(57)【要約】【課題】蛍光灯に比べて消費電力を低くし、かつ、寿命を延ばすとともに、周辺部の照度の低下を抑え、照度の均一化を図ることのできる照明器具を提供する。【解決手段】複数のＬＥＤ光源を一列または複数列に配置してなる光源と、光源からの光線を偏向して透過させる半円筒形状の光学部材と、を有し、前記光学部材は、その中心軸に垂直な断面形状が、内面及び外面のうち少なくとも１面において円ではない曲線で構成されている。【選択図】図４
2010251258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤ光源を一列または複数列に配置してなる光源と、
前記光源からの光線を偏向して透過させる半円筒形状の光学部材と、
を有し、
前記光学部材は、その中心軸に垂直な断面形状が、内面及び外面のうち少なくとも１面において円ではない曲線で構成されていることを特徴とする照明器具。
【請求項２】
前記曲線形状は、前記光源からの光線の出射角度が所定角度以上の場合は、前記光学部材からの光線の出射角度を前記光源からの光線の出射角度より小さくするような形状であることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記曲線形状は、前記光源からの光線の出射角度が所定角度未満の場合は、前記光学部材からの光線の出射角度を前記光源からの光線の出射角度より大きくするような形状であることを特徴とする請求項２に記載の照明器具。
【請求項４】
前記曲線形状は、前記光源からの光線の出射角度が所定角度未満の場合は、前記光学部材からの光線の出射角度を前記光源からの光線の出射角度に等しくするような形状であることを特徴とする請求項２に記載の照明器具。
【請求項５】
複数のＬＥＤ光源を一列または複数列に配置してなる第１光源が設置された第１基板と、
前記第１光源とは別個の複数のＬＥＤ光源を一列または複数列に配置してなる第２光源が設置された第２基板と、
を有し、
前記第１光源からの光線の出射方向と、前記第２光源からの光線の出射方向と、が互いに交差するように、前記第１基板と前記第２基板を傾斜させて設置したことを特徴とする照明器具。
【請求項６】
前記第１光源、及び、前記第２光源からの光線を透過させる半円筒形状の光学部材を有することを特徴とする請求項５に記載の照明器具。
【請求項７】
前記光学部材は、その中心軸に垂直な断面形状が、内面及び外面のうち少なくとも１面において円でない曲線で構成されており、前記第１光源からの光線及び第２光源からの光線を偏向して透過させることを特徴とする請求項６に記載の照明器具。
【請求項８】
前記曲線形状は、前記第１光源及び前記第２光源からの光線の出射角度が所定角度以上の場合は、前記光学部材からの光線の出射角度を前記前記第１光源及び前記第２光源からの光線の出射角度より小さくするような形状であることを特徴とする請求項７に記載の照明器具。
【請求項９】
前記曲線形状は、前記第１光源及び前記第２光源からの光線の出射角度が所定角度未満の場合は、前記光学部材からの光線の出射角度を前記前記第１光源及び前記第２光源からの光線の出射角度より大きくするような形状であることを特徴とする請求項８に記載の照明器具。
【請求項１０】
前記曲線形状は、前記第１光源及び前記第２光源からの光線の出射角度が所定角度未満の場合は、前記光学部材からの光線の出射角度を前記前記第１光源及び前記第２光源からの光線の出射角度に等しくするような形状であることを特徴とする請求項８に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数個のＬＥＤ光源を用いた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の照明器具としては、例えば特許文献１に示す照明装置があった。この照明装置は、蛍光灯の代替として、ＬＥＤ基板上に配置した複数のＬＥＤを透明円筒パイプで覆った構成を備えている。このような構成によれば、蛍光灯に比べて消費電力が低く、また、点灯しなくなるまでの期間が長いなどの長所がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の照明装置では、従来の蛍光灯の配光特性にくらべ、光線の出射角度範囲の周辺部の光の強度が低下するという問題があった。そのため、照明装置を室内の天井に配置した場合、図Ｂに示されるように照明装置の直下（図２３の０ｍｍの位置）から離れるに従い、従来の蛍光灯（図２３の破線）よりも照度の低下が目立ち、十分な明るさが得られず、かつ、均一な照度を得るのが難しかった。ここで、図２３は、従来の照明装置を室内の天井に設置した状態の床面の照度分布を表す図である。図２３において、「蛍光灯」は蛍光灯を用いたときの照度分布を示し、「従来例ＬＥＤ」は従来の照明装置を用いたときの照度分布を示している。また、図２３中の「Ｈ」は照明装置の軸方向に平行な方向における照度分布を、「Ｖ」は照明装置の軸方向に垂直な方向における照度分布を、それぞれ意味する。
