(57)【要約】【課題】配光制御の自由度を向上可能なレンズ、及び照明装置を提供すること。【解決手段】実施形態によれば、レンズは、胴部と、底部と、を備える。前記胴部は、内面が出射面に構成され、外面が反射面に構成される。前記底部は、前記胴部の一端を閉塞し、前記胴部の軸方向で一方の第１の端面に入射面が形成され、前記胴部の軸方向で他方であって前記内面に面する第２の端面が出射面に構成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面が出射面に構成され、外面が反射面に構成された胴部と；
前記胴部の一端を閉塞し、前記胴部の軸方向で一方の第１の端面に入射面が形成され、前記胴部の軸方向で他方であって前記内面に面する第２の端面が出射面に構成された底部と；
を具備するレンズ。
【請求項２】
前記胴部の前記内面は、複数の異径部を具備し、
前記複数の異径部は、それぞれ異なる内径を有し、かつ、前記軸方向に隣接する２つの前記異径部うち前記底部側の一方の内径に対して、他方の内径が大きい構成を有する
請求項１に記載のレンズ。
【請求項３】
複数の前記異径部は、前記軸方向に直交する平面に構成された第１の面と、前記第１の面に連続し、前記軸方向に沿う第２の面と、を具備する請求項２に記載のレンズ。
【請求項４】
前記第２の端面は、前記軸方向に直交する平面に構成される
請求項３に記載のレンズ。
【請求項５】
前記第２の端面は、レンズ面に構成される
請求項３に記載のレンズ。
【請求項６】
光源と；
内面が出射面に構成され、外面が反射面に構成された胴部、及び前記胴部の一端を閉塞し、前記胴部の軸方向で一方の第１の端面に入射面が形成され、かつ、前記胴部の軸方向で他方であって前記内面に面する第２の端面が出射面に構成された底部を具備するレンズと；
を具備する照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば照明装置に用いられるレンズ、及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源からの光を配光制御して出射するレンズを備える照明装置が知られている。この種のレンズは、光源に対向配置され、光源からの光が入射する入射面と、光を出射する出射面と、入射面からの光を出射面側に反射する反射面と、を有する構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１２０２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、配光制御の自由度を向上可能なレンズ、及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】
【０００５】
実施形態によれば、レンズは、胴部と、底部と、を備える。前記胴部は、内面が出射面に構成され、外面が反射面に構成される。前記底部は、前記胴部の一端を閉塞し、前記胴部の軸方向で一方の第１の端面に入射面が形成され、前記胴部の軸方向で他方であって前記内面に面する第２の端面が出射面に構成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、配光制御の自由度を向上可能なレンズ、及び照明装置を提供することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る照明装置の要部の構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る照明装置に用いられるレンズの構成を示す断面図である。
【図４】図４は、第２の実施形態に係る照明装置に用いられるレンズの構成を示す断面図である。
【図５】図５は、第３の実施形態に係る照明装置に用いられるレンズの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下で説明する実施形態に係るレンズ３０，３０Ａ，３０Ｂは、内面が第１の出射面４２に構成され、外面が反射面４１に構成された胴部４０と、胴部４０の一端を閉塞し、胴部４０の軸方向で一方の第１の端面５１に入射面５２が形成され、胴部４０の軸方向で他方であって第１の出射面４２に面する第２の端面が第３の出射面５４，５４Ａ，５４Ｂに構成された底部５０と、を備える。
【０００９】
胴部４０の第１の出射面４２は、複数の異径部４３を備える。複数の異径部４３は、それぞれ異なる内径を有し、かつ、胴部４０軸方向に隣接する２つの異径部４３うち底部５０側の一方の内径に対して、他方の内径が大きい構成を有する。
