(57)【要約】【課題】固体発光素子と波長変換素子とを有する発光装置において、照射面の色むらを低減する。【解決手段】発光装置１は、第１の分光分布を有する光を発光する固体発光素子２１ａと、固体発光素子２１ａから発せられる光が入射され、その一部の光を第２の分光分布を有する光に波長変換して出射する波長変換素子２１ｂと、固体発光素子２１ａ及び波長変換素子２１ｂを収容し、それらの素子から出射される光を照射するための開口３１を有する筺体３と、前記筺体３の開口３１に設けられ、照射する光を透過する透過材４とを備える。第１の分光分布は、波長λにおいてピークを有し、透過材４は、粒子径ｄの微粒子を含有し、この微粒子は、πｄ／λにより規定される粒径パラメータを０．５以下、又は粒子径ｄを１００ｎｍ以下とした。これにより、微粒子は、第１の分光分布を有する光を第２の分光分布を有する光よりも効果的にレイリー散乱により拡散する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の分光分布を有する光を発光する固体発光素子と、前記固体発光素子から発せられる光が入射され、その一部の光を第２の分光分布を有する光に波長変換して出射する波長変換素子と、前記固体発光素子及び波長変換素子を収容し、それらの素子から出射される光を照射するための開口を有する筺体と、前記筺体の開口に設けられ、照射する光を透過する透過材と、を備えた発光装置であって、
前記第１の分光分布は、波長λにおいてピークを有し、
前記透過材は、粒子径ｄの微粒子を含有し、この微粒子は、πｄ／λにより規定される粒径パラメータを０．５以下、又は粒子径ｄを１００ｎｍ以下としたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記筺体に、前記固体発光素子及び波長変換素子から出射される光を集光する反射鏡を設置したことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記筺体に、前記固体発光素子及び波長変換素子から出射される光を集光するレンズを設置したことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体発光素子と波長変換素子とを有する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多くの照明器具に、固体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）が光源として用いられており、シーリングライト、ベースライト等、光を拡散させるタイプや、ダウンライト、スポットライト等、光を集光させるタイプなど多種多様な照明器具にＬＥＤが用いられている。
【０００３】
ＬＥＤは、単色ＬＥＤ素子、赤・緑・青等の複数色の単色ＬＥＤ素子を組み合わせた白色ＬＥＤ、単色ＬＥＤ素子と光の波長を変換する波長変換素子とを組み合わせた白色ＬＥＤ等がある。これらのＬＥＤのうち、単色ＬＥＤ素子である青色ＬＥＤ素子と波長変換素子である黄色蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤが、発光強度や効率等が高いため、照明器具に一般的に用いられている。
【０００４】
この種の白色ＬＥＤを有する従来の照明器具を図１２（ａ）（ｂ）を参照して説明する。照明器具１０１は、白色ＬＥＤ１２１を構成する青色ＬＥＤ素子１２１ａと黄色蛍光体１２１ｂが有底無蓋の筺体１０３の底面中央付近に設けられており、筺体１０３の開口にカバーとしての透過材１０４が設けられている。
【０００５】
青色ＬＥＤ素子１２１ａから発せられた光は、黄色蛍光体１２１ｂに入射する。黄色蛍光体１２１ｂは、入射した光の一部を吸収し、吸収した青色光よりも長波長の黄色の蛍光を発する。その黄色光は、黄色蛍光体１２１ｂから出射される。一方、黄色蛍光体１２１ｂに入射した光のうち、吸収されなかった光は、青色光のまま黄色蛍光体１２１ｂを透過する。すなわち、黄色蛍光体１２１ｂから黄色光と青色光が出射されることになり、黄色光と青色光の混色により白色光が得られる。
【０００６】
しかしながら、このような照明器具１０１は、青色光を発する青色ＬＥＤ素子１２１ａと比べて黄色光を照射する黄色蛍光体１２１ｂの面積が大きいため、青色光の照射範囲１７１よりも黄色光の照射範囲１７２のほうが大きく、照射面１０７において、混色良好な白い照射範囲１７１の周縁に混色不良による黄色の色むら（ドットパターンで示す部分）が生じる。
【０００７】
