図1は、本発明の第1の実施の形態に係る照明装置のリフレクタ3を示す斜視図である。図2は、リフレクタ3の平面図である。図3は、リフレクタ3を図2中のIII−IIIの位置にて切断した断面図である。図4は、リフレクタ3を図2中のIV−IVの位置にて切断した断面図である。図5および図6は、リフレクタ3の一部を拡大して示す平面図である。図3では、照明装置1のリフレクタ3以外の構造も併せて示しており、照明装置1の断面図でもある。また、図3では、照明装置1のケース5の外形を破線にて示す。図3および図4では、断面よりも奥の構成の一部も併せて示す。図4ないし図6では、照明装置1のLEDデバイス2を併せて示す。
照明装置1は、例えば、金属加工装置等における照明装置として利用される。図3に示すように、照明装置1は、複数のLED(Light Emitting Diode)デバイス2と、照明装置用のリフレクタ3と、回路基板4と、ケース5とを備える。複数のLEDデバイス2の数は、例えば、48個である。複数のLEDデバイス2は、例えば、回路基板4上に固定される。複数のLEDデバイス2は、線状に配列される。図3に示す例では、複数のLEDデバイス2は、直線状に配列(すなわち、仮想的な直線に沿って配列)される。
以下の説明では、線状に配列される複数のLEDデバイス2を「LEDデバイス列20」とも呼ぶ。また、LEDデバイス列20が延びる図3中の左右方向を「長手方向」と呼ぶ。また、長手方向に垂直な図2中の上下方向を「幅方向」と呼ぶ。複数のLEDデバイス2の光軸方向(すなわち、光軸が向く方向)は、図2中において紙面に垂直な方向であり、紙面の手前側および奥側をそれぞれ「光軸方向前側」および「光軸方向後側」と呼ぶ。上記幅方向は、長手方向および光軸方向に垂直な方向である。
図1ないし図5に示すように、リフレクタ3は、複数の第1反射面31と、一対の第2反射面32と、一対の第3反射面33と、フレーム部34とを備える。フレーム部34は、複数の第1反射面31、一対の第2反射面32および一対の第3反射面33を支持する外枠である。各第1反射面31、各第2反射面32および各第3反射面33は、例えば、樹脂の表面にアルミニウム等の金属を蒸着することにより形成される。各第1反射面31、各第2反射面32および各第3反射面33の色は、例えば銀色である。各第1反射面31、各第2反射面32および各第3反射面33は、例えば、金属製の部材の金属表面であってもよく、樹脂製の部材の樹脂表面であってもよい。
図4に示すように、複数の第1反射面31は、複数のLEDデバイス2の光出射面21よりも光軸方向前側に配置される。LEDデバイス2の光出射面21とは、LEDデバイス2の図4中における上側の面であり、LEDデバイス2から外部へと出射される光が通過する面である。各第1反射面31の光軸方向後側の端部には、光軸J1を中心とする略円形の開口35が設けられる。図1ないし図5に示すように、複数の開口35は、互いに離間しつつ長手方向に配列される。LEDデバイス2の光出射面21から出射された光は、開口35を介して光軸方向前方へと導かれる。
複数の第1反射面31の数は、複数のLEDデバイス2の数と同じである。複数の第1反射面31は、図5に示すように、複数のLEDデバイス2の周囲にそれぞれ配置される。複数の第1反射面31は、複数のLEDデバイス2と同様に、線状に配列される。具体的には、複数の第1反射面31は、長手方向に略平行に直線状に配列される。複数の第1反射面31のそれぞれは、対応するLEDデバイス2の光軸J1を略中心とする環状の凹面の少なくとも一部である。図5に示す例では、各LEDデバイス2の周囲の全周に亘って第1反射面31が設けられる。
一対の第2反射面32は、複数の第1反射面31の光軸方向前側に配置される。一の第2反射面32は、幅方向においてLEDデバイス列20の一方側にて長手方向に連続して広がる。他の第2反射面32は、幅方向においてLEDデバイス列20の他方側にて長手方向に連続して広がる。すなわち、一対の第2反射面32は、長手方向に略平行なLEDデバイス列20に沿って配置される。各第2反射面32の長手方向の長さは、LEDデバイス列20の長手方向の長さよりも長い。各第2反射面32の長手方向の長さは、複数の第1反射面31の長手方向の長さとおよそ同じである。長手方向に垂直な断面における一対の第2反射面32の形状は、長手方向の実質的に全長に亘って略一定である。
一対の第2反射面32は、複数の第1反射面31の光軸方向前端に連続する。一対の第2反射面32の光軸方向の高さは、複数の第1反射面31のそれぞれの光軸方向の高さよりも大きい。例えば、各第2反射面32の光軸方向の高さは、各第1反射面31の光軸方向の最大高さの2倍以上かつ5倍以下である。長手方向にて隣接する各2つのLEDデバイス2の間では、一方の第2反射面32と他方の第2反射面32とが接することはない。換言すれば、長手方向にて隣接する各2つのLEDデバイス2の間では、一対の第2反射面32が互いに非連続である。
一対の第3反射面33は、複数の第1反射面31の光軸方向前側に配置される。一対の第3反射面33は、光軸方向において、一対の第2反射面32と略同じ位置に位置する。一対の第3反射面33の光軸方向の高さは、一対の第2反射面32の光軸方向の高さと略同じである。一の第3反射面33は、長手方向においてLEDデバイス列20の一方側にて幅方向に広がる。他の第3反射面33は、長手方向においてLEDデバイス列20の他方側にて幅方向に広がる。一対の第3反射面33は、一対の第2反射面32の長手方向の両端部を接続する。
