(57)【要約】【課題】安定した光学特性が得られる構成を有する照明装置を低い製造コストで提供することにある。【解決手段】ケース１０とレンズホルダ４０とを連結ボルト６０によって一体化することにより、内部に位置する光学レンズ３０の光入射面３１側の環状周縁部３１ｂ及び光出射面３２側の環状周縁部３２ｂの夫々を、ケース１０の上側段差面１３ａ及び弾力性を有するレンズホルダ４０の折曲延長部４４の先端４４ａの夫々で挟持して光学レンズ３０の確実な保持を可能にした。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平盤状の光学レンズと、
有底開口の筒状のケースと、
弾性を有するレンズホルダと、を備え、
前記ケースと前記レンズホルダとを一体化することにより、前記光学レンズの両面の夫々が前記ケースの一部及び前記レンズホルダの一部の夫々で挟持されることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記ケースの前記一部は該ケースに設けられた段差平面であり、前記レンズホルダの前記一部は該レンズホルダの本体部から部分的に延びる複数の延長部の先端であ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】
前記光学レンズは一方の面又は両面の中央部にレンズカットが施されており、前記光学レンズの両面の夫々の周縁部が挟持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の照明装置。
【請求項４】
前記ケースの底部に光源が配置され、前記レンズホルダに波長変換部材が取り付けられ、前記光学レンズが前記光源と前記波長変換部材とに間に位置することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の照明装置。
【請求項５】
前記レンズホルダは板金加工品であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関するものであり、詳しくは、光源からの出射光の光路制御（配光制御）を行う光学レンズを備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の光学レンズを備えた照明装置としては、ＬＥＤ舞台照明装置として開示されたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
開示されたＬＥＤ舞台照明装置は、光の照射に係るヘッド部、ヘッド部を所定の方向にティルティング可能に支持するヘッド駆動部及びヘッド部とヘッド駆動部とを所定の配置位置に固定支持するベースを備えている。
【０００４】
そのうちヘッド部８０は図１３にあるように、多数のＬＥＤ素子８１が配置された基板８２と、基板８２の上方に位置して夫々のＬＥＤ素子８１の直上に該ＬＥＤ素子８１からの出射光が左右方向に漏れるのを防止するスカート８３を有するスカート部８４と、スカート部８４の上に位置して夫々のスカート８３に対応する位置に該スカート８３を通過した光が通過する通光孔を有すると共にレンズ部８５を支持する金属支持板８６と、金属支持板８６に支持されて該金属支持板８６の上に位置して夫々のＬＥＤ素子８１に対応する位置に該ＬＥＤ素子８１からの出射光を拡散させるレンズ８７を有するレンズ部８５と、レンズ部８５の上に位置して下方に位置するレンズ部８５のレンズ８７に対応する位置に該レンズ８７からの放出光を集中する貫通ホールを有するレンズフード８８を備えている。
【０００５】
そして、レンズ部８５を挟んで金属支持板８６とレンズフード８８とが一体化されて該レンズ部８５がレンズ駆動部に、基板８２に近づく方向又は基板８２から遠ざかる方向に移動可能に連結されており、レンズ部８５の移動に伴って金属支持板８６及びレンズフード８８も連動して移動する。これにより、ＬＥＤ素子８１からの出射光の拡散程度及び焦点距離を変化させて光の品質の向上を図るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−５４０９８０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記構成からなるＬＥＤ舞台照明装置のヘッド部８０は、レンズ部８５の一方の面（ＬＥＤ素子側の面）に面接触した状態で金属支持板８６が固定され、レンズ部８５の他方の面（ＬＥＤ素子と反対側の面）に面接触した状態でレンズフード８８が固定されている。
