JP2013171802A - Ｌｅｄ照明装置および導光レンズ - Google Patents

Ｌｅｄ照明装置および導光レンズ Download PDF

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Abstract

【課題】ＬＥＤ光源の発光面の発光中心以外から照射され、導光レンズの入光面および出光面を透過した光が、導光レンズの中心軸線となす角度を小さくする。
【解決手段】凹状入光面と凸状出光面2c1とを有する導光レンズ2を概略回転体形状に形成したＬＥＤ照明装置100において、ＬＥＤ光源1の発光面1aの発光中心1a1を導光レンズ2の中心軸線2'上に配置し、中心軸線2'を中心とする円錐面によって凹状入光面2a1を構成し、発光中心1a1から照射され入光面2a1および出光面2c1を透過した光が中心軸線2'に平行な光になるように、出光面2c1を形成し、発光面1aのうち中心軸線2'から最も離れている部分1a2と中心軸線2'との距離DT1a2を、入光面2a1のうち中心軸線2'から最も離れている部分2a1bと中心軸線2'との距離DT2a1bより小さい値に設定した。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＬＥＤ光源から照射された光が入光する凹状の入光面と、入光面を透過した光が出光する凸状の出光面とを有する導光レンズを具備し、導光レンズを概略回転体形状に形成したＬＥＤ照明装置およびそれに用いられる導光レンズに関する。
特に、本発明は、ＬＥＤ光源の発光面の発光中心以外の部分から照射され、導光レンズの入光面を透過し、導光レンズの出光面を透過した光が、導光レンズの中心軸線となす角度を小さくすることができるＬＥＤ照明装置それに用いられる導光レンズに関する。
従来から、ＬＥＤ光源から照射された光が入光する凹状の入光面と、入光面を透過した光が出光する凸状の出光面とを有する導光レンズを具備し、導光レンズを概略回転体形状に形成したＬＥＤ照明装置が知られている。この種のＬＥＤ照明装置の例としては、例えば特許文献１（特開２００５−２２８６２３号公報）の図２などに記載されたものがある。
特許文献１の図２に記載されたＬＥＤ照明装置では、導光レンズの中心軸線と小さい角度をなしてＬＥＤ光源から照射された光が入光する凹状の第１入光面と、導光レンズの中心軸線と大きい角度をなしてＬＥＤ光源から照射された光が入光する第２入光面とが、導光レンズに設けられている。また、ＬＥＤ光源から照射され、導光レンズの第２入光面を透過した光を反射して導光レンズの中心軸線に概略平行な光にするための反射面が、導光レンズに設けられている。更に、ＬＥＤ光源から照射され、導光レンズの第１入光面を透過した光を出光するための凸状の第１出光面が、導光レンズに設けられている。また、ＬＥＤ光源から照射され、導光レンズの第２入光面を透過し、導光レンズの反射面によって反射された光を出光するための平面状の第２出光面が、導光レンズに設けられている。
特開２００５−２２８６２３号公報
ところで、特許文献１の図２に記載されたＬＥＤ照明装置のような従来のＬＥＤ照明装置では、一般的に、ＬＥＤ光源の発光面の発光中心が、導光レンズの中心軸線上に配置されている。また、導光レンズの中心軸線上に中心を有する球面の一部によって、導光レンズの凹状の第１入光面が構成されている。更に、ＬＥＤ光源の発光面の発光中心から照射され、導光レンズの第１入光面を透過し、導光レンズの第１出光面を透過した光が、導光レンズの中心軸線に平行な光になるように、導光レンズの第１出光面が形成されている。
そのため、特許文献１の図２に記載されたＬＥＤ照明装置のような従来のＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤ光源の発光面の発光中心から照射され、導光レンズの第１入光面を透過し、導光レンズの第１出光面を透過した導光レンズの中心軸線に平行な光によって、導光レンズの第１出光面の直径とほぼ等しい大きさの直径を有するスポット光を形成することができる。
一方、特許文献１の図２に記載されたＬＥＤ照明装置のような従来のＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤ光源の発光面のうち発光中心以外の部分から照射された光が、導光レンズの第１入光面を透過し、導光レンズの第１出光面を透過すると、導光レンズの中心軸線と角度をなす光になってしまう。
そのため、特許文献１の図２に記載されたＬＥＤ照明装置のような従来のＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤ光源の発光面の全体から照射され、導光レンズの第１入光面を透過し、導光レンズの第１出光面を透過した光によって形成されるスポット光の直径が、導光レンズの第１出光面の直径に比べてかなり大きくなってしまう。
つまり、特許文献１の図２に記載されたＬＥＤ照明装置のような従来のＬＥＤ照明装置では、十分に小さい直径を有するスポット光を形成することができるように、ＬＥＤ光源と、導光レンズの第１入光面と、導光レンズの第１出光面とが構成されていなかった。
本発明者は、十分に小さい直径を有するスポット光を形成するために、ＬＥＤ光源と、導光レンズの第１入光面と、導光レンズの第１出光面との構成について鋭意研究を行った。その研究の結果、本発明者は、導光レンズの中心軸線を中心とする円錐面によって導光レンズの凹状の第１入光面を構成することにより、従来のＬＥＤ照明装置のように導光レンズの中心軸線上に中心を有する球面の一部によって導光レンズの凹状の第１入光面が構成される場合よりも、ＬＥＤ光源の発光面の発光中心以外の部分から照射され、導光レンズの第１入光面を透過し、導光レンズの第１出光面を透過した光が導光レンズの中心軸線となす角度を小さくすることができる旨を見い出したのである。
すなわち、本発明は、ＬＥＤ光源の発光面の発光中心以外の部分から照射され、導光レンズの第１入光面を透過し、導光レンズの第１出光面を透過した光が、導光レンズの中心軸線となす角度を小さくすることができるＬＥＤ照明装置およびそれに用いられる導光レンズを提供することを目的とする。
請求項１に記載の発明によれば、ＬＥＤ光源（１）と、
ＬＥＤ光源（１）から照射された光が入光する凹状の第１入光面（２ａ１）と、第１入光面（２ａ１）を透過した光が出光する凸状の第１出光面（２ｃ１）とを有する導光レンズ（２）とを具備し、
導光レンズ（２）を概略回転体形状に形成したＬＥＤ照明装置（１００）において、
ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）を導光レンズ（２）の中心軸線（２’）上に配置し、
導光レンズ（２）の中心軸線（２’）を中心とする円錐面によって、導光レンズ（２）の凹状の第１入光面（２ａ１）を構成し、
ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）から照射され、導光レンズ（２）の第１入光面（２ａ１）を透過し、導光レンズ（２）の第１出光面（２ｃ１）を透過した光が、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行な光になるように、導光レンズ（２）の第１出光面（２ｃ１）を形成し、
ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）のうち導光レンズ（２）の中心軸線（２’）から最も離れている部分（１ａ２）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ１ａ２）を、導光レンズ（２）の第１入光面（２ａ１）のうち導光レンズ（２）の中心軸線（２’）から最も離れている部分（２ａ１ｂ）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ａ１ｂ）より小さい値に設定したことを特徴とするＬＥＤ照明装置（１００）が提供される。
請求項２に記載の発明によれば、ＬＥＤ光源（１）から照射されて導光レンズ（２）の凹状の第１入光面（２ａ１）に入光する光よりも導光レンズ（２）の中心軸線（２’）と大きい角度をなしてＬＥＤ光源（１）から照射された光が入光する第２入光面（２ａ２）と、
