JP7145903B2 - linear light source - Google Patents
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Description
本発明は、主としてLED照明の色を可変にする線状光源に関し、特に色の異なる3光源を用いた線状光源に関する。 The present invention mainly relates to a linear light source that changes the color of LED illumination, and more particularly to a linear light source using three light sources with different colors.
小型のLEDを用いたLED照明の普及に伴い、2色あるいは3色のLEDを混色して自由に色を変化させる調色可能な照明装置が容易に実現できるようになった。調色可能な照明装置は、昼間は青空の青白い光、夕方は夕日の赤い光といった自然界の色の変化を模倣して、人間が本来有する生体リズムに合った光を作り出すことができるため、仕事の効率を向上させたり、リラックスさせたり、睡眠の質を向上させることに寄与し、ひいては人間の健康を向上させることに寄与しうると考えられている。 With the spread of LED lighting using small-sized LEDs, it has become possible to easily realize a lighting device that can freely change colors by mixing two or three colors of LEDs. Color-tunable lighting equipment mimics the changes in natural colors, such as the bluish-white light of the blue sky during the day and the red light of the setting sun in the evening, and can create light that matches the natural biorhythms of humans. It is thought that it can contribute to improving the efficiency of the body, relaxing, and improving the quality of sleep, which in turn contributes to improving human health.
調色の方法として、高色温度と低色温度の2つの白色系光源を用い、その明るさの比率を変化させることが一般的であるが、以下のように3つの光源を用いる例もある。 As a method of toning, it is common to use two white light sources with a high color temperature and a low color temperature and change the ratio of the brightness, but there is also an example of using three light sources as shown below. .
特許文献1の図2には、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発するRGBのLED素子を配列した蛍光ランプ代替LED照明装置(以下、直管形LEDという)が記載されている。透光ケース内に拡散剤を含む封止材を備えることにより、赤色・緑色・青色を混色させて、例えば全体として白色光を発することができるとされている。 FIG. 2 of Patent Document 1 describes an LED lighting device (hereinafter referred to as a straight tube type LED) as a substitute for a fluorescent lamp in which RGB LED elements that emit red light, green light, and blue light are arranged. By providing a sealing material containing a diffusing agent in the light-transmitting case, it is possible to mix red, green, and blue colors to emit, for example, white light as a whole.
特許文献2には、LEDとして、蛍光体を用いた第1の群と、固体発光体の第2の群(青色)と、固体発光体の第3の群(赤色)を備え、3つの群のLEDの明るさを変えることにより3つの群のLEDによって囲まれた色度座標内を調光できる照明装置が開示されている。 In Patent Document 2, as LEDs, a first group using phosphors, a second group (blue) of solid-state light emitters, and a third group (red) of solid-state light emitters are provided, and three groups A lighting device is disclosed that can be dimmed within the chromaticity coordinates bounded by three groups of LEDs by varying the brightness of the LEDs.
特許文献3のFIG.7には、3色のLED(BSY1,BSY2,R、ただしBSYはブルー・シフテッド・イエローの意味)によって囲まれた色度座標内を調色する照明装置が開示されている。 FIG. 7 discloses an illumination device for toning within chromaticity coordinates surrounded by three color LEDs (BSY1, BSY2, R, where BSY stands for blue-shifted-yellow).
LEDの3つの色として赤(R)、青に近い白色、黄色に近い白色の3つの色を用い、特許文献1に記載されたRから始まる配列で、LEDが1列に繰り返し配置される線状光源を試作したところ、LED配列がRで始まる一方の端部で赤色が目立つことがわかった。 Red (R), white close to blue, and white close to yellow are used as the three colors of the LEDs, and the arrangement starting from R described in Patent Document 1 is a line in which the LEDs are repeatedly arranged in one row. A prototype light source was found to have a conspicuous red color at one end where the LED array begins with R.
本発明は、3つの色の光源を用いた線状光源において、端部に色が目立つことを防ぐことを課題とする。 An object of the present invention is to prevent colors from becoming conspicuous at the ends of a linear light source using light sources of three colors.
本発明は、3色のLEDパッケージと、拡散カバーを備え、一方の端部及び他方の端部を有する線状光源であって、前記3色のLEDパッケージは、前記両端部間に配置され、前記拡散カバーは、前記3色のLEDパッケージの前面における前記3色のLEDパッケージから離れた位置に設けられ、前記3色のLEDパッケージは赤色LEDパッケージ、黄白色LEDパッケージ、青白色LEDパッケージであり、前記一方の端部に最も近い位置に配置されているLEDパッケージが、前記黄白色LEDパッケージ又は青白色LEDパッケージであり、前記黄白色LEDパッケージの発光色の色度は、CIE1931色度座標において、(0.5、0.5)、(0.423、0.355)、(0.342、0.312)、(0.352、0.44)、(0.37、0.63)及び色度境界線で囲まれる範囲の色度であり、前記青白色LEDパッケージの発光色の色度は、CIE1931色度座標において、(0.336、0.24)、(0.352、0.44)、(0.15、0.2)、(0.2、0.1)で囲まれる範囲の色度である、線状光源である。
The present invention is a linear light source having one end and the other end, comprising a three-color LED package and a diffusion cover, wherein the three-color LED package is disposed between the two ends, The diffusion cover is provided at a position apart from the three-color LED packages on the front surface of the three-color LED packages, and the three-color LED packages are a red LED package, a yellowish white LED package, and a bluish white LED package. , the LED package arranged closest to the one end is the yellowish white LED package or the bluish white LED package, and the chromaticity of the emission color of the yellowish white LED package is CIE1931 chromaticity coordinates in (0.5, 0.5), (0.423, 0.355), (0.342, 0.312), (0.352, 0.44), (0.37, 0.63 ) and the chromaticity in the range surrounded by the chromaticity boundary line, and the chromaticity of the emitted color of the blue-white LED package is (0.336, 0.24), (0.352, 0.44), (0.15, 0.2), and (0.2, 0.1) .
