JP2008218089A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】形状などが異なる複数の光源から発した異なる色の光を、均一に混色する。
【解決手段】複数のフレネルレンズ１２０（第一の光学レンズ及び第二の光学レンズ）は、口径及び焦点距離が同一であり、光軸方向が略平行である。白色ＬＥＤパッケージ１３０ａ（第一の発光ダイオード素子）の白色発光部１３１ａ（第一の発光部）及び赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂ（第二の発光ダイオード素子）の赤色発光部１３１ｂ（第二の発光部）は、それぞれ対応するフレネルレンズ１２０の略光軸上にある。白色発光部１３１ａから対応するフレネルレンズ１２０（第一の光学レンズ）までの距離Ｌ_１と、赤色発光部１３１ｂから対応するフレネルレンズ１２０（第二の光学レンズ）までの距離Ｌ_２とは、等しい。
【選択図】図１

Description

この発明は、照明装置に関する。特に、複数の光源が発する異なる色の光を均一に混色する技術に関する。

一般的な白色発光ダイオードは、青色発光ダイオードと黄色蛍光体を組み合わせたものであるため、見た目は白色に見えるが、赤色成分が不足しており、演色性が悪い。
これを補うため、白色発光ダイオードに赤色発光ダイオードを組み合わせて、演色性を向上することが提案されている。
特開２００４−３６３００５号公報

異なる色の光源が発する光を混色する場合、それぞれの光源の照射範囲が同一でなければ、均一な混色はできない。
特に、スポットライトのように光を一方向に絞る必要がある照明装置にあっては、各光源に対応するレンズなどの光学系が必要である。
また、発光ダイオードのパッケージには、統一された規格がなく、メーカーの違いなどにより、パッケージの形状や発光部の形状などが様々なものがある。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、形状などが異なる光源から発した光の照射範囲をほぼ同一にして、異なる色の光を均一に混色することができるようにすることを目的とする。

この発明にかかる照明装置は、
第一の光学レンズと、
口径及び焦点距離が上記第一の光学レンズと略同一であり、光軸が上記第一の光学レンズと略平行である第二の光学レンズと、
所定の色の光を発し、上記第一の光学レンズの略光軸上にある第一の発光部を備える第一の発光ダイオード素子と、
上記所定の色と異なる色の光を発し、上記第二の光学レンズの略光軸上にある第二の発光部を備え、上記第二の発光部と上記第二の光学レンズとの間の距離が、上記第一の発光部と上記第一の光学レンズとの間の距離と略同一である第二の発光ダイオード素子とを有することを特徴とする。

この発明にかかる照明装置によれば、簡単な構成で、第一の発光部が発した光の照射範囲と、第二の発光部が発した光の照射範囲とがほぼ等しくなるので、二色の光を均一に混色することができるという効果を奏する。

実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図４を用いて説明する。

図１は、この実施の形態における照明装置１００の構造を示す断面図及び平面図である。
なお、断面図は、平面図に示したＡ−Ａ断面を表わす。

照明装置１００は、６個の白色ＬＥＤパッケージ１３０ａと１個の赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂとを有する。
白色ＬＥＤパッケージ１３０ａ（第一の発光ダイオード素子）は、白色発光部１３１ａ（第一の発光部）を有する。白色発光部１３１ａは、例えば、青色発光ダイオードと黄色蛍光体とから構成され、青色発光ダイオードが発する青色光と、黄色蛍光体が青色光に励起されて発光する黄色光との混色により、白色光を発する。
赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂ（第二の発光ダイオード素子）は、赤色発光部１３１ｂ（第二の発光部）を有する。赤色発光部１３１ｂは、例えば、赤色発光ダイオードから構成され、赤色発光ダイオードの発光により、赤色光を発する。
照明装置１００は、白色ＬＥＤパッケージ１３０ａが発する白色光と、赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂが発する赤色光との混色により、白色ＬＥＤパッケージ１３０ａが発する白色光に不足している赤色成分を補い、全体として演色性の高い白色光を発する。

