(57)【要約】【課題】用途に応じた照度分布を相対的に柔軟に実現できるようにした照明装置を提供する。【解決手段】長手方向の直交断面が略アーチ型の反射面を有していて、ＬＥＤチップ４０８からの出射光の一部を反射する略筒状の一部を構成する形状の反射体４０３ａ，４０３ｂを備え、ＬＥＤチップ４０８からの直接光と当該反射面からの反射光との合成光が照射領域を照射する照明装置において、前記照射領域内に、前記反射光が照度のピークを有しない反射領域が形成される条件で、前記反射体の任意の２点ａ，ｇ間の曲面を変化させる。【選択図】図１９
2011014502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の直交断面が略アーチ型の反射面を有していて、発光ダイオードからの出射光の一部を反射する略筒状の一部を構成する形状の反射体を備え、前記発光ダイオードからの直接光と当該反射面からの反射光との合成光が照射領域を照射する照明装置において、
前記照射領域内に、前記反射光が照度のピークを有しない反射領域が形成される条件で、前記反射体の任意の２点間の曲面を変化させる照明装置。
【請求項２】
前記反射面の長手方向に直交する断面が、懸垂曲線成分、２次曲線成分、楕円曲線成分、直線成分あるいは放物線成分を形成する、請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記発光ダイオードは基板上に取り付けられており、
前記基板は、前記反射体との相対位置が、変更可能とされている、請求項１又は２記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置及び照明システムに関し、特に、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と称する。）を備えた照明装置及び照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、発光ダイオードと、前記発光ダイオードからの出射光の一部を反射する反射面を有していて略筒状の一部を構成する形状の反射体とを備え、前記反射面は、前記反射体の長手方向の直交断面が略アーチ型であり、前記発光ダイオードからの直接光と当該反射面からの反射光との合成光が照射領域を照射する照明装置であって、前記発光ダイオード及び前記反射体は、前記照射領域が、前記直接光の照度のピークが前記反射体の長手方向に沿って位置する中央部と、前記反射光の照度のピークが当該中央部の両側であって前記反射体の長手方向に沿って帯状に位置する集中帯状領域とを含む態様で選択される照明装置が示されている。この照射装置は、本発明者兼本出願人が発明したものである。
【０００３】
【特許文献１】特許第４０１７６５５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されている発明は、反射板の種々のパラメータを精度よく設定しないと、反射光の照度のピークがうまく作れない。この設定を精度よく行おうとすると、照明装置のコストアップが否めないという問題がある。シミュレーションによれば、反射面に僅か０．１ｍｍ程度の製造誤差があると、反射光が発散してしまい、集中帯状領域が形成されないことがある。
【０００５】
また、特許文献１に開示されている発明は、反射板のパラメータを精度よく設定したとしても、所望の照射領域に対して反射光の照度のピークを作るためには、光源と反射板との綿密な位置設定が必要である。この設定を誤ると、やはり反射光が発散してしまい、集中帯状領域が形成されないことがある。特に、この設定は、市場で入手可能なＬＥＤを用いる場合には、その個体差から、理想的な点光源として扱えないことなどの理由もあるので、実際には、手作業などで確認しながら行っており煩雑である。
【０００６】
