JP2024060779A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】照明光のムラを低減させ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、外部の照明空間S1に照明光L1を出射する。照明装置1は、筐体4と、光源2と、光学系3とを備える。筐体4は、照明空間S1に開口する開口4aを有し、開口4aにレンズが位置していない。光源2は照明光L1を発する。光学系3は、筐体4の内部に位置しており、光源2からの照明光L1を結像させつつ、所定の配光角θ1で開口4aから出射させる。開口4aの内周面43cは、第1部分と、第2部分とを有する。第1部分は、開口面積が最も小さい部分である。第2部分は、第1部分よりも照明空間S1側に位置し、開口面積が第1部分における開口面積よりも大きい部分である。照明光L1は、第1部分において結像される。内周面43cは、照明光L1の配光外に位置している。【選択図】図1
Description
本開示は、照明装置に関する。
照明空間に照明光を照射する照明装置が知られている(例えば特許文献1から特許文献3)。
照明装置については、照明空間に照射される照明光のムラという観点で、改善の余地がある。
照明装置が開示される。
一実施の形態において、照明装置は、外部の照明空間に照明光を出射する。照明装置は、筐体と、光源と、光学系とを備える。筐体は、照明空間に開口する開口を有し、開口にレンズが位置していない。光源は照明光を発する。光学系は、筐体の内部に位置しており、光源からの照明光を結像させつつ、所定の配光角で開口から出射させる。開口の内周面は、第1部分と、第2部分とを有する。第1部分は、開口面積が最も小さい部分である。第2部分は、第1部分よりも照明空間側に位置し、開口面積が第1部分における開口面積よりも大きい部分である。照明光は、第1部分において結像される。内周面は、照明光の配光外に位置している。
照明装置によれば、照明空間に照射される照明光のムラを低減させることができる。
発明者は、照明装置において、照明光のムラを低減させる技術を創出した。これについて、以下、第1実施形態から第3実施形態を図面に基づいて説明する。
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態にかかる照明装置1の構成の一例を概略的に示す図である。図1で示されるように、照明装置1は、照明光L1を外部の照明空間S1に出射させる装置である。照明空間S1は、例えば人が滞在もしくは通過し得る空間であり、より具体的な一例として所定の建物の室内、もしくは、各室内をつなぐ通路空間であってもよい。照明装置1は例えば照明空間S1の天井部に配置される。照明装置1から出射された照明光L1は、照明空間S1内の物体を直接に照らすことができる。ここでいう「直接」とは、照明装置1から出射された照明光L1が、レンズおよび空間光変調部等の光学部品を経由せずに、物体に照射されることをいう。照明空間S1内の人は、照明光L1によって照らされた物体の形状および色を視認することができる。ムラの少ないより均一な照明光L1が物体に照射されることにより、人は物体の形状および色をより適切に視認することができる。
図1は、第1実施形態にかかる照明装置1の構成の一例を概略的に示す図である。図1で示されるように、照明装置1は、照明光L1を外部の照明空間S1に出射させる装置である。照明空間S1は、例えば人が滞在もしくは通過し得る空間であり、より具体的な一例として所定の建物の室内、もしくは、各室内をつなぐ通路空間であってもよい。照明装置1は例えば照明空間S1の天井部に配置される。照明装置1から出射された照明光L1は、照明空間S1内の物体を直接に照らすことができる。ここでいう「直接」とは、照明装置1から出射された照明光L1が、レンズおよび空間光変調部等の光学部品を経由せずに、物体に照射されることをいう。照明空間S1内の人は、照明光L1によって照らされた物体の形状および色を視認することができる。ムラの少ないより均一な照明光L1が物体に照射されることにより、人は物体の形状および色をより適切に視認することができる。
図1で示されるように、照明装置1は、光源2と、光学系(以下、レンズ光学系と呼ぶ)3と、筐体4とを含んでいる。
筐体4は光源2およびレンズ光学系3を収納する。筐体4は出射開口(開口に相当)4aを有している。図1の例では、出射開口4aは筐体4の端部に形成されている。光源2は照明光L1を発する。照明光L1はレンズ光学系3を透過して出射開口4aに向かって進み、出射開口4aを通じて照明空間S1に出射する。出射開口4aは、筐体4の内部空間と照明空間S1とをつなぐ空間である。この出射開口4aは、筐体4の内部空間から照明空間S1への照明光L1用の出口として機能する。図1で示されるように、出射開口4aの内部にはレンズが位置していなくてもよい。また、出射開口4aよりも出射方向の前方には、レンズおよび空間光変調部等の光学部品が位置していなくてもよい。
筐体4の素材に、例えば、アルミニウム合金が適用されれば、照明装置1の軽量化および剛性の向上などが図られ得る。筐体4の素材は、アルミニウム合金に限られず、例えば、合成樹脂などのその他の素材であってもよい。筐体4は単一の部材によって構成されてもよく、複数の部材が互いに連結、接着または接合などで一体化された構造を有していてもよい。
光源2は、筐体4の内部空間に照明光L1を出射する出射部(例えば出射面)21を有する。照明光L1は例えば可視光である。光源2は、例えば、レーザーダイオード(laser diode:LD)などの半導体レーザ素子、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)またはSLD(super luminescent diode)などの発光素子を含んでもよい。光源2の出射部21は、発光素子の出射端であってもよい。
あるいは、光源2は発光素子に加えて、ファイバおよびロッドレンズ等の導光部材をさらに含んでもよい。ファイバは線状のコアとクラッドを含む。クラッドはコアよりも低い屈折率を有し、コアを被覆する。照明光L1はコアとクラッドとの間の境界面で全反射しながらコア内を透過することができる。ロッドレンズは例えば柱状の形状を有している。照明光L1はロッドレンズの側面で全反射しながらロッドレンズの内部を透過することができる。このように、発光素子からの照明光L1は、ファイバおよびロッドレンズ等の導光部材の入射端に入射し、導光部材内を進んで導光部材の出射端から筐体4の内部空間に出射し得る。この場合、光源2の出射部21は導光部材の出射端に相当する。
出射部21は、波長変換部材23を含んでもよく、照明光L1は、波長変換部材23から放出される蛍光であってもよい。波長変換部材23は、励起光を青色の光に変換する波長変換材料として、例えば、BaMgAl10O17:Eu、又は、(Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2:Eu,(Sr,Ba)10(PO4)6Cl2:Eu等を含んでよい。波長変換部材23は、励起光を青緑色の光に変換する波長変換材料として、例えば、(Sr,Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Eu,Sr4Al14O25:Eu等を含んでよい。波長変換部材は、励起光を緑色の光に変換する波長変換材料として、例えば、SrSi2(O,Cl)2N2:Eu、(Sr,Ba,Mg)2SiO4:Eu2+、又は、ZnS:Cu,Al、Zn2SiO4:Mn等を含んでよい。波長変換部材は、励起光を赤色の光に変換する波長変換材料として、例えば、Y2O2S:Eu、Y2O3:Eu、SrCaClAlSiN3:Eu2+、CaAlSiN3:Eu、又は、CaAlSi(ON)3:Eu等を含んでよい。波長変換部材は、励起光を近赤外領域の波長を有する光に変換する波長変換材料として、3Ga5O12:Cr等を含んでよい。
