(57)【要約】  【課題】  照射される領域においてグラデーションの差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】  照明装置１は、基板２と、基板２上に設けられた複数の半導体発光装置３と、基板２上に設けられた、複数の半導体発光装置３のそれぞれを取り囲む複数の導光孔４ｈを有するリフレクター４と、リフレクター４上に設けられ、全ての導光孔４ｈを覆う透光性のドーム状カバー５と、を備えている。ドーム状カバー５の中央部５ｆ１の周辺領域に位置する周辺部５ｆ２は、中央部５ｆ１よりも透過率が大きく形成されている。【選択図】  図２
2013069771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられた複数の半導体発光装置と、
前記基板上に設けられた、複数の前記半導体発光装置のそれぞれを取り囲む複数の導光孔を有するリフレクターと、
前記リフレクター上に設けられ、全ての前記導光孔を覆う透光性のドーム状カバーと、を備え、
前記ドーム状カバーの中央部の周辺領域に位置する周辺部は、前記中央部よりも透過率が大き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、
平面視して前記ドーム状カバーの中心と重なる個所には、前記半導体発光装置が配置されていないことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の照明装置であって、
前記ドーム状カバーは、前記リフレクターの上部に対して接合材を介して接続されていることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の照明装置であって、
前記ドーム状カバーの前記中央部の内面は、前記基板の上面に対向する平面に形成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の照明装置であって、
前記ドーム状カバーは、前記中央部の屈折率が前記周辺部の屈折率よりも大きいことを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の照明装置であって、
前記ドーム状カバーの前記中央部には、透過光を拡散させるための拡散材が含有されていることを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光装置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)等の半導体発光素子を光源とする半導体発光装置および照明装置の開発が進められている（例えば、特許文献１を参照）。半導体発光装置を有する照明装置は、指向性に優れており、半導体発光装置の正面の輝度が大きくなる特徴がある。そのため、平板上に複数の半導体発光装置を実装した照明装置は、特に暗い場所では、照射された領域においてグラデーションの差が出やすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９４０７１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、照射される領域においてグラデーションの差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、基板と、前記基板上に設けられた複数の半導体発光装置と、前記基板上に設けられた、複数の前記半導体発光装置のそれぞれを取り囲む複数の導光孔を有するリフレクターと、前記リフレクター上に設けられ、全ての前記導光孔を覆う透光性のドーム状カバーと、を備え、前記ドーム状カバーの中央部の周辺領域に位置する周辺部は、前記中央部よりも透過率が大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、照射される領域においてグラデーションの差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ことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る照明装置を斜め上方から斜め下方に見た概観斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る照明装置を示しており、図１のＸ１−Ｘ１’に沿った断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る照明装置を示しており、図２のＡ部分の拡大断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る照明装置の断面図であって、半導体発光装置から発せられる光の進行方向を模式的に示している。
【図５】本発明の一実施形態に係る照明装置のリフレクターを斜め上方から斜め下方に見た概観斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る照明装置のリフレクターを示しており、図５のＸ２−Ｘ２’に沿った断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る照明装置のカバーを斜め上方から斜め下方に見た概観斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る照明装置のリフレクターを示しており、図７のＸ３−Ｘ３’に沿った断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る照明装置の半導体発光装置を斜め上方から斜め下方に見た概観斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る照明装置の半導体発光装置を示しており、図９のＸ４−Ｘ４’に沿った断面図である。
