WO2013118448A1 - 光束制御部材および照明装置 - Google Patents

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WO2013118448A1
WO2013118448A1 PCT/JP2013/000421 JP2013000421W WO2013118448A1 WO 2013118448 A1 WO2013118448 A1 WO 2013118448A1 JP 2013000421 W JP2013000421 W JP 2013000421W WO 2013118448 A1 WO2013118448 A1 WO 2013118448A1
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controlling member
flux controlling
light flux
holder
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晃伸 関
紀之 河原
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株式会社エンプラス
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    • G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens

Definitions

  • the present invention relates to a light flux controlling member that controls light distribution of light emitted from a light emitting element, and a lighting device having the light flux controlling member.
  • LEDs light emitting diodes
  • a conventional lighting device using an LED as a light source emits light only in the forward direction, and cannot emit light in a wide range like incandescent bulbs. For this reason, the conventional illuminating device cannot illuminate the room widely using the reflected light from a ceiling or a wall surface like an incandescent bulb.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a lighting device 10 described in Patent Document 1.
  • the lighting device 10 includes a plurality of LEDs 12 disposed on a substrate, and a case 14 made of a light transmissive material disposed so as to cover the LEDs 12.
  • the case 14 includes a cylindrical case body 14a and an inverted frustoconical lid portion 14b.
  • the case main body 14a and the lid portion 14b are integrally formed.
  • a transmission / reflection film (half mirror coat) 16 is formed on the inner surface of the lid portion 14b.
  • a part of the light emitted from the LED 12 is transmitted through the transmissive reflection film 16 to become outgoing light in the forward direction (upward direction). Further, a part of the light emitted from the LED 12 is reflected by the transmissive reflection film 16 and becomes emitted light in the lateral direction (horizontal direction) and the backward direction (downward direction).
  • the forward direction is controlled by controlling the traveling direction of the emitted light from the LED using the light flux controlling member (case 14 on which the transflective film 16 is formed) having both light transmittance and light reflectivity.
  • the light flux controlling member described in Patent Document 1
  • the light distribution characteristic of the lighting device LED bulb
  • the incandescent bulb can be brought close to the light distribution characteristic of the incandescent bulb to some extent.
  • the required optical characteristics are different between the lid portion 14b having both light transmittance and light reflectivity and the case body 14a having light transmittance. For this reason, it is necessary to separately adjust the optical characteristics of the lid portion 14b and the case main body 14a.
  • the lid portion 14b and the case main body 14a are integrated, it is troublesome to individually adjust the respective optical characteristics, which increases the manufacturing cost. End up.
  • the lid 14b (transmission / reflection member) having both light transmission and light reflection and the case main body 14a (holder) having light transmission are separately manufactured. Can be considered. In this case, it is necessary to fix the cover part 14b to one end part of the case main body 14a.
  • a plurality of claws 18 for holding the lid portion 14b from the side are provided on the case body 14a.
  • a method of providing it is conceivable. In this case, in order to give each nail 18 elasticity, it is necessary to form the notch 20 around each nail 18. However, in this method, light leaks from the cutout portion 20, so that a desired light distribution cannot be realized.
  • the light flux controlling member of the present invention is a light flux controlling member for controlling the light distribution of the light emitted from the light emitting element, and is disposed on a substantially cylindrical holder having light transmittance and one end face of the holder.
  • a first light flux control member that reflects part of the light emitted from the light emitting element and transmits part of the light, and the first light flux control member has two main surfaces in a front-back relationship.
  • a guide protrusion is provided on a part of the outer peripheral portion of the one end surface of the holder, and one or more claw portions are provided on the one end surface of the holder.
  • the outer peripheral portion of the first light flux controlling member has a fitting portion located between the claw portion and the one end surface when the first light flux controlling member is mounted on the one end surface of the holder. And the first light flux controlling member rotates along the guide projection. The movement in the radial direction is restricted by the diameter fitting so as to be possible, and the first light flux controlling member is rotated on the one end surface of the holder so that the fitting portion is connected to the claw portion and the one end surface. The first light flux controlling member is fixed on the one end surface of the holder by engaging between the two.
  • the illumination device of the present invention includes one or more light emitting elements, the light flux controlling member of the present invention, and a cover that diffuses and transmits the reflected light and transmitted light from the light flux controlling member. take.
  • a light flux controlling member composed of a plurality of members, which is excellent in both optical characteristics and manufacturability.
  • FIG. 1 is a sectional view of a lighting device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a perspective view of a light flux controlling member according to Embodiment 1.
  • FIG. 5A is a plan view of the light flux controlling member according to Embodiment 1
  • FIG. 5B is a front view of the light flux controlling member according to Embodiment 1
  • FIG. 5C is the light flux controlling according to Embodiment 1.
  • FIG. 5A is a plan view of the light flux controlling member according to Embodiment 1
  • FIG. 5B is a front view of the light flux controlling member according to Embodiment 1
  • FIG. 5C is the light flux controlling according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 5D is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 5A
  • FIG. 7A is a plan view of the second light flux controlling member and the holder
  • FIG. 7B is a front view of the second light flux controlling member and the holder
  • FIG. 7C is a bottom view of the second light flux controlling member and the holder
  • 7D is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG. 7A
  • 8A is a plan view of the first light flux controlling member