【０００５】
そこで本発明は、蛍光灯に比べて消費電力を低くし、かつ、寿命を延ばすとともに、周辺部の照度の低下を抑え、照度の均一化を図ることのできる照明器具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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様の照明器具は、複数のＬＥＤ光源を一列または複数列に配置してなる光源と、光源からの光線を偏向して透過させる半円筒形状の光学部材と、を有し、前記光学部材は、その中心軸に垂直な断面形状が、内面及び外面のうち少なくとも１面において円ではない曲線で構成されていることを特徴としている。
【０００７】
本発明の第１の態様の照明器具において、曲線形状は、光源からの光線の出射角度が所定角度以上の場合は、光学部材からの光線の出射角度を光源からの光線の出射角度より小さくするような形状であることが好ましい。
【０００８】
本発明の第１の態様の照明器具において、曲線形状は、光源からの光線の出射角度が所定角度未満の場合は、光学部材からの光線の出射角度を光源からの光線の出射角度より大きくするような形状であることが好ましい。
【０００９】
本発明の第１の態様の照明器具において、曲線形状は、光源からの光線の出射角度が所定角度未満の場合は、光学部材からの光線の出射角度を光源からの光線の出射角度に等しくするような形状であることが好ましい。
【００１０】
本発明の第２の態様の照明器具は、複数のＬＥＤ光源を一列または複数列に配置してなる第１光源が設置された第１基板と、第１光源とは別個の複数のＬＥＤ光源を一列または複数列に配置してなる第２光源が設置された第２基板と、を有し、第１光源からの光線の出射方向と、第２光源からの光線の出射方向と、が互いに交差するように、第１基板と第２基板を傾斜させて設置したことを特徴としている。
【００１１】
本発明の第２の態様の照明器具において、第１光源、及び、第２光源からの光線を透過させる半円筒形状の光学部材を有することが好ましい。
【００１２】
本発明の第２の態様の照明器具において、光学部材は、その中心軸に垂直な断面形状が、内面及び外面のうち少なくとも１面において円でない曲線で構成されており、第１光源からの光線及び第２光源からの光線を偏向して透過させることが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の態様の照明器具において、曲線形状は、第１光源及び第２光源からの光線の出射角度が所定角度以上の場合は、光学部材からの光線の出射角度を第１光源及び第２光源からの光線の出射角度より小さくするような形状であることが好ましい。
【００１４】
本発明の第２の態様の照明器具において、曲線形状は、第１光源及び第２光源からの光線の出射角度が所定角度未満の場合は、光学部材からの光線の出射角度を第１光源及び第２光源からの光線の出射角度より大きくするような形状であることが好ましい。
【００１５】
本発明の第２の態様の照明器具において、曲線形状は、第１光源及び第２光源からの光線の出射角度が所定角度未満の場合は、光学部材からの光線の出射角度を第１光源及び第２光源からの光線の出射角度に等しくするような形状であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、蛍光灯に比べて消費電力を低くし、かつ、寿命を延ばすとともに、周辺部の照度の低下を抑え、照度の均一化を図ることのできる照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る照明器具の構成を示す平面図である。
【図２】第１実施形態の実施例１に係るＬＥＤ光源から出射した光線を示した、照明器具の軸方向に直交する断面図である。
【図３】第１実施形態の実施例１に係るＬＥＤ光源として用いたＬＥＤの配光特性図である。
【図４】第１実施形態の実施例１に係るＬＥＤ光源からの出射角度θ１と光学部材からの出射角度θ２との関係を示したグラフである。
【図５】第１実施形態の実施例１に係るＬＥＤ光源からの出射角度θ１と光学部材からの出射角度θ２を示す図である。
【図６】第１実施形態の実施例１に係る照明器具の配光特性図である。
【図７】比較例１に係る照明器具の配光特性図である。
【図８】第１実施形態の実施例１に係る照明器具を室内の天井へ設置したときの位置を示す平面図である。
【図９】第１実施形態の実施例１に係る照明器具、及び、比較例２に係る蛍光灯を、図８のように配置したときの室内の床面の照度分布を表す図である。
【図１０】比較例２に係る蛍光灯の配光特性図である。
【図１１】第１実施形態の実施例２に係るＬＥＤ光源から出射した光線を示した、照明器具の軸方向に直交する断面図である。
