(57)【要約】【課題】複数のデザインの表示を可能としつつ、いずれのデザインも安定した表示解像度で表示可能な照明装置を提供する。【解決手段】照明装置１は、ＬＥＤ３と、ＬＥＤ３から出射された光を二次光源として出射する意匠面５ａを、光軸に対して直交する面に沿って複数有するデザイン部材５と、二次光源が入射され、意匠面５ａ上に焦点を有する光学レンズ群６とを備え、ＬＥＤ３に対して複数の意匠面５ａが切り替え可能なものであって、光学レンズ群６は、少なくとも２以上の光学レンズを有し、デザイン部材５に近い順に、第１レンズ６１、第２レンズ６２が配置されており、デザイン部材５の各意匠面５ａは、第１レンズ６１と一体固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、前記発光素子から出射された光を二次光源として出射する意匠面を、光軸に対して直交する面に沿って複数有するデザイン部材と、前記二次光源が入射され、前記意匠面上に焦点を有する光学素子群とを備え、前記発光素子に対して前記複数の意匠面が切り替え可能な照明装置であって、
前記光学素子群は、少なくとも２以上の光学素子を有し、前記デザイン部材に近い順に、第１光学素子、第２光学素子が配置されており、
前記デザイン部材の各意匠面は、前記第１光学素子と一体固定されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記デザイン部材は円盤状で、該デザイン部材の周方向に沿って前記複数の意匠面が配列され、
前記第１光学素子は前記デザイン部材と同心円の円盤状であり、
前記デザイン部材と前記第１光学素子が一体となって回転することで、前記複数の意匠面が切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記第１光学素子は、該第１光学素子の周方向に沿って、前記各意匠面に対向する位置に複数の素子部が配列されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記光学素子群の被写界深度ＤＯＦ１と、前記第２光学素子の被写界深度ＤＯＦ２と、一体固定された前記複数の意匠面および前記第１光学素子において各意匠面の距離の誤差Ｄｃとが、ＤＯＦ２＞ＤＯＦ１＞Ｄｃを満たすことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項記載の照明装置。
【請求項５】
前記光学素子群の被写界深度をＤＯＦ１、前記各意匠面における光軸方向のうねり量および変形量をｓａｇとすると、ＤＯＦ１＞ｓａｇを満たすことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項記載の照明装置。
【請求項６】
前記意匠面に、所定のデザインに対応した凸部および前記デザインに対応した凹部の少なくともいずれかの三次元形状が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のデザインを切り替えて表示可能な照明装置に関し、特にスクリーンなどの投影面に投影する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、任意のデザインが施されたデザインフィルムを用いて、模様が付いた投影像を映す照明装置が知られている（特許文献１参照）。例えば、特許文献１の照明装置は、光源から出射される光を遮光円板（デザインフィルム）および投影レンズに透過させた後、ミラーに反射させて、ロゴマークなどのデザインを投影する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００６−５００５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の照明装置では、デザインフィルムが装置の内部に固定されているため、用途などに応じて投影するデザインを変更したい場合には、装置自体を交換するか、装置を分解してデザインフィルムを交換する必要があり、利便性の面で改善の余地があった。これの対処としては、例えば、複数のデザインフィルムを有するデザイン部材を用いることが考えられる。具体的には、照明装置内において、光源に対し各デザインフィルムを切り替え可能な可動機構を設けることで、容易にデザインを変更することができる。
【０００５】
