JP2002231023A

JP2002231023A - 室内照明装置

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Publication number: JP2002231023A
Application number: JP2001022188A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Tamaoki; 智玉置
Original assignee: LAB Sphere Corp
Current assignee: LAB Sphere Corp
Priority date: 2001-01-30
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2002-08-16
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Abstract

(57)【要約】【課題】小さな消費電力で明るい照明光が得られる室
内照明装置を提供する。【解決手段】発光ダイオードＤはプリント板３６に多
数配置され、１個或いは複数個の発光ダイオードＤを覆
ってバルク型レンズ３４が取り付けられている。プリン
ト板３６には、発光ダイオードＤを駆動する駆動部や電
源部及び駆動部を制御する制御部が搭載されている。こ
れにより、発光ダイオードＤの光束はほとんど全て収束
され、少ない消費電力で明るい照明が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飛行機やバス、電
車などの乗り物の室内に設置される室内照明装置に関す
る。詳しくは、小さな消費電力で大きな光量が得られる
室内照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、飛行機の室内には、室内全体を
照明する照明装置や、局所的な狭い領域を照明するも
の、所謂、スポット照明装置が設置されている。従来、
これらの照明装置の光源としては、蛍光灯や白熱電球な
どが用いられている。

【０００３】しかしながら、飛行機は、自家発電機、或
いはバッテリを照明器具や各種機器の電源としており、
より低消費電力が求められている。さらに、室内には、
様々な機能を用意しなければならない必要から、照明装
置はより単純で、小型で、かつ、交換も容易なものが必
要とされる。

【０００４】飛行機に搭載された各種機器類は技術の進
歩により消費電力が低減されてきているが、従来の照明
器具に用いられている蛍光灯、或いは発熱電球などの光
源は電気から光への変換効率が低いことから、消費電力
が大きいだけでなく、発熱量も大きく、また、振動や衝
撃にも弱い。

【０００５】発熱量が大きいということは光源は高い温
度に達するということを意味する。このことから、それ
に触れた人に火傷を負わせてしまうという危険性もあ
る。例えば、座席毎のスポット照明装置には、スポット
位置を変更する際に触れる箇所が設けられているが、そ
の箇所が火傷を負わせるほど熱くなることもある。それ
ゆえ、スポット照明位置の調整も行い難いといった問題
もある。これらのスポット照明装置では、光源の発熱の
ため光の集光用レンズにはガラス製のレンズが使われて
いる。そのため、飛行機の重量増をもたらしている。

【０００６】蛍光灯は、周知のように、安定器やインバ
ーターにより点灯させるようになっている。このため、
大きなノイズの発生源となり、他の機器に多大な悪影響
を与えることがあり、飛行機のように、信頼性が求めら
れる乗り物には使用しない方がよい。また、蛍光灯には
蛍光塗料や水銀が使われているので、環境に悪影響を与
えるという一面もある。

【０００７】このように、乗り物等の室内に設置される
従来の照明装置には、上述したような種々の問題点があ
ったことから、小さな消費電力で大きな光量が得られる
振動や衝撃に強い頑健な照明装置が強く望まれている。

【０００８】このような装置として、ＬＥＤやＬＤとい
った半導体発光素子を光源として用いることは従来から
試みられている。しかしながら、ＬＥＤやＬＤといった
半導体発光素子は小さな発光体であり、必要な照度を満
たす照明光源とするには膨大な数の半導体発光素子を配
列しなければならない。また、これらの小さな光源から
発する発散角の大きな光束を収束することが必要であ
る。ＬＥＤやＬＤといった半導体発光素子は、蛍光灯に
較べればコストが高く、光束を収束するレンズ系の光損
失が大きく、また、コストが高いことから、普及してい
ない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、少ない半導体発光素子で明るい照明が得られる、従
って、低コスト、低消費電力の室内照明装置を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を鑑み、本発明
の室内照明装置は、光源の光束を収束し又は発散するの
にバルク型レンズを用いる。バルク型レンズは、頂部
と、底部と、外周部と、底部から頂部に向かって形成さ
れた天井部と内周部とからなる凹部とを有している光学
媒体からなり、凹部が光源の収納部であり、天井部及び
頂部がレンズ面として、内周部が光入射面として、外周
部が全反射面として、そして底部が反射面として機能す
る。凹部の内部に光源を収納した場合は、天井部がレン
ズの入射面として、頂部がレンズの出射面として機能す
る。内周部から光学媒体に入射した光は、全反射して又
は底部で反射されて頂部に伝送される。「バルク型」と
は、砲弾型、卵型、繭型、蒲鉾型等、ある程度の厚み又
は膨らみを有する固形体を意味する。光軸方向に垂直な
断面の形状は、真円、楕円、三角形、四角形、多角形等
が可能である。バルク型のレンズ本体の外周部は、円
柱、角柱の円周部のような光軸に平行な面でも良く、光
軸に対してテーパを有していてもかまわない。また、天
井部及び頂部のレンズ面は、凸面、凹面、平面、フレネ
ルレンズ面のいずれかを適宜選択できる。

【００１１】本発明の室内照明装置に用いるバルク型レ
ンズは、レンズ作用及び入射面と出射面とを接続する光
伝送作用を有するので、光の波長に対して透明な材料で
あり、かつ、屈折率が空気の屈折率とは異なる必要があ
る。このような材料としては、アクリル樹脂等の透明樹
脂（透明プラスチック材料）、石英ガラス、ソーダ石灰
ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス等の種々のガラス
材料等が使用可能である。或いは、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の結
晶性材料を用いてもよい。又、可とう性、屈曲性や伸縮
性のある透明ゴムのような材料でもかまわない。なお、
光源として、ハロゲンランプ等の白熱球を用いる場合
は、これによる発熱を考慮し、耐熱性光学材料を用いる
べきである。耐熱性光学材料としては、石英ガラス、サ
ファイアガラス等の耐熱ガラスが好ましい。或いは、ポ
リサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリカー
ボネイト樹脂、ポリエーテルエステルアミド樹脂、メタ
クリル樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、パーフルオロ
アルキル基を有する高分子材料等の耐熱性樹脂等の耐熱
性光学材料が使用可能である。ＳｉＣ等の結晶性材料も
耐熱性に優れている。

