(57)【要約】【課題】色むらを生じさせず、高い配光制御性を有するレンズ、光源装置および照明装置を得る。【解決手段】光源装置１００ａはＬＥＤ１５ａとレンズ２００ａとを備える。レンズ２００ａは、少なくともＬＥＤ１５ａの正面に位置する第１入射面２０ａと第１入射面２０ａを取り囲む第２入射面３０とで構成される入射部２０１と、主として第２入射面３０からの光を反射する反射面４０と、入射部２０１および反射面４０からの光を出射する出射面５０ａとを有する。第１入射面２０ａは、断面形状がＬＥＤ１５ａの光軸１０に対し対称であり、断面形状においてＬＥＤ１５ａの光軸１０から離れた位置でＬＥＤ１５ａに最も近づく凸形状を有する。この形状により、第１入射面２０ａと反射面４０とで独立した配光の制御が可能である。光源装置１００ａは、照射面の色むらを低減し、高い配光制御性を有するという顕著な効果を奏する。【選択図】図３
2010152282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を入射する入射部を備えるレンズにおいて、
前記入射部は、
前記レンズの軸からの距離が等しい少なくとも２点に凸部を有する第１入射面と、
前記第１入射面を囲んだ第２入射面とを有する
ことを特徴とするレンズ。
【請求項２】
前記第１入射面の前記凸部は前記レンズの軸を含んだ断面の形状が円弧状を成すことを特徴とする請求項１記載のレンズ。
【請求項３】
前記入射部は前記レンズの軸を回転の中心とした回転体形状を有することを特徴とする請求項１〜請求項２いずれかに記載のレンズ。
【請求項４】
前記入射部は前記レンズの軸を含んだ断面の形状が前記軸を中心として対称であることを特徴とする請求項１〜請求項２いずれかに記載のレンズ。
【請求項５】
前記第１入射面は、前記レンズの軸上の地点からの光を前記レンズの軸から傾いた方向に屈折して前記レンズ内に入射すると共に、前記レンズの軸から離れた地点からの光を前記レンズの軸方向に屈折して前記レンズ内に入射する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかに記載のレンズ。
【請求項６】
光源からの光を入射する入射部と前記入射部に入射した光を出射する出射部と前記出射部の一部で開口する開口凹部とを備えるレンズにおいて、
前記開口凹部は、前記レンズの軸からの距離が等しい少なくとも２点に凸部を底部に有する
ことを特徴とするレンズ。
【請求項７】
前記開口凹部の前記凸部は前記レンズの軸を含んだ断面の形状が斜部に弧を含んだ山状を成すことを特徴とする請求項６記載のレンズ。
【請求項８】
前記開口凹部は前記レンズの軸を回転の中心とした回転体形状を有することを特徴とする請求項６〜請求項７いずれかに記載のレンズ。
【請求項９】
前記開口凹部は前記レンズの軸を含んだ断面の形状が前記軸を挟んで対称であることを特徴とする請求項６〜請求項７いずれかに記載のレンズ。
【請求項１０】
光源からの光を入射する入射部と前記入射部に入射した光を出射する出射部とを備えるレンズにおいて、
前記出射部は、前記レンズの軸からの距離が等しい少なくとも２点に凸部を有する
ことを特徴とするレンズ。
【請求項１１】
光源と、請求項１〜請求項１０いずれかに記載のレンズとを備えた光源装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の光源装置と、前記光源装置に電力を供給する電源装置とを備えた照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を光源とする照明に用いられるレンズ、光源装置および照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光源装置の光源としてＬＥＤが用いられ始めている。白色ＬＥＤは、樹脂、金属、セラミックスなどのパッケージに、青色光を発するＬＥＤ素子が実装されたものである。パッケージ内にはＬＥＤ素子を覆うように蛍光体が塗布され、ＬＥＤ素子から出射された青色光は蛍光体により黄色光に波長変換される。このようなＬＥＤでは、青色光が蛍光体を通過する距離はＬＥＤ素子からの出射方向によって異なり、照射する光に青みの強い白色光と黄色みの強い白色光とが含まれる。このため、ＬＥＤの照射面には色むらが生じる。
【０００３】
そこで、従来の光源装置は、白色ＬＥＤの前方に光拡散処理が施されたレンズが配置される（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００７−５２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような光源装置には、光拡散処理を行うため配光の制御性が低下するという課題がある。
【０００５】
本発明は、例えば、上記課題を解決するためになされたものであり、色むらを生じさせず、高い配光制御性を有するレンズ、光源装置および照明装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレンズは、光源からの光を入射する入射部を備えるレンズにおいて、前記入射部は、前記レンズの軸を挟んで前記レンズの軸から等距離の少なくとも２点に凸部を有する第１入射面と、前記第１入射面を囲んだ第２入射面とを有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、色むらを生じさせず、高い配光制御性を有するレンズ、光源装置および照明装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
光源から発した色みの異なる光を入射し、入射した色みの異なる光をそれぞれ正面方向と外側方向とに出射して照射面の色むらを低減するレンズおよびそのレンズを備える光源装置について説明する。
【０００９】
図１は、実施の形態１における光源装置１００ａの外観図である。
実施の形態１における光源装置１００ａの構成について、図１に基づいて以下に説明する。
【００１０】
光源装置１００ａは、ＬＥＤ１５ａとレンズ２００ａとを備える。
レンズ２００ａはＬＥＤ１５ａの正面（ＬＥＤ１５ａが光を出射する側）に配置されている。
ＬＥＤ１５ａとレンズ２００ａとは高反射のレンズホルダー（図示省略）により位置決めされ、ＬＥＤ１５ａの光軸１０とレンズ２００ａの軸とは一致（または、ほぼ一致）するものとする。
【００１１】
ＬＥＤ１５ａは白色光を発する。
レンズ２００ａは、ＬＥＤ１５ａから発した光を入射部２０１で入射し、入射した光を反射面４０で反射し、反射した光を出射面５０ａ（出射部の一例）から出射する。
【００１２】
図２は、実施の形態１におけるＬＥＤ１５ａを示す図である。
