JP5939849B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置に関するものである。

従来、室内照明等一般照明用の光源としては、白熱灯や蛍光灯を用いることが一般的であったが、今日の青色発光ダイオード（ＬＥＤ）の高性能化に伴い、シーリングライトやダウンライト等の光源にもＬＥＤが用いられるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
図１１には、照明装置の光源として用いることが可能な、いわゆる擬似白色ＬＥＤ１００が示されている。この擬似白色ＬＥＤ１００は、発光素子としての複数の青色発光ＬＥＤ１０２が底部に近接配置されたランプハウス１０４と、ランプハウス１０４の凹部を封止する透明樹脂１０６とを含み、透明樹脂１０６に、ガーネット（ＹＡＧ）等の黄色蛍光体１０８を分散させたものである。そして、夫々の青色発光ＬＥＤ１０２から出射される青色光は、ランプハウス１０４の透明樹脂１０６内を拡散し、この際に黄色蛍光体１０８によって、黄色系の蛍光へと波長変換された状態で、便宜上、二点鎖線で示されるような出射光Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）として、ランプハウス１０４の外部へと出射されるものである。なお、図１１の符号１０３で示される部分は、電極端子である。

又、擬似白色ＬＥＤ１００からの出射光Ｌは、図１２に示されるように、擬似白色ＬＥＤ１００の前方に配置されたレンズシート１１０を介することで、必要な方向へと偏向され、照明装置として機能するものとなる。図１２のレンズシート１１０は、擬似白色ＬＥＤ１００の光軸Ｃを基準位置として、内側に配置される第１のレンズ群１１２が、屈折プリズムにより構成されている。又、第１のレンズ群１１２の外側に配置される第２のレンズ群１１４が、反射プリズム（ＴＩＲ：Total Internal Reflection）レンズにより構成されているものである。
そして、第１のレンズ群１１２、第２のレンズ群１１４の双方によって、擬似白色ＬＥＤ１００からの出射光Ｌの出射角度が、光軸Ｃと平行な方向へと偏向されるものである。

特開２００７−２２０４６５号公報

ここで、上記のごとく照明装置で用いられるレンズシート１１０を、射出成形法により成形する場合を想定する。一般的に射出成形法では、レンズシート１１０の成形用金型に、レンズシート１１０の外周部に相当する箇所に設けられたゲートＧ（図１（ｂ）参照）から、金型キャビティに成形材料を射出することにより、レンズシート１１０を成形する。このため、レンズシート１１０の第１のレンズ群１１２や第２のレンズ群１１４を構成する各プリズムが、図１２に示されるように、その偏向作用を向上させるために、頂角が狭く、又、深く形成されているような場合は、成形用金型に設けられている、各プリズムを成形するための、金型キャビティの溝の頂角近辺にエアが留まり、レンズシート１１０の各プリズムが正確に成形されず、レンズシート１１０の成形性が劣化する懸念がある。

又、上記のごとく擬似白色ＬＥＤ１００を光源として用いた照明装置の発光は、擬似白色ＬＥＤ１００の光軸Ｃを基準として、中心部は若干青色を帯び、外縁部は若干黄色を帯びる傾向にある。これは、図１１に符号Ｌ１で示される、擬似白色ＬＥＤ１００の光軸Ｃと平行な光路をたどる出射光に対し、符号Ｌ２で示される、擬似白色ＬＥＤ１００の光軸Ｃに対して傾斜した光路をたどる出射光の方が、黄色蛍光体１０８が分散された透明樹脂１０６を通過する光路長が長く、黄色蛍光体１０８によって黄色系の蛍光へと波長変換される割合が多くなることが原因である。
更に、上記のごとく近接配置された複数の青色発光ＬＥＤ１０２を有する擬似白色ＬＥＤ１００を、光源として用いた照明装置からの発光は、その照射面に「チップ見え」と呼ばれる色むらが発生する場合がある。これは照射面において、夫々の青色発光ＬＥＤ１０２からの出射光のうち、青みが強く輝度も高い光が連なることが原因となり、視認される現象である。
このような、照明光の色むらは、白熱灯や蛍光灯を用いた従来の照明装置では問題となっておらず、擬似白色ＬＥＤ１００を光源として用いた照明装置特有の、品質低下要因となっている。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、成形性に優れたレンズシートを用いて、照明装置の照明光の輝度を損なうことなく色むらを低減することにある。

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）近接して配置される複数の発光素子及び蛍光体を有する光源と、該光源の光軸上に配置され、前記光源の光軸を中心として同心円状に配置される複数の第１のプリズムを有するレンズシートとを含む照明装置であって、前記レンズシートの前記第１のプリズムが形成されている面に、前記光源の光軸を中心とする放射状に、前記レンズシートの外周部まで達する複数の第２のプリズムが形成されている照明装置。

本項に記載の照明装置は、近接して配置される複数の発光素子と、その発光素子が発光する光を受光し、波長変換された光を発光する蛍光体とを光源として有しており、この光源の光軸上に、レンズシートが配置されている。このレンズシートには、光源の光軸を中心として同心円状に配置される、複数の第１のプリズムが形成されている。更に、レンズシートの第１のプリズムが形成されている面には、光源の光軸を中心とする放射状に、レンズシートの外周部まで達する複数の第２のプリズムが形成されている。このため、第１のプリズムの各々と、第２のプリズムの各々とは、複数箇所で交わることになる。

ここで、本項に記載の照明装置のレンズシートを、射出成形法により成形する場合について言及すると、レンズシートの成形用金型に、レンズシートの外周部に相当する位置から、射出成形機のゲートを介して成形材料を射出し、成形用金型のキャビティを成形材料で満たすことにより、レンズシートを成形する。このレンズシートの成形用金型には、第１のプリズムを成形するための溝が、同心円状に設けられており、更に、第２のプリズムを成形するための溝が、第１のプリズムを成形するための溝と複数箇所で交差するように、そして、レンズシートの外周部に相当する部分まで達するように設けられている。このため、成形用金型のキャビティを成形材料で満たす際に、キャビティに存在するエアは、（エアが留まりやすい傾向にある、）第１のプリズムを成形するための溝の頂角近辺に留まることなく、第１のプリズムを成形するための溝と交差する、第２のプリズムを成形するための溝を介して、成形用金型のレンズシートの外周部に相当する部分から、効率よく成形用金型の外部へと排出される。従って、本項に記載の照明装置は、レンズシートが射出成形法により成形される際に、成形用金型のキャビティに残存するエアによって、レンズシートの形状が損なわれることはなく、必要な形状を有するレンズシートの成形性に優れたものとなる。

