(57)【要約】【課題】明るさを落とさずに、被照射面中央の白色光の周りの２つの輪帯状の照度むらを抑制すること。【解決手段】第２の入射面２１と全反射面２２の境界部分である凹部の開口端部２７を平坦面以外の形状に加工する。例えば、開口端部２７と第２の入射面２１との連接部分にＲ面取加工（断面が所定の半径となるように角を取る加工）を行う。また、第１の入射面２０を平坦面以外の形状に加工する。例えば、第１の入射面２０に、断面が円弧の溝部３１を形成する加工を行う。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点状の発光装置から出射された白色光が入射され、この入射された白色光を所望の配光特性を有する光に制御した上で被照射面側に向かって出射させる照明用レンズであって、
前記照明用レンズは、
前記発光装置に対向して配置される発光装置対向面部と、前記発光装置対向面部に対して前記発光装置とは反対側に形成された出射面部と、前記発光装置対向面部の外周端部から前記出射面部の外周端部へ向かって延出された側面部とを備え、
前記発光装置対向面部には、
前記白色光を前記照明用レンズ内へ入射させるための凹部が形成され、
前記凹部は、
光軸に直交する第１の入射面と、この第１の入射面の外周端部から前記発光装置側に向かって延出され、前記発光装置側に向かうにしたがって、漸次、直径が拡大する第２の入射面と、を有し、
前記側面部は、
前記第２の入射面に入射した光を前記出射面部に向けて全反射させる全反射面を有し、
前記出射面部は、
前記第１の入射面に入射した光、及び、前記第２の入射面に入射して前記全反射面によって全反射された光を前記被照射面側に向かって出射する出射面を有し、
前記第２の入射面と前記全反射面の境界部分である前記凹部の開口端部、及び、前記第１の入射面の少なくとも一方が、平坦面以外の形状を有する、
ことを特徴とする照明用レンズ。
【請求項２】
前記開口端部と前記第２の入射面との連接部分にＲ面取加工が行われている、ことを特徴とする請求項１に記載の照明用レンズ。
【請求項３】
前記開口端部の表面に粗し加工が行われている、ことを特徴とする請求項１に記載の照明用レンズ。
【請求項４】
前記第１の入射面に溝部が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の照明用レンズ。
【請求項５】
前記第１の入射面に粗し加工が行われている、ことを特徴とする請求項１に記載の照明用レンズ。
【請求項６】
前記点状の発光装置と、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の照明用レンズと、を備え、前記照明用レンズから出射された光によって照明する、ことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色発光ダイオードから出射された白色光の配光特性を制御する照明用レンズおよびこれを備えた照明装置に備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、補助照明、天井照明またはショーケース用の照明等の用途には、特定の方向に光を照射することによって特定の領域を照明するスポット照明装置が用いられている。そして、近年、スポット照明装置の光源として、白色発光ダイオード（白色ＬＥＤ）が用いられている。
【０００３】
白色発光ダイオードは、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする、半導体素子であるため球切れなどの心配がない、初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強い、等の特徴を有する。
【０００４】
現在の白色発光ダイオードの主流は蛍光体を用いた方式であり、この種の白色発光ダイオードは一般に青黄色系擬似白色発光ダイオードと称される。
【０００５】
図１は、白色発光ダイオードの一例を示した図であり、この白色発光ダイオード１は、基板２上に整列配置された複数の青色ダイオードの発光素子３をＹＡＧ系の蛍光体４で覆うことによって構成される。そして、白色発光ダイオード１は、発光素子３から出射されて蛍光体４に入射した青色光と、蛍光体４において蛍光として発生した黄色光とを混合させることによって白色光を得る。