【００１０】
複数の異径部４３は、胴部４０の軸方向に直交する平面に構成された第１の面４４と、第１の面４４に連続し、胴部４０の軸方向に沿う第２の面４５と、を備える。
【００１１】
第３の出射面５４は、前記軸方向に直交する平面に構成される
第３の出射面５４Ａ，５４Ｂは、レンズ面に構成される
照明装置１０は、光源モジュール２５と、レンズ３０，３０Ａ，３０Ｂと、を備える。レンズ３０，３０Ａ，３０Ｂは、内面が第１の出射面４２に構成され、外面が反射面４１に構成された胴部４０、及び胴部４０の一端を閉塞し、胴部４０の軸方向で一方の第１の端面５１に入射面５２が形成され、かつ、胴部４０の軸方向で他方であって胴部４０の第１の出射面４２に面する第２の端面が第３の出射面５４に構成された底部５０を備える。
【００１２】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る照明装置１０を、図１を用いて説明する。  
図１は、照明装置１０の構成を示す斜視図である。  
図２は、照明装置１０の要部の構成を示す斜視図である。図２は、反射板６０が取り外された照明装置１０の構成を示している。  
図３は、照明装置１０に用いられるレンズ３０の構成を示す断面図である。  
図１及び図２に示すように、照明装置１０は、灯体２０と、電源装置８０と、灯体２０及び電源装置８０を接続する接続部９０と、を備えている。照明装置１０は、例えば、建物の天井に設置されるダウンライトである。
【００１３】
灯体２０は、光源モジュール２５と、レンズ３０と、反射板６０と、放熱器７０と、を備えている。
【００１４】
光源モジュール（光源）２５は、基板２６と、基板２６上に搭載された発光部２７と、を備えている。発光部２７は、ＬＥＤ（light emitting diode）などの図示しない複数の半導体発光素子を含む。
【００１５】
レンズ３０は、光源モジュール２５に対向配置されている。レンズ３０は、図３に示すように、胴部４０と、胴部４０の一端を閉塞する底部５０と、を有している。レンズ３０は、光源モジュール２５からの光を配光制御して、反射板６０側に出射する。レンズ３０は、光を透過可能な材料から形成されており、一例として透明な樹脂材料から形成されている。
【００１６】
胴部４０の外周面は、後述する入射面５２からの光を、後述する第１の出射面４２に向かって反射可能な反射面４１に構成されている。反射面４１は、レンズ３０の外面のうち、入射面５２、及び出射面（本実施形態では、後述する第１の出射面４２、第２の出射面４６、及び第３の出射面５４を含む）を除く面である。反射面４１は、入射面５２からの光を、胴部４０の軸方向に平行な平行光にするパワーを有する。反射面４１は、一例として、回転放物面に構成されている。なお、反射面４１は、回転放物面に構成されることに限定されない。
【００１７】
胴部４０の内周面は、第１の出射面４２に構成されている。また、第１の出射面４２は、複数の異径部４３を有している。複数の異径部４３は、それぞれ異なる内径を有する。さらに、複数の異径部４３は、胴部４０の軸方向に隣接する２つの異径部４３の底部５０側の一方の内径に対して、他方の内径が大きい構成を有する。
【００１８】
また、複数の異径部４３のそれぞれは、胴部４０の軸方向の端面となる第１の面４４と、第１の端面に連続する第２の面４５と、を有している。なお、複数の異径部４３のうち、底部５０側の一端に配置された異径部４３は、第１の面４４を有しておらず、第２の面４５のみを有している。これは、複数の異径部４３のうち底部５０側の一端に配置された異径部４３は、底部５０により閉塞される構成であるためである。
【００１９】
第１の面４４は、一例として、胴部４０の軸方向に直交する平面に構成されている。第２の面４５は、一例として、胴部４０の軸方向に平行な円筒面に構成されている。  
胴部４０の端面は、第２の出射面４６に構成される。
【００２０】
底部５０は、胴部４０の一端を閉塞する。底部５０の、胴部４０の軸方向で一方の第１の端面５１には、入射面５２が形成されている。入射面５２は、光源モジュール２５に、胴部４０の軸方向で対向する位置に配置される。入射面５２は、光源モジュール２５からの光が入射する。入射面５２は、光源モジュール２５からの光の一部を反射面４１側に屈折させるパワーを有するレンズ面である。入射面５２は、一例として、胴部４０の軸方向で光源モジュール２５の反対側に向かって凹む凹レンズである。
【００２１】
