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。以下に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。
また、「略**」との記載は、「略同一」を例に挙げて説明すると、全く同一はもとより、実質的に同一と認められるものを含む意図である。
なお、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。また、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する。
(実施の形態)
以下、本発明の実施の形態に係る照明装置について説明する。
[構成]
まず、本実施の形態に係る照明装置の構成について図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の外観を示す斜視図である。図2は、実施の形態に係る照明装置1の一部を示す分解斜視図である。図3は、実施の形態に係る照明装置1の一部を示す断面図である。図4は、実施の形態に係る照明装置1における反射部材40、光学部材50及び光制御部材60を示す部分拡大断面図である。図4における太い実線は、光源304からの光を示している。図5は、実施の形態に係る光学部材50を示す断面図である。
図1では、照明装置1において、光制御部材60側をX軸プラス方向側(前側)と規定し、灯体10に対する電源ボックス90側をZ軸プラス方向側(上側)と規定し、X軸プラス方向およびZ軸プラス方向と交差する方向をY軸プラス方向側(右側)と規定し、前後、左右及び上下の各方向を表示する。そして、図1以降の各図に示す各方向は、全て図2に示す各方向に対応させて表示する。なお、上下方向、左右方向及び前後方向は、使用者の使用態様によって変化するため、これには限定されない。
図1及び図2に示されるように、照明装置1は、灯体10、発光モジュール30、取付部材32、反射部材40、光学部材50、光制御部材60、アーム70及び電源ボックス90を備えている。
灯体10は、発光モジュール30、取付部材32、反射部材40、光学部材50、光制御部材60等を内部に配置する。灯体10は、金属製であり、発光モジュール30から発生した熱を放熱するヒートシンクとして機能する。本実施の形態では、灯体10は、例えばアルミダイカスト工程を経て形成される。灯体10の外表面の塗装色は、照明装置1の用途などに応じて選択されてもよい。
図3に示すように、灯体10は、前後方向に延びる円筒状をなした筒状部11と、筒状部11と一体的に形成され、筒状部11の内部空間を前方空間121と後方空間122とに仕切る隔壁部16とを有している。隔壁部16は、筒状部11と一体的に形成されていることにより、発光モジュール30から発生した熱を効率よく筒状部11に伝導させる。筒状部11は、外部に露出しているため、外部の空気によって冷却される。
筒状部11は、前側の端部で開く前方開口部111と、後側の端部で開く後方開口部112とを有している。前方開口部111は、筒状部11の前方空間121の前端に位置している。後方開口部112は、筒状部11の後方空間122の後端に位置している。
前方空間121には、発光モジュール30が隔壁部16の一方側の面(前面)である取付面161に取り付けられる。また、前方空間121には、取付部材32、反射部材40、光学部材50及び光制御部材60が前方に向かってこの並び順で配置されている。
発光モジュール30は、筒状部11の前方空間121に配置され、照明装置1の出射光となる光を出射する。本実施の形態では、発光モジュール30は、LED(Light Emitting Diode)を有するモジュールであって、所定の光を放射状に出射するLED光源である。例えば、発光モジュール30の光源304は、白色光を出射するように構成されている。
図2に示すように、発光モジュール30は、COB(Chip On Board)型LEDで構成され、基台302と、基台302上に実装されたベアチップ(LEDチップ)である複数の光源304と、それら光源304を封止し、蛍光体を含む封止部材とを有している。なお、本実施の形態では、封止部材は全ての光源304を一括封止しているが、封止部材の構成はこれに限られない。ライン状に配列された光源304の配列方向に沿って複数本のライン状に封止部材を形成する構成としてもよい。
図2および図3に示すように、基台302は、複数の光源304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、樹脂基板又は絶縁被覆されたメタルベース基板などである。また、基台302は、例えば正面視において矩形である平面を有する板状であり、基台302の底面(後方向側の面)が隔壁部16の取付面161に取り付けられることによって固定される。なお、図示しないが、基台302には、光源304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(正電極端子及び負電極端子)が形成されている。なお、正面視とは、照明装置1と相対するように前方向側(光軸Jにおける照射方向側(X軸プラス方向側))から見た場合であり、ここでは基台302を前側からみた場合である。ここでいう、正面とは前面である。
