JP2017147119A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】照明器具の直下の明るさを向上させることができる照明器具を提供する。【解決手段】照明器具が備える導光板４０ｂの主面には、略円錐状の凹部が複数設けられた反射領域４４ｂが形成される。凹部の側面と導光板４０ｂの主面とのなす角度θは、中心位置Ｐ０から反射領域４４ｂの中心位置Ｐ２までの距離Ｄ、照明対象面７０から中心位置Ｐ０までの距離Ｈ、導光板４０ｂが水平面となす角度γ、導光板４０ｂの屈折率ｎ、及び、凹部の側面の表面粗さＲａによって定まる条件を満たす。【選択図】図８

Description

本発明は、導光板を用いた照明器具に関する。

近年、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源を用いたＬＥＤ照明器具が普及しつつある。例えば、特許文献１には、ＬＥＤモジュールと、導光体（導光板）とを用いた照明用光源が開示されている。

特開２０１２−１８５９７０号公報

導光板を用いた照明器具を作業が行われる室内で使用するような場合、室内全体を均一に明るくすることができる照明器具よりも、作業が行われる領域を集中的に明るくすることができる照明器具が望まれる場合がある。

そこで、本発明は、直下の明るさを向上させることができる照明器具を提供する。

本発明の一態様に係る照明器具は、天井に取り付けられ、前記天井よりも下方に位置する照明対象に向けて光を発する照明器具であって、光源部と、前記天井に取り付けられ、前記光源部を収容する器具本体と、前記天井に対向する主面、及び、前記器具本体によって保持される端部を有し、前記端部に含まれる端面に前記光源部が発する光が入射する導光板とを備え、前記導光板の前記主面には、前記端面から入射した光を前記照明対象に向けて反射するための略円錐状の凹部が複数設けられた反射領域が形成され、前記光源部の中心位置から前記反射領域の中心位置までの水平方向における距離をＤ［ｍｍ］、前記照明対象から前記光源部の中心位置までの距離をＨ［ｍｍ］、前記導光板が水平面となす角度をγ［°］、前記導光板の屈折率をｎ、前記凹部の側面の表面粗さをＲａ［μｍ］として、角度θ´［°］及び角度Δθ［°］を、後述の式８及び式１３のように定義すると、前記凹部の側面と前記導光板の前記主面とのなす角度θ［°］は、θ´−Δθ＜θ＜θ´＋Δθを満たす。

本発明の一態様に係る照明器具は、天井に取り付けられ、前記天井よりも下方に位置する照明対象に向けて光を発する照明器具であって、光源部と、前記天井に取り付けられ、前記光源部を収容する器具本体と、前記天井に対向する主面、及び、前記器具本体によって保持される端部を有し、前記端部に含まれる端面に前記光源部が発する光が入射する導光板とを備え、前記導光板の前記主面には、前記端面から入射した光を前記照明対象に向けて反射するための略円錐状の凹部が複数設けられた反射領域が形成され、前記光源部の中心位置から前記反射領域の中心位置までの水平方向における距離をＤ［ｍｍ］、前記照明対象から前記光源部の中心位置までの距離をＨ［ｍｍ］、前記導光板が水平面となす角度をγ［°］、前記導光板の屈折率をｎとして、角度θ´［°］及び角度Δθ［°］を、後述の式１４及び式１５のように定義すると、前記凹部の側面と前記導光板の前記主面とのなす角度θ［°］は、θ´−Δθ＜θ＜θ´＋Δθを満たす。

本発明の照明器具は、当該照明器具の直下の明るさを向上させることができる。

図１は、実施の形態に係る照明器具の斜視図である。 図２は、実施の形態に係る照明器具の平面図である。 図３は、発光モジュールと導光板との配置を示す図である。 図４は、凹部の側面の表面粗さと、導光板からの出射光との関連性を説明するための第１の模式図である。 図５は、凹部の側面の表面粗さと、導光板からの出射光との関連性を説明するための第２の模式図である。 図６は、ピークシフト角θｐの表面粗さＲａに対する依存性を示す図である。 図７は、広がり角Δθｓの表面粗さＲａに対する依存性を示す図である。 図８は、凹部の構成を説明するための全体図である。 図９は、凹部の構成を説明するための導光板内の拡大図である。 図１０は、導光板を３つ備える照明器具の平面図である。 図１１は、導光板を４つ備える照明器具の平面図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

