(57)【要約】【課題】広範囲な配光を制御し、かつ、光の利用効率の低下を抑制することができる照明装置、照明装置の製造方法及び配光制御部材を提供する。【解決手段】照明装置１は、光源３０と、光源３０の光出射側に設けられる配光制御部材６０とを備える。また、配光制御部材６０は、光が入射する入射面６１０と、入射面６１０から入射した光が出射する出射面６２０と有する。さらに、入射面６１０及び出射面６２０の少なくとも一方には、複数の散在する平滑な凹曲面である凹曲面部６３０が形成される。そして、凹曲面部６３０は、光源３０の光を屈折又は反射させる光学レンズ５０又は反射部材４０が発した光を配光制御する。【選択図】図３
2018073593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源の光出射側に設けられる配光制御部材とを備え、
前記配光制御部材は、光が入射する入射面と、前記入射面から入射した光が出射する出射面と有し、
前記入射面及び前記出射面の少なくとも一方には、複数の散在する平滑な凹曲面を有する凹曲面部が形成され、
前記凹曲面部は、前記光源の光を屈折又は反射させる光学部材が発した光を配光制御する
照明装置。
【請求項２】
前記凹曲面部に形成される凹凸形状の算術平均粗さＲａは、１μｍ以下である
請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記光源の光軸に略平行な断面で前記凹曲面部を断面視した場合において、前記凹曲面部は、
略円弧状をなし、
前記略円弧状を特定する中心点を通過する前記凹曲面部が形成された前記入射面又は前記出射面の垂線から前記凹曲面部の端縁までの距離をｄで表した場合に、式１の条件を満たす
【数１】
2018073593.tif 000016
請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項４】
前記光源の光軸に略平行な断面で前記凹曲面部を断面視した場合において、前記凹曲面部は、
略円弧状をなし、
前記略円弧状を特定する中心点を通過する前記凹曲面部が形成された前記入射面又は前記出射面の垂線から前記凹曲面部の端縁までの距離をｄで表した場合に、式２の条件を満たす
【数２】
2018073593.tif 000017
請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項５】
前記光源の光軸に略平行な断面で前記凹曲面部を断面視した場合において、前記凹曲面部は、
略円弧状をなし、
前記略円弧状を特定する中心点を通過する前記凹曲面部が形成された前記入射面又は前記出射面の垂線から前記凹曲面部の端縁までの距離をｄで表し、
前記凹曲面部の深さをＤで表し、
前記凹曲面部の前記垂線は、前記略円弧状を特定する中心点を通過する前記凹曲面部が形成された前記入射面又は前記出射面の垂線である場合に、式３の条件を満たす
【数３】
2018073593.tif 000018
請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記光源の光軸に略平行な断面で前記凹曲面部を断面視した場合において、前記凹曲面部は、
略略円弧状をなし、
前記略円弧状を特定する中心点を通過する前記凹曲面部が形成された前記入射面又は前記出射面の垂線から前記凹曲面部の端縁までの距離をｄで表し、前記凹曲面部の深さをＤで表し、前記凹曲面部の端縁から前記中心点までを結ぶ仮想線と前記垂線とで規定される鋭角の角度をαで表した場合に、式４の条件を満たし、
【数４】
2018073593.tif 000019
平面視で前記凹曲面部が略楕円状をなしている場合に、長軸における前記鋭角の角度は、短軸における前記鋭角の角度よりも１０°以上大きい
請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
平面視で前記凹曲面部が略円形状をなしている場合に、前記凹曲面部のドット径をＡで表し、隣り合う２つの前記凹曲面部のドット間距離をＢで表し、ドット重畳率をＴで表した場合に、式５の条件を満たし、
【数５】
2018073593.tif 000020
前記凹曲面部と隣接する他の凹曲面部とのドット重畳率Ｔは、５０％以上２５０％以下である
請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記光学部材は、前記光源の光を反射させる反射部材であり、
前記反射部材の反射率は、７０％以上である
請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記配光制御部材は、前記照明装置から着脱可能である
請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明装置の製造方法であって、
レーザの焦点を走査して被加工部材に照射することにより、複数の散在する平滑な凹曲面である前記凹曲面部を形成する凹曲面部形成工程を含む
照明装置の製造方法。
【請求項１１】
光源の光出射側に設けられる配光制御部材であって、
光源からの光が入射する入射面と、前記入射面から入射した光が出射する出射面とが形成され、
前記入射面及び前記出射面の少なくとも一方には、複数の散在する平滑な凹曲面を有する凹曲面部が形成され、
前記凹曲面部は、前記光源の光を屈折又は反射させる光学部材が発した光を配光制御する
配光制御部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置、照明装置の製造方法及び配光制御部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源と、光源の配光を変換する配光変換パネルとを備えた照明装置が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
この照明装置では、配光変換パネルを取り付けることで、光源からの照射光の形を変換することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５６９８８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の照明装置においては、例えば、光源からの照射光の形を変換するために、配光変換パネルにシボ加工等を行うことが考えられるが、広範囲な配光にするほど配光角を制御することが困難であり、所望の配光を実現し難い。
【０００６】
また、シボ加工では、光源からの光が散乱されることで迷光が生じ、光源の光の利用効率が低下してしまう。
【０００７】
そこで、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、広範囲な配光を制御し、かつ、光の利用効率の低下を抑制することができる照明装置、照明装置の製造方法及び配光制御部材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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る照明装置の一態様は、光源と、前記光源の光出射側に設けられる配光制御部材とを備え、前記配光制御部材は、光が入射する入射面と、前記入射面から入射した光が出射する出射面と有し、前記入射面及び前記出射面の少なくとも一方には、複数の散在する平滑な凹曲面を有する凹曲面部が形成され、前記凹曲面部は、前記光源の光を屈折又は反射させる光学部材が発した光を配光制御する照明装置。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る配光制御部材の一態様は、光源の光出射側に設けられる配光制御部材であって、光源からの光が入射する入射面と、前記入射面から入射した光が出射する出射面とが形成され、前記入射面及び前記出射面の少なくとも一方には、複数の散在する平滑な凹曲面を有する凹曲面部が形成され、前記凹曲面部は、前記光源の光を屈折又は反射させる光学部材が発した光を配光制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、広範囲な配光を制御し、かつ、光の利用効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態に係る照明装置の斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る照明装置の分解斜視図である。
