(57)【要約】【課題】  極めて高い照度と均一な配光特性とを持ち、比較的安価に製造し得るコンパクトな照明装置がなかった。【解決手段】  本発明による読書灯１０は、電源に対するコネクタ１５ａが形成された電気配線基板１５と、この電気配線基板１５上に所定の配列パターンにて実装された複数個のＬＥＤチップ１１と、これらＬＥＤチップ１１に近接状態でＬＥＤチップ１１と所定の照明領域Ｚとの間に配され、ＬＥＤチップ１１から発せられた光を相互に重ね合わせた状態で所定の照明領域Ｚに導く複数個の偏向レンズ１７が一体成形された偏向レンズアレイ１３と、これら偏向レンズアレイ１３および電気配線基板１５を収容するハウジング１４とを具え、ＬＥＤチップ１１から発せられた光は、偏向レンズ１７を介して共通の単一照明領域Ｚにすべて重畳された状態で集められる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に対する接続部が形成された配線基板と、
この配線基板上に所定の配列パターンにて実装された複数個の半導体発光素子と、
これら半導体発光素子に近接状態で当該半導体発光素子と所定の空間領域との間に配され、該半導体発光素子から発せられた光を相互に重ね合わせた状態で前記所定の空間領域に導く光偏向光学系と、
この光偏向光学系および前記配線基板を収容するハウジングと
を具えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
演色性の異なる少なくとも２種類の半導体発光素子が前記配線基板上に所定の割合で混成実装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】
少なくとも１つの前記半導体発光素子から発せられる光が通過するフィルタをさらに具えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記半導体発光素子が集光レンズを一体的に組み込んだＬＥＤであり、これらＬＥＤの光軸が相互に平行に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の照明装置。
【請求項５】
前記光偏向光学系がホログラムであることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の照明装置。
【請求項６】
前記光偏向光学系は、個々の前記半導体発光素子に対応した複数個の平凸レンズを有し、これら平凸レンズは前記半導体発光素子側に面する平らな光学面と、前記所定の空間領域側に面する凸光学面とを有し、個々の前記平凸レンズの平らな光学面がすべて共通平面上にあることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の照明装置。
【請求項７】
前記複数個の平凸レンズは、アレイ状に一体成形されたものであることを特徴とする請求項６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、高照度かつ均一な配光特性を持ったコンパクトな照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンパクトで消費電力が少なく、蛍光灯などと比較して寿命が十倍以上にも達する発光ダイオード（ＬＥＤ）は、集光レンズを組み込むことにより、特別なリフレクタなどを追加せずとも発光した光の約９０％を前方に出射させることが可能であり、極めて指向性の強い高輝度の光を出射させることができる。しかも、発光面積が従来のものよりも大きく、著しく輝度の高い大型ＬＥＤ（パワーＬＥＤ）も開発されているため、従来からある白熱灯や蛍光灯などに代わる低消費電力およびコンパクトな照明用の光源として、種々の方面で適用が考えられている。
【０００３】