また、図１３（ａ）（ｂ）に示されるように、白色ＬＥＤ１２１と集光レンズ１０６を有する照明器具１１０がある。集光レンズ１０６は、筺体１０３に設けられており、白色ＬＥＤ１２１から出射される光を集光して筺体１０３の開口に向けて出射する。
【０００８】
しかしながら、このような照明器具１１０は、レンズの結像効果によって、照射面１０７に白色ＬＥＤ１２１による光源像が写る。青色ＬＥＤ素子１２１ａによる光源像と比べて黄色蛍光体１２１ｂによる光源像の面積が大きいため、照射面において、中心部１７３が青くなり、周辺部１７４が黄色となる色むらが生じる。
【０００９】
このような色むらを低減する対策として、光を拡散する拡散シートを筺体の開口近傍に覆設し、これにより青色光と黄色光を拡散して混色させる照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、このような照明器具では、拡散シートの透過率が低いため、照射効率が低く、また、照明光が拡散シートによって拡散されるため、集光ができない。
【００１０】
また、複数の青色ＬＥＤ素子の光を集光して黄色蛍光体を照射して白色光を放射する照明装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。しかし、このような照明装置では、青色ＬＥＤ素子から照射されて黄色蛍光体に入射しない漏れ光があるため、照射効率が低い。また、青色ＬＥＤ素子と黄色蛍光体の間に空間が必要であり、照明装置が大型化する。
【００１１】
また、集光レンズの出射面に複数の小さな凸レンズを形成し、出射される光を拡散して混色させる照明装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。しかし、このような照明装置では、凸レンズにおいて光の全反射が起きる可能性が高く、照射効率が良くない。また、照明光が凸レンズによって拡散されるため、集光性が良くない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−４３６１１号公報
【特許文献２】特開２００７−２９４３７９号公報
【特許文献３】特開２００７−２６５９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題を解決するものであり、固体発光素子と波長変換素子とを有する発光装置において、照射面の色むらを低減すると共に、色むら低減に伴う照射効率の低下を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、第１の分光分布を有する光を発光する固体発光素子と、前記固体発光素子から発せられる光が入射され、その一部の光を第２の分光分布を有する光に波長変換して出射する波長変換素子と、前記固体発光素子及び波長変換素子を収容し、それらの素子から出射される光を照射するための開口を有する筺体と、前記筺体の開口に設けられ、照射する光を透過する透過材と、を備えた発光装置であって、前記第１の分光分布は、波長λにおいてピークを有し、前記透過材は、粒子径ｄの微粒子を含有し、この微粒子は、πｄ／λにより規定される粒径パラメータを０．５以下、又は粒子径ｄを１００ｎｍ以下としたものである。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発光装置において、前記筺体に、前記固体発光素子及び波長変換素子から出射される光を集光する反射鏡を設置したものである。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１に記載の発光装置において、前記筺体に、前記固体発光素子及び波長変換素子から出射される光を集光するレンズを設置したものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、第２の分光分布を有する光は、波長変換におけるエネルギー損失によって第１の分光分布を有する光よりも波長が長くなり、波長変換によって第１の分光分布を有する光よりも照射範囲が広くなるが、第１の分光分布を有する光は、透過材に含有された微粒子によってレイリー散乱されて拡散するので、照射範囲の周縁において、第２の分光分布を有する光との混色が向上され、照射面の色むらが低減される。また、第２の分光分布を有する光は、波長が長いことから、レイリー散乱され難く、色むら低減に伴う照射効率の低下が防がれる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、反射鏡が固体発光素子及び波長変換素子から出射される光を集光し、透過材が集光された光を透過するので、集光を可能にしつつ、透過材に含有された微粒子によって照射面の色むらを低減することができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、レンズが固体発光素子及び波長変換素子から出射される光を集光し、透過材が集光された光を透過するので、集光を可能にしつつ、透過材に含有された微粒子によって照射面の色むらを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る発光装置の断面図。
