JP5753004B2 - 光束制御部材、発光装置および照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子から出射された光の進行方向を制御する光束制御部材に関する。また、本発明は、前記光束制御部材を有する発光装置、および前記発光装置を有する照明装置に関する。

内照式看板は、看板の内部に光源を配置して、看板自体を光らせる看板である。内照式看板は、告知効果に優れており、様々なところで使用されている。

近年、内照式看板の光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用されるようになってきた。発光ダイオードは、小型である、電力効率がよい、鮮やかな色の発光をする、球切れの心配が無い、初期駆動特性に優れる、振動に強い、オンオフの繰り返しに強い、などの優れた特性を有している。

発光ダイオードからの出射光は、その出射方向が制御されていないため、発光ダイオードをそのまま光源として使用した場合、光が拡散してしまい、被照射面を効率よく照らすことができない。そこで、発光ダイオードからの出射方向を制御するために、発光ダイオードと全反射レンズを組み合わせた光源が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、発光素子（発光ダイオード）の上に全反射レンズを配置した発光装置（表示ランプ）が開示されている。図１は、特許文献１に記載されている発光装置１０の構成を示す断面図である。図１に示されるように、発光装置１０は、発光素子１１、全反射レンズ１２および外装カバー１５を有する。発光装置１０の形状は、中心軸ＣＡに対して回転対称（円対称）である。

全反射レンズ１２は、全反射面１３およびフランジ１４を有する。外装カバー１５は、全反射レンズ１２のフランジ１４を保持する、不透明な円筒状の部材である。外装カバー１５は、全反射レンズ１２の支持体および遮光筒として機能する。全反射レンズ１２の全反射面１３は、発光素子１１から出射された光を全反射レンズ１２の前方に向けて反射させる。これにより、発光素子１１から出射された光は、中心軸ＣＡに対して平行な光となる。その結果、発光装置１０は、遠方の被照射面を効率的に照らすことができる。

特開２００５−２６８１６６号公報

内照式看板における光源の配置方式は、直下方式とエッジライト方式とに大別されうる。図２Ａは、直下方式の内照式看板の例を示す斜視図であり、図２Ｂは、中空エッジライト方式の内照式看板の例を示す斜視図である。図２Ａに示されるように、直下方式では、被照射面（表示面）２０の裏側に光源２２を配置する。一方、図２Ｂに示されるように、エッジライト方式では、看板の外周部に光源２２を配置する。中空エッジライト方式の内照式看板は、構造をシンプルにできる点において直下方式の内照式看板よりも優れている。

特許文献１に記載の発光装置１０を中空エッジライト方式の光源として採用した場合、発光装置１０から遠方の被照射面を効率的に照らすことができる。しかしながら、特許文献１に記載の発光装置１０は、発光装置１０の近傍に位置し、かつ中心軸ＣＡから離れた位置の被照射面を十分に照らすことができない。すなわち、発光装置１０の近傍に位置し、かつ中心軸ＣＡから離れた位置の被照射面を照らすための光量が不足してしまう。このため、特許文献１に記載の発光装置１０を中空エッジライト方式の内照式看板の光源として使用した場合、被照射面２０上に照度ムラが生じるおそれがある。

図３Ａは、特許文献１に記載の発光装置１０を使用した中空エッジライト方式の内照式看板３０の斜視図である。図３Ｂは、内照式看板３０を表示面３２側から見た正面図である。図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、特許文献１に記載の発光装置１０をエッジライト方式の内照式看板の光源として使用した場合、暗い領域３４が生じてしまう。この領域３４は、発光装置１０の近傍に位置し、かつ中心軸ＣＡから離れた位置（被照射面に投影された中心軸ＣＡ’から離れた位置）に相当する。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、発光装置に用いられる光束制御部材であって、発光装置の中心軸（光軸）と略平行に配置される被照射面の全面を効率よく照らすことができる光束制御部材を提供することを目的とする。また、本発明は、この光束制御部材を有する発光装置、およびこの発光装置を有する照明装置を提供することも目的とする。