ＬＥＤ光源（１）から照射されて導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）を透過した光を反射する反射面（２ｂ）と、
ＬＥＤ光源（１）から照射されて導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）を透過し、導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）によって反射された光が出光する第２出光面（２ｃ２）とを導光レンズ（２）に形成し、
ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）から照射され、導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）を透過し、導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）によって反射された光が、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行な光になるように、導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）および反射面（２ｂ）を形成し、
導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に垂直な平面によって、導光レンズ（２）の第２出光面（２ｃ２）を構成し、
導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）のうちの導光レンズ（２）の中心軸線（２’）側に位置する内側端部（２ｂ１）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ｂ１）を、導光レンズ（２）の第２出光面（２ｃ２）のうちの導光レンズ（２）の中心軸線（２’）側に位置する内側端部（２ｃ２ａ）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ｃ２ａ）以上の値に設定し、
導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）のうちの導光レンズ（２）の中心軸線（２’）の反対側に位置する外側端部（２ｂ２）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ｂ２）を、導光レンズ（２）の第２出光面（２ｃ２）のうちの導光レンズ（２）の中心軸線（２’）の反対側に位置する外側端部（２ｃ２ｂ）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ｃ２ｂ）以下の値に設定し、
導光レンズ（２）を固定する時に用いられる固定部（２ｄ）を、導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）と、導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）の内側端部（２ｂ１）との間に形成したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置（１００）が提供される。
請求項３に記載の発明によれば、樹脂材料の成形によって導光レンズ（２）を形成し、
導光レンズ（２）の第１出光面（２ｃ１）のうち、ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）から照射され、導光レンズ（２）の第１入光面（２ａ１）を透過した光が透過しない導光レンズ（２）の中心軸線（２’）上の領域（２ｃ１ａ）に、樹脂材料供給用のゲート（２ｃ１ａ１）を配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明装置（１００）が提供される。
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＬＥＤ照明装置（１００）に用いられる導光レンズ（２）が提供される。
請求項１に記載のＬＥＤ照明装置（１００）によれば、ＬＥＤ光源（１）と、
ＬＥＤ光源（１）から照射された光が入光する凹状の第１入光面（２ａ１）と、第１入光面（２ａ１）を透過した光が出光する凸状の第１出光面（２ｃ１）とを有する導光レンズ（２）とを具備し、
導光レンズ（２）を概略回転体形状に形成し、
ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）を導光レンズ（２）の中心軸線（２’）上に配置し、
導光レンズ（２）の中心軸線（２’）上に中心を有する球面の一部によって、導光レンズ（２）の凹状の第１入光面（２ａ１）を構成し、
ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）から照射され、導光レンズ（２）の第１入光面（２ａ１）を透過し、導光レンズ（２）の第１出光面（２ｃ１）を透過した光が、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行な光になるように、導光レンズ（２）の第１出光面（２ｃ１）を形成し、
ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）のうち導光レンズ（２）の中心軸線（２’）から最も離れている部分（１ａ２）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ１ａ２）を、導光レンズ（２）の第１入光面（２ａ１）のうち導光レンズ（２）の中心軸線（２’）から最も離れている部分（２ａ１ｂ）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ａ１ｂ）より小さい値に設定したＬＥＤ照明装置（１００Ｒｅｆ）よりも、ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）以外の部分から照射され、導光レンズ（２）の第１入光面（２ａ１）を透過し、導光レンズ（２）の第１出光面（２ｃ１）を透過した光が、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）となす角度を小さくすることができる。
請求項２に記載のＬＥＤ照明装置（１００）では、ＬＥＤ光源（１）から照射されて導光レンズ（２）の凹状の第１入光面（２ａ１）に入光する光よりも導光レンズ（２）の中心軸線（２’）と大きい角度をなしてＬＥＤ光源（１）から照射された光が入光する第２入光面（２ａ２）が、導光レンズ（２）に形成されている。また、ＬＥＤ光源（１）から照射されて導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）を透過した光を反射する反射面（２ｂ）が、導光レンズ（２）に形成されている。更に、ＬＥＤ光源（１）から照射されて導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）を透過し、導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）によって反射された光が出光する第２出光面（２ｃ２）が、導光レンズ（２）に形成されている。
また、請求項２に記載のＬＥＤ照明装置（１００）では、ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）から照射され、導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）を透過し、導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）によって反射された光が、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行な光になるように、導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）および反射面（２ｂ）が形成されている。更に、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に垂直な平面によって、導光レンズ（２）の第２出光面（２ｃ２）が構成されている。
