特許 5977636 光束制御部材、発光装置および照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5977636

(24)【登録日】2016年7月29日

(45)【発行日】2016年8月24日

(54)【発明の名称】光束制御部材、発光装置および照明装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20160817BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20160817BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 216

   F21S2/00 215

   F21Y115:10

【請求項の数】8

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2012-216518(P2012-216518)

(22)【出願日】2012年9月28日

(65)【公開番号】特開2014-72017(P2014-72017A)

(43)【公開日】2014年4月21日

【審査請求日】2015年8月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000208765

【氏名又は名称】株式会社エンプラス

(74)【代理人】

【識別番号】100105050

【弁理士】

【氏名又は名称】鷲田 公一

(72)【発明者】

【氏名】中村 真人

【審査官】 三島木 英宏

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／００５００８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−９８６９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０１０５３５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材であって、
発光素子から出射された光の少なくとも一部を入射し、入射した光を所定の配光特性を有する光に制御して出射する第１光束制御部材と、
前記第１光束制御部材から到達した光の一部を反射し、残部を透過させる第２光束制御部材と、
前記第１光束制御部材および前記第２光束制御部材を位置決めする、光透過性を有する略円筒形状のホルダーと、
を有し、
前記第１光束制御部材は、前記発光素子から出射された光の少なくとも一部を入射する入射面と、前記入射面に入射した光の一部を前記第２光束制御部材に向けて反射させる全反射面と、前記入射面に入射した光の一部および前記全反射面で反射された光を前記第２光束制御部材に向けて出射させる出射面と、を有し、
前記第２光束制御部材は、前記出射面と対向し、かつ前記第１光束制御部材から到達した光の一部を反射させる反射面を有し、
前記反射面は、前記ホルダーの中心軸を回転軸とする回転対称面であり、かつ前記回転対称面の母線が前記第１光束制御部材に対して凹の曲線となるように形成され、
前記反射面の外周部は、前記反射面の中心部の位置と比較して、前記発光素子の光軸の方向における前記発光素子からの距離が離れた位置に形成され、
前記ホルダーの外周面には、前記ホルダーを透過する光の出射方向を変化させる凸部または凹部が形成されており、
前記凸部または凹部の形状は、前記ホルダーの中心軸を回転軸とする回転対称である、
光束制御部材。

【請求項2】

前記ホルダーの外周面には、同一形状の前記凸部または凹部が複数配置されている、請求項１に記載の光束制御部材。

【請求項3】

前記複数の凸部または凹部は、一定間隔で配置されている、請求項２に記載の光束制御部材。

【請求項4】

前記凸部または凹部は、前記第２光束制御部材から前記ホルダーに到達した光の進行方向を、前記発光素子の光軸に直交する方向に近づくように変えるための傾斜面を有する、請求項１に記載の光束制御部材。

【請求項5】

前記凸部または凹部は、前記発光素子から前記ホルダーに直接到達した光の進行方向を、前記発光素子の光軸に直交する方向に近づくように変えるための傾斜面を有する、請求項１に記載の光束制御部材。

【請求項6】

前記第１光束制御部材は、同心円状に配置された円環状の突起を複数有するフレネルレンズ部を有し、
前記円環状の突起は、前記入射面として機能する内側の第１傾斜面と、前記全反射面として機能する外側の第２傾斜面と、を有する、
請求項１に記載の光束制御部材。

【請求項7】

１または２以上の発光素子と、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の光束制御部材と、を有し、
前記光束制御部材は、前記ホルダーの中心軸が前記１または２以上の発光素子の光軸と合致するように配置されている、
発光装置。

【請求項8】

請求項７に記載の発光装置と、
前記発光装置からの出射光を拡散させつつ透過させるカバーと、
を有する、照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材、ならびに前記光束制御部材を有する発光装置および照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、省エネルギーや環境保全の観点から、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」ともいう）を光源とする照明装置（例えば、ＬＥＤ電球）が、白熱電球に代わるものとして使用されている。しかしながら、従来のＬＥＤを光源とする照明装置は、前方方向のみに光を出射し、白熱電球のように幅広い方向に光を出射することができない。このため、従来の照明装置は、白熱電球のように天井や壁面からの反射光を利用して室内を広範囲に照らすことができない。

【0003】

従来のＬＥＤを光源とする照明装置の配光特性を白熱電球の配光特性に近づけるため、ＬＥＤからの出射光の配光を光束制御部材で制御することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。図１は、特許文献１に記載の照明装置の構成を示す要部断面図である。図１に示されるように、照明装置１０は、基板上に配置された複数のＬＥＤ１２と、ＬＥＤ１２の周囲に配置された光透過性材料からなる円筒形のケース１４とを有する。ケース１４の上面は、逆円錐台形状に形成されている。円錐台の斜面は、光を反射させるアルミ板１６が貼り付けられており、反射面として機能する。一方、円錐台の平面は、光を透過させる透過窓１８として機能する。図１において矢印で示されるように、ＬＥＤ１２から出射された光の一部は、透過窓１８を通過して前方方向（上方向）への出射光となる。また、ＬＥＤ１２から出射された光の一部は、アルミ板１６で反射して側方方向（水平方向）および後方方向（下方向）への出射光となる。

【0004】

このように光束制御部材を用いてＬＥＤからの出射光の進行方向を制御することにより、前方方向だけでなく、側方方向および後方方向への出射光を得ることができる。したがって、特許文献１に記載の光束制御部材（反射面）を使用することで、照明装置（ＬＥＤ電球）の配光特性を白熱電球の配光特性にある程度近づけることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−２５８３１９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に記載の照明装置には、配光特性のバランスが悪いという問題がある。特許文献１に記載の照明装置１０を使用した場合、図１に示されるように、ケース１４の上端より前方方向の空間Ａには、ＬＥＤ１２からの出射光のみが届く。一方、ケース１４の上端より後方方向の空間Ｂには、ＬＥＤ１２からの出射光だけでなくアルミ板１６からの反射光も届く。そのため、空間Ａと空間Ｂとでは、明るさが異なってしまうことになる。したがって、特許文献１に記載の照明装置１０にカバー２０を被せた場合、図２に示されるように、カバー２０に到達する光の量が、カバー２０の上部と下部で大きく異なってしまうため、カバー２０に明暗の境界線ができてしまう。

【0007】

本発明の目的は、発光素子を有する照明装置に用いられる光束制御部材であって、前方方向、側方方向および後方方向のすべてにバランスよく配光することができる光束制御部材を提供することである。また、本発明の別の目的は、この光束制御部材を有する発光装置および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】

本発明に係る光束制御部材は、発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材であって、発光素子から出射された光の少なくとも一部を入射し、入射した光を所定の配光特性を有する光に制御して出射する第１光束制御部材と、前記第１光束制御部材から到達した光の一部を反射し、残部を透過させる第２光束制御部材と、前記第１光束制御部材および前記第２光束制御部材を位置決めする、光透過性を有する略円筒形状のホルダーと、を有し、前記第１光束制御部材は、前記発光素子から出射された光の少なくとも一部を入射する入射面と、前記入射面に入射した光の一部を前記第２光束制御部材に向けて反射させる全反射面と、前記入射面に入射した光の一部および前記全反射面で反射された光を前記第２光束制御部材に向けて出射させる出射面と、を有し、前記第２光束制御部材は、前記出射面と対向し、かつ前記第１光束制御部材から到達した光の一部を反射させる反射面を有し、前記反射面は、前記ホルダーの中心軸を回転軸とする回転対称面であり、かつ前記回転対称面の母線が前記第１光束制御部材に対して凹の曲線となるように形成され、前記反射面の外周部は、前記反射面の中心部の位置と比較して、前記発光素子の光軸の方向における前記発光素子からの距離が離れた位置に形成され、前記ホルダーの外周面には、前記ホルダーを透過する光の出射方向を変化させる凸部または凹部が形成されており、前記凸部または凹部の形状は、前記ホルダーの中心軸を回転軸とする回転対称である、構成を採る。

