特許 7011302 ＬＥＤ光源装置、ＬＥＤ光源装置の製造方法およびスポットライト

(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】

(24)【登録日】2022-01-18

(45)【発行日】2022-01-26

(54)【発明の名称】ＬＥＤ光源装置、ＬＥＤ光源装置の製造方法およびスポットライト

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/50 20100101AFI20220119BHJP

【ＦＩ】

H01L33/50

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2017247246

(22)【出願日】2017-12-25

(65)【公開番号】P2019114666

(43)【公開日】2019-07-11

【審査請求日】2020-10-19

(73)【特許権者】

【識別番号】390032573

【氏名又は名称】丸茂電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123984

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 晃伸

(74)【代理人】

【識別番号】100102314

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 阿佐子

(74)【代理人】

【識別番号】100159178

【弁理士】

【氏名又は名称】榛葉 貴宏

(72)【発明者】

【氏名】榎本 實

(72)【発明者】

【氏名】麻奥 正城

【審査官】村川 雄一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１８３０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０４０３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０５２９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１４７４９８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１８５７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８４３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５２３６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０２７６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０１２１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３３９２０９３（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１６９１８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ３３／００－３３／６４

Ｆ２１Ｋ９／００－９／９０

Ｆ２１Ｓ２／００－４５／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

実装基板上に二次元状に表面実装された複数のＬＥＤチップを備えたＬＥＤ光源装置において、
前記複数のＬＥＤチップは同一の波長の光を照射するＬＥＤチップであり、
前記複数のＬＥＤチップのうち一部のＬＥＤチップの上方には、蛍光体を含む蛍光体層が形成され、
前記複数のＬＥＤチップのうち、上方に前記蛍光体層が形成されているＬＥＤチップはダム材で囲われておらず、上方に前記蛍光体層が形成されていないＬＥＤチップのみがダム材で囲われており、
前記複数のＬＥＤチップは、前記蛍光体層の有無および／または前記蛍光体層に含まれる前記蛍光体の種類に応じて、異なる複数の波長の光を外部にそれぞれ照射する、ＬＥＤ光源装置。

【請求項2】

請求項１に記載のＬＥＤ光源装置であって、
前記複数のＬＥＤチップのうち、上方に前記蛍光体層が形成されていないＬＥＤチップのみを発光させることが可能なＬＥＤ光源装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載のＬＥＤ光源装置であって、
前記複数のＬＥＤチップは、青色の波長の光を照射する複数の青色ＬＥＤチップ、またはＵＶＡを照射するＬＥＤチップである、ＬＥＤ光源装置。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれかに記載のＬＥＤ光源装置であって、
前記複数のＬＥＤチップは、前記蛍光体層の有無および／または前記蛍光体層に含まれる前記蛍光体の種類に応じて、少なくとも青色、赤色、および緑色の波長の光を照射する、または、少なくとも青色、赤色、および緑色の波長の光と、蛍光体によりアンバー色および／若しくは白色の波長の光とを外部に照射する、ＬＥＤ光源装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれかに記載のＬＥＤ光源装置の製造方法であって、
前記複数のＬＥＤチップを搭載した後に、前記ダム材を形成する、ＬＥＤ光源装置の製造方法。

【請求項6】

請求項１ないし４のいずれかに記載のＬＥＤ光源装置と、
前記ＬＥＤ光源装置を収納する光源筐体と、
前記光源筐体からの光を集光して外部に出射する集光レンズと、
前記光源筐体と前記集光レンズとの相対距離を可変とする位置調整機構とを備えたことを特徴とするスポットライト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＬＥＤ光源装置、ＬＥＤ光源装置の製造方法およびスポットライトに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数のＬＥＤチップを基板上に配置し、当該複数のＬＥＤチップを蛍光体層で覆ったＬＥＤ光源装置が知られている（たとえば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－８１２３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術では、たとえば、基板上に配置した複数の青色ＬＥＤチップのうち、一部の青色ＬＥＤチップをそのまま青色で発光させ、他の青色ＬＥＤチップに蛍光体層を載せて白色で発光させる場合に、青色を発光させるためのＬＥＤチップの照射光により、隣接するＬＥＤチップの蛍光体層が励起されてしまい、白色を発光させるためのＬＥＤチップを発光させていない場合でも、白色の発光が生じてしまうという問題があった。

