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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6145260
(24)【登録日】2017年5月19日
(45)【発行日】2017年6月7日
(54)【発明の名称】発光装置
(51)【国際特許分類】
F21S 2/00 20160101AFI20170529BHJP
H01L 33/00 20100101ALI20170529BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20170529BHJP
【ＦＩ】
F21S2/00 216
H01L33/00 Z
F21S2/00 224
F21S2/00 215
F21Y115:10
【請求項の数】10
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2012-247053(P2012-247053)
(22)【出願日】2012年11月9日
(65)【公開番号】特開2013-105748(P2013-105748A)
(43)【公開日】2013年5月30日
【審査請求日】2015年11月9日
(31)【優先権主張番号】13/293,427
(32)【優先日】2011年11月10日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】598061302
【氏名又は名称】晶元光電股▲ふん▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100091214
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 進介
(72)【発明者】
【氏名】ビーン ユ，リアウ
(72)【発明者】
【氏名】チウ リン，ヤオ
(72)【発明者】
【氏名】ツン シャン，リー
(72)【発明者】
【氏名】チー ミン，ワン
(72)【発明者】
【氏名】ミン チ，シュ
(72)【発明者】
【氏名】イ ジュイ，フアン
(72)【発明者】
【氏名】クァン ピン，チャオ
(72)【発明者】
【氏名】ジィ シアン，ワン
(72)【発明者】
【氏名】ミン シュン，シエ
(72)【発明者】
【氏名】チェン リアン，リュウ
【審査官】
河村 勝也
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１１−１４２０６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
登録実用新案第３１６３０６８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
登録実用新案第３１６９３７６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
国際公開第２００９／１４４９６３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
米国特許出願公開第２０１１／０２６７８３６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特開２００８−２５１９４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−２２１８４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１２−５２６３３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１１／１４５２５２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２０１１−０７６８３３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ２１Ｓ ２／００
Ｆ２１Ｖ ５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の濃度の拡散粒子を含む外側カバーと、
上面を有し、且つ第２の濃度の拡散粒子を含む内側カバーであって、該上面が第１の長さを持ち、且つ斜面を有する、内側カバーと、
前記内側カバーに接続され、且つ第３の長さを持つ上面を有する基部と、
前記基部を支持する載置体と、を含み、
前記第１の濃度と前記第２の濃度とは異なる、発光装置。
上面を有し、且つ第２の濃度の拡散粒子を含む内側カバーであって、該上面が第１の長さを持ち、且つ斜面を有する、内側カバーと、
前記内側カバーに接続され、且つ第３の長さを持つ上面を有する基部と、
