(57)【要約】【課題】発光モジュールに複数の半導体発光素子が配列され、反射体で光を集束させるタイプのランプにおいて、照射面における輝度むらや色むらの発生を抑える。【解決手段】発光モジュール２０は、モジュール基板２１の前面にＬＥＤ素子２２が複数個配列されて構成されている。反射体３０は、その内面が滑らかな球面状の反射面３１を有し、反射光が絞られるようになっている。光拡散板４０は、各ＬＥＤ素子２２から出射された光を拡散させるドーム状の光学部品であって、モジュール基板２１の前方において、配列された複数のＬＥＤ素子２２の光出射側を全体にわたって覆うように取付けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の半導体発光素子が配列されてなる発光モジュールと、
前記配列された複数の半導体発光素子の光出射側全体をカバーする光拡散板と、
前記発光モジュールから出射され前記光拡散板を通過した光を反射させて、反射光を集束させる反射面を有する反射部材とを備えることを特徴とするランプ。
【請求項２】
前記光拡散板は、
前記複数の半導体発光素子の中の２以上にまたがり前記基板に直交する面で切断した断面が、光出射方向に張り出す円弧状であることを請求項１記載のランプ。
【請求項３】
前記反射面は、
前記複数の半導体発光素子の中の２以上にまたがり前記基板に直交する面で切断した断面が、
光出射方向で拡がっている円弧状であることを特徴とする請求項１または２記載のランプ。
【請求項４】
前記反射面は、カップ状に湾曲した曲面であり、
前記光拡散板は、前記反射面の底部側から光出射方向に張り出しているドーム形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のランプ。
【請求項５】
前記光拡散板における前記基板に沿った方向の幅は、
前記反射面における光出射側開口部における同方向の幅に対して０．７以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載のランプ。
【請求項６】
光出射方向に対する前記半導体発光素子から前記光拡散板までの距離は、
前記基板から前記反射面の光出射側開口部までの距離に対して０．６以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載のランプ。
【請求項７】
前記発光モジュール及び反射部材は、
当該発光モジュール及び反射部材を支持するボディ部の一端側に固定され、
前記ボディ部の他端側に、前記発光モジュールを点灯させる電力を外部から受け取る接続部材が装着されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載のランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の半導体発光素子を備えたランプに関し、特に反射体で光を集束させるリフレクタタイプのランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電球形ＬＥＤランプをはじめとして、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの半導体発光素子を光源としたランプが各種照明用装置に採用されるようになってきている。
このＬＥＤランプは、例えば特許文献１に示されるように、ＬＥＤ素子が基板に実装されてなる発光モジュールを備えている。
従来の白熱電球やハロゲンランプにおいて、スポットライトやディスプレイ照明として、光源からの光を反射体や集光レンズによって、光を一定範囲に集束させて出射させるタイプのものがある。ＬＥＤランプにおいても、同様の用途に用いるランプとして、白色系の光を発する発光モジュールの周りにＬＥＤ素子からの光を反射させるカップ形状の反射体を設けて、ＬＥＤ素子から出射される光を反射して集束させるリフレクタタイプのＬＥＤランプが開発されている。
【０００３】
ＬＥＤランプにおいて、高輝度のものが要求され、それに対応するために発光モジュールに複数のＬＥＤ素子を配列したものも多くなっている。