取付部材32は、発光モジュール30を隔壁部16の取付面161に取り付けるための部材である。取付部材32は、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネートなどの樹脂材料を用いている。取付部材32は、一対の係止部324と、規制部322とを有している。
係止部324は、反射部材40を支持するため爪状の部分であり、図3における反射部材40の被係止部440に係止する。
規制部322は、中央に中央開口部323を有する矩形枠状の形状である。規制部322は、発光モジュール30の位置を規制している。規制部322の中央開口部323は、発光モジュール30に対応する形状を有し、当該中央開口部323から発光モジュール30の光源304を露出させる。
また、取付部材32は、隔壁部16の取付面161に配置され、二つの接続部材36及び二つのねじ38によって、隔壁部16に固定される。これにより、取付部材32及びその中央開口部323に配置された発光モジュール30が隔壁部16に固定される。
接続部材36は、発光モジュール30へ電流を供給する図示しない配線を固定する部材であり、発光モジュール30の位置を規制する。接続部材36は、例えば、PBT、ポリカーボネートなどの樹脂材料を用いている。接続部材36には、ねじ38が貫通する貫通孔が形成されている。接続部材36は、当該貫通孔に挿入されたねじ38によって、隔壁部16及び取付部材32に固定される。その際、接続部材36が発光モジュール30を隔壁部16に向けて押さえることにより、発光モジュール30の位置を規制する。
一方の接続部材36には高電位側の配線が接続され、他方の接続部材36には低電位側の配線が接続されている。接続部材36には、発光モジュール30へ電流を供給する電極が設けられている。当該電極は、発光モジュール30に形成された電極端子に接続される。接続部材36の電極は、銅などの導電性部材を用いている。
反射部材40は、発光モジュール30からの光の配光を制御する部材であり、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)など硬質の白色樹脂材料を用いている。反射部材40は、光源304からの光を光学部材50に向けて反射させる。反射部材40は、光軸Jが貫通する開口部403が形成された略筒状の形状を有する。
反射部材40は、光源304からの光が入射する側(後側)の端部から、当該光が出射する側(前側)の端部に向かって内径が漸次大きくなるように構成された円筒状をなしている。反射部材40の内面では、光源304からの光が反射される。
図4に示すように、反射部材40は、収容部401と、枠体部405とを有している。
収容部401は、当該光が出射される側(前側)の端部に向かって内径が漸次大きくなるように構成された円筒状をなしている。収容部401は、前端が開いており、後方側が有底である。収容部401における底部402の中央部分には、光軸Jが貫通する開口部403が形成されている。底部402には、外周縁から後方に向かって延びる筒状の枠体部405が設けられている。枠体部405は、開口部403を形成している。
枠体部405は、後方に向かって次第に狭まっている。枠体部405により、光源304からの光が光学部材50に向けて反射する。枠体部405は、光源304の周囲を囲むように設けられている。
図2及び図3に示すように、反射部材40の外周側には、取付部材32の係止部324に係止される被係止部440が設けられている。被係止部440は、反射部材40の外周側に立設された部材に設けられた孔である。被係止部440が係止部324に係止されることにより、反射部材40は、取付部材32に係止される。これにより、反射部材40は、取付部材32を介して隔壁部16に取り付けられる。
光学部材50は、光源304の光軸J上に設けられる透光性の部材である。光学部材50は、光源304から入射された光を透光させて、光の向きを制御して出射させる。光学部材50は、反射部材40の収容部401に収容されている。光学部材50は、透光性材料を用いて形成されており、例えばPMMA(アクリル)、ポリカーボネートなどの透明樹脂材料、又は、ガラス材料などの透明材料によって、金型を用いて形成することができる。光学部材50は、円錐状の筒体であり、後方に向かって漸次小さくなるように構成されている。光学部材50の外周面501は、後述する第2入射面522(内周面の一例)から入射した光源304からの光が反射するように形成されている。外周面501は、このような光が全反射するように構成されていることが好ましい。また、外周面501には、光反射部材が設けられていてもよい。
図4に示すように、光学部材50は、第1透光部510と、第2透光部520と、第3透光部530とを有している。
第1透光部510は、光源304から入射した光を透光させて出射する。第1透光部510は、光軸J上に存在し、正面視で略円板状をなしたレンズを有する。第1透光部510は、第1入射面512(入射面の一例)と、第1出射面514(出射面の一例)とを有している。
