JP6006547B2 - 照明装置及びこれに用いるレンズシート - Google Patents

Description

本発明は、照明装置及びこれに用いるレンズシートに関するものである。

従来、室内照明等一般照明用の光源としては、白熱灯や蛍光灯を用いることが一般的であったが、今日の青色発光ダイオード（ＬＥＤ）の高性能化に伴い、シーリングライトやダウンライト等の光源にもＬＥＤが用いられるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
図１４には、照明装置の光源として用いることが可能な、いわゆる擬似白色ＬＥＤ１００が示されている。この擬似白色ＬＥＤ１００は、発光素子としての複数の青色発光ＬＥＤ１０２が底部に近接配置されたランプハウス１０４と、ランプハウス１０４の凹部を封止する透明樹脂１０６とを含み、透明樹脂１０６に、ガーネット（ＹＡＧ）等の黄色蛍光体１０８を分散させたものである。そして、夫々の青色発光ＬＥＤ１０２から出射される青色光は、ランプハウス１０４の透明樹脂１０６内を拡散し、この際に黄色蛍光体１０８によって、黄色系の蛍光へと波長変換された状態で、便宜上、二点鎖線で示されるような出射光Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）として、ランプハウス１０４の外部へと出射されるものである。なお、図１４の符号１０３で示される部分は、電極端子である。

又、擬似白色ＬＥＤ１００からの出射光Ｌは、図１５に示されるように、擬似白色ＬＥＤ１００の前方に配置されたレンズシート１１０を介することで、必要な方向へと偏向され、照明装置として機能するものとなる。図１５のレンズシート１１０は、擬似白色ＬＥＤ１００の光軸Ｃを基準位置として、内側に配置される第１のレンズ群１１２が、屈折プリズムにより構成されている。又、第１のレンズ群１１２の外側に配置される第２のレンズ群１１４が、反射プリズム（ＴＩＲ：Total Internal Reflection）レンズにより構成されているものである。
そして、第１のレンズ群１１２、第２のレンズ群１１４の双方によって、擬似白色ＬＥＤ１００からの出射光Ｌの出射角度が、光軸Ｃと平行な方向へと偏向されるものである。

特開２００７−２２０４６５号公報

ところで、上記のごとく擬似白色ＬＥＤ１００を光源として用いた照明装置の発光は、擬似白色ＬＥＤ１００の光軸Ｃを基準として、中心部は若干青色を帯び、外縁部は若干黄色を帯びる傾向にある。これは、図１４に符号Ｌ１で示される、擬似白色ＬＥＤ１００の光軸Ｃと平行な光路をたどる出射光に対し、符号Ｌ２で示される、擬似白色ＬＥＤ１００の光軸Ｃに対して傾斜した光路をたどる出射光の方が、黄色蛍光体１０８が分散された透明樹脂１０６を通過する光路長が長く、黄色蛍光体１０８によって黄色系の蛍光へと波長変換される割合が多くなることが原因である。
又、上記のごとく近接配置された複数の青色発光ＬＥＤ１０２を有する擬似白色ＬＥＤ１００を、光源として用いた照明装置からの発光は、その照射面に「チップ見え」と呼ばれる色むらが発生する場合がある。これは照射面において、夫々の青色発光ＬＥＤ１０２からの出射光のうち、青みが強く輝度も高い光が連なることが原因となり、視認される現象である。
このような、照明光の色むらは、白熱灯や蛍光灯を用いた従来の照明装置では問題となっておらず、擬似白色ＬＥＤ１００を光源として用いた照明装置特有の、品質低下要因となっている。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、照明装置の照明光の輝度を損なうことなく色むらを低減することにある。

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）複数の発光素子及び蛍光体を有する光源と、該光源の光軸上に配置され、前記光源の光軸を中心として対称に配置される複数のプリズムを有するレンズシートとを含む照明装置であって、前記複数のプリズムは、前記レンズシートの少なくとも前記光源と対向する面に形成され、複数の光散乱素子が、前記レンズシートの少なくとも前記光源とは反対側の面に形成されている照明装置。

本項に記載の照明装置は、複数の発光素子と、その発光素子が発光する光を受光し、波長変換された光を発光する蛍光体とを光源として有しており、この光源からの出射光は、光源の光軸上に配置されたレンズシートに入射される。そして、このレンズシートに入射された光は、レンズシートの光源との対向面に設けられている、光源の光軸を中心として対称に配置される複数のプリズムにより、その光路が偏向される。更に、光路偏向された光はレンズシート内を進み、レンズシートの光源とは反対側の面に設けられている複数の光散乱素子により、様々な角度に散乱され、その指向性が低減されて、レンズシートから出射される。そして、レンズシートを介して出射される光源からの出射光の、混色が促されるものである。

又、本項に記載の照明装置は、複数のプリズムが、レンズシートの光源とは反対側の面にも設けられていてよく、更に、複数の光散乱素子が、レンズシートの光源との対向面にも設けられていてよいものである。この場合には、上述した作用に加えて、レンズシートに入射され、光源との対向面に設けられている複数の光散乱素子が形成されている領域を通過する光は、その指向性が低減されて、様々な角度に散乱される。又、レンズシート内を進み、光源とは反対側の面に設けられている複数のプリズムが形成されている領域を通過する光は、複数のプリズムの各々が有する形状に依存した方向に、その光路が偏向される。これにより、レンズシートを介して出射される光源からの出射光の混色が、更に促されるものである。
更に、本項に記載の照明装置は、複数のプリズムと複数の光散乱素子との双方が、レンズシートの両面に設けられていてもよい。この場合には、レンズシートの両面において、複数のプリズムが形成されている領域を通過する光は、複数のプリズムの各々が有する形状に依存した方向に、その光路が偏向され、複数の光散乱素子が形成されている領域を通過する光は、その指向性が低減されて、様々な角度に散乱される。これにより、レンズシートを通過する光源からの出射光の混色を、更に促すものである。

（２）上記（１）項において、前記レンズシートは、前記光源の光軸を基準位置として内側に配置される第１のレンズ群と、該第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群とを含み、前記第１のレンズ群は、複数の屈折プリズムを含み、前記第２のレンズ群は、複数の反射プリズムを含み、前記複数の屈折プリズムは、前記光源の光軸からの距離に応じて、前記光源の光軸に対する前記レンズシートからの出射角度が、連続的に大きくなるように変化する領域を有するように形成され、前記複数の反射プリズムは、前記光源の光軸からの距離とは無関係に、前記光源の光軸に対する前記レンズシートからの出射角度が、ランダムに変化する領域を有するように形成されている照明装置（請求項１）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートが、光源の光軸を基準として、内側に配置される第１のレンズ群に、複数の屈折プリズムを含み、第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群に、複数の反射プリズムを含むものである。そして、複数の屈折プリズムは、光源の光軸からの距離に応じて、光源の光軸に対するレンズシートからの出射角度が、連続的に大きくなるように変化する領域を有している。これにより、光源からの出射光は、レンズシートに形成された複数の屈折プリズムを介して、光源の光軸からの距離に応じて、出射角度が連続的に大きくなるように制御される。又、複数の反射プリズムは、光源の光軸からの距離とは無関係に、光源の光軸に対するレンズシートからの出射角度が、ランダムに変化する領域を有している。これにより、光源からの出射光は、レンズシートに形成された複数の反射プリズムを介して、光源の光軸からの距離とは無関係に、出射角度がランダムに変化するように制御される。従って、第１のレンズ群を介して出射される光源からの出射光と、第２のレンズ群を介して出射される光源からの出射光との混色が、促されることとなる。

（３）前記複数のプリズムは、前記光源と対向する面のみに形成され、かつ、前記複数の光散乱素子は、前記光源とは反対側の面のみに形成されている照明装置。
本項に記載の照明装置は、複数のプリズムが、レンズジシ−トの光源と対向する面のみに形成され、かつ、複数の光散乱素子が、レンズシートの光源とは反対側の面のみに形成されているものである。これにより、レンズシートに入射された光源からの出射光は、光源との対向面において、光源の光軸を中心として対称に配置される複数のプリズムにより、その光路が偏向される。更に、光路偏向された光はレンズシート内を進み、光源とは反対側の面において、複数の光散乱素子により、様々な角度に散乱され、その指向性が低減されて、レンズシートから出射される。そして、レンズシートを介して出射される光源からの出射光の、混色が促されるものである。

（４）上記（１）項において、前記レンズシートの前記光源と対向する面と、前記光源とは反対側の面との少なくとも一方に、前記複数のプリズムと前記複数の光散乱素子との双方が形成されている照明装置（請求項２）。
本項に記載の照明装置は、複数のプリズムが、レンズシートの光源とは反対側の面にも設けられている場合には、レンズシート内を進み、光源とは反対側の面に設けられている複数のプリズムが形成されている領域を通過する光は、複数のプリズムの各々が有する形状に依存した方向に、その光路が偏向される。又、複数の光散乱素子が、レンズシートの光源との対向面にも設けられている場合には、レンズシートに入射され、光源との対向面に設けられている複数の光散乱素子が形成されている領域を通過する光は、その指向性が低減されて、様々な角度に散乱される。これにより、レンズシートを介して出射される光源からの出射光の混色が、更に促されるものである。
更に、本項に記載の照明装置は、複数のプリズムと複数の光散乱素子との双方が、レンズシートの両面に設けられていてもよい。この場合には、レンズシートの両面において、複数のプリズムが形成されている領域を通過する光は、複数のプリズムの各々が有する形状に依存した方向に、その光路が偏向され、複数の光散乱素子が形成されている領域を通過する光は、その指向性が低減されて、様々な角度に散乱される。これにより、レンズシートを通過する光源からの出射光の混色を、更に促すものである。

（５）上記（４）項において、少なくとも一部の前記複数のプリズムの傾斜面に、前記複数の光散乱素子が形成されている照明装置（請求項３）。
本項に記載の照明装置は、例えば、複数のプリズムがレンズシートの光源とは反対側の面に形成される場合において、プリズムを構成しているプリズムの傾斜面に、複数の光散乱素子が形成されているものである。このようなプリズムを通過する、光源からの出射光は、プリズムの形状に依存した方向に光路偏向され、更に、光路偏向された方向を基準として、複数の光散乱素子により様々な角度に散乱されて、レンズシートから出射される。これにより、光源からの出射光の混色を促すものである。