【図２】同装置における固体発光素子及び波長変換素子から出射される光の分光分布を示す図。
【図３】同装置における筺体の断面図。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ図３のＸ−Ｘ線断面の形状例を示す端面図。
【図５】同装置における筺体の一例の斜視図。
【図６】同装置における発光ダイオードパッケージの一例の斜視図。
【図７】同装置における発光ダイオードパッケージの別の例の斜視図。
【図８】同装置における微粒子によるレイリー散乱を示す図。
【図９】レイリー散乱における偏光を示す図。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る発光装置の断面図。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る発光装置の断面図。
【図１２】（ａ）は従来の照明器具の断面図、（ｂ）は同器具による照射面の色むらを示す平面図。
【図１３】（ａ）は従来の別の照明器具の断面図、（ｂ）は同器具による照射面の色むらを示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る発光装置を図１乃至図９を参照して説明する。図１に示されるように、発光装置１は、発光ダイオードパッケージ２（以下、ＬＥＤパッケージという）と、筺体３と、透過材４とを備える。ＬＥＤパッケージ２は、白色ＬＥＤ２１と、放熱等のためのパッケージ部材２２とを有する。白色ＬＥＤ２１は、固体発光素子２１ａと波長変換素子２１ｂとを有する。固体発光素子２１ａは、第１の分光分布を有する光を発光する素子である。波長変換素子２１ｂは、固体発光素子２１ａから発せられる光が入射され、その一部の光を第２の分光分布を有する光に波長変換して出射する素子である。筺体３は、例えば有底無蓋の筒形状であり、固体発光素子２１ａ及び波長変換素子２１ｂを収容し、それらの素子から出射される光を照射するための開口３１を有する。透過材４は、照射する光を透過する部材であり、筺体３の開口３１に設けられる。第１の分光分布は、波長λにおいてピークを有する。透過材４は、粒子径（粒子直径）ｄの微粒子を含有する。この微粒子は、πｄ／λにより規定される粒径パラメータを０．５以下、又は粒子径ｄを１００ｎｍ以下としている。
【００２２】
発光装置１は、照明器具として、又は照明器具の一部等として用いられる。固体発光素子２１ａは、青色発光ダイオード素子であり、１つ又は複数のＬＥＤチップと、ＬＥＤチップに電力を供給する電子基板から成る（図示せず）。波長変換素子２１ｂは、蛍光体から成り、青色光の一部により励起され、蛍光を放射する素子である。放射される蛍光は、波長変換におけるエネルギー損失及びエネルギー保存則によって、励起光である青色光よりもエネルギーの低い、すなわち波長の長い黄色光となる。青色と黄色は補色関係にあり、白色ＬＥＤ２１は、青色光と黄色光が混色された白色光を出射する。また、蛍光（黄色光）は、蛍光体に入射する励起光（青色光）の進行方向よりも広い方向範囲に放射されるので、白色ＬＥＤ２１から出射される光のうち黄色光は、青色光よりも照射範囲が広くなる。また、波長変換素子２１ｂは、固体発光素子２１ａから発せられた青色光が全て入射されるように、通常、固体発光素子２１ａよりも面積が大きく、固体発光素子２１ａを覆うように設けられる。このため、白色ＬＥＤ２１から出射される光のうち黄色光は、青色光よりも照射範囲が広くなる。
【００２３】
図２は、白色ＬＥＤ２１の発光スペクトル、すなわち白色ＬＥＤ２１から空気中に出射される白色光の分光分布を示す。図２の横軸は光の波長（ｎｍ）、縦軸は相対発光強度（ａ．ｕ．）である。この分光分布は、固体発光素子２１ａから出射される青色光が有する第１の分光分布と、波長変換素子２１ｂから出射される黄色光が有する第２の分光分布が重ね合わされている。第１の分光分布は、波長約４５０ｎｍに比較的鋭いピークＰ１を有する。第２の分光分布は、波長約５５０ｎｍにピークＰ２を有し、約４８０ｎｍから７５０ｎｍの波長域に広がっている。
【００２４】
