(57)【要約】【課題】広い気温の範囲で、しかも種々の雪質の降雪環境下において着雪防止効果を有効に発揮し、最低限でも部分的に着雪のない発光面を確保し得る発光装置を提供すること。【解決手段】発光装置を、発光素子と、前記発光素子を覆って配され、前記発光素子の光出射軸と略垂直な表面を有し、前記表面に発光面を形成する保護部材とを有し、前記保護部材の表面は親水性領域と疎水性領域とを有し、前記親水性領域は前記疎水性領域に比して温度が相対的に高く維持された高温領域となっているようにした。【選択図】図１
2013012116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
前記発光素子を覆って配され、前記発光素子の光出射軸と略垂直な表面を有し、前記表面に発光面を形成する保護部材とを有し、
前記保護部材の表面は親水性領域と疎水性領域とを有し、
前記親水性領域は前記疎水性領域に比して温度が相対的に高く維持された高温領域となっていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記保護部材の表面の周辺部を前記親水性領域、中央部を前記疎水性領域と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】
前記保護部材の表面の略半面を前記親水性領域、残りの略半面を前記疎水性領域と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４】
前記発光素子を搭載した基板と、
前記基板の発光素子搭載面側に設けられた伝熱部材と、をさらに有し、
前記保護部材は前記伝熱部材上に設けられ、
前記発光素子から発生した熱を、前記基板および前記伝熱部材を介して前記保護部材に伝導することにより、前記保護部材に高温領域を形成したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記親水性領域と前記疎水性領域とが断熱部材を介して接していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、特に屋外で用いられる発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
積雪地帯において使用される信号灯器、道路標識等の発光装置では、着雪による視認性劣化を抑えるため、極力その発光面に着雪しないようにすることが要求される。
特に、近年普及しつつある発光ダイオードを光源として用いた発光装置は、その低消費電力性のために、電球を用いた装置に比べて着雪防止機能が劣るということが問題となっている。
【０００３】
かかる問題に対処した従来技術として、特許文献１の発光装置がある。
【０００４】
特許文献１に記載された発光装置としての信号灯器では、ＬＥＤユニットを前傾させ、その前面に撥水（疎水）性部材であるポリカーボネートで形成した着雪防止板を設けて、信号灯器前面に雪が付着しないようにしている。これは、疎水性部材表面上に降雪した場合、雪粒子と部材表面との接触角が大きく保たれるので、着雪しにくいという性質を利用したものである。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された従来技術では、気温が低い場合の、水分をほとんど含まない乾型着雪に対しては有効であるものの、気温が比較的高い場合の、水分を含んだ湿型着雪の場合には、必ずしも着雪防止効果が十分でないという問題がある。乾型着雪と湿型着雪とは、その着雪メカニズムが異なるからである。
【０００６】
一方、かかる問題に対処した従来技術として、特許文献２の発光装置もある。
【０００７】
特許文献２に記載された発光装置としての信号機では、ＬＥＤを複数配置した発光体を覆う透明カバーに、通電により発熱する発熱体を設け、透明カバーの温度を上げて、透明カバーに付着した雪を融かすようにしている。
【０００８】
しかしながら、特許文献２に記載された従来技術では、特許文献１とは逆に、気温が比較的高い場合の、水分を含んだ湿型着雪に対しては有効であるものの、気温が比較的低い場合の、水分をほとんど含まない乾型着雪の場合には、必ずしも着雪防止効果が十分でないという問題がある。上記同様、乾型着雪と湿型着雪のメカニズムの差に起因する。
【０００９】
ここで、気温と雪質、および構造物表面の性質との関係を説明する。
【００１０】
気温が低い場合、例えば気温が−３℃〜０℃以下の環境下で降る雪は、水分をほとんど含んでいない乾き雪である。乾き雪が着雪する現象を一般に乾型着雪と呼ぶ。一方、気温が−３℃〜０℃以上と比較的高い場合の降雪は融解水を含む湿り雪なので、そのような雪が着雪する現象を一般に湿型着雪と呼んでいる。