照明装置１００は、７個のフレネルレンズ１２０を有する。
７個のフレネルレンズ１２０（第一の光学レンズ及び第二の光学レンズ）は、すべて同一の凸レンズであり、同じ口径・同じ焦点距離を有する。
各フレネルレンズ１２０は、光軸１２１がすべて平行になるよう、筐体１１０により支持されていて、白色ＬＥＤパッケージ１３０ａ及び赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂそれぞれの正面に設置されている。
より詳しく見ると、白色ＬＥＤパッケージ１３０ａの白色発光部１３１ａ及び赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂの赤色発光部１３１ｂがそれぞれ、各フレネルレンズ１２０の光軸１２１上に位置し、発光方向の中心が、各フレネルレンズ１２０の中心方向（すなわち、光軸１２１方向）を向いている。また、白色ＬＥＤパッケージ１３０ａの白色発光部１３１ａから対応するフレネルレンズ１２０（第一の光学レンズ）までの距離Ｌ_１と、赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂから対応するフレネルレンズ１２０（第二の光学レンズ）までの距離Ｌ_２とは等しい。

白色ＬＥＤパッケージ１３０ａ及び赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂは、基板１４０上に実装され、図示していない回路から電力の供給を受けて、発光する。
白色ＬＥＤパッケージ１３０ａと赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂとは、高さが異なる。この例では、赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂの高さのほうが、白色ＬＥＤパッケージ１３０ａの高さより低い。
そのため、赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂは、基板１４０上に直接実装するのではなく、基板１４０上に設置したスペーサー１５０の上に実装することにより、白色発光部１３１ａ及び赤色発光部１３１ｂと、フレネルレンズ１２０との距離を同一にしている。

図２は、この実施の形態における照明装置１００の照射範囲を示す模式図である。
各フレネルレンズ１２０は、口径が等しく、それぞれが対応する白色発光部１３１ａまたは赤色発光部１３１ｂまでの距離が等しいので、フレネルレンズ１２０の一番外側の部分に入射する光の角度φ_１とφ_２とが等しい。また、各フレネルレンズ１２０は、焦点距離も同一なので、各フレネルレンズ１２０により屈折した光の角度θ_１とθ_２とも等しい。

照明装置１００のほぼ正面に位置する被照射面５００上において、照明装置１００から照射される光の照射範囲を見ると、白色光の照射範囲５０１は、細線で示した円状の範囲となり、赤色光の照射範囲５０２は、太線で示した円状の範囲となる。
白色光の照射範囲５０１と赤色光の照射範囲５０２とは、わずかにずれている。この差は、照明装置１００上の白色発光部１３１ａと赤色発光部１３１ｂとの位置の違いに起因するもので、照明装置１００と被照射面５００との間の距離にかかわらず一定である。
また、白色発光部１３１ａは、赤色発光部１３１ｂの周囲を取り囲むように配置しているので、６個の白色発光部１３１ａから出た光が合成され、白色光の照射範囲５０１の中心と、赤色光の照射範囲５０２の中心とは同一である。

したがって、被照射面５００上において、照明装置１００から照射された光は、照射される全範囲で、白色光と赤色光とが均一に混色し、演色性の高い白色光となる。

図３は、対比例の照明装置１００’の照射範囲を示す模式図である。
対比例の照明装置１００’は、スペーサー１５０がなく、赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂを基板１４０上に直接実装しているため、赤色発光部１３１ｂと対応するフレネルレンズ１２０との間の距離Ｌ_２’が、白色発光部１３１ａと対応するフレネルレンズ１２０との間の距離Ｌ_１より長くなっている。

そのため、フレネルレンズ１２０の一番外側の部分に入射する光は、白色発光部１３１ａが発した光の角度φ_１より、赤色発光部１３１ｂが発した光の角度φ_２’ほうが小さくなり、その結果、フレネルレンズ１２０により屈折した光の角度も、θ_２’のほうがθ_１より小さくなる。

したがって、被照射面５００上において、赤色光の照射範囲５０２は、白色光の照射範囲５０１より狭くなる。この差は、照明装置１００と被照射面５００との間の距離が遠くなるほど大きくなる。
その結果、照射範囲の中心部分では、赤色光が強すぎて少し赤みがかった光になり、周辺部分では、赤色光が照射されないので演色性の低い光になる。

これに対して、この実施の形態における照明装置１００は、白色発光部１３１ａと対応するフレネルレンズ１２０との間の距離Ｌ_１と、赤色発光部１３１ｂと対応するフレネルレンズ１２０との間の距離Ｌ_２とが等しいので、このようなムラが発生せず、照射される全範囲にわたって均一に混色した演色性の高い白色光を照射することができる。

なお、距離Ｌ_１と距離Ｌ_２とを等しくするのではなく、フレネルレンズ１２０の口径や焦点距離が異なるものを使用することにより、角度θ_１と角度θ_２’とを揃えることもできるが、この実施の形態における照明装置１００のほうが、調整が容易であり、フレネルレンズ１２０が一種類でよいので、照明装置１００の製造コストを下げることができる。

