(57)【要約】【課題】  明るさを一定に近づけた光を所望する領域に安定的に照明できる照明装置を提供する。【解決手段】    所定の方向に沿って配置された複数の光源と、光源から発せられる光を集光する第１レンズと、第１レンズから発せられる光を所定の方向に拡散させる拡散レンズと、複数の光源が熱伝導可能に設けられた第１の伝達部と、第１の伝達部と熱伝導可能に連結され光源から離れる方向に延在する単一の第２の伝達部と、備え、第２の伝達部は、第１の面及び第２の面を有し、複数の放熱フィンが第１の面に設けられ、光源を制御するための制御回路部が第２の面に設けられている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の方向に沿って配置された複数の光源と、
前記光源から発せられる光を集光する第１レンズと、
前記第１レンズから発せられる光を前記所定の方向に拡散させる拡散レンズと、
前記光源が熱伝導可能に設けられた伝達部と、
前記第１レンズに沿って取付けられる弾性変形可能な第１の挟持部と、
前記第１レンズに沿って取付けられる弾性変形可能な第２の挟持部と、を備え、
前記第１レンズは、前記第１の挟持部及び前記第２の挟持部の付勢力によって全体に亘って押圧されて挟持される照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光源がライン状に配列される照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の形状を有する領域を照明する装置として、所定の形状に応じて複数の光源を配置した照明装置が用いられていた。例えば、細長い形状の領域を照明するためには、複数の光源をライン状に配置した照明装置が用いられていた。所望する領域を照明することで、その領域の欠陥などを検査することができる。
【０００３】
表面の情報を漏れなく取得する、例えば、傷等の表面に形成された欠陥を漏れなく検出するためには、均一に近づけた光を表面に照明する必要がある。多数の光源を並べて配置し、隣り合う光源から発せられた光を重ね合わせることで、照度ムラを少なくして明るさを均一に近づけた光を照明することができる。
【０００４】
多数の光源を並べて配置することで照度ムラをある程度に抑えることができる。しかしながら、複数の光源から発せられる熱によって光源の寿命が低下する場合があり、長期間に亘って安定的に均一に近づけた光を照明することが困難となる可能性があった。
【０００５】
このため、光源を収容する筐体に放熱フィンを設け、光源から発せられる熱を、放熱フィンを介して放熱する装置が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
さらに、放熱フィンによる放熱だけでは不十分である場合には、放熱フィンに空気を供給し、強制的に冷却（強制空冷）する装置も提案されていた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２０３９２３号公報
【特許文献２】特開２０１４−１７９２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、明るさを一定に近づけた光を所望する領域に安定的に照明できる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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、
所定の方向に沿って配置された複数の光源と、
前記光源から発せられる光を集光する第１レンズと、
前記第１レンズから発せられる光を前記所定の方向に拡散させる拡散レンズと、
前記光源が熱伝導可能に設けられた伝達部と、
前記第１レンズに沿って取付けられる弾性変形可能な第１の挟持部と、
前記第１レンズに沿って取付けられる弾性変形可能な第２の挟持部と、を備え、
前記第１レンズは、前記第１の挟持部及び前記第２の挟持部の付勢力によって全体に亘って押圧されて挟持されることを特徴とする。
【００１０】
第１レンズから発せられる光を拡散レンズによって所定の方向に拡散させるので、明るさを一定に近づけることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光源や制御回路部から発せられる熱を放熱して安定的に照明することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態による照明装置１００の外観を下側から示す斜視図である。
【図２】本実施の形態による照明装置１００の外観を上側から示す斜視図である。
【図３】本実施の形態による照明装置１００のカバーを外した状態を示す側面図である。
【図４】本実施の形態による照明装置１００の光学系を示す斜視図である。
【図５】本実施の形態による照明装置１００の光学系を示す斜視図である。
【図６】本実施の形態による照明装置１００の放熱系を示す斜視図である。
【図７】本実施の形態による照明装置１００によって形成される光路の概略を示す斜視図である。
【図８】本実施の形態による照明装置１００によって形成される光路の概略を示す側面である。
【図９】本実施の形態による照明装置１００によって形成される光路の概略を示す正面７４図である。
【図１０】光軸方向（Ｚ）に沿って進行する光を示す図（図１０Ａ）と、図１０Ａに示す位置Ｄ１における強度分布を示すグラフ（図１０Ｂ）と、図１０Ａに示す位置Ｄ２における強度分布を示すグラフ（図１０Ｃ）と、図１０Ａに示す位置Ｄ３における強度分布を示すグラフ（図１０Ｄ）と、図１０Ａに示す位置Ｄ４における強度分布を示すグラフ（図１０Ｅ）とである。
【図１１】ＬＥＤ２１２と、ロッドレンズ２２０と、シリンドリカルレンズ２４０とのそれぞれの間の長さを異ならしめて配置した構成を示す概略図である。
【図１２】図１１Ａ〜図１１Ｃの各々の場合について、図１０Ａに示したＤ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４の各々の位置を含む位置における照度を算出したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１４】
＜＜第１の実施態様＞＞
本発明の第１の実施態様によれば、
所定の方向に沿って配置された複数の光源（例えば、後述する複数のＬＥＤ２１２など）と、
前記光源から発せられる光を集光する第１レンズ（例えば、後述するロッドレンズ２２０など）と、
前記第１レンズから発せられる光を前記所定の方向に拡散させる拡散レンズ（例えば、後述する拡散レンズ２３０など）と、
前記拡散レンズから発せられる光を集光する第２レンズ（例えば、後述するシリンドリカルレンズ２４０など）と、を備え、
前記複数の光源から前記第２レンズに向かう方向において、前記第１レンズの曲率中心（例えば、後述する曲率中心ｃｃなど）を基準にして、前記第１レンズの曲率半径（例えば、後述する曲率半径ｃｒなど）の２倍以上の距離だけ離隔した位置に前記第２レンズが配置される照明装置が提供される。
【００１５】
＜光学系＞
照明装置は、複数の光源と第１レンズと拡散レンズと第２レンズとを備える。複数の光源と第１レンズと拡散レンズと第２レンズとによって、照明装置の光学系が構成される。照明装置の光学系は、共通する光軸（例えば、後述する光軸方向Ｚなど）を有する。光軸は、光束の代表となる仮想的な光線である。
【００１６】
＜光の方向＞
本実施の形態では、光が進む方向について３つの方向を定義する。
【００１７】
＜光軸方向（例えば、後述するＺ方向など）＞
３つの方向のうちの１つの方向は、光軸方向である。上述したように、光軸は、複数の光源から発せられた光束の代表となる仮想的な光線である。なお、光軸は、１次元の単一の線である必要はなく、２次元の平面状のものもよい。光軸方向は、本実施の形態では、複数の光源から発せられ、第１レンズと拡散レンズと第２レンズとを通過する光束のうち、光の強度が最も高く中心的な位置を通過すると仮想できる光線の向きにすることができる。光軸方向は、複数の光源から発せられた光の全体的な進行方向となる。なお、本実施の形態では、この光軸を、光源などの光学素子の光軸と区別する必要がある場合には、光学系の光軸（例えば、後述する図７〜図９の光軸Ｔなど）と称する。
【００１８】
＜拡径方向＞
また、複数の光源の各々から発せられた光は、光軸方向に進むに従って徐々に広がる。この光は、複数の光源の各々を中心にして略円錐状に広がる（後述する図７のＬ１参照）。光が広がる方向（以下、拡径方向と称する）について、互いに垂直な２つの方向を定義することができる。
【００１９】
＜光源の配列方向（第１の拡径方向（例えば、後述するＸ方向など））＞
第１の拡径方向は、複数の光源が並べられた方向に沿った向きであり、この方向を「光源の配列方向」と称する。上述した「所定の方向」は、光源の配列方向を意味する。第１の拡径方向である光源の配列方向は、光軸方向に対して垂直な方向となる。「光源の配列方向」によって、照明装置の照明領域の長さＮ（後述する図７参照）を規定することができる。
【００２０】
＜光源の幅方向（第２の拡径方向（例えば、後述するＹ方向など））＞
さらに、第２の拡径方向は、第１の拡径方向に対して垂直な方向であり、複数の光源の各々から発せられる光の幅を規定する方向となる。この方向を「光源の幅方向」と称する。第２の拡径方向である光源の幅方向も、光軸方向に対して垂直な方向となる。すなわち、光源の幅方向は、光軸方向と第１の拡径方向との２つの方向に対して垂直となる。「光源の幅方向」によって、照明装置の照明領域の幅Ｗ（後述する図７参照）を規定することができる。
【００２１】
＜複数の光源＞
複数の光源は、所定の方向に沿って配置される。上述したように、「所定の方向」は、「光源の配列方向」を意味する。光源の配列方向は、照明する対象物（以下、被照明体と称する）の形状や大きさに応じて定めればよく、直線状の方向でも曲線状の方向でもよい。また、複数の光源は、一列に配置される場合だけでなく、複数列に配置されてもよい。
【００２２】
複数の光源は、複数の光源の各々の光軸が同じ向きになるように配置されている。複数の光源の各々の光軸は、複数の光源の各々から発せられた光束の代表となる仮想的な光線である。複数の光源の各々の光軸の向きは、光学系の光軸と同じ向きになる。
【００２３】
＜第１レンズ＞
第１レンズは、光源から発せられた光を集光する集光レンズとして機能する。好ましくは、第１レンズは、複数の光源の各々から発せられた光を集光する。第１レンズは、必ずしもレンズである必要はなく、光源から発せられた光を集光できる光学素子であればよい。
【００２４】
なお、第１レンズは、複数の光源から発せられた光の少なくとも一部を集光できればよい。第１レンズは、光源から発せられた光を集光し、集光した光を出射する。
【００２５】
第１レンズは、複数の光源が並べられた長さと同等の長さを有し、第１レンズの長手方向が光源の配列方向に沿って配置されているのが好ましい。第１レンズの長手方向を光源の配列方向に沿って配置することで、第１レンズを複数の光源の並びと揃うように配置することができる。例えば、第１レンズは、複数の光源の並びと平行に配置されるのが好ましい。複数の光源から発せられた光を第１レンズに漏れを少なくして入射させることができる。