本発明において、前記線状光源は、前記3色のLEDパッケージが同じ順序で繰り返し列状に配置されている部分を備える線状光源であることが好ましい。 In the present invention, the linear light source preferably has a portion in which the LED packages of the three colors are repeatedly arranged in the same order in a row.
本発明において、前記線状光源は、前記LEDパッケージが一方の端部から折り返し線の近傍まで同じ順序で繰り返し列状に配置されるとともに、前記LEDパッケージが他方の端部から前記折り返し線の近傍まで同じ順序で繰り返し列状に配置され、前記一方の端部及び前記他方の端部に最も近いLEDパッケージが、前記黄白色LEDパッケージである線状光源であることが好ましい。 In the present invention, the linear light source is such that the LED packages are arranged in a row repeatedly in the same order from one end to the vicinity of the folding line, and the LED packages extend from the other end to the vicinity of the folding line. It is preferable that the linear light source is the yellow-white LED package, which is arranged in a row repeatedly in the same order up to and including the LED packages closest to the one end and the other end.
本発明において、前記折り返し線付近において、前記3色のLEDパッケージのうち2色からなる組の部分を備える線状光源であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the linear light source includes a pair of two-color portions of the three-color LED package near the folding line.
本発明において、前記線状光源は、前記3色のLEDパッケージのうち黄白色LED及び青白色LEDが交互に配置され、前記黄白色LEDと前記青白色LEDの間に赤色LEDが配置されており、前記両端部に最も近いLEDパッケージが、前記黄白色LEDパッケージである線状光源であることが好ましい。 In the present invention, the linear light source includes yellow-white LEDs and blue-white LEDs alternately arranged among the three-color LED packages, and red LEDs are arranged between the yellow-white LEDs and the blue-white LEDs. , Preferably, the LED package closest to the both ends is the linear light source, wherein the yellow-white LED package.
本発明において、前記線状光源は、前記3色のLEDパッケージが第1の列および第2の列に配置され、前記一方の端部に最も近いLEDパッケージが、前記第1の列では前記黄白色LEDパッケージであり、前記第2の列では前記青白色LEDパッケージである線状光源であることが好ましい。 In the present invention, the linear light source is such that the three-color LED packages are arranged in first and second rows, and the LED package closest to one end is the yellow LED package in the first row. Preferably, the linear light source is a white LED package and in the second row is the blue-white LED package.
本発明において、前記赤色LEDパッケージの発光色の色度は、CIE1931色度座標において、(0.66、0.23)、(0.423、0.355)、(0.5、0.5)と色度境界線で囲まれる範囲の色度である線状光源であることが好ましい。
In the present invention, the chromaticity of the emission color of the red LED package is (0.66, 0.23), (0.423, 0.355), (0.5 , 0.5) in CIE1931 chromaticity coordinates. ) and the chromaticity boundary line.
本発明において、前記拡散カバーは、さらに前記拡散カバーの端部からLEDパッケージの設置面側に延びる拡散カバー端面を備える線状光源であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the diffusion cover is a linear light source further comprising an end surface of the diffusion cover extending from the end of the diffusion cover toward the mounting surface of the LED package.
本発明によれば、端部において全体の発光色と異なる色、特に赤色が目立つことのないLED線状光源を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an LED linear light source in which a color different from the overall emission color, particularly red, is not conspicuous at the ends.
<実施形態1>
<基本構成>
本実施形態に係る照明装置300は、器具本体・線状光源分離型照明装置である。これは、外観斜視図である図1に示すように、器具本体310が天井に直付けされ、線状光源320が器具本体310に取付されたものである。器具本体310と線状光源320が分離可能であるため、器具本体310を天井に取り付けるためのネジまたは吊ボルトを線状光源320によって隠すことができる。照明装置の幅は一例として2cm、長さは一例として120cmである。
<Embodiment 1>
<Basic configuration>
A
器具本体310と線状光源320の断面図を図2に示す。器具本体310は下面が開口した箱状であり、バネ受け311及びコネクタ312を備える。
A cross-sectional view of the
線状光源320は、取付部321、基板322、LEDパッケージ323、拡散カバー324、電源325、制御部326、取付バネ327、コネクタ328を備え、拡散カバー324は、拡散カバー端面(拡散カバー左端面324L及び拡散カバー右端面324r)を備える。拡散カバー端面が光るため、複数の線状光源320を拡散カバー端面同士が向き合うように並べて、複数の線状光源320全体を、連続した長い光源とすることができる。
The
取付バネ327は器具本体310のバネ受け311に取り付けられ、コネクタ328は器具本体310のコネクタ312に接続され、商用電力が電源325に供給される。なお、後述するLEDチップと区別する場合、「LED」を「LEDパッケージ」と呼ぶこともある。
The
電源325は、商用交流電力を直流に変換し、3種類のLEDパッケージを動作させるよう、3チャンネルの駆動出力を有しており、各駆動出力は、外部からの制御信号で制御できる。本実施例においては、制御信号は無線で伝送されて制御部326に受信され、制御部326が制御信号を電源325に送り、電源325が制御される。制御信号によって3チャンネルの駆動出力が独立に制御されることにより、線状光源320は3つのLEDの色度で囲まれた任意の色度で発光することができる。
The
<LEDの色度>
本実施形態に用いるLEDパッケージ323としては、青白色LED「Bw」、赤色LED「R」、黄白色LED「Yw」の3つを用いる。なお、Ywは色度図上では黄色に近い色だが、他のBw・Rを同時に点灯させると緑色に近い色にも見える。図3は、これらのLEDの色度を説明するための色度座標であり、参考のために各色温度における黒体輻射の色度を結ぶ線を点線で示している。
<LED chromaticity>
As the
青白色LEDであるBwは、図3のCIE1931色度座標において、(0.336、0.24)、(0.352、0.44)、(0.15、0.2)、(0.2、0.1)で囲まれる範囲の色度で発光し、一例として(0.23、0.26)である。 Bw, which is a blue-white LED, is (0.336, 0.24), (0.352, 0.44), (0.15, 0.2), (0. 2, 0.1), an example of which is (0.23, 0.26).
