(57)【要約】【課題】非対称な配光特性を実現するとともに、小型化に適しかつ量産性に優れた照明装置を提供する。【解決手段】照明装置１０は、光源１２と、光源１２の前方に配置され、光源１２から出射された光の配向を制御する光学部材１４とを備え、光学部材１４は、一対の主面１４ａ、１４ｂを有するとともに、一対の主面１４ａ、１４ｂの少なくともいずれか一方に、一方向に延びる複数のプリズム１５、１７が設けられ、複数のプリズム１５、１７は、基準軸Ｃ１を含む仮想平面で分けられる２つの領域のうち第１の領域Ａに設けられ、入射した光を反射面１５ｂで反射して出射させる複数の反射プリズム１５と、第２の領域Ｂに設けられ、入射した光を屈折面１７ａで屈折して出射させる複数の屈折プリズム１７と、を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源の前方に配置され、前記光源から出射された光の配向を制御する光学部材と、を備える照明装置であって、前記光学部材は、一対の主面を有するとともに、前記一対の主面の少なくともいずれか一方に、一方向に延びる複数のプリズムが設けられ、前記複数のプリズムは、基準軸を含む仮想平面で分けられる２つの領域のうち第１の領域に設けられ、入射した光を反射面で反射して出射させる複数の反射プリズムと、前記２つの領域のうち第２の領域に設けられ、入射した光を屈折面で屈折して出射させる複数の屈折プリズムと、を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記複数の反射プリズムと前記複数の屈折プリズムとは、それぞれ全体として、入射した光を前記光源の光軸に対して一方向に傾けて出射させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記屈折プリズムは、前記屈折面が前記基準軸を向くように構成され、前記反射プリズムは、前記反射面が前記基準軸とは反対側を向くように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第２の領域は、前記基準軸から離れるほど前記屈折面の傾斜角度が小さくなるように構成された複数の前記屈折プリズムが配置された領域を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記光源は、その光軸が、前記第２の領域に含まれるように配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記複数のプリズムは、前記光学部材の前記光源を向く主面の反対側の主面に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記複数のプリズムのうち少なくとも一つのプリズムと、該プリズムに隣接する少なくとも一つのプリズムとの間に平坦部が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非対称な配光特性を有する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、天井に取り付けて鉛直な壁面を照明するウォールウォッシャー照明装置のように、非対称な配光特性を有する照明装置が使用されている。
【０００３】
この種の照明装置として、ビーム角が互いに異なる複数のＬＥＤを、鉛直方向に対してそれぞれ傾けて配置することにより、非対称な配光特性を実現する照明装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、拡散率や反射率が互いに異なる２種類のパネルからなるルーバを使用することにより非対称な配光特性を実現し、側壁面を上（天井面側）から下（床面側）までほぼ同じ照度で均一に照明できる照明装置（例えば、特許文献２参照）や、主反射面と、主反射面とは傾きまたは曲率が異なる傾斜面を備えた補助反射面とを有する反射板を使用することにより非対称な配光特性を実現し、壁面とともに床面を照射することが可能な照明装置（例えば、特許文献３参照）も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４７１４７号公報
【特許文献２】特開平９−２７２０６号公報
【特許文献３】特開２００３−１５７７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の照明装置はいずれも、構成上、小型化及び量産性の向上が困難であるという問題を有している。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、非対称な配光特性を実現するとともに、小型化に適しかつ量産性に優れた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】
【０００７】
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、さらに他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００８】
