(57)【要約】【課題】比較的少数の光源によって均一な発光面を作ることが可能な光学素子およびそれを備えた照明装置を提供する。【解決手段】光学素子は、円板部７１と円筒部７２とを含む導光体と、ＬＥＤ８２とを備えている。円板部７１は、円形状の発光正面７４を有する。円筒部７２は、内周壁面７３ｂと外周壁面７３ａとを含む円周壁７３を有する。内周壁面７３ｂは、発光正面７４が延びる方向に略直交する方向に沿って発光正面７４から延び、且つ、円環形状を有している。導光体において発光正面７４から円筒部７２の円周壁７３の内周壁面７３ｂが延び始める部分には、円板部７１と円筒部７２との境界部７９が形成されている。ＬＥＤ８２は、外周壁面７３ａの外側において境界部７９の近傍に配置されている。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の第１の導光部と、前記第１の導光部の表面が延びる方向と交差する方向に沿って前記第１の導光部の表面から延びる環状の内周壁面と前記内周壁面の外側に位置する外周壁面とを有する第２の導光部とを含む導光体と、
前記導光体に向かって光を出射する光源とを備え、
前記導光体において前記第１の導光部の表面から前記第２の導光部の前記内周壁面が延び始める部分には、前記第１の導光部と前記第２の導光部との境界部が形成され、
前記光源は、前記導光体の前記外周壁面の外側において前記境界部の近傍に配置されている、光学素子。
【請求項２】
前記導光体の前記外周壁面の外側に配置された集光レンズをさらに備え、
前記集光レンズの中心は、前記第２の導光部に位置付けられている、
請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記導光体において前記光源の光が入射される部分に位置する前記内周壁面には、前記内周壁面から前記外周壁面に向かって凹んだ光全反射面部が形成され、
前記光源は、前記光全反射面部に対向する前記外周壁面の外側に配置されている、
請求項１または請求項２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記第２の導光部の一部は、前記第２の導光部の周方向において前記内周壁面および前記外周壁面がそれぞれ連続しないように、前記内周壁面から前記外周壁面にわたって切り取られている、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項５】
前記第１の導光部は、円板形状を有し、前記第１の導光部の周方向に沿って延びる外周表面を含み、
前記第２の導光部の前記内周壁面および前記外周壁面は、それぞれ円環形状を有し、
前記第２の導光部の中心軸線または前記中心軸線の延長線は、前記第１の導光部の表面の中心を通り、
前記第１の導光部の前記外周表面は、前記第２の導光部の前記外周壁面に連続している、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の光学素子と、前記第１の導光部の表面に対向する透光カバーとを備えた、照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子およびそれを備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明装置に用いられる光拡散用の導光体と、光源とを備えた光学素子の一例として、特開平１０−２１７１７号公報（以下、特許文献１という）に記載された照明装置の発光部が従来から知られている。特許文献１に記載の照明装置の発光部は、導光体としての透明体と、光源としての発光体とによって構成されている。発光体は、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）によって構成されている。
【０００３】
特許文献１に記載の照明装置において、透明体は、円環形状を有している。複数のＬＥＤは、透明体に埋め込まれている。複数のＬＥＤは、互いに密接して透明体の円周方向に沿って並んでいる。各ＬＥＤから発せられる光は、透明体の中心に向かって投光される。
【０００４】
