JP2015195156A

JP2015195156A - 照明器具及び光学部材

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Publication number: JP2015195156A
Application number: JP2014114013A
Authority: JP
Inventors: 修治大中; Shuji Onaka
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2014-06-02
Publication date: 2015-11-05
Also published as: WO2014196498A1

Abstract

【課題】簡易な構成であり、且つ優れた放熱性を備え、配光性に優れる照明器具、及び当該照明器具に用いられる光学部材を提供すること。
【解決手段】本発明に係る照明器具は、基板と、前記基板上に固定された少なくとも１つの半導体発光装置と、前記半導体発光装置の発光面側に一端が配設され、前記一端から入射する前記半導体発光装置の光を他端に導光して放射する透光性を備える導光部と、前記導光部の前記他端の周辺を囲むように配設され、前記導光部から放射される光を拡散して全方位に放射する配光部と、前記半導体発光装置、前記導光部、及び前記配光部を離間して覆う被覆体と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光装置を備える照明器具、及びこれに用いられる光学部材に関する。

従来から一般照明器具として、フィラメントを備えるハロゲン電球や当該ハロゲン電球を利用した照明機器が普及していたが、近年における省電力、小型化、及び長寿命化のニーズにともない、ＬＥＤ等の発光素子を光源として利用するＬＥＤ電球若しくはＬＥＤランプ、又はＬＥＤを用いた照明機器の開発及び製造が行われ、当該ＬＥＤ電球の普及が進んできている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、複数の発光素子であるＬＥＤを備えるＬＥＤランプが開示されている。

特許文献１に開示されているＬＥＤランプは、複数のＬＥＤ、先端部分に当該ＬＥＤが搭載された支柱、当該支柱を支持するための基部、及びＬＥＤから放射された光を反射する反射体を備えている。特許文献２に開示されているＬＥＤランプは、複数のＬＥＤ、先端部分に当該ＬＥＤが配設された角柱部、当該角柱部を支持する外装部、ＬＥＤから放射された光を反射する反射面、当該角柱部を離間して覆うカバーを備えている。いずれのＬＥＤランプにおいても、反射面からＬＥＤランプの光軸方向に偏移した位置にＬＥＤを配置することで、ＬＥＤランプの中心部分から光が放射されるような構造が取られている。

また、特許文献３に開示されているＬＥＤ電球では、導光体が他端側の端面に設けられ、軸部の中心と略同一の軸心で且つ一端側につれて縮径する略円錐形状からなる凹部、及び他端側の端面と側面とが略連続するよう設けられた第１の湾曲面を有している。特許文献４に開示されている光源ガイドは、導光部，屈折部，及び頂部を有し、導光部及び屈折部に微細構造が形成されており、発光ダイオードユニットからの光が導光部及び頂部から出射される構造となっている。

また、特許文献５に開示されている発光装置は、レーザ光を出射する半導体レーザダイオードと、半導体レーザダイオードと離間して設けられ、レーザ光を吸収し可視光を発する発光体とを備え、発光体が、レーザ光を発光体の中心部に入射するための光路を有している。特許文献６に開示されている発光ダイオード照明装置は、発光ダイオードから発光される面発光の第１の光源の光を光ファイバーのような導光手段により球状の蛍光体へ導き、発光ダイオードで発光された光で以て励起され波長の長い光を発生する第２の光源の光により点光源とする構造が採られている。

特開２００４−１１１３５５号公報特開２０１１−５４５７７号公報特開２０１２-１５５８９５号公報実用新案登録第３１７２９５７号公報特開２０１１−１８７２９１号公報特開２０１２−４０９０号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示しているような構造を有するＬＥＤランプにおいては、ＬＥＤが放熱性に優れた筐体又は放熱体から離間した位置に支柱又は角柱部等の支持体を用いて配置されているため、ＬＥＤの発光にともなって発生する熱を効率よく放熱することができない。また、特許文献１及び特許文献２に開示しているような構造を有するＬＥＤランプにおいては、ＬＥＤ用の配線を支持体にも形成する必要があり、配線が複雑となり、当該配線形成のコストが増加する。

また、特許文献３に開示されたＬＥＤ電球における導光体の構造では、膨径部の上斜め方向の光量が上方及び側方に比べて少なくなり、全方位に均一な光を放射することができなかった。また、特許文献４に開示された光源ガイドは、導光部から側方又は上斜め方向の光を発し且つ頂部から上方向の光を発する構造であるため、やはり全方位に均一な光を放射することができなかった。

また、特許文献５及び６に開示されたような、半導体レーザダイオード、或いは、発光ダイオードから離間した位置で、蛍光体（発光体）を照明装置（電球）の発光中心に設置するという方法では、以下の問題があった。すなわち、半導体レーザダイオード、或いは、発光ダイオードの光のうちの一部は、蛍光体（発光体）において波長変換されない非変換光として蛍光体（発光体）から放射される。このような非変換光と蛍光体（発光体）で波長変換された波長変換光との混色は難しい。このため、照明装置（電球）の照明光を全体として奇麗な、ムラのない白色照明とすることが非常に困難であった。

また、特許文献５及び６に開示された技術では、蛍光体、或いは発光体は、半導体レーザダイオード、或いは発光ダイオードからの光の入射によって発熱する。しかしながら、蛍光体及び発光体は、いずれも導光体乃至導光手段と接するのみで空中に浮いており、ヒートシンクのような放熱部と離間している。このように、蛍光体乃至発光体からの放熱が困難な構成であるため、照明装置（電球）の連続使用（発光）に伴う温度上昇で照明光が不安定となる（明度（輝度）が低下する、或いは色度が変化する）おそれがあった。

本発明はこのような課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、簡易な構成であり、且つ優れた放熱性を備え、配光性に優れる照明器具、及び当該照明器具に用いられる光学部材を提供することにある。

上記の目的を達成するべく、本発明の第１の態様は、基板と、前記基板上に固定された少なくとも１つの半導体発光装置と、前記半導体発光装置の発光面側に一端が配設され、前記一端から入射する前記半導体発光装置の光を他端に導光して放射する透光性を備える導光部と、前記導光部の前記他端の周辺を囲むように配設され、前記導光部から放射される光を拡散して全方位に放射する配光部と、前記半導体発光装置、前記導光部、及び前記配光部を離間して覆う被覆体と、を有する照明器具である。

上述したような構造の導光部及び配光部を備えることにより、基板上から放射された光を導光部及び配光部を経由させ、配光部から拡散して全方位に放射することができる。また、光を全方位に放射させる位置である配光部の中央部ではなく、基板上に半導体発光装置を固定するため、当該基板上に容易に配線形成を行うことができ、照明器具のコスト低減を図ることができる。更に、基板上に半導体発光装置を固定するため、半導体発光装置から生じる熱を当該基板を介して良好に放熱することができる。

本発明の第２の態様は、上述した第１の態様において、前記配光部が前記導光部の前記他端に接続されていることである。このように配光部を接続することで、基板上から放射された光を導光部及び配光部を経由させ、配光部から拡散して全方位に対して良好に放射することができる。

本発明の第３の態様は、上述した第１の態様又は第２の態様において、前記配光部が光拡散要素を含有する樹脂からなることである。このような配光部の構造により、配光部から全方位に対して良好に光を拡散することができる。

本発明の第４の態様は、上述した第１の態様又は第２の態様において、前記配光部が内層と前記内層よりも屈折率が大きい外層とからなる２層構造を備えることである。このような配光部の構造により、配光部に入射した光を外部に放射する際に、良好に屈折させつつ拡散することができる。本態様において、配光部の中央部分を空気よりも熱伝導性が高い流体層とすることで、配光部の放熱性を改善することができる。熱伝導性が高い流体層としては、例えば、ヘリウムを好適に使用することができる。

本発明の第５の態様は、上述した第４の態様において、前記配光部の前記内層が空気層であることである。このような配光部の構造より、配光部のコスト低減を図ることができる。

本発明の第６の態様は、上述した第４の態様又は第５の態様において、前記導光部の前記他端の表面に粗面処理又はコーティング処理が施されていることである。このような導光部の構成により、導光部における光の取り出し効率を向上するができる。また、導光部の当該他端の表面において、光を拡散することができ、配光部から放射される光の照射面にムラが生じにくくなる。

本発明の第７の態様は、上述した第１乃至第６の態様のいずれかにおいて、前記配光部の表面に粗面処理又はコーティング処理が施されていることである。このような配光部の構成により、配光部から放射する光を良好に拡散し、光の照射面にムラが生じにくくなる。また、配光部における光の取り出し効率も向上することになる。

本発明の第８の態様は、上述した第１乃至第７の態様のいずれかにおいて、前記配光部が前記被覆体の内側領域の中央部に位置するように、前記導光部が延在していることである。このように導光部を延在させることにより、照明器具の中心から光を全方位に放射させることができ、優れた光学特性を備える照明器具を提供することができる。

本発明の第９の態様は、上述した第１乃至第８の態様のいずれかにおいて、前記配光部の形状が球体状であることである。このような配光部の形状により、導光部から入射した光が照明器具の中心から全方位に放射されることになり、照明器具を一般的なハロゲン電球のように見せることができる。

本発明の第１０の態様は、上述した第１乃至第９の態様のいずれかにおいて、前記導光部及び前記配光部が二色成形により一体的に形成されていることである。これにより、導光部と配光部とを正確に位置決めして固着するような工程が不要となり、容易且つ低コストで導光部及び配光部を形成することができる。

本発明の第１１の態様は、上述した第１乃至第１０の態様のいずれかにおいて、前記基板の前記半導体発光装置の固定面とは反対側の面にヒートシンクが配設されていることである。これにより、半導体発光装置から生じる熱をより良好に放熱することができる。

本発明の第１２の態様は、上述した第１乃至第１１の態様のいずれかにおいて、前記半導体発光装置から出射する光と、前記導光部及び前記配光部を経由して全方位に放射する光とは同一の色度であることである。これにより、半導体発光装置から出射する光を照明器具から出射する光とすることができ、半導体発光装置の光を効率よく利用することができる。

本発明の第１３の態様は、上述した第１乃至第１２の態様のいずれかにおいて、前記半導体発光装置から出射する光が白色光であることである。これにより、本態様に係る照明装置を、白色光を放射する一般的なハロゲン電球として用いることができる。

本発明の第１４の態様は、上述した第１乃至第１３の態様のいずれかにおいて、前記基板に複数の前記半導体発光装置が固定され、複数の前記半導体発光装置から選ばれる少なくとも１組は、互いに異なる色温度の光を放射することである。このような構成により、照明器具から照射される合成光の色温度を適宜変更することができ、照明器具の使用者の要求に応じて最適な光を提供することができる。例えば、照明器具の挙動を一般的なハロゲン電球の挙動に近づけることができる。

本発明の第１５の態様は、半導体発光装置に取り付けられる光学部材であって、前記半導体発光装置の発光面側に一端が配設され、前記一端から入射する前記半導体発光装置の光を他端に導光して放射する透光性を備える導光部と、前記導光部の前記他端の周辺を囲むように配設され、前記導光部から放射される光を拡散して全方位に放射する配光部と、を有する光学部材である。

本発明の第１６の態様は、上述した第１５の態様において、前記配光部が前記導光部の前記他端に接続されていることである。このように配光部を接続することで、基板上から放射された光を導光部及び配光部を経由させ、配光部から拡散して全方位に対して良好に放射することができる。

本発明の第１７の態様は、上述した第１５の態様又は第１６の態様において、前記配光部が光拡散要素を含有する樹脂からなることである。このような配光部の構造により、配光部から全方位に対して良好に光を拡散することができる。

