(57)【要約】【課題】出射光の輝度分布が均一な照明装置を提供する。【解決手段】本発明のシーリングライトは、平板状の導光板１３と、導光板１３の裏面側に配置されたＬＥＤ３３とを備え、ＬＥＤ３３からの出射光を導光板１３に入射させ、入射した光を導光板１３の内部で全反射させて導光しながら導光板１３の表面側から照射させる照明装置であって、導光板１３に対して斜めに光を入射させるようにＬＥＤ３３からの出射光を結合する光結合部材３５が、導光板１３とＬＥＤ３３との間に帯状に延伸して設けられている。ＬＥＤ３３は、光結合部材３５へ向けての出射光の最も輝度の高い光軸方向が導光板１３に対して直交するようにして光結合部材３５に沿って複数配置されていると共に、ＬＥＤ３３からの光結合部材３５への入射光の強度は、光結合部材３５の延伸方向における、導光板１３への入射光の入射位置と導光板１３の端部との距離に応じて設定されている。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の導光板と、該導光板の裏面側に配置された光源とを備え、該光源からの出射光を該導光板に入射させ、入射した光を該導光板の内部で全反射させて導光しながら該導光板の表面側から照射させる照明装置であって、
上記導光板に対して斜めに光を入射させるように上記光源からの出射光を結合する光結合部材が、該導光板と該光源との間に帯状に延伸して設けられており、
上記光源が、上記光結合部材へ向けての出射光の最も輝度の高い光軸方向が上記導光板に対して直交するようにして上記帯状の光結合部材に沿って複数配置されていると共に、
上記複数の光源からの上記光結合部材への入射光の強度は、
上記光結合部材の延伸方向における、上記導光板への入射光の入射位置と上記導光板の端部との距離に応じて設定されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
上記導光板の形状は、円盤状であり、
上記入射光の強度は、上記光結合部材の延伸方向における、当該入射光の入射位置の上記光結合部材の中央位置からの距離に略反比例す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】
上記光源の配置密度は、
上記光結合部材の延伸方向における、当該光源の出射する光が上記導光板に入射する位置と、上記導光板の端部との距離に応じて、設定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】
上記光源の配置密度は、
上記光結合部材の延伸方向における、当該光源の出射する光が上記導光板に入射する位置と、上記導光板の端部との距離に略反比例することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
上記光源の各々の輝度は、
上記光結合部材の延伸方向における、当該光源の出射する光が上記導光板に入射する位置と、上記導光板の端部との距離に応じて、設定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６】
上記光源の各々の輝度は、
上記光結合部材の延伸方向における、当該光源の出射する光が上記導光板に入射する位置と、上記導光板の端部との距離に略反比例することを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記光源はＬＥＤであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置を備えていることを特徴とする照明機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を導光板によって面状に出射させる照明装置、及びそれを備えた照明機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明装置においては、白熱球に替わって低消費電力・低発熱性による省エネルギー化が可能なＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）が用いられている。すなわち、ＬＥＤ照明は、供給される電力の多くが発光に使われ、つまり発光効率が高いために、従来の白熱照明と同じ明るさを作るのに必要な電力が少なくて済む。また、消費電力が少ないということは、従来では熱となって失われていた電力分の発熱が少なくて済み、低発熱な照明器具となるという特徴を有している。
