光束制御部材、及び照明装置
【課題】色むらに起因する照明品質の低下を招くことなく、配光特性を白熱電球に近づけることができる光束制御部材及びこの光束制御部材を使用した照明装置を提供する。
【解決手段】発光素子２を実装した基板４上に一端が固定される筒状の側壁部６と、側壁部６の他端側を塞ぐ蓋部８とを有している。蓋部８の内面１０は、外周部よりも中心軸Ｌ１上の中心部の方が発光素子２寄りに位置する凹面であり、透過反射膜１３で覆われている。透過反射膜１３は、発光素子２からの光の一部を側壁部６に向けて反射し、発光素子２からの光の残部を透過する。蓋部８の外面１４は、透過反射膜１３を透過して入射した光を蓋部８の外方へ出射する。側壁部６は、透過反射膜１３で反射されて内周面１７に到達した光及び発光素子２から内周面１７に直接到達した光を外周面１８から外方へ出射する。
【解決手段】発光素子２を実装した基板４上に一端が固定される筒状の側壁部６と、側壁部６の他端側を塞ぐ蓋部８とを有している。蓋部８の内面１０は、外周部よりも中心軸Ｌ１上の中心部の方が発光素子２寄りに位置する凹面であり、透過反射膜１３で覆われている。透過反射膜１３は、発光素子２からの光の一部を側壁部６に向けて反射し、発光素子２からの光の残部を透過する。蓋部８の外面１４は、透過反射膜１３を透過して入射した光を蓋部８の外方へ出射する。側壁部６は、透過反射膜１３で反射されて内周面１７に到達した光及び発光素子２から内周面１７に直接到達した光を外周面１８から外方へ出射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光素子（例えば、ＬＥＤ）からの光を出射制御する光束制御部材、及び
この光束制御部材を使用した照明装置であって、白熱電球に代えて使用することができる
照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーや環境保全の観点から、ＬＥＤを光源とする照明装置（例えば、Ｌ
ＥＤ電球）が、白熱電球に代わるものとして使用されている。
【０００３】
しかしながら、従来のＬＥＤを光源とする照明装置は、前方方向のみに光が出射するよ
うになっており、白熱電球のように全方位に光が出射するようになっていなかった。その
結果、従来のＬＥＤを光源とする照明装置は、室内照明に使用した場合、白熱電球のよう
な天井や壁面からの反射光を得ることができず、白熱電球のように室内を広範囲に照明す
ることができなかった。
【０００４】
このような従来のＬＥＤを光源とする照明装置の配光特性を白熱電球の配光特性に近づ
けるため、ＬＥＤからの出射光の進行方向を光束制御部材で制御することが考えられる。
【０００５】
図２９は、ＬＥＤ１００からの出射光の進行方向を光方向変換素子（光束制御部材）１
０１で制御する技術を開示するものである。この図に示す光方向変換素子１０１は、ＬＥ
Ｄ１００からの光をＢ面（回転放物面）１０２及びＥ面（面取り状の傾斜面）１０３で反
射し、これらＢ面１０２及びＥ面１０３で反射された光をＤ面１０４（ＬＥＤ１００が実
装された基板表面）で更に反射し、このＤ面１０４で反射された光をＢ面１０２から出射
するようになっている。また、この光方向変換素子１０１は、Ｂ面１０２で反射されてＣ
面１０５に到達した光を外部の斜め後方（下方）へ向けて出射するようになっている。
【０００６】
このような光方向変換素子１０１でＬＥＤ１００の光の進行方向を制御することにより
、上方向（前方方向）及び水平方向（前方方向に直交する方向）への出射光を得ることが
できるため、従来のＬＥＤを光源とする照明装置に光方向変換素子１０１を適用すれば、
その配光特性を白熱電球の配光特性に近づけることが可能と思料される（特許文献１参照
）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２１６５４０号公報（特に、図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図２９に示した光方向変換素子１０１は、ＬＥＤ１００からの光のうち
で、Ｂ面１０２に対して全反射条件を満たす光がＢ面１０２で反射され、Ｂ面１０２に対
して全反射条件を満たさない光がＢ面１０２を透過する。したがって、図２９に示した光
方向変換素子１０１を使用した場合、Ｂ面１０２に対して全反射条件を満たさない光は、
Ｂ面１０２を透過する際に色分離が生じ、色むらを生じることになり、照明品質の低下を
招くことになる。特に、図２９に示した光方向変換素子１０１は、ＬＥＤ１００の発光面
積が点光源とみなせない程度に大きい場合、Ｂ面１０２に対して全反射条件を満たさない
光の比率が多くなり、出射光の色むらがより一層生じやすくなる。
【０００９】
そこで、本発明は、色むらに起因する照明品質の低下を招くことなく、配光特性を白熱
電球に近づけることができる光束制御部材及びこの光束制御部材を使用した照明装置を提
供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、図１〜図３，図９，図１１，図１３，図１５，図１７〜図１８，図
１９，図２１，図２３，図２５，図２６，及び図２８に示すように、基板４，３２上に実
装された１又は複数の発光素子２の光束の中心Ｌと同心に中心軸Ｌ１が位置するように配
置され、且つ、前記発光素子２と空気層を介して配置される光束制御部材３に関するもの
である。そして、前記発光素子２の出射光のうち一部の出射光と交わる面に、透過反射膜
１３が形成されている。前記透過反射膜１３は、前記一部の出射光のうち更に一部を反射
し、前記一部の出射光の残部を透過するようになっている。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明に係る光束制御部材３において、前記透過反射膜１
３が、前記発光素子２と対向する内面１０に形成され、前記内面１０とは裏表の関係にあ
る外面１４は、前記透過反射膜１３を透過して内部入射した光を外方へ出射するようにな
っている。
【００１２】
請求項３の発明は、図１〜図３，図９，図１１，図１３，図１５，図１７〜図１８，図
１９及び図２１に示すように、基板４上に実装された発光素子２の光軸Ｌと同心に中心軸
Ｌ１が位置するように、前記発光素子２と空気層を介して配置され、前記光軸Ｌと交わる
ように形成される蓋部８と、前記蓋部８の外縁から前記基板４側へ延びる側壁部６と、を
有する光束制御部材３に関するものである。この発明において、前記蓋部８の内面１０は
、外周部１２よりも前記中心軸Ｌ１上の中心部１１の方が前記発光素子２寄りに位置する
凹面であり、透過反射膜１３で覆われている。前記透過反射膜１３は、前記発光素子２か
らの光の一部を前記側壁部６に向けて反射し、前記発光素子２からの光の残部を透過する
ようになっている。前記蓋部８の外面１４は、前記透過反射膜１３を透過して入射した光
を蓋部８の外方へ出射する。前記側壁部６は、前記透過反射膜１３で反射されて内周面１
７に到達した光及び前記発光素子２から前記内周面１７に直接到達した光を外周面１８か
ら外方へ出射するようになっている。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３の発明に係る光束制御部材３において、前記蓋部８の内面
１０が非球面形状であることを特徴としている。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項３又は４の発明に係る光束制御部材３において、前記側壁部
６の外周面１８を光拡散面にしたことを特徴としている。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項３乃至５のいずれかの発明に係る光束制御部材３において、
前記蓋部８の外面１４を光拡散面にしたことを特徴としている。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項３乃至６のいずれかの発明に係る光束制御部材３において、
前記蓋部と前記側壁部とが光散乱能を有する材料によって形成されたことを特徴としてい
る。
【００１７】
請求項８の発明は、発光素子２が実装された基板４，３２と、この基板４，３２上に固
定されて前記発光素子２からの光を出射する請求項１乃至７のいずれかの発明に係る光束
制御部材３と、を備えた照明装置１に係るものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光束制御部材は、発光素子からの光の一部を透過反射膜で反射するようになっ
ており、発光素子からの光を全反射によって反射するものではないため、出射光に色むら
が生じるのを防止でき、蓋部及び側壁部から広範囲に光を出射することができる。
【００１９】
また、本発明の光束制御部材を有する照明装置は、照明光の配光特性を白熱電球の配光
特性に近づけることができると共に、色むらがない高品質の照明光を出射することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る照明装置を示すものである。図１（ａ）が照明装置の平面図であり、図１（ｂ）が照明装置の正面図であり、図１（ｃ）が図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す照明装置の断面図であり、図１（ｄ）が照明装置の裏面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光束制御部材を示すものである。図２（ａ）が光束制御部材５の平面図であり、図２（ｂ）が光束制御部材の正面図であり、図２（ｃ）が図２（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す光束制御部材５の断面図であり、図２（ｄ）が光束制御部材５の裏面図である。
【図３】図３（ａ）は光束制御部材の透過反射膜の光反射機能を説明するための模式図であり、図３（ｂ）は光束制御部材の透過反射膜の光透過機能を説明するための模式図である。
【図４】光束制御部材の透過反射膜の反射率が５５％の場合における照明装置の配光特性を示す図である。
【図５】光束制御部材の透過反射膜の反射率が６５％の場合における照明装置の配光特性を示す図である。
【図６】光束制御部材の透過反射膜の反射率が７５％の場合における照明装置の配光特性を示す図である。
【図７】光束制御部材の透過反射膜の反射率が８５％の場合における照明装置の配光特性を示す図である。
【図８】照明装置から出射される光の照度測定方法を説明するための図である。
【図９】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第２実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図１０】図９に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図１１】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第３実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図１２】図１１に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図１３】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第４実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図１４】図１３に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図１５】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第５実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図１６】図１５に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図１７】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第６実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図１８】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第７実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図１９】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第８実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図２０】図１９に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図２１】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第９実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図２２】図２１に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図２３】図２３（ａ）が本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第１０実施形態を示す図であり、図２３（ｂ）が本実施形態に係る照明装置を構成する基板の平面図である。
