特許 7192083 ＬＥＤ照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-09

(45)【発行日】2022-12-19

(54)【発明の名称】ＬＥＤ照明装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 8/04 20060101AFI20221212BHJP

   F21V 3/00 20150101ALI20221212BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20221212BHJP

【ＦＩ】

F21S8/04 100

F21S8/04 310

F21V3/00 320

F21Y115:10

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021203162

(22)【出願日】2021-12-15

(62)【分割の表示】P 2018196317の分割

【原出願日】2018-10-18

(65)【公開番号】P2022027923

(43)【公開日】2022-02-14

【審査請求日】2021-12-15

(73)【特許権者】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】神谷 優

(72)【発明者】

【氏名】住吉 宏介

(72)【発明者】

【氏名】加藤 諒

【審査官】安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２１９１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４１６１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ８／０４

Ｆ２１Ｖ ３／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＥＤ照明装置であって、
複数のＬＥＤ素子を光源として備え、前記ＬＥＤ照明装置が設置される側と反対側に光を照射する第１の光源基板と、
複数のＬＥＤ素子を光源として備え、前記ＬＥＤ照明装置が設置される側に光を照射する第２の光源基板と、
ベース部材と、を有し、
前記ベース部材の前記ＬＥＤ照明装置が設置される側には、前記第２の光源基板が配置され、
前記ベース部材の前記ＬＥＤ照明装置が設置される側と反対の側には、前記第１の光源基板が配置され、
前記第２の光源基板より照射された光の一部又は全部が間接的にでも一度は入射し、拡散されるように、前記第２の光源基板より外側に突出した透過部が配置され、
前記透過部は、前記第２の光源基板より照射され、前記ＬＥＤ照明装置が設置される造営材で反射した光を受光し、前記ＬＥＤ照明装置が設置される前記造営材で反射した光を複数の部分で散乱させるように構成されていることを特徴とするＬＥＤ照明装置。

【請求項2】

前記第２の光源基板を覆うカバーを有し、前記カバーとは別に前記透過部が配置されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。

【請求項3】

前記透過部が微小粒子からなる光拡散剤を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＬＥＤ照明装置。

【請求項4】

前記透過部が４μｍ以上の長さをもつ微小粒子からなる光拡散剤を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＬＥＤ照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を光源として備えるＬＥＤ照明装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、光源としてＬＥＤを用いたＬＥＤ照明装置としては、例えば、特許文献１に開示された天井照明器具（シーリングライト）が知られている。

【0003】

特許文献１に開示されたＬＥＤ照明装置（照明装置）は、主光源として備えられる下向きに光を照射するように配置された第１の光源基板と、副光源として備えられる上向きに光を照射するように配置された第２の光源基板と、前記第１の光源基板及び前記第２の光源基板で発生する熱を放熱する放熱板と、を備えている。

【0004】

主光源である前記第１の光源基板は、下方に向けて光を照射する多数のＬＥＤ素子（以下、適宜「ＬＥＤ」という）を有している。前記第１の光源基板で発せられた光を下向きに導くＬＥＤカバーを備え、前記ＬＥＤカバーは透明性及び電気絶縁性を有している。前記ＬＥＤカバーの下方には、ＬＥＤから発せられた光を拡散させる透光性の材料からなるセードが備えられており、前記放熱板に備えられた受け具によって係合保持されている。前記セードの外側にはリング部材が備えられ、前記リング部材は光透過性を有する材料で形成されている。

【0005】

副光源である前記第２の光源基板は、ＬＥＤが実装された基板と、前記基板を前記放熱板の上面に取り付けるための取付部、を有している。前記第二の光源基板上には透光性を有するカバーが備えられている。

【0006】

天井照明器具は、このような主光源と、天井面を照明する副光源とを備えていることによって、器具をどのような向きに取り付けても部屋全体を照明して、部屋の明るさ感を向上させている。