【０００３】
そして、近年では、白熱球に代替するＬＥＤ電球のみならず、天井面に固定されるシーリングライト等に対してもＬＥＤを用いた照明器具が出現するようになってきている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ＬＥＤを用いて器具本体の側方及び背面方向に光を放射させて、天井面を明るくすることが可能な照明器具が開示されている。
【０００５】
上記特許文献１に開示された照明器具１００は、住宅用の天井直付け形のシーリングライトであり、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、器具本体１１０と、該器具本体１１０の前面及び側面を覆う透光カバー１０１と、該透光カバー１０１の周縁部１０１ａから器具本体１１０の側方及び背面方向に向けて光を放射させる光制御体１０２とを備えている。
【０００６】
そして、器具本体１１０には、複数のＬＥＤを有する発光モジュール１２０と、ＬＥＤを点灯する点灯装置１１１とが備えられている。上記発光モジュール１２０は、図１４（ｃ）（ｄ）に示すように、基体１２１と、この基体１２１の上に搭載された複数のＬＥＤチップ１２２ａ…とこれらＬＥＤチップ１２２ａ…により励起される黄色蛍光体１２２ｂとで構成されて高輝度、高出力の白色の光を発光する半導体発光素子１２２とを備えている。
【０００７】
この構成により、器具本体１１０の側方及び背面方向に光を放射させ、天井面を明るくすることが可能な照明器具１００を提供するものとなっている。
【０００８】
ところで、この種の照明器具１００においては、シーリングライトの略前面に複数の発光モジュール１２０を並べて配置するので、半導体発光素子１２２の個数が増加しコスト高となる。
【０００９】
そこで、この問題を解消するために、例えば、液晶表示装置のバックライトに使用された技術が特許文献２に開示されている。
【００１０】
特許文献２に開示された表示装置用バックライト２００は、図１５に示すように、導光板２１０の下方に発光ダイオード２０１が、その光軸が導光板２１０に直交するようにして設けられている。そして、導光板２１０の表面における発光ダイオード２０１の直上においては、発光ダイオード２０１からの光を導光板２１０の両端部側へ反射すべく、曲面からなる反射面２１１・２１１が形成されている。また、発光ダイオード２０１の下側には反射シート２０２が設けられている。
【００１１】
上記の構成により、発光ダイオード２０１を導光板２１０の中心線上に配置すればよいので、発光ダイオード２０１の個数の削減を図ることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−１４０７９７号公報（２０１０年６月２４日公開）
【特許文献２】特開２００６−４９３２４号公報（２００６年２月１６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来の特許文献２に開示された表示装置用バックライト２００では、導光板２１０に曲面からなる反射面２１１・２１１を形成しなければならない。したがって、導光板２１０を加工しなければならないので、コスト高になり、特に、大型導光板の加工は面積が大きく困難であるという問題点を有している。
【００１４】
また、この特許文献２に開示された表示装置用バックライト２００では、導光板２１０における発光ダイオード２０１の直上においては、光の液晶パネル側への出射光量が大きくなり過ぎ、導光板全体での均一照射が困難であるという問題点を有している。