【図２４】図２３に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図２５】図２５（ａ）が本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第１１実施形態を示す図であり、図２５（ｂ）が本実施形態に係る照明装置を構成する基板の平面図であり、図２３（ｂ）に示す基板４の平面図と同様の図である。
【図２６】本発明の第１１実施形態に係る光束制御部材を示すものである。図２６（ａ）が光束制御部材の正面図、図２６（ｂ）が光束制御部材の平面図、図２６（ｃ）が光束制御部材の裏面図、図２６（ｄ）が図２６（ｂ）のＡ４−Ａ４線に沿って切断して示す光束制御部材の断面図である。
【図２７】図２５に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図２８】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第１２実施形態を示す図である。
【図２９】図２９（ａ）が従来の光束制御部材（光方向変換素子）を示す平面図であり、図２９（ｂ）が図２９（ａ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【００２２】
（照明装置の第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る照明装置１を示すものである。なお、図１（ａ）が照明装置
１の平面図であり、図１（ｂ）が照明装置１の正面図であり、図１（ｃ）が図１（ａ）の
Ａ１−Ａ１線に沿って切断して示す照明装置１の断面図であり、図１（ｄ）が照明装置１
の裏面図である。
【００２３】
この図１に示すように、照明装置１は、白熱電球に代えて使用されるものであり、発光
素子２（例えば、ＬＥＤ及び封止部材によって封止されたＬＥＤ）からの光を光束制御部
材３を介して出射するようになっており、発光素子２と光束制御部材３とが一対一で対応
している。そして、この照明装置１は、発光素子２が実装された基板４上に光束制御部材
３の一端（開口端）５が接着剤で固定され、光束制御部材３の中心軸Ｌ１が発光素子２の
光軸Ｌと同心上に位置するようになっている。ここで、発光素子２の光軸Ｌとは、発光素
子２からの立体的な出射光束の中心における光の進行方向をいう。
【００２４】
（光束制御部材の第１実施形態）
図２は、光束制御部材３の第１実施形態を示すものである。なお、図２（ａ）が光束制
御部材３の平面図であり、図２（ｂ）が光束制御部材３の正面図であり、図２（ｃ）が図
２（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す光束制御部材３の断面図であり、図２（ｄ
）が光束制御部材３の裏面図である。
【００２５】
光束制御部材３は、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＰＣ（ポリカーボ
ネート）、ＥＰ（エポキシ樹脂）等の透明樹脂材料や透明なガラスで形成されている。
【００２６】
この光束制御部材３は、平面形状が円形形状となるように形成されており、その中心軸
Ｌ１が平面形状の図心に合致している。そして、この光束制御部材３は、基板４上に一端
５が固定される円筒状の側壁部（支持部）６と、この側壁部６の他端７を塞ぐように位置
する蓋部（光束制御部材本体部）８と、を有している。
【００２７】
蓋部８の内面１０は、中心軸Ｌ１上に位置する中心部１１が外周部１２よりも側壁部６
の一端５側に位置する凹面（非球面）であり、光束制御部材３が基板４上に固定されると
、中心部１１が外周部１２よりも発光素子２に近い位置に配置されるような形状になって
いる（図１（ｃ）参照）。この蓋部８の内面１０の形状は、図２（ｃ）に示すように、蓋
部８の中心部１１から外周部１２（半径方向外方）に向かうにしたがって傾斜が緩やかに
なる曲面形状であり、中心部１１と外周部１２の間であって且つ外周部１２に近い位置に
傾斜角度が零となる点が生じる非球面形状である。そして、この蓋部８の内面１０は、そ
の表面上にＴｉＯ2及びＳｉＯ2の層を重ねて蒸着してなる透過反射膜１３が形成され、そ
の表面上の全域が透過反射膜１３で覆われている。この蓋部８の内面１０を覆う透過反射
膜１３は、発光素子２からの光の一部を側壁部６側へ向けて反射し、発光素子２からの光
の残部を蓋部８の内部に入射させるようになっている（図３参照）。なお、透過反射膜１
３は、光反射率に応じた膜厚に形成されるものであり、光反射率が高い程、膜厚が厚くな
る。
【００２８】
蓋部８の外面１４は、内面１０と裏表の関係であって、蓋部８の中心軸Ｌ１に沿った肉
厚が中心部１１から外周部１２まで同一寸法となるように形成されており、透過反射膜１
３を透過して蓋部８の内部に入射した光を外部に広く出射するようになっている（図３（
ｂ）参照）。
【００２９】
側壁部６は、中心軸Ｌ１に沿って且つ中心軸Ｌ１を取り囲むように位置しており、一端
５から他端７側まで同一内径寸法で且つ同一肉厚となるように形成されている。そして、
この側壁部６は、発光素子２から出射された光のうちで蓋部８の透過反射膜１３によって
反射された後に到達する光及び発光素子２から出射された光のうちで直接到達した光を外
部に広く出射するようになっている（図３（ａ）参照）。
【００３０】
図４乃至図７は、透過反射膜１３の光反射率に応じた照明装置１の配光特性を示すもの
である。このうち、図４は、透過反射膜１３の光反射率が５５％の光束制御部材３を使用
した照明装置１の配光特性を示すものである。また、図５は、透過反射膜１３の光反射率
が６５％の光束制御部材３を使用した照明装置１の配光特性を示すものである。また、図
６は、透過反射膜１３の光反射率が７５％の光束制御部材３を使用した照明装置１の配光
特性を示すものである。また、図７は、透過反射膜１３の光反射率が８５％の光束制御部
材３を使用した照明装置１の配光特性を示すものである。なお、これら図４乃至図７の配
光特性は、図８に示すように、発光素子２の発光中心１５から光軸Ｌに沿って所定距離離
れた位置（基準位置０°）に照度計１６を配置し、その照度計１６を発光素子２の発光中
心１５を回転中心として、右回り方向（＋θ方向）に５°間隔で１８０°回転させて照度
を測定し、左回り方向（−θ方向）に５°間隔で１８０°回転させて照度を測定し、測定
した照度のうちの最高照度を１とした場合の相対照度（無次元値）を曲線で滑らかに結ん
で示している。
【００３１】
図４乃至図７に示すように、光束制御部材３の蓋部８の内面１０に形成した透過反射膜
１３の反射率が大きくなるにしたがって水平方向（±９０°方向）及び後方方向（＋９０
°＜θ＜＋１８０°，−９０°＜θ＜−１８０°）の照度が増加する。また、図４乃至図
６に示す配光特性は、前方方向（θ＝０°）の照度が最も大きくなっている。これに対し
、図７に示す配光特性は、前方方向（θ＝０°）の照度よりも水平方向（±９０°方向）
の照度の方が大きくなっており、図４乃至図６の配光特性で示される照度バランスと異な
る。
【００３２】
このように、光束制御部材３の蓋部８の内面１０に形成した透過反射膜１３の反射率に
応じて照明装置１の配光特性が異なるので、照明装置１の使用形態に応じた透過反射膜１
３の反射率が選択され、そのような反射率となるように透過反射膜１３が光束制御部材３
の蓋部８の内面１０に蒸着される。
【００３３】
ここで、本実施形態に係る光束制御部材３を有する照明装置１は、光束制御部材３の透
過反射膜１３の反射率が７５％の場合、その配光特性（図６に示す配光特性）が白熱電球
の配光特性に最も近くなる。したがって、本実施形態に係る光束制御部材３を有する照明
装置１は、白熱電球に代えて室内照明に使用する場合、光束制御部材３の透過反射膜１３
の反射率を７５％とするのが好ましい。
【００３４】
（本実施形態の効果）
以上のように、本実施形態に係る光束制御部材３は、蓋部８の内面１０に形成した透過
反射膜１３によって発光素子２からの光の一部を反射すると共に、蓋部８の内面１０に形
成した透過反射膜１３によって発光素子２からの光の残部（透過反射膜１３で反射されな
かった光）を蓋部８の外面１４から出射させるようになっており、発光素子２からの光を
蓋部８における全反射によって反射するようになっていないため、蓋部８から出射する光
が色分離を生じることがなく、色むらに起因する照明品質の低下を招くことがない。
【００３５】
また、本実施形態に係る光束制御部材３を有する照明装置１は、蓋部８の内面１０に形
成した透過反射膜１３によって反射されて側壁部６の内周面１７に到達した発光素子２か
らの光及び発光素子２から側壁部６の内周面１７に直接到達した光を側壁部６の外周面１
８から出射すると共に、蓋部８の内面１０に形成した透過反射膜１３を透過して蓋部８内
に入射した発光素子２からの光を蓋部８の外面１４から出射することにより、前方方向の
みならず、水平方向及び後方方向にも十分に配光することができ、配光特性を白熱電球に
近づけることができる。
【００３６】
また、本実施形態に係る光束制御部材３を有する照明装置１は、色むらに起因する照明
品質の低下を生じることがなく、白熱電球に代えて室内照明等に使用することができ、白
熱電球よりも消費電力を少なくすることができると共に、白熱電球よりも長期間使用する
ことが可能となる。
【００３７】
なお、光束制御部材３の側壁部６の外周面１８を光拡散面（粗面等の光拡散化処理を施
した面）とし、側壁部６から出射する光を広く拡散させるようにしてもよい。
【００３８】
また、光束制御部材３の蓋部８の外面１４を光拡散面とし、蓋部８から出射する光を広
く拡散させるようにしてもよい。
【００３９】
また、光束制御部材３の側壁部６の外周面１８及び蓋部８の外面１４を光拡散面とし、
側壁部６及び蓋部８から出射する光を広く拡散させるようにしてもよい。
【００４０】
また、光束制御部材３を光拡散能を有する材料によって形成し、光束制御部材３の内部
で光を散乱させ、側壁部６及び蓋部８から出射する光を広く拡散させるようにしてもよい
。
【００４１】
また、光束制御部材３の透過反射膜１３は、予めフィルム状に作成したものを蓋部８の
内面１０に貼着するようにしてもよい。
【００４２】
本実施形態に係る光束制御部材３は、透過反射膜１３としてＴｉＯ2及びＳｉＯ2の多層
膜を示したが、これに代えて、ＺｎＯ2及びＳｉＯ2の多層膜やＴａ2Ｏ5及びＳｉＯ2の多
層膜等の誘電体多層膜によって透過反射膜１３を形成してもよい。
【００４３】
また、誘電体多層膜に代えて、必要な透過光量が得られるアルミニウム（Ａｌ）等の金
属薄膜によって透過反射膜１３を形成してもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、膜厚によって透過反射膜１３の光反射率を調整する方法を示し
たが、本発明はこれに限らず、反射領域をドットや網目状のパターンとなるように形成し
、透過領域と反射領域の面積比を調整することによって所望の光反射率を得るようにして
