以下、本発明の一実施形態について図1~図9 を参照して説明する。 

本実施形態に係るLED照明装置1は、例えば� �光灯などに代わって、室内照明などの一般� �明に用いられるものであり、図1に示すよう� ��、外装体2と、外装体2に取り付けられたLED3� ��、それら外装体2及びLED3を保持する保持体4� ��を備えている。 

外装体2は、樹脂を素材とする透明なもの� �あり、例えば断面が図2に示すように概略半� ��形状の柱状をなす。この実施形態では、こ� ��外装体2における両端面及び側周面のうちの 平面部に、それぞれ内向きの反射板21を取り� ��けており、後述するLED3からこの外装体2の� �部に導入された光が、反射板21を取り付けて いない側周面である円柱外面部22から射出さ� ��るように構成している。 

LED3は、図3に示すように矩形乃至円形板状� ��なし、その一方の面板部の表面から白色光� ��射出する面発光タイプのものであり、前記� ��装体2の各端部に発光面を互いに対向させて 取り付けられている。詳述すれば、このLED3� �、図3及び図4に示すように、PN接合構造を有� ��た簿板状をなす半導体素子本体31と、その� �導体素子本体31の表面を略覆うように設けら れた表面電極32と、半導体素子本体31の裏面� �略覆うように設けられた裏面電極兼反射板33 とを備えており、その中間のPN境界領域34か� �光を厚み方向に射出する。なお、電力供給� �のリード線35は素子本体31の周縁部に接続さ� ��ている。 

前記表面電極32には、図3及び図4に示すよ� �に所定ピッチで複数の貫通孔321が厚み方向� �形成してあって、それら各貫通孔321には、� �記半導体素子本体31から放射される光を集光 し透過させる大きさの誘電体アンテナ36を設� ��ている。この誘電体アンテナ36が、光に対� �て誘電体アンテナ36としての機能を有効に発 揮するためには、具体的な大きさとして、高 さ、幅(径)ともに、光の波長の数分の1から十 数倍程度である必要がある。より好ましくは 、1/3から3倍程度がよい。また、誘電体アン� �ナ36の形状は、図3及び図4では円柱状である� ��、多角形柱、楕円柱などでもよい。さらに� ��誘電体アンテナ36は、素子本体31と連続一体 のものでもよいし、図5に示すように誘電率� �異なる別部材としてもよい。 

さらにこの実施形態では、図3に示すよう� �この表面電極32のさらに外側にYAGなどの蛍光 樹脂層37を設けており、半導体素子本体31か� �の光と、前記蛍光樹脂層37からの蛍光とが混 合されて、数色が混ざることで前述したよう に白色光が外部に射出されるように構成して いる。 

保持体4は、図1に示すように例えば長尺状� ��なす中空の本体41と、その本体41の各端部か ら直角に延伸する一対のアーム42とを備えた� ��ので、各アーム42に設けられた図示しない� �ネクタに、前記外装体2の端部に設けられた� ��示しないコネクタが接続されて、当該外装� ��2及びLED3が、この保持体4に着脱可能に支持� ��れる。保持体4側のコネクタは、本体41に内� ��された図示しない整流回路などに接続され� ��いるとともに、外装体2側のコネクタはLED3� �接続されており、この保持体4に外装体2及び 3を装着することにより、LED3に電力を供給し� ��発光させることが可能になる。 

次に、このような構成のLED照明装置1の動� �につき、簡単に説明する。 

電力が供給されてLED3が発光すると、図1に� ��すように各LED3から出た光の一部は直接、前 記円柱外面部22から外部に射出される一方、� ��りは、円柱外面部22や反射板21で内部に反射 しながら、最終的には、円柱外面部22から外� ��に射出されることとなる。しかしてこのと� ��の外装体2の内部での複数回の反射により、 円柱外面部22は、均一に発光する。 

このように構成したLED照明装置1によれば� �LED3の素子本体31に表面電極32により一様な電 界を与えているので、大面積で面発光させて 、大光量を得ることができる。一方、表面電 極32には、多数の誘電体アンテナ36を貫通さ� �ているので、電磁波である光を集光して外� �に射出することができ、表面電極32による遮 光影響を大きく低減することができる。つま り、LED3に表面電極32と誘電体アンテナ36を備� ��ているので、大光量を発生させつつ、その� ��生した光を外部へ高効率で取り出すことが� ��きる。 

したがって、一般照明に必要とされる光量 を確保できるだけでなく、高効率である分、 発熱を抑えることができるので、放熱部材等 を必要としない。    

さらに、このように発熱を抑制できるから こそ外装体2に樹脂を使用できるのであるが� �そのことにより、外装体2の形状や素材に対� ��る選択性を大きく拡がり、前記外装体2に種 々のレンズ機能や光拡散機能等を発揮させて 、様々な目的に応じた好適な照明を行うこと ができるようになる。 

また、LED3から照射された光を外装体2の内� ��で複数回反射させることにより、円柱外面� ��22を均一に発光させているので、照射面の� �るさを均一にすることができる。 

なお、本発明は前記実施形態に限られるもの ではない。以下に示す説明及び図において、 前記実施形態に対応する部材には同一の符号 を付すこととする。例えば、図6及び図7に示� ��LED照明装置1では、LED3を直線帯状の形とし� �発光面が外装体2の長手方向と平行になるよ� ��に外装体2の
側周面に貼設している。外装体2は図示しな� �保持体の本体側に自身の長手方向に延びる� �を備えており、その溝の底面上に光を分散� �せる回折シート7を設置している。また、外� ��体2の内部には粒子状の蛍光物質5と光散乱� �子6が混入されている。 

回折シート7は図8に示すように光を透過し� ��曲することができるフィルム上に規則正し� ��微小突起71を設けたものである。突起同士� �間隔は30nmから100μmの間にあるとよい。また� ��ある列は30nmの間隔で微小突起41が並び、別� ��列は100nmの間隔で微小突起71が並ぶというよ うに、あるグループごとに微小突起71の間隔� ��異なっていても良い。 

ここで、このような構成におけるLED照明装 置1の動作について簡単に説明する。電源が� �ると、LED3からは紫外線あるいは青色の光が� ��外装体2の溝に向かって照射され、透明な回 折シート7によって複数の点あるいは線光源� �光量をロスすることなく分散される。分散� �れた光の一部は蛍光物質5を蛍光させ、光散� ��粒子6によって散乱されながら外装体2から� �部へ出る。他の光は蛍光物質5を蛍光するこ� ��なく外装体2から外部へ出て、蛍光した光と 混色する。 

また、図9に示すように、外装体2の中心に� ��通孔を形成して、そこにLED3を配置してもよ い。 

なお、蛍光物質を外装体の表面に塗布して も構わない。光を散乱させる手段として光散 乱粒子の代わりに、外装体の表面をサンドブ ラストなどによって表面加工を行ってもよい 。また、LEDは単一ではなく、複数個を並べて 一列にしても構わないし、誘電体アンテナを 用いていないLEDでも構わない。 

その他、本発明は前記図示例や実施形態に 限られず、その主旨を逸脱しない範囲で種々 の変形が可能である。