(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表面に近づくに従って径が大きくなる外周面を有し、前記外周面に周囲が囲まれた中空部が形成され、前記中空部が前記第１表面で開口する第１レンズと、
中空ではない円柱形状の調整部を有し、前記調整部が前記外周面の中心軸に沿って前記中空部を移動可能な第２レンズと、
を備えた照明用レンズ。
【請求項２】
前記調整部は、前記第１表面の反対側を向く第２表面が前記中空部に配置される請求項１に記載の照明用レンズ。
【請求項３】
前記第２表面は、凸形状又は凹形状である請求項２に記載の照明用レンズ。
【請求項４】
前記第１表面は平坦であり、
前記調整部は、前記第１表面に直交する方向に沿って前記中空部を移動する
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の照明用レンズ。
【請求項５】
前記中空部の少なくとも一部は円柱形状であり、
前記調整部の中心軸は、前記中空部の円柱形状である部分の中心軸と同一直線上に配置された
請求項１から請求項４の何れか一項に記載の照明用レンズ。
【請求項６】
前記中空部は、円柱形状である部分から前記第１表面に近づくに従って径が小さくなる請求項５に記載の照明用レンズ。
【請求項７】
前記第１レンズは、円盤形状の鍔部と円錐台形状の集光部とを備え、
前記中空部は、前記鍔部と前記集光部とを貫通する
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の照明用レンズ。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか一項に記載の前記照明用レンズと、
前記第１表面の反対側を向く前記調整部の第２表面及び前記中空部を形成する前記第１レンズの内周面に光を照射する光源部と、
前記照明用レンズを保持するホルダー部と、
を備えた発光装置。
【請求項９】
前記ホルダー部は、
前記第１レンズを保持する円筒形状の第１ホルダーと、
前記第２レンズを保持し、前記第１ホルダーの中心軸に沿って移動可能な円筒形状の第２ホルダーと、
を備えた請求項８に記載の発光装置。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載の前記発光装置と、
前記発光装置が取り付けられ、前記発光装置から発生する熱を放熱するための放熱部を有する本体部と、
を備えた照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、照明用レンズ、発光装置及び照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、照明器具が記載されている。特許文献１に記載された照明器具は、回転させることによって光軸方向に移動する移動筒を備える。移動筒に凸レンズが設けられる。移動筒を光軸方向に動かすことにより、ビーム角を変えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９９６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された照明器具では、移動筒を光軸方向に動かすと中心光度が大きく変化する。また、移動筒を光軸方向に動かすと、ビーム角が大きく変化する。特許文献１に記載された照明器具では、中心光度又はビーム角を大きく変化させることなく、フレア光を変化させることができなかった。なお、フレア光は、設定された照射範囲の外側に広がる光（拡散光）である。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされた。この発明の目的は、中心光度又はビーム角を大きく変化させることなく、フレア光の強弱を制御できる照明用レンズを提供することである。また、この発明の他の目的は、このような照明用レンズを備えた発光装置及び照明器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る照明用レンズは、第１表面に近づくに従って径が大きくなる外周面を有し、外周面に周囲が囲まれた中空部が形成され、中空部が第１表面で開口する第１レンズと、中空ではない円柱形状の調整部を有し、調整部が外周面の中心軸に沿って中空部を移動可能な第２レンズと、を備える。
【０００７】
この発明に係る発光装置は、上記照明用レンズと、第１表面の反対側を向く調整部の第２表面及び中空部を形成する第１レンズの内周面に光を照射する光源部と、照明用レンズを保持するホルダー部と、を備える。
