照明装置
【課題】高い光の取り出し効率を有する間接照明方式の照明装置を提供する。
【解決手段】複数のＬＥＤ１（光源）は、所定の配置方向に並んで配置されている。複数のＬＥＤ１のそれぞれは、上記配置方向に対して略垂直な所定の放射方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射する。ロッドレンズ３（屈折部）は、略円柱状であり、ＬＥＤ１が放射した光を屈折透過し、上記配置方向に対して略平行に配置されている。反射シート５（拡散反射部）は、略平面状であり、ロッドレンズ３が屈折透過した光を拡散反射し、上記配置方向及び上記放射方向に対して略平行に配置され、反射シート５とロッドレンズ３の中心軸３Ｃとの間の距離が、反射シート５と上記複数のＬＥＤ１との間の距離よりも短い。
【解決手段】複数のＬＥＤ１（光源）は、所定の配置方向に並んで配置されている。複数のＬＥＤ１のそれぞれは、上記配置方向に対して略垂直な所定の放射方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射する。ロッドレンズ３（屈折部）は、略円柱状であり、ＬＥＤ１が放射した光を屈折透過し、上記配置方向に対して略平行に配置されている。反射シート５（拡散反射部）は、略平面状であり、ロッドレンズ３が屈折透過した光を拡散反射し、上記配置方向及び上記放射方向に対して略平行に配置され、反射シート５とロッドレンズ３の中心軸３Ｃとの間の距離が、反射シート５と上記複数のＬＥＤ１との間の距離よりも短い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光ダイオードなどの光源を用いた間接照明方式の照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光灯や白熱電球などの従来光源に比べ、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と呼ぶ。）は、長寿命である。ＬＥＤは、近年その発光効率や光束の向上に伴って、オフィスビル、商業施設や学校、病院などの公共施設でも、天井用照明装置の光源として用いられ始めている。通常、１つの照明装置に数１０００［ｌｍ］の光束が求められるのに対し、ＬＥＤ１灯あたりの光束は１００［ｌｍ］程度である。このため、１つの照明装置に複数灯のＬＥＤが搭載される。
ＬＥＤは小型で発光面積が小さいため高輝度である。つまり、ＬＥＤは、眩しい。そこで、オフィス等の天井に用いる場合は、眩しさを軽減するために、ＬＥＤの正面に拡散性のカバーを設ける方式がある。カバーを通過する光が拡散されることで、ＬＥＤの眩しさが緩和される。
例えば、ＬＥＤからの光が入射する側の面、もしくは出射する側の面、あるいはその双方を梨地面としたカバーであれば、梨地面の面粗さをより粗くすることにより、カバーの拡散性を高めることができる。あるいは、拡散材を練り込んだカバーであれば、拡散材の濃度を高くすることにより、カバーの拡散性を高めることができる。これにより、ＬＥＤの眩しさをより軽減することができる。
あるいは、０．１Ｗクラスの低出力のＬＥＤを多数アレイ状に並べることで、ＬＥＤ一個あたりの眩しさを低く抑える方式がある。
また、オフィス等で作業する人の眼に優しい、より好適な手法として、ＬＥＤが外部から直接見えない導光板を用いる方式や、ＬＥＤからの光を一度白色の板やシートに当てて拡散反射させ、散乱光により空間を柔らかく照らす間接照明方式がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８７６５８号公報
【特許文献２】特開２００９−２５２７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
拡散カバーを用いる方式において、ＬＥＤの眩しさを緩和するため、拡散カバーの拡散性を高めると、拡散カバーによってＬＥＤ側へ後方散乱される光の割合が増加するため、光の取り出し効率が低下する。ここで、光の取り出し効率とは、（照明装置から出射される総光束）／（全ＬＥＤから出射される総光束）と定義する。
光の取り出し効率が低いと、求められる部屋内の明るさ、すなわち照度を満足するために、照明装置に搭載されるＬＥＤの個数を増やさなければならない。現在、ＬＥＤは蛍光灯や白熱電球などの従来光源に比べ、得られる光束に対する価格がまだまだ高く、ＬＥＤの個数増加はコスト高になる。
低出力のＬＥＤを多数アレイ状に並べる方式は、１Ｗクラス以上の高出力のＬＥＤを使用する場合に比べ、同じ光束を得た時のＬＥＤコストが２倍程もするため、相当なコスト高になる。
導光板を用いる方式は、一般に光の取り出し効率が約８０％と低い。間接照明方式は、さらに取り出し効率が低い。やはりＬＥＤの個数増加が必要になる。
この発明は、例えば上記のような課題を解決するためになされたものであり、高い光の取り出し効率を有する間接照明方式の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】
【０００５】
この発明にかかる照明装置は、
光源部と、屈折部と、拡散反射部とを有し、
上記光源部は、所定の配置方向に並んで配置された複数の光源を有し、
上記複数の光源のそれぞれは、上記配置方向に対して略垂直な所定の放射方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射し、
上記屈折部は、略円柱状であり、上記光源部が放射した光を屈折透過し、上記配置方向に対して略平行に配置され、
上記拡散反射部は、略平面状であり、上記屈折部が屈折透過した光を拡散反射し、上記配置方向及び上記放射方向に対して略平行に配置され、上記拡散反射部と上記屈折部の中心軸との間の距離が、上記拡散反射部と上記複数の光源との間の距離よりも短いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる照明装置によれば、（１）人の眼に優しい間接照明を、（２）高い光の取り出し効率で、（３）安価簡便に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１におけるＬＥＤ照明装置１０の構造の一例を示す分解斜視図。
【図２】実施の形態１におけるＬＥＤ照明装置１０の短手方向Ｘの断面の一例を示す側面視断面図。
【図３】実施の形態１におけるＬＥＤ１の放射した光がロッドレンズ３を透過する様子の一例を示す一部拡大側面視断面図。
【図４】比較例のＬＥＤ照明装置を示す側面視断面図。
【図５】実験により求めた距離ｓの必要最小値を表わすグラフ図。
【図６】ロッドレンズ３に入射した光が反射シート５に対して平行な方向へ出射する条件を説明するための図。
【図７】出射点５０２の位置を変えてロッドレンズ３の出射する光が反射シート５に対して平行方向へ進むときの、入射点５０１における入射角５１１が変化する様子を説明するための図。
【図８】ＬＥＤ１の発光点５０３が満たすべきもう一つの条件を説明するための図。
【図９】実施の形態２におけるリフレクタ４の形状の一例を示す一部拡大側面視断面図。
【図１０】比較例のリフレクタ４の形状を示す一部拡大側面視断面図。
【図１１】式（１１）より求めたθ０とθ１との関係を示すグラフ図。
【図１２】ロッドレンズ３の内側で一回反射してから出射される光の光路を説明するための図。
【図１３】図１２において、放射角５１７を変えずに入射点５０１の位置を変化させた場合に照射点５０５の位置が変化する様子を説明するための図。
【図１４】放射角５１７と距離５２１との関係の一例を示す図。
【図１５】距離５２１が一定になる放射角５１７と入射点５０１の位置との関係の一例を示す図。
【図１６】ＬＥＤ１の発光点５０３の位置が満たすべき条件を説明するための図。
【図１７】偏芯量Δ及び距離Ｄと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図。
【図１８】直径φ及び距離Ｄと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図。
【図１９】パラメータαと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図。
【図２０】パラメータαと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図。
【図２１】反射シート５における反射点５６２と、光の取り出し効率との関係を説明するための図。
【図２２】ＬＥＤ照明装置１０の構造の別の例を示す側面視断面図。
【図２３】ＬＥＤ照明装置１０の構造の更に別の例を示す側面視断面図。
【図２４】ＬＥＤ照明装置１０の構造のまた更に別の例を示す側面視断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図８を用いて説明する。
【０００９】
図１は、この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０の構造の一例を示す分解斜視図である。
図２は、この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０の短手方向Ｘの断面の一例を示す側面視断面図である。
ＬＥＤ照明装置１０（照明装置）は、２枚の基板２と、２本のロッドレンズ３と、２個のリフレクタ４と、反射シート５と、ケース６と、筐体７とを有する。
基板２（光源部）には、複数のＬＥＤ１が実装されている。それぞれのＬＥＤ１（光源）は、基板２に対してほぼ垂直な正面方向（所定の放射方向）を中心とする範囲（所定の放射範囲）へ向けて光を放射する。ＬＥＤ１は、例えば、光が実際に放射される方向と正面方向とのなす角度が９０度未満の範囲へ向けて光を放射し、角度が大きくなるほど、光が弱くなる配光特性を有する。複数のＬＥＤ１は、例えば、直線状かつ等間隔に配列・実装されている。
基板２は、例えば、アルミニウムなどの金属や、ガラスエポキシ樹脂やセラミックなどの板材により形成されている。基板２の表面には、ＬＥＤ１を実装するための回路パターンがプリントされている。なお、基板２上に設けられている回路パターンや、ＬＥＤ１に電力を供給するためのコネクタなどは、図示を省略している。基板２は、ＬＥＤ１が配列されている方向が、ＬＥＤ照明装置１０の長手方向Ｙとほぼ一致する向きに配置され、例えばケース６に固定されている。すなわち、複数のＬＥＤ１は、ＬＥＤ照明装置１０の長手方向Ｙと一致する方向（所定の配置方向）に並んで配置されている。２枚の基板２は、向かい合わせに配置されている。２枚の基板は、ほぼ平行に配置されている。一方の基板２に実装されたＬＥＤ１の正面方向と、他方の基板２に実装されたＬＥＤ１の正面方向とは、ちょうど逆方向であり、一方の基板２に実装されたそれぞれのＬＥＤ１のほぼ正面に、他方の基板２に実装されたそれぞれのＬＥＤ１が位置する。
ロッドレンズ３（屈折部）は、アクリルやポリカーボネートなどの透明樹脂やガラスなどＬＥＤ１が放射した光を透過する透明な材料で形成されている。ロッドレンズ３の材料の屈折率は、例えば１．４以上１．７以下である。ロッドレンズ３は、円柱状である。ロッドレンズ３の円筒面３Ａ（側面）は、鏡面状に加工されていて、光を正透過する。ロッドレンズ３の両端面３Ｂ（底面）は、鏡面状もしくは梨地面状に加工されていて、光を正透過あるいは拡散透過する。２本のロッドレンズ３は、２枚の基板２にそれぞれ対応し、対応する基板２に近接して配置されている。ロッドレンズ３の中心軸３Ｃは、ＬＥＤ１の配置方向とほぼ平行に配置されている。ロッドレンズ３は、ＬＥＤ１の真正面に位置するのではなく、中心軸３Ｃが反射シート５側（ケース６の底面６Ａ側）へシフトしている。すなわち、ロッドレンズ３は、ＬＥＤ１の光軸に対して、偏芯している。
リフレクタ４は、例えば、白色のポリカーボネートなど、光を拡散反射する樹脂によって形成されている。リフレクタ４の表面は、梨地面状もしくは鏡面状に加工されている。リフレクタ４は、基板２のＬＥＤ１が実装されている面の側に配置されている。リフレクタ４には、それぞれのＬＥＤ１に対応する開口４Ａが設けられている。リフレクタ４は、開口４Ａの出光側に、傾斜面４Ｂ・４Ｃ、内筒面４Ｄ・４Ｅ、庇４Ｆを備える。内筒面４Ｄ・４Ｅの形状は、ロッドレンズ３の円筒面３Ａに沿った曲面である。傾斜面４Ｂは、ロッドレンズ３の円筒面３Ａに接し、内筒面４Ｄから連続した平面である。傾斜面４Ｃは、ロッドレンズ３の円筒面３Ａに接し、内筒面４Ｅから連続した平面である。傾斜面４Ｂ，４Ｃは、ＬＥＤ１の放射した光がロッドレンズ３に入射するのを遮らない位置に配置されている。傾斜面４Ｂ，４Ｃは、ＬＥＤ１が放射した光のうち、ロッドレンズ３に直接入射しない方向に放射された光を拡散反射して、ロッドレンズ３に入射させることにより、ＬＥＤ照明装置１０の発光効率を高める。庇４Ｆ（外側遮光部）は、ロッドレンズ３の上に張り出している。ロッドレンズ３は、庇４Ｆと、反射シート５との間に位置する。
また、リフレクタ４は、両端に、環状部４Ｇが設けられている。環状部４Ｇは、円環状であり、内側にロッドレンズ３を保持する。なお、環状部４Ｇの形状は、ロッドレンズ３を保持できれば他の形状であってもよい。また、リフレクタ４を射出成形により製造できるようにするため、環状部４Ｇをリフレクタ４から切り離した別部材とする構成であってもよい。あるいは、リフレクタ４がロッドレンズ３を保持するのではなく、筐体７の端面７Ｂとロッドレンズ３の端面３Ｂをネジ止め等で固定するなど、他の構成によりロッドレンズ３を保持する構成であってもよい。
【００１０】
ケース６は、例えば鋼板やアルミニウムなどの平面板状の部材を折り曲げてコの字形にした形状であり、底面６Ａと、２つの端面６Ｂとを有する。端面６Ｂは、底面６Ａの短手方向両端に位置し、底面６Ａに対してほぼ垂直である。２つの端面６Ｂは、互いにほぼ平行である。
ＬＥＤ１が実装された基板２・ロッドレンズ３・リフレクタ４の３つは組であり、ケース６の左右両側にそれぞれ１組ずつ対向して配置される。基板２及びリフレクタ４は、例えば、ケース６の端面６Ｂにネジ止めなどにより取り付けられる。
ケース６をアルミニウムなど熱伝導率の高い材料で形成することにより、放熱板としての役割を持たせ、ＬＥＤ１で発生した熱を逃がす構成としてもよい。
【００１１】
反射シート５は、例えば白色シートなどであり、光を高い反射率で拡散反射する。反射シート５は、ケース６の底面６Ａに設置されている。反射シート５は、例えば、接着やネジ止めなどにより、ケース６に固定される。反射シート５は、長手方向Ｙの端部が筐体７の端面７Ｂに沿うように折られている。反射シート５は、ケース６と同じくコの字形をしているが、そのコの字形の方向はケース６に直交する方向である。
筐体７は、例えば直方体箱状であり、一方の面が開口している。筐体７は、ＬＥＤ１、基板２、ロッドレンズ３、リフレクタ４、反射シート５を搭載したケース６や、ＬＥＤ１を点灯する電力を供給する電源（図示省略）などを収納する。なお、ケース６の上面部分、ＬＥＤ照明装置１０から出光される開口部１０Ａには、内部の汚れを防止し清掃を容易にするための透明なカバーを被せる構成であってもよい。
【００１２】
次に、ＬＥＤ照明装置１０における光線の振る舞いについて説明する。
【００１３】
図３は、この実施の形態におけるＬＥＤ１の放射した光がロッドレンズ３を透過する様子の一例を示す一部拡大側面視断面図である。
【００１４】
ＬＥＤ１の発光面１Ａのサイズは、例えば数ｍｍ程度である。発光面１Ａの任意の点より発せられた光線群は、ロッドレンズ３がＬＥＤ１に対して偏芯しているため、反射シート５の方向へ屈折する。この図では、発光面１Ａの両端の２点より発せられた光線群を描いている。
【００１５】
この図に示したように、ロッドレンズ３から直接開口部１０Ａを通過して外部へ出射される光線はほとんどない。ＬＥＤ１が放射した光線は、一度反射シート５で拡散反射されるため、オフィス等で作業する人からＬＥＤ１が直接見えることはない。これにより、散乱光により空間を柔らかく照らす間接照明が実現される。
【００１６】
図４は、比較例のＬＥＤ照明装置を示す側面視断面図である。
なお、この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０と共通する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１７】
比較例として、ロッドレンズ３を設けない場合の例を示す。ＬＥＤ１の光が開口部１０Ａより直接出射しては間接照明にならないので、ＬＥＤ１の光を遮光するためリフレクタ４の庇４Ｆを長くする必要がある。このため、開口部１０Ａが狭くなっている。これにより、ＬＥＤ１が放射した光の多くが、庇４Ｆと傾斜面４Ｃおよび反射シート５の間で反射を繰り返し、減衰するので、光の取り出し効率は７０％程度になる。