本発明の光束制御部材は、発光素子から出射された光の進行方向を制御する光束制御部材であって、前記発光素子から出射された光を入射する入射面と、前記入射面から入射した光の一部を全反射する全反射面と、前記入射面から入射した光の一部および前記全反射面で反射した光を出射する出射面とを有し、前記入射面は、前記発光素子と対向する位置に、前記光束制御部材の中心軸と交わるように形成され、前記出射面は、前記入射面の反対側の位置に、前記光束制御部材の中心軸と交わるように形成され、前記全反射面は、前記光束制御部材の中心軸を取り囲み、かつ前記入射面側から前記出射面側に向かって、漸次、直径が拡大するように形成され、前記光束制御部材を平面視したときに、第１の方向における全反射面の最大外径φ_１が、前記第１の方向に直交する第２の方向における全反射面の最大外径φ_２よりも大きい、構成を採る。

本発明の発光装置は、上記光束制御部材と発光素子とを有し、前記光束制御部材は、前記光束制御部材の中心軸が前記発光素子の光軸と合致するように配置されている、構成を採る。

本発明の照明装置は、上記発光装置と、前記発光装置からの光を照射される、平面状の被照射面とを有し、前記発光装置は、前記第２の方向と前記被照射面とが平行になるように配置されている、構成を採る。

本発明の光束制御部材を有する発光装置は、発光装置から遠方の被照射面に加えて、発光装置の近傍に位置し、かつ中心軸から離れた位置の被照射面における光量不足を補うことができる。また、本発明の照明装置は、従来の照明装置に比べてより均一に被照射面を照らすことができる。

特許文献１に記載されている発光装置の構成を示す断面図である。 図２Ａ，Ｂは、内照式看板の例を示す斜視図である。 図３Ａは、特許文献１に記載の発光装置を配置した中空エッジライト方式の内照式看板の斜視図である。図３Ｂは、図３Ａに示される内照式看板の正面図である。 実施の形態１の発光装置の斜視図である。 図５Ａは、実施の形態１の発光装置の正面図である。図５Ｂは、実施の形態１の発光装置の側面図である。 図６Ａは、実施の形態１の発光装置の平面図である。図６Ｂは、実施の形態１の発光装置の底面図である。 図７Ａは、図５Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図である。図７Ｂは、図５Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。 実施の形態１の発光装置の平面透視図である。 図９Ａ，Ｂは、実施の形態１の発光装置における光の通過経路を示す図である。 実施の形態１の照明装置の斜視図である。 実施の形態１の照明装置の部分拡大底面図である。 発光装置と被照射面との位置関係を示す模式図である。 図１３Ａは、両面方式の内照式照明装置の例を示す断面図である。図１３Ｂは、片面方式の内照式照明装置の例を示す断面図である。図１３Ｃは、外照式照明装置の例を示す断面図である。 実施の形態２の発光装置の斜視図である。 図１５Ａは、実施の形態２の発光装置の正面図である。図１５Ｂは、実施の形態２の発光装置の背面図である。図１５Ｃは、実施の形態２の発光装置の側面図である。 図１６Ａは、実施の形態２の発光装置の平面図である。図１６Ｂは、実施の形態２の発光装置の底面図である。 図１７Ａは、図１５Ｃに示されるＣ−Ｃ線の断面図である。図１７Ｂは、図１５Ａ，Ｂに示されるＤ−Ｄ線の断面図である。 実施の形態２の照明装置の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
［発光装置の構成］
図４〜７は、本発明の実施の形態１の発光装置の構成を示す図である。図４は、実施の形態１の発光装置の斜視図である。図５Ａは、実施の形態１の発光装置の正面図であり、図５Ｂは、実施の形態１の発光装置の側面図である。図６Ａは、実施の形態１の発光装置の平面図であり、図６Ｂは、実施の形態１の発光装置の底面図である。図７Ａは、図５Ｂに示されるＡ−Ａ線の支持部材１４０を含む断面図であり、図７Ｂは、図５Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。

