JP6061512B2 - 照明装置及びこれに用いるレンズシートの作製方法 - 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の作製方法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４には、照明装置の光源として用いることが可能な、いわゆる擬似白色光源１００が示されている。この擬似白色光源１００は、発光素子１０２を構成する複数の発光素子チップ１０２ａとしての青色発光ＬＥＤ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、蛍光体１０８としてガーネット（ＹＡＧ）等の黄色蛍光体を分散させたものである。そして、夫々の青色発光ＬＥＤ１０２ａ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４の符号１０３で示される部分は、電極端子である。
又、擬似白色光源１００からの出射光Ｌは、擬似白色光源１００の光軸Ｃ上の前方に配置される、例えば複数のプリズムを有するレンズシートを介することで、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。

しかしながら、上記の如く擬似白色光源１００を光源として用いた照明装置の発光は、擬似白色光源１００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４に符号Ｌ１で示される、擬似白色光源１００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、擬似白色光源１００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。
更に、上記の如く近接配置された複数の青色発光ＬＥＤ１０２を有する擬似白色光源１００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ＬＥＤ１０２ａ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。

そこで、上記の如く色むらへの対策として、擬似白色光源１００の光軸Ｃ上に配置されるレンズシートの、複数のプリズムが形成されている面とは反対側の面に、複数の光散乱素子から構成される光拡散部を設ける場合がある（例えば、特許文献２参照）。
これらの光散乱素子は、レンズシートを射出成形するための金型母材の表面に圧子を押圧することで、比較的容易に加工ができる（例えば、特許文献３参照）。例えば、半球状の光散乱素子をレンズシートに形成する場合には、図５に示すように、レンズシートを射出成形するための金型母材１２０の表面に、先端が半球状の圧子を押圧することによって、金型母材１２０の塑性変形を利用して半球状の凹部１２２を形成する。そして、この凹部１２２が所定範囲に複数形成された金型母材１２０を用いて、樹脂を射出成形することにより、凹部１２２に対応する半球状の凸部（光散乱素子）が所定範囲に複数形成されたレンズシートを成形することができる。

特開２００７−２２０４６５号公報 特開２００９−１５８４７３号公報 特開平１１−５３９２２号公報

しかしながら、レンズシートの光散乱素子による光の散乱効果を、より大きく得るために、凹部１２２の面積密度（単位面積当りの、凹部１２２が形成されている面積）を大きくすると、金型母材１２０に圧子の押圧により複数の凹部１２２を加工する際に、隣接する凹部１２２同士が影響を及ぼし合い、特に、既に加工された凹部１２２が、後から加工される凹部１２２により、その形状が大きく歪められる。このため、複数の半球状の凹部１２２を、縦横に等しい間隔で格子状に設ける場合、格子を構成する列或いは行単位で、複数の凹部１２２を順に加工すると、上述した形状の歪みが一方向に揃うことになり、その形状の歪みが、レンズシートの光散乱素子の各々の形状に反映（射出成形により転写）される。そして、このレンズシートを照明装置に用いると、光散乱素子の一方向に揃った形状の歪みが、光散乱素子による光の散乱効果に影響を及ぼし、照明装置からの光に一方向の異方性（照明光の偏り）が生じ、回転対称性が損なわれてしまう。

更に、この一方向の異方性を抑制するために、図５の破線矢印で示すように、レンズシートの中心（光軸Ｃ）に位置する光散乱素子に対応する凹部１２２ｘを基点として、格子型のスパイラル状に複数の凹部１２２を順次加工する方法が考えられる。
ところが、この方法で加工した場合であっても、隣接する凹部１２２同士は影響を及ぼし合うため、上述したような形状の歪みが生じ、図５に示す２本の対角線ＸＸ’及びＹＹ’によって区画される４つの領域毎の形状異方性（４回回転対称性）が現れる。すなわち、中心に位置する凹部１２２ｘを除き、２本の対角線ＸＸ’及びＹＹ’上の凹部１２２は、後から加工される３つの凹部１２２の影響を大きく受けて形状が歪むのに対し、２本の対角線ＸＸ’及びＹＹ’上以外の凹部１２２は、後から加工される２つの凹部１２２の影響を大きく受けて形状が歪む。更に、２本の対角線ＸＸ’及びＹＹ’上以外の凹部１２２は、４つの領域毎に、後から加工される２つの凹部１２２の影響を受ける位置（方向）が異なっている。このため、この金型母材１２０から成形されるレンズシートにおいても、光散乱素子による光の散乱効果に４つの領域毎の異方性が生じてしまい、それが照明光の境界線や明暗差として視認されてしまう虞がある。

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）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同心円状に配置される複数のプリズムが形成されたレンズシートとを備える照明装置であって、前記レンズシートには、半球状の複数の光散乱素子から構成される光拡散部が設けられ、該光拡散部は、隣接する少なくとも１方向の光散乱素子の影響を受けて形状が歪んだ光散乱素子を含み、前記複数の光散乱素子は、前記光源の光軸を中心として同心円状に配列され、前記光拡散部は、同心円状に配列された前記複数の光散乱素子の環状の列毎に、各環状の列内で隣接する２方向の光散乱素子の影響を受けて形状が歪んだ一つの第１の光散乱素子を含み、該第１の光散乱素子の各々が、前記光拡散部内で径方向にランダムに配置されている照明装置（請求項１）。

本項に記載の照明装置は、光源と、光源の光軸上に配置されるレンズシートとを有しており、レンズシートには、光源の光軸を中心として同心円状に配置される複数のプリズムが形成されている。更に、レンズシートには、半球状の複数の光散乱素子から構成される光拡散部が設けられており、この光拡散部は、隣接する少なくとも１方向の光散乱素子の影響を受けて形状が歪んだ光散乱素子を含んでいる。
ここで、光拡散部を構成する複数の光散乱素子に、形状が歪んだ光散乱素子が含まれている理由について言及する。本項に記載の照明装置のレンズシートは、射出成形法により成形されるものであり、成形の際に用いる金型母材の表面には、レンズシートの複数の光散乱素子に対応する複数の半球状の凹部が、圧子の押圧により加工されている。これらの凹部を加工する際に、レンズシートに形成する光散乱素子の面積密度に合わせて、金型母材へ凹部を加工すると、面積密度が大きい領域では、隣接する後から加工された凹部が形成される際の、金型母材の塑性変形の影響を受けて、加工済みの凹部の形状が歪められる。このため、このような凹部が加工された金型母材を用いて成形されるレンズシートにも、形状が歪んだ光散乱素子が形成されることになる。

