JP2009266780A - 発光体および照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】眩しさを感じにくい発光体および照明器具を提供する。
【解決手段】半導体からなる発光素子１１と；発光素子の発光部１１ａ直上を含む領域に設けられた光拡散手段１２と；発光素子の周囲に設けられ、光拡散手段を透過していない光を主に反射する反射体１３と；を具備する発光体１０を構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光ダイオード等の半導体を光源とした発光体および照明器具に関する。

この種、発光ダイオードを光源とした照明器具は、消費電力が少なく、省エネ等の観点からダウンライトやスポットライト等に用いられている。また、これら屋内用の照明器具に限らず、近年では防犯灯や街路灯などの屋外照明器具の光源として使用されるものが提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２）。

特許文献１は、複数の白色発光ダイオードを取り付けた複数の平面プリント基板を白色発光ダイオードが下面側に指向するように、しかも多方向に指向するように多角形状に多数配装された白色発光ダイオード屋外照明器具である。また、特許文献２には、複数の発光ダイオードが片面に載置された板状の熱伝導板と、熱伝導板の片面と離間して配置した薄板状の拡散透過層を設けた屋外、屋内の一般照明器具や看板等に最適な面発光光源が示されている。
特開２００４−２００１０２号公報 特開２０００−３０５２１号公報

発光ダイオードは、白熱電球や蛍光ランプ等に比較して輝度が高く、特許文献１に示されるように、小さな発光ダイオードを数多く使用して配列した場合、人が照明空間の中で照明器具を見た場合、眩しさ（グレア）を感じやすい照明となってしまう。特に、屋外照明の場合には、周囲が暗く背面輝度が低いため近隣家屋などの居住者に対しても眩しさを感じさせてしまう恐れがある。また、特に屋外照明器具等において発光ダイオードにおける発光効率の不足を補うため、ＬＥＤ定格一杯の電力を投入して対応すると、より一層のグレアが生じてしまう。

また、特許文献２では、発光ダイオードを載置した熱伝導板の片面と離間して薄板状の拡散透過層を設け、複数個の発光ダイオードから出た光を平均化して、看板等の面発光光源における輝度の均一化を図っている。これにより眩しさも軽減することが可能となるが、看板等の面発光光源であるために、屋外の防犯灯や街路灯などのように多様な照明環境に適合させるための配光制御を行うことができない。また、発光ダイオードから放射される光を拡散透過層で遮るため光ロスが発生し器具効率を低下させてしまう問題も生じる。

このため、この種、発光ダイオード等の半導体を光源とした照明器具においては、住宅、オフィス、店舗等の屋内照明、さらに公園、道路等の屋外の空間照明を良好に行うことができ、かつ光源をのぞき見た場合に眩しさを感じにくい発光体および照明器具の実現が強く要望されている。

本発明は、上述した問題、課題を解決することを目的とし、眩しさを感じにくい発光体および照明器具を提供しようとするものである。

請求項１に記載の発光体の発明は、半導体からなる発光素子と；発光素子の発光部直上を含む領域に設けられた光拡散手段と；発光素子の周囲に設けられ、光拡散手段を透過していない光を主に反射する反射体と；を具備すること特徴とする。

本発明によれば、発光素子の発光部直上を含む領域に設けられた光拡散手段により、発光素子から放射される光を拡散することができ眩しさを感じにくい発光体を構成することができる。光拡散手段は発光素子の発光部直上を含む領域に設けることにより、光を遮る部分を極力少なくし、光ロスを最小限に抑制することが可能となる。反射体により発光源である発光素子の発光部から放射されて拡散されていない光や、他の拡散手段によってわずかに拡散された光を主に制御することができ所望の配光を効率的に得ることが可能となる。

本発明において、半導体からなる発光素子は、好適には発光ダイオードや半導体レーザーなど、半導体を発光源とした発光素子が許容される。発光素子は、１個で構成しても、複数個の発光素子を直線または曲線等をなして配列形成したモジュールとして構成しても、複数個の発光素子をマトリックス状に配列形成しても、さらには、複数個の発光素子により円形、楕円形、長円形状等になるように配列形成してもよく、全ての個数、配列形状が許容される。複数個の発光素子は、同一機能、性能を有するものが好適であるが、機能、性能が異なる発光素子で構成してもよい。