【図３】図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における実施の形態に係る照明装置の断面図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る照明装置における配光制御部材の斜視図である。
【図５】図５は、実施の形態に係る照明装置における配光制御部材の凹曲面部の断面図である。
【図６】図６は、実施の形態に係る照明装置における配光制御部材の凹曲面部のイメージ図である。
【図７】図７は、実施の形態に係る照明装置のドット重畳率とビーム角との関係を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態に係る照明装置において凹曲面部の角度とビーム角及び光の利用効率との関係を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態に係る照明装置において凹曲面部とビーム角及び光の利用効率との関係を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態に係る配光制御部材の凹曲面部と照射光との関係を示す説明図である。
【図１１】図１１の（ａ）は、実施の形態に係る配光制御部材の製造工程を示すイメージ図である。図１１の（ｂ）は、被加工部材に形成された凹曲面部の正面図である。図１１の（ｃ）は、被加工部材に形成された凹曲面部の正面図である。
【図１２】図１２の（ａ）は、実施の形態に係る配光制御部材の凹曲面部の部分拡大正面図である。図１２の（ｂ）は、図１２の（ａ）の凹曲面部をＸＩＩ−ＸＩＩ線における実施の形態に係る配光制御部材の凹曲面部の線粗さを示す図である。図１２の（ｃ）は、図１２の（ｂ）の四角で囲んだ部分を示す部分拡大図である。
【図１３】図１３の（ａ）は、比較例に係る配光制御部材の凹曲面部の部分拡大正面図である。図１３の（ｂ）は、図１３の（ａ）の凹曲面部をＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線における比較に係る配光制御部材の凹曲面部の線粗さを示す図である。図１３の（ｃ）は、図１３の（ｂ）の四角で囲んだ部分を示す部分拡大図である。
【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。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい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】
また、「略＊＊」との記載は、「略同一」を例に挙げて説明すると、全く同一はもとより、実質的に同一と認められるものを含む意図である。また、「＊＊近傍」との記載においても同様である。
【００１４】
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。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。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係る照明装置、照明装置の製造方法及び配光制御部材について説明する。
【００１６】
（実施の形態）
［構成］
まず、本実施の形態に係る照明装置１の構成について図１〜図６を用いて説明する。
【００１７】
図１は、実施の形態に係る照明装置１の斜視図である。図２は、実施の形態に係る照明装置１の分解斜視図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における実施の形態に係る照明装置１の断面図である。図４は、実施の形態に係る照明装置１における配光制御部材６０の斜視図である。図５は、実施の形態に係る照明装置１における配光制御部材６０の凹曲面部６３０の断面図である。図６は、実施の形態に係る照明装置１における配光制御部材６０の凹曲面部６３０のイメージ図である。
【００１８】
図１では、照明装置１において、灯体の長手方向をＸ軸方向と規定し、灯体の短手方向をＹ軸方向と規定し、上下方向をＺ軸方向と規定する。そして、図２以降の各図に示す各方向は、全て図１に示す各方向に対応させて表示する。なお、図１では、上下方向、左右方向及び前後方向は、使用態様によって変化するため、これには限定されない。以降の図においても、同様である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、照明装置１は、灯体１０、光源３０、取付部材３２、反射部材４０（光学部材の一例）、光学レンズ５０（光学部材の一例）、配光制御部材６０、光制御部材７００、アーム７０及び電源ボックス９０を備えている。
【００２０】
［１−１．灯体］
図３に示すように、灯体１０は、光源３０、取付部材３２、反射部材４０、光学レンズ５０、配光制御部材６０、光制御部材７００等を内部に配置する部材である。灯体１０は、光源３０から発生した熱を放熱するヒートシンクとしても機能する。
【００２１】
灯体１０は、筒状部１１と、隔壁部１６とを備える。
【００２２】
本実施の形態では、灯体１０の筒状部１１は、両端部が開口した略円筒形状の筒体である。隔壁部１６は、筒状部１１と一体的に形成されていることにより、筒状部１１の内部空間を前方空間１２１と後方空間１２２とに仕切る。隔壁部１６は、光源３０から発生した熱を効率よく筒状部１１に伝導させる。ここで筒状部１１は、外部に露出されているため、外部の空気によって冷却される。
【００２３】
灯体１０は、前方開口部１１１、後方開口部１１２及び側方開口部１１３を備える。前方開口部１１１は、Ｘ軸プラス方向側（前方側）に位置する開口である。後方開口部１１２は、Ｘ軸マイナス方向側（後方側）に位置する開口である。側方開口部１１３は、筒状部１１の側面部に形成されたスリット状の開口である。
【００２４】
灯体１０の前方空間１２１において、光源３０は、隔壁部１６の一方の面である取付面１６１に取り付けられる。また、前方空間１２１には、取付部材３２、反射部材４０、光学レンズ５０、配光制御部材６０及び光制御部材７００がＸ軸プラス方向に向かって並び順に配置される。
【００２５】
灯体１０は、前方空間１２１に、遮光壁部１４を有する。遮光壁部１４は、取付面１６１に立設され、光源３０の周囲を囲む部分である。本実施の形態では、遮光壁部１４は、取付面１６１からＸ軸プラス方向に向かって延び、かつ、光源３０の周囲を囲む。遮光壁部１４は、光源３０から出射された光のうち、反射部材４０と取付面１６１（又は、光源３０）との隙間から洩れた一部の光が、灯体１０の筒状部１１と反射部材４０との間に漏れることを抑制する。これにより、照明装置１のＸ軸プラス方向側の筒状部１１と反射部材４０との間からの光漏れを抑制する。
【００２６】
また、図２及び図３に示すように、灯体１０は、前方空間１２１において、隔壁部１６及び筒状部１１の少なくとも一方に一体的に形成されたフィン状の形状を有する複数の前方フィン状部１５を備える。前方フィン状部１５は、隔壁部１６及び筒状部１１の少なくとも一方から熱が伝導され、放熱する機能を有する。本実施の形態では、前方フィン状部１５は、筒状部１１及び隔壁部１６の両方と一体的に形成されている。これにより、光源３０から発生した熱は、隔壁部１６から、前方フィン状部１５を介して、筒状部１１に効率よく伝導される。また、前方フィン状部１５は、前方空間１２１から灯体１０の外部に出ないように配置される。これにより、照明装置１の露出面における凹凸構造を抑制することができる。
【００２７】
