(実施形態1)
図1~図6を参照して、本開示の実施形態に係る照明装置1について説明する。
照明装置1は、例えば、建築物に設置されて、建築物の室内又は通路等を照明する。照明装置1は、例えば、火災等により停電が発生した場合に、建築物の室内又は通路等を照明する非常灯であってもよい。
図1及び図2に示すように、照明装置1は、光源2と、放熱板3と、第1光学部材4と、第2光学部材5と、第3光学部材6と、ホルダー7と、ケース8とを備えている。
光源2は、白色光の照明光を発する光源である。光源2は、例えば、チップオンボード型又はパッケージ型のLED(Light Emitting Diode)である。より詳細には、光源2は、平板状の基板21と、少なくとも1つ(本実施形態では1つ)のLEDチップ22と、封止樹脂23とを備えている(図2参照)。
LEDチップ22は、発光素子の一例である。LEDチップ22は、有機エレクトロルミネッセンス素子及び半導体レーザ素子のようなLED以外の発光素子であってもよい。LEDチップ22は、基板21の両側の主面のうちの一方の主面(実装面)の中央領域に設けられている。本実施形態では、LEDチップ22は、例えば1つであり、実装面の中央領域の中心に配置されている。LEDチップ22は、例えば、有色光(例えば青色光)を発するLEDを含む。
封止樹脂23は、基板21の実装面の中央領域にて、LEDチップ22を覆うように設けられている。封止樹脂23は、例えば円形の板状に形成されている。封止樹脂23は、透明性を有する材質(例えばシリコーン樹脂)で形成されている。封止樹脂23は、蛍光体を含有している。蛍光体は、LEDチップ22が発する有色光(例えば青色光)を白色光に変換するための補色(例えば黄色)を有する蛍光体である。したがって、蛍光体を含む封止樹脂23は、上記の補色(例えば黄色)を呈している。すなわち、封止樹脂23は、外観の色が上記の補色(例えば黄色)である。LEDチップ22の発する有色光(例えば青色光)が、封止樹脂23内の蛍光体に当たることで白色光に変換される。より詳細には、LEDチップ22の発する有色光の一部が蛍光体による波長変換によって補色光に変化し、上記の有色光と補色光が混色することで白色光が形成される。これにより、光源2から白色光が出射される。
なお、本実施形態では、LEDチップ22が青色光を発するため、蛍光体は黄色であるが、LEDチップ22が青色以外の有色光を発する場合は、蛍光体が呈する色(すなわち蛍光体の表面の色)は、LEDチップ22が発する有色光の光色に対する補色となる。なお、光色に対する補色とは、光色と混ざると白色になる色である。
放熱板3は、光源2で発生した熱を光源2から放熱するための部材である。放熱板3は、熱伝導性の比較的高い材質(例えばアルミニウム等の金属)で形成されている。放熱板3は、光源2の裏側に配置されている。
第1光学部材4は、半透明(例えば半透明の白濁色)の平板状の光学部材である。なお、半透明は、白色以外の有色の半透明でもよい。なお、半透明とは、濁りを有する透明である。第1光学部材4は、光源2の点灯時は、光源2が発した光を透過し、光源2の消灯時は、光源2の封止樹脂23内の蛍光体が呈する補色(例えば黄色)が外部に透けて見えることを抑制する。第1光学部材4は、平板状である。第1光学部材4の平面視の大きさは、封止樹脂23の平面視の大きさと同程度の大きさであるか、又は封止樹脂23の平面視の大きさより大きい。第1光学部材4は、適宜厚さ(本実施形態では例えば5mm)に形成されている。第1光学部材4は、半透明(例えば白色の半透明白濁色)の材質(例えばシリコーン樹脂)で形成されている。
なお、第1光学部材4は、例えば、透明な平板の表面に微細な凹凸を多数設けることで、透明性を有する拡散板として形成されてもよい。この場合、表面の微細な凹凸は、光源2の消灯時に、光源2の封止樹脂23内の蛍光体が呈する補色(例えば黄色)が外部に透けて見えることを抑制する。
第1光学部材4は、光源2の前側に配置されている。第1光学部材4は、光源2の前側から見て、光源2の封止樹脂23の全体を覆っている。第1光学部材4は、光源2の基板21に平行である。すなわち、第1光学部材4の光軸A2は、光源2の光軸A3と平行である。第1光学部材4の光軸A3は、第1光学部材4の主面42に垂直である。光源2の光軸A3は、基板21に垂直である。第1光学部材4は、例えば接着剤によって、光源2の基板21に固定されている。
第1光学部材4は、入射面41と出射面42とを有する。入射面41は、光源2が発した光を入射する面である。入射面41は、第1光学部材4の両側の主面のうちの光源2と対向する主面である。出射面42は、第1光学部材4を透過した光を第1光学部材4から出射させる面である。出射面42は、第1光学部材4の両側の主面のうち、光源2と対向しない主面である。