【００２６】
＜拡散レンズ＞
拡散レンズには、第１レンズから出射された光が入射される。拡散レンズは、拡散レンズに入射した光のうち、主に、光源の配列方向の成分の光を拡散させる。光源の配列方向の成分の光を拡散させることで、光源の配列方向の成分の光の明るさのムラを抑え、明るさを均一に近づけることができる。光の明るさを示すパラメータとしては、照度や輝度や光度や強度などを適宜に用いることができる。いずれのパラメータを用いた場合でも、均一に近づけた明るさで被照明体を照明できればよい。
【００２７】
拡散レンズも、複数の光源が並べられた長さや第１レンズの長さと同等の長さを有し、拡散レンズの長手方向が光源の配列方向に沿って配置されるのが好ましい。拡散レンズの長手方向を光源の配列方向に沿って配置することで、複数の光源から発せられた光を拡散レンズに漏れを少なくして入射させることができ、複数の光源から発せられた光の明るさを光源の配列方向について均一に近づけることができる。例えば、拡散レンズは、複数の光源の並びや第１レンズと平行に配置されるのが好ましい。拡散レンズを光源の配列方向に沿って配置することで、複数の光源から発せられた光の明るさを均一に近づけ明るさのムラを低減でき、複数の光源から発せられる光を、単一の光源から発せられる光と同等に扱うことができる。
【００２８】
拡散レンズは、光源の配列方向の成分の光を拡散し、拡散させた光を出射する。また、拡散レンズは、光源の配列方向とは異なる他の方向の成分の光についても拡散させて光を透過させてもよい。このようにすることで、光源の配列方向とは異なる方向の成分の光の明るさにムラがある場合でも、ムラを抑えて明るさを均一に近づけることができる。光源の配列方向に拡散させる度合いと、光源の配列方向とは異なる方向に拡散させる度合いとは、それぞれの方向で生ずる明るさのムラに応じて適宜に決めればよい。例えば、光源の配列方向に拡散させる度合いを、光源の配列方向と異なる方向に拡散させる度合いよりも大きくすることができる。
【００２９】
なお、光源の配列方向とは異なる方向の成分の光について、明るさのムラを無視できるような場合には、光源の配列方向のみ拡散させ、光源の配列方向とは異なる方向には拡散させずに光を透過させてもよい。
【００３０】
このように、拡散レンズによって拡散された光は、拡散レンズを透過して出射される。
【００３１】
＜第２レンズ＞
第２レンズには、拡散レンズから発せられた光が入射される。第２レンズは、入射した光を集光する機能を有する。第２レンズは、拡散レンズから発せられた光を集光し、集光した光を出射する。第２レンズは、必ずしもレンズである必要はなく、拡散レンズから発せられた光を集光できる光学素子であればよい。
【００３２】
第２レンズも、複数の光源が並べられた長さや第１レンズの長さや拡散レンズの長さと同等の長さを有し、第２レンズの長手方向が光源の配列方向に沿って配置されているのが好ましい。第２レンズの長手方向を光源の配列方向に沿って配置することで、拡散レンズから発せられた光を第２レンズに漏れを少なくして入射させて集光することができる。例えば、第２レンズは、複数の光源の並びと平行に配置されるのが好ましい。
【００３３】
＜集光の過程及び形成される光路＞
複数の光源から発せられた光は、全体として、光学系の光軸方向に沿って進む。本実施の形態では、光軸方向は、光源の配列方向に対して略垂直な方向である。光源から発せられた光は、各々の光源の光軸を中心にして徐々に広がりながら進む。複数の光源から発せられる光には、光軸方向の成分とは異なる方向の成分の光も含まれているが、全体として光学系の光軸方向に沿って進む。
【００３４】
光軸方向に進んだ光は、第１レンズの外周面に到達して第１レンズに入射する。光軸を中心に広がった光も第１レンズに入射することができる。
【００３５】
第１レンズに入射した光は、第１レンズの屈折率に応じて屈折する。屈折した光は、第１レンズの内部を、全体として光学系の光軸方向に沿って進む。第１レンズの内部を進む光にも、光軸方向の成分とは異なる方向の成分の光も含まれているが、全体として光学系の光軸方向に沿って進む。第１レンズの内部を進んだ光は、第１レンズの外周面に達する。
【００３６】
第１レンズの内部を進んで外周面に達した光は、第１レンズの屈折率に応じて屈折し、第１レンズから出射する。第１レンズの入射時の屈折及び出射時の屈折によって、第１レンズの集光の特性が定まる。このように、第１レンズから出射する光は、第１レンズの集光の特性に応じて集光された光となる。
【００３７】
第１レンズから出射した光は、再び、全体として、光軸方向に沿って進む。第１レンズから出射した光も、光軸方向の成分とは異なる方向の成分の光が含まれているが、全体として光学系の光軸方向に沿って進む。
【００３８】
光軸方向に進んだ光は、拡散レンズに入射する。拡散レンズは、光源の配列方向の成分の光を、光源の配列方向とは異なる方向の成分の光よりも大きく拡散させる。拡散レンズは、拡散させた光を出射する。
【００３９】
拡散レンズから出射した光は、再び、全体として、光軸方向に沿って進む。拡散レンズから出射した光も、光軸方向の成分とは異なる方向の成分の光が含まれているが、全体として光学系の光軸方向に沿って進む。
【００４０】
光軸方向に進んだ光は、第２レンズの入射面に到達して入射する。第２レンズに入射した光は、第２レンズの屈折率に応じて屈折する。屈折した光は、第２レンズの内部を、全体として光学系の光軸方向に沿って進む。第２レンズの内部を進む光にも、光軸方向の成分とは異なる方向の成分の光も含まれているが、全体として光学系の光軸方向に沿って進む。第２レンズの内部を進んだ光は、第２レンズの外周面に達する。
【００４１】
第２レンズの内部を進んで外周面に達した光は、第２レンズの屈折率に応じて屈折し、第２レンズから出射する。第２レンズの入射時の屈折及び出射時の屈折によって、第２レンズの集光の特性が定まる。このように、第２レンズから出射する光は、第２レンズの集光の特性に応じて集光された光となる。
【００４２】
第２レンズから出射した光は、再び、全体として、光軸方向に沿って進む。第２レンズから出射した光も、光軸方向の成分とは異なる方向の成分の光が含まれているが、全体として光学系の光軸方向に沿って進む。
【００４３】
第２レンズから出射して、光軸方向に沿って進む光が、被照明体に照射されて被照明体を照明する。
【００４４】
＜第１レンズの曲率中心及び曲率半径並びに第２レンズ＞
複数の光源から第２レンズに向かう方向において、第１レンズの曲率中心を基準にして、第１レンズの曲率半径の２倍以上の距離だけ離隔した位置に第２レンズが配置される。すなわち、第１レンズ及び第２レンズの相対的な位置について、第１レンズの曲率中心を基準にして、第１レンズの曲率半径の２倍以上に離れて、第１レンズ及び第２レンズが配置されるという配置条件を満たす。
【００４５】
第１レンズの曲率中心とは、第１レンズの表面を構成する円弧の中心である。第１レンズの曲率半径とは、第１レンズの表面を構成する円弧の半径である。なお、第１レンズの表面を構成する曲線が円弧でない場合には、第１レンズの表面を１次的に円弧で近似した曲率半径及び曲率中心にすることができる。
【００４６】
例えば、第１レンズがロッドレンズである場合には、第１レンズの曲率半径は、ロッドレンズを構成する円柱側面の半径そのものであり、第１レンズの曲率中心は、ロッドレンズを構成する円柱側面から得られる中心である。ここで、ロッドレンズとは、円柱形状のレンズであり、一般に、円柱側面は精度よく研磨仕上げされ、端面は切断面にされたレンズである。
【００４７】
また、第１レンズの曲率半径及び曲率中心は、次のように定義してもよい。第１レンズの入射面の形状と出射面の形状とから得られる中心を曲率中心とし、第１レンズの入射面の形状や第１レンズの出射面の形状から得られる半径を曲率半径とすることができる。ここで、第１レンズの入射面は、複数の光源から発せられた光が第１レンズに入射する面である。また、第１レンズの出射面は、拡散レンズに向かって光が出射する面である。曲率中心は、光学系の光軸上に位置するのが好ましい。また、曲率半径は、光軸上に沿った長さにするのが好ましい。
【００４８】
上述したように、第１レンズ及び第２レンズは、第１レンズの曲率中心を基準にして、第１レンズの曲率半径の２倍以上に離れて、第１レンズ及び第２レンズが配置されるという配置条件を満たす。ここで、第２レンズの基準となる位置は、第２レンズの入射面でも、出射面でも、曲率中心でもよい。第２レンズの入射面とするのが好ましい。
【００４９】
例えば、第２レンズは、シリンドリカルレンズなどにすることができる。シリンドリカルレンズは、レンズ作用を有しない平面と、レンズ作用を有する円筒面とを有する。第２レンズをシリンドリカルレンズにした場合には、第２レンズの入射面を平面にすることができる。平面を第２レンズの基準面にすることで、上述した配置条件を満たすための光路の調整を容易にできる。
【００５０】
また、第２レンズをシリンドリカルレンズにすることで、第２レンズの光軸方向の厚みを薄くでき、光軸方向の距離を短くすることで、全体として小型化したり軽量化したりできる。
【００５１】
上述したように、本実施の形態の光学系では、第１レンズ及び第２レンズの相対的な位置について、第１レンズの曲率中心を基準にして、第１レンズの曲率半径の２倍以上に離れて、第１レンズ及び第２レンズが配置されるという配置条件（以下、第１の配置条件と称する）を満たす。
【００５２】
この第１の配置条件に加えて、第１レンズ及び第２レンズの相対的な位置について、第１レンズの曲率中心を基準にして、第１レンズの曲率半径の４倍以下の近さで、第１レンズ及び第２レンズが配置されるという第２の配置条件を満たすのが好ましい。
【００５３】
すなわち、第１の配置条件及び第２の配置条件から、第１レンズ及び第２レンズの相対的な位置について、第１レンズの曲率中心を基準にして、第１レンズの曲率半径の２倍以上かつ４倍以下となる範囲で、第１レンズ及び第２レンズが配置されるのが好ましい。この条件を満たすことで、後述するように、平行光線を形成して被照明体を照明することができる。
【００５４】
＜平行光線の形成＞
第１レンズによって集光されて出射される光は、第１レンズから離れるに従って徐々に広がって進む場合がある。上述した第１の配置条件を満たすように第２レンズを配置することで、第２レンズによって再び集光して、光軸方向に沿っておおよそ平行に進む光に変換することができる。すなわち、上述した第１の配置条件を満たすように、第１レンズ及び第２レンズを配置することで、光軸方向に沿って広がりにくい光に変換することができる。
【００５５】
また、上述したように、拡散レンズは、第１レンズから発せられた光を所定の方向に、すなわち、光源の配列方向に拡散させる。このため、拡散によって、光源の配列方向について光の明るさを一定に近づけることができる。
【００５６】
