JP6120818B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置に関し、特に、光学素子を用いて光源からの出射光の配光を制御する照明装置に関する。

一般に、照明装置には、設置する環境に応じて種々の配光特性が要求される。例えば、道路脇に立設されるタイプの街路灯（道路灯）には、道路の通行方向と、通行方向に直交する幅方向とで異なる配光特性が要求される場合がある。典型的には、道路の通行方向には、広い範囲にわたって均一に照明することを目的として、いわゆるバットウィング配光が要求され、一方、道路の幅方向には、街路灯の立設位置から主として道路側を照明するような非対称配光が要求される。

ここで、バットウィング配光は、照明装置の鉛直下方から互いに反対側の２つの角度方向にピークを有する２峰性の配光分布である。この配光によって、広い範囲にわたって均一な水平面照度分布（例えば、路面上の照度分布）が得られるとともに、所定の鉛直面照度分布（例えば、安全等の観点から歩道や横断歩道上の歩行者を照明するために要求される照度分布）を確保することが可能となる。

従来、このような配光分布を達成するために、光源からの出射光の配光を光学素子により制御する照明装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−９３２３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の照明装置では、照明光の配光を制御するための光学素子としてバルク状のレンズ体を用いていることから、光学素子、ひいては照明装置の小型化及び薄型化が困難である。また、レンズ体の出射面が複数の複雑な３次元曲面から構成されていることから、量産性（生産性）が低いという問題がある。また、上述したバットウィング配光は、街路灯に限らず、室内照明用の天井灯などの他の照明用途においても広く要求される配光特性であるため、バットウィング配光を実現する小型で量産性に優れた照明装置の実現も強く求められている。

上記課題に鑑みて、本発明は、薄型化に適し、かつ量産性に優れた板状の光学部材を用いてバットウィング配光を実現する照明装置を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、薄型化に適し、かつ量産性に優れた板状の光学部材を用いて、一方向に対しては非対称配光を実現し、一方向と直交する方向に対してはバットウィング配光を実現する、街路灯に適した照明装置を提供することを第２の目的とする。

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、項分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、さら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）光源部と、前記光源部の前方に配置される板状の光学部材と、を備える照明装置であって、前記光学部材は、光を屈折させる作用を有する第１の屈折プリズムと、前記第１の屈折プリズムの外側に配置され、光を反射させる作用を有する反射プリズムと、を有し、前記光源部の光軸は、前記第１の屈折プリズムが配置された領域内を通るとともに、前記第１の屈折プリズムは、入射した光を前記光軸とは反対側に進行させるように構成され、前記反射プリズムは、入射した光を前記光軸側に進行させるように構成されており、前記反射プリズムの外側に、光を屈折させる作用をする第２の屈折プリズムをさらに有する、ことを特徴とする照明装置（請求項１）。

ここで、本発明に関して、「光軸側」及び「光軸とは反対側」という用語について説明すれば、次の通りである。
まず、本発明に係る照明装置において、その配光制御に関連して、光源部の光軸（以下、単に光軸という）を含むかまたは光軸と平行な一連の仮想平面（以下、配光面という）が設定されているものとする。また、光軸を含まない配光面には、光軸をその配光面に垂直に投影した軸を設定するものとし、以下、配光面に含まれる光軸及び配光面に光軸を垂直に投影した軸を総称して、面内光軸という。

そして、本発明では、第１の屈折プリズムまたは反射プリズムでそれぞれ屈折または反射された後の光の進路を、その入射位置を含む配光面に垂直に投影したときに、投影された進路が面内光軸に一旦近づくものである場合、その光は「光軸側」に進行するという（通常、この投影された進路は、面内光軸と交差した後、面内光軸から遠ざかる）。同様に、配光面に垂直に投影された進路が、面内光軸から、面内光軸と交差することなく遠ざかる場合、その光は「光軸とは反対側」に進行するという。

したがって、本項に記載の発明において、第１の屈折プリズムが、入射した光を光軸とは反対側に進行させるように構成されていることは、適切な１つの方法に基づいて設定された一連の配光面に関して、第１の屈折プリズムが、その任意の位置から入射した光を、屈折後に上述した意味で光軸側とは反対側に進行させるように構成されていることを意味する。また、反射プリズムが、入射した光を光軸側に進行させるように構成されていることは、第１の屈折プリズムと同一の方法に基づいて設定された一連の配光面に関して、反射プリズムが、その任意の位置を入射位置とする光を、反射後に上述した意味で光軸側に進行させるように構成されていることを意味する。
また、本発明において、「外側」とは、一連の配光面のそれぞれにおいて、面内光軸から遠い側をいう。

ここで、第１の屈折プリズム及び反射プリズムが光学部材の出射面に設けられている場合、第１の屈折プリズム及び反射プリズムへの入射光について、第１の屈折プリズム及び反射プリズムによって、それぞれ光軸とは反対側及び光軸側に向けられた進行方向は、すなわち光学部材の出射面からの出射光の進行方向である。また、第１の屈折プリズム及び反射プリズムが光学部材の出射面とは反対側の面（通常、光源部からの光の入射面であり、以下では入射面ともいう）に設けられている場合、第１の屈折プリズム及び反射プリズムへの入射光は、それぞれ光軸とは反対側及び光軸側に進行するように進路が変更された後に、一般には、光学部材の出射面によって再度屈折されて出射されるが、この場合でも、出射光の進行方向について、それぞれ光軸とは反対側及び光軸側に進行する特性は維持されるものである。

したがって、本項に記載の発明では、光を屈折させる作用を有する第１の屈折プリズムが、入射した光を光軸とは反対側に進行させるように構成され、反射プリズムが、入射した光を光軸側に進行させるように構成されていることによって、第１の屈折プリズム及び反射プリズムが光学部材の出射面及び入射面のいずれに設けられている場合でも、第１の屈折プリズムを介して光学部材から出射される出射光及び反射プリズムを介して光学部材から出射される出射光は、それぞれ光軸とは反対側及び光軸側に進行するものである。

一般に、照明装置に対して設定される適切な一連の配光面は、照明装置に要求される配光分布に応じて定まるものであり、それに対応して、光学部材に設けられる屈折プリズム及び反射プリズムが構成される。
例えば、照明装置に要求される配光分布を、直線状または曲線状に延びるとともに互いに平行に配列された複数のプリズムによって実現する場合、複数のプリズムのそれぞれは、典型的には、プリズムがそれに沿って延びる直線または曲線上の任意の位置で、その位置における接線と、要求される配光分布に従って設定される一連の配光面のうちの１つとが直交するように構成される。

具体的には、例えば、照明装置に対して、一方向に沿って何らかの特徴を備える配光分布が要求される場合には、光軸を含み、かつ上記一方向に平行な配光面を、上記一方向に直交する方向に沿って互いに平行に連続的に連ねた一連の配光面が好適に設定される。それにともなって、複数のプリズムは、それぞれ上記一方向と直交する方向（したがって、一連の配光面の配列方向）に延びる直線状のプリズムを、上記一方向に沿って互いに平行に配列することにより構成される。この場合、各プリズムの任意の位置において、設定された一連の配光面のうちの１つが、プリズムがそれに沿って延びる直線（この場合、その位置における接線と同一）と直交する。

また、例えば、照明装置に対して、光軸回りに対称な（または、光源部の配光分布をそのまま反映する）配光分布が要求される場合には、光軸を含む配光面を、光軸を回転軸として回転させることにより連続的に連ねた一連の配光面が好適に設定される。それにともなって、複数のプリズムは、それぞれ光軸と光学部材のプリズム形成面との交点を中心とする円の円周状に延びるプリズムを、半径方向に沿って互いに平行に（言い換えれば、同心円状に）配列することにより構成される。この場合、各配光面は、光軸と同心円の直径とを含む平面となるため、各プリズムの任意の位置において、設定された一連の配光面のうちの１つが、プリズムがそれに沿って延びる円周状の曲線のその位置における接線と直交する。