図4に示す断面は、長手方向に垂直、かつ、LEDデバイス2の光軸J1を含む断面であり、以下、「LED断面」という。図4に示すように、LED断面では、第1反射面31がLEDデバイス2の幅方向の両側(すなわち、図4中の左右両側)に配置される。また、LEDデバイス2の幅方向の両側において、第1反射面31は、LEDデバイス2から光軸方向前側に向かうに従って、幅方向外方(すなわち、LEDデバイス2から幅方向に離れる方向)へと向かう。LED断面では、第1反射面31の焦点位置は、LEDデバイス2の光軸J1上に位置する。
LED断面では、一対の第2反射面32が、光軸方向前側に向かうに従って幅方向外方へと向かう。LED断面では、一対の第2反射面32の焦点位置は、LEDデバイス2の光軸J1上に位置する。LED断面では、例えば、第1反射面31と第2反射面32との接続部(すなわち、第1反射面31と第2反射面32との境界)における第1反射面31の接線の傾きと、第2反射面32の接線の傾きとが異なる。図4に示す例では、当該接続部における第1反射面31の接線と光軸J1との成す角度は、当該接続部における第2反射面32の接線と光軸J1との成す角度よりも大きい。他のLEDデバイス2に対応するLED断面においても、第1反射面31の形状および第2反射面32の形状は、上記形状と同様である。
図6に示すように、各第1反射面31の上縁311は、各LEDデバイス2の光軸J1を中心とする仮想的な円周である上円周312の一部である。図6では、上円周312のうち第1反射面31の上縁311と重ならない部位を二点鎖線にて描いている。上円周312は、真円の円周であってもよく、楕円の円周であってもよい。図6に示す例では、各第1反射面31の上縁311は、LEDデバイス2の光軸J1を中心として幅方向(すなわち、図6中の上下方向)に長い楕円周の一部である。長手方向にて隣接する各2つのLEDデバイス2の長手方向における中心間距離(すなわち、長手方向に隣接する2つの光軸J1間の距離)は、当該各2つのLEDデバイス2に対応する2つの第1反射面31の上円周312の長手方向における半径の合計以下である。
各第1反射面31の下縁313は、各LEDデバイス2の光軸J1を中心とする仮想的な円周である下円周の少なくとも一部である。第1反射面31は、上円周312と当該下円周とを繋ぐ環状凹面の少なくとも一部である。下円周は、真円の円周であってもよく、楕円の円周であってもよい。図6に示す例では、各第1反射面31の下縁313は、LEDデバイス2の光軸J1を中心とする真円の円周全体である。長手方向に隣接する各2つのLEDデバイス2の間には、図4に示すように、第1反射面31による仕切り壁315が位置する。仕切り壁315は、長手方向に隣接する2つの開口35の間を仕切る。長手方向に隣接する各2つのLEDデバイス2の間では、第1反射面31の幅方向中央部の光軸方向の高さ(すなわち、仕切り壁315の幅方向中央部の高さ)が、第1反射面31の他の部位の光軸方向の高さよりも低い。
図6に示す例では、各第1反射面31の上円周312は、長手方向に隣接する第1反射面31の上円周312および下縁313と交差する。また、各第1反射面31の上円周312は、長手方向に隣接する第1反射面31の光軸J1を内側に含まない。なお、各第1反射面31の上円周312は、例えば、長手方向に隣接する第1反射面31の上円周312および下縁313と交差しなくてもよい。また、各第1反射面31の上円周312は、例えば、長手方向に隣接する第1反射面31の光軸J1を内側に含んでもよい。
図3に示す照明装置1では、複数のLEDデバイス2から出射された光は、複数の第1反射面31により反射されて、あるいは、第1反射面31に反射されることなく直接的に光軸方向前方へと導かれる。複数の第1反射面31よりも光軸方向前側へと導かれた光は、第2反射面32により反射されて、あるいは、第2反射面32に反射されることなく直接的に光軸方向前方へと導かれ、リフレクタ3から光軸方向前方に向けて照射される。
以上に説明したように、照明装置1用のリフレクタ3は、複数の第1反射面31と、第2反射面32とを備える。複数の第1反射面31は、線状に配列された複数のLEDデバイス2の光出射面21よりも光軸方向前側にて複数のLEDデバイス2の周囲にそれぞれ配置される。複数の第1反射面31のそれぞれは、環状凹面の少なくとも一部である。第2反射面32は、複数の第1反射面31の光軸方向前側に配置される。第2反射面32は、複数のLEDデバイス2であるLEDデバイス列20の長手方向および光軸方向に垂直な幅方向において、LEDデバイス列20の一方側にて長手方向に連続して広がる。リフレクタ3では、当該長手方向に垂直、かつ、各LEDデバイス2の光軸J1を含む各LED断面において、第1反射面31が各LEDデバイス2の幅方向の両側に配置され、各LEDデバイス2から光軸方向前側に向かうに従って幅方向外方へと向かう。また、各LED断面において、第2反射面32が、光軸方向前側に向かうに従って幅方向外方へと向かう。
このように、リフレクタ3では、複数のLEDデバイス2にそれぞれ対応する上述の複数の第1反射面31を設けることにより、複数のLEDデバイス2から出射される光を、光軸方向前方へと効率良く導くことができる。また、上述のように、第2反射面32が、複数の第1反射面31に沿って長手方向に連続して広がることにより、複数のLEDデバイス2および複数の第1反射面31からの光を、長手方向に適切に拡散しつつさらに効率良く光軸方向前方へと導くことができる。これにより、複数のLEDデバイス2による輝度ムラ(例えば、各LEDデバイスによる光源の粒状感、または、各LEDデバイスに対応する輝線の発生)を抑制しつつ、照明装置1による照明光の所望の照度を実現することができる。
