JP5196690B2 - 発光装置および発光パネル装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置および発光パネル装置に関する。

近年、消費電力や照明効率に着目し、光源としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）を利用した照明装置が提案されている。特許文献１には、半円断面形状を有するリング状の拡散板の裏側に複数のＬＥＤを配置した照明装置が開示されている。

この照明装置は、ＬＥＤがリング状に沿って密な状態で隙間なく配置されている。このため、リング状の形態を有する拡散板の外周曲面全体が発光体として機能し、全方向に光が放出される。したがって、照明対象領域全体がむらなく均一に照明されることになる。

特開２００２−３６７４０６号公報（要約書）

しかしながら、特許文献１に開示されている照明装置では、リング状の拡散板とＬＥＤとの間隔が大きく、光の利用効率が落ちがちとなる。また、拡散板は薄いものであり取り付けの際などで割れてしまう危険性がある。また、照明装置から放出される光は、特許文献１の図５に示されるように、全方位に向かって拡散するため、側方側へも多くの光が放射され、床部などの照明対象となる範囲を高い照度で照明することができなという問題が生じている。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記した問題の少なくとも１つを解決可能な発光装置および発光パネル装置を提供しようとするものである。

上記課題の少なくとも１つを解決するために、本発明は、透光性を有し全体がリング状もしくは多角形状または棒状に形成される透明体と、透明体が配設される基板と、透明体に対して光を照射するとともに、透明体に沿うように基板の一方の面上に配置される複数の光源と、を有する発光装置において、透明体は、内部が充実した充実体とされ、透明体が伸びる方向に対して直交する方向に切断した断面形状の少なくとも表側が多角形状に形成され、その多角形を形成する複数の直線状の側面の１つと該１つの側面と隣接する他の側面との間の傾斜角が２０°以上４５°以下の範囲とされ、光源を透明体側から見た場合、断面円形の透明体の場合に比べ、上記直交する方向に光源の見え方を拡大させているものである。

また、透明体は、側面を５個以上有していることが好ましい。

また、透明体の全体形状が表裏方向から見て略リング状とされ、透明体の断面形状を、外側の側面の数を、中心側の側面の数より多くすることで、該断面の中心軸線に対して左右非対称の形状に形成することが好ましい。

また、発光装置をパネルの一面に複数配設することが好ましい。

本発明によると、光の利用効率が高いこと、取り扱いが容易であること、対象となる範囲を高い照度でかつむらなく照明できること、の少なくとも１つが可能となる発光装置および発光パネル装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を有する発光パネル装置が組み込まれた照明器具を表側（図２の下方側）から見た要部平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を有する発光パネル装置が組み込まれた照明器具の斜視図である。 図１中の発光装置を表側から見た平面図である。 図３の発光装置をＡ−Ａ線で切断した断面図である。 図４中の発光装置を一点鎖線Ｂで囲んだ部分の拡大図である。 図３中の透明体を斜め裏側から見た斜視図である。 図３中の透明体を表側から見た平面図である。 図３中の透明体を裏側から見た底面図である。 図３中の透明体の側面図である。 本発明の第２実施の形態に係る発光装置に使用される透明体を斜め裏側から見た斜視図である。 図１０に示される透明体を裏側から見た底面図である。 本発明の変形例を示す図であり、透明体の外形全体を１２個の大きな側面を有する断面多角形状に形成すると共に透明体の外周側と基板１２との間に隙間を形成した場合の発光装置を示す一部断面図である。 本発明の変形例を示す図であり、透明体の外形の一部を円弧形状に形成すると共に透明体の外周側と基板との間に隙間を形成した場合の発光装置を示す一部断面図である。 本発明の変形例を示す図であり、支持部を略Ｘ字状に形成した透明体の正面図である。 本発明の変形例を示す図であり、支持部を透明体の外側に形成した場合の透明体の正面図である。 本発明の変形例を示す図であり、径寸法の異なる略リング状の透明体を径方向に２重に配置することによって形成される透明体の平面図である。 本発明の変形例を示す図であり、径寸法の異なる略リング状の透明体を径方向に２重に配置することによって形成される透明体の底面図である。 本発明の変形例を示す図であり、図１７中の透明体をＭ−Ｍ線で切断した側断面図である。 本発明の変形例を示す図であり、外形形状を棒状に形成した場合の図で、上段はその透明体の平面図で、下段は側面図である。 本発明の変形例を示す図であり、外形形状を四角形に形成した場合の透明体の平面図である。 本発明の変形例を示す図であり、断面形状を該断面の中心軸線に対して左右非対称形状に形成した場合の透明体の断面図である。 本発明の実施例１のものの点灯状態を示す図面代用写真で、周囲を暗くした環境下で点灯させた状態を正面側から見たものである。 本発明の実施例２のものの点灯状態を示す図面代用写真で、周囲を暗くした環境下で点灯させた状態を正面側から見たものである。

以下、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１および発光パネル装置２について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、図２、図４〜図６、図９、図１０、図１２および図１３に示す矢示Ｘ_１方向を表および矢示Ｘ_２方向を裏とそれぞれ規定する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１を有する発光パネル装置２が組み込まれた照明器具３を表側（図２の下方側）から見た要部平面図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１を有する発光パネル装置２が組み込まれた照明器具３の斜視図である。

