特開 2023-118506 照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023118506

(43)【公開日】2023-08-25

(54)【発明の名称】照明装置

(51)【国際特許分類】

   F21K 9/233 20160101AFI20230818BHJP

   F21K 9/238 20160101ALI20230818BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20230818BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20230818BHJP

【ＦＩ】

F21K9/233 100

F21K9/238 100

F21V23/00 120

F21V23/00 140

F21Y115:10 500

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022021487

(22)【出願日】2022-02-15

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】冨山 賢司

【テーマコード（参考）】

3K014

【Ｆターム（参考）】

3K014AA01

(57)【要約】

【課題】レンズの小型化を実現する。
【解決手段】照明装置１は、平面視において、第１領域１１と第１領域１１よりも外側の第２領域１２とが設けられた主面１０ａを有する基板１０と、第１領域１１に配置された１以上の発光素子２１と、第２領域１２に配置された複数の発光素子２２と、１以上の発光素子２１及び複数の発光素子２２に電力を供給する電源回路４０と、主面１０ａに対向して配置され、１以上の発光素子２１及び複数の発光素子２２の各々からの光の配光を制御するレンズ３０と、を備える。電源回路４０から電力が供給された場合に、発光素子２１は、発光素子２２よりも明るく発光する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

平面視において、第１領域と当該第１領域よりも外側の第２領域とが設けられた主面を有する基板と、
前記第１領域に配置された１以上の第１発光素子と、
前記第２領域に配置された複数の第２発光素子と、
前記１以上の第１発光素子及び前記複数の第２発光素子に電力を供給する電源回路と、
前記主面に対向して配置され、前記１以上の第１発光素子及び前記複数の第２発光素子の各々からの光の配光を制御するレンズと、を備え、
前記電源回路から電力が供給された場合に、前記第１発光素子は、前記第２発光素子よりも明るく発光する、
照明装置。

【請求項2】

前記電源回路から前記１以上の第１発光素子の１個あたりに供給される電力は、前記電源回路から前記複数の第２発光素子の１個あたりに供給される電力より大きい、
請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

前記第２発光素子の個数は、前記第１発光素子の個数より多く、
前記複数の第２発光素子は、互いに並列接続されて第２並列回路を構成し、
前記１以上の第１発光素子と前記第２並列回路とは、直列接続されている、
請求項１又は２に記載の照明装置。

【請求項4】

前記主面には、さらに、前記第２領域の外側の第３領域が設けられ、
前記照明装置は、さらに、前記第３領域に配置された複数の第３発光素子を備え、
前記第３発光素子の個数は、前記第２発光素子の個数より多く、
前記複数の第３発光素子は、互いに並列接続されて第３並列回路を構成し、
前記第３並列回路は、前記１以上の第１発光素子又は前記第２並列回路に直列接続されている、
請求項３に記載の照明装置。

【請求項5】

前記１以上の第１発光素子は、複数の第１発光素子であり、互いに並列接続されて第１並列回路を構成する、
請求項３又は４に記載の照明装置。

【請求項6】

前記第２領域は、前記第１領域を囲む環状の領域である、
請求項１～５のいずれか１項に記載の照明装置。

【請求項7】

前記第１発光素子及び前記第２発光素子は、同じ種類の発光素子である、
請求項１～６のいずれか１項に記載の照明装置。

【請求項8】

前記第１発光素子及び前記第２発光素子は、表面実装型の発光素子である、
請求項１～７のいずれか１項に記載の照明装置。

【請求項9】

前記第１発光素子及び前記第２発光素子はそれぞれ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である、
請求項１～８のいずれか１項に記載の照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１では、複数の発光素子をグループ化し、グループ毎に流れる電流値を異ならせた車両用灯具が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－５７４７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

配光を制御するレンズを照明装置に設けることで、照明装置の小型化を実現しながら、所望の配光を得ることが検討されている。照明装置の小型化のためには、レンズの小型化が求められる。