なお、以下の実施の形態では、シーリングライトとして実現される照明器具について説明する。以下の実施の形態の図面においては、Ｚ軸方向は、例えば鉛直方向であり、Ｚ軸＋側は、上側または天井側と記載される場合がある。また、Ｚ軸−側は、下側または光出射側と記載される場合がある。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、Ｚ軸に垂直な平面（水平面）上において、互いに直交する方向である。また、以下の実施の形態において、「平面視」とは、鉛直方向（Ｚ軸方向）から見ることを意味する。平面視は、さらに具体的には、天井面、床面、導光板の主面、または、水平面などに垂直な方向から見ることを意味する。

（実施の形態）
［全体構成］
まず、実施の形態に係る照明器具の構成について詳細に説明する。図１は、実施の形態に係る照明器具の斜視図である。図２は、実施の形態に係る照明器具の平面図である。図３は、発光モジュールと導光板との配置を示す図である。

図１〜図３に示されるように、照明器具１０は、光源部２０（発光モジュール２０ａ及び発光モジュール２０ｂ）と、器具本体３０と、導光板４０ａ及び導光板４０ｂと、受電部５０と、受電ケーブル６０とを備える。なお、図２及び図３では、器具本体３０の図示は省略（図２では、破線で図示）されている。受電部５０及び受電ケーブル６０についても同様である。

照明器具１０は、天井に取り付けられ、主に下方を照らすシーリングライトである。照明器具１０は、具体的には、天井よりも下方に位置する照明対象に向けて光を発するエッジライト方式の照明器具である。照明対象は、具体的には、床面または机上面などである。以下、照明器具１０の各構成要素について詳細に説明する。

［光源部］
光源部２０は、発光モジュール２０ａ及び発光モジュール２０ｂを有し、照明器具１０の光源として機能する。実施の形態では、光源部２０は、導光板４０ａ及び導光板４０ｂに１対１で対応する２つの発光モジュール２０ａ及び発光モジュール２０ｂを有するが、光源部２０は、１つの発光モジュールで導光板４０ａ及び導光板４０ｂの両方に光を照射してもよい。図２に図示される光源部２０の中心位置Ｐ０、及び、距離Ｄについては、後述される。

図２及び図３に示されるように、光源部２０を構成する発光モジュール２０ａ及び発光モジュール２０ｂは、互いに背を向けた状態で、器具本体３０内に収容され、器具本体３０の側方（Ｙ軸方向）に向けて光を発する。なお、発光モジュール２０ａと発光モジュール２０ｂとは、同様の構成であるため、以下、発光モジュール２０ａの詳細について説明する。

発光モジュール２０ａは、基板２１ａと、複数の発光素子２２ａとを有する。

基板２１ａは、図中のＸ軸方向に長い長尺矩形状の基板である。基板２１ａの長手方向は、Ｘ軸方向であり、基板２１ａの短手方向は、Ｚ軸方向（高さ方向）である。基板２１ａは、導光板４０ａの端部４１ａに含まれる端面４２ａに略平行に配置される。なお、基板２１ａの形状は、特に限定されない。

基板２１ａは、具体的には、樹脂基板、セラミック基板、または、メタルベース基板等のリジッド基板である。なお、基板２１ａは、フィルム基板であってもよい。基板２１ａは、具体的には、絶縁層がＦＲ４（ガラス繊維）で形成された基板、または、絶縁層がポリイミドで形成された基板、または、絶縁層がポリエチレンにより形成された基板などであってもよい。

基板２１ａのうち複数の発光素子２２ａが実装された主面である実装面は、導光板４０ａの端面４２ａに対向する。複数の発光素子２２ａは、基板２１ａの長手方向に沿って一列に並んで配置される。

発光素子２２ａは、白色光を発する表面実装型（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＭＤ型）のＬＥＤ素子である。表面実装型のＬＥＤ素子とは、樹脂成型されたキャビティの中にＬＥＤチップを実装し、かつ、当該キャビティ内に蛍光体含有樹脂を封入したパッケージ型のＬＥＤ素子である。発光素子２２ａは、発光素子２２ａよりもＹ軸＋寄りに位置する導光板４０ａの端面４２ａに向けて、例えば、昼光色〜電球色（色温度２６００Ｋ以上７１００Ｋ以下）の光を発する。

なお、発光モジュール２０ａ及び発光モジュール２０ｂは、ケーブル（図示せず）によって、器具本体３０内の電源回路と電気的に接続され、電源回路から供給される電力を用いて光を発する。

［器具本体］
器具本体３０は、受電部５０及び受電ケーブル６０を介して天井に取り付けられる筐体であり、発光モジュール２０ａ及び発光モジュール２０ｂを収容する。また、器具本体３０は、導光板４０ａの端部４１ａと、導光板４０ｂの端部４１ｂとを保持する保持部材としても機能し、導光板４０ａの端面４２ａ及び導光板４０ｂの端面４２ｂとは器具本体３０の内部に位置する。