【０００６】
ただし、このような白色発光ダイオード１は、その白色光の出射面５から出射される光束が、出射面５の面法線方向に出射される出射角０°の白色光（中心光）に対して広い角度にわたって発散してしまう。このため、白色発光ダイオード１をスポット照明装置の光源に用いるには、出射面５から出射された白色光を被照射面の方向に集光させるための対策が必要となる。
【０００７】
また、このような白色発光ダイオード１の特性として、出射面５から出射される光束のうち、出射面５に対する出射角が小さい中央部分の白色光が、青みを帯びた白色光となり、出射面５に対する出射角が大きい周辺部分の白色光が、黄色みを帯びた白色光となる。この結果、被照射面において青みを帯びた白色光と黄色みを帯びた白色光とによる色むらが発生する。
【０００８】
したがって、白色発光ダイオードをスポット照明装置の光源に用いるには、このような青色光と黄色光とによる色むらを抑制するための対策を採ることが必要となる。
【０００９】
そして、出射面から出射された白色光を被照射面の方向に集光させ、かつ、青みを帯びた白色光と黄色みを帯びた白色光とによる被照射面の色むらを抑制する技術が、特許文献１に開示されている。
【００１０】
特許文献１では、白色発光ダイオードの出射側にレンズを配置し、黄色みを帯びた白色光の光路上に存在するレンズ構成面に光拡散処理を施すことにより、黄色みを帯びた白色光を拡散させ、白色発光ダイオードから出射された白色光を被照射面側に向かって集光させるとともに、被照射面に到達した青みを帯びた白色光と黄色みを帯びた白色光とを混ぜ合わせて色むらを抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−５２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここで、スポット照明装置の被照射面の像は、被照射面の中心における照度が最も高く、中心から離れるに従って照度が滑らかに低くなっていくものが理想的である。
【００１３】
特許文献１に記載のスポット照明装置は、光路上のレンズ構成面に光拡散処理を施すことにより、青色光と黄色光とによる色むらの発生が抑制されるとともに、図２に示すような光拡散処理を施さない場合に生じる２つの輪帯状の照度むら（周囲よりも照度が高い輪帯Ａ、Ｂ）の発生も抑制される。
【００１４】
しかしながら、特許文献１に記載のスポット照明装置は、被照射面上における色むらや照度むらの発生を抑制することができるものの、光拡散処理によって不要な方向へ向かう光が生じるため、その分、被照射面における照度が低下する。
【００１５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被照射面の明るさを低下させずに、被照射面に２つの輪帯状の照度むらが生じるのを抑制することができる照明用レンズおよびこれを備えた照明装置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】
【００１６】
本発明の照明用レンズは、点状の発光装置から出射された白色光が入射され、この入射された白色光を所望の配光特性を有する光に制御した上で被照射面側に向かって出射させる照明用レンズであって、前記照明用レンズは、前記発光装置に対向して配置される発光装置対向面部と、前記発光装置対向面部に対して前記発光装置とは反対側に形成された出射面部と、前記発光装置対向面部の外周端部から前記出射面部の外周端部へ向かって延出された側面部とを備え、前記発光装置対向面部には、前記白色光を前記照明用レンズ内へ入射させるための凹部が形成され、前記凹部は、光軸に直交する第１の入射面と、この第１の入射面の外周端部から前記発光装置側に向かって延出され、前記発光装置側に向かうにしたがって、漸次、直径が拡大する第２の入射面と、を有し、前記側面部は、前記第２の入射面に入射した光を前記出射面部に向けて全反射させる全反射面を有し、前記出射面部は、前記第１の入射面に入射した光、及び、前記第２の入射面に入射して前記全反射面によって全反射された光を前記被照射面側に向かって出射する出射面を有し、前記第２の入射面と前記全反射面の境界部分である前記凹部の開口端部、及び、前記第１の入射面の少なくとも一方が、平坦面以外の形状を有する、構成を採る。