【図１２】第１実施形態の実施例２に係るＬＥＤ光源からの出射角度θ１と光学部材からの出射角度θ２との関係を示したグラフである。
【図１３】第１実施形態の実施例２に係る照明器具の配光特性図である。
【図１４】第１実施形態の実施例２に係る照明器具、及び、比較例２に係る蛍光灯を、図８のように配置したときの室内の床面の照度分布を表す図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に係る照明器具の構成を示す平面図である。
【図１６】第２実施形態の実施例３に係るＬＥＤ光源から出射した光線を示した、照明器具の軸の方向に直交する断面図である。
【図１７】第２実施形態の実施例に係るＬＥＤ光源として用いたＬＥＤの配光特性図である。
【図１８】第２実施形態の実施例３に係る照明器具において、第１光源のみを点灯させた場合の配光特性図である。
【図１９】第２実施形態の実施例３に係る照明器具において、第２光源のみを点灯させた場合の配光特性図である。
【図２０】第２実施形態の実施例３に係る照明器具において、第１光源及び第２光源を点灯させた場合の配光特性図である。
【図２１】比較例３に係るＬＥＤ光源から出射した光線を示した断面図である。
【図２２】比較例３に係る照明器具の配光特性図である。
【図２３】従来の照明装置を室内の天井に設置した状態の床面の照度分布を表す図である。
【図２４】本発明の第３実施形態に係る照明器具の構成を示す平面図である。
【図２５】第３実施形態の実施例４に係るＬＥＤ光源から出射した光線を示した、照明器具の軸の方向に直交する断面図である。
【図２６】第３実施形態の実施例４に係る光学部材の拡散特性図である。
【図２７】第３実施形態の実施例４に係る出射角度θと出射光の相対強度Iθを示す図である。
【図２８】第３実施形態の実施例４に係る照明器具の配光特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る照明器具について図面を参照しつつ詳しく説明する。
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る第１実施形態について図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る照明器具１０の構成を示す平面図である。図１に示すように、第１実施形態に係る照明器具１０は、光源２０と、半円筒形状の光学部材３０と、を有する。
【００１９】
光源２０は、同一特性の複数のＬＥＤ光源２０ａを基板２１上に一列に配置してなるものである。各ＬＥＤ光源２０ａの配列方向は、管状の照明器具１０の軸１０Ｃの方向、基板２１の長手方向、及び、光学部材３０の軸方向に沿っている。ここで、管状の照明器具１０の軸１０Ｃの方向、基板２１の長手方向、及び、光学部材３０の軸方向は、互いに平行又は一致している。また、それぞれのＬＥＤ光源２０ａから光学部材３０側への出射方向は同一である。
【００２０】
なお、第１実施形態では、複数のＬＥＤ光源２０ａを一列に配置した例を示しているが、本発明はこれに限定されることなく、複数のＬＥＤ光源を基板２１上に複数列配置した構成をとることもできる。この場合も、それぞれのＬＥＤ光源から光学部材３０側への出射方向は同一である。
【００２１】
各ＬＥＤ光源２０ａへは、端子部４１、４２を介して駆動電流が印加され、これにより各ＬＥＤ光源２０ａから光線が出射する。
【００２２】
光学部材３０は、光源２０からの光線を偏向して透過させるために、その中心軸に垂直な断面形状が、内面３１及び外面３２のうち少なくとも１面において円ではない曲線で構成されている。
より具体的には、光学部材３０の断面の曲線形状は、光源２０からの光線の出射角度が所定角度以上の場合は、光学部材３０からの光線の出射角度を、光源２０からの光線の出射角度より小さくするような形状が好ましい。
【００２３】
さらに、光学部材３０の断面の曲線形状は、光源からの光線の出射角度が所定角度未満の場合は、光学部材３０からの光線の出射角度を、光源２０からの光線の出射角度より大きくするような形状とすることが好ましい。また、光学部材３０の断面の曲線形状は、光源２０からの光線の出射角度が所定角度未満の場合は、光学部材３０からの光線の出射角度を、光源２０からの光線の出射角度に等しくするような形状とすることもできる。
【００２４】
光学部材３０の断面の曲線形状をこれらの形状にすることにより、各ＬＥＤ光源２０ａから出射した光線は、半円筒形状の光学部材３０に到達後、光学部材３０の内面３１及び外面３２で屈折後、光学部材３０の外部に偏向して出射される。
【００２５】
ここで、光線の出射角度範囲としては、例えば−９０〜９０度が好ましく、さらに好ましくは−７５〜７５度がよい。
【００２６】
光学部材３０の具体的形状例は、以下の実施例１、実施例２のとおりである。なお、光学部材３０の具体的形状はこれらの実施例に限定されない。
