以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい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、及び、構成要素の配置位置や接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す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。
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、各図において縮尺等は必ずしも一致していない。各図において、実質的に同一の構成に対し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。
(実施の形態1)
以下、実施の形態1に係る照明器具について説明する。
[照明器具の全体構成]
実施の形態1に係る照明器具1の全体構成について、図1〜図3を用いて説明する。図1は、実施の形態1に係る照明器具1の斜視図である。図2は、同照明器具1の分解斜視図である。図3は、実施の形態1に係るLEDモジュール10の平面図である。なお、図3では、第1の発光素子11Aと第2の発光素子11Bとを区別しやすいように、便宜上、第1の発光素子11Aにハッチングを施している。
照明器具1は、例えば住宅の天井又は壁等の造営材に配設される。具体的には、照明器具1は、天井に形成された円形状の貫通孔に埋込配設された天井埋込型の照明器具(いわゆるダウンライト)である。
図1及び図2に示すように、照明器具1は、一例として、LEDモジュール10と、器具本体部20と、反射部材30と、カバー部材40とを備えている。以下、照明器具1の各構成部材について詳細に説明する。
[LEDモジュール]
LEDモジュール10は、照明器具1の光源部となる光源モジュールであり、例えば白色光を発する。LEDモジュール10は、器具本体部20に支持されている。具体的には、図1及び図2に示すように、LEDモジュール10は、器具本体部20のケース部材22内に収納されている。
LEDモジュール10は、交流駆動方式の発光モジュールである。したがって、図1に示すように、LEDモジュール10には電源ケーブル50によって交流電力が供給される。本実施の形態では、LEDモジュール10には商用の交流電力(例えば100V)が直接供給される。
図3に示すように、LEDモジュール10は、複数の発光素子11と、複数の回路素子12と、基板13とを有する。
複数の発光素子11は、基板13の第1の面(床面側の面)に実装されている。また、複数の回路素子12も、基板13の第1の面に実装されている。つまり、複数の発光素子11と複数の回路素子12とは基板13の同一面に実装されている。基板13の第1の面は、発光素子11及び回路素子12を実装するための素子実装面である。
基板13の第1の面には、所定の発光領域LAと、所定の回路領域CAとが設定されている。発光領域LAと回路領域CAとは、基板13の長手方向に並んでいる。
発光領域LAは、複数の発光素子11が配置される領域である。発光領域LAには、LEDモジュール10における複数の発光素子11の全てが実装されている。発光領域LAは、LEDモジュール10における発光面(LES:Light Emitting Surface)である。発光領域LAの形状は、例えばφ17.8cm以下の円形であるが、これに限るものではなく、四角形等であってもよい。
回路領域CAは、複数の回路素子12が配置される領域である。回路領域CAには、LEDモジュール10における複数の回路素子12の全てが実装されている。回路領域CAは、例えば四角形であるが、これに限るものではなく、円形等であってもよい。
発光領域LAに実装された複数の発光素子11は、複数の第1の発光素子11A及び複数の第2の発光素子11Bを含んでいる。
複数の第1の発光素子11A及び複数の第2の発光素子11Bは、複数の第1の発光素子11Aのうちの2つ同士を結ぶ第1の線分と複数の第2の発光素子11Bのうちの2つ同士を結ぶ第2の線分とが交差するように配置されている。
具体的には、複数の第1の発光素子11Aは、2つであって、多角形の対角線上に位置しており、複数の第2の発光素子11Bは、2つであって、多角形の他の対角線上に位置している。また、複数の第1の発光素子11Aと複数の第2の発光素子11Bとは、点対称となるように配置されている。
本実施の形態では、複数の発光素子11は、2つの第1の発光素子11Aと2つの第2の発光素子11Bとの合計4つであり、正方形の各頂点に配置されている。具体的には、図3に示すように、2つの第1の発光素子11Aは、正方形の第1の対角線L1上に位置しており、2つの第2の発光素子11Bは、正方形の第1の対角線L1と直交する第2の対角線L2上に位置している。なお、2つの第1の発光素子11Aと2つの第2の発光素子11Bとは、正方形以外の四角形の各頂点に配置されていてもよい。
複数の発光素子11(第1の発光素子11A、第2の発光素子11B)の各々は、例えば、個々にパッケージ化された表面実装(SMD:Surface Mount Device)型のLED素子である。複数の発光素子11の各々は、凹部を有する白色樹脂製のパッケージ(容器)と、パッケージの凹部の底面に一次実装された1つ以上のLEDチップ(ベアチップ)と、パッケージの凹部内に封入された封止部材とを有している。封止部材は、例えばシリコーン樹脂等の透光性樹脂材料で構成されている。封止部材は、蛍光体等の波長変換材が含有された蛍光体含有樹脂であってもよい。
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、通電されれば青色光を発する青色LEDチップであり、例えば440nm〜470nmの範囲にピーク波長を有する。この場合、白色光を得るために、封止部材には、青色LEDチップからの青色光を励起光として蛍光発光するYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)等の黄色蛍光体が含有される。
このように、本実施の形態における発光素子11は、青色LEDチップと黄色蛍光体とによって構成されたB−Yタイプの白色LED光源である。具体的には、黄色蛍光体は青色LEDチップが発した青色光の一部を吸収して励起されて黄色光を放出し、この黄色光と黄色蛍光体に吸収されなかった青色光とが混ざって白色光となる。
本実施の形態において、発光領域LAに配置された複数の発光素子11は、複数の発光素子11の全ての順方向電圧の合計(トータルVF)が90V以上110V以下となるように選択されている。
また、各発光素子11(つまり第1の発光素子11A及び第2の発光素子11B)は、いずれも同じものを用いてもよいし、異なるものを用いてもよい。同じ発光素子11を用いる場合、各発光素子11同士は、構成及び特性が同じであり、例えば、順方向電圧(VF)、順方向電流(IF)、光束(φV)、光色等の特性は全て同じである。
また、本実施の形態において、発光素子11(第1の発光素子11A、第2の発光素子11B)は、パッケージ内に複数のLEDチップが実装されたマルチチップLED素子である。
複数の回路素子12は、発光素子11を発光させるための電力を生成する駆動回路を構成する電子部品(回路部品)である。例えば、複数の回路素子12は、電源回路及び制御回路を構成する。複数の回路素子12は、例えば、抵抗器等の抵抗素子、整流回路素子、ダイオード、制御IC(Integrated Circuit)、又は、FET等の半導体素子等である。
なお、複数の回路素子12は、電源回路及び制御回路を構成するだけではなく、調光回路又は昇圧回路等を構成してもよいし、通信回路を構成してもよい。