そのため、請求項２に記載のＬＥＤ照明装置（１００）によれば、ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）から照射され、導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）を透過し、導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）によって反射され、導光レンズ（２）の第２出光面（２ｃ２）を透過した光を、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行な光にすることができる。
ところで、引用文献１の図２に記載されたＬＥＤ照明装置では、導光レンズの反射面のうちの導光レンズの中心軸線側に位置する内側端部と、導光レンズの中心軸線との間の距離が、導光レンズの第２出光面のうちの導光レンズの中心軸線側に位置する内側端部と、導光レンズの中心軸線との間の距離より小さい値に設定されている。
そのため、引用文献１の図２に記載されたＬＥＤ照明装置では、導光レンズの中心軸線と約９０°の大きい角度をなしてＬＥＤ光源の発光面の発光中心から照射され、導光レンズの第２入光面を透過し、導光レンズの反射面の内側端部付近の部分によって反射された導光レンズの中心軸線に平行な反射光が、導光レンズの中心軸線に垂直な導光レンズの第２出光面を透過することができず、導光レンズの凸状の第１出光面を透過し、導光レンズの中心軸線と角度をなす透過光になってしまう。
この点に鑑み、請求項２に記載のＬＥＤ照明装置（１００）では、導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）のうちの導光レンズ（２）の中心軸線（２’）側に位置する内側端部（２ｂ１）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ｂ１）が、導光レンズ（２）の第２出光面（２ｃ２）のうちの導光レンズ（２）の中心軸線（２’）側に位置する内側端部（２ｃ２ａ）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ｃ２ａ）以上の値に設定されている。また、導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）のうちの導光レンズ（２）の中心軸線（２’）の反対側に位置する外側端部（２ｂ２）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ｂ２）が、導光レンズ（２）の第２出光面（２ｃ２）のうちの導光レンズ（２）の中心軸線（２’）の反対側に位置する外側端部（２ｃ２ｂ）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ｃ２ｂ）以下の値に設定されている。
そのため、請求項２に記載のＬＥＤ照明装置（１００）によれば、ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）から照射され、導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）を透過し、導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）によって反射された導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行な反射光のすべてが、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に垂直な導光レンズ（２）の第２出光面（２ｃ２）を透過し、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行な透過光になるようにすることができる。
更に、請求項２に記載のＬＥＤ照明装置（１００）では、導光レンズ（２）を固定する時に用いられる固定部（２ｄ）が、導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）と、導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）の内側端部（２ｂ１）との間に形成されている。
そのため、請求項２に記載のＬＥＤ照明装置（１００）によれば、仮に、導光レンズ（２）を固定する時に用いられる固定部（２ｄ）が、導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）の外側端部（２ｂ２）および導光レンズ（２）の第２出光面（２ｃ２）の外側端部（２ｃ２ｂ）よりも外側に配置される場合よりも、導光レンズ（２）全体の直径を小型化することができ、それにより、ＬＥＤ照明装置（１００）全体を小型化することができる。
請求項３に記載のＬＥＤ照明装置（１００）では、樹脂材料の成形によって導光レンズ（２）が形成されている。更に、導光レンズ（２）の第１出光面（２ｃ１）のうち、ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）から照射され、導光レンズ（２）の第１入光面（２ａ１）を透過した光が透過しない導光レンズ（２）の中心軸線（２’）上の領域（２ｃ１ａ）に、樹脂材料供給用のゲート（２ｃ１ａ１）が配置されている。
そのため、請求項３に記載のＬＥＤ照明装置（１００）によれば、ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）から照射され、導光レンズ（２）の第１入光面（２ａ１）を透過した光が導光レンズ（２）の第１出光面（２ｃ１）のゲートカット跡（２ｃ１ａ１’）を透過し、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）と角度をなす光になってしまうおそれを回避しつつ、導光レンズ（２）を周方向に均一に成形することができる。
請求項４に記載の導光レンズ（２）によれば、ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）以外の部分から照射され、導光レンズ（２）の第１入光面（２ａ１）を透過し、導光レンズ（２）の第１出光面（２ｃ１）を透過した光が、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）となす角度を小さくすることができる。
比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆを示した図である。 比較例のＬＥＤ照明装置１００ＲｅｆのＬＥＤ光源１から照射され、図１（Ａ）に示す断面内を進む光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２を示した図である。 第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００を示した図である。 第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００のＬＥＤ光源１から照射され、図３（Ａ）に示す断面内を進む光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２を示した図である。 本発明の第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００のＬＥＤ光源１の発光面１ａから照射され、図３（Ａ）に示す断面内を進み、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過した透過光の光度値と、比較例のＬＥＤ照明装置１００ＲｅｆのＬＥＤ光源１の発光面１ａから照射され、図１（Ａ）に示す断面内を進み、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過した透過光の光度値とを比較して示したグラフである。 第５の実施形態のＬＥＤ照明装置１００を示した図である。 第６の実施形態のＬＥＤ照明装置１００を示した図である。 第７の実施形態のＬＥＤ照明装置１００を示した図である。
