(57)【要約】【課題】狭い拡散光角特性を有する点光源を用いた場合において、出射光を所定の角度内に収めることができ、かつ、高い均斉度で照射範囲を照らすことのできる発光装置を提供する。【解決手段】発光装置１０を点光源１２と中実透明の導光体１４とで構成し、導光体１４の反射側面２２を、中心軸ＣＬを含む平面Ｍにおいて一方の受光面側周縁点Ａおよび他方の出光面側周縁点Ｄを通るとともに、他方の受光面側周縁点Ｂを焦点とする放物線Ｐによる回転面で規定し、導光体１４の受光面２０の中央部に、その表面が凹レンズ２８である凹部２６を設けることにより、上記課題を解決することができる。【選択図】図１
2011044410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
狭い拡散光角特性を有する点光源、および
前記点光源からの光を内部に受け入れる受光面と、前記受光面から受け入れた光を内面反射させる反射側面と、前記受光面に対向して配置され、前記反射側面で反射された光を出光する出光面とを有する中実透明の導光体を備えており、
前記反射側面は、前記点光源の光軸と一致する中心軸を回転軸として放物線を回転させたときの軌跡によって規定された回転面であり、
前記放物線は、前記中心軸を含み、前記導光体を切断する平面を想定したとき、前記受光面の周縁と前記平面との交点として現れた２つの受光面側周縁点および２つの出光面側周縁点のうち、一方の前記受光面側周縁点とこれに対して前記中心軸を挟んで位置する一方の前記出光面側周縁点とを通る直線に平行、かつ他方の前記受光面側周縁点を通る直線を横軸とする座標系において、一方の前記受光面側周縁点および他方の前記出光面側周縁点を通るとともに、他方の前記受光面側周縁点を焦点とする放物線の一部であり、
前記受光面の中央部には凹部が前記点光源に対向して設けられており、前記凹部の表面は凹レンズであることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
少なくとも前記受光面における前記凹部の表面には、微細な凹凸が多数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記点光源は、青色の光を出射するものであり、
少なくとも前記凹部の表面には、前記青色の光を受けて黄色あるいは黄橙色の光を出射するＹＡＧ蛍光体を含む蛍光体膜が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記点光源は、前記受光面の前記凹部の内側に配設されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項５】
内側に反射凹面を有するリフレクターをさらに備えており、
前記導光体は、前記受光面が前記リフレクターの底部に対向するようにして、前記リフレクターの開口部からその内側に挿設されており、
前記点光源は、前記導光体の前記受光面から離間して前記リフレクターの前記底部に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出射光の照射範囲を一定角度内に収めることができるとともに、点光源を使用しつつ、高い均斉度で照射面を照らすことのできる発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源から出射される限られた光を集光させることによって照射面を効率よく照射することは、発光装置を開発する上において非常に重要な課題であり、これを実現させるために従来から様々な発光装置が開発されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１の発光装置１は、図８に示すように、大略、面光源２と、当該面光源２からの光を内側空間に受け入れる入射側開口３、この入射側開口３に対向する出射側開口４、および入射側開口３から内側空間に受け入れられた光を出射側開口４に向けて反射させる反射面５を有する椀状の反射鏡６とで構成されている。
【０００４】
ここで、反射鏡６の反射面５は、中心軸ＣＬを含む平面Ｍにおいて現れる入射側開口３の２つの周縁点７ａ、７ｂ、および出射側開口４の２つの周縁点９ａ、９ｂのうち、周縁点７ａと９ｂとを通る直線Ｘに平行、かつ周縁点７ｂを通る直線を横軸とする座標系において、周縁点７ａおよび周縁点９ａを通過するとともに、他方の周縁点７ｂを焦点とする放物線８を、中心軸ＣＬを中心軸として回転させることによって得られた回転面である。