しかしながら、デザインフィルムの切り替えには可動機構の動作誤差が生じるため、デザインフィルムごとに三次元的な位置ずれが生じるおそれがある。特に、光源から出射される光線のＺ方向の位置ずれは焦点の位置ずれにつながり、表示解像度に顕著に影響する。そのため、デザインフィルムによって表示解像度が安定しないおそれがある。
【０００６】
本発明はこのような問題に対処するためになされたもので、複数のデザインの表示を可能としつつ、いずれのデザインも安定した表示解像度で表示可能な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】
【０００７】
本発明の照明装置は、発光素子と、上記発光素子から出射された光を二次光源として出射する意匠面を、光軸に対して直交する面に沿って複数有するデザイン部材と、上記二次光源が入射され、上記意匠面上に焦点を有する光学素子群とを備え、上記発光素子に対して上記複数の意匠面が切り替え可能な照明装置であって、上記光学素子群は、少なくとも２以上の光学素子を有し、上記デザイン部材に近い順に、第１光学素子、第２光学素子が配置されており、上記デザイン部材の各意匠面は、上記第１光学素子と一体固定されていることを特徴とする。
【０００８】
上記デザイン部材は円盤状で、該デザイン部材の周方向に沿って上記複数の意匠面が配列され、上記第１光学素子は上記デザイン部材と同心円の円盤状であり、上記デザイン部材と上記第１光学素子が一体となって回転することで、上記複数の意匠面が切り替えられることを特徴とする。さらに、上記第１光学素子は、該第１光学素子の周方向に沿って、上記各意匠面に対向する位置に複数の素子部が配列されていることを特徴とする。
【０００９】
上記光学素子群の被写界深度ＤＯＦ１と、上記第２光学素子の被写界深度ＤＯＦ２と、一体固定された上記複数の意匠面および上記第１光学素子において各意匠面の距離の誤差Ｄｃとが、ＤＯＦ２＞ＤＯＦ１＞Ｄｃを満たすことを特徴とする。
【００１０】
上記光学素子群の被写界深度をＤＯＦ１、上記各意匠面における光軸方向のうねり量および変形量をｓａｇとすると、ＤＯＦ１＞ｓａｇを満たすことを特徴とする。
【００１１】
上記意匠面に、所定のデザインに対応した凸部および上記デザインに対応した凹部の少なくともいずれかの三次元形状が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の照明装置は、発光素子から出射された光を二次光源として出射する意匠面を、光軸に対して直交する面に沿って複数有するデザイン部材を備え、発光素子に対して複数の意匠面が切り替え可能となっているので、一つの照明装置で複数のデザインを切り替えて表示することができる。また、光学素子群は、少なくとも２以上の光学素子を有し、デザイン部材の各意匠面は、光学素子群のうちデザイン部材に最も近い第１光学素子と一体固定されているので、意匠面を切り替えても、各意匠面から第１光学素子までの距離は一定に保たれる。そのため、焦点の位置ずれに影響が大きい、第１光学素子に対する意匠面の光軸方向の位置ずれを抑制することができる。これにより、安定した表示解像度で各デザインを表示することができる。
【００１３】
デザイン部材と第１光学素子は同心円の円盤状であり、これらが一体となって回転するので、意匠面を切り替え可能としつつ、照明装置をコンパクトにすることができる。また、各意匠面から第１光学素子までの距離を一定に維持することができる。さらに、第１光学素子は、該第１光学素子の周方向に沿って、各意匠面に対向する位置に複数の素子部が配列されているので、意匠面ごとに、第１光学素子までの距離を精度よく設定することができる。
【００１４】
ＤＯＦ２＞ＤＯＦ１の関係を満たすので、二次光源として意匠面から出射される光線において、各意匠面から第１光学素子の間の円錐角は、第１光学素子から第２光学素子の間の円錐角よりも大きくなる。そのため、各意匠面と第１光学素子を一体固定することで、ＮＡの大きい領域では可動機構の位置ずれが生じないようにして、ＮＡの小さい領域に可動機構の位置ずれを持たせることができる。これにより、可動機構の動作誤差の許容範囲を広くすることができる。さらに、ＤＯＦ１＞Ｄｃの関係より、一体固定化において各意匠面に距離の誤差が生じても、各デザインを鮮明に表示することができる。
【００１５】
