(57)【要約】【課題】光学特性を維持しつつ、成形用金型の加工時間を削減することができるフレネルレンズの作製方法、フレネルレンズ及び照明装置を提供すること。【解決手段】本発明に係るフレネルレンズの作製方法は、入射した照明光を全反射させる複数の反射プリズム、および複数の反射プリズムのうちの少なくとも一部の反射プリズム間に設けられ、平坦面をなす複数の平坦部からなる反射部を有するフレネルレンズの作製方法であって、反射プリズムおよび平坦部の形状に応じた凹凸形状の形成加工を施してなる金型を作製する金型作製ステップと、金型作製ステップにより作製された金型を用いてフレネルレンズを成形する成形ステップと、を含み、金型作製ステップは、複数の反射プリズムの配列方向に沿った平坦部の長さであって、配列方向における外縁側の長さが、フレネルレンズの中心側の長さよりも大きくなるような平坦部を成形するための成形部を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した照明光を全反射させる複数の反射プリズム、および前記複数の反射プリズムのうちの少なくとも一部の反射プリズム間に設けられ、平坦面をなす複数の平坦部からなる反射部を有するフレネルレンズの作製方法であって、
前記反射プリズムおよび前記平坦部の形状に応じた凹凸形状の形成加工を施してなる金型を作製する金型作製ステップと、
前記金型作製ステップにより作製された前記金型を用いて前記フレネルレンズを成形する成形ステップと、
を含み、
前記金型作製ステップは、前記複数の反射プリズムの配列方向に沿った前記平坦部の長さであって、前記配列方向における外縁側の長さが、前記フレネルレンズの中心側の長さよりも大きくなるような前記平坦部を成形するための成形部を形成する
ことを特徴とするフレネルレンズの作製方法。
【請求項２】
前記金型作製ステップは、複数の前記成形部を前記外縁側に形成する
ことを特徴とする請求項１に記載のフレネルレンズの作製方法。
【請求項３】
前記金型作製ステップは、前記複数の平坦部における前記配列方向に沿った長さが、前記中心側から前記外縁側に向かうにしたがって単調増加するような複数の前記成形部を形成する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のフレネルレンズの作製方法。
【請求項４】
前記金型作製ステップは、前記複数の平坦部における前記配列方向に沿った長さが、所定の範囲ごとに変化し、かつ前記中心側から前記外縁側に向かうしたがって大きくなるような複数の前記成形部を形成する
ことを特徴とする請求項１に記載のフレネルレンズの作製方法。
【請求項５】
前記フレネルレンズは、前記反射部が、前記複数の反射プリズムが円環状に配置されてなり、前記反射部の内部側に設けられており、入射した前記照明光を屈折させて外部に出射する屈折プリズムからなる屈折部をさらに備え、
前記金型作製ステップは、前記反射プリズム、前記平坦部および前記屈折部の形状に応じた凹凸形状の形成加工を施してなる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のフレネルレンズの作製方法。
【請求項６】
入射した照明光を全反射させる複数の反射プリズム、および前記複数の反射プリズムのうちの少なくとも一部の反射プリズム間に設けられ、平坦面をなす複数の平坦部からなる反射部、
を備え、
前記平坦部は、前記複数の反射プリズムの配列方向に沿った前記平坦部の長さであって、前記配列方向における外縁側の長さが、前記フレネルレンズの中心側の長さよりも大きくなる
ことを特徴とするフレネルレンズ。
【請求項７】
前記反射部には、前記反射プリズムが連続して設けられている密領域と、前記反射プリズム及び前記平坦部が交互に設けられている疎領域とが形成されており、
前記密領域において隣り合う前記反射プリズム間の境界部分と前記平坦部の表面とは、同一の平面上に位置している
ことを特徴とする請求項６に記載のフレネルレンズ。
【請求項８】
請求項６または７に記載のフレネルレンズと、
照明光を出射する発光素子と、
前記フレネルレンズ及び前記発光素子を保持する筺体と、