【0009】

本発明に係る発光装置は、１または２以上の発光素子と、本発明に係る光束制御部材と、を有し、前記光束制御部材は、前記ホルダーの中心軸が前記１または２以上の発光素子の光軸と合致するように配置されている、構成を採る。

【0010】

本発明に係る照明装置は、本発明に係る発光装置と、前記発光装置からの出射光を拡散させつつ透過させるカバーと、を有する、構成を採る。

【発明の効果】

【0011】

本発明の光束制御部材を有する照明装置は、従来の照明装置に比べて、より白熱電球に近い配光特性を示す。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】特許文献１に記載の照明装置の構成を示す要部断面図である。

【図2】特許文献１に記載の照明装置にカバーを設けた場合の要部断面図である。

【図3】実施の形態１に係る照明装置の要部断面図である。

【図4】図４Ａは、複数の発光素子の配置を示す平面図である。図４Ｂは、光束制御部材の断面図である。

【図5】図５Ａは、第１光束制御部材およびホルダーの平面図である。図５Ｂは、第１光束制御部材およびホルダーの正面図である。図５Ｃは、第１光束制御部材およびホルダーの底面図である。図５Ｄは、図５Ａに示されるＡ−Ａ線の断面図である。

【図6】図６Ａは、第２光束制御部材の平面図である。図６Ｂは、第２光束制御部材の正面図である。図６Ｃは、第２光束制御部材の底面図である。図６Ｄは、図６Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。

【図7】比較例に係る発光装置の要部断面図である。

【図8】比較例に係る発光装置の配光特性を示すグラフである。

【図9】実施の形態１に係る発光装置の要部断面図である。

【図10】実施の形態１に係る発光装置の配光特性を示すグラフである。

【図11】実施の形態２に係る発光装置の要部断面図である。

【図12】実施の形態２に係る発光装置の配光特性を示すグラフである。

【図13】実施の形態３に係る発光装置の要部断面図である。

【図14】実施の形態３に係る発光装置の配光特性を示すグラフである。

【図15】実施の形態４に係る発光装置の要部断面図である。

【図16】実施の形態４に係る発光装置の配光特性を示すグラフである。

【図17】実施の形態５に係る発光装置の要部断面図である。

【図18】実施の形態５に係る発光装置の配光特性を示すグラフである。

【図19】実施の形態６に係る発光装置の要部断面図である。

【図20】実施の形態６に係る発光装置の配光特性を示すグラフである。

【図21】実施の形態７に係る発光装置の要部断面図である。

【図22】実施の形態７に係る発光装置の配光特性を示すグラフである。

【図23】図２３Ａおよび図２３Ｂは、ホルダーを通過する光の光路を示す図である。

【図24】図２４Ａは、第１光束制御部材の変形例の平面図である。図２４Ｂは、第１光束制御部材の変形例の正面図である。図２４Ｃは、第１光束制御部材の変形例の底面図である。図２４Ｄは、図２４Ａに示されるＣ−Ｃ線の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、本発明に係る照明装置の代表例として、白熱電球に代えて使用されうる照明装置について説明する。

【0014】

［実施の形態１］
（照明装置の構成）
図３は、実施の形態１に係る照明装置１００の構成を示す要部断面図である。図３に示されるように、照明装置１００は、筐体１１０、基板１２０、複数の発光素子１３０、光束制御部材１４０およびカバー１８０を有する。図４Ａは、複数の発光素子１３０の配置を示す平面図である。図４Ｂは、光束制御部材１４０の断面図である。以下、各構成要素について説明する。

【0015】

（１）筐体、基板および発光素子
筐体１１０は、カバー１８０側に設けられた傾斜面１１１と、その反対側に設けられた口金１１２とを有する。筐体１１０は、発光素子１３０からの熱を放出するためのヒートシンクとして機能する。筐体１１０の内部には、口金１１２と発光素子１３０とを電気的に接続する電源回路が配置されている。傾斜面１１１は、カバー１８０から後方方向へ出射された光を遮らないために形成されている。

【0016】

基板１２０は、筐体１１０のカバー１８０側の面に固定されている。基板１２０の形状は、発光素子１３０を実装することができれば特に限定されない。

【0017】

発光素子１３０は、照明装置１００の光源であり、基板１２０上に実装されている。たとえば、発光素子１３０は、白色発光ダイオードなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）である。発光素子１３０の数は、特に限定されず、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。図４Ａに示されるように、本実施の形態に係る照明装置１００は、複数の発光素子１３０を有している。なお、本明細書において「発光素子の光軸」とは、発光素子からの立体的な光束の中心における光の進行方向を言う。発光素子が複数ある場合は、複数の発光素子からの立体的な光束の中心における光の進行方向を言う。

【0018】

（２）光束制御部材
光束制御部材１４０は、その中心軸ＣＡが発光素子の光軸ＬＡと合致するように配置され、発光素子１３０から出射された光の配光を制御する。図４Ｂに示されるように、光束制御部材１４０は、発光素子１３０に対向して配置される第１光束制御部材１５０と、第１光束制御部材１５０に対向して配置される第２光束制御部材１６０と、第１光束制御部材１５０および第２光束制御部材１６０を位置決めするホルダー１７０とを有する。本実施の形態に係る光束制御部材１４０では、第１光束制御部材１５０およびホルダー１７０は、一体的に形成されている。第１光束制御部材１５０、第２光束制御部材１６０およびホルダー１７０の形状は、いずれも回転対称（円対称）である。第１光束制御部材１５０の中心軸ＣＡ１、第２光束制御部材１６０の中心軸ＣＡ２、およびホルダー１７０の中心軸ＣＡ３は、光束制御部材１４０の中心軸ＣＡと合致する。

【0019】

（２−１）第１光束制御部材
図５Ａ〜Ｄは、第１光束制御部材１５０およびホルダー１７０の構成を示す図である。図５Ａは平面図であり、図５Ｂは正面図であり、図５Ｃは底面図であり、図５Ｄは図５Ａに示されるＡ−Ａ線の断面図である。

【0020】

第１光束制御部材１５０は、発光素子１３０から出射された光の一部の進行方向を制御する。第１光束制御部材１５０は、第１光束制御部材１５０からの出射光が発光素子１３０からの出射光よりも配光が狭まるように機能する。図５Ａに示されるように、第１光束制御部材１５０の平面視形状は、略円形である。第１光束制御部材１５０は、その中心軸ＣＡ１が発光素子１３０の光軸ＬＡと一致するように、発光素子１３０に対して空気層を介して配置される（図３参照）。

