JP2014143139A

JP2014143139A - 照明装置

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Publication number: JP2014143139A
Application number: JP2013012024A
Authority: JP
Inventors: Takuya Matsumaru; 卓矢松丸; Hidetaka Okada; 英隆岡田
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2013-01-25
Filing date: 2013-01-25
Publication date: 2014-08-07

Abstract

【課題】側方に向けて放射された光を光路制御により上方に向けると共に該上方に向かう光が複数の貫通孔を通過して外部に出射される構成とされた照明装置において、各貫通孔を通過して外部に出射される光が互いに指向性及び輝度の均一性を有するものとする。
【解決手段】内面に平面拡散反射面２ａと複数の凸反射部２ｂを有する底板部２と、側板部３〜６と、内面に平面拡散反射面７ａを有すると共に複数の貫通孔７ｂが設けられた上板部７によって導光空間４０を形成し、少なくとも側板部３〜６の１つに取り付けられた、複数のＬＥＤ１０を覆うように配光制御レンズ２０が取り付けられたＬＥＤ実装基板３５のＬＥＤ１０から放射されて導光空間４０内を伝播されて底板部２の平面拡散反射面２ａ及び凸反射部２ｂの傾斜拡散反射面２ｂａ、２ｂｃで反射された光が貫通孔７ｂを通過して外部に向けて出射される。
【選択図】図１２

Description

本発明は、照明装置に関するものであり、詳しくは、側方に配設した光源から側方に向けて放射された光を光路制御により上方に向けると共に該上方に向かう光によって複数の仮想光源を平面状に形成する照明装置に関する。

従来、側方に配設した光源から側方に向けて放射された光を光路制御により上方に向ける光学系を備えた照明装置には、例えば図１５（分解斜視図）に示すような構成のものが面状光源装置として開示されている（特許文献１）。

それは、夫々の内壁面を反射面とする４つの側板部８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ、８０ｅと１つの底板部８０ａで構成された、開口８０ｆを有する箱状の本体ケース８０の一側板部８０ｄに、複数のＬＥＤ８１が所定の間隔をおいて略一列に配設されてなるＬＥＤ基板８２が取付けられ、開口８０ｆを塞ぐように光学反射板８３が取付けられている。

光学反射板８３は、表面８３ａ及び裏面８３ｂがいずれも反射面となっており、ＬＥＤ８１側の短辺８３ｅから対向する短辺８３ｆ方向に向かう所定距離Ｌ１の間がＬＥＤ８１からの光を遮光する遮光領域Ｓ１とされ、残りの短辺８３ｆまでの所定距離Ｌ２の間が複数の貫通孔８３_１１〜８３_ｍｎが設けられてＬＥＤ８１からの光を透過させる光透過領域Ｓ２とされている。

複数の貫通孔８３_１１〜８３_ｍｎは、貫通孔列８３_１１〜８３_ｍ１、・・・・・、８３_１ｎ〜８３_ｍｎが遮光領域Ｓ１から離れるにしたがって開口面積が大きくなっており、いずれもＬＥＤ８１から発せられた光が直接通過することがないように設定されている。

ＷＯ２０１１／１５５５３７Ａ１号公報

ところで、上記構成の面状光源装置は、光学反射板８３に設けられた複数の貫通孔８３_１１〜８３_ｍｎのそれぞれを通過する光は、光源から放射された光が各貫通孔８３_１１〜８３_ｍｎに対して個々に光路制御されて導かれたものではない。

そのため、複数の貫通孔８３_１１〜８３_ｍｎのうち、光源に近い領域に位置する貫通孔は、該貫通孔の深さ方向に沿う中心軸に対して小さい傾斜角で通過する光の該貫通孔の全通過光に占める割合が相対的に多く、光源から離れるに従って中心軸に対して大きい角度で通過する光の占める割合が相対的に多くなる。

つまり、複数の貫通孔８３_１１〜８３_ｍｎのうち、光源に近い領域に位置する貫通孔は、該貫通孔の全通過光に対して、中心軸に対して小さい傾斜角で通過する光の成分が相対的に多く、光源から離れるに従って中心軸に対して大きい角度で通過する光の成分が相対的に多くなる。