第2光学部材5は、第1光学部材4を透過した光(すななわ光源2が発した光)を透過することで、第1光学部材4を透過した光の配光をより広角になるように制御する光学部材である。第2光学部材5は、透明性を有する部材(例えばガラス又はアクリル樹脂)で形成されている。第2光学部材5は、耐熱性を有する材質(例えば耐熱樹脂又は耐熱ガラス)であることが望ましい。第2光学部材5は、第1光学部材4の前側に配置されている。第2光学部材5の光軸A4は、第1光学部材4の光軸A2に一致している。
第2光学部材5は、レンズ本体部50と、フランジ部51とを有する。レンズ本体部50は、第1光学部材4を透過した光の配光を制御する部分である。フランジ部51は、第2光学部材5をホルダー7に固定する部分である。
レンズ本体部50は、例えば、光源2の光軸A3に対して軸対称の略半球状である。レンズ本体部50は、例えば平面状の後面52と、例えば円筒状の外周側面53と、前方に凸の略半球面状の前面54と、後面52に設けられた凹部55(図1参照)とを有する。
凹部55は、第1光学部材4を透過した透過光を入射する部分である。凹部55は、光源2の光軸A4に対して軸対称の凹状に湾曲している。凹部55は、奥部551と周縁部552とを有する。奥部551は、例えば、前方に凸の放物曲面状である。放物曲面とは、放物線をその中心軸周りに回転させて形成される曲面である。以下、奥部551を放物曲面部551とも記載する。周縁部552は、例えば、凹部55の奥部551側から凹部55の開口面55a側に向かって外周側に傾斜した傾斜面である。
第2光学部材5は、入射面554と出射面555とを有する。入射面554は、光源2が発した光を入射する面である。入射面554は、凹部55の表面によって構成されている。出射面555は、第2光学部材5を透過した光が第2光学部材5から外部に出射する面である。出射面555は、レンズ本体部50の前面54及び外周側面53によって構成されている。
第2光学部材5では、第1光学部材4からの光が入射面554から第2光学部材5内に入射し、第2光学部材5内を伝搬して出射面555から外部に出射される。その際、第2光学部材5内に入射した光は、第2光学部材5の内面での反射により又は第2光学部材5の表面透過時の屈折により、伝搬方向を変化させる。この結果、第2光学部材5を透過した光の配光がより広角な配光に制御される。
フランジ部51は、レンズ本体部50の外周側面53の後縁部に円盤状に設けられている。フランジ部51は、レンズ本体部50の外周側に突出している。フランジ部51は、レンズ本体部50の周方向全体に設けられている。
ここで、第1光学部材4は、その出射面42が凹部55の開口面55aと重なるように(すなわち、第1光学部材4の光軸方向において、出射面42の位置が開口面55aの位置と一致するように)、配置されている。または、第1光学部材4は、その出射面42が凹部55の開口面55aよりも凹部55の内側(内部側)に配置されるように(すなわち、第1光学部材4の光軸方向において、出射面42の位置が開口面55aよりも凹部55の内側(内部)側に配置されるように)、配置されている。このような配置により、第1光学部材4を透過した光の配光をより広角にできる。本実施形態では、第1光学部材4は、凹部55の開口面55aよりも凹部55の内側に配置されている。第1光学部材4の出射面42は、凹部55の開口面55aから凹部55の奥側に例えば6mm進んだ位置に配置されている(図1参照)。すなわち、出射面42と開口面55aとの間隔D1は、例えば+6mmになっている。なお、間隔D1は、出射面42が開口面55aよりも凹部55の奥側に位置するとき+の値で表され、開口面55aよりも凹部の外側に位置するとき-の値で表される。
第3光学部材6は、例えば、第2光学部材5を保護する部材である。第3光学部材6は、例えば平板状である。第3光学部材6は、透明性を有する部材(例えばガラス又はアクリル樹脂)で形成されている。第3光学部材6は、不燃材料(例えばガラス)で形成されていることが望ましい。第3光学部材6は、第2光学部材5の前側に配置されている。第3光学部材6の両側の主面のうち、後側の主面61が入射面となり、前側の主面62が出射面となる。以下、主面61を入射面61とも記載し、主面62を出射面62とも記載する。入射面61は、第2光学部材5から出射された光を入射する面であり、出射面62は、第3光学部材6を透過した光を出射する面である。
ホルダー7は、光源2及び第2光学部材5を保持する部材である。ホルダー7は、第1保持部材71と第2保持部材72とを備えている。第1保持部材71及び第2保持部材72は、例えば合成樹脂又は金属によって形成されている。
第1保持部材71は、環形(例えば円環形)の板状である。第1保持部材71は、嵌合凹部71aと露出窓71bとを有する。
