(57)【要約】【課題】薄型で狭配向を実現可能な照明装置を提供する。【解決手段】照明装置１００において、複数の発光素子２２と、複数の発光素子から出射した光を板内において導光する導光板４０と、導光板の主面４１０の一部を覆う集光カバー６０とを備え、導光板は、主面の一部と背向する裏面を凹入させ且つ導光板内に導光される光を主面に向けて反射させる複数の凹状反射部４４を有し、集光カバーは、複数の凹状反射部の各々と個別に光学的な対向関係を保って配置され且つ各々の凹状反射部からの反射光を主面に垂直な主出射方向に集光する複数のレンズ部６１を有する。【選択図】図５
2014154321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と、
前記複数の発光素子から出射した光を板内において導光する導光板と、
前記導光板の主面の一部を覆う集光カバーとを備え、
前記導光板は、前記主面の一部と背向する裏面を凹入させ且つ前記導光板内に導光される光を前記主面に向けて反射させる複数の凹状反射部を有し、
前記集光カバーは、前記複数の凹状反射部の各々と個別に光学的な対向関係を保って配置され且つ前記各々の凹状反射部からの反射光を前記主面に垂直な主出射方向に集光する複数のレンズ部を有する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記複数のレンズ部は、前記集光カバーを平面視したときに前記複数の凹状反射部の各々と個別に重なるように配置されていることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記各凹状反射部は、前記主面側に頂部を向けた円錐形状であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
さらに基板の表面に前記複数の発光素子が実装されてなる実装基板を備え、
前記複数の発光素子は前記基板上において環状の素子列を形成し、
前記導光板は、前記実装基板上の前記素子列に沿って環状に形成された環状部と、当該環状部の環内側に前記環状部と連続して形成された環内部とを有し、
前記環状部は、前記各々の発光素子から出射された光が入射する入射面を有する素子列対向部分と、当該素子列対向部分よりも前記環内部側に位置し前記入射面から入射した光を前記環内部に向けて反射させる反射面を有する内側反射部分とを有し、
前記環内部は、一方の平面を前記主面とする円板状であり、
前記集光カバーは、前記環内部を覆う円板状である
ことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項５】
前記導光板と前記実装基板との間には、表面の一部が前記導光板の少なくとも環状部及び環内部に沿う円板状の反射部材が介挿され、前記反射部材は前記各発光素子と個別に対応する開口を有する
ことを特徴とする請求項４記載の照明装置。
【請求項６】
前記導光板は、前記環状部の環外側に向かって前記環状部と連設された円環板状の環状外周部をさらに有し、
前記環状部は、前記素子列対向部分よりも前記環状外周部側に位置し前記入射面から入射した光を前記環状外周部に向けて反射させる外側反射部分をさらに有し、
前記環状外周部は、前記主出射方向側に環状出射面と、前記環状出射面と背向する面を凹入させてなり且つ前記環状外周部内に導光される光を前記環状出射面側に反射させる複数の第２凹状反射部を有する
ことを特徴とする請求項４記載の照明装置。
【請求項７】
前記集光カバーの環外側に、前記導光板の環状外周部を覆うように配置され光散乱処理が施された円環板状の拡散カバーをさらに有し、
当該拡散カバーは、前記導光板の前記環状外周部側の面から入光した光を拡散して前記主出射方向に出射することを特徴とする請求項６記載の照明装置。
【請求項８】
前記円錐形状における円錐面のなす頂角は６４°以上８４°以下の範囲に含まれることを特徴とする請求項３記載の照明装置。
【請求項９】
前記レンズ部は頂部が平坦部を有し、前記主出射方向から視したときに前記凹状反射部における円錐の頂部と前記平坦部とが重なっている
ことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項１０】
前記入射面から入射し前記内側反射部分に導光される光の光束は、前記外側反射部分に導光される光の光束よりも大きいことを特徴とする請求項６記載の照明装置。
【請求項１１】
前記凹状反射部から前記レンズ部に至る光路に、前記導光版の主面と集光カバーとが互いに接している部分が存することを特徴とする請求項１から１０の何れかに記載の照明装置。
【請求項１２】
複数の発光素子と基板を有し、当該基板の表面に前記複数の発光素子が実装され環状の素子列を形成してなる実装基板と、
前記実装基板上の前記素子列に沿って環状に形成された環状部と、当該環状部の環内側に前記環状部と連続して形成され一方の平面を主面とする円板状の環内部とを有し、前記複数の発光素子から出射した光を板内において導光する導光板と、
前記主面の一部を覆う円板状の集光カバーと、を備え
前記導光板は、前記主面の一部と背向する裏面を凹入させ且つ前記導光板内に導光される光を前記主面に向けて反射させる複数の凹状反射部を有し
前記集光カバーは、前記複数の凹状反射部の各々と個別に光学的な対向関係を保って配置され且つ前記各々の凹状反射部からの反射光を前記主面に垂直な主出射方向に集光する複数のレンズ部を有することを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を光源として備える照明装置に関する。本発明は特に、集光型の照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーの観点から、高効率・長寿命なＬＥＤ等、半導体発光素子を光源として利用した照明装置が開発されている。特に近年ではＬＥＤ発光モジュールの広い発光面積を利用したダウンライトやスポットライトが提案されている。例えば、特許文献１では、面状発光部を有するＬＥＤ発光モジュールとフレネルレンズを具備した集光型の照明装置８００が提案されている。図１９は、従来の照明装置８００の内部構成を示す断面図である。照明装置８００は、筐体８０１と、筐体８０１の内部に収納された発光モジュール８０２と、光路上に配されたフレネルレンズ８０３とを備える。発光モジュール８０２は板状の基体８０２０と、基体８０２０上に実装された発光素子（ＬＥＤ）８０２１と、発光素子８０２１の前方の配された蛍光体層８０２２とを備える。照明装置８００に電力供給することにより各発光素子８０２１が点灯する。発光素子８０２１から出射された光Ｌ1、Ｌ2はフレネルレンズ８０３を透過する。光Ｌ1、Ｌ2はフレネルレンズ８０３にて平行光に調整され、外部に照射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１４０２２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、従来の集光方式の照明装置では、一定の配向角で集光するために光源からレンズまでの間に所定の長さの光路を確保することが必要である。その結果、照明装置の薄型化と狭配向とを同時に実現することは難しかった。