光拡散手段は、発光部直上のみに設けても、発光部直上および直上の周囲を含む領域に設けてもよく、発光素子の発光部直上を含む領域に設けられた全ての手段が許容される。さらに、少なくとも発光素子の発光部直上に対向した部分が、他の部分より光拡散作用が大となるように構成してもよく、発光素子から放射される光を遮る部分を極力少なくし、光ロスを最小限に抑制することが可能な全ての手段が許容される。

光拡散手段は、透光性部材に光拡散処理を施して構成することが好ましい。光拡散処理は、透光性部材に拡散ビーズを混入させたり、透光性部材の表面にフロスト処理や凹凸形成、さらには拡散材等を練りこんだ透光性部材の肉厚の調整等により構成してもよい。また、例えば、発光素子の発光部直上を含む領域を透光性の低い部材、若しくは、一部に透光性を有しない部材で構成し光を拡散させるように構成してもよい。

光拡散手段は、拡散機能に合わせてプリズム等による光制御機能を有していてもよい。光拡散手段は、無色の透明体であることが好ましいが、透光性部材に色付けしたもの、さらに色付きの拡散ビーズや拡散材を混入させた有色の透光体で構成してもよい。

光拡散手段は、発光素子の発光部直上を含む領域に設けられるカバー部材やキャップ部材で構成しても、塗料等によるコーティング処理や合成樹脂等によるモールド成形で構成しても、熱収縮チューブ等を被せることにより構成してもよい。

光拡散手段は、複数個設けられた発光素子に対し、各発光素子全体にわたって設けても、発光素子１個ずつ個々に設けてもよい。光拡散手段の性能は、複数個の発光素子全体にわたり共通の性能を有するものであっても、発光素子に対応させて個々に異ならせた性能を有するように構成してもよい。

反射体は、発光素子から放射される直射光および他の光拡散手段でわずかに拡散された光を有効に制御できるように発光素子の両側面等、周囲に設けられることが好ましいが、発光素子の周囲全体を囲むように設けてもよく、発光源である発光素子の発光部から放射される光を制御して、所望の配光を効率的に得るための全ての構成・手段が許容される。

反射体は、ステンレスやアルミニウム等の金属で構成しても、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の白色の合成樹脂で構成しても、さらに上記合成樹脂や金属に鏡面または半鏡面加工等を施して形成したものであってもよい。反射体は、発光体を支持する支持体と一体に形成されても、または支持体とは別体に構成されていてもよい。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発光体において、前記光拡散手段は、透光性部材により発光素子を覆って設けられ、少なくとも発光素子の発光部直上に対向した部分が、他の部分より光拡散作用が大となるように構成したことを特徴とする。

本発明において、透光性部材は、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透光性の合成樹脂、さらにはガラス等が許容される。透光性部材は、拡散ビーズの粒径や混入密度等の調整、フロスト処理の濃淡や凹凸形成による粗さの調整、さらには拡散材等を練りこんだ透光性部材の肉厚の調整等により、少なくとも発光素子の発光部直上に対向した部分が、他の部分より光拡散作用が大となるように構成されることが許容される。

請求項３に記載の照明器具の発明は、請求項１または２記載の発光体と；発光体を覆うように設けられる制光体と；発光体および制光体を支持する器具本体と；を具備すること特徴とする。

本発明において、照明器具は、道路、公園等の照明に使用される防犯灯、街路灯、投光器、庭園灯などの屋外照明装置であっても、室内の部屋、廊下、通路などを照明する屋内用照明器具であってもよい。発光体を覆うように設けられる制光体は、グローブ等を構成するガラスやアクリル樹脂等、透明な部材で構成しても、乳白色等の半透明材料で構成してもよい。発光体および制光体を支持する器具本体は、例えば、アルミダイカスト等からなる金属や、光を透過させない合成樹脂等で構成されることが許容される。

請求項１の発明によれば、発光素子から放射される光を拡散することができ眩しさを感じにくい発光体を提供することができると共に、光ロスを最小限に抑制し、かつ所望の配光を効率的に得ることが可能となる。

請求項２の発明によれば、光拡散手段は、透光性部材により発光素子を覆って設けられ、少なくとも発光素子の発光部直上に対向した部分が、他の部分より光拡散作用が大となるように構成したことにより、簡素な構成により眩しさを感じにくい発光体を提供することができる。

請求項３の発明によれば、発光素子から放射される光を拡散することができ眩しさを感じにくい照明器具を提供することができると共に、光ロスを最小限に抑制し、かつ所望の配光を効率的に得ることが可能となる。