前記基部を支持する載置体と、を含み、
前記第１の濃度と前記第２の濃度とは異なる、発光装置。
【請求項2】
前記載置体の長さは前記第１の長さより大きい請求項１に記載の発光装置。
【請求項3】
前記内側カバーは、第２の長さを持つ下面を有し、且つ前記第２の長さは前記第３の長さより小さい請求項１に記載の発光装置。
【請求項4】
前記内側カバーを被覆する波長変換装置を更に含む請求項１に記載の発光装置。
【請求項5】
前記内側カバーは、前記斜面とが２０°以上４０°以下の夾角をなす下面をさらに有する請求項１に記載の発光装置。
【請求項6】
前記斜面の一部領域の上に形成される波長変換装置を更に含む請求項１に記載の発光装置。
【請求項7】
前記内側カバーは、前記斜面とが尖端を形成する側壁を有する請求項１に記載の発光装置。
【請求項8】
前記尖端を被覆する波長変換装置を更に含む請求項７に記載の発光装置。
【請求項9】
前記内側カバーは側面及び下面をさらに含み、前記側面と前記下面とが３０°以上６０°以下の夾角をなす請求項１に記載の発光装置。
【請求項10】
前記斜面に接続される平坦領域をさらに有する請求項１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、発光装置に係り、特に、突出する外側カバーを有する発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
固体照明装置に用いられる発光ダイオード（LED：light-emitting diode）は、低エネルギー消費、低放熱、長い動作寿命、防振、小体積、速い反応速度、及び出力された光の波長が安定であるという良好な光電気的性質を有するため、発光ダイオードは家庭用照明及び機器表示ランプ等の光電気製品に広く適用されている。光電機技術の発展に伴い、固定照明は照明の効率、動作寿命及び輝度において、進歩が顕著だったため、近年発光ダイオードは一般の照明用途に適用されている。しかし、或る用途、例えば全方向の光学場（光照射野）の発光ダイオード灯器が必要である場合は、従来の発光ダイオードはこのような要求を満足していない。
【0003】
また、発光ダイオードは他の装置と結合して発光装置を形成することができる。例えば、発光ダイオードを基板上に設置して、載置体の一方側に接続される、或いは、載置体と発光ダイオードとの間にはんだ接点又は接合物などの材料を形成することで発光装置を形成する。それ以外は、載置体には、発光ダイオードの電極に電気的接続される回路を含んでもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、発光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】
本発明の一の態様によれば、第１の長さを持つ上面を有する内側カバーと、前記内側カバーの上に位置し、且つ第２の長さを持つ上面を有する基部と、前記基部を支持する載置体と、を含み、前記第１の長さは前記第２の長さより大きい、発光装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】本発明の第１実施例に係る発光装置の透視図。
【図2A】本発明の第１実施例に係る発光装置の外側カバー及び内側カバーの断面図。
【図2B】本発明の第１実施例に係る発光装置の外側カバー、内側カバー及び接続装置の断面図。
【図3】本発明に係る発光装置から出射する光の光学場の分布座標システムを示す図。
【図4A】形状の異なる各種の外側カバーを示す図。
【図4B】形状の異なる各種の外側カバーを示す図。
【図4C】形状の異なる各種の外側カバーを示す図。
【図4D】形状の異なる各種の外側カバーを示す図。
【図4E】形状の異なる各種の外側カバーを示す図。
【図4F】形状の異なる各種の外側カバーを示す図。
【図5】本発明の第２実施例に係る発光装置の外側カバーの断面図。
【図6】本発明の第１実施例に係る発光装置及び接続装置の透過斜視図。
【図7】本発明の第１実施例に係る発光装置の回路図。
【図8A】本発明の第３実施例に係る外側カバー及び内側カバーの断面図。
【図8B】本発明の第４実施例に係る外側カバー及び内側カバーの断面図。
【図8C】本発明の第５実施例に係る外側カバー及び内側カバーの断面図。
【図8D】本発明の第６実施例に係る外側カバー及び内側カバーの断面図。
【図9A】本発明の第７実施例に係る外側カバーの断面図。
【図9B】本発明の第７実施例に係る、異なる粗化密度を有する外側カバーの断面図。
【図10A】本発明の第８実施例に係る外側カバー及び内側カバーの断面図。
【図10B】本発明の第９実施例に係る外側カバー及び内側カバーの断面図。
【図10C】本発明の第１０実施例に係る外側カバー及び内側カバーの断面図。