【０００８】
この発明に係る照明器具は、上記発光装置と、発光装置が取り付けられ、発光装置から発生する熱を放熱するための放熱部を有する本体部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、中心光度又はビーム角を大きく変化させることなく、フレア光の強弱を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１における照明器具を示す斜視図である。
【図２】灯具を示す側面図である。
【図３】灯具を示す側面図である。
【図４】ホルダー部を分解した図である。
【図５】発光装置の断面を示す図である。
【図６】発光装置から照射された光の配光線図である。
【図７】この発明の実施の形態２における発光装置の断面を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３における発光装置の断面を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態３における発光装置の他の例を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態４における発光装置の断面を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態４における発光装置の他の例を示す断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態５における発光装置の断面を示す図である。
【図１３】発光装置から照射された光の配光線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
添付の図面を参照し、本発明を説明する。重複する説明は、適宜簡略化或いは省略する。各図において、同一の符号は同一の部分又は相当する部分を示す。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における照明器具を示す斜視図である。図１は、スポットライト用の照明器具１を一例として示す。照明器具１の用途は、スポットライト用に限定されない。照明器具１は、例えば天井に設置される。照明器具１を天井以外の場所に設置しても良い。例えば、照明器具１を床或いは壁に設置しても良い。
【００１３】
照明器具１は、例えば灯具２及び電源ケース３を備える。灯具２は、光源部４（図１において図示せず）を備える。電源ケース３に、光源部４を点灯させるための電源装置が収納される。図１は、電源ケース３から下方に延びる軸を介して灯具２が電源ケース３に支持される例を示す。
【００１４】
灯具２は、例えば本体部５と発光装置６とを備える。発光装置６は、本体部５に取り付けられる。本体部５に、発光装置６を取り付けるための取付面（図示せず）が形成される。本体部５は、アルミダイカスト等の熱伝導率が高い材料で形成される。本体部５は、発光装置６から発生する熱を放熱する放熱部を備える。例えば、本体部５に、放熱部として複数のフィンが備えられる。フィンは、上記取付面の反対側に形成された面に設けられる。
【００１５】
発光装置６は、上記光源部４の他に、レンズ７とホルダー部８とを備える。図２及び図３は、灯具２を示す側面図である。図４は、ホルダー部８を分解した図である。図５は、発光装置６の断面を示す図である。
【００１６】
光源部４は、例えば基板と発光部とを備える。発光部は、基板の一方の表面に設けられる。発光部は、例えば複数の発光素子と波長変換部材とを備える。波長変換部材は、発光素子を封止する部材である。波長変換部材は、一定の透光性を有する。発光素子として、例えば青色に発光するＬＥＤ素子が採用される。発光素子は、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）技術によって基板の配線パターンに実装される。
【００１７】
発光装置６では、レンズ７によって配光制御が行われる。即ち、レンズ７は、光源部４から照射された光を所望の配光に制御する部材である。図５の記号Ｌは、レンズ７の光軸を示す。光軸Ｌは、光源部４の発光中心を通る法線に一致する。レンズ７は、例えば集光レンズ９と調整レンズ１０とを備える。
【００１８】
集光レンズ９は、全体として、光軸Ｌから離れた位置に配置された１枚の板を光軸Ｌを中心に回転させた時に得られる形状を有する。集光レンズ９は、例えば円盤形状の鍔部１１と円錐台形状の集光部１２とを備える。鍔部１１の中心軸と集光部１２の中心軸とは、それぞれ光軸Ｌに一致する。光源部４に近い位置に集光部１２が配置される。鍔部１１は、集光部１２より光源部４から遠い位置に配置される。