以下、本発明の実施形態につき、発光ダイオードを光源とした発光体およびこの発光体を用いた照明器具の構成を、防犯灯を例に図１〜図５に従い説明する。

まず、発光体１０の構成につき説明する。発光体１０は、半導体からなる発光素子１１、発光素子の発光部直上を含む領域に設けられた光拡散手段１２、発光素子の周囲に設けられた反射体１３からなる。

発光素子１１は、半導体発光素子である発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）を有して構成され、本実施例では青色ＬＥＤチップと、この青色ＬＥＤチップにより励起される黄色蛍光体により発光部１１ａから白色を発光する高輝度、高出力の発光素子として構成される。この発光素子１１は、一方向、すなわち発光素子の光軸ｏ−ｏ方向に光線が主として放射される。ここで光軸ｏ−ｏは、発光素子１１が実装される基板１１ｂの板面に対して略鉛直方向のことである（図１）。

また、発光素子１１は細長矩形状をなす回路配線基板からなる基板１１ｂ上に発光部１１ａを外面にして、複数個、本実施例では４個の発光素子が基板の長手方向の中心線ｘ−ｘ（図２（ｃ））に沿って略直線状に等間隔に配列され実装されて線モジュールとしての光源体１１ｃを構成する。

上記に構成された光源体１１ｃには、各発光素子１１の発光部１１ａ直上を含む領域に光拡散手段が設けられる。すなわち、図１に詳細に示すように、１２は本発明の光拡散手段を構成する透光性部材からなる拡散カバーで、４個設けられた各発光素子１１を全体にわたってカバーできる長さ寸法で、かつ後述する反射体１３の樋の底部に合致する断面略Ｕ字の形状に構成される。また、材質はアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の透明な透光性の合成樹脂に、細かい粒子からなるガラス製の白色の拡散ビーズ１２ａを混入して構成する。

拡散ビーズ１２ａは、発光素子１１の発光部１１ａの直上および直上の周囲を含む領域に対向する部分Ａにおいて、粒径の小さなビーズ１２ａ１を密度が高くなるように混入し、他の部分Ｂは、やや粒径の大きなビーズ１２ａ２を密度が低くなるように混入する。これにより拡散カバー１２は、発光素子１１の発光部１１ａの直上および直上の周囲を含む領域に対向する部分Ａが、その周囲の他の部分Ｂより拡散作用が大となるように構成される。

上記に構成された拡散カバー１２は、線モジュールとして構成された光源体１１ｃ全体を覆うようにして被される。この際、粒径の小さなビーズ１２ａ１を混入し密度が高くなった部分Ａが、発光素子１１の発光部１１ａの略直上に位置するように配設し、拡散カバーの内面と基板１１ｂの接合部分をシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の耐熱性の接着剤で接着し気密になるように固定する。

上記構成により、図２に示すように、発光素子１１から放射される光軸ｏ−ｏに沿う光束の高い光ａは、拡散カバー１２に密に混入されたビーズ１２ａ１で効率よく拡散され（図中光線ｃ）、眩しさを低減させることが可能となる。同時に、拡散ビーズ１２ａは、発光部１１ａの密度が高くなった部分Ａの周囲の他の部分Ｂの混入密度が低くなるように構成してあるので、発光素子１１の発光部１１ａから周囲に向かって放射される光ｂは、やや粒径の大きなビーズ１２ａ２により一部の光が拡散されて眩しさを軽減し（図中光線ｄ）、大部分の光は混入密度が低いビーズ１２ａ２の隙間を通過し、拡散されることなく透過して放射される。これにより、一部眩しさを軽減しながら拡散カバー１２による光ロスを最小限に抑制している。

光源体１１ｃには、さらに、発光素子１１および拡散カバー１２に対向して、その周囲に反射体１３が設けられ本発明の発光体１０が構成される。反射体１３は、ステンレス若しくはアルミニウム等の金属製の板材からなり断面が略Ｖ字形をなす樋状の反射面１３ａを有している。この反射体の樋の底部に、反射体の長手方向の中心線ｙ−ｙに対し、上記線状をなす発光素子１１の基板１１ｂの長手方向中心線ｘ−ｘが略一致して沿うように位置させて支持する（図２（ｃ））。すなわち、光源体１１ｃと一体に接着固定された拡散カバー１２を、反射体１３の樋の底部に合致させ、ネジまたは接着剤等の固定手段で取付ける。これにより、光源体１１ｃと反射体１３が一体となった発光体１０が構成される。この構成によれば、発光体１０を支持する支持体が反射体１３に一体に形成された構成となる。上記に構成された発光体１０は、複数個、本実施例では１０個用意される。

