(57)【要約】【課題】被照射面における色むらを抑制することが可能な照明装置及び照明器具を提供する。【解決手段】照明装置１は、複数のＬＥＤ２と、複数のレンズ３を備えたレンズアレイ４と、を備える。レンズアレイ４は、複数のレンズ３が複数のＬＥＤ２それぞれを覆うように配置される。複数のレンズ３は、複数のＬＥＤ２それぞれからの光が入射する第一レンズ面３１と、複数のＬＥＤ２それぞれからの光が出射する第二レンズ面３２と、を備え、複数のＬＥＤ２それぞれからの光を拡散して出射するように構成されている。複数のレンズ３は、複数のレンズ３それぞれの光軸Ｌ１を基準として非対称な形状である。複数のレンズ３のうち第１方向に並んで配置されているレンズ３の一群は、互いの光軸Ｌ１が交差するように互いの形状を異ならせてある。【選択図】図１
2015090772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤと、複数のレンズを有するレンズアレイと、を備え、
前記レンズアレイは、前記複数のレンズが前記複数のＬＥＤそれぞれを覆うように配置され、
前記複数のレンズは、前記複数のＬＥＤそれぞれからの光が入射する第一レンズ面と、前記複数のＬＥＤそれぞれからの光が出射する第二レンズ面と、を備え、前記複数のＬＥＤそれぞれからの光を拡散して出射するように構成され、
前記複数のレンズは、前記複数のレンズそれぞれの光軸を基準として非対称な形状であり、
前記複数のレンズのうち第１方向に並んで配置されているレンズの一群は、互いの光軸が交差するように互いの形状を異ならせてある、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記複数のレンズは、前記第一レンズ面が凹曲面状であり、前記第二レンズ面が凸曲面状である、
ことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記レンズアレイは、前記複数のレンズが２次元アレイ状に配置されており、前記複数のレンズのうち前記第１方向に直交する第２方向に並んで配置されているレンズの一群は、同じ形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項４】
前記複数のＬＥＤが実装された実装基板を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
各前記ＬＥＤそれぞれが実装された複数の実装基板を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置を照明光源として備える、
ことを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＬＥＤ（light emitting diode）を備えた照明装置及びそれを用いた照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明装置としては、図１６に示す構成の照明装置１０１が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
照明装置１０１は、光源１２０を有する光源ユニット１０２と、光源ユニット１０２上に配置される光学レンズ１０３と、光源ユニット１０２及び光学レンズ１０３を保持する保持板１０４と、を備える。照明装置１０１は、トンネル用照明装置として利用することができる。
【０００４】
光源ユニット１０２は、光源１２０に加えて、光源１２０を搭載するベース部材１２１と、ベース部材１２１が取り付けられる取付枠１２２と、を備える。光源１２０は、複数のＬＥＤチップ（図示せず）がマトリクス状に配置され、それらＬＥＤチップの光出射面が、蛍光体を含有する波長変換部材で被覆されている。ＬＥＤチップには、例えば、青色光を放射するＧａＮ系青色ＬＥＤチップ等が用いられる。波長変換部材には、例えば、シリコーン樹脂等の透光性樹脂に、ＹＡＧ系黄色蛍光体が含有されたもの等が用いられる。
【０００５】
光学レンズ１０３は、光源１２０からの光が入射される入射面１３１と、入射面１３１に入射された光を出射する出射面１３２と、を有する。出射面１３２は、入射面１３１に入射した光を拡散して出射できる。
【０００６】
光学レンズ１０３は、図１７に示すように、入射面１３１の中央部を通る法線ＮＬを含む一平面での出射面１３２の断面形状が、曲率半径の異なる複数の曲線Ｃ１、Ｃ２から成り、法線ＮＬに対して非対称となるように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２１２０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