【図１１】一変形例に係る照明装置の断面図である。
【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、本発明に係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である。
【０００９】
＜照明装置の構成＞
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。
【００１０】
照明装置１は、基板２と、基板２上に設けられた複数の半導体発光装置３と、基板２上に設けられた、複数の半導体発光装置３のそれぞれを取り囲む複数の導光孔４ｈを有するリフレクター４と、リフレクター４上に設けられ、全ての導光孔４ｈを覆う透光性のドーム状カバー５と、を備えている。ドーム状カバー５の中央部５ｆ１の周辺領域に位置する周辺部５ｆ２は、中央部５ｆ１よりも透過率が大きく形成されている。
【００１１】
基板２は、基体６上に実装される。そして、基板２を実装する基体６は、外部に接続することができる。基体６は、例えばアルミニウム、銅またはステンレス等の金属、あるいはプラスチックまたは樹脂等から構成されている。また、基体６は、例えば円板状であって、下面に放熱部材７が設けられる。
【００１２】
基体６は、平面視して円形状であって、その外径が例えば５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下に設定されている。また、基体６は、上下方向の長さが、例えば１ｍｍ以上１０ｍｍ以下に設定されている。なお、基体６の熱伝導率は、例えば１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。
【００１３】
放熱部材７は、基体６から伝わる熱を外部に放熱するものである。基体６は、半導体発光装置３の発光時に発する熱が伝わり、温度が高くなりやすい。そこで、基体６の下面に放熱部材７を設けて、基体６に伝わった熱を外部に向かって放熱することで、基体６の温度が高温になるのを抑制することができ、基体６が熱変形するのを低減することができるとともに、半導体発光装置３の温度上昇を抑制することができる。なお、放熱部材７は、例えば、アルミニウム、銅またはモリブデン等の金属材料からなる。放熱部材７は、基体６に対して、例えば螺子またはボルト等の固定部材あるいは半田もしくはろう材等の接合材を介して固定されるか、または一体的に形成される。
【００１４】
基板２は、基体６上に設けられる。基板２は、平面視して円形状であって、その主面上には複数の半導体発光装置３が実装される。基板２は、絶縁性の基板であって、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セラミック材料からなる。なお、基板２は、直径が例えば４８ｍｍ以上１９８ｍｍ以下に設定されている。基板２の上下方向の長さは、例えば０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下に設定されている。
【００１５】
基板２には、基板２の内外を電気的に導通する配線導体が形成されている。この配線導体は、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。また、この配線導体は、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２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、それら複数のセラミック
グリーンシートを積層して一体焼成することによって得られる。なお、基板２の内外に露出する配線導体の表面には、酸化防止のためにニッケルまたは金等の鍍金層が形成されている。
【００１６】
このような基板２としては、例えば樹脂からなるプリント配線基板、あるいはフレキシブル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を用いることができる。なお、基板２には、基体６に固定するための螺子孔（図示せず）が設けられている。そして、この螺子孔を用いて基板２と基体６とを螺子等を介して固定することができる。
【００１７】
半導体発光装置３は、基板２上に実装される。複数の半導体発光装置３は、基板２の中心に対して放射状に配置されている。半導体発光装置３は、基板２の中心に配置されていないことにより、複数の半導体発光装置３からの熱が基板２の中心に集中することが抑制され、基板２の中心に配置された半導体発光装置３の発光効率が熱によって低下したり、発光スペクトルが変化することによって光の色が変化したりすることが抑制される。
【００１８】
半導体発光装置３のそれぞれは、チップ実装基板３１と、チップ実装基板３１上に設けられた発光素子３２と、発光素子３２を取り囲む枠体３３と、枠体３３で囲まれる領域に設けられた封止部材３４と、枠体３３によって支持された、接着部材３５を介して枠体３３に接続される波長変換部材３６とを備えている。
【００１９】
発光素子３２は、例えば発光ダイオードであって、発光素子３２内のｐｎ接合中の電子と正孔とが再結合することによって光が放出される。
【００２０】