基板13は、金属配線が形成されたプリント配線基板であり、例えば基板13の第1の面には所定のパターンの金属配線が形成されている。複数の発光素子11と複数の回路素子12とは、基板13に形成された金属配線に半田接続されており、この金属配線によって電気的に接続されている。複数の発光素子11及び複数の回路素子12の具体的な接続態様については後述する。
本実施の形態において、複数の発光素子11及び複数の回路素子12は、いずれも全て表面実装型のチップ部品であるので、基板13の第1の面を半田面として全てリフローで実装されている。なお、回路素子12の中には、リードスルー実装型のリード部品(ラジアル部品又はアキシャル部品)が含まれていてもよい。
基板13としては、例えば、絶縁性樹脂材料からなる樹脂基板、表面が樹脂被膜された金属材料からなるメタルベース基板、セラミック材料の焼結体であるセラミック基板、又は、ガラス材料からなるガラス基板等を用いることができる。また、複数の発光素子11及び複数の回路素子12の配線経路が複雑になる場合は、多層基板を用いることで、複数の発光素子11及び複数の回路素子12の電気的な接続を容易に行うことができる。基板13は、例えば長尺状で矩形状の平板であるが、これに限るものではない。
なお、基板13は、リジッド基板に限るものではなく、フレキシブル基板であってもよい。また、基板13の表面には、金属配線を覆うように絶縁被膜としてレジスト膜が形成されていてもよい。また、基板13には、電源ケーブル50を接続するためのコネクタ端子が設けられていてもよい。
[器具本体部]
図1及び図2に示すように、器具本体部20は、枠部材21と、ケース部材22と、一対の取付バネ23とを有する。
枠部材21は、天井の貫通孔に埋込配設されるラッパ状の部材である。枠部材21は、例えばアルミニウム板又は鋼板等の板金をプレス加工することで作製されるが、アルミニウムダイキャスト製であってもよい。枠部材21の内部には反射部材30が取り付けられている。
ケース部材22は、LEDモジュール10を収容する部材である。ケース部材22は、相互に組み合わされる第1ケース部材22a及び第2ケース部材22bを有する。第1ケース部材22a及び第2ケース部材22bの各々は、例えばアルミニウム板又は鋼板等の板金をプレス加工することで作製される。
第1ケース部材22aと第2ケース部材22bとの間に形成される空間には、LEDモジュール10が配置される。第1ケース部材22aには、円形状の開口部22a1が形成されている。LEDモジュール10は、LEDモジュール10の発光領域LAが第1ケース部材22aの開口部22a1に対向し、かつ、LEDモジュール10の基板13が第2ケース部材22bの内面に接触した状態で、ケース部材22に配置される。
一対の取付バネ23は、照明器具1を天井に取り付けるための部材である。図1及び図2に示すように、一対の取付バネ23の各々は、第1ケース部材22aの一対の取付部22a2に取り付けられている。一対の取付バネ23の各々は、例えばステンレス等の金属板からなる板バネである。一対の取付バネ23によって枠部材21を天井の開口部に保持することで、照明器具1を天井に取り付けることができる。
[反射部材]
反射部材30は、LEDモジュール10からの光を下方に向けて反射するための部材である。反射部材30は、例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)等の白色の樹脂で形成されており、反射部材30の内面は反射面となっている。なお、反射部材30は、例えばアルミニウム等の金属で形成されていてもよい。
[カバー部材]
カバー部材40は、LEDモジュール10の発光領域LA及び反射部材30を覆う部材である。カバー部材40は、透光性を有する透光カバーであって、LEDモジュール10から出射した光を透過させる。
カバー部材40は、透光性を有する樹脂材料を用いて形成することができる。カバー部材40の材質は、例えば、アクリル(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はポリ塩化ビニル等である。なお、カバー部材40の材質は、樹脂材料には限定されず、ガラス等であってもよい。カバー部材40の形状は、例えば、円板形状である。
カバー部材40は、反射部材30に固定されている。LEDモジュール10からの光は、直接、又は、反射部材30の反射面で反射した後に、カバー部材40に入射する。カバー部材40に入射した光は、カバー部材40を透過した後に下方に照射される。
なお、カバー部材40は、透明であってもよいが、光拡散性を有する乳白色であってもよい。カバー部材40に光拡散性を持たせることで、複数の発光素子11の光をカバー部材40で散乱させることができるので、複数の発光素子11の光のつぶつぶ感(輝度ムラ)を抑制することができる。この場合、拡散性を有するカバー部材40(拡散カバー)は、例えば光拡散粒子を分散させた樹脂材料によって構成することができる。また、カバー部材40の内面又は外面に乳白色の光拡散膜を形成したり、カバー部材40に複数の光拡散ドット又は複数の微小凹凸を形成したりすることで、カバー部材40に光拡散性を持たせることができる。また、カバー部材40に、集光又は光を拡散するレンズ機能を持たせてもよい。
[LEDモジュールの回路構成]
次に、本実施の形態に係るLEDモジュール10の回路構成について、図4を用いて説明する。図4は、実施の形態1に係るLEDモジュール10の回路構成図である。なお、本実施の形態において、第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bは、複数のLEDチップからなるマルチチップLED素子(マルチジャンクションPKG)であるが、図4では、便宜的に第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bの1つずつをLED記号に対応させて図示している。
図4に示すように、LEDモジュール10は、第1の回路ブロック100Aと、第2の回路ブロック100Bと、整流回路200と、入力電流生成回路300とを有する。LEDモジュール10は、交流駆動方式の発光モジュールであり、LEDモジュール10には交流電圧がダイレクトに入力される。また、本実施の形態において、LEDモジュール10は、分散型の交流駆動方式の発光モジュールであり、第1の直列接続体110A(第1の発光素子11A)及び第2の直列接続体110B(第2の発光素子11B)の各々に制御回路が並列接続されている。
LEDモジュール10において、整流回路200は、交流電圧を整流して直流の整流電圧に変換する。本実施の形態では、整流回路200は、図3に示す回路素子12の一つとして、4つのダイオードからなるダイオードブリッジ(DB)212を有している。したがって、整流回路200は、全波整流することによってLEDモジュール10に入力される交流電圧(例えば商用100Vの交流電圧)を直流の整流電圧に変換する。整流回路200で生成される整流電圧は、直流電圧である。なお、図示しないが、整流回路200は、回路素子12として、さらに、平滑コンデンサ等を有していてもよい。
入力電流生成回路300は、第1の回路ブロック100A及び第2の回路ブロック100Bに入力する入力電流を生成する。具体的には、入力電流生成回路300は、整流回路200で生成された整流電圧をもとに、整流電圧の時間変化に対応した入力電流を生成する。入力電流生成回路300は、図3に示す回路素子12の一つとして、例えば制御IC320及び抵抗312を有するが、これら以外に、スイッチングトランジスタ、コンデンサ、ダイオード及び他の抵抗等の他の回路素子を有していてもよい。
