(57)【要約】【課題】光学特性に悪影響を与えることなく色変換部の温度上昇を抑制できて光出力の向上を図れる発光装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤチップ１が実装基板２の一表面側に実装されたＬＥＤユニットＡと、ＬＥＤユニットＡの上記一表面側に配置されＬＥＤチップ１から放射される光の配光を制御する配光レンズ２１を有する配光ユニットＢとを備える。配光ユニットＢに、実装基板２におけるＬＥＤチップ１の搭載面から実装基板２の厚み方向に離間して配置されＬＥＤチップ１から放射される光を配光レンズ２１側へ反射するリフレクタ３１と、リフレクタ３１の内側面側に保持され蛍光体を含有した透光性材料により形成された色変換部４１とが設けられ、リフレクタ３１が色変換部４１の蛍光体で発生した熱を放熱させる放熱部材を兼ねている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップが実装基板の一表面側に実装されたＬＥＤユニットと、ＬＥＤユニットの前記一表面側に配置されＬＥＤチップから放射される光の配光を制御する配光レンズを有する配光ユニットとを備え、配光ユニットに、実装基板におけるＬＥＤチップの搭載面から実装基板の厚み方向に離間して配置されＬＥＤチップから放射される光を配光レンズ側へ反射するリフレクタと、リフレクタの内側面側に保持されＬＥＤチップから放射された光によって励起されてＬＥＤチップの発光色とは異なる色の光を放射する蛍光体を含有した透光性材料により形成された色変換部とが設けられ、リフレクタが色変換部の蛍光体で発生した熱を放熱させる放熱部材を兼ねることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記配光ユニットは、前記色変換部がドーム状に形成され、前記色変換部の外周縁が前記リフレクタの内側面に固着されてなることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記配光ユニットは、前記色変換部と前記配光レンズとの間に介在し前記色変換部の光出射面から出射される光を透過させる透光部を備え、透光部の外側面と前記リフレクタの内側面との間に隙間が形成されてなることを特徴とする請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
前記リフレクタの内側面に前記色変換部の外周部を載置して位置決めする位置決め部が形成されてなることを特徴とする請求項２または請求項３記載の発光装置。
【請求項５】
前記リフレクタの内側面と前記色変換部の外周縁との一方に設けた組立爪と他方に設けた組立溝とが前記色変換部の弾性を利用して凹凸結合されてなることを特徴とする請求項２または請求項３記載の発光装置。
【請求項６】
前記配光ユニットは、前記色変換部である第１色変換部とは別に、前記ＬＥＤチップから放射された光によって励起されて前記ＬＥＤチップよりも長波長かつ前記蛍光体である第１の蛍光体よりも長波長の光を放射する第２の蛍光体を含有した透光性材料により形成された第２色変換部を備え、第２色変換部が前記リフレクタの内側面に被着されてなることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記配光ユニットは、前記色変換部が前記リフレクタの内側面に被着されてなり、前記ＬＥＤユニットは、前記ＬＥＤチップから放射される光を前記色変換部側へ配光する光学部材を備えることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項８】
前記配光ユニットは、前記リフレクタにおける前記実装基板側の端縁から内方へ延設された内鍔片を有し、内鍔片における前記実装基板側とは反対側の表面に前記色変換部が被着されてなり、前記ＬＥＤチップから放射された光を前記色変換部側へ反射する反射部を備えることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項９】
前記透光性材料は、ガラスであることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記ＬＥＤユニットと前記配光ユニットとの組を複数組備え、前記配光ユニットは、前記各ＬＥＤユニットに対応する部位ごとに前記配光レンズが設けられたカバー部材と、前記各ＬＥＤユニットに対応する部位ごとに前記リフレクタが設けられたリフレクタブロックとを備え、前記リフレクタブロックにおける前記各ＬＥＤユニットとの対向面に、前記各ＬＥＤユニットの接続関係を規定した配線パターンが設けられ、当該配線パターンと前記実装基板における前記ＬＥＤチップへの給電用の導体パターンとが接合され電気的に接続されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記ＬＥＤユニットと前記配光ユニットとの組を複数組備え、前記配光ユニットは、前記各ＬＥＤユニットに対応する部位ごとに前記配光レンズが設けられたカバー部材と、前記各ＬＥＤユニットに対応する部位ごとに前記リフレクタが設けられたリフレクタブロックとを備え、前記リフレクタブロックにおける前記各ＬＥＤユニットとの対向面側に、前記各ＬＥＤユニットの接続関係を規定した配線パターンを有する回路基板が一体に設けられ、当該配線パターンと前記実装基板における前記ＬＥＤチップへの給電用の導体パターンとが接合され電気的に接続されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