上述のように、第2反射面32の光軸方向の高さは、複数の第1反射面31のそれぞれの光軸方向の高さよりも大きい。これにより、複数のLEDデバイス2および複数の第1反射面31からの光を、長手方向にさらに適切に拡散しつつ効率良く光軸方向前方へと導くことができる。その結果、上述の輝度ムラの抑制と所望照度の実現とを、より好適に両立することができる。
リフレクタ3では、長手方向に垂直な断面における第2反射面32の形状は、第2反射面32の長手方向の全長に亘って一定である。これにより、複数のLEDデバイス2および複数の第1反射面31から第2反射面32に導かれた光を長手方向に拡散させる際に、長手方向における光の拡散の均一性を向上することができる。その結果、複数のLEDデバイス2による輝度ムラを、より一層抑制することができる。なお、長手方向に垂直な断面における第2反射面32の形状は、第2反射面32の長手方向の実質的に全長に亘って実質的に一定であればよい。この場合も、上記と同様に、複数のLEDデバイス2による輝度ムラを、より一層抑制することができる。
リフレクタ3では、各LEDデバイス2の周囲の全周に亘って第1反射面31が設けられる。これにより、複数のLEDデバイス2から出射される光を、光軸方向前方へとさらに効率良く導くことができる。その結果、照明装置1による照明光の所望の照度を容易に実現することができる。
上述のように、各第1反射面31の上縁311は、各LEDデバイス2の光軸J1を中心とする円周である上円周312の一部であり、長手方向にて隣接する2つのLEDデバイス2の長手方向における中心間距離は、当該2つのLEDデバイス2に対応する2つの第1反射面31における上円周312の長手方向における半径の合計以下である。これにより、複数のLEDデバイス2の長手方向の間隔を小さくすることができる。その結果、複数のLEDデバイス2による輝度ムラを、より一層抑制することができる。また、リフレクタ3および照明装置1を小型化することもできる。
なお、各第1反射面31の上縁311は、必ずしも上円周312の一部である必要はなく、上円周312全体であってもよい。すなわち、各第1反射面31の上縁311は、上円周312の少なくとも一部であればよい。そして、長手方向にて隣接する2つのLEDデバイス2の長手方向における中心間距離が、当該2つのLEDデバイス2に対応する2つの第1反射面31における上円周312の長手方向における半径の合計以下であることにより、上記と同様に、複数のLEDデバイス2による輝度ムラを、より一層抑制することができる。また、リフレクタ3および照明装置1を小型化することもできる。
リフレクタ3では、各第1反射面31の上縁311が、各LEDデバイス2の光軸J1を中心として幅方向に長い楕円周の少なくとも一部である。これにより、各LEDデバイス2からの光の幅方向への広がりを大きくすることができる。その結果、照明装置1からの照明光の長手方向への広がりと、幅方向への広がりとの差を小さくすることができる。
上述のように、リフレクタ3は、他の第2反射面32をさらに備える。当該他の第2反射面32は、複数の第1反射面31の光軸方向前側に配置され、LEDデバイス列20の幅方向の他方側にて長手方向に連続して広がる。各LED断面において、当該他の第2反射面32は、光軸方向前側に向かうに従って幅方向外方へと向かう。これにより、複数のLEDデバイス2および複数の第1反射面31からの光を、長手方向にさらに適切に拡散しつつ、より一層効率良く光軸方向前方へと導くことができる。その結果、複数のLEDデバイス2による輝度ムラをより一層抑制しつつ、照明装置1による照明光の所望の照度を容易に実現することができる。
上述の例では、複数の第1反射面31、一対の第2反射面32、および、一対の第3反射面33の反射特性(例えば、粗度および反射率)は同じであるが、必ずしも同じでなくてもよい。例えば、複数の第1反射面31の反射特性と、第2反射面32の反射特性とは異なっていてもよい。具体的には、例えば、複数の第1反射面31の粗度が、第2反射面32の粗度よりも大きい。これにより、各LEDデバイス2の収差による色ムラを抑制することができる。また、例えば、複数の第1反射面31の反射率が、第2反射面32の反射率よりも低い。これにより、上記と同様に、各LEDデバイス2の収差による色ムラを抑制することができる。当該反射率の違いは、例えば、第1反射面31の材料と第2反射面32の材料とを異ならせることにより実現されてもよく、第1反射面31の色と第2反射面32の色とを異ならせることにより実現されてもよい。第1反射面31および第2反射面32の粗度または反射率の大小関係は、リフレクタ3に求められる性能に合わせて、様々に変更されてよい。
照明装置1では、図7に示すように、リフレクタ3の光軸方向前側に拡散板6が配置されてもよい。拡散板6は、例えば、樹脂製の板状部材である。拡散板6は、リフレクタ3の一対の第2反射面32および一対の第3反射面33よりも光軸方向前側にてケース5に取り付けられる。拡散板6は、リフレクタ3の光軸方向前端の開口(すなわち、一対の第2反射面32の光軸方向前縁、および、一対の第3反射面33の光軸方向前縁により形成される開口)の略全体を覆う。拡散板6は、複数のLEDデバイス2およびリフレクタ3からの光を透過させつつ拡散する。これにより、複数のLEDデバイス2による輝度ムラを、より一層抑制することができる。拡散板6は、後述する他のリフレクタを備える照明装置に設けられてもよい。