灯体１０の隔壁部１６には、挿通孔１６２及び二つの貫通孔が形成されている。挿通孔１６２は、電源ボックス９０が内蔵する電源回路から光源３０に電力を供給するためのリード線９２が挿通される孔であり、隔壁部１６に形成されている。挿通孔１６２の内径は、リード線９２の外径と略同じである。これにより、挿通孔１６２から、後方空間１２２に光が漏れることが抑制される。
【００２８】
貫通孔は、アーム７０を支持するアーム支持台２０を隔壁部１６に固定するための貫通孔である。図２に示される二つのねじ２６がそれぞれ貫通孔を介してアーム支持台２０の前方（Ｚ軸方向正側）端に形成されたねじ穴に捻じ込まれることによって、アーム支持台２０が隔壁部１６に固定される。
【００２９】
灯体１０は、後方空間１２２において、筒状部１１及び隔壁部１６の少なくとも一方に一体的に形成されたフィン状の形状を有する複数の後方フィン状部１７を備える。後方フィン状部１７は、後方空間１２２から灯体１０の外部に出ないように配置される。また、複数の後方フィン状部１７のうち、少なくとも二つの後方フィン状部１７は、リード線９２が挿通される挿通孔１６２の近傍に立設されている。挿通孔１６２の近傍であって、挿通孔１６２をＸ軸方向に挟む位置に立設されている後方フィン状部１７により、リード線９２の位置が規制される。このため、リード線９２を所定の位置に容易に配置することができる。また、リード線９２をアーム７０の内部に挿通する際に、リード線９２の位置が規制されるため、当該挿通作業を容易に行うことができる。リード線９２の位置規制機能については、後述する。
【００３０】
灯体１０は、金属材料で形成される。本実施の形態では、灯体１０は、例えばアルミダイカスト工程を経て形成されてもよい。灯体１０の外表面の塗装色は、照明装置１の用途などに応じて選択されてよい。本実施の形態では、灯体１０は白色に塗装される。
【００３１】
［１−２．光源］
図２に示すように、光源３０は、固体発光素子を含む光源である。光源３０は、灯体１０の内部に配置され、照明装置１の出射光となる光を出射する。本実施の形態では、光源３０は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を有する発光モジュールであって、所定の光を放射状に出射するＬＥＤ光源である。光源３０は、例えば白色光を出射するように構成されている。光源３０は、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）型ＬＥＤで構成され、基台３０２と、基台３０２上に実装されたベアチップ（ＬＥＤチップ）である複数のＬＥＤ３０４と、それらＬＥＤ３０４を封止し、蛍光体を含む封止部材とを備える。なお、本実施の形態では、封止部材は全てのＬＥＤ３０４を一括封止しているが、封止部材の構成はこれに限られない。ライン状に配列されたＬＥＤ３０４の配列方向に沿って複数本のライン状に封止部材を形成する構成としてもよい。
【００３２】
光源３０は、隔壁部１６の取付面１６１に取り付けられる。各図に示される照明装置１において、光源３０の光軸Ｊは各図のＸ軸方向である。
【００３３】
基台３０２は、複数のＬＥＤ３０４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、樹脂基板又は絶縁被覆されたメタルベース基板などである。また、基台３０２は、例えば平面視において矩形である平面を有する板状であり、基台３０２の底面（図２のＸ軸マイナス方向側の面）が隔壁部１６の取付面１６１に取り付けられることによって固定される。なお、図示しないが、基台３０２には、ＬＥＤ３０４（光源３０）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（正電極端子及び負電極端子）が形成されている。
【００３４】
［１−３．取付部材］
取付部材３２は、光源３０を隔壁部１６に取り付けるための部材である。取付部材３２は、規制部３２２と、係止部３２４と有する。
【００３５】
規制部３２２は、光源３０の光軸Ｊに垂直な方向（Ｙ軸方向及びＺ軸方向）の位置を規制する。規制部３２２は、中央に開口部３２３（中央開口部３２３）を有する矩形枠状の形状を有する。規制部３２２の中央に形成された開口部３２３は、光源３０に対応する形状を有し、当該開口部３２３から光源３０が露出するように配置される。
【００３６】
また、取付部材３２は、隔壁部１６の取付面１６１に配置され、二つの接続部材３６及び二つのねじ３８によって、隔壁部１６に固定される。これにより、取付部材３２及びその中央開口部３２３に配置された光源３０が隔壁部１６に固定される。
【００３７】
係止部３２４は、反射部材４０を支持するため爪状の部分であり、反射部材４０の被係止部を係止する。本実施の形態では、取付部材３２は、二つの係止部３２４を備える。係止部３２４は、略Ｌ字型の形状を有しており、係止部３２４の端部の光軸Ｊから離れる向き突出した傾斜面（突起）が、被係止部に挿入されることにより、係止部３２４が被係止部を係止する。
【００３８】
取付部材３２は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネートなどの樹脂材料を用いて形成することができる。
【００３９】
［１−４．接続部材］
接続部材３６は、光源３０へ電流を供給する配線（図示せず）が接続される部材である。本実施の形態に係る照明装置１は、二つの接続部材３６を備え、一方の接続部材３６に高電位側の配線が、他方の接続部材３６に低電位側の配線が、それぞれ接続される。接続部材３６には、光源３０へ電流を供給する電極（不図示）が設けられている。当該電極が光源３０に形成された電極端子に接続される。
【００４０】
また、接続部材３６は、光源３０の位置を規制する機能も有する。接続部材３６には、ねじ３８が貫通する貫通孔が形成されており、当該貫通孔に挿入されたねじ３８によって、接続部材３６が隔壁部１６及び取付部材３２に固定される。その際、接続部材３６の光軸Ｊ側の部分が、光源３０を隔壁部１６に向けて押さえることにより、光源３０の光軸方向における位置を規制する。
【００４１】
接続部材３６の筐体は、例えば、ＰＢＴ、ポリカーボネートなどの樹脂材料を用いて形成することができる。また、接続部材３６の電極は、銅などの導電性部材を用いて形成することができる。
【００４２】
［１−５．反射部材］
反射部材４０は、光源３０からの光の配光を制御する部材である。本実施の形態では、反射部材４０は、光源３０からの光を光学レンズ５０に向けて反射させる。反射部材４０は、光軸Ｊが貫通する開口が形成された略筒状の形状を有する。
【００４３】
反射部材４０は、収容部４０１と、枠体部４０５とを有している。
【００４４】
収容部４０１は、Ｘ軸マイナス方向側の端部からＸ軸プラス方向側の端部に向かって内径が漸次大きくなるように構成された略お椀状をなしている。収容部４０１は、前端が開く前側開口部４０９を形成しており、後方側が有底である。収容部４０１における底部４０２の中央部分には、光軸Ｊが貫通する後側開口部４０３が形成されている。
【００４５】
枠体部４０５は、底部４０２の内周縁からＸ軸マイナス方向に向かって延びる筒状をなしている。枠体部４０５は、Ｘ軸方向で開く後側開口部４０３を形成している。枠体部４０５は、光源３０からの光を光学レンズ５０に向けて反射するように、Ｘ軸マイナス方向に向かって次第に狭まっている。
【００４６】
反射部材４０の外周側には、取付部材３２の係止部３２４に係止される被係止部が設けられている。被係止部は、反射部材４０の外周側に立設された部材に設けられた孔である。被係止部が係止部３２４に係止されることにより、反射部材４０は、取付部材３２に係止される。これにより、反射部材４０は、取付部材３２を介して隔壁部１６に取り付けられる。
【００４７】
反射部材４０の光出射側の端部には、三つの係止部４１０が設けられている。係止部４１０は、光学レンズ５０を係止する爪状の部分である。
【００４８】
反射部材４０は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）など硬質の白色樹脂材料を用いて形成することができる。
