JP6342901B2 - 光束制御部材、発光装置および照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材に関する。また、本発明は、この光束制御部材を有する発光装置および照明装置に関する。

近年、省エネルギーや小型化の観点から、撮像カメラ用の発光装置として、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」ともいう）を光源とする発光装置（ＬＥＤフラッシュ）が使用されるようになってきた。このような発光装置としては、ＬＥＤと、フレネルレンズとを組み合わせたものがよく知られている。

一般的に、撮像カメラの撮像領域の形状は、四角形である。よって、鮮明な撮像画像を得るためには、発光装置は被照射領域を四角形状に照らすことが好ましい。したがって、撮像カメラ用の発光装置に使用されるフレネルレンズには、発光素子から出射された光を四角形状の被照射領域に均一かつ効率的に照射することが要求される。これまでにも、四角形状の被照射領域を照らすためのフレネルレンズとして様々なものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１Ａは、特許文献１に記載のフレネルレンズ１０の斜視図である。図１Ａに示されるフレネルレンズ１０は、図１Ｂに示されるシリンドリカルレンズ２０と同じ機能を果たすことができる。図１Ａに示されるように、特許文献１に記載のフレネルレンズ１０には、平面視形状が長方形状の複数の溝１２が互いに離間して同心に形成されている。

特開平１１−０６５４９０号公報

しかしながら、特許文献１のフレネルレンズを用いて四角形状の被照射領域に光を照射した場合、発光素子から出射された光を四角形状の被照射領域に十分に均一かつ効率的に照射することができず、特許文献１のフレネルレンズには改善の余地があった。

本発明の目的は、四角形状の被照射領域に発光素子から出射された光を均一かつ効率的に照射することができる光束制御部材を提供することである。また、本発明の目的は、この光束制御部材を有する発光装置および照明装置を提供することでもある。

本発明の光束制御部材は、発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材であって、発光素子から出射された光を入射させる入射領域と、前記入射領域の反対側に形成され、前記入射領域で入射した光を出射させる出射領域と、を有し、前記入射領域は、前記発光素子から出射された光の一部を入射させる第１入射面と、前記第１入射面と対に形成され、入射した光を前記出射領域に向けて反射させる第１反射面と、第１仮想四角形の隣接する２本の対角線を繋ぐ第１稜線とを有する第１凸条を複数含むフレネルレンズ部と、前記発光素子から出射された光の他の一部を入射させる第２入射面と、前記第２入射面と対に形成され、入射した光を前記出射領域に向けて反射させる第２反射面とをそれぞれ有し、かつ前記第１仮想四角形の外側に配置された第２仮想四角形の各辺上にそれぞれ配置された４つの第２凸条と、前記第２仮想四角形の四隅に配置され、隣接する２つの前記第２凸条間を繋ぐように接続された角部とを有する最外レンズ部と、を含み、前記第１仮想四角形および前記第２仮想四角形は、互いに相似し、同心かつ各辺が平行となるように配置されており、前記入射領域は、前記第１仮想四角形および前記第２仮想四角形の中心を回転軸として２回対称または４回対称であり、前記角部は、前記第２仮想四角形の中心側に頂点が配置された略錐体の一部であって、かつ前記略錐体の側面に対応し、隣接する２つの前記第２反射面間を繋ぐように接続する第３反射面と、前記第３反射面と対に形成され、前記発光素子から出射された光の残部のさらに一部を入射させる第３入射面とを有し、前記第３入射面と前記第３反射面との接続部に形成される第３稜線の高さは、前記第２仮想四角形の対角線に近づくにしたがって漸減し、前記入射領域を平面視した場合に、前記第３反射面の最外縁と前記第３稜線との間隔は、前記第２仮想四角形の対角線に近づくにしたがって漸減し、前記第２凸条の第２稜線の端部間距離は、最も外側に位置する前記第１凸条の前記第１稜線の端部間距離よりも短い、構成を採る。

本発明の発光装置は、発光素子と、本発明の光束制御部材と、を有し、前記光束制御部材は、前記発光素子の光軸が前記第２仮想四角形の中心を通るように配置されており、前記第２稜線の長さは、前記第２凸条の延在方向における前記発光素子の最大寸法より大きい、構成を採る。

本発明の照明装置は、本発明の発光装置と、前記発光装置からの出射光を拡散させつつ透過させるカバーと、を有する、構成を採る。

本発明の光束制御部材を有する発光装置は、従来の光束制御部材を有する発光装置に比べて、四角形状の被照射領域に均一かつ効率的に光を照射することができる。したがって、本発明の照明装置は、従来の照明装置に比べて輝度ムラが少ない。

図１Ａ，Ｂは、特許文献１に係るフレネルレンズの構成を示す図である。 図２は、実施の形態１に係る発光装置の断面図である。 図３は、実施の形態１に係る光束制御部材の斜視図である。 図４Ａ〜Ｃは、実施の形態１に係る光束制御部材の構成を示す図である。 図５Ａ，Ｂは、実施の形態１に係る光束制御部材の屈折部、フレネルレンズ部および反射部を省略した底面図である。 図６Ａ，Ｂは、実施の形態１に係る光束制御部材の断面図である。 図７は、第２凸条および角部の配置を説明するための図である。 図８Ａ〜Ｃは、角部の立体形状を説明するための図である。 図９Ａ，Ｂは、角部の立体形状を説明するための図である。 図１０は、比較用の光束制御部材の斜視図である。 図１１Ａ〜Ｃは、比較用の光束制御部材を有する発光装置を用いた照度分布のシミュレーション結果である。 図１２Ａ〜Ｃは、実施の形態１に係る光束制御部材を有する発光装置を用いた照度分布のシミュレーション結果である。 図１３は、実施の形態１に係る照明装置の構成を示す図である。 図１４Ａ，Ｂは、実施の形態１の変形例に係る光束制御部材の底面図である。 図１５は、実施の形態２に係る光束制御部材の斜視図である。 図１６は、実施の形態３に係る光束制御部材の斜視図である。 図１７Ａ〜Ｃは、実施の形態３に係る光束制御部材の構成を示す図である。 図１８Ａ，Ｂは、実施の形態３に係る光束制御部材の断面図である。 図１９は、実施の形態３の第１の変形例に係る光束制御部材の斜視図である。 図２０Ａ〜Ｃは、実施の形態３の第１の変形例に係る光束制御部材の構成を示す図である。 図２１Ａ，Ｂは、実施の形態３の第１の変形例に係る光束制御部材の断面図である。 図２２は、実施の形態３の第２の変形例に係る光束制御部材の斜視図である。 図２３Ａ〜Ｃは、実施の形態３の第２の変形例に係る光束制御部材の構成を示す図である。 図２４Ａ，Ｂは、実施の形態３の第２の変形例に係る光束制御部材の断面図である。 図２５は、実施の形態４に係る光束制御部材の斜視図である。 図２６Ａ〜Ｃは、実施の形態４に係る光束制御部材の構成を示す図である。 図２７Ａ，Ｂは、実施の形態４に係る光束制御部材の断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［実施の形態１］
（光束制御部材および発光装置の構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係る発光装置１００の断面図である。図２に示されるように、発光装置１００は、発光素子１２０および光束制御部材１４０を有する。発光素子１２０は、例えば白色発光ダイオードなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）である。光束制御部材１４０は、発光素子１２０から出射された光の配光を制御する。光束制御部材１４０は、その中心軸ＣＡが発光素子１２０の光軸ＬＡに合致するように配置される。