このような照明用光源として採用可能なＬＥＤに関する技術が特許文献１〜３などで提案されている。特許文献１には、選別された発光ダイオード素子を用い、リード細線のボンディングに起因する特性劣化・特性不良を回避することにより、特性のばらつきがなく、信頼性を高くすることが可能な半導体発光モジュールが開示されている。特許文献２には、ＬＥＤチップの配列と対応した配列を持つコリメート用光学素子をマイクロレンズアレイとして配置した平面半導体発光素子が開示されており、個々のＬＥＤチップにて発せられた光の大部分を極めて狭い範囲に出射させることができるようになっている。さらに、特許文献３には、所定間隔で配列する個々の発光ダイオードに対し、これらとそれぞれ対向するアウタレンズを配し、これによって広い領域を照明できるようにした半導体発光モジュールが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−６９６５１号公報
【特許文献２】特開２００２−４９３２６号公報
【特許文献３】特許第３１１８７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発光面積が従来のＬＥＤよりも大きなパワーＬＥＤは、製品毎の発光輝度のばらつきが比較的大きく、所定の公差に収まる発光輝度を持った製品を得るためには、その製造歩留まりが現在の技術では数十パーセント程度しかない。従って、これを均一な配光特性が要求される照明用の光源として採用した場合には、上述した製造歩留まりの低さのために極めて高価となってしまう欠点がある。
【０００６】
特許文献１に開示された半導体発光モジュールでは、特性のばらつきを回避するため、発光ダイオード素子の選別を行うようにしている。このため、所定の公差に収まらない発光ダイオード素子を用いることが基本的に排除される結果、パワーＬＥＤの場合と同様に、製造される発光ダイオードの歩留まりが悪くなって半導体発光モジュールの製造コストが嵩んでしまう欠点を有する。
【０００７】
特許文献２に開示された平面半導体発光素子は、ＬＥＤチップの配列と対応した配列を持つコリメート用光学素子をマイクロレンズアレイとして配置しているため、個々のＬＥＤチップの発光輝度のばらつきに応じた照度むらが発生する欠点がある。しかも、照明領域と対応した面積のＬＥＤチップアレイを必要とするため、広い領域を均一な配光特性にて照明する場合、これに対応した大量のＬＥＤチップを使用しなければならず、コストの点でほとんど実用的ではない。
【０００８】
特許文献３に開示された半導体発光モジュールは、発光ダイオードとアウタレンズとを同軸状に配置していることからも明らかなように、個々の発光ダイオードおよびアウタレンズが全体の照明領域の一部のみを分割照明するようになっている。このため、特許文献２の場合と同様に、個々の発光ダイオードの発光輝度のばらつきがそのまま照明領域の照度むらとなり、均一な配光特性、つまり照度分布を得ることが基本的にできない。また、このような不具合を回避するために発光ダイオードの選別を行った場合には、製造コストが嵩んでしまう欠点を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による照明装置は、電源に対する接続部が形成された配線基板と、この配線基板上に所定の配列パターンにて実装された複数個の半導体発光素子と、これら半導体発光素子に近接状態で当該半導体発光素子と所定の空間領域との間に配され、該半導体発光素子から発せられた光を相互に重ね合わせた状態で前記所定の空間領域に導く光偏向光学系と、この光偏向光学系および前記配線基板を収容するハウジングとを具えたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の原理を表す図１において、個々の半導体発光素子１から発せられた光Ｌは、光偏向光学系２を介して所定の空間領域Ｚに重畳された状態で導かれる。換言すれば、個々の半導体発光素子１から発せられた光は、単一の空間領域Ｚにすべて重ね合わされた状態で集光されることとなる。
【００１１】
本発明による照明装置において、演色性の異なる少なくとも２種類の半導体発光素子を配線基板上に所定の割合で混成実装することができる。
【００１２】
少なくとも１つの半導体発光素子から発せられる光が通過するフィルタを半導体発光素子と光偏向光学系との間、あるいは光偏向光学系と所定の空間領域との間に配置することができる。この場合、フィルタが演色性を調整するための色フィルタまたは光の透過量に分布を持たせたニュートラルフィルタであってよい。