しかしながら、本項に記載の照明装置のレンズシートは、複数の光散乱素子が、光源の光軸を中心として同心円状に配列されていることから、複数の光散乱素子の環状の各列に対応する、環状の凹部の列毎に、金型母材の表面に凹部を加工していくことにより、凹部の歪みが周方向に揃うようになる。これにより、レンズシートの複数の光散乱素子も、形状の歪みが周方向に揃った態様で形成される。従って、形状の歪みが生じる程に、光散乱素子の面積密度が大きいにも関わらず、形状の歪みに起因する照明光の境界線や明暗差の発生が回避される。このため、高密度に配置された複数の光散乱素子により、それらの形状の歪みの影響を略受けることなく、光源からの出射光を散乱するものとなるため、照明装置の照明光の輝度を損なうことなく、色むらを低減するものとなる。
更に、レンズシートに形成されている、複数のプリズムと複数の光散乱素子との双方が、光源の光軸を中心として同心円状に配置されていることで、回転対称性に優れた配光分布を実現するものとなる。
加えて、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光拡散部が、同心円状に配列された複数の光散乱素子の環状の列毎に、一つの第１の光散乱素子を含むものである。この第１の光散乱素子は、金型母材の表面に加工する、複数の凹部の環状の列内での加工順序に依存して決定されるものであり、具体的には、凹部の環状の各列内で、最初に加工された凹部により形成される光散乱素子である。すなわち、第１の光散乱素子は、金型母材の凹部の環状の各列内で、２番目に加工された凹部と最後に加工された凹部との影響を大きく受けて形状が歪んだ、最初に加工された凹部により形成されるため、２方向（円周方向に見た場合の前後方向）からの影響を大きく受けて形状が歪んでいる。そして、このような第１の光散乱素子の各々は、レンズシートの光拡散部内で径方向にランダムに配置される。このため、同心円状の配列の径方向に対して連続して配置されることはない。従って、光拡散部により光源からの出射光を散乱しながらも、更に、各環状の列内で１つのみ形成される第１の光散乱素子の夫々が、同心円状の配列の径方向に対して連続する態様で配置されることに起因する、照明光の均一性の低下を回避するものとなる。

（２）上記（１）項において、前記光拡散部は、同心円状に配列された前記複数の光散乱素子の環状の列毎に、いずれも形状の異なる、前記一つの第１の光散乱素子と、一つの第２の光散乱素子と、複数の第３の光散乱素子とを含む照明装置（請求項２）。

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光拡散部が、同心円状に配列された複数の光散乱素子の環状の列毎に、一つの第１の光散乱素子と、一つの第２の光散乱素子と、複数の第３の光散乱素子との、３種の光散乱素子を含むものである。これら３種の光散乱素子は、金型母材の表面に加工する、複数の凹部の環状の列内での加工順序に依存して決定されるものである。本説明では、凹部の環状の各列内で、最初に加工された凹部により形成される光散乱素子を、上述したように第１の光散乱素子、最後に加工された凹部により形成される光散乱素子を第２の光散乱素子、その他の凹部により形成される光散乱素子を第３の光散乱素子とする。これら３種の光散乱素子の各々は、上述の如く、凹部が成形される際の金型母材の塑性変形の影響を受けて、加工済みの凹部の形状が歪められるが、隣接する後から加工された凹部の数が異なることから、影響の度合いが異なり、その形状も異なるものとなる。

又、本項に記載の照明装置は、上述したように、複数の光散乱素子の環状の列に含まれる、第１の光散乱素子の各々が、光拡散部内で径方向にランダムに配置されている。更に、凹部の環状の列内で最初に加工される凹部により形成される、第１の光散乱素子が、径方向に対してランダムに配置されることで、凹部の環状の列内で最後に加工される凹部により形成される、第２の光散乱素子も、光拡散部内で径方向にランダムに配置されるため、同心円状の配列の径方向に対して連続して配置されることはない。従って、複数の光散乱素子により光源からの出射光を散乱しながらも、更に、複数の第３の光散乱素子とは形状が異なる、第１及び第２の光散乱素子の夫々が、同心円状の配列の径方向に対して連続する態様で配置されることに起因する、照明光の均一性の低下を回避するものとなる。

（３）上記（２）項において、前記複数の光散乱素子は、同心円状に配列された環状の列毎に複数の光散乱素子群を形成し、該複数の光散乱素子群の各々は、各光散乱素子群内で隣接する２方向の光散乱素子の影響を受けて形状が歪んだ前記第１の光散乱素子と、該第１の光散乱素子と隣接する前記第２の光散乱素子と、各光散乱素子群内で隣接する１方向の光散乱素子の影響を受けて形状が歪んだ前記第３の光散乱素子とを含む照明装置（請求項３）。

本項に記載の照明装置は、光拡散部を構成する複数の光散乱素子が、同心円状に配列された環状の列毎に複数の光散乱素子群を形成しており、各光散乱素子群が、一つの第１の光散乱素子と、一つの第２の光散乱素子と、複数の第３の光散乱素子とを含むものである。そして、上記（１）項に記載したように、第１の光散乱素子は、光散乱素子群内で隣接する２方向の光散乱素子の影響を大きく受けて形状が歪んでいる。又、第２の光散乱素子は、金型母材の凹部の環状の各列内で、最初に加工された凹部（第１の光散乱素子）と隣接する最後に加工された凹部により形成されるため、第１〜第３の光散乱素子の中で、他の凹部が加工される際の金型母材の塑性変形の影響を受ける度合いが最も小さいものとなる。更に、第３の光散乱素子の各々は、光散乱素子群内で隣接する１方向の光散乱素子の影響を大きく受けて形状が歪んでいる。すなわち、第３の光散乱素子の各々は、金型母材の凹部の環状の各列内で、直後に加工された凹部の影響を大きく受けて形状が歪んだ凹部により形成されるため、１方向（円周方向に見た場合の前方又は後方）からの影響を大きく受けて形状が歪んでいる。