さらに、集中帯状領域の位置、つまり、直接光の照度のピークに対する反射光の照度のピークの位置が限定的であり、その自由度がない。このため、この照明装置を、用途に応じて利用することには不向きである。典型的には、特許文献１に開示されている照明装置は、絵画などの美術品を照射するものとしては不向きである。
【０００７】
そこで、本発明は、抜本的に発明に対する発想を転換して、反射光の照度ピークを伴う手法ではなく、その代わりに、用途に応じた照度分布を相対的に柔軟に実現できるようにして、この種の問題を回避することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、
長手方向の直交断面が略アーチ型の反射面を有していて、発光ダイオードからの出射光の一部を反射する略筒状の一部を構成する形状の反射体を備え、前記発光ダイオードからの直接光と当該反射面からの反射光との合成光が照射領域を照射する照明装置において、
前記照射領域内に、前記反射光が照度のピークを有しない反射領域が形成される条件で、前記反射体の任意の２点間の曲面を変化させる。
【０００９】
なお、反射体の外形は、半筒形状であり、たとえば、断面が成型された曲線で、一定の長さを有する樋状のものが該当する。半筒形状の反射板の長手方向に直交する断面の形状は、ＬＥＤ光源の近傍で懸垂曲線、あるいは放物線、またはそれらの一部で形成されてもよい。または、半筒形状の反射板の長手方向に直交する断面の形状は、径の比較的大きな円や楕円などの曲線の一部で形成されてもよい。または、半筒形状の反射板の長手方向に直交する断面の形状は、上記の各曲線を複合させてできる曲線やそれらと部分直線を複合して形成されてもよい。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態の照明装置の概要説明図である。図１には、所定の照射角で光を出射するＬＥＤチップ４０８と、ＬＥＤチップ４０８からの出射光の一部（出射光４０４等）を反射する略筒状の一部を構成する形状の反射体である反射板４０３ａおよび４０３ｂと、ＬＥＤチップ４０８からの照射光（直接光４０５および反射光４０６）と、目標照射面４０７とを示している。ここでは、反射板４０３ａ，４０３ｂという２つの反射板を示しているが、特許文献１の場合と同様に、一体型とした一つの反射板としてもよい。
【００１１】
なお、目標照射面４０７におけるＡ７点〜Ａ９点は、それぞれ、反射光４０４，４０５および直接光４０６の照射位置を示している。換言すると、反射板４０３ａおよび４０３ｂの反射面は、反射光４０４がＦ１点で反射されて、目標照射面４０７のＡ７点に到達するように、また、反射光４０５がＦ２点で反射されて、目標照射面４０７のＡ８点に到達するように、さらに、直接光４０６が目標照射面４０７のＡ９点に到達するように、を設計されている。なお、Ａ９点は、ＬＥＤチップ４０８から目標照射面４０７への最端の直接光４０６に対応している。
【００１２】
反射板４０３ａ，４０３ｂの反射面は、目標照射面４０７におけるＡ７点とＡ８点との間で、照度分布に尖塔値が生じないように設計している。この設計の詳細については後述するが、先に概略を説明すると、まず、ＬＥＤチップ４０８と反射板４０３ａ，４０３ｂとのおおよその位置関係を決定する。
【００１３】
つぎに、Ｆ１点からの反射光４０４が、Ａ７点に向かうようにＦ１近傍の曲面の接線を定め、さらに、Ｆ２点からの反射光４０５が、Ａ８点に向かうようにＦ２近傍での曲面の接線を定める。
【００１４】
つぎに、Ｆ１点での接線の傾きを、反射曲面上でたとえば滑らかに変化させて、Ｆ２点での接線の傾きになるように反射板４０３ａの反射面を設計する。反射板４０３ｂについても、反射板４０３ａと同様に、反射面を設計すればよい。
【００１５】
図２は、図１のＬＥＤチップ４０８の一般的な配光特性曲線の模式図である。ここでは、図２の横軸と縦軸との交点に、出射方向が図面上向きとなるように、ＬＥＤチップ４０８が位置した場合を仮定している。
【００１６】