嵌合凹部71aは、第2光学部材5が嵌り合う部分である。嵌合凹部71aは、第1保持部材71の後面71cの中央に凹状に設けられている。嵌合凹部71aの内径は、フランジ部51の外径と同じ大きさである。露出窓71bは、第2光学部材5のレンズ本体部50を露出する部分である。露出窓71bは、嵌合凹部71aの底部の中央を貫通するように設けられている。露出窓71bの内径は、レンズ本体部50の外径よりも大きい。
第2保持部材72は、環形(例えば円環形)の板状である。第2保持部材72の外径は、第1保持部材71の嵌合凹部71aの内径と同じ大きさである。よって、第2保持部材72は、嵌合凹部71aに嵌め合わされることが可能である。第2保持部材72は、収容凹部72bと嵌込孔72aとを有する(図1参照)。収容凹部72bは、放熱板3が配置される部分である。収容凹部72bは、第2保持部材72の後面72cに凹状に設けられている。嵌込孔72aは、光源2が嵌め込まれる部分である。嵌込孔72aは、収容凹部72bの底部の中央を貫通するように設けられている。
第1保持部材71の嵌合凹部71a内には、第2光学部材5及び第2保持部材72が収容されている。第2光学部材5及び第2保持部材72は、嵌合凹部71aの奥側からその順に互いに重なっている。この収容状態で、第2保持部材72は、第1保持部材71に、ねじ又は接着剤等で固定される。また、この収容状態で、第2光学部材5のレンズ本体部50は、第1保持部材71の露出窓71bから前方に突出している。また、この収容状態で、第2光学部材5のフランジ部51は、嵌合凹部71aの底部と第2保持部材72との間に挟み込まれている。この挟み込みにより、第2光学部材5は、ホルダー7(第1保持部材71及び第2保持部材72)に保持されている。
第2保持部材72の嵌込孔72a内に光源2の基板21が嵌め込まれることで、光源2は、第2保持部材72に保持されている。この保持状態では、光源2は、第2光学部材5の凹部55の開口面55a付近に配置されており、光源2の前側に配置された第1光学部材4の出射面42は、第2光学部材5の開口面55aよりも凹部55の内側に配置されている。
ケース8は、光源2、第1~第3光学部材4~6及びホルダー7を収容する外郭である。ケース8は、例えば合成樹脂又は金属で形成されている。ケース8は、例えば円柱形の中空の箱状である。ケース8は、前壁部8Fと、後壁部8Bと、外周壁部8Gとを有する。また、ケース8は、開口部8aと、嵌合溝部8bとを有する。開口部8aは、前壁部8Fの中央に設けられている。開口部8aは、ケース8の内部空間と繋がっている。嵌合溝部8bは、第3光学部材6の周縁部6aが嵌る部分である。嵌合溝部8bは、外周壁部8Gの内周面における開口部8a側に周縁部において、周方向の全体にわたって設けられている。
ケース8内には、光源2、第1光学部材4及び第2光学部材5が、上述のように、ホルダー7によって保持された状態で収容されている。光源2は、放熱板3を介してケース8の後壁部8Bの前側に配置されている。第2光学部材5の前面54は、ケース8の開口部8aに対向している。第3光学部材6は、ケース8の前壁部8Fの裏側に配置されている。
第3光学部材6の周縁部6aは、ケース8の嵌合溝部8bに嵌り合っている。これにより、第3光学部材6は、ケース8に固定されている。第3光学部材6は、ケース8の開口部8aを塞いでいる。すなわち、平板状の第3光学部材6によって、開口部8aが塞がれている。これにより、前壁部8Fの前面は、開口部8aを含む全体にわたって、目立った凹凸が無いほぼ平坦な面になる。この結果、ケース8の前面側の外観のデザイン性が向上する。
この照明装置1では、光源2の点灯時では、光源2が発した光は、第1光学部材4及び第2光学部材5を透過して第3光学部材6から外部に照明光として出射される。その際、光源2からの光は、第2光学部材5を透過することで、その配光がより広角に制御される。この結果、照明装置1の照明光の配光がより広角になる。また、光源2の消灯時では、半透明の白濁色の第1光学部材4によって、光源2の封止樹脂(すなわち蛍光体)の呈する色(例えば黄色)が、第3光学部材6を透して外部から見え難くなる。この結果、照明装置1の消灯時の見栄えが向上する。
図3A及び図3Bを参照して、照明装置1の配光特性について説明する。照明装置1の配光特性とは、第3光学部材6の出射面62から出射された出射光(すなわち照明光)が、どの方向にどれ位の光度(例えば単位:cd(Candela))で射出されるかを示す特性である。