乾型着雪のメカニズムは、主に雪の分子と構造物表面の分子間力によるものとされている。また、湿型着雪のメカニズムは、着雪の融解水が構造物表面において発揮する表面張力によるものとされている。
以上のことから、特許文献１あるいは特許文献２のいずれの方法を採用したとしても、気温条件、あるいは降雪条件によっては、発光装置の発光面全面にわたって着雪してしまう恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−０４８２６０号公報
【特許文献２】特開２００９−１４５９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、以上のような背景技術に鑑み、広い気温の範囲で、しかも種々の雪質の降雪環境下において着雪防止効果を有効に発揮し、最低限でも部分的に着雪のない発光面を確保し得る発光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の発光装置は、発光素子と、前記発光素子を覆って配され、前記発光素子の光出射軸と略垂直な表面を有し、前記表面に発光面を形成する保護部材とを有し、前記保護部材の表面は親水性領域と疎水性領域とを有し、前記親水性領域は前記疎水性領域に比して温度が相対的に高く維持された高温領域となっていることを特徴とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の発光装置は、前記保護部材の表面の周辺部を前記親水性領域、中央部を前記疎水性領域としたことを特徴とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の発光装置は、前記保護部材の表面の略半面を前記親水性領域、残りの略半面を前記疎水性領域としたことを特徴とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の発光装置は、前記発光素子を搭載した基板と、前記基板の発光素子搭載面側に設けられた伝熱部材と、をさらに有し、前記保護部材は前記伝熱部材上に設けられ、前記発光素子から発生した熱を、前記基板および前記伝熱部材を介して前記保護部材に伝導することにより、前記保護部材に高温領域を形成したことを特徴とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の発光装置は、前記親水性領域と前記疎水性領域とが断熱部材を介して接していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上記の発光装置によれば、発光面としての保護部材の表面が、親水性部材で形成され、比較的高温に維持された高温領域と、疎水性部材で形成され、該高温領域よりも低い温度に維持された低温領域からなるので、発光面における着雪防止効果を効果あらしめる気温、あるいは雪質環境を分担することができる。したがって、広い気温の範囲で、しかも種々の雪質の降雪環境下において着雪防止効果を有効に発揮し、最低限でも部分的に着雪のない発光面を確保し得る発光装置を提供することができる。
また、上記の発光装置によれば、発光素子点灯時に生ずる発熱を発光面すなわち保護部材に伝導し、保護部材の特定箇所に集中させる場合において、伝熱部材の形状、配置をさまざまに変えることにより、温度分布をさまざまに変えることができる。
【００１５】
したがって、広い気温の範囲で、しかも種々の雪質の降雪環境下において、視認性等を考慮し部分的に着雪のない発光面領域を確保する上で、最適な形状を選択できるという効果もある。
また、上記の発光装置によれば、保護部材の表面の略半面を親水性領域、残りの略半面を疎水性領域としたから、たとえつららが発生する環境条件下であったとしても、つららを発光面下部の発光面外に形成させるようにすることができ、つららによる弊害を極力抑えることができるという効果を奏する。
また、上記の発光装置によれば、親水性領域と疎水性領域とが断熱部材を介して接しているので、より効率よく高温領域の温度を上昇させることができるから、より着雪防止効果を高めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による発光装置の原理を説明するための平面図である。
【図２】本発明の実施例１にかかる発光装置の平面図である。
【図３】本発明の実施例１にかかる発光装置の断面図である。
【図４】本発明の実施例１にかかる伝熱部材の斜視図である。
【図５】本発明の実施例１にかかる発光装置の熱伝導経路を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例１にかかる発光装置の発光面の温度分布を示す概念図である。