【００１５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、出射光の輝度分布が均一な照明装置、及びそれを備えた照明機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の照明装置は、上記課題を解決するために、平板状の導光板と、該導光板の裏面側に配置された光源とを備え、該光源からの出射光を該導光板に入射させ、入射した光を該導光板の内部で全反射させて導光しながら該導光板の表面側から照射させる照明装置であって、上記導光板に対して斜めに光を入射させるように上記光源からの出射光を結合する光結合部材が、該導光板と該光源との間に帯状に延伸して設けられており、上記光源が、上記光結合部材へ向けての出射光の最も輝度の高い光軸方向が上記導光板に対して直交するようにして上記帯状の光結合部材に沿って複数配置されていると共に、上記複数の光源からの上記光結合部材への入射光の強度は、上記光結合部材の延伸方向における、上記導光板への入射光の入射位置と上記導光板の端部との距離に応じて設定されていることを特徴としている。
【００１７】
上記の発明によれば、導光板の下方の光源から出射された光は、光結合部材を介して導光板に結合して斜めに入射され、導光板の内部を全反射しながら導光板の端部まで移動し、その途中で全反射条件が破れて、導光板の表面側から出射される。ここで、導光板の形状が矩形以外の場合、入射光の入射位置によって、光結合部材への入射光が導光板の端部において全反射する場合と、全反射しない場合とがある。そのため、入射光が導光板の端部において全反射しない領域では、入射光が導光板の端部において全反射する領域よりも輝度が低下してしまう。
【００１８】
これに対し、複数の光源からの上記光結合部材への入射光の強度は、上記光結合部材の延伸方向における、上記導光板への入射光の入射位置と上記導光板の端部との距離に応じて設定されている。そのため、入射光が導光板の端部において全反射しない領域に対応する入射光の強度を、入射光が導光板の端部において全反射する領域に対応する入射光の強度よりも大きくすることにより、光結合部材からの入射光の強度が入射位置によらず略一定に設定されている従来構成に比べ、それらの領域間の輝度の差を小さくすることができる。したがって、出射光の輝度分布が均一な照明装置を提供することができる。
【００１９】
本発明の照明装置では、上記導光板の形状は、円盤状であり、上記入射光の強度は、上記光結合部材の延伸方向における、当該入射光の入射位置の上記光結合部材の中央位置からの距離に略反比例することが好ましい。
【００２０】
上記の構成では、導光板の形状が円盤状であるため、光結合部材の中央位置付近に対応する領域では、光結合部材からの入射光が導光板の端部において全反射せず、光結合部材の中央位置から離れた位置に対応する領域では、光結合部材からの入射光が導光板の端部において全反射する。そのため、光結合部材の中央位置付近に対応する領域の輝度が、光結合部材の中央位置から離れた位置に対応する領域の輝度よりも低下する。
【００２１】
これに対し、入射光の強度が、上記光結合部材の延伸方向における、当該入射光の入射位置の上記光結合部材の中央位置からの距離に略反比例しているので、光結合部材の中央位置付近に対応する領域の輝度と、光結合部材の中央位置から離れた位置に対応する領域の輝度との差を小さくすることができる。したがって、出射光の輝度分布をさらに均一にすることができる。
【００２２】
本発明の照明装置では、上記光源の配置密度は、上記光結合部材の延伸方向における、当該光源の出射する光が上記導光板に入射する位置と、上記導光板の端部との距離に応じて、設定されていることが好ましい。
【００２３】
本発明の照明装置では、上記光源の配置密度は、上記光結合部材の延伸方向における、当該光源の出射する光が上記導光板に入射する位置と、上記導光板の端部との距離に略反比例することが好ましい。
【００２４】
すなわち、入射光が導光板の端部において全反射しない領域の光源の配置密度を高く設定し、入射光が導光板の端部において全反射する領域の光源の配置密度を低く設定することにより、出射光の輝度分布の均一化を図ることができる。
【００２５】
本発明の照明装置では、上記光源の各々の輝度は、上記光結合部材の延伸方向における、当該光源の出射する光が上記導光板に入射する位置と、上記導光板の端部との距離に応じて、設定されていることが好ましい。
【００２６】
本発明の照明装置では、上記光源の各々の輝度は、上記光結合部材の延伸方向における、当該光源の出射する光が上記導光板に入射する位置と、上記導光板の端部との距離に略反比例することが好ましい。