この配光特性曲線によれば、照射角が９０°の場合に、ＬＥＤチップ４０８からの出射光は、最も強度があることがわかる。そして、照射角が９０°から増減するにつれて、ＬＥＤチップ４０８からの出射光の強度は低下していくことがわかる。さらに、照射角が４５°未満、あるいは、１３５°を超えると、ＬＥＤチップ４０８からの出射光の強度は急激に低下していくことがわかる。
【００１７】
本実施形態では、反射光のうち配光特性が相対的に高いもの（たとえば、図１の反射光４０５）に対して、反射板４０３ａ，４０３ｂから目標照射面４０７までの行路を長くし、反射光のうち配光特性が相対的に低いもの（たとえば、図１の反射光４０４）に対して、反射板４０３ａ，４０３ｂから目標照射面４０７までの行路を短くしている。このように、各行路途中での光減衰を考慮して行路長を決定することによって、目標照射面４０７におけるＡ７点とＡ８点との間で、集光する反射光の照度がなだらかに分布にするように設計している。
【００１８】
この条件で反射板４０３ａ，４０３ｂを設計した場合、ＬＥＤチップ４０８の配光特性と光源位置に対する目標照射面４０７の位置とを調整すれば、目標照射面４０７におけるＡ７点とＡ８点との間の反射光照度分布は、結果として、尖塔値の無いなだらかな照度分布曲線となる。
【００１９】
なお、反射板４０３ａ，４０３ｂの反射面は、Ｆ１点とＦ２点との間が連続的に変化しなくてもよく、長手方向の断面が多角形状となるように構成してもよい。この場合には、反射面を梨地にするなどして、反射光が目標照射面４０７にモアレが生じないようにするとよい。
【００２０】
図３（ａ）は、図１に示す目標照射面４０７における照度分布図である。なお、比較のため、図３（ｂ）に、特許文献１に開示されている照明装置の対応する照度分布図を示している。
【００２１】
まず、特許文献１に係る照度分布を見てみると、図３（ｂ）に示すＡ３点とＡ４点との間の長さＬ１は、反射板４０３ａ，４０３ｂの開口部に対応しており、直接光ｄの照射領域幅を示している。そして、特許文献１に開示されている照明装置の場合には、反射光ｒ，ｒ’は、Ｌ１内に収まるように照射される。こうして、理想的には、直接光ｄの照射領域の照度が弱い部分に、反射光ｒ，ｒ’の照射領域を位置させることによって、Ｌ１内の合成光Ｓの照度均一化を図っている。ただ、既述のように、反射光ｒ，ｒ’がＬ１内に収まるように照射されるように設定することは、製造上の精度の厳密さなどにより現実的には困難性を伴う。
【００２２】
一方、本実施形態に係る照度分布を見てみると、図３（ａ）に示すＡ９点とＡ９’点との間のＬ１は、反射板４０３ａ，４０３ｂの開口部に対応しており、図３（ｂ）に示したＬ１と長さが同一である。しかし、反射光ｒ，ｒ’は、Ｌ１内に収めるかどうかは、後述するように、本実施形態の照明装置の利用者の意図によって比較的容易に決定することができる。また、反射光ｒ，ｒ’の照射領域の照度分布は、ピークを有しないなだらかな分布となる。そして、特許文献１に開示されている照明装置とは異なり、反射光ｒ，ｒ’がＡ９点とＡ９’点を跨ぐように照射されるように設定することは、困難性を伴うことがない。
【００２３】
図３（ａ）に示すような照射手法の場合には、目標照射面４０７では、直接光ｄの照射範囲に対して、反射光ｒ，ｒ’がはみ出すことから、ｘ軸方向に生ずる直接光ｄの照射領域と非照射領域との明暗の急激な変化を緩和できる。言い換えると、反射板ｒ，ｒ’と直接光ｄとによって生ずる極端な明暗の境界に反射光ｒ，ｒ’を意図的に照射することによって、明るい部分を暗い部分にフェードアウトさせられるので、照明デザイン上の自由度を拡大できる。
【００２４】
図４は、ｘｙｚ座標軸上に載置した図１の照明装置の斜視図である。ＬＥＤチップ４０８の位置をｘｙｚ座標値（０，０，０）と仮定すると、反射板４０３ａ，４０３ｂが、−ｙ領域で、相互に平行に、長手方向がｚ軸に沿う態様で、配置されることになる。なお、目標照射面４０７は、ｙの値が所定の一定値となる位置としている。
