(57)【要約】【課題】壁面等の照射対象物に対して効率よく光を照射するとともに、グレアが生じる事態を防止する。【解決手段】ウォールウォッシャー型照明装置１０は、光源１２と、光源１２が発する光を制御するレンズ１４とを備える。レンズ１４は、平面に形成された入射面１４ａと、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なるトロイダル面に形成された出射面１４ｂとを備える。光源１２およびレンズ１４は、光源１２の光軸Ａｘとトロイダル面の中心Ｃとがずれるように配置される。【選択図】図１
2018060742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
狭角のスポット光を発する光源と、
前記光源が発するスポット光を制御するレンズと、
を備える照明装置であって、
前記レンズは、平面に形成された入射面と、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なるトロイダル面に形成された出射面とを備え、
前記光源および前記レンズは、前記光源の光軸と前記トロイダル面の中心とがずれるように配置されることを特徴とするウォールウォッシャー型照明装置。
【請求項２】
狭角のスポット光を発する光源と、
前記光源が発するスポット光を制御するレンズと、
を備える照明装置であって、
前記レンズは、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なるトロイダル面に形成された入射面と、平面に形成された出射面とを備え、
前記光源および前記レンズは、前記光源の光軸と前記トロイダル面の中心とがずれるように配置されることを特徴とするウォールウォッシャー型照明装置。
【請求項３】
前記光源の光軸は、Ｘ軸およびＹ軸に直交するＺ軸と平行であることを特徴とする請求項１または２に記載のウォールウォッシャー型照明装置。
【請求項４】
前記光源の光軸は、前記トロイダル面の中心からＸ軸方向またはＹ軸方向に所定距離ずれていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のウォールウォッシャー型照明装置。
【請求項５】
前記トロイダル面は、フレネルレンズ状に複数段に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のウォールウォッシャー型照明装置。
【請求項６】
前記光源が発するスポット光の照射角度は２０度以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のウォールウォッシャー型照明装置。
【請求項７】
狭角のスポット光を発する光源と、
前記光源が発するスポット光を制御するレンズと、
を備える照明装置であって、
前記レンズは、前記光源からの光を入射する入射面と、光を出射する出射面とを有し、
前記入射面は、平面に形成され、
前記出射面は、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なるトロイダル面と、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の一方に曲率を有し、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の他方に曲率を有さないシリンドリカル面とを組み合わせた面に形成されることを特徴とするウォールウォッシャー型照明装置。
【請求項８】
狭角のスポット光を発する光源と、
前記光源が発するスポット光を制御するレンズと、
を備える照明装置であって、
前記レンズは、前記光源からの光を入射する入射面と、光を出射する出射面とを有し、
前記入射面は、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なるトロイダル面と、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の一方に曲率を有し、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の他方に曲率を有さないシリンドリカル面とを組み合わせた面に形成され、
前記出射面は、平面に形成されることを特徴とするウォールウォッシャー型照明装置。
【請求項９】
狭角のスポット光を発する光源と、
前記光源が発するスポット光を制御するレンズと、
を備える照明装置であって、
前記レンズは、前記光源からの光を入射する入射面と、光を出射する出射面とを有し、
前記入射面は、平面に形成され、
前記出射面は、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なる第１トロイダル面と、前記第１トロイダル面と異なる曲率半径を有する第２トロイダル面とを組み合わせた面に形成されることを特徴とするウォールウォッシャー型照明装置。
【請求項１０】
狭角のスポット光を発する光源と、
前記光源が発するスポット光を制御するレンズと、
を備える照明装置であって、
前記レンズは、前記光源からの光を入射する入射面と、光を出射する出射面とを有し、