但し、本項に記載の照明装置は、上述したような一連の配光面の設定方法の例、及び、それに伴うプリズムの構成例を含むものであるが、これらの例によって限定されるものではない。
本項に記載の照明装置は、上記のように構成されていることによって、特に、照明装置に要求される配光分布に応じた任意の適切な一連の配光面の設定の下に、光源部の光軸が、第１の屈折プリズムが配置された領域内を通るとともに、第１の屈折プリズムは、入射した光を光軸とは反対側に進行させるように構成され、反射プリズムは、入射した光を前記光軸側に進行させるように構成されていることによって、後述するような特有の作用効果を奏するものである。

尚、本項に記載の照明装置において、光学部材を平面視したときに、第１の屈折プリズムまたは反射プリズムへの入射位置と、その入射光が光学部材の出射面から出射されるときの出射位置とが実質的に異なる場合には、上述した配光面は、出射位置を基準として（具体的には、出射位置を含み、かつ光軸を含むかまたは光軸と平行な平面として）、設定されるものであってもよい。
本明細書では、第１の屈折プリズムまたは反射プリズムへそれぞれの入射位置から入射する光に関する配光面を、その入射位置を含む配光面というものとするが、この用語は、必要に応じて、その入射光が光学部材から出射されるときの出射位置を含む配光面である場合を含むものとする。

本項に記載の照明装置では、光軸が、第１の屈折プリズムが配置されている領域（以下、第１の屈折プリズム部ともいう）内を通るため、少なくとも光軸を含む配光面内において、光軸と第１の屈折プリズム部との交点で分割される一方の側と他方の側の両方に、第１の屈折プリズムが存在する。しかるに、第１の屈折プリズムは、入射した光を光軸とは反対側に進行させるように構成されているため、上記一方の側に存在する第１の屈折プリズムにより屈折されて出射する出射光と、上記他方の側に存在する第１の屈折プリズムにより屈折されて出射する出射光とは、配光面内に垂直に投影した進路に関して、光軸に対して互いに反対側（すなわち、それぞれ外側）に広がる角度方向に進行することになる。

勿論、光軸を含まない配光面が存在するような配光面設定において、光軸を含まない配光面内においても、面内光軸と第１の屈折プリズム部との交点で分割される一方の側と他方の側の両方に、第１の屈折プリズムが存在する場合には、上記一方の側に存在する第１の屈折プリズムにより屈折されて出射する出射光と、上記他方の側に存在する第１の屈折プリズムにより屈折されて出射する出射光とは、配光面内に垂直に投影した出射方向に関して、面内光軸に対して互いに反対側に広がる角度方向に出射される。

さらに、本項に記載の照明装置では、第１の屈折プリズムの外側に光を反射させる作用を有する反射プリズムが配置されており、反射プリズムは、入射した光を光軸側に進行させるように構成されているため、その出射光により、特定の配光面内において、面内光軸に対して角度を有する方向に進行する光が配光分布に追加される。

このように、本願請求項１に記載の照明装置では、第１の屈折プリズム及び反射プリズムが、入射した光を光軸に対して角度を有する方向に出射させる配光機能を備えており、その角度には、少なくとも光軸を含む配光面内において、面内光軸に対して互いに反対側の２方向が含まれているため、これらの配光機能を適切に組み合わせることにより、薄型化に適し、かつ量産性に優れた板状の光学部材を用いて、所望のバットウィング配光を実現することができる。

さらに、本項の記載の照明装置によれば、反射プリズムを第１の屈折プリズムの外側に配置したことにより、光学部材に入射する光を効率良く出射することが可能となる。
そして、本項に記載の照明装置において、第１の屈折プリズムの外側に配置される反射プリズムを、入射した光を（光軸とは反対側ではなく）光軸側に進行させるように構成したことは、任意の配光面内において、反射プリズムに入射した光の反射後の進路について、配光面内に垂直に投影したときに、面内光軸に対して大きな角度を有する方向に進行させるために有利な構成である。

本項に記載の照明装置において、好ましくは、第１の屈折プリズムは、設定された全ての配光面内において、面内光軸と第１の屈折プリズム部との交点で分割される一方の側と他方の側の両方に、第１の屈折プリズムが存在するように、配置されるものである。
これによって、バランスの良いバットウィング配光をより容易に実現することができる。

本項に記載の照明装置において、より好ましくは、第１の屈折プリズムは、設定された全ての配光面内において、面内光軸と第１の屈折プリズム部との交点で分割される一方の側と他方の側の両方に、第１の屈折プリズムが存在するように配置され、反射プリズムは、設定された全ての配光面内において、第１の屈折プリズムの上記一方及び他方の側とそれぞれ同じ側に、反射プリズムが存在するように配置されるものである。
言い換えれば、本項に記載の照明装置において、反射プリズムは、第１の屈折プリズムが配置されている領域の全体（全長）を囲むように、配置されていることが好ましい。

さらに、本項に記載の照明装置によれば、光軸に対して大きな角度を有する方向にピークが存在する配光分布を効率良く達成することが可能となる。

尚、本項に記載の照明装置において、第２の屈折プリズムは、好ましくは、入射した光を屈折させて、入射した光を光軸とは反対側に進行するよう構成されているものである。

また、本項に記載の照明装置において、第２の屈折プリズムは、反射プリズムが配置されている領域の全体（全長）を囲むように、配置されていることが好ましい。
これによって、ピーク角度が大きく、かつバランスの良いバットウィング配光を容易に実現することができる。

（２）（１）項に記載の照明装置において、前記第１及び第２の屈折プリズムは、前記光軸側を向くように傾斜している傾斜面を有することを特徴とする照明装置（請求項２）。

本項に記載の照明装置によれば、第１及び第２屈折プリズムが、光軸側を向くように傾斜している傾斜面を有することにより、それぞれ入射した光を光軸とは反対側に進行させる構成を容易に実現することができる。

尚、本発明において、傾斜面が光軸側を向くように傾斜しているとは、任意の配光面において、その配光面で切断された傾斜面の断面（その配向面内における傾斜面）が、面内光軸を向くように傾斜していることをいう。

（３）（１）または（２）項に記載の照明装置において、前記第１の屈折プリズム及び前記反射プリズムは、前記光軸に関して対称に構成されていることを特徴とする照明装置（請求項３）。

本項に記載の照明装置によれば、光軸に関して対称な、バランスの良いバットウィング配光を容易かつ確実に実現することができる。

例えば、本項に記載の照明装置は、第１の屈折プリズム及び反射プリズムが、光軸を含む所定の平面（典型的には、配光面に直交する平面）を対称面として、面対称性を有するように構成されるものであってもよい。
あるいは、本項に記載の照明装置は、第１の屈折プリズム及び反射プリズムが、光軸を対称軸として、軸対称性を有するように構成されるものであってもよい。

（４）（１）から（３）のいずれか１項に記載の照明装置において、前記第１の屈折プリズム及び前記反射プリズムは、前記光学部材の出射面側に設けられていることを特徴とする照明装置（請求項４）。

本項に記載の照明装置によれば、光軸に対して大きな角度を有する方向にピークが存在する配光分布を容易に達成することが可能となる。

（５）（４）項に記載の照明装置において、前記第１の屈折プリズム及び前記反射プリズムは、一方向に沿って線状に設けられているとともに、前記光学部材の入射面側に、前記一方向とは直交する方向に沿って線状のプリズムが設けられていることを特徴とする照明装置（請求項５）。

本項に記載の照明装置によれば、光学部材の出射面側に、一方向に沿って線状に設けられている第１の屈折プリズム及び反射プリズムによって、上記一方向に直交する方向にはバットウィング配光を実現し、光学部材の入射面側に、上記一方向とは直交する方向に沿って設けられている線状のプリズムによって、上記一方向には、任意の所望の配光分布を実現することが可能となる。

本項に記載の照明装置において、光学部材の入射面側に、上記一方向とは直交する方向に沿って設けられている線状のプリズムによって、上記一方向に達成される配光分布は、好ましくは、バットウィング配光とは異なる配光分布である。
特に、本項に記載の照明装置は、上記一方向に直交する方向にはバットウィング配光を実現し、上記一方向に対しては非対称配光を実現するように構成されるものであってもよい。この場合、本項に記載の照明装置は、街路灯として好適に使用されるものである。

（６）（５）項に記載の照明装置において、前記第１の屈折プリズム及び前記反射プリズムは、前記光軸を中心として同心円状に設けられていることを特徴とする照明装置（請求項６）。