筺体３は、プラスチック等の高強度の絶縁材料から成り、例えば、図３に示されるように、底面３２と内側面３３を有し、底面３２に対向して開口３１を有する。筺体３の底面３２及び内側面３３の一部に高反射率となる塗装が施されることが望ましい。筺体３の形状は、本実施形態では図４（ａ）に示されるように、円筒としたが、図４（ｂ）に示されるように中空の直方体であっても、図４（ｃ）に示されるように中空の六角柱であってもよい。図５に示されるように、筺体３は、例えば、ダウンライトの筺体であり、グレアカットのために、筺体本体３４から端部３５が一部突き出した形状であってもよい。
【００２５】
筺体３の底面３２にはＬＥＤパッケージ２が設けられる（図３参照）。ＬＥＤパッケージ２は、１つの白色ＬＥＤ２１を有する。照明器具の明るさを増大するため、ＬＥＤパッケージ２は、複数の白色ＬＥＤ２１を有するものであってもよく、複数の白色ＬＥＤ２１を有する場合、図６に示されるように、筺体３は、それぞれの白色ＬＥＤ２１を収容する形状でもよいし、図７に示されるように、筺体３は、ＬＥＤパッケージ２全体を収容する形状であってもよい。
【００２６】
透過材４は、微粒子を多数含有する透過率の高い材料が板状に形成され、筺体３の開口３１に設けられる（図１参照）。微粒子は、固体発光素子２１ａから発せられる青色光をレイリー散乱する粒子径とされる。微粒子中の原子又は分子は、電子が束縛されており、入射光の振動電場によって電子が強制振動され、原子等が振動する電気双極子となって２次光を放出する。この２次光が、レイリー散乱における散乱光となる。
【００２７】
透過材４の内部におけるレイリー散乱について図８を参照して説明する。透過材は、屈折率ｎ１の伝搬媒質中に屈折率ｎ２の微粒子４１を含有する。比屈折率ｍは、ｎ２／ｎ１である。微粒子４１は、粒子径ｄの球形粒子とする。微粒子４１に入射光強度Ｉ０の光が入射する。入射光の伝搬媒質中の波長λは、真空中の波長をλ０とすると、λ０／ｎ１である。入射光は、微粒子４１によってレイリー散乱される。観測面４２上の散乱角θにおける散乱光強度Ｉ（θ）は、微粒子４１から距離Ｒ離れた観測点で観測すると、次式で表される。
【００２８】
【数１】
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【００２９】
散乱光強度Ｉ（θ）は、入射光の波長λの４乗に反比例する。このため、固体発光素子２１ａから発せられる青色光は、波長が短いので微粒子４１によってレイリー散乱される。一方、波長変換素子２１ｂによって波長変換された光は、青色光よりも長波長の黄色光であるので、微粒子４１によってレイリー散乱され難い。
【００３０】
伝搬媒質中の微粒子によって生じる散乱は、レイリー散乱の他にミー散乱がある。ミー散乱は、レイリー散乱とは波長依存性が異なり、青色光だけを散乱することはない。πｄ／λで規定される粒径パラメータαがあり、αが０．１以下ではレイリー散乱が支配的となり、αが１以上ではミー散乱が支配的となり、それ以外ではレイリー散乱とミー散乱が共に起こる。本実施形態では、青色光を効果的にレイリー散乱させるために、微粒子の粒径パラメータαを０．５以下とした。
【００３１】
青色光を効果的にレイリー散乱させる粒子径ｄの値を求める。青色光の真空中の波長がλ０＝４５０ｎｍであり、伝搬媒質が屈折率ｎ１≒１の空気である場合、伝搬媒質中の波長λをλ≒λ０として、粒径パラメータαが０．１となる粒子径ｄは、ｄ＝αλ／π≒１４ｎｍ、α＝０．５となる粒子径ｄは、ｄ＝αλ／π≒７２ｎｍと求められる。伝搬媒質が屈折率ｎ１≒１．５のプラスチック等である場合、伝搬媒質中の波長λをλ＝λ０／ｎ１として、α＝０．１となる粒子径ｄは、ｄ＝αλ／π≒９．６ｎｍ、α＝０．５となる粒子径ｄは、ｄ＝αλ／π≒４８ｎｍと求められる。すなわち、青色光を効果的にレイリー散乱させる微粒子の粒子径ｄは、数ｎｍ〜数１０ｎｍであり、青色光の分光分布に幅があること等を考慮し、粒子径ｄを１００ｎｍ以下としてもよい。
【００３２】
レイリー散乱は、伝搬する電磁波（光）により、伝搬場に存在する原子内の電子が振動され、その後、光が散乱される現象である。この現象は、光の波長と比べて小さな場で起こり、電子の運動方程式を解いて導かれる。このため、レイリー散乱の生起確率は、原子の存在確率に依存するが、微粒子の形状に依存しない。微粒子は可視光波長に比べ小さいので、幾何光学的なふるまいを考慮する必要がない。従って、微粒子の形状は、考慮する必要がなく、球形に限定されない。
【００３３】
微粒子の材質は、シリカエアロゲル、酸化亜鉛、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、結晶化樹脂等である。
