CN108779906A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

照明装置(1)具备光源(2)和光学元件(3)。光源(2)射出光。光入射到光学元件(3)，光学元件(3)使所入射的光以相对于光源(2)的光轴(C)不对称的方式进行照射。光学元件(3)包含入射光的第1入射面(4b)和反射光的反射面(6)。从光源(2)到达第1入射面(4b)的光包含透过第1入射面(4b)的第1光(L₅)和被所述第1入射面(4b)反射的第2光(L₆)。光学元件(3)在第2光(L₆)的光路上具备使该第2光散射的散射部。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及使用了发光二极管和光学元件的照明装置。

背景技术

在使用了发光二极管和光学元件的照明装置中，近年来，在谋求一种照明器具被配置在天花板上以从壁面上部对壁面整体进行照明的洗墙灯(wall washer downlight)。

专利文献1中记载的照明装置具备多个LED排列设置成1列的光源和沿LED的排列方向延伸的透光性的配光控制部件。配光控制部件具备光出射面22、反射面24、反射面25、入射面26和入射面27。从光源射出并经过入射面26而不经过反射面24、25的光从光出射面22向斜后下方向射出。从光源射出并经由入射面26和反射面24的光从光出射面22向大致正下方向射出。从光源射出并经由入射面27和反射面25的光从光出射面22向斜后下方向射出。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-287686号公报(图4)

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1所记载的照明装置的情况下，例如，存在从光源射出的光的一部分被入射面26反射的情况。这样，当光入射到不同折射率的边界面时该光的一部分发生反射的现象被称为菲涅耳反射。被入射面26反射的光经由入射面27和反射面25照射。由于该被菲涅耳反射的光使得照明的均匀性降低。

用于解决课题的手段

照明装置的特征在于，具备：光源，其射出光；以及光学元件，所述光入射到该光学元件，该光学元件使所入射的所述光相对于所述光源的光轴偏被照射物的方向照射，所述光学元件包含入射所述光的第1入射面、对所述光进行反射的反射面和射出被所述反射面反射的光的出射面，从所述光源到达所述第1入射面的所述光包含透过所述第1入射面的第1光和被所述第1入射面反射的第2光，所述光学元件在所述第2光的光路上具备散射部，该散射部使该第2光散射。

发明效果

能够提高对被照射物的照明的均匀性。

附图说明

图1是概要地示出实施方式1的照明装置1的主要结构的结构图。

图2是示出实施方式1的照明装置11的配置的一例的说明图。

图3是用于说明实施方式1的照明装置1的效果的仿真图。

图4是用于说明实施方式1的照明装置1的效果的仿真图。

图5是实施方式1的光线跟踪结果的仿真图。

图6是概要地示出实施方式1的变形例1的照明装置12的主要结构的结构图。

图7示出用于说明实施方式1的变形例1的效果的仿真图。

图8示出用于说明实施方式1的变形例1的效果的仿真图。

图9是概要地示出实施方式1的变形例2的照明装置13的主要结构的结构图。

图10是用于说明实施方式1的变形例2的效果的仿真图。

图11是用于说明实施方式1的变形例2的效果的仿真图。

图12是概要地示出实施方式2的照明装置14的主要结构的结构图。

图13是用于说明实施方式2的效果的仿真图。

图14是概要地示出实施方式2的变形例3的照明装置15的主要结构的结构图。

图15是用于说明实施方式2的效果的仿真图。

图16是概要地示出实施方式3的照明装置16的主要结构的结构图。

图17是用于说明实施方式3的效果的仿真图。

图18是概要地示出实施方式3的变形例4的照明装置17的主要结构的结构图。

图19是用于说明实施方式3的效果的仿真图。

图20是概要地示出实施方式3的变形例5的照明装置18的主要结构的结构图。

图21是示出实施方式3的变形例5的效果的光线跟踪图。

图22是示出实施方式3的变形例5的照明装置18的一例的立体图。

图23是实施方式1的光线跟踪结果的仿真图。

图24是实施方式1的光线跟踪结果的仿真图。

图25是实施方式1的光线跟踪结果的仿真图。

图26是从-Y轴方向观察到的实施方式2的变形例3的光学元件33a的立体图。

具体实施方式

当使照明器具向壁面方向倾斜而照射壁面时，存在难以高效地向壁面大范围地照射从照明器具射出的光的课题。为了解决该课题，例如提出了如专利文献1那样使入射面倾斜的方法。

此外，将被光学元件的反射面反射的光经过出射面的区域设为散射面。例如，对出射面实施压纹加工(emboss processing)等。由此，减轻所射出的光的局部照明不均或照度不均变得容易。并且，对于被照射物(例如，壁面等)能够实现光利用效率高且提高了均匀性的照明。

这里，“照明不均”表示当对照射到被照射物(例如，壁面等)的照明进行视觉上的确认时所确认到的不均。照度不均表示被照射物上的照度分布的不均。

当使用一个照明装置时，例如，专利文献1的被反射面25反射的光从壁面的中央部向地面方向照射。因此，当试图改善从壁面的上部到地面的照明的均匀性时，被反射面25反射的光和从入射面26入射的光在壁面上叠加。当这两种光在壁面上叠加时，由于从反射面25射出的光的影响，在壁面上产生在视觉上能够识别到的照明不均。此外，根据反射面25的设计不同，会产生照度不均，使得难以在壁面整体的大范围内实现高质量的均匀照明。

此外，在专利文献1中，相对于LED13(光源)的光轴F不对称地照射光。在这样的情况下，光路长度根据照射光的光线而不同。并且，当以相同的发散角照射光时，照射范围根据从照明装置到照明位置的距离而不同。

实施方式1.

图1是概要地示出本发明的实施方式1的照明装置1的主要结构的结构图。图1的(a)是从+X轴方向观察到的照明装置1的结构图。图1的(b)是从+Z轴方向观察到的照明装置1的结构图。图1的(c)是从-Y轴方向观察到的照明装置1的结构图。图1的(d)是从+X轴方向观察到的照明装置1的局部放大图。

如图1所示，照明装置1具备光源2和光学元件3。光源2发出光。光学元件3控制从光源2射出的光的配光。

为了易于进行下面的说明，附图中示出XYZ坐标。

Y轴方向是照明装置1的上下方向。+Y轴方向是照明装置1的上方向。当照明装置1被设置于天花板时，-Y轴方向是照明装置1的下方向。即，-Y轴方向是照明装置1射出照明光的方向。-Y轴方向是照明装置1的光学元件的出射面的方向。此外，+Y轴方向是照明装置1的光学元件的入射面的方向。即，+Y轴方向是照明装置1的配置有光源2的方向。

例如，当照明装置1对被照射物20进行照明时，Z轴方向是朝向被照射物20的前后方向。+Z轴方向是从被照明装置1照射光的被照射物20侧观察的里侧(后)方向。即，+Z轴方向是从被照射物20朝向照明装置1的方向。-Z轴方向是从被照明装置1照射光的被照射物20侧观察的近前侧(前)方向。即，-Z轴方向是从照明装置1朝向被照射物20的方向。

X轴方向是朝向被照射物20的、照明装置1的左右方向。+X轴方向是从被照明装置1照射光的被照射物20侧观察的右方向。-X轴方向是从被照明装置1照射光的被照射物20侧观察的左方向。即，+X轴方向是从被照射物20观察照明装置1的右方向。-X轴方向是从被照射物20观察照明装置1的左方向。

另外，在以下的实施方式中，作为一例，设被照射物为壁面20进行说明。

＜光源2＞

光源2例如是发光二极管。光源2也可以是例如单色光光源。单色例如是红色、绿色或蓝色等。此外，光源2也可以是例如通过蓝色发光二极管中使用黄色荧光体而生成白色的光源。此外，在本实施方式1中，作为一例，使用φ14mm的发光二极管。但是，也可以是φ3mm的发光二极管或φ14mm以上的发光二极管。另外，“φ”表示直径。

光轴C是经过光源2的发光面的中心并与发光面垂直的直线。如上所述，壁面20相对于照明装置1位于-Z轴方向侧。因此，照明装置1相对于光源2的光轴C朝被照射物(壁面20)的方向偏着照射光。对于所入射的光，光学元件3以相对于光源2的光轴C不对称的方式照射所述光。如后文所述，光学元件3使光在以经过光轴C与出射面7的交点并与光轴C垂直的中心线CL₁的方向上不对称的方式进行照射。即，被照射物(壁面20)位于照射光不对称地前进的方向上。即，照明装置1向被照射物(壁面20)的方向照射不对称的照射光。

在图1中，光源2的光轴C与Y轴平行。但是，当壁面20与Y轴平行时，优选的是，光源2的光轴C向壁面20侧倾斜。即，优选的是，光轴C向-Z轴方向侧倾斜。即，当壁面20与XY平面平行时，优选的是，光源2的光轴C向壁面20侧倾斜。

由此使得从壁面20的上部朝向地面照射均匀的光变得容易。尽管在图1中未图示，但是，例如在图2中，光轴C的倾斜角(角度a₁)是20度[°]。优选的是，照明装置1例如以20度(a₁＝20°)倾斜。

因此，将以光源2的光轴C为基准的坐标作为上述XYZ坐标。另一方面，将相对于倾斜的照明装置1以被照射物(壁面20)为基准的坐标作为X₁Y₁Z₁坐标。X₁Y₁Z₁坐标是使XYZ坐标以X轴为中心按照从+X轴方向观察的逆时针方向旋转角度α₁而得到的坐标。

＜光学元件3＞

接下来，进行光学元件3的说明。光学元件3具备第2入射面4b、第1反射面6和第2出射面7b。光学元件3可以具备第1入射面4a、出射面7、第2反射面8或第1出射面7a。出射面7包含第1出射面7a和第2出射面7b。

将以下将要说明的光学元件3的反射面作为全反射面进行说明。但是，例如，也可以在反射面上形成反射膜。

另外，在以下的各实施方式和各变形例中，例如，像“第1入射面4a”那样附加序号进行说明。该序号是为了方便而附加的，以易于说明。

《第1入射面4a》

第1入射面4a相对于光轴C位于-Z轴侧。即，第1入射面4a相对于光轴C位于壁面20侧。

例如，第1入射面4a是平面。但是，第1入射面4a不限于平面。

此外，第1入射面4a的光轴C侧(+Z轴侧)的边相对于ZX平面向-Y轴方向倾斜。即，第1入射面4a相对于与光轴C垂直的平面(ZX平面)倾斜。第1入射面4a的-Z轴侧的端部位于比第1入射面4a的+Z轴侧的端部靠+Y轴侧的位置。相对于与光轴C垂直的平面(ZX平面)的倾斜角是角度a₂。第1入射面4a是使与光轴C垂直的平面(ZX平面)以X轴为中心按照从+X轴方向观察的顺时针方向旋转而得到的面。旋转角是角度a₂。例如，在光轴C的方向(Y轴方向)上，第1入射面4a的距光轴C较远的端部比距光轴C较近的端部位于更靠光源2侧。距光轴C较远的端部是-Z轴方向侧的端部。距光轴C较近的端部是+Z轴方向侧的端部。

从光源2入射到第1入射面4a的光L₁向-Z轴方向折射而到达第2反射面8。此外，从光源2入射到第1入射面4a的光L₂直接到达第1出射面7a。

直接到达第1出射面7a的光L₂向-Z轴方向折射。并且，从第1出射面7a射出的光L₂照射到壁面20的+Y轴方向侧的区域。

《第2反射面8》

第2反射面8配置在第1入射面4a的-Z轴侧。在图1中，例如，第2反射面8与第1入射面4a连接。即，第2反射面8的+Z轴侧的端部与第1入射面4a的-Z轴侧的端部连接。

关于第2反射面8，第2反射面8的+Z轴侧的边相对于ZX平面向+Y轴方向倾斜。即，第2反射面8的-Z轴侧的端部位于比第2反射面8的+Z轴侧的端部靠-Y轴侧的位置。使第2反射面8与平面近似时的第2反射面8的倾斜角是相对于光轴C的角度a₄。即，第2反射面8在光轴C的方向上倾斜以扩展光路。例如，在光轴C的方向(Y轴方向)上，第2反射面8的距光轴C较近的端部比距光轴C较远的端部位于更靠光源2侧。距光轴C较远的端部是-Z轴方向侧的端部。距光轴C较近的端部是+Z轴方向侧的端部。