（１）光源と、前記光源の前方に配置され、前記光源から出射された光の配向を制御する光学部材と、を備える照明装置であって、前記光学部材は、一対の主面を有するとともに、前記一対の主面の少なくともいずれか一方に、一方向に延びる複数のプリズムが設けられ、前記複数のプリズムは、基準軸を含む仮想平面で分けられる２つの領域のうち第１の領域に設けられ、入射した光を反射面で反射して出射させる複数の反射プリズムと、前記２つの領域のうち第２の領域に設けられ、入射した光を屈折面で屈折して出射させる複数の屈折プリズムと、を有することを特徴とする照明装置（請求項１）。
【０００９】
本項に記載の照明装置によれば、複数の反射プリズム及び複数の屈折プリズムが設けられた光学部材と光源との配置構成、及び光学部材に設けられる複数のプリズムの光学設計等に基づいて、効率良く、非対称な配光特性を実現することが可能となる。また、この光学部材は、典型的には、薄板状（シート状）の部材により構成できるため、装置の小型化（特に、薄型化）に適しているとともに、例えば、射出成形により成形できるため、量産性に優れている。
【００１０】
（２）（１）項に記載の照明装置において、前記複数の反射プリズムと前記複数の屈折プリズムとは、それぞれ全体として、入射した光を前記光源の光軸に対して一方向に傾けて出射させるように構成されていることを特徴とする照明装置（請求項２）。
【００１１】
本項に記載の照明装置によれば、光源の光軸方向とは異なる一方向に集光された形の配光分布を含む非対称な配光特性を実現することが可能となる。
【００１２】
（３）（１）または（２）項に記載の照明装置において、前記屈折プリズムは、前記屈折面が前記基準軸を向くように構成され、前記反射プリズムは、前記反射面が前記基準軸とは反対側を向くように構成されていることを特徴とする照明装置（請求項３）。
【００１３】
本項に記載の照明装置によれば、光源から光学部材に入射する光を、光源の光軸に対して、第１の領域側から第２の領域側に向かう方向に傾けて出射させることにより、その方向に集光された形の配光分布を含む非対称な配光特性を効率良く実現することが可能となる。
【００１４】
（４）（３）項に記載の照明装置において、前記第２の領域は、前記基準軸から離れるほど前記屈折面の傾斜角度が小さくなるように構成された複数の前記屈折プリズムが配置された領域を含むことを特徴とする照明装置（請求項４）。
【００１５】
本項に記載の照明装置によれば、光学部材の前方に出射されずに迷光となる光の発生を抑制することができる。
【００１６】
（５）（１）から（４）のいずれか１項に記載の照明装置において、前記光源は、その光軸が、前記第２の領域に含まれるように配置されていることを特徴とする照明装置（請求項５）。
【００１７】
本項に記載の照明装置によれば、光源から光学部材に入射する光を、光源の光軸に対して、第１の領域側から第２の領域側に向かう方向に傾けて出射させることにより、その方向に集光された形の配光分布を含む非対称な配光特性をさらに効率良く実現することが可能となる。
【００１８】
（６）（１）から（５）のいずれか１項に記載の照明装置において、前記複数のプリズムは、前記光学部材の前記光源を向く主面の反対側の主面に設けられていることを特徴とする照明装置（請求項６）。
【００１９】
本項に記載の照明装置によれば、光学部材の光源を向く主面に複数のプリズムを設けた場合と比較して、光源の光軸に対して第１の領域側から第２の領域側に向かう方向に傾いて出射する光のピーク角度を、光源の光軸に対して第１の領域側から第２の領域側に向かう方向に傾いて出射する光とは異なる方向に出射する光を増加させることなく、大きくすることができる。
【００２０】
（７）（１）から（６）のいずれか１項に記載の照明装置において、前記複数のプリズムのうち少なくとも一つのプリズムと、該プリズムに隣接する少なくとも一つのプリズムとの間に平坦部が設けられていることを特徴とする照明装置（請求項７）。
【００２１】
本項に記載の照明装置によれば、光学部材に設けられた複数のプリズムにより制御された配光分布と、光学部材の平坦部を介して出射される光の配光分布との組み合わせにより、照明装置の配光特性の多様な要求に対して、さらに柔軟に対応することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、以上のように構成したため、非対称な配光特性を実現するとともに、小型化に適しかつ量産性に優れた照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態における照明装置の要部を示す側面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、図１に示す照明装置におけるずらし量を説明するために、光源からの出射光の光路の例を模式的に示す図である。