照明装置１０１は、光源１２０が、ＬＥＤチップと波長変換部材とを備えているため、照明装置１０１からの光が照射される被照射面において色むらが発生してしまう場合がある。
【０００９】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、被照射面における色むらを抑制することが可能な照明装置及び照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の照明装置は、複数のＬＥＤと、複数のレンズを有するレンズアレイと、を備える。前記レンズアレイは、前記複数のレンズが前記複数のＬＥＤそれぞれを覆うように配置される。前記複数のレンズは、前記複数のＬＥＤそれぞれからの光が入射する第一レンズ面と、前記複数のＬＥＤそれぞれからの光が出射する第二レンズ面と、を備え、前記複数のＬＥＤそれぞれからの光を拡散して出射するように構成されている。前記複数のレンズは、前記複数のレンズそれぞれの光軸を基準として非対称な形状である。前記複数のレンズのうち第１方向に並んで配置されているレンズの一群は、互いの光軸が交差するように互いの形状を異ならせてある。
【００１１】
この照明装置において、前記複数のレンズは、前記第一レンズ面が凹曲面状であり、前記第二レンズ面が凸曲面状である、ことが好ましい。
【００１２】
この照明装置において、前記レンズアレイは、前記複数のレンズが２次元アレイ状に配置されており、前記複数のレンズのうち前記第１方向に直交する第２方向に並んで配置されているレンズの一群は、同じ形状に形成されている、ことが好ましい。
【００１３】
この照明装置において、前記複数のＬＥＤが実装された実装基板を備える、ことが好ましい。
【００１４】
この照明装置において、各前記ＬＥＤそれぞれが実装された複数の実装基板を備える、ことが好ましい。
【００１５】
本発明の照明器具は、前記照明装置を照明光源として備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の照明装置は、前記複数のレンズが、前記複数のレンズそれぞれの光軸を基準として非対称な形状であり、前記複数のレンズのうち第１方向に並んで配置されているレンズの一群が、互いの光軸が交差するように互いの形状を異ならせてある。これにより、本発明の照明装置においては、被照射面における色むらを抑制することが可能となる。
【００１７】
本発明の照明器具においては、前記照明装置を照明光源として備えているので、被照射面における色むらを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施形態の照明装置の一部破断した概略断面図である。
【図２】図２は、実施形態の照明装置の一部破断した概略正面図である。
【図３】図３は、実施形態の照明装置の要部概略正面図である。
【図４】図４は、実施形態の照明装置におけるレンズアレイの概略正面図である。
【図５】図５は、実施形態の照明装置におけるレンズアレイの概略右側面図である。
【図６】図６は、実施形態の照明装置におけるレンズアレイの概略背面図である。
【図７】図７は、実施形態の照明装置におけるレンズアレイの概略斜視図である。
【図８】図８は、実施形態の照明装置において第１方向に並んで配置されているレンズの群のうち真ん中のレンズに関し、第一レンズ面側から見た概略斜視図である。
【図９】図９は、実施形態の照明装置において第１方向に並んで配置されているレンズの群のうち真ん中のレンズに関し、第二レンズ面側から見た概略斜視図である。
【図１０】図１０は、実施形態の照明装置において第１方向に並んで配置されているレンズの群のうち真ん中のレンズに関し、第２方向に沿った概略断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態の照明装置において第１方向に並んで配置されているレンズの群のうち真ん中のレンズに関し、第１方向に沿った概略断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、比較例の照明装置からの光が照射された被照射面を示す。図１２（ｂ）は、実施形態の照明装置からの光が照射された被照射面を示す。
【図１３】図１３は、実施形態の照明装置によって色むらが抑制される原理の説明図である。