図４は、この実施の形態における照明装置１００の変形例を示す図である。
例えば、上に示したように、白色ＬＥＤパッケージ１３０ａを実装する基板１４０とは別の別基板１４５を設け、別基板１４５上に赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂを実装することにより、距離Ｌ_１と距離Ｌ_２とを等しくしてもよい。
あるいは、下に示したように、白色ＬＥＤパッケージ１３０ａが対応するフレネルレンズ１２０を設置する高さと異なる高さに、赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂが対応するフレネルレンズ１２０を設置することにより、距離Ｌ_１と距離Ｌ_２とを等しくしてもよい。

この実施の形態における照明装置１００は、
第一の光学レンズ（白色ＬＥＤパッケージ１３０ａに対応するフレネルレンズ１２０）と、
口径及び焦点距離が上記第一の光学レンズと略同一であり、光軸１２１が上記第一の光学レンズと略平行である第二の光学レンズ（赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂに対応するフレネルレンズ１２０）と、
所定の色の光（白色光）を発し、上記第一の光学レンズの略光軸１２１上にある第一の発光部（白色発光部１３１ａ）を備える第一の発光ダイオード素子（白色ＬＥＤパッケージ１３０ａ）と、
上記所定の色と異なる色の光（赤色光）を発し、上記第二の光学レンズの略光軸１２１上にある第二の発光部（赤色発光部１３１ｂ）を備え、上記第二の発光部と上記第二の光学レンズとの間の距離Ｌ_２が、上記第一の発光部と上記第一の光学レンズとの間の距離Ｌ_１と略同一である第二の発光ダイオード素子（赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂ）とを有することを特徴とする。

この実施の形態における照明装置１００によれば、簡単な構成で、第一の発光部が発した光の照射範囲（白色光の照射範囲５０１）と、第二の発光部が発した光の照射範囲（赤色光の照射範囲５０２）とがほぼ等しくなるので、二色の光（白色光と赤色光）を均一に混色することができるという効果を奏する。

実施の形態２．
実施の形態２について、図５〜図８を用いて説明する。

図５は、この実施の形態における照明装置１００の構造を示す断面図及び平面図である。
なお、実施の形態１で説明した照明装置１００と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。

照明装置１００は、更に、遮光板１６０を有する。
遮光板１６０は、光を遮る板状の部品である。遮光板１６０は、透光部１６１を備える。透光部１６１は、フレネルレンズ１２０の光軸１２１上、赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂの赤色発光部１３１ｂのすぐ前に位置し、赤色発光部１３１ｂが発した光を通す開口穴である。なお、透光部１６１は、透明樹脂など光を通す材料で構成してもよい。

赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂは、白色ＬＥＤパッケージ１３０ａと高さが異なるだけでなく、赤色発光部１３１ｂの形状が白色発光部１３１ａの形状と異なり、白色発光部１３１ａより大きい。

透光部１６１は、フレネルレンズ１２０側から見た形状が、フレネルレンズ１２０側から見た白色発光部１３１ａの形状と同一であり、大きさも等しい。
赤色発光部１３１ｂは、フレネルレンズ１２０から見て遮光板１６０の後ろに位置する。したがって、フレネルレンズ１２０側から見ると、透光部１６１を通して赤色発光部１３１ｂを見ることになり、透光部１６１を通して見た赤色発光部１３１ｂの形状は、白色発光部１３１ａの形状と同一になる。

また、実施の形態１と同様、白色発光部１３１ａから対応するフレネルレンズ１２０までの距離Ｌ_１と、赤色発光部１３１ｂから対応するフレネルレンズ１２０までの距離Ｌ_２とは等しい。遮光板１６０は、赤色発光部１３１ｂのすぐ前に位置しているので、透光部１６１から赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂに対応するフレネルレンズ１２０までの距離も、Ｌ_２に等しい。

図６は、この実施の形態における照明装置１００の最大照射範囲を示す模式図である。
被照射面５００上において、照明装置１００が発する光の照射範囲の外周部には、徐々に暗くなるリング状の領域がある。この領域の一番外側までを含めた範囲を最大照射範囲とすると、最大照射範囲の一番外側に照射される光は、フレネルレンズ１２０の一番外側の部分で屈折した光であり、白色発光部１３１ａまたは赤色発光部１３１ｂの反対側の一番外側から発した光である。