リフレクタタイプのＬＥＤランプにおいては、単一のＬＥＤ素子を光源に用いているもが多いが、発光モジュールにおいて複数のＬＥＤ素子を配列しているリフレクタタイプのＬＥＤランプもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７０９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように発光モジュールに半導体発光素子が複数配列されたリフレクタタイプのランプにおいては、各半導体発光素子からの光が反射体で反射され集束されて照射面にスポットが形成されるときに、各半導体発光素子によるスポットが互いにずれた位置に形成され、照射面に輝度むらや陰影が生じやすい。
このように照射面に輝度むらや陰影が生じると、美感が損なわれるなど、照明光源としての適性が損なわれることがある。
【０００６】
また、発光モジュールに半導体発光素子が複数配列されたリフレクタタイプのランプにおいて、反射体の前方に透明カバーや集光レンズを装着したものでは、光が色成分に分光されて、照射面に色むらが生じ、美感が損なわれるといった問題も生じ得る。
ここで、輝度むらを抑えるために、発光モジュールにおいて複数の半導体発光素子を狭い範囲に高密度で配列すれば、複数の半導体発光素子全体が点光源に近づくので、輝度むらを抑えることができると考えられる。
【０００７】
しかし、ＬＥＤ素子のような半導体発光素子は駆動時に発熱により温度が上昇し、温度上昇に伴って発光効率が低下するので、複数の半導体発光素子を配列する密度を高めるにも実際上の限度がある。
本発明は、上記課題に鑑み、発光モジュールに複数の半導体発光素子が配列され、反射体で光を集束させるタイプのランプにおいて、照射面における輝度むらや色むらの発生を抑えることを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明にかかるランプにおいては、基板上に複数の半導体発光素子が配列されてなる発光モジュールと、配列された複数の半導体発光素子の光出射側全体をカバーする光拡散板と、発光モジュールから出射され光拡散板を通過した光を反射させて、反射光を集束させる反射面を有する反射部材とを設けることとした。
上記ランプにおいて、以下のように設定することが好ましい。
【０００９】
光拡散板は、複数の半導体発光素子の中の２以上にまたがり基板に直交する面で切断した断面を、光出射方向に張り出す円弧状にする。
反射面は、複数の半導体発光素子の中の２以上にまたがり基板に直交する面で切断した断面を、光出射方向で拡がっている円弧状とする。
反射面は、カップ状に湾曲した曲面とし、光拡散板は、反射面の底部側から光出射方向に張り出すドーム形状にする。
【００１０】
光拡散板における基板に沿った方向の幅を、反射面における光出射側開口部における同方向の幅に対して０．７以下とする。
光出射方向に対する半導体発光素子から光拡散板までの距離を、基板から反射面の光出射側開口部までの距離に対して０．６以下とする。
発光モジュール及び反射部材は、当該発光モジュール及び反射部材を支持するボディ部の一端側に固定し、ボディ部の他端側に、発光モジュールを点灯させる電力を外部から受け取る接続部材を装着する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によるランプは、複数の各半導体発光素子から出射された光は、光拡散板で拡散されて、光拡散板の表面から面発光されるように放射されるので、光拡散板を通過した後の光は、疑似的に「１つの光源」から出射される光のようになる。
従って、複数の各半導体発光素子から出射された光は、光拡散板を通過した後に、反射面で反射されて良好に集束されると共に、照射面に形成されるスポットも、全体が１つのスポットのように形成されるので、照射面における輝度むらや陰影が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係るＬＥＤランプ１の構成を示す一部切欠き斜視図である。
【図２】ＬＥＤランプ１の分解斜視図である。
【図３】実施の形態及び比較例において、反射面で反射される光線を示す図である。