【0005】

そこで、本発明は、レンズの小型化を実現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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る照明装置は、平面視において、第１領域と当該第１領域よりも外側の第２領域とが設けられた主面を有する基板と、前記第１領域に配置された１以上の第１発光素子と、前記第２領域に配置された複数の第２発光素子と、前記１以上の第１発光素子及び前記複数の第２発光素子に電力を供給する電源回路と、前記主面に対向して配置され、前記１以上の第１発光素子及び前記複数の第２発光素子の各々からの光の配光を制御するレンズと、を備える。前記電源回路から電力が供給された場合に、前記第１発光素子は、前記第２発光素子よりも明るく発光する。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る照明装置によれば、レンズの小型化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施の形態に係る照明装置の外観斜視図である。

【図2】図２は、実施の形態に係る照明装置の断面図である。

【図3】図３は、実施の形態に係る照明装置の発光部とレンズとを示す断面図である。

【図4】図４は、実施の形態に係る照明装置の複数の発光素子の配置の一例を示す平面図である。

【図5】図５は、実施の形態に係る照明装置の複数の発光素子の回路構成の一例を示す回路図である。

【図6】図６は、実施の形態に係る照明装置の複数の発光素子の回路構成の別の一例を示す回路図である。

【図7】図７は、比較例に係る照明装置の発光部とレンズとを示す断面図である。

【図8】図８は、実施の形態の変形例に係る照明装置の複数の発光素子の配置を示す平面図である。

【図9】図９は、実施の形態の変形例に係る照明装置の複数の発光素子の回路構成の一例を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下では、本発明の実施の形態に係る照明装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0010】

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

【0011】

また、本明細書において、平行などの要素間の関係性を示す用語、及び、円形などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。

【0012】

また、本明細書において、「第１」、「第２」などの序数詞は、特に断りの無い限り、構成要素の数又は順序を意味するものではなく、同種の構成要素の混同を避け、区別する目的で用いられている。

【0013】

また、「配光を制御する」とは、光の出射方向、出射範囲及び光強度分布の少なくとも１つを調整することを意味する。

【0014】

（実施の形態）
［構成］
まず、実施の形態に係る照明装置の構成について、図１～図３を用いて説明する。

【0015】

図１は、本実施の形態に係る照明装置１を示す外観斜視図である。図２は、本実施の形態に係る照明装置１の断面図である。図３は、本実施の形態に係る照明装置１の発光部とレンズ３０とを示す断面図である。なお、図２及び図３は、照明装置１の中心軸（光軸）を通る断面（図２では、口金７０の近傍部分を除く）を表している。

【0016】

図１に示されるように、照明装置１は、ハロゲン電球型ランプである。なお、照明装置１は、丸形のグローブを有する電球型ランプでもよく、Ｇｘ５３型の口金を有する扁平な形状のランプであってもよい。あるいは、照明装置１は、ダウンライト、スポットライト又はシーリングライトなどであってもよい。

【0017】

図１～図３に示されるように、照明装置１は、基板１０と、複数の発光素子２１、２２及び２３と、レンズ３０と、電源回路４０と、を備える。また、照明装置１は、筐体６０と、口金７０と、を備える。

【0018】

基板１０は、発光素子２１～２３を実装するための実装基板である。図示されていないが、基板１０には、発光素子２１～２３に電気的に接続された金属配線が設けられている。基板１０は、例えば、平面視形状が円形の平板状の基板である。図３に示されるように、基板１０は、主面１０ａを有する。主面１０ａは、複数の発光素子２１～２３が実装される実装面である。

【0019】

基板１０としては、例えば、樹脂材料からなる樹脂基板、アルミニウム又は銅などの金属材料からなる基材に絶縁被膜を施すことで得られるメタルベース基板、又は、アルミナなどのセラミック材料の焼結体であるセラミックス基板などを用いることができる。なお、基板１０は、リジッド基板であるが、フレキシブル基板であってもよい。

【0020】

発光素子２１～２３は、光を発する光源の一例である。本実施の形態では、発光素子２１～２３はそれぞれ、白色光を出射する白色光源である。具体的には、発光素子２１～２３は、電流が供給された場合に発光する電流駆動型の素子である。より具体的には、発光素子２１～２３はそれぞれ、表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型の発光素子である。

【0021】

例えば、発光素子２１～２３は、ＬＥＤチップがパッケージ化されたＳＭＤ型のＬＥＤ素子である。ＳＭＤ型のＬＥＤ素子は、容器（パッケージ）と、容器内に実装されたＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを封止する封止部材と、を有する。