図3Aのグラフは、照明装置1における、所定の仮想平面上で見た配光特性を示す。上記の所定の仮想平面は、例えば、出射面62の中心を含み、かつ出射面62に垂直である。図3Aに示す配光特性は、図3Aのグラフの中心を原点とし、原点を中心とする円の周方向が、照明光の出射方向を示す。なお、図3Aの出射方向において、0度の方向(図3Aの紙面の下方向)が出射面62の光軸A1方向に対応する。また、図3Aの出射方向において、上記の所定の仮想平面上にて光軸A1から一方に傾斜する方向を+方向とし、光軸A1から反対方向に傾斜する方向を-方向としている。また、図3Aのグラフの半径方向が照明光の光度を示す。
図3Bのグラフは、縦軸が照明光の光度を示し、横軸が照明光の出射方向の+方向を示している。なお、照明装置1の構造の対称性から、照明光の配光特性は、出射方向の+方向及び-方向に関して対称的になるため、図3Bの横軸は、+方向のみ図示している。
図3A及び図3Bから分かるように、照明装置1の照明光は、約-70度~約+70度の広角の範囲において、100cd以上の光度で、配光されている。これにより、照明装置1は、例えば、非常灯に適した光度を確保しつつ、非常灯に適した広角の配光特性を有していることが分かる。
次に図4A~図4Dを参照して、第1光学部材4における厚さd1(図1参照)と色透過性との関係を説明する。第1光学部材4の厚さd1は、第1光学部材4の入射面41と出射面42との間の厚さである。第1光学部材4の色透過性とは、第1光学部材4が、封止樹脂23の呈する色(黄色)をどの程度透過するかを示す特性である。なお、第1光学部材4は、例えば半透明の白濁色である。
図4A~図4Dはそれぞれ、第1光学部材4の厚さd1がそれぞれ、0mm、2.5mm、5.0mm、7.5mmの場合の第1光学部材4の色透過性を示している。なお、第1光学部材4の厚さd1が0mmの場合(図4Aの場合)は、第1光学部材4が無い場合である。
図4A~図4Dから分かるように、第1光学部材4の厚さd1が大きくなるほど、第1光学部材4の色透過性が低下する。すなわち、厚さd1が大きくなるほど、第1光学部材4は、光源2の封止樹脂23の呈する色を透かし難くなる。図4A~図4Dの例では、厚さd1が5.0mm以上であれば、封止樹脂23の呈する色(例えば黄色)が第1光学部材4を透過して外部に見えることを十分に抑制できることが分かる。なお、実施形態1では、第1光学部材4の厚さd1は、一例として5mmである。
次に図5A~図5E及び図6A~図6Eを参照して、第2光学部材5に対する第1光学部材4の相対的な配置関係と、照明装置1の照明光の配光特性との関係を説明する。なお、照明装置1の照明光とは、第3光学部材6の出射面62から出射される出射光である。
図5A~図5Eはそれぞれ、第1光学部材4の出射面42と第2光学部材5の凹部55の開口面55aとの間隔D1がそれぞれ+1mm、+3mm、+5mm、+7mm、+9mmの場合を示す。なお、間隔D1は、開口面55aから凹部55の奥側に離れる方向を「+」としている。図6A~図6Eはそれぞれ、図5A~図5Eの場合の照明装置1の照明光の配光特性を示す。図6A~図6Eの配光特性の1/2ビーム角はそれぞれ131.4°、139.9°、140.2°、145.76°、148.0°である。
なお、1/2ビーム角とは、配光特性において、最大光度の2分の1の光度を有する照明光の出射方向の角度を2倍した角度である。
図5A~図5E及び図6A~図6Eから分かるように、間隔D1が大きくなるほど(すなわち出射面42が開口面55aから凹部55の奥側に離れるほど)、照明装置1の照明光の配光特性は、より一層、広角になる。よって、照明装置1の照明光の配光特性をより一層広角にする場合は、出射面42は、より一層、開口面55aから凹部55の奥側に離れることが望ましい。本実施形態では、間隔D1は、一例として+6mmに設定されている。
以上、本実施形態によれば、半透明の第1光学部材4によって、光源2に蛍光体が用いられている場合でも、光源2の消灯時に、封止樹脂23(すなわち蛍光体)の呈する色(例えば黄色)が第2光学部材を透して外部から視認されることを抑制できる。また、第1光学部材4の出射面42は、第2光学部材5の凹部55の開口面55aと一致しているか、又は開口面55aよりも凹部55の奥側に配置されているため、光源2の配光をより一層広角にできる。よって、光源2に蛍光体が用いられている場合でも、光源2の消灯時に、蛍光体の呈する色(例えば黄色)が外部から透けて見えることを抑制でき、かつ、光源2の配光をより一層広角にできる。
また、第1光学部材4と第2光学部材5とが別々の部材であるため、第1光学部材4の作用効果(蛍光体の色を外部から見え難くする作用効果)と第2光学部材5の作用効果(光源2の配光をより広角にする作用効果)とを独立して調整できる。
(実施形態1の変形例及び他の実施形態)
以下、実施形態1の変形例、及び他の実施形態(変形例を含む)について説明する。以下の説明では、実施形態1と同じ構成要素については、同じ符号を付して説明を省略する場合がある。なお、実施形態1(変形例を含む)及び他の実施形態(変形例を含む)の組み合わせも実施可能である。
