JP6063192B2 - 照明装置およびそれに用いられるホルダ - Google Patents

Description

本発明は、発光素子を光源とし、蛍光管などに代えて使用されうる照明装置およびそれに用いられるホルダに関する。

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電球やＬＥＤ蛍光管など）が、電球や蛍光管などに代わる照明装置として使用されるようになってきた。このような照明装置としては、例えば、図１に示されるように、ＬＥＤ１０，１１と、ＬＥＤ１０，１１を覆い、環状の導光路および発光部を形成する環状の導光板１３とを有する照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。導光板１３は、ＬＥＤ１０，１１からＬＥＤ１０，１１の光軸方向に出射された光の一部を光軸に直交する方向へ反射し、残部を透過させる傾斜面１７，１８を含む。傾斜面１７，１８で反射した光は、ＬＥＤ１０，１１に対向する導光板１３の端面から導光板１３の内部に入射し、導光板１３の内部を進み、そして導光板１３の外表面から外部に出射する。

また、上記照明装置としては、例えば、図２に示されるように、ＬＥＤ取り付け台２１と、導光管２２とを有する照明装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。ＬＥＤ取り付け台２１は、ＬＥＤ取り付け台２１に取り付けられるべき導光管２２に向けて光を出射するＬＥＤを具備している。ＬＥＤ取り付け台２１は、例えばアルミニウムの押し出し材から作製される。導光管２２は、例えば透明な円柱状の部材であり、ＬＥＤ取り付け台２１に配置されたＬＥＤの光軸ＬＡと導光管２２の長軸ＣＡとが一致するように、ＬＥＤ取り付け台２１により支持される。ＬＥＤ取り付け台２１と導光管２２を一つの発光ユニットとし、複数の発光ユニットを連結することによって、照明装置の長さを自在に伸ばすことができる。

特開２００４−２９６３１１号公報 特開２０１２−７９５６８号公報

特許文献１に記載の照明装置では、導光板１３においてＬＥＤ１０，１１と対向する部分（以下「対向部分」という）の外表面も有効発光領域になるが、その一方で当該外表面が明部になりやすい。当該外表面が明部になることを防止する手段として、上記対向部分の厚さを大きくすることが考えられる。しかしながら、当該対向部分を厚くすると、当該対向部分に入射した光のうち、短波長成分が吸収される。このため、残りの長波長成分を高い比率で含む光が当該対向部分から出射し、色ムラが生じ、輝度ムラとなることがある。特許文献２に記載の照明装置では、ＬＥＤ取り付け台２１の部分が有効発光領域外となり、暗部になりやすい。このように従来の照明装置は、より少ない発光素子でより長い発光領域を形成することができる一方で、導光部材の継ぎ目となるＬＥＤ実装部で輝度ムラが生じるという問題点を有している。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、発光素子を有する照明装置であって、有効発光領域の広域化および有効発光領域内の輝度の均一化を両立した照明装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、上記照明装置に用いられるホルダを提供することも目的とする。

本発明に係る照明装置用のホルダは、発光素子を覆うとともに棒状の導光部材を保持するためのホルダ本体であって、発光素子を覆うための光源対向部と、この光源対向部に隣接して形成される、導光部材が挿入されるための保持部と、を含み、光透過性を有するホルダ本体と、光源対向部を通って外部に出射する光の透過率を、保持部を通って外部に出射する光の透過率よりも低くする透過率調整部と、を有し、上記光源対向部は、その内壁面に、上記保持部に向けて傾斜する傾斜面を含み、光源対向部が発光素子を覆ったときに、この発光素子から出射し上記傾斜面に到達した光の一部を傾斜面によって保持部に向けて反射し、残部を透過する、構成を採る。

本発明に係る照明装置は、発光素子と、発光素子を覆い、発光素子の光軸に交差する方向における端部を有するホルダと、発光素子の光軸に交差する方向に向けてホルダの端部で保持される棒状の導光部材と、ホルダおよび導光部材を覆い、ホルダおよび導光部材から出射した光を拡散させつつ透過させるカバーと、を有し、上記ホルダは前述の本発明に係るホルダである、構成を採る。