【００４９】
［１−６．光学部材］
図２及び図３に示すように、光学レンズ５０は、反射部材４０からの光が入射される光入射面５１０、及び、光入射面５１０に入射した光が出射される光出射面５２０を備える透光性の部材である。光学レンズ５０は、反射部材４０から入射された光の配光を制御して出射する機能を有してもよい。本実施の形態では、光学レンズ５０はフレネルレンズである。これにより、照明装置１は、出射光を集光して、スポット状の照明領域を形成することができる。
【００５０】
光学レンズ５０は、周縁部に、三つの被係止部５３０が設けられている。本実施の形態では、被係止部５３０は、光学レンズ５０の外周側に設けられた凹状の形状を有する部分である。光学レンズ５０の被係止部５３０が反射部材４０の係止部４１０に係止されることによって、光学レンズ５０が反射部材４０に係止される。これにより、光学レンズ５０は、反射部材４０及び取付部材３２を介して隔壁部１６に取り付けられる。また、このように反射部材４０の光出射側の端部に光学レンズ５０が配置されることにより、反射部材４０から出射された光が、光学レンズ５０に効率よく入射される。
【００５１】
光学レンズ５０は、透光性材料を用いて形成されており、例えばＰＭＭＡ（アクリル）、ポリカーボネートなどの透明樹脂材料、又は、ガラス材料などの透明材料を用いて形成することができる。
【００５２】
［１−７．配光制御部材］
配光制御部材６０は、円盤状をなした透光性の部材である。配光制御部材６０は、光学レンズ５０から入射された光の配光を制御して出射する機能を有する。配光制御部材６０の外径は、光学レンズ５０の外径と略等しい。配光制御部材６０は、光学レンズ５０よりもプラスＸ軸方向側で、光学レンズ５０と略平行に設けられる。言い換えれば、配光制御部材６０は、光源３０の光出射側に設けられる。本実施の形態では、配光制御部材６０と光学レンズ５０との間には、隙間が形成されているが、配光制御部材６０と光学レンズ５０とが密着した状態で設けられていてもよい。配光制御部材６０は、光学レンズ５０からの光が入射される入射面６１０と、入射面６１０に入射した光が出射される出射面６２０とを有する。
【００５３】
入射面６１０は、配光制御部材６０のＸ軸マイナス方向側の面であり、光学レンズ５０の光出射面５２０と対向している。出射面６２０は、配光制御部材６０のＸ軸プラス方向側の面である。入射面６１０及び出射面６２０の少なくとも一方には、複数の散在する平滑な凹曲面を有する凹曲面部６３０が形成されている。本実施の形態では、凹曲面部６３０は、入射面６１０にマトリクス状に形成された、略半球状の凹部である。なお、凹曲面部６３０は、規則的に配列されていることが好ましいが、ランダムに形成されていてもよい。
【００５４】
図４及び図５に示すように、凹曲面部６３０は、平面視で略円形状をなし、光源３０の光軸Ｊに略平行な断面で断面視した場合に略円弧状をなしている。つまり、凹曲面部６３０は、略半球状をなしている。凹曲面部６３０は、半径をＲで表し、略円弧状を特定する中心点をＯで表し、中心点Ｏを通過する凹曲面部６３０が形成された入射面６１０の垂線Ｈから凹曲面部６３０の端縁Ｐまでの距離をｄで表し、中心点Ｏから凹曲面部６３０の端縁Ｐまでを結ぶ直線Ｌと垂線Ｈとの鋭角の角度をαで表す。この場合、角度αは、式１で表される。
【００５５】
【数１】
2018073593.tif 000003
【００５６】
三平方の定理と式１とから式２を導く。
【００５７】
【数２】
2018073593.tif 000004
【００５８】
また、式１及び式２の条件を満たす場合に、角度αは、式３の条件を満たす。
【００５９】
【数３】
2018073593.tif 000005
【００６０】
角度αは、式３を満たす場合、所望の配光制御を行うことができる角度範囲である。
【００６１】
また、距離ｄは、式４の条件を満たす。特に、距離ｄを、式５の条件にしてもよい。
【００６２】
【数４】
2018073593.tif 000006
【００６３】
【数５】
2018073593.tif 000007
【００６４】
凹曲面部６３０に形成されている凹凸形状の算術平均粗さＲａは、１μｍ以下である。具体的には、算術平均粗さＲａは、凹曲面部６３０における粗さ曲線から平均線を求め、その平均線の方向に基準長さだけを抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、平均した値である。この抜き出した部分の平均線の方向をＸ軸とし、Ｘ軸に垂直な方向をＹ軸として粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表した場合に、算術平均粗さＲａは、次の式６で表されている。算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−２００１に詳細に規定されている。
【００６５】
【数６】
2018073593.tif 000008
【００６６】
図６に示すように、配光制御部材６０を平面視した場合に、凹曲面部６３０のドット径をＡで表し、隣り合う２つの凹曲面部６３０のドット間距離をＢで表し、ドット重畳率をＴで表した場合に、式７の条件を満たす。ドット間距離Ｂは、平面視で隣り合う２つの凹曲面部６３０の中心間の距離である。なお、図６では、ドット重畳率Ｔが１１１％の場合を例示している。
【００６７】
【数７】
2018073593.tif 000009
【００６８】
図７は、実施の形態に係る照明装置１のドット重畳率とビーム角との関係を示す図である。図７では、２点鎖線で１／２ビーム角を示し、破線で１／１０ビーム角を示している。光学レンズ５０にはハイブリッドフレネルレンズを用い、光学レンズ５０と配光制御部材６０との間隔を３（ｍｍ）とし、凹曲面部６３０のドット径Ａを０．２（ｍｍ）とし、凹曲面部６３０の角度αを３０°とした。なお、１／２ビーム角とは、照明装置１の光度が中心光度の１／２となる光の広がり角度である。１／１０ビーム角とは、照明装置１の光度が中心光度の１／１０となる光の広がり角度である。
【００６９】
この場合に、１／２ビーム角及び１／１０ビーム角の場合において、凹曲面部６３０と隣接する他の凹曲面部６３０とのドット重畳率Ｔは、５０％以上２５０％以下で、ビーム角が大きくなるという結果をシミュレーションにより得た。特に、１／２ビーム角及び１／１０ビーム角の場合において、ドット重畳率が約１１１％でビーム角のピークがあるという結果を得ることができた。なお、ドット重畳率Ｔが１００％未満においても、凹曲面部６３０と隣接する他の凹曲面部６３０とが重畳していると定義する。
【００７０】
図２及び図４に示すように、配光制御部材６０は、照明装置１から着脱可能である。具体的には、配光制御部材６０は、周縁部に被係止部６４０が設けられている。本実施の形態では、被係止部６４０は、配光制御部材６０に設けられた凹状の形状を有する部分であり、三箇所形成されている。配光制御部材６０の被係止部６４０が光制御部材７００の内部に形成された係止部に係止されることによって、配光制御部材６０が光制御部材７００に係止される。これにより、配光制御部材６０は、光制御部材７００を介して隔壁部１６に取り付けられる。また、このように光制御部材７００の光入射側の端部に配光制御部材６０が配置されることにより、光学レンズ５０から出射された光が、配光制御部材６０に効率よく入射される。
【００７１】
なお、本実施の形態では、１つの凹曲面部６３０について距離ｄを定義している。凹曲面部６３０のドット重畳率が１００％を超えている場合、距離ｄについて凹曲面部６３０の端縁Ｐの位置が変わるとも考えられるが、このように解釈すべきではない。この場合でも、１つの凹曲面部６３０と考えた場合に、図６のドット径Ａのように、隣接する凹曲面部６３０と重畳している部分をも含めた仮想の凹曲面部６３０の端縁Ｐを定義する。
【００７２】