【0005】

本発明は、同一の波長の光を放射する複数のＬＥＤチップを用いて、異なる複数の色の光を適切に照射可能なＬＥＤ光源装置、ＬＥＤ光源装置の製造方法およびスポットライト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】

【0006】

本発明に係るＬＥＤ光源装置は、実装基板上に二次元状に表面実装された複数のＬＥＤチップを備えたＬＥＤ光源装置において、前記複数のＬＥＤチップは同一の波長の光を照射するＬＥＤチップであり、前記複数のＬＥＤチップのうち一部のＬＥＤチップの上方には、蛍光体を含む蛍光体層が形成され、前記複数のＬＥＤチップのうち、上方に前記蛍光体層が形成されているＬＥＤチップはダム材で囲われておらず、上方に前記蛍光体層が形成されていないＬＥＤチップのみがダム材で囲われており、前記複数のＬＥＤチップは、前記蛍光体層の有無および／または前記蛍光体層に含まれる前記蛍光体の種類に応じて、異なる複数の波長の光を外部にそれぞれ照射する。

【0007】

上記ＬＥＤ光源装置において、前記複数のＬＥＤチップのうち、上方に前記蛍光体層が形成されていないＬＥＤチップのみを発光させることが可能なように構成することができる。

【0008】

上記ＬＥＤ光源装置において、前記複数のＬＥＤチップは、青色の波長の光を照射する複数の青色ＬＥＤチップ、またはＵＶＡを照射するＬＥＤチップであるように構成することができる。

【0009】

上記ＬＥＤ光源装置において、前記複数のＬＥＤチップは、前記蛍光体層の有無または前記蛍光体層に含まれる前記蛍光体の種類に応じて、少なくとも青色、赤色、および緑色の波長の光を外部に照射する、または、少なくとも青色、赤色、および緑色の波長の光と、蛍光体によりアンバー色および／若しくは白色の波長の光とを外部に照射するように構成することができる。

【0010】

本発明に係るＬＥＤ光源装置の製造方法は、上記ＬＥＤ光源装置の製造方法であって、前記複数のＬＥＤチップを搭載した後に、前記ダム材を形成する。

【0011】

本発明に係るスポットライトは、上記ＬＥＤ光源装置と、前記ＬＥＤ光源装置を収納する光源筐体と、前記光源筐体からの光を集光して外部に出射する集光レンズと、前記光源筐体と前記集光レンズとの相対距離を可変とする位置調整機構とを備える。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、同一の波長の光を放射する複数のＬＥＤチップを用いて、異なる複数の色の光を適切に照射することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態に係るＬＥＤ光源装置の平面図である。

【図2】図１に示すＬＥＤ光源装置のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。

【図3】図１に示すＬＥＤ光源装置のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図4】図１に示すＩＶ部分の拡大図である。

【図5】太陽光の周波数スペクトルの一例を示す図である。

【図6】ＬＥＤ光源装置の比較例を示す図である。

【図7】従来のＬＥＤ光源装置（比較例）の周波数スペクトルを示す図である。

【図8】本実施形態に係るＬＥＤ光源装置（実施例）の周波数スペクトルを示す図である。

【図9】ＬＥＤチップの他の配置例を示す図である。

【図10】ＬＥＤチップの他の配置例を示す図である。

【図11】本実施形態に係るスポットライト照明装置の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。

【0015】

≪ＬＥＤ光源装置≫
図１は、本実施形態に係るＬＥＤ光源装置１の平面図である。また、図２は、図１に示すＬＥＤ光源装置１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図であり、図３は、図１に示すＬＥＤ光源装置１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。本実施形態に係るＬＥＤ光源装置１は、図１～３に示すように、実装基板４１と、実装基板４１の上面に形成された絶縁層４２と、絶縁層４２の上面に形成された配線層４３と、白色保護層４４と、複数のＬＥＤチップ４６と、蛍光体層４７と、透光性樹脂層４８と、ダム材５１とを備えている。