その結果、複数の貫通孔８３_１１〜８３_ｍｎのそれぞれを通過する光は、光源から各貫通孔８３_１１〜８３_ｍｎが位置するまでの距離に応じて指向性が異なるものとなり、指向性にムラが生じることになる。

また、ＬＥＤ８１から放射された光は、本体ケース８０の底板部８０ａの内壁反射面と光学反射板８３の裏面反射面の間で反射を繰り返しながら光源から離れる方向に向かって進行する。そのため、光源に近い貫通孔には光源から短い光路長を経て到達した相対的に強い光が通過し、光源から離れるに従って長い光路長を経て到達した相対的に弱い光が通過する。

その結果、貫通孔を通過する光の強さも、光源から各貫通孔８３_１１〜８３_ｍｎが位置するまでの距離に応じて異なるものとなり、そのため光の強さ（輝度）にムラが生じることになる。

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、側方に配設した光源から略側方に向けて放射された光を光路制御により上方に向けると共に該上方に向かう光が複数の貫通孔を通過して外部に出射される構成とされた光学系を備えた照明装置において、各貫通孔を通過して外部に出射される光が互いに指向性及び輝度の均一性を有するものとなるようにすることにある。

これにより、各貫通孔を通過する光を該貫通孔の位置を仮想光源の位置とする該仮想光源から放射された光として見なすことができ、光学的に、指向性及び輝度の均一性を有する複数の仮想光源を平面状に形成した構成からなる照明装置の提供が実現できる。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、底板部と、前記底板部の各周縁部から垂直に立ち上がる側板部と、前記底板部に対向する位置に配置された上板部によって箱形状の導光空間が形成され、前記上板部は内面を平面拡散反射面とすると共に縦横夫々所定の間隔でドットマトリックス状に形成された複数の貫通孔を有し、前記側板部の少なくとも１つには、複数のＬＥＤが所定の間隔で実装されると共に該複数のＬＥＤを覆うように配光制御レンズが取り付けられた細長形状のＬＥＤ実装基板が前記ＬＥＤの照射方向を対向する側板部の方向に向けて取り付けられ、前記底板部は内面を拡散反射面とすると共に前記拡散反射面は平面拡散反射面と該平面拡散反射面から立ち上がる縦横夫々所定の間隔でドットマトリックス状に形成された複数の凸反射部を有し、前記複数の凸反射部の夫々は、前記複数の貫通孔の夫々の直下に１対１に設けられ且つ前記ＬＥＤ実装基板の方向を向いた側面拡散反射面を有し、前記複数の貫通孔の夫々からは、前記ＬＥＤから放射されて前記導光空間内を伝播されて前記底板部の前記平面拡散反射面で反射された光及び前記側面拡散反射面で反射された光が通過して外部に向けて出射されることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記凸反射部は、角錐形状又は円錐形状のいずれかであることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２において、前記複数の貫通孔の夫々は、上方視において直下の前記凸反射部の底面から突出しない大きさであることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、前記配光制御レンズは、短手方向の断面において、前記ＬＥＤの光軸方向を０°の方向としたときに、前記ＬＥＤから、０°の方向から２０°の方向の範囲に放射された光を５°の方向から１０°の方向の範囲に光路制御し、２０°の方向から９０°の方向の範囲に放射された光を５°の方向から２０°の方向の範囲に光路制御することを特徴とするものである。

本発明の照明装置は、内面に平面拡散反射面と複数の凸反射部を有する底板部と、側板部と、内面に平面拡散反射面を有すると共に複数の貫通孔が設けられた上板部によって導光空間形成し、少なくとも側板部１つに取り付けられた、複数のＬＥＤを覆うように配光制御レンズが取り付けられたＬＥＤ実装基板のＬＥＤから放射されて導光空間内を伝播されて底板部の平面拡散反射面及び凸反射部の側面拡散反射面で反射された光が貫通孔を通過して外部に向けて出射するようにした。