【図10D】本発明の第１１実施例に係る外側カバー及び内側カバーの断面図。
【図11】内側カバーの断面図。
【図12A】異なる距離（Ｄ）における発光強度の分布をシミュレートすることを示す図。
【図12B】異なる距離（Ｄ）における発光強度の分布をシミュレートすることを示す図。
【図12C】異なる距離（Ｄ）における発光強度の分布をシミュレートすることを示す図。
【図12D】異なる距離（Ｄ）における発光強度の分布をシミュレートすることを示す図。
【図12E】異なる距離（Ｄ）における発光強度の分布をシミュレートすることを示す図。
【図13A】形状の異なる各種の内側カバーを示す図。
【図13B】形状の異なる各種の内側カバーを示す図。
【図13C】形状の異なる各種の内側カバーを示す図。
【図14A】発光強度の分布をシミュレートすることを示す図。
【図14B】発光強度の分布をシミュレートすることを示す図。
【図14C】発光強度の分布をシミュレートすることを示す図。
【図15A】形状の異なる各種の内側カバーを示す図。
【図15B】形状の異なる各種の内側カバーを示す図。
【図15C】形状の異なる各種の内側カバーを示す図。
【図15D】形状の異なる各種の内側カバーを示す図。
【図15E】形状の異なる各種の内側カバーを示す図。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明を適切且つ簡潔に解釈、説明するため、明細書の異なる部分又は異なる図面において同様な名称及び符号が登場している。従って、一旦定義された名称又は符号は、明細書の如何なる部分に現れると、一致する又は同一の意味を持つと見なされる。
【0008】
次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための各実施例を説明する。
【0009】
図１及び図２Ａは、本発明の第１実施例に係る発光装置１００を示している。発光装置１００は一つの電球である。発光装置１００は、外側カバー（外カバー）１１、光源１４、光源１４を制御するように光源１４に電気的接続されている回路部３０、及び光源１４により生じる熱を発光装置１００から発散させるように外側カバーと回路部３０との間に設置される放熱装置２０を含む。
【0010】
図２Ａに示すように、外側カバー１１は第１の部分１１１及び第２の部分１１２を含み、内部にチャンバー１１３を形成し、光源１４がチャンバー１１３の内部に設けられている。第１の部分１１１は外側カバー１１の中心位置に配置され、第２の部分１１２は第１の部分１１１を取り囲んでおり、且つ第１の部分１１１と反対の方向に沿って対称的に延出する。第１実施例では、第１の部分１１１と第２の部分１１２とは、同じ材料を含む。本実施例では、外側カバー１１の第１の部分１１１は、第１の部分１１１から光源１４への方向に沿って延伸する突出部１３を有することで、第１の部分１１１は第２の部分１１２より厚い平均厚さを有する。第１実施例では、第１の部分１１１の平均厚さは、少なくとも第２の部分１１２の平均厚さより２倍厚い。第１の部分１１１の突出部１３は、内部表面と定義され、且つ光源１４に向かう曲面１３４を有し、この内部表面が光源１４に比べて、より広い平面上の投影面積を有する。本実施例では、突出部１３は、第１の部分１１１が不均一の厚さを有するように半円形の断面を有し、第１の部分１１１の中間部１３１が第１の部分１１１の周辺部１３２より厚い。一方、第２の部分は実質的に一致する厚さを有する。第１の部分１１１の平均厚さが第２の部分１１２の平均厚さより厚いため、第１の部分１１１の透過率が第２の部分１１２の透過率よりも低い。このため、光源１４から発する光の一部が第１の部分１１１により反射される。第１の部分１１１と第２の部分１１２とは厚さが異なるため、全方向の光学場（光照射野）が形成される。第１実施例では、光源１４から発する光のうち８０％未満の部分は第１の部分１１１を透過することができ、光源１４から発する光のうち８０％を超えた光は第２の部分１１２を透過する。なお、第１の部分１１１及び第２の部分１１２はその内に拡散された複数の拡散粒子、例えばＴｉＯ２、ＳｉＯ２又は空気を含み、拡散粒子が多ければ多いほど、第１の部分１１１及び第２の部分１１２の透過率が低くなる。
【0011】
発光装置１００は光源１４を支持する載置体１５を更に含み、載置体１５の外周部分１５１が外側カバー１１に接続される。載置体１５は外側カバー１１と放熱装置２０との間に位置しており、光源１４は載置体１５上又はその上方に直接設置されている。他の実施例では、光源１４はチャンバー１１３の中心に位置し、且つ支柱（図示せず）を介して載置体１５により支持される。載置体１５及び支柱は放熱の特性を有することで、光源１４により生じる熱を放熱装置２０へ伝導することができる。載置体１５及び支柱の材料は、石英、ガラス、ＺｎＯ、Ａｌ、Ｃｕ、又はＮｉであってもよい。
