JP5336879B2 - 光学素子および発光装置ならびに道路灯 - Google Patents

Description

本発明は、光学素子および発光装置ならびに道路灯に関する。

道路の路面を照明する道路灯は、道路わきに漏れ出す漏れ光が生じやすく、光のロスが生じ易い。そこで、特許文献１には、道路灯の照射効率を良くするため、以下のような道路灯が提案されている。すなわち、光源装置の光を路面に照射して照明する道路灯において、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）が配列されてなる複数のＬＥＤモジュールを取付台に複数取り付けて光源装置を構成する。そして、取付台に階段状の複数の段部を設け、照射方向を調整するために取付角度を調整した各段部にＬＥＤモジュールを配設する。そして、ＬＥＤモジュールには広角ＬＥＤが配列されたものと、狭角ＬＥＤが配列されたものがあり、広角ＬＥＤが配列されたＬＥＤモジュールが道路灯の直下近傍を照明する（特許文献１参照）。

特開２００７−２４２２５８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている照明装置は、照射方向を調整するために取付角度を調整した各段部にＬＥＤモジュールを配設する等、その構造が複雑であり、製造が困難である。

そこで、本発明の目的は、製造がしやすく、照射効率の良い光学素子および発光装置ならびに道路灯を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の光学素子は、入射した光を出射する出射面を有する導光部を備える光学素子において、入射した光は、出射面で全反射されプリズム部または上記反射板に向かい、その後、プリズム部または反射板で方向転換され、出射面に向かい、その出射面を通過して出射し、出射面は、複数の領域に分けられ、領域のうち一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なり、その出射する光の光度分布が線対称となる。

上記目的を達成するため、本発明の光学素子は、入射した光を出射する出射面を有する導光部を備える光学素子において、出射面に対向するプリズム部または反射板を有し、入射した光は、出射面で全反射されプリズム部または反射板に向かい、その後、プリズム部または反射板で方向転換され、出射面に向かい、その出射面を通過して出射し、出射面は、複数の領域に分けられ、領域のうち一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なり、その出射する光の光度分布が異なる。

ここで、導光部には、光を多重散乱させ出射面を通過して出射する光を発生させる光散乱粒子が含有されていることが好ましい。

また、出射面またはその出射面と対向する面は、外径が四角形であり、四角形の２本の対角線によって仕切られる４つの領域を有し、一方の対向する２つの領域から出射する光の光度分布は、線対称となる第１の光度分布であり、他方の対向する２つの領域から出射する光の光度分布は、第１の光度分布とは異なる第２の光度分布である。プリズム部により、出射面で全反射された光に対する全反射角を異ならせることで、一方の対向する２つの領域から出射する光の光度分布を、線対称となる第１の光度分布とし、他方の対向する２つの領域から出射する光の光度分布を、第１の光度分布とは異なる第２の光度分布とすることが好ましい。

上記目的を達成するため、本発明の発光装置は、発光部材と、その発光部材からの光を入射する入射部およびその入射した光を出射する出射面を有する導光部と、を備える発光装置において、出射面に対向するプリズム部または反射板を有し、入射した光は、出射面で全反射されプリズム部または反射板に向かい、その後、プリズム部または反射板で方向転換され、出射面に向かい、その出射面を通過して出射し、出射面は、複数の領域に分けられ、領域のうち一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なり、その出射する光の光度分布が線対称となる。

上記目的を達成するため、本発明の発光装置は、発光部材と、その発光部材からの光を入射する入射部およびその入射した光を出射する出射面を有する導光部と、を備える発光装置において、出射面に対向するプリズム部または反射板を有し、入射した光は、出射面で全反射されプリズム部または反射板に向かい、その後、プリズム部または反射板で方向転換され、出射面に向かい、その出射面を通過して出射し、出射面は、複数の領域に分けられ、領域のうち一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なり、その出射する光の光度分布が異なる。

ここで、複数の発光部材を有し、複数の導光部のそれぞれが、複数の発光部材の１つにそれぞれ対応して配置され、出射面を同一平面上にして並べられていることが好ましい。

上記目的を達成するため、本発明の道路灯は、発光部材と、その発光部材からの光を入射する入射部およびその入射した光を出射する出射面を有する導光部と、を有する発光装置を備える道路灯であって、出射面は、複数の領域に分けられ、領域のうち一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なり、一の領域から出射する光の光度分布が他の一の領域から出射する光の光度分布とは異なる。

上記目的を達成するため、本発明の道路灯は、発光部材と、その発光部材からの光を入射する入射部およびその入射した光を出射する出射面を有する導光部と、を有する発光装置を備える道路灯であって、出射面は、複数の領域に分けられ、領域のうち一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なり、出射する光の光度が同じとなる照射域は、光が照射される道路の幅方向には狭く、道路の長さ方向には広くなる。

ここで、発光部材を囲むように複数の領域を設け、道路の歩道側を照らす領域の照射域を狭く、道路の車道側を照らす領域の照射域を広くしたことが好ましい。

また、出射面を少なくとも４つの領域に分け、最も大きい領域を歩道側に配置し、その照射域を他の領域の照射域より狭くし、他の領域から出射する光によって交差点の中央領域を照射することが好ましい。

本発明では、製造がしやすく、照射効率の良い光学素子および発光装置ならびに道路灯を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る光学素子を示す平面図、正面図および底面図である。 図１の平面図のＡ−Ａ断面図である。 図１に示す光学素子中の光散乱粒子による散乱状態を示す図で、光散乱粒子（単一真球粒子）による散乱光強度の角度分布（α、θ）を示すグラフである。 図１に示す光学素子の構成部分であるプリズム部の第１の領域の断面形状を示す図である。 図１に示す光学素子の構成部分であるプリズム部の第２の領域の断面形状を示す図である。 図１に示す光学素子の構成部分であるプリズム部の第３の領域および第４の領域の断面形状を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の側面を示す図である。 図７の縦断面図であり、光の経路を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る発光装置を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る発光装置の照度分布のシミュレーション結果を示す照度等高線分布図である。 本発明の第２の実施の形態に係る発光装置の配光分布を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る発光装置の照度分布のシミュレーション結果を示す照度等高線分布図である。 本発明の第３の実施の形態に係る発光装置の配光分布を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る道路灯を道路の路面に対向する方向から見た図であって、道路灯が道幅の道路脇に設置されている状態を示す図である。 図１４に示す第１の実施の形態に係る道路灯の側面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る道路灯を道路の長さ方向３０ｍ間隔に設置し照明した場合の照度分布のシミュレーション結果を示す照度等高線分布図である。 図１６に示す道路の中央車線上の照度分布グラフである。 板厚が１０ｍｍのＰＭＭＡ板に粒径７．３μｍの光散乱粒子を含有させる濃度を変化させた場合の光の拡散角と光の透過率の関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係る光学素子の変形例の構成を示す図である。 図１９に示した光学素子を用いた発光装置の照度等高線分布図である。 図１９に示した光学素子を用いた道路灯を交差点に設置した場合の照射範囲を示す図である。 本発明の実施の形態に係る発光装置の変形例である発光装置の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係る光学素子、発光装置および道路灯の構成について、図面を参照しながら説明する。