項９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、ＬＥＤチップ（発光ダイオードチップ）を利用した発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図１２に示すように、複数個のＬＥＤチップ１’と、当該複数個のＬＥＤチップ１’を収納する収納凹部２ａ’が形成され収納凹部２ａ’の内底面に当該複数個のＬＥＤチップ１’が実装されたセラミック基板からなる実装基板２’と、石英ガラスにより形成されて冷媒の流路９ａ’を有し実装基板２’の収納凹部２ａ’を閉塞する形で配置された放熱部材９’と、各ＬＥＤチップ１’から放射された光によって励起されてＬＥＤチップ１’の発光色とは異なる色の光を放射する蛍光体を含有した透光性材料（例えば、透光性樹脂）により形成され放熱部材９’の光出射面側に配置された色変換部４１’とを備えた発光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２９４１８５号公報（段落〔０１０１〕−〔０１０３〕、および図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、図１２に示した構成の発光装置では、色変換部４１’で発生した熱を放熱部材９’から放熱させることができるので、色変換部４１’の蛍光体の温度上昇を抑制でき、蛍光体の変換効率の低下や色変換部４１’の劣化を抑制することができるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、上述の発光装置では、冷媒の流路を有する放熱部材９’および冷媒を必要とするので装置全体が大掛かりなものとなり、しかも、放熱部材９’が実装基板２’の収納凹部２ａ’を閉塞する形で配置されているので、放熱部材９’が当該発光装置の光学特性に影響を及ぼして光出力が低下してしまう。また、上述の発光装置では、色変換部４１’が平板状に形成されているので、色むらが発生しやすいという問題もあった。
【０００５】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、光学特性に悪影響を与えることなく色変換部の温度上昇を抑制できて光出力の向上を図れる発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、ＬＥＤチップが実装基板の一表面側に実装されたＬＥＤユニットと、ＬＥＤユニットの前記一表面側に配置されＬＥＤチップから放射される光の配光を制御する配光レンズを有する配光ユニットとを備え、配光ユニットに、実装基板におけるＬＥＤチップの搭載面から実装基板の厚み方向に離間して配置されＬＥＤチップから放射される光を配光レンズ側へ反射するリフレクタと、リフレクタの内側面側に保持されＬＥＤチップから放射された光によって励起されてＬＥＤチップの発光色とは異なる色の光を放射する蛍光体を含有した透光性材料により形成された色変換部とが設けられ、リフレクタが色変換部の蛍光体で発生した熱を放熱させる放熱部材を兼ねることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、リフレクタが色変換部の蛍光体で発生した熱を放熱させる放熱部材を兼ねているので、色変換部で発生した熱をリフレクタから効率良く放熱することができ、光学特性に悪影響を与えることなく色変換部の温度上昇を抑制できて光出力の向上を図れる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記配光ユニットは、前記色変換部がドーム状に形成され、前記色変換部の外周縁が前記リフレクタの内側面に固着されてなることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、前記色変換部がドーム状に形成され、前記色変換部の外周縁が前記リフレクタの内側面に固着されていることにより、色むらを抑制でき且つ前記色変換部の温度上昇を抑制できる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記配光ユニットは、前記色変換部と前記配光レンズとの間に介在し前記色変換部の光出射面から出射される光を透過させる透光部を備え、透光部の外側面と前記リフレクタの内側面との間に隙間が形成されてなることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、前記色変換部と前記配光レンズとの間に介在し前記色変換部の光出射面から出射される光を透過させる透光部を備えていることにより、前記色変換部と前記配光レンズとの間の媒質が空気である場合に比べて、外部への光取り出し効率を高めることが可能となり、透光部の外側面と前記リフレクタの内側面との間に隙間が形成されていることにより、前記色変換部の光出射面から出射される光の一部を透光部の外側面により全反射させることができ、透光部の外側面と前記リフレクタの内側面とが密着している場合に比べて、外部への光取り出し効率を高めることが可能となる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２または請求項３の発明において、前記リフレクタの内側面に前記色変換部の外周部を載置して位置決めする位置決め部が形成されてなることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、前記リフレクタに対する前記色変換部の位置決めが容易になるとともに、前記リフレクタと前記色変換部との相対的な位置決め精度が向上し、配光制御性が向上する。