以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、本明細書において、三次元直交座標系のX軸およびY軸は水平線に平行であり、Z軸は鉛直線に平行である。Z軸の正方向は、重力方向と反対方向であり、上方向を示し、Z軸の負方向は、重力方向であり、下方向を示す。
図1及び図2を参照して、本発明の実施形態に係る照明器具1について説明する。図1は、照明器具1が取り付けられた室内Rを示す模式的側面図である。図2は、照明器具1を示す模式的側面図である。図1に示すように、照明器具1は、例えば、室内Rに取り付けられるウォールウォッシャーライトである。具体的には、照明器具1は、例えば、室内Rの天井Cに取り付けられる。照明器具1の照明対象物は、例えば、室内Rの壁Waである。また、照明器具1の照明領域は、例えば、壁Waの壁面Wsである。本実施形態において、照明器具1は、壁Waの上部領域Wuと、壁Waの下部領域Wdとを照射する。
図2に示すように、照明器具1は、光学素子20と、光源42とを備える。光源42は、発光する。具体的には、光源42は、基板41と、発光部40とを含む。発光部40は、基板41に形成され、光を出射する。発光部40は、本実施形態では、LED(Light Emitting Diode)を含む。
光学素子20は、光を透過する。光学素子20は、屈折部21と、拡散部22とを備える。屈折部21は、発光部40に対向する。屈折部21は、光を屈折させる。具体的には、屈折部21は、屈折部21に入射した光を任意の向きに屈折させる。例えば、屈折部21は、屈折部21に入射した光が照明器具1の照明対象物に向かって屈折するように、屈折部21に入射した光を屈折させる。本実施形態において、屈折部21は、屈折部21に入射した光が壁Waに向かって屈折するように、屈折部21に入射した光を屈折させる。
拡散部22は、屈折部21に対向する。拡散部22は、光を拡散させる。本明細書において、光の拡散は、光を広げること又は光を散乱することを含む概念である。光の散乱は、光を乱反射等して光を散らすことを示す。具体的には、拡散部22には、屈折部21によって屈折された光が入射する。そして、拡散部22は、拡散部22に入射した光を拡散させて出射するように、拡散部22に入射した光を拡散させる。従って、発光部40が出射した光は、照明器具1の照明対象物に向かうように屈折部21に屈折されて、拡散部22に拡散された後に、照明器具1から出射する。その結果、照明器具から屈折光が直接出射される場合と比較して、照明領域に照度ムラが発生することを抑制できる。以下、図1〜図4を参照して照明器具1の詳細について説明する。
図2に示すように、照明器具1は、枠体10と、ヒートシンク50とをさらに備える。枠体10、光学素子20、及びヒートシンク50の各々は、発光部40の光軸LA上に配置されている。光軸LAは、発光部40に直交し、発光部40の中心を通る。本実施形態において、光軸LAは、鉛直方向に沿っている。
図3は、照明器具1を上方から見たときの分解斜視図である。図4は、照明器具1を下方から見たときの分解斜視図である。なお、図1〜図4では、図面の簡略化のため、ヒートシンク50のフィンを省略している。
図1〜図4に示すように、ヒートシンク50の底面の略中央部には、基板41が取り付けられる。ヒートシンク50は、基板41上の発光部40が発した熱を放散する。熱の放散とは、放熱のことである。ヒートシンク50は、伝熱性の高い材料で形成されており、例えば金属で形成されていることが好ましい。金属の中でも、成形加工の容易性や照明器具1の軽量化を考慮し、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されていることが好ましい。ヒートシンク50は、発光部40の異常な温度上昇を抑制する。
発光部40は、COB(Chip on Board)タイプである。COBタイプは、複数のLEDを蛍光体で封止することにより発光部40を基板41に形成するタイプである。なお、発光部40は、SMD(Surface Mount Device)タイプであってもよい。SMDタイプは、LEDと蛍光体とを1ユニット化してLEDチップを形成し、複数のLEDチップを基板41の実装面に載置して基板41の導電パターンに電気的に接続することにより発光部40を形成するタイプである。なお、発光部40は、1つのLEDを有していてもよい。また、発光部40の形状は、任意の形状であってよい。発光部40は、例えば、略円板状である。基板41は、光軸LAに略直交する。
枠体10は、ヒートシンク50の底面に対向する。枠体10は、発光部40の出射した光が、天井C裏に漏れることを抑制する。
枠体10は、第1開口11と第2開口12とを有する。第1開口11及び第2開口12の各々は略円形状である。第1開口11及び第2開口12の各々は、発光部40の光軸LA上に位置する。第1開口11は、光軸LA上において第2開口12よりも発光部40に近い。発光部40が出射した光は、第1開口11に入射する。
また、枠体10は、第1張り出し部13と、連結部14と、第2張り出し部15とを含む。第1張り出し部13は、光軸LA上において、連結部14よりも発光部40に近く、第2張り出し部15よりも発光部40に近い。第1張り出し部13は、連結部14に対して張り出している。第1張り出し部13は、光源42を囲む。第1張り出し部13は、略輪帯状の取付部13aを含む。取付部13aは、第1張り出し部13の内壁面に沿って形成される。取付部13aは、略平坦面であり、光軸LAに略直交する。取付部13aには、ヒートシンク50の底面が取り付けられる。