（光学素子の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る光学素子である透光部材１の構成を示す平面図、正面図および底面図である。

図１に示すように、透光部材１は、外形が８０ｍｍ四方の正方形であって、光散乱粒子として粒子径が数μｍの球状かつ透光性のシリコーン粒子（図示省略）が含有された透明のポリメチルメタクリレート（以下、「ＰＭＭＡ」と略記する。）樹脂成形体である。なお、以下では、図１の平面図で表される面を透光部材１の上面といい、底面図で表される面を透光部材１の下面という。

図１に示すように、透光部材１の中央部の下面側にリング状のＬＥＤ保持部２が配置されている。また、ＬＥＤ保持部２内の上面側にはＬＥＤ保持部２よりも径の小さな底面の円錐状の凹部３が形成されている。そして、凹部３の円錐底面と同一面となる平面部４が、凹部３を囲むように形成されている。透光部材１は、光の入射部５とは反対側の上面側に配置される反射面６を有している。入射部５は、ＬＥＤ保持部２の後述する内周面と、凹部３と、平面部４からなる。反射面６は、入射部５から入射してきた光を反射し透光部材１の外周側に導く部分である。ＬＥＤ保持部２および反射面６を有する透光部材１の中央導光部７と中央導光部７の周囲に配置される周縁導光部８とは、透光部材１の上面側用の金型、および下面の各領域それぞれのための４つの下面側用の金型の合計５つの金型を用いて２材成形により１部品として形成されている。

図１に示す透光部材１の上面は、中央導光部７に隣接する部分が外形が四角い環状の平面１１となっている。そして、平面１１よりも外側の周縁導光部８の部分は、透光部材１の上面から下面へと向かう斜面１２となっている。この斜面１２は、４角錐台の側面形状をしている。そのため、斜面１２は、それぞれが台形形状の４つの斜面１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの領域に分けられている。

図２は、図１中の平面図のＡ−Ａ断面図である。ＬＥＤ保持部２は、下面側に突出した円筒状の形状をしている。ＬＥＤ保持部２の内周面２ａは、平面部４に対し垂直に下面側に延びている。一方、ＬＥＤ保持部２の外周面２ｂは、内周面２ａに対し、鋭角の角度αを持つように形成される。これは、後述する光源からの光がこのＬＥＤ保持部２に入射した場合、その入射光を反射させ中央導光部７および周縁導光部８に導くようにするためである。反射面６の凹部形状は、入射部５に対して逆円錐状体で、その円錐状体の側面は透光部材１の上面側に膨らんでいる。反射面６の凹部形状の頂点部分は、丸みを帯びている。また、空間が円錐形状である凹部３の円錐頂点部分（以下「凹部３の頂点」という。）も同様に丸みを帯びている。

中央導光部７および周縁導光部８は、光散乱粒子１３を含有している。この光散乱粒子１３は、数μｍの粒径のシリコーン粒子となっている。また、光散乱粒子１３の含有程度は、周縁導光部８よりも中央導光部７が高密度とされている。具体的には、中央導光部７の光散乱粒子１３の含有率は０．１重量％であり、周縁導光部８の光散乱粒子１３の含有率は０．０６重量％である。ただし、光散乱粒子１３の含有程度は、中央導光部７よりも周縁導光部８が高密度となるようにしても良いし、光散乱粒子１３の含有率を中央導光部７と周縁導光部８とで等しくしても良い。なお、中央導光部７に含まれる光散乱粒子１３は、散乱パラメータをτ、中央導光部７の厚みをＴとしたとき、τとＴの積が０．１以上５０以下の範囲内とされている。

なお、この実施の形態では、ＬＥＤ保持部２にも光散乱粒子１３が入っており、その含有量は中央導光部７と同じとなっている。しかし、ＬＥＤ保持部２には、光散乱粒子１３を入れないようにしたり周縁導光部８と同じ含有率としてもよい。また、光散乱粒子１３は透光部材１中に分散配置されている。

以下、光散乱粒子１３について説明する。この光散乱粒子１３は、体積的に一様な散乱能が与えられた導光体であり、散乱微粒子としての球形粒子を多数含んでいる。中央導光部７または周縁導光部８の内部に光が入射すると、その光は散乱微粒子によって散乱することになる。

ここで、光散乱粒子１３の理論的な基礎を与えるＭｉｅ散乱理論について説明する。Ｍｉｅ散乱理論は、一様な屈折率を有する媒体（マトリックス）中に該媒体と異なる屈折率を有する球形粒子（散乱微粒子）が存在するケースについてマックスウェルの電磁方程式の解を求めたものである。光散乱粒子１３に相当する散乱微粒子によって散乱した散乱光の角度に依存した強度分布Ｉ（Α、Θ）は下記（１）式で表される。Αは、散乱微粒子の光学的大きさを示すサイズパラメータであり、マトリックス中での光の波長λで規格化された球形粒子（散乱微粒子）の半径ｒに相当する量である。角度Θは散乱角で、入射光の進行方向と同一方向をΘ＝１８０°にとる。

また、（１）式中のｉ_１、ｉ_２は（４）式で表される。そして、（２）〜（４）式中の下添字ν付のａおよびｂは（５）式で表される。上添字１および下添字νを付したＰ（ｃｏｓΘ）は、Ｌｅｇｅｎｄｒｅの多項式、下添字ν付のａ、ｂは１次、２次のＲｅｃａｔｔｉ−Ｂｅｓｓｅｌ関数Ψ_＊、ζ_＊（ただし、「＊」は下添字νを意味する。）とその導関数とからなる。ｍはマトリックスを基準にした散乱微粒子の相対屈折率で、ｍ＝ｎｓｃａｔｔｅｒ／ｎｍａｔｒｉｘである。