被第2反射面8反射的光L₃向壁面20的+Y轴方向侧的区域照射。

第2反射面8例如是曲面。第2反射面8是以X轴为曲率中心的曲面。即，第2反射面8在Y轴方向上具有曲率。并且，第2反射面8例如在X轴方向上不具有曲率。第2反射面8例如是柱面。

从光线入射的一侧观察时，第2反射面8可以是凹面也可以是凸面。但是，当第2反射面8是凹面时，光线到达壁面20的-Y轴方向侧。此外，当第2反射面8是凹面时，光在壁面20上会聚。于是，存在发生照明不均的可能性。

因此，考虑到壁面20上的均匀性和照明不均，优选作为凸面而使向壁面20的+Y轴方向侧散射的光到达。另外，第2反射面8也可以是平面。此外，在图1中，第2反射面8以凸面示出。

在以下的各实施方式和各变形例中，将反射面作为凸面或凹面进行说明。该情况下，作为对于到达该反射面的光来说的凸面或凹面进行说明。例如，如图5所示，第2反射面8在形状上呈凹面形状。但是，光线从光学元件3的内部到达第2反射面8。因此，将图5所示的第2反射面8作为凸面进行说明。

从第1入射面4a到达第2反射面8的光L₁被第2反射面8反射。然后，被第2反射面8反射的光L₃从第1反射面7a射出。

由此，在YZ平面上，由于第2反射面8为凸面，当被第2反射面8反射的光L3朝向第1出射面7a前进时，成为在Y轴方向上扩展的光。由于光的扩展，使得抑制到达壁面20上时的局部照度不均变得容易。

因此，与凹面形状或直线形状相比，优选在YZ平面上，第2反射面8在光轴C侧形成为凸面形状。

被第2反射面8反射的光L₃到达第1出射面7a。由第2反射面8实现的光线L₁的反射例如是全反射。此外，如上所述，从光源2入射到第1入射面4a的光L₂直接到达第1出射面7a。

《第2入射面4b》

光学元件3的第2入射面4b位于第1入射面4a的+Z轴侧。此外，第2入射面4b位于光轴C的+Z轴侧。即，第2入射面4b相对于光轴C位于壁面20的相反侧。

在图1中，第2入射面4b与第1入射面4a连接。即，第2入射面4b的-Z轴侧的端部与第1入射面4a的+Z轴侧的端部连接。在图1的(a)中，在YZ平面上，第1入射面4a和第2入射面4b之间的连接部位于光轴C上。

第2入射面4b例如是平面。

第2入射面4b的+Z轴侧的边相对于ZX平面向-Y轴方向倾斜。即，第2入射面4b相对于与光轴C垂直的平面(ZX平面)倾斜。第2入射面4b的-Z轴侧的端部位于比第2入射面4b的+Z轴侧的端部靠+Y轴侧的位置。此外，相对于与光轴C垂直的平面(ZX平面)，第2入射面4b的倾斜角(角度a₃)大于第1入射面4a的倾斜角(角度a₂)。第2入射面4b是使与光轴C垂直的平面(ZX平面)以X轴为中心按照从+X轴方向观察的顺时针方向旋转而得到的面。旋转角是角度a₃。

例如，在光轴C的方向(Y轴方向)上，第2入射面4b的距光轴C较近的端部比距光轴C较远的端部位于更靠光源2侧。距光轴C较近的端部是-Z轴方向侧的端部。距光轴C较远的端部是+Z轴方向侧的端部。

例如，第1入射面4a和第2入射面4b之间的边界线呈直线形状。例如，第1入射面4a和第2入射面4b之间的边界线与X轴平行。

从第2入射面4b入射的光L₄到达第1出射面7a。此外，从第2入射面4b入射的光L₅到达第2出射面7b。即，从第2入射面4b入射的光的一部分(光L₄)到达第1出射面7a。此外，从第2入射面4b入射的光的一部分(光L₅)到达第2出射面7b。

从第2入射面4b入射的光L₄在第1出射面7a向-Y轴方向折射而射出。此外，从第2入射面4b入射的光L₅从第2出射面7b向-Y轴方向射出。当从第2出射面7b射出时，光被折射散射。折射散射是指光被折射和散射。

虽然光学元件3的第1入射面4a和第2入射面4b作为平面示出，但是也可以是曲面。此外，第1入射面4a和第2入射面4b也可以为连续的平面或曲面。即，第1入射面4a和第2入射面4b可以是同一面。

此外，为了使光更高效地到达壁面20，优选的是，第1入射面4a的相对于ZX平面的倾斜角(角度a₂)小于第2入射面4b的相对于ZX平面的倾斜角(角度a₃)。即，例如，第1入射面4a也可以与ZX平面平行。

从第1出射面7a射出的光L₄照射到壁面20的+Y轴方向侧的区域。此外，从第1出射面7b射出的光L₅照射到壁面20的-Y轴方向侧的区域。从入射面4b的-Z轴方向侧的端部入射的光(例如光L₄)到达壁面20的+Y轴方向侧的区域。从入射面4b的+Z轴方向侧的端部入射的光(例如光L₅)到达壁面20的-Y轴方向侧的区域。

《第3入射面5》

光学元件3的第3入射面5位于第2入射面4b的+Z轴侧。第3入射面5配置在第2入射面4b与第1反射面6之间。

在图1的(a)中，第3入射面5与第2入射面4b连接。第2入射面4b的+Z轴侧的端部与第3入射面5的-Y轴侧的端部连接。光轴C的方向上的第3入射面5的距光源2较远的端部配置在第2入射面4b的距光轴C较远的端部的位置处。

在图1的(a)中，第3入射面5是平面。但是，第3入射面5不限于平面。

第3入射面5的+Y轴侧的边相对于XY平面向+Z轴侧倾斜。即，第3入射面5的+Y轴侧的端部位于比-Y轴侧的端部靠+Z轴侧的位置处。第3入射面5是使与XY平面平行的面以X轴为中心按照从+X轴方向观察的顺时针方向旋转而得到的面。旋转角是角度a₅。

从光源2射出的光L₇直接到达第3入射面5。

此外，从光源2射出的光中被第2入射面4b菲涅耳反射的光L₆也到达第3入射面5。从光源2射出的被第2入射面4b反射的光L₆到达第3入射面5。第2入射面4b处的反射例如是菲涅耳反射。

从第3入射面5入射的光L₆、L₇到达第1反射面6。被第1反射面6反射的光L₆作为照明光照射到壁面20。被第1反射面6反射的光L₇也作为照明光照射到壁面20。照明光是对被照射物进行照明的光。照明光是被照射到被照射物的光。

《第1反射面6》

光学元件3的第1反射面6配置在第3入射面5的+Z轴方向侧。在图1中，例如，第1反射面6的-Z轴方向侧的端部与第3入射面5的+Y轴方向侧的端部连接。光轴C的方向上的第3入射面5的距光源2较近的端部配置在第1反射面6的距光轴C较近的端部的位置处。

光学元件3的第1反射面6的-Y轴方向上的边是相对于XY平面向+Z轴侧倾斜的面。即，第1反射面6的+Y轴方向侧的端部位于比第1反射面6的-Y轴方向侧的端部靠光轴C侧的位置。此外，第1反射面6的-Z轴方向侧的端部位于比第1反射面6的+Z轴方向侧的端部靠+Y轴方向侧的位置。即，第1反射面6在光轴C的方向上以扩展光路的方式倾斜。第1反射面6是使与XY平面平行的面以X轴为中心按照从+X轴方向观察的逆时针方向旋转而得到的面。旋转角是角度a₆。

第1反射面6相对于与光轴C垂直的平面(ZX平面)倾斜。在光轴C的方向上，第1反射面6的距光轴C较近的端部比距光轴C较远的端部位于更靠光源2侧。

第1反射面6也可以是平面。但是，第1反射面6是曲面能够更高效地将光照射到壁面20。但是，为了减轻照度不均，优选将第1反射面6设为平面。

例如，第1反射面6在Y轴方向上具有曲率。并且，第1反射面6在X轴方向上不具有曲率。即，第1反射面6是柱面。此外，第1反射面6可以在X轴方向上具有曲率。即，第1反射面6是球面或环形面(toroidal surface)。

在图1中，从光线入射的方向观察时，第1反射面6是凹面。第1反射面6的曲面形状在光轴C侧是凹形状。

第1反射面6例如是全反射面。但是，也可以在第1反射面6上形成反射膜。

被第1反射面6反射的光到达第2出射面7b。被第1反射面6反射的几乎所有的光从第2出射面7b向-Y轴方向折射散射而射出。

《侧面9》

侧面9形成在光学元件3的+X轴方向侧和-X轴方向侧。并且，例如，侧面9的+Y轴方向侧的端部与第1入射面4a、第2入射面4b和第3入射面5的X轴方向侧的端部连接。此外，例如，侧面9的-Z轴方向侧的端部与第2反射面8的X轴方向侧的端部连接。此外，例如，侧面9的+Z轴方向侧的端部与第1反射面6的X轴方向侧的端部连接。

光学元件3的侧面9例如是以光轴C为中心的筒形的侧面形状。侧面9例如是以光轴C为中心的圆筒形的侧面形状。另外，侧面9的+Y轴方向上的端部与光轴C之间的间隔小于侧面9的-Y轴方向上的端部与光轴C之间的间隔。即，侧面9的+Y轴方向侧的端部位于相比侧面9的-Y轴方向侧的端部更靠光轴C侧的位置。侧面9例如是以光轴C为中心的圆锥台形状的侧面的形状。

侧面9从+Y轴朝向-Y轴在光轴C侧具有曲面形状。即，侧面9在Y轴方向上具有曲面形状。并且，侧面9的曲面形状在光轴C的方向上是凸面形状。即，从光线入射的方向观察，侧面9的曲面形状是凸面。

此外，例如，侧面9在Z轴方向上具有曲率。但是，例如，侧面9在Y轴方向上也可以不具有曲率。即，侧面9是柱面。此外，侧面9也可以在Z轴方向和Y轴方向上具有曲率。即，侧面9是环形面。

从光源2射出的光从第1入射面4a、第2入射面4b或第3入射面5入射到光学元件3的内部。并且，入射到光学元件3的光的一部分朝向侧面9前进。于是，入射到光学元件3的光的一部分到达侧面9。

到达侧面9的光被侧面9反射。由侧面9实现的反射例如是全反射。被侧面9反射的光由于侧面9的曲面而成为在-Y轴方向上扩展的光。另外，由于被侧面9反射的光扩展，因此还到达壁面20的+Y轴方向侧的区域。

用与光轴C垂直的平面(ZX平面)将侧面9截断而得到的形状是圆弧形状。因此，在ZX平面上观察时，被侧面9反射的光会聚一次，然后扩展而前进。这里，侧面9在Y轴方向上具有曲率。因此，被侧面9反射而向-Y轴方向前进的光的一部分会聚一次，然后扩展而前进。

在实施方式1中，如后面描述的，使被侧面9反射的光在包含多个平面的面等上散射。但是，侧面9不限于筒形的侧面形状。因此，光学元件3可以具备将到达侧面9的光向壁面20的方向反射的反射面。

被侧面9反射的光到达第1出射面7a。到达第1出射面7a的光在第1出射面7a被向-Y轴方向折射。并且，到达第1出射面7a的光从第1出射面7a射出。到达第1出射面7a的光从第1出射面7a朝向-Y轴方向射出。

此外，被侧面9反射的光到达第2出射面7b。到达第2出射面7b的光在第2出射面7b被向-Y轴方向折射。到达第2出射面7b的光从第2出射面7b朝向-Y轴方向射出。到达第2出射面7b的光在第2出射面7b被散射。

这里，侧面9只要是使到达壁面20的光不会产生局部照度不均的形状即可。例如，也可以将侧面9设为散射面。此外，也可以将侧面9形成为包含多个平面的面形状。此外，也可以将侧面9的与光轴C相反的一侧形成为凸形的曲面形状。但是，当将侧面9的与光轴C相反的一侧形成为凸形时，存在产生局部照度不均的可能性。因此，优选将第1出射面7a也设为散射面。