発光パネル装置２は、一定の範囲に光を拡散照射させるための装置であり、たとえば、屋内を照明するために天井に設置される照明器具３（図２参照）に適用される。図１および図２に示すように、照明器具３は、たとえば、傘４の中央に発光パネル装置２を配設することにより構成される。傘４は、図１の紙面手前側である表側に向かうにつれて径が大きくなるような傘型の形状を呈している（図２参照）。発光パネル装置２の電源系（不図示）は、該発光パネル装置２の裏側（図１の紙面奥側であり図２の上部側）に配置されている。

図１に示すように、発光パネル装置２は、パネル２ａの一面に発光装置１を複数（たとえば、１８個）配設することにより構成される。具体的には、発光パネル装置２は、外周側にリング状に沿うように等間隔の隙間を隔てて配置される１２個の発光装置１ａ１〜１ａ１２と、該１２個の発光装置１ａ１〜１ａ１２の内側にリング状に沿うように等間隔の隙間を隔てて配置される５個の発光装置１ｂ１〜１ｂ５と、該５個の発光装置１ｂ１〜１ｂ５の内側中央に配置される１個の発光装置１ｃ１とから構成される。各発光装置１ａ１〜１ａ１２，１ｂ１〜１ｂ５，１ｃ１（以下、まとめていうときは「発光装置１」という。）からは表側に向かって光が拡散照射される。ここで、発光装置１ａ１，１ａ２が１つの制御ＩＣ１ｄ１で制御され、発光装置１ａ３，１ａ４が１つの制御ＩＣ１ｄ２で制御される。同様に、発光装置１ａ５，１ａ６は制御ＩＣ１ｄ３で、発光装置１ａ７，１ａ８は制御ＩＣ１ｄ４で、発光装置１ａ９，１ａ１０は制御ＩＣ１ｄ５で、発光装置１ａ１１，１ａ１２は制御ＩＣ１ｄ６で、発光装置１ｂ１，１ｂ５は制御ＩＣ１ｄ７で制御され、発光装置１ｂ２，１ｂ３は制御ＩＣ１ｄ８で制御され、発光装置１ｂ４，１ｃ１は制御ＩＣ１ｄ９でそれぞれ制御されている。

図３は、図１中の発光装置１を表側から見た平面図である。図４は、図３の発光装置１をＡ−Ａ線で切断した断面図である。図５は、図４中の一点鎖線Ｂで囲んだ部分の拡大図である。図６は、図３中の透明体１０を斜め裏側から見た斜視図である。図７は、図３中の透明体１０を表側から見た平面図である。図８は、図３中の透明体１０を裏側から見た底面図である。図９は、図３中の透明体１０の側面図である。

図３および図４に示すように、発光装置１は、透光性を有し、内部が充実とされている透明体１０と、該透明体１０に光を照射する複数（たとえば、９個）の光源１１と、該光源１１や回路が設置される基板１２とを有する。光源１１は、基板１２の一方の面となる表面（透明体１０を装着する側）上にリング状に等間隔にて配設されている。透明体１０には支持手段の一例となる支持部１３が設けられており、該支持部１３を固定手段の一例となるボルト１４およびナット１５を用いて基板１２に固定することで、透明体１０が基板１２に対して装着される。すなわち、透明体１０は、支持部１３を介して基板１２に装着されることになる。なお、基板１２は、説明上、パネル２ａと異なるものとしているが、パネル２ａが基板１２を兼ねるものとしても良い。

透明体１０は、図４から図９に示すように、断面が略多角形の形態を有し、表裏方向から見て略リング状に形成されている。また、透明体１０の裏側には、円周状の形態で表側に向かって溝状に形成される円周溝１６が設けられている。この円周溝１６は、その断面形状が略Ｕ字状となるように形成されている。透明体１０の外径Ｄの寸法は約３０ｍｍに形成されており、内径Ｅの寸法は約１０ｍｍに形成されている。透明体１０を基板１２の表面上に配置させると、この円周溝１６によってリング状に配置された光源１１が覆われることになる。また、透明体１０が基板１２の表側に配置された状態では、円周溝１６と光源１１との間には空気層となる隙間Ｇ（図４，図５参照）が形成される。すなわち、円周溝１６の幅寸法Ｈおよび深さ寸法Ｊは、光源１１の径方向の幅寸法Ｋおよび高さ寸法Ｌよりも大きな寸法に形成されている（図５参照）。

図４および図５に示すように、透明体１０の断面形状は複数の側面１７により形成される略多角形状を呈している。図５に示すように、透明体１０において断面多角形を形成する１つの側面１７と該１つの側面１７と隣接する他の側面１７との間の傾斜角θは、２０°以上４５°以下の範囲とされている。本実施の形態では、図５に示すように、透明体１０は１０個の大きな側面１７と２つの長さが小さい側面１７とを有している。なお、傾斜角θの大きさが変化すると、その変化に伴って側面１７の幅寸法や数も変化する。ここで、傾斜角θが２０°以上の場合には、光源１１から透明体１０に入射する光は側面１７において全反射しにくくなり、光源１１からの光が透明体１０から前方に向けて放射される割合が多くなる。このため、断面円形とした透明体では前方の光量が落ちにくくなる。一方、傾斜角θが４５°以下の場合には、光源１１から透明体１０に入射した光は側面１７にて周方向外方に向かって屈折しにくくなり、光が周方向外方、すなわち図４、図５においての左右方向に向かって拡散しにくくなる。このため、傾斜角θを２０°以上４５°以下の範囲とすることで、透明体１０に入射した光を側面１７にて表側に向かって屈折させて、光を透明体１０から表方向に向かって拡散放射させることができる。その結果、効率良く表方向に向かって光を拡散放射させることが可能となる。