又、第１の光散乱素子の各々は、光拡散部内でランダムに配置されるため、同心円状の配列の径方向に対して連続して配置されることはない。これにより、第１の光散乱素子と隣接する第２の光散乱素子も、同心円状の配列の径方向に対して連続して配置されることはない。従って、上記（２）項に記載の照明装置と同様に、光拡散部により光源からの出射光を散乱しながらも、更に、光拡散部内の光散乱素子の大部分を占める複数の第３の光散乱素子とは形状が異なる、第１及び第２の光散乱素子の夫々が、同心円状の配列の径方向に対して連続する態様で配置されることに起因する、照明光の均一性の低下を回避するものとなる。

（４）上記（１）から（３）項において、前記光拡散部は、環状の領域を含む照明装置。
本項に記載の照明装置は、複数の光散乱素子により構成される光拡散部が、環状の領域を含むものであり、例えば、光源の光軸を中心として同心円状に配列されている複数の光散乱素子が、光源の光軸周辺には形成されておらず、その周りの環状の領域に形成されているものである。或いは、複数の光散乱素子が、光源の光軸周辺の円状の領域に形成されており、更に、その円状の領域の外周部から間隔をあけて配置された、環状の領域にも形成されていてよい。すなわち、光源の光軸を中心として同心円状に配列される、複数の光散乱素子の環状の列を、必要な場所に必要な列数で配置するものとなるため、光源からの出射光を効率よく散乱させるものとなる。

（５）上記（１）から（４）項において、同心円状に配列された前記複数の光散乱素子の環状の列は、前記光源の光軸からの距離に応じて前記複数の光散乱素子の配置間隔が異なる照明装置。
本項に記載の照明装置は、同心円状に配列された複数の光散乱素子の環状の列が、光源の光軸からの距離に応じて、列内の複数の光散乱素子の配置間隔が異なるものである。すなわち、複数の光散乱素子の環状の列毎に、光源の光軸からの距離に応じた適切な密度で、複数の光散乱素子を配置するものとなるため、光源からの出射光を効率よく散乱させるものとなる。

（６）上記（１）から（５）項において、前記複数のプリズムと前記光拡散部とは、前記レンズシートの異なる面に形成される照明装置。
本項に記載の照明装置は、同心円状に配置される複数のプリズムと、光拡散部を構成する複数の光散乱素子とが、レンズシートの異なる面に形成されるものである。これにより、例えば、レンズシートが、複数のプリズムが形成されている面を光源と対向するように配置される場合には、光源からの出射光は、レンズシートの光源との対向面において、複数のプリズムの各々が有する形状に応じた偏向作用により、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おいて、光拡散部を構成す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。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混色が促されることとなり、照明装置の照明光の輝度を損なうことなく、色むらを低減するものとなる。

（７）上記（１）から（５）項において、前記複数のプリズムと前記光拡散部とは、前記レンズシートの同じ面に形成される照明装置。
本項に記載の照明装置は、複数のプリズムと光拡散部とが、レンズシートの同じ面に形成されるものである。例えば、レンズシートの光源の光軸周辺の領域には、光拡散部を構成する複数の光散乱素子が、光源の光軸を中心とする同心円状に配列され、レンズシートの外周側の領域には、複数のプリズムが、光源の光軸を中心とする同心円状に配置されるものとしてもよい。すなわち、光源の光軸からの距離に応じた必要とされる領域に、複数の光散乱素子、或いは、複数のプリズムを配置するものである。これにより、光源からの出射光は、複数のプリズムが形成されている領域では、各プリズムにより光路が偏向され、光拡散部が形成されている領域では、光散乱素子により様々な方向に散乱されることとなるため、効率よく色むらが低減されるものとなる。

（８）上記（１）から（５）項において、前記複数のプリズムは、前記レンズシートの両方の面に形成され、前記光拡散部は、前記レンズシートの一方の面に形成される照明装置。
本項に記載の照明装置は、同心円状に配置される複数のプリズムが、レンズシートの両方の面に形成され、光拡散部を構成する複数の光散乱素子が、レンズシートの一方の面に形成されるものである。これにより、例えば、レンズシートが、光拡散部が設けられている面を光源とは反対側に向けて配置される場合には、光源からの出射光は、レンズシートの光源との対向面において、複数のプリズムの各々が有する形状に応じた偏向作用により、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おいて、光拡散部が設けられている領域を通過する光は、光散乱素子により様々な角度に散乱され、複数のプリズムが形成されている領域を通過する光は、各プリズムの形状に応じた偏向作用により光路が偏向されて、レンズシートから出射される。このため、光源からの出射光の混色が促されることとなり、照明装置の照明光の輝度を損なうことなく、色むらを低減するものとなる。

（９）上記（１）から（８）項において、前記光源は、発光素子と該発光素子が発光した光を受けて蛍光を発光する蛍光体とを有する白色光源である照明装置（請求項４）。
本項に記載の照明装置は、光源が、発光素子と、この発光素子が発光する光を受光し、波長変換して蛍光を発光する蛍光体とを有する、擬似的な白色光源であるものである。そして、この白色光源からの出射光が、上述の如く、光拡散部の複数の光散乱素子により散乱されることで、擬似的な白色光源に不可避の色むらを低減することとなる。

（１０）上記（９）項において、前記発光素子は、近接配置された複数の発光素子チップにより構成される照明装置（請求項５）。
本項に記載の照明装置は、白色光源が有する発光素子が、近接配置された複数の発光素子チップにより構成されるものである。このような白色光源においては、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、白色光源からの出射光を、上述の如く、光拡散部の複数の光散乱素子により散乱させるため、このような色むらをも低減するものとなる。

（１１）同心円状の複数のプリズムが形成され、かつ、同心円状に配列された半球状の複数の光散乱素子から構成される光拡散部が形成されたレンズシートの作製方法であって、金型母材の表面に、圧子の押圧により前記複数の光散乱素子に対応する複数の凹部を形成し、この際、同心円状に配列される前記複数の光散乱素子の環状の列に対応する、前記複数の凹部の環状の列毎に、前記圧子を押圧し、前記複数の凹部により形成する環状の列の各々において、最初に前記圧子を押圧する位置をランダムに設定し、前記金型母材を用いてレンズシートを作製するレンズシートの作製方法（請求項６）。