また、この場合、光源2は、励起光を波長変換部材23に出射する発光素子も含む。励起光は、例えば405nm近傍にピークを持つ紫色の光または450nm近傍にピークを持つ青色の光であってもよい。励起光が380nmから415nmにピークを持つ光であって、波長変換部材23が赤色、青色および緑色の蛍光体を有していている場合は、照明装置1の演色性を高めることができる。該発光素子には、例えば、405nmの紫色のレーザ光を励起光として放出する窒化ガリウム(GaN)系の半導体レーザが適用されてもよい。
図1で示されるように、光源2の出射部21からの照明光L1は広がりながら進む。言い換えれば、光源2の光軸に垂直な断面における照明光L1の大きさは、光源2から遠ざかるにつれて大きくなる。照明光L1の断面のサイズは、光軸に垂直な断面において、照明光L1の光量分布におけるピーク値のe2分の1の光量を有する等高線によって規定されてもよい。ここで、「e」はネイピア数と呼ばれる。言い換えれば、図1の照明光L1の両外側の光線は、軸AX1に垂直な断面における光量分布のピーク値のe2分の1の光量を有する光線である。上記の等高線(つまり、両外側の光線)で囲まれる領域よりも外側の領域における光はノイズ光としてみなされてもよい。
レンズ光学系3は筐体4の内部空間において、光源2から出射開口4aへ至る照明光L1の経路上に位置する。レンズ光学系3は1以上のレンズ31を含んでおり、光源2からの照明光L1を、出射部21とは反対側、つまり出射開口4a側の仮想的な像面IS1に集光させる。言い換えれば、レンズ光学系3は、光源2の光源像を実像として像面IS1に形成させる結像光学系である。さらに言い換えれば、レンズ光学系3の出射部21は像面IS1に対して共役関係を有している。なお、ここでいう共役関係とは厳密な意味でなく、出射部21より出射開口4a側において、照明光L1が最も集光された部位(光源2の軸AX1に垂直な断面における照明光L1の大きさが最も小さい部位)を像面IS1と見なすことができる。
照明光L1は最も集光された部位よりも前方において、広がりながら進む。このため、照明光L1は照明空間S1において広がりながら進む。つまり、レンズ光学系3は照明光L1を出射開口4a側で集光させつつ、出射開口4aから所定の配光角θ1で出射させている。ここでいう配光角θ1は、例えば、照明光L1のうちピーク強度の半分の強度を有する部分の広がり角である。配光角θ1は半値角とも呼ばれ得る。配光角θ1は例えば60度未満であってもよく、45度未満であってもよく、30度未満であってもよく、15度未満であってもよい。
図1で示されるように、レンズ光学系3は単一のレンズ31によって構成されていてもよい。レンズ31は球面両凸レンズであってもよい。レンズ31は、例えば、光学ガラス等のガラスおよびアクリル樹脂等の樹脂の少なくともいずれか一方を含む材料によって形成される。また、レンズ光学系3は複数のレンズ31を含んでいてもよい。複数のレンズ31は、光源2から出射開口4aへ至る照明光L1の経路に沿って、間隔を開けて配列され得る。レンズ31は不図示のレンズホルダを介して筐体4に取り付けられ得る。
仮想的な像面IS1は平面であってもよく、湾曲面であってもよい。像面IS1が湾曲面である場合には、レンズ光学系3のレンズ31として安価なレンズを採用することができる。また、レンズ31は球面レンズであってもよく、非球面レンズもしくは自由曲面レンズであってもよい。また、レンズ31は、表面が連続した曲面を有していてもよい。例えば、照明光L1が通過するレンズ31の主面が段差を有さない曲面のみによって構成されてもよい。言い換えると、レンズ31はフレネルレンズではなくてもよい。これにより、レンズ31における散乱または反射を低減できる。その結果、グレアが少ない快適な照明空間を実現できる。
図1で示されるように、光源2、レンズ光学系3および出射開口4aは一直線状に並んでいてもよい。例えば、光源2、レンズ光学系3および出射開口4aは鉛直方向に沿って並んでいてもよい。図1の例では、光源2の光軸、レンズ光学系3の光軸、および、出射開口4aの中心軸は互いにほぼ一致する。以下では、これらの軸を代表的に軸AX1と呼ぶことがある。レンズ光学系3が複数のレンズ31を含む場合、複数のレンズ31は軸AX1に沿って並ぶ。
図1の例では、筐体4は、筒状部41と、ベース部42と、出射開口部43とを含んでいる。筒状部41は筒状形状を有しており、より具体的な一例として円筒形状を有している。筒状部41の内部には、レンズ光学系3が位置している。図1の例では、筒状部41の中心軸はレンズ光学系3の光軸方向に沿っている。
図1の例では、筒状部41の第1周縁端には遮蔽部44が位置している。遮蔽部44は例えば板状の形状を有し、その厚み方向が軸AX1に沿う姿勢で位置する。遮蔽部44は例えば円板状の形状を有しており、その周縁部分が筒状部41の第1周縁端に接続されている。遮蔽部44は開口4bを有しており、開口4bは遮蔽部44をその厚み方向において貫通する。開口4bの平面視の形状は円形状であってもよい。図1の例では、開口4bの直径は筒状部41の内径よりも小さい。
ベース部42は例えば板状の形状を有し、その厚み方向が軸AX1に沿う姿勢で位置する。ベース部42には光源2の出射部21が固定される。図1の例では、ベース部42の中央部には開口が形成されており、該開口内に光源2が位置している。ベース部42は、光源2が、軸AX1に沿う方向において開口4bと対向する状態で、遮蔽部44に接続される。ベース部42は、例えば開口4bよりも大きな外径を有する円板状の形状を有し、その周縁部分が遮蔽部44に接続される。
光源2から出射された照明光L1のうちの中央側の部分は、遮蔽部44に当たらずに開口4bを通過して、レンズ光学系3に入射する。図1の例では、遮蔽部44に当たらずに開口4bを通過する照明光L1の外縁を模式的に破線で示している。逆に言えば、照明光L1のうちの外周側の部分は遮蔽部44に入射する。図1の例では、照明光L1のうちの外周側の部分は遮蔽部44の開口4bを形成する内周面44cに入射する。遮蔽部44の内周面44cは例えば照明光L1を吸収してもよい。照明光L1に対する遮蔽部44の内周面44cの反射率は、例えば、50%以下であってもよく、40%以下あってもよく、20%以下であってもよく、10%以下であってもよい。
遮蔽部44の内周面44cは、レンズ光学系3に近づくにつれて軸AX1に近づくように傾斜していても良い。図1の例では、この内周面44cを2点鎖線で示している。これによれば、光源2から出射された照明光L1のうちの外周側の部分は内周面44cでレンズ光学系3とは逆側に反射する。
筒状部41のうちの第1周縁端とは逆側の第2周縁端には、出射開口部43が位置している。出射開口部43は例えば板状の形状を有し、その厚み方向が軸AX1に沿う姿勢で位置する。出射開口部43は例えば円板状の形状を有し、その周縁部分が筒状部41の第2周縁端に接続される。出射開口部43は出射開口4aを有している。出射開口4aは出射開口部43をその厚み方向に貫通している。
出射開口部43の厚み(言い換えれば、出射開口4aの厚みh2)は、ベース部42の厚み、または、遮蔽部44の厚み(言い換えれば、開口4bの厚み)よりも大きくてもよい。出射開口4aの厚みh2は例えば5mm以上であってもよく、10mm以上であってもよい。具体的な一例として、厚みh2は10mm程度である。なお、開口の厚みは開口の深さ、あるいは、高さとも呼ばれ得る。