【図４】比較例にかかるＬＥＤランプ１０１において、照射面にスポットが形成される様子を示す図である。
【図５】ＬＥＤランプ１を中心軸Ｏに沿ってＸ−Ｚ面で切断した断面図である。
【図６】実施の形態２にかかるＬＥＤランプ２の斜視図であって、（ａ）は外観図、（ｂ）は一部を切り欠いた図である。
【図７】ＬＥＤランプ２をダクトレール７０に装着する様子を示す図である。
【図８】ＬＥＤランプ３の構成を示す斜視図であり、（ａ）は全体図、(ｂ)は部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
[実施の形態１]
図１は、実施形態に係るＬＥＤランプ１の構成を示す一部切欠き斜視図である。
図２はＬＥＤランプ１の分解斜視図である。
説明上、ＬＥＤランプ１において光が出射される方向を前方とする。図１において紙面上方（Ｚ方向）が光が出射される前方である。
【００１４】
ＬＥＤランプ１は、ボディ部１０と、当該ボディ部１０の前端側に取り付けられた発光モジュール２０及び反射体３０などから構成されている。このＬＥＤランプ１は、反射鏡付きハロゲン電球の代替として、照明器具のソケットに装着して使用することができる。
（ボディ部１０）
ボディ部１０は、後方から前方に向かって径が漸次拡大する円筒状のケース１１を備え、
このケース１１の前端に発光モジュール２０が支持され、ケース１１の前方に反射体３０が支持されている。ケース１１の内部には、発光モジュール２０を点灯させる回路ユニット（不図示）が収納され、ケース１１の後端には口金１２が取り付けられている。
【００１５】
口金１２は、器具本体のソケットに差し込まれて、電力を受け取る接続部材である。図１，２に示す口金１２はエジソン式（Ｅ型）であるが、口金のタイプは、特定の口金に限定されない。例えば、１対のピン形の端子を有するＧタイプの口金であってもよい。また、引掛シーリングに使用されるＬ字形の端子を有する口金でもよい。
ケース１１は、上端に開口部１１ａを有し、その開口部１１ａに発光モジュール２０が填め込まれている。
【００１６】
回路ユニットは、口金１２を介して供給される商業用電力を利用して
ＬＥＤ素子２２を点灯させる点灯回路を有する。点灯回路は、例えば、交流電圧１００Ｖを、直流の電力に変換して発光モジュール２０に供給する。
ケース１１は、熱伝導性の樹脂、セラミックなどで形成してもよいし、金属（例えばアルミニウム）で形成してもよい。ケース１１を熱伝導性の金属で形成すれば、発光モジュール２０や回路ユニットで生じる熱を効率よく外部に放熱することができる。
（発光モジュール２０）
発光モジュール２０は、モジュール基板２１の前面にＬＥＤ素子２２が複数個配列されて構成されている。
【００１７】
モジュール基板２１は、ケース１１の上端の開口部１１ａよりも若干小径の円板形状であって、開口部１１ａを閉塞するようにケース１１に装着されている。モジュール基板２１は、絶縁性基板本体の前面側に配線層が設けられた配線基板であって、この配線層の上に上記ＬＥＤ素子２２が実装されている。
各ＬＥＤ素子２２としては、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ、表面実装部品）形のＬＥＤ素子を用いることができる。あるいはＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏａｒｄ）形のＬＥＤ素子を用いて、ＬＥＤ素子を封止層で封止してもよい。
【００１８】
ＬＥＤ素子２２は、ＬＥＤチップと蛍光体を備え、蛍光体粒子の種類は、ＬＥＤランプ１が実現しようとする光色区分（電球色、温白色、白色、昼白色、昼光色）に応じて適宜選択される。あるいは、ＬＥＤ素子２２の発光色は、使用される照明器具の用途に応じて、赤色、青色、緑色でもよいし、各色を組み合わせてもよい。
好ましいＬＥＤ素子２２の一例として、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体によって白色を発光する高輝度のＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ、表面実装部品）形ＬＥＤ素子が挙げられる。この場合、ＬＥＤチップからの青色光の一部が蛍光体によって黄緑色光に変換され、変換された黄緑色光と変換されなかった青色光とが混色されて、白色光が出射される。
