(57)【要約】【課題】光学レンズのレンズ設計を複雑化させることなく照明光の配光角を変えることができる照明器具を提供する。【解決手段】照明器具１は、光源１００と、光源１００から出射した光の配光を制御する光学レンズ２００とを備え、光学レンズ２００は、第一レンズ２１０と、第一レンズ２１０から光源１００に向かって突出する突出部２２１を含む第二レンズ２２０とを有し、光学レンズ２００と光源１００との距離が変化したときに、光学レンズ２００は、第一レンズ２１０及び第二レンズ２２０の互いの相対的な位置が変化することなく、光学レンズ２００における光源１００との距離に応じて配光を制御するエリアが変化するように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から出射した光の配光を制御する光学レンズとを備え、
前記光学レンズは、第一レンズと、前記第一レンズから前記光源に向かって突出する突出部を含む第二レンズとを有し、
前記光学レンズと前記光源との距離が変化したときに、前記光学レンズは、前記第一レンズ及び前記第二レンズの互いの相対的な位置が変化することなく、前記光学レンズにおける前記光源との距離に応じて配光を制御するエリアが変化するように構成されている、
照明器具。
【請求項２】
前記光学レンズは、前記光学レンズと前記光源との距離に応じて、前記光源から出射した光が前記第一レンズ及び前記第二レンズの両方に入射する配光状態と前記光源から出射した光が前記第一レンズ及び前記第二レンズのうち前記第二レンズのみに入射する配光状態とに調整できるように構成されている、
請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記第一レンズは、フレネルレンズを有し、前記光源の光軸方向から見たときに前記突出部の外側に位置している、
請求項１又は２に記載の照明器具。
【請求項４】
前記第一レンズは、前記フレネルレンズの輪帯を構成する複数のレンズ部を有し、
前記複数のレンズ部は、前記光源の光軸方向から離れる位置に存在するレンズ部ほど高さが高くなっている、
請求項３に記載の照明器具。
【請求項５】
前記光学レンズは、前記光源から出射した光の配光を狭角に制御する配光状態と、前記光源から出射した光の配光を前記狭角よりも配光角が大きい広角に制御する配光状態とに調整できるように構成されており、
前記複数のレンズ部は、前記光学レンズが前記光源から出射した光の配光を狭角に制御する場合に、前記複数のレンズ部に入射した光を前記光源の光軸と略平行にするように構成されている、
請求項４に記載の照明器具。
【請求項６】
前記突出部は、ショアＡ硬度が５０以上９０以下の弾性体である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項７】
前記弾性体は、シリコーン樹脂によって構成されている、
請求項６に記載の照明器具。
【請求項８】
前記突出部の前記光源側には、前記光源から出射した光が入射する凹部が設けられており、
前記凹部は、前記光源から出射した光が入射する光入射面として、当該凹部の底面であって前記光源に対向する面である凹部底面と、当該凹部の内壁面である凹部壁面とを有し、
前記凹部壁面は、前記光源の光軸と略平行である、
請求項６又は７に記載の照明器具。
【請求項９】
前記第一レンズと前記第二レンズとは、異なる材料によって構成されており、
前記第一レンズを構成する材料の屈折率をＮ１とし、前記第二レンズを構成する材料の屈折率をＮ２とすると、
Ｎ１＞Ｎ２の関係を満たす、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項１０】
前記第一レンズと前記第二レンズとは、一体に構成されている、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項１１】
前記光学レンズは、別体に構成された前記第一レンズと前記第二レンズとに分割されている、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項１２】
前記第一レンズと前記第二レンズとの分割面は、前記光源の光軸に平行な方向に沿って形成されている、
請求項１１に記載の照明器具。
【請求項１３】
前記第一レンズと前記第二レンズとの分割面は、前記光源の光軸に直交する方向に沿って形成されている、
請求項１１に記載の照明器具。
【請求項１４】
前記第一レンズは、ねじ溝を有する貫通孔を有し、
前記第二レンズは、前記ねじ溝に嵌合するねじ山を有するねじ軸を有し、
前記分割面は、前記ねじ溝と前記ねじ山との合わせ部分によって構成されている、
請求項１３に記載の照明器具。
【請求項１５】
前記第一レンズは、内面に第一凹凸構造が形成された貫通孔又は穴部を有し、
前記第二レンズは、第二凹凸構造が形成された側面を有し、
前記分割面は、前記第一凹凸構造と前記第二凹凸構造とが嵌合することで構成されている、
請求項１３に記載の照明器具。
【請求項１６】
前記照明器具は、前記光学レンズと前記光源との距離を変えることができる機構を有する、
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具に関し、特に照明器具に用いられる光学レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダウンライト又はスポットライト等の照明器具では、光源から出射した光の配光を制御するために光学レンズが用いられる場合がある。この種の光学レンズとしては、光源から出射した光を狭角に配光する狭角レンズ、光源から出射した光を広角に配光する広角レンズ、又は、光源から出射した光を中角に配光する中角レンズ等が知られている。
【０００３】
照明器具では、目的に応じた光学レンズを用いることで、照明器具から照射される照明光を所定の配光角にして所望の照明パターンを得ることができる。一例として、狭い照射エリアに照明光を照射する照明器具では、光学レンズとしてコリメートレンズ等の狭角レンズが用いられる。
【０００４】
しかしながら、従来の照明器具では、照明器具ごとに配光角（照明パターン）が決まっているので、使用環境又は照明対象物に合わせて照明器具が照射する照明光の配光角を変更しようとすると、照明器具そのものを交換する必要がある。
【０００５】
そこで、従来、光学レンズによって照明光の配光角を調整することで照明光の照明パターンを調整することができる照明器具が提案されている（特許文献１）。特許文献１に開示された照明器具では、インナーレンズとこのインナーレンズに対して移動可能なアウターレンズとによって構成された光学レンズを用いることで、照明光の照明パターンを調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−３６６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された照明器具では、アウターレンズとインナーレンズとの相対的な位置を変えることで照明光の配光角を変えているため、アウターレンズとインナーレンズとを含めた光学レンズ全体としてのレンズ設計が複雑化する。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、光学レンズのレンズ設計を複雑化させることなく照明光の配光角を変えることができる照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る照明器具の一態様は、光源と、前記光源から出射した光の配光を制御する光学レンズとを備え、前記光学レンズは、第一レンズと、前記第一レンズから前記光源に向かって突出する突出部を含む第二レンズとを有し、前記光学レンズと前記光源との距離が変化したときに、前記光学レンズは、前記第一レンズ及び前記第二レンズの互いの相対的な位置が変化することなく、前記光学レンズにおける前記光源との距離に応じて配光を制御するエリアが変化するように構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
光学レンズのレンズ設計を複雑化させることなく照明光の配光角を変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る照明器具の外観図である。
【図２】実施の形態１に係る照明器具の断面図である。
【図３Ａ】実施の形態１に係る照明器具に用いられる光学レンズを光出射側から見たときの斜視図である。
【図３Ｂ】実施の形態１に係る照明器具に用いられる光学レンズを光入射側から見たときの斜視図である。
【図３Ｃ】実施の形態１に係る照明器具に用いられる光学レンズの断面図である。
【図４】図３Ｃにおける破線で囲まれる領域IVの拡大断面図である。