図2は、第1実施形態にかかる出射開口部43の構成の一例を拡大して示す図である。図1および図2の例では、出射開口部43は、レンズ光学系3側の第1面43aと、照明空間S1側の第2面43bと、内周面43cとを有している。第1面43aは筐体4の内部空間に面しており、軸AX1に沿う方向においてレンズ光学系3と対向する(図1参照)。第2面43bは出射開口部43のうちの第1面43aとは逆側の面である。第2面43bは照明空間S1に面していてもよい。内周面43cは第1面43aおよび第2面43bを接続しており、出射開口4aを形成する。図2で示されるように、出射開口4aのうちのレンズ光学系3側の第1端口4aaは第1面43aに位置し、出射開口4aのうちの照明空間S1側の第2端口4abは第2面43bに位置する。
図2の例では、出射開口4aの開口面積は第1端口4aaにおいて最小となっている。つまり、内周面43cは、開口面積が最小となる第1部分を有する。図2の例では、第1部分は、内周面43cのうちの第1端口4aaを形成する部分である。開口面積が最小となる第1端口4aaの大きさは、例えば、5mm以上かつ50mm以下であってもよい。第1端口4aaの大きさとは、第1端口4aaが円形である場合には、第1端口4aaの直径であってもよく、第1端口4aaが矩形である場合には、第1端口4aaの対角の長さであってもよい。
図1で示されるように、レンズ光学系3を透過した照明光L1は、内周面43cの第1端口4aa(つまり、第1部分)において像面IS1で結像している。言い換えれば、照明光L1の進行方向における像面IS1の位置は、第1部分の近傍にある。照明光L1の進行方向は、例えば、軸AX1に沿う方向である。
ここで、「照明光L1が第1部分において結像する」とは、像面IS1が次に説明する集光範囲内に位置することを意味する。すなわち、集光範囲は、照明光L1の進行方向において幅h1を有しており、集光範囲の中心は、照明光L1の進行方向における第1部分の位置と等しい。幅h1は、照明光L1の進行方向における出射開口4aの厚みh2と等しくてもよい。あるいは、幅h1は厚みh2の80%であってもよく、60%であってもよく、40%であってもよく、20%であってもよい。
第1部分における出射開口4aの開口面積は、第1部分と同じ位置における照明光L1の断面の面積よりも大きく設定され得る。例えば、第1部分における内周面43cの内径は、第1部分と同じ位置における照明光L1の光径よりも大きく設定され得る。これによれば、像面IS1で像を形成する照明光L1が、出射開口部43の第1面43aに入射する可能性を低減させることができる。つまり、照明光L1は出射開口部43によって遮蔽されにくく、照明装置1はより大きな光量で照明光L1を出射開口4aから出射させることができる。
照明光L1の像面IS1が第1部分の近傍に位置していれば、照明光L1の第1面43aへの入射を抑制しつつも、第1部分の開口面積をより小さく設定することができる。つまり、出射開口4aの開口面積の最小値をより小さくすることができる。このため、照明空間S1内の人は出射開口4aを通じて筐体4の内部を視認しにくい。したがって、照明装置1の存在感をより低減させることができる。照明装置1の存在感が小さくなると、照明空間S1内の人は、照明空間S1内の周囲環境に注視しやすくなり、照明空間S1内のデザインに意識を向けやすい。
ところで、光源2から出射された照明光L1は筐体4の内部において反射および散乱し得る。例えば、照明光L1は開口4bの内周面44cにおいて反射および散乱し得る。また、照明光L1はレンズ31の表面においても、わずかに反射および散乱し得る。また、これらの反射散乱光が筐体4の内壁に入射すると、さらに反射および散乱する。このような照明光L1の反射および散乱によって生じた反射散乱光(以下、不要光とも呼ぶ)が出射開口4aを通じて照明空間S1へ出射されると、照明光L1のムラを招く。
出射開口4aの開口面積の最小値を低減させることができれば、このような不要光が出射開口4aを通じて照明空間S1に出射されることも抑制することができる。このため、照明装置1はより均一な照明光L1を照明空間S1に出射させることができる。
図3は、出射開口4aの形状の例を概略的に示す図である。図3(a)から図3(c)は、軸AX1に沿って見た出射開口4aの形状を示している。出射開口4aの形状は、図3(a)で示すように円形状であってもよく、図3(b)で示すように楕円形状であってもよく、図3(c)で示すように矩形状であってもよい。出射開口4aの平面視の形状は、像面IS1における照明光L1の形状と同種の形状であってもよく、より具体的には相似していてもよい。例えば、照明光L1の像面IS1における形状が円形状である場合には、出射開口4aの平面視の形状として、図3(a)で示すような円形状を適用してもよい。これによれば、像面IS1で像を形成する照明光L1が出射開口4aを適切に通過できつつも、出射開口4aの開口面積をより低減させることができる。これにより、出射開口4aを通じて照明空間S1に出射される不要光をさらに低減させつつ、照明装置1の存在感をさらに低減させることができる。なお、出射開口4aの開口面積が最小となる第1部分(ここでは、第1端口4aa)の形状が照明光L1の形状と同種であればよく、その他の部分の形状として照明光L1の形状とは異なる種類の形状を適用してもよい。不要光の遮蔽は、主として第1部分が担うからである。なお、以下では一例として、出射開口4aの平面視の形状として円形状を適用する。
図2の例では、第2端口4abにおける出射開口4aの開口面積は第1端口4aaにおける出射開口4aの開口面積よりも大きい。つまり、内周面43cは、第1部分よりも照明空間S1側に位置し且つ第1部分よりも開口面積の大きな第2部分を有する。第2部分は、例えば、内周面43cのうちの第2端口4abを形成する部分である。
出射開口4aの第2端口4abにおける開口面積は、第2端口4abと同じ位置における照明光L1の断面の面積よりも大きく設定され得る。例えば、第2端口4abにおける内周面43cの内径は、第2端口4abと同じ位置における照明光L1の光径よりも大きく設定され得る。
図2の例では、内周面43cは、照明空間S1に向かうにつれて出射開口4aの中心軸(ここでは軸AX1)から遠ざかるように傾斜する。言い換えれば、内周面43cは、照明空間S1に向かうにつれて広がるテーパ状の形状を有する。内周面43cは例えば錐台の側面に相当し得る。内周面43cは、例えば、円錐台または角錐台の側面に沿う形状を有していてもよい。言い換えれば、内周面43cは、開口面積が照明空間S1に向かうにつれて広がるテーパ状に形成されていてもよい。
出射開口部43の内周面43cは、照明光L1の配光外に位置している。ここでいう「配光外」とは、後述の仮想的な除外領域R1の外側を意味していてもよい。以下では、出射開口4aの中心軸を含む断面(例えば図2)における除外領域R1の形状について説明する。該断面において、除外領域R1は仮想的な辺R1aおよび辺R1bによって挟まれる領域である。辺R1aおよび辺R1bの各々は、開口面積が最も小さい内周面43cの第1部分(ここでは、第1端口4aaを囲む部分)を通る。第1部分は該断面と第1点Paおよび第2点Pbで交差する。第1点Paおよび第2点Pbは軸AX1に対して互いに反対側に位置する。辺R1aは第1点Paを通り、辺R1bは第2点Pbを通る。辺R1aおよび辺R1bは、辺R1aと辺R1bとの間隔が照明空間S1に向かうにつれて広がるように直線的に延びている。つまり、辺R1aは照明空間S1に向かうにつれて軸AX1から遠ざかるように傾斜し、辺R1bも照明空間S1に向かうにつれて軸AX1から遠ざかるように傾斜する。辺R1aおよび辺R1bがなすテーパ角θ3の値は配光角θ1の値と等しい。言い換えれば、辺R1aおよび辺R1bは、配光角θ1と同じテーパ角θ3で延びている。
出射開口4aを形成する内周面43cは除外領域R1よりも外側に位置している。除外領域R1自体は辺R1aおよび辺R1bを含まない。このため、内周面43cの一部が辺R1aおよび辺R1bの少なくともいずれか一方の上に位置していてもよい。