【００１９】
集光レンズ９に、鍔部１１と集光部１２とを貫通する中空部１３が形成される。中空部１３は、光軸Ｌを中心軸にする円柱形状の空間である。中空部１３は、鍔部１１の表面１１ａで開口する。中空部１３は、集光部１２の表面１２ａで開口する。表面１１ａ及び表面１２ａは、互いに反対方向を向く。本実施の形態で示す例では、表面１１ａ及び表面１２ａはそれぞれ平坦である。
【００２０】
集光部１２の外周面１２ｂは、光源部４に近い部分の径が最も小さい。外周面１２ｂは、鍔部１１（鍔部１１の表面１１ａ）に近づくに従って径が大きくなる。外周面１２ｂの中心軸は、光軸Ｌに一致する。外周面１２ｂは、集光部１２の中心軸を含む断面において、外側に僅かに膨らむ曲線である。本発明においては、このような形状も円錐台形状に含める。集光部１２を貫通する中空部１３は、外周面１２ｂによって周囲が囲まれる。
【００２１】
鍔部１１の径は、集光部１２の径より大きい。本実施の形態で示す例では、光軸Ｌは鍔部１１の表面１１ａに直交する。
【００２２】
調整レンズ１０は、全体として、光軸Ｌに接する１枚の板を光軸Ｌを中心に回転させた時に得られる形状を有する。調整レンズ１０は、例えば円盤形状の鍔部１４と円柱形状の調整部１５とを備える。鍔部１４の中心軸と調整部１５の中心軸とは、それぞれ光軸Ｌに一致する。光源部４に近い位置に調整部１５が配置される。鍔部１４は、調整部１５より光源部４から遠い位置に配置される。
【００２３】
調整部１５の径は、中空部１３の径より小さい。調整部１５は、一部が中空部１３に配置される。調整部１５の中空部１３に配置された部分と集光レンズ９との間には、円筒形状の空間が形成される。調整部１５の中空部１３に配置されていない部分は、表面１１ａから突出するように、集光レンズ９より光源部４から離れた位置に配置される。即ち、調整部１５は、鍔部１１の表面１１ａ側から中空部１３に差し込まれるように配置される。
【００２４】
調整部１５は、例えば鍔部１１を貫通し、先端部が中空部１３の集光部１２に形成された部分に配置される。即ち、調整部１５の表面１５ａは、中空部１３の集光部１２に形成された部分に達する。表面１５ａは、光源部４と対向する面である。表面１５ａは、鍔部１１の表面１１ａの反対側を向く。
【００２５】
鍔部１４の径は、例えば鍔部１１の径と同じである。鍔部１４は、集光レンズ９より光源部４から離れた位置に配置される。
【００２６】
ホルダー部８は、光源部４及びレンズ７を保持する。本実施の形態に示す例では、レンズ７が集光レンズ９と調整レンズ１０とを備える。このため、ホルダー部８は、第１ホルダー１６と第２ホルダー１７とを備える。第１ホルダー１６は、集光レンズ９を保持する。第２ホルダー１７は、調整レンズ１０を保持する。第２ホルダー１７は、第１ホルダー１６に嵌め込まれ、第１ホルダー１６に支持される。
【００２７】
第１ホルダー１６は、全体として、一方に開口する円筒形状である。第１ホルダー１６の中心軸は、光軸Ｌに一致する。第１ホルダー１６の底面の中央部に、光源部４が設けられる。第１ホルダー１６の開口に近い内周面に、環状に溝１８が形成される。集光レンズ９は、鍔部１１の縁が溝１８に配置された状態で第１ホルダー１６に固定される。光軸Ｌを含む断面において、集光レンズ９と光源部４との間にわずかな間隙が形成される。また、第１ホルダー１６の外周面に、複数の溝１９が斜めに形成される。
【００２８】
第２ホルダー１７は、全体として円筒形状である。第２ホルダー１７の中心軸は、光軸Ｌに一致する。第２ホルダー１７には、内側に段差が形成される。即ち、第２ホルダー１７は、内径が大きい大径部２０と内径が小さい小径部２１とを備える。大径部２０の内径は、第１ホルダー１６の外径より僅かに大きい。小径部２１の内径は、第１ホルダー１６の内径と同じである。大径部２０の外径と小径部２１の外径とは同じである。
【００２９】
大径部２０は、第１ホルダー１６の周囲を囲むように第１ホルダー１６の外側に配置される。大径部２０は、内周面から突出する複数の凸部２２を備える。凸部２２は、第１ホルダー１６に形成された溝１９に配置される。
【００３０】
小径部２１の内周面に、環状に溝２３が形成される。調整レンズ１０は、鍔部１４の縁が溝２３に配置された状態で第２ホルダー１７に固定される。調整部１５は、鍔部１４の表面１１ａに対向する表面から光源部４側に突出する。
【００３１】