又、本項に記載の照明装置は、光源からの出射光が、光源の光軸上に配置されたレンズシートに入射される。そして、このレンズシートに入射された光は、レンズシートに設けられている、光源の光軸を中心として同心円状に配置される複数の第１のプリズムにより、その光路が偏向されて出射される。更に、レンズシートの第１のプリズムが形成されている面には、光源の光軸を中心とする放射状に、レンズシートの外周部まで達する複数の第２のプリズムが形成されているため、この第２のプリズムを介して出射される光は、第１のプリズムを介して出射される光とは異なる偏向作用を受けて、レンズシートから出射される。これにより、成形性に優れたレンズシートを用いながら、このレンズシートを介して出射される、光源からの出射光の混色が促されるため、照明装置の色むらを低減するものとなる。

更に、本項に記載の照明装置は、レンズシートに、上述した態様で複数の第２のプリズムが形成されていることから、これら第２のプリズムが形成されていない場合と比較して、レンズシートの強度が向上することになる。これにより、照明装置の耐衝撃性が向上し、照明装置が落下した場合等の破損を防ぐものとなる。又、レンズシートの強度の向上により、レンズシートが薄く成形されるものとなり、レンズシートからの出射効率の向上、照明装置の軽量化、材料費の削減等を図るものとなる。

（２）上記（１）項において、前記第２のプリズムの各々は、前記レンズシートの反対側の面に対して傾斜する傾斜面を有する照明装置。
本項に記載の照明装置は、レンズシートに形成されている、複数の第２のプリズムの各々が、レンズシートの反対側の面に対して傾斜する傾斜面を有するものである。これにより、レンズシートの第２のプリズムに入射する、光源からの出射光は、第２のプリズムの傾斜面において、より効果的に偏向作用を受けて、レンズシートから出射される。又、この傾斜面は、湾曲面を含むものとし、第２のプリズムの長手方向の断面形状が、円弧状となってもよいものである。この場合においても、第２のプリズムに入射する光源からの出射光は、第２のプリズムの湾曲面において、より効果的に偏向作用を受け、レンズシートから出射される。このため、レンズシートの第１のプリズムを介して出射される出射光との、更なる混色が促されるものとなる。

（３）上記（２）項において、前記第２のプリズムの各々は、前記光源の光軸近傍で全てが交わる照明装置（請求項１）。
本項に記載の照明装置は、レンズシート上で光源の光軸を中心とする放射状に、レンズシートの外周部まで達するように形成されている、複数の第２のプリズムの各々が、光源の光軸近傍で全てが交わるように形成されているものである。すなわち、全ての第２のプリズムが、光源の光軸からレンズシートの外周部にわたって形成されている。これにより、レンズシートに入射する光源からの出射光は、光源の光軸近傍においても、第２のプリズムの偏向作用を受けて、その光路が偏向されて出射されることとなる。更に、光源の光軸近傍では、全ての第２のプリズムが交わるように形成されていることから、光源の光軸近傍でレンズシートに入射する、光源からの出射光は、入射する第２のプリズム毎に異なる方向に偏向され、レンズシートから出射される。このため、色むらが発生しやすい、光源の光軸近傍において、レンズシートの異なる第２のプリズムを介して出射される出射光同士の、更には、第１のプリズムを介して出射される出射光との、混色が促されるものとなる。

（４）上記（３）項において、前記第２のプリズムの各々は、前記光源の光軸へ近づくにつれて断面積が大きくなる態様で形成されている照明装置（請求項２）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートに、光源の光軸を中心とする放射状に形成されている、複数の第２のプリズムの各々が、光源の光軸へ近づくにつれて、その長手方向の断面積が大きくなる態様で形成されているものである。これにより、光源の光軸へ近づくにつれて、第２のプリズムによる偏向作用が大きくなる。従って、光源からの出射光に対する、第２のプリズムの偏向作用が、色むらが発生しやすい、光源の光軸近傍からの距離に応じて、適切に制御されることとなり、第２のプリズムを介して出射される出射光と、第１のプリズムを介して出射される出射光との混色が、適切に促されるものとなる。

（５）上記（３）（４）項において、複数の前記第１のプリズムは、前記光源の光軸を基準位置として内側に配置される第１のレンズ群と、該第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群とを含み、前記第１のレンズ群は、前記光源の光軸側を向いて傾斜する傾斜面を有する複数のプリズムを含む照明装置（請求項３）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートに形成されている、複数の第１のプリズムが、光源の光軸側を向いて傾斜する傾斜面を有する複数のプリズムを含む、光源の光軸を基準位置として内側に配置される第１のレンズ群と、第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群とで構成されるものである。これにより、光源からの出射光は、第１のプリズムを構成する第１のレンズ群に含まれる、光源の光軸側を向いて傾斜する傾斜面を有する複数のプリズムによって、レンズシートから出射する際の光路が、光源の光軸に対して外側へと偏向される。ここで、偏向方向を制御するに際し、光源の光軸からの距離に応じて、傾斜面の傾斜角度を変化させるべくプリズムの高さを増大させる結果として、プリズムを構成する光軸と平行な面の面積を増大させることとなる。しかしながら、第１のレンズ群の傾斜面は、光源の光軸側を向いて傾斜していることから、プリズムを構成する光軸と平行な面に光源からの出射光が直接的に入射することはなく、光利用効率の低下を来たすものでもない。そして、レンズシートの、第１のレンズ群を介して出射される光源からの出射光と、第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群を介して出射される光源からの出射光との混色が促され、更には、第２のプリズムを介して出射される光源からの出射光とも、混色が促されるものである。

（６）上記（５）項において、前記第１のレンズ群に含まれる複数のプリズムは、前記光源の光軸からの距離に応じて、前記傾斜面の傾斜角度が小さくなる態様で形成されている照明装置（請求項４）。
本項に記載の照明装置は、第１のプリズムを構成する第１のレンズ群に含まれる複数のプリズムが、光源の光軸からの距離に応じて、傾斜面の傾斜角度が小さくなるように構成することで、第１のレンズ群に含まれる複数のプリズムによる、光源の光軸からの距離に応じた、偏向方向の制御がなされるものである。例えば、レンズシートの、第１のレンズ群を介して出射される光源からの出射光の出射角度が、光源の光軸からの距離に関わらず一定となるように、各プリズムの傾斜面の傾斜角度を、光源の光軸からの距離に応じて小さくするものである。

（７）上記（３）から（６）項において、複数の前記第１のプリズムと、複数の前記第２のプリズムとは、前記レンズシートの前記光源と対向する面に形成され、前記レンズシートの光源とは反対側の面に、複数の光散乱素子が形成されている照明装置（請求項５）。
本項に記載の照明装置は、レンズシートの光源と対向する面に、複数の第１のプリズム及び第２のプリズムが形成され、レンズシートの光源とは反対側の面に、複数の光散乱素子が形成されているものである。これにより、レンズシートに入射する光源からの出射光は、まず、レンズシートの光源との対向面に形成されている、複数の第１のプリズム及び第２のプリズムによる偏向作用を受け、その光路が偏向される。更に、光路偏向された光はレンズシート内を進み、レンズシートの光源とは反対側の面に設けられている複数の光散乱素子により、様々な角度に散乱され、その指向性が低減されて、レンズシートから出射される。このため、レンズシートを介して出射される光源からの出射光の、更なる混色が促されることとなり、照明装置の色むらが更に低減される。