本項に記載の照明装置は、第１の屈折プリズム及び反射プリズムが、光軸を中心として同心円状に設けられていることによって、同心円の直交方向に関して、バットウィング配光を実現することが可能となる。
本項に記載の照明装置は、例えば、室内照明用の天井灯として好適に用いられるものである。

（７）光源部と、前記光源部の前方に配置される板状の光学部材と、を備える照明装置であって、前記光学部材は、光を屈折させる作用を有する第１の屈折プリズムと、前記第１の屈折プリズムの外側に配置され、光を反射させる作用を有する反射プリズムと、を有し、前記光源部の光軸は、前記第１の屈折プリズムが配置された領域内を通るとともに、前記第１の屈折プリズムは、入射した光を前記光軸とは反対側に進行させるように構成され、前記反射プリズムは、入射した光を前記光軸側に進行させるように構成されており、前記第１の屈折プリズム及び前記反射プリズムは、前記光学部材の一方の主面側に一方向に沿って線状に設けられているとともに、前記光学部材の他方の主面側に、前記一方向とは直交する方向に沿って線状のプリズムが設けられ、該線状のプリズムは、前記光軸に関して非対称に構成されている、ことを特徴とする照明装置（請求項７）。
（８）（７）項に記載の照明装置において、前記反射プリズムの外側に、光を屈折させる作用をする第２の屈折プリズムをさらに有することを特徴とする照明装置（請求項８）。
（９）（８）項に記載の照明装置において、前記第１及び第２の屈折プリズムは、前記光軸側を向くように傾斜している傾斜面を有することを特徴とする照明装置（請求項９）。
（１０）（７）から（９）のいずれか１項に記載の照明装置において、前記第１の屈折プリズム及び前記反射プリズムは、前記光軸に関して対称に構成されていることを特徴とする照明装置（請求項１０）。
（１１）（７）から（１０）のいずれか１項に記載の照明装置において、前記第１の屈折プリズム及び前記反射プリズムは、前記光学部材の出射面側に設けられていることを特徴とする照明装置（請求項１１）。
（１２）（７）から（１１）のいずれか１項に記載の照明装置において、前記光学部材の他方の主面側に設けられた線状のプリズムは、配光制御の基準軸を含みかつ該線状のプリズムと平行な基準面で分けられる両側の領域のうち、一方の領域に設けられた反射プリズムと、他方の領域に設けられた屈折プリズムとを含むことを特徴とする請求項１から１１に記載の照明装置。
（１３）（１２）に記載の照明装置において、前記光学部材の他方の主面側の前記屈折プリズムは、前記基準軸側を向くように傾斜している傾斜面を有することを特徴とする照明装置（請求項１３）。
（１４）（１２）または（１３）に記載の照明装置において、前記光源部の光軸は、前記光学部材の他方の主面側の前記屈折プリズムが配置された領域内を通ることを特徴とする照明装置（請求項１４）。

（１５）光源部と、前記光源部の前方に配置される板状の光学部材と、を備える照明装置であって、前記光学部材は、光を屈折させる作用を有する第１の屈折プリズムと、前記第１の屈折プリズムの外側に配置され、光を反射させる作用を有する反射プリズムと、を有し、前記光源部の光軸は、前記第１の屈折プリズムが配置された領域内を通るとともに、前記第１の屈折プリズムと前記反射プリズムとは、入射した光を前記光軸に対して互いに異なる側に進行させるように構成されている、ことを特徴とする照明装置。
（１６）光源部の前方に配置される板状の光学部材であって、前記光学部材は、光を屈折させる作用を有する第１の屈折プリズムと、前記第１の屈折プリズムの外側に配置され、光を反射させる作用を有する反射プリズムと、を有し、前記第１の屈折プリズムは、入射した光を前記光軸とは反対側に進行させるように構成され、前記反射プリズムは、入射した光を前記光軸側に進行させるように構成されている、ことを特徴とする光学部材。

本発明は、以上のように構成したため、薄型化に適し、かつ量産性に優れた板状の光学部材を用いてバットウィング配光を実現する照明装置を提供することが可能となる。特に、本発明によれば、薄型化に適し、かつ量産性に優れた板状の光学部材を用いて、一方向に対しては非対称配光を実現し、一方向と直交する方向に対してはバットウィング配光を実現する、街路灯に適した照明装置を提供することが可能となる。

本発明の第１の実施形態における照明装置の要部を示す図であり、（ａ）は、照明装置の光軸を含む側断面図、（ｂ）は、照明装置が備える光学部材を出射面側から見た平面図である。 図１に示す照明装置において、任意の配光面内の配光制御の態様を示す側断面図である。 図１に示す照明装置において、第１の屈折プリズム、反射プリズム、及び第２の屈折プリズムの構成を示す部分側断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図１に示す照明装置において、第１の屈折プリズムと反射プリズムの配置構成とその作用効果との関係を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、図１に示す照明装置において、反射プリズムの構成とその作用効果との関係を説明するための図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図１に示す照明装置において、反射プリズムと第２の屈折プリズムの配置構成とその作用効果との関係を説明するための図である。 図１に示す照明装置において、１つの配光面内の配光特性を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態における照明装置の別の例において、その光学部材の構成を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態における照明装置において、その光学部材を示す図であり、（ａ）は、光学部材を出射面側から見た平面図、（ｂ）は、光学部材を入射面側から見た平面図である。 図９に示す照明装置において、任意の配光面内の配光制御の態様を示す側断面図である。 図９に示す照明装置において、１つの配光面内の配光特性と、その配光面の直交する配光面内の配光特性とを示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。尚、本発明に係る照明装置の構成を示す各図（図１〜６、８〜１０）は、いずれも、その要部のみを模式的に示す図である。したがって、本発明の各実施形態における照明装置は、図示された構成要素を内部に保持する筐体等の、図示が省略された他の構成要素を備えるものであってもよい。また、図示された各部分の相対的な寸法は、説明のために特徴を強調して示すものであって、必ずしも実際の縮尺を反映するものではない。

本発明の第１実施形態における照明装置１０は、図１（ａ）に示すように、前方（図示上方）に向かって光を出射させる光源部１２と、光源部１２の前方に所定の距離を置いて配置される光学部材１４と、光源部１２及び光学部材１４を一体に保持する筐体５とを備えている。光学部材１４は、２つの主面１４ａ、１４ｂを有する板状の部材であり、一方の主面１４ｂを光源部１２に向けて配置されている。すなわち、照明装置１０において、光源部１２から出射された光は、光学部材１４の一方の主面１４ｂを介して光学部材１４に入射し、他方の主面１４ａを介して出射するものであり、以下、主面１４ａを出射面、主面１４ｂを入射面ともいう。
尚、照明装置１０は、図１（ａ）に示した構成要素以外の構成要素をさらに備えるものであってもよく、例えば、光学部材１４の前方に、透明のカバーが配置されるものであってもよい。

ここで、上記の「板状」という用語は、例えば、類似の用語である「シート状」、「フイルム状」と比較した場合、一般的には、板、シート（薄板）、フイルムの順に厚さが薄くなることが示唆されるものであるが、例えば可撓性の有無等の厚さに関連する明確な技術的な意味を持って「シート状」、「フイルム状」等の用語と常に使い分けられるものではないため、本発明でも、この「板状」という用語は、単に２つの主面１４ａ、１４ｂを有する形状を具体的に示すために、「薄板状」を含めて「シート状」、「フイルム状」等の用語と適宜置き換え可能な用語として使用されるものである。

照明装置１０において、光源部１２は、いわゆるＣＯＢ（Chip On Board）型のＬＥＤからなる。また、光源部１２に関して、図１（ａ）に符号ｑで示す軸は、光源部１２の配光の基準軸であり、通常、光源部１２の発光面１２ａに垂直で、測光中心（光源部１２から発散する光の原点として想定する点）を通る仮想の軸として決まるものである。以下、軸ｑを光源部１２の光軸ｑという。図示の例では、光源部１２の発光面１２ａは、光源部１２の外形上の前面１２ａと一致し、その測光中心は、発光面１２aの幾何学的中心上に位置するものとする。