【図５Ａ】実施の形態１に係る照明器具に用いられる光学レンズの第一の配光状態（狭角配光状態）を示す図である。
【図５Ｂ】実施の形態１に係る照明器具に用いられる光学レンズの第二の配光状態（中角配光状態）を示す図である。
【図５Ｃ】実施の形態１に係る照明器具に用いられる光学レンズの第三の配光状態（広角配光状態）を示す図である。
【図６】実施の形態２に係る照明器具に用いられる光学レンズ及び光源の構成を示す断面図である。
【図７】実施の形態２の変形例１に係る光学レンズの構成を示す断面図である。
【図８】実施の形態２の変形例２に係る光学レンズの構成を示す断面図である。
【図９Ａ】ワイドタイプレンズである光学レンズを、分割しない場合、横方向に分割した場合、及び、縦方向に分割した場合のそれぞれについての配光角及び光取り出し効率を示す図である。
【図９Ｂ】クロスタイプレンズである光学レンズを、分割しない場合、横方向に分割した場合、及び、縦方向に分割した場合のそれぞれについての配光角及び光取り出し効率を示す図である。
【図１０】実施の形態２の変形例３に係る光学レンズの構成を示す断面図である。
【図１１】実施の形態２の変形例４に係る光学レンズの構成を示す断面図である。
【図１２】実施の形態２の変形例５に係る光学レンズの構成を示す断面図である。
【図１３Ａ】変形例に係る光学レンズを光出射側から見たときの斜視図である。
【図１３Ｂ】変形例に係る光学レンズを光入射側から見たときの斜視図である。
【図１３Ｃ】変形例に係る照明器具に用いられる光学レンズの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程及び工程の順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１３】
各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されてはいない。したがって、例えば、各図において縮尺等は必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１４】
なお、本明細書において、「略」又は「約」には、製造誤差や寸法公差等を含むという意味もある。
【００１５】
（実施の形態１）
図１及び図２を用いて、実施の形態１に係る照明器具１の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る照明器具１の外観図である。図２は、同照明器具１の断面図である。
【００１６】
本実施の形態における照明器具１は、下方（床や地面、壁等）に照明光を照射するダウンライトであり、例えば建物の天井等に設置される。一例として、照明器具１は、天井に設けられた開口部に埋め込み配設される。
【００１７】
図１及び図２に示すように、照明器具１は、光源１００と、光学レンズ２００とを備える。本実施の形態において、照明器具１は、さらに、器具本体３００と、筒状部材４００と、枠体５００と、取付部材６００とを備える。
【００１８】
本実施の形態における照明器具１は、ユニバーサルダウンライトであり、照明光の照射方向を変化させることができる。具体的には、光源１００が配置された器具本体３００（灯体部）は、天井面に対する姿勢を変更できるように回動可能に枠体５００に支持されている。そして、器具本体３００の天井面に対する姿勢を変更することで、照明器具１の光の照射方向を変化させることができる。
【００１９】
以下、照明器具１の各構成要素について詳細に説明する。なお、本実施の形態において、光源１００の光出射側を前方側としている。
【００２０】
［光源］
図２に示すように、光源１００は、器具本体３００に配置される。具体的には、器具本体３００の固定部３１０に固定される。例えば、光源１００は、固定部３１０の載置面に載置されて、ホルダ等の取付部材によって固定部３１０に取り付けられる。
【００２１】
光源１００は、ＬＥＤを有するＬＥＤ光源（ＬＥＤモジュール）である。光源１００は、例えば白色光を放出する白色ＬＥＤ光源である。具体的には、光源１００は、基板１１０と、基板１１０に設けられた発光部１２０とを有する。本実施の形態において、光源１００は、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）構造のＬＥＤモジュールであるので、発光部１２０は、基板１１０に実装された１つ以上のＬＥＤと、ＬＥＤを封止する封止部材とを有する。本実施の形態において、光源１００の光軸Ｊは、基板１１０の主面に垂直な方向である。
【００２２】
基板１１０は、ＬＥＤを実装するための実装基板であって、例えば、セラミックス基板、樹脂基板又はメタルベース基板等である。なお、基板には、ＬＥＤを発光させるための直流電力を外部から受電するための一対の電極端子と、ＬＥＤに直流電力を供給するための金属配線とが設けられている。電極端子は、電線又はホルダを介して電源回路と電気的に接続されている。電源回路は、例えば、器具本体３００の外部に配置された電源ボックスに内蔵されている。
【００２３】
発光部１２０のＬＥＤは、発光素子の一例であり、例えば、単色の可視光を発するベアチップである。具体的には、ＬＥＤは、通電されれば青色光を発する青色ＬＥＤチップである。本実施の形態において、ＬＥＤは、基板１１０にアレイ状に複数個配置されており、基板に形成された金属配線によって互いに電気的に接続されている。
【００２４】
封止部材は、例えば透光性樹脂である。本実施の形態における封止部材は、ＬＥＤからの光を波長変換する波長変換材として蛍光体を含んでいる。封止部材は、例えば、シリコーン樹脂に蛍光体を分散させた蛍光体含有樹脂である。蛍光体粒子としては、ＬＥＤが青色ＬＥＤチップである場合、白色光を得るために、例えばＹＡＧ系の黄色蛍光体を用いることができる。本実施の形態において、封止部材は、全てのＬＥＤを一括封止するように円形状に形成されているが、複数のＬＥＤを列ごとにライン状に封止してもよいし、各ＬＥＤを１つずつ個別に封止してもよい。
【００２５】
このように、本実施の形態における光源１００は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって構成された白色ＬＥＤ光源である。黄色蛍光体は、青色ＬＥＤチップが発した青色光の一部を吸収して励起されて黄色光を放出する。そして、この黄色光と黄色蛍光体に吸収されなかった青色光とが混ざり合って白色光となり、封止部材（発光部）から白色光が出射する。
【００２６】
［レンズ］
図２に示すように、光学レンズ２００は、光源１００の前方に配置される。具体的には、光学レンズ２００は、光源１００と所定の間隔をあけて、光源１００の光出射側に配置される。また、光学レンズ２００は、光学レンズ２００の光軸が光源１００の光軸Ｊと略一致するように配置されている。
【００２７】
光学レンズ２００は、光源１００から出射した光の配光を制御する透光性の光学部材である。詳細は後述するが、光学レンズ２００は、光源１００との距離を変更することで、光源１００から出射した光を広角に配光したり、光源１００から出射した光を狭角に配光したり、光源１００から出射した光を中角に配光したりする。
【００２８】
ここで、光学レンズ２００の具体的な形状について、図３Ａ〜図３Ｃ及び図４を用いて説明する。図３Ａは、実施の形態１に係る照明器具１に用いられる光学レンズ２００を光出射側から見たときの斜視図であり、図３Ｂは、同光学レンズ２００を光入射側から見たときの斜視図であり、図３Ｃは、同光学レンズ２００の断面図である。また、図４は、図３Ｃにおける破線で囲まれる領域IVの拡大断面図である。
【００２９】
図３Ａ〜図３Ｃに示すように、光学レンズ２００は、第一レンズ２１０と、突出部２２１を含む第二レンズ２２０と、取付部２３０とを有する。第一レンズ２１０は、光源１００の光軸Ｊの方向から見たときに、突出部２２１の外側に位置している。つまり、突出部２２１は、第一レンズ２１０の内側に位置している。
【００３０】
第一レンズ２１０は、光学レンズ２００を光入射側から見たときに、突出部２２１を囲むように円環状に形成された配光制御部を有する。本実施の形態において、第一レンズ２１０は、配光制御部として、フレネルレンズを有する。これにより、第一レンズ２１０を薄型化できる。具体的には、第一レンズ２１０は、フレネルレンズの輪帯を構成する複数のレンズ部２１１を有する。
【００３１】
複数のレンズ部２１１は、光源１００側に突出し且つ同心円環状に形成された環状突出部である。複数のレンズ部２１１は、フレネルレンズにおけるのこぎり状の断面をなす部分である。具体的には、複数のレンズ部２１１は、断面視で略三角形状であり、光源１００に近づくに従って先細になっている。複数のレンズ部２１１の中心軸（レンズ光軸）は、光源１００の光軸Ｊ（光源光軸）と略一致しているとよい。