連結部14は、光軸LA上において、第1張り出し部13と第2張り出し部15との間に位置する。また、連結部14は、第2張り出し部15よりも発光部40に近い。連結部14は、第1張り出し部13と第2張り出し部15とを連結する。連結部14は、中空の略錐台状である。本実施形態において、連結部14は、中空の略円錐台状である。連結部14の第1張り出し部13の側の端部には、第1開口11が形成される。一方、連結部14の第2張り出し部15の側の端部には、第2開口12が形成される。
連結部14の内面14aは、例えば、反射率の高い色彩を有し、又は反射率の高い素材により形成され、発光部40の出射した光を反射する。つまり、内面14aは反射面として機能する。内面14aの直径は、内面14aのうち第1開口11に近い側から第2開口12に近い側に向かって漸次大きくなる。内面14aは、例えば、放物面、楕円面、又は非球面により形成される。従って、照明器具1はさらに効果的に照明できる。
連結部14の内面14aには、光を効率良く反射するために、白色塗装、銀色塗装、又は光沢のある金属メッキなどの反射加工が施されていることが好ましい。
第2張り出し部15は、連結部14に対して張り出している。第2張り出し部15には、光学素子20が装着される。
光学素子20は、略板状である。本実施形態において、光学素子20は、略円板状である。なお、光学素子20は、略円板状に限定されず、任意の形状であってもよい。光学素子20は、光軸LAに略直交する。光学素子20は、第2開口12を塞ぐように配置される。従って、光学素子20は、発光部40が露出することを抑制して、発光部40に粉塵が付着することを抑制できる。光学素子20の屈折部21は、光学素子20の拡散部22よりも発光部40に近い。
発光部40が出射した光は、枠体10の第1開口11に入射する。第1開口11に入射した光の一部は、連結部14の内面14aに入射する。そして、光は、内面14aに反射されて、第2開口12から出射する。また、第1開口11に入射した光の他の一部は、第2開口12から直接出射する。
第2開口12から出射した光は、光学素子20の屈折部21に入射する。屈折部21に入射した光は、屈折部21に屈折され、拡散部22に入射する。拡散部22に入射した光は、拡散部22に拡散される。拡散部22に拡散された光は、拡散部22から出射する。すなわち、発光部40が出射した光は、屈折及び拡散されて照明器具1から出射される。そして、光は、照明対象物としての壁Waに照射される。
以上、図1〜図4を参照して説明したように、本実施形態によれば、屈折部21は、発光部40が出射した光が照明対象物を照射するように、発光部40が出射した光を屈折させる。従って、照明器具1の照明対象物が発光部40の光軸LA上に位置しない場合に、照明器具1を傾かせることなく、照明器具1は照明対象物を照射できる。例えば、本実施形態において、照明器具1を構成する枠体10、光学素子20、及びヒートシンク50の各々は、光軸LA上に配置されている。すなわち、照明器具1は、鉛直方向に沿って配置されている。従って、鉛直方向に対して照明器具1を傾かせることなく、照明器具1の照明対象物を照射できる。その結果、照明器具1の取り付けスペースを削減できる。
また、本実施形態によれば、拡散部22は、発光部40が出射した光を拡散させる。従って、照明器具1から出射される光は拡散されている。その結果、照明器具1の斜め下方に位置する人が照明器具1から出射される光による眩しさを感じることを抑制できる。
次に、図3及び図5を参照して、光学素子20の詳細について説明する。図5は、光学素子20を示す図3のV−V線に沿った拡大断面図である。なお、図5では、図面の簡略化のため、光学素子20の断面を示す斜線を省略している。また、図5では、説明の便宜上、屈折部21に入射する光のうち、光軸LAに沿って屈折部21に入射する光LT1のみを図示している。
図5に示すように、光学素子20の厚み方向TAは、発光部40の光軸LAに沿っている。つまり、厚み方向TAは、光軸LAに略平行である。また、光学素子20の厚み方向TAは、略板状の光学素子20の法線に沿っている。つまり、厚み方向TAは、光学素子20の法線に略平行である。光学素子20は、透過部23をさらに備える。屈折部21と、透過部23と、拡散部22とは、一体成形されて、光学素子20が形成される。なお、本実施形態の屈折部21と、透過部23と、拡散部22とを一体形成することは、一例である。
屈折部21は、光を屈折させる。すなわち、屈折部21は、光が所定方向Dに偏るように光を曲げる。本明細書において、屈折部21は、光軸LAに対して光が所定方向Dに偏るように光を曲げる。つまり、屈折部21は、光学素子20の厚み方向TAに対して光が所定方向Dに偏るように光を曲げる。本明細書において、光を曲げるとは、光の進行方向を変えることを示す。所定方向Dは、光軸LAに交差する。本明細書において、所定方向Dは光軸LAに直交する。
屈折部21は、複数の屈折要素21aを含む。複数の屈折要素21aの各々は光を屈折させる。屈折要素21aは、傾斜面21bを有する。屈折要素21aは、断面視において略三角形状(具体的には略直角三角形状)である。屈折要素21aは、略三角柱状であり、一方向(本実施形態では、Y軸方向)に沿って延びている。複数の屈折要素21aは、略平行である。
