JP6093963B2 - 照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を光源として備える照明装置に関し、特に、導光板を用いた面発光する照明装置において輝度むらを低減させる技術に関する。
導光板を用いた面発光する照明装置の一例として、図１８に示すようなエッジライト方式の照明装置８００がある（特許文献１参照）。図１８は、この照明装置８００の平面図を表している。当該照明装置８００では、導光板８４０の外周に、複数の発光素子８２２が、それぞれの主出射方向を導光板８４０に向けた状態で環状に配置されている。発光素子８２２から出射された光は、導光板８４０の外周面である入射面８４０ｃから導光板８４０内に入射して、導光板８４０の表側の面である光出射面８４０ａから均一に出射される。前記導光板８４０の外周縁には、発光素子８２２を覆い隠すようにして枠材８７０が取り付けられており、当該枠材８７０によって発光素子８２２の保護や照明装置８００の意匠性の向上が図られている。
しかしながら、導光板８４０の外周縁に枠材８７０が取り付けられていると、枠材８７０によって導光板８４０の外周縁から出射される光が遮られるため、照明装置８００の表側を全面発光させることは困難である。
導光板を用いた面発光する照明装置の別の例として、図１９に示すような直下型方式の照明装置９００がある（特許文献２参照）。図１９は、天井面に取り付けられた状態の照明装置９００の断面図を表している。当該照明装置９００では、導光板９４０の裏側に、複数の発光素子９２２がそれぞれの発光素子９２２の主出射方向を導光板９４０に向けた状態で環状に配列されている。発光素子９２２から出射された光は、導光板９４０の環状部９４１の裏側に形成された入射面９４４ｂから環状部９４１内に入射して、環状部９４１の表側の面である反射面９４１ａで反射され、導光板９４０における環内側部９４２および環外側部９４３内に導かれる。そして、この光は、環内側部９４２および環外側部９４３の表側の面である光出射面９４２ａ，９４３ａから均一に出射される。
照明装置９００のように、発光素子９２２が導光板９４０の裏側に配置されていると、導光板９４０の外周縁に枠材を取り付ける必要がなく、枠材によって導光板９４０の外周縁から出射される光が遮られないため、照明装置９００の表側を全面発光させることが可能である。
特開２０１２−８４３１６号公報 特開２０１２−１０４４７６号公報
しかしながら、図１９の照明装置９００のような構成では、導光板９４０の環状部９４１の反射面９４１ａに、光が殆ど出射されない影の領域が生じるため、その影の領域が照明装置９００の輝度むらの原因となる。詳しく説明すると、環状部９４１の反射面９４１ａは、環内側部９４２および環外側部９４３に効率良く光を導くために、光を略全反射するよう形成されており、この反射面９４１ａからは裏側に発光素子９２２が存在している領域を除いて殆ど表側には光が出射されない。そのため、反射面９４１ａにおける発光素子９２２が存在している領域以外が影の領域となり、この影の領域が原因となって輝度むらが生じる。
本発明は、上記した課題に鑑み、表側の全面発光を実現可能で且つ輝度むらが少ない照明装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様の照明装置は、導光板と、前記導光板の裏側に環状に配置された複数の発光素子とを備えた照明装置において、前記導光板は、前記複数の発光素子からなる素子列と対向する部分であって前記複数の発光素子から出射された光が入射する入射面を有する素子列対向部分と、前記素子列対向部分の内側に位置し、前記入射面から入射した光を前記素子列対向部分の内側に向けて反射させる反射面を有し、光散乱処理が施された第１光散乱領域を有する内側反射部分と、前記内側反射部分の内側に前記内側反射部分と連続して形成された環内側部とを備え、前記第１光散乱領域に施された光散乱処理は、前記内側反射部分の反射面に凹部及び／又は凸部を設けることであり、前記第１光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の単位面積当たりの数が、前記発光素子から遠ざかるほど多い。
本発明の照明装置によれば、複数の発光素子が導光板の裏側に環状に配置されているので、複数の発光素子を覆い隠すために導光板の外周部に枠材を取り付ける必要がない。従って、この照明装置によれば、枠材によって導光板の外周縁から出射する光が遮られることがないため、表側を全面発光させることが可能である。また、本発明の照明装置によれば、入射面から入射した光を素子列対向部分の内側に向けて反射させる内側反射部分が、第１光散乱領域を備えているので、内側反射部分に達した光の一部が第１光散乱領域で散乱されて、外部に出射されるので、特許文献２に示される従来の照明装置と異なり、上記の環状部（導光板上において、複数の発光素子からなる素子列に沿って環状に形成された環状の部分：図１９の９４１参照）に影の領域が生じ難い。したがって、本発明の照明装置によれば、特許文献２に示されるような従来の照明装置と比べて、輝度むらを軽減することができる。
本発明の第２の態様の照明装置は、導光板と、前記導光板の裏側に環状に配置された複数の発光素子とを備えた照明装置において、前記導光板は、前記複数の発光素子からなる素子列と対向する部分であって前記複数の発光素子から出射された光が入射する入射面を有する素子列対向部分と、前記素子列対向部分の内側に位置し、前記入射面から入射した光を前記素子列対向部分の内側に向けて反射させる反射面を有し、光散乱処理が施された第１光散乱領域を有する内側反射部分と、前記内側反射部分の内側に前記内側反射部分と連続して形成された環内側部と、を備え、前記第１光散乱領域に施された光散乱処理は、前記内側反射部分の反射面に凹部及び／又は凸部を設けることであり、前記第１光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の単位面積当たりの数が、前記発光素子の光軸に対する前記凹部及び／又は凸部のずれ角が大きいほど、多い。
前記第１光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の面積占有率が、前記発光素子から遠ざかるほど高いことが望ましい。
前記第１光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の面積占有率が、前記発光素子の光軸に対する前記凹部及び／又は凸部のずれ角が大きいほど、高いことが望ましい。
本発明の第３の態様の照明装置は、導光板と、前記導光板の裏側に環状に配置された複数の発光素子とを備えた照明装置において、前記導光板は、前記複数の発光素子からなる素子列と対向する部分であって前記複数の発光素子から出射された光が入射する入射面を有する素子列対向部分と、前記素子列対向部分の内側に位置し、前記入射面から入射した光を前記素子列対向部分の内側に向けて反射させる反射面を有し、光散乱処理が施された第１光散乱領域を有する内側反射部分と、前記内側反射部分の内側に前記内側反射部分と連続して形成された環内側部と、を備え、前記導光板は、前記素子列対向部分の環外側に形成された環外側部をさらに備え、前記導光板は、前記素子列対向部分よりも前記環外側部側に位置する部分であって前記入射面から入射した光を前記環外側部に向けて反射させる反射面を有する外側反射部分をさらに備え、前記外側反射部分は、光散乱処理が施された第２光散乱領域を備え、前記第２光散乱領域に施された光散乱処理は、前記外側反射部分の反射面に凹部及び／又は凸部を設けることであり、前記第２光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の単位面積当たりの数が、前記発光素子から遠ざかるほど多い。
本発明の第４の態様の照明装置は、導光板と、前記導光板の裏側に環状に配置された複数の発光素子とを備えた照明装置において、前記導光板は、前記複数の発光素子からなる素子列と対向する部分であって前記複数の発光素子から出射された光が入射する入射面を有する素子列対向部分と、前記素子列対向部分の内側に位置し、前記入射面から入射した光を前記素子列対向部分の内側に向けて反射させる反射面を有し、光散乱処理が施された第１光散乱領域を有する内側反射部分と、前記内側反射部分の内側に前記内側反射部分と連続して形成された環内側部と、を備え、前記導光板は、前記素子列対向部分の環外側に形成された環外側部をさらに備え、前記導光板は、前記素子列対向部分よりも前記環外側部側に位置する部分であって前記入射面から入射した光を前記環外側部に向けて反射させる反射面を有する外側反射部分をさらに備え、前記外側反射部分は、光散乱処理が施された第２光散乱領域を備え、前記第２光散乱領域に施された光散乱処理は、前記外側反射部分の反射面に凹部及び／又は凸部を設けることであり、前記第２光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の単位面積当たりの数が、前記発光素子の光軸に対する前記凹部及び／又は凸部のずれ角が大きいほど、多い。