器具本体３０は、略直方体状の部材である。器具本体３０は、受電部５０及び受電ケーブル６０を介して商用系統から供給される交流電力を、発光モジュール２０ａ及び発光モジュール２０ｂを発光させるための直流電力に変換する電源回路（図示せず）等も収容する。

受電部５０は、天井に設けられた引掛シーリングボディに取り付けられる。受電部５０が引掛シーリングボディに取り付けられることにより、電源回路は、受電ケーブル６０を介して商用系統から交流電力の供給を受けることができる。

以上説明したような器具本体３０は、例えば、アルミニウムによって形成されるが、鉄などのアルミニウム以外の金属により形成されてもよい。また、器具本体３０は、ＰＢＴなどの樹脂材料により形成されてもよい。

［導光板］
導光板４０ａ及び導光板４０ｂは、略矩形板状の光学部材である。導光板４０ａ及び導光板４０ｂは、平面視において器具本体３０（光源部２０）を挟むように、Ｙ軸方向に並んで配置される。導光板４０ａ及び導光板４０ｂは、水平面（ＸＹ平面）に平行に配置されてもよいし、水平面に対して傾いて配置されてもよい。

導光板４０ａ及び導光板４０ｂは、透明の部材であるが、透光性を有する部材であればよい。導光板４０ａ及び導光板４０ｂは、例えば、アクリルによって形成されるが、ポリカーボネートまたはガラスなどであってもよい。導光板４０ａ及び導光板４０ｂの厚みは、例えば、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度である。

導光板４０ａは、天井に対向する主面４３ａ（Ｚ軸＋側の面）、及び、器具本体３０に保持される端部４１ａ（Ｙ軸−側の端部）を有する。端部４１ａに含まれる端面４２ａ（Ｙ軸−側の端面）には、発光モジュール２０ａ（光源部２０）が発する光が入射する。言い換えれば、導光板４０ａは、主面４３ａが天井に対向し、かつ、端面４２ａが発光モジュール２０ａに対向した状態で、器具本体３０に保持される。

主面４３ａには、略円錐状の微細な凹部が多数設けられた反射領域４４ａ（反射構造）が形成されている。略円錐状は、製造ばらつきなどを含めて実質的に円錐状であることを意味する。凹部の深さは、例えば、０．２ｍｍ程度である。図２に示されるように、反射領域４４ａは、導光板４０ａの主面４３ａのうち、器具本体３０によって隠れる部分（端部４１ａ）を除いたほぼ全面に形成される。反射領域４４ａは、端面４２ａに入射した発光モジュール２０ａからの光を主として下方に向けて反射する。これにより、導光板４０ａは、面発光する。

端面４２ａは、導光板４０ａの端面のうち、発光モジュール２０ａと対向する端面（Ｙ軸−側の端面）である。端面４２ａは、導光板４０ａへの光の入射面として機能する平面である。下面４６ａ（Ｚ軸−側の面）は、主面４３ａと背向する主面であり、導光板４０ａからの光の出射面として機能する平面である。

導光板４０ｂは、天井に対向する主面４３ｂ（Ｚ軸＋側の面）、及び、器具本体３０に保持される端部４１ｂ（Ｙ軸＋側の端部）を有する。端部４１ｂに含まれる端面４２ｂ（Ｙ軸＋側の端面）には、発光モジュール２０ｂ（光源部２０）が発する光が入射する。言い換えれば、導光板４０ｂは、主面４３ｂが天井に対向し、かつ、端面４２ｂが発光モジュール２０ｂに対向した状態で、器具本体３０に保持される。

主面４３ｂには、略円錐状の微細な凹部が多数設けられた反射領域４４ｂ（反射構造）が形成されている。凹部の深さは、例えば、０．２ｍｍ程度である。図２に示されるように、反射領域４４ｂは、導光板４０ｂの主面４３ｂのうち、器具本体３０によって隠れる部分（端部４１ｂ）を除いたほぼ全面に形成される。反射領域４４ｂは、端面４２ｂに入射した発光モジュール２０ｂからの光を主として下方に向けて反射する。これにより、導光板４０ｂは、面発光する。

端面４２ｂは、導光板４０ｂの端面のうち、発光モジュール２０ｂと対向する端面（Ｙ軸＋側の端面）である。端面４２ｂは、導光板４０ｂへの光の入射面として機能する平面である。下面４６ｂ（Ｚ軸−側の面）は、主面４３ｂと背向する主面であり、導光板４０ｂからの光の出射面として機能する平面である。