【0007】

特許文献１には、下向きに光を照射する主光源は、前記ＬＥＤカバーと前記セードの２つの光学部材によって、下に照射する光を制御しているのに対して、前記副光源では前記カバー１つによって制御しているため、前記カバーに反射部材を取り付けて、前記副光源から照射される光を制御する方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１６－２１９１１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、更に、コストを抑え、副光源から照射される光のまぶしさの低減と空間の明るさの均一化が可能なＬＥＤ照明装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、ＬＥＤ照明装置であって、複数のＬＥＤ素子を光源として備え、前記ＬＥＤ照明装置が設置される側と反対側に光を照射する第１の光源基板と、複数のＬＥＤ素子を光源として備え、前記ＬＥＤ照明装置が設置される側に光を照射する第２の光源基板と、ベース部材と、を有し、前記ベース部材の前記ＬＥＤ照明装置が設置される側には、前記第２の光源基板が配置され、前記ベース部材の前記ＬＥＤ照明装置が設置される側と反対の側には、前記第１の光源基板が配置され、前記第２の光源基板より照射された光の一部又は全部が間接的にでも一度は入射し、拡散されるように、前記第２の光源基板より外側に突出した透過部が配置され、前記透過部は、前記第２の光源基板より照射され、前記ＬＥＤ照明装置が設置される造営材で反射した光を受光し、前記ＬＥＤ照明装置が設置される前記造営材で反射した光を複数の部分で散乱させるように構成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、コストを抑え、副光源から照射される光のまぶしさの低減と空間の明るさの均一化をすることが可能なＬＥＤ照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明装置を示す図であり、斜め下方向から見たときの示す外観斜視図である。

【図2】ＬＥＤ照明装置を斜め上方向から見たときの状態を示す外観斜視図である。

【図3】ＬＥＤ照明装置を斜め下方向から見たときの状態を示す分解斜視図である。

【図4】ＬＥＤ照明装置を斜め上方向から見たときの状態を示す分解斜視図である。

【図5】ＬＥＤ照明装置の中央縦断面図である。

【図6】セードを取り外してＬＥＤカバーの一部を断面したＬＥＤ照明装置を示す斜視図である。

【図7】間接光カバーの一部を断面したＬＥＤ照明装置を斜め上方向から見たときの状態を示す斜視図である。

【図8】ＬＥＤ光源基板の一例を示す底面図である。

【図9】間接光カバー及びセンサユニットを取り外したＬＥＤ照明装置を斜め上方向から見たときの状態を示す斜視図である。

【図10】電線の配線状態を示す図であり、間接光カバーを取り外したＬＥＤ照明装置の要部拡大概略断面図である。

【図11】ＬＥＤ照明装置を天井に設置した際の中央縦断面図である。。

【図12】図１１のＡ部拡大図である。

【図13】セードと透過部を一体化した第１変形例を示す要部拡大図である。

【図14】間接光光源基板の変形例を示す図であり、間接光カバーを取り外したＬＥＤ照明装置を示す斜視図である。

【図15】光の波長６００ｎｍの際の拡散剤の微小粒子直径と散乱係数の関係の計算結果一例を示した図である。

【図16】光の波長６００ｎｍの際の拡散剤の微小粒子直径と前方散乱係数の関係の計算結果一例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明装置（ＬＥＤシーリングライト）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、ＬＥＤ照明装置１の一例をして、平面視して円形のものを例に挙げて説明するが、形状はこれに限定されず、例えば、四角形、六角形、八角形等の多角形のものにも適用することもできる。また、本実施形態では、以下、主照明用光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたＬＥＤ照明装置１として説明するが、主照明用光源はＬＥＤに限定されるものではない。

【0014】

図１及び図２に示すＬＥＤ照明装置１は、例えば、家屋の天井面に設けられる引掛ローゼット80(図11)や引掛シーリング等の屋内配線器具（不図示）に係合する取付アダプタ90（図11）を介することによって、外部電源に接続されると共に天井面の所定位置に固定されて利用に供されるものである。ＬＥＤ照明装置１は、例えば、丸型や角型等のものからなる（本実施形態では丸型である）。なお、以下の説明において、ＬＥＤ照明装置１が天井面に取り付けられた状態を基準として、紙面上側が天井側（上面側）、紙面下側が床側（下面側）である。

【0015】

図３及び図４に示すように、ＬＥＤ照明装置１は、バックボーン１１、アダプタ受け部１２（絶縁板）、電源基板１３、放熱板１４、ＬＥＤ光源基板１５（第１の光源基板）、ＬＥＤカバー１６、センタカバー１７、略環状の透過部１８、セード１９、間接光光源基板２０（第２の光源基板）、間接光カバー２１（上方カバー）、センサユニット２２等を備えて構成されている。

【0016】

バックボーン１１は、鋼板（例えば、ＳＥＣＣ（電気亜鉛メッキ鋼板）を略円形状に加工成形したベース部材であり、凹面が床側を向くように略凹状（皿状）に形成されている。また、バックボーン１１の中央には、取付アダプタ90（図11）が係止されるアダプタ取付孔１１ａが形成されている。

【0017】

取付アダプタ受け部１２は、難燃性及び電気絶縁性を有する合成樹脂（例えば、ＰＰ：ポリプロピレン樹脂等）で形成され、バックボーン１１の下面にねじ固定されるリング形状の固定部１２ａと、この固定部１２ａの内周縁部から床側（下方）に延出する円筒部１２ｂと、を有している。