もよい。更に、この反射領域の光反射率を膜厚によって調整してもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、光束制御部材３を基板４上に接着する固定方法を示したが、本
発明にこれに限らず、光束制御部材３と基板４とをケース等の他の部材を介して固定して
もよい。また、光束制御部材３と基板４等との固定は、接着剤による固定に限らず、溶着
やねじ止め機構等の固定方法を採用してもよい。
【００４６】
また、光束制御部材３の蓋部８の内面１０を非球面形状にする態様を例示したが、内面
１０の一部を傾斜面又は平面としてもよい。
【００４７】
（光束制御部材及び照明装置の第２実施形態）
図９は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第２実施形態を示すものである
。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第１実施形態に係る光束制
御部材３及び照明装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第１実施形態に
係る光束制御部材３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００４８】
図９に示す光束制御部材３は、第１実施形態に係る光束制御部材３の側壁部６と蓋部８
を別々に形成した後、蓋部８を側壁部６の上端部に形成した環状凹所２０内に嵌合・固定
（接着、溶着等）して、側壁部６と蓋部８とを一体化したものである。
【００４９】
このような構成の光束制御部材３は、蓋部８のみを蒸着処理室に入れて透過反射膜１３
を内面１０上に蒸着することができるため、第１実施形態に係る光束制御部材３の生産効
率よりも生産効率を向上させることができる。なお、第１実施形態に係る光束制御部材３
は、側壁部６の内周面１７に透過反射膜１３が蒸着されないような前処理（マスキング）
を施さなくてはならず、本実施形態に係る光束制御部材３よりも生産効率が低下する。
【００５０】
本実施形態に係る照明装置１は、図１０に示すように、第１実施形態に係る照明装置１
の配光特性（図６参照）と同様の配光特性の照明光を出射することができ、第１実施形態
に係る照明装置１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態に係る光束制御部
材３は、透過反射膜１３の反射率が７５％になるように、透過反射膜１３が蓋部８の内面
１０に形成されている。
【００５１】
（光束制御部材及び照明装置の第３実施形態）
図１１は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第３実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第１実施形態に係る光束
制御部材３及び照明装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第１実施形態
に係る光束制御部材３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００５２】
図１１に示す光束制御部材３は、第１実施形態に係る光束制御部材３の蓋部８の外面１
４を光軸Ｌに直交する平面にしたものである。
【００５３】
このような光束制御部材３を使用した照明装置１は、図１２に示すように、第１実施形
態に係る照明装置１の配光特性（図６参照）と比較し、斜め上方の照度が高くなる配光特
性になっている点を除き、第１実施形態の照明装置１とほぼ同様の配光特性になっており
、第１実施形態に係る照明装置１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態に
係る光束制御部材３は、透過反射膜１３の反射率が７５％になるように、透過反射膜１３
が蓋部８の内面１０に形成されている。
【００５４】
（光束制御部材及び照明装置の第４実施形態）
図１３は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第４実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第１実施形態に係る光束
制御部材３及び照明装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第１実施形態
に係る光束制御部材３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００５５】
図１３に示す光束制御部材３は、第１実施形態に係る光束制御部材３の側壁部６を変形
させたものである。すなわち、本実施形態に係る光束制御部材３は、側壁部６の下端５の
内径が側壁部６と蓋部８との接続部分（蓋部８の外周部１２）における内径よりも小さく
なるような、逆テーパ形状の側壁部６となっている。
【００５６】
このような光束制御部材３を使用した照明装置１は、図１４に示すように、第１実施形
態に係る照明装置１の配光特性（図６参照）と比較し、斜め上方の照度を抑える配光特性
になっている点を除き、第１実施形態の照明装置１とほぼ同様の配光特性になっており、
第１実施形態に係る照明装置１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態に係
る光束制御部材３は、透過反射膜１３の反射率が７５％になるように、透過反射膜１３が
蓋部８の内面１０に形成されている。また、本実施形態に係る光束制御部材３は、第２実
施形態に係る光束制御部材３と同様に、側壁部６と蓋部８を別々に形成した後、側壁部６
と蓋部８を固定して一体化してもよい。
【００５７】
（光束制御部材及び照明装置の第５実施形態）
図１５は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第５実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第１実施形態に係る光束
制御部材３及び照明装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第１実施形態
に係る光束制御部材３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００５８】
図１５に示す光束制御部材３は、側壁部６の外周面１８及び蓋部８の外面１４が連続し
た半球面を構成するように形成され、側壁部６の内周面１７が側壁部６の外周面１８と同
心の半球面の一部をなすように形成されている。
【００５９】
このような光束制御部材３を使用した照明装置１は、図１６に示すように、第１実施形
態に係る照明装置１の配光特性（図６参照）に比較し、前方方向の照度を抑えるようにな
っている点を除き、第１実施形態の照明装置１とほぼ同様の配光特性になっており（図７
の配光特性と同様の配光特性になっており）、第１実施形態に係る照明装置１と同様の効
果を得ることができる。なお、本実施形態に係る光束制御部材３は、透過反射膜１３の反
射率が７５％になるように、透過反射膜１３が蓋部８の内面１０に形成されている。
【００６０】
（光束制御部材及び照明装置の第６実施形態）
図１７は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第６実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第５実施形態に係る光束
制御部材３及び照明装置１の変形例であり、第５実施形態に係る光束制御部材３及び照明
装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第５実施形態に係る光束制御部材
３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００６１】
図１７に示す光束制御部材３は、図１５に示した光束制御部材３の蓋部８を光軸Ｌに直
交する仮想平面で切断して取り除き、蓋部８の外面１４を光軸Ｌに直交する平面にしたも
のであり、図１５に示した光束制御部材３よりも高さ寸法（光軸Ｌに沿った寸法）を小さ
くすることができる。また、このような本実施形態に係る光束制御部材３を使用した照明
装置１は、第５実施形態に係る照明装置１と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
（光束制御部材及び照明装置の第７実施形態）
図１８は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第７実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第１実施形態に係る光束
制御部材３及び照明装置１の変形例であり、第１実施形態に係る光束制御部材３及び照明
装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第１実施形態に係る光束制御部材
３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００６３】
図１８に示す光束制御部材３は、第１実施形態に係る光束制御部材３の側壁部６を変形
させたものである。すなわち、本実施形態に係る光束制御部材３は、側壁部６の下端５の
内径が側壁部６と蓋部８の接続部分（蓋部８の外周部１２）における内径よりも大きくな
るような、テーパ形状の側壁部６となっている。このような形状の光束制御部材３は、射
出成形時における金型からの離型が容易になる。また、このような光束制御部材３を使用
した照明装置１は、第１実施形態の照明装置１と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
（光束制御部材及び照明装置の第８実施形態）
図１９は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第８実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第１実施形態に係る光束
制御部材３及び照明装置１の変形例であり、第１実施形態に係る光束制御部材３及び照明
装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第１実施形態に係る光束制御部材
３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００６５】
図１９に示す光束制御部材３は、側壁部６と蓋部８を別々に形成した後、蓋部８の外周
端側を側壁部６の上端部に形成した環状凹所２０内に嵌合・固定（接着、溶着等）して、
側壁部６と蓋部８とを一体化したものである。側壁部６は、下端５側の内径が上端側（蓋
部８との接続部分であって、蓋部８の外周部１２）における内径よりも小さくなるように
、球を輪切りにしたような外径形状の筒状体となっている。
【００６６】
また、光束制御部材３は、外形形状が半球状（中空の球を半分にしたような形状）のカ
バー２１の開口端２２を側壁部６の他端（上端）７に固定（接着、溶着等）して、蓋部８
の外面１４を空気層を介してカバー２１で覆うようになっている。そして、光束制御部材
３は、全体の外形形状が球の一部を切り欠いたような形状になっている。カバー２１は、
側壁部６及び蓋部８と同様の光を透過する材料で形成されている。そして、カバー２１の
開口端２２の内周面２３は、蓋部８の外周面２４に嵌合している。なお、カバー２１は、
光拡散性を高めるために、光散乱子を混入した材料で形成してもよい。また、カバー２１
は、外表面又は内表面の少なくとも一方を粗面にして、光拡散性能を高めるようにしても
よい。また、カバー２１は、光拡散機能を付与しなくてもよい。
【００６７】
本実施形態に係る照明装置１は、図２０に示すように、第１実施形態に係る照明装置１
の配光特性（図６参照）と比較し、前方方向の照度を抑え、横方向の照度を高めるように
なっている点を除き、第１実施形態の照明装置１とほぼ同様の配光特性になっており、第
１実施形態の照明装置１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態に係る光束
制御部材３は、透過反射膜１３の反射率が７５％になるように、透過反射膜１３が蓋部８
の内面１０に形成されている。また、側壁部６とカバー２１は、互いに固定される部分及
びその近傍を除き、同一の肉厚となるように形成されている。