第1の回路ブロック100Aは、整流回路200に接続されている。本実施の形態において、第1の回路ブロック100Aは、整流回路200に直列接続されている。
第2の回路ブロック100Bは、第1の回路ブロック100Aに接続されている。また、第2の回路ブロック100Bは、第1の回路ブロック100A及び整流回路200に直列接続されている。つまり、整流回路200、第1の回路ブロック100A及び第2の回路ブロック100Bは、直列に接続されている。
第1の回路ブロック100Aは、第1の直列接続体110Aと、第1の直列接続体110Aに並列接続された第1の制御回路120Aとを有する。
第1の直列接続体110Aは、互いに直列接続された複数の第1の発光素子11Aからなる第1のLED直列接続体である。本実施の形態では、2つの第1の発光素子11Aが直列に接続されている。この2つの第1の発光素子11Aは、図3に示される配置で基板13に実装されている。
第2の回路ブロック100Bは、第2の直列接続体110Bと、第2の直列接続体110Bに並列接続された第2の制御回路120Bとを有する。
第2の直列接続体110Bは、互いに直列接続された複数の第2の発光素子11Bからなる第2のLED直列接続体である。本実施の形態では、2つの第2の発光素子11Bが直列に接続されている。この2つの第2の発光素子11Bは、図3に示される配置で基板13に実装されている。
第1の回路ブロック100Aの第1の制御回路120A及び第2の回路ブロック100Bの第2の制御回路120Bは、図3に示す回路素子12によって構成されており、整流回路200で生成された整流電圧に応じて第1の直列接続体110A及び第2の直列接続体110Bに流れる電流を制御することで、複数の第1の発光素子11A及び複数の第2の発光素子11Bの発光状態を制御している。
具体的には、第1の制御回路120A及び第2の制御回路120Bは、整流電圧の時間的な変化に連動させて第1の直列接続体110A及び第2の直列接続体110Bに流れる電流量を変化させることで、複数の第1の発光素子11A及び複数の第2の発光素子11Bの発光状態を制御している。
本実施の形態において、第1の制御回路120Aは、第1の発光素子11Aの発光状態を制御するために、整流回路200で生成された整流電圧に応じて、第1の回路ブロック100Aに入力する電流を、第1の制御回路120Aと第1の直列接続体110Aとに分流する。第1の制御回路120Aは、例えば制御IC及び抵抗を有するが、これら以外に、ダイオード等の他の回路素子を有していてもよい。
第1の制御回路120Aは、例えばスイッチ機能を有しており、第1の回路ブロック100Aに入力する電流を、第1の制御回路120A及び第1の直列接続体110Aのいずれか一方に流したり、第1の制御回路120A及び第1の直列接続体110Aの両方に分けて流したりする。
第2の制御回路120Bは、第2の発光素子11Bの発光状態を制御するために、整流回路200で生成された整流電圧に応じて、第2の回路ブロック100Bに入力する電流を、第2の制御回路120Bと第2の直列接続体110Bとに分流する。第2の制御回路120Bは、例えば制御IC及び抵抗を有するが、これら以外に、ダイオード等の他の回路素子を有していてもよい。
第2の制御回路120Bは、例えばスイッチ機能を有しており、第2の回路ブロック100Bに入力する電流を、第2の制御回路120B及び第2の直列接続体110Bのいずれか一方に流したり、第2の制御回路120B及び第2の直列接続体110Bの両方に分けて流したりする。
[LEDモジュールの回路動作]
次に、LEDモジュール10の回路動作について、図5〜図7を用いて説明する。図5は、実施の形態1に係るLEDモジュール10における整流後の入力電圧VINの波形及び入力電流IINの波形を示す図である。図6は、第1の期間T1における同LEDモジュール10の電流経路及び発光状態を示す図である。図7は、第2の期間T2における同LEDモジュール10の電流経路及び発光状態を示す図である。
図6の(a)に示すように、LEDモジュール10は、交流電源2に接続される。したがって、LEDモジュール10には交流電力が入力される。例えば、LEDモジュール10には商用100Vの交流電圧が入力される。
LEDモジュール10に入力された交流電圧は、整流回路200で整流されて、図5の(a)に示されるような直流の整流電圧に変換される。整流電圧は、入力電圧VINとして、第1の回路ブロック100A及び第2の回路ブロック100Bに印加される。
入力電流生成回路300は、整流回路200で生成された整流電圧(入力電圧VIN)をもとに、整流電圧の変化と連動した入力電流IINを生成する。入力電流IINは、直列接続された第1の回路ブロック100A及び第2の回路ブロック100Bに入力される。
本実施の形態では、図5の(a)に示すように、整流電圧の半周期が、第1の期間T1、第2の期間T2及び第3の期間T3の3つの期間に分けられており、この3つの期間に対応した多段凸型の入力電流IINが生成される。
具体的には、図5の(b)に示すように、入力電流生成回路300は、第1の期間T1、第2の期間T2及び第3の期間T3の各々で、所定の定電流となるような入力電流IINを生成する。この場合、第1の期間T1、第2の期間T2及び第3の期間T3における入力電流の各々を、第1の入力電流IT1、第2の入力電流IT2及び第3の入力電流IT3とすると、IT2>IT1=IT3の関係になっている。したがって、第1の回路ブロック100A及び第2の回路ブロック100Bに入力される入力電流IINは、第1の期間T1では第1の入力電流IT1となり、第2の期間T2では第2の入力電流IT2となり、第3の期間T3では第3の入力電流IT3となる。
次に、第1の期間T1、第2の期間T2及び第3の期間T3におけるLEDモジュール10の発光状態について説明する。
第1の期間T1では、図5の(a)に示すように、入力電圧VINが小さいので、少なくとも第1の発光素子11Aが発光するように、入力電圧VINは第1の直列接続体110Aと第2の直列接続体110Bとに分圧される。
この場合、第1の回路ブロック100Aでは、第1の発光素子11Aが発光するように、第1の制御回路120Aによって、第1の回路ブロック100Aに入力される入力電流IIN(IT1)が制御される。
一例として、図6の(a)に示すように、第1の制御回路120Aは、第1の直列接続体110A及び第1の制御回路120Aのうち第1の直列接続体110Aのみに入力電流IIN(IT1)が流れるように入力電流IIN(IT1)を制御する。これにより、第1の発光素子11Aが発光する。
一方、第2の回路ブロック100Bでは、図6の(a)に示すように、第2の制御回路120Bによって、入力電流IIN(IT1)が第2の直列接続体110B及び第2の制御回路120Bに分流する。このとき、第2の直列接続体110Bには、第2の発光素子11Bが発光しないか、僅かに発光する程度の電流が流れる。
なお、第2の回路ブロック100Bに入力する入力電流IIN(IT1)は、第2の直列接続体110Bと第2の制御回路120Bとに分流されることなく、第2の制御回路120Bのみに流れるように制御されてもよい。
このように、第1の期間T1では、図6の(b)に示すように、第1の対角線L1上に位置する2つの第1の発光素子11Aが発光し、第2の対角線L2上に位置する2つの第2の発光素子11Bについては、発光しないか、発光したとしても僅かな光出力である。
また、第2の期間T2では、第1の期間T1のときよりも入力電圧VINが大きいので、第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bの両方が発光するように、入力電圧VINは第1の直列接続体110Aと第2の直列接続体110Bとに分圧される。