前記入射面は、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なる第１トロイダル面と、前記第１トロイダル面と異なる曲率半径を有する第２トロイダル面とを組み合わせた面に形成され、
前記出射面は、平面に形成されることを特徴とするウォールウォッシャー型照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関し、特に壁面等を照明するウォールウォッシャー型照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、壁面等を均一に照明するよう設計されたウォールウォッシャー型照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４０２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、壁面等の照射対象物に対して効率よく光を照射するとともに、グレアが生じる事態を防止することのできるウォールウォッシャー型照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のウォールウォッシャー型照明装置は、狭角のスポット光を発する光源と、光源が発するスポット光を制御するレンズと、を備える。レンズは、平面に形成された入射面と、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なるトロイダル面に形成された出射面とを備える。光源およびレンズは、光源の光軸とトロイダル面の中心とがずれるように配置される。
【０００６】
本発明の別の態様もまた、ウォールウォッシャー型照明装置である。このウォールウォッシャー型照明装置は、狭角のスポット光を発する光源と、光源が発するスポット光を制御するレンズと、を備える。レンズは、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なるトロイダル面に形成された入射面と、平面に形成された出射面とを備える。光源およびレンズは、光源の光軸とトロイダル面の中心とがずれるように配置される。
【０００７】
光源の光軸は、Ｘ軸およびＹ軸に直交するＺ軸と平行であってもよい。
【０００８】
光源の光軸は、トロイダル面の中心からＸ軸方向またはＹ軸方向に所定距離ずれていてもよい。
【０００９】
トロイダル面は、フレネルレンズ状に複数段に形成されていてもよい。
【００１０】
光源が発するスポット光の照射角度は２０度以下であってもよい。
【００１１】
本発明の別の態様もまた、ウォールウォッシャー型照明装置である。このウォールウォッシャー型照明装置は、狭角のスポット光を発する光源と、光源が発するスポット光を制御するレンズと、を備える。レンズは、光源からの光を入射する入射面と、光を出射する出射面とを有する。入射面は、平面に形成される。出射面は、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なるトロイダル面と、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の一方に曲率を有し、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の他方に曲率を有さないシリンドリカル面とを組み合わせた面に形成される。
【００１２】
本発明の別の態様もまた、ウォールウォッシャー型照明装置である。このウォールウォッシャー型照明装置は、狭角のスポット光を発する光源と、光源が発するスポット光を制御するレンズと、を備える。レンズは、光源からの光を入射する入射面と、光を出射する出射面とを有する。入射面は、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なるトロイダル面と、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の一方に曲率を有し、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の他方に曲率を有さないシリンドリカル面とを組み合わせた面に形成される。出射面は、平面に形成される。
【００１３】
本発明の別の態様もまた、ウォールウォッシャー型照明装置である。このウォールウォッシャー型照明装置は、狭角のスポット光を発する光源と、光源が発するスポット光を制御するレンズと、を備える。レンズは、光源からの光を入射する入射面と、光を出射する出射面とを有する。入射面は、平面に形成される。出射面は、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なる第１トロイダル面と、第１トロイダル面と異なる曲率半径を有する第２トロイダル面とを組み合わせた面に形成される。
【００１４】
本発明の別の態様もまた、ウォールウォッシャー型照明装置である。このウォールウォッシャー型照明装置は、狭角のスポット光を発する光源と、光源が発するスポット光を制御するレンズと、を備える。レンズは、光源からの光を入射する入射面と、光を出射する出射面とを有する。入射面は、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なる第１トロイダル面と、第１トロイダル面と異なる曲率半径を有する第２トロイダル面とを組み合わせた面に形成される。出射面は、平面に形成される。