本発明によれば、有効発光領域の広域化および有効発光領域内の輝度の均一化を両立することができる。

図１Ａは、特許文献１に記載の照明装置の平面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面の要部を拡大して示す図である。 特許文献２に記載の照明装置の構成を示す正面図である。 図３Ａは、本発明の一実施形態に係る照明装置の平面図であり、図３Ｂは、当該照明装置の正面図である。 本発明の一実施形態に係る照明装置の側面図である。 図５Ａは、図３Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図５Ｂは、図３Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。 図３Ｂに示されるＣ−Ｃ線の断面図である。 図７Ａは、本発明の一実施形態に係るホルダの平面図であり、図７Ｂは、当該ホルダの正面図であり、図７Ｃは、当該ホルダの側面図であり、図７Ｄは、当該ホルダの底面図である。 図８Ａは、本発明の一実施形態に係るホルダ本体の平面図であり、図８Ｂは、図８Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図であり、図８Ｃは、当該ホルダ本体の側面図であり、図８Ｄは、当該ホルダ本体の底面図である。 図９Ａは、本発明の一実施形態に係る照明装置のホルダの輝度を示すグラフであり、図９Ｂは、ホルダにおける図９Ａ中の輝度のピークａ〜ｃが検出された位置を示す図である。 図１０Ａは、照明装置におけるホルダおよび導光部材の輝度を示すグラフであり、図１０Ｂは、ホルダにおける図１０Ａ中の輝度のピークｄが検出された位置を示す図である。 図１１Ａは、照明装置におけるホルダおよび導光部材の輝度を示すグラフであり、図１１Ｂは、ホルダにおける図１１Ａ中の輝度のピークｂ，ｄが検出された位置を示す図である。 本発明の一実施形態に係る透過率調整部における可視光の透過率を示す図である。 本発明の一実施形態に係るホルダ本体およびホルダにおける可視光の透過率を示す図である。 図１４Ａは、本発明の一実施形態に係る照明装置のホルダおよびその近傍における、発光素子から出射した光の光路を概略的に示す図であり、図１４Ｂは、当該照明装置における、発光素子から出射した光の光路を概略的に示す図である。 図１５Ａは、本発明の他の実施形態に係るホルダおよび導光部材の配置を示す平面図であり、図１５Ｂは、当該ホルダおよび導光部材の配置を示す正面図である。

以下、本発明の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、本発明の照明装置の代表例として、蛍光管に代えて使用されうる照明装置について説明する。

［照明装置の構成］
図３Ａは、本発明の一実施の形態に係る照明装置１００の平面図であり、図３Ｂは、照明装置１００の正面図である。図４は、照明装置１００の側面図である。図５Ａは、図３Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図５Ｂは、図３Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。図６は、図３Ｂに示されるＣ−Ｃ線の断面図である。

図３〜図６に示されるように、照明装置１００は、発光素子１１０、ホルダ１２０、導光ロッド１３０、ヒートシンク１４０、カバー１５０およびフレーム１６０を有する。照明装置１００は、略円柱状に形成されている。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。

発光素子１１０は、照明装置１００の光源であり、ヒートシンク１４０に取り付けられた基板１１５上に、照明装置１００の軸方向（長手方向）に沿って複数配置されている。発光素子１１０は、照明装置１００の長手方向（図５中の矢印Ｘ方向）において、当該長手方向に沿って複数の導光ロッド１３０の間に配置されている。発光素子１１０は、例えば白色発光ダイオードなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）である。ヒートシンク１４０および基板１１５は、例えば、アルミニウムや銅などの熱伝導性の高い金属で作製されている。基板１１５に高い熱伝導性を要しない場合は、基板１１５として、ガラス不織布にエポキシ樹脂を含浸させた樹脂製基板などを用いてもよい。

ホルダ１２０は、方向Ｘにおいて、中央部で発光素子１１０を覆い、両端部で導光ロッド１３０を保持している。ホルダ１２０については、後に詳しく説明する。

導光ロッド１３０は、光透過性と光散乱性を有する棒状の導光部材である。導光ロッド１３０は、ホルダ１２０の端部で保持され、方向Ｘに沿って、発光素子１１０の間に配置されている。導光ロッド１３０の端面には、発光素子１１０から出射した光およびホルダ１２０で反射した光が入射する。すなわち、導光ロッド１３０の端面１３２は、入射面として機能する。導光ロッド１３０内に入射した光は、導光ロッド１３０内を所定の距離進んだ後、導光ロッド１３０の外周面（側面）１３４から出射される。すなわち、導光ロッド１３０の外周面１３４は、出射面として機能する。

本実施の形態では、導光ロッド１３０の形状は円柱形状であるが、導光ロッド１３０の形状は、端面１３２および外周面１３４を有する形状であれば特に限定されず、例えば角柱形状や円錐台形状、角錐台形状などであってもよい。また、導光ロッド１３０の長さおよび太さは、用途や発光素子１１０から出射される光の強度などに応じて適宜設定される。たとえば、照明装置１００は、二つのホルダ１２０によって両端で保持される第１の導光ロッドと、一つのホルダ１２０によって一端で保持され、第１の導光ロッドの半分の長さを有する第２の導光ロッドとの二種類の導光ロッドを含んでいてもよい。