底部５０の、胴部４０の軸方向で他方の第２の端面は、第３の出射面５４に構成される。第３の出射面５４は、複数の異径部４３のうち、光源モジュール２５側の一端に配置された異径部４３の端面を構成する。第３の出射面５４は、胴部４０の軸方向に直交する平面に構成される。第３の出射面５４は、例えば、レンズ３０の軸方向の両端間の中間位置に対して、入射面５２側に配置されている。
【００２２】
このように構成されたレンズ３０は、一例として、射出成型により形成される。なお、レンズ３０は、射出成型により外観の大まかな形状が形成された後に、切削加工や磨き加工等を施すことで、入射面５２、出射面４２，５４を形成してもよい。
【００２３】
すなわち、異径部４３の第２の面４５は、型抜きの関係から、胴部４０の軸方向に対して傾斜した円錐台形面に形成されることが好ましい。この為、第２の面４５は、型抜き後に、切削加工、や磨き加工が施されることで、胴部４０の軸方向に平行な円筒面に構成されてもよい。
【００２４】
また、胴部４０の厚み、換言すると、胴部４０の軸方向に直交する方向での、反射面４１から第１の出射面４２までの距離は、レンズ３０を射出成型により製造する際に、当該製造に用いられる型内でレンズ３０を構成する材料の密度が部分的に不均一ならない程度の厚みに設定される。
【００２５】
反射板６０は、図１に示すように、胴部４０の軸方向でレンズ３０に対向する位置に配置される。反射板６０は、筒状に構成されている。  
放熱器７０は、光源モジュール２５の基板２６に熱的に接続されている。  
電源装置８０は、光源モジュール２５の基板２６に電気的に接続されており、光源モジュール２５に電力を供給する。  
接続部９０は、灯体２０を電源装置８０に固定する。
【００２６】
このように構成されたレンズ３０は、胴部４０を有し、胴部４０の内周面を第１の出射面４２に構成している。結果、レンズ３０は、胴部４０を有さない構成のレンズ、すなわち、胴部４０内に樹脂が充填された構造であって、軸方向で入射面５２と相対する端面のみが出射面となる構造を有するレンズに比較して、複数の光学制御面を有することができるため、配光制御の自由度が向上する
【００２７】
なお、本実施形態では、レンズ３０は、反射面４１で反射されて第１の出射面４２及び第２の出射面４６へ向かう胴部４０の軸方向に平行な光を、そのまま、胴部４０の軸方向に平行な平行光として出射するべく、胴部４０の複数の異径部４３のそれぞれの第１の面４４を、軸方向に直交する直交する平面に構成し、第２の面４５を胴部４０の軸方向に平行な円筒面に構成している。
【００２８】
さらに、第１の出射面４２は、複数の異径部４３を有している。この為、第１の出射面４２の形状を、異径部４３ごとに、胴部４０の軸方向に直交する平面形状から変更することが可能となる。
【００２９】
さらに、第１の出射面４２が複数の異径部４３を備える構成であることで、レンズ３０内において光が透過する厚み部分を薄くできるので、レンズ３０を透過することにより生じる光のロスを、小さくできる。
【００３０】
さらに、レンズ３０の厚みを薄くできることから、レンズ３０を射出成型で成型する際に、当該製造に用いられる型内に部分的に材料密度に差が生じることを防止できる。この為、レンズ３０の性能の低下を防止できる。
【００３１】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る照明装置のレンズ３０Ａを、図４を用いて説明する。なお、本実施形態の照明装置は、レンズ３０Ａ以外の構成は、第１の実施形態と同じであってよい。この為、本実施形態は、レンズ３０Ａの構成のみを説明し、他の構成は、説明を省略する。また、レンズ３０Ａにおいて、第１の実施形態のレンズ３０と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
図４は、レンズ３０Ａの構成を示す断面図である。  
図４に示すように、レンズ３０Ａは、胴部４０と、胴部４０の一端を閉塞する底部５０Ａと、を備えている。
【００３３】
底部５０Ａは、胴部４０の軸方向で一方の第１の端面５１に形成された入射面５２Ａと、胴部４０の軸方向で他方の第２の端面となる第３の出射面５４Ａと、を有している。入射面５２Ａは、第３の出射面５４Ａに向けて凹む凹面に構成されている。入射面５２Ａは、光源モジュール２５からの光が入射する。入射面５２Ａは、第１の入射面５５と、第２の入射面５６と、を有している。
【００３４】
第１の入射面５５は、入射面５２Ａの周面であり、光を屈折させて反射面４１に向かわせるパワーを有するレンズ面である。第１の入射面５５は、例えば、円錐台形状に構成されている。  