その結果、夫々の貫通孔から出射される光の輝度及び配光特性は、夫々の貫通孔に同一の光出力を有する仮想点光源を想定して該各仮想点光源から放射された光の配光特性及び輝度と光学的にほぼ同等と見なすことができる。

つまり、上板部を上方（光出射方向）側から上方視すると、夫々の貫通孔に配置された同一光出力の仮想光源の全てを点灯させた状態とほぼ同様の見え方（配光特性）を示すものとなる。

本発明の実施形態に係わる照明装置の斜視説明図である。同じく、実施形態に係わる照明装置の断面説明図である。ＬＥＤの説明図である。配光制御レンズの斜視説明図である。配光制御レンズの断面説明図である。配光制御レンズの光線追跡図である。同じく、配光制御レンズの光線追跡図である。同じく、配光制御レンズの光線追跡図である。底板部の内面部分説明図である。上板部の斜視説明図である。凸反射部と貫通孔の上方視の図である。照明装置の光路説明図である。貫通孔からの出射光の配光説明図である。配光制御レンズからの出射光の到達領域を示す説明図である。従来例の説明図である。

以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図１４を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。

図１及び図２は、本発明の照明装置に係わる実施形態を示す説明図であり、図１は斜視説明図、図２は断面説明図である。

照明装置１は、矩形状の底板部２と、底板部２の各周縁部から垂直に立ち上がる４つの側板部３、４、５、６と、底板部２と４つの側板部３、４、５、６で囲まれた空間（後述の導光空間）４０を塞ぐように底板部２と対向する位置に配置された上板部７を備えており、４つの側板部３、４、５、６には、複数の半導体発光装置（ＬＥＤ）１０が所定の間隔で実装されると共に該複数のＬＥＤ１０を覆うように配光制御レンズ２０が取り付けられた細長形状のＬＥＤ実装基板３５が、対向する位置に設けられたＬＥＤ１０の照射方向が互いに対向する方向となるように取り付けられている。

ＬＥＤ１０は、発光源となるＬＥＤ素子１１が基板１２にボンディングされ、該ＬＥＤ素子１１が外面１３を凸ドーム状の球面又は非球面とする透光性樹脂１４で樹脂封止されている。透光性樹脂１４は、ＬＥＤ素子１１を水分、塵埃及びガス等の外部環境から保護すると共に、ＬＥＤ素子１１の光出射面と界面を形成することによりＬＥＤ素子１１で発光された光をＬＥＤ素子１１の光出射面から透光性樹脂１４内に効率良く出射させる機能を有している（図３（ＬＥＤの説明図）参照）。

配光制御レンズ２０は押し出し成形で成形可能な柱状に形成され、長手方向が複数のＬＥＤ１０の実装方向に沿うようにＬＥＤ実装基板３５に取り付けられている。

配光制御レンズ２０は、図４（配光制御レンズの斜視説明図）及び図５（配光制御レンズの断面説明図）に示すように、光学系において点光源として見なすことができる光源（本実施形態においてはＬＥＤ素子１１）を想定し、ＬＥＤ素子１１の光出射点Ｐを含む光軸Ｘ（ＬＥＤ１０の光軸）に垂直な方向に延びる柱状形状を有している。

配光制御レンズ２０の短手方向の断面形状は、ＬＥＤ１０の上方の該ＬＥＤ１０と対向する位置に、光軸Ｘを主軸とし光軸Ｘ上の光出射点Ｐの位置近傍を焦点位置とするＬＥＤ１０側に凸状の双曲線あるいは双曲線を基調とする自由曲線からなる第１光入射面２１が位置している。

ＬＥＤ１０の斜め上方から側方までの該ＬＥＤ１０と対向する位置には、第１光入射面２１の両上端の夫々から下方に且つ光出射点Ｐを通り光軸Ｘに垂直な軸Ｙの位置まで延びる直線からなる第２光入射面２２が位置している。

第１光入射面２１のＬＥＤ１０と反対側の該第１光入射面２１に対応する位置には、光軸Ｘから該光軸Ｘに対して上方に向かって外側に開いた直線からなる第１光出射面２３が位置している。

