JP5653396B2

JP5653396B2 - 発光装置

Info

Publication number: JP5653396B2
Application number: JP2012161324A
Authority: JP
Inventors: 明日美吉澤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2032-07-20
Also published as: JP2014022252A

Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用した発光装置に関する。

近年、白色ＬＥＤは照明用途としても広く用いられるようになってきている。ここで、ＬＥＤ自体の大光量化も進んではいるが、大きな光量を必要とする器具では、多数のＬＥＤパッケージを用いて１つのモジュールとするのが一般的である。また、ＬＥＤを利用した照明では、正面輝度が非常に高く、まぶしさ（グレアともいう）が問題となる。この問題に対し、小型の低ワットＬＥＤを多数並べて面光源のように見せるグレア低減対策が採られている（例えば特許文献１参照）。

特表２００８−５０９５１７号公報

ＬＥＤを使用した発光装置の課題として、光量を上げるほど発熱量が大きくなり、放熱設計が困難になる問題、高い輝度を持つ光源が必要な場合、光源１つあたりの輝度に対してＬＥＤの実装面積が大きくなる問題がある。

また、コスト面を考えた場合、発光装置１台あたりのＬＥＤの数は少ないことが望ましい。

上記の特許文献１に記載の発明では、ＬＥＤの配列を工夫し、必要な角度に必要なだけＬＥＤを実装することで最低限の大きさで必要な光量を得ているが、光源１つあたりの輝度に対してＬＥＤの実装面積が大きくなる問題は解決できていない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低コスト化を実現するとともに、器具の形態によってモジュールや基板の形を変更する必要がなく、かつ高い輝度が必要な場合においても実装面積が大きくなるのを回避可能な発光装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ＬＥＤを利用した発光装置であって、１つまたは複数のＬＥＤが中心部に配置された円形のＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールの各ＬＥＤから放射された光を拡散する光拡散部材を有する拡散板と、を備え、前記光拡散部材は、前記ＬＥＤモジュールの直下照度を低減するとともに周囲の照度分布を均一化することを特徴とする。

本発明によれば、光束値が大きいＬＥＤの使用が可能となるので、発光装置１台あたりのＬＥＤの数を削減でき、低コスト化を実現できる、という効果を奏する。また、高い輝度が必要な場合でもＬＥＤの実装面積が大きくなるのを回避できるという効果を奏する。

図１は、本発明にかかる発光装置の実施の形態１の構成例を示す平面図である。図２は、本発明にかかる発光装置の実施の形態１の構成例を示す斜視図である。図３は、発光装置の一例を示す平面図である。図４は、実施の形態１の発光装置を構成している光拡散部材の一例を示す図である。図５は、実施の形態２の発光装置を構成している光拡散部材の一例を示す図である。図６は、実施の形態３の発光装置を構成している光拡散部材の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかる発光装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる発光装置の実施の形態１の構成例を示す平面図である。図２は、図１に示された発光装置の斜視図である。

図１に示したように、本実施の形態の発光装置１００は、ＬＥＤモジュール１１０を備えて構成されている。また、ＬＥＤモジュール１１０はＬＥＤ１１１を備えている。図１に示した例ではＬＥＤモジュール１１０が４個となっているが、この数に限定されない。また、１つのＬＥＤモジュール１１０が備えているＬＥＤ１１１の数も図示したものに限定されない。ＬＥＤモジュール１１０の数や１つのＬＥＤモジュール１１０が備えているＬＥＤ１１１の数は、発光装置１００に対する要求仕様等に応じて決定される。