本項に記載のレンズシートの作製方法は、同心円状の複数のプリズムを有し、更に、同心円状に配列された半球状の複数の光散乱素子から構成される光拡散部を有する、レンズシートの作製方法である。本作製方法では、レンズシートを成形するための金型母材の表面に、圧子を押圧することで、レンズシートに形成する複数の光散乱素子に対応する、複数の凹部を加工する。そして、この際に、レンズシートに同心円状に配列される複数の光散乱素子の環状の列に対応する、複数の凹部の環状の列毎に、圧子を押圧して凹部を加工していくものである。これにより、加工済みの凹部の形状が、隣接する後から加工された凹部の影響により歪められる程に、凹部の面積密度が大きい場合であっても、凹部の歪みが周方向に揃うようになる。従って、このような金型母材を用いて成形されるレンズシートにおいても、複数の光散乱素子が、形状の歪みが周方向に揃った態様で形成される。このため、本項に記載のレンズシートの作製方法により作製したレンズシートを、照明装置に利用することとすれば、高密度に配置された複数の光散乱素子により、それらの形状の歪みの影響を略受けることなく、光源からの出射光を散乱するものとなるため、照明装置の照明光の輝度を損なうことなく、色むらを低減するものとなる。

更に、本項に記載のレンズシートの作製方法は、複数の凹部の環状の列毎に、圧子を押圧して凹部を加工する際に、凹部の環状の列の各々において、最初に圧子を押圧する位置をランダムに設定するものである。これにより、凹部の環状の列の各々において最初に加工された凹部は、他の環状の列の最初に加工された凹部と、同心円状の配列の径方向に連続しない位置に加工される。これに伴い、凹部の環状の列の各々において最初に加工された凹部と隣接する、最後に加工された凹部も、他の環状の列の最後に加工された凹部と、径方向に連続しない位置に加工される。従って、このように凹部が加工された金型母材を用いて成形されるレンズシートにおいても、光拡散部内の光散乱素子の大部分を占める他の光散乱素子とは形状が異なる、最初に加工された凹部により形成される光散乱素子と、最後に加工された凹部により形成される光散乱素子との夫々が、径方向に連続しない態様で配置される。このため、このレンズシートを照明装置に利用した場合において、光拡散部の大部分を占める光散乱素子とは形状が異なる光散乱素子が、同心円状の配列の径方向に連続して配置されることに起因する、照明光の均一性の低下を回避するものとなる。

（１２）上記（１１）項において、同心円状に配列される前記複数の凹部の環状の列を、中心から外周に向かって順次形成するレンズシートの作製方法（請求項７）。
本項に記載のレンズシートの作製方法は、金型母材の表面に、同心円状に配列される複数の凹部の環状の列毎に、圧子を押圧して凹部を加工する際に、最も中心側に位置する凹部の環状の列から、外周方向に向かって、順次凹部の環状の列を加工していくものである。これにより、加工済みの凹部の形状が、径方向に隣接する後から加工された凹部の影響により歪められる程に、径方向に凹部の面積密度が大きい場合であっても、凹部の歪みが径方向の外周側に揃うものとなり、更に、複数の凹部を効率よく加工するものともなる。

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及び第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る。 （ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置のレンズシートに設けられている光拡散部を部分的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すレンズシートを成形するための金型母材の部分的な平面図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置のレンズシートに設けられている光拡散部を部分的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すレンズシートを成形するための金型母材の部分的な平面図である。 擬似白色光源及びその出射光を示す断面図である。 従来の照明装置のレンズシートを成形するための、金型母材の部分的な平面図である。

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を中心として同心円状に配置される複数のプリズム１６及び１８を有するものである。光源１２は、図４に示される従来と同様の擬似白色光源１００の構成を有しており、各部の構成については図４と同一の符号を付している。なお、図１の例では、光源１２として、３個の発光素子チップ（青色発光ＬＥＤ）１０２ａで構成された発光素子１０２を有する擬似白色光源が例示されているが、本実施の形態に係る照明装置１０の光源１２では、発光素子チップ１０２ａ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の光軸Ｃを中心とする円盤状に形成されており、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、図１の例では、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａに、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。第１のレンズ群１４Ａは、光源１２の光軸Ｃ側を向いて傾斜する傾斜面を有する複数のプリズム１６を含むものであり、第２のレンズ群１４Ｂは、複数の反射プリズム１８を含むものである。このように、本実施の形態に係る照明装置１０は、レンズシート１４に同心円状に配置される複数のプリズムが、種々のプリズムにより構成されていてよいものである。

又、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂには、複数の半球状の光散乱素子２２から構成される光拡散部２４が設けられており、複数の光散乱素子２２は、光源１２の光軸Ｃを中心として同心円状に配列されている。この光拡散部２４の詳細については後述する。
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。

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１０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、ＴＡＮ^−１（Ｄ／２Ｙ）＜８０°に設定することが望ましい。このレンズシート１４の大きさの一例を挙げると、直径Ｄが７０ｍｍ、厚さ（図１での上下方向の長さ）が１ｍｍ程度である。なお、ここで挙げた距離Ｙや直径Ｄの数値は、図１に示す態様のレンズシート１４に対する好適な値であり、本発明の照明装置で採用し得る値を限定するものではない。これらの距離Ｙや直径Ｄ等の値は、複数のプリズム１６、１８や複数の光散乱素子２２が形成される、レンズシート１４の面及び領域に応じて、適切な値に設定できるものである。

次に、図２（ａ）を参照しながら、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている光拡散部２４について詳しく説明する。光拡散部２４は、上述したように、光源１２の光軸Ｃを中心として同心円状に配列されている、複数の半球状の光散乱素子２２により構成されている。複数の光散乱素子２２は、光源１２の光軸Ｃ上に位置する中心の光散乱素子２２ｘを除き、同心円状に配列された環状の列毎に、光散乱素子群２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ・・・）を形成している。又、図２（ａ）からも確認できるように、複数の光散乱素子２２の各々は、平面視での形状が完全な円形ではなく、隣接する光散乱素子の影響を受けて歪んだ円形を成している。