本発明のＬＥＤ照明装置の第１の実施形態について説明する前に、比較例のＬＥＤ照明装置について説明する。図１は比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆを示した図である。詳細には、図１（Ａ）は導光レンズ２の中心軸線２’およびＬＥＤ光源１の光軸１’を含む比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆの断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の一部の拡大図である。図２はＬＥＤ照明装置１００ＲｅｆのＬＥＤ光源１から照射され、図１（Ａ）に示す断面内を進む光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２を示した図である。
比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆでは、図１に示すように、基板３に実装されたＬＥＤ光源１が設けられている。また、概略回転体形状に形成された導光レンズ２が、ハウジング４を介して基板３に接続され、ＬＥＤ光源１に対して位置決めされている。更に、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１が、導光レンズ２の中心軸線２’上に配置されている。
また、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆでは、図１に示すように、ＬＥＤ光源１の光軸１’と導光レンズ２の中心軸線２’とが概略一致せしめられている。更に、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’と小さい角度をなしてＬＥＤ光源１から照射された光が入光する凹状の入光面２ａ１が、導光レンズ２に形成されている。また、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’上に中心を有する球面の一部によって、導光レンズ２の凹状の入光面２ａ１が構成されている。
更に、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆでは、図１に示すように、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過した光が出光する凸状の出光面２ｃ１が、導光レンズ２に形成されている。また、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過した光が、例えば光Ｌ１１（図２（Ａ）参照）のようなＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光になるように、導光レンズ２の出光面２ｃ１が形成されている。
また、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆでは、図１に示すように、ＬＥＤ光源１から照射されて導光レンズ２の凹状の入光面２ａ１に入光する光よりもＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’と大きい角度をなしてＬＥＤ光源１から照射された光が入光する入光面２ａ２が、導光レンズ２に形成されている。更に、ＬＥＤ光源１から照射されて導光レンズ２の入光面２ａ２を透過した光を反射する反射面２ｂが、導光レンズ２に形成されている。また、ＬＥＤ光源１から照射されて導光レンズ２の入光面２ａ２を透過し、導光レンズ２の反射面２ｂによって反射された光が出光する出光面２ｃ２が、導光レンズ２に形成されている。
更に、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆでは、図１に示すように、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ２を透過し、導光レンズ２の反射面２ｂによって反射された光が、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光になるように、導光レンズ２の入光面２ａ２および反射面２ｂが形成されている。また、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に垂直な平面によって、導光レンズ２の出光面２ｃ２が構成されている。
そのため、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆでは、図２（Ａ）に示すように、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ２を透過し、導光レンズ２の反射面２ｂによって反射され、導光レンズ２の出光面２ｃ２を透過した光が、例えば光Ｌ１２（図２（Ａ）参照）のようなＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光になる。
つまり、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆでは、図２（Ａ）に示すように、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過したＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光（例えば光Ｌ１１など）、および、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ２を透過し、導光レンズ２の反射面２ｂによって反射され、導光レンズ２の出光面２ｃ２を透過したＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光（例えば光Ｌ１２など）によって、導光レンズ２の出光面２ｃ２の直径とほぼ等しい大きさの直径を有するスポット光を形成することができる。
詳細には、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆでは、図２（Ａ）に示すように、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過したＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光（例えば光Ｌ１１など）によって、導光レンズ２の出光面２ｃ１の直径とほぼ等しい大きさの直径を有するスポット光を形成することができる。
一方、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆでは、図１（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ光源１の発光面１ａが所定の大きさを有し、その結果、ＬＥＤ光源１による発光が、厳密な点発光（大きさを有さない点光源による発光）にならない。詳細には、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆでは、図１（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ光源１の発光面１ａのうちＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’から最も離れている部分１ａ２と、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’との間の距離ＤＴ１ａ２が、導光レンズ２の入光面２ａ１のうちＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’から最も離れている部分２ａ１ｂと、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’との間の距離ＤＴ２ａ１ｂより小さい値に設定されている。