あるいは、「配光外」とは、図1に示す領域R2よりも外側であってもよい。領域R2は、例えば、出射開口4aの内部において、照明光L1の光量分布におけるピーク値のe2分の1の光量を有する照明光L1の外縁によって囲まれる領域であってもよい。
また、図1の例では、内周面43cのテーパ角θ2は配光角θ1よりも大きい。テーパ角θ2と配光角θ1との差は、例えば、10度以上であってもよい。テーパ角θ2は例えば15~75度のとき、配光角θ1は10~60度であってもよい。
照明光L1は上述のように、像面IS1よりも照明空間S1側において配光角θ1で広がりながら進む。しかるに、内周面43cが照明光L1の配光外に位置している。このため、照明光L1は内周面43cには入射しにくい。特に、図1の例では、出射開口4aの内周面43cのテーパ角θ2は配光角θ1よりも大きいので、照明光L1は内周面43cにより入射しにくい。したがって、内周面43cでの照明光L1の反射および散乱は生じにくく、その反射散乱光が照明空間S1に出射されにくい。これにより、照明空間S1に出射する照明光L1のムラを低減させることができ、照明装置1はより均一な照明光L1を照明空間S1に出射させることができる。
図1の例では、筐体4は取付部46をさらに含んでいる。取付部46は、照明装置1を設置対象に取り付けるための部材である。設置対象は例えば照明空間S1の天井部であってもよい。取付部46は設置対象(例えば天井部の上面)に接触し、ねじ等の固定部材によって設置対象に固定される。図1の例では、取付部46は筒状部41の外周面に位置している。取付部46は筒状部41の外周面の全周に亘って位置していてもよい。つまり、取付部46は、軸AX1を中心軸としたリング状の形状を有していてもよい。図1の例では、軸AX1を含む断面において、取付部46は直角三角形状の形状を有している。取付部46の斜辺に相当する表面は照明空間S1に近づくにつれて軸AX1に近づくように傾斜している。取付部46の該表面は設置対象に接触し得る。
取付部46は後述の他の実施形態にかかる照明装置1にも含まれ得るものの、以下では、取付部46を省略して各照明装置1を説明する。
<第2実施形態>
図1および図2の例では、出射開口4aの開口面積は、照明空間S1に向かうにつれて連続的に単調に増加している。具体的な一例として、出射開口4aの直径は照明空間S1に向かうにつれて比例的に増加する。しかしながら、照明装置1は必ずしもこれに限らない。
図1および図2の例では、出射開口4aの開口面積は、照明空間S1に向かうにつれて連続的に単調に増加している。具体的な一例として、出射開口4aの直径は照明空間S1に向かうにつれて比例的に増加する。しかしながら、照明装置1は必ずしもこれに限らない。
図4は、第2実施形態にかかる照明装置1の構成の一例を概略的に示す図である。以下では、第2実施形態にかかる照明装置1を照明装置1Aと呼ぶ。照明装置1Aは、出射開口部43の出射開口4aの形状という点を除いて、第1実施形態にかかる照明装置1と同様の構成を有している。図4で示されるように、出射開口4aの開口面積は照明空間S1に向かうにつれて増加するものの、段差状に増加している。図4の例では、出射開口部43の内周面43cは第1内周部分431cと第2内周部分432cとを含んでいる。第1内周部分431cも第2内周部分432cも、内周面43cのうちの出射開口4aの中心軸を囲む部分である。第2内周部分432cは第1内周部分431cよりも照明空間S1側に位置する。第1内周部分431cは出射開口4aのうちのレンズ光学系3側の第1開口部分4a1を形成しており、第2内周部分432cは出射開口4aのうちの照明空間S1側の第2開口部分4a2を形成している。第1開口部分4a1および第2開口部分4a2は連続しており、出射開口4aを構成する。出射開口4aの第1端口4aaは第1開口部分4a1のレンズ光学系3側の端に相当し、出射開口4aの第2端口4abは第2開口部分4a2の照明空間S1側の端に相当する。
図4で示されるように、第1開口部分4a1の開口面積は、筒状部41の内部空間の断面のサイズよりも小さい。例えば、第1内周部分431cの内径は筒状部41の内径よりも小さい。第1開口部分4a1の開口面積は位置によらずほぼ一定であってもよい。図4で示されるように、出射開口4aの開口面積は第1開口部分4a1において最も小さくなっていてもよい。第1開口部分4a1の開口面積は、第1開口部分4a1内における照明光L1の断面の面積よりも大きく設定され得る。第1開口部分4a1が平面視において円形状を有する場合、第1内周部分431cの内径は、第1開口部分4a1内の照明光L1の光径よりも大きく設定され得る。
第1開口部分4a1の平面視の形状は、例えば図3で示されるように、円形状、楕円形状または矩形状であってもよい。第1開口部分4a1の平面視の形状は、像面IS1における照明光L1の形状と同種であってもよく、相似していてもよい。これによれば、出射開口部43の第1面43aへの照明光L1の入射を抑制しつつも、第1開口部分4a1の開口面積をより低減させることができる。このため、照明空間S1へ出射する不要光を低減させつつ、照明装置1Aの存在感を低減させることができる。
第2開口部分4a2のうちの第1開口部分4a1側の端における開口面積は、第1開口部分4a1の開口面積よりも大きい。つまり、第1開口部分4a1と第2開口部分4a2との境界の前後において、開口面積は段差状に増加している。
図4の例では、第2開口部分4a2の開口面積は照明空間S1に近づくにつれて増加する。具体的には、第2内周部分432cは、照明空間S1に向かうにつれて軸AX1から遠ざかるように傾斜する。言い換えれば、第2内周部分432cは、照明空間S1に向かうにつれて広がるテーパ状の形状を有する。第2内周部分432cは例えば錐台の側面に相当する。第2内周部分432cは、例えば、円錐台または角錐台の側面に沿う形状を有していてもよい。言い換えれば、第2内周部分432cは、開口面積が照明空間S1に向かうにつれて広がるテーパ状に形成されていてもよい。この場合、第2内周部分432cの内径は照明空間S1に近づくにつれて比例的に増加する。
図5の例では、板状部431の第1内周部分431cの内径は、先端部432の第2内周部分432cの内径の最小値よりも小さいので、レンズ光学系3から見ると、板状部431が先端部432を覆っている。
出射開口4aの第2端口4abの開口面積は、第2端口4abと同じ位置における照明光L1の断面の面積よりも大きく設定され得る。例えば、第2内周部分432cの第2端口4abにおける内径は、第2端口4abと同じ位置における照明光L1の光径よりも大きく設定され得る。図4で示されるように、第2内周部分432cのテーパ角θ4は配光角θ1よりも小さくてもよい。配光角θ1とテーパ角θ4との差は例えば10度以上であってもよい。
図4の例では、内周面43cのうち、開口面積が最小となる第1部分と、開口面積が最大となる部分とを結ぶ仮想的な錐台の側面のテーパ角θ2は、配光角θ1よりも大きい。
図4の例では、出射開口部43は板状部431と先端部432とを含んでおり、先端部432は板状部431よりも照明空間S1側に位置している。第1開口部分4a1は板状部431に形成されており、第2開口部分4a2は先端部432に形成されている。つまり、第1内周部分431cは板状部431の内周面に相当し、第2内周部分432cは先端部432の内周面に相当する。板状部431および先端部432は互いに別体であってもよい。
図4の例では、上述のように、出射開口4aの開口面積の最小値は第1開口部分4a1の開口面積である。このため、出射開口部43の内周面43cのうちの開口面積が最小となる第1部分は、第1内周部分431cに相当する。また、内周面43cのうちの第1部分よりも開口面積が大きい第2部分は、例えば、第2内周部分432cに相当し得る。