［凹部の表面粗さ］
上述のように、導光板４０ａの主面４３ａ及び導光板４０ｂの主面４３ｂのそれぞれには、凹部が設けられる。ここで、凹部の側面（有効面）の表面粗さＲａが０以上であって１０μｍよりも小さいときには、導光板が一様に面発光せず、輝度ムラ及び照射ムラが生じる場合がある。なお、表面粗さＲａが小さいほど、輝度ムラが生じることが多い。

発明者らは、凹部の側面の表面粗さＲａを意図的に１０μｍ以上（例えば、１０μｍ以上２０μｍ以下）荒らすことで、上記の輝度ムラ及び照射ムラを低減することができることを見出した。なお、表面粗さＲａは、いわゆる算術平均粗さを意味し、単位［μｍ］で表される。

また、発明者らは、さらに、凹部の側面の表面粗さと、導光板からの出射光とに関連性があることを見出した。図４及び図５は、凹部の側面の表面粗さと、導光板からの出射光との関連性を説明するための模式図である。なお、以下の実施の形態では、主として、導光板４０ｂについての説明が行われ、導光板４０ａについての説明は、導光板４０ｂと同様であるため適宜省略される。

図４においては、導光板４０ｂの主面４３ｂに設けられた凹部４５ｂの側面の表面粗さＲａは、０（１μｍ以下で、ほぼ０）である。一方で、図５においては、凹部４５ｂの側面の表面粗さＲａは、１５μｍである。なお、図４及び図５のいずれの場合も、発光モジュール２０ｂが発する光は、端面４２ｂに垂直に入射する。

図４及び図５に示されるように、凹部４５ｂの側面の表面粗さが１５μｍのときには、出射光の強度ピーク位置が１５°シフトする。このような角度を、本明細書中では、ピークシフト角θｐ［°］と定義する。

また、凹部４５ｂの表面粗さがほぼ０であるときには、出射光の広がり角Δθｓ（半値全幅、半値幅）［°］は、４０°であるが、凹部４５ｂの表面粗さが１５μｍのときには、出射光の広がり角Δθｓは、５５°に広がる。

このように、発明者らは、凹部４５ｂの表面粗さＲａを変更して、ピークシフト角θｐ及び広がり角Δθｓの測定を行うことにより、ピークシフト角θｐ及び広がり角Δθｓが、表面粗さＲａに対する依存性を有することを見出した。図６は、ピークシフト角θｐの表面粗さＲａに対する依存性を示す図である。図７は、広がり角Δθｓの表面粗さＲａに対する依存性を示す図である。

図６に示されるように、ピークシフト角θｐは、表面粗さＲａを用いて、以下の式１で表される。

また、図７に示されるように、広がり角Δθｓは、表面粗さＲａを用いて以下の式２で表される。

［凹部の詳細構成１］
ところで、天井に埋め込まれずに外付けされるシーリングライトは、室内全体が均一に照明されるように設計されることが一般的である。しかしながら、一部の領域を集中的に明るくすることができる照明器具が望まれる場合もある。

そこで、発明者らは、上記の知見に基づき、照明器具１０の直下における明るさ（照度）を向上することができる凹部４５ｂの構成（構造）を見出した。以下、このような凹部４５ｂの構成について、図面を参照しながら説明する。図８は、凹部４５ｂの構成を説明するための全体図である。図９は、凹部４５ｂの構成を説明するための導光板４０ｂ内の拡大図である。なお、以下で説明される凹部４５ｂの構成は、導光板４０ａの反射領域４４ａに設けられた凹部にも適用できる。

図８に示される照明対象面７０は、照明器具１０の照明対象の一例であり、具体的には、床面、または、机上面などである。照明対象面７０のうち、照明器具１０の直下において照度を最大にするためには、導光板４０ｂの反射領域４４ｂの中心位置Ｐ２に位置する凹部４５ｂに当たった光の大部分が、照明器具１０（光源部２０、器具本体３０）の直下の位置Ｐ１に向かうように光を反射すればよい。このような条件を満たす、凹部４５ｂの側面と導光板４０ｂの主面４３ｂとのなす角度θ´（図９において図示）について説明する。

まず、図８において図示される、距離Ｄ及び距離Ｈについて説明する。距離Ｄ［ｍｍ］は、水平方向（平面視）における光源部２０の中心位置Ｐ０から反射領域４４ｂの中心位置Ｐ２までの距離である。

