照明装置
【課題】 取り出される光の照射面に対する照度むらを低減することが可能な照明装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 断面視して主面２ａが凸に湾曲した実装基板２と、主面上に設けられた複数個の発光装置３と、主面２ａ上に設けられた、複数個の発光装置３のそれぞれを取り囲むとともに、断面視したときに一対の反射部材１１からなるリフレクター４とを備えた照明装置１であって、複数個の発光装置３のいずれかの正面に正対する仮想平面Ｓに対して、正対しない箇所に位置する発光装置３を取り囲むリフレクター４は、仮想平面Ｓに正対する発光装置３から近い位置の反射部材１１が、仮想平面Ｓに正対する発光装置３から遠い位置の反射部材１１に比べて、主面２ａから先端までの長さが短く設定されている。
【解決手段】 断面視して主面２ａが凸に湾曲した実装基板２と、主面上に設けられた複数個の発光装置３と、主面２ａ上に設けられた、複数個の発光装置３のそれぞれを取り囲むとともに、断面視したときに一対の反射部材１１からなるリフレクター４とを備えた照明装置１であって、複数個の発光装置３のいずれかの正面に正対する仮想平面Ｓに対して、正対しない箇所に位置する発光装置３を取り囲むリフレクター４は、仮想平面Ｓに正対する発光装置３から近い位置の反射部材１１が、仮想平面Ｓに正対する発光装置３から遠い位置の反射部材１１に比べて、主面２ａから先端までの長さが短く設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を含む照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード(ＬＥＤ：Light Emitting Diode)等の発光素子を光源とする発光装置を複数備えた照明装置の開発が進められている（例えば、特許文献１、２を参照）。発光素子を有する照明装置は、消費電力または製品寿命に関して注目されている。この発光素子を有する発光装置は、例えば住宅用照明分野などにおいて、照射面に対する照度を均一にする技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３５３８１号公報
【特許文献２】特開２００９−１７６５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、取り出される光の照射面に対する照度むらを低減することが可能な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】
【０００５】
本発明の一実施形態に係る照明装置は、断面視して主面が凸に湾曲した実装基板と、前記主面上に設けられた複数個の発光装置と、前記主面上に設けられた、複数個の前記発光装置のそれぞれを取り囲むとともに、断面視したときに一対の反射部材からなるリフレクターとを備えた照明装置であって、複数個の前記発光装置のいずれかの正面に正対する仮想平面に対して、正対しない箇所に位置する前記発光装置を取り囲む前記リフレクターは、前記仮想平面に正対する前記発光装置から近い位置の前記反射部材が、前記仮想平面に正対する前記発光装置から遠い位置の前記反射部材に比べて、前記主面から先端までの長さが短いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、取り出される光の照射面に対する照射むらを低減することが可能な照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る照明装置の概観を示した斜視図である。
【図２】本実施形態に係る照明装置の一部の概観を示し、下から斜め上方を見たときの斜視図である。
【図３】本実施形態に係る照明装置の一部の概観を示し、下から斜め上方を見たときの斜視図であって、反射板を設けた状態を示している。
【図４】本実施形態に係る照明装置のうち、１つのリフレクターを示した図面であって、下から斜め上方を見たときの斜視図である。
【図５】本実施形態に係る照明装置のうち、１つのリフレクターを示した図面であって、下から斜め上方を見たときの斜視図である。
【図６】本実施形態に係る照明装置の断面図である。
【図７】本実施形態に係る照明装置を構成する１つの発光装置の斜視図である。
【図８】本実施形態に係る照明装置を構成する１つの発光装置の断面図である。
【図９】変形例に係る照明装置の一部の概観を示し、下から斜め上方を見たときの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる照明装置の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されないものとする。
【０００９】
図１は、照明装置を電柱に取り付けた状態を示した斜視図である。図２は、図１のＡ部分の拡大斜視図であって、照明装置の一部を下から斜め上方を見たときの斜視図である。また、図４は、照明装置のうちの１つの発光装置およびそれを取り囲むリフレクターを示した図面であって、照明装置を構成する複数の発光装置のいずれかの正面に正対する仮想平面に対して、正対する箇所に位置する発光装置およびリフレクターを示している。また、図５は、照明装置のうちの１つの発光装置およびそれを取り囲むリフレクターを示した図面であって、照明装置を構成する複数の発光装置のいずれかの正面に正対する仮想平面に対して、正対しない箇所に位置する発光装置およびリフレクターを示している。また、図６は、図１のＸ−Ｘ’に沿った照明装置の断面図の一部であって、主面が凸に湾曲した実装基板上に複数の発光装置およびそれぞれの発光装置を取り囲む一対の反射部材を示している。
【００１０】
本実施形態に係る照明装置１は、実装基板２と、実装基板２上に実装される複数の発光装置３と、発光装置３のそれぞれを取り囲む複数個のリフレクター４とを備えている。
【００１１】
照明装置１は、天井または壁等の室内に直接取り付けるか、あるいは、屋外にて使用するものである。そして、照明装置１から発せられる光は、室内または屋外を照らすことができる。
【００１２】
実装基板２は、複数の発光装置３を実装するものである。実装基板２は、略半円柱状であって、発光装置３が実装される主面２ａは、上に凸に湾曲した形状である。実装基板２は、例えば、樹脂からなるプリント配線基板等の樹脂基板、あるいはガラス基板、あるいはアルミ基板等の金属板が用いられる。
【００１３】
実装基板２の主面２ａの裏面に位置する下面には、発光装置３を駆動する駆動装置が設けられている。駆動装置が外部電源から電力を得て発光装置３を発光させることができる。なお、実装基板２には、発光装置３と駆動装置とを電気的に接続するビア導体またはパターン配線等が設けられている。
【００１４】
＜発光装置の構成＞
ここで、本実施形態に係る照明装置１に用いられる発光装置３について説明する。図７は、発光装置３の概観斜視図であって、一部の内部を透視している状態を示している。図８は、図７のＹ−Ｙ’に沿った発光装置３の断面図である。
【００１５】
発光装置３は、基板５と、基板５上に実装した発光素子６と、基板５上に実装した発光素子６を取り囲むように設けられた枠体７と、枠体７内に発光素子６を被覆するように設けられた封止樹脂８と、封止樹脂８と間を空けて設けられ、枠体７によって支持される波長変換部材９とを備えている。なお、波長変換部材９は、枠体７に接合材１０を介して接続されている。
【００１６】
発光素子６は、例えば、発光ダイオードであって、発光素子６内のｐｎ接合中の電子と正孔が再結合することによって、発光素子６から外部に向かって光として放出される。
【００１７】
基板５には、光半導体素子が実装される実装領域Ｒを有している。なお、実装基板２と基板５とは、半田または導電性接着剤を介して電気的に導通されるように接合される。基板５は、例えば、アルミナ、ムライトまたはガラスセラミックス等のセラミック材料、あるいはこれらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から構成することができる。また、基板５は、金属酸化物微粒子を分散させた高分子樹脂を用いることができる。
【００１８】