【0022】

ＬＥＤチップは、所定の直流電力により発光する半導体発光素子の一例であって、単色の可視光を発するベアチップである。ＬＥＤチップは、例えば、通電されると青色光を発する青色ＬＥＤチップであるが、これに限定されない。

【0023】

封止部材は、シリコーン樹脂などの透光性の絶縁性樹脂材料である。本実施の形態における封止部材は、ＬＥＤチップからの光の波長を変換する波長変換材として蛍光体を含む。つまり、封止部材は、透光性樹脂に蛍光体が含有された蛍光体含有樹脂であり、ＬＥＤチップからの光を所定の波長に波長変換（色変換）する。封止部材は、容器の凹部に充填されている。

【0024】

封止部材としては、例えばＬＥＤチップが青色ＬＥＤチップである場合、白色光を得るために、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の黄色蛍光体粒子をシリコーン樹脂に分散させた蛍光体含有樹脂を用いることができる。これにより、黄色蛍光体粒子は青色ＬＥＤチップの青色光によって励起されて黄色光を放出するので、封止部材からは、黄色蛍光体粒子からの黄色光と青色ＬＥＤチップからの青色光との合成光として白
色光が放出される。なお、封止部材には、シリカなどの光拡散材及びフィラーなどが分散されていても構わない。

【0025】

発光素子２１は、電源回路４０から電力が供給された場合に、発光素子２２よりも明るく発光する。発光素子２２は、電源回路４０から電力が供給された場合に、発光素子２３よりも明るく発光する。つまり、本実施の形態では、発光素子２３、発光素子２２及び発光素子２１の順で明るくなる。なお、明るさは、光度で表される。光度が大きい程、明るく、光度が小さい程、暗い。

【0026】

本実施の形態では、発光素子２１～２３は、同じ種類の発光素子である。同じ種類とは、例えば、型番などが同じであり、同等の発光特性を有することを意味する。発光素子２１～２３は、製造ばらつきの影響がなければ、同じ大きさの電力が供給された場合には、同じ光量の光を発する。

【0027】

例えば、電源回路４０から発光素子２１の１個あたりに供給される電力は、電源回路４０から複数の発光素子２２の１個あたりに供給される電力より大きい。これにより、発光素子２１は、発光素子２２より明るく発光する。また、電源回路４０から発光素子２２の１個あたりに供給される電力は、電源回路４０から複数の発光素子２３の１個あたりに供給される電力より大きい。これにより、発光素子２２は、発光素子２３より明るく発光する。

【0028】

発光素子２１～２３の各々に供給される電力の大きさは、発光素子２１～２３の電気的な接続関係に応じて決まる。発光素子２１～２３の具体的な配置及び電気的な接続関係については、後で説明する。

【0029】

レンズ３０は、基板１０の主面１０ａに対向して配置され、発光素子２１～２３の各々からの光の配光を制御する。例えば、レンズ３０は、光を所定の領域に集束させる集光レンズであるが、光を発散させる発散レンズであってもよい。レンズ３０は、例えばフレネルレンズである。

【0030】

レンズ３０は、透光性を有する部材を用いて形成され、可視光を透過させることができる。例えば、レンズ３０は、アクリル若しくはポリカーボネートなどの透光性樹脂材料又はシリカガラスなどのガラス材料などの透光性材料を用いて形成される。レンズ３０は、外周部分が筐体６０に固定されて支持されている。

【0031】

電源回路４０は、発光素子２１～２３の各々に電力を供給する。電源回路４０は、例えば一対のリード線（図示せず）を介して基板１０に接続されており、基板１０に設けられた金属配線を介して発光素子２１～２３の各々に電力を供給する。例えば、電源回路４０は、口金７０を介して供給される交流電力（例えば、ＡＣ１００Ｖの商用電源からの電力）を直流電力に変換し、当該直流電力を発光素子２１～２３に供給する。

【0032】

電源回路４０は、回路基板４１と、回路基板４１に実装された複数の回路素子４２と、を有する。回路基板４１は、銅箔などの金属配線がパターン形成されたプリント基板（ＰＣＢ）である。複数の回路素子４２は、例えば、電解コンデンサ若しくはセラミックコンデンサなどの容量素子、チョークコイル若しくはチョークトランスなどのコイル素子（インダクタ）、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのトランジスタ素子、抵抗器などの抵抗素子、又は、ダイオードなどである。