这里，“包含多个平面的面形状”例如是图22所示的条纹形状(长方形)。即，侧面9例如是沿Z轴方向排列在Y轴方向上较长的长方形的面而得到的形状。此外，侧面9也可以是水平条带形状(horizontally striped shape)的面形状。“水平条带形状”是指沿Y轴方向排列在Z轴方向上较长的长方形的面而得到的形状。此外，侧面9也可以是以多个四边形作为构成要素的面形状等。即，只要具有散射光的效果，则侧面9可以采用多种形状。此外，可以将多个平面设为多个曲面。

《出射面7》

出射面7是光学元件3的-Y轴方向侧的面。出射面7例如包含两个区域。在实施方式1中，出射面7包含第1出射面7a和第2出射面7b。如图1的(c)所示，第1出射面7a和第2出射面7b之间的边界例如是与X轴平行的直线形状。

第1出射面7a例如是光学研磨面。到达第1出射面7a的光在第1出射面7a被向-Y轴方向折射。在第1出射面7a被折射的光从第1出射面7a朝向-Y轴方向射出。

第2出射面7b例如是散射面。第2出射面7b的散射面例如具有高斯角为2°的散射特性。

这里，用FWHM(Full Widthat Half Maximum)表示高斯分布的半值全宽时，为式(1)。通常使用式(1)中所示的σ来表示高斯分布的幅度。σ也称为幅度参数。这里，σ称为高斯角。

FWHM＝2×(2×ln2)^0.5×σ 式(1)

由此，抑制壁面20上的照度不均和照明不均变得容易。

另外，也可以将第1出射面7a设为散射面。由此，光利用效率降低。但是进一步减轻了照度分布和照明的不均。于是，照明的均匀性提高。因此，考虑到光利用效率，优选仅将第2出射面7b设为散射面。

此外，也可以进行将散射面构成为微棱镜结构等设计。

图2是示出实施方式1的照明装置1的设置状态的一例的说明图。图2是照明装置1对壁面20进行照明的情况。例如，壁面20被配置在相对于光源2的光轴C偏向一边的位置处。在图2中，壁面20被配置为相对于光源2的光轴C偏向-Z轴方向侧。这样的照明装置1也称为洗墙灯。这样的照明装置1相对于光源2的光轴C偏向被照射物(20)的方向照射光。

照明装置11具备光源2和光学元件3等。但是，在图2的(a)和图2的(b)中，省略了照明装置11的详细结构。

照明装置11以角度a₁相对于壁面20倾斜设置。即，照明装置11的光轴C从与壁面20平行的状态向壁面20侧倾斜角度a₁。

图2所示的照明装置11例如是图1所示的照明装置1。此外，图2所示的照明装置11例如是后述的照明装置12、照明装置14、照明装置15、照明装置16、照明装置17或照明装置18。

图2的(b)示出照明装置11与壁面20之间的位置关系。

这里，例如，壁面的宽度H的长度为4800mm。壁面的高度V的长度为2700mm。照明装置11与壁面20之间的间隔D为900mm。

图3是用于说明实施方式1的照明装置1的效果的仿真图。

照明装置1的配置设为是图2所示的配置。图3的(a)示出从照明装置1射出的光在壁面20上的照度分布。图3的(b)示出将第2出射面7b设为光学研磨面时的壁面20上的照度分布。即，在图3的(b)中，第2出射面7b不是散射面。

即，图3的(a)和图3的(b)是从第1出射面7a和第2出射面7b射出的光形成的照度分布。图3的(a)的第2出射面7b是散射面。图3的(b)的第2出射面7b是光学研磨面。

在图3中，横轴表示X轴方向上的位置。此外，纵轴表示Y轴方向上的位置。X轴方向是壁面20的宽度方向。Y轴方向是壁面20的高度方向。

此外，在图3中，利用等高线将照度分为10档来进行显示。照度随着向等高线的中心靠近而增加。即，等高线的中心比周边更明亮。

在图3的(a)和图3的(b)中，比较区域30a和区域30b时，虽然确认到略微的照度不均，但是可以确认到区域30a中的照度分布的均匀性较高。另外，在本次的仿真中，第2出射面7b的散射面设为相当于高斯角2°。

这里，光学研磨面也称为光学面。光学研磨面是在光的设计中可以控制的面。光学研磨面表示其不是散射面或施加了涂黑的面。另外，在未施加抗反射涂层的情况下，在光学研磨面发生菲涅耳反射。通常，用于照明装置的透镜由PMMA等树脂形成。并且未施加抗反射涂层。

图4是用于说明实施方式1的照明装置1的效果的仿真图。

图4的(a)示出从第1出射面7a射出的光在壁面20上的照度分布。图4的(b)示出从作为散射面的第2出射面7b射出的光在壁面20上的照度分布。图4的(c)示出从作为光学研磨面的第2出射面7b射出的光在壁面20上的照度分布。即，在图4的(c)中，是第2出射面7b不是散射面的情况。

即，图4的(a)是从第1出射面7a射出的光形成的照度分布。图4的(b)是从第2出射面7b(散射面)射出的光形成的照度分布。图4的(c)是从第2出射面7b(光学研磨面)射出的光形成的照度分布。

在图4中，横轴表示X轴方向上的位置，纵轴表示Y轴方向上的位置。X轴方向是壁面20的宽度方向。Y轴方向是壁面20的高度方向。

此外，在图4中，利用等高线将照度分为10档来进行显示。照度随着向等高线的中心靠近而增加。

根据图4的(a)，入射到第1入射面4a和第2入射面4b的光主要到达第1出射面7a。并且，到达第1出射面7a的光被向-Y轴方向折射而射出。但是，从第1出射面7a射出的光照射到壁面20的上部侧。壁面20的上部侧是壁面20的+Y轴方向侧。即，从第1出射面7a射出的光是大致均匀的照度分布。

根据图4的(b)，从第2出射面7b射出的光照射到壁面20的下部侧。壁面20的下部侧是壁面20的地面侧(-Y₁轴方向侧)。在区域40b以外，从第2出射面7b射出的光是大致均匀的照度分布。

这里，到达壁面20上的区域40b的光包含如下的光：该光被第2入射面4b菲涅耳反射，从第3入射面5入射，被第1反射面6反射，从第2出射面7b射出。到达区域40b的光从第2出射面7b射出时被散射。

由于将第2出射面7b设为散射面，因此等高线的密度变小。即，等高线的间隔较宽。当从第2出射面7b射出的光与从第1出射面7a射出的光在壁面20上叠加时，确保了照度分布的均匀性。

根据图4的(c)，在将第2出射面7b设为光学研磨面的情况下，可以确认到位置40c的部位的等高线变密。即，等高线的间隔较窄。由此产生照度急剧降低的部位。因此，当从第2出射面7b射出的光与从第1出射面7a射出的光在壁面20上叠加时，容易产生照度不均。于是，在视觉上被辨识为照明不均。

即，当在视感上观察到被辨识出的照明不均时，位置40c的部位成为容易被识别为照明不均的部位。因此，确认到由于将第2出射面7b设为散射面而显著降低了照度不均和照明不均的效果。这里所示的照度不均表示在较窄的区域中发生的局部照度不均。另外，这里所示的视感上的照明不均难以作为照度分布出现，作为照度分布的差异，示出得较小。

另外，如果增大第2出射面7b的散射面的高斯角，则能够进一步获得降低照度不均的效果。即，如果增大第2出射面7b的光散射的程度，则能够进一步获得降低照度不均的效果。考虑到光利用效率，在本实施方式1中，将高斯角设定为相当于2°。

此外，优选的是，将第2出射面7b设为是被第2入射面4b菲涅耳反射并被第1反射面6反射的光所经过的区域。优选的是，将第2出射面7b设为是相比第3入射面5的-Y轴方向侧的端部在Z轴方向上的位置靠-Z轴方向侧的区域。

另外，将第2出射面7b的一部分设置在比第3入射面5的-Y轴方向侧的端部在Z轴方向上的位置靠+Z轴侧时，也能够获得减轻照明不均的效果和减轻照度不均的效果。这是因为，如图5所示，在被第2入射面4b菲涅耳反射并被第1反射面6反射的光线中还存在到达比第3入射面5的-Y轴方向侧的端部靠+Z轴侧的出射面7的光线。

图5是实施方式1的光线跟踪结果的仿真图。

被第2入射面4b菲涅耳反射的光400入射到第3入射面5，被第1反射面6反射而从第2出射面7b射出。这里，为了方便起见，将第2出射面7b设为光学研磨面来进行仿真。此外，从第3入射面5入射的光401被第1反射面6全反射而从第2出射面7b射出。另外，作为一例，将由第1反射面6实现的反射作为全反射进行说明。

图5中所示的光400相当于图1的(d)中所示的光L₆。此外，光401相当于图1的(d)中所示的光L₇。

根据图5，相比于从光源2直接入射到第3入射面5的光401，被第2入射面4b菲涅耳反射的光400从第2出射面7b上的靠-Z轴方向侧的区域射出。即，在第2出射面7b上，光400的出射位置位于比光401的出射位置靠-Z轴方向侧的位置处。光400是被第2入射面4b菲涅耳反射的光。光401是从光源2直接入射到第3入射面5的光。

由此，也可以确认到被第2入射面4b菲涅耳反射的光400到达相比光401靠壁面20的+Y轴方向上的位置。图4的区域40b的照度分布和位置40c处的照度分布通过被第2入射面4b菲涅耳反射的光400到达壁面20而形成。

并且，相比于将第2出射面7b设为光学研磨面的图4的(c)，将第2出射面7b设为散射面的图4的(b)更能够抑制照度不均。

＜变形例1＞

在变形例1和变形例2中，变更了相对于第1反射面6的光轴C的倾斜角a₆。在变形例1的光学元件31中，倾斜角a₆大于光学元件3的倾斜角。在变形例2的光学元件32中，倾斜角a₆小于光学元件3的倾斜角。这样，即使第1反射面6的倾斜角a₆发生变化，也能够获得将第2出射面7b、71b设为散射面的效果，以下，对该情况进行说明。

图6是概要地示出本实施方式1的变形例1的照明装置12的主要结构的结构图。第1反射面61以外的结构与本实施方式1的照明装置1相同，因此省略说明。

与实施方式1的第1反射面6相比，第1反射面61的-Y轴方向侧的端部向+Z轴方向移动。由此，与实施方式1相比，能够使从第2出射面7b射出的光向壁面20的-Y轴方向移动。即，图6的(a)所示的长度B₂比图1的(a)所示的长度B₁长。长度B₁、B₂是从光轴C到第1反射面6、61的-Y轴方向侧的端部的Z轴方向上的长度。

图7是用于说明实施方式1的变形例1的效果的仿真图。设为照明装置12的配置是图2所示的配置。

图7的(a)示出从照明装置12射出的光在壁面20上的照度分布。图7的(b)示出将第2出射面7b设为光学研磨面时的壁面20上的照度分布。即，在图7的(b)中，第2出射面7b不是散射面。

即，图7的(a)和图7的(b)是从第1出射面7a和第2出射面7b射出的光形成的照度分布。图7的(a)的第2出射面7b是散射面。图7的(b)的第2出射面7b是光学研磨面。

在图7中，横轴表示X轴方向上的位置。此外，纵轴表示Y轴方向上的位置。X轴方向是壁面20的宽度方向。Y轴方向是壁面20的高度方向。

此外，在图7中，利用等高线将照度分为10档来进行显示。照度随着向等高线的中心靠近而变得明亮。

根据图7的(a)，可以确认到照度分布大致均匀。即，图3的(a)所示的区域30a的照度不均被降低。根据图7的(b)，在区域60b所示的部位确认到照度不均。由此确认到在使从第2出射面7b射出的光在壁面20上的到达位置比实施方式1向-Y轴方向移动了的情况下，照度不均的改善效果也增大。