【0016】

実装基板４１は、熱伝導性および電気特性に優れる表面が金属からなる板材であり、例えば表面が銅やアルミニウムからなる水冷構造のヒートスプレッダ（上板、中板、下板の３種類の銅板からなる積層構造体）や銅やアルミニウムから構成される金属板（例えば、０．５～２．００ｍｍ厚）により構成される。ガラスエポキシ樹脂のような熱伝導性が低い材料は、特に放熱性の悪くなる発光中心部の光量が特に低下するドーナツ化現象が生じることとなるので好ましくない。

【0017】

実装基板４１の上には、絶縁層４２および配線層４３が形成されている。絶縁層４２は、実装基板４１と配線層４３とを電気絶縁するための層であり、ガラスエポキシ樹脂やポリイミド樹脂を主要な成分として構成することができる。なお、ガラスエポキシ樹脂は熱伝導性が低い（たとえば１Ｗ／ｍＫ程度）ため、フィラーを加えることで、熱伝導性を高める（たとえば１０～２０Ｗ／ｍＫ程度）とすることができる。また、絶縁層４２を、シリコーン樹脂などの有機樹脂を主成分として構成することもできる。また、絶縁層４２上の必要位置に配線層４３が形成される。配線層４３は、銅箔などの金属膜である。なお、配線層４３は、図示しない電源および制御装置と電気的に接続されている。

【0018】

本実施形態では、公知の銅箔付き絶縁樹脂シート（たとえば、絶縁層４２となるガラスエポキシ樹脂と、配線層４３となる銅箔とが予め積層されたシート）を、実装基板４１の上にラミネートすることで、実装基板４１上に絶縁層４２および配線層４３を積層することができる。また、配線層４３は、積層された銅箔付き絶縁樹脂シートの銅箔を、フォトエッチングすることにより不要な部分を取り除くことで、配線層４３として形成される。なお、図１においては、配線層４３の図示は省略している。

【0019】

白色保護層４４は、配線層４３を保護するとともに、反射材としての役割も奏する。白色保護層４４として、シリコーン樹脂を主成分とした白色有機樹脂を用いることができる。また、白色保護層４４として、ガラスエポキシ樹脂やポリアミド樹脂を主要な成分とし、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化亜鉛、アルミナなどの白色無機顔料を含む構成とすることもできる。

【0020】

ＬＥＤチップ４６は、同一の波長の光を照射する表面実装型ベアＬＥＤチップである。たとえば、本実施形態では、同一の波長の青色光を照射する、同一仕様の窒化ガリウム系（ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ）のＬＥＤチップを用いている。ただし、ＬＥＤチップ４６は、同一の波長の光を照射するものであり、かつ、後述する蛍光体層４７に含まれる蛍光体を励起できるものであれば特に限定されず、たとえば、紫外線、特にＵＶＡを照射するＬＥＤチップを用いることもできる。また、本実施形態では、多数個のＬＥＤチップ４６がｎ行×ｍ列（例えば、６直列×７並列、５直列×４並列）に二次元状に配置され、所謂ＣＯＢ（Chip On Board）実装されている。高輝度を実現するために、ＬＥＤチップ４６は、例えば最大定格電流３００ｍＡ以上、好ましくは最大定格電流４００ｍＡ以上、さらに好ましくは最大定格電流５００ｍＡ以上のＬＥＤチップを使用する。ＬＥＤチップ４６の大きさは、３～５ｍｍ四方以下（好ましくは１．５ｍｍ四方以下）であり、全て同一の仕様である。なお、たとえ同一仕様であり同一の製品番号（型式）のＬＥＤチップであっても、製品ごとに照射する光の周波数には微差が生じる。そのため、本発明における「同一の波長の光」とは、全く同一の波長の光という意味ではなく、略同一の色の光とみなせる一定の波長帯域内の光を照射するものとして製造されたＬＥＤチップであればよく、たとえば、このような同一の波長の光を照射する青色ＬＥＤチップの例として、４４０～４６５ｎｍの周波数帯域内の光を照射するＬＥＤチップが挙げられる。