導光ロッド１３０は、例えば射出成形や押出成形、キャスト成形などにより形成されている。導光ロッド１３０の材料は、所望の波長の光を通過させうるものであれば特に限定されない。たとえば、導光ロッド１３０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。また、上記光透過性樹脂またはガラス中にビーズなどの散乱子を分散させてもよい。導光ロッド１３０内に適度な濃度で散乱子を分散させることで、導光ロッド１３０に所望の散乱特性を付与することができる。また、導光ロッド１３０の外周面１３４に光拡散処理（例えば、粗面化処理）を行ってもよい。

ヒートシンク１４０は、方向Ｘに沿って照明装置１００の全長にわたり配置されている。また、ヒートシンク１４０には、発光素子１１０と外部の電源回路とを接続するための回路が形成されている。ヒートシンク１４０は、例えば、アルミニウムや銅などの熱伝導性の高い金属で作製される。ヒートシンク１４０は、発光素子１１０を冷却する機能を担う。ヒートシンク１４０の形状は、当該機能を果たす範囲において特に限定されない。

カバー１５０は、円筒の周壁の周方向における一部分を円筒の全長にわたって欠く略円筒体に形成されている。カバー１５０の側縁がヒートシンク１４０の凹条に嵌め込められることによって、カバー１５０が、ヒートシンク１４０上のホルダ１２０および導光ロッド１３０を、ホルダ１２０および導光ロッド１３０から離れた位置で覆っている。カバー１５０は、光透過性と光散乱性を有する。カバー１５０は、導光ロッド１３０の外周面１３４およびホルダ１２０の外表面からカバー１５０に到達した光を拡散させつつ外部に透過させる。

カバー１５０の形状は、上記のようにホルダ１２０および導光ロッド１３０を覆うことができれば、特に限定されない。たとえば、本実施の形態では、カバー１５０の形状は、円筒の一部を円筒の全長にわたって切り欠いた形状であるが、円筒形状や角筒形状、平板状などであってもよい。

カバー１５０の材料は、光透過性を有するものであれば、特に限定されない。カバー１５０の材料の例には、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、スチレン・メチルメタクリレート共重合樹脂（ＭＳ）などの光透過性樹脂が含まれる。また、カバー１５０に光拡散能を付与する手段も、特に限定されない。たとえば、カバー１５０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、上記光透過性樹脂中にビーズなどの散乱子を分散させてもよい。

フレーム１６０は、照明装置１００の両端部に配置されている。フレーム１６０は、図５Ｂ中の下部に、ヒートシンク１４０に嵌合するための切り欠き部を有する。フレーム１６０は、カバー１５０に外嵌し、ヒートシンク１４０の端部の下部に上記切り欠き部で嵌合している。フレーム１６０は、例えば、アルミニウムや銅などの熱伝導性の高い金属で作製される。従来の蛍光管の代替品として照明装置１００を用いる場合には、フレーム１６０に電極が形成されるため、フレーム１６０は、絶縁性を有する材料で形成される。

［ホルダ１２０の構成］
図７Ａは、ホルダ１２０の平面図であり、図７Ｂは、ホルダ１２０の正面図であり、図７Ｃは、ホルダ１２０の側面図であり、図７Ｄは、ホルダ１２０の底面図である。

ホルダ１２０は、ホルダ本体１２１、透過率調整シート１２４および爪１２５を有している。ホルダ本体１２１は、光源対向部１２２および保持部１２３を含む。

図８Ａは、ホルダ本体１２１の平面図であり、図８Ｂは、図８Ａ中に示されるＢ−Ｂ線の断面図であり、図８Ｃは、ホルダ本体１２１の側面図であり、図８Ｄは、ホルダ本体１２１の底面図である。

ホルダ本体１２１は、略半円筒形状に形成されている。本明細書において、略半円筒形状とは、半円筒の形状を含み、半円筒の側縁に連結する側壁をさらに有していてもよい形状である。すなわちホルダ本体１２１の軸方向（方向Ｘ）に直交する断面の形状は、釣り鐘様形状（逆Ｕ字型）である。ホルダ本体１２１の軸とは、例えば半円筒の部分の軸線である。ホルダ本体１２１の形状は、発光素子１１０を覆い、かつ導光ロッド１３０を端部で保持しうる形状であれば、略半円筒形状に限定されず、例えば円筒形状であってもよい。

ホルダ本体１２１は、光透過性を有する樹脂で成形されている。ホルダ本体１２１はさらに光反射性を有していてもよい。ホルダ本体１２１を構成する樹脂としては、例えば透明または白色の樹脂が挙げられる。たとえば、ホルダ本体１２１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）などの樹脂；ガラスである。光反射性のホルダ本体１２１は、光反射性材料（白色の樹脂など）を使用するホルダ本体１２１の成形によって作製することが可能である。または、光反射性のホルダ本体１２１は、光透過性を有する各種材料を使用して製造されたホルダ本体１２１の表面に光反射性を付与することによって作製することが可能である。光反射性を付与する方法としては、例えば、ホルダ本体１２１の表面を光反射性塗料（例えば、白色塗料）で塗装すること、金属薄膜の貼り付けや金属の蒸着などによりホルダ本体１２１の表面に金属層を形成すること、および、ホルダ本体１２１の材料中に散乱子を分散すること、が挙げられる。