基板５の表面が拡散面である場合は、発光素子６から発せられる光が、基板５の表面にて照射されて拡散反射する。そして、発光素子６が発する光を拡散反射によって多方向に放射し、発光素子６から発せられる光が特定箇所に集中するのを抑制することができる。
【００１９】
ここで、基板５には、配線導体が設けられており、配線導体を介して実装基板２と電気的に接続されている。配線導体は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガンまたは銅等の導電材料からなる。配線導体は、例えば、タングステン等の粉末に有機溶剤を添加して得た金属ペーストを、基板５に所定パターンで印刷することにより得られる。
【００２０】
発光素子６は、基板５上であって実装領域Ｒに実装される。具体的には、発光素子６は、基板５上に形成される配線導体上に、例えば、半田または導電性接着剤等の接着材料、あるいはボンディングワイヤ等を介して電気的に接続される。
【００２１】
発光素子６は、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、シリコンカーバイド、シリコンまたは二ホウ化ジルコニウム等の基体に有機金属化学気相成長法などの化学気相成長法または分子線エピタキシャル成長法を用いて、半導体層を成長させることによって作製される。なお、発光素子６の厚みは、例えば３０μｍ以上１０００μｍ以下である。
【００２２】
発光素子６は、基体上に形成される第１半導体層と、第１半導体層上に形成される発光層と、発光層上に形成される第２半導体層と、から構成されている。
【００２３】
第１半導体層、発光層および第２半導体層は、例えば、III族窒化物半導体、ガリウム
燐またはガリウムヒ素等のIII−Ｖ族半導体、あるいは、窒化ガリウム、窒化アルミニウ
ムまたは窒化インジウム等のIII族窒化物半導体などを用いることができる。なお、第１
半導体層の厚みは、例えば、１μｍ以上５μｍ以下である。発光層の厚みは、例えば、２５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。第２半導体層の厚みは、例えば、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である。また、このように構成された発光素子６では、例えば、３７０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長範囲の励起光を発することができる。
【００２４】
基板５上には、発光素子６を取り囲むように枠状の枠体７が設けられている。枠体７は、基板５上に例えば半田または接着剤を介して接続される。枠体７は、セラミック材料であって、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウム等の多孔質材料からなる。枠体７は、多孔質材料からなり、枠体７の表面は微細な孔が多数形成される。
【００２５】
枠体７は、発光素子６と間を空けて、発光素子６の周りを取り囲むように形成されている。また、枠体７は、傾斜する内壁面が下端から先端に従い外方に向かって広がるように形成されている。そして、枠体７の内壁面が、発光素子６から発せられる励起光の反射面として機能する。また、枠体７の内壁面が拡散面である場合には、発光素子６から発せられる光が、枠体７の内壁面にて拡散反射する。そして、発光素子６から発せられる光が特定箇所に集中するのを抑制することができる。
【００２６】
枠体７は、基板５上に発光素子６を取り囲むように設けられ、内壁面の先端の高さ位置
が発光素子６の上面の高さ位置よりも高く設定されている。そして、枠体７の傾斜する内壁面の先端の高さ位置が発光素子６の上面の高さ位置よりも高く設定されることで、発光素子６が上方に向かって発する励起光が枠体７の内壁面にて拡散反射させることができ、励起光の進行する方向を拡散させることができる。その結果、発光素子が発する励起光が、波長変換部材９の下面全面に向かって照射される。
【００２７】
また、枠体７の傾斜する内壁面は、例えば、タングステン、モリブデン、銅または銀等から成る金属層と、金属層を被覆するニッケルまたは金等から成る鍍金金属層を形成してもよい。この鍍金金属層は、発光素子６の発する光を反射させる機能を有する。なお、枠体７の内壁面の傾斜角度は、基板５の上面に対して例えば５５度以上７０度以下の角度に設定されている。
【００２８】
また、枠体７の上端内側には段差７ａが設けられている。段差７ａは、波長変換部材９を支持するためのものである。段差７ａは、枠体７の上部の一部を内側に向けて切り欠いたものであって、波長変換部材９の端部を支持することができる。
【００２９】
枠体７で囲まれる領域には、封止樹脂８が充填されている。封止樹脂８は、発光素子６を封止するとともに、発光素子６から発せられる光が透過する機能を備えている。封止樹脂８は、枠体７の内方に発光素子６を収容した状態で、枠体７で囲まれる領域であって、段差７ａの高さ位置よりも低い位置まで充填される。なお、封止樹脂８は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等の透光性の絶縁樹脂が用いられる。
【００３０】
波長変換部材９は、枠体７の段差７ａ上に支持されるとともに、発光素子６と間を空けて対向するように設けられる。つまり、波長変換部材９は、発光素子６を封止する封止樹脂８と空隙を介して枠体７の段差７ａ上に設けられる。
【００３１】
波長変換部材９は、接合材１０を介して段差７ａに接合されている。接合材１０は、波長変換部材９の下面の端部から波長変換部材９の側面、さらに波長変換部材９の上面の端部にかけて被着している。
【００３２】
接合材１０は、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することができる。また、接合材１０は、例えば、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂またはポリフェニレンエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂を使用することができる。
【００３３】
接合材１０の材料には、枠体７の熱膨張率と波長変換部材９の熱膨張率との間の大きさの熱膨張率の材料が選択される。接合材１０の材料として、このような材料を選択することで、枠体７と波長変換部材９とが熱膨張するときに、両者の熱膨張率の差に起因して、両者が剥離しようとするのを抑制することができ、両者を良好に接合することができる。
【００３４】
接合材１０が、波長変換部材９の下面の端部にまで被着することで、接合材１０が被着する面積を大きくし、枠体７と波長変換部材９とを強固に接続することができる。その結果、枠体７と波長変換部材９の接続強度を向上させることができ、波長変換部材９の撓みが抑制される。そして、発光素子６と波長変換部材９との間の光学距離が変動するのを効果的に抑制することができる。
【００３５】
また、波長変換部材９の端部は、枠体７の段差７ａ上に位置しており、枠体７によって波長変換部材９の端部側面が囲まれている。そのため、発光素子６から波長変換部材９の内部に進入した光が、波長変換部材９の内部において波長変換部材９の端部にまで達する
ことがある。その波長変換部材９の端部から枠体７に向かって進行する光を枠体７の内壁面にて反射することで、反射された光を再び波長変換部材９内に戻すことができる。その結果、波長変換部材９内に再び戻った光によって蛍光体が励起され、発光装置２の光出力を向上させることができる。
【００３６】
波長変換部材９は、発光素子６から発せられる励起光が内部に入射して、内部に含有される蛍光体が励起されて、光を発するものである。ここで、波長変換部材９には、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等から成り、その樹脂中に、例えば４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の蛍光を発する青色蛍光体、例えば５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の蛍光を発する緑色蛍光体、例えば５４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の蛍光を発する黄色蛍光体、例えば５９０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の蛍光を発する赤色蛍光体が含有されている。なお、蛍光体は、波長変換部材９中に均一に分散するように含有されている。なお、波長変換部材９の厚みは、例えば０．５以上３ｍｍ以下に設定されている。
