(57)【要約】【課題】光取り出し効率を低下させずに、円環状に配置されたＬＥＤからの光が眩しくならないように発光面積を広げることができ、かつ、光を集光させるスポット配光から、広い範囲を照らす広角配光まで、必要に応じてさまざまな配光を持つＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ照明装置１０は、円環状に配置されたＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２の配置に対応させて円環状に形成されたレンズ３０と、レンズ３０の周囲を囲う反射体４０とを備えている。レンズ３０には、ＬＥＤ２２から前方へ向かう光を外周方向へ全反射する突条第１面３５１および突条第１面３５１からの光を透過する突条第２面３５２と、ＬＥＤ２２から内周方向へ向かう光を前方へ全反射する内周側第１面３３１と、内周側第１面３３１からの光を透過する内周側第２面３３２とが設けられている。反射体４０は、突条第２面３５２からの光を前方へ反射する反射面が形成されている。【選択図】図１
2013038031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状に配置されたＬＥＤと、前記ＬＥＤの配置に対応させて円環状に形成されたレンズと、前記レンズの周囲を囲う反射体とを備え、
前記レンズは、
前記ＬＥＤから前方へ向かう光を外周方向へ全反射する突条第１面および前記突条第１面からの外周方向へ向かう光を透過する突条第２面が設けられた突条部と、
前記ＬＥＤから内周方向へ向かう光を前方へ全反射する内周側第１面および前記内周側第１面から前方へ向かう光を透過する内周側第２面が設けられた内周部とを備え、
前記反射体は、前記突条第２面から透過した光を前方へ反射する反射面を備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記レンズは、前記ＬＥＤから外周方向へ向かう光を前方へ全反射する外周側第１面を備えた請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記レンズは、前記外周側第１面から前方へ向かう光を透過する外周側第２面を備えた請求項２記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記外周側第２面に、凹凸が形成されている請求項３記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記突条第１面は、前記ＬＥＤから前方へ向かう光を外周方向へ全反射しつつ、前記外周側第１面からの光を外周方向へ全反射する請求項２記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
前記レンズは、前記ＬＥＤから外周方向へ向かう光を前記突条第２面へ向けて全反射する外周側第１面を備え、
前記突条第２面は、前記突条第１面からの外周方向へ向かう光を透過しつつ、前記外周側第１面からの光を前方へ屈折させる請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
前記レンズは、前記ＬＥＤから外周方向へ向かう光を内周方向へ全反射する外周側第１面を備え、
前記突条第１面は、前記ＬＥＤから前方へ向かう光を外周方向へ全反射しつつ、前記外周側第１面からの光を前方へ屈折させる請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項８】
前記反射体は、反射面が鏡面とした平坦面に形成され、前記レンズからの光を前記レンズの中心軸と平行な光として反射する請求項１から７のいずれかの項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項９】
前記反射体は、反射面が前記レンズからの光を拡散反射する請求項１から７のいずれかの項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項１０】
前記反射体は、反射面全体が基端から先端にかけてレンズ側に膨らんだ鏡面の円弧面か、反射射面が出っ張った円弧面による凸部と窪んだ円弧面による凹部とが連続した微小な凹凸か、または反射射面が出っ張った円弧面による凸部が連続した微小な凹凸により形成されている請求項１から７のいずれかの項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項１１】
前記突条第２面または前記内周側第２面のいずれか一方、または両方に、凹凸が形成されている請求項１から１０のいずれかの項に記載のＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円環状に配置されたＬＥＤと、このＬＥＤに対応させて配置された円環状のレンズと、レンズ周囲を囲う反射体とを有するＬＥＤ照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＬＥＤ照明装置として、複数のＬＥＤを一括して配光制御する配光光学系のレンズを、円環状に並べたＬＥＤに対応させたものが知られている。
例えば、特許文献１には、底面の環状溝、外周側の内側面に入射された光を投光面側へ全反射させる全反射面、および内周側の内側面に入射された光を投光面側へ全反射させる全反射面を有する円環状レンズと、この円環状レンズの環状溝の周方向に所要の間隔をおいて配置された複数の発光ダイオード装置（ＬＥＤ）とを具備した発光ダイオード照明装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発光ダイオード照明装置では、発光ダイオード装置（ＬＥＤ）からの光が、円環状のレンズの内周面および外周面に全反射して、レンズの前面から出射するため、レンズの前面が出射面となる。一方、照明装置の眩しさを緩和するには発光面積を広くする必要があるが、この円環状のレンズは、出射面であるレンズの前面の面積を広くすることで、発光面積を広くして眩しさを緩和させたくても、半径方向の断面がＬＥＤを中心として内側方向（円環の中心側方向）と外側方向とで対称的に形成されているので、円環状に配置されたＬＥＤの配置半径の２倍までしか広げることができない。
【０００５】
発光面積を増やすために、レンズの直径を大きくすると、必然的にＬＥＤの配置半径も大きくなるので、周方向に並ぶＬＥＤ同士の間隔（ピッチ）が広がってしまうため、粒々感が増し、眩しい灯具となってしまう。そうなると、対象物の影がそれぞれのＬＥＤに対応して多重となりやすい。
【０００６】
対象物の影が多重にならないようにＬＥＤの粒々感を消し、かつ発光面積を広げる方法として光を拡散させる透過拡散板を用いる方法があるが、透過拡散板は光の透過率が低いため、光取り出し効率が低下してしまうし、透過拡散板は配光を広げてしまうので、光を集光させるスポット配光が実現できない。
【０００７】