ここで、光散乱素子２２の形状の歪みを説明するために、レンズシート１４の作製方法について言及すると、このレンズシート１４は、射出成形法により作製されるものである。図２（ｂ）には、レンズシート１４を射出成形する際に用いる金型部材３０の、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂを形成するための表面を、平面視方向から部分的に示している。図示のように、金型母材３０の表面には、レンズシート１４の光拡散部２４を構成する複数の半球状の光散乱素子２２を形成するための、複数の凹部３２が、先端が半球状の圧子を押圧することにより加工されている。図中に符号３２ｘで示す凹部は、光源１２の光軸Ｃ上に位置する中心の光散乱素子２２ｘを形成するための凹部である。このため、レンズシート１４に同心円状に配列される複数の光散乱素子２２を形成するための、複数の凹部３２は、凹部３２ｘを中心とする同心円状に配列されており、複数の環状の列３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ・・・）を形成している。

しかし、図２（ｂ）からも確認できるように、複数の凹部３２の各々は、先端が半球状の圧子の押圧により加工されているにも関わらず、その平面視での形状が完全な円形を成すものではなく、歪んでいることが分かる。これは、レンズシート１４に形成する複数の光散乱素子２２の面積密度が大きいため、この面積密度に対応するように複数の凹部３２を加工していくと、圧子を押圧する際の金型母材３０の塑性変形の影響を受けて、圧子を押圧した箇所に隣接する加工済みの凹部３２の形状が歪められてしまうためである。そして、このような形状の歪みが生じることで、複数の凹部３２の各々は、加工される順序に依存して、その形状が異なるものとなる。
図２（ｂ）の例では、中心の凹部３２ｘは、最初に加工される凹部であるため、後から加工される周囲６つの凹部３２の影響を受け、形状が歪んでいる。

次に、中心の凹部３２ｘの図中右上に位置する、符号３２ａで示す凹部から、反時計回りに加工され、１列目の凹部の環状の列３６ａを構成する６つの凹部３２が加工される。ここで、これら６つの凹部３２を確認すると、形状の歪みのパターンによって、３種に分別できることが分かる。１列目の凹部の環状の列３６ａ内の、符号３２ａで示す凹部は、列内で最初に加工されるため、円周方向に見た場合の前後方向に位置する、左側で隣接する凹部３２（３２ｃ）と、右下で隣接する凹部３２（３２ｂ）との、後から加工された２つの凹部３２の影響を受け、形状が歪んでいる。本明細書内では、このような凹部を「第１の凹部３２ａ」とする。又、符号３２ｂで示す凹部は、列内で最後に加工されるため、列内で隣接する他の凹部３２の影響による形状の歪みは、ほとんど発生しない。本明細書内では、このような凹部を「第２の凹部３２ｂ」とする。又、列内の、第１の凹部３２ａと第２の凹部３２ｂ以外の４つの凹部３２は、円周方向に見た場合の反時計回りの前方に位置する、後から加工された１つの凹部３２の影響を受け、形状が歪んでいる。本明細書内では、このような凹部を「第３の凹部３２ｃ」とする。

又、１列目の凹部の環状の列３６ａの次に、２列目の凹部の環状の列３６ｂを構成する凹部３２が加工される。この場合においても、まず、第１の凹部３２ａが列内で最初に加工され、続いて、円周方向に見た場合の反時計回りの後方に位置する、直前に加工された凹部３２（３２ａ又は３２ｃ）の形状を歪めながら、第３の凹部３２ｃが複数加工され、最後に、反時計回りの後方に位置する第３の凹部３２ｃと、反時計回りの前方に位置する第１の凹部３２ａとの形状を歪めながら、第２の凹部３２ｂが加工される。そして、３列目以降の凹部の環状の列についても、１列目や２列目と同様に、環状の列を構成する複数の凹部３２が加工される。

このように、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を成形するための金型母材３０には、中心側の凹部の環状の列３６から、外周方向に向かって、凹部の環状の列３６毎に、複数の凹部３２が加工される。又、凹部の環状の列３６の各々では、１つの第１の凹部３２ａと、１つの第２の凹部３２ｂと、複数の第３の凹部３２ｃとの、形状が異なる３種の凹部３２が加工される。そして、上述したような形状の歪みを有する、３種の凹部３２が加工されることで、凹部の環状の列３６の各々において、凹部３２の形状の歪みが円周方向に揃うことになる。

そして、上述の如く金型母材３０を用いて成形される、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は、光拡散部２４を構成する複数の光拡散素子２２が、金型母材３０の複数の凹部３２を転写した形状で形成される。すなわち、レンズシート１４の複数の光拡散素子２２の各々には、対応する金型母材３０の複数の凹部３２の形状が、形状の歪みを含めてそのまま反映される。従って、図２（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には、光源１２の光軸Ｃの位置に、金型母材３０の中心の凹部３２ｘに対応する中心の光拡散素子２２ｘが形成され、その周りに、凹部の環状の列３６に対応する、光源１２の光軸Ｃを中心とする環状の光散乱素子２２の列、すなわち、光散乱素子群２６が、複数列にわたって形成される。そして、複数の光散乱素子群２６の各々において、第１の凹部３２ａに対応する第１の光散乱素子２２ａと、第２の凹部３２ｂに対応する第２の光散乱素子２２ｂと、第３の凹部３２ｃに対応する複数の第３の光散乱素子２２ｃとが形成される。これにより、光拡散部２４を構成する複数の光拡散素子２２は、複数の光散乱素子群２６の各々において、形状の歪みが円周方向に揃う態様で形成される。

なお、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に形成される複数の半球状の光散乱素子２２が、レンズシート１４に対して突出した半球状に限定されるものではなく、レンズシート１４に対して凹んだ半球状であってもよいものである。レンズシート１４に対して突出した半球状の光散乱素子２２を有する、レンズシート１４を成形する場合には、図２（ｂ）に示すような、複数の凹部３２が加工された金型母材３０をそのまま用いて金型キャビティを形成し、射出成形を行えばよい。一方、レンズシート１４に対して凹んだ半球状の光散乱素子２２を有する、レンズシート１４を成形する場合には、例えば、複数の凹部３２が加工された金型母材３０の表面にメッキ層を形成した後、金型母材３０からメッキ層を分離する。すると、メッキ層には、複数の凹部３２の形状に対して反転した形状を有する、複数の凸部が形成されるので、このメッキ層を用いて金型キャビティを形成し、射出成形を行えばよい。