第２ホルダー１７を第１ホルダー１６に対して回転させると、凸部２２が溝１９に案内され、第２ホルダー１７が第１ホルダー１６に対して光軸Ｌに沿って移動する。これにより、ホルダー部８が伸縮する。
【００３２】
図５の（ａ）及び図２は、ホルダー部８を最も縮めた状態を示す。第２ホルダー１７を第１ホルダー１６に対して一方向に回転させると、第２ホルダー１７の内側に形成された段差が第１ホルダー１６の端面に接触するまでホルダー部８が縮む。図５の（ａ）に示す配置では、鍔部１４が鍔部１１に最も接近する。調整部１５は、鍔部１１を貫通し、先端部が中空部１３の集光部１２に形成された部分に配置される。調整部１５の表面１５ａは、光源部４に最も接近する。
【００３３】
第２ホルダー１７を第１ホルダー１６に対して他方向に回転させると、ホルダー部８が伸びていく。鍔部１４が鍔部１１から離れていき、調整部１５が光軸Ｌに沿って中空部１３を移動する。調整部１５の表面１５ａは、光源部４から離れていく。
【００３４】
図５の（ｂ）及び図３は、ホルダー部８が最も伸びた状態を示す。図５の（ｂ）に示す配置では、鍔部１４が鍔部１１から最も離れる。調整部１５は、先端部のみが中空部１３に配置される。調整部１５の表面１５ａは、光源部４から最も離れた位置に配置される。
【００３５】
次に、レンズ７の配光特性について説明する。
光源部４は、中空部１３に向けて光を照射する。光源部４から照射された光は、中空部１３を進み、調整部１５の表面１５ａ及び集光レンズ９の内周面９ａに当たる。内周面９ａは、中空部１３を形成する面である。
【００３６】
図５の（ａ）に示す配置では、光源部４から照射された光の経路は、光路Ａ、光路Ｂ及び光路Ｃに分けられる。光路Ａは、表面１５ａから調整部１５に入り、調整部１５の外周面１５ｂで反射することなく鍔部１４の表面１４ａから放射される光が進む経路である。表面１４ａは、鍔部１１の表面１１ａと同じ方向を向く面である。光路Ｂは、表面１５ａから調整部１５に入り、調整部１５の外周面１５ｂで反射した後に鍔部１４の表面１４ａから放射される光が進む経路である。光路Ｃは、内周面９ａから集光部１２に入り、集光部１２の外周面１２ｂで反射した後に鍔部１１の表面１１ａから放射される光が進む経路である。
【００３７】
光路Ａを進む光は、調整部１５の表面１５ａから鍔部１４の表面１４ａへ直線状に進む。調整レンズ１０は、光軸Ｌを含む断面において発光中心を出発点とする光路Ａが光軸Ｌと交差することがないように形成される。発光中心を出発点とする光路Ａを進む光のうち光軸Ｌ以外の光路Ａを進む光は、僅かずつではあるが光軸Ｌから離れていく。また、調整レンズ１０は、光軸Ｌを含む断面において光路Ｂが光軸Ｌと交差するように形成される。即ち、光路Ｂを進む光は、外周面１５ｂで反射した後に光軸Ｌに徐々に近づく。その後、光路Ｂを進む光は、光軸Ｌの反対側に進み、光軸Ｌから徐々に離れていく。集光レンズ９は、光路Ｃが光軸Ｌに対して平行に近い状態になるように形成される。
【００３８】
図５の（ｂ）に示す配置では、光源部４から照射された光の経路は、光路Ａ、光路Ｂ及び光路Ｃに加え、光路Ｄに分けられる。光路Ｄは、内周面９ａから集光部１２に入り、鍔部１１の表面１１ａで反射した後に集光レンズ９から放射される光が進む経路である。光路Ｄを進む光は、表面１１ａで全反射する。光路Ｄを進む光は、第１ホルダー１６に当たる。例えば、第１ホルダー１６の内周面に黒色の処理を施すことにより、光路Ｄを進む光を吸収できる。
【００３９】
図６は、発光装置６から照射された光の配光線図である。図６に示す実線は、図５の（ａ）に示す配置に対応する。図６に示す破線は、図５の（ｂ）に示す配置に対応する。中心光度に対しては、光路Ｃを進む光が大きく寄与する。中心光度は、光軸Ｌ上の光度である。１／２ビーム角に対しては、光路Ｃを進む光が大きく寄与する。１／２ビーム角は、中心光度に対して光度が１／２の値になる箇所のビーム角度である。光路Ｃを進む光は、図５の（ａ）に示す配置と図５の（ｂ）に示す配置とにおいて殆ど変化しない。このため、各配置において、中心光度及び１／２ビーム角に殆ど変化は生じない。
【００４０】
フレア光に対しては、光路Ａを進む光及び光路Ｂを進む光が大きく寄与する。フレア光は、設定された照射範囲の外側に広がる光（拡散光）である。フレア光は、図６に示す配光線図において山形波形の裾野に広がる部分に相当する。図５の（ｂ）に示す配置では、調整部１５が光源部４から遠ざかるため、光路Ｂを進む光が図５の（ａ）に示す配置から大きく減少する。図５の（ａ）に示す配置において光路Ｂを進む光の大部分は、図５の（ｂ）に示す配置において光路Ｄを進む。このため、図５の（ａ）に示す配置と図５の（ｂ）に示す配置とにおいて、フレア光は大きく増減する（図６の範囲Ｅ参照）。即ち、図５の（ａ）に示す配置では、フレア光が多く存在する。図５の（ａ）に示す配置から図５の（ｂ）に示す配置に変更することにより、フレア光を減少させることができる。