図３は、上記（１）〜（５）式に基づいて、単一真球粒子による強度分布Ｉ（Α、Θ）を示すグラフである。この図３では、原点Ｇの位置に散乱微粒子としての真球粒子があり、下方から入射光が入射した場合の散乱光強度の角度分布Ｉ（Α、Θ）を示している。そして、原点Ｇから各曲線Ｓ１〜Ｓ３までの距離が、それぞれの散乱角方向の散乱光強度である。曲線Ｓ１はΑが１．７であるときの散乱光強度、曲線Ｓ２はΑが１１．５であるときの散乱光強度、曲線Ｓ３はΑが６９．２であるときの散乱光強度を示している。なお、図３においては、散乱光強度を対数目盛で示している。このため、図３では僅かな強度差として見える部分が、実際には非常に大きな差となる。

この図３に示すように、サイズパラメータΑが大きくなればなるほど（ある波長λで考えた場合は真球粒子の粒径が大きくなればなるほど）、上方（照射方向の前方）に対して指向性高く光が散乱されていることがわかる。また、実際のところ、散乱光強度の角度分布Ｉ（Α、Θ）は、入射光波長λを固定すれば、散乱子の半径ｒと、媒体および散乱微粒子の相対屈折率ｍとをパラメータとして制御することができる。

このような、単一真球粒子がＮ個含まれる光散乱導光体に光を入射させると、光は真球粒子により散乱される。散乱光は光散乱導光体中を進み、他の真球粒子により再度散乱される。ある程度以上の体積濃度で真球粒子を添加した場合には、このような散乱が逐次的に複数回行われた後、光が光散乱導光体から出射する。このように、散乱光がさらに散乱されるような現象を多重散乱現象と呼ぶ。このような多重散乱においては、透明ポリマーでの光線追跡法による解析は容易ではない。しかし、モンテカルロ法により光の挙動を追跡し、その特性を解析することはできる。それによると、入射光が無偏光の場合、散乱角の累積分布関数Ｆ（Θ）は下記の（６）式で表される。

ここで（６）式中のＩ（Θ）は、（１）式で表されるサイズパラメータΑの真球粒子の散乱強度である。強度Ｉｏの光が光散乱導光体に入射し、距離ｙを透過した後、光の強度が散乱によりＩに減衰したとすると、これらの関係は下記の（７）式で表される。

この（７）式中のτは濁度と呼ばれ（上述の散乱パラメータと同義）、媒体の散乱係数に相当するものであり、下記の（８）式のように粒子数Ｎに比例する。なお、（８）式中、σ^ｓは散乱断面積である。

（７）式から長さＬの光散乱導光体を散乱せずに透過する確率Ｐ_ｔ（Ｌ）は下記の（９）式で表される。

反対に光路長Ｌまでに散乱される確率Ｐ_ｓ（Ｌ）は下記の（１０）式で表される。

これらの式からわかるように、濁度τを変えることにより、光散乱導光体内での多重散乱の度合いを制御することができる。

以上の関係式により、散乱微粒子のサイズパラメータΑと濁度τとの少なくとも１つをパラメータとして、光散乱導光体内での多重散乱を制御可能であり、出射面における出射光強度と散乱角も適正に設定可能である。

以上により、光散乱粒子１３についての説明を終わる。次に、周縁導光部８の下面に設けられているプリズム部１４について説明する。

プリズム部１４は、周縁導光部８の下面に４つの領域に分けられて形成されている（図１の正面図、底面図および図２参照）。なお、ＬＥＤ保持部２とプリズム部１４との間には、平面部４の面と平行となる面を有する平面部１５が形成されている。プリズム部１４は、透光部材１の外形の正方形の対角線に沿った線によって４つの領域に仕切られている。各領域は、第１の領域１４ａ、第１の領域１４ａと向かい合う位置に設けられる第２の領域１４ｂ、第１の領域１４ａおよび第２の領域１４ｂと隣接する位置に設けられる第３の領域１４ｃ、第３の領域１４ｃと向かい合う位置に設けられる第４の領域１４ｄである。各領域は、断面鋸歯形状の複数のプリズムを有している。

図４は、プリズム部１４の第１の領域１４ａの断面形状を示す図である。鋸歯の頂点１６ａを結ぶ一点鎖線Ｋ１に対する鋸歯の外周側の斜面角度θ１は５０度、中心側の斜面角度θ２は９０度である。図５は、プリズム部１４の第２の領域１４ｂの断面形状を示す図である。鋸歯の頂点１６ｂを結ぶ一点鎖線Ｋ２に対する鋸歯の外周側の斜面角度θ３（θ１に相当する部分の角度）は２５度、中心側の斜面角度θ４（θ２に相当する部分の角度）は９０度である。図６は、プリズム部１４の第３の領域１４ｃおよび第４の領域１４ｄの断面形状を示す図である。鋸歯の頂点１６ｃ，１６ｄを結ぶ一点鎖線Ｋ３に対する鋸歯の外周側の斜面角度θ５（θ１に相当する部分の角度）は９０度、中心側の斜面角度θ６（θ２に相当する部分の角度）は１０度である。

（第１の実施の形態に係る発光装置の構成）
図７は、図１、図２に示す透光部材１に、発光部材であるチップ形のＬＥＤ２１を装着した本発明の第１の実施の形態に係る発光装置３１の構成を示す図である。透光部材１のＬＥＤ保持部２内にはＬＥＤ２１が配置されている。ＬＥＤ２１は、その中心２２が凹部３の頂点と対向するように配置され固定部材（図示省略）によって固定されている。

（第１の実施の形態に係る発光装置の光の進行状況）
図８は、ＬＥＤ２１の中心２２から発せられた光が入射部５に入射し透光部材１内に入り、反射面６およびＬＥＤ保持部２の外周面２ｂで反射して周縁導光部８へと導光される経路（光路Ｌ１〜Ｌ４）を示す図である。なお、図８は図７の縦断面図である。

ここで、光路Ｌ１は、光源となるＬＥＤ２１の中心２２から出射した光がＬＥＤ保持部材２の内周面２ａを通過し、外周面２ｂで全反射し、その後、反射面６で全反射して周縁導光部８へと導光される光路である。また、光路Ｌ２は、ＬＥＤ２１の中心２２から出射した光が平面部４を通過し、その後、反射面６で全反射して周縁導光部８へと導光される光路である。また、光路Ｌ３は、ＬＥＤ２１の中心２２から出射した光が凹部３の周面を通過し、その後、反射面６で全反射して周縁導光部８へと導光される光路である。また、光路Ｌ４は、ＬＥＤ２１の中心２２から出射した光が平面部４を通過し、その後、光散乱粒子１３にて多重散乱され反射面６を通過して透光部材１の上面側へと出射される光路である。

周縁導光部８へと導光される光路Ｌ１〜Ｌ３の光は、その後、図４、図５および図６に示す矢印付きの直線の光路をとる。すなわち、周縁導光部８へと導光される光は、斜面１２で全反射してプリズム部１４に向かい、その後、プリズム部１４で方向転換され、斜面１２に向かい、その斜面１２を通過して透光部材１の上面側へと出射される。光が出射するとき、斜面１２は光の出射面となる。