(実施形態1の変形例)
(変形例1)
実施形態1において、図7A及び図7Bに示すように、第3光学部材6は、凹凸レンズであってもよい。より詳細には、本変形例の第3光学部材6は、レンズ本体部65と、フランジ部66とを備えている。レンズ本体部65は、平面視円形である。レンズ本体部65の後面(すなわち入射面)65aは、レンズ本体部65の光軸に対して軸対称で前方に凹の凹曲面状である。レンズ本体部65の前面(すなわち出射面)65bは、光軸A6に対して軸対称で前方に凸の凸曲面状である。光軸A6は、光源2の光軸A3と一致している。フランジ部66は、レンズ本体部65の外周縁部から外周方向に突出すると共にレンズ本体部65の周方向の全体にわたって設けられている。本変形例によれば、第3光学部材6を光源2の配光を制御する光学部材として用いることができる。
(実施形態2)
本実施形態は、実施形態1と比べて、図8及び図9に示すように、光源2が複数のLEDチップ22を備える点、及び、第2光学部材5の前面54が凹曲面部54aを有する点が異なる。
複数のLEDチップ22は、光源2の基板21の実装面の中央領域において、例えば、中央領域の中心を中心点とする点対称に配置されている。実施形態1と同様に、封止樹脂23は、蛍光体を含有しており、複数のLEDチップ22を覆うように、中央領域に円板状に設けられている。また、実施形態1と同様に、第1光学部材4は、封止樹脂23の前側に配置されており、光源2の基板21に固定されている。凹曲面部54aは、第2光学部材5の前面54の中央部に設けられている。凹曲面部54aは、第1光学部材4の光軸A7に対して軸対称な凹曲面状である。光軸A7は、例えば、光源2の光軸A3と一致している。
本実施形態では、光源2の基板21は、第2光学部材5の後面5Bに接着剤等で固定されている。これにより、光源2は、第2光学部材5に固定されている。ただし、実施形態1と同様に、光源2は、ホルダーによって第2光学部材5に固定されてもよい。
図10A及び図10Bを参照して、本実施形態の照明装置1の配光特性について説明する。実施形態1の場合と同様に、本実施形態の照明装置1の照明光も、約-70度~約+70度の広角の範囲に配光されている。なお、本実施形態では、光源2が複数のLEDチップ22を備えるため、照明光の光度は、実施形態1の場合よりも、全体的に高くなっている。以上より、本実施形態でも、照明装置1は、例えば、非常灯に適した光度を確保しつつ、非常灯に適した広角の配光特性を有していることが分かる。
(実施形態3)
本実施形態は、図11に示すように、実施形態1と比べて、第1光学部材4が第2光学部材5に固定される点が異なる。
より詳細には、第2光学部材5は、凹溝部56を有する。凹溝部56は、第1光学部材4の嵌合部4aが嵌る部分である。凹溝部56は、第2光学部材5の凹部55の内周面(例えば放物曲面部551の後部)において、凹部55の周方向の全体にわたって環状に設けられている。
第1光学部材4は、例えば円板状である。第1光学部材4の外周縁部が嵌合部4aとして機能する。第1光学部材4は、ゴム弾性又は柔軟性を有する材質(例えばシリコーン樹脂)で形成されている。
第1光学部材4は、第2光学部材5の凹部55の内部に配置されている。この配置状態で、第1光学部材4の嵌合部4aは、凹部55の凹溝部56に嵌め込まれている。第1光学部材4は、ゴム弾性又は柔軟性を有する材質で形成されているため、弾性変形が可能である。これにより、第1光学部材4を弾性変形させることで、嵌合部4aを凹溝部56に容易に嵌め込むことができる。このように、本実施形態では、嵌合部4aを凹溝部56に嵌め込むことで、第1光学部材4を第2光学部材5に簡単に組み付けて固定できる。
なお、本実施形態では、第1光学部材4がゴム弾性又は柔軟性を有する材質で形成されているが、第1光学部材4の代わりに第2光学部材5が、ゴム弾性又は柔軟性を有する材質で形成されてもよい。又は、第1光学部材4及び第2光学部材5の両方が、ゴム弾性又は柔軟性を有する部材で形成されてもよい。
(実施形態4)
本実施形態は、図12に示すように、実施形態3と比べて、第2光学部材5が第1分割体90と第2分割体100とを有しており、第1光学部材4が、第1分割体90と第2分割体100とで挟み込まれることで、第2光学部材5に固定される点が異なる。
第1分割体90は、実施形態1で説明した凹部55を有する部分であり、第2光学部材5の本体となる部分である。凹部55は、第1分割体90の後面91に設けられている。第2分割体100は、第1分割体90との間で第1光学部材4を挟み込む部材である。