例えば、特許文献１記載の従来の照明装置８００では、配向性を評価するための指標のひとつである１／２ビーム角を４５°とした場合には、光源の発光部からレンズ表面までの光路長に２７ｍｍの長さが必要であった。他方、上記光路長を１０ｍｍに短縮した場合には１／２ビーム角は１００°となり、薄型と狭配向との両立に向けては、さらなる改善が必要であった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、薄型で狭配向を実現可能な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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る照明装置は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子から出射した光を板内において導光する導光板と、前記導光板の主面の一部を覆う集光カバーとを備える。また、前記導光板は、前記主面の一部と背向する裏面を凹入させ且つ前記導光板内に導光される光を前記主面に向けて反射させる複数の凹状反射部を有する。そして、前記集光カバーは、前記複数の凹状反射部の各々と個別に光学的な対向関係を保って配置され且つ前記各々の凹状反射部からの反射光を前記主面に垂直な主出射方向に集光する複数のレンズ部を有することを特徴とする。
【０００７】
また、別の態様では、前記複数のレンズ部は、前記集光カバーを平面視したときに前記複数の凹状反射部の各々と個別に重なるように配置されている構成を採ってもよい。
また、別の態様では、前記各凹状反射部は、前記主面側に頂部を向けた円錐形状であることを特徴とする構成を採ってもよい。
また、別の態様では、さらに基板の表面に前記複数の発光素子が実装されてなる実装基板を備える。そして、前記複数の発光素子は前記基板上において環状の素子列を形成する。また、前記導光板は、前記実装基板上の前記素子列に沿って環状に形成された環状部と、当該環状部の環内側に前記環状部と連続して形成された環内部とを有する。また、前記環状部は、前記各々の発光素子から出射された光が入射する入射面を有する素子列対向部分と、当該素子列対向部分よりも前記環内部側に位置し前記入射面から入射した光を前記環内部に向けて反射させる反射面を有する内側反射部分とを有する。また、前記環内部は、一方の平面を前記主面とする円板状であり、前記集光カバーは、前記環内部を覆う円板状である構成を採ってもよい。
【０００８】
また、別の態様では、前記導光板と前記実装基板との間には、表面の一部が前記導光板の少なくとも環状部及び環内部に沿う円板状の反射部材が介挿され、前記反射部材は前記各発光素子と個別に対応する開口を有する構成を採ってもよい。
また、別の態様では、前記導光板は、前記環状部の環外側に向かって前記環状部と連設された円環板状の環状外周部をさらに有する。また、前記環状部は、前記素子列対向部分よりも前記環状外周部側に位置し前記入射面から入射した光を前記環状外周部に向けて反射させる外側反射部分をさらに有する。そして、前記環状外周部は、前記主出射方向側に環状出射面と、前記環状出射面と背向する面を凹入させてなり且つ前記環状外周部内に導光される光を前記環状出射面側に反射させる複数の第２凹状反射部を有する構成を採ってもよい。
【０００９】
また、別の態様では、前記集光カバーの環外側に、前記導光板の環状外周部を覆うように配置され光散乱処理が施された円環板状の拡散カバーをさらに有する。そして、当該拡散カバーは、前記導光板の前記環状外周部側の面から入光した光を拡散して前記主出射方向に出射する構成を採ってもよい。
また、別の態様では前記円錐形状における円錐面のなす頂角は６４°以上８４°以下の範囲に含まれる構成を採ってもよい。
【００１０】
また、別の態様では、前記レンズ部は頂部が平坦部を有し、前記主出射方向から視したときに前記凹状反射部における円錐の頂部と前記平坦部とが重なっている構成を採ってもよい。
また、別の態様では、前記入射面から入射し前記内側反射部分に導光される光の光束は、前記外側反射部分に導光される光の光束よりも大きい構成を採ってもよい。
【００１１】
また、別の態様では、前記凹状反射部から前記レンズ部に至る光路に、前記導光版の主面と集光カバーとが互いに接している部分が存する構成を採ってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様に係る照明装置では、上記構成により光源の発光部からレンズ表面までの光路長の短縮を図れる。これにより、集光型の照明装置において薄型化と狭配向とを同時に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る照明装置１００の構成及び設置例を示す、一部断面図である。
【図２】照明器具１の外観構成と内部構成を示す図である。
【図３】照明器具１の平面図である。
【図４】照明器具１の内部構成を示す分解図（組立図）である。
【図５】照明器具１の内部構成を示す断面図である。
【図６】（ａ）は、照明器具１の反射部材３０の平面図、（ｂ）は、（ａ）における断面Ａ−Ａで切断した断面図、（ｃ）は裏面図である。
【図７】（ａ）は、照明器具１の導光板４０の構成を示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＣ部拡大図である。
【図８】（ａ）は、図４におけるＡ部を示す拡大断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＤ部を示す拡大断面図である。
【図９】図４におけるＢ部を示す拡大断面図である。
【図１０】照明器具１の導光板４０における凹状反射部４４の断面形状を示す模式図である。
【図１１】（ａ）は、照明器具１の集光カバー６０の平面図、（ｂ）は、（ａ）におけるＥ部拡大図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は裏面図である。
【図１２】照明器具１の集光カバー６０におけるレンズ部６１と導光板４０における凹状反射部４４の断面を示す模式図である。
【図１３】照明装置１００の導光板４０と集光カバー６０における集光原理を示す説明図である。
【図１４】照明装置１００の配向特性の計算結果を示す特性図である。
【図１５】実施の形態の変形例に係る照明装置１００Ａの導光板４０と集光カバー６０Ａにおける集光原理を示す説明図である。
【図１６】照明装置１００Ａの凹状反射部の断面形状と配向特性の計算結果との関係を示す特性図である。
【図１７】照明装置１００Ａにおける凹状反射部４４の形状と配向特性との関係を示す特性図である。
【図１８】照明装置１００Ａにおける凹状反射部４４の円錐の頂角と配向角±１０°における光束との関係を示す特性図である。
【図１９】従来の照明装置８００の内部構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の各態様に係る照明装置について図面を参照しながら説明する。
≪実施の形態≫
＜照明装置１００の構成＞
図１は、実施の形態に係る照明装置１００の構成及び設置例を示す、一部断面図である。照明装置１００は、ＸＹ平面に平行な円板形状をなし、Ｚ方向を主出射方向とする。図１に示すように、照明装置１００は、照明器具１と、板バネ状の掛止部材３と、照明器具１を点灯させる電源ユニット４とを備えてなる。照明器具１は配線２３により電源ユニット４と電気接続されている。掛止部材３は照明器具１の背面側にあるベース１０に取着される。実施の形態では、照明装置１００を天井に埋設する外径約１３６ｍｍのダウンライトとしている。