【０００５】
この発光装置１によれば、面光源２から出射された光は、周縁点７ａと９ｂとを通る直線Ｘと、周縁点７ｂと９ａとを通る直線Ｙとが成す角度θ（＝開き角θ）内で出射される。これは、例えば入射側開口３の周縁点７ｂから出射される光について考えると、反射面５で反射せずに直線出射側開口４から出射する場合において、当該光が中心軸ＣＬと成す角度は直線Ｙと同じ（＝１／２θ）であり、反射面５で反射する場合において、周縁点７ｂは放物線８の焦点に位置するから、周縁点７ｂから出射して反射面５で反射した光はすべて直線Ｘと平行に進むことになるからである（このことは、入射側開口３の周縁から出た光の全てについていえる。入射側開口３の周縁は、平面Ｍにおける放物線８の焦点である周縁点７ｂを通り中心軸ＣＬを中心とする円として規定されるからである。）。また、入射側開口３の周縁よりも内側から出射された光は、反射面５で反射した後、全て中心軸ＣＬに対して１／２θよりも小さな角度で照射される。
【０００６】
したがって、面光源２から出射された光の照射範囲Ｓは反射鏡６によって所定の角度θ内に集光されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１２８０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した発光装置１では、面光源２から出射された光の照射範囲Ｓを所定の角度θ内に集光することができる。しかしながら、光源にＬＥＤ（発光ダイオード）に代表される点光源体２ａを使用した場合（図９）には、均斉度が低くなるという問題があった。
【０００９】
すなわち、ＬＥＤ２ａから出射される光は、図１０に示す拡散光角特性の極座標表示からも分かるように狭い（＝指向性の強い）拡散光角特性を有しており、当該ＬＥＤ２ａから出射される光は、図９に示すように、その大部分が反射鏡６の反射面５で反射されることなく出射側開口４から直接出射される結果、照射範囲Ｓの中央部Ｓ１が明るく照らされ、その周縁部Ｓ２は暗くなってしまう。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みて開発されたものである。それゆえに本発明の主たる課題は、狭い拡散光角特性を有する点光源を用いた場合において、出射光を所定の角度内に収めることができ、かつ、高い均斉度で照射範囲を照らすことのできる発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載した発明は、「狭い拡散光角特性を有する点光源１２、および
前記点光源１２からの光を内部に受け入れる受光面２０と、前記受光面２０から受け入れた光を内面反射させる反射側面２２と、前記受光面２０に対向して配置され、前記反射側面２２で反射された光を出光する出光面２４とを有する中実透明の導光体１４を備えており、
前記反射側面２２は、前記点光源１２の光軸Ｌと一致する中心軸ＣＬを回転軸として放物線Ｐを回転させたときの軌跡によって規定された回転面であり、
前記放物線Ｐは、前記中心軸ＣＬを含み、前記導光体１４を切断する平面Ｍを想定したとき、前記受光面２０の周縁と前記平面Ｍとの交点として現れた２つの受光面側周縁点Ａ、Ｂおよび２つの出光面側周縁点Ｃ、Ｄのうち、一方の前記受光面側周縁点Ａとこれに対して前記中心軸ＣＬを挟んで位置する一方の前記出光面側周縁点Ｃとを通る直線Ｗに平行、かつ他方の前記受光面側周縁点Ｂを通る直線Ｘを横軸とする座標系において、一方の前記受光面側周縁点Ａおよび他方の前記出光面側周縁点Ｄを通るとともに、他方の前記受光面側周縁点Ｂを焦点とする放物線の一部（線分ＡＤ）であり、
前記受光面２０の中央部には凹部２６が前記点光源１２に対向して設けられており、前記凹部２６の表面は凹レンズ２８であることを特徴とする発光装置１０」である。
【００１２】
この発明の発光装置１０では、中実透明の導光体１４の反射側面２２が特許文献１の反射面５と同様の放物線Ｐを中心軸ＣＬで回転させたときの軌跡によって規定された回転面であることから、点光源１２から出射された光は導光体１４によって所定の角度内に集光される。
【００１３】
ここで、この発光装置１０では、点光源１２の光軸Ｌに一致する中心軸ＣＬを有する導光体１４における受光面２０の中央部に、その表面が凹レンズ２８となっている凹部２６が点光源１２に対向して設けられている点に特徴がある。