【００１２】光源としては、ＬＥＤや半導体レーザ等の
ように、発光に際して顕著な発熱作用を伴わない光源が
好ましい。ＬＥＤ等を用いれば、バルク型レンズの凹部
（収納部）の内部に、「光源」を収納した場合におい
て、その発熱作用によって、バルク型レンズに熱的影響
を与えることがない。

【００１３】本発明の室内照明装置に上記のバルク型レ
ンズを使用すれば、光源の数を多数必要とすることな
く、所望の照度を簡単に得ることが出来る。この照度
は、光源の数を同一として較べれば、従来公知のレンズ
等の光学系では達成不可能な照度である。本発明の室内
照明装置は、従来の技術では達成出来ない照度を、簡単
且つ小型な構成で実現している。

【００１４】ＬＥＤには内部量子効率と外部量子効率が
あるが、通常、外部量子効率は内部量子効率よりも低
い。本発明の室内照明装置に使用するバルク型レンズ
は、ＬＥＤを収納部（凹部）に収納することにより、内
部量子効率とほぼ等しい効率で、潜在的なＬＥＤの光エ
ネルギを有効に取り出すことが可能となる。その原理
は、（ａ）バルク型レンズの頂部及び天井部であるレン
ズ面、及び外周部での反射光（迷光）が外周部で全反射
することによりバルク型レンズ外にほとんど散逸しな
い、（ｂ）上記反射光（迷光）の一部が頂部及び天井部
であるレンズ面にもどる、（ｃ）上記反射光（迷光）の
一部が底部で反射されて頂部及び天井部であるレンズ面
にもどる、（ｄ）上記反射光（迷光）の一部がＬＥＤ光
源に吸収され再発光する、さらに、（ｅ）内側面に入射
する光も全反射により導光し有効利用している、ことな
どが考えられる。

【００１５】また、本発明の室内照明装置に用いるバル
ク型レンズによれば、ＬＥＤ等の光源それ自身は、何ら
手を加えることなく、容易に、光の発散、収束等の光路
の変更や焦点の変更が可能である。すなわち、本発明の
第１の特徴である光源の発散角が既知であれば、第１及
び第２の湾曲面の曲率半径等の選定が簡単に出来る。な
お、第１及び第２の湾曲面のいずれか一方は、曲率半径
が無限大、若しくは無限大に近い平坦な面であっても良
い。第１及び第２の湾曲面のいずれか一方が、無限大で
はない所定の（有限の）曲率半径を有していれば、光の
収束、発散の制御が可能である。又、「所定の発散角」
は０°、即ち平行光線であっても良い。又、発散角が９
０°であっても、収納部が光源の発光部を完全に光学的
に覆っているため、有効にその光を集光することが可能
である。これは、従来のレンズ等の光学系では不可能な
作用である。即ち、天井部以外の収納部の内周部も、有
効な光の入射部として機能し得る。

【００１６】具体的には、本発明の室内照明装置に用い
る光源は、チップ状の半導体発光素子、透明材料でモー
ルドされた半導体発光素子又は他の光源から光を導く光
ファイバの出射端面である。これらの光源を光学媒質を
介して収納部に収納しても良い。屈折率によって光学媒
質を適宜選択することによっても、光の発散、収束等の
光路の変更や焦点の変更が可能であり、また、内周面か
ら凹部に入射する光の屈折角を変えることができ、凹部
の全反射をより効果的にすることもできる。ここで、光
学媒質には、固体、液体、気体、のみならず、ゾル状、
コロイド状若しくはゲル状の光の波長に対して透明な物
質も含まれる。

【００１７】またさらに、本発明の室内照明装置に用い
るバルク型レンズは、内周部の光入射面が所定の傾きを
有する少なくとも光波長以上の大きさの凹凸面で構成さ
れていることを特徴とする。また所定の傾きφは、凹部
の屈折率をｎ₁、光学媒体の屈折率をｎ₂、光学媒体内
の外周部面における全反射角をθ_t、光源の発散角をθ
_dとして、ｓｉｎ^-1｛ｎ₁／ｎ₂ｃｏｓ（θ_d＋φ）｝＝θ_t から定まる角度であることを特徴としている。この構成
によれば、例えば、端面発光ＬＥＤのようにほとんどの
出射光がチップの側面から出射するようなＬＥＤを使用
する場合においても、全ての出射光を集光できる。

【００１８】本発明の室内照明装置は、飛行機や電車、
或いは自動車などの乗り物の室内に設置されることを前
提とし、以下の構成を具備する。

【００１９】複数の発光ダイオード又はレーザーダイオ
ード等の半導体発光素子を光源として備え、光源の光束
を収束又は発散する複数のバルク型レンズを備え、複数
の半導体発光素子を駆動し発光させる駆動手段と、を備
えている。この構成によれば、光源が半導体発光素子で
あるから、消費電力が少なく、又ほとんど発熱しない。
更に、バルク型レンズで光源の光束を収束又は発散する
ので、極めて照度が高い。複数の半導体発光素子を駆動
し発光させる駆動手段を有するので、広い面積の室内照
明としても使用可能である。このように、消費電力が少
ないことが要求される乗り物用の室内照明として適して
いる。さらに、駆動手段による前記半導体発光素子の駆
動を制御する制御手段を、更に具備しており、この制御
手段は、複数の半導体発光素子として発光色が異なる複
数の種類の半導体発光素子を使用する場合に、駆動手段
が駆動を行う条件を半導体発光素子の種類別に設定する
ことができ、照明の色を変化させることができる。この
構成によれば、人の好みに応じて、又、必要に応じて照
明色を変更できる。

【００２０】また、バルク型レンズは、前記光源の回り
に回転可能に支持されており、さらに、バルク型レンズ
前面に装着した光透過率を変化させた、すなわち、光透
過部、非透過部のパターンを有する拡散部材を備え、バ
ルク型レンズを回転させて光照射パターンを変更するこ
とができる。この構成によれば、上記したように、本発
明の室内照明装置は発熱することが少ないので、素手で
バルク型レンズを回転させることができ、手軽に照明パ
ターンを変えることができる。