詳細には、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆでは、図１（Ｂ）に示すように、導光レンズ２の入光面２ａ１のうちＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’上の点２ａ１ａとＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１との間の距離ＤＴＳ２ａ１ａと、導光レンズ２の入光面２ａ１のうちＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’から最も離れている部分２ａ１ｂと、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１を含むＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に垂直な平面Ｓとの間の距離ＤＴＳ２ａ１ｂと、距離ＤＴ１ａ２と、距離ＤＴ２ａ１ｂとの関係（ＤＴＳ２ａ１ａ）：（ＤＴＳ２ａ１ｂ）：（ＤＴ１ａ２）：（ＤＴ２ａ１ｂ）が、９５７：８９４：１００：５１６に設定されている。
そのため、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆでは、図２（Ｂ）に示すように、例えばＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’と９．６４°の角度をなしてＬＥＤ光源１の発光面１ａの部分１ａ２から照射され、図２（Ｂ）に示す断面内を進む光が、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過すると、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光にならず、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’と２．１８°の角度をなす光Ｌ２１になってしまう。
また、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆでは、図２（Ｂ）に示すように、例えばＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’と２０．４５°の角度をなしてＬＥＤ光源１の発光面１ａの部分１ａ２から照射され、図２（Ｂ）に示す断面内を進む光が、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過すると、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光にならず、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’と３．８６°の角度をなす光Ｌ２２になってしまう。
そのため、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆでは、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの全体から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過した光（例えば光Ｌ１１，Ｌ２１，Ｌ２２（図２参照）など）によって形成されるスポット光の直径が、導光レンズ２の出光面２ｃ１の直径に比べてかなり大きくなってしまう。
本発明者は、十分に小さい直径を有するスポット光を形成するために、ＬＥＤ光源１と、導光レンズ２の入光面２ａ１と、導光レンズ２の出光面２ｃ１との構成について鋭意研究を行った。その研究の結果、本発明者は、導光レンズ２の中心軸線２’を中心とする円錐面によって導光レンズ２の凹状の入光面２ａ１を構成することにより、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆのように導光レンズ２の中心軸線２’上に中心を有する球面の一部によって導光レンズ２の凹状の入光面２ａ１が構成される場合よりも、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１以外の部分から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過した光が導光レンズ２の中心軸線２’となす角度を小さくすることができる旨を見い出したのである。
以下、本発明のＬＥＤ照明装置の第１の実施形態について説明する。図３は第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００を示した図である。詳細には、図３（Ａ）は導光レンズ２の中心軸線２’およびＬＥＤ光源１の光軸１’を含む第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００の断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の一部の拡大図である。図４は第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００のＬＥＤ光源１から照射され、図３（Ａ）に示す断面内を進む光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２を示した図である。
第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図３に示すように、例えば基板３に実装されたＬＥＤ光源１が設けられている。また、概略回転体形状に形成された導光レンズ２が、ハウジング４を介して基板３に接続され、ＬＥＤ光源１に対して位置決めされている。更に、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１が、導光レンズ２の中心軸線２’上に配置されている。また、例えばアクリルなどのような樹脂材料の成形によって導光レンズ２が形成されている。
第２の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、代わりに、ハウジング４を介することなく、導光レンズ２をＬＥＤ光源１に対して位置決めすることも可能である。
また、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図３に示すように、ＬＥＤ光源１の光軸１’と導光レンズ２の中心軸線２’とが概略一致せしめられている。第３の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、代わりに、ＬＥＤ光源１の光軸１’と導光レンズ２の中心軸線２’とが一致しないように、ＬＥＤ光源１および導光レンズ２を配置することも可能である。
更に、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図３に示すように、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’と小さい角度をなしてＬＥＤ光源１から照射された光が入光する凹状の入光面２ａ１が、導光レンズ２に形成されている。また、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’を中心とする円錐面によって、導光レンズ２の凹状の入光面２ａ１が構成されている。
更に、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図３に示すように、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過した光が出光する凸状の出光面２ｃ１が、導光レンズ２に形成されている。また、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過した光が、例えば光Ｌ１１（図４（Ａ）参照）のようなＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光になるように、導光レンズ２の出光面２ｃ１が形成されている。