【図１４】図１４（ａ）は、実施形態の照明装置を備えた照明器具の概略正面図である。図１４（ｂ）は、実施形態の照明装置を備えた照明器具の概略下面図である。図１４（ｃ）は、実施形態の照明装置を備えた照明器具の概略左側面図である。
【図１５】図１５は、実施形態における照明器具の回路ブロック図である。
【図１６】図１６は、従来例の照明装置の側断面図である。
【図１７】図１７は、従来例の照明装置における光学レンズの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下では、本実施形態の照明装置１について図１〜図１１に基づいて説明する。
【００２０】
照明装置１は、複数のＬＥＤ２と、複数のレンズ３を有するレンズアレイ４と、を備える。レンズアレイ４は、複数のレンズ３が複数のＬＥＤ２それぞれを覆うように配置される。複数のレンズ３は、複数のＬＥＤ２それぞれからの光が入射する第一レンズ面３１と、複数のＬＥＤ２それぞれからの光が出射する第二レンズ面３２と、を備え、複数のＬＥＤ２それぞれからの光を拡散して出射するように構成されている。複数のレンズ３は、複数のレンズ３それぞれの光軸Ｌ１を基準として非対称な形状である。複数のレンズ３のうち第１方向に並んで配置されているレンズ３の一群は、互いの光軸Ｌ１が交差するように互いの形状を異ならせてある。よって、照明装置１は、被照射面における色むらを抑制することが可能となる。照明装置１は、レンズアレイ４によって配光を制御することができ且つ被照射面における色むらを抑制することが可能となる。したがって、照明装置１は、複数のレンズ３それぞれが個別部品である場合に比べて、配光特性のばらつきや被照射面における色むらのばらつきを低減することが可能となる。
【００２１】
複数のレンズ３は、複数のＬＥＤ２それぞれからの光が入射する第一レンズ面３１が凹曲面状であり、複数のＬＥＤ２それぞれからの光が出射する第二レンズ面３２が凸曲面状である。これにより、照明装置１は、複数のＬＥＤ２それぞれからの光を複数のレンズ３それぞれに効率良く入射させることが可能となり、照明装置１により構成される光源の効率の向上を図ることが可能となる。光源の効率とは、光源の全光束を、単位時間当たりの消費エネルギで除した値である。
【００２２】
照明装置１において、レンズアレイ４は、複数のレンズ３が２次元アレイ状に配置されており、複数のレンズ３のうち第１方向に直交する第２方向に並んで配置されているレンズ３の一群が、同じ形状に形成されているのが好ましい。これにより、照明装置１は、第２方向に平行な方向における被照射面を拡大することが可能で且つ被照射面における色むらを抑制することが可能となる。
【００２３】
照明装置１の各構成要素については、以下に、より詳細に説明する。
【００２４】
照明装置１は、例えば、トンネル内の壁面に取り付けて基本照明の用途に用いる照明器具（以下、「トンネル用照明器具」という。）の照明光源として利用することができる。基本照明とは、ＪＩＳ  Ｚ９１１６−１９９０によれば、「昼夜間にトンネル内における自動車の運転者の視認性を確保するためトンネル全長にわたってほぼ均一な輝度を確保する照明」と規定されている。
【００２５】
ＬＥＤ２は、ＬＥＤチップ２１と、波長変換部２２と、を備えた白色ＬＥＤにより構成されている。
【００２６】
ＬＥＤチップ２１としては、チップサイズが０．３ｍｍ□（０．３ｍｍ×０．３ｍｍ）や０．４５ｍｍ□（０．４５ｍｍ×０．４５ｍｍ）や１ｍｍ□（１ｍｍ×１ｍｍ）のもの等を用いることができる。また、ＬＥＤチップ２１の平面形状は、正方形状に限らず、例えば、長方形状等でもよい。ＬＥＤチップ２１は、平面形状が長方形状の場合、例えば、チップサイズが０．５ｍｍ×０．２４ｍｍのもの等を用いることができ。ＬＥＤ２は、ＬＥＤチップ２１を収納するパッケージ２３を備えていてもよい。ＬＥＤ２は、１つのパッケージ２３に１つのＬＥＤチップ２１を収納してあるが、１つのパッケージ２３に複数のＬＥＤチップ２１が収納されていてもよい。
【００２７】
ＬＥＤチップ２１は、例えば、青色光を放射する青色ＬＥＤチップにより構成することができる。青色ＬＥＤチップとしては、例えば、窒化ガリウム系青色ＬＥＤチップを採用することができる。ＬＥＤチップ２１は、青色ＬＥＤチップに限らず、例えば、紫色光を放射する紫色ＬＥＤチップや、紫外光を放射する紫外ＬＥＤチップ等を採用することもできる。
【００２８】
ＬＥＤ２は、波長変換部２２の形状を層状の形状としてある。波長変換部２２の形状は、層状に限らず、例えば、半球状、半楕円球状、ドーム状、直方体状、平板状等の形状を採用できる。
【００２９】