【0021】

図４Ｂおよび図５Ｄに示されるように、第１光束制御部材１５０は、屈折部１５１と、フレネルレンズ部１５２と、出射面１５３とを有する。出射面１５３側を第１光束制御部材１５０の表側とすると、屈折部１５１およびフレネルレンズ部１５２は、第１光束制御部材１５０の裏側に形成されている。屈折部１５１は、第１光束制御部材１５０の裏側の中心部に形成されており、フレネルレンズ部１５２は、屈折部１５１の周囲に形成されている。

【0022】

屈折部１５１は、発光素子１３０から出射された光の一部を入射して出射面１５３に向けて屈折させる。屈折部１５１は、第１光束制御部材１５０に入射する光の入射面として機能する。屈折部１５１は、例えば、平面、球面、非球面、または屈折型のフレネルレンズである。屈折部１５１の形状は、中心軸ＣＡ１を中心軸とする回転対称（円形）である。

【0023】

フレネルレンズ部１５２は、同心円状に配置された円環状の突起１５４を複数有する。図４Ｂに示されるように、円環状の突起１５４は、内側の第１傾斜面１５４ａと外側の第２傾斜面１５４ｂとを有する。第１傾斜面１５４ａは、発光素子１３０から出射された光を入射させる。第２傾斜面１５４ｂは、第１傾斜面１５４ａから入射した光の一部を第２光束制御部材１６０に向けて全反射させる。このように、第１傾斜面１５４ａは、入射面として機能し、第２傾斜面１５４ｂは、全反射面として機能する。すなわち、フレネルレンズ部１５２は、反射型のフレネルレンズとして機能する。

【0024】

第１傾斜面１５４ａは、円環状の突起１５４の頂縁から円環状の突起１５４の内側の底縁に至る面であり、第１光束制御部材１５０の中心軸ＣＡ１を中心とする回転対称面である。複数の第１傾斜面１５４ａの傾斜角は、それぞれ異なっていてもよいし、光軸ＬＡと平行であってもよい。また、第１傾斜面１５４ａの母線は、直線であってもよいし、曲線であってもよい。なお、「母線」とは、一般的に線織面を描く直線を意味するが、本明細書では回転対称面を描くための曲線を含む語として用いる。また、傾斜面の母線が曲線である場合、「傾斜面の傾斜角」とは、中心軸に対する傾斜面の接線の角度を意味する。

【0025】

第２傾斜面１５４ｂは、第１傾斜面１５４ａから入射した光の一部を第２光束制御部材１６０に向けて全反射させる。第２傾斜面１５４ｂは、円環状の突起１５４の頂縁から円環状の突起１５４の外側の底縁に至る面である。第２傾斜面１５４ｂは、第１光束制御部材１５０の中心軸ＣＡ１を中心とする回転対称面である第２傾斜面１５４ｂの直径は、円環状の突起１５４の頂縁から底縁に向けて漸増している。第２傾斜面１５４ｂの母線は、外側（中心軸ＣＡ１から離れる側）に凸の円弧状曲線であるが、直線であってもよい。すなわち、第２傾斜面１５４ｂは、テーパー形状であってもよい。複数の第２傾斜面１５４ｂの傾斜角は、それぞれ異なっていてもよい。

【0026】

出射面１５３は、屈折部１５１および第１傾斜面１５４ａから入射した光の一部および第２傾斜面１５４ｂで全反射された光を第２光束制御部材１６０に向けて出射する。出射面１５３は、第１光束制御部材１５０において表側に位置する面である。すなわち、出射面１５３は、第２光束制御部材１６０と対向するように配置されている。

【0027】

第１光束制御部材１５０は、例えば射出成形により形成される。第１光束制御部材１５０の材料は、所望の波長の光を通過させ得る透過性の高いものであれば特に限定されない。たとえば、第１光束制御部材１５０の材料は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）などの光透過性樹脂、またはガラスである。

【0028】

（２−２）第２光束制御部材
図６Ａ〜Ｄは、第２光束制御部材１６０の構成を示す図である。図６Ａは平面図であり、図６Ｂは正面図であり、図６Ｃは底面図であり、図６Ｄは図６Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。

【0029】

第２光束制御部材１６０は、第１光束制御部材１５０から到達した光のうち、一部の光の進行方向を制御して反射させ、残部を透過させる。図６Ａに示されるように、第２光束制御部材１６０の平面視形状は、略円形である。第２光束制御部材１６０は、ホルダー１７０により支持されており、その中心軸ＣＡ２が発光素子１３０の光軸ＬＡと合致するように、第１光束制御部材１５０に対して空気層を介して配置される。

【0030】

第２光束制御部材１６０に前述の機能を付与する手段は、特に限定されない。たとえば、光透過性の材料からなる第２光束制御部材１６０の表面（第１光束制御部材１５０に対向する面）に透過反射膜を形成すればよい。光透過性の材料の例には、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）などの透明樹脂材料や、ガラスなどが含まれる。透過反射膜の例には、ＴｉＯ_２およびＳｉＯ_２の多層膜、ＺｎＯ_２およびＳｉＯ_２の多層膜、Ｔａ_２Ｏ_５およびＳｉＯ_２の多層膜などの誘電体多層膜や、アルミニウム（Ａｌ）などの金属からなる金属薄膜などが含まれる。また、光透過性の材料からなる第２光束制御部材１６０の内部にビーズなどの光散乱子を分散させてもよい。すなわち、第２光束制御部材１６０は、一部の光を反射させ、一部の光を透過させる材料により形成されていてもよい。また、光反射性の材料からなる第２光束制御部材１６０に光透過部を形成してもよい。光反射性の材料の例には、白色樹脂や金属などが含まれる。光透過部の例には、貫通孔や有底の凹部などが含まれる。後者の場合、第１光束制御部材１５０からの出射光は、凹部の底部（厚みが薄くなっている部分）を透過する。たとえば、可視光の透過率が２０％程度であり、反射率が７８％程度である白色のポリメタクリル酸メチルを用いて、光反射性および光透過性の機能を併せ持つ第２光束制御部材１６０を形成することができる。第２光束制御部材１６０の第１光束制御部材１５０と対向する面（この後説明する反射面１６１）は、入射光の正反射方向の反射強度が他の方向の反射強度よりも大きくなるように形成されていることが好ましい。したがって、第２光束制御部材１６０の第１光束制御部材１５０と対向する面は、光沢面となるように形成されていることが好ましい。

【0031】

第２光束制御部材１６０は、第１光束制御部材１５０の出射面１５３と対向し、かつ第１光束制御部材１５０から到達した光の一部を反射させる反射面１６１を有する。反射面１６１は、第１光束制御部材１５０からの出射光の一部をホルダー１７０に向けて反射させる。反射した光は、ホルダー１７０を透過してカバー１８０の中部（側部）および下部に到達する。