（６）上記（４）（５）項において、前記複数のプリズムの隣接するプリズム間に設けられた平坦部に、前記複数の光散乱素子が形成されている照明装置（請求項４）。
本項に記載の照明装置は、例えば、複数のプリズムがレンズシートの光源とは反対側の面に形成される場合において、複数のプリズムの隣接するプリズム間に平坦部が設けられており、この平坦部に複数の光散乱素子が形成されているものである。すなわち、プリズムと、複数の光散乱素子が形成された平坦部とが、光源の光軸を中心とする同心円状に、レンズシートの径方向に交互に設けられることとなる。これにより、レンズシートのプリズムを通過することで、プリズムの形状に依存した方向に光路偏向される光源からの出射光と、レンズシートのプリズムと隣接する平坦部を通過することで、複数の光散乱素子により様々な角度に散乱される光源からの出射光との混色が、更に促されることになる。

（７）上記（２）から（６）項において、前記レンズシートの前記複数の光散乱素子が形成される領域は、前記光源の光軸近傍の領域である照明装置（請求項５）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートに設けられている複数の光散乱素子が、光源の光軸近傍の領域に形成されていることにより、特に光源の光軸近傍に連なって出射される、複数の発光素子からの出射光を、様々な角度に散乱し、レンズシートから出射する。そして、レンズシートの、光散乱素子が形成されている領域を介して出射される光源からの出射光と、光散乱素子が形成されていない領域を介して出射される光源からの出射光との相乗効果により、混色が促されるものである。

（８）上記（２）から（６）項において、前記複数の光散乱素子が形成される領域は、前記光源の光軸を基準として前記レンズシートの外側の領域である照明装置（請求項６）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートに設けられている複数の光散乱素子が、光源の光軸を基準としてレンズシートの外側の領域に形成されているものである。これにより、レンズシートの外側の領域を通過する光源からの出射光を、様々な角度に散乱し、レンズシートから出射する。そして、レンズシートの、光散乱素子が形成されている領域を介して出射される光源からの出射光と、光散乱素子が形成されていない領域を介して出射される光源からの出射光との相乗効果により、混色が促されるものである。

（９）上記（２）から（８）項において、前記複数の光散乱素子は、ドーム形状が含まれる照明装置（請求項７）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートに設けられている複数の光散乱素子が、ドーム形状のものを含むことで、上記（２）から（８）項記載の作用を奏するものとなる。

（１０）上記（２）から（９）項において、前記複数の光散乱素子は、前記光源の光軸を中心とする同心円状に配置された複数のシリンドリカルレンズが含まれる照明装置（請求項８）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートに形成される複数の光散乱素子として、光源の光軸を中心とする同心円状に配置された複数のシリンドリカルレンズを含むものである。そして、これら複数のシリンドリカルレンズの断面の曲率や配置間隔を調整することで、レンズシートから出射される光は、様々な角度に散乱されながらも、その広がり角が制御される。このため、レンズシートを介して出射される光源からの出射光の広がり角を抑制しながら、その混色を促すものとなる。
しかも、レンズシートには、光源の光軸を中心として対称に配置される複数のプリズムが設けられ、なおかつ、光源の光軸を中心とする同心円状に配置された複数のシリンドリカルレンズ、換言すれば、同心円状のレンチキュラーレンズが設けられていることから、このレンズシートを介した光源からの光は、光源の光軸を中心として回転対称性に優れた照度分布となる。

（１１）上記（１０）項において、前記複数のシリンドリカルレンズは、隣接するシリンドリカルレンズとは断面の曲率が異なるシリンドリカルレンズを含む照明装置（請求項９）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートに設けられている複数のシリンドリカルレンズが、隣接するシリンドリカルレンズとは断面の曲率が異なるシリンドリカルレンズを含むことにより、例えば、シリンドリカルレンズの断面曲率を、光源の光軸からの距離に応じて変化させることとすれば、光源からの出射光の色度分布に対応して、出射光の広がり角の制御を行うものとなる。又、個々のシリンドリカルレンズの断面曲率を、必要に応じてランダムに設定することとすれば、シリンドリカルレンズが形成されている領域を介して出射される光源からの出射光は、その領域で混色がランダムになされ、かつ、シリンドリカルレンズが形成されていない領域を介して出射される光源からの出射光との相乗効果により、混色が促されるものである。

（１２）上記（１０）（１１）項において、前記複数のシリンドリカルレンズは、凸シリンドリカルレンズである照明装置（請求項１０）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートに設けられている複数のシリンドリカルレンズが、凸シリンドリカルレンズであることにより、上記（１０）（１１）項記載の作用を奏するものとなる。
（１３）上記（１０）（１１）項において、前記複数のシリンドリカルレンズは、凹シリンドリカルレンズである照明装置（請求項１１）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートに設けられている複数のシリンドリカルレンズが、凹シリンドリカルレンズであることにより、上記（１０）（１１）項記載の作用を奏するものとなる。

（１４）上記（２）から（１３）項において、前記複数の光散乱素子は、前記光源の光軸と直交する面上に規則的に配列された複数の微小レンズが含まれる照明装置（請求項１２）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートに形成される複数の光散乱素子として、光源の光軸と直交する面上に規則的に配列された複数の微小レンズを含むものである。そして、これら複数の微小レンズの断面の曲率や配列規則（例えば、マトリクス状、斜め格子状、同心円状等）を調整することで、レンズシートから出射される光は、様々な角度に散乱されながらも、その広がり角が制御される。このため、レンズシートを介して出射される光源からの出射光の広がり角を抑制しながら、その混色を促すものとなる。

（１５）上記（１４）項において、前記複数の微小レンズは、千鳥格子状に配列されている照明装置（請求項１３）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートに設けられている複数の微小レンズが、千鳥格子状に配列されていることで、より稠密に微小レンズが配置されるものとなる。例えば、夫々の微小レンズが平面視で六角形状を成している場合等には、各微小レンズの各外周辺に、隣接する微小レンズが密接して配置されるため、隙間なく微小レンズが配置されるものとなる。

（１６）上記（１４）（１５）項において、前記複数の微小レンズは、凸レンズである照明装置（請求項１４）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートに設けられている複数の微小レンズが、凸レンズであることにより、上記（１４）（１５）項記載の作用を奏するものとなる。
（１７）上記（１４）（１５）項において、前記複数の微小レンズは、凹レンズである照明装置（請求項１５）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートに設けられている複数の微小レンズが、凹レンズであることにより、上記（１４）（１５）項記載の作用を奏するものとなる。

（１８）上記（２）から（１７）項において、前記レンズシートは、前記光源の光軸を基準位置として内側に配置される第１のレンズ群と、該第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群とを含み、前記第１のレンズ群は、前記光源の光軸側を向いて傾斜する傾斜面を有する複数のプリズムを含む照明装置（請求項１６）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートの、光源の光軸を基準位置として内側に配置される第１のレンズ群に含まれる、光源の光軸側を向いて傾斜する傾斜面を有する複数のプリズムによって、光源からの出射光が、レンズシートから出射する際の光路が、光源の光軸に対して外側へと偏向される。ここで、偏向方向を制御するに際し、光源の光軸からの距離に応じて、傾斜面の傾斜角度を変化させるべくプリズムの高さを増大させることとすれば、その結果として、プリズムを構成する光軸と平行な面の面積を増大させることとなる。しかしながら、第１のレンズ群の傾斜面は、光源の光軸側を向いて傾斜していることから、プリズムを構成する光軸と平行な面に光源からの出射光が直接的に入射することはなく、光利用効率の低下を来たすものでもない。そして、レンズシートの、第１のレンズ群を介して出射される光源からの出射光と、第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群を介して出射される光源からの出射光との、混色が促されるものである。

（１９）上記（１８）項において、前記第１のレンズ群に含まれる複数のプリズムは、前記光源の光軸からの距離に応じて、前記傾斜面の傾斜角度が小さくなる態様で形成されている照明装置（請求項１７）。
本項に記載の照明装置は、第１のレンズ群に含まれる複数のプリズムが、光源の光軸からの距離に応じて、傾斜面の傾斜角度が小さくなるように構成することで、第１のレンズ群に含まれる複数のプリズムによる、光源の光軸からの距離に応じた、偏向方向の制御がなされるものである。例えば、レンズシートの、第１のレンズ群を介して出射される光源からの出射光の出射角度が、光源の光軸からの距離に関わらず一定となるように、各プリズムの傾斜面の傾斜角度を、光源の光軸からの距離に応じて小さくするものである。

（２０）上記（１８）（１９）項において、前記第２のレンズ群は、複数の反射プリズムを含む照明装置（請求項１８）。
本項に記載の照明装置は、第２のレンズ群に、複数の反射プリズムを含むことで、第１のレンズ群よりも光源の光軸から遠い領域において、第２のレンズ群を介して出射される光源からの出射光の出射角度が、光軸と平行な方向又は光源の光軸に接近する方向へと偏向されるものである。そして、レンズシートの、第１のレンズ群を介して出射される光源からの出射光と、第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群を介して出射される光源からの出射光との、混色が促されるものである。

（２１）上記（２０）項において、前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群との間に、前記光源の光軸側とは反対側を向いて傾斜する傾斜面を有する複数のプリズムを含む、第３のレンズ群が形成されている照明装置（請求項１９）。
本項に記載の照明装置は、第１のレンズ群と第２のレンズ群との間の、第３のレンズ群によっても、光源からの出射光が偏向されるものである。ここで、第３のレンズ群は、光源の光軸側とは反対側を向いて傾斜する傾斜面を有することから、光源からの出射光が、第３のレンズ群の傾斜面に照射されて屈折し、レンズシートから出射する際の光路が、第１のレンズ群を介する出射光とは逆に光源の光軸方向、又は、光源の光軸方向と平行な方向へと偏向されるものである。そして、レンズシートの、第１のレンズ群を介して出射される光源からの出射光と、第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群を介して出射される光源からの出射光に、更に、第１のレンズ群と第２のレンズ群との間の、第３のレンズ群を介して出射される光源からの出射光とが合わさり、更なる混色が促されるものである。