【0018】

図３に示すように、電源基板１３は、制御部を含む点灯回路基板等を有し、取付アダプタ受け部１２（絶縁板）を介してバックボーン１１にねじ止めされている。これにより、電源基板１３は、バックボーン１１と、後記する放熱板１４とで囲まれた放熱空間内に、電気絶縁性を維持した状態で配置される。

【0019】

また、電源基板１３は、この電源基板１３の下面に固定された電源コネクタ１３ａに接続された電線２３を介して、取付アダプタ90（図11）と電気的に接続されている。これにより、ＬＥＤ照明装置１は、屋内配線器具（不図示）、取付アダプタ90（図11）、電線２３、電源基板１３をそれぞれ介して、給電されるように構成されている。

【0020】

放熱板１４は、作動時に発熱する電源基板１３、及び、複数のＬＥＤが実装されたＬＥＤ光源基板１５、及び、間接光光源基板２０の熱を放熱して冷却する役割を果たす金属製部材である。後記するＬＥＤ素子群１５ｂのＬＥＤは、熱に弱い性質がある。また、ＬＥＤは、使用時に、低電圧の大電流を流して高輝度発光を行うため、この発光に伴う発熱によってＬＥＤ自体や、周囲の部材が劣化するため、この劣化を抑制して長寿命・高信頼性を実現するに、適切な放熱を行うことが求められる。

【0021】

放熱板１４は、鋼板を略円形状に加工成形したものであり、床側に突出する円錐台形状の基板支持部１４ａが形成されている。また、放熱板１４は、例えば、亜鉛メッキ鋼板等の熱伝導性の良好な金属を用いて構成され、しぼり加工を施すことによって、継ぎ目なく一体に成形されて、強度アップが図られている。また、放熱板１４は、バックボーン１１よりも大径に形成され、バックボーン１１よりも径方向外側に突出するようにしてバックボーン１１に取り付けられる。放熱板１４は、この放熱板１４の下面側に主光源の複数のＬＥＤ素子１５ｂが下向きに光を照射するようにＬＥＤ光源基板１５（第１の光源基板）を配置し、放熱板１４の上面側に後記する副光源の複数のＬＥＤ素子２０ａが上向きに光を照射するように間接光光源基板２０（第２の光源基板）を配置している。補足すると、ＬＥＤ光源基板１５は、放熱板１４の下面側に、当該下面に添うように配置されている。また、間接光光源基板２０は、高さ（厚さ）を抑えるように、放熱板１５の上面側（後記する環状部１４ｃの上面）に、当該上面に添うように配置されている。

【0022】

なお、放熱板１４の径方向の中心には、アダプタ受け部１２の円筒部１２ｂと対応する位置に円形の貫通孔１４ｂが形成されている。また、放熱板１４の外周部には、水平に形成された円形の環状部１４ｃと、環状部１４ｃの外周部に形成されたカバー取付部１４ｅと、を有している。環状部１４ｃの下面には、後記するセード１９を掛止するための受け具１４ｄ（図３参照）が１２０°間隔で３箇所に取り付けられている。

【0023】

図４に示すように、環状部１４ｃの上面側には、環状部１４ｃの上面にねじ止めされる間接光光源基板２０と、この間接光光源基板２０を覆う間接光カバー２１と、が配置されている。

【0024】

図５、及び、図１０に示すように、カバー取付部１４ｅは、間接光カバー２１が取り付けられる部位であり、放熱板１４の外周部に略テーパ状に拡開して形成されている。カバー取付部１４ｅの上部の環状部１４ｃ（放熱板１４の外周部）には、間接光光源基板２０がリング状に載設されて、副光源の多数のＬＥＤ素子２０ａが配置されている。

【0025】

図６及び図１０に示すように、電線挿通孔１４ｆは、上側方向に向けて拡開するように傾斜した窪み状に形成された収納凹部１４の外周壁に穿孔された貫通孔からなる。電線挿通孔１４ｆには、複数の電線２３が配線されている。

【0026】

電線挿通孔１４ｇは、環状部１４ｃに穿孔された貫通孔からなり、前記電線挿通孔１４ｆから引き出された電線２３が配線されている。

【0027】

収納凹部１４は、電線２３が接続された電源基板１３が内設される収納空間である。

【0028】

ＬＥＤ光源基板１５（第１の光源基板）は、バックボーン１１の下面側に放熱板１４を介在して配置されたリング形状の配線基板１５ａと、この配線基板１５ａの一面側（床面側）に同心円状に配置された複数のＬＥＤが半田付け等によって実装されている主光源のＬＥＤ素子群１５ｂと、を備えて構成されている。なお、ＬＥＤ素子群１５ｂの詳細については後記する。