图8是用于说明本实施方式1的变形例1的效果的仿真图。

图8的(a)示出从第2出射面7b射出的光在壁面20上的照度分布。图8的(b)示出在将第2出射面7b设为光学研磨面时从第2出射面7b射出的光在壁面20上的照度分布。即，在图8的(b)中，第2出射面7b不是散射面。

即，图8的(a)和图8的(b)是从第2出射面7b射出的光形成的照度分布。图8的(a)的第2出射面7b是散射面。图8的(b)的第2出射面7b是光学研磨面。

在图8中，横轴表示X轴方向上的位置。此外，纵轴表示Y轴方向上的位置。X轴方向是壁面20的宽度方向。Y轴方向是壁面20的高度方向。

此外，在图8中，利用等高线将照度分为10档来进行显示。照度随着向等高线的中心靠近而变得明亮。

根据图8的(a)，可以确认到最大照度的位置位于在Y方向上的位置比900mm稍稍向-Y轴方向的位置处。比较图8的(a)和图8的(b)可知，位置70b的等高线的密度大于位置70a的等高线的密度。因此，可以认为，相比于位置70a，位置70b更受到照度不均的影响和照明不均的影响。另外，900mm的高度是壁面20的高度V的1/3。

如根据图7的(b)所确认到的，Y轴方向上的900mm与1350mm的中间附近的照度不均较大。可以确认到位置70b2处的等高线的密度尤其影响照度不均。根据图8的(b)，位置70b2在Y轴方向上的900mm与1350mm的中间附近。并且，根据图7的(b)，区域60b在Y轴方向上的900mm与1350mm的中间附近。区域60b是确认到照度不均的部位。

因此，可以认为，图8的(b)所示的从第2出射面7b射出的光的照度不均是导致图7的(b)所示的照度不均的原因。图8的(b)所示的第2出射面7b是光学研磨面。

因此，即使在提高了壁面20的-Y轴方向侧的照度的情况下，也能够同样确认到将第2出射面7b设为散射面的效果。此外，为了使壁面20上的照度分布均匀，如果是图2的结构，优选使900mm附近明亮。

从光源2射出的光束被第1反射面61反射后到达壁面20的900mm附近的比率提高。于是，壁面20的900mm附近的亮度变亮。为此，需要优化第1反射面61的曲面形状和第1反射面61的-Y轴方向侧的端部的Z轴方向侧的位置。

此外，为了减轻照度不均，优选将第1反射面6设为平面。但是，考虑到光利用效率，优选的是，第1反射面6包含曲面。

例如，优选的是，利用第1反射面6的曲面形状使得从光源2的发光面上的一点射出的散射光的光线在从出射面7射出时为平行光。例如，发光面上的一点是发光面的中心或发光面的端部等。另外，出射面7是光学研磨面。由此能够缩小从出射面7射出的光的扩展。并且，能够使光高效地到达壁面。

＜变形例2＞

图9是概要地示出本实施方式1的变形例2的照明装置13的主要结构的结构图。第1反射面62和第2出射面71b以外的结构与本实施方式1的照明装置1相同，因此省略说明。

与实施方式1相比，第1反射面62的-Y轴方向侧的端部向-Z轴方向移动。即，图9所示的长度B₃比图1所示的长度B₁短。由此，与实施方式1相比，能够使从第2出射面7b射出的光向壁面20的+Y轴方向移动。

此外，第2出射面71b是相当于高斯角4°的散射面。如果高斯角为2°，则会留下照度不均，因此将高斯角设定为4°。这样，需要根据第1反射面62的设计来改变散射面的粗糙程度。

图10是用于说明实施方式1的变形例2的效果的仿真图。照明装置13的配置设为是图2所示的配置。

图10的(a)示出从照明装置13射出的光在壁面20上的照度分布。图10的(b)示出将第2出射面71b设为光学研磨面时的壁面20上的照度分布。即，在图10的(b)中，第2出射面71b不是散射面。图10的(c)示出将第2出射面71b设为光学研磨面、第3入射面5设为散射面时的壁面20上的照度分布。另外，第3入射面5是相当于高斯角4°的散射面。

即，图10的(a)、图10的(b)、图10的(c)和图10的(d)是从第1出射面7a和第2出射面71b射出的光形成的照度分布。图10的(a)的第2出射面7b是散射面。图10的(b)的第2出射面7b是光学研磨面。图10的(c)的第2出射面7b是光学研磨面，第3入射面5是散射面。在图10的(d)中，第1反射面62是由三个平面形成的面形状。即，第1反射面62形成为包含多个平面的面形状。并且，第2出射面7b和第3入射面5是光学研磨面。

在图10中，横轴表示X轴方向上的位置。此外，纵轴表示Y轴方向上的位置。X轴方向是壁面20的宽度方向。Y轴方向是壁面20的高度方向。

此外，在图10中，利用等高线将照度分为10档来进行显示。照度随着向等高线的中心靠近而变得明亮。

根据图10的(a)，可以确认到照度分布大致均匀。根据图10的(b)，在区域90b所示的部位确认到较大的照度不均。由此可以确认到第2出射面71b对照度不均的影响较大。即，由于将第2出射面71b从散射面(图10(a))变为光学研磨面(图10(b))而在区域90b中发生照度不均。

在使从第2出射面71b射出的光在壁面20上的到达位置与实施方式1相比稍稍向+Y轴方向移动了的时候，通过使高斯角从2度变为4度，可以确认到照度不均的改善效果。

因此，优选的是从第2出射面71b射出的光提高壁面20的900mm附近(是壁面20的高度V的高度的1/3)的照度。这是因为，随着照射壁面20的+Y轴方向侧，照明装置13与壁面20之间的间隔变窄。

即，可以认为，这是因为各个光在壁面20上的照度增大时，从第2出射面7b射出的光与从第1出射面7a射出的光叠加时，各个光的影响度增大。此外，当照射到壁面20的光会聚时，壁面20上的照度也增大。并且，各个光的影响度增大。

相比于实施方式1，在变形例2中，到达壁面20的光到达更靠+Y轴方向的位置处。因此，可以认为第2出射面7b的影响变大。另外，照度与距离的平方成反比。因此，照射距离越长，照度越低。此外，照射距离越短，照度越高。

根据图10的(c)，可以确认到照度分布大致均匀。由此，可以确认到通过将第3入射面5设为散射面，可以获得与将第2出射面71b设为散射面时相同的效果。即，照明装置13将比照明装置1距壁面20更远的面(第3入射面5)设为散射面。因此，通过将第3入射面5设为散射面，可以获得减轻壁面20上的照度不均的效果。

照明装置13使第1反射面62相对于光轴C的倾斜角度(角度a₆)小于照明装置1的倾斜角度。因此，相比于照明装置1，照明装置13对壁面20上的更近的区域进行照明。

另外，示出了将第3入射面5设为相当于高斯角4°的散射面的情况。

这里，照明装置13的光利用效率是与照明装置1大致相同的光利用效率。被第2入射面4b反射的光线(光L₆)入射到第3入射面5。因此，可以认为，如果将第3入射面5设为散射面，则在壁面20上产生的照度不均被减轻。因此，代替第2出射面7b，而将第3入射面5设为散射面。由此，可以获得与将第2出射面7b设为散射面时相同的效果。这时，比较将第2出射面7b设为散射面的情况和将第3入射面5设为散射面的情况时可知，光利用效率的差异较小。

另外，严格地说，从第3入射面5到壁面20的光路比从第2出射面7b到壁面20的光路长。因此，将第3入射面5设为散射面时的光利用效率降低。在图9所示的照明装置13的情况下，到达壁面的光的利用效率相比照明装置1大约降低了2％。但是，可以认为该大约2％的降低，差异较小。

图11是用于说明实施方式1的变形例2的效果的仿真图。

图11的(a)示出从第2出射面71b射出的光在壁面20上的照度分布。图11的(b)示出从将第2出射面71b设为光学研磨面时的第2出射面71b射出的光在壁面20上的照度分布。即，在图11的(b)中，第2出射面71b不是散射面。

即，图11的(a)、图11的(b)和图11的(c)是从第2出射面71b射出的光形成的照度分布。图11的(a)的第2出射面7b是散射面。图11的(b)的第2出射面7b是光学研磨面。在图11的(c)中，第1反射面62是由三个平面形成的面形状。并且，第2出射面7b和第3入射面5是光学研磨面。

在图11中，横轴表示X轴方向上的位置。此外，纵轴表示Y轴方向上的位置。X轴方向是壁面20的宽度方向。Y轴方向是壁面20的高度方向。

此外，在图11中，利用等高线将照度分为10档来进行显示。照度随着向等高线的中心靠近而变得明亮。

线100a、线100b和线100c示出了照度分布的Y轴方向上的最大照度位置。

比较图11的(a)和图11的(b)。根据线100a和线100b，在图11的(a)和图11的(b)中均为，Y方向上的位置在900mm与1350mm之间的位置成为最大照度。

鉴于图10的(b)的区域90b的照度不均的位置，强度较强的照度的位置位于900mm与1350mm之间。于是，可以认为，照度的强度对照度不均带来了影响。即，在高照度的区域中，比低照度的区域更容易发生照度不均。

因此，为了高效地使壁面20上的照度分布均匀，如果是图2的结构，优选使900mm附近明亮。即，通过提高从壁面20的Y轴方向上的下面起的1/3的位置处的照度，能够高效且均匀地对壁面20进行照明。

此外，优选的是，不使光过度会聚到壁面20上。即，可以认为第1反射面62优选为接近平面的曲面。另外，第1反射面62也可以是平面。但是，考虑到高效率化，优选将第1反射面62设为曲面。另外，实施方式1中，形成为较接近平面的曲面。

例如，在图10的(d)中，将第1反射面62形成为由三个平面形成的面形状。对第1反射面62的Y轴方向上的长度分为三份，利用三个平面形成凹面形状。

通过将第1反射面62设为包含多个平面的面形状而降低了到达壁面20上的光的会聚程度。于是，可以获得与将第2出射面71b或第3入射面5设为散射面时相同的效果。

此外，由于将第1反射面62设为包含多个平面的面形状，因此第1反射面62成为与曲面形状类似的形状。于是，包含多个平面的面形状的第1反射面62的光利用效率与将第2出射面71b或第3入射面5设为散射面时的光利用效率为相同程度。

图10的(d)所示的照度分布仿真结果基于将第1反射面62形成为包含多个平面的面形状的假设。该包含多个平面的面形状是通过沿Y轴方向排列三个长方形的平面而形成的。该长方形为在X轴方向上较长的矩形形状。并且，将第3入射面5、第1出射面7a和第2出射面71b设为光学研磨面。

在图10的(d)中，可以确认到与图10的(a)和图10的(c)同样地减轻了照度不均。此外，在图11的(c)中，与图11的(a)相比，稍稍还留有菲涅耳反射的影响。菲涅耳反射的影响出现在Y轴方向上的1350mm与1800mm之间。

另外，示出了利用三个平面形成第1反射面62的情况。但是，也可以利用三个以外的多个平面形成第1反射面62。但是，当如变形例2那样壁面20上的照度分布的强度较强时，优选的是，形成包含多个平面的面形状的平面的数量较少。另外，优选的是，第1反射面62是由至少两个以上的面形成的面形状，以使被第2入射面4b反射而到达第1反射面62的光到达不同的面。

由此，能够将出射面7整面设为光学研磨面。并且，能够削减光学元件31的加工工序。于是，能够实现低成本化。

如上所述，优选的是，从光源的发光面上的一点射出的散射光的光线在从出射面7出射时为平行光。另外，还存在与平行光相比1度至2度左右的散射光更优选的情况。

在本实施方式1中，将第2出射面7b设为了散射面。但是，对照度不均和照明不均带来影响的光是经过第3入射面5的光。由此，将第3入射面5设为散射面、第2出射面7b设为光学研磨面，也可以获得相同的效果。

此外，对照度不均和照明不均带来影响的光是被第1入射面6反射的光。因此，通过将第1入射面6形成为包含多个平面的面形状，即使将第2出射面7b设为光学研磨面，也可以获得相同的效果。例如，第1反射面6是通过在Y轴方向上排列多个在X轴方向上较长的长方形平面而形成的。