チップ実装基板３１は、基板２上に設けられる。基板２とチップ実装基板３１とは、例えば半田または導電性接着剤を介して電気的に導通するように接合される。チップ実装基板３１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から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、チップ実装基板３１には、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もできる。
【００２１】
チップ実装基板３１の表面が拡散面である場合は、発光素子３２から発せられる光が、チップ実装基板３１の表面に照射されて拡散反射される。そして、発光素子３２が発する光を拡散反射によって多方向に放射して、発光素子３２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。
【００２２】
ここで、チップ実装基板３１には、配線導体が設けられており、配線導体を介して基板２に電気的に接続されている。この配線導体は、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。また、この配線導体は、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、チップ実装基板３１に所定パターンで印刷することによって形成される。
【００２３】
発光素子３２は、チップ実装基板３１上に実装される。発光素子３２は、チップ実装基板３１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。
【００２４】
発光素子３２は、例えばサファイア、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、有機金属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法等の化学気相成長法を用いて、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３２の厚みは、例えば３０μｍ以上１０００
μｍ以下である。
【００２５】
発光素子３２は、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。これら第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３２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。
【００２６】
チップ実装基板３１上には、発光素子３２を取り囲むように枠状の枠体３３が設けられている。枠体３３は、チップ実装基板３１上に例えば半田または接着剤を介して接続される。枠体３３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３３は、多孔質材料からなり、それによって枠体３３の表面には微細な孔が多数形成される。
【００２７】
枠体３３は、発光素子３２と間を空けて、発光素子３２の周りを取り囲むように形成されている。また、枠体３３は、傾斜する内壁面が下端から上端に行くに従って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３３の内壁面が、発光素子３２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３３の内壁面が拡散面である場合には、発光素子３２から発せられる光が、枠体３３の内壁面にて拡散反射する。そして、発光素子３２から発せられる光は、特定箇所に集中されず、上方に向かって進行することができる。
【００２８】
また、枠体３３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３２の発する光を反射させる機能を有する。なお、枠体３３の内壁面の傾斜角度は、チップ実装基板３１の上面に対して、例えば５５°以上７０°以下の角度に設定されている。
【００２９】
枠体３３で囲まれる領域には、封止部材３４が充填されている。封止部材３４は、発光素子３２を封止するとともに、発光素子３２から発せられる光が透過する機能を備えている。封止部材３４は、枠体３３の内方に発光素子３２を収容した状態で、枠体３３で囲まれる領域であって、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、あるいは透光性の絶縁ガラスを用いることができる。
【００３０】
波長変換部材３６は、枠体３３に支持されるとともに、発光素子３２と間を空けて対向するように設けられる。また、波長変換部材３６は、発光素子３２を封止する封止部材３４と空隙を介して枠体３３に設けられる。
【００３１】
波長変換部材３６は、接着部材３５を介して枠体３３に接合されている。接着部材３５は、波長変換部材３６の下面の端部から波長変換部材３６の側面、さらに波長変換部材３６の上面の端部にかけて被着している。
【００３２】
接着部材３５には、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用いることができる。また、接着部材３５には、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
用いることもできる。
【００３３】
接着部材３５の材料は、枠体３３の熱膨張率と波長変換部材３６の熱膨張率との間の大きさの熱膨張率の材料を選択するとよい。接着部材３５の材料としてこのような材料を選択することで、枠体３３と波長変換部材３６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、両者を良好に繋ぎ留めることができる。