上記構成により、線状をなす発光素子１１および拡散カバー１２の両側に対向して、その周囲に左右対称に反射体の反射面１３ａが位置して設けられ、この反射体１３は、発光素子１１の発光部１１ａから周囲に向かって放射され、混入密度が低いビーズ１２ａ２の隙間を通過し拡散されていない光ｂ、換言すれば、光拡散手段の混入密度が低いビーズ１２ａ２を透過していない光ｂを主として発光素子１１の光軸ｏ−ｏに向かうように反射させると共に、光拡散手段１２で拡散された光ｃ、ｄも反射面１３ａで反射させる。これにより、発光源である発光素子１１の直近で、発光素子から放射される拡散されていない光ｂや拡散された光ｃ、ｄを制御して所望の配光を効率的に得ることが可能となる。同時に、反射体１３も光が反射されて明るくなって発光素子１１の周囲を明るくする。このため、点光源である発光素子が暗い背景に単独で存在する場合よりも眩しさが一層低減される。なお、各反射体１３は、反射面を鏡面に仕上げて構成する。

図中１１ｄは、反射体１３の底部と光源体１１ｃの基板１１ｂとの間に設けられた絶縁シートで、回路配線基板からなる基板と金属からなる反射体とを電気的に絶縁する。絶縁シートは、例えば、熱伝導性の良好なシリコーン樹脂で構成し、電気絶縁を図ると共に発光素子１１の各ＬＥＤから発生する熱を、絶縁シート１１ｄを介して反射体１３に伝達し放熱させるようにしてもよい。

次に、上記に構成された発光体１０を用いた防犯灯の構成を説明する。図３に示すように、２０は本発明の照明器具である防犯灯で、上記構成の発光体１０、発光体を覆うように設けられる制光体２１、発光体および制光体を支持する器具本体２２で構成する。

制光体２１は、発光体１０を覆うように設けられるもので、透明なアクリル等の合成樹脂で構成し、一面に開口部２０ａを形成した断面が略Ｖ字形をなす箱体で構成する。制光体２１は、開口部２１ａを器具本体２２の開口部２２ａに合致させ、器具本体内に支持された発光体１０および器具本体の左方の狭い空間部に収納された点灯装置３０を覆うようにしてネジ等で着脱ができるように取り付けられる。

器具本体２２は、アルミダイカスト製で、一面に開口部２２ａを形成した略船底形状をなす箱体で構成し、この器具本体内に開口部２２ａに面して上述した発光体１０を収納し支持する。すなわち、器具本体の一方の空間部、図３において右方の広い空間部に、器具本体の長手方向の中心線ｚ−ｚ上に位置してステンレス若しくはアルミニウム等の板材からなり断面が略Ｖ字形をなす取付板５０を支持する。

取付板５０は、本発明における複数の発光体１０を配置するための一対の取付部を構成するもので、Ｖ字の先端が開口部２２ａに面するように、換言すれば、互いの背部が対向する一対のＶ字の両辺部５０ａ、５０ａが、左右対称に器具本体２２の底部に向かって徐々に開きながら傾斜するように位置させて船底形状の底部に固定される（図４）。この状態は、器具本体２２を支柱等に設置した場合、Ｖ字の両辺部５０ａ、５０ａが左右対称に、上方に向かって徐々に開きながら傾斜し、Ｖ字の両辺部の板面が左右対称に斜め下方に向かって位置される。なお、取付板５０の表面には、鏡面加工を施して反射板の機能を持たせて構成する。

上記のように器具本体２２に固定された取付板５０に対し、図３に示すように、反射体１３を装着した１０個の発光体１０が支持される。すなわち、互いの背部が対向するＶ字の一対の両辺部５０ａ、５０ａに対して、各発光体１０における４個の発光素子１１の配列方向の中心線ｘ−ｘ（図２（ｃ））に略直交する方向に略等間隔に配設される。詳細には、反射体１３を装着した１０個の発光体１０は、５個ずつが取付板５０のＶ字の左右両辺部５０ａ、５０ａに分配されて、それぞれが略等間隔になるように固定される。固定は、例えば、反射体１３の底部を取付板５０に対してスポット溶接等の手段で固定する。これにより、１０個の発光体１０は５個ずつに配分され、照射方向が器具本体２２の中心線ｚ−ｚに対して左右略対称となるように配設される。