図１および図２に示したものは、照明部分のみの器具筐体にＬＥＤモジュール１１０を実装したものであり、ＬＥＤモジュール１１０は、ＬＥＤ１１１を複数実装または大光量のＬＥＤ１１１を一灯実装したものである。発光装置１００の光束値が４０００［ｌｍ］程度を満たす必要がある場合、たとえば、１つのＬＥＤ１１１の光束値を１００［ｌｍ］とすると、発光装置１００は４０灯のＬＥＤ１１１を必要とする。図１のように発光装置１００の片側に２つのＬＥＤモジュール１１０を備えている場合、合計４つのＬＥＤモジュール１１０には、それぞれ１０灯のＬＥＤ１１１が実装される。また、１つのＬＥＤ１１１の光束値を２０００［ｌｍ］とした場合には、図３に示したように、１灯のＬＥＤ１１１が実装されたＬＥＤモジュール１１０を発光装置１００の片側に１つ備えることとなる（拡散板などの光ロスを考慮しない場合）。基板の形はダウンライトと同じような円形である。

本実施の形態の発光装置の特徴について説明する。本実施の形態の発光装置においては、図４に示したように、ＬＥＤ１１１の光源部（ハッチング部分）の真上となる部分に光拡散部材１２０を配置した拡散板１１２を備える。光拡散部材１２０は、光源直下の光を拡散させて周囲に広げることにより、直下の眩しさを軽減する。発光装置をグリッド状に配置することにより、部屋の照度分布を均一に保つことができる。

大光量の光源を用いてＬＥＤの灯数を減らした器具では、ＬＥＤ一個あたりの光束が大きく、直下がとても眩しくなる。そのため大光量光源は一般的には高い天井などに向くが、灯数が少ない分安価につくれるというメリットもある。本実施の形態の発光装置は拡散板１１２を備え、ＬＥＤ１１１が発する光を拡散させる構成としたので、ＬＥＤ１１１直下の眩しさを低減できる。すなわち、１つのＬＥＤ１１１あたりの光束を大きくしてＬＥＤ１１１の総数を削減し、コストを削減できる。

なお、図１および図２ではグリッド照明器具の片側に円形光源を２つずつ実装しているが、図３のように片側の円形光源が１つの構成としてもよい。

このように、図１〜図３の構成においては、円形のモジュールの光を広げるよう、拡散板１１２は図４のような光拡散部材１２０を持つことを特徴とする。なお、図４においては拡散板１１２の記載を省略している。

図４に示した光拡散部材１２０は、半球形状のキャップのような形状であり、扇形の溝を一定間隔で有する。色は半透明または白とする。

光拡散部材１２０の扇形の溝を直接通る光と、内側で反射を繰り返し溝部分から出てくる光により、光源部の光は拡散され、部屋の照度分布が均一になるよう、直下照度を和らげる。

また、光束値が小さいＬＥＤ１１１を多数実装したＬＥＤモジュール１１０を光源とする場合、拡散板１１２は、光拡散部材１２０をＬＥＤモジュール１１０に対して１つ有し、光束値が大きいＬＥＤ１１１を少数（１つあるいは２つ）実装したＬＥＤモジュール１１０を光源とする場合には、光拡散部材１２０を１つのＬＥＤ１１１に対して１つ有することとする。

図１，２ではグリッド照明器具（グリッドライト）への適用例を示したが、ダウンライト等の他の照明器具への適用も可能である。

このように、本実施の形態の発光装置は、ＬＥＤモジュールまたはＬＥＤが備えているＬＥＤの光源部を覆う光拡散部材を備え、ＬＥＤが発する光を拡散し、発光装置直下の照度を和らげるので、光束値が大きいＬＥＤの使用が可能となる。すなわち、ＬＥＤの数を削減でき、低コスト化を実現できる。また、ＬＥＤの実装面積が大きくなるのを防止できる。

実施の形態２．
実施の形態１の発光装置が備えていた拡散板１１２の光拡散部材１２０（図１〜図４参照）を図５に示した光拡散部材１２１としてもよい。

図５は、実施の形態２の発光装置が備えている光拡散部材１２１の構成を示す図である。図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は斜視図である。図５（ｃ）にはＬＥＤ１１１と光拡散部材１２１の位置関係を示している。光拡散部材１２１以外の構成については実施の形態１と同様である。なお、ハッチングされた部分はＬＥＤ１１１の光源部である。