【００２５】
長手方向の断面が略筒状の反射板４０３ａ，４０３ｂを用いると、特許文献１で説明済みのように、帯状集光領域としての集光条件を満たすので、目標照射面４０７での照射領域は、ＬＥＤ光源が一つであるＬＥＤチップ４０８を用いても、ｚ軸に平行に帯状に形成される。この帯状照射領域における照度は、ＬＥＤチップ４０８から距離が離れるほど相対的に弱くなるが、照度分布波形はｚ軸のどこのｘ−ｙ断面においても相似形となる。この原理については、特許文献１に開示済みである。
【００２６】
図５（ａ），図５（ｂ）は、ＬＥＤチップ４０８の変形例を示す模式的な斜視図である。図５（ａ）には、ｚ軸上に複数のＬＥＤチップ４０８を相対的に近づけて配列した例を示す。図５（ｂ）には、ｚ軸上に複数のＬＥＤチップ４０８を相対的に遠ざけて配列した例を示す。図５（ａ），図５（ｂ）のいずれの場合にも、図４に示したような、反射光ｒ、ｒ’による帯状照射領域が形成されることは確認した。
【００２７】
図６は、光源としてのＬＥＤチップ４０８の別の変形例を示す模式的な斜視図である。図６には、ｚ軸上に２列にＬＥＤチップ４０８を基板４０９上に配列した例を示す。基板４０９には、ＬＥＤチップ４０８の点灯用の配線と給電機構とが設けられている。さらに、基板４０９には、反射板４０３が取り付けられている。
【００２８】
基板４０９と反射板４０３との取り付けは、特段限定されるものではなく、接着剤を用いて接着してもよいし、基板４０９に反射板４０３を固定するためのシロを設け、ここを介してネジ止めなどで接続してもよい。なお、図６では、一体型の反射板４０３を示しているが、図１のように２つの反射板４０３ａ，４０３ｂを採用してもよい。
【００２９】
図７は、図６に示す変形例のＬＥＤチップ４０８を用いた照明装置の照度分布図である。図７には、直接光ｄの照度と、図６に示す反射光ｒ１、ｒ２の照度と、これらの合成光Ｓの照度とを示している。このように、反射光ｒ１、ｒ２を図４の反射光ｒと同様の分布となるような条件で反射板４０３を構成することも可能である。
【００３０】
特許文献１では、集光条件を満たす反射板に対して、帯状反射領域に反射光のピークを形成するためには、一つだけＬＥＤチップを設ける、或いは一列にＬＥＤチップを並べる必要があった。このため、特許文献１の照明装置の場合には、複数列に配列することができなかった。これに対して、本実施形態の照明装置の場合には、上記のように、複数列にＬＥＤチップを並べることが可能となるので、その分、照明装置の明るさを向上させることが可能となる。
【００３１】
例えば、一列目のＬＥＤチップに対して、１ｍｍ離れた位置に二列目のＬＥＤチップを配列した場合には、各ＬＥＤチップ列から目標照射領域４０７までの距離を３００ｍｍ程度とすると、ＬＥＤチップが一列の場合に比して、目標照射領域４０７の幅が約１０ｍｍ程度広がった、照度分布が強い帯状照射領域が形成されることになる。
【００３２】
図８は、図１の反射板４０３ａ，４０３ｂの変形例を示す図である。図８に示すように、ここでは、反射光ｒ、ｒ’の図面内側の端部を略一致させた状態を示している。後述するように、反射板４０３ａ，４０３ｂの曲面の反射光の進行方向を制御することで相対的に容易に実現できる。こうすると、直接光ｄの最大照度を上限として、反射光ｒ，ｒ’によって直接光ｄの低照度部分を補完することができる。
【００３３】
図８に示すような照射手法の場合には、反射光ｒ、ｒ’は、直接光ｄの照射域内に均一に集光するが、後述するように、反射光ｒ、ｒ’の照射領域の幅が変更可能である。また、合成光Ｓは、ｘ＝０付近で一定の照度を実現でき、かつＡ７、Ａ７’は動かさずにＡ８、Ａ８’を中心に寄せることにより、Ａ８とＡ９間およびＡ８’とＡ９’間には反射光を重畳させないようにできる。その場合両側部分はなだらかに照度が低下していく。このような照射面は、たとえば額縁のある絵画のような対象面を照明する場合に好適に用いることができる。すなわち、額縁のある絵画は、絵画部分に対して相対的に強い照度の光を照射しつつ、額縁部分に対しても相対的に弱い照度の光を照射することができる。