赤色発光部１３１ｂが発した光のうち、フレネルレンズ１２０に届くのは透光部１６１を通過した光であるから、赤色光の最大照射範囲５０４の一番外側に届く光の角度θ_４は、白色光の最大照射範囲５０３の一番外側に届く光の角度θ_３と等しい。
したがって、照明装置１００と被照射面５００との間の距離に関わらず、赤色光の最大照射範囲５０４は、白色光の最大照射範囲５０３とほぼ等しく、周辺部分においても、白色光と赤色光とが均一に混色して、演色性の高い白色光となる。

図７は、対比例の照明装置１００’の最大照射範囲を示す模式図である。
対比例の照明装置１００’は、スペーサー１５０を有し、白色発光部１３１ａから対応するフレネルレンズ１２０までの距離Ｌ_１と、赤色発光部１３１ｂから対応するフレネルレンズ１２０までの距離Ｌ_２とを等しくしているが、遮光板１６０を有さないので、フレネルレンズ１２０側から見た白色発光部１３１ａの形状と、赤色発光部１３１ｂの形状とが異なり、赤色発光部１３１ｂのほうが大きい。

このため、赤色光の最大照射範囲５０４の一番外側に届く光の角度θ_４’は、白色光の最大照射範囲５０３の一番外側に届く光の角度θ_３より大きい。
その結果、被照射面５００上において、赤色光の最大照射範囲５０４は、白色光の最大照射範囲５０３より広くなる。この差は、照明装置１００と被照射面５００との間の距離が遠くなるほど大きくなる。
赤色光の最大照射範囲５０４のなかで、白色光の最大照射範囲５０３より外側の部分には、白色光が届かず赤色光のみが届くので、薄暗い赤色のリング状の領域ができる。

これに対して、この実施の形態における照明装置１００は、赤色発光部１３１ｂが発した光を遮光板１６０が遮り、白色発光部１３１ａと同一形状の透光部１６１を通った光のみが、フレネルレンズ１２０に届くので、薄暗い赤色のリングは形成されず、照射範囲の外縁部においても、均一に混色した演色性の高い白色光を照射することができる。

図８は、この実施の形態における照明装置１００の変形例を示す図である。
赤色発光部１３１ｂと遮光板１６０との間は、離れていてもよい。その場合、赤色発光部１３１ｂとフレネルレンズ１２０との間の距離Ｌ_２は、透光部１６１とフレネルレンズ１２０との間の距離Ｌ_３よりも長くなる。このうち、透光部１６１とフレネルレンズ１２０との間の距離Ｌ_３を、白色発光部１３１ａとフレネルレンズ１２０との間の距離Ｌ_１と等しくなるようにする。したがって、スペーサー１５０はなくてもよい。
このように構成しても、フレネルレンズ１２０側から見ると、実質的に透光部１６１が発光しているのと同様に考えることができるので、赤色発光部１３１ｂと遮光板１６０とが密接している場合と同様の効果を奏する。

しかし、赤色発光部１３１ｂが、赤色発光ダイオードの発光領域を中心としてそれを取り囲む反射板により構成されている場合など、赤色発光部１３１ｂのなかの位置によって発光強度が異なる場合には、必ずしも透光部１６１が発光しているのと同様に考えることはできない。
したがって、赤色発光部１３１ｂと遮光板１６０とが密接した構成とするほうが好ましい。

この実施の形態における照明装置１００は、
第一の光学レンズ（白色ＬＥＤパッケージ１３０ａに対応するフレネルレンズ１２０）と、
口径及び焦点距離が上記第一の光学レンズと略同一であり、光軸１２１が上記第一の光学レンズと略平行である第二の光学レンズ（赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂに対応するフレネルレンズ１２０）と、
所定の色の光（白色光）を発し、上記第一の光学レンズの略光軸１２１上にある第一の発光部（白色発光部１３１ａ）を備える第一の発光ダイオード素子（白色ＬＥＤパッケージ１３０ａ）と、
上記第二の光学レンズの略光軸１２１上にあり、上記第二の光学レンズ側から見た形状が上記第一の光学レンズ側から見た上記第一の発光部の形状と略同一である透光部１６１を備え、上記透光部１６１と上記第二の光学レンズとの間の距離Ｌ_２（Ｌ_３）が、上記第一の発光部と上記第一の光学レンズとの間の距離Ｌ_１と略同一である遮光板１６０と、
上記所定の色と異なる色の光（赤色光）を発し、上記第二の光学レンズの略光軸１２１上、上記第二の光学レンズから見て上記遮光板１６０より後ろにある第二の発光部（赤色発光部１３１ｂ）を備える第二の発光ダイオード素子（赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂ）とを有することを特徴とする。