屈折要素21aは、光学素子20の厚み方向TAに対して角度θ1だけ傾斜する。具体的には、屈折要素21aの傾斜面21bは、光学素子20の厚み方向TAに対して角度θ1だけ傾斜する。角度θ1は、光学素子20の厚み方向TAに対する傾斜面21bの角度を示す。角度θ1は鋭角である。傾斜面21bは、屈折要素21aに入射した光LT1が、照明対象物に向かって屈折するように形成されている。角度θ1の大きさは、例えば、屈折要素21aの幅W及び/又は屈折要素21aの高さHを変えることによって決定できる。なお、本明細書において、屈折要素21aの幅は、厚み方向TAに直交する方向に沿った屈折要素21aの長さを示す。また、屈折要素21aの高さは、厚み方向TAに沿った屈折要素21aの長さを示す。
透過部23は、光を透過する。透過部23は、屈折部21と拡散部22との間に位置する。
拡散部22は、拡散部22に入射する光を拡散する。図5の例では、拡散部22は、光を散乱する。本実施形態において、拡散部22は、拡散部22の光出射面に微小な凹凸を設けることによって形成される。すなわち、拡散部22は、凹凸形状を有する。具体的には、拡散部22は、複数の拡散要素22aを含む。本実施形態において、複数の拡散要素22aの各々は、屈折部21から離れるように凸状に湾曲し、光を拡散させる。図5の例では、拡散要素22aは光を散乱させる。拡散要素22aは、断面視において略欠円状である。本実施形態において、拡散要素22aは、略球欠状である。ただし、拡散要素22aが拡散要素22aに入射する光を拡散する限り、拡散要素22aの形状は任意の形状であってよい。また、本実施形態において、複数の拡散要素22aは格子状に配置される(図4)。ただし、複数の拡散要素22aは、千鳥状に配置されてもよいし、任意に配置されてよい。本実施形態において、拡散部22は、ディフュージョンレンズとして機能する。
発光部40が出射した光LT1は、屈折要素21aの傾斜面21bに入射する。屈折要素21aは、傾斜面21bに入射した光LT1が照明対象物に向かうように、屈折要素21aに入射した光LT1を屈折させる。屈折要素21aが屈折させた光LT1は、透過部23に入射する。透過部23は、透過部23に入射した光LT1を透過させる。透過部23が透過させた光LT1は、拡散要素22aに入射する。拡散要素22aは、拡散要素22aに入射した光LT1を拡散させる。拡散要素22aは、拡散要素22aが拡散させた光LT1を、光LD1として出射させる。拡散要素22aが出射させた光LD1は、照明器具1から出射する。
以上、図3及び図5を参照して説明したように、本実施形態によれば、屈折部21は、光学素子20の厚み方向TAに対して、角度θ1だけ傾斜する屈折要素21aを含む。屈折要素21aは、屈折要素21aに入射した光LT1が、照明器具1の照明対象物に向かって屈折するように形成されている。従って、発光部40が出射した光LT1は、照明器具1の照明対象物を照射できる。
また、本実施形態によれば、拡散部22は、屈折部21から離れるように凸状に湾曲する拡散要素22aを含む。従って、拡散部22は、拡散部22に入射した光LT1を拡散させることができる。その結果、照明対象物(例えば壁Wa(図1))の照明領域(例えば壁面Ws(図1))の照度が略均一になり、照明領域に照度ムラが発生することを抑制できる。例えば、照明器具1によって壁Waと天井C(図1)とが交わる部分(入り隅)を照射する場合、壁Waの上部領域Wuの照度と、壁Waの下部領域Wdの照度とが略均一になり、壁面Wsに照度ムラが発生することを抑制できる。
(第1変形例)
次に、図1及び図6を参照して、本実施形態の第1変形例について説明する。第1変形例に係る照明器具1は、光学素子20に代えて、光学素子70を備える点で、図1に示す照明器具1と異なる。以下、第1変形例に係る照明器具1について、図1に示す照明器具1と異なる点を主に説明する。
図6(a)は、第1変形例に係る光学素子70の屈折部71を示す平面図である。図6(b)は、図6(a)のVIB−VIB線に沿った光学素子70の模式的断面図である。なお、図6(b)では、図面の簡略化のため、光学素子70の断面を示す斜線を省略している。また、図6(b)では、説明の便宜上、光学素子70に入射する光のうち、光軸LAに沿って光学素子70に入射する光LT2及び光LT3のみを図示している。また、照明器具1が天井Cに取り付けられ、照明器具1の照明対象物が照明器具1の取り付けられている室内Rの壁Waである場合を例に挙げて説明する。
図6(a)及び図6(b)に示すように、光学素子70は、屈折部71と、拡散部72と、透過部73とを備える。拡散部72は、屈折部71に対向する。屈折部71は、拡散部72よりも発光部40に近い。透過部73は、拡散部72と屈折部71との間に位置する。透過部73の構成は、図5を参照して説明した透過部23の構成と同様である。また、拡散部72の構成は、図5を参照して説明した拡散部22の構成と同様である。従って、透過部73の構成、及び拡散部72の構成についての説明は省略する。
屈折部71は、光を屈折させる。屈折部71は、複数の屈折領域A7を有する。第1変形例では、屈折部71は、2つの屈折領域A7を有する。以下、第1変形例において、2つの屈折領域A7のうちの一方を第1屈折領域A71と記載し、2つの屈折領域A7のうちの他方を第2屈折領域A72と記載する。第1屈折領域A71と第2屈折領域A72とは隣り合う。第1屈折領域A71が第2屈折領域A72よりも照明器具1の照明対象物に近くなるように、照明器具1は配置される。すなわち、第1変形例において、第1屈折領域A71は、第2屈折領域A72よりも壁Waに近い。