を備えることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレネルレンズの作製方法、フレネルレンズ及び照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子としてＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を備えた照明装置において、ＬＥＤからの照明光の配光制御を行う配向制御部材としてフレネルレンズやプリズムシートを用いた照明装置が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１では、入射した照明光を屈折させる屈折プリズムと、入射した照明光を反射する反射プリズムとを有するフレネルレンズが開示されている。
【０００３】
特許文献１が開示するフレネルレンズは、例えば、金型に樹脂材料を流し込んで射出成形することによって作製される。具体的には、フレネルレンズの外表面のなす形状と同等の形状の中空空間を形成する金型を作製後、この金型が形成する中空空間に樹脂材料を射出充填して固化することによってフレネルレンズを作製する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７１０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、ＬＥＤの高出力化および大型化により、例えば施設内を照明する大型照明装置にＬＥＤが搭載されるようになってきている。この大型照明装置のＬＥＤ化に伴い、フレネルレンズも大型化している。フルネルレンズが大型化すると、フレネルレンズを作製する時間、具体的に、金型を加工する時間が増加するという問題があった。これに対し、単純にプリズムの数を減らすことによって金型の加工時間を削減するようにすると、フレネルレンズの光学特性が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光学特性を維持しつつ、金型の加工時間を削減することができるフレネルレンズの作製方法、フレネルレンズ及び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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るフレネルレンズの作製方法は、入射した照明光を全反射させる複数の反射プリズム、および前記複数の反射プリズムのうちの少なくとも一部の反射プリズム間に設けられ、平坦面をなす複数の平坦部からなる反射部を有するフレネルレンズの作製方法であって、前記反射プリズムおよび前記平坦部の形状に応じた凹凸形状の形成加工を施してなる金型を作製する金型作製ステップと、前記金型作製ステップにより作製された前記金型を用いて前記フレネルレンズを成形する成形ステップと、を含み、前記金型作製ステップは、前記複数の反射プリズムの配列方向に沿った前記平坦部の長さであって、前記配列方向における外縁側の長さが、前記フレネルレンズの中心側の長さよりも大きくなるような前記平坦部を成形するための成形部を形成することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様に係るフレネルレンズの作製方法は、前記金型作製ステップは、複数の前記成形部を前記外縁側に形成することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様に係るフレネルレンズの作製方法は、前記金型作製ステップは、前記複数の平坦部における前記配列方向に沿った長さが、前記中心側から前記外縁側に向かうにしたがって単調増加するような複数の前記成形部を形成することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様に係るフレネルレンズの作製方法は、前記金型作製ステップは、前記複数の平坦部における前記配列方向に沿った長さが、所定の範囲ごとに変化し、かつ前記中心側から前記外縁側に向かうにしたがって大きくなるような複数の前記成形部を形成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様に係るフレネルレンズの作製方法は、前記フレネルレンズは、前記反射部が、前記複