JP5192068B2 - 発光装置、および発光装置を備えた光照射装置 - Google Patents
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Description
(1)1種類のLEDチップのみを使用するため、従来の2種類のLEDチップを使用したときに比べて、表面実装型発光部の面積が小さくて済む。
(2)蛍光体は蛍光体含有封止樹脂に分散され、かつ、第1のLEDチップを覆っていることから、従来に比べて、第1光および第3光の混色が良好である。この結果、従来の各種のLEDチップの個々の距離が離れているために、被照射体において色ムラ(第1光および第3光を合成した光の強度ムラ)が生じることを効果的に抑えることができる。例えば、光合成光量子束の比が求めた比にならないという問題を容易に解決できる。
(3)蛍光体を樹脂に所定の配合比にて分散させることが可能であり、その配合比に応じて短波長域と長波長域における光量を変化させることができる。
本発明の一実施形態について図1〜3に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
本実施の形態の発光装置1の構成について、図1に基づいて説明する。図1は、本実施の形態に係る発光装置1の構成を示す説明図である。図1の(a)は本実施の形態に係る発光装置1の要部構成を示す正面図である。また、図1の(b)は図1の(a)の矢符B方向から見た側面図である。また、図1の(c)は図1の(a)の矢符C方向から見た側面図である。
次に、発光装置1が備える本実施の形態の表面実装型発光部10aについて、図2に基づいて説明する。
(1)1種類のLEDチップのみを使用するため、従来の2種類のLEDチップを使用したときに比べて、表面実装型発光部の面積が小さくて済む。
(2)蛍光体は蛍光体含有封止樹脂に分散され、かつ、第1のLEDチップを覆っていることから、従来に比べて、第1光および第3光の混色が良好である。この結果、従来の各種のLEDチップの個々の距離が離れているために、被照射体において色ムラ(第1光および第3光を合成した光の強度ムラ)が生じることを効果的に抑えることができる。例えば、光合成光量子束の比が求めた比にならないという問題を容易に解決できる。
(3)蛍光体を樹脂に所定の配合比にて分散させることが可能であり、その配合比に応じて短波長域と長波長域における光量を変化させることができる。
本実施の形態の表面実装型発光部10aにおける青色域と赤色域との光量割合の調整について、図3および図4に基づいて説明する。
次に、植物の成長においてどのような波長の光を照射すればよいのかについて、図5に基づいて説明する。図5は、クロロフィルの光吸収特性と本実施の形態の表面実装型発光部10aの発光スペクトルを示す図である。
次に、図6に基づいて、表面実装型発光部10aを配線基板20に実装する一例について説明する。
表面実装型発光部10aは、図2に示すように、表面実装用の外部端子であるカソード電極ランド11aおよびアノード電極ランド11bを有するので、配線基板20の表面にそのまま載置され実装(接続)される。したがって、接続構造を簡単にすることができ、接続(実装)の作業性、信頼性を向上させることができる。
配線基板20の平面形状は、例えば160mm×160mmの矩形である。また、配線基板20の厚さは、例えば1mmである。また、16行×16列のドットマトリックス状に配置された表面実装型発光部10aは、列方向の配置ピッチが10mm、行方向の配置ピッチが10mmである。
また、本実施の形態に係るレンズ部30は、凸レンズとしての集光特性を有する曲面部(曲面を有する部材)30aと、曲面部30aから枠体部40まで延長され曲面部30aを保持する保持部30bとを備えている。図6に示す例では、保持部30bが、曲面部30aの周囲に突出して形成され、枠体部40の1マス毎に、矩形の輪状に形成された溝部に嵌め込まれるようになっている。
各表面実装型発光部10a(より具体的には、各表面実装型発光部10aと、レンズ部30と、枠体部40と)に対応させて立壁部60が配置される。立壁部60は、枠体部40の行方向に対応させて配置されている。つまり、立壁部60は、図1で示したとおり、発光装置1が備える表面実装型発光部10aの16行に対応させて16個配置されている。
なお、本実施の形態に記載された発光装置1が備える表面実装型発光部は、前記表面実装型発光部10aに限定することなく、例えば、図7に記載された表面実装型発光部10bに置き換えてもよい。