【００１７】
また、本発明の照明装置は、上記点状の発光装置と、上記照明用レンズと、を備え、前記照明用レンズから出射された光によって照明する、構成を採る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、開口端部あるいは第１の入射面を平坦面以外の形状に加工することにより、明るさを落とさずに、被照射面中央の白色光の周りの２つの輪帯状の照度むらを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】白色発光ダイオードの一例を示した図
【図２】従来の白色発光ダイオードを光源とするスポット照明装置の被照射面の像の模式図
【図３】本発明の一実施の形態に係る照明用レンズおよび照明装置の形状を示す図
【図４】図３の照明用レンズを白色発光ダイオード側から見た図
【図５】図３の照明用レンズを被照射面側から見た図
【図６】輪帯Ａの発生原因を説明する図
【図７】本発明の一実施の形態に係る照明用レンズの拡大断面図
【図８】輪帯Ａの照度むらが抑制されることを説明する図
【図９】輪帯Ｂの発生原因を説明する図
【図１０】輪帯Ｂの照度むらが抑制されることを説明する図
【図１１】本発明の一実施の形態による効果を実証するために行った実験結果を示す図
【図１２】本発明の一実施の形態による効果を実証するために行った実験結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
（照明用レンズおよび照明装置の概略構成）
最初に、出射面から出射された白色光を被照射面の方向に集光させ、かつ、青みを帯びた白色光と黄色みを帯びた白色光とによる被照射面の色むらを抑制するための技術について詳細に説明する。
【００２２】
図３は、本発明の一実施の形態に係る照明用レンズおよび照明装置の形状を示す図である。図３に示すように、本実施の形態におけるスポット照明用レンズ７は、白色光を発光する点状の発光装置としての白色発光ダイオード８に対向配置される。そして、スポット照明用レンズ７と白色発光ダイオード８とによりスポット照明装置を構成する。なお、スポット照明用レンズ７を、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）等の樹脂材料の射出成形によって安価に形成することができる。
【００２３】
白色発光ダイオード８は、青色発光ダイオードの発光素子と蛍光体とを組み合わせたもの等からなる発光部１０を有する。発光部１０は、出射面１１から、出射角０°の白色光（出射面１１の面法線方向に向かって出射される光）ＷＬ０を中心とした所定の角度範囲にわたる白色光の光束を出射する。
【００２４】
そして、本実施の形態において、発光部１０から出射される白色光のうち、白色光ＷＬ０を中心とした出射面１１からの出射角が小さい中央部分の白色光（図３において破線枠で束ねられた光）が青みを帯びた白色光ＷＬＢとなり、出射面１１からの出射角が大きい周辺部分の白色光（図３において２点破線枠で束ねられた光）が黄色みを帯びた白色光ＷＬＹとなる。
【００２５】
また、白色発光ダイオード８は、発光部１０の白色光の出射側に平坦面１４を向け、スポット照明用レンズ７側に凸面１５を向けた平凸の集光レンズ１６を有する。この集光レンズ１６は、発光部１０とともに筐体１７内に収容される。
【００２６】
したがって、発光部１０から出射された白色光は、集光レンズ１６によって集光された上で白色発光ダイオード８から出射される。なお、発光部１０から出射された白色光のうちの出射角０°の白色光は、集光レンズ１６の不図示の光軸上を通って凸面１５の面頂点から出射角０°を維持しながら出射される。
【００２７】
スポット照明用レンズ７には、白色発光ダイオード８から出射された白色光が入射される。スポット照明用レンズ７は、この入射された白色光を所望の配光特性を有するように制御した上で被照射面１８側に向かって出射する。
【００２８】
すなわち、スポット照明用レンズ７は、発光装置対向面部としての白色発光ダイオード８に対向して配置される発光ダイオード対向面部と、発光ダイオード対向面部に対して白色発光ダイオード８とは反対側に形成された出射面部と、発光ダイオード対向面部の外周端部から出射面部の外周端部へ向かって延出された側面部と、を有する。