図４〜７に示されるように、実施の形態１の発光装置１００は、発光素子１１０および光束制御部材１２０を有する。光束制御部材１２０は、光束制御部材本体１３０および支持部材１４０を含む。光束制御部材本体１３０および支持部材１４０は、同一材料で一体成形により形成されている。光束制御部材本体１３０および支持部材１４０の材料は、所望の波長の光を通過させ得るものであれば特に限定されない。たとえば、光束制御部材本体１３０および支持部材１４０の材料は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）などの光透過性樹脂、またはガラスである。

発光素子１１０は、発光装置１００の光源である。発光素子１１０は、例えば白色発光ダイオードなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）である。発光素子１１０は、光束制御部材本体１３０の底部に形成された凹部１３４内に配置されている（図７Ａ，Ｂ参照）。

光束制御部材１２０（光束制御部材本体１３０）は、発光素子１１０から出射された光の進行方向を制御する。光束制御部材１２０（光束制御部材本体１３０）は、その中心軸ＣＡが発光素子１１０の光軸に合致するように配置されている（図７Ａ，Ｂ参照）。

図７Ａ，Ｂに示されるように、光束制御部材１２０（光束制御部材本体１３０）は、発光素子１１０から出射された光を入射する入射面１３１と、入射面１３１から入射した光の一部を全反射する全反射面１３２と、入射面１３１から入射した光の一部および全反射面１３２で反射した光を出射する出射面１３３とを有する。

入射面１３１は、光束制御部材本体１３０の底部に形成された凹部１３４の内面である。入射面１３１は、発光素子１１０と対向する位置に、光束制御部材１２０（光束制御部材本体１３０）の中心軸ＣＡと交わるように形成されている。入射面１３１は、中心軸ＣＡを中心とする回転対称面である。入射面１３１は、凹部１３４の天面を構成する内天面１３１ａと、凹部１３４の側面を構成するテーパ状の内側面１３１ｂとを有する。内側面１３１ｂは、内天面１３１ａ側の縁の内径寸法よりも開口縁側の内径寸法の方が大径となるように、内天面１３１ａ側から開口縁側に向かうにしたがって内径が漸増している。

全反射面１３２は、光束制御部材本体１３０の底部の外縁から出射面１３３の外縁まで延びる面である。全反射面１３２の外縁と出射面１３３の外縁との間には、フランジが設けられていてもよい。全反射面１３２は、基本的には、光束制御部材１２０の中心軸ＣＡを取り囲むように形成された回転対称面である。ただし、後述するように、光束制御部材本体１３０と支持部材１４０との間には、全反射面１３２は存在しない（図７Ａにおいて破線で示す）。全反射面１３２の直径は、入射面１３１側（底部側）から出射面１３３側に向けて漸増している。全反射面１３２を構成する母線は、外側（中心軸ＣＡから離れる側）に凸の円弧状曲線である（図７Ａ，Ｂ参照）。

出射面１３３は、光束制御部材１２０の中心軸ＣＡ上に頂点を有する円錐面である。出射面１３３は、光束制御部材本体１３０において入射面１３１の反対側に位置する。また、出射面１３３は、光束制御部材１２０の中心軸ＣＡと交わるように形成されている。

支持部材１４０は、光束制御部材本体１３０を支持する。その結果、光束制御部材本体１３０は、基板上の適切な位置に配置される。支持部材１４０は、光束制御部材本体１３０の外周部分に複数形成される。たとえば、１対の支持部材１４０が、光束制御部材本体１３０の外周部分に互いに対向するように形成される。光束制御部材本体１３０の外周部分には、支持部材１４０が形成されている部分と、支持部材１４０が形成されていない部分とがある。

実施の形態１の光束制御部材１２０では、中心軸ＣＡを通る特定の面に対して面対称な１対の支持部材１４０が配置されている。支持部材１４０は、光束制御部材本体１３０の上方側部を支持している。支持部材１４０と光束制御部材本体１３０との間には、全反射面１３２は存在しない（図７Ａにおいて破線で示す）。