【００１９】
発光モジュール２０において、複数のＬＥＤ素子２２は、対称的に配列することが好ましい。図１，２に示す例では、発光モジュール２０において、合計９個のＬＥＤ素子２２が３行３列のマトリックス状に配列されている。
複数のＬＥＤ素子２２の配列形態は、縦方向（Ｙ方向）、横方向（Ｘ方向）共に対称であり、また、配列された複数のＬＥＤ素子２２の中央を通り前後方向に伸びる中心軸Ｏに対して回転対称でもある。
【００２０】
ただし、ＬＥＤ素子２２の数、接続方法（直列接続、並列接続）等は、ＬＥＤランプに要求される発光光束等に応じて適宜設定すればよい。また、ＬＥＤ素子２２の配列形態は、千鳥状または放射状などでもよい。
複数のＬＥＤ素子２２を配列するときの素子間隔（ピッチ）は、狭い方が、反射体３０において良好な集束性を得ることができるが、素子同士の間隔を狭くすると、複数のＬＥＤ素子２２が高密度に密集するので、駆動時にＬＥＤ素子２２が高温になりやすい。
【００２１】
駆動時において、各ＬＥＤ素子２２の温度は１００℃以下に維持することが望ましいので、その点を考慮して複数のＬＥＤ素子２２を配列する際にも、一定の素子間隔を確保することが好ましい。
（ピッチについて、〜ｍｍ以上が好ましいという範囲がありましたら追加記載お願いします。）
（反射体３０）
反射体３０は、反射光が前方の一定範囲に絞られて出射されるように、その内面が滑らかな球面状の反射面３１である。
【００２２】
この反射面３１は、横方向（Ｘ方向）、縦方向（Ｙ方向）において複数のＬＥＤ素２２にまたがりモジュール基板２１に直交する面で切断した断面が、円弧状であって前方で拡がり、前端に開口部３３を有している。
すなわち、反射面３１は、後端側の底部から前端側の開口部にかけて大径となるカップ状の湾曲面となっている。
【００２３】
また、反射面３１は、上記中心軸０に対して回転対称の形状である。
反射面３１の形状の具体例としては、反射面３１を放物面形状とし、その焦点Ｆに近い位置に発光モジュール２０の光源を置くことによって、反射光を平行光に近い光として前方に出射することができる。あるいは、反射面３１を楕円体形状として、その一方の焦点Ｆに近い位置に発光モジュール２０の光源を置くことによって、反射光を他方の焦点に集光させることもできる。
【００２４】
反射体３０の後端は開口されて開口部３２が形成され、その開口縁３２ａは、ケース１１の開口部１１ａに填まる大きさに設定されている。
また、反射面３１の形状によって、ＬＥＤランプ１から出射される光が拡がる角度（配向角）も左右される。反射面３１の高さや開口幅などは、この配向角が８０°程度以下、例えば６０°程度となるように設定される。
【００２５】
反射体３０は、アルミなどの金属板を成型することによって作製することができる。また、樹脂を反射体３０の形に成型し、その内面にアルミ蒸着膜などの金属層を形成して反射面３１としてもよいし、あるいは、酸化チタンなどの白色顔料を含む白色反射層を形成して反射面３１としてもよい。
反射体３０の後端側の開口縁３２ａは、開口部１１ａに填め込まれ、モジュール基板２１の外周面とケース１１の内周面との間に挟まれた状態で、接着剤で固定されており、それによって反射体３０はケース１１の前方に固定されている。
【００２６】
反射体３０の前端側には、透明な前面カバー３５が装着されている。前面カバー３５は、開口部３３をカバーする透明な板であって、透明アクリル樹脂などの透光性材料で形成されている。
また、反射体３０と前面カバー３５とが一体となったガラスバルブを用いてもよい。この場合、ガラスバルブにおける反射面となる面にアルミ蒸着膜を施すことによって反射面３１を形成できる。
【００２７】
（光拡散板４０）
光拡散板４０は、各ＬＥＤ素子２２から出射された光を拡散させる光学部品であって、モジュール基板２１の前方において、配列された複数のＬＥＤ素子２２における光出射側（前方側）を全体にわたって覆うように取付けられている。
光拡散板４０の材質としては、ガラスあるいは光透過性の優れた樹脂（ポリカーボネート）が好ましい。