【００１５】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、壁面等の照射対象物に対して効率よく光を照射するとともに、グレアが生じる事態を防止することのできるウォールウォッシャー型照明装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置の平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置の側面図である。
【図４】光源の一例を示す断面図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｃ）は、光学シミュレーションの結果を示す図である。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｃ）は、本発明の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置の配光について説明するための図である。
【図７】レンズのトロイダル面の中心に対する光源の光軸のずれ方向を説明するための図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｆ）は、図７に示す方向Ｄ１〜Ｄ３に光源の光軸をずらした場合の光学シミュレーション結果を示す図である。
【図９】本発明の別の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置の斜視図である。
【図１０】本発明の別の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置の分解斜視図である。
【図１１】本発明の別の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置におけるレンズの形成方法を説明するための図である。
【図１２】図１２（ａ）〜図１２（ｄ）は、ウォールウォッシャー型照明装置で使用されるレンズの一実施例を示す図である。
【図１３】図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、図１２に示すレンズを用いたウォールウォッシャー型照明装置の光学シミュレーション結果を示す図である。
【図１４】図１４（ａ）〜図１４（ｄ）は、ウォールウォッシャー型照明装置で使用されるレンズの別の実施例を示す図である。
【図１５】図１５（ａ）〜図１５（ｄ）は、図１４に示すレンズを用いたウォールウォッシャー型照明装置の光学シミュレーション結果を示す図である。
【図１６】ウォールウォッシャー型照明装置で使用されるレンズの変形例を示す図である。
【図１７】本発明のさらに別の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置の側面図である。
【図１８】本発明のさらに別の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置を説明するための図である。
【図１９】トロイダル面とシリンドリカル面を組み合わせた出射面を有するレンズを示す斜視図である。
【図２０】トロイダル面と、該トロイダル面とは別の面を組み合わせた出射面を備えるレンズの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１０の斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１０の平面図である。図３は、本発明の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１０の側面図である。
【００１９】
ウォールウォッシャー型照明装置１０は、主にウォールウォッシャー照明に利用可能である。ウォールウォッシャー照明は、一般に間接照明の手法として行われるもので、あたかも水で洗い流すかのように壁面全体に均一に光を照射する照明手法である。本実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１０は、光源１２と、光源１２が発する光を制御するレンズ１４とを備える。
【００２０】
光源１２は、狭角の概ね直進する円形スポット光を照射するものが用いられる。図４は、光源１２の一例を示す断面図である。図４に示す光源１２は、発光部としてのＬＥＤ４０と、ＬＥＤ４０を搭載するＬＥＤ搭載部４１と、反射鏡４２と、ガラスカバー４３と、ＬＥＤ４０、反射鏡４２等を収容する筐体４４とを備える。なお、当然のことながら光源１２は図４に示すものに限定されない。
【００２１】
光源１２において、ＬＥＤ４０は、白色光を発光するものであってよい。ＬＥＤ４０は、青色ＬＥＤチップと黄色発光体を備えるものであってよい。青色ＬＥＤチップからの青色発光を用いて、その一部で黄色蛍光体を励起発光させることにより、青色光と黄色光の混色で白色光を作り出すことができる。
【００２２】