【図７】本発明の保護部材の第１の形態の斜視図である。
【図８】本発明の保護部材の第１の形態の断面図である。
【図９】本発明の保護部材の第２の形態の斜視図である。
【図１０】本発明の保護部材の第２の形態の断面図である。
【図１１】本発明の保護部材の第３の形態の斜視図である。
【図１２】本発明の保護部材の第３の形態の断面図である。
【図１３】本発明の実施例２にかかる発光装置の平面図である。
【図１４】本発明の実施例２にかかる発光装置の断面図である。
【図１５】本発明の実施例２にかかる発光装置の発光面の温度分布を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
具体的な実施例について説明する前に、まず本発明の基本的な技術思想を図１を用いて説明する。
【００１８】
図１は、本発明による発光装置の原理を説明するための平面図であり、略円形の発光装置の発光面９００を前面から見た図である。図１に図示するように、発光面９００は、親水性部材で形成され比較的高温に維持された領域Ａと、疎水性部材で形成され相対的に低温となる領域Ｂに分割されている。
発光面をかかる構成とすることにより、広い気温の範囲で、しかも種々の雪質の降雪環境下において着雪防止効果を有効に発揮し、最低限でも部分的に着雪のない発光面を確保し得る発光装置を実現することができる。以下その理由について説明する。
【００１９】
まず、乾き雪になるか、湿り雪になるか決定される境界の気温をＴ０とする。境界Ｔ０は−３℃〜０℃程度の値であるが、実際の気象条件によって変わり得る。気温Ｔ０以下では、乾き雪、Ｔ０以上では湿り雪となる。
【００２０】
気温がＴ０以下の場合には、Ｔ０から低温側にある程度の気温（これをＴｍｉｎとする）までは、発光素子から発生した熱により、発光面の領域Ａの温度は０℃以上に維持される。
【００２１】
まず、気温がＴｍｉｎからＴ０までの範囲について考える。
【００２２】
領域Ａは、この気温範囲では着雪した雪を有効に融雪することができるので、着雪が少ない状態になっている。また、この気温範囲での雪質は乾き雪であるから、疎水性部材で形成された領域Ｂには雪が付着しにくい。したがって、気温がＴｍｉｎからＴ０の範囲では、発光面９００全体に着雪しにくい状態となっている。
【００２３】
つぎに、気温がＴｍｉｎ以下となった場合を考える。この気温範囲での雪質は乾き雪である。気温がＴｍｉｎ以下では領域Ａの融雪効果が十分ではなくなっており、また、領域Ａの材質が親水性であることから、領域Ａは比較的乾き雪が付着しやすい状態となってい
る。しかしながら、領域Ｂの状態に変わりはないから、少なくとも領域Ｂは着雪の少ない状態となっており、気温がＴｍｉｎ以下の場合でも、領域Ｂが発光面９００において着雪の少ない発光領域として確保されることになる。
【００２４】
つぎに、気温がＴ０以上の場合を考える。この気温範囲での雪質は湿り雪であることから、疎水性部材で形成された領域Ｂは雪が付着しやすい状態となっている。それに対し、領域Ａの融雪効果はおおむね有効に機能していることから、親水性部材で形成された領域Ａには雪が付着しにくい状態となっている。したがって、気温がＴ０以上の場合でも、領域Ａが、発光面９００において着雪の少ない発光領域として確保されることになる。
【００２５】
以上の説明で明らかなように、本発明の発光装置によれば、広い気温の範囲で、しかも種々の雪質の降雪環境下において着雪防止効果を有効に発揮し、最低限でも部分的に着雪のない発光面を確保することが可能となる。
以下、上記本発明の趣旨を実現する各実施例について図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の実施例においては、発光面に高温領域および低温領域を形成する方法として、発光素子から発生した熱を効率的に発光装置の発光面としての保護部材に熱伝達する構成を例に説明するが、本発明はこのようなものに限られない。例えば、保護部材の高温領域に相当する部分にヒータ等の発熱体を埋め込んで、あるいは保護部材の高温領域に相当する部分にヒータ等の発熱体を接触させて配置し構成することも可能である。
以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。したがって、それらの名称および機能も同じであるので、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
また、以下の図面においては、各部構成の寸法比率は説明に応じて適宜誇張して描かれており、必ずしも実際の寸法比率を示すものではない。
【実施例１】
【００２６】