【００１８】
これに対し、この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０は、前述したとおり偏芯したロッドレンズ３が、ＬＥＤ１からロッドレンズ３へ入射した光を反射シート５の方向へ屈折させる。このため、庇４Ｆの部分を短くすることができ、開口部１０Ａを広くすることができる。これにより、庇４Ｆと反射シート５の間の繰り返し反射が抑えられ、８５％以上の高い光の取り出し効率を得ることができる。
【００１９】
なお、ロッドレンズ３は断面が円形であり、片側平面・片側凸面のシリンダーレンズよりも焦点距離が短い。焦点距離が短いということは、すなわちレンズの屈折力が高いということであり、ＬＥＤ１とレンズの間隔が狭くても、ＬＥＤ１からの光を反射シート５の方へと屈折させることができる。したがって、断面が円形のロッドレンズ３は、ＬＥＤ１に接するほど近くに配置することができる。このため、シリンダーレンズを用いる場合に比べ、ロッドレンズ３におけるＬＥＤ１からの光の取り込み角が大きくなる。これにより、高い光の取り出し効率を実現することができる。
【００２０】
なお、断面が円形のロッドレンズ３に代えて、焦点距離が短く、屈折力が高い他の形状のレンズを用いる構成であってもよい。例えば、扁平率が小さく円形に近い楕円形状の断面を持つレンズを用いる構成であってもよいし、断面が略円形の両側凸面のレンズを用いる構成であってもよい。
【００２１】
以上のように、この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０によれば、直線状に配列されたＬＥＤ１の正面に、ＬＥＤ１の光軸に対して偏芯したロッドレンズ３を設けることにより、光の取り出し効率の高い間接照明を実現できる。
【００２２】
また、この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０は、ロッドレンズ３として、透明樹脂やガラスにより形成された丸棒材を用いるので、安価かつ簡便に製造することができる。ロッドレンズ３は断面が円形であるから回転対称形状である。したがって、シリンダーレンズなどの回転対称でないレンズと異なり、組み立て時に角度管理をする必要がない。これにより、ＬＥＤ照明装置１０を容易に製造することができ、製造コストを低く抑えることができる。
また、光の取り出し効率が高いので、ＬＥＤ照明装置１０に搭載されるＬＥＤ１の個数が少なくても、必要な明るさを得ることができる。ＬＥＤ１の個数を抑えることができるので、更に製造コストを低くすることができ、省エネルギーを実現することができる。
この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０によれば、（１）人の眼に優しい間接照明を、（２）高い光の取り出し効率で、（３）安価簡便に実現することができる。
【００２３】
次に、ロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量について説明する。
【００２４】
図３に示したように、ＬＥＤ１からの光を反射シート５の方へ屈折させるため、ロッドレンズ３をＬＥＤ１の真正面に配置するのではなく、反射シート５側へ偏芯させる。この偏芯量Δが小さすぎると、ロッドレンズ３を透過したＬＥＤ１の光が直接開口部１０Ａを通過して外部へ出射されるので、偏芯量Δには、間接照明が実現されるための必要最小値が存在する。
【００２５】
ここで、偏芯量Δは、ＬＥＤ１の光軸Ｌ（図３参照）と、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃを通り光軸Ｌに平行な平面（水平面Ｈ）（図３参照）との間の距離である。また、ロッドレンズ３の直径をφ、ＬＥＤ１の発光面１Ａの幅をｄ、発光面１Ａからロッドレンズ３までの間隔をｔ、発光面１Ａの反射シート５側端部から水平面Ｈまでの距離をｓとする。なお、幅ｄは、反射シート５に対して垂直な方向における発光面１Ａの幅（図３参照）である。反射シート５に対して水平な方向における発光面１Ａの幅は、幅ｄと同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００２６】
図３に示した実線の光線と破線の光線とを比べても分かるように、偏芯量Δの必要最小値は、発光面１Ａの反射シート５側端部から発せられた光がロッドレンズ３を透過後に反射シート５の方へ進むかどうかで決まる。偏芯量Δの必要最小値は、φやｔに応じて値が変化する。偏芯量Δは、Δ＝ｓ＋ｄ／２と表わすことができ、ｄは固定値であるから、実際はｓが必要最小値を持っている。
【００２７】
ロッドレンズ３の材料として屈折率１．４９のアクリルを用いて、発光面１Ａからロッドレンズ３までの間隔ｔと、ロッドレンズの直径φを変化させて、実験を行い、発光面１Ａの反射シート５側の端部から水平面Ｈまでの距離ｓの必要最小値を求めた。
【００２８】
図５は、実験により求めた距離ｓの必要最小値を表わすグラフ図である。
このように、φが大きく、あるいはｔが狭くなるに伴い、ｓの必要最小値は、大きくなる。そして、その関係はおよそ直線的である。この図より、近似的に次の関係式（１）を得た。
【００２９】
（ｓの必要最小値）＝０．０９×φ−０．５６×ｔ＋０．１・・・（１）
【００３０】
すなわち、以下の式（２）に表すように、偏芯量Δが、上記ｓの必要最小値にｄ／２を足した値以上であれば、ＬＥＤ１の光が直接開口部１０Ａを通過して外部へ出射されず、間接照明が実現される。
【００３１】
Δ≧ｄ／２＋０．０９×φ−０．５６×ｔ＋０．１・・・（２）
【００３２】
この式（２）を満たすよう、ロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量Δを設定すれば、間接照明を実現することができる。
【００３３】
図６は、ロッドレンズ３に入射した光が反射シート５に対して平行な方向へ出射する条件を説明するための図である。
光が入射点５０１でロッドレンズ３に入射する入射角５１１をθｉ、ロッドレンズ３の屈折率（空気に対する比屈折率）をｎ、入射点５０１における屈折角５１２をθｔとすると、スネルの法則より、ｓｉｎ（θｉ）＝ｎ・ｓｉｎ（θｔ）である。
ロッドレンズ３は円柱形状なので、出射点５０２における入射角５１３は、入射点５０１における屈折角５１２と等しく、θｔである。また、スネルの法則より、出射点５０２における屈折角５１４は、θｉである。
ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見た出射点５０２の方向と、反射シート５に平行な平面５２２（水平面Ｈ）とのなす角５１５が、出射点５０２における屈折角５１４と等しいθｉであれば、ロッドレンズ３が出射する光は、反射シート５に対して平行な方向へ進む。このとき、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見た入射点５０１の方向と、反射シート５に平行な平面５２２（水平面Ｈ）とがなす角５１６は、２θｔ−θｉになる。
【００３４】
入射点５０１に入射する光の入射角５１１がθｉである場合、ロッドレンズ３が出射する光は、反射シート５に対して平行な方向へ進むので、反対側のロッドレンズ３に当たり、ＬＥＤ照明装置１０の外に直接出射されることはない。これに対して、入射点５０１に入射する光の入射角５１１がθｉより大きい場合、ロッドレンズ３が出射する光は、反射シート５から離れる方向へ進む。したがって、ＬＥＤ１の発光点が、斜線で示した領域５３１のなかにある場合、ＬＥＤ１の放射した光が、ＬＥＤ照明装置１０の外に直接出射される可能性がある。
【００３５】
図７は、出射点５０２の位置を変えてロッドレンズ３の出射する光が反射シート５に対して平行方向へ進むときの、入射点５０１における入射角５１１が変化する様子を説明するための図である。
上述したように、ロッドレンズ３の出射する光が反射シート５に対して平行方向へ進むときの、入射点５０１における入射角５１１は、出射点５０２の位置によって変化し、それに伴って、領域５３１も変化する。斜線で示した領域５３２は、領域５３１の和集合である。すなわち、領域５３２に含まれる点は、いずれかの出射点５０２における領域５３１に含まれる。ＬＥＤ１の発光点が領域５３２のなかにある場合、ＬＥＤ１の放射した光が、ＬＥＤ照明装置１０の外に直接出射される可能性がある。したがって、ＬＥＤ１の発光点は、包絡線５４１よりも上側の領域に存在することが必要である。
【００３６】
屈折率ｎが１．４９の場合における包絡線５４１を求めると、上記した実験結果と合致する。
【００３７】
屈折率ｎが１．４５〜１．６５の範囲において、包絡線５４１を近似する曲線Ｃは、例えば、次の方程式（３）〜（６）によって表わすことができる。
【００３８】
Ｃ：Ｙ＝ａ１／（Ｘ＋ａ０）＋ａ２／（Ｘ＋ａ０）２・・・（３）
ａ０＝ ０．５５６０−１．２８７（ｎ−１．５）＋１．９４４（ｎ−１．５）２−６．４３（ｎ−１．５）３・・・（４）
ａ１＝−０．１２１５＋０．４２５（ｎ−１．５）−０．３７４（ｎ−１．５）２＋１．２１２（ｎ−１．５）３・・・（５）
ａ２＝ ０．０９５９−０．６２８（ｎ−１．５）＋１．８６４（ｎ−１．５）２−３．７０（ｎ−１．５）３・・・（６）
ただし、Ｙは、距離ｓの必要最小値をロッドレンズ３の直径φで割った商である。Ｘは、距離ｔをロッドレンズ３の直径φで割った商である。ａ０，ａ１，ａ２は、曲線Ｃのパラメータである。ｎは、ロッドレンズ３の屈折率である。
【００３９】
この曲線Ｃを用いると、ロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量Δが満たすべき条件は、次の式（７）で表わすことができる。
【００４０】
Δ≧ｄ／２＋φ・［ａ１／（ｔ／φ＋ａ０）＋ａ２／（ｔ／φ＋ａ０）２］・・・（７）
【００４１】
図８は、ＬＥＤ１の発光点５０３が満たすべきもう一つの条件を説明するための図である。
発光点５０３から放射される光は、光が放射される方向と光軸Ｌとのなす放射角５１７が大きくなるほど弱くなる。そこで、ＬＥＤ１の配光特性に基づいて、角度θ０を設定する。θ０は、放射角５１７がθ０よりも大きい方向に光が放射されない、もしくは放射される光が弱くて無視できる角度である。
発光点５０３から放射角５１７がθ０で放射された光が、ロッドレンズ３により屈折して、反射シート５に対して平行な方向へ進む位置に、発光点５０３が存在する場合、発光点５０３から放射角５１７がθ０より大きい方向に放射される光は、ロッドレンズ３の球面収差により屈折して、反射シート５から離れる方向へ進み、ＬＥＤ照明装置１０の外に直接出射される可能性がある。しかし、上述したように、発光点５０３から放射角５１７がθ０より大きい方向に放射される光は、存在しないか、あるいは無視できる。したがって、発光点５０３から放射された光は、ＬＥＤ照明装置１０の外に直接出射されない。これに対し、発光点５０３が斜線で示した領域５３３のなかに存在する場合、発光点５０３から放射された光が、ＬＥＤ照明装置１０の外に直接出射される可能性がある。したがって、発光点５０３は、領域５３３の外（図中では領域５３３の左上の範囲）に存在することが必要である。
【００４２】
この条件からロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量Δが満たすべき条件を導くと、次の式（８）で表わすことができる。
【００４３】
（２ｔ＋φ）・ｓｉｎ（θ０）−（２Δ−ｄ）・ｃｏｓ（θ０）≦φ・ｓｉｎ（θｉ）・・・（８）
【００４４】
上述したように、入射点５０１における入射角５１１と、出射点５０２における屈折角５１４とは、ともにθｉであり、入射点５０１における屈折角５１２と、出射点５０２における入射角５１３とは、ともにθｔである。また、角５１５はθｉに等しく、角５１６は２θｔ−θｉに等しい。したがって、放射角５１７は、２θｉ−２θｔになる。
そこで、放射角５１７がθ０である場合に、入射点５０１における入射角５１１がθｉになる条件は、次の式（９）で表わすことができる。
【００４５】
ｓｉｎ（θｉ）＝ｎ・ｓｉｎ（θ０／２）／√［１＋ｎ２＋２ｎ・ｃｏｓ（θ０／２）］・・・（９）
【００４６】
したがって、ロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量Δが満たすべき条件は、次の式（１０）で表わすことができる。
【００４７】
Δ≧ｄ／２＋（２ｔ＋φ）・ｔａｎ（θ０）−φ・ｎ・ｓｉｎ（θ０／２）／｛ｃｏｓ（θ０）・√［１＋ｎ２＋２ｎ・ｃｏｓ（θ０／２）］｝・・・（１０）
【００４８】
領域５３２にも領域５３３にも発光点が入らない位置にＬＥＤ１を配置することにより、ＬＥＤ１の放射した光がＬＥＤ照明装置１０の外に直接出射されるのを防ぎ、反射シート５に当たって拡散反射された光による間接照明を実現することができる。
【００４９】
この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０は、ＬＥＤ１の正面に断面が略円形のロッドレンズ３を備える。
前記ロッドレンズ３の中心が前記ＬＥＤ１の光軸上になく、偏芯している。
前記ロッドレンズ３の中心が偏芯している側に、前記ＬＥＤ１の光を拡散反射する反射材（反射シート５）を設けている。
【００５０】
これにより、高い光の取り出し効率を有する間接照明方式のＬＥＤ照明装置を実現することができる。
【００５１】
この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０は、前記ロッドレンズ３の直径をφ、前記ＬＥＤ１の発光面１Ａの幅をｄ、前記ＬＥＤ１の発光面１Ａからロッドレンズ３までの間隔をｔ、前記ロッドレンズ３の中心（中心軸３Ｃ）を通り、前記ＬＥＤ１の光軸Ｌに平行な面をＨとし、前記ＬＥＤ１の光軸Ｌと前記面Ｈとの距離で定義されるロッドレンズの偏芯量Δが、Δ≧ｄ／２＋０．０９×φ−０．５６×ｔ＋０．１の関係を満たす。
【００５２】
これにより、ロッドレンズ３で屈折したＬＥＤ１からの直接光が照明装置外へ出射されるのを防ぐことができる。
【００５３】
実施の形態２．
実施の形態２について、図９〜図１６を用いて説明する。
なお、実施の形態１と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５４】
図９は、この実施の形態におけるリフレクタ４の形状の一例を示す一部拡大側面視断面図である。
この実施の形態におけるリフレクタ４は、傾斜面４Ｃ（内側遮光部）が、ロッドレンズ３の円筒面３Ａに接する平面ではなく、内筒面４Ｅとの間に、所定の角度を有する稜線（交線）が形成されている。傾斜面４Ｃと内筒面４Ｅとがなす稜線は、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃと平行であり、例えば、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃを通り反射シート５に平行な面（水平面Ｈ）上に位置する。
また、リフレクタ４は、庇４Ｆ（外側遮光部）の短手方向Ｘの先端位置が、円筒面３Ａの開口部１０Ａ側の端部、すなわち円筒面３Ａと水平面Ｈとが開口部１０Ａ側で交差する位置まで伸びている。すなわち、反射シート５に対して垂直な方向から見ると、ロッドレンズ３がほぼ完全に見えない位置まで庇４Ｆが張り出している。
【００５５】
図１０は、比較例のリフレクタ４の形状を示す一部拡大側面視断面図である。
【００５６】
実施の形態１では、ＬＥＤ１が放射する光のうち、放射角がθ０より大きい方向に放射される光は、存在しない、もしくは無視できるものとして条件を設定し、ＬＥＤ１を配置している。しかし、ＬＥＤ１の配光特性によっては、θ０が大きく、実施の形態１で述べた式（１０）が表わす条件を満たす位置にＬＥＤ１を配置できない場合がある。その場合、光路Ｐとして示したように、ロッドレンズ３の円筒面３Ａに対し浅い角度で入射し、反射シート５に対して平行な方向（水平方向）に近い浅い角度の方向で出射される光が、ＬＥＤ照明装置１０の外部に出射する可能性がある。
また、光路Ｑとして示したように、ロッドレンズ３の円筒面３Ａの内面側で一度反射したのち、ロッドレンズ３から出射する光も存在する。このような光は、反射シート５の垂直方向（ＬＥＤ照明装置１０の正面方向）に近い方向へ向かって進むので、庇４Ｆが短いと、ＬＥＤ照明装置１０の外部に出射する可能性がある。
【００５７】
光路Ｐや光路Ｑを辿る光線は、一度も反射シート５に当たることなく、開口部１０Ａから外部へ出射される。光路Ｐや光路Ｑを辿る光線は、一度もリフレクタ４や反射シート５で拡散反射されていないため、ＬＥＤ１からの直接光と言える。このため、ＬＥＤ照明装置１０を浅い角度から眺めた場合、円筒面３Ａの下縁部に光路Ｐによる明るい輝点が見え、ＬＥＤ照明装置１０を正面方向より眺めた場合、円筒面３Ａの縁に光路Ｑによる輝点が見える場合がある。