【００４１】
上記構成を有するレンズ７を採用することにより、中心光度及びビーム角を大きく変化させることなく、フレア光の強弱を制御できるようになる。即ち、中空部１３に配置される調整部１５の量を調節することにより、光の広がり具合を制御できる。
【００４２】
上記構成を有する発光装置６では、第２ホルダー１７を第１ホルダー１６に対して回転させることによって中空部１３に配置される調整部１５の量を調節できる。簡単な操作によって所望の配光状態を得ることができる。
【００４３】
本実施の形態では、調整部１５の先端部（表面１５ａ）が中空部１３に常に配置されることで、調整部１５と集光レンズ９との隙間から光源部４からの光が直接放射されることを防止する例について説明した。しかし、調整部１５の先端部（表面１５ａ）が中空部１３に配置されていなくてもビーム角を大きく変化させることなく、フレア光の強弱を制御することができる。
【００４４】
本実施の形態では、表面１１ａ、１２ａ、１４ａ及び１５ａが平坦である例について説明した。本実施の形態で開示した機能と同じ機能を実現できれば、各表面は平坦でなくても良い。
【００４５】
実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２における発光装置６の断面を示す図である。発光装置６以外の構成は、実施の形態１で開示した構成と同じである。本実施の形態における発光装置６は、集光レンズ９の光の入射部が多段である点で実施の形態１で開示した発光装置６と異なる。発光装置６の他の構成は、実施の形態１で開示した構成と同じである。
【００４６】
本実施の形態に示す例では、中空部１３が円柱形状の部分と円錐台形状の部分とを有する。中空部１３の光源部４に近い部分は円柱形状である。中空部１３のこの部分は同一径を有する。中空部１３の光源部４から離れた部分は円錐台形状である。中空部１３のこの部分は、円柱形状である部分から鍔部１１の表面１１ａに近づくに従って径が小さくなる。
【００４７】
図７の（ａ）は、ホルダー部８を最も縮めた状態を示す。図７の（ａ）は、調整部１５の表面１５ａが光源部４に最も接近する配置を示す。図７の（ｂ）は、ホルダー部８が最も伸びた状態を示す。図７の（ｂ）は、調整部１５の表面１５ａが光源部４から最も離れる配置を示す。光源部４から照射された光は、内周面９ａから集光レンズ９に入る。図７に示すように、集光レンズ９の内周面９ａに角度をつけることにより、フレア光の強弱を大きくすることができる。
【００４８】
図７の（ａ）に示す配置では、光源部４から照射された光の経路は、光路Ａ、光路Ｂ及び光路Ｃに分けられる。例えば、光路Ｃを進む光は、中空部１３の円柱形状である部分で内周面９ａに当たる。光路Ｃを進む光は、中空部１３の円錐台形状である部分では内周面９ａに当たらない。
【００４９】
図７の（ｂ）に示す配置では、光源部４から照射された光の経路は、光路Ａ、光路Ｂ及び光路Ｃに加え、光路Ｄに分けられる。光路Ｄを進む光は、例えば中空部１３の円錐台形状である部分で内周面９ａに当たる。光路Ｄを進む光の大部分は、表面１１ａで全反射する。光路Ｄを進む光の一部は、表面１１ａから放射される。表面１１ａから放射されるこの光は、第２ホルダー１７に当たる。例えば、第２ホルダー１７の内周面に黒色の処理を施すことにより、光路Ｄを進む光を吸収できる。
【００５０】
実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３における発光装置６の断面を示す図である。発光装置６以外の構成は、実施の形態１で開示した構成と同じである。本実施の形態における発光装置６は、集光レンズ９をフレネル化している点で実施の形態１で開示した発光装置６と異なる。発光装置６の他の構成は、実施の形態１或いは２で開示した構成と同じである。
【００５１】
図８に示す例では、集光レンズ９が内部フレネル部２４を有する。図８の（ａ）は、ホルダー部８を最も縮めた状態を示す。図８の（ａ）は、調整部１５の表面１５ａが光源部４に最も接近する配置を示す。図８の（ｂ）は、ホルダー部８が最も伸びた状態を示す。図８の（ｂ）は、調整部１５の表面１５ａが光源部４から最も離れる配置を示す。光源部４から照射された光は、内周面９ａから集光レンズ９に入る。図８に示すように、集光レンズ９に内部フレネル部２４を設けることにより、光束の減衰を少なくした上でフレア光を低減できる。