図２（ａ）はＬＥＤ１５ａの平面図である。図２（ｂ）はＬＥＤ１５ａの断面図であり、（ａ）のＡ−Ａ’断面図を示している。
実施の形態１におけるＬＥＤ１５ａについて、図２に基づいて以下に説明する。
【００１３】
ＬＥＤ１５ａは、セラミックスパッケージ１とＬＥＤ素子２ａとを備える。
セラミックスパッケージ１は中心部分に円柱状の凹部６を有し、ＬＥＤ素子２ａはセラミックスパッケージ１の凹部６の中心に配置されている。また、セラミックスパッケージ１の凹部６には蛍光体を混入したシリコーン樹脂（図示省略）（以下、「蛍光体３」という）が充填されている。
ＬＥＤ素子２ａは青色光を発する発光体であり、蛍光体３はＬＥＤ素子２ａから発せられた青色光を黄色光に波長変換する。
【００１４】
セラミックスパッケージ１は電力供給用の電極を有し、電極に印加された電力をワイヤを介してＬＥＤ素子２ａに供給する（電極およびワイヤの図示を省略する）。
【００１５】
図３は、実施の形態１における光源装置１００ａの断面図であり、ＬＥＤ１５ａの光軸１０を含んだ断面を示している。
レンズ２００ａの立体形状およびＬＥＤ１５ａの光軸１０を含んだ断面が成すレンズ２００ａの断面形状について、図１および図３に基づいて以下に説明する。
【００１６】
レンズ２００ａは、図１に示すように、光軸１０を回転の中心とした回転体であり、釣鐘状またはコップ状を成す。但し、レンズ２００ａは、図３に示すように、釣鐘またはコップのような空洞の物体ではない。
レンズ２００ａは、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂あるいはガラスなどの透明な材料（レンズ素材）で生成されている。
出射面５０ａ側に設けられている鍔部５１（図３参照）は無くても構わない。
【００１７】
レンズ２００ａの入射部２０１は、図１に示すように、光軸１０を回転の中心とした回転体形状を有する。入射部２０１は、レンズ２００ａの頂部を窪ませてレンズ２００ａの頂部に椀状、皿状またはクレーター状を構成する凹部である。
入射部２０１は、第１入射面２０ａと第２入射面３０とを備え、ＬＥＤ１５ａから発せられた光をレンズ２００ａ内に入射する。
第１入射面２０ａは入射部２０１の中心部に位置し、第２入射面３０は第１入射面２０ａを囲んで位置する。
【００１８】
第１入射面２０ａは、図１に示すように、光軸１０を回転の中心とした回転体の面形状を成す隆起した凸面である。第１入射面２０ａは、光軸１０と交わる中心点が窪んでいる。
第１入射面２０ａは、図３に示すように、断面形状が光軸１０を中心にした対称形状であり、光軸１０上で交わる２つの円弧の形状が断面形状に含まれる。第１入射面２０ａの断面に含まれる２つの円弧は、レンズ２００ａ内の特定点Ｂ（光軸１０上の点を除く）を円中心としている。
また、第１入射面２０ａは、ＬＥＤ１５ａと反射面４０の端部（出射面５０ａ側）とを結んだ補助線Ｅより内側に位置する。これにより、第１入射面２０ａは、ＬＥＤ１５ａからの光が第２入射面３０に入射して反射面４０で出射面５０ａと直交する方向へ全反射することを妨げない。つまり、第１入射面２０ａの大きさは、第２入射面３０から入射して反射面４０で全反射する光を邪魔しない大きさである。
【００１９】
第１入射面２０ａの断面凸形状は、ＬＥＤ素子２ａに最も近づく点（以下、「頂点Ｃ」という）が光軸１０上に無く、頂点Ｃが光軸１０から離れた位置にある。第１入射面２０ａの立体形状は、断面凸形状を光軸１０を回転軸として回転させた形状である。
また、第１入射面２０ａは、断面形状において、頂点ＣがＬＥＤ１５ａの凹部６と対向する位置に設けられている。
さらに、第１入射面２０ａの断面凸形状は、頂点Ｃを通って光軸１０に平行な平行軸Ｄを中心として頂点Ｃの近傍の形状が略対象である。
【００２０】
例えば、第１入射面２０ａの立体形状は、ＬＥＤ１５ａの蛍光体３内（または、蛍光体３の表面上）に焦点を有する平凸レンズの凸面を光軸１０を回転軸として回転させた形状である。
【００２１】
第２入射面３０は、図１に示すように、光軸１０を回転の中心とした回転体の面形状を成して窪んだ凹面であり、ＬＥＤ素子２ａを中心とする球面の一部をリング状に切り取った形状である。
第２入射面３０は、図３に示すように、断面が光軸１０を中心とした対称形状であり、断面が２つの円弧の形状を成す。第２入射面３０が成す断面の円弧はＬＥＤ素子２ａを円中心としている。
【００２２】
レンズ２００ａの反射面４０は、図１に示すように、光軸１０を回転の中心とした回転体の面形状を成し、レンズ２００ａの周部を構成する。
反射面４０は、断面形状がＬＥＤ素子２ａを焦点とする放物線の形状を含んでいる（図３参照）。
反射面４０は、入射部２０１からレンズ２００ａ内に入射した光をレンズ２００ａ内に反射する。
【００２３】
レンズ２００ａの出射面５０ａは、光軸１０を中心とする円形の平面であり、ＬＥＤ１５ａ（のセラミックスパッケージ１）とほぼ平行な平面である。
出射面５０ａは、入射部２０１からレンズ２００ａ内に入射した光をレンズ２００ａ外に出射する。
【００２４】
図４は、実施の形態１におけるＬＥＤ１５ａから出射する光の色あいを示す図である。
出射位置で異なるＬＥＤ１５ａの光の色あいについて、図４に基づいて以下に説明する。
【００２５】
ＬＥＤ素子２ａは、ＬＥＤ１５ａの凹部６の中央から青色光１１を発する。
ＬＥＤ素子２ａから発した青色光１１は、凹部６内に充填されている蛍光体３を通過する距離が長いほど黄色に波長変換される光の割合が増えるため、黄色味の強い白色光になる。
ＬＥＤ１５ａの光軸１０付近から出射する白色光１２ａは蛍光体３を通過する距離が短いため青味が強い。また、ＬＥＤ１５ａの側部付近から出射する白色光１２ｂは蛍光体３を通過する距離が長いため黄色味が強い。
【００２６】
図５は、実施の形態１におけるレンズ２００ａからの光の出射方向を示す図であり、ＬＥＤ１５ａの光軸１０を含んだ断面を示している。
第１入射面２０ａから入射した光がレンズ２００ａから出射する方向と第２入射面３０から入射した光がレンズ２００ａから出射する方向とについて、図５に基づいて以下に説明する。
【００２７】
まず、ＬＥＤ１５ａの中心付近の点Ｆからレンズ２００ａに向けて出射した白色光（光２１、光２３）について説明する。点Ｆから出射する光は青みが強い白色光である。
【００２８】