本実施の形態の発光装置は、図５（ｃ）に示したように、ＬＥＤ１１１の光源部の真上となる部分に光拡散部材１２１を配置した拡散板１１２を備える。なお、説明の便宜上、拡散板１１２の記載を省略している。光拡散部材１２１が光源直下の光を拡散させて周囲に広げることにより、直下の眩しさを軽減する。発光装置をグリッド状に配置することにより、部屋の照度分布を均一に保つことができる。

図５に示した光拡散部材１２１は半球の中央が凹んでいるドーム状の構造をしており、半透明である。これにより光を周囲に広げる効果があり、部屋の照度分布を均一にする。

また、実施の形態１の光拡散部材１２０と同様に、光束値が小さいＬＥＤ１１１を多数実装したＬＥＤモジュール１１０を光源とする場合、拡散板１１２は、光拡散部材１２１をＬＥＤモジュール１１０に対して１つ有し、光束値が大きいＬＥＤ１１１を少数（１つあるいは２つ）実装したＬＥＤモジュール１１０を光源とする場合には、光拡散部材１２１を１つのＬＥＤ１１１に対して１つ有することとする。

このように、実施の形態１の発光装置が備えていた光拡散部材１２０を光拡散部材１２１に置き換えた場合にも、実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態３．
実施の形態１の発光装置が備えていた拡散板１１２の光拡散部材１２０（図１〜図４参照）を図６に示した光拡散部材１２２としてもよい。

図６は、実施の形態３の発光装置が備えている光拡散部材１２２の構成を示す図である。図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は斜視図である。光拡散部材１２２以外の構成については実施の形態１と同様である。なお、ハッチングされた部分はＬＥＤ１１１の光源部である。

本実施の形態の発光装置は、ＬＥＤ１１１の光源部の真上となる部分に光拡散部材１２２を配置した拡散板１１２を備える。なお、説明の便宜上、拡散板１１２の記載を省略している。光拡散部材１２２が光源直下の光を拡散させて周囲に広げることにより、直下の眩しさを軽減する。発光装置をグリッド状に配置することにより、部屋の照度分布を均一に保つことができる。

本実施の形態によると、図６の光拡散部材１２２は開光側よりも光源側の面積が小さく、正面図は台形形状の平板である。半透明であり、開光側で反射した光が斜面から出光することにより、光を拡散する。

また、実施の形態１の光拡散部材１２０と同様に、光束値が小さいＬＥＤ１１１を多数実装したＬＥＤモジュール１１０を光源とする場合、拡散板１１２は、光拡散部材１２２をＬＥＤモジュール１１０に対して１つ有し、光束値が大きいＬＥＤ１１１を少数（１つあるいは２つ）実装したＬＥＤモジュール１１０を光源とする場合には、光拡散部材１２２を１つのＬＥＤ１１１に対して１つ有することとする。

このように、実施の形態１の発光装置が備えていた光拡散部材１２０を光拡散部材１２２に置き換えた場合にも、実施の形態１と同様の効果が得られる。

以上のように、本発明にかかる発光装置は、ＬＥＤを利用した照明装置（ダウンライト、グリッドライトなど）として有用である。

１００発光装置、１１０ＬＥＤモジュール、１１１ＬＥＤ、１１２拡散板、１２０，１２１，１２２光拡散部材。

Claims

ＬＥＤを利用した発光装置であって、
１つまたは複数のＬＥＤが中心部に配置された円形のＬＥＤモジュールと、
前記ＬＥＤモジュールの各ＬＥＤから放射された光を拡散する光拡散部材を有する拡散板と、
を備え、
前記光拡散部材は、半球状で扇形の溝を一定間隔で有する形状、かつ半透明または白色であり、前記ＬＥＤの各々または前記ＬＥＤモジュールの各々に対して個別に設けられ、各光拡散部材は、対応するＬＥＤから放射された光または対応するＬＥＤモジュールを構成している各ＬＥＤから放射された光が中心部に入射するように前記拡散板に取り付けられ、前記ＬＥＤモジュールの直下照度を低減するとともに周囲の照度分布を均一化することを特徴とする発光装置。