ＤＯＦ１＞ｓａｇの関係を満たすので、各意匠面に光軸方向のうねり、変形が生じたとしても、各デザインを鮮明に表示することができる。
【００１６】
意匠面にデザインに対応した三次元形状が形成されているので、意匠面から出射される二次光源はデザインに対応した三次元形状によって意図的に屈折または反射される。その結果、光学レンズ群に入射される光線量が減少し、その減少した部分が陰影となって表れるため、所定のデザインとして表示される。これにより、高精度加工のデザインフィルムを使用しなくても、所定のデザインを表示することができ、デザインフィルムに起因する不具合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一例である照明装置の概略構成図である。
【図２】デザイン板の構成を示す図である。
【図３】デザイン板のみを回転可能とした構成を示す模式図である。
【図４】一体化されたデザイン板と第１レンズの斜視図である。
【図５】本発明の照明装置における可動機構を示す模式図である。
【図６】被写界深度とその他パラメータとの関係を示した図である。
【図７】デザイン板の意匠面の拡大図である。
【図８】図７の意匠面による投影図を示した図である。
【図９】屈折による光線量の変化を示す図である。
【図１０】傾斜角度を変化させた場合の屈折を示す図である。
【図１１】傾斜角度を変化させた場合の陰影の濃淡を示す図である。
【図１２】曲面での屈折を示す図である。
【図１３】曲面での陰影の濃淡を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
第１実施形態の照明装置の一例を図１に基づいて説明する。図１において、照明装置１は、スクリーン等の投影面に所定のデザインを投影する投射型照明装置である。照明装置１は、円筒状のハウジング２の空間内に、発光素子としてのＬＥＤ３と、ＬＥＤ３の光軸方向（Ｚ方向）に沿って配置された集光レンズ４と、複数の意匠面５ａを有するデザイン板５と、光学レンズ群６とを備えている。ハウジング２には、光学レンズ群６の前面部に開口部２ａが設けられており、開口部２ａから出射された光が投影面に映し出される。ここで、照明装置の外形形状は、球体、直方体でも良いが円柱状が比較的好ましい。また、開口部２ａは光学レンズ群６の仕様によって最善の位置に設定される。
【００１９】
ＬＥＤ３としては、例えば、青色、赤色、および緑色などの単色系ＬＥＤ、あるいは青色系ＬＥＤ、赤色系ＬＥＤ、および緑色系ＬＥＤを備えたＲＧＢ型のＬＥＤを使用できる。なお、ＬＥＤ３と集光レンズ４の間に波長変換素子を設けてもよい。波長変換素子は、例えば、ＹＡＧ発光体を含んだシリコンなどの透過性材料などから構成され、ＬＥＤ３から出射された第１の分光分布の光を、第２の分光分布の光に波長変換する。波長変換素子によって、例えば、ＬＥＤ３の青色光の一部が黄色光に変換されると、白色光として出射される。また、上記ＬＥＤに代えて、ＬＤまたは電球を用いてもよい。
【００２０】
集光レンズ４は、ＬＥＤ３から出射された光を集光して、二次光源を形成する光学素子であり、ポリカーボネートやアクリル、ガラスなどの透明材質によって形成されている。集光レンズ４は凸レンズであり、集光レンズ４のＬＥＤ３と対向する面およびデザイン板５と対向する面はそれぞれ、凸曲面（半球面）状に形成されている。なお、図１において、集光レンズ４を単一のレンズとして示しているが、複数のレンズで構成されていてもよい。
【００２１】
デザイン板５は、中心軸７に固定され、ハウジング２に設けられた操作部（図示は省略する）を介して回転可能に設けられている。デザイン板５は、複数の意匠面５ａを有しており、照明装置１において、これら意匠面５ａは光軸に直交する面に沿って配置される。そして、各意匠面５ａは、集光レンズ４から出射される光線が入射される位置に移動可能となっている。
【００２２】
図２に示すように、デザイン板５は円盤状に形成され、周方向に沿って複数の意匠面５ａが断続的に配列された構造を有する。意匠面５ａの数は、特に限定されないが、用途や照明装置１の大きさなどに応じて適宜設定される。例えば、意匠面５ａは、２〜５０個であり、図２では８個である。本実施形態において、意匠面５ａは既存のデザインフィルムで構成されており、各意匠面は各々異なるデザインのデザインフィルムとなっている。デザインフィルムは、遮光部と非遮光部で構成されており、該フィルムを透過する光の光線量の差が模様となって表れる。ＬＥＤ３から出射された光は、任意の意匠面から二次光源として出射され、光学レンズ群６に入射される。
