JP2018078001A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの増加を抑制しつつ、輝線の発生を効果的に抑制することができる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置１は、光源１０と、光源１０から出射する光を広角に配光するレンズ２０とを備え、レンズ２０は、光源１０側の面である第１面２１と、第１面２１から入射した光がレンズ２０を透過して外部に出射する第２面２２とを有し、第１面２１は、光源１０から出射する光を広角に配光する光制御面２１ａと、光制御面２１ａを囲むように複数の凸部又は複数の凹部が同心環状に形成された凹凸面２１ｂとを含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、照明装置に関し、特に、非常用の照明装置に関する。

近年、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を利用した照明装置が普及しつつある。この種の照明装置として、例えば特許文献１には、ＬＥＤ基板と電源回路とを有するＬＥＤ照明器具が開示されている。特許文献１に開示されたＬＥＤ照明器具は、ＬＥＤ基板を収納するＬＥＤケーシングと、電源回路を収納する電源ケーシングとを備えており、ＬＥＤケーシングと電源ケーシングとが着脱可能に別体に構成されている。

特開２００８−２５８０６６号公報

照明装置では、光源から出射する光の配光を制御するために、光源の光出射側にレンズ等の光学部材を配置する場合がある。レンズは、例えば、光源側の面である光入射側の面と、レンズ内を導光した光が出射する光出射側の面とを有する。

この種の光学部材として、例えば、図１６に示すように、光源１００側の面が、光の配光を制御するために所定の形状に形成された光制御面２１０と、光の配光を制御しない非光制御面２２０とを有するレンズ２００が提案されている。

このようなレンズ２００では、光源１００とレンズ２００との距離が大きくなっていくと、図１６に示すように、非光制御面２２０にも光源の光が入射し、これにより、輝線が発生することがある。そこで、非光制御面２２０に反射シートを設けたり、非光制御面２２０にシボ加工を施したりすることで、輝線の発生を抑制することが考えられる。

しかしながら、反射シートを用いると、部品点数が多くなって部品コストが増加するばかりか、反射シートとレンズとの位置合わせ等が必要になって組み立てコストが増加し、製造コストが高くなる。しかも、非常用の照明装置の場合には、樹脂材料等の可燃材料を原料とする反射シートを設けることができない。

また、レンズ２００の非光制御面２２０にシボ加工を施した場合、一般に深さが最大で２０μｍ程度の微小凹凸しか形成することができず、輝線の発生を無くすには十分とはいえない。しかも、非常用の照明装置の場合には、レンズ材料として不燃性のガラスを用いることが多いが、ガラスレンズにシボ加工を形成するためのプレス金型は、継続使用により金型のシボ面が徐々に消えていってしまい、メンテナンスする際に金型の修復費用が高くなる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、製造コストの増加を抑制しつつ、輝線の発生を効果的に抑制することができる照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る照明装置の一態様は、光源と、前記光源から出射する光を広角に配光するレンズとを備え、前記レンズは、前記光源側の面である第１面と、前記第１面から入射した光が前記レンズを透過して外部に出射する第２面とを有し、前記第１面は、前記光源から出射する光を広角に配光する光制御面と、前記光制御面を囲むように複数の凸部又は複数の凹部が同心環状に形成された凹凸面とを含む。

製造コストの増加を抑制しつつ、輝線の発生を効果的に抑制することができる。

図１は、実施の形態に係る照明装置の外観斜視図である。 図２は、実施の形態に係る照明装置の分解斜視図である。 図３は、実施の形態に係る照明装置の取付け板に取り付けられる構成部品を取付け板から取り外した状態を示す図である。 図４は、実施の形態に係る照明装置の断面図である。 図５は、実施の形態に係る照明装置の部分拡大図（図４の破線で囲まれる領域Ｖの拡大図）である。 図６は、実施の形態に係る照明装置において、取付け板を本体に取り付けるときの様子を説明するための図である。 図７は、レンズの第１面側から見たときの実施の形態に係るレンズの斜視図である。 図８は、実施の形態に係るレンズの断面図である。 図９は、実施の形態に係るレンズの部分拡大図（図８の破線で囲まれる領域ＩＸの拡大断面図）である。 図１０は、他の実施の形態に係るレンズに入射する光線の軌跡を示す図である。 図１１は、図８に示す実施の形態に係るレンズに入射する光線の軌跡を示す図である。 図１２は、変形例１に係る実施の形態に係るレンズの要部拡大断面図である。 図１３は、変形例２に係る実施の形態に係るレンズの要部拡大断面図である。 図１４は、変形例３に係る実施の形態に係るレンズの要部拡大断面図である。 図１５は、変形例４に係る実施の形態に係るレンズの要部拡大断面図である。 図１６は、従来の照明装置における光源とレンズとの関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。