【0021】

図２および図３に示すように、複数のＬＥＤチップ４６のうち一部のＬＥＤチップの上面には、蛍光体が含まれる蛍光体層４７が積層される。本実施形態では、ＬＥＤチップ４６の上に蛍光体層４７のシートを貼付することで、ＬＥＤチップ４６の上に蛍光体層４７を積層することができる。蛍光体層４７は、たとえばエポキシ系やシリコーン系樹脂からなる透明の樹脂層に、蛍光体を混入したものである。蛍光体層４７に含まれる蛍光体には複数種類あり、本実施形態では、青色ＬＥＤチップ４６から照射される光で励起して緑色の周波数帯域の光を発光する蛍光体を含む蛍光体層４７_１と、青色ＬＥＤチップ４６から照射される光で励起して赤色の周波数帯域の光を発光する蛍光体を含む蛍光体層４７_２と、青色ＬＥＤチップ４６から照射される光で励起して白色の周波数帯域の光を発光する蛍光体を含む蛍光体層４７_３とを有する。また、本実施形態では、蛍光体層４７をＬＥＤチップ４６の上面に積層することで、蛍光体で生じた熱を、ＬＥＤチップ４６を介して外部に放出することができる。

【0022】

図４は、図１のＩＶ部分の拡大図である。本実施形態では、図４に示すように、各ＬＥＤチップ４６の周囲を囲うようにダム材５１が設けられている。ダム材５１は、たとえば白色フィラー含有樹脂により構成することができる。本実施形態では、ＬＥＤチップ４６のボンディング処理を施した後に、ダム材５１が白色保護層４４の上に形成される。なお、本実施形態では、ＬＥＤチップ４６をフリップチップ実装によりボンディングしているが、この構成に限定されず、たとえばワイヤーボンディングによりＬＥＤチップ４６をボンディングすることもできる。

【0023】

ダム材５１の幅は、特に限定されないが、ＬＥＤ光源装置１の光量を高めるために、たとえば図４に示す幅Ｗ１～Ｗ４を０．３～１．２ｍｍ、より好ましくは０．３～０．８ｍｍとなるように形成することができる。また、ダム材５１で囲まれる開口部の大きさも、特に限定されないが、たとえば図４に示すＷ５およびＷ６を、１．０～２．０ｍｍ、より好ましくは１．２～１．６ｍｍとなるように形成することができる。さらに、ダム材５１の高さも、特に限定されないが、たとえば０．２～１．０ｍｍとすることができ、より好ましくは０．３～０．５ｍｍとなるように形成することができる。

【0024】

本実施形態では、図２および図３に示すように、ダム材５１を形成した後に、ダム材５１内に、透光性樹脂が充填され、透光性樹脂層４８が形成される。透光性樹脂層４８は、たとえばエポキシ系やシリコーン系の透明樹脂により構成されており、蛍光体は含まれていない。

【0025】

なお、以下においては、図１～３に示すように、ダム材５１で囲われた個別の領域のうち、緑色を発光する蛍光体層４７_１が積層されたＬＥＤチップ４６を含む領域を、緑色発光領域４５_１と称す。同様に、ダム材５１で囲われた個別の領域のうち、赤色を発光する蛍光体層４７_２が積層されたＬＥＤチップ４６を含む領域を赤色発光領域４５_２と称し、白色を発光する蛍光体層４７_３が積層されたＬＥＤチップ４６を含む領域を白色発光領域４５_３と称す。また、ダム材５１で囲われた個別の領域であり、蛍光体層４７が積層されていないＬＥＤチップ４６を含む領域を青色発光領域４５_４と称す。ＬＥＤ光源装置１は、これら４種の発光領域４５_１～４５_４において緑、赤、白および青の４色の光を発光することで、所望する色の光を適切に発色させることができる。