透明体１０は、内部が空間ではなく充実体とされており、たとえば、アクリル樹脂などの無色で透光性を有する材料によって形成される。本実施の形態では、透明体１０は射出成形により形成されており、該射出成形によって形成されることで該透明体１０の形状の安定化を図ることが可能である。なお、透明体１０を射出成形以外の成形方法で形成するようにしても良い。

図６から図８に示すように、支持部１３は、透明体１０の内周側の空間に配置されており、貫通孔２０を備えた略円筒状の中心部２１と、該中心部２１から周方向外方に向かって対向するように延出する２本のアーム部２２，２２により構成されている（図７、図８参照）。中心部２１の貫通孔２０は、その中心軸線が透明体１０の中心軸線と一致するように形成されている。アーム部２２，２２は、表裏方向から見て緩やかな弧状にかつ中心部２１の中心軸線に対して１８０°回転対称となるように湾曲する形状を有している。アーム部２２，２２は、その内側の一端が中心部２１の外周面に一体化され、その外側の他端２２ａ，２２ａが透明体１０の内周面に一体化されている。該他端２２ａ，２２ａは、射出成形によって透明体１０と一体成形されているが、支持部１３を別体として形成し、支持部１３を透明体１０に接着剤などで固定しても良い。このような構成により、支持部１３は透明体１０の内周側の空間に保持されることになる。

また、このアーム部２２，２２における外側の各他端２２ａ，２２ａの近傍には裏側に向かって略円柱状の形態を有する突起２３がそれぞれ１つ突出形成されている。該突起２３，２３は、透明体１０を、厚さ一定の基板１２へ取り付ける際の位置決めおよび回転止めに利用される。突起２３，２３は、中心部２１を中心として点対称となる２箇所の位置に設けられている。図４に示すように、たとえば、アーム部２２の裏側の端面２２ｂは、透明体１０の裏側の周端部１０ａと同じ高さに形成されている。このため、支持部１３を介して透明体１０を基板１２に固定したときに、アーム部２２の端面２２ｂと透明体１０の裏側の周端部１０ａとが基板１２の表面と接触し、透明体１０を基板１２に対して隙間なくかつ安定した状態で配設できる。また、透明体１０の裏側の周端部１０ａが基板１２の表面と接触するため、光源１１は、基板１２と円周溝１６とにより形成される空間内に収納される。このため、光源１１から放射される光が基板１２と透明体１０との間から漏れることがなくなる。

基板１２には、支持部１３の貫通孔２０と略同一寸法の貫通孔２４（図４参照）が設けられ、該貫通孔２４を中心として点対称となる２箇所の位置には、突起２３，２３と対応するように突起用穴２５，２５が設けられている。図４に示すように、突起２３，２３が突起用穴２５，２５に挿入され、アーム部２２の裏側の端面２２ｂが基板１２の表面と当接することによって、支持部１３が基板１２に対して位置決めされ、かつ透明体１０が周方向に回転しないようにされる。なお、突起用穴２５，２５を穴の形態ではなく、突起部２３が嵌り込む凹部として形成するようにしても良い。また、アーム部２２を３つ以上設け、そのアーム部２２のそれぞれに突起２３を設けると共にその突起２３と対向する位置に貫通孔２４または凹部を設けるようにしても良い。

突起２３，２３を突起用穴２５，２５に挿入した状態では、支持部１３の貫通孔２０の位置と、基板１２の貫通孔２４との位置が合わさった状態となる。この状態で、貫通孔２０の上方からボルト１４を差し込み、基板１２を貫通した該ボルト１４のネジ部に、ナット１５を螺合させることで、透明体１０が基板１２に対して位置決めされた状態で固定される。また、基板１２には、不図示のリード線を通すための不図示の貫通孔が形成されている。

上述したように、基板１２の表面には、合計９個の光源１１がリング状に等間隔に配設されており、該光源１１の周辺には不図示の配線パターンおよび光源１１に接続される半田パッド２６が設けられている（図３参照）。本実施の形態では、光源１１として、消費電力が０．０６Wの２チップタイプのＬＥＤ（Light Emitting Diode）を採用しているが、他の形態のＬＥＤやその他の光源としても良い。

次に、発光装置１および発光パネル装置２の作用について説明する。図１に示すように、発光パネル装置２は、複数の透明体１０が照射側となる表側を向くようにして、照明器具３に取り付けられる。この照明器具３は屋内等の任意の位置に設置される。不図示のスイッチをＯＮにして、電源から基板１２の表側に設けられる光源１１に電気を供給すると、各発光装置１に配置された光源１１が点灯し、該光源１１から透明体１０へ向けて光が照射される。光源１１から出射した光は、光源１１と透明体１０の円周溝１６との間に存在する隙間Ｇを通過し、透明体１０内へ入射する。このとき、光源１１からの光の多くは図４、図５において上方側に出射されるが、一部は横方向側か横方向に近い斜め上側に出射される。しかし、このように横方向に出射した光も透明体１０の内部に入り、その側面１７によって、前方（＝上方）側に導かれ、より上方（前方）側から出射されることになる。