そこで本発明は、光取り出し効率を低下させずに、円環状に配置されたＬＥＤからの光が眩しくならないように発光面積を広げることができ、かつ、光を集光させるスポット配光から、広い範囲を照らす広角配光まで、必要に応じてさまざまな配光を持つＬＥＤ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】
【０００８】
本発明のＬＥＤ照明装置は、円環状に配置されたＬＥＤと、前記ＬＥＤの配置に対応させて円環状に形成されたレンズと、前記レンズの周囲を囲う反射体とを備え、前記レンズは、前記ＬＥＤから前方へ向かう光を外周方向へ全反射する突条第１面および前記突条第１面からの外周方向へ向かう光を透過する突条第２面が設けられた突条部と、前記ＬＥＤから内周方向へ向かう光を前方へ全反射する内周側第１面および前記内周側第１面から前方へ向かう光を透過する内周側第２面が設けられた内周部とを備え、前記反射体は、前記突条第２面から透過した光を前方へ反射する反射面を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明のＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤから内周方向へ向かう光を前方へ全反射する内周側第１面と、内周側第１面から前方へ向かう光を透過する内周側第２面とが設けられた内周部がレンズに設けられているため、内周方向に向かう光を前方へ向かう光とすることができる。また、レンズには、ＬＥＤから前方へ向かう光を外周方向へ全反射する突条第１面と、突条第１面からの外周側へ向かう光を透過する突条第２面とが設けられた突条部が設けられているため、ＬＥＤからの光を前方だけでなく、外周方向へ広げることができる。突条第２面から透過して外周方向へ向かう光は、反射体により前方へ反射することができるので、ＬＥＤから離れた位置から前方へ光を配光させることができる。
この突条第１面と突条第２面とは突条部としてレンズに設けられているため、円環状に並べられたＬＥＤの配置半径を変えずに、突出量を照明装置のサイズに応じて大きくすることで、反射体へ向けての照射範囲を広げることができる。
【００１０】
前記レンズは、前記ＬＥＤから外周方向へ向かう光を前方へ全反射する外周側第１面を備えているのが望ましい。外周側第１面が、ＬＥＤから外周方向へ向かう光を前方へ全反射することによりＬＥＤからの光を無駄なく対象物への光とすることができる。
【００１１】
前記レンズが、前記外周側第１面から前方へ向かう光を透過する外周側第２面を備えていれば、外周側第１面から前方へ向かう光を透過するので、前方側の光量を増加させることができるので、反射体のサイズを小さくすることができる。
【００１２】
前記外周側第２面に、凹凸が形成されていれば、出射面にて光を広げて照射できるので、広角配光に適したレンズとすることができる。
【００１３】
前記突条第１面が、前記ＬＥＤから前方へ向かう光を外周方向へ全反射しつつ、前記外周側第１面からの光を外周方向へ全反射すると、ＬＥＤからの光と合わせて外周方向へ反射することにより、外周方向へ向かう光量、すなわち、反射体により反射する光量を増加させることができるので、光量に応じて反射体のサイズを大きくすれば、反射体により反射する発光面積を広くでき、眩しさを緩和することができる。
【００１４】
前記レンズが、前記ＬＥＤから外周方向へ向かう光を前記突条第２面へ向けて全反射する外周側第１面を備え、前記突条第２面が、前記突条第１面からの外周方向へ向かう光を透過しつつ、前記外周側第１面からの光を前方へ屈折させると、前方側の光量を増加させることができるので、反射体のサイズを小さくすることができる。
【００１５】
前記レンズが、前記ＬＥＤから外周方向へ向かう光を内周方向へ全反射する外周側第１面を備え、前記突条第１面が、前記ＬＥＤから前方へ向かう光を外周方向へ全反射しつつ、前記外周側第１面からの光を前方へ屈折させると、前方側の光量を増加させることができるので、反射体のサイズを小さくすることができる。
【００１６】
前記反射体は、反射面が鏡面とした平坦面に形成され、前記レンズからの光を前記レンズの中心軸と平行な光として反射すると、スポット配光に適した反射体とすることができる。
【００１７】
前記反射体は、反射面が前記レンズからの光を拡散反射すると、広角配光に適した反射体とすることができる。
【００１８】
前記反射体は、反射面全体が基端から先端にかけてレンズ側に膨らんだ鏡面の円弧面か、反射射面が出っ張った円弧面による凸部と窪んだ円弧面による凹部とが連続した微小な凹凸か、または反射射面が出っ張った円弧面による凸部が連続した微小な凹凸により形成されていると、反射面全体で扇状に広げて反射させたり、それぞれの凸部で扇状に広げて反射させたりすることができ、広角配光に適した反射体とすることができる。
【００１９】
前記突条第２面または前記内周側第２面のいずれか一方、または両方に、凹凸が形成されていると、出射面にて光を広げて照射できるので、広角配光に適したレンズとすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、透過拡散板を設けることなく発光面積を広くすることができ、光取り出し効率を低下させずに、円環状に配置されたＬＥＤからの光が眩しくならないように発光面積を広げながら、光を集光させるスポット配光から、広い範囲を照射する広角配光まで、必要に応じたさまざまな照明装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置の端面図であり、レンズの中心軸とＬＥＤを含む仮想平面での光の進行を示す図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ照明装置のＬＥＤ基板を示す平面図である。
【図３】図１に示すＬＥＤ照明装置のレンズを示す図であり、（Ａ）は背面側から見た斜視図、（Ｂ）は前方側から見た斜視図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は正面図、（Ｅ）は側面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るＬＥＤ照明装置の端面図であり、レンズの中心軸とＬＥＤを含む仮想平面での光の進行を示す図である。
【図５】図４に示すＬＥＤ照明装置のレンズを示す図であり、（Ａ）は背面側から見た斜視図、（Ｂ）は前方側から見た斜視図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は正面図、（Ｅ）は側面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るＬＥＤ照明装置の端面図であり、レンズの中心軸とＬＥＤを含む仮想平面での光の進行を示す図である。
【図７】図６に示すＬＥＤ照明装置のレンズを示す図であり、（Ａ）は背面側から見た斜視図、（Ｂ）は前方側から見た斜視図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は正面図、（Ｅ）は側面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係るＬＥＤ照明装置の端面図であり、レンズの中心軸とＬＥＤを含む仮想平面での光の進行を示す図である。