光束制御部材１４０の材料は、所望の波長の光を通過させ得るものであれば特に限定されない。たとえば、光束制御部材１４０の材料は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）などの光透過性樹脂、またはガラスである。光束制御部材１４０は、例えば射出成形により製造することができる。

図３〜図７は、実施の形態１に係る光束制御部材１４０の構成を示す図である。図３は、実施の形態１に係る光束制御部材１４０の斜視図である。図４Ａは、光束制御部材１４０の平面図であり、図４Ｂは、底面図であり、図４Ｃは、側面図である。図５Ａは、第１仮想四角形Ｓ１のみを示した光束制御部材１４０の底面図であり、図５Ｂは、第１仮想四角形Ｓ１および第２仮想四角形Ｓ２のみを示した光束制御部材１４０の底面図である。図６Ａは、図４Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図６Ｂは、図６Ａにおいて破線で示される領域の部分拡大断面図である。また、図７は、第２凸条１７１および角部１７２の配置を説明するための図である。

図３〜図７に示されるように、光束制御部材１４０は、発光素子１２０から出射された光を入射させる入射領域１４１と、入射領域１４１の反対側に位置し、入射領域１４１で入射した光を出射させる出射領域１４２とを有する。入射領域１４１と出射領域１４２との間には、フランジ１４３が設けられていてもよい。

光束制御部材１４０の平面視形状は、特に限定されない。図４Ａに示されるように、本実施の形態に係る光束制御部材１４０の平面視形状は、正方形である。また、本実施の形態における光束制御部材１４０の一辺の長さは、例えば４．７ｍｍ程度である。

入射領域１４１は、発光素子１２０から出射された光を入射させる。入射領域１４１は、入射領域１４１の中央部分に位置する屈折部１５０と、屈折部１５０の外側に位置するフレネルレンズ部１６０と、フレネルレンズ部１６０の外側に位置する最外レンズ部１７０とを有する。入射領域１４１は、後述する第１仮想四角形Ｓ１および第２仮想四角形Ｓ２の中心を回転軸として２回対称または４回対称である。この回転軸は、光束制御部材１４０の中心軸ＣＡおよび発光素子１２０の光軸ＬＡと一致する。したがって、入射領域１４１は、光束制御部材１４０の中心軸ＣＡおよび発光素子１２０の光軸ＬＡを回転軸として２回対称または４回対称でもある。入射領域１４１の外形は、例えば長方形または正方形である。

屈折部１５０は、発光素子１２０から出射された光の一部（光軸ＬＡに対して小さな角度で出射された光）を光束制御部材１４０内に入射させるとともに、入射した光を出射領域１４２に向かって屈折させる。屈折部１５０は、発光素子１２０と対向する位置に、光束制御部材１４０の中心軸ＣＡ（発光素子１２０の光軸ＬＡ）と交わるように配置されている（図２参照）。なお、屈折部１５０の形状は、上記の機能を発揮することができれば、特に限定されない。たとえば、屈折部１５０の形状は、屈折型フレネルレンズであってもよい。また、屈折部１５０の表面は、球面または非球面であってもよい。本実施の形態では、屈折部１５０の表面は非球面であり、屈折部１５０の形状は略四角錐状である（図２および図３参照）。

フレネルレンズ部１６０は、発光素子１２０から出射された光の一部（光軸ＬＡに対して比較的大きな角度で出射された光）を光束制御部材１４０内に入射させるとともに、入射した光を出射領域１４２に向けて反射させる。フレネルレンズ部１６０は、発光素子１２０から出射された光の進行方向を制御するための複数の第１凸条１６１を有する。

図５Ａに示されるように、フレネルレンズ部１６０に、第１仮想四角形Ｓ１が配置されていると仮定する。第１仮想四角形Ｓ１の中心Ｏ１（対角線Ｌ１の交点）は、光束制御部材１４０の中心軸ＣＡと合致している。第１仮想四角形Ｓ１および４本の対角線Ｌ１は、複数の第１凸条１６１の配置の基準となる。複数の第１凸条１６１は、隣接する２本の対角線Ｌ１間を繋ぐように配置される。複数の第１凸条１６１は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。また、複数の第１凸条１６１は、隣接する２本の対角線Ｌ１間の領域において隣接する２つの第１凸条１６１間に谷部が形成されるように配置される（図６Ｂ参照）。

第１凸条１６１の形状および大きさは、特に限定されず、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態では、複数の第１凸条１６１の大きさは、それぞれ異なっている（図６Ｂ参照）。また、光軸ＬＡ方向における、光束制御部材１４０の下端部と各第１凸条１６１の第１稜線１６５との距離ｄ（基準面から第１稜線１６５までの距離ｄ）は、内側から外側に向かうにつれて徐々に短くなっている（図６Ｂ参照）。ここで「光束制御部材１４０の下端部」とは、後述する第２凸条１７１の頂部（第２稜線１７６）を意味し、「基準面」とは、第２凸条１７１の頂部（第２稜線１７６）を含む平面を意味する。

第１凸条１６１は、第１入射面１６２、第１反射面１６３、第１接続面１６４および第１稜線１６５を有する。第１凸条１６１において、第１入射面１６２は内側（中心軸ＣＡ側）に配置され、第１反射面１６３は外側に配置される（図６Ｂ参照）。

第１入射面１６２は、発光素子１２０から出射された光の一部を入射させるとともに、第１反射面１６３側に屈折させる。第１入射面１６２は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第１入射面１６２は、平面である。また、第１入射面１６２は、中心軸ＣＡ（発光素子１２０の光軸ＬＡ）に平行であってもよいし、中心軸ＣＡに対して傾斜していてもよい。本実施の形態では、離型を容易にする観点から、第１入射面１６２は、光束制御部材１４０の下端部（基準面）に近づくにつれて、中心軸ＣＡから離れるように傾斜している。第１入射面１６２の傾斜角度は、中心軸ＣＡを含む任意の断面において、中心軸ＣＡに対して０°超であって、１０°以下の範囲内であることが好ましい。第１入射面１６２の傾斜角度は、５°以下であることが好ましく、３°以下であることがさらに好ましい。

第１反射面１６３は、第１入射面１６２と対に形成され、第１入射面１６２で入射した光を出射領域１４２に向けて反射させる。第１反射面１６３は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第１反射面１６３は、平面である。また、第１反射面１６３は、到達した光を全反射させる観点から、中心軸ＣＡに対して傾斜している。第１反射面１６３は、光束制御部材１４０の下端部（基準面）に近づくにつれて、中心軸ＣＡに近づくように傾斜している。

第１接続面１６４は、第１入射面１６２および第１反射面１６３を繋ぐ。第１接続面１６４は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第１接続面１６４は、平面である。また、第１接続面１６４を形成せずに、第１入射面１６２と第１反射面１６３とを直接繋いでもよい。

第１稜線１６５は、第１入射面１６２および第１接続面１６４の境界線である。第１稜線１６５は、第１仮想四角形Ｓ１の隣接する２つの対角線Ｌ１を繋ぐように配置されている。なお、第１接続面１６４を形成しない場合、第１稜線１６５は、第１入射面１６２および第１反射面１６３の境界線である。第１入射面１６２と第１反射面１６３との間に第１接続面１６４を設けた場合、鋭角部分を無くすことで、製造性を向上させることができる。入射領域１４１を平面視したとき、第１稜線１６５は、直線であってもよいし、曲線であってもよい。本実施の形態では、入射領域１４１を平面視したとき、第１稜線１６５は、直線である。