透明体１０に入射した光は、断面略多角形状の透明体１０の側面１７により屈折や反射され、最終的には外部へ向けて出射する。なお、光の多くは側面１７にて表側（図４、図５上方側）へ向けて屈折されることとなり、その状態で外部へ出射される。このため、照射側である表側に向かってより高い照度の光を放射させることが可能となる。光源１１の出射範囲を、たとえば、１００°以上１２０°以内の範囲としたとき、すなわち、図５に示す光源１１からの出射光の中心軸線となる光軸Ｌ１に対して左右の角度θ１，θ２をそれぞれ５０°〜６０°の範囲としたとき、発光装置１では、光源１１の光を、より一層、前方側に照射させることができる。このような状態の発光装置１を外部からみると、透明体１０が円周状に均一に明るく発光して、光の環が形成されているように見える。また、発光パネル装置２からは、透明体１０から放射された光が合わさり表側に向かって均一に拡散照射される。なお、光軸Ｌ１は、透明体１０の各断面の中心軸線Ｌ２と一致しているが、光軸Ｌ１と中心軸線Ｌ２とを一致させないようにしても良い。また、角度θ１と角度θ２を同じとしないようにしても良い。

次に、第２の実施の形態に係る発光装置１Ａに使用される透明体３０について説明する。なお、説明に当たって第１の実施の形態に係る発光装置１と共通する部分については、同一の符号を付して説明する。

上述の第１の実施の形態では、透明体１０として、外径寸法が約３０ｍｍ、内径寸法が約１０ｍｍの比較的小径のものが採用されているが、たとえば、図１０および図１１に示すように、外径寸法が約５５ｍｍ、内径寸法が約３５ｍｍである透明体１０よりも大きな外径を有する透明体３０を第２の実施の形態に係る発光装置１Ａに採用しても良い。この発光装置１Ａでは、ＬＥＤからなる光源１１を２０個としている。発光装置１Ａの場合、図１１に示すように支持部３１を、表裏方向から見て略Ｓ字状に形成することが可能である。この支持部３１は、略Ｓ字状の中央に設けられる突起２３と、該突起２３を中心として点対称となる２箇所の位置に設けられる２つの中心部２１と、略Ｓ字状を形成するアーム部３２を有する。アーム部３２は、２つの中心部２１，２１の間を繋ぐと共に、該中心部２１，２１と透明体３０の内周部とを繋ぐような形態で設けられている。

透明体３０を基板１２の表側に装着する際には、次のようにして行う。基板１２には、突起２３が挿入される突起用穴２５とボルトが挿入される２つの貫通孔２４が設けられている。このため、装着の際は、突起２３を突起用穴２５に挿入すると共に、貫通孔２０の上方から貫通孔２４を挿通するようにボルト１４を差し込み、基板１２を貫通した該ボルト１４のネジ部に、ナット１５を螺合させる。この結果、基板１２に対して透明体３０が固定される。また、透明体３０を用いた発光装置１Ａを複数設置して発光パネル装置を形成するようにしても良い。

以上のように構成された発光装置１，１Ａでは、透明体１０，３０の裏側に円周溝１６が設けられている。このため、透明体１０，３０によって光源１１を完全に覆うことができ、光源１１からの光が外部に漏れるのを防止することが可能となる。また、光源１１と円周溝１６との間には隙間Ｇが形成されるため、光源１１から放射された光を一度拡散させた状態で透明体１０に入射させることが可能となる。このため、発光装置１，１Ａから高い照度の光を拡散照射させることが可能となる。

また、発光装置１，１Ａでは、透明体１０，３０の断面形状は略多角形状を呈しているため、透明体１０，３０に入射した光は側面１７にて表方向に向けて屈折や反射されて、外部へ照射される。また、上述したように、傾斜角θは、２０°以上４５°以下の範囲とされている。このため、透明体１０，３０に入射した光を側面１７にて屈折させて、透明体１０，３０から表方向に向かって強い光を拡散放射させることができる。その結果、照射対象に向かってよりむらがなく高い照度の光を放射させることが可能となる。また、傾斜角θの大きさを変化させることにより、透明体１０，３０より放射される光の照度や照射範囲を容易に調節することが可能となる。

また、発光装置１では、突起２３，２３を突起用穴２５，２５に挿入させることにより、透明体１０を基板１２に対して位置決めさせていると共に透明体１０の回転阻止を確実なものとしている。発光装置１Ａでは、突起２３を突起用穴２５に挿入させることにより透明体３０を基板１２に位置決めさせている。したがって、透明体１０，３０を基板１２に対して精度良く配置させることが可能となる。また、ボルト１４およびナット１５などを用いて透明体１０，３０を基板１２に装着しているため、透明体１０，３０を基板１２に対して簡易な手段にて着脱することが可能となる。

また、発光装置１，１Ａでは、透明体１０，３０および支持部１３，３１は射出成形により一体形成されているので、寸法精度が向上し部品形状が安定すると共に、簡易な構成で透明体１０，３０を支持することが可能となる。