【００１３】
半導体発光素子が集光レンズを一体的に組み込んだＬＥＤ、特に白色ＬＥＤであって、これらＬＥＤの光軸を相互に平行に設定したものであって良い。
【００１４】
本発明における所定の空間領域は、ＬＥＤの光軸に対して交差または平行な２次元の平面であってもよいし、３次元の立体面であってもよい。所定の空間領域が３次元の立体面の場合、光偏向光学系としてホログラムが好適である。
【００１５】
光偏向光学系が個々の半導体発光素子に対応した複数個の平凸レンズを有し、これら平凸レンズは半導体発光素子側に面する平らな光学面と、所定の空間領域側に面する凸光学面とを有し、個々の平凸レンズの平らな光学面がすべて共通平面上にあって良い。
【００１６】
この場合、個々の平凸レンズの凸光学面を非対称非球面に形成し、これら平凸レンズの光軸を所定の空間領域側に向けて傾斜させることができる。
【００１７】
あるいは、ＬＥＤの光軸とこれに対応する平凸レンズの光軸とを平行に設定し、平凸レンズの配列パターンを半導体発光素子の配列パターンに対して相似形に設定し、隣接する平凸レンズの間隔を隣接する半導体発光素子の間隔よりも短く設定することができる。
【００１８】
複数個の平凸レンズをアレイ状に一体成形することが有効である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の照明装置によると、電源に対する接続部が形成された配線基板上に所定の配列パターンにて実装された複数個の半導体発光素子と、これら半導体発光素子に近接状態で当該半導体発光素子と所定の空間領域との間に配され、該半導体発光素子から発せられた光を相互に重ね合わせた状態で所定の空間領域に導く光偏向光学系とを具えているので、すべての半導体発光素子からの光が相互に重ね合わされるように同一個所へと導かれるため、所定の空間領域を極めて高輝度に照明することができる。また、個々の半導体発光素子自体の輝度むらがあったとしても、すべての光が同一個所に導かれるため、個々の半導体発光素子自体の輝度むらの影響が全く発生しない。このため、輝度のばらつきが多い複数の半導体発光素子を選別することなく使用することができ、特に製造歩留まりの悪いパワーＬＥＤの有効利用が可能となる。仮に、複数個のうちの１個の半導体発光素子が何らかの原因で発光しない状態となっても、その分だけ照明領域の照度が低下するだけであり、照明装置を交換できないような使用形態の場合に極めて都合がよい。
【００２０】
また、複数個の半導体発光素子を配線基板に実装しているため、この配線基板に実装された複数個の半導体発光素子をモジュール化することが可能となり、照明領域に要求される照度に応じてモジュールの数を増減し、これによって照明装置の照度を容易に変更することができる。
【００２１】
演色性の異なる少なくとも２種類の半導体発光素子を配線基板上に所定の割合で混成実装した場合、所望の演色性を持った照明光を得ることができる。このため、例えば色温度が４８００Ｋおよび７２００Ｋの２種類の点半導体発光素子を用意するだけで、これらの使用する数の組み合わせを変えることにより、４８００Ｋから７２００Ｋまでの間のほぼ任意の色温度を持つ照明光を得ることができ、特定の演色性を持つ点半導体発光素子を使用する必要がなくなる。
【００２２】
少なくとも１つの半導体発光素子から発せられる光が通過するフィルタを設けた場合、照明領域の色温度を微妙に修正したり、照明領域の照度分布をより均一に補正することができる。
【００２３】
半導体発光素子が集光レンズを一体的に組み込んだＬＥＤ、特に白色ＬＥＤであって、これらＬＥＤの光軸を相互に平行に設定した場合、照明光として一般的な白色光を得ることができる上、配線基板に対するＬＥＤの実装作業を容易かつ迅速に行うことができる。
【００２４】
光偏向光学系としてホログラムを用いた場合、所定の空間領域が３次元の立体面であっても均一な照明を確実に行うことができる。しかも、半導体発光素子からホログラムまでの距離を最短に設定して照明装置をよりコンパクト化させることができる。