【0029】

配線基板１５ａは、例えば、アルミニウム合金製の略環状の金属板に絶縁層及び銅箔パターン等を形成することで構成され、あるいは、熱伝導性の良好な樹脂（例えば、ポリイミド樹脂等）の平板上に銅箔パターン、ソルダーレジスト等を形成することで構成されている。また、配線基板１５ａは、放熱板１４にねじ止めされている。

【0030】

本実施形態では、前記のような構成のバックボーン１１と、放熱板１４とを備えることによって、放熱空間の容積を大きくし（放熱空間の空気の量を多くし）、電源基板１３及びＬＥＤ光源基板１５の放熱効率の向上を図っている。その結果、ＬＥＤ素子群１５ｂの発光効率を高くできる。

【0031】

図３に示すＬＥＤ光源基板１５は、１８畳用のＬＥＤの配列パターンの一例を示している。図８に示すように、ＬＥＤ素子群１５ｂは、昼光色（Ｄ色）の光を発する複数個の昼光色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１５ｂ１と、電球色（Ｌ色）の光を発する複数個の電球色ＬＥＤ１５ｂ２と、青色の光を発する複数個の青色ＬＥＤ１５ｂ３と、保安灯用のＬＥＤ１５ｂ４と、を備えて主照明用光源を構成されている。また、ＬＥＤ光源基板１５の外周端には、外側に向けて突出形成された略円弧形状の突出片１５ｃと、突出片１５ｃの基端部に形成された電線挿通孔１５ｄ（図４参照）と、突出片１５ｃに載設されて電線２３に接続された３つのコネクタ部１５ｅ（図６参照）と、有している。

【0032】

昼光色ＬＥＤ１５ｂ１は、ピーク波長が４３０ｎｍ～４６０ｎｍのものであり、外周側から内周側にかけて同心円状に複数列（例えば、９列）に形成されている。

【0033】

電球色ＬＥＤ１５ｂ２は、ピーク波長が５５０ｎｍ～６５０ｎｍのものであり、同心円状に複数列配置された各列において昼光色ＬＥＤ１５ｂ１を間に挟んで配置されている。すなわち、電球色ＬＥＤ１５ｂ２は、同心円状の各列において、周方向に２個の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１を間に挟んで配置されている。内周側から２列目における電球色ＬＥＤ１５ｂ２は、１個または２個の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１を間に挟んで配置されている。また、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２とは、同心円状の各列において、周方向に向けて等間隔またはほぼ等間隔に配置されている。

【0034】

青色ＬＥＤ１５ｂ３は、ピーク波長が４７０ｎｍ～４８０ｎｍのものであり、同心円状に複数列配置された昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と、電球色ＬＥＤ１５ｂ２の最外周と最内周との間において、周方向に間隔を空けて円環状に配置されている。図８の実施形態において、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２とが配置された列は、円環状に配置された青色ＬＥＤ１５ｂ３の内周側には同心円状に５列配置、外周側には同心円状に４列配置となっている。

【0035】

図８に示すＬＥＤ素子群１５ｂは、例えば、２７５個の昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、１４２個の電球色ＬＥＤ１５ｂ２、及び、４１個の青色ＬＥＤ１５ｂ３によって構成されている。青色ＬＥＤ１５ｂ３の数は、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１及び電球色ＬＥＤ１５ｂ２の合計数の１０％程度とすることが好ましい。

【0036】

なお、放熱板１４及びＬＥＤ光源基板１５には、ＬＥＤ素子群１５ｂから光を床側に反射させる白色塗料によって反射塗装が行われている。

【0037】

ＬＥＤカバー１６は、複数のＬＥＤ素子群１５ｂから発せられた光束を表面側（床側）へ導く機能と、ＬＥＤ光源基板１５を放熱板１４に対して密着させるように押圧する機能と、主照明用光源であるＬＥＤ素子群１５ｂの下面側全体を覆う機能等を有している。

【0038】

ＬＥＤカバー１６は、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル（ＰＭＭＡ）等の透光性及び電気絶縁性を有する樹脂を用いて、射出成形等によって一体成形されている。特に、透明性、コスト及び成形性の点においてポリスチレンを使用することが好ましい。また、ＬＥＤカバー１６に用いられる材料は、透光性及び電気絶縁性を備えるものであれば、樹脂に限定されるものではなく、ガラス等であってもよい。