この場合、第1の回路ブロック100Aでは、第1の発光素子11Aが発光するように、第1の制御回路120Aによって、第1の回路ブロック100Aに入力される入力電流IIN(IT2)が制御される。
一例として、図7の(a)に示すように、第1の制御回路120Aは、第1の期間T1と同様に、第1の直列接続体110A及び第1の制御回路120Aのうち第1の直列接続体110Aのみに入力電流IIN(IT2)が流れるように入力電流IIN(IT2)を制御する。これにより、第1の発光素子11Aが発光する。
同様に、第2の回路ブロック100Bでは、第2の発光素子11Bが発光するように、第2の制御回路120Bによって、第2の回路ブロック100Bに入力される入力電流IIN(IT2)が制御される。
例えば、図7の(a)に示すように、第2の制御回路120Bは、第2の直列接続体110B及び第2の制御回路120Bのうち第2の直列接続体110Bのみに入力電流IIN(IT2)が流れるように入力電流IIN(IT2)を制御する。これにより、第2の発光素子11Bが発光する。
このように、第2の期間T2では、図7の(b)に示すように、第1の対角線L1上に位置する2つの第1の発光素子11Aが発光するとともに、第2の対角線L2上に位置する2つの第2の発光素子11Bも発光する。
また、第3の期間T3では、第1の期間T1と同様に、主に第1の発光素子11Aが発光するように、入力電圧VINが第1の直列接続体110Aと第2の直列接続体110Bとに分圧される。したがって、第3の期間T3では、第1の期間T1と同様に、図6の(b)に示すように、第1の対角線L1上に位置する2つの第1の発光素子11Aが発光し、第2の対角線L2上に位置する2つの第2の発光素子11Bは、発光しないか、発光しても僅かな光出力である。
なお、本実施の形態において、第1の期間T1及び第3の期間T3では、第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bのうち第1の発光素子11Aをメインに発光させたが、これに限るものではなく、第2の発光素子11Bをメインに発光させてもよい。
また、本実施の形態において、LEDモジュール10は、調光器3によって調光制御されてもよい。具体的には、図6の(a)に示すように、交流電源2とLEDモジュール10との間に調光器3が設けられていてもよい。調光器3は、交流電圧を位相制御する位相制御式の調光器(二線式調光器)である。この場合、調光器3によって、交流電源2から供給される交流電圧の位相角(導通角)が制御されることで、入力電流IINが変化する。具体的には、入力電流生成回路300によって、調光器3で調光制御された交流電圧に応じた入力電流IINが生成される。このように、調光器3によってLEDモジュール10の明るさを調整することができる。調光器3は、例えば、ユーザが操作可能なスライダ又はツマミなどの操作部を備えており、ユーザによる操作部の操作に応じて位相角(導通角)が制御される。
[効果等]
次に、本実施の形態におけるLEDモジュール10の効果について、従来の交流駆動方式のLEDモジュール10Xと比較して説明する。図8は、従来の交流駆動方式のLEDモジュール10Xの回路構成図である。
図8に示すように、従来のLEDモジュール10Xは、集中型の交流駆動方式の発光モジュールであり、第1の直列接続体110Aと、第1の直列接続体110Aに直列接続された第2の直列接続体110Bと、整流回路200と、制御回路300Xとを有する。
第1の直列接続体110Aは、互いに直列接続された複数の第1の発光素子11Aによって構成されている。また、第2の直列接続体110Bは、互いに直列接続された複数の第2の発光素子11Bによって構成されている。制御回路300Xは、第1のスイッチSW1と第2のスイッチSW2とを有する。
図8に示すように、LEDモジュール10Xが交流電源2に接続されると、LEDモジュール10Xに入力された交流電圧は、整流回路200によって直流の整流電圧に変換される。図9は、その整流電圧の電圧波形を示す図である。整流回路200によって生成された直流の整流電圧は、入力電圧VINとして第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bに印加される。
そして、第1の期間T1では、第1のスイッチSW1が導通(オン状態)で、第2のスイッチSW2が非導通(オフ状態)となる。これにより、入力電流IINは、第1の直列接続体110Aには流れるが、第2の直列接続体110Bには流れない。したがって、第1の期間T1では、第1の発光素子11Aは発光するが、第2の発光素子11Bは発光しない。
第2の期間T2では、第1のスイッチSW1及び第2のスイッチSW2がいずれも導通(オン状態)となる。これにより、入力電流IINは、第1の直列接続体110A及び第2の直列接続体110Bの両方に流れる。したがって、第2の期間T2では、第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bの両方が発光する。
第3の期間T3は、第1の期間T1と同様である。すなわち、第3の期間T3では、第1のスイッチSW1が導通(オン状態)で、第2のスイッチSW2が非導通(オフ状態)となる。これにより、入力電流IINは、第1の直列接続体110Aには流れるが、第2の直列接続体110Bには流れない。したがって、第3の期間T3では、第1の発光素子11Aは発光するが、第2の発光素子11Bは発光しない。
このように、交流駆動方式のLEDモジュール10Xでは、時間的に周期的に変化する交流電圧を用いて複数の発光素子を発光させている。
このとき、2つの第1の発光素子11A及び2つの第2の発光素子11Bが図10に示すようなレイアウトで配置されている場合、第1の発光素子11A及び2つの第2の発光素子11Bは、整流電圧の一周期において、図10に示すような発光状態となる。
つまり、第1の期間T1では、図10の(a)に示すように、2つの第1の発光素子11Aは発光する一方で、2つの第2の発光素子11Bは発光しない。また、第2の期間T3では、図10の(b)に示すように、2つの第1の発光素子11A及び2つの第2の発光素子11Bの全てが発光する。また、第3の期間T3では、第1の発光素子11A及びの第2の発光素子11Bは、再び図10の(a)に示すような発光状態となる。このように、LEDモジュール10Xでは、図10の(a)と(b)の発光状態が交互に繰り返される。
しかしながら、図10に示すように、2つの第1の発光素子11A及び2つの第2の発光素子11Bの配置がいずれも横に並んだレイアウトであると、図10の(a)の発光状態と図10の(b)の発光状態とにおけるLEDモジュール10Xの光出力の変化によって、ユーザは光の違和感を感じることがある。
特に、交流駆動方式のLEDモジュール10Xの光出力を調光器3によって調光制御すると、調光時におけるLEDモジュール10Xの光出力のばらつきが大きくなるため、ユーザが感じる光の違和感は一層大きくなる。
一方、本実施の形態におけるLEDモジュール10は、分散型の交流駆動方式の発光モジュールである。すなわち、LEDモジュール10は、整流回路200と、第1の回路ブロック100Aと、第2の回路ブロック100Bとを備えており、第1の回路ブロック100Aは、互いに直列接続された複数の第1の発光素子11Aからなる第1の直列接続体110Aと、第1の直列接続体110Aに並列接続された第1の制御回路120Aとを有し、第2の回路ブロック100Bは、互いに直列接続された複数の第2の発光素子11Bからなる第2の直列接続体110Bと、第2の直列接続体110Bに並列接続された第2の制御回路120Bとを有する。第1の制御回路120A及び第2の制御回路120Bは、整流回路200で生成された整流電圧に応じて第1の直列接続体110A及び第2の直列接続体110Bに流れる電流を制御することで、複数の第1の発光素子11A及び複数の第2の発光素子11Bの発光状態を制御している。