図５中６０は、器具本体２２の一方、すなわち、点灯装置３０側に取り付けられた取付金具からなる支持部材であり、この支持部材６０により上記に構成された防犯灯２０を支柱Ｐ等に支持固定する。なお、器具本体２２の開口部２２ａと制光体２１の開口部２１ａは、シリコーン樹脂等からなるパッキングを介して嵌合させ防水性を保持するように構成する。制光体２１は、ネジを取り外して発光体１０や点灯装置３０等の点検、修理等ができるように構成する。

次に、上記のように構成した防犯灯２０を、図５（ａ）（ｂ）に示すように道路の歩道側に設置された支柱Ｐに取付けて使用した場合の作用につき説明する。まず、支持部材６０により器具本体２２を支柱Ｐの約４．５ｍの高さに取付ける。この際、器具本体２２の中心線ｚ−ｚが略水平になるように設置し、器具本体の長手方向が道路Ａの横断方向に略沿って位置するように支持する。これにより、取付板５０の略Ｖ字形の両辺部５０ａ、５０ａに支持された片側５個ずつの各発光体１０が左右対称に斜め下方（道路の延伸方向）に向かって位置される。

上記に設置された状態で各発光体１０の発光素子１１を点灯すると、各発光素子１１から放射される光軸ｏ−ｏに沿う光ａは、拡散カバー１２の密に混入された粒径の小さなビーズ１２ａ１で拡散される。同時に、発光素子１１の発光部１１ａから周囲に向かって放射される光ｂは、やや粒径の大きなビーズ１２ａ２により一部の光が拡散され眩しさを軽減しながら、大部分の光は混入密度が低いビーズ１２ａ２の隙間を通過して拡散されることなく透過して放射される。

また、ビーズ１２ａ２の隙間を通過し拡散されていない光ｂ、換言すれば、光拡散手段の混入密度が低いビーズ１２ａ２を透過していない光ｂは、周囲に左右対称に設けられた反射体１３の反射面１３ａで、発光素子１１の光軸ｏ−ｏに向かうように左右に反射される。同時に拡散カバー１２で拡散された光ｃ、ｄも反射面１３ａで反射させることができ、各発光体１０から放射される光は、各光軸ｏ−ｏ方向に沿って左右に略対称に斜め下方に向かって放射される（図４）。この際、反射体１３も拡散された光が反射されることから明るくなる。

これにより、器具本体２２の両側面から支柱Ｐの左右に向かい（図５（ｂ）で図面手前と奥側に向かい）均等に放射され、歩道側及び車道側の路面を道路Ａの延伸方向に沿って照らし照明する。これらの作用により、図５（ｃ）に概略的に示す配光状態のように、支柱Ｐの下方領域から歩道側及び車道側の道路Ａの延伸方向にわたる広範囲の所望の配光をもって防犯灯としての照明を行うことができる。

以上、本実施例によれば、拡散カバー１２の拡散ビーズ１２ａは、発光素子１１の発光部１１ａの直上および直上の周囲を含む領域に対向する部分Ａにおいて、粒径の小さなビーズ１２ａ１を密度が高くなるように混入し、その周囲の他の部分Ｂは、やや粒径の大きなビーズ１２ａ２を密度が低くなるように混入して構成したので、発光素子１１の発光部１１ａの直上および直上の周囲を含む領域に対向する部分Ａが、その周囲の他の部分Ｂより拡散作用が大となる。

これにより、各発光素子１１から放射される光軸ｏ−ｏに沿う光ａは、拡散カバー１２に密に混入されたビーズ１２ａ１で効果的に拡散される（図中光線ｃ）。特に、光軸ｏ−ｏに沿う高い光束分の光ａを効率よく拡散させることができる。これにより、人が防犯灯などの照明器具を下から見上げて直視した場合でも眩しさが低減され、近隣の居住者に対しても眩しさを低減させることができる。