【００１５】
照明装置１００を設置する際には、天井２に設けた貫通孔２ａを介し、天井２の裏面２ｂに電源ユニット４を載置する。貫通孔２ａに対し、照明器具１をベース１０が収納されるように配置する。このとき貫通孔２ａの周縁に掛止部材３を掛止させる。これにより照明装置１００を天井２に設置できる。
図２は、実施の形態に係る照明器具１の外観構成と内部構成を示す図である。図３は照明器具１の平面図である。図２及び図３に示すように、照明器具１は、外観構成はおよそベース１０と点Ｏを中心とした円板形状の集光カバー６０及びその周囲に設けられた円環状の拡散カバー５０とで構成される。ベース１０の切欠部１６からは配線２３が外部に延出される。
【００１６】
尚、図２中の点線は、内蔵された実装基板２０と、発光素子２２と、基板本体２１の位置を示す。
＜照明器具１の構成＞
図４は、実施の形態に係る照明器具１の内部構成を示す分解図（組立図）である。図５は、実施の形態に係る照明器具１の内部構成を示す断面図である。図４及び図５に示すように、照明器具１は、ベース１０と、実装基板２０と、反射部材３０と、導光板４０と、拡散カバー５０と、集光カバー６０とを有してなる。照明器具１は円板状の全体形状を有する。ベース１０と、実装基板２０と、反射部材３０と、導光板４０と、拡散カバー５０の各外周形状は、照明器具１の全体形状に合わせて円形に形成される。
【００１７】
導光板４０と集光カバー６０はお互いに接しており、導光板４０の厚み１．５ｍｍに対して、集光カバー６０の最大厚みは２．５ｍｍで構成されている。導光板４０の厚みが更に薄くなれば、それに比例して集光カバー６０の厚みを薄くすることが可能である。
（ベース１０）
ベース１０は放熱特性に優れる材料、例えばアルミダイキャスト材料等の金属材料で構成される。ベース１０は、中央側が深く周縁側が浅い二段底構造を有する本体部１１と、本体部１１の周囲に立設されたフランジ部１２とを有する（図４）。フランジ部１２には切欠部１６が存在する。
【００１８】
本体部１１は、その中央側から周縁側に向けて、底が深い円板状の内側底部１３と、底が浅い内側底部１３と内側底部１３の周縁に立設された側壁部１４と、側壁部１４の周囲に配された環状の外側底部１５とを有する。
内側底部１３には実装基板２０と反射部材３０とが順次重ねて載置される。外側底部１５には導光板４０の環状外周部４３が載置される。
【００１９】
フランジ部１２はそのＺ方向頂部付近において、拡散カバー５０の側壁部５２と例えば接着剤やシール部材を用いて接合される。
（実装基板２０）
実装基板２０は、環状の基板本体２１と、基板本体２１の表面（図４では反射部材３０と対向する上面）に実装された複数の発光素子２２と、配線２３とを有する。
【００２０】
基板本体２１は、例えば、セラミック材料や熱伝導樹脂等からなる絶縁層と、アルミニウム等からなる金属層とを積層した２層構造を有する。基板本体２１の表面には発光素子２２と配線２３とを電気接続するための配線パターン（不図示）が形成されている。基板本体２１の外径は側壁部１４の内径とほぼ一致させている。
発光素子２２は、一例としてＬＥＤ素子を用いてなる。図５におけるＡ部を示す拡大断面図（図８）に示すように、発光素子２２は素子本体２２０と、素子本体２２０を収納する素子筐体２２１とを有する。発光素子２２は、基板本体２１の上面に対し、主な出射方向が垂直（Ｚ）方向を向くように、互いに一定間隔をおいて円環状の素子列を形成して実装される。実装基板２０では、一例として合計１８個の発光素子２２が配線パターンに対し、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）技術を用いてフェイスアップ実装される。素子列の直径は約９０ｍｍである。
【００２１】
尚、基板本体２１の上面は、発光素子２２の出射光を効率良く導光板４０側へ反射させるために反射面となっている。
配線２３は、電源ユニット４側より発光素子２２に電力供給を行うために用いられる。配線２３の両端は、基板本体２１の配線パターンと、電源ユニット４とに電気接続される。
【００２２】
（反射部材３０）
反射部材３０は、発光素子２２からの出射光と導光板４０から漏れ出た光とを効率よく導光板４０側に反射する目的で配設する円板状の板状部材である。照明器具１において、反射部材３０は実装基板２０と導光板４０との間に挟設される。反射部材３０は、高反射特性を有する材料、例えば高光反射性ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、高反射ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、高光反射性ナイロン樹脂、高光反射性発泡樹脂等の何れかを用いて構成される。これらの樹脂材料を用いて反射部材３０を射出成形することで、高精度で反射部材３０を構成することができる。反射部材３０は、少なくともその表面において反射特性を有していればよい。
【００２３】
図６（ａ）は、実施の形態に係る照明器具１の反射部材３０の平面図、（ｂ）は、（ａ）における断面Ａ−Ａで切断した断面図、（ｃ）は裏面図である。図６に示すように、反射部材３０は中央側から外側に向けて、内側反射部３１と、凹入部３２と、外側反射部３３とを有する。反射部材３０の外径は側壁部１４の内径とほぼ一致させている。内側反射部３１と外側反射部３３とはそれぞれ上面３１０、３３０を有する（図６（ｂ））。
【００２４】
内側反射部３１（外側反射部３３）は、実装基板２０の発光素子２２の実装位置より内側（外側）の位置に設けられる（図５）。内側反射部３１（外側反射部３３）は、導光板４０より漏れた光を、上面３１０（３２０）において再度、導光板４０側に反射させるための部位である。
凹入部３２は、実装基板２０における各発光素子２２の実装位置の真上に対応する領域に設けられる。反射部材３０を平面視する際、凹入部３２は、反射部材３０の上面（導光板４０との対向面）における一定半径の円周領域を厚み（Ｚ）方向に凹入させてなる（図６（ｂ））。
【００２５】
凹入部３２の内部には、図５、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図８に示すように、その円周方向に沿って、反射部材３０の厚み方向に貫通する複数の開口３４が一定間隔をおいて存在する。開口３４は、実装基板２０の発光素子２２の実装位置の真上に存在する。開口３４では、Ｙ方向に沿って開口３４を挟む両側には、発光素子２２の出射光を反射する一対の側壁３４２、３４３が存在する。側壁３４２、３４３は図８に示すように、Ｙ方向に沿って開口３４の周縁を形成し、開口幅Ｗ34をおいて互いに近接される。この開口幅Ｗ34は発光素子２２の幅Ｗ22と略等しいが、発光素子２２が開口３４に緩挿される程度に幅Ｗ22は開口幅Ｗ34よりも小さく構成されている。
【００２６】
反射部材３０は、上面３１０の中央に、後述する導光板の凸部４６が緩挿される凹部３６を有する。この凹部３６に導光板４０の後述する凸部４６が緩挿されることにより導光板４０の反射部材３０に対する位置が規制される。