【００３４】
接着部材３５が波長変換部材３６の下面の端部にまで被着していることで、接着部材３５が被着する面積を大きくして、枠体３３と波長変換部材３６とを強固に接続することができる。その結果、枠体３３と波長変換部材３６との接続強度を向上させることができ、波長変換部材３６の撓みが抑制される。そして、発光素子３２と波長変換部材３６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】
波長変換部材３６は、発光素子３２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３６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樹脂、あるいは透光性ガラスから成り、その透光性樹脂中もしくは透光性ガラス中に、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３６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３６の厚みは、例えば０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されている。
【００３６】
また、波長変換部材３６の端部の厚みは一定に設定されている。波長変換部材３６の厚みは、例えば０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されている。ここで、厚みが一定とは、波長変換部材３６の厚みの誤差が０．１ｍｍ以下のものを含む。波長変換部材３６の厚みを一定にすることにより、波長変換部材３６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３６における輝度むらを抑制することができる。
【００３７】
次に、半導体発光装置３上に設けられるリフレクター４について説明する。リフレクター４は、基板２上に設けられ、基板２上の複数の半導体発光装置３と重なる領域に導光孔４ｈが形成されている。リフレクター４は、半導体発光装置３が発する光を反射するものであって、例えばアルミ二ウム、銅またはステンレス等の金属材料、あるいは酸化アルミニウム、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セラミック材料から構成されている。なお、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。
【００３８】
リフレクター４は、環状の部材に上下方向に貫通する複数の導光孔４ｈがリフレクター４の中心から放射状に設けられているものである。なお、リフレクター４の中心には、導光孔４ｈが設けられておらず、中心凹部４ｃが設けられているとともに、中心凹部４ｃの底部に位置するリフレクター４の下面が基板２に当接している。中心凹部４ｃを設けることで、平面視してドーム状カバー５の中心と重なる個所には、半導体発光装置３が配置されない。リフレクター４に中心凹部４ｃが設けられていることで、外部からの熱によって最も集中するリフレクター４中心部への応力を緩和でき、リフレクター４の割れや破損を抑制することができるという作用効果を奏する。
【００３９】
リフレクター４は、複数の導光孔４ｈのそれぞれが、複数の半導体発光装置３のそれぞれに対応して配置されている。各半導体発光装置３から発せられた光は、その上方に位置
するリフレクターの導光孔４ｈを通って、ドーム状カバー５を介して外部に取り出される。
【００４０】
リフレクター４は、半導体発光装置３を取り囲む導光孔４ｈの内周面が、半導体発光装置３の側面を取り囲む内壁面と、半導体発光装置３の発する光を下方から上方に向かって反射させる傾斜面とからなる。内壁面は、基板２の上面に対して垂直となるように形成されており、傾斜面は基板２の上面に対して、例えば３０°以上８０°以下の角度で傾斜して形成されている。なお、リフレクター４は、リフレクター４の上下方向の長さが例えば５ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定されており、内壁面の個所の上下方向の長さが例えば０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下であって、傾斜面の個所の上下方向の長さが例えば１ｍｍ以上４９．５ｍｍ以下に設定されている。リフレクター４の内周面の直径は、例えば３ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定されている。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。
【００４１】
リフレクター４の導光孔４ｈの傾斜面は、半導体発光装置３から導光孔４ｈの出射口に向かうにつれて広がるように形成されている。導光孔４ｈの傾斜面で囲まれる領域が導光孔４ｈの出射口に向かうにつれて大きくなることで、リフレクター４によって半導体発光装置３の発する光を遮りにくくすることができ、半導体発光装置３の発する光の照射面積を広くすることができる。つまり、導光孔４ｈは、導光孔４ｈの傾斜面で囲まれる横断面の領域が下部から上部に向かって広がるように形成されている。それによって、導光孔４ｈの下方に位置する半導体発光装置３が発する光を、導光孔４ｈの内壁面を通して光を集め、導光孔４ｈの内壁面にて反射させて、上方に向かって広がって指向性よく取り出すことができる。
【００４２】