また、光学部材３０としては、透明な部材のほか、光源２０からの出射光を拡散透過可能な部材、例えば白濁した光学部材も含み得る。
【実施例１】
【００２７】
実施例１の光学部材３０の中心軸に垂直な断面形状の構成は次のとおりである。
ＬＥＤ光源２０ａの発光面から光学部材３０までの間隔：１２．８ｍｍ
光学部材３０の内面３１の断面の曲率半径：−１１．８２０ｍｍ
光学部材３０の内面３１の断面の円錐定数：−０．９８６１
光学部材３０の内面３１の断面の４次の非球面係数：１．４１６３２５×１０-05
光学部材３０の内面３１の断面の６次の非球面係数：６．５５９１２１×１０-09
光学部材３０の内面３１の中心での内面３１と外面３２の間隔：２．２ｍｍ
光学部材３０の屈折率：１．４９４
光学部材３０の外面３２の断面の曲率半径：−１７．６１４ｍｍ
なお、実施例１では、光学部材３０の外面３２の断面形状は円形としている。
【００２８】
ここで、非球面形状は、次の式（Ａ）で表される
ｓａｇ＝（ｈ2／Ｒ）／［（１＋｛１−（１＋Ｋ）・（ｈ／Ｒ）2｝1/2］＋Ａ４・ｈ4＋Ａ６・ｈ6  ・・・（Ａ）
ただし、
ｓａｇは光軸方向の座標、
Ｒは近軸曲率半径、
Ｋは円錐定数、
ｈは高さ（光軸と垂直な方向の座標）、
Ａ４、Ａ６はそれぞれ４次、６次の非球面係数、
である。
また、ここでは光学部材３０は、拡散性の無い透明な光学部材としている。
【００２９】
図２は、実施例１に係るＬＥＤ光源２０ａから出射した光線を示した、照明器具１０の軸１０ｃの方向に直交する断面図（図１のII−II線における断面図）である。図３は、実施例１のＬＥＤ光源２０ａとして用いたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）の配光特性図である。なお、図２においては、説明を簡略にするために、ＬＥＤ光源２０ａ及び光学部材３０以外の部材の表示を省略している。
【００３０】
図４は、実施例１に係るＬＥＤ光源２０ａからの出射角度θ１と光学部材３０からの出射角度θ２との関係を示したグラフである。図４において、実線はＬＥＤ光源２０ａからの出射角度θ１と光学部材３０からの出射角度θ２との関係を示しており、破線は光学部材３０がなく偏向がない場合を示している。
【００３１】
また、図５は、ＬＥＤ光源２０ａからの出射角度θ１と光学部材３０からの出射角度θ２を示す図であって、図２と同様に照明器具１０の軸方向に直交する断面図である。出射角度θ１、θ２は、ＬＥＤ光源２０ａの出射面及び基板２１の法線方向２１ｃに対する角度である。
【００３２】
図４に示すように、偏向がない場合（破線）に対し、光学部材３０を用いることにより、ＬＥＤ光源２０ａからの出射角度θ１が４０度（所定角度）未満の範囲では、光学部材３０からの出射角度θ２は出射角度θ１よりも拡げられ、ＬＥＤ光源２０ａからの出射角度θ１が４０度以上の範囲では、光学部材３０からの出射角度θ２は出射角度θ１よりも狭められている。
【００３３】
図６は、実施例１に係る照明器具１０の配光特性図である。図７は、比較例１に係る照明器具の配光特性図である。
図７に係る比較例１は、第１実施形態の照明器具１０から光学部材３０を除いた構成であり、図７は、光源２０のＬＥＤ光源２０ａからの出射光の配光特性に等しい。
【００３４】
図６と図７とを比較すると分かるように、実施例１に係る照明器具１０は、図７の比較例の照明器具による配光特性よりも広い配光特性を得ることが可能である。
【００３５】
図８は、実施例１に係る照明器具１０を室内の天井へ設置したときの位置を示す平面図である。図９は、実施例１に係る照明器具１０、及び、比較例２に係る蛍光灯を、図８のように配置したときの室内の床面の照度分布を表す図である。図１０は、図９に示す比較例２に係る蛍光灯Ｆの配光特性図である。図９において、「蛍光灯」は蛍光灯を用いたときの照度分布を示し、「実施例１」は実施例１の照明器具１０を用いたときの照度分布を示している。また、図９中の「Ｈ」は照明装置の軸方向に平行なＨ方向（図８）における照度分布を、「Ｖ」は照明装置の軸方向に垂直なＶ方向（図８）における照度分布を、それぞれ意味する。
【００３６】
図９においては、蛍光灯Ｈと実施例１Ｈがほぼ重なっており、蛍光灯Ｖと実施例１Ｖがほぼ重なっている。したがって、実施例１に係る照明器具１０では、比較例２に係る蛍光灯とほぼ同等の照度の均一性が得られていることが分かる。
【実施例２】
【００３７】
実施例２の光学部材３０の中心軸に垂直な断面形状の構成は次のとおりである。
ＬＥＤ光源２０ａの発光面から光学部材３０までの間隔    ：１１．８ｍｍ
光学部材３０の内面３１の断面の曲率半径          ：−１１．０３４ｍｍ
光学部材３０の内面３１の断面の円錐定数          ：−１．０００３
光学部材３０の内面３１の断面の４次の非球面係数  ：６．１７２６６７×１０-5
光学部材３０の内面３１の断面の６次の非球面係数  ：−６．２３４６３５×１０-8