【0032】

第２光束制御部材１６０の反射面１６１は、第２光束制御部材１６０の中心軸ＣＡ２を中心とする回転対称面である。また、図６Ｄに示されるように、この回転対称面の中心から外周部にかけての母線は、発光素子１３０および第１光束制御部材１５０に対して凹の曲線であり、反射面１６１は、この母線を３６０°回転させた状態の曲面である。すなわち、反射面１６１は、中心から外周部に向かうにつれて発光素子１３０からの高さが高くなる非球面形状の曲面を有する。また、反射面１６１の外周部は、反射面１６１の中心と比較して、発光素子１３０の光軸ＬＡ方向における発光素子１３０からの距離（高さ）が離れた位置に形成されている。たとえば、反射面１６１は、中心から外周部に向かうにつれて発光素子１３０からの高さが高くなる非球面形状の曲面であるか、または、中心部から所定の地点までは中心部から外周部に向かうにつれて発光素子１３０（基板１２０）からの高さが高くなり、前記所定の地点から外周部までは中心部から外周部に向かうにつれて発光素子１３０からの高さが低くなる非球面形状の曲面である。前者の場合、基板１２０の面方向に対する反射面１６１の傾斜角度は、中心から外周部に向かうにつれて小さくなる。一方、後者の場合、反射面１６１には、中心と外周部との間であって、かつ外周部に近い位置に、基板１２０の面方向に対する傾斜角度が零（基板１２０と平行）となる点が存在する。

【0033】

（２−３）ホルダー
ホルダー１７０は、略円筒形状に形成された、光透過性を有する部材である。ホルダー１７０は、筐体１１０に固定されるとともに、発光素子１３０に対して第１光束制御部材１５０および第２光束制御部材１６０を位置決めする。また、ホルダー１７０は、ホルダー１７０を透過する光の出射方向を制御する。

【0034】

図５に示されるように、ホルダー１７０は、上側段部１７１および下側段部１７２を有する。上側段部１７１は、ホルダー１７０の上端部に形成されており、下側段部１７２は、ホルダー１７０の下端部に形成されている。上側段部１７１は、第１光束制御部材１５０の中心軸ＣＡ１と第２光束制御部材１６０の中心軸ＣＡ２が合致するように、第２光束制御部材１６０を位置決めする。下側段部１７２は、ホルダー１７０を筐体１１０に対して位置決めする。

【0035】

なお、ホルダー１７０に対して第２光束制御部材１６０を位置決めする手段は、特に限定されない。たとえば、ホルダー１７０の上端部には、上側段部１７１の代わりに、第２光束制御部材１６０を固定するための、ガイド突起および爪部が設けられていてもよい。ガイド突起は、上端部の端面の外周部の一部に形成されており、第２光束制御部材１６０がホルダー１７０の径方向に移動することを防止する。爪部は、上端部の端面に形成されており、第２光束制御部材１６０の外周部に形成された凹部に嵌合して、第２光束制御部材１６０が外れることおよび回転することを防止する。

【0036】

また、筐体１１０に対してホルダー１７０を位置決めする手段も、特に限定されない。たとえば、ホルダー１７０の下端部には、下側段部１７２の代わりに、ホルダー１７０を筐体１１０に位置決めするための、ボス（凸部）および係止爪が設けられていてもよい。ボスは、基板１２０に当接して、第２光束制御部材１６０の高さを調整する。係止爪は、筐体１１０または基板１２０の一端面に形成された係止用の孔に係止して、ホルダー１７０が外れることおよび回転することを防止する。

【0037】

ホルダー１７０の形状は、略円筒形状であり、ホルダー１７０の中心軸ＣＡ３を中心として回転対称である。本明細書において「略円筒形状」には、円筒形状と同等の配光特性となるような断面多角形の筒形状も含まれる。ホルダー１７０の外周面には、ホルダー１７０を透過する光の出射方向を変化させるための円環状の凸部または凹部が形成されている。これらの凸部または凹部の形状も、ホルダー１７０の中心軸ＣＡ３を中心として回転対称（円対称）である。

【0038】

本実施の形態に係る光束制御部材１４０では、ホルダー１７０の外周面に複数の凹部１７３が形成されている。複数の凹部１７３は、同一形状であり、かつ一定間隔で配置されている。ホルダー１７０の中心軸ＣＡ３を通る断面における凹部１７３の断面形状は、二等辺三角形である。各凹部１７３は、カバー１８０の上部に対向する第３傾斜面１７３ａと、カバー１８０の下部に対向する第４傾斜面１７３ｂとを有する。第３傾斜面１７３ａおよび第４傾斜面１７３ｂは、ホルダー１７０を透過する光の出射方向を変化させる。たとえば、第３傾斜面１７３ａは、発光素子１３０からホルダー１７０に直接到達した光の進行方向を、発光素子１３０の光軸ＬＡに直交する方向（側方方向）に近づくように変える（図２３Ｂ参照）。また、第４傾斜面１７３ｂは、第２光束制御部材１６０で反射してホルダー１７０に到達した光の進行方向を、発光素子１３０の光軸ＬＡに直交する方向（側方方向）に近づくように変える（図２３Ａ参照）。

【0039】

ホルダー１７０は、例えば射出成形により形成される。ホルダー１７０の材料は、所望の波長の光を通過させ得るものであれば特に限定されない。たとえば、ホルダー１７０の材料は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）などの光透過性樹脂、またはガラスである。ホルダー１７０に光拡散能を付与する場合には、これらの光透過性の材料に散乱子を含ませてもよいし、ホルダー１７０の表面に光拡散処理を施してもよい。

【0040】

光束制御部材１４０の製造方法は、特に限定されない。たとえば、光束制御部材１４０は、第１光束制御部材１５０およびホルダー１７０の一体成形物に第２光束制御部材１６０を組み付けることによって製造されうる。第２光束制御部材１６０を組み付ける際には、接着剤などを使用してもよい。第１光束制御部材１５０とホルダー１７０の一体成形物は、例えば無色透明の樹脂材料を用いて射出成形により作製されうる。第２光束制御部材１６０は、例えば、無色透明の樹脂材料を用いて射出成形した後に、反射面１６１となる面に透過反射膜を蒸着することによって作製されうる。また、第２光束制御部材１６０は、白色の樹脂材料を用いて射出成形することによっても作製されうる。

【0041】

なお、第１光束制御部材１５０およびホルダー１７０は、互いに別部材であってもよい。この場合は、第１光束制御部材１５０をホルダー１７０に組み付け、さらに第２光束制御部材１６０をホルダー１７０に組み付けることで、光束制御部材１４０を製造することができる。第１光束制御部材１５０およびホルダー１７０を別部材とすることにより、第１光束制御部材１５０およびホルダー１７０の材料の選択の自由度が向上する。たとえば、散乱子を含まない光透過性の材料で第１光束制御部材１５０を作製し、散乱子を含む光透過性の材料でホルダー１７０を作製することも可能である。

【0042】

（３）カバー
カバー１８０は、光束制御部材１４０により進行方向を制御された光（反射光および透過光）を拡散させつつ透過させる。カバー１８０は、開口部を有する中空領域が形成された部材である。基板１２０、発光素子１３０および光束制御部材１４０は、カバー１８０の中空領域内に配置される。

【0043】

カバー１８０に光拡散能を付与する手段は、特に限定されない。たとえば、カバー１８０の内面または外面に光拡散処理（例えば、粗面化処理）を行ってもよいし、光拡散性の材料（例えば、ビーズなどの散乱子を含む光透過性の材料）を用いてカバー１８０を作製してもよい。なお、カバー１８０の形状は、所望の配光特性を実現することができれば特に限定されない。たとえば、カバー１８０の形状は、球冠形状（球面の一部を平面で切り取った形状）である。