（２２）上記（１８）（１９）項において、前記第２のレンズ群は、前記光源の光軸側とは反対側を向いて傾斜する傾斜面を有する複数のプリズムを含む照明装置（請求項２０）。
本項に記載の照明装置は、第２のレンズ群に、光源の光軸側とは反対側を向いて傾斜する傾斜面を有する複数のプリズムを含むことで、第１のレンズ群よりも光源の光軸から遠い領域において、光源からの出射光が、第２のレンズ群の傾斜面に照射されて屈折し、レンズシートから出射する際の光路が、第１のレンズ群を介する出射光とは逆に光源の光軸方向、又は、光源の光軸方向と平行な方向へと偏向されるものである。そして、レンズシートの、第１のレンズ群を介して出射される光源からの出射光と、第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群を介して出射される光源からの出射光との、混色が促されるものである。

（２３）上記（１８）から（２２）項において、前記各レンズ群に含まれる複数のプリズムが、前記光源の光軸を中心として、回転対称をなす照明装置（請求項２１）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートの各レンズ群に含まれる複数のプリズムが、光源の光軸を中心として回転対称をなすことで、光源の光軸を中心とする放射方向の全方向に対し、レンズシートを介して出射される光源からの出射光の、混色が促されるものである。

（２４）上記（２）から（２３）項において、前記複数の発光素子は、近接配置されている照明装置。
本項に記載の照明装置は、光源が有する複数の発光素子が、近接して配置されているものである。このような光源においては、所謂「チップ見え」と呼ばれる色むらが発生することが懸念されるが、本項に記載の照明装置は、レンズシートに形成される複数の光散乱素子を、例えば、光源の光軸近傍の領域に形成することとすれば、特に光源の光軸近傍に連なって出射される、複数の発光素子からの出射光を、複数の光散乱素子により様々な角度に散乱させるため、このような色むらをも低減するものとなる。

（２５）上記（２）から（２４）項において、前記複数の発光素子は青色発光ダイオードであり、前記蛍光体は前記青色発光ダイオードから出射される青色光を黄色系の蛍光へと波長変換するものである照明装置（請求項２２）。
本項に記載の照明装置は、光源が、複数の青色発光ダイオードから出射される青色光を蛍光体によって黄色系の蛍光へと波長変換し、擬似白色発光ダイオードを構成するものである。そして、擬似白色発光ダイオードから出射される光源からの出射光が、上述のごとく、レンズシートのプリズムや光散乱素子によって混色が促されることで、擬似白色発光ダイオードに不可避の色むらを、軽減ないし解消するものである。

（２６）複数の発光素子及び蛍光体を有する光源を含む照明装置に用いられるレンズシートであって、前記光源の光軸上に配置され、前記光源の光軸を中心として対称に配置される複数のプリズムを含み、前記複数のプリズムは、少なくとも前記光源と対向する面に形成され、複数の光散乱素子が、少なくとも前記光源とは反対側の面に形成されており、前記光源の光軸を基準位置として内側に配置される第１のレンズ群と、該第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群とを含み、前記第１のレンズ群は、複数の屈折プリズムを含み、前記第２のレンズ群は、複数の反射プリズムを含み、前記複数の屈折プリズムは、前記光源の光軸からの距離に応じて、前記光源の光軸に対する当該レンズシートからの出射角度が、連続的に大きくなるように変化する領域を有するように形成され、前記複数の反射プリズムは、前記光源の光軸からの距離とは無関係に、前記光源の光軸に対する当該レンズシートからの出射角度が、ランダムに変化する領域を有するように形成されているレンズシート（請求項２３）。
本項に記載のレンズシートは、上記（２）項の照明装置に利用されることで、上記（２）項の照明装置に対応する同等の作用を奏するものである。

本発明はこのように構成したので、照明装置の照明光の輝度を損なうことなく色むらを低減することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る照明装置の構成を模式的に示す断面図であり、（ａ）は全体的構成を、（ｂ）は（ａ）に示されるレンズシートの光源とは反対側の面の、光源の光軸近傍に位置するドーム形状の光散乱素子が形成されている領域の一部を拡大した断面図である。 図１に示される照明装置のレンズシートの、光源の光軸を基準位置として内側に配置される第１のレンズ群を、光軸の片側の半分のみ示すものである。 図１に示される照明装置のレンズシートを、光軸の片側の半分のみ模式的に示す断面図であり、（ａ）は図１に係るレンズシート、（ｂ）は応用例に係るレンズシート、（ｃ）は更に別の応用例に係るレンズシートである。 （ａ）は図１に示される照明装置のレンズシートの、第１のレンズ群を介して出射される光源からの出射光の光路を示す断面図であり、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は比較例に係る光路を示す断面図である。 図１に示される照明装置のレンズシートを介して出射される光源からの出射光の出射角度と、光源の光軸からの距離との関係を示すグラフを、レンズシートの模式図と共に図示したものである。 （ａ）は図５のグラフのうち、レンズシートの第１のレンズ群を介して出射される光源に係る範囲を部分的に抽出した図であり、（ｂ）は同第２のレンズ群を介して出射される光源に係る範囲を部分的に抽出した図である。 （ａ）は参考例に係る照明装置の照明光の色度分布を示したグラフであり、（ｂ）は図１に示される照明装置の照明光の色度分布を示したグラフである。 （ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る照明装置の構成を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示されるレンズシートの光源とは反対側の面の一部を拡大した平面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＸ−Ｘ’線での断面図である。 レンズシートの光源の光軸から離れた一部分での、光源からの出射光の光路を示す断面図であり、（ａ）は図８に示される照明装置のレンズシート、（ｂ）は比較例に係るレンズシートである。 （ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る照明装置の構成を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示されるレンズシートの光源とは反対側の面の一部を拡大した平面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＺ−Ｚ’線での断面図である。 レンズシートの光源の光軸から離れた一部分での、光源からの出射光の光路を示す断面図であり、（ａ）は図１０に示される照明装置のレンズシート、（ｂ）は比較例に係るレンズシートである。 本発明の第４の実施の形態に係る照明装置の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の照明装置で採用し得るレンズシートの変形例を示す断面図であり、（ａ）は平坦部に光散乱素子が形成されたレンズシート、（ｂ）はプリズムの傾斜面に光散乱素子が形成されたレンズシートである。 擬似白色ＬＥＤ及びその出射光を示す断面図である。 従来の、擬似白色ＬＥＤを光源に用いた照明装置の構成を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
図１に示されるように、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、光源１２と、レンズシート１４とを含むものであり、レンズシート１４は、光源１２の光軸Ｃを中心として、対称に配置される複数のプリズムと、光源１２の光軸Ｃ近傍の円状の領域に形成される、複数の光散乱素子２２とを有するものである。光源１２は、図１４に示される従来と同様の擬似白色ＬＥＤ１００の構成を有しており、各部の構成については図１４と同一の符号を付している。なお、図１の例では、光源として、青色発光ダイオード１０２が３個配置された擬似白色ＬＥＤが例示されているが、本実施の形態に係る照明装置の光源では、青色発光ダイオード１０２の個数は３個〜数十個で設定され、その配置のピッチは略０．２５ｍｍに設定されている。

レンズシート１４は、光源１２の発光面１２ａの前方（光の出射方向）に配置されている。そして、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａには、光源１２の光軸Ｃを基準位置として内側に配置される第１のレンズ群１４Ａと、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂとが形成されている。又、レンズシート１４は、光源１２の光軸Ｃを中心とする円盤状に形成されている。そして、各レンズ群１４Ａ、１４Ｂに含まれる複数のプリズム（後述する）が、光源１２の光軸Ｃを中心として、回転対称をなすように形成されているものである。
又、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂには、光源１２の光軸Ｃ近傍に位置する、光源１２の光軸Ｃを中心とした円状の領域に、複数の光散乱素子２２が形成されている。ここで、本実施の形態に係る光散乱素子２２としては、図１（ｂ）に拡大図示されるように、ドーム形状の光散乱素子２２ａを採用している。
更に、光源１２及びレンズシート１４の外縁部を一体に覆う椀状又は有底円筒状の反射鏡（図示省略）を備えることで、照明装置１０が構成されている。

ここで、本実施の形態に係るレンズシート１４の直径Ｄとしては、２０ｍｍ以上とすることが望ましく、又、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成される円状の領域の直径は、レンズシート１４の直径Ｄを考慮して設定することが望ましい。例えば、レンズシート１４の直径Ｄを２０ｍｍとした場合は、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成される円状の領域の直径は、レンズシート１４の直径Ｄと同じく２０ｍｍ程度、つまりは、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂの全面にドーム形状の光散乱素子２２ａが形成される。又、レンズシート１４の直径Ｄを６５ｍｍとした場合は、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成される円状の領域の直径は１５ｍｍ程度に設定し、更に、レンズシート１４の直径Ｄを１００ｍｍとした場合は、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成される円状の領域の直径は２０ｍｍ程度に設定する。
又、ドーム形状の光散乱素子２２ａのドーム径は、略０．０７ｍｍに設定し、更に、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成される円状の領域に対し、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成される密度は、略８０％に設定している。

図２には、図１に示される照明装置１０の、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａに形成された第１のレンズ群１４Ａを、光源１２の光軸Ｃの片側の半分のみを示している。第１のレンズ群１４Ａは、拡大図示されるように、光源１２の光軸Ｃ側を向いて傾斜する傾斜面１６ａを有する複数のプリズム１６を含むものである。本説明ではこのように、光源１２の光軸Ｃ側を向いて傾斜する傾斜面１６ａを有する複数のプリズム１６からなるレンズ群１４Ａを「凹フレネルレンズ」ともいう。
そして、第１のレンズ群１４Ａに含まれる複数のプリズム１６１、１６２、１６３‥‥は、図２に示されるように、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて、傾斜面１６ａの傾斜角度θ１、θ２、θ３‥‥が小さくなる態様（θ１＞θ２＞θ３）で形成されている。なお、図１、図２の例では、光源１２の発光面１２ａと、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａとの距離Ｙ（又は、発光面１２ａおよび対向面１４ａを結ぶ仮想線と光軸とがなす角度）を考慮しつつ、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源からの出射光の出射角度が、光源１２の光軸Ｃからの距離に関わらず２０°で一定となるように、各プリズム１６１、１６２、１６３‥‥の傾斜面１６ａの傾斜角度θ１、θ２、θ３‥‥が設定されている。なお、各プリズム１６１、１６２、１６３‥‥の傾斜面１６ａの傾斜角度θ１、θ２、θ３‥‥は、公知の関係式から容易に求めることが可能である。

