変換部材２０でもある程度、変換された色の色度分布をなだらかに（色むらを少なく）することが可能である。

上記のように、本実施の形態において、リフレクタ１４は、上部１４ａと下部１４ｂとに分割可能に構成されている。そして、リフレクタ１４の上部１４ａと下部１４ｂとの間には、光の色を変換するシート状の色変換部材２０が着脱自在に取り付けられる。このように、着脱可能な色変換部材２０をリフレクタ１４の上部１４ａと下部１４ｂとで挟み込んで使用するような構成でも容易に色変更を実現することができる。

また、上記のように、本実施の形態では、色変換部材２０において、ＬＥＤ１２の光軸方向に位置する特定の領域（シート中心部２２）の蛍光体含有率が当該特定の領域以外の領域の蛍光体含有率より少なくなっている。このように、ＬＥＤ１２の放射量の少ないＬＥＤ１２の光軸付近の領域では蛍光体混合比率を小さくするような構成を採用すれば、色変換部材２０の使用材料（特に蛍光体）を少なくすることができ、より安価な発光装置１０を提供することができる。

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。

１０ 発光装置、１１ 基板、１２ ＬＥＤ、１３ リフレクタ支持部、１４ リフレクタ、１４ａ 上部、１４ｂ 下部、１５ 反射面、１６ 表面カバー、１７ 開口部、１８ 光制御部材、２０ 色変換部材、２１ 開口部、２２ シート中心部。

Claims (16)

1. 光を照射するＬＥＤ（発光ダイオード）であって、光軸から所定の角度傾いた方向である非軸方向の光度が光軸方向の光度より大きいＬＥＤと、
   前記ＬＥＤの光軸方向に開口部が設けられた筒状のリフレクタであって、少なくとも前記ＬＥＤから前記ＬＥＤの非軸方向に照射される光を内側面で反射して当該開口部から出射するリフレクタと
   を備えることを特徴とする発光装置。
2. 前記発光装置は、前記ＬＥＤを複数備えるとともに、前記リフレクタをＬＥＤごとに備えることを特徴とする請求項１の発光装置。
3. 前記発光装置は、さらに、前記ＬＥＤの表面のうち、前記ＬＥＤの光軸方向に位置する特定の領域を覆い、前記ＬＥＤから前記ＬＥＤの光軸方向に照射される光の少なくとも一部を遮る光制御部材を備えることを特徴とする請求項１又は２の発光装置。
4. 前記発光装置は、さらに、光を透過するカバーであって、前記リフレクタの開口部を覆い、前記ＬＥＤの光軸方向に位置する所定の領域の透光率が当該所定の領域以外の領域の透光率より低いカバーを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかの発光装置。
5. 前記カバーの所定の領域は、前記ＬＥＤに近い側の面が光を反射することを特徴とする請求項４の発光装置。
6. 前記カバーの所定の領域は、頂点が前記ＬＥＤ側を向く円錐状に形成され、円錐面が光を反射することを特徴とする請求項５の発光装置。
7. 前記カバーの所定の領域以外の領域は、光の色を変換する色変換材料を含むことを特徴とする請求項４から６のいずれかの発光装置。
8. 前記リフレクタは、内側面の少なくとも一部に、光の色を変換する色変換材料を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれかの発光装置。
9. 前記発光装置は、さらに、光の色を変換する色変換部材であって、前記リフレクタの内側面の少なくとも一部を覆うように前記リフレクタに着脱自在に取り付けられる色変換部材を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかの発光装置。
10. 前記リフレクタは、上部と下部とに分割可能に構成され、
    前記発光装置は、さらに、光の色を変換するシート状の色変換部材であって、前記リフレクタの上部と下部との間に着脱自在に取り付けられる色変換部材を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかの発光装置。
11. 前記色変換部材は、光の色を変換するための蛍光体を含み、前記ＬＥＤの光軸方向に位置する特定の領域の蛍光体含有率が当該特定の領域以外の領域の蛍光体含有率より少ないことを特徴とする請求項１０の発光装置。
12. 前記発光装置は、さらに、前記ＬＥＤが実装される基板と、前記基板に取り付けられ、前記リフレクタを着脱自在に支持するリフレクタ支持部とを備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれかの発光装置。
13. 前記リフレクタの内側面は、角錐面、円錐面、放物面のいずれかをなすことを特徴とする請求項１から１２のいずれかの発光装置。
14. 前記ＬＥＤは、ＪＩＳ（日本工業規格）照明色のうち、昼光色、昼白色、白色、温白色、電球色のいずれかの光を照射することを特徴とする請求項１から１３のいずれかの発光装置。
15. 前記ＬＥＤは、青色の光を照射し、
    前記色変換部材は、黄色蛍光体を含むことを特徴とする請求項９から１１のいずれかの発光装置。
16. 請求項１から１５のいずれかの発光装置と、
    前記発光装置のＬＥＤを点灯させる電源装置と
    を備えることを特徴とする照明装置。