側面カバー８は、基体６の側面から、リフレクター４の側面およびドーム状カバー５の側面の一部を取り囲むように設けられている。側面カバー８は、ドーム状カバー５の外周に沿ってドーム状カバー５の側面の一部を取り囲むようにして基体６に固定されている。側面カバー８は、ドーム状カバー５を位置決めするとともに、基板２、半導体発光装置３およびリフレクター４を外部から保護するものである。
【００４３】
側面カバー８は、円筒状の本体８１と、本体８１の上部に設けられた板部８２とから構成されており、例えばアルミニウム、銅またはステンレス等の金属、プラスチックまたは樹脂等からなる。
【００４４】
円筒状の本体８１は、内径が例えば５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であって、外径が例えば５１ｍｍ以上２０５ｍｍ以下に設定されている。また、本体８１は、上下方向の長さは、例えば２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下に設定されている。そして、本体８１の内周面の一部には、上下方向に切欠いた溝８１ａが形成されている。溝８１ａが設けられている本体８１の外周面は、外方に向かって盛り上がって形成されている。本体８１は、溝８１ａが設けられていることで、本体８１が熱変形するのを溝８１ａにて応力緩和して、本体８１が破壊されるのを抑制することができる。なお、溝８１ａは、本体８１の内壁面に３箇所設けられており、それぞれが等距離となるように設定されている。
【００４５】
また、溝８１ａは、基体６の外周部に形成された螺子孔を介して、側面カバー８と基体６とを螺子止め固定する際の螺子８１ｂが挿入される溝部として利用することができる。さらに、溝８１ａが設けられている本体８１の外周面は、外方に向かって盛り上がって形成されていることにより、側面カバー８と基体６とを螺子止めによって固定する際の螺子止めの力によって生じる側面カバー８の変形を抑制することができる。
【００４６】
また、側面カバー８は、本体８１が基体６に対して螺子８１ｂを介して螺子止めされる
ことで、基体６と接続される。螺子止めは、螺子８１ｂを下方から上方に向かって、基体６の外周部に形成された螺子孔および本体８１の溝８１ａに挿入固定するように差し入れて、側面カバー８と基体６とを固定する。なお、側面カバー８は、螺子８１ｂを用いずに、基体６に対して半田やろう材等を用いて接合してもよい。
【００４７】
板部８２は、本体８１の外周面よりも外方に向かって張り出した外張出部８２１と、本体８１の内周面よりも内方に向かって張り出した内張出部８２２とから構成されている。そして、外張出部８２１は、側面カバー８に伝わった熱を外部に向かって効率よく放熱するものであって、内張出部８２２は、ドーム状カバー５に当接するものである。
【００４８】
外張出部８２１は、本体８１の外壁よりも外方に向かって延びた平面方向の長さが、例えば１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下に設定されている。また、内張出部８２２は、本体８１の内壁よりも内方に向かって延びた平面方向の長さが、例えば５ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定されている。
【００４９】
側面カバー８は、内張出部８２２の下面の一部に凹部８ｃが設けられている。側面カバー８は、凹部８ｃを設けることで、側面カバー８の内張出部８２２を介してリフレクター４およびドーム状カバー５に伝わる熱を少なくし、リフレクター４またはドーム状カバー５が熱変形するのを抑制することができるとともに、熱エネルギーによるドーム状カバー５の透過率の劣化を抑制することができる。
【００５０】
側面カバー８は、本体８１の内壁面が、リフレクター４の側面に対して間を空けて設けられている。よって、半導体発光装置３の発光時に発する熱は、基板２から基体６および側面カバー８を介してリフレクター４上のドーム状カバー５に伝わり難くなる。また、半導体発光装置３の発光時に発する熱が基板２を介してリフレクター４に伝わり、リフレクター４が熱膨張を起こそうとするが、リフレクター４の側面と本体８１の内壁面との間に隙間を設け、リフレクター４が本体８１の内壁面から応力を受けて、リフレクター４が変形するのを抑制することができる。また、リフレクター４は、熱エネルギーが付加されることによるリフレクター４の反射率の劣化を抑制される。その結果、リフレクター４が反射する光の方向を所望する方向に維持することができ、外部に取り出される光の指向性を良好に維持することができる。
【００５１】
ドーム状カバー５は、側面カバー８に囲まれたリフレクター４上に設けられている。このドーム状カバー５は、半導体発光装置３を保護するものである。このドーム状カバー５は、リフレクター４の導光孔４ｈが存在しない複数の個所において支持されている。そして、ドーム状カバー５は、全ての導光孔４ｈをふさぐように設けられている。
【００５２】
ドーム状カバー５は、半導体発光装置３から発せられる光が透過する材料からなり、例えば樹脂またはガラス等の光透過性材料から構成されている。そして、半導体発光装置３の発する光が、ドーム状カバー５を通過して外部に取り出される。
【００５３】
ドーム状カバー５は、基板２の上面に沿った平面方向において、円形状に形成されている。そして、ドーム状カバー５で囲まれる領域における直径が例えば５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下に設定されている。ドーム状カバー５で囲まれる領域における上下方向の長さは、例えば１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下に設定されている。ドーム状カバー５の厚みは、例えば０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下に設定されている。