このようにすることで、光源の配列方向と光源の幅方向とによって画定される領域の明るさを一定に近づけた照明領域を形成することができる。さらに、光軸方向については、光軸方向に沿っておおよそ平行に進む光に変換されるので、照明領域の大きさを光軸方向に沿って一定にすることができる。すなわち、第１レンズ及び第２レンズについて第１の配置条件を満たすとともに、拡散レンズによって光源の配列方向に光を拡散させることで、光軸方向に沿って、一定の明るさに近づけかつ一定の大きさを有する照明領域を形成することができる。
【００５７】
さらに、第１の配置条件は、第１レンズと第２レンズとの間の距離の下限として、第１レンズの曲率半径の２倍以上となるように、第１レンズ及び第２レンズを配置するものであった。しかしながら、第１レンズ及び第２レンズとの間の距離が長すぎる場合には、第２レンズによって十分に集光できず、平行光線を形成できない場合もある。このため、第１レンズと第２レンズとの間の距離の上限として、第１レンズの曲率半径の４倍以下となるように、第１レンズ及び第２レンズを配置するものが好ましい（第２の配置条件）。この上限と下限との間に含まれるように、第１レンズ及び第２レンズを配置することで、被照明体の照明にとって必要となる平行光線を常に形成することができる。
【００５８】
このように、光軸方向に沿って、一定の明るさに近づけかつ一定の大きさを有する照明領域を形成できるので、照明装置から被照明体までの距離が異なるような場合であっても、一定の大きさの領域を一定の明るさで照明できる。すなわち、照明装置から被照明体までの距離を、被照明体や使用条件に応じて変更した場合でも、一定の大きさの領域を一定の明るさで照明でき、各種の被照明体や使用条件に対応可能な照明装置を提供できる。
【００５９】
光学素子の数が少ない簡素な構成で平行光に近い光を形成することができ、各種の被照明体や使用条件に対応可能な照明装置を提供できる。
【００６０】
＜第２の実施態様＞
本発明の第２の実施態様は、本発明の第１の実施態様において、
前記光源から発せられた光が前記第１レンズに至るまでの第１の光路長（例えば、後述する光路Ｌ１１の長さなど）が、前記第１レンズから発せられた光が前記第２レンズに至るまでの第２の光路長（例えば、後述する光路Ｌ３１と光路Ｌ４１との長さなど）よりも短い。
【００６１】
第１の光路長は、光源から発せられた光が第１レンズに到達するまでの光路の長さである。第２の光路長は、第１レンズから発せられた光が第２レンズに到達するまでの光路の長さである。第１レンズ及び第２レンズは、第１の光路長が第２の光路長よりも短くなるように配置される。
【００６２】
本発明の第１の実施態様では、第１レンズの曲率中心を基準にして、第１レンズの曲率半径の２倍以上に離れて、第１レンズ及び第２レンズが配置されるという配置条件を規定する。さらに、本発明の第２の実施態様では、第１の光路長は、第２の光路長よりも短いという光路長条件を規定する。
【００６３】
第１の光路長を第２の光路長よりも短くすることで、光源と第１レンズとの距離を短くでき、光源から発せられた光を効率よく第１レンズに入射させることができる。したがって、光源から発せられた光を無駄にすることなく、被照明体への照明に用いることができる。また、光源と第１レンズとの距離を短くできるので、照明装置を小型化することができる。
【００６４】
さらにまた、第２の光路長を第１の光路長よりも長くできるので、第２レンズを位置づける条件を緩和でき、平行光になるべく近づくような最適な位置に第２レンズを配置することができる。
【００６５】
＜第３の実施態様＞
本発明の第３の実施態様は、本発明の第１の実施態様において、
前記光源で発生した熱を放熱するための複数の放熱フィン（例えば、後述する放熱フィン３５０など）を有する放熱部（例えば、後述する放熱系３００など）と、
前記放熱部に連結され前記光源で発生した熱を前記放熱部に伝達するための熱伝達部であって、前記光源が熱伝導可能に設けられた第１の伝達部（例えば、後述する第１の伝達部３２０など）と、前記第１の伝達部と熱伝導可能に連結され前記光源から離れる方向に延在する第２の伝達部（例えば、後述する第２の伝達部３３０など）と、を有する熱伝達部（例えば、後述する放熱フレーム３１０など）と、をさらに備え、
前記複数の放熱フィンの各々は、互いに離隔して形成され、
前記複数の放熱フィンの各々は、前記第２の伝達部の延在方向に沿って前記第２の伝達部と熱伝導可能に連結された固定端（例えば、後述する固定端３５２など）と、前記固定端から離れた位置に形成された開放端（例えば、後述する開放端３５４など）と、を有する。
【００６６】
照明装置は、さらに、放熱部と熱伝達部とを備える。
【００６７】
放熱部は、複数の放熱フィンを有する。光源で発生した熱は、放熱フィンによって放熱される。複数の放熱フィンの各々は、互いに離隔して形成されている。
【００６８】
熱伝達部は、放熱部に連結され、光源で発生した熱を放熱部に伝達する。熱伝達部は、第１の伝達部と第２の伝達部とを有する。放熱部並びに第１の伝達部及び第２の伝達部は、金属、例えばアルミニウムや銅などの熱伝導性の高い材料で構成されるのが好ましい。
【００６９】
第１の伝達部には、光源が熱伝導可能に設けられている。第２の伝達部は、第１の伝達部と熱伝導可能に連結されている。第２の伝達部は、光源から離れる方向に延在するように形成されている。例えば、第２の伝達部は、第１の伝達部に対して直角に立設されているのが好ましい。光源から第１の伝達部に伝えられた熱は、第２の伝達部に伝えられる。第２の伝達部は、第１の伝達部に対して直角に立設されており、光源から離れる方向に熱を案内することができる。このように構成することで、光源から発せられた熱を、光源から積極的に離れるように導くことができる。
【００７０】
さらに、複数の放熱フィンの各々の固定端は、第２の伝達部の延在方向に沿って熱伝導可能に連結されており、第２の伝達部に伝達された熱は、放熱フィンの各々の固定端に伝達される。放熱フィンの固定端に伝達された熱は、固定端から開放端に向かって伝達され、その過程で空気と接触し放熱することができる。
【００７１】
このように、光源で発生した熱は、第１の伝達部から先ず第２の伝達部に伝わり、第２の伝達部を介して放熱フィンに伝わり、放熱フィンから空気へと伝わるようにして、光源から遠ざかるように熱を伝え、熱によって光源が影響されにくいようにできる。第１の伝達部から直ちに放熱フィンに伝えるのではなく、第２の伝達部に一旦熱を伝えることによって、光源で発生した熱を光源から少しでも離れた位置まで積極的に逃がすようにでき、光源を熱から的確に保護することができる。
【００７２】
＜第４の実施態様＞
本発明の第４の実施態様は、本発明の第３の実施態様において、
前記熱伝達部は、前記第１の伝達部と熱伝導可能に連結され、互いに離隔して向かい合う第１の対向伝達部（例えば、後述する第１の対向伝達部３４０Ｒなど）及び第２の対向伝達部（例えば、後述する第２の対向伝達部３４０Ｌなど）を有し、
前記第１レンズを前記光源に対して一定の位置でかつ前記第１レンズに沿って挟持する第１の挟持部（例えば、後述する第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢなど）及び第２の挟持部（例えば、後述する第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢなど）を有し、
前記第１の挟持部は前記第１の対向伝達部に熱伝導可能に設けられ、前記第２の挟持部は前記第２の対向伝達部に熱伝導可能に設けられる。
【００７３】
熱伝達部は、第１の対向伝達部及び第２の対向伝達部を有する。第１の対向伝達部及び第２の対向伝達部は、互いに離隔して向かい合うように配置される。第１の対向伝達部及び第２の対向伝達部は、第１の伝達部と熱伝導可能に連結されている。第１の対向伝達部及び第２の対向伝達部に伝わった熱も、第１の伝達部を介して第２の伝達部に伝えることができる。第１の対向伝達部及び第２の対向伝達部も、金属、例えばアルミニウムや銅などの熱伝導性の高い材料で構成されるのが好ましい。
【００７４】
第１レンズは、第１の挟持部及び第２の挟持部によって第１レンズに沿って挟持される。すなわち、第１レンズは、第１の挟持部及び第２の挟持部によって全体的に挟持される。第１の挟持部及び第２の挟持部は、第１レンズを光源に対して一定の位置で挟持する。第１の挟持部及び第２の挟持部によって、第１レンズを挟持することで、光源と第１レンズとの間の距離を一定に保つことができ、光学系を安定的に維持することができる。
【００７５】
第１の挟持部は第１の対向伝達部に熱伝導可能に設けられる。同様に、第２の挟持部は第２の対向伝達部に熱伝導可能に設けられる。第１の挟持部及び第２の挟持部も、金属、例えばアルミニウムや銅などの熱伝導性の高い材料で構成されるのが好ましい。
【００７６】
第１レンズは、光源からの熱の影響を受ける場合もある。第１レンズが熱の影響を受けた場合には、膨張や歪みなどの変形をすることで第１レンズの光学特性が変化する可能性もある。上述しように、第１レンズは、第１の挟持部及び第２の挟持部によって全体的に挟持されており、第１の挟持部は第１の対向伝達部に熱伝導可能に設けられ、第２の挟持部は第２の対向伝達部に熱伝導可能に設けられている。このため、第１レンズに加えられた熱は、第１の挟持部及び第２の挟持部を介して第１の対向伝達部及び第２の対向伝達部に伝えることができる。
【００７７】
第１レンズは、第１の挟持部及び第２の挟持部によって全体的に挟持されているので、第１レンズは、いたる箇所で、第１の挟持部及び第２の挟持部に熱を伝えることができる。第１レンズの全体の熱を第１の挟持部及び第２の挟持部に熱を伝えることができる。
【００７８】
第１の挟持部及び第２の挟持部に伝えられた熱は、第１の対向伝達部及び第２の対向伝達部を介して第１の伝達部から第２の伝達部に伝えられる。上述したように、第２の伝達部に伝えられた熱は、第２の伝達部を介して放熱フィンに伝わり、放熱フィンから空気が逃がされる。このように、光源から第１レンズに熱が加えられた場合でも放熱することで、第１レンズの集光特性などの光学特性を維持することができる。
【００７９】
＜第５の実施態様＞
本発明の第５の実施態様は、本発明の第３の実施態様において、
前記光源を制御するための制御回路部（例えば、後述する回路系４００など）は、前記放熱部と前記第２の伝達部を挟んで配置される。
【００８０】
制御回路部と放熱部とは、第２の伝達部を挟んで配置されている。制御回路部は、光源を制御するための回路である。制御回路部も通電により熱を発する。熱により制御回路部の特性も変化し、光源を十分に駆動できない場合もある。制御回路部は、第２の伝達部に直接に設けられており、制御回路部から発せられた熱は、第２の伝達部に伝えられる。このようにして、制御回路部で発生した熱も放熱することができる。
【００８１】
＜第６の実施態様＞
本発明の第６の実施態様は、本発明の第３の実施態様において、
前記複数の放熱フィンの各々は、前記第１の伝達部及び前記第２の伝達部の双方に対して傾斜して設けられる。
【００８２】
複数の放熱フィンの各々は、第１の伝達部に対しても第２の伝達部に対しても傾斜して設けられる。
【００８３】