本発明の第１８の態様は、上述した第１５の態様において、前記導光部の前記他端の表面に粗面処理又はコーティング処理が施されていることである。このような導光部の構成により、導光部における光の取り出し効率を向上するができる。また、導光部の当該他端の表面において、光を拡散することができ、配光部から放射される光の照射面にムラが生じにくくなる。

本発明の第１９の態様は、上述した第１５乃至第１８の態様のいずれかにおいて、前記配光部の表面に粗面処理又はコーティング処理が施されていることである。このような配光部の構成により、配光部から放射する光を良好に拡散し、光の照射面にムラが生じにくくなる。また、配光部における光の取り出し効率も向上することになる。

或いは、本発明は、以下の態様を含み得る。１つ目の態様としては、基板と、前記基板上に固定された少なくとも１つの半導体発光装置と、入射した前記半導体発光装置からの光を拡散して全方位に放射する配光部と、前記半導体発光装置と前記配光部との間に設けられ、前記半導体発光装置から出射した光のうち前記配光部に直接入射しない方向に進行する光の進行方向を前記配光部に入射するように変更する導光部と、前記半導体発光装置、前記配光部、及び前記導光部を離間して覆う被覆体と、を含むことを特徴とする照明器具である。

２つ目の態様としては、基板と、前記基板上に固定された少なくとも１つの半導体発光装置と、前記半導体発光装置の発光面側に一端が配設され、前記一端から入射する前記半導体発光装置の光を他端に導光して放射する透光性を備える導光部と、前記導光部の前記他端に配設され、前記導光部から放射される光を拡散して全方位に放射する配光部と、前記半導体発光装置、前記配光部、及び前記導光部を離間して覆う被覆体と、
を含むことを特徴とする照明器具である。

本発明の各態様において、半導体発光装置は、波長変換部材により波長変換された光を出射するように構成されていても良い。当該構成により、半導体発光装置から出射される波長変換された光が導光部で配光部に導かれ、配光部で拡散して全方位に放射される。これによって、全体として綺麗なムラのない照明光とすることを容易に実現可能である。照明光は、白色光を含む。或いは、半導体発光装置は、拡散光（面発光の光）を出射するように構成されていても良い。

以上のことから、本発明によれば、簡易な構成であり、優れた放熱性を備え、且つ広い配光性を有する照明器具、及び当該照明器具に用いられる光学部材を提供することができる。本発明により、半導体発光装置を用いて、一般的な電球に近い機能を有した照明器具を提供することができる。

実施例に係る照明器具の全体を一部縦断面で示す一部切欠正面図である。実施例に係る照明器具を構成する発光モジュールの斜視図である。実施例に係る照明器具を構成する発光モジュールの上面図である。図３の線IV-IVに沿った発光モジュールの断面図である。図４に示された断面図の要部拡大図である。実施例に係る照明器具を構成する光学部材の斜視図である。実施例に係る照明器具を構成する光学部材の上面図である。図７の線VIII-VIIIに沿った光学部材の断面図である。変形例１に係る照明器具の全体を一部縦断面で示す一部切欠正面図である。変形例１に係る照明器具を構成するＬＥＤパッケージ装置の断面図である。変形例１に係る照明器具の電気回路構成の概略を示す電気回路図である。図１１の回路構成における各トランジスタの作動状態、及び各ＬＥＤの駆動電流の電流値の一例を示すタイムチャートである。図１１の回路構成における各トランジスタの作動状態、及び各ＬＥＤの駆動電流の電流値の一例を示すタイムチャートである。変形例２に係る光学部材の斜視図である。変形例２に係る光学部材の上面図である。図１５の線XVI-XVIに沿った光学部材の断面図である。導光部の変形例を示す模式図である。導光部の変形例を示す模式図である。導光部の変形例を示す模式図である。導光部の変形例を示す模式図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について、実施例及び各変形例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施例及び各変形例の説明に用いる図面は、いずれも本発明による照明器具及びその構造部材である光学部材等を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、又は省略などを行っており、照明器具及びその構造部材である光学部材等の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、実施例及び各変形例で用いる様々な数値及び数量は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。

≪実施例≫
以下において、図１乃至図８を参照しつつ、本発明の本実施例に係る照明器具及びその構成部材の構成を説明する。図１は、本実施例に係る照明器具の全体を一部縦断面で示す一部切欠正面図である。図２は、本実施例に係る照明器具を構成する発光モジュールの斜視図である。図３は、本実施例に係る照明器具を構成する発光モジュールの上面図である。図４は、図３の線IV-IVに沿った発光モジュールの断面図であり、図５は図４に示された断面図の要部拡大図である。図６は本実施例に係る照明器具を構成する光学部材の斜視図であり、図７は本実施例に係る照明器具を構成する光学部材の上面図であり、図８は図７の線VIII-VIIIに沿った光学部材の断面図である。

＜照明器具の構成＞
図１に示すように、照明器具１は、筐体２、筐体２に設けられた光源部３、光源部３を離間して被覆する被覆体として機能する光源カバー４、筐体２の内部に設けられたヒートシンク５、及び光源部３とは反対側に配設された口金部６から構成されている。本実施例に係る照明器具１においては、外部から供給される電力が口金部６を介して光源部３に供給され、光源部３が駆動することによって放射される光が光源カバー４を透過して外部に出射される。すなわち、本実施例に係る照明器具１は、一般的な電球と同様の外形を備えている。

（筐体）
照明器具１の筐体２は略円錐台状に形成され、その内部には種々の部品を内蔵するための空洞２ａが形成されている。また、筐体２の一端には、ヒートシンク５を嵌装するための開口２ｂが形成されており、当該開口２ｂから筐体２の内部（すなわち空洞２ａ）に向かってヒートシンク５が配設されている。更に、筐体２は、光源部３における光の放射にともなって発生する熱を効率よく外部に放熱するために、アルミニウム等の優れた放熱性を有する金属材料から構成されている。

（光源カバー）
図１に示すように、光源カバー４は、両端部分が屈曲しており、当該屈曲した部分が筐体２の空洞２ａ内に入り込んでいる。そして、当該両端部分は、接着剤７を介して筐体２に固着されている。光源カバー４は、光源部３から出射する光を外部に放射するため、透光性を備える材料、例えば、ガラス、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂等の材料を用いて形成されている。また、本実施例において、光源カバー４の形状は略球体状であり、その内部には光源部３を収納するための空洞４ａが形成されている。更に、光源カバー４において、カバー表面から空洞４ａの中心までの距離（すなわち、半径）は約３０ｍｍである。なお、光源カバー４の形状及び寸法等は、照明器具１の使用される環境及び用途等に応じて変更することができる。例えば、光源カバー４の形状は、半球状であってもよい。

（光源部）
図１に示すように、光源部３は、筐体２の開口２ｂが形成されている側に配設されている。すなわち、光源部３は、筐体２の開口２ｂの上方に位置するように配設されている。そして、光源部３は、半導体発光装置である発光モジュール１１、発光モジュール１１を支持するための固定基板１２、発光モジュール１１から出射する光を所望の方向に放射させる光学部材１３、並びに光学部材１３を固定基板１２及び筐体２に固定させるための固定部材１４を備えている。

また、光源部３においては、発光モジュール１１から放射される光を光学部材１３で拡散し、実質的にそのままの色度で（実質的な波長変換をすることなく）全方位に放射している。すなわち、本実施例に係る照明器具１においては、発光モジュール１１から放射する白色光を実質的に変化させず、当該白色光のままで全方位に当該光を放射している。これにより、発光ムラがなく、全方位に均一に白色光を放射することができる。なお、上記の実質的にそのままの色度とは、発光モジュール１１から放射する光と、光学部材１３及び照明器具１から放射する光とが完全に同一の色度であることに限定されず、照明器具１の光を視認する使用者が気付くことが無い程度の変化（若干の色度及び波長変化）を含むことを意味している。

〔発光モジュール〕
本実施例に係る照明器具１に用いられる発光モジュール１１は、モジュール本体１１ａと、モジュール本体１１ａ内に格納された波長変換部材１１ｂとから構成されている。モジュール本体１１ａは、外部から加えられる衝撃等から波長変換部材１１ｂを保護するために設けられており、モジュール本体１１ａの材質は比較的硬い金属等の材料（例えば、鉄、アルミニウム、銅、セラミック）が用いられる。また、モジュール本体１１ａには、発光モジュール１１の固定に用いられるネジ１５が螺合するためのネジ穴１６が設けられており、モジュール本体１１ａが固定基板１２及びヒートシンク５にネジ１５を介して固定されることになる。更に、モジュール本体１１ａには、光が出射するための円形の開口が設けられており、例えば当該開口から内部で白色化を完了した光を取り出すことが可能である。一方、別の場合には、当該開口にガラス板等が設置され、当該ガラス面のモジュール内部側に蛍光体を塗布し、この部分で白色化を行って光を取り出すようにすることもできる。なお、当該開口は、円形に限られることなく、長方形等の多角形又はその他の形であってもよい。すなわち、当該開口の形状は、要求される発光モジュール１１の光出射面の形状に合わせて、適宜変更することができる。

図２乃至図４から分かるように、モジュール本体１１ａは、外形が四角状であって配線基板として機能する平板部２１と、平板部２１のチップ実装面２１ａ上に位置し、外形が円筒状の側壁部２２と、から構成されている。また、図２及び図３から分かるように、平板部２１のチップ実装面２１ａ上であって側壁部２２の内側には、１２個の半導体発光素子であるＬＥＤチップ２３が規則的に配列されている。具体的には、平板部２１の中央部に４個のＬＥＤチップ２３が等間隔で配置され、当該４個のＬＥＤチップ２３の四方を囲むように８個のＬＥＤチップ２３が配置されている。そして、中央部に配置された４個のＬＥＤチップ２３のそれぞれは、平板部２１の中心から等しい距離だけ離間した位置に配置され、同様に、四方を囲むように配置された８個のＬＥＤチップ２３のそれぞれは、平板部２１の中心から等しい距離だけ離間した位置に配置されている。すなわち、当該４個のＬＥＤチップ２３及び当該８個のＬＥＤチップのそれぞれが同心円状に配置され、１２個のＬＥＤチップ２３全体として、略円形のＬＥＤチップ実装領域（図示せず）を形成している。なお、図５には示していないが、平板部２１には、これらのＬＥＤチップ２３のそれぞれに電力を供給するための配線パターンが形成されている。

本実施例において、ＬＥＤチップ２３には、４５０ｎｍのピーク波長を有した青色光を発するＬＥＤチップを用いる。具体的には、このようなＬＥＤチップとして、例えばＩｎＧａＮ半導体が発光層に用いられるＧａＮ系ＬＥＤチップがある。なお、ＬＥＤチップ２３の種類や発光波長特性はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて、様々なＬＥＤチップなどの半導体発光素子を用いることができる。本実施例においてＬＥＤチップ２３が発する光のピーク波長は、３６０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長範囲内にあることが好ましく、４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長範囲内にあることがより好ましい。

なお、モジュール本体１１ａの材質は、上述したものに限定されるものではなく、例えば、電気絶縁性に優れた材料として、樹脂、ガラスエポキシ、樹脂中にフィラーを含有した複合樹脂などから選択された材料を用いてもよい。或いは、平板部２１のチップ実装面２１ａにおける光の反射性を良くして波長変換部材１１ｂの発光効率を向上させる上では、アルミナ粉末、シリカ粉末、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの白色顔料を含むシリコーン樹脂を用いることが好ましい。より優れた放熱性を得るため、モジュール本体１１ａをアルミニウム等の金属から構成してもよく、当該アルミニウム等の金属の上に樹脂等の層間絶縁膜を形成し、平板部２１の配線パターンなどを金属製の本体から電気的に絶縁してもよい。