数の反射プリズムが円環状に配置されてなり、前記反射部の内部側に設けられており、入射した前記照明光を屈折させて外部に出射する屈折プリズムからなる屈折部をさらに備え、前記金型作製ステップは、前記反射プリズム、前記平坦部および前記屈折部の形状に応じた凹凸形状の形成加工を施してなることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様に係るフレネルレンズは、入射した照明光を全反射させる複数の反射プリズム、および前記複数の反射プリズムのうちの少なくとも一部の反射プリズム間に設けられ、平坦面をなす複数の平坦部からなる反射部、を備え、前記平坦部は、前記複数の反射プリズムの配列方向に沿った前記平坦部の長さであって、前記配列方向における外縁側の長さが、前記フレネルレンズの中心側の長さよりも大きくなることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様に係るフレネルレンズは、前記反射部には、前記反射プリズムが連続して設けられている密領域と、前記反射プリズム及び前記平坦部が交互に設けられている疎領域とが形成されており、前記密領域において隣り合う前記反射プリズム間の境界部分と前記平坦部の表面とは、同一の平面上に位置していることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る照明装置は、上記の発明に係るフレネルレンズと、照明光を出射する発光素子と、前記フレネルレンズ及び前記発光素子を保持する筐体と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フレネルレンズの光学特性を維持しつつ、成形用金型の加工時間を削減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る照明装置の模式図である。
【図２】図２は、図１に示す照明装置の要部の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、図１に示す照明装置の要部の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、従来の照明装置の要部の構成を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の一実施の形態に係るフレネルレンズの作製方法を説明する模式図である。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態に係るフレネルレンズの作製方法を説明する模式図である。
【図７】図７は、本発明の一実施の形態に係るフレネルレンズの作製方法を説明する模式図である。
【図８】図８は、比較例２に係る金型を用いて作製したフレネルレンズの要部の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して本発明に係る照明装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。
【００１８】
図１は、本発明の一実施の形態に係る照明装置の模式図であって、後述するフレネルレンズの光軸を含む平面を切断面とする部分断面図である。図１に示す照明装置１は、中空円柱状をなす筐体１１と、筐体１１に保持され、照明光を出射する発光素子１２と、筐体１１に取り付けられるとともに、発光素子１２を保持する保持部材１３と、筐体１１の照明光の出射端側に設けられるフレネルレンズ１４を備えている。照明装置１は、例えば、筐体１１を天井の開口に埋め込んで取り付けたり、図示しない固定具によって固定されたりすることによって、天井に取り付けられる。
【００１９】
筐体１１には、貫通孔１１ａが形成されている。貫通孔１１ａは、保持部材１３を取り付け可能な取付部１１１と、取付部１１１に連なり、内部壁面が曲面をなす曲面部１１２とを有する。曲面部１１２は、表面に鏡面加工が施されており、照明光を反射可能である。
【００２０】