図5は、第2実施形態にかかる出射開口部43の構成の一例を拡大して示す図である。第2実施形態においても、出射開口部43の内周面43cは配光外に位置している。ここでいう「配光外」とは、第1実施形態と同様に、除外領域R1よりも外側を意味していてもよい。図5の例では、除外領域R1を規定する辺R1aおよび辺R1bは、開口面積が最小となる第1部分(図5では、第1内周部分431c)のうち照明空間S1側の端を通る。図5では、第1内周部分431cは、軸AX1に対して互いに反対側に位置する2つの線分として現われており、その両線分の照明空間S1側の端がそれぞれ第1点Paおよび第2点Pbに相当する。辺R1aは第1点Paを通り、辺R1bは第2点Pbを通っている。辺R1aと辺R1bとの間のテーパ角θ3の値は第1実施の形態と同様に配光角θ1の値と等しい。
あるいは、「配光外」は、第1実施形態と同様に領域R2よりも外側であってもよい(図4参照)。
照明装置1Aにおいても、出射開口部43の内周面43cは配光外に位置しているので、照明光L1の内周面43cへの入射を抑制することができる。特に、テーパ角θ2が配光角θ1よりも大きいので、照明光L1の内周面43cへの入射をより適切に抑制することができる。
次に、板状部431および先端部432の厚みについて説明する。図4および図5で示されるように、板状部431の厚みは先端部432の厚みよりも小さくてもよい。言い換えれば、第1開口部分4a1の厚みは第2開口部分4a2の厚みよりも小さくてもよい。板状部431の厚みは、例えば先端部432の厚みの2分の1以下であってもよく、10分の1以下であってもよく、20分の1以下であってもよい。具体的な厚みの数値について説明すると、板状部431の厚みは例えば2mm以下であってもよく、1mm以下であってもよく、0.5mm以下であってもよく、0.1mm以下であってもよい。具体的な一例として、板状部431の厚みは50μm程度である。このような厚みの小さい板状部431はフィルムの形状を有する、ともいえる。先端部432の厚みは、例えば5mm以上であってもよく、具体的な一例として10mm程度であってもよい。
先端部432が板状部431と別体である場合、先端部432の第2内周部分432cの周縁端は丸められていてもよい。該周縁端は角部でもある。具体的には、先端部432のうちの板状部431側の表面と、第2内周部分432cとを接続する周縁端432aは、丸められていてもよい。周縁端432aの丸みの半径は例えば数百μm以上に設定され得る。板状部431の厚みは先端部432の周縁端432aの丸みの半径よりも小さくてもよい。
厚みの大きな先端部432の周縁端432aに形成される製造上の丸みは比較的に大きいので、もし仮に周縁端432aに不要光が入射すると、周縁端432aにおいて反射および散乱が生じやすい。例えば、第1実施形態において、第1端口4aaを形成する出射開口部43の周縁端にも、製造上の丸みが形成され得る。当該周縁端に不要光が入射すると、該周縁端において反射および散乱が比較的に広い範囲で生じる。当該周縁端で反射または散乱した不要光が照明空間S1に出射されると、照明空間S1に出射される照明光L1のムラを生じさせ得る。より顕著には、照明空間S1内の人は当該周縁端が光って見え得る。これによれば、照明装置1の存在感が大きくなってしまう。
これに対して、第2実施形態においては、板状部431が先端部432の周縁端432aをレンズ光学系3側から覆っている(図5参照)。このため、先端部432の周縁端432aには、不要光はほとんど入射しない。したがって、周縁端432aでの反射および散乱を抑制することができる。
また、上述の例では、板状部431が薄いので、板状部431の第1内周部分431cには不要光が入射しにくい。また、仮に不要光が入射しても、板状部431は薄いので、第1内周部分431cにおいて反射および散乱が生じる範囲は非常に小さい。このため、板状部431から反射して照明空間S1に出射される不要光を低減させることができる。したがって、照明空間S1に出射される照明光L1のムラを低減させるとともに、照明装置1Aの存在感が大きくなることを抑制することができる。
また、先端部432の厚みが大きければ、以下で説明するように、視野角φ1を低減させることができる(図4参照)。ここでいう視野角φ1とは、照明空間S1において照明装置1Aの直下よりも外側の領域Sa1から出射開口4aを通じて視認可能な筐体4の内壁の範囲を示す角度である。具体的には、視野角φ1は、出射開口4aの中心軸(ここでは軸AX1)を含む断面(例えば図4)において、仮想線VL1および仮想線VL2がなす角度である。仮想線VL1は、点P1と点P2とを結ぶ直線である。点P1は、出射開口部43の内周面43cのうちの照明空間S1側の周縁端と該断面との交点である。点P2は、内周面43cのうちのレンズ光学系3側の周縁端と該断面との交点のうち、軸AX1に対して点P1とは反対側の点である。仮想線VL1は、領域Sa1から最も小さな仰角φ2で筐体4の内部を視認可能な視線に相当する。仮想線VL2は、点P1と点P3とを結ぶ直線である。点P3は、第1内周部分431cのうちの照明空間S1側の周縁端と該断面との交点のうち、軸AX1に対して点P1と同じ側の点である。
この視野角φ1は、照明空間S1において照明光L1の照射範囲の外側に位置する領域Sa1から出射開口4aを通じて視認可能な筐体4の内壁の範囲を示している。以下では、視野角φ1で交差する仮想線VL1および仮想線VL2によって挟まれた筐体4の内壁の範囲を、視野範囲と呼ぶ。視野角φ1が大きくなるほど、視野範囲は広くなる。視野範囲内の筐体4の内壁で反射または散乱した不要光が出射開口4aを通じて照明空間S1に出射されると、領域Sa1内の人は筐体4の内壁が光って見え得る。このため、照明装置1Aの存在感が大きくなってしまう。つまり、視野範囲が広いほど、照明装置1Aの存在感は大きくなる。
図6は、照明装置1Aから板状部431を省略して得られた構成の一例を概略的に示す図であり、図7は、照明装置1Aから先端部432を省略して得られた構成の一例を概略的に示す図である。図6の例では、板状部431が位置していないので、出射開口4aの第1端口4aaの開口面積は図4よりも大きい。このため、仮想線VL2の傾斜はより急峻となり、仮想線VL1の傾斜はより緩やかになる。言い換えれば、仮想線VL2と軸AX1とがなす角度はより小さくなり、仮想線VL1と軸AX1とがなす角度はより大きくなる。よって、視野角φ1はより大きくなり、視野範囲はより広くなる。
図7の例では、先端部432が位置していないので、仮想線VL2の傾斜はさらに急峻となり、仮想線VL1の傾斜はさらに緩やかになる。図7の例では、仮想線VL2は軸AX1に対してほぼ平行となり、仮想線VL1は軸AX1に対してより直角に近い角度で交差する。このため、視野角φ1はさらに大きくなり、視野範囲はさらに広くなる。
これに対して、図4の例によれば、図6および図7に比して、視野角φ1を小さくすることができる。つまり、先端部432の厚みが板状部431の厚みに比べて大きいので、仮想線VL1をより緩やかに、かつ、仮想線VL2をより急峻にすることができ、視野角φ1を小さくすることができる。したがって、照明装置1Aの存在感を適切に低減させることができる。
なお、第1実施形態で説明した図1において、仮想線VL2は、内周面43cを仮想的に延ばした線である。このため、テーパ角θ2が同じであれば、仮想線VL2は出射開口4aの厚みh2に依存しない。一方で、仮想線VL1は出射開口4aの厚みh2が大きいほど急峻となる。このため、出射開口4aの厚みh2が例えばベース部42または遮蔽部44の厚みよりも大きければ、視野角φ1を適切に低減させることができる。
図1および図4で示されるように、仮想線VL2はレンズ光学系3と交差しなくてもよい。言い換えれば、仮想線VL2はレンズ光学系3よりも出射開口4a側において筐体4の内壁に交差していてもよい。これによれば、領域Sa1内の人は筐体4の内部のレンズ光学系3を視認できない。そのため、照明装置1Aの存在感をさらに低減させることができる。