【００５２】
図８の（ａ）に示す配置では、光源部４から照射された光の経路は、光路Ａ、光路Ｂ及び光路Ｃに分けられる。例えば、図８の（ａ）に示す配置では、調整部１５が中空部１３の小径の部分を貫通する。調整部１５の表面１５ａは、中空部１３の大径の部分に配置される。このため、光路Ｃを進む光は、中空部１３の大径の部分で内周面９ａに当たる。光路Ｃを進む光は、中空部１３の小径の部分では内周面９ａに当たらない。
【００５３】
図８の（ｂ）に示す配置では、光源部４から照射された光の経路は、光路Ａ、光路Ｂ及び光路Ｃに加え、光路Ｄ及び光路Ｆに分けられる。光路Ｄを進む光は、例えば中空部１３の小径の部分で内周面９ａに当たる。光路Ｆは、内周面９ａから集光部１２に入り、フレネル面９ａ１で反射した後に鍔部１１の表面１１ａから放射される光が進む経路である。光路Ｆを進む光は、例えば中空部１３の小径の部分で内周面９ａに当たる。実施の形態１で開示した構成において第１ホルダー１６に当てていた光の一部を表面１１ａから放射させることができる。これにより、光学的な効率を高めることができる。
【００５４】
図９は、この発明の実施の形態３における発光装置６の他の例を示す断面図である。図８は、集光レンズ９が反射式の内部フレネル部２４を有する例を示す。集光レンズ９は、図９に示すような屈折式の内部フレネル部２４を有していても良い。図９の（ａ）は、ホルダー部８を最も縮めた状態を示す。図９の（ｂ）は、ホルダー部８が最も伸びた状態を示す。図９に示す構成を採用しても、図８に示す構成を採用した場合と同様の効果を奏することができる。
【００５５】
図９の（ａ）に示す配置では、光源部４から照射された光の経路は、光路Ａ、光路Ｂ及び光路Ｃに分けられる。例えば、光路Ｃを進む光は、中空部１３の大径の部分で内周面９ａに当たる。光路Ｃを進む光は、中空部１３の小径の部分では内周面９ａに当たらない。
【００５６】
図９の（ｂ）に示す配置では、光源部４から照射された光の経路は、光路Ａ、光路Ｂ及び光路Ｃに加え、光路Ｄ及び光路Ｇに分けられる。光路Ｄを進む光は、例えば中空部１３の小径の部分で内周面９ａに当たる。光路Ｇは、フレネル面９ａ１から集光部１２に入り、鍔部１１の表面１１ａから放射される光が進む経路である。実施の形態１で開示した構成において第１ホルダー１６に当てていた光の一部を表面１１ａから放射させることができる。これにより、光学的な効率を高めることができる。
【００５７】
なお、図８及び図９に示す内部フレネル部２４を多段に形成しても良い。
【００５８】
実施の形態４．
図１０は、この発明の実施の形態４における発光装置６の断面を示す図である。発光装置６以外の構成は、実施の形態１で開示した構成と同じである。本実施の形態における発光装置６は、調整レンズ１０の光の入射部が平坦ではない点で実施の形態１で開示した発光装置６と異なる。発光装置６の他の構成は、実施の形態１から３の何れかで開示した構成と同じである。
【００５９】
本実施の形態に示す例では、調整部１５の表面１５ａが凹形状である。これにより、光路Ａ及びＢの光軸Ｌに対する角度を大きくすることができる。
【００６０】
図１１は、この発明の実施の形態４における発光装置６の他の例を示す断面図である。図１１は、調整部１５の表面１５ａが凸形状である例を示す。これにより、光路Ａ及びＢの光軸Ｌに対する角度を小さくすることができる。
【００６１】
本実施の形態に示す構成であれば、フレア光の範囲を調整できる。
【００６２】
なお、実施の形態１から４に示すレンズ７に関しては、照度ムラ対策或いは色ムラ対策のための拡散形状を各表面に施しても良い。拡散形状として、例えばシボ加工を施しても良い。各表面をファセット形状或いは多面体形状にしても良い。照度ムラ対策或いは色ムラ対策として拡散シートを設けても良い。また、成形性を考慮し、垂直面として説明した箇所にテーパを持たせても良い。
【００６３】
実施の形態５．
実施の形態１から４では、集光レンズ９及び調整レンズ１０を備えることにより、中心光度及びビーム角を大きく変化させることなくフレア光の強弱を制御する例について説明した。本実施の形態では、光効率が良い状態を保った上で配光制御を行うことができる照明用レンズについて説明する。
【００６４】
図１２は、この発明の実施の形態５における発光装置６の断面を示す図である。発光装置６以外の構成は、実施の形態１で開示した構成と同じである。以下においては、実施の形態１から４で開示した構成と異なる構成について説明する。本実施の形態において説明しない事項については、実施の形態１から４の何れかで開示した構成と同じである。