この実施の形態における照明装置１００によれば、簡単な構成で、第一の発光部が発した光の最大照射範囲（白色光の最大照射範囲５０３）と、第二の発光部が発した光の最大照射範囲（赤色光の最大照射範囲５０４）とがほぼ等しくなるので、照射範囲の中央部だけでなく、照射範囲の外縁部においても、二色の光（白色光と赤色光）を均一に混色することができるという効果を奏する。

実施の形態３．
実施の形態３について、図９〜図１１を用いて説明する。

図９は、この実施の形態における照明装置１００の構造を示す断面図及び平面図である。
なお、実施の形態１で説明した照明装置１００と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。

照明装置１００は、更に、光拡散部１７０を有する。
光拡散部１７０は、例えば、光拡散剤を混入して白濁した樹脂であり、入射した光を拡散する。
光拡散部１７０は、フレネルレンズ１２０の光軸１２１上、赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂの赤色発光部１３１ｂのすぐ前に位置する。光拡散部１７０は、例えば、透光性の接着剤で、赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂの表面に貼り付けてもよいし、図示していない支持構造によって保持されてもよい。これにより、赤色発光部１３１ｂが発した光を、光拡散部１７０が拡散する。

この実施の形態における赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂの赤色発光部１３１ｂは、実施の形態２と同様、形状が白色発光部１３１ａの形状と異なる。ただし、実施の形態２とは逆に、白色発光部１３１ａよりも、赤色発光部１３１ｂのほうが小さい。

光拡散部１７０は、フレネルレンズ１２０側から見た形状が、フレネルレンズ１２０側から見た白色発光部１３１ａの形状と同一であり、大きさも等しい。
赤色発光部１３１ｂは、フレネルレンズ１２０から見て光拡散部１７０の後ろに位置する。したがって、赤色発光部１３１ｂが発した光は、光拡散部１７０が拡散し、フレネルレンズ１２０側から見ると、光拡散部１７０が発光しているように見える。

また、光拡散部１７０からフレネルレンズ１２０までの距離Ｌ_４は、白色発光部１３１ａからフレネルレンズ１２０までの距離Ｌ_１と等しい。例えば、光拡散部１７０の厚さを、白色ＬＥＤパッケージ１３０ａの高さと赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂの高さとの差に等しい厚さにすれば、距離Ｌ_４と距離Ｌ_１とが等しくなる。しかし、そのような構成に限らず、例えば、スペーサー１５０を用いて高さを調整し、距離Ｌ_４と距離Ｌ_１とを等しくしてもよい。

図１０は、この実施の形態における照明装置１００の最大照射範囲を示す模式図である。
赤色発光部１３１ｂが発した光は、光拡散部１７０が拡散し、フレネルレンズ１２０側から見ると、光拡散部１７０が発光しているように見える。光拡散部１７０の形状は、白色発光部１３１ａの形状と等しいので、赤色光の最大照射範囲５０４の一番外側に届く光の角度θ_４は、白色光の最大照射範囲５０３の一番外側に届く光の角度θ_３と等しい。
したがって、照明装置１００と被照射面５００との間の距離に関わらず、赤色光の最大照射範囲５０４は、白色光の最大照射範囲５０３とほぼ等しく、周辺部分においても、白色光と赤色光とが均一に混色して、演色性の高い白色光となる。

図１１は、対比例の照明装置１００’の最大照射範囲を示す模式図である。
対比例の照明装置１００’は、スペーサー１５０を有し、白色発光部１３１ａから対応するフレネルレンズ１２０までの距離Ｌ_１と、赤色発光部１３１ｂから対応するフレネルレンズ１２０までの距離Ｌ_２とを等しくしているが、光拡散部１７０を有さないので、フレネルレンズ１２０側から見た白色発光部１３１ａの形状と、赤色発光部１３１ｂの形状とが異なり、赤色発光部１３１ｂのほうが小さい。

このため、赤色光の最大照射範囲５０４の一番外側に届く光の角度θ_４’は、白色光の最大照射範囲５０３の一番外側に届く光の角度θ_３より小さい。
その結果、被照射面５００上において、赤色光の最大照射範囲５０４は、白色光の最大照射範囲５０３より狭くなる。この差は、照明装置１００と被照射面５００との間の距離が遠くなるほど大きくなる。
白色光の最大照射範囲５０３のなかで、赤色光の最大照射範囲５０４より外側の部分には、赤色光が届かず白色光のみが届くので、演色性の低いリング状の領域ができる。