実施の形態１の光束制御部材１２０は、平面視したときに、第１の方向における全反射面の最大外径φ_１が、第２の方向における全反射面の最大外径φ_２よりも大きい（φ_１＞φ_２）ことを特徴とする。ここで、「第１の方向」および「第２の方向」は、いずれも光束制御部材１２０の中心軸ＣＡに対して垂直な方向であり、かつ互いに垂直な方向である。第１の方向の最大外径φ_１の延長線上には、支持部材１４０は存在しない。一方、第２の方向の最大外径φ_２の延長線上には、支持部材１４０が存在する。すなわち、一対の支持部材１４０は、第２の方向で互いに対向している。

図８は、実施の形態１の発光装置１００の平面透視図である。説明の便宜上、全反射面１３２にハッチングを付している。図８に示されるように、実施の形態１の発光装置１００は、平面視したときに、第１の方向Ｄ１における全反射面の最大外径φ_１が、第２の方向Ｄ２における全反射面の最大外径φ_２よりも大きい。これは、光束制御部材本体１３０と支持部材１４０との接続部には全反射面１３２が存在しないためである（図７Ａ参照）。

図９は、実施の形態１の発光装置１００における光の通過経路を示す図である。図９Ａは、図７Ａの断面図に対応し、図９Ｂは、図７Ｂの断面図に対応する。発光素子１１０から出射された光は、入射面（内天面１３１ａまたは内側面１３１ｂ）から光束制御部材本体１３０内に入射する。このうち、内天面１３１ａから入射した光は、全反射面１３２で反射されることなく出射面１３３に直接到達する。出射面１３３に直接到達した光は、後述する被照射面に向けて出射面１３３から出射される。一方、内側面１３１ｂから入射した光（発光素子１１０から光束制御部材１２０の中心軸ＣＡに対して大きな角度で出射された光）は、全反射面１３２で反射して、光束制御部材１２０の中心軸ＣＡに対する角度が小さな光となるように進行方向を制御される。全反射面１３２で反射した光も、後述する被照射面に向けて出射面１３３から出射される（図９Ｂ参照）。

前述の通り、光束制御部材本体１３０と支持部材１４０との間には、全反射面１３２は存在しない。したがって、内側面１３１ｂから入射した光の一部は、全反射面１３２で反射されることなく、支持部材１４０に到達する。この光は、支持部材１４０内を通過して、支持部材の外側面１４１から光束制御部材１２０の中心軸ＣＡに対して斜め方向に出射される（図９Ａ参照）。

以上のように、実施の形態１の発光装置１００では、大部分の光は、光束制御部材１２０の出射面１３３から光束制御部材１２０の中心軸ＣＡとほぼ平行な方向に出射される（図９Ａ，Ｂ参照）。一方、一部の光は、支持部材１４０内を通過して、支持部材の外側面１４１から光束制御部材１２０の中心軸ＣＡに対して斜め方向に出射される（図９Ａ参照）。この支持部材１４０の外側面１４１から出射された光は、発光装置１００の近傍に位置し、かつ光束制御部材１２０の中心軸ＣＡから離れた位置の被照射面を照らすことができる。

［照明装置の構成］
次に、実施の形態１の発光装置１００を含む照明装置について説明する。ここでは、本発明の照明装置の代表例として、内照式の照明装置（例えば内照式看板）について説明する。

図１０は、実施の形態１の照明装置２００の斜視図である。また、図１１は、実施の形態１の照明装置２００の部分拡大底面図である。なお、図１１では、基板２１０を省略している。

図１０および図１１に示されるように、照明装置２００は、基板２１０、複数の発光装置１００、２枚の被照射面２２０ａ，ｂおよび天板面２３０を有する。

基板２１０は、照明装置２００の底面を構成する矩形状の平板である。以下の説明では、基板の長軸方向を「Ｘ軸」とし、短軸方向を「Ｙ軸」とする。また、Ｘ−Ｙ平面に対して垂直な方向を「Ｚ軸」とする（図１０参照）。