ＬＥＤから出た光は、透明体の内部を反射および散乱しながら、透明体の所定の一面に形成された略円形状の発光面から一様に出射される。このようにして、特許文献１に記載の照明装置の透明体の発光面において、均一の面発光を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２１７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の照明装置の透明体の発光面において均一な面発光を得るためには、複数のＬＥＤが必要である。言い換えると、ＬＥＤの数を削減した場合には、各ＬＥＤの間の照度が低下することにより、透明体の発光面において均一な面発光を得ることが困難である。つまり、特許文献１に記載の照明装置の発光部は、比較的少数のＬＥＤによって、均一な面発光を得ることについて考慮されたものではない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、比較的少数の光源によって均一な発光面を作ることが可能な光学素子およびそれを備えた照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に従った光学素子は、導光体と光源とを備えている。導光体は、第１の導光部と第２の導光部とを含む。第１の導光部は、板形状を有する。第２の導光部は、内周壁面と外周壁面とを有する。内周壁面は、第１の導光部の表面が延びる方向と交差する方向に沿って第１の導光部の表面から延び、且つ、環形状を有している。外周壁面は、内周壁面の外側に位置している。
【０００９】
光源は、導光体に向かって光を出射する。導光体において第１の導光部の表面から第２の導光部の内周壁面が延び始める部分には、第１の導光部と第２の導光部との境界部が形成されている。光源は、導光体の外周壁面の外側において境界部の近傍に配置されている。
【００１０】
本発明によれば、光源から発せられた光を第２の導光部によって周方向に導光および拡散させることができる。つまり、多数の光源を第２の導光部の周方向に沿って並べるように配置させることなく、比較的少数の光源によって第２の導光部の周方向に光を導光および拡散させることができる。言い換えると、一つの光源が導光体の外周壁面の外側に配置されている場合であっても、第２の導光部の周方向に光を導光および拡散させることができる。さらに、第２の導光部の全体から第１の導光部に光が導かれることにより、周方向の全体から第１の導光部の表面の中心部に向かって第１の導光部の表面の全体に光を導光および拡散させることができる。
【００１１】
また、本発明によれば、導光体の表面の全体において略均一な照度分布を得るために、周方向への導光および拡散に対しては内周壁面および外周壁面を有する第２の導光部が用いられ、且つ、外周壁面の外側から第１の導光部の表面の中心部に向かう方向への導光に対しては第１の導光部が用いられている。これらにより、第１の導光部の表面の全体において略均一な照度分布を得ることができるため、導光体の表面の正面に向かって均一に光る面を作ることができる。
【００１２】
このようにすることにより、比較的少数の光源によって均一な発光面を作ることが可能な光学素子を提供することができる。
【００１３】
本発明に従った光学素子は、好ましくは、導光体の外周壁面の外側に配置された集光レンズをさらに備えている。本発明に従った光学素子において、好ましくは、集光レンズの中心は、第２の導光部に位置付けられている。
【００１４】
この構成によれば、より多くの光を第２の導光部に入射させ、さらに、集光レンズから第２の導光部に入射した光が内周壁面および外周壁面の高さ方向に集光されることによって、第２の導光部においてより多くの光が反射する回数を増加させることができる。そのため、第２の導光部の全体に光を導光および拡散させることができる。さらに、第２の導光部の全体から第１の導光部に光が導かれることにより、周方向の全体から第１の導光部の表面の中心部に向かって第１の導光部の表面の全体に光を拡散させることができる。このように、この構成によれば、均一な発光面をより確実に作ることができる。
【００１５】
本発明に従った光学素子において、導光体において光源の光が入射される部分に位置する内周壁面には、内周壁面から外周壁面に向かって凹んだ光全反射面部が形成されていることが好ましい。本発明に従った光学素子において、光源は、好ましくは、光全反射面部に対向する外周壁面の外側に配置されている。
【００１６】
この構成によれば、光源から発せられ且つ第２の導光部に入射した光は、第２の導光部の光全反射面部によって反射する。光全反射面部によって反射された光が第２の導光部において反射を繰り返すことにより、第２の導光部の全体に光が導光および拡散される。すなわち、この構成によれば、光源から発せられた光を光全反射面部において確実に反射させることにより、第２の導光部の全体に光を導光および拡散させることができる。そのため、第２の導光部の全体から第１の導光部に光が導かれることにより、周方向の全体から第１の導光部の表面の中心部に向かって第１の導光部の表面の全体に光を導光および拡散させることができる。