さて、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、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、光源１２と、光源１２の光軸Ｃ上に配置されるレンズシート１４とを有しており、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を中心として同心円状に配置される複数のプリズム１６及び１８が形成されている。更に、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂには、図２（ａ）に示すように、半球状の複数の光散乱素子２２から構成される光拡散部２４が設けられており、この光拡散部２４は、隣接する少なくとも１方向の光散乱素子２２の影響を受けて形状が歪んだ光散乱素子２２を含んでいる。

光拡散部２４を構成する複数の光散乱素子２２に、形状が歪んだ光散乱素子２２が含まれている理由について言及すると、上述したように、レンズシート１４は、射出成形法により成形されるものであり、図２（ｂ）に示すように、成形の際に用いる金型母材３０の表面には、レンズシート１４の複数の光散乱素子２２に対応する複数の半球状の凹部３２が、圧子の押圧により加工されている。これらの凹部３２を加工する際に、レンズシート１４に形成する光散乱素子２２の面積密度に合わせて、金型母材３０へ凹部３２を加工すると、面積密度が大きいため、隣接する後から加工された凹部３２が形成される際の、金型母材３０の塑性変形の影響を受けて、加工済みの凹部３２の形状が歪められる。このため、このような凹部３２が加工された金型母材３０を用いて成形されるレンズシート１４にも、形状が歪んだ光散乱素子２２が形成されることになる。

しかしながら、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は、複数の光散乱素子２２が、図２（ａ）に示すように、光源１２の光軸Ｃを中心として同心円状に配列されていることから、複数の光散乱素子２２の環状の列（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ・・・）の各々に対応する、図２（ｂ）に示す環状の凹部の列３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ ・・・）毎に、金型母材３０の表面に凹部３２を加工していくことにより、凹部３２の歪みが周方向に揃うようになる。これにより、レンズシート１４の複数の光散乱素子２２も、形状の歪みが周方向に揃った態様で形成される。従って、形状の歪みが生じる程に、光散乱素子２２の面積密度が大きいにも関わらず、形状の歪みに起因する照明光の境界線や明暗差の発生を回避することができる。このため、高密度に配置された複数の光散乱素子２２により、それらの形状の歪みの影響を略受けることなく、光源１２からの出射光を散乱することができるため、照明装置１０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。
更に、レンズシート１４に形成されている、複数のプリズム１６及び１８と、複数の光散乱素子２２との双方が、光源１２の光軸Ｃを中心として同心円状に配置されていることで、回転対称性に優れた配光分布を実現することができる。

又、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に設けられている光拡散部２４が、図２（ａ）に示すように、同心円状に配列された複数の光散乱素子２２の環状の列（２６）毎に、一つの第１の光散乱素子２２ａと、一つの第２の光散乱素子２２ｂと、複数の第３の光散乱素子２２ｃとの、３種の光散乱素子を含むものである。これら第１〜第３の光散乱素子２２ａ〜２２ｃは、図２（ｂ）に示す金型母材３０の表面に加工する、複数の凹部の環状の列３６内での加工順序に依存して決定されるものである。すなわち、凹部の環状の各列３６内で、最初に加工された第１の凹部３２ａにより形成される光散乱素子を第１の光散乱素子２２ａ、最後に加工された第２の凹部３２ｂにより形成される光散乱素子を第２の光散乱素子２２ｂ、その他の第３の凹部３２ｃにより形成される光散乱素子を第３の光散乱素子２２ｃとする。これら第１〜第３の光散乱素子２２ａ〜２２ｃの各々は、上述の如く、凹部３２が成形される際の金型母材３０の塑性変形の影響を受けて、加工済みの凹部３２の形状が歪められるが、隣接する後から加工された凹部３２の数が異なることから、影響の度合いが異なり、その形状も異なるものとなる。しかしながら、第１の凹部３２ａと、第２の凹部３２ｂと、複数の第３の凹部３２ｃとは、歪みの方向が周方向に揃っているため、第１〜第３の光散乱素子２２ａ〜２２ｃの歪みの方向も周方向に揃うことになる。このため、形状の歪みの影響を略受けることなく、複数の光散乱素子２２により、光源１２からの出射光を散乱することができ、照明光の色むらを低減することができる。

更に、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、光拡散部２４を構成する複数の光散乱素子２２が、同心円状に配列された環状の列（２６）毎に、複数の光散乱素子群２６を形成することとしてもよい。この場合には、各光散乱素子群２６が、上述の如く、一つの第１の光散乱素子２２ａと、一つの第２の光散乱素子２２ｂと、複数の第３の光散乱素子２２ｃとを含むものとなる。そして、第１の光散乱素子２２ａは、光散乱素子群２６内で隣接する２方向の光散乱素子の影響を大きく受けて形状が歪んでいる。すなわち、第１の光散乱素子２２ａは、金型母材３０の凹部の環状の各列３６内で、２番目に加工された第３の凹部３２ｃと最後に加工された第２の凹部３２ｂとの影響を大きく受けて形状が歪んだ、最初に加工された第１の凹部３２ａにより形成されるため、２方向（円周方向に見た場合の前後方向）からの影響を大きく受けて形状が歪んでいる。又、第２の光散乱素子２２ｂは、金型母材３０の凹部の環状の各列３６内で、最初に加工された第１の凹部３２ａ（第１の光散乱素子２２ａ）と隣接する最後に加工された第２の凹部３２ｂにより形成されるため、第１〜第３の光散乱素子２２ａ〜２２ｃの中で、他の凹部３２が加工される際の金型母材３０の塑性変形の影響を受ける度合いが最も小さいものとなる。

更に、第３の光散乱素子２２ｃの各々は、光散乱素子群２６内で隣接する１方向の光散乱素子の影響を大きく受けて形状が歪んでいる。すなわち、第３の光散乱素子２２ｃの各々は、金型母材３０の凹部の環状の各列３６内で、直後に加工された凹部３２の影響を大きく受けて形状が歪んだ第３の凹部３２ｃにより形成されるため、１方向（円周方向の反時計回り前方）からの影響を大きく受けて形状が歪んでいる。しかしながら、この場合においても、第１の凹部３２ａと、第２の凹部３２ｂと、複数の第３の凹部３２ｃとは、歪みの方向が周方向に揃っているため、第１〜第３の光散乱素子２２ａ〜２２ｃの歪みの方向も周方向に揃うことになる。従って、形状の歪みの影響をほとんど受けずに、複数の光散乱素子２２による光源１２からの出射光の散乱が可能となるため、照明光の色むらを低減することができる。