【図９】図８に示すＬＥＤ照明装置のレンズを示す図であり、（Ａ）は背面側から見た斜視図、（Ｂ）は前方側から見た斜視図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は正面図、（Ｅ）は側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係るＬＥＤ照明装置の端面図であり、レンズの中心軸とＬＥＤを含む仮想平面での光の進行を示す図である。
【図１１】図１０に示すＬＥＤ照明装置のレンズを示す図であり、（Ａ）は背面側から見た斜視図、（Ｂ）は前方側から見た斜視図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は正面図、（Ｅ）は側面図である。
【図１２】本発明の実施の形態６に係るＬＥＤ照明装置の端面図であり、レンズの中心軸とＬＥＤを含む仮想平面での光の進行を示す図である。
【図１３】図１２に示すＬＥＤ照明装置のレンズを示す図であり、（Ａ）は背面側から見た斜視図、（Ｂ）は前方側から見た斜視図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は正面図、（Ｅ）は側面図である。
【図１４】本発明の実施の形態７に係るＬＥＤ照明装置の端面図であり、レンズの中心軸とＬＥＤを含む仮想平面での光の進行を示す図である。
【図１５】図１４に示すＬＥＤ照明装置のレンズを示す図であり、（Ａ）は背面側から見た斜視図、（Ｂ）は前方側から見た斜視図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は正面図、（Ｅ）は側面図である。
【図１６】本発明の実施の形態８に係るＬＥＤ照明装置のレンズの端面図である。
【図１７】図１６に示すＬＥＤ照明装置のレンズの配光を説明するための一部拡大端面図である。
【図１８】本発明の実施の形態８に係る他のＬＥＤ照明装置のレンズの端面図である。
【図１９】図１８に示すＬＥＤ照明装置のレンズの配光を説明するための一部拡大端面図である。
【図２０】本発明の実施の形態９に係るＬＥＤ照明装置の反射体を示す端面図であり、（Ａ）は出っ張った円弧面が連続した反射面を示す図、（Ｂ）は（Ａ）の一部拡大図である。
【図２１】本発明の実施の形態９に係るＬＥＤ照明装置の反射体を示す端面図であり、レンズ側に膨らんだ円弧面に形成された反射面を示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態９に係るＬＥＤ照明装置の反射体を示す端面図であり、拡散反射面が形成された反射面を示す図である。
【図２３】光線追跡のシミュレーションにおけるＬＥＤからの光の傾斜角度を説明するための図である。
【図２４】図２に示すＬＥＤ基板単体の配光曲線のシミュレーション結果を示す図である。
【図２５】図２に示すＬＥＤ基板単体をシミュレーションして得られた発光状態を画像化した図である。
【図２６】実施例１において、ＬＥＤからの光が０°の場合の光線追跡のシミュレーション結果を示すＬＥＤ照明装置を側面から見た図である。
【図２７】実施例１において、ＬＥＤからの光が１５°の場合の光線追跡のシミュレーション結果を示す図であり、（Ａ）はＬＥＤ照明装置を側面から見た図、（Ｂ）はＬＥＤ照明装置を正面から見た図である。
【図２８】実施例１において、ＬＥＤからの光が３０°の場合の光線追跡のシミュレーション結果を示す図であり、（Ａ）はＬＥＤ照明装置を側面から見た図、（Ｂ）はＬＥＤ照明装置を正面から見た図である。
【図２９】実施例１において、ＬＥＤからの光が４５°の場合の光線追跡のシミュレーション結果を示す図であり、（Ａ）はＬＥＤ照明装置を側面から見た図、（Ｂ）はＬＥＤ照明装置を正面から見た図である。
【図３０】実施例１において、ＬＥＤからの光が６０°の場合の光線追跡のシミュレーション結果を示す図であり、（Ａ）はＬＥＤ照明装置を側面から見た図、（Ｂ）はＬＥＤ照明装置を正面から見た図である。
【図３１】実施例１において、ＬＥＤからの光が９０°の場合の光線追跡のシミュレーション結果を示す図であり、（Ａ）はＬＥＤ照明装置を側面から見た図、（Ｂ）はＬＥＤ照明装置を正面から見た図である。
【図３２】実施例１において、配光曲線のシミュレーション結果を示す図である。
【図３３】実施例１において、シミュレーションして得られた発光状態を画像化した図である。
【図３４】実施例２において、光線追跡のシミュレーション結果を示すＬＥＤ照明装置を側面から見た図である。
【図３５】実施例３において、光線追跡のシミュレーション結果を示すＬＥＤ照明装置を側面から見た図である。
【図３６】実施例４において、光線追跡のシミュレーション結果を示すＬＥＤ照明装置を側面から見た図である。
【図３７】実施例５において、光線追跡のシミュレーション結果を示すＬＥＤ照明装置を側面から見た図である。
【図３８】実施例６において、光線追跡のシミュレーション結果を示すＬＥＤ照明装置を側面から見た図である。
【図３９】実施例７において、光線追跡のシミュレーション結果を示すＬＥＤ照明装置を側面から見た図である。
【図４０】実施例２において、配光曲線のシミュレーション結果を示す図である。
【図４１】実施例３において、配光曲線のシミュレーション結果を示す図である。
【図４２】実施例４において、配光曲線のシミュレーション結果を示す図である。
【図４３】実施例５において、配光曲線のシミュレーション結果を示す図である。
【図４４】実施例６において、配光曲線のシミュレーション結果に示す図である。
【図４５】実施例７において、配光曲線のシミュレーション結果に示す図である。
【図４６】実施例８において、光線追跡のシミュレーション結果を示すＬＥＤ照明装置を側面から見た図である。
【図４７】実施例８において、配光曲線のシミュレーション結果を示す図である。
【図４８】実施例９における光線追跡のシミュレーション結果を示すＬＥＤ照明装置を側面から見た図である。
【図４９】実施例９において、配光曲線のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本実施の形態に係るＬＥＤ照明装置を図面に基づいて説明する。なお、本明細書では、ＬＥＤ照明装置を基準に光が照射される対象物への方向を前方、ＬＥＤからＬＥＤの配置中心に向かう方向を内周方向、反対方向であるＬＥＤから外側に向かう方向を外周方向と称する。また、図面においては、主要な部品構成のみを図示しており、ＬＥＤを点灯させるための電源部、壁面や天井に取り付けたり、吊り下げたりするための取付金具等は図示していない。
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置を図１から図３に基づいて説明する。図１に示すＬＥＤ照明装置１０は、ＬＥＤ基板２０と、レンズ３０と、反射体４０とを主要な構成としている。
【００２３】
ＬＥＤ基板２０は、図２に示すように、円盤状に形成されたベース基板２１にＬＥＤ２２が円環状に配置されたものである。