第1入射面512は、光源304と対向する面であり、光源304からの光が入射する面である。第1入射面512は、光軸Jと略直交している。第1入射面512は、円形な平面状をなし、光を拡散させるため(色斑などを抑制するため)の拡散構造を有していてもよい(拡散処理が施されている)。拡散構造は、例えば、第1入射面512に光拡散膜(多数の微小な凹凸形状のディンプルなど)を形成することで第1入射面512に光拡散機能を持たせることができる。また、拡散構造は、光拡散機能を有するフィルムなどが第1入射面512に貼り付けられることで、光拡散機能を持たせることができてもよい。この場合、光の色斑や、光の輝度斑の発生を抑制することができる。
第1出射面514は、突出部513に形成された第1入射面512とは反対側の面であり、透光した光が出射する面である。第1出射面514は、光軸Jと略直交し、円形な凹凸面である。
本実施の形態では、第1透光部510は、光源304から遠ざかる方向に向かって突出する構造である突出部513を有している。突出部513は、フレネルレンズ形状である。フレネルレンズは、第1透光部510の前側に形成されている。第1透光部510は、光軸Jと交差する上下方向及び左右方向で規定される平面と略平行となるように設けられている。
第1透光部510は、中心突出部515(突出部513の一部)と、第1環状突出部516(突出部513の一部)と、第2環状突出部517(突出部513の一部)とを有している。
中心突出部515は、光源304から遠ざかる方向に向かって突出している。中心突出部515は、フレネルレンズの一部を構成している。中心突出部515は、略球状の曲面である出射曲面515aを有している。中心突出部515の中心軸は、光軸Jと略一致していることが好ましい。なお、出射曲面515aは、略球状の曲面に限らず、回転2次曲面、回転放物面、回転双曲線等の曲面であってもよい。
第1環状突出部516は、中心突出部515の周囲を囲むように設けられている環状の凸部である。第1環状突出部516は、フレネルレンズの一部を構成している。第1環状突出部516の中心軸は、光軸Jと略一致していることが好ましい。第1環状突出部516は、断面視で略三角形状をなし、前方に向かうに従って先細になっている。
第1環状突出部516は、第1環状出射面516aと、第1環状反射面516bとを有している。第1環状出射面516aは第1環状突出部516の外周側の面であり、第1環状反射面516bは第1環状突出部516の内周側の面である。第1環状出射面516aは、第1透光部510を透光してきた光を出射する。第1環状出射面516aは、前方に向かうに従って小径になる円錐状をなしている。第1環状反射面516bは、第1透光部510を透光してきた光を反射し、この光を第1環状出射面516aに導く。
第2環状突出部517は、第1環状突出部516よりも大径な環状の凸部である。第2環状突出部517は、中心突出部515及び第1環状突出部516を囲むように設けられている。第2環状突出部517は、フレネルレンズの一部を構成している。第2環状突出部517の中心軸は、光軸Jと略一致していることが好ましい。第2環状突出部517は、断面視で略三角形状をなし、前方に向かうに従って先細になっている。
第2環状突出部517は、第2環状出射面517aと、第2環状反射面517bとを有している。第2環状出射面517aは第2環状突出部517の外周側の面であり、第2環状反射面517bは第2環状突出部517の内周側の面である。第2環状出射面517aは、前方に向かうに従って小径になる円錐状をなしている。第1透光部510を透光してきた光を出射する。第2環状反射面517bは、第1透光部510を透光してきた光を反射し、この光を第2環状出射面517aに導く。
中心突出部515、第1環状突出部516および第2環状突出部517は、光源304から遠ざかる方向に向かって突出する構造である突出部513を構成する。突出部513は、フレネルレンズ形状である。なお、照明装置1は、このフレネルレンズにより、出射光を集光して、スポット状の照明領域を形成する。なお、フレネルレンズ形状は本実施の形態に限らない。
出射曲面515a、第1環状出射面516a、第1環状反射面516b、第2環状出射面517aおよび第2環状反射面517bは、透光する光を出射する第1透光部510の第1出射面514を構成する。
第2透光部520は、第1透光部510から突出部513の周囲を囲むように、光源304から遠ざかる方向に向かって突出する環状の突部である。第2透光部520は、透光する光を出射する第2出射面523を有している。第2出射面523は、第2透光部520の前側の面であり、後述する段部525の出射表面525aを含む。
第2透光部520の内面には、環状の段部525が形成されている。
段部525は、複数の段から構成されており、階段状をなしている。段部525は、突出部513に近づく(後方に向かう)につれて小径になっている。言い換えれば、第2透光部520の内径は、光源304に近づく(後方に向かう)に従って漸次小さくなっている(漸次縮径している)。段部525の中心軸は、光軸Jと略一致していることが好ましい。
段部525を構成する複数の段のそれぞれは、光が出射する出射表面525aと、出射表面525aと略直交する壁面525bとを有する。各々の出射表面525a及び各々の壁面525bが第2出射面523を構成している。