【００１７】
本発明に従った光学素子において、好ましくは、第２の導光部の一部は、第２の導光部の周方向において内周壁面および外周壁面がそれぞれ連続しないように、内周壁面から外周壁面にわたって切り取られている。
【００１８】
この構成によれば、第２の導光部において切り取られた部分から導光体の外部に、効果的に光を取り出すことができる。
【００１９】
本発明に従った光学素子において、第１の導光部は、好ましくは、円板形状を有している。第１の導光部は、好ましくは、第１の導光部の周方向に沿って延びる外周表面を含む。第２の導光部の内周壁面および外周壁面は、好ましくは、それぞれ円環形状を有する。第２の導光部の中心軸線または中心軸線の延長線は、好ましくは、第１の導光部の表面の中心を通る。第１の導光部の外周表面は、好ましくは、第２の導光部の外周壁面に連続している。
【００２０】
この構成によれば、導光体において無駄に発光する部分を省くことができるため、導光体の全体において略均一の照度を効率的に得ることができる。また、第１の導光部の半径方向の外側の表面と、円周壁の外表面とを同時に加工することができるため、導光体を容易に製造することができる。
【００２１】
本発明に従った照明装置は、上記のいずれかの光学素子と、第１の導光部の表面に対向する透光カバーとを備えていることが好ましい。
【００２２】
本発明に従った光学素子は、比較的少数の光源によって均一な発光面を作ることができる。そのため、本発明に従った光学素子と、透光カバーとを備えた照明装置は、光学素子によって、透光カバーの全体において均一な照度の明かりを灯すことができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明によれば、比較的少数の光源によって均一な発光面を作ることが可能な光学素子およびそれを備えた照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る照明装置の全体を示す正面図である。
【図２】本発明に係る照明装置の全体を示す下面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の拡大断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線の拡大断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線の断面図である。
【図６】本発明に係る照明装置の分解斜視図である。
【図７】本発明に係る照明装置の光学素子の周囲に配置される光源ユニットの分解斜視図である。
【図８】本発明に係る照明装置の光学素子の分解斜視図である。
【図９】図５の一部を拡大して示す図としての光学素子および光源ユニットの断面図であって、光源から発せられた光の反射および拡散を示す図である。
【図１０】図４の一部を拡大して示す図である。
【図１１】本発明に係る照明装置の光学素子の側面図である。
【図１２】図４の一部を示す図としての光学素子の断面図であって、光源から発せられた光の反射および拡散を示す図である。
【図１３】図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線の断面の一部を示す図であって、光源から発せられた光の反射および拡散を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１〜２に、本発明に従った照明装置１００を示す。照明装置１００は、図示しない天井に設置される照明装置である。照明装置１００は、電源ユニット１０とシャーシ８と外周カバー２１と中央カバー２２とを備えている。外周カバー２１と中央カバー２２とは、それぞれ透光カバーの一例である。
【００２７】
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線の断面図である。図５は、図１のＶ−Ｖ線の断面図である。図２において、ＩＶ−ＩＶ線は、照明装置１００の中心軸線Ｃを中心にして所定の角度αだけＩＩＩ−ＩＩＩ線を回転させた線である。照明装置１００において、角度αは６７．５度である。
【００２８】
図３〜５に示すように、照明装置１００は、通常照明に利用される光源ユニット３０と、常夜灯に利用される常夜灯ユニット７０とを備えている。常夜灯ユニット７０は、光学素子の一例である。
【００２９】