【００５８】
これに対し、この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０では、ロッドレンズ３において、水平面Ｈより反射シート５側の円筒面３Ａに入射する光線を、傾斜面４Ｃが遮光し、拡散反射することにより、ＬＥＤ１の放射した光が、光路Ｐのような光路を辿ることを防ぐ。また、庇４Ｆが、ＬＥＤ照明装置１０の正面に近い方向へ出射される光路Ｑのような光路を辿る光線を遮光して、拡散反射する。
【００５９】
このように、リフレクタ４の断面形状を、傾斜面４Ｃと内筒面４Ｅとの交点が、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃを通る水平面Ｈ（平面５２２）上に位置し、庇４Ｆの短手方向Ｘの先端位置が、円筒面３Ａと水平面Ｈとが開口部１０Ａ側で交差する位置まで延長した形状にすることにより、ＬＥＤ１からの直接光を防ぐことができる。
【００６０】
図８を参照して、傾斜面４Ｃと内筒面４Ｅとの交線の位置について説明する。
【００６１】
放射角５１７がθ０である方向へ向けて発光点５０３から放射された光がロッドレンズ３に入射する入射点５０１について、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見た方向と、反射シート５に平行な平面５２２とのなす角５１６がθ１である場合に、ロッドレンズ３から出射する光が反射シート５に対して平行な方向へ進むとする。
発光点が領域５３３のなかにある場合、放射角５１７がθ０である方向へ向けて放射された光がロッドレンズ３に入射する入射点は、入射点５０１よりも下になり、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから入射点を見た方向と、反射シート５に平行な平面５２２とがなす角は、θ１よりも大きくなる。その場合、放射角５１７がθ０である方向へ向けて放射された光は、反射シート５から離れる方向へ向けて、ロッドレンズ３から出射される。
したがって、傾斜面４Ｃは、発光点が領域５３３のなかにある場合に、放射角５１７がθ０である方向へ向けて放射された光を遮光して、ロッドレンズ３に入射しないようにすればよい。すなわち、傾斜面４Ｃと内筒面４Ｅとがなす稜線の位置は、角５１６がθ１以下である入射点の位置であればよい。角５１６はθ１より小さくても構わないが、遮光する必要のない光も遮光することになる。したがって、傾斜面４Ｃと内筒面４Ｅとがなす稜線の位置が、角５１６がθ１である入射点の位置である構成とすれば、ＬＥＤ照明装置１０の発光効率が最も高くなり、望ましい。
【００６２】
角５１６は２θｔ−θｉに等しく、放射角５１７は２θｉ−２θｔに等しいので、放射角５１７をθ０とすると、θ１は、次の式（１１）により求めることができる。
【００６３】
θ１＝θｉ−θ０・・・（１１）
ただし、θｉは、実施の形態１で説明した式（９）により求めた値である。
【００６４】
図１１は、式（１１）より求めたθ０とθ１との関係を示すグラフ図である。
横軸は、θ０［度］を表わす。縦軸は、θ１［度］を表わす。ｎは、ロッドレンズ３の屈折率である。
この図に示すように、必要なθ１は、ロッドレンズ３の屈折率ｎや、ＬＥＤ１の配光特性によって定まる角度θ０によって変化する。ロッドレンズ３の屈折率ｎが大きいほど、必要なθ１は小さくなる。すなわち、傾斜面４Ｃが遮光する光を多くする必要がある。また、θ０が大きいほど、必要なθ１は小さくなる。例えば、ロッドレンズ３の屈折率が１．４９で、θ０が８３度である場合、必要なθ１は、約０度である。すなわち、傾斜面４Ｃと内筒面４Ｅとがなす稜線は、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見て、反射シート５に対してほぼ平行な方向にあればよい。
【００６５】
図１２は、ロッドレンズ３の内側で一回反射してから出射される光の光路を説明するための図である。
発光点５０３から放射された光が、入射点５０１でロッドレンズ３に入射して屈折し、反射点５０４で反射して、出射点５０２で屈折して出射し、照射点５０５で庇４Ｆに当たったとする。
反射点５０４における入射角５１８及び反射角５１９と、出射点５０２における入射角５１３は、入射点５０１における屈折角５１２と等しい。
また、出射点５０２における屈折角５１４は、入射点５０１における入射角５１１と等しい。
【００６６】
入射点５０１における入射角５１１をθｉ、スネルの法則により定まる入射点５０１における屈折角５１２をθｔとする。ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見た入射点５０１の方向と反射シート５に対して平行な平面５２２とがなす角５１６をθ１’、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見た出射点５０２の方向と反射シート５に対して平行な平面５２２とがなす角５１５をθ２’、とすると、４θｔ＋θ１’＋θ２’＝１８０°である。発光点５０３から光が放射される方向と反射シート５に対して平行な光軸Ｌとがなす放射角５１７は、θｉ＋θ１’と等しい。また、照射点５０５に当たった光が来る方向と反射シート５に対して平行な方向とがなす照射角５２０は、θｉ＋θ２’と等しい。
【００６７】
庇４Ｆの内側（ロッドレンズ３に近い側）の面が、反射シート５に対して平行で、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見て反射シート５に対して垂直な位置（接線５０６）でロッドレンズ３の円筒面３Ａに接している場合、照射点５０５と接線５０６との間の距離５２１は、次の式（１２）で表わすことができる。
【００６８】
ｘ＝φ／２・ｃｏｓ（θ２’）＋φ／２・［１−ｓｉｎ（θ２’）］／ｔａｎ（θｉ＋θ２’）・・・（１２）
ただし、ｘは、照射点５０５と接線５０６との間の距離５２１を表わす。
【００６９】
図１３は、図１２において、放射角５１７を変えずに入射点５０１の位置を変化させた場合に照射点５０５の位置が変化する様子を説明するための図である。
この図に示したように、入射点５０１の位置により、照射点５０５の位置は変化する。距離５２１が最大になる角５１６が存在する。
【００７０】
図１４は、放射角５１７と距離５２１との関係の一例を示す図である。
横軸θ０’は、放射角５１７を示す。縦軸ｘＭＡＸ／φは、距離５２１の最大値をロッドレンズ３の直径φで割った商を示す。ｎは、ロッドレンズ３の屈折率である。
この図に示したように、ロッドレンズ３の屈折率ｎによって、距離５２１の最大値は変化するが、いずれの場合も、放射角５１７が大きくなるほど距離５２１の最大値が大きくなる。したがって、ＬＥＤ１の配光特性によって定まる放射角５１７の最大値（それより大きい角度方向へは光が放射されないか、あるいは、無視できるほど弱い角度）について、距離５２１の最大値を求め、庇４Ｆをそれよりも長くすれば、ＬＥＤ１の位置にかかわらず、ロッドレンズ３の内側で一回反射した光が、ＬＥＤ照明装置１０の外部に出射するのを防ぐことができる。
なお、放射角５１７の最大値は、実施の形態１で説明したθ０と同じ値であってもよいが、ロッドレンズ３の内側で一回反射する分、光が弱くなるので、実施の形態１で説明したθ０よりも小さい値であってもよい。
例えば、ロッドレンズ３の屈折率ｎが１．４９、放射角５１７の最大値が７５°である場合、距離５２１の最大値は、ロッドレンズ３の直径φの約半分になる。したがって、庇４Ｆの先端と接線５０６との間の距離を、ロッドレンズ３の半径φ／２と等しく設定すればよい。
【００７１】
また、上述したように、距離５２１は、放射角５１７が同じでも、入射点５０１の位置が変わると変化する。したがって、ＬＥＤ１の発光点５０３の位置によっては、庇４Ｆの長さをそれより短く設定してもよい。
【００７２】
図１５は、距離５２１が一定になる放射角５１７と入射点５０１の位置との関係の一例を示す図である。
横軸θ０’は、放射角５１７を示す。縦軸θ１’は、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見た入射点５０１の方向と反射シート５に平行な平面５２２とがなす角５１６を示す。ｎは、ロッドレンズ３の屈折率である。
曲線は、距離５２１がロッドレンズ３の半径φ／２と等しくなる、ＬＥＤ１の放射角５１７と角５１６との関係を示す。放射角５１７が大きいほど距離５２１は大きくなるから、この曲線より左側の領域では、距離５２１がロッドレンズ３の半径φ／２より小さく、右側の領域では、距離５２１がロッドレンズ３の半径φ／２より大きい。
例えば、ロッドレンズ３の屈折率ｎが１．４９、ＬＥＤ１の放射角５１７の最大値が８０°である場合、斜線で示した範囲５５１に入る放射角５１７と入射点５０１の位置との組み合わせに相当する光が、ロッドレンズ３に入射しない位置にＬＥＤ１の発光点５０３があれば、距離５２１の最大値は、ロッドレンズ３の半径φ／２より短くなる。
【００７３】
図１６は、ＬＥＤ１の発光点５０３の位置が満たすべき条件を説明するための図である。
包絡線５４２と直線５４３とに挟まれた領域５３４は、図１５の範囲５５１に相当する領域である。領域５３４のなかに発光点５０３が存在すると、照射点５０５が庇４Ｆの先端より先になり、ＬＥＤ照明装置１０の外部に直接光が出射する可能性がある。
したがって、ＬＥＤ１の発光点５０３は、領域５３４の外にある必要がある。
【００７４】
この図には、実施の形態１で説明した領域５３２を、合わせて示している。領域５３２も領域５３４と同様、ＬＥＤ１の発光点５０３が領域５３２のなかに存在すると、ＬＥＤ照明装置１０の外部に直接光が出射する可能性がある領域である。
したがって、ＬＥＤ１は、例えば二点鎖線で示したように、発光点５０３が、領域５３２にも領域５３４にも入らない位置に配置する。
【００７５】
この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０は、前記ＬＥＤ１に対応する開口を有すリフレクタ４を備える。
前記リフレクタ４は、前記開口より前記ロッドレンズ３側に向かって、前記反射材（反射シート５）側に傾斜面４Ｃと前記ロッドレンズ３の円筒面３Ａにならう内筒面４Ｅを有する。
前記傾斜面４Ｃから前記内筒面４Ｅへ切り替わる前記傾斜面４Ｃと前記内筒面４Ｅの交線（稜線）が、前記面Ｈ上もしくは前記面Ｈより前記ＬＥＤ１の光軸Ｌ側にある。
【００７６】
これにより、照明装置から浅い角度で出射される直接光を遮光することができる。
【００７７】
前記リフレクタ４は、前記ロッドレンズ３を間にして前記反射材（反射シート５）の反対側に庇４Ｆを備える。
前記庇４Ｆの前記ＬＥＤ１とは反対側の先端が、前記ロッドレンズ３の円筒面３Ａと前記面Ｈとが交差する位置、もしくはその位置よりさらに前記ＬＥＤ１の反対側にある。
【００７８】
これにより、照明装置から略正面方向に出射される直接光を遮光することができる。
【００７９】
実施の形態３．
実施の形態３について、図１７〜図２４を用いて説明する。
なお、実施の形態１及び実施の形態２と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０の構造（リフレクタ４の形状）は、実施の形態２で説明したものと同様である。
この実施の形態では、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃと反射シート５の表面との間の距離Ｄの最適値について説明する。
【００８０】
実験により、ＬＥＤ照明装置１０の光の取り出し効率を測定した。実験に用いたＬＥＤ照明装置１０は、ＬＥＤ１の発光面１Ａの幅ｄが４．３ｍｍ、対向するＬＥＤ１の間の距離Ｗ（図２参照）が１２８ｍｍである。傾斜面４Ｃと内筒面４Ｅとがなす稜線は、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見て、反射シート５に対して平行な方向に位置する。庇４Ｆの先端は、ロッドレンズ３の円筒面３Ａとの接線５０６から、ロッドレンズ３の半径φ／２の位置にある。ロッドレンズ３の屈折率ｎは、１．４９である。ＬＥＤ１の発光面１Ａからロッドレンズ３までの間隔ｔは、１ｍｍである。
ロッドレンズ３は、直径φが１４ｍｍ、１６ｍｍ、１８ｍｍ、２０ｍｍの４種類を用意した。ロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量Δは、３．５ｍｍ、４．５ｍｍ、５．５ｍｍ、６．５ｍｍの４つの場合について実験した。ロッドレンズ３の中心軸３Ｃと反射シート５の表面との間の距離Ｄ（図２参照）を変化させて、ＬＥＤ照明装置１０から出射される全光束を測定し、光の取り出し効率を求めた。
【００８１】
図１７は、偏芯量Δ及び距離Ｄと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図である。
横軸は、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃと反射シート５の表面との間の距離Ｄを示す。縦軸は、ＬＥＤ照明装置１０の光学系効率（光の取り出し効率）を示す。ロッドレンズ３の直径φは、２０ｍｍである。
【００８２】
図１８は、直径φ及び距離Ｄと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図である。
横軸は、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃと反射シート５の表面との間の距離Ｄを示す。縦軸は、ＬＥＤ照明装置１０の光学系効率（光の取り出し効率）を示す。ロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量Δは、３．５ｍｍである。
【００８３】
この実験結果より、距離Ｄによって光の取り出し効率が変化すること、光の取り出し効率が最大となる距離Ｄが存在すること、偏芯量Δが大きくなるに伴い、光の取り出し効率が最大となる距離Ｄも大きくなることが分かる。また、直径φが大きくなるに伴い、光の取り出し効率が最大となる距離Ｄは小さくなることが分かる。すなわち、光の取り出し効率は、距離Ｄや偏芯量Δ、直径φに依存して変化する。
【００８４】
反射シート５に当たって拡散反射する光線のうち、短手方向Ｘの中央近傍で反射する光線の方が、ロッドレンズ３に近い領域で反射する光線よりも、開口部１０Ａを通過して外部へ出射される確率が高い。したがって、ＬＥＤ１が放射しロッドレンズ３により屈折した光線のうち、反射シート５の短手方向Ｘの中央近傍に向かって進み、拡散反射される光線が多ければ、高い光の取り出し効率を得ることができる。
例えば、図３において実線の光線と破線の光線とを比べても分かるように、偏芯量Δが大きくなった場合、ロッドレンズ３により屈折した光線のより多くは、反射シート５のロッドレンズ３に近い領域に向かって進む。このため、距離Ｄを大きくすれば光の取り出し効率が高まるという傾向を説明できる。
また、ロッドレンズ３の直径φが大きくなった場合、ロッドレンズ３の焦点距離が長くなり、屈折力が弱まる。このため、ロッドレンズ３により屈折された光線のより多くは、反射シート５のロッドレンズ３からより遠い領域、図２において対向するロッドレンズ３に近い領域に向かって進む。このため、距離Ｄを小さくすれば光の取り出し効率が高まるという傾向を説明できる。
【００８５】
そこで、高い光の取り出し効率を得るための簡易的な指標として、次の式（１３）で表されるパラメータαを定義する。
α＝（Ｄ×φ）／（Δ×Ｗ）・・・（１３）
ただし、Ｄはロッドレンズ３の中心軸３Ｃと反射シート５の表面との間の距離、φはロッドレンズ３の直径、Δはロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量、Ｗは対向するＬＥＤ１の間の間隔を示す。
【００８６】
図１９は、パラメータαと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図である。
横軸は、上述したパラメータαを示す。縦軸は、ＬＥＤ照明装置１０の光学系効率（光の取り出し効率）を示す。ロッドレンズ３の直径φは、２０ｍｍである。この図は、図１７の横軸を、パラメータαに置き換えたものである。
【００８７】
図２０は、パラメータαと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図である。
横軸は、上述したパラメータαを示す。縦軸は、ＬＥＤ照明装置１０の光学系効率（光の取り出し効率）を示す。ロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量Δは、３．５ｍｍである。この図は、図１８の横軸を、パラメータαに置き換えたものである。