最外レンズ部１７０は、発光素子１２０から出射された光の一部（光軸ＬＡに対して大きな角度で出射された光）を光束制御部材１４０内に入射させるとともに、入射した光を出射領域１４２に向けて反射させる。最外レンズ部１７０は、４つの第２凸条１７１と、４つの角部１７２とを有する。

図５Ｂに示されるように、最外レンズ部１７０に第２仮想四角形Ｓ２が配置されていると仮定する。第２仮想四角形Ｓ２の中心Ｏ２（第２対角線Ｌ２の交点）は、光束制御部材１４０の中心軸ＣＡと合致している。第２仮想四角形Ｓ２は、４つの第２凸条１７１および４つの角部１７２の配置の基準となる。第２仮想四角形Ｓ２は、第１仮想四角形Ｓ１より外側に配置されている。第２仮想四角形Ｓ２および第１仮想四角形Ｓ１は、互いに相似し、同心かつ各辺が平行となるように配置されている。前述の通り、第１稜線１６５は、第１仮想四角形Ｓ１の隣接する２つの対角線Ｌ１を繋ぐように配置されていればよい。よって、第１稜線１６５および後述の第２稜線１７６は、曲線で形成される場合もあるため、平行でなくてもよい。

４つの第２凸条１７１は、第２仮想四角形Ｓ２の各辺上にそれぞれ配置されている。当該第２凸条１７１が配置されている辺に直交する面の第２凸条１７１の断面積は、当該第２凸条１７１が配置されている辺に直交する面の第１凸条１６１の断面積より大きい。第２凸条１７１の両端には、角部１７２がそれぞれ接続されている。第２仮想四角形Ｓ２の辺と平行な方向における第２凸条１７１の長さは、最も外側に配置された第１凸条１６１の長さより短い。光束制御部材１４０が上記の発光装置１００に用いられる場合、第２仮想四角形Ｓ２の辺と平行な方向における第２凸条１７１の長さは、発光装置１００に用いられる発光素子１２０の幅より長いことが好ましい。

第２凸条１７１は、略三角柱形状に形成されている。当該第２凸条１７１が配置されている辺に直交する面の第２凸条１７１の断面形状は、略三角形である。各第２凸条１７１は、第２入射面１７３、第２反射面１７４、第２接続面１７５および第２稜線１７６を有する。第２凸条１７１において、第２入射面１７３は内側（中心軸ＣＡ側）に配置され、第２反射面１７４は外側に配置される（図６Ｂ参照）。

第２入射面１７３は、発光素子１２０から出射された光を入射させるとともに、第２反射面１７４側に屈折させる。第２入射面１７３は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第２入射面１７３は、平面である。また、第２入射面１７３は、中心軸ＣＡに平行であってもよいし、中心軸ＣＡに対して傾斜していてもよい。本実施の形態では、離型を容易にする観点から、第２入射面１７３は、光束制御部材１４０の下端部（基準面）に近づくにつれて、中心軸ＣＡから離れるように傾斜している。

第２反射面１７４は、第２入射面１７３と対に形成され、第２入射面１７３で入射した光を出射領域１４２に向けて反射させる。第２反射面１７４は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第２反射面１７４は、曲面である。第２反射面１７４は、中心軸ＣＡに直交する断面（水平断面）において直線である。また、第２反射面１７４は、中心軸ＣＡを含む断面（垂直断面）において外側に凸となるような曲線である。

第２接続面１７５は、第２入射面１７３および第２反射面１７４を繋ぐ。第２接続面１７５は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第２接続面１７５は、平面である。また、第２接続面１７５を形成せずに、第２入射面１７３と第２反射面１７４とを直接繋いでもよい。

第２稜線１７６は、第２入射面１７３および第２接続面１７５の境界線である。なお、第２稜線１７６は、第２接続面１７５を形成しない場合、第２入射面１７３および第２反射面１７４の境界線である。このように、第２入射面１７３と第２反射面１７４との間に第２接続面１７５を設けた場合、鋭角部分を無くすことで、製造性を向上させることができる。また、図７に示されるように、第２稜線１７６の端部間距離ｄ１は、最も外側に位置する第１凸条１６１の第１稜線１６５の端部間距離ｄ２よりも短い。また、光束制御部材１４０が上記の発光装置１００に用いられる場合、第２稜線１７６の端部間距離ｄ１は、発光装置１００に用いられる発光素子１２０の幅より長いことが好ましい。

４つの角部１７２は、第２仮想四角形Ｓ２の四隅にそれぞれ配置されている。角部１７２は、第２仮想四角形Ｓ２の中心Ｏ２側に頂点が配置された略錐体の一部である。角部１７２は、第３入射面１７７、第３反射面１７８および第３稜線１７９を有する。ここで「略錐体（錐状体）」とは、頂点から底面の外周縁を直線または曲線で結ぶことにより形成される立体形状をいう。略錐体（錐状体）の例には、角錐、頂点と底面の周上の点とを結ぶ線が外側に凸の略角錐、頂点と底面の周上の点とを結ぶ線が内側に凸の略角錐、円錐、母線が外側に凸の略円錐、母線が内側に凸の略円錐などが含まれる。本実施の形態では、略錐体（錐状体）は、母線が外側に凸の略円錐である。

第３入射面１７７は、発光素子１２０から出射された光の残部のさらに一部を入射させるとともに、第３反射面１７８側に屈折させる。第３入射面１７７は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第３入射面１７７は、２つの平面からなる。また、また、第３入射面１７７は、中心軸ＣＡに平行であってもよいし、中心軸ＣＡに対して傾斜していてもよい。本実施の形態では、離型を容易にする観点から、２つの平面は、それぞれ中心軸ＣＡに対して傾斜している。２つの平面は、それぞれ光束制御部材１４０の下端部（基準面）に近づくにつれて、中心軸ＣＡから離れるように傾斜している。第３入射面１７７を構成する２つの平面は、それぞれ隣接する第２入射面１７３と同一平面上に形成されていてもよい。

第３反射面１７８は、第３入射面１７７と対に形成され、第３入射面１７７で入射した光を出射領域１４２に向けて反射させる。本実施の形態では、第３反射面１７８は、曲面である。第３反射面１７８の中心軸ＣＡに直交する断面（水平断面）における外側縁部は、外側に凸となるような曲線である。また、第３反射面１７８の中心軸ＣＡを含む断面（垂直断面）における外側縁部も、外側に凸となるような曲線である。第３反射面１７８は、略円錐の側面の一部に対応し、隣接する２つの第２反射面１７４間を繋ぐように接続する。

第３稜線１７９は、第３入射面１７７および第３反射面１７８の境界線である。第３稜線１７９は、後述するように、第２凸条１７１側から第２仮想四角形Ｓ２の第２対角線Ｌ２に近づくにつれて、出射領域１４２との距離が漸減するように形成された曲線である。また、図７に示されるように、入射領域１４１を平面視した場合に、第３反射面１７８の最外縁と第３稜線１７９との距離ｄ３は、第２仮想四角形Ｓ２の対角線Ｌ２に近づくにしたがって漸減する。このように角部１７２と第２仮想四角形Ｓ２の第２対角線Ｌ２とが交わる位置には、凹み部分が形成されている。なお、第３入射面１７７および第３反射面１７８の境界を面取りすることにより接続面（第３接続面）を形成してもよい。この場合、第３稜線１７９は、第３入射面１７７および第３接続面の境界線である。