また、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図３に示すように、ＬＥＤ光源１から照射されて導光レンズ２の凹状の入光面２ａ１に入光する光よりもＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’と大きい角度をなしてＬＥＤ光源１から照射された光が入光する入光面２ａ２が、導光レンズ２に形成されている。更に、ＬＥＤ光源１から照射されて導光レンズ２の入光面２ａ２を透過した光を反射する反射面２ｂが、導光レンズ２に形成されている。また、ＬＥＤ光源１から照射されて導光レンズ２の入光面２ａ２を透過し、導光レンズ２の反射面２ｂによって反射された光が出光する出光面２ｃ２が、導光レンズ２に形成されている。
更に、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図３に示すように、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ２を透過し、導光レンズ２の反射面２ｂによって反射された光が、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光になるように、導光レンズ２の入光面２ａ２および反射面２ｂが形成されている。また、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に垂直な平面によって、導光レンズ２の出光面２ｃ２が構成されている。
そのため、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図４（Ａ）に示すように、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ２を透過し、導光レンズ２の反射面２ｂによって反射され、導光レンズ２の出光面２ｃ２を透過した光が、例えば光Ｌ１２（図４（Ａ）参照）のようなＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光になる。
つまり、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図４（Ａ）に示すように、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過したＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光（例えば光Ｌ１１など）、および、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ２を透過し、導光レンズ２の反射面２ｂによって反射され、導光レンズ２の出光面２ｃ２を透過したＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光（例えば光Ｌ１２など）によって、導光レンズ２の出光面２ｃ２の直径とほぼ等しい大きさの直径を有するスポット光を形成することができる。
詳細には、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図４（Ａ）に示すように、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過したＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光（例えば光Ｌ１１など）によって、導光レンズ２の出光面２ｃ１の直径とほぼ等しい大きさの直径を有するスポット光を形成することができる。
第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図３（Ａ）に示すように、導光レンズ２に入光面２ａ２と反射面２ｂと出光面２ｃ２とが設けられているが、例えば、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’と大きい角度をなす光が照射されない指向性が高いＬＥＤ光源１が用いられる第４の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、代わりに、導光レンズ２に入光面２ａ２と反射面２ｂと出光面２ｃ２とを省略することも可能である。
また、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図３（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ光源１の発光面１ａのうちＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’から最も離れている部分１ａ２と、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’との間の距離ＤＴ１ａ２が、導光レンズ２の入光面２ａ１のうちＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’から最も離れている部分２ａ１ｂと、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’との間の距離ＤＴ２ａ１ｂより小さい値に設定されている。
詳細には、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図３（Ｂ）に示すように、導光レンズ２の入光面２ａ１のうちＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’上の点２ａ１ａとＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１との間の距離ＤＴＳ２ａ１ａと、導光レンズ２の入光面２ａ１のうちＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’から最も離れている部分２ａ１ｂと、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１を含むＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’に垂直な平面Ｓとの間の距離ＤＴＳ２ａ１ｂと、距離ＤＴ１ａ２と、距離ＤＴ２ａ１ｂとの関係（ＤＴＳ２ａ１ａ）：（ＤＴＳ２ａ１ｂ）：（ＤＴ１ａ２）：（ＤＴ２ａ１ｂ）が、９５７：８９４：１００：５１６に設定されている。
そのため、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図４（Ｂ）に示すように、例えばＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’と９．６４°の角度をなしてＬＥＤ光源１の発光面１ａの部分１ａ２から照射され、図４（Ｂ）に示す断面内を進む光が、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過すると、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’と２．０７°の角度をなす光Ｌ２１になる。
また、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図４（Ｂ）に示すように、例えばＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’と２０．４５°の角度をなしてＬＥＤ光源１の発光面１ａの部分１ａ２から照射され、図４（Ｂ）に示す断面内を進む光が、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過すると、ＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’と２．７６°の角度をなす光Ｌ２２になる。
