照明装置

本発明は、配光角及び発光色の異なる複数のＬＥＤを備えた照明装置に関する。

従来から、列状に配置され発光色の異なる複数のＬＥＤを備えた照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。 照明装置に用いられるＬＥＤには、図７に示すように、ＬＥＤチップ１０を封止する封止材２０にＬＥＤチップ１０から出射された光の波長を変換する蛍光体３０が分散されたＬＥＤ４０ａや、ＬＥＤチップ１０からの光を直接に出射するＬＥＤ４０ｂがある。 一般に、ＬＥＤ４０ａは、ＬＥＤチップ１０からの光によって励起された蛍光体３０自体が発光するので蛍光体３０を有する封止材２０全体が擬似光源のように振る舞い、ＬＥＤ４０ｂに比べて広い配光角を有する。

しかしながら、上述したような照明装置では配光角の異なるＬＥＤを列状に配置しているので、これらＬＥＤの並びによっては互いに隣接するＬＥＤの各々から出射された光同士が十分に混色せず、照射光に色むらが生じることがある。

本発明は、上記課題を解決するものであって、配光角及び発光色の異なる複数のＬＥＤを備えた照明装置において、互いに隣接するＬＥＤの各々から出射された光同士を十分に混色させて照射光の色むらを低減することができる照明装置を提供することを目的とする。

本発明の照明装置は、列状又はマトリクス状に配置された３つ以上のＬＥＤを備え、前記ＬＥＤは、自身に隣接する前記ＬＥＤとは異なる色の光を出射し、且つ相対的に配光角の広いＬＥＤと、相対的に配光角の狭いＬＥＤと、を含み、前記配光角の広いＬＥＤは、前記ＬＥＤの並びにおいて内方に配置されていることを特徴とする。

前記配光角の広いＬＥＤは、ＬＥＤチップと、このＬＥＤチップから出射された光を波長変換する蛍光体と、を有することが好ましい。

前記ＬＥＤチップは、青色光を出射する青色ＬＥＤチップにより構成され、前記蛍光体は、青色光を緑色光に波長変換する緑色蛍光体により構成されていることが好ましい。

前記ＬＥＤは、赤色光を出射する赤色ＬＥＤチップを有する赤色ＬＥＤと、緑色光を出射する緑色ＬＥＤと、青色光を出射する青色ＬＥＤと、を含み、前記赤色ＬＥＤと前記緑色ＬＥＤ又は青色ＬＥＤとの間の距離は、前記緑色ＬＥＤと前記青色ＬＥＤとの間の距離よりも大きいことが好ましい。

本発明によれば、配光角の広いＬＥＤが３つ以上のＬＥＤの並びにおいて内方に配置されているので、配光角の広いＬＥＤから出射された光を同ＬＥＤに隣接するＬＥＤから出射された光と混色させて、照射光の色むらを低減することができる。

本発明の実施形態に係る照明装置が設置された航空機の断面図。

上記照明装置の上面図。

図２のＩ−Ｉ線断面を含む斜視図。

上記照明装置を構成するＬＥＤの断面図。

上記実施形態のより好ましい形態に係る照明装置を構成するＬＥＤの配置を示す断面図。

上記実施形態の変形例に係る照明装置を構成するＬＥＤの配置を示す上面図。

従来の照明装置を構成するＬＥＤの断面図。

本発明の実施形態に係る照明装置について図１乃至図４を参照して説明する。 図１に示すように、照明装置１は、例えば、航空機ＡＰのキャビンにおいて天井Ｃを照明するのに用いられる。 照明装置１は、乗客用通路Ｐの一側及び他側の各々に沿って収納棚Ｒの上端部に取り付けられている。 各々の照明装置１から出射された光（破線矢印で示す）は、天井Ｃに照射されるほか、自身に対向する収納棚Ｒの上部にも照射される。