そして、本実施の形態におけるLEDモジュール10では、図3に示すように、複数の第1の発光素子11A及び複数の第2の発光素子11Bは、複数の第1の発光素子11Aのうちの2つ同士を結ぶ第1の線分と複数の第2の発光素子11Bのうちの2つ同士を結ぶ第2の線分とが交差するように配置されている。
複数の第1の発光素子11A及び複数の第2の発光素子11Bをこのようなレイアウトで配置することによって、上述のように、図11の(a)と(b)の発光状態が交互に繰り返されることになる。これにより、複数の第1の発光素子11A及び複数の第2の発光素子11Bの発光状態が時間的に変化してLEDモジュール10からの光出力が時間的に変動したとしても、その光出力の時間的変動を抑制することができる。したがって、ユーザが感じる光の違和感を抑制することができる。
具体的には、例えば、本実施の形態におけるLEDモジュール10のように、図11の(a)と(b)の発光状態が交互に繰り返される場合は、従来のLEDモジュール10Xのように、図10の(a)と(b)の発光状態が交互に繰り返される場合と比べて、ユーザが感じる光の違和感を大きく改善できることが分かった。
また、本実施の形態において、複数の第1の発光素子11Aと複数の第2の発光素子11Bとは、点対称となるように配置されている。
これにより、LEDモジュール10の光出力の変化をユーザに感じにくくさせることができるので、ユーザが感じる光の違和感を一層抑制することができる。
また、本実施の形態において、複数の第1の発光素子11Aは、2つであって、多角形の対角線上に位置しており、複数の第2の発光素子11Bは、2つであって、多角形の他の対角線上に位置している。具体的には、多角形は、四角形である。また、多角形は、正多角形であるとよい。
これにより、LEDモジュール10の光出力の変化をユーザにさらに感じにくくさせることができるので、ユーザが感じる光の違和感をさらに抑制することができる。
この場合、2つの第1の発光素子11A及び2つの第2の発光素子11Bを配置する四角形は、正方形であるとよい。これにより、ユーザが感じる光の違和感を一層抑制することができる。
また、本実施の形態において、第1の回路ブロック100A及び第2の回路ブロック100Bは、整流回路200に直列接続されている。
このように、第1の回路ブロック100A及び第2の回路ブロック100Bが直列接続に固定されたLEDモジュール10とすることで、簡単な回路構成で分散型の交流駆動方式の発光モジュールを実現することができる。
なお、第1の回路ブロック100Aと第2の回路ブロック100Bとは、他の制御ICを用いて、整流電圧の時間変化に応じて直列接続と並列接続とが切り替えられるに構成されていてもよい。
また、本実施の形態におけるLEDモジュール10は、基板13の所定の発光領域LAに配置された複数の発光素子11を有している。そして、発光領域LAに配置された複数の発光素子11は、複数の第1の発光素子11A及び複数の第2の発光素子11Bを含んでおり、発光領域LAに配置された複数の発光素子11全ての順方向電圧の合計(トータルVF)は、90V以上110V以下となっている。
日本では商用電源が100Vの交流電圧であるので、発光領域LAに配置された複数の発光素子11のトータルVFを90V以上110V以下(つまり、100V±10%)にすることで、交流駆動方式の発光モジュールを容易に実現することができる。
また、本実施の形態において、複数の第1の発光素子11Aの各々及び複数の第2の発光素子11Bの少なくとも一方は、パッケージと、パッケージ内に実装された複数のLEDチップとを有する構成、つまり、マルチチップLED素子である。
これにより、発光領域LAに配置する複数の発光素子11の個数を少なくすることができるので、発光領域LAを小さくすることができる。したがって、複数の発光素子11を密集させた構成の発光部を有する密集型(点光源型)の発光モジュールを実現することができる。
また、本実施の形態において、LEDモジュール10は、位相制御式の調光器3によって調光制御される。
上記のように、交流駆動方式のLEDモジュールを調光制御すると、調光時におけるLEDモジュールの光出力のばらつきが大きくなり、ユーザが感じる光の違和感が大きくなる。これに対して、本実施の形態におけるLEDモジュール10を用いて調光制御を行うことで、ユーザが感じる光の違和感を軽減することができる。つまり、本実施の形態におけるLEDモジュール10は、交流駆動方式でありながらも、調光制御に適した発光モジュールとなっている。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係るLEDモジュール10A及び照明器具について、図12を用いて説明する。図12は、実施の形態2に係るLEDモジュール10Aの回路構成図である。なお、照明器具におけるLEDモジュール10A以外の構成は、実施の形態1と同じであるので、本実施の形態では、LEDモジュール10Aのみの構成について説明する。
図12に示すように、本実施の形態におけるLEDモジュール10Aは、実施の形態1におけるLEDモジュール10に対して、第1のコンデンサ112A及び第2のコンデンサ112Bを有する構成となっている。
第1のコンデンサ112Aは、回路素子12の一つであり、第1の回路ブロック100Aにおいて、第1の直列接続体110Aに並列接続されている。
第1のコンデンサ112Aは、回路素子12の一つであり、第2の回路ブロック100Bにおいて、第2の直列接続体110Bに並列接続されている。
次に、LEDモジュール10Aの回路動作について、図13〜図16を用いて説明する。図13は、実施の形態2に係るLEDモジュール10Aにおける整流後の入力電圧VINの波形及び入力電流IINの波形を示す図である。図14は、第1の期間T1における同LEDモジュール10Aの電流経路及び発光状態を示す図である。図15は、第2の期間T2における同LEDモジュール10Aの電流経路及び発光状態を示す図である。図16は、第3の期間T3における同LEDモジュール10Aの電流経路及び発光状態を示す図である。
図14の(a)に示すように、LEDモジュール10Aは、実施の形態1と同様に、交流電源2に接続される。これにより、例えばLEDモジュール10Aには商用100Vの交流電圧が入力される。
LEDモジュール10Aに入力された交流電圧は、整流回路200で整流されて、図13の(a)に示されるような直流の整流電圧に変換される。整流電圧は、入力電圧VINとして、第1の回路ブロック100A及び第2の回路ブロック100Bに印加される。
入力電流生成回路300は、整流回路200で生成された整流電圧(入力電圧VIN)をもとに、整流電圧の時間的な変化と連動した入力電流IINを生成する。入力電流IINは、直列接続された第1の回路ブロック100A及び第2の回路ブロック100Bに入力される。
本実施の形態では、図13の(a)に示すように、整流電圧の半周期が、第1の期間T1、第2の期間T2、第3の期間T3、第4の期間T4及び第5の期間T5の5つの期間に分けられており、この5つの期間の各々に対応した多段凸型の入力電流IINが生成される。