【００６８】
（光束制御部材及び照明装置の第９実施形態）
図２１は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第９実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第８実施形態に係る光束
制御部材３及び照明装置１の第１の変形例であり、第８実施形態に係る光束制御部材３及
び照明装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第８実施形態に係る光束制
御部材３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００６９】
図２１に示す光束制御部材３は、カバー２１の曲率を図１９に示したカバー２１の曲率
よりも小さくし、図１９に示した光束制御部材３よりも高さ寸法（光軸Ｌに沿った寸法）
を小さくしたものである。
【００７０】
本実施形態に係る照明装置１は、図２２に示すように、第１実施形態に係る照明装置１
の配光特性（図６参照）と比較し、横方向から前方方向までの照度がほぼ同一になってい
る点を除き、第１実施形態の照明装置１とほぼ同様の配光特性になっており、第１実施形
態の照明装置１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態に係る光束制御部材
３は、透過反射膜１３の反射率が７５％になるように、透過反射膜１３が蓋部８の内面１
０に形成されている。
【００７１】
（光束制御部材及び照明装置の第１０実施形態）
図２３（ａ）は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第１０実施形態を示す
図である。また、図２３（ｂ）は、本実施形態に係る照明装置１を構成する基板４の平面
図である。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第８実施形態に係
る光束制御部材３及び照明装置１の第２の変形例であり、第８実施形態に係る光束制御部
材３及び照明装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第８実施形態に係る
光束制御部材３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００７２】
図２３（ａ）に示す光束制御部材３は、図１９に示した第８実施形態に係る光束制御部
材３と同様のものである。また、図２３（ａ）に示す照明装置１は、図１９に示した第８
実施形態に係る照明装置１が基板４上に単一の発光素子２を実装してなるものであるのに
対し、基板４上に複数の発光素子２を実装してなるものである点において相違する。
【００７３】
すなわち、図２３（ｂ）に示すように、本実施形態に係る照明装置１の基板４上には、
複数の発光素子２が同一円２５上に等間隔で配置されている（４５°の間隔で合計８個配
置されている）。そして、これら複数の発光素子２の光束の中心Ｌは、発光素子２各々の
立体的な出射光束を集めた全出射光束の中心であり、第８実施形態における単一の発光素
子２の光軸Ｌの位置（光束の中心位置）に対応し、且つ、光束制御部材３の中心軸Ｌ１に
合致するようになっている。
【００７４】
このような本実施形態に係る照明装置１は、図２４に示すように、第８実施形態に係る
照明装置１の配光特性（図２０参照）と比較し、横方向から前方向までの照度が均一化し
、白熱電球の配光特性により一層近づけることができ、第１実施形態に係る照明装置１と
同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態に係る光束制御部材３は、透過反射膜
１３の反射率が７５％になるように、透過反射膜１３が蓋部８の内面１０に形成されてい
る。
【００７５】
（光束制御部材及び照明装置の第１１実施形態）
図２５（ａ）は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第１１実施形態を示す
図である。また、図２５（ｂ）は、本実施形態に係る照明装置１を構成する基板４の平面
図であり、図２３（ｂ）に示す基板４の平面図と同様の図である。また、図２６は、本発
明の第１１実施形態に係る光束制御部材３を示すものである。なお、本実施形態に係る光
束制御部材３及び照明装置１は、第１０実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１０
の変形例であり、第１０実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１と共通する構成部
分については同一符号を付し、第１０実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１の説
明と重複することとなる説明を省略する。
【００７６】
図２５（ａ）及び図２６に示すように、光束制御部材３は、光束制御部材本体部２６と
、この光束制御部材本体部２６の内面１０（発光素子２に対向する内面１０）の中央から
下方へ向かって（中心軸Ｌ１に沿って）延びる支持部２７と、を備えている。そして、本
実施形態に係る光束制御部材３は、第１実施形態に係る光束制御部材３の側壁部６及び第
１０実施形態に係る光束制御部材３の側壁部６に対応する構成を備えていない（図１，図
２３参照）。
【００７７】
図２５（ａ）及び図２６に示すように、光束制御部材３の支持部２７は、円柱形状であ
り、その先端面（下端面）２７ａが基板４に固定（接着、螺着、圧入等）され、光束制御
部材３の中心軸Ｌ１が複数の発光素子２の光束の中心Ｌに合致するように、光束制御部材
本体部２６を基板４上に支えている。
【００７８】
図２５（ａ）及び図２６に示すように、光束制御部材３の光束制御部材本体部２６は、
内面１０の中央に支持部２７が一体として形成されている点を除き、第１実施形態に係る
光束制御部材３の蓋部８の形状と同様の形状になっている（図１及び図２参照）。また、
光束制御部材本体部２６の内面１０は、支持部２７が形成されている部分を除き、第１実
施形態に係る光束制御部材３の蓋部８と同様に、透過反射膜１３が形成されている。また
、光束制御部材本体部２６の外面１４は、内面１０と裏表の関係であり、第１実施形態に
係る光束制御部材３の蓋部８の外面１４と同様に形成されている。
【００７９】
図２５に示すように、本実施形態に係る照明装置１は、中空の球体の一部を切り欠いた
ような形状のカバー２１の開口端２２が円板状の基板４の外周端に固定され、カバー２１
と基板４とで密閉された空間２８内に複数の発光素子２及び光束制御部材３が収容されて
いる。そして、光束制御部材３は、光束制御部材本体部２６の外周端とカバー２１との間
に隙間３０を生じ、支持部２７が基板４に直接固定されている。このような構成の照明装
置１によれば、第１０実施形態に係る照明装置１と比較し、部品点数が少ない分だけ組立
工数を削減することができ、生産効率を向上させることができる。
【００８０】
このような本実施形態に係る照明装置１は、図２７に示すように、第１０実施形態に係
る照明装置１の配光特性（図２４参照）と同様の配光特性を得ることができ、第１実施形
態に係る照明装置１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態に係る光束制御
部材３は、透過反射膜１３の反射率が７５％になるように、透過反射膜１３が光束制御部
材本体部２６の内面１０に形成されている。
【００８１】
（光束制御部材及び照明装置の第１２実施形態）
図２８は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第１２実施形態を示す図であ
る。本実施形態に係る照明装置１は、第１１実施形態における複数の発光素子２と光束制
御部材３を一つの「発光素子−光束制御部材」ユニット３１とし、この「発光素子−光束
制御部材」ユニット３１を一つの基板３２上に複数取り付け、基板３２の外周縁にカバー
３３の開口端３４を固定し、基板３２とカバー３３とで密閉された空間３５内に複数の「
発光素子−光束制御部材」ユニット３１を収容したものである。そして、発光素子２が実
装された基板３２の表面は、光反射機能に優れた光反射部材（図示せず）で被覆するか、
又は光反射機能に優れた光反射部材（図示せず）を配置するようにしてもよい。なお、本
実施形態に係る照明装置１のＸ−Ｘ断面は、図２５（ａ）と同様である。また、基板３２
及びカバー３３で形作られる照明装置１の平面形状は、円形，矩形形状，六角形状等、使
用用途に応じた最適な形状とすることができる。このような本実施形態に係る照明装置１
は、照明光の配光特性を白熱電球の配光特性に近づけることができると共に、色むらがな
い高品質の照明光を出射することができる。
【００８２】
（変形例）
上記各実施形態は、光束制御部材３の内面１０に透過反射膜１３が形成されている。し
かしながら、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、光束制御部材３の外
面１４に透過反射膜１３を形成してもよい。すなわち、本発明に係る光束制御部材３の透
過反射膜１３は、発光素子２の出射光の一部の出射光と交わる面（内面１０と外面１４の
いずれか）に形成されることで、所望の配光特性を得ることができる。ただし、反射光の
光路における界面を少なくして光ロスを抑えるためには、光束制御部材本体部の内面１０
に透過反射膜１３を形成した方が良い。内面１０に形成された透過反射膜１３は、光束制
御部材３の取扱い等による傷付きや剥離を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明に係る光束制御部材及びこの光束制御部材を使用した照明装置は、光束制御部材
の透過反射膜の反射率を所望の配光特性になるように決定すれば、白熱電球に代えて使用
する場合に限られず、シャンデリアの一部や間接照明装置等としても広く使用することが
できる。
【符号の説明】
【００８４】
１……照明装置、２……発光素子（例えば、ＬＥＤ）、３……光束制御部材、４，３２
……基板、５……一端、６……側壁部、７……他端、８……蓋部、１０……内面、１１…
…中心部、１２……外周部、１３……透過反射膜、１４……外面、１７……内周面、１８
……外周面、Ｌ……光軸（光束の中心）、Ｌ１……中心軸
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光素子（例えば、ＬＥＤ）からの光を出射制御する光束制御部材、及び
この光束制御部材を使用した照明装置であって、白熱電球に代えて使用することができる
照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーや環境保全の観点から、ＬＥＤを光源とする照明装置（例えば、Ｌ
ＥＤ電球）が、白熱電球に代わるものとして使用されている。
【０００３】
しかしながら、従来のＬＥＤを光源とする照明装置は、前方方向のみに光が出射するよ
うになっており、白熱電球のように全方位に光が出射するようになっていなかった。その
結果、従来のＬＥＤを光源とする照明装置は、室内照明に使用した場合、白熱電球のよう
な天井や壁面からの反射光を得ることができず、白熱電球のように室内を広範囲に照明す
ることができなかった。
【０００４】
このような従来のＬＥＤを光源とする照明装置の配光特性を白熱電球の配光特性に近づ
けるため、ＬＥＤからの出射光の進行方向を光束制御部材で制御することが考えられる。
【０００５】
図２９は、ＬＥＤ１００からの出射光の進行方向を光方向変換素子（光束制御部材）１
０１で制御する技術を開示するものである。この図に示す光方向変換素子１０１は、ＬＥ
Ｄ１００からの光をＢ面（回転放物面）１０２及びＥ面（面取り状の傾斜面）１０３で反
射し、これらＢ面１０２及びＥ面１０３で反射された光をＤ面１０４（ＬＥＤ１００が実
装された基板表面）で更に反射し、このＤ面１０４で反射された光をＢ面１０２から出射
するようになっている。また、この光方向変換素子１０１は、Ｂ面１０２で反射されてＣ
面１０５に到達した光を外部の斜め後方（下方）へ向けて出射するようになっている。
【０００６】
このような光方向変換素子１０１でＬＥＤ１００の光の進行方向を制御することにより
、上方向（前方方向）及び水平方向（前方方向に直交する方向）への出射光を得ることが