【図３】図１に示す照明装置の配光特性を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施形態における照明装置の別の例を示す側面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における照明装置の要部を示す側面図である。
【図６】図１に示す照明装置において、主光のピーク角度を２０°近傍に設定した場合の配光特性を示すグラフであり、（ａ）は第１の領域、（ｂ）は第２の領域、（ｃ）は光学部材全体における配光特性をそれぞれ示すグラフである。
【図７】図１に示す照明装置において、主光のピーク角度を２５°以上に設定した場合の配光特性を示すグラフであり、（ａ）は第１の領域、（ｂ）は第２の領域、（ｃ）は光学部材全体における配光特性をそれぞれ示すグラフである。
【図８】図５に示す照明装置の配光特性を示すグラフであり、（ａ）は第１の領域、（ｂ）は第２の領域、（ｃ）は光学部材全体における配光特性をそれぞれ示すグラフである。
【図９】図５に示す照明装置の配光特性を、シミュレーションによる解析結果と、試作した実機を用いた測定結果とを比較して示すグラフである。
【図１０】本発明の第３の実施形態における照明装置の要部を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。尚、本発明に係る照明装置の構成を示す各図（図１、４、５、１０）は、いずれも、その要部のみを示す模式図である。したがって、本発明の各実施形態における照明装置は、図示された構成要素を内部に保持する筐体等の、図示が省略された他の構成要素を備えるものであってもよい。また、図示された各部分の相対的な寸法は、説明のために特徴を強調して示すものであって、必ずしも実際の縮尺を反映するものではない。
【００２５】
本発明の第１の実施形態における照明装置１０は、光源１２と、光源１２に対向して配置された光学部材１４とを備えている。本実施形態において、光学部材１４は、２つの主面１４ａ、１４ｂを有する薄板状（シート状）の部材であり、一方の主面１４ｂを光源１２に向けて配置されている。また、照明装置１０において、光学部材１４は、平面視略矩形状に形成されている。但し、本発明において、光学部材１４は、後述するように複数のプリズム１５、１７を備える限り、その外形形状によって限定されるものではない。
【００２６】
尚、上記の「薄板状（シート状）」という用語は、例えば、類似の用語である「板状」、「フイルム状」と比較した場合、一般的には、板、薄板（シート）、フイルムの順に厚さが薄くなることが示唆されるものであるが、例えば可撓性の有無等の厚さに関連する明確な技術的な意味を持って「板状」、「フイルム状」等の用語と常に使い分けられるものではないため、本発明でも、この「薄板状（シート状）」という用語は、単に２つの主面１４ａ、１４ｂを有する形状を具体的に示すために、「板状」、「フイルム状」等の用語と適宜置き換え可能な用語として使用されるものである。
【００２７】
ここで、照明装置１０において、光源１２から光学部材１４に向かう方向を前方という。すなわち、光学部材１４は、光源１２から前方に出射された光の配光を制御するものである。また、照明装置１０において、光源１２は、主として前方に光を出射するように構成されているものとする。さらに、光源１２は、好ましくは、少なくとも図１の紙面に平行な平面内において前方に放射状に広がるように、光を出射する。
【００２８】
光源１２に関して、図１に符号Ｃ２で示される軸は、光源１２の配光の基準軸であり、通常、光源１２の発光面に垂直で、測光中心（光源１２から発散する光の原点として想定する点）を通る仮想の軸として決まるものである（以下、軸Ｃ２を光源１２の光軸Ｃ２ともいう）。図示の例では、説明のため、光源１２の発光面は、光源１２の外形上の前面１２ａと一致し、その測光中心は、発光面１２aの幾何学的中心上に位置するものとする。但し、照明装置１０において、光源１２は、発光面が光源１２の外形上の表面として不明確な場合又は曲面の場合等を含むものであり、その場合、光軸Ｃ２の定義に用いられる発光面及び測光中心は、光源１２の形状等を考慮して適切な仮想面及び位置としてそれぞれ決定される。以下の説明では、このような場合を含めて、光源１２の発光面に符号１２ａを付して参照する。尚、光源１２が、発光面１２ａに垂直な軸回りに対称な配光分布を有する場合、通常、光軸Ｃ２は、その配光分布の対称軸であり、典型的には、発光面１２ａの幾何学的中心軸に一致する。
【００２９】
また、照明装置１０は、後述するように、光源１２からの出射光の配光を光学部材１４により所望の配光に制御し、このように配光が制御された光を照明光として出射するものであるが、照明装置１０は、その照明光の配光の基準軸（照明装置１０の光軸）が、光源１２の光軸Ｃ２と一致するように構成されているものである。
【００３０】
光学部材１４は、複数のプリズムを配置する基準となる仮想的な軸である基準軸Ｃ１を備えており、光学部材１４の光源１２を向く主面（以下、裏面ともいう）１４ｂには、次のように、この基準軸Ｃ１に基づいて、複数のプリズム１５、１７が設けられている。