【００３２】
図４に示すように、本実施の形態において、複数のレンズ部２１１は、径方向の外側に位置するレンズ部２１１ほど高さが高くなっている。つまり、複数のレンズ部２１１は、光源１００の光軸Ｊの方向から離れる位置に存在するレンズ部２１１ほど高さが高くなっている。具体的には、複数のレンズ部２１１のうち最も内側（突出部２２１側）に位置するレンズ部２１１の高さが最も低くなっており、複数のレンズ部２１１のうち最も外側に位置するレンズ部２１１の高さが最も高くなっており、最も内側に位置するレンズ部２１１と最も外側に位置するレンズ部２１１との間のレンズ部２１１の高さ（厚さ）は、外側に向かって漸次高くなっている。
【００３３】
各レンズ部２１１の表面は、各レンズ部２１１に入射する光を配光制御するための配光制御面である。各レンズ部２１１の表面は、突出部２２１側の面である内側の側面と、径方向において内側の側面とは反対側に位置する面である外側の側面とによって構成されている。
【００３４】
各レンズ部２１１における内側の側面は、光源１００から出射した光が入射する光入射面である。つまり、光源１００から出射した光は、各レンズ部２１１の内側の側面から各レンズ部２１１に入光する。このとき、光源１００から出射した光は、各レンズ部２１１の内側の側面で屈折する。
【００３５】
また、各レンズ部２１１の外側の側面は、各レンズ部２１１の内側の側面（光入射面）から入光した光を全反射することができる光反射面（全反射面）である。各レンズ部２１１に入射した光は、各レンズ部２１１の外側の側面で全反射して光学レンズ２００の外部に出射する。なお、各レンズ部２１１に入射した光は、各レンズ部２１１の外側の側面で全て全反射することが望ましいが、各レンズ部２１１の外側の側面に入射する光の中には、各レンズ部２１１の外側の側面に入射する光の入射角によっては、各レンズ部２１１の外側の側面で全反射せずに透過するものが含まれることがある。
【００３６】
第二レンズ２２０の突出部２２１は、第一レンズ２１０から光源１００に向かって突出している。具体的には、突出部２２１は、第一レンズ２１０の複数のレンズ部２１１の先端よりも光源１００側に突出している。突出部２２１の外形は、略円錐台の外形をなすように構成されている。つまり、突出部２２１は、光源１００側に向かって外径が漸次小さくなるように構成されている。
【００３７】
突出部２２１の光源１００側には、光源１００から出射した光が入射する凹部２２２が設けられている。突出部２２１に凹部２２２が形成されることで、突出部２２１には、円環状の壁部２２３が形成される。壁部２２３は、光源１００を囲むように光源１００側に向かって突出している。本実施の形態において、壁部２２３は、図３Ｃに示すように、断面視で略三角形状であり、光源１００側に向かうに従って先細になっている。
【００３８】
凹部２２２は、光源１００に対向する位置に形成される。具体的に、凹部２２２は、光源１００の発光部１２０を覆うように設けられている。したがって、光源１００から出射した光は、凹部２２２に入射する。具体的には、光源１００から出射した光は、凹部２２２の内面に入射する。つまり、突出部２２１の内面（つまり壁部２２３の内面）は、光源１００から出射した光が入射する光入射面である。
【００３９】
具体的には、凹部２２２は、光源１００から出射した光が入射する光入射面として、当該凹部２２２の底面であって光源１００に対向する面である凹部底面２２２ａと、当該凹部２２２の内壁面である凹部壁面２２２ｂとを有する。
【００４０】
本実施の形態において、凹部底面２２２ａは、湾曲面であり、光源１００に向かって突出するように形成されている。この構成により、凹部２２２の凹部底面２２２ａから突出部２２１に入射した光源１００の光を凹部底面２２２ａによって集光するように屈折させることができる。
【００４１】
また、凹部壁面２２２ｂは、光源１００の光軸Ｊと略平行である。つまり、凹部壁面２２２ｂのテーパ角は、約０°である。具体的には、凹部壁面２２２ｂは、光源１００の基板１１０の主面に略垂直になっている。この構成により、光学レンズ２００から出射する光にグレアが生じたり、光源１００の光が光学レンズ２００によって所望に制御されない光（迷光）が生じたりすることを抑制できる。
【００４２】
また、突出部２２１の外面（つまり壁部２２３の外面）は、凹部２２２の凹部壁面２２２ｂから突出部２２１に入射した光を全反射することができる光反射面（全反射面）である。この構成により、凹部２２２の凹部壁面２２２ｂから突出部２２１に入射した光源１００の光を突出部２２１の外面によって全反射させることができる。
【００４３】
なお、光学レンズ２００の光出射面には、複数のディンプル２４０が設けられている。２４０本実施の形態において、ディンプル２４０は、光学レンズ２００の光出射面の全面に敷き詰めるように形成されている。複数のディンプル２４０は、光学レンズ２００の光出射面に形成された凹凸構造であり、各ディンプル２４０は、球面状の小さな窪みである。このように、光学レンズ２００の光出射面に複数のディンプル２４０を設けることで当該光出射面を透過する光を拡散させることができる。したがって、光学レンズ２００から出射する光の照度むら及び色むらを抑制することができる。
【００４４】
光学レンズ２００の光出射面には取付部２３０が設けられている。具体的には、取付部２３０は、光学レンズ２００の光出射面の周縁に設けられている。取付部２３０は、光学レンズ２００を器具本体３００に固体するための構造体である。具体的には、取付部２３０は、円筒状の枠体である。
【００４５】
このような形状の光学レンズ２００は、透光性材料を用いて形成されている。具体的には、光学レンズ２００は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂又はシリコーン樹脂等の透明樹脂材料又はガラス材料等の透明材料を用いて形成されている。
【００４６】
光学レンズ２００において、少なくとも第二レンズ２２０の突出部２２１は、ショアＡ硬度が５０以上９０以下の弾性体によって構成されているとよい。この場合、突出部２２１を構成する弾性体は、シリコーン樹脂によって構成することができる。この構成により、突出部２２１の凹部壁面２２２ｂを光源１００の光軸Ｊと略平行にすることができる。つまり、凹部壁面２２２ｂを光源１００の光軸Ｊと略平行にしたとしても、凹部壁面２２２ｂに金型を抜くための抜き勾配を設けることなく突出部２２１を金型から抜くことができる。
【００４７】
本実施の形態において、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とは、一体に構成されている。具体的には、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とは、同一の材料を用いて一体成型によって形成されている。例えば、第一レンズ２１０及び第二レンズ２２０は、いずれもショアＡ硬度が５０以上９０以下のシリコーン樹脂からなる弾性体によって構成されているとよい。この場合、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とが一体となって光学レンズ２００全体がシリコーン樹脂によって構成されている。
【００４８】
このように、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とを一体に構成することによって、上記特許文献１におけるインナーレンズ及びアウターレンズのように分離可能な２つのレンズを組み合わせる場合と比べて、光学ロスを抑制することができる。つまり、光学レンズを２つのレンズが組み合わされた構成にすると、光学レンズ全体の界面が増えてしまい、界面での光学ロスが増加する。一方、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とを一体に構成することで、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とを分離する場合と比べて、光学レンズ２００の界面を少なくできるので、光学ロスを抑制することができる。
【００４９】
また、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とを一体に構成することによって、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とを分離する場合と比べて、光学レンズ２００のコストを抑制することができる。特に、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とを同じ材料で一体に構成することで、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とを異なる材料にして分離可能に構成する場合と比べて、光学レンズ２００のコストを大幅に抑制することができる。