また、屈折部71は、複数の屈折要素71aを含む。屈折要素71aは光を屈折させる。屈折要素71aは、断面視において略三角形状(具体的には略直角三角形状)である。屈折要素71aは、略三角柱状であり、一方向(本実施形態では、Y軸方向)に沿って延びている。複数の屈折要素71aは、略平行である。以下、第1変形例において、第1屈折領域A71に位置する屈折要素71aを第1屈折要素71a1と記載し、第2屈折領域A72に位置する屈折要素71aを第2屈折要素71a2と記載する。第1屈折要素71a1の形状は、第2屈折要素71a2の形状と異なる。具体的には、第1屈折要素71a1の傾斜面71b1は、光学素子70の厚み方向TAに対して角度θ2だけ傾斜する。一方、第2屈折要素71a2の傾斜面71b2は、光学素子70の厚み方向TAに対して角度θ3だけ傾斜する。角度θ2は角度θ3と異なる。本実施形態において、角度θ2は、角度θ3よりも小さい。つまり、厚み方向TAに対する傾斜面71b1の傾斜は、厚み方向TAに対する傾斜面71b2の傾斜よりも小さい。角度θ2と角度θ3とが異なる場合、つまり、傾斜面71b1の傾斜角度θ2と傾斜面71b2の傾斜角度θ3とが異なる場合は、第1屈折要素71a1の形状と第2屈折要素71a2の形状とが異なることを示す。
第1屈折要素71a1は、第1屈折要素71a1に入射した光LT2を光学素子70の厚み方向TAに対して角度θ4だけ屈折させる。一方、第2屈折要素71a2は、第2屈折要素71a2に入射した光LT3を光学素子70の厚み方向TAに対して角度θ5だけ屈折させる。角度θ4は、角度θ5よりも大きい。従って、第1屈折要素71a1は、第1屈折要素71a1に入射した光L2を、照明対象物である壁Waの上部領域Wuに向かって屈折させる。一方、第2屈折要素71a2は、第2屈折要素71a2に入射した光LT3を、壁Waの下部領域Wdに向かって屈折させる。
第1屈折要素71a1が屈折させた光LT2、及び第2屈折要素71a2が屈折させた光LT3の各々は、透過部73に入射する。透過部73は、透過部73に入射した光LT2及び光LT3を透過させる。透過部73が透過させた光LT2及び光LT3は、拡散要素72aに入射する。拡散要素72aは、拡散要素72aに入射した光LT2及び光LT3を拡散させる。拡散要素72aは、拡散要素72aが拡散させた光LT2を光LD2として出射させ、拡散要素72aが拡散させた光LT3を光LD3として出射させる。拡散要素72aが出射させた光LD2及び光LD3は、照明器具1から出射する。そして、光LD2は、照明対象物としての壁Waの上部領域Wuに照射される。一方、光LD3は、照明対象物としての壁Waの下部領域Wdに照射される。
以上、図1及び図6を参照して説明したように、第1変形例によれば、複数の屈折領域A7のうちの第1屈折領域A71に位置する第1屈折要素71a1の形状は、複数の屈折領域A7のうちの第2屈折領域A72に位置する第2屈折要素71a2の形状と異なる。従って、複数の屈折要素71aの形状が全て同じ形状である場合と比較して、光学素子70を出射する光の照明領域が拡がる。その結果、照明器具1の照明領域が拡がる。
また、第1変形例によれば、照明器具1が出射させる光は、拡散している。従って、照明器具1の照明領域の照度を均一に照射できる。その結果、照明器具1の照明領域に照度ムラが発生することを抑制できる。
(第2変形例)
次に、図1及び図7を参照して、本実施形態の第2変形例について説明する。第2変形例に係る照明器具1は、光学素子20に代えて、光学素子80を備える点で、図1に示す照明器具1と異なる。以下、第2変形例に係る照明器具1について、図1に示す照明器具1と異なる点を主に説明する。
図7(a)は、第2変形例に係る光学素子80の屈折部81を示す平面図である。図7(b)は、図7(a)のVIIB−VIIB線に沿った光学素子80の模式的断面図である。なお、図7(b)では、図面の簡略化のため、光学素子80の断面を示す斜線を省略している。また、図7では、説明の便宜上、光学素子80に入射する光のうち、光軸LAに沿って光学素子80に入射する光LT4及び光LT5のみを図示している。また、照明器具1が天井Cに取り付けられ、照明器具1の照明対象物が、照明器具1の取り付けられている室内Rの壁Waと床Fとである場合を例に挙げて説明する。壁Waを第1照明対象物と記載し、床Fを第2照明対象物と記載する場合がある。
光学素子80は、屈折部81と、拡散部82と、透過部83とを備える。拡散部82は、屈折部81に対向する。屈折部81は、拡散部82よりも発光部40に近い。透過部83は、拡散部82と屈折部81との間に位置する。透過部83の構成は、図5を参照して説明した透過部23の構成と同様である。また、拡散部82の構成は、図5を参照して説明した拡散部22の構成と同様である。このため、透過部83の構成、及び拡散部82の構成についての説明は省略する。
屈折部81は光を屈折させる。屈折部81は、複数の屈折領域A8を有する。第2変形例では、屈折部81は、2つの屈折領域A8を有する。以下、第2変形例において、2つの屈折領域A8のうちの一方を第3屈折領域A83と記載し、2つの屈折領域A8のうちの他方を第4屈折領域A84と記載する。第3屈折領域A83と第4屈折領域A84とは隣り合う。第3屈折領域A83が第4屈折領域A84よりも照明器具1の第1照明対象物に近くなるように、照明器具1は配置される。すなわち、第2変形例において、第3屈折領域A83は、第4屈折領域A84よりも壁Waに近い。