シャーシ８は、アルミニウムまたは鉄を含む金属材料によって形成されている。シャーシ８の表面には、反射シート７が取り付けられている。図５に示すように、反射シート７は、円形状を有している。図６に示すように、反射シート７の中央部は、光源ユニット３０の形状に沿って開口している。シャーシ８の中央部には、アダプタ９が挿入される開口が形成されている。アダプタ９は、照明装置１００を天井に取り付けるために利用される。
【００３０】
電源ユニット１０は、電源カバー１１と電源基板１２とを有している。電源カバー１１の中央部には、配線等をシャーシ８の内部に通し且つアダプタ９を通すための開口が形成されている。電源基板１２の中央部にも、配線等をシャーシ８の内部に通し且つアダプタ９を通すための開口が形成されている。
【００３１】
外周カバー２１は、シャーシ８の表面に取り付けられている。外周カバー２１の中央部には、開口２１ａが形成されている。中央カバー２２は、外周カバー２１の開口２１ａを塞ぐように、外周カバー２１に取り付けられている。図３に示すように、光源ユニット３０と常夜灯ユニット７０とは、外周カバー２１および中央カバー２２とシャーシ８とによって囲まれた空間に配置されている。
【００３２】
ここで、図６を用いて、照明装置１００の組み立て、および、天井に対する照明装置１００の取り付けについて説明する。まず、シャーシ８の表面に、光源ユニット３０が固定される。続いて、反射シート７がシャーシ８の表面に取り付けられる。さらに、光源ユニット３０が常夜灯ユニット７０を囲むように、常夜灯ユニット７０が光源ユニット３０の中央に取り付けられることにより、常夜灯ユニット７０がシャーシ８に固定される。
【００３３】
また、電源カバー１１が電源基板１２を覆うように、電源カバー１１と電源基板１２とがシャーシ８の裏面に取り付けられる。光源ユニット３０と常夜灯ユニット７０とが取り付けられたシャーシ８の表面を覆うように、外周カバー２１がシャーシ８に取り付けられる。アダプタ９が天井に取り付けられたうえで、シャーシ８の中央部の開口にアダプタ９が挿入される。このとき、アダプタ９は、シャーシ８に固定される。さらに、中央カバー２２が外周カバー２１に取り付けられる。
【００３４】
図７に示すように、光源ユニット３０は、ベースフレーム３１と、複数のＬＥＤ基板３５と、複数の集光レンズ３４とを備えている。ベースフレーム３１は、基板取付部３２と固定部３３とを有している。ベースフレーム３１の基板取付部３２は、筒形状を有している。詳細には、基板取付部３２の水平断面は、正八角形状を有している。基板取付部３２は、略鉛直方向に延びている。基板取付部３２の内側面３２ｂには、光を反射させるための塗料が塗布されている。あるいは、基板取付部３２の内側面３２ｂには、光を反射させる反射シートが取り付けられていてもよい。
【００３５】
複数のＬＥＤ基板３５には、それぞれ、照明装置１００（図１参照）の照明用の光源としての複数の発光ダイオード３６が取り付けられている。図７において、発光ダイオード３６を示す参照番号が７個示されている。ただし、一つのＬＥＤ基板３５に取り付けられる発光ダイオードの数は、限定されない。また、ＬＥＤ基板３５ごとに、発光ダイオード３６の数が異なっていてもよい。各ＬＥＤ基板３５は、各基板取付部３２の外側面３２ａに取り付けられる。基板取付部３２の外側面３２ａに取り付けられたＬＥＤ基板３５を覆うように、集光レンズ３４が基板取付部３２に取り付けられる。
【００３６】
一方、固定部３３は、照明装置１００（図４参照）が天井に設置された場合に天井に近い側の基板取付部３２の一端から、略水平方向に延びている。固定部３３がシャーシ８（図４参照）に固定されることにより、ベースフレーム３１を含む光源ユニット３０がシャーシ８に取り付けられる。
【００３７】
図８に示すように、常夜灯ユニット７０は、導光体６と、光源の一例としての複数の常夜灯用発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）８２とを備えている。導光体６は、第１の導光部の一例としての円板部７１と、第２の導光部の一例としての円筒部７２とを有している。導光体６において、円板部７１と円筒部７２とは一体である。
【００３８】
円板部７１は、円板形状を有している。円板部７１は、円板部７１の円周方向に沿って延びる外周表面７１ｂを含む。円板部７１は、円形状の表面を有している。この円形状の表面は、導光体６の発光正面７４を形成している。また、この円形状の表面は、後述する溝７５を除いた部分において、平面状に形成されている。円板部７１の中央部には、開口７１ａが形成されている。