また、上述の各実施の形態に係る発光装置１，１Ａを有する発光パネル装置２ではパネル２ａの表側となる一側面に発光装置１が複数備えられているため、発光装置１から照射される高い照度の光が合わさって外側に拡散照射される。このため、発光パネル装置２を使用した照明器具３では、通常の照明器具よりもむらがなく高い照度の光を拡散照射させることが可能となる。また、この実施の形態の発光パネル装置２では、複数の発光装置１が照明器具３の中心に対して周方向に均等間隔に配設されているので、照度が平均化して見やすい照明となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の各形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。

上述の各実施の形態では、発光パネル装置２には合計１８個の発光装置１が配設されているが、配設される発光装置１の数は１８個に限定されるものではなく、１９個以上としてもよいし、１７個以下としても良い。また、発光装置１を基板１２にリング状ではなく他の形態で配置するようにしても良い。

また、上述の各実施の形態では、透明体１０，３０は、１０個の大きな側面１７と２個の小さな側面１７を有する断面略多角形状を呈しているが、側面１７の数は１２個に限定されるものではなく、１１個以下としても良いし、１３個以上としても良い。また、小さな側面１７を設けず大きな側面１７のみとしても良い。

また、上述の各実施の形態では、透明体１０，３０として、無色で透光性を有する充実体が採用されているが、有色で透光性を有する充実体を採用するようにしても良い。また、透明体１０，３０の材料として、透明度の観点からアクリル樹脂が用いられているが、たとえば、耐熱性等を考慮してポリカーボネートを用いても良いし、他の樹脂材やガラス材などを用いても良い。

また、上述の各実施の形態では、光源１１として２チップ式のＬＥＤが用いられているが、光源１１は２チップ式のＬＥＤに限定されるものではなく、たとえば、３チップ式や４チップ式のＬＥＤとしても良い。また、光源１１として、有機ＥＬ発光素子（特に白色発光有機ＥＬ素子）等のＬＥＤ以外の発光素子を採用するようにしても良い。

また、上述の各実施の形態では、発光装置１，１Ａは、ボルト１４およびナット１５からなる固定手段により基板１２に固定されているが、固定手段はボルト１４およびナット１５に限定されるものではなく、たとえば、嵌め込み式の固定方法を採用する等、他の手段を用いて発光装置１，１Ａを基板１２に対して固定するようにしても良い。

また、上述の実施の形態では、透明体１０，３０は１０個の大きな側面と２個の小さな側面１７を有する断面多角形状を呈しているが、図１２に示すように、外形全体を１１個の大きな側面１７を有する断面多角形状に形成するようにしても良い。また、図１２に示すように、図面で最上部の側面１７が基板１２の面と平行となるようにしてもよい。このようにすると、光軸Ｌ１の方向の光が安定する。また、透明体１０，３０を断面多角形状に形成するのではなく、図１３に示すように、内部が充実化されている透明体の一部に円周溝１６を設ける点は同じとし、外径の一部、たとえば光源１１の側となる下半分、を円弧形状となる円形面１７ａに形成するようにしても良い。さらには、内部が充実化されている透明体の一部に円周溝１６を設ける点は同じとし、透明体の外形を断面円形状となるようにしてもよい。このような断面円形状の透明体を使用しても、後述するように、出射光はかなり明るく、かつ集中するものとなる。また、図１２および図１３に示すように、透明体１０，３０の外周側と基板１２との間に隙間ｇ１を形成し、光源１１を完全には覆わないようにしてもよい。図１２および図１３に示す例では、透明体１０，３０を基板１２に対して支持部１３，３１側のみで支持している。

また、上述の各実施の形態では、支持部１３，３１は表裏方向から見て緩やかな弧状にかつ中心部２１もしくは突起２３の中心軸線に対して１８０°回転対称となるように湾曲に形成されているが、図１４に示すように、支持部１３，３１を表裏方向から見て略Ｘ字状に形成し、該支持部１３，３１のＸ字を形成する一方の直線部に該Ｘ字の中心に対して１８０°回転対称となるように２つの中心部２１を設けると共に、該Ｘ字を形成する他方の直線部にＸ字の中心に対して１８０°回転対称となるように２つの突起２３を設けるようにしても良い。また、支持部を透明体１０の内周側ではなく外周側に設けるようにしても良い。この場合、たとえば、図１５に示すように、透明体１０，３０の中心軸線に対して１２０°回転対称となる３箇所の位置に中心部２１および突起２３をそれぞれ設けるようにすることが可能でなる。

また、上述の各実施の形態では、基板１２は、回路付きの基板１２となっているが、単なる板としたり、時には基板１２を無くしたりしても良い。さらに、円周溝１６としては、完全なリング状の溝となっているが、ところどころが繋がっていない溝としても良い。また、上述の各実施の形態では、１つのパネル２ａに複数の発光装置１，１Ａが配置されているが、１つの小さいまたは大きい基板１２に１つの小さいまたは大きい発光装置１，１Ａが配置されるものとしても良い。

また、上述の各実施の形態では、発光装置１，１Ａおよび発光パネル装置２は、屋内の照明として用いられているが、屋外の照明として用いても良い。また、照明として用いることに限定されず、たとえば、各種ディスプレイや看板などを照らす目的で用いたり、案内灯、表示灯、非常灯もしくは各種検査用照明として用いてもよく、発光装置１および発光パネル装置２を構成要素の一部として含む各種機器・装置全般に適用可能である。