【0044】

（照明装置における光の進路）
次に、本実施の形態に係る照明装置１００における、発光素子１３０から出射された光の進路について説明する。

【0045】

発光素子１３０の光軸ＬＡに対する角度が大きい光は、フレネルレンズ部１５２の第１傾斜面１５４ａ（入射面）から第１光束制御部材１５０に入射し、第２傾斜面１５４ｂ（全反射面）で第２光束制御部材１６０に向けて反射され、出射面１５３から出射される。一方、発光素子１３０の光軸ＬＡに対する角度が小さい光は、屈折部１５１（入射面）から第１光束制御部材１５０に入射し、そのまま出射面１５３から出射される。

【0046】

第１光束制御部材１５０の出射面１５３から出射された光の一部は、第２光束制御部材１６０を透過してカバー１８０の上部に到達する（図３参照）。また、出射面１５３から出射した光の一部は、第２光束制御部材１６０の反射面１６１で反射し、ホルダー１７０を透過してカバー１８０の中部（側部）および下部に到達する（図３参照）。このとき、第２光束制御部材１６０の中心部において反射した光は、カバー１８０の中部に向かう。一方、第２光束制御部材１６０の外周部において反射した光は、カバー１８０の下部に向かう。

【0047】

このように、光束制御部材１４０の中心軸ＣＡ付近に配置された発光素子１３０からの光は、第１光束制御部材１５０および第２光束制御部材１６０により配光を適切に制御される。一方で、光束制御部材１４０の中心軸ＣＡから離れた位置に配置された発光素子１３０からの光は、意図したように配光されないことがある。たとえば、基板１２０の外周部に配置された発光素子１３０から出射された光のうち、発光素子１３０の光軸ＬＡに対する角度が大きい光は、そのままホルダー１７０を透過してしまうことがある。また、基板１２０の外周部に配置された発光素子１３０から出射された光のうち、発光素子１３０の光軸ＬＡに対する角度が小さい光は、第１光束制御部材１５０に入射しても、第２光束制御部材１６０に到達せずに、ホルダー１７０を透過してしまうことがある。これは、第１光束制御部材１５０および第２光束制御部材１６０の形状が、光束制御部材１４０の中心軸ＣＡ付近に配置された発光素子１３０からの光の配光を適切に制御できるように設計されているためである。このため、第１光束制御部材１５０および第２光束制御部材１６０だけでは、発光素子１３０からの光を前方方向、側方方向および後方方向のすべてにバランスよく配光できないことがある（図８参照）。

【0048】

この問題を解消するために、本発明に係る光束制御部材では、ホルダーの外周面に１または２以上の凸部または凹部が形成されている。凸部または凹部は、それぞれホルダーを透過する光の出射方向を変化させる傾斜面を有しており、ホルダーを透過する光の出射方向を変化させることで、発光素子からの光の配光バランスを改善させる。前述のとおり、本実施の形態に係る光束制御部材１４０では、ホルダー１７０の外周面に複数の凹部１７３が形成されている。複数の凹部１７３は、ホルダー１７０を透過する光の出射方向を変化させることで、発光素子１３０からの光の配光バランスを改善させる（図１０参照）。

【0049】

（発光装置の配光特性）
本実施の形態に係る光束制御部材１４０の効果（特に、複数の凹部１７３の効果）を確認するために、複数の発光素子１３０および光束制御部材１４０を有する発光装置１００’（カバー１８０を取り外した照明装置１００）の配光特性をシミュレーションによって求めた。具体的には、複数の発光素子１３０の発光中心（図４Ａに示される点ＣＰ）を基準点として、光軸ＬＡを含む平面における全方位の相対照度を求めた。本シミュレーションでは、発光素子１３０の発光中心ＣＰから１０００ｍｍの距離にある仮想面における照度を算出した。

【0050】

まず、比較例として、図７に示される構成の発光装置３０の配光特性を求めた。図７に示される発光装置３０は、ホルダー１７０’の外周面に凸部および凹部が形成されていない点で、図９に示される実施の形態１に係る発光装置１００’と相違する。

【0051】

図８は、比較例の発光装置３０の配光特性を示すグラフである。グラフの外側に記載されている数値は、発光素子１３０の発光中心ＣＰに対する角度（°）を示す。０°は光軸方向（前方方向）、９０°は水平方向（側方方向）、１８０°は、後方方向を示す。また、グラフの内側に記載されている数値は、各方向の相対照度（最大値１）を示している。図８のグラフから、比較例の発光装置３０では、第１光束制御部材１５０および第２光束制御部材１６０の効果により、±１２０〜１３０°方向に向かう光が生成されていることがわかる。しかしながら、±９０°方向に向かう光が少なく、カバー１８０が無い状態では配光バランスに改善の余地がある。

【0052】

図１０は、図９に示される実施の形態１に係る発光装置１００’の配光特性を示すグラフである。図１０のグラフから、実施の形態１に係る発光装置１００’では、光束制御部材１４０の凹部１７３の効果により、配光バランスが顕著に改善していることがわかる。これは、比較例の発光装置３０では±３０〜６０°方向に向かっていた光の一部が、±９０°方向に振り分けられたからだと考えられる（図８および図１０を比較参照）。このため、比較例の発光装置３０では相対的に光量が少なかった０°方向および±９０°方向に向かう光量が相対的に増え、配光バランスが改善したと考えられる。以上のように、実施の形態１に係る発光装置１００’は、カバー１８０が無い状態でも、広くかつバランスのよい配光特性を有する。

【0053】

（効果）
実施の形態１に係る発光装置１００’では、発光素子１３０の光軸ＬＡに対する角度が大きい発光素子１３０からの出射光を、第１光束制御部材１５０の第２傾斜面１５４ｂ（全反射面）で反射させることで、第２光束制御部材１６０に到達する光の量を増やしている。このため、実施の形態１に係る発光装置１００’は、カバー１８０の上部に到達する光を増やすことができる。また、実施の形態１に係る発光装置１００’では、発光素子１３０の光軸ＬＡに対する角度が大きい発光素子１３０からの出射光を、第１光束制御部材１５０の第２傾斜面１５４ｂ（全反射面）で反射させることで、カバー１８０の中部および下部に到達する光の量を減らしている。カバー１８０の上部に到達する光の量とカバー１８０の中部および下部に到達する光の量とのバランスは、第２光束制御部材１６０における光透過率および光反射率を制御することで調整されうる。

【0054】

また、前述のとおり、光束制御部材１４０の中心軸ＣＡから離れた位置に発光面がある場合（例えば、光束制御部材１４０の中心軸ＣＡから離れた位置に発光素子１３０が配置されている場合や、発光素子１３０の発光面が大きい場合など）は、第１光束制御部材１５０および第２光束制御部材１６０だけでは、発光素子１３０からの光を前方方向、側方方向および後方方向のすべてにバランスよく配光できないことがある（図８参照）。この問題について、実施の形態１に係る発光装置１００’は、ホルダー１７０の外周面に形成された複数の凹部１７３がホルダー１７０を透過する光の出射方向を制御するため、配光バランスを改善させることができる（図１０参照）。

【0055】

このように、実施の形態１に係る光束制御部材１４０は、前方方向、側方方向および後方方向へ向かう出射光量を均等にすることにより、カバー１８０に到達する光のムラをなくすことができる。すなわち、実施の形態１に係る光束制御部材１４０は、前方方向、側方方向および後方方向へ向かう出射光量をそれぞれ制御して、白熱電球に近い配光特性を実現することができる。実施の形態１に係る照明装置１００は、白熱電球に代えて室内照明などに使用されうる。また、実施の形態１に係る照明装置１００は、白熱電球よりも消費電力を少なくすることができるとともに、白熱電球よりも長期間使用することができる。