【0033】

電源回路４０は、筐体６０に固定された回路ホルダ（図示せず）に回路基板４１が保持されることによって、筐体６０内に配置されている。電源回路４０の固定方法は、特に限定されない。

【0034】

筐体６０は、電源回路４０を収納する。図２に示されるように、筐体６０は、外郭筐体６１と、ヒートシンク６２と、を有する。

【0035】

外郭筐体６１は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ；Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの樹脂材料又はアルミニウムなどの金属材料によって構成されている。

【0036】

ヒートシンク６２は、主として発光素子２１～２３で発生する熱を放熱する放熱部材であり、発光素子２１～２３と基板１０を介して熱的に結合されている。具体的には、基板１０は、ヒートシンク６２の載置面６２ａに載置されて固定されている。したがって、ヒートシンク６２は、発光素子２１～２３で発生する熱を効率良く放熱させるために、金属材料又は熱伝導率が高い樹脂材料によって構成されているとよい。例えば、ヒートシンク６２は、アルミニウムによって構成されている。なお、ヒートシンク６２は、電源回路４０で発生する熱を放熱してもよい。ヒートシンク６２には、基板１０と電源回路４０とを電気的に接続するリード線を通すための開口（図示せず）が設けられている。

【0037】

口金７０は、発光素子２１～２３を発光させるための電力を照明装置１の外部から受電する。口金７０は、電源回路４０と電気的に接続されており、受電した電力を電源回路４０に供給する。また、口金７０は、照明装置１を器具本体（図示せず）に取り付けるための取付部として機能する。口金７０は、金属材料などの導電性材料を用いて形成されている。本実施の形態では、口金７０は、Ｅ１１口金であるが、これに限定されない。

【0038】

［発光素子の配置と接続関係］
続いて、発光素子２１～２３の配置と接続関係とについて、図４及び図５を用いて説明する。

【0039】

図４は、本実施の形態に係る照明装置１の複数の発光素子２１～２３の配置の一例を示す平面図である。図５は、本実施の形態に係る照明装置１の複数の発光素子２１～２３の回路構成の一例を示す回路図である。

【0040】

図４に示されるように、基板１０の主面１０ａには、平面視において、第１領域１１と、第２領域１２と、第３領域１３と、が設けられている。第１領域１１、第２領域１２及び第３領域１３は、発光素子２１、２２及び２３の各々の配置に基づいて主面１０ａを仮想的に区分することによって規定される。図４では、各領域の境界を破線で表している（後述する図８においても同様）。

【0041】

第１領域１１は、第１発光素子の一例である発光素子２１が配置された領域である。本実施の形態では、１個のみの発光素子２１が第１領域１１に配置されている。例えば、第１領域１１は、基板１０の主面１０ａの中心を含む領域である。

【0042】

第２領域１２は、第２発光素子の一例である発光素子２２が配置された領域であり、平面視において、第１領域１１よりも外側の領域である。本実施の形態では、第２領域１２には、４個の発光素子２２が配置されている。例えば、第２領域１２は、第１領域１１を囲む環状の領域である。

【0043】

第３領域１３は、第３発光素子の一例である発光素子２３が配置された領域であり、平面視において、第２領域１２よりも外側の領域である。本実施の形態では、第３領域１３には、１２個の発光素子２３が配置されている。例えば、第３領域１３は、第２領域１２を囲む環状の領域である。

【0044】

図５に示されるように、発光素子２１～２３は、直列接続された複数の並列回路を構成している。具体的には、発光素子２１は、第１並列回路５１を構成している。なお、第１並列回路５１は、１個のみの発光素子２１で構成されているが、本明細書では、単独の発光素子２１は、並列回路を構成し、かつ、直列回路を構成しているとみなしている。

【0045】

複数の発光素子２２は、互いに並列接続されて第２並列回路５２を構成している。第２領域１２に配置された４個全ての発光素子２２が互いに並列接続されている。第２並列回路５２を構成する発光素子２２の個数、すなわち、発光素子２２の並列接続数は、第１並列回路５１を構成する発光素子２１の個数、すなわち、発光素子２１の並列接続数よりも多い。