ＬＥＤ１５ａの点Ｆから出射して第２入射面３０に入射した青みの強い光２１は、第２入射面３０がＬＥＤ素子２ａを中心とする球の一部形状を成すため、第２入射面３０でほぼ屈折せずにレンズ２００ａ内に入射する。第２入射面３０からレンズ２００ａ内に入射した光２１は反射面４０に到達する。第２入射面３０から反射面４０に到達した光２１は、反射面４０がＬＥＤ素子２ａを焦点とする放物線を光軸１０を回転軸にして回転させた回転形状を成すため、反射面４０で光軸１０とほぼ平行な方向に全反射する。反射面４０で反射した光２１は出射面５０ａに到達する。反射面４０から出射面５０ａに到達した光２１は、出射面５０ａが光軸１０とほぼ直交するため、出射面５０ａでほぼ屈折せずレンズ２００ａから光軸１０とほぼ平行な方向に出射する。
つまり、ＬＥＤ１５ａの点Ｆから出射して第２入射面３０に入射した青みの強い光２１は、出射面５０ａと対向するレンズ２００ａの正面を照らす。
【００２９】
ＬＥＤ１５ａの点Ｆから出射して第１入射面２０ａに入射した青みの強い光２３は、第１入射面２０ａがＬＥＤ１５ａ内の点（ＬＥＤ１５ａの中心付近の点を除く）を焦点とする円弧形状を有するため、第１入射面２０ａで到達したときより深い角度に屈折してレンズ２００ａ内に入射する。第１入射面２０ａからレンズ２００ａ内に入射した光２３は出射面５０ａに到達する。第１入射面２０ａから出射面５０ａに到達した光２３は、出射面５０ａでさらに屈折して光軸１０から傾いた方向に出射する。
つまり、ＬＥＤ１５ａの点Ｆから出射して第１入射面２０ａに入射した青みの強い光２３は、レンズ２００ａの正面の周囲を照らす。
【００３０】
以上のように、ＬＥＤ１５ａの中心付近から出射する青みの強い白色光（例えば、光２１、２３）は、レンズ２００ａの正面とその周囲とを照らす。
【００３１】
次に、ＬＥＤ１５ａの側部よりの点Ｇからレンズ２００ａに向けて出射した白色光（光２２、光２４）について説明する。また、点Ｇは、第１入射面２０ａの頂点Ｃの正面近傍に位置する点であるものとする。点Ｇから出射する光は黄色みが強い白色光である。
【００３２】
ＬＥＤ１５ａの点Ｇから出射して第２入射面３０に入射した黄色みの強い光２２は、第２入射面３０がＬＥＤ素子２ａを中心とする球の一部形状を成すため、第２入射面３０で深い角度に屈折してレンズ２００ａ内に入射する。第２入射面３０からレンズ２００ａ内に入射した光２２は反射面４０に到達する。第２入射面３０から反射面４０に到達した光２２は、反射面４０がＬＥＤ素子２ａを焦点とする放物線を光軸１０を回転軸にして回転させた回転形状を成すため、反射面４０で光軸１０に対して傾いた方向に全反射する。反射面４０で反射した光２２は出射面５０ａに到達する。反射面４０から出射面５０ａに到達した光２２は、出射面５０ａが光軸１０と直交するため、出射面５０ａで深い角度に屈折して光軸１０に対して傾いた方向に出射する。
つまり、ＬＥＤ１５ａの点Ｇから出射して第２入射面３０に入射した黄色みの強い光２２は、レンズ２００ａの正面の周囲を照らす。
【００３３】
ＬＥＤ１５ａの点Ｇから出射して第１入射面２０ａに入射した黄色みの強い光２４は、第１入射面２０ａがＬＥＤ１５ａ内の点（ＬＥＤ１５ａの中心付近の点を除く）を焦点とする凸レンズ形状を有するため、第１入射面２０ａで光軸１０とほぼ平行な方向に屈折してレンズ２００ａ内に入射する。第１入射面２０ａからレンズ２００ａ内に入射した光２４は出射面５０ａに到達する。第１入射面２０ａから出射面５０ａに到達した光２４は、出射面５０ａが光軸１０と直交するため、出射面５０ａでほぼ屈折せずレンズ２００ａから光軸１０とほぼ平行な方向に出射する。
つまり、ＬＥＤ１５ａの点Ｇから出射して第１入射面２０ａに入射した黄色みの強い光２４は、レンズ２００ａの正面を照らす。
【００３４】
以上のように、ＬＥＤ１５ａの側部付近から出射する黄色みの強い白色光（例えば、光２２、光２４）は、レンズ２００ａの正面とその周囲とを照らす。
【００３５】
したがって、ＬＥＤ１５ａから発した青みの強い白色光とＬＥＤ１５ａから発した黄色みの強い白色光とが、レンズ２００ａの正面およびその周囲で重なって青みおよび黄色みを打ち消し合う。
これにより、照射面は色むらの少ない高品質な白色光で照らされる。
【００３６】
言い換えると、レンズ２００ａの第２入射面３０から入射し、反射面４０で反射し、出射面５０ａから出射する光は、光軸１０に対する傾きによって色味が変わる。このため、反射面４０を介してレンズ２００ａから出射する光により、照射面には、レンズ２００ａの正面近傍に青味が強い白色光が照射され、それを黄色味が強い白色光が取り囲み、色むらが生じる。
さらに、レンズ２００ａの第１入射面２０ａから入射し、出射面５０ａから出射する光は、光軸１０に対する傾きによって色味が変わる。このため、第１入射面２０ａを介してレンズ２００ａから出射する光により、照射面では、レンズ２００ａの正面近傍に黄色味が強い白色光が照射され、それを青味が強い白色光が取り囲み、色むらが生じる。
そして、反射面４０を介してレンズ２００ａから出射する光の色むらと第１入射面２０ａを介してレンズ２００ａから出射する光の色むらとが互いに打ち消し合う。
光源装置１００ａは、照射面の色むらが少ない高品質な光を出射することができる。
【００３７】
上記では、レンズ２００ａの第１入射面２０ａとして、断面形状において、２つの円弧が光軸１０上の一点で接して連続している形態を説明した（例えば、図３参照）。
但し、レンズ２００ａの第１入射面２０ａは、断面形状において、２つの円弧が接せずに離れていてもよい。
第１入射面２０ａの断面形状が成す２つの円弧を近づけまたは遠ざけることにより、照度の高い範囲を調整する配光制御を行うことができる。
【００３８】
図６は、実施の形態１における光源装置１００ａの配光制御を示す図である。
実施の形態１における光源装置１００ａの配光制御について、図６に基づいて以下に説明する。
【００３９】
（ａ）は、第１入射面２０ａの断面形状が成す２つの円弧が接している場合の照度グラフを示す。
（ｂ）は、第１入射面２０ａの断面形状が成す２つの円弧が離れている場合の照度グラフを示す。
【００４０】
グラフ１３Ａが第１入射面２０ａに入射した光の照度を示し、グラフ１３Ｂが第２入射面３０に入射した光の照度を示す。
グラフ１３Ａとグラフ１３Ｂとを重ね合わせたものが光源装置１００ａの照度となる。
【００４１】
第１入射面２０ａの円弧部分と第１入射面２０ａに入射した光の照度が高い部分とは対応する。
つまり、断面形状が成す第１入射面２０ａの２つの円弧を近づけまたは遠ざけることにより、照度の高い範囲を調整する配光制御を行うことができる。
【００４２】
実施の形態１において、以下のような光源装置１００ａについて説明した。
光源装置１００ａは、光源（ＬＥＤ１５ａ）とレンズ２００ａとを備える。
レンズ２００ａは、少なくとも光源の正面に位置する第１入射面２０ａと第１入射面２０ａを取り囲む第２入射面３０とで構成されて光源からの光を取り込む入光部（入射部２０１）と、主として第２入射面３０からの光を反射する反射面４０と、入光部および反射面４０からの光を出射する出射面５０ａとを有する。