光源部２０の中心位置Ｐ０は、例えば、光源部２０のＸ軸方向の幅の真ん中であって、かつ、光源部２０のＹ軸方向の幅の真ん中に位置する。また、中心位置Ｐ０は、光源部２０のＺ軸方向の幅の真ん中でもある。実施の形態では、光源部２０の中心位置Ｐ０は、照明器具１０の中心位置、及び、器具本体３０の中心位置と一致する。つまり、距離Ｄは、水平方向における照明器具１０の中心位置（または器具本体３０の中心位置）から反射領域４４ｂの中心位置Ｐ２までの距離でもある。

また、反射領域４４ｂの中心位置Ｐ２は、反射領域４４ｂのＸ軸方向の幅の真ん中であって、かつ、反射領域４４ｂのＹ軸方向の幅の真ん中に位置する。

なお、導光板４０ｂが矩形でないような場合が考えられる。このような場合、発光モジュール２０ｂの実装面に垂直な仮想線であって、反射領域４４ｂの発光モジュール２０ｂ側の端を始点とし、かつ、反射領域４４ｂの発光モジュール２０ｂと反対側の端を終点とする仮想線の真ん中の位置が反射領域４４ｂの中心位置Ｐ２とされるとよい。

距離Ｈ［ｍｍ］は、照明対象面７０（位置Ｐ１）から中心位置Ｐ０までの距離である。なお、導光板４０ｂの厚み及び導光板４０ｂの水平面からの傾きが距離Ｈに比べて十分小さいと考えられる場合、距離Ｈは、照明対象面７０から導光板４０ｂまでの距離とされてもよい。図８及び図９の例では、導光板４０ｂは、水平面からγ［°］傾いて配置されている。なお、γは、０であってもよい。

次に、角度θ´について詳細に説明する。発光モジュール２０ｂからの光が導光板４０ｂの端面４２ｂに垂直に入射すると、図９に示されるように、中心位置Ｐ２に位置する凹部４５ｂの手前の主面４３ｂに対して２０°の角度で入射する光量が最も多いことが経験的及び実験的にわかっている。つまり、中心位置Ｐ２に位置する凹部４５ｂの手前の主面４３ｂに対して２０°の角度で光が入射する頻度が最も高いことがわかっている。

なお、導光板４０ｂの端面４２ｂに入射した光のうち、主面４３ｂによって反射されずに直接凹部４５ｂの側面に入射する光は、屈折して天井側に出射される。このような光は漏れ光となる。また、中心位置Ｐ２に位置する凹部４５ｂよりも発光モジュール２０ｂ寄りに、当該凹部４５ｂとは別の凹部４５ｂが存在するため、入射角度（光線と主面４３ｂとのなす角）の小さい光は、別の凹部４５ｂが障害物となって当該凹部４５ｂの手前の主面４３ｂには到達しない。また、導光板４０ｂがアクリルによって形成される場合、主面４３ｂには、４２°以上の角度では光は入射しない。

主面４３ｂに到達した光は反射し、主面４３ｂによって反射された光は、さらに、凹部４５ｂの側面に当たる。このときの入射角（光線と凹部４５ｂの側面とがなす角）をθ１とすると、θ１は、θ１＝θ´−２０°である。凹部４５ｂの側面に当たった光は反射する。このときの出射角（光線と凹部４５ｂの側面とがなす角）をθ２と定義する。

凹部４５ｂの側面の表面粗さがほぼ０のときは、θ２＝θ１となるが、上記知見により、導光板４０ｂから出射される光は、ピークシフト角θｐだけずれる。導光板４０ｂの屈折率ｎ（ｎ＞１）と、後述の入射角α及び出射角βが大きくないこととを考慮すると、導光板４０ｂからの出射光のピークシフト角θｐのずれは、導光板４０ｂ内では、θｐ×（１／ｎ）のずれに相当するとみなしてよい。上述のように、ピークシフト角θｐは、式１のように表されるため、θ２は、以下の式３で表される。

一方、凹部４５ｂの側面に当たった光は、導光板４０ｂの下面４６ｂから出射される。このとき、スネルの法則により、入射角αと出射角βとの関係式である、以下の式４が得られる。

下面４６ｂから出射された光と、水平面を示す直線ｈとのなす角度θ３は、９０°−（β＋γ）となる。

ここで、下面４６ｂから出射された光が、位置Ｐ１に向かうためには、以下の式５を満たす必要がある。式５をβについて解くと、以下の式６が得られる。

一方、凹部４５ｂの深さを示す仮想線と、凹部４５ｂの側面とのなす角度θ４は、θ４＝９０°−θ´である。ここで、上記仮想線と、下面４６ｂに垂直な仮想線（入射角α及び出射角βを規定するための仮想線）とは平行であることから、θ４＋α＝θ２となる。θ２が上記式３で表されることに基づき、この関係式をθ´について解くと、θ´は、以下の式７のように表される。