又、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、複数の光散乱素子２２により構成される光拡散部２４が、環状の領域を含むこととしてもよい。例えば、光源１２の光軸Ｃを中心として同心円状に配列されている複数の光散乱素子２２が、光源１２の光軸Ｃ周辺には形成されておらず、その周りの環状の領域に形成されているものである。或いは、複数の光散乱素子２２が、光源１２の光軸Ｃ周辺の円状の領域に形成されており、更に、その円状の領域の外周部から間隔をあけて配置された、環状の領域にも形成されていてよい。すなわち、光源１２の光軸Ｃを中心として同心円状に配列される、複数の光散乱素子２２の環状の列（２６）を、必要な場所に必要な列数で配置することができるため、光源１２からの出射光を効率よく散乱させることができる。

更に、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、同心円状に配列された複数の光散乱素子２２の環状の列（２６）が、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて、列内の複数の光散乱素子２２の配置間隔が異なるものであってもよい。このようにすることで、複数の光散乱素子２２の環状の列（２６）毎に、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じた適切な密度で、複数の光散乱素子２２を配置することができるため、光源１２からの出射光を効率よく散乱させ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、図１に示すように、同心円状に配置される複数のプリズム１６及び１８と、光拡散部２４を構成する複数の光散乱素子２２とが、夫々、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａと、光源１２とは反対側の面１４ｂとの、レンズシート１４の異なる面に形成されるものである。これにより、光源１２からの出射光Ｌは、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａにおいて、複数のプリズム１６及び１８の各々が有する形状に応じた偏向作用により、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において、光拡散部２４を構成する複数の光散乱素子に２２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。このため、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の混色が促されることとなり、照明装置１０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できる。

更に、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、複数のプリズム１６及び１８等の種々のプリズムと光拡散部２４とが、レンズシート１４の同じ面に形成されていてもよいものである。例えば、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａは、何も形成されていない平坦面であり、光源１２とは反対側の面１４ｂは、光源１２の光軸Ｃ周辺の領域には、光拡散部２４を構成する複数の光散乱素子２２が、光源１２の光軸Ｃを中心とする同心円状に配列され、レンズシート１４の外周側の領域には、複数の種々のプリズムが、光源１２の光軸Ｃを中心とする同心円状に配置される形態等が挙げられる。すなわち、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じた必要とされる領域に、複数の光散乱素子２２、或いは、複数の種々のプリズムを配置するものである。これにより、光源１２からの出射光Ｌは、複数の種々のプリズムが形成されている領域では、各プリズムにより光路が偏向され、光拡散部２４が形成されている領域では、光散乱素子２２により様々な方向に散乱されることとなるため、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて、効率よく色むらを低減す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、同心円状に配置される複数のプリズム１６及び１８等の種々のプリズムが、レンズシート１４の光拡散部２４が設けられている光源１２とは反対側の面１４ｂに形成され、更に、その反対側の面である光源１２との対向面１４ａにも形成されていてよいものである。このようにすることで、光源１２からの出射光Ｌは、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａにおいて、複数の種々のプリズムの各々が有する形状に応じた偏向作用により、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において、光拡散部２４が設けられている領域を通過する光は、光散乱素子２２により様々な角度に散乱されて、レンズシート１４から出射され、又、複数の種々のプリズムが形成されている領域を通過する光は、各プリズムの形状に応じた偏向作用により光路が偏向されて、レンズシート１４から出射される。このため、この場合においても、光源１２からの出射光Ｌの混色が促されることとなり、照明装置１０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。

すなわち、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に形成される、複数の種々のプリズムと光拡散部２４との夫々を、上述した態様で示した位置を含む、レンズシート１４の任意の面及び任意の領域に形成してよいものである。つまり、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａと、光源１２とは反対側の面１４ｂとの、両方の面、或いは、任意の一方の面において、プリズムによる偏向作用が必要な領域には、適切な形状のプリズムを形成し、光散乱素子２２による散乱作用が必要な領域には、光拡散部２４を形成することができる。このように複数の種々のプリズムと光拡散部２４とを形成することで、照明装置１０の色むらを、更に効率よく低減することができる。

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、図１に示すように、発光素子１０２と、この発光素子１０２が発光する光を受光し、波長変換して蛍光を発光する蛍光体１０８とを有する、擬似的な白色光源であるものである。そして、この白色光源１２からの出射光が、上述の如く、光拡散部２４の複数の光散乱素子２２により散乱されることで、擬似的な白色光源に不可避の色むらを低減することができる。
更に、白色光源１２が有する発光素子１０２は、近接配置された複数の発光素子チップ１０２ａにより構成されるものである。このような白色光源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、白色光源１２からの出射光を、上述の如く、光拡散部２４の複数の光散乱素子２２により散乱させるため、このような色むらをも低減することができる。

又、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、図２（ｂ）に示すように、レンズシート１４の成形に用いる金型母材３０の表面に、同心円状に配列される複数の凹部の環状の列３６毎に、圧子を押圧して凹部３２を加工する際に、中心の凹部３２ｘを加工した後、その周りに位置する凹部の環状の列３６ａから、外周方向に向かって、順次凹部の環状の列３６を加工していくものである。これにより、加工済みの凹部３２の形状が、径方向に隣接する後から加工された凹部３２の影響により歪められる程に、径方向に凹部３２の面積密度が大きい場合であっても、凹部３２の歪みを径方向の外周側に揃えることができ、更に、複数の凹部３２を効率よく加工することができる。

続いて、図３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。本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’は、図１に示した本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０との比較において、照明装置１０のレンズシート１４を、図３（ａ）に示すレンズシート１４’に置き換えた点を除き、同様の構成のものである。このため、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。なお、図３において、本発明の第１の実施の形態に係るレンズシート１４及び金型母材３０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。