但し、照明装置１０において、光源部１２は、その発光面が光源部１２の外形上の表面として不明確な場合又は曲面の場合等を含むものであり、その場合、光軸ｑの定義に用いられる発光面及び測光中心は、光源部１２の形状等を考慮して適切な仮想面及び位置としてそれぞれ決定される。以下の説明では、このような場合を含めて、光源部１２の発光面に符号１２ａを付して参照する。尚、光源部１２が、発光面１２ａに垂直な軸回りに対称な配光分布を有する場合、通常、光軸ｑは、その配光分布の対称軸であり、典型的には、発光面１２ａの幾何学的中心軸に一致する。

また、照明装置１０は、後述するように、光源部１２からの出射光の配光を光学部材１４により所望の配光に制御し、このように配光が制御された光を照明光として出射するものであるが、照明装置１０は、その照明光の配光の基準軸（照明装置１０の光軸）が、光源部１２の光軸ｑと一致するように構成されているものである。

そして、照明装置１０において、光学部材１４は、透明樹脂材料（例えば、アクリル樹脂）により、平面視略矩形状（図１（ｂ）参照）の板状に成形されている。また、図１（ｂ）に示すように、光学部材１４の出射面１４ａ上の一方向（図１（ｂ）に示す矢印Ｔ方向。以下、横方向ともいう）に関する中心線をＣ_Ｔとし、光軸ｑは、この中心線Ｃ_Ｔ上を通るものとする。図１（ｂ）には、光軸ｑと出射面１４ａとの交点が、同様に符号ｑを付して示されている。

光学部材１４は、主として横方向Ｔの配光分布を制御することを意図した構成を備えるものである。それに伴って、光学部材１４に関して、一連の配光面が、光軸ｑを含み、かつ横方向Ｔに平行な仮想平面を、横方向に直交する方向（図１（ｂ）に示す矢印Ｌ方向。以下、縦方向ともいう）に沿って、光学部材１４の縦方向の一端２１から他端２２まで、互いに平行に連続的に連ねた一連の仮想平面として設定される。図１（ｂ）には、このような配光面の例として、光軸ｑを含む配光面Ｄ_０と出射面１４ａとの交線（同様に、符号Ｄ_０を付す）、及び、光軸ｑを含まない任意に選択された配光面Ｄ_Ｘと出射面１４ａとの交線（同様に、符号Ｄ_Ｘを付す）が示されている。また、図１（ｂ）には、光軸ｑを配光面Ｄ_Ｘに垂直に投影した軸ｑ_Ｘと出射面１４ａとの交点（同様に、符号ｑ_Ｘを付す）も示されている。
本明細書において、配光面（例えば、Ｄ_０）に含まれる光軸ｑ及び光軸ｑを配光面（例えば、Ｄ_Ｘ）に垂直に投影した軸（例えば、ｑ_Ｘ）を総称して、面内光軸ｑ’という。

ここで、光学部材１４において、「外側」とは、上述した配光面（例えば、Ｄ_０、Ｄ_Ｘ）に沿って、面内光軸ｑ’から遠い（距離の大きい）側をいう。したがって、図１（ｂ）に示す例では、横方向Ｔの中心線Ｃ_Ｔに対して、図示右側では、より右側が外側（より左側が内側）であり、中心線Ｃ_Ｔに対して、図示左側では、より左側が外側（より右側が内側）である。そして、光学部材１４では、縦方向Ｌには、内側及び外側の区別はなく、出射面１４ａ上の位置は、縦方向Ｌに沿って同等である。

照明装置１０において、光学部材１４の出射面１４ａには、縦方向Ｌに沿って光学部材１４の一端２１から他端２２まで（同一断面形状で）直線状に延びる複数のプリズム１５、１６、１７が、横方向Ｔに互いに平行に配列されて設けられている（図２参照）。これらの線状のプリズム１５、１６、１７は、光を屈折させる作用を有する第１の屈折プリズム１５、光を反射させる作用を有する反射プリズム１６、及び光を屈折させる作用を有する第２の屈折プリズム１７を含むように構成され、複数の第１の屈折プリズム１５は、出射面１４ａ上の最も内側の、縦方向Ｌに光学部材１４の一端２１から他端２２まで延びる帯状の領域Ａに配置され、複数の反射プリズム１６は、第１の屈折プリズム１５の外側の、縦方向Ｌに光学部材１４の一端２１から他端２２まで延びる帯状の領域Ｂ１、Ｂ２に配置され、複数の第２の屈折プリズム１７は、反射プリズム１６の外側の、縦方向Ｌに光学部材１４の一端２１から他端２２まで延びる帯状の領域Ｃ１、Ｃ２に配置される。

ここで、複数の第１の屈折プリズム１５が配置される領域（以下、第１の屈折プリズム部ともいう）Ａには光軸ｑが通っており、したがって、第１の屈折プリズム部Ａには、光軸ｑに対して一方の側（例えば、図１（ｂ）上、左側）の領域と、他方の側（例えば、図１（ｂ）上、右側）の領域とが含まれている。言い換えれば、光学部材１４では、設定された全ての配光面内において、面内光軸ｑ’と第１の屈折プリズム部Ａとの交点で分割される一方の側と他方の側の両方（図２のａ１、ａ２参照）に、第１の屈折プリズム１５が存在している。

また、光学部材１４では、複数の反射プリズム１６が配置される領域（以下、反射プリズム部ともいう）Ｂ１、Ｂ２には、出射面１４ａの横方向Ｔの中心線Ｃ_Ｔに対して一方の側（例えば、図１（ｂ）上、左側）で第１の屈折プリズム部Ａの外側（左側）に存在する領域（以下、左側領域ともいう）Ｂ１と、他方の側（例えば、図１（ｂ）上、右側）で第１の屈折プリズム部Ａの外側（右側）に存在する領域（以下、右側領域ともいう）Ｂ２との両方が含まれている。しかも、反射プリズム部Ｂ１、Ｂ２の左領域Ｂ１及び右側領域Ｂ２は、いずれも、第１の屈折プリズム部Ａと同様に光学部材１４の縦方向Ｌに、その一端２１から他端２２に（図示の例では、それぞれ第１の屈折プリズム部Ａと境界を接して）延びる帯状の領域である。この配置構成は、縦方向Ｌには内側及び外側の区別がない光学部材１４において、複数の反射プリズム１６が、第１の屈折プリズム部Ａの全体（縦方向Ｌの全長）を囲むように配置されていることを意味する。

言い換えれば、光学部材１４では、設定された全ての配光面内において、面内光軸ｑ’と第１の屈折プリズム部Ａとの交点で分割される一方の側と他方の側の両方に第１の屈折プリズム１５が存在するとともに、その第１の屈折プリズム１５が存在する一方の側及び他方の側とそれぞれ同じ側に、第１の屈折プリズム１５の外側に配置された反射プリズム１６が存在するものである（図２のｂ１、ｂ２参照）。

さらに、光学部材１４において、複数の第２の屈折プリズム１７が配置される領域（以下、第２の屈折プリズム部ともいう）Ｃ１、Ｃ２には、出射面１４ａの横方向Ｔの中心線Ｃ_Ｔに対して一方の側（例えば、図１（ｂ）上、左側）で、反射プリズム部Ｂ１の左側領域Ｂ１の外側（左側）に存在する領域Ｃ１（以下、左側領域ともいう）と、他方の側（例えば、図１（ｂ）上、右側）で第１の屈折プリズム部Ｂ２の外側（右側）に存在する領域Ｃ２（以下、右側領域ともいう）との両方が含まれている。しかも、第２の屈折プリズム部Ｃ１、Ｃ２の左側領域Ｃ１及び右側領域Ｃ２は、いずれも、反射プリズム部Ｂ１、Ｂ２と同様に、光学部材１４の縦方向Ｌに、その一端２１から他端２２に（図示の例では、それぞれ反射プリズム部Ｂ１、Ｂ２の左側領域Ｂ１及び右側領域Ｂ２と境界を接して）延びる帯状の領域である。この配置構成は、縦方向Ｌには内側及び外側の区別がない光学部材１４において、複数の第２の屈折プリズム１７が、反射プリズム部Ｂ１、Ｂ２の全体（縦方向Ｌの全長）を囲むように配置されていることを意味する。