【００２８】
光拡散板４０の種類としては、透明な板の表面をスリガラス（砂面）状に処理したフロスト型光拡散板、すりガラス状にした後、フッ化水素などで表面を腐食させ凹凸にした腐食型光拡散板、透明基板の表面に乳白色膜をつけたオパール型光拡散板、微小なレンズアレイによって光を拡散するレンズ光拡散板などが挙げられる。
あるいは光拡散板４０自体を乳白色の顔料を含む樹脂などの材料で形成することもできる。
【００２９】
モジュール基板２１に光拡散板４０を装着する方法としては、例えば、図２に示すように、モジュール基板２１の前面に溝２３を形成し、光拡散板４０の後端部４１を溝２３に填め込んで、接着剤で固定する方法、あるいは、光拡散板４０の後端部４１に係合爪、モジュール基板２１にこれを係合させる孔を設けておいて、両者を係合させて固定する方法などが挙げられる。
【００３０】
発光モジュール２０において、複数の各ＬＥＤ素子２２は点光源に近いが、複数の各ＬＥＤ素子２２からの光は、光拡散板４０を通過するときに、拡散されて、透過後の光は疑似的に光拡散板４０の表面から面発光されたようになり、１つの光源からの光のように照射される。
光拡散板４０の形状は、横方向（Ｘ方向）、縦方向（Ｙ方向）において複数のＬＥＤ素２２にまたがりモジュール基板２１に直交する面で切断した断面が、前方（Ｚ方向）に張り出す円弧状となるようにすることが好ましい。また、光拡散板４０の形状を、前方（Ｚ方向）に張り出すドーム形状に形成することがより好ましい。
【００３１】
また、光拡散板４０は、上記複数のＬＥＤ素子２２の配列形態と同様に、縦方向（Ｙ方向）及び横方向（Ｘ方向）共に対称な形状であることが好ましく、また、光拡散板４０の中央を、上記中心軸Ｏと一致させて、上記中心軸Ｏに対して回転対称の形状とすることも好ましい。
この場合、拡散された光は、複数のＬＥＤ素子２２が配列された領域の中央にあるＬＥＤ素子２２ｂ2付近から出射されたように放射される。
【００３２】
ただし、光拡散板４０の形状は、必ずしも球面状に限られず、光拡散板４０を平面状にしてモジュール基板２１と平行に配置してもよい。
（ＬＥＤランプ１の動作）
上記ＬＥＤランプ１において、回路ユニットから発光モジュール２０に電力が供給されて、複数のＬＥＤ素子２２から光が出射される。
【００３３】
発光モジュール２０における複数のＬＥＤ素子２２から出射される光は光拡散板４０を透過する。その通過した光の一部は直接、反射体３０の開口部３３から前面カバー３５を通過して前方に出射され、他の一部は、反射体３０の反射面３１で反射され、集束された状態で、反射体３０の開口部３３から、前面カバー３５を通過して前方に出射される。
（光拡散板４０を設けることによる効果）
ＬＥＤランプ１においては、配列された複数のＬＥＤ素子２２を覆う光拡散板４０を設けているので、以下のように、照射面に輝度むらや陰影が生じるのを抑制することができる。
【００３４】
光拡散板４０を設けていない以外はＬＥＤランプ１と同様の構成のＬＥＤランプ１０１を比較例とし、ＬＥＤランプ１とＬＥＤランプ１０１とを比較する。
ここでは、反射体３０の反射面３１が放物体形状であるものとして説明するが、楕円体形状などの場合も同様である。
図３（ａ），（ｂ）は、ＬＥＤランプ１及びＬＥＤランプ１０１において、反射面３１で反射される光線を示す図であって、中心軸Ｏを通るＸ−Ｚ面で切断した断面を示している。また、図４は、比較例にかかるＬＥＤランプ１０１において、照射面にスポットが形成される様子を示す図であって、（ａ）は中心軸Ｏを通るＸ−Ｚ面で切断した断面を示し、（ｂ）は照射面をＺ方向に見た図である。
【００３５】
比較例にかかるＬＥＤランプ１０１において、図３（ｂ）に示すように、横方向に配列された３つの各ＬＥＤ素子２２ａ2〜２２ｃ2から反射面３１に向かう光に着目する。
図３（ｂ）における左の拡大図に示されるように、ＬＥＤ素子２２ａ2は、ＬＥＤ素子２２ｂ2よりも左寄りに位置するので、左側の反射面３１ａに入射される光線Ｌａの入射角は、ＬＥＤ素子２２ｂ2からの光線Ｌｂの入射角と比べて大きい。従って、左側の反射面３１ａで反射された反射光線Ｌａは、同じところで反射される反射光線Ｌｂと比べて、反射角が大きく、反射光線Ｌｂよりも左に傾いて進む。