図５に示すように、ＬＥＤチップ２３の平板部２１側に向く面には、ｐ電極２６とｎ電極２７とが設けられている。ＬＥＤチップ２３においては、平板部２１のチップ実装面２１ａに形成されている配線パターン２８にｐ電極２６が接合されると共に、同じくチップ実装面２１ａに形成された配線パターン２９にｎ電極２７が接合されている。これらｐ電極２６及びｎ電極２７の配線パターン２８及び配線パターン２９への接続は、図示しない金属バンプを介し、または、ハンダ付けによって行っている。図示されていない他のＬＥＤチップ２３も、それぞれのＬＥＤチップ２３に対応して平板部２１のチップ実装面２１ａに形成された配線パターン２８及び配線パターン２９に、ｐ電極２６及びｎ電極２７が同様にして接合されている。

なお、ＬＥＤチップ２３の平板部２１への実装方法は、これに限定されるものではなく、ＬＥＤチップ２３の種類や構造などに応じて適切な方法を選択可能である。例えば、ＬＥＤチップ２３を平板部２１の所定位置に接着固定した後、各ＬＥＤチップ２３の２つの電極をワイヤボンディングで対応する配線パターンに接続してもよいし、一方の電極を上述のように対応する配線パターンに接合すると共に、他方の電極をワイヤボンディングで対応する配線パターンに接続するようにしてもよい。

図２乃至図４から分かるように、側壁部２２によって囲まれた内部領域には、ＬＥＤチップ２３から出射した青色光を波長変換する波長変換部材１１ｂが設けられている。本実施例に係る発光モジュール１１においては、ＬＥＤチップ２３から放射された青色光と、当該青色光が波長変換部材１１ｂによって波長変換されて出射される光とを合成し、当該合成光をモジュール本体１１ａの開口から出射している。もしくは、波長変換部材１１ｂは、モジュールの格納ケースの開口にガラス板等が設置され、当該ガラス面のモジュール内部側に塗布され、この部分で白色化を行って光を取り出すようにすることもできる。

また、図５に示すように、波長変換部材１１ｂは、ＬＥＤチップ２３から入射する青色光の少なくとも一部を吸収し、当該青色光とは異なる波長の出射光を放出する蛍光体２４と、蛍光体２４を保持する母材２５とから構成されている。本実施例に係る波長変換部材１１ｂにおいては、青色光を放射するＬＥＤチップ２３を半導体発光素子として使用しているため、当該青色光の一部を黄色光に波長変換して白色光を合成可能である。従って、本実施例における蛍光体２４は、青色光を吸収して励起し、基底状態に戻る際に青色光とは異なる波長の光を発する黄色蛍光体が用いられる。

具体的な黄色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５３０ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍ以上、より好ましくは５５０ｎｍ以上で、通常は６２０ｎｍ以下、好ましくは６００ｎｍ以下、より好ましくは５８０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、黄色蛍光体として例えば、Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ［ＹＡＧ蛍光体］、（Ｙ，Ｇｄ）₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ₂Ｎ₂Ｏ₂：Ｅｕ、α−サイアロン、Ｌａ₃Ｓｉ₆Ｎ₁₁：Ｃｅ（但し、その一部がＣａやＯで置換されていてもよい）が好ましい。

母材２５には、樹脂又はガラス等の透光性を備える材料を用いることができ、本実施例においては、樹脂を使用した。本実施例において、波長変換部材１１ｂは、樹脂である母材２５に蛍光体２４を練り込むことにより形成されている。

具体的な樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂）、アクリル系樹脂（例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂）、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、及びシリコーン系樹脂を用いることが好ましい。また、樹脂は、ＬＥＤチップから放出される光（例えば、紫外光、近紫外光、又は青色光等）、または、波長変換部材から放出される可視光を吸収しないことが好ましい。更には、ＬＥＤチップ２３から発せられる青色光に対して十分な透明性と耐久性とを有していることが好ましい。

これらの樹脂は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらの樹脂の共重合体であってもよく、２種類以上を積層して使用してもよい。

なお、樹脂としては、ポリカーボネート樹脂が、透明性、耐熱性、機械的特性、難燃性に優れる点で、最も好ましく使用できる。

また、発光モジュール１１から出射される光も白色光に限られることなく、青色光、赤色光、黄色光等の有色光を出射するようにしてもよい。

〔固定基板〕
図１に示すように、固定基板１２は、筐体２の開口２ｂが形成されている面上に配設されている。固定基板１２は、円盤状の形状を有し、接着剤又はネジ等の接合部材によって筐体２に固着されている。固定基板１２においては、第１の面１２ａ上に発光モジュール１１が固定（実装）され、第１の面１２ａとは反対側に位置する第２の面１２ｂ上にヒートシンク５が固定（実装）される。また、固定基板１２には、固定基板１２を厚み方向に貫通するようにネジ穴が形成されており、当該ネジ穴にネジ１５を螺合することで、発光モジュール１１を固定基板１２に固定している。更に、図１に示されていないが、固定基板１２の第１の面１２ａ上には、抵抗及びコンデンサ等が実装されており、発光モジュール１１の駆動を制御するための回路パターンが形成されている。

固定基板１２の材料は、電気絶縁性に優れて良好な放熱性を有したアルミナ系セラミックを用いることができる。なお、固定基板１２は、上述したモジュール本体１１ａと同様に、樹脂、ガラスエポキシ、樹脂中にフィラーを含有した複合樹脂などから選択された材料、又はその他の一般的な基板の材料を用いてもよい。

〔光学部材〕
また、図１、及び図６乃至図８から分かるように、光源部３を構成する光学部材１３は、発光モジュール１１の発光面を覆うように配置された導光部３１と、導光部３１の端部の周辺を囲むように導光部３１の端部に固着（接続）された配光部３２とから構成されている。すなわち、光学部材１３は、発光モジュール１１から放射される光を導光部３１の一端から他端に向けて導光し、導光部３１から放射される光を配光部３２を介して全方位に略均等に放射する。本実施例において、導光部３１と配光部３２とは、樹脂などから接着剤によって固着されている。ここで、全方位とは、配光角が３６０°に限定されるものではなく、実質的に全方位（より広い配光角）という意味である。すなわち、本発明における全方位とは、配光角が通常１８０°以上、好ましくは２４０°以上、より好ましくは３００°以上のことを意味する。

導光部３１は、ガラス、ポリカーボネート、又は樹脂（例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（Poly(methyl methacrylate)：ＰＭＭＡ））等の透光性を備える透明材料から構成されている。また、図１、図６及び図８から分かるように、導光部３１の形状は略円錐台状である。より具体的には、図８に示すように、発光モジュール１１が配設される第１の面３１ａ側には凹部３１ｂが形成され、第１の面３１ａとは反対側に位置する第２の面３１ｃは全体的に平坦であり、側面３１ｄは第１の面３１ａ側から第２の面３１ｃ側に向けて導光部３１の直径が小さくなるように傾斜している。本実施例において、導光部３１の第１の面３１ａ側における直径は約１６ｍｍであり、第２の面３１ｃ側における直径は約１２ｍｍである。

ここで、発光モジュール１１から出射する光を導光部３１により多く導く観点から、導光部３１は発光モジュール１１の全体を覆うことが好ましいため、導光部３１の太さ（特に、第１の面３１ａ側における直径）は、発光モジュール１１の寸法に応じて適宜変更することになる。なお、導光部３１の形状は円錐台に限られることなく、円柱、角柱等の他の立体形状であってもよい。

また、導光部３１は、配光部３２を光源カバー４の内側領域である空洞４ａの中央部に配置するため、発光モジュール１１から当該空洞４ａの中央部に向かって延在している。本実施例において、導光部３１の高さは約２０ｍｍである。

導光部３１の第２の面３１ｃには粗面処理が施されており、微少の凹凸が形成されている。第２の面３１ｃを粗面とする理由は、光の取り出し効率を向上させ、第２の面３１ｃにおいて光を拡散するためである。なお、第２の面３１ｃを粗面とすることなく、光の取り出し効率を向上することができるコーティング処理を施してもよい。

導光部３１の側面３１ｄは、第１の面３１ａから入射した光を反射し、導光部３１の側面３１ｄから漏れ出すことがないように機能する。ここで、導光部３１の高さを大きくすると、側面３１ｄにおいて良好に光を反射できない場合が生じ、光が側面３１ｄから漏れ出す可能性がある。このため、導光部３１の高さは、配光部３２を光源カバー４の内側領域である空洞４ａの中央部に配置しつつ、且つ第１の面３１ａから入射した光が漏れ出すことがない範囲内で調整する必要がある。すなわち、導光部３１の高さは、照明器具１、光源カバー４、配光部３２の寸法に応じて、適宜調整されることになる。

配光部３２は、導光部３１と同様にガラス又は樹脂（例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル樹脂（Poly(methyl methacrylate)：ＰＭＭＡ））等の透光性を備える透明材料から構成されている。なお、配光部３２は、導光部３１と同一の透明材料から構成されてもよく、異なる透明材料から構成されていてもよい。

図１、及び図６乃至図８から分かるように、配光部３２の形状は略球体状であって、配光部３２の内部には略球状の空洞３２ａが形成されている。換言すれば、配光部３２は、当該透明材料からなる外層、当該外層の内側に位置する内層（すなわち、空洞３２ａ内の空気層）から構成される２層構造を備えている。そして、本実施例においては、透明材料のほうが空気よりも屈折率が大きくなっている。ここで、配光部３２の形状を鑑みると、上述した材料の中で特にガラスが球体を形成しやすい材料である。このような配光部３２の構造により、配光部３２に入射した光を外部に放射する際に、良好に屈折させつつ拡散することができる。また、配光部３２の中央部分を空洞（すなわち、空気層）とすることで、配光部３２のコスト低減を図ることができる。

なお、配光部３２の空洞３２ａ内に透明材料よりも屈折率が小さい他の部材を充填してもよい。例えば、空洞３２ａ内にヘリウムを充填し、配光部の中央部分を空気よりも熱伝導性が高い流体層とすることができる。これにより、配光部３２の放熱性を改善することができる。また、配光部３２の形状は略球状に限定されず、多角形体等の他の立体形状であってもよい。

配光部３２において、配光部３２の外側表面３２ｂから空洞３２ａの中心までの距離（すなわち、半径）は、約７．５ｍｍである。なお、当該寸法は照明器具１、光源カバー４、発光モジュール１１等の寸法に応じて適宜変更し、配光部３２から出射する光が全方位に対して良好（略均等）に出射し、配光部３２から出射する光が照射される照射面にムラを発生させないようにすることが好ましい。

配光部３２の外側表面３２ｂには粗面処理が施されており、微少の凹凸が形成されている。外側表面３２ｂを粗面とする理由は、光の取り出し効率を向上させるため、及び配光部３２から出射する光が照射される照射面にムラを発生させないためである。なお、外側表面３２ｂを粗面とすることなく、光の取り出し効率を向上することができるコーティング処理を施してもよい。また、当該粗面処理及びコーティング処理は、外側表面３２ｂのみへの実施に限られず、配光部３２の内側表面のみへの実施、又は配光部３２の外側表面３２ｂ及び内側表面（すなわち、配光部３２の表面全体）に実施してもよい。