本発明はこのように構成したので、成形性に優れたレンズシートを用いて、照明装置の照明光の輝度を損なうことなく色むらを低減することが可能となる。

（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置の構成を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されるレンズシートを光源側から示す概略図である。 図１に示される照明装置のレンズシートに形成されている、第２のプリズムを示すものであり、（ａ）は、第２のプリズムの形状を模式的に示す断面図、（ｂ）は、レンズシートの部分的な斜視図である。 図１に示される照明装置のレンズシートの、光源の光軸を基準位置として内側に配置される、第１のプリズムを構成する第１のレンズ群を、光軸の片側の半分のみ示すものである。 （ａ）は、図１に示される照明装置のレンズシートの、第１のプリズムを構成する第１のレンズ群を介して出射される、光源からの出射光の光路を示す断面図であり、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、比較例に係る光路を示す断面図である。 図１に示される照明装置のレンズシートを介して出射される、光源からの出射光の出射角度と、光源の光軸からの距離との関係を示すグラフを、レンズシートの模式図と共に図示したものである。 （ａ）は、図５のグラフのうち、レンズシートの第１のプリズムを構成する第１のレンズ群を介して出射される、光源に係る範囲を部分的に抽出した図であり、（ｂ）は、同第２のレンズ群を介して出射される光源に係る範囲を部分的に抽出した図である。 図１に示される照明装置の照明光の色度分布を、参考例に係る照明装置の照明光の色度分布と比較したグラフである。 （ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置の構成を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されるレンズシートの光源とは反対側の面の、光源の光軸近傍に位置する光散乱素子が形成されている領域の一部を拡大した断面図である。 図８に示される照明装置のレンズシートの、光源の光軸を基準位置として内側に配置される、第１のプリズムを構成する第１のレンズ群を、光軸の片側の半分のみ示すものである。 （ａ）は、参考例に係る照明装置の照明光の色度分布を示すグラフであり、（ｂ）は、図８に示される照明装置の照明光の色度分布を示すグラフである。 擬似白色ＬＥＤ及びその出射光を示す断面図である。 従来の擬似白色ＬＥＤを光源に用いた照明装置の構成を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
図１（ａ）に示されるように、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、光源１２とレンズシート１４とを含むものであり、レンズシート１４は、光源１２の光軸Ｃを中心として対称に配置される、複数の第１のプリズム１５を有するものである。光源１２は、図１１に示される従来と同様の擬似白色ＬＥＤ１００の構成を有しており、各部の構成については図１１と同一の符号を付している。なお、図１（ａ）の例では、光源１２として、青色発光ダイオード１０２が３個配置された擬似白色ＬＥＤが例示されているが、本実施の形態に係る照明装置１０の光源１２では、青色発光ダイオード１０２の個数は３個〜数十個で設定され、その配置のピッチは略０．２５ｍｍに設定されている。
レンズシート１４は、光源１２の発光面１２ａの前方（光の出射方向）に配置されている。そして、図１（ａ）の例では、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａに、光源１２の光軸Ｃを基準位置として内側に配置される第１のレンズ群１４Ａと、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂとから構成される、上述した第１のプリズム１５が形成されている。又、レンズシート１４は、光源１２の光軸Ｃを中心とする円盤状に形成されている。

又、図１（ｂ）に概略的に示すように、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａには、光源１２の光軸Ｃを中心とする放射状に、複数の第２のプリズム３０が形成されている。これら第２のプリズム３０は、光源１２の光軸Ｃから、レンズシート１４の外周部１４ｃに達する長さで形成されており、それ故に、光源１２の光軸Ｃ近傍で、全ての第２のプリズム３０が交わる態様となっている。なお、図１（ｂ）の例では、光源１２の光軸Ｃからレンズシート１４の外周部１４ｃまで延びる、複数の第２のプリズム３０が、８本形成されているが、本実施の形態に係る照明装置１０のレンズシート１４では、これよりも多くの、或いは少ない数の、第２のプリズム３０が形成されていてもよい。又、図１（ｂ）において、符号Ｇで示す破線の箇所は、レンズシート１４が射出成形法により成形される際に、成形材料を射出するゲートの位置を示したものである。又、レンズシート１４に形成されている第１のプリズム１５及び第２のプリズム３０の理解を容易にするために、図１（ａ）では第２のプリズム３０の図示を省略し、図１（ｂ）では第１のプリズム１５の図示を省略している。
更に、光源１２及びレンズシート１４の外縁部を一体に覆う椀状又は有底円筒状の反射鏡（図示省略）を備えることで、照明装置１０が構成されている。

なお、光源１２の発光面１２ａと、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａとの距離Ｙは、本発明の第１の実施の形態では、光源１２の発光面１２ａの直径ｄと略一致するように設定されているが、照明装置１０の照明光の輝度を損なうことなく色むらを低減し、かつ、照明装置１０の小型化を促進する観点から、０．５ｄ≦Ｙ≦１．５ｄの範囲に設定することが望ましい。又、同様の観点から、レンズシート１４の直径Ｄについては、ＴＡＮ^−１（Ｄ／２Ｙ）＜８０°に設定することが望ましい。このレンズシート１４の大きさの一例を挙げると、直径Ｄが７０ｍｍ、厚さ（図１（ａ）での上下方向の長さ）が１ｍｍ程度である。

次に、図２を参照しながら、レンズシート１４に形成されている第２のプリズム３０について詳細に説明する。図２（ａ）は、第２のプリズム３０の長手方向の断面形状を模式的に示しており、高さが３０ｈ、頂角の角度が３０ｒの三角形状となっている。このため、第２のプリズム３０は、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂ（図１（ａ）参照）に向かって傾斜する、２つの傾斜面３０ａ、３０ｂを有している。なお、頂角の角度３０ｒ及び高さ３０ｈの値は任意であるが、一例を挙げると、頂角の角度３０ｒが９０°、高さ３０ｈが７０μｍ程度である。又、図２（ａ）の例では、第２のプリズム３０は、その長手方向の断面形状が２つの傾斜面３０ａ、３０ｂを有する三角形状であるが、本実施の形態に係るレンズシート１４に形成される第２のプリズム３０は、その長手方向の断面形状の傾斜面３０ａ、３０ｂが、湾曲している湾曲面であってもよく、極端には、断面形状が円弧状であってもよい。
又、第２のプリズム３０は、レンズシート１４の周辺部１４ｃ（図１（ｂ）参照）から光源１２の光軸Ｃに近づくにつれて、その長手方向の断面積が大きくなるように形成してもよい。これを実現するために、例えば、第２のプリズム３０の長手方向の断面形状が、図２（ａ）のように三角形状である場合には、その三角形の頂角の角度３０ｒを、第２のプリズム３０が光源１２の光軸Ｃに近づくにつれて増加させて形成する方法や、その三角形の高さ３０ｈを、第２のプリズム３０が光源１２の光軸Ｃに近づくにつれて増加させて形成する方法等が挙げられる。