【００１４】
一般的な「凹レンズＵ」は、図４に示すような特性を有している。すなわち、当該凹レンズＵの中心軸ＣＬに平行な光ＰＬ（図中、中心軸ＣＬよりも上側の光）は、凹レンズＵにより屈折され、中心軸ＣＬ上の入射側にある焦点Ｆ１と、凹レンズＵおよび光ＰＬの交点とを結ぶ直線上を、あたかも焦点Ｆ１から出射されたかのように広がって進む（発散）。また、中心軸ＣＬ上の出射側にある焦点Ｆ２に向かう光ＯＬ（図中、中心軸ＣＬよりも下側の光）は、凹レンズＵで屈折され、中心軸ＣＬに平行に進む光となる。
【００１５】
したがって、点光源１２から出射された指向性の強い光は、受光面２０に形成された凹部２６の表面（＝凹レンズ２８）を通過するときに中心軸ＣＬを中心として発散することになる。
【００１６】
点光源１２から出射された光が凹レンズ２８で発散することにより、図５に示すように、従来の発光装置であれば反射面で反射することなく直接出射されていた光Ｒ１の内、中心軸ＣＬと成す角度が比較的大きい光Ｒ１ａは、凹レンズ２８で拡散されることによってさらにその角度が大きくなることから、導光体１４の反射側面２２を照らすようになり、当該反射側面２２で反射された後、出光面２４から出光して照射範囲Ｓにおける周縁部Ｓ２を照らすようになる。
【００１７】
一方、直接出射されていた光Ｒ１の内、中心軸ＣＬと成す角度が比較的小さい光Ｒ１ｂも同様に凹レンズ２８で発散されてその角度が大きくなり、導光体１４の反射側面２２で反射されることなく出光面２４から直接出射されることに変わりないものの、凹レンズ２８が無い場合に比べてより広い照射範囲Ｓを照らすようになる。
【００１８】
点光源１２が小光量・小型であって凹部２６の内側に配設され、当該点光源１２から出射される光が全て凹部２６の表面（＝凹レンズ２８）から導光体１４内に入光する場合については上述の通りであるが、点光源１２が大光量・大型であり、点光源１２と導光体１４の受光面２０とが離間している場合は、点光源１２から出射された光の一部（＝光Ｒ２）が受光面２０における凹部２６以外の部分から導光体１４内に入光することになる。
【００１９】
この光Ｒ２は、導光体１４に入光する際に、中心軸ＣＬと成す角がより小さくなる（つまり、集光する）方向に屈折する。そして、導光体１４内に入光した光Ｒ２は、反射側面２２で内面反射した後、出光面２４から出光して照射範囲Ｓに向かう。
【００２０】
このように導光体１４における受光面２０の中央部にその表面が凹レンズ２８である凹部２６を設けることにより、照射範囲Ｓの中央部Ｓ１を照らす光が減少し、それとともに周縁部Ｓ２を照らす光が増加することになる。
【００２１】
なお、本明細書全体を通して、「点光源」は、完全な点状光源のものに限られず、例えば、ＬＥＤのように小さな発光面を有する光源も含まれるものとする。
【００２２】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の発光装置１０に関し、「少なくとも前記受光面２０における前記凹部２６の表面には、微細な凹凸が多数設けられている」ことを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、少なくとも受光面２０における凹部２６の表面に微細な凹凸が多数設けられており、点光源１２から出射された光が上述のように凹レンズ２８で発散されるとともに、多数の微細な凹凸によってさらに乱反射することにより、あたかも凹部２６の表面が広い出光角をもって面発光しているかのようにして当該凹部２６の表面からより均一な光が導光体１４内に出射されるので、発光装置１０から出射された光が照らす照射範囲Ｓにおける均斉度をさらに向上させることができる。もちろん、凹部２６を含めた受光面２０の全表面に微細な凹凸を設けてもよい。
【００２４】
請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載の発光装置１０に関し、「前記点光源１２は、青色の光を出射するものであり、