図8は、照明装置1における上記輝度ムラの抑制の様子を示す図である。図8の左欄に記載の実施例1は、図1ないし図6に示す照明装置1である。実施例2は、図7に示す拡散板6が設けられた照明装置1である。比較例1は、図1ないし図6に示す照明装置1からレフレクタ3を省略した照明装置である。比較例1の照明装置は、回路基板上に照明装置1と同数のLEDデバイスが、同様に配置されている。図8の右欄の各グラフは、各照明装置における輝度分布を示す。各グラフの横軸は、照明装置の長手方向の位置を示し、縦軸は、長手方向の各位置における輝度を示す。当該輝度は、LEDデバイス列20上における輝度である。
比較例1の照明装置では、輝度の振幅が大きい。すなわち、比較例1の照明装置では、LEDデバイスが配置される位置と、LEDデバイスが配置されていない位置とで、明暗差が大きく、複数のLEDデバイスによる輝度ムラ(例えば、光源の粒状感)が大きい。これに対し、実施例1および実施例2の照明装置1では、輝度の振幅が低減され、複数のLEDデバイス2による輝度ムラが抑制されている。また、図8において実施例1と実施例2とを比較すると、実施例2では実施例1よりも輝度ムラがさらに抑制されている。一方、各LEDデバイス2の直下照度(すなわち、単位面積あたりに入射する光の量)は、実施例1で約1950lx(ルクス)、実施例2で約1600lx、比較例1で約430lxであった。実施例1および実施例2は、照明装置1に求められる性能(例えば、輝度ムラの程度および照度)に合わせて適宜選択することができる。
次に、第2の実施の形態に係る照明装置のリフレクタ3aについて説明する。図9は、リフレクタ3aを示す斜視図である。図10は、リフレクタ3aの平面図である。図11は、リフレクタ3aを図10中のXI−XIの位置にて切断した断面図である。図12は、リフレクタ3aを図10中のXII−XIIの位置にて切断した断面図である。図13および図14は、リフレクタ3aの一部を拡大して示す平面図である。図11では、照明装置1aのリフレクタ3a以外の構造も併せて示しており、照明装置1aの断面図でもある。また、図11では、照明装置1aのケース5の外形を破線にて示す。図11および図12では、断面よりも奥の構成の一部も併せて示す。図12ないし図14では、照明装置1aのLEDデバイス2を併せて示す。
リフレクタ3aは、図1に示す複数の第1反射面31に代えて、複数の第1反射面31とは形状が異なる複数の第1反射面31aを備える。リフレクタ3aのその他の構成は、図1に示すリフレクタ3と略同様であり、以下の説明では、対応する構成に同符号を付す。
図12に示すように、リフレクタ3aでは、複数の第1反射面31aは、複数のLEDデバイス2の光出射面21よりも光軸方向前側に配置される。複数の第1反射面31aの数は、複数のLEDデバイス2の数と同じである。複数の第1反射面31aは、図13に示すように、複数のLEDデバイス2の周囲にそれぞれ配置される。複数の第1反射面31aのそれぞれは、対応するLEDデバイス2の光軸J1を略中心とする環状の凹面の一部である。具体的には、各第1反射面31aは、当該環状の凹面のうち、LEDデバイス2の幅方向の両側に位置する一対の部位である。複数の第1反射面31aは、LEDデバイス列20の幅方向の両側において、長手方向に沿って連続して広がる。すなわち、複数の第1反射面31aは、LEDデバイス列20の幅方向の両側において、それぞれが長手方向に連続して広がる一対の反射面と捉えることもできる。
図10ないし図13に示すように、複数の第1反射面31aの光軸方向後側の端部には、長手方向に延びる略帯状の1つの開口35aが設けられる。開口35aは、複数の第1反射面31aの光軸方向後側の端部にそれぞれ設けられた略円形の一部である複数の開口が、長手方向に連続したものである。開口35aの長手方向の長さは、LEDデバイス列20の長手方向の長さよりも長い。リフレクタ3aでは、上述の仕切り壁315(図4参照)に相当する部位は設けられない。
図14に示すように、各第1反射面31aの上縁311aは、各LEDデバイス2の光軸J1を中心とする仮想的な円周である上円周312aの一部である。図14では、上円周312aのうち第1反射面31aの上縁311aと重ならない部位を二点鎖線にて描いている。上円周312aは、真円の円周であってもよく、楕円の円周であってもよい。図14に示す例では、各第1反射面31aの上縁311aは、LEDデバイス2の光軸J1を中心とする真円周の一部である。長手方向にて隣接する各2つのLEDデバイス2の長手方向における中心間距離は、当該各2つのLEDデバイス2に対応する2つの第1反射面31aの上円周312aの長手方向における半径の合計以下である。また、当該中心間距離は、第1反射面31aの上円周312aの長手方向における半径以下でもある。