すなわち、光学部材１４の裏面１４ｂには、一方向（図１において、紙面に直交する方向）に延びる複数のプリズム１５、１７が、基準軸Ｃ１を含む仮想平面（図示は省略する。以下、基準面ともいう）で分けられる両側の領域に設けられている。図１において、この基準面は、基準軸Ｃ１を含んで紙面に直交する仮想平面であり、光学部材１４の主面１４ｂには、基準面に平行に延びる複数のプリズム１５、１７が、各プリズム１５、１７が延びる方向と直交する方向に配列されている。
【００３１】
さらに、これらの複数のプリズム１５、１７は、基準面で分けられる２つの領域のうち第１の領域Ａ（図１では、基準軸Ｃ１の左側の領域）に設けられた反射プリズム１５と、第２の領域Ｂ（図１では、基準軸Ｃ２の右側の領域）に設けられた屈折プリズム１７とを有している。
【００３２】
以下、複数のプリズム１５、１７が延びる方向（図１において、紙面に直交する方向）を縦方向、複数のプリズム１５、１７の配列方向（図１において、紙面左右方向）を横方向ともいい、光学部材１４の縦方向に沿った断面及び横方向に沿った断面を、それぞれ縦断面及び横断面ともいう。
【００３３】
複数の反射プリズム１５の各々は、いわゆる全反射（ＴＩＲ：Total Internal Reflection）型のプリズムである。具体的には、それぞれ光学部材１４の主面（例えば、出射面１４ａ）に対して傾斜する一対のプリズム面１５ａ、１５ｂを備えており、これらの一対のプリズム面１５ａ、１５ｂのうち、第１の面１５ａは、基準軸Ｃ１を向くように配置され、第２の面１５ｂは、基準軸Ｃ１とは反対側を向くように配置されている。
【００３４】
また、複数の屈折プリズム１７の各々は、基準軸Ｃ１を向く第１の面１７ａと、基準軸Ｃ１とは反対側を向く第２の面１７ｂとからなる一対のプリズム面１７ａ、１７ｂを備えている。この際、第１の面１７ａは、光学部材１４の主面（例えば、出射面１４ａ）に対して傾斜させて配置されており、一方、隣接する屈折プリズム１７の第１の面１７ａを連結する第２の面１７ｂは、光学部材１４の主面に略直交するように配置される。
【００３５】
そして、照明装置１０において、光源１２は、その光軸Ｃ２が第２の領域Ｂに含まれるように配置される。光源１２の配置位置を基準にして言い換えれば、光学部材１４の基準軸Ｃ１は、光源１２の光軸Ｃ２に対して横方向にずらした位置に設定されており、そのような基準軸Ｃ１を含む基準面で分けられる２つの領域のうち、光軸Ｃ２を含まない方の領域（第１の領域）Ａに複数の反射プリズム１５が設けられ、光軸Ｃ２を含む方の領域（第２の領域）Ｂに複数の屈折プリズム１７が設けられる。
【００３６】
尚、光学部材１４は、通常、縦方向には一様な光学的性質を有するものである。この場合、基準軸Ｃ１の縦方向の位置は、照明装置１０の具体的構成に応じて任意の適切な位置とすることができ、必ずしも光源１２の光軸Ｃ２の縦方向の位置と一致していなくともよい。
【００３７】
また、光源１２は、典型的には、光学部材１４の外形を基準として、その平面視中央部の後方に配置されているものであるが、本発明は、光学部材１４の基準軸Ｃ１と光源１２の光軸Ｃ２との相対的な位置関係が上述した条件を満たす限り、光学部材１４の外形に対する光源１２の配置位置によって限定されるものではない。
【００３８】
さらに、照明装置１０において、光源１２は、好ましくは、発光ダイオードを含む点状光源からなるものである。但し、照明装置１０において、光源１２は、線状光源であってもよく、その場合には、照明装置１０で使用される光源１２は、その発光面１２ａ及び光軸Ｃ２に関連して上述した所定の位置に配置されるとともに、線状の光源１２が延びる方向と、複数の反射プリズム１５が延びる方向とが一致するように配置される。線状光源は、例えば、直管形の蛍光管を含むものであってもよく、または、線状に配列された複数の点状光源を含むものであってもよい。
【００３９】
ここで、照明装置１０では、複数の反射プリズム１５と複数の屈折プリズム１７とは、それぞれ全体として、入射した光を光源１２の光軸Ｃ２に対して一方向（図１に示す例では、右方）に傾けて出射させるように構成されているものである。この点について、照明装置１０の作用効果とともに詳述すれば、次の通りである。
【００４０】
尚、以下の説明において、光源１２の光軸Ｃ２を含む横断面は、典型的には、基準軸Ｃ１を含むものであるが、縦方向に一様な光学的性質を有する典型的な光学部材１４において、以下に説明する配光制御は、光源１２の光軸Ｃ２を含む横断面に、基準軸Ｃ１が含まれない場合についても成り立つものであり、その場合には、以下の説明における「基準軸Ｃ１」の記載は、「基準軸Ｃ１を、光源１２の光軸Ｃ２を含む横断面に縦方向に投影した軸」（または、「基準面と光軸Ｃ２を含む横断面との交線」）と読み替えられる。
【００４１】