【００２１】本発明では、室内照明装置として必要な光
量を達成させるために、エネルギー変換効率が高く、す
なわち、発熱量が小さく、比較的に小さな消費電力で大
きな光量が得られる発光ダイオード、或いは半導体レー
ザなどの半導体発光素子を光源として採用し、さらに、
これらの光源の光束を収束又は発散させるレンズ系とし
て、極めて光損失の少ない、かつ、低コストのバルク型
レンズを使用しているから極めて明るく、低コストで製
造できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下の図面の記
載において、同一または類似の部分には同一の符号また
は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なも
のであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率
等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従
って、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断
すべきものである。また図面相互間においても互いの寸
法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論
である。

【００２３】図１は、本発明の室内照明装置に用いるバ
ルク型レンズを用いた発光体の模式的な断面図である。
図１に示すように、この発光体は、所定の波長帯域の光
を発するＬＥＤ等の光源１と、この光源１を完全に囲む
バルク型レンズ２０とから少なくとも構成されている。
そして、このバルク型レンズ２０は、頂部３と底部７と
外周部９と、底部７から頂部３に向かって形成された天
井部２と内周部５とから成る凹部６とから成る光学媒体
であり、この凹部６にスペーサ８を介して光源１がバル
ク型レンズ２０と同心的に且つ完全に収納、固定され、
上記天井部２がレンズの光入射面として、上記頂部３が
レンズの出射面として機能するように構成されている。

【００２４】図１の光源１は、ＬＥＤチップ１３と、こ
のＬＥＤチップ１３を載置する電極を兼ねた支持ピン１
１と、ＬＥＤチップ１３のもう一方の電極に電力を供給
する電極ピン１２と、チップ１３、支持ピン１１及び電
極ピン１２を覆う透明な樹脂モールド１４で構成されて
いる。樹脂モールド１４は、側部が円筒形を成してお
り、バルク型レンズ２０の凹部６の円筒形を成す内周部
５とスペーサ８を介して嵌合している。

【００２５】樹脂モールド１４の側面は、例えば、直径
（２ｒ）が２〜３ｍｍφの円柱形状であり、バルク型レ
ンズ２０の凹部６の内周部５は、例えば直径が２．５〜
４ｍｍφの円柱形状となっている。ＬＥＤ１とバルク型
レンズ２０とを固定するために、ＬＥＤ１とバルク型レ
ンズ２０の凹部６との間には、厚さ０．２５〜０．５ｍ
ｍ程度のスペーサ８が挿入されている。スペーサ８は、
ＬＥＤ１の発光部を除く位置、即ち図１においてＬＥＤ
チップ１３の底面より底部７側に配置する。

【００２６】バルク型レンズ２０は、例えば頂部３が凸
形状球面を有し、外周部９が円柱形状を成している。こ
の外周部９の直径（２Ｒ₀）は、例えば、１０〜３０ｍ
ｍφであるが、使用目的に応じて任意に選択できる。し
かしながら、より集光効率を高くするためには、１０ｒ＞Ｒ₀＞３ｒ（１）の関係を満足することが好ましい。バルク型レンズ２０
の外周部９の直径（２Ｒ ₀）は、凹部６の内周部５の内
径（２ｒ）の１０倍以上でも、本発明のバルク型レンズ
は機能するが、必要以上に大きくなり、小型化を目的と
する場合は好ましくない。

【００２７】上記構成の本発明のバルク型レンズは、以
下に説明する理由により、従来の凸型形状の球面レンズ
を使用した光学系よりも極めて低損失で収束できる。Ｌ
ＥＤは発散角の大きな光源であるため、従来の凸型形状
の球面レンズによって、ＬＥＤから発する全ての光を平
行光線とすると光損失が避けられない。図２は、従来の
凸型形状球面レンズによる集光作用を示す図で、図２
（Ａ）は凸型片球面レンズを使用して、ＬＥＤ光源から
の光を平行光とする状態を示している。図において、レ
ンズは曲率半径ｒを有し、光源から焦点距離ｆに配置し
ている。片球面レンズの焦点距離は、レンズの屈折率を
ｎとして、ｆ＝ｒ／（ｎ−１）であるから、屈折率ｎ＝
１．５とした場合、ｆ＝２ｒとなる。従って、図から明
らかなようにレンズが受光できる発散角の最大は３０°
となり、図２（Ｂ）に示す光線は平行光とすることがで
きない。すなわち、従来のレンズを使用したのでは、焦
点距離と曲率半径の関係から定まる開口角以上の光は取
り込むことができないので、損失が大きい。ＬＥＤ光源
は３０°以上の発散角を有するものが多く、この場合に
は、上記理由により大きな損失が生じる。従来はこのよ
うな場合、高屈折率レンズを使用して改善しているが、
コストが高くなる。あるいは、レンズを複雑に組み合わ
せて対処している例もあるが、この場合には、下記に説
明するフレネル反射損が増大してしまう。

【００２８】図２（Ｂ）は、従来の凸型片球面レンズ入
射面における反射の状況を示す図である。図において、
矢印のついた線は、ＬＥＤ１から出射し凸型形状球面レ
ンズの光入射面で反射される光線を表す。θ（θ₁、θ
₂）はＬＥＤから出射角、すなわち発散角を表し、φ
（φ₁、φ₂）はそれぞれの光線のレンズ面での入射角
を表す。

【００２９】図３はフレネルの反射の法則を表した図で
ある。図において、横軸は光線の入射角であり、縦軸は
光強度の反射率であり、レンズの屈折率を１．５とし、
空気中から光線がレンズ面に入射する場合を表してい
る。図から明らかなように、入射角が５０°あたりまで
は反射率が低く一定であるが、５０°を越えたあたりか
ら急激に反射率が増加するのがわかる。図２（Ｂ）に示
した入射角が大きい光線は、図３のフレネルの反射の法
則から明らかなように反射される割合が高い。例えば、
屈折率１．５の片凸型球面レンズを使用し、このレンズ
の焦点距離に、発散角３０°の光源をおいて平行光を作
る場合には、上記の反射光による損失は全光量の３０％
近くに達する。従って、従来の光学系におけるように、
レンズを多段に接続したのでは、フレネル反射が多段に
生ずることになり、損失が増えてしまう。これらの反射
光は空間に散逸してしまい、収束光として利用すること
はできない。