つまり、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００の透過光Ｌ２１（図４（Ｂ）参照）がＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’となす角度（２．０７°）は、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆの透過光Ｌ２１（図２（Ｂ）参照）がＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’となす角度（２．１８°）よりも小さくなる。更に、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００の透過光Ｌ２２（図４（Ｂ）参照）がＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’となす角度（２．７６°）は、比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆの透過光Ｌ２２（図２（Ｂ）参照）がＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’となす角度（３．８６°）よりも小さくなる。
図５は本発明の第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００のＬＥＤ光源１の発光面１ａから照射され、図３（Ａ）に示す断面内を進み、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過した透過光の光度値と、比較例のＬＥＤ照明装置１００ＲｅｆのＬＥＤ光源１の発光面１ａから照射され、図１（Ａ）に示す断面内を進み、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過した透過光の光度値とを比較して示したグラフである。図５において、グラフの縦軸は透過光の光度値を示しており、グラフの横軸は透過光がＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’となす角度を示している。
導光レンズ２の中心軸線２’を中心とする円錐面によって導光レンズ２の凹状の入光面２ａ１が構成されている本発明の第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００によれば、図５に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’上に中心を有する球面の一部によって導光レンズ２の凹状の入光面２ａ１が構成されている比較例のＬＥＤ照明装置１００Ｒｅｆよりも、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１以外の部分から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１を透過した透過光がＬＥＤ光源１の光軸１’および導光レンズ２の中心軸線２’となす角度を小さくすることができる。
ところで、引用文献１の図２に記載されたＬＥＤ照明装置では、導光レンズの反射面のうちの導光レンズの中心軸線側に位置する内側端部と、導光レンズの中心軸線との間の距離が、導光レンズの第２出光面のうちの導光レンズの中心軸線側に位置する内側端部と、導光レンズの中心軸線との間の距離より小さい値に設定されている。
そのため、引用文献１の図２に記載されたＬＥＤ照明装置では、導光レンズの中心軸線と約９０°の大きい角度をなしてＬＥＤ光源の発光面の発光中心から照射され、導光レンズの第２入光面を透過し、導光レンズの反射面の内側端部付近の部分によって反射された導光レンズの中心軸線に平行な反射光が、導光レンズの中心軸線に垂直な導光レンズの第２出光面を透過することができず、導光レンズの凸状の第１出光面を透過し、導光レンズの中心軸線と角度をなす透過光になってしまう。
この点に鑑み、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図３（Ａ）に示すように、導光レンズ２の反射面２ｂのうちの導光レンズ２の中心軸線２’の側に位置する内側端部２ｂ１と、導光レンズ２の中心軸線２’との間の距離ＤＴ２ｂ１が、導光レンズ２の出光面２ｃ２のうちの導光レンズ２の中心軸線２’の側に位置する内側端部２ｃ２ａと、導光レンズ２の中心軸線２’との間の距離ＤＴ２ｃ２ａ以上の値に設定されている。また、導光レンズ２の反射面２ｂのうちの導光レンズ２の中心軸線２’の反対側に位置する外側端部２ｂ２と、導光レンズ２の中心軸線２’との間の距離ＤＴ２ｂ２が、導光レンズ２の出光面２ｃ２のうちの導光レンズ２の中心軸線２’の反対側に位置する外側端部２ｃ２ｂと、導光レンズ２の中心軸線２’との間の距離ＤＴ２ｃ２ｂ以下の値に設定されている。
そのため、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００によれば、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ２を透過し、導光レンズ２の反射面２ｂによって反射された導光レンズ２の中心軸線２’に平行な反射光のすべてが、導光レンズ２の中心軸線２’に垂直な導光レンズ２の出光面２ｃ２を透過し、導光レンズ２の中心軸線２’に平行な透過光になるようにすることができる。
図６は第５の実施形態のＬＥＤ照明装置１００を示した図である。詳細には、図６（Ａ）は導光レンズ２の中心軸線２’およびＬＥＤ光源１の光軸１’を含む第５の実施形態のＬＥＤ照明装置１００の断面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の一部の拡大図である。図７は第６の実施形態のＬＥＤ照明装置１００を示した図である。詳細には、図７（Ａ）は導光レンズ２の中心軸線２’およびＬＥＤ光源１の光軸１’を含む第６の実施形態のＬＥＤ照明装置１００の断面図、図７（Ｂ）は図６（Ａ）の一部の拡大図である。
第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図３（Ａ）に示すように、導光レンズ２を固定する時に用いられるフランジ形状の固定部２ｄが、導光レンズ２の反射面２ｂの外側端部２ｂ２および導光レンズ２の出光面２ｃ２の外側端部２ｃ２ｂよりも外側に配置されているが、第５の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図６（Ａ）に示すように、導光レンズ２を固定する時に用いられるピン形状の固定部２ｄが、導光レンズ２の入光面２ａ２と、導光レンズ２の反射面２ｂの内側端部２ｂ１との間に形成されている。また、第６の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図７（Ａ）に示すように、導光レンズ２を固定する時に用いられるフック形状の固定部２ｄが、導光レンズ２の入光面２ａ２と、導光レンズ２の反射面２ｂの内側端部２ｂ１との間に形成されている。
そのため、第５および第６の実施形態のＬＥＤ照明装置１００によれば、導光レンズ２を固定する時に用いられる固定部２ｄが、導光レンズ２の反射面２ｂの外側端部２ｂ２および導光レンズ２の出光面２ｃ２の外側端部２ｃ２ｂよりも外側に配置されている第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００よりも、導光レンズ２の全体の直径を小型化することができ、それにより、ＬＥＤ照明装置１００の全体を小型化することができる。
第５および第６の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）に示すように、距離ＤＴＳ２ａ１ａと距離ＤＴＳ２ａ１ｂと距離ＤＴ１ａ２と距離ＤＴ２ａ１ｂとの関係（ＤＴＳ２ａ１ａ）：（ＤＴＳ２ａ１ｂ）：（ＤＴ１ａ２）：（ＤＴ２ａ１ｂ）が、１２０３：８８１：３００：５１６に設定されている。
図８は第７の実施形態のＬＥＤ照明装置１００を示した図である。詳細には、図８（Ａ）は導光レンズ２の中心軸線２’およびＬＥＤ光源１の光軸１’を含む第７の実施形態のＬＥＤ照明装置１００の断面図、図８（Ｂ）はＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、図８（Ａ）に示す断面内を進み、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過し、導光レンズ２の出光面２ｃ１のうちゲートカット跡２ｃ１ａ１’の周りの部分を透過した透過光Ｌ１３，Ｌ１４を示した図である。