【００３４】
シリカエアロゲルは、シリカ微粒子の均質な集合体からなる多孔質材料である。シリカ微粒子の粒子径は、可視光の波長よりも小さいため、シリカエアロゲルは、透過率を９０％以上にできると共に、レイリー散乱が起こる。このようなシリカエアロゲルは、アルコキシシランを加水分解縮重合し、骨格が（ＳｉＯ２）ｍ（ｍは正整数）で、シラノール基を有するポリマーを生成させ、このポリマーとアルコールや液化二酸化炭素等の分散媒とを含む湿潤ゲルを分散媒の超臨界条件下で乾燥することにより得られる。
【００３５】
酸化亜鉛を用いると、５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の粒子径の微粒子が得られる。酸化チタンを用いると、１０ｎｍ〜３０ｎｍ程度の粒子径の微粒子が得られる。酸化バリウムを用いると、３０ｎｍ〜６０ｎｍ程度の粒子径の微粒子が得られる。炭酸カルシウムを用いると、３０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度の粒子径の微粒子が得られる。このような微粒子を樹脂と混ぜた後に樹脂を固化させることにより、微粒子が添加された樹脂が得られる。
【００３６】
結晶化樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を長時間温度を上げることにより結晶を成長させたものである。この結晶が微粒子となる。結晶をナノサイズとすることにより、レイリー散乱が起こる。
【００３７】
上記のように得られた微粒子の粒子径を測定する方法の一例について図９を参照して説明する。微粒子４１に入射光強度Ｉ０の直線偏光の単色波長光が入射される。入射光は、微粒子４１によってレイリー散乱される。散乱角θにおける散乱光は、振動方向が観測面４２に垂直及び平行な方向の直線偏光成分を有し、各方向の偏光成分の光強度が異なる。垂直方向の光強度をｉ１（θ）、平行方向の光強度をｉ２（θ）とすると、偏光比ρ（θ）は、ｉ２（θ）／ｉ１（θ）で表される。散乱角θ＝９０°の場合の偏光比ρ（９０）は、粒径パラメータαが１以下のとき、粒径パラメータαに応じて敏感に変化する。偏光比ρ（９０）と粒径パラメータαの定量的な関係が知られているので（例えば、高橋幹二著「基礎エアロゾル光学」養賢堂１９８２年参照）、偏光比ρ（９０）を実測することにより、粒径パラメータαが求められ、粒子径ｄが算出される。
【００３８】
発光装置１は、例えば、スクリーンに光を照射し、照射範囲の各部分の色度を色彩輝度計によって計測することにより色むらが評価される。この色むらが低減されるように発光装置１の透過材４が設計される。白色ＬＥＤ２１から放射され、透過材４から出射される光のうち青色光がレイリー散乱される割合は、青色光が透過材４を伝播する距離と、レイリー散乱が起こる確率との積に依存する。また、レイリー散乱による拡散角度は、散乱光強度の角度依存性が（１＋ｃｏｓ２θ）であるため、制御不可能である（数１参照）。青色光が透過材４を伝播する距離は、透過材４の厚みにより決定されるパラメータである。レイリー散乱が起こる確率は、透過材４における微粒子の粒子密度及び粒子径により決定されるパラメータである。従って、透過材４の設計において、透過材４の厚みと微粒子の粒子密度を変化させてパラメータの最適化が行われる。最適なパラメータの決定は、青色光がレイリー散乱される割合を計算することにより可能であるが、計算結果と実測値が一致し難いので、発光装置１の試作品を作って、その色むらを評価することにより行うことが望ましい。なお、レイリー散乱は、青色光（短波長光）を赤色光（長波長光）よりも高確率で散乱する。その結果、発光装置１は、透過材４の青色光の透過率が赤色光に比べて小さくなり、照射面の色味が赤みがかることがあるため、発光装置１の設計において注意が必要である。例えば、発光装置１は、透過材４がないものと比較して、波長変換素子２１ｂによって波長変換されない光の割合が大きくなるように設計してもよい。
【００３９】
上記のように構成された発光装置１において、固体発光素子２１ａは、第１の分光分布を有する光（青色光）を発光する（図１参照）。波長変換素子２１ｂは、固体発光素子２１ａから発せられた青色光が入射され、その一部の光を黄色光に波長変換する。波長変換された黄色光と、波長変換されなかった青色光は、透過材４に入射され、透過材４内を透過し、空気中に照射される。透過材４に含有された微粒子は、短波長の青色光を長波長の黄色光よりも効果的にレイリー散乱により拡散する。従って、照射される光は、主に、光路（光線軌跡）Ｌ１で示されるレイリー散乱された青色光と、光路Ｌ２で示されるレイリー散乱されない青色光と、光路Ｌ３で示されるレイリー散乱されない黄色光である。光路Ｌ３の黄色光は、光路Ｌ２の青色光よりも照射範囲が広いが、照射範囲の周縁において光路Ｌ１の青色光と混色される。このため、照射範囲の周縁において、青色光が増加して黄色光との混色が向上され、照射面の色むらが低減される。また、黄色光は青色光と比べてレイリー散乱され難いので、色むら低減に伴う照射効率の低下が防がれる。