【００３０】一方、本発明の室内照明装置に用いるバル
ク型レンズにおいては、発散角が大きい光束であって
も、全ての光束をレンズ面に入射させることができ、バ
ルク型レンズの幾何学構造の設計により、全ての光束を
平行光線にできるから、極めて損失の少ないレンズであ
る。また、フレネルの反射を起こす反射面は、天井部２
及び頂部３であるから、これらの面で反射した反射光
（迷光）はバルク型レンズ内に反射される。これらの反
射光（迷光）は、外周部９で全反射することによりバル
ク型レンズ外に散逸せず、一部が頂部３及び天井部２で
あるレンズ面にもどり収束光となる。また、他の一部
は、底部７で反射されて頂部３又は天井部２にもどり、
収束光となる。また、他の一部はＬＥＤ光源で吸収され
て再発光し、収束光となる。

【００３１】図４は、ＬＥＤ光源１にもどった光が再発
光する過程を示す図である。図において、もどってきた
光はＰＮ接合で吸収されてホールと電子を生じ、このホ
ールと電子が再結合して再発光する。特にこの効果は、
ヘテロ構造を有するＬＥＤの場合に大きい。ヘテロ構造
のＬＥＤは、発光部であるＰＮ接合部のバンドギャップ
・エネルギーが、Ｐ及びＮ領域のバンドギャップ・エネ
ルギーよりも小さく形成されているので、反射光（迷
光）はＰ又はＮ領域では吸収されずに、ＰＮ接合部のみ
で吸収され、再発光する。さらにまた、本発明の室内照
明装置に用いるバルク型レンズにおいては、内周部５に
入射する光も外周面９における全反射によって頂部３に
導かれ、収束光となって出射する。この効果は、ＬＥＤ
光源１を、バルク型レンズの光学媒質よりも屈折率の高
い光学媒質を介して収納部に収納するとさらに効果が高
まる。本発明のバルク型レンズにおいては上記に説明し
た相乗効果により、内部量子効率とほぼ等しい効率で、
ＬＥＤ光源の光を有効に収束光として取り出しているた
め、従来の凸型形状の球面レンズに較べ極めて低損失に
なると考えられる。

【００３２】図５は本発明の室内照明装置に用いるバル
ク型レンズと従来の凸形状の球面レンズとで平行光を作
成した場合の特性を比較するための測定系を示す図であ
る。図５（Ａ）は、本発明の室内照明装置に用いるバル
ク型レンズ２０を用いた場合の、光軸方向に対して垂直
方向に光強度（照度）分布を測るための測定系を示す模
式図である。バルク型レンズ２０の出射面からの出力光
の強度（照度）を、ＬＥＤ１からの測定距離ｘ＝一定と
し、照度計１０２をｙ軸方向に移動して測定する。測定
距離（ｘ）は、光軸方向に測る。一方、図５（Ｂ）は、
同様な測定を従来の両凸レンズを用いて行うことを示す
図である。

【００３３】図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す測定において
は、本発明の室内照明装置に用いるバルク型レンズ２０
の外径は３０ｍｍφとし、比較に用いた両凸レンズ１０
１の外径は、この２倍強の６３ｍｍφとした。両凸レン
ズ１０１は、焦点距離１５０ｍｍのものを用い、ＬＥＤ
１からｘ方向に１５０ｍｍの位置に配置した。また、Ｌ
ＥＤ光源１の発散角は約１２度のものを使用した。

【００３４】図６は、本発明の室内照明装置に用いるバ
ルク型レンズと従来の凸形状の球面レンズとで平行光を
作成した場合の特性を比較した図であり、本発明のバル
ク型レンズ２０、従来の薄型レンズ（両凸レンズ）１０
１、及びバルク型レンズを用いない裸のＬＥＤのそれぞ
れの出力光のｙ方向に沿った強度（照度）分布を、測定
距離ｘ＝１ｍにおいて測定した場合の結果を示す。本発
明の第１の実施の形態に係るバルク型レンズ２０では、
従来の薄型レンズ（両凸レンズ）１０１の２倍の照度が
得られている。この結果は、本発明の室内照明装置に用
いるバルク型レンズが従来の光学系では実現できない効
果を有することを示している。

【００３５】図７は、本発明の室内照明装置に用いるバ
ルク型レンズと従来の凸形状の球面レンズとで作成した
平行光の平行度を評価した図である。図５と同様にｙ方
向に沿った強度（照度）分布を、測定距離ｘを変化させ
て測定したデータをまとめたものである。図の横軸は、
測定距離ｘの逆数の２乗、即ち１／ｘ²を示し、縦軸は
測定距離ｘにおける最大強度（ピーク強度）を示す。図
から明らかなように、本発明の室内照明装置に用いるバ
ルク型レンズの場合は、逆２乗則、即ち１／ｘ²を示す
線上にきれいに測定点がプロットされる。一方、従来の
薄型レンズ（両凸レンズ）１０１の場合は、逆２乗則か
らずれていることがわかる。この結果は、本発明の室内
照明装置に用いるバルク型レンズ２０は、平行度におい
ても十分であり、従来のレンズ系に較べ、勝るとも劣ら
ない性能を実現できることを示している。

【００３６】図８は本発明の室内照明装置に用いるバル
ク型レンズの幾何学的構造と集光率の関係を示す図であ
る。ここで「集光率」とは、「バルク型レンズからの±
１°以内の発散角における出力光の光量」を、「光源
（ＬＥＤ）からの±１２°以内の発散角における光量」
で除した量で定義している。すなわち光線ビーム径に対
応する量である。頂部３の曲率半径Ｒ、バルク型レンズ
の全長Ｌ、媒体長（頂部と天井部のレンズ間距離）Ｄ、
収納部内径（凹部の内周部系）ｒ、天井部２の曲率部分
長さΔをパラメータとして、集光率を測定した。尚ここ
で、Δの符号は図１に示すように、天井部２が凹である
場合を負とし、凸の場合を正と定義する。図９は、作製
した本発明のバルク型レンズの幾何学的構造を示す図で
ある。図８から、集光率を向上するためには、０．９３＜ｋ（Ｒ／Ｌ）＜１．０６・・・・・（２）ｋ＝１／（０．３５・ｎ −０．１６８）・・・・・（３）を満足することが好ましいことが実験的にわかる。ここ
で、ｎは、バルク型レンズの材料である光学媒質の屈折
率である。なお、バルク型レンズ２０の円柱形状部分の
半径Ｒｏと、頂部３の曲率半径をＲとは、必ずしも等し
い必要はない。