第１入射面２０ａは、断面形状が光源の光軸１０に対して対称であり、断面形状において光源の光軸１０から離れた位置で光源に最も近づく２以上の凸形状を有している。
第１入射面２０ａの形状は光源の光軸１０に対して回転対称である。
この構成により、光源装置１００ａは、光源からの光をレンズ２００ａで配光制御し、照射面の色の対称性を良くし、照射面の色むらを低減することができる。
【００４３】
図７は、従来の光源装置１００ｉにより生じる色むらを示す図である。
レンズ２００ｉが第１入射面と第２入射面とを有していない光源装置１００ｉを用いた場合、図７に示すように照射面４００に青みの強い光５００と黄色みの強い光５０１とによる色むらが生じる。
【００４４】
実施の形態１で説明した光源装置１００ａおよび以降の実施の形態で説明する光源装置は、図７に示すような色むらを低減する効果を奏する。
【００４５】
第１入射面２０ａの断面形状および第２入射面３０の断面形状は光軸１０を中心にした対称形状でなくても構わない。
【００４６】
ＬＥＤ素子２ａは青色光を発するものに限らず、発光色が青色以外であっても構わない。
また、光源はＬＥＤ１５ａに限らず、ハロゲン電球などでも構わない。
【００４７】
実施の形態２．
レンズの第１入射面の形状が実施の形態１と異なる光源装置について説明する。
以下、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。実施の形態１と同じ構成要素には同一の符号を付す。説明を省略した事項は実施の形態１と同様である。
【００４８】
図８は、実施の形態２における光源装置１００ｃの外観図である。
実施の形態２における第１入射面２０ｃの形状について、図８に基づいて以下に説明する。
【００４９】
第１入射面２０ｃは、球面の一部の形状を有して隆起する凸部を複数有し、複数の凸部を環状に並べた形状を有する。
例えば、第１入射面２０ｃの形状は、光軸１０に平行な線を軸とする凸レンズを複数設けた形状である。図８では、４つの凸レンズを並べた形状を第１入射面２０ｃの形状として示している。但し、第１入射面２０ｃを構成する凸レンズは２つ、３つまたは５つ以上であっても構わない。
【００５０】
光軸１０を含むと共に、第１入射面２０ｃが有する複数の凸部（凸レンズ）のうち光軸１０を挟んで対向する２つの凸部の頂点を含んだ断面の形状は、実施の形態１（図３参照）と同様である。
レンズ２００ｃの第１入射面２０ｃは、実施の形態１と同様に、ＬＥＤ１５ａから出射した光を屈折させてレンズ２００ｃ内に入射し、出射面５０ａから出射させる。
【００５１】
第１入射面２０ｃに設ける複数の凸部の個数、大きさおよび互いの間隔などを適宜調整することにより、第１入射面２０ｃを介してレンズ２００ｃから出射する光による照射面の色むらを制御することができる。
つまり、この第１入射面２０ｃを介してレンズ２００ｃから出射する光により、第２入射面３０を介してレンズ２００ｃから出射する光による照射面の色むらを打ち消すことが容易となり、照射面の色むらの少ない高品質な光を取り出す光源装置１００ｃを容易に得ることができる。
【００５２】
第１入射面２０ｃの複数の凸部は、実施の形態１と同様に、隣り合うまたは対向する凸部と接していても、隣り合うまたは対向する凸部から離れていても構わない。
【００５３】
実施の形態３．
ＬＥＤが複数のＬＥＤ素子を有し、レンズの第１入射面の形状が複数のＬＥＤ素子の配置に応じた形状を成す光源装置について説明する。
以下、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。実施の形態１と同じ構成要素には同一の符号を付す。説明を省略した事項は実施の形態１と同様である。
【００５４】
図９は、実施の形態３における光源装置１００ｂの外観図である。
実施の形態３における入射部２０１の形状は、図９に示すように、光軸１０を中心とした回転対称ではなく光軸１０を中心とした線対称である。
【００５５】
図１０は、実施の形態３におけるＬＥＤ１５ｂを示す図である。
図１０（ａ）はＬＥＤ１５ｂの平面図である。図１０（ｂ）はＬＥＤ１５ｂの断面図であり、（ａ）のＡ−Ａ’断面図を示している。図１０（ｃ）はＬＥＤ１５ｂ内での白色光１２の色あいを示す図である。
実施の形態３におけるＬＥＤ１５ｂについて、図１０に基づいて以下に説明する。
【００５６】
ＬＥＤ１５ｂは、（ａ）に示すように、６つのＬＥＤ素子２ｂを備える。
６つのＬＥＤ素子２ｂは３つずつ２列に並び、２列に並んだ３つずつのＬＥＤ素子２ｂは列間で互い違いに配置されている。
以下、３つのＬＥＤ素子２ｂが縦並びしている方向を「ｘ軸方向」とし、３つずつのＬＥＤ素子２ｂが２列に横並びしている方向を「ｙ軸方向」とする。
ＬＥＤ１５ｂは、ｘ−ｙ平面と平行に配置されている。
６つのＬＥＤ素子２ｂは、ｘ軸方向に３つ、ｙ軸方向に２つ配置されている。
【００５７】
このため、ＬＥＤ１５ｂ内の白色光１２の色あいは、（ｃ）に示すように、範囲毎に異なる。色あいの範囲は、ｘ軸方向に伸びた楕円形状で表される。
（ｃ）は、ＬＥＤ１５ｂ内の白色光１２は、ｘ軸方向では色むらが少なく、ｙ軸方向では色むらが大きいことを示している。
ＬＥＤ１５ｂの中心に近い範囲は青みが強く、ＬＥＤ１５ｂの中心から遠い範囲は黄色みが強い。
【００５８】
図１１は、実施の形態３におけるレンズ２００ｂの斜視図である。
図１２は、実施の形態３におけるレンズ２００ｂの断面図であり、ＬＥＤ１５ｂの光軸１０を含んだｚ−ｙ断面を示している。
実施の形態３におけるレンズ２００ｂの形状について、図１１および図１２に基づいて以下に説明する。
【００５９】
以下、光軸１０の方向を「ｚ軸方向」とする。
【００６０】
第１入射面２０ａは、図１１に示すように、ｘ軸方向に伸びたかまぼこ状の凸面を２つ有し、２つの凸部はｙ軸方向に横並びしている。かまぼこ状の凸レンズはシリンドリカルレンズと呼ばれる。
つまり、第１入射面２０ａの形状は、２つ横並びさせたシリンドリカルレンズの凸面と同じ形状である。
また、第１入射面２０ａは、ＬＥＤ素子２ｂの配置に対応した形状を有する凸面である。
【００６１】
第１入射面２０ａは、図１２に示すように、ｚ−ｙ断面の形状が実施の形態１（図３参照）と同じである。
第１入射面２０ａは、図１２に示すｚ−ｙ断面の形状をｘ軸方向に延長した形状である。
【００６２】
このため、光源装置１００ｂは、実施の形態１と同様に、第１入射面２０ｂを介してレンズ２００ｂから出射する光と第２入射面３０を介してレンズ２００ｂから出射する光とで色あいを打ち消し合い、照射面のｙ軸方向の色むらを低減させる。