反射鏡４２は、回転放物面状の反射面を有するものであってよい。図４の光線Ｌ１に示すように、反射鏡４２は、ＬＥＤ４０が発した光を反射する。この反射鏡４２で反射した光は、ガラスカバー４３を介して筐体４４の外部に出射され、光源１２の前方に狭角の円形スポット光が形成される。光源１２が発する円形スポット光の照射角度は２０度以下（例えば５度）である。この円形スポット光は、光源１２の光軸Ａｘと略平行である。
【００２３】
図４に示すように、ＬＥＤ４０は、回転放物面の焦点Ｆからずれた位置に配置されてよい。焦点Ｆからのずれ量は、例えば±０．２ｍｍ〜０．３ｍｍであってよい。回転放物面の焦点ＦにＬＥＤ４０を配置すると、反射鏡４２で反射した光が完全な平行光となるため、ＬＥＤ４０の像がスポット光の照射面に写り込んでしまうおそれがある。回転放物面の焦点Ｆからずれた位置にＬＥＤ４０を配置することにより、平行光に乱れができるため、スポット光の照射面にＬＥＤ４０の像が写り込むのを防止でき、きれいな照射面を形成することができる。
【００２４】
図１乃至図３に戻るが、光源１２の前方（照射方向）にはレンズ１４が配置される。レンズ１４は、光源１２からの円形スポット光を制御して、ウォールウォッシャー照明に適した配光を形成する。レンズ１４は、例えばガラス、アクリル、ポリカーボネートなどの透明材料で形成されてよい。
【００２５】
レンズ１４は、光源１２からの光を入射する入射面１４ａと、光を出射する出射面１４ｂとを有する。入射面１４ａは、平面に形成される。出射面１４ｂは、トロイダル面に形成される。トロイダル面とは、互いに直交する２つの方向の曲率半径が異なる面である。すなわち、図１に示すように互いに直交するＸ軸とＹ軸を規定した場合、Ｘ軸方向の曲率半径ＲｘとＹ軸方向の曲率半径Ｒｙとが異なる。また、図２に示すように、レンズ１４の外寸ａは、光源１２の外寸ｂよりも大きくてよい。好適には、レンズ１４の外寸ａは、光源１２の外寸ｂの２倍以上であってよい。
【００２６】
本実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１０において、レンズ１４の出射面１４ｂをトロイダル面としているのは、円形のスポット光から細長い像（配光）を作るとともに、歪みの少ない綺麗な像を得るためである。トロイダル面は、直交する２つの方向に異なる曲率半径を有しているため、像の歪み補正が容易である。なお、一方向にのみ曲率を有するシリンドリカルレンズは、細長い像を作ることはできるが、像の歪み補正を行うことが難しい。
【００２７】
ここで、本実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１０では、光源１２およびレンズ１４は、光源１２の光軸Ａｘとトロイダル面の中心Ｃ（Ｘ軸とＹ軸の交点）とがずれるように配置される。また、光源１２の光軸Ａｘは、Ｘ軸およびＹ軸に直交するＺ軸と平行である。
【００２８】
次に、本実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１０により形成される配光について説明する。
【００２９】
まず、図５（ａ）〜図５（ｃ）を参照して、比較例に係る照明装置の配光について説明する。この比較例は、光源１２の光軸Ａｘがトロイダル面の中心Ｃを通過するように配置したものである。図５（ａ）〜図５（ｃ）は、光学シミュレーションの結果を示す。図５（ａ）は、平面視における光線追跡シミュレーション結果である。図５（ｂ）は、斜視における光線追跡シミュレーション結果である。図５（ｃ）は、平面視における照度分布シミュレーション結果である。
【００３０】
図５（ａ）および図５（ｂ）には、レンズ１４および光源１２の反射鏡４２が図示されている。反射鏡４２から延びている線が、反射鏡４２から照射（反射）される光線である。この場合、図５（ｃ）に示すように、Ｘ軸およびＹ軸に関して対称にスポット光の像が形成されることが分かる。
【００３１】
次に、図６（ａ）〜図６（ｃ）を参照して、本実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１０の配光について説明する。図５（ａ）〜図５（ｃ）と同様に、図６（ａ）〜図６（ｃ）も光学シミュレーションの結果を示す。図６（ａ）は、平面視における光線追跡シミュレーション結果である。図６（ｂ）は、斜視における光線追跡シミュレーション結果である。図６（ｃ）は、平面視における照度分布シミュレーション結果である。
【００３２】
図６（ａ）に示すように、本シミュレーションにおいては、光源１２の中心がレンズ１４のトロイダル面の中心に対してＹ軸方向にずれている。その結果、図６（ａ）からＹ軸方向に光線が多く進んでいることが分かる。また、図６（ｂ）および図６（ｃ）から、光線の傾きが変化し、配光がＹ軸方向に傾いていることが分かる。これは、Ｙ軸方向においてトロイダル面の曲率が非対称になっているためである。一方、図６（ｃ）に示すように、Ｘ軸方向においては配光は変化していないことが分かる。これは、Ｘ軸方向においてはトロイダル面の曲率が常に対称を維持しているためである。
【００３３】