少なくとも前記凹部２６の表面には、前記青色の光を受けて黄色あるいは黄橙色の光を出射するＹＡＧ蛍光体２９を含む蛍光体膜３０が設けられている」ことを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、点光源１２から出射された青色の光が蛍光体膜３０内を通過する際、当該青色の光の一部が蛍光体膜３０に含まれるＹＡＧ蛍光体２９に衝突してこれを励起することにより、青色とは補色の関係にある黄色あるいは黄橙色の光が出光される。そして、この黄色あるいは黄橙色の光と、ＹＡＧ蛍光体２９に衝突しなかった残部の青色の光とが混色することで白色の光となり、発光装置１０から白色の光を出射させることができるようになる。
【００２６】
請求項４に記載した発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発光装置１０に関し、「前記点光源１２は、前記受光面２０の前記凹部２６の内側に配設されている」ことを特徴とする。
【００２７】
請求項５に記載した発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発光装置１０に関し、「内側に反射凹面５２を有するリフレクター５０をさらに備えており、
前記導光体１４は、前記受光面２０が前記リフレクター５０の底部に対向するようにして、前記リフレクター５０の開口部５０ａからその内側に挿設されており、
前記点光源１２は、前記導光体１４の前記受光面２０から離間して前記リフレクター５０の前記底部に取り付けられている」ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明の発光装置によれば、照射面の照射範囲における中心部を照らす光の量を低減し、その分だけ当該照射範囲における周縁部を照らす光を増加させることができるので、狭い拡散光角特性を有する点光源を使用しつつ、出射光を所定の角度内に集光できるとともに、照射範囲における均斉度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明が適用された発光装置を示す断面図である。
【図２】本発明が適用された発光装置の導光体を示す斜視図である。
【図３】中心軸を含み、かつ、導光体を切断する平面による導光体の断面図である。
【図４】凹レンズの特性を説明するための図である。
【図５】点光源から出射され、導光体の内部に導かれた光の軌跡を示す図である（光の軌跡を見易くするため、ハッチングは省略している）。
【図６】リフレクターを有する発光装置を示す断面図である。
【図７】リフレクターを有する他の発光装置を示す断面図である。
【図８】従来技術を示す図である。
【図９】従来技術を示す図である。
【図１０】一般的なＬＥＤの拡散光角特性を極座標表示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明が適用された図示実施例について説明する。図１は、本発明が適用された発光装置１０を示す断面図であり、図２は、当該発光装置１０の導光体１４を示す斜視図である。このように、本発明が適用された発光装置１０は、点光源１２と、導光体１４とで構成されている。
【００３１】
点光源１２は、狭い拡散光角特性を有するＬＥＤ（発光ダイオード）であり、本実施例では、青色の光を出射する出光部１６と、当該出光部１６を保持するとともに、出光部１６に電力を供給するための給電回路（図示せず）がプリントされた出光部保持部材１８とを備えている。なお、点光源１２は、狭い拡散光角特性を有する点光源であればＬＥＤに限られず、他の種類の光源を用いることができるし、出射する光の色も青色に限定されることはないが、本実施例のようにＹＡＧ蛍光体２９を用いて白色光を生成する場合（後述）には、青色光を用いる必要がある。
【００３２】
なお、点光源１２は、図１（ａ）に示すように、導光体１４における、後述する受光面２０と離間して配設してもよいし（点光源１２が大光量・大型の場合）、図１（ｂ）に示すように、当該受光面２０の凹部２６の内側に配設してもよい（点光源１２が小光量・小型の場合）。以下の説明では、基本的に図１（ａ）を用いることとし、必要な場合のみ図１（ｂ）を用いる。
【００３３】
導光体１４は、ポリカーボネート製（もちろん、材質はこれに限られるものではなく、その他の樹脂や石英ガラスを用いてもよい。）の中実透明体であり、点光源１２からの光を内部に受け入れる円形状の受光面２０と、受光面２０から受け入れた後、導光体１４の内部を進んできた光を内面反射させる反射側面２２と、受光面２０の中心軸ＣＬに直交するとともに当該受光面２０に対向し、反射側面２２で反射された光を出光する円形状の出光面２４とを有している。また、導光体１４の中心軸ＣＬは、点光源１２の光軸Ｌと一致するように位置決めされている。