光学部材３０の内面３１の中心での内面と外面の間隔：３．２ｍｍ
光学部材３０の屈折率                      ：１．４９４
光学部材３０の外面３２の断面の曲率半径          ：−１７．８９４ｍｍ
なお、実施例２では、光学部材３０の外面３２の断面形状は円形としている。
実施例２のＬＥＤ光源２０ａとしては、図３に示す配光特性を備えたＬＥＤを用いた。
また、非球面形状は、上述の式（Ａ）で表される。
光学部材３０も実施例１と同様に、拡散性の無い透明な光学部材としている。
【００３８】
図１１は、実施例２に係るＬＥＤ光源２０ａから出射した光線を示した、照明器具１０の軸１０ｃの方向に直交する断面図（図１のII−II線における断面図）である。
なお、図１１においては、説明を簡略にするために、ＬＥＤ光源２０ａ及び光学部材３０以外の部材の表示を省略している。
【００３９】
図１２は、実施例２に係るＬＥＤ光源２０ａからの出射角度θ１と光学部材３０からの出射角度θ２との関係を示したグラフである。図１２において、実線はＬＥＤ光源２０ａからの出射角度θ１と光学部材３０からの出射角度θ２との関係を示しており、破線は光学部材３０がなく偏向がない場合を示している。
【００４０】
図１２に示すように、偏向がない場合（破線）に対し、光学部材３０を用いることにより、ＬＥＤ光源２０ａからの出射角度θ１が約３３度（所定角度）未満の範囲では、光学部材３０からの出射角度θ２は出射角度θ１よりも拡げられ、ＬＥＤ光源２０ａからの出射角度θ１が約３３度以上の範囲では、光学部材３０からの出射角度θ２は出射角度θ１よりも狭められている。
【００４１】
図１３は、実施例２に係る照明器具１０の配光特性図である。
図１３と図７とを比較すると分かるように、実施例２に係る照明器具１０は、図７の比較例１の照明器具による配光特性よりも広い配光特性を得ることが可能である。
【００４２】
図１４は、実施例２に係る照明器具１０、及び、比較例２に係る蛍光灯を、図８のように配置したときの室内の床面の照度分布を表す図である。ここで、図１４中の「Ｈ」は照明装置の軸方向に平行なＨ方向（図８）における照度分布を、「Ｖ」は照明装置の軸方向に垂直なＶ方向（図８）における照度分布を、それぞれ意味する。
【００４３】
図１４においては、蛍光灯Ｈと実施例１Ｈがほぼ重なっているとともに、Ｖ方向については、蛍光灯Ｖよりも実施例２Ｖの方が良好な照度の均一性が得られていることがわかる。
【００４４】
＜第２実施形態＞
以下に第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１５は、本発明の第２実施形態に係る照明器具１１０の構成を示す平面図である。図１５に示すように、第２実施形態に係る照明器具１１０は、第１光源１２０と、第２光源１２５と、半円筒形状の光学部材１３０と、を有する。
【００４５】
第１光源１２０は、第１実施形態の光源２０と同様に、同一特性の複数のＬＥＤ光源１２０ａを第１基板１２１上に一列に配置している。各ＬＥＤ光源１２０ａの配列方向は、管状の照明器具１１０の軸１１０Ｃの方向、第１基板１２１の長手方向、及び、光学部材１３０の軸方向に沿っている。ここで、管状の照明器具１１０の軸１１０Ｃの方向、第１基板１２１の長手方向、及び、光学部材１３０の軸方向は、互いに平行又は一致している。また、それぞれのＬＥＤ光源１２０ａから光学部材１３０側への出射方向は同一である。
【００４６】
第２光源１２５は、第１光源１２０と同様に、同一特性の複数のＬＥＤ光源１２５ａを第２基板１２６上に一列に配置している。各ＬＥＤ光源１２５ａの配列方向は、管状の照明器具１１０の軸１１０Ｃの方向、第２基板１２６の長手方向、及び、光学部材１３０の軸方向に沿っている。ここで、管状の照明器具１１０の軸１１０Ｃの方向、第２基板１２６の長手方向、及び、光学部材１３０の軸方向は、互いに平行又は一致している。また、それぞれのＬＥＤ光源１２５ａから光学部材１３０側への出射方向は同一である。
【００４７】
第１基板１２１と第２基板１２６は、第１光源１２０からの光線の出射方向と、第２光源１２５からの光線の出射方向と、が互いに交差するように、傾斜させて設置されている。したがって、ＬＥＤ光源１２０ａとＬＥＤ光源１２５ａがそれぞれ設置された第１基板１２１と第２基板１２６は、お互いの光線出射方向が交差するように、同一平面に対して一定角度だけ傾きをつけて、略Ｖ字状になるように設置してある。ここで、第１基板１２１と第２基板１２６の傾斜角度は、例えば、それぞれ２０度とする。
【００４８】
なお、第２実施形態では、複数のＬＥＤ光源１２０ａを第１基板１２１上に一列に、複数のＬＥＤ光源１２５ａを第２基板１２６上に一列に、それぞれ配置した例を示している。しかしながら、本発明はこれに限定されることなく、複数のＬＥＤ光源を第１基板１２１、第２基板１２６上に、それぞれ複数列配置した構成をとることもできる。この場合も、それぞれのＬＥＤ光源から光学部材１３０側への出射方向は同一である。