このように、本実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１０によれば、光源１２の光軸Ａｘとトロイダル面の中心Ｃとをずらしたことにより、配光を傾かせる、すなわち偏配光を実現することができる。これにより、ウォールウォッシャー型照明装置１０自体を傾けることなく、好適にウォールウォッシャー照明を行うことができる。本実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１０では、偏配光を実現しているため、壁面等の照射対象物と反対側に照射される光は抑制され、従って効率よくウォールウォッシャー照明を行うことができるとともに、グレアが生じるのを防止することができる。なお、上記において、レンズ１４の外寸ａは光源１２の外寸ｂよりも大きくすることを述べた。これは、このようにトロイダル面の中心Ｃに対して光源１２の光軸Ａｘをずらすことを踏まえたものである。
【００３４】
図７は、レンズのトロイダル面の中心に対する光源の光軸のずれ方向を説明するための図である。ここでは、光源の光軸がトロイダル面の中心からＸ軸方向（図７の方向Ｄ１）に所定距離ずれた場合と、光源の光軸がトロイダル面の中心からＹ軸方向（図７の方向Ｄ２）にずれた場合と、光源の光軸がトロイダル面の中心からＸ軸とＹ軸の中間方向（図７の方向Ｄ３）にずれた場合について説明する。
【００３５】
図８（ａ）〜図８（ｆ）は、図７に示す方向Ｄ１〜Ｄ３に光源の光軸をずらした場合の光学シミュレーション結果である。
【００３６】
図８（ａ）は、図７の方向Ｄ１（Ｘ軸方向）に所定距離だけ光源の光軸をずらした場合の光線追跡シミュレーション結果であり、図８（ｂ）は照度分布シミュレーション結果である。この場合、Ｘ軸方向にスポット光の像（配光）が傾くことが分かる。
【００３７】
図８（ｃ）は、図７の方向Ｄ２（Ｙ軸方向）に所定距離だけ光源の光軸をずらした場合の光線追跡シミュレーション結果であり、図８（ｄ）は照度分布シミュレーション結果である。この場合、Ｙ軸方向にスポット光の像（配光）が傾くことが分かる。
【００３８】
図８（ｅ）は、図７の方向Ｄ３（Ｘ軸とＹ軸の中間方向）に所定距離だけ光源の光軸をずらした場合の光線追跡シミュレーション結果であり、図８（ｆ）は照度分布シミュレーション結果である。この場合、Ｘ軸とＹ軸の間の方向にスポット光の像（配光）が傾くことが分かる。
【００３９】
このように、必要な目的や用途に応じてレンズのトロイダル面の中心に対する光源の光軸のずれ方向およびずれ量を調整することで、スポット光の像（配光）の傾き方向と傾斜角度を制御することができる。なお、トロイダル面の同一曲率線上で光源の光軸を移動している限り、スポット光の像が歪むことはない。
【００４０】
図９は、本発明の別の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１００の斜視図である。図１０は、本発明の別の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１００の分解斜視図である。
【００４１】
図９および図１０に示すように、ウォールウォッシャー型照明装置１００は、光源１１２と、光源１２が発する光を制御するレンズ１１４とを備える。光源１１２は、上述の実施形態と同様に、狭角の概ね直進する円形スポット光を照射するものが用いられる。
【００４２】
図１１は、本発明の別の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１００におけるレンズ１１４の形成方法を説明するための図である。レンズ１１４は、出射面としてトロイダル面を有する上述のレンズ１４の一部を、光源１１２の形状・寸法に合わせてトリミングすることにより形成される。トリミングする部分は、レンズ１４のトロイダル面の中心Ｃからずれた部分である。このようにトリミングしたレンズ１１４を光源１１２上に載置することにより、ウォールウォッシャー型照明装置１００が構成される。
【００４３】
図１２（ａ）〜図１２（ｄ）は、ウォールウォッシャー型照明装置１００で使用されるレンズ１１４の一実施例を示す。図１２（ａ）に示すように、出射面としてトロイダル面を有するレンズ１４のＹ軸上の一部をトリミングし、レンズ１１４を得た。図１２（ｂ）は、レンズ１１４の斜視図である。図１２（ｃ）は、Ｘ軸方向から見たレンズ１１４の側面図である。図１２（ｄ）は、Ｙ軸方向から見たレンズ１１４の側面図である。このレンズ１１４を用いたウォールウォッシャー型照明装置１００は、平らな壁面にウォールウォッシャー照明するのに適している。
【００４４】
図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、図１２に示すレンズ１１４を用いたウォールウォッシャー型照明装置１００の光学シミュレーション結果である。図１３（ａ）は、壁面１３０の正面から見た場合の光線追跡シミュレーション結果である。図１３（ｂ）は、壁面１３０の斜めから見た場合の光線追跡シミュレーション結果である。図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）に示す光線追跡シミュレーション結果の要部拡大図である。図１３（ｄ）は、照度分布シミュレーション結果である。
【００４５】
この場合、図１３（ａ）〜図１３（ｄ）に示すように、壁面１３０に対して平行に配光が広がり、スポットライト特有の狭い配光からウォールウォッシャー照明に適した細長い配光に変換することができる。また、壁面１３０と反対方向に照射される光線も出ていないため、効率を落とさずグレアが生じる事態を防止できる。