【００２７】
すなわち、入射光が導光板の端部において全反射しない領域の光源の輝度を高く設定し、入射光が導光板の端部において全反射する領域の光源の輝度を低く設定することにより、出射光の輝度分布の均一化を図ることができる。
【００２８】
本発明の照明装置では、前記光源はＬＥＤであることが好ましい。
【００２９】
ＬＥＤは形状が小さくかつ照度も大きいので、照明装置の光源として適切である。
【００３０】
本発明の照明機器は、上記いずれかの照明装置を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の照明装置は、以上のように、平板状の導光板と、該導光板の裏面側に配置された光源とを備え、該光源からの出射光を該導光板に入射させ、入射した光を該導光板の内部で全反射させて導光しながら該導光板の表面側から照射させる照明装置であって、上記導光板に対して斜めに光を入射させるように上記光源からの出射光を結合する光結合部材が、該導光板と該光源との間に帯状に延伸して設けられており、上記光源が、上記光結合部材へ向けての出射光の最も輝度の高い光軸方向が上記導光板に対して直交するようにして上記帯状の光結合部材に沿って複数配置されていると共に、上記複数の光源からの上記光結合部材への入射光の強度は、上記光結合部材の延伸方向における、上記導光板への入射光の入射位置と上記導光板の端部との距離に応じて設定されている。
【００３２】
したがって、出射光の輝度分布が均一な照明装置を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】シーリングライトの構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）は上記シーリングライトの構成を示す、表面側からの斜視図であり、（ｂ）は上記シーリングライトの構成を示す、裏面側からの斜視図である。
【図３】上記照明装置における光源モジュールの構成を示す斜視図である。
【図４】（ａ）はＬＥＤから出射した光が放物面を有する光結合部材を介して導光板に入射するときの光路を示す断面図であり、（ｂ）はＬＥＤ近傍の光路を示す要部断面図である。
【図５】（ａ）はＬＥＤから出射した光が楕円面を有する光結合部材を介して導光板に入射するときの光路を示す断面図であり、（ｂ）はＬＥＤ近傍の光路を示す要部断面図である。
【図６】（ａ）は２つのＬＥＤから出射した光が放物面・楕円面を有する光結合部材を介して導光板に入射し、導光板の表面側から出射するときの光路を示す断面図であり、（ｂ）は導光板の裏面に設けられた帯状の光源モジュールを示す斜視図である。
【図７】（ａ）は上記導光板を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の点Ａ・Ｂを通る弦上の輝度分布を示すグラフである。
【図８】上記光源モジュールから導光板に入射したにおける円盤からなる導光板の外周での全反射条件を示す平面図である。
【図９】ＬＥＤが均等に配置した例を示す平面図である。
【図１０】ＬＥＤの配置密度を適宜設定した例を示す平面図である。
【図１１】均等に配置されたＬＥＤに流す電流を互いに異ならせた場合の、ＬＥＤの発光状態の一例を示す平面図である。
【図１２】（ａ）は矩形の角部を面取りした導光板を示す平面図であり、（ｂ）は楕円の導光板を示す平面図であり、（ｃ）は菱形の導光板を示す平面図である。
【図１３】上記照明装置における調色照明を示す断面図である。
【図１４】（ａ）は従来の照明機器の構成を示す断面図であり、（ｂ）はその照明機器の構成を示す平面図であり、（ｃ）はその照明機器における照明装置の構成を示す断面図であり、（ｄ）はその照明装置の構成を示す平面図である。
【図１５】従来の液晶表示装置に適用されるバックライトの構成を示す断面である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の一実施形態について図１〜図１５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００３５】