また、反射部材３０の上面３１０に配向する裏面には、ベース１０に対しネジ７０により締結されるためのネジ穴３８を有するボス３７が形成されている。ベース１０の穴１７を挿通するネジ７０が反射部材３０のボス３７におけるネジ穴３８に螺合することにより、反射部材３０はベース１０に固定される。
【００２７】
尚、図６（ｂ）に示すように、凹入部３２及び外側反射部３３に背向する裏面３５は実装基板２０の基板本体２１の表面形状に合わせた平坦面としている。
（導光板４０）
［全体構成］
導光板４０は、発光素子２２の出射光を主としてＸＹ平面方向に導光し、集光カバー６０側及び拡散カバー５０（Ｚ方向）側に面発光させるために用いる。
【００２８】
図７（ａ）は、実施の形態に係る照明装置１００の導光板４０の構成を示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＣ部拡大図である。導光板４０は、図５及び図７に示すように、反射部材３０の実装基板２０との対向側とは反対側に配置される。導光板４０の材料としては透光性に優れる材料、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ガラス等を挙げられる。本実施の形態では、アクリル樹脂としてポリメタクリル酸メチル樹脂を用いた。これらの材料を用いて導光板４０を射出成形することで、反射部材３０と同様に、高精度で導光板４０を構成できる。
【００２９】
導光板４０は円形板状であって、発光素子２２からなる素子列に沿って円環状に形成された環状部４２と、環状部４２の環内側に環状部４２と連続して形成された円板状の環内部４１を備える。さらに、環状部４２の環外側に環状部４２と連続して形成された円環状の環状外周部４３を備える。図５および図８において、符号Ｗ42で示す範囲が環状部４２であり、符号Ｗ41で示す範囲が環内部４１であり、符号Ｗ43で示す範囲が環内部４１である。本実施の形態では、Ｗ41からＷ43までを合わせた導光板４０の外径は約１２８ｍｍであり、環内部４１の直径は約８０ｍｍである。
【００３０】
導光板４０の外径は側壁部１４の内径とほぼ一致させている。環内部４１の反射部材３０側の面中央には凸部４６を有する。この凸部４６を反射部材３０の凹部３６に導光板４０の緩挿することにより、反射部材３０と導光板４０との配置関係では位置ずれ誤差を無視できる程度に小さくできる。
また、導光板４０は、集光カバー６０側の面における環内部４１の外縁よりも少し内側に、後述する集光カバー６０の凸部６２を緩挿するための凹部４７を複数有する（図４）。本実施の形態では、例えば、この凹部４７は、円板形状の導光板４０の中心を基準に、約１２０°ずつ円周角を異ならせて３か所設けられている。そして、この凹部４７は、導光板４０と集光カバー６０とを重ねた合わせた状態で後述するレンズ部６１の中心とＺ方向において重なる位置に配置されている。
【００３１】
また、導光板４０では一例として、環内部４１の各外表面が、環状外周部４３の各外表面よりも高く設定される（図５）。また、環内部４１、環状外周部４３の厚みも同一に設定されている。
［環状部４２］
環状部４２は、発光素子２２の出射光を導光板４０の内側と外側とに導光させる部位である。照明器具１において、環状部４２は反射部材３０の凹入部３２に挿入される（図５）。これにより環状部４２は、実装基板２０上の各発光素子２２の実装位置を結ぶように連続的に形成される。
【００３２】
図８（ａ）は、図５におけるＡ部を示す拡大断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＤ部を示す拡大断面図である。具体的な構成として、環状部４２は図８に示すように、素子対向部４２０と、外側反射部４２２Ａと、内側反射部４２２Ｂと、外側反射部４２２Ａと内側反射部４２２Ｂ間に存在する境界部４２３とを有する。環状部４２は、全体的な形状としては図５、図８に示すように、一定の厚みを持つ略Ｖ字断面形状を有する。Ｙ方向に沿った環状部４２の両側には、外側反射部４２２Ａ及び内側反射部４２２Ｂと反対側に、外側反射部４２２Ａ及び内側反射部４２２Ｂと同様の傾斜面を有する外側側面部４２４Ａ及び内側側面部４２４Ｂが存在する（図８）。
【００３３】
素子対向部４２０は、発光素子２２と近接配置され、且つ、発光素子２２の出射面と対向配置される部位である。発光素子２２と対向する素子対向部４２０の表面形状は、ここでは一例として平坦面としている（図７（ｂ））。従って素子対向部４２０はＹ方向に沿って、幅Ｗ420を挟んで両側に位置する端部（入光端部４２０Ａ、４２０Ｂ）を有する（図８）。ここで、素子対向部４２０の幅Ｗ420は、反射部材３０における開口３４の開口幅Ｗ34と略同一である。そして、導光板４０の素子対向部４２０と反射部材３０の側壁３４２、３４３との開口幅Ｗ34とが互いに対向するように位置関係が設定されている。これは、開口３４において、発光素子２２の出射光量が発散することなく、導光板４０に導光するように設定したものである。
【００３４】
外側反射部４２２Ａ及び内側反射部４２２Ｂは、導光板４０において、素子対向部４２０が形成された面と反対側の面（図８では上面）に配設される。外側反射部４２２Ａ及び内側反射部４２２Ｂは、具体的には垂直（Ｚ）方向に対し、素子対向部４２０より遠ざかるにつれて滑らかに傾斜角度が増大する傾斜面を有する。さらに外側反射部４２２Ａ及び内側反射部４２２Ｂは、垂直（Ｚ）方向に対して互いに略線対称の形状を有する。外側反射部４２２Ａ及び内側反射部４２２Ｂは上記のような傾斜面を有することで、素子対向部４２０より直上（Ｚ）方向に沿って入射した入射光をその表面において正反射させ、導光板４０内に効率よく導光させることができる。
【００３５】
境界部４２３は、外側反射部４２２Ａと内側反射部４２２Ｂの間にある突起形状であって、境界部４２３のサイズをできるだけ小さくしている。これにより、照明装置１００の駆動時に発光素子２２からの出射光が境界部４２３を突き抜けて直接光となりにくいように調整されている。
境界部４２３は、入光端部４２０Ａと入光端部４２０Ｂを結ぶ線分上の入光端部４２０Ａ側からほぼ１：９に内分した点４２０ｃのＺ方向上方に位置する。そのため、Ｘ方向において境界部４２３は発光素子２２の中心からδだけ左方に位置する。本δは、発光素子素子２２の幅Ｗ22に対して、０．６〜０．７倍の範囲であることが好ましい。これにより、素子対向部４２０から入光した光は、ほぼ１：９の割合で各々外側反射部４２２Ａ及び内側反射部４２２Ｂに導かれ、ほぼ１：９の割合で各々環状外周部４３及び環内部４１に導光されるよう調整されている。
【００３６】
環状部４２の外側反射部４２２Ａ及び内側反射部４２２Ｂ、外側側面部４２４Ａ及び内側側面部４２４Ｂには、光反射処理が施されている。光散乱処理が施されているため、素子対向部４２０に入射した光は全反射され、環状外周部４３及び環内部４１に導光される。
［環内部４１］
環内部４１は、環状部４２より導光板４０の内部に入射された発光素子２２の光を発光素子２２の実装位置よりも内側に導光し、Ｚ方向に向けて反射させる部位である。
【００３７】
環内部４１のＺ方向側を向いた出射面４１０は、環内部４２内を導光される光が全反射するよう反射処理がされている。また、一定角度以上で環内部４１内に入射した光の一部が出射する光出射面となっている。