ここで、図２の例では、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられ、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成される領域２２Ｓは、光源１２の光軸Ｃを中心とする円状の領域であり、その直径がプリズム１６１が形成される領域の直径と、略等しい値に設定されている。従って、光源１２からの出射光のうち、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａにおいて、第１のレンズ群１４Ａのプリズム１６１を通過し、更に、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂにおいて、ドーム形状の光散乱素子２２ａ（図１（ｂ）参照）が形成された円状の領域２２Ｓを通過する光は、様々な角度に散乱されて出射される。これに対し、光源１２からの出射光のうち、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａにおいて、第１のレンズ群１４Ａを通過し、かつ、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂにおいて、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成された円状の領域２２Ｓを通過しない光は、出射角度２０°で出射される。

一方、レンズシート１４の第２のレンズ群１４Ｂ（図１（ａ）参照）には、複数の反射プリズム１８が形成されている。
なお、光源１２の発光面１２ａと、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａとの距離Ｙは、本発明の第１の実施の形態では、光源１２の発光面１２ａの直径ｄと略一致するように設定されているが、照明装置の照明光の輝度を損なうことなく色むらを低減し、かつ、照明装置１０の小型化を促進する観点から、０．５ｄ≦Ｙ≦１．５ｄの範囲に設定することが望ましい。又、同様の観点から、レンズシート１４の直径Ｄについては、前述した２０ｍｍ以上という設定に加え、ＴＡＮ^−１（Ｄ／２Ｙ）＜８０°に設定することが望ましい。

図３には、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０のレンズシート１４として採用し得る、レンズ群の各態様が、模式的に例示されている。なお、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている、ドーム形状の光散乱素子２２ａの図示は省略する。まず、図３（ａ）は、図１に示される態様と同様であることから、説明を省略する。
又、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示される第１のレンズ群１４Ａと第２のレンズ群１４Ｂとの間に、光源１２の光軸Ｃ側とは反対側を向いて傾斜する傾斜面２０ａを有する複数のプリズムを含む、第３のレンズ群１４Ｃが形成されているものである。本説明では、このように、光源１２の光軸Ｃ側とは反対側を向いて傾斜する傾斜面２０ａを有する複数のプリズム２０からなるレンズ群１４Ｃを「凸フレネルレンズ」ともいう。

なお、第３のレンズ群１４Ｃの設置範囲は、図３（ｂ）に示されるように、図３（ａ）の例との比較において、第１のレンズ群１４Ａと第２のレンズ群１４Ｂとの双方の設置範囲を狭めるようにして設置されていても良い。又、第１のレンズ群１４Ａの一部、すなわち、第１のレンズ群１４Ａの、第２のレンズ群１４Ｂと隣接する一定幅の範囲を、第３のレンズ群１４Ｃと置換する態様で設置しても良い。更には、第２のレンズ群１４Ｂの一部、すなわち、第２のレンズ群１４Ｂの、第１のレンズ群１４Ａと隣接する一定幅の範囲を、第３のレンズ群１４Ｃと置換する態様で設置しても良い。
一方、図３（ｃ）は、図３（ａ）に示される第２のレンズ群１４Ｂを、図３（ｂ）で説明したように、光源１２の光軸Ｃ側とは反対側を向いて傾斜する傾斜面２０ａを有する複数のプリズム２０からなる、凸フレネルレンズに置換したものである。

ここで、図１及び図３（ａ）に示された態様のレンズシート１４を採用した照明装置１０の、第１のレンズ群１４Ａの複数のプリズム１６によって、光源１２からの出射光Ｌが、レンズシートから出射する際の光路が偏向される様子を、図４において、他の形態のレンズシートと比較しながら説明する。なお、第１のレンズ群１４Ａによる光路偏向の様子が理解し易いように、図４では、ドーム形状の光散乱素子２２ａによる出射角度の散乱作用は図示していない。
まず、図４（ａ）に示されるように、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａを構成する複数のプリズム１６が、凹フレネルレンズである場合には、光源１２からの出射光Ｌは、各プリズム１６の、光源１２の光軸Ｃ側を向いて傾斜する傾斜面１６ａでの屈折により、レンズシート１４から出射する際の光路が、光源１２の光軸Ｃに対して外側へと偏向される。このため、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源１２からの出射光Ｌは、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂ（図１、図３（ａ）参照）の、複数の反射プリズム１８を介して出射される、光源１２の光軸Ｃと平行な出射光（図１５参照）との、混色が促されるものである。

一方、図４（ｂ）に示されるように、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａ’がプリズムを備えず、平坦面のみで形成されている場合を想定すると、光源１２からの出射光Ｌは、レンズシート１４への入射の際、及び、出射の際の屈折により、幾分光路が変化するが、概ね入射光と出射光の光路は同じ角度となる。このため、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂの、複数の反射プリズム１８を介して出射される、光源１２の光軸Ｃと平行な出射光（図１５参照）との混色は、本発明の第１の実施の形態に係る、図４（ａ）と同等程度には、期待できないものとなる。

又、図４（ｃ）に示されるように、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａ”が、凸フレネルレンズからなり、かつ、各プリズム２０の傾斜角度が、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて、前記傾斜面の傾斜角度が大きくなる態様で形成されている場合を想定する。
この場合は、その傾斜角度にもよるが、光源１２からの出射光Ｌは、各プリズム２０の、光源１２の光軸Ｃとは反対側を向いて傾斜する傾斜面２０ａでの屈折により、レンズシート１４から出射する際の光路が、光源１２の光軸Ｃと平行な方向へと偏向されることとなる。又、仮に、各プリズム２０の傾斜面２０ａの傾斜角度を増大させても、レンズシート１４からの出射光Ｌの出射角度は、図４（ｂ）に示されるような、プリズムを備えず平坦面のみで形成されているものよりも、（光源１２の光軸Ｃに対して外側への）出射角度を大きくすることは出来ない。すなわち、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａ”を介して出射される光源１２からの出射光Ｌは、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂの、複数の反射プリズム１８を介して出射される、光源１２の光軸Ｃと平行な出射光（図１５参照）との混色が、殆ど期待できないものである。

更に、図４（ｄ）に示されるように、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａ’”が、凸フレネルレンズからなり、かつ、各プリズム２０の傾斜角度が、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて、前記傾斜面の傾斜角度が小さくなる態様で形成されている場合を想定する。
この場合は、その傾斜角度にもよるが、光源１２からの出射光Ｌは、各プリズム２０の、光源１２の光軸Ｃ側とは反対側を向いて傾斜する傾斜面２０ａでの屈折により、レンズシート１４から出射する際の光路が、光源１２の光軸Ｃに対して内側へと、明確に偏向されるものとなる。

しかしながら、この偏向効果をより大きく得るために、傾斜面２０ａの傾斜角度を大きくすると、それに応じて各プリズム２０の高さが大きくなり、光源１２からの出射光Ｌのうち、光源１２の光軸Ｃ側を向いた光軸Ｃと平行な面２０ｂに入射する、光源１２からの出射光Ｌの割合が増加することとなる。この、光源１２の光軸Ｃ側を向いた光軸Ｃと平行な面２０ｂに入射する光は、光源１２の発光面１２ａ（図１（ａ）参照）の前方へとは向かわずに、いわゆる迷光となり、有効光として機能しないことから、光の利用効率の低下を招くことになってしまう。
従って、図４（ｄ）の例では、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａ’”を介して出射される光源１２からの出射光Ｌと、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂの、複数の反射プリズム１８を介して出射される、光源１２の光軸Ｃと平行な出射光（図１５参照）との混色は期待できるが、照明装置１０の照明光の輝度を損なうことになってしまう。

ここで、図４（ａ）に示す例において、ドーム形状の光散乱素子２２ａによる出射角度の散乱作用を含めた場合について説明する。図４（ａ）の例では、上述のごとく、光源１２からの出射光Ｌは、凹フレネルレンズである第１のレンズ群１４Ａの各プリズム１６により、その光路が、光源１２の光軸Ｃに対して外側へと偏向される。更に、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂにおいて、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成された円状の領域を通過する光は、様々な角度に散乱され（図２参照）、レンズシート１４から出射される。このため、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂに、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成されていない場合と比較し、更なる混色が促されるものとなる。

更に、図５、図６には、本発明の第１の実施の形態に係る、図１及び図３（ａ）に示された態様のレンズシート１４を採用した照明装置１０の、第１のレンズ群１４Ａ及び第２のレンズ群１４Ｂのレンズ中心（光源１２の光軸Ｃ）からの距離ｒ（ｍｍ）を横軸に、レンズシート１４からの出射光出射角度α（°）を縦軸に示している。ここで、図５、図６では、第１のレンズ群１４Ａ及び第２のレンズ群１４Ｂによる光路偏向のデータが理解し易いように、ドーム形状の光散乱素子２２ａによる出射角度の散乱作用は、データに反映していない。
なお、図５、図６において、本発明の第１の実施の形態に係るデータは、符号凹で示されている。又、参考例として、第１のレンズ群１４Ａに係る、図４（ｂ）の比較例に係るデータを符号ＦＬで、図４（ｃ）の比較例に係るデータを符号凸で、図４（ｄ）の比較例に係るデータを符号凸２で、各々示している。更に、第２のレンズ群１４Ｂに係る、傾斜面の傾斜角度がランダムに形成された反射プリズムのデータを符号ＴＩＲ（ＲＤＭ）で、従来の、傾斜面の傾斜角度が一定の反射プリズムに係るデータを符号ＴＩＲ（ＰＡ）で、各々示している。