各第1反射面31aの下縁313aは、各LEDデバイス2の光軸J1を中心とする仮想的な円周である下円周316aの少なくとも一部である。第1反射面31aは、上円周312aと当該下円周316aとを繋ぐ環状凹面の一部である。下円周316aは、真円の円周であってもよく、楕円の円周であってもよい。図14に示す例では、各第1反射面31aの下縁313aは、LEDデバイス2の光軸J1を中心とする真円周の一部である。各第1反射面31aの上円周312aは、長手方向に隣接する第1反射面31aの下縁313aと交差する。また、各第1反射面31aの上円周312aは、長手方向に隣接する第1反射面31aの光軸J1を内側に含む。
図9ないし図13に示すリフレクタ3aは、上述のリフレクタ3と略同様に、複数の第1反射面31aと、第2反射面32とを備える。複数の第1反射面31aは、線状に配列された複数のLEDデバイス2の光出射面21よりも光軸方向前側にて複数のLEDデバイス2の周囲にそれぞれ配置される。複数の第1反射面31aのそれぞれは、環状凹面の一部である。第2反射面32は、複数の第1反射面31aの光軸方向前側に配置される。第2反射面32は、長手方向および光軸方向に垂直な幅方向において、LEDデバイス列20の一方側にて長手方向に連続して広がる。リフレクタ3aでは、各LED断面において、第1反射面31aが各LEDデバイス2の幅方向の両側に配置され、各LEDデバイス2から光軸方向前側に向かうに従って幅方向外方へと向かう。また、各LED断面において、第2反射面32が、光軸方向前側に向かうに従って幅方向外方へと向かう。
このように、リフレクタ3aでは、複数のLEDデバイス2にそれぞれ対応する上述の複数の第1反射面31aを設けることにより、複数のLEDデバイス2から出射される光を、光軸方向前方へと効率良く導くことができる。また、上述のように、第2反射面32が、複数の第1反射面31aに沿って長手方向に連続して広がることにより、複数のLEDデバイス2および複数の第1反射面31aからの光を、長手方向に適切に拡散しつつさらに効率良く光軸方向前方へと導くことができる。これにより、複数のLEDデバイス2による輝度ムラを抑制しつつ、照明装置1aによる照明光の所望の照度を実現することができる。
また、リフレクタ3aでは、複数の第1反射面31aが、LEDデバイス列20に沿って長手方向に連続して広がる。これにより、複数のLEDデバイス2からの光を、長手方向にさらに適切に拡散することができる。その結果、複数のLEDデバイス2による輝度ムラを、より一層抑制することができる。
次に、第3の実施の形態に係る照明装置のリフレクタ3bについて説明する。図15は、リフレクタ3bを示す平面図である。図16は、リフレクタ3bを図15中のXVI−XVIの位置にて切断した断面図である。図17および図18は、リフレクタ3bの一部を拡大して示す平面図である。図16では、照明装置1bのリフレクタ3b以外の構造も併せて示している。図16は、照明装置1bの断面図でもある。図16では、断面よりも奥の構成の一部も併せて示す。図16ないし図18では、照明装置1bのLEDデバイス2を併せて示す。
リフレクタ3bは、図1に示す複数の第1反射面31および一対の第2反射面32に代えて、複数の第1反射面31bおよび一対の第2反射面32bを備える。各第1反射面31bおよび一対の第2反射面32bは、各第1反射面31および一対の第2反射面32と形状が異なる。また、照明装置1bのLEDデバイス2の数は、上述の照明装置1のLEDデバイス2の数よりも少ない。リフレクタ3bおよび照明装置1bのその他の構成は、上述のリフレクタ3および照明装置1と略同様であり、以下の説明では、対応する構成に同符号を付す。
リフレクタ3bの一対の第2反射面32bは、複数の第1反射面31bの光軸方向前端に連続する。一対の第2反射面32bの光軸方向の高さは、複数の第1反射面31bのそれぞれの光軸方向の高さよりも大きい。例えば、各第2反射面32bの光軸方向の高さは、各第1反射面31bの光軸方向の最大高さの2倍以上かつ5倍以下である。長手方向にて隣接する各2つのLEDデバイス2の間では、一方の第2反射面32bと他方の第2反射面32bとが接することはない。換言すれば、長手方向にて隣接する各2つのLEDデバイス2の間では、一対の第2反射面32bが互いに非連続である。
図16に示すように、LED断面では、第1反射面31bがLEDデバイス2の幅方向の両側(すなわち、図16中の左右両側)に配置される。また、LEDデバイス2の幅方向の両側において、第1反射面31bは、LEDデバイス2から光軸方向前側に向かうに従って、幅方向外方(すなわち、LEDデバイス2から幅方向に離れる方向)へと向かう。
LED断面では、一対の第2反射面32bが、光軸方向前側に向かうに従って幅方向外方へと向かう。一対の第2反射面32bは、LEDデバイス2の光軸J1に対して、左右非対称である。図16に示す例では、光軸方向の各位置において、左側の第2反射面32bと光軸J1との成す角度は、右側の第2反射面32bと光軸J1との成す角度よりも小さい。また、光軸方向の各位置において、左側の第2反射面32bと光軸J1との間の幅方向の距離は、右側の第2反射面32bと光軸J1との間の幅方向の距離よりも小さい。換言すれば、光軸方向の各位置において、一対の第2反射面32bの幅方向の中央は、光軸J1よりも右側に位置する。図16に例示するLED断面では、光軸方向の各位置における一対の第2反射面32bの幅方向の中央は、直線J2上に位置する。以下の説明では、直線J2を「反射面軸J2」と呼ぶ。反射面軸J2は、LEDデバイス2の光軸J1に対して右側に傾斜している。反射面軸J2と光軸J1との成す角度は、例えば、約10度である。