具体的には、図13の(b)に示すように、入力電流生成回路300は、第1の期間T1、第2の期間T2、第3の期間T3、第4の期間T4及び第5の期間T5の各々で、所定の定電流となるような入力電流IINを生成する。この場合、第1の期間T1、第2の期間T2、第3の期間T3、第4の期間T4及び第5の期間T5における入力電流の各々を、第1の入力電流IT1、第2の入力電流IT2、第3の入力電流IT3、第4の入力電流IT4及び第5の入力電流IT5とすると、IT3>IT2=IT4>IT1=IT5の関係になっている。したがって、第1の回路ブロック100A及び第2の回路ブロック100Bに入力される入力電流IINは、第1の期間T1では第1の入力電流IT1となり、第2の期間T2では第2の入力電流IT2となり、第3の期間T3では第3の入力電流IT3となり、第4の期間T4では第4の入力電流IT4となり、第5の期間T5では第5の入力電流IT5となる。
なお、一例として、第1の期間T1及び第5の期間T5は、入力電圧VINが30V〜40V×1.41(瞬時値)の期間であり、第2の期間T1及び第4の期間T4は、入力電圧VINが40V〜75V×1.41(瞬時値)の期間であり、第3の期間T3は、入力電圧VINが75V〜100V×1.41(瞬時値)の期間である。
次に、第1の期間T1、第2の期間T2、第3の期間T3、第4の期間T4及び第5の期間T5におけるLEDモジュール10Aの発光状態について説明する。
第1の期間T1では、図13の(a)に示すように、入力電圧VINが非常に小さいので、入力電圧VINでは第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bを発光させることができないが、図14の(a)に示すように、第1のコンデンサ112Aに充電された電荷を放電させることで第1の発光素子11Aを発光させるとともに、第2のコンデンサ112Bに充電された電荷を放電させることで第2の発光素子11Bを発光させている。
この場合、第1の回路ブロック100Aでは、第1の直列接続体110A及び第1のコンデンサ112Aに入力電流IIN(IT1)が流れないように、第1の制御回路120Aによって、第1の回路ブロック100Aに入力される入力電流IIN(IT1)が制御される。例えば、第1の制御回路120Aの電流経路を短絡させればよい。
このように、第1の期間T1では、図14の(b)に示すように、第1の対角線L1上に位置する2つの第1の発光素子11Aが発光するとともに、第2の対角線L2上に位置する2つの第2の発光素子11Bも発光する。
また、第2の期間T2では、図13の(a)に示すように、入力電圧VINが小さいので、少なくとも第1の発光素子11Aが発光するように、入力電圧VINは第1の直列接続体110Aと第2の直列接続体110Bとに分圧される。
この場合、第1の回路ブロック100Aでは、第1の発光素子11Aが発光するように、第1の制御回路120Aによって、第1の回路ブロック100Aに入力される入力電流IIN(IT2)が制御される。
一例として、図15の(a)に示すように、第1の制御回路120Aは、第1の直列接続体110A及び第1の制御回路120Aのうち第1の直列接続体110Aのみに入力電流IIN(IT2)が流れるように入力電流IIN(IT2)を制御する。これにより、第1の発光素子11Aが発光する。
一方、第2の回路ブロック100Bでは、図15の(a)に示すように、第2の制御回路120Bによって、入力電流IIN(IT2)が第2の直列接続体110B及び第2の制御回路120Bに分流する。このとき、第2の直列接続体110Bには、第2の発光素子11Bが発光しないか、僅かに発光する程度の電流が流れる。
なお、第2の回路ブロック100Bに入力する入力電流IIN(IT2)は、第2の直列接続体110Bと第2の制御回路120Bとに分流されることなく、第2の制御回路120Bのみに流れるように制御されてもよい。
このように、第2の期間T2では、図15の(b)に示すように、第1の対角線L1上に位置する2つの第1の発光素子11Aが発光し、第2の対角線L2上に位置する2つの第2の発光素子11Bについては、発光しないか、発光したとしても僅かな光出力である。
なお、第2の期間T2において、第1のコンデンサ112A及び第2のコンデンサ112Bは、入力電圧VINによって充電される。
また、第3の期間T3では、第2の期間T2のときよりも入力電圧VINが大きいので、第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bの両方が発光するように、入力電圧VINは第1の直列接続体110Aと第2の直列接続体110Bとに分圧される。
この場合、第1の回路ブロック100Aでは、第1の発光素子11Aが発光するように、第1の制御回路120Aによって、第1の回路ブロック100Aに入力される入力電流IIN(IT3)が制御される。
一例として、図16の(a)に示すように、第1の制御回路120Aは、第1の直列接続体110A及び第1の制御回路120Aのうち第1の直列接続体110Aのみに入力電流IIN(IT3)が流れるように入力電流IIN(IT3)を制御する。これにより、第1の発光素子11Aが発光する。
同様に、第2の回路ブロック100Bでは、第2の発光素子11Bが発光するように、第2の制御回路120Bによって、第2の回路ブロック100Bに入力される入力電流IIN(IT3)が制御される。
例えば、図16の(a)に示すように、第2の制御回路120Bは、第2の直列接続体110B及び第2の制御回路120Bのうち第2の直列接続体110Bのみに入力電流IIN(IT3)が流れるように入力電流IIN(IT3)を制御する。これにより、第2の発光素子11Bが発光する。
このように、第3の期間T3では、図16の(b)に示すように、第1の対角線L1上に位置する2つの第1の発光素子11Aが発光するとともに、第2の対角線L2上に位置する2つの第2の発光素子11Bも発光する。
なお、第2の期間T2で第1のコンデンサ112A及び第2のコンデンサ112Bへの充電が完了していない場合、第3の期間T3においも、第1のコンデンサ112A及び第2のコンデンサ112Bは、入力電圧VINによって充電される。
第4の期間T4では、第2の期間T2と同様に、主に第1の発光素子11Aが発光するように、入力電圧VINが第1の直列接続体110Aと第2の直列接続体110Bとに分圧される。したがって、第4の期間T4では、第2の期間T2と同様に、図15の(b)に示すように、第1の対角線L1上に位置する2つの第1の発光素子11Aが発光し、第2の対角線L2上に位置する2つの第2の発光素子11Bは、発光しないか、発光しても僅かな光出力である。
第5の期間T5では、第1の期間T1と同様に、第1のコンデンサ112Aに充電された電荷を放電させることで第1の発光素子11Aを発光させるとともに、第2のコンデンサ112Bに充電された電荷を放電させることで第2の発光素子11Bを発光させている。このように、第5の期間T5では、図14の(b)に示すように、第1の対角線L1上に位置する2つの第1の発光素子11Aが発光するとともに、第2の対角線L2上に位置する2つの第2の発光素子11Bも発光する。
なお、本実施の形態において、第2の期間T2及び第4の期間T4では、第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bのうち第1の発光素子11Aをメインに発光させたが、これに限るものではなく、第2の発光素子11Bをメインに発光させてもよい。
また、本実施の形態でも、実施の形態1と同様に、LEDモジュール10Aは、調光器3によって調光制御されてもよい。
以上、本実施の形態におけるLEDモジュール10Aは、実施の形態1と同様に、複数の第1の発光素子11A及び複数の第2の発光素子11Bは、複数の第1の発光素子11Aのうちの2つ同士を結ぶ第1の線分と複数の第2の発光素子11Bのうちの2つ同士を結ぶ第2の線分とが交差するように配置されている。具体的には、図14(b)に示すように、複数の第1の発光素子11Aと複数の第2の発光素子11Bとは、点対称となるように配置されている。より具体的には、複数の第1の発光素子11Aは、2つであって、多角形の対角線上に位置しており、複数の第2の発光素子11Bは、2つであって、多角形の他の対角線上に位置している。