根据以上内容，例如，通过压纹加工等将第3入射面5形成为散射面。并且，将第2出射面7b设为光学研磨面。由此，能够抑制从第2入射面4b入射而从第2出射面7b射出的光的散射。因此，能够抑制光利用效率的降低。此外，可以获得减轻照射到壁面20上的光的照度不均和照明不均的效果。

此外，也可以将第2入射面4b设为散射面以进一步减轻照度不均和照明不均。即，在构成为该结构的情况下，也可以将第2入射面4b设为散射面以减少被第2入射面4b菲涅耳反射的光。通过将第2入射面4b设为散射面，能够减少被第2入射面4b菲涅耳反射的光。

另外，在将第1出射面7a设为散射面时，能够获得减轻照度不均和照明不均的效果。但是，考虑到光的利用效率，优选将第1出射面7a设为光学研磨面。

根据以上内容，为了提高照射到壁面20上的光的利用效率，考虑到照度不均和照明不均，优选将第2出射面7b或第3入射面5设为散射面。此外，优选将第1反射面6形成为包含多个平面的面形状。例如，该第1反射面6的面形状是通过在Y轴方向上排列多个在X轴方向上较长的长方形状的面形成的。尤其是，对于由被第2入射面4b菲涅耳反射而被第1反射面6反射并从第2出射面7b射出的光的影响引起的照明不均来说是有效的。

此外，对于由从第3入射面5入射、被第1反射面6反射而从第2出射面7b射出的光的影响引起的照度不均来说也是有效的。这是因为，根据仿真结果，被第2入射面4b菲涅耳反射而到达壁面20的光在壁面20上形成为等高线的密度较大的照度分布。因此要使被菲涅耳反射之后的光杂散或分散以降低等高线的密度。由此，具有抑制产生对照明不均带来影响的高密度等高线的效果。

另外，在实施方式1中，图2中的照明装置11的倾斜度示出为20度(a₁＝20°)。但是，照明装置11的倾斜度也可以是15度(a₁＝15°)。此外，也可以将照明装置11的倾斜度设为10度(a₁＝10°)。当缩小照明装置11的倾斜角度a₁时，减少照射到天花板的光量变得容易。并且，由于照射到天花板的光减少，因此能够减轻观察照射到天花板的光时的眩光感。但是，如果使倾斜角度a₁过小，则高效地使光照射到壁面20的较大范围的难度提高。另外，虽然难度提高，但是可以将倾斜角度a₁设为零。

在本实施方式1中，示出了出射面7是圆形的光学元件3。但是，出射面7也可以是矩形状。此外，出射面7也可以是多边形。即，可以变更侧面9的形状，使到达侧面9的光朝向壁面20。此外，如专利文献1那样，也可以是在照明装置1中排列多个光源2，光学元件3沿该排列方向延伸的形状。

另外，将第1入射面4a、第2入射面4b、第3入射面5、第1反射面6和第2反射面8的YZ平面的截面形状设为沿X轴方向延伸的形状进行说明。各面4a、4b、5、6、8是通过使YZ平面的截面形状沿X轴方向移动而形成的。即，各面4a、4b、5、6、8在X轴方向上不具有曲率。

但是，各面4a、4b、5、6、8不限于此。第1入射面4a和第2入射面4b也可以在X轴方向上形成凹部，这一点将在下文描述。

此外，在光学元件3的Y轴方向上的厚度较大的情况下，射出第1出射面7a和第2出射面7b的光减少。因此，优选的是，通过在第1入射面4a和第2入射面4b形成凸部来提高光的利用效率。这里，“凸部”表示在中心线CL₁上形成向Y轴方向突出的凸部。即，从Z轴方向观察，凸部是中心线CL₁上的部分突出的形状。

图23是示出照明装置1的光线跟踪结果的图。图24是示出照明装置12的光线跟踪结果的图。图25是示出照明装置13的光线跟踪结果的图。另外，在图23、24、25中，为了方便起见，将第2出射面7b设为光学研磨面。

首先，对图23进行说明。

光线230a包含两种光线。第一种光线从第1入射面4a入射而直接从第1出射面7a射出。第二种光线从第1入射面4a入射，被第2反射面8反射而从第1出射面7a射出。光线230a成为在-Z轴方向扩展的光线而射出。

光线230b从第2入射面4b入射，再从第1出射面7a或第2出射面7b射出。光线230b比光线230a更靠+Z轴方向侧射出。

光线230c入射到第3入射面5，被第1反射面6反射而从第2出射面7b射出。被第1反射面6的+Z轴方向侧的端部反射的光线与Y轴平行地射出。光线230c比光线230b更靠+Z轴方向侧射出。光线230c与光线230b叠加照射。

接下来，对图24进行说明。

光线240a与光线230a相同。此外，光线240b与光线230b相同。因此，省略这些光线的说明。

光线240c入射到第3入射面5，被第1反射面61反射而从第2出射面7b射出。被第1反射面61的+Z轴方向侧的端部反射的光线沿+Z轴方向前进。即，光线240c比光线230c更靠+Z轴方向侧射出。

接下来，对图25进行说明。

光线250a与光线230a相同。此外，光线250b与光线230b相同。因此，省略这些光线的说明。

光线250c入射到第3入射面5，被第1反射面62反射而从第2出射面7b射出。被第1反射面62的+Z轴方向侧的端部反射的光线沿-Z轴方向前进。即，光线250c比光线230c更靠-Z轴方向侧射出。

实施方式2.

图12是概要地示出实施方式2的照明装置14的主要结构的结构图。

如图12所示，照明装置14具备光源2和光学元件33。光源2发光。光源2与实施方式1的光源2相同。光学元件33控制从光源2射出的光的配光。光学元件33的第1入射面4a、第2入射面4b、第3入射面5、第1反射面6、第2反射面8和侧面9可以采用与在实施方式1中示出的结构和各变形例的结构相同的结构，因此省略它们的说明。

对于与实施方式1相同的构成要素的结构、功能或操作等，在实施方式2中省略了说明的情况下，代用实施方式1的记述。此外，将在实施方式2中进行了说明的与和实施方式1相同的构成要素有关的记述用作实施方式1的说明。这里，“动作”包含光的举动。

光源2例如是发光二极管。光源2也可以是仅射出红色、绿色或蓝色光的单色发光二极管。此外，光源2也可以是在蓝色发光二极管中使用黄色荧光体生成白色光的光源。此外，在本实施方式2中，作为一例，使用φ14mm的发光二极管。但是，发光二极管的尺寸也可以是φ3mm或φ14mm以上。

进行光学元件33的说明。光学元件33的出射面72a的结构与实施方式1有所不同。此外，光学元件33在形成有侧面70c这点上有所不同。

此外，与实施方式1相同，壁面20相对于照明装置14位于-Z轴方向侧。因此，照明装置14朝被照射物(壁面20)的方向相对于光源2的光轴C偏着照射光。对于所入射的光，光学元件33以相对于光源2的光轴C不对称的方式照射所述光。光学元件33使光在中心线CL₁的方向上不对称地进行照射，该中心线CL₁经过光轴C与出射面72的交点并与光轴C垂直。即，被照射物(壁面20)位于照射光的不对称的方向上。即，照明装置14向被照射物(壁面20)的方向照射不对称的照射光。

入射到第1入射面4a或第2入射面4b的光被折射。于是，从第1入射面4a或第2入射面4b入射的光朝向第1出射面72a。

第1出射面72a例如是自由曲面形状。该自由曲面形状形成为以中心线CL₁为中心的凹形状，曲率沿±X轴方向减小。中心线CL₁是经过光轴C并与Z轴平行的直线。即，中心线CL₁是经过光轴C与出射面72的交点并向壁面20(被照射物)的方向延伸的出射面72上的直线。

另外，在实施方式2、3中，对出射面72，73上的凹形状有一个的情况进行说明。为了使得射出的照明光在与中心线CL₁垂直的方向上扩展而设置了凹形状。因此，也可以形成多个凹形状。此外，凹形状也可以形成在离开光轴C的位置处。即，中心线CL₁也可以不与光轴C交叉。例如，凹形状以与中心线CL₁平行的直线为中心线CL而形成。

如图12的(b)的虚线部所示，位于中心线CL₁上的第1出射面72a的形状是凹面形状。于是，第1出射面72a的形状的曲率随着朝向±X轴方向而减小。

由此使从第1出射面72a射出的光在壁面20在±X轴方向上扩展地照射。即，当从第1出射面72a射出时，光的发散角变大。这里，X轴方向上的光的发散角变大。即，壁面20的宽度方向上的光的发散角变大。于是，能够使光照射到壁面20上的较大范围。

此外，例如，第2出射面7b由与ZX平面平行的平面形成。

此外，与实施方式1的不同点是形成有侧面70c这点。侧面70c形成在第1出射面72a和第2出射面7b的外周。

例如，光学元件33形成为通过对光学元件1的出射面7添加了厚度而得到的形状。该厚度与侧面70c的高度(Y轴方向上的尺寸)同等。

在本实施方式2中，为了方便起见，侧面70c是吸收面或散射面。但是，也可以将侧面70c设为光学研磨面(光学面)。另外，由于光源2的发散角的特性，存在对壁面20上的照度不均带来影响的可能性，因此，优选对侧面70c例如实施涂黑处理。此外，侧面70c优选为散射面。

图13是用于说明本实施方式2的效果的仿真图。

图13是从第1出射面72a和第2出射面7b射出的光形成的照度分布。第1出射面72a是凹面形状。第2出射面7b是平面形状的散射面。

图13示出从照明装置14射出的光在壁面20上的照度分布。另外，根据光源2的发散角等条件，存在发生来自侧面70c的射出光导致照度不均的情况。因此，在本仿真中，将侧面70c设为吸收面。另外，在考虑到光的利用效率的情况下，优选将侧面70c设为散射面。

照明装置14的配置设为是图2所示的配置。在图13中，横轴表示X轴方向上的位置。此外，纵轴表示Y轴方向上的位置。X轴方向是壁面20的宽度方向。Y轴方向是壁面20的高度方向。

此外，在图13中，利用等高线将照度分为10档来进行显示。照度随着向等高线的中心靠近而变得明亮。

根据图13，可以确认到照明装置14的照度分布均匀。此外，与实施方式1的图3的(a)相比较，可以确认到由于第1出射面72a的效果，照度分布在±X轴方向上扩大。根据本实施方式2的结构，确认到能够以较高的光利用效率在较大的范围内实现均匀的照度分布。

＜变形例3＞

图14是概要地示出本实施方式2的变形例3的照明装置15的主要结构的结构图。图14所示的照明装置15与本实施方式2的照明装置14在第2出射面7b的结构方面有所不同。

与第1出射面72a相同，在照明装置15中，第2出射面73b是自由曲面形状。关于该自由曲面形状，曲率以中心线CL₁为中心沿±X轴方向减小。即，光学元件33的第2出射面7b是平面形状。另一方面，光学元件34的第2出射面73b是自由曲面形状。在这点上，照明装置15与照明装置14有差异。

另外，例如，在变形例3中，第2出射面73b是相当于高斯角2°的散射面。

此外，侧面71c形成在第1出射面72a和第2出射面73b的外周。在变形例3中，侧面71c设为吸收面或散射面。但是，也可以将侧面71c设为光学研磨面。

图15是用于说明变形例3的效果的仿真图。设为照明装置15的配置结构是形成为图2所示的配置。

图15的(a)示出从照明装置15射出的光在壁面20上的照度分布。图15的(b)示出从照明装置15的第2出射面73b射出的光在壁面20上的照度分布。图15的(c)示出从照明装置15的第1出射面72a射出的光在壁面20上的照度分布。

即，图15的(a)是从第1出射面72a和第2出射面73b射出的光形成的照度分布。图15的(b)是从第2出射面73b射出的光形成的照度分布。图15的(c)是从第1出射面72a射出的光形成的照度分布。即，当将图15的(b)的照度分布和图15的(c)的照度分布叠加时，成为图15的(a)的照度分布。

另外，根据光源2的发散角等条件，存在发生来自侧面71c的射出光导致的照度不均的情况。因此，在本仿真中，将侧面71c设为吸收面进行仿真。另外，在考虑到光利用效率的情况下，优选将侧面71c设为散射面。