また、本明細書及び図面において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、三次元直交座標系の三軸を表しており、本実施の形態では、Ｙ軸方向を鉛直方向（上下方向）とし、Ｙ軸に垂直な方向（ＸＺ平面に平行な方向）を水平方向としている。Ｘ軸及びＺ軸は、互いに直交し、且つ、いずれもＹ軸に直交する軸である。なお、本実施の形態では、Ｙ軸正方向側を上側（天井側）とし、Ｙ軸負方向側を下側（光出射側）としている。

（実施の形態）
まず、実施の形態に係る照明装置１の全体構成について、図１〜図５を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る照明装置１の外観斜視図である。図２は、同照明装置１の分解斜視図である。図３は、同照明装置１の取付け板に取り付けられる構成部品を取付け板から取り外した状態を示す図である。図４は、同照明装置１の断面図である。図５は、図４の破線で囲まれる領域Ｖの拡大図である。

図１〜図４に示されるように、照明装置１は、光源１０と、レンズ２０とを備える。光源１０及びレンズ２０は、照明装置１の発光部を構成している。

本実施の形態における照明装置１は、さらに、本体３０と、取付け板４０と、透光カバー５０と、蓄電池６０と、制御ユニット７０と、端子台８０とを備える。

照明装置１は、例えばシーリングライトとして天井又はブラケットライトとして壁面に取り付けられる。照明装置１は、例えばマンションの共用部又は非常階段等の半屋外空間で使用されるが、建物の屋内空間で使用されていてもよい。また、本実施の形態における照明装置１は、防災用、特に非常用の照明装置（非常用照明器具）であるので、火災時等の非常時にも使用できるように、照明装置１を構成する部品は、金属材料又はガラス等の不燃材料によって構成されているとよい。

このように照明装置１は非常用であるので、上記のように蓄電池６０を内蔵している。このため、照明装置１は、定期的に蓄電池６０の状態を確認する必要があり、蓄電池６０として必要とされる能力を有していない状態であることが確認された場合、蓄電池６０を交換する必要がある。したがって、照明装置１においては、本体３０に取り付けられている蓄電池６０を交換しやすくするために、取付け板４０及び透光カバー５０は、本体３０に対して着脱可能に取り付けられている。また、このように取付け板４０及び透光カバー５０を本体３０に対して着脱可能に取り付けることで、照明装置１を設置した後であっても光源１０等の部品を容易に交換することもできる。

以下、照明装置１の各構成部品について、図１〜図５を参照しながら、詳細に説明する。

光源１０は、例えばＬＥＤを有するＬＥＤ光源（ＬＥＤモジュール）であり、照明光として白色光を発する。図５に示すように、本実施の形態において、光源１０は、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）構造であり、基板１０ａと、基板１０ａに実装された発光素子１０ｂと、発光素子１０ｂを封止する封止部材１０ｃとを有する。

基板１０ａは、ＬＥＤを実装するための実装基板であって、例えば、セラミックス基板、樹脂基板、メタルベース基板又はガラス基板等である。なお、基板１０ａには、発光素子１０ｂを発光させるための直流電力を外部から受電するための一対の電極端子と、ＬＥＤに電力を供給するための金属配線とが設けられている。一対の電極端子の各々には、リード線等の電線１１が接続されている。電線１１は、発光素子１０ｂに電力を供給するための電力供給線であり、一端が電極端子に接続され、他端が制御ユニット７０に接続されている。

発光素子１０ｂは、電線１１を介して制御ユニット７０から供給される電力によって発光する。発光素子１０ｂは、ＬＥＤであり、例えば単色の可視光を発するベアチップである。具体的には、発光素子１０ｂは、通電されれば青色光を発する青色ＬＥＤチップである。発光素子１０ｂは、例えば基板１０ａにマトリクス状に複数個配置されており、基板に形成された金属配線によって互いに電気的に接続されている。なお、発光素子１０ｂは、少なくとも１つ配置されていればよい。

封止部材１０ｃは、例えば透光性樹脂である。本実施の形態における封止部材１０ｃは、発光素子１０ｂからの光を波長変換する波長変換材として蛍光体を含んでいる。封止部材１０ｃは、例えば、シリコーン樹脂に蛍光体を分散させた蛍光体含有樹脂である。蛍光体粒子としては、発光素子１０ｂが青色ＬＥＤチップである場合、白色光を得るために、例えばＹＡＧ系の黄色蛍光体を用いることができる。本実施の形態において、封止部材１０ｃは、全ての発光素子１０ｂを一括封止するように平面視が円形状に形成されている。つまり、光源１０は、円形の発光領域を有する。なお、封止部材１０ｃの形状は、円形に限るものではなく、複数の発光素子１０ｂを列ごとに封止するようにライン状に形成されていてもよいし、各発光素子１０ｂを１つずつ個別に封止するように形成されていてもよい。