環内部４１の出射面４１０の裏側の裏面４１１にも、環内部４１内を導光される光が全反射するよう反射処理がされている。併せて、環内部４１内に導光される光を出射面４１０側に反射させるために、裏面４１１の一部を凹入させてなる複数の凹状反射部４４が設けられている。したがって、環状部４２から環内部４１に入射した光は環内部４１内を導光され凹状反射部４４において出射面４１０側に反射され、出射面４１０からＺ方向に出射される。
【００３８】
凹状反射部４４は、図５に示すように、環内部４１の裏面４１１において等ピッチで単位面積当たりの個数が略均一となるように配設されており、これにより出射面４１０から全体から均一に光が出射されるようになっている。本実施の形態では、凹状反射部４４は、半径方向におけるピッチを約３ｍｍとし、環内部４１の範囲Ｗ41にわたり２６列配置されている。環内部４１における凹状反射部４４の総個数は４９１個である。凹状反射部４４の形状の詳細については後述する。
【００３９】
［環状外周部４３］
環状外周部４３は、環状部４２より導光板４０の内部に入射された発光素子２２の光を発光素子２２の実装位置よりも外側に導光し、Ｚ方向に向けて反射させる部位である。環状外周部４３の外周縁部は、ベース１０の本体部１１上に載置された状態で、本体部１１と拡散カバー５０の側壁部５２とで挟持されている。
【００４０】
環状外周部４３のＺ方向側の面は出射面４３０であり、環状外周部４３内を導光される光が全反射するよう反射処理がされている。また、一定角度以上で環状外周部４３内に入射した光の一部が出射する光出射面となっている。
環状外周部４３の出射面４３０の裏側の面４３１にも、環状外周部４３内を導光される光が全反射するよう反射処理がされている。併せて、環状外周部４３内に導光される光を出射面４３０側に反射させるために、面４３１の一部を凹入させてなる複数の凹状反射部４５が設けられている。したがって、環状部４２から環状外周部４３に入射した光は環状外周部４３内を導光され凹状反射部４５において出射面４３０側に反射され、出射面４３０からＺ方向に出射される。
【００４１】
凹状反射部４５は、図５に示すように、環状外周部４３の面４３１において等ピッチで単位面積当たりの個数が略均一となるように配設されており、これにより出射面４３０から全体から均一に光が出射されるようになっている。本実施の形態では、凹状反射部４４は、半径方向におけるピッチを約１．７ｍｍとし、環状外周部４３の範囲Ｗ43において片側８列（左右両側では１６列）配置されている。環状外周部４３における凹状反射部４５の総個数は１５７１個である。凹状反射部４５の形状は後述する凹状反射部４４の形状と同じである。
【００４２】
［凹状反射部４４］
図９は、図５におけるＢ部を示す拡大断面図である。図９に示すように、導光板４０の裏面には、裏面４１１の一部を凹入させてなる複数の凹状反射部４４が設けられている。凹状反射部４４は、出射面４１０側に頂部を向けた円錐形状の凹陥部である。したがって、円錐の底面に当たる部分は、裏面４１１に開いた開口である。ここで、ＸＹ平面方向においては、ＸＹ方向を平面視したときに複数の凹状反射部４４の各々とレンズ部６１とが個別に光学的な対向関係を保って配置されていることが必要である。「光学的な対向関係を保って配置」されているとは、凹状反射部４４で反射されレンズ部６１に入光した光が照明光として集光する位置関係にあることを指す。本実施の形態では、一例として、各々の凹状反射部４４は、円錐の中心線が、集光カバー６０に設けられたレンズ部６０の中心線と各々がほぼ一致する位置に配置されている構成とした。しかしながら、例えば、前記複数のレンズ部は、ＸＹ方向に平面視したときに複数の凹状反射部４４の各々とレンズ部６１とが個別に重なるように配置されている構成であってもよい。そして、凹状反射部４４は、集光カバー６０のレンズ部６１と同数設けられている。
【００４３】
なお、凹状反射部４４とレンズ部６１との位置関係は、凹状反射部４４からの反射光を主面に垂直な主出射方向に集光できる構成であれば上記態様に限られず変更可能である。
図１０は、照明器具１の導光板４０における凹状反射部４４の断面形状を示す模式図である。導光板４０の板厚ｔ1は、本実施の形態では約１．５ｍｍである。凹状反射部４４は、頂角θ、高さｈ、中心軸を４４Ａとする円錐形状の凹陥部である。円錐の部分は底面を開口とする空間である。頂角θは、６４°以上８４°以下、より好ましくは、７６°±１°、ｈは、０．４以上０．７ｍｍ以下、先端のｒは、約０．１ｍｍとした。しかしながら、上記は一例であって、凹状反射部４４の形状は、上記に限られない。例えば、導光板４０の材料の屈折率を考慮して、凹状反射部４４の頂角を調整することができる。
【００４４】
なお、環内部４１および環状外周部４３に施される光反射部は上記に限定されず変形例にて後述するように変更可能である。
（集光カバー６０）
［全体構成］
集光カバー６０は、導光板４０から出射される光を入射してＺ方向に出射して集光させるために用いる。集光カバー６０は透光性材料、例えばシリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラス等を用いて構成される。本実施の形態では、アクリル樹脂としてポリメタクリル酸メチル樹脂を用いた。
【００４５】
図１１は、（ａ）は、照明器具１の集光カバー６０の平面図、（ｂ）は、（ａ）におけるＥ部拡大図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は裏面図である。図５及び図１１に示すように、集光カバー６０は円板形状であり、導光板４０の環内部４１の出射面４１０を覆うレンズ領域６３と、レンズ領域の外周に位置する周縁部６４とを有する。図５および図１１において、符号Ｗ63で示す範囲がレンズ領域６３であり、符号Ｗ64で示す範囲が周縁部６４である。本実施の形態では、レンズ領域６３は約８０ｍｍである。
【００４６】
集光カバー６０は、裏面６５を導光板４０の出射面４１０に接触させ、周縁部６４を後述する拡散カバー５０の裏面５１１に当接させた状態で、導光板４０と拡散カバー５０との間に挟設される。このとき、集光カバー６０のレンズ領域６３は拡散カバー５０の開口５３に適合し、レンズ領域６３は開口５３から露出した状態となる（図５）。
集光カバー６０は、裏面６５における周縁部６４よりも内方に、上述した導光板の凹部４７に緩挿される凸部６２を複数有する。この凹部３６に導光板４０の後述する凸部４６が緩挿されることにより導光板４０の反射部材３０に対する位置が規制される。本実施の形態では、例えば、凸部６２は、レンズ領域６３の中心６００Ａを基準に、約１２０°ずつ円周角を異ならせて３か所設けられている。尚、凸部６２は、後述するレンズ部６１の中心に各々配置される。これは、配向特性上、レンズ部６１の中心が凸部６２に起因する照度のムラが最も目立たない位置であるからである。
【００４７】
［レンズ部６１］
レンズ部６１の平面方向における配置について説明する。図１１（ａ）に示すように、集光カバー６０のレンズ領域６３は、複数のレンズ部６１を有する。図１１（ｂ）に示すように、レンズ部６１は、レンズ領域６３の中心６００Ａを基準に、円周間のピッチをｐとする同心円の円周状にレンズ部６１の中心が位置するように配置される。本実施の形態では、ピッチｐは、例えば、約３ｍｍである。また、各円周上には、隣接するレンズ部６１の中心間の円弧上の距離がピッチｐと最も近くなる個数のレンズ部６１が配置される。本実施の形態では、中心６００Ａから１列目の円周上にはレンズ部６１が６個配置され、２列目の円周上にはレンズ部６１が１３個配置される構成を採る。また、レンズ部６１の総数は４９１個である。