さらに、光源装置１００ｂは、図１０で説明したようにＬＥＤ１５ｂから出射する光の色むらがｘ軸方向では少ないため、照射面のｘ軸方向の色むらは小さい。
したがって、光源装置１００ｂは、ｘ−ｙ平面と平行な照射面の色むらを低減させることができる。
【００６３】
以下に、上記の作用・効果を詳述する。
第１入射面２０ｂは、ＬＥＤ１５ｂの凹部６内の光軸１０から離れた位置に焦点を有してｘ軸方向に伸びているシリンドリカルレンズの凸面形状を有している。
ＬＥＤ１５ｂから出射して第１入射面２０ｂに到達した光は、ｙ軸方向に屈折作用を受けて出射面５０ａから出射し、レンズ２００ｂの正面からｙ軸方向に離れるに従って黄色みの強い白色光から青みの強い白色光に変化する色むらを照射面に生じさせる。
一方、第２入射面３０を介して反射面４０に到達した光は、全反射して出射面５０ａから出射し、レンズ２００ｂの正面からｙ軸方向に離れるに従って青みの強い白色光から黄色みの強い白色光に変化する色むらを照射面に生じさせる。
第１入射面２０ｂは、光軸１０に対して対称であってＬＥＤ１５ｂに最も近い頂点Ｃを光軸１０から離れた位置に有する２つの凸部を含んだｚ−ｙ断面の形状をＬＥＤ１５ｂに平行な一方向（ｘ軸方向）に延長した形状を成している。
このため、光源装置１００ｂは、第１入射面２０ｂを介してレンズ２００ｂから出射する光の色むらと第２入射面３０を介してレンズ２００ｂから出射する光の色むらとが互いに打ち消し合い、色むらの少ない高品質な光を照射面に出射することができる。特に、光源装置１００ｂは、ＬＥＤ１５ｂ内での色むらが少ない軸方向に延伸している凸面を第１入射面２０ｂとするレンズ２００ｂを有しているため、複数のＬＥＤ素子２ｂを配したＬＥＤ１５ｂが光源に用いられる場合のようにＬＥＤ１５ｂ内の色むらがｘ軸とｙ軸とで異なる場合に顕著な効果を奏する。
【００６４】
第１入射面２０ｂの２つの凸部は、実施の形態１と同様に、接していても、離れていても構わない。
光源装置１００ｂは、実施の形態１と同様に、第２入射面３０から独立して第１入射面２０ｂを調整することにより第１入射面２０ｂを介して出射される光の配光制御か可能であるため、配光制御性が高い。
【００６５】
実施の形態４．
レンズの出射面に凹部を設けた光源装置について説明する。
以下、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。実施の形態１と同じ構成要素には同一の符号を付す。説明を省略した事項は実施の形態１と同様である。
【００６６】
図１３は、実施の形態４における光源装置１００ｄの外観図である。
図１４は、実施の形態４における光源装置１００ｄの断面図およびレンズ２００ｄの平面図である。
図１４（ａ）はＬＥＤ１５ａの光軸１０を含んだ断面が成す光源装置１００ｄの形状を示している。図１４（ｂ）は出射面５０ｂの凹部６０を光軸１０の方向から示している。
レンズ２００ｄの立体形状およびＬＥＤ１５ａの光軸１０を含んだ断面が成すレンズ２００ｄの断面形状について、図１３および図１４に基づいて以下に説明する。
【００６７】
レンズ２００ｄは、図１３に示すように、光軸１０を回転の中心とした回転体であり、釣鐘状またはコップ状を成す。レンズ２００ｄは、出射面５０ｂ（出射部の一例）の光軸１０部分を開口する凹部６０（開口凹部の一例）を有する。
【００６８】
レンズ２００ｄの入射部２０１は、図１４に示すように、実施の形態１と同様に、光軸１０を回転の中心とした回転体の面形状を有する。また、レンズ２００ｄの入射部２０１は、レンズ２００ｄの頂部を窪ませている凹部である。
但し、第１入射面２０ｄは、光軸１０と直交し、ＬＥＤ１５ａ（のセラミックスパッケージ１）とほぼ平行な平面であり、光軸１０と交わる点を中心とする円形の面である。
また、第１入射面２０ｄの大きさは、実施の形態１と同じく、補助線Ｅの内側に収まる大きさであり、第２入射面３０から入射して反射面４０で全反射する光を邪魔しない大きさである。
【００６９】
レンズ２００ｄの出射面５０ｂは、図１４に示すように、光軸１０部分に凹部６０を有する。
凹部６０の形状は、光軸１０を回転の中心とした円柱や円錐台などの回転体の形状を有する。
凹部６０の底部は、光軸１０を回転の中心とした回転体形状を成す凸部を有する。
凹部６０の底部にある凸部は、断面形状が光軸１０を中心にして対称な山状である。
凹部６０の底部にある凸部は、第１斜面６１ｄ、第２斜面６２ｄおよび第１斜面６１ｄと第２斜面６２ｄとが交わる頂点６３ｄを有し、第１斜面６１ｄと第２斜面６２ｄとから成る頂角の角度（頂点６３ｄ部分の角度）が約９０度である。
第１斜面６１ｄと第２斜面６２ｄとは入射した光を全反射するプリズム面である。ＬＥＤ１５ａから第１入射面２０ｄを介して第１斜面６１ｄに入射した光は、第１斜面６１ｄから第２斜面６２ｄへ全反射すると共に第２斜面６２ｄから第１入射面２０ｄを介してＬＥＤ１５ａに全反射する。また、ＬＥＤ１５ａから第１入射面２０ｄを介して第２斜面６２ｄに入射した光は、第２斜面６２ｄから第１斜面６１ｄへ全反射すると共に第１斜面６１ｄから第１入射面２０ｄを介してＬＥＤ１５ａに全反射する。
以下、凹部６０の底部にある凸部を全反射プリズム部６４ｄという。
【００７０】
つまり、出射面５０ｂは、ＬＥＤ１５ａとほぼ平行な平面を有すると共に、円柱状（または、出射面５０ｂから遠ざかるにつれて径が小さくなる円錐台状）の凹部６０を中央に有する。
凹部６０の底面には、光軸１０に対して対称でＬＥＤ素子２ａから最も遠い頂点６３ｄを光軸１０から離れた位置に有する全反射プリズム部６４ｄが設けられている。全反射プリズム部６４ｄの立体形状は、図１４に示す断面形状を光軸１０を回転軸として回転させた形状である。
全反射プリズム部６４ｄは、図１４の右半分について説明すると、光軸１０から最も離れた位置から４５度の傾きで左斜め上に延びている第１斜面６１ｄと、光軸１０と凹部６０の底部との交点から４５度の傾きで右斜め上に延びている第２斜面６２ｄとを有し、第１斜面６１ｄと第２斜面６２ｄとの交点を頂点６３ｄとして有する。すなわち、全反射プリズム部６４ｄの断面形状は直角二等辺三角形である。この断面形状を光軸１０を回転軸として回転させた形状が全反射プリズム部６４ｄの立体形状である。
【００７１】
図１５は、実施の形態４における光源装置１００ｄの部分拡大断面図であり、図１４の全反射プリズム部６４ｄが位置する部分を拡大して示している。また、断面図であることを示す斜線は省略している。
ＬＥＤ１５ａから出射した光に対するレンズ２００ｄの作用について、図１５に基づいて以下に説明する。
【００７２】
ＬＥＤ１５ａの側部付近の点Ｉから出射して第２入射面３０に入射した黄色みの強い白色光（図示省略）は、実施の形態１と同様に、第２入射面３０で屈折してレンズ２００ｄ内に入射し、反射面４０で全反射し、出射面５０ｂから光軸１０に対して傾いた方向に出射する。