【0026】

すなわち、本実施形態では、発光領域４５_４のＬＥＤチップ４６のみを発光させて青色を発色させる場合でも、ダム材５１により、発光領域４５_４に隣接する蛍光体層４７の蛍光体が励起することを有効に防止することができ、青色の光に他の色の光が混ざることを防止することができる。このように、緑、赤、白および青のそれぞれの色の光を、隣接する蛍光体層４７の蛍光体を励起させることなく独自に発光させることができるため、所望する光の配色を容易とすることができる。

【0027】

また、同様の理由から、照射光の演色性も高めることができる。すなわち、図５に示すように、太陽光の可視領域における周波数スペクトルは波長の起伏が少なく比較的緩やかな波形となることが知られているが、赤色の光を発光する赤色ＬＥＤチップおよび緑色の光を発光する緑色ＬＥＤチップを有する従来のＬＥＤ光源装置では、赤色周波数帯域および緑色周波数帯域において周波数スペクトルの強度が急峻なピークを有するため、演色性が低下してしまうという問題があった。これに対して、本実施形態では、蛍光体層４７を用いて赤色および緑色を発光させることで、可視領域における周波数スペクトルを全体的に緩やかにすることができる。その結果、ＬＥＤ光源装置１の周波数スペクトルを太陽光の周波数スペクトルに近づけることができ、演色性を向上させることができる。

【0028】

≪実施例≫
本発明の効果を説明するために、発明者は、図６（Ａ）に示すように、青色ＬＥＤチップ４６の隣に赤色蛍光体層４７_２を設けたＬＥＤ光源装置（比較例）を試作した。また、図示していないが、発明者は、青色ＬＥＤチップ４６の隣に赤色蛍光体層４７_２を設け、さらに、本実施形態のように、青色ＬＥＤチップ４６をダム材５１で囲ったＬＥＤ光源装置（実施例）を試作した。なお、当該比較例および実施例においては、同一の周波数の光を放射する青色ＬＥＤチップ４６のみを配置し、かつ、赤色蛍光体層４７_２の下にはＬＥＤチップは配置していない。

【0029】

図６（Ｂ）に示すように、比較例においては、青色ＬＥＤチップ４６を発光させた場合に、赤色蛍光体層４７_２が隣接する青色ＬＥＤチップ４６の光により励起し、赤色蛍光体層４７_２からも赤色の光が放射されてしまう。そのため、比較例のＬＥＤ光源装置から照射される光は、図７に示すように、赤色の周波数帯域（６００ｎｍ付近）において強度が高くなり、赤みを含んだ青色の光となってしまう。なお、図７は、従来のＬＥＤ光源装置（比較例）の周波数スペクトルを示す図である。

【0030】

これに対して、本実施形態に係るＬＥＤ光源装置（実施例）では、青色ＬＥＤチップ４６をダム材５１で囲っているため、図８に示すように、比較例と比べて赤色の周波数帯域（６００ｎｍ付近）における強度を抑えることができ、適切な青色の光を放射することができた。なお、図８は、本実施形態に係るＬＥＤ光源装置（実施例）の周波数スペクトルを示す図である。

【0031】

以上のように、本実施形態に係るＬＥＤ光源装置１は、実装基板４１上に二次元状に表面実装された複数のＬＥＤチップ４６を備えたＬＥＤ光源装置１において、複数のＬＥＤチップ４６は同一の波長の光を照射するＬＥＤチップであり、複数のＬＥＤチップ４６はそれぞれダム材５１で囲まれており、各ＬＥＤチップ４６がダム材５１で囲まれた各領域を発光領域４５とした場合に、複数の発光領域４５のうち少なくとも一部は、蛍光体を含む蛍光体層４７を有し、複数の発光領域４５は、蛍光体層４７の有無や蛍光体層４７に含まれる蛍光体の種類に応じて、異なる複数の波長の光をそれぞれ照射する。このように、本実施形態では、隣接するＬＥＤチップ４６の光がダム材５１により遮断されるため、ＬＥＤチップ４６の光により、隣接するＬＥＤチップ４６に積層された蛍光体層４７の蛍光体が励起してしまうことを有効に防止することができ、同一の波長の光を照射する同一仕様のＬＥＤチップを複数用いた場合でも、それぞれの発光領域４５_１～４５_４から適切な色の光を発光させることができる。これにより、本実施形態に係るＬＥＤ光源装置１では、制御装置（不図示）により様々な色の光を配色する場合でも、隣接する蛍光体層４７を励起させることなく、発光領域４５_１～４５_４から一定の波長の光を所望する強度で照射させることができるため、色の比較的容易に配色を行うことができる。