言い換えれば、光学部材１４では、設定された全ての配光面内において、面内光軸ｑ’と第１の屈折プリズム部Ａとの交点で分割される一方の側と他方の側の両方に第１の屈折プリズム１５が存在し、かつその第１の屈折プリズム１５が存在する一方の側及び他方の側とそれぞれ同じ側に、第１の屈折プリズム１５の外側に配置された反射プリズム１６が存在するとともに、その第１の屈折プリズム１５が存在する一方の側及び他方の側とそれぞれ同じ側に、反射プリズム１６の外側に配置された第２の屈折プリズム部１７が存在するものである（図２のｃ１、ｃ２参照）。

加えて、光学部材１４では、第１の屈折プリズム１５、反射プリズム１６、及び第２の屈折プリズム１７は、光軸ｑ及び中心線Ｃ_Ｔを含む平面を対称面として、面対称（鏡映対称）に構成されている。すなわち、第１の屈折プリズム部Ａ、反射プリズム部Ｂ１、Ｂ２、及び第２の屈折プリズム部Ｃ１、Ｃ２は、それぞれに配置される複数の第１の屈折プリズム１５、複数の反射プリズム１６、及び複数の第２の屈折プリズム１７の形状及び配置を含めて、上記のような面対称性を有するように構成されている。ただし、本発明はこれに限定されず、例えば、中心線Ｃ_Ｔを基準として左右の領域におけるプリズムの本数が互いに異なっていてもよい。

次に、図２を参照して、照明装置１０において、第１の屈折プリズム１５、反射プリズム１６、及び第２の屈折プリズム１７の光学的特性について説明すれば、次の通りである。ここで、図２は、光学部材１４を特定の配光面（例えば、配光面Ｄ_Ｘ）で切断したときの側断面を、出射面１４ａから出射される光の進路を、その配光面に垂直に投影したときの進路Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐｂ１、Ｐｂ２、Ｐｃ１、Ｐｃ２とともに示した図である。尚、照明装置１０において、第１の屈折プリズム１５、反射プリズム１６、及び第２の屈折プリズム１７の光学的特性は、その幾何学的構成から、出射面１４ａの縦方向Ｌには一様であるため、図２を参照して以下に説明する特徴は、全ての配光面に関して共通のものである。

ここで、図２に対応する配光面は、進路Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐｂ１、Ｐｂ２、Ｐｃ１、Ｐｃ２に対応する、第１の屈折プリズム１５（進路Ｐａ１、Ｐａ２の場合）、反射プリズム１６（進路Ｐｂ１、Ｐｂ２の場合）、及び第２の屈折プリズム１７（進路Ｐｃ１、Ｐｃ２の場合）への、それぞれの入射位置を含む配光面であり、図示される進路Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐｂ１、Ｐｂ２、Ｐｃ１、Ｐｃ２は、各入射位置に対応する第１の屈折プリズム１５、反射プリズム１６、及び第２の屈折プリズム１７からの出射光の実際の進路を、その配光面に垂直に投影した進路である。
但し、第１の屈折プリズム１５、反射プリズム１６、及び第２の屈折プリズム１７への光の入射位置と、各入射光が光学部材から出射されるときの出射位置とが平面視して実質的に異なる場合には、この配光面を、出射面１４ａからの出射位置を含む配光面としてもよいことは、上述した通りである。

まず、照明装置１０において、第１の屈折プリズム１５は、入射した光を主として光軸ｑとは反対側に進行させるように構成されている。そして、照明装置１０では、第１の屈折プリズム１５は、光学部材１４の出射面１４ａに設けられているため、第１の屈折プリズム１５が、入射した光を光軸ｑとは反対側に進行させるように構成されていることは、すなわち、光学部材１４の出射面１４ａから、第１の屈折プリズム１５を介して出射する出射光が、光軸ｑとは反対側に進行することを意味する。したがって、照明装置１０では、第１の屈折プリズム１５は、光学部材１４の出射面１４ａから第１の屈折プリズム１５を介して出射した出射光について、その第１の屈折プリズム１５への入射位置を含む配光面に垂直に投影された進路Ｐａ１、Ｐａ２が、面内光軸ｑ’からそれと交差することなく遠ざかる（すなわち、外側に向かう）ように構成されている。

次に、反射プリズム１６は、入射した光を主として光軸ｑ側に進行させるように構成されている。そして、照明装置１０では、反射プリズム１６は、光学部材１４の出射面１４ａに設けられているため、反射プリズム１６が、入射した光を光軸ｑ側に進行させるように構成されていることは、すなわち、光学部材１４の出射面１４ａから、反射プリズム１６を介して出射する出射光が、光軸ｑ側に進行することを意味する。すなわち、照明装置１０では、反射プリズム１６は、光学部材１４の出射面１４ａから反射プリズム１６を介して出射した出射光について、その反射プリズム１６への入射位置を含む配光面に垂直に投影された進路Ｐｂ１、Ｐｂ２が、面内光軸ｑ’に一旦近づく（その後、面内光軸ｑ’と交差した後、遠ざかる）ように構成されている。

そして、第２の屈折プリズム１７は、第１の屈折プリズム１５と同様に、入射した光を主として光軸ｑとは反対側に進行させるように構成されている。この構成により、第２の屈折プリズム１７が、光学部材１４の出射面１４ａから第２の屈折プリズム１７を介して出射した出射光について、その入射位置を含む配光面に垂直に投影された進路Ｐｃ１、Ｐｃ２が、面内光軸ｑ’からそれと交差することなく遠ざかる（すなわち、外側に向かう）ように進行させる点については、第１の屈折プリズム１５と同様のものである。

ここで、図３を参照して、第１の屈折プリズム１５、反射プリズム１６、及び第２の屈折プリズム１７の具体的な構成について説明すれば、次の通りである。ここで、図３は、図２に対応する光学部材１４の側断面において、第１の屈折プリズム１５、反射プリズム１６、及び第２の屈折プリズム１７の具体的構成を模式的に示した図である。尚、図３は、光学部材１４の側断面のうち、面内光軸ｑ’の右側のみを部分的に示す図であるが、上述したように、第１の屈折プリズム１５、反射プリズム１６、及び第２の屈折プリズム１７は、光軸ｑ及び中心線Ｃ_Ｔを含む平面を対称面として、面対称（鏡映対称）に構成されているため、光学部材１４の側断面のうち、面内光軸ｑ’の右側の部分は、面内光軸ｑ’を対称軸として、線対称な形状を有するものである。

照明装置１０において、第１及び第２の屈折プリズム１５、１７は、それぞれ光軸ｑ側を向くように傾斜している傾斜面（屈折面）１５ａ、１７ａを有しており、入射した光の少なくとも一部を傾斜面１５ａ、１７ａで屈折させて出射するもの（光を屈折させる作用を有するもの）である。これによって、第１及び第２の屈折プリズム１５、１７は凹屈折プリズムとなり、凹型のシリンドリカルレンズと同等のリニアフレネルレンズとして機能する。ここで、傾斜面１５ａ、１７ａが光軸ｑ側を向くように傾斜していることは、全ての配光面において、その配光面で切断された傾斜面１５ａ、１７ａの断面（その配向面内での傾斜面１５ａ、１７ａ）が、図３に示すように、面内光軸ｑ’を向くように傾斜していることを意味する。

また、照明装置１０において、反射プリズム１６は、いわゆる全反射（ＴＩＲ：Total Internal Reflection）型のプリズムであり、具体的には、光軸ｑ側を向く第１の面１６ａと、光軸ｑとは反対側を向く第２の面１６ｂとからなる一対のプリズム面１６ａ、１６ｂを備え、入射した光の少なくとも一部を第２の面１６ｂで全反射することにより、第１の面１６ａから出射するもの（光を屈折させる作用を有するもの）である。ここで、第１の面１６ａ及び第２の面１６ｂについて、それぞれ光軸ｑ側を向く及び光軸ｑとは反対側を向くとは、上述した傾斜面１５ａ、１７ａと同様の意味でいうものである。