在图15中，横轴表示X轴方向上的位置。此外，纵轴表示Y轴方向上的位置。X轴方向是壁面20的宽度方向。Y轴方向是壁面20的高度方向。

此外，在图15中，利用等高线将照度分为10档来进行显示。照度随着向等高线的中心靠近而变得明亮。

根据图15的(a)，可以确认到在区域140a中产生了照度不均。可以认为照射壁面20的-Y轴方向侧的光带来了影响。因此要确认从第2出射面73b射出的光的照度分布(图15的(b))。

图15的(b)示出从第2出射面73b射出的光的照度分布。于是，可以确认到在区域140b中，照度较高的部位是分离的。因此，根据图13和图15的(a)，可以确认到通过将第2出射面73b设为平面而改善了照度不均这一效果。即，相比于照明装置15，照明装置14的照度不均被减轻。

由此，当在X轴方向上扩展光的分布时，优选将第2出射面73b设为平面。这是图12所示的照明装置14的光学元件33的结构。

此外，如果第2出射面73b的曲率相比第1出射面72a的中心线CL₁上的X轴方向上的凹部的曲率小，则能够抑制照度较高的部位的分离。即，能够获得减轻照度不均这一效果。因此，第2出射面73b优选为平面。

但是，第2出射面73b无需为平面。第2出射面73b也可以是自由曲面形状。该自由曲面形状的曲率以中心线CL₁为中心沿±X轴方向减小。但是，与第1出射面72a相比较，第2出射面73b的中心线CL₁上的凹部的曲率较小。

此外，第2出射面73b的X轴方向上的曲率也可以随着朝向+Z轴方向前进而减小。例如，第2出射面73b的-Z轴方向侧的端部与第1出射面72a的+Z轴方向侧的端部连接。即，第2出射面73b的-Z轴方向侧的端部是曲面。并且，第2出射面73b上的凹部的曲率随着朝向+Z轴方向前进而减小。并且，第2出射面73b的+Z轴方向侧的端部为平面。

此外，也可以是如下的形状：从第1出射面72a的-Z轴方向侧的端部到第2出射面73b的+Z轴方向侧的端部，位于中心线CL₁上的X轴方向上的曲率连续减小。由此能够抑制照射到壁面20的下侧的光的扩展。并且，能够减轻由于照射距离的影响导致的照度较高的部位的分离(区域140b)。

根据图15的(c)可知，从第1出射面72a射出的壁面20上的照度分布大致均匀。根据该结果，也可以确认到第2出射面73b的形状成为照度不均的原因。于是，可以确认到图12所示的第2出射面7b优选为平面。

本实施方式2的特征在于，在X轴方向上增大了实施方式1的照度分布。并且，在实施方式2中，示出第2出射面72b的形状不同的示例。但是，也可以将第1出射面和第2出射面均形成为在X轴方向上扩展照度分布的形状。但是，优选的是，与第1出射面相比，第2出射面的中心线CL₁上的X轴方向上的曲率较小。即，第2出射面优选为接近平面的形状。

另外，在实施方式2中，被照射物是壁面20。并且，照明装置15配置在天花板上。此外，壁面20配置在照明装置15的-Z轴方向侧。因此，从第2出射面73b射出的光到壁面20的光路长度比从第1出射面72a射出的光到壁面20的光路长度长。

但是，例如，在被照射物是地面的情况下，从第2出射面73b射出的光到壁面20的光路长度比从第1出射面72a射出的光到壁面20的光路长度短。因此，优选第1出射面72a是平面，第2出射面73b是凹面形状。即，根据到被照射物的光路长度之差来变更出射面7上的以中心线CL₁为中心的凹形状在X轴方向上的曲率。

本实施方式2通过将第2出射面7b设为平面，抑制了照度较高的部位的分离(照度不均)。但是，在照明装置15中，通过在第3入射面5上形成凸部，能够减轻第2出射面73b的凹形状导致的光的扩展。

因此，能够将第1出射面72a和第2出射面73b设为是相同的面。例如，能够将第1出射面72a和第2出射面73b设为相同的凹面形状。即，通过在第3入射面5形成凸部，能够使从第2出射面73b射出的光的发散角小于从第1出射面72a射出的光的发散角。并且，能够减轻照射到壁面20的光的扩展。即，缩窄照射到壁面20的光的扩展。并且抑制壁面20上的照度分布的分离。即，能够获得抑制照度较高的部位的分离(照度不均)这一效果。

此外，在本实施方式2中，将第1入射面4a和第2入射面4b设为平面进行了说明。但是，在光学元件33、34的Y轴方向上的厚度较大的情况下，射出第1出射面72a和第2出射面7b、73b的光减少。因此，优选的是，通过在第1入射面4a和第2入射面4b形成凸部来提高光的利用效率。

这里，通过第3入射面5、第1入射面4a和第2入射面4b进行了说明的“凸部”表示在与中心线CL₁对应的线(中心线)上形成向光的入射侧突出的凸部。与该中心线CL₁对应的线(中心线)是第3入射面5、第1入射面4a或第2入射面4b的面上的线。例如，在第1入射面4a和第2入射面4b，凸部向+Y轴方向突出。此外，在第3入射面5，凸部向-Z轴方向突出。

与中心线CL₁对应的线(中心线)是与经过光轴C与出射面72、73的交点向壁面20(被照射物)的方向延伸的线(中心线CL₁)对应的线(中心线)。

在实施方式2、3中，为了易于理解，将中心线CL₁设为是出射面72、73上的直线。但是，如在后述的图26中进行说明的那样，当出射面72，73在中心线CL₁的方向上具有曲率时，中心线CL₁不再是直线。

这里，“与中心线CL₁对应的线”是指例如在各面上连接到达中心线CL₁的光线在各面上的交点的直线。并且，该光线从光源2的发光面的中心射出。此外，从该光线的光源2的发光面到中心线CL₁的光路长度在到达中心线CL₁的光线中最短。

例如，在各实施方式中，光学元件相对于包含光轴C且与YZ平面平行的面对称。因此，例如，在各面上连接图23、24、25所示的光线和各面的交点的线为“与中心线CL₁对应的线”。例如，在各面是平面的情况下，所对应的线为直线。此外在各面是曲面的情况下，所对应的线为曲线。另外，“包含光轴C且与YZ平面平行的面”是包含光轴C和后述的基准直线的平面。

例如，将中心线(称为基准直线)设为经过光轴C与出射面7的交点P并与光轴C垂直的直线。并且，照明光在中心线(基准直线)的方向上不对称地照射。该情况下，可以认为出射面72，73上的中心线CL₁也是与中心线(基准直线)对应的线(中心线)。另外，有时在与基准直线对应的直线中也包含与基准直线一致的直线。此外，有时在与基准直线平行的直线中也包含与基准直线一致的直线。

以出射面72、73上的中心线CL₁为中心的凹形状在ZX平面上在与基准直线垂直的方向(X轴方向)上变更发散角。ZX平面是与光轴C垂直的平面。在ZX平面上与基准直线垂直的方向是发散角被变更的方向。即，ZX平面上的与基准直线垂直的方向与在出射面72、73上与中心线CL₁垂直的方向一致。

与出射面72、73上的凹形状对应的其它面上的凹形状也相同。例如，被其它面上的凹形状变更了发散角后的光的发散角在出射面72、73上被向与出射面72、73上的凹形状相同的方向进行变更。即，ZX平面上的与基准直线垂直的方向与其它面上的与中心线CL₂垂直的方向在光学上一致。这里，“垂直的方向”是发散角被变更的方向。另外，在变更发散角的凸形状的情况下也相同。

但是，根据凸部的曲率的大小，扩展X轴方向上的照度分布的效果可能会减小，因此需要适当设定。

图26是从-Y轴方向观察到的光学元件33a的立体图。光学元件33a的第1出射面72a在Z轴方向上也具有曲率。从-X轴方向观察，区域720a向使ZX平面逆时针旋转得到的方向倾斜。从-X轴方向观察，区域720b向使ZX平面顺时针旋转得到的方向倾斜。

这样，在具备凹形状的面是向与凹面形状的曲率不同的方向弯曲的面的情况下，中心线CL₁为沿该弯曲的面的线。即，中心线CL₁是经过光轴C与出射面7的交点P向壁面20(被照射物)的方向延伸的出射面7上的直线。因此，中心线CL₁除了可以采用直线以外，还可以采用折曲的线或曲线等。在实施方式2中，凹形状以中心线CL₁为中心形成于第1出射面72a或第2出射面73b。

本实施方式2除了实施方式1的第1出射面和第2出射面的结构以外，结构与实施方式1相同。关于在本实施方式2中未叙述的内容，应用在实施方式1中所叙述的内容。

实施方式3.

图16是概要地示出实施方式3的照明装置16的主要结构的结构图。

如图16所示，照明装置16具备光源2和光学元件35。光源2发光。光源2与实施方式1的光源2相同。光学元件35控制从光源2射出的光的配光。光学元件35的第3入射面5、第1反射面6、第2反射面8、第1出射面72a、第2出射面7b、以及侧面9和侧面70c可以采用与在实施方式2中示出的结构和变形例的结构相同的结构，因此省略它们的说明。

对于与实施方式1、2相同的构成要素的结构、功能或操作等，在实施方式3中省略了说明的情况下，代用实施方式1、2的记述。此外，将在实施方式3中进行了说明的与和实施方式1、2相同的构成要素有关的记述用作实施方式1、2的说明。这里，“动作”包含光的举动。

进行光学元件35的说明。

光学元件35的第1入射面41a和第2入射面41b的结构相比实施方式2有所不同。

第1入射面41a和第2入射面41b呈自由曲面形状。该自由曲面形状曲率以中心线CL₂为中心沿±X轴方向减小的曲面。位于中心线CL₂上的第1入射面41a和第2入射面41b的形状是凹形状。

中心线CL₂是与上述的中心线CL₁对应的线。中心线CL₁是经过光轴C与出射面72的交点向壁面20(被照射物)的方向延伸的出射面72上的直线。照明装置16的光学元件35形成为相对于包含光轴C且与YZ平面平行的平面对称的形状。因此，从Y轴方向观察，中心线CL₁与CL₂重叠。即，中心线CL₁和CL₂是经过光轴C与Z轴平行的直线。

即，例如是，与第1入射面41a或第2入射面41b对应地，使第1出射面72a的自由曲面形状以Z轴为中心旋转180°得到的形状以X轴为中心进行倾斜后的情况。这样在第1入射面41a和第2入射面41b形成凹面。

入射到第1入射面41a和第2入射面41b的光被折射为向±X轴方向扩展。于是，从第1入射面41a和第2入射面41b入射的光朝向第1出射面72a。

第1出射面72a是自由曲面形状。该自由曲面形状形成为，其曲率以中心线CL₁为中心沿±X轴方向减小。

由此，与实施方式2相比，进一步使从第1出射面72a射出的光向±X轴方向扩展而照射到壁面20上。即，从第1出射面72a射出的光在壁面20的宽度方向上扩展而照射。于是，能够使光照射到壁面20上的较大范围。

此外，侧面70c与光学元件33的侧面70c相同。在光学元件35中，侧面70c形成在第1出射面72a和第2出射面7b的外周侧。在本实施方式3中，侧面70c设为吸收面或散射面。但是，也可以将侧面70c设为光学研磨面。另外，由于光源2的发散角的特性，存在侧面70c对壁面20上的照度不均带来影响的可能性。因此，优选对侧面70c进行涂黑处理或将其设为散射面。

图17是用于说明本实施方式3的效果的仿真图。

图17的(a)示出从照明装置16射出的光在壁面20上的照度分布。图17的(b)示出从第1出射面72a射出的光在壁面20上的照度分布。照明装置16的配置结构设为是图2所示的配置。

即，图17的(a)是从第1出射面72a和第2出射面7b射出的光形成的照度分布。图17的(b)是从第1出射面72a射出的光形成的照度分布。

另外，根据光源2的发散角等条件，存在产生来自侧面70c的射出光导致的照度不均的情况。因此，在本仿真中，将侧面70c设为吸收面进行仿真。另外，在考虑到光的利用效率的情况下，优选将侧面70c设为散射面。