【００８８】
図１９及び図２０より、パラメータαがおよそ下記の式（１４）で示す範囲にある場合、高い光の取り出し効率が得られることが分かる。
０．３５＜α＜０．７・・・（１４）
【００８９】
このように、簡易的な指標として定義したパラメータαが、この推奨範囲に入るようにすることにより、高い光の取り出し効率を得ることができる。
【００９０】
図２１は、反射シート５における反射点５６２と、光の取り出し効率との関係を説明するための図である。
【００９１】
開口部１０Ａの短手方向Ｘの幅をω、開口部１０Ａと反射シート５との間の距離をｈとすると、反射シート５上のある反射点５６２において反射した光が、開口部１０ＡからＬＥＤ照明装置１０の外へ直接出射する条件は、次の式（１５）で表わされる。
−（ω／２−χ）／ｈ≦ｔａｎθ≦（ω／２＋χ）／ｈ・・・（１５）
ただし、χは、反射シート５上における、開口部１０Ａを短手方向Ｘに二分する中心面５６１から反射点５６２までの距離である。θは、反射点５６２において反射した光の方向と、短手方向Ｘに垂直な平面とがなす角の角度である。
【００９２】
すなわち、反射点５６２が反射シート５の中心軸に近いほど（χの絶対値が小さいほど）、反射点５６２で反射した光のうち、開口部１０ＡからＬＥＤ照明装置１０の外へ直接出射する光が多くなる。また、開口部１０Ａと反射シート５との間の距離ｈが小さいほど、反射点５６２で反射した光のうち、開口部１０ＡからＬＥＤ照明装置１０の外へ直接出射する光が多くなる。
【００９３】
反射シート５が完全拡散の反射面であると仮定すると、θ方向に反射する光の強さは、余弦ｃｏｓθに比例する。したがって、反射点で反射した光のうち、開口部１０ＡからＬＥＤ照明装置１０の外へ直接出射する光の割合は、｛（ω／２＋χ）２／√［ｈ２＋（ω／２＋χ）２］＋（ω／２−χ）２／√［ｈ２＋（ω／２−χ）２］｝／２である。
χが−ω／２以上ω／２以下である範囲についてこれを平均すると、［√（ｈ２＋ω２）−ｈ］／ωとなる。
【００９４】
したがって、距離ｈ（距離Ｄ）が小さいほど、光の取り出し効率が高くなる。ただし、上述したように、距離Ｄが小さすぎると、ロッドレンズ３から出射した光がロッドレンズ３に近い位置で反射シート５に反射する（すなわち、χの絶対値が大きくなる）ので、逆に、光の取り出し効率が低くなる場合がある。
【００９５】
図２２は、ＬＥＤ照明装置１０の構造の別の例を示す側面視断面図である。
この例において、リフレクタ４は、ロッドレンズ３と反射シート５との間の部分に、傾斜面４Ｈを有する。傾斜面４Ｈは、光を拡散反射する。傾斜面４Ｈは、法線が開口部１０Ａの中央に近い方向へ向いている。これにより、ロッドレンズ３から反射シート５に対して垂直に近い方向に出射された光が、傾斜面４Ｈにおいて拡散反射し、そのうちの多くの光が、開口部１０ＡからＬＥＤ照明装置１０の外へ出射する。なお、傾斜面４Ｈは、平面であってもよいし、円筒面のように湾曲した曲面であってもよい。
【００９６】
図２３は、ＬＥＤ照明装置１０の構造の更に別の例を示す側面視断面図である。
この例において、反射シート５は、ロッドレンズ３に近い位置に、内側に向かう湾曲を持たせた曲面形状である。反射シート５の湾曲した部分が、上述した例における傾斜面４Ｈと同様の役割を果たす。なお、反射シート５は、複数の平面を組み合わせた形状であってもよい。
【００９７】
図２４は、ＬＥＤ照明装置１０の構造のまた更に別の例を示す側面視断面図である。
この例において、リフレクタ４は、内側に湾曲した曲面形状の傾斜面４Ｈを有する。反射シート５は、中央付近が膨らんだ曲面形状である。これにより、反射シート５の中央付近で拡散反射した光は、反射点と開口部１０Ａとの間の距離が短いので、そのうちの多くの光が、開口部１０ＡからＬＥＤ照明装置１０の外へ出射する。
【００９８】
この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０は、前記ＬＥＤ１と偏芯したロッドレンズ３との組と対称を成し、かつＬＥＤ１同士が対向するように配置された、ＬＥＤ１と偏芯したロッドレンズ３の組をもう一組備える。
前記対向するＬＥＤ１同士の間隔をＷ、前記面Ｈと前記反射材（反射シート５）との距離をＤとし、前記ロッドレンズ３の偏芯量Δと、前記ロッドレンズ３の直径φによって、α＝（Ｄ×φ）／（Δ×Ｗ）と定義されるパラメータαが、０．３５＜α＜０．７の範囲内である。
【００９９】
これにより、高い光の取り出し効率を得ることができる。
【０１００】
以上、各実施の形態で説明した構成は一例であり、異なる実施の形態で説明した構成を組み合わせた構成としてもよいし、重要でない部分の構成を、他の構成で置き換えた構成としてもよい。
【０１０１】
以上説明した照明装置（ＬＥＤ照明装置１０）は、光源部（基板２）と、屈折部（ロッドレンズ３）と、拡散反射部（反射シート５）とを有する。
上記光源部（２）は、所定の配置方向（長手方向Ｙ）に並んで配置された複数の光源（ＬＥＤ１）を有する。
上記複数の光源（１）のそれぞれは、上記配置方向に対して略垂直な所定の放射方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射する。
上記屈折部（３）は、略円柱状であり、上記光源部（２）が放射した光を屈折透過し、上記配置方向（長手方向Ｙ）に対して略平行に配置されている。
上記拡散反射部（５）は、略平面状であり、上記屈折部（３）が屈折透過した光を拡散反射し、上記配置方向及び上記放射方向に対して略平行に配置され、上記拡散反射部（５）と上記屈折部（３）の中心軸（３Ｃ）との間の距離が、上記拡散反射部（５）と上記複数の光源（１）との間の距離よりも短い。
【０１０２】
これにより、屈折部は、光源部から放射された光を、拡散反射部の方へ屈折させるので、拡散反射部により拡散反射された光が、照明装置の外部へ出射され、良好な間接照明を得ることができる。
【０１０３】
上記照明装置（１０）は、次の式を満たす。
Δ≧ｄ／２＋０．０９φ−０．５６ｔ＋０．１
ただし、Δは上記拡散反射部（５）と上記複数の光源（１）との間の距離から上記拡散反射部（５）と上記屈折部（３）の中心軸（３Ｃ）との間の距離を差し引いた差（偏芯量）、ｄは上記複数の光源（１）それぞれの発光面の幅、φは上記屈折部（３）の上記中心軸（３Ｃ）に対して垂直な断面の直径、ｔは上記複数の光源（１）を通り上記放射方向に対して垂直な平面と上記屈折部（３）との間の距離を表わす。
【０１０４】
これにより、光源部から放射された光のうち、拡散反射部から離れる方向へ向けて放射された光が、屈折部により屈折し、ＬＥＤ照明装置１０の外部へ直接放射されるのを防ぐことができる。
【０１０５】
上記照明装置（１０）は、更に、第二の光源部（２）と、第二の屈折部（３）とを有する。
上記第二の光源部（２）と上記第二の屈折部（３）とは、上記光源部（２）と上記屈折部（３）とに対して、上記屈折部（３）と上記第二の屈折部（３）とを内にして略対向に配置されている。
上記第二の光源部（２）は、上記光源部（２）に対して上記放射方向に位置し、上記配置方向（長手方向Ｙ）に並んで配置された複数の第二の光源（１）を有する。
上記複数の第二の光源（１）のそれぞれは、上記放射方向と略反対の方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射する。
上記第二の屈折部（３）は、略円柱状であり、上記第二の光源部（２）が放射した光を屈折透過し、上記配置方向（長手方向Ｙ）に対して略平行に配置され、上記第二の屈折部（３）の中心軸（３Ｃ）と上記拡散反射部（５）との間の距離が上記複数の第二の光源（１）と上記拡散反射部（５）との間の距離よりも短い。
【０１０６】
これにより、第二の屈折部は、第二の光源部から放射された光を、拡散反射部の方へ屈折させるので、拡散反射部により拡散反射された光が、照明装置の外部へ出射され、良好な間接照明を得ることができる。２つの光源部に対して、拡散反射部が１つでよいので、意匠性のよい照明装置を低コストで製造することができる。
【０１０７】
上記照明装置（１０）は、上記光源部（２）及び上記屈折部（３）と、上記第二の光源部（２）及び上記第二の屈折部（３）とが面対称に配置されている。
【０１０８】
これにより、拡散反射部の明るさが、光源部からの距離にかかわらず、平均化する。
【０１０９】
上記照明装置（１０）は、次の式を満たす。
０．３５＜Ｄ１・φ１／（Δ１・Ｗ）＜０．７
０．３５＜Ｄ２・φ２／（Δ２・Ｗ）＜０．７
ただし、Ｄ１は上記拡散反射部（５）と上記屈折部（３）の中心軸（３Ｃ）との間の距離（Ｄ）、Ｄ２は上記拡散反射部（５）と上記第二の屈折部（３）の中心軸（３Ｃ）との間の距離（Ｄ）、φ１は上記屈折部（３）の上記中心軸（３Ｃ）に対して垂直な断面の直径、φ２は上記第二の屈折部（３）の上記中心軸（３Ｃ）に対して垂直な断面の直径、Δ１は上記拡散反射部（５）と上記複数の光源（１）との間の距離から上記距離Ｄ１を差し引いた差（偏芯量Δ）、Δ２は上記拡散反射部（５）と上記第二の複数の光源（１）との間の距離から上記距離Ｄ２を差し引いた差（偏芯量Δ）、Ｗは上記複数の光源（１）と上記複数の第二の光源（１）との間の距離を表わす。
【０１１０】
これにより、照明装置の光の取り出し効率を高くすることができる。
【０１１１】
上記照明装置（１０）は、更に、内側遮光部（傾斜面４Ｃ）を有する。
上記内側遮光部（４Ｃ）は、上記複数の光源（１）を通り上記放射方向に対して垂直な平面と上記屈折部（３）との間に配置され、上記複数の光源（１）が放射した光のうち、上記屈折部（３）の中心軸（３Ｃ）を通り上記拡散反射部（５）に対して平行な平面（５２２）よりも上記拡散反射部（５）に近い位置で上記屈折部（３）に入射する方向へ放射された光を遮る。
【０１１２】
これにより、光源部から放射された光のうち、拡散反射部に近づく方向へ向けて放射された光が、屈折部により屈折し、ＬＥＤ照明装置１０の外部へ直接放射されるのを防ぐことができる。
【０１１３】
上記内側遮光部（４Ｃ）は、遮った光を反射する。
【０１１４】
これにより、内側遮光部が遮った光を有効に利用して、照明装置の光の取り出し効率を高めることができる。
【０１１５】
上記照明装置（１０）は、更に、外側遮光部（庇４Ｆの内側）を有する。
上記外側遮光部（４Ｆ）は、略平面状であり、上記拡散反射部（５）に対して略平行であり、上記屈折部（３）を間にして上記拡散反射部（５）に対向する位置に配置され、上記屈折部（３）から上記拡散反射部（５）に対して略垂直な方向へ放射された光を遮る。
【０１１６】
これにより、光源部から放射された光が、屈折部の内側で一回反射して、照明装置の外へ直接出射するのを防ぐことができる。
【０１１７】
上記外側遮光部（４Ｆ）の先端は、上記屈折部（３）の中心軸（３Ｃ）から見て上記放射方向に位置する上記屈折部（３）の表面に対し、上記拡散反射部（５）に対して略垂直な方向に位置する。
【０１１８】
これにより、光源部から放射され屈折部の内側で一回反射した光が照明装置の外へ直接出射するのを、効率よく防ぐことができる。
【０１１９】
上記外側遮光部（４Ｆ）は、遮った光を反射する。
【０１２０】
これにより、外側遮光部が遮った光を有効に利用して、照明装置の光の取り出し効率を高めることができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１ ＬＥＤ、１Ａ 発光面、２ 基板、３ ロッドレンズ、３Ａ 円筒面、３Ｂ 端面、３Ｃ 中心軸、４ リフレクタ、４Ａ 開口、４Ｂ，４Ｃ，４Ｈ 傾斜面、４Ｄ，４Ｅ 内筒面、４Ｆ 庇、４Ｇ 環状部、５ 反射シート、６ ケース、６Ａ 底面、６Ｂ 端面、７ 筐体、７Ｂ 端面、１０ ＬＥＤ照明装置、１０Ａ 開口部、５０１ 入射点、５０２ 出射点、５０３ 発光点、５０４，５６２ 反射点、５０５ 照射点、５０６ 接線、５１１，５１３，５１８ 入射角、５１２，５１４ 屈折角、５１５，５１６ 角、５１７ 放射角、５１９ 反射角、５２０ 照射角、５２１ 距離、５２２ 平面、５３１，５３２，５３３，５３４ 領域、５４１，５４２ 包絡線、５４３ 直線、５５１ 範囲、５６１ 中心面。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光ダイオードなどの光源を用いた間接照明方式の照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光灯や白熱電球などの従来光源に比べ、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と呼ぶ。）は、長寿命である。ＬＥＤは、近年その発光効率や光束の向上に伴って、オフィスビル、商業施設や学校、病院などの公共施設でも、天井用照明装置の光源として用いられ始めている。通常、１つの照明装置に数１０００［ｌｍ］の光束が求められるのに対し、ＬＥＤ１灯あたりの光束は１００［ｌｍ］程度である。このため、１つの照明装置に複数灯のＬＥＤが搭載される。
ＬＥＤは小型で発光面積が小さいため高輝度である。つまり、ＬＥＤは、眩しい。そこで、オフィス等の天井に用いる場合は、眩しさを軽減するために、ＬＥＤの正面に拡散性のカバーを設ける方式がある。カバーを通過する光が拡散されることで、ＬＥＤの眩しさが緩和される。
例えば、ＬＥＤからの光が入射する側の面、もしくは出射する側の面、あるいはその双方を梨地面としたカバーであれば、梨地面の面粗さをより粗くすることにより、カバーの拡散性を高めることができる。あるいは、拡散材を練り込んだカバーであれば、拡散材の濃度を高くすることにより、カバーの拡散性を高めることができる。これにより、ＬＥＤの眩しさをより軽減することができる。
あるいは、０．１Ｗクラスの低出力のＬＥＤを多数アレイ状に並べることで、ＬＥＤ一個あたりの眩しさを低く抑える方式がある。
また、オフィス等で作業する人の眼に優しい、より好適な手法として、ＬＥＤが外部から直接見えない導光板を用いる方式や、ＬＥＤからの光を一度白色の板やシートに当てて拡散反射させ、散乱光により空間を柔らかく照らす間接照明方式がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８７６５８号公報
【特許文献２】特開２００９−２５２７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
拡散カバーを用いる方式において、ＬＥＤの眩しさを緩和するため、拡散カバーの拡散性を高めると、拡散カバーによってＬＥＤ側へ後方散乱される光の割合が増加するため、光の取り出し効率が低下する。ここで、光の取り出し効率とは、（照明装置から出射される総光束）／（全ＬＥＤから出射される総光束）と定義する。
光の取り出し効率が低いと、求められる部屋内の明るさ、すなわち照度を満足するために、照明装置に搭載されるＬＥＤの個数を増やさなければならない。現在、ＬＥＤは蛍光灯や白熱電球などの従来光源に比べ、得られる光束に対する価格がまだまだ高く、ＬＥＤの個数増加はコスト高になる。
低出力のＬＥＤを多数アレイ状に並べる方式は、１Ｗクラス以上の高出力のＬＥＤを使用する場合に比べ、同じ光束を得た時のＬＥＤコストが２倍程もするため、相当なコスト高になる。
導光板を用いる方式は、一般に光の取り出し効率が約８０％と低い。間接照明方式は、さらに取り出し効率が低い。やはりＬＥＤの個数増加が必要になる。
この発明は、例えば上記のような課題を解決するためになされたものであり、高い光の取り出し効率を有する間接照明方式の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】
【０００５】
この発明にかかる照明装置は、
光源部と、屈折部と、拡散反射部とを有し、
上記光源部は、所定の配置方向に並んで配置された複数の光源を有し、
上記複数の光源のそれぞれは、上記配置方向に対して略垂直な所定の放射方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射し、
上記屈折部は、略円柱状であり、上記光源部が放射した光を屈折透過し、上記配置方向に対して略平行に配置され、
上記拡散反射部は、略平面状であり、上記屈折部が屈折透過した光を拡散反射し、上記配置方向及び上記放射方向に対して略平行に配置され、上記拡散反射部と上記屈折部の中心軸との間の距離が、上記拡散反射部と上記複数の光源との間の距離よりも短いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる照明装置によれば、（１）人の眼に優しい間接照明を、（２）高い光の取り出し効率で、（３）安価簡便に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１におけるＬＥＤ照明装置１０の構造の一例を示す分解斜視図。