出射表面525aは、光軸Jと平行な方向と略直交する平面であり、光学部材50を透光した光が出射する。段部525を構成する複数の段の出射表面525aは、突出部513に近づくにつれて、その幅が狭くなる。本実施の形態では、出射表面525aの幅は、壁面525bの幅よりも狭く設定されている。
壁面525bは、出射表面525aと略直交する。段部525を構成する複数の段の壁面525bは、突出部513に近づくにつれて、その幅が狭くなる。
第3透光部530は、光源304(光源304の光軸J)を囲むように突出する環状の突部である。より具体的には、第3透光部530は、第1透光部510から第2透光部520と反対側に突出する環状の突部である。第3透光部530は、断面視で略三角形状をなし、後方に向かうに従って先細になっている。
第3透光部530は、内周側に光源304から光が入射する第2入射面522を有している。第3透光部530の先端は、反射部材40における収容部401の底部402(反射部材40における反射面)に近接している。なお、第3透光部530の先端と収容部401の底部402と接触しない程度に近接していることが好ましい。
第2入射面522は、光源304から遠ざかるに従って小径となる円錐状の面である。第2入射面522の中心軸は、光軸Jと一致していることが好ましい。第2入射面522には、光を拡散させるための拡散構造を有している。拡散構造は、例えば、第2入射面522に光拡散膜(光拡散層)を形成することで第2入射面522に光拡散機能を持たせることができる。なお、第2入射面522の拡散構造は、第1入射面512の拡散構造と同様であってもよい。
なお、第2透光部520の外周面と第3透光部530の外周面とが光学部材50の外周面501を構成している。
図5に示すように、光源304の光軸Jを含む平面で切断した光学部材50の断面を断面視した場合において、第1透光部510の肉厚部分における第1入射面512と第1出射面514とに接する第1仮想円K1の最大直径が、第3透光部530の第2入射面522、出射表面525a又は壁面525bと光学部材50の外周面501とに内接する第2仮想円K2の最大直径よりも大きい。言い換えれば、第1透光部510の肉厚部分における第1入射面512と第1出射面514とに接する第1仮想円K1を規定し、第3透光部530の第2入射面522、出射表面525a又は壁面525bおよび光学部材50の外周面501に内接する第2仮想円K2とを規定すると、第1仮想円K1の直径は、第2仮想円K2の直径以上である。
本実施の形態では、第1仮想円K1は、出射曲面515aと第1入射面512とに内接する。また、第2仮想円K2は、出射表面525a、壁面525bおよび外周面501に内接する。さらに、第2仮想円K2は、出射表面525a又は壁面525bと、第3透光部530の第2入射面522と、光学部材50の外周面501とに内接する。
本実施の形態では、段部525を構成する3つの段が形成され、かつ、4つの第2仮想円K2が段ごとに想定されている。4つの第2仮想円K2のうち、光源304側の第2仮想円K2は、段部525および光学部材50の外周面501に接する。残りの3つの第2仮想円K2は、出射表面525a、壁面525bおよび光学部材50の外周面501に接する。なお、第2仮想円K2の直径が第1仮想円K1の直径以下であれば、段の数は、特に限定されない。
各々の第2仮想円K2の直径は、略同一である。つまり、光学部材50に段部525が形成されているものの、第2透光部520および第3透光部530の肉厚は、光源304側の第2仮想円K2から前側の第2仮想円K2にかけて同様である。
光学部材50には、光源304と光学部材50の最外周部分Pとを結ぶ光路が形成されている。光源304と光学部材50の最外周部分Pとを結ぶ光路には、障壁が存在しない。つまり、光源304と光学部材50の最外周部分Pとを結ぶ光路では、光源304が出射した光が第3透光部530の第2入射面522から入射し、この入射した光が最外周部分Pに直接到達する。このため、この光路には例えば段部525等が存在しておらず、透光する光が段部525等によって途中で反射されない。ここで、最外周部分Pは、光学部材50における外周面501の前側端縁である。
図2に示すように、光学部材50は、環状支持部539に三つの被係止部540が設けられている。本実施の形態では、被係止部540は、光学部材50の環状支持部539に設けられた凹状の形状を有する部分である。光学部材50の被係止部540が反射部材40の係止部410に係止されることによって、光学部材50が反射部材40に係止される。係止部410は、光学部材50を支持するため爪状の部分を有している。これにより、光学部材50は、反射部材40及び取付部材32を介して隔壁部16に取り付けられる。また、このように反射部材40の収容部401内に光学部材50が配置されることにより、反射部材40で反射された光が、光学部材50に効率よく入射される。
光制御部材60は、前後で開く略筒状をなしており、例えば、ポリカーボネート、PBTなどの樹脂材料を用いて形成されている。光制御部材60は、筒状部11における前方空間121に収容され、光学部材50よりも前方に配置されている。