導光部３１と配光部３２との位置関係として、配光部３２の空洞３２ａに対する導光部３１の食い込みは、出来る限り浅く設定することが好ましい。すなわち、導光部３１の第２の面３１ｃは、配光部３２の空洞３２ａの中心から出来る限り離間して配置されることが好ましい。従って、配光部３２は、導光部３１の第２の面３１ｃにより近接する側面３１ｄの所定位置、又は第２の面３１ｃに固着されていることが好ましい。これにより、導光部３１から配光部３２へ放射される光の配光をより一層広げることができる。

上述したような配光部３２の構造から、導光部３１から配光部３２の空洞３２ａ内に導かれた光は、配光部３２の全方位に対して良好に放射されることになる。すなわち、配光部３２が光源のように視認でき、一般的なハロゲン電球のように、光源カバー４の空洞４ａの中心から外側に向かって光が放射されているように視認できる。

なお、本実施例においては、導光部３１と配光部３２と別々に成形し、当該２つの部材を接着剤で固着して光学部材１３を形成していたが、導光部３１と配光部３２とを二色成形によって一体的に形成してもよい。これにより、導光部３１と配光部３２とを正確に位置決めして固着するような工程が不要となり、容易且つ低コストで導光部３１及び配光部３２を形成することができる。また、光学部材１３は、固定部材１４によって筐体２及び固定基板１２に固定されているが、導光部３１の第１の面３１ａ側に接着剤を更に塗布して、光学部材１３を固定基板１２により強固に固着してもよい。

〔固定部材〕
固定部材１４は、光学部材１３を固定基板１２及び筐体２に固定するために設けられている。固定部材１４は、固定基板１２、導光部３１の第１面３１ａ側、及び発光モジュールの発光面側を被覆するとともに、導光部３１の側面３１ｄを支持している。図１に示すように、固定部材１４は、円盤状の固定基板１２を嵌装するための開口を一端側に有し、且つ光学部材１３が貫通するための貫通孔を他端側に有している。また、固定部材１４の固定基板１２及び筐体２と接触する部分は、接着剤又はネジ等の接合部材を介して固定基板１２及び筐体２に接合されている。固定部材１４としては、例えば、プラスチック、樹脂、又は金属等の材料から構成されるフランジを用いてもよい。このような固定部材１４を用いることにより、導光部３１及び配光部３２を強固に固定することができ、優れた信頼性を備える照明器具１を提供することができる。

固定部材１４の表面１４ａには、粗面処理が施されている。これにより、固定基板１２の第１の面１２ａ上に実装された抵抗及びコンデンサ等の回路部品が、外部から視認することができなくなり、照明器具１の美観を損なわせることがなくなる。

（ヒートシンク）
図１に示すように、ヒートシンク５は、筐体２の空洞２ａ内に配設されるとともに、光源部３に接触している。具体的に、ヒートシンク５は、光源部３を構成する固定基板１２の発光モジュール１１の固定面（実装面）とは反対側に配設されている。ヒートシンク５は、ネジ１５によって固定基板１２に固定され、更には接着剤等によって筐体２の開口２ｂに固着されている。

なお、ヒートシンク５に代えて、ファンを配設してもよい。この場合には、筐体２の空洞２ａ内の暖まった空気を排気し且つ比較的温度の低い空気を吸気できるように、空気の排出口を筐体２の側面等を設けてもよい。

（口金部）
口金部６は、照明器具１の電力供給源に設けられた給電ソケットに着脱される部分である口金本体６ａと、口金本体６ａと筐体２とを連結する連結部６ｂとから構成されている。口金本体６ａを当該給電ソケットに対して着脱自在とするため、口金本体６ａの表面はねじ切られており、口金本体６ａを当該給電ソケットに螺合することによって着脱することができる。また、連結部６ｂは、口金本体６ａと筐体２とを電気的に絶縁するために、絶縁材料から構成されている。

＜照明器具の動作＞
次に、本実施例に係る照明器具１の動作について説明する。

先ず、口金部６を屋内又は屋外に設けられている照明システムの給電ソケット（図示せず）に螺合し、照明器具１を当該照明システムに取り付ける。このような状態において、照明システムの給電スイッチをオン状態に移行させ、照明器具１に電力を供給する。当該電力は口金部６、及び固定基板１２上に形成された駆動回路等を介して発光モジュール１１に供給され、発光モジュール１１のＬＥＤチップ２３が発光して、発光モジュール１１から所望の光が放射される。

発光モジュール１１から放射した光は、導光部３１の第１の面３１ａから導光部３１内に向かって入射する。この際、導光部３１は、発光モジュール１１の光出射面を取り囲むように配置されているため、発光モジュール１１から放射される光は、全て導光部３１内に入射することになる。

導光部３１内に入射した光は、直接又は導光部３１の側面３１ｄにおいて反射して導光部３１の第２の面３１ｃに到達する。本実施例において、導光部３１の高さは、配光部３２を光源カバー４の内側領域である空洞４ａの中央部に配置しつつ、且つ第１の面３１ａから入射した光が漏れ出すことがない範囲内で調整されているため、導光部３１内に入射した光のほとんどが、導光部３１の第２の面３１ｃに到達することになる。

導光部３１の第２の面３１ｃに到達した光は、配光部３２の空洞３２ａ内に向かって放射する。本実施例においては、導光部３１の第２の面３１ｃには粗面処理が施されているため、導光部３１の第２の面３１ｃにおいて光が拡散され、導光部３１の第２の面３１ｃに到達した光は広範囲に放射されることになる。

配光部３２の空洞３２ａ内に導かれた光は、配光部３２の外側表面３２ｂから光源カバー４に向かって放射され、更には当該光源カバー４を透過して外部に放射される。本実施例においては、外側表面３２ｂには粗面処理が施されているため、外側表面３２ｂにおいて光が拡散され、外側表面３２ｂに到達した光は広範囲に放射されることになる。更に、配光部３２の形状が略球体状であることから、配光部３２の中心から全方位に向かって略均等に光が放射されることになり、照明器具１の広配光が実現されている。また、外側表面３２ｂには粗面処理を施すことによって外側表面３２ｂにおいて光が拡散されるため、照明器具１の照射面にムラが形成されにくくなる。

また、本実施例に係る照明器具１においては、発光モジュール１１を光源カバー４の空洞４ａ内に中心に配置することなく、固定基板１２に固定しつつヒートシンク５に近接しているため、発光モジュール１１の発光の際に生じる熱は、固定基板１２及びヒートシンクを介して良好に放熱される。これにより、照明器具１の発熱による問題が生じにくくなり、照明器具１自体の電気的特性及び信頼性の向上に繋がることになる。

＜本実施例の効果＞
本実施例に係る導光部３１及び配光部３２を備えることにより、固定基板１２上の発光モジュール１１から放射された光を導光部３１及び配光部３２を経由させ、配光部３２から拡散して全方位に放射することができる。また、光を全方位に放射させる位置である配光部３２の中央部ではなく、固定基板１２上に発光モジュール１１を固定するため、固定基板１２上に容易に配線形成を行うことができ、照明器具１のコスト低減を図ることができる。更に、固定基板１２上に発光モジュール１１を固定するため、発光モジュール１１から生じる熱を固定基板１２を介して良好に放熱することができる。

以上のように、本実施例に係る照明器具１は、簡易な構成であり、且つ優れた放熱性及び配光性を備えることになる。また、本実施例に係る光学部材１３は、照明器具１に用いられるとともに、照明器具１の簡易な構成及び優れた放熱性を実現するために重要な部材となる。

また、本実施例に係る導光部３１は、配光部３２が光源カバー４の空洞４ａの中央部に位置するように延在しているため、照明器具１の中心から光を全方位に放射させることができ、優れた光学特性を備える照明器具１を提供することができる。

更に、本実施例に係る配光部３２の形状は球体状であるため、導光部３１から入射した光が照明器具１の中心から全方位に放射されることになり、照明器具１を一般的なハロゲン電球のように見せることができる。

≪変形例１≫
上述した実施例においては、複数のＬＥＤチップ２３を備えるチップ・オン・ボード（ＣＯＢ：Chip On Board）タイプの発光モジュール１１を半導体発光装置として固定基板１２に固定していたが、半導体発光装置は上述したようなＣＯＢに限定されることはない。例えば、ＬＥＤチップを波長変換部材内に埋設したようなパッケージタイプのＬＥＤパッケージ装置を半導体発光装置として用いてもよい。以下において、図９及び図１０を参照しつつ、このようなＬＥＤパッケージ装置を用いた光源部３'を備える照明器具１'を変形例１として説明する。図９は、変形例１に係る照明器具１'の全体を一部縦断面で示す一部切欠正面図である。図１０は、変形例１に係る照明器具を構成するＬＥＤパッケージ装置の断面図である。なお、上述した実施例と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

＜照明器具の構成＞
本変形例に係る照明器具１'の構成と、上述した実施例に係る照明器具１の構成との相違点は、発光モジュール１１に代えて第１ＬＥＤパッケージ装置４１（以下、第１ＬＥＤ４１とも称する）、及び第２ＬＥＤパッケージ装置４２（以下、第２ＬＥＤ４２とも称する）を固定基板１２に固定している点のみである。従って、本変形例に係る照明器具１'においては、第１ＬＥＤ４１及び第２ＬＥＤ４２から放射する光を導光部３１を介して配光部３２に導き、当該光を拡散させつつ配光部３２から全方位に向けて略均等に放射することになる。

（ＬＥＤパッケージ装置）
次に、図１０を参照しつつ本発明の変形例１に係る第１ＬＥＤ４１の構成を説明する。
本変形例において、第１ＬＥＤ４１は、白色光を放射する光源である。図１０に示すように、本変形例に係る第１ＬＥＤ４１は、パッケージ４３、パッケージ４３内に実装された半導体発光素子であるＬＥＤチップ４４、及びＬＥＤチップ４４から放射される光の少なくとも一部を波長変換する機能を有する波長変換部材４５から構成されている。

従って、本変形例に係る第１ＬＥＤ４１においては、ＬＥＤチップ４４から放射される光と、波長変換部材４５の機能によって波長変換された互いに波長の異なる光との合成光である白色光、又は波長変換部材４５の機能によって波長変換された互いに波長の異なる光のみの合成光である白色光が、波長変換部材４５のから外部に向かって出射することになる。以下において、第１ＬＥＤ４１を構成する各部材を詳細に説明する。

〔パッケージ〕
パッケージ４３は、電気絶縁性に優れて良好な放熱性を有し、かつ、反射率の高い（好
ましくは反射率が８０％以上の）アルミナ系セラミックから構成されている。また、パッケージ４３には、ＬＥＤチップ４４を収納するための開口部４３ａが形成されており、当該開口部４３ａの底面にＬＥＤチップ４４が実装されている。更に、パッケージ４３の実装面（すなわち、開口部４３ａの底面には、ＬＥＤチップ４４を実装し且つＬＥＤチップ４４に対して電流を供給するための配線パターン（図示せず）が形成されている。

なお、パッケージ４３の材質はアルミナ系セラミックに限定されるものではなく、例えば、電気絶縁性に優れた材料として、樹脂、ガラスエポキシ樹脂、樹脂中にフィラーを含有した複合樹脂などから選択された材料を用いてパッケージ４３の本体を形成してもよい。或いは、パッケージ４３のチップ実装面における光の反射性を良くして第１ＬＥＤ４１の発光効率を向上させる上では、アルミナ粉末、シリカ粉末、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの白色顔料を含むシリコーン樹脂を用いることが好ましい。一方、より優れた放熱性及び反射性を得るため、パッケージ４３の本体を絶縁体で被覆したアルミニウム等の金属製としてもよい。このような場合には、パッケージ４３の配線パターンなどを金属製の本体から電気的に絶縁する必要がある。