上記式４と、上記式７とを用いて、αを消去すると、θ´は、以下の式８のように表される。なお、βは、式６で表される。

以下、θ´の具体的な値について、例示する。Ｄ＝１５０［ｍｍ］、Ｈ＝２０００［ｍｍ］、γ＝１０［°］、ｎ＝１．４９、Ｒａ＝１１０［μｍ］である場合、θ´＝５８．１２［°］となる。

［凹部の詳細構成２］
凹部４５ｂの側面と導光板４０ｂの主面４３ｂとのなす角度θが上記θ´と等しくなれば、計算上、位置Ｐ１の照度が最も高くなる。しかしながら、このときの照度の８０％程度の照度が得られれば、照明器具１０の直下の明るさとしては十分であると考えられる。そこで、このように高い照度が得られるθの範囲をθ´−Δθ＜θ＜θ´＋Δθとし、このときのΔθについて上記図８を用いて詳細に説明する。

一般に、照明器具の配光は、余弦関数の累乗に近似することができ、照明器具１０の配光も余弦関数の累乗に近似することができる。具体的には、導光板４０ｂから出射される光の配光（強度比）Ｌ（ｘ）は、以下の式９のように近似することができる。ただし、式９におけるｄは、上記式２を考慮すると、式１０のように表される。

例えば、図８における位置Ｐ３では、上記式９でｘ＝θｐである。これに対し、上記式９でｘ＝θｐ±θ５とすることにより、光の強度が位置Ｐ３の８０％（４／５）になる位置である、位置Ｐ４及び位置Ｐ５に対応するずれ角θ５が算出される。つまり、ずれ角θ５に関する以下の式１１が得られる。この式をθ５について解くと以下の式１２が得られる。

導光板４０ｂから出射される光が、ずれ角θ５だけずれたとしても、位置Ｐ１においてピーク時の８０％程度の照度が得られる。ここで、導光板４０ｂの屈折率ｎ（ｎ＞１）と、入射角α及び出射角βが大きくないこととを考慮すると、導光板４０ｂからの出射光のθ５のずれは、導光板４０ｂ内では、θ５×（１／ｎ）のずれに相当するとみなしてよい。つまり、θのずれ量であるΔθは、Δθ＝θ５×（１／ｎ）とみなしてよい。したがって、Δθは、以下の式１３で表される。

以下、Δθの具体的な値について、例示する。Ｄ＝１５０［ｍｍ］、Ｈ＝２０００［ｍｍ］、γ＝１０［°］、ｎ＝１．４９、Ｒａ＝１１０［μｍ］である場合、Δθ＝７．６０［°］となる。

［導光板の製造方法］
以下、上記のような導光板４０ａ及び導光板４０ｂの製造方法について説明する。

まず、ダイヤモンドバイトなどを用いた切削加工により、略円錐状の凹部をマスターの導光板の主面に多数形成する。つまり、マスターの導光板の主面に反射領域４４ｂを形成する。凹部の深さは、例えば、０．２ｍｍ程度である。

次に、凹部の側面を荒らすために、サンドブラストなどの処理を行う。なお、刃面を荒らしたダイヤモンドバイトを用いて切削加工を行うことにより、上記サンドブラストなどの処理が省略されてもよい。

続いて、このように作製されたマスター導光板を用いて金型（スタンパ）を作製する。作製された金型を用いた射出成型により、成型品、つまり、導光板４０ａ及び導光板４０ｂが作製される。

［変形例］
導光板４０ｂに輝度ムラ等が生じない場合、及び、導光板４０ｂに生じる輝度ムラが許容できる場合には、凹部４５ｂの側面の表面粗さＲａは小さくてもよい。上述のように、凹部４５ｂの側面の表面粗さＲａが小さい時には、広がり角Δθｓが小さくなるため、照明器具１０の直下の明るさをさらに集中的に高めることができる。

例えば、凹部４５ｂの側面の表面粗さＲａが０以上１μｍ以下の小さい値であるときには、θ´は、上記式８においてＲａ＝０とすればよい。つまり、このときのθ´は、以下の式１４で表現される。