図８，９は、角部１７２の立体形状を説明するための図である。なお、図８Ｃは、図８Ｂに示される矢印の方向からみた斜視図である。上述したように、角部１７２は、略錐体（錐状体）の一部である。ここで、底面が円である略円錐を想定する（図８Ａ参照）。そして、所定の幅を有する十字で垂直方向に略円錐を切断する（図８Ｂ，Ｃ参照）。このとき、十字の幅は、第２仮想四角形Ｓ２の辺の方向の第２凸条１７１の長さと同じである。次いで、第３入射面１７７が上記の傾斜となるように、略円錐の中心側の一部を除去する（図９Ａ，Ｂ参照）。このとき、略円錐の側面が曲面であるため、第３稜線１７９は、第２凸条１７１側から第２仮想四角形Ｓ２の第２対角線Ｌ２に向かうにつれて、出射領域１４２との距離が漸減するように形成される。なお、本実施の形態では、４つの角部１７２の第３反射面１７８の全てが、光束制御部材１４０の中心軸ＣＡ上に頂点を有する１つの略円錐の側面の一部である（光束制御部材１４０の中心軸ＣＡと略円錐の中心軸が一致している）として説明した。しかしながら、４つの第３反射面１７８は、それぞれ中心軸の異なる略錐体の側面の一部であってもよい。

出射領域１４２は、発光素子１２０とは反対側の、被照射領域側に形成された平面または曲面である。本実施の形態では、出射領域１４２は、平面である。出射領域１４２は、光束制御部材１４０の中心軸ＣＡと交わるように形成されている（図２参照）。出射領域１４２は、屈折部１５０で入射した光、第１入射面１６２で入射し、第１反射面１６３で反射した光、第２入射面１７３で入射し、第２反射面１７４で反射した光および第３入射面１７７で入射し、第３反射面１７８で反射した光を被照射領域に向けて出射させる。

（シミュレーション）
上述した実施の形態１に係る光束制御部材１４０を有する発光装置１００について、照度分布のシミュレーションを行った。また、比較のため、図１０に示される角部１７２を有さない光束制御部材１４０’を有する発光装置についても、照度分布のシミュレーションを行った。

図１１は、比較用の光束制御部材１４０’を有する発光装置を用いた場合の照度分布のシミュレーション結果を示す図である。図１１Ａは、比較用の光束制御部材１４０’を経由して出射されたすべての光による照度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図１１Ｂ，Ｃは、最外レンズ部１７０’のみを経由して出射された光による照度分布のシミュレーション結果を示す図である。図１１Ｃでは、図１１Ｂよりも感度を高めて表示している。これらの図は、発光素子１２０の発光面から１０００ｍｍ離れた被照射領域を想定した場合の照度分布のシミュレーション結果である（図１２Ａ〜Ｃも同様）。図１１Ａ〜Ｃの左図における縦軸および横軸は、発光素子１２０の光軸ＬＡ（光束制御部材１４０’の中心軸ＣＡ）からの距離（ｍｍ）を示している。また、右図における縦軸は、照度（ｌｕｘ）を示している。

図１１Ａに示されるように、角部１７２を有さない比較用の光束制御部材１４０’であっても、被照射領域をある程度四角形に照らせることがわかる。また、図１１Ｂに示されるように、最外レンズ部１７０’のみを経由した光は、被照射領域の周縁部に到達することがわかる。しかしながら、最外レンズ部１７０’のみを経由した光について詳細に分析すると、図１１Ｃに示されるように、光束制御部材１４０’の四隅において、被照射領域の外側に向かう光が生成されてしまっていることがわかる。

図１２は、実施の形態１に係る光束制御部材１４０を有する発光装置１００を用いた場合の照度分布のシミュレーション結果を示す図である。図１２Ａは、実施の形態１に係る光束制御部材１４０を経由して出射されたすべての光による照度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図１２Ｂ，Ｃは、最外レンズ部１７０のみを経由して出射された光による照度分布のシミュレーション結果を示す図である。図１２Ｃでは、図１２Ｂよりも感度を高めて表示している。

図１２Ａに示されるように、角部１７２を有する本実施の形態に係る光束制御部材１４０は、被照射領域を四角形に照らせることがわかる。また、図１２Ｂに示されるように、最外レンズ部１７０のみを経由した光は、被照射領域の輪郭を照らすことがわかる。さらに、図１２Ｃに示されるように、光束制御部材１４０の四隅において、被照射領域の外側に向かう光が生成されることがない。これらのことから、本実施の形態に係る発光装置１００は、比較用の発光装置よりも、四角形状の被照射領域を均一に照らせることがわかる。発光素子１２０から出射され、角部１７２に向かう光のうち、角部１７２の凹み部分を通過する光は、角部１７２による制御を受けず、そのまま被照射領域へ向かう。このような制御されない光の量は僅かであるため、被照射面上に明部や暗部を形成することなく、図１２に示す目的の四角形状の照度分布を得ることができる。したがって、凹み部分において、第３稜線１７９から中心軸ＣＡ（発光素子１２０の光軸ＬＡ）と平行方向にバリ状の壁部が形成されていたとしても、バリ状の壁部が光束制御機能を有していなければ、本実施の形態１の光束制御部材１４０と同様の効果が得られる（実施の形態３の第２の変形例、図２２〜図２４参照）。

（照明装置の構成）
次に、本実施の形態に係る発光装置１００を有する照明装置４００について説明する。

図１３は、本実施の形態に係る照明装置４００の構成を示す図である。図１３に示されるように、照明装置４００は、発光装置１００およびカバー４２０を有する。前述したように、発光装置１００は、光束制御部材１４０および発光素子１２０を含む。発光素子１２０は、基板４４０に固定されている。

カバー４２０は、発光装置１００からの出射光を拡散させつつ透過させるとともに、発光装置１００を保護する。カバー４２０は、発光装置１００から出射される光の光路上に配置されている。カバー４２０の材料は、上記の機能を発揮することができれば特に限定されない。カバー４２０の材料は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）などの光透過性樹脂、またはガラスである。

（変形例）
実施の形態１の変形例に係る発光装置および照明装置は、光束制御部材１４０の形状が実施の形態１に係る発光装置１００および照明装置４００とそれぞれ異なる。そこで、実施の形態１に係る発光装置１００および照明装置４００と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略し、光束制御部材１４０の異なる構成要素を中心に説明する。実施の形態１の変形例に係る光束制御部材５４０は、第１凸条１６１の形状が実施の形態１に係る光束制御部材１４０と異なる。

（光束制御部材の構成）
図１４は、本発明の実施の形態１の変形例に係る光束制御部材５４０の底面図である。図１４Ａは、実施の形態１の変形例１に係る光束制御部材５４０の底面図であり、図１４Ｂは、実施の形態１の変形例２に係る光束制御部材６４０の底面図である。

図１４Ａに示されるように、実施の形態１の変形例１に係る光束制御部材５４０の入射領域５４１は、屈折部１５０、フレネルレンズ部５６０および最外レンズ部１７０を有する。フレネルレンズ部５６０は、第１入射面５６２、第１反射面５６３、第１接続面５６４および第１稜線５６５を含む複数の第１凸条５６１を有する。