前記第２光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の面積占有率が、前記発光素子から遠ざかるほど高いことが望ましい。
前記第２光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の面積占有率が、前記発光素子の光軸に対する前記凹部及び／又は凸部とのずれ角が大きいほど、高いことが望ましい。
本発明の第５の態様の照明装置は、導光板と、前記導光板の裏側に環状に配置された複数の発光素子とを備えた照明装置において、前記導光板は、前記複数の発光素子からなる素子列と対向する部分であって前記複数の発光素子から出射された光が入射する入射面を有する素子列対向部分と、前記素子列対向部分の内側に位置し、前記入射面から入射した光を前記素子列対向部分の内側に向けて反射させる反射面を有し、光散乱処理が施された第１光散乱領域を有する内側反射部分と、前記内側反射部分の内側に前記内側反射部分と連続して形成された環内側部と、を備え、前記第１光散乱領域に施された光散乱処理は、前記内側反射部分の反射面に凹部及び／又は凸部を設けることであり、前記環内側部は、光散乱処理が施された第３光散乱領域を備え、前記第３光散乱領域には、凹部及び／又は凸部が設けられ、前記第１光散乱領域と前記第３光散乱領域における前記凹部及び／又は凸部の面積占有率が、前記第１光散乱領域から前記第３光散乱領域へ向けて増加する傾向を有し、前記第１光散乱領域から前記第３光散乱領域へ向けた前記凹部及び／又は凸部の面積占有率の増加は、前記第１光散乱領域と前記第３光散乱領域との間で不連続部分がある。
本発明の第６の態様の照明装置は、導光板と、前記導光板の裏側に環状に配置された複数の発光素子とを備えた照明装置において、前記導光板は、前記複数の発光素子からなる素子列と対向する部分であって前記複数の発光素子から出射された光が入射する入射面を有する素子列対向部分と、前記素子列対向部分の内側に位置し、前記入射面から入射した光を前記素子列対向部分の内側に向けて反射させる反射面を有し、光散乱処理が施された第１光散乱領域を有する内側反射部分と、前記内側反射部分の内側に前記内側反射部分と連続して形成された環内側部と、を備え、前記環内側部の裏面側に内側反射部材が設けられている。
前記導光板は、前記素子列対向部分の環外側に形成された環外側部をさらに備え、前記環外側部の裏面側に外側反射部材が設けられていることが望ましい。
前記内側反射部材と前記外側反射部材とは、前記複数の発光素子と重ならないように設けられていることが望ましい。
前記内側反射部材は、前記第１光散乱領域の裏側にも設けられていることが望ましい。
前記導光板は、前記素子列対向部分の環外側に形成された環外側部をさらに備え、前記導光板は、前記素子列対向部分よりも前記環外側部側に位置する部分であって前記入射面から入射した光を前記環外側部に向けて反射させる反射面を有する外側反射部分をさらに備え、前記外側反射部分は、光散乱処理が施された第２光散乱領域を備え、前記外側反射部材は、前記第２光散乱領域の裏側にも設けられていることが望ましい。
本発明の第１の実施形態に係る照明装置の天井板への取り付けの態様の説明図。 同照明装置の斜視図。 同照明装置の分解斜視図。 同照明装置の断面図。 図４に示す二点差線で囲んだ部分の拡大断面図。 同照明装置の導光板の凹部の深さと、凹部と発光素子との距離の関係を示すグラフ。 同照明装置の導光板を表側から見た平面図。 同照明装置の導光板を裏側から見た平面図。 従来の照明装置で生じる輝度むらを説明するために、点灯状態の照明装置を撮影した写真。 図７Ａの写真に基づく解析結果のグラフ。 従来の照明装置で生じる輝度むらを説明するための模式図。 第１の実施形態に係る照明装置の反射部材による輝度むら低減効果を説明するための模式図であって、導光板を表側から見た図。 第１の実施形態に係る照明装置の反射部材による輝度むら低減効果を説明するための模式図であって、導光板を裏側から見た図。 同照明装置の発光素子から直接導光板内に入射した光の経路を説明するための模式図。 同照明装置の導光板による輝度むら低減効果を説明するための模式図。 同照明装置の導光板と反射部材との組み合わせによる輝度むら低減効果を説明するために、点灯状態の照明装置を撮影した写真。 図１２Ａの写真に基づく解析結果のグラフ。 同照明装置の導光板と反射部材との組み合わせによる輝度むら低減効果を説明するための模式図。 本発明の第２の実施形態に係る照明装置の分解斜視図。 同照明装置を示す断面図。 図１５に示す一点差線で囲んだ部分の拡大断面図。 本発明の変形例に係る導光板および反射部材を説明するための断面図。 従来のエッジライト方式の照明装置の平面図。 従来の直下型方式の照明装置の断面図。
以下、本発明の一態様に係る照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面における部材の縮尺は実際のものとは異なる。また、本願において、数値範囲を示す際に用いる符号「〜」は、その両端の数値を含む。
＜第１の実施形態＞
（全体構成）
図１は、第１の実施形態に係る照明装置の天井板への取り付けの態様を説明する図である。図１に示すように、本発明の一態様に係る照明装置１は、例えば、天井板２に埋め込むようにして取り付けられるダウンライトである。なお、本発明に係る照明装置１は、ダウンライトに限定されず、シーリングライト等のダウンライト以外の建築物用照明装置であっても良いし、バックライト等の建築物用照明装置以外の照明装置であっても良い。
照明装置１は、天井板２に設けた貫通孔２ａにケース１０の一部を嵌め込み、ケース１０に取り付けられた板ばね状の掛止部材３を天井板２の天井裏面２ｂに掛止させることによって、天井板２に取り付けられている。なお、掛止部材３は板ばね状のものに限定されない。また、照明装置１の天井板２への取り付け方法は掛止部材３を用いた掛止によるものに限定されず、ねじ止めや接着等で取り付けられていても良い。
天井板２の天井裏面２ｂには、照明装置１を点灯させるための回路ユニット４が配置されており、照明装置１は、電源線２３を介して回路ユニット４と電気的に接続されている。回路ユニット４は、外部の商用交流電源（不図示）と電気的に接続されており、商用交流電源から入力される電流を照明装置１に供給する。なお、本実施の形態では、回路ユニット４が照明装置１とは別途に必要であるが、本発明に係る照明装置は回路ユニット４を内蔵した照明装置であっても良い。照明装置１の下面には、光を広げる拡散カバー５０がある。拡散カバー５０については、後で詳細を説明する。
図２は、第１の実施形態に係る照明装置１を示す斜視図である。照明装置１はケース１０と拡散カバー５０で覆われ、内部に発光モジュール２０を有し、発光モジュール２０は円環板状の基板２１と、当該基板２１の一方の主面である素子搭載面２１ａ（図３参照）に搭載された複数の発光素子２２とを有している。ケース１０は有底円筒状の本体部１１を有し、側壁部に電源線２３を挿通させるための貫通孔１５が形成されており、電源線２３により発光モジュール２０と回路ユニット４（図１参照）とが接続されている。
拡散カバー５０は、ドーム状の本体部５１と、当該本体部５１の周縁部から裏側方向へ延設された側壁部５２とを有している。なお、本願明細書において、照明装置１の照明方向側が表側であって、表側の反対側が裏側である。図２においては、図における上側が表側であり、図における下側が裏側であり、以下、図３〜図５においても、同様に図における上側が表側であり、図における下側が裏側である。
次に、図３を用いて照明装置１の詳細な構成を説明する。図３は、第１の実施形態に係る照明装置を示す分解斜視図である。照明装置１は、例えば、ケース１０、発光モジュール２０、反射部材３０、導光板４０および拡散カバー５０等を備える。
（拡散カバー５０）
図３に示すように、拡散カバー５０は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラス等の透光性材料により形成されており、図３に示す導光板４０から出射された光は拡散カバー５０を透過して照明装置１の外部へ取り出される。
拡散カバー５０は、導光板４０を覆うドーム状の本体部５１と、当該本体部５１の周縁部から裏側方向へ延設された側壁部５２とを有し、当該側壁部５２が図３に示すケース１０の鍔部１２のフランジ部分１７に固定されている。本体部５１には光散乱処理が施されており、導光板４０から出射された光は本体部５１を透過する際に散乱光となる。したがって、輝度むらがより一層軽減される。なお、本発明に係る照明装置には拡散カバーは必須ではない。
（導光板４０）