本発明の第１の実施の形態に係るレンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａは、ｒが１ｍｍまでの領域は、図１、図２の例のごとく、光源１２の発光面１２ａと、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａとの距離Ｙを考慮しつつ、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源からの出射光の出射角度が、光源１２の光軸Ｃからの距離に関わらず２０°で一定となるように、各プリズム１６１、１６２、１６３‥‥の傾斜面１６ａの傾斜角度θ１、θ２、θ３‥‥が、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて小さくなるように形成されている。このため、ｒが１ｍｍまでの領域は、出射角度α＝２０°で一定となっていることが解る。一方、ｒが１ｍｍから２ｍｍの領域は、出射角度αが連続的に増大するように、各プリズム１６の傾斜面１６ａの傾斜角度が設定されているものである。
そして、本発明の第１の実施の形態に係る凹の出射角度は、第１のレンズ群１４Ａが形成されたｒが２ｍｍまでの全領域において、上記各比較例よりも、出射角度αが大きくなっていることが解る。

又、本発明の第１の実施の形態に係る凹の出射角度は、第２のレンズ群１４Ｂが形成されたｒが２ｍｍよりも外側の全領域において、光源１２の光軸Ｃからの距離と無関係に、ランダムな出射角度αが得られていることが解る。よって、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源１２からの出射光と、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂを介して出射される光源１２からの出射光との、混色が、より促されるものとなる。

図７は、態様の異なる２つの照明装置の、照明光の色度分布を測定して比較したグラフであり、（ａ）は、図１に示された態様のレンズシート１４に、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成されていないレンズシートを採用した照明装置の測定結果であり、（ｂ）は、図１及び図３（ａ）に示された態様のレンズシート１４を採用した照明装置１０の測定結果である。図７において、横軸は指向角Ｒ（ｄｅｇ）、縦軸は色度ＣＤを示しており、又、符号ｘは色度ｘ値、符号ｙは色度ｙ値を示している。なお、各照明装置から測定機器までの距離は、１ｍの位置で測定している。この比較図から明らかなように、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、レンズシート１４にドーム形状の光散乱素子２２ａが形成されていない場合と比較して、角度０ｄｅｇ付近（各グラフ上の太線丸で囲まれた箇所）での各色度値（ｘ、ｙ）は大きくなり、又、角度２０ｄｅｇ付近（各グラフ上の細線丸で囲まれた箇所）での各色度値（ｘ、ｙ）は小さくなっていることが解る。つまりは、角度０ｄｅｇ付近では青みが減少し、角度２０ｄｅｇ付近では黄色みが減少している。よって、照明装置１０の光源１２に擬似白色発光ダイオード１００（図１４参照）を用いた場合に不可避の色むらが、より一層軽減されることとなる。又、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成されたレンズシート１４を採用した場合には、色むらの一種であり、複数の発光素子を近接配置させた場合に発生する「チップ見え」が視認されないことが、本発明者らによって確認されている。
なお、本発明の第１の実施の形態に係る、図３（ｂ）（ｃ）の例についての具体的数値の開示は省略するが、図３（ａ）の例と同様に、第１のレンズ群１４Ａに、光源１２の光軸Ｃ側を向いて傾斜する傾斜面１６ａを有する複数のプリズム１６を含むことから、同様の色むら軽減効果が期待できるものである。

上記構成をなす本発明の第１の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、図１に示すように、複数の発光素子（青色発光ＬＥＤ１０２）と、その発光素子が発光する光を受光し、波長変換された光を発光する蛍光体（黄色蛍光体１０８）とを光源１２（１００）として有しており、この光源１２からの出射光Ｌは、光源１２の光軸Ｃ上に配置されたレンズシート１４に入射される。そして、このレンズシート１４に入射された光は、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａに設けられている、光源１２の光軸Ｃを中心として対称に配置される複数のプリズム１６により、その光路が偏向される。更に、光路偏向された光はレンズシート１４内を進み、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている複数のドーム形状の光散乱素子２２ａにより、様々な角度に散乱され、その指向性が低減されて、レンズシート１４から出射される。そして、レンズシート１４を介して出射される、光源１２からの出射光の混色が促され、照明装置１０の光源１２に、擬似白色発光ダイオード１００（図１４参照）を用いた場合に不可避の色むらが、軽減されることとなる。

又、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている複数のドーム形状の光散乱素子２２ａが、光源１２の光軸Ｃ近傍に位置する、光源１２の光軸Ｃを中心とした円状の領域２２Ｓ（図２参照）に形成されていることにより、特に光源１２の光軸Ｃ近傍に連なって出射される、複数の発光素子からの出射光を、様々な角度に散乱し、レンズシート１４から出射する。そして、レンズシート１４の、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成されている領域２２Ｓを介して出射される光源１２からの出射光と、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成されていない領域を介して出射される光源１２からの出射光との相乗効果により、効率的に混色が促されるものとなる。

又、レンズシート１４の、光源１２の光軸Ｃを基準位置として内側に配置される第１のレンズ群１４Ａに含まれる、光源１２の光軸Ｃ側を向いて傾斜する傾斜面１６ａを有する複数のプリズム１６によって、光源１２からの出射光Ｌが、レンズシート１４から出射する際の光路は、光源１２の光軸Ｃに対して外側へと偏向されるものである。ここで、出射光Ｌの偏向方向を制御するに際し、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて、傾斜面１６ａの傾斜角度θｎを変化させるべくプリズム１６の高さを増大させることとすれば、その結果として、プリズム１６を構成する光軸Ｃと平行な面１６ｂ（図２参照）の面積を増大させることとなる。しかしながら、第１のレンズ群１４Ａの傾斜面１６ａは、光源１２の光軸Ｃ側を向いて傾斜していることから、プリズム１６を構成する光軸Ｃと平行な面１６ｂに、光源１２からの出射光Ｌが直接的に入射することはなく、光利用効率の低下を来たすものでもない。そして、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源１２からの出射光と、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂを介して出射される光源１２からの出射光との、混色が促される結果、照明装置１０の光源１２に、擬似白色発光ダイオード１００（図１４参照）を用いた場合に不可避の色むらが、軽減されることとなる。

又、第１のレンズ群１４Ａに含まれる複数のプリズム１６１、１６２、１６３‥‥が、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて、傾斜面１６ａの角度θ１、θ２、θ３‥‥が小さくなる態様（θ１＞θ２＞θ３）で構成されていることから、第１のレンズ群１４Ａに含まれる複数のプリズム１６による、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じた、偏向方向の制御がなされるものである。そして、図２に示されるように、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源１２からの出射光Ｌの出射角度が、光源１２の光軸Ｃからの距離に関わらず一定となるように、各プリズム１６１、１６２、１６３‥‥の傾斜面１６ａの傾斜角度θ１、θ２、θ３‥‥を、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて小さくすることで、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂを介して出射される光源１２からの出射光との、混色を制御することが出来るものとなる。

又、第２のレンズ群１４Ｂに、複数の反射プリズム１８を含むことで、第１のレンズ群１４Ａよりも光源１２の光軸Ｃから遠い領域において、第２のレンズ群１４Ｂを介して出射される光源１２からの出射光Ｌの出射角度が、光源１２の光軸Ｃと平行な方向又は光軸Ｃに接近する方向へと偏向されるものとなる。そして、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源１２からの出射光と、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂを介して出射される光源１２からの出射光との、混色が促されるものとなる。

又、図３（ｂ）に示されるように、第１のレンズ群１４Ａと第２のレンズ群１４Ｂとの間に、第３のレンズ群１４Ｃを配置することで、第３のレンズ群１４Ｃによっても、光源１２からの出射光Ｌが偏向されるものである。ここで、第３のレンズ群１４Ｃは、光源１２の光軸Ｃ側とは反対側を向いて傾斜する傾斜面２０ａを有することから、光源１２からの出射光Ｌが、第３のレンズ群１４Ｃの傾斜面２０ａに照射されて屈折し、レンズシート１４から出射する際の光路が、第１のレンズ群を介する出射光とは逆に光源１２の光軸Ｃ方向、又は、光源１２の光軸Ｃと平行な方向へと偏向されるものである。そして、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源１２からの出射光と、第２のレンズ群１４Ｂを介して出射される光源１２からの出射光に、更に、第１のレンズ群１４Ａと第２のレンズ群１４Ｂとの間の、第３のレンズ群１４Ｃを介して出射される光源１２からの出射光とが合わさり、更なる混色が促されるものとなる。

更に、図３（ｃ）に示されるように、第２のレンズ群１４Ｂに、光源１２の光軸Ｃ側とは反対側を向いて傾斜する傾斜面２０ａを有する複数のプリズム２０を含むこととしても、上述のごとく、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源１２からの出射光と、第２のレンズ群１４Ｂを介して出射される光源１２からの出射光との、混色が促されるものとなり、同様の作用効果を得ることが可能となる。

なお、本発明の第１の実施の形態では、レンズシート１４の各レンズ群１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃに含まれる複数のプリズム１６、１８、２０が、光源１２の光軸Ｃを中心として回転対称をなすことで、光源１２の光軸Ｃを中心とする放射方向の全方向に対し、レンズシート１４を介して出射される光源１２からの出射光Ｌの、混色が促されるものである。しかしながら、例えば、レンズシート１４の各レンズ群１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが直線状に形成されたリニアプリズムであっても、ある程度の指向性をもって、同様の作用効果を得ることが可能となる。

又、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、光源１２が有する複数の発光素子としての青色発光ダイオード１０２が、近接して配置されているものである。このような光源１２においては、所謂「チップ見え」と呼ばれる色むらが発生することが懸念されるが、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、図１に示すように、レンズシート１４に形成されている複数のドーム形状の光散乱素子２２ａが、光源１２の光軸Ｃ近傍の領域に形成されているものである。これにより、特に光源１２の光軸Ｃ近傍に連なって出射される、近接配置された複数の青色発光ダイオード１０２からの出射光を、複数のドーム形状の光散乱素子２２ａにより様々な角度に散乱させるため、このような色むらをも低減することが可能となる。