発光素子１２は、例えば、青色ＬＥＤチップに黄色蛍光体を適用した方式により白色の光を放射状に出射する白色ＬＥＤ素子からなる。なお、発光素子１２から出射される照明光は中心軸に対して等方的に放射される。発光素子１２から出射された照明光は、放射状に出射され、反射等により曲面部１１２に入射する場合もある。発光素子１２は、例えば保持部材１３を介して図示しない電気回路に接続している。
【００２１】
保持部材１３は、例えば熱伝導率の高い材料を用いて形成され、発光素子１２を保持する。また、保持部材１３は、筐体１１の取付部１１１に取り付けられている。保持部材１３を熱伝導率の高い材料を用いて形成することにより、発光素子１２などが発した熱を外部に放出する放熱部材として機能する。
【００２２】
つぎに、フレネルレンズ１４について説明する。フレネルレンズ１４は、例えば透明な光学材料（樹脂等）で構成されている。フレネルレンズ１４は、発光素子１２側の表面に凹凸形状が形成されている円板状をなしており、筐体１１に保持されている。具体的に、フレネルレンズ１４は、中央側に設けられ、入射した照明光を屈折させる複数の屈折プリズム１４１ａからなる屈折部１４１と、外周側に設けられ、入射した照明光を全反射させる複数の反射プリズム１４２ａ、および平坦面をなす平坦部１４２ｂからなる反射部１４２とを有している。このため、本実施の形態に係るフルネルレンズ１４は、照明光を出射する出射面において、屈折させた照明光を出射する屈折照明光出射領域Ｒ10と、反射した照明光を出射する反射照明光出射領域Ｒ11とを有する。屈折照明光出射領域Ｒ10は円をなす平面領域を形成しており、反射照明光出射領域Ｒ11は屈折照明光出射領域Ｒ10の外周に設けられる円環状の平面領域を形成している。なお、各領域の外周のなす形状は、円に限らず、矩形状などの多角形、楕円をなすものであってもよい。また、屈折照明光出射領域Ｒ10及び反射照明光出射領域Ｒ11の比率は、発光素子１２との距離等に基づいて設計される。
【００２３】
複数の屈折プリズム１４１ａ及び複数の反射プリズム１４２ａは、同心円状に配置されている。また、反射部１４２は、円環状をなして構成される複数の反射プリズム１４２ａが径方向に配列されるとともに、複数の反射プリズム１４２ａのうちの一部の反射プリズム１４２ａの間には、円環状をなして延びる平坦部１４２ｂが設けられている。
【００２４】
複数の屈折プリズム１４１ａは、発光素子１２からの距離や角度に応じて各々の屈折角度が設計されている。具体的に、屈折プリズム１４１ａは、照明光が入射する面であって、発光素子１２の光軸Ｎに対して傾斜し、照明光を屈折させる傾斜面を有している。複数の屈折プリズムは、光軸Ｎからの距離に応じて傾斜面の傾斜角度が設計されている。なお、各屈折プリズムの傾斜面の傾斜角度は、公知の関係式から容易に求めることが可能である。
【００２５】
複数の反射プリズム１４２ａは、入射した照明光を反射する反射面がそれぞれ設けられており、設計された反射角度で照明光をそれぞれ反射する。具体的に、反射プリズム１４２ａの照明光の反射面の角度は、発光素子からの距離や角度に応じて設計されている。
【００２６】
上述したように、フルネルレンズ１４は、発光素子１２が出射した照明光、または曲面部１１２が反射した照明光を入射し、設計に応じた方向に照明光を屈折させる、または反射することによって、照明光の進行方向を制御して照明装置１の外部に出射する。
【００２７】
本実施の形態において、平坦部１４２ｂは、反射部１４２の外周側の反射プリズム１４２ａの間に設けられている。このため、本実施の形態に係るフルネルレンズ１４は、反射照明光出射領域Ｒ11において、平坦部１４２ｂを有しない領域であって、反射プリズム１４２ａが連続して密に設けられた密領域Ｒ12と、平坦部１４２ｂを有する領域であって、反射プリズム１４２ａが所定の間隔で設けられた疎領域Ｒ13とを有する。疎領域Ｒ13では、反射プリズム１４２ａと平坦部１４２ｂとがフレネルレンズ１４の径方向に沿って交互に設けられている。
【００２８】
図２は、図１に示す照明装置の要部の構成を示す模式図であって、図１に示す領域Ｒ21におけるフレネルレンズ１４の構成を説明する図である。図３は、図１に示す照明装置の要部の構成を示す模式図であって、図１に示す領域Ｒ22におけるフレネルレンズ１４の構成を説明する図である。図２は、平坦部１４２ｂを有しない反射部１４２の構成を示しており、図３は、平坦部１４２ｂが設けられている反射部１４２の構成を示している。図２および図３では、発光素子１２から出射される照明光の進行方向を示す光線ＬBを図示している。