このように、本実施の形態における光源１０は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって構成されたＢ−Ｙタイプの白色ＬＥＤ光源である。黄色蛍光体は、青色ＬＥＤチップが発した青色光の一部を吸収して励起されて黄色光を放出する。そして、この黄色光と黄色蛍光体に吸収されなかった青色光とが混ざって白色光となり、光源１０からは白色光が放出する。

このように構成される光源１０は、取付け板４０に保持されている。具体的には、図３及び図５に示すように、光源１０は、取付け板４０の載置面４２ａに載置されて取付け板４０に固定されている。また、図４に示すように、光源１０は、透光カバー５０の光透過部材５１と取付け板４０との間に配置されており、透光カバー５０に向けて光を発する。なお、図５に示すように、光源１０と載置面４２ａとの間には熱伝導シート１２が挿入されている。

レンズ２０は、光源１０から出射する光の配光を制御する光学部材である。本実施の形態において、レンズ２０は、光源１０から出射する光を広角に配光する。したがって、光源１０から出射した光は、レンズ２０を通過することで配光角が大きくなる。

レンズ２０は、例えば、ソーダガラス又は無アルカリガラス等のガラスによって構成されている。なお、レンズ２０の材料は、ガラスに限るものではなく、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）又はポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等の透光性樹脂材料であってもよいが、本実施の形態における照明装置１は防災用であるので、レンズ２０は、ガラス等の不燃材料によって構成されているとよい。

レンズ２０は、光源１０の光出射側に配置されている。レンズ２０の光軸は、光源１０の光軸と一致している。また、レンズ２０の外周端部にはフランジ部が形成されている。なお、レンズ２０の詳細な構成は、後述する。

図５に示すように、光源１０及びレンズ２０は、ホルダ９１、モジュールカバー９２及びネジ９３によって、取付け板４０に固定されている。ホルダ９１は、封止部材１０ｃを露出させる開口部を有し、基板１０ａの周辺部を覆うように配置されている。モジュールカバー９２は、ホルダ９１の上に載置されたレンズ２０を露出させる開口部を有し、レンズ２０の外周のフランジ部を覆うように配置されている。

基板１０ａ、レンズ２０及び熱伝導シート１２をモジュールカバー９２と取付け板４０とで挟んだ状態でネジ９３を締め付けることで、光源１０及びレンズ２０が取付け板４０に固定される。具体的には、モジュールカバー９２及び取付け板４０をネジ９３で共締めすることで、モジュールカバー９２がレンズ２０のフランジ部を押さえ付けるとともに、モジュールカバー９２及びレンズ２０で押さえ付けられたホルダ９１が基板１０ａを押さえ付ける。これにより、光源１０及びレンズ２０が取付け板４０に保持された状態となる。

本体３０は、天井又は壁面などの構造物の施工面に取り付けられる。本体３０は、アルミニウム等の金属材料によって構成されている。具体的には、本体３０は、アルミダイカスト製である。なお、本体３０の材料は、金属材料に限るものではなく、樹脂材料であってもよいが、本実施の形態における照明装置１は防災用であるので、本体３０は、金属材料等の不燃材料によって構成されているとよい。

図２及び図４に示すように、本体３０は、平面視形状が円形の平板状のベース部３１と、ベース部３１の周縁から立設した側壁部３２と、側壁部３２から突出する一対の脚部３３とを有する。

ベース部３１の主面には、蓄電池６０、制御ユニット７０及び端子台８０が載置される。蓄電池６０、制御ユニット７０及び端子台８０はベース部３１に固定されている。ベース部３１は、主面とは反対側の面が構造物の施工面に取り付けられる。一対の脚部３３は、取付け板４０を本体３０に取り付けるための取付構造であり、互いに対向する位置に配置されている。一対の脚部３３の各々は、板ばね３３ａと支持板３３ｂとによって構成されている。板ばね３３ａ及び支持板３３ｂは、ベース部３１又は側壁部３２に固定されている。

板ばね３３ａは、バネ復元力を有する弾性部材であり、取付け板４０を着脱可能に保持する。具体的には、板ばね３３ａに設けられた凸部３３ａ１が取付け板４０の接続部４１に形成された開口部４１ａに係合することにより、取付け板４０が板ばね３３ａに保持される。板ばね３３ａは、例えば、ステンレス鋼材等の金属板によって形成されている。