これにより、実施の形態1と同様の効果が得られる。つまり、複数の第1の発光素子11A及び複数の第2の発光素子11Bの発光状態が時間的に変化してLEDモジュール10からの光出力が時間的に変動したとしても、ユーザが感じる光の違和感を抑制することができる等の効果が得られる。
さらに、本実施の形態におけるLEDモジュール10Aは、第1の直列接続体110Aに並列接続された第1のコンデンサ112Aと、第2の直列接続体110Bに並列接続された第2のコンデンサ112Bとを有する。
これにより、入力電圧VINが小さい期間であっても、第1のコンデンサ112A及び第2のコンデンサ112Bの充放電を利用して第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bを発光させることができる。したがって、第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bが発光しない期間又は発光しても僅かな光出力である期間を短くすることができるので、LEDモジュール10からの光出力の時間的変動を一層抑制できる。この結果、ユーザが感じる光の違和感を一層抑制できる。
(実施の形態3)
次に、実施の形態3に係るLEDモジュール10B及び照明器具について、図17及び図18を用いて説明する。図17は、実施の形態3に係るLEDモジュール10Bの平面図である。図18は、同LEDモジュール10Bの回路構成図である。なお、照明器具におけるLEDモジュール10B以外の構成は、実施の形態1と同じであるので、本実施の形態では、LEDモジュール10Bのみの構成について説明する。
図17に示すように、本実施の形態におけるLEDモジュール10Bは、第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bに加えて第3の発光素子11Cを有している。
この場合、LEDモジュール10Bは、図18に示すように、第1の回路ブロック100A及び第2の回路ブロック100Bに加えて、さらに、第2の回路ブロック100Bに直列接続された第3の回路ブロック100Cを備える。
第3の回路ブロック100Cは、互いに直列接続された複数の第3の発光素子11Cからなる第3の直列接続体110Cと、第3の直列接続体110Cに並列接続された第3の制御回路120Cとを有する。第3の制御回路120Cは、第1の制御回路120A及び第2の制御回路120Bと同様に、基板13の回路領域CAに配置された回路素子12によって構成されている。
本実施の形態において、第1の制御回路120A、第2の制御回路120B及び第3の制御回路120Cは、整流回路200で生成された整流電圧に応じて、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B及び第3の発光素子11Cに流れる電流を制御することで、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B及び第3の発光素子11Cの発光状態を制御する。
そして、図17に示すように、本実施の形態では、複数の第1の発光素子11A、複数の第2の発光素子11B及び複数の第3の発光素子11Cは、複数の第1の発光素子11Aのうちの2つ同士を結ぶ第1の線分と複数の第2の発光素子11Bのうちの2つ同士を結ぶ第2の線分と複数の第3の発光素子11Cのうちの2つ同士を結ぶ第3の線分とが交差するように配置されている。図17において、第1の線分と第2の線分と第3の線分とは一点で交差している。
また、本実施の形態でも、複数の第1の発光素子11A、複数の第2の発光素子11B及び複数の第3の発光素子11Cは、点対称となるように配置されている。より具体的には、2つの第1の発光素子11A、2つの第2の発光素子11B及び2つの第3の発光素子11Cは、六角形の各頂点に位置するように配置されている。
以上、本実施の形態におけるLEDモジュール10Bでも、実施の形態1、2と同様の効果が得られる。つまり、複数の第1の発光素子11A、複数の第2の発光素子11B及び複数の第3の発光素子11Cの発光状態が時間的に変化してLEDモジュール10からの光出力が時間的に変動したとしても、ユーザが感じる光の違和感を抑制することができる等の効果が得られる。
なお、本実施の形態において、LEDモジュール10Bの動作は、実施の形態1に準じて行うことができる。また、本実施の形態でも、LEDモジュール10Bは、調光器3によって調光制御されてもよい。
また、本実施の形態におけるLEDモジュール10Bにおいて、実施の形態2を適用してもよい。つまり、第1の直列接続体110Aに第1のコンデンサを並列接続し、第2の直列接続体110Bに第2のコンデンサを並列接続し、第3の直列接続体110Cに第3のコンデンサを並列接続させてもよい。これにより、第1のコンデンサ、第2のコンデンサ及び第3のコンデンサの充放電を利用して、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B及び第3の発光素子11Cを発光させることができる。
(変形例)
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではない。以下、本発明の変形例について説明する。なお、以下の変形例1〜4では、LEDモジュール以外の照明器具の構成は実施の形態1と同様であるので、照明器具の全体の説明は省略する。
(変形例1)
図19は、変形例1に係るLEDモジュール10Cの平面図である。なお、図19において、回路領域CAに配置された回路素子12は省略している。
上記実施の形態3におけるLEDモジュール10Bでは、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B及び第3の発光素子11Cを2つずつ有していたが、図19に示すように、本変形例におけるLEDモジュール10Cでは、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B及び第3の発光素子11Cを1つずつ有している。
具体的には、本変形例におけるLEDモジュール10Cは、分散型の交流駆動方式の発光モジュールであって、整流回路200(不図示)と、整流回路200に接続された第1の回路ブロックと、第1の回路ブロックに直列接続された第2の回路ブロックと、第2の回路ブロックに直列接続された第3の回路ブロックとを備える。
本変形例において、第1の回路ブロックは、1つの第1の発光素子11Aと、第1の発光素子11Aに並列接続された第1の制御回路とを有する。また、第2の回路ブロックは、1つの第2の発光素子11Bと、第2の発光素子11Bに並列接続された第2の制御回路とを有する。また、第3の回路ブロックは、第3の発光素子11Cと、第3の発光素子11Cに並列接続された第3の制御回路とを有する。第1の制御回路、第2の制御回路及び第3の制御回路は、基板13に実装された回路素子12(不図示)によって構成されている。
第1の制御回路、第2の制御回路及び第3の制御回路は、整流回路200によって生成された整流電圧に応じて、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B及び第3の発光素子11Cに流れる電流を制御することで、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B及び第3の発光素子11Cの発光状態を制御する。