【００３６】
一方、図３（ｂ）における右の拡大図に示されるように、ＬＥＤ素子２２ａ2から出射されて右側の反射面３１ｂに入射される光線Ｌａの入射角は、同じところに入射されるＬＥＤ素子２２ｂ2からの光線Ｌｂの入射角と比べて小さい。従って、右側の反射面３１ｂで反射された反射光線Ｌａは、同じところで反射される反射光線Ｌｂと比べて、反射角が小さいので、反射光線Ｌｂよりも左に傾いて進む。
【００３７】
このように、反射面３１ａ，３１ｂで反射される反射光線Ｌａは、いずれも反射光線Ｌｂに対して左に傾く。従って、図４（ａ）に示すように、ＬＥＤ素子２２ａ2から出射されて反射面３１で反射される反射光によって形成されるスポットＳａは、ＬＥＤ素子２２ｂ2から出射されて反射面３１で反射される反射光によって形成されるスポットＳｂよりも左にずれる。
【００３８】
同様に、ＬＥＤ素子２２ｂ2よりも右寄りに位置するＬＥＤ素子２２ｃ2から出射されて反射面３１で反射される反射光によって形成されるスポットＳｃは、図４（ａ）に示すように、ＬＥＤ素子２２ｂ2から出射されて反射面３１で反射される反射光によって形成されるスポットＳｂよりも右にずれる。
このようにして、横方向に配列された複数の各ＬＥＤ素子２２から出射された光は、照射面において横方向の互いに異なる位置にスポットを形成する。縦方向に関しても同様のことが言えるので、縦方向に配列された複数の各ＬＥＤ素子２２から出射された光も、照射面において縦方向の互いに異なる位置にスポットを形成する。
【００３９】
図４（ｂ）は、複数の各ＬＥＤ素子２２からの光が反射面３１で反射されて照射面に形成するスポットを示す図である。
このように、ＬＥＤランプ１０１においては、複数の各ＬＥＤ素子２２ａ1，２２ａ2，２２ａ3，２２ｂ1，２２ｂ2，２２ｂ3，２２ｃ1，２２ｃ2，２２ｃ3から出射され、反射面３１で反射された光が照射面に形成するスポットＳａ1，Ｓａ2，Ｓａ3，Ｓｂ1，Ｓｂ2，Ｓｂ3，Ｓｃ1，Ｓｃ2，Ｓｃ3は、位置が互いに異なる。従って、照射面において、輝度むら、陰影が生じやすい。
【００４０】
これに対して、実施形態にかかるＬＥＤランプ１においては、上記のように、複数の各ＬＥＤ素子２２ａ1〜２２ｃ3から出射された光は、光拡散板４０で拡散され、光拡散板４０の表面から面発光されるように放射される。すなわち、複数のＬＥＤ素子２２ａ1〜２２ｃ3と光拡散板４０の全体が、疑似的に「１つの光源」となるので、照射面において、スポットＳａ1〜Ｓｃ3が混じり合ったような１つのスポットが形成されることになる。
【００４１】
従って、ＬＥＤランプ１によれば、照射面における輝度むら、陰影の発生が抑えられ、反射面３１で反射される光の集束性も良好となる。
なお、光拡散板４０を用いることなく、例えば前面カバー３５の代わりに反射体３０の開口部３３に光拡散板を用いることによっても、照射面における輝度むらや陰影を抑えることはできるが、この場合、光が反射体３０で反射された後に光拡散板を通過することになるので、反射光の集束性が損なわれやすい。
【００４２】
（反射体３０のサイズと光拡散板４０のサイズとの関係）
上記のように、発光モジュール２０において複数のＬＥＤ素子２２を配列するときの素子間隔を確保することが望ましいので、光拡散板４０は、その配列された複数のＬＥＤ素子２２全体を覆うことのできる大きさは必要となる。
一方、ＬＥＤランプ１において、光拡散板４０のサイズは小さい方が、上記「１つ光源」は点光源に近くなり、光拡散板４０で拡散された後に反射面３１で反射される光の集束性が良好となる。
【００４３】
従って、光拡散板４０のサイズは、複数のＬＥＤ素子２２全体を覆う大きさは最低必要であるが、できるだけ小さく設定することが好ましい。
図５は、ＬＥＤランプ１を中心軸Ｏに沿ってＸ−Ｚ面で切断した断面図である。
上記の観点から、光拡散板４０の横幅ａ（Ｘ方向幅）と、反射体３０の前端にある開口部３３の横幅ｂ（Ｘ方向幅）との比率は０．７以下（ａ／ｂ≦０．７）に設定することが好ましい。また、光拡散板４０の縦幅（Ｙ方向幅）と、反射体３０の前端にある開口部３３の縦幅との比率も、これと同様であって０．７以下に設定することが好ましい。