【００５０】
このように構成される光学レンズ２００は、図２に示すように、器具本体３００に固定される。本実施の形態において、光学レンズ２００は、器具本体３００に固定された枠状の取付部材６００を介して器具本体３００に固定されている。具体的には、取付部材６００は、器具本体３００のセード部３２０の内面に嵌め込まれるように固定されており、光学レンズ２００は、その取付部材６００の前方側の開口端部に設けられた爪部に係止されている。図３Ａ〜図３Ｃに示すように、光学レンズ２００の取付部２３０の開口部の周縁部には、取付部材６００の爪部が係止する段差状の窪み部が形成されている。取付部材６００は、例えば樹脂製であるが、金属製であってもよい。
【００５１】
詳細は後述するが、光学レンズ２００は、光学レンズ２００と光源１００との距離が変化したときに、第一レンズ２１０及び第二レンズ２２０の互いの相対的な位置が変化することなく、光学レンズ２００における光源１００との距離に応じて配光を制御するエリアが変化するように構成されている。つまり、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とは互いの相対的な位置が変化できないように構成されており、光学レンズ２００を光源１００の光軸方向に沿って移動させて光学レンズ２００と光源１００との距離を変化させたときに、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とは一体となって移動し、光学レンズ２００では、移動した位置に応じて配光を制御するエリアが異なっている。
【００５２】
これにより、光学レンズ２００を透過する光の配光角を調整することができる。つまり、光学レンズ２００と光源１００との距離を変えることで、光学レンズ２００を透過する光の配光角を調整することができる。本実施の形態では、光学レンズ２００から出射する光が照明器具１の照明光となるので、光学レンズ２００の位置に応じて照明器具１の照明光の配光角が変わることになる。
【００５３】
光学レンズ２００と光源１００との距離は、光学レンズ２００を光源１００の光軸方向に沿って光源１００に近づけたり遠ざけたりすることで調整することができる。この場合、照明器具１は、光学レンズ２００と光源１００との距離を変えることができる機構を有していればよい。例えば、光学レンズ２００と光源１００との距離を変えることができる機構として、光学レンズ２００を光源１００の光軸方向に移動させることができる光学レンズ移動手段を照明器具１内に設けておけばよい。光学レンズ移動手段としては、例えば、光学レンズ２００を回転させたり、光学レンズ２００を光源１００の光軸方向にスライドさせたりすることで、光学レンズ２００を光源１００の光軸方向に移動させることができる構造が考えられる。このとき、光学レンズ移動手段としては、取付部材６００を移動させることなく取付部材６００と光学レンズ２００との固定状態を維持したまま取付部材６００に対する光学レンズ２００の位置を変えることで光学レンズ２００と光源１００との距離を変えることができる構造であってもよいし、光学レンズ２００と取付部材６００とを一体に移動させることで光学レンズ２００と光源１００との距離を変えることができる構造であってもよい。
【００５４】
［器具本体］
図２に示すように、器具本体３００は、光源１００が取り付けられる基台である。また、器具本体３００は、光源１００で発生する熱を放熱するヒートシンクとしても機能する。したがって、器具本体３００は、アルミニウム等の金属材料又は高熱伝導樹脂等の熱伝導率の高い材料によって構成されているとよい。一例として、器具本体３００は、全体が一体物であり、例えばアルミニウムからなるアルミダイカスト製である。
【００５５】
本実施の形態において、器具本体３００は、固定部３１０と、セード部３２０と、放熱部３３０とを備える。
【００５６】
固定部３１０は、光源１００が固定される台状の部分である。固定部３１０は、光源１００が載置される載置面を有する。この載置面は、固定部３１０の前方側の面である。また、固定部３１０には、光源１００を囲むように形成された反射体が取り付けられていてもよい。これにより、光源１００から側方に出射する光を反射体で反射させて光学レンズ２００に入射させることができる。
【００５７】
セード部３２０は、固定部３１０の前方側に設けられた筒状の部分である。セード部３２０は、固定部３１０の周縁に設けられている。セード部３２０の前方側の開口端部から照明器具１の出射光が出射される。
【００５８】
放熱部３３０は、光源１００で発生する熱を放熱する部分である。具体的には、放熱部３３０は、放熱フィンであり、固定部３１０の後方側に設けられた複数の板状体である。複数の放熱フィンは、互いに平行となるように固定部３１０の裏面に立設されている。このように、放熱部３３０を固定部３１０に設けることで、光源１００で発生する熱を効率よく放熱することができる。
【００５９】
このように構成される器具本体３００は、照明器具１の光の照射方向を変更するために回動（首振り）可能に枠体５００に支持されている。具体的には、器具本体３００は、天井の開口部に固定された枠体５００に対する相対角度が変化するように構成されている。本実施の形態において、器具本体３００は、枠体５００の枠部５１０の開口面に平行な方向（本実施の形態では、水平方向）を回動軸として回動可能となっている。
【００６０】
具体的には、器具本体３００の側面に設けられた突起部３４０にねじ込まれたねじ７００が、枠体５００の支持部５２０のスリットに沿って移動することで、器具本体３００が回動する。
【００６１】
［筒状部材］
図１及び図２に示すように、筒状部材４００は、器具本体３００のセード部３２０の前方側の内面に配置される筒状部材である。筒状部材４００は、光学レンズ２００よりも前方側に配置される。筒状部材４００は、例えば、ポリカーボネート又はＰＢＴ等の樹脂材料を用いて形成することができる。
【００６２】
筒状部材４００は、グレアを抑制するバッフルとして機能する。筒状部材４００の内面は、例えば、グレア抑制面となる黒色面である。黒色のグレア抑制面は、例えば、黒色に塗装した面に艶消し処理を施すことにより実現できる。また、黒色のグレア抑制面は、黒色に塗装した面、又は、黒色の部材からなる面に、シボ加工を施すことによっても実現できる。
【００６３】
さらに、本実施の形態では、筒状部材４００の内面によるグレアをさらに抑制するために、筒状部材４００の内面に段差部が設けられている。
【００６４】
［枠体］
図１及び図２に示すように、枠体５００は、器具本体３００が回動できるように器具本体３００を支持している。
【００６５】
本実施の形態において、枠体５００は、器具本体３００のセード部３２０を囲む板状の枠部５１０と、回動可能に器具本体３００を支持する支持部５２０とを有する。支持部５２０は、枠部５１０の一部から立設するように形成された支持アームである。支持部５２０には、器具本体３００の回動方向に沿って形成されたスリットが形成されている。ねじ７００を支持部５２０のスリットを介して器具本体３００の突起部３４０にねじ込むことで、器具本体３００が支持部５２０に対して回動可能な状態で器具本体３００を支持部５２０に固定することができる。枠体５００は、例えば金属板によって構成されている。
【００６６】
照明器具１を天井の開口部に設置する際、円筒状の金属製の固定部材（不図示）に枠体５００を取り付けて、枠体５００が取り付けられた固定部材を天井の開口部に固定することで、照明器具１を天井の開口部に固定することができる。この場合、固定部材の外周面に設けられた複数の取付ばねによって、固定部材を天井の開口部に固定することができる。
【００６７】
なお、この固定部材も照明器具１の一部であってもよい。また、固定部材を用いることなく、枠体５００を天井の開口部に直接固定することで、照明器具１を天井の開口部に固定してもよい。
【００６８】
［光学レンズの光学作用］
次に、本実施の形態に係る照明器具１に用いられる光学レンズ２００の光学作用について、図５Ａ〜図５Ｃを用いて説明する。図５Ａは、実施の形態１に係る照明器具１に用いられる光学レンズ２００の第一の配光状態（狭角配光状態）を示す図であり、図５Ｂは、同光学レンズ２００の第二の配光状態（中角配光状態）を示す図であり、図５Ｃは、同光学レンズ２００の第三の配光状態（広角配光状態）を示す図である。なお、図５Ａに示される光学レンズ２００の位置は、図２に示される光学レンズ２００の位置と同じである。
【００６９】