【0056】

また、実施の形態１に係る光束制御部材１４０は、第２光束制御部材１６０に到達した光のうち、一部の光を反射面１６１によって側方方向（カバー１８０の中部の方向）および後方方向（カバー１８０の下部の方向）へ反射させ、一部の光を前方方向（カバー１８０の上部の方向）へ透過させる。このとき、光束制御部材１４０は、反射面１６１の中心部側の領域において側方方向の反射光を生成し、外周部側の領域において後方方向の反射光を生成する。このため、実施の形態１に係る照明装置１００は、筐体１１０に妨げられることなく、後方方向の被照射面を効率よく照らすことができる。

【0057】

［実施の形態２］
（照明装置の構成）
図１１は、実施の形態２に係る発光装置２００’の構成を示す要部断面図である。図１１に示されるように、発光装置２００’は、複数の発光素子１３０および光束制御部材２４０を有する。光束制御部材２４０は、第１光束制御部材１５０、第２光束制御部材１６０およびホルダー２７０を含む。実施の形態２に係る発光装置２００’は、ホルダー２７０に形成されている凹部２７３の断面形状が直角三角形である点で、実施の形態１の発光装置１００’と異なる。そこで、実施の形態１の発光装置１００’と同じ構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。

【0058】

光束制御部材２４０は、第１光束制御部材１５０、第２光束制御部材１６０およびホルダー２７０を含む。第１光束制御部材１５０および第２光束制御部材１６０は、実施の形態１と同じであるので、その説明を省略する。

【0059】

ホルダー２７０の外周面には、複数の凹部２７３が形成されている。複数の凹部２７３は、同一形状であり、かつ一定間隔で配置されている。ホルダー２７０の中心軸ＣＡ３を通る断面における凹部２７３の断面形状は、直角三角形である。なお、直角三角形の斜辺に対応する傾斜面は、カバー１８０の下部に対向する。凹部２７３を構成する他方の面は、ホルダー２７０の中心軸ＣＡ３に対して略垂直である。

【0060】

（発光装置の配光特性）
本実施の形態に係る光束制御部材２４０の効果（特に、複数の凹部２７３の効果）を確認するために、実施の形態１と同様の手順で、発光装置２００’の配光特性をシミュレーションによって求めた。

【0061】

図１２は、実施の形態２に係る発光装置２００’の配光特性を示すグラフである。図８のグラフと図１２のグラフとを比較すると、実施の形態２に係る発光装置２００’では、比較例の発光装置３０では相対的に光量が少なかった０°方向および±９０°方向に向かう光量が相対的に増え、配光バランスが改善したことがわかる。

【0062】

（効果）
実施の形態２に係る光束制御部材２４０は、実施の形態１に係る光束制御部材１４０と同様の効果を有する。なお、実施の形態２に係る光束制御部材２４０は、実施の形態１に係る光束制御部材１４０に比べて配光バランスが悪いように見えるが、用途によっては実施の形態１に係る光束制御部材１４０よりも実施の形態２に係る光束制御部材２４０の方が好ましい。

【0063】

［実施の形態３］
（照明装置の構成）
図１３は、実施の形態３に係る発光装置３００’の構成を示す要部断面図である。図１３に示されるように、発光装置３００’は、複数の発光素子１３０および光束制御部材３４０を有する。光束制御部材３４０は、第１光束制御部材１５０、第２光束制御部材１６０およびホルダー３７０を含む。実施の形態３に係る発光装置３００’は、ホルダー３７０に形成されている凹部３７３の断面形状が直角三角形である点で、実施の形態１の発光装置１００’と異なる。そこで、実施の形態１の発光装置１００’と同じ構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。

【0064】

光束制御部材３４０は、第１光束制御部材１５０、第２光束制御部材１６０およびホルダー３７０を含む。第１光束制御部材１５０および第２光束制御部材１６０は、実施の形態１と同じであるので、その説明を省略する。

【0065】

ホルダー３７０の外周面には、複数の凹部３７３が形成されている。複数の凹部３７３は、同一形状であり、かつ一定間隔で配置されている。ホルダー３７０の中心軸ＣＡ３を通る断面における凹部３７３の断面形状は、直角三角形である。なお、直角三角形の斜辺に対応する傾斜面は、カバー１８０の上部に対向する。凹部３７３を構成する他方の面は、ホルダー３７０の中心軸ＣＡ３に対して略垂直である。

【0066】

（発光装置の配光特性）
本実施の形態に係る光束制御部材３４０の効果（特に、複数の凹部３７３の効果）を確認するために、実施の形態１と同様の手順で、発光装置３００’の配光特性をシミュレーションによって求めた。

【0067】

図１４は、実施の形態３に係る発光装置３００’の配光特性を示すグラフである。図８のグラフと図１４のグラフとを比較すると、実施の形態３に係る発光装置３００’では、比較例の発光装置３０では相対的に光量が少なかった±９０°方向に向かう光量が相対的に増え、配光バランスが改善したことがわかる。

【0068】

（効果）
実施の形態３に係る光束制御部材３４０は、実施の形態１に係る光束制御部材１４０と同様の効果を有する。なお、実施の形態３に係る光束制御部材３４０は、実施の形態１に係る光束制御部材１４０に比べて配光バランスが悪いように見えるが、用途によっては実施の形態１に係る光束制御部材１４０よりも実施の形態３に係る光束制御部材３４０の方が好ましい。

【0069】

［実施の形態４］
（照明装置の構成）
図１５は、実施の形態４に係る発光装置４００’の構成を示す要部断面図である。図１５に示されるように、発光装置４００’は、複数の発光素子１３０および光束制御部材４４０を有する。光束制御部材４４０は、第１光束制御部材４５０、第２光束制御部材１６０およびホルダー４７０を含む。実施の形態４に係る発光装置４００’は、第１光束制御部材４５０およびホルダー４７０の形状が実施の形態１の発光装置１００’と異なる。そこで、実施の形態１の発光装置１００’と同じ構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。

【0070】

光束制御部材４４０は、第１光束制御部材４５０、第２光束制御部材１６０およびホルダー４７０を含む。第２光束制御部材１６０は、実施の形態１と同じであるので、その説明を省略する。

【0071】

第１光束制御部材４５０は、実施の形態１に係る第１光束制御部材１５０と同様に、屈折部１５１と、フレネルレンズ部１５２と、出射面１５３とを有する。実施の形態４に係る第１光束制御部材４５０では、フレネルレンズ部１５２の外縁が、フレネルレンズ部１５２の内縁よりも低い位置にある。このようにすることで、発光素子１３０からの光が、第１光束制御部材４５０に入射せずにホルダー４７０に直接到達してしまうことを抑制できる。

【0072】

実施の形態４に係る第１光束制御部材４５０では、ホルダー４７０の外周面の上半分にのみ、複数の凹部４７３が形成されている。実施の形態４に係る第１光束制御部材４５０では、発光素子１３０からホルダー４７０の下部に直接到達する光が少ないため、ホルダー４７０の外周面の下半分には凹部４７３を形成していない。