【００３９】
円筒部７２は、内周壁面７３ｂと外周壁面７３ａとを含む円周壁７３を有している。内周壁面７３ｂは、円環形状を有している。また、内周壁面７３ｂは、発光正面７４が延びる方向に略直交する方向に沿って発光正面７４から延びている。外周壁面７３ａは、内周壁面７３ｂの外側に配置されている。外周壁面７３ａは、後述する集光レンズ７３ｃを除いて円環形状を有している。外周壁面７３ａが延びる方向も、発光正面７４が延びる方向に略直交する方向である。
【００４０】
図９に示すように、円筒部７２の中心軸線Ｃは、発光正面７４の中心を通る。円板部７１の外周表面７１ｂは、鉛直方向に沿って、円筒部７２の外周壁面７３ａに連続している（図８参照）。なお、円筒部７２の中心軸線Ｃと、照明装置１００（図１参照）の中心軸線Ｃとは、略一致する。また、円筒部７２の中心軸線Ｃは、発光正面７４が平面であるため、発光正面７４の中心と一致する。
【００４１】
発光正面７４には、光の拡散に用いられる複数の溝７５が形成されている。各溝７５は、円環形状を有している。各溝７５は、所定の幅を有し、開口７１ａを囲むように発光正面７４の円周方向に延びている。複数の溝７５は、発光正面７４の半径方向に沿って並んでいる。なお、発光正面７４には、円板部７１から光を出射させる溝７５に代えて、光を反射する反射パターンが印刷されていてもよい。
【００４２】
複数のＬＥＤ８２は、導光体６に向かって光を出射する。各ＬＥＤ８２は、ＬＥＤ基板８１に取り付けられている。ＬＥＤ基板８１とＬＥＤ８２とによって光源部８０が形成されている。円周壁７３の周方向において、互いに隣り合う二つのＬＥＤ８２の間隔がそれぞれ等間隔であるように、光源部８０が外周壁面７３ａの外側に配置されている。
【００４３】
常夜灯ユニット７０は、複数の集光レンズ７３ｃを備えている。集光レンズ７３ｃの数と、ＬＥＤ８２の数とは同じである。各集光レンズ７３ｃは、導光体６の円周壁７３の外周壁面７３ａの外側に配置されている。各集光レンズ７３ｃは、円周壁７３の外周壁面７３ａの一部および円板部７１の外周表面７１ｂの一部として、導光体６の表面に形成されている。つまり、導光体６において、円板部７１と円筒部７２と複数の集光レンズ７３ｃとは一体である。図１０に示すように、集光レンズ７３ｃの中心は、円筒部７２に位置付けられている。
【００４４】
図１０に示すように、円板部７１の円形状の表面から円周壁７３の内周壁面７３ｂが延び始める部分には、円板部７１と円筒部７２との境界部７９が形成されている。各ＬＥＤ８２は、外周壁面７３ａの外側において境界部７９の近傍に配置されている。
【００４５】
図９に示すように、各ＬＥＤ８２は、各ＬＥＤ８２が発する光が内周壁面７３ｂの中心軸線Ｃを向くように外周壁面７３ａの外側に対向している。導光体６において各ＬＥＤ８２の光が入射される部分に位置する内周壁面７３ｂには、内周壁面７３ｂから外周壁面７３ａに向かって凹んだ光全反射面部７６が形成されている。光全反射面部７６の水平断面の形状は、三角形である。
【００４６】
円周壁７３の円周方向において、互いに隣り合う二つの光全反射面部７６の間隔は、それぞれ等間隔である。互いに隣り合う二つの光全反射面部７６の間隔は、内周壁面７３ｂにおいて、９０度である。各ＬＥＤ８２は、光全反射面部７６に対向する外周壁面７３ａの外側に配置されている。
【００４７】
図１２に示すように、各光全反射面部７６は、鉛直方向に沿って円周壁７３の内周壁面７３ｂの上端７３ｄから下端７３ｅまで延びている。鉛直方向に沿った円周壁７３の内周壁面７３ｂの下端７３ｅの位置は、発光正面７４の位置と一致している。
【００４８】
一方、図８に示すように、外周壁面７３ａには、外周壁面７３ａから内周壁面７３ｂに向かって凹んだ複数の凹部７７が形成されている。凹部７７は、凹部の一例である。図９に示すように、外周壁面７３ａの全体において、８個の凹部７７が形成されている。図１１と図１２とを参照するように、各凹部７７は、鉛直方向に沿って円周壁７３の上端７３ｄから円板部７１の下端まで延びている。外周壁面７３ａの上端７３ｄと内周壁面７３ｂの上端７３ｄとは、一致している。
【００４９】
図８に示すように、円筒部７２の円周壁７３の一部が、内周壁面７３ｂから外周壁面７３ａにわたって切り取られていることにより、切り欠き状の複数の光取り出し部７８が形成されている。光取り出し部７８は、円筒部７２の周方向において内周壁面７３ｂおよび外周壁面７３ａがそれぞれ連続しないように形成されている。
【００５０】