【００３７】次に、本発明の室内照明装置に用いる他の
形態のバルク型レンズを説明する。図１０は、天井部２
を凸形状にした本発明の室内照明装置に用いるバルク型
レンズの構造を示す図である。図１０において、バルク
型レンズ２２は、天井部２の形状が異なる外は、図１に
示したバルクレンズ２０と同等である。測定に用いたバ
ルク型レンズ２２の円柱形状部分の外径２Ｒｏは１５ｍ
ｍφ、バルク型レンズの全長Ｌは、２５ｍｍ、頂部と天
井部のレンズ間距離Ｄは１６ｍｍ、収納部６の内径ｒは
５．２ｍｍ、バルク型レンズの屈折率ｎは１．５４であ
る。このバルク型レンズの頂部３の曲率半径Ｒは８．２
５ｍｍである。又、測定に用いた樹脂モールドされたＬ
ＥＤ１の外径は５ｍｍφである。

【００３８】図１１（Ａ）〜（Ｃ）及び図１２（Ａ）〜
（Ｃ）は、天井部２の凸部の高さΔと、ビーム強度プロ
ファイルとの関係を示す図である。光源からの距離ｘ＝
１ｍで照度を測定した。図から明らかなように、天井部
２を凸形状のレンズとしても集光特性が得られることが
わかる。

【００３９】このようにして、本発明の室内照明装置に
用いるバルク型レンズによれば、樹脂モールドされたＬ
ＥＤ１の数を多数必要とすることなく、照明に寄与する
光ビームとして所望の照射面積の光束を確保し、且つ所
望の照度を簡単に得ることが出来る。この照度は従来公
知のレンズ等の光学系では達成不可能な照度である。驚
くことに、現在市販されているハロゲンランプを用いた
細身の懐中電灯と同程度の照度がたった１個のＬＥＤで
実現出来たのである。このように、本発明の第１の実施
例に係る発光体によれば、従来の技術では実現できない
照度を、図１に示すような簡単な構造で実現できる。

【００４０】なお、樹脂モールドされたＬＥＤ１として
は、種々の色（波長）のＬＥＤが使用可能である。但
し、懐中電灯のような照明目的のためには、白色ＬＥＤ
が人間の目には自然であろう。白色ＬＥＤは種々の構造
のものが使用出来る。例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び
青（Ｂ）の３個のＬＥＤチップを縦に積層して構成して
も良い。この場合、樹脂モールド１４から、それぞれの
色のＬＥＤチップに対応し、合計６本のピンが導出され
ても良く、樹脂モールド１４の内部配線として、６本の
ピンを２本にまとめ、外部ピンとしては２本設けられた
構造としてもかまわない。又、一方の電極（接地電極）
を共通とすれば、外部ピンは４本でよい。又、赤（Ｒ）
色、緑（Ｇ）色及び青（Ｂ）色の３枚のＬＥＤチップの
駆動電圧を互いに独立に制御出来るようにしておけば、
あらゆる色の混合が可能であるので、色合いの変化を楽
しむことが可能である。

【００４１】本発明の室内照明装置に用いるバルク型レ
ンズ２０としては、アクリル樹脂等の透明プラスチック
材料、石英ガラス、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラ
ス、鉛ガラス等の種々のガラス材料等が使用可能であ
る。或いは、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＳｉＣ等の結晶性材料を
用いてもかまわない。又、可とう性、屈曲性や伸縮性の
あるゾル、ゲル、ゾル・ゲル混合物、或いは透明ゴムの
ような材料でもかまわない。また、ゾル、ゲル、ゾル・
ゲル混合物等を、透明ゴムやフレキシブルな透明プラス
チック材料等に格納して用いても良い。アクリル樹脂等
の透明プラスチック材料等は、バルク型レンズ２０を大
量生産するのに好適な材料である。即ち、一度金型を作
り、この金型により成形加工すればバルク型レンズ２０
が簡単に大量生産出来る。

【００４２】次に、本発明の室内照明装置に用いるバル
ク型レンズの変形例について説明する。上記に説明した
本発明の室内照明装置に用いるバルク型レンズは、端面
放射型ＬＥＤのように、ＬＥＤチップの側面から発光す
る光源を使用する場合にも使用できるものである。端面
放射型ＬＥＤはＬＥＤチップの側面から発光するもので
あり、そのため、上記のバルク型レンズにこのＬＥＤチ
ップを装着した場合には、バルク型レンズの内周部５に
垂直に入射する成分が多くなるため、全反射されずにバ
ルク型レンズの外部に散逸する光が多くなる。変形例の
バルク型レンズはこのような光源に対しても、極めて低
損失で収束光を得ることができる。

【００４３】図１３は、本発明の室内照明装置に用いる
バルク型レンズの内周部５と外周部９とが傾きを有する
場合の光線の光路を示す図である。図において、光源の
発散角をθ_d、内周部５と外周部９との傾き角をφ、外
周部９の全反射角をθ_t、内周部５における光線の入射
角、屈折角をθ₁及びθ₂、そしてバルク型レンズの光
学媒質の屈折率、収納部（凹部）６の屈折率をｎ₂及び
ｎ₁とする。図は、光源の最大出射角、すなわち、発散
角の光線が傾き角をφにより、全反射条件を満たし、全
反射されている状態を表している。内周部５において、
スネルの屈折の法則より、θ₁とθ₂の間には、ｓｉｎθ₁／ｓｉｎθ₂＝ｎ₂／ｎ₁ （４）が成り立ち、また、図から明らかなように、θ_t、φ、
θ₂の間には、 θ_t＝φ＋θ₂ （５）が成り立つ。また、図から明らかなように、θ_d、
θ₁、φの間には、 θ_d＝９０°−（θ₁＋φ）（６）の関係が成り立つ。上記（４）、（５）、（６）式より
θ₁とθ₂を消去すると、バルク型レンズが全反射角θ
_tを有し、光源の発散角がθ_dである場合の、全反射す
るために必要な傾き角φを与える関係式として、ｓｉｎ^-1｛ｎ₁／ｎ₂ｃｏｓ（θ_d＋φ）｝＝θ_t （７）が得られる。すなわち、（７）式を満たす傾き角φ以上
で内周部５と外周部９が傾いていれば、たとえ、内周部
５に垂直に光が入射する場合（θ_d＝９０°）でも全反
射され、頂部３へ、あるいは底面７で反射して頂部３へ
導かれるから、収束光を得ることができる。