第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、樹脂材料供給用のゲートが例えばフランジ形状の固定部２ｄ（図３（Ａ）参照）の位置に配置されているが、第７の実施形態のＬＥＤ照明装置１００では、図８（Ａ）に示すように、導光レンズ２の出光面２ｃ１のうち、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過した光（例えば光Ｌ１３，Ｌ１４（図８（Ｂ）参照）など）が透過しない導光レンズ２の中心軸線２’上の領域２ｃ１ａに、樹脂材料供給用のゲート２ｃ１ａ１が配置されている。
そのため、第７の実施形態のＬＥＤ照明装置１００によれば、ＬＥＤ光源１の発光面１ａの発光中心１ａ１から照射され、導光レンズ２の入光面２ａ１を透過した光が導光レンズ２の出光面２ｃ１のゲートカット跡２ｃ１ａ１’を透過し、導光レンズ２の中心軸線２’と角度をなす光になってしまうおそれを回避しつつ、導光レンズ２を周方向に均一に成形することができる。
第８の実施形態では、上述した第１から第７の実施形態および図面に示す各例を適宜組み合わせることも可能である。
本発明のＬＥＤ照明装置は、例えばスポットライト用照明装置、ビームライト用照明装置、ライトアップ用照明装置などのような局所的に光を照らすためのＬＥＤ照明装置に適用可能である。
１ ＬＥＤ光源
１’ 光軸
１ａ 発光面
１ａ１ 発光中心
１ａ２ 部分
２ 導光レンズ
２’ 中心軸線
２ａ１，２ａ２ 入光面
２ａ１ａ 点
２ａ１ｂ 部分
２ｂ 反射面
２ｂ１，２ｂ２ 端部
２ｃ１，２ｃ２ 出光面
２ｃ１ａ 領域
２ｃ１ａ１ ゲート
２ｃ１ａ１’ ゲートカット跡
２ｃ２ａ，２ｃ２ｂ 端部
２ｄ 固定部
３ 基板
４ ハウジング
１００ ＬＥＤ照明装置

Claims (4)

  1. ＬＥＤ光源（１）と、
    ＬＥＤ光源（１）から照射された光が入光する凹状の第１入光面（２ａ１）と、第１入光面（２ａ１）を透過した光が出光する凸状の第１出光面（２ｃ１）とを有する導光レンズ（２）とを具備し、
    導光レンズ（２）を概略回転体形状に形成したＬＥＤ照明装置（１００）において、
    ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）を導光レンズ（２）の中心軸線（２’）上に配置し、
    導光レンズ（２）の中心軸線（２’）を中心とする円錐面によって、導光レンズ（２）の凹状の第１入光面（２ａ１）を構成し、
    ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）から照射され、導光レンズ（２）の第１入光面（２ａ１）を透過し、導光レンズ（２）の第１出光面（２ｃ１）を透過した光が、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行な光になるように、導光レンズ（２）の第１出光面（２ｃ１）を形成し、
    ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）のうち導光レンズ（２）の中心軸線（２’）から最も離れている部分（１ａ２）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ１ａ２）を、導光レンズ（２）の第１入光面（２ａ１）のうち導光レンズ（２）の中心軸線（２’）から最も離れている部分（２ａ１ｂ）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ａ１ｂ）より小さい値に設定したことを特徴とするＬＥＤ照明装置（１００）。
  2. ＬＥＤ光源（１）から照射されて導光レンズ（２）の凹状の第１入光面（２ａ１）に入光する光よりも導光レンズ（２）の中心軸線（２’）と大きい角度をなしてＬＥＤ光源（１）から照射された光が入光する第２入光面（２ａ２）と、
    ＬＥＤ光源（１）から照射されて導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）を透過した光を反射する反射面（２ｂ）と、
    ＬＥＤ光源（１）から照射されて導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）を透過し、導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）によって反射された光が出光する第２出光面（２ｃ２）とを導光レンズ（２）に形成し、
    ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）から照射され、導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）を透過し、導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）によって反射された光が、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行な光になるように、導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）および反射面（２ｂ）を形成し、
    導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に垂直な平面によって、導光レンズ（２）の第２出光面（２ｃ２）を構成し、
    導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）のうちの導光レンズ（２）の中心軸線（２’）側に位置する内側端部（２ｂ１）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ｂ１）を、導光レンズ（２）の第２出光面（２ｃ２）のうちの導光レンズ（２）の中心軸線（２’）側に位置する内側端部（２ｃ２ａ）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ｃ２ａ）以上の値に設定し、
    導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）のうちの導光レンズ（２）の中心軸線（２’）の反対側に位置する外側端部（２ｂ２）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ｂ２）を、導光レンズ（２）の第２出光面（２ｃ２）のうちの導光レンズ（２）の中心軸線（２’）の反対側に位置する外側端部（２ｃ２ｂ）と、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）との間の距離（ＤＴ２ｃ２ｂ）以下の値に設定し、
    導光レンズ（２）を固定する時に用いられる固定部（２ｄ）を、導光レンズ（２）の第２入光面（２ａ２）と、導光レンズ（２）の反射面（２ｂ）の内側端部（２ｂ１）との間に形成したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置（１００）。
  3. 樹脂材料の成形によって導光レンズ（２）を形成し、
    導光レンズ（２）の第１出光面（２ｃ１）のうち、ＬＥＤ光源（１）の発光面（１ａ）の発光中心（１ａ１）から照射され、導光レンズ（２）の第１入光面（２ａ１）を透過した光が透過しない導光レンズ（２）の中心軸線（２’）上の領域（２ｃ１ａ）に、樹脂材料供給用のゲート（２ｃ１ａ１）を配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明装置（１００）。
  4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のＬＥＤ照明装置（１００）に用いられる導光レンズ（２）。
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