【００４４】
また、光拡散板４０のＬＥＤ素子２２からの高さｃ（Ｚ方向の距離）と、モジュール基板２１から反射体３０の開口部３３までの高さｄ（Ｚ方向の距離）の比率は０．６以下（ｃ／ｄ≦０．６）に設定することが好ましい。さらに、ａ／ｂ≦０．３５、ｃ／ｄ≦０．３の範囲に設定することがより好ましい。
[実施の形態２]
図６は、実施の形態２にかかるＬＥＤランプ２の斜視図であって、（ａ）は外観図、（ｂ）は一部を切り欠いた図である。
【００４５】
ＬＥＤランプ２は、ボディ部６０と、当該ボディ部６０の前端側に取り付けられた発光モジュール６２及びホーン形状の反射板６３などから構成されている。
ボディ部６０は、円筒状のケース６１の中に、発光モジュール６２を点灯させる回路ユニット６４が収納されて構成され、ケース６１の後端に、ダクトレールに接続するための電源プラグ６５が取付けられている。
【００４６】
反射板６３の前端側には、透明な前面カバー６６が装着されている。
ＬＥＤランプ２は、図７に示すように、電源プラグ６５をダクトレール７０に係止することによってダクトレール７０に装着し、点灯できるようになっている。
このＬＥＤランプ２においても、実施の形態１のＬＥＤランプ１と同様に、発光モジュール６２は、モジュール基板６７の前面に、白色光を出射するＬＥＤ素子６８が複数個配列されて構成されている。そして、モジュール基板６７上に配列された複数のＬＥＤ素子６８は、全体がドーム状の光拡散板６９によって覆われている。そして、発光モジュール６２における複数のＬＥＤ素子６８から出射される光は、光拡散板６９を通過して拡散される。拡散された光は、一部が、直接、前面カバー６６を通過して前方に出射され、残りの一部は、反射板６３で反射されて集束され、前面カバー６６を通過して出射される。
【００４７】
このＬＥＤランプ２においても、実施の形態１のＬＥＤランプ１と同様に、複数のＬＥＤ素子６８からの光は光拡散板６９で拡散されているので、複数のＬＥＤ素子６８及び光拡散板６９は、１つの光源のようになる。従って、反射板６３による光の集束性を維持しながら照射面における輝度むらを低減することができる。
[実施の形態３]
図８は、ＬＥＤランプ３の構成を示す斜視図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は部分拡大図である。
【００４８】
このＬＥＤランプ３は、直管型のＬＥＤランプであって、ガラス等の透光性材料からなり縦方向（Ｙ方向）に伸長する外管７１と、外管７１の長手方向（Ｙ方向）両端に取着された口金７２と、外管７１の中に収納された発光モジュール７３、反射板７４、光拡散板７５を備える。また、外管７１内において、発光モジュール７３の背面には、回路ユニット（不図示）が収納され、当該回路ユニットに、口金７２からリード線（不図示）が接続されている。
【００４９】
このＬＥＤランプ３は、各口金７２が照明器具のソケットに差し込まれることにより、回路ユニットに給電され、回路ユニットから発光モジュール７３に給電されて発光し、前方（矢印Ｚ方向）に光を出射する。
上記発光モジュール７３は、縦方向（Ｙ方向）に伸長する長尺状のモジュール基板７３１の前面（矢印Ｚ方向側の表面）に、複数のＬＥＤ素子７３２が、複数列（３列）で、モジュール基板７３１の長手方向（Ｙ方向）に沿って配列されて構成されている。
【００５０】
反射板７４は、モジュール基板７３１に沿って縦方向（Ｙ方向）に伸長し、そのＸ−Ｚ断面は、円弧状であって、前方（矢印Ｚ方向）で反射面どうしの間隔が拡がっている。この反射板７４は、発光モジュール７３からの光を、主に横方向に集束させて反射させる機能を持つ。
また、反射板７４のＸ−Ｚ断面の形状は、ＬＥＤランプ３のＸ−Ｚ面における配向角を左右するが、Ｘ−Ｚ面における配向角が例えば６０°程度となるように設定されている。
【００５１】
なお、ＬＥＤランプ３を、広配向角タイプとする場合は、配向角が１２０°程度となるように反射板７４のＸ−Ｚ断面形状を設定する。