赤色LEDであるRは、図3の色度座標において、(0.66、0.23)、(0.423、0.355)、(0.5、0.5)と色度境界線Eで囲まれる範囲の色度で発光し、一例として(0.60.0.38)である。一般的な赤色の定義とは同じでないので注意されたい。
The red LED R is (0.66, 0.23), (0.423, 0.355), (0.5 , 0.5) and the chromaticity boundary line E The light is emitted with a chromaticity in the range enclosed by (0.60.0.38) as an example. Note that it is not the same as the general definition of red.
黄白色LEDであるYwは、図3の色度座標において、(0.5、0.5)、(0.423、0.355)、(0.342、0.312)、(0.352、0.44)、(0.37、0.63)及び色度境界線Eで囲まれる範囲の色度で発光し、一例として(0.44、0.47)である。
Yw, which is a yellow-white LED, is (0.5, 0.5), (0.423, 0.355), (0.342 , 0.312), (0.352) in the chromaticity coordinates of FIG. , 0.44), (0.37, 0.63) and chromaticity in the range surrounded by the chromaticity boundary line E, for example (0.44, 0.47).
Ywの色度範囲内のうち、各色温度における黒体輻射の色度を結ぶ線からduvがプラスの範囲内が好適であり、duvがプラス0.03から0が特に好適である。 Within the chromaticity range of Yw, a range in which d uv is positive from a line connecting the chromaticity of black body radiation at each color temperature is preferable, and a range in which d uv is plus 0.03 to 0 is particularly preferable.
Bw、Rの色度範囲内のうち、各色温度における黒体輻射の色度を結ぶ線からduvがプラス0.03からマイナス0.03の範囲内が特に好適である。 Among the chromaticity ranges of Bw and R, a range of +0.03 to -0.03 in duv from the line connecting the chromaticities of blackbody radiation at each color temperature is particularly preferable.
なお、CIE1931における色度座標(x,y)でなくCIE1976における色度座標(u‘,v’)で表示することもでき、両者はu’=4x/(-2x+12y+3),v’=9y/(-2x+12y+3)という変換式で相互に変換可能である。その他の色度座標系で表示してもよい。 It should be noted that the chromaticity coordinates (x, y) in CIE1931 can also be displayed in chromaticity coordinates (u', v') in CIE1976, and both u'=4x/(-2x+12y+3), v'=9y/ They can be mutually converted by a conversion formula of (-2x+12y+3). It may be displayed in another chromaticity coordinate system.
<LED配列の端部で色が目立つ理由>
本発明の課題である、LED配列の端部で色が目立つ理由について、以下の考察を行った。
<Reasons why colors stand out at the edges of the LED array>
The following consideration was made on the reason why the color is conspicuous at the edge of the LED arrangement, which is the subject of the present invention.
図2に示した線状光源320における左側部分を拡大した列方向断面模式図を図4に示す。3色のLEDであるA、B,C(この時点ではA,B、Cのそれぞれにどの色を当てはめるのか未定)を考える。左側端部Lから「A1・B1・C1・空き・A2・B2・C2・・・・」と配列する。組となるA1・B1・C1などにおけるLED間の距離をW1,空きを挟んだC2・A3間のLED間の距離をW2とする。LED(LEDパッケージ323)から拡散カバー324の内面までの距離をdとする。
FIG. 4 shows a column-direction cross-sectional schematic diagram in which the left side portion of the linear
図4(a)の拡散カバー324の点P1(拡散カバー中央部の点)を考える。拡散カバー324は、LEDパッケージB3の前面(θ≒0)に、LEDパッケージB3から距離dだけ離れた位置に設けられている。この点P1において、A3、B3,C3が混色するようにW1に対するdの比率を設定する。3つのLEDを近接して配置する(W1を小さくする)ことにより、dを比較的小さくしても点P1で良好な混色を得ることができる。なお、それぞれのLEDの影響は、LEDの法線とLEDと点P1までの線のなす角度をθとして「cosθの4乗則」で表せる。これは、距離rがd/cosθであり照度が距離の2乗であること、光の被照射面が斜めであることによる影響がcosθであること、表面実装型と呼ばれる一般的なLEDの配光特性がcosθで表されるランバーシアンと呼ばれる配光であることによる。これらを勘案すると、P1から遠方にあるLEDによる点P1での色むらに与える影響はほぼ無視できる。
Consider the point P1 (point at the center of the diffusion cover) of the
なお、以上の議論は拡散カバー324の「内面照度」に関するものであり、実際には拡散カバー324の「外面輝度」を考慮する必要がある。拡散カバーが完全拡散性でなく直進性の成分がある場合は、拡散カバーの外面輝度においては斜めからの光の影響がより少なくなる場合が多い。
It should be noted that the above discussion relates to the "inner surface illuminance" of the
図4(b)の「空き」の間である点P2(拡散カバー中央部の点)においても、良好な混色が得られるようにdを設定する。点P2の内面照度においては、C2とA3の影響が大きく、B2とB3の影響も受け、A2とC3の影響は少ない。 d is set so that good color mixture can be obtained even at point P2 (point at the center of the diffusion cover) between "empty" areas in FIG. 4(b). The inner surface illuminance at point P2 is greatly influenced by C2 and A3, is also influenced by B2 and B3, and is less influenced by A2 and C3.