第１入射面５６２は、曲面である。第１入射面５６２の中心軸ＣＡに直交する断面（水平断面）における内側縁部は、中心軸ＣＡ側に凸となる曲線である。また、第１入射面５６２の中心軸ＣＡを含む断面（縦断面）において、第１入射面５６２は、光束制御部材５４０の下端部（基準面）に近づくにつれて、中心軸ＣＡから離れるように傾斜している。なお、特に図示しないが、第１入射面５６２の中心軸ＣＡを含む断面（縦断面）における内側縁部も、曲線であってもよい。なお、第１入射面５６２の中心軸ＣＡを含む断面において、内側端部が曲線の場合、「第１入射面５６２の角度」とは、光の入射点における第１入射面５６２の接線の角度をいう。

第１反射面５６３は、曲面である。第１反射面５６３の中心軸ＣＡに直交する断面（水平断面）における外側縁部は、中心軸ＣＡ側に凸となる曲線である。また、第１反射面５６３の中心軸ＣＡを含む断面（縦断面）における外側縁部も、曲線であってもよい。なお、第１反射面５６３の中心軸ＣＡを含む断面において、外側縁部が曲線の場合、「第１反射面５６３の角度」とは、光の入射点における第１反射面５６３の接線の角度をいう。

第１稜線５６５の平面視形状は、円弧状である。円弧（第１稜線５６５）の曲率半径は、第１仮想四角形Ｓ１の対角線の交点から第１稜線５６５の中点までの距離より長い。なお、円弧の曲率半径を調整することにより、第１仮想四角形Ｓ１の辺に沿う方向の配光特性と、第１仮想四角形Ｓ１の対角線Ｌ１に沿う方向の配光特性との差を調整することができる。たとえば、円弧の曲率半径が大きい場合（第１稜線５６５が直線に近い場合）、光束制御部材５４０から出射された光による被照射領域は四角形となる。一方、円弧の曲率半径が小さい場合（第１仮想四角形Ｓの対角線Ｌ１の中心と曲率中心とが近接する場合）、光束制御部材５４０から出射された光による被照射領域は円形に近くなる。

また、第１稜線５６５は、平面視したときに中心軸ＣＡ側に凸となるように配置されている（図１４Ａ参照）。すなわち、円弧の曲率中心は、第１仮想四角形Ｓ１の中心Ｏ１（対角線Ｌ１の交点）と第１仮想四角形Ｓ１の一辺の中点とを通る直線上であって、最も外側の第１凸条５６１より外側に配置されている。さらに、上記のように円弧の曲率半径は、第１仮想四角形Ｓ１の対角線Ｌ１の交点と第１仮想四角形Ｓ１の一辺の中点との距離よりも大きくなるように設計されている。なお、本実施の形態では、複数の第１稜線５６５の曲率中心は、一致している。このように、円弧の形状を中心軸ＣＡ側に凸とするか否かによっても集光の程度を調整することが可能である。

また、図１４Ｂに示されるように、実施の形態１の変形例２に係る光束制御部材６４０の入射領域６４１は、屈折部１５０、フレネルレンズ部６６０および最外レンズ部１７０を有する。フレネルレンズ部６６０は、第１入射面６６２、第１反射面６６３、第１接続面６６４および第１稜線６６５を含む複数の第１凸条６６１を有する。

第１入射面６６２は、曲面である。第１入射面６６２の中心軸ＣＡに直交する断面（水平断面）における内側縁部は、外側に凸となる曲線である。また、第１入射面６６２の中心軸ＣＡを含む断面（縦断面）において、第１入射面６６２は、光束制御部材６４０の下端部（基準面）に近づくにつれて、中心軸ＣＡから離れるように傾斜している。

第１反射面６６３も、曲面である。第１反射面６６３の中心軸ＣＡに直交する断面（水平断面）における外側縁部は、外側に凸となる曲線である。

また、第１稜線６６５は、平面視したときに外側に凸となるように配置されている。すなわち、円弧の曲率中心は、第１仮想四角形Ｓ１の中心Ｏ１（対角線Ｌ１の交点）と第１仮想四角形Ｓ１の一辺の中点とを通る直線上であって、当該円弧からの距離が第１仮想四角形Ｓ１の中心よりも遠い位置に配置されている。

（効果）
以上のように、本実施の形態に係る光束制御部材を有する発光装置は、最外レンズ部１７０の四隅に角部１７２を有しているため、最外レンズ部１７０を経由して出射された光を四角形状の被照射領域内に照射することができる。すなわち、発光素子１２０から出射した光の利用効率を向上させることができる。また、発光装置１００は、四角形状の被照射領域を均一に照らすことができるため、品位を向上させることができる。

［実施の形態２］
実施の形態２に係る光束制御部材７４０、発光装置および照明装置は、光束制御部材７４０の最外レンズ部７７０の形状が実施の形態１に係る光束制御部材１４０、発光装置１００および照明装置４００とそれぞれ異なる。そこで、実施の形態１に係る光束制御部材１４０、発光装置１００および照明装置４００と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

（光束制御部材の構成）
図１５は、本発明の実施の形態２に係る光束制御部材７４０の斜視図である。図１５に示されるように、実施の形態２に係る光束制御部材７４０の入射領域１４１は、屈折部１５０、フレネルレンズ部１６０および最外レンズ部７７０を有する。

最外レンズ部７７０は、４つの第２凸条７７１と、４つの角部７７２とを有する。４つの第２凸条７７１は、三角柱形状に形成されている。当該第２凸条７７１が配置されている辺に直交する平面で切断した第２凸条７７１の断面形状は、三角形である。各第２凸条７７１は、第２入射面７７３、第２反射面７７４および第２稜線７７６を有する。第２凸条７７１において、第２入射面７７３は内側（中心軸ＣＡ側）に配置され、第２反射面７７４は外側に配置される。

第２入射面７７３および第２反射面７７４は、それぞれ平面である。第２入射面７７３は、光束制御部材７４０の下端部（基準面）に近づくにつれて、中心軸ＣＡから離れるように傾斜している。第２入射面７７３の中心軸ＣＡに直交する断面（水平断面）における内側縁部および中心軸ＣＡを含む断面（垂直断面）における内側縁部は、いずれも直線である。第２反射面７７４は、光束制御部材７４０の下端部（基準面）に近づくにつれて、中心軸ＣＡに近づくように傾斜している。第２反射面７７４の中心軸ＣＡに直交する断面における外側縁部および中心軸ＣＡを含む断面における外側縁部は、いずれも直線である。

４つの角部７７２は、角錐の一部である。角部７７２は、第３入射面７７７、第３反射面７７８および第３稜線７７９を有する。

第３入射面７７７および第３反射面７７８は、それぞれ２つの平面からなる。第３入射面７７７の２つの面は、それぞれ光束制御部材７４０の下端部（基準面）に近づくにつれて、中心軸ＣＡから離れるように傾斜している。第３入射面７７７の２つの面の中心軸ＣＡに直交する断面（水平断面）における内側縁部および中心軸ＣＡを含む断面（垂直断面）における内側縁部は、いずれも直線である。第３反射面７７８の２つの面は、それぞれ光束制御部材７４０の下端部（基準面）に近づくにつれて、中心軸ＣＡに近づくように傾斜している。第３反射面７７８の２つの面の中心軸ＣＡに直交する断面における外側縁部および中心軸ＣＡを含む断面における外側縁部は、いずれも直線である。