【０００８】
そのため、レンズ部８５の一方の面と金属支持板８６との相互の密着度が低い場合、レンズ部８５の一方の面と金属支持板８６の通光孔との間で漏れ光が生じて光の利用効率が低下する。同様に、レンズ部８５の他方の面とレンズフード８８との相互の密着度が低い場合、レンズ部８５の他方の面とレンズフード８８の貫通ホールとの間で漏れ光が生じて光の利用効率が低下する。
【０００９】
また、レンズ部８５の一方の面と金属支持板８６との相互の密着度、あるいはレンズ部８５の他方の面とレンズフード８８との相互の密着度が低い場合、両者の間にガタツキが生じて安定した光学特性が得られない恐れがある。
【００１０】
そこで、レンズ部８５の一方の面と金属支持板８６との間、及びレンズ部８５の他方の面とレンズフード８８との間に相互に高い面精度が要求されが、その結果、製造コストのコストアップが生じる。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、安定した光学特性が得られる構成を有する照明装置を低い製造コストで提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、平盤状の光学レンズと、有底開口の筒状のケースと、弾性を有するレンズホルダと、を備え、前記ケースと前記レンズホルダとを一体化することにより、前記光学レンズの両面の夫々が前記ケースの一部及び前記レンズホルダの一部の夫々で挟持されることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記ケースの前記一部は該ケースに設けられた段差平面であり、前記レンズホルダの前記一部は該レンズホルダの本体部から部分的に延びる複数の延長部の先端であることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２のいずれかにおいて、前記光学レンズは一方の面又は両面の中央部にレンズカットが施されており、前記光学レンズの両面の夫々の周縁部が挟持されていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、前記ケースの底部に光源が配置され、前記レンズホルダに波長変換部材が取り付けられ、前記光学レンズが前記光源と前記波長変換部材とに間に位置することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、前記レンズホルダは板金加工品であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ケースとレンズホルダとを一体化することにより、光学レンズがケースとレンズホルダとで挟持される。特にレンズホルダは弾力性を有する金属板の板金加工品で構成されており、光学レンズの一方の面がレンズホルダの弾力性を利用して本体部から延びる延長部の先端で押圧挟持されている。
【００１８】
これにより、光学レンズの両面が面接触で挟持されているわけではないため、光学レンズの挟持部の厚みにバラツキがあっても確実な挟持が確保できる。その結果、光学レンズの少なくとも挟持部の厚みに高精度を必要とせず、且つレンズホルダが板金加工品で構成されていることから、低コストで製造することができる。
【００１９】
また、光学レンズの挟持部にガタツキがないため、安定した光学特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態の分解斜視図である。
【図２】実施形態の縦断面図である。
【図３】ケースの説明図である。
【図４】光源実装基板の説明図である。
【図５】光源実装基板を取り付けた説明図である。
【図６】光学レンズの説明図である。
【図７】光学レンズを取り付けた説明図である。
【図８】レンズホルダの説明図である。
【図９】レンズホルダを取り付けた説明図である。
【図１０】波長変換部材の説明図である。
【図１１】レンズホルダの説明図である。
【図１２】実施形態の光学機能を説明する説明図である。
【図１３】従来例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図１２を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【００２２】
図１は、本発明の照明装置に係る実施形態の分解斜視図、図２は実施形態の縦断面図である。
【００２３】