【0032】

また、本実施形態に係るＬＥＤ光源装置１では、同一の波長の光を照射する同一仕様のＬＥＤチップ４６のみを用いることで、ＬＥＤ光源装置１の組み立てが容易となり、製造工程の簡易化、製造コストの低減という効果を奏することもできる。特に、赤色の光および緑色の光を発色させるために、赤色の光を発光する赤色ＬＥＤチップおよび緑色の光を発光する緑色ＬＥＤチップを用いる場合には、青色の光を発光する青色ＬＥＤチップに赤色または緑色を発色するための蛍光体層を積層する場合と比べて価格が高くなるため、製造コストが高くなるという問題がある。これに対して、本実施形態では、赤色ＬＥＤチップおよび緑色ＬＥＤチップを用いずに、ＬＥＤ光源装置１を製造することができるため、ＬＥＤ光源装置１の製造コストを低くすることができる。また、赤色ＬＥＤチップおよび緑色ＬＥＤチップを用いる場合には、可視領域のうち赤色周波数帯域および緑色周波数帯域におけるスペクトル強度が急峻となる傾向があり演色性が低下するという問題が生じるが、本実施形態では、赤色ＬＥＤチップおよび緑色ＬＥＤチップを用いずに、蛍光体層４７を用いて赤色および緑色を発光させることで、可視領域における周波数スペクトルが緩やかとなり、その結果、ＬＥＤ光源装置１の演色性を向上させることができる。

【0033】

なお、上述した実施形態では、全てのＬＥＤチップ４６がダム材５１で囲まれている構成を例示して説明したが、この構成に限定されず、たとえば、蛍光体層４７が積層されていないＬＥＤチップ４６のみをダム材５１で囲う構成とすることもできる。蛍光体層４７の蛍光体が隣接するＬＥＤチップ４６の照射光で励起される場合に特に問題となるのは、隣接するＬＥＤチップ４６が蛍光体層４７が積層されていないＬＥＤチップ４６である場合である。そのため、蛍光体層４７が積層されていないＬＥＤチップ４６のみをダム材５１で囲う構成とすることで、蛍光体層４７の蛍光体が隣接するＬＥＤチップ４６の照射光で励起されることに起因する上記問題を大部分解決することができるとともに、ＬＥＤ光源装置の製造コストを低減することもできる。

【0034】

また、上述した実施形態では、複数のＬＥＤチップ４６が格子状に配置されている構成を例示したが、ＬＥＤチップ４６は二次元状に配置されていれば特に限定されず、たとえば、図９に示すように、緑色発光領域４５_１、赤色発光領域４５_２、白色発光領域４５_３、青色発光領域４５_４、およびアンバー色を発光する蛍光体層が積層されたＬＥＤチップ４６を含むアンバー色発光領域４５_５が配置された六角形領域６０を稠密配置する構成とすることができる。また、図１０に示すように、緑色発光領域４５_１、赤色発光領域４５_２、および青色発光領域４５_４を同心円上に配置する構成とすることもできる。なお、図９および図１０では、上述したように、蛍光体層４７が積層されていないＬＥＤチップ４６のみをダム材５１で囲う構成としている。すなわち、緑色発光領域４５_１、赤色発光領域４５_２、白色発光領域４５_３、アンバー色発光領域４５_５がダム材５１で囲われていない構成としている。