これに対して、この実施の形態における照明装置１００は、赤色発光部１３１ｂが発した光を、白色発光部１３１ａと同一形状の光拡散部１７０が拡散して、フレネルレンズ１２０に届くので、演色性の低いリングは形成されず、照射範囲の外縁部においても、均一に混色した演色性の高い白色光を照射することができる。

この実施の形態における照明装置１００は、
第一の光学レンズ（白色ＬＥＤパッケージ１３０ａに対応するフレネルレンズ１２０）と、
口径及び焦点距離が上記第一の光学レンズと略同一であり、光軸１２１が上記第一の光学レンズと略平行である第二の光学レンズ（赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂに対応するフレネルレンズ１２０）と、
所定の色の光（白色光）を発し、上記第一の光学レンズの略光軸１２１上にある第一の発光部（白色発光部１３１ａ）を備える第一の発光ダイオード素子（白色ＬＥＤパッケージ１３０ａ）と、
上記第二の光学レンズの略光軸１２１上にあり、上記第二の光学レンズ側から見た形状が上記第一の光学レンズ側から見た上記第一の発光部の形状と略同一であり、上記第二の光学レンズとの間の距離Ｌ_４が上記第一の発光部と上記第一の光学レンズとの間の距離Ｌ_１と略同一である光拡散部１７０と、
上記所定の色と異なる色の光（赤色光）を発し、上記第二の光学レンズの略光軸１２１上、上記第二の光学レンズから見て上記光拡散部１７０より後ろにある第二の発光部（赤色発光部１３１ｂ）を備える第二の発光ダイオード素子（赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂ）とを有することを特徴とする。

この実施の形態における照明装置１００によれば、簡単な構成で、第一の発光部が発した光の最大照射範囲（白色光の最大照射範囲５０３）と、第二の発光部が発した光の最大照射範囲（赤色光の最大照射範囲５０４）とがほぼ等しくなるので、照射範囲の中央部だけでなく、照射範囲の外縁部においても、二色の光（白色光と赤色光）を均一に混色することができるという効果を奏する。

実施の形態４．
実施の形態４について、図１２を用いて説明する。

図１２は、この実施の形態における照明装置１００の構造を示す断面図及び平面図である。
なお、実施の形態１で説明した照明装置１００と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。

照明装置１００は、更に、７個の反射板１６５を有する。
各反射板１６５は、フレネルレンズ１２０にそれぞれ対応し、フレネルレンズ１２０の光軸１２１を軸とする円錐台の側面状で、内側が光を反射する。反射板１６５は、円錐台の下底面に当たる部分にフレネルレンズ１２０が位置し、上底面に当たる部分（透光部１６６）に白色発光部１３１ａまたは赤色発光部１３１ｂが位置するよう設置する。
したがって、白色発光部１３１ａまたは赤色発光部１３１ｂが発した光は、直接フレネルレンズ１２０に到達し、あるいは、反射板１６５によって反射されてフレネルレンズ１２０に到達し、フレネルレンズ１２０で屈折して、外部に照射される。

７個の反射板１６５は、すべて同一形状である。したがって、白色発光部１３１ａから対応するフレネルレンズ１２０までの距離Ｌ_１と、赤色発光部１３１ｂから対応するフレネルレンズ１２０までの距離Ｌ_２とは等しい。
実施の形態１と同様、白色ＬＥＤパッケージ１３０ａと赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂとの高さが異なる場合には、スペーサー１５０により高さを調節するなどして、距離Ｌ_１と距離Ｌ_２とを等しくする。

また、透光部１６６は、白色発光部１３１ａ及び赤色発光部１３１ｂのいずれよりも小さい。したがって、白色発光部１３１ａの形状と赤色発光部１３１ｂの形状とが異なっていても、フレネルレンズ１２０側から見える部分の形状は等しくなる。

このように、フレネルレンズ１２０からの距離が等しく形状が同一の透光部１６６を通った光がフレネルレンズ１２０に到達するので、白色光の照射範囲５０１と赤色光の照射範囲５０２とがほぼ等しく、また、白色光の最大照射範囲５０３と赤色光の最大照射範囲５０４ともほぼ等しくなり、均一に混色した演色性の高い白色光を照射することができる。