図２は本実施例にかかる発光装置１００の平面図、図３は本実施例にかかる発光装置１００の、図２におけるＡ−Ａ断面図、図４は本実施例にかかる伝熱部材の斜視図である。
【００２７】
図２を参照して、符号１１０は内部に発光素子２１０を配置した開口、１２０ｂは熱伝導シート、１３０は保護部材、１４０はケース、１５０は伝熱部材のない領域、２３０は伝熱部材を示す。保護部材１３０は発光装置１００の前面の全面にあるが、図２ではその一部を切欠いた状態を示し、内部構造が分かるようにしてある。
【００２８】
以下の説明において明らかとなるが、図２における、熱伝導シート１２０ｂ、または、伝熱部材２３０が配されたドーナツ状の領域が、保護部材１３０すなわち発光面の高温領域となり、伝熱部材のない領域１５０が発光面の自然の温度状態である低温領域となる。
【００２９】
図３を参照して、１２０a、１２０ｂは熱伝導シート、２１０は発光素子、２１２ははんだ、２１４ａ、ｂは実装基板の配線層、２２０は実装基板、２２２はねじ、２３０は伝熱部材、２４０は断熱部材、２５０は発光装置駆動回路、２６０はドーナツ状の領域、２７０は絶縁層、２８０は熱伝導性接着剤を示す。また、白抜き上向きの矢印は、発光素子から発せられた光の出射方向を示す。
【００３０】
実装基板２２０上には複数の発光素子２１０が搭載されており、各発光素子２１０は、図中白抜き矢印で示す紙面上方へ光を出射する。
【００３１】
実装基板としては、アルミニウム板上にガラスエポキシ基板ＦＲ４、フレキシブル基板等を載置したもの、あるいはアルミベース基板等を好適に用いることができる。
アルミベース基板とは、アルミニウム製メタルベース（図３における実装基板２２０）と
銅箔配線層（図３における配線層２１４ａ）とを、絶縁層（図３における絶縁層２７０）を介して一体化した基板であり、熱伝導性に優れた基板である。アルミベース基板の場合の厚さは、例えば１〜２ｍｍ程度とする。
発光素子２１０としては、例えばパッケージに封入したＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）、すなわち表面実装タイプの発光ダイオード（ＬＥＤ）を好適に用いることができる。
【００３２】
ＬＥＤのパッケージは、直接実装基板２２０の上にはんだ付け、あるいは熱伝導性接着剤２８０を用いた接着などの方法で固定する。熱伝導性接着剤としては、エポキシ系、シリコーン系接着剤、ＡｕＳｎペーストなどを挙げることができる。
【００３３】
本実装形態の場合には、放熱性を考慮したパッケージが適すが、通常の樹脂パッケージを用いてもよい。放熱性に優れたパッケージを用いるのはＬＥＤ素子のジャンクション温度を上昇させないためである。
【００３４】
発光素子２１０の端子（図示せず）は、はんだ２１２により配線層２１４ａにはんだ付け接続する。
ふたたび図３を参照して、実装基板２２０の上には、伝熱部材２３０が設けられている。図４で図示されるように、伝熱部材２３０は発光素子２１０を取り囲む開口１１０を有したドーナツ状の板よりなり、本実施例では保護部材１３０の外径と略同径に形成されて、保護部材１３０の周辺部に配置されている。そのため、発光装置１００の中心から所定の範囲は、伝熱部材のない領域１５０となる。
伝熱部材２３０の材料としては、熱伝導性に優れた金属、例えばアルミニウム板などを用いる。
伝熱部材２３０は、後述するように、発光素子２１０で発生し実装基板２２０を介して伝導された熱を、保護部材１３０に誘導するための部材である。
【００３５】
伝熱部材２３０の厚さは、ＬＥＤの配光角等を考慮し、例えば２〜４ｍｍ程度とする。実装基板２２０と伝熱部材２３０とは、適宜な位置に配されたねじ２２２によって一体的に固定される。
実装基板２２０と伝熱部材２３０との固定は、ねじに限られるものではなく、適宜はんだ付け、熱伝導性接着剤による接着などにより相互を固定してもよい。
【００３６】
図３を参照して、実装基板２２０と伝熱部材２３０との間には、熱伝導シート１２０ａを設けたり、熱伝導グリースを塗布したりしてもよい。熱伝導シート１２０ａは、実装基板２２０と伝熱部材２３０との接触面積を大きくすることにより熱抵抗を下げ、発光素子２１０で発生した熱を実装基板２２０を介して、伝熱部材２３０へ効率よく誘導するためのシートである。
熱伝導シートとしては、シリコーンゴム製シート、シリコーンにセラミックフィラーを充填したシートなどを好適に用いることができる。
伝熱部材２３０の載置方法として、実装基板２２０の上に、熱伝導シート１２０ａを挟み込んだ構造を例示して説明したが、これに限られるものではない。例えば、実装基板２２０の上に、絶縁層、銅箔配線層を配しその上に、熱伝導シート１２０ａを挟み込んだ構造としてもよい。