【0012】
本実施例では、突出部１３と外側カバー１１（第１の部分１１１及び第２の部分１１２）とは同じ材料を含み、成形の方式で製作され、例えば射出成形であり、一体成形の方式で単一の物を形成する。ここで、「一体成形」とは、突出部１３と外側カバー１１との間に継ぎ目がないことを意味する。図２Ｂに示すように、第２の部分１１２は、第１の部分１１１から延伸する上部１１２１、及び上部１１２１から下へ延伸する下部１１２２を有し、載置体１５は下部１１２２に接続される。一の実施例では、図２Ｂに示すように、第２の部分１１２の上部１１２１及び下部１１２２は、二つの分けられる部分を形成し、載置体１５に接近して設置される接続装置１９を介して接続される。また、接続装置１９は外側カバー１１（図示せず）の中間部分に位置してもよく、接続装置１９は、ねじ、固く係止させる係止部材、係止部材、又はクリップを含む。他の実施例では、上部１１２１と下部１１２２とは単一シートの部材を構成する。外側カバー１１の材料は、ガラス、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の重合体を含み、突出部１３は中が詰まっている構造又は中空の構造であってもよい。
【0013】
図２Ａに示すように、突出部１１３は内部表面に形成される反射膜１３３を更に含む。このため、光源１４から発する光が図２Ａにおける矢印Ｌに示す各種の方向に沿った場合は、一部の第２の部分１１２を経て外側カバー１１から離れた光、及び一部の突出部１３への光は、反射膜１３３で実質的に反射されて下へ外側カバー１１を透過することで、一部の光が平面Ｐの下方に透過する。光源１４は図３のθ＝０°の方向に位置する光軸Ａｘを有する。平面Ｐは、図３のθ＝９０°の方向に位置し、光軸Ａｘに垂直する水平面であり、光源１４が配置される載置体１５と同じ平面になる。具体的には、図３に示される座標システムは、光源１４又は発光装置１００から出射する光により形成される光学場の分布座標システムを示すためのものであり、光照明の方向は０°〜１８０°の座標θで示される。上に反射膜１３３が形成される突出部１３、又は形成された第１の部分１１１と第２の部分との厚さの差により、発光装置１００により発する光の照明方向が１３５°〜−１３５°の範囲にあり（Ψ１＝２７０°）、全方向の光学場となる。ここで、「全方向の光学場」とは、光源１４から発する光のうち５％を超えた光がー１３５°〜１３５°の範囲（Ψ２＝９０°）に存在することを意味する。「反射膜１３３で実質的に反射され」とは、光源１４から発する光のうち９０％を超えた光が反射膜１３３で反射され、且つ１０％未満の光が第１の部分１１１を透過することを意味する。一の実施例では、反射膜１３３は、内部表面に相対する外部表面に設置されてもよく、反射膜１３３の成分はアルミニウム又は銀を含む。また、反射膜１３３は反射層（図示せず）であってもよく、分布Ｂｒａｇｇ反射器を形成する複数のサブ層を含む。他の実施例では、突出部１３は、光を散乱させるため、例えばナノメートル構造の粗化表面を含んでもよい。
【0014】
図４Ａ乃至図４Ｆは、形状の異なる各種の外側カバーを示している。図４Ａに示すように、突出部２３は、方形の断面を有し、その上に形成される反射膜２３３を有する。図４Ｂに示すように、突出部３３は、断面が方形の第１の部分３３１、及び第１の部分３３１から光源方向に向けて延伸する第２の部分３３２を有し、第２の部分３３２は横断面において頭を切る接平面を有する。また、反射膜３３３は突出部３３の第１の部分３３１及び第２の部分３３２に形成されている。図４Ｃに示すように、突出部４３は、２つの断面が梯形の傾斜側壁４３１を含み、突出部４３はその上に形成される反射膜４３３を更に含む。図４Ｄに示すように、突出部５３は断面が方形の第１の部分５３１、及び第１の部分５３１から光源に向かう方向に沿って延伸し且つ断面が円形となる第２の部分５３２を有し、突出部５３は同じようにその上に形成される反射膜５３３を含む。図４Ｅに示すように、突出部６３は、第１の部分１１１の中心位置に位置する尖端６３１、及び尖端６３１から外へ発散するように延伸する２つの曲面６３２を含み、突出部６３はその上に形成される反射膜６３３を更に含む。図４Ｆに示すように、突出部７３は、図４Ｅに類似する構造を有し、突出部７３は第１の部分１１１の中心位置に位置する平面７３１を有する以外に、突出部７３はその上に形成される反射膜７３３を更に含む。
【0015】