ベース基板２１には、ＬＥＤ２２を直列接続するための配線パターン２１１が設けられている。また、ベース基板２１の中心には、ねじ止用の貫通孔２１２が設けられている。
ＬＥＤ２２は、この貫通孔２１２を中心とした円周上に、所定間隔ごとに配置されている。本実施の形態では、ベース基板２１に１２個のＬＥＤが３０°ごとに配置されている。
【００２４】
図３（Ａ）から同図（Ｅ）に示すレンズ３０は、透光性樹脂により中心軸Ｏ（図１参照）を円の中心とした略円環状に成形され、ＬＥＤ２２（図１参照）からの光を前方または外側方向へ配光するものである。
レンズ３０には、中央部に、ねじを挿通させるためのガイド孔３１１が設けられている。レンズ３０には、ＬＥＤ２２からの光が進入する入射面と、レンズ３０内を進行した光が出射する出射面および反射して進行方向を変更させる全反射面が設けられている。
まず、入射面であるが、レンズ３０には、ＬＥＤ２２を配置するための溝３１２が設けられており、入射面を構成している。この溝３１２は、内周側の壁面である入射第１面３２１と、外周側の壁面である入射第２面３２２と、ＬＥＤ２２側に膨らむ底面となる入射第３面３２３とから構成されている。
【００２５】
次に、出射面および全反射面を説明する。
ＬＥＤ２２が配置される位置（溝３１２の位置）を基準にしてレンズ３０の内周側には、内周側の壁面である入射第１面３２１の基端から中心に向かって傾斜する内周側第１面３３１と、中心軸Ｏと直交する仮想面と平行となる内周側第２面３３２とによる内周部３３が設けられている。
レンズ３０の外周側には、前方へ向かうに従って中心軸Ｏからの距離が徐々に短くなり、かつ外周方向に膨らむ円弧面により形成された外周側第１面３４１による外周部３４が設けられている。また、レンズ３０の内周側と外周側との間の中央部には、突条第１面３５１と突条第２面３５２とにより稜線が円形状となり、内周側第２面３３２より前方に位置する突条部３５が設けられている。
【００２６】
図１に示す反射体４０は、カップ状に形成され、レンズ３０からの光を反射するものである。反射体４０は、ＬＥＤ基板２０が配置され、ねじ止めされる貫通孔が形成された平板状の底部４０１と、前方へ向かうに従って徐々に開口面積が広くなるように形成された周壁部４０２と、反射体４０の開口縁部に設けられたバッフル部４０３とを備えている。周壁部４０２は、内周面を鏡面とした反射面が形成されている。
バッフル部４０３は、リング状の凹凸を持ち、黒色または白色塗装されている。バッフル部４０３は、黒色塗装されていれば、光を反射させず吸収し、白色塗装されていれば、光を拡散反射させることができる。
【００２７】
以上のように構成された本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置の配光について、図１に基づいて詳細に説明する。
ＬＥＤ２２から内周方向へ向かう光は、入射第１面３２１よりレンズ３０に入射して、内周側第１面３３１へ進行する。内周側第１面３３１は、ＬＥＤ２２からの光を中心軸Ｏと平行な光に全反射するように形成されているため、ＬＥＤ２２からの光は内周側第１面３３１にて全反射して前方へ向かう光となる。内周側第１面３３１により全反射した光は内周側第２面３３２をそのまま透過して前方へ向かう。このように、内周部３３は、ＬＥＤ２２から内周方向へ向かう光を前方へ向かう中心軸Ｏと平行な光とすることができる。
【００２８】
ＬＥＤ２２から外周方向へ向かう光は、入射第２面３２２よりレンズ３０に入射して、外周側第１面３４１を透過する際に屈折して照射範囲を広げ、反射体４０へ向かう光となる。反射体４０では、外周側第１面３４１からの光を中心軸Ｏと平行な光に反射するように形成されているため、外周側第１面３４１からの光は周壁部４０２にて反射して前方へ向かう光となる。このように、外周部３４は、ＬＥＤ２２から外周方向へ向かう光を前方へ向かう中心軸Ｏと平行な光とすることができる。
【００２９】
ＬＥＤ２２から前方へ向かう光は、入射第３面３２３によりレンズ３０に入射して、突条第１面３５１へ進行する。突条第１面３５１は、外周側第１面３４１を透過した光が到達する反射体４０の位置より遠い位置へ、かつ範囲を広げて照射するように、ＬＥＤ２２からの光を外周方向へ向けて全反射するように形成されている。従って、ＬＥＤ２２からの光は突条第１面３５１にて全反射して外周方向へ向かう光となる。突条第１面３５１により全反射した光は突条第２面３５２をそのまま透過して反射体４０へ向かう。
反射体４０では、突条第２面３５２からの光を中心軸Ｏと平行な光に反射するように形成されているため、突条第２面３５２からの光は周壁部４０２にて反射して前方へ向かう光となる。このように、突条部３５は、ＬＥＤ２２から前方へ向かう光をＬＥＤ２２から離れた位置から前方へ光を配光させることができる。
【００３０】
以上のように本実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置１０のレンズ３０は、ＬＥＤ２２からの光を前方だけでなく、外周方向へ広げることができる。この外周方向へ向かう光は、反射体４０により前方へ反射することができるので、ＬＥＤ２２から離れた位置から前方へ光を配光させることができる。また、レンズ３０に突条第１面３５１と突条第２面３５２とが突条部３５として、前方に突出させて設けられているため、円環状に並べられたＬＥＤ２２の配置半径ｒを変えずに、突出量を照明装置のサイズに応じて大きくすることで、透過拡散板などを用いることなく、反射体４０へ向けての照射範囲を広げることができる。
また、反射体４０は、中心軸Ｏに平行な光に反射しておりスポット配光に適している。
【００３１】
このように、ＬＥＤ照明装置１０は、光取り出し効率を低下させずに、円環状に配置されたＬＥＤ２２からの光が眩しくならないように発光面積を広げることができ、かつ、光を集光させるスポット配光を持つ照明装置とすることができる。
【００３２】
更に、突条第２面３５２から透過して反射体４０へ向かう光は、外周側第１面３４１から透過して反射体４０へ向かう光より反射体４０の遠い位置に到達することで、反射面上で重ならないようにすることができる。従って、反射体４０の傾斜角度を設計するに当たり、それぞれ光が到達する位置で検討することができるため、反射体４０の設計を容易とすることができる。
【００３３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るＬＥＤ照明装置を図４および図５に基づいて説明する。なお、図４および図５においては、図１から図３と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図４および図５に示すＬＥＤ照明装置１１のレンズ３０ａは、外周部３４ａの外周側第１面３４１ａが、前方へ向かうに従って中心軸Ｏからの距離が徐々に長くなり、かつ外周方向に膨らむ円弧面により形成されている。この外周側第１面３４１ａにより、ＬＥＤ２２から入射第２面３２２に入射した光を、全反射して前方へ向かう光とすることができる。
【００３４】