本実施の形態の照明装置を備えた照明機器としてのシーリングライトの構成について、図１、図２（ａ）（ｂ）及び図３に基づいて説明する。図１はシーリングライトにおける照明装置の要部の構成を示す断面図であり、図２（ａ）はシーリングライトの構成を示す、表面側からの斜視図であり、図２（ｂ）はシーリングライトの構成を示す、裏面側からの斜視図であり、図３は光源モジュールの構成を示す、表面側からの斜視図である。尚、本明細書中において、特に説明がない限り、「表面」方向は、本発明の照明装置における光照射面の向きであり、「裏面」方向はその逆向きであり、「側面」方向は、表面方向及び裏面方向の両方に直交する向きである。すなわち、本発明の照明装置がシーリングライトとして天井に設置された場合、「表面」は室内（床）側であり、「裏面」は天井側である。
【００３６】
上記シーリングライト１は、図２（ａ）に示すように、例えば円盤状の照明装置１０を備えており、この円盤状の照明装置１０は、その外周にフレーム２０を備えている。また、シーリングライト１の裏面では、図２（ｂ）に示すように、円盤の直径上に光源モジュール３０が設けられている。このシーリングライト１の直径は例えば５５０ｍｍであり、最薄部は例えば１０ｍｍとなっている。尚、シーリングライト１の形状及び各寸法についてはこれに限らない。
【００３７】
上記シーリングライト１の照明装置１０は、図１に示すように、表面側から順に、拡散シート１１、プリズムシート１２、導光板１３及び光源モジュール３０にて構成されている。導光板１３の裏面における光源モジュール３０が設けられていない部分には、その部分が開口となった反射シート１４及びバックシャーシ１５が設けられている。
【００３８】
上記光源モジュール３０には、図３に示すように、帯状に形成された光源ホルダー３１の上にシート状のヒートシンク３２が設けられていると共に、このヒートシンク３２の上には、光源としての例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）３３ａ・３３ｂを搭載したＬＥＤ基板３４ａ・３４ｂが設けられている。尚、本実施の形態では、光源としてＬＥＤ３３ａ・３３ｂを用いているが、必ずしもこれに限らず、例えば、有機ＥＬ発光素子又は無機ＥＬ発光素子を用いることも可能である。
【００３９】
ここで、本実施の形態では、ＬＥＤ３３ａ・３３ｂは、色温度２０００Ｋ〜６０００Ｋの光を出射するものとなっている。すなわち、朝日や夕日の赤色光は、色温度約２０００Ｋであり、太陽光線は色温度約５０００Ｋ〜６０００Ｋである。尚、液晶表示装置のバックライトで使用される光源では、例えば、色温度１００００Ｋ〜２００００ＫのＬＥＤが用いられる。
【００４０】
上記ＬＥＤ３３ａ・３３ｂは、２列に並んで互いに平行に複数個設けられていると共に、それら複数のＬＥＤ３３ａ・３３ｂの上側には、光結合部材３５が設けられている。
【００４１】
すなわち、本実施の形態のシーリングライト１は、図１に示すように、表面側に光を照射する導光板１３と、導光板１３に光を結合する光学素子としての光結合部材３５と、上記光結合部材３５に入射光を発するＬＥＤ３３ａ・３３ｂとを備え、上記導光板１３、光結合部材３５、ＬＥＤ３３ａ・３３ｂが、照明装置１０表面側から裏面側へ向けて、この順に並んで配設されたものからなっている。したがって、本実施の形態のシーリングライト１における照明装置１０は、ＬＥＤ３３ａ・３３ｂが導光板１３の下方に設けられた光源直下型の照明装置１０となっている。
【００４２】
ここで、本実施の形態では、光結合部材３５は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、導光板１３とＬＥＤ３３ａ・３３ｂとの間に設けられた断面略かまぼこ状つまり棒状体、より具体的には断面半円状の帯状体からなっている。光結合部材３５の材質は導光板１３の材質と同じ樹脂からなっている。詳細には、図４（ａ）に示すように、光結合部材３５における導光板１３側の表面は、平板状の導光板１３に当接する頂部平坦面３５ａと、この頂部平坦面３５ａから両端側にそれぞれ垂下する垂下曲面３５ｂ・３５ｂとからなっている。
【００４３】