図５は、本発明の第２実施例に係る発光装置２００の外側カバーを示している。第２実施例に係る発光装置２００は、第１実施例に係る発光装置１００と似ている構造を有する。本実施例では、外側カバー８１の第２の部分８１２は光線を散乱させるための粗化表面８１２１を有し、粗化表面８１２１はナノメートル構造であり、且つ第２の部分８１２の複数の領域に形成されてもよい。
【0016】
図６は、本発明の第１実施例に係る発光装置１００を示す透過斜視図である。図６に示すように、光源１４は載置体１５に配置される載置板１６に電気的接続されており、載置板１６はプリント回路板であってもよい。図７は、回路部３０を示す回路図である。回路部３０は、交流信号を提供する電源に電気的接続されるブリッジ整流器（図示せず）を含み、交流信号を受信して、交流信号を直流信号に整流する。本実施例では、光源１４は互いに直列する複数の発光ダイオードを含む。なお、複数の発光ダイオードは、互いに並列する、或いは直列−並列されてもよい。光源１４は同じ波長を発する発光ダイオードを含んでもよい。他の実施例では、光源１４は、混光の効果を達成するように、異なる波長を発する発光ダイオード、例えば赤色光、緑色光、又は青色光の発光ダイオードを含んでもよく、或いは、複数の発光ダイオードに波長変換装置を設け、波長変換装置により変換後の光が光源１４により発する光と異なる波長を有してもよい。また、他の実施例では、光源１４は点光源、平面光源、又は複数の発光ダイオードを一列に並べた線光源であってもよい。
【0017】
図８Ａは、本発明の第３実施例に係る発光装置３００の外側カバーを示している。第３実施例に係る発光装置３００は、第１実施例に係る発光装置１００と類似する構造を有する。発光装置３００は、チャンバー１１３内に配置される内側カバー（内カバー）１８を含み、内側カバー１８は光源１４の上方に配置され、且つ光源１４を覆う。内側カバー１８の内部は内側チャンバー１８３とされ、光源１４は内側チャンバー１８３の内部に配置される。本実施例では、内側カバー１８は、２つの傾斜側壁１８１と凹部１８２とを有し、凹部１８２は、２つの傾斜側壁１８１の間で延伸し、且つ傾斜側壁１８１と一体成形されている。凹部１８２は三角形の断面を有し、本実施例では、光源１４から発する光のうち８０％を超えた光が内側カバー１８を透過して外側カバー１１の突出部１３へ照射して、突出部１３により反射されて、全方向の光学場が形成される。また、第１の部分１１１は、平面上において内側カバーよりも大きい面積を有する。内側カバー１８は中空であり且つ光源１４と隔てられており、内側カバー１８の材料は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエチレン（ＰＥ）、又は酸化物であってもよく、例えば石英、ガラス、又はＺｎＯであってもよい。一の実施例では、傾斜側壁１８１は、過熱輻射の伝導効果を増加するように、その上に形成される、複数のＺｎＯ材質のナノメートル線を有してもよい。
【0018】
図８Ｂは、本発明の第４実施例に係る発光装置４００の外側カバーを示している。第４実施例に係る発光装置４００は、第３実施例に係る発光装置３００と類似する構造を有する。内側カバー２８は一つの凹部２８２、凹部２８２に相対する位置にある平面２８３、及び凹部２８２と平面２８３との間で延伸する２つの傾斜側壁２８１とを含む。内側カバー２８は、中が詰まっており、且つ内側カバー２８と光源１４との間に空気隙間２９を含む。また、内側カバー２８と光源１４との間には、熱伝導係数がエポキシ樹脂又は０．２Ｗ／ｍ＊Ｋより低い断熱材料を有し、断熱材料はナノシリコン（nano meter silicon）又はナノメートル構造の材料を含む。他の実施例では、平面２８３及び／又は２つの傾斜側壁２８１には波長変換装置（図示せず）が形成されている。
【0019】
図８Ｃは、本発明の第５実施例に係る発光装置５００の外側カバーを示している。第５実施例に係る発光装置５００は、第３実施例に係る発光装置３００と類似する構造を有する。内側カバー３８は、チャンバー１１３の中に配置され、且つ光源１４の上方に位置する。内側カバー３８の内部は一つの内側チャンバー３１３とされ、光源１４は内側チャンバー３１３の内部に配置される。外側カバー１１及び内側カバー３８はその中に複数の拡散粒子（図示せず）を含み、拡散粒子が多ければ多いほど透過率がより低い。従って、外側カバー１１及び内側カバー３８における拡散粒子の濃度は、全方向の光学場を形成するように、異なる濃度に調整されてもよく、拡散粒子の材料はＴｉＯ２、ＳｉＯ２又は空気を含む。本実施例では、内側カバー３８は、光線を変換して光源１４から発する光を異なる波長の光線にさせるように、外部表面上に形成され且つ突出部１３に向かう波長変換装置３８１を更に含む。一の実施例では、内側チャンバー３１３は、熱伝導係数がガラス又は０．８Ｗ／ｍ＊Ｋより低い断熱材料を有してもよい。又は、好適な一の実施例では、波長変換装置３８１により生じる熱が光源１４に伝導して戻られて、光源１４の発光効率が減少することを回避するため、断熱材料の熱伝導係数は、エポキシ樹脂又は０．２Ｗ／ｍ＊Ｋより低くてもよい。断熱材料はナノシリコン（nano meter silicon）又はナノメートル構造の材料を含む。