本発明の照明装置１は、主にケース１０、光源が実装された光源実装基板２０、光源からの出射光の光路制御（配光制御）を行う光路制御（配光制御）用光学レンズ３０、光学レンズ３０を押圧支持するレンズホルダ４０及び波長変換部材５０を備えている。
【００２４】
ケース１０（図３参照）は、互いに対向する側に底部１４と開口１５とを有する円筒状を呈しており、底部側筒状部１１と、底部側筒状部１１よりも径の大きい開口側筒状部１２と、底部側筒状部１１の上端部と開口側筒状部１２の下端部とを繋ぎ径方向外側に環状に延びる段差部１３とを有している。
【００２５】
同時に、底部側筒状部１１の内周面である底部側筒状内周面１１ａと、底部側筒状内周面１１ａよりも径の大きい、開口側筒状部１２の内周面である開口側筒状内周面１２ａと、底部側筒状内周面１１ａの上端部と開口側筒状内周面１２ａの下端部とを繋ぐ、段差部１３の上面であり径方向外側に環状に延びる平面状の上側段差面１３ａを有している。
【００２６】
光源実装基板２０（図４参照）は、基板２１と基板２１に実装された光源２２を有しており、光源２２は、例えば、青色光を発する半導体発光素子（例えば、青色ＬＥＤ）が用いられている。そして、この光源実装基板２０が図５にあるように、ケース１０の底部１４の中央部に配設されている。
【００２７】
光学レンズ３０（図６参照）は、略円盤状を呈し、互いに対向する面の一方の側の面（光入射面）３１にレンズカットが施されている。レンズカットは、例えば複数の環状の略三角プリズム３１ａが中心軸Ｘ１を中心とする同心円状に配置されてなるフレネルレンズのレンズカットで構成されている。また、レンズカットが施された光入射面３１の環状周縁部３１ｂは、径方向に平行な平面で構成されている。
【００２８】
光学レンズ３０の、互いに対向する面の他方の側の面（光出射面）３２は、ほぼ平面状に形成され、特に環状周縁部３２ｂは径方向に平行な平面で構成されている。
【００２９】
そして、この光学レンズ３０が図７にあるように、レンズカットが施された光入射面３１を光源実装基板２０側に向けてケース１０内に落とし込まれている。このとき、光学レンズ３０の中心軸Ｘ１と光源２２の光軸Ｘ２とは同一線上に位置すると共に、光学レンズ３０の光入射面３１側の環状周縁部３１ｂがケース１０の段差部１３の上側段差面１３ａに面状に当接した状態で光学レンズ３０がケース１０に支持されている。
【００３０】
レンズホルダ４０（図８及び図１参照）は、レンズホルダ４０は、弾性を有する金属板が板金加工によって成形されており、矩形平板状の基板部４１と、基板部４１の三方の辺の夫々から基板部４１に略垂直に一方の側に立ち上がって基板部４１の面方向と略平行に内側に折り返された、後述する波長変換部材５０がスライド挿入されて保持されるガイド部４２と、基板部４１の四方の辺の夫々の内側から中央側に延びる延長部４３と該延長部４３から基板部４１の他方の側に向けてＬ字状に折り曲げられた折曲延長部４４とからなる押圧部４５を有している。
【００３１】
そして、このレンズホルダ４０が図９及び図１にあるように、ケース１０の開口１５を覆うように配置されている。
【００３２】
このとき、レンズホルダ４０の押圧部４５の折曲延長部４４の先端４４ａが、ケース１０内に落とし込まれた光学レンズ３０の光出射面３２側の環状周縁部３２ｂに当接している。
【００３３】
そして、ケース１０とレンズホルダ４０とが連結ボルト６０によって一体化されている。ケース１０とレンズホルダ４０とを一体化することにより、光学レンズ３０の光入射面３１側の平面状の周縁部３１ｂがケース１０の平面状の上側段差面１３ａに面状に当接し、同時に、光学レンズ３０の光出射面３２側の平面状の環状周縁部３２ｂにレンズホルダ４０の押圧部４５の折曲延長部４４の先端４４ａが当接している。
【００３４】
これにより、光学レンズ３０が、光入射面３１側の周縁部３１ｂに当接したケース１０の上側段差部１３ａと、光出射面３２側の環状周縁部３２ｂに当接したレンズホルダ４０の押圧部４５の折曲延長部４４の先端４４ａとによって挟持されている。
【００３５】
波長変換部材５０（図１０参照）は、平板状に形成され、光源（青色ＬＥＤ）２２からの青色出射光の励起によって励起光（青色光）よりも長波長の蛍光を発する蛍光体を、例えば透明エポキシ樹脂や透明シリコーン樹脂などの透明樹脂あるいは透明ガラスなどの透光性材料に分散して硬化したもの（蛍光体樹脂あるいは蛍光体ガラス）、あるいはアルミナなどのセラミック材料に分散して焼結したもの（蛍光体セラミックス）などが用いられる。
【００３６】