図２及び図３に示すように、照明装置１は、長尺形状とされ、直線状に配置された複数のＬＥＤユニット２を有し、図例では、１０個のＬＥＤユニット２が２０．８ｍｍ置きに配置されている。 各々のＬＥＤユニット２は、列状に配置された３つ以上のＬＥＤ３を有し、図例では、赤色ＬＥＤ３Ｒ、緑色ＬＥＤ３Ｇ及び青色ＬＥＤ３Ｂが、互いに０．５ｍｍずつ間隔を置いてＬＥＤ３の並び方向における長さが１０．３ｍｍとなるように配置されている。 このようにＬＥＤユニット２及びＬＥＤ３を配置することで、ＬＥＤユニット２同士の光そして各ＬＥＤユニット２におけるＬＥＤ３同士の光を効率良く混色させることができる。

また、照明装置１は、ＬＥＤユニット２を実装する配線基板４と、配線基板４に搭載されＬＥＤユニット２を駆動するための駆動回路５と、ＬＥＤユニット２から出射された光を配光制御するレンズ６と、これら部材２、４乃至６を保持する枠体７と、を備える。 駆動回路５は、赤色ＬＥＤ３Ｒ、緑色ＬＥＤ３Ｇ及び青色ＬＥＤ３Ｂの各々を個別に調光制御するためのドライバ（不図示）を有する。

レンズ６は、１０個のＬＥＤユニット２を一括して覆う長尺形状とされ、ＬＥＤユニット２と相対する面に凹部６１を有する（図３参照）。 凹部６１は、その底面をＬＥＤユニット２から正面方向に出射された光が入射する第１の光入射面６１ａとし、その側面をＬＥＤユニット２から側方に出射された光が入射する第２の光入射面６１ｂとしている。 また、レンズ６は、第２の光入射面６１ｂに相対して設けられ第２の光入射面６１ｂから入射した光を全反射する全反射面６２と、全反射面６２により全反射された光及び第１の光入射面６１ａから入射した光を出射する光出射面６３と、を有する。 光出射面６３は、凸形状とされ、光を集光して出射させる。 また、レンズ６は、その短手方向における両端部の各々から外方に伸びるように設けられた一対の鍔部６４を有し、一対の鍔部６４が枠体７の長手方向に沿って設けられた一対の溝７１にスライド挿入されることで、枠体７に対して着脱可能に取り付けられている。

図４に示すように、赤色ＬＥＤ３Ｒは、赤色光を出射する赤色ＬＥＤチップ３１Ｒと、赤色ＬＥＤチップ３１Ｒを搭載する基台３２と、赤色ＬＥＤチップ３１Ｒを封止する封止材３３と、を有する。 赤色ＬＥＤ３Ｒは、基台３２のＬＥＤチップ搭載面３２ａとは反対側の実装面３２ｂを介して配線基板４に実装されている。 基台３２は、一端が赤色ＬＥＤチップ３１Ｒに接続され他端が実装面３２ｂから導出された配線（不図示）を有し、実装面３２ｂから導出された配線は、配線基板４の配線パターン（不図示）に接続されている。 基台３２は、熱伝導性及び耐熱性に優れた材料、例えば、アルミニウムやセラミックにより構成される。

青色ＬＥＤ３Ｂは、赤色ＬＥＤチップ３１Ｒの代わりに青色光を出射する青色ＬＥＤチップ３１Ｂを有する以外は、赤色ＬＥＤ３Ｒと同様に構成されている。

緑色ＬＥＤ３Ｇは、青色ＬＥＤチップ３１Ｂと、青色ＬＥＤチップ３１Ｂを搭載する基台３４と、封止材３３中に分散され青色光を緑色光に波長変換する緑色蛍光体３５と、を有する。 基台３４は、その中央に凹部３４ａを有し、凹部３４ａの底面に青色ＬＥＤチップ３１Ｂが搭載され、凹部３４ａを埋めるように緑色蛍光体３５を有する封止材３３が充填されている。 基台３４は、赤色ＬＥＤ３Ｒや青色ＬＥＤ３Ｂの基台３２と同様に配線（不図示）を有し、青色ＬＥＤチップ３１Ｂと配線基板４の配線パターン（不図示）とを接続する。

一般に、緑色光を出射する緑色ＬＥＤチップは、青色ＬＥＤチップ３１Ｂ等に比べて、エネルギ／光変換効率及び発光輝度が低い。 上記のように青色ＬＥＤチップ３１Ｂと緑色蛍光体３５とを組み合わせて緑色ＬＥＤ３Ｇを構成することで、緑色ＬＥＤチップを用いて緑色ＬＥＤを構成する場合に比べて、エネルギ／光変換効率及び発光輝度を向上することができる。