【００２９】
図２に示すように、屈折部１４１側であって、フレネルレンズ１４の中央側に位置する反射部１４２は、反射プリズム１４２ａ間には平坦部１４２ｂが設けられておらず、フレネルレンズの光軸を含む平面を切断面とする断面図において、ジグザグ形状をなしている。密領域Ｒ12では、例えば、反射プリズム１４２ａにおける照明光の入射面のうちの基端側（出射面側）の点Ｐ1と、発光素子１２の照明光を出射する部分（光源）とを結ぶ線分（図２では、光線ＬBを示す直線と一致している）が、隣り合う反射プリズム１４２ａと干渉しないため、反射プリズム１４２ａの入射面のほぼ全面で光線ＬBを入射することができる。このため、反射プリズム１４２ａの使用域が大きく、効率的に反射プリズム１４２ａを使用することができる。
【００３０】
また、図３に示すように、フレネルレンズ１４の外周側に位置する反射部１４２は、反射プリズム１４２ａ間に平坦部１４２ｂが設けられており、径方向と平行な平面を切断面とする断面図において、反射プリズム１４２ａが間欠的に設けられている。疎領域Ｒ13では、間欠的に反射プリズム１４２ａを配置することにより、例えば、反射プリズム１４２ａにおける照明光の入射面のうちの基端側の点Ｐ2と、発光素子１２の照明光を出射する部分（光源）とを結ぶ線分（図３では、光線ＬBを示す直線と一致している）が、平坦部１４２ｂを挟んで隣り合う反射プリズム１４２ａと干渉しないため、入射面のほぼ全面で照明光を入射することができる。このため、反射プリズム１４２ａの使用域が大きく、効率的に反射プリズム１４２ａを使用することができる。なお、本実施の形態に係るフレネルレンズ１４は、反射プリズム１４２ａの数が、後述する図４に示すような平坦部１４２ｂを有しない構成の反射プリズム１４２ａの数の半分であるものとして説明する。
【００３１】
平坦部１４２ｂは、外周側に向かうにつれて径方向の長さが単調増加する。換言すれば、疎領域Ｒ13では、外周側に向かうにつれて隣り合う反射プリズム１４２ａ間の距離（ピッチ）が大きくなっていく。ここでいう径方向は、複数の反射プリズム１４２ａの配列方向に沿った方向に相当する。
【００３２】
また、本実施の形態に係るフレネルレンズ１４は、図１に示すように、密領域Ｒ12において隣り合う反射プリズム１４２ａ間の境界部分（以下、谷の底部ともいう）と平坦部１４２ｂの表面とは、同一の平面Ｌ上に位置している。
【００３３】
図４は、従来の照明装置の要部の構成を示す模式図であって、図１に示す領域Ｒ21に対応するフレネルレンズの構成を説明する図である。図４は、本実施の形態にかかる平坦部１４２ｂを有しない構成のフレネルレンズ２０１を示す図である。上述した疎領域Ｒ13が平坦部１４２ｂを有しない場合、具体的に、疎領域Ｒ13においても密領域Ｒ12のように反射プリズム１４２ａが連続的に設けられている場合、例えば、反射プリズム１４２ａにおける照明光の入射面のうちの基端側の点Ｐ3と、発光素子１２の照明光を出射する部分（光源）とを結ぶ線分（図４の破線ＬBo）が、隣り合う反射プリズム１４２ａと干渉し、光線ＬBの一部が、この反射プリズム１４２ａに入射してしまうため、各反射プリズム１４２ａにおいて、照明光が入射および反射しない領域Ｒ30が生じてしまう。このため、反射プリズム１４２ａの使用域が小さくなり、効率的に反射プリズム１４２ａを使用することができず、フレネルレンズの作製において、当該領域の加工も無駄になってしまう。
【００３４】
上述したフレネルレンズ１４は、平坦部１４２ｂを設けて疎領域Ｒ13における反射プリズム１４２ａの本数を減らした場合のシミュレーションにおいて、配光制御が可能であることが確認されている。すなわち、本実施の形態に係るフレネルレンズ１４は、従来と比して反射プリズム１４２ａの数が少ないものの、光学特性は維持されているといえる。なお、シミュレーションは、光源やレンズ（プリズム）の特性などに基づき公知のシミュレーションプログラムを用いて行った。
【００３５】