光源対向部１２２は、発光素子１１０を覆う部分であり、保持部１２３に隣接する位置に配置される。ホルダ本体１２１は、方向Ｘにおける両端部に保持部１２３を有することから、光源対向部１２２は、方向Ｘにおいて、ホルダ本体１２１の保持部１２３，１２３に挟まれた中央部に位置している。

光源対向部１２２の内壁面には、当該内壁面の周方向に沿って、一対の傾斜面１２２ａと、その間に形成される稜線１２２ｂとが形成されている。傾斜面１２２ａは、図８中の下方および保持部１２３の両方に面しており、保持部１２３に向けて傾斜している。稜線１２２ｂは、矢印Ｘに直交する仮想の一平面に位置している。一対の傾斜面１２２ａのそれぞれは、当該仮想の一平面に対して互いに対称な位置にある。

ホルダ本体１２１に対して発光素子１１０を、例えば当該仮想の一平面に光軸ＬＡが含まれるように配置した場合、発光素子１１０から出射した光が保持部１２３に向けて反射するように、傾斜面１２２ａおよび稜線１２２ｂは設計されている。傾斜面１２２ａは、ホルダ本体１２１の軸を含む断面において、直線で表される面であってもよいし、曲線で表される面であってもよい。

光源対向部１２２を形成する樹脂材料は、ホルダ本体１２１の光源対向部１２２以外の部分を形成する樹脂材料と同じであってもよいし、異なっていてもよい。たとえば、光源対向部１２２は、光反射性を有する樹脂で成形されうる。光源対向部１２２を構成する樹脂の例には、例えば白色の樹脂、散乱子が分散されている透明の樹脂、が含まれる。光源対向部１２２は、傾斜面１２２ａに反射層を有していてもよい。この場合、光源対向部１２２は、光反射性を有さない材料で成形されうる。

保持部１２３は、ホルダ本体１２１の方向Ｘにおける端部を形成する。傾斜面１２２ａの端には、傾斜面１２２ａから広がる、方向Ｘに直交する平面で形成されたフランジ部１２２ｃが形成されている。ホルダ本体１２１の方向Ｘにおけるフランジ部１２２ｃよりも端の部分が、導光ロッド１３０が挿入される保持部１２３である。このように、保持部１２３は、フランジ部１２２ｃを介して光源対向部１２２に隣接している。光源対向部１２２には、稜線１２２ｂの端部における光源対向部１２２の部分を切り欠いた切り欠き部１２２ｄがさらに形成されている。

透過率調整シート１２４は、前記光源対向部を通って外部に出射する光の透過率を、前記保持部を通って外部に出射する光の透過率よりも低くする透過率調整部として機能する。透過率調整シート１２４は、光源対向部１２２の外表面に、光源対向部１２２の周方向に沿って配置されている。透過率調整シート１２４には、光の透過率を下げる公知の部材を用いることができる。透過率調整シート１２４の材料の例には、白色アクリル樹脂などの白色樹脂が含まれる。透過率調整シート１２４は、例えば白色の樹脂シートである。

透過率調整シート１２４の厚みは、例えば１００〜３００μｍ程度である。傾斜面１２２ａを含む複雑な形状で形成されるホルダ本体１２１は、射出成形や切削などによって形成されることが好ましい。このような手段を用いる場合、ホルダ本体１２１の材料樹脂の充填性や強度などを考慮すると、ホルダ本体１２１は、通常、透過率調整シート１２４よりも厚くなる。このようなホルダ本体１２１の作製上の理由から、透過率調整シート１２４の厚みよりも、光源対向部１２２の最小厚みが厚いことが好ましい。なお、光源対向部１２２の最小厚みとは、光源対向部１２２の厚みが最小となる部分の厚みであり、例えば、傾斜面１２２ａの保持部１２３側の縁における光源対向部１２２の厚さである。