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項２または請求項３の発明において、前記リフレクタの内側面と前記色変換部の外周縁との一方に設けた組立爪と他方に設けた組立溝とが前記色変換部の弾性を利用して凹凸結合されてなることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、前記色変換部を押し込むことによって前記色変換部が撓んで組立爪を組立溝に容易に凹凸結合させることができるので、前記色変換部の位置決めが容易になるとともに、前記リフレクタと前記色変換部との相対的な位置決め精度が向上し、配光制御性が向上する。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項２ないし請求項５の発明において、前記配光ユニットは、前記色変換部である第１色変換部とは別に、前記ＬＥＤチップから放射された光によって励起されて前記ＬＥＤチップよりも長波長かつ前記蛍光体である第１の蛍光体よりも長波長の光を放射する第２の蛍光体を含有した透光性材料により形成された第２色変換部を備え、第２色変換部が前記リフレクタの内側面に被着されてなることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、前記蛍光体である第１の蛍光体を含有した透光性材料により形成された前記色変換部である第１色変換部とは別に、第１の蛍光体よりも発光ピーク波長が長波長側にある第２の蛍光体を含有した透光性材料により形成された第２色変換部を備えているので、例えば前記ＬＥＤチップとして青色ＬＥＤチップを用い、第１の蛍光体として緑色蛍光体を用い、第２の蛍光体として赤色蛍光体を用いれば、演色性の高い白色光を得ることが可能となり、また、第２色変換部が前記リフレクタの内側面に被着されているので、第１の蛍光体から放射された光が第２の蛍光体に二次吸収されるのを抑制することができ、しかも、前記第２色変換部で発生した熱を前記リフレクタからより効率良く放熱することができる。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項１の発明において、前記配光ユニットは、前記色変換部が前記リフレクタの内側面に被着されてなり、前記ＬＥＤユニットは、前記ＬＥＤチップから放射される光を前記色変換部側へ配光する光学部材を備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、前記色変換部が全体に亘って前記リフレクタの内側面と密着しているので、前記色変換部で発生した熱を前記リフレクタからより効率良く放熱することができる。
【００２０】
請求項８の発明は、請求項１の発明において、前記配光ユニットは、前記リフレクタにおける前記実装基板側の端縁から内方へ延設された内鍔片を有し、内鍔片における前記実装基板側とは反対側の表面に前記色変換部が被着されてなり、前記ＬＥＤチップから放射された光を前記色変換部側へ反射する反射部を備えることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、前記色変換部が全体に亘って前記リフレクタの内鍔片と密着しているので、前記色変換部で発生した熱を前記リフレクタからより効率良く放熱することができる。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項１ないし請求項８の発明において、前記透光性材料は、ガラスであることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、前記透光性材料が樹脂である場合に比べて前記色変換部の劣化を抑制することができる。
【００２４】
請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項９の発明において、前記ＬＥＤユニットと前記配光ユニットとの組を複数組備え、前記配光ユニットは、前記各ＬＥＤユニットに対応する部位ごとに前記配光レンズが設けられたカバー部材と、前記各ＬＥＤユニットに対応する部位ごとに前記リフレクタが設けられたリフレクタブロックとを備え、前記リフレクタブロックにおける前記各ＬＥＤユニットとの対向面に、前記各ＬＥＤユニットの接続関係を規定した配線パターンが設けられ、当該配線パターンと前記実装基板における前記ＬＥＤチップへの給電用の導体パターンとが接合され電気的に接続されてなることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、リフレクタブロックを前記各ＬＥＤユニットの前記一表面側に配置することにより、前記各ＬＥＤユニットの導体パターンと配線パターンとを電気的に接続することができるので、リード線が不要になり、製造が容易になる。
【００２６】