また、屈折部81は、複数の屈折要素81aを含む。複数の屈折要素81aの各々は光を屈折させる。複数の屈折要素81aの各々は、光学素子80の厚み方向TAに対して傾斜する。屈折要素81aは、断面視において略三角形状(具体的には略直角三角形状)である。屈折要素81aは、略三角柱状であり、一方向(本実施形態では、Y軸方向)に沿って延びている。複数の屈折要素81aは、略平行である。以下、第2変形例において、第3屈折領域A83に位置する屈折要素81aを第3屈折要素81a3と記載し、第4屈折領域A84に位置する屈折要素81aを第4屈折要素81a4と記載する。第3屈折要素81a3は、傾斜面81b3を有し、第4屈折要素81a4は、傾斜面81b4を有する。
第3屈折要素81a3の形状は、第4屈折要素81a4の形状と異なる。具体的には、第3屈折要素81a3の傾斜面81b3は、光学素子80の厚み方向TAに対して角度θ6だけ傾斜する。一方、第4屈折要素81a4の傾斜面81b4は、光学素子80の厚み方向TAに対して角度θ7だけ傾斜する。角度θ6は、角度θ7よりも小さい。角度θ6は鋭角であり、角度θ7は鈍角である。つまり、傾斜面81b3の傾斜方向は、傾斜面81b4の傾斜方向と異なる。傾斜面81b3の傾斜方向と傾斜面81b4の傾斜方向とが異なる場合は、第3屈折要素81a3の形状と第4屈折要素81a4の形状とが異なることを示す。
第3屈折要素81a3は、第3屈折要素81a3に入射した光LT4を、光学素子80の厚み方向TAに対して角度θ8だけ、第1照明対象物の側に屈折させる。一方、第4屈折要素81a4は、第4屈折要素81a4に入射した光LT5を、光学素子80の厚み方向TAに対して角度θ9だけ、第2照明対象物の側に屈折させる。ここで、角度θ8は、厚み方向TAに対して、時計回りの方向に光LT4が傾斜している角度を示す。角度θ9は、厚み方向TAに対して、反時計回りの方向に光LT5が傾斜している角度を示す。従って、第3屈折要素81a3は、第3屈折要素81a3に入射した光LT4が第1照明対象物としての壁Waに向かうように、光LT4を屈折させる。一方、第4屈折要素81a4は、第4屈折要素81a4に入射した光LT5が第2照明対象物としての床Fに向かうように、光LT5を屈折させる。
第3屈折要素81a3が屈折させた光LT4、及び第4屈折要素81a4が屈折させた光LT5は、透過部83に入射する。透過部83は、透過部83に入射した光LT4及び光LT5を透過させる。透過部83が透過させた光LT4及び光LT5は、拡散要素82aに入射する。拡散要素82aは、拡散要素82aに入射した光LT4及び光LT5を拡散させる。拡散要素82aは、拡散要素82aが拡散させた光LT4を光LD4として出射させ、拡散要素82aが拡散させた光LT5を光LD5として出射させる。拡散要素82aが出射させた光LD4及び光LD5は、照明器具1から出射する。そして、光LD2は、第1照明対象物としての壁Waに照射される。一方、光LD3は、第2照明対象物としての床Fに照射される。
以上、図1及び図7を参照して説明したように、第2変形例によれば、複数の屈折領域A8のうちの第3屈折領域A83に位置する第3屈折要素81a13の形状は、複数の屈折領域A8のうちの第4屈折領域A84に位置する第4屈折要素81a4の形状と異なる。従って、複数の屈折要素81aの形状が全て同じ形状である場合と比較して、光学素子80を出射する光の照明領域が拡がる。その結果、照明器具1の照明領域が拡がる。例えば、照明器具1は、壁Waと床Fとを照射できる。
また、第2変形例によれば、照明器具1が出射させる光は、拡散している。従って、照明器具1の照明領域の照度を略均一に照射できる。その結果、照明器具1の照明領域に照度ムラが発生することを抑制できる。
(第3変形例)
次に、図1及び図8を参照して、本実施形態の第3変形例について説明する。第3変形例に係る照明器具1は、光学素子20に代えて、光学素子90を備える点で、図1に示す照明器具1と異なる。以下、第3変形例に係る照明器具1について、図1に示す照明器具1と異なる点を主に説明する。
図8(a)は、第3変形例に係る光学素子90の拡散部92を示す平面図である。図8(b)は、図8(a)のVIIIB−VIIIB線に沿った光学素子90の模式的断面図である。なお、図8(b)では、図面の簡略化のため、光学素子90の断面を示す斜線を省略している。また、図8では、説明の便宜上、光学素子90に入射する光のうち、光軸LAに沿って光学素子90に入射する光LT6及び光LT7のみを図示している。また、照明器具1が天井Cに取り付けられ、照明器具1の照明対象物が、照明器具1の取り付けられている室内Rの壁Waである場合を例に挙げて説明する。
図8(a)及び図8(b)に示すように、光学素子90は、屈折部91と、拡散部92と、透過部93とを備える。拡散部92は、屈折部91に対向する。拡散部92は光を拡散させる。図8(b)の例では、拡散部92は、光を散乱させる。屈折部91は、拡散部92よりも発光部40に近い。透過部93は、拡散部92と屈折部91との間に位置する。透過部93は、光を透過する。屈折部91の構成は、図5を参照して説明した屈折部21の構成と同様である。また、透過部93の構成は、図5を参照して説明した透過部23の構成と同様である。このため、屈折部91の構成及び透過部93の構成についての説明は省略する。