図５Ａ〜図５Ｃに示すように、光学レンズ２００は、光学レンズ２００と光源１００との距離が変化することで、光学レンズ２００における光源１００との距離に応じて配光を制御するエリアが変化している。
【００７０】
本実施の形態において、光学レンズ２００は、光学レンズ２００と光源１００との距離に応じて、光学レンズ２００と光源１００との距離を、図５Ａに示す配光状態と、図５Ｂに示す配光状態と、図５Ｃに示す配光状態との３段階に調整できるように構成されている。この場合、光源１００を動かすことなく光学レンズ２００のみを移動させることで光学レンズ２００と光源１００との距離を変えている。このとき、光学レンズ２００における第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とは一体となって移動し、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０との互いの相対的な位置は変化しない。
【００７１】
以下、図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃの３つの状態における光学レンズ２００の光学作用について説明する。
【００７２】
図５Ａは、光学レンズ２００と光源１００との距離が最も大きくなっている状態である。つまり、図５Ａでは、光学レンズ２００が光源１００から最も離れた位置で存在している。この場合、光学レンズ２００は、光学レンズ２００と光源１００との距離が最も大きくなる位置で器具本体３００内に保持されている。
【００７３】
図５Ａに示される位置に光学レンズ２００が存在する場合、光学レンズ２００は、光源１００（発光部１２０）から出射した光の配光を狭角に制御する狭角配光状態である。つまり、照明器具１の照明光は、狭角の配光角となるように配光制御されている。
【００７４】
この場合、光学レンズ２００は、第一レンズ２１０に対応する第一エリアＡ１と第二レンズ２２０に対応する第二エリアＡ２との両方のエリアで、光源１００から出射した光の配光を制御する。つまり、図５Ａに示される位置に光学レンズ２００が存在する場合、光学レンズ２００は、光源１００から出射した光が第一レンズ２１０及び第二レンズ２２０の両方に入射する配光状態になっており、光源１００から出射した光は、第一レンズ２１０及び第二レンズ２２０の両方によって配光制御される。
【００７５】
このとき、光源１００から出射した光のうち第一レンズ２１０に入射する光は、第一レンズ２１０によって配光制御される。本実施の形態では、光源１００から出射して第一レンズ２１０に入射する光は、複数のレンズ部２１１に入射して、各レンズ部２１１によって配光制御される。
【００７６】
この場合、光源１００から出射した光は、複数のレンズ部２１１の各々において、各レンズ部２１１の内側の側面（光入射面）に入射する。レンズ部２１１に入射した光は、各レンズ部２１１内を導光して各レンズ部２１１の外側の側面で全反射する。これにより、複数のレンズ部２１１に入射した光を集光することができるので、複数のレンズ部２１１に入射する光の配光角を狭めることができる。
【００７７】
本実施の形態において、第一レンズ２１０の複数のレンズ部２１１は、フレネルレンズの輪帯を構成しており、光源１００から出射した光の配光が狭角に制御される場合（図５Ａの場合）に、複数のレンズ部２１１に入射した光を光源１００の光軸Ｊと略平行にするように構成されている。具体的には、光学レンズ２００と光源１００との距離が最も大きくなる場合に、複数のレンズ部２１１の各々の外側の側面（全反射面）は、各レンズ部２１１に入射した光を光源１００の光軸Ｊと略平行にする形状を含むようにレンズ設計されている。
【００７８】
これにより、図５Ａに示すように、光源１００から放射状に出射した光のうち第一レンズ２１０に入射した光は、複数のレンズ部２１１によって光源１００の光軸Ｊと略平行となるように配光制御されて第一レンズ２１０から出射する。
【００７９】
このとき、光学レンズ２００が図５Ａの位置に存在する場合には、光源１００から放射状に出射した光のうち第一レンズ２１０に入射する光は、複数のレンズ部２１１の全てに入射する。したがって、図５Ａの状態（狭角配光の場合）においては、光源１００から出射した光が第一レンズ２１０によって配光制御される第一エリアＡ１は、第一レンズ２１０全体の領域となる。
【００８０】
なお、本実施の形態において、複数のレンズ部２１１は、外側ほど高さが高くなっている。この構成により、複数のレンズ部２１１が同じ高さに揃っている場合と比べて、光源１００から放射状に出射する光が複数のレンズ部２１１に入光する割合を大きくすることができる。これにより、光学レンズ２００の光取り出し効率を向上させることができる。
【００８１】
一方、光源１００から出射した光のうち第二レンズ２２０に入射する光は、第二レンズ２２０によって配光制御される。本実施の形態では、光源１００から出射して第二レンズ２２０に入射する光は、突出部２２１に入射して、突出部２２１によって配光制御される。
【００８２】
この場合、光源１００から出射した光は、突出部２２１に設けられた凹部２２２の内面に入射する。このとき、突出部２２１の内面のうち凹部底面２２２ａから突出部２２１に入射した光は、凹部底面２２２ａによって集光するように屈折する。これにより、光源１００から放射状に出射して凹部底面２２２ａに入射する光の配光角を狭めることができる。また、突出部２２１の内面のうち凹部壁面２２２ｂから突出部２２１に入射した光は、突出部２２１の外面によって全反射する。これにより、光源１００から放射状に出射して凹部壁面２２２ｂに入射する光の配光角を狭めることができる。
【００８３】
本実施の形態において、第二レンズ２２０の突出部２２１は、出射光がクロスしないワイドタイプの集光レンズ（ワイドタイプレンズ）として機能するので、突出部２２１に入射した光をクロスさせることなくワイドに出射させるように構成されている。具体的には、突出部２２１の内面及び突出部２２１の外面は、突出部２２１に入射した光をクロスさせることなく集光する形状を含むようにレンズ設計されている。
【００８４】
これにより、図５Ａに示すように、光源１００から放射状に出射した光のうち第二レンズ２２０に入射した光は、突出部２２１によって集光するように配光制御されて第二レンズ２２０から出射する。
【００８５】
なお、突出部２２１の外面（全反射面）は、突出部２２１に入射した光を光源１００の光軸Ｊと略平行にする形状を含むようにレンズ設計されていてもよい。
【００８６】
次に、図５Ｂに示すように、光学レンズ２００を光源１００の光軸Ｊに沿って移動させた場合について説明する。図５Ｂは、光学レンズ２００を、一点鎖線の直線で示される図５Ａの位置から光源１００に近づけた状態を示している。この場合、光学レンズ２００は、図５Ｂに示される位置で器具本体３００内に保持されている。
【００８７】
図５Ｂに示される位置に光学レンズ２００が存在する場合、光学レンズ２００は、光源１００（発光部１２０）から出射した光の配光を中角に制御する中角配光状態である。つまり、照明器具１の照明光は、中角の配光角となるように配光制御されている。なお、中角の配光角は、上記の狭角の配光角と後述する広角の配光角との間の角度である。
【００８８】
この場合、光学レンズ２００は、図５Ａの場合と同様に、第一レンズ２１０に対応する第一エリアＡ１と第二レンズ２２０に対応する第二エリアＡ２との両方のエリアで、光源１００から出射した光の配光を制御する。つまり、図５Ｂに示される位置に光学レンズ２００が存在する場合、光学レンズ２００は、図５Ａの場合と同様に、光源１００から出射した光が第一レンズ２１０及び第二レンズ２２０の両方に入射する配光状態になっており、光源１００から出射した光は、第一レンズ２１０及び第二レンズ２２０の両方に入射して配光制御される。
【００８９】
ただし、図５Ｂの場合は、図５Ａの場合よりも、第一レンズ２１０に入射する光の割合が減少する。具体的には、第二レンズ２２０の突出部２２１が第一レンズ２１０から突出しているので、光学レンズ２００が光源１００に近づくことで、光源１００から出射した光の一部が突出部２２１に遮られることとなり、第一レンズ２１０の複数のレンズ部２１１のうち内側（突出部２２１に近い側）寄りの１つ又は複数のレンズ部２１１には光源１００から出射した光が入光しなくなり、光源１００から出射した光は、外側寄りの１つ又は複数のレンズ部２１１のみに入光することになる。この結果、図５Ｂに示すように、光源１００から出射した光が第一レンズ２１０によって配光制御される第一エリアＡ１は、図５Ａの場合と比べて狭くなる。
【００９０】