また、外周部３４ａに、中心軸Ｏと直交する仮想面と平行となる外周側第２面３４２ａが設けられていることにより、外周側第２面３４２ａは外周側第１面３４１ａから前方へ向かう光をそのまま透過させることができる。
外周部３４ａにＬＥＤ２２からの光を全反射する外周側第１面３４１ａが設けられたことにより、反射体４１の底部４１１は底板の周縁に周壁が立設された円形トレイ状とすることができ、周壁部４０２は底部４１１の周壁の先部から設けられている。
【００３５】
このように、レンズ３０ａの外周部３４ａに、全反射する外周側第１面３４１ａと、そのまま透過させる外周側第２面３４２ａとを設けることで、ＬＥＤ２２から外周方向へ向かう光をレンズ３０ａ内で前方へ向かう光とすることができる。また、反射体４１の周壁部４０２は、突条第２面３５２からの光を反射させるだけでよいので、反射体４１をコンパクトに形成することができる。
【００３６】
ＬＥＤ基板２０には、配線パターン２１１（図２参照）の両端に接続され、ＬＥＤ２２へ電源を供給するためのコネクタ２３が、レンズ３０ａの外周側第１面３４１ａの側方となる位置に設けられている。しかし、レンズ２０ａの外周側第１面３４１ａは全反射面であるため、コネクタ２３をＬＥＤ２２が配置されているベース基板２１の実装面側に実装していても、コネクタ２３が配光に影響を与えることない。従って、コネクタ２３だけでなく、他の電気部品なども、レンズ３０ａの外周側第１面３４１の側方となる位置であれば、ベース基板２１の実装面側に実装することができる。
【００３７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係るＬＥＤ照明装置を図６および図７に基づいて説明する。なお、図６および図７においては、図１から図５と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図６および図７に示すＬＥＤ照明装置１２のレンズ３０ｂは、外周部３４ａの外周側第１面３４１ａの最外周端より、突条部３５の突条第２面３５２が外周側に位置していることで、外周側第１面３４１ａにより全反射した前方へ向かう光が突条部３５内を進行するようにしている。従って、外周側第１面３４１ａにより全反射した光は、突条第１面３５１に全反射して外周方向へ向かう光となる。
【００３８】
このように、突条第１面３５１がＬＥＤ２２から前方へ向かう光と共に、外周側第１面３４１ａが全反射した光を全反射して、外周方向へ反射するので、外周方向へ向かう光量、すなわち、反射体４１により反射する光量を増加させることができる。従って、光量に応じて反射体４１のサイズを大きくすれば、反射体４１により反射する発光面積を広くでき、眩しさを緩和することができる。
また、突条第１面３５１の基側（内周側）にてＬＥＤ２２から前方へ向かう光を全反射し、突条第１面３５１の先側（外周側）にて外周側第１面３４１ａが全反射した光を全反射しているので、反射体４１のそれぞれ違う範囲を重ならず照射することができる。従って、反射体４１の傾斜角度を設計するに当たり、それぞれ光が到達する位置で検討することができるため、反射体４１の設計を容易とすることができる。
【００３９】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係るＬＥＤ照明装置を図８および図９に基づいて説明する。なお、図８および図９においては、図１から図７と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図８および図９に示すＬＥＤ照明装置１３のレンズ３０ｃは、外周部３４ｂの外周側第１面３４１ｂが、透過面と全反射面とから形成されている。また、反射体４２の底部４２１の周壁は、反射面として機能させるために、前方へ向かうに従って徐々に開口面積が広くなるような傾斜面に形成されており、この底部４２１の周壁の先端から開口度合いが広くなった周壁部４０２が設けられている。
【００４０】
ＬＥＤ２２から外周方向へ向かう光は入射第２面３２２から入射し、外周側第１面３４１ｂへ到達する。このとき、外周側第１面３４１ｂでは、ＬＥＤ２２から外周方向へ向かう光の中でも、外周側第１面３４１ｂの基端から中間位置まで（透過面３４１１）の光（ＬＥＤ２２の側方からやや前方に向けた光）を透過し、中間位置から先側の光を全反射している。
外周側第１面３４１ｂの透過面３４１１を透過した光は、突条第１面３５１からの光より反射体４２の底部４２１の周壁で反射されることで、周壁部４０２により反射する突条第１面３５１からの光と照射範囲が重ならずに、前方へ向かう光となる。従って、反射体４２の傾斜角度を設計するに当たり、それぞれ光が到達する位置で検討することができるため、反射体４２の設計を容易とすることができる。
また、反射体４２の周壁部４０２は、突条第２面３５２からの光を反射させるだけでよいので、反射体４２のサイズを図１に示す反射体４０よりコンパクトに形成することができる。
【００４１】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係るＬＥＤ照明装置を図１０および図１１に基づいて説明する。なお、図１０および図１１においては、図１から図９と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図１０および図１１に示すＬＥＤ照明装置１４のレンズ３０ｄには、外周側第１面３４１ｂが全反射した光を透過する外周側第２面３４２ｂが突条部３５ａの先端に設けられている。この外周側第２面３４２ｂの幅を、外周側第１面３４１ｂが全反射する照射範囲以上とすることで、外周側第１面３４１ｂが全反射した前方へ向かう光を、そのまま前方へ出射することができる。
【００４２】
このようにレンズ３０ｄが形成されていることで、外周側第１面３４１ｂが全反射した光を、外周側第２面３４２ｂを透過させて前方へ向かわせることができ、反射体４２の周壁部４０２は、突条第２面３５２からの光を反射させるだけでよいので、反射体４２のサイズを図１に示す反射体４０よりコンパクトに形成することができる。また、外周側第２面３４２ｂから前方へ向かう光を、内周側第２面３３２と反射体４２との間から光らせることができる。
【００４３】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６に係るＬＥＤ照明装置を図１２および図１３に基づいて説明する。なお、図１２および図１３においては、図１から図１１と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図１２および図１３に示すＬＥＤ照明装置１５のレンズ３０ｅは、突条第２面３５２ａへ向けて全反射する外周部３４ｃの外周側第１面３４１ｃと、突条第１面３５１からの外周方向へ向かう光を透過しつつ、外周側第１面３４１ｃからの光を前方へ屈折させる突条部３５ｂの突条第２面３５２ａとを備えている。そして、レンズ３０ｅでは、ＬＥＤ２２からの光を、前方に位置する突条第１面３５１だけでなく、外周方向へ向けて進行させるために、入射第３面３２３ａが内周側から外周側へ向かうに従って徐々にＬＥＤ２２と入射第３面３２３ａと間の隙間が狭くなるように形成されている。