LED断面では、例えば、第1反射面31bと第2反射面32bとの接続部(すなわち、第1反射面31bと第2反射面32bとの境界)における第1反射面31bの接線の傾きと、第2反射面32bの接線の傾きとが異なる。他のLEDデバイス2に対応するLED断面においても、第1反射面31bの形状および第2反射面32bの形状は、上記形状と同様である。
図18に示すように、各第1反射面31bの上縁311は、各LEDデバイス2の光軸J1の周囲を囲む仮想的な円周である上円周312の一部である。図18では、上円周312のうち第1反射面31bの上縁311と重ならない部位を二点鎖線にて描いている。上円周312は、真円の円周であってもよく、楕円の円周であってもよい。図18に示す例では、各第1反射面31bの上縁311は、幅方向(すなわち、図18中の上下方向)に長い楕円周の一部である。長手方向にて隣接する各2つのLEDデバイス2の長手方向における中心間距離(すなわち、長手方向に隣接する2つの光軸J1間の距離)は、当該各2つのLEDデバイス2に対応する2つの第1反射面31bの上円周312の長手方向における半径の合計以下である。
各第1反射面31bにおいて、上円周312の中心314は、LEDデバイス2の光軸J1上に位置していない。上円周312の中心314は、光軸J1から幅方向に離間した位置に位置する。換言すれば、LEDデバイス2の光軸J1は、幅方向において、上円周312の中心314と、図16中の左側の第2反射面32bとの間に位置する。図18に示す例では、上円周312の中心314は、光軸J1と長手方向の略同じ位置に位置する。換言すれば、上円周312の中心314は、LED断面に位置し、光軸J1から幅方向にずれている。
各第1反射面31bの下縁313は、LEDデバイス2の光軸J1を略中心とする仮想的な円周である下円周の少なくとも一部である。第1反射面31bは、上円周312と当該下円周とを繋ぐ環状凹面の少なくとも一部である。下円周は、真円の円周であってもよく、楕円の円周であってもよい。図17および図18に示す例では、各第1反射面31bの下縁313は、LEDデバイス2の光軸J1を中心とする真円の円周全体である。LED断面において、第1反射面31bの下円周の中心、および、上円周312の中心314は、上述の反射面軸J2上に位置する。すなわち、反射面軸J2は、LED断面における第1反射面31bおよび第2反射面32bの中心を示す。
長手方向に隣接する各2つのLEDデバイス2の間には、図16に示すように、第1反射面31bによる仕切り壁315が位置する。仕切り壁315は、長手方向に隣接する2つの開口35の間を仕切る。長手方向に隣接する各2つのLEDデバイス2の間では、第1反射面31bの幅方向中央部の光軸方向の高さ(すなわち、仕切り壁315の幅方向中央部の高さ)が、第1反射面31bの他の部位の光軸方向の高さよりも低い。
図18に示す例では、各第1反射面31bの上円周312は、長手方向に隣接する第1反射面31bの上円周312および下縁313と交差する。また、各第1反射面31bの上円周312は、長手方向に隣接する第1反射面31bの光軸J1を内側に含まない。なお、各第1反射面31bの上円周312は、例えば、長手方向に隣接する第1反射面31bの上円周312および下縁313と交差しなくてもよい。また、各第1反射面31bの上円周312は、例えば、長手方向に隣接する第1反射面31bの光軸J1を内側に含んでもよい。
照明装置1bでは、複数のLEDデバイス2から出射された光は、複数の第1反射面31bにより反射されて、あるいは、第1反射面31bに反射されることなく直接的に光軸方向前方へと導かれる。複数の第1反射面31bよりも光軸方向前側へと導かれた光は、第2反射面32bにより反射されて、あるいは、第2反射面32bに反射されることなく直接的に光軸方向前方へと導かれ、リフレクタ3bから光軸方向前方に向けて照射される。上述のように、リフレクタ3bでは、LED断面において第1反射面31bおよび第2反射面32bの中心を示す反射面軸J2が、LEDデバイス2の光軸J1に対して幅方向の一方に傾斜しているため、照明装置1bからの光は、光軸J1に対して幅方向の当該一方側へと偏って照射される。
以上に説明したように、照明装置1b用のリフレクタ3bは、上述のリフレクタ3と同様に、複数の第1反射面31bと、第2反射面32bとを備える。複数の第1反射面31bは、線状に配列された複数のLEDデバイス2の光出射面21よりも光軸方向前側にて複数のLEDデバイス2の周囲にそれぞれ配置される。複数の第1反射面31bのそれぞれは、環状凹面の少なくとも一部である。第2反射面32bは、複数の第1反射面31bの光軸方向前側に配置される。第2反射面32bは、複数のLEDデバイス2であるLEDデバイス列20の長手方向および光軸方向に垂直な幅方向において、LEDデバイス列20の一方側にて長手方向に連続して広がる。リフレクタ3bでは、当該長手方向に垂直、かつ、各LEDデバイス2の光軸J1を含む各LED断面において、第1反射面31bが各LEDデバイス2の幅方向の両側に配置され、各LEDデバイス2から光軸方向前側に向かうに従って幅方向外方へと向かう。また、各LED断面において、第2反射面32bが、光軸方向前側に向かうに従って幅方向外方へと向かう。これにより、上述のリフレクタ3と同様に、複数のLEDデバイス2による輝度ムラを抑制しつつ、照明装置1bによる照明光の所望の照度を実現することができる。