【００４６】
図１４（ａ）〜図１４（ｄ）は、ウォールウォッシャー型照明装置１００で使用されるレンズ１１４の別の実施例を示す。図１４（ａ）に示すように、出射面としてトロイダル面を有するレンズ１４のＸ軸上の一部をトリミングし、レンズ１１４を得た。図１４（ｂ）は、レンズ１１４の斜視図である。図１４（ｃ）は、Ｙ軸方向から見たレンズ１１４の側面図である。図１４（ｄ）は、Ｘ軸方向から見たレンズ１１４の側面図である。このレンズ１１４を用いたウォールウォッシャー型照明装置１００は、柱をウォールウォッシャー照明するのに適している。
【００４７】
図１５（ａ）〜図１５（ｄ）は、図１４に示すレンズ１１４を用いたウォールウォッシャー型照明装置１００の光学シミュレーション結果である。図１５（ａ）は、柱１５０の正面から見た場合の光線追跡シミュレーション結果である。図１５（ｂ）は、柱１５０の斜めから見た場合の光線追跡シミュレーション結果である。図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）に示す光線追跡シミュレーション結果の要部拡大図である。図１５（ｄ）は、照度分布シミュレーション結果である。
【００４８】
この場合、図１５（ａ）〜図１５（ｄ）に示すように、スポットライト特有の狭い配光を維持しつつ、柱１５０を根本からウォールウォッシャー照明することができている。また、柱１５０と反対方向に照射される光線も出ていないため、効率を落とさずグレアが生じる事態を防止できる。
【００４９】
図１６は、ウォールウォッシャー型照明装置１００で使用されるレンズの変形例を示す。図１６の左側に示すレンズ１６０は、右側に示すレンズ１１４をフレネルレンズ化したものである。すなわち、レンズ１６０のトロイダル面は、フレネルレンズ状に複数段に形成されている。このようにフレネルレンズ化することにより、レンズの厚みを低減することが可能となり、コンパクトなウォールウォッシャー型照明装置を実現できる。
【００５０】
図１７は、本発明のさらに別の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１７０の側面図である。図１７に示すように、本実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１７０は、狭角のスポット光を発する光源１２と、光源１２が発する光を制御するレンズ１７１とを備える。
【００５１】
本実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１７０では、レンズ１７１は、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なるトロイダル面に形成された入射面１７１ａと、平面に形成された出射面１７１ｂとを備える。すなわち、本実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１７０は、図３に示すウォールウォッシャー型照明装置１０におけるレンズ１４の入射面１４ａと出射面１４ｂを逆にしたものである。光源１２およびレンズ１７１は、光源１２の光軸Ａｘとトロイダル面の中心Ｃ（Ｘ軸とＹ軸の交点）とがずれるように配置される。また、光源１２の光軸Ａｘは、Ｘ軸およびＹ軸に直交するＺ軸と平行である。
【００５２】
本実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１７０のように、レンズ１４の入射面１７１ａをトロイダル面とし、出射面１７１ｂを平面とした場合も、図３に示すウォールウォッシャー型照明装置１０と同様の偏配光を実現することができる。
【００５３】
図１８は、本発明のさらに別の実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１８０を説明するための図である。図１８に示すように、本実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１８０は、狭角のスポット光を発する光源１２と、光源１２が発する光を制御するレンズ１８１とを備える。光源１２は、発光部としてのＬＥＤ４０と、ＬＥＤ４０が発した光を反射する反射鏡４２と、反射鏡４２等を収容する筐体４４とを備える。反射鏡４２は、回転放物面状の反射面を有するものであってよい。
【００５４】
本実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１８０では、レンズ１８１は、平面に形成された入射面１８１ａと、トロイダル面と、該トロイダル面とは別の面を組み合わせた出射面１８１ｂとを備える。図１８に示すレンズ１８１では、出射面１８１ｂの一部の領域（右側の領域）１８２は、Ｘ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なるトロイダル面に形成されている。一方、出射面１８１ｂの別の一部の領域（左側の領域）１８３は、Ｙ軸方向に曲率を有し、Ｘ軸方向に曲率を有さないシリンドリカル面に形成されている。
【００５５】