請求項１１の発明は、請求項１ないし請求項９の発明において、前記ＬＥＤユニットと前記配光ユニットとの組を複数組備え、前記配光ユニットは、前記各ＬＥＤユニットに対応する部位ごとに前記配光レンズが設けられたカバー部材と、前記各ＬＥＤユニットに対応する部位ごとに前記リフレクタが設けられたリフレクタブロックとを備え、前記リフレクタブロックにおける前記各ＬＥＤユニットとの対向面側に、前記各ＬＥＤユニットの接続関係を規定した配線パターンを有する回路基板が一体に設けられ、当該配線パターンと前記実装基板における前記ＬＥＤチップへの給電用の導体パターンとが接合され電気的に接続されてなることを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、リフレクタブロックを前記各ＬＥＤユニットの前記一表面側に配置することにより、前記各ＬＥＤユニットと回路基板とを電気的に接続することができるので、リフレクタブロックと回路基板とを前記各ＬＥＤユニットに対して各別に位置決めする場合に比べて製造工程の簡略化を図れる。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１の発明では、光学特性に悪影響を与えることなく色変換部の温度上昇を抑制できて光出力の向上を図れるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（実施形態１）
本実施形態の発光装置は、図１に示すように、ＬＥＤチップ１が実装基板２の一表面側に実装されたＬＥＤユニットＡと、ＬＥＤユニットＡの上記一表面側に配置されＬＥＤチップ１から放射される光の配光を制御する配光レンズ２１を有する配光ユニットＢとを備え、配光ユニットＢに、実装基板２におけるＬＥＤチップ１の搭載面から実装基板２の厚み方向に離間して配置されＬＥＤチップ１から放射される光を配光レンズ２１側へ反射するリフレクタ３１と、リフレクタ３１の内側面側に保持されＬＥＤチップ１から放射された光によって励起されてＬＥＤチップ１の発光色とは異なる色の光を放射する蛍光体を含有した透光性材料により形成された色変換部４１とが設けられ、リフレクタ３１が色変換部４１の蛍光体で発生した熱を放熱させる放熱部材を兼ねている。
【００３０】
なお、本実施形態の発光装置では、ＬＥＤチップ１として、青色光を放射するＧａＮ系青色ＬＥＤチップを用い、色変換部４１の蛍光体として、ＬＥＤチップ１から放射された青色光によって励起されてブロードな黄色系の光を放射する粒子状の黄色蛍光体を用いており、ＬＥＤチップ１から放射され色変換部４１を透過した青色光と、色変換部４１の黄色蛍光体から放射された黄色光とが色変換部４１の光出射面から出射されることとなり、白色光を得ることができる。
【００３１】
ＬＥＤユニットＡは、上述のＬＥＤチップ１および実装基板２と、実装基板２の上記一表面側においてＬＥＤチップ１を封止した透光性の封止材（例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など）からなる半球状の封止部３とを備え、実装基板２が熱伝導性材料（例えば、Ａｌ、Ｃｕなどの熱伝導率の高い金属など）からなるベース部材４に接合されて熱結合されている。なお、実装基板２には、ＬＥＤチップ１への給電用の導体パターン（図示せず）が設けられている。また、実装基板２は、上記導体パターンが設けられたセラミック基板により形成してもよいし、ＬＥＤチップ１が搭載される伝熱板と、上記導体パターンが設けられ伝熱板に重ねて配置される配線基板とで構成してもよい。ここで、後者の場合、熱伝導性材料（例えば、ＡｌＮやアルミナなど）により形成されＬＥＤチップ１と伝熱板との間に介在させる応力緩和用のサブマウント部材を設けてもよい。
【００３２】
ＬＥＤユニットＡは、シリカやアルミナなどのフィラーからなる充填材を含有し且つ加熱時に低粘度化する樹脂シート（例えば、溶融シリカを高充填したエポキシ樹脂シートのような有機グリーンシート）を用い、当該樹脂シートにより実装基板２とベース部材４とを接合してある。上記樹脂シートは電気絶縁性を有するとともに熱伝導率が高く、しかも、加熱時の流動性が高く凹凸面への密着性が高いので、上記樹脂シートと実装基板２およびベース部材４との間に空隙が発生するのを防止することができて、密着不足による熱抵抗の増大やばらつきの発生を防止することができ、ゴムシート状の放熱シートを用いる場合に比べて、ＬＥＤチップ１からベース部材４までの熱抵抗を小さくすることができて放熱性が向上するとともに熱抵抗のばらつきが小さくなり、ＬＥＤチップ１のジャンクション温度の温度上昇を抑制できるから、入力電力を大きくでき、光出力の高出力化を図れる。
【００３３】
一方、配光ユニットＢは、上述のように、配光レンズ２１と、リフレクタ３１と、色変換部４１とを備えている。
【００３４】
リフレクタ３１は、ＬＥＤチップ１から放射された光や色変換部４１から出射された光が配光レンズ２１側へ反射するように内側面の形状が設計されているが、リフレクタ３１は、所望の配光特性に応じて、ＬＥＤチップ１の光軸方向においてＬＥＤチップ１から離れるにつれて開口面積が徐々に大きくなる枠状に形成されていればよい。
【００３５】
リフレクタ３１の材料としては、例えば、ＬＥＤチップ１や色変換部４１の蛍光体から放射される光の反射率が高く且つ色変換部４１に比べて熱伝導率の高い金属（例えば、Ａｌ、Ｃｕ）などを採用すればよく、本実施形態では、Ａｌを採用している。なお、リフレクタ３１の材料としてＣｕを採用する場合には、内側面にＮｉ層／Ａｇ層、Ｎｉ層／Ａｌ層などの反射層をメタライスすることが望ましい。なお、リフレクタ３１の材料は金属に限らず、色変換部４１に比べて熱伝導率の高い樹脂やセラミックを採用してもよく、例えば樹脂を採用する場合には、例えば内側面に銅箔を被着し、当該銅箔にＮｉ層／Ａｇ層、Ｎｉ層／Ａｌ層などの反射層をメタライスすることが望ましい。
【００３６】