〔ＬＥＤチップ〕
本変形例においては、１個のＬＥＤチップ４４が第１ＬＥＤ４１の発光源である半導体光源として機能している。本変形例においてＬＥＤチップ４４には、４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲内にピーク波長を有した青色光を発する青色発光ダイオード、又は３６０ｎｍ〜４３０ｎｍの範囲内にピーク波長を有した紫外〜紫色光を発する紫色発光ダイオードを用いることができる。青色発光ダイオードの場合において、ピーク波長は４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長範囲内にあることが好ましく、特に４５０ｎｍであることが好ましい。紫色発光ダイオードの場合においては、ピーク波長は３６０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長範囲内にあることが好ましく、特に４００〜４１５ｎｍであることが好ましい。

なお、ＬＥＤチップ４４の数量は１個に限定されることなく、同一のピーク波長を有する光を出射する複数のＬＥＤチップ４４を半導体発光源として用いてもよい。また、ＬＥＤチップ４４の種類や発光波長特性はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて、様々なＬＥＤチップなどの半導体発光素子を用いることができる。

ＬＥＤチップ４４は、パッケージ４３の開口部４３ａの底面（すなわち、チップ実装面）に対向する面側に、電極（図示せず）を有している。そして、上述したパッケージ４３上の配線パターンには、当該電極が電気的に接続されている。当該電極と配線パターンとの電気的な接続は、例えば金属バンプを介し、ハンダ付けによって行われている。なお、ＬＥＤチップ４４のパッケージ４３への実装方法は、これに限定されるものではなく、ＬＥＤチップ４４の種類や構造などに応じて適切な方法を選択可能である。例えば、ＬＥＤチップ４４をパッケージ４３の所定位置に接着固定した後、ＬＥＤチップ４４の電極を対応する配線パターンにワイヤボンディングによって接続してもよい。

〔波長変換部材〕
波長変換部材４５は、ＬＥＤチップ４４から入射する入射光の少なくとも一部を吸収し、当該入射光とは異なる波長の出射光を放出する複数の蛍光体と、複数の蛍光体を保持する母材とから構成されている。すなわち、波長変換部材４５は、複数の蛍光体を含有する部材である。

本変形例の第１ＬＥＤ４１において、青色光を放射する青色発光ダイオードをＬＥＤチップ４４として使用した場合、第１ＬＥＤ４１から白色光を得るためには、当該青色光の少なくとも一部を緑色光及び赤色光に波長変換し、当該緑色光及び赤色光のいずれにも波長変換されなかった（すなわち、波長変換部材４５を透過する）青色光を当該緑色光及び赤色光と混合して白色光を合成する必要がある。このような場合、本変形例における蛍光体には、青色光を吸収して励起し、基底状態に戻る際に青色光とは異なる波長を有する緑色光を放射することができる緑色蛍光体、及び青色光を吸収して励起し、基底状態に戻る際に青色光とは異なる波長を有する赤色光を放射することができる赤色蛍光体が用いられる。

一方、紫外〜紫色光を放射する紫色発光ダイオードをＬＥＤチップ４４として使用した場合、第１ＬＥＤ４１から白色光を得るためには、当該紫外〜紫色光の少なくとも一部を青色光、緑色光及び赤色光に波長変換し、当該青色光、緑色光及び赤色光の混合により白色光を合成する必要がある。このような場合、本変形例における蛍光体には、紫外〜紫色光を吸収して励起し、基底状態に戻る際に紫外〜紫色光とは異なる波長を有する青色光を放射することができる青色蛍光体、紫外〜紫色光を吸収して励起し、基底状態に戻る際に紫外〜紫色光とは異なる波長を有する緑色光を放射することができる緑色蛍光体、及び紫外〜紫色光を吸収して励起し、基底状態に戻る際に紫外〜紫色光とは異なる波長を有する赤色光を放射することができる赤色蛍光体が用いられる。

以下において、各蛍光体の具体例を示す。

本変形例に係る第１ＬＥＤ４１における緑色蛍光体は、発光ピーク波長が、通常は５１０ｎｍ以上、好ましくは５３０ｎｍ以上、より好ましくは５３５ｎｍ以上で、通常は５７０ｎｍ未満、好ましくは５５０ｎｍ以下、さらに好ましくは５４５ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。具体的な緑色蛍光体として、例えば、（Ｙ，Ｌｕ）₃Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｃｅ、ＣａＳｃ₂Ｏ₄：Ｃｅ、Ｃａ₃（Ｓｃ，Ｍｇ）₂Ｓｉ₃Ｏ₁₂：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｂａ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ（ＢＳＳ）、（Ｓｉ，Ａｌ）₆（Ｏ，Ｎ）₈：Ｅｕ（β−サイアロン）、（Ｂａ，Ｓｒ）₃Ｓｉ₆Ｏ₁₂Ｎ₂：Ｅｕ（ＢＳＯＮ）、ＳｒＧａ₂Ｓ₄：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）Ｓｉ₂Ｏ₂Ｎ₂：Ｅｕが用いられることが好ましい。中でも、ＢＳＳ、β−サイアロン、ＢＳＯＮ、ＳｒＧａ₂Ｓ₄：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ，Ｍｎが用いられることがより好ましく、ＢＳＳ、β−サイアロン、ＢＳＯＮが用いられることがさらに好ましく、β−サイアロン、ＢＳＯＮが用いられることが特に好ましく、β−サイアロンが用いられることが最も好ましい。本変形例では、緑色蛍光体としてβ−サイアロンが用いられている。

本変形例に係る第１ＬＥＤ４１における赤色蛍光体は、発光ピーク波長が、通常は５７０ｎｍ以上、好ましくは５８０ｎｍ以上、より好ましくは６００ｎｍ以上、さらに好ましくは６３０ｎｍ以上、特に好ましくは６４５ｎｍ以上で、通常は７８０ｎｍ以下、好ましくは７００ｎｍ以下、より好ましくは６８０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。具体的な赤色蛍光体として、例えば、ＣａＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）₃：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）₂Ｓｉ₅（Ｎ，Ｏ）₈：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）₂：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）₃：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）₃ＳｉＯ₅：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、ＳｒＡｌＳｉ₄Ｎ₇：Ｅｕが好ましく、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）₂Ｓｉ₅（Ｎ，Ｏ）₈：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）₃：Ｅｕ、ＳｒＡｌＳｉ₄Ｎ₇：Ｅｕが好ましい。中でも、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）₃：Ｅｕ、ＳｒＡｌＳｉ₄Ｎ₇：Ｅｕがより好ましく、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）₃：Ｅｕがさらに好ましい。本変形例では、赤色蛍光体としてＣａＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）₃：Ｅｕ（以下、ＣＡＳＮとも称する）が用いられている。

赤色蛍光体として、例えば、ＣａＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）₃：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）₂Ｓｉ₅（Ｎ，Ｏ）₈：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）₂：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）₃：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）₃ＳｉＯ₅：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）
Ｓ：Ｅｕ、ＳｒＡｌＳｉ₄Ｎ₇：Ｅｕ、Ｅｕ（ジベンゾイルメタン）₃・１，１０−フェナ
ントロリン錯体などのβ−ジケトン系Ｅｕ錯体、カルボン酸系Ｅｕ錯体が好ましく、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）₂Ｓｉ₅（Ｎ，Ｏ）₈：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）₃：Ｅｕ、ＳｒＡｌＳｉ₄Ｎ₇：Ｅｕが用いられることが好ましい。中でも、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）₃：Ｅｕ、ＳｒＡｌＳｉ₄Ｎ₇：Ｅｕがより好ましく、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）₃：Ｅｕがさらに好ましい。

本変形例に係る第１ＬＥＤ４１における青色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は４２０ｎｍ以上、好ましくは４３０ｎｍ以上、より好ましくは４４０ｎｍ以上で、通常は５００ｎｍ未満、好ましくは４９０ｎｍ以下、より好ましくは４８０ｎｍ以下、更に好ましくは４７０ｎｍ以下、特に好ましくは４６０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。具体的な青色蛍光体として、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）₁₀（ＰＯ₄）₆（Ｃｌ，Ｆ）₂：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ）₃ＭｇＳｉ₂Ｏ₈：Ｅｕが好ましく、（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）₁₀（ＰＯ₄）₆（Ｃｌ，Ｆ）₂：Ｅｕ、Ｂａ₃ＭｇＳｉ₂Ｏ₈：Ｅｕがより好ましく、Ｓｒ₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃ₁₂：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕがさらに好ましく、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ（より具体的には、Ｓｒ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ（以下、ＳＣＡとも称する。）や、（Ｓｒ_1-xＢａ_x）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ（ｘ＞０、好ましくは０．４＞ｘ＞０．１２）（以下、ＳＢＣＡとも称す
る。））が特に好ましい。本変形例では、青色蛍光体としてＳＢＣＡが用いられている。

本変形例の波長変換部材４５に用いられる母材は、上述した実施例に係る波長変換部材１１ｂの母材２５と同様の材料を用いることができる。ここでは、当該母材の説明は省略するものとする。

本変形例に係る第１ＬＥＤ４１は、上述した蛍光体の混合比率を変えることにより、出射する白色光の色温度が約１９００Ｋに調整されている。

本変形例に係る第２ＬＥＤ４２は、上述した第１ＬＥＤ４１とほぼ同一の構造であるが、第１ＬＥＤ４１における蛍光体の混合比率とは異なる混合比率によって複数の蛍光体が混合され、出射する白色光の色温度が約２７００Ｋに調整されている。
＜照明器具の電気回路構成＞
次に、本変形例に係る照明器具１'の電気回路構成及び照明器具１'の発光制御を説明する。図１１は、本変形例に係る照明器具１'の電気回路構成の概略を示す電気回路図である。また、図１２及び図１３は、図１１の回路構成における各トランジスタの作動状態、及び各ＬＥＤの駆動電流の電流値の一例を示すタイムチャートである。

図１１から分かるように、照明器具１'の発光モジュール１１には、１個の第１ＬＥＤ４１、２個の第２ＬＥＤ４２に加え、電流制限用の抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２、並びにＬＥＤを駆動用の駆動電流を供給するためのトランジスタＱ１及びトランジスタＱ２が設けられている。ここで、抵抗Ｒ１は対応する第１ＬＥＤ４１に流れる電流を適正な大きさに調整するために設けられ、抵抗Ｒ２は対応する２個の第２ＬＥＤ４２に流れる電流を適正な大きさに調整するために設けられている。

具体的には、第１ＬＥＤ４１は抵抗Ｒ１に対して直列に接続されており、第１ＬＥＤ４１のアノードが抵抗Ｒ１を介して電源５１ａの正極に接続されている。また、第１ＬＥＤ４１のカソードは、トランジスタＱ１のコレクタに接続され、トランジスタＱ１のエミッタが電源５１ａの負極に接続されている。一方、２個の第２ＬＥＤ４２は極性を同じくして互いに並列に接続されており、第１ＬＥＤ４１と同様に、アノードが抵抗Ｒ２を介して電源５１ｂの正極に接続されると共に、カソードがトランジスタＱ２を介して電源５１ｂの負極に接続されている。

ここで、電源５１ａは、照明器具１'の外部から口金部６を介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する変換回路からなる直流電源であり、照明器具１'の内部（例えば、筐体２の空洞２ａ又は固定基板１２）に設けられている。同様に、電源５１ｂは、照明器具１'の外部から口金部６を介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する変換回路からなる直流電源であり、照明器具１'の内部（例えば、筐体２の空洞２ａ又は固定基板１２）に設けられている。また、図１１には図示しないもの、電源５１ａ、５１ｂは照明器具１'の外部電源に接続されている。