図３に示すように、導光板４０は、円形板状であって、図３に示す、発光モジュール２０に搭載された複数の発光素子２２からなる素子列に沿って円環状に形成された環状部４１と、環状部４１の環内側に環状部４１と連続して形成された円板状の環内側部４２と、環状部４１の環外側に環状部４１と連続して形成された円環状の環外側部４３とで構成される。それら、環状部４１、環内側部４２および環外側部４３の３つは一体に成形されている。導光板４０の材料としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ガラス等の導光性の良い材料が最適である。
環状部４１は、素子列対向部分４４、第１反射部分４５、および第２反射部分４６で構成される。素子列対向部分４４は、複数の発光素子２２からなる素子列と対向する円環状の部分である。第１反射部分４５は、素子列対向部分４４の環内側に位置し素子列対向部分４４に沿った円環状である。第１反射部分４５で内側反射部分が構成される。第２反射部分４６は、素子列対向部分４４の環外側に位置し素子列対向部分４４に沿った円環状の部分である。
（反射部材３０）
図３の反射部材３０は、円形板状の内側反射部材３０ａと、内側反射部材３０ａの外周を囲むように配置される円環板状の外側反射部材３０ｂとで構成されている。内側反射部材３０ａおよび外側反射部材３０ｂの材料としては、高反射ポリブチレンテレフタレート樹脂、高反射ポリカーボネート樹脂、高反射ナイロン樹脂、高反射発泡樹脂等の反射率の高い材料が最適である。
内側反射部材３０ａの表側の面は、第１光反射面３１ａと第２光反射面３２ａと外周面３３ａとで構成されている。外側反射部材３０ｂの表側の面は、第１光反射面３１ｂと第２光反射面３２ｂと内周面３３ｂと外周面３４ｂで構成されている。内側反射部材３０ａの外周面３３ａと外側反射部材３０ｂの内周面３３ｂとが間隔を空けて互いに対向した状態で配置されている。
（発光モジュール２０）
図３において、発光モジュール２０は、円環板状の基板２１と、当該基板２１の一方の主面である素子搭載面２１ａに搭載された複数の発光素子２２とを有し、導光板４０の裏側に配置されている。各発光素子２２は、それぞれの主出射方向を導光板４０に向けた状態で、基板２１の素子搭載面２１ａに円環状に配列されている。
基板２１は、例えば、セラミック基板や熱伝導樹脂等からなる絶縁層とアルミ板等からなる金属層との２層構造を有する。基板２１には配線パターン（不図示）が形成されており、各発光素子２２は前記配線パターンおよびコネクタ２４を介して電源線２３と電気的に接続されている。基板２１の素子搭載面２１ａは、光を効率良く導光板４０側へ反射させるための反射面となっている。
発光素子２２は、例えば、ＬＥＤであって、基板２１の素子搭載面２１ａにＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）技術を用いてフェイスアップ実装されている。なお、本発明に係る発光素子は、例えば、ＬＤ（レーザダイオード）や、ＥＬ素子（エレクトリックルミネッセンス素子）であっても良い。また、本発明に係る発光素子は、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型のものが基板に搭載されていても良い。
（ケース１０）
図３に示すように、ケース１０は、例えば、アルミダイキャスト製の皿状であって、有底円筒状の本体部１１と、当該本体部１１の開口部に延設された円環板状の鍔部１２とを有する。
本体部１１は、円板状の底板部分１３と底板部分１３の外周縁に延設された円筒状の側壁部分１４とを有し、本体部１１の内部には、図４に示すように、発光モジュール２０、反射部材３０および導光板４０の一部が収容されている。図３に戻って、本体部１１の側壁部分１４には、電源線２３を挿通させるための貫通孔１５が形成されている。
鍔部１２は、天井板２に当接される円環板状の本体部分１６と、当該本体部分１６の外周縁に延設されたフランジ部分１７とを有し、図４に示すように、フランジ部分１７に拡散カバー５０の側壁部５２を外嵌させた状態で、ケース１０と拡散カバー５０とが例えば接着等により固定されている。
次に、図４、図５Ａを用いて照明装置１の更なる詳細な構成を説明する。図４は、第１の実施形態に係る照明装置を示す断面図である。図５Ａは、図４に示す二点差線で囲んだ部分の拡大断面図である。
（反射部材３０）
図４に示すように、反射部材３０は導光板４０の裏側に導光板４０に対して近接配置されている。具体的には、内側反射部材３０ａは、導光板４０の環内側部４２の裏側に配置されており、外側反射部材３０ｂは、導光板４０の環外側部４３の裏側に配置されており、反射部材３０全体としては、発光素子２２を避けるように（発光素子２２と重ならないように）して導光板４０の裏側に配置されている。
外側反射部材３０ｂの外径はケース１０の本体部１１の内径と略同じであり、外側反射部材３０ｂを本体部１１内に収容するだけで外側反射部材３０ｂの位置決めが完了する。その他の部分は、図５Ａの拡大図で説明する。
図５Ａに示すように、内側反射部材３０ａの表側の面は、第１光反射面３１ａと第２光反射面３２ａとで構成されている。第１光反射面３１ａは、導光板４０の環内側部４２の裏側の面４２ｂと対向しており、環内側部４２から裏側に漏れる光を反射させて環内側部４２に戻す役割を果たす。第２光反射面３２ａは、導光板４０の環状部４１の第１反射部分４５の裏側の第１光散乱領域４５ｂと対向しており、第１反射部分４５から裏側に漏れる光を反射させて第1反射部分４５に戻す役割を果たす。
本実施形態に係る照明装置１は、第１光反射面３１ａが環内側部４２の裏側の面４２ｂと面接触しており、第２光反射面３２ａが第１反射部分４５の裏側の第１光散乱領域４５ｂと面接触しているため、面４２ｂ上の多数の凹部４２ｃを通過した光を拡散反射させて、導光板４０の面４２より、光を効率良く放出することができると共に、内側反射部材３０ａと導光板４０との位置決めを高精度で行うことができる。
なお、本発明に係る照明装置における各部材間は、必ずしも面接触している必要はなく、第１光反射面３１ａと環内側部４２の裏側の面４２ｂとの間には隙間が空いていても良い。また、第２光反射面３２ａと第１反射部分４５の裏側の第１光散乱領域４５ｂとの間にも隙間が空いていても良い。
外側反射部材３０ｂの表側の面は、第１光反射面３１ｂと第２光反射面３２ｂとで構成されている。第１光反射面３１ｂは、導光板４０の環外側部４３の裏側の面４３ｂと対向しており、環外側部４３から裏側に漏れる光を反射させて環外側部４３に戻す役割を果たす。第２光反射面３２ｂは、導光板４０の環状部４１の第2反射部分４６の裏側の第２光散乱領域４６ｂと対向しており、第２反射部分４６から裏側に漏れる光を反射させて第2反射部分４６に戻す役割を果たす。
本実施形態に係る照明装置１は、第１光反射面３１ｂが環外側部４３の裏側の面４３ｂと面接触しており、第２光反射面３２ｂが第２反射部分４６の裏側の第２光散乱領域４６ｂと面接触しているため、効率良く導光板４０に光を戻すことができると共に、外側反射部材３０ｂと導光板４０との位置決めを高精度で行うことができる。なお、本発明に係る照明装置は、必ずしも各部材間が面接触している必要はなく、第１光反射面３１ｂと環外側部４３の裏側の面４３ｂとの間には隙間が空いていても良い。また、第２光反射面３２ｂと第２反射部分４６の裏側の第２光散乱領域４６ｂとの間にも隙間が空いていても良い。
図４に示すように、内側反射部材３０ａと外側反射部材３０ｂとは、導光板４０の裏側において、内側反射部材３０ａの外周面３３ａと外側反射部材３０ｂの内周面３３ｂとが間隔を空けて互いに対向した状態で配置されている。これにより、内側反射部材３０ａおよび外側反射部材３０ｂによって、発光素子２２が収容される環状の素子収容溝６０が構成されている。導光板４０の環状部４１の裏側において、内側反射部材３０ａおよび外側反射部材３０ｂが存在していない部分が素子収容溝６０である。
素子収容溝６０の内側周面は内側反射部材３０ａの外周面３３ａで構成され、素子収容溝６０の外側周面は外側反射部材３０ｂの内周面３３ｂで構成され、素子収容溝６０の底面は基板２１の素子搭載面２１ａで構成されている。そして、図５Ａに示すように、内側反射部材３０ａの外周面３３ａと基板２１の素子搭載面２１ａとがなす角度θ１は鋭角である。また、外側反射部材３０ｂの内周面３３ｂと基板２１の素子搭載面２１ａとがなす角度θ２も鋭角である。そして、内側反射部材３０ａの外周面３３ａと外側反射部材３０ｂの内周面３３ｂとは、それぞれ光反射面となっている。
（導光板４０）