一方、光源対向部１２２の最小厚みは、照明装置における光の色ムラの発生を防止する観点から小さいことが好ましい。ホルダ本体１２１を射出成形などによって作製する場合では、ホルダ本体１２１の材料には、通常、保持部１２３に要求される光透過性と、ホルダ本体１２１の反射面１２２ａに要求される光反射性との両方が必要である。照明装置のホルダ本体１２１での輝度ムラの発生を防止するためには、後述するように、保持部１２３における光の透過量に比べて、光源対向部１２２における光の透過量を抑える必要がある。光源対向部１２２の厚みを大きくして光源対向部１２２における光の透過量を下げた場合には、ホルダ本体１２１の他の部分（たとえば保持部１２３）に比べて、黄色味を帯びた光が光源対向部１２２から出射され、色ムラが発生することがある。これは、ホルダ本体１２１内を伝播する光の光路長が長い程、短波長の光がより吸収されるためである。上記の色ムラの発生を防止するためには、ホルダ本体１２１を可能な範囲で薄く作製し、透過率調整シート１２４によって光源対向部１２２における光の透過率を調整（下げる）ことが好ましい。たとえば、ホルダ本体１２１を射出成形によって作製する場合では、光源対向部１２２の最小厚みは、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。

また、透過率調整シート１２４の光の反射率よりもホルダ本体１２１の光の反射率が小さいことは、保持部１２３（導光ロッド１３０を覆う部分）から出射される光を増やし、照明装置１００における輝度ムラの発生を防止する観点から好ましい。このような観点から、透過率調整シート１２４の光の反射率は、８５〜９８％であることが好ましく、ホルダ本体１２１はそれよりも低い光の反射率であることが好ましい。本発明の実施の形態では、０．５ｍｍの厚み部におけるホルダ本体１２１の光の透過率が３０％となる材料を用いて形成されている。

また、透過率調整シート１２４と光源対向部１２２とを同一の厚みとしたときの透過率調整シート１２４における光の透過率が光源対向部１２２における光の透過率よりも小さいことは、照明装置１００の全体の輝度を高めるとともにホルダ１２０の部分での輝度ムラの発生を防止する観点から好ましい。前述したように、保持部１２３に必要な透過率を有する材料でホルダ本体１２１を作製すると、光源対向部１２２における光の透過量が必要以上に多くなってしまう。このため、光源対向部１２２を通って外部に出射する光の透過率を透過率の低い透過率調整シート１２４で調整することが好ましい。このような観点から、透過率調整シート１２４における光の透過率は、２〜１５％であることが好ましく、透過率調整シート１２４は、ホルダ本体１２１の内側から光源対向部１２２を通ってホルダ１２０の外部に出射する光の透過率を１〜５％に調整する部材であることが好ましい。透過率調整シート１２４における光の透過率が１５％を超える場合、ホルダ本体１２１の内側から光源対向部１２２を通ってホルダ１２０の外部に出射する光の透過率を１〜５％の範囲内とするために、ホルダ本体１２１の光の透過率を下げる必要がある。前述のとおり、ホルダ本体１２１内では短波長の光がより吸収されるため、透過率低下のためにホルダ本体１２１を厚くすると、出射光が黄色味を帯びることによる色ムラが生じてしまう。

爪１２５は、ホルダ本体１２１の四隅から、図８Ｂおよび図８Ｃ中の下方にさらに突出する部分である。爪１２５は、ホルダ本体１２１の側方に向けて広がる平面で形成されるフランジ部１２５ａと、フランジ部１２５ａから爪１２５の先端に向けて爪１２５の厚さが漸減するテーパ部１２５ｂと、を有する。

照明装置１００は、ヒートシンク１４０に基板１１５を配置し、基板１１５に発光素子１１０を配置し、発光素子１１０を覆うように発光素子１１０上にホルダ１２０を配置し、ホルダ１２０の保持部１２３に導光ロッド１３０を挿入し、ヒートシンク１４０にカバー１５０を嵌め込み、ヒートシンク１４０およびカバー１５０の端部にフレーム１６０を嵌め込むことによって作製される。ホルダ１２０は、ヒートシンク１４０に形成された位置決め用の孔に爪１２５を差し込むことによって、発光素子１１０上に、所期の位置に配置される。これにより、稜線１２２ｂが発光素子１１０の光軸ＬＡ上に位置するように配置され、保持部１２３は、発光素子１１０の光軸ＬＡに直交する方向における端に位置し、導光ロッド１３０は、光軸ＬＡに直交する方向に保持部１２３で保持される。上記の工程の順序は、照明装置１００を組み立て可能な範囲で変更可能である。たとえば、ヒートシンク１４０への基板１１５の配置と、基板１１５への発光素子１１０の配置とは、この順で行ってもよいし、逆に行ってもよい。また、ヒートシンク１４０へのホルダ１２０の配置と、ホルダ１２０への導光ロッド１３０の挿入とは、この順で行ってもよいし、逆に行ってもよいし、同時に行ってもよい。