第１光出射面２３の斜め側方の位置には、該第１光出射面２３の両端の夫々から光軸Ｘに対して上方に向かって外側に僅かに開いた直線からなる第１接続面２６が位置している。

第１接続面２６の側方の位置には、該第１接続面２６の両上端の夫々から光軸Ｘと反対側の斜め下方に延びる上側に凸状の湾曲線からなる第２光出射面２４が位置している。

第２光出射面２４の斜め上方から側方までの位置には、第２光出射面２４の両端の夫々から上方に且つ光軸Ｘに略平行に延びる直線からなる第２接続面２７が位置している。

第２接続面２７の上部側方の位置には、該第２接続面２７の両上端の夫々から光軸Ｘと反対側の斜め下方に延びる上側に凸状の湾曲線からなる第３光出射面２５が位置している。

そして、第１光入射面２１及び第２光入射面２２で囲まれた領域に第１空間部３０が形成され、第１光出射面２３、第１接続面２６、第２光出射面２４及び第２接続面２７で囲まれた領域に第２空間部３１が形成され、第１空間部３０及び第２空間部３１の外側に、第３光出射面２５の両端と第２光入射面２２の両下端の夫々を結び、光軸Ｘに対して上方に向かって外側に開くと共に光軸Ｘと反対側に凸状の湾曲線からなる内部反射面２８が位置しており、内部反射面２８の上部（第３光出射面２５の側方端部に接する部分）の近傍には光軸Ｘに略平行な直線からなる平坦面２９が位置している。

次に、上記形状及び構成の配光制御レンズにおいて、ＬＥＤから発せられた光が配光制御レンズ内を導光されて外部に出射されるまでの光線追跡の結果を図６〜図８を参照して説明する。

配光制御レンズによる配光（光路）制御は、ＬＥＤから発せられた光の放射方向によって配光制御レンズからの出射光の出射方向が制御される。

まず、ＬＥＤ１０から、ＬＥＤ１０の光軸Ｘ（０°）の方向から２０°の方向の範囲に放射された光は、図６にあるように、全て第１光入射面２１から配光制御レンズ２０に入射し、配光制御レンズ２０内を導光されて全て第１光出射面２３から外部に出射される。この場合、第１光出射面２３からの出射光は光軸Ｘ（０°）に対して５°の方向から１０°の方向の範囲に向くように光路制御されている。

また、ＬＥＤ１０から、２０°の方向から５０°の方向の範囲に放射された光は、図７にあるように、第２光入射面２２の上部から配光制御レンズ２０に入射し、配光制御レンズ２０内を導光されて内部反射面２８の上部に至り、内部反射面２８の上部で内部反射（全反射）されて更に配光制御レンズ２０内を導光されて第３光出射面２５から外部に出射される。この場合、第３光出射面２５からの出射光は光軸Ｘ（０°）に対して５°の方向から２０°の方向の範囲に向くように光路制御されている。

更に、ＬＥＤ１０から、５０°の方向から９０°の方向の範囲に放射された光は、図８にあるように、第２光入射面２２の下部から配光制御レンズ２０に入射し、配光制御レンズ２０内を導光されて内部反射面２８の下部に至り、内部反射面２３の下部で内部反射（全反射）されて更に配光制御レンズ２０内を導光されて第２光出射面２４から外部に出射される。この場合、第２光出射面２４からの出射光は光軸Ｘ（０°）に対して５°の方向から２０°の方向の範囲に向くように光路制御されている。

このように、ＬＥＤ１０からの放射光を配光制御レンズ２０を用いて配光（光路）制御することにより、照明装置においてＬＥＤからの照射光を効率良く利用できると共に求められる光路の形成に有効に寄与するものとなる。

次に、底板部２は図９（底板部の内面説明図）にあるように、内面（上板部７に対向する側の面）を拡散反射面とし、平面拡散反射面２ａと縦横夫々所定の間隔でドットマトリックス状に形成された複数の突起状の凸反射部２ｂで構成されている。ここでいう拡散反射面は、白色つや無し塗装、樹脂の原着（例えば、ＡＢＳ樹脂の白色）あるいはシボ加工を施した下地の上にアルミ蒸着もしくは銀色塗装等が挙げられる。