上記垂下曲面３５ｂ・３５ｂは、例えば、図４（ａ）に示す断面放物線とすることができる。ただし、必ずしもこれに限らず、図５（ａ）（ｂ）に示すように、断面楕円とすることも可能である。尚、本発明においては、断面放物線又は断面楕円に限らず、頂部平坦面３５ａを有する弓型等の湾曲形状、又は頂部平坦面３５ａから斜めに傾斜する平面でもよい。
【００４４】
上記光結合部材３５における導光板１３側とは反対側の面、つまり光結合部材３５の下端は、図４（ａ）に示すように、下端平坦面３５ｃとなっている。さらに、光結合部材３５の下端側の中央部には凹部３５ｄが形成されている。ただし、必ずしもこれに限らず、凹部３５ｄが存在しなくてもよい。すなわち、本実施の形態では、垂下曲面３５ｂ・３５ｂにて反射する光の導光板１３への光路が確保できればよいので、光路とならない部分は凹部３５ｄとしてくり抜くことができる。これにより、コスト削減を図ることができる。尚、凹部３５ｄに反射シートを設けることも可能である。これにより、頂部平坦面３５ａでの導光板１３から該導光板１３の表面側への照射を向上させることができる。
【００４５】
上記光結合部材３５の下端平坦面３５ｃ・３５ｃの下側には、ＬＥＤ３３ａ・３３ｂがそれぞれ光結合部材３５に近接して設けられている。これらＬＥＤ３３ａ・３３ｂは、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、断面放物線又は断面楕円からなる垂下曲面３５ｂ・３５ｂの焦点位置Ｆよりも端部側に存在することが好ましい。これにより、例えば、図４（ａ）に示すように、例えばＬＥＤ３３ａから出射された光が光結合部材３５の断面放物線の垂下曲面３５ｂにて反射され、その反射光が光結合部材３５の頂部平坦面３５ａに到達し、到達方向を維持して導光板１３に斜めに入射する。そして、導光板１３に入射された光は、図４（ａ）に示す導光板１３の右側の内部を全反射して進み、図示しない光路変換部である光散乱体と衝突することにより導光板１３中を進む角度が変わり、全反射条件が破られ、導光板１３の表面側から出射し、前記プリズムシート１２、拡散シート１１を通して前記シーリングライト１から発光される。尚、ＬＥＤ３３ｂから出射された光も図６（ａ）に示すように、ＬＥＤ３３ａからの光とは対称に進む。
【００４６】
このような光路は、図５（ａ）（ｂ）に示す断面楕円の光結合部材３５においても同様である。具体的には、図５（ａ）に示すように、ＬＥＤ３３ａから出射された光は光結合部材３５の断面楕円の垂下曲面３５ｂにて反射され、その反射光が光結合部材３５の頂部平坦面３５ａに到達し、到達方向を維持して導光板１３に斜めに入射する。そして、導光板１３に入射された光は、図５（ａ）に示す導光板１３の内部右側を全反射して進み、図示しない光路変換部である光散乱体と衝突することにより導光板１３中を進む角度が変わり、全反射条件が破られ、導光板１３の表面側から出射し、前記プリズムシート１２、拡散シート１１を通して前記シーリングライト１から発光される。尚、ＬＥＤ３３ｂから出射された光も、図６（ａ）に示すように、ＬＥＤ３３ａからの光とは対称に進む。
【００４７】
このように、光結合部材３５における垂下曲面３５ｂ・３５ｂの形状を断面放物線又は断面楕円とすることによって、ＬＥＤ３３ａ・３３ｂからの出射光を、断面放物線又は断面楕円の垂下曲面３５ｂ・３５ｂにて反射させて効率よく結合して頂部平坦面３５ａから導光板１３に入射させることができ、図６（ａ）に示すように、シーリングライト１から照明光を出射することができる。尚、断面放物線と断面楕円との対比においては、断面楕円の方が光を絞って導光板１３に入射するよう結合できるので、結合効率を高くすることができる。
【００４８】
この結果、本実施の形態のシーリングライト１における照明装置１０では、図６（ｂ）に示すように、円盤状のシーリングライト１における中央部つまり中心線上に横切って帯状の光源モジュール３０を設けることにより、図７（ａ）に示すように、導光板１３の中心からＸ軸方向に半径の±約１／３離れた点Ａ・Ｂを通る弦において、図７（ｂ）に示す輝度分布を有する導光板１３からの出射光を得ることができる。
【００４９】
ここで、本実施の形態における円盤状のシーリングライト１の輝度分布について説明する。
【００５０】