【0073】

複数の凹部４７３は、同一形状であり、かつ一定間隔で配置されている。ホルダー４７０の中心軸ＣＡ３を通る断面における凹部４７３の断面形状は、直角三角形である。なお、直角三角形の斜辺に対応する傾斜面は、カバー１８０の下部に対向する。凹部４７３を構成する他方の面は、ホルダー４７０の中心軸ＣＡ３に対して略垂直である。

【0074】

（発光装置の配光特性）
本実施の形態に係る光束制御部材４４０の効果（特に、複数の凹部４７３の効果）を確認するために、実施の形態１と同様の手順で、発光装置４００’の配光特性をシミュレーションによって求めた。

【0075】

図１６は、実施の形態４に係る発光装置４００’の配光特性を示すグラフである。図８のグラフと図１６のグラフとを比較すると、実施の形態４に係る発光装置４００’では、比較例の発光装置３０では相対的に光量が少なかった０°方向および±９０°方向に向かう光量が相対的に増え、配光バランスが改善したことがわかる。

【0076】

（効果）
実施の形態４に係る光束制御部材４４０は、実施の形態１に係る光束制御部材１４０と同様の効果を有する。

【0077】

［実施の形態５］
（照明装置の構成）
図１７は、実施の形態５に係る発光装置５００’の構成を示す要部断面図である。図１７に示されるように、発光装置５００’は、複数の発光素子１３０および光束制御部材５４０を有する。光束制御部材５４０は、第１光束制御部材１５０、第２光束制御部材１６０およびホルダー５７０を含む。実施の形態５に係る発光装置５００’は、ホルダー５７０に形成されている凹部５７３の断面形状が半円である点で、実施の形態１の発光装置１００’と異なる。そこで、実施の形態１の発光装置１００’と同じ構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。

【0078】

光束制御部材５４０は、第１光束制御部材１５０、第２光束制御部材１６０およびホルダー５７０を含む。第１光束制御部材１５０および第２光束制御部材１６０は、実施の形態１と同じであるので、その説明を省略する。

【0079】

ホルダー５７０の外周面には、複数の凹部５７３が形成されている。複数の凹部５７３は、同一形状であり、かつ一定間隔で配置されている。ホルダー５７０の中心軸ＣＡ３を通る断面における凹部５７３の断面形状は、半円である。

【0080】

（発光装置の配光特性）
本実施の形態に係る光束制御部材５４０の効果（特に、複数の凹部５７３の効果）を確認するために、実施の形態１と同様の手順で、発光装置５００’の配光特性をシミュレーションによって求めた。

【0081】

図１８は、実施の形態５に係る発光装置５００’の配光特性を示すグラフである。図８のグラフと図１８のグラフとを比較すると、実施の形態５に係る発光装置５００’では、比較例の発光装置３０では相対的に光量が少なかった０°方向および±９０°方向に向かう光量が相対的に増え、配光バランスが改善したことがわかる。

【0082】

（効果）
実施の形態５に係る光束制御部材５４０は、実施の形態１に係る光束制御部材１４０と同様の効果を有する。なお、実施の形態５に係る光束制御部材５４０は、実施の形態１に係る光束制御部材１４０に比べて配光バランスが悪いように見えるが、用途によっては実施の形態１に係る光束制御部材１４０よりも実施の形態５に係る光束制御部材５４０の方が好ましい。

【0083】

［実施の形態６］
（照明装置の構成）
図１９は、実施の形態６に係る発光装置６００’の構成を示す要部断面図である。図１９に示されるように、発光装置６００’は、複数の発光素子１３０および光束制御部材６４０を有する。光束制御部材６４０は、第１光束制御部材１５０、第２光束制御部材１６０およびホルダー６７０を含む。実施の形態６に係る発光装置６００’は、ホルダー６７０に凸部６７３が形成されている点で、実施の形態１の発光装置１００’と異なる。そこで、実施の形態１の発光装置１００’と同じ構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。

【0084】

光束制御部材６４０は、第１光束制御部材１５０、第２光束制御部材１６０およびホルダー６７０を含む。第１光束制御部材１５０および第２光束制御部材１６０は、実施の形態１と同じであるので、その説明を省略する。

【0085】

ホルダー６７０の外周面には、複数の凸部６７３が形成されている。複数の凸部６７３は、同一形状であり、かつ一定間隔で配置されている。ホルダー６７０の中心軸ＣＡ３を通る断面における凸部６７３の断面形状は、半円である。

【0086】

（発光装置の配光特性）
本実施の形態に係る光束制御部材６４０の効果（特に、複数の凸部６７３の効果）を確認するために、実施の形態１と同様の手順で、発光装置６００’の配光特性をシミュレーションによって求めた。

【0087】

図２０は、実施の形態６に係る発光装置６００’の配光特性を示すグラフである。図８のグラフと図２０のグラフとを比較すると、実施の形態６に係る発光装置６００’では、比較例の発光装置３０では相対的に光量が少なかった０°方向および±９０°方向に向かう光量が相対的に増え、配光バランスが改善したことがわかる。

【0088】

（効果）
実施の形態６に係る光束制御部材６４０は、実施の形態１に係る光束制御部材１４０と同様の効果を有する。

【0089】

［実施の形態７］
（照明装置の構成）
図２１は、実施の形態７に係る発光装置７００’の構成を示す要部断面図である。図２１に示されるように、発光装置７００’は、複数の発光素子１３０および光束制御部材７４０を有する。光束制御部材７４０は、第１光束制御部材７５０、第２光束制御部材１６０およびホルダー７７０を含む。実施の形態７に係る発光装置７００’は、第１光束制御部材７５０およびホルダー７７０の形状が実施の形態１の発光装置１００’と異なる。そこで、実施の形態１の発光装置１００’と同じ構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。

【0090】

光束制御部材７４０は、第１光束制御部材７５０、第２光束制御部材１６０およびホルダー７７０を含む。第２光束制御部材１６０は、実施の形態１と同じであるので、その説明を省略する。

【0091】

第１光束制御部材７５０は、実施の形態１に係る第１光束制御部材１５０と同様に、屈折部１５１と、フレネルレンズ部１５２と、出射面１５３とを有する。実施の形態７に係る第１光束制御部材７５０では、フレネルレンズ部１５２の外縁が、フレネルレンズ部１５２の内縁よりも低い位置にある。このようにすることで、発光素子１３０からの光が、第１光束制御部材７５０に入射せずにホルダー７７０に直接到達してしまうことを抑制できる。

【0092】

実施の形態７に係る第１光束制御部材７５０では、ホルダー７７０の外周面の上半分にのみ、複数の凹部７７３が形成されている。実施の形態７に係る第１光束制御部材７５０では、発光素子１３０からホルダー７７０の下部に直接到達する光が少ないため、ホルダー７７０の外周面の下半分には凹部７７３を形成していない。

【0093】

複数の凹部７７３は、同一形状であり、かつ一定間隔で配置されている。ホルダー７７０の中心軸ＣＡ３を通る断面における凹部７７３の断面形状は、長方形である。なお、長方形の２つの長辺に対応する２つの面は、ホルダー７７０の中心軸ＣＡ３に対して略垂直である。

【0094】

（発光装置の配光特性）
本実施の形態に係る光束制御部材７４０の効果（特に、複数の凹部７７３の効果）を確認するために、実施の形態１と同様の手順で、発光装置７００’の配光特性をシミュレーションによって求めた。