【００４４】
このようにレンズ３０ｅが形成されていることで、外周側第１面３４１ｃが全反射した光を突条第２面３５２aから前方へ向かわせることができ、反射体４１の周壁部４０２は、突条第１面３５１で全反射し、突条第２面３５２ａから透過した光を反射させるだけでよいので、前方側の光量を増加させることができると共に、反射体４１のサイズを図１に示す反射体４０よりコンパクトに形成することができる。
【００４５】
（実施の形態７）
本発明の実施の形態７に係るＬＥＤ照明装置を図１４および図１５に基づいて説明する。なお、図１４および図１５においては、図１から図１３と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図１４および図１５に示すＬＥＤ照明装置１６のレンズ３０ｆは、ＬＥＤ２２から外周方向へ向かう光を内周方向へ全反射する外周部３４ｄの外周側第１面３４１ｄと、ＬＥＤ２２から前方へ向かう光を外周方向へ全反射しつつ、外周側第１面３４１ｄからの光を前方へ屈折させる突条部３５ｃの突条第１面３５１ａとを備えている。
【００４６】
このようにレンズ３０ｆが形成されていることで、外周側第１面３４１ｄが全反射した内周方向への光を突条第１面３５１ａから前方へ向かわせることができ、反射体４０の周壁部４０２は、突条第２面３５２からの光を反射させるだけでよいので、前方側の光量を増加させることができると共に、反射体４０のサイズを図１に示す反射体４０よりコンパクトに形成することができる。
【００４７】
（実施の形態８）
本発明の実施の形態８に係るＬＥＤ照明装置を図１６から図１９に基づいて説明する。なお、図１６から図１９においては、図１０および図１１と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図１６に示すＬＥＤ照明装置のレンズ３０ｇは、図１０に示す実施の形態５に係るレンズ３０ｄの突条第２面３５２と、内周側第２面３３２と、外周側第２面３４２ｂと、外周側第１面３４１ｂの透過面３４１１との全ての出射面に、凹凸を形成したものである。
レンズ３０ｇの突条第２面３５２ｂと内周側第２面３３２ａと外周側第２面３４２ｃと外周側第１面３４１ｂの透過面３４１２とには、出っ張った円弧面による凸部と窪んだ円弧面による凹部とが連続した微小な凹凸が形成されている。このような凹凸を形成することで、図１６および図１７に示すように、出射面にて光を広げて照射できるので、レンズ３０ｇを広角配光に適したものとすることができる。
【００４８】
また、図１８に示すＬＥＤ照明装置のレンズ３０ｈも、図１０に示す実施の形態５に係るレンズ３０ｄの突条第２面３５２と、内周側第２面３３２と、外周側第２面３４２ｂと、外周側第１面３４１ｂの透過面３４１１との全ての出射面に、凹凸を形成したものである。
このレンズ３０ｈでは、突条第２面３５２ｃと内周側第２面３３２ｂと外周側第２面３４２ｄと外周側第１面３４１ｂの透過面３４１２とには、出っ張った円弧面による凸部が連続した微小な凹凸が形成されている。このような凹凸としても、図１８および図１９に示すように、出射面にて光を広げて照射できるので、レンズ３０ｈを広角配光に適したものとすることができる。
特に、レンズ３０ｈの突条第２面３５２ｃと内周側第２面３３２ｂと外周側第１面３４１ｂの透過面３４１２の凹凸面は、図１６に示すレンズ３０ｇの突条第２面３５２ｂと内周側第２面３３２ａと外周側第１面３４１ｂの透過面３４１２の凹凸面と比較して、凸部のピッチを細かく形成できるため、より効果的に出射光を広げて照射することができる。
【００４９】
（実施の形態９）
本発明の実施の形態９に係るＬＥＤ照明装置を図２０から図２２に基づいて説明する。なお、図２０から図２２においては、図１から図１９と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
実施の形態１〜７に係るＬＥＤ照明装置１０〜１６は、鏡面とした平坦面の反射体４０〜４２の反射面によりレンズからの光を中心軸Ｏと平行な光として鏡面反射するものであるが、図２０から図２２に示すＬＥＤ照明装置の反射体４３〜４５は、レンズ３０ｊからの光を広げた光として反射するものである。
また、レンズ３０ｊの各出射面（突条第２面３５２ｃ，内周側第２面３３２ｂ）には出っ張った円弧面による凸部が連続した微小な凹凸が形成されている。
【００５０】
図２０（Ａ）および同図（Ｂ）に示す反射体４３の周壁部４３２は、反射面に凹凸を設けたものである。この凹凸は、鏡面の出っ張った円弧面による微小な凸部が連続して形成されている。レンズ３０ｊの出射面に微小な凹凸が形成されていることで、突条第２面３５２ｃからの光を、出射面にて光を広げて照射でき、更に反射体４３の周壁部４３２の反射面のそれぞれの凸部で扇状に広げて反射させることができる。また、内周側第２面３３２ｂからの光を、広がった光として対象物を直接照射することができる。これらにより広角配光を持つ照明装置とすることができる。また、この反射体４３の反射面の凹凸は、鏡面の出っ張った円弧面による凸部と窪んだ円弧面による凹部とが連続した微小な凹凸としてもよい。
【００５１】
図２１に示す反射体４４の周壁部４４２は、反射面全体が基端から先端にかけてレンズ３０ｊ側に膨らんだ鏡面の円弧面により形成されている。この周壁部４４２の反射面により、レンズ３０ｊの突条第２面３５２からの光を、反射面全体で扇状に広げて反射させることができる。また、内周側第２面３３２ｂからの光を、広がった光として対象物を直接照射することができ、これらにより広角配光を持つ照明装置とすることができる。
【００５２】
図２２に示す反射体４５の周壁部４５２は、反射面を拡散反射面としたものである。例えば、反射性の白色塗料を塗布したり、ブラスト処理して梨地面としたりすることができる。この周壁部４５２の反射面により、レンズ３０ｊの突条第２面３５２ｃからの光を、乱反射させることで、拡散反射させることができ、広角配光を持つ照明装置とすることができる。
【００５３】
このように、反射体を、図２０から図２２に示す反射体４３〜４５のように、反射面を凹凸面としたり、反射面全体を円弧面としたり、反射面を拡散反射面としたりすることができるが、実施の形態１〜７に係る反射体においても、反射体４０〜４２の代わりに、反射面を凹凸面としたり、反射面全体を円弧面としたり、反射面を拡散反射面としたりした反射体４３〜４５とすることができる。また、反射体４１〜４５の開口度合いを大きくすれば、広角配光に対応させることができる。
【実施例】
【００５４】
実施の形態１〜９に係るＬＥＤ照明装置について、光線追跡のシミュレーションを行った。シミュレーションは、図２３に示すようにレンズ３０の中心軸ＯとＬＥＤ２２とを結ぶ仮想直線Ｌを基準として、この仮想直線Ｌとの傾斜角度が０°，１５°，３０°，４５°，６０°，９０°にて、ＬＥＤ２２からの光が、どのような軌跡を描くかを追跡したものである。