凸反射部２ｂは、いずれも同一の寸法形状を有する四角錐からなり、４つの側面拡散反射面２ｂａ、２ｂｂ、２ｂｃ、２ｂｄのうち対向する一対の側面反射面２ｂａ、２ｂｃの夫々はＬＥＤ実装基板３５が取り付けられた側板部３、５に対向するように配置されていると共に平面拡散反射面２ａに対して略４５°の角度で立ち上がっている。また、対向する一対の側面拡散反射面２ｂｂ、２ｂｄの夫々はＬＥＤ実装基板３５が取り付けられた側板部４、６に対向するように配置されていると共に平面拡散反射面２ａに対して略４５°の角度で立ち上がっている。

上板部７は、図１０（上板部の斜視説明図）にあるように、金属あるいは樹脂で形成され、内面（底板部２に対向する側の面）を拡散反射面とし、平面拡散反射面７ａと縦横夫々所定の間隔でドットマトリックス状に形成された複数の円状の貫通孔７ｂで構成されている。ここでいう拡散反射面は、上記底板部２に形成された拡散反射板と同様の材料、手法のものである。

複数の貫通孔７ｂは、具体的には、例えば孔径が０．２ｍｍφで縦横の孔間隔（ピッチ）が５ｍｍ又は２．５ｍｍ、あるいは、孔径が０．４ｍｍφで縦横の孔間隔（ピッチ）が５ｍｍ又は２．５ｍｍ等で構成される。

なお、底板部２と上板部７は、底板部２の形成された複数の凸反射部２ｂと上板部７に形成された複数の貫通孔７ｂが、互いに縦横同一の間隔に設定され且つ凸反射部２ｂの直上に貫通孔７ｂが位置するように、換言すると、凸反射部２ｂの中心軸Ｚ_１と貫通孔７ｂの中心軸Ｚ_２が同一線上に位置するように、全ての凸反射部２ｂと貫通孔７ｂが１対１の位置関係になるように配置されている。

凸反射部２ｂと貫通孔７ｂの大きさの関係は、上面視したときに図１１（上方視の図）にあるように、四角錐形状の凸反射部２ｂの底面２ｂｅの大きさを貫通孔７ｂの径（直径）よりも大きいことが好ましい。これにより、光源から放射されて凸反射部２ｂの側面拡散反射面２ｂａ、２ｂｂ、２ｂｃ、２ｂｄに反射された光を効率的に貫通孔７ｂに向けて取り込むことが可能となる。

次に、上記各光学部材で構成された照明装置の光学系について図１２〜図１４を参照して説明する。

図１２（照明装置の光路説明図）より、ＬＥＤ実装基板３５に実装された複数のＬＥＤ１０の夫々から放射された光は、該複数のＬＥＤを一括して覆うようにＬＥＤ実装基板３５に取り付けられた柱状の配光制御レンズ２０を導光されて導光空間４０内の側方に向けて照射される。

そのうち、配光制御レンズ２０からＬＥＤ１０の光軸Ｘ（０°）に対して上下夫々５°の方向から１０°の方向の範囲に出射した光は、ＬＥＤ１０から、ＬＥＤ１０の光軸Ｘ（０°）の方向から２０°の方向の範囲に放射された光を配光制御レンズ２０によって光路制御されたものである。そのため、相対的に強度の強い光が出射されて導光空間４０内の長い距離を所定の強度を維持した状態で伝播する。

一方、配光制御レンズ２０からＬＥＤ１０の光軸Ｘ（０°）に対して上下夫々５°の方向から２０°の方向の範囲に出射した光は、ＬＥＤ１０から、ＬＥＤ１０の光軸Ｘ（０°）に対して２０°の方向から９０°の方向の範囲に放射された光を配光制御レンズ２０によって光路制御されたものである。そのため、ＬＥＤ１０から放射された相対的に弱い光が直接ＬＥＤ１０近傍の貫通孔７ｂから外部に出射するのが抑制されてその分、導光空間４０内における伝播距離の長距離化が図られている。