【図２】実施の形態１におけるＬＥＤ照明装置１０の短手方向Ｘの断面の一例を示す側面視断面図。
【図３】実施の形態１におけるＬＥＤ１の放射した光がロッドレンズ３を透過する様子の一例を示す一部拡大側面視断面図。
【図４】比較例のＬＥＤ照明装置を示す側面視断面図。
【図５】実験により求めた距離ｓの必要最小値を表わすグラフ図。
【図６】ロッドレンズ３に入射した光が反射シート５に対して平行な方向へ出射する条件を説明するための図。
【図７】出射点５０２の位置を変えてロッドレンズ３の出射する光が反射シート５に対して平行方向へ進むときの、入射点５０１における入射角５１１が変化する様子を説明するための図。
【図８】ＬＥＤ１の発光点５０３が満たすべきもう一つの条件を説明するための図。
【図９】実施の形態２におけるリフレクタ４の形状の一例を示す一部拡大側面視断面図。
【図１０】比較例のリフレクタ４の形状を示す一部拡大側面視断面図。
【図１１】式（１１）より求めたθ０とθ１との関係を示すグラフ図。
【図１２】ロッドレンズ３の内側で一回反射してから出射される光の光路を説明するための図。
【図１３】図１２において、放射角５１７を変えずに入射点５０１の位置を変化させた場合に照射点５０５の位置が変化する様子を説明するための図。
【図１４】放射角５１７と距離５２１との関係の一例を示す図。
【図１５】距離５２１が一定になる放射角５１７と入射点５０１の位置との関係の一例を示す図。
【図１６】ＬＥＤ１の発光点５０３の位置が満たすべき条件を説明するための図。
【図１７】偏芯量Δ及び距離Ｄと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図。
【図１８】直径φ及び距離Ｄと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図。
【図１９】パラメータαと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図。
【図２０】パラメータαと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図。
【図２１】反射シート５における反射点５６２と、光の取り出し効率との関係を説明するための図。
【図２２】ＬＥＤ照明装置１０の構造の別の例を示す側面視断面図。
【図２３】ＬＥＤ照明装置１０の構造の更に別の例を示す側面視断面図。
【図２４】ＬＥＤ照明装置１０の構造のまた更に別の例を示す側面視断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図８を用いて説明する。
【０００９】
図１は、この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０の構造の一例を示す分解斜視図である。
図２は、この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０の短手方向Ｘの断面の一例を示す側面視断面図である。
ＬＥＤ照明装置１０（照明装置）は、２枚の基板２と、２本のロッドレンズ３と、２個のリフレクタ４と、反射シート５と、ケース６と、筐体７とを有する。
基板２（光源部）には、複数のＬＥＤ１が実装されている。それぞれのＬＥＤ１（光源）は、基板２に対してほぼ垂直な正面方向（所定の放射方向）を中心とする範囲（所定の放射範囲）へ向けて光を放射する。ＬＥＤ１は、例えば、光が実際に放射される方向と正面方向とのなす角度が９０度未満の範囲へ向けて光を放射し、角度が大きくなるほど、光が弱くなる配光特性を有する。複数のＬＥＤ１は、例えば、直線状かつ等間隔に配列・実装されている。
基板２は、例えば、アルミニウムなどの金属や、ガラスエポキシ樹脂やセラミックなどの板材により形成されている。基板２の表面には、ＬＥＤ１を実装するための回路パターンがプリントされている。なお、基板２上に設けられている回路パターンや、ＬＥＤ１に電力を供給するためのコネクタなどは、図示を省略している。基板２は、ＬＥＤ１が配列されている方向が、ＬＥＤ照明装置１０の長手方向Ｙとほぼ一致する向きに配置され、例えばケース６に固定されている。すなわち、複数のＬＥＤ１は、ＬＥＤ照明装置１０の長手方向Ｙと一致する方向（所定の配置方向）に並んで配置されている。２枚の基板２は、向かい合わせに配置されている。２枚の基板は、ほぼ平行に配置されている。一方の基板２に実装されたＬＥＤ１の正面方向と、他方の基板２に実装されたＬＥＤ１の正面方向とは、ちょうど逆方向であり、一方の基板２に実装されたそれぞれのＬＥＤ１のほぼ正面に、他方の基板２に実装されたそれぞれのＬＥＤ１が位置する。
ロッドレンズ３（屈折部）は、アクリルやポリカーボネートなどの透明樹脂やガラスなどＬＥＤ１が放射した光を透過する透明な材料で形成されている。ロッドレンズ３の材料の屈折率は、例えば１．４以上１．７以下である。ロッドレンズ３は、円柱状である。ロッドレンズ３の円筒面３Ａ（側面）は、鏡面状に加工されていて、光を正透過する。ロッドレンズ３の両端面３Ｂ（底面）は、鏡面状もしくは梨地面状に加工されていて、光を正透過あるいは拡散透過する。２本のロッドレンズ３は、２枚の基板２にそれぞれ対応し、対応する基板２に近接して配置されている。ロッドレンズ３の中心軸３Ｃは、ＬＥＤ１の配置方向とほぼ平行に配置されている。ロッドレンズ３は、ＬＥＤ１の真正面に位置するのではなく、中心軸３Ｃが反射シート５側（ケース６の底面６Ａ側）へシフトしている。すなわち、ロッドレンズ３は、ＬＥＤ１の光軸に対して、偏芯している。
リフレクタ４は、例えば、白色のポリカーボネートなど、光を拡散反射する樹脂によって形成されている。リフレクタ４の表面は、梨地面状もしくは鏡面状に加工されている。リフレクタ４は、基板２のＬＥＤ１が実装されている面の側に配置されている。リフレクタ４には、それぞれのＬＥＤ１に対応する開口４Ａが設けられている。リフレクタ４は、開口４Ａの出光側に、傾斜面４Ｂ・４Ｃ、内筒面４Ｄ・４Ｅ、庇４Ｆを備える。内筒面４Ｄ・４Ｅの形状は、ロッドレンズ３の円筒面３Ａに沿った曲面である。傾斜面４Ｂは、ロッドレンズ３の円筒面３Ａに接し、内筒面４Ｄから連続した平面である。傾斜面４Ｃは、ロッドレンズ３の円筒面３Ａに接し、内筒面４Ｅから連続した平面である。傾斜面４Ｂ，４Ｃは、ＬＥＤ１の放射した光がロッドレンズ３に入射するのを遮らない位置に配置されている。傾斜面４Ｂ，４Ｃは、ＬＥＤ１が放射した光のうち、ロッドレンズ３に直接入射しない方向に放射された光を拡散反射して、ロッドレンズ３に入射させることにより、ＬＥＤ照明装置１０の発光効率を高める。庇４Ｆ（外側遮光部）は、ロッドレンズ３の上に張り出している。ロッドレンズ３は、庇４Ｆと、反射シート５との間に位置する。
また、リフレクタ４は、両端に、環状部４Ｇが設けられている。環状部４Ｇは、円環状であり、内側にロッドレンズ３を保持する。なお、環状部４Ｇの形状は、ロッドレンズ３を保持できれば他の形状であってもよい。また、リフレクタ４を射出成形により製造できるようにするため、環状部４Ｇをリフレクタ４から切り離した別部材とする構成であってもよい。あるいは、リフレクタ４がロッドレンズ３を保持するのではなく、筐体７の端面７Ｂとロッドレンズ３の端面３Ｂをネジ止め等で固定するなど、他の構成によりロッドレンズ３を保持する構成であってもよい。
【００１０】
ケース６は、例えば鋼板やアルミニウムなどの平面板状の部材を折り曲げてコの字形にした形状であり、底面６Ａと、２つの端面６Ｂとを有する。端面６Ｂは、底面６Ａの短手方向両端に位置し、底面６Ａに対してほぼ垂直である。２つの端面６Ｂは、互いにほぼ平行である。
ＬＥＤ１が実装された基板２・ロッドレンズ３・リフレクタ４の３つは組であり、ケース６の左右両側にそれぞれ１組ずつ対向して配置される。基板２及びリフレクタ４は、例えば、ケース６の端面６Ｂにネジ止めなどにより取り付けられる。
ケース６をアルミニウムなど熱伝導率の高い材料で形成することにより、放熱板としての役割を持たせ、ＬＥＤ１で発生した熱を逃がす構成としてもよい。
【００１１】
反射シート５は、例えば白色シートなどであり、光を高い反射率で拡散反射する。反射シート５は、ケース６の底面６Ａに設置されている。反射シート５は、例えば、接着やネジ止めなどにより、ケース６に固定される。反射シート５は、長手方向Ｙの端部が筐体７の端面７Ｂに沿うように折られている。反射シート５は、ケース６と同じくコの字形をしているが、そのコの字形の方向はケース６に直交する方向である。
筐体７は、例えば直方体箱状であり、一方の面が開口している。筐体７は、ＬＥＤ１、基板２、ロッドレンズ３、リフレクタ４、反射シート５を搭載したケース６や、ＬＥＤ１を点灯する電力を供給する電源（図示省略）などを収納する。なお、ケース６の上面部分、ＬＥＤ照明装置１０から出光される開口部１０Ａには、内部の汚れを防止し清掃を容易にするための透明なカバーを被せる構成であってもよい。
【００１２】
次に、ＬＥＤ照明装置１０における光線の振る舞いについて説明する。
【００１３】
図３は、この実施の形態におけるＬＥＤ１の放射した光がロッドレンズ３を透過する様子の一例を示す一部拡大側面視断面図である。
【００１４】
ＬＥＤ１の発光面１Ａのサイズは、例えば数ｍｍ程度である。発光面１Ａの任意の点より発せられた光線群は、ロッドレンズ３がＬＥＤ１に対して偏芯しているため、反射シート５の方向へ屈折する。この図では、発光面１Ａの両端の２点より発せられた光線群を描いている。
【００１５】
この図に示したように、ロッドレンズ３から直接開口部１０Ａを通過して外部へ出射される光線はほとんどない。ＬＥＤ１が放射した光線は、一度反射シート５で拡散反射されるため、オフィス等で作業する人からＬＥＤ１が直接見えることはない。これにより、散乱光により空間を柔らかく照らす間接照明が実現される。
【００１６】
図４は、比較例のＬＥＤ照明装置を示す側面視断面図である。
なお、この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０と共通する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１７】
比較例として、ロッドレンズ３を設けない場合の例を示す。ＬＥＤ１の光が開口部１０Ａより直接出射しては間接照明にならないので、ＬＥＤ１の光を遮光するためリフレクタ４の庇４Ｆを長くする必要がある。このため、開口部１０Ａが狭くなっている。これにより、ＬＥＤ１が放射した光の多くが、庇４Ｆと傾斜面４Ｃおよび反射シート５の間で反射を繰り返し、減衰するので、光の取り出し効率は７０％程度になる。
【００１８】
これに対し、この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０は、前述したとおり偏芯したロッドレンズ３が、ＬＥＤ１からロッドレンズ３へ入射した光を反射シート５の方向へ屈折させる。このため、庇４Ｆの部分を短くすることができ、開口部１０Ａを広くすることができる。これにより、庇４Ｆと反射シート５の間の繰り返し反射が抑えられ、８５％以上の高い光の取り出し効率を得ることができる。
【００１９】
なお、ロッドレンズ３は断面が円形であり、片側平面・片側凸面のシリンダーレンズよりも焦点距離が短い。焦点距離が短いということは、すなわちレンズの屈折力が高いということであり、ＬＥＤ１とレンズの間隔が狭くても、ＬＥＤ１からの光を反射シート５の方へと屈折させることができる。したがって、断面が円形のロッドレンズ３は、ＬＥＤ１に接するほど近くに配置することができる。このため、シリンダーレンズを用いる場合に比べ、ロッドレンズ３におけるＬＥＤ１からの光の取り込み角が大きくなる。これにより、高い光の取り出し効率を実現することができる。
【００２０】
なお、断面が円形のロッドレンズ３に代えて、焦点距離が短く、屈折力が高い他の形状のレンズを用いる構成であってもよい。例えば、扁平率が小さく円形に近い楕円形状の断面を持つレンズを用いる構成であってもよいし、断面が略円形の両側凸面のレンズを用いる構成であってもよい。
【００２１】
以上のように、この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０によれば、直線状に配列されたＬＥＤ１の正面に、ＬＥＤ１の光軸に対して偏芯したロッドレンズ３を設けることにより、光の取り出し効率の高い間接照明を実現できる。
【００２２】
また、この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０は、ロッドレンズ３として、透明樹脂やガラスにより形成された丸棒材を用いるので、安価かつ簡便に製造することができる。ロッドレンズ３は断面が円形であるから回転対称形状である。したがって、シリンダーレンズなどの回転対称でないレンズと異なり、組み立て時に角度管理をする必要がない。これにより、ＬＥＤ照明装置１０を容易に製造することができ、製造コストを低く抑えることができる。
また、光の取り出し効率が高いので、ＬＥＤ照明装置１０に搭載されるＬＥＤ１の個数が少なくても、必要な明るさを得ることができる。ＬＥＤ１の個数を抑えることができるので、更に製造コストを低くすることができ、省エネルギーを実現することができる。
この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０によれば、（１）人の眼に優しい間接照明を、（２）高い光の取り出し効率で、（３）安価簡便に実現することができる。
【００２３】
次に、ロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量について説明する。
【００２４】
図３に示したように、ＬＥＤ１からの光を反射シート５の方へ屈折させるため、ロッドレンズ３をＬＥＤ１の真正面に配置するのではなく、反射シート５側へ偏芯させる。この偏芯量Δが小さすぎると、ロッドレンズ３を透過したＬＥＤ１の光が直接開口部１０Ａを通過して外部へ出射されるので、偏芯量Δには、間接照明が実現されるための必要最小値が存在する。
【００２５】
ここで、偏芯量Δは、ＬＥＤ１の光軸Ｌ（図３参照）と、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃを通り光軸Ｌに平行な平面（水平面Ｈ）（図３参照）との間の距離である。また、ロッドレンズ３の直径をφ、ＬＥＤ１の発光面１Ａの幅をｄ、発光面１Ａからロッドレンズ３までの間隔をｔ、発光面１Ａの反射シート５側端部から水平面Ｈまでの距離をｓとする。なお、幅ｄは、反射シート５に対して垂直な方向における発光面１Ａの幅（図３参照）である。反射シート５に対して水平な方向における発光面１Ａの幅は、幅ｄと同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００２６】
図３に示した実線の光線と破線の光線とを比べても分かるように、偏芯量Δの必要最小値は、発光面１Ａの反射シート５側端部から発せられた光がロッドレンズ３を透過後に反射シート５の方へ進むかどうかで決まる。偏芯量Δの必要最小値は、φやｔに応じて値が変化する。偏芯量Δは、Δ＝ｓ＋ｄ／２と表わすことができ、ｄは固定値であるから、実際はｓが必要最小値を持っている。
【００２７】
ロッドレンズ３の材料として屈折率１．４９のアクリルを用いて、発光面１Ａからロッドレンズ３までの間隔ｔと、ロッドレンズの直径φを変化させて、実験を行い、発光面１Ａの反射シート５側の端部から水平面Ｈまでの距離ｓの必要最小値を求めた。
【００２８】
図５は、実験により求めた距離ｓの必要最小値を表わすグラフ図である。
このように、φが大きく、あるいはｔが狭くなるに伴い、ｓの必要最小値は、大きくなる。そして、その関係はおよそ直線的である。この図より、近似的に次の関係式（１）を得た。
【００２９】
（ｓの必要最小値）＝０．０９×φ−０．５６×ｔ＋０．１・・・（１）
【００３０】
すなわち、以下の式（２）に表すように、偏芯量Δが、上記ｓの必要最小値にｄ／２を足した値以上であれば、ＬＥＤ１の光が直接開口部１０Ａを通過して外部へ出射されず、間接照明が実現される。
【００３１】
Δ≧ｄ／２＋０．０９×φ−０．５６×ｔ＋０．１・・・（２）
【００３２】
この式（２）を満たすよう、ロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量Δを設定すれば、間接照明を実現することができる。
【００３３】
図６は、ロッドレンズ３に入射した光が反射シート５に対して平行な方向へ出射する条件を説明するための図である。