【0046】

複数の発光素子２３は、互いに並列接続されて第３並列回路５３を構成している。第３領域１３に配置された１２個全ての発光素子２３が互いに並列接続されている。第３並列回路５３を構成する発光素子２３の個数、すなわち、発光素子２３の並列接続数は、第２並列回路５２を構成する発光素子２２の個数、すなわち、発光素子２２の並列接続数よりも多い。

【0047】

第１並列回路５１、第２並列回路５２及び第３並列回路５３は、互いに直列接続されている。図５に示される例では、高電位側の端子Ｖｉｎから低電位側の端子Ｖｏｕｔにかけて、第１並列回路５１、第２並列回路５２及び第３並列回路５３の順で直列接続されている。なお、第１並列回路５１、第２並列回路５２及び第３並列回路５３の直列接続の順序は、特に限定されない。

【0048】

電源回路４０から供給される電力に基づいて、端子Ｖｉｎから端子Ｖｏｕｔにかけて電流Ｉが流れる。第１並列回路５１では、１個のみの発光素子２１が含まれているので、発光素子２１に流れる電流Ｉ１の大きさは、電流Ｉの大きさに等しい。

【0049】

第２並列回路５２では、同じ種類の発光素子２２が並列接続されているので、各発光素子２２には、電流Ｉが均等に分配されて流れる。１個の発光素子２２に流れる電流Ｉ２の大きさは、「電流Ｉ÷第２並列回路５２の並列接続数」であり、図５の例では、電流Ｉの１／４の大きさである。

【0050】

第３並列回路５３では、同じ種類の発光素子２３が並列接続されているので、各発光素子２３には、電流Ｉが均等に分配されて流れる。１個の発光素子２３に流れる電流Ｉ３の大きさは、「電流Ｉ÷第３並列回路５３の並列接続数」であり、図５の例では、電流Ｉの１／１２の大きさである。

【0051】

つまり、図５に示される例では、電流Ｉ１、Ｉ２及びＩ３の大きさは、Ｉ１：Ｉ２：Ｉ３＝１２：４：１となる。ＬＥＤ素子などの電流駆動型の発光素子の明るさ（光度）は、電流の大きさに依存する。具体的には、発光素子の明るさは、電流の大きさに比例する。したがって、発光素子２１は、発光素子２２よりも明るく発光し、発光素子２２は、発光素子２３よりも明るく発光する。基板１０の主面１０ａとの位置関係を踏まえると、図３に示されるように、主面１０ａの中央に位置する発光素子２１が明るく発光し、主面１０ａの外周に近づくにつれて明るさが低減する。なお、図３では、発光素子２１、２２及び２３の各々から発せられる光Ｌ１、Ｌ２及びＬ３の各々の明るさを模式的に円の大きさで表している。

【0052】

図４に示されるように、本実施の形態では、発光素子２２と発光素子２３との間の距離Ｄ２３は、発光素子２１と発光素子２２との間の距離Ｄ１２より長い。なお、距離Ｄ１２及びＤ２３はいずれも、対応する発光素子間の最短距離を示している。このように、基板１０の主面１０ａの中心に近い発光素子２１及び２２間の距離Ｄ１２が短く、主面１０ａの外周に近い発光素子２２及び２３間の距離Ｄ２３が長くなっている。これにより、基板全体の発光分布において、主面１０ａの中心に近い程、より明るくなり、主面１０ａの外周に近い程、より暗くすることができる。

【0053】

なお、発光素子２１～２３の電気的な接続関係は、図５に示される例には限定されない。図６は、本実施の形態に係る照明装置１の複数の発光素子２１～２３の回路構成の一例を示す回路図である。

【0054】

図６に示されるように、４個の発光素子２２は、２個ずつが互いに並列接続されて２個の第２並列回路５２ａ及び５２ｂを構成している。１２個の発光素子２３は、６個ずつが互いに並列接続されて２個の第３並列回路５３ａ及び５３ｂを構成している。