続いて、本実施の形態に係るフレネルレンズ１４の作製方法について、図５〜図７を参照して説明する。図５〜図７は、本実施の形態に係るフレネルレンズの作製方法を説明する模式図である。フレネルレンズ１４の作製において、まず、フレネルレンズ１４を成形するための金型を作製する（金型作製ステップ）。金型は、例えば、円板状の成形用金型１００に対し、成形用金型１００を回転させながら所定のピッチで径方向にバイト１０１を移動させて、フレネルレンズ１４の屈折プリズム１４１ａ、反射プリズム１４２ａおよび平坦部１４２ｂの形状に応じた凹凸形状の形成加工を施すことによって作製される（図５参照）。具体的にバイト１０１が、設定された本数及び加工深さに応じて、回転する円板状の成形用金型１００上を移動することによって該成形用金型１００を加工することにより、フレネルレンズ１４成形用の金型１００Ａが作製される。これにより、金型１００Ａには、屈折プリズム１４１ａを成形するための成形部１００ａと、反射プリズム１４２ａを成形するための成形部１００ｂと、平坦部１４２ｂを成形するための成形部１００ｃとが形成される。上述したフレネルレンズ１４の構成によれば、各成形部１００ｃは、成形用金型１００の外周側に形成され、成形用金型１００の中心から外縁に向けて延びる直線の方向に沿った長さ（成形部１００ｃの形成領域）が、中心側から外縁側に向かうにしたがって単調増加する。同様に、フレネルレンズ１４のプリズム形成側と反対側の表面形状に応じた金型１００Ｂも作製される（図６参照）。
【００３６】
フレネルレンズ１４は、金型１００Ａ，１００Ｂを対向させて、成形対象のフレネルレンズ１４の形状をなす中空空間Ｓに、フレネルレンズ１４を構成する材料Ｑを融点以上に加熱した液状化した状態で射出充填する（図７参照）。その後、材料Ｑを室温まで冷ますなどして固化することにより、フレネルレンズ１４が成形される（成形ステップ）。
【００３７】
ここで、本発明の一実施の形態に係る照明装置のフレネルレンズと、従来のフレネルレンズとをそれぞれ作製する場合の金型の加工時間について説明する。表１に、本願発明と比較例との金型の加工時間を示す。表１は、比較例１に対する加工時間の比率（％）を示している。
【００３８】
比較例１に係る金型は、図４に示したような平坦部１４２ｂを有しない構成であって、反射プリズム１２４ａが径方向に連続的に設けられた構成をなすフレネルレンズを成形するための金型である。
【００３９】
比較例２に係る金型は、比較例１と比して、反射プリズムの数が同じであり、一部の加工深さを浅く、すなわち反射プリズムの谷の底部の位置を浅くして平坦にした構成であって、図４に示す領域Ｒ30を除いた構成をなすフレネルレンズを成形するための金型である。図８は、比較例２に係る金型を用いて作製したフレネルレンズ２０２の要部の構成を示す模式図である。比較例２に係る金型を用いて作製したフレネルレンズ２０２は、反射プリズム２０２ａの間に平坦部２０２ｂ（谷の底部）を有する。なお、破線２０２ｃは、比較例１に係る金型を用いて作製されるフレネルレンズの外縁を示す。フレネルレンズ２０２は、平坦部２０２ｂを有しない反射プリズム２０２ａ間の谷の底部よりも浅い位置に平坦部２０２ｂを有する構成である。
【００４０】
本願発明に係る加工時間は、上述したフレネルレンズ１４を作製するための金型を作製する際の加工時間であって、比較例１に係る金型を作製した際の加工時間に対する割合を示している。表１は、実際に金型を加工してフレネルレンズを作製した際の加工時間に基づく割合を示している。
【表１】
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【００４１】
表１に示すように、本願発明に係るフレネルレンズ１４を成形するための金型は、平坦部１４２ｂを有しない従来のフレネルレンズを成形するための金型に対して、反射プリズム１４２ａ用の凹形状の加工本数が半分となる。このため、本願発明に係るフレネルレンズ１４を成形するための金型は、比較例１に係る金型と比して加工時間が半分（５０％）に短縮されており、加工時間を大幅に短縮できることが分かる。比較例２は、比較例１と比して反射プリズム用の凹形状の加工本数は同じであり、加工深さを浅くすることで加工量を削減して加工時間を短縮しているが、本願発明ほど短縮することはできていない。
【００４２】