複数の発光装置１００は、Ｘ軸方向に一定間隔で一列に並ぶように、基板２１０上に固定されている。複数の発光装置１００は、それぞれ、支持部材１４０がＸ軸方向に向くように（被照射面２２０ａ，ｂに対向しないように）配置されている。すなわち、複数の発光装置１００は、それぞれ、第２の方向Ｄ２（図８参照）とＸ軸とが平行になるように配置されている。

被照射面２２０ａ，ｂは、照明装置２００の側面を構成する矩形状の平板である。被照射面２２０ａ，ｂは、Ｘ−Ｚ平面と平行になるように、互いに対向して配置されている。たとえば、被照射面２２０ａ，ｂには、広告用の文字やイラストなどが描かれている。

天板面２３０は、照明装置２００の天面を構成する矩形状の平板である。天板面２３０は、発光装置１００から出射された光を反射することで、照明装置２００内の明るさおよび照度分布を向上させる。

照明装置２００は、内部に配置された発光装置１００から出射された光により被照射面２２０ａ，ｂを照らすことで使用される。

前述の通り、実施の形態１の照明装置２００では、複数の発光装置１００が、それぞれ、第２の方向Ｄ２とＸ軸とが平行になるように配置されている。支持部材１４０を通過した光は、第２の方向Ｄ２において、発光装置１００の近傍に位置し、かつ光束制御部材１２０の中心軸ＣＡから離れた位置の被照射面を照らすことができる。したがって、第２の方向Ｄ２とＸ軸とが平行になるように発光装置１００を配置することで、支持部材１４０を通過した光が発光装置１００間の空間に照射されるので、被照射面２２０ａ，ｂにおける照度ムラを抑制することができる。すなわち、図３Ｂに示される発光装置１００間の領域３４も照らすことができる。なお、第２の方向Ｄ２とＹ軸とが平行になるように発光装置１００を配置した場合、支持部材１４０を通過した光が発光装置１００間の空間に照射されないので、被照射面２２０ａ，ｂにおける照度ムラを抑制することはできない。

支持部材１４０が形成される位置（図１１に示される角度θ）は、発光装置１００間の中心間距離Ｐおよび発光装置１００と被照射面２２０ａ，ｂとの距離に応じて設定される。

図１２に示されるように、複数の発光装置１００が、被照射面２２０ａ，ｂの間に配置されているとする。ここで、発光装置１００の中心をＯとする。また、被照射面２２０ａのうち発光素子１００に最も近い位置をＡとし、Ａから水平方向に距離Ｖだけ離れた位置をＢとする。線分ＯＡは被照射面２２０ａに対して垂直である。

位置Ａにおける単位面積あたりの照度を１としたときの、位置Ｂにおける単位面積あたりの照度を算出する。位置Ｂの照度は、照度の逆二乗則および照度の入射角余弦則を用いて算出することができる。位置Ｂの照度が０.８となるときのＡＢ間の距離をＶ_１とし、線分ＯＡに対する線分ＯＢの角度をθ_１とする。同様に、位置Ｂの照度が０.５となるときのＡＢ間の距離をＶ_２とし、線分ＯＡに対する線分ＯＢの角度をθ_２とする。Ｖ_２＞Ｖ_１であり、θ_２＞θ_１である。

被照射面２２０ａに暗部が発生する場合（図３Ｂ参照）、発光装置１００間の中心間距離Ｐと距離Ｖ_２との間に以下の式（１）が成立する。
Ｐ／２＞Ｖ_２ …（１）

一方、上記式（１）を満たす条件において、０＜θ＜θ_１の範囲内に全反射面欠如部（光束制御部材本体１３０と支持部材１４０との境界部）を形成すると、被照射面２２０ａに明部が発生してしまう。したがって、上記式（１）を満たす場合、θ_１≦θ≦９０°の範囲内に全反射面欠如部（光束制御部材本体１３０と支持部材１４０との接続部）を形成することが好ましい。