複数の放熱フィンの各々の開放端が、光源からなるべく遠くなるように位置づけることができ、光源からなるべく離れるように熱を移動させることができる。また、複数の放熱フィンの各々を傾斜させることで、隣り合う放熱フィンの間で空気の対流を生じさせて放熱効率を高めることができる。
【００８４】
＜第７の実施態様＞
本発明の第７の実施態様は、本発明の第３の実施態様において、
前記複数の放熱フィンの各々は、前記固定端から前記開放端に向かって徐々に細くなる。
【００８５】
隣り合う放熱フィンの間隔が、開放端に向かって徐々に広くなるようにすることで、固定端から開放端に向かって空気を移動させ易くし、空気の対流によって放熱効率を高めることができる。また、徐々に細くすることで、軽量化を図ることができる。
【００８６】
＜第８の実施態様＞
本発明の第８の実施態様は、本発明の第４の実施態様において、
前記第２レンズは、断熱部材によって第１の対向伝達部及び第２の対向伝達部に設けられている。
【００８７】
第１レンズは、熱伝導可能な第１の挟持部及び第２の挟持部によって第１の対向伝達部及び第２の対向伝達部に設けられる。すなわち、第１レンズは、光源から近い位置に配置されており、積極的に熱を逃がすように構成されている。一方、第２レンズは、断熱部材によって第１の対向伝達部及び第２の対向伝達部に設けられる。第２レンズは、光源から遠い位置に配置されており、積極的に熱が伝わらないように構成されている。
【００８８】
このように、光源からの距離に応じて放熱にするか又は断熱にするかを選択することで、光源から発せられる熱に対して的確に対応することができる。
【００８９】
＜＜＜照明装置１００の概要＞＞＞
照明装置１００は、被照明体を照明するための装置である。例えば、被照明体として表面を検査するための物品などがある。照明装置１００で物品の表面を照明して、欠陥の有無や、欠陥の態様を検査するために用いられる。
【００９０】
後述するように、照明装置１００には、スリット状の開口部１１０（図１参照）が形成され、照明装置１００は、開口部１１０から細長い光や線状の光を出射し被照明体である物品の表面を照明する照明装置であり、いわゆるライン型の照明装置である。
【００９１】
図１は、照明装置１００を下方から見たときの斜視図である。図２は、照明装置１００を上方から見たときの斜視図である。図３は、側面のカバーを外したときの照明装置１００の側面図である。
【００９２】
照明装置１００は、主に、光学系２００と放熱系３００と回路系４００とを有する。光学系２００は、被照明体を照明するための光を生成する。放熱系３００は、光学系２００や回路系４００から発せられる熱を放熱する。回路系４００は、光学系２００の光源などを制御したり駆動したりする。
【００９３】
図１に示すように、照明装置１００は、長尺な形状を有する。照明装置１００の長さは、被照明体である物品の長さや大きさに応じて適宜に決めることができる。図１に示すように、照明装置１００には、下部に開口部１１０が形成されている。光学系２００によって生成された光Ｒが開口部１１０から発せられる。図１及び図２に示す例では、開口部１１０から下方に向かって光Ｒが発せられる。
【００９４】
照明装置１００は、図１〜図３に示すように、開口部１１０が下向きになるように設置され、開口部１１０から下方に向かって光Ｒが発せられる。また、図１〜図３に示すように、放熱フィン３５０が照明装置１００の上側に位置するように、照明装置１００は設置される。すなわち、発熱源となる光学系２００を下側に位置づけ、放熱系３００を上側に位置づけるように照明装置１００を設置することで、開放口３５６（図３）が上向きになるようにし、空気の対流によって積極的に放熱することができる。
【００９５】
＜＜光学系２００＞＞
光学系２００は、主に、光源２１０と、ロッドレンズ２２０と、拡散レンズ２３０と、シリンドリカルレンズ２４０とを有する。
【００９６】
＜光源２１０＞
光源２１０は、複数のＬＥＤ２１２からなる。複数のＬＥＤ２１２として、いわゆるパワーＬＥＤを用いるのが好ましい。パワーＬＥＤは、一般的なＬＥＤと比較して大きい電流で駆動されるＬＥＤである。パワーＬＥＤを用いることで輝度を高くして照度を高めることができる。
【００９７】
本実施の形態では、ＬＥＤ２１２は光源実装基板２１４に実装される。光源実装基板２１４は、ＬＥＤ２１２を駆動する電流を供給するための基板である。光源実装基板２１４は、いわゆるアルミ基板であり、プリント配線板が絶縁接着層によってアルミベース基板に接着され、各種の電子部品ともにＬＥＤ２１２が装着された回路基板である。
【００９８】
光源実装基板２１４のアルミベース基板（図示せず）は平坦な形状を有し、光源実装基板２１４も平坦な形状を有する。ＬＥＤ２１２は、光源実装基板２１４を含む平面に対して垂直方向に光を発するように、光源実装基板２１４の所定の位置に取り付けられている。
【００９９】
さらに、所定の数、例えば、２６個のＬＥＤ２１２が、１枚の光源実装基板２１４に取り付けられる。光源実装基板２１４において、２６個のＬＥＤ２１２が、互いに等間隔に、直線状にかつ一列に並べられて取り付けられる。上述したように、ＬＥＤ２１２は、光源実装基板２１４を含む平面に対して垂直方向に光を発するように取り付けられており、２６個の全てのＬＥＤ２１２の光軸が同じ向きになるように、光源実装基板２１４に取り付けられる。なお、ＬＥＤ２１２の光軸は、光源から発せられる光束の代表となる仮想的な光線である。
【０１００】
本実施の形態では、２６個のＬＥＤ２１２が、互いに等間隔に、直線状にかつ一列に光源実装基板２１４に取り付けられているが、複数のＬＥＤ２１２の配置は、被照明体である物品の大きさや形状に応じて適宜に決めることができる。例えば、所定の曲線状に沿って配置しても、複数列に配置してもよい。
【０１０１】
後述するように、本実施の形態では、６枚の光源実装基板２１４が直線状にかつ一列に配置される。したがって、合計で１５６個（＝６枚×２６個）のＬＥＤ２１２が直線状にかつ一列に配置される。ＬＥＤ２１２が直線状にかつ一列に配置することで、後述するロッドレンズ２２０に沿うように複数のＬＥＤ２１２を位置づけることができる。なお、光源実装基板２１４の数や並べ方は、被照明体である物品の大きさや形状に応じて適宜に決めることができる。
【０１０２】
ＬＥＤ２１２は、光源実装基板２１４の端部の所定の位置まで配置され、複数の光源実装基板２１４を互いに隣接して並べた場合には、隣接する光源実装基板２１４の境界で隣り合うＬＥＤ２１２も、他の隣り合うＬＥＤ２１２と同じ間隔で配置される。このため、複数の光源実装基板２１４を互いに隣接して直線状にかつ一列に配置したときには、全てのＬＥＤ２１２を、互いに等間隔に、直線状にかつ一列に並べることができる。
【０１０３】
全てのＬＥＤ２１２を等間隔に配置することで、全てのＬＥＤ２１２から発せられた光を互いに重ね合わせ、明るさの分布を揃えつつ少なくし、複数のＬＥＤ２１２から発せられた光の明るさを均一に近づけることができる。なお、隣り合うＬＥＤ２１２の間隔は、必要となる照度などの明るさに応じて定めればよい。
【０１０４】
複数のＬＥＤ２１２の光の広がり（配光）は、後述するロッドレンズ２２０に入射できる範囲で、広いものが好ましい。ＬＥＤ２１２から発せられる光を広げることで互いに重なり合いやすくして明るさの分布を少なくして明るさを均一に近づけることができる。
【０１０５】
＜ロッドレンズ２２０＞
ロッドレンズ２２０は、円柱形状のレンズであり、円柱状の形状を有する。ロッドレンズ２２０は、長尺な形状を有する。ロッドレンズ２２０の長さは、被照明体である物品の大きさや形状に応じて適宜に決めることができる。ロッドレンズ２２０は、アクリルなどの合成樹脂によって形成されている。ロッドレンズ２２０は、透光性を有し、屈折によって光を集光できる材料で形成されていればよい。アクリルなどの合成樹脂のほか、ガラスなどで形成してもよい。
【０１０６】
上述したように、複数のＬＥＤ２１２は直線状にかつ一列に配置されている。複数のＬＥＤ２１２は、ロッドレンズ２２０の長手方向に沿って配置されている。複数のＬＥＤ２１２から発せられた光は、ロッドレンズ２２０の円柱側面２２２に入射する。特に、複数のＬＥＤ２１２の全てから発せられた光がロッドレンズ２２０の円柱側面２２２に入射させるようにするのが好ましい。複数のＬＥＤ２１２から発せられた光を無駄にすることなく、被照明体への照明に用いることができる。
【０１０７】
複数のＬＥＤ２１２から発せられた光は、ロッドレンズ２２０の円柱側面２２２に入射する。円柱側面２２２に入射した光は、円柱側面２２２で屈折してロッドレンズ２２０の内部に進入する。ロッドレンズ２２０の内部を進入した光は、ロッドレンズ２２０の円柱側面２２２に達し、円柱側面２２２で屈折し、ロッドレンズ２２０から出射する。ロッドレンズ２２０は、入射時の屈折と出射時の屈折により、複数のＬＥＤ２１２から発せられた光を集光する。
【０１０８】
ロッドレンズ２２０は、複数のＬＥＤ２１２から発せられた光を集光して、被照明体に向かうように進行方向を調整する。
【０１０９】
＜拡散レンズ２３０＞
拡散レンズ２３０は、薄板状の形状を有する。拡散レンズ２３０は、長尺な形状を有する。拡散レンズ２３０の長さは、被照明体である物品の大きさや形状に応じて適宜に決めることができる。拡散レンズ２３０は、ポリカーボネイトやアクリルなどの合成樹脂によって形成されている。
【０１１０】
拡散レンズ２３０の表面には、微小でランダムなレンズアレイ（図示せず）が形成されている。拡散レンズ２３０は、レンズアレイの拡散機能により、入射した光を所望する拡散角（配光角）で光を屈折させて拡散整形する。光を拡散することで、明るさのムラを低減することができる。拡散の態様として、例えば、あらゆる方向に広い範囲で拡散する広角に円形拡散するものや、あらゆる方向に狭い範囲で拡散する狭角に円形拡散するものや、縦横比を有し一定の方向の拡散を他の方向よりも強く拡散する楕円拡散するものなどがある。
【０１１１】
本実施の形態では、複数のＬＥＤ２１２が並べられている方向について拡散するために拡散レンズ２３０を用いる。複数のＬＥＤ２１２が並べられて各々のＬＥＤ２１２から別個に発せられた光によって生ずる明るさの分布（ムラ）を、拡散レンズ２３０で低減して明るさを均一に近づけることができる。
【０１１２】
拡散レンズ２３０の入射面は、ロッドレンズ２２０に向けられ、拡散レンズ２３０の出射面は、シリンドリカルレンズ２４０に向けられている。ロッドレンズ２２０から出射された光は拡散レンズ２３０に入射する。拡散レンズ２３０に入射した光は、拡散レンズ２３０の表面に形成されている微小なレンズアレイによって拡散されて、明るさが均一に近づけられ、拡散レンズ２３０の出射面から出射される。
【０１１３】
拡散レンズ２３０の拡散の態様は、複数のＬＥＤ２１２の輝度やＬＥＤ２１２同士の間隔や、ロッドレンズ２２０の集光の度合いや、複数のＬＥＤ２１２とロッドレンズ２２０との距離や、ロッドレンズ２２０と拡散レンズ２３０との間隔などによって適宜に決めればよい。拡散レンズ２３０によって拡散させることで、明るさを均一に近づけ、複数のＬＥＤ２１２から発せられた光を、単一の光源から発せられた光と同等に扱うことができる。
【０１１４】