【００５４】
ドーム状カバー５は、ドーム状カバー５の中央部５ｆ１の周辺領域に位置する周辺部５ｆ２が、中央部５ｆ１よりも透過率が大きく設定されている。中央部５ｆ１は、平面視してドーム状カバー５の中心から半径５ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲をいう。周辺部５ｆ２
は、中央部５ｆ１を除いた領域である。なお、中央部５ｆ１の透過率は、例えば５０％以上９０％以下に設定されている。周辺部５ｆ２の透過率は、例えば９０％以上９９％以下に設定されている。
【００５５】
基板２上に複数の半導体発光装置３を並べた場合は、半導体発光装置３の集まっている領域で基板２中央部の上方において、複数の半導体発光装置３からの光が重なり合うとともに集中する。また、半導体発光装置３は、指向性に優れており、半導体発光装置３の正面としての上方の輝度が大きくなる。そのため、平板上に複数の半導体発光装置３を実装した照明装置は、特に暗い場所では、半導体発光装置３の集まっている領域で基板２中央部の上方と、その周囲の照射された領域においてグラデーションの差が出やすい。そこで、ドーム状カバー５は、周辺部５ｆ２の透過率が中央部５ｆ１の透過率よりも大きくすることで、ドーム状カバー５を介して外部に出る光のうち、周辺部５ｆ２を中央部５ｆ１よりも外部に光を出やすくすることができる。その結果、照明装置１から外部に出た光によって照らし出される領域においては、照射領域の中央部と照射領域の周辺部との間でグラデーションの差を低減することができ、照度のムラを抑制することができるとともに視認性に優れた光の環境を創り出すことができる。
【００５６】
基板２上には、平面視してドーム状カバー５の中心と重なる個所には、半導体発光装置３が配置されないように設定されている。ドーム状カバー５で囲まれる複数の半導体発光装置３は、平面視して規則的にドーム状カバー５の中心から放射状に配置されるが、その中心位置に半導体発光装置３を配置しないことで、ドーム状カバー５の中心に集まる光を少なくすることができる。
【００５７】
ドーム状カバー５は、リフレクター４の上部に対して接合材９を介して接続されている。ドーム状カバー５の端部下面が、リフレクター４の上面の一部と接合材９によって接着されている。接合材９は、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂またはシリコーン樹脂等の材料からなる。接合材９は、熱伝導率がドーム状カバー５よりも小さい材料を選定することで、リフレクター４から接合材９を介してドーム状カバー５に伝わる熱量を低減することができ、ドーム状カバー５が熱変形するのを抑制することができる。その結果、基板２に対するドーム状カバー５の配置場所をずれにくくすることができ、ドーム状カバー５から外部の所望する方向に光を放射することができる。
【００５８】
また、ドーム状カバー５は、下端部の外周部に形成された凸部がリフレクター４上部の外周部と密着するように配置され、筒体８を基体６に固定する際に、凸部がリフレクター４上部の外周部と内張出部８２２によって上下から挟み込まれることにより、ドーム状カバー５が固定されてもよい。これにより、接合材９の特性劣化に伴ったドーム状カバー５の剥がれや照明装置１からの脱落を抑制できる。
【００５９】
ここで、中央部５ｆ１の透過率を周辺部５ｆ２の透過率よりも小さくする方法としては、中央部５ｆ１の屈折率を周辺部５ｆ２の屈折率よりも大きくすることで実現することができる。中央部５ｆ１を構成する材料を例えばエポキシ樹脂とし、周辺部５ｆ２を構成する材料を例えばシリコーン樹脂とすることで、中央部５ｆ１の屈折率が１．５１となり、周辺部５ｆ２の屈折率が１．４１となる。なお、中央部５ｆ１の屈折率は、例えば１．４５以上１．５５以下に設定されている。周辺部５ｆ２の屈折率は、例えば１．４以上１．５以下に設定されている。
【００６０】
また、中央部５ｆ１の透過率を周辺部５ｆ２の透過率よりも小さくする方法としては、中央部５ｆ１に透過光を拡散させるための拡散材を含有させることで、中央部５ｆ１の透明度を周辺部５ｆ２の透明度よりも低くすることで実現することができる。中央部５ｆ１に周辺部５ｆ２よりも多く拡散材を含有させることで、中央部５ｆ１の吸光度を周辺部５
ｆ２の吸光度よりも大きくし、中央部５ｆ１が周辺部５ｆ２よりも光を吸収しやすくすることで、周辺部５ｆ２の透過率を中央部５ｆ１の透過率よりも大きくすることができる。中央部５ｆ１を構成する材料を例えば拡散材が含有されたエポキシ樹脂とし、周辺部５ｆ２を構成する材料を例えば中央部５ｆ１より含有率が小さいエポキシ樹脂とすることで、中央部５ｆ１の透過率が８５％となり、周辺部５ｆ２の透過率が９５％となる。なお、中央部５ｆ１の透過率は、例えば５０％以上９０％以下に設定されている。周辺部５ｆ２の透過率は、例えば９０％以上９８％以下に設定されている。なお、拡散材としては、酸化チタン、酸化アルミニウム硫酸バリウムまたは炭酸カルシウム等からなる。
【００６１】
本実施形態によれば、ドーム状カバー５の周辺部５ｆ２の透過率を中央部５ｆ１の透過率よりも大きくすることで、照射領域における中央部と周辺部との境界に発生しやすいグラデーションの差を低減することができ、照射領域のグラデーションをより自然にすることが可能な照明装置１を提供することができる。
【００６２】
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。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。図１１は、一変形例に係る照明装置１を示す図である。