【００４９】
各ＬＥＤ光源１２０ａ、１２５ａへは、端子部１４１、１４２を介して駆動電流が印加され、これにより各ＬＥＤ光源１２０ａ、１２５ａから光線が出射する。出射された光線は半円筒形状の光学部材を透過して外部に出射される。
【００５０】
光学部材１３０は、第１光源１２０及び第２光源１２５からの光線を透過させるために、その中心軸に垂直な断面形状が、内面１３１及び外面１３２において同心円となっており、レンズパワーを有していない。
【００５１】
以上のように、出射方向が互いに交差するように、第１基板１２１と第２基板１２６を傾斜配置することにより、広い配光を得ることが可能となる。
【００５２】
なお、内面１３１及び外面１３２のうち少なくとも１面において円ではない曲線で構成されていてもよい。
この場合には、光学部材１３０の断面の曲線形状は、第１光源１２０及び第２光源１２５からの光線の出射角度が所定角度以上の場合は、光学部材１３０からの光線の出射角度を、第１光源１２０及び第２光源１２５からの光線の出射角度より小さくするような形状とすることが好ましい。
【００５３】
さらに、内面１３１及び外面１３２のうち少なくとも１面において円ではない曲線で構成する場合、光学部材１３０の断面の曲線形状は、第１光源１２０及び第２光源１２５からの光線の出射角度が所定角度未満の場合は、光学部材１３０からの光線の出射角度を、第１光源１２０及び第２光源１２５からの光線の出射角度より大きくするような形状が好ましい。また、光学部材１３０の断面の曲線形状は、第１光源１２０及び第２光源１２５からの光線の出射角度が所定角度未満の場合は、光学部材１３０からの光線の出射角度を、第１光源１２０及び第２光源１２５からの光線の出射角度に等しくするような形状とすることもできる。
【００５４】
光学部材１３０の断面の曲線形状をこれらの形状にすることにより、各ＬＥＤ光源１２０ａ、１２５ａから出射した光線は、半円筒形状の光学部材１３０に到達後、光学部材１３０の内面１３１及び外面１３２で屈折後、光学部材１３０の外部に偏向して出射される。
ここで、光線の出射角度範囲としては、例えば−９０〜９０度が好ましく、さらに好ましくは−７５〜７５度がよい。
【００５５】
光学部材１３０の具体的形状例は、以下の実施例３のとおりである。なお、光学部材１３０の具体的形状はこの実施例に限定されない。
【実施例３】
【００５６】
実施例３の光学部材１３０の中心軸に垂直な断面形状の構成は次のとおりである。
ＬＥＤ光源１２０ａ、１２５ａの発光面から光学部材１３０までの間隔    ：１３．８ｍｍ
光学部材１３０の内面１３１の断面の曲率半径          ：−１３．８０ｍｍ
光学部材１３０の内面１３１の中心での内面と外面の間隔：１．２０ｍｍ
光学部材１３０の屈折率                      ：１．４９４
光学部材１３０の外面１３２の断面の曲率半径          ：−１５．０００ｍｍ
なお、実施例３では、光学部材３０の内面３１および外面３２の断面形状は円形としている。
また光学部材３０は実施例１および実施例２と同様に、拡散性の無い透明な光学部材としている。
実施例３のＬＥＤ光源１２０ａ、１２５ａとしては、図１７に示す配光特性を備えたＬＥＤを用いた。
【００５７】
図１６は、実施例３に係るＬＥＤ光源１２０ａ、１２５ａから出射した光線を示した、照明器具１１０の軸１１０ｃの方向に直交する断面図であって、図２、図１１に対応する図である。
なお、図１６においては、説明を簡略にするために、ＬＥＤ光源１２０ａ、１２５ａ及び光学部材１３０以外の部材の表示を省略している。
【００５８】
図１７は、実施例３に係るＬＥＤ光源１２０ａ、１２５ａとして用いたＬＥＤの配光特性図である。図１８は、実施例３に係る照明器具１１０において、第１光源１２０のみを点灯させた場合の配光特性図であり、図１７に対し配光特性が最大になる角度が第１光源１２０を傾けた分だけ変化している。図１９は、実施例３に係る照明器具１１０において、第２光源１２５のみを点灯させた場合の配光特性図であり、図１７に対し配光特性が最大になる角度が第１光源１２５を傾けた分だけ変化している。図２０は、実施例３に係る照明器具１１０において、第１光源１２０及び第２光源１２５を点灯させた場合の配光特性図である。
【００５９】
また、図２１は、比較例３に係るＬＥＤ光源１２０ａから出射した光線を示した断面図であって、図１６に対応する図である。図２２は、比較例３の照明器具の配光特性図である。
比較例３に係る照明器具は、実施例３に係る照明器具１１０から第２光源１２５を除いて第１光源１２０のみを傾きなく中心に設置した構成である。
【００６０】
図２０と図２２とを比較すると分かるように、第１基板１２１を１枚だけ中心においた比較例３の配光特性にくらべて、４０度よりも大きい角度の明るさが増加している。