光が入射点５０１でロッドレンズ３に入射する入射角５１１をθｉ、ロッドレンズ３の屈折率（空気に対する比屈折率）をｎ、入射点５０１における屈折角５１２をθｔとすると、スネルの法則より、ｓｉｎ（θｉ）＝ｎ・ｓｉｎ（θｔ）である。
ロッドレンズ３は円柱形状なので、出射点５０２における入射角５１３は、入射点５０１における屈折角５１２と等しく、θｔである。また、スネルの法則より、出射点５０２における屈折角５１４は、θｉである。
ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見た出射点５０２の方向と、反射シート５に平行な平面５２２（水平面Ｈ）とのなす角５１５が、出射点５０２における屈折角５１４と等しいθｉであれば、ロッドレンズ３が出射する光は、反射シート５に対して平行な方向へ進む。このとき、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見た入射点５０１の方向と、反射シート５に平行な平面５２２（水平面Ｈ）とがなす角５１６は、２θｔ−θｉになる。
【００３４】
入射点５０１に入射する光の入射角５１１がθｉである場合、ロッドレンズ３が出射する光は、反射シート５に対して平行な方向へ進むので、反対側のロッドレンズ３に当たり、ＬＥＤ照明装置１０の外に直接出射されることはない。これに対して、入射点５０１に入射する光の入射角５１１がθｉより大きい場合、ロッドレンズ３が出射する光は、反射シート５から離れる方向へ進む。したがって、ＬＥＤ１の発光点が、斜線で示した領域５３１のなかにある場合、ＬＥＤ１の放射した光が、ＬＥＤ照明装置１０の外に直接出射される可能性がある。
【００３５】
図７は、出射点５０２の位置を変えてロッドレンズ３の出射する光が反射シート５に対して平行方向へ進むときの、入射点５０１における入射角５１１が変化する様子を説明するための図である。
上述したように、ロッドレンズ３の出射する光が反射シート５に対して平行方向へ進むときの、入射点５０１における入射角５１１は、出射点５０２の位置によって変化し、それに伴って、領域５３１も変化する。斜線で示した領域５３２は、領域５３１の和集合である。すなわち、領域５３２に含まれる点は、いずれかの出射点５０２における領域５３１に含まれる。ＬＥＤ１の発光点が領域５３２のなかにある場合、ＬＥＤ１の放射した光が、ＬＥＤ照明装置１０の外に直接出射される可能性がある。したがって、ＬＥＤ１の発光点は、包絡線５４１よりも上側の領域に存在することが必要である。
【００３６】
屈折率ｎが１．４９の場合における包絡線５４１を求めると、上記した実験結果と合致する。
【００３７】
屈折率ｎが１．４５〜１．６５の範囲において、包絡線５４１を近似する曲線Ｃは、例えば、次の方程式（３）〜（６）によって表わすことができる。
【００３８】
Ｃ：Ｙ＝ａ１／（Ｘ＋ａ０）＋ａ２／（Ｘ＋ａ０）２・・・（３）
ａ０＝ ０．５５６０−１．２８７（ｎ−１．５）＋１．９４４（ｎ−１．５）２−６．４３（ｎ−１．５）３・・・（４）
ａ１＝−０．１２１５＋０．４２５（ｎ−１．５）−０．３７４（ｎ−１．５）２＋１．２１２（ｎ−１．５）３・・・（５）
ａ２＝ ０．０９５９−０．６２８（ｎ−１．５）＋１．８６４（ｎ−１．５）２−３．７０（ｎ−１．５）３・・・（６）
ただし、Ｙは、距離ｓの必要最小値をロッドレンズ３の直径φで割った商である。Ｘは、距離ｔをロッドレンズ３の直径φで割った商である。ａ０，ａ１，ａ２は、曲線Ｃのパラメータである。ｎは、ロッドレンズ３の屈折率である。
【００３９】
この曲線Ｃを用いると、ロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量Δが満たすべき条件は、次の式（７）で表わすことができる。
【００４０】
Δ≧ｄ／２＋φ・［ａ１／（ｔ／φ＋ａ０）＋ａ２／（ｔ／φ＋ａ０）２］・・・（７）
【００４１】
図８は、ＬＥＤ１の発光点５０３が満たすべきもう一つの条件を説明するための図である。
発光点５０３から放射される光は、光が放射される方向と光軸Ｌとのなす放射角５１７が大きくなるほど弱くなる。そこで、ＬＥＤ１の配光特性に基づいて、角度θ０を設定する。θ０は、放射角５１７がθ０よりも大きい方向に光が放射されない、もしくは放射される光が弱くて無視できる角度である。
発光点５０３から放射角５１７がθ０で放射された光が、ロッドレンズ３により屈折して、反射シート５に対して平行な方向へ進む位置に、発光点５０３が存在する場合、発光点５０３から放射角５１７がθ０より大きい方向に放射される光は、ロッドレンズ３の球面収差により屈折して、反射シート５から離れる方向へ進み、ＬＥＤ照明装置１０の外に直接出射される可能性がある。しかし、上述したように、発光点５０３から放射角５１７がθ０より大きい方向に放射される光は、存在しないか、あるいは無視できる。したがって、発光点５０３から放射された光は、ＬＥＤ照明装置１０の外に直接出射されない。これに対し、発光点５０３が斜線で示した領域５３３のなかに存在する場合、発光点５０３から放射された光が、ＬＥＤ照明装置１０の外に直接出射される可能性がある。したがって、発光点５０３は、領域５３３の外（図中では領域５３３の左上の範囲）に存在することが必要である。
【００４２】
この条件からロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量Δが満たすべき条件を導くと、次の式（８）で表わすことができる。
【００４３】
（２ｔ＋φ）・ｓｉｎ（θ０）−（２Δ−ｄ）・ｃｏｓ（θ０）≦φ・ｓｉｎ（θｉ）・・・（８）
【００４４】
上述したように、入射点５０１における入射角５１１と、出射点５０２における屈折角５１４とは、ともにθｉであり、入射点５０１における屈折角５１２と、出射点５０２における入射角５１３とは、ともにθｔである。また、角５１５はθｉに等しく、角５１６は２θｔ−θｉに等しい。したがって、放射角５１７は、２θｉ−２θｔになる。
そこで、放射角５１７がθ０である場合に、入射点５０１における入射角５１１がθｉになる条件は、次の式（９）で表わすことができる。
【００４５】
ｓｉｎ（θｉ）＝ｎ・ｓｉｎ（θ０／２）／√［１＋ｎ２＋２ｎ・ｃｏｓ（θ０／２）］・・・（９）
【００４６】
したがって、ロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量Δが満たすべき条件は、次の式（１０）で表わすことができる。
【００４７】
Δ≧ｄ／２＋（２ｔ＋φ）・ｔａｎ（θ０）−φ・ｎ・ｓｉｎ（θ０／２）／｛ｃｏｓ（θ０）・√［１＋ｎ２＋２ｎ・ｃｏｓ（θ０／２）］｝・・・（１０）
【００４８】
領域５３２にも領域５３３にも発光点が入らない位置にＬＥＤ１を配置することにより、ＬＥＤ１の放射した光がＬＥＤ照明装置１０の外に直接出射されるのを防ぎ、反射シート５に当たって拡散反射された光による間接照明を実現することができる。
【００４９】
この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０は、ＬＥＤ１の正面に断面が略円形のロッドレンズ３を備える。
前記ロッドレンズ３の中心が前記ＬＥＤ１の光軸上になく、偏芯している。
前記ロッドレンズ３の中心が偏芯している側に、前記ＬＥＤ１の光を拡散反射する反射材（反射シート５）を設けている。
【００５０】
これにより、高い光の取り出し効率を有する間接照明方式のＬＥＤ照明装置を実現することができる。
【００５１】
この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０は、前記ロッドレンズ３の直径をφ、前記ＬＥＤ１の発光面１Ａの幅をｄ、前記ＬＥＤ１の発光面１Ａからロッドレンズ３までの間隔をｔ、前記ロッドレンズ３の中心（中心軸３Ｃ）を通り、前記ＬＥＤ１の光軸Ｌに平行な面をＨとし、前記ＬＥＤ１の光軸Ｌと前記面Ｈとの距離で定義されるロッドレンズの偏芯量Δが、Δ≧ｄ／２＋０．０９×φ−０．５６×ｔ＋０．１の関係を満たす。
【００５２】
これにより、ロッドレンズ３で屈折したＬＥＤ１からの直接光が照明装置外へ出射されるのを防ぐことができる。
【００５３】
実施の形態２．
実施の形態２について、図９〜図１６を用いて説明する。
なお、実施の形態１と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５４】
図９は、この実施の形態におけるリフレクタ４の形状の一例を示す一部拡大側面視断面図である。
この実施の形態におけるリフレクタ４は、傾斜面４Ｃ（内側遮光部）が、ロッドレンズ３の円筒面３Ａに接する平面ではなく、内筒面４Ｅとの間に、所定の角度を有する稜線（交線）が形成されている。傾斜面４Ｃと内筒面４Ｅとがなす稜線は、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃと平行であり、例えば、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃを通り反射シート５に平行な面（水平面Ｈ）上に位置する。
また、リフレクタ４は、庇４Ｆ（外側遮光部）の短手方向Ｘの先端位置が、円筒面３Ａの開口部１０Ａ側の端部、すなわち円筒面３Ａと水平面Ｈとが開口部１０Ａ側で交差する位置まで伸びている。すなわち、反射シート５に対して垂直な方向から見ると、ロッドレンズ３がほぼ完全に見えない位置まで庇４Ｆが張り出している。
【００５５】
図１０は、比較例のリフレクタ４の形状を示す一部拡大側面視断面図である。
【００５６】
実施の形態１では、ＬＥＤ１が放射する光のうち、放射角がθ０より大きい方向に放射される光は、存在しない、もしくは無視できるものとして条件を設定し、ＬＥＤ１を配置している。しかし、ＬＥＤ１の配光特性によっては、θ０が大きく、実施の形態１で述べた式（１０）が表わす条件を満たす位置にＬＥＤ１を配置できない場合がある。その場合、光路Ｐとして示したように、ロッドレンズ３の円筒面３Ａに対し浅い角度で入射し、反射シート５に対して平行な方向（水平方向）に近い浅い角度の方向で出射される光が、ＬＥＤ照明装置１０の外部に出射する可能性がある。
また、光路Ｑとして示したように、ロッドレンズ３の円筒面３Ａの内面側で一度反射したのち、ロッドレンズ３から出射する光も存在する。このような光は、反射シート５の垂直方向（ＬＥＤ照明装置１０の正面方向）に近い方向へ向かって進むので、庇４Ｆが短いと、ＬＥＤ照明装置１０の外部に出射する可能性がある。
【００５７】
光路Ｐや光路Ｑを辿る光線は、一度も反射シート５に当たることなく、開口部１０Ａから外部へ出射される。光路Ｐや光路Ｑを辿る光線は、一度もリフレクタ４や反射シート５で拡散反射されていないため、ＬＥＤ１からの直接光と言える。このため、ＬＥＤ照明装置１０を浅い角度から眺めた場合、円筒面３Ａの下縁部に光路Ｐによる明るい輝点が見え、ＬＥＤ照明装置１０を正面方向より眺めた場合、円筒面３Ａの縁に光路Ｑによる輝点が見える場合がある。
【００５８】
これに対し、この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０では、ロッドレンズ３において、水平面Ｈより反射シート５側の円筒面３Ａに入射する光線を、傾斜面４Ｃが遮光し、拡散反射することにより、ＬＥＤ１の放射した光が、光路Ｐのような光路を辿ることを防ぐ。また、庇４Ｆが、ＬＥＤ照明装置１０の正面に近い方向へ出射される光路Ｑのような光路を辿る光線を遮光して、拡散反射する。
【００５９】
このように、リフレクタ４の断面形状を、傾斜面４Ｃと内筒面４Ｅとの交点が、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃを通る水平面Ｈ（平面５２２）上に位置し、庇４Ｆの短手方向Ｘの先端位置が、円筒面３Ａと水平面Ｈとが開口部１０Ａ側で交差する位置まで延長した形状にすることにより、ＬＥＤ１からの直接光を防ぐことができる。
【００６０】
図８を参照して、傾斜面４Ｃと内筒面４Ｅとの交線の位置について説明する。
【００６１】
放射角５１７がθ０である方向へ向けて発光点５０３から放射された光がロッドレンズ３に入射する入射点５０１について、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見た方向と、反射シート５に平行な平面５２２とのなす角５１６がθ１である場合に、ロッドレンズ３から出射する光が反射シート５に対して平行な方向へ進むとする。
発光点が領域５３３のなかにある場合、放射角５１７がθ０である方向へ向けて放射された光がロッドレンズ３に入射する入射点は、入射点５０１よりも下になり、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから入射点を見た方向と、反射シート５に平行な平面５２２とがなす角は、θ１よりも大きくなる。その場合、放射角５１７がθ０である方向へ向けて放射された光は、反射シート５から離れる方向へ向けて、ロッドレンズ３から出射される。
したがって、傾斜面４Ｃは、発光点が領域５３３のなかにある場合に、放射角５１７がθ０である方向へ向けて放射された光を遮光して、ロッドレンズ３に入射しないようにすればよい。すなわち、傾斜面４Ｃと内筒面４Ｅとがなす稜線の位置は、角５１６がθ１以下である入射点の位置であればよい。角５１６はθ１より小さくても構わないが、遮光する必要のない光も遮光することになる。したがって、傾斜面４Ｃと内筒面４Ｅとがなす稜線の位置が、角５１６がθ１である入射点の位置である構成とすれば、ＬＥＤ照明装置１０の発光効率が最も高くなり、望ましい。
【００６２】
角５１６は２θｔ−θｉに等しく、放射角５１７は２θｉ−２θｔに等しいので、放射角５１７をθ０とすると、θ１は、次の式（１１）により求めることができる。
【００６３】
θ１＝θｉ−θ０・・・（１１）
ただし、θｉは、実施の形態１で説明した式（９）により求めた値である。
【００６４】
図１１は、式（１１）より求めたθ０とθ１との関係を示すグラフ図である。
横軸は、θ０［度］を表わす。縦軸は、θ１［度］を表わす。ｎは、ロッドレンズ３の屈折率である。
この図に示すように、必要なθ１は、ロッドレンズ３の屈折率ｎや、ＬＥＤ１の配光特性によって定まる角度θ０によって変化する。ロッドレンズ３の屈折率ｎが大きいほど、必要なθ１は小さくなる。すなわち、傾斜面４Ｃが遮光する光を多くする必要がある。また、θ０が大きいほど、必要なθ１は小さくなる。例えば、ロッドレンズ３の屈折率が１．４９で、θ０が８３度である場合、必要なθ１は、約０度である。すなわち、傾斜面４Ｃと内筒面４Ｅとがなす稜線は、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見て、反射シート５に対してほぼ平行な方向にあればよい。
【００６５】
図１２は、ロッドレンズ３の内側で一回反射してから出射される光の光路を説明するための図である。
発光点５０３から放射された光が、入射点５０１でロッドレンズ３に入射して屈折し、反射点５０４で反射して、出射点５０２で屈折して出射し、照射点５０５で庇４Ｆに当たったとする。
反射点５０４における入射角５１８及び反射角５１９と、出射点５０２における入射角５１３は、入射点５０１における屈折角５１２と等しい。
また、出射点５０２における屈折角５１４は、入射点５０１における入射角５１１と等しい。
【００６６】
入射点５０１における入射角５１１をθｉ、スネルの法則により定まる入射点５０１における屈折角５１２をθｔとする。ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見た入射点５０１の方向と反射シート５に対して平行な平面５２２とがなす角５１６をθ１’、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見た出射点５０２の方向と反射シート５に対して平行な平面５２２とがなす角５１５をθ２’、とすると、４θｔ＋θ１’＋θ２’＝１８０°である。発光点５０３から光が放射される方向と反射シート５に対して平行な光軸Ｌとがなす放射角５１７は、θｉ＋θ１’と等しい。また、照射点５０５に当たった光が来る方向と反射シート５に対して平行な方向とがなす照射角５２０は、θｉ＋θ２’と等しい。
【００６７】
庇４Ｆの内側（ロッドレンズ３に近い側）の面が、反射シート５に対して平行で、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見て反射シート５に対して垂直な位置（接線５０６）でロッドレンズ３の円筒面３Ａに接している場合、照射点５０５と接線５０６との間の距離５２１は、次の式（１２）で表わすことができる。
【００６８】
ｘ＝φ／２・ｃｏｓ（θ２’）＋φ／２・［１−ｓｉｎ（θ２’）］／ｔａｎ（θｉ＋θ２’）・・・（１２）
ただし、ｘは、照射点５０５と接線５０６との間の距離５２１を表わす。