【００３７】
また、波長変換部材９の端部の厚みは一定に設定されている。なお、波長変換部材９の厚みは、例えば０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されている。ここで、厚みが一定とは、厚みの誤差が０．１ｍｍ以下のものを含む。波長変換部材９の厚みを一定にすることにより、波長変換部材９にて励起される光の量を一様になるように調整することができ、波長変換部材９における輝度むらを抑制することができる。
【００３８】
＜照明装置の構成＞
照明装置１は、略円柱状の筐体内に設けられた実装基板２の主面２ａに複数の発光装置３が実装されている。複数の発光装置３は、実装基板２に対して、複数のライン状に配置されている。そして、複数のリフレクター４は、各発光装置３を取り囲むため、複数のリフレクター４も複数のライン状に配置されている。照明装置１は、発光装置３から出射された光をリフレクター４の内壁面で反射させる。反射した光は、発光装置３と対向する箇所を照射して、室内等を照明する。
【００３９】
リフレクター４は、発光装置３から出射された光を反射させるものであり、例えば、アルミ二ウム、銅またはステンレス等の熱伝導性の優れた導体から構成されている。また、リフレクター４は、金型によって成型されたポリカーボネート樹脂から成るリフレクター４の内壁面に、アルミニウムを蒸着することによって構成されてもよい。リフレクター４は、各発光装置３を取り囲むように配置され、リフレクター４の基端部分が実装基板２の下面に固着するように取り付けられている。なお、リフレクター４の熱伝導率は、例えば、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上５００Ｗ／ｍ・Ｋ以下で設定されている。なお、リフレクター４は、リフレクター４の基端部分から先端部分までの長さが、例えば５ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されている。
【００４０】
リフレクター４は、発光素子６からリフレクター４の出射口に向かうにつれて広がって形成されている。そして、リフレクター４で囲まれる領域は、断面視して実装基板２と接続されたリフレクター４の基端部分から離れるにしたがって漸次幅広に形成されている。リフレクター４は、断面形状がいわゆる放物線状の円筒体である。リフレクター４で囲まれる領域が、リフレクター４の基端部分から離れるにしたがって大きくなることで、リフレクター４によって発光素子６の発する光を集光しながら効率よく出射口から放射することができる。なお、リフレクター４は、リフレクター４で囲まれる領域の直径が、例えば３ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されている。
【００４１】
リフレクター４は、その基端部分が断面視して実装基板２と接続されていなくてもよい。その結果、発光素子６からの熱が実装基板２を介してリフレクター４に伝達されず、熱に起因したリフレクター４の変形や反射率の低下が抑制され、発光装置３は長期間にわた
って正常に作動することができる。
【００４２】
リフレクター４は、図３に示すように、その上側に複数の発光装置３は、実装基板２に対して、ライン状に配置された複数の発光装置３に平行に、上側に向かうに従って間隔が広がる一対の連続した反射板４ａを設けてもよい。その結果、発光装置３からの光はリフレクター４で集光されることにより、仮想平面Ｓの照度が向上するとともに、リフレクター４を介さずに出射口から放射される発光装置３からの光は反射板４ａで反射され、仮想平面Ｓを一様に照射することができる。従って、発光素子４からの光は、リフレクター４によって効率よく仮想平面Ｓに集光され、仮想平面Ｓの照度が向上するとともに、反射板４ａによって一様に仮想平面Ｓに照射され、仮想平面Ｓにおける照度のむらが抑制される。即ち、反射板４ａがない場合は、リフレクター４によって集光された発光装置３からの光は仮想平面Ｓに照射されるが、リフレクター４によって反射されずに出射口から放射される光は分散される。その結果、仮想平面Ｓでは、リフレクター４によって集光されて照射される仮想平面Ｓのみ照度が大きくなるとともに出射口の形状に近似した照射面が形成され、仮想平面Ｓに照度のむらが生じる。
【００４３】
リフレクター４は、図６に示すように、断面視したときに一対の反射部材１１からなる。ここで、複数個の発光装置３のいずれかの正面に正対する仮想平面Ｓに対して、正対する位置の発光装置３を発光装置３ａとし、仮想平面Ｓに対して、正対しない位置の発光装置３を発光装置３ｂとする。
【００４４】
仮想平面Ｓに対して、正対しない箇所に位置する発光装置３ｂを取り囲むリフレクター４は、仮想平面Ｓに正対する発光装置３ａから近い位置の反射部材１１が、仮想平面Ｓに正対する発光装置３ａから遠い位置の反射部材１１に比べて、主面２ａからの長さが短く設定されている。なお、仮想平面Ｓに正対する発光装置３ａの反射部材１１と、仮想平面Ｓに正対しない発光装置３ｂの反射部材１１は、反射部材１１の基端部分から先端部分までの長さの差が、例えば５ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されている。
【００４５】
主面２ａは、半円柱状の表面の一部のような形状であるため、仮に、全ての発光装置３を取り囲むリフレクター４が、断面視して左右対称の反射部材１１になっていた場合は、最も光を照射したい面、例えば仮想平面Ｓに対して、複数の発光装置３から照射される光が、リフレクター４の内壁面によって反射されて、最も光を照射したい面に届かない領域が多く発生することになる。その結果、最も光を照射したい面においては、照射むらが発生し、照射面の視認性が悪くなってしまう虞がある。一方、本実施形態に係る照明装置１は、最も光を照射したい面、例えば仮想平面Ｓに対して、照度を略均一にすることができ、最も光を照射したい面において照射むらを低減することができる。
【００４６】
また、仮想平面Ｓに正対する発光装置３ａを取り囲むリフレクター４は、断面視して反射部材１１は、左右対称に形成されている。仮想平面Ｓに正対する発光装置３ａを取り囲むリフレクター４は、断面視して反射部材１１が左右対称に形成されていることで、主面２ａに実装されている発光装置３ａから発せられる光が、発光装置３ａを取り囲む反射部材１１の内壁面にて反射されて、外部に向かって仮想平面Ｓに向かって照射される領域が偏よらないように取り出される。このとき、発光装置３ａを取り囲む反射部材１１は、左右対称になっているため、発光装置３ａと正対する仮想平面Ｓに対して、断面視して左右対称となるように幅広く照射することができる。また、平面視したときは、発光装置３ａと正対する仮想平面Ｓに対して、円状となるように幅広く照射することができる。
【００４７】
また、主面２ａに設けられた複数のリフレクター４は、仮想平面Ｓに正対する発光装置３ａから離れるに従い、仮想平面Ｓに正対する発光装置３から近い位置の反射部材１１の主面２ａからの長さが短くなるように設定されている。その結果、主面２ａが、断面視し
たときに湾曲しているが、発光装置３ａから離れるに従い、発光装置３ａに近い反射部材１１の主面２ａから先端までの長さを短くすることで、主面２ａの湾曲している曲線の状態に合わせて、仮想平面Ｓに照射される光の照度を調整することができる。発光装置３ｂが実装された箇所における主面２ａの曲がった状態に合わせて、発光装置３ｂを囲む反射部材１１の主面２ａから先端までの長さを調整すれば、仮想平面Ｓに照射される光の照度を決めることができる。そして、複数の発光装置３から取り出される光の仮想平面Ｓに相当する照射面に対する照射むらを低減することができる。
【００４８】