図４には、プリズム部１４のうち、第１の領域１４ａにて光が方向転換される場合の光路を矢印付きの直線で示している。第１の領域１４ａのプリズムは、斜面角度θ１の角度が大きく、光は鋸歯の外周側のプリズム面１７に対し全反射臨界角（４１．８４°）より小さい入射角度で照射されるため、光はプリズム面１７を通過する。その通過の際には、徐々にプリズム面１７に対して全反射臨界角に近づくように光が屈折する。そして、より外周側のプリズム面１７に光が照射される際には、プリズム面１７に対しての光の入射角が全反射臨界角以上となり、光が全反射して斜面１２ａに向かい、斜面１２ａから出射する。その際の出射角は、透光部材１の上面に対して直角に近い角度となる。なお。図４では、斜面１２ａを通過する光が透光部材１の中央部に向く方向に光が出射しているが、斜面１２ａを通過する光が透光部材１の真上や外側に向く方向に出射する光もある。

図６には、プリズム部１４のうち、第３の領域１４ｃおよび第４の領域１４ｄにて光が方向転換される場合の光路を矢印付きの直線で示している。第３の領域１４ｃおよび第４の領域１４ｄのプリズム部１４は、斜面角度θ６の角度が小さいため、鋸歯の中心側のプリズム面１８にて光が全反射して斜面１２ｃ，１２ｄ側に向かう。そして、その光は斜面１２ｃ，１２ｄを通過し出射する。その際の出射方向は、第２の領域１４ｂの場合に比べ、より透光部材１の外側に向く方向となる。その理由は、斜面角度θ６の角度が斜面角度θ３よりも小さく、かつ第２の領域１４ｂのプリズム面１７とは逆側に傾いているプリズム面１８であり、斜面１２ｃ，１２ｄへ入射する光が傾くためである。

図５には、プリズム部１４のうち、第２の領域１４ｂにて光が方向転換される場合の光路を矢印付きの直線で示している。第２の領域１４ｂのプリズムは、斜面角度θ３の角度が小さいため、最初に光が照射されるプリズム面１７にて光が全反射して斜面１２ｂ側に向かう。そして、その光は斜面１２ｂを通過し出射する。その際の出射方向は、透光部材１の外側に向く方向となる。すなわち、透光部材１のプリズム部１４の各領域のうち、一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なっている。

また、透光部材１および発光装置３１の光度分布は、第３の領域１４ｃおよび第４の領域１４ｄの光の経路が同一であるため、第１の領域１４ａが出射する光の照射範囲の中心と、第２の領域１４ｂが出射する光の照射範囲の中心を結ぶ直線を対称軸とする線対称となる。すなわち、透光部材１および発光装置３１の光度分布は、図１に示すＡ−Ａ線を対象軸とした線対称となる。また、透光部材１のプリズム部１４の各領域のうち、一の領域にて反射して出射する光の出射方向と、他の一の領域にて反射して出射する光の光度分布が異なる。さらに、一方の対向する２つの領域（第１の領域１４ａおよび第２の領域１４ｂ）にて反射して出射する光の光度分布は、図１に示すＡ−Ａ線を対象軸として線対称となると共にそのＡ−Ａ線に直交する線に対しては線対称とはならない第１の光度分布である。また、他方の対向する２つの領域（第３の領域１４ｃおよび第４の領域１４ｄ）にて反射し出射する光の光度分布は、図１に示すＡ−Ａ線を対称軸となると共にそのＡ−Ａ線に直交する線を対象軸として線対称となるものであり、第１の光度分布とは異なる第２の光度分布である。

（第２および第３の実施の形態に係る発光装置の構成およびその光照射の状況）
図９は、第１の実施の形態に係る発光装置３１の透光部材１が光散乱粒子１３を含んでいない発光装置３１Ａを縦２列横３列の計６つ、斜面１２を略同一平面上にして並べて固定一体化した第２の実施の形態に係る発光装置３２を示す図である。発光装置３２の各発光装置３１Ａは、第１の領域１４ａ、第２の領域１４ｂ、第３の領域１４ｃ、および第４の領域１４ｄの配置方向がすべて揃っている。

図１０は、発光装置３２から４．５ｍ離れた面（Ｘ−Ｙ平面）を発光装置３２が照射したときの照度分布のシミュレーション結果を示す照度等高線分布図である。この図１０は、図９に示す配置の発光装置３２が紙面奥側を照射したときの状況を示すものである。
Ｘ−Ｙ平面上に描かれた各線は、等照度（光度）線である。発光装置３２の光度分布は、Ｘ＝０となる直線を対称軸とする線対称となる。また、Ｘ−Ｙ平面上には、照度が高い場所と低い場所が複雑に混在しており、均斉度はあまり高くない。図１１は、発光装置３２の配光分布を示す図である。図１１によれば、左右方向と前方向で強度が強い（ピーク）が２箇所存在している。

透光部材１に光散乱粒子１３が含有されている発光装置３１を用いる以外は、図９に示す発光装置３２と同じ構成の第３の実施の形態に係る発光装置３３について説明する。図１２は、発光装置３３から４．５ｍ離れた面（Ｘ−Ｙ平面）を発光装置３３が照射したときの照度分布のシミュレーション結果を示す照度等高線分布図である。Ｘ−Ｙ平面上に描かれた各線は、等照度（光度）線である。発光装置３３の光度分布は、Ｘ＝０となる直線を対称軸とする線対称となる。また、照度分布は、照射範囲の中心から周辺に向かって略均等な等高分布になっている。また、Ｘ−Ｙ平面上においては、照度の均斉度は高い。図１２の下側のグラフは、Ｙ軸０ｍｍの位置でのＸ軸方向の照度グラフである。照射範囲の中心となる位置の照度（この照度が最も高くなる）の半分の照度になる照射範囲は、左右５ｍで計１０ｍ程度の範囲になっている。図１２の右側のグラフは、Ｘ軸０ｍｍの位置でのＹ軸方向の照度グラフである。最も高い照度の半分の照度になる範囲は、Ｙ軸の正方向が３．５ｍ程度、Ｙ軸の負の方向が１ｍ程度になっている。図１３によれば、発光装置３３の配光分布を示す図である。図１３より、強度の強いピークは存在せず、なめらかな広がりとなっている。

（第１および第２の実施の形態に係る道路灯の構成および光照射の状況）
図１４および図１５は、発光装置３１を用いた第１の実施の形態に係る道路灯４１が道幅Ｍの道路４２脇に設置されている状態を示す図である。図１４は、道路灯４１を道路４２の路面上方から見た平面図であり、図１５は、道路灯４１の側面図である。図１４では、図１５に示す反射部材４３の図示を省略している。