例えば、Ｄ＝１５０［ｍｍ］、Ｈ＝２０００［ｍｍ］、γ＝１０［°］、ｎ＝１．４９、Ｒａ＝１１０［μｍ］である場合、θ´＝５３．０９［°］となる。

また、凹部４５ｂの側面の表面粗さＲａが１μｍ以下の小さい値であるときのΔθは、上記式１３においてＲａ＝０とすればよい。つまり、このときのΔθは、以下の式１５で表現される。

例えば、Ｄ＝１５０［ｍｍ］、Ｈ＝２０００［ｍｍ］、γ＝１０［°］、ｎ＝１．４９、Ｒａ＝１１０［μｍ］である場合、Δθ＝１０．８７［°］となる。

［効果等］
以上説明したように、照明器具１０は、天井に取り付けられ、天井よりも下方に位置する照明対象面７０に向けて光を発する照明器具である。照明対象面７０は、照明対象の一例である。

照明器具１０は、光源部２０と、天井に取り付けられ、光源部２０を収容する器具本体３０と、天井に対向する主面４３ｂ、及び、器具本体３０によって保持される端部４１ｂを有し、端部４１ｂに含まれる端面４２ｂに光源部２０が発する光が入射する導光板４０ｂとを備える。導光板４０ｂの主面４３ｂには、端面４２ｂから入射した光を照明対象面７０に向けて反射するための略円錐状の凹部４５ｂが複数設けられた反射領域４４ｂが形成される。

光源部２０の中心位置Ｐ０から反射領域４４ｂの中心位置Ｐ２までの水平方向における距離をＤ［ｍｍ］、照明対象面７０から光源部２０の中心位置Ｐ２までの距離をＨ［ｍｍ］、導光板４０ｂが水平面となす角度をγ［°］、導光板４０ｂの屈折率をｎ、凹部４５ｂの側面の表面粗さをＲａ［μｍ］として、角度θ´［°］及び角度Δθ［°］を、上記式８及び上記式１３のように定義すると、凹部４５ｂの側面と導光板４０ｂの主面４３ｂとのなす角度θ［°］は、θ´−Δθ＜θ＜θ´＋Δθを満たす。

これにより、照明器具１０は、当該照明器具１０の直下の照明対象面７０（位置Ｐ１）における明るさ（照度）を向上することができる。

また、角度θ´［°］及び角度Δθ［°］が、上記式１４及び上記式１５のように定義され、照明器具１０の凹部４５ｂの側面と導光板４０ｂの主面４３ｂとのなす角度θ［°］は、θ´−Δθ＜θ＜θ´＋Δθを満たしてもよい。

これにより、照明器具１０は、当該照明器具１０の直下の照明対象面７０（位置Ｐ１）における明るさ（照度）を向上することができる。

また、照明器具１０は、導光板を複数備えてもよい。例えば、照明器具１０は、導光板４０ａ及び導光板４０ｂの２つの導光板を備えてもよい。これら２つの導光板は、例えば、平面視において器具本体３０を挟むように配置される。

これにより、照明器具１０は、複数の導光板を用いて、当該照明器具１０の直下の照明対象面７０（位置Ｐ１）における明るさを向上することができる。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態に係る照明器具について説明したが、本発明は、このような実施の形態に限定されるものではない。

例えば、照明器具が備える導光板の数、及び、導光板の平面視形状は、特に限定されない。照明器具は、少なくとも１つ導光板を備えればよく、３つ以上導光板を備えてもよい。図１０は、導光板を３つ備える照明器具の平面図（模式図）である。図１１は、導光板を４つ備える照明器具の平面図（模式図）である。

図１０に示される照明器具１１０は、平面視において、円周方向に並んで配置された３つの導光板１４０を備える。３つの導光板は、言い換えれば、平面視において放射状に配置される。導光板１４０の平面視形状は、略六角形（角が丸い変形六角形）である。円周方向における、一の導光板１４０と他の導光板１４０との間には、光源部１２０が配置される。光源部１２０は、長手方向が径方向に沿うように配置され、当該光源部１２０を挟む２つの導光板１４０の端面に向けて光を発する。照明器具１１０は、３つの光源部１２０を有し、３つの光源部は、器具本体１３０（破線で図示）に収容される。

図１１に示される照明器具２１０は、平面視において、円周方向に並んで配置された４つの導光板２４０を備える。４つの導光板は、言い換えれば、平面視において放射状に配置される。導光板２４０の平面視形状は、略台形（変形台形）である。円周方向における、一の導光板２４０と他の導光板２４０との間には、光源部２２０が配置される。光源部２２０は、長手方向が径方向に沿うように配置され、当該光源部２２０を挟む２つの導光板２４０の端面に向けて光を発する。照明器具２１０は、４つの光源部２２０を有し、４つの光源部２２０は、器具本体２３０（破線で図示）に収容される。