まず、照明装置１０において、光学部材１４の裏面１４ｂの第２の領域Ｂには、それぞれ光学部材１４の主面（例えば、出射面１４ａ）に対して傾斜させて配置された第１の面１７ａと、光学部材１４の主面に略直交するように配置された第２の面１７ｂとを備える複数の屈折プリズム１７が設けられているため、光源１２から出射され、第２の領域Ｂで裏面１４ｂに到達する光の多くは、屈折プリズム１７の第１の面１７ａを介して光学部材１４に入射する。
【００４２】
そして、屈折プリズム１７の第１の面１７ａは、基準軸Ｃ１を向くように形成されているため、その傾斜角度を適切に設定することにより、この第１の面（屈折面）１７ａを介して光学部材１４に入射した光は、出射面１４ａから、光軸Ｃ２に対して第１の領域Ａ側から第２の領域Ｂ側に向かう方向に傾いて出射されることになる（図１に模式的に示す光線Ｒ２参照）。
【００４３】
ここで、仮に、光学部材１４に設けられる複数のプリズム１５、１７の全てを屈折プリズム１７とした場合には、光源１２から、光軸Ｃ２に対して、第２の領域Ｂ側から第１の領域Ａ側に向かう方向（図１に示す例では、左方）に比較的大きく傾いて出射されて、光軸Ｃ２から離れた屈折プリズム１７に入射する光の少なくとも一部は、図２（ｂ）に示す光線Ｌ２のように、屈折プリズム１７の第２の面１７ｂから光学部材１４に入射し、その結果、出射面１４ａから、光軸Ｃ２に対して、第１の面１７ａから入射した光とは反対の方向（図１に示す例では、左方）に傾いて出射されることが考えられる。
【００４４】
しかるに、面状照明装置１０では、光学部材１４の裏面１４ｂの第１の領域Ａには、複数の反射プリズム１５が設けられているため、光源１２から、光軸Ｃ２に対して、第２の領域Ｂ側から第１の領域Ａ側に向かう方向（図１に示す例では、左方）に比較的大きく傾いて出射され、第１の領域Ａで裏面１４ｂに到達する光は、反射プリズム１５の、基準軸Ｃ１を向く第１の面１５ａから光学部材１４に入射し、少なくともその一部は、基準軸Ｃ１とは反対側を向く第２の面（反射面）１５ｂで全反射されて、光学部材１４の内部を進行する。
【００４５】
したがって、反射プリズム１５の第１及び第２の面１５ａ、１５ｂの傾斜角度を適切に設定することにより、第２の面（反射面）１５ｂで反射された光が、出射面１４ａから、光軸Ｃ２に対して第１の領域Ａ側から第２の領域Ｂ側に向かう方向に傾いて出射されることになる（図１に模式的に示す光線Ｒ１参照）。
【００４６】
このように、照明装置１０によれば、光軸Ｃ２に対して、光学部材１４の第１の領域Ａ側から第２の領域Ｂ側に向かう方向に傾いて出射する光（以下、主光ともいう）の光量を、他の方向に出射される光の光量よりも相対的に増大させることができ、この意味で、光軸Ｃ２方向とは異なる一方向に集光された形の配光分布を含む非対称な配光特性を実現することができる。
【００４７】
ここで、照明装置１０を、主光を照明光として用いる用途に適用する場合、他の方向に出射される光は、照明設計上不要な損失光となるものである。
この点に関して、照明装置１０では、光学部材１４が備える複数のプリズム１５、１７を、屈折プリズム１７のみで構成するのではなく、基準面で分けられる２つの領域のうち第１の領域Ａに複数の反射プリズム１５を設け、第２の領域Ｂに屈折プリズム１７を設けた複合プリズムとしたことにより、図２（ｂ）に示す光線Ｌ２のような損失光を低減させ、効率良く配向制御することが可能となる。
【００４８】
さらに、例えば、基準軸Ｃ１を、光源１２の光軸Ｃ２が第１の領域Ａに含まれる位置に設けた場合には、図２（ａ）の光線Ｌ１で示すように、反射プリズム１５の第１の面１５ａから入射した後、第２の面１５ｂで反射されずにそのまま光学部材１４内を進行することにより、出射面１４ａから、光軸Ｃ２に対して第２の領域Ｂ側から第１の領域Ａ側に向かう方向（図１に示す例では、左方）に傾いて出射される光が増大する。特に、このような光路を取りやすいのは、光源１２から、その光軸Ｃ２方向の近傍に出射される光であり、光軸Ｃ２方向の近傍は、通常、光源１２から出射光のうち最も光量が大きい範囲であるため、上記のような照明設計において、損失光の増大の大きな要因となる。
【００４９】
この点に関して、照明装置１０では、基準軸Ｃ１を、光源１２の光軸Ｃ２が第２の領域Ｂに含まれる位置に設けたことにより、図２（ａ）に示す光線Ｌ１のような損失光を低減させ、効率良く配向制御することが可能となる。
【００５０】
但し、光軸Ｃ２が第２の領域Ｂに含まれる場合でも、基準軸Ｃ１と光軸Ｃ２との間の距離（ずらし量Ｄ）が小さい場合には、図２（ａ）に示す光線Ｌ１のような損失光の増大は発生し、一方、ずらし量Ｄが大きい場合には、図２（ｂ）の光線Ｌ２で示すような損失光の増大が発生するため、照明装置１０では、光学部材１４及びプリズム１５、１７のサイズ、光源１２の発光面１２ａの面積、及び光源１２と光学部材１４との間の距離等の条件を勘案の上、ずらし量Ｄを適切な値に設定するものである。例えば、光学部材１４の横幅が５０ｍｍの場合、ずらし量Ｄとして適切な値は、２ｍｍ（各プリズム１５、１７の横幅を５０μｍとすると、プリズム１５、１７で４０個分）である。