道路灯４１は、地面に埋め込み固定され地面から垂直に伸びる棒状の支柱４４を有する。そして、道路灯４１は、道路４２と対向する位置であって透光部材１の上面が道路４２の路面と平行になるように、支柱４４の先端に固定される発光装置３１を有している。そして、発光装置３１を構成する透光部材１の下面側を覆うように発光装置３１に固定され、内面が鏡面状のお椀形の反射部材４３を有している。なお、反射部材４３は、透光部材１の下面側（図１５では上方側）から漏れようとする光を透光部材１内へと戻す役割をする。この実施形態では、発光装置３１と道路４２の路面との距離は４．５ｍとされている。また、道幅Ｍは７ｍとされている。

図１４に示すように、発光装置３１は、矢印方向Ａに第１の領域１４ａが、矢印方向Ｂに第２の領域１４ｂが、矢印方向Ｃに第３の領域１４ｃが、矢印方向Ｄに第４の領域１４ｄが位置するように配置されている。

図１５に示す一点鎖線Ｎ１，Ｎ２の間は、道路灯４１が光を照射する範囲を示している。道路灯４１は、道路４２の道幅Ｍの範囲を完全にカバーするように光照射し、その他の領域には、殆ど光を照射していないことがわかる。

図１６は、発光装置３３を用いた第２の実施の形態に係る道路灯５１を示す図で、道路灯５１を幅７ｍの道路５２の長さ方向に３０ｍ間隔に設置し照明した場合の照度分布のシミュレーション結果を示す照度等高線分布図である。なお、分布図中、道路５２を外れる等高線はは省略している。

ここで、道路灯５１は、支柱によって道路５２の路面（Ｘ−Ｙ平面）から高さ１０ｍの位置に設置されている。また、道路灯５１は、道路５２と対向する位置であって透光部材１の上面が道路５２の路面と平行になるように、支柱の先端に固定される発光装置３３を有している。そして、発光装置３３は、図１６に示すように、矢印方向Ａに第１の領域１４ａが、矢印方向Ｂに第２の領域１４ｂが、矢印方向Ｃに第３の領域１４ｃが、矢印方向Ｄに第４の領域１４ｄが位置するように配置されている。

図１６に示す道路５２全体の平均照度は１０ルクスであり、最小照度は６ルクスである。これより、総合均斉度（Ｕ０）＝０．６となる。図１７は、図１６に示す道路５２の幅中央上の照度分布グラフである。幅中央上の最大照度は、１２．５ルクスであり、最小照度は８ルクスである。これより、道路５２の幅中央上の均斉度（Ｕ１）＝０．６４となる。

（本発明の実施の形態によって得られる主な効果）
本発明の実施の形態に係る光学素子となる透光部材１、発光装置３１，３１Ａ，３２，３３および道路灯４１，５１は、入射した光を出射する出射面となる斜面１２を有する導光部を備え、出射面（斜面１２）は、複数の領域に分けられ、その領域のうち一の領域（ここでは斜面１２ａ）が出射する光の出射方向と、他の一の領域（ここでは出射面１２ｂ）が出射する光の出射方向とが異なり、その出射する光の光度分布ががＡ−Ａ線を対称軸として線対称となり、さらには両領域の光の光度分布が異なる。ここで、透光部材１は、金型を用いた２材成形のような簡易な手法により形成しているため、透光部材１、発光装置３１，３１Ａ，３２，３３および道路灯４１，５１の製造の困難性を少なくすることが可能である。また、光の出射方向を用途等に応じて適宜調整できるため、照射効率の良い透光部材１、発光装置３１，３１Ａ，３２，３３および道路灯４１，５１を提供できる。

透光部材１には、光を多重散乱させ出射面を通過して出射する光を発生させる光散乱粒子１３が含有されている。そのため、出射される光の照度分布を照射範囲の中心から周辺に向かって略均等な等高分布とする透光部材１、発光装置３１，３３および道路灯４１，５１を提供できる。

また、出射面となる斜面１２は、外径が四角形であり、四角形の２本の対角線によって仕切られる４つの領域を有し、一方の対向する２つの領域（第１の領域１４ａおよび第２の領域１４ｂ）から出射する光の光度分布は、Ａ−Ａ線を対象軸とした線対称となる第１の光度分布であり、他方の対向する２つの領域（第３の領域１４ｃおよび第４の領域１４ｄ）から出射する光の光度分布は、第１の光度分布とは異なる第２の光度分布である。そのため、道路灯４１，５１のように、道路の幅方向には第１の光度分布を適用し、道路の長さ方向には第２の光度分布を適用する等して、光を照射する対象の形状に応じた光度分布とすることができる。

また、発光装置３２，３３および道路灯５１は、複数の発光部材となるＬＥＤ２１を有し、複数の導光部（透光部材１）のそれぞれが、複数のＬＥＤ２１の１つにそれぞれ対応して配置され、出射面となる斜面１２を略同一平面上にして並べられている。そのため、ＬＥＤ２１の出力が小さい場合でも、光量の多い発光装置３２，３３および道路灯５１を提供できる。

道路灯４１，５１は、出射する光の光度が同じとなる照射域が、道路の幅方向には狭く、道路の長さ方向には広くなる。そのため、道路の幅を大きく超えた領域への光の照射を抑制すると共に、道路灯４１，５１の設置間隔を広くすることができ、光の照射が高効率となる道路灯４１，５１を提供できる。たとえば、道路の脇に住宅または店舗がある場合には、住宅または店舗に道路灯４１，５１からの光が照射されないことが望まれるところ、道路灯４１，５１は、照射範囲を予め設定でき、不必要な光を照射しないようにすることができる。また、道路の長さ方向には広く照射域を設定することで、道路灯４１，５１の設置間隔を長くすることができ、道路灯４１，５１の数を減らすことができる。

また、透光部材１、発光装置３１，３１Ａ，３２，３３および道路灯４１，５１は、図８に示す光路Ｌ４等のように、反射面６を通過する光がある。よって、斜面１２ばかりでなく、透光部材１の上面全体から略均一な出射光量を得ることができ、照射ムラを抑制できる。道路灯４１，５１の場合に照射ムラがあると、路面に局所的に暗い箇所または明るい箇所が生じやすく、照射面が不自然な見え方となってしまう場合がある。

また、透光部材１、発光装置３１，３１Ａ，３２，３３および道路灯４１，５１は、ＬＥＤ２１の光を直接出射せずに透光部材１の上面の面積にまで光の出射面積を広げている。そのため、光源グレア（眩しさ）を少なくすることができる。