照明装置１０は、以上のように構成されていることにより、次のような作用効果を奏する。
まず、照明装置１０では、全ての配光面内において、面内光軸ｑ’と第１のプリズム部Ａとの交点で分割される一方の側（例えば、図２上、左側）にある第１の屈折プリズム１５（ａ１）からの出射光、それと同じ側にある第２の屈折プリズム１７（ｃ１）からの出射光、及び、他方の側（例えば、図２上、右側）にある反射プリズム１６（ｂ２）からの出射光（以下、第１の出射光ともいう）は、配光面内に垂直に投影された進路Ｐａ１、Ｐｃ１、Ｐｂ２に関して、面内光軸ｑ’に対して上記一方の側（図２上、左側）に傾斜する方向に進行する。

一方、全ての配光面内において、面内光軸ｑ’と第１のプリズム部Ａとの交点で分割される他方の側にある第１の屈折プリズム１５（ａ２）からの出射光、それと同じ側にある第２の屈折プリズム１７（ｃ２）からの出射光、及び、上記一方の側（例えば、図２上、左側）にある反射プリズム１６（ｂ１）からの出射光（以下、第２の出射光ともいう）は、配光面内に垂直に投影された進路Ｐａ２、Ｐｃ２、Ｐｂ１に関して、面内光軸ｑ’に対して上記他方の側（図２上、右側）に傾斜する方向に進行する。

すなわち、照明装置１０では、全ての配光面内において、第１の出射光と第２の出射光とが、配光面内に垂直に投影した進路に関して、光軸ｑに対して互いに反対側（すなわち、それぞれ外側）に広がるような角度方向に出射されることになる。
これによって、照明装置１０では、設定された一連の配光面に関して、光軸に対して互いに反対側の２つの角度方向にピークを有する２峰性のバットウィング配光を実現することが可能となり、ひいては、光学部材１４の横方向Ｔに沿って、比較的長い領域を均一に照明することが可能となる。
照明装置１０は、このようなバットウィング配光を、薄型化に適し、かつ量産性に優れた板状の光学部材１４を用いて実現する点で、有利なものである。

加えて、照明装置１０では、反射プリズム１６は、第１の屈折プリズム部Ａの全体を囲むように配置され、第２の屈折プリズム１７は、反射プリズム部Ｂ１、Ｂ２の全体を囲むように配置されているとともに、第１の屈折プリズム部１５、反射プリズム１６、及び第２の屈折プリズム１７は、光軸ｑ及び中心線Ｃ_Ｔを含む平面を対称面として面対称に構成されているため、バランスの良い（例えば、光軸ｑ及び中心線Ｃ_Ｔを含む平面を対称面として対称な配光分布を有する）バットウィング配光を実現することが可能となる。

また、照明装置１０において、第１及び第２の屈折プリズム１５、１７を、凹屈折プリズムとして構成したことは、光学部材１４からの出射光を、光軸ｑに対して外側に広げる方向に出射させるために有利な構成である。そして、照明装置１０のように、第１の屈折プリズム１５、反射プリズム１６、及び第２の屈折プリズム１７を、光学部材１４の出射面１４ａに設けた構成は、入射面１４ｂに設けた構成と比較して、出射光の進行方向について、光軸ｑに対して広がる角度を増大させるために有利である。

さらに、照明装置１０において、第１の屈折プリズム１５の外側に反射プリズム１６を配置したことの作用効果について、図４を参照して説明すれば、次の通りである。
一般に、図４（ａ）に示すような屈折プリズム２０は、光軸ｑの近傍では、入射角θが小さいため、屈折面２０ａでの反射光ｒが少ないことにより、出射光を、図４（ｂ）に示すような反射プリズム２１よりも効率良く出射することができる。しかし、光軸ｑから遠い位置では、入射角θが大きくなり、屈折面２０ａでの反射光ｒが増大するため、反射プリズム２１の方が出射効率が高くなる。
したがって、照明装置１０では、光学部材１４の出射面１４ａにおいて、内側（すなわち、光軸ｑの近傍）に第１の屈折プリズム１５を配置し、その外側に反射プリズム１６を配置することによって、光学部材１４の出射面１４ａから出射光を効率良く出射することができる。

次に、照明装置１０において、反射プリズム１６を、入射光を光軸ｑ側に進行させるように構成したことの作用効果について、図５を参照して説明すれば、次の通りである。
一般に、図５（ａ）に示すような反射プリズム２２では、金型からの離型性を良くするため、第１の面２３ａ及び第２の面２３ｂの（主面に平行な仮想平面に対する）傾斜角を９０°以下にする必要がある。特に、反射面である第２の面２３ｂの傾斜角αが９０°以下であるため、図５（ｂ）に示す反射プリズム２４のように、反射プリズム２４からの出射光を、対応する入射光と同方向に傾くように構成した場合、第２の面２４ｂの傾斜角を増大させることによる出射光の角度を増大させることには限界がある。一方、図５（ｃ）に示すように、反射プリズム２５は、その出射光が入射光とは反対の方向に大きな角度を有して出射されるように構成することは容易である。
したがって、照明装置１０では、反射プリズム１６を、入射光を光軸ｑ側に進行させるように構成することによって、任意の配光面内において、反射プリズム１６に入射した光の反射後の進路（すなわち、反射プリズム１６からの出射光の進路）を、面内光軸ｑ’に対して大きな角度を有する方向とすることが可能となる。

次に、照明装置１０において、反射プリズム１６の外側に第２の屈折プリズム１７を配置したことの作用効果について、図６を参照して説明すれば、次の通りである。
一般に、光軸ｑから遠い位置に、図６（ａ）に示すような反射プリズム２６を配置した場合、反射面として機能する第２の面２６ｂに対する入射光の入射角βを臨界角以上とするために、傾斜角（図５（ａ）のα参照）を大きくする必要がある。このため、光軸ｑから遠い位置に配置された反射プリズム２６では、光軸ｑに対して大きい角度を有する方向に出射した光のうち、その進路が隣接する反射プリズム２７に遮られる光が増大する。一方、図６（ｂ）に示すように、屈折プリズム２８の場合には、屈折面（傾斜面）２８ａに対する入射光の入射角γが臨界角以下となるように構成することによって、屈折面２８ａでの反射光は増大するものの、出射光を、光軸ｑに対して大きい角度を有する方向に出射することは可能である。

したがって、照明装置１０では、第２の屈折プリズム１７を、反射プリズム１６の外側に配置することによって、光軸ｑから（外側方向に）遠い位置で光学部材１４に入射する光に関して、任意の配光面内において、屈折後の進路（すなわち、第２の屈折プリズム１７からの出射光の進路）を、面内光軸ｑ’に対して大きな角度を有する方向に進行させることが可能となり、ひいては、光軸ｑに対して大きな角度を有する方向にピークが存在する配光分布を効率良く達成することが可能となる。

ここで、図７に、照明装置１０の配光分布を数値解析により検証した結果をグラフとして示す。解析に使用した光学部材１４は、厚さを１．５ｍｍ、平面形状を１００ｍｍ角の正方形とした。また、第１の屈折プリズム部Ａ、反射プリズム部Ｂ１、Ｂ２、及び第２の屈折プリズム部Ｃ１、Ｃ２の面積比は、１：３：６とし、第１の屈折プリズム１５、反射プリズム１６、第２の屈折プリズム１７について、各プリズムのピッチは、全て５０μｍとした。

図７に示すグラフは、照明装置１０の光軸ｑを含む配光面における配光分布を示すグラフであり、０°方向が、光軸ｑ方向である。図７から、照明装置１０において、±５０°近辺にピークを有し、光軸ｑに関して対称なバットウィング配光が得られていることが分かる。
尚、図示は省略するが、この数値解析において、図７に示す配光面に直交する方向（光学部材１４の縦方向Ｌ）については、光軸ｑに関して対称な単峰の配光分布が得られている。

ここで、本実施形態における照明装置において、光学部材の別の例を図８に示す。図８に示す光学部材４０は、平面視円状に形成されており、光軸ｑはその円の中心Ｏを通るものである。そして、光学部材４０において、複数の第１の屈折プリズム４５、複数の反射プリズム４６、及び複数の第２の屈折プリズム４７は、その出射面４０ａ上に、中心Ｏ回りに同心円状に設けられている。