さらに、反射部材１１は、仮想平面Ｓに対して、正対しない箇所に位置する発光装置３ｂを取り囲む反射部材１１は、仮想平面Ｓに正対する発光装置３ａから近い位置の反射部材１１が、発光装置３ａから遠い位置の反射部材１１に比べて、主面２ａから先端までの長さが短く設定されるとともに、発光装置３ｂを取り囲む反射部材１１の発光装置３ａから近い位置の反射部材１１の先端部が、発光装置３ｂの発光面の中央部と、発光装置３ａを取り囲む反射部材１１の発光装置３ｂに近い位置の先端部とを結ぶ直線上よりも、仮想平面Ｓの方向に突出していてもよい。その結果、発光装置３ｂからの光は、発光装置３ａの反射部材１１の外周部で遮られることなく仮想平面Ｓに放射され、仮想平面Ｓの照度が向上するとともに発光装置３ａの反射部材１１による影が仮想平面Ｓに生じず、照明装置１は仮想平面Ｓを一様に照射することができる。
【００４９】
さらに、発光装置３ｂの外側に位置する発光装置３ｃを取り囲む反射部材１１は、発光装置３ｂに近い位置の発光装置３ｃの反射部材１１の先端部の高さが、発光装置３ｃの発光面の中央部と、発光装置３ｃに近い位置の発光装置３ｂの反射部材１１の先端部とを結ぶ直線上よりも、仮想平面Ｓの方向に突出していてもよい。その結果、発光装置３ｃからの光は、発光装置３ｂの反射部材１１の外周部で遮られることなく仮想平面Ｓに放射され、仮想平面Ｓの照度が向上するとともに発光装置３ｂの反射部材１１による影が仮想平面Ｓに生じず、照明装置１は仮想平面Ｓを一様に照射することができる。
【００５０】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、上述した実施形態では、リフレクター４で囲まれる領域は、下方に向かうにつれて漸次幅広に形成したが、これに限られない。リフレクター４で囲まれる領域が、下方に向かって幅広になるものの、一部に幅が狭くなる箇所があっても構わない。
【００５１】
＜変形例＞
以下、本発明の実施形態の変形例について説明する。なお、本発明の実施形態の変形例に係る照明装置１のうち、本発明の実施形態に係る照明装置１と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。なお、図９は、一変形例に係る照明装置１の一部の概観を示し、下から斜め上方を見たときの斜視図である。
【００５２】
上述した実施形態に係る照明装置１は、リフレクター４は、その上側に複数の発光装置３は、実装基板２に対して、ライン状に配置された複数の発光装置３に平行に、上側に向かうに従って間隔が広がる一対の連続した反射板４ａを設けていたが、これに限られない。反射板４ａをリフレクター４の先端に設けた２段リフレクター構造であってもよい。
【００５３】
また、上述した実施形態に係る照明装置１は、反射板４ａが、発光装置３ａ、発光装置３ｂおよび発光装置３ｃが並んだライン状に沿って設けられていたが、これに限られない。反射板４ａが、同種の発光装置３に沿って設けられてもよい。すなわち、反射板４ａが、複数の発光装置３ａ、複数の発光装置３ｂ、複数の発光装置３ｃのそれぞれに沿って設けられていてもよい。
【００５４】
図９に示すように、リフレクター４と反射板４ａを接続した２段リフレクター構造とした場合は、発光素子６からの光はリフレクター４で集光されることにより、仮想平面Ｓの照度が向上するとともに、リフレクター４に照射されなかった光は反射板４ａで反射され、仮想平面Ｓを一様に照射することができる。すなわち、発光素子６からの光は、リフレクター４によって効率よく仮想平面Ｓに集光され、仮想平面Ｓの照度が向上するとともに、反射板４ａによって一様に仮想平面Ｓに照射され、仮想平面Ｓにおける照度のむらが抑制される。
【００５５】
＜照明装置の製造方法＞
ここで、照明装置１の製造方法を説明する。まず、発光素子６を準備する。基板５および枠体７が、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウムの原料粉末に、有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して混合物を得る。
【００５６】
基板５は、混合物がシート状のセラミックグリーンシートに成形され、枠体７は、型枠内に混合物が充填されて乾燥され、焼結前の基板５および枠体７が取り出される。
【００５７】
また、タングステンまたはモリブデン等の高融点金属粉末を準備し、この粉末に有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して金属ペーストを得る。そして、取り出した基板５となるセラミックグリーンシートに所定パターンで印刷し、複数のセラミックグリーンシートを積層するとともに焼成され、所定の形状に切断される。また、枠体７は、所望の温度で焼結されることによって形成される。
【００５８】
次に、基板５上の配線パターンに発光素子６を半田を介して電気的に実装した後、発光素子６を取り囲むように枠体７を基板上にアクリル樹脂等の接着剤を介して接着する。そして、枠体７で囲まれた領域に、例えばシリコーン樹脂を充填して、シリコーン樹脂を硬化させることで、封止樹脂８を形成する。
【００５９】
次に、波長変換部材９を準備する。波長変換部材９は、未硬化の樹脂に蛍光体を混合して、例えば、ドクターブレード法、ダイコーター法、押し出し法、スピンコート法またはディップ法等のシート成形技術を用いて、作製することができる。例えば、波長変換部材９は、未硬化の波長変換部材９を型枠に充填し、硬化して取り出すことによって、得ることができる。
【００６０】
そして、準備した波長変換部材９を枠体７の段差７ａ上に、例えば樹脂からなる接合材１０を介して接着することで、発光装置３を作製することができる。
【００６１】
また、発光装置３が長辺方向にライン状に実装される短冊状のプリント板を準備する。例えば、発光装置３が電気的に接続される電極パッド、発光装置３に電力を入力するための入力部、それらを電気的に導通する配線パターンが形成されたガラスエポキシ基板を準備し、発光装置３を半田を介して電極パッドに電気的に実装するとともに、発光装置３の駆動装置を入力部に電気的に接続する。
【００６２】
次に、筐体を準備する。筐体は、例えば、押出成形法により一体に成形されている。しかしながら必ずしも一体成形で形成する必要はなく、各部材を別個に製造して、これらをネジ等の締結手段で締結してもよく、また、各部材を接着剤で接着して一体化させてもよい。
【００６３】
さらに、主面２ａが湾曲した実装基板２を準備する。実装基板２は、例えば主面２ａが湾曲するようにアルミニウムからなる板材を金型によって成形し、準備することができる。そして、実装基板２の主面２ａに複数の発光装置３が半田を介して電気的に実装された
プリント板を固定し、各発光装置３を取り囲むように複数のリフレクター４をプリント板に固定する。
【００６４】
さらに、実装基板２の他主面に駆動装置を実装する。このようにして、発光装置２を作製することができる。次に、発光装置３を筐体内に収容し、照明装置１を作製することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 照明装置
２ 実装基板
３ 発光装置
４ リフレクター
４ａ 反射板
５ 基板
６ 発光素子
７ 枠体
７ａ 段差
８ 封止樹脂
９ 波長変換部材
１０ 接合材
１１ 反射部材
Ｒ 実装領域
Ｓ 仮想平面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を含む照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード(ＬＥＤ：Light Emitting Diode)等の発光素子を光源とする発光装置を複数備えた照明装置の開発が進められている（例えば、特許文献１、２を参照）。発光素子を有する照明装置は、消費電力または製品寿命に関して注目されている。この発光素子を有する発光装置は、例えば住宅用照明分野などにおいて、照射面に対する照度を均一にする技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３５３８１号公報
【特許文献２】特開２００９−１７６５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、取り出される光の照射面に対する照度むらを低減することが可能な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】