できるため、従来のＬＥＤを光源とする照明装置に光方向変換素子１０１を適用すれば、
その配光特性を白熱電球の配光特性に近づけることが可能と思料される（特許文献１参照
）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２１６５４０号公報（特に、図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図２９に示した光方向変換素子１０１は、ＬＥＤ１００からの光のうち
で、Ｂ面１０２に対して全反射条件を満たす光がＢ面１０２で反射され、Ｂ面１０２に対
して全反射条件を満たさない光がＢ面１０２を透過する。したがって、図２９に示した光
方向変換素子１０１を使用した場合、Ｂ面１０２に対して全反射条件を満たさない光は、
Ｂ面１０２を透過する際に色分離が生じ、色むらを生じることになり、照明品質の低下を
招くことになる。特に、図２９に示した光方向変換素子１０１は、ＬＥＤ１００の発光面
積が点光源とみなせない程度に大きい場合、Ｂ面１０２に対して全反射条件を満たさない
光の比率が多くなり、出射光の色むらがより一層生じやすくなる。
【０００９】
そこで、本発明は、色むらに起因する照明品質の低下を招くことなく、配光特性を白熱
電球に近づけることができる光束制御部材及びこの光束制御部材を使用した照明装置を提
供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、図１〜図３，図９，図１１，図１３，図１５，図１７〜図１８，図
１９，図２１，図２３，図２５，図２６，及び図２８に示すように、基板４，３２上に実
装された１又は複数の発光素子２の光束の中心Ｌと同心に中心軸Ｌ１が位置するように配
置され、且つ、前記発光素子２と空気層を介して配置される光束制御部材３に関するもの
である。そして、前記発光素子２の出射光のうち一部の出射光と交わる面に、透過反射膜
１３が形成されている。前記透過反射膜１３は、前記一部の出射光のうち更に一部を反射
し、前記一部の出射光の残部を透過するようになっている。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明に係る光束制御部材３において、前記透過反射膜１
３が、前記発光素子２と対向する内面１０に形成され、前記内面１０とは裏表の関係にあ
る外面１４は、前記透過反射膜１３を透過して内部入射した光を外方へ出射するようにな
っている。
【００１２】
請求項３の発明は、図１〜図３，図９，図１１，図１３，図１５，図１７〜図１８，図
１９及び図２１に示すように、基板４上に実装された発光素子２の光軸Ｌと同心に中心軸
Ｌ１が位置するように、前記発光素子２と空気層を介して配置され、前記光軸Ｌと交わる
ように形成される蓋部８と、前記蓋部８の外縁から前記基板４側へ延びる側壁部６と、を
有する光束制御部材３に関するものである。この発明において、前記蓋部８の内面１０は
、外周部１２よりも前記中心軸Ｌ１上の中心部１１の方が前記発光素子２寄りに位置する
凹面であり、透過反射膜１３で覆われている。前記透過反射膜１３は、前記発光素子２か
らの光の一部を前記側壁部６に向けて反射し、前記発光素子２からの光の残部を透過する
ようになっている。前記蓋部８の外面１４は、前記透過反射膜１３を透過して入射した光
を蓋部８の外方へ出射する。前記側壁部６は、前記透過反射膜１３で反射されて内周面１
７に到達した光及び前記発光素子２から前記内周面１７に直接到達した光を外周面１８か
ら外方へ出射するようになっている。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３の発明に係る光束制御部材３において、前記蓋部８の内面
１０が非球面形状であることを特徴としている。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項３又は４の発明に係る光束制御部材３において、前記側壁部
６の外周面１８を光拡散面にしたことを特徴としている。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項３乃至５のいずれかの発明に係る光束制御部材３において、
前記蓋部８の外面１４を光拡散面にしたことを特徴としている。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項３乃至６のいずれかの発明に係る光束制御部材３において、
前記蓋部と前記側壁部とが光散乱能を有する材料によって形成されたことを特徴としてい
る。
【００１７】
請求項８の発明は、発光素子２が実装された基板４，３２と、この基板４，３２上に固
定されて前記発光素子２からの光を出射する請求項１乃至７のいずれかの発明に係る光束
制御部材３と、を備えた照明装置１に係るものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光束制御部材は、発光素子からの光の一部を透過反射膜で反射するようになっ
ており、発光素子からの光を全反射によって反射するものではないため、出射光に色むら
が生じるのを防止でき、蓋部及び側壁部から広範囲に光を出射することができる。
【００１９】
また、本発明の光束制御部材を有する照明装置は、照明光の配光特性を白熱電球の配光
特性に近づけることができると共に、色むらがない高品質の照明光を出射することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る照明装置を示すものである。図１（ａ）が照明装置の平面図であり、図１（ｂ）が照明装置の正面図であり、図１（ｃ）が図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す照明装置の断面図であり、図１（ｄ）が照明装置の裏面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光束制御部材を示すものである。図２（ａ）が光束制御部材５の平面図であり、図２（ｂ）が光束制御部材の正面図であり、図２（ｃ）が図２（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す光束制御部材５の断面図であり、図２（ｄ）が光束制御部材５の裏面図である。
【図３】図３（ａ）は光束制御部材の透過反射膜の光反射機能を説明するための模式図であり、図３（ｂ）は光束制御部材の透過反射膜の光透過機能を説明するための模式図である。
【図４】光束制御部材の透過反射膜の反射率が５５％の場合における照明装置の配光特性を示す図である。
【図５】光束制御部材の透過反射膜の反射率が６５％の場合における照明装置の配光特性を示す図である。
【図６】光束制御部材の透過反射膜の反射率が７５％の場合における照明装置の配光特性を示す図である。
【図７】光束制御部材の透過反射膜の反射率が８５％の場合における照明装置の配光特性を示す図である。
【図８】照明装置から出射される光の照度測定方法を説明するための図である。
【図９】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第２実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図１０】図９に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図１１】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第３実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図１２】図１１に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図１３】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第４実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図１４】図１３に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図１５】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第５実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図１６】図１５に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図１７】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第６実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図１８】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第７実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図１９】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第８実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図２０】図１９に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図２１】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第９実施形態を示す図であり、図１（ｃ）に対応する断面図である。
【図２２】図２１に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図２３】図２３（ａ）が本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第１０実施形態を示す図であり、図２３（ｂ）が本実施形態に係る照明装置を構成する基板の平面図である。
【図２４】図２３に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図２５】図２５（ａ）が本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第１１実施形態を示す図であり、図２５（ｂ）が本実施形態に係る照明装置を構成する基板の平面図であり、図２３（ｂ）に示す基板４の平面図と同様の図である。
【図２６】本発明の第１１実施形態に係る光束制御部材を示すものである。図２６（ａ）が光束制御部材の正面図、図２６（ｂ）が光束制御部材の平面図、図２６（ｃ）が光束制御部材の裏面図、図２６（ｄ）が図２６（ｂ）のＡ４−Ａ４線に沿って切断して示す光束制御部材の断面図である。
【図２７】図２５に示した照明装置の配光特性を示す図である。
【図２８】本発明に係る光束制御部材及び照明装置の第１２実施形態を示す図である。
【図２９】図２９（ａ）が従来の光束制御部材（光方向変換素子）を示す平面図であり、図２９（ｂ）が図２９（ａ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【００２２】
（照明装置の第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る照明装置１を示すものである。なお、図１（ａ）が照明装置
１の平面図であり、図１（ｂ）が照明装置１の正面図であり、図１（ｃ）が図１（ａ）の
Ａ１−Ａ１線に沿って切断して示す照明装置１の断面図であり、図１（ｄ）が照明装置１
の裏面図である。
【００２３】
この図１に示すように、照明装置１は、白熱電球に代えて使用されるものであり、発光
素子２（例えば、ＬＥＤ及び封止部材によって封止されたＬＥＤ）からの光を光束制御部
材３を介して出射するようになっており、発光素子２と光束制御部材３とが一対一で対応
している。そして、この照明装置１は、発光素子２が実装された基板４上に光束制御部材
３の一端（開口端）５が接着剤で固定され、光束制御部材３の中心軸Ｌ１が発光素子２の
光軸Ｌと同心上に位置するようになっている。ここで、発光素子２の光軸Ｌとは、発光素
子２からの立体的な出射光束の中心における光の進行方向をいう。
【００２４】
（光束制御部材の第１実施形態）