支持板３３ｂは、板ばね３３ａを支持する板材であり、例えば亜鉛めっき鋼板によって形成されている。また、支持板３３ｂの端部には、取付け板４０の鉛直方向の動きを規制する規制部３３ｂ１が設けられている。規制部３３ｂ１は、支持板３３ｂの端部が直角に折り曲げられた部分であり、規制部３３ｂ１には取付け板４０が載置される。規制部３３ｂ１に載置された取付け板４０は、板ばね３３ａによって本体３０に保持される。

図４に示すように、取付け板４０は、本体３０に取り付けられる取付け部材であり、光源１０及びレンズ２０を保持した状態で本体３０に着脱可能に取り付けられる。取付け板４０は、本体３０のベース部３１の主面に載置された、蓄電池６０、制御ユニット７０及び端子台８０を覆うように本体３０に取り付けられる。また、取付け板４０は、本体３０のベース部３１と透光カバー５０の光透過部材５１との間に配置される。

本実施の形態において、取付け板４０は、反射板であり、レンズ２０から出射した光を反射する機能を有する。取付け板４０は、例えば漏斗形状であり、光源１０から離れるにつれて開口径が漸次大きくなるように構成されている。取付け板４０は、例えばアルミニウム等の金属材料によって構成されているが、樹脂材料によって構成されていてもよい。ただし、本実施の形態における照明装置１は防災用であるので、取付け板４０は、金属材料等の不燃材料によって構成されているとよい。

図３に示されるように、取付け板４０は、載置面４２ａと反射面４２ｂとを有する主面４２を有する。載置面４２ａは、光源１０が載置される面であり、取付け板４０の略中心部に位置する円形の平面である。反射面４２ｂは、レンズ２０から出射した光を光透過部材５１に向けて反射する面であり、載置面４２ａの周囲を囲むように載置面４２ａと連続的に形成されている。反射面４２ｂは、取付け板４０の表面に形成された白色塗装膜や金属蒸着膜、金属材料で形成された取付け板４０の表面（金属表面）、又は、白色樹脂材料で形成された取付け板４０の表面（白色面）等である。

取付け板４０の周縁部には、一対の接続部４１が設けられている。各接続部４１は、本体３０の脚部３３の端部に対応して本体３０に向かって直角に折れ曲がっている。一対の接続部４１の各々には、開口部４１ａと係止部４１ｂとが形成されている。図４に示すように、開口部４１ａは、本体３０の板ばね３３ａに形成された凸部３３ａ１が係合する孔である。係止部４１ｂは、本体３０の脚部３３に係止される。図３に示すように、係止部４１ｂは、取付け板４０が本体３０の脚部３３に取り付けられる際に、凸部３３ａ１と開口部４１ａが適切に係合されるために取付け板４０の動きを制限する構造となっている。具体的には、係止部４１ｂは、接続部４１の端部が直角に折れ曲げられた形状であり、取付け板４０をスライド挿入させて脚部３３に取り付ける際、係止部４３が脚部３３に引っかかることで取付け板４０のスライド方向の動きが規制される。

図１に示すように、透光カバー５０は、照明装置１の外郭筐体の一部を構成するカバー部材であり、本体３０と着脱可能となっている。透光カバー５０は、光透過部材５１と筒体５２とを備える。

図２及び図４に示すように、光透過部材５１は、筒体５２の開口を塞ぐように筒体５２に取り付けられる。光透過部材５１は、略円形ドーム状の透光性を有する透光カバー（グローブ）である。光透過部材５１は、例えば、ガラスによって構成されている。なお、光透過部材５１の材料は、ガラスに限るものではなく、ＰＭＭＡ又はＰＣ等の透光性樹脂材料であってもよいが、本実施の形態における照明装置１は防災用であるので、光透過部材５１は、ガラス等の不燃材料によって構成されているとよい。本実施の形態では、光透過部材５１として、ガラスに焼き付け塗装されたガラスカバーを用いている。

また、光透過部材５１は、光拡散性（光散乱性）を有する拡散カバーである。この場合、光透過部材５１を乳白色にすることで光透過部材５１に光拡散性を持たせることができる。具体的には、光透過部材５１の内部に光拡散粒子を分散させさせることで光透過部材５１に光拡散性を持たせてもよいし、光透過部材５１の内面又は外面に乳白色の光拡散膜を形成することによって光透過部材５１に光拡散性を持たせてもよい。また、光透過部材５１の表面に複数の光拡散ドット又は複数の微小凹凸（シボ）を形成することによって光透過部材５１に光拡散性を持たせてもよい。

筒体５２は、筒状筐体であり、例えば円筒状である。筒体５２には本体３０が接続される。具体的には、筒体５２を回動することで、筒体５２は本体３０に固定される。筒体５２は、アルミニウム等の金属材料によって構成されている。具体的には、筒体５２は、アルミダイカスト製である。なお、筒体５２の材料は、金属材料に限るものではなく、樹脂材料であってもよいが、本実施の形態における照明装置１は防災用であるので、筒体５２は、不燃材料によって構成されているとよい。