［効果］
実施の形態１の発光装置１００は、一部の光を光束制御部材本体１３０の出射面１３３ではなく、支持部材１４０の外側面１４１から斜め方向に出射する。したがって、発光装置１００を含む照明装置２００では、支持部材１４０を通過した光が発光装置１００間の空間を照らすことができ、被照射面２２０ａ，ｂを均一に照らすことができる。

また、実施の形態１の発光装置１００では、光束制御部材本体１３０および支持部材１４０を一体成形により形成しているので、小型化することができる。したがって、発光装置１００を内照式照明装置（例えば内照式看板）に使用した場合、内照式照明装置の厚さを薄くすることができる。

図１に示されるように、特許文献１に記載の発光装置１０では、外装カバー１５は、全反射面１３の外側に配置されたフランジ１４を保持している。したがって、発光装置１０の外径は、全反射面１３の外径に外装カバー１５の厚みを加えた値となり、大きくなってしまう。これに対し、実施の形態１の発光装置１００では、光束制御部材本体１３０および支持部材１４０を一体成形により形成しており、かつ全反射面１３２の一部を犠牲にして支持部材１４０を取り付けている。したがって、発光装置１００の外径は、光束制御部材本体１３０の外径とほぼ同じである。

なお、上記の説明では、第２の方向の光が支持部材１４０を通過する光束制御部材の例について説明したが、本発明の光束制御部材はこれに限定されない。たとえば、本発明の光束制御部材は、支持部材１４０を有していなくてもよい。この場合、全反射面１３２で反射されなかった第２の方向の光は、支持部材１４０を通過せずに、光束制御部材本体１３０の外側面から斜め方向に出射される。

また、上記の説明では、２枚の被照射面２２０ａ，ｂを有する内照式照明装置の例について説明したが、本発明の照明装置はこれに限定されない。本発明の照明装置は、図１３Ａに示されるように、２枚の被照射面２２０ａ，ｂを有する両面方式の内照式照明装置であってもよいが、図１３Ｂに示されるように、１枚の被照射面２２０を有する片面方式の内照式照明装置であってもよい。後者の場合、被照射面２２０に対向する面は、反射面２４０であることが好ましい。また、本発明の照明装置は、図１３Ｃに示されるように、外照式照明装置であってもよい。

（実施の形態２）
［発光装置の構成］
図１４〜１７は、本発明の実施の形態２の発光装置の構成を示す図である。図１４は、実施の形態２の発光装置の斜視図である。図１５Ａは、実施の形態２の発光装置の正面図であり、図１５Ｂは、実施の形態２の発光装置の背面図であり、図１５Ｃは、実施の形態２の発光装置の側面図である。図１６Ａは、実施の形態２の発光装置の平面図であり、図１６Ｂは、実施の形態２の発光装置の底面図である。図１７Ａは、図１５Ｃに示されるＣ−Ｃ線の断面図であり、図１７Ｂは、図１５Ａ，Ｂに示されるＤ−Ｄ線の断面図である。なお、図４〜７に示される実施の形態１の発光装置１００と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１４〜１７に示されるように、実施の形態２の発光装置３００は、発光素子１１０、および光束制御部材３１０を有する。光束制御部材３１０は、光束制御部材本体３２０および支持部材１４０を含む。

光束制御部材３１０（光束制御部材本体３２０）は、発光素子１１０から出射された光の進行方向を制御する。光束制御部材３１０（光束制御部材本体３２０）は、その中心軸ＣＡが発光素子１１０の光軸に合致するように配置されている。

図１７Ａ，Ｂに示されるように、光束制御部材３１０（光束制御部材本体３２０）は、発光素子１１０から出射された光を入射する入射面３２１と、入射面３２１から入射した光の一部を全反射する全反射面３２２と、入射面３２１から入射した光の一部および全反射面３２２で反射した光を出射する出射面３２３とを有する。光束制御部材３１０（光束制御部材本体３２０）は、出射面３２３の形状のみが実施の形態１の発光装置１００と異なる。入射面３２１および全反射面３２２の形状は、実施の形態１の発光装置１００の入射面３２１および全反射面３２２と同じである。そこで、図１４を参照して、出射面３２３の形状について説明する。