なお、本実施の形態では、配光制御部材６０は、光制御部材７００のＸ軸マイナス方向側の端縁に設けられているが、これに限定されず、反射部材４０、光学レンズ５０、筒状部１１等に取りつけることができてもよい。つまり、照明装置１から着脱可能であれば、光制御部材７００の外側に設けられていてもよく、取り付けには公知の構成を組み合わせて用いてもよい。このため、配光制御部材６０の被係止部６４０と光制御部材７００の内部に形成された係止部とに限定されない。
【００７３】
配光制御部材６０は、透光性材料を用いて形成されており、例えばＰＭＭＡ（アクリル）、ポリカーボネートなどの透明樹脂材料、又は、ガラス材料などの透明材料を用いて形成することができる。
【００７４】
［１−８．光制御部材］
図２及び図３に示すように、光制御部材７００は、配光制御部材６０に光が入射する入射開口部７１０及び配光制御部材６０に入射した光が出射される出射開口部７２０を有する。光制御部材７００は、灯体１０の内部であって、光学レンズ５０の光出射面５２０側に配置された略筒状の部材である。光制御部材７００は、灯体１０とは別体である。
【００７５】
光制御部材７００は、入射開口部７１０及び出射開口部７２０を光軸Ｊが通るように配置される。また、光制御部材７００の出射開口部７２０の外径は、灯体１０の前方開口部１１１の内径と略等しい。これにより、灯体１０の前方開口部１１１の出射光通過領域が光制御部材７００によって削減されることを抑制できる。また、灯体１０と光制御部材７００との間からの出射光の漏れを抑制できる。
【００７６】
光制御部材７００は、灯体１０の前方開口部１１１近傍に、出射開口部７２０が位置するように配置される。また、光制御部材７００の光軸Ｊ方向（Ｘ軸方向）の長さは、光学レンズ５０の光出射面５２０から、灯体１０の前方開口部１１１までの長さ程度である。これにより、光制御部材７００は、灯体１０の内面のうち、光学レンズ５０の光出射面５２０近傍から、灯体１０の前方開口部１１１近傍までの部分を覆っている。ここで、光制御部材７００の内面（光軸Ｊ側の面）は、黒色のグレア抑制面である。このように、灯体１０の前方開口部１１１付近の内面は、黒色のグレア抑制面である光制御部材７００の内面で覆われる。これにより、灯体１０の前方開口部１１２付近の内面におけるグレアが抑制される。
【００７７】
光制御部材７００の内面は、黒色のグレア抑制面であれば、特に限定されない。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。さらに、光制御部材７００の内面におけるグレアをさらに抑制するために、光制御部材７００の内面に段差部（バッフル）を設けてもよい。
【００７８】
光制御部材７００は、外周に被係止部７６０を備える。光制御部材７００は、被係止部７６０が係止部１１４に係止されることにより、灯体１０の内部に保持される。本実施の形態では、被係止部７６０は、凸状の形状を有し、凹状の形状を有する係止部１１４に係止される。このように、光制御部材７００は、灯体１０の前方開口部１１１に挿入するだけで簡単に取り付けることができる。したがって、本実施の形態に係る照明装置１では、灯体１０の内面及び外面の塗装を塗り分ける場合より、灯体１０の内面に黒色のグレア抑制面を容易に形成することができる。
【００７９】
光制御部材７００は、例えば、ポリカーボネート、ＰＢＴなどの樹脂材料を用いて形成することができる。このように、光制御部材７００を、樹脂材料を用いて形成することにより、光制御部材７００を容易に、かつ、低コストで製造することができる。
【００８０】
［１−９．アーム支持台］
アーム支持台２０は、アーム７０を支持する部材である。アーム支持台２０は、後方空間１２２において、灯体１０に固定されている。本実施の形態では、アーム支持台２０は、隔壁部１６の後方空間１２２側に固定されている。
【００８１】
アーム支持台２０は、灯体１０と熱的に接続された放熱部２８と、アーム７０の下端と連結しているアーム支持部２４２とを有している。上述のとおり、本実施の形態では、アーム支持台２０は、灯体１０の隔壁部１６に固定されている。これにより、アーム支持台２０の放熱部２８は、光源３０から発生した熱を放熱する機能を有する。本実施の形態では、図６に示されるように、放熱部２８は、アーム支持台２０のうち、Ｘ軸マイナス方向側に配置される。放熱部２８は、凹凸形状を有し、外部に露出される露出面を有する。本実施の形態では、放熱部２８は、略円板状の形状を有し、外部に露出される側の主面には、複数の溝が略Ｚ軸方向に沿って形成されている。当該溝により、放熱部２８の表面積が増大して放熱効率が向上する。
【００８２】
放熱部２８は、灯体１０の後方空間１２２側の開口部である後方開口部１１２を閉塞する。このような放熱部２８は、後方開口部１１２を閉塞することにより、灯体１０の後方空間１２２に配置された複数の後方フィン状部１７、リード線９２などが外部から視認されることを抑制する。なお、ここで「閉塞」との記載は、必ずしも完全な密閉を意味しない。例えば、放熱部２８（つまり、本実施の形態ではアーム支持台２０）を後方開口部１１２から挿入するために必要な隙間が、放熱部２８と後方開口部１１２との間に設けられていてもよい。また、放熱部２８によって、灯体１０の後方空間１２２の内部のほとんどが視認されない程度に塞がれていればよい。
【００８３】
また、放熱部２８の後方空間１２２の外側向きの面は、凹凸構造を有し、後方空間１２２側の内部に配置される。
【００８４】
アーム支持部２４２は、アーム７０を支持する部分である。本実施の形態では、アーム支持部２４２の横断面の形状は、略半円形状であり、アーム７０の他端部７４の形状に対応している。
【００８５】
図１及び図２に示すように、アーム７０は、一端側（Ｚ軸プラス方向側）が電源ボックス９０に接続され、かつ、他端側（Ｚ軸マイナス方向側）が灯体１０に接続される部材である。アーム７０は、互いに逆方向に突出した円柱状の回転軸部を有している。本実施の形態では、回転軸部は、光軸Ｊ及びアーム７０の上下方向に垂直な方向に延びる円柱状をなしている。アーム７０は、板ばねとアーム支持台２０のアーム支持部２４２とで挟まれることによって、アーム７０がアーム支持台２０に回転自在に取り付けられる。つまり、アーム７０は、アーム支持台２０を介して灯体１０に接続される。アーム７０は、筒状部１１の側面部に形成された側方開口部１１３に配置される。
【００８６】
アーム支持台２０は、金属材料で形成される。本実施の形態では、アーム支持台２０は、例えばアルミダイカスト工程を経て形成される。アーム支持台２０の外表面の塗装色は、照明装置１の用途などに応じて選択されてよい。本実施の形態では、アーム支持台２０は、灯体１０と同じく白色に塗装される。
【００８７】
［１−１０．アーム］
図２及び図３に示すように、アーム７０は、一端部７３が電源ボックス９０に接続され、かつ、他端部７４が灯体１０に接続される部材である。本実施の形態では、アーム７０は、アーム本体７２と一端部７３及び他端部７４とを備える。他端部７４は、互いに逆方向に突出した略円柱状の回転軸部を有する。本実施の形態では、他端部７４は、光軸Ｊ及びアーム７０の長手方向に垂直な方向に延びる略円柱状の回転軸部を備える。アーム７０の他端部７４が、板ばね８０とアーム支持台２０のアーム支持部２４２とで挟まれることによって、アーム７０はアーム支持台２０に回転自在に取り付けられる。つまり、本実施の形態では、アーム７０は、アーム支持台２０を介して灯体１０に接続される。アーム７０は筒状部１１の側面部に形成された側方開口部１１３に配置される。つまり、アーム７０は、側方開口部１１３を介して灯体１０の外部から内部に挿入されている。
【００８８】
以下、アーム７０の詳細な構成について、図３を用いて説明する。
【００８９】
図３に示すように、アーム７０は、一端部７３が電源ボックス９０に接続され、かつ、他端部７４が灯体１０にアーム７０の内部には、アーム７０の長手方向に挿通孔７６が形成されている。挿通孔７６には、リード線９２が挿入され、リード線９２によって電源ボックス９０から光源３０に電力が供給される。このように、リード線９２が外部に露出しないため、リード線９２が損傷することが抑制される。
【００９０】