また、トランジスタＱ１、Ｑ２は、いずれもそれぞれのベース信号に応じてオン・オフ状態を切り換え可能であり、電流制御部５２からそれぞれのベースに対して個別にベース信号が送出されるようになっている。より具体的な接続関係としては、トランジスタＱ１のベースには、電流制御部５２を構成する定電流制御回路５２ａが接続され、トランジスタＱ２のベースには、電流制御部５２を構成するデューティ比制御回路５２ｂが接続されている。

更に、照明器具１'は、照明器具１'から出射する光の輝度等の発光特性の調整を外部から行うための操作部５３に接続している。具体的に、操作部５３は、電流制御部５２に接続され、照明器具１'から出射する光の輝度等の発光特性を設定するための操作に応じ、設定された輝度に対応した駆動信号を電流制御部５２に伝達する。そして、電流制御部５２は、当該駆動信号に応じて、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ２の動作を制御し、第１ＬＥＤ４１に供給される駆動電流と、第２ＬＥＤ４２に供給される駆動電流とを制御する。

次に、電流制御部５２における具体的な制御について説明する。上述したように、電流制御部５２は、定電流制御回路５２ａ及びデューティ比制御回路５２ｂを備えており、定電流制御回路５２ａがトランジスタＱ１にベース信号を供給し、デューティ比制御回路５２ｂがトランジスタＱ２にベース信号を供給する。

すなわち、第１ＬＥＤ４１は定電流制御回路５２ａによって制御され、より具体的には、トランジスタＱ１がＯＮ駆動することにより、第１ＬＥＤ４１には一定値の駆動電流が常に供給されることになり、第１ＬＥＤ４１に流れる実際の駆動電流（すなわち、第２ＬＥＤ４２に供給される電力量）は一定となる。

一方、第２ＬＥＤ４２はデューティ比制御回路５２ｂによって制御され、より具体的には、トランジスタＱ２に供給されるベース信号の大きさは変化しないものの、ベース信号の供給時間と非供給時間の比率が制御されている。すなわち、トランジスタＱ２を所定の周期で断続的にオンオフ駆動させることにより、第２ＬＥＤ４２に供給される駆動電流の供給時間及び非供給時間の比率が制御され、第２ＬＥＤ４２に流れる実際の駆動電流（すなわち、第２ＬＥＤ４２に供給される電力量）がデューティ比制御回路５２ｂによって制御されることになる。換言すれば、第２ＬＥＤ４２に供給される駆動電流は、デューティ比制御回路５２ｂによって上述した駆動信号に応じて可変電流で制御されることになる。

なお、電流制御部５２は、操作部５３から供給される電気信号に対応した制御内容を記憶する記憶部（例えば、メモリ）を有していてもよい。このような場合、電流制御部５２は、操作部５３から供給される電気信号に対応する制御内容を当該記憶部から読み出し、読み出した制御内容に応じてトランジスタＱ１及びトランジスタＱ２の動作を制御することになる。

次に、図１２及び図１３を参照しつつ、定電流制御回路５２ａ及びデューティ比制御回路５２ｂによる駆動電流の制御を具体的に説明する。

先ず、比較的に暗く且つ赤味をおびている合成白色光を照明器具１'から出射する場合を、図１２に示す。図１２に示す状態において、トランジスタＱ１がオン状態になると第１ＬＥＤ４１に電流値Ａ０の駆動電流が流れ、第１ＬＥＤ４１から１９００Ｋの白色光が出射する。一方、トランジスタＱ２は、周期ｔ０（例えば２０ｍｓ）の間において、オン期間ｔ１のみ（例えば３ｍｓ）オン状態となり、当該オン期間ｔ１の間に第１ＬＥＤ４１に電流値Ａ０の駆動電流が流れ、第２ＬＥＤ４２から２７００Ｋの白色光が出射する。

このように、トランジスタＱ２のオン期間ｔ１を周期ｔ０に対して比較短くすると、トランジスタＱ２がオン状態の際に、第２ＬＥＤ４２に瞬間的（すなわち、ｔ１の期間）に流れる駆動電流の電流値はＡ０で同一であるものの、実際に照明器具１'を使用している状態（すなわち、ｔ０の周期が複数回繰り返されている状態）において、第２ＬＥＤ４２に実際に供給される駆動電流の電流値はＡ０よりも半分以下になる。従って、図１２に示されている状態においては、第１ＬＥＤ４１から出射する１９００Ｋの光が第２ＬＥＤ４２から出射する２７００Ｋの光よりも明るくなり、照明器具１'から出射する合成白色光の色温度は１９００Ｋに近づき、全体として均一に赤みがかった色の合成白色光が出射することになる。

上述した状態から照明器具１'の出射光を明るくする（すなわち、調光する）ために、
例えば図１３に示すように、トランジスタＱ２のオン期間をオン期間ｔ１よりも長いオン期間ｔ２（例えば、１８ｍｓ）とし、トランジスタＱ２の駆動時間を長くする。

このように、トランジスタＱ２のオン期間を周期ｔ０に近づけると、実際に照明器具１'を使用している状態（すなわち、ｔ０の周期が複数回繰り返されている状態）において、第２ＬＥＤ４２に実際に供給される駆動電流の電流値は、図１２の状態と比して、第２ＬＥＤ４２に瞬間的（すなわち、ｔ２の期間）に流れる駆動電流の電流値（Ａ０）に近づくことになる。従って、図１３に示されている状態においては、第２ＬＥＤ４２から出射する２７００Ｋの光と第１ＬＥＤ４１から出射する１９００Ｋの光の明るさはほぼ同一になり、照明器具１'から出射する合成白色光の色温度は２７００Ｋにより近づき、より昼白色に近い色の光を出射することになる。

このように、定電流制御回路５２ａによって第１ＬＥＤ４１に流れる実際の駆動電流を一定にしつつ、デューティ比制御回路５２ｂによって第２ＬＥＤ４２に供給される駆動電流の供給時間及び非供給時間を調整することにより、１９００Ｋの光を一定の強度で出射しつつ２７００Ｋの光の強度を自在に調整することが可能となり、照明器具１'から出射する合成白色光の強度の変化に応じて色温度を変化させることが可能になる。すなわち、照明器具１'から出射する合成白色光の強度が小さい（すなわち、合成白色光が比較的暗い）場合には、合成白色光の色温度を１９００Ｋに近づけることができ、照明器具１'から出射する合成白色光の強度が大きき（すなわち、合成白色光が比較的明るい）場合には、合成白色光の色温度を２７００Ｋに近づけることができる。

上述した変形例１において、トランジスタＱ２をオン状態にし、第２ＬＥＤ４２に駆動電流を供給するタイミングとしては、トランジスタＱ１に供給する駆動電流が所定値（例えば、２００ｍＡ）以上になった場合としてもよい。このように調整することで、駆動電流の値が小さい状態においては、第１ＬＥＤ４１のみから光を出射させて、１９００Ｋの白色光を放射することができ、駆動電流の値が大きい状態になると、第２ＬＥＤ４２からも２７００Ｋの白色光を放射させ、合成白色光の強度（すなわち、駆動電流の値）に応じて合成白色光の色温度を調整することができる。

なお、第１ＬＥＤ４１は定電流制御回路５２ａによって制御され、第２ＬＥＤ４２はデューティ比制御回路５２ｂによって制御される構造を有していたが、第１ＬＥＤ４１もデューティ比制御回路によって制御される構造を有し、第１ＬＥＤ４１に供給される駆動電流が停止されたときに、第１ＬＥＤ４１に供給される駆動電流が前記駆動信号に応じて可変電流で制御されるようにしてもよい。これにより、照明器具１'が消灯するまでの挙動を一段とハロゲン電球に近づけることができる。なお、第１ＬＥＤ４１に供給される駆動電流が停止されるとは、周期的に駆動電流が０になる期間ではなく、駆動電流の供給が完全に停止することをいう。

また、第１ＬＥＤ４１は定電流制御回路５２ａによって制御され、第２ＬＥＤ４２はデューティ比制御回路５２ｂによって制御される構造を有していたが、第２ＬＥＤ４２に供給される駆動電流が停止されたときに、第１ＬＥＤ４１に供給される駆動電流が停止されるようにしてもよい。これにより、第１ＬＥＤ４１に供給される駆動電流が停止されたときに、照明器具１'を消灯することができ、照明器具１'の挙動を一段とハロゲン電球に近づけることができる。

なお、第１ＬＥＤ４１及び第２ＬＥＤ４２から放射する白色光の色温度は、上述した数値に限定されることなく、照明器具１'の使用環境及び使用用途等に応じて、適宜変更することができる。また、上述した変形例においては、１個の第１ＬＥＤ４１、及び２個の第２ＬＥＤ４２を固定基板１２に固定していたが、第１ＬＥＤ４１及び第２ＬＥＤ４２をマトリックス状に配列して固定基板１２に固定してもよい。更に、複数のＬＥＤパッケージ装置を固定基板１２に固定する場合、全てのＬＥＤパッケージ装置の色温度が異なる必要はなく、当該複数のＬＥＤパッケージ装置から選ばれる少なくとも１組が、互いに異なる色温度の光を放射してもよい。

そして、第１ＬＥＤ４１及び第２ＬＥＤ４２の少なくとも一方から放射される光について、波長、黒体放射軌跡からの距離、分光分布、及び規格化分光分布等のパラメータを調整することにより、第１ＬＥＤ４１及び第２ＬＥＤ４２の少なくとも一方から自然な色の白色光であって、緑色、黄色、及び赤色における彩度が優れた白色光を放射させてもよい。このように調整された半導体発光装置を用いることにより、照射対象である被照射物の色が異なる場合であっても、種々の色の被照射物に対しても最適な白色光を照射することができ、被照射物をより鮮やか且つ鮮明に照らし出すことができる。

なお、上述した実施例に係る照明器具１'においては、バイポーラトランジスタであるトランジスタＱ１、Ｑ２がスイッチング素子として用いられていたが、ＭＯＳ電界効果型トランジスタ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）をバイポーラトランジスタに代えて用いてもよい。

≪変形例２≫
上述した実施例において、光源部３を構成する光学部材１３は、円錐台状の導光部３１の端部に、空洞を備え且つ外形が略球体状の配光部３２が接続された構造を有していたが、光学部材１３の構造はこれに限定されることはない。以下において、図１４乃至図１６を参照しつつ、他の構造を有する光学部材１３を変形例２として説明する。図１４は変形例２に係る光学部材の斜視図であり、図１５は変形例２に係る光学部材の上面図であり、図１６は図１５の線XVI-XVIに沿った光学部材の断面図である。

（光学部材）
図１４乃至図１６から分かるように、光学部材１１３は、上述した実施例の導光部３１とほぼ同等の構成及び機能を備える導光部１３１と、導光部１３１の端部に接続された配光部１３２と、導光部１３１を上述した実施例の固定部材１４に接続するための略円環状（リング状）の接続部１３３と、から構成されている。すなわち、上述した実施例の光学部材１３と同様に、光学部材１１３は、発光モジュール１１から放射される光を導光部１３１の一端から他端に向けて導光し、導光部１３１から放射される光を配光部１３２を介して全方位に略均等に放射する。なお、全方位とは、上述した実施例と同様に、配光角が３６０°に限定されるものではなく、実質的に全方位（より広い配光角）という意味である。すなわち、本発明における全方位とは、配光角が通常１８０°以上、好ましくは２４０°以上、より好ましくは３００°以上のことを意味する。