【0039】

図６に示すように、ＬＥＤカバー１６は、ＬＥＤ光源基板１５の発光面（ＬＥＤ素子群１５ｂが実装されている面）全体を覆う略円形状のＬＥＤカバー部１６ａと、ＬＥＤカバー部１６ａの外周縁部から背面側（天井側）に向けて延びる円筒状の壁部１６ｂと、壁部１６ｂの上端（背面側）から径方向外側に向けて突出するつば部１６ｃと、ＬＥＤ光源基板１５を収納する基板収納部１６ｄと、を有している。

【0040】

また、ＬＥＤカバー１６では、ＬＥＤカバー部１６ａが放熱板１４の基板支持部１４ａにねじ固定され、つば部１６ｃが放熱板１４の環状部１４ｃにねじ固定されている。

【0041】

壁部１６ｂは、ＬＥＤカバー部１６ａに対して略直交する方向に延びて形成されている。また、壁部１６ｂには、図示しない切欠きが形成され、ＬＥＤカバー１６内の熱を外部に逃すことができるようになっている。なお、切欠きの開口面積は、使用者の指が挿入できない大きさに設定されている。これにより、使用者が手（指）で直接にＬＥＤ光源基板１５に触れるのを防止できる。

【0042】

つば部１６ｃは、ＬＥＤカバー１６をＬＥＤ光源基板１５の外周側において放熱板１４に固定する固定部である。つば部１６ｃは、周方向に沿って延在し、３箇所に分割されて形成されている。

【0043】

基板収納部１６ｄは、つば部１６ｃから傾斜して窪んだ状態に形成されて、その内底部位にＬＥＤ光源基板１５が水平に配置されて、ＬＥＤ素子群１５ａが収容されている。

【0044】

図６は、ＬＥＤ光源基板１５の下側に一部断面を有するＬＥＤカバー１６を取り付けた状態の一例を示す斜視図である。図８に示すＬＥＤ素子群のＬＥＤは、図６に示すＬＥＤカバー１６において、対応する複数のドーム形状部１６ａ２を介して光を床側に出射するように構成されている。本実施形態では、２個のＬＥＤの組を、一つのドーム形状部１６２ａ内に収容しているが、ドーム形状部１６ａ２内に収容されるＬＥＤの数はこれに限定されない。例えば、一例を挙げると、一つのドーム形状部１６ａ２内に配置される２個のＬＥＤの組のうち、一方は昼光色ＬＥＤ１５ｂ１であり、他方は電球色ＬＥＤ１５ｂ２である。

【0045】

センタカバー１７は、装置本体の中央において露出する取付アダプタ90（図11）を覆う部材であり、例えば、難燃性を有する合成樹脂（例えば、ＰＰ：ポリプロピレン樹脂）によって形成されている。また、センタカバー１７は、円板状に形成され、ＬＥＤカバー１６に着脱自在に取り付けられている。

【0046】

透過部１８は、略環状であり、内周側が透光材からなるセード１９の外周側に保持され、外周側がセード１９及び間接光光源基板２０の外周よりも外側に突出するように構成されている。間接光光源基板２０から照射する光や天井１００で反射した光を受光するために、透過部２０が間接光光源基板２０の外周より突出する長さは、外周方向に長ければ長いほど良い。ただし、ＬＥＤ照明装置１の設置性が悪くなるため、透過部２０は、透過部２０が間接光光源基板２０の外周より突出する長さが１０００ｍｍ以下の外径程度であることが好ましい。また、透過部２０の間接光光源基板２０の外周より突出する長さが短いと間接光光源基板２０から照射する光や天井１００で反射した光の受光性が悪くなるため、ある程度以上の長さとなる外径であることが好ましい。例えば、図１２に示すようにＬＥＤ素子２０aの中心を通り、ＬＥＤ素子２０aの発光面に垂直な線ＳＬと、天井１００のＬＥＤ素子２０aの発光面に対向した面が公差する点ＳＰから床方向に向かって斜め下向きに伸びる線ＱＬと、がなす角度Ｘを４５度としたときに、線ＱＬが透過部２０と公差するように、透過部２０の外径や位置を構成すると、天井１００で反射した光のうち、ＬＥＤ素子２０aの直上に向かう強度が高い光成分のうち半分程度を透過部２０で受光することができるため好ましい。ＬＥＤ光源基板１５及び間接光光源基板２０（第２の光源基板）から照射される光をＬＥＤ照明装置１が設置される空間内に配光するために、透過部１８は、光透過性を有する材料で形成されている。例えば、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル（ＰＭＭＡ）等の透光性を有する樹脂を用いて、射出成形等によって一体成形されている。特に、透明性、コスト及び成形性の点においてポリスチレンを使用することが好ましい。材料に光を散乱させるための拡散剤が添加されていてもよく、拡散剤を添加することにより、グレアが防止又は低減されるとともに、ＬＥＤ照明装置１が設置される空間内の明るさを均一化する効果を奏する。