さらに、発光素子１１の発光部１１ａから周囲に向かって放射される光ｂは、やや粒径の大きなビーズ１２ａ２により一部の光が拡散され（図中光線ｄ）眩しさを軽減しながら、大部分の光は混入密度が低いビーズ１２ａ２の隙間を通過して拡散されることなく透過して放射される。これにより、一部眩しさを軽減しながら拡散カバー１２による光ロスが最小限に抑制され、照明器具の器具効率を極力低下させることなく、所定の明るさを維持することができる。同時に、反射体１３も拡散された光線ｃ、ｄが反射されて明るくなり、発光素子１１の周囲を明るくするため、眩しさを一層低減させることができる。これらにより、器具効率を極力低下させることなく、眩しさを感じにくい発光体および照明器具を提供することができる。特に、光拡散手段は、透光性の合成樹脂やガラスに単に拡散ビーズを混入し、混入密度を変えるだけの簡素な構成で眩しさを低減することができ、コスト的にも有利な発光体および照明器具を提供することができる。

発光体１０の両側に、発光素子１１および拡散カバー１２に対向して、その周囲に左右対称に反射体１３の反射面１３ａを位置させて設けたので、ビーズ１２ａ２の隙間を通過し拡散されていない光ｂ、換言すれば、光拡散手段の混入密度が低いビーズ１２ａ２を透過していない光ｂは、発光素子１１の光軸ｏ−ｏに向かうように反射されると共に、拡散カバー１２で拡散された光ｃ、ｄも反射面１３ａで所定の方向に反射させることができる。これにより、発光源である発光素子１１の直近で、発光素子から放射される拡散されていない光ｂや拡散された光ｃ、ｄを制御して所望の配光を効率的に得ることが可能となり、防犯灯などの照明器具においては、支柱Ｐの下方領域から歩道側及び車道側の道路Ａの延伸方向にわたる広範囲の配光をもって照明を行うことができる等、各種照明器具の用途に応じた所望の配光制御を行うことが可能となり、住宅、オフィス、店舗等の屋内照明、さらに公園、道路等の屋外の空間照明を良好に行うことができる。

特に、発光源である発光素子１１の直近で、発光素子から放射される光を制御することができるので、簡易な構成で正確かつ確実な配光制御を効率的に得ることができる。因みに、例えば、光源全体を覆って設けられる制光体（グローブ）にプリズムを形成して光を制御する場合には、光源から放射され既に拡散した光を制御する必要があり、制御面積も大きくなる等、正確かつ確実な配光制御を行うためには、かなり大掛かりな構成が必要になってしまう。

さらに、発光体１０には反射体１３を装着して構成したことにより、各発光素子１１から側方に漏れる光を光軸方向に反射させ光を有効に活用することができるので、一層広範囲の配光をもった照明を行うことができ、光ロスもより一層抑制することができる。

以上、本実施例において、拡散カバー１２の拡散ビーズ１２ａは、粒径が同一の拡散ビーズ１２ａで構成し、その混入密度を発光部１１ａの直上および直上の周囲を含む領域に対向する部分Ａにおいて高くし、その周囲の他の部分Ｂを低くするように構成してもよい。ビーズは小さい粒径で統一しても、大きい粒径で統一してもよい。さらに、混入密度が部分Ａから部分Ｂに行くに従い、グラデーションをなすように順次低くなるように構成してもよい。

また、図６（ａ）に示すように、拡散ビーズ１２ａを発光部１１ａの直上に対向する部分のみに設けるようにしてもよい。これによれば、発光素子１１の発光部１１ａから周囲に向かって放射される光ｂは、直上以外の他の部分Ｂで全てが拡散されることなく透過して放射され、拡散カバー１２による光ロスをより一層抑制することができる。

本実施例において、拡散カバー１２をアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の透明な透光性の合成樹脂で構成し、ガラス製の白色の拡散ビーズ１２ａを混入して構成したが、拡散カバーをガラスで構成し、拡散ビーズを白色の合成樹脂で構成してもよい。また、拡散カバーと拡散ビーズ共に、ガラスまたは合成樹脂の同一の材質で構成してもよい。さらに、拡散ビーズは細かいアルミニウム等の金属片や金属粉で構成してもよい。