第２の入射面５６は、入射面５２Ａの底面であり、光源モジュール２５からの光を胴部４０の軸方向に平行な光にして第３の出射面５４Ａに向かわせるパワーを有するレンズ面である。第２の入射面５６は、例えば、光源モジュール２５の反対側に突出する凸レンズである。
【００３５】
第３の出射面５４Ａは、複数の異径部４３のうち入射面５２Ａ側の一端に配置された異径部４３を閉塞する。第３の出射面５４Ａは、レンズ３０Ａの軸方向の両端の間の中間位置に対して、入射面５２Ａ側に配置されている。第２の入射面５６からの光を発散するパワーを有するレンズ面である。第３の出射面５４Ａは、例えば、胴部４０の軸方向で、入射面５２Ａに対して反対側に突出する凸レンズである。
【００３６】
このように構成されたレンズ３０Ａによれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、第３の出射面５４Ａから出射する光は発散光となり、第１の出射面４２、及び第２の出射面４６から出射する光は胴部４０の軸方向に平行な平行光となる。このように、出射面の一部、本実施形態では第３の出射面５４Ａの形状を、所望の出射光とする形状に形成することで、配光を制御可能となる。
【００３８】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る照明装置のレンズ３０Ｂを、図５を用いて説明する。なお、本実施形態の照明装置は、レンズ３０Ｂ以外の構成は、第２の実施形態と同じであってよい。この為、本実施形態は、レンズ３０Ｂの構成のみを説明し、他の構成は、説明を省略する。また、レンズ３０Ｂにおいて、第２の実施形態のレンズ３０Ａと同様の機能を有する構成は、第２の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
図５は、レンズ３０Ｂの構成を示す断面図である。  
図５に示すように、レンズ３０Ｂは、胴部４０と、胴部４０の一端を閉塞する底部５０Ｂと、を備えている。
【００４０】
底部５０Ｂは、胴部４０の軸方向で一方の第１の端面５１に形成された入射面５２Ａと、胴部４０の軸方向で他方の第２の端面となる第３の出射面５４Ｂと、を有している。
【００４１】
第３の出射面５４Ｂは、複数の異径部４３のうち、入射面５２Ａ側の一端に配置された異径部４３を閉塞する。第３の出射面５４Ｂは、レンズ３０Ｂの軸方向の両端の間の中間位置より、入射面５２Ａ側に配置されている。第３の出射面５４Ｂは、第２の入射面５６からの光を収束するパワーを有するレンズ面である。第３の出射面５４Ｂは、例えば、胴部４０の軸方向で、入射面５２Ａに対して反対側に突出する凸レンズである。
【００４２】
このように構成されたレンズ３０Ｂによれば、第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【００４３】
以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、配光制御の自由度を向上できるレンズを提供できる。
【００４４】
なお、上述の実施形態において、異径部４３の第１の面４４は、胴部４０の軸方向に直交する平面に構成された例が説明されたが、これに限定されない。異径部４３の第１の面４４は、所望の配光制御に応じて構成される。
【００４５】
また、上述の実施形態において、異径部４３の第２の面４５は、胴部４０の軸方向に平行な円筒面に構成された例が説明されたが、これに限定されない。異径部４３の第２の面４５は、所望の配光制御に応じて構成されればよく、例えば、胴部４０の軸方向で、胴部４０の開口側に向かって拡径する、円錐面に構成されてもよい。
【００４６】
本発明のいくつかの実施形態及を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
１０…照明装置、２５…光源モジュール（光源）、３０…レンズ、３０Ａ…レンズ、３０Ｂ…レンズ、４０…胴部、４１…反射面、４２…第１の出射面、４３…異径部、４４…第１の面、４５…第２の面、５０…底部、５０Ａ…底部、５０Ｂ…底部、５１…第１の端面、５２…入射面、５２Ａ…入射面、５４…第３の出射面、５４Ａ…第３の出射面、５４Ｂ…第３の出射面、５５…第１の入射面、５６…第２の入射面。
【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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