前記実施の形態1にて説明した表面実装型発光部10aは、クロロフィルの青色域吸収ピークに対応すべく短波長域400nm〜480nmの範囲でピーク波長を有する少なくとも1個の青色LEDチップ14aを有していた。
本発明の他の実施の形態について、図8および図9に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図8は、本発明の実施の形態2に係る発光装置1’の概要を示す正面図である。
発光装置1’が備える表面実装型発光部10aの構成は、実施の形態1に説明したものと同様であるため、その説明を省略する。ここで、図9に基づいて、表面実装型発光部10cの構成についてのみ説明する。
特許文献1および2に記載された光源の構成では、光源の正面における照度が不十分になるという問題が有る。
(A)赤色LEDを高輝度発光させる(駆動電流を増加する)か、
(B)各LEDに搭載する赤LEDチップ数を増やすか、
(C)赤色LEDの個数を増やすか、
等の措置が必要となる。
ここで、色素クロロフィルについて記載したがそれに限定することなく、光合成色素であればよく、例えば、カロテノイド、フィコピリンなどが挙げられる。さらに生物、植物としてラン藻類、紅藻類、ケイ藻類、褐藻類、緑藻類、種子植物(コケ、シダ)、光合成細菌などの光従属栄養的生物全般が挙げられる。
10a、10b、10c 表面実装型発光部
14a 青色LEDチップ(第1のLEDチップ)
14b 青色LEDチップ(第2のLEDチップ)
17 樹脂層(蛍光体含有封止樹脂)
17b 赤蛍光体(蛍光体)
20 配線基板
30 レンズ部
40 枠体部
60 立壁部
Claims (7)
- 配線基板の表面に実装された表面実装型発光部と、
上記表面実装型発光部の光出射側に配されたレンズ部と、
上記レンズ部の周囲を固定する枠体部とを備え、
上記表面実装型発光部は、
生育に光を必要とする生物によって吸収される光の複数のピーク波長のうち、相対的に短波長域の第1のピーク波長に対応した第1光を発する、少なくとも1個の第1のLEDチップと、
上記第1のLEDチップを覆う蛍光体含有封止樹脂とを備え、
上記蛍光体含有封止樹脂に含有された蛍光体は、上記第1のLEDチップが出射する第1光を吸収することにより、上記複数のピーク波長のうち、相対的に長波長域のピーク波長に対応した第3光を発し、
上記表面実装型発光部を含む複数の表面実装型発光部が、行列状に配置され、
上記枠体部は、上記複数の表面実装型発光部に対応して、格子状の形状を備え、
格子状の上記枠体部の1マス毎に、上記レンズ部が設けられており、
上記複数の表面実装型発光部のうち、列方向に沿って隣接する表面実装型発光部の各間に、上記枠体部に対して、光出射側に立ち上がる立壁部が、上記列方向と交差する行方向に連続して設けられており、
上記立壁部は、上記配線基板の表面に対して、垂直な状態と傾斜した状態との間で回動可能に構成されていること
を特徴とする発光装置。 - 上記表面実装型発光部は、
上記複数のピーク波長のうち、上記短波長域の第2のピーク波長であって、上記第1のピーク波長とは異なる第2のピーク波長に対応した第2光を発する、少なくとも1個の第2のLEDチップを備えていること
を特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 上記レンズ部と上記枠体部とは、レンズモジュールとして一体的に構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
- 上記第1のピーク波長に対応した第1光の波長は、400nm以上480nm以下の範囲を有し、
上記長波長域のピーク波長に対応した第3光の波長は、620nm以上700nm以下の範囲を有していること
を特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。 - 上記第2のピーク波長に対応した第2光の波長は、400nm以上450nm以下の範囲を有していること
を特徴とする請求項2に記載の発光装置。 - 上記表面実装型発光部において、上記第1光および第3光を含む光が出射される開口部は、短辺および長辺を有した長方形の形状を有すること
を特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の発光装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光装置を、栽培または培養を含む生物育成用の光源として備えていることを特徴とする光照射装置。
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