【００２９】
（発光ダイオード対向面部の説明）
発光ダイオード対向面部には、白色発光ダイオード８から出射された白色光をスポット照明用レンズ７の内部へ入射させるための凹部が形成される。この凹部は、図３に示すように、第１の入射面２０と、第２の入射面２１と、を有する。
【００３０】
第１の入射面２０は、通常、スポット照明用レンズ７の光軸ＯＡ（図３の一点鎖線）方向、且つ白色発光ダイオードが配置される側から見た場合の平面図（図４）において円形状の平面となるように形成される。なお、本実施の形態では、以下に詳細に説明するように、第１の入射面２０に所定の加工を施す。
【００３１】
なお、スポット照明用レンズ７の光軸ＯＡは、スポット照明用レンズ７から出射される立体的な光束の中心上に仮定された中心線をいい、この光軸ＯＡは、第１の入射面２０の中心点を通る。また、図１の状態において、スポット照明用レンズ７の光軸ＯＡは、集光レンズ１６から出射される立体的な光束の中心上に仮定された中心線（すなわち、集光レンズ１６の光軸）と一致する。
【００３２】
そして、第１の入射面２０には、発光部１０から出射された白色光のうち、中央部分の青みを帯びた白色光ＷＬＢが集光レンズ１６を経た上で入射し、この入射した白色光ＷＬＢは、光軸ＯＡ側に向かってスネルの法則にしたがった所定の屈折角で屈折した上でスポット照明用レンズ７内部を進行（透過）する。ただし、この白色光ＷＬＢのうちの出射角０°の白色光ＷＬ０は、第１の入射面２０の中心点に入射後、屈折されずにスポット照明用レンズ７の光軸ＯＡ上を通ってスポット照明用レンズ７内を進行する。
【００３３】
なお、図３においては、便宜上、スポット照明用レンズ７のうちの光軸ＯＡに対する上側の半部のみについての光路が示されているが、スポット照明用レンズ７が光軸ＯＡを中心とした回転対称形状に形成されることを考慮すれば、スポット照明用レンズ７における光軸ＯＡの下側の半部の光路は、光軸ＯＡを基準線とする上側の半部の光路の線対称の光路となる。
【００３４】
ここで、図３に示すように、第１の入射面２０を平面に形成すれば、第１の入射面２０に対する白色光ＷＬＢの入射角度が小さく（白色光ＷＬ０は０°）抑えられる。したがって、第１の入射面２０における白色光ＷＬＢの屈折角が小さく抑えられる。
【００３５】
これにより、本実施の形態では、第１の入射面２０に入射した白色光ＷＬＢが、青色光と黄色光とに色分離することを抑制することができる。
【００３６】
一方、第２の入射面２１は、第１の入射面２０に連接され、この第１の入射面２０の外周端部から白色発光ダイオード８側に向かって延出されるとともに、白色発光ダイオード８側に向かうにしたがって、漸次、直径が拡大するように形成される。より具体的には、第２の入射面２１は、白色発光ダイオード８側に向かうにしたがって径が大きくなるような光軸ＯＡを中心軸とするテーパ面に形成される。
【００３７】
そして、第２の入射面２１には、発光部１０から出射された白色光のうち、周辺部分の黄色みを帯びた白色光ＷＬＹが集光レンズ１６を経た上で入射する。この入射した白色光ＷＬＹは、光軸ＯＡから離間する側に向かって所定の屈折角で屈折した上で後述する全反射面２２に向かうようにスポット照明用レンズ７内部を進行する。
【００３８】
ここで、第２の入射面２１を、白色発光ダイオード８側に向かうにしたがって径が大きくなるような光軸ＯＡを中心軸とするテーパ面に形成すれば、出射面１１からの出射角が大きい白色光ＷＬＹが第２の入射面２１に入射する際の入射角が抑えられる。したがって、第２の入射面２１における白色光ＷＬＹの屈折角が小さく抑えられる。
【００３９】
これにより、本実施の形態では、第２の入射面２１に入射する白色光ＷＬＹが、青色光と黄色光とに色分離することを抑制することができる。
【００４０】
第２の入射面２１と全反射面２２の境界部分である凹部の開口端部２７は、白色発光ダイオード８の筐体１７にスポット照明用レンズ７を固定するための位置決め部として用いられる。なお、開口端部２７は、通常、スポット照明用レンズ７の取り扱い性や筐体１７への位置決め安定性を考慮し、第２の入射面２１と全反射面２２の境界部分が鋭利な形状とならぬよう面取り加工により環状の平坦面に形成される。しかしながら、本実施の形態では、以下に詳細に説明するように、開口端部２７に所定の加工を施す。