【0047】

また、間接光光源基板２０（第２の光源基板）は、天井１００に対抗するように設置されるため、ＬＥＤ素子２０ａから放出された光の大部分が、図１２に示すように、天井１００にて反射されて照明装置１側に返ってくる。そのため、床側には天井１００の影響を受けた状態で無制御に光が照射されてしまい、ＬＥＤ照明装置１が設置された空間に明るさのむらを発生させる、しかし、透過部１８が光拡散剤を含むことで、光を散乱させ、著しいグレア防止と、ＬＥＤ照明装置１が設置される空間の明るさの均一化が図れる。

【0048】

また、図１３に示すように透過部１８は、例えばセード１９と一体となって形成されていてもよく、部品の数を低減させることができ、組み立てが良好かつで、コストを抑制する効果を奏する。

【0049】

さらに、透過部１８は、図１３に示す透過部１（１８２ａ）、透過部２（１８２ｂ）、
透過部３（１８２ｃ）のように複数の透過部から構成されていてもよく、複数の透過部により、グレアが防止又は格段に低減されるとともに、ＬＥＤ照明装置１が設置される空間内の明るさを均一化する効果を奏する。

【0050】

材料に添加される拡散剤は、炭酸カルシウムやシリカ、シリコーンなどの光拡散性が高く、材料に添加された際に透過率を高く維持できる１～１００μm程度の大きさの微小粒子で形成される。特に炭酸カルシウムは、コストの点において優れている。また、屈折率がおよそ１．６程度であるポリスチレンやポリカーボネートに添加する場合においては、屈折率が大きく違わず１．５～１．６程度である炭酸カルシウムやシリカなどを使用することが好ましい。屈折率が大きく違う場合は、透過部１８内部での反射が増大し、著しく透過率を低下させ、明るさを低減させてしまう。また、材料に添加される拡散剤の微小粒子の形状は、光の散乱の均一性から、球形であり、添加される拡散剤内で同じ形状や大きさであることが好ましい。

【0051】

また、拡散剤の微小粒子の大きさは、透過する光の波長より十分小さい場合は、散乱特性がレイリー散乱となり、光の波長依存性が顕著になり、複数の波長で構成されるＬＥＤ光源基板１５及び間接光光源基板２０から発する光を分光させて、光色むらを発生させてしまう。そのため、光の波長程度である１μｍ程度以上であることが好ましく、光波長程度より大きければ、ミー散乱や幾何光学に依存した散乱特性となり、波長の依存性がなくなるため、光色むらを抑制する効果を奏する。
図１５は粒子形状を球形、光の波長を６００ｎｍとした際のミー散乱理論による散乱係数の計算結果の一例である。図１６は粒子形状を球形、光の波長を６００ｎｍとした際のミー散乱理論による前方散乱係数の計算結果の一例である。散乱係数が大きいほど散乱が大きく、グレア防止と、ＬＥＤ照明装置１が設置される空間の明るさの均一化に寄与することを示す。また、前方散乱係数が大きいほど散乱した際の光の進行方向へ光が散乱されていることを示しており、透過率が高い透過部１８を実現可能である。
図１５、図１６に示す計算結果では、散乱係数が粒子直径２μｍ程度で最大となり、前方散乱係数が粒子直径３μｍ程度で良好な結果を示した。そのため、散乱と透過率の両面から粒子直径は３μｍ程度が好ましいが、粒子直径のばらつきがある場合は、光の散乱の安定性をより得るために、散乱係数が粒子直径に対して大きく変化する３μｍ以下の粒子直径を除き、４μｍ以上の粒子直径の微小粒子を使用することが好ましい。

【0052】

このように、透過部１８を構成することで、設置される天井や床などのＬＥＤ照明装置１が設置される空間を広範囲に照射し、さらに、明るさを均一化する効果を奏する。

【0053】

図５に示すように（併せて図３及び図４に示すように）、ＬＥＤカバー部１６ａは、径方向の中央部に円形の貫通孔１６ａ１が形成されている。ＬＥＤカバー部１６ａには、ＬＥＤ光源基板１５のＬＥＤ素子群１５ｂ（昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２、青色ＬＥＤ１５ｂ３）のそれぞれに対応する位置にドーム形状部１６ａ２が形成されている。なお、ドーム形状部１６ａ２は、レンズ機能を有するものであり、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２及び青色ＬＥＤ１５ｂ３からの光を偏光等させる部材である。