【００６５】
特許文献１に記載された照明器具では、移動筒に凸レンズが設けられる。移動筒を光軸方向に動かすことにより、ビーム角を変えることができる。しかし、特許文献１に記載された照明器具では、小型の凸レンズを用いると広角に広がる光を制御することが難しい。このため、光の損失が大きいという問題があった。光の損失を抑制しようとすると、大型の凸レンズを用いなければならない。そこで、本実施の形態では、大型化の必要がなく、光効率が良い状態を保った上で配光制御を行うことができる照明用レンズを提案する。
【００６６】
発光装置６は、例えば光源部４、レンズ２５及びホルダー部８を備える。光源部４の構成は、実施の形態１で開示した構成と同じである。
【００６７】
発光装置６では、レンズ２５によって配光制御が行われる。即ち、レンズ２５は、光源部４から照射された光を所望の配光に制御する部材である。図１２の記号Ｌは、レンズ２５の光軸を示す。光軸Ｌは、光源部４の発光中心を通る法線に一致する。
【００６８】
レンズ２５は、全体として、光軸Ｌに接する１枚の板を光軸Ｌを中心に回転させた時に得られる形状を有する。レンズ２５は、例えば円盤形状の鍔部２６と円錐台形状の配光部２７とを備える。鍔部２６の中心軸と配光部２７の中心軸とは、それぞれ光軸Ｌに一致する。光源部４に近い位置に配光部２７が配置される。鍔部２６は、配光部２７より光源部４から遠い位置に配置される。
【００６９】
配光部２７に、凹部２８が形成される。凹部２８は、光軸Ｌを中心軸にする円柱形状或いは円錐台形状の空間である。凹部２８は、配光部２７の表面２７ａで開口する。表面２７ａは、光源部４側を向く面である。図１２は、配光部２７の内周面２７ｂが光源部４に近づくに従って径が大きくなる例を示す。内周面２７ｂは、凹部２８を形成する。内周面２７ｂの径は全体に渡って同一でも良い。また、図１２は、配光部２７の内面２７ｃが凸形状である例を示す。内面２７ｃは、光源部４側を向く面である。内面２７ｃは、凹部２８を形成する。内面２７ｃは平坦でも良い。
【００７０】
配光部２７の外周面２７ｄは、光源部４に近い部分の径が最も小さい。外周面２７ｄは、鍔部２６（鍔部２６の表面２６ａ）に近づくに従って径が大きくなる。表面２６ａは、光源部４の反対側を向く面である。表面２６ａ及び表面２７ａは、互いに反対方向を向く。本実施の形態で示す例では、表面２６ａ及び表面２７ａはそれぞれ平坦である。外周面２７ｄの中心軸は、光軸Ｌに一致する。外周面２７ｄは、配光部２７の中心軸を含む断面において、外側に僅かに膨らむ曲線である。本発明においては、このような形状も円錐台形状に含める。配光部２７に形成された凹部２８は、外周面２７ｄによって周囲が囲まれる。
【００７１】
鍔部２６の径は、配光部２７の径より大きい。本実施の形態で示す例では、光軸Ｌは鍔部２６の表面２６ａに直交する。
【００７２】
ホルダー部８は、光源部４及びレンズ２５を保持する。ホルダー部８は、第１ホルダー１６と第２ホルダー１７とを備える。第１ホルダー１６は、光源部４を保持する。第２ホルダー１７は、レンズ２５を保持する。第２ホルダー１７は、第１ホルダー１６に嵌め込まれ、第１ホルダー１６に支持される。
【００７３】
本実施の形態における第１ホルダー１６の構成は、集光レンズ９を保持しない点で実施の形態１で開示した構成と相違する。即ち、第１ホルダー１６に溝１８は形成されていない。第１ホルダー１６の他の構成は、実施の形態１で開示した構成と同じである。
【００７４】
本実施の形態における第２ホルダー１７は、レンズ２５を保持する点で実施の形態１で開示した構成と相違する。レンズ２５は、鍔部２６の縁が溝２３に配置された状態で第２ホルダー１７に固定される。第２ホルダー１７の他の構成は、実施の形態１で開示した構成と同じである。
【００７５】
第２ホルダー１７を第１ホルダー１６に対して回転させると、凸部２２が溝１９に案内され、第２ホルダー１７が第１ホルダー１６に対して光軸Ｌに沿って移動する。これにより、ホルダー部８が伸縮する。
【００７６】
図１２の（ａ）は、ホルダー部８を最も縮めた状態を示す。図１２の（ａ）に示す配置では、レンズ２５が光源部４に最も接近する。図１２の（ｂ）は、ホルダー部８が最も伸びた状態を示す。図１２の（ｂ）に示す配置では、レンズ２５が光源部４から最も離れた位置に配置される。ホルダー部８を伸縮させることにより、レンズ２５と光源部４との距離を調節できる。
【００７７】
次に、レンズ２５の配光特性について説明する。