光拡散板７５は、モジュール基板７３１上に配列された複数のＬＥＤ素子７３２を全体的に覆っている。この光拡散板７５は、モジュール基板７３１に沿って縦方向（Ｙ方向）に伸長し、Ｘ−Ｚ断面が円弧状であって、縦長のドーム形状である。
【００５２】
このようなＬＥＤランプ３において、Ｘ−Ｚ面内で、横方向に複数（３個）ＬＥＤ素子７３２が並んでいるが、その各ＬＥＤ素子７３２から出射される光は光拡散板７５で拡散された後、直接あるいは反射板７４で反射されて前方に出射される。
従って、実施の形態１で説明したように、光拡散板７５で拡散された光は、Ｘ−Ｚ面内において、疑似的に「１つの光源」から発せられた光のようになるので、反射板７４による光の集束性を維持しながら、輝度むらを低減することができる。
【００５３】
ＬＥＤランプ３においても、実施の形態１で説明したように、光拡散板７５の横幅及び高さが小さいほど、光拡散板７５から放射される光は、点光源から放射される光に近くなり集束性がよくなる。そのため、光拡散板７５の横幅（Ｘ方向幅）と、反射板７４の前端開口部の横幅（Ｘ方向幅）との比率は０．７以下に設定することが好ましい。また光拡散板７５のＬＥＤ素子７３２からの高さ（Ｚ方向の長さ）と、モジュール基板７３１から反射板７４の開口部までの高さ（Ｚ方向の長さ）の比率は０．６以下に設定することが好ましい。
【００５４】
なお、ＬＥＤランプ３においては、外管７１の中に発光モジュール７３、反射板７４、光拡散板７５が収納されていたが、外管の代わりにアルミケースなどの中に、発光モジュール、反射板、光拡散板を収納して、長尺状のＬＥＤランプを構成することもできる。
[実施の形態１〜３の変形例など]
上記ＬＥＤランプ１〜３においては、複数の独立したＬＥＤ素子が基板上に配列されていたが、複数のＬＥＤ素子が１つのチップ体を形成している場合、すなわち、複数のＮ電極（非発光部分）が存在し、複数の箇所から発光するチップ体においては、発光モジュール２０に１個だけチップ体を設けることによって、複数のＬＥＤ素子が配列されることになるので、その１個のチップ体を覆うように光拡散板４０を設ければよい。
【００５５】
上記ＬＥＤランプ１，２においては、反射面が湾曲した曲面であったが、反射面が光を集束させる機能を有するものであれば、複数の平面部分で形成されていてもよい。
上記ＬＥＤランプ１〜３においては、光を光拡散板で拡散した後に反射板で反射させることによって集束させたが、反射板の前端開口部にさらに集光レンズを設置して、当該集光レンズで光を集束させてもよい。この場合も、複数のＬＥＤから出射される光は、光拡散板で拡散されてから、集光レンズを通過するので、輝度むら、色むらの防止に効果がある。
【００５６】
上記実施の形態にかかるＬＥＤランプ１〜３には、点灯回路が内蔵されていたが、ＬＥＤランプには点灯回路を設けず、ＬＥＤランプを装着する器具に点灯回路を設けていてもよい。
上記ＬＥＤランプ１〜３において、光拡散板と反射板との間に、導光板などが介在していてもよく、その場合も同様の効果を奏する。
【００５７】
上記ＬＥＤランプ１〜３では、発光モジュールにおいて、複数のＬＥＤ素子が配列されていたが、ＬＥＤ素子以外に、有機ＥＬ素子、半導体レーザ素子などの半導体発光素子を複数配列した反射型のランプについても同様に実施することができ、配列された複数の半導体発光素子を覆うように光拡散板を設けることによって同様に輝度むらを抑える効果を奏する。
【符号の説明】
【００５８】
１〜３    ＬＥＤランプ
２０    発光モジュール
２１    モジュール基板
２２    ＬＥＤ素子
３０    反射体
３１    反射面
３３    開口部
３５    前面カバー
４０    光拡散板
６２    発光モジュール
６３    反射板
６４    回路ユニット
６７    モジュール基板
６８    ＬＥＤ素子
６９    光拡散板
７１    外管
７２    口金
７３    発光モジュール
７４    反射板
７５    光拡散板
７３１    モジュール基板
７３２    ＬＥＤ素子
【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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