又、光源１２が、発光素子としての複数の青色発光ダイオード１０２と、この複数の発光素子１０２から出射される光を受けて蛍光を発する蛍光体１０８とを含むことから、複数の青色発光ダイオード１０２から出射される青色光を蛍光体１０８によって黄色系の蛍光へと波長変換し、擬似白色発光ダイオード１００を構成するものである。そして、擬似白色発光ダイオード１００から出射される出射光が、上述のごとく、レンズシート１４の各レンズ群１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの、プリズム１６、１８、２０、及びドーム形状の光散乱素子２２ａによって、混色が促され、擬似白色発光ダイオード１００に不可避の色むらを、軽減ないし解消することが可能となる。

続いて、図８及び図９を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’について説明する。図８及び図９において、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０と同一部分、若しくは相当する部分については、同一の符号を付している。なお、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’について、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０との、相違部分のみ説明をすることとし、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０と、同様の部分の構成や作用効果については、説明を省略する。

図８（ａ）に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’のレンズシート１４’は、光源１２との対向面１４ａに、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０のレンズシート１４の、光源１２との対向面１４ａ（図１（ａ）参照）に設けられているものと同様の複数のプリズムが、光源１２の光軸Ｃを中心として回転対称をなすように形成されている。更に、本発明の第２の実施の形態に係るレンズシート１４’は、光源１２とは反対側の面１４ｂの、光源１２の光軸Ｃ近傍に位置する円状の領域に、複数の光散乱素子２２として、図８（ｂ）に拡大図示されるような、光源１２の光軸Ｃを中心として同心円状を成す複数のシリンドリカルレンズ２２ｂが形成されている。このように、複数のシリンドリカルレンズが並んで構成されているレンズを、レンチキュラーレンズともいう。ここで、本実施の形態に係るシリンドリカルレンズ２２ｂとしては、図８（ｃ）に断面が示されるように、凸型のシリンドリカルレンズを採用している。

ここで、本実施の形態に係るレンズシート１４’の直径Ｄとしては、２０ｍｍ以上とすることが望ましく、又、シリンドリカルレンズ２２ｂが形成される円状の領域の直径は、レンズシート１４’の直径Ｄを考慮して設定することが望ましい。例えば、レンズシート１４’の直径Ｄが比較的小さい場合には、シリンドリカルレンズ２２ｂが形成される円状の領域の直径を、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂの全面にシリンドリカルレンズ２２ｂが形成されるように、レンズシート１４’の直径Ｄと同じ大きさにしても良い。又、レンズシート１４’の直径Ｄが比較的大きい場合には、シリンドリカルレンズ２２ｂが形成される円状の領域の直径を、レンズシート１４’の直径Ｄより小さくしても良い。

図９（ａ）は、図８に示される照明装置１０’のレンズシート１４’の一部を拡大し、光源１２とは反対側の面１４ｂにシリンドリカルレンズ２２ｂが設けられているレンズシート１４’を介した光源１２からの出射光の光路を、図９（ｂ）の、比較例となる、光源１２とは反対側の面１４ｂにシリンドリカルレンズ２２ｂが設けられていないレンズシート１４’を介した光源１２からの出射光の光路と共に、模式的に示している。なお、図９（ａ）及び図９（ｂ）において、光源１２は各図の左側に位置しており、又、レンズシート１４’の光源１２との対向面１４ａに設けられている複数のプリズムは、便宜上、図示していない。更に、図９（ａ）で示す本発明の第２の実施の形態に係るレンズシート１４’では、各シリンドリカルレンズ２２ｂの断面曲率半径は、一様に略０．１ｍｍに設定し、各シリンドリカルレンズ２２ｂの配置間隔は、一様に略０．１５ｍｍに設定している。

図９（ｂ）で示す比較例に係るレンズシート１４’では、図示のように、便宜上３本で示される光源１２からの出射光Ｌが、まず、レンズシート１４’の光源１２との対向面１４ａに設けられた複数のプリズムによって光路偏向された後、レンズシート１４’内を進む。そして、各出射光Ｌは、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂに達するが、光源１２とは反対側の面１４ｂには何も設けられていないため、レンズシート１４’の表面の光の屈折率に起因して、僅かに光路が偏向されるのみで、レンズシート１４’から出射される。

これに対し、図９（ａ）で示す本実施の形態に係るレンズシート１４’では、便宜上３本で示される光源１２からの出射光Ｌは、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂに達するまでは、比較例と同じ光路を進む。そして、各出射光Ｌは、光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている複数のシリンドリカルレンズ２２ｂによって、光路がより積極的に偏向される。ここで、夫々の出射光Ｌの光路を詳しく確認すると、まず、図中の右側に図示される出射光Ｌは、光源１２との対向面１４ａに設けられたプリズムによって、光源１２の光軸Ｃに対して僅かに外側（図中右側）に傾いて光路偏向された状態から、光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられているシリンドリカルレンズ２２ｂによって、光源１２の光軸Ｃに対して更に外側（図中右側）に光路が偏向されている。次に、中央に図示される出射光Ｌは、光源１２との対向面１４ａに設けられたプリズムによって、光源１２の光軸Ｃに対して略平行に光路偏向された状態から、光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられているシリンドリカルレンズ２２ｂによって、光源１２の光軸Ｃに対して僅かに外側（図中右側）に光路が偏向されている。最後に、左側に図示される出射光Ｌは、光源１２との対向面１４ａに設けられたプリズムによって、光源１２の光軸Ｃに対して僅かに外側（図中右側）に傾いて光路偏向された状態から、光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられているシリンドリカルレンズ２２ｂによって、光源１２の光軸Ｃに対して内側（図中左側）に光路が偏向されている。
従って、本発明の第２の実施の形態に係るレンズシート１４’（図９（ａ））では、比較例に係るレンズシート１４’（図９（ｂ））と比較すると、光源１２からの出射光Ｌが、様々な方向に光路が偏向されることが解る。

ここで、図９（ａ）で示した例では、レンズシート１４’に設けられている複数のシリンドリカルレンズ２２ｂの断面曲率や配置間隔は、一様に設定されているが、これに限定されることなく、本実施の形態に係るレンズシート１４’に設けられている複数のシリンドリカルレンズ２２ｂは、必要に応じて適宜、その断面曲率や配置間隔等が調整できるものである。そして、この調整により、光源１２からの出射光Ｌがシリンドリカルレンズ２２ｂを通過する際の、光路偏向の角度が調整できることになる。従って、光源１２からの出射光Ｌは、本実施の形態に係るレンズシート１４’を通過することにより、その光路の広がり角が制御される範囲内で、様々な方向に偏向される。

又、具体的なデータの開示は省略するが、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０に対して実施し、図７（ｂ）に示すような結果を得ることとなった、照明光の色度分布の測定を、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’に対して実施した場合を想定する。本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’の、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂには、複数の光散乱素子２２として、複数のシリンドリカルレンズ２２ｂが形成されているため、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’の照明光の色度分布を測定した場合には、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成されている場合の測定結果である、図７（ｂ）に示す測定結果と同程度に、色むらが軽減される結果が得られると予想される。更に、このような色度分布等の測定を繰返し、その測定結果が改善されるように、シリンドリカルレンズ２２ｂの断面曲率や配置間隔等を調整していくこととすれば、より効率的に、色むらが軽減されることが期待できる。

さて、上記構成をなす本発明の第２の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、図８に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’は、レンズシート１４’の光源１２とは反対側１４ｂの面に、複数の光散乱素子２２として、光源１２の光軸Ｃを中心とする同心円状に配置された、複数のシリンドリカルレンズ２２ｂが形成されているものである。これにより、レンズシート１４’に入射する光源１２からの出射光Ｌは、まず、レンズシート１４’の光源１２との対向面１４ａに形成されている複数のプリズムによる偏向作用を受け、その光路が偏向される。そして、光路偏向された光はレンズシート１４’内を進み、図９（ａ）に示すように、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている複数のシリンドリカルレンズ２２ｂにより、様々な角度に散乱され、その指向性が低減されて、レンズシート１４’から出射される。更に、複数のシリンドリカルレンズ２２ｂの、断面の曲率や配置間隔を調整することにより、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂから出射される光の広がり角を制御することができる。従って、レンズシート１４’を介して出射される光源１２からの出射光の広がり角を抑制しながら、その混色を促すことができるため、照明装置１０’の光源１２に、擬似白色発光ダイオード１００（図１４参照）を用いた場合に不可避の色むらが、軽減されることとなる。

しかも、図８に示すように、レンズシート１４’の光源１２との対向面１４ａには、光源１２の光軸Ｃを中心として対称に配置される複数のプリズムが設けられ、なおかつ、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂには、光源１２の光軸Ｃを中心とする同心円状に配置された複数のシリンドリカルレンズ２２ｂ、換言すれば、同心円状のレンチキュラーレンズが設けられていることから、このレンズシート１４’を備えた照明装置１０’によれば、光源１２の光軸Ｃを中心として回転対称性に優れた照度分布を実現することができる。

又、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’は、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている複数のシリンドリカルレンズ２２ｂが、隣接するシリンドリカルレンズ２２ｂとは断面の曲率が異なるシリンドリカルレンズ２２ｂを含むことにより、例えば、シリンドリカルレンズ２２ｂの断面曲率を、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて変化させることとすれば、光源１２からの出射光Ｌの色度分布に対応して、出射光Ｌの広がり角の制御を行うことが可能となる。又、個々のシリンドリカルレンズ２２ｂの断面曲率を、必要に応じてランダムに設定することとすれば、シリンドリカルレンズ２２ｂが形成されている領域を介して出射される光源１２からの出射光は、その領域で混色がランダムになされ、かつ、シリンドリカルレンズ２２ｂが形成されていない領域を介して出射される光源１２からの出射光との相乗効果により、混色を促すことが可能となる。

なお、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’は、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている複数のシリンドリカルレンズ２２ｂが、図８（ｃ）に示すように、凸シリンドリカルレンズで構成されているが、複数のシリンドリカルレンズ２２ｂが、凹シリンドリカルレンズで構成されている場合であっても、上述と同様の作用効果を得ることができる。

続いて、図１０及び図１１を参照しながら、本発明の第３の実施の形態に係る照明装置１０”について説明する。図１０及び図１１において、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０と同一部分、若しくは相当する部分については、同一の符号を付している。なお、本発明の第３の実施の形態に係る照明装置１０”について、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０との、相違部分のみ説明をすることとし、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０と、同様の部分の構成や作用効果については、説明を省略する。