また、実施の形態１〜９に係るＬＥＤ照明装置について、配光曲線のシミュレーションも行った。ここで配光曲線とは、光束１０００ｌｍの光源を使用した場合における、光軸からの角度とその角度方向の光度をプロットしたものである。また、実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置１０については、発光状態の画像化のシミュレーションも行った。
【００５５】
シミュレーションは、発明者がＣ言語で開発した自作のコンピュータープログラムを使用した。このプログラムは光源の位置をデータに持ち、その光源から任意の方向に光線を飛ばせるよう、光線に方向ベクトルが与えられている。レンズや反射体は、透過屈折、または鏡面反射の特性を持つ面として定義されており、反射や屈折のシミュレーションが可能なように、面上のすべての点で、法線ベクトルが算出可能にモデル化されている。
【００５６】
レンズおよび反射体の形状については、レンズまたは反射体を所定位置で切断したときの切断面である端面図での各位置を座標で指定して入力し、回転体としてモデル化している。なお、光線追跡のシミュレーションにおいては、ＬＥＤ２２は点光源として周囲に均等に出射するものとしてシミュレーションを行っている。
【００５７】
プログラムは、まず、光線を指定の方向に伸ばし、モデル化されたレンズまたは反射体の面に衝突するかを計算で確認する。光線が衝突しなければ、計算を終了し、次の光線のシミュレーション計算に移る。光線が衝突すれば、衝突地点の位置座標と衝突地点の面の法線ベクトルを計算する。更に光線が衝突した面が、レンズか反射体かを識別し、反射体なら、光線の方向ベクトルと衝突地点の法線ベクトルから、反射した光線の方向ベクトルを計算する。この反射は鏡面反射なので、衝突した光線の入射角と反射する光線の出射角が等しくなるように計算される。また、光線が衝突した面がレンズであれば、光線の方向ベクトルと衝突地点の法線ベクトルとから、スネルの法則に従い、屈折後の光線の方向ベクトルを計算する。この計算後の方向ベクトルを光線の衝突地点の座標から新たな光線の方向として伸ばしていき、再度衝突判定が行われる。光線が衝突した場合には、衝突地点と衝突後の新たな方向ベクトルが計算される。
【００５８】
光線がレンズに衝突した場合は、レンズに入射するのか、それともレンズから出射されるのかも正しく判定する。レンズから出射される場合には臨界角チェックも行い、レンズ面に臨界角を超えて光線が衝突した場合には全反射するようになっている。こうして、光線がレンズにも反射体にも衝突しなくなるまで繰り返し計算することで光線追跡シミュレーションを行うことができる。
【００５９】
また、このプログラムには、このような追跡結果データをランダムに数多く集積し、統計処理するモンテカルロ法の処理ルーチンが組み込まれている。そのため、ＬＥＤ光源をモデル化し、実際のＬＥＤの配光に合わせたランダム光線を数多く追跡計算し、最終出射光線の方向をモンテカルロ法で統計処理することで、配光曲線のシミュレーションが可能である。
配光曲線のシミュレーションにおいては、ＬＥＤ２２を実際のＬＥＤに極力近づけるため、点光源ではなく、微小な面積を持たせ、また、実際の配置に置いてモデル化している。具体的には、２．６ｍｍ×１．０ｍｍの微小面積を持つ光源を、図２のＬＥＤ２２の位置に１２個配置している。
【００６０】
モンテカルロ法においては、乱数にて、ランダムに１２個のＬＥＤモデルのうち１個を選び、そのＬＥＤモデルの２．６ｍｍ×１．０ｍｍの微小面積内を、０．２ｍｍ角で１３個×５個に分割し、その中の一つを、同じく乱数にてランダムに１個選び、その座標を光源座標とする。光線の方向については実際のＬＥＤ配光特性に合わせた上でのランダムな方向を、これも乱数で与えている。こうした統計処理をランダムな光線を４，１９４，３０４(２の２２乗)本で行うことで、配光曲線を計算した。
図２４は、こうしてモデル化した図２のＬＥＤ基板単体での配光曲線のシミュレーション結果で、正円状に前方にのみ配光される一般にランバート分布と呼ばれる配光結果が得られている。
【００６１】
また、このプログラムに組み込まれたモンテカルロ法のルーチンは、配光曲線だけでなく、モデル化された照明装置を正面から見たとき、どのように見えるか、つまり照明装置の発光状態を画像化する処理も具備している。
図２５は図２のＬＥＤ基板単体の発光状態をシミュレーションにより画像化したものである。１２個のＬＥＤがほぼ点光源として発光している画像が得られるが、ＬＥＤの粒々感がはっきり感じられ、発光面積も非常に小さく眩しいものとなっているのがわかる。
【００６２】
（実施例１）
実施例１では、実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置１０（図１参照）について、光線追跡のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図２６から図３１に示す。
図２６に示す「０°」では、図１に示す軌跡と同じものが得られた。図２７（Ａ）および同図（Ｂ）に示す「１５°」では、図１に示す軌跡より広がりのある軌跡となっているが、ずれは微小である。突条第１面３５１により全反射して突条第２面３５２から出射した光は、反射体４０の反射面へ扇状に広がりながら進行している。
【００６３】
図２８（Ａ）および同図（Ｂ）に示す「３０°」では、「０°」の場合と比較して、ずれが大きくなるが、外周方向への光のずれは小さい。突条第１面３５１により全反射して突条第２面３５２から出射した光は、扇状に広がって反射体４０へ到達するが、内周方向へ向かう一部の光は、透過面である突条第２面３５２で全反射して大きくずれ、最終的に反射体４０の周壁部４０２の反射面で反射している。
【００６４】
図２９（Ａ）および同図（Ｂ）に示す「４５°」では、「０°」の場合と比較して、ずれが更に大きくなるが、外周方向への光のずれは小さい。突条第１面３５１により全反射して突条第２面３５２から出射した光は、扇状に広がって反射体４０へ到達する。内周方向への光の一部は、透過面である突条第２面３５２で全反射し、以後、レンズ３０内で全反射を繰り返し、最終的にはレンズ３０外へ出射して反射体４０の周壁部４０２の反射面で反射し、ごく一部はバッフル部４０３に到達している。
【００６５】
図３０（Ａ）および同図（Ｂ）に示す「６０°」では、ＬＥＤ２２から内周方向へ向かう光が、入射面第１面３２１から入射しなくなっている。突条第１面３５１により全反射して突条第２面３５２から出射した光は、扇状に広がって反射板４０へ到達する。一部の光は、突条第１面３５１に到達せず、そのまま外周方向の透過面である突条第２面３５２で屈折されて出射し、「０°」の場合よりずれた軌跡を通るが、バッフル部４０３に到達している。
【００６６】
図３１（Ａ）および同図（Ｂ）に示す「９０°」では、ＬＥＤ２２から内周方向へ向かう光が、入射面第１面３２１から入射しなくなっている。突条第１面３５１では、全反射して突条第２面３５２から出射して「６０°」の場合より、更に大きい扇状に広がって反射体４０に到達する光と、そのまま突条第１面３５１を透過して、反射体４０に到達する光となっている。
【００６７】
仮想直線Ｌとの傾斜角度が４５°〜６０°の光の軌跡（光線）の中には、ずれが大きくなり反射体４０へ到達しないものがあり、スポット配光を乱してしまう。この光線をバッフル部４０３でカットすることにより良好なスポット配光を保つことができる。