図２及び図４に示される蓄電池６０は、光源１０に電力を供給する電源である。蓄電池６０は、例えば、外部からの交流電力の供給が停止されたときに、非常用の電源として使用される。蓄電池６０は、例えば、ニッケル水素電池である。蓄電池６０は、充電及び放電が可能な電池であればよく、リチウムイオン電池又は鉛蓄電池等であってもよい。蓄電池６０は、蓄電池カバー６１によって覆われている。蓄電池カバー６１は、例えば、金属材料によって構成されているが、樹脂材料によって構成されてもよい。

図２及び図４に示される制御ユニット７０は、照明装置１の外部から供給される交流電力を直流電力に変換して光源１０に供給する電源回路ユニットである。具体的には、制御ユニット７０は、基板に回路部品が実装されることにより形成された電源回路と、電源回路を覆うカバーとを有する。

電源回路は、整流回路及びインバータ回路などを含む。また、電源回路には、蓄電池６０を充電する充電回路が含まれる。充電回路は、照明装置１の外部から供給される交流電力を蓄電池６０の充電に適した直流電力に変換し、直流電力によって蓄電池６０を充電する。本実施の形態においては、停電時などの非常時においても照明装置１の使用が可能なように、蓄電池６０はトリクル充電される。さらに、電源回路には、外部からの交流電力の供給の停止（停電）を検出する検出回路、及び、蓄電池６０を放電する放電回路も含まれていてもよい。検出回路によって停電が検出されると、放電回路は、蓄電池６０を放電させる。この結果、蓄電池６０は、光源１０に直流電力を供給する。これにより、照明装置１は、停電時も発光を継続することができる。

図２に示される端子台８０は、外部交流電源と制御ユニット７０とを電気的に接続させるために電線が差し込まれる端子ユニットである。端子台８０に差し込まれた電線（不図示）を介して外部交流電源から制御ユニット７０に交流電力が供給される。

次に、取付け板４０を本体３０に取り付ける方法について、図６を用いて説明する。図６は、取付け板４０を本体３０に取り付けるときの様子を説明するための図である。

取付け板４０は、本体３０の側方から取付け板４０をスライド挿入することで、本体３０に取り付けられる。具体的には、光源１０及びレンズ２０が取り付けられた取付け板４０をＸ軸正方向にスライドすることで、本体３０の一対の脚部３３に取付け板４０の一対の接続部４１を接続させる。

このとき、取付け板４０をスライドさせることで取付け板４０の接続部４１が脚部３３の板ばね３３ａに当接して板ばね３３ａが弾性変形する。そして、取付け板４０をさらにスライドして押し込むことで、接続部４１に形成された開口部４１ａに脚部３３の板ばね３３ａの凸部３３ａ１を係合（嵌合）させることができる。これにより、取付け板４０が脚部３３に保持された状態で本体３０に固定される。また、この状態において、接続部４１は、脚部３３の支持板３３ｂの規制部３３ｂ１によって鉛直方向の動きが規制される。

なお、取付け板４０を本体３０から取り外す場合は、取付け板４０を逆方向（Ｘ軸負方向）にスライドさせることで開口部４１ａと凸部３３ａ１との係合状態が解除され、取付け板４０を本体３０から簡単に取り外すことができる。

次に、レンズ２０の詳細な構成について、図５を参照しながら、図７〜図９を用いて説明する。図７は、第１面２１側から見たときの実施の形態に係るレンズ２０の斜視図である。図８は、同レンズ２０の断面図である。図９は、図８の破線で囲まれる領域ＩＸの拡大断面図である。

図７及び図８に示すように、レンズ２０は、光源１０側の面である第１面２１と、光源１０側とは反対側の面である第２面２２とを有する。つまり、第１面２１は、光入射側の面であり、第２面２２は、光出射側の面である。

図８に示すように、第１面２１は、光制御面２１ａと凹凸面２１ｂとを含む。本実施の形態において、第１面２１は、さらに、非光制御面２１ｃを含む。第１面２１において、凹凸面２１ｂ及び非光制御面２１ｃは、レンズ２０の底面を構成している。

第１面２１において、光制御面２１ａは、光源１０から出射する光の配光を制御する面である。具体的には、光制御面２１ａは、光源１０から出射する光を広角に配光する面である。光制御面２１ａは、第１面２１の中央に位置しており、光源１０から出射した光の多くが入射する主光入射面となっている。このため、図５に示すように、光制御面２１ａは、光源１０の発光領域（封止部材１０ｃ）に対向する位置に形成されている。