【００５１】
尚、照明装置１０は、それを主光を照明光として用いる用途に適用する場合に、主光の光量が、他の方向に出射される損失光の光量と比較して実用上問題とならない程度に大きい限り、光学部材１４からの出射光に、主光だけでなく、他の方向に出射される光も含まれていてもよいものである。本発明において、複数の反射プリズム１５と複数の屈折プリズム１７とが、それぞれ全体として、入射した光を光源１２の光軸Ｃ２に対して一方向に傾けて出射させるように構成されているという特徴は、この意味で、光学部材１４から他の方向に出射される光が含まれる場合も含めていうものである。
【００５２】
図３に、照明装置１０に相当するモデルについて、出射光の配光分布を解析（レイトレーシングによるシミュレーション）した結果を示す。解析に用いたモデルでは、光学部材１４の屈折率は１．５８（成形材料としてポリカーボネートを想定）とし、その横幅は、５０ｍｍとした。プリズム１５、１７の横幅（及び配列ピッチ）は、５０μｍとし、光軸Ｃ２を含む横断面内における、光源１２の光軸Ｃ２と基準軸Ｃ１との間のずらし量Ｄは、２ｍｍとした。
【００５３】
図３において、円周方向の座標は、光軸Ｃ２方向（前方）を０°とする指向角〔°〕であり、負の角度が、図１における光軸Ｃ２方向に対する右方への傾き角、正の角度が、図１における光軸Ｃ２方向に対する左方への傾き角に相当する。また、半径方向の座標は、光度〔ｃｄ〕を示している。また、図３には、光軸Ｃ２を含む横断面内における配光曲線が太実線Ｉ１、Ｉ２で示され、光軸Ｃ２を含む縦断面内における配光曲線が細実線Ｊで示されている。
【００５４】
図３に示す配光曲線Ｉ１、Ｉ２から、照明装置１０では、光軸Ｃ２を含む横断面内において、主光の配光分布である光軸Ｃ２方向とは異なる一方向に集光された形の配光分布（配光曲線Ｉ１に相当）を含み、かつ、損失光（配光曲線I２に相当）の少ない、良好な非対配光（光軸Ｃ２に対して非対称な配光分布）が実現されていることが分かる。主光の配光曲線Ｉ１において、ピーク光度の指向角の絶対値（以下、ピーク角度ともいう）は、２０°である。
尚、図３に示す配光曲線Ｊから、光軸Ｃ２を含む縦断面内における配光分布は、光軸Ｃ２に対してほぼ対称であることが分かる。
【００５５】
ここで、照明装置１０において、複数の反射プリズム１５の第２の面（反射面）１５ｂの傾斜角度、及び、複数の屈折プリズム１７の第１の面（屈折面）１７ａの傾斜角度は、照明装置１０の配光特性の要求仕様に応じて適切に設定されるものである。
例えば、複数の屈折プリズム１７の第１の面（屈折面）１７ａの傾斜角度は、全て同一であってもよい。この場合、主光の配光分布について、半値幅の比較的広い分布を得ることができる。
【００５６】
但し、この場合には、第１の面（屈折面）１７ａで屈折して光学部材１４内に入射した光は、光軸Ｃ２から離れた屈折プリズム１７に入射する光ほど、光軸Ｃ２に対して大きく傾いて進行するため、光学部材１４の出射面１４ａに対して臨界角よりも大きい角度で入射することにより、出射面１４ａで全反射される光が発生する場合がある。このような光は、出射面１４ａから前方に出射されず、光学部材１４の想定外の箇所から出射されて迷光となり、照明品質を劣化させる要因となるおそれがある。
【００５７】
したがって、照明装置１０において、迷光の抑制を重視する場合には、図４に示す照明装置１０ａのように、複数の屈折プリズム１８を、各プリズム１８の第１の面（屈折面）１８ａの傾斜角度が、光軸Ｃ２から離れるほど小さくなる（出射面１４ａに対して平行に近づく）ように構成するものであってもよい。この場合、第１の面１８ａの傾斜角度を適切に設定することによって、主光の配光分布の半値幅を狭くすることもできる。
【００５８】
また、照明装置１０において、複数の反射プリズム１５の第２の面（反射面）１５ｂの傾斜角度は、例えば照明光の色むらを改善するために、ランダムに変化させるものであってもよい。
【００５９】
以上のように、照明装置１０によれば、複数の反射プリズム１５及び複数の屈折プリズム１７、１８が設けられた光学部材１４と光源１２との配置構成、及び光学部材１４に設けられる複数のプリズム１５、１７、１８の光学設計等に基づいて、効率良く、非対称な配光特性を実現することが可能となる。また、この光学部材１４は、薄板状（シート状）の部材により構成されているため、装置の小型化（特に、薄型化）に適しているとともに、例えば、ポリカーボネート樹脂等の光学用途に用いられる樹脂材料から射出成形により、複数のプリズム１５、１７、１８と一体に成形することができるため、量産性に優れているものである。
【００６０】
また、照明装置１０は、光軸Ｃ２方向を鉛直方向として天井に取り付け、光学部材１４の第１の領域Ａ側から第２の領域Ｂ側に向かう方向に存在する鉛直な壁面を、主光により照明するウォールウォッシャー照明装置として、好適に適用されるものである。
【００６１】