【００３４】
反射側面２２は中心軸ＣＬを回転軸とする回転面であり、導光体１４の中心軸ＣＬ（＝点光源１２の光軸Ｌ）を含み、かつ、導光体１４を切断する平面Ｍを想定したときにおいて、平面Ｍに現れる放物線Ｐを中心軸ＣＬで回転させたときの軌跡によって規定されている。
【００３５】
この放物線Ｐについて、図３を用いて詳述すると、平面Ｍ内において、受光面２０の両端に現れる２つの周縁点をそれぞれ「一方の受光面側周縁点Ａ」および「他方の受光面側周縁点Ｂ」とする。また、出光面２４の両端に現れる２つの周縁点のうち、中心軸ＣＬを挟んで「一方の受光面側周縁点Ａ」に対向する方の周縁点を「一方の出光面側周縁点Ｃ」とし、残部を「他方の出光面側周縁点Ｄ」とする。
【００３６】
次に、一方の受光面側周縁点Ａと、一方の出光面側周縁点Ｃとを結ぶ直線Ｗを描き、この直線Ｗに平行で、かつ、他方の受光面側周縁点Ｂを通過する直線を横軸Ｘとする。そして、この横軸Ｘに直交する直線を縦軸Ｙとする。なお、直線Ｗと中心軸ＣＬとが成す角度θ１を導光体１４の「１／２開き角」という。また、他方の受光面側周縁点Ｂと、他方の出光面側周縁点Ｄとを結ぶ直線Ｖと中心軸ＣＬとが成す角度も上記角度θ１と同じ角度になる。
【００３７】
このような横軸Ｘおよび縦軸Ｙを設定したとき、放物線Ｐは、他方の受光面側周縁点Ｂを焦点として一方の受光面側周縁点Ａおよび他方の出光面側周縁点Ｄを通過する放物線の一部（＝線分ＡＤ）として規定される。このように、横軸Ｘおよび縦軸Ｙと、１の焦点（上述の例では、一方の受光面側周縁点Ａ）と、１の通過点（他方の受光面側周縁点Ｂ）とを定めることにより放物線Ｐを一義的に規定することができる。
【００３８】
受光面２０の中央部には、点光源１２に対向して凹部２６が設けられており（図１、図２）、凹部２６の表面は凹レンズ２８になっている。
【００３９】
ここで、一般的な「凹レンズＵ」は、図４に示すような特性を有している。すなわち、当該凹レンズＵの中心軸ＣＬに平行な光ＰＬ（図中、中心軸ＣＬよりも上側の光）は、凹レンズＵにより屈折され、中心軸ＣＬ上の入射側にある焦点Ｆ１と、凹レンズＵおよび光ＰＬの交点とを結ぶ直線上を、あたかも焦点Ｆ１から出射されたかのように広がって進む（発散）。また、中心軸ＣＬ上の出射側にある焦点Ｆ２に向かう光ＯＬ（図中、中心軸ＣＬよりも下側の光）は、凹レンズＵで屈折され、中心軸ＣＬに平行に進む光となる。したがって、点光源１２から出射された光は、受光面２０に形成された凹部２６の表面（＝凹レンズ２８）を通過するときに中心軸ＣＬを中心として発散する（このため、凹レンズによって形成される虚像は常に正立虚像である。）。
【００４０】
このように、凹レンズ２８は「入光した光を発散させる」という特性を有しており、点光源１２から出射され、中実透明の導光体１４内に入射する際に受光面２０の凹レンズ２８を通過する光は、図５に示すように、その中心軸ＣＬ（＝光軸Ｌ）を中心として発散することとなる。
【００４１】
また、本実施例では、凹部２６を含む受光面２０の全表面に、点光源１２から出射される青色の光を受けることによって黄色あるいは黄橙色の光を出射するＹＡＧ蛍光体２９を含む蛍光体膜３０が設けられている。なお、図１（ｂ）に示すように、点光源１２が凹部２６の内側に配設されている場合には、当該凹部２６の表面にのみ蛍光体膜３０を設ければよい。また、この蛍光体膜３０は必須のものではなく、点光源１２から出射される光をそのままの色で導光体１４から出射させる場合には、蛍光体膜３０を設ける必要はない。
【００４２】
なお、図示しないが、導光体１４における反射側面２２の外側面を全反射膜で覆うようにしてもよい。これによれば、受光面２０から入光した光が反射側面２２で内面反射せず、当該反射側面２２から導光体１４の外部へ出て行ってしまうのを防止できる。
【００４３】
本実施例に係る発光装置１０における点光源１２の出光部１６に、出光部保持部材１８にプリントされた給電回路（図示せず）を介して電力を供給すると、出光部１６から青色の光が導光体１４の受光面２０に向けて出射される（図５）。そして、当該青色の光は、受光面２０の表面に設けられた蛍光体膜３０内を通過した後、導光体１４内に入光する。
【００４４】