すなわち、本実施の形態では、図８に示すように、円盤状の導光板１３において、中心線上に設けられた光源モジュール３０から出射された光Ｐは外周端（端部）１３ａに達する。ここで、本実施の形態の導光板１３は例えばアクリル板にてなっているので、スネルの法則により、外周端１３ａでの半径方向と光源モジュール３０と直交する方向とのなす角度が約４２度を境界として、全反射しない領域Ｓ１と全反射する領域Ｓ２・Ｓ２とに分かれる。全反射しない領域Ｓ１は直径の中央側部であり、全反射する領域Ｓ２・Ｓ２は直径の両端側部である。
【００５１】
このような輝度分布が生じる理由について、図８を参照しながら説明する。図８に示すように、光源ユニット３０から出射された光は、導光板１３の発光面側および背面側を全反射しながら当該光源ユニット３０の延伸方向に略垂直な方向に伝播する。そして、図８に示すように、光源ユニット３０から導光板１３に入射した光の導光板１３の面内方向についての進行方向Ｐと導光板１３の周縁部１３ａの接線Ｑの法線となす角度が臨界角度θ以上の領域では、導光板１３の周縁部１３ａに到達した光は当該周縁部１３ａで全反射して導光板１３内をさらに伝播する。一方、臨界角度θ未満の領域では、導光板１３の周縁部１３ａに到達した光は当該周縁部１３ａから導光板１３の外部に出射される。
【００５２】
なお、上記臨界角度θは、導光板１３の表面（空気との当接面）における当該導光板１３内を伝播する光の屈折率をｎとすると、ｓｉｎθ＝１／ｎで表される。本実施形態では、アクリル製の導光板１３を用いており、アクリルの上記屈折率ｎは約１．４９であるので、臨界角度θ＝ｓｉｎ−１（１／ｎ）≒４２．２°である。
【００５３】
ここで、図９に示すように、ＬＥＤ３３をＬＥＤ基板３４上に均等に配置して、光結合部材３５から出射される光の、光結合部材３５の延伸方向の強度分布を、一定とした場合、図７（ｂ）に示すように、全反射しない領域Ｓ１における輝度は、全反射する領域Ｓ２・Ｓ２における輝度よりも低くなる。このため、本実施の形態では、導光板１３全体の輝度の均一化を図るため、ＬＥＤ３３の配置密度が、光結合部材３５の延伸方向における、ＬＥＤ３３の出射する光が導光板１３に入射する位置と、導光板１３の端部との距離に応じて、設定されている。
【００５４】
具体的には、図１０に示すように、光結合部材３５の中央位置付近に対応するＬＥＤ３３の配置密度を最大とし、中央位置から離れるに従い、ＬＥＤ３３の配置密度を減少させる。これにより、複数のＬＥＤ３３からの光結合部材３５への入射光の強度は、光結合部材３５の延伸方向における、当該入射光の入射位置の光結合部材３５の中央位置からの距離に略反比例する。
【００５５】
図８に示すように、光結合部材３５の中央位置から離れた位置では、ＬＥＤ３３から導光板１３へ入射した光は、導光板１３の外周端１３ａにおいて全反射するが、光結合部材３５の中央位置付近では、ＬＥＤ３３から導光板１３へ入射した光は、導光板１３の外周端１３ａにおいて全反射しない。そのため、光結合部材３５の中央位置付近に対応するＬＥＤ３３の配置密度を、当該中央位置から離れた位置に対応するＬＥＤ３３の配置密度よりも大きくすることにより、さらに均一で滑らかな輝度分布を得ることができる。
【００５６】
このように、ＬＥＤ３３の配置密度を適宜設定して、全反射しない領域Ｓ１に対応するＬＥＤ３３からの入射光の輝度を、全反射するＳ２・Ｓ２に対応するＬＥＤ３３からの入射光の輝度よりも高くすることで、導光板１３全体の輝度の均一化を図っている。
【００５７】
上記では、ＬＥＤ３３の配置密度を変化させることにより、光結合部材３５からの入射光の強度を変化させていたが、本実施の形態は、これに限定されない。例えば、各ＬＥＤ３３に流す電流を制御することにより、光結合部材３５からの入射光の強度を変化させてもよい。
【００５８】
具体的には、図１１に示すように、ＬＥＤ基板３４上に均等に配置されたＬＥＤ３３に対し、光結合部材３５の中央位置に対応するＬＥＤ３３に流す電流を最大とし、中央位置から離れるに従って、ＬＥＤ３３に流す電流を減少させる。より具体的には、ＬＥＤ３３の各々の輝度は、光結合部材３５の延伸方向における、ＬＥＤ３３の出射する光が導光板１３に入射する位置と、導光板１３の端部との距離に略反比例するように制御される。これにより、光結合部材３５からの入射光の強度は、光結合部材３５の中央位置において最大となり、中央位置から離れるに従って減少し、導光板１３からの出射光の輝度分布を均一にすることができる。