【００２５】
個々の平凸レンズの平らな光学面をすべて共通平面上に設定した場合、隣接する平凸レンズの境界部分による影や輝線の発生を防止することが可能である。また、これによってＬＥＤのさらなる高密度実装が可能であり、半導体発光素子から個々の平凸レンズの平らな光学面までの距離を狭めることが可能であることとと相俟って、照明装置をよりコンパクト化させることができる。
【００２６】
複数個の平凸レンズをアレイ状に一体成形した場合、個々の半導体発光素子に対する平凸レンズの位置合わせが極めて容易となり、照明装置を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明による照明装置の実施形態について、図２〜図６を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施形態のみに限らず、特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、従って本発明の精神に帰属する他の任意の技術にも当然応用することができる。
【００２８】
本発明を学習机に組み込まれた読書灯として応用した実施形態の外観を図２に示し、その断面構造を図３に示し、主要部の外観を分解状態で図４に示す。すなわち、本実施形態における読書灯１０は、ライティングデスクＤの棚板Ｓの裏面に取り付けられて甲板Ｔの上を照明することを意図したものであり、複数のＬＥＤチップ１１が所定の配列パターンで組み込まれたＬＥＤモジュール１２と、このＬＥＤモジュール１２の前方に近接状態で配されてＬＥＤモジュール１２からの光を甲板Ｔの表面に向けて照射させる偏向レンズアレイ１３と、これらＬＥＤモジュール１２および偏向レンズアレイ１３を位置決め状態で収容するハウジング１４とで主要部が構成されている。
【００２９】
ＬＥＤモジュール１２は、それぞれ集光レンズ１１ａをこれらの光軸１１ｂが相互に平行となるように一体的に組み込んだ複数のＬＥＤチップ１１と、これらＬＥＤチップ１１が所定間隔で実装される電気配線基板１５と、この電気配線基板１５に設けられたコネクタ１５ａを介して接続され、個々のＬＥＤチップ１１に電力を供給するためのケーブル１６など有する。本発明の半導体発光素子として用いられるＬＥＤチップ１１は白色パワーＬＥＤであり、その放熱対策として電気配線基板１５のベースやハウジング１４などを熱伝導率が比較的高いアルミニウムにて形成している。本実施形態では１７個のＬＥＤチップ１１を電気配線基板１５上に２列に配列し、これらの方向に沿って相互に半ピッチずらした状態で実装しているが、電気配線基板１５に対するＬＥＤチップ１１の配列状態などは、照明装置に要求される特性などに応じて適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００３０】
照明すべき対象に対して特殊な照明効果を意図していないのであれば、本実施形態の場合のように太陽光に近い演色性を持った白色ＬＥＤを使用することが一般的である。単一の種類の白色ＬＥＤだけで所望の演色性を得られない場合、異なる演色性を持った少なくとも２種類の白色ＬＥＤを組み合わせ、色の減算混合を利用して所望の演色性に調整された照明光を得ることができる。例えば、色温度が５６００Ｋの照明光を得ようとした場合、例えば市販の７２００Ｋの色温度を持つ白色ＬＥＤと、４８００Ｋの色温度を持つ白色ＬＥＤとを１：２の割合で採用することにより、ほぼ５６００Ｋに近い色温度の照明光を得ることができる。つまり、この方法によると５６００Ｋの色温度を持つ白色ＬＥＤを製造する必要がなくなり、従来から市販されているものを有効利用することが可能となる。
【００３１】
なお、色度座標上での色温度の軌跡は直線ではなく曲線を描いているため、上述したような色温度の直線補完は限られた領域（例えば４８００Ｋ〜７２００Ｋの範囲）で可能であり、この範囲外の色温度を持つＬＥＤを用いる場合には、色温度曲線に基づいてＬＥＤ組み合わせの比率を調整する必要がある。
【００３２】