図8は、第2実施形態にかかる照明装置1の構成の一部の他の一例を概略的に示す図である。板状部431は先端部432と別体であり、筒状部41と先端部432との間に位置している。先端部432は後述の取付部433によって筒状部41に取り付けられており、板状部431は筒状部41および先端部432によって挟持される。以下、より具体的な出射開口部43の一例について説明する。
図8の例では、出射開口部43は取付部433をさらに含んでいる。例えば、取付部433は筒状の形状を有し、先端部432の周縁部に立設される。先端部432および取付部433は同一材料で一体に構成されていてもよい。取付部433は例えば円筒状の形状を有し、その中心軸は筒状部41の中心軸(ここでは軸AX1)とほぼ一致する。先端部432の外径は板状部431の外径および筒状部41の外径の両方よりも大きく、取付部433は板状部431および筒状部41よりも外側に位置する。つまり、取付部433の内周面は板状部431の外周面および筒状部41の外周面に対面している。取付部433が筒状部41に固定されることにより、出射開口部43が筒状部41に固定される。例えば、取付部433は筒状部41に嵌合していてもよい。あるいは、例えば、取付部433の内周面および筒状部41の外周面にねじ山(不図示)が形成されており、取付部433が筒状部41に対してねじ作用により結合されていてもよい。
板状部431の周縁部は、筒状部41のうちの照明空間S1側の第2周縁端に接していてもよく、また、先端部432のうちのレンズ光学系3側の表面に接していてもよい。例えば、ねじ作用等により、取付部433および先端部432が筒状部41に結合される場合、締め付け方向に取付部433および先端部432を筒状部41に対して軸AX1のまわりで回転させると、先端部432が板状部431に向かって押圧される。つまり、板状部431の周縁部が筒状部41および先端部432から押圧される。この押圧により、板状部431をより強固に保持することができる。
このような照明装置1Aにおいて、筒状部41および出射開口部43の組み立ては、例えば、作業員によって次のように行われる。すなわち、まず、作業員は、板状部431を筒状部41と先端部432との間に配置する。次に、作業員は取付部433を筒状部41に取り付ける。例えば、先端部432および取付部433を筒状部41に対して圧入して嵌合させてもよい。あるいは、先端部432および取付部433を筒状部41に対して一体的に回転させて、ねじ作用により、これらを固定してもよい。取付部433を筒状部41に固定することにより、板状部431が筒状部41および先端部432によって保持される。このため、取付部433の固定により、板状部431および先端部432の両方を筒状部41に取り付けることができる。したがって、照明装置1Aの組み立て作業をより簡易にすることができる。
<第3実施形態>
図9は、第3実施形態にかかる照明装置1の構成の第1例を概略的に示す図である。以下では、図9の照明装置1を照明装置1Bと呼ぶ。照明装置1Bは凹凸形状5の有無を除いて、第1実施形態または第2実施形態にかかる照明装置1と同様の構成を有する。
図9は、第3実施形態にかかる照明装置1の構成の第1例を概略的に示す図である。以下では、図9の照明装置1を照明装置1Bと呼ぶ。照明装置1Bは凹凸形状5の有無を除いて、第1実施形態または第2実施形態にかかる照明装置1と同様の構成を有する。
図9の例では、出射開口部43の内周面43cは凹凸形状5を有している。凹凸形状5は、出射開口4aの中心軸を含む断面(例えば図9)において、凹部と凸部とが交互に並ぶ形状を有する。
図10は、出射開口部43の内周面43cの一例を拡大して示す図である。図9および図10の例では、凹凸形状5は鋸刃形状を有しており、鋸刃の各歯(つまり、凸部)は、レンズ光学系3側の面(第3面に相当)51と、照明空間S1側の面(第4面に相当)52とによって形成される。凹凸形状5において、面51および面52が交互に連続する。このような凹凸形状5は、雌ねじと同様の螺旋形状を有していてもよく、あるいは、複数のリング形状が軸AX1に沿う方向に配列された形状を有していてもよい。凹凸形状5のピッチは、例えば、数mm程度以下に設定される。
図10で示されるように、面52の長さは面51の長さより長くてもよい。また、面52が軸AX1に対してなす角度は、面51が軸AX1に対してなす角度よりも小さくてもよい。図9および図10の例では、面51は軸AX1にほぼ直交している。
出射開口部43の内周面43cには、主としてレンズ光学系3側から斜め方向に不要光が入射し得る(図10参照)。不要光は面51または面52に入射する。
面51に入射した不要光は面51で反射して、その直上の面52に入射し得る。不要光は、面51と、その直上の面52との間の凹部で多重反射し得る。多重反射した不要光は減衰するので、不要光を低減させることができる。該凹部の奥(つまり、面51とその直上の面52との境界)に向かって進む不要光は、反射により再び凹部の奥とは反対側に進む。面51と面52との間の間隔はレンズ光学系3側の斜め方向に向かって広がっているので、不要光はレンズ光学系3側の斜め方向に進み得る。つまり、レンズ光学系3側から斜め方向に内周面43cの面51に入射した不要光は、反射により、再びレンズ光学系3側の斜め方向に戻る。
また、レンズ光学系3側から斜め方向に面52に入射した不要光の一部は、面52で反射してその直下の面51に入射し得る。面51に入射した不要光は同様に多重反射して凹部の奥に進む。そして、不要光は、凹部の奥で跳ね返って反対側に進む。面51と面52との間の間隔はレンズ光学系3側の斜め方向に向かって広がっているので、やはり不要光はレンズ光学系3側の斜め方向に進み得る。
以上のように、出射開口部43の内周面43cに入射する不要光の少なくとも一部をレンズ光学系3側に反射させることができるので、照明空間S1に出射される不要光を低減させることができる。したがって、照明空間S1に出射される照明光L1のムラを低減させることができる。言い換えれば、照明装置1Bはより均一な照明光L1を照明空間S1に出射させることができる。
なお、凹凸形状5を有する内周面43cのテーパ角θ2は、例えば、軸AX1を含む断面において、仮想線VL3と仮想線VL4との間の角度であってもよい。仮想線VL3および仮想線VL4は、軸AX1に対して互いに反対側に位置しており、それぞれ、凹凸形状5の凸部の先端どうしを結んだ直線であってもよい。テーパ角θ2は第1実施形態と同様に配光角θ1より大きい。
図11は、第3実施形態にかかる照明装置1の構成の第2例を概略的に示す図である。以下では、図11の照明装置1を照明装置1Cと呼ぶ。照明装置1Cは凹凸形状5の位置を除いて照明装置1Bと同様の構成を有する。照明装置1Cにおいては、出射開口部43の内周面43cの替わりに、出射開口部43の第1面43aが凹凸形状5を有している。
凹凸形状5は、第1面43aのうち出射開口4aを囲む環状領域に形成され得る。凹凸形状5は環状領域の全周に亘って形成されていてもよい。凹凸形状5は、例えば軸AX1を含む断面(例えば図11)において、凹部と凸部が並ぶ形状を有している。
図12は、出射開口部43の第1面43aの一例を拡大して示す図である。図12の例では、凹凸形状5は鋸刃形状を有しており、鋸刃の各歯(つまり、凸部)は、面53と、面54とによって形成される。凹凸形状5において、面53および面54が交互に連続する。このような凹凸形状5は、平面視において螺旋形状を有していてもよく、あるいは、複数のリング形状が同心状に配列された形状を有していてもよい。凹凸形状5のピッチは例えば数mm程度以下に設定される。図12で示されるように、面51の長さは面52の長さと等しくても良い。例えば、面51および面52は、二等辺三角形の斜辺に相当する。