光制御面２１ａは、レンズ２０の内方に凹んだ凹面である。光制御面２１ａは、例えば、断面形状が放物線をなす放物面又は断面形状が円弧をなす球面等の湾曲面である。また、光制御面２１ａにおける凹部の開口形状は円形であり、図５に示すように、この凹部の開口側の径寸法は、光源１０の発光領域（封止部材１０ｃ）の径寸法より大きい。つまり、光制御面２１ａは、光源１０の発光領域（封止部材１０ｃ）と対向しており、平面視において、光源１０の発光領域とオーバーラップしている。

また、第１面２１において、凹凸面２１ｂは、複数の凸部又は複数の凹部が同心環状に形成された面である。図９に示すように、本実施の形態において、凹凸面２１ｂには凹凸部２３が形成されている。凹凸部２３は、凸部２３ａと凹部２３ｂとが同心円環状に径方向に交互に繰り返して形成されている。つまり、凹凸面２１ｂは、円環状の凸部２３ａと円環状の凹部２３ｂとが漸次直径が大きくなるように同心で交互に複数繰り返して形成された面である。このように形成された凹凸面２１ｂは、光源１０からの光を拡散（散乱）させる光拡散面である。

各凸部２３ａ及び各凹部２３ｂの断面形状は、例えばサインカーブ又は円弧等の曲線であるが、これに限るものではない。また、各凸部２３ａの頂点及び各凹部２３ｂの底部は、所定の曲率を有している。

本実施の形態において、凸部２３ａの高さと凹部２３ｂの深さとは同じである。また、凹部２３ｂの深さｄ（凸部２３ａの高さ）は、４０μｍ以上であるとよい。一例として、凹部２３ｂの深さｄは、ｄ＝４８μｍ（０．０４８ｍｍ）であり、凸部２３ａの頂部の曲率半径が０．４ｍｍで、凹部２３ｂの底部の曲率半径が０．４５ｍｍである。この場合、隣り合う凸部２３ａのピッチＰは０．５４ｍｍである。

また、凹凸面２１ｂは、光制御面２１ａを囲む面である。本実施の形態において、凹凸面２１ｂは、平面視において一定幅の円環状の領域であって、光制御面２１ａと非光制御面２１ｃとの間に位置している。凹凸面２１ｂは、光源１０から出射する光が入射する光入射面ではあるが、光制御面２１ａのように光源１０から出射する光を広角に配光する面ではない。つまり、凹凸面２１ｂは、凹凸面２１ｂに入射する光の割合は光制御面２１ａに入射する光の割合よりも小さい副光入射面である。本実施の形態において、凹凸面２１ｂは、光源１０の発光領域（封止部材１０ｃ）と対向しておらず、平面視において、光源１０の発光領域とオーバーラップしていない。

また、図８及び図９に示すように、凹凸面２１ｂは、非光制御面２１ｃと段差２４を有するように形成されている。つまり、凹凸面２１ｂは、段差２４によってレンズ２０の底面が一段奥まった領域となっている。具体的には、凹凸面２１ｂは、非光制御面２１ｃよりも一段奥まった位置に存在している。本実施の形態において、段差２４は、レンズ２０の光源１０側の面の一部を、一定幅の円環状に切り欠くように形成された領域である。

また、第１面２１において、非光制御面２１ｃは、光源１０から出射した光を制御しない面である。つまり、非光制御面２１ｃは、基本的には、光源１０から出射した光が入射しない非光入射面である。具体的には、非光制御面２１ｃは、光源１０の基板１０ａの表面と平行な平坦な平面である。非光制御面２１ｃは、光源１０の発光領域（封止部材１０ｃ）に対向していないだけではなく、基板１０ａにも対向していない。つまり、非光制御面２１ｃは、光源１０には対向していない位置に存在する。

また、非光制御面２１ｃは、凹凸面２１ｂを囲む面である。本実施の形態において、非光制御面２１ｃは、平面視において一定幅の円環状の領域であって、第１面２１の最外周に位置している。

第１の面２１とは反対側の第２面２２は、第１面２１から入射した光がレンズ２０を透過してレンズ２０の外部に出射する面である。第２面２２は、所定形状の湾曲面である。また、本実施の形態において、第２面２２の平面視形状は円形である。

このように構成されたレンズ２０に光源１０の光が入射すると、レンズ２０に入射した光源１０の光は配光角が大きくなるように広角に配光制御される。具体的には、光制御面２１ａに入射した光源１０の光は、光制御面２１ａで外に広がるように屈折してレンズ２０内に入射し、レンズ２０内を直進導光して第２面２２から外部に出射する。なお、第２面から光が出射する再、第２面２２の形状にしたがって第２面２２においても光は屈折してもよい。