波長変換部２２は、可視光を透過する透光性材料と波長変換材料との混合体で形成され、ＬＥＤチップ２１を覆っていることが好ましい。
【００３０】
透光性材料としては、シリコーン樹脂を用いているが、これに限らず、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ガラス、有機・無機ハイブリッド材料等を用いることもできる。ＬＥＤ２は、波長変換部２２が、ＬＥＤチップ２１を封止する封止部を兼ねることができる。
【００３１】
波長変換材料は、黄色蛍光体を含むのが好ましい。黄色蛍光体としては、例えば、Ｃｅ3+付活ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）蛍光体、Ｅｕ2+付活酸窒化物蛍光体等を採用することができる。Ｃｅ3+付活ＹＡＧ蛍光体としては、例えば、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+等が挙げられる。Ｅｕ2+付活酸窒化物蛍光体としては、例えば、ＳｒＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ2+等が挙げられる。
【００３２】
波長変換材料は、黄色蛍光体の他に、例えば、赤色蛍光体を含んでもよい。要するに、波長変換材料は、黄色蛍光体と、赤色蛍光体と、を含んでもよい。赤色蛍光体としては、例えば、Ｅｕ2+付活窒化物蛍光体等を採用することができる。Ｅｕ2+付活窒化物蛍光体としては、例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+や、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+等が挙げられる。
【００３３】
ＬＥＤ２は、ＬＥＤチップ２１が紫外ＬＥＤチップ又は紫色ＬＥＤチップの場合、波長変換材料が、例えば、青色蛍光体と、緑色蛍光体と、赤色蛍光体と、を含むように構成してもよい。
【００３４】
ＬＥＤ２は、ＬＥＤチップ２１から放射され波長変換部２２において波長変換されずに波長変換部２２から出射する光と、波長変換材料で波長変換されて波長変換部２２から出射する光と、の混色光として白色光を出射するように構成されている。
【００３５】
ＬＥＤ２は、第１電極と、第２電極と、を備えている。ＬＥＤ２は、第１電極と第２電極とのうち一方がアノード電極、他方がカソード電極である。なお、図１におけるＬＥＤ２は、表面実装型の白色ＬＥＤであり、パッケージ２３におけるＬＥＤチップ２１の実装面側とは反対の面側に第１電極及び第２電極が設けられている。
【００３６】
照明装置１は、複数のＬＥＤ２が実装された実装基板５を備えるのが好ましい。これにより、照明装置１は、各ＬＥＤ２と各レンズ３との相対的な位置精度を高めることが可能となる。
【００３７】
実装基板５は、複数のＬＥＤ２を実装する基板である。「実装する」とは、ＬＥＤ２を配置して機械的に接続することと、電気的に接続すること、を含む概念である。
【００３８】
実装基板５は、細長の矩形板状であり、複数のＬＥＤ２がｉ行ｊ列（図３の例では、ｉ＝３、ｊ＝１４）の２次元アレイ状に配置されている。複数のＬＥＤ２は、実装基板５の長手方向に平行な方向を行方向、実装基板５の短手方向に平行な方向を列方向として、ｉ行ｊ列の２次元アレイ状に配置されている。図３の例では、実装基板５に実装するＬＥＤ２の数が４２である。実装基板５に実装するＬＥＤ２の数は、一例であり、特に限定するものではない。２次元アレイ状に配置された複数のＬＥＤ２においては、列方向が、上述の第１方向に平行な方向であり、行方向が、上述の第２方向に平行な方向である。レンズ３の第二レンズ面３２は、第１方向における長さが、第２方向における長さよりも長くなるように形成されている。レンズ３の第一レンズ面３１は、第１方向における長さが、第２方向における長さよりも短くなるように形成されている。
【００３９】
照明装置１は、列方向に並んだｉ個のＬＥＤ２が等間隔で配置されているのが好ましい。また、照明装置１は、行方向に並んだｊ個のＬＥＤ２が等間隔で配置されているのが好ましい。照明装置１は、列方向において隣り合う２つのＬＥＤ２同士の間隔（第１間隔）と、行方向において隣り合う２つのＬＥＤ２同士の間隔（第２間隔）と、を異ならせてあり、第１間隔を第２間隔よりも長く設定してある。これにより、照明装置１は、第１方向において隣り合う２つのレンズ３の第二レンズ面３２同士の間隔（第３間隔）と、第２方向において隣り合う２つのレンズ３の第二レンズ面３２同士の間隔（第４間隔）と、を同じにすることが可能となる。
【００４０】