導光板４０は、複数の発光素子２２からなる素子列に沿って環状に形成された環状部４１と、環状部４１の環内側に環状部４１と連続して形成された環内側部４２と、環状部４１の環外側に環状部４１と連続して形成された環外側部４３とを備えている。図４および図５Ａにおいて、符号Ｗ４１で示す範囲が環状部４１であり、符号Ｗ４２で示す範囲が環内側部４２であり、符号Ｗ４３で示す範囲が環外側部４３である。環外側部４３の外周縁部は、ケース１０の鍔部１２の本体部分１６上に載置された状態で、本体部分１６と拡散カバー５０の外周縁部５１ａとで挟持されることで位置決めされている。また、環状部４１は、上記の素子列と対向する部分であって、発光素子２２から出射された光が入射する入射面４４ｂを有する素子列対向部分４４と、素子列対向部分４４よりも環内側部４２側に位置する部分であって、入射面４４ｂから入射した光を環内側部４２に向けて反射させる反射面を有する第１反射部分４５（内側反射部分）とを備えている。また、環状部４１は、素子列対向部分４４よりも環外側部４３側に位置する部分であって入射面４４ｂから入射した光を環外側部４３に向けて反射させる反射面を有する第２反射部分４６（外側反射部分）をさらに備えている。図５Ａにおいて、符号Ｗ４４で示す範囲が素子列対向部分４４であり、符号Ｗ４５で示す範囲が第１反射部分４５であり、符号Ｗ４６で示す範囲が第２反射部分４６である。第１反射部分４５（内側反射部分）は、光散乱処理が施された第１光散乱領域４５ｂを備えており、第２反射部分４６（外側反射部分）は、光散乱処理が施された第２光散乱領域４６ｂを備えている。
図５Ａに示すように、導光板４０の表側の面は、環状部４１の表側の面４１ａ（図４参照）と、環内側部４２の表側の面４２ａと、環外側部４３の表側の面４３ａとで構成される。そして、環状部４１の表側の面４１ａ（図４参照）は、素子列対向部分４４の表側の面４４ａと、第１反射部分（内側反射部分）の表側の面４５ａと、第２反射部分（外側反射部分）の表側の面４６ａとで構成される。第１反射部分の表側の面４５ａと外側反射部分の表側の面４６ａは、反射面である。
また、導光板４０の裏側の面は、環状部４１の裏側の面４１ｂ（図４参照）と、環内側部４２の裏側の面４２ｂと、環外側部４３の裏側の面４３ｂとで構成される。そして、環状部４１の裏側の面４１ｂ（図４参照）は、素子列対向部分４４の裏側の面４４ｂと、第１反射部分４５の裏側の第１光散乱領域４５ｂと、第２反射部分４６の裏側の第２光散乱領域４６ｂとで構成される。
なお、本実施形態に係る導光板４０は、円形板状に限定されず任意である。例えば、四角形板状、六角形板状、八角形板状等のような多角形の板状であっても良い。また、環状部、環内側部、環外側部、素子列対向部分、第１反射部分、および第２反射部分の各形状も、導光板の形状に応じて任意である。さらに、発光素子２２の配列や基板の形状も導光板の形状に応じて任意である。
環状部４１の表側の面４１ａ（図４参照）は、裏側から環状部４１に入射した発光素子２２の光を、環内側部４２或いは環外側部４３に向けて反射させるための反射面となっている。図４に示す、導光板４０の縦断面（導光板４０の表側の面の中心を通り、且つ、導光板４０の表側の面と直交する仮想面で切断した断面）において、環状部４１の表側の面４１ａの形状は、中央が裏側に突出するよう折り返された略Ｖ字形である。折り返し部分は、裏側に膨らんだＲ形状になっている。折り返し部分の両側（第１反射部分４５と第２反射部分４６）は、環内側部４２および環外側部４３に向けて効率良く光を反射させるために、それぞれ表側に膨らんだ略円弧形となっている。
環状部４１の裏側の面４１ｂ（図４参照）には、光散乱処理が施されている。具体的には、図５Ａに示すように、第１光散乱領域４５ｂ、第２光散乱領域４６ｂに、光散乱処理として凹部４５ｃ，４６ｃが設けられている。光散乱処理が施されているため、発光素子２２から斜めに照射され、光の入光面４４ｂを通過して、第１光散乱領域４５ｂ、および第２光散乱領域４６ｂに達した光は、全反射されるのではなく、その一部が凹部４５ｃ，４６ｃで散乱されて、導光板４０の外部へと出射される。
本実施の形態において、凹部４５ｃ，４６ｃは、形状がそれぞれ略半球状であって、大きさは全て同じである。なお、本発明に係る凹部の形状および大きさ等は任意であり、光散乱効果が得られるものであれば良く、形状としては例えば略円錐状や略円錐台状等であっても良い。
図６Ａは、第１の実施形態に係る導光板４０を表側から見た平面図、図６Ｂは、導光板４０を裏側から見た平面図である。
なお、本実施の形態では、第１光散乱領域４５ｂと第２光散乱領域４６ｂには同じ態様の光散乱処理が施されている。すなわち、第１光散乱領域４５ｂと第２光散乱領域４６ｂとは、凹部４５ｃ，４６ｃ（図５Ａ）の単位面積当たりの数が同じである。
図５Ａに戻って、環状部４１の裏側の面（第１光散乱領域４５ｂと第２光散乱領域４６ｂに対応）の一部は、発光素子２２の光が入射する入射面となっている。素子列対向部分４４の裏側の面４４ｂがその入射面に相当する。素子列対向部分４４の裏側の面４４ｂは、複数の発光素子２２からなる素子列に対向した円環状である。さらに、環状部４１の裏側の面の全体は、素子収容溝６０内において基板２１の素子搭載面２１ａで反射した光が環状部４１に入射するための入射面としても機能している。
環内側部４２の表側の面４２ａは、環内側部４２内に入射した光の一部が出射する光出射面となっている。環外側部４３の表側の面４３ａは、環外側部４３内に入射した光の一部が出射する光出射面となっている。
環内側部４２の裏側の面４２ｂ（請求項における第３光散乱領域）には、光散乱処理として凹部４２ｃが設けられている。すなわち、環内側部４２は、光散乱処理が施された面４２ｂ（第３光散乱領域）を備えている。したがって、環内側部４２内で凹部４２ｃに入射した光は散乱光となり、表側の面４２ａから出射される。凹部４２ｃは、図５Ａに示すように、環内側部４２の裏側の面４２ｂの中心に近づくほど単位面積当たりの数が多くなっており、これにより表側の面４２ａの全体から均一に光が出射されるようになっている。
凹部４２ｃのピッチを等しくし、凹部４２ｃの深さを調整して面積を変えることにより、単位面積当たりの凹部４２ｃの面積密度を調整しても良い。
環外側部４３の裏側の面４３ｂには、光散乱処理として凹部４３ｃが設けられている。したがって、環外側部４３内で凹部４３ｃに入射した光は散乱光となり、表側の面４３ａから出射される。凹部４３ｃは、環外側部４３の裏側の面４３ｂの外周縁に近づくほど単位面積当たりの数が多くなっており、これにより表側の面４３ａの全体から均一に光が出射されるようになっている。凹部４２ｃと同様に、凹部４３ｃのピッチを等しくし、凹部４３ｃの深さを調整して面積を変えることにより、単位面積当たりの凹部４３ｃの面積密度を調整しても良い。
ここで、凹部４３ｃ、４２ｃ、４６ｃ、４５ｃのピッチを同じにする場合には、たとえば、図５Ｂに示すようにすることができる。図５Ｂは、凹部４３ｃ、４２ｃ、４６ｃ、４５ｃの深さと、これらの凹部の発光素子（ＬＥＤ）２２からの距離との関係を示す。凹部の深さは、図５Ｂに示されるように、環状部Ｗ４１のところと、その周辺の領域との間で不連続に変化しており、不連続に深くなっている部分がある。環状部Ｗ４１のところの凹部４６ｃ、４５ｃの深さは、環内側部Ｗ４２、環外側部Ｗ４３における環状部Ｗ４１に近い部分の凹部４３ｃ、４２ｃの深さより深い。環状部４１のところは、角度的に全反射する角度で光が出射されにくいので、環内側部Ｗ４２、環外側部Ｗ４３における環状部Ｗ４１に近い部分よりも深い凹部を設け、より光を出射し易いようにしている。このような分布にすることで全体から均一に光が出射されるようになっている。
また、ここで、凹部４３ｃ、４２ｃ、４６ｃ、４５ｃの深さを同じにする場合には、たとえば、凹部の密度（単位面積あたりの凹部の数）を、図５Bに示すようにする。ただし、この場合、図５Bの縦軸を凹部の深さではなく、凹部の密度とする。図５Ｂに示すように、環状部４１の部分の凹部の密度が多く、環内側部４２（又は環外側部４３）に到達したところで一端密度が減少し、その後、導光板４０の中央（又は端部）へ行くに従い、凹部の密度が増加する。特に、環状部Ｗ４１のところは、角度的に全反射する角度で光が出射されにくいので、凹部の密度を増やして、より光を出射するようにしている。このような分布にすることで全体から均一に光が出射されるようになっている。
なお、上記のように、導光板４０の裏側の各面に、光散乱処理として、凹部を設ける代わりに、凸部を設けた場合でも、同様である。また、上記の凹部の深さ、及び凹部の密度の変化は、いずれも、面積占有率の変化につながる。
上記のように、環状部４１の第１光散乱領域４５ｂと環内側部４２の裏側の面４２ｂ（第３光散乱領域）における凹部４５ｃ、４２ｃの面積占有率は、環状部４１の第１光散乱領域４５ｂから、環内側部４２の裏側の面４２ｂへ向けて増加する傾向を有する。ただし、図５Bに示すように、環状部４１の第１光散乱領域４５ｂから、環内側部４２の裏側の面４２ｂへ向けた凹部４５ｃ、４２ｃの面積占有率の増加は、環状部４１の第１光散乱領域４５ｂと、環内側部４２の裏側の面４２ｂとの間で不連続部分がある。
一方、図３に示すように、環外側部４３の外周面４３ｄには、当該外周面４３ｄから出射し、ケース１０の端面１７で反射した光が再度導光板４０に入射する際に光が拡散されるように外周面４３ｄに加工が施されている。環外側部４３内を進行し外周面４３ｄに到達した光は、ケース１０の端面１７で反射され、導光板４０の外周面４３ｄから導光板４０に再度入射するため、戻り光となって環状部４１に向かう。