また、上述の各実施の形態では、外径寸法が約３０ｍｍの透明体１０または外径寸法が約５５ｍｍの透明体３０を採用することにより発光装置１，１Ａが構成されている。しかしながら、図１６、図１７および図１８に示すように、外径寸法が約３０ｍｍの透明体１０の径方向外側に外径寸法が約５５ｍｍの透明体３０を配置するような構成の透明体４０としても良い。すなわち、透明体４０は、透明体１０と透明体３０を併用した構造とされている。具体的には、透明体４０は、支持部１３を備えた略リング状を呈する透明体１０と、透明体１０より大径の略リング状を呈する透明体３０と、透明体１０と透明体３０とを繋ぐ４つのアーム部材４１とを有する。第１および第２の実施の形態の場合と同様、透明体１０，３０は断面が略多角形の形状を有しており、その裏側には円周溝１６が設けられている。

ここで、支持部１３は、ボルト用の貫通孔２０を備えた中心部２１と、該中心部２１から延出する２本のアーム部２２，２２を有する。また、アーム部２２の他端２２ａ，２２ａには突起２３，２３が形成されている。アーム部材４１は、表裏方向から見て緩やかな略孤状に形成され、かつ透明体１０と透明体３０との間に周方向に沿って９０°毎に合計４つ配設されている。具体的には、中心部２１の中心軸線に対して１８０°回転対称となるように形成された１対のアーム部材４１，４１が、周方向に１８０°の間隔を隔てて２つ配設されている。各アーム部材４１における径方向外方側の他端４１ａの近傍には、裏側に向かって略円柱状に突出する突起４２が設けられている。アーム部材４１は、その内側の一端が透明体１０の外周面に一体化され、その外側の他端４１ａが透明体３０の内周面に一体化されている。透明体４０を基板１２に固定する際、突起２３，４２は基板１２に設けられた突起用穴２５に挿入されて、透明体４０の位置決めを行うとともにその回転を規制する。なお、図１８に示すように、透明体４０では、透明体１０の裏側の端面４３よりも透明体３０の裏側の端面４４のほうがやや裏方向に位置するように形成されている。このように、透明体１０と透明体３０との併用によって透明体４０を構成することで、スペースを有効活用しつつ発光装置１，１Ａの照度を向上させることが可能となる。

また、透明体４０は、略リング状の形態を有し、断面多角形状とされた２つの透明体１０，３０を併用する構成とされているが、このような構成に限定されるものではない。たとえば、径寸法の異なる略リング状でかつ断面多角形状の透明体を径方向に３つ以上重ねて配置させて透明体４０を形成するようにしても良い。また、複数の透明体を配置する場合、全てを断面多角形状のものとするのが好ましいが、いずれか１つを略リング状でかつ断面多角形状の透明体とし、残りを他の構成のもの、たとえば、略リング状でかつ断面円形の透明体としても良い。

また、上述の各実施の形態では、透明体１０，３０は表裏方向から見て略リング状に形成されているが、このような形状に限定されるものではなく、図１９に示すように棒状の透明体５０に形成しても良い。この場合、図１９の破線で示すように、円周溝１６は透明体５０を裏側から中空状にくり抜くように形成するのが好ましい。この透明体５０は、透明体１０，３０と同様に断面多角形状とされている。また、図２０に示すように、表裏方向から見て四角形状でありかつ断面多角形状の透明体６０としても良い。また、表裏方向から見た形状が三角形や五角形等の他の多角形の形状に形成するようにしても良い。このように、全体形状はリング状以外に種々の形状とすることができる。これらの透明体５０，６０やその他の形状の透明体は、いずれの場合も断面多角形状とされる。なお、複数配置される場合は全てを断面多角形状とするのが好ましいが、いずれか１つまたは複数を断面多角形状としないようにしても良い。

また、上述の各実施の形態では、透明体１０，３０の断面形状は、中心軸線Ｌ２に対して左右対称形状に形成されているが、左右非対称の形状に形成するようにしても良い。具体的には、図２１に示すように、透明体１０，３０は、中心軸線Ｌ２に対して左側（中心側）に１０個の側面１７ａ１〜１７ａ１０を有し、右側（外方側）に１１個の側面１７ｂ１〜１７ｂ１１を有している。すなわち、透明体１０，３０は、中心軸線Ｌ２の左右において異なる数の側面１７を有している。ここで、透明体１０，３０の頂部６１に接する接線Ｎ−Ｎと、左右の各側面１７ａ１，１７ｂ１との間の角度α１，β１はそれぞれ１０．６９°と同じ角度に形成されている。また、接線Ｎ−Ｎと、各側面１７ａ２，１７ｂ２との間の角度α２，β２はそれぞれ２３．０１°と同じ角度に形成されている。これより、頂部６１から各側面１７ａ２，１７ｂ２までの領域においては、透明体１０，３０は左右対称形状を呈している。一方、接線Ｎ−Ｎと側面１７ａ３との間の角度α３は４１．５１°に形成されており、接線Ｎ−Ｎと側面１７ｂ３との間の角度β３は３５．３４°に形成さている。このため、透明体１０，３０は、側面１７ａ３と側面１７ｂ３の部分において左右非対称形状を呈している。