図１０（ａ）に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る照明装置１０”のレンズシート１４”は、光源１２との対向面１４ａに、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０のレンズシート１４の、光源１２との対向面１４ａ（図１（ａ）参照）に設けられているものと同様の複数のプリズムが、光源１２の光軸Ｃを中心として回転対称をなすように形成されている。更に、本発明の第３の実施の形態に係るレンズシート１４”は、光源１２とは反対側の面１４ｂの、光源１２の光軸Ｃ近傍に位置する領域に、複数の光散乱素子２２として、図１０（ｂ）に拡大図示されるような、光源１２の光軸Ｃと直交する面上に千鳥格子状に配列された、平面視で六角形状の複数の微小レンズ２２ｃが形成されている。このように、複数の微小レンズが配列されて成るレンズを、フライアイレンズともいう。ここで、本実施の形態に係る微小レンズ２２ｃとしては、図１０（ｃ）に断面が示されるように、凸レンズを採用している。

ここで、本実施の形態に係るレンズシート１４”の直径Ｄとしては、２０ｍｍ以上とすることが望ましく、又、微小レンズ２２ｃが形成される領域の大きさは、レンズシート１４”の直径Ｄを考慮して設定することが望ましい。例えば、レンズシート１４”の直径Ｄが比較的小さい場合には、微小レンズ２２ｃが形成される領域を、レンズシート１４”の光源１２とは反対側の面１４ｂの全面に微小レンズ２２ｃが形成されるような円状の領域にしても良い。又、レンズシート１４”の直径Ｄが比較的大きい場合には、微小レンズ２２ｃが形成される領域を、レンズシート１４”の直径Ｄよりも直径が小さい、光源１２の光軸Ｃを中心とする円状の領域にしても良い。

図１１（ａ）は、図１０に示される照明装置１０”のレンズシート１４”の一部を拡大し、光源１２とは反対側の面１４ｂに微小レンズ２２ｃが設けられているレンズシート１４”を介した光源１２からの出射光の光路を、図１１（ｂ）の、比較例となる、光源１２とは反対側の面１４ｂに微小レンズ２２ｃが設けられていないレンズシート１４”を介した光源１２からの出射光の光路と共に、模式的に示している。なお、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）において、光源１２は各図の左側に位置しており、又、レンズシート１４”の光源１２との対向面１４ａに設けられている複数のプリズムは、便宜上、図示していない。更に、図１１（ａ）で示す本発明の第３の実施の形態に係るレンズシート１４”では、各微小レンズ２２ｃの断面曲率半径は、一様に略０．１ｍｍに設定し、各微小レンズ２２ｃの配置間隔は、一様に略０．１ｍｍに設定している。

図１１（ｂ）で示す比較例に係るレンズシート１４”では、図示のように、便宜上３本で示される光源１２からの出射光Ｌが、まず、レンズシート１４”の光源１２との対向面１４ａに設けられた複数のプリズムによって光路偏向された後、レンズシート１４”内を進む。そして、各出射光Ｌは、レンズシート１４”の光源１２とは反対側の面１４ｂに達するが、光源１２とは反対側の面１４ｂには何も設けられていないため、ほとんど光路が偏向されずに、レンズシート１４”から出射される。

これに対し、図１１（ａ）で示す本実施の形態に係るレンズシート１４”では、便宜上３本で示される光源１２からの出射光Ｌは、レンズシート１４”の光源１２とは反対側の面１４ｂに達するまでは、比較例と同じ光路を進む。そして、各出射光Ｌは、光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている複数の微小レンズ２２ｃによって、光路がより積極的に偏向される。ここで、夫々の出射光Ｌの光路を詳しく確認すると、まず、図中の右側に図示される出射光Ｌは、光源１２との対向面１４ａに設けられたプリズムによって、光源１２の光軸Ｃに対して略平行に光路偏向された状態から、光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている微小レンズ２２ｃによって、光源１２の光軸Ｃに対して内側（図中左側）に光路が偏向されている。次に、中央に図示される出射光Ｌは、光源１２との対向面１４ａに設けられたプリズムによって、光源１２の光軸Ｃに対して略平行に光路偏向された状態から、光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている微小レンズ２２ｃによって、光源１２の光軸Ｃに対して僅かに内側（図中左側）に光路が偏向されている。最後に、左側に図示される出射光Ｌは、光源１２との対向面１４ａに設けられたプリズムによって、光源１２の光軸Ｃに対して内側（図中左側）に傾いて光路偏向された状態から、光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている微小レンズ２２ｃによって、光源１２の光軸Ｃに対して外側（図中右側）に光路が偏向されている。
従って、本発明の第３の実施の形態に係るレンズシート１４”（図１１（ａ））では、比較例に係るレンズシート１４”（図１１（ｂ））と比較すると、光源１２からの出射光Ｌが、様々な方向に光路が偏向されることが解る。

ここで、図１１（ａ）で示した例では、レンズシート１４”に設けられている複数の微小レンズ２２ｃの断面曲率や配置間隔は、一様に設定されているが、これに限定されることなく、本実施の形態に係るレンズシート１４”に設けられている複数の微小レンズ２２ｃは、必要に応じて適宜、その断面曲率や配置間隔等が調整できるものである。更に、本実施の形態に係るレンズシート１４”に設けられている複数の微小レンズ２２ｃは、図１０（ｂ）に示すように千鳥格子状に配列されるだけでなく、マトリクス状や同心円状等に配列されるように、配列規則を調整することが可能である。そして、これらの調整により、光源１２からの出射光Ｌが微小レンズ２２ｃを通過する際の、光路偏向の角度が調整できることになる。従って、光源１２からの出射光Ｌは、本実施の形態に係るレンズシート１４”を通過することにより、その光路の広がり角が制御される範囲内で、様々な方向に偏向される。

又、具体的なデータの開示は省略するが、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０に対して実施し、図７（ｂ）に示すような結果を得ることとなった、照明光の色度分布の測定を、本発明の第３の実施の形態に係る照明装置１０”に対して実施した場合を想定する。本発明の第３の実施の形態に係る照明装置１０”の、レンズシート１４”の光源１２とは反対側の面１４ｂには、複数の光散乱素子２２として、千鳥格子状に配列された複数の微小レンズ２２ｃが形成されているため、この場合においても、ドーム形状の光散乱素子２２ａが形成されている場合の測定結果である、図７（ｂ）に示す測定結果と同程度に、色むらが軽減される結果が得られると予想される。更に、このような色度分布等の測定を繰返し、その測定結果が改善されるように、微小レンズ２２ｃの断面曲率や配置間隔、配列規則等を調整していくこととすれば、より効率的に、色むらが軽減されることが期待できる。

上述したように、本発明の第３の実施の形態に係る照明装置１０”は、図１０に示すように、レンズシート１４”の光源１２とは反対側１４ｂの面に、複数の光散乱素子２２として、光源１２の光軸Ｃと直交する面上に規則的に配列された、複数の微小レンズ２２ｃが形成されているものである。これにより、レンズシート１４”に入射する光源１２からの出射光Ｌは、まず、レンズシート１４”の光源１２との対向面１４ａに形成されている複数のプリズムによる偏向作用を受け、その光路が偏向される。そして、光路偏向された光はレンズシート１４”内を進み、図１１（ａ）に示すように、レンズシート１４”の光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている複数の微小レンズ２２ｃにより、様々な角度に散乱され、その指向性が低減されて、レンズシート１４”から出射される。更に、複数の微小レンズ２２ｃの、断面の曲率や配列規則を調整することにより、レンズシート１４”の光源１２とは反対側の面１４ｂから出射される光の広がり角を制御することができる。従って、レンズシート１４”を介して出射される光源１２からの出射光の広がり角を抑制しながら、その混色を促すことができるため、照明装置１０”の光源１２に、擬似白色発光ダイオード１００（図１４参照）を用いた場合に不可避の色むらが、軽減されることとなる。

又、本発明の第３の実施の形態に係る照明装置１０”は、レンズシート１４”の光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている複数の微小レンズ２２ｃを、図１０（ｂ）に示すように、千鳥格子状に配列することとすれば、より稠密に微小レンズ２２ｃを配置することが可能となる。図示のように、夫々の微小レンズ２２ｃが平面視で六角形状を成している場合等には、各微小レンズ２２ｃの各外周辺に、隣接する微小レンズ２２ｃが密接して配置されるため、隙間なく微小レンズ２２ｃを配置することが可能となる。

なお、本発明の第３の実施の形態に係る照明装置１０”は、レンズシート１４”の光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている複数の微小レンズ２２ｃが、図１０（ｃ）に示すように、凸レンズで構成されているが、複数の微小レンズ２２ｃが、凹レンズで構成されている場合であっても、上述と同様の作用効果を奏することができる。

なお、本発明の実施の形態に係る照明装置は、図１２に示すような態様であってもよい。図１２に示す、本発明の第４の実施の形態に係る照明装置１０'''は、光源１２の光軸Ｃ上に配置されるレンズシート１４'''の、光源１２との対向面１４ａにおいて、光源１２の光軸Ｃを基準として外側の領域に、第２のレンズ群１４Ｂを構成する複数の反射プリズム１８が形成されているものである。そして、レンズシート１４'''の光源１２とは反対側の面１４ｂには、光源１２の光軸Ｃを基準として内側の領域に、第１のレンズ群１４Ａを構成する複数のプリズム１６が形成されており、更に、その外側の領域に、複数のドーム形状の光散乱素子２２ａが形成されているものである。又、必要に応じて、光源１２との対向面１４ａの、光源１２の光軸Ｃ近傍の領域（光源１２の光軸Ｃを基準として内側の領域）に設けられている平坦部にも、複数のドーム形状の光散乱素子２２ａを形成することとしてもよい。