図１９は、トロイダル面とシリンドリカル面を組み合わせた出射面を有するレンズ１８１を示す斜視図である。図１９に示すように、レンズ１８１の入射面１８１ａは、平面に形成されている。一方、レンズ１８１の出射面１８１ｂは、Ｘ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なるトロイダル面に形成された領域１８２と、Ｘ軸方向に曲率を有さず、Ｙ軸方向に曲率を有するシリンドリカル面に形成された領域１８３とから成る。
【００５６】
図１８には、光線追跡シミュレーション結果が示されている。図１８に示すように、トロイダル面に形成された領域１８２から出射される光線は、Ｘ軸方向に比較的大きく傾いている。このような偏配光により、ウォールウォッシャー型照明装置１８０の右側に位置する柱や壁面等の照射対象物１８４の根本付近を適切に照射することができる。一方、シリンドリカル面に形成された領域１８３から出射される光線は、Ｘ軸方向に僅かに傾いている。このような偏配光により、照射対象物１８４の上方部分を適切に照射することができる。
【００５７】
このように、本実施形態に係るウォールウォッシャー型照明装置１８０によれば、トロイダル面とシリンドリカル面とを組み合わせた出射面１８１ｂを採用することにより、照射対象物１８４の根本付近から上方部分までの均一な照明を実現できる。また、本実施形態によれば、照射対象物１８４と反対側に照射される光が抑制されるので、効率よくウォールウォッシャー照明を行うことができるとともに、グレアが生じるのを防止することができる。配光を自然なグラデーションにするために、光学シミュレータのレンダリングと光線追跡の機能を利用して、トロイダル面に形成された領域１８２とシリンドリカル面に形成された領域１８３の割合・比率を調整することが望ましい。
【００５８】
本実施形態においても、図１７で説明した実施形態と同様に、入射面と反射面を逆にしてもよい。すなわち、レンズの入射面を、Ｘ軸方向とＹ軸方向の曲率半径が異なるトロイダル面と、Ｘ軸方向に曲率を有さず、Ｙ軸方向に曲率を有するシリンドリカル面とを組み合わせた面に形成し、レンズの出射面を平面に形成してもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、一つのトロイダル面と一つのシリンドリカル面とを組み合わせたが、トロイダル面とシリンドリカル面の組合せはこれに限定されず、任意の組合せが可能である。例えば、第１トロイダル面と、シリンドリカル面と、第２トロイダル面とを組み合わせてもよい。
【００６０】
図２０は、トロイダル面と、該トロイダル面とは別の面を組み合わせた出射面を備えるレンズの変形例を示す。本変形例に係るレンズ２００を用いて、図１８と同様にウォールウォッシャー型照明装置を構成することができる。
【００６１】
図２０に示すレンズ２００は、平面に形成された入射面２００ａと、２つの異なるトロイダル面を組み合わせた出射面２００ｂとを備える。すなわち、レンズ２００の出射面２００ｂは、第１トロイダル面に形成された領域（右側の領域）２０１と、第１トロイダル面と異なる曲率半径を有する第２トロイダル面に形成された領域（左側の領域）２０２とから成る。
【００６２】
図２０に示すレンズ２００においても、第１トロイダル面に形成された領域２０１から出射される光線がＸ軸方向に比較的大きく傾き、第２トロイダル面に形成された領域２０２から出射される光線がＸ軸方向に僅かに傾くように、第１トロイダル面および第２トロイダル面をそれぞれ形成することにより、照射対象物の根本付近から上方部分までの均一な照明を実現できる。
【００６３】
本実施形態においても、入射面と反射面を逆にしてもよい。すなわち、レンズの入射面を、第１トロイダル面と、該第１トロイダル面と異なる曲率半径を有する第２トロイダル面とを組み合わせた面に形成し、レンズの出射面を平面に形成してもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、一つの第１トロイダル面と一つの第２トロイダル面とを組み合わせたが、トロイダル面の組合せはこれに限定されず、任意の組合せが可能である。
【００６５】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。本実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００６６】
１０、１００、１７０、１８０  ウォールウォッシャー型照明装置、  １２、１１２  光源、  １４、１１４、１６０、１７１、１８１、２００  レンズ、  ４０  ＬＥＤ、  ４１  ＬＥＤ搭載部、  ４２  反射鏡、  ４３  ガラスカバー、  ４４  筐体、  １３０  壁面、  １５０  柱、  １８４  照射対象物。
【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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【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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