色変換部４１は、シリコーン樹脂からなる透光性材料にＬＥＤチップ１から放射された青色光によって励起されて黄色光を放射する粒子状の黄色蛍光体を分散させた混合材料を用いてドーム状に形成されている。なお、色変換部４１の材料として用いる透光性材料は、シリコーン樹脂に限らず、例えば、アクリル樹脂、ガラス、有機成分と無機成分とがｎｍレベルもしくは分子レベルで混合、結合した有機・無機ハイブリッド材料などを採用してもよい。また、色変換部４１の材料として用いる透光性材料に含有させる蛍光体も黄色蛍光体に限らず、色調整や演色性を高めるなどの目的で複数種類の蛍光体を用いてもよく、例えば、赤色蛍光体と緑色蛍光体とを用いることで演色性の高い白色光を得ることができる。ここで、複数種類の蛍光体を用いる場合には必ずしも発光色の異なる蛍光体の組み合わせに限らず、例えば、発光色はいずれも黄色で発光スペクトルの異なる複数種類の蛍光体を組み合わせてもよい。
【００３７】
上述の色変換部４１は、ＬＥＤチップ１側が開口され光入射面および光出射面がそれぞれ球面の一部からなるドーム状に形成されており、外周縁がリフレクタ３１の内側面に対して、例えば接着剤（例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など）を用いて固着してある。なお、リフレクタ３１が実装基板２に直接固定されている場合には、公差に起因して色変換部４１に機械的なストレスがかかる恐れがあるが、本実施形態の発光装置では、配光ユニットＢのリフレクタ３１が、実装基板２の厚み方向において実装基板２から離間して配置され隙間が形成されているので、リフレクタ３１が実装基板２に直接固定されている場合に比べて色変換部４１にかかる機械的ストレスを低減することができる。
【００３８】
また、配光レンズ２１は、光入射面が平面状で光出射面が凸曲面状に形成された平凸レンズであり、リフレクタ３１の光取り出し側の開口面を閉塞する形で配置されている。なお、配光レンズ２１は、透光性材料（例えば、アクリル樹脂、ガラスなど）により形成されている。なお、配光レンズ２１の形状は平凸レンズの形状に限定するものではなく、所望の配光特性に応じて適宜設定すればよい。
【００３９】
ところで、本実施形態の発光装置は、配光レンズ２１を有するカバー部材２０がベース部材４に対して固着され、カバー部材２０の内側に、リフレクタ３１を有するリフレクタブロック３０が配置されている。ここで、ベース部材４は、円板状に形成され、カバー部材２０は、ベース部材４から離間して配置されＬＥＤユニットＡに対応する部位に配光レンズ２１が形成された前板部２０ａと、前板部２０ａの周縁からベース部材４の一表面側へ連続一体に突出した円環状の側板部２０ｂとを備えており、リフレクタブロック３０は、前板部２０ａの後面に配置されＬＥＤユニットＡに対応する部位にリフレクタ３１が形成された平板部３０ａと、平板部３０ａの周縁からベース部材４の上記一表面側へ連続一体に突出した円環状の側板部３０ｂとを備えている。ここにおいて、リフレクタブロック３０は、側板部３０ｂとベース部材４とが上記樹脂シートを用いて接合され熱結合されている。なお、ベース部材４の外周形状は特に限定するものではなく、ベース部材４の外周形状に応じてカバー部材２０およびリフレクタブロック３０それぞれの外周形状も適宜設定すればよい。
【００４０】
図１では、ＬＥＤユニットＡと配光ユニットＢとの組を１組だけ図示してあるが、ＬＥＤユニットＡと配光ユニットＢとの組を適宜配置で複数組設けるようにしてもよく、この場合には、例えば図２に示すように、カバー部材２０において各ＬＥＤユニットＡに対応する部位ごとに配光レンズ２１を設けるとともに、リフレクタブロック３０において各ＬＥＤユニットＡに対応する部位ごとにリフレクタ３１を設け、さらにリフレクタ３１ごとに色変換部４１を設け、複数個のＬＥＤユニットＡの接続関係を規定した配線パターンが形成され各リフレクタ３１それぞれが挿入される窓孔１１が形成された回路基板１０をベース部材４とカバー部材２０とで囲まれる空間内に配置してリード線や端子板などにより電気的に接続したり、上記接続関係に応じてＬＥＤユニットＡ同士をリード線などにより接続するようにしてもよい。なお、ＬＥＤユニットＡと配光ユニットＢとの組を適宜配置で複数組設けて照明器具に応用する場合には、例えば、ベース部材４を器具本体により構成したり、発光装置を金属などの熱伝導性材料により形成した器具本体に収納してベース部材４を当該器具本体に上記樹脂シートなどにより熱結合させるようにしてもよい。
【００４１】
ただし、図２に示した構成では、回路基板１０をベース部材４上に配置する工程が必要となるので、製造時の工程数が増加してしまう。これに対して、例えば図３に示すように、リフレクタブロック３０の平板部３０ａの厚み寸法を大きくして、リフレクタブロック３０における各ＬＥＤユニットＡとの対向面に、各ＬＥＤユニットＡの接続関係を規定した配線パターン１２を設け、当該配線パターン１２と実装基板２におけるＬＥＤチップ１への給電用の導体パターン２ｂとを接合して電気的に接続するようにすれば、リフレクタブロック３０を各ＬＥＤユニットＡの上記一表面側に配置することにより、各ＬＥＤユニットＡの導体パターン２ｂ，２ｂと配線パターン１２，１２とを接合して電気的に接続することができるので、リード線が不要になるとともに、工程数が増加することもないから、製造が容易になる。また、例えば図４に示すように、リフレクタブロック３０の平板部３０ａの厚み寸法を大きくして、リフレクタブロック３０における各ＬＥＤユニットＡとの対向面側に、各ＬＥＤユニットＡの接続関係を規定した配線パターン１２を有する回路基板１０を一体に設け、リフレクタブロック３０を各ＬＥＤユニットＡの上記一表面側に配置することにより、各ＬＥＤユニットＡの導体パターン２ｂと回路基板１０の配線パターン１２とを接合して電気的に接続するようにすれば、リフレクタブロック３０と回路基板１０とを各ＬＥＤユニットＡに対して各別に位置決めする場合に比べて製造工程の簡略化を図れる。