次に、図５〜図１０を参照して、本発明に係る照明装置の別の実施形態について説明する。但し、以下の各実施形態の説明では、先行して説明された実施形態と共通の特徴についての説明は適宜省略し、主として各実施形態に固有の特徴について説明する。
【００６２】
図５に示す本発明の第２の実施形態における照明装置２０は、光学部材２４の光源１２を向く面２４ｂとは反対側の面（すなわち、出射面２４ａ）に、複数の反射プリズム２５及び複数の屈折プリズム２７を設けた点で、図１に示す照明装置１０と相違するものである。したがって、照明装置２０において、光学部材２４の第１の領域Ａから出射する光Ｒ３は、反射プリズム２５の第２の面（反射面）２５ｂで反射された後、第１の面２５ａを介して、光軸Ｃ２に対して光学部材２４の第１の領域Ａ側から第２の領域Ｂ側に向かう方向に傾いて出射する。また、光学部材２４の第２の領域Ｂから出射する光Ｒ４は、屈折プリズム２７の第１の面（屈折面）２７ａで屈折し、光軸Ｃ２に対して光学部材２４の第１の領域Ａ側から第２の領域Ｂ側に向かう方向に傾いて出射する。
【００６３】
以上のように構成された照明装置２０は、照明装置１０と同様の作用効果を奏するものである。特に、照明装置２０においても、光源１２は、その光軸Ｃ２が第２の領域Ｂに含まれるように配置されており、光学部材２４の基準軸Ｃ１は、光源１２の光軸Ｃ２に対して適切なずらし量Ｄだけ横方向にずらした位置に設定されていることから、損失光（この場合、特に第１の領域Ａにおける損失光）を低減させて、効率良く配向制御することが可能となる。  また、配光特性に対する要求仕様や、色むらに対する要求仕様に応じて、反射プリズム２５の第２の面２５ｂ及び屈折プリズム２７の第１の面２７ａの傾斜角度を、光軸Ｃ２からの距離に応じて規則的に変化させても、または、ランダムに変化させてもよいことも、照明装置１０と同様である。
【００６４】
さらに、本発明において、照明装置１０に用いる光学部材１４の表裏を反転させて、照明装置２０の光学部材２４として適用することも可能である。但し、この場合に得られる照明装置２０の配光特性は、一般には、照明装置１０の配光特性とは異なるものとなる。したがって、この特徴を活用することにより、本発明では、実質的に同一の光学部材１４、２４を用いて、２つの異なる配光特性を実現することができる。逆に、この特徴のため、照明装置２０において、照明装置１０と同一の配光特性を実現するためには、複数の反射プリズム２５及び複数の屈折プリズム２７を、照明装置１０における複数の反射プリズム１５及び複数の屈折プリズム１７と異なるものとする必要がある。特に、照明光のピーク角度を照明装置１０と一致させるためには、反射プリズム２５の第２の面（反射面）２５ｂの傾斜角度を、照明装置１０の反射プリズム１５の第２の面（反射面）１５ｂの傾斜角度よりも小さくする必要がある。
【００６５】
この点に関連して、照明装置２０は、照明装置１０と比較して、損失光を増加させることなく照明光のピーク角度を大きくすることができるという効果を奏するものであり、以下、図６〜図８を参照して、この効果について説明する。
【００６６】
ここで、図６は、照明装置１０において、主光のピーク角度を２０°近傍に設定した場合の配光特性を示す図３と同様のグラフであり、（ａ）は第１の領域Ａ、（ｂ）は第２の領域Ｂ、（ｃ）は光学部材１４全体における配光特性を、それぞれ示すものである。また、図７は、照明装置１０において、主光のピーク角度を２５°以上に設定した場合の配光特性を示す図３と同様のグラフであり、（ａ）は第１の領域Ａ、（ｂ）は第２の領域Ｂ、（ｃ）は光学部材１４全体における配光特性をそれぞれ示すものである。また、図８は、照明装置２０の配光特性を示す図３と同様のグラフであり、（ａ）は第１の領域Ａ、（ｂ）は第２の領域Ｂ、（ｃ）は光学部材２４全体における配光特性をそれぞれ示すものである。
【００６７】
尚、本シミュレーションでは、照明装置１０の主光のピーク角度を増大させるために、反射プリズム１５の第２の面（反射面）１５ｂの傾斜角度及び屈折プリズム１７の第１の面（屈折面）１７ａの傾斜角度を大きくした（光軸Ｃ２に対して平行に近づけた）。但し、反射プリズム１５の頂角は一定（例えば、４０°）とした。
また、図８に結果を示すシミュレーションにおいて、照明装置２０の光学部材２４として、図６に結果を示すシミュレーションに対応する照明装置１０の光学部材１４を表裏反転したものを使用した。
【００６８】
図６と図７とを比較することにより、照明装置１０では、主光のピーク角度を大きくする（図６（ｃ）の配光曲線Ｉ１と、図７（ｃ）の配光曲線Ｉ１参照）と、第１の領域Ａ及び第２領域Ｂのいずれについても、損失光が増大し（図６（ａ）、（ｂ）の配光曲線ＩＡ２、ＩＢ２と、図７（ａ）、（ｂ）の配光曲線ＩＡ２、ＩＢ２参照）、この結果、全体の損失光が増大することが分かる（図６（ｃ）の配光曲線Ｉ２と、図７（ｃ）の配光曲線Ｉ２参照）。
【００６９】
これに対して、図７（ｃ）に示す配光曲線Ｉ１、Ｉ２と、図８（ｃ）に示す配光曲線Ｉ１、Ｉ２とを比較すると、照明装置２０では、損失光（配光曲線Ｉ２に相当）の発生を抑制しつつ、主光（配光曲線Ｉ１に相当）のピーク角度を、４０°以上に増大できることが分かる。