なお、この例では、反射板１６５を白色発光部１３１ａ及び赤色発光部１３１ｂとフレネルレンズ１２０との間に設けて、透光部１６６を通った光がフレネルレンズ１２０に到達するよう構成しているが、反射板１６５の代わりに、実施の形態２で説明したのと同様な遮光板１６０を、赤色発光部１３１ｂの手前だけでなく、白色発光部１３１ａの手前にも設けて、透光部１６１を通った光がフレネルレンズ１２０に到達するよう構成してもよい。

この実施の形態における照明装置１００は、
第一の光学レンズ（白色ＬＥＤパッケージ１３０ａに対応するフレネルレンズ１２０）と、
口径及び焦点距離が上記第一の光学レンズと略同一であり、光軸１２１が上記第一の光学レンズと略平行である第二の光学レンズ（赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂに対応するフレネルレンズ１２０）と、
上記第一の光学レンズの略光軸１２１上にある第一の透光部（透光部１６６）を備える第一の遮光板（白色ＬＥＤパッケージ１３０ａの手前にある反射板１６５）と、
所定の色の光（白色光）を発し、上記第一の光学レンズの略光軸１２１上、上記第一の光学レンズから見て上記第一の遮光板より後ろにある第一の発光部（白色発光部１３１ａ）を備える第一の発光ダイオード素子（白色ＬＥＤパッケージ１３０ａ）と、
上記第二の光学レンズの略光軸１２１上にあり、上記第二の光学レンズ側から見た形状が上記第一の光学レンズ側から見た上記第一の透光部の形状と略同一である第二の透光部（透光部１６６）を備え、上記第二の透光部と上記第二の光学レンズとの間の距離Ｌ_２が、上記第一の透光部と上記第一の光学レンズとの間の距離Ｌ_１と略同一である第二の遮光板（赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂの手前にある反射板１６５）と、
上記所定の色と異なる色の光（赤色光）を発し、上記第二の光学レンズの略光軸１２１上、上記第二の光学レンズから見て上記第二の遮光板より後ろにある第二の発光部（赤色発光部１３１ｂ）を備える第二の発光ダイオード素子（赤色ＬＥＤパッケージ１３０ｂ）とを有することを特徴とする。

この実施の形態における照明装置１００によれば、簡単な構成で、第一の発光部が発した光の照射範囲（白色光の照射範囲５０１及び白色光の最大照射範囲５０３）と、第二の発光部が発した光の照射範囲（赤色光の照射範囲５０２及び赤色光の最大照射範囲５０４）とがほぼ等しくなるので、外縁部を含めた照射範囲の全範囲において、二色の光（白色光と赤色光）を均一の混色することができるという効果を奏する。

実施の形態５．
実施の形態５について、図１３を用いて説明する。

図１３は、この実施の形態における照明装置１００の構造を示す断面図及び平面図である。
なお、実施の形態４で説明した照明装置１００と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。

照明装置１００は、実施の形態４で説明した照明装置１００に加えて、実施の形態３で説明したのと同様の光拡散部１７０を有する。
赤色発光部１３１ｂが発した光は、光拡散部１７０が拡散し、透光部１６６を通って、フレネルレンズ１２０に到達する。

これにより、フレネルレンズ１２０側から見ると、光拡散部１７０が発光しているように見えるので、赤色発光部１３１ｂが透光部１６６よりも小さい場合であっても、フレネルレンズ１２０側から見た形状が等しくなる。

なお、光拡散部１７０は、赤色発光部１３１ｂの手前だけでなく、白色発光部１３１ａの手前にもあってもよい。

これにより、白色発光部１３１ａ及び赤色発光部１３１ｂの大きさにかかわりなく、白色光の照射範囲５０１と赤色光の照射範囲５０２とがほぼ等しく、また、白色光の最大照射範囲５０３と赤色光の最大照射範囲５０４ともほぼ等しくなり、均一に混色した演色性の高い白色光を照射することができる。

実施の形態１における照明装置１００の構造を示す断面図及び平面図。 実施の形態１における照明装置１００の照射範囲を示す模式図。 対比例の照明装置１００’の照射範囲を示す模式図。 実施の形態１における照明装置１００の変形例を示す図。 実施の形態２における照明装置１００の構造を示す断面図及び平面図。 実施の形態２における照明装置１００の最大照射範囲を示す模式図。 対比例の照明装置１００’の最大照射範囲を示す模式図。 実施の形態２における照明装置１００の変形例を示す図。 実施の形態３における照明装置１００の構造を示す断面図及び平面図。 実施の形態３における照明装置１００の最大照射範囲を示す模式図。 対比例の照明装置１００’の最大照射範囲を示す模式図。 実施の形態４における照明装置１００の構造を示す断面図及び平面図。 実施の形態５における照明装置１００の構造を示す断面図及び平面図。