【００４０】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る発光装置を図１０を参照して説明する。本実施形態の発光装置１０は、第１の実施形態と同様の構成に加えて、筺体３に、固体発光素子２１ａ及び波長変換素子２１ｂから出射される光を集光する反射鏡５を設置した。第１の実施形態と同等の箇所には同じ符号を付している。
【００４１】
反射鏡５は、白色ＬＥＤ２１から出射される白色光の光制御に用いるものであり、プラスチック又は金属等から成り、反射面５１に高反射塗装が施されることが望ましく、その形状により集光効果を任意に設定可能である。反射面５１は、例えば、白色ＬＥＤ２１の近傍を焦点とする放物面形状を有する。
【００４２】
上記のように構成された発光装置１０において、反射鏡５は、光路Ｌ４で示されるように、白色ＬＥＤ２１から出射される白色光を透過材４に向けて反射する。白色光は、透過材４に入射され、透過材４内を透過し、空気中に照射される。透過材４に含有された微粒子は、第１の実施形態と同様に、白色光に含まれる青色光を黄色光よりも効果的にレイリー散乱により拡散する。なお、図１０では、左下に向かう光路Ｌ４の図示を省いているが、白色ＬＥＤ２１から出射される光の光路は、白色ＬＥＤ２１の光軸に対して対称に存在する。
【００４３】
このように、発光装置１０は、反射鏡５が固体発光素子２１ａ及び波長変換素子２１ｂから出射される光を集光し、透過材４が集光された光を透過するので、集光を可能にしつつ、透過材４に含有された微粒子によって照射面の色むらを低減することができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る発光装置を図１１を参照して説明する。本実施形態の発光装置１１は、第１の実施形態と同様の構成に加えて、筺体３に、固体発光素子２１ａ及び波長変換素子２１ｂから出射される光を集光するレンズ６を設置した。
【００４５】
レンズ６は、白色ＬＥＤ２１から出射される白色光の光制御に用いるものであり、透明なプラスチック等を成型したものである。レンズ６は、例えば、白色ＬＥＤ２１の光軸を対称軸とする回転体形状を有し、波長変換素子２１ｂの前方を取り囲むように凹部６１が形成され、対称軸に略直交して凹部６１の底面に位置する第１の入射面６２と、凹部６１の側面に位置する第２の入射面６３と、第２の入射面６３よりレンズ内部に入射された光を反射する反射面６４と、第１の入射面６２よりレンズ内部に入射された光、及び、反射面６４で反射された光を出射する出射面６５とを有する。透過材４とレンズ６は、別体であっても一体であってもよい。透過材４とレンズ６が一体をなす場合、レンズ６にレイリー散乱を起こす材料を用いてもよい。
【００４６】
上記のように構成された発光装置１１において、レンズ６は、光路Ｌ５で示されるように、白色ＬＥＤ２１から出射される白色光を透過材４に向けて出射する。白色光は、透過材４に入射され、透過材４内を透過し、空気中に照射される。透過材４に含有された微粒子は、第１の実施形態と同様に、白色光に含まれる青色光を黄色光よりも効果的にレイリー散乱により拡散する。
【００４７】
このように、発光装置１１は、レンズ６が固体発光素子２１ａ及び波長変換素子２１ｂから出射される光を集光し、透過材４が集光された光を透過するので、集光を可能にしつつ、透過材４に含有された微粒子によって照射面の色むらを低減することができる。
【００４８】
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、発光装置１から照射される光は、厳密な白色に限定されず、いわゆる電球色等であってもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１、１０、１１  発光装置
２１ａ  固体発光素子
２１ｂ  波長変換素子
３  筺体
４  透過材
４１  微粒子
５  反射鏡
６  レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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