図4(c)の拡散カバー左端面324Lに近い拡散カバー324端部の点Qにおいては、右側のA1,B1,C1以外の光の影響は無視でき、A1が一番点Qに近いため、A1の色が目立つという現象が生じる。なお、拡散カバー中央部と拡散カバー端部の境界は明確ではないが、一応の目安として図4(c)における一番左側のLEDであるA1の真上より左側の拡散カバーの領域を「拡散カバー端部」と呼ぶこととする。
At the point Q at the end of the
図4(d)の拡散カバー左端面324Lにおける点Rにおいては、右側のA1,B1,C1以外の光の影響は無視でき、A1が一番点Rに近いため、A1の色が目立つという現象が生じる。拡散カバー端面とは、拡散カバーの端部からLEDパッケージの設置面側に延びる部分であり、実施形態において拡散カバーに垂直な方向に延びる部分324L・324rはその一例にすぎない。
At point R on the
以上のように、線状光源における端部色ムラ発生の理屈自体は簡単だが、長い線状光源におけるごく一部の領域での色ムラであること、端部においてA、B、Cのどれかの色が目立つことは、距離dを端部以外の混色に必要な大きさより大きくしないかぎり避けられないこと、さらに拡散カバー端面を備える線状光源はあまりなかったことより、端部の色を目立たなくすることを課題と捉えることは今までなかったのではないかと思われる。 As described above, the theory of the occurrence of color unevenness at the edge of a linear light source is simple. conspicuous color cannot be avoided unless the distance d is made larger than the size required for color mixing other than at the edge, and furthermore, there were not many linear light sources provided with a diffusion cover end face. I don't think there has ever been an issue of eliminating them.
<拡散カバー端部・端面において目立つ色>
本発明では、使用するLEDにおいても目立つ色と比較的目立たない色がある点にも着目して、本実施形態に用いた線状光源320において端部にどの色のLEDを配置するのが適しているかという検討も行っている。
<Color that stands out at the edges and faces of the diffusion cover>
In the present invention, considering that there are conspicuous colors and relatively inconspicuous colors in the LEDs to be used, it is appropriate to arrange LEDs of any color at the ends of the linear
青白色LED(Bw)、黄白色LED(Yw)、赤色LED(R)を端部において目視比較実験を行った。条件としては、合成色度として、1800K、2800K、5000K、6500Kの場合とした(いずれも黒体輻射上の色度点)。その結果、1800K以外の場合において、赤色LED(R)を端部においた場合、最も色が目立つことがわかった。黄白色LED(Yw)が全範囲において最も目立たなかった。青白色LED(Bw)は6500K及び1800Kでは目立たなかった(ただし1800KではBwの輝度はほとんどない)。 A visual comparison experiment was conducted at the edge of the bluish white LED (Bw), the yellowish white LED (Yw), and the red LED (R). As conditions, synthetic chromaticity was 1800K, 2800K, 5000K, and 6500K (all chromaticity points on blackbody radiation). As a result, it was found that the color was most conspicuous when the red LED (R) was placed at the edge at temperatures other than 1800K. The yellow-white LED (Yw) was the least conspicuous over the entire range. The bluish-white LED (Bw) was inconspicuous at 6500K and 1800K (although Bw has little brightness at 1800K).
照明によく使われる色度が2800Kから5000Kの範囲であるという点も考慮すると、端部に配置するLEDとして適しているのはYw、やや適しているのはBw、あまり適していないのはRという結果となった。 Considering that the chromaticity that is often used for lighting is in the range of 2800K to 5000K, Yw is suitable for LEDs placed at the ends, Bw is somewhat suitable, and R is not very suitable. This is the result.
<LED配列>
図5に示すように、基板322上に1列に3種類のLEDパッケージ323が繰り返し配置されている。
<LED array>
As shown in FIG. 5, three types of
LEDパッケージの配列は、図5(a)に示すように、LEDの組における3つのLEDが同じ順序「Yw・R・Bw」で繰り返し配置されたもの、つまり左側端部Lより「Yw・R・Bw・空き・Yw・R・Bw・(途中省略)・空き・Yw・R・Bw」右側端部rとした。この配列では、左側端部Lに最も近いLEDはYw、右側端部rに最も近いLEDはBwであって、いずれもRではない。そのため、拡散カバー端部・端面に赤色が目立つことがない。 As shown in FIG. 5(a), the arrangement of the LED packages is such that the three LEDs in the set of LEDs are repeatedly arranged in the same order "Yw.R.Bw", that is, "Yw.R · Bw · Empty · Yw · R · Bw · (Omitted in the middle) · Empty · Yw · R · Bw" right end r. In this arrangement, the LED closest to the left edge L is Yw, the LED closest to the right edge r is Bw, and neither is R. Therefore, the red color is not conspicuous on the edge portion/edge face of the diffusion cover.
空きの幅としては、パッケージ幅1個から5個程度が好ましく、1.5個から3個がさらに好ましい。このように3つのLEDを近接して配置すると、先に図4(a)を用いて説明したように、dを比較的小さくしても点P1で良好な混色を得ることができる。 The width of the space is preferably about 1 to 5, more preferably 1.5 to 3, which is the width of the package. If the three LEDs are arranged close to each other in this way, good color mixture can be obtained at the point P1 even if d is relatively small, as described above with reference to FIG. 4(a).
LEDパッケージの配列は、図5(b)に示すように、「空き」を省略した「Yw・R・Bw」の繰り返し配置、つまり左側端部Lより「Yw・R・Bw・Yw・R・Bw・(途中省略)・Yw・R・Bw」右側端部rとしてもよい。3つのLEDはそれぞれ発熱するため、均等に配置した方が放熱上有利である。 As shown in FIG. 5B, the arrangement of the LED packages is a repeated arrangement of "Yw, R, Bw" omitting "empty", that is, "Yw, R, Bw, Yw, R," from the left end L. Bw.(partially omitted).Yw.R.Bw" may be the right end r. Since each of the three LEDs generates heat, it is advantageous in terms of heat dissipation to dispose them evenly.
この配列でも、左側端部Lに最も近いLEDは黄白色LED(Yw)、右側端部rに最も近いLEDは青白色LED(Bw)であって、いずれも赤色LED(R)ではない。そのため、拡散カバー端部・端面に赤色が目立つことがない。 Also in this arrangement, the LED closest to the left edge L is a yellowish white LED (Yw), the LED closest to the right edge r is a bluish white LED (Bw), and neither is a red LED (R). Therefore, the red color is not conspicuous on the edge portion/edge face of the diffusion cover.