そして、図19に示すように、本変形例では、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B及び第3の発光素子11Cは、同一直線状に配置されていない。具体的には、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B及び第3の発光素子11Cは、三角形の各頂点に配置されている。
このように、本変形例におけるLEDモジュール10Cでは、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B及び第3の発光素子11Cの発光状態によるLEDモジュール10Cの光出力の時間的変動を抑制できる。したがって、本変形例でもユーザが感じる光の違和感を抑制することができる。
(変形例2)
図20は、変形例2に係るLEDモジュール10Dの平面図である。なお、図20において、回路領域CAに配置された回路素子12は省略している。
上記実施の形態3におけるLEDモジュール10Bは、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B及び第3の発光素子11Cを有していたが、図20に示すように、本変形例におけるLEDモジュール10Dは、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B及び第3の発光素子11Cに加えて第4の発光素子11Dを有している。
この場合、LEDモジュール10Dは、第1の回路ブロック、第2の回路ブロック、第3の回路ブロックに加えて、さらに、第3の回路ブロックに直列接続された第4の回路ブロックを備える。この第4の回路ブロックは、第4の発光素子11Dと、第4の発光素子11Dに並列接続された第4の制御回路を有する。第1の制御回路、第2の制御回路、第3の制御回路及び第4の制御回路は、基板13に実装された回路素子12(不図示)によって構成されている。
本変形例において、第1の制御回路、第2の制御回路、第3の制御回路及び第4の制御回路は、整流回路200で生成された整流電圧に応じて、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B、第3の発光素子11C及び第4の発光素子11Dに流れる電流を制御することで、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B、第3の発光素子11C及び第4の発光素子11Dの発光状態を制御する。
そして、図20に示すように、本変形例では、2つの第1の発光素子11A、2つの第2の発光素子11B、2つの第3の発光素子11C及び2つの第4の発光素子11Dは、2つの第1の発光素子11A同士を結ぶ第1の線分と、2つの第2の発光素子11B同士を結ぶ第2の線分と、2つの第3の発光素子11C同士を結ぶ第3の線分と、2つの第4の発光素子11D同士を結ぶ第4の線分が1点で交差するように配置されている。具体的には、2つの第1の発光素子11A、2つの第2の発光素子11B、2つの第3の発光素子11C及び2つの第4の発光素子11Dは、点対称となるように配置されている。より具体的には、2つの第1の発光素子11A、2つの第2の発光素子11B、2つの第3の発光素子11C及び2つの第4の発光素子11Dは、正方形の各辺の上に位置している。
このように、本変形例におけるLEDモジュール10Dでは、第1の発光素子11A、第2の発光素子11B、第3の発光素子11C及び第4の発光素子11Dの発光状態によるLEDモジュール10Dの光出力の時間的変動を抑制できる。したがって、本変形例でもユーザが感じる光の違和感を抑制することができる。
(変形例3)
図21は、変形例3に係るLEDモジュール10Eの平面図である。なお、図21において、回路領域CAに配置された回路素子12は省略している。
上記実施の形態1におけるLEDモジュール10は、第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bを2つずつ有していたが、図21に示すように、本変形例におけるLEDモジュール10Eは、第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bを4つずつ有している。
つまり、本変形例では、第1の制御回路に並列接続される第1の直列接続体における発光素子11は、互いに直列接続された4つの第1の発光素子11Aによって構成されている。また、第2の制御回路に並列接続される第2の直列接続体における発光素子11は、互いに直列接続された4つの第2の発光素子11Bによって構成されている。
そして、図21に示すように、本変形例でも、4つの第1の発光素子11A及び4つの第2の発光素子11Bは、4つの第1の発光素子11Aのうちの2つ同士を結ぶ第1の線分と4つの第2の発光素子11Bのうちの2つ同士を結ぶ第2の線分とが交差するように配置されている。具体的には、4つの第1の発光素子11Aと4つの第2の発光素子11Bとは、点対称となるように配置されている。より具体的には、4つの第1の発光素子11Aは、正方形の各頂点に配置されており、4つの第2の発光素子11Bは、正方形の4辺の各中点に配置されている。
このように、本変形例におけるLEDモジュール10Eでも、第1の発光素子11A及び第2の発光素子11Bの発光状態によるLEDモジュール10Dの光出力の時間的変動を抑制できる。したがって、本変形例でもユーザが感じる光の違和感を抑制することができる。
なお、図22に示す変形例4に係るLEDモジュール10Fのように、第1の発光素子11Aを4つとし、第2の発光素子11Bを5つとしてもよい。図22に示すLEDモジュール10Fは、図21に示すLEDモジュール10Eに対して、第2の発光素子11Bを1つ加えた構成となっている。この場合も、ユーザが感じる光の違和感を抑制することができる。なお、図22でも、回路領域CAに配置された回路素子12は省略している。
(その他の変形例等)
上記の各実施の形態では、発光素子11をSMD型のLED素子とし、LEDモジュールをSMDタイプとしたが、これに限らない。例えば、ベアチップが基板上に直接実装(1次実装)されたCOB(Chip On Board)タイプの発光モジュールを用いてもよい。つまり、発光素子11として、LEDチップそのものを採用してもよい。この場合、封止部材によって、基板上に実装された複数のLEDチップを一括封止してもよいし個別に封止してもよい。また、封止部材には、上述のように黄色蛍光体等の波長変換材が含有されていてもよい。
また、上記の各実施の形態において、発光素子11は、青色LEDチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するB−Yタイプの白色LED光源としたが、これに限らない。例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色LEDチップと組み合わせることによりに白色光を放出するように構成してもよい。また、演色性を高める目的で、黄色蛍光体に加えて、さらに赤色蛍光体や緑色蛍光体を混ぜても構わない。また、青色以外の色を発するLEDチップを用いてもよく、例えば、青色LEDチップが放出する青色光よりも波長が短い紫外光を放出する紫外LEDチップを用いて、主に紫外光により励起されて青色光、赤色光及び緑色光を放出する青色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体によって白色光を放出するように構成してもよい。
その他、上記各実施の形態に対して当業者が思い付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。