本実施の形態では、拡散レンズ２３０は、複数のＬＥＤ２１２が並べられている方向について光を十分に拡散させて透過させればよく、他の方向については、拡散させることなくそのまま透過させてもよい。
【０１１５】
本実施の形態では、拡散レンズ２３０は、シリンドリカルレンズ２４０の入射面２４２に密着して設けられている。拡散レンズ２３０から出射した光は、シリンドリカルレンズ２４０の入射面２４２に直ちに入射する。なお、拡散レンズ２３０をシリンドリカルレンズ２４０から離隔して配置してもよい。拡散レンズ２３０とシリンドリカルレンズ２４０との間に他の光学素子、例えば、レンズやプリズムやミラーなどを配置して、光路を調整することができる。
【０１１６】
＜シリンドリカルレンズ２４０＞
シリンドリカルレンズ２４０は、全体的に薄板状の形状を有する。シリンドリカルレンズ２４０は、長尺な形状を有する。シリンドリカルレンズ２４０の長さは、被照明体である物品の大きさや形状に応じて適宜に決めることができる。シリンドリカルレンズ２４０は、ポリカーボネイトやアクリルなどの合成樹脂によって形成されている。また、ガラスなどで形成してもよい。
【０１１７】
シリンドリカルレンズ２４０は、平坦状に形成されてレンズ作用を有しない面２４２と、円柱の側面の一部を切り出した形状を有しレンズ作用を有する面２４４と、を有する。本実施の形態では、レンズ作用を有しない面２４２を入射面２４２とし、レンズ作用を有する面２４４を出射面２４４とする。
【０１１８】
拡散レンズ２３０から発せられた光は、レンズ作用を有しない入射面２４２に入射し、シリンドリカルレンズ２４０の内部を進行する。シリンドリカルレンズ２４０の内部を進行した光は、レンズ作用を有する出射面２４４に到達する。出射面２４４に到達した光は、出射面２４４で屈折する。この出射面２４４における屈折によって、シリンドリカルレンズ２４０は、拡散レンズ２３０から発せられた光を集光するように機能する。
【０１１９】
本実施の形態では、シリンドリカルレンズ２４０は、拡散レンズ２３０から出射された光を集光することで、平行光に近づけた光に変換し、平行光に近づけた光を被照明体に向かけて出射する。
【０１２０】
このように、照明装置１００は、複数のＬＥＤ２１２から発せられた光を拡散レンズ２３０によって明るさを均一に近づけ、明るさを均一に近づけた光をシリンドリカルレンズ２４０によって平行光に近づけ、明るさが均一に近くかつ平行光に近い光を生成する。明るさが均一に近くかつ平行光に近い光は、照明装置１００の開口部１１０から出射されて、被照明体を照明する。
【０１２１】
上述したように、本実施の形態の光学系２００は、光源２１０と、ロッドレンズ２２０と、拡散レンズ２３０と、シリンドリカルレンズ２４０とを有する場合を示したが、他の光学素子、例えば、レンズやプリズムやミラーなどを有してもよい。これらの光学素子を設けることで、光路をさらに調整することができる。
【０１２２】
＜＜光軸方向（Ｚ方向）、光源の配列方向（Ｘ方向）、光源の幅方向（Ｙ方向）＞＞
＜光軸方向（Ｚ方向）＞
光軸は、複数のＬＥＤ２１２から発せられた光束の代表となる仮想的な光線である。例えば、本実施の形態では、光軸方向は、複数のＬＥＤ２１２から発せられ、ロッドレンズ２２０と拡散レンズ２３０とシリンドリカルレンズ２４０とを通過する光束のうち、光の強度が最も高く中心的な位置を通過すると仮想できる光線の向きにすることができる。光軸方向は、複数のＬＥＤ２１２から発せられた光の全体的な進行方向となる。本実施の形態では、光軸方向をＺ方向とする。
【０１２３】
＜拡径方向（Ｘ方向及びＹ方向）＞
また、複数のＬＥＤ２１２の各々から発せられた光は、配光特性に従って、光軸方向に進むに従って徐々に広がる。この光は、複数のＬＥＤ２１２の各々の光軸方向を中心にして略円錐状に広がる（図７のＬ１、図８のＬ１１及びＬ１２参照）。光が広がる拡径方向について、互いに垂直な２つの方向を定義することができる。
【０１２４】
＜光源の配列方向（Ｘ方向）＞
図９に示すように、第１の拡径方向は、複数のＬＥＤ２１２が並べられた方向であり、複数のＬＥＤ２１２に沿った向きであり、この方向を「光源の配列方向」と称する。本実施の形態では、光源実装基板２１４に、２６個のＬＥＤ２１２が直線状にかつ一列に取り付けられ、６枚の光源実装基板２１４が直線状にかつ一列に配置される。合計で１５６個（＝６枚×２６個）のＬＥＤ２１２が直線状にかつ一列に配置される。１５６個のＬＥＤ２１２が直線状にかつ一列に配置された方向が「光源の配列方向」である。光源の配列方向（Ｘ方向）は、光軸方向（Ｚ方向）に対して垂直な方向となる。
【０１２５】
＜光源の幅方向（Ｙ方向）＞
第２の拡径方向は、第１の拡径方向に対して垂直な方向であり、複数のＬＥＤ２１２の各々から発せられた光の幅を規定する方向となる。この方向を「光源の幅方向」と称する。第２の拡径方向である光源の幅方向（Ｙ方向）も、光軸方向（Ｚ方向）に対して垂直な方向となる。「光源の幅方向」によって、照明装置の照明領域の幅を規定することができる。
【０１２６】
＜＜放熱系３００＞＞
放熱系３００は、放熱フレーム３１０からなる。放熱フレーム３１０は、長尺な形状を有し、長手方向の長さが、光源２１０やロッドレンズ２２０や拡散レンズ２３０やシリンドリカルレンズ２４０よりも若干長く形成されている。放熱フレーム３１０は、熱伝導性の高い部材、例えば、アルミニウムなどの金属から構成される。後述するに、放熱フレーム３１０は、各種の部品を保持する機能も有し、各種の部品を一定の位置に保持できるとともに、各種の部品から発せられる熱を伝達できる材料で構成されていればよい。
【０１２７】
放熱フレーム３１０には、光学系２００や回路系４００などの各種の部品が取り付けられる。光学系２００や回路系４００などの各種の部品から発せられる熱は、放熱フレーム３１０を介して放熱フィン３５０に伝えられる。
【０１２８】
また、放熱フレーム３１０は、照明装置１００の筐体の主要部としても機能する。放熱フレーム３１０には、光学系２００や回路系４００などの各種の部品が取り付けられて保持される。
【０１２９】
放熱フレーム３１０は、主に、第１の伝達部３２０と第２の伝達部３３０と第１の対向伝達部３４０Ｒと第２の対向伝達部３４０Ｌとを有し、一体に形成されている。
【０１３０】
＜第１の伝達部３２０＞
第１の伝達部３２０は、長尺な板状の形状を有する。第１の伝達部３２０は、放熱フレーム３１０の略中央部に位置し、水平方向に延在するフレームである。
【０１３１】
第１の伝達部３２０は、厚みが薄く形成された薄板部３２２ａと、薄板部３２２ａよりも厚く形成された厚板部３２２ｂとを有する。厚板部３２２ｂには、第１の伝達部３２０の長手方向に沿って、円筒状の２つの貫通孔３２４が形成されている。必要に応じて２つの貫通孔３２４に気体や液体などの冷媒を貫流させることで、第１の伝達部３２０を介して放熱フレーム３１０を冷やすことができる。
【０１３２】
第１の伝達部３２０の下面３２６は、平坦に形成されている。第１の伝達部３２０の下面３２６には、長手方向に沿って複数枚の光源実装基板２１４が、ネジやボルトなどの係止部材２１６によって取り付けられている。上述したように、光源実装基板２１４はアルミ基板（図示せず）を有する。光源実装基板２１４はアルミ基板が第１の伝達部３２０の下面３２６と密着して、光源実装基板２１４が第１の伝達部３２０に取り付けられる。
【０１３３】
複数のＬＥＤ２１２から発せられる熱は、光源実装基板２１４のアルミ基板から第１の伝達部３２０の下面３２６を介して放熱フレーム３１０に伝えられる。後述するように、放熱フレーム３１０に伝えられた熱は、放熱フィン３５０に伝えられて放熱される。第１の伝達部３２０の下面３２６に熱源であるＬＥＤ２１２を設けたことにより、ＬＥＤ２１２から発せられる熱を光学系２００とは反対の方向（上方側）に伝えやすくでき、光学系２００に熱の影響を与えにくくできる。
【０１３４】
光源実装基板２１４のアルミ基板が第１の伝達部３２０の下面３２６と密着するように、光源実装基板２１４を取り付けることで、複数のＬＥＤ２１２は、光源実装基板２１４を挟んで第１の伝達部３２０の反対側に位置づけられる。このようにすることで、下方に向かって（ロッドレンズ２２０に向かって）光を発するように複数のＬＥＤ２１２を配置できる。
【０１３５】
複数枚の光源実装基板２１４は、第１の伝達部３２０の下面３２６に互いに密着して水平に並べて配置される。複数枚の光源実装基板２１４を密着して配置することで、光源実装基板２１４に取り付けられているＬＥＤ２１２の全てを互いに等間隔に直線状にかつ一列に並べることができる。
【０１３６】
＜第２の伝達部３３０＞
第２の伝達部３３０は、第１の伝達部３２０の上面の略中央部に連結して立設されている。第２の伝達部３３０は、長尺な板状の形状を有する。第２の伝達部３３０は、第１の伝達部３２０に対して垂直に立設され、鉛直方向に延在するフレームである。第２の伝達部３３０によって照明装置１００の上側の領域を画定することができる。
【０１３７】
第２の伝達部３３０は、互いに向かい合って略平行に形成された第１の面３３２と第２の面３３４とを有する。第１の面３３２及び第２の面３３４は鉛直方向に沿って延在する。
【０１３８】
第１の面３３２と第１の伝達部３２０の上面とのなすは略直角であり、第１の面３３２と第１の伝達部３２０の上面との間の領域に、複数の放熱フィン３５０が形成される。放熱フィン３５０は、固定端３５２と開放端３５４とを有する。固定端３５２は第１の面３３２に連結される。放熱フィン３５０は、第１の面３３２に対して直角とは異なる角をなして第１の面３３２から突出する。開放端３５４は、第１の面３３２と第１の伝達部３２０の上面との双方から離隔するように位置する。放熱フィン３５０は、固定端３５２から斜め上方向に向かって延在する。
【０１３９】
放熱フィン３５０は、薄板状で長尺な形状のおおよそ直方体状の形状を有する。放熱フレーム３１０の長手方向に沿って形成される。放熱フィン３５０は、固定端３５２が厚く、開放端３５４に向かって徐々に薄くなるように形成されている。
【０１４０】
隣り合う放熱フィン３５０の間に熱を交換するための空気が存在する。隣り合う放熱フィン３５０の開放端３５４の間に開放口３５６が形成される。放熱フィン３５０からの放熱によって暖められた空気は、放熱フィン３５０に沿って上方に向かって流動し、開放口３５６から流出する。開放口３５６からの流出に伴って、固定端３５２の近くから新たな空気が放熱フィン３５０の間に流れ込むことで、対流を生じさせることができる。
【０１４１】
放熱フィン３５０は、斜め上方向に向かって延在し、放熱によって暖められた空気を開放口３５６に向かって流動させやすくでき、放熱効率を高めることができる。
【０１４２】
なお、放熱フィン３５０の固定端３５２は、第２の伝達部３３０の第１の面３３２に形成するだけでなく、第１の伝達部３２０の上面にも形成してもよい。第１の伝達部３２０の上面に形成する放熱フィン３５０も、斜め上方向に向かって第１の伝達部３２０の上面から突出するように形成される。
【０１４３】
第１の伝達部３２０の上面にも放熱フィン３５０を形成することで、放熱フィン３５０の数を増やすことができ、さらに放熱効率を高めることができる。
【０１４４】