【０００５】
本発明の一実施形態に係る照明装置は、断面視して主面が凸に湾曲した実装基板と、前記主面上に設けられた複数個の発光装置と、前記主面上に設けられた、複数個の前記発光装置のそれぞれを取り囲むとともに、断面視したときに一対の反射部材からなるリフレクターとを備えた照明装置であって、複数個の前記発光装置のいずれかの正面に正対する仮想平面に対して、正対しない箇所に位置する前記発光装置を取り囲む前記リフレクターは、前記仮想平面に正対する前記発光装置から近い位置の前記反射部材が、前記仮想平面に正対する前記発光装置から遠い位置の前記反射部材に比べて、前記主面から先端までの長さが短いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、取り出される光の照射面に対する照射むらを低減することが可能な照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る照明装置の概観を示した斜視図である。
【図２】本実施形態に係る照明装置の一部の概観を示し、下から斜め上方を見たときの斜視図である。
【図３】本実施形態に係る照明装置の一部の概観を示し、下から斜め上方を見たときの斜視図であって、反射板を設けた状態を示している。
【図４】本実施形態に係る照明装置のうち、１つのリフレクターを示した図面であって、下から斜め上方を見たときの斜視図である。
【図５】本実施形態に係る照明装置のうち、１つのリフレクターを示した図面であって、下から斜め上方を見たときの斜視図である。
【図６】本実施形態に係る照明装置の断面図である。
【図７】本実施形態に係る照明装置を構成する１つの発光装置の斜視図である。
【図８】本実施形態に係る照明装置を構成する１つの発光装置の断面図である。
【図９】変形例に係る照明装置の一部の概観を示し、下から斜め上方を見たときの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる照明装置の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されないものとする。
【０００９】
図１は、照明装置を電柱に取り付けた状態を示した斜視図である。図２は、図１のＡ部分の拡大斜視図であって、照明装置の一部を下から斜め上方を見たときの斜視図である。また、図４は、照明装置のうちの１つの発光装置およびそれを取り囲むリフレクターを示した図面であって、照明装置を構成する複数の発光装置のいずれかの正面に正対する仮想平面に対して、正対する箇所に位置する発光装置およびリフレクターを示している。また、図５は、照明装置のうちの１つの発光装置およびそれを取り囲むリフレクターを示した図面であって、照明装置を構成する複数の発光装置のいずれかの正面に正対する仮想平面に対して、正対しない箇所に位置する発光装置およびリフレクターを示している。また、図６は、図１のＸ−Ｘ’に沿った照明装置の断面図の一部であって、主面が凸に湾曲した実装基板上に複数の発光装置およびそれぞれの発光装置を取り囲む一対の反射部材を示している。
【００１０】
本実施形態に係る照明装置１は、実装基板２と、実装基板２上に実装される複数の発光装置３と、発光装置３のそれぞれを取り囲む複数個のリフレクター４とを備えている。
【００１１】
照明装置１は、天井または壁等の室内に直接取り付けるか、あるいは、屋外にて使用するものである。そして、照明装置１から発せられる光は、室内または屋外を照らすことができる。
【００１２】
実装基板２は、複数の発光装置３を実装するものである。実装基板２は、略半円柱状であって、発光装置３が実装される主面２ａは、上に凸に湾曲した形状である。実装基板２は、例えば、樹脂からなるプリント配線基板等の樹脂基板、あるいはガラス基板、あるいはアルミ基板等の金属板が用いられる。
【００１３】
実装基板２の主面２ａの裏面に位置する下面には、発光装置３を駆動する駆動装置が設けられている。駆動装置が外部電源から電力を得て発光装置３を発光させることができる。なお、実装基板２には、発光装置３と駆動装置とを電気的に接続するビア導体またはパターン配線等が設けられている。
【００１４】
＜発光装置の構成＞
ここで、本実施形態に係る照明装置１に用いられる発光装置３について説明する。図７は、発光装置３の概観斜視図であって、一部の内部を透視している状態を示している。図８は、図７のＹ−Ｙ’に沿った発光装置３の断面図である。
【００１５】
発光装置３は、基板５と、基板５上に実装した発光素子６と、基板５上に実装した発光素子６を取り囲むように設けられた枠体７と、枠体７内に発光素子６を被覆するように設けられた封止樹脂８と、封止樹脂８と間を空けて設けられ、枠体７によって支持される波長変換部材９とを備えている。なお、波長変換部材９は、枠体７に接合材１０を介して接続されている。
【００１６】
発光素子６は、例えば、発光ダイオードであって、発光素子６内のｐｎ接合中の電子と正孔が再結合することによって、発光素子６から外部に向かって光として放出される。
【００１７】
基板５には、光半導体素子が実装される実装領域Ｒを有している。なお、実装基板２と基板５とは、半田または導電性接着剤を介して電気的に導通されるように接合される。基板５は、例えば、アルミナ、ムライトまたはガラスセラミックス等のセラミック材料、あるいはこれらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から構成することができる。また、基板５は、金属酸化物微粒子を分散させた高分子樹脂を用いることができる。
【００１８】
基板５の表面が拡散面である場合は、発光素子６から発せられる光が、基板５の表面にて照射されて拡散反射する。そして、発光素子６が発する光を拡散反射によって多方向に放射し、発光素子６から発せられる光が特定箇所に集中するのを抑制することができる。
【００１９】
ここで、基板５には、配線導体が設けられており、配線導体を介して実装基板２と電気的に接続されている。配線導体は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガンまたは銅等の導電材料からなる。配線導体は、例えば、タングステン等の粉末に有機溶剤を添加して得た金属ペーストを、基板５に所定パターンで印刷することにより得られる。
【００２０】
発光素子６は、基板５上であって実装領域Ｒに実装される。具体的には、発光素子６は、基板５上に形成される配線導体上に、例えば、半田または導電性接着剤等の接着材料、あるいはボンディングワイヤ等を介して電気的に接続される。
【００２１】
発光素子６は、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、シリコンカーバイド、シリコンまたは二ホウ化ジルコニウム等の基体に有機金属化学気相成長法などの化学気相成長法または分子線エピタキシャル成長法を用いて、半導体層を成長させることによって作製される。なお、発光素子６の厚みは、例えば３０μｍ以上１０００μｍ以下である。
【００２２】
発光素子６は、基体上に形成される第１半導体層と、第１半導体層上に形成される発光層と、発光層上に形成される第２半導体層と、から構成されている。
【００２３】
第１半導体層、発光層および第２半導体層は、例えば、III族窒化物半導体、ガリウム
燐またはガリウムヒ素等のIII−Ｖ族半導体、あるいは、窒化ガリウム、窒化アルミニウ
ムまたは窒化インジウム等のIII族窒化物半導体などを用いることができる。なお、第１
半導体層の厚みは、例えば、１μｍ以上５μｍ以下である。発光層の厚みは、例えば、２５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。第２半導体層の厚みは、例えば、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である。また、このように構成された発光素子６では、例えば、３７０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長範囲の励起光を発することができる。
【００２４】