【００７３】
一方、ＬＥＤ１５ａの点Ｈから出射して第１入射面２０ｄに入射した青みの強い白色光７１は、第１入射面２０ｄが光軸１０とほぼ直交する平面であるため、第１入射面２０ｄでほぼ屈折せずにレンズ２００ｄ内に入射する。第１入射面２０ｄからレンズ２００ｄ内に入射した白色光７１は第２斜面６２ｄに到達する。第１入射面２０ｄから第２斜面６２ｄに到達した白色光７１は、第２斜面６２ｄで光軸１０とほぼ直交する方向に全反射する。第２斜面６２ｄで反射した白色光７１は第１斜面６１ｄに到達する。第２斜面６２ｄから第１斜面６１ｄに到達した白色光７１は、第１斜面６１ｄで光軸１０とほぼ平行な方向に全反射する。第１斜面６１ｄで反射した白色光７１は、第１入射面２０ｄでほぼ屈折せずにレンズ２００ｄから出射する。第１入射面２０ｄからレンズ２００ｄ外に出射した白色光７１はＬＥＤ１５ａの点Ｉに到達する。
ＬＥＤ１５ａの点Ｉに到達した白色光７１の一部は、蛍光体３やセラミックスパッケージ１などで反射され、再度点Ｉから出射して第２入射面３０に入射し、上述した黄色みの強い白色光と共に出射面５０ｂから光軸１０に対して傾いた方向に出射する。
【００７４】
つまり、ＬＥＤ１５ａの点Ｉから出射する黄色みの強い白色光とＬＥＤ１５ａの点Ｈから出射する青みの強い白色光７１とは共に、レンズ２００ｄの出射面５０ｂから光軸１０に対して傾いた方向に出射する。
【００７５】
また、ＬＥＤ１５ａの中心付近の点Ｈから出射して第２入射面３０に入射した青みの強い白色光（図示省略）は、実施の形態１と同様に、第２入射面３０でほぼ屈折せずにレンズ２００ｄ内に入射し、反射面４０で全反射し、出射面５０ｂから光軸１０とほぼ平行な方向に出射する。
【００７６】
一方、ＬＥＤ１５ａの点Ｉから出射して第１入射面２０ｄに入射した黄色みの強い白色光７０は、白色光７１と同様に、第１入射面２０ｄでほぼ屈折せずにレンズ２００ｄ内に入射し、第１斜面６１ｄで光軸１０とほぼ直交する方向に全反射し、第２斜面６２ｄで光軸１０とほぼ平行な方向に全反射し、第１入射面２０ｄでほぼ屈折せずにレンズ２００ｄから出射し、ＬＥＤ１５ａの点Ｈに戻る。
ＬＥＤ１５ａの点Ｈに到達した白色光７０の一部は、点Ｈから出射して第２入射面３０に入射し、上述した青みの強い白色光と共に出射面５０ｂから光軸１０とほぼ平行な方向に出射する。
【００７７】
つまり、ＬＥＤ１５ａの点Ｈから出射する青みの強い白色光とＬＥＤ１５ａの点Ｉから出射する黄色みの強い白色光７０とは共に、レンズ２００ｄの出射面５０ｂから光軸１０とほぼ平行な方向に出射する。
【００７８】
したがって、ＬＥＤ１５ａから発した青みの強い白色光とＬＥＤ１５ａから発した黄色みの強い白色光とが、レンズ２００ａの正面およびその周囲で重なって青みおよび黄色みを打ち消し合う。
これにより、照射面は色むらの少ない高品質な白色光で照らされる。
【００７９】
実施の形態４では、以下のような光源装置１００ｄについて説明した。
光源装置１００ｄは、光源（ＬＥＤ１５ａ）とレンズ２００ｄとを備える。
レンズ２００ｄは、少なくとも光源からの光を取り込む入射面（入射部２０１）と、入射面からの光を反射する反射面４０と、入射面および反射面４０からの光を出射する出射面５０ｂとを有する。
出射面５０ｂに設けた凹部６０は、底面に、断面形状が光源の光軸１０に対して対称であり、断面形状において光源の光軸１０から離れた位置で光源から最も離れる２以上の凸形状を全反射プリズム部６４ｄとして有している。
全反射プリズム部６４ｄは、断面形状が頂角９０度の三角形である。
この構成により、光源装置１００ｄは、光源からの光をレンズ２００ｄで配光制御した場合でも凸部（全反射プリズム部６４ｄ）で反射した光がもう一度光源に戻ったのち再び出射されることで、光源での色分離を緩和し、照射面の色むらを低減することができる。
【００８０】
全反射プリズム部６４ｄの断面形状が有する２つの凸部は、実施の形態１における第１入射面２０ａの凸部と同様に、接していても、離れていても構わない。
【００８１】
実施の形態５．
レンズの凹部に設けた全反射プリズム部の第２斜面の断面形状が弧状である光源装置について説明する。
以下、実施の形態４と異なる事項について主に説明する。実施の形態４と同じ構成要素には同一の符号を付す。説明を省略した事項は実施の形態４と同様である。
【００８２】
図１６は、実施の形態５における光源装置１００ｆの断面図であり、ＬＥＤ１５ａの光軸１０を含んだ断面を示している。
全反射プリズム部６４ｆの第２斜面６２ｆは断面形状が弧状であり、断面においてＬＥＤ１５ａの中心（または中心近く）を焦点とする放物線Ｊの一部形状を成す。
【００８３】
断面弧状の第２斜面６２ｆは、全反射プリズム部６４ｆからＬＥＤ１５ａに戻る光の戻り位置を調整し、光の戻り位置の精度を上げることができる。以下、光の戻り位置を調整する性能を戻り光の位置制御性という。
光源装置１００ｆは、第２斜面６２ｆが第１斜面６１ｆで反射した光をＬＥＤ１５ａの中心（焦点）に集光するため、ＬＥＤ１５ａ内での青みの強い白色光と黄色みの強い白色光との混色効果を向上し、照射面の色むらを一層軽減することができる。
【００８４】
第１斜面６１ｆの断面形状を第２斜面６２ｆと同じく弧状にしてもよい。
第１斜面６１ｆの断面形状をＬＥＤ１５ａの中心から離れた任意の位置を焦点とする放物線の一部形状にすることにより、第２斜面６２ｆで反射した光を第１斜面６１ｆでＬＥＤ１５ａの任意の位置に集光することができる。
これにより、戻り光の位置制御性がより一層向上する。
【００８５】
実施の形態６．
実施の形態３と同様にＬＥＤが複数のＬＥＤ素子を有し、実施の形態４と同様にレンズの出射面５０ｂに凹部６０が設けられている光源装置について説明する。
以下、実施の形態１、３および４と異なる事項について主に説明する。実施の形態１、３または４と同じ構成要素には同一の符号を付す。説明を省略した事項は実施の形態１、３または４と同様である。
【００８６】
図１７は、実施の形態６における光源装置１００ｅの外観図である。
図１８は、実施の形態６における光源装置１００ｅの断面図およびレンズ２００ｅの平面図である。
図１８（ａ）はＬＥＤ１５ｂの光軸１０を含んだ断面が成す光源装置１００ｅの形状を示し、図１８（ｂ）は出射面５０ｂの凹部６０を光軸１０の方向から示している。
実施の形態６における光源装置１００ｅについて、図１７および図１８に基づいて以下に説明する。
【００８７】
光源装置１００ｅは、実施の形態３と同じく、ＬＥＤ１５ｂがｘ−ｙ平面と平行に配置され、ＬＥＤ１５ｂにはＬＥＤ素子２ｂがｘ軸方向に３つ、ｙ軸方向に２つ配置されている。ｚ軸方向は光軸１０に平行な方向である。