以上説明した本発明の一実施の形態によれば、中央側に設けられ、入射した照明光を屈折させる複数の屈折プリズム１４１ａからなる屈折部１４１と、外周側に設けられ、入射した照明光を全反射させる反射部１４２とを有するフレネルレンズ１４を備えた照明装置１において、反射部１４２が、反射プリズム１４２ａが連続して設けられる密領域Ｒ12と、反射プリズム１４２の間に平坦部１４２ｂを設けた疎領域Ｒ13とを有するようにしたので、各反射プリズム１４２ａにおける光の入射面の入射領域（使用域）を大きくして、照明光の入射漏れなく各反射プリズム１４２ａを有効に機能させることができるとともに、平坦部１４２ｂを有しない構成と比して成形用の金型の加工時間を短縮することができる。これにより、本実施の形態によれば、光学特性を維持しつつ、金型の加工時間を削減することができる。また、本実施の形態に係る金型によって作製されたフレネルレンズ１４は、生産性を向上し、安価に製造することができる。
【００４３】
なお、上記実施の形態では、発光素子は白色ＬＥＤ素子であるものとして説明したが、白色ＬＥＤ素子は青色ＬＥＤチップに黄色蛍光体を適用した方式のものに限られない。発光素子１２は、異なる色を出射する複数のＬＥＤ素子からなるものであってもよいし、ハロゲンランプやキセノンランプからなるものであってもよいし、半導体レーザからなるものであってもよい。また、発光素子は、白色ＬＥＤ素子に限らず、赤色、緑色、青色などのＬＥＤ素子でもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、フルネルレンズ１４が、屈折部１４１を有するものとして説明したが、屈折部１４１を有しない構成であってもよい。例えば、屈折部１４１の代わりに板状をなすカバーガラスとしてもよいし、すべてを反射プリズム１４２ａとしてもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態では、平坦部１４２ｂは、外周側に向かうにつれて径方向の長さが単調増加するものとして説明したが、この限りではない。例えば、所定の本数ごとに平坦部１４２ｂの径方向の長さを変えるものであってもよいし、フレネルレンズ１４の中心からの径方向の所定の範囲ごとに平坦部１４２ｂの径方向の長さを変えるようにしてもよい。本発明では、平坦部１４２ｂの長さであって、複数の反射プリズム１４２ａの配列方向に沿った長さが、フレネルレンズ１４の中心側に位置する平坦部１４２ｂの長さよりも、配列方向における外周側に位置する平坦部１４２ｂの長さの方が大きければよく、発光素子１２からの距離や、照明光の進行方向に対して決まる反射プリズム１４２ａの配置に応じて決定される。この場合、成形用金型１００の成形部１００ｃについても上述した平坦部１４２ｂに応じて形成される。
【００４６】
また、上記実施の形態では、フレネルレンズ１４が円板状をなすものとして説明したが、照射対象や領域により適宜形状を変更してもよい。例えば、照明光の出射面が矩形の板状をなすリニアフレネルレンズであってもよい。
【００４７】
また、上記実施の形態では、金型１００Ａ，１００Ｂを作製した後、この金型１００Ａ，１００Ｂを用いてフレネルレンズ１４を成形するものとして説明したが、一度金型１００Ａ，１００Ｂを作製すれば、この金型１００Ａ，１００Ｂを用いて複数のフレネルレンズ１４を成形することが可能であり、一回の金型作製ステップによって金型１００Ａ，１００Ｂを作製した後、この金型１００Ａ，１００Ｂを用いて複数回の成形ステップを行って複数のフレネルレンズ１４を成形するようにしてもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１  照明装置
１１  筐体
１２  発光素子
１３  保持部材
１４  フレネルレンズ
１００  成形用金型
１００Ａ，１００Ｂ  金型
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ  成形部
１０１  バイト
１４１  屈折部
１４１ａ  屈折プリズム
１４２  反射部
１４２ａ  反射プリズム
１４２ｂ  平坦部
【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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