基板５上には、発光素子６を取り囲むように枠状の枠体７が設けられている。枠体７は、基板５上に例えば半田または接着剤を介して接続される。枠体７は、セラミック材料であって、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウム等の多孔質材料からなる。枠体７は、多孔質材料からなり、枠体７の表面は微細な孔が多数形成される。
【００２５】
枠体７は、発光素子６と間を空けて、発光素子６の周りを取り囲むように形成されている。また、枠体７は、傾斜する内壁面が下端から先端に従い外方に向かって広がるように形成されている。そして、枠体７の内壁面が、発光素子６から発せられる励起光の反射面として機能する。また、枠体７の内壁面が拡散面である場合には、発光素子６から発せられる光が、枠体７の内壁面にて拡散反射する。そして、発光素子６から発せられる光が特定箇所に集中するのを抑制することができる。
【００２６】
枠体７は、基板５上に発光素子６を取り囲むように設けられ、内壁面の先端の高さ位置
が発光素子６の上面の高さ位置よりも高く設定されている。そして、枠体７の傾斜する内壁面の先端の高さ位置が発光素子６の上面の高さ位置よりも高く設定されることで、発光素子６が上方に向かって発する励起光が枠体７の内壁面にて拡散反射させることができ、励起光の進行する方向を拡散させることができる。その結果、発光素子が発する励起光が、波長変換部材９の下面全面に向かって照射される。
【００２７】
また、枠体７の傾斜する内壁面は、例えば、タングステン、モリブデン、銅または銀等から成る金属層と、金属層を被覆するニッケルまたは金等から成る鍍金金属層を形成してもよい。この鍍金金属層は、発光素子６の発する光を反射させる機能を有する。なお、枠体７の内壁面の傾斜角度は、基板５の上面に対して例えば５５度以上７０度以下の角度に設定されている。
【００２８】
また、枠体７の上端内側には段差７ａが設けられている。段差７ａは、波長変換部材９を支持するためのものである。段差７ａは、枠体７の上部の一部を内側に向けて切り欠いたものであって、波長変換部材９の端部を支持することができる。
【００２９】
枠体７で囲まれる領域には、封止樹脂８が充填されている。封止樹脂８は、発光素子６を封止するとともに、発光素子６から発せられる光が透過する機能を備えている。封止樹脂８は、枠体７の内方に発光素子６を収容した状態で、枠体７で囲まれる領域であって、段差７ａの高さ位置よりも低い位置まで充填される。なお、封止樹脂８は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等の透光性の絶縁樹脂が用いられる。
【００３０】
波長変換部材９は、枠体７の段差７ａ上に支持されるとともに、発光素子６と間を空けて対向するように設けられる。つまり、波長変換部材９は、発光素子６を封止する封止樹脂８と空隙を介して枠体７の段差７ａ上に設けられる。
【００３１】
波長変換部材９は、接合材１０を介して段差７ａに接合されている。接合材１０は、波長変換部材９の下面の端部から波長変換部材９の側面、さらに波長変換部材９の上面の端部にかけて被着している。
【００３２】
接合材１０は、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することができる。また、接合材１０は、例えば、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂またはポリフェニレンエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂を使用することができる。
【００３３】
接合材１０の材料には、枠体７の熱膨張率と波長変換部材９の熱膨張率との間の大きさの熱膨張率の材料が選択される。接合材１０の材料として、このような材料を選択することで、枠体７と波長変換部材９とが熱膨張するときに、両者の熱膨張率の差に起因して、両者が剥離しようとするのを抑制することができ、両者を良好に接合することができる。
【００３４】
接合材１０が、波長変換部材９の下面の端部にまで被着することで、接合材１０が被着する面積を大きくし、枠体７と波長変換部材９とを強固に接続することができる。その結果、枠体７と波長変換部材９の接続強度を向上させることができ、波長変換部材９の撓みが抑制される。そして、発光素子６と波長変換部材９との間の光学距離が変動するのを効果的に抑制することができる。
【００３５】
また、波長変換部材９の端部は、枠体７の段差７ａ上に位置しており、枠体７によって波長変換部材９の端部側面が囲まれている。そのため、発光素子６から波長変換部材９の内部に進入した光が、波長変換部材９の内部において波長変換部材９の端部にまで達する
ことがある。その波長変換部材９の端部から枠体７に向かって進行する光を枠体７の内壁面にて反射することで、反射された光を再び波長変換部材９内に戻すことができる。その結果、波長変換部材９内に再び戻った光によって蛍光体が励起され、発光装置２の光出力を向上させることができる。
【００３６】
波長変換部材９は、発光素子６から発せられる励起光が内部に入射して、内部に含有される蛍光体が励起されて、光を発するものである。ここで、波長変換部材９には、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等から成り、その樹脂中に、例えば４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の蛍光を発する青色蛍光体、例えば５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の蛍光を発する緑色蛍光体、例えば５４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の蛍光を発する黄色蛍光体、例えば５９０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の蛍光を発する赤色蛍光体が含有されている。なお、蛍光体は、波長変換部材９中に均一に分散するように含有されている。なお、波長変換部材９の厚みは、例えば０．５以上３ｍｍ以下に設定されている。
【００３７】
また、波長変換部材９の端部の厚みは一定に設定されている。なお、波長変換部材９の厚みは、例えば０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されている。ここで、厚みが一定とは、厚みの誤差が０．１ｍｍ以下のものを含む。波長変換部材９の厚みを一定にすることにより、波長変換部材９にて励起される光の量を一様になるように調整することができ、波長変換部材９における輝度むらを抑制することができる。
【００３８】
＜照明装置の構成＞
照明装置１は、略円柱状の筐体内に設けられた実装基板２の主面２ａに複数の発光装置３が実装されている。複数の発光装置３は、実装基板２に対して、複数のライン状に配置されている。そして、複数のリフレクター４は、各発光装置３を取り囲むため、複数のリフレクター４も複数のライン状に配置されている。照明装置１は、発光装置３から出射された光をリフレクター４の内壁面で反射させる。反射した光は、発光装置３と対向する箇所を照射して、室内等を照明する。
【００３９】
リフレクター４は、発光装置３から出射された光を反射させるものであり、例えば、アルミ二ウム、銅またはステンレス等の熱伝導性の優れた導体から構成されている。また、リフレクター４は、金型によって成型されたポリカーボネート樹脂から成るリフレクター４の内壁面に、アルミニウムを蒸着することによって構成されてもよい。リフレクター４は、各発光装置３を取り囲むように配置され、リフレクター４の基端部分が実装基板２の下面に固着するように取り付けられている。なお、リフレクター４の熱伝導率は、例えば、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上５００Ｗ／ｍ・Ｋ以下で設定されている。なお、リフレクター４は、リフレクター４の基端部分から先端部分までの長さが、例えば５ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されている。
【００４０】