【００４４】図１４は上記室内照明装置に用いるバルク
型レンズの構成を示す図である。図１４（Ａ）は、バル
ク型レンズ２０の内周部５の表面に微細な凹凸を設けた
例を示している。この凹凸は少なくとも（７）式を満足
するφ以上の傾き角を有しており、また、この凹凸の大
きさは光波長程度でよい。また、この凹凸は、内周部５
の光源近傍に設けるだけでよい。このような凹凸は、適
切な粒径の研磨剤を用いて、内周部５の表面を磨くこと
によって簡単に形成できる。図１４（Ｂ）は、ほぼ真横
方向に出射した光線がバルク型レンズ内を全反射して、
又は底面７で反射してかつ側壁で全反射して、頂部３に
導かれる様子を示している。このように、例えば、端面
発光ＬＥＤのようにほとんどの出射光がチップの側面か
ら出射するようなＬＥＤを使用する場合においても、全
ての出射光を収束できる。さらにまた、レンズ部と光源
を収納する収納部とが一体で形成されているため、従来
のレンズ系では必要であったレンズと光源を光学的位置
合わせをして保持する保持部を必要とせず、また、光学
的位置合わせ工程を必要とせず、ただ光源にかぶせるだ
けでよいので、極めて低コストである。

【００４５】図１５は、第１の実施例による室内照明装
置の構成を説明する図であり、同図（Ａ）は外観図、同
図（Ｂ）は断面図である。図１５に示す室内照明装置
は、飛行機や電車或いは自動車、例えば、バスなどの乗
り物の室内に設置されて全体的な照明に用いられるもの
である。図１５に示すように、この室内照明装置は、筐
体３１と、室内に照明装置を取り付けるための取付板３
２と、外部の電源と接続される電力供給用の信号線３３
と、バルク型レンズ３４と、所用に応じて取り付けられ
る拡散版３５と、信号線３３が接続されたプリント板３
６と、プリント板３６を覆うように取り付けられた板状
部材３７と、光源として採用された発光ダイオードＤ
と、から構成される。

【００４６】光源として採用された発光ダイオードＤ
は、電気を光に変える変換効率が高く、乗り物につきも
のの振動や衝撃にも強い。変換効率が高いということ
は、発熱量が小さく、小さな電力でも大きな光量が得ら
れるということを意味する。第１の実施の形態では、こ
のような特性を有する発光ダイオードＤを光源として採
用することにより、小さな消費電力で大きな光量が得ら
れる頑健な室内照明装置を実現させている。なお、光源
としては、発光ダイオードＤではなく、半導体レーザな
どの他の半導体発光素子であっても良い。発光ダイオー
ドＤ自体については、市販されているものであっても良
く、そうでなくても良い。

【００４７】発光ダイオードＤを覆うように取り付けら
れたバルク型レンズ３４は、そのダイオードＤから出射
された光を特定の箇所に集光、或いは広範囲に拡散させ
るためのものである。バルク型レンズ３４により、照明
装置として適切に機能するようにしている。なお、１個
のバルク型レンズ３４で覆う発光ダイオードＤは１個で
はなく複数個であっても良い。

【００４８】発光ダイオードＤでは発熱を考慮しなくて
も良い。このため、それを覆うようにバルク型レンズ３
４を取り付けるとしても、その材質としてプラスチック
やアクリルなどの合成樹脂を採用することができる。こ
のことから、採用する材質を選ぶ上での設計自由度が高
くなる。この発光ダイオードＤは、複数、プリント板３
６上に配置、例えば、各列に、それぞれ複数の発光ダイ
オードＤを並べる形で配置しているが、その配置につい
ての設計自由度も高い。配置は必要に応じて様々に変更
させることができる。発光ダイオードＤを直流で駆動さ
せた場合には、ノイズの発生を回避させることもでき
る。

【００４９】図１６はこの室内照明装置の回路構成図で
ある。図に示すように、この室内照明装置は、外部電
源、例えば、乗り物から信号線３を介して供給される電
流から所定の電圧を発生させる電源部４１と、発光ダイ
オードＤを駆動する駆動部４２と、駆動部４２の制御を
行う制御部４３と、から構成されている。これら電源部
４１、駆動部４２、制御部４３は、図１５（Ｂ）に示す
プリント板３６上に搭載されている。

【００５０】例えば、上記電源部４１は、信号線３３か
ら電流が供給されている間、制御部４３及び駆動部４２
の電源として機能する。制御部４３はその間、各発光ダ
イオードＤが予め定められた輝度で発光するように駆動
部４２を制御する。これにより、求められている光量で
室内を照らすように室内照明装置は動作するようになっ
ている。

【００５１】上記の第１の実施例による照明装置は、室
内全体を照らすためのものである。これに対し、以下に
説明する第２の実施例は、特定箇所を照らすためのスポ
ットライトである。この例においても上記の例と同じ効
果を得ることができる。

【００５２】図１７は、第２の実施例による室内照明装
置の構成を説明する図であり、同図（Ａ）は外観図、同
図（Ｂ）は断面図である。図に示すように、この室内照
明装置は、照明装置を室内に固定・設置するための固定
部材５１と、固定部材５１によって支持される回転支持
固定部５２と、固定部５２に取り付けられた制御部５３
と、図示しない電源部（図１６における電源部４１に対
応）から制御部５３に電流を供給するための電源線５４
と、制御部５３が発光ダイオードＤの駆動制御用である
制御信号を出力するための制御線５５と、内部に発光ダ
イオードＤを収納し、そのダイオードＤから出射された
光を特定箇所に集めるためのバルク型レンズ５６と、バ
ルク型レンズ５６を回転させるために設けられた回転用
取手部５７と、所用に応じて取り付けられる拡散部材５
８と、バルク型レンズ５６内部に収納された１個或いは
複数個の発光ダイオードＤを駆動する駆動部５９と、か
ら構成されている。