熱伝導シート１２０ａには、発光素子２１０に対応して穴を設け、発光素子２１０から出射した光の進行を妨げないようにする。
【００３７】
なお、当該熱伝導シートは熱伝導設計に応じ、熱伝導グリースなどにより代替することが可能であり、またこれらシートあるいはグリースを省略してもさしつかえない。
伝熱部材２３０の上には保護部材１３０が設けられている。保護部材１３０としては、熱
伝導性の良好な材料を選択することが好ましく、熱伝導率が高いガラスが適している。他には、光透過性が必要とされるので、ポリカーボネートやアクリル等の透光性樹脂などを用いることができる。
本発明では、この保護部材１３０の表面の、図１における領域Ａに相当する部分を親水性に、領域Ｂに相当する部分を疎水性になるように形成することを趣旨とする。保護部材１３０の表面を親水性、疎水性の領域に分離して形成する方法は後述する。
保護部材１３０は、伝熱部材２３０と伝熱部材のない領域１５０を覆うように設けられ、発光素子２１０を外気から保護する役割を果たしている。
保護部材１３０は、水などの侵入を防止するパッキンにより伝熱部材２３０と一体的に固定してもよいし、また伝熱部材に（あるいは、熱伝導シート１２０ｂに）熱伝導性接着剤で接着固定してもよい。
この保護部材１３０が発光装置１００の発光面として外気と直接接することになる。
【００３８】
伝熱部材２３０と保護部材１３０との間には、熱伝導シート１２０ｂが設けられている。熱伝導シート１２０ｂは、伝熱部材２３０と保護部材１３０との間の熱伝導を良好にするもので、熱抵抗を下げる。熱伝導シート１２０ｂは、発光素子２１０で発生した熱を実装基板２２０および伝熱部材２３０を介して、保護部材１３０へ効率よく熱伝導するためのシートである。
熱伝導シート１２０ｂとしては、上述の熱伝導シート１２０ａと同様の材料を好適に用いることができる。
また、発光素子２１０に対応して熱伝導シート１２０ｂに穴を設け、発光素子２１０から出射した光の進行を妨げないようにすることも、熱伝導シート１２０ａと同様である。
【００３９】
なお、当該熱伝導シート１２０ｂは熱伝導設計に応じ、熱伝導グリースなどにより代替することが可能であり、またこれらシートあるいはグリースを省略してもさしつかえない。
【００４０】
実装基板２２０の裏面、つまり、発光素子２１０搭載面とは反対側の面には、発光装置駆動回路２５０が搭載されている。発光装置駆動回路２５０を構成する各部品は配線層２１４ｂ上に配されており、例えば実装基板２２０に貫通孔（図示せず）を設けて、配線層２１４ｂと配線層２１４ａとを接続し、各発光素子２１０に駆動電力を供給する。
【００４１】
なお、本発明の発光装置においては、発光装置駆動回路２５０は必須のものではなく、用途によっては内蔵しなくともよい。
【００４２】
実装基板２２０の、発光素子２１０搭載面とは反対側の面には、断熱部材２４０が設けられている。
【００４３】
発光素子２１０から発生した熱は、後述するように、実装基板２２０により横方向に拡散されて伝熱部材２３０へと導かれるが、本断熱部材２４０は、実装基板２２０に伝導した熱がケース１４０内で発光面とは反対側に熱伝導、対流、熱放射により熱伝達するのを防止し、発光装置１００の発光面側への熱伝導を強化するための部材である。
【００４４】
断熱部材２４０の材料としては、発泡プラスチック系断熱材、いわゆる発泡スチロールや、ＣＲ（クロロプレンゴム）スポンジ、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）スポンジ、シリコンゴムスポンジなどを好適に用いることができる。
【００４５】
なお、本断熱部材２４０は付加的なものであり、省略してもさしつかえない。
【００４６】
図３を参照して、椀状のケース１４０が発光装置１００の本体を取り囲んで設けられて
いる
ケース１４０は、発光素子２１０から発生した熱をケース１４０を介して外側に熱伝達させないように、例えば熱伝導率が低いプラスチックで形成する。
開口１１０および伝熱部材のない領域１５０には特に何も充填せず内部が空気層のままであってもよいし、光透過率の高い封止樹脂で封止してもよい。光透過性封止樹脂としては、エポキシ系の熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、熱硬化性のシリコーン樹脂などを用いることができる。
次に、図５を参照して、発光素子で発生した熱伝導経路を説明する。図５は本実施例にかかる発光装置の熱伝導経路を示す説明図、図６は本実施例にかかる発光装置の発光面の温度分布を示す概念図である。
【００４７】
発光素子２１０から発生した熱は、上述のように発光素子２１０、実装基板２２０間の熱抵抗が小さくなるように設計されているから、図５に図示するように、まず下方へ熱伝導する。なぜなら、上方へは対流と熱放射で熱伝達されるが、その熱抵抗は大きく、上方への熱流量が極めて少ないからである。