このとき、第一レンズ２１０の複数のレンズ部２１１の光学作用は、基本的には図５Ａの場合と同様であるが、光学レンズ２００が光源１００に近づくことで、第一レンズ２１０（複数のレンズ部２１１）が光源１００に近づくことになる。この結果、図５Ａの場合と比べて、各レンズ部２１１の集光作用が弱くなるので、各レンズ部２１１に入射した光は、図５Ａの場合とよりも広い配光角で光学レンズ２００から出射することになる。
【００９１】
同様に、第二レンズ２２０の突出部２２１の光学作用は、基本的には図５Ａの場合と同様であるが、光学レンズ２００が光源１００に近づくことで、第二レンズ２２０（突出部２２１）が光源１００に近づくことになる。この結果、図５Ａの場合と比べて、突出部２２１の集光作用が弱くなるので、突出部２２１に入射した光は、図５Ａの場合よりも広い配光角で光学レンズ２００から出射することになる。
【００９２】
このとき、図５Ａの配光状態のときに複数のレンズ部２１１のうち内側寄りのレンズ部２１１に入射していた光は突出部２２１に入射することになるので、突出部２２１によって配光制御される光源１００の光の光量は、図５Ａの場合よりも大きくなる。
【００９３】
このように、図５Ｂの状態では、図５Ａの場合と同様に、光源１００から放射状に出射した光は、第一レンズ２１０及び第二レンズ２２０によって集光するように配光制御されて光学レンズ２００から出射するが、図５Ａよりも広い配光角の中角に配光制御されて光学レンズ２００から出射することになる。
【００９４】
次に、図５Ｃに示すように、光学レンズ２００を光源１００の光軸Ｊに沿ってさらに移動させた場合について説明する。図５Ｃは、光学レンズ２００を、一点鎖線で示される図５Ａの位置から図５Ｂの位置よりもさらに光源１００に近づけた状態を示している。この場合、光学レンズ２００は、図５Ｃに示される位置で器具本体３００内に保持されている。なお、本実施の形態において、図５Ｃは、光学レンズ２００と光源１００との距離が最も小さくなっている状態である。つまり、図５Ｃでは、光学レンズ２００が光源１００に最も近づいた位置で存在している。
【００９５】
図５Ｃに示される位置に光学レンズ２００が存在する場合、光学レンズ２００は、光源１００（発光部１２０）から出射した光の配光を広角に制御する広角配光状態である。つまり、照明器具１の照明光は、広角の配光角となるように配光制御されている。なお、広角の配光角は、上記の狭角及び中角のいずれの配光角よりも大きい角度である。
【００９６】
この場合、光学レンズ２００は、図５Ａ及び図５Ｂの場合とは異なり、概ね第二レンズ２２０に対応する第二エリアＡ２のみで、光源１００から出射した光の配光を制御する。つまり、図５Ｃに示される位置に光学レンズ２００が存在する場合、光学レンズ２００は、光源１００から出射した光が第一レンズ２１０及び第二レンズ２２０のうち第二レンズ２２０のみに入射する配光状態になっており、光源１００から出射した光は、第二レンズ２２０のみによって配光制御される。このため、光学レンズ２００は、第一レンズ２１０に対応する第一エリアＡ１では、光源１００から出射した光の配光を制御していない。したがって、図５Ｃの配光状態では、光源１００から出射した光は、第一レンズ２１０にはほぼ入射せず、基本的には第二レンズ２２０のみに入射して配光制御される。
【００９７】
このとき、第二レンズ２２０の突出部２２１の光学作用は、基本的には図５Ａ及び図５Ｂの場合と同様であるが、光学レンズ２００が図５Ｂの状態よりもさらに光源１００に近づいているので、第二レンズ２２０（突出部２２１）は、図５Ｂの状態よりもさらに光源１００に近づくことになる。この結果、図５Ｂの場合と比べて、突出部２２１の集光作用が弱くなるので、突出部２２１に入射した光は、図５Ｂの場合よりも広い配光角で光学レンズ２００から出射することになる。
【００９８】
また、図５Ｂの配光状態のときに第一レンズ２１０のレンズ部２１１に入射していた光は全て突出部２２１に入射することになるので、突出部２２１によって配光制御される光源１００の光の光量は、図５Ｂの場合よりも大きくなる。具体的には、光源１００から出射した光は、全て第二レンズ２２０の突出部２２１に入射する。
【００９９】
このように、図５Ｃの状態では、光源１００から放射状に出射した光は、第一レンズ２１０及び第二レンズ２２０のうち第二レンズ２２０のみによって集光するように配光制御されて光学レンズ２００から出射する。これにより、図５Ｂよりも広い配光角の広角に配光制御されて光学レンズ２００から出射することになる。
【０１００】
なお、図５Ｃの状態では、光学レンズ２００の突出部２２１が光源１００に近接することになる。この場合、突出部２２１がアクリル樹脂で構成されていると、光源１００で発生する熱によって突出部２２１が変形してしまい、所望の光学特性が得られなくなるおそれがある。一方、本実施の形態における光学レンズ２００では、突出部２２１がシリコーン樹脂によって構成されているので、突出部２２１の耐熱性を向上させることができる。これにより、突出部２２１を光源１００に近接させたとしても、突出部２２１が光源１００の熱で変形することを抑制することができる。
【０１０１】
［まとめ］
以上、本実施の形態に係る照明器具１によれば、光学レンズ２００と光源１００との距離が変化したときに、光学レンズ２００は、第一レンズ２１０及び第二レンズ２２０の互いの相対的な位置が変化することなく、光学レンズ２００における光源との距離に応じて配光を制御するエリアが変化するように構成されている。
【０１０２】
この構成により、光学レンズ２００と光源１００との距離を変化させて照明器具１の配光角を変更する際に、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とが一体になっている。これにより、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とを含めた光学レンズ２００のレンズ設計が容易となる。したがって、光学レンズ２００のレンズ設計を複雑化させることなく照明光の配光角を変えることができる照明器具１を実現することができる。
【０１０３】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る照明器具２について、図６を用いて説明する。図６は、実施の形態２に係る照明器具２に用いられる光学レンズ２００Ｘ及び光源１００の構成を示す図である。
【０１０４】
本実施の形態における照明器具２は、上記実施の形態１における照明器具１に対して、光学レンズ２００Ｘの構成が異なり、光学レンズ２００Ｘ以外の構成は、上記実施の形態１と同様である。
【０１０５】
具体的には、上記実施の形態１における光学レンズ２００では、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とが一体に構成されていたが、図６に示すように、本実施の形態における光学レンズ２００Ｘでは、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とは、別体に構成されている。具体的には、光学レンズ２００Ｘは、別体に構成された第一レンズ２１０と第二レンズ２２０との２つに分割されている。本実施の形態において、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０との分割面は、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０との接続面（接触面）であって、光源１００の光軸Ｊに直交する方向に沿って形成されている。つまり、光学レンズ２００Ｘは、光源１００の発光部１２０の発光面と平行に分割（横分割）されている。
【０１０６】
また、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とは、異なる材料によって構成されている。一例として、第一レンズ２１０を構成する材料の屈折率をＮ１とし、第二レンズ２２０を構成する材料の屈折率をＮ２とすると、Ｎ１＞Ｎ２の関係を満たしているとよい。本実施の形態において、第一レンズ２１０は、屈折率Ｎ１が１．４９であるアクリル樹脂によって構成されており、第二レンズ２２０は、屈折率Ｎ２が１．４２のシリコーン樹脂によって構成されている。この場合、第二レンズ２２０は、上記実施の形態１と同様の理由により、ショアＡ硬度が５０以上９０以下のシリコーン樹脂からなる弾性体によって構成されているとよい。
【０１０７】
なお、光学レンズ２００Ｘの形状は、上記実施の形態１における光学レンズ２００と同様である。したがって、光学レンズ２００Ｘの光学作用は、上記実施の形態１における光学レンズ２００の光学作用と同様である。
【０１０８】