尚、照明装置２０において損失光が少ないことは、次のような理由によるものと考えられる。すなわち、照明装置１０において、反射プリズム１５及び屈折プリズム１７の上述したような設計変更によりピーク角度を増大させた場合、例えば、図２（ａ）に示す光線Ｌ１のように、反射プリズム１５の第１の面１５ａから入射した後、第２の面１５ｂに入射することなく出射面１４ａから図１において左方に傾いて出射される損失光や、図示は省略するが、屈折プリズム１７の第１の面１７ａから入射した後、第２の面１７ｂで反射されて、出射面１４ａから図１において左方に傾いて出射される損失光が増大するのに対して、光学部材２４を用いた照明装置２０では、このような損失光の増大が生じないためである。
【００７０】
また、その他の特徴として、図８（ａ）、（ｂ）から、第１の領域Ａと第２の領域Ｂのいずれについても、主光のピーク角度は増大しており、特に、第１の領域Ａにおいて、増大が顕著であることが分かる。また、第１の領域Ａにおいて、損失光（配光曲線ＩＡ２に相当）には、大きい指向角（約７０°）で左方に出射するごくわずかな光に加えて、略鉛直方向（指向角約１０°）に出射される光が存在することも分かる。
【００７１】
図９は、照明装置２０の配光特性について、シミュレーションによる解析結果と、試作した実機を用いた測定結果とを比較して示すグラフである。尚、図９では、照明装置２０の配光特性は、所定の位置で測定される照度を、最大照度を１００％として規格化した照度分布により示されている。図９から、解析結果と測定結果とが良く一致していることが分かる。
【００７２】
図１０に示す本発明の第３の実施形態における照明装置３０は、光学部材３４の複数のプリズム１５、１７が設けられている裏面３４ｂに、平坦部３１が設けられている点で、照明装置１０と相違するものである。照明装置３０において、平坦部３１は、出射面３４ａと略平行な面で構成されるものである。
【００７３】
照明装置３０は、複数の反射プリズム１５及び複数の屈折プリズム１７による配光制御により、照明装置１０と同様の作用効果を奏することに加えて、光学部材の裏面３４ｂに平坦部３１が存在することにより、光学部材１４からの出射光の配光分布に、光源１２から平坦部３１を介して出射される光Ｆの配光分布が重畳されるため、このような光Ｆを主光Ｒ１、Ｒ２と組み合わせて照明光として使用することにより、照明装置の配光特性の多様な要求に対して、さらに柔軟に対応することが可能となる。照明装置３０によれば、このような配光特性を一つの光学部材３４によって安価かつ容易に実現することができる。
【００７４】
照明装置３０は、例えば、光軸Ｃ２方向を鉛直方向として天井に取り付けて、主光Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で壁面を照射するとともに、光Ｆにより床面を照射する照明装置として好適に適用することができる。
【００７５】
尚、図１０には、照明装置３０が複数の平坦部３１を有するように示されているが、照明装置１０において、平坦部３１は、複数のプリズム１５、１７のうち少なくとも一つのプリズム１５、１７と、そのプリズム１５、１７に隣接する少なくとも一つのプリズム１５、１７との間に設けられていればよく、それによって上述した効果を奏するものである。
【００７６】
また、好ましくは、平坦部３１は、光軸２に対して略対称に設けられるものである。これによって、光Ｆによる配光分布は、光軸を中心として対称な分布となる。これは、例えば、一般的な床照明の仕様に対応するために有利な特性である。
【００７７】
また、照明装置３０において、複数のプリズム１５、１７は、光学部材３０の出射面３４ｂに設けられるものであってもよい。
【００７８】
以上、本発明を好ましい実施形態に基づいて説明してきたが、本発明に係る照明装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００７９】
例えば、本発明に係る照明装置は、複数のプリズムのうちの一部（例えば、反射プリズム）を光学部材の裏面に設け、残りの一部（例えば、屈折プリズム）を出射面に設けるものであってもよい。
また、本発明に係る照明装置は、光学部材の複数のプリズムが設けられていない側の主面、または、光学部材の主面の複数のプリズムが設けられていない領域に、例えばドーム形状に形成された複数の光散乱素子を備えるものであってもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１０，１０ａ，２０，３０：照明装置、１２：光源、１４，２４，３４：光学部材、１５，２５：反射プリズム、１７，２７：屈折プリズム、Ｃ１：基準軸、Ｃ２：光軸
【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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