在图17中，横轴表示X轴方向上的位置。此外，纵轴表示Y轴方向上的位置。X轴方向是壁面20的宽度方向。Y轴方向是壁面20的高度方向。

此外，在图17中，利用等高线将照度分为10档来进行显示。照度随着向等高线的中心靠近而变得明亮。

根据图17的(a)，可以确认到形成为均匀的照度分布。此外，与实施方式2的图13的照度分布相比较，可以确认到Y轴方向上的1350mm附近的X轴方向上的照度分布的扩展变大。即，可以确认到如下效果：通过将第1入射面41a和第2入射面41b形成为凹面形状，能够使矩形状的照度分布成为大范围的椭圆状的分布。

在图17的(b)中，与图15的(c)的照度分布相比较，可以确认到Y轴方向上的1350mm附近的X轴方向上的照度分布的扩展变大。图13示出从图12的照明装置14的第1出射面72a和第2出射面7b射出的光在壁面20上的照度分布。图15的(c)示出从图14的照明装置15的第1出射面72a射出的光在壁面20上的照度分布。

由此可以确认到通过在第1入射面41a和第2入射面41b形成凹部而获得的效果。尤其是，相对于ZX平面具有角度的第2入射面41b的效果较大。通过在倾斜的面(例如，第2入射面41b)设置凹部，例如，使得光学元件中的不期望的光减少。关于这方面的详细情况，将在后面进行叙述。

光学元件35的第2入射面41b的倾斜与上述的各实施方式和各变形例相同。第2入射面41b相对于ZX平面倾斜。在图16中，第2入射面41b相对于ZX平面向Y轴方向倾斜。即，第2入射面41b是使与ZX平面平行的平面以X轴为中心按照从+X观察的顺时针方向旋转而得到的面。

＜变形例4＞

图18是概要地示出本实施方式3的变形例4的照明装置17的主要结构的结构图。

图18所示的照明装置17除了第1入射面4a、第2入射面4b和第3入射面5的结构以外，结构与照明装置14相同。此外，照明装置17不具备第3入射面5。照明装置17在将照明装置14的第1入射面4a和第2入射面4b作为入射面4c这点上有所不同。入射面4c例如是与ZX平面平行的平面。

图19是用于说明本实施方式3的变形例4的效果的仿真图。

图19示出从照明装置17射出的光在壁面20上的照度分布。即，图19是从第1出射面72a和第2出射面7b射出的光的照度分布。照明装置17的配置设为是图2所示的配置。

另外，根据光源2的发散角等条件，存在产生来自侧面70c的出射光导致的照度不均的情况。因此，在本仿真中，将侧面70c设为吸收面进行仿真。另外，在考虑到光的利用效率的情况下，优选将侧面70c设为散射面。

在图19中，横轴表示X轴方向上的位置。此外，纵轴表示Y轴方向上的位置。X轴方向是壁面20的宽度方向。Y轴方向是壁面20的高度方向。

此外，在图19中，利用等高线将照度分为10档来进行显示。照度随着向等高线的中心靠近而变得明亮。

与图13相比，在图19中，可以确认到Y轴方向上的1800mm附近的照度分布的扩展变大。此外，与图15的(c)相比，在图19中，也可以确认到Y轴方向上的1800mm附近的照度分布的扩展变大。图13是从第1出射面72a和第2出射面7b射出的光的照度分布。此外，图15的(c)示出从第1入射面4a或第2入射面4b入射而从第1出射面72a射出的光的照度分布。

光学元件36的第1出射面72a的结构与光学元件33、34相同。尽管如此，在本实施方式3的变形例4中，可以确认到扩展了X轴方向上的照度分布这一效果。

这是因为，即使入射面4c是平面，第1出射面72a的形状也是曲率以中心线CL₁为中心沿±X轴方向减小的自由曲面形状。由此，图19示出能够在X轴方向上扩展照度分布的情况。

图16所示的照明装置16的第2入射面41b相对于ZX平面具有角度(倾斜度)。并且，照明装置16在第2入射面41b形成有凹部。图17示出照明装置16能够使照度分布呈椭圆状地大幅扩展的情况。

根据这点也优选，在第2入射面41b相对于ZX平面在Z轴方向上具有角度(倾斜度)的情况下，在第2入射面41b形成凹部。由此可以确认到可以获得将壁面20上的照度分布扩大到较大范围的效果。

例如，在光学元件36中，在从入射面4c到第1出射面72a的Y轴方向上的距离较长的情况下，如果在入射面4c形成凹面形状，则从入射面4c入射的光被侧面9反射而成为不期望的光。此外，会发生从入射面4c入射的光不到达第1出射面72a等的不良情况。

在第2入射面41b相对于ZX平面具有角度(倾斜度)的情况下，从第2入射面41b到第1出射面72a的Y轴方向上的距离变短。因此，即使在第2入射面41b设置凹面形状，对于光线高效到达第1出射面72a和将照度分布扩大到较大范围也是有效的。

第2入射面41b到出射面72的光路长度比入射面4c到出射面72的光路长度短。因此，即使增大凹面的曲率，到达出射面72的光线也增多。即，例如增大第1入射面41a的凹面的曲率时，到达侧面9的光线增多。因此，到达出射面72的光线减少。为了高效地扩展照度分布，优选像第2入射面41b那样倾斜。

＜变形例5＞

图20是概要地示出本实施方式3的变形例5的照明装置18的主要结构的结构图。

照明装置18的第1反射面63的结构与实施方式3的照明装置16不同。与照明装置16相比，第1反射面63的-Y轴方向上的端部更向-Y轴方向延伸。即，相比于光学元件35，长度B₄在出射面72侧更长。

在照明装置16中，从光源2射出的光中的、经过相比第1反射面6的-Y轴方向侧的端部更靠-Y轴方向侧的光向+Z轴方向前进。照明装置17能够将该光向壁面20的方向(-Z轴方向)反射。

由此能够防止炫目的光向+Z轴方向相对于光轴C具有角度地被射出。即，能够抑制向远离壁面20的方向射出的光。此外，还能够向壁面20进行照射、提高光的利用效率。

另外，图22是示出由图20示出的实施方式3的变形例5的照明装置18的立体图的一例。

在第1入射面41a和第2入射面41b形成有通过照明装置16的光学元件35进行了说明的凹面形状。即，第1入射面41a在X轴方向上形成为凹面形状。此外，在第2入射面41b形成凹面，使得从+X轴方向上的端部和-X轴方向上的端部朝向X轴方向上的中心方向形成为凹面形状。即，第2入射面41b在X轴方向上形成为凹面形状。

图21是示出本实施方式3的变形例5的效果的光线跟踪图。

如图21的光线200那样，被第1反射面63的-Y轴方向侧的端部反射的光线200以相对于光轴C的角度(倾斜度)变小的方式射出。如果没有延伸第1反射面63来构成，则光线200相对于光轴C具有较大的角度地向+Z轴方向射出。即，在光学元件35的情况下，与光线200相同的光线向比光线200靠+Z轴方向侧前进。

由此，当从+Z轴方向观察壁面20时，能够防止炫目的光到达观察者。此外，通过使光朝向壁面20反射，还能够提高光的利用效率。由第1反射面63进行的光线200的反射是例如全反射。

本实施方式3除了第1入射面、第2入射面、第1出射面和第2出射面的结构以外，结构与实施方式1相同。另外，变形例5的第1反射面63与实施方式1的第1反射面6有差异。关于在本实施方式3中未叙述的内容，应用在实施方式1中所叙述的内容。

本实施方式3的特征在于，在X轴方向上增大了实施方式2的照度分布。在本实施方式3中，第1入射面和第2入射面的形状与实施方式2有所不同。其它结构是与实施方式2相同的结构。关于在本实施方式3中未叙述的内容，应用在实施方式2中所叙述的内容。

即使在光路长度根据照射光的光线而不同的情况下，在实施方式2、3中示出的照明装置14、15、16、17、18也能够调节所照明的区域的宽度。并且，照明装置14、15、16、17、18能够将所照明的区域的宽度设为相同。

另外，在上述的各实施方式中，存在使用“平行”或“垂直”等表示部件间的位置关系或部件形状的用语的情况。这些用语表示包含考虑到制造上的公差或组装上的偏差等的范围。因此，在权利要求中记述了表示部件间的位置关系或部件形状的情况下，表示包含考虑到制造上的公差或组装上的偏差等的范围。

此外，如上所述对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于这些实施方式。

以下基于以上各实施方式将发明内容记述为附录(1)至附录(3)。附录(1)至附录(3)分别独立地标注标号。因此，例如，在附录(1)和附录(2)双方存在“附录1”。

另外，可以将附录(1)的装置的特征赋予附录(2)或附录(3)的装置。此外，可以将附录(2)的装置的特征赋予附录(3)的装置。此外，可以将附录(1)的装置的特征、附录(2)的装置的特征和附录(3)的装置的特征进行组合。即，可以将附录(1)的装置的特征、附录(2)的装置的特征和附录(3)的装置的特征互相组合。