そして、複数の第２のプリズム３０は、上述したような形状で、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａに、光源１２の光軸Ｃからレンズシート１４の外周部１４ｃにかけて形成されている。又、同じくレンズシート１４の光源１２との対向面１４ａには、複数の第１のプリズム１５が、光源１２の光軸Ｃを中心として対称に形成されている。このため、複数の第２のプリズム３０は、各々、複数の第１のプリズム１５と複数箇所で交わる態様となる。詳細には、第２のプリズム３０は、図２（ｂ）に示すように、第１のプリズム１５を構成する、第１のレンズ群１４Ａのプリズム１６（図１（ａ）参照）や、第２のレンズ群１４Ｂのプリズム１８と、複数箇所で交わる態様となる。

このため、レンズシート１４を射出成形法で成形する場合に使用する、成形用金型には、複数の第１のプリズム１５を成形するための溝と、複数の第２のプリズム３０を成形するための溝とが、交差する態様で設けられている。そして、この成形用金型を用いて、レンズシート１４を成形する際には、一例として、図１（ｂ）で示したゲートＧの位置から、レンズシート１４の成形用金型のキャビティに成形材料を射出し、キャビティを成形材料で満たしていく。この際に、第１のプリズム１５を成形するための複数の溝が、同心円状に、そして、各々が深い位置に頂角を有する形状で設けられていることから、これらの溝の頂角近辺には、成形材料と成形金型とに囲まれる態様で、エアが残存しやすい傾向にある。しかしながら、レンズシート１４の成形用金型には、第１のプリズム１５を成形するための複数の溝と交差し、レンズシート１４の外周部１４ｃに相当する位置まで達する、第２のプリズム３０を成形するための複数の溝が設けられている。このため、レンズシート１４の成形用金型のキャビティに、成形材料を射出する際に、キャビティに存在するエアは、各プリズムを成形するための溝の頂角近辺に留まることなく、第２のプリズム３０を成形するための溝を介して、成形材料により成形用金型の外部へと押し出されることとなる。

なお、図２（ｂ）の例では、第２のプリズム３０は、レンズシート１４と直交する方向の高さが、第１のプリズム１５を構成するプリズム１８の高さと、略等しくなるように形成されているが、本実施の形態に係るレンズシート１４は、これに限定されることなく、第２のプリズム３０の高さを任意に設定できるものである。例えば、上述したような、レンズシート１４を射出成形法で成形する場合に使用する成形用金型の、キャビティに存在するエアが、効率よく排出されるような高さに設定してもよく、更には、後述する、第２のプリズム３０の偏向作用を考慮して、高さを設定することとしてもよい。

次に、図３には、図１に示される照明装置１０の、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａに形成された、第１のプリズム１５を構成する第１のレンズ群１４Ａを、光源１２の光軸Ｃの片側の半分のみを示している。なお、第１のレンズ群１４Ａと交差するように形成されている、第２のプリズム３０の図示は省略している。第１のレンズ群１４Ａは、拡大図示されるように、光源１２の光軸Ｃ側を向いて傾斜する傾斜面１６ａを有する複数のプリズム１６を含むものである。本説明ではこのように、光源１２の光軸Ｃ側を向いて傾斜する傾斜面１６ａを有する複数のプリズム１６からなるレンズ群１４Ａを「凹フレネルレンズ」ともいう。
そして、第１のレンズ群１４Ａに含まれる複数のプリズム１６１、１６２、１６３‥‥は、図３に示されるように、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて、傾斜面１６ａの傾斜角度θ１、θ２、θ３‥‥が小さくなる態様（θ１＞θ２＞θ３）で形成されている。なお、図１及び図３の例では、光源１２の発光面１２ａと、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａとの距離Ｙ（又は、発光面１２ａおよび対向面１４ａを結ぶ仮想線と光軸Ｃとがなす角度）を考慮しつつ、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源１２からの出射光の出射角度が、光源１２の光軸Ｃからの距離に関わらず２０°で一定となるように、各プリズム１６１、１６２、１６３‥‥の傾斜面１６ａの傾斜角度θ１、θ２、θ３‥‥が設定されている。なお、各プリズム１６１、１６２、１６３‥‥の傾斜面１６ａの傾斜角度θ１、θ２、θ３は、公知の関係式から容易に求めることが可能である。
一方、レンズシート１４の第１のプリズム１５を構成する第２のレンズ群１４Ｂには、複数の反射プリズム１８（図１（ａ）参照）が形成されている。

ここで、図１及び図３に示された態様のレンズシート１４を採用した照明装置１０の、第１のプリズム１５を構成する第１のレンズ群１４Ａの複数のプリズム１６によって、光源１２からの出射光Ｌが、レンズシート１４から出射する際の光路が偏向される様子を、図４において、他の形態のレンズシートと比較しながら説明する。なお、第１のレンズ群１４Ａによる光路偏向の様子が理解し易いように、図４では、第１のレンズ群１４Ａと交差するように形成されている、第２のプリズム３０による偏向作用は図示していない。
まず、図４（ａ）に示されるように、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａを構成する複数のプリズム１６が、凹フレネルレンズである場合には、光源１２からの出射光Ｌは、各プリズム１６の、光源１２の光軸Ｃ側を向いて傾斜する傾斜面１６ａでの屈折により、レンズシート１４から出射する際の光路が、光源１２の光軸Ｃに対して外側へと偏向される。このため、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源１２からの出射光Ｌは、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂ（図１（ａ）参照）の、複数の反射プリズム１８を介して出射される、光源１２の光軸Ｃと平行な出射光（図１２参照）との、混色が促されるものである。

一方、図４（ｂ）に示されるように、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａ’がプリズムを備えず、平坦面のみで形成されている場合を想定すると、光源１２からの出射光Ｌは、レンズシート１４への入射の際、及び、出射の際の屈折により、幾分光路が変化するが、概ね入射光と出射光の光路は同じ角度となる。このため、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂの、複数の反射プリズム１８を介して出射される、光源１２の光軸Ｃと平行な出射光（図１２参照）との混色は、本発明の第１の実施の形態に係る、図４（ａ）と同等程度には、期待できないものとなる。