リフレクター４は、発光素子６からリフレクター４の出射口に向かうにつれて広がって形成されている。そして、リフレクター４で囲まれる領域は、断面視して実装基板２と接続されたリフレクター４の基端部分から離れるにしたがって漸次幅広に形成されている。リフレクター４は、断面形状がいわゆる放物線状の円筒体である。リフレクター４で囲まれる領域が、リフレクター４の基端部分から離れるにしたがって大きくなることで、リフレクター４によって発光素子６の発する光を集光しながら効率よく出射口から放射することができる。なお、リフレクター４は、リフレクター４で囲まれる領域の直径が、例えば３ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されている。
【００４１】
リフレクター４は、その基端部分が断面視して実装基板２と接続されていなくてもよい。その結果、発光素子６からの熱が実装基板２を介してリフレクター４に伝達されず、熱に起因したリフレクター４の変形や反射率の低下が抑制され、発光装置３は長期間にわた
って正常に作動することができる。
【００４２】
リフレクター４は、図３に示すように、その上側に複数の発光装置３は、実装基板２に対して、ライン状に配置された複数の発光装置３に平行に、上側に向かうに従って間隔が広がる一対の連続した反射板４ａを設けてもよい。その結果、発光装置３からの光はリフレクター４で集光されることにより、仮想平面Ｓの照度が向上するとともに、リフレクター４を介さずに出射口から放射される発光装置３からの光は反射板４ａで反射され、仮想平面Ｓを一様に照射することができる。従って、発光素子４からの光は、リフレクター４によって効率よく仮想平面Ｓに集光され、仮想平面Ｓの照度が向上するとともに、反射板４ａによって一様に仮想平面Ｓに照射され、仮想平面Ｓにおける照度のむらが抑制される。即ち、反射板４ａがない場合は、リフレクター４によって集光された発光装置３からの光は仮想平面Ｓに照射されるが、リフレクター４によって反射されずに出射口から放射される光は分散される。その結果、仮想平面Ｓでは、リフレクター４によって集光されて照射される仮想平面Ｓのみ照度が大きくなるとともに出射口の形状に近似した照射面が形成され、仮想平面Ｓに照度のむらが生じる。
【００４３】
リフレクター４は、図６に示すように、断面視したときに一対の反射部材１１からなる。ここで、複数個の発光装置３のいずれかの正面に正対する仮想平面Ｓに対して、正対する位置の発光装置３を発光装置３ａとし、仮想平面Ｓに対して、正対しない位置の発光装置３を発光装置３ｂとする。
【００４４】
仮想平面Ｓに対して、正対しない箇所に位置する発光装置３ｂを取り囲むリフレクター４は、仮想平面Ｓに正対する発光装置３ａから近い位置の反射部材１１が、仮想平面Ｓに正対する発光装置３ａから遠い位置の反射部材１１に比べて、主面２ａからの長さが短く設定されている。なお、仮想平面Ｓに正対する発光装置３ａの反射部材１１と、仮想平面Ｓに正対しない発光装置３ｂの反射部材１１は、反射部材１１の基端部分から先端部分までの長さの差が、例えば５ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されている。
【００４５】
主面２ａは、半円柱状の表面の一部のような形状であるため、仮に、全ての発光装置３を取り囲むリフレクター４が、断面視して左右対称の反射部材１１になっていた場合は、最も光を照射したい面、例えば仮想平面Ｓに対して、複数の発光装置３から照射される光が、リフレクター４の内壁面によって反射されて、最も光を照射したい面に届かない領域が多く発生することになる。その結果、最も光を照射したい面においては、照射むらが発生し、照射面の視認性が悪くなってしまう虞がある。一方、本実施形態に係る照明装置１は、最も光を照射したい面、例えば仮想平面Ｓに対して、照度を略均一にすることができ、最も光を照射したい面において照射むらを低減することができる。
【００４６】
また、仮想平面Ｓに正対する発光装置３ａを取り囲むリフレクター４は、断面視して反射部材１１は、左右対称に形成されている。仮想平面Ｓに正対する発光装置３ａを取り囲むリフレクター４は、断面視して反射部材１１が左右対称に形成されていることで、主面２ａに実装されている発光装置３ａから発せられる光が、発光装置３ａを取り囲む反射部材１１の内壁面にて反射されて、外部に向かって仮想平面Ｓに向かって照射される領域が偏よらないように取り出される。このとき、発光装置３ａを取り囲む反射部材１１は、左右対称になっているため、発光装置３ａと正対する仮想平面Ｓに対して、断面視して左右対称となるように幅広く照射することができる。また、平面視したときは、発光装置３ａと正対する仮想平面Ｓに対して、円状となるように幅広く照射することができる。
【００４７】
また、主面２ａに設けられた複数のリフレクター４は、仮想平面Ｓに正対する発光装置３ａから離れるに従い、仮想平面Ｓに正対する発光装置３から近い位置の反射部材１１の主面２ａからの長さが短くなるように設定されている。その結果、主面２ａが、断面視し
たときに湾曲しているが、発光装置３ａから離れるに従い、発光装置３ａに近い反射部材１１の主面２ａから先端までの長さを短くすることで、主面２ａの湾曲している曲線の状態に合わせて、仮想平面Ｓに照射される光の照度を調整することができる。発光装置３ｂが実装された箇所における主面２ａの曲がった状態に合わせて、発光装置３ｂを囲む反射部材１１の主面２ａから先端までの長さを調整すれば、仮想平面Ｓに照射される光の照度を決めることができる。そして、複数の発光装置３から取り出される光の仮想平面Ｓに相当する照射面に対する照射むらを低減することができる。
【００４８】
さらに、反射部材１１は、仮想平面Ｓに対して、正対しない箇所に位置する発光装置３ｂを取り囲む反射部材１１は、仮想平面Ｓに正対する発光装置３ａから近い位置の反射部材１１が、発光装置３ａから遠い位置の反射部材１１に比べて、主面２ａから先端までの長さが短く設定されるとともに、発光装置３ｂを取り囲む反射部材１１の発光装置３ａから近い位置の反射部材１１の先端部が、発光装置３ｂの発光面の中央部と、発光装置３ａを取り囲む反射部材１１の発光装置３ｂに近い位置の先端部とを結ぶ直線上よりも、仮想平面Ｓの方向に突出していてもよい。その結果、発光装置３ｂからの光は、発光装置３ａの反射部材１１の外周部で遮られることなく仮想平面Ｓに放射され、仮想平面Ｓの照度が向上するとともに発光装置３ａの反射部材１１による影が仮想平面Ｓに生じず、照明装置１は仮想平面Ｓを一様に照射することができる。
【００４９】
さらに、発光装置３ｂの外側に位置する発光装置３ｃを取り囲む反射部材１１は、発光装置３ｂに近い位置の発光装置３ｃの反射部材１１の先端部の高さが、発光装置３ｃの発光面の中央部と、発光装置３ｃに近い位置の発光装置３ｂの反射部材１１の先端部とを結ぶ直線上よりも、仮想平面Ｓの方向に突出していてもよい。その結果、発光装置３ｃからの光は、発光装置３ｂの反射部材１１の外周部で遮られることなく仮想平面Ｓに放射され、仮想平面Ｓの照度が向上するとともに発光装置３ｂの反射部材１１による影が仮想平面Ｓに生じず、照明装置１は仮想平面Ｓを一様に照射することができる。
【００５０】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、上述した実施形態では、リフレクター４で囲まれる領域は、下方に向かうにつれて漸次幅広に形成したが、これに限られない。リフレクター４で囲まれる領域が、下方に向かって幅広になるものの、一部に幅が狭くなる箇所があっても構わない。
【００５１】
＜変形例＞
以下、本発明の実施形態の変形例について説明する。なお、本発明の実施形態の変形例に係る照明装置１のうち、本発明の実施形態に係る照明装置１と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。なお、図９は、一変形例に係る照明装置１の一部の概観を示し、下から斜め上方を見たときの斜視図である。
【００５２】
上述した実施形態に係る照明装置１は、リフレクター４は、その上側に複数の発光装置３は、実装基板２に対して、ライン状に配置された複数の発光装置３に平行に、上側に向かうに従って間隔が広がる一対の連続した反射板４ａを設けていたが、これに限られない。反射板４ａをリフレクター４の先端に設けた２段リフレクター構造であってもよい。