なお、図１８には、板厚が１０ｍｍのＰＭＭＡ板に粒径７．３μｍの光散乱粒子１３を含有させる濃度を変化させた場合の光の拡散角と光の透過率の関係を示している。ここで、拡散角とは、散乱されて拡がった光が、その中心照度の半値になる角度を全角表示で表した角度である。この図１８を利用して透光部材１の明るさや出射方向を種々設定できる。

また、光散乱粒子１３は、散乱パラメータをτ（１/τは平均自由行程でその単位はｃｍ）、中央導光部７の厚みをＴ（単位はｃｍ）としたとき、τとＴの積が０．１以上５０以下の範囲内とされている。τとＴの積が０．１未満になると、光線の平均自由行程が長くなり板厚Ｔの距離内で散乱される光線量が少なくなり、中央導光部７の出射面となる斜面１２から適切な光線を外部に出射させることができなくなる。一方、τとＴの積が５０を超えると、光線の平均自由行程が短くなり、板厚Ｔの距離内で多重散乱される光量が多くなり、後方散乱が大きくなり前方への光の透過率が下がってしまう。

また、光散乱粒子１３の濃度は、周縁導光部８よりも中央導光部７の方の濃度を高くしている。すると、中央導光部７の光の散乱が生じやすく中央導光部７に入射した光が反射面６を透過し易くなり、透光部材１全体の光照射分布を調整できる。なお、多重散乱の程度は、散乱パラメータτにより制御できるため、反射面６を通過する光と周縁導光部８の上面から出射する光の輝度を調整することができる。

（他の形態）
以上、本発明の実施の形態における透光部材１、発光装置３１，３１Ａ，３２，３３および道路灯４１，５１について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない限り種々変更実施可能である。

本発明の実施の形態における透光部材１、発光装置３１，３１Ａ，３２，３３および道路灯４１，５１は、入射した光を出射する出射面（斜面１２）を有し、斜面１２
は、複数の領域に分けられ、領域のうち一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なり、その出射する光の光度分布が異なり、その出射する光の光度分布が線対称となる。しかし、各領域が出射する光の光度分布は、同一としても良い。また、一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の光度分布が線対称とならなくても良い。また、出射面を複数の領域に分けるのではなく、出射面に入射する光を反射するプリズム部１４を複数の領域に分けるのみとしても良い。

また、透光部材１には、光を多重散乱させ出射面（斜面１２）を通過して出射する光を発生させる光散乱粒子１３が含有されているが、光散乱粒子１３は、必須の構成要素ではないため、省略することができる。また、透光部材１は、中央導光部７の光散乱粒子１３の含有率を０．１重量％とし、周縁導光部８の光散乱粒子１３の含有率を０．０６重量％としているが、他の含有率とすることができる。

また、出射面となる斜面１２に対向するプリズム部１４は、外径が四角形であり、四角形の２本の対角線によって仕切られる４つの領域を有し、一方の対向する２つの領域（第１の領域１４ａおよび第２の領域１４ｂ）から出射する光の光度分布は、線対称となる第１の光度分布であり、他方の対向する２つの領域（第３の領域１４ｃおよび第４の領域１４ｄ）から出射する光の光度分布は、第１の光度分布とは異なる第２の光度分布である。しかし、このような構成は必須の要件ではないため採用しないこととしても良い。

また、出射面となる斜面１２は、外径が四角形であり、四角形の２本の対角線によって仕切られる４つの領域（斜面１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）を有し、一方の対向する２つの領域（斜面１２ａおよび斜面１２ｂ）から出射する光の光度分布は、線対称となる第１の光度分布であり、他方の対向する２つの領域（斜面１２ｃおよび斜面１２ｄ）から出射する光の光度分布は、第１の光度分布とは異なる第２の光度分布である。しかし、このような構成は必須の要件ではないため採用しないこととしても良い。

また、出射面となる斜面１２は、４角錐台の側面形状とされているが、それ以外の形状とされていても良い。たとえば、円錐台の側面形状等である。この場合は、出射面がプリズム部１４の各領域によって複数の領域に分けられることとなる。さらに、出射面は、斜面１２のように透光部材１の上面から下面に向かって傾斜するのではなく、出射面を平面状とし、プリズム部１４を透光部材１の下面から上面に向かって傾斜させる構成を採用しても良い。

図１９は、本実施の形態に係る光学素子（透光部材）の変形例の構成を示す図である。この図では、図１の底面図に相当する図を示している。この透光部材６１は、外形が円形である。透光部材１のプリズム部１４と同様の役割をするプリズム部６２は、第１の領域６２ａ、第２の領域６２ｂ、第３の領域６２ｃ、および第４の領域６２ｄ、に区分けされている。第１の領域６２ａは、図１９における透光部材６１の上半分を占める半円環形状をしている。第２の領域６２ｂは、図１９における右下部分を占める扇形状をしている。第３の領域６２ｃは、図１９における中央下側部分を占める扇形状をしている。第４の領域６２ｄは、図１９における左下部分を占める扇形状をしている。たとえば、本実施の形態に係る発光素子（透光部材）は、このような構成を採用し、光度分布を設定することとしても良い。

なお、 第１の領域６２ａのプリズムの図４における斜面角度θ１に相当する角度は４５°、斜面角度θ２に相当する角度は９０°、第２の領域６２ｂおよび第４の領域６２ｄのプリズムの図４における斜面角度θ１に相当する角度は０°、斜面角度θ２に相当する角度は０°、第３の領域６２ｃのプリズムの図４における斜面角度θ１に相当する角度は１０°、斜面角度θ２に相当する角度は９０°である。この透光部材６１を用いた発光装置６３の光照射面を道路の路面と対向させ、道路の幅方向であってその発光装置６３から遠い側に第３の領域６２ｃを、道路の幅方向であって発光装置６３に近い側に第１の領域６２ａを位置させ、路面との距離を１０ｍにして光を照射したときの照射面（Ｘ−Ｙ平面）の照度等高線分布図を図２０に示す。道路の幅方向であって発光装置６３から遠い側には広く照射され、道路の幅方向であって発光装置６３に近い側には狭く照射されている。照射エリアの形状は、三角形または台形形状となっている。

また、発光装置３２，３３および道路灯５１は、複数の発光部材となるＬＥＤ２１を有し、複数の導光部（透光部材１）のそれぞれが、複数のＬＥＤ２１の１つにそれぞれ対応して配置され、出射面となる斜面１２を略同一平面上にして並べられている。しかし、このような構成は必須の要件ではないため、発光装置３１，３１Ａおよび道路灯４１のように採用しないこととしても良い。また、発光装置３２，３３および道路灯５１は、透光部材１を図９に示すように横方向に３つ、縦方向に２つ並べているが、横方向に２つ、縦方向に２つとしても良いし、横方向に３つ、縦方向に３つ等としても良い。