【0055】

第１並列回路５１、２個の第２並列回路５２ａ及び５２ｂ、並びに、２個の第３並列回路５３ａ及び５３ｂは、互いに直列接続されている。具体的には、端子Ｖｉｎから端子Ｖｏｕｔにかけて、第３並列回路５３ａ、第２並列回路５２ａ、第１並列回路５１、第２並列回路５２ｂ及び第３並列回路５３ｂの順で直列接続されている。なお、各並列回路の直列接続の順序は、特に限定されない。

【0056】

図６に示される例では、電流Ｉ１、Ｉ２及びＩ３の大きさは、Ｉ１：Ｉ２：Ｉ３＝６：３：１になる。この場合も、主面１０ａの中央に位置する発光素子２１が明るく発光し、主面１０ａの外周に近づくにつれて明るさが低減する。このように、並列接続数を変更することにより、発光素子の領域毎の明るさを変更することができる。

【0057】

［効果など］
以下では、以上のように構成された照明装置１の作用効果について、比較例を挙げて説明する。

【0058】

一般的に、光源が点光源に近い程、レンズ３０の小型化がしやすく、設計容易性が高まる。点光源に近い光源としては、ＬＥＤチップが基板１０に直接実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型の発光モジュールが知られている。しかしながら、ＣＯＢ型の発光モジュールでは、ＬＥＤチップが互いに近接して配置されるので、発光時に生じる熱の影響を受けて発光効率が低下するおそれがある。また、ＣＯＢ型の発光モジュールは、コストが高い。

【0059】

これに対して、ＳＭＤ型の発光素子を、間隔を開けて配置することで、熱の影響を抑制しながら低コスト化を図ることが想定される。図７は、比較例に係る照明装置１ｘの発光部とレンズ３０ｘとを示す断面図である。比較例に係る照明装置１ｘでは、全ての発光素子２０ｘの明るさが同じである。

【0060】

図７に示される例では、全ての発光素子２０ｘの明るさが同じであるので、主面１０ａの外周に近い発光素子２０ｘからの光を有効に利用するためには、レンズ３０ｘが大型化する。また、主面１０ａの中心の法線方向の照度を確保するには、外周に近い発光素子２０ｘからの光を中心側に配光する必要もあり、レンズ３０ｘの設計が難しくなる。

【0061】

これに対して、本実施の形態に係る照明装置１は、平面視において、第１領域１１と第１領域１１よりも外側の第２領域１２とが設けられた主面１０ａを有する基板１０と、第１領域１１に配置された１以上の発光素子２１と、第２領域１２に配置された複数の発光素子２２と、１以上の発光素子２１及び複数の発光素子２２に電力を供給する電源回路４０と、主面１０ａに対向して配置され、１以上の発光素子２１及び複数の発光素子２２の各々からの光の配光を制御するレンズ３０と、を備える。電源回路４０から電力が供給された場合に、発光素子２１は、発光素子２２よりも明るく発光する。

【0062】

これにより、基板１０の主面１０ａの中心に近い発光素子２１が、外周に近い発光素子２２よりも明るく発光するので、ＣＯＢ型の発光モジュールに近い配光分布が得られる。したがって、レンズ３０の設計が容易になり、かつ、レンズ３０の小型化も実現することができる。また、発光素子２１と発光素子２２との間の距離Ｄ１２を広く取ることもできるので、熱の影響が抑制され、発光効率の低下を抑制することができる。

【0063】

また、例えば、電源回路４０から１以上の発光素子２１の１個あたりに供給される電力は、電源回路４０から複数の発光素子２２の１個あたりに供給される電力より大きい。

【0064】

これにより、各発光素子２１及び２２に供給する電力量を調整することによって、各発光素子２１及び２２の明るさを簡単に制御することができる。

【0065】

また、例えば、発光素子２２の個数は、発光素子２１の個数より多い。複数の発光素子２２は、互いに並列接続されて第２並列回路５２を構成する。１以上の発光素子２１（例えば、第１並列回路５１）と第２並列回路５２とは、直列接続されている。

【0066】

これにより、第１並列回路５１及び第２並列回路５２の並列接続数の違いによって、各発光素子２１及び２２へ供給される電力（電流）の違いを出すことができ、簡単な回路構成によって発光素子２１の明るさと発光素子２２の明るさとを異ならせることができる。例えば、電源回路４０と基板１０との接続を２つの端子Ｖｉｎ及びＶｏｕｔのみで実現できるため、構成の簡略化を実現することができる。