実装基板５は、支持体６と、支持体６に支持され複数のＬＥＤ２が電気的に接続される配線部（図示せず）と、を備える。照明装置１は、複数のＬＥＤ２が直列接続された構成を有してもよいし、並列接続された構成を有してもよいし、直並列接続された構成を有してもよい。実装基板５には、給電用の第１コネクタ１０（図２、３参照）が実装されているのが好ましい。第１コネクタ１０は、照明装置１に給電するための電線が接続された第２コネクタ（図示せず）が電気的に接続され且つ機械的に接続される。
【００４１】
支持体６は、配線部を支持する機能を備えている。支持体６は、各ＬＥＤ２で発生する熱を効率良く外部に伝えるためのヒートシンク（heat sink）としての機能を備えているのが好ましい。支持体６は、放熱性を高めるという観点では熱伝導性が高い材料により形成されているのが好ましい。
【００４２】
このため、支持体６は、例えば、熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の樹脂基板により形成することが好ましい。このような樹脂基板の材料としては、例えば、熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上となるように形成されたガラス布・ガラス不織布基材エポキシ樹脂等が挙げられる。つまり、樹脂基板の材料としては、例えば、熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上となるように形成されたＣＥＭ−３（Composite epoxy material-3）を採用することができる。この場合、実装基板５としては、例えば、パナソニック株式会社製の高熱伝導性ガラスコンポジット基板材料「ＥＣＯＯＬ（登録商標）」のＲ−１７８７（品番）等を用いることができる。
【００４３】
支持体６は、樹脂基板に限らず、例えば、窒化アルミニウム基板、サファイア基板や、炭化ケイ素基板等により構成してもよい。また、支持体６は、例えば、シリコン基板の表面に電気絶縁層を形成した構成としてもよいし、金属板の表面に適宜の材料からなる電気絶縁層を形成した構成としてもよい。金属板の材料は、熱伝導率の高い金属が好ましい。金属板の材料は、例えば、銅、アルミニウム、銀、鉄、アルミニウム合金、リン青銅、銅合金、ニッケル合金、コバール（Kovar）等を採用することができる。シリコン基板の表面に形成する電気絶縁層の材料は、例えば、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4等を採用することができる。
【００４４】
実装基板５は、支持体６が平板状に形成されている。実装基板５は、支持体６の形状が、平板状に限らず、例えば、各ＬＥＤ２の各々を収納する凹部が一面に形成されたものでもよい。
【００４５】
支持体６の外周形状は、矩形状としてある。支持体６の外周形状は、矩形状に限らず、例えば、矩形以外の多角形状や、円形状等でもよい。
【００４６】
レンズアレイ４は、外周形状が矩形状に形成されたベース部４１を備えており、ベース部４１において各レンズ３それぞれに対応する各部位にレンズ３が形成されている。レンズアレイ４は、ベース部４１の長手方向を行方向、短手方向を列方向として、複数のレンズ３を３行１４列の２次元アレイ状に配列してある。したがって、レンズアレイ４は、４２個のレンズ３を備えている。レンズアレイ４におけるレンズ３の数は、特に限定するものではなく、少なくともＬＥＤ２の数と同じ数のレンズ３を備えていればよい。これにより、レンズアレイ４は、各ＬＥＤ２それぞれから放射された光の配光を各レンズ３それぞれによって制御することが可能となる。各レンズ３は、第一レンズ面３１が凹曲面状であり、第二レンズ面３２が凸曲面状であるが、第一レンズ面３１及び第二レンズ面３２のいずれも非球面としてある。第二レンズ面３２は、曲率が連続的に変化する非球面であるのが好ましい。これにより、照明装置１は、被照射面における輝度むらを抑制することが可能となる。
【００４７】
レンズアレイ４の材料としては、可視光に対する透過率の高い材料が好ましい。また、レンズアレイ４の材料は、成形性が高い材料が好ましい。このため、レンズアレイ４は、アクリル樹脂の成形品により構成してある。レンズアレイ４の材料は、アクリル樹脂に限らず、例えば、ポリカーボネート樹脂、ガラス等を採用してもよい。
【００４８】