【0035】

≪スポットライト照明装置≫
次に、本実施形態に係るスポットライト照明装置３０について説明する。図１１は、本実施形態に係るスポットライト照明装置３０の構成図である。光源となるＬＥＤ光源装置１は、ヒートシンク３１の中心部に配置されている。光源筐体３４の側面に設けられた開口にはＬＥＤ光源装置１からの照射光を絞る集光レンズ３２が配設されている。集光レンズ３２は、例えば光源側がフロスト加工された集光レンズであり、集光レンズ３２の手前にある仮想焦点Ｆよりも集光レンズに近い位置に配置されたＬＥＤ光源装置１からの照射光を拡大して被照射物に向けて照射する。ヒートシンク３１は、位置調整機構３５に搭載されており、集光レンズ３２との距離を調整することが可能になっている。例えば位置調整機構３５により集光レンズ３２との距離を短くすれば広角配光が可能となり、位置調整機構３５により集光レンズ３２との距離を長くすれば狭角配光が可能となる。ＬＥＤ光源装置１の照射光の色や強度等は、光源筐体３４の下方に配置された制御装置３３により制御される。

【0036】

本実施形態に係るスポットライト照明装置３０では、ＬＥＤ光源装置１の発光面が拡大されて被照射物に照射される。そのため、発光面におけるＬＥＤチップの配置パターンを工夫しないと、被照射物への照射光がまばらな多色光になるという問題が生じる。この点、本実施形態では、発光面におけるＬＥＤチップを数十ｍｍ以下、より好ましくは数ｍｍ以下の高密度実装とし、上述の配置パターンを採用することにより均一な多色光を照射できるように工夫している。

【0037】

以上にように、本実施形態に係るスポットライト照明装置３０によれば、白熱電球を光源とする従来のスポットライト照明装置と同様の照射光を得ることができるので、舞台、スタジオ、展示会場、宴会場などの演出空間において有効に用いることができる。

【0038】

以上、本開示にて幾つかの実施形態を単に例示として詳細に説明したが、本発明の新規な教示及び有利な効果から実質的に逸脱せずに、その実施の形態には多くの改変例が可能である。

【0039】

たとえば、上述した実施形態では、ＬＥＤチップ４６の上に蛍光体層４７のシートを貼付することで、ＬＥＤチップ４６の上に蛍光体層４７を積層する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、透光性樹脂層４８に蛍光体を混ぜることで、実質的に、ＬＥＤチップ４６の上に蛍光体の層を積層することができる。また、この場合、透光性樹脂層４８のうちＬＥＤチップ４６の近傍に蛍光体を偏在させる構成とすることが好ましい。蛍光体で発生した熱をＬＥＤチップ４６を介して外部に放出することが容易となるためである。

【0040】

また、上述した実施形態では、赤、オレンジ、黄、青、緑、紫など様々な色を配色することができるＬＥＤ光源装置１を例示して説明したが、この構成に限定されず、たとえば、全ての発光領域４５_１～４５_４を発光させて白色の光のみを発光させるＬＥＤ光源装置とすることもできる。この場合、発光領域４５_１～４５_４の発光強度をそれぞれ調整することで、色温度の異なる白色の光を発光する構成とすることもできる。

【0041】

さらに、上述した実施形態では、ＬＥＤ光源装置１が、白色を発光する蛍光体層４７_３が積層されたＬＥＤチップ４６を含む白色発光領域４５_３を有する構成を例示したが、白色発光領域４５_３に代えて、または、白色発光領域４５_３に加えて、アンバー色を発光する蛍光体層４７_４が積層されたＬＥＤチップ４６を含むアンバー色発光領域４５_５を有する構成としてもよい。この場合も、光の演色性を高くすることが可能となる。

【符号の説明】

【0042】

１：ＬＥＤ光源装置
４１：実装基板
４２：絶縁層
４３：配線層
４４：白色保護層
４５：発光領域
４６：ＬＥＤチップ
４７：蛍光体層
４８：透光性樹脂層
５１：ダム材
３０：スポットライト照明装置
３１：ヒートシンク
３２：集光レンズ
３３：制御装置
３４：光源筐体
３５：位置調整機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】