青色の光が蛍光体膜３０内を通過する際、当該青色の光の一部が蛍光体膜３０に含まれるＹＡＧ蛍光体２９に衝突してこれを励起することにより、青色とは補色の関係にある黄色あるいは黄橙色の光が出光される。そして、この黄色あるいは黄橙色の光と、ＹＡＧ蛍光体２９に衝突しなかった残部の青色の光とが混色することで白色の光となり、上述のように導光体１４内に入光する。
【００４５】
ここで、点光源１２が導光体１４の凹部２６の内側に配設されている場合（図１（ｂ）参照）、当該点光源１２から出射される光は、全て凹部２６の表面（＝凹レンズ２８）から導光体１４内に入光する光Ｒ１となる。また、点光源１２と導光体１４の受光面２０とが離間している場合（図１（ａ）参照）、当該点光源１２から出射される光は、上記光Ｒ１の他、受光面２０における凹部２６以外の部分から入光する光Ｒ２となるので、これら光Ｒ１およびＲ２について順に説明する。
【００４６】
「受光面２０に設けられた凹部２６から入光する光Ｒ１」について説明すると、凹部２６の表面は凹レンズ２８になっており、上述したように凹レンズ２８は「入光した光を発散させる」という特性があることから、凹部２６から導光体１４の内部に入光する光Ｒ１は、凹部２６（＝凹レンズ２８）を通過する際に中心軸ＣＬを中心として発散する（中心軸ＣＬと成す角度が大きくなる）ことになる。このため、従来の発光装置であれば、反射面で反射することなく出射側の端面から直接出射されていた光の内、光軸と成す角度が比較的大きい光Ｒ１ａは、さらにその角度が大きくなって導光体１４の反射側面２２で内面反射された後、出光面２４から出光して照射範囲内における周縁部を照らすようになる。
【００４７】
一方、直接出射されていた光の内、中心軸ＣＬと成す角度が小さい光Ｒ１ｂも同様に凹レンズ２８で発散してその角度が大きくなるものの、導光体１４の反射側面２２で反射されることなく直接出射されるが、凹レンズ２８が無い場合に比べてより広い照射範囲を照らすようになるので、中心部分を照らす光が減少し、それとともに周縁部分を照らす光が増加することになる。
【００４８】
次に、「受光面２０における凹部２６以外の部分から入光する光Ｒ２」について説明すると、当該光Ｒ２は、導光体１４内に入光する際に、中心軸ＣＬと成す角がより小さくなる（つまり、集光する）方向に屈折する。そして、導光体１４内に入光した光Ｒ２は、反射側面２２で内面反射した後、出光面２４から出光して照射範囲Ｓに向かう。
【００４９】
このように、点光源１２から出射されたときに中心軸ＣＬと成す角が小さい光（つまり、光軸方向の光Ｒ１）は、受光面２０に設けられた凹部２６（＝凹レンズ２８）によって発散する方向に屈折される。また、中心軸ＣＬと成す角が大きい光Ｒ２は、凹部２６以外の受光面２０で集光する方向に屈折する。
【００５０】
いずれにせよ、本実施例の発光装置１０では、光軸Ｌ（＝中心軸ＣＬ）方向の指向性が強い拡散光角特性を有する点光源１２から出射された光であっても、照射面の照射範囲Ｓにおける中央部Ｓ１を照らす光の量を低減し、それとともに当該照射範囲における周縁部Ｓ２を照らす光を増加させることができるので照射範囲Ｓにおける均斉度を向上させることができる。
【００５１】
なお、上記実施例において、凹部２６を含む受光面２０の表面は滑らかに形成されているが、当該表面に微細な凹凸を多数設けてもよい（例えば、ブラスト処理によって表面をスリガラス状に形成することが考えられる。）。この場合、点光源１２から出射された光が上述のように屈折されて均斉度が向上するとともに、当該光が多数の微細な凹凸によってさらに乱反射することにより、あたかも凹部２６を含む受光面２０が広い出光角θをもって面発光しているかのように、より均一な光が導光体１４の内側に出射されるので、発光装置１０から出射された光が照らす照射範囲における均斉度をさらに向上させることができる。
【００５２】
また、上記実施例では、１つの点光源１２と１つの導光体１４とで発光装置１０を構成するようにしていたが、もちろん、複数の点光源１２と、それと同数の導光体１４とを組み合わせて発光装置１０を構成してもよい。これによれば、複数の点光源１２から出射される光をひとまとまりにして出光することができるので、コンパクトかつ高出力（＝大光量）の発光装置１０を構成することができる。
【００５３】
さらに、図６に示すように、発光装置１０を点光源１２と導光体１４とリフレクター５０とで構成してもよい。
【００５４】