＜第３実施形態＞
以下に第３実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図２４は、本発明の第３実施形態に係る照明器具２１０の構成を示す平面図である。図２４に示すように、第３実施形態に係る照明器具２１０は、第１光源２２０と、第２光源２２５と、半円筒形状の光学部材２３０と、を有する。
【００６１】
第１光源２２０は、第１実施形態の光源２０と同様に、同一特性の複数のＬＥＤ光源２２０ａを第１基板２２１上に一列に配置している。各ＬＥＤ光源２２０ａの配列方向は、管状の照明器具２１０の軸２１０Ｃの方向、第１基板２２１の長手方向、及び、光学部材２３０の軸方向に沿っている。ここで、管状の照明器具２１０の軸２１０Ｃの方向、第１基板２２１の長手方向、及び、光学部材２３０の軸方向は、互いに平行又は一致している。また、それぞれのＬＥＤ光源２２０ａから光学部材２３０側への出射方向は同一である。
【００６２】
第２光源２２５は、第１光源２２０と同様に、同一特性の複数のＬＥＤ光源２２５ａを第２基板２２６上に一列に配置している。各ＬＥＤ光源２２５ａの配列方向は、管状の照明器具２１０の軸２１０Ｃの方向、第２基板２２６の長手方向、及び、光学部材２３０の軸方向に沿っている。ここで、管状の照明器具２１０の軸２１０Ｃの方向、第２基板２２６の長手方向、及び、光学部材２３０の軸方向は、互いに平行又は一致している。また、それぞれのＬＥＤ光源２２５ａから光学部材２３０側への出射方向は同一である。
【００６３】
第１基板２２１と第２基板２２６は、第１光源２２０からの光線の出射方向と、第２光源２２５からの光線の出射方向と、が平行となるように設置されている。したがって、ＬＥＤ光源２２０ａとＬＥＤ光源２２５ａがそれぞれ設置された第１基板２２１と第２基板２２６は、平行に設置してある。
【００６４】
なお、第３実施形態では、複数のＬＥＤ光源２２０ａを第１基板２２１上に一列に、複数のＬＥＤ光源２２５ａを第２基板２２６上に一列に、それぞれ配置した例を示している。しかしながら、本発明はこれに限定されることなく、複数のＬＥＤ光源を第１基板２２１、第２基板２２６上に、それぞれ複数列配置した構成をとることもできる。この場合も、それぞれのＬＥＤ光源から光学部材２３０側への出射方向は同一である。
【００６５】
各ＬＥＤ光源２２０ａ、２２５ａへは、端子部２４１、２４２を介して駆動電流が印加され、これにより各ＬＥＤ光源２２０ａ、２２５ａから光線が出射する。出射された光線は半円筒形状の光学部材を透過して外部に出射される。
【実施例４】
【００６６】
実施例４の光学部材２３０の中心軸に垂直な断面形状の構成は次のとおりである。
ＬＥＤ光源２２０ａ、２２５ａの発光面から光学部材２３０までの間隔：１３．７５ｍｍ
光学部材２３０の内面２３１の断面の曲率半径：-４１１．８８９ｍｍ
光学部材２３０の内面２３１の断面の円錐定数：−１．０
【００６７】
光学部材２３０の内面２３１の断面の４次の非球面係数：７．１４８２２７×１０-04
光学部材２３０の内面２３１の断面の６次の非球面係数：−２．７９２０６５×１０-05
光学部材２３０の内面２３１の断面の８次の非球面係数：３．８９６４１３×１０-07
光学部材２３０の内面２３１の断面の１０次の非球面係数：−２．７４３２２４×１０-09
光学部材２３０の内面２３１の断面の１２次の非球面係数：９．２３９０２６×１０-12
光学部材２３０の内面２３１の断面の１４次の非球面係数：−１．１８０７０８×１０-14
【００６８】
光学部材２３０の内面２３１の中心での内面２３１と外面２３２の間隔：２．２５ｍｍ
光学部材２３０の屈折率：１．５９０
光学部材２３０の外面２３２の断面の曲率半径：-９７７．９２１mm
光学部材２３０の外面２３２の断面の円錐定数：−１．０
【００６９】
光学部材２３０の外面２３２の断面の４次の非球面係数：５．４５８４１９×１０-04
光学部材２３０の外面２３２の断面の６次の非球面係数：−１．７４３６７１×１０-05
光学部材２３０の外面２３２の断面の８次の非球面係数：２．０８４７３１×１０-07
光学部材２３０の外面２３２の断面の１０次の非球面係数：−１．２９６６２８×１０-09
光学部材２３０の外面２３２の断面の１２次の非球面係数：４．０６４４６２×１０-12
光学部材２３０の外面２３２の断面の１４次の非球面係数：−５．１５９９５３×１０-15
【００７０】
ここで、非球面形状は、次の式（Ａ）で表される
ｓａｇ＝（ｈ2／Ｒ）／［（１＋｛１−（１＋Ｋ）・（ｈ／Ｒ）2｝1/2）＋Ａ４・ｈ4＋Ａ６・ｈ6  ＋Ａ８・ｈ8＋Ａ１０・ｈ10＋Ａ１２・ｈ12＋Ａ１４・ｈ14・・・（Ａ）
ただし、
ｓａｇは光軸方向の座標、
Ｒは近軸曲率半径、
Ｋは円錐定数、
ｈは高さ（光軸と垂直な方向の座標）、
Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４はそれぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次、１４次の非球面係数、
である。
【００７１】
また、ここでは光学部材２３０は拡散特性を持つ半透明の光学部材としている。
図２５は、実施例４に係るＬＥＤ光源２２０ａ、２２５ａから出射した光線を示した、照明器具２１０の軸２１０ｃの方向に直交する断面図であって、図２、図１１に対応する図である。実施例４のＬＥＤ光源２２０ａ、２２５ａとして用いたＬＥＤは、図３に示す配光特性を備える。なお、図２５においては、説明を簡略にするために、ＬＥＤ光源２２０ａ、２２５ａ及び光学部材２３０以外の部材の表示を省略している。
図２６は、光学部材２３０の拡散特性を出射角度θと出射光の相対強度Iθの関係で示したグラフであり、出射角度±１０度で相対強度がｅｘｐ（−２）＝０．１３５となる。また、図２７は、出射角度θと出射光の相対強度Iθを示す図である。
【００７２】
図２８は、実施例４に係る照明器具２１０の配光特性図である。
図２８と図７とを比較すると分かるように、実施例４に係る照明器具２１０は、図７の比較例１の照明器具による配光特性よりも広い配光特性を得ることが可能である。
【００７３】
以上のように、第１実施形態によると、半円筒形状の光学部材３０の断面形状を、内面３１及び外面３２のうち少なくとも１面が非球面となるよう構成することで、従来よりも、光線の出射角度範囲の周辺部の光の強度を増加させることが可能である。そのため、第１実施形態に係る照明器具１０を室内の天井などに設置した場合に、広い範囲で明るさの均一性を得ることができる。
【００７４】
また、第２実施形態によれば、一列に配列された複数個のＬＥＤ光源が設置された基板を略Ｖ字状になるよう２枚並列することでも同様な効果を得ることが可能である。
【００７５】
さらに、第３実施形態によれば、光学部材に拡散特性を持つ半透明の部材を用いた場合においても、広い配光特性を得ることができる。
【００７６】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明に係る照明器具は、蛍光灯に比べて消費電力を低くし、寿命を延ばすことが求められ、周辺部の照度の低下を抑え、照度の均一化を図ることが要求される照明器具に適している。
【符号の説明】
【００７８】
１０      照明器具
１０ｃ    軸
２０      光源
２０ａ    ＬＥＤ光源
２１      基板
２１ｃ    法線方向
３０      光学部材
３１      内面
３２      外面
４１、４２  端子部
１１０    照明器具
１１０ｃ  軸
１２０    第１光源
１２０ａ  ＬＥＤ光源
１２１    第１基板
１２５    第２光源
１２５ａ  ＬＥＤ光源
１２６    第２基板
１３０    光学部材
１３１    内面
１３２    外面
１４１、１４２  端子部
２１０    照明器具
２１０ｃ  軸
２２０    第１光源
２２０ａ  ＬＥＤ光源
２２１    第１基板
２２５    第２光源
２２５ａ  ＬＥＤ光源
２２６    第２基板
２３０    光学部材
２３１    内面
２３２    外面
２４１、２４２  端子部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010251258.tif 000006
【図５】
2010251258.tif 000007
【図６】
2010251258.tif 000008
【図７】
2010251258.tif 000009
【図８】
2010251258.tif 000010
【図９】
2010251258.tif 000011
【図１０】
2010251258.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2010251258.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2010251258.tif 000019
【図１８】
2010251258.tif 000020
【図１９】
2010251258.tif 000021
【図２０】
2010251258.tif 000022
【図２１】
2010251258.tif 000023
【図２２】
2010251258.tif 000024
【図２３】
2010251258.tif 000025
【図２４】
2010251258.tif 000026
【図２５】
2010251258.tif 000027
【図２６】
2010251258.tif 000028
【図２７】
2010251258.tif 000029
【図２８】
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