リフレクタ3bでは、長手方向に垂直な断面における第2反射面32bの形状は、第2反射面32bの長手方向の全長に亘って一定である。これにより、複数のLEDデバイス2および複数の第1反射面31bから第2反射面32bに導かれた光を長手方向に拡散させる際に、長手方向における光の拡散の均一性を向上することができる。その結果、複数のLEDデバイス2による輝度ムラを、より一層抑制することができる。なお、長手方向に垂直な断面における第2反射面32bの形状は、第2反射面32bの長手方向の実質的に全長に亘って実質的に一定であればよい。この場合も、上記と同様に、複数のLEDデバイス2による輝度ムラを、より一層抑制することができる。
リフレクタ3bでは、各第1反射面31bの上縁311は、円周である上円周312の一部であり、長手方向にて隣接する2つのLEDデバイス2の長手方向における中心間距離は、当該2つのLEDデバイス2に対応する2つの第1反射面31bにおける上円周312の長手方向における半径の合計以下である。これにより、複数のLEDデバイス2の長手方向の間隔を小さくすることができる。その結果、複数のLEDデバイス2による輝度ムラを、より一層抑制することができる。また、リフレクタ3bおよび照明装置1bを小型化することもできる。
なお、各第1反射面31bの上縁311は、必ずしも上円周312の一部である必要はなく、上円周312全体であってもよい。すなわち、各第1反射面31bの上縁311は、上円周312の少なくとも一部であればよい。そして、長手方向にて隣接する2つのLEDデバイス2の長手方向における中心間距離が、当該2つのLEDデバイス2に対応する2つの第1反射面31bにおける上円周312の長手方向における半径の合計以下であることにより、上記と同様に、複数のLEDデバイス2による輝度ムラを、より一層抑制することができる。また、リフレクタ3bおよび照明装置1bを小型化することもできる。
リフレクタ3bでは、各第1反射面31bの上縁311が、幅方向に長い楕円周の少なくとも一部である。これにより、各LEDデバイス2からの光の幅方向への広がりを大きくすることができる。その結果、照明装置1bからの照明光の長手方向への広がりと、幅方向への広がりとの差を小さくすることができる。
リフレクタ3bでは、上述のように、各第1反射面31bの上縁が、円周である上円周312の少なくとも一部であり、各LEDデバイス2の光軸J1は、幅方向において、各第1反射面31bの上円周312の中心314と第2反射面32bとの間に位置する。これにより、複数のLEDデバイス2からの光を、照明装置1bの幅方向の片側に偏らせつつ、光軸方向前方へと導くことができる。その結果、照明装置1bが設けられる金属加工装置等において、照明装置1bの配置の自由度を向上することができる。
一方、図1に示すリフレクタ3では、第1反射面31の上縁が、円周である上円周312の少なくとも一部であり、各第1反射面31の上円周312の中心は、各LEDデバイス2の光軸J1上に位置する。これにより、複数のLEDデバイス2からの光を、光軸方向に略平行な方向に効率良く導くことができる。
図15に示すリフレクタ3bは、上述のように、他の第2反射面32bをさらに備える。当該他の第2反射面32bは、複数の第1反射面31bの光軸方向前側に配置され、LEDデバイス列20の幅方向の他方側にて長手方向に連続して広がる。各LED断面において、当該他の第2反射面32bは、光軸方向前側に向かうに従って幅方向外方へと向かう。これにより、複数のLEDデバイス2および複数の第1反射面31bからの光を、長手方向にさらに適切に拡散しつつ、より一層効率良く光軸方向前方へと導くことができる。その結果、複数のLEDデバイス2による輝度ムラをより一層抑制しつつ、照明装置1bによる照明光の所望の照度を容易に実現することができる。
リフレクタ3bでは、各LED断面において、上記他の第2反射面32bと光軸J1との間の幅方向の距離が、もう1つの第2反射面32bと光軸J1との間の幅方向の距離よりも大きい。これにより、複数のLEDデバイス2からの光を、照明装置1bの幅方向の片側に好適に偏らせつつ、光軸方向前方へと導くことができる。
図19は、他の好ましいリフレクタ3cをの一部を拡大して示す平面図である。図19では、リフレクタ3cの長手方向の一方の端部を示す。リフレクタ3cでは、長手方向の両端部において、上述の第1反射面31bと形状が異なる第1反射面31cが設けられる点を除き、リフレクタ3bと略同様の構造を有する。
第1反射面31cの上円周312の中心314は、LEDデバイス2の光軸J1から幅方向に離間しているのみならず、光軸J1から長手方向にも離間している。これにより、LEDデバイス2からの光を、照明装置1cの幅方向の片側および長手方向の片側に偏らせつつ、光軸方向前方へと導くことができる。図19に示す例では、第1反射面31cの上円周312の中心314は、LEDデバイス2の光軸J1よりも、照明装置1cの長手方向の端部に近い。これにより、LEDデバイス2からの光を、長手方向の端部側へと(すなわち、照明装置1cの長手方向中央部から離れる方向へと)広げることができる。
なお、リフレクタ3cでは、上円周312の中心314が光軸J1から長手方向に離間している第1反射面31cは、必ずしも長手方向の端部に設けられる必要はなく、他の部位に設けられてもよい。あるいは、リフレクタ3cの全ての第1反射面が、上述の第1反射面31cであってもよい。換言すれば、リフレクタ3cでは、複数の第1反射面のうち少なくとも一部の第1反射面31cの上円周312の中心314が、LEDデバイス2の光軸J1から長手方向に離間している。これにより、上記と同様に、LEDデバイス2からの光を、照明装置1cの幅方向の片側および長手方向の片側に偏らせつつ、光軸方向前方へと導くことができる。