出射面３２３は、平面に投影された形状が円形である（図１６Ａ参照）。図１４に示されるように、出射面３２３は、頂点３２３ａ、第１の出射面３２３ｂ、稜線３２３ｃ、第２の出射面３２３ｄおよび第３の出射面３２３ｅを含む。頂点３２３ａは、平面に投影された円の中心点から中心軸ＣＡに沿った方向の所定の高さに位置し、かつ外周部よりも上方に突出している点である。第１の出射面３２３ｂは、頂点３２３ａから外周部に向かって傾斜し、かつ上方に凸形状に湾曲する曲面である。稜線３２３ｃは、平面に投影された円の直径から中心軸ＣＡに沿った方向の所定の高さに位置する直線である。第２の出射面３２３ｄは、稜線３２３ｃから外周部に向かって傾斜する平面または曲面である。第３の出射面３２３ｅは、平面に投影された円の直径と稜線３２３ｃとの間において、第１の出射面３２３ｂと第２の出射面３２３ｄとの段差により形成される平面である。

第１の出射面３２３ｂは、中心軸ＣＡの回りに１８０°の角度範囲で形成された略半円錐面である。第１の出射面３２３ｂは、平面に投影された形状が半円形である。第１の出射面３２３ｂは、非球面であってもよい。

第２の出射面３２３ｄは、稜線３２３ｃの端部が頂点と同一高さとなり、かつ稜線３２３ｃに直交する方向に向かうにしたがって高さが漸減するように形成された傾斜面である。たとえば、第２の出射面３２３ｄは、中心軸ＣＡの回りに１８０°の角度範囲で形成されたシリンドリカル面またはトーリック面である。第２の出射面３２３ｄがトーリック面である場合、頂点３２３ａ近傍において中心軸ＣＡに直交する断面では、第１の出射面３２３ｂよりも第２の出射面３２３ｄとの交線の方が曲率半径が大きくなるように形成されることが好ましい。

第３の出射面３２３ｅは、一対形成されている。一対の第３の出射面３２３ｅは、中心軸ＣＡを中心とする線対称の形状を有する。第１の出射面３２３ｂが半円錐面である場合、第３の出射面３２３ｅは、三角形状であり、かつ中心軸ＣＡに沿って立ち上がっている。

第１の出射面３２３ｂおよび第２の出射面３２３ｄからは、光束制御部材３１０の中心軸ＣＡとほぼ平行な方向に光が出射される。第２の出射面３２３ｄから出射される光は、第１の出射面３２３ｂから出射される光よりもより広範囲な方向に出射される。一方、第３の出射面３２３ｅからは、光束制御部材３１０の中心軸ＣＡとほぼ垂直な方向に光が出射される。

［照明装置の構成］
次に、実施の形態２の発光装置３００を含む照明装置について説明する。ここでは、本発明の照明装置の代表例として、内照式の照明装置（例えば内照式看板）について説明する。

図１８は、実施の形態２の照明装置４００の斜視図である。図１８に示されるように、照明装置４００は、基板２１０、複数の発光装置３００、被照射面２２０、天板面２３０および反射面２４０を有する。なお、図１８において、図１０に示される実施の形態１の照明装置２００と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

複数の発光装置３００は、Ｘ軸方向に一定間隔で一列に並ぶように、基板２１０上に固定されている。複数の発光装置３００は、それぞれ、支持部材１４０がＸ軸方向に向くように（被照射面２２０に対向しないように）配置されている。また、複数の発光装置３００は、それぞれ、第３の出射面３２３ｅが被照射面２２０に対向するように配置されている。

被照射面２２０は、照明装置４００の側面を構成する矩形状の平板である。被照射面２２０は、Ｘ−Ｚ平面と平行になるように配置されている。たとえば、被照射面２２０には、広告用の文字やイラストなどが描かれている。