光制御部材60は、光学部材50から出射された光が入射される入射開口部610と、入射開口部610に入射された光が出射される出射開口部620とを有している。光制御部材60は、入射開口部610が光学部材50の近傍に位置し、出射開口部620が灯体10の前方開口部111近傍に位置するように配置される。光制御部材60の内径及び外径は、前方から後方に向かうに従って漸次小さくなっている。
光制御部材60は、内部を光軸Jが通るように配置され、光制御部材60の中心軸と光軸Jとが略一致していることが好ましい。また、光制御部材60から出射される光を妨げないように、光制御部材60の前側の外径は、筒状部11の内径と略等しい。また、光制御部材60の前側の外径は、筒状部11の内径と略等しければ、筒状部11と光制御部材60との間からの出射光の漏れを抑制する。
光制御部材60の内面は、黒色のグレア抑制面が形成されている。このように、灯体10の前方開口部111付近の内面は、黒色のグレア抑制面である光制御部材60の内面で覆われる。このグレア抑制面により、灯体10の前方開口部111付近の内面におけるグレアを抑制する。
光制御部材60の内面は、黒色のグレア抑制面であれば、特に限定されない。黒色のグレア抑制面は、例えば、黒色に塗装した面に艶消し処理を施すことにより実現できる。また、黒色のグレア抑制面は、黒色に塗装した面、又は、黒色の部材からなる面に、シボ加工を施すことによっても実現できる。本実施の形態では、光制御部材60の内面におけるグレアをさらに抑制するために、光制御部材60の内面に段差部630(バッフル)を設けている。
図2及び図3に示すように、光制御部材60は、外周に被係止部660を有している。光制御部材60は、被係止部660が筒状部11の内周面に凹設されている係止部114に係止されることにより、灯体10の内部に保持される。本実施の形態では、被係止部660は、凸状の形状を有し、凹状の形状を有する係止部114に係止される。
筒状部11は、切欠部113と、遮光壁部14とを有している。
切欠部113は、筒状部11の後端から前方に向かって形成されたスリットである。切欠部113には、後述するアーム70と係合することが可能なように形成されている。
遮光壁部14は、取付面161から前方に向かって延び、かつ、光源304の周囲を囲んでいる。遮光壁部14は、光源304から出射された光のうち、反射部材40と取付面161との隙間から洩れた一部の光が、灯体10の筒状部11と反射部材40との間から漏れることを抑制する。
また、筒状部11は、前方空間121において、隔壁部16及び筒状部11の少なくとも一方に一体的に形成されたフィン状の形状を有する複数の前方フィン状部15を有している。前方フィン状部15は、隔壁部16及び筒状部11の少なくとも一方から熱が伝導され、放熱する機能を有している。なお、前方フィン状部15は、筒状部11及び隔壁部16の両方と一体的に形成されている場合、光源304から発生した熱は、隔壁部16から前方フィン状部15を介し、筒状部11に効率よく伝導される。また、前方フィン状部15は、照明装置1の露出面における凹凸構造を抑制するために、前方空間121から灯体10の外部に出ないように配置される。
図3に示すように、隔壁部16には、挿通孔162と、図示しない二つの貫通孔とが形成されている。
挿通孔162は、電源ボックス90が内蔵する電源回路から、光源304に電力を供給するためのリード線92が挿通される孔である。挿通孔162から後方空間122に光が漏れることを抑制するために、挿通孔162の内径は、リード線92の外径と略同一であることが好ましい。
貫通孔は、アーム70を支持するアーム支持台20を隔壁部16に固定するための孔である。図2に示す二つのねじ26がそれぞれ貫通孔を介してアーム支持台20の前端に形成されたねじ穴に螺合することで、アーム支持台20が隔壁部16に固定される。
また、筒状部11は、後方空間122において、筒状部11及び隔壁部16の少なくとも一方に一体的に形成されたフィン状の形状を有する図示しない複数の後方フィン状部を備えている。後方フィン状部は、前方フィン状部15と同様に機能を有している。
アーム支持台20は、金属材料で形成される。本実施の形態では、アーム支持台20は、例えばアルミダイカスト工程を経て形成される。アーム支持台20の外表面の塗装色は、照明装置1の用途などに応じて選択されてよい。本実施の形態では、アーム支持台20は、灯体10と同じく白色に塗装される。
アーム支持台20は、アーム70を支持する部材である。アーム支持台20は、後方空間122において、灯体10に固定されている。本実施の形態では、アーム支持台20は、隔壁部16の後方空間122側に固定されている。
アーム支持台20は、灯体10と熱的に接続された放熱部28と、アーム70の下端と連結しているアーム支持部242とを有している。上述のとおり、本実施の形態では、アーム支持台20は、灯体10の隔壁部16に固定されている。これにより、アーム支持台20の放熱部28は、光源304から発生した熱を放熱する機能を有する。本実施の形態では、放熱部28は、アーム支持台20のうち、後方側に配置される。放熱部28は、外部に露出される露出面を有している。本実施の形態では、放熱部28は、略円板状の形状をなし、外部に露出される側の主面には、凹凸形状をなした複数の溝が略上下方向に沿って形成されている。当該溝により、放熱部28の表面積が増大するため、放熱効率を向上させる。