＜附录(1)＞

＜附录1＞

一种照明装置，

其具备光源和入射从所述光源射出的光的光学元件，

所述光学元件具有第1入射面、第2入射面、第3入射面、第1出射面、第2出射面和第1反射面，

所述第1入射面的一方的端部和所述第2入射面的一方的端部在所述光源侧连接，

所述第3入射面的一方的端部和所述第2入射面的另一方的端部在所述第2出射面侧连接，

所述第3入射面的另一方的端部和所述第1反射面的端部在所述光源侧连接，

入射到所述第1入射面和所述第2入射面的光从所述第1出射面射出，

入射到所述第3入射面的光被所述第1反射面反射而从所述第2出射面射出，

所述第2出射面是实施了散射处理的面。

＜附录2＞

一种照明装置，

其具备光源和入射从所述光源射出的光的光学元件，

所述光学元件具有第1入射面、第2入射面、第3入射面、第1出射面、第2出射面和第1反射面，

所述第1入射面的一方的端部和所述第2入射面的一方的端部在所述光源侧连接，

所述第3入射面的一方的端部和所述第2入射面的另一方的端部在所述第2出射面侧连接，

所述第3入射面的另一方的端部和所述第1反射面的端部在所述光源侧连接，

入射到所述第1入射面和所述第2入射面的光从所述第1出射面射出，

入射到所述第3入射面的光被所述第1反射面反射而从所述第2出射面射出，

所述第3入射面是实施了散射处理的面。

＜附录3＞

根据附录1或2所述的照明装置，

所述第1出射面和所述第2出射面是自由曲面形状，该自由曲面形状的中央为凹形状并形成有曲率随着远离中央而增大的曲面，

所述第2出射面的中央的曲率小于所述第1出射面的中央的曲率。

＜附录4＞

根据附录1或2所述的照明装置，

所述第1出射面是自由曲面形状，该自由曲面形状的中央为凹形状并形成有曲率随着远离中央而增大的曲面，

所述第2出射面是平面。

＜附录5＞

根据附录1或2所述的照明装置，

所述第1出射面和所述第2出射面是自由曲面形状，该自由曲面形状的中央为凹形状并形成有曲率随着远离中央而增大的曲面，

在所述第3入射面形成有凸部。

＜附录6＞

根据附录1至5中的任一项所述的照明装置，

所述第2入射面在所述第1出射面侧形成有凹部。

＜附录7＞

根据附录1至5中的任一项所述的照明装置，

所述光学元件具有第2反射面，该第2反射面在所述光源侧与所述第1入射面的另一方的端部连接，

所述第1反射面的所述第2出射面侧端部位于相比所述第2反射面的所述第1出射面侧端部靠所述光学元件的出射面侧。

＜附录8＞

根据附录1至7中的任一项所述的照明装置，

所述第1入射面和第2入射面形成为同一面。

＜附录(2)＞

＜附录1＞

一种照明装置，其具备：

光源，其射出光；以及

光学元件，所述光入射到该光学元件，该光学元件相对于所述光源的光轴不对称地照射所入射的所述光，

所述光学元件包含入射所述光的第1入射面和反射所述光的反射面，

从所述光源到达所述第1入射面的所述光包含透过所述第1入射面的第1光和被所述第1入射面反射的第2光，

所述光学元件在所述第2光的光路上具备散射部，该散射部使该第2光散射。

＜附录2＞

根据附录1所述的照明装置，

所述散射部设置在所述第1入射面和所述反射面中的至少任意一方。

＜附录3＞

根据附录1或2所述的照明装置，

所述光学元件包含射出被所述反射面反射的光的出射面。

＜附录4＞

根据附录3所述的照明装置，

所述散射部设于所述出射面。

＜附录5＞

根据附录1至4中的任一项所述的照明装置，

从所述光源直接到达所述反射面的第3光被所述反射面反射。

＜附录6＞

根据附录5所述的照明装置，

在所述出射面上，所述第2光透过相比所述第3光接近所述光轴的区域。

＜附录7＞

根据附录5或6所述的照明装置，

在所述光轴的方向上，所述反射面是相对于到达所述反射面的所述第3光的凹面形状。

＜附录8＞

根据附录1至7中的任一项所述的照明装置，

所述第1入射面的反射所述第2光的第1区域相对于与所述光轴垂直的平面倾斜，

所述第1区域的接近所述光轴的第1端部在所述光轴的方向上位于相比距所述光轴远的第2端部靠所述光源侧的位置。

＜附录9＞

根据附录1至8中的任一项所述的照明装置，

所述反射面的反射所述第2光的第2区域相对于与所述光轴垂直的平面倾斜，

所述第2区域的接近所述光轴的第3端部在所述光轴的方向上位于相比距所述光轴远的第4端部靠所述光源侧的位置。

＜附录10＞

根据附录1至4中的任一项所述的照明装置，

所述光学元件具备第2入射面，所述第2入射面配置在所述第1入射面与所述反射面之间。

＜附录11＞

根据附录10所述的照明装置，

所述散射部设于所述第2入射面。

＜附录12＞

根据附录10或11所述的照明装置，

所述第2光和从所述光源直接到达所述反射面的第3光透过所述第2入射面而到达所述反射面。

＜附录13＞

根据附录12所述的照明装置，

在所述出射面上，所述第2光透过比所述第3光接近所述光轴的区域。

＜附录14＞

根据附录12或13所述的照明装置，

在所述光轴的方向上，所述反射面是相对于到达所述反射面的所述第3光的凹面形状。

＜附录15＞

根据附录10至14中的任一项所述的照明装置，

所述第1入射面的反射所述第2光的第1区域相对于与所述光轴垂直的平面倾斜，

所述第1区域的接近所述光轴的第1端部在所述光轴的方向上位于比距所述光轴远的第2端部靠所述光源侧的位置。

＜附录16＞

根据附录10至18中的任一项所述的照明装置，

所述反射面的反射所述第2光的第2区域相对于与所述光轴垂直的平面倾斜，

所述第2区域的接近所述光轴的第3端部在所述光轴的方向上位于比距所述光轴远的第4端部靠所述光源侧的位置。

＜附录17＞

根据附录10至14中的任一项所述的照明装置，

所述第2入射面相对于与所述光轴垂直的平面倾斜，在所述光轴的方向上包含接近所述光源的第5端部和距所述光源远的第6端部。

＜附录18＞

根据附录17所述的照明装置，

所述第1入射面的反射所述第2光的第1区域相对于与所述光轴垂直的平面倾斜，

所述第1区域的接近所述光轴的第1端部在所述光轴的方向上位于相比距所述光轴远的第2端部靠所述光源侧的位置。

＜附录19＞

根据附录18所述的照明装置，

所述第6端部被配置在所述第2端部的位置。

＜附录20＞

根据附录19所述的照明装置，

所述第6端部与所述第2端部连接。

＜附录21＞

根据附录17至20中的任一项所述的照明装置，

所述反射面的反射所述第2光的第2区域相对于与所述光轴垂直的平面倾斜，

所述第2区域的接近所述光轴的第3端部在所述光轴的方向上位于相比距所述光轴远的第4端部靠所述光源侧的位置。

＜附录22＞

根据附录21所述的照明装置，

所述第5端部被配置在所述第3端部的位置。

＜附录23＞

根据附录22所述的照明装置，

所述第5端部与所述第3端部连接。

＜附录24＞

根据附录1至23中的任一项所述的照明装置，

所述第2光包含在照明光中。

＜附录25＞

根据附录1至23中的任一项所述的照明装置，

在所述光轴的方向上，所述反射面是相对于到达所述反射面的所述第2光的凹面形状。

＜附录26＞

根据附录1至25中的任一项所述的照明装置，

第1入射面被配置在相比所述反射面接近所述光轴的位置。

＜附录27＞

根据附录1至26中的任一项所述的照明装置，

所述散射部的散射特性是高斯角为2度至4度。

＜附录28＞

根据附录1至27中的任一项所述的照明装置，

所述散射部由包含多个平面的面形成。

＜附录29＞

根据附录1至27中的任一项所述的照明装置，

所述散射部由包含多个曲面的面形成。

＜附录30＞

根据附录28或29所述的照明装置，

所述散射部设于所述反射面。

＜附录31＞

根据附录1至30中的任一项所述的照明装置，

所述散射部设于所述第2入射面的所述第2光的光路上。

＜附录(3)＞

＜附录1＞

一种照明装置，其具备：

光源，其射出光；以及

光学元件，所述光入射到该光学元件，该光学元件相对于所述光源的光轴不对称地照射所入射的所述光，

所述光学元件具备射出所入射的光的出射面，

所述出射面包含：第1区域，其射出从所述出射面照射的所述光的光路长度短的光线；以及第2区域，其射出所述光路长度长的光线，

所述第1区域的所述光的发散角大于所述第2区域的所述光的发散角。

＜附录2＞

根据附录1所述的照明装置，

所述光学元件使所述光在基准直线的方向上不对称地照射，该基准直线经过所述光轴与所述出射面的交点并与所述光轴垂直。

＜附录3＞

根据附录2所述的照明装置，

所述第1区域被配置在相对于所述第2区域的所述基准直线延伸的方向上。

＜附录4＞

根据附录2或3所述的照明装置，

所述发散角是在所述出射面上相对于所述基准直线的直角方向上的发散角。

＜附录5＞

根据附录2至4中的任一项所述的照明装置，

在所述光学元件中，在所述光的光路上的折射面和反射面中的至少任意一个的面形成有变更所述光的发散角的曲面形状，该曲面形状以如下的线为中心轴，该线是对应于与所述基准直线平行的直线的线且是在所述面上的所述线。

＜附录6＞

根据附录2至4中的任一项所述的照明装置，

所述光学元件在所述光的光路上的面上包含变更所述光的发散角的曲面形状，

所述曲面形状以对应于与所述基准直线平行的直线的、所述面上的线为中心线弯曲。

＜附录7＞

根据附录5或6所述的照明装置，

所述光学元件包含借助所述曲面形状而增大所述发散角的第1面。

＜附录8＞

根据附录7所述的照明装置，

所述第1面是所述曲面形状为凹面形状的折射面，

从所述出射面照射的所述光的光路长度短的光线所透过的所述面上的区域的所述凹面形状的曲率大于所述光路长度长的光线所透过的所述面上的区域的所述凹面形状的曲率。

＜附录9＞

根据附录7或8中的任一项所述的照明装置，

所述第1面是所述出射面。

＜附录10＞

根据附录7所述的照明装置，

所述第1面是所述曲面形状为凸面形状的反射面，

反射从所述出射面照射的所述光的光路长度短的光线的所述面上的区域的所述凸面形状的曲率大于反射所述光路长度长的光线的所述面上的区域的所述凸面形状的曲率。

＜附录11＞

根据附录7至10中的任一项所述的照明装置，

所述光路长的光线所透过的所述第1面上的区域包含平面形状。

＜附录12＞

根据附录7至11中的任一项所述的照明装置，

所述光学元件包含借助所述曲面形状而缩小所述发散角的第2面。

＜附录13＞

根据附录12所述的照明装置，

所述第2面在所述光的光路上位于相比所述第1面靠所述光源侧的位置。

＜附录14＞

根据附录5或6所述的照明装置，

所述光学元件包含借助所述曲面形状而缩小所述发散角的第2面。

＜附录15＞

根据附录1至14中的任一项所述的照明装置，

所述第2区域包含平面形状。

＜附录16＞

根据附录1至15中的任一项所述的照明装置，

所述光学元件包含入射所述光的第1入射面和反射所述光的反射面，

从所述光源到达所述第1入射面的所述光包含透过所述第1入射面的第1光和被所述第1入射面反射的第2光，

所述光学元件在所述第2光的光路上具备使该第2光散射的散射部。

标号说明

1，11，12，13，14，15，16，17，18：照明装置；2：光源；3，31，32，33，34，35，36，37：光学元件；4a，41a：第1入射面；4b，41b：第2入射面；4e：入射面；5：第3入射面；6，61，62：第1反射面；7，72：出射面；7a，72a：第1出射面；7b，71b，73b：第2出射面；720a，720b：区域；70c，71c：侧面；8：第2反射面；9：侧面；20：壁面；30a，30b，40b，60b，90b，140a，140b：区域；40c，70a，70b：位置；100a，100b，100c：线；400，401：光；a₁，a₂，a₃，a₄，a₅，a₆：角度；B₁，B₂，B₃，B₄：长度；C：光轴；CL₁，CL₂：中心线；D：间隔；H：壁面的宽度；L₁，L₂，L₃，L₄，L₅，L₆，L₇：光；P：交点；V：壁面的高度。

Claims (14)

1.一种照明装置，其中，该照明装置具备：

光源，其射出光；以及

光学元件，所述光入射到该光学元件，该光学元件以相对于所述光源的光轴不对称的方式照射所入射的所述光，

所述光学元件包含入射所述光的第1入射面和反射所述光的反射面，

从所述光源到达所述第1入射面的所述光包含透过所述第1入射面的第1光和被所述第1入射面反射的第2光，

所述光学元件在所述第2光的光路上具备散射部，该散射部使该第2光散射。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，

所述散射部设于所述第1入射面和所述反射面中的至少任意一方。

3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，

所述光学元件包含出射面，该出射面射出被所述反射面反射的光。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其中，

所述散射部设于所述出射面。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的照明装置，其中，

所述光学元件具备第2入射面，

所述第2入射面被配置在所述第1入射面与所述反射面之间。

6.根据权利要求5所述的照明装置，其中，

所述散射部设于所述第2入射面。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的照明装置，其中，

所述散射部由包含多个平面的面形成。

8.根据权利要求7所述的照明装置，其中，

所述散射部设于所述反射面。

9.一种照明装置，其中，该照明装置具备：

光源，其射出光；以及

光学元件，所述光入射到该光学元件，该光学元件相对于所述光源的光轴不对称的方式照射所入射的所述光，

所述光学元件具备出射面，该出射面射出所入射的光，

所述出射面包含：

第1区域，其射出从所述出射面照射的所述光的光路长度短的光线；以及

第2区域，其射出所述光路长度长的光线，

所述第1区域的所述光的发散角大于所述第2区域的所述光的发散角。

10.根据权利要求9所述的照明装置，其中，

所述光学元件以在如下的基准直线的方向上不对称的方式照射所述光，该基准直线经过所述光轴与所述出射面的交点并与所述光轴垂直。

11.根据权利要求10所述的照明装置，其中，

所述光学元件在所述光的光路上的面上包含变更所述光的发散角的曲面形状，

所述曲面形状以所述面上的如下的线为中心线弯曲，所述面上的所述线对应于与所述基准直线平行的直线。

12.根据权利要求11所述的照明装置，其中，

所述光学元件包含第1面，该第1面借助所述曲面形状增大所述发散角。

13.根据权利要求12所述的照明装置，其中，

所述第1面是所述曲面形状为凹面形状的折射面，

从所述出射面照射的所述光的光路长度短的光线所透过的所述面上的区域的所述凹面形状的曲率大于所述光路长度长的光线所透过的所述面上的区域的所述凹面形状的曲率。

14.根据权利要求12或13所述的照明装置，其中，

所述光路长的光线所透过的所述第1面上的区域包含平面形状。