【００６３】
上述した実施形態に係る照明装置１は、ドーム状カバー５の内面がドーム状カバー５の外面と同様に、湾曲して形成されていたが、これに限られない。例えば、図１１に示すように、ドーム状カバー５の内面の一部を、基板２の上面に沿って平面に形成する。このように、ドーム状カバー５の中央部５ｆ１の内面は、基板２の上面に対向する平面に形成されている。中央部５ｆ１の内面が平面に形成されることで、基板２中央部の上方で重なり合って中央部５ｆ１に入射される、複数の半導体発光装置３からの光は、ドーム状カバー５内側の空気層と中央部５ｆ１との屈折率差によって外側に屈折される。その結果、基板２中央部の上方で重なり合って集中する光が、照射面の中央部から周囲に広げられることにより、照射面における中央部と周囲部との照度差が小さくなり、照射面における照度分布のムラが低減されるとともに、同じ材質からなるドーム状カバー５の中央部５ｆ１を周辺部５ｆ２より厚くすることにより、中央部５ｆ１の透過率を周辺部５ｆ２より小さくすることができ、中央部５ｆ１と周辺部５ｆ２との材質の違いによって発生する応力を起因としたドーム状カバー５の割れやクラックが抑制されるという作用効果を奏する。
【００６４】
＜照明装置の製造方法＞
ここで、図１に示す照明装置の製造方法を説明する。まず、複数の半導体発光装置３を準備する。チップ実装基板３１および枠体３３が、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合には、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。
【００６５】
チップ実装基板３１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３３は、型枠内に混合物が充填されて乾燥され、焼結前のチップ実装基板３１および枠体３３が取り出される。
【００６６】
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、取り出したチップ実装基板３１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３３は、所望の温度で焼結されることによって形成される。
【００６７】
次に、チップ実装基板３１上の配線パターンに発光素子３２を半田を介して電気的に実装した後、発光素子３２を取り囲むように枠体３３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３３で囲まれた領域に、例えばシリコーン樹脂を充填して、このシリコーン樹脂を硬化させることで、封止部材３４を形成する。
【００６８】
次に、波長変換部材３６を準備する。波長変換部材３６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。また、例えば波長変換部材３６は、未硬化の波長変換部材３６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。
【００６９】
そして、準備した波長変換部材３６を枠体３３上に、例えば樹脂からなる接着部材３５を介して接着することで、半導体発光装置３を作製することができる。
【００７０】
さらに、円形の基板２を準備する。基板２には、例えばプリント配線基板を用いることができる。そして、基板２に複数の半導体発光装置３を半田を介して電気的に実装することができる。
【００７１】
次に、基体６、放熱部材７、リフレクター４およびドーム状カバー５を準備する。基体６および放熱部材７は、アルミニウムからなり、例えば、金型成形によって所望の形状に一体的に形成される。
【００７２】
リフレクター４は、例えば、ポリカーボネートからなり、押出成形法によって所望の形状に成形されている。また、リフレクター４には、例えばアルミニウム材料を用いて導光孔４ｈの内周面に蒸着を行うことで、リフレクター４の表面を光が反射しやすい反射面にすることができる。
【００７３】
ドーム状カバー５は、中央部５ｆ１が炭酸カルシウムから成る拡散材が含有されたアクリル樹脂によって金型成形する。そして、周辺部５ｆ２が拡散材が含有されないアクリル樹脂によって金型成形した後に、中央部５ｆ１と周辺部５ｆ２を透明なアクリル樹脂からなる接着材で接着することで所望の形状に作製することができる。
【００７４】
そして、半導体発光装置３を実装した基板２を基体６に実装し、その基板２上にリフレクター４を設ける。さらに、リフレクター４上にドーム状カバー５を接合材９を介して接着し、側面カバー８を基体６に対して螺子止めすることで、照明装置１を作製することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１  照明装置
２  基板
３  半導体発光装置
３１  チップ実装基板
３２  発光素子
３３  枠体
３４  封止部材
３５  接着部材
３６  波長変換部材
４  リフレクター
４ｈ  導光孔
４ｃ  中心凹部
５  ドーム状カバー
５ｆ１  中央部
５ｆ２  周辺部
６  基体
７  放熱部材
８  側面カバー
８１  本体
８１ａ  溝
８１ｂ  螺子
８２  板部
８２１  外張出部
８２２  内張出部
８ｃ  凹部
９  接合材
【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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