また、図６（ｂ）に示すように、拡散ビーズに代えて、内面または外面に凹凸による拡散面１２ａ´を形成してもよい。この場合、凹凸による拡散面１２ａ´の粗さを調整して、発光素子１１の発光部１１ａの直上および直上の周囲を含む領域に対向する部分Ａは凹凸を細かく形成し、他の部分Ｂは凹凸を粗く形成するようにしてもよい。また凹凸による拡散面１２ａ´に代えて、拡散面をフロスト処理により形成し、フロストの濃淡を調整し、発光素子１１の発光部１１ａの直上および直上の周囲を含む領域に対向する部分Ａはフロストを濃く形成し、その周囲の他の部分Ｂはフロストを薄く形成するようにしてもよい。なお、本実施例において、拡散カバー１２は、断面略Ｕ字の形状でなく、図６（ｂ）に示すようなドーム状に形成してもよい。

本実施例において、光拡散手段を拡散カバー１２で構成したが、拡散ビーズを混入した透明または半透明の塗料を発光素子１１および基板１１ｂからなる光源体１１ｃに塗布して全体を覆うようにしてもよい。すなわち、図７（ａ）（ｂ）に示すように、まず、粒径の小さなビーズ１２ａ１を密度濃く混入した塗料を発光部１１ａの直上および直上の周囲を含む領域に対向する部分Ａにのみ塗布して光拡散部１２Ａを形成する。次いでやや粒径の大きなビーズ１２ａ２を密度が低くなるように混入した塗料を、その周囲の他の部分Ｂと基板１１ｂの端部に設けられた電気接続部７０を含めて塗布する。

これによれば、光拡散部１２Ａにより光を拡散させて眩しさを低減できると共に、塗料が撥水性を有し、かつシール材としての作用をなし、電気部品である発光素子１１のＬＥＤ、基板１１ｂ、電気接続部７０の電気絶縁を良好に図り、電気接続部を含めた部分に防水効果を持たせることができ、風雨に曝される防犯灯や街路灯など、屋外の照明器具に好適な発光体を構成することができる。

本例において、拡散ビーズを混入しない透明な塗料を全体に塗布し固化した後に、発光素子１１の発光部１１ａの直上および直上の周囲を含む領域に対向する部分Ａの外面にフロスト処理または凹凸形成により光拡散処理を施して光拡散部を形成してもよい。さらには、塗料ではなく、透明または半透明の合成樹脂で光源体１１ｃ全体を覆うようにモールド成形し、成形後に発光素子１１の発光部１１ａの直上および直上の周囲を含む領域に対向する部分Ａの外面にフロスト処理または凹凸形成により光拡散処理を施して光拡散部を形成してもよい。

また、図７（ｃ）に示すように、光源体１１ｃを構成する発光素子１１および基板１１ｂを、その端部に設けられた電気接続部（図示せず）を含めて全体を覆うように、合成樹脂からなるシール材としての熱収縮チューブを被せ、熱を加えて気密になるように収縮させる。さらに、発光素子１１の発光部１１ａの直上および直上の周囲を含む領域に対向する部分Ａの外面に、フロスト処理または凹凸を形成により光拡散処理１２ａ３を施して拡散チューブ１２Ｂを構成する。

これによれば、拡散チューブ１２Ｂに施された光拡散処理１２ａ３により光を拡散させて眩しさを低減できると共に、シール材としての熱収縮チューブを気密になるように収縮させるので、上記と同様に電気絶縁を良好に図り、電気接続部を含めた部分に防水効果を持たせることができる。

また、光拡散手段を構成する拡散カバー１２を、４個設けられた各発光素子１１全体にわたってカバーできる長さ寸法に構成したが、発光素子１個ずつ個々に設けるように構成してもよい。すなわち、図８に示すように、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の透光性の合成樹脂またはガラスからなる釣鐘状（縦長半楕円球面状）の透光性部材の内面中央部、すなわち、発光素子１１の発光部１１ａの直上および直上の周囲を含む領域に対向する部分Ａのみに凹凸による拡散面１２ａ４を形成して拡散キャップ１２Ｃを構成する。これによれば、拡散キャップ１２Ｃの内面中央部に形成された凹凸による拡散面１２ａ４により光を拡散させて眩しさを低減できると共に、拡散面１２ａ４の周囲は透明な部分が形成されているので透光性が十分維持され、プリズムの作用を持たせることができる。このため、発光素子１１の発光部１１ａから周囲に向かって放射される光ｂは拡散されずに光ロスが抑制されると共に、プリズム作用で放射方向が制御され、さらに反射体１３で所望の配光に制御される。