なお、環内側部４２および環外側部４３に施される光散乱処理（凹部）は上記に限定されず任意である。例えば、光散乱処理として凹部ではなく凸部が設けられていても良いし、凹部と凸部の両方が設けられていても良い。また、光散乱処理が裏側の面４２ｂ，４３ｂではなく表側の面４２ａ，４３ａに施されていても良いし、裏側の面４２ｂ，４３ｂと表側の面４２ａ，４３ａの両方に施されていても良い。但し、環内側部４２の表側の面４２ａおよび環外側部４３の表側の面４３ａの全体から、均一に光が出射するような態様であることが好ましい。
図７Ａは、従来の照明装置で生じる輝度むらを説明するに、点灯状態の照明装置を撮影した写真である。図７Ｂは、図７Ａの写真に基づく解析結果のグラフであり、縦軸はカバー上面の半径方向輝度をフーリエ変換して（振幅スペクトルや位相スペクトルを算出することにより）求められた、半径方向輝度の波形の振幅幅と最大振幅における位相（ズレ）を示しており、横軸はカバー上面の中心からの半径を示している。発光素子は、半径４４mmで位相０度の位置に配置されており、位相１０度は各発光素子間の中間位置にあたる。ただし、図７Ｂは、カバー上面の半径方向輝度の解析結果であるため、半径４４ｍｍの位置における位相は、０度から僅かにずれている。図８は、図７Ａに示す輝度むらを模式的に表したものである。なお、図７Ａは拡散カバー越しの輝度むらを表しているが、図８は導光板の表側の面の輝度むらを表している。
従来の直下型方式の照明装置（図１９参照）では、例えば図７Ａに示すような輝度むらが生じていた。図７Ｂにおいて、半径４０〜４５ｍｍの位置で輝度分布の振幅幅が大きくなっており、その付近の位相はほぼ０度になっている。これは、発光素子９２２（図１９参照）が存在する付近で周方向（円周に沿った方向）に輝度むらが発生していることを示しており、発光素子９２２の上部が明るく、その間の部分が暗くなっていることを示している。図８に示すように、発光素子９２２（図１９参照）が存在しない部分９６２は、発光素子９２２が存在する部分９６１と比較すると影の領域となっており、これが輝度むらの原因の１つとなっている。
また、環状部９４１において、発光素子と対向する素子列対向部分９４４からは光が出射されるが、前記素子列対向部分９４４以外の部分からは殆ど光が出射されないため、例えば、図７Ａに示すように影の領域が生じていた。しかも、影の領域は、素子列対向部分から遠ざかるほど輝度が低くなっていた。具体的には、図８に示すように、発光素子９２２に近い部分９６３は輝度が高いが、発光素子９２２から遠い部分９６２及び９６４は輝度が低くなっており、この輝度差が輝度むらの原因の１つとなっている。このような輝度むらを軽減させるために、本実施形態では、環状部４１の裏側の面に光散乱処理が施されている。
図９Ａ、及び図９Ｂは、導光板４０による輝度むら低減効果を説明するための模式図であって、図９Ａは導光板４０を表側から見た図であり、図９Ｂは導光板４０を裏側から見た図である。
図１０は、発光素子２２から直接導光板４０内に入射した光の経路を説明するための模式図である。図１０においてＬ５で示すように、素子列対向部分４４の裏側の面４４ｂから導光板４０内に入射した光は、例えば、環状部４１の表側の面４１ａで反射されて、環内側部４２内に導かれ、環内側部４２の表側の面４２ａおよび裏側の面４２ｂ間で反射を繰り返しながら、環内側部４２内を進行する。或いは、Ｌ６で示すように、環状部４１の表側の面４１ａで反射されて、環外側部４３内に導かれ、環外側部４３の表側の面４３ａおよび裏側の面４３ｂ間で反射を繰り返しながら、環外側部４３内を進行する。
Ｌ５およびＬ６の光は、いずれは凹部４２ｃ，４３ｃに入射して散乱光となり、表側の面４２ａ，４３ａから出射される。例えばＬ６の光のように、表側の面４３ａから出射される。なお、Ｌ５の光も、環内側部４２内を進行するうちに、いずれは凹部４２ｃに入射して散乱光となり表側の面４２ａから出射される。
このように、環状部４１の表側の面４１ａは、基本的には、環状部４１に入射した光を反射させて環内側部４２または環外側部４３に導くための反射面となっている。そのために、環状部４１からは光が出射し難く、環状部４１に影の領域が生じ易い。しかしながら、本実施形態では、環状部４１の表側の面４１ａの対面４１ｂに凹部４５ｃ，４６ｃが設けられているため、Ｌ７およびＬ８で示すように、導光板４０の素子列対向部分４４に斜めに入射し、凹部４５ｃ，４６ｃにより散乱されて、環状部４１の表側の面４１ａからも光が出射される。そのため、環状部４１に影の領域が生じ難い。
しかも、出射され易さは、環状部４１の表側の面４１ａにおいて全ての領域で同じではない。すなわち、発光素子２２に遠い部分６２及び６４（図９Ｂ）からは、比較的出射され易く、これらの部分６２及び６４と比べて、発光素子２２に近い部分６３からは、比較的出射され難い。これは、設けられている凹部４５ｃ，４６ｃの単位面積当たりの数が場所により異なるからである。
なお、素子列対向部分４４の表側の面４４ａには、上述したようにＲ形状の折り返し部分が存在するが、その折り返し部分では、Ｌ９で示すように、光はそのまま導光板４０を通過して外部へ出射される。面４４ａから出射される光の量が多い場合には、その部分が明るく目立ち過ぎるおそれがある。
従って、折り返し部分のＲは、０．０５ｍｍ以下であることが好ましく、０．０２ｍｍ以下であることがより好ましい。Ｒが０．０５ｍｍを超えるとＲ部から出射される光のカバー面での輝度が、凹部４５ｃ，４６ｃから出射される光のカバー面での輝度の１．５倍以上になり、明るい部分が目立ち過ぎる。Ｒが０．０２ｍｍ以下になると、Ｒ部から出射される光のカバー面での輝度が均質となり、カバー面上の他の部分と比べて明るい部分が殆どなくなる。
図１１は、導光板４０による輝度むら低減効果を説明するための模式図であって、反射部材３０（図３、図４、図１０参照）による輝度むら低減効果を無視して輝度を表現している。図１１に示すように、本実施の形態では、環状部４１の裏側の面４１ｂに光散乱処理が施されている（凹部４５ｃ、４６ｃが設けられている（図１０））ため、環状部４１からも光が出射する。したがって、環状部４１における輝度が従来の照明装置よりも相対的に高くなっており、輝度むらが軽減されている。
しかも、環状部４１における素子列対向部分４４に近い部分６３の裏側面よりも、環状部４１における素子列対向部分４４から遠い部分６２および６４の裏面により密集して散乱処理を施しており、素子列対向部分４４に近い部分６３よりも、素子列対向部分４４から遠い部分６２および６４からの方が光が出射され易いため、発光素子２２に近い部分６３と遠い部分６２および６４との輝度差が小さくなっており、輝度むらが軽減されている。
（輝度むら軽減効果）
図１２Ａは、本照明装置１における導光板の環状部裏側散乱処理と反射板形状との組み合わせによる輝度むら低減効果を説明するために、点灯状態の照明装置を撮影した写真である。図１２Ｂは、図１２Ａの写真に基づく解析結果のグラフであり、縦軸はカバー上面の半径方向輝度をフーリエ変換して（振幅スペクトルや位相スペクトルを算出することにより）求められた、半径方向輝度の波形の振幅幅と最大振幅における位相（ズレ）を示しており、横軸はカバー上面の中心からの半径を示している。発光素子２２は、半径４４mmで位相０度の位置に配置されており、位相１０度は各発光素子２２間の中間位置にあたる。ただし、図１２Ｂは、カバー上面の半径方向輝度の解析結果であるため、半径４４ｍｍの位置における位相は、０度から僅かにずれている。
図１３は、拡散カバー５０（図３参照）のない状態の導光板４０の輝度分布を模式的に表している。一方、図１２Ａは、拡散カバー５０越しの輝度むらを表している。拡散カバー５０により、完全に輝度ムラが見えない。
図１２Ｂでは図７Ｂと比較して、半径４０〜４５mmの位置での輝度分布の振幅幅が非常に小さくなっている。
本実施の形態に係る照明装置１は、反射部材３０と導光板４０とが組み合わされて使用されているため、反射部材３０による輝度むら軽減効果と、導光板４０による輝度むら軽減効果との両方の効果を奏する。したがって、図１２Ａ、図１２Ｂ、および図１３に示すような輝度むらの殆どない照明装置１となっている。
なお、本発明に係る照明装置１は、少なくとも導光板４０による輝度むら軽減効果が得られるように導光板４０に関する構成を備えていれば良く、反射部材３０に関する構成については任意である。したがって、反射部材３０については、従来の構成が採用されていても構わない。
上記のように、本実施形態では、第１光散乱領域４５ｂに施された光散乱処理は、第１反射部分４５（内側反射部分）の反射面に凹部及び／又は凸部を設けることであり、第２光散乱領域４６ｂに施された光散乱処理は、第２反射部分４６（外側反射部分）の反射面に凹部及び／又は凸部を設けることである。第１光散乱領域４５ｂ（の反射面上）における凹部及び／又は凸部の単位面積当たりの数と、第２光散乱領域４６ｂ（の反射面上）における凹部及び／又は凸部の単位面積当たりの数は、発光素子２２から遠ざかるほど多い。また、第１光散乱領域４５ｂ（の反射面上）における凹部及び／又は凸部の面積占有率と、第２光散乱領域４６ｂ（の反射面上）における凹部及び／又は凸部の面積占有率は、発光素子２２から遠ざかるほど高い。