第３稜線７７９は、第３入射面７７７および第３反射面７７８の境界線である。この境界を面取りすることにより接続面（第３接続面）を形成してもよい。その場合の第３稜線７７９は、第３入射面７７７および第３接続面の境界線である。第３稜線７７９は、第２凸条７７１側から第２仮想四角形Ｓ２の第２対角線Ｌ２に向かうにつれて、出射領域１４２との距離が減少する直線である。このように角部７７２と第２仮想四角形Ｓ２の第２対角線Ｌ２とが交わる位置には、凹み部分が形成されている。発光素子１２０から出射され、角部７７２に向かう光のうち、この凹み部分を通過する光は、角部７７２による制御を受けず、そのまま被照射領域へ向かう。このような制御されない光の量は僅かであるため、実施の形態１と同様、図１２に示す目的の四角形状の照度分布を得ることができる。したがって、凹み部分において、第３稜線７７９から中心軸ＣＡと平行方向にバリ状の壁部が形成されていたとしても、バリ状の壁部が光束制御機能を有していなければ、実施の形態１と同様の効果が得られる（実施の形態３の第２の変形例、図２２〜図２４参照）。

なお、本実施の形態においても、第１凸条１６１の第１稜線１６５は、中心軸ＣＡ側に凸の曲線であってもよいし、外側に凸の曲線であってもよい。

（効果）
実施の形態２に係る光束制御部材７４０、発光装置および照明装置は、実施の形態１に係る光束制御部材、発光装置および照明装置と同様の効果を有する。

［実施の形態３］
実施の形態３に係る光束制御部材８４０、発光装置および照明装置は、光束制御部材８４０の最外レンズ部８７０の形状が実施の形態１に係る光束制御部材１４０、発光装置１００および照明装置４００とそれぞれ異なる。そこで、実施の形態１に係る光束制御部材１４０、発光装置１００および照明装置４００と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

（光束制御部材の構成）
図１６〜図１８は、実施の形態３に係る光束制御部材８４０の構成を示す図である。図１６は、実施の形態３に係る光束制御部材８４０の斜視図である。図１７Ａは、光束制御部材８４０の平面図であり、図１７Ｂは、底面図であり、図１７Ｃは、側面図である。図１８Ａは、図１７Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図１８Ｂは、図１７Ｂに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。図１６〜図１８に示されるように、実施の形態３に係る光束制御部材８４０の入射領域８４１は、屈折部１５０、フレネルレンズ部１６０および最外レンズ部８７０を有する。

最外レンズ部８７０は、４つの第２凸条８７１と、４つの角部８７２とを有する。４つの第２凸条８７１は、略三角柱形状に形成されている。当該第２凸条８７１が配置されている辺に直交する平面で切断した第２凸条８７１の断面形状は、略三角形である。各第２凸条８７１は、第２入射面８７３、第２反射面１７４および第２稜線１７６を有する。第２凸条８７１において、第２入射面８７３は内側（中心軸ＣＡ側）に配置され、第２反射面１７４は外側に配置される。

第２入射面８７３は、出射領域１４２側に配置された傾斜面８７３ａと、光束制御部材８４０の下端部（基準面）側に配置された平行面８７３ｂとを含む。傾斜面８７３ａは、光束制御部材８４０の下端部（基準面）に近づくにつれて、中心軸ＣＡから離れるように傾斜している。一方、平行面８７３ｂは、中心軸ＣＡ（発光素子１２０の光軸ＬＡ）と平行な平面である。実施の形態１でも説明したように、実施の形態３に係る光束制御部材８４０の入射領域８４１は、第１仮想四角形Ｓ１および第２仮想四角形Ｓ２の中心を回転軸として２回対称または４回対称である。この回転軸は、光束制御部材８４０の中心軸ＣＡおよび発光素子１２０の光軸ＬＡと一致する。したがって、平行面８７３ｂは、この回転軸に対しても平行である。

４つの角部８７２は、略円錐の一部である。角部８７２は、第３入射面８７７、第３反射面１７８および第３稜線１７９を有する。角部８７２において、第３入射面８７７は内側（中心軸ＣＡ側）に配置され、第３反射面１７８は外側に配置される。

第３入射面８７７は、それぞれ２つの平面からなる。第３入射面８７７の２つの面は、それぞれ中心軸ＣＡ（発光素子１２０の光軸ＬＡ）および前述の回転軸と平行な平面である。第３入射面８７７は、隣接する第２入射面８７３の平行面８７３ｂと連続して一つの平面を形成する。その結果、第２入射面８７３に含まれる前述の回転軸と平行な面（平行面８７３ｂ）および第３入射面８７７に含まれる前述の回転軸と平行な面は、フレネルレンズ部１６０を取り囲むように連続して配置される。

（効果）
実施の形態３に係る光束制御部材８４０、発光装置および照明装置は、実施の形態１に係る光束制御部材、発光装置および照明装置と同様の効果を有する。また、実施の形態３に係る光束制御部材８４０では、中心軸ＣＡ（発光素子１２０の光軸ＬＡおよび前述の回転軸）と平行な平面がフレネルレンズ部１６０を取り囲むように配置されている。このため、実施の形態３に係る光束制御部材８４０は、屈折部１５０およびフレネルレンズ部１６０を成形するための駒と、最外レンズ部８７０を成形するための別の駒とを用いて製造するのにより適している。

（第１の変形例）
図１９〜図２１は、実施の形態３の第１の変形例に係る光束制御部材９４０の構成を示す図である。図１９は、実施の形態３の第１の変形例に係る光束制御部材９４０の斜視図である。図２０Ａは、光束制御部材９４０の平面図であり、図２０Ｂは、底面図であり、図２０Ｃは、側面図である。図２１Ａは、図２０Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図２１Ｂは、図２０Ｂに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。図１９〜図２１に示されるように、光束制御部材９４０の入射領域９４１は、屈折部１５０、フレネルレンズ部１６０および最外レンズ部９７０を有する。

最外レンズ部９７０は、４つの第２凸条９７１と、４つの角部８７２とを有する。４つの第２凸条９７１は、略三角柱形状に形成されている。当該第２凸条９７１が配置されている辺に直交する平面で切断した第２凸条９７１の断面形状は、略三角形である。各第２凸条９７１は、第２入射面９７３、第２反射面１７４および第２稜線１７６を有する。第２凸条９７１において、第２入射面９７３は内側（中心軸ＣＡ側）に配置され、第２反射面１７４は外側に配置される。第２入射面９７３は、中心軸ＣＡ（発光素子１２０の光軸ＬＡ）および前述の回転軸と平行な平面である。

４つの角部８７２は、略円錐の一部である。角部８７２は、第３入射面８７７、第３反射面１７８および第３稜線１７９を有する。角部８７２において、第３入射面８７７は内側（中心軸ＣＡ側）に配置され、第３反射面１７８は外側に配置される。

第３入射面８７７は、それぞれ２つの平面からなる。第３入射面８７７の２つの面は、それぞれ中心軸ＣＡ（発光素子１２０の光軸ＬＡ）および前述の回転軸と平行な平面である。第３入射面８７７は、隣接する第２入射面９７３と連続して一つの平面を形成する。その結果、前述の回転軸と平行な面（第２入射面９７３および第３入射面８７７）は、フレネルレンズ部１６０を取り囲むように連続して配置される。

（効果）
実施の形態３の第１の変形例に係る光束制御部材９４０は、実施の形態３に係る光束制御部材８４０と同様の効果を有する。

（第２の変形例）
図２２〜図２４は、実施の形態３の第２の変形例に係る光束制御部材１０４０の構成を示す図である。図２２は、実施の形態３の第２の変形例に係る光束制御部材１０４０の斜視図である。図２３Ａは、光束制御部材１０４０の平面図であり、図２３Ｂは、底面図であり、図２３Ｃは、側面図である。図２４Ａは、図２３Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図２４Ｂは、図２３Ｂに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。図２２〜図２４に示されるように、光束制御部材１０４０の入射領域１０４１は、屈折部１５０、フレネルレンズ部１６０および最外レンズ部１０７０を有する。