【００４８】
下方へ伝導された熱は、一様に熱伝導率の高い実装基板２２０によって横方向へ拡散される。そして、横方向へ拡散された熱は、実装基板２２０、伝熱部材２３０間の熱抵抗が小さいため、伝熱部材２３０へと誘導され、伝熱部材２３０の下面から上面に熱伝導される。
伝熱部材２３０は、図５に図示するように発光装置２１０の発光面の周囲に沿って配置されているため、発光素子２１０で発生した熱は発光面の周辺部へと誘導される。
【００４９】
伝熱部材２３０により上方へと誘導された熱は保護部材１３０の周辺部へと熱伝導し、保護部材１３０の周辺部の温度を上昇させる。
保護部材１３０は熱伝導率の高い材料が選ばれているので、図５の白抜き矢印で図示するように、保護部材１３０の中心に向かう熱の移動もあるが、周辺部との関係においては温度分布を生ずる。
図６に本実施例の発光装置の発光面すなわち保護部材１３０表面における温度分布を概念的に示す。同図に図示するように、発光面すなわち保護部材１３０の表面には、ドーナツ状の比較的温度の高い高温領域３１０と、その内側に円形の比較的温度の低い低温領域３２０が形成される。
次に、保護部材の表面を親水性、疎水性に分離して形成する方法を説明する。
保護部材の表面を親水性、疎水性に分離して形成する方法としては、（１）親水性部材を基材とし、その上に疎水処理を施すか、疎水性部材を配する構成、（２）疎水性部材を基材とし、その上に親水処理を施すか、親水性部材を配する構成、（３）適宜な基材の上に親水性および疎水性処理を施すか、親水性および疎水性部材を配する構成が考えられるが、ここでは、（１）と（２）の方法について具体的に説明する。方法（３）については、（１）と（２）の説明で用いた部材を適宜組み合わせることにより実現できる。
［保護部材の第１の形態］
本形態は、上記（１）に対応するものであり、図７に保護部材１３０の第１の形態の斜視図を、図８に保護部材１３０の第１の形態の断面図を図示する。
図７、図８において、符号４１０は疎水性部材、４２０は親水性基材を示す。親水性基材４２０としては、例えばガラスを用いることができる。さらに、ガラスには、酸化チタン（TiO2）光触媒による親水性コートをすると親水性は向上する。疎水性部材４１０としては、例えば透明部材であるポリカーボネートを用いることができる。さらに、撥水コートをすると撥水性は向上する。本形態では、略円形のガラス基材の上に略円形のポリカーボネートを同心円状に接着剤などで貼り付けて保護部材１３０を形成することができる。
上記のようにして形成した保護部材１３０の、疎水性部材４１０が図３に図示する伝熱部材のない領域１５０に対応するように、また親水性基材４２０が図３に図示するドーナツ
状の領域２６０に対応するように配置して、実施例１にかかる、発光装置１００の保護部材１３０を実現することができる。
［保護部材の第２の形態］
本形態は、上記（２）に対応するものであり、図９に保護部材１３０の第２の形態の斜視図を、図１０に保護部材１３０の第２の形態の断面図を図示する。
図９、図１０において、符号４３０は疎水性基材、４４０は親水性部材を示す。疎水性基材としては、例えばポリカーボネートを用いることができ、親水性部材としては、例えばバルーン式親水化剤を用いることができる。本形態では、略円形のポリカーボネート基材の周辺部に、ドーナツ状にバルーン式親水化剤を添加した塗膜をコートして保護部材１３０を形成することができる。
上記のようにして形成した保護部材１３０の、疎水性基材４３０が露出している中央部円形部分が図３に図示する伝熱部材のない領域１５０に対応するように、また親水処理の施された親水性部材４４０が図３に図示するドーナツ状の領域２６０に対応するように配置して、実施例１にかかる、発光装置１００の保護部材１３０を実現することができる。
［保護部材の第３の形態］
本形態は、高温領域となる親水性領域と、低温領域となる疎水性領域とを熱的に分離する形態である。図１１に保護部材１３０の第３の形態の斜視図を、図１２保護部材１３０の第３の形態の断面図を図示する。
図１１、図１２において、符号４５０は疎水性部材、４６０は断熱部材、４７０は親水性部材、４８０は基材を示す。
本形態では、略円形の基材４８０の中央部を円形にくり抜いた形状で、そのくり抜いた部分に基材４８０と同厚で、基材４８０の内径より若干小径の円形の疎水性部材４５０を嵌合させる。そして、基材４８０の内周と疎水性部材４５０とにより形成された隙間に断熱部材４６０を充填する。断熱部材としては、例えばシリコーンゴムを用いることができる。