放熱部28は、灯体10の後方空間122側の開口である後方開口部112を閉塞する。このように放熱部28によって、後方開口部112を閉塞することにより、灯体10の後方空間122に配置された複数の後方フィン状部17、リード線92などが外部から視認されることを抑制できる。なお、ここで閉塞は、必ずしも完全な密閉を意味しない。例えば、放熱部28(つまり、本実施の形態ではアーム支持台20)を後方開口部112から挿入するために必要な隙間が、放熱部28と後方開口部112との間に設けられていてもよい。また、放熱部28によって、灯体10の後方空間122の内部のほとんどが視認されない程度に塞がれていればよい。
また、放熱部28の後方空間122の外側向きの面は、凹凸構造を有し、後方空間122側の内部に配置される。
アーム70は、一端側(上側)が電源ボックス90に接続され、かつ、他端側(下側)が灯体10に接続される部材である。アーム70は、互いに逆方向に突出した円柱状の回転軸部を有している。本実施の形態では、回転軸部は、光軸J及びアーム70の上下方向に垂直な方向に延びる円柱状をなしている。アーム70は、板ばねとアーム支持台20のアーム支持部242とで挟まれることによって、アーム70がアーム支持台20に回転自在に取り付けられる。つまり、アーム70は、アーム支持台20を介して灯体10に接続される。アーム70は、筒状部11の側面部に形成された切欠部113に配置される。
アーム70は、金属材料で形成され、例えばアルミダイカスト工程を経て形成される。アーム70の内部には、アーム70の上下方向に挿通孔76が形成されている。挿通孔76には、リード線92が挿入され、リード線92によって電源ボックス90から発光モジュール30に電力が供給される。アーム70は、リード線92が外部に露出して損傷することを抑制するように構成されている。
電源ボックス90は、発光モジュール30に電力を供給する電源回路が内蔵された筐体である。電源ボックス90に内蔵された電源回路は、電源ボックス90の外部から供給された交流電力を直流電力に変換し、当該直流電力を、リード線92を介して発光モジュール30の光源304に供給する。
このような照明装置1において、図4の太い実線で示すように、発光モジュール30からの光は、例えば、発光モジュール30の光源304と第3透光部530の先端との間に存在する反射部材40の枠体部405で反射される。枠体部405で反射された光は、第3透光部530の第2入射面522から入射して内部を透光し、段部525の出射表面525aから出射する。また、光源304からの光が第1透光部510の第1入射面512に直接入射した場合では、第1透光部510を透光し、第1環状突出部516の第1環状出射面516aから出射する。さらに、光源304からの光が第1透光部510の第2入射面522に直接入射した場合では、第1透光部510を透光し、光学部材50の外周面501で反射し、第1環状突出部516の第1環状出射面516aから出射する。
このように、この照明装置1では、前方向にスポット状の照明領域を形成する。このような光学部材50によって適切に配光制御される。なお、ここでは、光路の一例を示しており、光路はこれらに限らない。
[比較例]
次に、比較例における照明装置に用いられる光学部材850について説明する。
図6は、比較例に係る光学部材850を示す断面図である。
比較例の光学部材850は、第2透光部820に実施の形態のような段部525を有していない点で実施の形態と異なる。他の点については、実施の形態と同様であるため、同一の部分についてはその説明を省略する。
図6に示すように、第2透光部820には、出射表面825aと、壁面825bとが形成されている。
出射表面825aは、第2透光部820の前側の平面であり、透光した光が出射する光である。出射表面825aは、光軸J方向と略直交する面である。壁面825bは、突出部513の周囲を囲み、出射表面825aと略直交する。
光源304の光軸Jを含む平面で切断した光学部材850の断面を断面視した場合において、少なくとも第2透光部820の肉厚は、第1透光部510の最大の肉厚部分の厚み以上となる。具体的には、第1透光部510の最大の肉厚部分における第1入射面512と第1出射面514とに接する第1仮想円K1を規定し、出射表面825a、壁面825bおよび光学部材850の外周面501に接する第2仮想円K2、K3を規定すると、第2仮想円K2の直径は第1仮想円K1の直径と同等であるが、第2仮想円K3の直径が第1仮想円K1の直径以上となる。
このような比較例の光学部材850では、第2仮想円K3の直径は、第1仮想円K1の直径よりも大きい。言い換えれば、第2透光部820の肉厚は、第1透光部510の肉厚よりも厚い。このため、光学部材850を成形する場合に、第2透光部820における成形時間が第1透光部510における成形時間よりも長くなるため、実施の形態の光学部材50に比べて、比較例の光学部材850では、成形時間が長くなり、生産性が低下してしまう。また、比較例の光学部材850は、第2透光部820が肉厚であるため、材料費の高騰により、製造コストが高騰してしまう。