【００４２】
以上説明した本実施形態の発光装置では、ＬＥＤチップ１が実装基板２の上記一表面側に実装されたＬＥＤユニットＡと、ＬＥＤユニットＡの上記一表面側に配置されＬＥＤチップ１から放射される光の配光を制御する配光レンズ２１を有する配光ユニットＢとを備え、配光ユニットＢに、実装基板２におけるＬＥＤチップ１の搭載面から実装基板２の厚み方向に離間して配置されＬＥＤチップ１から放射される光を配光レンズ２１側へ反射するリフレクタ３１と、リフレクタ３１の内側面側に保持された色変換部４１とが設けられており、色変換部４１がリフレクタ３１に熱結合され、リフレクタ３１が色変換部４１の蛍光体で発生した熱を放熱させる放熱部材を兼ねているので、別途に専用の放熱部材を設けることなく色変換部４１で発生した熱をリフレクタ３１から効率良く放熱することができるから、光学特性に悪影響を与えることなく色変換部４１の温度上昇を抑制でき、蛍光体の発光効率の向上およびＬＥＤチップ１への投入電力の増大による光出力の向上を図れ、しかも、色変換部４１の温度上昇が抑制されることにより、信頼性が向上する。また、色変換部４１の透光性材料としてガラスを採用すれば、シリコーン樹脂などの樹脂を採用している場合に比べて色変換部４１の劣化を抑制することができる。
【００４３】
また、本実施形態の発光装置では、色変換部４１がドーム状に形成され、色変換部４１の外周縁がリフレクタ３１の内側面に固着されていることにより、色むらを抑制でき且つ色変換部４１の温度上昇を抑制できる。また、本実施形態の発光装置では、リフレクタ３１に色変換部４１が実装基板２などの別部材を介することなく上記接着剤により直接固着されるので、色変換部４１とリフレクタ３１との相対的な位置精度が向上し、配光制御性が向上するという利点もある。
【００４４】
また、本実施形態の発光装置では、封止部３と色変換部４１との間に空気層が形成されており、色変換部４１の蛍光体から放射された光やＬＥＤチップ１から放射され蛍光体で散乱された光が封止部３側へ戻るのを抑制することができ、外部への光取り出し効率を高めることができるが、実装基板２との間にＬＥＤチップ１を囲むドーム状の光学部材を実装基板２に固着して、当該光学部材と実装基板２とで囲まれた空間に封止部３が充実されるようにし、当該光学部材と色変換部４１との間に空気層が形成されるようにしてもよい。なお、光学部材は、シリコーン樹脂やガラスなどの透光性材料により形成すればよい。
【００４５】
（実施形態２）
本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態１と略同じであり、図５に示すように、リフレクタ３１の内側面において色変換部４１が固着されていない部位に、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）を発泡させて１０μｍ以下の超微細な気泡を多数形成した光反射板（超微細発泡光反射板）３２を装着してある点が相違するだけである。ここにおいて、光反射板３２としては、例えば、ＭＣＰＥＴ（登録商標）を採用すればよい。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
ところで、実施形態１にて説明した発光装置では、リフレクタ３１の内側面が金属鏡面により形成されており、拡散反射率および全反射率が低いが、本実施形態の発光装置では、上述の光反射板３２を設けたことにより、外部への光取り出し効率を高めることができ、光出力の向上を図れる。
【００４７】
（実施形態３）
本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態１と略同じであり、図６に示すように、配光ユニットＢが、色変換部４１と配光レンズ２１との間に介在し色変換部４１の光出射面から出射される光を透過させる透光性材料（例えば、ガラス、シリコーン樹脂など）からなる透光部５１を備え、透光部５１の外側面とリフレクタ３１の内側面との間に隙間６１が形成されている点などが相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
本実施形態の発光装置では、色変換部４と配光レンズ２１との間に介在し色変換部４１の光出射面から出射される光を透過させる透光部５１を備えていることにより、色変換部４１と配光レンズ２１との間の媒質が空気である場合に比べて、外部への光取り出し効率を高めることが可能となり、透光部５１の外側面とリフレクタ３１の内側面との間に隙間６１が形成されていることにより、色変換部４１の光出射面から出射される光の一部を透光部５１の外側面により全反射させることができ、透光部５１の外側面とリフレクタ３１の内側面とが密着している場合に比べて、外部への光取り出し効率を高めることが可能となる。ここにおいて、透光部５１を色変換部４１と同じ透光性材料により形成することにより、透光部５１と色変換部４１との屈折率差をより小さくすることができる。
【００４９】
また、本実施形態の発光装置では、リフレクタブロック３０における平板部３０ａの厚み寸法をカバー部材２０の側板部２０ｂの突出寸法と揃えてあり、平板部３０ａを実施形態１にて説明した樹脂シートを用いてベース部材４に接合して熱結合してある。
【００５０】
しかして、本実施形態の発光装置では、実施形態１に比べて、リフレクタブロック３０とベース部材４との接合面積が大きくなるので、色変換部４１で発生した熱をより効率良く放熱させることが可能となる。