【００３４】
図９は、図１の反射板４０３ａ，４０３ｂの別の変形例を示す図である。図９に示すように、ここでは、反射光ｒ、ｒ’が相互に重なり合うようにした状態を示している。後述するように、反射板４０３ａ，４０３ｂの曲面の反射光の進行方向を制御することで相対的に容易に実現できる。こうすると、直接光ｄの最大照度をさらに高め、かつ、反射光ｒ，ｒ’によって直接光ｄの低照度部分を補完することもできる。
【００３５】
図９に示すような照射手法の場合には、Ｘ＝０付近の照度を強めることができるので、外照式の広告などを照明する場合のように、中央部分横長方向に注目させたい情報を集め、ここを強調して照明したい場合などに好適に用いることができる。
【００３６】
図１０は、図１に示す照明装置の基本的な実施形態を示す図である。図１０に示す照明装置は、ＬＥＤチップ５０８が取り付けられた基板５０９を備えている。ＬＥＤチップ５０８及び基板５０９は、図６に示したＬＥＤチップ４０８及び基板４０９と同様のものである。
【００３７】
図１１は、図１に示す照明装置の別の変形例を示す図である。図１１に示す照明装置は、ＬＥＤチップが取り付けられている基板７０２を、反射板５０３ａ，５０３ｂに対応する反射面が形成されているフレーム７０１を取り付けている。この照明装置の場合には、ＬＥＤチップは、基板７０２の長手方向に沿って配列させると、照明効率が向上して望ましい。フレーム７０１は、熱伝導のよい材質（例えばアルミニウムなど）で構成すれば、反射機能とヒートシンクとを同時に兼ね備えた効率のよい照明装置を実現できる。
【００３８】
図１２は、図１に示す照明装置の他の変形例を示す図である。図１２に示す照明装置は、典型的には、壁面に飾られた絵画を照明するのに好適なものである。この照明装置は、互いに反射面の短手方向の長さが異なる反射板７０４，７０５を備えている。図１２に示すように、絵画等を照明する場合、基板７０２の表面と壁面とが並行でない態様で、しかも、照明装置は、通常、壁面の絵画等に対する上側からアーム（図示せず）が伸びて設置されることが多い。
【００３９】
そうすると、図１２に示すように、反射面の短手方向の長さが異なる反射板７０４，７０５を採用することによって、絵画等をより均一に証明することが可能となる。
【００４０】
図１３は、図１の反射板４０３ａ，４０３ｂとＬＥＤチップ４０８との各設定条件のシミュレーションの前提条件を示す図である。なお、これらの設定条件は、設定すべきパラメータが多岐にわたるため、これらのうち幾つかを変更した場合に、残りのものをそれに応じて変更することで、同じ照度分布を得ることができる。したがって、反射板４０３ａ，４０３ｂの設定条件は、下記の条件に限定されるものではない点に留意されたい。
【００４１】
図１３に示すように、まず、このシミュレーションでは、反射板４０３ａ，４０３ｂを、懸垂曲線ｙ＝ａ×ｃｏｓｈ（ｘ／ａ）−ａ−ｐに設定する。ここで、
定数ａ＝２．１４４１２６とし、
反射板４０３ａ，４０３ｂの開口部Ａを１０ｍｍとし、
反射板４０３ａ，４０３ｂの深さＢを９ｍｍと、
ｙ＝３５０ｍｍの位置を目標照射面４０７と仮定し、
この前提条件のもと、ＬＥＤチップ４０８ｙ値ｐ（ｘ＝０）の値を変更して、シミュレーションを行った。
【００４２】
図１４〜図１７は、図１３に示す前提条件下での反射板４０３ａ，４０３ｂとＬＥＤチップ４０８との各設定条件のシミュレーション結果を示す図である。なお、説明の都合上、反射板４０３ａからの反射光に係る結果のみを示している。
【００４３】
図１４には、Ｐ＝１ｍｍの場合のシミュレーション結果を示している。図１５には、Ｐ＝２ｍｍの場合のシミュレーション結果を示している。図１６には、Ｐ＝３ｍｍの場合のシミュレーション結果を示している。これらのシミュレーション結果によれば、Ｐ＝１ｍｍの場合には偏りのある集光が見られるものの、Ｐ＝２ｍｍ，３ｍｍの場合には偏りのある集光は見られないことがわかる。つまり、懸垂曲線、定数ａを上記の条件下とした場合には、Ｐ＝２ｍｍ〜３ｍｍに設定さえすれば、図３（ａ）に示したような照度分布が実現できることになる。