放熱フィン３５０の表面には、長手方向に沿って、長尺な突条部（畝部）と長尺な溝部とが交互に互いに平行に形成されている。長尺な突条部及び長尺な溝部を形成したことにより、放熱フィン３５０の表面積を大きくでき、空気と接触する面積を大きくすることで、放熱効率をさらに高めることができる。
【０１４５】
第２の伝達部３３０の第２の面３３４には、回路系４００である駆動回路４１０がスペーサを介して取り付けられる。駆動回路４１０には、商用電源などが接続されて駆動される。駆動回路４１０は、主に、電源電流や制御信号などを光源実装基板２１４に供給する回路である。駆動回路４１０は、ＬＥＤ２１２を駆動するための定電流などを生成して光源実装基板２１４に供給する。
【０１４６】
上述したように、光源としてパワーＬＥＤを用いるのが好ましく、パワーＬＥＤは大電流によって駆動される。このため、駆動回路４１０の消費電力も大きく発熱量も多くなる。駆動回路４１０を第２の伝達部３３０に取り付けることで、駆動回路４１０から発せられる熱を第２の伝達部３３０に伝えやすくし、駆動回路４１０を冷すことで安定的に動作させることができる。
【０１４７】
上述した例では、複数の放熱フィン３５０が、斜め上方向に向かって延在する場合を示したが、水平方向に延在させたり垂直方向に延在させたりしてもよい。ＬＥＤ２１２からの発熱量や、第１の伝達部３２０や第２の伝達部３３０や第１の対向伝達部３４０Ｒや第２の対向伝達部３４０Ｌの大きさや形状に応じて、複数の放熱フィン３５０の向きを定めればよい。
【０１４８】
＜第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌ＞
第１の伝達部３２０には、第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌが設けられている。図３に示すように、第１の伝達部３２０は、水平方向について第１の端部３２９Ｒと第２の端部３２９Ｌとを有する。図３において、第１の端部３２９Ｒは右側の端部であり、第２の端部３２９Ｌは左側の端部である。
【０１４９】
第１の対向伝達部３４０Ｒは、第１の伝達部３２０の下面３２６の第１の端部３２９Ｒに連結して立設され、鉛直方向に延在するフレームである。第２の対向伝達部３４０Ｌは、第１の伝達部３２０の下面３２６の第２の端部３２９Ｌに連結して立設され、鉛直方向に延在するフレームである。第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌによって照明装置１００の下側の領域を画定することができる。
【０１５０】
第１の対向伝達部３４０Ｒと第２の対向伝達部３４０Ｌとの間に、ロッドレンズ２２０が配置されている。ロッドレンズ２２０は、第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢ、並びに第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢによって挟持されて、第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌに取り付けられる。
【０１５１】
第１の挟持部３６０ＲＵは、右上側からロッドレンズ２２０を挟持し、第１の挟持部３６０ＲＢは、右下側からロッドレンズ２２０を挟持し、第２の挟持部３６０ＬＵは、左上側からロッドレンズ２２０を挟持し、第２の挟持部３６０ＬＢは、左下側からロッドレンズ２２０を挟持する。
【０１５２】
第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢ、並びに第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢは、アルミニウムなどの金属で形成される。第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢ、並びに第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢは、長尺な形状を有し、ロッドレンズ２２０の長手方向の長さとほぼ同じ長さを有する。第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢ、並びに第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢは、ロッドレンズ２２０の長手方向の全体に亘ってロッドレンズ２２０を押圧する。
【０１５３】
第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢ、並びに第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢは、いずれも同じ構造を有し、固定片３６２と突出片３６４と押圧片３６６とを有する。固定片３６２と突出片３６４とは、第１の屈曲辺３６８ａによって連結されている。突出片３６４と押圧片３６６とは、第２の屈曲辺３６８ｂによって連結されている。固定片３６２と突出片３６４と押圧片３６６とは、長尺な形状を有し、ロッドレンズ２２０の長手方向に沿って配置される。第１の屈曲辺３６８ａ及び第２の屈曲辺３６８ｂも長尺な形状を有し、ロッドレンズ２２０の長手方向に沿って配置される。
【０１５４】
固定片３６２は、第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌに固定される部分である。第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢの固定片３６２が、ボルトやネジなどの係止部材２１６によって第１の対向伝達部３４０Ｒに固定される。第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢの固定片３６２が、ボルトやネジなどの係止部材２１６によって第２の対向伝達部３４０Ｌに固定される。固定片３６２を、第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌに固定することで、第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢ、並びに第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢの全体を固定することができる。
【０１５５】
突出片３６４は、第１の屈曲辺３６８ａを介して固定片３６２から突出するように形成されている。第１の屈曲辺３６８ａは、折れ曲がって形成され、第１の屈曲辺３６８ａを中心に弾性変形することができる。突出片３６４は、固定片３６２に対して略９０度の角度をなして折れ曲がっている。固定片３６２を第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌに固定することで、突出片３６４は、第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌから弾性変形可能に突出する。
【０１５６】
押圧片３６６は、第２の屈曲辺３６８ｂを介して突出片３６４から屈曲して突出するように形成されている。第２の屈曲辺３６８ｂは、折れ曲がって形成され、第２の屈曲辺３６８ｂを中心に弾性変形することができる。押圧片３６６は、突出片３６４から弾性変形可能に突出する。押圧片３６６は、突出片３６４に対して所定の鈍角をなして折れ曲がっている。押圧片３６６と突出片３６４とのなす角の角度は、第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢ、並びに第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢを固定する位置や、ロッドレンズ２２０の直径などによって適宜に定めればよい。
【０１５７】
押圧片３６６は、ロッドレンズ２２０の外周と接点Ｐで接触するようにロッドレンズ２２０を押圧する。第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢ、並びに第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢの押圧片３６６が、接点Ｐでロッドレンズ２２０の外周と接触し、ロッドレンズ２２０を挟持する。接点Ｐは、ロッドレンズ２２０の長手方向に沿って存在し、押圧片３６６は、ロッドレンズ２２０の長手方向に亘って押圧する。
【０１５８】
第１の屈曲辺３６８ａ及び第２の屈曲辺３６８ｂで弾性変形することができ、弾性変形で生ずる付勢力によってロッドレンズ２２０を適宜に押圧し、ロッドレンズ２２０を挟持することで一定の位置に保持することができる。弾性変形で生ずる付勢力でロッドレンズ２２０を押圧するので、ロッドレンズ２２０を損傷させることなく保持することができる。
【０１５９】
ロッドレンズ２２０は、複数のＬＥＤ２１２から発せられた光が漏れなく入射するように、複数のＬＥＤ２１２の近くに配置されている。このため、複数のＬＥＤ２１２から発せられる熱がロッドレンズ２２０に伝わる場合もある。ロッドレンズ２２０の温度が上昇した場合には、ロッドレンズ２２０の光学特性が変化する可能性もあり、ロッドレンズ２２０に伝わった熱を逃がす必要がある。
【０１６０】
第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢ、並びに第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢは、アルミニウムなどの金属で形成されている。ロッドレンズ２２０に伝わった熱は、第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢを介して第１の対向伝達部３４０Ｒに伝達されるとともに、第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢを介して第２の対向伝達部３４０Ｌに伝達される。第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌに伝達される熱は、放熱フレーム３１０を介して放熱フィン３５０に伝えられ、放熱することができる。
【０１６１】
また、第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢ、並びに第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢの押圧片３６６は、ロッドレンズ２２０の長手方向に沿って接触する。このため、ロッドレンズ２２０の長手方向のあらゆる箇所から、第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌに熱を伝えることができ、ロッドレンズ２２０の全体を放熱することができる。全体の放熱によってロッドレンズ２２０の全体の光学特性を維持することができる。
【０１６２】
第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢ、並びに第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢは、アルミニウムだけでなく、弾性変形可能で、かつ、熱伝導性の高いもので構成されればよい。