そこで、配光制御レンズ２０から出射した光のほとんどは、底板部２の方向又は上板部７の方向のいずれかの方向に向かい、底板部２の平面拡散反射面２ａ及び凸反射部２ｂと上板部７の平面拡散反射面７ａの間で反射を繰り返しながら導光空間４０内を伝播する。

そして、導光空間４０内を伝播中に上板部７に形成された貫通孔７ｂに到達した光が該貫通孔７ｂを通過して外部に出射する。

その場合、図１３（貫通孔からの出射光の配光説明図）に示すように、夫々の貫通孔７ｂに到達する光はほとんどが、底板部２の平面拡散反射面２ａで反射された光と凸反射部２ｂで反射された光のいずれかである。そのうち、平面拡散反射面２ａで反射されて上板部７の貫通孔７ｂに到達する光Ｌ１は該貫通孔７ｂの深さ方向に沿う中心軸に対して大きい傾斜角、つまり上板部７に対して寝た方向で通過して外部に向けて出射される。

それに対し、凸反射部２ｂ（凸反射部２ｂの側面拡散反射面２ｂａ、２ｂｂ、２ｂｃ、２ｂｄ）で反射されて貫通孔７ｂに到達する光Ｌ２は該貫通孔７ｂの中心軸方向あるいは中心軸に対して小さい傾斜角、つまり上板部７に対して立った方向で通過して外部に出射される。

そのため、夫々の貫通孔７ｂから出射される光は、上板部７に対して相対的に寝た方向の光Ｌ１の成分と相対的に立った方向の光Ｌ２の成分で構成され、貫通孔７ｂからの出射光Ｌ１、Ｌ２は、あたかも貫通孔７ｂの中心に配置されたＬＥＤ（仮想点光源）からの放射光が形成するランバーシアン配光４５に近似した配光特性を形成する。

また、配光制御レンズ２０によってＬＥＤ１０からの出射光の光路制御を行い、図１４（配光制御レンズからの出射光の到達領域を示す図）にあるように、配光制御レンズ２０ａから出射して、ＬＥＤ１０の光軸Ｘ（０°）の方向から２０°の方向の範囲に放射された相対的に強度の強い光を、光軸Ｘ（０°）に対して５°の方向から１０°の方向の範囲に向けて遠方まで届くように制御（配光制御レンズ２０ａからの出射光はＣの領域まで、配光制御レンズ２０ｂからの出射光はＡの領域まで届くように制御）し、光軸Ｘ（０°）に対して２０°の方向から９０の方向の範囲に放射された相対的に強度の弱い光を、光軸Ｘ（０°）に対して５°の方向から２０°の方向の範囲に向けてＬＥＤ１０の近傍の貫通孔７ｂからの出射光を抑制すると共にある程度遠くまで（配光制御レンズ２０ａからの出射光はＡ、Ｂの領域まで、配光制御レンズ２０ｂからの出射光はＣ、Ｂの領域まで）届くように制御した。

そのため、ＬＥＤ１０の近傍に位置する貫通孔７ｂから出射される光の強さと、ＬＥＤ１０近傍から離れる位置にある貫通孔７ｂから出射される光の強さは、全体的に均一化される。

以上のように、上板部７に設けられた複数の貫通孔７ｂの夫々から出射される光の輝度及び配光特性は、夫々の貫通孔７ｂに同一の光出力を有する仮想点光源を想定して該各仮想点光源から放射された光の配光特性（ランバーシアン配光）及び輝度と光学的にほぼ同等と見なすことができる。

つまり、上板部７を上方（光出射方向）側から上方視すると、夫々の貫通孔７ｂに配置された同一光出力の仮想光源の全てを点灯させた状態とほぼ同様の見え方（配光特性）を示すものとなる。

なお、上述の照明装置においては、４つの側板部のうち互いに対向する一対の側板部にＬＥＤ実装基板を取り付け、底板部に形成された凸反射部の形状を四角錐とすることにより４つの側面拡散反射面の夫々が、側板部の夫々に取り付けられたＬＥＤ実装基板の方向を向くように配置した。