【0020】
図８Ｄは、本発明の第６実施例に係る発光装置６００の外側カバーを示している。第６実施例に係る発光装置６００は、第３実施例に係る発光装置３００と類似する構造を有する。内側カバー４８は、一つの球形断面の第１の部分４８１及び第２の部分４８２を有する。内側カバー４８は中空であり且つ内部が内側チャンバー４８３とされ、光源１４は内側チャンバー４８３の内部に配置される。第２の部分４８２は、光源１４からの光を反射するように銀（Ａｇ）又はアルミニウム（Ａｌ）の材料により構成される、或いは銀又はアルミニウムの反射膜を第２の部分４８２の上を覆う材料とする。
【0021】
図９Ａは、本発明の第７実施例に係る発光装置７００の外側カバーを示している。外側カバー４１は内面４１１に形成される粗化構造、及び内面４１１に対向する位置にある平滑な外面４１２を有する。外側カバー４１の材料はガラス又はプラスチックを含み、プラスチックは、例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエチレン（ＰＥ）であってもよい。本実施例では、粗化構造は、砂吹き、射出成形、表面研磨、又はアセトン、酢酸エチル若しくは酢酸モノメチルエーテルなどのエッチング剤でウェットエッチングの方式により形成される。本実施例では、内面４１１における粗化構造の全ては、均一な粗化密度を有する。一方、図９Ｂに示すように、内面４１の粗化密度は異なる、即ち粗化構造は、中心部分４１１１から外側カバー４１の外周部分４１１２まで次第に変化する粗化密度を有する。粗化密度が異なるため、光源１４から発する光が外周部分４１１２により散乱されるが、より多くの部分が中心部分４１１１により散乱される。粗化密度は曇り価度（Haze value、又はH value）で評価され、曇り価度は光全体（total light）に対する散乱された光（scattering light又はS）の比率と定義され、光全体とは、散乱された光（scattering light又はS）に透過した光（transmitted light又はT）を加えるものを指す。中心部分４１１１の曇り価度は０．５〜０．９の間にあり、外周部分４１１２の曇り価度は０．３〜０．６の間にある。
【0022】
図１０Ａは、本発明の第８実施例に係る発光装置８００の外側カバー示している。第８実施例に係る発光装置８００は第６実施例に係る発光装置６００と類似する構造を有する。内側カバー５８は第１の導光部５８１及び第２の導光部５８２を有する。第１の導光部５８１は筒状の断面を有し、光源１４から生じる光を第２の導光部５８２へ効率的に導く。内側カバー５８は、第２の導光部５８２の上に設置される波長変換装置５８３を更に含むことで、波長変換装置５８３により変換された光と光源１４により生じた光とは異なる波長を有する。第２の導光部５８２は、梯形の断面を有し、第１の導光部５８１からの光を波長変換装置５８３へ反射する。光源１４から発する光は、第１の導光部５８１及び第２の導光部５８２を経て波長変換装置５８３への方向に沿って進行して、光線が波長変換装置５８３内に散布された粒子により変換されて散乱されることで、光線が上又は下に向けて第１の導光部５８１及び第２の導光部５８２を透過して、外側カバー１１を透過して、全方向の光学場を形成する。本実施例では、第１の導光部５８１及び第２の導光部５８２は同様の材料、例えばＰＭＭＡ、ＰＣ、シリコン又はガラスを有する。一の実施例では、内側カバー５８は、熱伝導係数がガラス又は０．８Ｗ／ｍ＊Ｋより低い断熱材料を有してもよい。又は、好適な一の実施例では、波長変換装置５８３により生じる熱が光源１４に伝導して戻られて、光源１４の発光効率が減少することを回避するため、断熱材料の熱伝導係数は、エポキシ樹脂又は０．２Ｗ／ｍ＊Ｋより低くてもよい。断熱材料はナノシリコン又はナノメートル構造の材料を含む。
【0023】
図１０Ｂは、本発明の第９実施例に係る発光装置９００外側カバーを示している。第９実施例に係る発光装置９００は、第８実施例に係る発光装置８００と類似する構造を有する。内側カバー６８は、波長変換装置６８３の上に形成される第３の導光部６８４を更に含み、波長変換装置６８３は第２の導光部６８２と第３の導光部６８４との間に挟まれている。第３の導光部６８４は光線を横方向に反射する２つの曲面を含む。第１の導光部６８１、第２の導光部６８２、及び第３の導光部６８４は何れも、中が詰まっている構造又は中空の構造であってもよい。
【0024】