［光学特性］
図９は、ホルダ１２０の光学特性を示す図である。図９Ａは、照明装置１００からカバー１５０を外した状態で発光素子１１０を発光させたときのホルダ１２０の輝度を示している。縦軸は輝度（Ｌ）、横軸は測定位置座標（Ｐ）を表している。図９Ｂは、照明装置１００からカバー１５０を外した状態を示しており、図９Ａにおける輝度のピークが検出された部位を示している。保持部１２３に挿入された導光ロッド１３０，１３０の端部は、黒シートで覆われて遮光されている。上記輝度は、コニカミノルタ社製、輝度計「ＣＡ−２０００」を用いて測定されている。図９Ａ中、「ａ」〜「ｃ」は、それぞれ、ホルダ１２０の輝度の分布中の主なピークを示している。図９Ｂ中、「ａ」は、ピークａが検出された、ホルダ１２０の一端側の導光ロッド１３０の端面の位置を示し、「ｂ」は、ピークｂが検出された、ホルダ１２０の他端側の導光ロッド１３０の端面の位置を示し、「ｃ」は、ピークｃが検出された、発光素子１１０の光軸ＬＡの位置を示している。図９Ａに示されるように、ピークａおよびピークｂは大きく、ピークｃは小さい。

図１０および１１は、ホルダ１２０および導光ロッド１３０の光学特性を示す図である。図１０Ａおよび図１１Ａは、照明装置１００からカバー１５０を外した状態で発光素子１１０を発光させたときのホルダ１２０および導光ロッド１３０の輝度を示している。縦軸は輝度（Ｌ）、横軸は測定位置座標（Ｐ）を表している。図１０Ｂおよび図１１Ｂは、いずれも照明装置１００からカバー１５０を外した状態を示している。保持部１２３に挿入された導光ロッド１３０のうちの一方の導光ロッド１３０の端部のみが黒シートで覆われて遮光されている。上記輝度は、コニカミノルタ社製、輝度計「ＣＡ−２０００」を用いて測定されている。導光ロッド１３０には、導光ロッド１３０中に分散している散乱子の濃度が異なる三種類の導光ロッドが用いられている。図１０Ａおよび図１１Ａ中、「ＡＸ」（破線）は、散乱子の分散濃度が最も低い導光ロッドを用いたときのホルダ１２０および導光ロッド１３０の輝度の分布を示している。「ＥＸ」（一点鎖線）は、散乱子の分散濃度が最も高い導光ロッドを用いたときのホルダ１２０および導光ロッド１３０の輝度の分布を示している。「ＣＸ」（実線）は、散乱子の分散濃度がこれらの間である導光ロッドを用いたときのホルダ１２０および導光ロッド１３０の輝度の分布を示している。図１０Ａ中、「ｄ」は、ホルダ１２０の輝度の分布における、導光ロッド１３０による一つのピークを示しており、図１０Ｂ中、「ｄ」は、ピークｄが検出された、保持部１２３の位置を示している。

図１０Ａおよび図１１Ａに示されるように、導光ロッド１３０の散乱子の濃度が高いと、保持部１２３の輝度がより高くなり、かつ導光ロッド１３０の、ホルダ１２０から離れた部分の輝度がより低くなる。このため、導光ロッド１３０において、ホルダ１２０の近い部分の輝度とホルダ１２０から遠く離れた部分との輝度の差が大きくなる。このような導光ロッド１３０における輝度の差は、照明装置１００の輝度ムラになりうる。

導光ロッド１３０の散乱子の濃度が低いと、導光ロッド１３０において、ホルダ１２０に近い部分の輝度が低くなるが、ホルダ１２０の近い部分の輝度とホルダ１２０から遠く離れた部分との輝度の差がほぼ生じない。しかしながら、ホルダ１２０の輝度と導光ロッド１３０の輝度の差が大きくなる。このようなホルダ１２０と導光ロッド１３０との間の輝度の差は、照明装置１００の輝度ムラになりうる。

「ＣＸ」では、導光ロッド１３０において、ホルダ１２０に近い部分の輝度が比較的高く、かつホルダ１２０の近い部分の輝度とホルダ１２０から遠く離れた部分との輝度の差も比較的小さい。また、ホルダ１２０の輝度と導光ロッド１３０の輝度の差も、比較的小さくなっている。よって、照明装置１００の明るさのムラが生じにくい。このように、導光ロッド１３０の散乱子の濃度を適宜に調整することによって、照明装置１００における輝度ムラの発生が抑制されうる。

図１２は、透過率調整シート１２４の透過率を示す図である。縦軸は透過率（Ｔ）、横軸は入射光の波長（λ）を表している。透過率の測定に用いた透過率調整シート１２４の厚さは１８８μｍである。図１２に示されるように、透過率調整シート１２４における光の透過率は、光の波長が４５０〜８５０ｎｍの範囲において２．０〜３．５％である。