【００４８】
次に、レンズ部６１の断面形状について説明する。図１２は、照明装置１００の集光カバー６０におけるレンズ部６１と導光板４０における凹状反射部４４の断面を示す模式図である。導光板４０の板厚ｔ1は、上述したように約１．５ｍｍ、集光カバー６０の最大厚みは２．５ｍｍである。図１２に示すように導光版４０と集光カバー６０とは、各々凹状反射部４４からレンズ部６１に至る光路において互いに接している部分を有する。レンズ部６１は、図１２に示すように、上述した凹状反射部４４における円錐の中心軸４４Ａと導光板４０の裏面４１１との交点４４Ｂを中心とした非球面形状からなるレンズ面６１０を有する。レンズ面６１０の半径ｒは、導光板４０の裏面４１１からレンズ面６１０の頂点６１０Ａまでの距離をｔ2、屈折率をｎとしたとき、中心軸４４Ａとの角度θの関数として次式で規定される。
【００４９】
ｒ＝（ｎ−１）×ｔ2／（ｎ−ｃｏｓθ）
尚、本実施の形態では、ｔ2は、４．０ｍｍ、ｎは、１．４９１とした。
（拡散カバー５０）
拡散カバー５０は、導光板４０の環状外周部４３からの出射光をさらに散乱させることにより均一な輝度分布の面発光を得る目的で配設する。拡散カバー５０は透光性材料、例えばシリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラス等の何れかを用いて構成される。
【００５０】
図５及び図１１に示すように、集光カバー６０は、集光カバー６０のレンズ領域６３を露出させるための開口５３が中央部に形成された円環部５１を有する円環形状である。そして、円環部５１の周縁に側壁部５２を有し、側壁部５２をベース１０のフランジ部１２に嵌合させて照明装置１００は組立てられる。このとき、拡散カバー５０の裏面５１１は集光カバー６０の周縁部６４を当接し、集光カバー６０を導光板４０に圧接する。また、裏面５１１に立設されたリブ５４は、導光板４０の環状外周部４３の出射面４３０に当接し、導光板４０をベース１０に圧接する。拡散カバー５０の側壁部５２とベース１０のフランジ部１２とは図示しない樹脂バネ等によって固定される。図５において、符号Ｗ53で示す範囲が開口５３であり、本実施の形態では、は約８０ｍｍである。
【００５１】
円環部５１には光散乱処理が施され、導光板４０の環状外周部４３からの出射光を効率よく散乱するように調整される。光散乱処理としては、例えば導光板４０と対向する円環部５１の表面を微細に凹凸処理することが挙げられる。
＜照明装置１００の動作＞
以上の構成を有する照明装置１００をユーザが使用する際は、照明装置１００に電源投入する。照明装置１００では、商業用電源に接続された電源ユニット４から配線２３を介して各発光素子２２に電力供給がなされる。これにより各発光素子２２から出射光が生ずる。
【００５２】
発光素子２２の出射光は、反射部材３０の開口３４を介し、素子対向部４２０より導光板４０の環状部４２内部に入射する。入射光は導光板４０の内部で正反射を繰り返し、環内部４１と環状外周部４３の両方の内部に拡散する。また、導光板４０より下方に漏れ出た光は反射部材３０の上面３１０、３３０（図６）において反射され、再度、導光板４０側に入射される。
【００５３】
導光板４０の裏面４１１に形成された凹状反射部４４によって出射面４１０の方向に反射された発光素子２２の出射光は、導光板４０の出射面側から出射されて集光カバー６０に入射される。入射光は集光カバー６０のレンズ部６１により照明光として主出射方向の対象面に集光される。
他方、導光板４０の裏面４３１に形成された凹状反射部４５によって出射面４３０の方向に反射された発光素子２２の出射光は、導光板４０の上面側から出射され拡散カバー５０に入射される。入射光は光散乱処理された拡散カバー５０の本体部５１でさらに拡散され、最終的に照明光として外部に出射される。
【００５４】
以上、説明したとおり、本実施の形態の照明装置１００により、拡散カバー５０から照射される円環状の拡散光の内周側を通り、集光カバー６０から円板状のスポット光が対象面に向けて照射される。
＜照明装置１００で奏される効果＞
照明装置１００を駆動させた場合、以下に挙げる諸効果を期待することができる。
【００５５】
（配向特性について）
［具体的効果］
図１３は、照明装置１００の導光板４０と集光カバー６０における集光原理を示す説明図である。図１３に示すように、発光素子２２の出射光は導光板４０の裏面４１１に形成された凹状反射部４４によって出射面４１０の方向に反射される。そのとき、凹状反射部４４の円錐の中心４４Ａから出射される光ｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4、ｐ5を考慮した場合、それらはそれぞれ集光カバー６０に入射後、レンズ部６１により主出射方向前方の平行な光に変換される。しかしながら、凹状反射部４４の反射面は中心４４Ａからずれた位置にあり、そこから反射される光、例えばｑ1、ｑ2、ｑ3、ｑ4或はｒ1、ｒ2、ｒ3、ｒ4の光は集光カバー６０に入射後、レンズ部６１により主出射方向前方に対して傾いた光に変換される。そのため、円推形状の凹状反射部４４から出射される光の強度のピークは配向角０°から少しずれた位置に形成される。例えば、凹状反射部４４における円錐の底面の直径が０．８ｍｍの場合、配向角約±５°の角度に出射光の強度のピークが発生する。
【００５６】
このとき、例えば光源から距離約２ｍ前方にある対象面における照度のピーク間距離Ｘ0は、約３５０ｍｍとなる。集光カバー６０のレンズ領域６３に存する複数のレンズ部６１から、同様に配向角約±５°に照度のピークを有して集光した照明光が対象面に照射される。このとき、レンズ領域６３のサイズは直径約８０ｍｍであるので、対称面上において複数のレンズ部６１からの照明光の中心も直径約８０ｍｍの範囲内に分布する。
【００５７】
［性能確認結果］
照明装置１００の配向特性について、光学シミュレーションによる計算を行った。図１４は、照明装置１００の配向特性の計算結果を示す特性図である。図１４（ａ）は、中心Ｏに照明装置１００を設置し０°方向を主出射方向として点灯させ、光源の前方２ｍにある対象面を照射したときの照度の分布を円周方向に配向角、半径方向を照度として円周座標上に示した特性図である。また、（ｂ）は直交座標に示した特性図である。
【００５８】
図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、照明装置１００では、配向性を評価するための尺度のひとつである１／２ビーム角θ１は２５°となった。ここで、１／２ビーム角とは、光源の直下照度の１／２の照度になる点と光源中心を結んだ線と、光源中心の鉛直方向線とのなす角度を指し配光の度合いを示す。
従来のフレネルレンズを用いた集光型の照明装置では、１／２ビーム角は４５°であった（特許文献１）。これに対し、照明装置１００では、１／２ビーム角を２５°に低減することができる。導光板４０の凹状反射部４４の円錐の底面の直径をさらに減少することにより、１／２ビーム角をさらに減少させることが可能である。