【００５１】
（実施形態４）
ところで、実施形態１の発光装置では、上述のように、色変換部４１の材料として用いる透光性材料に含有させる蛍光体として、例えば、赤色蛍光体と緑色蛍光体とを用いることにより、蛍光体として黄色蛍光体のみを用いる場合に比べて、演色性の高い白色光を得ることができる。
【００５２】
しかしながら、実施形態１の発光装置において色変換部４１に、互いに発光ピーク波長の異なる赤色蛍光体と緑色蛍光体とを含有させた場合、緑色蛍光体から放射された光が第赤色蛍光体に二次吸収されてしまう。
【００５３】
これに対して、本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態１と略同じであり、図７に示すように、配光ユニットＢが、ドーム状に形成された色変換部４１である第１色変換部とは別に、ＬＥＤチップ１０から放射された光によって励起されてＬＥＤチップ１０よりも長波長かつ第１色変換部４１の蛍光体である第１の蛍光体よりも長波長の光を放射する第２の蛍光体を含有した透光性材料により形成された第２色変換部４２を備え、第２色変換部４２がリフレクタ３１の内側面に被着されている点などが相違する。ここにおいて、第２色変換部４２の透光性材料としては、第１色変換部４１と同様に、シリコーン樹脂を採用しているが、シリコーン樹脂に限らず、例えば、アクリル樹脂、ガラス、有機成分と無機成分とがｎｍレベルもしくは分子レベルで混合、結合した有機・無機ハイブリッド材料などを採用してもよい。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５４】
本実施形態の発光装置は、第１の蛍光体を含有した透光性材料により形成されたドーム状の第１色変換部４１とは別に、第１の蛍光体よりも発光ピーク波長が長波長側にある第２の蛍光体を含有した透光性材料により形成された第２色変換部４２を備えているので、例えばＬＥＤチップ１０として青色ＬＥＤチップを用い、第１色変換部４１の第１の蛍光体として緑色蛍光体を用い、第２色変換部４２の第２の蛍光体として赤色蛍光体を用いれば、演色性の高い白色光を得ることが可能となり、また、第２色変換部４２がリフレクタ３１の内側面に被着されているので、第１の蛍光体である緑色蛍光体から放射された光が第２の蛍光体である赤色蛍光体に二次吸収されるのを抑制することができ、しかも、第２色変換部４２で発生した熱をリフレクタ３１からより効率良く放熱することができる。なお、ＬＥＤチップ１０、第１の蛍光体および第２の蛍光体それぞれの発光色は特に限定するものではなく、所望の混色光の光色に応じて適宜設定すればよい。また、実施形態２，３における色変換部４１の代わりに、本実施形態にて説明した第１色変換部４１を設けて、リフレクタ３１の内側面側に本実施形態にて説明した第２色変換部４２を設けてもよい。
【００５５】
（実施形態５）
ところで、実施形態１〜４の発光装置は、色変換部４１がドーム状に形成されているので、平板状に形成されている場合に比べて色むらの発生を抑制することができる。
【００５６】
しかしながら、実施形態１〜４の発光装置では、ドーム状に形成された色変換部４１の外周縁をリフレクタ３１の内側面に固着しているので、リフレクタ３１に対する色変換部４１の位置決め精度を向上させることが重要である。
【００５７】
これに対して、本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態１と略同じであり、図８に示すように、リフレクタ３１の内側面に色変換部４１の外周部を載置して位置決めする位置決め部３１ａが連続一体に形成され、色変換部４１の外周縁に、位置決め部３１ａに係合する切欠部４１ａが形成されている点が相違する。ここにおいて、位置決め部３１ａは、リフレクタ３１の光軸に直交する平面を有しており、当該平面上に色変換部４１の外周部が載置される。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５８】
本実施形態の発光装置では、リフレクタ３１の内側面に色変換部４１の外周縁を位置決めする位置決め部３１ａが連続一体に形成され、色変換部４１の外周縁に、位置決め部３１ａに係合する切欠部４１ａが形成されているので、リフレクタ３１に対する色変換部４１の位置決めが容易になるとともに、リフレクタ３１と色変換部４１との相対的な位置決め精度が向上し、配光制御性が向上する。なお、本実施形態の位置決め部３１ａおよび切欠部４１ａを実施形態２〜４の発光装置において適用してもよい。また、色変換部４１の切欠部４１ａは必ずしも設ける必要はない。
【００５９】
（実施形態６）
本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態５と略同じであり、図９に示すように、リフレクタ３１の内側面に設けた組立爪３１ｂと色変換部４１の外周縁に設けた組立溝４１ｂとが色変換部４１の弾性を利用して凹凸結合されている点が相違する。ここにおいて、組立爪３１ｂは、リフレクタ３１の内周面の全周に亘って設けられており、リフレクタ３１の光取り出し側の開口面から離れるにつれて開口面積が徐々に小さくなるように傾斜した第１の傾斜面と、リフレクタ３１の光取り出し側の開口面から離れるにつれて開口面積が徐々に大きくなるように傾斜した第２の傾斜面とが形成されている。なお、実施形態５と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