最外レンズ部１０７０は、４つの第２凸条９７１と、４つの角部１０７２とを有する。４つの第２凸条９７１は、略三角柱形状に形成されている。当該第２凸条９７１が配置されている辺に直交する平面で切断した第２凸条９７１の断面形状は、略三角形である。各第２凸条９７１は、第２入射面９７３、第２反射面１７４および第２稜線１７６を有する。第２凸条９７１において、第２入射面９７３は内側（中心軸ＣＡ側）に配置され、第２反射面１７４は外側に配置される。第２入射面９７３は、中心軸ＣＡ（発光素子１２０の光軸ＬＡ）および前述の回転軸と平行な平面である。

４つの角部１０７２は、第１の変形例に係る光束制御部材９４０の角部８７２と同じ構成の角部本体１０７２ａに、さらにバリ状の壁部１０７２ｂを付与したものである。壁部１０７２ｂは、角部本体１０７２ａの凹み部分において、第３稜線７７９から中心軸ＣＡおよび前述の回転軸と平行方向に延在している。壁部本体１０７２ａの内面（第３入射面８７７）および壁部１０７２ｂの内面は、それぞれ２つの平面からなる。これらの平面は、隣接する第２入射面９７３と連続して一つの平面を形成する。その結果、前述の回転軸と平行な面（第２入射面９７３、第３入射面８７７および壁部１０７２ｂの内面）は、フレネルレンズ部１６０を取り囲むように連続して配置される。

なお、第２の変形例に係る光束制御部材１０４０では、第３入射面８７７と第３反射面１７８との間に壁部１０７２ｂが存在するが、壁部１０７２ｂは、実質的に光束制御機能を有していない。そこで、第２の変形例では、第１の変形例に係る光束制御部材９４０における第３稜線１７９とほぼ同じ軌跡を描く、壁部１０７２ｂと第３反射面１７８との境界線を第３稜線１７９と考える。

（効果）
実施の形態３の第２の変形例に係る光束制御部材１０４０は、実施の形態３に係る光束制御部材８４０と同様の効果を有する。

［実施の形態４］
実施の形態４に係る光束制御部材１１４０、発光装置および照明装置は、光束制御部材１１４０の最外レンズ部１１７０の形状が実施の形態１に係る光束制御部材５４０、発光装置および照明装置とそれぞれ異なる。そこで、実施の形態１に係る光束制御部材５４０、発光装置および照明装置と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

（光束制御部材の構成）
図２５〜図２７は、実施の形態４に係る光束制御部材１１４０の構成を示す図である。図２５は、実施の形態４に係る光束制御部材１１４０の斜視図である。図２６Ａは、光束制御部材１１４０の平面図であり、図２６Ｂは、底面図であり、図２６Ｃは、側面図である。図２７Ａは、図２６Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図２７Ｂは、図２７Ａにおいて破線で示される領域の部分拡大断面図である。

図２５〜図２７に示されるように、光束制御部材１１４０は、入射領域１１４１および出射領域１４２を有する。入射領域１１４１は、屈折部１５０、フレネルレンズ部５６０および最外レンズ部１１７０を有する。最外レンズ部１１７０は、４つの第２凸条１１７１と、４つの角部１１７２とを有する。

４つの第２凸条１１７１は、第２仮想四角形Ｓ２の中心Ｏ２側に頂点が配置された底面形状が円の略錐体の一部である。ここで「底面形状が円の略錐体」とは、頂点から円形の底面の外周縁を直線または曲線で結ぶことにより形成される立体形状をいう。底面形状が円の略錐体の例には、頂点と底面の周上の点とを結ぶ線が直線の円錐、母線が外側に凸の略円錐、母線が内側に凸の略円錐などが含まれる。本実施の形態では、略錐体（錐状体）は、母線が外側に凸の略円錐である。

各第２凸条１１７１は、第２入射面１１７３、第２反射面１１７４、第２接続面１１７５および第２稜線１１７６を有する。第２凸条１１７１において、第２入射面１１７３は内側（中心軸ＣＡ側）に配置され、第２反射面１１７４は外側に配置される。

第２入射面１１７３は、中心軸ＣＡ（発光素子１２０の光軸ＬＡ）および第２仮想四角形Ｓ２の中心（回転軸）と平行な平面である。第２反射面１１７４は、曲面である。第２反射面１１７４の中心軸ＣＡに直交する断面（水平断面）における外側縁部は、外側に凸となるような曲線である。また、第２反射面１１７４の中心軸ＣＡを含む断面（垂直断面）における外側縁部も、外側に凸となるような曲線である。第２反射面１１７４は、略円錐の側面の一部に対応し、隣接する２つの第３反射面１１７８間を繋ぐように接続する。

第２接続面１１７５は、第２入射面１１７３および第２反射面１１７４を繋ぐ。第２接続面１１７５は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第２接続面１１７５は、平面である。また、第２接続面１１７５を形成せずに、第２入射面１１７３と第２反射面１１７４とを直接繋いでもよい。

第２稜線１１７６は、第２入射面１１７３および第２接続面１１７５の境界線である。なお、第２稜線１１７６は、第２接続面１１７５を形成しない場合、第２入射面１１７３および第２反射面１１７４の境界線である。このように、第２入射面１１７３と第２反射面１１７４との間に第２接続面１１７５を設けた場合、鋭角部分を無くすことで、製造性を向上させることができる。

４つの角部１１７２は、第２仮想四角形Ｓ２の中心Ｏ２側に頂点が配置された底面形状が円の略錐体の一部である。角部１１７２は、第３入射面１１７７、第３反射面１１７８および第３稜線１１７９を有する。本実施の形態では、略錐体（錐状体）は、母線が外側に凸の略円錐である。第２凸条１１７１における略錐体の形状と、角部１１７２における略錐体の形状とは、同じである。

第３入射面１１７７は、中心軸ＣＡに平行な２つの平面からなる。第３反射面１１７８は、曲面である。第３反射面１１７８の中心軸ＣＡに直交する断面（水平断面）における外側縁部は、外側に凸となるような曲線である。また、第３反射面１１７８の中心軸ＣＡを含む断面（垂直断面）における外側縁部も、外側に凸となるような曲線である。第３反射面１１７８は、略円錐の側面の一部に対応し、隣接する２つの第２反射面１１７４間を繋ぐように接続する。前述したように、第２凸条１１７１における略錐体の形状と、角部１１７２における略錐体の形状とは同じであるため、中心軸ＣＡに直交する断面（水平断面）における第２反射面１１７４および第３反射面１１７８の形状は円形である。

第３稜線１１７９は、第３入射面１１７７および第３反射面１１７８の境界線である。第３稜線１１７９は、第２凸条１１７１側から第２仮想四角形Ｓ２の第２対角線Ｌ２に近づくにつれて、出射領域１４２との距離が漸減するように形成された曲線である。また、入射領域１１４１を平面視した場合に、第３反射面１１７８の最外縁と第３稜線１１７９との距離ｄ３は、第２仮想四角形Ｓ２の第２対角線Ｌ２に近づくにしたがって漸減する。このように角部１１７２と第２仮想四角形Ｓ２の第２対角線Ｌ２とが交わる位置には、凹み部分が形成されている。なお、第３入射面１１７７および第３反射面１１７８の境界を面取りすることにより接続面（第３接続面）を形成してもよい。この場合、第３稜線１１７９は、第３入射面１１７７および第３接続面の境界線である。