LEDパッケージの配列は、図6(a)に示すように、3つのLED「Yw・R・Bw」の組LCが繰り返し配置され、例えば中央の折り返し線Fで折り返されて、逆の順序のLED「Bw・R・Yw」の組rCで繰り返し配置された配列、すなわち左側端部Lより「Yw・R・Bw・空き・Yw・R・Bw・(途中省略)・Bw・R・Yw・空き・Bw・R・Yw」右側端部rとしてもよい。この配列では、左側端部Lと右側端部rには共にYwが配置されるようにした。これは、Ywは通常もっともよく使う電球色(2800K)から昼白色(5000K)の範囲の黒体輻射の色度を含む色であり、色として白色に近い色なので、拡散カバー中央部と端部・端面の色の違いが目立ちにくいからである。なお、折り返し線Fの位置は中央近傍でなくてもよい。 As shown in FIG. 6(a), the arrangement of the LED package is such that a set LC of three LEDs "Yw, R, Bw" is repeatedly arranged, and folded back at the folding line F in the center, for example, so that the LEDs are arranged in reverse order. An array arranged repeatedly in a set rC of "Bw, R, Yw", that is, from the left end L, "Yw, R, Bw, vacant, Yw, R, Bw, (omitted in the middle), Bw, R, Yw, vacant *Bw.R.Yw' may be the right end r. In this arrangement, Yw is arranged at both the left end L and the right end r. This is because Yw is a color that includes the chromaticity of black body radiation in the range from incandescent light (2800K) to neutral white (5000K), which is usually the most commonly used color, and is a color close to white.・This is because the difference in color between the end faces is less noticeable. Note that the position of the folding line F does not have to be near the center.
ここで、組LCと組rCを折り返し線Fで折り返すと、折り返し線Fの左側及び右側は、それぞれBwとBwが配置され、その前面の拡散カバー表面の色がBwに近くなる。この現象を防ぐために、例えば折り返し線Fの右側の3個のLEDパッケージを2個「R・Yw」の組FCにしてもよい。その場合、折り返し線F近傍のLEDパッケージ配置は「Yw・R・Bw/R・Yw」となる。 Here, when the set LC and the set rC are folded back along the fold line F, Bw and Bw are arranged on the left and right sides of the fold line F, respectively, and the color of the front surface of the diffusion cover becomes close to Bw. In order to prevent this phenomenon, for example, the three LED packages on the right side of the folding line F may be a set FC of two "R·Yw". In that case, the arrangement of the LED packages near the folding line F is "Yw.R.Bw/R.Yw".
LEDパッケージの配列は、図6(b)のように、組LC間及び組rC間の「空き」をなくしてLEDパッケージを均等配置にし、例えば中央近傍の折り返し線Fで折り返した配列としてもよい。 As for the arrangement of the LED packages, as shown in FIG. 6(b), the LED packages may be evenly arranged by eliminating "spaces" between the sets LC and between the sets rC, and for example, the arrangement may be such that the LED packages are folded back at the folding line F near the center. .
LEDパッケージの配列は、図6(c)のように、左側のLEDの組LCを「Yw・Bw・R」、右側のLEDの組rCを「R・Bw・Yw」とし、線Fで折り返した配置としてもよい。この配置では、BwとRが隣接しているので、両方が点灯した場合どちらの色も目立たないという利点があるとともに、線FでLEDの組内部の配置を折り返しているので両側の端部に配置されるLEDをYwとすることができ、拡散カバー端部・端面の色を目立たなくすることができる(折り返しがなければ右端部のLEDがRになる)。なお折り返し線Fの両側で同じLEDパッケージの色が重複することを防ぐために、線F近傍のLEDの組FCを2個のLED「Bw・Yw」で構成している。 As shown in FIG. 6(c), the arrangement of the LED packages is such that the LED group LC on the left side is "Yw.Bw.R" and the LED group rC on the right side is "R.Bw.Yw" and folded back at the line F. It may be arranged as follows. In this arrangement, since Bw and R are adjacent to each other, there is an advantage that neither color is conspicuous when both are lit. The LEDs to be arranged can be Yw, and the color of the end portion/end face of the diffusion cover can be made inconspicuous (if there is no folding back, the LED at the right end becomes R). In order to prevent the colors of the same LED packages from overlapping on both sides of the folding line F, the set FC of LEDs near the line F is composed of two LEDs "Bw and Yw."
LEDパッケージの配列は、図6(d)に示すように、3つのLEDの組の繰り返しにせずに、4個のLED「Yw・R・Bw・R」の組LCの配置とし、左側端部Lより「Yw・R・Bw・R・Yw・R・Bw・(途中省略)・Bw・R・Yw・R・Bw・R・Yw」右側端部rとしてもよい。つまり、Yw及びBwが交互に配置され、その間にRが配置されたこの配列では、左側端部Lと右側端部rには共にYwが配置されるようにした。そのため、拡散カバー端部・端面における色の違いが目立ちにくい。この配列ではRの個数が多くなるので、例えば図6(a)の配列に比べて各Rの輝度が1/2になるように調整している。なお、この配置は、右から4個のLED「R・Bw・R・Yw」の組rCの配置であると捉えることもできる。 As shown in FIG. 6(d), the arrangement of the LED packages is such that a set LC of four LEDs "Yw, R, Bw, R" is arranged without repeating a set of three LEDs, and the left end is From L, "Yw.R.Bw.R.Yw.R.Bw.(omitted).Bw.R.Yw.R.Bw.R.Yw" may be the right end r. That is, in this arrangement in which Yw and Bw are alternately arranged and R is arranged between them, Yw is arranged at both the left end L and the right end r. Therefore, the difference in color at the end portion/end face of the diffusion cover is less noticeable. Since the number of R in this arrangement is large, the brightness of each R is adjusted to be 1/2 of that in the arrangement of FIG. 6A, for example. Note that this arrangement can also be regarded as the arrangement of the set rC of the four LEDs "R, Bw, R, Yw" from the right.