【００２３】
光学レンズ（投影レンズ）群６は、少なくとも２以上の光学レンズから構成され、図１では３つの光学レンズから構成されている。この３つの光学レンズは、デザイン板５に近い順から、第１レンズ６１、第２レンズ６２、第３レンズ６３となっている。光学レンズ群６は、デザイン板５から出射された光を非透過型の投影面（スクリーンなど）に投影するレンズであって、意匠面５ａ上に焦点を有している。光学レンズ群６は、それぞれポリカーボネートやアクリル、ガラスなどの透明材質によって形成されており、各レンズ６１、６２、６３の材質は同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００２４】
照明装置１は、例えば直径０．１〜１０ｃｍの略円柱状をしており、投影面までの距離に応じて、例えば５０〜２００倍の倍率で投影像を映すことができる。ユーザは、照明装置１の操作部を操作することでデザイン板５を回転させ意匠面５ａを切り替えることで、所望のデザインを投影させる。このように、照明装置１は複数のデザインを容易に変更可能となっている。
【００２５】
図３には、デザイン板のみを回転可能に設けた場合の模式図を示す。図３において、デザイン板５は中心軸７に固定されており、光学レンズ群６はそれぞれ照明装置１内に固定されている。この構成において、デザイン板５を回転させると、意匠面５ａごとに光軸方向（Ｚ方向）の位置ずれが生じる。この位置ずれは、意匠面５ａと第１レンズ６１の間の距離の誤差Ｄａとして表され、可動機構の動作誤差に相当する。ここで、照明装置１において、光学レンズ群６は二次光源となる意匠面上に焦点を有している。そのため、上記位置ずれに伴って各意匠面と光学レンズ群６との距離が変化し、光学レンズ群６の焦点が二次光源となる意匠面上から外れると、表示解像度が影響を受ける。つまり、デザイン板５の回転に伴う微小な位置ずれにより、結像スポットが大きく乱れるおそれがある。
【００２６】
本発明の照明装置１は、各意匠面５ａ（デザイン板５）と、光学レンズ群６のうち最もデザイン板５に近い第１レンズ６１とを一体固定したことを特徴とする。これらを一体固定することで、意匠面５ａと第１レンズ６１の間の距離を常に一定にし、光学レンズ群６の焦点が二次光源となる意匠面上から外れることを抑制している。
【００２７】
図４には、一体固定されたデザイン板５および第１レンズ６１の斜視図を示す。図４に示すように、第１レンズ６１は、デザイン板５と同心円の円盤状に形成され、デザイン板５とともに中心軸７に固定されている。また、第１レンズ６１は、周方向に沿って複数のレンズ部６１ａが断続的に配列された構造を有する。レンズ部６１ａの一つは、意匠面５ａの一つと光軸方向でそれぞれ対向する位置に固定されており、固定された状態でデザイン板５と第１レンズ６１は一体となって回転する構造となっている。各レンズ部６１ａは互いに同じ材質からなり、互いに焦点距離が同じになっている。そして、各意匠面５ａと各レンズ部６１ａとの距離は、すべて同じとなるように構成される。そのため、画像を切り替えても、意匠面５ａとレンズ部６１ａとの距離は常に一定に保たれる。その結果、意匠面の切り替えに起因する表示解像度の乱れを抑制することができる。
【００２８】
ところで、一体化されたデザイン板５および第１レンズ６１を回転させる際にも、Ｚ方向の位置ずれは生じる。この位置ずれは、図５に示すように、第１レンズ６１と第２レンズ６２の間の距離の誤差Ｄｂとして表され、一体化された可動機構の動作誤差に相当する。
【００２９】
ここで、二次光源となる意匠面から出射される光線は、レンズのＮＡに応じて各点で任意の円錐角を有している。ＮＡが大きいほど、すなわち円錐角が大きいほど、意匠面の位置ずれが表示解像度に及ぼす影響が大きくなる。また、二次光源となる意匠面から出射される光線の円錐角は、光学レンズ群６の被写界深度（ＤＯＦ）に相関する。ＤＯＦは、肉眼で投影像のぼけの発生を判別できない距離範囲である。ＤＯＦが深い（大きい）ほど円錐角が小さくなり、結果暗い投影表示となる。また、ＤＯＦが浅い（小さい）ほど円錐角が大きくなり、結果明るい投影表示となる。ここで仮に、表示解像度を優先すると、光の利用効率が低い投影表示となってしまう。