【００６９】
図１３は、図１２において、放射角５１７を変えずに入射点５０１の位置を変化させた場合に照射点５０５の位置が変化する様子を説明するための図である。
この図に示したように、入射点５０１の位置により、照射点５０５の位置は変化する。距離５２１が最大になる角５１６が存在する。
【００７０】
図１４は、放射角５１７と距離５２１との関係の一例を示す図である。
横軸θ０’は、放射角５１７を示す。縦軸ｘＭＡＸ／φは、距離５２１の最大値をロッドレンズ３の直径φで割った商を示す。ｎは、ロッドレンズ３の屈折率である。
この図に示したように、ロッドレンズ３の屈折率ｎによって、距離５２１の最大値は変化するが、いずれの場合も、放射角５１７が大きくなるほど距離５２１の最大値が大きくなる。したがって、ＬＥＤ１の配光特性によって定まる放射角５１７の最大値（それより大きい角度方向へは光が放射されないか、あるいは、無視できるほど弱い角度）について、距離５２１の最大値を求め、庇４Ｆをそれよりも長くすれば、ＬＥＤ１の位置にかかわらず、ロッドレンズ３の内側で一回反射した光が、ＬＥＤ照明装置１０の外部に出射するのを防ぐことができる。
なお、放射角５１７の最大値は、実施の形態１で説明したθ０と同じ値であってもよいが、ロッドレンズ３の内側で一回反射する分、光が弱くなるので、実施の形態１で説明したθ０よりも小さい値であってもよい。
例えば、ロッドレンズ３の屈折率ｎが１．４９、放射角５１７の最大値が７５°である場合、距離５２１の最大値は、ロッドレンズ３の直径φの約半分になる。したがって、庇４Ｆの先端と接線５０６との間の距離を、ロッドレンズ３の半径φ／２と等しく設定すればよい。
【００７１】
また、上述したように、距離５２１は、放射角５１７が同じでも、入射点５０１の位置が変わると変化する。したがって、ＬＥＤ１の発光点５０３の位置によっては、庇４Ｆの長さをそれより短く設定してもよい。
【００７２】
図１５は、距離５２１が一定になる放射角５１７と入射点５０１の位置との関係の一例を示す図である。
横軸θ０’は、放射角５１７を示す。縦軸θ１’は、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見た入射点５０１の方向と反射シート５に平行な平面５２２とがなす角５１６を示す。ｎは、ロッドレンズ３の屈折率である。
曲線は、距離５２１がロッドレンズ３の半径φ／２と等しくなる、ＬＥＤ１の放射角５１７と角５１６との関係を示す。放射角５１７が大きいほど距離５２１は大きくなるから、この曲線より左側の領域では、距離５２１がロッドレンズ３の半径φ／２より小さく、右側の領域では、距離５２１がロッドレンズ３の半径φ／２より大きい。
例えば、ロッドレンズ３の屈折率ｎが１．４９、ＬＥＤ１の放射角５１７の最大値が８０°である場合、斜線で示した範囲５５１に入る放射角５１７と入射点５０１の位置との組み合わせに相当する光が、ロッドレンズ３に入射しない位置にＬＥＤ１の発光点５０３があれば、距離５２１の最大値は、ロッドレンズ３の半径φ／２より短くなる。
【００７３】
図１６は、ＬＥＤ１の発光点５０３の位置が満たすべき条件を説明するための図である。
包絡線５４２と直線５４３とに挟まれた領域５３４は、図１５の範囲５５１に相当する領域である。領域５３４のなかに発光点５０３が存在すると、照射点５０５が庇４Ｆの先端より先になり、ＬＥＤ照明装置１０の外部に直接光が出射する可能性がある。
したがって、ＬＥＤ１の発光点５０３は、領域５３４の外にある必要がある。
【００７４】
この図には、実施の形態１で説明した領域５３２を、合わせて示している。領域５３２も領域５３４と同様、ＬＥＤ１の発光点５０３が領域５３２のなかに存在すると、ＬＥＤ照明装置１０の外部に直接光が出射する可能性がある領域である。
したがって、ＬＥＤ１は、例えば二点鎖線で示したように、発光点５０３が、領域５３２にも領域５３４にも入らない位置に配置する。
【００７５】
この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０は、前記ＬＥＤ１に対応する開口を有すリフレクタ４を備える。
前記リフレクタ４は、前記開口より前記ロッドレンズ３側に向かって、前記反射材（反射シート５）側に傾斜面４Ｃと前記ロッドレンズ３の円筒面３Ａにならう内筒面４Ｅを有する。
前記傾斜面４Ｃから前記内筒面４Ｅへ切り替わる前記傾斜面４Ｃと前記内筒面４Ｅの交線（稜線）が、前記面Ｈ上もしくは前記面Ｈより前記ＬＥＤ１の光軸Ｌ側にある。
【００７６】
これにより、照明装置から浅い角度で出射される直接光を遮光することができる。
【００７７】
前記リフレクタ４は、前記ロッドレンズ３を間にして前記反射材（反射シート５）の反対側に庇４Ｆを備える。
前記庇４Ｆの前記ＬＥＤ１とは反対側の先端が、前記ロッドレンズ３の円筒面３Ａと前記面Ｈとが交差する位置、もしくはその位置よりさらに前記ＬＥＤ１の反対側にある。
【００７８】
これにより、照明装置から略正面方向に出射される直接光を遮光することができる。
【００７９】
実施の形態３．
実施の形態３について、図１７〜図２４を用いて説明する。
なお、実施の形態１及び実施の形態２と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０の構造（リフレクタ４の形状）は、実施の形態２で説明したものと同様である。
この実施の形態では、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃと反射シート５の表面との間の距離Ｄの最適値について説明する。
【００８０】
実験により、ＬＥＤ照明装置１０の光の取り出し効率を測定した。実験に用いたＬＥＤ照明装置１０は、ＬＥＤ１の発光面１Ａの幅ｄが４．３ｍｍ、対向するＬＥＤ１の間の距離Ｗ（図２参照）が１２８ｍｍである。傾斜面４Ｃと内筒面４Ｅとがなす稜線は、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃから見て、反射シート５に対して平行な方向に位置する。庇４Ｆの先端は、ロッドレンズ３の円筒面３Ａとの接線５０６から、ロッドレンズ３の半径φ／２の位置にある。ロッドレンズ３の屈折率ｎは、１．４９である。ＬＥＤ１の発光面１Ａからロッドレンズ３までの間隔ｔは、１ｍｍである。
ロッドレンズ３は、直径φが１４ｍｍ、１６ｍｍ、１８ｍｍ、２０ｍｍの４種類を用意した。ロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量Δは、３．５ｍｍ、４．５ｍｍ、５．５ｍｍ、６．５ｍｍの４つの場合について実験した。ロッドレンズ３の中心軸３Ｃと反射シート５の表面との間の距離Ｄ（図２参照）を変化させて、ＬＥＤ照明装置１０から出射される全光束を測定し、光の取り出し効率を求めた。
【００８１】
図１７は、偏芯量Δ及び距離Ｄと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図である。
横軸は、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃと反射シート５の表面との間の距離Ｄを示す。縦軸は、ＬＥＤ照明装置１０の光学系効率（光の取り出し効率）を示す。ロッドレンズ３の直径φは、２０ｍｍである。
【００８２】
図１８は、直径φ及び距離Ｄと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図である。
横軸は、ロッドレンズ３の中心軸３Ｃと反射シート５の表面との間の距離Ｄを示す。縦軸は、ＬＥＤ照明装置１０の光学系効率（光の取り出し効率）を示す。ロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量Δは、３．５ｍｍである。
【００８３】
この実験結果より、距離Ｄによって光の取り出し効率が変化すること、光の取り出し効率が最大となる距離Ｄが存在すること、偏芯量Δが大きくなるに伴い、光の取り出し効率が最大となる距離Ｄも大きくなることが分かる。また、直径φが大きくなるに伴い、光の取り出し効率が最大となる距離Ｄは小さくなることが分かる。すなわち、光の取り出し効率は、距離Ｄや偏芯量Δ、直径φに依存して変化する。
【００８４】
反射シート５に当たって拡散反射する光線のうち、短手方向Ｘの中央近傍で反射する光線の方が、ロッドレンズ３に近い領域で反射する光線よりも、開口部１０Ａを通過して外部へ出射される確率が高い。したがって、ＬＥＤ１が放射しロッドレンズ３により屈折した光線のうち、反射シート５の短手方向Ｘの中央近傍に向かって進み、拡散反射される光線が多ければ、高い光の取り出し効率を得ることができる。
例えば、図３において実線の光線と破線の光線とを比べても分かるように、偏芯量Δが大きくなった場合、ロッドレンズ３により屈折した光線のより多くは、反射シート５のロッドレンズ３に近い領域に向かって進む。このため、距離Ｄを大きくすれば光の取り出し効率が高まるという傾向を説明できる。
また、ロッドレンズ３の直径φが大きくなった場合、ロッドレンズ３の焦点距離が長くなり、屈折力が弱まる。このため、ロッドレンズ３により屈折された光線のより多くは、反射シート５のロッドレンズ３からより遠い領域、図２において対向するロッドレンズ３に近い領域に向かって進む。このため、距離Ｄを小さくすれば光の取り出し効率が高まるという傾向を説明できる。
【００８５】
そこで、高い光の取り出し効率を得るための簡易的な指標として、次の式（１３）で表されるパラメータαを定義する。
α＝（Ｄ×φ）／（Δ×Ｗ）・・・（１３）
ただし、Ｄはロッドレンズ３の中心軸３Ｃと反射シート５の表面との間の距離、φはロッドレンズ３の直径、Δはロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量、Ｗは対向するＬＥＤ１の間の間隔を示す。
【００８６】
図１９は、パラメータαと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図である。
横軸は、上述したパラメータαを示す。縦軸は、ＬＥＤ照明装置１０の光学系効率（光の取り出し効率）を示す。ロッドレンズ３の直径φは、２０ｍｍである。この図は、図１７の横軸を、パラメータαに置き換えたものである。
【００８７】
図２０は、パラメータαと、光の取り出し効率との関係を示すグラフ図である。
横軸は、上述したパラメータαを示す。縦軸は、ＬＥＤ照明装置１０の光学系効率（光の取り出し効率）を示す。ロッドレンズ３のＬＥＤ１に対する偏芯量Δは、３．５ｍｍである。この図は、図１８の横軸を、パラメータαに置き換えたものである。
【００８８】
図１９及び図２０より、パラメータαがおよそ下記の式（１４）で示す範囲にある場合、高い光の取り出し効率が得られることが分かる。
０．３５＜α＜０．７・・・（１４）
【００８９】
このように、簡易的な指標として定義したパラメータαが、この推奨範囲に入るようにすることにより、高い光の取り出し効率を得ることができる。
【００９０】
図２１は、反射シート５における反射点５６２と、光の取り出し効率との関係を説明するための図である。
【００９１】
開口部１０Ａの短手方向Ｘの幅をω、開口部１０Ａと反射シート５との間の距離をｈとすると、反射シート５上のある反射点５６２において反射した光が、開口部１０ＡからＬＥＤ照明装置１０の外へ直接出射する条件は、次の式（１５）で表わされる。
−（ω／２−χ）／ｈ≦ｔａｎθ≦（ω／２＋χ）／ｈ・・・（１５）
ただし、χは、反射シート５上における、開口部１０Ａを短手方向Ｘに二分する中心面５６１から反射点５６２までの距離である。θは、反射点５６２において反射した光の方向と、短手方向Ｘに垂直な平面とがなす角の角度である。
【００９２】
すなわち、反射点５６２が反射シート５の中心軸に近いほど（χの絶対値が小さいほど）、反射点５６２で反射した光のうち、開口部１０ＡからＬＥＤ照明装置１０の外へ直接出射する光が多くなる。また、開口部１０Ａと反射シート５との間の距離ｈが小さいほど、反射点５６２で反射した光のうち、開口部１０ＡからＬＥＤ照明装置１０の外へ直接出射する光が多くなる。
【００９３】
反射シート５が完全拡散の反射面であると仮定すると、θ方向に反射する光の強さは、余弦ｃｏｓθに比例する。したがって、反射点で反射した光のうち、開口部１０ＡからＬＥＤ照明装置１０の外へ直接出射する光の割合は、｛（ω／２＋χ）２／√［ｈ２＋（ω／２＋χ）２］＋（ω／２−χ）２／√［ｈ２＋（ω／２−χ）２］｝／２である。
χが−ω／２以上ω／２以下である範囲についてこれを平均すると、［√（ｈ２＋ω２）−ｈ］／ωとなる。
【００９４】
したがって、距離ｈ（距離Ｄ）が小さいほど、光の取り出し効率が高くなる。ただし、上述したように、距離Ｄが小さすぎると、ロッドレンズ３から出射した光がロッドレンズ３に近い位置で反射シート５に反射する（すなわち、χの絶対値が大きくなる）ので、逆に、光の取り出し効率が低くなる場合がある。
【００９５】
図２２は、ＬＥＤ照明装置１０の構造の別の例を示す側面視断面図である。
この例において、リフレクタ４は、ロッドレンズ３と反射シート５との間の部分に、傾斜面４Ｈを有する。傾斜面４Ｈは、光を拡散反射する。傾斜面４Ｈは、法線が開口部１０Ａの中央に近い方向へ向いている。これにより、ロッドレンズ３から反射シート５に対して垂直に近い方向に出射された光が、傾斜面４Ｈにおいて拡散反射し、そのうちの多くの光が、開口部１０ＡからＬＥＤ照明装置１０の外へ出射する。なお、傾斜面４Ｈは、平面であってもよいし、円筒面のように湾曲した曲面であってもよい。
【００９６】
図２３は、ＬＥＤ照明装置１０の構造の更に別の例を示す側面視断面図である。
この例において、反射シート５は、ロッドレンズ３に近い位置に、内側に向かう湾曲を持たせた曲面形状である。反射シート５の湾曲した部分が、上述した例における傾斜面４Ｈと同様の役割を果たす。なお、反射シート５は、複数の平面を組み合わせた形状であってもよい。
【００９７】
図２４は、ＬＥＤ照明装置１０の構造のまた更に別の例を示す側面視断面図である。
この例において、リフレクタ４は、内側に湾曲した曲面形状の傾斜面４Ｈを有する。反射シート５は、中央付近が膨らんだ曲面形状である。これにより、反射シート５の中央付近で拡散反射した光は、反射点と開口部１０Ａとの間の距離が短いので、そのうちの多くの光が、開口部１０ＡからＬＥＤ照明装置１０の外へ出射する。
【００９８】
この実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１０は、前記ＬＥＤ１と偏芯したロッドレンズ３との組と対称を成し、かつＬＥＤ１同士が対向するように配置された、ＬＥＤ１と偏芯したロッドレンズ３の組をもう一組備える。
前記対向するＬＥＤ１同士の間隔をＷ、前記面Ｈと前記反射材（反射シート５）との距離をＤとし、前記ロッドレンズ３の偏芯量Δと、前記ロッドレンズ３の直径φによって、α＝（Ｄ×φ）／（Δ×Ｗ）と定義されるパラメータαが、０．３５＜α＜０．７の範囲内である。
【００９９】
これにより、高い光の取り出し効率を得ることができる。
【０１００】
以上、各実施の形態で説明した構成は一例であり、異なる実施の形態で説明した構成を組み合わせた構成としてもよいし、重要でない部分の構成を、他の構成で置き換えた構成としてもよい。
【０１０１】
以上説明した照明装置（ＬＥＤ照明装置１０）は、光源部（基板２）と、屈折部（ロッドレンズ３）と、拡散反射部（反射シート５）とを有する。
上記光源部（２）は、所定の配置方向（長手方向Ｙ）に並んで配置された複数の光源（ＬＥＤ１）を有する。
上記複数の光源（１）のそれぞれは、上記配置方向に対して略垂直な所定の放射方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射する。
上記屈折部（３）は、略円柱状であり、上記光源部（２）が放射した光を屈折透過し、上記配置方向（長手方向Ｙ）に対して略平行に配置されている。
上記拡散反射部（５）は、略平面状であり、上記屈折部（３）が屈折透過した光を拡散反射し、上記配置方向及び上記放射方向に対して略平行に配置され、上記拡散反射部（５）と上記屈折部（３）の中心軸（３Ｃ）との間の距離が、上記拡散反射部（５）と上記複数の光源（１）との間の距離よりも短い。
【０１０２】
これにより、屈折部は、光源部から放射された光を、拡散反射部の方へ屈折させるので、拡散反射部により拡散反射された光が、照明装置の外部へ出射され、良好な間接照明を得ることができる。
【０１０３】
上記照明装置（１０）は、次の式を満たす。
Δ≧ｄ／２＋０．０９φ−０．５６ｔ＋０．１