＜第２の実施形態＞
図１４は、第２の実施形態に係る照明装置の分解斜視図である。図１５は、第２の実施形態に係る照明装置を示す断面図である。図１６は、図１５に示す一点差線で囲んだ部分の拡大断面図である。
第２の実施形態に係る照明装置１００は、反射部材３０が内側反射部材３０ａだけで構成されている点と、導光板１４０が環外側部を備えていない点において第１の実施の形態に係る照明装置１と大きく異なる。第１の実施の形態に係る照明装置１と同様の点も多いので、両者の相違点についてのみ説明し、共通する構成については同じ符号を使って説明を省略する。
図１４〜図１６に示すように、照明装置１００は、例えば、ケース１１０、発光モジュール１２０、内側反射部材３０ａ、導光板１４０および拡散カバー１５０等を備える。
（拡散カバー１５０）
図１４に示すように、拡散カバー１５０は、導光板１４０を覆うドーム状の本体部１５１と、当該本体部１５１の周縁部から裏側方向へ延設された側壁部１５２とを有し、当該側壁部１５２がケース１１０の本体部１１１の側壁部分１１４に固定されている。本体部１５１には光散乱処理が施されており、導光板１４０から出射された光は本体部１５１を透過する際に散乱光となる。
（導光板１４０）
図１４に示すように、導光板１４０は、円形板状であって、発光素子２２からなる素子列に沿って円環状に形成された環状部１４１と、環状部１４１に外周を囲まれた円板状の環内側部１４２とで構成される。それら、環状部１４１および環内側部１４２は一体に成形されている。
環状部１４１は、素子列対向部分１４４と、光反射部分１４５とで構成される。素子列対向部分１４４は、複数の発光素子２２からなる素子列と対向する円環状の部分である。光反射部分１４５は、素子列対向部分１４４の環内側に位置し素子列対向部分１４４に沿った円環状の部分である。
図１５において、符号Ｗ１４１で示す範囲が環状部１４１であり、符号Ｗ１４２で示す範囲が環内側部１４２である。図１６において、符号Ｗ１４４で示す範囲が素子列対向部分１４４であり、符号Ｗ１４５で示す範囲が光反射部分１４５である。
なお、本実施形態に係る導光板の形状は、円形板状に限定されず任意であり、例えば、四角形板状、六角形板状、八角形板状等のような多角形の板状であっても良い。また、環状部、環内側部、環外側部、素子列対向部分、第１光散乱領域、第２光散乱領域の各形状も、導光板の形状に応じて任意である。さらに、発光素子の配列や基板の形状も導光板の形状に応じて任意である。
環状部１４１の表側の面１４１ａは、裏側から環状部１４１に入射した発光素子２２の光を、環内側部１４２に反射させるための反射面となっている。導光板１４０の縦断面において、環状部１４１の表側の面１４１ａの形状は、表側に膨らんだ略円弧形となっている。
環状部１４１の裏側の面１４１ｂには、光散乱処理が施されている。具体的には、第１反射部分の裏側の面を構成する第１光散乱領域１４５ｂに、光散乱処理として凹部１４５ｃが設けられている。光散乱処理が施されているため、環状部１４１内から裏側の面１４１ｂに入射した光は、全反射されるのではなく、その一部が凹部１４５ｃで散乱されて、導光板１４０の外部へと出射される。凹部１４５ｃは、形状がそれぞれ略半球状であって、大きさは全て同じである。
第１光散乱領域１４５ｂには場所により異なる態様の光散乱処理が施されている。具体的には、発光素子２２に近い部分６３（図９Ｂ参照）の裏面よりも遠い部分６２及び６４の裏面の方が、第１光散乱領域１４５ｂの反射面上における、凹部１４５ｃの単位面積当たりの数が多い。そのため、発光素子２２に近い部分６３に比べて、発光素子２２に遠い部分６２及び６４（図９Ｂ参照）から、より光が出射され易くなっている。
環状部１４１の裏側の面１４１ｂの一部は、発光素子２２の光が入射する入射面となっている。素子列対向部分１４４の裏側の面１４４ｂがその入射面に相当する。素子列対向部分１４４の裏側の面１４４ｂは、複数の発光素子２２からなる素子列に対向した円環状である。さらに、環状部１４１の裏側の面１４１ｂの全体は、素子収容溝１６０内において基板１２１の素子搭載面１２１ａで反射した光が環状部１４１に入射するための入射面としても機能している。
環内側部１４２の構成は、第１の実施形態に係る環内側部４２と略同様である。また、図１６中の１４２ａ、１４４ａ、１４５ａの部材は、それぞれ、第１の実施形態における環内側部４２の表側の面４２ａ、素子列対向部分４４の表側の面４４ａ、第１反射部分４５の表側の面４５ａに相当する。
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、光散乱処理として凹部１４２ｃが、環内側部１４２の裏側の面１４２ｂ（第３光散乱領域）に設けられている。凹部１４５ｃ、１４２ｃの分布（密度）、形状も、第１の実施形態の凹部４５ｃ、４２ｃと同様である。
（反射部材３０ａ）
図１４に示すように、反射部材は、第１の実施形態の内側反射部材３０ａだけで構成されており、図１５に示すように、導光板１４０の裏側に導光板１４０に対して近接配置されている。具体的には、導光板１４０の環内側部１４２の裏側に、発光素子２２を避けるように（発光素子２２と重ならないように）して配置されている。
図１６に示すように、内側反射部材３０ａの第１光反射面３１ａは、導光板１４０の環内側部１４２の裏側の面１４２ｂと対向しており、環内側部１４２から裏側に漏れる光を反射させて環内側部１４２に戻す役割を果たす。内側反射部材３０ａの第２光反射面３２ａは、導光板１４０の環状部１４１の光反射部分１４５の裏側の面（第１光散乱領域１４５ｂに対応）の一部と対向しており、光反射部分１４５から裏側に漏れる光を反射させて光反射部分１４５に戻す役割を果たす。第１光反射面３１ａは、環内側部１４２の裏側の面１４２ｂと面接触しており、第２光反射面３２ａは、第１光散乱領域１４５ｂと面接触している。
内側反射部材３０ａとケース１１０とは、導光板１４０の裏側において、内側反射部材３０ａの外周面３３ａとケース１１０の本体部１１１の側壁部分１１４の一部とが間隔を空けて互いに対向した状態で配置されている。これにより、内側反射部材３０ａおよびケース１１０によって、発光素子２２が収容される環状の素子収容溝１６０が規定されている。導光板１４０の環状部１４１の裏側において、内側反射部材３０ａが存在していない部分が素子収容溝１６０である。
素子収容溝１６０の内側周面は内側反射部材３０ａの外周面３３ａで構成され、素子収容溝１６０の外側周面はケース１１０の側壁部分１１４の内周面で構成され、素子収容溝１６０の底面は基板１２１の素子搭載面１２１ａで構成されている。また、内側反射部材３０ａの外周面３３ａと基板１２１の素子搭載面１２１ａとがなす角度θ１は鋭角である。また、素子収容溝１６０の溝幅は、表側から裏側へ向けて漸次広くなっている。なお、ケース１１０の側壁部分１１４の内周面は反射面となっている。
（発光モジュール１２０）
図１４に示すように、発光モジュール１２０は、円環板状の基板１２１と、当該基板１２１の一方の主面である素子搭載面１２１ａに搭載された複数の発光素子２２とを有し、導光板１４０の裏側に配置されている。各発光素子２２は、それぞれの主出射方向を導光板１４０に向けた状態で、基板１２１の素子搭載面１２１ａに円環状に配列されている。基板１２１は、第１の実施形態に係る基板２１と比較して外径が小さい点を除いて略同様である。各発光素子２２は、基板１２１に形成された配線パターン（不図示）およびコネクタ２４を介して電源線２３と電気的に接続されている。基板１２１の素子搭載面１２１ａは、光を効率良く導光板１４０側へ反射させるための反射面となっている。
（ケース１１０）
図１４に示すように、ケース１１０は、例えば、アルミダイキャスト製の皿状であって、有底円筒状の本体部１１１を有し、本体部１１１は、円板状の底板部分１１３と底板部分１１３の外周縁に延設された円筒状の側壁部分１１４とを有する。本体部１１１の内部には、図１６に示すように、発光モジュール１２０、内側反射部材３０ａおよび導光板１４０が収容されている。図１４に戻って、本体部１１１の側壁部分１１４には、電源線２３を挿通させるための貫通孔１１５が形成されている。
（輝度むら軽減効果）
本実施の形態でも、第１の実施形態と同様に、環状部１４１の裏側の面１４１ｂに光散乱処理が施されているため、環状部１４１における輝度が従来の照明装置よりも相対的に高くなっており、輝度むらが軽減されている。また、発光素子２２に近い部分６３（図９Ｂ参照）よりも遠い部分６２及び６４からの方が光が出射され易いため、発光素子２２に近い部分６３と遠い部分６２および６４（図９Ｂ参照）との輝度差が解消されており、輝度むらが軽減されている。