【００５９】
なお、個々のＬＥＤ３３の電流を制御してもよいが、各ＬＥＤ基板３４単位でＬＥＤ３３の電流を制御してもよい。この場合、各ＬＥＤ基板３４のサイズを互いに異ならせてもよい。
【００６０】
上記の構成により消費電力を抑制した状態で、輝度分布の均一化が可能になる。
【００６１】
ところで、本実施の形態では、照明装置１０は、例えば円盤状となっているが、必ずしもこれに限らず、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、各種の形状とすることができる。具体的には、図１２（ａ）は矩形の角が面取りされた導光板１３であり、図１２（ｂ）は楕円の導光板１３であり、図１２（ｃ）は菱形の導光板１３である。
【００６２】
また、照明装置１０の光量は、照明装置１０が設置される部屋の大きさ等によって、適宜設定される。例えば、直下照度３００ルクス、部屋の隅での照度５０ルクスを得ようとすると、１２畳の部屋では５１００ルーメン以上、８畳の部屋では３４００ルーメン以上、６畳の部屋では２３５０ルーメン以上の全光束が必要になる。
【００６３】
また、本実施の形態では、光源モジュール３０は１列にて設けられていたが、必ずしもこれに限らず、複数列であってもよい。これにより、明るさの向上及び調光照明が可能となる。
【００６４】
また、本実施の形態の光源モジュール３０では、上述したように、光源モジュール３０においては光結合部材３５の長手方向に沿って２列のＬＥＤ３３ａ・３３ｂが設けられている。したがって、この２列のＬＥＤ３３ａ・３３ｂの色温度をそれぞれ異ならせることによって、図１３に示すように、調色照明が可能となる。具体的には、ＬＥＤ３３ａを昼白色とし、ＬＥＤ３３ｂを電球色とする。これにより、前記シーリングライト１の外側では昼白光を照射し、シーリングライト１の内側では電球色を照射する等の調色照明を行うことが可能となる。さらに領域毎に光量を制御する調光照明を併用することも可能である。例えば、内側領域のみを低輝度で発光させて常夜灯の機能を持たせることも可能である。
【００６５】
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、本実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の照明装置、及びそれを備えた照明機器は、天井直付け形のシーリングライト等に適用できる。そして、適用分野として、店舗、オフィス等施設、業務用などの各種の照明器具に適用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１    シーリングライト
１０    照明装置
１１    拡散シート
１２    プリズムシート
１３    導光板
１３ａ  外周端
１４    反射シート
１５    バックシャーシ
２０    フレーム
３０    光源モジュール
３１    光源ホルダー
３２    ヒートシンク
３３    ＬＥＤ
３３ａ  ＬＥＤ
３３ｂ  ＬＥＤ
３４    ＬＥＤ基板
３４ａ  ＬＥＤ基板
３４ｂ  ＬＥＤ基板
３５    光結合部材
３５ａ  頂部平坦面
３５ｂ  垂下曲面
３５ｃ  下端平坦面
３５ｄ  凹部
【図１】
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【図３】
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【図６】
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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１４】
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【図１５】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図１３】
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