より詳細には、第1分割体90は、凹所92を有する。凹所92は、第1光学部材4及び第2分割体100が配置される部分である。凹所92は、第1分割体90の後面91において、凹部55の外周を囲むように設けられている。凹所92は、第1分割体90の後面91に凹状に設けられている。凹所92は、凹部55よりも浅い凹状である。凹所92は、凹部55の外周に隣接している。すなわち、凹所92の内周側は、凹部55の内部空間と繋がっている。
凹所92の外周面93は、複数(例えば3つ)の段部93a~93cを有する階段状である。3つの段部93a~93cの各々は、断面逆さL字状である。3つの段部93a~93cは、凹所92における開口面92a側から奥側に行くほど、凹所92の内側に階段状に突出している。一番奥側の段部93cには、第1光学部材4が配置される。この配置状態で、第1光学部材4の外周縁部4bは、段部93cに嵌り合う。残り2つの段部93b,93aには、第2分割体100が嵌り合うように配置される。
第2分割体100は、例えば、中央孔102を有する環形(例えば円環形)の板状である。第2分割体100の平面視の外形は、凹所92の平面視の外形と同形同大である。第2分割体100の外周面103は、複数(例えば2つ)の段部103a,103bを有する階段状である。各段部103a,103bは、断面逆さL字状である。2つの段部103a,103bは、第2分割体100における前面105側から後面104側に行くほど、第2分割体100の外側に階段状に突出している。前面105側の段部103bは、凹所92のまん中の段部93bに嵌り合い、後面104側の段部103aは、凹所92の開口面92a側の段部93aに嵌り合う。中央孔102の内周面102aは、凹部55の内周面の一部を構成している。
本実施形態では、第1光学部材4は、第1分割体90の凹所92内に配置されている。これにより、第1光学部材4の外周縁部4bが凹所92の一番奥の段部93cに嵌り合っている。この嵌合状態で、第2分割体100が凹所92内に更に配置されている。この配置状態で、第2分割体100の外周縁部101が凹所92の残りの2つの段部93b,93aに嵌り合っている。より詳細には、前面105側の段部103bがまん中の段部93bに嵌り合い、後面104側の段部103aが開口面92a側の段部93aに嵌り合っている。このように、第1分割体90と第2分割体100との間に第1光学部材4が挟み込まれている。この結果、第1光学部材4が第2光学部材5に固定されている。なお、第1分割体90と第2分割体100とは、接着剤又はねじ等で互いに固定されている。
本実施形態では、第2分割体100の後側に光源2が配置される。光源2が発した光は、中央孔102を通って第1光学部材4を透過し、実施形態1と同様に、第2光学部材5及び第3光学部材6を透過して、照明光として外部に出射される。
以上、本実施形態によれば、第1光学部材4を第1分割体90と第2分割体100との間に挟み込むことで、第1光学部材4を第2光学部材5に簡単に固定できる。
(実施形態5)
本実施形態では、図13に示すように、実施形態1と比べて、第1光学部材4が第2光学部材5と第3光学部材6との間に挟まれることで、第1光学部材4が固定される点が異なる。より詳細には、第2光学部材5は、レンズ本体部50と、フランジ部51とを有する。
レンズ本体部50は、環形(例えば円環形)の板状である。レンズ本体部50は、凹部55と、凹所110とを有する。実施形態1で説明した凹部55は、レンズ本体部50の後面50aに凹状に設けられている。本実施形態では、凹部55の底面55tは、第2光学部材5の前面54に達しており、前面54で開口している。以後、底面55tを底面開口55tとも記載する。凹所110は、第1光学部材4の外周縁部4bが配置される部分である。凹所110は、第2光学部材5の前面54において、凹部55の底面開口55tの外周を囲むように設けられている。凹所110は、第2光学部材5の前面54に凹状に設けられている。凹所110は、凹部55よりも浅い凹状である。凹所110の内周側は、凹部55の内部空間に繋がっている。フランジ部51は、レンズ本体部50の外周面の後縁部からレンズ本体部50の外周側に突出すると共にレンズ本体部50の周方向全体にわたって設けられている。
第3光学部材6は、例えば凹凸レンズである。第3光学部材6は、レンズ本体部65と、フランジ部66とを備えている。
レンズ本体部65は、平面視円形である。レンズ本体部65は、後面(すなわち入射面)65aの中央に、凹曲面部65cを有する。凹曲面部65cは、レンズ本体部65の光軸A1に対して軸対称で前方に凹の凹曲面状(例えば放物曲面状)である。レンズ本体部65の前面(すなわち出射面)65bは、光軸A1に対して軸対称で前方に凸の凸曲面状(例えば略半球状)である。光軸A1は、光源2の光軸A3に一致している。フランジ部66は、レンズ本体部65の外周縁部から外周方向に突出すると共にレンズ本体部65の周方向の全体にわたって設けられている。