本実施の形態に係る照明装置１００は、内側反射部材３０ａと導光板１４０とが組み合わされて使用されているため、反射部材による輝度むら軽減効果と、導光板による輝度むら軽減効果との両方の効果を奏する。なお、本発明に係る照明装置は、少なくとも導光板による輝度むら軽減効果が得られるように導光板に関する構成を備えていれば良く、反射部材に関する構成については任意である。したがって、反射部材については、従来の構成が採用されていても構わない。
＜変形例＞
以下に、本発明に係る照明装置の変形例について説明する。図１７は、変形例に係る導光板および反射部材を説明するための断面図である。
（反射部材）
第１の実施形態では、基板２１の素子搭載面２１ａと内側反射部材３０ａの外周面３３ａとがなす角度θ１が鋭角であったが、図１７に示すように、基板２１の素子搭載面２１ａと内側反射部材２３０ａの外周面２３３ａとがなす角度θ１は、直角であっても良いし、鈍角であっても良い。また、第１の実施形態では、基板２１の素子搭載面２１ａと外側反射部材３０ｂの内周面３３ｂとがなす角度θ２が鋭角であったが、図１７に示すように、基板２１の素子搭載面２１ａと外側反射部材２３０ｂの内周面２３３ｂとがなす角度θ２は、直角であっても良いし、鈍角であっても良い。
（導光板）
また、本発明に係る導光板に関して、環状部４１に設ける光散乱処理は、第１実施形態における光散乱処理に限定されず、任意である。例えば、光散乱処理として凹部ではなく凸部が設けられていても良いし、凹部と凸部の両方が設けられていても良い。
また、第１の実施形態に係る導光板４０では、環状部４１の裏側の面４１ｂに設ける凹部４５ｃ，４６ｃの単位面積当たりの数を変えることによって光散乱処理の態様を異ならしめていたが、他の方法で光散乱処理の態様を異ならしめても良い。
例えば、図１７に示す導光板２４０では、環状部２４１の裏側の面２４１ｂにおける凹部２４５ｃ、２４６ｃの単位面積当たりの数は同じであるが、大きさを異ならしめることによって、異なる態様の光散乱処理を実現している。すなわち、凹部２４５ｃ、２４６ｃの面積占有率を異ならしめることによって、環状部２４１の裏側の面２４１ｂにおける光散乱面として機能する領域の面積を異ならしめ、これにより異なる光散乱処理の態様を実現している。
具体的には、第１光散乱領域２４５ｂに設けられた凹部２４５ｃの単位面積当たりの数は、全域に渡って同じである。しかしながら、各凹部２４５ｃの面積は発光素子２２に近いほど小さい。
同様に、第２光散乱領域２４６ｂに設けられた凹部２４６ｃの単位面積当たりの数は、全域に渡って同じである。しかしながら、各凹部２４６ｃの面積は発光素子２２に近いほど、また発光素子の光軸に対する凹部のずれ角が小さいほど小さい。言い換えると、第２光散乱領域２４６ｂの反射面上における凹部２４６ｃの面積占有率は、発光素子２２の光軸ＬＡに対する凹部２４６ｃのずれ角が大きいほど、高い。この発光素子の光軸に対する凹部のずれ角とは、図１７に示されるように、発光素子２２の光軸ＬＡと発光素子２２の表面との交点をＰとすると、第２光散乱領域２４６ｂの反射面上における各凹部２４６ｃの位置と上記の交点Ｐとを結んだ線ＬＢと、発光素子２２の光軸ＬＡとが成す角度θである。発光素子２２からの光の出射強度は、発光素子２２の光軸に対するずれ角θが大きいほど小さくなり、発光素子２２から遠ざかるほど小さくなる。この関係に従い、各凹部２４６ｃの面積占有率を調整することにより、導光板２４０からの出射量を、導光板２４０の表側の面の全面に亘って均一にすることが可能となる。
第２光散乱領域２４６ｂの反射面上における凹部２４６ｃの面積占有率と同様に、第１光散乱領域２４５ｂの反射面上における凹部２４５ｃの面積占有率も、発光素子２２の光軸ＬＡに対する凹部２４５ｃのずれ角が大きいほど、高い。各凹部２４５ｃ，２４６ｃの大きさは、例えば以下の式１に基づき変化させることが考えられる。
Ｄｒ＝ｋ１＊Ｒｎ／ｃｏｓ（ｍ＊θ）＋ｋ２ ・・・（式１）
なお、「Ｄｒ」は凹部の径、「Ｒ」は発光素子から凹部までの距離、「θ」は発光素子の光軸に対する凹部のずれ角であり（図１７参照）、「ｋ１」、「ｋ２」、「ｎ」、「ｍ」は定数である。
式１に基づき各凹部２４５ｃ，２４６ｃの大きさを変化させれば、各凹部２４５ｃ，２４６ｃから放出される光のエネルギーを調整することができる。なお、凹部の大きさを一定にして、凹部の単位面積当たりの数を式１に基づき変化させても良い。すなわち、第１光散乱領域２４５ｂの反射面上における凹部２４５ｃ、及び第２光散乱領域２４６ｂの反射面上における凹部２４６ｃの単位面積当たりの数を、発光素子２２の光軸ＬＡに対する凹部２４５ｃ、２４６ｃのずれ角が大きいほど、多くしてもよい。この場合、上記式１における「Ｄｒ」は、凹部の単位面積当たりの数に相当する。このように、凹部２４５ｃ、２４６ｃの単位面積当たりの数を変化させる場合も、凹部２４５ｃ，２４６ｃの大きさを変化させた場合と同様に、第１光散乱領域２４５ｂの反射面上における凹部２４５ｃ、及び第２光散乱領域２４６ｂの反射面上における凹部２４６ｃの面積占有率を変化させることにつながる。
以上のように凹部２４５ｃ、２４６ｃを設けても、発光素子２２に近い部分と遠い部分との輝度差を解消し、輝度むらを軽減することができる。なお、上記の各実施形態で述べたように、第１光散乱領域２４５ｂ及び第２光散乱領域２４６ｂに施される光散乱処理は、反射面に凹部を設けることに限られず、反射面に凸部を設けることであってもよい。この場合は、第１光散乱領域２４５ｂの反射面上における凸部、及び第２光散乱領域２４６ｂの反射面上における凸部の面積占有率を、発光素子２２の光軸ＬＡに対する凸部のずれ角が大きいほど、高くすればよい。この凸部の面積占有率を高くする方法は、凸部を大きく（深く）する方法であってもよいし、凸部の単位面積当たりの数を多くする方法であってもよい。また、第１光散乱領域２４５ｂ及び第２光散乱領域２４６ｂに施される光散乱処理は、反射面に凹部と凸部の両方を設けることであってもよい。この場合は、第１光散乱領域２４５ｂの反射面上における凹部及び凸部、及び第２光散乱領域２４６ｂの反射面上における凹部及び凸部の面積占有率を、発光素子２２の光軸ＬＡに対する凹部及び凸部のずれ角が大きいほど、高くすればよい。凹部及び凸部の面積占有率を高くする方法も、凹部及び凸部を大きく（深く）する方法であってもよいし、凹部及び凸部の単位面積当たりの数を多くする方法であってもよい。
なお、図１７中の２３３ｂ、２４１ａ、２４５、２４５ａ、２４６、２４６ａ、２６０の部材は、それぞれ、第１の実施形態における内周面３３ｂ、環状部４１の表側の面４１ａ、第１反射部分４５、第１反射部分４５の表側の面４５ａ、第２反射部分４６、第２反射部分４６の表側の面４６ａ、素子収容溝６０に相当する。
（その他）
以上、本発明に係る照明装置の構成を、各実施形態および変形例に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態およびその変形例に限られない。例えば、上記実施形態およびその変形例の部分的な構成を、適宜組み合わせてなる構成であっても良い。また、上記実施の形態に記載した材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。さらに、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることは可能である。
本出願は、２０１３年５月２１日に出願された日本の特願２０１３−１０６７５５に基づくものであり、その内容が参照されて取り込まれる。
本発明に係る照明装置は、シーリングライト、ダウンライト、バックライトなど照明用途全般に広く利用可能である。
１，１００ 照明装置
２１，１２１ 基板
２１ａ，１２１ａ 素子搭載面
２２ 発光素子
３０ 反射部材
３０ａ，２３０ａ 内側反射部材
３０ｂ、２３０ｂ 外側反射部材
３１ａ，３２ａ 内側反射部材の光反射面
３１ｂ，３２ｂ 外側反射部材の光反射面
３３ａ，２３３ａ 内側反射部の外周面
３３ｂ，２３３ｂ 外側反射部材の内周面
４０，１４０，２４０ 導光板
４１，１４１ 環状部
４２，１４２ 環内側部
４２ｂ、１４２ｂ 面（第３光散乱領域）
４３ 環外側部
４４，１４４ 素子列対向部分
４４ｂ，１４４ｂ 入射面
４５，２４５ 第１反射部分（内側反射部分）
４５ａ，１４５ａ，２４５ａ 面
４５ｂ，１４５ｂ，２４５ｂ 第１光散乱領域
４６，２４６ 第２反射部分（外側反射部分）
４６ａ，２４６ａ 面
４６ｂ，２４６ｂ 第２光散乱領域
４５ｃ，４６ｃ，１４５ｃ，２４５ｃ，２４６ｃ 凹部
６０，１６０ 素子収容溝
１４５ 光反射部分
θ ずれ角

Claims (14)

  1. 導光板と、前記導光板の裏側に環状に配置された複数の発光素子とを備えた照明装置において、
    前記導光板は、
    前記複数の発光素子からなる素子列と対向する部分であって前記複数の発光素子から出射された光が入射する入射面を有する素子列対向部分と、
    前記素子列対向部分の内側に位置し、前記入射面から入射した光を前記素子列対向部分の内側に向けて反射させる反射面を有し、光散乱処理が施された第１光散乱領域を有する内側反射部分と、