拡散部92は、複数の拡散領域A9を有する。第3変形例では、拡散部92は、2つの拡散領域A9を有する。以下、第3変形例において、2つの拡散領域A9のうちの一方を第1拡散領域A91と記載し、2つの拡散領域A9のうちの他方を第2拡散領域A92と記載する。第1拡散領域A91と第2拡散領域A92とは隣り合う。第1拡散領域A91が第2拡散領域A92よりも照明器具1の照明対象物に近くなるように、照明器具1は配置される。すなわち、第3変形例において、第1拡散領域A91は、第2拡散領域A92よりも壁Waに近い。
また、拡散部92は、複数の拡散要素92aを含む。複数の拡散要素92aの各々は光を拡散させる。図8(b)の例では、拡散要素92aは光を散乱させる。
複数の拡散要素92aの各々は、屈折部91から離れるように凸状に湾曲する。拡散要素92aは、断面視において略欠円状である。拡散要素92aは、略球欠状である。
以下、第3変形例において、第1拡散領域A91に位置する拡散要素92aを第1拡散要素92a1と記載し、第2拡散領域A92に位置する拡散要素92aを第2拡散要素92a2と記載する。第1拡散要素92a1の形状は、第2拡散要素92a2の形状と異なる。具体的には、第1拡散要素92a1の曲率は、第2拡散要素92a2の曲率よりも大きい。曲率が異なることは形状が異なることを示す。また、第1拡散要素92a1のサイズは、第2拡散要素92a2のサイズよりも小さい。すなわち、第1拡散領域A91の単位面積当たりの第1拡散要素92a1の数は、第2拡散領域A92の単位面積当たりの第2拡散要素92a2の数よりも多い。複数の第1拡散要素92a1は、例えば第1拡散領域A91において格子状に配置され、複数の第2拡散要素92a2は、例えば第2拡散領域A92において格子状に配置される。なお、複数の第1拡散要素92a1は、千鳥状に配置されてもよいし、任意に配置されてよい。
屈折要素91aは、屈折要素91aに入射した光LT6及び光LT7の各々を光学素子90の厚み方向TAに対して角度θ10だけ屈折させる。屈折要素91aが屈折させた光LT6及び光LT7は、透過部93に入射する。透過部93は、透過部93に入射した光LT6及び光LT7を透過させる。透過部93が透過させた光LT6は、第1拡散要素92a1に入射する。一方、透過部93が透過させた光LT7は、第2拡散要素92a2に入射する。
第1拡散要素92a1は、第1拡散要素92a1に入射した光LT6を拡散させる。そして、第1拡散要素92a1は、第1拡散要素92a1が拡散させた光LT6を光LD6として出射させる。一方、第2拡散要素92a2は、第2拡散要素92a2に入射した光LT7を拡散させる。そして、第2拡散要素92a2が拡散させた光LT7を光LD7として出射させる。第1拡散要素92a1が出射させた光LD6及び第2拡散要素92a2が出射させた光LD7は、照明器具1から出射する。光LD6は、光LD7よりも広範囲に拡散している。そして、光LD6及び光LD7は、照明対象物としての壁Waに照射される。
以上、図1及び図8を参照して説明したように、第3変形例によれば、複数の拡散領域A9のうちの第1拡散領域A91に位置する第1拡散要素92a1の形状は、複数の拡散領域A9のうちの第2拡散領域A92に位置する第2拡散要素92a2の形状と異なる。従って、第1拡散要素92a1が出射させた光LD6の照明領域の広さは、第2拡散要素92a2が出射させた光LD7の照明領域の広さと異なる。その結果、光LD6と光LD7とが同程度に拡散する場合よりも、光LD6による照明領域の照度と光LD7による照明領域の照度とがさらに均一になり、照明器具1の照明領域に照度ムラが発生することを抑制できる。具体的には以下のとおりである。
第1拡散要素92a1から出射した光LD6が照明器具1の照明対象物としての壁Waに到達するまでの距離は、第2拡散要素92a2から出射した光LD7が照明器具1の照明対象物としての壁Waに到達するまでの距離よりも短い。つまり、光LD6及び光LD7の各々が同程度に拡散して壁Waを照射する場合、光LD7の照明領域の照度よりも光LD6の照明領域の照度が高く、光LD7の照明領域よりも光LD6の照明領域の方が明るい。従って、光LD6を光LD7よりも広範囲に拡散させることによって、光LD6による照明領域の照度と光LD7による照明領域の照度とが略均一になる。その結果、複数の拡散要素92aの形状が全て同じである場合と比較して、照明器具1の照明領域に照度ムラが発生することを抑制できる。
(第4変形例)
次に、図1、図9及び図10を参照して、本実施形態の第4変形例について説明する。第4変形例に係る照明器具1は、光学素子20に代えて、光学素子100を備える点で、図1に示す照明器具1と異なる。以下、第4変形例に係る照明器具1について、図1に示す照明器具1と異なる点を主に説明する。
図9は、第4変形例に係る照明器具1を示す模式側面図である。図10は、第4変形例に係る光学素子100の拡大断面図である。なお、図9では、図面の簡略化のため、ヒートシンク50のフィンを省略している。また、図10では、図面の簡略化のため、光学素子100の断面を示す斜線を省略している。さらに、図10では、説明の便宜上、光学素子100に入射する光のうち、光軸LAに沿って光学素子100に入射する光LT8のみを図示している。第4変形例では、照明器具1が天井Cに取り付けられ、照明器具1の照明対象物が、照明器具1の取り付けられている室内Rの壁Waである場合を例に挙げて説明する。