この場合、設定される適切な一連の配光面は、光軸ｑを含む仮想平面を、光軸ｑを回転軸として、１周にわたって回転させることにより連続的に連ねてなるものである。この場合には、全ての配光面に光軸ｑが含まれることになる（すなわち、面内光軸ｑ’は、全て光軸ｑ自体である）。図８には、このような配光面の例として、配光面Ｆ_０と出射面４０ａとの交線（同様に、符号Ｆ_０を付す）、及び、配光面Ｆ_０と異なる方位を有する、任意に選択された配光面Ｆ_φと出射面４０ａとの交線（同様に、符号Ｆ_φを付す）が示されている。

尚、光学部材４０において、配光面（例えば、Ｆ_０、Ｆ_φ）に沿って、面内光軸ｑ’から遠い（距離の大きい）側である「外側」とは、全ての配光面内において、中心Ｏから半径方向に沿って遠い側であり、内側とは、中心Ｏに対して半径方向に沿って近い側である。

したがって、図８に示す光学部材４０においても、環状の領域Ｂに配置された反射プリズム４６は、第１の屈折プリズム４５の外側に、第１の屈折プリズム部Ａの全体（全外周）を囲むように配置されており、環状の領域Ｃに配置された第２の屈折プリズム４７は、反射プリズム４６の外側に、反射プリズム部Ｂの全体（全外周）を囲むように配置されていることになる。そして、光学部材４０では、第１の屈折プリズム４５、反射プリズム４６、及び第２の屈折プリズム４７は、光軸ｑを対称軸として、軸対称に形成されているものである。

図８に示す光学部材４０の第１の屈折プリズム４５、反射プリズム４６、及び第２の屈折プリズム４７の構成及び作用効果は、図２〜図６を参照して説明した第１のプリズムプリズム１５、反射プリズム１６、及び第２の屈折プリズム１７と共通のものである。但し、光学部材４０は、光軸ｑを含むとともに、上述したように設定される一連の配光面（例えば、Ｆ_０、Ｆ_φ）内において、バットウィング配光を実現するものであるため、光学部材４０を備えた照明装置（同様に、符号１０を付す）は、全方位について比較的一様な広がりある平面（例えば、通常の室内の床面）を均一に照明する照明装置として、好適に使用されるものである。

ここで、本実施形態における照明装置１０において、光学部材１４、４０の入射面１４ｂ、４０ｂには、光散乱素子を設けるものであってもよい。
また、本実施形態における照明装置１０において、第１の屈折プリズム１５、４５及び第２の屈折プリズム１７、４７のいずれか一方（例えば、第１の屈折プリズム１５、４７）または両方を、光学部材１４、４０の入射面１４ｂ、４０ｂに設けるものであってもよい。
第１の屈折プリズム１５、４５及び第２の屈折プリズム１７、４７のいずれか一方または両方は、光学部材１４、４０の出射面１４ａ、４０ａ及び入射面１４ｂ、４０ｂの両面に、平面視して重なるように設けたプリズムから構成されるものであってもよく、その場合、例えば、出射面１４ａ、４０ａには、凸屈折プリズムを設け、入射面１４ｂ、４０ｂには、凹屈折プリズムを設けるものであってもよい。

また、本実施形態における照明装置１０において、第２の屈折プリズム１７、４７は必須の構成要件ではなく、配光分布のピーク角度をそれほど大きくする必要がない場合には、光学部材１４、４０は、第２の屈折プリズム１７、４７を備えないものであってもよい。

次に、図９〜図１１を参照して、本発明の第２実施形態における照明装置について説明する。但し、本発明の第２の実施形態における照明装置は、図１に示す照明装置１０とその光学部材の入射面の構成のみが異なるものであるため、図１に示す照明装置１０と共通の事項については、適宜説明を省略し、以下では主としてその相違点について説明する。

本実施形態における照明装置が備える光学部材５０は、その外形及び出射面５０ａの構成は、出射面５０ａに設けられる第１の屈折プリズム１５、反射プリズム１６、及び第２の屈折プリズム１７の構成を含めて、光学部材１４と同一であり、これによって、光学部材１４について設定された一連の配光面と共通の配光面に関して、同一の配光分布を実現するものである。

加えて、光学部材５０は、その入射面５０ｂに、出射面５０ａに設けられた複数のプリズム１５、１６、１７が延びる方向とは直交する方向（すなわち、光学部材５０の横方向Ｔ）に延びる複数のプリズム５１、５２が、縦方向Ｌに互いに平行に配列されて設けられている。

ここで、これらの複数のプリズム５１、５２は、光学部材５０によって、主として縦方向Ｌの配光分布を制御することを意図して設けられるものである。したがって、光学部材５０の入射面５０ｂの構成に関して適切な一連の配光面は、光軸ｑを含み、かつ縦方向Ｌに平行な仮想平面を、横方向Ｔに沿って、互いに平行に連続的に連ねた一連の仮想平面である。図９（ｂ）には、このような配光面の例として、光軸ｑを含む配光面Ｍ_０と入射面５０ｂとの交線（同様に、符号Ｍ_０を付す）、及び、光軸ｑを含まない任意に選択された配光面Ｍ_Ｙと入射面５０ｂとの交線（同様に、符号Ｍ_Ｙを付す）が示されている。また、図９（ｂ）には、光軸ｑを配光面Ｍ_Ｙに垂直に投影した軸ｑ_Ｙと出射面５０ａとの交点（同様に、符号ｑ_Ｙを付す）も示されている。光軸ｑ及び軸ｑ_Ｙを総称して、面内光軸ｑ’ということは、出射面５０ａ側の構成に関連して設定される一連の配光面の場合と同様である。
以下、光学部材５０の出射面５０ａにおける配光制御に関連して設定される一連の配光面を第１系列の配光面、光学部材５０の入射面５０ｂにおける配光制御に関連して設定される一連の配光を第２系列の配光面という。

さらに、光学部材５０には、その入射面５０ｂ側の複数のプリズム５１、５２による配光制御に関連して、その配光制御作用の基準（または複数のプリズム５１、５２を配置する基準）となる仮想的な軸である基準軸Ｃａを備えており、複数のプリズム５１、５２は、次のように、この基準軸Ｃａに基づいて配置されている。
すなわち、光学部材５０において、複数のプリズム５１、５２は、基準軸Ｃａを含み、横方向Ｔに平行な仮想平面（以下、基準面ともいう）で分けられる両側の領域Ｇ、Ｈに設けられており、領域Ｇ、Ｈのうちの第１の領域Ｇ（図９（ｂ）上、下側の領域）には、反射プリズム５１が配置され、第２の領域Ｈ（図９（ｂ）上、上側の領域）には、屈折プリズム５２が配置されている。

尚、図９（ｂ）には、基準軸Ｃａを配光面Ｍ_Ｙに垂直に投影した軸Ｃａ_Ｙと出射面５０ａとの交点（同様に、符号Ｃａ_Ｙを付す）も示されており、以下、基準軸Ｃａ及び軸Ｃａ_Ｙを総称して、面内基準軸Ｃａ’という。

ここで、反射プリズム５１は、反射プリズム１６、４６と同様の全反射型のプリズムである。また、屈折プリズム５２は、第１及び第２の屈折プリズム１５、４５及び１７、４７と同様の凹屈折プリズムである。但し、屈折プリズム５２において、屈折作用を有する傾斜面（図３における傾斜面１５ａ、１７ａに相当）は、基準軸Ｃａ側を向くように傾斜している。

そして、光学部材５０において、入射面５０ｂを第１及び第２の領域Ｇ、Ｈに分ける基準軸Ｃａは、光軸ｑが、屈折プリズム５２が配置される第２の領域Ｈ内を通るように、縦方向Ｌにずらして設定される。

以上のように構成された反射プリズム５１及び屈折プリズム５２の作用効果を、図９とともに図１０も参照して説明すれば、次の通りである。
ここで、図１０は、光学部材５０を、第２系列の特定の配光面（例えば、配光面Ｍ_Ｙ）で切断したときの側断面を、出射面５０ａから出射される光の進路を、その配光面に垂直に投影した進路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３とともに示した図である。
尚、光学部材５０において、反射プリズム５１及び屈折プリズム５２の光学的特性は、その幾何学的構成から、入射面５０ｂの横方向Ｔには一様であるため、図１０を参照して以下に説明する特徴は、第２系列の全ての配光面に関して共通のものである。