以上、本実施の形態に係る照明器具２では、上記実施の形態１に係る照明器具１と同様に、光学レンズ２００Ｘと光源１００との距離が変化したときに、光学レンズ２００Ｘは、第一レンズ２１０及び第二レンズ２２０の互いの相対的な位置が変化することなく、光学レンズ２００Ｘにおける光源との距離に応じて配光を制御するエリアが変化するように構成されている。
【０１０９】
したがって、光学レンズ２００Ｘのレンズ設計を複雑化させることなく照明光の配光角を変えることができる照明器具２を実現することができる。
【０１１０】
また、本実施の形態における照明器具２では、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とが別体となっており、光学レンズ２００Ｘは、互いに材料が異なる第一レンズ２１０と第二レンズ２２０との２つに横分割されている。
【０１１１】
この構成により、例えば、図６に示すように、光学レンズ２００Ｘの突出部２２１が出射光をクロスさせないワイドタイプの集光レンズ（ワイドタイプレンズ）である場合に、第一レンズ２１０の材料を従来と同様にアクリル樹脂（屈折率１．４９）のままとし、第二レンズ２２０の材料をアクリル樹脂（屈折率１．４９）からシリコーン樹脂（屈折率１．４２）に変更することで、第二レンズ２２０（突出部２２１）が低屈折率化する。これにより、光学レンズ２００Ｘから出射する光の配光角を大きくすることができる。
【０１１２】
また、図７に示すように、光学レンズ２００Ｙが出射光をクロスさせるクロスタイプの集光レンズ（クロスタイプレンズ）である場合に、上記同様に、第一レンズ２１０の材料をアクリル樹脂（屈折率１．４９）のままとし、第二レンズ２２０の材料をアクリル樹脂（屈折率１．４９）からシリコーン樹脂（屈折率１．４２）に変更して、第二レンズ２２０（突出部２２１）を低屈折率化させると、光学レンズ２００Ｙから出射する光の配光角は小さくなる。
【０１１３】
このように、光学レンズ２００Ｘ及び２００Ｙを横方向に２つに分割するとともに材料を異ならせることで、光学レンズ２００Ｘ及び２００Ｙの配光角を変化させることができる。つまり、光学レンズ２００Ｘ及び２００Ｙの配光制御範囲を広げることができる。
【０１１４】
また、図６及び図７において、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０との分割面（横分割面）の位置を調整することで、配光角の変化量を調整することができる。例えば、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０との分割面を光源１００に近づければ近づけるほど（つまり、分割面を低くすればするほど）、配光角の変化量が大きくなる。具体的には、図６に示される光学レンズ２００Ｘの突出部２２１がワイドタイプレンズである場合は、分割面が光源１００に近づけば近づくほど広角化し、図７に示される光学レンズ２００Ｙの突出部２２１がクロスタイプレンズである場合は、分割面が光源１００に近づけば近づくほど狭角化する。
【０１１５】
なお、図６及び図７では、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０との分割面は、光源１００の光軸Ｊに直交する方向に沿って形成されていたが、これに限らない。例えば、図８に示される光学レンズ２００Ａのように、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０との分割面は、光源１００の光軸Ｊに平行な方向に沿って形成されていてもよい。つまり、光学レンズ２００Ａは、光源１００の発光部１２０の発光面と垂直な方向に分割（縦分割）されていてもよい。
【０１１６】
この構成により、例えば、図８に示すように、第一レンズ２１０の材料を従来と同様にアクリル樹脂（屈折率１．４９）のままとし、第二レンズ２２０の材料をアクリル樹脂（屈折率１．４９）からシリコーン樹脂（屈折率１．４２）に変更することで、第二レンズ２２０（突出部２２１）が低屈折率化する。これにより、光学レンズ２００Ａから外部に出射しようとする光が光出射面で全反射することを抑制できるので、光取り出し効率（光学効率）を向上させることができる。この場合、分割面を光源１００の光軸Ｊから遠ざけるほど（第二レンズ２２０の径を大きくするほど）、第二レンズ２２０に対応する光学レンズ２００の光出射面の面積を大きくすることができるので、光学レンズ２００Ａの光取り出し効率を向上させることができる。
【０１１７】
ここで、本実施の形態における光学レンズの配光角と光取り出し効率とに関する実験を行ったので、その実験結果について、図９Ａ及び図９Ｂを用いて説明する。図９Ａは、ワイドタイプレンズである光学レンズを、分割しない場合（分割なし）、横方向に分割した場合（横分割）、及び、縦方向に分割した場合（縦分割）のそれぞれについての配光角及び光取り出し効率を示す図である。図９Ｂは、クロスタイプレンズである光学レンズを、分割しない場合（分割なし）、横方向に分割した場合（横分割）、及び、縦方向に分割した場合（縦分割）のそれぞれについての配光角及び光取り出し効率（光学効率）を示す図である。なお、配光角は、１／２ビーム角で表している。
【０１１８】
図９Ａに示すように、光学レンズとしてワイドタイプレンズを用いた場合は、横方向に分割することで配光角が大きくなり、縦方向に分割することで光取り出し効率が向上することが分かる。
【０１１９】
一方、図９Ｂに示すように、光学レンズとしてクロスタイプレンズを用いた場合は、横方向に分割することで配光角が小さくなり、縦方向に分割することで光取り出し効率が向上することが分かる。
【０１２０】
なお、光学レンズを光源１００の発光部１２０の発光面と垂直な方向に分割（縦分割）する場合、図１０に示される光学レンズ２００Ｂのように、第二レンズ２２０Ｂを第一レンズ２１０Ｂにねじ込むことで第一レンズ２１０Ｂと第二レンズ２２０Ｂとを固定してもよい。この場合、第一レンズ２１０Ｂは、ねじ溝を有する貫通孔２１０ｂを有し、第二レンズ２２０Ｂは、第一レンズ２１０のねじ溝に嵌合するねじ山を有するねじ軸２２０ｂを有し、第一レンズ２１０Ｂと第二レンズ２２０Ｂとの分割面は、第一レンズ２１０Ｂのねじ溝と第二レンズ２２０Ｂのねじ山との合わせ部分によって構成されている。
【０１２１】
この構成により、第一レンズ２１０Ｂと第二レンズ２２０Ｂとが別体で構成されていても、第一レンズ２１０Ｂと第二レンズ２２０Ｂとを簡単に固定することができる。
【０１２２】
また、光学レンズを光源１００の発光部１２０の発光面と垂直な方向に分割（縦分割）する場合、図１１に示される光学レンズ２００Ｃのように、第二レンズ２２０Ｃを第一レンズ２１０Ｃに嵌め込むことで第一レンズ２１０Ｃと第二レンズ２２０Ｃとを固定してもよい。この場合、第一レンズ２１０Ｃは、内面に第一凹凸構造が形成された貫通孔２１０ｃを有し、第二レンズ２２０Ｃは、第二凹凸構造が形成された側面２２０ｃを有する。そして、第一レンズ２１０Ｃと第二レンズ２２０Ｃとの分割面は、第一レンズ２１０Ｃの第一凹凸構造と第二レンズ２２０Ｃの第二凹凸構造とが嵌合することで構成されている。
【０１２３】
この構成により、第一レンズ２１０Ｃと第二レンズ２２０Ｃとが別体で構成されていても、第一レンズ２１０Ｃと第二レンズ２２０Ｃとを簡単に固定することができる。さらに、第二レンズ２２０Ｃを第一レンズ２１０Ｃの貫通孔２１０ｃに押し込みやすくするために、第一レンズ２１０Ｃ及び第二レンズ２２０Ｃの少なくとも一方は、シリコーン樹脂等の弾性体によって構成されているとよい。この場合、シリコーン樹脂は比較的に耐熱性が高く、また、第二レンズ２２０Ｃは第一レンズ２１０Ｃよりも光源１００に近接して配置されるので、少なくとも第二レンズ２２０Ｃの方をシリコーン樹脂によって構成するとよい。
【０１２４】
なお、図１１では、第一レンズ２１０Ｃの第一凹凸構造を凸部とし、第二レンズ２２０Ｃの第二凹凸構造を凹部としているが、第一レンズ２１０Ｃの第一凹凸構造を凹部とし、第二レンズ２２０Ｃの第二凹凸構造を凸部としてもよい。
【０１２５】
また、図１１に示される光学レンズ２００Ｃでは第一レンズ２１０Ｃに貫通孔を設けたが、これに限らない。例えば、図１２に示される光学レンズ２００Ｄのように、第一レンズ２１０Ｄに貫通孔を設けるのではなく、第一レンズ２１０に有底の穴部を設けることで、第二レンズ２２０Ｄを第一レンズ２１０Ｄに嵌め込んで第一レンズ２１０Ｄと第二レンズ２２０Ｄとを固定してもよい。この場合、第一レンズ２１０Ｄは、内側面に第一凹凸構造が形成された穴部２１０ｄを有し、第二レンズ２２０Ｃは、第二凹凸構造が形成された側面２２０ｄを有する。そして、第一レンズ２１０Ｄと第二レンズ２２０Ｄとの分割面は、第一レンズ２１０Ｄの第一凹凸構造と第二レンズ２２０Ｄの第二凹凸構造とが嵌合することで構成されている。
【０１２６】