図１０Ｃは、本発明の第１０実施例に係る発光装置１０００の外側カバーを示している。第１０実施例に係る発光装置１０００は、第９実施例に係る発光装置９００と類似する構造を有し、外側カバー７１、内側カバー７８、第１の導光部７８１、第２の導光部７８２、及び第３の導光部７８４を含む。第１の導光部７８１は梯形の断面を有し、光線を第２の導光部７８２へ導き、第２の導光部７８２及び第３の導光部７８４は共に半円形の断面を有している。波長変換装置７８３は、第２の導光部７８２と第３の導光部７８４との間に挟まれている。第２の導光部７８２及び第３の導光部７８４の形状により、第２の導光部７８２、第３の導光部７８４と空気との間で発生する全反射が軽減する。同様に、光源１４から発する光は、第１の導光部７８１及び第２の導光部７８２を経て波長変換装置７８３への方向に沿って進行して、光線が波長変換装置７８３内に散布された粒子により変換されて散乱されることで、光線が上又は下へ外側カバー７１を透過して、全方向の光学場を形成する。一の実施例では、第１の導光部７８１及び第２の導光部７８２は、熱伝導係数がガラス又は０．８Ｗ／ｍ＊Ｋより低い断熱材料を有してもよい。又は、好適な一の実施例では、波長変換装置７８３により生じる熱が光源１４に伝導して戻られて、光源１４の発光効率が減少することを回避するため、断熱材料の熱伝導係数は、エポキシ樹脂又は０．２Ｗ／ｍ＊Ｋより低くてもよい。断熱材料はナノシリコン又はナノメートル構造の材料を含む。
【0025】
図１０Ｄは、本発明の第１１実施例に係る発光装置１１００の外側カバーを示している。発光装置１１００は、外側カバー８１内のチャンバー１１３まで延伸された放熱装置２０、及びチャンバー１１３内に配置される光源１４を有する。内側カバー８８は、光源１４の上方に形成され、且つ導光部８８１と導光部の上方に位置する波長変換装置８８３とを含む。光源１４がチャンバー１１３の中心に位置するため、光源１４から発する光線が波長変換装置８８３の方向に進行する場合は、光線が波長変換装置８８３に散布された粒子により変換されて散乱され、光線が上及び下へ外側カバー８１を透過して全方向の光学場を形成する。一の実施例では、導光部８８１は、熱伝導係数がガラス又は０．８Ｗ／ｍ＊Ｋより低い断熱材料を有してもよい。又は、好適な一の実施例では、波長変換装置８８３により生じる熱が光源１４に伝導して戻られて、光源１４の発光効率が減少することを回避するため、断熱材料の熱伝導係数は、エポキシ樹脂又は０．２Ｗ／ｍ＊Ｋより低くてもよい。断熱材料はナノシリコン又はナノメートル構造の材料を含む。
【0026】
図１１は、本発明の第１２実施例に係る発光装置１２００を示している。図１１に示すように、発光装置１２００は基部２１を含み、内側カバー９８の形状は、上面２２１の長さが第１の長さ（Ｌ１）であり、下面２２２の長さが第２の長さ（Ｌ２）であり、高さが高さ（Ｈ）である梯形となる。本実施例では、基部２１は外側カバー９１のチャンバー１１３内に延伸し、光源１４は基部２１の上に設置される。言い換えれば、基部２１及び光源１４は共に外側カバー９１のチャンバー１１３内に配置される。チャンバー１１３は、光源１４から発する光に対して透明又は半透明の材料が選択的に充填されてもよく、また、外側カバー９１内の温度、特に光源１４の温度の降下に寄与する。特に、外側カバー９１内に充填される材料は、低導電性及び高透明性を有する流体又は固体であってもよく、流体は例えば水、アルコール、メタノール、又は油を含む。
【0027】
基部２１は、一種類又は複数種類の熱伝導材料を適宜選択して構成され、光源１４により生じる熱を放熱装置２０へ伝導する（図１参照）。熱伝導材料は、セラミック、重合体、又は金属を含み、ここで、金属は、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄を含み、放熱装置２０と基部２１とは同じ材料で構成されている。また、基部２１の上面２１１の長さは第３の長さ（Ｌ３）となり、載置体１５の長さは第４の長さ（Ｌ４）となる。第２の長さ（Ｌ２）に対する第１の長さ（Ｌ１）の比率は２よりも大きく、第２の長さ（Ｌ２）に対する高さ（Ｈ）の比率は１〜１．５にあり、高さ（Ｈ）は３〜９ｍｍにあり、下面と高さとの夾角（α）は１０６°〜１３２．５°にある。一の実施例では、第１の長さ（Ｌ１）と第２の長さ（Ｌ２）と第３の長さ（Ｌ３）と第４の長さ（Ｌ４）との関係は、Ｌ４＞Ｌ１＞Ｌ３及びＬ４＞Ｌ１＞Ｌ２となり、第３の長さは第２の長さより大きくてもよく、第３の長さと第２の長さと同じであってもよく、又は、第３の長さは第２の長さより小さくてもよい。第１の長さ（Ｌ１）が第２の長さ（Ｌ２）、第３の長さ（Ｌ３）よりも大きい場合は、光源１４から発する光線が基部２１により阻止されず、側壁９８１を経ることで、全方向の光学場が形成される。図１２Ａ乃至図１２Ｅは、異なる距離（Ｄ）における発光強度の分布をシミュレートすることを示している。距離（Ｄ）は、図１１に示すように、光源１４から載置体１５までの距離を指す。図１２Ａ乃至図１２Ｅは、距離（Ｄ）が０、５、１０、１５、又は２０センチメートルの模擬図を示しており、距離（Ｄ）が大きければ大きいほど、光の出射方向が０°〜９０°の範囲における光の強度が大きい。