更に、本発明の実施の形態に係る照明装置は、図１２で示した例と同様に、複数のプリズムがレンズシートの光源とは反対側の面に形成される場合には、図１３（ａ）に示すレンズシート２１４のように、複数のプリズム１６の隣接するプリズム１６間に平坦部を設け、この平坦部に複数のドーム形状の光散乱素子２２ａを形成してもよい。すなわち、プリズム１６と、複数のドーム形状の光散乱素子２２ａが形成された平坦部とが、光源１２の光軸Ｃを中心とする同心円状に、レンズシート２１４の径方向に交互に設けられることとなる。これにより、レンズシート２１４のプリズム１６を通過することで、プリズム１６の形状に依存した方向に光路偏向される光源１２からの出射光と、レンズシート２１４のプリズム１６と隣接する平坦部を通過することで、複数のドーム形状の光散乱素子２２ａにより様々な角度に散乱される光源１２からの出射光との混色を、更に促すことが可能となる。

又、複数のプリズムがレンズシートの光源とは反対側の面に形成される場合には、レンズシートが図１３（ｂ）に示すような態様であってもよい。すなわち、プリズム１６を構成しているプリズム１６の傾斜面１６ａに、複数のドーム形状の光散乱素子２２ａが形成されているものである。このようなプリズム１６を通過する、光源１２からの出射光は、プリズム１６の形状に依存した方向に光路偏向され、更に、光路偏向された方向を基準として、複数のドーム形状の光散乱素子２２ａにより様々な角度に散乱されて、レンズシート３１４から出射される。これにより、光源１２からの出射光の混色を促すことができるものである。

すなわち、本発明の実施の形態に係る照明装置は、複数のプリズムが、レンズシートの複数の光散乱素子が形成されている面とは反対側の面のみならず、レンズシートの両方の面に形成されていてよいものである。この場合には、図１２の例のように、複数のプリズムが形成されていない領域、若しくは図１３（ａ）のように、隣接するプリズム間に設けられた平坦部に、複数の光散乱素子２２が形成されていればよい。又は、図１３（ｂ）のように、複数のプリズムの傾斜面に、複数の光散乱素子２２を形成してもよい。更に、本発明の実施の形態に係る照明装置は、複数の光散乱素子が、レンズシートの光源との対向面にも設けられていてよいものである。

又、本発明の実施の形態に係る照明装置は、レンズシートに形成される複数の光散乱素子が、図１や図１３等に示したドーム形状の光散乱素子２２ａと、図８や図９に示したシリンドリカルレンズ２２ｂと、図１０や図１１に示した微小レンズ２２ｃとに限定されるものではなく、これらと同様又は類似の作用効果を有する他の形態の光散乱素子も採用し得るものである。すなわち、図１２に示したような、光源の光軸を基準とする外側の領域に光散乱素子が形成される場合や、図１３に示したような、プリズム間の平坦部やプリズムの傾斜面に光散乱素子が形成される場合等においても、複数の光散乱素子が、シリンドリカルレンズ２２ｂや微小レンズ２２ｃであってもよく、或いは、他の形態の光散乱素子であってもよいものである。更には、レンズシートに形成する複数の光散乱素子として、ドーム形状の光散乱素子２２ａと、シリンドリカルレンズ２２ｂと、微小レンズ２２ｃと、他の形態の光散乱素子とのうちから、任意の複数種類の光散乱素子を採用することとしてもよい。
又、図１（ａ）、図８（ａ）、図１０（ａ）、及び図１２の例では、第１のレンズ群１４Ａとして、複数のプリズム１６で構成された凹フレネルレンズが示されているが、これを複数のプリズム２０で構成した凸フレネルレンズとしてもよく、更には、凹フレネルレンズと凸フレネルレンズとを組合せたものとしてもよい。

１０、１０’、１０''、１０'''：照明装置、１２：光源、１４、１４’、１４''、１４'''、２１４、３１４：レンズシート、１４ａ：光源との対向面、１４ｂ：光源とは反対側の面、１４Ａ：第１のレンズ群、１４Ｂ：第２のレンズ群、１４Ｃ：第３のレンズ群、１６、１８、２０：プリズム、１６ａ、２０ａ：傾斜面、２２：光散乱素子、２２ａ：ドーム形状の光散乱素子、２２ｂ：シリンドリカルレンズ、２２ｃ：微小レンズ、２２Ｓ：光散乱素子が形成される領域、１００：擬似白色ＬＥＤ、１０２：青色発光ＬＥＤ、１０８：黄色蛍光体、Ｃ：光源の光軸

Claims (23)

1. 複数の発光素子及び蛍光体を有する光源と、
   該光源の光軸上に配置され、前記光源の光軸を中心として対称に配置される複数のプリズムを有するレンズシートとを含む照明装置であって、
   前記複数のプリズムは、前記レンズシートの少なくとも前記光源と対向する面に形成され、
   複数の光散乱素子が、前記レンズシートの少なくとも前記光源とは反対側の面に形成されており、
   前記レンズシートは、前記光源の光軸を基準位置として内側に配置される第１のレンズ群と、該第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群とを含み、
   前記第１のレンズ群は、複数の屈折プリズムを含み、
   前記第２のレンズ群は、複数の反射プリズムを含み、
   前記複数の屈折プリズムは、前記光源の光軸からの距離に応じて、前記光源の光軸に対する前記レンズシートからの出射角度が、連続的に大きくなるように変化する領域を有するように形成され、
   前記複数の反射プリズムは、前記光源の光軸からの距離とは無関係に、前記光源の光軸に対する前記レンズシートからの出射角度が、ランダムに変化する領域を有するように形成されていることを特徴とする照明装置。
2. 複数の発光素子及び蛍光体を有する光源と、
   該光源の光軸上に配置され、前記光源の光軸を中心として対称に配置される複数のプリズムを有するレンズシートとを含む照明装置であって、
   前記複数のプリズムは、前記レンズシートの少なくとも前記光源と対向する面に形成され、
   複数の光散乱素子が、前記レンズシートの少なくとも前記光源とは反対側の面に形成され、
   前記レンズシートの前記光源と対向する面と、前記光源とは反対側の面との少なくとも一方に、前記複数のプリズムと前記複数の光散乱素子との双方が形成されていることを特徴とする照明装置。
3. 少なくとも一部の前記複数のプリズムの傾斜面に、前記複数の光散乱素子が形成されていることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
4. 前記複数のプリズムの隣接するプリズム間に設けられた平坦部に、前記複数の光散乱素子が形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の照明装置。
5. 前記レンズシートの前記複数の光散乱素子が形成される領域は、前記光源の光軸近傍の領域であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の照明装置。
6. 前記複数の光散乱素子が形成される領域は、前記光源の光軸を基準として前記レンズシートの外側の領域であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の照明装置。
7. 前記複数の光散乱素子は、ドーム形状が含まれることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の照明装置。
8. 前記複数の光散乱素子は、前記光源の光軸を中心とする同心円状に配置された複数のシリンドリカルレンズが含まれることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の照明装置。
9. 前記複数のシリンドリカルレンズは、隣接するシリンドリカルレンズとは断面の曲率が異なるシリンドリカルレンズを含むことを特徴とする請求項８記載の照明装置。
10. 前記複数のシリンドリカルレンズは、凸シリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項８又は９記載の照明装置。
11. 前記複数のシリンドリカルレンズは、凹シリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項８又は９記載の照明装置。
12. 前記複数の光散乱素子は、前記光源の光軸と直交する面上に規則的に配列された複数の微小レンズが含まれることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載の照明装置。
13. 前記複数の微小レンズは、千鳥格子状に配列されていることを特徴とする請求項１２記載の照明装置。
14. 前記複数の微小レンズは、凸レンズであることを特徴とする請求項１２又は１３記載の照明装置。
15. 前記複数の微小レンズは、凹レンズであることを特徴とする請求項１２又は１３記載の照明装置。
16. 前記レンズシートは、前記光源の光軸を基準位置として内側に配置される第１のレンズ群と、該第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群とを含み、
    前記第１のレンズ群は、前記光源の光軸側を向いて傾斜する傾斜面を有する複数のプリズムを含むことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項記載の照明装置。
17. 前記第１のレンズ群に含まれる複数のプリズムは、前記光源の光軸からの距離に応じて、前記傾斜面の傾斜角度が小さくなる態様で形成されていることを特徴とする請求項１６記載の照明装置。
18. 前記第２のレンズ群は、複数の反射プリズムを含むことを特徴とする請求項１６又は１７記載の照明装置。
19. 前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群との間に、前記光源の光軸側とは反対側を向いて傾斜する傾斜面を有する複数のプリズムを含む第３のレンズ群が形成されていることを特徴とする請求項１８記載の照明装置。
20. 前記第２のレンズ群は、前記光源の光軸側とは反対側を向いて傾斜する傾斜面を有する複数のプリズムを含むことを特徴とする請求項１６又は１７記載の照明装置。
21. 前記各レンズ群に含まれる複数のプリズムが、前記光源の光軸を中心として、回転対称をなすことを特徴とする請求項１６から２０のいずれか１項記載の照明装置。
22. 前記複数の発光素子は青色発光ダイオードであり、前記蛍光体は前記青色発光ダイオードから出射される青色光を黄色系の蛍光へと波長変換するものであることを特徴とする請求項１から２１のいずれか１項記載の照明装置。
23. 複数の発光素子及び蛍光体を有する光源を含む照明装置に用いられるレンズシートであって、
    前記光源の光軸上に配置され、前記光源の光軸を中心として対称に配置される複数のプリズムを含み、
    前記複数のプリズムは、少なくとも前記光源と対向する面に形成され、
    複数の光散乱素子が、少なくとも前記光源とは反対側の面に形成されており、
    前記光源の光軸を基準位置として内側に配置される第１のレンズ群と、該第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群とを含み、
    前記第１のレンズ群は、複数の屈折プリズムを含み、
    前記第２のレンズ群は、複数の反射プリズムを含み、
    前記複数の屈折プリズムは、前記光源の光軸からの距離に応じて、前記光源の光軸に対する当該レンズシートからの出射角度が、連続的に大きくなるように変化する領域を有するように形成され、
    前記複数の反射プリズムは、前記光源の光軸からの距離とは無関係に、前記光源の光軸に対する当該レンズシートからの出射角度が、ランダムに変化する領域を有するように形成されていることを特徴とするレンズシート。

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