この構成により、第一レンズ２１０Ｄと第二レンズ２２０Ｄとが別体で構成されていても、第一レンズ２１０Ｄと第二レンズ２２０Ｄとを簡単に固定することができる。さらに、第二レンズ２２０Ｄを第一レンズ２１０Ｄの穴部２１０ｄに押し込みやすくするために、第一レンズ２１０Ｄ及び第二レンズ２２０Ｄの少なくとも一方は、シリコーン樹脂等の弾性体によって構成されているとよい。この場合、第二レンズ２２０Ｄは第一レンズ２１０Ｄよりも光源１００に近接して配置されるので、少なくとも第二レンズ２２０Ｄの方をシリコーン樹脂によって構成するとよい。
【０１２７】
（変形例）
以上、本発明に係る照明器具について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されない。
【０１２８】
例えば、上記実施の形態１、２における光学レンズ２００等は、取付部２３０を有していたが、これに限らない。具体的には、図１３Ａ〜図１３Ｃに示される光学レンズ２００Ｐのように、取付部２３０が設けられていなくてもよい。なお、光学レンズ２００Ｐは、取付部２３０が設けられていない点以外は、図３Ａ〜図３Ｃに示される光学レンズ２００と同じ構成である。
【０１２９】
また、上記実施の形態１における照明器具１では、光学レンズ２００と光源１００との距離を変化させる場合、光学レンズ２００と光源１００との距離を３段階に変更できるように構成されていたが、これに限らない。例えば、光学レンズ２００と光源１００との距離を変化させる場合、光学レンズ２００と光源１００との距離を２段階又は４段階以上の多段階に変更できるように構成されていてもよいし、光学レンズ２００と光源１００との距離を無段階に変更できるように構成されていてもよい。なお、このことは、実施の形態２についても同様である。
【０１３０】
また、上記実施の形態１における照明器具１では、光学レンズ２００と光源１００との距離を変化させる場合、光源１００を移動させることなく光学レンズ２００のみを移動させたが、これに限らない。例えば、光学レンズ２００及び光源１００のうち光源１００のみを移動させて光学レンズ２００と光源１００との距離を変化させてもよいし、光学レンズ２００及び光源１００の両方を移動させて光学レンズ２００と光源１００との距離を変化させてもよい。なお、このことは、実施の形態２についても同様である。
【０１３１】
また、上記実施の形態１における照明器具１は、光学レンズ２００と光源１００との距離を変えることができる機構を有していたが、これに限らない。つまり、光学レンズ２００は、光学レンズ２００と光源１００との距離を変えることができない構成の照明器具に適用してもよい。この場合、光学レンズ２００と光源１００との距離が互いに異なり、かつ、各々において光学レンズ２００の位置が予め決められ複数種類の照明器具を用いることで、配光角が異なる複数の照明器具を実現することができる。なお、このことは、実施の形態２についても同様である。
【０１３２】
また、上記実施の形態１では、光学レンズ２００は一つの材料によって構成されていたが、これに限らない。具体的には、光学レンズ２００が一体に構成されている場合であっても、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とを異なる材料によって構成してもよい。この場合、上記実施の形態２と同様に、第一レンズ２１０を構成する材料の屈折率をＮ１とし、第二レンズ２２０を構成する材料の屈折率をＮ２とすると、Ｎ１＞Ｎ２の関係を満たしているとよい。なお、第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とが異なる材料によって構成されていても、一体成型等によって第一レンズ２１０と第二レンズ２２０とが一体に構成された光学レンズ２００を作製することができる。
【０１３３】
また、上記実施の形態１、２では、照明器具１、２としてダウンライトを例示したが、これに限らない。例えば、照明器具としては、スポットライトであってもよい。つまり、光学レンズ２００等は、スポットライトにも適用することができる。スポットライトは、一例として、光源１００及び光学レンズ２００を有する灯具と、電源回路を収納する筐体（電源ボックス）と、灯具及び筐体を連結するとともに灯具を回動可能に支持するアームとを備える。
【０１３４】
また、上記実施の形態１、２において、光源１００は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するように構成したが、これに限らない。例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、この蛍光体含有樹脂と青色ＬＥＤチップとを組み合わせることで白色光を放出するように構成しても構わない。
【０１３５】
また、上記実施の形態１、２において、ＬＥＤとして、青色ＬＥＤチップを用いたが、これに限らない。例えば、ＬＥＤとして、青色以外の色を発光するＬＥＤチップを用いても構わない。この場合、青色ＬＥＤチップよりも短波長である紫外光を放出する紫外ＬＥＤチップを用いる場合、主に紫外光により励起されて三原色（赤色、緑色、青色）に発光する各色蛍光体を組み合わせたものを用いることができる。なお、ＬＥＤの光の波長を変換する波長変換材として、蛍光体を用いたが、これに限らない。例えば、蛍光体以外の波長変換材としては、半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を用いることができる。
【０１３６】
また、上記実施の形態１、２において、光源１００は、基板上にＬＥＤチップを直接実装したＣＯＢ構造のＬＥＤモジュールとしたが、これに限らない。例えば、ＣＯＢ構造のＬＥＤモジュールに代えて、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）構造のＬＥＤモジュールを用いても構わない。ＳＭＤ構造のＬＥＤモジュールは、樹脂製のパッケージ（容器）の凹部の中にＬＥＤチップを実装して当該凹部内に封止部材（蛍光体含有樹脂）を封入したパッケージ型のＬＥＤ素子（ＳＭＤ型ＬＥＤ素子）を用いて、これを１個又は複数個、基板に実装した構成である。
【０１３７】
また、上記実施の形態１、２では、光源１００にＬＥＤを用いたが、これに限らない。例えば、光源１００に、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）や無機ＥＬ等、ＬＥＤ以外の固体発光素子を用いてもよいし、蛍光ランプや高輝度ランプ等の既存のランプを用いてもよい。
【０１３８】
その他、上記実施の形態１、２に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態１、２における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１３９】
１、２  照明器具
１００  光源
１１０  基板
１２０  発光部
２００、２００Ｘ、２００Ｙ、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、２００Ｐ  光学レンズ
２１０、２１０Ｂ、２１０Ｃ、２１０Ｄ  第一レンズ
２１０ｂ、２１０ｃ  貫通孔
２１０ｄ  穴部
２１１  レンズ部
２２０、２２０Ｂ、２２０Ｃ、２２０Ｄ  第二レンズ
２２０ｂ  ねじ軸
２２０ｃ、２２０ｄ  側面
２２１  突出部
２２２  凹部
２２２ａ  凹部底面
２２２ｂ  凹部壁面
【図１】
2020077551.tif 000003
【図２】
2020077551.tif 000004
【図３Ａ】
2020077551.tif 000005
【図３Ｂ】
2020077551.tif 000006
【図３Ｃ】
2020077551.tif 000007
【図４】
2020077551.tif 000008
【図５Ａ】
2020077551.tif 000009
【図５Ｂ】
2020077551.tif 000010
【図５Ｃ】
2020077551.tif 000011
【図６】
2020077551.tif 000012
【図７】
2020077551.tif 000013
【図８】
2020077551.tif 000014
【図９Ａ】
2020077551.tif 000015
【図９Ｂ】
2020077551.tif 000016
【図１０】
2020077551.tif 000017
【図１１】
2020077551.tif 000018
【図１２】
2020077551.tif 000019
【図１３Ａ】
2020077551.tif 000020
【図１３Ｂ】
2020077551.tif 000021
【図１３Ｃ】
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