符号の説明

１００ 照明装置、１１０ 筐体、１２０ フレネルレンズ、１２１ 光軸、１３０ａ 白色ＬＥＤパッケージ、１３０ｂ 赤色ＬＥＤパッケージ、１３１ａ 白色発光部、１３１ｂ 赤色発光部、１４０ 基板、１４５ 別基板、１５０ スペーサー、１６０ 遮光板、１６１，１６６ 透光部、１６５ 反射板、１７０ 光拡散部、５００ 被照射面、５０１ 白色光の照射範囲、５０２ 赤色光の照射範囲、５０３ 白色光の最大照射範囲、５０４ 赤色光の最大照射範囲。

Claims (4)

1. 第一の光学レンズと、
   口径及び焦点距離が上記第一の光学レンズと略同一であり、光軸が上記第一の光学レンズと略平行である第二の光学レンズと、
   所定の色の光を発し、上記第一の光学レンズの略光軸上にある第一の発光部を備える第一の発光ダイオード素子と、
   上記所定の色と異なる色の光を発し、上記第二の光学レンズの略光軸上にある第二の発光部を備え、上記第二の発光部と上記第二の光学レンズとの間の距離が、上記第一の発光部と上記第一の光学レンズとの間の距離と略同一である第二の発光ダイオード素子と
   を有することを特徴とする照明装置。
2. 第一の光学レンズと、
   口径及び焦点距離が上記第一の光学レンズと略同一であり、光軸が上記第一の光学レンズと略平行である第二の光学レンズと、
   所定の色の光を発し、上記第一の光学レンズの略光軸上にある第一の発光部を備える第一の発光ダイオード素子と、
   上記第二の光学レンズの略光軸上にあり、上記第二の光学レンズ側から見た形状が上記第一の光学レンズ側から見た上記第一の発光部の形状と略同一である透光部を備え、上記透光部と上記第二の光学レンズとの間の距離が、上記第一の発光部と上記第一の光学レンズとの間の距離と略同一である遮光板と、
   上記所定の色と異なる色の光を発し、上記第二の光学レンズの略光軸上、上記第二の光学レンズから見て上記遮光板より後ろにある第二の発光部を備える第二の発光ダイオード素子と
   を有することを特徴とする照明装置。
3. 第一の光学レンズと、
   口径及び焦点距離が上記第一の光学レンズと略同一であり、光軸が上記第一の光学レンズと略平行である第二の光学レンズと、
   所定の色の光を発し、上記第一の光学レンズの略光軸上にある第一の発光部を備える第一の発光ダイオード素子と、
   上記第二の光学レンズの略光軸上にあり、上記第二の光学レンズ側から見た形状が上記第一の光学レンズ側から見た上記第一の発光部の形状と略同一であり、上記第二の光学レンズとの間の距離が上記第一の発光部と上記第一の光学レンズとの間の距離と略同一である光拡散部と、
   上記所定の色と異なる色の光を発し、上記第二の光学レンズの略光軸上、上記第二の光学レンズから見て上記光拡散部より後ろにある第二の発光部を備える第二の発光ダイオード素子と
   を有することを特徴とする照明装置。
4. 第一の光学レンズと、
   口径及び焦点距離が上記第一の光学レンズと略同一であり、光軸が上記第一の光学レンズと略平行である第二の光学レンズと、
   上記第一の光学レンズの略光軸上にある第一の透光部を備える第一の遮光板と、
   所定の色の光を発し、上記第一の光学レンズの略光軸上、上記第一の光学レンズから見て上記第一の遮光板より後ろにある第一の発光部を備える第一の発光ダイオード素子と、
   上記第二の光学レンズの略光軸上にあり、上記第二の光学レンズ側から見た形状が上記第一の光学レンズ側から見た上記第一の透光部の形状と略同一である第二の透光部を備え、上記第二の透光部と上記第二の光学レンズとの間の距離が、上記第一の透光部と上記第一の光学レンズとの間の距離と略同一である第二の遮光板と、
   上記所定の色と異なる色の光を発し、上記第二の光学レンズの略光軸上、上記第二の光学レンズから見て上記第二の遮光板より後ろにある第二の発光部を備える第二の発光ダイオード素子と
   を有することを特徴とする照明装置。

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