導光部１３１は、樹脂（例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル樹脂（Poly(methyl methacrylate)：ＰＭＭＡ））等の透光性を備える透明材料から構成されている。そして、図１４及び図１６から分かるように、導光部１３１の形状は円錐台状である。変形例２に係る光学部材１１３の導光部１３１は、上述した実施例の導光部３１とは異なり、配光部１３２との接触面１３１ａ（上記実施例の導光部３１の第２の面３１ｃに対応する面）には、粗面処理又はコーティング処理が施されていない。また、導光部１３１は、上述した実施例の導光部３１のような凹部３１ｂが形成されていない。なお、導光部１３１のその他の構成及び機能は、上述した実施例の導光部３１と同一であるため、その具体的な説明は省略する。

図１６に示すように、配光部１３２は、樹脂（例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル樹脂（Poly(methyl methacrylate)：ＰＭＭＡ））等の透光性を備える透明材料から構成されるとともに、その内部には光拡散要素１３２ａが混在している。換言すれば、配光部１３２は、光拡散要素１３２ａを含有する樹脂等の透明材料から構成されている。ここで、配光部１３２は、導光部１３１と異なる透明材料から構成されてもよいが、同一の透明材料を使用した二色形成によって導光部１３１と配光部１３２を形成するほうが好ましい。これは、導光部１３１と配光部１３２とを接着剤等で接着する必要がなくなることでコストの低減を図ることができ、更には接着強度の低下等の問題が発生しにくくなるためである。

〔光拡散要素〕
本変形例においては、光拡散要素１３２ａとして、無機系光拡散材、有機系光拡散材又は気泡を用いることが好ましい。

無機系光拡散材としては、例えば、珪素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、カルシウム及びバリウム等の無機系光拡散材を用いることが可能であり、また、珪素、アルミニウム、チタン、及びジルコニウムからなる群の少なくとも１つの元素を含む無機系光拡散材を用いることが好ましい。有機系光拡散材としては、アクリル系、スチレン系、ポリアミド系若しくは元素として珪素を含む有機系光拡散材を用いることが可能であり、中でも、アクリル系光拡散材、又は元素として珪素を含む有機系光拡散材を用いることが好ましい。

無機系光拡散材の具体例としては、二酸化ケイ素（シリカ）、ホワイトカーボン、タルク、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ホウ素、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、珪酸アルミ化ナトリウム、珪酸亜鉛、ガラス、マイカ等が挙げられる。

有機系光拡散材としては、スチレン系（共）重合体、アクリル系（共）重合体、シロキサン系（共）重合体、ポリアミド系（共）重合体等が挙げられる。これら、有機系拡散材の分子の一部又は全部は、架橋していても架橋していなくてもよい。ここで、「（共）重合体」とは「重合体」及び「共重合体」の双方を意味する。

上述した光拡散要素のうち、少量で光拡散効果を大きくするためには、上述した樹脂等の透明材料の屈折率と選択した光拡散要素の屈折率との差が大きい光拡散要素を選ぶことが好ましい。また、発光効率を大きく低下させないためには、高い透明性を有している光拡散要素を選ぶことが好ましい。

例えば、当該樹脂がポリカーボネート樹脂の場合、光拡散要素１３２ａとしては架橋アクリル系（共）重合体粒子、アクリル系化合物とスチレン系化合物の共重合体の架橋粒子、シロキサン系（共）重合体粒子、アクリル系化合物とケイ素原子を含む化合物のハイブリッド型架橋粒子を用いることが好ましく、架橋アクリル系（共）重合体粒子、シロキサン系（共）重合体粒子を用いることがより好ましい。

架橋アクリル系（共）重合体粒子としては、非架橋性アクリルモノマーと架橋性モノマーからなる重合体粒子がより好ましく、メチルメタクリレートとトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートが架橋した重合体粒子がさらに好ましい。シロキサン系（共）重合体としては、ポリオルガノシルセスキオキサン粒子がより好ましく、ポリメチルシルセキスキオキサン粒子がさらに好ましい。

当該樹脂中での光拡散要素１３２ａの分散形状は、略球状、板状、針状、不定形の何れでもよいが、光散乱効果に異方性がない点で、略球状であることが好ましい。光拡散要素１３２ａの平均的な寸法は、通常１００μｍ以下であり、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは１０μｍ以下であり、また、通常０．０１μｍ以上であり、好ましくは０．１μｍ以上であり、さらに好ましくは０．５μｍ以上である。光拡散要素１３２ａの平均的な寸法が上記範囲から外れる場合は、光拡散要素１３２ａの微妙な含有量の差異や粒子径の差異によって光拡散性が大きく変動しやすくなり、光拡散性を安定的にコントロールすることが難しくなり、本発明で必要とされる十分な光拡散性を発揮することが困難となる場合がある。また、これにより、結果的に波長変換効率を好ましい範囲で安定制御することが難しくなる可能性が生じる。ここで、光拡散要素１３２ａの平均的な寸法とは、体積基準による５０％平均寸法であり、レーザー又は回折散乱法によって測定される体積基準粒度分布のメジアン径（Ｄ５０）の値である。

また、光拡散要素１３２ａの粒径分布は、単分散系でも、幾つかのピークトップを有する多分散系であってもよく、また、１つのピークトップであって、その粒径分布が狭くても広くてもよいが、好ましくは粒径分布が狭くほぼ単一の粒径であること(単分散又は単分散に近い粒径分布)が好ましい。

光拡散要素１３２ａの粒子径の分布の度合いを示す指標としては、光拡散要素１３２ａの体積基準の平均粒子径Ｄvと個数基準の平均粒子径Ｄnの比（Ｄv／Ｄn）がある。本願発明においては、Ｄv／Ｄnが１．０以上であることが好ましい。一方で、Ｄv／Ｄnが５以下であることが好ましい。Ｄv／Ｄnが大きすぎる場合には重量が大きく異なる光拡散要素１３２ａが存在することになり、配光部１３２中において光拡散要素１３２ａの分散が不均一となる傾向がある。

上述した光拡散要素１３２ａとして用いられる無機系光拡散材、有機系光拡散材、及び気泡は、１種類を単独で用いてもよく、材質や寸法の異なるものを２種類以上組み合わせて用いてもよい。２種類以上を組み合わせて用いる場合に、光拡散要素１３２ａの屈折率は、複数の光拡散要素の体積平均によって算出される。

光拡散要素１３２ａの屈折率は、通常１．０以上であり、また、通常１．９以下である。また、光拡散要素１３２ａは、透明性が高く、光透過性に優れることが好ましく、例えば、消衰係数が１０^-2以下であってもよく、好ましくは１０^-3以下であり、更に好ましくは１０^-4以下であり、特に好ましくは１０^-6以下である。なお、光拡散要素１３２ａの屈折率は、YOSHIYAMAらの液浸法（エアロゾル研究 Vol.9, No.1 Spring pp.44-50 (1994)）によって測定することができる。測定温度は２０℃、測定波長は４５０ｎｍである。

配光部１３２中の光拡散要素１３２ａの含有量は、当該樹脂の種類にもよるが、例えば、当該樹脂がポリカーボネート樹脂で、光拡散要素１３２ａがポリメチルシルセスキオキサン粒子である場合、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対して、通常０．１重量部以上、好ましくは０．３重量部以上、より好ましくは０．５重量部以上であり、また、通常１０．０重量部以下、好ましくは７．０重量部以下、より好ましくは３．０重量部以下である。光拡散要素１３２ａの含有量が少なすぎると拡散効果が不十分となり、多すぎると機械的特定が低下する場合があり好ましくない。

また、図１６から分かるように、配光部１３２の形状は上述した実施例の配光部３２とは異なり、外形は略球体状であるものの、その内部には空洞が形成されていない。すなわち、本変形例に係る配光部１３２は、上述した実施例の配光部３２のような２層構造は形成されていない。当該２層構造が形成されていなくても、配光部１３２を構成する樹脂等の透明材料には上述した光拡散要素１３２ａが含有されているため、配光部１３２に入射した光を外部に放射する際に、良好に拡散することができる。なお、配光部１３２の形状は略球状に限定されず、多角形体等の他の立体形状であってもよい。

配光部３２の外側表面１３２ｂには粗面処理が施されており、微少の凹凸が形成されている。外側表面１３２ｂを粗面とする理由は、光の取り出し効率を向上させるため、及び配光部１３２から出射する光が照射される照射面にムラを発生させないためである。なお、外側表面１３２ｂを粗面とすることなく、光の取り出し効率を向上することができるコーティング処理を施してもよい。

上述したような配光部１３２の構造から、導光部１３１から配光部１３２に導かれた光は、配光部１３２の全方位に対して良好（略均等）に放射されることになる。すなわち、配光部１３２が光源のように視認でき、一般的なハロゲン電球のように、図１における光源カバー４の空洞４ａの中心から外側に向かって光が放射されているように視認できる。

図１４乃至図１６から分かるように、接続部１３３は、導光部１３１の一端部（配光部１３２と接触する端部とは逆側の端部）に設けられている。また、接続部１３３の形状は円環状であり、導光部１３１の側面を囲むように接続されている。更に、接続部１３３には、２つの切欠き１３３ａが設けられている。そして、当該切欠き１３３ａにネジ等の接合部材を嵌挿し、図１における固定部材１４の表面１４ａに接続部１３３を接合することになる。これにより、光学部材１１３を発光モジュール１１から離間して配置することができる。

本変形例において、接続部１３３は、導光部１３１と同様に、樹脂（例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル樹脂（Poly(methyl methacrylate)：ＰＭＭＡ））等の透光性を備える透明材料から構成されている。従って、光学部材１１３を形成する際に、接続部１３３は、導光部１３１の一部として同時に形成されることになる。なお、接続部１３３は必須の構造ではなく、例えば、導光部１３１にも上述した実施例の導光部３１のような凹部３１ｂを形成すれば、接続部１３３は不要となる。

＜導光部の変形例＞
上記実施例にて説明した導光部３１及び導光部１３１の構成は一例である。導光部３１や導光部１３１に代えて、以下のような導光部を適用することが可能である。導光部３１，導光部１３１，及び以下に説明する導光部の変形例は、発光モジュール１１からの光の進行方向を変更する光進行方向制御部（光進行方向制御手段）として機能する。

＜＜導光部の第１変形例＞＞
図１７は、導光部３１の第１変形例を模式的に示す図である。第１変形例では、導光部２３１として反射筒を適用する。図１７に示す導光部（反射筒）２３１は、発光モジュール１１側の一端部２３１ａと、配光部１３２に接続された他端部２３１ｂを有する内部が空洞（中空）の円筒状に形成されている。この点で、内部が中実の導光部３１と異なっている。配光部１３２は、変形例２で説明したものと同じ構成を有する。配光部１３２に代えて、配光部３２（図８等）が適用されても良い。

導光部２３１の内径は、一端部２３１ａから他端部２３１ｂへ向かって小さくなるテーパ状に形成されている。このように、導光部２３１の内面２３１ｃは、円錐台の周面で形成されており、鏡面加工されている。鏡面加工により、内面２３１ｃに衝突する光はほぼ全反射される。鏡面加工は、導光部２３１を反射材で作製したり、筒状部材の内面に反射材を取り付けたりコーティングしたりすることでなし得る。

発光モジュール１１は、一端部２３１ａの下方において、そのほぼ中央部に配置され、発光モジュール１１から出射される光が導光部２３１の空洞内に入るようになっている。なお、発光モジュール１１は、一端部２３１ａ内に配置されるようにしても良い。