【００８８】
実施の形態６におけるレンズ２００ｅの出射面５０ｂに設けられた凹部６０は、底部に位置する全反射プリズム部６４ｅの形状が、光軸１０を中心とした回転対称ではなく光軸１０を中心とした線対称である。
図１７に示す全反射プリズム部６４ｅのｚ−ｙ断面の形状は、実施の形態４（図１４参照）と同じである。
全反射プリズム部６４ｅは、図１８に示すｚ−ｙ断面の形状をｘ軸方向に延長した形状であり、ｘ軸方向に伸びている２つの凸部を有している。
【００８９】
光源装置１００ｅは、実施の形態４と同様に、青みの強い光と黄色みの強い光とをレンズ２００ｅの正面とその周囲とに出射し、照射面のｙ軸方向の色むらを低減させる。
さらに、光源装置１００ｅは、実施の形態３と同様に、ＬＥＤ１５ｂから出射する光の色むらがｘ軸方向では少ないため、照射面のｘ軸方向の色むらは小さい。
したがって、光源装置１００ｅは、ｘ−ｙ平面と平行な照射面の色むらを低減させることができる。
【００９０】
以下に、上記の作用・効果を詳述する。
ＬＥＤ１５ｂの中心近傍から出射して第２入射面３０に到達した光とＬＥＤ１５ｂの中心から離れた位置から出射して第２入射面３０に到達した光とは、実施の形態４で説明したように、反射面４０で反射して出射面５０ｂから光軸１０と平行な方向と光軸１０から傾いた方向とに出射する。
ＬＥＤ１５ｂから光軸１０とほぼ平行な方向に出射して第１入射面２０ｄに到達した光は、第１入射面２０ｄが光軸１０とほぼ直交する平面であるので、屈折の影響を受けずにレンズ２００ｅ内に入射する。第１入射面２０ｄから入射した光は出射面５０ｂに設けられた凹部６０へ入射する。
ＬＥＤ１５ｂの中心から離れた位置から出射して凹部６０の全反射プリズム部６４ｅに到達した黄色みの強い白色光は第１斜面６１ｅで全反射し、進行方向をｙ軸方向に変え、第２斜面６２ｅに到達する。第２斜面６２ｅに到達した光は全反射し、ｚ軸と平行な向きに進行方向を変え、ＬＥＤ１５ｂの中心近傍（青みの強い白色光の領域）に戻る。ＬＥＤ１５ｂに戻った光は蛍光体３やセラミックスパッケージ１などで反射され、青みの強い白色光と共にレンズ２００ｅの第２入射面３０を介して出射面５０ｂから出射する。
一方、ＬＥＤ１５ｂの中心近傍から出射して凹部６０の全反射プリズム部６４ｅに到達した青みの強い白色光は第２斜面６２ｅで全反射し、進行方向をｙ軸方向に変え、第１斜面６１ｅに到達する。第１斜面６１ｅに到達した光は全反射し、ｚ軸と平行な向きに進行方向を変え、ＬＥＤ１５ｂの中心から離れた位置（黄色みの強い白色光の領域）に戻る。ＬＥＤ１５ｂに戻った光は蛍光体３やセラミックスパッケージ１などに反射され、黄色みの強い白色光と共にレンズ２００ｅの第２入射面３０を介して出射面５０ｂから出射する。
以上のように、ＬＥＤ１５ｂを出射してレンズ２００ｅの全反射プリズム部６４ｅに到達した光は、主として、黄色みの強い光と青みの強い光とがＬＥＤ１５ｂ内で混じるようにＬＥＤ１５ｂに戻され、再度ＬＥＤ１５ｂから出射する。
これにより、光源装置１００ｅは、色むらの少ない高品質な光を取り出し、照射面の色むらを軽減することができる。また、光源装置１００ｅは、ＬＥＤ１５ｂ内での色むらが少ない軸方向に延伸している全反射プリズム部６４ｅを有しているため、複数のＬＥＤ素子２ｂを配したＬＥＤ１５ｂが光源に用いられる場合のようにＬＥＤ１５ｂ内の色むらがｘ軸とｙ軸とで異なる場合に顕著な効果を奏する。
【００９１】
全反射プリズム部６４ｅの第１斜面６１ｅおよび第２斜面６２ｅは、実施の形態５と同様に、断面形状が弧状（放物線状）であってもよい。
【００９２】
また、全反射プリズム部６４ｅの２つの凸部は、実施の形態１における第１入射面２０ａの凸部と同様に、接していても、離れていても構わない。
【００９３】
実施の形態７．
上記の各実施の形態は光源装置の一例を示したものに過ぎず、光源装置は上記の各実施の形態に限られない。上記の各実施の形態を応用して光源装置に対して種々の変形、変更、追加などができる。
上記の各実施の形態を応用した光源装置について説明する。
以下、上記の各実施の形態と異なる事項について主に説明する。上記の各実施の形態と同じ構成要素には同一の符号を付す。説明を省略した事項は上記の各実施の形態と同様である。
【００９４】
図１９は、実施の形態７における光源装置１００ｇおよび光源装置１００ｇ’の断面図であり、ＬＥＤ１５ａの光軸１０を含んだ断面を示している。
また、図１９（ａ）は光源装置１００ｇの断面を示し、図１９（ｂ）は光源装置１００ｇ’の断面を示している。
実施の形態７における光源装置１００ｇおよび光源装置１００ｇ’について、図１９に基づいて以下に説明する。
【００９５】
（ａ）のレンズ２００ｇおよび（ｂ）のレンズ２００ｇ’は頂部に入射面３０ｇを有している。
入射面３０ｇは、実施の形態１における第２入射面３０と同じく、光軸１０を回転軸とする回転面であり、ＬＥＤ素子２ａを中心とした球面の一部である。
レンズ２００ｇは、実施の形態１における第１入射面２０ａに対応する面を頂部に有していない。
【００９６】
（ａ）のレンズ２００ｇは、実施の形態４と同様に、出射面５０ｂに凹部６０を有し、凹部６０の底部に出射面凸部２０ｇを有している。
（ｂ）のレンズ２００ｇ’は、出射面５０ｂに出射面凸部２０ｇを有している。
【００９７】
出射面凸部２０ｇは、実施の形態１における第１入射面２０ａを光軸１０の方向に反転させたものである。出射面凸部２０ｇは、実施の形態１における第１入射面２０ａと同様に、光軸１０を回転軸として円弧を回転させた回転面であり、断面形状が隆起した円弧（凸部）を２つ並べた形状である。
【００９８】
出射面凸部２０ｇは、実施の形態１における第１入射面２０ａと同様に、ＬＥＤ１５ａの中心付近の点Ｊから出射した青みの強い光２５を入射して屈折し、光２５の進行方向を光軸１０の方向に対して傾けた方向に変える。出射面凸部２０ｇで屈折した光２５は、光軸１０から遠ざかった方向に出射する。
また、出射面凸部２０ｇは、実施の形態１における第１入射面２０ａと同様に、ＬＥＤ１５ａの側部付近の点Ｋから出射した黄色みの強い光２６を入射して屈折し、光２６の進行方向を光軸１０の方向とほぼ平行な方向に変える。出射面凸部２０ｇで屈折した光２６は、光軸１０とほぼ平行な方向に出射する。
つまり、出射面凸部２０ｇを介してレンズから出射した光は、実施の形態１における第１入射面２０ａを介して第１入射面２０ａから出射した光と同様に、光軸１０に近いほど黄色みが強く光軸１０から遠ざかるほど青みが強い。
【００９９】
また、入射面３０ｇおよび反射面４０を介して出射した光は、実施の形態１と同様に、光軸１０に近いほど青みが強く光軸１０から遠ざかるほど黄色みが強い。