照明装置１は、実装基板５が複数本の第１ねじ８（図２参照）により、取付板９に取り付けられている。ここで、実装基板５には、各第１ねじ８それぞれが挿通される複数の第１孔５２（図３参照）が形成されている。また、取付板９には、各第１ねじ８それぞれが挿通される複数の第１貫通孔（図示せず）が形成されている。照明装置１は、第１ねじ８を実装基板５の第１孔５２及び取付板９の第１貫通孔に挿通して、第１ねじ８のねじ部を第１ナット（図示せず）にはめ合わせることにより、取付板９に対して実装基板５が取り付けられている。
【００４９】
また、照明装置１は、レンズアレイ４が複数本の第２ねじ７（図２参照）により、取付板９に取り付けられている。レンズアレイ４は、ベース部４１の長手方向に沿った２つの側面に、固定片４２を２つずつ突出して設けてあり、各固定片４２それぞれに、第２ねじ７を通す切欠部４２ａが形成されている。ここで、実装基板５には、各第２ねじ７それぞれが挿通される複数の第２孔５１（図３参照）が形成されている。固定片４２の数は、特に限定するものではない。また、取付板９には、各第２ねじ７それぞれが挿通される複数の第２貫通孔（図示せず）が形成されている。照明装置１は、第２ねじ７をレンズアレイ４の切欠部４２ａ、実装基板５の第２孔５１及び取付板９の第２貫通孔に通して、第２ねじ７のねじ部を第２ナット（図示せず）にはめ合わせることにより、実装基板５及び取付板９に対してレンズアレイ４が取り付けられている。なお、レンズアレイ４は、実装基板５のみに対して固定するようにしてもよい。
【００５０】
照明装置１は、各レンズ３それぞれの光軸Ｌ１が、各ＬＥＤ２それぞれの光取り出し面２ａの中心点に立てた法線Ｌ０に対して斜交する（傾斜する）。言い換えれば、照明装置１は、１対１で対応付けられたレンズ３とＬＥＤ２との各組において、レンズ３の光軸Ｌ１とＬＥＤ２の光取り出し面２ａの中心点に立てた法線Ｌ０と、が非平行である。また、レンズアレイ４は、第１方向に並ぶレンズ３の一群において、各レンズ３の互いの光軸Ｌ１が非平行である。ＬＥＤ２の光取り出し面２ａは、波長変換部２２の表面２２ａである。
【００５１】
図１は、第１方向に並ぶレンズ３の一群における各レンズ３それぞれの中心軸Ｌ１を含む一平面に対応する概略断面図である。第１方向に並んで配置されているレンズ３の一群は、照明装置１の被照射面側において互いの光軸Ｌ１が１点で交差するように互いの形状を異ならせてある。第１方向に並ぶレンズ３の一群では、互いの第一レンズ面３１の形状を異ならせ（図６参照）、且つ、互いの第二レンズ面３２の形状を異ならせてある（図４参照）。
【００５２】
図１では、３つのレンズ３のうち真ん中のレンズ３の光軸Ｌ１を基準としたときの反時計回り方向への光軸Ｌ１の傾き角（第１傾き角）を＋θとし、時計回り方向への光軸Ｌ１の傾き角（第２傾き角）を−θとして図示してある。０°は、真ん中のレンズ３の光軸Ｌ１に対して傾いていないことを意味する。レンズアレイ４は、第１方向に並ぶレンズ３の一群における各レンズ３のうち、図１の左側のレンズ３の光軸Ｌ１を真ん中のレンズ３の光軸Ｌ１に対して−θだけ傾け、右側のレンズ３の光軸Ｌ１を真ん中のレンズ３の光軸Ｌ１に対して＋θだけ傾けてある。これにより、照明装置１は、被照射面における色むらを抑制することが可能となる。図１２（ａ）は、比較例の照明装置からの光が照射された被照射面の色についてシミュレーションした結果を示したものである。図１２（ｂ）は、実施形態の照明装置１からの光が照射された被照射面の色についてシミュレーションした結果を示したものである。比較例の照明装置は、実施形態の照明装置１において、全てのレンズ３を同じ形状とした点のみが相違するものである。シミュレーションでは、ＬＥＤ２のＬＥＤチップ２１を発光ピーク波長が４５０ｎｍの青色ＬＥＤチップとし、波長変換部２２の透光性材料をシリコーン樹脂、波長変換材料をＹ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+からなる黄色蛍光体とした。シミュレーションの結果、本実施形態の照明装置１では、比較例の照明装置に比べて、被照射面の色むらが抑制されることが確認された。なお、本実施形態の照明装置１では、＋θを＋８°に設定し、−θを−８°に設定してあるが、これらの数値は一例であり、特に限定するものではない。
【００５３】
被照射面における色むらが抑制される原理については、図１３の推定メカニズム図で説明する。なお、本実施形態の照明装置１は、仮に推定メカニズムが別であっても、本発明の範囲内である。
【００５４】