【００５９】
（照明装置１００の厚みについて）
照明装置１００では、図５に示す、照明装置１００の総厚みＹ１が１８ｍｍ、天井２の貫通孔２ａに挿入される部分の厚みＹ２が８ｍｍ、天井２から出る部分の厚みＹ３が１０ｍｍであった。照明装置１００では、意匠上、導光板４０における環内部４１と環状外周部４３とを異なる高さとした。導光板４０における環内部４１の高さと環状外周部４３の高さとを同一とすることにより更なる薄型化が可能となる。この場合、照明装置１００の総厚みＹ１は１３ｍｍとなる。
【００６０】
従来のフレネルレンズを用いた集光型の照明装置では、光源の発光部からレンズ表面までの光路長において、レンズ口径約８０ｍｍの場合約、１３．６ｍｍの長さが必要であり、その時の１／２ビーム角は８０°あった（特許文献１）。また、１／２ビーム角が４５°となるレンズ口径１６２ｍｍの場合には、光源の発光部からレンズ表面までの光路長は約、２７ｍｍの長さが必要であった（特許文献１）。
【００６１】
さらに、本実施の形態では、発光素子２２を導光板の側面から入射する構成を採ることによって照明装置の総厚みＹ１を約６ｍｍまで低減することが可能となる。あるいは、本実施の形態における反射板とベースの厚みを低減し厚みの合計を２mmとする構成を採ることによっても、照明装置の総厚みＹ１を同様に約６ｍｍまで低減することが可能となる。
（縞状の輝度ムラを防止ついて）
レンズを用いた集光型の照明装置では、狭配向を実現しようとするとレンズの厚みが増加する。これを防止するためにはフレネルレンズを用い、レンズの分割数を増加することが必要となる。しかしながら、フレネルレンズを用いた場合には照明光は分割され縞状の輝度ムラが生じる。これに対し、本実施の形態に係る照明装置１００では、各々のレンズ部６１が対象面に対し所定のサイズに集光した照明光を各々照射し、複数のレンズ部６１から照射された照明光が重畳される光学系を採る。そのため、レンズの薄型化に伴って照明光は縞状の輝度ムラが生じることはない。したがって、狭配向とレンズの薄型化を実現しつつ、縞状の輝度ムラを防止することができる。
【００６２】
（小括）
以上、説明したとおり、照明装置１００では、上記した構成におり、集光型の照明装置において、１／２ビーム角２５°の配向角と照明装置の総厚み１８ｍｍを実現することができた。本方式を採ることにより、薄型であって狭配向を実現可能な照明装置を提供することが可能となる。
【００６３】
≪変形例１≫
以上、実施の形態に係る照明装置１００について説明したが、例示した照明装置１００を以下のように変形することも可能であり、本発明が上述の実施の形態で示した通りの照明装置１００に限られないことは勿論である。
上記した実施の形態に係る照明装置１００では、レンズ部６１は、図１２に示すような構成とした。すなわち、レンズ部６１は、凹状反射部４４における円錐の中心軸４４Ａと導光板４０の裏面４１１との交点４４Ｂを中心とした非球面形状からなるレンズ面６１０を有する構成とした。しかしながら、レンズ部６１は、照明光を対象面に集光されることができる形状であれば良く下記のとおり変形可能である。
【００６４】
図１５は、実施の形態の変形例に係る照明装置１００Ａの導光板４０と集光カバー６０Ａにおける集光原理を示す説明図である。図１５に示すように、変形例１に係る照明装置１００Ａでは、集光カバー６０Ａにおけるレンズ部６１Ａは、照明装置１００に用いたレンズ部６１のレンズ面６１０を次のように変更したものである。すなわち、レンズ面６１０の非球面形状を、凹状反射部４４における円錐の中心軸４４Ａを基準に、図１５における紙面左右方向に各々Ｘ1ずつオフセットし、レンズ面の頂部に幅２×Ｘ1の平坦部６６を設けた構成を採る。本実施の形態では、オフセットＸ1は約０．１から０．２ｍｍ、平坦部の直径は０．２から０．４ｍｍである。
＜照明装置１００Ａで奏される効果＞
照明装置１００Ａを駆動させた場合、以下に挙げる諸効果を期待することができる。
【００６５】
（配向特性について）
［具体的効果］
図１４に示すように、発光素子２２の出射光は導光板４０の裏面４１１に形成された凹状反射部４４によって出射面４１０の方向に反射される。そのとき、凹状反射部４４の円錐の中心４４Ａから出射される光ｓ1、ｓ2、ｓ3、ｓ4、ｓ5を考慮した場合、それらはそれぞれ集光カバー６０に入射後、レンズ部６１により主出射方向前方の平行な光に変換される。しかしながら、凹状反射部４４の反射面は中心４４Ａからずれた位置にある。
【００６６】
変形例１では、中心４４Ａから左方にずれた位置にある凹状反射部の斜面から反射される光ｔ1、ｔ2、ｔ3、ｔ4、ｔ5の内、主出射方向への光ｔ3はそのまま平坦部６６を通して主出射方向に出射される。他方、ｔ3以外光、ｔ1、ｔ2、ｔ4、ｔ5は集光カバー６０に入射後、レンズ部６１により主出射方向前方に対して傾いた方向に出射される。
同様に、中心４４Ａから右方にずれた位置にある凹状反射部４４の斜面から反射される光ｕ1、ｕ2、ｕ3、ｕ4、ｕ5の内、主出射方向への光ｕ3はそのまま平坦部６６を通して主出射方向に出射される。他方、ｕ3以外光、ｕ1、ｕ2、ｕ4、ｕ5は集光カバー６０に入射後、レンズ部６１により主出射方向前方に対して傾いた方向に出射される。そのため、凹状反射部４４から反射される光のうち主出射方向への光ｔ3及びｕ3を除いた、ｔ1、ｔ2、ｔ4、ｔ5及び、ｕ1、ｕ2、ｕ4、ｕ5の光の強度のピークは配向角０°から少しずれた位置に存在する。例えば、凹状反射部４４における円錐の底面の直径が０．８ｍｍの場合、配向角約±５°の角度にｔ1、ｔ2、ｔ4、ｔ5及び、ｕ1、ｕ2、ｕ4、ｕ5の光の強度のピークが発生する。
【００６７】
しかしながら、凹状反射部４４から平坦部６６を通して主出射方向へ出射される光ｔ3及びｕ3の光は、凹状反射部４４から出射される光の中で最も強度が大きいので、配向角０°の角度に出射光全体の強度のピークが発生する。そのため、配向角約０°に照度のピークを有して集光される。その結果、図１４（ａ）及び（ｂ）において示される、照明装置１００における、配向角０°付近での照度の落ち込みを改善することができる。このとき、照明光の対称面における照度のピーク間距離はゼロとなる。集光カバー６０Ａに存する複数のレンズ部６１Ａから、同様に配向角約０°に照度のピークを有して集光した照明光が対象面に照射される。
【００６８】
［性能確認結果］
照明装置１００Ａの配向特性について、光学シミュレーションによる計算を行った。図１６は、照明装置１００Ａの配向特性の計算結果を示す特性図である。図１６（ａ）は、中心Ｏに照明装置１００Ａを置き０°方向を主出射方向として点灯させ、光源の前方２ｍにある対象面を照射したときの照度の分布を円周方向に配向角、半径方向を照度として円周座標上に示した特性図である。また、（ｂ）は直交座標に示した特性図である。
【００６９】
図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、照明装置１００Ａでは、１／２ビーム角θ２は、２２°となった。