    前記内側反射部分の内側に前記内側反射部分と連続して形成された環内側部と、
    を備え、
    前記第１光散乱領域に施された光散乱処理は、前記内側反射部分の反射面に凹部及び／又は凸部を設けることであり、
    前記第１光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の単位面積当たりの数が、前記発光素子から遠ざかるほど多い照明装置。
  2. 導光板と、前記導光板の裏側に環状に配置された複数の発光素子とを備えた照明装置において、
    前記導光板は、
    前記複数の発光素子からなる素子列と対向する部分であって前記複数の発光素子から出射された光が入射する入射面を有する素子列対向部分と、
    前記素子列対向部分の内側に位置し、前記入射面から入射した光を前記素子列対向部分の内側に向けて反射させる反射面を有し、光散乱処理が施された第１光散乱領域を有する内側反射部分と、
    前記内側反射部分の内側に前記内側反射部分と連続して形成された環内側部と、
    を備え、
    前記第１光散乱領域に施された光散乱処理は、前記内側反射部分の反射面に凹部及び／又は凸部を設けることであり、
    前記第１光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の単位面積当たりの数が、前記発光素子の光軸に対する前記凹部及び／又は凸部のずれ角が大きいほど、多い照明装置。
  3. 前記第１光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の面積占有率が、前記発光素子から遠ざかるほど高いことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
  4. 前記第１光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の面積占有率が、前記発光素子の光軸に対する前記凹部及び／又は凸部のずれ角が大きいほど、高いことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  5. 導光板と、前記導光板の裏側に環状に配置された複数の発光素子とを備えた照明装置において、
    前記導光板は、
    前記複数の発光素子からなる素子列と対向する部分であって前記複数の発光素子から出射された光が入射する入射面を有する素子列対向部分と、
    前記素子列対向部分の内側に位置し、前記入射面から入射した光を前記素子列対向部分の内側に向けて反射させる反射面を有し、光散乱処理が施された第１光散乱領域を有する内側反射部分と、
    前記内側反射部分の内側に前記内側反射部分と連続して形成された環内側部と、
    を備え、
    前記導光板は、前記素子列対向部分の環外側に形成された環外側部をさらに備え、
    前記導光板は、前記素子列対向部分よりも前記環外側部側に位置する部分であって前記入射面から入射した光を前記環外側部に向けて反射させる反射面を有する外側反射部分をさらに備え、
    前記外側反射部分は、光散乱処理が施された第２光散乱領域を備え、
    前記第２光散乱領域に施された光散乱処理は、前記外側反射部分の反射面に凹部及び／又は凸部を設けることであり、
    前記第２光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の単位面積当たりの数が、前記発光素子から遠ざかるほど多い照明装置。
  6. 導光板と、前記導光板の裏側に環状に配置された複数の発光素子とを備えた照明装置において、
    前記導光板は、
    前記複数の発光素子からなる素子列と対向する部分であって前記複数の発光素子から出射された光が入射する入射面を有する素子列対向部分と、
    前記素子列対向部分の内側に位置し、前記入射面から入射した光を前記素子列対向部分の内側に向けて反射させる反射面を有し、光散乱処理が施された第１光散乱領域を有する内側反射部分と、
    前記内側反射部分の内側に前記内側反射部分と連続して形成された環内側部と、
    を備え、
    前記導光板は、前記素子列対向部分の環外側に形成された環外側部をさらに備え、
    前記導光板は、前記素子列対向部分よりも前記環外側部側に位置する部分であって前記入射面から入射した光を前記環外側部に向けて反射させる反射面を有する外側反射部分をさらに備え、
    前記外側反射部分は、光散乱処理が施された第２光散乱領域を備え、
    前記第２光散乱領域に施された光散乱処理は、前記外側反射部分の反射面に凹部及び／又は凸部を設けることであり、
    前記第２光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の単位面積当たりの数が、前記発光素子の光軸に対する前記凹部及び／又は凸部のずれ角が大きいほど、多い照明装置。
  7. 前記第２光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の面積占有率が、前記発光素子から遠ざかるほど高いことを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
  8. 前記第２光散乱領域の反射面上における前記凹部及び／又は凸部の面積占有率が、前記発光素子の光軸に対する前記凹部及び／又は凸部のずれ角が大きいほど、高いことを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
  9. 導光板と、前記導光板の裏側に環状に配置された複数の発光素子とを備えた照明装置において、
    前記導光板は、
    前記複数の発光素子からなる素子列と対向する部分であって前記複数の発光素子から出射された光が入射する入射面を有する素子列対向部分と、
    前記素子列対向部分の内側に位置し、前記入射面から入射した光を前記素子列対向部分の内側に向けて反射させる反射面を有し、光散乱処理が施された第１光散乱領域を有する内側反射部分と、
    前記内側反射部分の内側に前記内側反射部分と連続して形成された環内側部と、
    を備え、
    前記第１光散乱領域に施された光散乱処理は、前記内側反射部分の反射面に凹部及び／又は凸部を設けることであり、
    前記環内側部は、光散乱処理が施された第３光散乱領域を備え、前記第３光散乱領域には、凹部及び／又は凸部が設けられ、
    前記第１光散乱領域と前記第３光散乱領域における前記凹部及び／又は凸部の面積占有率が、前記第１光散乱領域から前記第３光散乱領域へ向けて増加する傾向を有し、
    前記第１光散乱領域から前記第３光散乱領域へ向けた前記凹部及び／又は凸部の面積占有率の増加が、前記第１光散乱領域と前記第３光散乱領域との間で不連続部分がある照明装置。
  10. 導光板と、前記導光板の裏側に環状に配置された複数の発光素子とを備えた照明装置において、
    前記導光板は、
    前記複数の発光素子からなる素子列と対向する部分であって前記複数の発光素子から出射された光が入射する入射面を有する素子列対向部分と、
    前記素子列対向部分の内側に位置し、前記入射面から入射した光を前記素子列対向部分の内側に向けて反射させる反射面を有し、光散乱処理が施された第１光散乱領域を有する内側反射部分と、
    前記内側反射部分の内側に前記内側反射部分と連続して形成された環内側部と、
    を備え、
    前記環内側部の裏面側に内側反射部材が設けられている照明装置。
  11. 前記導光板は、前記素子列対向部分の環外側に形成された環外側部をさらに備え、
    前記環外側部の裏面側に外側反射部材が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。
  12. 前記内側反射部材と前記外側反射部材とは、前記複数の発光素子と重ならないように設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の照明装置。
  13. 前記内側反射部材は、前記第１光散乱領域の裏側にも設けられていることを特徴とする請求項１０乃至請求項１２の少なくともいずれか一項に記載の照明装置。
  14. 前記導光板は、前記素子列対向部分の環外側に形成された環外側部をさらに備え、
    前記導光板は、前記素子列対向部分よりも前記環外側部側に位置する部分であって前記入射面から入射した光を前記環外側部に向けて反射させる反射面を有する外側反射部分をさらに備え、
    前記外側反射部分は、光散乱処理が施された第２光散乱領域を備え、
    前記外側反射部材は、前記第２光散乱領域の裏側にも設けられている請求項１１又は請求項１２に記載の照明装置。
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