ＬＥＤモジュール１２に対し所定距離だけ隔てて近接状態で配される本実施形態における偏向レンズアレイ１３は、光学的に透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）の成形品であり、個々のＬＥＤチップ１１と対応した相似形の縮小配列パターンに設定された偏向レンズ１７（本実施形態では平凸レンズ）を有する。個々の偏向レンズ１７は、ＬＥＤチップ１１側に面する平らな光学面１７ａと、照明領域Ｚ、つまり甲板Ｔ側に面する凸光学面１７ｂとを有し、これらの光軸１７ｃはＬＥＤチップ１１の集光レンズ１１ａの光軸１１ｂと平行に設定されているが、これらはＬＥＤチップ１１と対応した相似形の縮小配列パターンに設定されているため、隣接する偏向レンズ１７の間隔は、隣接する集光レンズ１１ａの間隔よりも短く設定された状態となり、集光レンズ１１ａの光軸１１ｂに対し、対応する偏向レンズ１７の光軸１７ｃは照明領域Ｚの中央側にオフセットされた状態となっている。個々の偏向レンズ１７のオフセット量は、これらの焦点距離や対応するＬＥＤチップ１１と照明領域Ｚとの相対的な位置関係に依存して設定される。
【００３３】
本実施形態では、ＬＥＤチップ１１側を向く平らな光学面１７ａが集光レンズ１１ａの光軸１１ｂに対してほぼ直交するように、すべて共通平面上に位置させている。これにより、偏向レンズアレイ１３を射出成形するための金型の製造が容易となる上、隣接する偏向レンズ１７の境界部分の段差により発生するケラレなどが解消されて照明領域Ｚに暗線や輝線などが生じないようにすることが可能であり、さらなるＬＥＤチップ１１の高密度実装を可能とすることができる。しかも、集光レンズ１１ａと偏向レンズアレイ１３との距離を最短に狭められることと相俟って、照明装置のさらなるコンパクト化が可能となる。
【００３４】
偏向レンズ１７に要求される機能は、個々のＬＥＤチップ１１の集光レンズ１１ａから出射した光束を可能な限り均一な照度分布にて単一の照明領域Ｚに拡大状態で導くことである。換言すると、個々の偏向レンズ１７は、集光レンズ１１ａの端面の画像が単一照明領域Ｚ、本実施形態では甲板Ｔの表面に拡大状態で結像するように設計されている。この目的のため、個々の偏向レンズ１７のオフセット量が対応するＬＥＤチップ１１と照明領域Ｚとの相対位置に基づいてそれぞれ設定されている。さらに、照明領域Ｚにおける光の照度分布が均一となるように、ＬＥＤチップ１１に組み込まれた集光レンズ１１ａと併せ、個々の偏向レンズ１７の凸光学面１７ｂを球面に限らず、適当な非球面形状に成形することが有効である。
【００３５】
なお、集光レンズ１１ａの光軸１１ｂに対し、対応する偏向レンズ１７の光軸１７ｃを照明領域Ｚの中央側にオフセットすることにより、照明領域Ｚに到達する光の照度分布が偏向レンズ１７のオフセット方向に沿って不均一となり、このオフセット方向に沿った一端側（対応する集光レンズ１１ａの光軸１１ｂ側）の照度が相対的に高くなるが、すべての偏向レンズ１７の光軸１７ｃのオフセット方向がＬＥＤモジュール１２の中心に対して対称となるように設定することにより、照度分布の不均一性がすべて相殺される結果、照明領域Ｚの照度分布をほぼ均一に保つことができる。
【００３６】
このように、個々のＬＥＤチップ１１からの光がすべて単一の照明領域Ｚに集光されるため、甲板Ｔの表面に対して極めて高照度の照明を行うことができる上、個々のＬＥＤチップ１１の製造上のばらつきによってこれらの発光輝度が不均一であっても、従来の照明装置のような照度むらを完全に解消することができる。このため、従来では輝度不足などの理由で不良品として廃棄されていたＬＥＤチップ１１も何ら問題なく使用することが可能となり、半導体発光素子に対する部品コストを大幅に抑えることができる。しかも、１個のＬＥＤチップ１１が何らかの理由で発光しなくなった場合でも、照明領域Ｚの照度がその分だけ低下するだけであり、格別な理由がない限りそのまま照明し続けることができる。
【００３７】