【００４１】
（側面部の説明）
側面部は、図３に示すように、全反射面２２と、フランジ部２８と、を有する。
【００４２】
全反射面２２は、発光ダイオード対向面部側から出射面部側（図３における右方向）に向かって、漸次、直径が拡大するように形成される。換言すれば、全反射面２２は、開口端部２７の外周から被照射面１８側に向かってフランジ部２８まで延出されるとともに、被照射面１８側に向かうにしたがって径が大きくなるような光軸ＯＡを中心軸とするテーパ面に形成される。また、全反射面２２は、スポット照明用レンズ７における外周面のほぼ全域にわたって形成される。
【００４３】
この全反射面２２には、第２の入射面２１に入射してスポット照明用レンズ７内部を進行してきた黄色みを帯びた白色光ＷＬＹが、臨界角を超える入射角で入射する。そして、このような全反射面２２に入射した白色光ＷＬＹは、全反射面２２によって出射面部側に向けて全反射される。この全反射面２２によって全反射された白色光ＷＬＹは、出射面部側に向かってスポット照明用レンズ７内部を進行する。
【００４４】
このとき、全反射面２２では屈折が生じないため、全反射面２２に入射した白色光ＷＬＹの色分離は生じない。
【００４５】
（出射面部の説明）
出射面部は、第１の入射面２０および第２の入射面２１にレンズ厚を隔てて光軸ＯＡ方向において対向する位置に、被照射面１８側を向く凸の非球面に形成された出射面２３を有する。
【００４６】
図３および図５に示すように、本実施の形態における出射面２３は、平面図において円形状に形成され、その中心点が光軸ＯＡと交わる面頂点となる。
【００４７】
より具体的には、本実施の形態における出射面２３は、その光軸ＯＡ側（中心側）の大部分の領域が被照射面１８側を向く凸面に形成され、周辺側（径方向外側）の領域に被照射面１８側を向く凹面を有するような部分的に凹の凸非球面に形成される。
【００４８】
なお、このような構成以外にも、例えば、出射面２３を、光軸ＯＡ側から周辺側に向かうにしたがって正のパワーが弱くなる全面凸の非球面に形成してもよい。この場合、出射面２３の非球面形状は、周辺側に向かうにしたがって正のパワーが連続的に弱くなるような面形状であってもよいし、あるいは、周辺側に向かうにしたがって正のパワーが段階的に弱くなるような面形状であってもよい。なお、段階的に弱くなる面形状の例としては、一定の正のパワーを持った光軸ＯＡ側の面形状と、この面形状のパワーよりも弱い一定の正のパワーを持った周辺側の面形状とを繋ぎ合わせた面形状を挙げることができる。
【００４９】
さらに、本実施の形態において、出射面２３のうちの光軸ＯＡ側の所定範囲の領域は、第１の出射面２４とされており、この第１の出射面２４には、第１の入射面２０に入射してスポット照明用レンズ７内部を進行してきた青みを帯びた白色光ＷＬＢが入射する。そして、この第１の出射面２４に入射した白色光ＷＬＢは、第１の出射面２４において所定の屈折角で屈折された上で、第１の出射面２４から被照射面１８側に向かって出射される。
【００５０】
また、本実施の形態において、出射面２３のうちの周辺側の所定範囲の領域であって第１の出射面２４の外周端部に第１の出射面２４を包囲するように連設された領域は、第２の出射面２５とされ、この第２の出射面２５は、第１の出射面２４よりも正のパワーが弱くなるように形成される。なお、本明細書において、正のパワーが弱いということには、パワーが負であること（凹面であること）も含まれるものとする。
【００５１】
この第２の出射面２５には、第２の入射面２１に入射後、全反射面２２によって全反射されてスポット照明用レンズ７内部を進行してきた黄色みを帯びた白色光ＷＬＹが入射する。そして、この第２の出射面２５に入射した白色光ＷＬＹは、第２の出射面２５において所定の屈折角で屈折された上で、第２の出射面２５から被照射面１８側に向かって出射される。
【００５２】
このとき、第２の出射面２５は、正のパワーが抑えられるため、第２の出射面２５に対する白色光ＷＬＹの入射角を抑えることができる。
【００５３】
これにより、本実施の形態においては、第２の出射面２５に入射した白色光ＷＬＹが、青色光と黄色光とに色分離することを抑制することができる。