リフレクター５０は、点光源１２から出射され導光体１４の受光面２０から逸れた光（すなわち、中心軸ＣＬと成す角度が大きい光）を反射させる反射凹面５２をその内側に有する椀状の部材である。このリフレクター５０の材質としては、ガラス、アルミニウム、あるいは樹脂等が使用され、アルミニウムの場合は、反射凹面５２に金属蒸着がなされている（あるいは、金属蒸着ではなく、アルマイト処理してもよい。）。また、ガラスの場合はアルミニウムなどの金属膜の他、多層膜コートによる可視光反射膜も用いることができる。リフレクター５０の開口部５０ａには、導光体１４がその受光面２０をリフレクター５０の底部（＝底部開口５０ｂ）に対向するようにして挿設されており、当該開口部５０ａを覆う透明カバー５１が取り付けられているとともに、リフレクター５０の底部開口５０ｂには、点光源１２を当該点光源１２の光軸Ｌと導光体１４の中心軸ＣＬとが一致する位置で、かつ当該点光源１２が導光体１４の受光面２０から離間するようにして保持するための点光源保持板５４が当該底部開口５０ｂを覆うように取り付けられている。
【００５５】
透明カバー５１は、ポリカーボネート製（もちろん、材質はこれに限られるものではなく、その他の樹脂や石英ガラスを用いてもよい。）の板状材であり、本実施例では、導光体１４における出光面２４側の端において、当該導光体１４と一体的に形成されている。
【００５６】
なお、透明カバー５１と導光体１４とを別々に構成してもよく、例えば、図７に示すように、導光体１４の出光面２４側の端の外周面から一体的に鍔部１４ａを突設するとともに、透明カバー５１の中央部に当該導光体１４の外径よりもやや大きく、かつ、鍔部１４ａの外径よりも小さな導光体挿通孔５１ａを設け、鍔部１４ａが透明カバー５１に当接するまで導光体１４を導光体挿通孔５１ａに挿通し、透明カバー５１と鍔部１４ａとを接着剤等（図示せず）で固定してもよい。
【００５７】
反射凹面５２は、リフレクター５０の内面に形成され、中心軸ＣＬを中心とする回転放物面であり、本実施例では、当該回転放物面の焦点ＦＲが点光源１２の出光部１６に一致するように設定されている。なお、反射凹面５２の形状は回転放物面に限られず、回転楕円面であってもよく、また、回転放物面の焦点ＦＲが必ずしも出光部１６と一致していなくともよいが、本実施例のように反射凹面５２の焦点ＦＲと出光部１６とを一致させておくことが好適である。なぜならば、反射凹面５２が回転放物面の場合、図６に示すように、反射凹面５２で反射した後の光が中心軸ＣＬに平行な光となり、回転楕円面の場合、図７に示すように、反射凹面５２で反射した後の光がリフレクター５０の外部における中心軸ＣＬ上にある集光点（図示せず）に集光する光となるといったように、反射凹面５２の焦点ＦＲと点光源１２の出光部１６とを一致させておくことで、反射凹面５２で反射した光に規則性を持たせることができ、照射範囲Ｓにおいて所望の照度分布を実現させ易くなるからである。
【符号の説明】
【００５８】
１０…発光装置
１２…点光源
１４…導光体
１６…出光部
１８…出光部保持部材
２０…受光面
２２…反射側面
２４…出光面
２６…凹部
２８…凹レンズ
２９…ＹＡＧ蛍光体
３０…蛍光体膜
５０…リフレクター
５１…透明カバー
５２…反射凹面
５４…点光源保持板
【図１】
2011044410.tif 000003
【図２】
2011044410.tif 000004
【図３】
2011044410.tif 000005
【図４】
2011044410.tif 000006
【図５】
2011044410.tif 000007
【図６】
2011044410.tif 000008
【図７】
2011044410.tif 000009
【図８】
2011044410.tif 000010
【図９】
2011044410.tif 000011
【図１０】
2011044410.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月29日(2010.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
狭い拡散光角特性を有する点光源、および
前記点光源からの光を内部に受け入れる受光面と、前記受光面から受け入れた光を内面反射させる反射側面と、前記受光面に対向して配置され、前記反射側面で反射された光を出光する出光面とを有する中実透明の導光体を備えており、