天板面２３０は、照明装置４００の天面を構成する矩形状の平板である。天板面２３０は、発光装置３００から出射された光を反射することで、照明装置４００内の明るさおよび照度分布を向上させる。

反射面２４０は、照明装置２００の側面を構成する矩形状の平板である。反射面２４０は、被照射面２２０と対向するように配置されている。反射面２４０は、発光装置３００から出射された光（主として第２の出射面３２３ｄから出射された光）を被照射面２２０方向に反射させる。

照明装置４００は、内部に配置された発光装置３００から出射された光により被照射面２２０を照らすことで使用される。

［効果］
実施の形態２の発光装置３００は、実施の形態１の発光装置１００の効果に加えて、第３の出射面３２３ｅに対向する被照射面の照度をより向上させることができる。したがって、発光装置３００を含む照明装置４００では、被照射面２２０の照度分布をより向上させることができる。

本発明の発光装置および照明装置は、例えば、内照式看板や外照式看板、間接照明などに適用することができる。

１０ 発光装置
１１ 発光素子
１２ 全反射レンズ
１３ 全反射面
１４ フランジ
１５ 外装カバー
２０ 被照射面
２２ 光源
３０ 内照式看板
３２ 表示面
１００，３００ 発光装置
１１０ 発光素子
１２０，３１０ 光束制御部材
１３０，３２０ 光束制御部材本体
１３１，３２１ 入射面
１３１ａ 内天面
１３１ｂ 内側面
１３２，３２２ 全反射面
１３３，３２３ 出射面
１３４ 凹部
１４０ 支持部材
１４１ 支持部材の外側面
２００，４００ 照明装置
２１０ 基板
２２０，２２０ａ，２２０ｂ 被照射面
２３０ 天板面
２４０ 反射面
３２３ａ 頂点
３２３ｂ 第１の出射面
３２３ｃ 稜線
３２３ｄ 第２の出射面
３２３ｅ 第３の出射面
ＣＡ 中心軸

Claims (5)

1. 発光素子から出射された光の進行方向を制御する光束制御部材であって、
   前記発光素子から出射された光を入射する入射面と、
   前記入射面から入射した光の一部を全反射する全反射面と、
   前記入射面から入射した光の一部および前記全反射面で反射した光を出射する出射面と、
   前記入射面、前記全反射面および前記出射面を含む光束制御部材本体を支持する一対の支持部材と、
   を有し、
   前記入射面は、前記発光素子と対向する位置に、前記光束制御部材の中心軸と交わるように形成され、
   前記出射面は、前記入射面の反対側の位置に、前記光束制御部材の中心軸と交わるように形成され、
   前記全反射面は、前記光束制御部材の中心軸を取り囲み、かつ前記入射面側から前記出射面側に向かって、漸次、直径が拡大するように形成され、かつ前記光束制御部材本体と前記支持部材との間に存在せず、
   前記光束制御部材を平面視したときに、第１の方向における全反射面の最大外径φ_１が、前記第１の方向に直交する第２の方向における全反射面の最大外径φ_２よりも大きく、
   前記一対の支持部材は、前記第２の方向で互いに対向しており、
   前記入射面から入射した光の一部は、前記支持部材を通過する、
   光束制御部材。
2. 前記光束制御部材本体および前記支持部材は、一体成形により形成されている、請求項１に記載の光束制御部材。
3. 請求項１または請求項２に記載の光束制御部材と、発光素子とを有し、
   前記光束制御部材は、前記光束制御部材の中心軸が前記発光素子の光軸と合致するように配置されている、発光装置。
4. 請求項３に記載の発光装置と、
   前記発光装置からの光を照射される、平面状の被照射面と、を有し、
   前記発光装置は、前記第２の方向と前記被照射面とが平行になるように配置されている、
   照明装置。
5. 複数の前記発光装置が、前記被照射面と平行な直線上に一列に配置されている、請求項４に記載の照明装置。
   

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