【００３０】
この点、照明装置１は、光学レンズ群６の被写界深度ＤＯＦ１が、第２レンズ６２の被写界深度ＤＯＦ２よりも小さくなっていることを特徴とする。なお、ＤＯＦ１およびＤＯＦ２は、それぞれ図６に示す範囲である。この関係より、照明装置１において、二次光源となる意匠面から第１レンズ６１はＮＡが大きい領域となっており、第１レンズ６１から第２レンズ６２はそれよりもＮＡが小さい領域となっている。そして、ＮＡが大きい領域では、物体の微小な位置ずれで結像スポットが大きく乱れるのに対し、ＮＡが小さい領域（平行光に近い領域）では、物体の位置ずれは比較的許容される。
【００３１】
すなわち、本発明の照明装置１は、ＤＯＦ２＞ＤＯＦ１を満たす条件下で、デザイン板５および第１レンズ６１を一体固定することで、ＮＡの大きい領域では可動機構の位置ずれＤａが生じないようにして、ＮＡの小さい領域に可動機構の位置ずれＤｂを持たせている（図５）。これにより、可動機構の動作誤差Ｄｂを広く許容しつつ、安定した表示解像度で各デザインを表示することができる。また、照明装置１において二次光源となる意匠面から第１レンズ６１の間はＮＡが大きい領域となっており、可動機構の動作誤差を許容すべく一様にＮＡを小さくする場合（ＤＯＦ２＝ＤＯＦ１）に比べて、光の利用効率を向上させることができる。
【００３２】
一体固定化は、第１レンズ６１の成形時に一体化してもよく、各意匠面５ａを有するデザイン板５と第１レンズ６１とを別々に用意し、照明装置１の組み立て時にこれらをアセンブリ化してもよい。
【００３３】
上記のとおり、各意匠面と各レンズ部は、すべて同じ距離となるように一体固定化される。しかし、取り付けなどによっては、意匠面とレンズ部間の各距離に誤差が生じる場合がある。ここで、各意匠面と各レンズ部との距離の誤差をＤｃとすると、距離の誤差Ｄｃは、光学レンズ群６の被写界深度ＤＯＦ１よりも小さくなっている。上記に示した第２レンズ６２の被写界深度ＤＯＦ２との関係も含めると、ＤＯＦ２＞ＤＯＦ１＞Ｄｃの関係となる。この場合、各意匠面と第１レンズ６１の一体固定化において距離の誤差が生じたとしても、距離の誤差Ｄｃは光学レンズ群６の被写界深度ＤＯＦ１よりも小さいため、各意匠面の投影像は鮮明に表示される。
【００３４】
また、各意匠面のデザインフィルムにおいては、該フィルムにうねりや変形が生じる場合があり、このうねりや変形によって表示解像度が乱れるおそれがある。各意匠面において、意匠面上でＺ方向の座標の差が最も大きいうねり量および変形量をｓａｇとすると、照明装置１は、ｓａｇが光学レンズ群６の被写界深度ＤＯＦ１よりも小さくなっている。つまり、すべての意匠面におけるうねり量および変形量は、光学レンズ群６の被写界深度ＤＯＦ１よりも小さいため、各意匠面にうねりや変形が生じた場合であっても、各デザインを鮮明に表示することができる。
【００３５】
（第２実施形態）
上記第１実施形態の照明装置では、意匠面としてデザインに対応したデザインフィルムを用いたが、第２実施形態の照明装置は、デザインフィルムを用いずに、意匠面にデザインに対応した三次元形状を設けたことを特徴とする。なお、それ以外の構成は、第１実施形態の照明装置と同じである。三次元形状としては、凸部および凹部の少なくともいずれかを設けた。すなわち、意匠面から出射される二次光源を凸部や凹部によって意図的に屈折させることで、光学レンズ群に入射される光線量を変化させ、所定のデザインを投影させる。これにより、デザインフィルムを使用しなくても、所定のデザインを表示することができる。
【００３６】
三次元形状について、図７に基づいて説明する。図７は、デザイン板５の一つの意匠面５ｂの拡大図である。例えば、直径Φ３〜１０ｍｍの円形の意匠面５ｂには、フライ返し状の凸部および凹部が複数形成されている。
【００３７】
図７において、複数の凸部のうち凸部１１について説明する。凸部１１は、意匠面５ｂから光学レンズ６群側に突出して形成されており、意匠面５ｂに平行な平面である頂面Ａと、頂面Ａと意匠面５ｂとを連結する傾斜面Ｂを有している。傾斜面Ｂは、意匠面５ｂに対して所定角度傾斜した平面Ｂ１、および、出射面５ｂと頂面Ａを滑らかに連結する曲面Ｂ２で構成される。また、高さＨ１は、意匠面５ｂから凸部１１の最高点までの距離、つまり意匠面５ｂから頂面Ａまでの距離を示しており、例えば５μｍ〜５００μｍである。なお、高さＨ１は、複数の凸部間で、同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００３８】