図15ないし図18に例示するリフレクタ3bでは、反射面軸J2と光軸J1との成す角度は約10度であるが、当該角度は様々に変更されてよい。例えば、図20および図21は、当該角度が約25度であるリフレクタ3dを示す平面図および断面図である。リフレクタ3dでは、各LEDデバイス2の光軸J1は、幅方向において、各第1反射面31dの上円周の中心314と、第2反射面32dとの間に位置する。これにより、上記と同様に、複数のLEDデバイス2からの光を、照明装置1dの幅方向の片側に偏らせつつ、光軸方向前方へと導くことができる。その結果、照明装置1dが設けられる金属加工装置等において、照明装置1dの配置の自由度を向上することができる。
また、リフレクタ3dでは、LED断面において、第1反射面31dの上円周の中心314、および、一対の第2反射面32bの幅方向の中央が、図16に示す例に比べて、LEDデバイス2の光軸J1から幅方向に大きく離間する。これにより、複数のLEDデバイス2からの光を、照明装置1dの幅方向の片側に大きく偏らせることができる。
上述の照明装置1,1a〜1dおよびリフレクタ3,3a〜3dでは、様々な変更が可能である。
例えば、リフレクタ3,3aでは、一対の第2反射面32の光軸方向の高さは、複数の第1反射面31,31aのそれぞれの光軸方向の高さよりも小さくてもよく、当該高さと同じであってもよい。また、長手方向に垂直な断面における一対の第2反射面32の形状は、必ずしも、長手方向の全長に亘って実質的に一定である必要はなく、長手方向の位置によって変更されてもよい。各第2反射面32上には、複数の第1反射面31の仕切り壁315(図4参照)が延設されていてもよい。具体的には、仕切り壁315の幅方向の端部が、例えば略三角錐状のリブとして第2反射面32に沿って上方へと延びていてもよい。この場合、当該リブの光軸方向前端は、第2反射面32の光軸方向前縁よりも後側に位置する。さらに、第2反射面32は、LEDデバイス列20の幅方向の一方側のみに設けられてもよい。リフレクタ3b〜3dにおいても同様である。
リフレクタ3のLED断面では、例えば、第1反射面31と第2反射面32との接続部における第1反射面31の接線と光軸J1との成す角度は、当該接続部における第2反射面32の接線と光軸J1との成す角度よりも小さくてもよく、当該角度と同じであってもよい。また、リフレクタ3aのLED断面では、第1反射面31aと第2反射面32との接続部における第1反射面31aの接線と光軸J1との成す角度と、当該接続部における第2反射面32の接線と光軸J1との成す角度とは、同じであってもよく、一方の角度が他方の角度よりも大きくてもよい。リフレクタ3b〜3dにおいても同様である。
リフレクタ3,3aでは、複数のLEDデバイス2および複数の第1反射面31,31aは、必ずしも直線状に配列される必要はなく、線状(すなわち、非環状)に配列されていればよい。例えば、複数のLEDデバイス2および複数の第1反射面31,31aは、弧状に配列(すなわち、幅方向または光軸方向に屈曲する仮想的な弧状の線に沿って配列)されてもよい。リフレクタ3b〜3dにおいても同様である。
上述のリフレクタ3,3aでは、複数の第1反射面31は1つの直線状に配列されているが、これには限定されない。例えば、図22に示すリフレクタ3eでは、2つの第1反射面列310が幅方向に並ぶ。第1反射面列310は、長手方向に略平行に配列される複数の第1反射面31(図4参照)である。2つの第1反射面列310は、幅方向において一対の第2反射面32の間に配置される。リフレクタ3eでは、2つの第1反射面列310の間に、長手方向に略平行に延びる2つの第4反射面36が設けられる。2つの第4反射面36は、それぞれ一対の第2反射面32と幅方向に対向する。第4反射面36は、複数の第1反射面31の光軸方向前側に配置され、長手方向に連続して広がる。第4反射面36の光軸方向の高さは、第2反射面32の光軸方向の高さよりも低い。換言すれば、第4反射面36の光軸方向前端は、第2反射面32の光軸方向前端よりも光軸方向において後側である。
また、図23に示すリフレクタ3fでは、3つの第1反射面列310(すなわち、長手方向に配列された複数の第1反射面31)が幅方向に並ぶ。3つの第1反射面列310は、幅方向において一対の第2反射面32の間に配置される。幅方向に隣接する各2つの第1反射面列310の間には、図22に示す第4反射面36は設けられていない。図22および図23に示すリフレクタ3e,3fにおいても、上述と同様に、複数のLEDデバイス2による輝度ムラを抑制しつつ、照明装置による照明光の所望の照度を実現することができる。
図15に示すリフレクタ3bでは、複数の第1反射面のうち、一部の第1反射面31bの上円周312の中心314のみが、LED断面においてLEDデバイス2の光軸J1から幅方向に離間していてもよい。リフレクタ3c,3dにおいても同様である。
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
発明を詳細に描写して説明したが、既述の説明は例示的であって限定的なものではない。したがって、本発明の範囲を逸脱しない限り、多数の変形や態様が可能であるといえる。