【００５３】
また、上述した実施形態に係る照明装置１は、反射板４ａが、発光装置３ａ、発光装置３ｂおよび発光装置３ｃが並んだライン状に沿って設けられていたが、これに限られない。反射板４ａが、同種の発光装置３に沿って設けられてもよい。すなわち、反射板４ａが、複数の発光装置３ａ、複数の発光装置３ｂ、複数の発光装置３ｃのそれぞれに沿って設けられていてもよい。
【００５４】
図９に示すように、リフレクター４と反射板４ａを接続した２段リフレクター構造とした場合は、発光素子６からの光はリフレクター４で集光されることにより、仮想平面Ｓの照度が向上するとともに、リフレクター４に照射されなかった光は反射板４ａで反射され、仮想平面Ｓを一様に照射することができる。すなわち、発光素子６からの光は、リフレクター４によって効率よく仮想平面Ｓに集光され、仮想平面Ｓの照度が向上するとともに、反射板４ａによって一様に仮想平面Ｓに照射され、仮想平面Ｓにおける照度のむらが抑制される。
【００５５】
＜照明装置の製造方法＞
ここで、照明装置１の製造方法を説明する。まず、発光素子６を準備する。基板５および枠体７が、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウムの原料粉末に、有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して混合物を得る。
【００５６】
基板５は、混合物がシート状のセラミックグリーンシートに成形され、枠体７は、型枠内に混合物が充填されて乾燥され、焼結前の基板５および枠体７が取り出される。
【００５７】
また、タングステンまたはモリブデン等の高融点金属粉末を準備し、この粉末に有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して金属ペーストを得る。そして、取り出した基板５となるセラミックグリーンシートに所定パターンで印刷し、複数のセラミックグリーンシートを積層するとともに焼成され、所定の形状に切断される。また、枠体７は、所望の温度で焼結されることによって形成される。
【００５８】
次に、基板５上の配線パターンに発光素子６を半田を介して電気的に実装した後、発光素子６を取り囲むように枠体７を基板上にアクリル樹脂等の接着剤を介して接着する。そして、枠体７で囲まれた領域に、例えばシリコーン樹脂を充填して、シリコーン樹脂を硬化させることで、封止樹脂８を形成する。
【００５９】
次に、波長変換部材９を準備する。波長変換部材９は、未硬化の樹脂に蛍光体を混合して、例えば、ドクターブレード法、ダイコーター法、押し出し法、スピンコート法またはディップ法等のシート成形技術を用いて、作製することができる。例えば、波長変換部材９は、未硬化の波長変換部材９を型枠に充填し、硬化して取り出すことによって、得ることができる。
【００６０】
そして、準備した波長変換部材９を枠体７の段差７ａ上に、例えば樹脂からなる接合材１０を介して接着することで、発光装置３を作製することができる。
【００６１】
また、発光装置３が長辺方向にライン状に実装される短冊状のプリント板を準備する。例えば、発光装置３が電気的に接続される電極パッド、発光装置３に電力を入力するための入力部、それらを電気的に導通する配線パターンが形成されたガラスエポキシ基板を準備し、発光装置３を半田を介して電極パッドに電気的に実装するとともに、発光装置３の駆動装置を入力部に電気的に接続する。
【００６２】
次に、筐体を準備する。筐体は、例えば、押出成形法により一体に成形されている。しかしながら必ずしも一体成形で形成する必要はなく、各部材を別個に製造して、これらをネジ等の締結手段で締結してもよく、また、各部材を接着剤で接着して一体化させてもよい。
【００６３】
さらに、主面２ａが湾曲した実装基板２を準備する。実装基板２は、例えば主面２ａが湾曲するようにアルミニウムからなる板材を金型によって成形し、準備することができる。そして、実装基板２の主面２ａに複数の発光装置３が半田を介して電気的に実装された
プリント板を固定し、各発光装置３を取り囲むように複数のリフレクター４をプリント板に固定する。
【００６４】
さらに、実装基板２の他主面に駆動装置を実装する。このようにして、発光装置２を作製することができる。次に、発光装置３を筐体内に収容し、照明装置１を作製することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 照明装置
２ 実装基板
３ 発光装置
４ リフレクター
４ａ 反射板
５ 基板
６ 発光素子
７ 枠体
７ａ 段差
８ 封止樹脂
９ 波長変換部材
１０ 接合材
１１ 反射部材
Ｒ 実装領域
Ｓ 仮想平面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面視して主面が凸に湾曲した実装基板と、
前記主面上に設けられた複数個の発光装置と、
前記主面上に設けられた、複数個の前記発光装置のそれぞれを取り囲むとともに、断面視したときに一対の反射部材からなるリフレクターとを備えた照明装置であって、
複数個の前記発光装置のいずれかの正面に正対する仮想平面に対して、正対しない箇所に位置する前記発光装置を取り囲む前記リフレクターは、前記仮想平面に正対する前記発光装置から近い位置の前記反射部材が、前記仮想平面に正対する前記発光装置から遠い位置の前記反射部材に比べて、前記主面から先端までの長さが短いことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記仮想平面に正対する前記発光装置を取り囲む前記リフレクターは、断面視して前記反射部材が左右対称であることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記主面は、半円柱状の表面の一部であることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１に記載の照明装置であって、
複数個の前記リフレクターは、前記仮想平面に正対する前記発光装置から離れるに従い、前記仮想平面に正対する前記発光装置から近い位置の前記反射部材の前記主面から先端までの長さが短くなっていることを特徴とする照明装置。
【請求項１】
断面視して主面が凸に湾曲した実装基板と、
前記主面上に設けられた複数個の発光装置と、
前記主面上に設けられた、複数個の前記発光装置のそれぞれを取り囲むとともに、断面視したときに一対の反射部材からなるリフレクターとを備えた照明装置であって、
複数個の前記発光装置のいずれかの正面に正対する仮想平面に対して、正対しない箇所に位置する前記発光装置を取り囲む前記リフレクターは、前記仮想平面に正対する前記発光装置から近い位置の前記反射部材が、前記仮想平面に正対する前記発光装置から遠い位置の前記反射部材に比べて、前記主面から先端までの長さが短いことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記仮想平面に正対する前記発光装置を取り囲む前記リフレクターは、断面視して前記反射部材が左右対称であることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記主面は、半円柱状の表面の一部であることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１に記載の照明装置であって、
複数個の前記リフレクターは、前記仮想平面に正対する前記発光装置から離れるに従い、前記仮想平面に正対する前記発光装置から近い位置の前記反射部材の前記主面から先端までの長さが短くなっていることを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１２９００３（Ｐ２０１２−１２９００３Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７７８５５（Ｐ２０１０−２７７８５５）
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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