【０１６３】
＜段差部３８０及びテーパー部３８２＞
第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌの外側には、段差部３８０が形成されている。段差部３８０には、筐体のカバー（図示せず）が係止される。段差部３８０を形成したことで、第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌに筐体のカバーを一定の位置に取り付けることができ、光学系２００を構成する各種の光学素子を的確に保護することができる。また、筐体のカバーを取り付けたときに、外側面を平坦にすることができ、照明装置１００の位置決めなどを容易にし取り扱いを簡便にできる。
【０１６４】
また、第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌの外側には、テーパー部３８２が形成されている。段差部３８０の形成に応じてテーパー部３８２を形成することで、第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌの厚みを保ち、第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌの強度を確保することができる。また、厚みを保つことで熱容量を調整し放熱状態を安定化させることができる。
【０１６５】
＜溝部３８４＞
第１の伝達部３２０の第２の端部３２９Ｌの上側には、溝部３８４が形成されている。溝部３８４は、第１の伝達部３２０の長手方向の全体に亘って形成されており、溝部３８４にカバー板金（図示せず）を安定的に係止させて取り付けることができる。
【０１６６】
＜溝部３８６Ｒ及び溝部３８６Ｌ＞
第１の伝達部３２０の第１の端部３２９Ｒには、溝部３８６Ｒが形成され、第１の伝達部３２０の第２の端部３２９Ｌには、溝部３８６Ｌが形成されている。溝部３８６Ｒ及び溝部３８６Ｌは、いずれも第１の伝達部３２０の長手方向の全体に亘って形成されている。溝部３８６Ｒ及び溝部３８６Ｌには、照明装置１００を取り付けるためのスライドナットが挿嵌される。溝部３８６Ｒ及び溝部３８６Ｌの複数の箇所でスライドナットによって照明装置１００を支持することができ、照明装置１００を一定の位置に保持することができる。照明装置１００を一定の位置に保持することで、外部の振動などの影響を受けにくくし、開口部１１０から出射される光Ｒを被照明体に安定的に照明することができる。
【０１６７】
＜シリンドリカルレンズ２４０の保持＞
第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌの先端部には、２つの保持部材３７０が取り付けられている。２つの保持部材３７０は、シリンドリカルレンズ２４０を第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌに保持する。
【０１６８】
２つの保持部材３７０は、断熱性を有する樹脂で構成されている。シリンドリカルレンズ２４０は、樹脂性の保持部材３７０によって、第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌに取り付けられる。
【０１６９】
第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌは、複数のＬＥＤ２１２から発せられた熱や、ロッドレンズ２２０を介して伝えられる熱によって、温度が高くなる場合がある。上述したように、シリンドリカルレンズ２４０は、ポリカーボネイトやアクリルなどの合成樹脂によって形成されている。また、シリンドリカルレンズ２４０には、拡散レンズ２３０が密着して設けられている。拡散レンズ２３０は、ポリカーボネイトやアクリルなどの合成樹脂によって形成されている。
【０１７０】
このため、第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌから拡散レンズ２３０やシリンドリカルレンズ２４０に熱が伝わった場合には、熱によって拡散レンズ２３０やシリンドリカルレンズ２４０が損傷したり光学特性が変化したりする可能性がある。
【０１７１】
２つの保持部材３７０を断熱性を有する樹脂で構成することで、樹脂の断熱特性によって、拡散レンズ２３０やシリンドリカルレンズ２４０に熱が伝わりにくくし、拡散レンズ２３０やシリンドリカルレンズ２４０が損傷したり光学特性が変化したりすることを防止できる。
【０１７２】
上述したように、ロッドレンズ２２０は、第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢ、並びに第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢによって挟持され、第１の対向伝達部３４０Ｒ及び第２の対向伝達部３４０Ｌに取り付けられる。第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢ、並びに第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢは、熱伝導性が高いアルミニウムなどの金属で形成される。ＬＥＤ２１２からロッドレンズ２２０に伝わった熱を、第１の挟持部３６０ＲＵ及び３６０ＲＢ、並びに第２の挟持部３６０ＬＵ及び３６０ＬＢを介して、第１の対向伝達部３４０Ｒと第２の対向伝達部３４０Ｌとに伝え、放熱することができる。
【０１７３】
このように、ロッドレンズ２２０に伝わった熱を放熱する構成だけなく、シリンドリカルレンズ２４０と同様に、断熱部材によってロッドレンズ２２０を支持するようにしてもよい。ロッドレンズ２２０との支持部を、放熱する構成にするか、断熱する構成にするかは、ＬＥＤ２１２から発せられる熱や、ＬＥＤ２１２とロッドレンズ２２０との距離などに応じて、熱や温度の分布に基づいて決めればよい。
【０１７４】
＜＜回路系４００＞＞
回路系４００は、駆動回路４１０からなる。駆動回路４１０は、主に、電源電流や制御信号などを光源実装基板２１４に供給する回路である。駆動回路４１０は、ＬＥＤ２１２を駆動するための定電流などを生成して光源実装基板２１４に供給する。駆動回路４１０には、商用電源などが接続されて駆動される。駆動回路４１０は、ＬＥＤ２１２を供給するための大電流を生成したり、各種の駆動電流を生成したりする。このため、駆動回路４１０の消費電力も大きく発熱量も多くなる。駆動回路４１０から発せられる熱を適宜に放熱する必要がある。
【０１７５】
また、ＬＡＮケーブルを接続できるＬＡＮコネクタ（図示せず）も設けられている。ＬＡＮケーブルを介して制御装置を接続し、制御装置によって、ＬＥＤ２１２の調光や点灯や消灯などの詳細な制御をすることができる。
【０１７６】
さらに、ＢＮＣケーブルを接続できるＢＮＣコネクタ（図示せず）も設けられている。ＢＮＣコネクタを介してパルス信号を入力することで、パルス信号の周波数に応じて高速な点滅制御を行うことができる。
【０１７７】
＜＜＜光学系２００における光路＞＞＞
上述したように、光学系２００は、主に、光源２１０と、ロッドレンズ２２０と、拡散レンズ２３０と、シリンドリカルレンズ２４０とを有する。以下では、これらの光学素子によって生成される光路について説明する。
【０１７８】
＜＜＜光路の形成＞＞＞
図７〜図９に示すように、複数のＬＥＤ２１２から発せられた光Ｌ１は、全体として、光学系の光軸方向（Ｚ方向）に沿って進む。光源から発せられた光Ｌ１は、配光特性に従って、光学系の光軸Ｔを中心にして徐々に広がりながら進む。複数のＬＥＤ２１２から発せられた光Ｌ１には、光軸方向の成分（Ｌ１１）とは異なる方向の成分の光（Ｌ１２）も含まれているが、全体として光学系の光軸方向に沿って進む。
【０１７９】
光軸方向に進んだ光Ｌ１１（図８及び図９参照）は、ロッドレンズ２２０の円柱側面２２２に到達してロッドレンズ２２０に入射する。光軸Ｔを中心に広がった光Ｌ１２（図８及び図９参照）もロッドレンズ２２０に入射することができる。
【０１８０】
ロッドレンズ２２０に入射する光Ｌ１のうち、ロッドレンズ２２０の円柱側面２２２に対して斜めに入射した光は、ロッドレンズ２２０の屈折率に応じて屈折する。ロッドレンズ２２０に入射した光Ｌ２は、ロッドレンズ２２０の内部を、全体として光学系の光軸方向（Ｚ方向）に沿って進む。ロッドレンズ２２０の内部を進む光Ｌ２にも、光軸方向の成分の光（Ｌ２１）のほかに、光軸方向の成分とは異なる方向の成分の光（Ｌ２２）も含まれているが、全体として光学系の光軸方向に沿って進む。ロッドレンズ２２０の内部を進んだ光Ｌ２は、ロッドレンズ２２０の円柱側面２２２に達する。
【０１８１】
ロッドレンズ２２０の内部を進んで円柱側面２２２に達した光は、ロッドレンズ２２０の屈折率に応じて屈折する。屈折した光は、ロッドレンズ２２０から出射する。ロッドレンズ２２０の入射時の屈折及び出射時の屈折によって、ロッドレンズ２２０の集光の特性が定まる。このように、ロッドレンズ２２０から出射する光Ｌ３は、ロッドレンズ２２０の集光の特性に応じて集光された光となる。
【０１８２】
ロッドレンズ２２０から出射した光Ｌ３は、再び、全体として、光軸方向に沿って進む。ロッドレンズ２２０から出射した光Ｌ３も、光軸方向の成分（Ｌ３１）とは異なる方向の成分の光（Ｌ３２）が含まれているが、全体として光学系の光軸方向に沿って進む。
【０１８３】
ロッドレンズ２２０から出射した光Ｌ３は、拡散レンズ２３０に入射する。上述したように、拡散レンズ２３０の表面には、微小なレンズアレイが形成されている。拡散レンズ２３０に入射した光Ｌ４は、レンズアレイによって拡散される。拡散レンズ２３０は、光源の配列方向（Ｘ方向）の成分の光（Ｌ４３）について拡散させて出射させる（図９）。また、光源の配列方向の成分とは異なる他の成分の光（Ｌ４１やＬ４２など）は、拡散しなかったり、弱く拡散したりして出射する（図８）。
【０１８４】
上述したように、本実施の形態では、拡散レンズ２３０は、シリンドリカルレンズ２４０の入射面２４２に密着して設けられている。拡散レンズ２３０から出射する光は、直ちに、シリンドリカルレンズ２４０の入射面２４２に入射する。シリンドリカルレンズ２４０に入射した光Ｌ５は、シリンドリカルレンズ２４０の屈折率に応じて屈折する。屈折した光Ｌ５は、シリンドリカルレンズ２４０の内部を、全体として光学系の光軸方向に沿って進む。シリンドリカルレンズ２４０の内部を進む光にも、光軸方向の成分（Ｌ５１）とは異なる方向の成分の光（Ｌ５２）も含まれているが、全体として光学系の光軸方向（Ｚ方向）に沿って進む。シリンドリカルレンズ２４０の内部を進んだ光は、シリンドリカルレンズ２４０の出射面２４４に達する。
【０１８５】
シリンドリカルレンズ２４０の内部を進んで出射面２４４に達した光Ｌ５は、シリンドリカルレンズ２４０の屈折率に応じて屈折する。屈折した光は、シリンドリカルレンズ２４０の出射面２４４から出射する。シリンドリカルレンズ２４０の入射時の屈折及び出射時の屈折によって、シリンドリカルレンズ２４０の集光の特性が定まる。このように、シリンドリカルレンズ２４０から出射する光Ｒは、シリンドリカルレンズ２４０の集光の特性に応じて集光された光となる。