図１２に示すように、各光取り出し部７８は、鉛直方向に沿って円周壁７３の上端７３ｄから下端７３ｅまで延びている。また、図９に示すように、円筒部７２において、４個の光取り出し部７８が形成されている。円周壁７３の円周方向において、互いに隣り合う二つの光取り出し部７８の間隔は、それぞれ等間隔である。また、互いに隣り合う凹部７７と光取り出し部７８との間隔は、それぞれ等間隔である。
【００５１】
各ＬＥＤ８２から発せられた光は、以下のように導光体６の全体を伝播する。常夜灯ユニット７０においては、導光体６の全体を伝播した光により、円形状の発光正面７４の全体において均一な照度分布が得られる。
【００５２】
図１３に示すように、各ＬＥＤ８２から発せられた光は、集光レンズ７３ｃを通って導光体６に入射する。導光体６に入射した光の一部は、内周壁面７３ｂを透過して導光体６の外部に出射する。また、導光体６に入射した光の別の一部は、光全反射面部７６において全反射する。光全反射面部７６において全反射した光を含む導光体６への入射光は、外周壁面７３ａと内周壁面７３ｂとの間において反射を繰り返しながら、円周壁７３の円周方向に沿って伝播する。このようにして、ＬＥＤ８２から発せられた光は、周方向に沿って円筒部７２の全体に拡散する。
【００５３】
また、図１２に示すように、各ＬＥＤ８２から発せられた光の別の一部は、集光レンズ７３ｃから円板部７１に入射する。円板部７１に入射した光は、円板部７１の表面（つまり発光正面７４）と底面７１ｃとの間において、反射を繰り返しながら、円板部７１の中心部に向かって伝播する。さらに、円筒部７２から円板部７１に導かれた光も、同様に、円板部７１において、反射を繰り返しながら円板部７１の中心部に向かって伝播する。導光体６においては、発光正面７４に溝７５が形成されているため、円板部７１の中心部に向かって光を容易に伝播させることができる。以上のようにして、ＬＥＤ８２から発せられた光は、導光体６の全体に導光および拡散する。
【００５４】
一方、図９に示すように、外周壁面７３ａと内周壁面７３ｂとの間において反射する光の一部は、外周壁面７３ａの凹部７７において入射し、且つ、これら入射した光の一部が全反射することにより、内周壁面７３ｂを透過して導光体６の外部に出射する。また、外周壁面７３ａと内周壁面７３ｂとの間において反射する光の別の一部は、光取り出し部７８から導光体６の外部に出射する。
【００５５】
また、発光正面７４と底面７１ｃとの間において反射する光の一部は、溝７５において全反射することによって、円板部７１の外部に出射する。発光正面７４と底面７１ｃとの間において反射する光の別の一部は、開口７１ａから円板部７１の外部に出射する。
【００５６】
外周壁面７３ａまたは凹部７７から導光体６の外部に出射した光の一部は、光源ユニット３０の基板取付部３２の内側面３２ｂにおいて反射する。円板部７１の外周表面７１ｂ（図１１参照）から導光体６の外部に出射した光の一部も、同様に、基板取付部３２の内側面３２ｂにおいて反射する。内側面３２ｂにおいて反射した光は、導光体６に入射した後に外周壁面７３ａと内周壁面７３ｂとの間において反射し、または、導光体６を透過して導光体６の外部に出射する。
【００５７】
導光体６の光は、中央カバー２２および外周カバー２１（図３参照）において少なくとも中央カバー２２によって拡散される。このようにして、照明装置１００が設置された室内には、常夜灯ユニット７０の明かりが灯される。
【００５８】
以上のように、光学素子としての常夜灯ユニット７０は、導光体６と複数のＬＥＤ８２とを備えている。導光体６は、円板部７１と円筒部７２とを含む。円板部７１は、円形状の表面である発光正面７４を有する。円筒部７２は、内周壁面７３ｂと外周壁面７３ａとを含む円周壁７３を有する。内周壁面７３ｂは、発光正面７４が延びる方向に略直交する方向に沿って発光正面７４から延び、且つ、円環形状を有している。外周壁面７３ａは、内周壁面７３ｂの外側に位置している。
【００５９】
各ＬＥＤ８２は、導光体６に向かって光を出射する。導光体６において発光正面７４から円筒部７２の円周壁７３の内周壁面７３ｂが延び始める部分には、円板部７１と円筒部７２との境界部７９が形成されている。各ＬＥＤ８２は、導光体６の外周壁面７３ａの外側において境界部７９の近傍に配置されている。
【００６０】