上記のように構成された赤色ＬＥＤ３Ｒ及び青色ＬＥＤ３Ｂは、一般的なＬＥＤと同様に相対的に狭い配光角（例えば、８０°）を有する。 これに対して、緑色ＬＥＤ３Ｇは、青色ＬＥＤチップ３１Ｂからの青色光によって励起された緑色蛍光体３５自体が発光するので、緑色蛍光体３５を有する封止剤３３全体が疑似光源のように振る舞って相対的に広い配光角（例えば、１２０°）を有する。 配光角の広い緑色ＬＥＤ３Ｇは、ＬＥＤユニット２におけるＬＥＤ３の並びにおいて中央（内方）に配置され、配光角の狭い赤色ＬＥＤ３Ｒ及び青色ＬＥＤ３Ｂの各々は、ＬＥＤ３の並びにおいて端部に配置されている。

本実施形態の照明装置１によれば、配光角の広い緑色ＬＥＤ３Ｇが中央に配置されているので、緑色ＬＥＤ３Ｇから出射された緑色光は、緑色ＬＥＤ３Ｇに隣接する赤色ＬＥＤ３Ｒ及び青色ＬＥＤ３Ｂから出射された赤色光及び青色光と十分に混ざり合う。 そのため、照射光の色むらを低減することができる。 また、駆動回路５によって赤色ＬＥＤ３Ｒ、緑色ＬＥＤ３Ｇ及び青色ＬＥＤ３Ｂの各々を個別に調光制御することで、照明装置１から照射される光の光色を任意に制御することができる。 これにより、例えば、キャビン内の天井を青白く照明して早朝のシーンを演出したり、橙色に照明して夕方のシーンを演出する等、様々な照明演出を行うことができる。

次に、上記実施形態のより好ましい形態に係る照明装置について図５を参照して説明する。 本照明装置では、赤色ＬＥＤ３Ｒと緑色ＬＥＤ３Ｇ又は青色ＬＥＤ３Ｂとの間の距離ｄ１が、緑色ＬＥＤ３Ｇと青色ＬＥＤ３Ｂとの間の距離ｄ２よりも大きい。 このようにすることで、緑色ＬＥＤ３Ｇ及び青色ＬＥＤ３Ｂにおいて発光に伴って生じた熱が、赤色ＬＥＤ３Ｒに伝熱され難くなるので、赤色ＬＥＤ３Ｒの温度上昇によって引き起こされ得る赤色光出射の出力低下を防止することができる。

次に、上記実施形態の変形例に係る照明装置について図６を参照して説明する。 本変形例の照明装置では、赤色ＬＥＤ３Ｒ、緑色ＬＥＤ３Ｇ及び青色ＬＥＤ３Ｂが、配線基板４上において５ｘ５のマトリクス状に配置されている。 ここで、緑色ＬＥＤ３Ｇは、マトリクスにおいて内方に配置され、マトリクスの周縁部には赤色ＬＥＤ３Ｒ又は青色ＬＥＤ３Ｂが配置されている。 このようにすることで、色むらの低減された光を照射する面発光照明装置を得ることができる。

なお、本発明に係る照明装置は、上記実施形態及びその変形例に限定されず、種々の変形が可能である。 例えば、本照明装置はＲＧＢ以外の色の光を出射するＬＥＤを有していてもよく、ＲＧＢのＬＥＤに加えて、白色光を出射する白色ＬＥＤを有していてもよい。 このような白色ＬＥＤは、例えば、青色ＬＥＤチップと青色光を黄色光に変換する黄色蛍光体とを含むものとされ、上記実施形態の緑色ＬＥＤと同様に、ＬＥＤの並びにおいて内方に配置される。

１ 照明装置３ ＬＥＤ
３Ｒ 赤色ＬＥＤ
３Ｇ 緑色ＬＥＤ
３Ｂ 青色ＬＥＤ
３１Ｒ （赤色）ＬＥＤチップ３１Ｂ （青色）ＬＥＤチップ３５ （緑色）蛍光体ｄ１ 赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤ又は青色ＬＥＤとの間の距離ｄ２ 緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとの間の距離