図１３は、ホルダ１２０の透過率を示す図である。縦軸は透過率（Ｔ）、横軸は入射光の波長（λ）を表している。図１３中、「ＮＡ」（破線）は、透過率調整シート１２４を有さないホルダ１２０（光源対向部１２２）における光の透過率を示し、「ＡＤ」（実線）は、透過率調整シート１２４が貼られたホルダ１２０（光源対向部１２２）における光の透過率を示す。透過光の測定では、光源対向部１２２の稜線１２２ｂに光を入射している。図１３に示されるように、光の波長が４５０〜８５０ｎｍの範囲において、透過率調整シート１２４を有さないホルダ１２０における光の透過率は１３．９〜１８．１％であり、透過率調整シート１２４を有するホルダ１２０における光の透過率は１．５〜２．７％である。透過率調整シート１２４によって、保持部１２３における光の透過率よりも、光源対向部１２２における光の透過率が、十分に下げられている。よって、ホルダ本体１２１の中央部における輝度が低くなり、照明装置１００において、ホルダ１２０の部分が明部となる輝度ムラの発生が防止される。

図１４は、照明装置１００における光路を概略的に示す図である。図１４Ａは、ホルダ１２０およびその近傍における、発光素子１１０から出射した光の光路を概略的に示す図であり、図１４Ｂは、照明装置１００における、発光素子１１０から出射した光の光路を概略的に示す図である。

図１４Ａに示されるように、発光素子１１０から出射した光は、光源対向部１２２および導光ロッド１３０の端面１３２に到達する。光源対向部１２２に到達した光の多くは、傾斜面１２２ａで反射し、その残部は光源対向部１２２および透過率調整シート１２４を透過してホルダ１２０から出射する。傾斜面１２２ａで反射した光は、保持部１２３に向けて出射し、導光ロッド１３０の端面１３２に到達する。端面１３２に到達した光は、端面１３２から導光ロッド１３０に入射する。導光ロッド１３０に入射した光の一部は、導光ロッド１３０内を進み、その残部は導光ロッド１３０の外周面１３４から出射する。前述したように、ホルダ１２０における光の透過率は、例えば透過率調整シート１２４によって適切に調整されており、導光ロッド１３０の長手方向における導光ロッド１３０の輝度は、例えば散乱子の濃度によって適切に調整される。よって、ホルダ１２０および導光ロッド１３０の間の輝度のバランスは、適切に保たれる。

ホルダ１２０および導光ロッド１３０は、いずれも特有の配光特性を有する。たとえば図１４Ｂに示されるように、ホルダ１２０の配光特性が、光軸ＬＡに垂直な平面（水平仮想面）に対する角度αの向きのピークを有し、導光ロッド１３０の配光特性が、当該水平仮想面に対する角度βの向きのピークを有するとする。αがβよりも大きいと、ホルダ１２０の一端側では、角度αでカバー１５０に到達する光のカバー１５０における到達位置と、角度βでカバー１５０に到達する光のカバー１５０における到達位置との間に、方向Ｘにおいて隙間（図１４Ｂ中の符号Ｇ）が生じる。しかしながら、ホルダ１２０の他端側の導光ロッド１３０の図示しない端部に配置された発光素子１１０の光がホルダ１２０の他端側の導光ロッド１３０内を進み、角度βで出射されて隙間Ｇに到達すると、隙間Ｇの明るさを補う光となりうる。このため、上記の隙間Ｇによる暗部の発生が防止され、照明装置１００の明るさのムラが生じることを防止することができる。このような明るさのムラの発生を防止する観点から、方向Ｘにおける保持部１２３の長さは、導光ロッド１３０を保持しうる範囲内で短い程好ましく、例えば２．５ｍｍ程度であることが好ましい。

［効果］
照明装置１００は、導光ロッド１３０間に配置された発光素子１１０から出射した光の一部を、発光素子１１０に対向する傾斜面１２２ａによって反射して導光ロッド１３０に入射させ、当該出射した光の残部が透過する光源対向部１２２における光の透過率を適宜に調整できる構成を有する。このため、ホルダ１２０の輝度が高くなり過ぎない。こうして、照明装置１００は、有効発光領域の広域化および有効発光領域内の輝度の均一化を両立している。光源対向部１２２における光の透過率は、透過率調整シート１２４によって容易かつ適切に調整されうる。よって、透過率調整シート１２４を除くホルダ１２０の大部分を、光透過性と光反射性を有する単一の樹脂材料の成形によって一体的に作製することができる。このため、ホルダ１２０およびそれを用いる照明装置１００は、生産性の観点から有利である。

［変形例］
前述した実施の形態では、透過率調整シート１２４によって、光源対向部１２２を通ってホルダ１２０の外部に出射する光の透過率が調整されている。光源対向部１２２における光の透過率は、保持部１２３における光の透過率と別に、所期の透過率に調整することが可能である。たとえば、光透過性が異なるように調製された他の樹脂材料を、一体成形時に、光源対向部１２２の部分にのみに適用することによって、光源対向部１２２における光の透過率を所期の透過率に調整することが可能である。このような手段によって、透過率調整シート１２４と同じ機能を光源対向部１２２にさらに付与することが可能である。このように、光源対向部１２２を通ってホルダ１２０の外部に出射する光の透過率の調整は、透過率調整シート１２４以外の手段によっても可能である。