【００４４】
図１７には、Ｐ＝０．７ｍｍの場合のシミュレーション結果を示している。図１８には、Ｐ＝０．３ｍｍの場合のシミュレーション結果を示している。これらのシミュレーション結果によれば、±Ｘ領域に亘って集光していることがわかる。つまり、懸垂曲線、定数ａを上記の条件下とした場合には、Ｐ＝０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ付近に設定さえすれば、図９に示したような照度分布が実現できることになる。
【００４５】
図１９（ａ）は、図１の反射板４０３の典型的な設計原理の概念図である。図１９（ｂ）は、図１９（ａ）の反射板４０３の拡大図である。図１９（ｃ）は、図１９（ｂ）の変形例を示す図である。
【００４６】
図１３等では、長手方向の断面が懸垂曲線の成分を含む場合の反射板４０３の条件を例に説明したが、図１９（ａ）〜図１９（ｃ）では、長手方向の断面が正円曲線の成分を含む場合の反射板４０３の条件を説明する。
【００４７】
図１９（ａ），図１９（ｂ）に示すように、ＬＥＤチップ４０８からの出射光は、反射板４０３ｂの端部の近傍で反射板４０３ａの端点ｇを含むＸ線上にある点Ｒと反射板４０３ａの各点ａ〜点ｇとを結ぶ法線に対して、入射角と出射角とが等しくなる。したがって、目標照射面４０７における反射光の所望の照射領域に応じて、反射板４０３ａ，４０３ｂの曲面条件を適宜設定すればよいことがわかる。
【００４８】
具体的には、まず、帯状集光領域の短手方向の長さ、つまり幅を決定する。このためには、反射板４０３ａの点ａと点ｇとを位置決めする。つぎに、点ａと点ｇとの間を、例えば、反射面がリニアに変化するように各点ｂ〜ｆを設定する。こうすると、反射光の照度にピークが出現することがなくなる。
【００４９】
なお、反射板４０３ａ，４０３ｂの長手方向の断面を略筒状に形成すれば、特許文献１の場合と同様に、光学現象として帯状集光領域が形成される。
【００５０】
図１９（ｃ）には、半径ｒ１の正円の成分と半径ｒ７の正円の成分との双方を含む反射板４０３を示している。具体的には、点ａ〜点ｃが所要点Ｒ１から半径ｒ１となる位置となるように設定し、かつ、点ｄ〜点ｇが所要点Ｒ７から半径ｒ７となる位置となるように設定している。換言すると、半径ｒ１に対応する円弧と半径ｒ７に対応する円弧とが円滑につながるように所要点Ｒ１と所要点Ｒ７を選択している。このような場合であっても、反射光の照度にピークが出現することがなくなる。
【００５１】
図１３等或いは図１９（ａ）〜図１９（ｃ）に例示したことから明らかなように、長手方向の断面が、懸垂曲線成分或いは正円曲線成分の反射板のみならず、２次曲線成分、楕円曲線成分の反射板であっても、本発明の照明装置を実現することができることがわかる。
【００５２】
図２０は、図８に示す照度分布の反射光を得るための反射板４０３ａ，４０３ｂの説明図である。図２０には、照明装置の長手方向の模式的な断面図を示している。ここでの照明装置の寸法の条件は、一般的な棚用の照明機器におけるものとしており、厚さ２ｍｍ×幅２０ｍｍの基板（図示省略）に取り付けられているＬＥＤチップ４０８の位置をｘｙｚ座標の原点（０，０，０）に配置したと仮定して、Ｇ１点（−１０ｍｍ，０ｍｍ，０ｍｍ）からＧ３点（−２０ｍｍ，−３０ｍｍ，０ｍｍ）までなめらかな曲線形状で結ぶように反射板４０３ｂを構成し、Ｇ２点（１０ｍｍ，０ｍｍ，０ｍｍ）からＧ４点（２０ｍｍ，−３０ｍｍ，０ｍｍ）までなめらかな曲線形状で結ぶように反射板４０３ａを構成している。
【００５３】
図２１（ａ），図２１（ｂ）は、それぞれ、図２０のＧ２点、Ｇ４点での反射光と目標照射面４０７との関係の説明図である。ここでは、目標照射面４０７をｙ＝−３３０ｍｍとなるｘ軸に平行な面としている。