また、光源１０から出射した光の一部は、凹凸面２１ｂに入射する。この場合、凹凸面２１ｂに入射した光源１０の光は、複数の凸部２３ａ及び複数の凹部２３ｂが同心環状に形成され凹凸面２１ｂによって拡散（散乱）される。

以上、本実施の形態における照明装置１は、光源１０と、光源１０から出射する光を広角に配光するレンズ２０とを備えている。そして、レンズ２０は、光源１０側の面である第１面２１と、第１面２１から入射した光がレンズ２０を透過して外部に出射する第２面２２とを有し、第１面２１は、光源１０から出射する光を広角に配光する光制御面２１ａと、光制御面２１ａを囲むように複数の凸部又は複数の凹部が同心環状に形成された凹凸面２１ｂとを含む。

これにより、光源１０から出射してレンズ２０の第１面２１に入射した光のうち光制御面２１ａに入射せずに凹凸面２１ｂに入射した光を、凹凸面２１ｂにおける同心環状に形成された複数の凸部（又は複数の凹部）によって拡散させることができる。したがって、輝線の発生を抑制することができる。特に、凹凸面２１ｂは、シボ面ではなく、複数の凸部（又は複数の凹部）が同心環状に形成された構成となっているので、シボ面と比べて効果的に輝線の発生を抑制することができる。

また、本実施の形態において、凹凸面２１ｂは、レンズ２０の第１面２１の一部に形成されたものであるので、輝線の発生を抑制するために反射シート等を別途設ける必要がない。このため、部品点数の増加によって部品コストが増加したり部品間の位置合わせ等によって組み立てコストが増加したりすることがないので、製造コストの増加を抑制できる。

このように、本実施の形態における照明装置１によれば、製造コストの増加を抑制しつつ、輝線の発生を効果的に抑制することができる。

また、本実施の形態における照明装置１において、第１面２１は、さらに、凹凸面２１ｂを囲み、かつ、光源１０から出射した光を制御しない非光制御面２１ｃを含んでおり、凹凸面２１ｂは、非光制御面２１ｃと段差２４を有するように形成されている。

このように、レンズ２０に段差２４を形成することで、光源１０から側方に進行する光を前方側（上方側）に屈折するように配光することができる。この点について、図１０及び図１１を用いて説明する。

図１０に示すように、段差２４が形成されていないレンズ２０Ｘの場合、光源１０から出射した光のうち浅い角度で側方に進行する光は、開口部付近の光制御面２１ａに入射して、そのまま浅い角度でレンズ２０Ｘの側方から出射する。

これに対して、本実施の形態のように、段差２４が形成されたレンズ２０の場合、光源１０から出射した光のうち浅い角度で側方に進行する光は、凹凸面２１ｂに入射して、凹凸面２１ｂで前方側（上方側）に屈折する。これにより、光源１０から浅い角度で側方に進行する光の向きを光透過部材５１（図４参照）に向けることができるので、照明装置１の光取り出し効率を向上させることができる。

しかも、段差２４を形成したとしても凹凸面２１ｂではなく平坦な平面であると、輝線となって光透過部材５１に入射してしまうが、本実施の形態では、段差２４の部分が、複数の凸部２３ａ及び複数の凹部２３ｂが同心環状に形成された凹凸面２１ｂになっているので、図１１に示すように、輝線の発生を効果的に抑制することができる。

また、本実施の形態における照明装置１において、レンズ２０は、ガラスによって構成されている。

これにより、火災時等の高温環境下でも光学性能を維持できるレンズ２０を実現できるので、信頼性の高い非常用の照明装置を実現できる。

さらに、レンズ２０の素材としてガラスを用いて輝線の発生を抑制できる凹凸面２１ｂをレンズ２０に形成する場合であっても、凹凸面２１ｂを有するレンズ２０を形成するためのプレス金型の修復費用を抑制することができる。この点について、以下説明する。

ガラス製のレンズにシボ面を形成する場合、シボ面を有するレンズを形成するためのプレス金型は、継続使用によって金型のシボ面が徐々に消えていってしまう。このため、金型をメンテナンスする際の金型の修復費用が高くなる。

これに対して、本実施の形態における凹凸面２１ｂは、シボ面ではなく、複数の凸部（又は複数の凹部）が同心環状に形成された構成となっている。これにより、凹凸面２１ｂを有するレンズ２０を形成するためのプレス金型は、継続使用されたとしても金型の凹凸面が消えにくい。このため、金型をメンテナンスする際の金型の修復費用を安く抑えることができる。