【0054】

セード１９は、透光性（透明、半透明、または、乳白色を含む）を有する樹脂製（例えば、アクリルや、ポリスチレン等）の透光カバーであり、ドーム状に構成されている。セード１９は、光源（ＬＥＤ素子群１５ｂ）から放射された光束を拡散させて、使用者がＬＥＤ照明装置１を直視した際のまぶしさを軽減したり、ＬＥＤ照明装置１Ａが設置された空間の明るさを均一化したりする役割を果たす。セード１９は、放熱板１４の受け具１４ｄによって、着脱自在に係合保持されている。

【0055】

図９に示すように、間接光光源基板２０（第２の光源基板）は、放熱板の上面側の外周部に、この外周部の全体の位置から光を照射するように配置されている。間接光光源基板２０は、４枚の略扇形状の基板をＣ字状に配置して連結して構成され、複数の副光源としてのＬＥＤ素子２０ａが実装されている。間接光光源基板２０は、円周方向の端部に設けられた基板接続用のコネクタ２０ｂと、コネクタ２０ｂ間に配線された基板接続用の電線２０ｃと、電源接続用の電線２３と、この電線２３を挿通するための配線用切欠部２０ｅと、切欠部２０ｅの近傍に取り付けられた電源接続用のコネクタ２０ｄと、を備えている。間接光光源基板２０は、放熱板１４の上面側の周部の環状部１４ｃ上にねじ止めて配置されている。

【0056】

このため、図１１及び図１２に示すように、ＬＥＤ素子２０ａは、放熱板１４の上面側の周部全体の位置から光を照射するように配置している。また、ＬＥＤ素子２０ａは、ＬＥＤ光源基板１５の外周部よりも外周側に配置されている。

【0057】

間接光光源基板２０（第２の光源基板）の上部側には、この間接光光源基板２０を上方から覆う環状の透光製樹脂からなる間接光カバー２１（上方カバー）が設けられている（図３参照）。

【0058】

図３及び図４に示すように、センサユニット２２は、例えば、ＬＥＤ照明装置１が設置された環境（空間）の明るさに応じてＬＥＤ素子群１５ｂへの供給電力を変化させて、ＬＥＤ照明装置１下で一定の照度が得られるようにする機能を提供する。また、ＬＥＤ照明装置１下の照度を検知する。センサユニット２２は、間接光光源基板２０のＣ字状に切欠形成された部位の上部に取り付けられている。

【0059】

次に、図５、図１１及び図１２を主に各図を参照しながら本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明装置１の作用を説明する。

【0060】

図１及び図２に示すＬＥＤ照明装置１は、電源及び電源回路（図示省略）から電力を供給されることによって動作する。その電源回路は、電源の電力を所定の電圧あるいは電流に調整する機能を有する。また、ＬＥＤ照明装置１は、受光部（図示省略）でリモコンから出力される信号（例えば、赤外光）を受信して、受信した信号を制御部（図示省略）に送信する機能を有する。

【0061】

また、点灯回路（図示省略)は、制御部から受信した制御信号に基づいて、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２、青色ＬＥＤ１５ｂ３を駆動する機能を有する。また、点灯回路１０２，１０３，１０４は、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、制御部から受信した制御信号に基づいて、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１、電球色ＬＥＤ１５ｂ２、青色ＬＥＤ１５ｂ３を駆動する駆動電流を個別に変更する機能を有する。

【0062】

リモコン（図示省略）は、ボタンを操作することによって、設定された信号を出力する機能を有し、例えば、全灯モード、明るさアップモード、青色ＬＥＤ追加モード、明るさアップモード＋青色ＬＥＤ追加モード等に設定することができるようになっている。

【0063】

ちなみに、本や新聞の文字を見やすくするときは、リモコンの所定のボタンを押下すると、昼光色ＬＥＤ１５ｂ１と電球色ＬＥＤ１５ｂ２の明るさが増すとともに、青色ＬＥＤ１５ｂ３が点灯して青緑色光をプラスし、さらに明るく、より太陽光に近い自然な明かりを実現する。これにより、文字や写真等が見やすくなる。

【0064】

図３に示す主光源のＬＥＤ素子群１５ｂが点灯すると、ＬＥＤ素子群１５ｂから照射された光がＬＥＤカバー１６及びセード１９を介して床側を照射する。ＬＥＤ素子群１５ｂは、光を照射すると、熱も発散する。