【００５４】
そして、第１の出射面２４から出射された青みを帯びた白色光ＷＬＢと、第２の出射面２５から出射された黄色みを帯びた白色光ＷＬＹとは、スポット照明用レンズ７から光軸ＯＡ方向に所定の距離だけ離間された被照射面１８に、互いに混合された状態として、白色の円形の照射光として照射させる。
【００５５】
（効果）
このように、本実施の形態におけるスポット照明用レンズ７によれば、特に、第１の入射面２０および第２の出射面２５における色分離の発生を極めて有効に抑制することができるので、被照射面１８における照射光の色むらを十分に抑制することができる。具体的には、例えば、被照射面１８に照射された照射光の外周縁部に濃い黄色の部分（イエローリング）が形成されることを抑制することができる。
【００５６】
（変形例）
なお、第２の入射面２１に入射した白色光ＷＬＹの一部を、第１の出射面２４に入射させて第１の出射面２４から出射させるようにしてもよい。
【００５７】
より好ましくは、第１の入射面２０に入射した青みを帯びた白色光ＷＬＢが第１の出射面２４から出射される際の白色光ＷＬＢの配光特性と、第２の入射面２１に入射した黄色みを帯びた白色光ＷＬＹが出射面２３（出射面部）から出射される際の白色光ＷＬＹの配光特性とを互いに一致または特性の差（例えば、光束の広がり方と後述する各測定角度における光度〔ｃｄ〕或いは照度〔ｌｘ〕の差）が所定値以内に収まる程度に近似させるようにする。このとき、第１の出射面２４から出射される光束の広がりと第２の出射面２５から出射される光束の広がりとの重なりの程度が色むらの抑制の程度に大きな影響を与えるため、２つの白色光ＷＬＢ、ＷＬＹの配光特性を互いに一致または近似させることは重要である。
【００５８】
このように構成すれば、被照射面１８における照射光の色むらをさらに有効に抑制することができる。
【００５９】
（輪帯Ａの発生原因）
次に、輪帯Ａ（照度むら）の発生原因について説明する。
【００６０】
筐体１７と開口端部２７との間には隙間が生じる場合がある。このため、白色発光ダイオード８から出射された黄色みを帯びた白色光ＷＬＹの一部が開口端部２７（通常、面取り加工により環状に形成される平坦面）に入射される。
【００６１】
そして、開口端部２７に入射された白色光ＷＬＹは、本来不要な光であるにもかかわらず、全反射面２２で反射した後（入射角度によっては全反射面２２を経由せず直接）、出射面２３から出射される。
【００６２】
開口端部２７が平坦面であると、図６に示すように、開口端部２７に入射された白色光ＷＬＹは、出射面２３から出射されるまでの過程でスポット照明用レンズ７のレンズ構成面で屈折され、光軸ＯＡに近づくように集光される。この光によって、被照射面に輪帯Ａが発生する。
【００６３】
（輪帯Ａの照度むらを抑制するための対策）
次に、輪帯Ａの照度むらを抑制するための対策について説明する。
【００６４】
本実施の形態では、図７に示すように、開口端部２７と第２の入射面２１との連接部分にＲ面取加工（断面が所定の半径となるように角を取る加工）を行う。
【００６５】
これにより、図８に示すように、開口端部２７に入射された白色光ＷＬＹは、出射面２３から出射されるまでの過程で分散される。この結果、輪帯Ａの照度むらを抑制することができる。
【００６６】
なお、Ｒ面取加工に限らず、開口端部２７に対して粗し加工を行う等、開口端部２７を平坦面以外の形状に加工することにより、輪帯Ａの照度むらを抑制することができる。
【００６７】
（輪帯Ｂの発生原因）
次に、輪帯Ｂ（照度むら）の発生原因について説明する。
【００６８】
白色発光ダイオード８の集光レンズ１６から出射される光には、図３に示すような、光軸ＯＡと発光部１０の表面との交点１点から延びる線で示される白色光ＷＬＢおよびＷＬＹの基本的なスポット照明用レンズ７の形状を設計する際に用いられる光線の他に、集光レンズ１６内での内部反射等により発生する迷光がある。
【００６９】
図９には、輪帯Ｂを発生させる原因となる迷光の光路が示されている。この迷光は、スポット照明用レンズ７の形状を設計する際に用いられる白色光ＷＬＢおよびＷＬＹに比べて、少ない光量の光である。
【００７０】