図２は、光束制御部材３の第１実施形態を示すものである。なお、図２（ａ）が光束制
御部材３の平面図であり、図２（ｂ）が光束制御部材３の正面図であり、図２（ｃ）が図
２（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す光束制御部材３の断面図であり、図２（ｄ
）が光束制御部材３の裏面図である。
【００２５】
光束制御部材３は、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＰＣ（ポリカーボ
ネート）、ＥＰ（エポキシ樹脂）等の透明樹脂材料や透明なガラスで形成されている。
【００２６】
この光束制御部材３は、平面形状が円形形状となるように形成されており、その中心軸
Ｌ１が平面形状の図心に合致している。そして、この光束制御部材３は、基板４上に一端
５が固定される円筒状の側壁部（支持部）６と、この側壁部６の他端７を塞ぐように位置
する蓋部（光束制御部材本体部）８と、を有している。
【００２７】
蓋部８の内面１０は、中心軸Ｌ１上に位置する中心部１１が外周部１２よりも側壁部６
の一端５側に位置する凹面（非球面）であり、光束制御部材３が基板４上に固定されると
、中心部１１が外周部１２よりも発光素子２に近い位置に配置されるような形状になって
いる（図１（ｃ）参照）。この蓋部８の内面１０の形状は、図２（ｃ）に示すように、蓋
部８の中心部１１から外周部１２（半径方向外方）に向かうにしたがって傾斜が緩やかに
なる曲面形状であり、中心部１１と外周部１２の間であって且つ外周部１２に近い位置に
傾斜角度が零となる点が生じる非球面形状である。そして、この蓋部８の内面１０は、そ
の表面上にＴｉＯ2及びＳｉＯ2の層を重ねて蒸着してなる透過反射膜１３が形成され、そ
の表面上の全域が透過反射膜１３で覆われている。この蓋部８の内面１０を覆う透過反射
膜１３は、発光素子２からの光の一部を側壁部６側へ向けて反射し、発光素子２からの光
の残部を蓋部８の内部に入射させるようになっている（図３参照）。なお、透過反射膜１
３は、光反射率に応じた膜厚に形成されるものであり、光反射率が高い程、膜厚が厚くな
る。
【００２８】
蓋部８の外面１４は、内面１０と裏表の関係であって、蓋部８の中心軸Ｌ１に沿った肉
厚が中心部１１から外周部１２まで同一寸法となるように形成されており、透過反射膜１
３を透過して蓋部８の内部に入射した光を外部に広く出射するようになっている（図３（
ｂ）参照）。
【００２９】
側壁部６は、中心軸Ｌ１に沿って且つ中心軸Ｌ１を取り囲むように位置しており、一端
５から他端７側まで同一内径寸法で且つ同一肉厚となるように形成されている。そして、
この側壁部６は、発光素子２から出射された光のうちで蓋部８の透過反射膜１３によって
反射された後に到達する光及び発光素子２から出射された光のうちで直接到達した光を外
部に広く出射するようになっている（図３（ａ）参照）。
【００３０】
図４乃至図７は、透過反射膜１３の光反射率に応じた照明装置１の配光特性を示すもの
である。このうち、図４は、透過反射膜１３の光反射率が５５％の光束制御部材３を使用
した照明装置１の配光特性を示すものである。また、図５は、透過反射膜１３の光反射率
が６５％の光束制御部材３を使用した照明装置１の配光特性を示すものである。また、図
６は、透過反射膜１３の光反射率が７５％の光束制御部材３を使用した照明装置１の配光
特性を示すものである。また、図７は、透過反射膜１３の光反射率が８５％の光束制御部
材３を使用した照明装置１の配光特性を示すものである。なお、これら図４乃至図７の配
光特性は、図８に示すように、発光素子２の発光中心１５から光軸Ｌに沿って所定距離離
れた位置（基準位置０°）に照度計１６を配置し、その照度計１６を発光素子２の発光中
心１５を回転中心として、右回り方向（＋θ方向）に５°間隔で１８０°回転させて照度
を測定し、左回り方向（−θ方向）に５°間隔で１８０°回転させて照度を測定し、測定
した照度のうちの最高照度を１とした場合の相対照度（無次元値）を曲線で滑らかに結ん
で示している。
【００３１】
図４乃至図７に示すように、光束制御部材３の蓋部８の内面１０に形成した透過反射膜
１３の反射率が大きくなるにしたがって水平方向（±９０°方向）及び後方方向（＋９０
°＜θ＜＋１８０°，−９０°＜θ＜−１８０°）の照度が増加する。また、図４乃至図
６に示す配光特性は、前方方向（θ＝０°）の照度が最も大きくなっている。これに対し
、図７に示す配光特性は、前方方向（θ＝０°）の照度よりも水平方向（±９０°方向）
の照度の方が大きくなっており、図４乃至図６の配光特性で示される照度バランスと異な
る。
【００３２】
このように、光束制御部材３の蓋部８の内面１０に形成した透過反射膜１３の反射率に
応じて照明装置１の配光特性が異なるので、照明装置１の使用形態に応じた透過反射膜１
３の反射率が選択され、そのような反射率となるように透過反射膜１３が光束制御部材３
の蓋部８の内面１０に蒸着される。
【００３３】
ここで、本実施形態に係る光束制御部材３を有する照明装置１は、光束制御部材３の透
過反射膜１３の反射率が７５％の場合、その配光特性（図６に示す配光特性）が白熱電球
の配光特性に最も近くなる。したがって、本実施形態に係る光束制御部材３を有する照明
装置１は、白熱電球に代えて室内照明に使用する場合、光束制御部材３の透過反射膜１３
の反射率を７５％とするのが好ましい。
【００３４】
（本実施形態の効果）
以上のように、本実施形態に係る光束制御部材３は、蓋部８の内面１０に形成した透過
反射膜１３によって発光素子２からの光の一部を反射すると共に、蓋部８の内面１０に形
成した透過反射膜１３によって発光素子２からの光の残部（透過反射膜１３で反射されな
かった光）を蓋部８の外面１４から出射させるようになっており、発光素子２からの光を
蓋部８における全反射によって反射するようになっていないため、蓋部８から出射する光
が色分離を生じることがなく、色むらに起因する照明品質の低下を招くことがない。
【００３５】
また、本実施形態に係る光束制御部材３を有する照明装置１は、蓋部８の内面１０に形
成した透過反射膜１３によって反射されて側壁部６の内周面１７に到達した発光素子２か
らの光及び発光素子２から側壁部６の内周面１７に直接到達した光を側壁部６の外周面１
８から出射すると共に、蓋部８の内面１０に形成した透過反射膜１３を透過して蓋部８内
に入射した発光素子２からの光を蓋部８の外面１４から出射することにより、前方方向の
みならず、水平方向及び後方方向にも十分に配光することができ、配光特性を白熱電球に
近づけることができる。
【００３６】
また、本実施形態に係る光束制御部材３を有する照明装置１は、色むらに起因する照明
品質の低下を生じることがなく、白熱電球に代えて室内照明等に使用することができ、白
熱電球よりも消費電力を少なくすることができると共に、白熱電球よりも長期間使用する
ことが可能となる。
【００３７】
なお、光束制御部材３の側壁部６の外周面１８を光拡散面（粗面等の光拡散化処理を施
した面）とし、側壁部６から出射する光を広く拡散させるようにしてもよい。
【００３８】
また、光束制御部材３の蓋部８の外面１４を光拡散面とし、蓋部８から出射する光を広
く拡散させるようにしてもよい。
【００３９】
また、光束制御部材３の側壁部６の外周面１８及び蓋部８の外面１４を光拡散面とし、
側壁部６及び蓋部８から出射する光を広く拡散させるようにしてもよい。
【００４０】
また、光束制御部材３を光拡散能を有する材料によって形成し、光束制御部材３の内部
で光を散乱させ、側壁部６及び蓋部８から出射する光を広く拡散させるようにしてもよい
。
【００４１】
また、光束制御部材３の透過反射膜１３は、予めフィルム状に作成したものを蓋部８の
内面１０に貼着するようにしてもよい。
【００４２】
本実施形態に係る光束制御部材３は、透過反射膜１３としてＴｉＯ2及びＳｉＯ2の多層
膜を示したが、これに代えて、ＺｎＯ2及びＳｉＯ2の多層膜やＴａ2Ｏ5及びＳｉＯ2の多
層膜等の誘電体多層膜によって透過反射膜１３を形成してもよい。
【００４３】
また、誘電体多層膜に代えて、必要な透過光量が得られるアルミニウム（Ａｌ）等の金
属薄膜によって透過反射膜１３を形成してもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、膜厚によって透過反射膜１３の光反射率を調整する方法を示し
たが、本発明はこれに限らず、反射領域をドットや網目状のパターンとなるように形成し
、透過領域と反射領域の面積比を調整することによって所望の光反射率を得るようにして
もよい。更に、この反射領域の光反射率を膜厚によって調整してもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、光束制御部材３を基板４上に接着する固定方法を示したが、本
発明にこれに限らず、光束制御部材３と基板４とをケース等の他の部材を介して固定して
もよい。また、光束制御部材３と基板４等との固定は、接着剤による固定に限らず、溶着
やねじ止め機構等の固定方法を採用してもよい。
【００４６】
また、光束制御部材３の蓋部８の内面１０を非球面形状にする態様を例示したが、内面
１０の一部を傾斜面又は平面としてもよい。
【００４７】
（光束制御部材及び照明装置の第２実施形態）
図９は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第２実施形態を示すものである
。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第１実施形態に係る光束制
御部材３及び照明装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第１実施形態に
係る光束制御部材３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００４８】
図９に示す光束制御部材３は、第１実施形態に係る光束制御部材３の側壁部６と蓋部８
を別々に形成した後、蓋部８を側壁部６の上端部に形成した環状凹所２０内に嵌合・固定
（接着、溶着等）して、側壁部６と蓋部８とを一体化したものである。
【００４９】
このような構成の光束制御部材３は、蓋部８のみを蒸着処理室に入れて透過反射膜１３
を内面１０上に蒸着することができるため、第１実施形態に係る光束制御部材３の生産効
率よりも生産効率を向上させることができる。なお、第１実施形態に係る光束制御部材３
は、側壁部６の内周面１７に透過反射膜１３が蒸着されないような前処理（マスキング）
を施さなくてはならず、本実施形態に係る光束制御部材３よりも生産効率が低下する。
【００５０】
本実施形態に係る照明装置１は、図１０に示すように、第１実施形態に係る照明装置１
の配光特性（図６参照）と同様の配光特性の照明光を出射することができ、第１実施形態
に係る照明装置１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態に係る光束制御部
材３は、透過反射膜１３の反射率が７５％になるように、透過反射膜１３が蓋部８の内面
１０に形成されている。
【００５１】
（光束制御部材及び照明装置の第３実施形態）
図１１は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第３実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第１実施形態に係る光束
制御部材３及び照明装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第１実施形態
に係る光束制御部材３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００５２】
図１１に示す光束制御部材３は、第１実施形態に係る光束制御部材３の蓋部８の外面１
４を光軸Ｌに直交する平面にしたものである。
【００５３】
このような光束制御部材３を使用した照明装置１は、図１２に示すように、第１実施形
態に係る照明装置１の配光特性（図６参照）と比較し、斜め上方の照度が高くなる配光特
性になっている点を除き、第１実施形態の照明装置１とほぼ同様の配光特性になっており
、第１実施形態に係る照明装置１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態に