常夜灯ユニット７０によれば、ＬＥＤ８２から発せられた光を円筒部７２によって周方向に導光および拡散させることができる。つまり、多数のＬＥＤ８２を円筒部７２の周方向に沿って並べるように配置させることなく、比較的少数のＬＥＤ８２によって円筒部７２の周方向に光を導光および拡散させることができる。言い換えると、一つのＬＥＤ８２が導光体６の外周壁面７３ａの外側に配置されている場合であっても、円筒部７２の周方向に光を導光および拡散させることができる。さらに、円筒部７２の全体から円板部７１に光が導かれることにより、周方向の全体から発光正面７４の中心部に向かって発光正面７４の全体に光を導光および拡散させることができる。
【００６１】
また、常夜灯ユニット７０によれば、導光体６の円形状の発光正面７４の全体において略均一な照度分布を得るために、周方向への導光および拡散に対しては内周壁面７３ｂおよび外周壁面７３ａを有する円筒部７２が用いられ、且つ、外周壁面７３ａの外側から円板部７１の表面の中心部に向かう方向への導光に対しては円板部７１が用いられている。これらにより、円板部７１の表面つまり発光正面７４の全体において略均一な照度分布を得ることができるため、発光正面７４の正面に向かって均一に光る面を作ることができる。
【００６２】
このように、常夜灯ユニット７０によれば、比較的少数のＬＥＤ８２によって均一な発光面を作ることができる。
【００６３】
常夜灯ユニット７０は、導光体６の外周壁面７３ａの外側に配置された集光レンズ７３ｃを備えている。集光レンズ７３ｃの中心は、円筒部７２に位置付けられている。
【００６４】
この構成によれば、より多くの光を円筒部７２に入射させ、さらに、集光レンズ７３から円筒部７２に入射した光が円周壁７３の高さ方向に集光されることによって、円筒部７２においてより多くの光が反射する回数を増加させることができる。そのため、円筒部７２の全体に光を導光および拡散させることができる。さらに、円筒部７２の全体から円板部７１に光が導かれることにより、周方向の全体から発光正面７４の中心に向かって発光正面７４の全体に光を拡散させることができる。このように、この構成によれば、均一な発光面をより確実に作ることができる。
【００６５】
常夜灯ユニット７０は、複数のＬＥＤ８２を備えている。円筒部７２の周方向において、互いに隣り合う二つのＬＥＤ８２の間隔は、それぞれ等間隔である。
【００６６】
この構成によれば、円環形状の内周壁面７３ｂにおいて略均一且つより明るい照度分布を得ることができるため、均一な発光面をより明るく作ることができる。
【００６７】
常夜灯ユニット７０において、導光体６においてＬＥＤ８２の光が入射される部分の内周壁面７３ｂには、内周壁面７３ｂから外周壁面７３ａに向かって凹んだ光全反射面部７６が形成されている。ＬＥＤ８２は、光全反射面部７６に対向する外周壁面７３ａの外側に配置されている。
【００６８】
この構成によれば、ＬＥＤ８２から発せられ且つ円筒部７２に入射した光は、円筒部７２の光全反射面部７６によって反射する。光全反射面部７６によって反射された光が円筒部７２において反射を繰り返すことにより、円筒部７２の全体に光が導光および拡散される。すなわち、この構成によれば、ＬＥＤ８２から発せられた光を光全反射面部７６において確実に反射させることにより、円筒部７２の全体に光を導光および拡散させることができる。そのため、円筒部７２の全体から円板部７１に光が導かれることにより、周方向の全体から発光正面７４の中心に向かって発光正面７４の全体に光を導光および拡散させることができる。
【００６９】
常夜灯ユニット７０において、外周壁面７３ａには、外周壁面７３ａから内周壁面７３ｂに向かって凹んだ凹部７７が形成されている。
【００７０】
この構成によれば、円筒部７２の凹部７７から導光体６の外部に、効果的に光を取り出すことができる。
【００７１】
常夜灯ユニット７０において、円筒部７２の一部は、円筒部７２の周方向において内周壁面７３ｂおよび外周壁面７３ａがそれぞれ連続しないように、内周壁面７３ｂから外周壁面７３ａにわたって切り取られている。
【００７２】
この構成によれば、円筒部７２から導光体６の外部に、効果的に光を取り出すことができる。
【００７３】
常夜灯ユニット７０において、円板部７１は、円板形状を有し、円板部７１の周方向に沿って延びる外周表面７１ｂを含む。円筒部７２の内周壁面７３ｂおよび外周壁面７３ａは、それぞれ円環形状を有する。円筒部７２は、内周壁面７３ｂと外周壁面７３ａとを含む円周壁７３を有している。円筒部７２の中心軸線Ｃは、円板部７１の表面としての発光正面７４の中心を通る。円板部７１の外周表面７１ｂは、円筒部７２の外周壁面７３ａに連続している。
【００７４】
この構成によれば、導光体６において無駄に発光する部分を省くことができるため、導光体６の全体において略均一の照度を効率的に得ることができる。また、円板部７１の半径方向の外側の表面つまり外周表面７１ｂと、円周壁７３の外表面つまり外周壁面７３ａとを同時に加工することができるため、導光体６を容易に製造することができる。