又、図４（ｃ）に示されるように、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａ”が、光源１２の光軸Ｃ側とは反対側を向いて傾斜する傾斜面２０ａを有する複数のプリズム２０からなり、かつ、各プリズム２０の傾斜角度が、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて、前記傾斜面の傾斜角度が大きくなる態様で形成されている場合を想定する。本説明では、このように、光源１２の光軸Ｃ側とは反対側を向いて傾斜する、傾斜面２０ａを有する複数のプリズム２０からなるレンズ群を「凸フレネルレンズ」ともいう。
この場合は、その傾斜角度にもよるが、光源１２からの出射光Ｌは、各プリズム２０の、光源１２の光軸Ｃとは反対側を向いて傾斜する傾斜面２０ａでの屈折により、レンズシート１４から出射する際の光路が、光源１２の光軸Ｃと平行な方向へと偏向されることとなる。又、仮に、各プリズム２０の傾斜面２０ａの傾斜角度を増大させても、レンズシート１４からの出射光Ｌの出射角度は、図４（ｂ）に示されるような、プリズムを備えず平坦面のみで形成されているものよりも、（光源１２の光軸Ｃに対して外側への）出射角度を大きくすることは出来ない。すなわち、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａ”を介して出射される光源１２からの出射光Ｌは、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂの、複数の反射プリズム１８を介して出射される、光源１２の光軸Ｃと平行な出射光（図１２参照）との混色が、殆ど期待できないものである。

更に、図４（ｄ）に示されるように、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａ’”が、凸フレネルレンズからなり、かつ、各プリズム２０の傾斜角度が、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて、前記傾斜面の傾斜角度が小さくなる態様で形成されている場合を想定する。
この場合は、その傾斜角度にもよるが、光源１２からの出射光Ｌは、各プリズム２０の、光源１２の光軸Ｃ側とは反対側を向いて傾斜する傾斜面２０ａでの屈折により、レンズシート１４から出射する際の光路が、光源１２の光軸Ｃに対して内側へと、明確に偏向されるものとなる。

しかしながら、この偏向効果をより大きく得るために、傾斜面２０ａの傾斜角度を大きくすると、それに応じて各プリズム２０の高さが大きくなり、光源１２からの出射光Ｌのうち、光源１２の光軸Ｃ側を向いた光軸Ｃと平行な面２０ｂに入射する、光源１２からの出射光Ｌの割合が増加することとなる。この、光源１２の光軸Ｃ側を向いた光軸Ｃと平行な面２０ｂに入射する光は、光源１２の発光面１２ａ（図１（ａ）参照）の前方へとは向かわずに、いわゆる迷光となり、有効光として機能しないことから、光の利用効率の低下を招くことになってしまう。
従って、図４（ｄ）の例では、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａ’”を介して出射される光源１２からの出射光Ｌと、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂの、複数の反射プリズム１８を介して出射される、光源１２の光軸Ｃと平行な出射光（図１２参照）との混色は期待できるが、照明装置１０の照明光の輝度を損なうことになってしまう。

ここで、図４（ａ）に示す例において、第２のプリズム３０による偏向作用を含めた場合について説明する。第２のプリズム３０は、図１（ｂ）及び図２に示したように、光源１２の光軸Ｃからレンズシート１４の外周部１４ｃにかけて、その長手方向の断面形状に傾斜面３０ａ、３０ｂを有するように形成されているため、第２のプリズム３０に入射する光源１２からの出射光Ｌは、第１のプリズム１５に入射する出射光Ｌとは異なり、図４（ａ）での紙面と直交する方向へ光路が偏向されて、レンズシート１４から出射される。このため、レンズシート１４の、第２のプリズム３０を介して出射される光源１２からの出射光Ｌは、第１のプリズム１５を構成する、第１のレンズ群１４Ａの凹フレネルレンズである複数のプリズム１６を介して出射される、光源１２の光軸Ｃに対して外側へと偏向された出射光との混色が促されるものとなる。更に、第２のプリズム３０を介して出射される光源１２からの出射光Ｌは、同じく第１のプリズムを構成する、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂ（図１（ａ）参照）の、複数の反射プリズム１８を介して出射される、光源１２の光軸Ｃと平行な出射光（図１２参照）との混色が促されるものともなる。

更に、図５、図６には、本発明の第１の実施の形態に係る、図１及び図３に示された態様のレンズシート１４を採用した照明装置１０の、第１のプリズム１５を構成する第１のレンズ群１４Ａ及び第２のレンズ群１４Ｂの、レンズ中心（光源１２の光軸Ｃ）からの距離ｒ（ｍｍ）を横軸に、レンズシート１４からの出射光出射角度α（°）を縦軸に示している。ここで、図５、図６では、第１のレンズ群１４Ａ及び第２のレンズ群１４Ｂによる光路偏向のデータが理解し易いように、第２のプリズム３０による出射角度の偏向作用は、データに反映していない。
なお、図５、図６において、本発明の第１の実施の形態に係るデータは、符号凹で示されている。又、参考例として、第１のレンズ群１４Ａに係る、図４（ｂ）の比較例に係るデータを符号ＦＬで、図４（ｃ）の比較例に係るデータを符号凸で、図４（ｄ）の比較例に係るデータを符号凸２で、各々示している。更に、第２のレンズ群１４Ｂに係る、傾斜面の傾斜角度がランダムに形成された反射プリズムのデータを符号ＴＩＲ（ＲＤＭ）で、従来の、傾斜面の傾斜角度が一定の反射プリズムに係るデータを符号ＴＩＲ（ＰＡ）で、各々示している。

本発明の第１の実施の形態に係るレンズシート１４の、第１のプリズム１５を構成する第１のレンズ群１４Ａは、ｒが１ｍｍまでの領域は、図１、図３の例のごとく、光源１２の発光面１２ａと、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａとの距離Ｙを考慮しつつ、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源１２からの出射光Ｌの出射角度が、光源１２の光軸Ｃからの距離に関わらず２０°で一定となるように、各プリズム１６１、１６２、１６３‥‥の傾斜面１６ａの傾斜角度θ１、θ２、θ３‥‥が、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて小さくなるように形成されている。このため、ｒが１ｍｍまでの領域は、出射角度α＝２０°で一定となっていることが解る。一方、ｒが１ｍｍから２ｍｍの領域は、出射角度αが連続的に増大するように、各プリズム１６の傾斜面１６ａの傾斜角度が設定されているものである。
そして、本発明の第１の実施の形態に係る凹の出射角度は、第１のレンズ群１４Ａが形成されたｒが２ｍｍまでの全領域において、上記各比較例よりも、出射角度αが大きくなっていることが解る。