図１３は、互いの形状が異なる３つのレンズ３を、上段、中段、下段それぞれの左側に記載してあり、各レンズ３それぞれの右側に、各レンズ３それぞれから出射して被照射面に照射される光の照明範囲Ｅ０における色の面内分布を模式的に記載してある。なお、図１３の右側において上下方向に沿って引いた一点鎖線は、３つのレンズ３それぞれによる被照射面の相対的な位置関係を示すためのものである。図１３において各レンズ３それぞれは、レンズ３の左側が上側となり、右側が下側となるように配置されることを想定している。そして、図１３では、中段のレンズ３では、上段のレンズ３の照明範囲Ｅ０よりも近い側に照明範囲Ｅ０が形成され、下段のレンズ図１３では、上段のレンズ３の照明範囲Ｅ０よりも遠い側に照明範囲Ｅ０が形成されることを示している。各照明範囲Ｅ０は、青みのある白色となる領域Ｅ１と、黄みのある白色となる領域Ｅ２と、に分けてある。図１３は、各レンズ３それぞれに、同じ仕様のＬＥＤ２からの光が入射することを前提としている。
【００５５】
本願発明者らは、図１３のように互いの形状が異なる３つのレンズ３それぞれから出射した光を重ね合わせることにより、被照射面における色むらが抑制される、と推定した。
【００５６】
照明装置１は、第１方向に沿う断面における配光角（第１配光角）に比べて第２方向に沿う断面における配光角（第２配光角）が大きくなるようにレンズアレイ４における各レンズ３の形状及び配置を設計してある。これにより、照明装置１は、トンネル用照明器具の照明光源として利用する場合等に、より好ましい配光特性を実現することが可能となる。照明装置１は、第１配光角を３０°、第２配光角を１２０°にそれぞれ設定してあるが、これらの数値に限定するものではない。照明装置１は、トンネル用照明器具に限らず、例えば、道路照明器具、街路用照明器具、屋内用照明器具、施設用照明器具等の照明光源として適用することも考えられる。
【００５７】
以下では、照明装置１を照明光源として備えた照明器具７０について図１４、１５に基づいて説明する。照明器具７０は、トンネル内の壁面（側壁）に取り付けて基本照明の用途に用いるトンネル用照明器具である。照明装置１は、各ＬＥＤ２として、光源色が昼白色で相関色温度が５０００Ｋの白色ＬＥＤを用いている。ＬＥＤの光源色は、例えば、ＪＩＳ  Ｚ９１１２：２０１２で定義されている。ＪＩＳ  Ｚ９１１２：２０１２では、ＬＥＤの光源色が、ＸＹＺ表色系における色度によって、昼光色、昼白色、白色、温白色及び電球色の５種類に区分される。ＪＩＳ  Ｚ９１１２：２０１２では、昼白色の相関色温度の範囲が、４６００Ｋ〜５５００Ｋに規定されている。
【００５８】
照明器具７０は、一面が開口した矩形箱状に形成された器具本体７１と、器具本体７１内に収納された照明装置１と、電源装置７８と、電源装置７８から照明装置１へ所定の電力が供給されるように電源装置７８を制御する制御ユニット７３と、を備えている。電源装置７８は、電源回路を構成するための複数の回路部品を第１プリント配線板に実装した第１回路モジュールと、第１回路モジュールを収納した第１ケースと、を備えている。第１回路モジュールは、電源回路を構成するための複数の回路部品と第１プリント配線板とで電源回路が形成されている。電源回路は、外部の交流電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換して出力するＡＣ−ＤＣコンバータ等である。制御ユニット７３は、制御回路を構成するための複数の回路部品を第２プリント配線板に実装した第２回路モジュールと、第２回路モジュールを収納した第２ケースと、を備えている。制御ユニット７３は、制御回路を構成するための複数の回路部品と第２プリント配線板とで制御回路が形成されている。
【００５９】
照明器具７０は、器具本体７１内に端子台７６が収納されており、電源装置７８及び制御ユニット７３が、端子台７６を介して交流電源に電気的に接続できるように構成されている。器具本体７１には、交流電源からの電源ケーブルが接続される接続部７７が設けられている。
【００６０】
照明器具７０は、器具本体７１の開口部を塞ぐ透明なカバー７９を備え、カバー７９が、器具本体７１の開口部を塞ぐように取り付けられている。カバー７９の形状は、矩形板状である。照明器具７０は、器具本体７１における開口部の内側面とカバー７９の外側面との間に介在するパッキン８１を備えている。パッキン８１は、矩形枠状に形成されている。パッキン８１は、パッキン８１は、ゴムの性状を有し、弾性変形してカバー７９の外側面の全周に亘って接触することができるように形成されている。照明器具７０は、カバー７９の短手方向の一端部が、蝶番７４により、器具本体７１に取り付けられている。これにより、照明器具７０は、カバー７９が、器具本体７１の開口部を塞ぐ第１位置と開口部を開放する第２位置との間で回転できるように、器具本体７１に取り付けられている。要するに、照明器具７０は、カバー７９により器具本体７１の開口部を開閉できるように構成されている。