<LEDパッケージの構造>
実施形態に用いるLEDパッケージは、表面実装型と呼ばれるタイプであり、ほぼ直方体型のものである。底面に少なくともLEDチップに接続されるアノード電極とカソード電極を備え、これらの電極をプリント基板に接続することができる。LEDパッケージの幅としては、3mm、5mm、7mmのものが市販されており、幅1mm程度のCSP(Chip Scale Package)と呼ばれるものも入手可能である。なお、本発明におけるLEDは表面実装型LEDパッケージに限られるものではなく、砲弾型、COB(Chip On Board)型などであってもよい。
<LED package structure>
The LED package used in the embodiment is of a type called a surface mount type and has a substantially rectangular parallelepiped shape. At least an anode electrode and a cathode electrode connected to the LED chip are provided on the bottom surface, and these electrodes can be connected to a printed circuit board. LED packages with widths of 3 mm, 5 mm, and 7 mm are commercially available, and a CSP (Chip Scale Package) with a width of about 1 mm is also available. In addition, the LED in the present invention is not limited to the surface-mount type LED package, and may be a cannonball type, a COB (Chip On Board) type, or the like.
Bwは、パッケージ底部にInGaN系青色LEDチップを配置し、パッケージ内に緑色系蛍光体粒子又は黄色系蛍光体を含む封止材を封入したものである。また、さらに赤色系蛍光体粒子を含んでいてもよい。 In Bw, an InGaN-based blue LED chip is arranged at the bottom of the package, and a sealing material containing green-based phosphor particles or yellow-based phosphor is enclosed in the package. Moreover, red phosphor particles may be further included.
Ywは、Bwと同様に、パッケージ底部にInGaN系青色LEDチップを配置し、パッケージ内に緑色系蛍光体粒子又は黄色系蛍光体を含む封止材を封入したものであるが、蛍光体の濃度がBwよりも濃い。また、さらに赤色系蛍光体粒子を含んでいてもよい。 Similar to Bw, Yw has an InGaN blue LED chip placed at the bottom of the package, and a sealing material containing green phosphor particles or yellow phosphor is enclosed in the package. is darker than Bw. Moreover, red phosphor particles may be further included.
Rとしては、AlGaInP系LEDチップをパッケージ底部に配置し、透明封止材で封止したものが好適である。 As for R, an AlGaInP-based LED chip placed on the bottom of the package and sealed with a transparent sealing material is suitable.
また、Rとしては、YwやBwと同様に、パッケージ底部にInGaN系青色LEDチップを配置し、パッケージ内に赤色系蛍光体粒子を含む封止材を封入したものであってもよい。 As for R, similarly to Yw and Bw, an InGaN blue LED chip may be arranged at the bottom of the package, and a sealing material containing red phosphor particles may be enclosed in the package.
RとしてAlGaInP系LEDチップを用いたLEDパッケージとすると、発光スペクトルに青色を含まないという点で好ましいが、BwやYwとは駆動電圧が異なるため駆動回路が複雑になる。Rとして青色LEDチップと赤色蛍光体を組み合わせたLEDパッケージの場合は、発光スペクトルに含まれる青色を減らす処理が必要になる。例えば赤色蛍光体の濃度を高くして青色LEDチップからの光が外部に放射される割合を小さくすることが好ましいが、青色を吸収するフィルタを用いてもよい。 An LED package using an AlGaInP-based LED chip as R is preferable in that the emission spectrum does not include blue, but the drive circuit is complicated because the drive voltage is different from Bw and Yw. In the case of an LED package in which a blue LED chip and a red phosphor are combined as R, a process for reducing the blue color included in the emission spectrum is required. For example, it is preferable to increase the concentration of the red phosphor to reduce the ratio of light emitted from the blue LED chip to the outside, but a filter that absorbs blue may be used.
以上の各LEDパッケージにおいて、黄色系蛍光体粒子としては、例えば(Y1-xGdx)3Al5O12:Ce2+(0≦x≦1)を、緑色系蛍光体粒子としては、例えばLu3Al5O12:Ce2+を、赤色系蛍光体としては例えばSrxCa1-xAlSiN3:Eu3+(0≦x≦1)蛍光体、Sr[LiAl3N4]:Eu2+やK2SiF6:Mn4+蛍光体を好適に用いることができる。量子ドットも好適に用いることができる。 In each of the above LED packages, the yellow phosphor particles are, for example, (Y 1−x Gd x ) 3 Al 5 O 12 :Ce 2+ (0≦x≦1), and the green phosphor particles are, for example, Lu 3 Al 5 O 12 :Ce 2+ , red phosphors such as Sr x Ca 1-x AlSiN 3 :Eu 3+ (0≦x≦1) phosphors, Sr[LiAl 3 N 4 ]:Eu 2+ and A K 2 SiF 6 :Mn 4+ phosphor can be preferably used. Quantum dots can also be suitably used.
<拡散カバー>
拡散カバーは光の拡散性を有する半透明材料からなり、材料としては例えばポリカーボネートが好適であるが、アクリル樹脂を用いてもよい。拡散カバーの断面形状は、本実施形態においては基板側が欠けた矩形である。
<Diffusion cover>
The diffusion cover is made of a semi-transparent material that diffuses light. Polycarbonate, for example, is suitable as the material, but acrylic resin may also be used. The cross-sectional shape of the diffusion cover is a rectangle with the substrate side missing in this embodiment.