又、本発明の第１の実施の形態に係る凹の出射角度は、第１のプリズム１５を構成する第２のレンズ群１４Ｂが形成された、ｒが２ｍｍよりも外側の全領域において、光源１２の光軸Ｃからの距離と無関係に、ランダムな出射角度αが得られていることが解る。よって、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源１２からの出射光と、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂを介して出射される光源１２からの出射光との混色が、より促されるものとなる。

図７には、本発明の第１の実施の形態に係る、図１及び図３に示された態様のレンズシート１４を採用した照明装置１０の、指向角γ（ｄｅｇ）と色度Ｘとの関係（右図）を、図４（ｃ）の比較例の構成を有するものと対比している。図７において、符号Ｖは縦方向、符号Ｈは横方向（発光面が四角形の擬似白色発光ダイオード１００の縦方向と横方向）を示している。なお、図７では、第１のプリズム１５を構成する第１のレンズ群１４Ａ及び第２のレンズ群１４Ｂによる、光路偏向の効果が理解し易いように、第２のプリズム３０による出射角度の偏向作用は、データに反映していない。
この比較図から、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、中心（光源１２の光軸Ｃ上）の色度が向上し、かつ、指向角±２０（ｄｅｇ）付近の色度が低下して、中心からピークへの色度Ｘの変化ΔＸが、０．５３から０．３４へと減少していることが解る。よって、照明装置１０の光源１２に擬似白色発光ダイオード１００（図１１参照）を用いた場合に不可避の色むらが、軽減されることとなる。

ここで、図７で示す、本発明の第１の実施の形態に係る、図１及び図３に示された態様のレンズシート１４を採用した照明装置１０のデータに、第２のプリズム３０による出射角度の偏向作用を加えた場合を考慮する。上述したように、第２のプリズム３０を介して光路偏向される出射光は、第１のプリズム１５を構成する第１のレンズ群１４Ａ及び第２のレンズ群１４Ｂを介して出射される出射光との、混色を促すものである。このため、中心（光源１２の光軸Ｃ上）からピークへの色度Ｘの変化ΔＸが、図７の右図で示した結果よりも、更に減少することが予想される。よって、照明装置１０の光源１２に擬似白色発光ダイオード１００（図１１参照）を用いた場合に不可避の色むらが、更に軽減されることとなる。

さて、上記構成をなす本発明の第１の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、図１（ａ）に示すように、近接して配置される複数の発光素子（青色発光ＬＥＤ１０２）と、その発光素子が発光する光を受光し、波長変換された光を発光する蛍光体（黄色蛍光体１０８）とを光源１２（１００）として有しており、この光源１２の光軸Ｃ上に、レンズシート１４が配置されている。このレンズシート１４には、図１（ａ）の例では、その光源１２との対向面１４ａに、光源１２の光軸Ｃを中心として同心円状に配置される、複数の第１のプリズム１５が形成されている。更に、レンズシート１４の第１のプリズム１５が形成されている面、すなわち、光源１２との対向面１４ａには、図１（ｂ）に示すように、光源１２の光軸Ｃを中心とする放射状に、レンズシート１４の外周部１４ｃまで達する複数の第２のプリズム３０が形成されている。このため、図２（ｂ）に示すように、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａにおいて、第１のプリズム１５の各々（図２（ｂ）の例では、第１のプリズム１５を構成している第２のレンズ群１４Ｂのプリズム１８）と、第２のプリズム３０の各々とは、複数箇所で交わることになる。

ここで、図１及び図２を参照しながら、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０のレンズシート１４を、射出成形法により成形する場合について言及すると、レンズシート１４の成形用金型に、レンズシート１４の外周部１４ｃに相当する位置から、射出成形機のゲート（図１（ｂ）の符号Ｇ）を介して成形材料を射出し、成形用金型のキャビティを成形材料で満たすことにより、レンズシート１４を成形する。このレンズシート１４の成形用金型には、第１のプリズム１５を成形するための溝が、同心円状に設けられており、更に、第２のプリズム３０を成形するための溝が、第１のプリズム１５を成形するための溝と複数箇所で交差するように、そして、レンズシート１４の外周部１４ｃに相当する部分まで達するように設けられている。このため、成形用金型のキャビティを成形材料で満たす際に、キャビティに存在するエアは、（エアが留まりやすい傾向にある、）第１のプリズム１５を成形するための溝の頂角近辺に留まることなく、第１のプリズム１５を成形するための溝と交差する、第２のプリズム３０を成形するための溝を介して、成形用金型のレンズシート１４の外周部１４ｃに相当する部分から、効率よく成形用金型の外部へと排出される。従って、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、レンズシート１４が射出成形法により成形される際に、成形用金型のキャビティに残存するエアによって、レンズシート１４の形状が損なわれることはなく、必要な形状を有するレンズシート１４の成形性を、優れたものにすることが可能となる。

又、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、光源１２からの出射光Ｌ（図３参照）が、光源１２の光軸Ｃ上に配置されたレンズシート１４に入射される。そして、このレンズシート１４に入射された光は、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａに設けられている、光源１２の光軸Ｃを中心として同心円状に配置される、複数の第１のプリズム１５により、その光路が偏向されて出射される。更に、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａには、光源１２の光軸Ｃを中心とする放射状に、レンズシート１４の外周部１４ｃまで達する複数の第２のプリズム３０が形成されているため、この第２のプリズム３０を介して出射される光は、第１のプリズム１５を介して出射される光とは異なる偏向作用を受けて、レンズシート１４から出射される。これにより、成形性に優れたレンズシート１４を用いながら、このレンズシート１４を介して出射される、光源１２からの出射光の混色が促されることとなるため、必要な形状を有するレンズシート１４を用いて、照明装置１０の光源１２に、擬似白色発光ダイオード１００（図１１参照）を用いた場合に不可避の色むらを、低減することができる。

更に、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、レンズシート１４に、上述した態様で複数の第２のプリズム３０が形成されていることから、これら第２のプリズム３０が形成されていない場合と比較して、レンズシート１４の強度を向上することができる。これにより、照明装置１０の耐衝撃性が向上し、照明装置１０が落下した場合等の破損を防ぐものとなる。又、レンズシート１４の強度の向上により、レンズシート１４を薄く成形することが可能となり、レンズシート１４からの出射効率の向上、照明装置１０の軽量化、材料費の削減等を図ることができる。

又、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａに形成されている、複数の第２のプリズム３０の各々が、図２に示すように、レンズシート１４の光源１２とは反対側の面１４ｂに対して傾斜する傾斜面３０ａ、３０ｂを有するものである。これにより、レンズシート１４の第２のプリズム３０に入射する、光源１２からの出射光Ｌは、第２のプリズム３０の傾斜面３０ａ、３０ｂにおいて、より効果的に偏向作用を受けて、レンズシート１４から出射される。又、本実施の形態に係る照明装置１０のレンズシート１４は、第２のプリズム３０の傾斜面３０ａ、３０ｂが、湾曲面であってもよく、第２のプリズム３０の長手方向の断面形状が、円弧状となってもよいものである。この場合においても、第２のプリズム３０に入射する光源１２からの出射光Ｌは、第２のプリズム３０の湾曲面において、より効果的に偏向作用を受け、レンズシート１４から出射される。このため、レンズシート１４の第１のプリズム１５を介して出射される出射光との、更なる混色を促すことができる。