材料、あるいは処理については適宜に選択することができるが、例えば、疎水性部材４５０をポリカーボネートとし、基材４８０をガラスとしてその上に酸化チタンをコートして親水性部材４７０とすることができる。
上記のようにして形成した保護部材１３０の、疎水性部材４５０が図３に図示する伝熱部材のない領域１５０に対応するように、また親水性部材４７０が図３に図示するドーナツ状の領域２６０に対応するように配置して、実施例１にかかる、発光装置１００の保護部材１３０を実現することができる。
保護部材１３０を本形態のように構成することにより、保護部材１３０の高温領域（図１１の符号４７０に相当する部分）と低温領域（図１１の符号４５０に相当する部分）が熱的に分離されるから、高温領域から低温領域への熱の伝導が妨げられ、より効率よく高温領域の温度を上昇させることができる。したがって、融雪作用を奏することのできる温度範囲を拡大することができ（すなわち、上述のＴｍｉｎをより下げることができ）、より着雪防止効果を高めることができるという効果を奏する。
ここで、保護部材１３０上での高温領域と低温領域の温度差をさらに大きくするために、疎水性部材４５０の材料と、基材４８０の材料を異ならせてもよい。すなわち、基材４８０には比較的熱伝導率の高い材料を、疎水性部材４５０には比較的熱伝導率の低い材料を用いて保護部材を構成してもよい。
このようにして形成された保護部材を用いることにより、発光面の周辺部分の高温領域温度をより高めることが可能となる。
以上の説明で明らかなように、本実施例による発光装置は、発光面としての保護部材の表面が、親水性部材で形成され、比較的高温に維持された高温領域と、疎水性部材で形成され、該高温領域よりも低い温度に維持された低温領域からなるので、発光面における着雪防止効果を効果あらしめる気温、あるいは雪質環境を分担することができる。したがって、広い気温の範囲で、しかも種々の雪質の降雪環境下において着雪防止効果を有効に発揮し、最低限でも部分的に着雪のない発光面を確保し得るという効果を奏することができる
。
【００５０】
さらに、本実施例による発光装置は、発光素子点灯時に生ずる発熱を発光面すなわち保護部材に伝導し、保護部材の特定箇所に集中させる場合において、伝熱部材の形状、配置をさまざまに変えることにより、温度分布をさまざまに変えることができる。
【００５１】
したがって、広い気温の範囲で、しかも種々の雪質の降雪環境下において、視認性等を考慮し部分的に着雪のない発光面領域を確保する上で、最適な形状を選択できるという効果も奏することができる。
また、本実施例による発光装置は、親水性領域と疎水性領域とが断熱部材を介して接しているので、より効率よく高温領域の温度を上昇させることができるから、より着雪防止効果を高めることができるという効果を奏する。
【実施例２】
【００５２】
図１３は本実施例にかかる発光装置８００の平面図であり、図１４は本実施例にかかる発光装置８００の、図１３におけるＢ−Ｂ断面図であり、図１５は本実施例にかかる発光装置８００の発光面の温度分布を示す概念図である。
本実施例の基本的な構造は実施例１と同様であるが、本実施例では伝熱部材の配置により、発光面すなわち保護部材の下半面の温度を相対的に高めている点に特徴がある。
【００５３】
図１３ないし図１５において、符号８３０は伝熱部材、８６０は高温領域、８７０は低温領域を示す。
【００５４】
実装基板２２０への伝熱部材８３０の搭載方法、実装基板２２０への発光素子２１０の搭載方法等は実施例１と同様である。
【００５５】
本実施例では、図１３、図１４に図示するごとく、発光面の略下半面に平面視矩形の伝熱部材８３０を搭載している。
実施例１と同様に、実装基板２２０上に搭載された発光素子２１０から下方に伝導した熱は、実装基板２２０において横方向に拡散され、伝熱部材８３０へと伝導される。伝熱部材８３０に達した熱は上方に伝導し、保護部材１３０へと誘導される。
【００５６】
かかる構成により、保護部材１３０の伝熱部材８３０と接する領域には、伝熱部材８３０で囲まれた部分に存在する発光素子２１０と、伝熱部材がない領域に配された発光素子２１０の熱が集中する。そのため、図１５に図示するごとく、保護部材１３０のうち伝熱部材８３０と接している下半面の部分が比較的温度が高くなって、高温領域８６０を形成し、保護部材の上半面が低温領域８７０を形成する。
【００５７】
したがって、保護部材１３０の表面の高温領域８６０に相当する部分を親水性、低温領域８７０に相当する部分を疎水性になるように保護部材１３０の表面を調整する。保護部材１３０の表面を親水性、疎水性に分離して形成する方法は、実施例１で述べた方法と同様である。
【００５８】