道路灯４１，５１は、ＬＥＤ２１と、そのＬＥＤ２１からの光を入射する入射部５およびその入射した光を出射する斜面１２を有する透光部材１と、を有する発光装置３１，３１Ａ，３３を備える道路灯であって、斜面１２またはその斜面１２に対向するプリズム部１４は、複数の領域に分けられ、領域のうち一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なり、出射する光の光度が同じとなる照射域は、光が照射される道路の幅方向には狭く、道路の長さ方向には広くなる。しかし、このような構成は必須の要件ではないため、採用しないこととしても良い。たとえば、出射する光の光度が同じとなる照射域は、光が照射される道路の幅方向には広く、道路の長さ方向には狭くするようにしても良い。

また、道路灯４１，５１は、車道を照射することを前提としているが、歩道のみ、または歩道と車道を含めた道路に対して用いることができる。そして、道路灯４１，５１は、ＬＥＤ２１を囲むように複数の領域を設け、道路の歩道側を照らす領域の照射域を狭く、道路の車道側を照らす領域の照射域を広くする等できる。

さらに、道路灯４１，５１は、交差点を有する場所に設置することができる。たとえば、道路灯４１，５１は、斜面１２を少なくとも４つの領域に分け、最も大きい領域を歩道側にに配置し、その照射域を他の領域の照射域より狭くし、他の領域から出射する光によって交差点の中央領域を照射することができる。図２１は、交差点７１に設置される道路灯７２の照射範囲７３を示す図である。各道路灯７２は、交差点７１の交差部分の付け根の歩道７４に設置されている。各道路灯７２は、発光装置６３を用いている。発光装置６３の第３の領域６２ｃが交差点の中心７５側に配置され、第１の領域６２ａが歩道７４側に配置されている。各道路灯７２のうち、図の右上の道路灯７２の照射範囲７３（破線の範囲）は、歩道７４、横断歩道７６、交差点の中心７５付近となる。そのため、この交差点７１の図の右上の道路灯７２が設置されている位置から斜め方向に対向する交差点７１の交差部分の付け根位置（図の左下）にもう一つ道路灯７２を設置すると、交差点７１の全体を照射範囲とし、効率的に光を照射することができる。もちろん、交差点７１の交差部分の付け根位置の全て（４つ）に道路灯７２を設置すること等としても良い。

また、透光部材１、発光装置３１，３１Ａ，３２，３３および道路灯４１，５１は、プリズム部１４の作用により光を方向転換している。しかし、プリズム部１４は、必須の構成要素ではないため、省略することができる。たとえば、プリズム部１４に変えてミラー等の反射部材を用いることができる。

図２２は、本発明の実施の形態に係る発光装置の変形例である、発光装置８１の構成を示す図である。発光装置８１は、プリズム部１４および平面１１を省略した以外は透光部材１と同じ構成の透光部材８２を備えている。透光部材８２には、銅等の金属からなる基板表面にミラーシートが貼付された反射板８４が透光部材８２の下面に対向するように配置されている。透光部材８２は、反射板８４に設けられた穴またはボス等によって位置決めされ固定される。そして、発光装置３１と同様の位置にＬＥＤ８３が配置されている。ＬＥＤ８３からの光は、発光装置３１と同様の光路（図３に矢印で表示）をとる。その際には、透光部材８２の下面に到達する光は、反射板８４によって反射されて透光部材８２の上面から出射する。

この反射板８２の基板は、銅からなるため、ＬＥＤ８３から発生する熱を空気中または別の熱伝導部材等に容易に逃がすことができる。反射板８２の基板は、そのような放熱性を有するものに限定されないが、放熱性が高い基板を用いることが好ましい。また、その基板は、銅ではなくステンレス、アルミニウム等の他の金属またはセラミック等の金属以外の他の材料からなるものとしても良い。さらに、その基板は、必須の構成要素ではないため省略できる。また、反射板８２は、ミラーシートによって光を反射させているが、光を反射させる部材としては、基板面に高反射性レジストを塗布したもの、基板面に白色のインク等の高反射材料をスクリーン印刷したもの、基板面にアルミニウムまたは銀等を蒸着したもの等を採用しても良い。さらに、透光部材８２と反射板８４との固定方法は、接着剤等を用いる方法等としても良い。

また、本実施の形態に係るプリズム部１４は、そのプリズム形状を決定する上述の斜面角度θ１、θ２、θ３、θ４、θ５、およびθ６は、適宜変更できる。たとえば、斜面角度θ１は４５°〜５５°、斜面角度θ２は８０°〜９０°、斜面角度θ３は０°〜５５°、斜面角度θ４は８０°〜９０°、斜面角度θ５は８０°〜９０°、斜面角度θ６は０°〜２０°の範囲で設定することができる。

また、本実施の形態に係る凹部３は、必須の構成要素ではないため、省略することができる。しかし、凹部３の存在によってＬＥＤ２１の中心から発せられる光を屈折させ、反射面６の中心部分（面となっていない部分）ではなく、反射面６に光の多くを照射することができる。

また、透光部材１は、透光部材１の上面側用の金型、および下面の各領域それぞれのための４つの金型の合計５つの金型を用いて２材成形している。しかし、各領域で金型を分ける必要はなく、たとえば、透光部材１の下面側用の金型を一つの金型とすること等できる。また、２材成形ではなく、透光部材１を１つの材料にて成形するようにしても良い。また、中央導光部７と周縁導光部８とは２材成形によって一体化させているが、当初から中央導光部７と周縁導光部８とを一体成形して透光部材１を得ることとしても良い。

また、本発明の実施の形態に係る透光部材１は透光性樹脂であり、光散乱粒子１３は、その粒径が数μｍの透光性のシリコーン粒子とされている。しかし、光散乱粒子１３は、透光部材１内の光を多重散乱するものであれば、その材質、形状、粒子径等を問わず、種々のものを用いることができる。ただし、光散乱粒子１３は、光を光の進行経路に沿わせつつも適度に他の方向へと光を散乱させる意味で、粒径が１〜１０μｍの透光性のシリコーン粒子を用いることが好ましい。詳述すると、シリコーン粒子の粒径を１μｍ以上とすることで、角度分布の広がりを抑え、後方散乱成分を少なくできる。すると、前方への光強度が小さくなって周縁導光部８に導光される光量が過度に低下するのをおさえることができ、中央導光部７の反射面６を透過する光量が過度に多くなるのを抑制し易くなる。一方、シリコーン粒子の粒径を１０μｍ以下とすることで、角度分布が狭くなり過ぎるのを抑制でき、中央導光部７の反射面６を透過する光量を十分に確保できる。