蛍光体は、光源（青色ＬＥＤ）２２からの青色出射光の励起によって青色光の波長よりも長波長の黄色光の蛍光を発する黄色蛍光体を用いた場合、光源２２から出射された青色光の一部と、光源２２から出射された青色光の一部が黄色蛍光体を励起して波長変換された、青色光の補色となる黄色光との加法混色で白色光に近い色相の光を得ることができる。
【００３７】
また、黄色蛍光体の代わりに、光源２２から出射された青色光に励起されて緑色光に波長変換する緑色蛍光体と赤色光に波長変換する赤色蛍光体との混合蛍光体を用い、光源２２から出射された青色光の一部と、光源２２から出射された青色光の一部が緑色蛍光体を励起することにより波長変換された緑色光と光源２２から出射された青色光の一部が赤色蛍光体を励起することにより波長変換された赤色光との加法混色で白色光を得ることも可能である。
【００３８】
さらに、光源２２からの出射光の波長と蛍光体の種類とを適宜に組み合わせることにより、白色光以外の種々な色相の光を得ることができる。また、紫外光を出射する光源（紫外ＬＥＤ）と波長変換部材との組み合わせも可能である。
【００３９】
そして、この波長変換部材５０が図２にあるように、レンズホルダ４０のガイド部４２に保持されている。
【００４０】
ところで、レンズホルダ４０は図１１にあるように、ケース１０と一体化する前は、押圧部４５の延長部４３の根元近傍（Ａ１の部分）が折曲延長部４４側に屈曲しているが、一体化することにより折曲延長部４４の先端４４ａが光学レンズ３０の光出射面３２側の環状周縁部３２ｂに圧接されてその反発力で折曲延長部４４が光学レンズ３０と反対側に押し上げられ、その押し上げ力でレンズホルダ４０の押圧部４５の延長部４３の根元近傍（Ａ２の部分）の屈曲部が変形（屈曲が緩和されて伸長方向に変形）する。それにより、光学レンズ３０に対して印加されたレンズホルダ４０の押圧部４５による押圧に対する弾性反発力を吸収している。
【００４１】
従って、光学レンズ３０の周縁部の厚みにバラツキがあっても、該周縁部に対してレンズホルダ４０の押圧部４５の折曲延長部４４の先端４４ａにより印加される押圧の変化分が延長部４３の根元付近の弾性によって吸収されるため、光学レンズ３０に対して確実な挟持が確保される。
【００４２】
また、光学レンズ３０の一方の面の周縁部がケース１０の上側段差面１３ａに面状に挟持され、光学レンズ３０の他方の面がレンズホルダ４０から延びる複数の折曲延長部４４の先端４４ａにより複数個所に分散して部分的に加えられた押圧により挟持されており、光学レンズ３０の両面が面接触で挟持されているわけではないため、光学レンズの挟持部（周縁部）の厚みにバラツキがあっても確実な挟持が確保できる。その結果、光学レンズの少なくとも挟持部の厚みに高精度を必要とせず、且つレンズホルダが板金加工品で構成されていることから、低コストで製造することができる。
【００４３】
また、光学レンズの挟持部にガタツキがないため、安定した光学特性を得ることができる。
【００４４】
上記構成の照明装置１の光学機能は図１２に示すように、光源２２から出射して光学レンズ３０の、フレネルレンズのレンズカットが施された光入射面３１に至った光Ｌは、光入射面３１で光路制御されて光学レンズ３０に入射し、光学レンズ３０内を導光されて光出射面３２から前方の波長変換部材５０に向けて出射され、波長変換部材５０では該波長変換部材５０で波長変換された光と波長変換部材５０内をそのまま透過した光の混合光が照射光として外部に出射される。従って、照明装置１からは、光源２２からの出射光とは色相の異なる光が照射される。  
【符号の説明】
【００４５】
１…  照明装置
１０…  ケース
１１…  底部側筒状部
１１ａ…  底部側筒状内周面
１２…  開口側筒状部
１２ａ…  開口側筒状内周面
１３…  段差部
１３ａ…  上側段差面
１４…  底部
１５…  開口
２０…  光源実装基板
２１…  基板
２２…  光源
３０…  光学レンズ
３１…  光入射面
３１ａ…  三角プリズム
３１ｂ…  環状周縁部
３２…  光出射面
３２ｂ…  環状周縁部
４０…  レンズホルダ
４１…  基板部
４２…  ガイド部
４３…  延長部
４４…  折曲延長部
４４ａ…  先端
４５…  押圧部
５０…  波長変換部材
６０…  連結ボルト
【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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