<実施形態2>
<基本構成>
本実施形態に係る線状光源420は、直管形LEDである。これは、斜視図である図7(a)及び断面図である図7(b)に示すように、端子429、取付部421、基板422、LEDパッケージ423、拡散カバー424、電源425、制御部426を備え、基板422上に1列に3つのLEDパッケージ423が繰り返し配置されている。天井に設置された器具本体のソケット(図示せず)に端子429が接続され、端子より商用交流電力を受けることができる。
<Embodiment 2>
<Basic configuration>
The linear
電源425は、商用交流電力を直流に変換し、3種類のLEDパッケージを動作させるよう、3チャンネルの駆動出力を有している。各駆動出力は、外部からの制御信号で制御できる。本実施例においては、制御信号は無線で伝送されて制御部426に受信され、制御部426が制御信号を電源425に送り、電源425が制御される。
The
<LED配列>
本実施例においては、基板422上に1列にLEDパッケージ423が実装されており、配列形態は実施形態1の図6で説明したものと同じである。
<LED array>
In this embodiment, LED packages 423 are mounted in one row on a
<実施形態3>
<基本構成>
本実施形態に係る照明装置500も、器具本体・線状光源分離型照明装置であるが、実施形態1に比べ、線状光源の幅が広くなっている。そのため、線状光源内に2列のLEDが配置されている。
<Embodiment 3>
<Basic configuration>
The
図8は、天井直付け型の逆富士形と呼ばれる反射板付の器具本体510と組み合わせた線状光源520を示す。器具本体510と線状光源520が分離可能であるため、器具本体510を天井に取り付けるためのネジまたは吊ボルトが線状光源520によって隠されている。
FIG. 8 shows a linear
器具本体510と線状光源520を図8の左側から見た断面模式図を図9に示す。器具本体510は下面が開口した箱状であり、バネ受け(図示せず)及びコネクタ(図示せず)を備える。
FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of the instrument
線状光源520は、取付部521、基板522、LEDパッケージ523、拡散カバー524、拡散カバー左端面524Lと拡散カバー右端面524r(図8)、電源525、制御部(図示せず)、取付バネ(図示せず)、コネクタ(図示せず)を備える。取付バネは器具本体510のバネ受けに取り付けられ、線状光源側のコネクタは器具本体側のコネクタに接続され、商用電力が電源525に供給される。
The linear
電源525は、商用交流電力を直流に変換し、3種類のLEDパッケージを動作させるよう、3チャンネルの駆動出力を有しており、各駆動出力は、外部からの制御信号で制御できる。本実施例においては、制御信号は無線で伝送されて制御部に受信され、制御部が制御信号を電源525に送り、電源525が制御される。 The power supply 525 converts commercial alternating current power to direct current, and has three channels of drive output to operate three types of LED packages, and each drive output can be controlled by an external control signal. In this embodiment, the control signal is wirelessly transmitted and received by the controller, which sends the control signal to the power supply 525 to control the power supply 525 .
<LED配列>
図10に示すように、基板522上に3種類のLEDパッケージ523が2列に繰り返し配置されている。
<LED array>
As shown in FIG. 10, three types of
LEDパッケージの配列は、図10(a)に示すように、図の上側の列(第1の列とする)は左側端部Lより「Yw・R・Bw・空き・Yw・R・Bw・(途中省略)・空き・Yw・R・Bw」右側端部rとし、図の下側の列(第2の列とする)は左側端部Lより「Rw・R・Bw・空き・Rw・R・Bw・(途中省略)・空き・Rw・R・Bw」右側端部rとした。この配列では、左側端部L上側はYw、左側端部L下側はBwであって、いずれもRではない。このように一方の端部に配置されるLEDとしてYwとBwを両方用いることにより、Rの色が目立たないだけでなく、一方の拡散カバー端部・端面にYwの色やBwの色が目立つことが更に抑制できる。 As shown in FIG. 10(a), the arrangement of the LED packages is such that the upper row (referred to as the first row) in the figure is arranged from the left end L by "Yw, R, Bw, vacant, Yw, R, Bw, (Omitted in the middle) Vacant Yw R Bw" right end r, and the lower row in the drawing (referred to as the second column) is "Rw R Bw Vacant Rw R" from the left end L R, Bw, (omitted in the middle), vacant, Rw, R, Bw" is defined as the right end r. In this arrangement, the upper left end L is Yw, the lower left end L is Bw, and neither is R. By using both Yw and Bw as the LEDs arranged at one end in this way, not only the R color is not conspicuous, but also the Yw color and the Bw color are conspicuous at the one end/end surface of the diffusion cover. can be further suppressed.
LEDパッケージの配列は、図10(b)に示すように、空きのない配列としてもよい。 The arrangement of the LED packages may be an arrangement with no vacancies, as shown in FIG. 10(b).
<バリエーション> <Variation>
(1)LEDの列として、1列または2列の実施形態を説明したが、3列以上であってもよい。 (1) Although one or two rows of LEDs have been described in the embodiment, three or more rows may be used.
(2)LEDは、3色のLEDパッケージが間隔W1で同じ順序で繰り返し列状に配置されている例を説明したが、例えば基板のねじ止めの都合などで間隔W1や間隔W2が変わってもよい。また折り返し線Fの近傍において3色すべてのLEDパッケージを備えなくてもよいことは既に説明している。つまり、3色のLEDパッケージが同じ順序で繰り返し列状に配置されている部分が少なくとも一部あればよい。 (2) Regarding the LEDs, an example was described in which LED packages of three colors were repeatedly arranged in the same order at intervals W1. good. Also, it has already been explained that it is not necessary to provide LED packages of all three colors in the vicinity of the folding line F. In other words, it is sufficient that at least a portion has a portion where the LED packages of three colors are repeatedly arranged in the same order in a row.
(3)3色のLEDとしては、R,Yw,Bwの例で説明したが、その他の3色のLEDであってもよい。例えば、R,Yw,B(色度座標がx≦0.2、y≦0.2のLED)を用いてもよく、その場合端部のLEDとしてはYwが最も好ましく、Rは避けるべきである。R,G(色度座標がx≦0.35、y≧0.4にあるLED)、Bの3色のLEDを用いてもよく、その場合、端部のLEDとしてはGが最も好ましく、Rは避けるべきである。R,G,Bwを用いてもよい。 (3) Although R, Yw, and Bw have been described as three-color LEDs, other three-color LEDs may be used. For example, R, Yw, and B (LEDs with chromaticity coordinates of x≦0.2 and y≦0.2) may be used, in which case Yw is most preferable as the end LED, and R should be avoided. be. LEDs of three colors, R, G (LEDs with chromaticity coordinates of x≦0.35 and y≧0.4), and B, may be used, in which case G is most preferable as the end LED, R should be avoided. R, G, and Bw may also be used.