【0067】

また、例えば、主面１０ａには、第２領域１２の外側の第３領域１３が設けられている。照明装置１は、第３領域１３に配置された複数の発光素子２３を備える。発光素子２３の個数は、発光素子２２の個数より多い。複数の発光素子２３は、互いに並列接続されて第３並列回路５３を構成する。第３並列回路５３は、１以上の発光素子２１（例えば、第１並列回路５１）又は第２並列回路５２に直列接続されている。

【0068】

これにより、明るさの段数を増やすことができるので、レンズ３０の設計をより簡単にすることができる。

【0069】

また、例えば、第２領域１２は、第１領域１１を囲む環状の領域である。

【0070】

これにより、発光素子２２が発光素子２１を囲むように環状に配置されるので、平面視において、発光素子２１を中心として周方向に明暗のばらつきが発生するのを抑制することができる。

【0071】

また、例えば、発光素子２１及び発光素子２２は、同じ種類の発光素子である。

【0072】

これにより、並列回路内の各発光素子に供給される電流を均等にしつつ、並列回路間で発光素子に供給される電流を異ならせることができる。すなわち、並列回路内の各発光素子の明るさを均等にしつつ、並列回路間で発光素子の明るさを異ならせることができる。

【0073】

また、例えば、発光素子２１及び２２は、表面実装型の発光素子である。また、例えば、発光素子２１及び２２はそれぞれ、ＬＥＤである。

【0074】

これにより、低コスト化が実現できる。

【0075】

［変形例］
上記実施の形態では、発光素子間の熱の影響を考慮して間隔を空けて配置する例を示したが、これに限定されない。発熱量が低い場合、又は、熱に対する発光効率の低下が抑制される場合など、複数の発光素子は、間隔を詰めて配置することもできる。

【0076】

図８は、本変形例に係る照明装置の複数の発光素子２１～２３の配置を示す平面図である。図８に示される例では、平面視形状が八角形の基板１１０に複数の発光素子２１～２３が実装されている。なお、基板１１０の平面視形状は、八角形に限定されず、四角形若しくは六角形などの多角形、又は、円形などであってもよい。

【0077】

図８に示されるように、基板１１０の主面には、平面視において、第１領域１１１と、第２領域１１２と、第３領域１１３と、が設けられている。第１領域１１１、第２領域１１２及び第３領域１１３は、発光素子２１、２２及び２３の各々の配置に基づいて主面を仮想的に区分することによって規定される。

【0078】

本変形例では、４個の発光素子２１が第１領域１１１に配置されている。例えば、第１領域１１１は、基板１１０の主面の中心を含む矩形の領域である。第２領域１１２には、１２個の発光素子２２が配置されている。例えば、第２領域１１２は、第１領域１１１を囲む矩形環状の領域である。第３領域１１３には、１４個の発光素子２３が配置されている。例えば、第３領域１１３は、第２領域１１２を囲む環状の領域である。

【0079】

４個の発光素子２１と、１２個の発光素子２２と、１４個の発光素子２３のうちの８個とは、４行６列に等間隔で配列されている。１４個の発光素子２３のうちの６個は、列方向の両端に３個ずつ行方向に並んで配列されている。なお、発光素子２１～２３の配列及び各個数は、特に限定されない。

【0080】

図９は、本変形例に係る照明装置の複数の発光素子２１～２３の回路構成の一例を示す図である。図９に示されるように、４個の発光素子２１は、互いに並列接続されて第１並列回路１５１を構成している。同様に、１２個の発光素子２２は、互いに並列接続されて第２並列回路１５２を構成している。１４個の発光素子２３は、互いに並列接続されて第３並列回路１５３を構成している。この場合、発光素子２１、２２及び２３の各々に流れる電流Ｉ１、Ｉ２及びＩ３の大きさは、Ｉ１：Ｉ２：Ｉ３＝２１：７：６になる。この場合においても、この場合も、主面の中央に位置する発光素子２１が明るく発光し、主面の外周に近づくにつれて明るさが低減する。