凹凸形状5の凸部は必ずしも軸AX1を中心とした周方向に沿って延びている必要はない。例えば、凹凸形状5は、平面視において、ドット状の形状を有していても良い。つまり、複数の凸部が二次元的に配列されていてもよい。また、凸部または凹部の断面形状は必ずしも三角形状である必要はなく、円状および楕円状等の任意の形状であってもよい。
不要光が出射開口部43の第1面43aに入射すると、不要光は、凹凸形状5を有する第1面43aで反射および散乱する。このため、不要光はレンズ光学系3に向かってより拡散して進む。したがって、不要光は空間的により均一化される。また、不要光は筐体4の内部で反射および散乱を繰り返すことにより、減衰する。したがって、筐体4で反射おおよび散乱した不要光が出射開口4aから照明空間S1に出射したとしても、照明光L1のムラを招きにくい。
なお、出射開口部43の第1面43aおよび内周面43cの両方が凹凸形状5を有していてもよい。
図13は、第3実施形態にかかる照明装置1の構成の第3例を概略的に示す図である。以下では、図13の照明装置1を照明装置1Dと呼ぶ。照明装置1Dは反射低減部6の有無を除いて第1実施形態または第2実施形態にかかる照明装置1と同様の構成を有する。照明装置1Dでは、反射低減部6が位置している。図13の例では、反射低減部6は出射開口部43の第1面43aおよび内周面43cに位置している。言い換えれば、反射低減部6の表面が第1面43aおよび内周面43cに相当する。反射低減部6は不要光の反射を低減させる。
反射低減部6は、照明光L1についての低い反射率を有する反射防止膜を含んでいてもよい。言い換えれば、第1面43aおよび内周面43cの反射率は低くてもよい。該反射率は、例えば50%以下であってもよく、40%以下、20%以下、もしくは、10%以下であってもよい。反射低減部6は照明光L1の全波長範囲について低い反射率を有していてもよく、あるいは、ピーク波長について低い反射率を有していてもよい。照明光L1に対する反射低減部6の反射率は、例えば、反射低減部6が位置していない筐体4の内壁の反射率よりも低い。
このような反射低減部6は、例えば、出射開口部43の第1面43aおよび内周面43cに黒化処理を行うことで形成され得る。具体的な一例として、反射低減部6は、化成処理、めっき、および、塗装等の黒化処理によって形成される。黒化処理としては、艶なしの黒化処理を採用してもよく、艶ありの黒化処理を採用してもよい。このような反射低減部6は、黒色の材料によって構成される。該材料は、例えば、黒色の金属、黒色の金属酸化膜および黒色の樹脂の少なくともいずれか一方を含む。
あるいは、反射低減部6は誘電体多層膜を含んでいてもよい。誘電体多層膜は、例えば、複数の誘電体の薄膜が積層された構造を有する。誘電体としては、例えば、酸化チタン(TiO2)、SiO2、五酸化ニオブ(Nb2O5)、五酸化タンタル(Ta2O5)およびフッ化マグネシウム(MgF2)のうちの1つ以上の材料が採用される。
あるいは、反射低減部6は植毛紙を含んでいてもよい。例えば、植毛紙は、紙および布等の基材と、該基材に直立した状態で付着された化学繊維とによって構成され得る。黒色の植毛紙を採用すれば、他の色の植毛紙に比べて、不要光の反射をさらに抑制することができる。
反射低減部6は、第1面43aのうち出射開口4aを囲む環状領域の全周に形成されていてもよい。反射低減部6は第1面43aの全面に形成され得る。また、反射低減部6は内周面43cのうちの全周に形成されていてもよく、例えば内周面43cの全面に形成されていてもよい。
図12の例では、反射低減部6は出射開口部43の第1面43aおよび内周面43cの両方に位置しているものの、少なくともいずれか一方に位置していてもよい。また、第1面43aが凹凸形状5を有しつつ、反射低減部6を有していてもよく、内周面43cが凹凸形状5を有しつつ、反射低減部6を有していてもよい。
図14は、第3実施形態にかかる照明装置1の構成の第4例を概略的に示す図である。以下では、図14の照明装置1を照明装置1Eと呼ぶ。照明装置1Eは凹凸形状5の有無を除いて照明装置1Aと同様の構成を有している。図14の例では、出射開口部43の先端部432の第2内周部分432cは凹凸形状5を有している。第2内周部分432cの凹凸形状5は、例えば、図10と同様の面51および面52によって構成され得る。一方で、図14で示されるように、出射開口部43の板状部431の第1内周部分431cは凹凸形状5を有していなくてもよい。これによれば、板状部431の加工を容易にすることができ、板状部431を薄く製造しやすい。
図14の例では、板状部431の第1面43aは凹凸形状5を有している。第1面43aの凹凸形状5は、例えば図12と同様の面53および面54によって構成され得る。
照明装置1Eによれば、第2内周部分432cが凹凸形状5を有しているので、照明装置1Bと同様の作用により、照明空間S1に出射する不要光を低減させることができる。また、第1面43aが凹凸形状5を有しているので、照明装置1Cと同様の作用により、照明空間S1に出射する不要光を低減させることができる。
照明装置1Eにおいて、出射開口部43の第1面43aおよび第2内周部分432cのいずれか一方のみが凹凸形状5を有していてもよい。また、第1面43aは照明装置1Dと同様に、凹凸形状5とともに、あるいは、凹凸形状5の替わりに、反射低減部6を有していてもよい。また、第2内周部分432cは照明装置1Dと同様に、凹凸形状5とともに、あるいは、凹凸形状5の替わりに、反射低減部6を有していてもよい。
以上のように、照明装置1,1A~1Eは詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この照明装置1,1A~1Eがそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
上記各実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
本開示には、以下の内容が含まれる。
一実施の形態において、(1)照明装置は、外部の照明空間に照明光を出射する照明装置であって、前記照明空間に開口する開口を有し、前記開口にレンズが位置していない筐体と、前記照明光を発する光源と、前記筐体の内部に位置しており、前記光源からの前記照明光を結像させつつ、所定の配光角で前記開口から出射させる光学系とを備えることができ、前記開口の内周面は、開口面積が最も小さい第1部分と、前記第1部分よりも前記照明空間側に位置し、開口面積が前記第1部分における開口面積よりも大きい第2部分とを有することができ、前記照明光は、前記第1部分において結像されることができ、前記内周面は、前記照明光の配光外に位置することができる。
(2)上記(1)の照明装置において、前記筐体は、前記開口のうちの前記光学系側の第1端口が形成された第1面と、前記開口のうちの前記照明空間側の第2端口が形成された第2面とを有することができ、前記内周面および前記第1面の少なくともいずれか一方は凹凸形状を有することができる。
(3)上記(2)の照明装置において、前記開口の中心軸を含む断面において、前記内周面および前記第1面の少なくともいずれか一方は前記凹凸形状を有することができる。
(4)上記(3)の照明装置であって、前記内周面は前記凹凸形状を有することができ、前記凹凸形状は、前記断面において凹部と凸部が交互に並ぶ形状を有することができ、前記凸部は、第3面と、前記第3面よりも前記照明空間側の第4面とを有することができ、前記断面において、前記第4面の長さは、前記第3面の長さより長くてもよい。
(5)上記(1)から(4)のいずれか一つの照明装置において、前記筐体は、前記開口のうちの前記光学系側の第1端口が形成された第1面と、前記開口のうちの前記照明空間側の第2端口が形成された第2面とを有することができ、前記内周面および前記第1面の少なくともいずれか一方の、前記照明光についての反射率は50%以下であってもよい。