【００５４】
まず、図２１（ａ）を参照されたい。Ｇ２点は、上記のように、ＬＥＤチップ４０８とともにｙ＝０上に位置するため、ＬＥＤチップ４０８からＧ２点に到達する光は、ＬＥＤチップ４０８からｘ軸に平行に照射される光である。Ｇ２点で反射した光を、目標照射面４０７上におけるＬＥＤチップ４０８の直下のＤ点に到達させるための条件は、ＬＥＤチップ４０８とＧ２点とを結ぶ線と、Ｇ２点とＤ点とを結ぶ線とが為す角度θ1を、三角関数から決定することができる。
【００５５】
具体的には、角度θ１は、ａｒｃｔａｎ（３３０／１０＝約８８．３°）となるように設計すればよい。この際、θ７は、約１．７°となる。もっとも、ＬＥＤチップ４０８の個体差、ＬＥＤチップ４０８と反射板４０３ａ，４０３ｂとの位置設定等の誤差もあるので、角度θ１には、約８５〜９０°に設計するくらいの許容度が存在している。
【００５６】
つぎに、図２１（ｂ）を参照されたい。Ｇ４点は、ＬＥＤチップ４０８を基準として、ｘ＝２０ｍｍ，ｙ＝−３０ｍｍの位置にあるので、ＬＥＤチップ４０８からの光は、ｙ軸に対して角度θ４でＧ４点に到達する。反射板４０３ａのＧ４点での接線をｙ軸に対して平行にすれば、原点・Ｇ４点・Ｇ４’点で形成される三角形と、Ｇ４点・Ｇ４”点・Ｅ点で形成される三角形とが相似形であって、対応するｙ軸方向の長さが１：１０の比率であることから、目標照射面４０７におけるＧ４点からの反射光が到達するＥ点は、Ｇ４点から−ｘ方向に２００ｍｍの位置となる。
【００５７】
この際、Ｇ２点、Ｇ４点は、厳密には、半径ｒ＝４．９９ｍｍとなる条件の円弧上に形成すればよいが、実際には、ＬＥＤチップ４０８の個体差、ＬＥＤチップ４０８と反射板４０３ａ，４０３ｂとの位置設定等の誤差もあるので、半径ｒには、約４．８ｍｍ〜５．２２ｍｍに設計するくらいの許容度が存在している。
【００５８】
ちなみに、以上の条件で厳密に設定した場合には、Ｇ２点−Ｇ４点間の距離は、３１６ｍｍ、Ｇ２点とＧ４点とを結ぶ線と、ｘ軸とが為す角度は７１．５６°となる。なお、図２１（ａ）、図２１（ｂ）では、反射板４０３ａについてのみ説明したが、反射板４０３ｂについても、反射板４０３ａと同条件で設計すればよい。
【００５９】
図２２（ａ）〜図２２（ｃ）は、本発明の別の実施形態の照明装置の模式図である。図２２（ａ）〜図２２（ｃ）には、反射板４０３ａ，４０３ｂに付帯して、これらを相互に回転可能とするための回転軸４０３ｃ，４０３ｄを示している。
【００６０】
具体的には、回転軸４０３ｃ，４０３ｄは、反射板４０３ａ，４０３ｂの外側に固定装着されていて、ＬＥＤチップ４０８に対して、反射板４０３ａ，４０３ｂを回転させることができるものである。なお、回転軸４０３ｃ，４０３ｄは、反射板４０３ａ，４０３ｂを回転させるための一例にすぎず、他の手法によって反射板４０３ａ，４０３ｂの開閉を実現してもよい。
【００６１】
また、図２２（ａ）〜図２２（ｃ）の例では、反射板４０３ａ，４０３ｂは、各々独立して回転可能とされているが、これらは連動して回転可能としてもよい。この照明装置は、反射板４０３ａ，４０３ｂの位置を制御することができるので、図３（ａ）、図８、図９のいずれにも示す態様の照度分布を選択的に実現することができる。したがって、この照明装置は、用途に応じた使用が可能となる、図２２（ｃ）に示されるように、反射板を回転軸によって適度に開閉することにより帯状集光領域幅ＥＤは容易にＥ１Ｄ１に位置がシフトする。
【００６２】
なお、反射板４０３ａ，４０３ｂは、各々独立して回転可能すると、一方を他方よりも相対的に開いた状態とすることも可能である。したがって、例えば、本実施形態の照明装置を広告照明に用いる場合であって、照射対象の広告の中央部分以外の部分を照射したい場合には、照射目標の位置に応じて、回転軸４０３ｃ，４０３ｄの開閉角度を適宜選択して、照度位置を調整すればよいことになる。