図9及び図10に示すように、光学素子100は、屈折部101と、拡散部102と、透過部103とを備える。拡散部102は、屈折部101に対向する。拡散部102は光を拡散させる。図10の例では、拡散部102は光を広げる。屈折部101は、拡散部102よりも発光部40に近い。透過部103は、拡散部102と屈折部101との間に位置する。透過部103は、光を透過する。屈折部101の構成は、図5を参照して説明した屈折部21の構成と同様である。また、透過部103の構成は、図5を参照して説明した透過部23の構成と同様である。このため、屈折部101の構成及び透過部103の構成についての説明は省略する。
拡散部102は、拡散要素102aを含む。拡散要素102aは光を拡散させる。図10の例では、拡散要素102aは光を広げる。拡散要素102aは、屈折部101に向かって凹状に湾曲する。具体的には、拡散要素102aの厚みは、拡散要素102aのうち照明対象物に近い側から照明対象物の遠い側に向かって漸次大きくなる。拡散要素102aは、凹レンズであり、一方向(本実施形態では、Y軸方向)に沿って延びている。
屈折要素101aは、屈折要素101aに入射した光LT8を光学素子100の厚み方向TAに対して角度θ11だけ屈折させる。屈折要素101aが屈折させた光LT8は、透過部103に入射する。透過部103は、透過部103に入射した光LT8を透過させる。透過部103が透過させた光LT8は、拡散要素102aに入射する。拡散要素102aは、拡散要素102aに入射した光LT8を拡散させる。拡散要素102aは、拡散要素102aが拡散させた光LT8を光LD8として出射させる。拡散要素102aが出射させた光LD8は、照明器具1から出射する。そして、光LD8は、照明対象物としての壁Waに照射される。
以上、図1、図9及び図10を参照して説明したように、第4変形例によれば、拡散部102は、屈折部101に向かって凹状に湾曲する拡散要素102aを有する。従って、光学素子100を出射する光は拡散される。具体的には光が広がる。その結果、照明器具1の照明領域に照度ムラが発生することを抑制できる。
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態(変形例を含む。)について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である(例えば、下記に示す(1)〜(17))。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(1)図1及び図2を参照して説明した本実施形態では、照明器具1は、天井Cに取り付けられるウォールウォッシャーライトであった。ただし、照明器具1の種類は特に限定されない。例えば、照明器具1は、ダウンライト又はスポットライトであってもよい。
(2)図3及び図4を参照して説明したように、本実施形態では、枠体10、光学素子20、及びヒートシンク50の各々の形状は、平面視において略円状であった。ただし、枠体10、光学素子20、及びヒートシンク50の各々の形状は略円状に限定されず、任意の形状でよい。例えば、枠体10、光学素子20、及びヒートシンク50の各々は、平面視略多角形状であってもよい。
(3)図4を参照して説明したように、本実施形態では、枠体10が有する第1開口11及び第2開口12の形状は、平面視において略円状であったが、第1開口11及び第2開口12の各々は略円状に限定されず、任意の形状でよい。例えば、第1開口11及び第2開口12の各々は、平面視略多角形状であってもよい。
(4)図3を参照して説明したように、本実施形態において、基板41は、略矩形状であるが、基板41は、略円形状であってもよいし、略多角形状であってもよい。
(5)図2を参照して説明したように、本実施形態では、発光部40は、枠体10の連結部14の外部に位置していた。ただし、発光部40の出射した光が連結部14の内面14aに発光部40からの直接光を入射できる限り、発光部40は、連結部14の内部に位置していてもよい。
(6)図5を参照して説明したように、本実施形態において、屈折部21と、透過部23と、拡散部22とは、一体成形されていた。ただし、屈折部21と透過部23とが連結し、透過部23と拡散部22とが連結する限り、屈折部21と、透過部23と、拡散部22とは、別部材で形成されてもよい。また、光学素子20は、例えば、合成樹脂製又はガラス製である。
(7)図5を参照して説明したように、本実施形態において、拡散部22は、屈折部21から離れるように凸状に湾曲する拡散要素22aを有した。ただし、拡散部22は、拡散部22に入射する光を拡散する限り、拡散部22は、拡散要素22aを含まず、平坦面であってもよい。例えば、拡散部22は、光拡散材料を混ぜた樹脂を略円板状に成形することによって形成されてもよいし、乳白色のような色彩を有していてもよい。この場合、具体的には、拡散部22は、光を散乱する。