【００５３】上記回転支持固定部５２の端部には、図１
７（Ｂ）に示すような内側に向かって突出したと凸部５
２ａが数カ所或いはその端部全体に渡って形成されてい
る。他方のバルク型レンズ５６には、その凸部５２ａの
形状に合わせて凹部５６ａが全体的に形成されている。
このため、凹部５６ａと凸部５２ａが噛み合わさってい
るような状態でバルク型レンズ５６を３６０度、自由に
回転させることができるようになっている。これによ
り、照らされる特定箇所の微調整を行えるようにしてい
る。発光ダイオードＤを発光させても取手部５７は熱く
ならないことから、バルク型レンズ５６は常に安全に回
転させることができる。

【００５４】例えば、電源線５４を介しての電流の供給
は、発光ダイオードＤを駆動すべき間だけ行われるよう
になっている。制御部５３はその間、制御線５５を介し
て各発光ダイオードＤを所定の輝度で発光させるための
信号を駆動部５９に送る。それにより、求められている
光量で特定箇所を照らすように室内照明装置は動作する
ようになっている。

【００５５】なお、第１及び第２の実施例では、室内照
明装置の回路について具体的に言及していないが、その
回路は、例えば、以下のように実現させても良い。図１
８〜図２０を参照して、その回路の実現例について詳細
に説明する。

【００５６】図１８に示す回路は、例えば、第１の実施
の形態による室内照明装置用のものである。ＩＣ４１は
図１６の制御部４３に対応し、複数の例えばＭＯＳ−Ｆ
ＥＴであるトランジスタＴからなる駆動部４２は図１６
の駆動部４２に対応する。端子ａ〜ｃには、それぞれ、
図１６の電源部４１に対応するものから予め定められた
電圧が印加される。端子ｂとトランジスタＴの、例え
ば、ドレインの間には１個の抵抗Ｒ、及び複数個の発光
ダイオードＤが直列に接続され、端子ｃとトランジスタ
Ｔの、例えば、ドレインの間には、１個の抵抗Ｒ、及び
複数個の発光ダイオードＤが直列に接続されたものが複
数、並列に接続されている。

【００５７】ＩＣ６１は、トランジスタＴのゲートに流
れる電流の大きさを制御するか、或いはそれに間欠的に
電流を流す、すなわち、パルス駆動を行うことで発光ダ
イオードＤの明るさの調整を行う。パルス駆動を行うの
であれば、そのＩＣ６１として、ワンチップマイクロコ
ンピュータ、ロジックＩＣの組み合わせ或いは抵抗、コ
ンデンサの時定数を利用したアナログ回路を使用するこ
とができる。そのパルス駆動を行う方法としては、パル
ス幅、すなわち、ゲートに電流を流している時間幅が一
定で繰り返し周波数を変える方法や、周波数は一定でパ
ルス幅を変える方法などがある。

【００５８】図１９に示す回路は、例えば、発光ダイオ
ードＤを単に直流駆動する場合のものである。図１９中
の６２は電源部であり、６３は電源部６２と発光ダイオ
ードＤの間に挿入されたスイッチである。

【００５９】図１９に示す回路では、電源部６２、抵抗
Ｒ、複数個の発光ダイオードＤ及びスイッチ６３が直列
に接続されている。これにより、発光ダイオードＤのオ
ン／オフは、スイッチ６３への操作により行うようにな
っている。その抵抗Ｒの値は発光ダイオードＤの数によ
り変更する必要がある。

【００６０】図２０に示す回路は、例えば、様々な色の
照明を行えるようにする場合のものである。図２０中の
６４は制御回路からなる制御部、６５は複数の例えばＭ
ＯＳ−ＦＥＴであるトランジスタＴからなる駆動部、６
６はセンサー、Ｒは抵抗、ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、ＤＷはそ
れぞれ、赤色、緑色、青色、白色の光を発する発光ダイ
オードである。端子ｄ、ｅにはそれぞれ、図１６の電源
部４１に対応する電源から電力が印加される。

【００６１】制御部６４は、センサー６６からの信号、
或いは装置に組み込んである調整器の状態に応じて、ゲ
ートに電流を流すトランジスタＴ、或いは各トランジス
タＴに流す電流の大きさを決定し、その決定した内容に
従ってトランジスタＴを駆動する。それにより、照明の
色を様々に変化できるようになっている。照明の色を様
々に変化させられるようにすることで、用途の幅を広げ
ることができる。

【００６２】上述した図１８〜図２０の回路の実現例は
一例であり、本発明を適用した室内照明装置用の回路は
それらのうちの一つに限定されるものではない。それら
以外の構成であっても良い。例えば電源部については、
それを乗り物側に用意することで、それを不要とするこ
ともできる。搭載させる機能についても同様に、上述し
たものに限定されるわけではなく、用途などに合わせて
様々な機能を搭載させても良い。それら以外のことにつ
いても、本発明の技術思想を越えない範囲で様々な変形
を行うことができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、室内照
明装置として必要な光量を達成させるために、変換効率
が高く、すなわち発熱量が小さく、比較的に小さな消費
電力で大きな光量が得られる発光ダイオード或いは半導
体レーザなどの半導体発光素子を光源として採用し、更
に、これらの光源の光束を収束又は発散する光学系に極
めて効率の高いバルク型レンズを使用しているので、極
めて明るく、消費電力の少ない、かつ、低コストの室内
照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の室内照明装置に使用するバルク型レン
ズの構成を示す断面図である。