続いて、複数の凹部のうち凹部１２について説明する。凹部１２は、意匠面５ｂから集光レンズ４側に向かって凹んで形成されており、意匠面５ｂに平行な平面である底面Ｃと、底面Ｃと意匠面５ｂとを連結する傾斜面Ｄを有している。傾斜面Ｄは、意匠面５ｂに対して所定角度傾斜した平面Ｄ１、および、意匠面５ｂと底面Ｃを滑らかに連結する曲面Ｄ２の少なくともいずれかで構成される。また、深さＨ２は、意匠面５ｂから凹部１２の最低点までの距離、つまり意匠面５ｂから底面Ｃまでの距離を示しており、例えば５μｍ〜５００μｍである。なお、深さＨ２は、複数の凹部間で、同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００３９】
図８は、図７に示した三次元形状を有する意匠面５ｂを用いて、投影面に投影させた写真である。なお、投影面において、円形の意匠面５ｂに対応する円の直径は、Φ４００〜８００ｍｍである。図８に示すように、複数のフライ返し状の凸部および凹部に対応する投影像（フライ返し状模様）が、複数映し出される。各投影像の輪郭は、陰影として表されており、各陰影の太さや濃淡（グラデーションを含む）はそれぞれ異なっている。この陰影は、凸部の傾斜面や凹部の傾斜面に対応する。すなわち、凸部の傾斜面や凹部の傾斜面を適宜調整することで、所定のデザインに応じた陰影の太さや濃淡を映すことができる。
【００４０】
ここで、図９に基づいて屈折による光線量の変化を説明する。図９（ａ）は、意匠面５ｂに凸部および凹部が形成されていない場合を示しており、図９（ｂ）は、意匠面５ｂに凸部が形成されている場合を示している。図９（ａ）では、二次光源として意匠面５ｂのＰ点から出射される光は、屈折することなく光学レンズ群６に入射される。一方、図９（ｂ）では、二次光源として意匠面５ｂのＰ点から出射される光は、傾斜した平面Ｂ１によって屈折する。この場合、屈折によって光線の一部が光学レンズ群６から外れるため、光学レンズ群６に入射される光線量が減少する。その結果、投影面に陰影が生じる。ここで、意匠面５ｂと傾斜した平面Ｂ１がなす傾斜角度をθとすると、例えば、好ましい傾斜角度θは、１０〜８０度に設定される。
【００４１】
図１０および図１１に、傾斜角度θに応じた陰影の濃淡の変化を示す。図１０において、意匠面５ｂには、傾斜角度が異なる４つの平面Ｂ１ａ〜Ｂ１ｄが形成されており、各平面Ｂ１ａ〜Ｂ１ｄの傾斜角度をθａ〜θｄとする。なお、傾斜角度θａ〜θｄの大小は、θａ＜θｂ＜θｃ＜θｄとなっている。この場合、傾斜角度θが大きくなるほど光の屈折量が多くなり、光学レンズ群６に入射される光線量は減少する。その結果、図１１に示すように、投影面での陰影の濃淡は、傾斜角度θが大きくなるほど濃くなる。言い換えると、陰影の明るさは、傾斜角度θが大きくなるほど暗くなる。また、各平面Ｂ１ａ〜Ｂ１ｄにおいては陰影の濃淡が一定となっており、各平面Ｂ１ａ〜Ｂ１ｄの幅に対応して陰影が所定の太さとなる。このように、傾斜した平面Ｂ１の傾斜角度θや幅によって、陰影の濃淡や太さを調整することができる。
【００４２】
なお、図９〜図１１では、凸部の平面Ｂ１における光の屈折を示したが、凹部の平面Ｄ１についても同様のことが言える。具体的には、意匠面５ｂと傾斜した平面Ｄ１がなす傾斜角度をαとすると、例えば、好ましい傾斜角度αは、１０〜８０度に設定される。そして、傾斜角度αが大きくなるほど光学レンズ群６に入射される光線量は減少し、陰影の濃淡が濃くなる。つまり、平面Ｄ１の傾斜角度αや幅によって、陰影の濃淡や太さを調整することができる。
【００４３】
一方、図１２および図１３には、凸部の傾斜面Ｂが曲面Ｂ２である場合の陰影の濃淡の変化を示す。図１２において、意匠面５ｂには、２つの曲面Ｂ２ａ、Ｂ２ｂが形成されている。意匠面５ｂから出射する光は、曲面Ｂ２ａ、Ｂ２ｂによって屈折する。このとき、当該光は、曲面に沿って連続的に屈折するため、光学レンズ群６に入射される光線量は緩やかに減少する。具体的には、意匠面５ｂに近づくほど傾斜角度が大きくなり、光の屈折量が多くなる。その結果、陰影の濃淡が連続的に変化し、陰影にグラデーションが生じる。また、図１２において、曲面Ｂ２ａ、Ｂ２ｂは、各曲率が同じであり、各高さＨ１が異なっている。この場合、高さＨ１が大きい曲面Ｂ２ａの方が、意匠面５ｂに対して急勾配となるため、図１３に示すように、陰影の濃淡が濃い部分が曲面Ｂ２ｂよりも大きくなる。その他、曲面の曲率を変更させることによって、グラデーションを調整することができる。