(6)上記(1)から(5)のいずれか一つに記載の照明装置において、前記内周面は、前記照明空間に向かうにつれて広がるテーパ状の形状を有することができ、前記内周面のテーパ角は前記配光角よりも大きくてもよい。
(7)上記(1)から(5)のいずれか一つに記載の照明装置において、前記筐体は、前記開口のうち前記第1部分を含む第1開口部分を形成した、前記内周面のうちの第1内周部分を有する板状部と、前記開口のうち前記第1開口部分よりも前記照明空間側の第2開口部分を形成した、前記内周面のうちの第2内周部分を有する先端部とを含むことができ、前記開口の開口面積は、前記第1開口部分と前記第2開口部分との境界の前後において段差状に増加することができる。
(8)上記(7)の照明装置において、前記先端部の厚みは、前記板状部の厚みよりも大きくてもよい。
(9)上記(7)または(8)の照明装置において、前記板状部と前記先端部とは別体であってもよい。
(10)上記(9)の照明装置において、前記板状部はフィルム状の形状を有することができる。
(11)上記(10)に記載の照明装置において、前記第2内周部分は、前記照明空間に向かうにつれて広がるテーパ状の形状を有することができ、前記第2内周部分の前記板状部側の周縁端は、丸められることができ、前記板状部の厚みは前記周縁端の丸みの半径以下であってもよい。
(12)上記(7)から(11)のいずれか一つに記載の照明装置において、前記板状部の前記第1内周部分は凹凸形状を有さなくてよく、前記先端部の前記第2内周部分は凹凸形状することができる。
(13)上記(7)から(12)のいずれか一つに記載の照明装置において、前記筐体は、前記光学系を収納する筒状部をさらに含むことができ、前記板状部は、前記筒状部および前記先端部によって挟持されることができる。
1 照明装置
2 光源
3 光学系(レンズ光学系)
4 筐体
41 筒状部
431 板状部
43a 第1面
43b 第2面
43c 内周面
431c 第1内周部分
432 先端部
432a 周縁端
432c 第2内周部分
4a 開口(出射開口)
4a1 第1開口部分
4a2 第2開口部分
4aa 第1端口
4ab 第2端口
5 凹凸形状
51 第3面(面)
52 第4面(面)
L1 照明光
S1 照明空間
2 光源
3 光学系(レンズ光学系)
4 筐体
41 筒状部
431 板状部
43a 第1面
43b 第2面
43c 内周面
431c 第1内周部分
432 先端部
432a 周縁端
432c 第2内周部分
4a 開口(出射開口)
4a1 第1開口部分
4a2 第2開口部分
4aa 第1端口
4ab 第2端口
5 凹凸形状
51 第3面(面)
52 第4面(面)
L1 照明光
S1 照明空間
Claims (13)
- 外部の照明空間に照明光を出射する照明装置であって、
前記照明空間に開口する開口を有し、前記開口にレンズが位置していない筐体と、
前記照明光を発する光源と、
前記筐体の内部に位置しており、前記光源からの前記照明光を結像させつつ、所定の配光角で前記開口から出射させる光学系と
を備え、
前記開口の内周面は、
開口面積が最も小さい第1部分と、
前記第1部分よりも前記照明空間側に位置し、開口面積が前記第1部分における開口面積よりも大きい第2部分と
を有し、
前記照明光は、前記第1部分において結像され、
前記内周面は、前記照明光の配光外に位置している、照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置であって、
前記筐体は、
前記開口のうちの前記光学系側の第1端口が形成された第1面と、
前記開口のうちの前記照明空間側の第2端口が形成された第2面と
を有し、
前記内周面および前記第1面の少なくともいずれか一方は凹凸形状を有する、照明装置。 - 請求項2に記載の照明装置であって、
前記開口の中心軸を含む断面において、前記内周面および前記第1面の少なくともいずれか一方は前記凹凸形状を有する、照明装置。 - 請求項3に記載の照明装置であって、
前記内周面は前記凹凸形状を有し、
前記凹凸形状は、前記断面において凹部と凸部が交互に並ぶ形状を有し
前記凸部は、第3面と、前記第3面よりも前記照明空間側の第4面とを有し、
前記断面において、前記第4面の長さは、前記第3面の長さより長い、照明装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記筐体は、
前記開口のうちの前記光学系側の第1端口が形成された第1面と、
前記開口のうちの前記照明空間側の第2端口が形成された第2面と
を有し、
前記内周面および前記第1面の少なくともいずれか一方の、前記照明光についての反射率は50%以下である、照明装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記内周面は、前記照明空間に向かうにつれて広がるテーパ状の形状を有し、
前記内周面のテーパ角は前記配光角よりも大きい、照明装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記筐体は、
前記開口のうち前記第1部分を含む第1開口部分を形成した、前記内周面のうちの第1内周部分を有する板状部と、
前記開口のうち前記第1開口部分よりも前記照明空間側の第2開口部分を形成した、前記内周面のうちの第2内周部分を有する先端部と
を含み、
前記開口の開口面積は、前記第1開口部分と前記第2開口部分との境界の前後において段差状に増加している、照明装置。 - 請求項7に記載の照明装置であって、
前記先端部の厚みは、前記板状部の厚みよりも大きい、照明装置。 - 請求項7に記載の照明装置であって、
前記板状部と前記先端部とは別体である、照明装置。 - 請求項9に記載の照明装置であって、
前記板状部はフィルム状の形状を有する、照明装置。 - 請求項10に記載の照明装置であって、
前記第2内周部分は、前記照明空間に向かうにつれて広がるテーパ状の形状を有し、
前記第2内周部分の前記板状部側の周縁端は、丸められており、
前記板状部の厚みは前記周縁端の丸みの半径以下である、照明装置。 - 請求項7に記載の照明装置であって、
前記板状部の前記第1内周部分は凹凸形状を有さず、
前記先端部の前記第2内周部分は凹凸形状する、照明装置。 - 請求項7に記載の照明装置であって、
前記筐体は、前記光学系を収納する筒状部をさらに含み、
前記板状部は、前記筒状部および前記先端部によって挟持される、照明装置。
Priority Applications (1)
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JP2022168282A JP2024060779A (ja) | 2022-10-20 | 2022-10-20 | 照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JP2024060779A true JP2024060779A (ja) | 2024-05-07 |
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ID=90925446
Family Applications (1)
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JP2022168282A Pending JP2024060779A (ja) | 2022-10-20 | 2022-10-20 | 照明装置 |
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2022
- 2022-10-20 JP JP2022168282A patent/JP2024060779A/ja active Pending
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