実施の形態４に係る光束制御部材１１４０を作製するための金型は、屈折部１５０およびフレネルレンズ部５６０を作製するための金型駒（駒）と、最外レンズ部１１７０を作製するための金型駒とに分けられる。この場合、フレネルレンズ部５６０の外縁と、最外レンズ部１１７０の内縁との境界が金型駒の境界となる。そこで、本実施の形態に係る光束制御部材１１４０は、入射領域１１４１において、フレネルレンズ部５６０と、最外レンズ部１１７０との間に所定の第４接続面１１８０を有する。

図２６Ｂおよび図２７Ｂに示されるように、フレネルレンズ部５６０と、第２入射面１１７３および第３入射面１１７７との間には、第４接続面１１８０が配置されている。第４接続面１１８０は、平面である。第４接続面１１８０の幅（フレネルレンズ部５６０の外縁と、第２凸条１１７１の内縁との間隔）は、特に限定されない。第４接続面１１８０の幅は、光束制御部材１１４０の大きさによって適宜設定される。第４接続面１１８０の幅は、１０〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。

（効果）
実施の形態４に係る光束制御部材１１４０、発光装置および照明装置は、実施の形態１に係る光束制御部材、発光装置および照明装置と同様の効果を有する。また、実施の形態４に係る光束制御部材１１４０では、フレネルレンズ部５６０および最外レンズ部１１７０の間に第４接続面１１８０を有する。このため、実施の形態４に係る光束制御部材１１４０は、屈折部１５０およびフレネルレンズ部５６０を成形するための駒と、最外レンズ部１１７０を成形するための別の駒とを用いて製造するのにより適している。また、中心軸ＣＡに直交する断面（水平断面）における第２反射面１１７４および第３反射面１１７８の形状は円形であるため、第２凸条１１７１および角部１１７２を作製するための駒を簡単に製造することができる。

本出願は、２０１３年８月２９日出願の特願２０１３−１７８０１３および２０１３年１０月１８日出願の特願２０１３−２１７２３２に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。

本発明に係る光束制御部材、発光装置および照明装置は、四角形状の被照射領域を均一かつ効率的に照らすことができる。本発明に係る発光装置は、例えば、カメラのフラッシュなどとして有用である。また、本発明に係る照明装置は、例えば、室内の一般照明、液晶パネルを被照射面とする面光源装置などとして有用である。

１０ フレネルレンズ
１２ 溝
２０ シリンドリカルレンズ
１００ 発光装置
１２０ 発光素子
１４０，１４０’，５４０，６４０，７４０，８４０，９４０，１０４０，１１４０ 光束制御部材
１４１，５４１，６４１，８４１，９４１，１０４１，１１４１ 入射領域
１４２ 出射領域
１４３ フランジ
１５０ 屈折部
１６０，５６０，６６０ フレネルレンズ部
１６１，５６１，６６１ 第１凸条
１６２，５６２，６６２ 第１入射面
１６３，５６３，６６３ 第１反射面
１６４，５６４，６６４ 第１接続面
１６５，５６５，６６５ 第１稜線
１７０，１７０’，７７０，８７０，９７０，１０７０，１１７０ 最外レンズ部
１７１，７７１，８７１，９７１，１１７１ 第２凸条
１７２，７７２，８７２，１０７２，１１７２ 角部
１７３，７７３，８７３，９７３，１１７３ 第２入射面
１７４，７７４，１１７４ 第２反射面
１７５，１１７５ 第２接続面
１７６，７７６，１１７６ 第２稜線
１７７，７７７，８７７，１１７７ 第３入射面
１７８，７７８，１１７８ 第３反射面
１７９，７７９，１１７９ 第３稜線
４００ 照明装置
４２０ カバー
４４０ 基板
８７３ａ 傾斜面
８７３ｂ 平行面
１０７２ａ 角部本体
１０７２ｂ 壁部
１１８０ 第４接続面
Ｌ１ 第１対角線
Ｌ２ 第２対角線
Ｓ１ 第１仮想四角形
Ｓ２ 第２仮想四角形
ＣＡ 中心軸
ＬＡ 光軸

Claims (6)

1. 発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材であって、
   発光素子から出射された光を入射させる入射領域と、
   前記入射領域の反対側に形成され、前記入射領域で入射した光を出射させる出射領域と、
   を有し、
   前記入射領域は、
   前記発光素子から出射された光の一部を入射させる第１入射面と、前記第１入射面と対に形成され、入射した光を前記出射領域に向けて反射させる第１反射面と、第１仮想四角形の隣接する２本の対角線を繋ぐ第１稜線とを有する第１凸条を複数含むフレネルレンズ部と、
   前記発光素子から出射された光の他の一部を入射させる第２入射面と、前記第２入射面と対に形成され、入射した光を前記出射領域に向けて反射させる第２反射面とをそれぞれ有し、かつ前記第１仮想四角形の外側に配置された第２仮想四角形の各辺上にそれぞれ配置された４つの第２凸条と、前記第２仮想四角形の四隅に配置され、隣接する２つの前記第２凸条間を繋ぐように接続された角部とを有する最外レンズ部と、
   を含み、
   前記第１仮想四角形および前記第２仮想四角形は、互いに相似し、同心かつ各辺が平行となるように配置されており、
   前記入射領域は、前記第１仮想四角形および前記第２仮想四角形の中心を回転軸として２回対称または４回対称であり、
   前記角部は、前記第２仮想四角形の中心側に頂点が配置された略錐体の一部であって、かつ前記略錐体の側面に対応し、隣接する２つの前記第２反射面間を繋ぐように接続する第３反射面と、前記第３反射面と対に形成され、前記発光素子から出射された光の残部のさらに一部を入射させる第３入射面とを有し、
   前記第３入射面と前記第３反射面との接続部に形成される第３稜線の高さは、前記第２仮想四角形の対角線に近づくにしたがって漸減し、
   前記入射領域を平面視した場合に、前記第３反射面の最外縁と前記第３稜線との間隔は、前記第２仮想四角形の対角線に近づくにしたがって漸減し、
   前記第２凸条の第２稜線の端部間距離は、最も外側に位置する前記第１凸条の前記第１稜線の端部間距離よりも短い、
   光束制御部材。
2. 前記角部は、円錐の一部または角錐の一部である、請求項１に記載の光束制御部材。
3. 前記第１仮想四角形の隣接する２本の対角線を繋ぐ第１稜線は、直線または曲線である、請求項１または請求項２に記載の光束制御部材。
4. 前記第２入射面および前記第３入射面は、それぞれ前記回転軸と平行な平面を含み、
   前記第２入射面に含まれる前記平面および前記第３入射面に含まれる前記平面は、前記フレネルレンズ部を取り囲むように連続して配置されている、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の光束制御部材。
5. 発光素子と、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の光束制御部材と、
   を有し、
   前記光束制御部材は、前記発光素子の光軸が前記第２仮想四角形の中心を通るように配置されており、
   前記第２稜線の長さは、前記第２凸条の延在方向における前記発光素子の最大寸法より大きい、
   発光装置。
6. 請求項５に記載の発光装置と、
   前記発光装置からの出射光を拡散させつつ透過させるカバーと、
   を有する、照明装置。