そのため、（ａ）の光源装置１００ｇおよび（ｂ）の光源装置１００ｇ’は、実施の形態１における光源装置１００ａと同様に、出射面凸部２０ｇを介してレンズから出射した光と入射面３０ｇおよび反射面４０を介してレンズから出射した光とで色みを打ち消し合い、照射面の色むらを低減させる。
【０１００】
（ａ）の光源装置１００ｇおよび（ｂ）の光源装置１００ｇ’は、実施の形態３と同様に、ＬＥＤが複数のＬＥＤ素子を有し、出射面凸部２０ｇの立体形状がシリンドリカルレンズの凸面と同じ形状であってもよい。
【０１０１】
図２０は、実施の形態７における光源装置１００ｈの断面図であり、ＬＥＤ１５ａの光軸１０を含んだ断面を示している。また、断面図であることを示す斜線は省略している。
実施の形態７における光源装置１００ｈについて、図２０に基づいて以下に説明する。
【０１０２】
レンズ２００ｈは、全反射プリズム部６４ｈを凹部にではなく出射面５０ｃ（出射部の一例）に有している。
全反射プリズム部６４ｈの大きさは、第２入射面３０から入射して反射面４０で全反射する光を邪魔しない大きさである。全反射プリズム部６４ｈを小さくすると、全反射プリズム部６４ｈに対向する第１入射面２０ｄを小さくすることができる。そして、第１入射面２０ｄは、補助線Ｅより内側に収まる程度に小さいと、第２入射面３０から入射して反射面４０で全反射する光の邪魔にならない。
また、レンズ２００ｈ内での光の吸収ロスが少なくするため、全反射プリズム部６４ｈとＬＥＤ１５ａとの距離は短い方が好ましい。
【０１０３】
全反射プリズム部６４ｈの形状は、実施の形態４と同様に回転体形状であってもよいし、実施の形態６と同様にｚ−ｙ断面をｘ軸方向に延ばした形状であっても構わない。
【０１０４】
実施の形態８．
上記の各実施の形態で説明した光源装置を備えた照明装置について説明する。上記の各実施の形態と同じ構成要素には同一の符号を付す。
【０１０５】
図２１は、実施の形態８における照明装置３００の内部を示す図である。
実施の形態８における照明装置３００について、図２１に基づいて以下に説明する。
【０１０６】
照明装置３００は、実施の形態１で説明した光源装置１００ａを複数個備えたスポットライトである。
照明装置３００は、筐体３１０内に電源装置３２０、回路基板３３０および複数の光源装置１００ａを備えている。
複数の光源装置１００ａは回路基板３３０に並べて実装され、電源装置３２０から電力が供給され、ＬＥＤ１５ａが発した光をレンズ２００ａから出射する。
【０１０７】
照明装置３００は、照射面の色むらを低減する光源装置１００ａを備えているので、高品位で明るいスポットライトである。
【０１０８】
図２１では、実施の形態１で説明した光源装置１００ａを備えた照明装置３００を示しているが、照明装置３００は他の実施の形態で説明した光源装置を備えても構わない。
また、照明装置３００は、上記の各実施の形態で説明した光源装置を備えていれば良く、スポットライトにかぎらない。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】実施の形態１における光源装置１００ａの外観図。
【図２】実施の形態１におけるＬＥＤ１５ａを示す図。
【図３】実施の形態１における光源装置１００ａの断面図。
【図４】実施の形態１におけるＬＥＤ１５ａから出射する光の色あいを示す図。
【図５】実施の形態１におけるレンズ２００ａからの光の出射方向を示す図。
【図６】実施の形態１における光源装置１００ａの配光制御を示す図。
【図７】従来の光源装置１００ｉにより生じる色むらを示す図。
【図８】実施の形態２における光源装置１００ｃの外観図。
【図９】実施の形態３における光源装置１００ｂの外観図。
【図１０】実施の形態３におけるＬＥＤ１５ｂを示す図。
【図１１】実施の形態３におけるレンズ２００ｂの斜視図。
【図１２】実施の形態３におけるレンズ２００ｂの断面図。
【図１３】実施の形態４における光源装置１００ｄの外観図。
【図１４】実施の形態４における光源装置１００ｄの断面図およびレンズ２００ｄの平面図。
【図１５】実施の形態４における光源装置１００ｄの部分拡大断面図。
【図１６】実施の形態５における光源装置１００ｆの断面図。
【図１７】実施の形態６における光源装置１００ｅの外観図。
【図１８】実施の形態６における光源装置１００ｅの断面図およびレンズ２００ｅの平面図。
【図１９】実施の形態７における光源装置１００ｇおよび光源装置１００ｇ’の断面図。
【図２０】実施の形態７における光源装置１００ｈの断面図。
【図２１】実施の形態８における照明装置３００の内部を示す図。
【符号の説明】
【０１１０】
１  セラミックスパッケージ、２ａ，２ｂ  ＬＥＤ素子、３  蛍光体、６  凹部、１０  光軸、１１  青色光、１２，１２ａ，１２ｂ  白色光、１３Ａ，１３Ｂ  グラフ、１５ａ，１５ｂ  ＬＥＤ、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  第１入射面、２０ｇ  出射面凸部、２１，２２，２３，２４，２５，２６  光、３０  第２入射面、３０ｇ  入射面、４０  反射面、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ  出射面、５１  鍔部、６０  凹部、６１ｄ，６１ｅ，６１ｆ  第１斜面、６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ  第２斜面、６３ｄ，６３ｅ，６３ｆ  頂点、６４ｄ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｈ  全反射プリズム部、７０，７１  白色光、１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ，１００ｇ，１００ｇ’，１００ｈ，１００ｉ  光源装置、２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ，２００ｅ，２００ｆ，２００ｇ，２００ｇ’，２００ｈ，２００ｉ  レンズ、２０１  入射部、３００  照明装置、３１０  筐体、３２０  電源装置、３３０  回路基板、４００  照射面、５００，５０１  光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図４】
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【図１０】
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【図１１】
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