前記反射側面は、前記点光源の光軸と一致する中心軸を回転軸として放物線を回転させたときの軌跡によって規定された回転面であり、
前記放物線は、前記中心軸を含み、前記導光体を切断する平面を想定したとき、前記受光面の周縁と前記平面との交点として現れた２つの受光面側周縁点および２つの出光面側周縁点のうち、一方の前記受光面側周縁点とこれに対して前記中心軸を挟んで位置する一方の前記出光面側周縁点とを通る直線に平行、かつ他方の前記受光面側周縁点を通る直線を横軸とする座標系において、一方の前記受光面側周縁点および他方の前記出光面側周縁点を通るとともに、他方の前記受光面側周縁点を焦点とする放物線の一部であり、
前記受光面の中央部には凹部が前記点光源に対向して設けられており、前記凹部の表面は凹レンズであり、
前記点光源は、当該点光源から出射される光が、前記凹部の表面から前記導光体内に入る光、および前記受光面における前記凹部以外の部分から前記導光体内に入る光となるように、前記受光面から離間して配置されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
少なくとも前記受光面における前記凹部の表面には、微細な凹凸が多数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記点光源は、青色の光を出射するものであり、
少なくとも前記凹部の表面には、前記青色の光を受けて黄色あるいは黄橙色の光を出射するＹＡＧ蛍光体を含む蛍光体膜が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
内側に反射凹面を有するリフレクターをさらに備えており、
前記導光体は、前記受光面が前記リフレクターの底部に対向するようにして、前記リフレクターの開口部からその内側に挿設されており、
前記点光源は、前記リフレクターの前記底部に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の発光装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項１に記載した発明は、「狭い拡散光角特性を有する点光源１２、および
前記点光源１２からの光を内部に受け入れる受光面２０と、前記受光面２０から受け入れた光を内面反射させる反射側面２２と、前記受光面２０に対向して配置され、前記反射側面２２で反射された光を出光する出光面２４とを有する中実透明の導光体１４を備えており、
前記反射側面２２は、前記点光源１２の光軸Ｌと一致する中心軸ＣＬを回転軸として放物線Ｐを回転させたときの軌跡によって規定された回転面であり、
前記放物線Ｐは、前記中心軸ＣＬを含み、前記導光体１４を切断する平面Ｍを想定したとき、前記受光面２０の周縁と前記平面Ｍとの交点として現れた２つの受光面側周縁点Ａ、Ｂおよび２つの出光面側周縁点Ｃ、Ｄのうち、一方の前記受光面側周縁点Ａとこれに対して前記中心軸ＣＬを挟んで位置する一方の前記出光面側周縁点Ｃとを通る直線Ｗに平行、かつ他方の前記受光面側周縁点Ｂを通る直線Ｘを横軸とする座標系において、一方の前記受光面側周縁点Ａおよび他方の前記出光面側周縁点Ｄを通るとともに、他方の前記受光面側周縁点Ｂを焦点とする放物線の一部（線分ＡＤ）であり、
前記受光面２０の中央部には凹部２６が前記点光源１２に対向して設けられており、前記凹部２６の表面は凹レンズ２８であり、
前記点光源１２は、当該点光源１２から出射される光が、前記凹部２６の表面から前記導光体１４内に入る光Ｒ１、および前記受光面２０における前記凹部２６以外の部分から前記導光体１４内に入る光Ｒ２となるように、前記受光面２０から離間して配置されていることを特徴とする発光装置１０」である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項４に記載した発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発光装置１０に関し、「内側に反射凹面５２を有するリフレクター５０をさらに備えており、
前記導光体１４は、前記受光面２０が前記リフレクター５０の底部に対向するようにして、前記リフレクター５０の開口部５０ａからその内側に挿設されており、
前記点光源１２は、前記リフレクター５０の前記底部に取り付けられている」ことを特徴とする。