ＬＥＤモジュール１２と対向する偏向レンズアレイ１３の表面（平らな光学面１７ａ側）には、偏向レンズ１７の焦点距離と照明領域Ｚの大きさ（ＬＥＤチップ１１の拡大率）とに応じてＬＥＤモジュール１２との間隔を予め設定された所定間隔に保持するための複数のスペーサピン１８が平らな光学面１７ａ以外の領域から突出状態で形成されている。偏向レンズアレイ１３から照明領域Ｚ（甲板Ｔの表面）までの距離や、照明領域Ｚの大きさに応じて偏向レンズ１７の設計を変える必要があるので、これに応じてスペーサピン１８の長さも併せて変更する必要がある。ＬＥＤモジュール１２と偏向レンズアレイ１３との間隔を設計通りに設定することが重要であるので、これらの相対的位置が外力などによって変わってしまわないように、何らかの締結手段を用いてこれらを一体的に組み上げることも有効である。
【００３８】
ハウジング１４は、ＬＥＤモジュール１２および偏向レンズアレイ１３の輪郭形状に対応したカップ状断面の本体部１４ａと、この本体部１４ａの開口端に嵌合され、図示しない止めねじなどによって一体的に連結されるカバー部１４ｂとを有する。偏向レンズアレイ１３は、その配列方向両端縁部がカバー部１４ｂに当接し、ハウジング１４から抜け外れないようになっているが、さらに何らかの係止手段によって、偏向レンズアレイ１３をより確実にハウジング１４内に固定することも可能である。本体部１４ａには、ケーブル１６をハウジング１４外に導く穴１９が形成されており、ここからハウジング１４外に引き出されたケーブル１６が図示しないオン／オフスイッチまたは調光スイッチを介して図示しない給電ケーブルに接続される。ＬＥＤモジュール１２は、電気配線基板１５の裏面が本体部１４ａの底板部１４ｃに当接した状態となり、ハウジング１４側に効率良く放熱できるように配慮している。このハウジング１４の構造は、ハウジング１４内にＬＥＤモジュール１２と偏向レンズアレイ１３とをそれぞれ位置決め状態で確実に固定できさえすればよく、組み立ての容易性などを考慮して適宜設定することが可能である。
【００３９】
従って、ケーブル１６を介してＬＥＤモジュール１２に電力が供給されると、甲板Ｔの表面の照明領域Ｚが均一な配光特性で照明されることとなる。なお、この照明領域Ｚの形状は個々の偏向レンズ１７の輪郭形状などを変えることにより、必要に応じて矩形や楕円形などに変更することが可能である。
【００４０】
上述した実施形態では、照明光の照射方向に対して照明領域Ｚがほぼ直交するような読書灯１０について説明したが、照明光の照射方向に対して照明領域Ｚが傾斜するような照明装置にも本発明を応用することができる。
【００４１】
このような本発明による照明装置を壁面照明用のダウンスポットライトに応用した他の実施形態の外観を図５に示し、その断面構造を図６に示すが、先の実施形態と同一機能の要素には、これと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、本実施形態におけるダウンスポットライト２０は、建物の天井Ｒなどに埋設されて部屋や廊下などの壁面Ｗに取り付けられた絵画や写真などの物体Ｏを照明することを意図したものであり、複数のＬＥＤチップ１１が組み込まれたＬＥＤモジュール１２と、このＬＥＤモジュール１２の前方に配されてＬＥＤモジュール１２からの光を壁面Ｗに固定された物体Ｏに向けて照射させる本発明の光偏向光学系としてのホログラム２１と、これらＬＥＤモジュール１２およびホログラム２１を位置決め状態で収容する円筒状のハウジング１４とで主要部が構成されている。
【００４２】
ＬＥＤモジュール１２の電気配線基板１５には、放熱フィン２２ａを形成したアルミニウム製の放熱部材２２が一体的に接合され、この放熱部材２２はハウジング１４の内壁に設けたブラケット２３を介してハウジング１４に固定された状態となっている。本実施形態では９個のＬＥＤチップ１１が電気配線基板１５上に同一ピッチで格子状に配列しているが、照明方向がＬＥＤチップ１１の集光レンズ１１ａの光軸１１ｂに対して傾斜しているため、ハウジング１４によるケラレが生じないようにＬＥＤモジュール１２はハウジング１４に対してオフセット状態で収容されている。
【００４３】