また、接線Ｎ−Ｎと各側面１７ａ４，１７ａ５，１７ａ６，１７ａ７との間の角度α４，α５，α６，α７は、それぞれ５０．７５°、６０．００°、６８．７５°および７７．５０°に形成されている。一方、接線Ｎ−Ｎと各側面１７ｂ４，１７ｂ５，１７ｂ６，１７ｂ７，１７ｂ８との間の角度β４，β５，β６，β７，β８は、それぞれ４１．５１°、４７．６７°、５３．８４°、６５．６７°および７７．５０°に形成されている。透明体１０，３０はα７およびβ８において同じ角度に形成されていることとなる。また、中心軸線Ｌ２と各側面１７ａ８，１７ａ９，１７ａ１０との間の角度α８，α９，α１０はそれぞれ７．０３°、３０．６５°および５５．０２°に形成されている。さらに、中心軸線Ｌ２と各側面１７ｂ９，１７ｂ１０，１７ｂ１１との間の角度β９，β１０，β１１も、それぞれ、角度α８，α９，α１０の場合と同様、７．０３°、３０．６５°および５５．０２°に形成されている。このように、この実施の形態では、透明体１０，３０の断面形状が、中心軸線Ｌ２に対して左右非対称の形状にされ、かつ、光源１１の側に向かう面の部分は対称形とされている。この形状とすることで、透明体１０，３０を高さ１ｍ、３ｍに置いたときの照度が、全体が対称形のものに比べ、数％〜数十％アップする。

なお、透明体１０，３０の断面形状は、中心軸線Ｌ２に対して左右非対称の形状に形成されているが、その非対称の仕方は、基本的に、外側の面の数を、中心側の面の数より多くすることで、中心軸線Ｌ２に対して左右非対称の形状に形成するのが好ましいが、用途によっては、外側の面の数を、中心側の面の数より少なくするようにしてもよい。また、本変形例において左右の側面１７の数は異なるものとされているが、側面１７の数を同じものとして、透明体１０，３０の断面形状を左右非対称形状としても良い。また、非対称の仕方は、光源１１の側に向かう面の部分も非対称形とするようにしてもよいが、光源１１の側に向かう面の部分は対称形とするのが、製造面で好ましい。

以下、透明体を配設しないＬＥＤの例ならびに本発明の実施例および比較例について説明する。表１にＬＥＤのみのもの、実施例１，２および比較例でそれぞれ得られた結果を示す。

（ＬＥＤのみの例）
基板１２上に３０個のＬＥＤを直径約５０ｍｍの円周状に沿うように等間隔にて配設した状態で、該ＬＥＤを点灯させ、基板１２から１５０ｍｍ、３９０ｍｍおよび１５００ｍｍ離れた中心位置において照度を測定すると、その測定値はそれぞれ１８７５０（ｌｕｘ）、４０８４（ｌｕｘ）および８３（ｌｕｘ）であった。

（実施例１）
基板１２上に直径約５０ｍｍの円周状に沿うように等間隔の隙間を隔てて合計３０個のＬＥＤを配設した。そして、断面が略円形状であり、裏側に円周状の円周溝１６を備えた透明体を、該円周溝１６でＬＥＤを覆うように基板１２上に配設した。透明体としては直径約９０ｍｍの外径寸法を有するものを採用した。基板１２から１５０ｍｍ、３９０ｍｍおよび１５００ｍｍ離れた中心位置（ＬＥＤの光軸位置）において照度を測定すると、その測定値はそれぞれ３２２００（ｌｕｘ）、４８９０（ｌｕｘ）および１９０（ｌｕｘ）であった。なお、照度の測定は、温度２１℃、湿度５０％ＲＨの環境下で、照度計としてＧＬ−０３（ビーズ株式会社製）を使用して行った。

（実施例２）
基板１２上に直径約５０ｍｍの円周状に沿うように等間隔の隙間を隔てて合計３０個のＬＥＤを配設した。そして、断面の外形全体が略多角形状であり、裏側に円周状の円周溝１６を備えた透明体を、該円周溝１６でＬＥＤを完全に覆うように基板１２上に配設した。透明体としては傾斜角θを３０°とし直径約９０ｍｍの外径寸法を有するものを採用した。基板１２から１５０ｍｍ、３９０ｍｍおよび１５００ｍｍ離れた中心位置において照度を測定すると、その測定値はそれぞれ２８１００（ｌｕｘ）、７２８８（ｌｕｘ）および２３１（ｌｕｘ）であった。なお、照度の測定は、実施例１と同様の環境下で、実施例１と同様の照度計を使用して行った。

（比較例）
基板１２上に直径約５０ｍｍの円周状に沿うように等間隔の隙間を隔てて合計３０個のＬＥＤを配設した。そして、円周溝１６が形成されていない断面が円形状で内部が充実となっている透明体を、ＬＥＤとの間に隙間（ギャップ）を有する形態で基板１２上に配設した。透明体としては直径約９０ｍｍの外径寸法を有するものを採用した。なお、基板１２上に３０個のＬＥＤを配設した状態で、該ＬＥＤを点灯させ、基板１２から１５０ｍｍ、３９０ｍｍおよび１５００ｍｍ離れた中心位置において照度を測定すると、その測定値はそれぞれ１８７５０（ｌｕｘ）、４０８４（ｌｕｘ）および８３（ｌｕｘ）であった。一方、ＬＥＤの表側に断面円形状の透明体を配設した状態で、基板１２から１５０ｍｍ、３９０ｍｍおよび１５００ｍｍ離れた位置において照度を測定すると、その測定値はそれぞれ２３６３３（ｌｕｘ）、３６５５（ｌｕｘ）および１４４（ｌｕｘ）であった。なお、照度の測定は、温度２１℃、湿度５０％ＲＨの環境下で、照度計としてＧＬ−０３（ビーズ株式会社製）を使用して行った。