しかしながら、ＬＥＤ実装基板が取り付けられる側板部は、照明装置に求められる明るさや配光特性によって異なり、４つの側板部のうち１つの側板部、２つの側板部、３つの反射又は４つ全ての側板部に取り付ける場合がある。

その場合、底板部に形成される凸反射部は、側面拡散反射面とＬＥＤ実装基板が１対１で互いに対向するような形状及び配置が好ましく、三角錐又は四角錐のいずれかの角錐形状で実現できる。但し、貫通孔からの出射光に求められる配光特性によっては、凸反射部の形状を五角錐以上の多角錐形状あるいは円錐形状とすることも可能である。

また、上述の照明装置においては、配光制御レンズ２０及びＬＥＤ実装基板３５は一列に配置された複数のＬＥＤ１０に対して１つ形成されているが、これに限らず、単一のＬＥＤ１０に対して配光制御レンズ２０及びＬＥＤ実装基板３５が１つずつ形成されてもよい。また、配光制御レンズは柱状形状に限らず、回転対称形状等でもよい。

１… 照明装置
２… 底板部
２ａ… 平面拡散反射面
２ｂ… 凸反射部
２ｂａ… 側面拡散反射面
２ｂｂ… 側面拡散反射面
２ｂｃ… 側面拡散反射面
２ｂｄ… 側面拡散反射面
２ｂｅ… 底面
３… 側板部
４… 側板部
５… 側板部
６… 側板部
７… 上板部
７ａ… 平面拡散反射面
７ｂ… 貫通孔
１０… 半導体発光装置（ＬＥＤ）
１１… ＬＥＤ素子
１２… 基板
１３… 外面
１４… 透光性樹脂
２０… 配光制御レンズ
２０ａ… 配光制御レンズ
２０ｂ… 配光制御レンズ
２１… 第１光入射面
２２… 第２光入射面
２３… 第１光出射面
２４… 第２光出射面
２５… 第３光出射面
２６… 第１接続面
２７… 第２接続面
２８… 内部反射面
２９… 平坦面
３０… 第１空間部
３１… 第２空間部
３５… ＬＥＤ実装基板
４０… 空間（導光空間）
４５… ランバーシアン配光

Claims

底板部と、
前記底板部の各周縁部から垂直に立ち上がる側板部と、
前記底板部に対向する位置に配置された上板部によって箱形状の導光空間が形成され、
前記上板部は内面を平面拡散反射面とすると共に縦横夫々所定の間隔でドットマトリックス状に形成された複数の貫通孔を有し、
前記側板部の少なくとも１つには、複数のＬＥＤが所定の間隔で実装されると共に該複数のＬＥＤを覆うように配光制御レンズが取り付けられた細長形状のＬＥＤ実装基板が前記ＬＥＤの照射方向を対向する側板部の方向に向けて取り付けられ、
前記底板部は内面を拡散反射面とすると共に前記拡散反射面は平面拡散反射面と該平面拡散反射面から立ち上がる縦横夫々所定の間隔でドットマトリックス状に形成された複数の凸反射部を有し、
前記複数の凸反射部の夫々は、前記複数の貫通孔の夫々の直下に１対１に設けられ且つ前記ＬＥＤ実装基板の方向を向いた側面拡散反射面を有し、
前記複数の貫通孔の夫々からは、前記ＬＥＤから放射されて前記導光空間内を伝播されて前記底板部の前記平面拡散反射面で反射された光及び前記側面拡散反射面で反射された光が通過して外部に向けて出射されることを特徴とする照明装置。
前記凸反射部は、角錐形状又は円錐形状のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記複数の貫通孔の夫々は、上方視において直下の前記凸反射部の底面から突出しない大きさであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明装置。
前記配光制御レンズは、短手方向の断面において、前記ＬＥＤの光軸方向を０°の方向としたときに、前記ＬＥＤから、０°の方向から２０°の方向の範囲に放射された光を５°の方向から１０°の方向の範囲に光路制御し、２０°の方向から９０°の方向の範囲に放射された光を５°の方向から２０°の方向の範囲に光路制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の照明装置。