しかして、本実施形態の発光装置では、色変換部４１をリフレクタ３１の前方からリフレクタ３１内へ押し込むことによって色変換部４１が撓んで組立爪３１ｂを組立溝４１ｂに容易に凹凸結合させることができるので、色変換部４１の位置決めが容易になるとともに、リフレクタ３１と色変換部４１との相対的な位置決め精度が向上し、配光制御性が向上する。なお、本実施形態では、リフレクタ３１の内側面に組立爪３１ｂを設けて色変換部４１の外周縁に組立溝４１ｂを設けてあるが、逆に、リフレクタ３１の内側面に組立溝４１ｂを設けて色変換部４１の外周縁に組立爪３１ｂを設けてもよい。また、本実施形態の組立爪３１ｂおよび組立溝４１ｂを実施形態１〜４の発光装置において適用してもよい。
【００６１】
（実施形態７）
本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態１と略同じであり、図１０に示すように、配光ユニットＢの色変換部４１がリフレクタ３１の内側面に被着されてなり、ＬＥＤユニットＡがＬＥＤチップ１から放射される光を色変換部４１側へ配光する光学部材５を備えている点などが相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
光学部材５は、実装基板２との間に封止部３を囲むドーム状の主部５ａの頂部から円柱状の突出部５ｂが連続一体に突設され、突出部５ｂの先端面に円錐状の凹部５ｃが形成されており、ＬＥＤチップ１から側方へ放射された光は封止部３および主部５ａを透過して色変換部４１へ入射し、ＬＥＤチップ１から上方へ放射された光は凹部５ｃの内側面で反射されて色変換部４１へ入射する。なお、光学部材５は、シリコーン樹脂やガラスなどの透光性材料により形成すればよい。
【００６３】
しかして、本実施形態の発光装置では、色変換部４１が全体に亘ってリフレクタ３１の内側面と密着しているので、色変換部４１で発生した熱をリフレクタ３１からより効率良く放熱することができる。
【００６４】
（実施形態８）
本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態１と略同じであり、図１１に示すように、配光ユニットＢが、リフレクタ３１における実装基板２側の端縁から内方へ延設された内鍔片３２を有し、内鍔片３２における実装基板２側とは反対側の表面に色変換部４１が被着され、ＬＥＤチップ１から放射された光を色変換部４１側へ反射する反射部６を備えている点などが相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
反射部６は、カバー部材２０の前板部２０ａの後面から封止部３へ向かって突出した突台部２０ｃの先端面に被着されている。ここにおいて、反射部６は、例えば液晶ポリマー系の樹脂あるいはセラミックにより形成することにより、ＬＥＤチップ１からの光を色変換部４１側へ拡散反射させることができる。
【００６６】
本実施形態の発光装置では、色変換部４１が全体に亘ってリフレクタ３１の内鍔片３２と密着しているので、色変換部４１で発生した熱をリフレクタ３１からより効率良く放熱することができる。なお、本実施形態においても、実施形態２で説明した光反射板３２をリフレクタ３１の内側面に装着してもよい。
【００６７】
ところで、上述の各実施形態では、ＬＥＤチップ１として、青色光を放射する青色ＬＥＤチップを採用しているが、ＬＥＤチップ１は青色光を放射するものに限らず、例えば、紫外光から青色光までの光を放射するものでもよく、色変換部４１における蛍光体の発光色も特に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施形態１を示す要部概略断面図である。
【図２】同上の要部概略断面図である。
【図３】同上の他の構成例の要部概略断面図である。
【図４】同上の別の構成例の要部概略断面図である。
【図５】実施形態２を示す要部概略断面図である。
【図６】実施形態３を示す要部概略断面図である。
【図７】実施形態４を示す要部概略断面図である。
【図８】実施形態５を示す要部概略断面図である。
【図９】実施形態６を示す要部概略断面図である。
【図１０】実施形態７を示す要部概略断面図である。
【図１１】実施形態８を示す要部概略断面図である。
【図１２】従来例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
Ａ  ＬＥＤユニット
Ｂ  配光ユニット
１  ＬＥＤチップ
２  実装基板
２ｂ  導体パターン
３  封止部
５  光学部材
６  反射部
１０  回路基板
１２  配線パターン
２０  カバー部材
２１  配光レンズ
３０  リフレクタブロック
３１  リフレクタ
３１ａ  位置決め部
３１ｂ  組立爪
４１ｂ  組立溝
３２  内鍔片
４１  色変換部（第１色変換部）
４２  第２色変換部
５１  透光部
６１  隙間
【図１】
2009071254.tif 000003
【図２】
2009071254.tif 000004
【図３】
2009071254.tif 000005
【図４】
2009071254.tif 000006
【図５】
2009071254.tif 000007
【図６】
2009071254.tif 000008
【図７】
2009071254.tif 000009
【図８】
2009071254.tif 000010
【図９】
2009071254.tif 000011
【図１０】
2009071254.tif 000012
【図１１】
2009071254.tif 000013
【図１２】
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