(4)調色光源としては、3つのLEDの輝度を任意に設定して3つのLEDの色度で囲まれた範囲の色が得られるものとして説明したが、色選択の自由度が多いと、使用者がどの色にしたらいいか迷い、使いにくいという問題がある。そこで、例えば「昼光色」「昼白色」「電球色」「ろうそくの色」といった特定の発光色が得られるようなLEDの強度比を定めておき、使用者がその色を選ぶだけでその色が表示できるようにしてもよい。 (4) As for the toning light source, the brightness of the three LEDs is arbitrarily set to obtain a color within the range surrounded by the chromaticity of the three LEDs. , the user is at a loss as to which color to use, and there is a problem that it is difficult to use. Therefore, for example, the intensity ratio of the LED is determined so that a specific emission color such as "daylight color", "daylight white", "light bulb color", and "candle color" can be obtained. You may enable it to display.
(5)器具本体としては、天井埋め込み型及び天井直付け型があり、線状光源としては幅狭型及び幅広型があり、これらは相互に組み合わせ可能である。器具本体の形状として、逆富士形、反射笠付形、トラフ形、ウォールウォッシャー形(トラフ形の片側を短くして斜め上から壁を照明するタイプ))などのバリエーションを用いてもよい。 (5) There are a ceiling-embedded type and a ceiling-mounted type as fixture bodies, and a narrow-width type and a wide-width type as linear light sources, and these can be combined with each other. As for the shape of the fixture body, variations such as an inverted Fuji shape, a reflective shade shape, a trough shape, and a wall washer shape (a type in which one side of the trough shape is shortened to illuminate the wall from diagonally above) may be used.
なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 It should be noted that the above-described embodiment disclosed this time is an example in all respects and does not serve as a basis for restrictive interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not to be interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the claims. In addition, all changes within the meaning and range of equivalents to the scope of claims are included.
310、410、510 器具本体
311 バネ受け
312 コネクタ
413 ソケット
320、420、520 線状光源
321、421、521 取付部
322、422、522 基板
323、423、523 LED
Bw 青白色LED
Yw 黄白色LED
R 赤色LED
324、424、524 拡散カバー
324L 拡散カバー左端面
324r 拡散カバー右端面
325、425、525 電源
326、426 制御部
327 取付バネ
328 コネクタ
429 端子
310, 410, 510
Bw blue white LED
Yw yellowish white LED
R Red LED
324, 424, 524
Claims (8)
前記3色のLEDパッケージは、前記両端部間に配置され、
前記拡散カバーは、前記3色のLEDパッケージの前面における前記3色のLEDパッケージから離れた位置に設けられ、
前記3色のLEDパッケージは赤色LEDパッケージ、黄白色LEDパッケージ、青白色LEDパッケージであり、
前記一方の端部に最も近い位置に配置されているLEDパッケージが、前記黄白色LEDパッケージ又は青白色LEDパッケージであり、
前記黄白色LEDパッケージの発光色の色度は、CIE1931色度座標において、(0.5、0.5)、(0.423、0.355)、(0.342、0.312)、(0.352、0.44)、(0.37、0.63)及び色度境界線で囲まれる範囲の色度であり、
前記青白色LEDパッケージの発光色の色度は、CIE1931色度座標において、(0.336、0.24)、(0.352、0.44)、(0.15、0.2)、(0.2、0.1)で囲まれる範囲の色度である、線状光源。 A linear light source comprising a three-color LED package and a diffuser cover and having one end and the other end,
The three-color LED package is disposed between the two ends,
The diffusion cover is provided at a position away from the three-color LED packages on the front surface of the three-color LED packages,
The three color LED packages are a red LED package, a yellowish white LED package, and a bluish white LED package,
the LED package arranged closest to the one end is the yellowish white LED package or the bluish white LED package ;
The chromaticity of the emission color of the yellow-white LED package is (0.5, 0.5), (0.423, 0.355), (0.342, 0.312), ( 0.352, 0.44), (0.37, 0.63) and the chromaticity of the range enclosed by the chromaticity boundary line,
The chromaticity of the emission color of the blue-white LED package is (0.336, 0.24), (0.352, 0.44), (0.15, 0.2), ( 0.2, 0.1) .
前記一方の端部及び前記他方の端部に最も近いLEDパッケージが、前記黄白色LEDパッケージである、請求項2に記載の線状光源。 In the linear light source, the LED packages are repeatedly arranged in the same order from one end to the vicinity of the folding line, and the LED packages are arranged in the same order from the other end to the vicinity of the folding line. arranged in a repeating column,
3. The linear light source according to claim 2, wherein the LED package closest to said one end and said other end is said yellow-white LED package.
前記両端部に最も近いLEDパッケージが、前記黄白色LEDパッケージである、請求項2に記載の線状光源。 In the linear light source, yellow-white LEDs and blue-white LEDs of the three-color LED packages are alternately arranged, and a red LED is arranged between the yellow-white LEDs and the blue-white LEDs,
3. The linear light source of claim 2, wherein the LED package closest to the ends is the yellow-white LED package.
前記一方の端部に最も近いLEDパッケージが、前記第1の列では前記黄白色LEDパッケージであり、前記第2の列では前記青白色LEDパッケージである、請求項1又は2に記載の線状光源。 In the linear light source, the three-color LED packages are arranged in a first row and a second row,
3. The linear according to claim 1 or 2, wherein the LED package closest to said one end is said yellow-white LED package in said first row and said blue-white LED package in said second row. light source.
The linear light source according to any one of claims 1 to 7 , wherein the diffusion cover further includes a diffusion cover end face extending from the end of the diffusion cover toward the installation surface of the LED package.
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