【0028】
図１３Ａ乃至図１３Ｃは、形状の異なる各種の内側カバーを示し、図１４Ａ乃至図１４Ｃは、形状の異なる各種の内側カバーの場合において、発光強度の分布をシミュレートすることを示している。図１３Ｂに示すように、内側カバー２０８が２つの曲面２０８１を有する場合は、発光強度は、角度の範囲が１１０°〜１３０°にある方向において、図１３Ａに示す内側カバー１０８の場合より高い。また、内側カバー３０８が導光部３０８１を有する場合は、発光強度は、全ての方向において図１３Ａに示す内側カバー１０８より高いため、全方向の光学場という効果が達成される。
【0029】
他の実施例では、図１５Ａは、図１３Ｂにおける内側カバー２０８と類似する内側カバー４０８を示す断面図である。内側カバー４０８は、２つの表面領域４０８１、２つの側壁４０８２、及び一つの下面４０８３を有する。表面領域４０８１と下面４０８３との間には、２０°〜４０°の夾角をなし、側壁４０８２が下面４０８３に対して３０°〜６０°の夾角をなしている。図１５Ｂに示すように、表面領域４０８１と側壁４０８２とは、直線に形成し、且つ一点で交わって尖端４０８５を形成している。内側カバー４０８は、尖端４０８５全てが被覆されるように、一部の表面領域４０８１及び／又は一部の側壁４０８２に位置する波長変換装置４０８６により選択的に被覆される。図１５Ｃに示すように、曲がっている表面領域４０８１’及び側壁４０８２’により尖端４０８５を構成しており、波長変換装置４０８６が尖端４０８５の全てを完全に覆う。他の実施例では、側壁４０８２’は曲面であって、表面領域４０８１’と接続して、曲面を有する尖端４０８５’を形成してもよい。図１５Ｄに示すように、内側カバー４０８の上面は、２つの斜面領域４０８１と、２つの斜面領域４０８１の間にある平面領域４０８４とを有する。波長変換装置４０８６は２つの斜面領域４０８１及び平面領域４０８４の上に形成され、一致する厚さを有する。図１５Ｅに示すように、波長変換装置４０８６’の厚さは、尖端４０８５から平面領域４０８４への方向において次第に変わる。一のの実施例では、波長変換装置４０８６’は、一致する色温度を生じるように、尖端４０８５に接近する部分における厚さが平面領域４０８４に接近する部分における厚さより厚い。
【0030】
上記の説明は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明の実施の範囲がこれらに限定されず、本発明の特許請求の範囲及び明細書の内容に基づいて、当業者によって何れの変更及び修飾が可能であり、本発明の保護範囲は特許請求の範囲を基準とする。
【符号の説明】
【0031】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２００ 発光装置１１、４１、７１、８１、９１ 外側カバー
１４ 光源
２０ 放熱装置
３０ 回路部
１１１ 第１の部分
１１２、８１２ 第２の部分
１１３ チャンバー
１３、２３、３３、４３、５３、６３、７３ 突出部
１３１ 中間部
１３２ 周辺部
１３３、２３３、３３３、４３３、５３３、６３３、７３３ 反射膜
１３４、２０８１ 曲面
１５ 載置体
１５１ 外周部分
２１ 基部
２２１、２１１ 上面
２２２ 下面
１１２１ 上部
１１２２ 下部
３３１、５３１、４８１ 第１の部分
３３２、５３２、４８２ 第２の部分
４３１、９８１、４０８２、４０８２’ 側壁
６３１、４０８５ 尖端
６３２、４０８５’ 曲面
７３１ 平面
８１２１ 粗化表面
１６ 載置板
１８、２８、３８、４８、５８、６８、７８、８８、９８、１０８、２０８、３０８、４０８ 内側カバー
１８３、３１３、４８３ 内側チャンバー
１８１、２８１ 傾斜側壁
１８２、２８２ 凹部
１９ 接続装置
２９ 空気隙間
２８３ 平面
３８１、５８３、６８３、７８３、８８３、４０８６、４０８６’ 波長変換装置
４１１ 内面
４１２ 外面
４１１１ 中心部分
４１１２ 外周部分
８８１、３０８１ 導光部
５８１、６８１、７８１ 第１の導光部
５８２、６８２、７８２ 第２の導光部
６８４、７８４ 第３の導光部
４０８１、４０８１’ 表面領域
４０８３ 下面
４０８４ 平面領域
Ｌ１ 第１の長さ
Ｌ２ 第２の長さ
Ｌ３ 第３の長さ
Ｌ４ 第４の長さ
Ｈ 高さ
α 夾角
Ｄ 距離