【０１８６】
シリンドリカルレンズ２４０から出射した光Ｒは、全体として、光軸方向（Ｚ方向）に沿って進む。シリンドリカルレンズ２４０から出射た光Ｒが、被照明体に照射されて被照明体を照明する（図１及び図２参照）。
【０１８７】
＜ロッドレンズ２２０及びシリンドリカルレンズ２４０の配置条件（第１の配置条件）＞
複数のＬＥＤ２１２からシリンドリカルレンズ２４０に向かう方向（例えば、光軸方向Ｚ）において、ロッドレンズ２２０の曲率中心ｃｃを基準にして、ロッドレンズ２２０の曲率半径ｃｒの２倍以上の距離だけ離隔した位置にシリンドリカルレンズ２４０が配置される。すなわち、ロッドレンズ２２０及びシリンドリカルレンズ２４０の相対的な位置について、ロッドレンズ２２０の曲率中心ｃｃを基準にして、ロッドレンズ２２０の曲率半径ｃｒの２倍以上に離れて、ロッドレンズ２２０及びシリンドリカルレンズ２４０が配置されるという第１の配置条件を満たす。
【０１８８】
ロッドレンズ２２０の曲率中心ｃｃとは、ロッドレンズ２２０の側面を構成する円柱側面の中心である。ロッドレンズ２２０の曲率半径ｃｒとは、ロッドレンズ２２０の側面を構成する円柱側面の半径である。
【０１８９】
また、シリンドリカルレンズ２４０の基準となる位置は、シリンドリカルレンズ２４０の入射面２４２でも、出射面２４４でも、曲率中心ｃｃでもよい。シリンドリカルレンズ２４０の入射面２４２とするのが好ましい。
【０１９０】
上述したように、ロッドレンズ２２０及びシリンドリカルレンズ２４０は、ロッドレンズ２２０の曲率中心ｃｃを基準にして、ロッドレンズ２２０の曲率半径ｃｒの２倍以上に離れて、ロッドレンズ２２０及びシリンドリカルレンズ２４０が配置されるという第１の配置条件を満たす。具体的には、図８に示す例では、この第１の配置条件は、ロッドレンズ２２０とシリンドリカルレンズ２４０との間の距離（曲率半径ｃｒ＋光路Ｌ３１の長さ＋光路Ｌ４１の長さ）が、ロッドレンズ２２０の曲率半径ｃｒの２倍以上になるように、ロッドレンズ２２０及びシリンドリカルレンズ２４０を配置することである。
【０１９１】
＜平行光線の形成＞
ロッドレンズ２２０によって集光されて出射される光は、ロッドレンズ２２０から離れるに従って徐々に広がって進む場合がある。上述した第１の配置条件を満たすようにシリンドリカルレンズ２４０を配置することで、シリンドリカルレンズ２４０によって再び集光して、光軸方向（Ｚ方向）に沿っておおよそ平行に進む光に変換することができる。言い換えれば、光軸方向において、ロッドレンズ２２０の曲率中心ｃｃを基準にして、ロッドレンズ２２０の曲率半径ｃｒの２倍以上の距離だけ離隔した位置にシリンドリカルレンズ２４０を配置するという第１の配置条件を満たすようにすることで、光軸方向（Ｚ方向）に沿って広がりにくい光、すなわち、平行光に近い光を形成することができる。
【０１９２】
さらにまた、上述したように、拡散レンズは、ロッドレンズ２２０から発せられた光を所定の方向に、すなわち、光源の配列方向（Ｘ方向）に拡散させる。このため、拡散によって、光源の配列方向（Ｘ方向）について光の明るさを一定に近づけることができる。
【０１９３】
このようにすることで、光源の配列方向（Ｘ方向）と光源の幅方向（Ｙ方向）とによって画定される領域の明るさを一定に近づけた照明領域（図７のＡ１、Ａ２、Ａ３）を形成することができる。さらに、光軸方向（Ｚ方向）については、光軸方向に沿っておおよそ平行に進む光に変換されるので、照明領域（図７のＡ１、Ａ２、Ａ３）の大きさを光軸方向（Ｚ方向）に沿って一定にすることができる。すなわち、ロッドレンズ２２０及びシリンドリカルレンズ２４０について第１の配置条件を満たすとともに、拡散レンズによって光源の配列方向に光を拡散させることで、光軸方向（Ｚ方向）に沿って、一定の明るさに近づけかつ一定の大きさを有する照明領域（図７のＡ１、Ａ２、Ａ３）を形成することができる。
【０１９４】
上述した第１の配置条件は、ロッドレンズ２２０とシリンドリカルレンズ２４０との間の距離の下限として、ロッドレンズ２２０とシリンドリカルレンズ２４０との間の距離が、ロッドレンズ２２０の曲率半径ｃｒの２倍以上となるように、ロッドレンズ２２０及びシリンドリカルレンズ２４０を配置するものであった。しかしながら、ロッドレンズ２２０とシリンドリカルレンズ２４０との間の距離が長すぎる場合には、シリンドリカルレンズ２４０によって十分に集光できず、平行光線を形成できない場合もある。このため、ロッドレンズ２２０とシリンドリカルレンズ２４０との間の距離の上限として、ロッドレンズ２２０の曲率半径の４倍以下となるように、ロッドレンズ２２０及びシリンドリカルレンズ２４０を配置するものが好ましい（第２の配置条件）。この上限と下限との間に含まれるように、ロッドレンズ２２０及びシリンドリカルレンズ２４０を配置することで、被照明体の照明にとって必要となる平行光線を常に形成することができる。
【０１９５】
このように、ロッドレンズ２２０及びシリンドリカルレンズ２４０の相対的な位置について、ロッドレンズ２２０の曲率中心を基準にして、ロッドレンズ２２０の曲率半径の２倍以上かつ４倍以下となる範囲で、ロッドレンズ２２０及びシリンドリカルレンズ２４０を配置するのが好ましい。
【０１９６】
このように、光軸方向（Ｚ方向）に沿って、一定の明るさに近づけかつ一定の大きさを有する照明領域（図７のＡ１、Ａ２、Ａ３）を形成できるので、照明装置から被照明体までの距離（図７のＤ１、Ｄ２、Ｄ３）が異なるような場合であっても、一定の大きさの領域を一定の明るさで照明できる。すなわち、照明装置から被照明体までの距離（図７のＤ１、Ｄ２、Ｄ３）を、被照明体や使用条件に応じて変更した場合でも、一定の大きさの領域を一定の明るさで照明でき、各種の被照明体や使用条件に対応可能な照明装置を提供できる。
【０１９７】
このように、光学素子の数が少ない簡素な構成で平行光に近い光を形成することができ、各種の被照明体や使用条件に対応可能な照明装置を提供できる。
【０１９８】
図１０は、上述した配置条件を満たす場合の光路と、光軸方向に沿った４箇所のＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４における強度分布を示す図である。
【０１９９】
図１０Ａに示すように、光軸方向（Ｚ）に沿って広がる光もあるが、大半の光は、広がらずに光軸方向に進行する。図１０Ｂは、図１０Ａに示す位置Ｄ１における強度分布を示すグラフである。図１０Ｃは、図１０Ａに示す位置Ｄ２における強度分布を示すグラフである。図１０Ｄは、図１０Ａに示す位置Ｄ３における強度分布を示すグラフである。図１０Ｅは、図１０Ａに示す位置Ｄ４における強度分布を示すグラフである。
【０２００】
図１０Ｂ〜図１０Ｅに示すように、Ｙ方向の範囲が−１０ないし＋１０の強度は、距離Ｄ１〜Ｄ４においてはＩ１より大きくなり、非照明体に照明する明るさを確保できる。
【０２０１】
＜＜シリンドリカルレンズ２４０から被照明体までの距離に応じた照度の特性＞＞
＜配置構成＞
図１１は、ＬＥＤ２１２と、ロッドレンズ２２０と、シリンドリカルレンズ２４０とのそれぞれの間の長さを異ならしめて配置した構成を示す図である。なお、簡便のため、図１１では、拡散レンズ２３０を省略して示した。
【０２０２】
図１１でも、ＬＥＤ２１２からロッドレンズ２２０の円柱側面２２２までの長さをＬ１１の長さとし、ロッドレンズ２２０の円柱側面２２２からシリンドリカルレンズ２４０の入射面２４２までの長さをＬ３１＋Ｌ４１の長さとする（図８参照）。また、ロッドレンズ２２０の曲率半径をｃｒとし、ロッドレンズ２２０の曲率中心をｃｃとする。
【０２０３】
図１１Ａは、Ｌ１１＜Ｌ３１＋Ｌ４１の関係を満たすとともに、ロッドレンズ２２０の曲率中心ｃｃからシリンドリカルレンズ２４０の入射面２４２までの長さ（＝曲率半径ｃｒ＋Ｌ３１＋Ｌ４１）が、ロッドレンズ２２０の曲率半径ｃｒの２倍以上の長さとなる場合を示す図である。
【０２０４】
図１１Ｂは、Ｌ１１＜Ｌ３１＋Ｌ４１の関係を満たし、ロッドレンズ２２０の曲率中心ｃｃからシリンドリカルレンズ２４０の入射面２４２までの長さ（＝曲率半径ｃｒ＋Ｌ３１＋Ｌ４１）が、ロッドレンズ２２０の曲率半径ｃｒの２倍以下の長さとなる場合を示す図である。
【０２０５】
図１１Ｃは、Ｌ１１＝Ｌ３１＋Ｌ４１の関係を満たす場合を示す図である。
【０２０６】
図１２は、図１１Ａ〜図１１Ｃの各々の場合について、図１０Ａに示したＤ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４の各々の位置を含む位置における照度を算出したグラフである。縦軸は照度を示し、横軸はシリンドリカルレンズ２４０の出射面２４４から被照射体までの距離を示す。
【０２０７】
図１２の直線（ａ）は、図１１Ａの場合の照度の変動を示す。図１２の直線（ｂ）は、図１１Ｂの場合の照度の変動を示す。図１２の直線（ｃ）は、図１１Ｃの場合の照度の変動を示す。
【０２０８】
図１２に示すように、いずれの場合も、位置Ｄ１の照度が最も高く、位置Ｄ２、位置Ｄ３及び位置Ｄ４と、シリンドリカルレンズ２４０から離れるに従って、照度は徐々に低くなる。
【０２０９】
ここで、照度の変動率を（１−Ｄ４／Ｄ１×１００）として、図１１Ａの場合の照度の変動率は、直線（ａ）の傾きから約４０％となり、図１１Ｂの場合の照度の変動率は、直線（ｂ）の傾きから約４７％となり、図１１Ｃの場合の照度の変動率は、直線（ｃ）の傾きから約６６％となる。このように、照度の変動が最も小さいのは、図１１Ａの場合となった。
【０２１０】
また、ＬＥＤ２１２の発光面積を大きくすることで、照度の変動を小さく抑えつつ照度をさらに高めることができると考えられ、参考として、図１１Ａの同じ配置でＬＥＤ２１２の発光面積を約１．５倍にした場合について、図１２に直線（ａ１）として示した。
【０２１１】
直線（ａ）と直線（ａ１）とを比較すると、位置Ｄ１では、直線（ａ１）よりも直線（ａ）の照度が高い。また、距離Ｄ１〜距離Ｄ４の間で、照度の変動が小さいのは直線（ａ）である。このように、ＬＥＤ２１２の発光面積を大きくしても、ＬＥＤ２１２発光面積が小さい場合に比べて、照度の変動を小さく抑えることはできず、また、照度を高めることもできない。直線（ａ１）の照度の変動率は約４６％であった。
【０２１２】
このように、図１１Ａの配置とすることで、照度の変動を小さく抑えることができる。言い換えれば、シリンドリカルレンズ２４０から発せられる光の明るさを均一に近づけつつ平行光に近づけて、被照明体を照明することができる。たとえば、被照明体が振動等によって位置が変動する場合であっても一定の領域を一定の明るさで照明することができる。
【符号の説明】
【０２１３】
１００  照明装置
２００  光学系
３００  放熱系
４００  回路系
【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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