【0081】

以上のように、１以上の発光素子２１は、複数の発光素子２１であり、互いに並列接続されて第１並列回路１５１を構成してもよい。

【0082】

これにより、各発光素子２１～２３の接続関係を異ならせることによって、明るさの差異を変更することができる。

【0083】

また、基板１１０に設けられた全ての発光素子２１～２３は、１つの直列回路（端子Ｖｉｎ及び端子Ｖｏｕｔ間の回路）との間に配置されているが、これに限定されない。例えば、４個の発光素子２１の各々を起点又は終点とする４つの直列回路が構成されてもよい。各直列回路では、図９と同様に、複数の発光素子２２が第２並列回路を構成し、複数の発光素子２３が第３並列回路を構成する。当該４つの直列回路は、互いに並列接続又は直列接続される。これにより、基板１０と電源回路４０とを電気的に接続するために基板１０に設けられる端子数を２つにすることができる。

【0084】

（その他）
以上、本発明に係る照明装置について、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

【0085】

例えば、照明装置は、発光素子２１、２２及び２３のいずれかを備えなくてもよい。つまり、基板１０の主面１０ａに実装された発光素子は、直列接続された３個の並列回路を構成する例を示したが、直列接続された２個のみの並列回路を構成してもよい。

【0086】

あるいは、基板１０の主面１０ａに実装された発光素子は、直列接続された４個以上の並列回路を構成してもよい。この場合、基板１０の主面１０ａは、４つ以上の領域に区分される。各領域に配置される発光素子の個数は、外側の領域に配置される発光素子の個数程、多くなる。

【0087】

また、第２領域１２に配置される発光素子２２は、複数個ずつの直列回路を構成し、当該直列回路が並列に接続されてもよい。例えば、４個の発光素子２２は、２個ずつ直列接続されて直列回路を構成し、当該直列回路が並列接続されてもよい。つまり、各領域に配置される複数の発光素子は、１個又は複数個ずつ直列接続されて直列回路を構成し、当該直列回路が並列接続されてもよい。

【0088】

また、例えば、最も内側の第１領域１１に配置される発光素子２１は、複数個設けられている場合においても、並列接続されていなくてもよい。例えば、図８及び図９に示される４個の発光素子２１は、直列接続されていてもよい。

【0089】

また、例えば、複数の発光素子２２が発光素子２１を囲むように環状に配置されている例を示したが、これに限定されない。複数の発光素子２２は、２本の平行なライン状に配置され、その間に発光素子２１が配置されていてもよい。あるいは、複数の発光素子２２は、Ｌ字状又はＵ字状に配置されていてもよい。発光素子２３についても同様である。

【0090】

また、例えば、発光素子２１～２３として、異なる種類の発光素子が利用されてもよい。例えば、同じ電力が投入された場合であっても、明るく発光する発光素子を第１領域１１に配置し、暗く発光する発光素子を第２領域１２に配置することができる。この場合、第２領域１２に配置される複数の発光素子は、互いに直列接続されてもよい。すなわち、各領域に配置される発光素子は、必ずしも並列回路を構成しなくてもよい。

【0091】

また、各領域に配置される発光素子の個数についても、上述した例には限定されない。第１領域１１に配置される発光素子２１の個数が、第２領域１２に配置される発光素子２２の個数以上であってもよい。発光素子２２及び２３の各個数についても同様である。

【0092】

また、例えば、発光素子２１～２３は、基板１０に直接実装されたＬＥＤチップであってもよい。すなわち、照明装置は、ＣＯＢ型の発光モジュールを備えてもよい。ＬＥＤチップの間隔を空けて配置することにより、熱の影響を抑制することができる。

【0093】

また、例えば、発光素子２１～２３は、レーザ発光素子であってもよく、有機ＥＬ素子であってもよい。

【0094】

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0095】

１ 照明装置
１０、１１０ 基板
１０ａ 主面
１１、１１１ 第１領域
１２、１１２ 第２領域
１３、１１３ 第３領域
２１ 発光素子（第１発光素子）
２２ 発光素子（第２発光素子）
２３ 発光素子（第３発光素子）
３０ レンズ
４０ 電源回路
５１、１５１、１５１ａ、１５１ｂ 第１並列回路
５２、５２ａ、５２ｂ、１５２、１５２ａ、１５２ｂ 第２並列回路
５３、５３ａ、５３ｂ、１５３、１５３ａ、１５３ｂ 第３並列回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】