光源部４は、凹部２８に向けて光を照射する。光源部４から照射された光は、凹部２８を進み、凹部２８を形成する内面２７ｃ及び内周面２７ｂに当たる。
【００７８】
図１２の（ａ）に示す配置では、光源部４から照射された光の経路は、光路Ｈ及び光路Ｊに分けられる。光路Ｈは、内面２７ｃから配光部２７に入り、外周面２７ｄで反射することなく鍔部２６の表面２６ａから放射される光が進む経路である。光路Ｊは、内周面２７ｂから配光部２７に入り、外周面２７ｄで反射した後に鍔部２６の表面２６ａから放射される光が進む経路である。配光部２７は、光軸Ｌを含む断面において光路Ｈが光軸Ｌと交差することがないように形成される。即ち、光軸Ｌ以外の光路Ｈを進む光は、光軸Ｌから徐々に離れていく。また、配光部２７は、光軸Ｌを含む断面において光路Ｊが光軸Ｌと交差するように形成される。即ち、光路Ｊを進む光は、表面２６ａから放射された後に光軸Ｌに徐々に近づく。その後、光路Ｊを進む光は、光軸Ｌの反対側に進み、光軸Ｌから徐々に離れていく。
【００７９】
図１２の（ｂ）に示す配置では、光源部４から照射された光の経路は、光路Ｈ及び光路Ｊに加え、光路Ｋに分けられる。光路Ｋは、配光部２７に入ることなく第１ホルダー１６に当たる光が進む経路である。レンズ２５が光源部４から離れるため、光路Ｋを進む光が生じる。また、レンズ２５が光源部４から離れるに従い、光軸Ｌを含む断面において光路Ｈと光軸Ｌとのなす角が小さくなる。同様に、光路Ｊと光軸Ｌとのなす角が小さくなる。図１２の（ｂ）に示す配置では、光路Ｈ及び光路Ｊが光軸Ｌに対して平行に近い状態になる。
【００８０】
図１３は、発光装置６から照射された光の配光線図である。図１３に示す実線は、図１２の（ａ）に示す配置に対応する。図１３に示す破線は、図１２の（ｂ）に示す配置に対応する。図１２の（ａ）に示す配置では、光源部４から照射された光は広角に広がる。このため、中心光度は低くなり、１／２ビーム角が大きくなる。図１２の（ｂ）に示す配置では、光源部４から照射された光は狭角に広がる。このため、図１２の（ａ）に示す配置と比較して、中心光度は高くなり、１／２ビーム角は小さくなる。
【００８１】
上記構成を有するレンズ２５を採用することにより、光効率が良い状態を保った上で配光制御を行うことができるようになる。レンズ２５を大型化する必要もない。また、レンズ２５を備えた発光装置６及び照明器具１を提供できる。
【００８２】
なお、本実施の形態で開示したレンズ２５に関しては、反射した光の干渉を防止するために内周面２７ｂ及び外周面２７ｄを多段に形成しても良い。また、レンズ２５をフレネルレンズ化しても良い。成形性を考慮し、垂直面として説明した箇所にテーパを持たせても良い。
【００８３】
更に、レンズ２５に関しては、照度ムラ対策或いは色ムラ対策のための拡散形状を各表面に施しても良い。拡散形状として、例えばシボ加工を施しても良い。各表面をファセット形状或いは多面体形状にしても良い。照度ムラ対策或いは色ムラ対策として拡散シートを設けても良い。
【００８４】
各実施の形態で開示したホルダー部８の構成は一例である。ホルダー部８は、特開２０１２−２２１７６９号公報に記載されている構成のように、段階的に固定できる形状であっても良い。また、第１ホルダー１６は、本体部５と一体的に形成されていても良い。凸部２２に相当する凸部を第１ホルダー１６に形成し、溝１９に相当する溝を第２ホルダー１７に形成しても良い。
【００８５】
各実施の形態で開示した光源部４の構成は一例である。光源部４として、ＣＯＢタイプのものに替えて、パッケージタイプのものを採用しても良い。他のタイプの光源部４を採用しても良い。
【符号の説明】
【００８６】
１  照明器具
２  灯具
３  電源ケース
４  光源部
５  本体部
６  発光装置
７  レンズ（照明用レンズ）
８  ホルダー部
９  集光レンズ（第１レンズ）
９ａ、２７ｂ  内周面
１０  調整レンズ（第２レンズ）
１１、１４、２６  鍔部
１１ａ  表面（第１表面）
１２  集光部
１２ａ、１４ａ、２６ａ、２７ａ  表面
１２ｂ、１５ｂ、２７ｄ  外周面
１３  中空部
１５  調整部
１５ａ  表面（第２表面）
１６  第１ホルダー
１７  第２ホルダー
１８、１９、２３  溝
２０  大径部
２１  小径部
２２  凸部
２４  内部フレネル部
２５  レンズ
２７  配光部
２７ｃ  内面
２８  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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