アーム７０は、金属材料で形成される。本実施の形態では、アーム７０は、例えばアルミダイカスト工程を経て形成される。
【００９１】
［１−１１．板ばね］
板ばね８０は、アーム７０をアーム支持台２０に対して回転自在に取り付けるための弾性部材である。本実施の形態では、板ばね８０は、図３に示されるように略Ｃ字型の形状を有しており、アーム支持台２０とともに、アーム７０の他端部７４を挟んだ状態で、ねじ８６及び８８によってアーム支持台２０に固定される。これにより、アーム７０がアーム支持台２０に取り付けられる。
【００９２】
アーム７０の他端部７４は、板ばね８０とアーム支持台２０とで挟まれた状態であるため、アーム７０は、他端部７４を中心としてアーム支持台２０に対して回転自在である。また、アーム７０を回転させるために要するトルクは、板ばね８０をアーム支持台２０に固定するねじ８８の捻じ込み量の調整により調整可能である。ねじ８８は、照明装置１を組み立てた状態で、灯体１０の側方開口部１１３からドライバーによって調整できる位置に配置される。これにより、顧客が、照明装置１を分解することなく、アーム７０を回転させるために要するトルクを調整できる。
【００９３】
板ばね８０は、金属材料で形成される。本実施の形態では、板ばね８０は、例えば鉄で形成される。
【００９４】
［１−１２．電源ボックス］
図１及び図２に示すように、電源ボックス９０は、光源３０に電力を供給する電源回路が内蔵された筐体である。本実施の形態では、電源ボックス９０に内蔵された電源回路は、電源ボックス９０の外部から供給された交流電力を直流電力に変換し、当該直流電力を、リード線９２を介して光源３０のＬＥＤ３０４に供給する。
【００９５】
電源ボックス９０の外壁部分は、金属材料、樹脂材料などから形成される。本実施の形態では、例えば、当該外壁部分は、アルミニウムで形成される。
【００９６】
［２．照明装置］
このような照明装置１における配光に関する結果を、図８〜図１０を用いて説明する。
【００９７】
図８は、実施の形態に係る照明装置１において凹曲面部６３０の角度とビーム角及び光の利用効率との関係を示す図である。図９は、実施の形態に係る照明装置１において凹曲面部６３０とビーム角及び光の利用効率との関係を示す図である。図８及び図９のビーム角は、１／２ビーム角を示している。
【００９８】
図８及び図９では、配光制御部材６０の厚みを２ｍｍ、重畳率を１１０％とした。図８では反射率が８０％の反射部材４０を用い、図９では反射率が７０％の反射部材４０を用いた。
【００９９】
図８は、光学レンズ５０に通常のフレネルレンズを用いた場合である。一点鎖線は凹曲面部６３０と１／２ビーム角との関係を示したグラフであり、二点鎖線は凹曲面部６３０と光の利用効率との関係を示したグラフであり、両者はシミュレーション結果である。四角のドットは実験値であり、凹曲面部６３０と１／２ビーム角との関係を示す。ひし形のドットも実験値であり、凹曲面部６３０と光の利用効率との関係を示す。なお、凹曲面部６３０の角度α＝０の場合、光の利用効率は１（１００％）となる。
【０１００】
図９は、光学レンズ５０にハイブリッドフレネルレンズを用いた場合である。一点鎖線は凹曲面部６３０と１／２ビーム角との関係を示し、二点鎖線は凹曲面部６３０と光の利用効率との関係を示した、両者のシミュレーション結果である。四角のドットは実験値であり、凹曲面部６３０と１／２ビーム角との関係を示す。ひし形のドットも実験値であり、凹曲面部６３０と光の利用効率との関係を示す。なお、凹曲面部６３０の角度α＝０の場合、光の利用効率は１（１００％）となる。
【０１０１】
図８及び図９において、異なるレンズを用いても、角度αが１０°から５０°までの範囲では好ましいとの結果を得た。角度αが１０°から５０°までの範囲では、角度αが０°の場合（凹曲面部６３０が形成されていない場合）に対し、１／２ビーム角に有意な差が表れた。シボ加工等が行われている光学部材を用いた場合では、光の利用効率が０．９以下となる場合がある。本実施の形態の配光制御部材６０では、角度αが１０°から５０°までの範囲で、光の利用効率が０．９以上であるため、光の利用効率が高いと言える。
【０１０２】
図１０は、実施の形態に係る配光制御部材６０の凹曲面部６３０と照射光との関係を示す説明図である。図１０では、凹曲面部６３０を形成しない場合から、凹曲面部６３０のドット重畳率を高めていった場合の、照射光、Ｘ方向（長軸の一例）のプリズム角、Ｙ方向（短軸の一例）のプリズム角、及び１／２ビーム角を示している。つまり、図１０では、Ｘ方向に向けてドット重畳率を高めている。
【０１０３】
図１０に示すように、凹曲面部６３０が形成されていない配光制御部材６０では、Ｘ方向の角度α及びＹ方向の角度αが０（ｄｅｇ）、１／２ビーム角が１０（ｄｅｇ）×１０（ｄｅｇ）である。凹曲面部６３０における、Ｘ方向の角度αが２５（ｄｅｇ）、及びＹ方向の角度αが１５（ｄｅｇ）では、１／２ビーム角が１６（ｄｅｇ）×１１（ｄｅｇ）となる。凹曲面部６３０における、Ｘ方向の角度αが３０（ｄｅｇ）、及びＹ方向の角度αが１０（ｄｅｇ）では、１／２ビーム角が２１（ｄｅｇ）×１０（ｄｅｇ）となる。凹曲面部６３０における、Ｘ方向の角度αが４５（ｄｅｇ）、及びＹ方向の角度αが１０（ｄｅｇ）では、１／２ビーム角が２７（ｄｅｇ）×１３（ｄｅｇ）となる。凹曲面部６３０における、Ｘ方向の角度αが７０（ｄｅｇ）、及びＹ方向の角度αが０（ｄｅｇ）では、１／２ビーム角が４０（ｄｅｇ）×９（ｄｅｇ）となる。
【０１０４】
このように、Ｘ方向の角度αとＹ方向の角度αとの異方性（アスペクト比）が大きくなるほど（本実施の形態ではＸ方向の角度αをＹ方向の角度αよりも大きい）、Ｘ方向の１／２ビーム角が大きくなるという結果を得た。なお、Ｙ方向の角度αをＸ方向の角度αよりも大きくすれば、Ｙ方向の１／２ビーム角が大きくなる。つまり、Ｘ方向の角度αとＹ方向の角度αとの異方性を変更すれば、異方性のある配光制御を行うことができる。
【０１０５】
［３．配光制御部材の製造方法］
次に、配光制御部材６０の製造方法について、図１１を用いて説明する。
【０１０６】
図１１の（ａ）は、実施の形態に係る配光制御部材６０の製造工程を示すイメージ図である。図１１の（ｂ）及び図１１の（ｃ）は、被加工部材２１０に形成された凹曲面部６３０の正面図である。
【０１０７】
図１１の（ａ）に示すように、配光制御部材６０の製造では、一例として、レーザ加工装置２００を用いる。配光制御部材６０を作成するためには、被加工部材２１０を準備する。レーザ加工装置２００は、レーザ光源２０１と、ガルバノスキャナ２０２と、ｆθレンズ２０３とを有する。
【０１０８】
レーザ光源２０１は、コントローラからの指令を受けて、ガルバノスキャナ２０２に向けてレーザを照射するように設けられている。
【０１０９】
ガルバノスキャナ２０２は、２台のガルバノメータ２０２ａと、２枚のガルバノミラー２０２ｂとを有する。２台のガルバノメータ２０２ａと２枚のガルバノミラー２０２ｂとは、一対一で設けられる。ガルバノメータ２０２ａは、レーザを対象物に照射する位置決めを行う装置であり、コントローラによりレーザ光源２０１のレーザ照射をオンオフする制御を行う。また、ガルバノメータ２０２ａは、ガルバノミラー２０２ｂを動作制御するサーボドライバを有し、コントローラからの指令を受け、サーボドライバがガルバノミラー２０２ｂの向きを制御する。ガルバノミラー２０２ｂは、レーザを反射するミラーであり、例えば、材質にベリリウムを使用したベリリウムミラーである。
【０１１０】
ｆθレンズ２０３は、レーザの入射角θに比例した像高Ｙをもち、焦点距離をｆとした場合にＹ＝ｆθの関係を有するレンズである。ｆθレンズ２０３は、台座に載置された被加工部材２１０の上方に設けられている。像高Ｙは、例えば、被加工部材２１０が円盤状である場合、その略半径である。つまり、レーザ加工装置２００では、被加工部材２１０の端縁側まで加工を行うことができる。
【０１１１】