本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’は、図３（ａ）に示すような光拡散部２４が設けられたレンズシート１４’を有するものである。このレンズシート１４’は、図３（ｂ）に示す金型母材３０’を用いて成形されるものであり、金型母材３０’には、図示のような態様で、複数の凹部３２が加工されている。すなわち、同心円状に配列された凹部の環状の列３６の各々において加工される、第１の凹部３２ａと第２の凹部３２ｂとの夫々が、図２（ｂ）の金型母材３０では、同心円状の配列の径方向に対して連続した位置に加工されているのに対し、図３（ｂ）の金型母材３０’では、同心円状の配列の径方向に対して連続しない位置に加工されている。つまり、金型母材３０’は、凹部の環状の列３６の各々において、最初に凹部３２が加工される位置が、同心円状の配列の径方向に対して連続しないように設定されているものである。
そして、上述の如く金型母材３０’を用いて成形される、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’は、環状の光散乱素子２２の列（２６）の各々に含まれる、第１の凹部３２ａに対応する第１の光拡散素子２２ａと、第２の凹部３２ｂに対応する第２の光拡散素子２２ｂとの夫々が、図３（ａ）に示すように、同心円状の配列の径方向に対して連続しない位置に形成されている。

上述したように、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’は、図３（ｂ）に示すような金型母材３０’を用いて成形される、図３（ａ）に示すレンズシート１４’を有するものである。レンズシート１４’には、複数の光散乱素子２２の環状の列（２６）に含まれる、第１の光散乱素子２２ａの各々が、同心円状の配列の径方向に複数個が連続しないように配置されている。更に、凹部の環状の列３６内で最初に加工される第１の凹部３２ａにより形成される、第１の光散乱素子２２ａが、径方向に対して連続しないように配置されることで、凹部の環状の列３６内で最後に加工される第２の凹部３２ｂにより形成される、第２の光散乱素子２２ｂも、同心円状の配列の径方向に対して連続して配置されることはない。従って、複数の光散乱素子２２により光源１２からの出射光を散乱しながらも、更に、光拡散部２４内の光散乱素子２２の大部分を占める複数の第３の光散乱素子２２ｃとは形状が異なる、第１の光散乱素子２２ａ及び第２の光散乱素子２２ｂの夫々が、同心円状の配列の径方向に対して連続する態様で配置されることに起因する、照明光の均一性の低下を回避することができる。

又、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’は、凹部の環状の列３６の各々において、最初に加工される第１の凹部３２ａの位置がランダムに設定された金型母材３０’を用いて、レンズシート１４’が成形されることとしてもよい。これにより、レンズシート１４’には、第１の光散乱素子２２ａの各々が、光拡散部２４内でランダムな位置に形成されるため、同心円状の配列の径方向に対して連続して配置されることはない。これに伴い、第１の光散乱素子２２ａと隣接する第２の光散乱素子２２ｂも、径方向に対して連続して配置されることはない。従って、この場合においても、複数の第３の光散乱素子２２ｃとは形状が異なる、第１の光散乱素子２２ａ及び第２の光散乱素子２２ｂの夫々が、同心円状の配列の径方向に対して連続する態様で配置されることに起因する、照明光の均一性の低下を回避することが可能となる。

１０、１０’：照明装置、１２：光源、１４、１４’：レンズシート、１６、１８：プリズム、２２：光散乱素子、２２ａ：第１の光散乱素子、２２ｂ：第２の光散乱素子、２２ｃ：第３の光散乱素子、２４：光拡散部、２６：光散乱素子群（光散乱素子２２の環状の列）、３０、３０’：金型母材、３２：凹部、３６：凹部の環状の列、１００：擬似白色光源、１０２：発光素子、１０２ａ：発光素子チップ（青色発光ＬＥＤ）、１０８：蛍光体（黄色蛍光体）、Ｃ：光源の光軸

Claims (7)

1. 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同心円状に配置される複数のプリズムが形成されたレンズシートとを備える照明装置であって、
   前記レンズシートには、半球状の複数の光散乱素子から構成される光拡散部が設けられ、
   該光拡散部は、隣接する少なくとも１方向の光散乱素子の影響を受けて形状が歪んだ光散乱素子を含み、
   前記複数の光散乱素子は、前記光源の光軸を中心として同心円状に配列され、
   前記光拡散部は、同心円状に配列された前記複数の光散乱素子の環状の列毎に、各環状の列内で隣接する２方向の光散乱素子の影響を受けて形状が歪んだ一つの第１の光散乱素子を含み、該第１の光散乱素子の各々が、前記光拡散部内で径方向にランダムに配置されていることを特徴とする照明装置。
2. 前記光拡散部は、同心円状に配列された前記複数の光散乱素子の環状の列毎に、いずれも形状の異なる、前記一つの第１の光散乱素子と、一つの第２の光散乱素子と、複数の第３の光散乱素子とを含むことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 前記複数の光散乱素子は、同心円状に配列された環状の列毎に複数の光散乱素子群を形成し、
   該複数の光散乱素子群の各々は、各光散乱素子群内で隣接する２方向の光散乱素子の影響を受けて形状が歪んだ前記第１の光散乱素子と、該第１の光散乱素子と隣接する前記第２の光散乱素子と、各光散乱素子群内で隣接する１方向の光散乱素子の影響を受けて形状が歪んだ前記第３の光散乱素子とを含むことを特徴とする請求項２記載の照明装置。
4. 前記光源は、発光素子と該発光素子が発光した光を受けて蛍光を発光する蛍光体とを有する白色光源であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の照明装置。
5. 前記発光素子は、近接配置された複数の発光素子チップにより構成されることを特徴とする請求項４記載の照明装置。
6. 同心円状の複数のプリズムが形成され、かつ、同心円状に配列された半球状の複数の光散乱素子から構成される光拡散部が形成されたレンズシートの作製方法であって、
   金型母材の表面に、圧子の押圧により前記複数の光散乱素子に対応する複数の凹部を形成し、この際、同心円状に配列される前記複数の光散乱素子の環状の列に対応する、前記複数の凹部の環状の列毎に、前記圧子を押圧し、
   前記複数の凹部により形成する環状の列の各々において、最初に前記圧子を押圧する位置をランダムに設定し、
   前記金型母材を用いてレンズシートを作製することを特徴とするレンズシートの作製方法。
7. 同心円状に配列される前記複数の凹部の環状の列を、中心から外周に向かって順次形成することを特徴とする請求項６記載のレンズシートの作製方法。