また、本実施の形態における照明装置１において、凸部２３ａの高さ又は凹部２３ｂの深さは、４０μｍ以上である。

これにより、凹凸面２１ｂにおける凸部２３ａの高さ又は凹部２３ｂの深さをシボ加工による凹凸の高さ（深さ）よりも大きくできるので、輝線の発生をさらに効果的に抑制することができる。

なお、凹凸面２１の凹凸部２３において、凹部２３ｂの深さ（又は凸部２３ａの高さ）をｄとし、凸部２３ａ（又は凹部２３ｂ）の幅をＷとすると、ｄ／Ｗの値はできるだけ大きい方がよい。これにより、輝線の発生をさらに効果的に抑制することができる。

（変形例）
以上、本発明に係る照明装置等について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態において、レンズ２０に段差２４を設けたが、段差２４は必ずしも設ける必要はない。つまり、光制御面２１ａを囲むように凹凸面２１ｂが形成されていれば、図１０に示されるレンズ２０Ｘのような形状であってもよい。

また、上記実施の形態において、凹凸面２１ｂの凹凸部２３における凸部２３ａの頂部及び凹部２３ｂの底部は、曲率を有するように構成されていたが、これに限らない。例えば、図１２に示すように、凹凸面の凹凸部２３Ａにおける凸部２３Ａａの頂部及び凹部２３Ａｂの底部は、頂角を有するように屈曲した形状であってもよい。

また、上記実施の形態において、凹凸面２１ｂの凹凸部２３における凸部２３ａ及び凹部２３ｂの表面は湾曲面であったが、これに限らない。例えば、図１３に示すように、凹凸面の凹凸部２３Ｂにおける凸部２３Ｂａ及び凹部２３Ｂｂは、頂部及び底部は曲率を有し、かつ、頂部と底部の間に直線部を有する形状であってもよい。

また、上記実施の形態では、段差面となる凹凸面２１ｂの基準平面が非光制御面２１ｃと平行となるように段差２４を形成したが、これに限らない。例えば、図１４に示されるレンズ２０Ｙのように、段差面となる凹凸面２１ｂの基準平面が非光制御面２１ｃに対して傾斜するように段差２４を形成してもよい。また、図１５に示されるレンズ２０Ｚのように、凹凸面２１ｂが全体として湾曲するように段差２４を形成してもよい。

また、上記実施の形態において、照明装置１は、例えば平面視形状が円形の扁平形状としたが、これに限るものではない。例えば、照明装置１の平面視形状は、楕円形又は多角形等であってもよい。

また、上記実施の形態において、光源１０は、基板１０ａ上にＬＥＤチップを直接実装したＣＯＢタイプのＬＥＤモジュールとしたが、これに限らない。例えば、ＣＯＢタイプのＬＥＤモジュールに代えて、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）タイプのＬＥＤモジュールを用いても構わない。ＳＭＤタイプのＬＥＤモジュールは、樹脂製のパッケージ（容器）の凹部の中にＬＥＤチップを実装して当該凹部内に封止部材（蛍光体含有樹脂）を封入したパッケージ型のＬＥＤ素子（ＳＭＤ型ＬＥＤ素子）を用いて、これを１個又は複数個、基板１０ａに実装した構成である。

また、上記実施の形態において、光源１０にＬＥＤチップを用いたが、これに限らない。例えば、光源１０に、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）や無機ＥＬ等、ＬＥＤチップ以外の固体発光素子を用いてもよい。あるいは、光源１０として、蛍光管、メタルハライドランプ、ナトリウムランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、又は、ネオン管等の既存光源を用いてもよい。

その他、上記実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１ 照明装置
１０ 光源
２０、２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚ レンズ
２１ａ 光制御面
２１ｂ 凹凸面
２１ｃ 非光制御面
２３、２３Ａ、２３Ｂ 凹凸部
２３ａ、２３Ａａ、２３Ｂａ 凸部
２３ｂ、２３Ａｂ、２３Ｂｂ 凹部
２４ 段差

Claims (4)

1. 光源と、
   前記光源から出射する光を広角に配光するレンズとを備え、
   前記レンズは、前記光源側の面である第１面と、前記第１面から入射した光が前記レンズを透過して外部に出射する第２面とを有し、
   前記第１面は、前記光源から出射する光を広角に配光する光制御面と、前記光制御面を囲むように複数の凸部又は複数の凹部が同心環状に形成された凹凸面とを含む、
   照明装置。
2. 前記第１面は、さらに、前記凹凸面を囲み、かつ、前記光源から出射した光を制御しない非光制御面を含み、
   前記凹凸面は、前記非光制御面と段差を有するように形成されている
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記レンズは、ガラスによって構成されている
   請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記凸部の高さ又は前記凹部の深さは、４０μｍ以上である
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。

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