このように、レーザ光源２０１が出射したレーザがガルバノミラー２０２ｂで反射し、ｆθレンズ２０３に向かう。ｆθレンズ２０３に入射したレーザは、ガルバノスキャナ２０２のガルバノミラー２０２ｂにより偏向されたレーザの焦点が同一平面上に分布するように、レーザを集光することができる。
【０１１２】
レーザ加工装置２００では、入射角にかかわらず、レーザが同一平面上に集光するため、対象物の表面に略垂直にレーザが集光して、正確な加工が可能となる。コントローラがサーボドライバを制御すれば、ガルバノミラー２０２ｂの角度を、回動軸を中心とした自在な角度に変化させることができる。こうして、ガルバノミラー２０２ｂに照射されたレーザを、自在な方向に被加工部材２１０の照射平面上で走査させる（凹曲面部形成工程）。言い換えれば、凹曲面部形成工程では、レーザの焦点を走査して被加工部材２１０に照射することにより、複数の散在する平滑な凹曲面である凹曲面部６３０を形成する。こうして、配光制御部材６０を得る。
【０１１３】
図１１の（ｂ）及び図１１の（ｃ）では、一例として、レーザ加工装置２００を用いて被加工部材２１０に形成した凹曲面部６３０を示す。レーザ光源２０１の出力が３（Ｗ）であり、ｆθレンズ２０３と被加工部材２１０との距離が１５０（ｍｍ）であり、被加工部材２１０に照射するレーザの走査速度が１２００（ｍ／ｓ）であり、レーザの周波数が５（ｋＨｚ）の場合、図１１の（ｂ）で示すように、ドット間距離Ｂが２４０（μｍ）の凹曲面部６３０が形成された配光制御部材６０を得ることができた。
【０１１４】
また、レーザ光源２０１の出力が４（Ｗ）であり、ｆθレンズ２０３と被加工部材２１０との距離が１５０（ｍｍ）であり、被加工部材２１０に照射するレーザの走査速度が９００（ｍ／ｓ）であり、レーザの周波数が５（ｋＨｚ）の場合、図１１の（ｂ）で示すように、ドット間距離Ｂが１８０（μｍ）の凹曲面部６３０が形成された配光制御部材６０を得ることができた。
【０１１５】
この結果より、ドット間距離Ｂは、被加工部材２１０に照射するレーザの走査速度をＳとし、レーザの周波数をＦとした場合に、式８の条件を満たす。
【０１１６】
【数８】
2018073593.tif 000010
【０１１７】
このように、レーザの周波数と走査速度のとの関係により、ドット間距離Ｂが決定される。また、レーザ光源２０１の出力とｆθレンズ２０３と被加工部材２１０との距離との関係により、凹曲面部６３０の角度α及び加工径の大きさ決定される。
【０１１８】
なお、ガルバノミラー２０２ｂの角度の変化を低速にすれば、図１０の（ｄ）における凹曲面部６３０のように、平面視で略円柱状の一部のような溝が形成され、速度を上げることで図１０の（ｃ）及び（ｂ）のように凹曲面部６３０の側面が波打つように形成され、さらに速度を上げると図１０の（ａ）のように凹曲面部６３０が略半球状に形成される。
【０１１９】
［４．配光制御部材の凹曲面部の算術平均粗さ］
次に、配光制御部材６０の凹曲面部６３０の算術平均粗さＲａについて説明する。
【０１２０】
図１２の（ａ）は、実施の形態に係る配光制御部材６０の凹曲面部６３０の部分拡大正面図である。図１２の（ｂ）は、図１２の（ａ）の凹曲面部６３０をＸＩＩ−ＸＩＩ線における実施の形態に係る配光制御部材６０の凹曲面部６３０の線粗さを示す図である。図１２の（ｃ）は、図１２の（ｂ）の四角で囲んだ部分を示す部分拡大図である。
【０１２１】
図１２の（ａ）は、図１１のレーザ加工装置２００を用いて、凹曲面部６３０を形成した配光制御部材６０の実際の正面図である。図１２の（ｃ）の算術平均粗さＲａは、式６より０．０４２μｍと導けた。この算術平均粗さＲａは、１μｍ以下である。算術平均粗さＲａが１μｍ以下であれば、図１２の（ｂ）に示すように、凹曲面部６３０は滑らかな曲面となっている。
【０１２２】
このような凹曲面部６３０では、滑らかな曲面であるため、配光制御を行い易い。また、凹曲面部に入射した光が反射することで、光の利用効率も低下し難い。
【０１２３】
［５．配光制御部材の凹曲面部の算術平均粗さの比較例］
次に、図１１のレーザ加工装置２００を用いて凹曲面部を形成した比較例について説明する。この比較例では、配光制御部材６０に用いた被加工部材と異なる被加工部材２１０を用いてレーザ加工を行った。
【０１２４】
図１３の（ａ）は、比較例に係る配光制御部材の凹曲面部の部分拡大正面図である。図１３の（ｂ）は、図１３の（ａ）の凹曲面部をＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線における比較に係る配光制御部材の凹曲面部の線粗さを示す図である。図１３の（ｃ）は、図１３の（ｂ）の四角で囲んだ部分を示す部分拡大図である。
【０１２５】
図１３の（ａ）は、レーザ加工装置を用いて、凹曲面部を形成した配光制御部材の実際の拡大正面図である。図１３の（ｃ）の算術平均粗さＲａは、式６より１．６９０μｍと導けた。この算術平均粗さＲａは、１μｍ以上である。図１３の（ａ）及び図１３の（ｂ）では、凹曲面部の面が粗く形成されていることが判る。
【０１２６】
このように、凹曲面部の算術平均粗さＲａが大きければ、配光制御を行い難い。また、凹曲面部に入射した光が反射する場合もあり、光の利用効率も低下してしまう。
【０１２７】
［作用効果］
次に、本実施の形態おける照明装置１、照明装置の製造方法及び配光制御部材６０の作用効果について説明する。
【０１２８】
上述したように、本実施の形態に係る照明装置１において、照明装置１は、光源３０と光源３０の光出射側に設けられる配光制御部材６０とを備える。また、配光制御部材６０は、光が入射する入射面６１０と、入射面６１０から入射した光が出射する出射面６２０と有する。さらに、入射面６１０及び出射面６２０の少なくとも一方には、複数の散在する平滑な凹曲面を有する凹曲面部６３０が形成される。そして、凹曲面部６３０は、光源３０の光を屈折又は反射させる光学レンズ５０又は反射部材４０が発した光を配光制御する。
【０１２９】
これにより、配光制御部材６０に複数の散在する平滑な凹曲面部６３０が形成されているため、シボ加工等を行った光学部材に比べて広範囲の配光角を制御することができる。また、シボ加工等が施される場合に比べて、配光制御部材６０で迷光が生じ難いため、光源３０の光の利用効率が低下し難い。
【０１３０】
したがって、この照明装置１では、広範囲な配光を制御し、かつ、光の利用効率の低下を抑制することができる。
【０１３１】
また、本実施の形態に係る配光制御部材６０において、光源３０の光出射側に設けられる。また、配光制御部材６０には、光源３０からの光が入射する入射面６１０と、入射面６１０から入射した光が出射する出射面６２０とが形成される。入射面６１０及び出射面６２０の少なくとも一方には、複数の散在する平滑な凹曲面を有する凹曲面部６３０が形成される。そして、凹曲面部６３０は、光源３０の光を屈折又は反射させる光学レンズ５０又は反射部材４０が発した光を配光制御する。
【０１３２】
この配光制御部材６０は、照明装置に好適であり、照明装置に用いた場合に、広範囲な配光を制御し、かつ、光の利用効率の低下を抑制することができる。
【０１３３】
また、本実施の形態に係る照明装置１において、凹曲面部６３０に形成される凹凸形状の算術平均粗さＲａは、１μｍ以下である。
【０１３４】
これにより、算術平均粗さＲａが小さいほど凹曲面部６３０の表面が滑らかな面となるため、凹曲面部６３０で散乱による迷光がより生じ難くなる。このため、光の利用効率が低下し難くなる。
【０１３５】
また、本実施の形態に係る照明装置１における、光源３０の光軸Ｊに略平行な断面で凹曲面部６３０を断面視した場合において、凹曲面部６３０は、略円弧状をなす。また、凹曲面部６３０は、略円弧状を特定する中心点Ｏを通過する凹曲面部６３０が形成された入射面６１０又は出射面６２０の垂線から凹曲面部６３０の端縁までの距離をｄで表した場合に、式９の条件を満たす。
【０１３６】
【数９】
2018073593.tif 000011
【０１３７】
距離ｄが小さ過ぎると光が凹曲面部６３０で回折してしまい、距離ｄが大き過ぎると配光制御の効果が低下してしまう。
【０１３８】
これにより、距離ｄが小さ過ぎず、かつ大き過ぎることもないため、配光制御部材６０を透過する光を確実に配光制御することができる。