照明器具１１０及び照明器具２１０のように、照明器具は、導光板を３つ以上備えてもよい。また、複数の導光板は、平面視において放射状に配置されてもよい。

これにより、平面視において放射状に配置された３つ以上の導光板を備える照明器具は、当該照明器具の直下の明るさを向上させることができる。なお、照明器具１１０及び照明器具２１０において、光源部は、器具本体の中心部（平面視における、照明器具全体の中央部分）に配置されてもよい。

また、上記実施の形態では、照明器具は、いわゆるペンダントライトとして実現された。しかしながら、本発明の照明器具は、扁平円柱状の照明器具用アダプタを用いて引掛シーリングボディ（天井）への取り付けが行われる照明器具など、他の照明器具として実現されてもよい。

また、上記実施の形態では、光源部に、いわゆるＳＭＤ型の発光モジュールが用いられたが、光源部の態様は特に限定されるものではない。例えば、光源部には、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型の発光モジュールが用いられてもよい。また、光源部には、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）または無機ＥＬ素子等のＬＥＤ以外の固体発光素子が用いられてもよい。

また、本発明は、照明器具（導光板）の製造方法、または、照明器具の設計方法などとして実現されてもよい。

以上、一つまたは複数の態様に係る照明器具について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

１０、１１０、２１０ 照明器具
２０、１２０、２２０ 光源部
３０、１３０、２３０ 器具本体
４０ａ、４０ｂ、１４０、２４０ 導光板
４１ａ、４１ｂ 端部
４２ａ、４２ｂ 端面
４３ａ、４３ｂ 主面
４４ａ、４４ｂ 反射領域
４５ｂ 凹部
７０ 照明対象面（照明対象）

Claims (5)

1. 天井に取り付けられ、前記天井よりも下方に位置する照明対象に向けて光を発する照明器具であって、
   光源部と、
   前記天井に取り付けられ、前記光源部を収容する器具本体と、
   前記天井に対向する主面、及び、前記器具本体によって保持される端部を有し、前記端部に含まれる端面に前記光源部が発する光が入射する導光板とを備え、
   前記導光板の前記主面には、前記端面から入射した光を前記照明対象に向けて反射するための略円錐状の凹部が複数設けられた反射領域が形成され、
   前記光源部の中心位置から前記反射領域の中心位置までの水平方向における距離をＤ［ｍｍ］、前記照明対象から前記光源部の中心位置までの距離をＨ［ｍｍ］、前記導光板が水平面となす角度をγ［°］、前記導光板の屈折率をｎ、前記凹部の側面の表面粗さをＲａ［μｍ］として、角度θ´［°］及び角度Δθ［°］を、
   

   

   と定義すると、前記凹部の側面と前記導光板の前記主面とのなす角度θ［°］は、θ´−Δθ＜θ＜θ´＋Δθを満たす
   照明器具。
2. 天井に取り付けられ、前記天井よりも下方に位置する照明対象に向けて光を発する照明器具であって、
   光源部と、
   前記天井に取り付けられ、前記光源部を収容する器具本体と、
   前記天井に対向する主面、及び、前記器具本体によって保持される端部を有し、前記端部に含まれる端面に前記光源部が発する光が入射する導光板とを備え、
   前記導光板の前記主面には、前記端面から入射した光を前記照明対象に向けて反射するための略円錐状の凹部が複数設けられた反射領域が形成され、
   前記光源部の中心位置から前記反射領域の中心位置までの水平方向における距離をＤ［ｍｍ］、前記照明対象から前記光源部の中心位置までの距離をＨ［ｍｍ］、前記導光板が水平面となす角度をγ［°］、前記導光板の屈折率をｎとして、角度θ´［°］及び角度Δθ［°］を、
   

   

   と定義すると、前記凹部の側面と前記導光板の前記主面とのなす角度θ［°］は、θ´−Δθ＜θ＜θ´＋Δθを満たす
   照明器具。
3. 前記照明器具は、前記導光板を複数備える
   請求項１または２に記載の照明器具。
4. 前記照明器具は、前記導光板を２つ備え、
   ２つの前記導光板は、平面視において前記器具本体を挟むように配置される
   請求項３に記載の照明器具。
5. 前記照明器具は、前記導光板を３つ以上備え、
   複数の前記導光板は、平面視において前記器具本体を中心として放射状に配置される
   請求項３に記載の照明器具。

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