本実施形態では、第1光学部材4は、第2光学部材5の凹所110内に配置されている。そして、第3光学部材6が第2光学部材5の前面54に配置されている。これにより、第3光学部材6の後面65aと凹所110との間に、第1光学部材4の外周縁部4bが挟み込まれる。この結果、第1光学部材4が第2光学部材5及び第3光学部材6に固定される。なお、開口面65dは、凹曲面部65cの開口面である。
本実施形態では、第2光学部材5は、ホルダー120によって、光源2の基板21に固定されている。ホルダー120は、円環状の板状である。ホルダー120は、中央孔121と、フランジ部122とを有する。中央孔121は、ホルダー120の中央においてホルダー120の厚さ方向に貫通している。中央孔121には、第2光学部材5のフランジ部51が収容可能である。フランジ部122は、中央孔121の内周面の前側周縁部から中央孔121の径方向内側に向かって突出すると共に、中央孔121の周方向の全体にわたって設けられている。ホルダー120は、基板21の実装面に固定されている。
ホルダー120によって第2光学部材5が基板21の実装面に固定された状態では、第2光学部材5のレンズ本体部50は、ホルダー120の中央孔121から前方に突出している。第2光学部材5のフランジ部51は、ホルダー120のフランジ部122と基板21との間に挟み込まれている。この挟み込みにより、第2光学部材5は基板21に固定されている。
本実施形態では、第2光学部材5と第3光学部材6とによって、1つの凹凸レンズが構成されている。すなわち、第3光学部材6の前面65bが上記の1つの凹凸レンズの凸曲面を構成し、凹曲面部65cと凹部55の内周面とが上記の1つの凹凸レンズの凹曲面を構成している。
また、本実施形態では、第3光学部材6は、ホルダー130によって、ケース8に固定されている。ホルダー130は、円環状の板状である。ホルダー130は、中央孔131と、フランジ部132とを有する。中央孔131は、ホルダー130の中央においてホルダー130の厚さ方向に貫通している。中央孔131には、第3光学部材6のフランジ部66が収容可能である。フランジ部132は、中央孔131の内周面の後側周縁部から中央孔131の径方向内側に向かって突出すると共に、中央孔131の周方向の全体にわたって設けられている。ホルダー130は、ケース8の前壁部8Fの裏面に固定されている。
ホルダー130によって第3光学部材6が前壁部8Fの裏面に固定された状態では、第3光学部材6のレンズ本体部65の前面65bは、前壁部8Fの開口部8aから前方に突出している。第3光学部材6のフランジ部66は、ホルダー130のフランジ部132と前壁部8Fとの間に挟に込まれている。この挟み込みにより、第3光学部材6は前壁部8Fの裏面に固定されている。
以上、本実施形態によれば、第1光学部材4を第2光学部材5と第3光学部材6との間で挟み込んで固定できる。すなわち、第1光学部材4を固定するための専用の部材を必要としないため、コストの削減、及び組立性の向上を図れる。
なお、本実施形態では、凹所110は、第2光学部材5に設けられるが、第2光学部材5に設けられる代わりに、第3光学部材6に設けられてもよい。この場合、凹所110は、第3光学部材6の後面65aにおいて、凹曲面部65cの開口面65dの外周を囲むように凹状に設けられる。
また、本実施形態では、第2光学部材5と第3光学部材6とによって凹凸レンズが構成されるが、第2光学部材5と第3光学部材6とによって凹凸レンズが構成されなくてもよい。
また、本実施形態では、凹部55の底面55tは、第2光学部材5の前面54で開口しているが、凹部55の底面55tは、第2光学部材5の前面54で開口しなくてもよい。
(まとめ)
第1の態様の照明装置(1)は、光源(2)と、第1光学部材(4)と、第2光学部材(5)と、を備える。第1光学部材(4)は、光源(2)が発した光を透過する。第2光学部材(5)は、第1光学部材(4)を透過した透過光の配光を制御する。第2光学部材(5)は、凹部(55)を有する。凹部(55)は、光源(2)の光軸(A3)に対して軸対称の凹状に湾曲しており、上記の透過光を入射する。第1光学部材(4)は、出射面(42)を有する。出射面(42)は、第1光学部材(4)を透過した光を出射する。出射面(42)は、凹部(55)の開口面(55a)と重なるか、又は、開口面(55a)よりも凹部(55)の内側に配置されている。