【図２】従来技術のレンズ系による損失の状況を示す図
である。

【図３】フレネル反射を示す図である。

【図４】ＬＥＤのＰＮ接合において反射光（迷光）が再
発光する過程を示す図である。

【図５】本発明の室内照明装置に使用するバルク型レン
ズと従来のレンズとの特性比較に用いた測定系を示す図
である。

【図６】本発明の室内照明装置に使用するバルク型レン
ズと従来のレンズの集光特性を比較した図である。

【図７】本発明の室内照明装置に使用するバルク型レン
ズと従来のレンズの集光特性を比較した図である。

【図８】本発明の室内照明装置に使用するバルク型レン
ズの幾何学形状の違いによる特性変化の実測値を示す図
である。

【図９】図８の測定に用いた本発明の室内照明装置に使
用するバルク型レンズの幾何学形状を示す図である。

【図１０】本発明の室内照明装置に使用する他のバルク
型レンズの構成を示す断面図である。

【図１１】本発明の室内照明装置に使用する他のバルク
型レンズの幾何学形状の違いによる特性変化の実測値を
示す図である。

【図１２】本発明の室内照明装置に使用する他のバルク
型レンズの幾何学形状の違いによる特性変化の実測値を
示す図である。

【図１３】本発明の室内照明装置に使用するバルク型レ
ンズの変形例に係るバルク型レンズの原理を説明する模
式図である。

【図１４】本発明の室内照明装置に使用するバルク型レ
ンズの変形例に係るバルク型レンズの構成を示す図であ
る。

【図１５】第１の実施例による室内照明装置の構成を説
明する図である。

【図１６】第１の実施例による室内照明装置の回路構成
図である。

【図１７】第２の実施例による室内照明装置の構成を説
明する図である。

【図１８】本発明を適用した室内照明装置用の回路の実
現例を説明する図である。

【図１９】本発明を適用した室内照明装置用の回路の実
現例を説明する図である。

【図２０】本発明を適用した室内照明装置用の回路の実
現例を説明する図である。

【符号の説明】

１光源２天井部３頂部４光学媒体５内周部６凹部７底部８スペーサ９外周部２０バルク型レンズ３１筐体３２取付板３４、５６バルク型レンズ３６プリント板４１、６２電源部４２、５９、６０、６５駆動部４３、６４制御部５２ａ、５６ａ回転支持固定部６１ＩＣ６６センサーＤ、ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、ＤＷ発光ダイオードＲ抵抗Ｔトランジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｐ 3/00 ＺＦターム(参考） 3K060 AA00 AA01 AA06 BB01 BB02 BD04 BD10 EA01 3K073 AA16 AA41 AA83 CF13 CG11 CG13 CG42 CJ00 CJ11 CJ17 CJ22 5F041 AA06 DA57 DB01 DC23 DC83 EE16 EE17 FF11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】頂部と、底部と、外周部と、前記底部か
ら前記頂部に向かって形成された天井部と内周部とから
なる凹部とを有している光学媒体からなり、前記凹部が光源の収納部であり、前記天井部が第１のレ
ンズ面として、前記内周部が光入射面として、前記外周
部が全反射面として、前記底部が反射面として、また、
前記頂部が第２のレンズ面として機能するように構成し
たバルク型レンズを備え、室内照明装置の光源の光束
を、上記バルク型レンズを使用して収束又は発散するこ
とを特徴とする、室内照明装置。
【請求項２】前記室内照明装置のバルク型レンズは、
前記光学媒体の外周部の外径が、前記内周部の内径の３
倍以上１０倍以下であることを特徴とする、請求項１に
記載の室内照明装置。
【請求項３】前記室内照明装置のバルク型レンズは、
第１のレンズ面を凸面に形成したことを特徴とする、請
求項１に記載の室内照明装置。
【請求項４】前記室内照明装置のバルク型レンズは、
前記第１のレンズ面を凹面に形成したことを特徴とす
る、請求項１に記載の室内照明装置。
【請求項５】前記室内照明装置のバルク型レンズは、
前記第１のレンズ面を平面に形成したことを特徴とす
る、請求項１に記載の室内照明装置。
【請求項６】前記室内照明装置のバルク型レンズは、
前記第１のレンズ面を平フレネルレンズ面に形成したこ
とを特徴とする、請求項１に記載の室内照明装置。
【請求項７】前記室内照明装置のバルク型レンズは、
前記第２のレンズ面の曲率半径をＲ、前記バルク型レン
ズの光軸方向に測った全長をＬ、バルク型レンズの屈折
率をｎとして、０．９３＜ｋ（Ｒ／Ｌ）＜１．０６ｋ＝１／（０．３５・ｎ − ０．１６８）の関係を満足することを特徴とする、請求項１に記載の
室内照明装置。
【請求項８】前記室内照明装置のバルク型レンズは、
前記第１のレンズ面の突き出し量をΔ、前記光学媒体の
外周部の外径を２Ｒｏとして、０．０２５＜ Δ／Ｒｏ＜０．０７５の関係を満足することを特徴とする、請求項１に記載の
室内照明装置。
【請求項９】前記室内照明装置のバルク型レンズは、
前記光学媒体の底部に、更に背面鏡を備えたことを特徴
とする、請求項１に記載の室内照明装置。
【請求項１０】前記室内照明装置のバルク型レンズ
は、前記光学媒体の内部に、更に他の凹部を並列配置し
たことを特徴とする、請求項１に記載の室内照明装置。
【請求項１１】前記室内照明装置のバルク型レンズ
は、前記光学媒体が可とう性、若しくは屈曲性を有する
ことを特徴とする、請求項１に記載の室内照明装置。
【請求項１２】前記室内照明装置のバルク型レンズ
は、前記内周部の光入射面が所定の傾きを有する少なく
とも光波長以上の大きさの凹凸面で構成されていること
を特徴とする、請求項１に記載の室内照明装置。
【請求項１３】前記所定の傾きφは、前記凹部の屈折
率をｎ₁、前記光学媒体の屈折率をｎ₂、前記光学媒体
内の外周部面における全反射角をθ_t、前記光源の発散
角をθ_dとして、ｓｉｎ^-1｛ｎ₁／ｎ₂ｃｏｓ（θ_d＋φ）｝＝θ_t から定まる角度であることを特徴とする、請求項１２に
記載の室内照明装置。
【請求項１４】前記室内照明装置は、複数の発光ダイ
オード又はレーザーダイオード等の半導体発光素子を光
源として備え、前記光源の光束を収束又は発散する複数の前記バルク型
レンズを備え、前記複数の半導体発光素子を駆動し発光させる駆動手段
とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の室内照
明装置。
【請求項１５】前記室内照明装置は、さらに、前記半
導体発光素子の駆動を制御する制御手段を備えることを
特徴とする、請求項１記載の室内照明装置。
【請求項１６】前記制御手段は、前記複数の半導体発
光素子として複数の種類の半導体発光素子を使用する場
合に、前記駆動手段が駆動を行う条件を該半導体発光素
子の種類別に設定することにより、照明の色を変化させ
る制御を行うことを特徴とする、請求項１５に記載の室
内照明装置。
【請求項１７】前記バルク型レンズは、前記光源の回
りに回転可能に支持されており、さらに、上記バルク型
レンズは該前面に光照明パターンを有する拡散部材を備
えており、上記バルク型レンズを回転させて、光照明パターンを変
更することを特徴とする、請求項１に記載の室内照明装
置。