カバー部１４ｂによってハウジング１４の本体部１４ａ内に保持される本実施形態におけるホログラム２１は、光学的に透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）の成形品であり、光の回折現象を利用して個々のＬＥＤチップ１１からの光を同一の照明領域Ｚに拡大状態で導く作用を有する。換言すると、このホログラム２１は図示しない光軸が照明領域Ｚの中央に向けて傾斜した図６中の二点鎖線で示すような投影レンズ２４とほぼ類似した働きを持つものである。
【００４４】
本実施形態のようなホログラム２１に代え、先の実施形態のような偏向レンズアレイを用いることも可能であるが、各偏向レンズのＬＥＤチップ１１側を向く光学面を集光レンズ１１ａの光軸１１ｂに対してほぼ直交するように、すべて共通平面上に位置させることができる。また、各偏向レンズの光軸を照明領域Ｚの中央側に向けて傾斜させることも可能であるが、この場合には、偏向レンズの照明領域Ｚ側を向く凸光学面を非球面に設定する必要がある。
【００４５】
また、本実施形態ではＬＥＤモジュール１２とホログラム２１との間に色温度調整用のフィルタ２５をホログラム２１に重ねて配しており、これは例えば任意の１つのＬＥＤチップ１１からの光が導かれる領域にのみ所定の色に着色され、その他の領域を完全に無色透明としたものである。これによって照明領域Ｚの色温度を市販のＬＥＤチップ１１の組み合わせだけでは修正し切れない微妙な程度に調整することが可能である。もちろん、必要に応じて任意の領域を異なる複数の色あいに着色したフィルタを使用することも可能である。
【００４６】
上述した実施形態では、ライティングデスクＤに組み込まれた読書灯１０や、建物の天井Ｒに埋め込まれるダウンスポットライト２０について説明したが、本発明はこのような照明装置のみに限らず、従来からある白熱灯や蛍光灯などに代わる一般的な照明装置として、例えば複数の関節を持った可動式のアームの先端部に取り付けられるアームライト、あるいは高輝度であるという利点を生かし、舞台照明装置や、地面などに取り付けて屋外における建造物の壁面部分などを照明する屋外用スポットライトなどの他、長寿命であるというＬＥＤの利点を生かして交換やメンテナンスが困難な場所に設ける必要がある照明装置、例えばホテルなどにおいてベッドに組み込まれる足元灯などに利用することも可能である。
【００４７】
なお、本発明をアームライトに応用した場合、照明領域と半導体発光素子との距離に応じて光偏向光学系を交換できると共に半導体発光素子と光偏向光学系との間隔を変更できるようにする必要があることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明による照明装置をライティングデスクに組み込まれる読書灯に応用した一実施形態の外観を表す立体投影図である。
【図３】図２に示した実施形態の主要部の断面図である。
【図４】図２に示した実施形態の外観を分解状態で表す立体投影図である。
【図５】本発明による照明装置をダウンスポットライトに応用した他の実施形態の利用状況を表す立体投影図である。
【図６】図５に示した実施形態の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
Ｄ  ライティングデスク
Ｆ  床面
Ｏ  物体
Ｒ  天井
Ｓ  棚板
Ｔ  甲板
Ｗ  壁面
Ｚ  照明領域
１０  読書灯
１１  ＬＥＤチップ
１１ａ  集光レンズ
１１ｂ  光軸
１２  ＬＥＤモジュール
１３  偏向レンズアレイ
１４  ハウジング
１４ａ  本体部
１４ｂ  カバー部
１４ｃ  底板部
１５  電気配線基板
１５ａ  コネクタ
１６  ケーブル
１７  偏向レンズ
１７ａ  平らな光学面
１７ｂ  凸光学面
１７ｃ  光軸
１８  スペーサピン
２０  ダウンスポットライト
２１  ホログラム
２２  放熱部材
２２ａ  放熱フィン
２３  ブラケット
２４  投影レンズ
２５  フィルタ
【図１】
2005285697.tif 000003
【図２】
2005285697.tif 000004
【図３】
2005285697.tif 000005
【図４】
2005285697.tif 000006
【図５】
2005285697.tif 000007
【図６】
2005285697.tif 000008