[作用効果]
次に、本実施の形態おける照明装置1の作用効果について説明する。
上述したように、本実施の形態に係る照明装置1は、光源304と、光源304の光軸J上に設けられる光学部材50とを備える。また、光学部材50は、光源304から遠ざかる方向に向かって突出する構造である突出部513を有し、光源304から入射した光を透光させて出射する第1透光部510と、第1透光部510から突出部513の周囲を囲むように光源304から遠ざかる方向に向かって突出する第2透光部520と、第1透光部510から第2透光部520と反対側に突出する第3透光部530とを有する。さらに、第2透光部520の内面には、環状の段部525が形成される。また、段部525を構成する複数の段のそれぞれは、光が出射する出射表面525aと、出射表面525aと略直交する壁面525bとを有する。さらに、段部525を構成する複数の段のそれぞれは、突出部513に近づくにつれて、漸次縮径し、かつ、出射表面525a及び壁面525bの少なくとも一方の幅が狭くなる。また、第1透光部510は、光源304からの光が入射する第1入射面512と、突出部513に形成された第1入射面512の反対側の第1出射面514とを有する。そして、この照明装置1では、光源304の光軸Jを含む平面で切断した光学部材50の断面を断面視した場合において、第1透光部510の肉厚部分における第1入射面512と第1出射面514とに接する第1仮想円K1の最大直径が、第3透光部530の第2入射面522、出射表面525a又は壁面525bと光学部材50の外周面501とに内接する第2仮想円K2の最大直径よりも大きい。
これによれば、段部525を構成する複数の段のそれぞれは、突出部513に近づくにつれて、漸次縮径し、かつ、出射表面525a及び壁面525bの少なくとも一方の幅が狭くなる。外周面501で光を全反射させるために、Z軸方向に対する外周面501の角度が決定(固定)される場合に、段部525を構成する段の数を極力減らすことができる。なぜならば、この光学部材50では、外周面501において最外周部分Pに近づくにつれて光束が大きくなっている。このため、突出部513に近いほどこの角が密集している方がよく、突出部513から遠いほどこの角が密集していない方がよい。このため、例えば出射表面及び壁面の幅を一定にし、突出部513に近い出射表面及び壁面の幅に合わせて段部を設計すれば、本実施の形態の場合よりも多くの段が構成されてしまう。このため、この照明装置1では、出射表面525aと壁面525bとで形成される光学部材50全体の角(フィレット)が減少する。その結果、この角に入射する光を減らすことができるため、光軸Jと平行な平行光を出射し易くなる。
また、第1透光部510の中心突出部515を肉厚の最大値としているため、第2仮想円K2の直径が第1仮想円K1の直径以下であれば、第2透光部520の成形時間が第1透光部510の成形時間よりも長時間化することもない。この光学部材50では、第2透光部520の内面に環状の段部525が形成されているため、比較例の光学部材850に比べて、成形時間を短縮することができる。
したがって、この照明装置1では、光学部材50に要求される中心光度と集光性能とを向上しつつ、光学部材50の成形時間の延長を抑制することができる。
特に、この光学部材50は、第2透光部520に段部525が形成されているため、比較例の光学部材850に比べて材料費を抑制することができるため、製造コストの高騰化を抑制することができる。
また、本実施の形態に係る光学部材50は、光源304の光軸上に設けられる。また、光学部材50は、光源304から遠ざかる方向に向かって突出する構造である突出部513を有し、光源304から入射した光を透光させて出射する第1透光部510と、第1透光部510から突出部513の周囲を囲むように光源304から遠ざかる方向に向かって突出する第2透光部520と、第1透光部510から第2透光部520と反対側に突出する第3透光部530とを有する。さらに、第2透光部520の内面には、環状の段部525が形成される。また、段部525を構成する複数の段のそれぞれは、光が出射する出射表面525aと、出射表面525aと略直交する壁面525bとを有する。さらに、段部525を構成する複数の段のそれぞれは、突出部513に近づくにつれて、漸次縮径し、かつ、出射表面525a及び壁面525bの少なくとも一方の幅が狭くなる。また、第1透光部510は、光源304からの光が入射する第1入射面512と、突出部513に形成された第1入射面512の反対側の第1出射面514とを有する。そして、光学部材50では、光源304の光軸Jを含む平面で切断した光学部材50の断面を断面視した場合において、第1透光部510の肉厚部分における第1入射面512と第1出射面514とに接する第1仮想円K1の最大直径が、第3透光部530の第2入射面522、出射表面525a又は壁面525bと光学部材50の外周面501とに内接する第2仮想円K2の最大直径よりも大きい。
この光学部材50を用いた照明装置1においても同様の作用効果を奏する。特に、光学部材50は、照明装置1に好適である。
また、本実施の形態に係る照明装置1において、第2仮想円K2は、複数の段ごとに想定される。そして、各々の第2仮想円K2の直径は、略同一である。