この構成によれば、第1光学部材(4)によって、光源(2)に蛍光体が用いられている場合でも、光源(2)の消灯時に、蛍光体の呈する色(例えば黄色)が第2光学部材(5)を透して外部に視認されることを抑制できる。また、第1光学部材(4)の出射面(42)は、第2光学部材(5)の凹部(55)の開口面(55a)と重なるか、又は開口面(55a)よりも凹部(55)の内側に配置されているため、光源(2)の配光をより広角にできる。よって、光源(2)に蛍光体が用いられている場合でも、光源(2)の消灯時に、蛍光体の呈する色(例えば黄色)が外部から透けて見えることを抑制でき、かつ、光源(2)の配光をより広角にできる。
第2の態様の照明装置(1)では、第1の態様において、第1光学部材(4)は、板状である。
この構成によれば、光源(2)に用いられている蛍光体が呈する色(例えば黄色)を均一に目立たなくできる。
第3の態様の照明装置(1)では、第1又は第2の態様において、光源(2)は、基板(21)を有する。基板(21)は、発光素子が設けられている。第1光学部材(4)は、基板(21)に固定されている。
この構成によれば、第1光学部材(4)を光源(2)を利用して固定できる。すなわち、第1光学部材(4)を固定するための専用の固定部材を必要としないため、コストの削減、及び組立性の向上を図れる。
第4の態様の照明装置(1)では、第1又は第2の態様において、第1光学部材(4)は、第2光学部材(5)に固定されている。
この構成によれば、第1光学部材(4)を第2光学部材(5)を利用して固定できる。すなわち、第1光学部材(4)を固定するための専用の部材を必要としないため、コストの削減、及び組立性の向上を図れる。
第5の態様の照明装置(1)では、第4の態様において、凹部(55)の内周面は、凹溝部(56)を有する。凹溝部(56)は、凹部(55)の周方向に延びている。第1光学部材(4)は、凹溝部(56)に嵌る嵌合部(4a)を有する。
この構成によれば、第1光学部材(4)の嵌合部(4a)を第2光学部材(5)の凹溝部(56)に嵌めることで、第1光学部材(4)を第2光学部材(5)に簡単に固定できる。
第6の態様の照明装置(1)では、第5の態様において、第1光学部材(4)及び第2光学部材(5)のうちの少なくとも一方は、ゴム弾性又は柔軟性を有する材質で形成されている。
この構成によれば、第1光学部材(4)及び第2光学部材(5)のうちの弾性部材で形成された方を弾性変形させることで、簡単に、第1光学部材(4)の嵌合部(4a)を凹溝部(56)に嵌めることができる。
第7の態様の照明装置(1)では、第4の態様において、第2光学部材(5)は、第1分割体(90)と、第2分割体(100)と、を有する。第1分割体(90)は、凹部(55)を有する。第2分割体(100)は、第1分割体(90)との間で第1光学部材(4)を挟む。
第1分割体(90)は、凹所(92)を有する。凹所(92)は、凹部(55)が設けられた面(91)において、凹部(55)の外周を囲むように凹状に設けられている。
第1光学部材(4)が凹所(92)内に配置された状態で第2分割体(100)が凹所(92)に嵌められることで、第1分割体(90)と第2分割体(100)との間に第1光学部材(4)が挟み込まれる。
この構成によれば、第1光学部材(4)を第1分割体(90)と第2分割体(100)との間に挟むことで、第1光学部材(4)を第2光学部材(5)に固定できる。
第8の態様の照明装置(1)は、第1~第7の態様の何れか1つの態様において、第3光学部材(6)を更に備える。第3光学部材(6)は、第2光学部材(5)を透過した光を透過する。第3光学部材(6)は、第2光学部材(5)の前側に配置されている。
この構成によれば、第3光学部材(6)によって第2光学部材(5)を保護できる。第3光学部材(6)の形状を所望の形状とすることで、照明装置(1)の外観デザインを向上できる。
第9の態様の照明装置(1)では、第1又は第2の態様において、第1光学部材(4)は、第2光学部材(5)と第3光学部材(6)との間に挟まれている。
この構成によれば、第1光学部材(4)を第2光学部材(5)と第3光学部材(6)との間に挟み込んで固定できる。すなわち、第1光学部材(4)を固定するための専用の部材を必要としないため、コストの削減、及び組立性の向上を図れる。
第10の態様の照明装置(1)では、第9の態様において、第2光学部材(5)は、凹所(110)を有する。凹所(110)には、第1光学部材(4)が配置される。凹所(110)は、第2光学部材(5)の所定の面(54)に凹状に設けられている。第1光学部材(4)が凹所(110)内に配置された状態で第3光学部材(6)が第1光学部材(4)の所定の面(54)に配置されることで、第1光学部材(4)は、第2光学部材(5)と第3光学部材(6)との間に挟まれる。
この構成によれば、第1光学部材(4)は、凹所(110)内に配置された状態で第2光学部材(5)と第2光学部材(5)との間に挟まれるため、第1光学部材(4)を安定して第2光学部材(5)と第3光学部材(6)との間に挟むことができる。