さらに、図９に示すように、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の透光性の合成樹脂またはガラスからなる中空の角錐形状の透光性部材の内面中央部、すなわち、発光素子１１の発光部１１ａの直上および直上の周囲を含む領域に対向する部分Ａのみに凹凸による拡散面１２ａ４を形成し、周囲が肉薄な肉薄部１２ａ５となるように形成した拡散キャップ１２Ｄ構成する。これによれば、拡散キャップ１２Ｄの内面中央部に形成された凹凸による拡散面１２ａ４により光を拡散させて眩しさを低減できると共に、拡散面１２ａ４の周囲は肉薄の透明な部分が形成されているので透光性が十分維持され光ロスが抑制される。図８、図９に示す例において、拡散面１２ａ４は、凹凸形成に代えてフロストを濃い目にして形成しても、拡散ビーズの量を多く混入することにより形成してもよい。

さらに、図１０に示すように、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の透光性の合成樹脂またはガラスに、拡散材を練りこんで拡散キャップ１２Ｅを構成し、拡散キャップの中央部の肉厚を厚くして肉厚部１２ａ６を形成し、周囲が肉薄な肉薄部１２ａ５となるように形成する。これによれば、発光素子１１の発光部１１ａの直上および直上の周囲を含む領域に対向する部分Ａの拡散効果が高くなり発光部のＬＥＤの高い光束分を効率よく拡散することができ、眩しさを低減させることができる。本例において、拡散材を練りこんで構成した拡散キャップは、キャップ状に限らずカバー状に形成して、図１、図２に示すような拡散カバー１２を構成するようにしてもよい。図８〜図１０に示す例において、拡散キャップを発光素子１個ずつ個々に設けるように構成したが、例えば、２個の発光素子を覆うように設けてもよい。

なお、本実施例において、反射体１３は、発光素子から放射されて拡散されていない光ｂおよび拡散された光ｃ、ｄを反射させて制御するようにしたが、例えば、薄い白色の拡散カバーにおいて生じるような他の拡散手段によってわずかに拡散された光も制御するようにしてもよい。また形状は、図８〜図１０に示すように、発光体１０の周囲全体を囲むようにすり鉢状に構成してもよい。

なお、変形例を示す図６〜図１０には、図１〜図５と同一部分に同一符号を付して表示し、詳細な説明は省略した。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。

本発明の実施例における発光体を示す正面の断面図。 同じく発光体を示し、（ａ）は正面の断面図、（ｂ）は側面の断面図、（ｃ）は上面図。 本発明の実施例における照明器具を、制光体を取り外した状態で示す正面視の斜視図。 同じく照明器具を一部を切り欠いて示す側面図。 同じく照明器具を道路に設置した状態を示し、（ａ）は照明器具の支持部材を示す側面図、（ｂ）は設置した状態を道路の延伸方向から見た図、（ｃ）は点灯時の配光状態を概略的に示す図。 同じく発光体の変形例を示し、（ａ）は第１の変形例を示す正面の断面図、（ｂ）は第２の変形例を示す正面の断面図。 同じく発光体の変形例を示し、（ａ）は第３の変形例を示す正面の断面図、（ｂ）は側面の断面図、（ｃ）は第４の変形例を示す正面の断面図。 同じく発光体の第５の変形例を示し、（ａ）は正面の断面図、（ｂ）は側面の断面図、（ｃ）上面図。 同じく発光体の第６の変形例を示し、（ａ）は正面の断面図、（ｂ）は側面の断面図、（ｃ）上面図。 同じく発光体の第７の変形例を示し、（ａ）は正面の断面図、（ｂ）は側面の断面図、（ｃ）上面図。

符号の説明

１０ 発光体
１１ 発光素子
１２ 光拡散手段
１３ 反射体
２０ 照明器具
２１ 制光体
２２ 器具本体

Claims (3)

1. 半導体からなる発光素子と；
   発光素子の発光部直上を含む領域に設けられた光拡散手段と；
   発光素子の周囲に設けられ、光拡散手段を透過していない光を主に反射する反射体と；
   を具備すること特徴とする発光体。
2. 前記光拡散手段は、透光性部材により発光素子を覆って設けられ、少なくとも発光素子の発光部直上に対向した部分が、他の部分より光拡散作用が大となるように構成したことを特徴とする請求項１記載の発光体。
3. 請求項１または２記載の発光体と；
   発光体を覆うように設けられる制光体と；
   発光体および制光体を支持する器具本体と；
   を具備すること特徴とする照明器具。
   

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