係る光束制御部材３は、透過反射膜１３の反射率が７５％になるように、透過反射膜１３
が蓋部８の内面１０に形成されている。
【００５４】
（光束制御部材及び照明装置の第４実施形態）
図１３は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第４実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第１実施形態に係る光束
制御部材３及び照明装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第１実施形態
に係る光束制御部材３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００５５】
図１３に示す光束制御部材３は、第１実施形態に係る光束制御部材３の側壁部６を変形
させたものである。すなわち、本実施形態に係る光束制御部材３は、側壁部６の下端５の
内径が側壁部６と蓋部８との接続部分（蓋部８の外周部１２）における内径よりも小さく
なるような、逆テーパ形状の側壁部６となっている。
【００５６】
このような光束制御部材３を使用した照明装置１は、図１４に示すように、第１実施形
態に係る照明装置１の配光特性（図６参照）と比較し、斜め上方の照度を抑える配光特性
になっている点を除き、第１実施形態の照明装置１とほぼ同様の配光特性になっており、
第１実施形態に係る照明装置１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態に係
る光束制御部材３は、透過反射膜１３の反射率が７５％になるように、透過反射膜１３が
蓋部８の内面１０に形成されている。また、本実施形態に係る光束制御部材３は、第２実
施形態に係る光束制御部材３と同様に、側壁部６と蓋部８を別々に形成した後、側壁部６
と蓋部８を固定して一体化してもよい。
【００５７】
（光束制御部材及び照明装置の第５実施形態）
図１５は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第５実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第１実施形態に係る光束
制御部材３及び照明装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第１実施形態
に係る光束制御部材３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００５８】
図１５に示す光束制御部材３は、側壁部６の外周面１８及び蓋部８の外面１４が連続し
た半球面を構成するように形成され、側壁部６の内周面１７が側壁部６の外周面１８と同
心の半球面の一部をなすように形成されている。
【００５９】
このような光束制御部材３を使用した照明装置１は、図１６に示すように、第１実施形
態に係る照明装置１の配光特性（図６参照）に比較し、前方方向の照度を抑えるようにな
っている点を除き、第１実施形態の照明装置１とほぼ同様の配光特性になっており（図７
の配光特性と同様の配光特性になっており）、第１実施形態に係る照明装置１と同様の効
果を得ることができる。なお、本実施形態に係る光束制御部材３は、透過反射膜１３の反
射率が７５％になるように、透過反射膜１３が蓋部８の内面１０に形成されている。
【００６０】
（光束制御部材及び照明装置の第６実施形態）
図１７は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第６実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第５実施形態に係る光束
制御部材３及び照明装置１の変形例であり、第５実施形態に係る光束制御部材３及び照明
装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第５実施形態に係る光束制御部材
３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００６１】
図１７に示す光束制御部材３は、図１５に示した光束制御部材３の蓋部８を光軸Ｌに直
交する仮想平面で切断して取り除き、蓋部８の外面１４を光軸Ｌに直交する平面にしたも
のであり、図１５に示した光束制御部材３よりも高さ寸法（光軸Ｌに沿った寸法）を小さ
くすることができる。また、このような本実施形態に係る光束制御部材３を使用した照明
装置１は、第５実施形態に係る照明装置１と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
（光束制御部材及び照明装置の第７実施形態）
図１８は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第７実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第１実施形態に係る光束
制御部材３及び照明装置１の変形例であり、第１実施形態に係る光束制御部材３及び照明
装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第１実施形態に係る光束制御部材
３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００６３】
図１８に示す光束制御部材３は、第１実施形態に係る光束制御部材３の側壁部６を変形
させたものである。すなわち、本実施形態に係る光束制御部材３は、側壁部６の下端５の
内径が側壁部６と蓋部８の接続部分（蓋部８の外周部１２）における内径よりも大きくな
るような、テーパ形状の側壁部６となっている。このような形状の光束制御部材３は、射
出成形時における金型からの離型が容易になる。また、このような光束制御部材３を使用
した照明装置１は、第１実施形態の照明装置１と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
（光束制御部材及び照明装置の第８実施形態）
図１９は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第８実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第１実施形態に係る光束
制御部材３及び照明装置１の変形例であり、第１実施形態に係る光束制御部材３及び照明
装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第１実施形態に係る光束制御部材
３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００６５】
図１９に示す光束制御部材３は、側壁部６と蓋部８を別々に形成した後、蓋部８の外周
端側を側壁部６の上端部に形成した環状凹所２０内に嵌合・固定（接着、溶着等）して、
側壁部６と蓋部８とを一体化したものである。側壁部６は、下端５側の内径が上端側（蓋
部８との接続部分であって、蓋部８の外周部１２）における内径よりも小さくなるように
、球を輪切りにしたような外径形状の筒状体となっている。
【００６６】
また、光束制御部材３は、外形形状が半球状（中空の球を半分にしたような形状）のカ
バー２１の開口端２２を側壁部６の他端（上端）７に固定（接着、溶着等）して、蓋部８
の外面１４を空気層を介してカバー２１で覆うようになっている。そして、光束制御部材
３は、全体の外形形状が球の一部を切り欠いたような形状になっている。カバー２１は、
側壁部６及び蓋部８と同様の光を透過する材料で形成されている。そして、カバー２１の
開口端２２の内周面２３は、蓋部８の外周面２４に嵌合している。なお、カバー２１は、
光拡散性を高めるために、光散乱子を混入した材料で形成してもよい。また、カバー２１
は、外表面又は内表面の少なくとも一方を粗面にして、光拡散性能を高めるようにしても
よい。また、カバー２１は、光拡散機能を付与しなくてもよい。
【００６７】
本実施形態に係る照明装置１は、図２０に示すように、第１実施形態に係る照明装置１
の配光特性（図６参照）と比較し、前方方向の照度を抑え、横方向の照度を高めるように
なっている点を除き、第１実施形態の照明装置１とほぼ同様の配光特性になっており、第
１実施形態の照明装置１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態に係る光束
制御部材３は、透過反射膜１３の反射率が７５％になるように、透過反射膜１３が蓋部８
の内面１０に形成されている。また、側壁部６とカバー２１は、互いに固定される部分及
びその近傍を除き、同一の肉厚となるように形成されている。
【００６８】
（光束制御部材及び照明装置の第９実施形態）
図２１は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第９実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第８実施形態に係る光束
制御部材３及び照明装置１の第１の変形例であり、第８実施形態に係る光束制御部材３及
び照明装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第８実施形態に係る光束制
御部材３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００６９】
図２１に示す光束制御部材３は、カバー２１の曲率を図１９に示したカバー２１の曲率
よりも小さくし、図１９に示した光束制御部材３よりも高さ寸法（光軸Ｌに沿った寸法）
を小さくしたものである。
【００７０】
本実施形態に係る照明装置１は、図２２に示すように、第１実施形態に係る照明装置１
の配光特性（図６参照）と比較し、横方向から前方方向までの照度がほぼ同一になってい
る点を除き、第１実施形態の照明装置１とほぼ同様の配光特性になっており、第１実施形
態の照明装置１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態に係る光束制御部材
３は、透過反射膜１３の反射率が７５％になるように、透過反射膜１３が蓋部８の内面１
０に形成されている。
【００７１】
（光束制御部材及び照明装置の第１０実施形態）
図２３（ａ）は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第１０実施形態を示す
図である。また、図２３（ｂ）は、本実施形態に係る照明装置１を構成する基板４の平面
図である。なお、本実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１は、第８実施形態に係
る光束制御部材３及び照明装置１の第２の変形例であり、第８実施形態に係る光束制御部
材３及び照明装置１と共通する構成部分については同一符号を付し、第８実施形態に係る
光束制御部材３及び照明装置１の説明と重複することとなる説明を省略する。
【００７２】
図２３（ａ）に示す光束制御部材３は、図１９に示した第８実施形態に係る光束制御部
材３と同様のものである。また、図２３（ａ）に示す照明装置１は、図１９に示した第８
実施形態に係る照明装置１が基板４上に単一の発光素子２を実装してなるものであるのに
対し、基板４上に複数の発光素子２を実装してなるものである点において相違する。
【００７３】
すなわち、図２３（ｂ）に示すように、本実施形態に係る照明装置１の基板４上には、
複数の発光素子２が同一円２５上に等間隔で配置されている（４５°の間隔で合計８個配
置されている）。そして、これら複数の発光素子２の光束の中心Ｌは、発光素子２各々の
立体的な出射光束を集めた全出射光束の中心であり、第８実施形態における単一の発光素
子２の光軸Ｌの位置（光束の中心位置）に対応し、且つ、光束制御部材３の中心軸Ｌ１に
合致するようになっている。
【００７４】
このような本実施形態に係る照明装置１は、図２４に示すように、第８実施形態に係る
照明装置１の配光特性（図２０参照）と比較し、横方向から前方向までの照度が均一化し
、白熱電球の配光特性により一層近づけることができ、第１実施形態に係る照明装置１と
同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態に係る光束制御部材３は、透過反射膜