また、本発明の実施の形態に係る光学素子（透光部材１）、発光装置３１，３３および道路灯４１，５１は、における光散乱粒子２１は、散乱パラメータをτ、中央導光部７の厚みをＴとしたとき、τとＴの積が０．１以上５０以下の範囲内とされている。しかし、τとＴの積は、それ以外の範囲、たとえば０．０１、０．０５、６０、７０、８０等としても良い。

また、透光部材１には、ＰＭＭＡ製のものを用いているが、その他のアクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルの重合体で、透明性の高い非晶質の合成樹脂であるアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート等の他の透光性樹脂やガラス等を材質としたものを用いることができる。

また、入射部５は、透光部材１の一部として一体に形成されているが、入射部５を透光部材１と別体に設けても良い。

また、発光部材はＬＥＤ２１に限定されず、有機エレクトロルミネッセンス（Organic
Electro-Luminescence、OEL、有機EL）、無機エレクトロルミネッセンス（Inorganic Electro-Luminescence、IEL、無機EL）、レーザー光等の他の発光部材を用いることができる。さらに、ＬＥＤ２１にはチップ型のものを用いているが、レンズ付きのＬＥＤを用いることができる。また、発光部材としては、光を直接入射部５に入射させる光源でなく、光源の光を導く導光体や光源の光を反射する反射部材としても良い。

１，６１ 透光部材（光学素子）
５ 入射部
１２ 斜面（出射面）
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 斜面（領域）
１３ 光散乱粒子
１４ プリズム部
２１ ＬＥＤ（発光部材）
３１，３１’，３２，３３，６３，８１ 発光装置
４１，５１，７２ 道路灯

Claims (10)

1. 入射した光を出射する出射面を有する導光部を備える光学素子において、
   上記出射面に対向するプリズム部または反射板を有し、
   上記入射した光は、上記出射面で全反射され上記プリズム部または上記反射板に向かい、その後、上記プリズム部または上記反射板で方向転換され、上記出射面に向かい、その出射面を通過して出射し、
   上記出射面は、複数の領域に分けられ、上記領域のうち一の領域が出射する光の出射方
   向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なり、その出射する光の光度分布が線対称となることを特徴とする光学素子。
2. 入射した光を出射する出射面を有する導光部を備える光学素子において、
   上記出射面に対向するプリズム部または反射板を有し、
   上記入射した光は、上記出射面で全反射され上記プリズム部または上記反射板に向かい、その後、上記プリズム部または上記反射板で方向転換され、上記出射面に向かい、その出射面を通過して出射し、
   上記出射面は、複数の領域に分けられ、上記領域のうち一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なり、その出射する光の光度分布が異なることを特徴とする光学素子。
3. 請求項１また２記載の光学素子において、前記導光部には、前記光を多重散乱させ前記出射面を通過して出射する光を発生させる光散乱粒子が含有されていることを特徴とする光学素子。
4. 請求項１、２または３記載の光学素子において、前記出射面またはその出射面と対向する前記プリズム部または反射板は、外径が四角形であり、上記四角形の２本の対角線によって仕切られる４つの前記領域を有し、一方の対向する２つの領域から出射する光の光度分布は、線対称となる第１の光度分布であり、他方の対向する２つの領域から出射する光の光度分布は、上記第１の光度分布とは異なる第２の光度分布であることを特徴とする光学素子。
5. 請求項４に記載の光学素子において、
   前記プリズム部により、前記出射面で全反射された光に対する全反射角を異ならせることで、前記一方の対向する２つの領域から出射する光の光度分布を、前記線対称となる第１の光度分布とし、前記他方の対向する２つの領域から出射する光の光度分布を、前記第１の光度分布とは異なる前記第２の光度分布とすることを特徴とする光学素子。
6. 発光部材と、その発光部材からの光を入射する入射部およびその入射した光を出射する出射面を有する導光部と、を備える発光装置において、
   上記出射面に対向するプリズム部または反射板を有し、
   上記入射した光は、上記出射面で全反射され上記プリズム部または上記反射板に向かい、その後、上記プリズム部または上記反射板で方向転換され、上記出射面に向かい、その出射面を通過して出射し、
   上記出射面は、複数の領域に分けられ、上記領域のうち一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なり、その出射する光の光度分布が線対称となることを特徴とする発光装置。
7. 発光部材と、その発光部材からの光を入射する入射部およびその入射した光を出射する出射面を有する導光部と、を備える発光装置において、
   上記出射面に対向するプリズム部または反射板を有し、
   上記入射した光は、上記出射面で全反射され上記プリズム部または上記反射板に向かい、その後、上記プリズム部または上記反射板で方向転換され、上記出射面に向かい、その出射面を通過して出射し、
   上記出射面は、複数の領域に分けられ、上記領域のうち一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なり、その出射する光の光度分布が異なることを特徴とする発光装置。
8. 請求項４から７のいずれか１項に記載の発光装置において、複数の前記発光部材を有し、複数の前記導光部のそれぞれが、上記複数の発光部材の１つにそれぞれ対応して配置され、前記出射面を同一平面上にして並べられていることを特徴とする発光装置。
9. 発光部材と、その発光部材からの光を入射する入射部およびその入射した光を出射する出射面を有する導光部と、を有する発光装置を備える道路灯であって、
   上記出射面は、少なくとも４つの複数の領域に分けられ、上記領域のうち一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なり、
   上記一の領域から出射する光の光度分布が上記他の一の領域から出射する光の光度分布とは異なり、
   前記複数の領域に分けられた出射面のうち、最も大きい領域を歩道側に配置し、その照射域を他の領域の照射域より狭くし、上記他の領域から出射する光によって交差点の中央領域を照射することを特徴とする道路灯。
10. 発光部材と、その発光部材からの光を入射する入射部およびその入射した光を出射する出射面を有する導光部と、を有する発光装置を備える道路灯であって、
    上記出射面は、少なくとも４つの複数の領域に分けられ、上記領域のうち一の領域が出射する光の出射方向と、他の一の領域が出射する光の出射方向とが異なり、
    上記出射する光の光度が同じとなる照射域は、光が照射される道路の幅方向には狭く、道路の長さ方向には広くなり、
    前記複数の領域に分けられた出射面のうち、最も大きい領域を歩道側に配置し、その照射域を他の領域の照射域より狭くし、上記他の領域から出射する光によって交差点の中央領域を照射することを特徴とする道路灯。
    

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