表１に、実施例と比較例の結果を示す。

表１に示すように、断面円形にし、円周溝１６を設けた実施例１では、単に、ＬＥＤのみを配置する場合と比較して、基板１２から１５０ｍｍ、３９０ｍｍおよび１５００ｍｍ離れた位置での照度は、それぞれ１７１・７％、１１９．７％および２２８％に上昇し、各測定距離において照度が上昇することが確認できた。また、図２２に示す実施例１のものの点灯状態（周囲を暗くした環境下で点灯させた状態）を正面側から見たもの、で分かるように、光源１１は、かなりきれいな楕円形となり、かつかなりの明るさとなっている。また、断面略多角形状とし円周溝１６を設けた実施例２では、単に、ＬＥＤのみを配置する場合と比較して、基板から１５０ｍｍ、３９０ｍｍおよび１５００ｍｍ離れた位置での照度は、それぞれ１４９.８％、１７８.５％および２５６.６％に上昇し、各測定距離において照度が上昇することが確認できた。また、図２３に示す実施例２のものの点灯状態（周囲を暗くした環境下で点灯させた状態）を正面側から見たもの、で分かるように、光源１１の見え方は、実施例１に比べ、長手方向にかなり拡がっている。このように、同じ光源１１を使用し、透明体の大きさも同一でありながら、実施例２では、光源１１の光を有効活用できている。

また、これらの結果より、基板１２から３９０ｍｍおよび１５００ｍｍ離れた位置での照度は、実施例１よりも実施例２の方が上昇することが確認できた。一方、基板１２から１５０ｍｍ離れた位置での照度は、実施例２よりも実施例１の方が上昇することが確認できた。具体的には、実施例２の照度は実施例１に対して、基板から１５０ｍｍ離れた位置では８７．３％に減少するものの、基板から３９０ｍｍおよび１５００ｍｍ離れた位置では、それぞれ１４９．９％および１２１．６％に上昇し、特に３９０ｍｍおよび１５００ｍｍ離れた位置で照度が上昇することが確認できた。これより、ある程度離れた位置を照射する場合は、実施例２の発光装置を使用することが好ましく、比較的近い位置を照射する場合は、実施例１の発光装置を使用することが好ましいことが確認できた。

次に、実施例１と比較例を比べると、実施例１では比較例よりも、基板１２から１５０ｍｍ、３９０ｍｍおよび１５００ｍｍ離れた位置での照度は、それぞれ１３６．３％、１３３．８および１３１．９％に上昇し、各測定距離において同程度、照度が上昇することが確認できた。さらに、実施例２と比較例を比べると、実施例２では比較例よりも、基板から１５０ｍｍ、３９０ｍｍおよび１５００ｍｍ離れた位置での照度は、それぞれ１１８．９％、１９９．４および１５５．９％に上昇し、特に３９０ｍｍおよび１５００ｍｍ離れた位置での照度が上昇することが確認できた。

以上より、円周溝１６を設けることにより、照射距離に関係なく、照度を約１３０％前後向上させることが可能であるとことが分かった。また、断面を多角形状とすることにより、３９０ｍｍおよび１５００ｍｍ離れた位置すなわち遠く離れた位置での照度を顕著に向上させることが可能であるとことが分かった。これは、図２２（断面円形の透明体使用）と図２３（断面多角形の透明体使用）の相違、すなわち、光源１１の見え方の相違（出射光の状態の相違）、も大きな要因となっている。

１…発光装置
２…発光パネル装置
２ａ…パネル
１０…透明体
１１…光源
１２…基板
１３…支持部（支持手段）
１４…ボルト（固定手段の一部）
１５…ナット（固定手段の一部）
１６…円周溝
θ…傾斜角

Claims (4)

1. 透光性を有し全体がリング状もしくは多角形状または棒状に形成される透明体と、
   上記透明体が配設される基板と、
   上記透明体に対して光を照射するとともに、上記透明体に沿うように上記基板の一方の面上に配置される複数の光源と、
   を有する発光装置において、
   上記透明体は、内部が充実した充実体とされ、上記透明体が伸びる方向に対して直交する方向に切断した断面形状の少なくとも表側が多角形状に形成され、その多角形を形成する複数の直線状の側面の１つと該１つの側面と隣接する他の側面との間の傾斜角が２０°以上４５°以下の範囲とされ、上記光源を上記透明体側から見た場合、断面円形の透明体の場合に比べ、上記直交する方向に上記光源の見え方を拡大させていることを特徴とする発光装置。
2. 請求項１記載の発光装置において、
   前記側面を５個以上有していることをていることを特徴とする発光装置。
3. 請求項１または２記載の発光装置において、
   前記透明体の全体形状が表裏方向から見て略リング状とされ、前記透明体の断面形状は、外側の側面の数を、中心側の側面の数より多くすることで、前記断面の中心軸線に対して左右非対称の形状に形成されていることを特徴とする発光装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項記載の発光装置をパネルの一面に複数配設したことを特徴とする発光パネル装置。