【００６１】
また、照明器具７０は、カバー７９を、器具本体７１の開口部を塞いだ第１位置に保持するためのラッチ７５を備えている。照明器具７０は、器具本体７１の長手方向に沿った２つの側面のうち、一方の側面に蝶番７４が取り付けら、他方の側面にラッチ７５が取り付けられている。よって、ラッチ７５は、一端部が蝶番７４に取り付けられたカバー７９の他端部を押さえることができるように構成されている。なお、照明器具７０は、蝶番７４及びラッチ７５それぞれを２つずつ備えているが、これらの数は１つでも３つ以上でもよい。
【００６２】
照明器具７０は、器具本体７１の背面（図１４（ｂ）における下面）に、２つの取付金具７２が固定されている。各取付金具７２は、細長い長方形状に形成されている。各取付金具７２は、器具本体７１の短手方向の長さより長い。各取付金具７２は、その長手方向の両端部に、長孔７２ａが形成されている。長孔７２ａは、長径方向が、取付金具７２の幅方向に一致するように形成されている。照明器具７０は、取付金具７２を備えていることにより、照明器具７０を、トンネル内の壁面に、第３ねじ（図示せず）によって固定できる。
【００６３】
器具本体７１の材料は、耐食性の高い材料が好ましく、ステンレス鋼が好ましい。器具本体７１の材料として採用するステンレス鋼としては、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼が好ましく、ＳＵＳ３０４（１８Ｃｒ−８Ｎｉ）等を挙げることができる。取付金具７２は、例えば、鋼板により形成することができる。カバー７９は、例えば、強化ガラスにより形成することができる。パッキン８１は、例えば、シリコーンゴム等により形成することができる。蝶番７４及びラッチ７５の材料は、耐食性の高い材料が好ましく、ステンレス鋼が好ましい。器具本体７１の材料として採用するステンレス鋼としては、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼が好ましく、ＳＵＳ３１６（１６Ｃｒ−１０Ｎｉ−２．５Ｍｏ）等を挙げることができる。
【００６４】
なお、照明器具７０は、トンネル内の煤煙や水、凍結防止剤等に起因した光学特性や電気特性の劣化を抑制するために、防噴流構造となっている。
【００６５】
上述の照明装置１は、第１方向に３つのレンズ３が並んでいるが、第１方向に並ぶレンズ３の数は３つに限らず、２つでも４つ以上でもよい。
【００６６】
また、照明装置１は、複数のＬＥＤ２が実装された実装基板５を備えているが、これに限らず、各ＬＥＤ２それぞれが実装された複数の実装基板（図示せず）を備えた構成としてもよい。
【００６７】
上述の実施形態等において説明した各図は、模式的なものであり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際のものの寸法比を反映しているとは限らない。また、実施形態等に記載した材料、数値等は、好ましいものを例示しているだけであり、それに限定するものではない。更に、本願発明は、その技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１  照明装置
２  ＬＥＤ
３  レンズ
４  レンズアレイ
５  実装基板
３１  第一レンズ面
３２  第二レンズ面
７０  照明器具
Ｌ１  光軸
【図１】
2015090772.tif 000003
【図２】
2015090772.tif 000004
【図３】
2015090772.tif 000005
【図４】
2015090772.tif 000006
【図５】
2015090772.tif 000007
【図６】
2015090772.tif 000008
【図７】
2015090772.tif 000009
【図８】
2015090772.tif 000010
【図９】
2015090772.tif 000011
【図１０】
2015090772.tif 000012
【図１１】
2015090772.tif 000013
【図１３】
2015090772.tif 000014
【図１４】
2015090772.tif 000015
【図１５】
2015090772.tif 000016
【図１６】
2015090772.tif 000017
【図１７】
2015090772.tif 000018
【図１２】
2015090772.tif 000019