又、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、図１（ｂ）に示すように、レンズシート１４上で光源１２の光軸Ｃを中心とする放射状に、レンズシート１４の外周部１４ｃまで達するように形成されている、複数の第２のプリズム３０の各々が、光源１２の光軸Ｃ近傍で全てが交わるように形成されているものである。すなわち、全ての第２のプリズム３０が、光源１２の光軸Ｃからレンズシート１４の外周部１４ｃにわたって形成されている。これにより、レンズシート１４に入射する光源１２からの出射光Ｌは、光源１２の光軸Ｃ近傍においても、第２のプリズム３０の偏向作用を受けて、その光路が偏向されて出射されることとなる。更に、光源１２の光軸Ｃ近傍では、全ての第２のプリズム３０が交わるように形成されていることから、光源１２の光軸Ｃ近傍でレンズシート１４に入射する、光源１２からの出射光Ｌは、入射する第２のプリズム３０毎に異なる方向に偏向され、レンズシート１４から出射される。このため、色むらが発生しやすい、光源１２の光軸Ｃ近傍において、レンズシート１４の異なる第２のプリズム３０を介して出射される出射光同士の、更には、第１のプリズム１５を介して出射される出射光との、混色を促すことが可能となる。

更に、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、レンズシート１４に、光源１２の光軸Ｃを中心とする放射状に形成されている、複数の第２のプリズム３０の各々が、光源１２の光軸Ｃへ近づくにつれて、その長手方向の断面積が大きくなる態様で形成されていてもよい。こうすることにより、光源１２の光軸Ｃへ近づくにつれて、第２のプリズム３０による偏向作用を大きくすることができる。すなわち、光源１２からの出射光Ｌに対する、第２のプリズム３０の偏向作用が、色むらが発生しやすい、光源１２の光軸Ｃ近傍からの距離に応じて、適切に制御されることとなるため、第２のプリズム３０を介して出射される出射光と、第１のプリズム１５を介して出射される出射光との混色を、適切に促すことができる。

又、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、図１（ａ）に示すように、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａに形成されている、複数の第１のプリズム１５が、光源１２の光軸Ｃ側を向いて傾斜する傾斜面１６ａ（図３参照）を有する複数のプリズム１６を含む、光源１２の光軸Ｃを基準位置として内側に配置される第１のレンズ群１４Ａと、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂとで構成されるものである。これにより、光源１２からの出射光Ｌは、図３及び図４（ａ）に示すように、第１のプリズムを構成する第１のレンズ群１４Ａに含まれる、光源１２の光軸Ｃ側を向いて傾斜する傾斜面１６ａを有する複数のプリズム１６によって、レンズシート１４から出射する際の光路が、光源１２の光軸Ｃに対して外側へと偏向されるものである。ここで、出射光Ｌの偏向方向を制御するに際し、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて、傾斜面１６ａの傾斜角度θｎを変化させるべくプリズム１６の高さを増大させる結果として、プリズム１６を構成する光軸と平行な面１６ｂ（図３参照）の面積を増大させることとなる。しかしながら、第１のレンズ群１４Ａの傾斜面１６ａは、光源１２の光軸Ｃ側を向いて傾斜していることから、プリズム１６を構成する光軸Ｃと平行な面１６ｂに、光源１２からの出射光Ｌが直接的に入射することはなく、光利用効率の低下を来たすものでもない。そして、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源１２からの出射光と、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂを介して出射される光源１２からの出射光との混色が促され、更には、第２のプリズム３０を介して出射される光源１２からの出射光とも、混色が促されるものである。この結果、照明装置１０の光源１２に、擬似白色発光ダイオード１００（図１１参照）を用いた場合に不可避の色むらを、低減することができる。

更に、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０は、図３に示すように、第１のプリズム１５を構成する第１のレンズ群１４Ａに含まれる複数のプリズム１６１、１６２、１６３‥‥が、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて、傾斜面１６ａの角度θ１、θ２、θ３‥‥が小さくなる態様（θ１＞θ２＞θ３）で構成されていることから、第１のレンズ群に含まれる複数のプリズム１６による、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じた、偏向方向の制御がなされるものである。そして、レンズシート１４の、第１のレンズ群１４Ａを介して出射される光源１２からの出射光Ｌの出射角度が、光源１２の光軸Ｃからの距離に関わらず一定となるように、各プリズムの傾斜面１６ａの傾斜角度を、光源１２の光軸Ｃからの距離に応じて小さくすることで、第１のレンズ群１４Ａの外側に配置される第２のレンズ群１４Ｂを介して出射される光源１２からの出射光との、そして、第２のプリズム３０を介して出射される光源１２からの出射光との、混色を制御することができるものとなる。

続いて、図８〜図１０を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’について説明する。図８〜図１０において、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０と同一部分、若しくは相当する部分については、同一の符号を付している。なお、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’について、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０との、相違部分のみ説明をすることとし、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０と、同様の部分の構成や作用効果については、説明を省略する。

図８（ａ）に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’のレンズシート１４’は、光源１２との対向面１４ａに、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０のレンズシート１４の、光源１２との対向面１４ａに形成されているものと同様の、第１のプリズム１５及び第２のプリズム３０（図１（ｂ）参照）が形成されている。更に、本発明の第２の実施の形態に係るレンズシート１４’は、光源１２とは反対側の面１４ｂに、図８（ｂ）に拡大して示すような、複数の光散乱素子２２が形成されている。これら複数の光散乱素子２２は、光源１２の光軸Ｃを中心とする円状の領域に形成されている。この円状の領域の直径は、レンズシート１４’の直径Ｄを考慮して設定することが望ましく、例えば、レンズシート１４’の直径Ｄを２０ｍｍとした場合は、光散乱素子２２が形成される円状の領域の直径は、レンズシート１４’の直径Ｄと同じく２０ｍｍ程度、つまりは、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂの全面に、光散乱素子２２が形成される。又、レンズシート１４’の直径Ｄを６５ｍｍとした場合は、光散乱素子２２が形成される円状の領域の直径は１５ｍｍ程度に設定し、更に、レンズシート１４’の直径Ｄを１００ｍｍとした場合は、光散乱素子２２が形成される円状の領域の直径は２０ｍｍ程度に設定する。又、本実施の形態に係る光散乱素子２２としては、図８（ｂ）に拡大図示されるように、ドーム形状の光散乱素子を採用している。このドーム形状のドーム径は、図８の例では、略０．０７ｍｍに設定し、更に、光散乱素子２２が形成される円状の領域に対し、光散乱素子２２が形成される密度は、略８０％に設定している。