【００６３】
なお、反射板４０３ａ，４０３ｂを開閉した場合、開状態の場合と閉状態の場合とでは、帯状集光領域の幅は厳密には同一ではない。しかし、その差は照明装置としての実用上はほとんどの問題を生じない。また、反射板４０３ａ，４０３ｂを開閉した場合、開状態の場合と閉状態の場合とでも、反射光によって帯状集光領域を形成する原理は同じである。
【００６４】
付言すると、特許文献１の場合には、ピークを有する帯状集光領域を形成することを目的として、厳密に、反射板４０３ａ，４０３ｂの条件、反射板４０３ａ，４０３ｂとＬＥＤチップ４０８との位置関係を設定しなければならないため、反射板４０３ａ，４０３ｂを回転させてしまうと、ピークを有する帯状集光領域を形成することができなくなる。したがって、特許文献１の場合には、反射板４０３ａ，４０３ｂを回転可能な構成することはできない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態の照明装置の概要説明図である。
【図２】図１のＬＥＤチップ４０８の一般的な配光特性曲線の模式図である。
【図３】図１に示す目標照射面４０７における照度分布図である。
【図４】図１の斜視図である。
【図５】ＬＥＤチップ４０８の変形例を示す模式的な斜視図である。
【図６】ＬＥＤチップ４０８の別の変形例を示す模式的な斜視図である。
【図７】図６に示す変形例のＬＥＤチップ４０８を用いた照明装置の照度分布図である。
【図８】図１の反射板４０３ａ，４０３ｂの変形例を示す図である。
【図９】図１の反射板４０３ａ，４０３ｂの別の変形例を示す図である。
【図１０】図１に示す照明装置の変形例を示す図である。
【図１１】図１に示す照明装置の別の変形例を示す図である。
【図１２】図１に示す照明装置の他の変形例を示す図である。
【図１３】図１の反射板４０３ａ，４０３ｂとＬＥＤチップ４０８との各設定条件のシミュレーションの前提条件を示す図である。
【図１４】図１３に示す前提条件下での反射板４０３ａ，４０３ｂとＬＥＤチップ４０８との各設定条件のシミュレーション結果を示す図である。
【図１５】図１３に示す前提条件下での反射板４０３ａ，４０３ｂとＬＥＤチップ４０８との各設定条件のシミュレーション結果を示す図である。
【図１６】図１３に示す前提条件下での反射板４０３ａ，４０３ｂとＬＥＤチップ４０８との各設定条件のシミュレーション結果を示す図である。
【図１７】図１３に示す前提条件下での反射板４０３ａ，４０３ｂとＬＥＤチップ４０８との各設定条件のシミュレーション結果を示す図である。
【図１８】図１３に示す前提条件下での反射板４０３ａ，４０３ｂとＬＥＤチップ４０８との各設定条件のシミュレーション結果を示す図である。
【図１９】図１の反射板４０３の典型的な設計原理の概念図である。
【図２０】図８に示す照度分布の反射光を得るための反射板４０３ａ，４０３ｂの説明図である。
【図２１】図２０のＧ２点、Ｇ４点での反射光と目標照射面４０７との関係の説明図である。
【図２２】本発明の別の実施形態の照明装置の模式図である。
【符号の説明】
【００６６】
４０３ａ，４０３ｂ  反射板
４０４  出射光
４０５  直接光
４０６  反射光
４０７  目標照射面
４０８  ＬＥＤチップ
【図１】
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【図２】
2011014502.tif 000004
【図３】
2011014502.tif 000005
【図４】
2011014502.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011014502.tif 000008
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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