これによれば、各々の第2仮想円K2の直径は略均一であるため、Z軸方向に対する外周面501の角度が決定される場合に、段部525を構成する段の数をより減らすことができる。このため、出射表面525aと壁面525bとで形成される角に入射する光をより減らすことができるため、光軸Jと平行な平行光をより出射し易くなる。
また、第2透光部520および第3透光部530の肉厚が第1透光部510の肉厚以上の厚みになり難くなる。このため、光学部材50を成形する際に、第2透光部520および第3透光部530の成形時間が第1透光部510の成形時間よりも長くなることもないため、光学部材50の成形時間が長くなることもない。したがって、生産性が低下し難い。
また、本実施の形態に係る照明装置1において、段部525を構成する複数の段は、突出部513に近づくにつれて、壁面525bの幅が狭くなる。
外周面501で光を全反射させるために、Z軸方向に対する外周面501の角度が決定(固定)される場合に、突出部513に近づくにつれて壁面525bの幅が狭くなる構成であるため、段部525を構成する段の数を極力減らすことができる。このため、光学部材50に要求される中心光度と集光性能とを向上することができる。
また、本実施の形態に係る照明装置1において、段部525を構成する複数の段は、突出部513に近づくにつれて、出射表面525aの幅が狭くなる。
これによれば、突出部513に遠ざかるにつれて出射表面525aの幅が広くなるため、出射表面525aと壁面525bとで形成される角に入射する光を減らすことができる。また、この光学部材50では、外周面501において最外周部分Pに近づくにつれて光束が大きくなっている。このため、突出部513に近いほどこの角が密集している方がよく、突出部513から遠いほどこの角が密集していない方がよい。このため、光学部材50に要求される中心光度と集光性能とを向上することができる。
また、本実施の形態に係る照明装置1は、光源304と光学部材50の最外周部分Pとを結ぶ光路には、障壁が存在しない。
これによれば、光源304と光学部材50の最外周部分Pとを結ぶ光路では、光源304が出射した光が第3透光部530の第2入射面522から入射し、この入射した光が最外周部分Pに直接到達することができる。この光路には段部525等が存在していないため、透光する光が段部525等によって途中で反射されることもない。このため、光学部材50に要求される中心光度と集光性能とをより向上することができる。
また、本実施の形態に係る照明装置1は、突出部513は、フレネルレンズ形状である。
この構成によれば、突出部513の肉厚を薄くすることができる。このため、突出部513を成形する時間を短くすることができるとともに、光学部材50の軽量化や製造コストの増大化を防止することができる。
特に、突出部513がフレネルレンズ形状であれば、光学部材50の集光性を確保することができる。
(その他変形例等)
以上、本発明に係る照明装置について、本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、第1突出部は、第1環状突出部と、第2環状突出部との2つの環状突出部を有しているが、第2環状突出部よりも大径な環状をなす複数の環状突出部が設けられていてもよい。
また、上記実施の形態において、図4に示すように、枠体部405は、第3透光部530の先端(後端)と光源304との間で、光源304からの光を遮るように設けられている。具体的には、枠体部405は、光源304からの光が第3透光部530の後端に直接入射しないように第3透光部530の先端(後端)と光源304との間に配置されている。言い換えれば、枠体部405は、第3透光部530(壁部の一例)の先端と光源304とを結ぶ直線上に存在している。この場合、光源304に近い位置にある第3透光部530に光源304からの光が直接照射され難くなる。このため、第3透光部530の温度上昇を抑制することができる。
また、上記実施の形態において、後方フィン状部は、筒状部及び隔壁部の両方と一体的に形成されているが、後方フィン状部の構成はこれに限定されない。後方フィン状部は、筒状部及び隔壁部の少なくとも一方に一体的に形成されていればよい。
また、上記実施の形態において、前方フィン状部は、筒状部、隔壁部及び遮光壁部のいずれとも一体的に形成されているが、前方フィン状部の構成はこれに限定されない。前方フィン状部は、筒状部、隔壁部及び遮光壁部の少なくとも一つに一体的に形成されていればよい。
また、上記実施の形態における光源において、COB型LEDを用いたが、他の固体発光素子を用いてもよい。例えば、SMD(Surface Mount Device)型LEDを用いてもよい。また、有機EL(Electro Luminescence)素子など他の固体発光素子を用いてもよい。
その他、各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、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各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。