【０１３９】
また、本実施の形態に係る照明装置１における、光源３０の光軸Ｊに略平行な断面で凹曲面部６３０を断面視した場合において、凹曲面部６３０は、略円弧状をなす。また、凹曲面部６３０は、略円弧状を特定する中心点Ｏを通過する凹曲面部６３０が形成された入射面６１０又は出射面６２０の垂線から凹曲面部６３０の端縁までの距離をｄで表した場合に、式１０の条件を満たす。
【０１４０】
【数１０】
2018073593.tif 000012
【０１４１】
これにより、凹曲面部６３０の距離ｄがより小さくなれば、光源３０の光に起因する色むらを抑制することができる。
【０１４２】
また、本実施の形態に係る照明装置１における、光源３０の光軸Ｊに略平行な断面で凹曲面部６３０を断面視した場合において、凹曲面部６３０は、略円弧状をなす。また、凹曲面部６３０は、略円弧状を特定する中心点Ｏを通過する凹曲面部６３０が形成された入射面６１０又は出射面６２０の垂線から凹曲面部６３０の端縁までの距離をｄで表し、凹曲面部６３０の深さをＤで表し、凹曲面部６３０の垂線は、略円弧状を特定する中心点Ｏを通過する凹曲面部６３０が形成された入射面６１０又は出射面６２０の垂線である場合に、式１１の条件を満たす。
【０１４３】
【数１１】
2018073593.tif 000013
【０１４４】
これにより、凹曲面部６３０の角度αが配光制御に効果のある角度範囲であるため、光を確実に配光制御することができる。
【０１４５】
また、本実施の形態に係る照明装置１における、光源３０の光軸Ｊに略平行な断面で凹曲面部６３０を断面視した場合において、凹曲面部６３０は、略円弧状をなす。また、凹曲面部６３０は、略円弧状を特定する中心点Ｏを通過する凹曲面部６３０が形成された入射面６１０又は出射面６２０の垂線から凹曲面部６３０の端縁までの距離をｄで表し、凹曲面部６３０の深さをＤで表し、凹曲面部６３０の端縁から中心点Ｏまでを結ぶ仮想線と垂線とで規定される鋭角の角度をαで表した場合に、式１２の条件を満たす。
【０１４６】
【数１２】
2018073593.tif 000014
【０１４７】
平面視で凹曲面部６３０が略楕円状をなしている場合に、長軸における鋭角の角度は、短軸における鋭角の角度よりも１０°以上大きい。
【０１４８】
これにより、Ｘ方向の角度αをＹ方向の角度αよりも大きくすれば、配光のアスペクト比を制御することができる。これにより、顧客の要望に合わせた配光を行うことができる。
【０１４９】
また、本実施の形態に係る照明装置１では、平面視で凹曲面部６３０が略円形状をなしている場合に、凹曲面部６３０のドット径をＡで表し、隣り合う２つの凹曲面部６３０のドット間距離をＢで表し、ドット重畳率をＴで表した場合に、式１３の条件を満たす。
【０１５０】
【数１３】
2018073593.tif 000015
【０１５１】
そして、凹曲面部６３０と隣接する他の凹曲面部６３０とのドット重畳率Ｔは、５０％以上２５０％以下である。
【０１５２】
これにより、凹曲面部６３０を形成していない場合に比べて、凹曲面部６３０の重畳率Ｔが広範囲な配光を行うことができる範囲であるため、より大きな配光角の光を制御することができる。
【０１５３】
また、本実施の形態に係る照明装置１において、光学部材は、光源３０の光を反射させる反射部材４０である。そして、反射部材４０の反射率は、７０％以上である。
【０１５４】
これにより、光の利用効率の低下を抑制することができる。
【０１５５】
また、本実施の形態に係る照明装置１において、配光制御部材６０は、照明装置１から着脱可能である。
【０１５６】
光学レンズ５０に凹曲面部６３０を形成する場合では、所望の配光角の光を照射するには、その都度、光学レンズ５０を設計しなければならず、製造コストの高騰化や短期間の製造が困難である。また、光学レンズ５０の材質や加工装置によっては、本実施の形態における凹曲面部６３０の再現性に課題が残る。また、光学レンズ５０に凹曲面部６３０を形成する場合では、照明装置１を分解して光学レンズ５０を交換する必要がある。この場合、光学レンズ５０の取り付け取り外しが煩わしい。
【０１５７】
しかし、この照明装置１では、光学レンズ５０の交換を行うことなく、配光制御部材６０を交換するだけで、所望の配光角の光を得ることができる。このため、光学レンズ５０を所望の配光角の光を得ることができるようにカスタマイズする場合に比べて、製造コストが高騰化し難く、短期間の製造を実現することができる。このため、簡易に所望の配光角の光を照射することができる。
【０１５８】
また、本実施の形態に係る照明装置１の製造方法では、レーザの焦点を走査して被加工部材２１０に照射することにより、複数の散在する平滑な凹曲面である凹曲面部６３０を形成する凹曲面部形成工程を含む。
【０１５９】
これにより、凹曲面部６３０の形状や大きさに合わせた金型を用意する必要がなく、製造コストを低廉化することができる。また、金型を用意する場合に比べて、被加工部材２１０にレーザを照射するだけで被加工部材２１０に凹曲面部６３０を素早く形成することができる。このため、配光制御部材６０を素早く製造することができる。また、レーザの周波数と走査速度のとの関係でドット間距離Ｂを決定し、レーザ光源２０１の出力とｆθレンズ２０３と被加工部材２１０との距離との関係で凹曲面部６３０の特性である角度α及び加工径の大きさ（距離ｄ）を決定することができる。このため、所望の配光を実現した配光制御部材６０を製造することができるため、製品の自由度が高い。
【０１６０】
（他の実施の形態）
以上、本発明について、各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るものではない。
【０１６１】
また、上記実施の形態においては、後方フィン状部は、筒状部及び隔壁部の両方と一体的に形成されているが、後方フィン状部の構成はこれに限定されない。後方フィン状部は、筒状部及び隔壁部の少なくとも一方に一体的に形成されていればよい。
【０１６２】
また、上記実施の形態においては、前方フィン状部は、筒状部、隔壁部及び遮光壁部のいずれとも一体的に形成されているが、前方フィン状部の構成はこれに限定されない。前方フィン状部は、筒状部、隔壁部及び遮光壁部の少なくとも一つに一体的に形成されていればよい。
【０１６３】
また、上記実施の形態においては、光源において、ＣＯＢ型ＬＥＤを用いたが、他の固体発光素子を用いてもよい。例えば、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）型ＬＥＤを用いてもよい。また、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子など他の固体発光素子を用いてもよい。
【０１６４】
以上、本発明の一つまたは複数の態様について、各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【符号の説明】
【０１６５】
１  照明装置
３０  光源
４０  反射部材（光学部材）
５０  光学レンズ（光学部材）
６０  配光制御部材
２１０  被加工部材
６１０  入射面
６２０  出射面
６３０  凹曲面部
Ｊ  光軸
Ｏ  中心点
【図１】
2018073593.tif 000021
【図２】
2018073593.tif 000022
【図３】
2018073593.tif 000023
【図４】
2018073593.tif 000024
【図５】
2018073593.tif 000025
【図６】
2018073593.tif 000026
【図７】
2018073593.tif 000027
【図８】
2018073593.tif 000028
【図９】
2018073593.tif 000029
【図１０】
2018073593.tif 000030
【図１１】
2018073593.tif 000031
【図１２】
2018073593.tif 000032
【図１３】
2018073593.tif 000033