ところで、発熱によって雪を溶かして着雪を防止する着雪防止機構の場合には、気温条件によっては、溶けた雪が発光面内で再凍結し、発光面における視認を妨げることがある。
【００５９】
かかる問題に対して、本実施例の発光装置は、融雪型の着雪防止機構が発光面の略下半面に形成されているため、融雪は重力で下方に落とされ発光面内では再凍結しない。たとえつららが発生する環境条件下であったとしても、つららを発光面下部の発光面外に形成
させるようにすることができ、上記つららによる問題を極力抑えることができる。
以上の説明で明らかなように、本実施例による発光装置によっても、発光面としての保護部材の表面が、親水性部材で形成され、比較的高温に維持された高温領域と、疎水性部材で形成され、該高温領域よりも低い温度に維持された低温領域からなるので、発光面における着雪防止効果を効果あらしめる気温、あるいは雪質環境を分担することができる。  したがって、広い気温の範囲で、しかも種々の雪質の降雪環境下において着雪防止効果を有効に発揮し、最低限でも部分的に着雪のない発光面を確保し得るという効果を奏することができる。
【００６０】
しかも、本実施例による発光装置は、発光素子点灯時に生ずる発熱を発光面すなわち保護部材に伝導し、保護部材の特定箇所に集中させる場合において、伝熱部材の形状、配置をさまざまに変えることにより、温度分布をさまざまに変えることができる。
【００６１】
したがって、広い気温の範囲で、しかも種々の雪質の降雪環境下において、視認性等を考慮し部分的に着雪のない発光面領域を確保する上で、最適な形状を選択できるという効果もある。
【００６２】
さらに、本実施例による発光装置は、つららが発生する環境下においては、そのつららを発光面下部の発光面外に形成させるようにすることができ、上記つららによる問題を極力抑えることができるという効果を奏する。
なお、本発明の発光装置は、上記の構成に限定されるものではなく、種々の変形例や応用例が可能である。
例えば、上記各実施例で例示した親水性領域（高温領域）と疎水性領域（低温領域）は、発光面の視認性等を考慮してその配置を相互に入れ替えてもよい。
また、上記各実施例においては、発光素子点灯時に生ずる発熱を発光面すなわち保護部材に伝導し、保護部材の特定箇所に集中させる構成として、伝熱部材を実装基板上に搭載する構成を例示して説明したが、これに限られず、伝熱部材と実装基板を切削あるいは押出成型等により一体に形成してもよい。
上記各実施形態では、発光装置の本体形状として円形、矩形を例示して説明したが、他に楕円等任意の形状を採用することが可能である。
さらに、本実施形態では、発光素子の実装として、パッケージ封入タイプのＬＥＤによる実装を例示して説明したが、ベアチップの発光ダイオード素子を直接基板に実装する、いわゆるＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）実装の適用も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、交通信号灯器他、道路照明、街路灯、表示灯、道路標識、電光掲示板、道路情報板、玄関外灯、屋外防犯灯、ヘッドライトなど、屋外で用いられるあらゆる形態の発光装置に適用が可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１００  発光装置
１１０  開口
１２０ａ、１２０ｂ  熱伝導シート
１３０  保護部材
１４０  ケース
１５０  伝熱部材のない領域
２１０  発光素子
２１２  はんだ
２１４ａ，ｂ  配線層
２２０  実装基板
２２２  ねじ
２３０  伝熱部材
２４０  断熱部材
２５０  発光装置駆動回路
２６０  ドーナツ状の領域
２７０  絶縁層
２８０  熱伝導性接着剤
３１０  高温領域
３２０  低温領域
４１０  疎水性部材
４２０  親水性基材
４３０  疎水性基材
４４０  親水性部材
４５０  疎水性部材
４６０  断熱部材
４７０  親水性部材
４８０  基材
８００  発光装置
８３０  伝熱部材
８６０  高温領域
８７０  低温領域
９００  発光面
Ａ      親水性（高温）領域
Ｂ      疎水性（低温）領域  
【図１】
2013012116.tif 000003
【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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【図１４】
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【図１５】
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