しかしながら、このように少ない光量の光であっても、図９に示すように、スポット照明用レンズ７のレンズ構成面で屈折され、光軸ＯＡに近づくように集光されると、被照射面に輪帯Ｂのような照度むらを発生させる要因となる。尚、本実施の形態では、集光レンズ１６を有する白色発光ダイオード８を光源に使用する場合について説明したが、集光レンズ１６を有さない光源であって発光部１０が微小面積の発光面を有する場合にも、光軸ＯＡと発光部１０の表面との交点以外から出射する光が原因となって、輪帯Ｂのような照度むらが発生する。
【００７１】
（輪帯Ｂの照度むらを抑制するための対策）
次に、輪帯Ｂの照度むらを抑制するための対策について説明する。
【００７２】
本実施の形態では、図７に示すように、第１の入射面２０に、断面が円弧の溝部３１を形成する加工を行う。
【００７３】
これにより、図１０に示すように、第２の入射面２１で反射した後に第１の入射面２０に入射する白色光ＷＬＹは、出射面２３から出射されるまでの過程で分散される。この結果、輪帯Ｂの照度むらを抑制することができる。
【００７４】
なお、溝部３１を形成する加工に限らず、第１の入射面２０に対して粗し加工を行う等、第１の入射面２０を平坦面以外の形状に加工することにより、輪帯Ｂの照度むらを抑制することができる。
【００７５】
なお、第１の入射面２０を平坦面以外の形状に加工することにより、第１の入射面２０に入射される青みを帯びた白色光ＷＬＢも分散されることになる。しかしながら、第１の入射面２０に入射される白色光ＷＬＢの方が、第２の入射面２１で反射した後に第１の入射面２０に入射する白色光ＷＬＹよりも、第１の入射面２０に対する入射角度が小さい。したがって、第１の入射面２０を平坦面以外の形状に加工しても、第１の入射面２０における白色光ＷＬＢの屈折角が小さく抑えられるので、被照射面における明るさはほとんど落ちない。
【００７６】
（本実施の形態の作用・効果）
以上のように、本実施の形態によれば、開口端部２７あるいは第１の入射面２０を平坦面以外の形状に加工することにより、明るさを落とさずに、被照射面中央の白色光の周りに現れる２つの輪帯状の照度むらを抑制することができる。
【００７７】
以上説明した本実施の形態による効果を実証するために行った実験結果を図１１、図１２に示す。なお、図１１、図１２において、横軸は出射面における光軸ＯＡからの角度（°）、縦軸は被照射面における相対照度（単位無し、対数表示）である。
【００７８】
図１１、図１２の実線のグラフは、開口端部２７及び第１の入射面２０を平坦面の形状にした場合の被照射面における相対照度を表す。図１１、図１２の実線のグラフから明らかなように、開口端部２７及び第１の入射面２０を平坦面の形状にした場合、１７°付近に輪帯Ａが発生し、３３°付近に輪帯Ｂが発生する。
【００７９】
図１１の破線のグラフは、開口端部２７にＲ付け加工を行った場合の被照射面における相対照度を表す。図１１の破線のグラフから明らかなように、開口端部２７にＲ付け加工を行った場合、輪帯Ａの照度むらが抑制される。
【００８０】
図１２の破線のグラフは、第１の入射面２０に溝部３１を設けた場合の被照射面における相対照度を表す。図１２の破線のグラフから明らかなように、第１の入射面２０に溝部３１を設けた場合、輪帯Ｂの照度むらが抑制される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、白色発光ダイオードの他、白色以外の発光ダイオード、その他の点状光源に組み合わせる照明用レンズ、およびスポット照明装置に用いるに好適である。
【符号の説明】
【００８２】
７  スポット照明用レンズ
８  白色発光ダイオード
１８  被照射面
２０  第１の入射面
２１  第２の入射面
２２  全反射面
２３  出射面
２４  第１の出射面
２５  第２の出射面
２７  開口端部
３１  溝部
【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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【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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