次に、図９を参照しながら、レンズシート１４’に形成されている、複数の光散乱素子２２の散乱作用について説明する。なお、図９では、第２のプリズム３０の図示は省略している。図９の例では、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられ、光散乱素子２２が形成されている、光源１２の光軸Ｃを中心とする円状の領域の直径は、プリズム１６１が形成される領域の直径と、略等しい値に設定されている。従って、光源１２からの出射光Ｌのうち、レンズシート１４’の光源１２との対向面１４ａにおいて、第１のプリズムを構成する第１のレンズ群１４Ａのプリズム１６１を通過し、更に、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂにおいて、光散乱素子２２（図８（ｂ）参照）が形成された円状の領域を通過する光は、様々な角度に散乱されて出射される。これに対し、光源１２からの出射光Ｌのうち、レンズシート１４’の光源１２との対向面１４ａにおいて、第１のレンズ群１４Ａを通過し、かつ、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂにおいて、光散乱素子２２が形成された円状の領域を通過しない光は、出射角度２０°で出射される。このため、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂに、光散乱素子２２が形成されていない場合と比較して、混色が促されることが解る。
更に、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’のレンズシート１４’には、第２のプリズム３０（図１（ｂ）参照）が形成されていることから、レンズシート１４’に入射する光源１２からの出射光Ｌに対する、上述した第１のプリズム１５による偏向作用と、光散乱素子２２による散乱作用に、第２のプリズム３０による偏向作用が加わることになるため、レンズシート１４’からの出射光の、更なる混色が促されることが解る。

図１０は、態様の異なる２つの照明装置の、照明光の色度分布を測定して比較したグラフであり、（ａ）は、図８に示された態様のレンズシート１４’に、光散乱素子２２が形成されていないレンズシートを採用した照明装置の測定結果であり、（ｂ）は、図８及び図９に示された態様のレンズシート１４’を採用した照明装置１０’の測定結果である。なお、図１０の（ａ）及び（ｂ）の測定結果には、第２のプリズム３０による偏向作用は反映されていない。図１０において、横軸は指向角Ｒ（ｄｅｇ）、縦軸は色度ＣＤを示しており、又、符号ｘは色度ｘ値、符号ｙは色度ｙ値を示している。なお、各照明装置から測定機までの距離は、１ｍの位置で測定している。この比較図から明らかなように、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’は、レンズシート１４’に光散乱素子２２が形成されていない場合と比較して、角度０ｄｅｇ付近（各グラフ上の太線丸で囲まれた箇所）での各色度値（ｘ、ｙ）は大きくなり、又、角度２０ｄｅｇ付近（各グラフ上の細線丸で囲まれた箇所）での各色度値（ｘ、ｙ）は小さくなっていることが解る。つまりは、角度０ｄｅｇ付近では青みが減少し、角度２０ｄｅｇ付近では黄色みが減少している。よって、照明装置１０’の光源１２に擬似白色発光ダイオード１００（図１１参照）を用いた場合に不可避の色むらが、軽減されることとなる。
又、具体的なデータの開示は省略するが、図１０で行った測定と同じ測定方法と条件で、第２のプリズム３０による偏向作用を含めて、レンズシート１４’を採用した照明装置１０’の測定を行った場合を想定する。この場合には、第２のプリズム３０によって、レンズシート１４’から出射する光の混色が更に促されるため、照明装置１０’の光源１２に擬似白色発光ダイオード１００を用いた場合に不可避の色むらが、図１０（ｂ）で示す測定結果よりも、更に軽減されることを示す測定結果が得られると予想される。

上述したように、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置１０’は、図８に示すように、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂに、複数の光散乱素子２２が形成されているものである。これにより、図９に示すように、レンズシート１４’に入射する光源１２からの出射光Ｌは、まず、レンズシート１４の光源１２との対向面１４ａに形成されている、複数の第１のプリズム１５を構成するプリズム１６や、第２のプリズム３０による偏向作用を受け、その光路が偏向される。更に、光路偏向された光はレンズシート１４’内を進み、レンズシート１４’の光源１２とは反対側の面１４ｂに設けられている複数の光散乱素子２２により、様々な角度に散乱され、その指向性が低減されて、レンズシート１４’から出射される。このため、レンズシート１４’を介して出射される、光源１２からの出射光Ｌの混色が促され、照明装置１０’の光源１２に、擬似白色発光ダイオード１００（図１１参照）を用いた場合に不可避の色むらが、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置１０と比較して、更に軽減されることとなる。

１０、１０’：照明装置、１２：光源、１４、１４’：レンズシート、１４ｃ：外周部、１４Ａ：第１のレンズ群、１４Ｂ：第２のレンズ群、１５：第１のプリズム、１６：プリズム、１６ａ：傾斜面、２２：光散乱素子、３０：第２のプリズム、３０ａ、３０ｂ：傾斜面、１００：擬似白色ＬＥＤ、１０２：青色発光ＬＥＤ、１０８：黄色蛍光体、Ｃ：光源１２の光軸

Claims (5)

1. 近接して配置される複数の発光素子及び蛍光体を有する光源と、
   該光源の光軸上に配置され、前記光源の光軸を中心として同心円状に配置される複数の第１のプリズムを有するレンズシートとを含む照明装置であって、
   前記レンズシートの前記第１のプリズムが形成されている面に、前記光源の光軸を中心とする放射状に、前記レンズシートの外周部まで達する複数の第２のプリズムが形成されており、
   該第２のプリズムの各々は、前記レンズシートの反対側の面に対して傾斜する傾斜面を有すると共に、前記光源の光軸近傍で全てが交わることを特徴とする照明装置。
2. 前記第２のプリズムの各々は、前記光源の光軸へ近づくにつれて断面積が大きくなる態様で形成されていることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 複数の前記第１のプリズムは、前記光源の光軸を基準位置として内側に配置される第１のレンズ群と、該第１のレンズ群の外側に配置される第２のレンズ群とを含み、
   前記第１のレンズ群は、前記光源の光軸側を向いて傾斜する傾斜面を有する複数のプリズムを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
4. 前記第１のレンズ群に含まれる複数のプリズムは、前記光源の光軸からの距離に応じて、前記傾斜面の傾斜角度が小さくなる態様で形成されていることを特徴とする請求項３記載の照明装置。
5. 複数の前記第１のプリズムと、複数の前記第２のプリズムとは、前記レンズシートの前記光源と対向する面に形成され、
   前記レンズシートの前記光源とは反対側の面に、複数の光散乱素子が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の照明装置。

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