まず、光源部１２から出射され、入射面５０ｂにおいて第２の領域Ｈに到達する光の多くは、屈折プリズム５２の屈折作用を有する傾斜面を介して光学部材５０に入射する。そして、屈折プリズム５２の上記傾斜面は、基準軸Ｃａ側を向くように形成されているため、その傾斜角度を適切に設定することにより、この入射光は、図１０に相当する配光面に垂直に投影した進路が、面内光軸ｑ’に対して第１の領域Ｇ側（図１０に示すｇ）から第２の領域Ｈ側（図１０に示すｈ）に向かう方向に傾いて、出射面５０ａから出射されることになる（図１０に示す進路Ｒ２参照）。

そして、本実施形態における照明装置では、光学部材５０の入射面５０ｂの第１の領域Ｇには、複数の反射プリズム５１が設けられているため、光源部１２から、面内光軸ｑ’に対して、第２の領域Ｈ側（図１０に示すｈ）から第１の領域Ｇ側（図１０に示すｇ）に向かう方向に比較的大きく傾いて出射され、第１の領域Ｇで入射面５０ｂに到達する光は、反射プリズム５１を介して光学部材５０に入射し、図１０に相当する配光面に垂直に投影した進路が、面内光軸ｑ’に対して第１の領域Ｇ側から第２の領域Ｈ側に向かう方向に傾いて、出射面５０ａから出射されることになる（図１０に示す進路Ｒ１参照）。

このように、光学部材５０を備えた照明装置によれば、第２の系列に全ての配光面内において、面内光軸ｑ’に対して、光学部材５０の第１の領域Ｇ側から第２の領域Ｈ側に向かう方向に傾いて出射する光の光量を、他の方向に出射される光の光量よりも相対的に増大させることができ、ひいては、面内光軸ｑ’に対して角度を有する一方向にピークを有する非対称な配光分布を実現することができる。

ここで、図１１に、光学部材５０を備えた照明装置の配光分布を数値解析により検証した結果をグラフとして示す。解析に使用した光学部材５０は、入射面５０ｂに反射プリズム５１及び屈折プリズム５２が設けられている点を除いて、図７に結果を示す数値解析に用いた光学部材１４と同様のものである。尚、反射プリズム５１及び屈折プリズム５２において、各プリズムピッチは、第１の屈折プリズム１５、反射プリズム１６、第２の屈折プリズム１７と同様に、全て５０μｍとした。

図１１に示すグラフは、光軸ｑを含む第１系列の配光面における配光分布（言い換えれば、光学部材５０の横方向Ｔの配光分布）、及び光軸ｑを含む第２の系列の配光面における配光分布（言い換えれば、光学部材５０の縦方向Ｌの配光分布）を、それぞれ実線（０°）及び破線（９０°）で示したグラフである。また、図１１に示す０°方向が、光軸ｑ方向である。図１１から、この照明装置において、横方向Ｔには、±５０°近辺にピークを有し、光軸ｑに関して対称なバットウィング配光が得られ、一方、横方向Ｔと直交する縦方向Ｌには、−２５〜−３０°の範囲にピークを有する非対称な配光分布が得られることが分かる。
尚、本発明者等による調査において、試作実機においても、この数値解析とよく一致する配光特性が得られることが確認されている。

本実施形態における照明装置は、このような配光特性を備えるため、道路脇等に立設される街路灯（道路灯）として使用した場合、道路の通行方向を、バットウィング配光により比較的長い範囲にわたって均一に照明し、一方、通行方向と直交する道路の幅方向については、非対称配光により、主として道路側を照明するといった、街路灯として望ましい特性を備えた照明装置として、好適に使用することができる。

ここで、本実施形態における照明装置において、光学部材５０の入射面５０ｂに設けられる複数のプリズムによって実現される配光分布は、上述したような非対称な配光分布に限定されるものではない。例えば、光学部材５０の入射面５０ｂに設けられる横方向Ｔに延びる複数のプリズムを、縦方向Ｌの配光分布の配光幅を狭めるように構成することによって、横方向Ｔの均一性に優れた、横方向Ｔに延びる線状の照明光を得ることができる。

また、第１及び第２の実施形態において、複数の光源部１２を間隔を置いて離散的に配置するとともに、それぞれの光源部１２に対応して、光学部材５０に複数組のバットウィング配光用のプリズム（第１の屈折プリズム１５、反射プリズム１６、及び、必要な場合、第２の屈折プリズム１７）を設けることによって、照明装置を長尺状に形成するものであってもよい。

１０：照明装置、１２：光源部、１４，４０，５０：光学部材、１５，４５：第１の屈折プリズム、１６，４６：反射プリズム、１７，４７：第２の屈折プリズム、ｑ：光軸

Claims (14)

1. 光源部と、前記光源部の前方に配置される板状の光学部材と、を備える照明装置であって、
   前記光学部材は、光を屈折させる作用を有する第１の屈折プリズムと、前記第１の屈折プリズムの外側に配置され、光を反射させる作用を有する反射プリズムと、を有し、
   前記光源部の光軸は、前記第１の屈折プリズムが配置された領域内を通るとともに、前記第１の屈折プリズムは、入射した光を前記光軸とは反対側に進行させるように構成され、前記反射プリズムは、入射した光を前記光軸側に進行させるように構成されており、
   前記反射プリズムの外側に、光を屈折させる作用をする第２の屈折プリズムをさらに有する、ことを特徴とする照明装置。
2. 前記第１及び第２の屈折プリズムは、前記光軸側を向くように傾斜している傾斜面を有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第１の屈折プリズム及び前記反射プリズムは、前記光軸に関して対称に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記第１の屈折プリズム及び前記反射プリズムは、前記光学部材の出射面側に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記第１の屈折プリズム及び前記反射プリズムは、一方向に沿って線状に設けられているとともに、前記光学部材の入射面側に、前記一方向とは直交する方向に沿って線状のプリズムが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
6. 前記第１の屈折プリズム及び前記反射プリズムは、前記光軸を中心として同心円状に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
7. 光源部と、前記光源部の前方に配置される板状の光学部材と、を備える照明装置であって、
   前記光学部材は、光を屈折させる作用を有する第１の屈折プリズムと、前記第１の屈折プリズムの外側に配置され、光を反射させる作用を有する反射プリズムと、を有し、
   前記光源部の光軸は、前記第１の屈折プリズムが配置された領域内を通るとともに、前記第１の屈折プリズムは、入射した光を前記光軸とは反対側に進行させるように構成され、前記反射プリズムは、入射した光を前記光軸側に進行させるように構成されており、
   前記第１の屈折プリズム及び前記反射プリズムは、前記光学部材の一方の主面側に一方向に沿って線状に設けられているとともに、前記光学部材の他方の主面側に、前記一方向とは直交する方向に沿って線状のプリズムが設けられ、該線状のプリズムは、前記光軸に関して非対称に構成されている、ことを特徴とする照明装置。
8. 前記反射プリズムの外側に、光を屈折させる作用をする第２の屈折プリズムをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
9. 前記第１及び第２の屈折プリズムは、前記光軸側を向くように傾斜している傾斜面を有することを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
10. 前記第１の屈折プリズム及び前記反射プリズムは、前記光軸に関して対称に構成されていることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の照明装置。
11. 前記第１の屈折プリズム及び前記反射プリズムは、前記光学部材の出射面側に設けられていることを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の照明装置。
12. 前記光学部材の他方の主面側に設けられた線状のプリズムは、配光制御の基準軸を含みかつ該線状のプリズムと平行な基準面で分けられる両側の領域のうち、一方の領域に設けられた反射プリズムと、他方の領域に設けられた屈折プリズムとを含むことを特徴とする請求項７から１１に記載の照明装置。
13. 前記光学部材の他方の主面側の前記屈折プリズムは、前記基準軸側を向くように傾斜している傾斜面を有することを特徴とする請求項１２に記載の照明装置。
14. 前記光源部の光軸は、前記光学部材の他方の主面側の前記屈折プリズムが配置された領域内を通ることを特徴とする請求項１２または１３に記載の照明装置。

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