発光モジュール１１から出射する光のうち、例えば、発光モジュール１１から配光部１３２へ向かって導光部２３１の軸心方向に進行する光のような、発光モジュール１１からの光の一部は、配光部１３２へ直接入射する。一方、発光モジュール１１からの光のうち配光部１３２へ直接入射しない方向へ進行する光は、導光部２３１の内面２３１ｃで反射され、配光部１３２へ入射する方向に進行方向を変更する（図１７矢印参照）。これによって、導光部２３１は、発光モジュール１１からの光のほぼ全てを配光部１３２へ入射させることができる。

＜＜導光部の第２変形例＞＞
図１８は、導光部の第２変形例を模式的に示す図である。第２変形例では、導光部３３１として反射鏡を適用する。図１８に示す導光部３３１は、発光モジュール１１の上方を取り囲むように配置された複数の反射鏡３３２を含んでいる。各反射鏡３３２は、発光モジュール１１側に配置される一端部３３２ａと、配光部１３２Ａと接続される他端部３３２ｂとを有している。

各反射鏡３３２の内面３３２ｃは、他端部３３２ｂから一端部３３２ａに向かって曲率が大きくなる連続した曲面に形成され、鏡面となっている。鏡面は、第１変形例で説明したような鏡面加工によって形成し得る。これにより、内面３３２ｃに衝突する光はほぼ全反射するように形成されている。

配光部１３２Ａは、変形例２で説明した配光部１３２と異なり、完全な球状に形成されている。この点を除き、配光部１３２Ａは、配光部１３２と同じである。但し、図１８に示す仮想線Ｖで配光部１３２Ａをカットし、下部が平面で形成された配光部１３２を適用しても良い。また、配光部１３２Ａの代わりに、配光部３２（図８等）を適用することもできる。

反射鏡３３２は、発光モジュール１１からの光を側方に逃さないように、筒状に連続した状態（間欠的な筒状を形成するように）で複数（所定数）並べられる。但し、反射鏡３３２は、一つの筒状に形成されていても良い。なお、導光部３３１と配光部１３２Ａとは、これらの相対位置を変えないように図示しない支持部材で固定されていても良い。

発光モジュール１１から出射する光のうち、例えば、発光モジュール１１から配光部１３２Ａへ向かって上方に進行する光のような、発光モジュール１１からの光の一部は、配光部１３２Ａへ直接入射する。一方、発光モジュール１１からの光のうち配光部１３２Ａへ直接入射しない方向へ進行する光は、導光部３３１（反射鏡３３２）の内面３３２ｃで反射され、配光部１３２Ａへ入射する方向に進行方向を変更する（図１８矢印参照）。これによって、導光部３３１は、発光モジュール１１からの光のほぼ全てを配光部１３２Ａへ入射させることができる。

＜＜導光部の第３変形例＞＞
図１９は、導光部の第３変形例を模式的に示す図である。第３変形例では、導光部４３１として集光レンズが適用される。導光部（集光レンズ）４３１は、発光モジュール１１側の一端部４３１ａと配光部１３２Ａ側の他端部４３１ｂとを有している。導光部４３１は、全体として、他端部４３１ｂから一端部４３１ａに向かって縮径する円錐台状の外形を有している。一端部４３１ａには、円柱状の凹部４３１ｃが形成され、他端部４３１ｂには、配光部１３２Ａの形状にあわせて球面に凹んだ凹部４３１ｄが形成されており、他端部４３１ｂと配光部１３２Ａ（好ましくは光拡散要素を含有する樹脂からなる球体状の配光部）とが接続されている。なお、導光部４３１と配光部１３２Ａとは、これらの相対位置を変えないように図示しない支持部材で固定されていても良い。

発光モジュール１１から出射する光は、導光部４３１の凹部４３１ｃから導光部４３１内へ入射する。入射した光は、導光部４３１内で屈折、反射して配光部１３２Ａに入射する。これによって、発光モジュール１１からの光のうち配光部１３２Ａへ直接入射しない方向へ進行する光は、導光部（集光レンズ）４３１によって配光部１３２Ａへ入射する方向に進行方向を変更する（図１９矢印参照）。これによって、導光部４３１は、発光モジュール１１からの光のほぼ全てを配光部１３２Ａへ入射させることができる。

なお、図１９に示す例では、配光部１３２Ａが適用されているが、配光部１３２Ａの代わりに、配光部１３２が適用されても良く、配光部３２が適用されても良い。この場合、凹部４３１ｄは設けられない。

第３変形例の導光部を使用することにより、より一層の光取出し効率の向上や、筒状の導光部の高さを、さらに高くすることが可能になり、被覆体内における配光部配置の自由度向上といった効果が期待される。

＜＜導光部の第４変形例＞＞
図２０は、導光部の第４変形例を模式的に示す図である。図２０において、第４変形例では、導光部５３１として側面出口レンズが適用される。導光部５３１は、一端部が発光モジュール１１側に配置された円柱状の軸部５３１ａと、軸部５３１ａの他端側に軸部５３１ａと同軸で設けられた円柱状の大径部５３１ｂとを有している。大径部５３１ｂの上面には、円錐状の凹部５３１ｃが形成されている。大径部５３１ｂ及び軸部５３１ａの一部は、配光部３２で被覆された状態となっている。大径部５３１ｂは、配光部３２内の中心に配置されている。導光部５３１は、アクリル樹脂のような樹脂、ガラス、その他の材質のような材質で形成される。

発光モジュール１１からの出射光は、軸部５３１ａの一端面から導光部５３１内に入射する。発光モジュール１１からの光のうち、軸部５３１ａの軸方向に進行する光は、凹部５３１ｃを透過して上方から出射され、配光部３２で拡散されて配光部３２から出射される。軸部５３１ａの側方に進行する光は、軸部５３１ａの内面で反射されて大径部５３１ｂに到達し、凹部５３１ｃで反射されて大径部５３１ｂの側面から出射する。出射した光は、配光部３２によって拡散されて配光部３２から出射される。

このようにして、発光モジュール１１からの光のうち配光部３２へ直接入射しない方向へ進行する光は、導光部５３１によって配光部３２へ入射する方向に進行方向を変更する（図２０矢印参照）。これによって、導光部５３１は、発光モジュール１１からの光のほぼ全てを配光部３２へ入射させることができる。そして、導光部５３１から出射される発光モジュール１１からの光は、配光部３２によって拡散されることで、全方位に放射されることになる。

なお、配光部３２に代えて配光部１３２を適用し、大径部５３１ｂ及び軸部５３１ａの一部が配光部１３２内に埋設されるようにしても良い。この場合、導光部５３１から出射する光は、配光部１３２の光拡散要素１３２ａによって拡散され、全方位に放射されることになる。

１、１' 照明器具
２筐体
２ａ空洞
２ｂ開口
３、３' 光源部
４光源カバー
４ａ空洞
５ヒートシンク
６口金部
１１発光モジュール（半導体発光装置）
１１ａモジュール本体
１１ｂ波長変換部材
１２固定基板
１２ａ第１の面
１２ｂ第２の面
１３光学部材
１４固定部材
１５ネジ
１６ネジ穴
２１平板部
２２側壁部
２３ＬＥＤチップ
２４蛍光体
２５母材
２６ｐ電極
２７ｎ電極
２８、２９配線パターン
３１導光部
３１ａ第１の面
３１ｂ凹部
３１ｃ第２の面
３１ｄ側面
３２配光部
３２ａ空洞
３２ｂ外側表面
４１第１ＬＥＤパッケージ装置（第１ＬＥＤ）
４２第２ＬＥＤパッケージ装置（第２ＬＥＤ）
４３パッケージ
４４ＬＥＤチップ
４５波長変換部材
５１ａ、５１ｂ電源
５２電流制御部
５２ａ定電流制御回路
５２ｂデューティ比制御回路
５３操作部
１１３光学部材
１３１導光部
１３１ａ接触面
１３２配光部
１３２ａ光拡散要素
１３３接続部
１３３ａ切欠き
Ｒ１、Ｒ２抵抗
Ｑ１、Ｑ２トランジスタ
２３１，３３１，４３１，５３１導光部

Claims

基板と、
前記基板上に固定された少なくとも１つの半導体発光装置と、
前記半導体発光装置の発光面側に一端が配設され、前記一端から入射する前記半導体発光装置の光を他端に導光して放射する透光性を備える導光部と、
前記導光部の前記他端の周辺を囲むように配設され、前記導光部から放射される光を拡散して全方位に放射する配光部と、
前記半導体発光装置、前記導光部、及び前記配光部を離間して覆う被覆体と、
を有することを特徴とする照明器具。
基板と、
前記基板上に固定された少なくとも１つの半導体発光装置と、
入射した前記半導体発光装置からの光を拡散して全方位に放射する配光部と、
前記半導体発光装置と前記配光部との間に設けられ、前記半導体発光装置から出射した光のうち前記配光部に直接入射しない方向に進行する光の進行方向を前記配光部に入射するように変更する導光部と、
前記半導体発光装置、前記配光部、及び前記導光部を離間して覆う被覆体と、
を含むことを特徴とする照明器具。
基板と、
前記基板上に固定され、波長変換部材により波長変換された光を出射する少なくとも１つの半導体発光装置と、
入射した前記半導体発光装置からの光を拡散して全方位に放射する配光部と、
前記半導体発光装置と前記配光部との間に設けられ、前記半導体発光装置から出射した光のうち前記配光部に直接入射しない方向に進行する光の進行方向を前記配光部に入射するように変更する導光部と、
前記半導体発光装置、前記配光部、及び前記導光部を離間して覆う被覆体と、
を含むことを特徴とする照明器具。
前記配光部は、前記導光部の前記他端に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
前記配光部は、光拡散要素を含有する樹脂からなる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明器具。
前記配光部は、内層と前記内層よりも屈折率が大きい外層とからなる２層構造を備える
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明器具。
前記配光部の前記内層は、空気層である
ことを特徴とする請求項６に記載の照明器具。
前記導光部の前記他端の表面は、粗面処理又はコーティング処理が施されている
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の照明器具。
前記配光部の表面は、粗面処理又はコーティング処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の照明器具。
前記導光部は、前記配光部が前記被覆体の内側領域の中央部に位置するように延在していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の照明器具。
前記配光部が、前記被覆体の内側領域の中心部に位置するように配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至１０に記載の照明器具。
前記配光部の形状は、球体状である
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の照明器具。
前記導光部及び前記配光部は、二色成形により一体的に形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の照明器具。
前記基板の前記半導体発光装置の固定面とは反対側の面にヒートシンクが配設されている
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の照明器具。
前記半導体発光装置から出射する光と、前記導光部及び前記配光部を経由して全方位に放射する光とは同一の色度である
ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の照明器具。
前記半導体発光装置から出射する光が白色光である
ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の照明器具。
前記基板に複数の前記半導体発光装置が固定され、
複数の前記半導体発光装置から選ばれる少なくとも１組は、互いに異なる色温度の光を放射することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の照明器具。
半導体発光装置に取り付けられる光学部材であって、
前記半導体発光装置の発光面側に一端が配設され、前記一端から入射する前記半導体発光装置の光を他端に導光して放射する透光性を備える導光部と、
前記導光部の前記他端の周辺を囲むように配設され、前記導光部から放射される光を拡散して全方位に放射する配光部と、を有することを特徴とする光学部材。
前記配光部は、前記導光部の前記他端に接続されている
ことを特徴とする請求項１８に記載の光学部材。
前記配光部は、光拡散要素を含有する樹脂からなる
ことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の光学部材。
前記導光部の前記他端の表面は、粗面処理又はコーティング処理が施されていることを特徴とする請求項１８に記載の光学部材。
前記配光部の表面は、粗面処理又はコーティング処理が施されていることを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載の光学部材。