図１６は、照明装置１００Ａにおける凹状反射部４４の形状と配向特性との関係を示す特性図である。凹状反射部４４の円錐形状における頂角を６０°、７６°、８４°とした場合の導光板４０の出射面４１０における照度の分布をシミュレーションにより求めた。図１６に示すように、配向角１５°以下においてが変化する。そして、頂角を７６°とした場合に最もピーク付近の照度が高まることを確認した。図１８は、照明装置１００Ａにおける凹状反射部４４の頂角と配向角±１０°における光束との関係を示す特性図である。これにより、照明装置１００Ａにおける１／２ビーム角に近い配向角±１０°における光束は頂角７６°にてピークを示す。また、頂角６４°以上８４°以下の範囲においてピーク値の約９８％以内の光束を示す。したがって、凹状反射部４４の円錐形状における頂角は６４°以上８４°以下の範囲が好ましく、７６°近傍（約±１°）がより好ましい。
≪まとめ≫
以上、説明したように、本実施の形態に係る照明装置１００では、複数の発光素子２２と、複数の発光素子から出射した光を板内において導光する導光板４０と、導光板の主面４１０の一部を覆う集光カバー６０とを備える。そして、導光板は、主面の一部と背向する裏面を凹入させ且つ導光板内に導光される光を主面に向けて反射させる複数の凹状反射部４４を有する。また、集光カバーは、複数の凹状反射部の各々と個別に光学的な対向関係を保って配置され且つ各々の凹状反射部からの反射光を主面に垂直な主出射方向に集光する複数のレンズ部６１を有することを特徴とする。かかる構成により、従来のフレネルレンズを用いた構成に比べて光源の発光部からレンズ表面までの光路長の短縮を図ることができる。その結果、集光型の照明装置において薄型化と狭配向とを同時に実現することができる。
【００７０】
≪その他の事項≫
（１）本発明に係る照明装置は、天井に埋設するシーリングライトに限定されない。その他の設置方法で設置されるシーリングライトの他、ダウンライト、バックライトなど照明用途全般に広く利用可能である。
（２）本実施の形態に係る照明装置１００では、掛止部材３は必須ではない。照明器具１はネジ止めやリベット、接着等を用いて天井に固定してもよい。
【００７１】
（３）照明装置１００の一部が天井２の貫通孔２ａに挿入される構成とした。しかしながら、照明装置１００は厚みが薄いために、貫通孔２ａを設けずに、天井２の天井面に配設することもできる。その場合、ネジ等の締結部材、接着剤又は両面テープ等を用いて照明装置１００を天井面に取り付けることができる。
（４）照明装置１００では、電源ユニット４と照明器具１とを別個の構成としたが、本発明はこの構造に限定されない。すなわち本発明の照明装置は、照明器具１が電源ユニット４を内蔵してなる構成としてもよい。
【００７２】
（５）発光素子２２は、例えば、ＬＤ（レーザダイオード）や、ＥＬ素子（エレクトリックルミネッセンス素子）であってもよい。また本発明に係る発光素子としては、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）型でもよい。
（６）導光板４０は、反射部材３０との対向面を平坦面としたが、微小なレンズを複数設けて導光板内を通る光の反射特性を変化させてもよい。これにより導光板の導光効果を向上させることができる。
【００７３】
（７）実装基板２０の上方に設ける板状部材として反射部材３０を例示した。しかしながら実装基板２０の上方に設ける板状部材は反射部材を用いることは必須ではない。すなわち、板状部材に反射性を有さない部材とすることもできる。また、実装基板２０の上方であって導光板４０の下方に部材を挟挿しない構成であってもよい。
（８）照明装置１００を円板状としているが、照明装置１００は円板状に限定されない。例えば複数の発光素子を列状に配列させて、長尺状又は矩形状の照明装置を構成してもよい。この場合、ベース、反射部材、導光板、集光カバーを実装基板と同様に長尺状又は矩形状に構成する。そして、長尺状又は矩形状の導光板の長辺又は短辺の近傍に入光部を設け、列状の発光素子列を入光部に対向させて配置することにより実現できる。あるいは、長辺と短辺の両方に入光部を設けて発光素子列を対向させてもよい。
【００７４】
（９）照明装置１００では、レンズ部６１は、凹状反射部４４における円錐の中心軸４４Ａと導光板４０の裏面４１１との交点４４Ｂを中心とした非球面形状からなるレンズ面６１０を有する構成とした。しかしながら、レンズ部６１は、照明光を対象面に集光されることができる形状であれば良く、例えば、球面レンズやフレネル形状他の構成を用いてもよい。
【００７５】
（１０）照明装置１００では、レンズ部６１は、集光カバー６０において導光板４０側と反対に位置する側の面に形成する構成とした。しかしながら、レンズ部６１を形成する面は、照明光を対象面に集光されることができる形状であれば良く、例えば、導光板４０側と反対に位置する側の裏面６６に形成してもよい。この場合は、照明装置１００の外観にレンズ部６１が現れず、集光型の照明装置において拡散型の照明装置に近い意匠を実現することができる。また、レンズ部６１を凹状反射部４４に近接させることができ更なる薄型化を図ることができる。
【００７６】
（１１）照明装置１００では、凹状反射部４４は、導光板４０において集光カバー６０と反対に位置する側の面４１１に形成する構成とした。しかしながら、凹状反射部４４を形成する面は、照明光を対象面に集光されることができる構成ればよい。例えば、光反射部が裏側の裏面４１１、４３１ではなく表側の出射面４１０、４３０に施されていてもよいし、裏側の裏面４１１、４３１と表側の出射面４１０、４３０の両方に施されていてもよい。導光板４０の拡散カバー６０側に凹状反射部４４を形成した場合は、凹状反射部４４をレンズ部６１に近接させることができ更なる薄型化を図ることができる。但し、環内部４１の表側の出射面４１０および環状外周部４３の表側の出射面４３０の全体から、均一に光が出射するような態様であることが好ましい。
【００７７】
また、光反射部として凹部ではなく凸部が設けられていてもよいし、凹部と凸部の両方が設けられていてもよい。
また、本発明に係る導光板は、円形板状に限定されず任意である。例えば、四角形板状、六角形板状、八角形板状等のような多角形の板状であってもよい。また、環状部、環内部、環状外周部、素子列対向部分、内側反射部、外側反射部、内側側面部、および外側側面部の各形状も、導光板の形状に応じて任意である。さらに、発光素子の配列や基板の形状も導光板の形状に応じて任意である。
【符号の説明】
【００７８】
１  照明器具
１０  ベース
１１  本体部
１２  フランジ部
１３  内側底部
１４  側壁部
１５  外側底部
２０  実装基板
２１  基板本体
２２  発光素子
３０  反射部材
３１  内側反射部
３２  凹入部
３３  外側反射部
３４  開口
４０  導光板
４１  環内部
４２  環状部
４３  環状外周部
４４、４５  凹状反射部
５０  拡散カバー
５１  円環部
５２  側壁部
５３  開口
６０  集光カバー
６１  レンズ部
６２  凸部
６３  レンズ領域
６６  平坦部
１００、１００Ａ  照明装置
３１０、３３０  反射部材の上面
３４２、３４３  側壁
４２０  素子対向部
４２０Ａ、４２０Ｂ  入光端部
４２０Ｃ  素子対向部上の位置
４２２Ａ、４２２Ｂ  反射部
４２３  境界部
４２４Ａ、４２４Ｂ  側面部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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