(8)図8を参照して説明したように、第3変形例において、拡散部92は、形状の異なる第1拡散要素92a1及び第2拡散要素92a2を含んだ。ただし、第1拡散領域A91から出射する光が第2拡散領域A92から出射する光よりも広範囲に拡散する限り、拡散部92は、複数の拡散要素92aを含まず、平坦面であってもよい。つまり、第1拡散要素92a1の性状が第2拡散要素92a2の性状と異なっていればよい。第1拡散要素92a1の性状とは、第1拡散要素92a1による光の拡散(具体的には散乱)の程度を表す光学的性質を示す。第2拡散要素92a2の性状とは、第2拡散要素92a2による光の拡散(具体的には散乱)の程度を表す光学的性質を示す。
例えば、拡散部92は、光を拡散する光拡散材料(具体的には光散乱材料)を混ぜた樹脂で形成される。このとき、第1拡散領域A91に含有される光拡散材料の密度は、第2拡散領域A92に含有される光拡散材料の密度よりも大きい。また、例えば、拡散部92は、乳白色のような色彩を有する。このとき、第2拡散領域A92の光透過率は、第1拡散領域A91の光透過率よりも高い。従って、第1拡散領域A91を通過した光は、第2拡散領域A92を通過した光よりも広範囲に拡散する(具体的には散乱)。その結果、第1拡散領域A91を通過した光の照明領域の照度と、第2拡散領域A92を通過した光の照明領域の照度とが均一になり、照明器具1の照明領域に照度ムラが発生することを抑制できる。
(9)図5を参照して説明したように、本実施形態において、屈折部21は複数の屈折要素21aを含んだが、屈折部21が屈折部21に入射した光を屈折させる限り、屈折部21は、単数の屈折要素21aを含んでもよい。また、拡散部22は、複数の拡散要素22aを含んだが、拡散部22が拡散部22に入射した光を拡散させる限り、拡散部22は、単数の拡散要素22aを含んでもよい。屈折要素21a及び/又は拡散要素22aが単数である場合、簡素な構造で屈折要素21a及び/又は拡散要素22aを形成できる。屈折要素21a及び/又は拡散要素22aが複数である場合、光学素子20の厚みを薄くできる。
(10)図10を参照して説明したように、第4変形例において、光学素子100の拡散部102は、単数の拡散要素102aを含んだが、拡散部102が光を拡散させる限り、光学素子100の拡散部102は、各々が屈折部101に向かって凹状に湾曲する複数の拡散要素102aを含んでもよい。この場合、拡散部102は、略鋸歯状の断面を有する凹型のフレネルレンズとして機能する。従って、拡散要素102aが単数である場合よりも、光学素子100の厚みを薄くできる。
(11)図6及び図7を参照して説明したように、第1変形例において、屈折部71は、2つの屈折領域A7を有したが、屈折部71が屈折部71に入射した光を屈折させる限り、屈折部71は、3つ以上の複数の屈折領域A7を有してもよい。また、第2変形例において、屈折部81は、2つの屈折領域A8を有したが、屈折部81が屈折部81に入射した光を屈折させる限り、屈折部81は、3つ以上の複数の屈折領域A8を有してもよい。さらに、第3変形例において、拡散部92は、2つの拡散領域A9を有したが、拡散部92が拡散部92に入射した光を拡散させる限り、拡散部92は、3つ以上の複数の拡散領域A9を有してもよい。
(12)図2を参照して説明したように、本実施形態において、光学素子20は、光軸LAに略直交した。ただし、発光部40が出射した光が光学素子20に入射する限り、光学素子20は、光軸LAに対して傾斜していてもよい。
(13)図8を参照して説明したように、本実施形態において、拡散部22は、拡散要素22aを含んだ。ただし、拡散部22のうちの少なくとも一部の領域に入射した光が拡散する限り、拡散部22は、拡散要素22aが位置しない領域を有していてもよい。
(14)図6を参照して説明したように、第1変形例において、光学素子70は、複数の屈折領域A7を有した。また、図7を参照して説明したように、第2変形例において、光学素子80は、複数の屈折領域A8を有した。さらに、図8を参照して説明したように、第3変形例において、光学素子90は、複数の拡散領域A9を有した。ただし、光学素子20が屈折部21と拡散部22とを備える限り、光学素子20は、複数の屈折領域A7と、複数の拡散領域A9を有してもよい。また、光学素子20は、複数の屈折領域A8と、複数の拡散領域A9を有してもよい。
(15)図5を参照して説明したように、本実施形態において、拡散部22の複数の拡散要素22aの各々は、屈折部21から離れるように凸状に湾曲した。ただし、拡散部22が凹凸形状を有する限り、拡散部22は、複数の拡散要素22aを含まず、粗面加工を施されていてもよい。
(16)図5を参照して説明したように、本実施形態において、屈折部21は複数の屈折要素21aを含んだ。ただし、屈折部21が屈折部21に入射した光を屈折させる限り、屈折部21は、複数の屈折要素21aを含まず、平坦面であってもよい。例えば、屈折部21は、複数の媒質で形成される。すなわち、複数の媒質によって複数の層を形成するように、屈折部21は形成される。従って、屈折部21に入射した光は、複数の層の各々の界面に入射するたびに屈折される。
(17)本願は、さらに以下の付記を開示する。なお、以下の付記は、本発明を限定するものではない。
(付記1)
前記拡散部は、凹凸形状を有する、光学素子。
(付記2)
前記拡散部は、光を拡散させる拡散要素を含み、
前記拡散要素は、前記屈折部から離れるように凸状に湾曲している、光学素子。
(付記3)
前記拡散部は、光を拡散させる拡散要素を含み、
前記拡散要素は、前記屈折部に向かって凹状に湾曲している、光学素子。
(付記4)
前記拡散部は、光を拡散する光拡散材料を混ぜた物質で形成される、光学素子。