【0065】

図５に示すように、放熱板１４とＬＥＤカバー１６との間は、ＬＥＤ光源基板１５を介在させて放熱板１４に対してＬＥＤカバー１６がねじ止めされている。これにより、放熱板１４に対するＬＥＤ光源基板１５の密着性が高くなり、放熱性を向上することができる。このため、主光源の発光面の密度が均一で、かつ、ＬＥＤ素子群１５ｂの発光効率に優れたＬＥＤ照明装置１を実現することができる。さらに、放熱板１４は、ＬＥＤカバー１７に対する適正な位置にＬＥＤ素子群１５のＬＥＤの配置を矯正すると共に、ＬＥＤ光源基板１５の反りや変形を軽減するといった効果もある。

【0066】

また、図３に示すように、放熱板１４は、この放熱板１４の下面側に、下向きに光を照射するように前記ＬＥＤ光源基板１５（第１の光源基板）が配置され、放熱板の上面側に、上向きに光を照射するように間接光光源基板２０（第２の光源基板）が配置されている。つまり、間接光光源基板２０は、Ｃ字状に連結されて水平に配置された平板状基板からなるので、上下方向に高さを低くして、ＬＥＤ照明装置１全体を小型化、薄形化することができる。

【0067】

図１１及び図１２に示すように、間接光光源基板２０の多数のＬＥＤ素子２０ａは、放熱板１４の上面側の外周部に、この外周部の全体の位置から光を照射するように配置されている。

【0068】

また、放熱板１４の上面側には、間接光光源基板２０を上方から覆う透光性の間接光カバー２１を備えるので、天井方向（上方向）、外周方向（横方向）を照射して、部屋全体を明るく照明することができる。

【0069】

間接光光源基板２０のＬＥＤ素子２０ａは、ＬＥＤ光源基板１５（第１の光源基板）の外周部よりも外周側に配置されている。このため、間接光光源基板２０上の熱を発生するＬＥＤ素子２０ａと、ＬＥＤ光源基板１５に配置されて熱を発生するＬＥＤ素子群１５ａとが、放熱板１４にずらして配置することができるので、効率よく放熱させて冷却することができる。また、ＬＥＤ素子２０ａは、ＬＥＤ照明装置１において、外周端よりの位置に配置することができるので、ＬＥＤ照明装置１の外周方向を明るく照明することができる。

【0070】

図５、図１１及び図１２に示すように、放熱板１４の外周部のカバー取付部１４ｅには、間接光カバー２１（上方カバー）が取り付けられている。また、間接光光源基板２０（第２の光源基板）のＬＥＤ素子２０ａは、カバー取付部１４ｅの上部に配置されている。

【0071】

このため、ＬＥＤ素子２０ａは、このＬＥＤ素子２０ａから照射された光が、外周方向及び上方向に他の部材によって遮られることなく照明することができるので、ＬＥＤ照明装置１の外周方向及び天井方向に光の量を従来の装置を比べて多くして、明るく照明することができる。

【0072】

このように本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明装置１は、照明装置の高さ（厚さ）を小さくすることができることができ、かつ、間接光光源基板２０の光を外方に向けることができるので、室内の天井面や壁の上面を照明できるので、部屋の明るさを増すことができる。また、ＬＥＤ照明装置１は、全体の高さを低くしてＬＥＤ照明装置１全体の薄型化及び小型化することができる。

【0073】

また、本実施形態では、透光部１８によって、間接光光源基板２０のＬＥＤから照射され、天井から床面へ返ってくる光を散乱させることができるため特許文献１の例に比べて、グレアが防止又は格段に低減され、空間の明るさの均一化を実現できる。

【0074】

＜間接光光源基板の変形例＞
図１５は、間接光光源基板２０Ａの変形例を示す図であり、間接光カバーを取り外したＬＥＤ照明装置を示す斜視図である。

【0075】

前記実施形態では、間接光光源基板２０（図９参照）の一例として、３つに分割した回路基板を平面視してＣ字状に連結した場合を説明したが、これに限定されるものでない。

【0076】

図１５に示すように、間接光光源基板２０Ａは、１つのＣ字状に形成された回路基板であってもよい。

【0077】

また、間接光光源基板２０Ａは、１つの環状に形成された回路基板であってもよい。

【符号の説明】

【0078】

１ ＬＥＤ照明装置
１１ バッグボーン
１４ 放熱板
１４ｅ カバー取付部
１５ ＬＥＤ光源基板（第１の光源基板）
１５ｂ ＬＥＤ素子群（ＬＥＤ素子）
１６ ＬＥＤカバー
１８ 透過部
１８２ 透過部（変形例１）
２０ 間接光光源基板（第２の光源基板）
２０ａ ＬＥＤ素子
２１ 間接光カバー（上方カバー）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】