【００４４】
このように、凸部において、傾斜した平面Ｂ１では陰影の濃淡が一定であるのに対し、曲面Ｂ２では光線量を可変的に変化させることにより陰影にグラデーションを持たせることができる。なお、図１２および図１３では、凸部の曲面Ｂ２における光の屈折を示したが、凹部の曲面Ｄ２についても同様のことが言える。
【００４５】
第２実施形態において、図７の凸部１１の高さＨ１や凹部１２の深さＨ２は、意匠面のｓａｇに相当する。そのため、ＤＯＦ１＞ｓａｇの関係、すなわちＤＯＦ１＞Ｈ１またはＤＯＦ１＞Ｈ２の関係が成り立つように、高さＨ１や深さＨ２が調整される。
【００４６】
第２実施形態の三次元形状を有する意匠面５ｂは、精密な切削加工や電気鋳造によって加工された金型を用いた間接的な成形や、精密な切削加工、ポッティング、エッチングなどの直接的な成形によって得ることができる。前者の成形（間接的な成形）に用いる金型は、所定のデザインに応じて、凸部や凹部のパラメータ（高さＨ１、深さＨ２、傾斜角度θ、傾斜角度αなど）を調整して設計される。意匠面５ｂに形成される三次元形状は、凸部のみでもよく、凹部のみでもよい。また、図７に示すように凸部と凹部を組み合わせてもよい。
【００４７】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、一体固定化されたデザイン板５と第１レンズ６１が中心軸７を中心に回転する可動機構としたが、可動機構に特に制限はなく、例えば、一体固定化されたデザイン板５と第１レンズ６１が光軸のＸ方向やＹ方向にスライドする可動機構としてもよい。また、本発明の照明装置において、集光レンズ４は必須の構成ではなく、集光レンズ４を用いなくてもよい。
【００４８】
上記実施形態では、光学レンズ群６は３つの光学レンズからなる構成としたが、光学レンズ群６が少なくとも２以上の光学素子から構成されていればよく、例えば２つの光学レンズから構成されていてもよく、４つの光学レンズから構成されていてもよい。また、光学レンズ以外でもよく、反射面などで構成されていてもよい。
【００４９】
上記実施形態において、照明装置は投影面を有しておらず、照明装置外の非透過型の投影面（スクリーンなど）に投影する構成とした。この場合、投影側から所定のデザインが視認表示される。例えば、本発明の照明装置は、投影面に複数のロゴマークを投影可能なロゴランプとして用いることができる。本発明の照明装置は小型設計が可能であるため、ロゴランプとして使用する場合には、車両のサイドミラーに組み込むことができる。この場合、足元の地面を照射するとともに、ロゴマークを投影することができる。一方で、照明装置が半透過型の投影面を有する構成とし、その半透過型の投影面に投影するものであってもよい。この場合、投影側に向かって投影面の背面側から所定のデザインが視認表示される。
【００５０】
以上のように、本発明の照明装置は、光の利用効率が高く、複数のデザインをコントラストを良好に確保しながら任意の色で表示することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の照明装置は、複数のデザインの表示を可能としつつ、いずれのデザインも安定した表示解像度で表示可能であるので、用途などに応じてデザインを変更可能な照明装置として広く用いることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１    照明装置
２    ハウジング
３    ＬＥＤ（発光素子）
４    集光レンズ
５    デザイン板（デザイン部材）
６    光学レンズ群（光学素子群）
７    中心軸
１１  凸部
１２  凹部
【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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【図１３】
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