【0095】

図２１は、実施の形態７に係る発光装置７００’の配光特性を示すグラフである。図８のグラフと図２１のグラフとを比較すると、実施の形態７に係る発光装置７００’では、比較例の発光装置３０では相対的に光量が少なかった０°方向および±９０°方向に向かう光量が相対的に増え、配光バランスが改善したことがわかる。

【0096】

（効果）
実施の形態７に係る光束制御部材７４０は、実施の形態１に係る光束制御部材１４０と同様の効果を有する。なお、実施の形態７に係る光束制御部材７４０は、実施の形態１に係る光束制御部材１４０に比べて配光バランスが悪いように見えるが、用途によっては実施の形態１に係る光束制御部材１４０よりも実施の形態７に係る光束制御部材７４０の方が好ましい。

【0097】

［凸部および凹部の好ましい形状］
上記各実施の形態に係る発光装置１００’〜７００’を比較すると、実施の形態１に係る発光装置１００’（図９）、実施の形態４に係る発光装置４００’（図１５）、実施の形態６に係る発光装置６００’（図１９）の配光特性が特に優れている。これら３つの発光装置は、以下の（１）および（２−１）の条件を満たすか、または（１）および（２−２）の条件を満たしている。条件（１）は、ホルダーの上半分（第１光束制御部材よりも上側の部分）についての条件であり、条件（２−１）および（２−２）は、ホルダーの下半分（第１光束制御部材よりも下側の部分）についての条件である。

【0098】

（１）ホルダーの上半分に、図２３Ａに示されるような、第２光束制御部材からホルダーに到達した光の進行方向を、発光素子の光軸ＬＡに直交する方向に近づくように変えるための傾斜面が存在する。
（２−１）ホルダーの下半分に、図２３Ｂに示されるような、発光素子からホルダーに直接到達した光の進行方向を、発光素子の光軸ＬＡに直交する方向に近づくように変えるための傾斜面が存在する。
（２−２）ホルダーの下半分に上記（２−１）の条件を満たす傾斜面が存在する代わりに、フレネルレンズ部の外縁がフレネルレンズ部の内縁よりも発光素子に近い。これは、発光素子からホルダーに直接到達する光が少ないことを意味する。

【0099】

したがって、前方方向、側方方向および後方方向のすべてにバランスよく配光するためには、上記（１）および（２−１）の条件を満たすか、または（１）および（２−２）の条件を満たす光束制御部材を使用することが特に好ましい。

【0100】

また、実施の形態１に係る光束制御部材のホルダー（図９）、実施の形態２に係る光束制御部材のホルダー（図１１）、実施の形態３に係る光束制御部材のホルダー（図１３）、実施の形態５に係る光束制御部材のホルダー（図１７）、実施の形態６に係る光束制御部材のホルダー（図１９）では、ホルダーの上半分と下半分とで同一形状の凸部または凹部を形成している。このようにホルダーの外周面全体に同一形状の凸部または凹部を一定間隔で形成することで、金型の加工を容易にすることができる。

【0101】

［光束制御部材の変形例］
上記各実施の形態では、第１光束制御部材がフレネルレンズ部を有する例について説明したが、第１光束制御部材はフレネルレンズ部を有していなくてもよい。図２４は、フレネルレンズ部を含まない第１光束制御部材８５０の構成を示す図である。図２４Ａは平面図であり、図２４Ｂは正面図であり、図２４Ｃは底面図であり、図２４Ｄは図２４Ａに示されるＣ−Ｃ線の断面図である。図２４に示される第１光束制御部材８５０は、ホルダーとは別部材として作製されているが、ホルダーと一体として作製されていてもよい。図５に示される第１光束制御部材１５０と同じ構成要素については、同じ符号を付して、その説明を省略する。

【0102】

第１光束制御部材８５０は、発光素子１３０から出射された光を入射する入射面８５１と、入射面８５１から入射した光の一部を全反射させる全反射面８５２と、入射面８５１から入射した光の一部および全反射面８５２で反射した光を出射する出射面１５３とを有する。

【0103】

入射面８５１は、第１光束制御部材８５０の底部に形成された凹部の内面である。入射面８５１は、凹部の天面を構成する内天面８５１ａと、凹部の側面を構成する内側面８５１ｂとを有する。内側面８５１ｂは、内天面８５１ａ側の縁の内径寸法よりも開口縁側の内径寸法の方が大径となるように、内天面８５１ａ側から開口縁側に向かうに従って内径が漸増している（図２４Ｄ参照）。

【0104】

全反射面８５２は、第１光束制御部材８５０の底部の外縁から出射面１５３の外縁に延びる面である。全反射面８５２と出射面１５３との間には、フランジが形成されていてもよい。全反射面８５２は、第１光束制御部材８５０の中心軸ＣＡ１を中心とする回転対称面である。全反射面８５２の直径は、底部側から出射面１５３側に向けて漸増している。全反射面８５２を構成する母線は、外側（中心軸ＣＡ１から離れる側）に凸の円弧状曲線であるが、直線であってもよい。

【0105】

第１光束制御部材８５０を有する発光装置および照明装置では、発光素子１３０の光軸ＬＡに対する角度が大きい光は、内側面８５１ｂから第１光束制御部材８５０内に入射し、全反射面８５２で第２光束制御部材に向けて全反射される。一方、発光素子１３０の光軸ＬＡに対する角度が小さい光は、内天面８５１ａから第１光束制御部材８５０内に入射する。全反射面８５２で全反射された光および内天面８５１ａから入射した光は、出射面１５３から第２光束制御部材に向かって出射される。

【0106】

以上のように、第１光束制御部材８５０は、実施の形態１に係る第１光束制御部材１５０と同様の機能を発揮することができる。このため、第１光束制御部材８５０を有する照明装置は、実施の形態１に係る照明装置１００と同様の効果を有する。

【産業上の利用可能性】

【0107】

本発明の照明装置は、白熱電球に代えて使用されうるため、シャンデリアや間接照明装置などの各種照明機器に幅広く適用されうる。

【符号の説明】

【0108】

１０ 照明装置
１２ ＬＥＤ
１４ ケース
１６ アルミ板
１８ 透過窓
２０ カバー
３０ 比較例の発光装置
１００ 照明装置
１００’，２００’，３００’，４００’，５００’，６００’，７００’ 発光装置
１１０ 筐体
１１１ 傾斜面
１１２ 口金
１２０ 基板
１３０ 発光素子
１４０，２４０，３４０，４４０，５４０，６４０，７４０ 光束制御部材
１５０，４５０，７５０，８５０ 第１光束制御部材
１５１ 屈折部
１５２ フレネルレンズ部
１５３ 出射面
１５４ 突起
１５４ａ 第１傾斜面
１５４ｂ 第２傾斜面
１６０ 第２光束制御部材
１６１ 反射面
１７０，２７０，３７０，４７０，５７０，６７０，７７０ ホルダー
１７１ 上側段部
１７２ 下側段部
１７３，２７３，３７３，４７３，５７３，７７３ 凹部
１７３ａ 第３傾斜面
１７３ｂ 第４傾斜面
１８０ カバー
６７３ 凸部
ＣＡ 光束制御部材の中心軸
ＣＡ１ 第１光束制御部材の中心軸
ＣＡ２ 第２光束制御部材の中心軸
ＣＡ３ ホルダーの中心軸
ＬＡ 発光素子の光軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】