【００７５】
照明装置１００は、光学素子としての常夜灯ユニット７０と、円板部７１の発光正面７４に対向し、且つ、導光体６から出射された光を拡散させる透光カバーとしての外周カバー２１および中央カバー２２とを備えている。
【００７６】
常夜灯ユニット７０は、比較的少数のＬＥＤ８２によって均一な発光面を作ることができる。そのため、照明装置１００は、常夜灯ユニット７０によって、少なくとも中央カバー２２の全体において均一な照度の明かりを灯すことができる。
【００７７】
光学素子の一例として、照明装置１００に用いられる常夜灯ユニット７０について説明した。ただし、光学素子は、常夜灯ユニット７０であることに限定されず、通常照明灯であってもよい。また、光学素子は、電子機器の表示灯に用いられていてもよく、または、その他の照明機器に用いられていてもよい。
【００７８】
本発明に従った照明装置は、天井に設置される照明装置に限定されず、壁に取り付けられる照明装置、または、机等の台の上に載せられる照明装置であってもよい。さらに、本発明に従った照明装置は、室内において利用される照明装置に限定されず、室外において使用される街灯等の屋外灯であってもよい。
【００７９】
照明装置１００において、光源は発光ダイオードであることに限定されず、光源はＥＬ（エレクトロルミネッセンス）であってもよい。また、導光体６に光を出射するＬＥＤ８２の数は、特に限定されず、一つであってもよい。
【００８０】
円周壁７３の形状は、特に限定されない。例えば内周壁面７３ｂは、略円環形状を有していればよい。内周壁面７３ｂは、発光正面７４が延びる方向と交差する方向に沿って発光正面７４から延びていればよい。外周壁面７３ａは、内周壁面７３ｂの外側に位置していればよく、外周壁面７３ａの形状は限定されない。
【００８１】
第１の導光部としての円板部７１の形状は、円板形状であることに限定されず、所定の厚さ（高さ）を円板部７１が有するように、円柱形状であってもよい。第１の導光部の断面の形状は、円形であることに限定されない。第１の導光部の断面形状つまり第１の導光部の表面の形状は、略円形状であればよく、比較的多数の角を有する多角形状、または、略楕円形状であってもよい。また、第１の導光部の表面の形状は、凹面鏡形状であってもよく、凸面鏡形状であってもよい。
【００８２】
なお、集光レンズ７３ｃは、円周壁７３と一体に形成されているものに限定されない。導光体６は、円周壁７３に取り付けられた集光レンズを備えていてもよい。また、ＬＥＤ８２は、図１０に示す集光レンズ７３ｃの中心の位置Ｃ0よりも上方、つまり、集光レンズ７３ｃの中心の位置Ｃ0よりも円板部７１の側に配置されていてもよい。
【００８３】
凹部の例は、鉛直方向に沿って円周壁７３の上端７３ｄから下端７３ｅまで延びているものに限定されない。凹部は、円筒部７２においてＬＥＤ８２の光が入射される部分の内周壁面７３ｂの一部に形成されていてもよい。また、凹部の形状は、上述した作用効果を奏するものであれば、特に限定されない。
【００８４】
光全反射面部の例は、鉛直方向に沿って円周壁７３の上端７３ｄから円板部７１の下端まで延びているものに限定されない。光全反射面部は、外周壁面７３ａの一部に点状に形成されていてもよい。また、光全反射部の形状は、上述した作用効果を奏するものであれば、特に限定されない。
【００８５】
光取り出し部の例は、鉛直方向に沿って円周壁７３の上端７３ｄから下端７３ｅまで延びているものに限定されない。光取り出し部は、円筒部７２の周方向において内周壁面７３ｂおよび外周壁面７３ａがそれぞれ連続しないように、円筒部７２の一部に点状に形成されていてもよい。また、光取り出し部の形状は、上述した作用効果を奏するものであれば、特に限定されない。
【００８６】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。
【符号の説明】
【００８７】
６：導光体、７０：常夜灯ユニット、７１：円板部、７２：円筒部、７３：円周壁、７３ｃ：集光レンズ、７４：発光正面、７６：光全反射面部、７７：凹部、７８：光取り出し部、７９：境界部、８０：光源部、８２：ＬＥＤ、１００：照明装置、Ｃ：中心軸線
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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