ただし、Δは上記拡散反射部（５）と上記複数の光源（１）との間の距離から上記拡散反射部（５）と上記屈折部（３）の中心軸（３Ｃ）との間の距離を差し引いた差（偏芯量）、ｄは上記複数の光源（１）それぞれの発光面の幅、φは上記屈折部（３）の上記中心軸（３Ｃ）に対して垂直な断面の直径、ｔは上記複数の光源（１）を通り上記放射方向に対して垂直な平面と上記屈折部（３）との間の距離を表わす。
【０１０４】
これにより、光源部から放射された光のうち、拡散反射部から離れる方向へ向けて放射された光が、屈折部により屈折し、ＬＥＤ照明装置１０の外部へ直接放射されるのを防ぐことができる。
【０１０５】
上記照明装置（１０）は、更に、第二の光源部（２）と、第二の屈折部（３）とを有する。
上記第二の光源部（２）と上記第二の屈折部（３）とは、上記光源部（２）と上記屈折部（３）とに対して、上記屈折部（３）と上記第二の屈折部（３）とを内にして略対向に配置されている。
上記第二の光源部（２）は、上記光源部（２）に対して上記放射方向に位置し、上記配置方向（長手方向Ｙ）に並んで配置された複数の第二の光源（１）を有する。
上記複数の第二の光源（１）のそれぞれは、上記放射方向と略反対の方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射する。
上記第二の屈折部（３）は、略円柱状であり、上記第二の光源部（２）が放射した光を屈折透過し、上記配置方向（長手方向Ｙ）に対して略平行に配置され、上記第二の屈折部（３）の中心軸（３Ｃ）と上記拡散反射部（５）との間の距離が上記複数の第二の光源（１）と上記拡散反射部（５）との間の距離よりも短い。
【０１０６】
これにより、第二の屈折部は、第二の光源部から放射された光を、拡散反射部の方へ屈折させるので、拡散反射部により拡散反射された光が、照明装置の外部へ出射され、良好な間接照明を得ることができる。２つの光源部に対して、拡散反射部が１つでよいので、意匠性のよい照明装置を低コストで製造することができる。
【０１０７】
上記照明装置（１０）は、上記光源部（２）及び上記屈折部（３）と、上記第二の光源部（２）及び上記第二の屈折部（３）とが面対称に配置されている。
【０１０８】
これにより、拡散反射部の明るさが、光源部からの距離にかかわらず、平均化する。
【０１０９】
上記照明装置（１０）は、次の式を満たす。
０．３５＜Ｄ１・φ１／（Δ１・Ｗ）＜０．７
０．３５＜Ｄ２・φ２／（Δ２・Ｗ）＜０．７
ただし、Ｄ１は上記拡散反射部（５）と上記屈折部（３）の中心軸（３Ｃ）との間の距離（Ｄ）、Ｄ２は上記拡散反射部（５）と上記第二の屈折部（３）の中心軸（３Ｃ）との間の距離（Ｄ）、φ１は上記屈折部（３）の上記中心軸（３Ｃ）に対して垂直な断面の直径、φ２は上記第二の屈折部（３）の上記中心軸（３Ｃ）に対して垂直な断面の直径、Δ１は上記拡散反射部（５）と上記複数の光源（１）との間の距離から上記距離Ｄ１を差し引いた差（偏芯量Δ）、Δ２は上記拡散反射部（５）と上記第二の複数の光源（１）との間の距離から上記距離Ｄ２を差し引いた差（偏芯量Δ）、Ｗは上記複数の光源（１）と上記複数の第二の光源（１）との間の距離を表わす。
【０１１０】
これにより、照明装置の光の取り出し効率を高くすることができる。
【０１１１】
上記照明装置（１０）は、更に、内側遮光部（傾斜面４Ｃ）を有する。
上記内側遮光部（４Ｃ）は、上記複数の光源（１）を通り上記放射方向に対して垂直な平面と上記屈折部（３）との間に配置され、上記複数の光源（１）が放射した光のうち、上記屈折部（３）の中心軸（３Ｃ）を通り上記拡散反射部（５）に対して平行な平面（５２２）よりも上記拡散反射部（５）に近い位置で上記屈折部（３）に入射する方向へ放射された光を遮る。
【０１１２】
これにより、光源部から放射された光のうち、拡散反射部に近づく方向へ向けて放射された光が、屈折部により屈折し、ＬＥＤ照明装置１０の外部へ直接放射されるのを防ぐことができる。
【０１１３】
上記内側遮光部（４Ｃ）は、遮った光を反射する。
【０１１４】
これにより、内側遮光部が遮った光を有効に利用して、照明装置の光の取り出し効率を高めることができる。
【０１１５】
上記照明装置（１０）は、更に、外側遮光部（庇４Ｆの内側）を有する。
上記外側遮光部（４Ｆ）は、略平面状であり、上記拡散反射部（５）に対して略平行であり、上記屈折部（３）を間にして上記拡散反射部（５）に対向する位置に配置され、上記屈折部（３）から上記拡散反射部（５）に対して略垂直な方向へ放射された光を遮る。
【０１１６】
これにより、光源部から放射された光が、屈折部の内側で一回反射して、照明装置の外へ直接出射するのを防ぐことができる。
【０１１７】
上記外側遮光部（４Ｆ）の先端は、上記屈折部（３）の中心軸（３Ｃ）から見て上記放射方向に位置する上記屈折部（３）の表面に対し、上記拡散反射部（５）に対して略垂直な方向に位置する。
【０１１８】
これにより、光源部から放射され屈折部の内側で一回反射した光が照明装置の外へ直接出射するのを、効率よく防ぐことができる。
【０１１９】
上記外側遮光部（４Ｆ）は、遮った光を反射する。
【０１２０】
これにより、外側遮光部が遮った光を有効に利用して、照明装置の光の取り出し効率を高めることができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１ ＬＥＤ、１Ａ 発光面、２ 基板、３ ロッドレンズ、３Ａ 円筒面、３Ｂ 端面、３Ｃ 中心軸、４ リフレクタ、４Ａ 開口、４Ｂ，４Ｃ，４Ｈ 傾斜面、４Ｄ，４Ｅ 内筒面、４Ｆ 庇、４Ｇ 環状部、５ 反射シート、６ ケース、６Ａ 底面、６Ｂ 端面、７ 筐体、７Ｂ 端面、１０ ＬＥＤ照明装置、１０Ａ 開口部、５０１ 入射点、５０２ 出射点、５０３ 発光点、５０４，５６２ 反射点、５０５ 照射点、５０６ 接線、５１１，５１３，５１８ 入射角、５１２，５１４ 屈折角、５１５，５１６ 角、５１７ 放射角、５１９ 反射角、５２０ 照射角、５２１ 距離、５２２ 平面、５３１，５３２，５３３，５３４ 領域、５４１，５４２ 包絡線、５４３ 直線、５５１ 範囲、５６１ 中心面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、屈折部と、拡散反射部とを有し、
上記光源部は、所定の配置方向に並んで配置された複数の光源を有し、
上記複数の光源のそれぞれは、上記配置方向に対して略垂直な所定の放射方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射し、
上記屈折部は、略円柱状であり、上記光源部が放射した光を屈折透過し、上記配置方向に対して略平行に配置され、
上記拡散反射部は、略平面状であり、上記屈折部が屈折透過した光を拡散反射し、上記配置方向及び上記放射方向に対して略平行に配置され、上記拡散反射部と上記屈折部の中心軸との間の距離が、上記拡散反射部と上記複数の光源との間の距離よりも短いことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
次の式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
Δ≧ｄ／２＋０．０９φ−０．５６ｔ＋０．１
ただし、Δは上記拡散反射部と上記複数の光源との間の距離から上記拡散反射部と上記屈折部の中心軸との間の距離を差し引いた差、ｄは上記複数の光源それぞれの発光面の幅、φは上記屈折部の上記中心軸に対して垂直な断面の直径、ｔは上記複数の光源を通り上記放射方向に対して垂直な平面と上記屈折部との間の距離を表わす。
【請求項３】
上記照明装置は、更に、第二の光源部と、第二の屈折部とを有し、
上記第二の光源部と上記第二の屈折部とは、上記光源部と上記屈折部とに対して、上記屈折部と上記第二の屈折部とを内にして略対向に配置され、
上記第二の光源部は、上記光源部に対して上記放射方向に位置し、上記配置方向に並んで配置された複数の第二の光源を有し、
上記複数の第二の光源のそれぞれは、上記放射方向と略反対の方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射し、
上記第二の屈折部は、略円柱状であり、上記第二の光源部が放射した光を屈折透過し、上記配置方向に対して略平行に配置され、上記第二の屈折部の中心軸と上記拡散反射部との間の距離が上記複数の第二の光源と上記拡散反射部との間の距離よりも短いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
上記光源部及び上記屈折部と、上記第二の光源部及び上記第二の屈折部とが面対称に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
次の式のうち少なくともいずれかを満たすことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の照明装置。
０．３５＜Ｄ１・φ１／（Δ１・Ｗ）＜０．７
０．３５＜Ｄ２・φ２／（Δ２・Ｗ）＜０．７
ただし、Ｄ１は上記拡散反射部と上記屈折部の中心軸との間の距離、Ｄ２は上記拡散反射部と上記第二の屈折部の中心軸との間の距離、φ１は上記屈折部の上記中心軸に対して垂直な断面の直径、φ２は上記第二の屈折部の上記中心軸に対して垂直な断面の直径、Δ１は上記拡散反射部と上記複数の光源との間の距離から上記距離Ｄ１を差し引いた差、Δ２は上記拡散反射部と上記第二の複数の光源との間の距離から上記距離Ｄ２を差し引いた差、Ｗは上記複数の光源と上記複数の第二の光源との間の距離を表わす。
【請求項６】
上記照明装置は、更に、内側遮光部を有し、
上記内側遮光部は、上記複数の光源を通り上記放射方向に対して垂直な平面と上記屈折部との間に配置され、上記複数の光源が放射した光のうち、上記屈折部の中心軸を通り上記拡散反射部に対して平行な平面よりも上記拡散反射部に近い位置で上記屈折部に入射する方向へ放射された光を遮ることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の照明装置。
【請求項７】
上記内側遮光部は、遮った光を反射することを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
上記照明装置は、更に、外側遮光部を有し、
上記外側遮光部は、略平面状であり、上記拡散反射部に対して略平行であり、上記屈折部を間にして上記拡散反射部に対向する位置に配置され、上記屈折部から上記拡散反射部に対して略垂直な方向へ放射された光を遮ることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の照明装置。
【請求項９】
上記外側遮光部の先端は、上記屈折部の中心軸から見て上記放射方向に位置する上記屈折部の表面に対し、上記拡散反射部に対して略垂直な方向に位置することを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
【請求項１０】
上記外側遮光部は、遮った光を反射することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の照明装置。
【請求項１】
光源部と、屈折部と、拡散反射部とを有し、
上記光源部は、所定の配置方向に並んで配置された複数の光源を有し、
上記複数の光源のそれぞれは、上記配置方向に対して略垂直な所定の放射方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射し、
上記屈折部は、略円柱状であり、上記光源部が放射した光を屈折透過し、上記配置方向に対して略平行に配置され、
上記拡散反射部は、略平面状であり、上記屈折部が屈折透過した光を拡散反射し、上記配置方向及び上記放射方向に対して略平行に配置され、上記拡散反射部と上記屈折部の中心軸との間の距離が、上記拡散反射部と上記複数の光源との間の距離よりも短いことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
次の式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
Δ≧ｄ／２＋０．０９φ−０．５６ｔ＋０．１
ただし、Δは上記拡散反射部と上記複数の光源との間の距離から上記拡散反射部と上記屈折部の中心軸との間の距離を差し引いた差、ｄは上記複数の光源それぞれの発光面の幅、φは上記屈折部の上記中心軸に対して垂直な断面の直径、ｔは上記複数の光源を通り上記放射方向に対して垂直な平面と上記屈折部との間の距離を表わす。
【請求項３】
上記照明装置は、更に、第二の光源部と、第二の屈折部とを有し、
上記第二の光源部と上記第二の屈折部とは、上記光源部と上記屈折部とに対して、上記屈折部と上記第二の屈折部とを内にして略対向に配置され、
上記第二の光源部は、上記光源部に対して上記放射方向に位置し、上記配置方向に並んで配置された複数の第二の光源を有し、
上記複数の第二の光源のそれぞれは、上記放射方向と略反対の方向を中心とする所定の範囲へ向けて光を放射し、
上記第二の屈折部は、略円柱状であり、上記第二の光源部が放射した光を屈折透過し、上記配置方向に対して略平行に配置され、上記第二の屈折部の中心軸と上記拡散反射部との間の距離が上記複数の第二の光源と上記拡散反射部との間の距離よりも短いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
上記光源部及び上記屈折部と、上記第二の光源部及び上記第二の屈折部とが面対称に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
次の式のうち少なくともいずれかを満たすことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の照明装置。
０．３５＜Ｄ１・φ１／（Δ１・Ｗ）＜０．７
０．３５＜Ｄ２・φ２／（Δ２・Ｗ）＜０．７
ただし、Ｄ１は上記拡散反射部と上記屈折部の中心軸との間の距離、Ｄ２は上記拡散反射部と上記第二の屈折部の中心軸との間の距離、φ１は上記屈折部の上記中心軸に対して垂直な断面の直径、φ２は上記第二の屈折部の上記中心軸に対して垂直な断面の直径、Δ１は上記拡散反射部と上記複数の光源との間の距離から上記距離Ｄ１を差し引いた差、Δ２は上記拡散反射部と上記第二の複数の光源との間の距離から上記距離Ｄ２を差し引いた差、Ｗは上記複数の光源と上記複数の第二の光源との間の距離を表わす。
【請求項６】
上記照明装置は、更に、内側遮光部を有し、
上記内側遮光部は、上記複数の光源を通り上記放射方向に対して垂直な平面と上記屈折部との間に配置され、上記複数の光源が放射した光のうち、上記屈折部の中心軸を通り上記拡散反射部に対して平行な平面よりも上記拡散反射部に近い位置で上記屈折部に入射する方向へ放射された光を遮ることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の照明装置。
【請求項７】
上記内側遮光部は、遮った光を反射することを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
上記照明装置は、更に、外側遮光部を有し、
上記外側遮光部は、略平面状であり、上記拡散反射部に対して略平行であり、上記屈折部を間にして上記拡散反射部に対向する位置に配置され、上記屈折部から上記拡散反射部に対して略垂直な方向へ放射された光を遮ることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の照明装置。
【請求項９】
上記外側遮光部の先端は、上記屈折部の中心軸から見て上記放射方向に位置する上記屈折部の表面に対し、上記拡散反射部に対して略垂直な方向に位置することを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
【請求項１０】
上記外側遮光部は、遮った光を反射することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の照明装置。
【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】
【公開番号】特開２０１２−１１９０９４（Ｐ２０１２−１１９０９４Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６５５６５（Ｐ２０１０−２６５５６５）
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（３９００１４５４６）三菱電機照明株式会社 (585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（３９００１４５４６）三菱電機照明株式会社 (585)
【Ｆターム（参考）】
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