１３の反射率が７５％になるように、透過反射膜１３が蓋部８の内面１０に形成されてい
る。
【００７５】
（光束制御部材及び照明装置の第１１実施形態）
図２５（ａ）は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第１１実施形態を示す
図である。また、図２５（ｂ）は、本実施形態に係る照明装置１を構成する基板４の平面
図であり、図２３（ｂ）に示す基板４の平面図と同様の図である。また、図２６は、本発
明の第１１実施形態に係る光束制御部材３を示すものである。なお、本実施形態に係る光
束制御部材３及び照明装置１は、第１０実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１０
の変形例であり、第１０実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１と共通する構成部
分については同一符号を付し、第１０実施形態に係る光束制御部材３及び照明装置１の説
明と重複することとなる説明を省略する。
【００７６】
図２５（ａ）及び図２６に示すように、光束制御部材３は、光束制御部材本体部２６と
、この光束制御部材本体部２６の内面１０（発光素子２に対向する内面１０）の中央から
下方へ向かって（中心軸Ｌ１に沿って）延びる支持部２７と、を備えている。そして、本
実施形態に係る光束制御部材３は、第１実施形態に係る光束制御部材３の側壁部６及び第
１０実施形態に係る光束制御部材３の側壁部６に対応する構成を備えていない（図１，図
２３参照）。
【００７７】
図２５（ａ）及び図２６に示すように、光束制御部材３の支持部２７は、円柱形状であ
り、その先端面（下端面）２７ａが基板４に固定（接着、螺着、圧入等）され、光束制御
部材３の中心軸Ｌ１が複数の発光素子２の光束の中心Ｌに合致するように、光束制御部材
本体部２６を基板４上に支えている。
【００７８】
図２５（ａ）及び図２６に示すように、光束制御部材３の光束制御部材本体部２６は、
内面１０の中央に支持部２７が一体として形成されている点を除き、第１実施形態に係る
光束制御部材３の蓋部８の形状と同様の形状になっている（図１及び図２参照）。また、
光束制御部材本体部２６の内面１０は、支持部２７が形成されている部分を除き、第１実
施形態に係る光束制御部材３の蓋部８と同様に、透過反射膜１３が形成されている。また
、光束制御部材本体部２６の外面１４は、内面１０と裏表の関係であり、第１実施形態に
係る光束制御部材３の蓋部８の外面１４と同様に形成されている。
【００７９】
図２５に示すように、本実施形態に係る照明装置１は、中空の球体の一部を切り欠いた
ような形状のカバー２１の開口端２２が円板状の基板４の外周端に固定され、カバー２１
と基板４とで密閉された空間２８内に複数の発光素子２及び光束制御部材３が収容されて
いる。そして、光束制御部材３は、光束制御部材本体部２６の外周端とカバー２１との間
に隙間３０を生じ、支持部２７が基板４に直接固定されている。このような構成の照明装
置１によれば、第１０実施形態に係る照明装置１と比較し、部品点数が少ない分だけ組立
工数を削減することができ、生産効率を向上させることができる。
【００８０】
このような本実施形態に係る照明装置１は、図２７に示すように、第１０実施形態に係
る照明装置１の配光特性（図２４参照）と同様の配光特性を得ることができ、第１実施形
態に係る照明装置１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態に係る光束制御
部材３は、透過反射膜１３の反射率が７５％になるように、透過反射膜１３が光束制御部
材本体部２６の内面１０に形成されている。
【００８１】
（光束制御部材及び照明装置の第１２実施形態）
図２８は、本発明に係る光束制御部材３及び照明装置１の第１２実施形態を示す図であ
る。本実施形態に係る照明装置１は、第１１実施形態における複数の発光素子２と光束制
御部材３を一つの「発光素子−光束制御部材」ユニット３１とし、この「発光素子−光束
制御部材」ユニット３１を一つの基板３２上に複数取り付け、基板３２の外周縁にカバー
３３の開口端３４を固定し、基板３２とカバー３３とで密閉された空間３５内に複数の「
発光素子−光束制御部材」ユニット３１を収容したものである。そして、発光素子２が実
装された基板３２の表面は、光反射機能に優れた光反射部材（図示せず）で被覆するか、
又は光反射機能に優れた光反射部材（図示せず）を配置するようにしてもよい。なお、本
実施形態に係る照明装置１のＸ−Ｘ断面は、図２５（ａ）と同様である。また、基板３２
及びカバー３３で形作られる照明装置１の平面形状は、円形，矩形形状，六角形状等、使
用用途に応じた最適な形状とすることができる。このような本実施形態に係る照明装置１
は、照明光の配光特性を白熱電球の配光特性に近づけることができると共に、色むらがな
い高品質の照明光を出射することができる。
【００８２】
（変形例）
上記各実施形態は、光束制御部材３の内面１０に透過反射膜１３が形成されている。し
かしながら、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、光束制御部材３の外
面１４に透過反射膜１３を形成してもよい。すなわち、本発明に係る光束制御部材３の透
過反射膜１３は、発光素子２の出射光の一部の出射光と交わる面（内面１０と外面１４の
いずれか）に形成されることで、所望の配光特性を得ることができる。ただし、反射光の
光路における界面を少なくして光ロスを抑えるためには、光束制御部材本体部の内面１０
に透過反射膜１３を形成した方が良い。内面１０に形成された透過反射膜１３は、光束制
御部材３の取扱い等による傷付きや剥離を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明に係る光束制御部材及びこの光束制御部材を使用した照明装置は、光束制御部材
の透過反射膜の反射率を所望の配光特性になるように決定すれば、白熱電球に代えて使用
する場合に限られず、シャンデリアの一部や間接照明装置等としても広く使用することが
できる。
【符号の説明】
【００８４】
１……照明装置、２……発光素子（例えば、ＬＥＤ）、３……光束制御部材、４，３２
……基板、５……一端、６……側壁部、７……他端、８……蓋部、１０……内面、１１…
…中心部、１２……外周部、１３……透過反射膜、１４……外面、１７……内周面、１８
……外周面、Ｌ……光軸（光束の中心）、Ｌ１……中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に実装された１又は複数の発光素子の光束の中心と同心に中心軸が位置するよう
に配置され、且つ、前記発光素子と空気層を介して配置される光束制御部材であって、
前記発光素子の出射光のうち一部の出射光と交わる面に、透過反射膜が形成され、
前記透過反射膜は、前記一部の出射光のうち更に一部を反射し、前記一部の出射光の残
部を透過する、
ことを特徴とする光束制御部材。
【請求項２】
前記透過反射膜が、前記発光素子と対向する内面に形成され、
前記内面とは裏表の関係にある外面は、前記透過反射膜を透過して内部入射した光を外
方へ出射する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光束制御部材。
【請求項３】
基板上に実装された発光素子の光軸と同心に中心軸が位置するように、前記発光素子と
空気層を介して配置され、前記光軸と交わるように形成される蓋部と、
前記蓋部の外縁から前記基板側へ延びる側壁部と、
を有する光束制御部材であって、
前記蓋部の内面は、外周部よりも前記中心軸上の中心部の方が前記発光素子寄りに位置
する凹面であり、透過反射膜で覆われており、
前記透過反射膜は、前記発光素子からの光の一部を前記側壁部に向けて反射し、前記発
光素子からの光の残部を透過し、
前記蓋部の外面は、前記透過反射膜を透過して入射した光を蓋部の外方へ出射し、
前記側壁部は、前記透過反射膜で反射されて内周面に到達した光及び前記発光素子から
前記内周面に直接到達した光を外周面から外方へ出射する、
ことを特徴とする光束制御部材。
【請求項４】
前記蓋部の内面が非球面形状であることを特徴とする請求項３記載の光束制御部材。
【請求項５】
前記側壁部の外周面を光拡散面にしたことを特徴とする請求項３又は４に記載の光束制
御部材。
【請求項６】
前記蓋部の外面を光拡散面にしたことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の
光束制御部材。
【請求項７】
前記蓋部と前記側壁部が、光散乱能を有する材料によって形成されたことを特徴とする
請求項３乃至６のいずれかに記載の光束制御部材。
【請求項８】
発光素子が実装された基板と、この基板上に固定されて前記発光素子からの光を出射す
る請求項１乃至７のいずれかに記載の光束制御部材と、を備えたことを特徴とする照明装
置。
【請求項１】
基板上に実装された１又は複数の発光素子の光束の中心と同心に中心軸が位置するよう
に配置され、且つ、前記発光素子と空気層を介して配置される光束制御部材であって、
前記発光素子の出射光のうち一部の出射光と交わる面に、透過反射膜が形成され、
前記透過反射膜は、前記一部の出射光のうち更に一部を反射し、前記一部の出射光の残
部を透過する、
ことを特徴とする光束制御部材。
【請求項２】
前記透過反射膜が、前記発光素子と対向する内面に形成され、
前記内面とは裏表の関係にある外面は、前記透過反射膜を透過して内部入射した光を外
方へ出射する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光束制御部材。
【請求項３】
基板上に実装された発光素子の光軸と同心に中心軸が位置するように、前記発光素子と
空気層を介して配置され、前記光軸と交わるように形成される蓋部と、
前記蓋部の外縁から前記基板側へ延びる側壁部と、
を有する光束制御部材であって、
前記蓋部の内面は、外周部よりも前記中心軸上の中心部の方が前記発光素子寄りに位置
する凹面であり、透過反射膜で覆われており、
前記透過反射膜は、前記発光素子からの光の一部を前記側壁部に向けて反射し、前記発
光素子からの光の残部を透過し、
前記蓋部の外面は、前記透過反射膜を透過して入射した光を蓋部の外方へ出射し、
前記側壁部は、前記透過反射膜で反射されて内周面に到達した光及び前記発光素子から
前記内周面に直接到達した光を外周面から外方へ出射する、
ことを特徴とする光束制御部材。
【請求項４】
前記蓋部の内面が非球面形状であることを特徴とする請求項３記載の光束制御部材。
【請求項５】
前記側壁部の外周面を光拡散面にしたことを特徴とする請求項３又は４に記載の光束制
御部材。
【請求項６】
前記蓋部の外面を光拡散面にしたことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の
光束制御部材。
【請求項７】
前記蓋部と前記側壁部が、光散乱能を有する材料によって形成されたことを特徴とする
請求項３乃至６のいずれかに記載の光束制御部材。
【請求項８】
発光素子が実装された基板と、この基板上に固定されて前記発光素子からの光を出射す
る請求項１乃至７のいずれかに記載の光束制御部材と、を備えたことを特徴とする照明装
置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１２−１９８４８４（Ｐ２０１２−１９８４８４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３７１９（Ｐ２０１１−８３７１９）
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【特許番号】特許第４９９９１３１号（Ｐ４９９９１３１）
【特許公報発行日】平成２４年８月１５日（２０１２．８．１５）
【出願人】（０００２０８７６５）株式会社エンプラス (403)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【特許番号】特許第４９９９１３１号（Ｐ４９９９１３１）
【特許公報発行日】平成２４年８月１５日（２０１２．８．１５）
【出願人】（０００２０８７６５）株式会社エンプラス (403)
【Ｆターム（参考）】
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