照明装置１００は、発光素子１１０、ホルダ１２０および導光ロッド１３０を一発光ユニットとしたときに、当該発光ユニットを直列に連結することで、より長く構成されうる。例えば、図１５に示される照明装置は、図３〜５に示される照明装置１００を２セット連結した構成を有している。このように、発光ユニット単位で、照明装置１００の長さを自在に調整することが可能である。

前述の実施形態では、傾斜面１２２ａは、ホルダ本体１２１の方向Ｘに沿う断面において、稜線１２２ｂを挟む一対の直線で表される面である。本発明では、発光素子１１０から出射した光を保持部１２３に向けて反射できる範囲において、これらの形状を変形可能である。たとえば、稜線１２２ｂは、仮想の一平面上に位置しなくてもよい。また、たとえば、傾斜面１２２ａは、前記断面において曲線で表される曲面であってもよい。

また、前述の実施形態では、導光ロッド１３０は、光軸ＬＡに直交する方向に向けて保持されるが、発光素子１１０から出射した光が導光ロッド１３０に入射できる範囲において、光軸ＬＡに対する導光ロッド１３０の向きを変えてもよい。

照明装置１００の平面視したときの形状は、細長い矩形であるが、本発明では、平面形状が環状である照明装置を構成することも可能である。また、例えばホルダ１２０の一端側にのみ導光ロッド１３０を保持し、他端側を塞ぐことによって、前述した一発光ユニットのみを発光ユニットとして含む照明装置を構成することも可能である。

本発明の照明装置は、蛍光管などに代えて使用されうるため、各種照明機器に幅広く適用されうる。

１０，１１ ＬＥＤ
１３ 導光板
１７，１８ 傾斜面
２１ ＬＥＤ取り付け台
２２ 導光管
１００ 照明装置
１１０ 発光素子
１１５ 基板
１２０ ホルダ
１２１ ホルダ本体
１２２ 光源対向部
１２２ａ 傾斜面
１２２ｂ 稜線
１２２ｃ，１２５ａ フランジ部
１２２ｄ 切り欠き部
１２３ 保持部
１２４ 透過率調整シート
１２５ 爪
１２５ｂ テーパ部
１３０ 導光ロッド
１３２ 端面
１３４ 外周面
１４０ ヒートシンク
１５０ カバー
１６０ フレーム

Claims (6)

1. 発光素子を覆うとともに棒状の導光部材を保持するためのホルダ本体であって、前記発光素子を覆うための光源対向部と、前記光源対向部に隣接して形成される、前記導光部材が挿入されるための保持部と、を含み、光透過性を有するホルダ本体と、
   前記光源対向部を通って外部に出射する光の透過率を、前記保持部を通って外部に出射する光の透過率よりも低くする透過率調整部と、を有し、
   前記光源対向部は、その内壁面に、前記保持部に向けて傾斜する傾斜面を含み、前記光源対向部が前記発光素子を覆ったときに、前記発光素子から出射され前記傾斜面に到達した光の一部を前記傾斜面によって前記保持部に向けて反射し、残部を透過する、
   照明装置用のホルダ。
2. 前記透過率調整部は、前記光源対向部の外表面に配置されるシートまたは膜であり、
   前記透過率調整部の厚みは、前記光源対向部の最小厚みよりも小さい、
   請求項１に記載のホルダ。
3. 前記透過率調整部の光の反射率は、前記ホルダ本体の光の反射率よりも大きい、
   請求項２に記載のホルダ。
4. 前記透過率調整部と前記光源対向部とを同一の厚みとしたときの前記透過率調整部における光の透過率は、前記光源対向部における光の透過率よりも小さい
   請求項２に記載のホルダ。
5. 前記ホルダ本体の形状は、略半円筒形状であり、
   前記光源対向部は、前記保持部に向けて傾斜する一対の前記傾斜面と、一対の前記傾斜面の間に形成される稜線とを、その内壁面に含む、請求項１に記載のホルダ。
6. 発光素子と、
   前記発光素子を覆い、前記発光素子の光軸に交差する方向における端部を有するホルダと、
   前記発光素子の光軸に交差する方向に向けて前記ホルダの端部で保持される棒状の導光部材と、
   前記ホルダおよび前記導光部材を覆い、前記ホルダおよび前記導光部材から出射した光を拡散させつつ透過させるカバーと、
   を有し、
   前記ホルダは、請求項１〜５のいずれか一項に記載のホルダである、
   照明装置。

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