【００６８】
また、実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置１０（図１参照）について、配光曲線のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図３２に示す。図３２を見て判るとおり、非常に細長い鋭い配光曲線であり、軸上光度は１４０００ｃｄに達し、良好なスポット配光を形成することが示されている。
また、実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置１０（図１参照）について、発光状態を画像化するシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図３３に示す。図３３に示すシミュレーション結果と、図２５に示す１２個のＬＥＤを配置したＬＥＤ基板単体のシミュレーション結果とを比較して判るとおり、反射体により発光面積が広く大幅に増加している。また、レンズの発光面に僅かにＬＥＤの粒々感が残るが、反射体の発光はほぼ均一で、ＬＥＤの粒々感はほとんど感じられない。
【００６９】
（実施例２から実施例７）
実施例２から７では、実施の形態２から７に係るＬＥＤ照明装置１１〜１６（図４，図６，図８，図１０，図１２，図１４参照）について、光線追跡のシミュレーションを行った。光線追跡のシミュレーション結果を、図３４から図３９に示す。なお、これらのシミュレーションは、図２３に示す仮想直線Ｌとの傾斜角度が０°のものである。
図３４から図３９に示すシミュレーション結果から、ＬＥＤ照明装置１１〜１６の軌跡と同様の軌跡が得られたことがわかる。
【００７０】
また、実施の形態２から７に係るＬＥＤ照明装置１１〜１６（図４，図６，図８，図１０，図１２，図１４参照）について、配光曲線のシミュレーションを行った。配光曲線のシミュレーション結果を、図４０から図４５に示す。
実施の形態３に係るＬＥＤ照明装置１２の配光曲線のシミュレーション結果である図４１は、実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置１０のシミュレーション結果である図３２と同様のスポット配光が得られており、その他は、スポット配光の程度に差はあるが、いずれも細長いきれいな配光曲線で、軸上光度も図２４の１０倍以上になっており、良好なスポット配光が得られている。
【００７１】
（実施例８）
実施例８では、実施の形態８に係るＬＥＤ照明装置について、光線追跡のシミュレーションを行った。レンズとしては図１６に示すレンズ３０ｇをモデル化し、反射体としては図１０に示す実施の形態５に係るＬＥＤ照明装置の反射体４２をモデル化して使用している。光線追跡のシミュレーション結果を、図４６に示す。なお、これらのシミュレーションは、図２３に示す仮想直線Ｌとの傾斜角度が０°のものである。
図４６に示す光線追跡のシミュレーション結果から、レンズ３０ｇ（図１７参照）の出射面に形成された凹凸により光が広がって出射されており、反射体４２（図１０参照）により反射された光も広がっているのがわかる。
また、実施の形態８に係るＬＥＤ照明装置の配光曲線のシミュレーションを行った。配光曲線のシミュレーション結果を図４７に示す。図４７では、軸上光度は１９００ｃｄとＬＥＤ基板（図２参照）単体での配光曲線のシミュレーション結果（図２４参照）の６倍程度で、スポット配光から少し広がった配光が得られているのがわかる。
【００７２】
（実施例９）
実施例９では、実施の形態９に係るＬＥＤ照明装置についてシミュレーションを行った。レンズと反射体は図２０に示すものをモデル化して使用した。光線追跡のシミュレーション結果を、図４８に示す。なお、これらのシミュレーションは、図２３に示す仮想直線Ｌとの傾斜角度が０°のものである。
図４８に示す光線追跡のシミュレーション結果から、レンズ出射面に形成された凹凸により光が広がって出射されており、反射体により反射された光は、反射体表面に形成された凹凸で更に広がって反射されているのがわかる。
また、実施の形態９に係るＬＥＤ照明装置の配光曲線のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図４９に示す。軸上光度は１４００ｃｄとＬＥＤ基板（図２参照）単体での配光曲線のシミュレーション結果（図２４参照）の４．４倍程度で、スポット配光から広がった広角配光が得られているのがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、円環状に配置されたＬＥＤと、このＬＥＤに対応させて配置された円環状のレンズと、レンズ周囲を囲う反射体とを有するダウンライトやペンダント、スポットライトなどのＬＥＤ照明装置に好適である。
【符号の説明】
【００７４】
１０〜１６  ＬＥＤ照明装置
２０  ＬＥＤ基板
２１  ベース基板
２１１  配線パターン
２１２  貫通孔
２２  ＬＥＤ
２３  コネクタ
３０，３０ａ〜３０ｊ  レンズ
３１１  ガイド孔
３１２  溝
３２１  入射第１面
３２２  入射第２面
３２３，３２３ａ  入射第３面
３３  内周部
３３１  内周側第１面
３３２，３３２ａ，３３２ｂ  内周側第２面
３４，３４ａ〜３４ｄ  外周部
３４１，３４１ａ〜３４１ｄ  外周側第１面
３４１１，３４１２  透過面
３４２ａ〜３４２ｄ  外周側第２面
３５，３５ａ〜３５ｃ  突条部
３５１，３５１ａ  突条第１面
３５２，３５２ａ〜３５２ｃ  突条第２面
４０〜４５  反射体
４０１，４１１，４２１  底部
４０２，４３２，４４２，４５２  周壁部
４０３  バッフル部
Ｏ  中心軸
ｒ  配置半径
【図１】
2013038031.tif 000003
【図２】
2013038031.tif 000004
【図３】
2013038031.tif 000005
【図４】
2013038031.tif 000006
【図５】
2013038031.tif 000007
【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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【図１１】
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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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【図２３】
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【図１２】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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