  • FIG. 8B is a front view of the first light flux controlling member
  • FIG. 8C is a bottom view of the first light flux controlling member
  • FIG. 8D is a diagram of FIG.
  • FIG. 8E is a cross-sectional view taken along line CC shown in FIG. 8A
  • FIG. 8E is a right side view of the first light flux controlling member.
  • FIG. 10A is a plan view of the second light flux controlling member and the holder
  • FIG. 10B is a front view of the second light flux controlling member and the holder
  • FIG. 10C is a bottom view of the second light flux controlling member and the holder
  • 10D is a cross-sectional view taken along the line DD shown in FIG. 10A.
  • 12A is a plan view of the second light flux controlling member and the holder, FIG.
  • FIG. 12B is a front view of the second light flux controlling member and the holder
  • FIG. 12C is a bottom view of the second light flux controlling member and the holder
  • 12D is a cross-sectional view taken along line EE shown in FIG. 12A.
  • FIG. 13A is a plan view of a second light flux control member and holder included in the light flux control member according to Embodiment 4
  • FIG. 13B is a second light flux control member included in the light flux control member according to Embodiment 4.
  • It is a perspective view of a holder.
  • FIG. 10 is a perspective view of a holder included in a light flux controlling member according to Embodiment 5.
  • 15A is a plan view of the holder
  • FIG. 15B is a front view of the holder
  • FIG. 15A is a plan view of the holder
  • FIG. 15B is a front view of the holder
  • FIG. 15A is a plan view of the holder
  • FIG. 15B is
  • FIG. 15C is a bottom view of the holder
  • FIG. 15D is a cross-sectional view taken along the line FF shown in FIG. 15A.
  • FIG. 10 is a perspective view of a holder included in a light flux controlling member according to Embodiment 6.
  • 17A is a plan view of the holder
  • FIG. 17B is a front view of the holder
  • FIG. 17C is a bottom view of the holder
  • FIG. 17D is a cross-sectional view taken along the line GG shown in FIG. 17A.
  • 18A and 18B are perspective views showing a state in which the holder is fixed on the substrate.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of lighting apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the lighting device according to the present embodiment can be used in place of an incandescent bulb.
  • the lighting device 100 includes a pedestal 110, a substrate 120, one or more light emitting elements 130, a light flux control member 170, and a cover 180.
  • a pedestal 110 As shown in FIG. 3, the lighting device 100 includes a pedestal 110, a substrate 120, one or more light emitting elements 130, a light flux control member 170, and a cover 180.
  • each component will be described.
  • the light-emitting element 130 is a light source of the lighting device 100 and is mounted on the substrate 120 fixed on the pedestal 110.
  • the light emitting element 130 is a light emitting diode (LED) such as a white light emitting diode.
  • LED light emitting diode
  • each light emitting element 130 may be arranged on the circumference.
  • the shape of the substrate 120 is not particularly limited as long as the light-emitting element 130 can be mounted, and may not have a plate shape.
  • the shape of the pedestal 110 is not particularly limited as long as the substrate 120 can be fixed, and may not be plate-shaped.
  • the light flux control member 170 controls the light distribution of the light emitted from the light emitting element 130.
  • 4 and 5 are diagrams showing the configuration of the light flux controlling member 170.
  • FIG. 4 is a perspective view
  • FIG. 5A is a plan view
  • FIG. 5B is a front view
  • FIG. 5C is a bottom view
  • FIG. 5D is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 5A.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the light flux controlling member 170.
  • the light flux control member 170 includes a first light flux control member 140 (transmission reflection member), a second light flux control member 150 (light collection member), and a holder 160 (supporting member and diffuse transmission member). Including.
  • the second light flux controlling member 150 and the holder 160 are integrated.
  • each component of the light flux controlling member 170 will be described in the order of the holder 160, the second light flux controlling member 150, and the first light flux controlling member 140.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the second light flux controlling member 150 and the holder 160.
  • 7A is a plan view
  • FIG. 7B is a front view
  • FIG. 7C is a bottom view
  • FIG. 7D is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG. 7A.
  • the second light flux controlling member 150 and the holder 160 are integrated.
  • the holder 160 is positioned on the pedestal 110 and positions the first light flux control member 140 and the second light flux control member 150 with respect to the light emitting element 130. As shown in FIG. 3, the optical axis LA of the light emitting element 130, the central axis CA1 of the first light flux control member 140, and the central axis CA2 of the second light flux control member 150 are coincident.
  • the holder 160 is a light-transmissive member formed in a substantially cylindrical shape.
  • the first light flux controlling member 140 is fixed to one end of the holder 160.
  • the other end of the holder 160 is fixed to the pedestal 110.
  • the end to which the first light flux controlling member 140 is fixed is referred to as an “upper end”, and the end that is fixed to the pedestal 110 is referred to as a “lower end”. .
  • the holder 160 is formed by integral molding together with the second light flux controlling member 150.
  • the material of the holder 160 is not particularly limited as long as it can transmit light having a desired wavelength.
  • the material of the holder 160 is a light transmissive resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), or epoxy resin (EP), or glass.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • EP epoxy resin
  • glass glass.
  • these light transmitting materials may contain scatterers, or the surface of the holder 160 may be subjected to a light diffusing treatment.
  • a guide protrusion 162 and a claw portion 163 for fixing the first light flux controlling member 140 on the end surface 161 of the upper end portion are provided on the upper end portion of the holder 160.
  • the guide protrusion 162 is formed on a part of the outer peripheral portion of the end surface 161 at the upper end portion, and prevents the first light flux controlling member 140 from moving in the radial direction of the holder 160.
  • the number of guide protrusions 162 is not particularly limited, but is usually two or more.
  • the holder 160 has two guide protrusions 162 that face each other.
  • the shape of the guide protrusion 162 is not particularly limited as long as it can be diameter-fitted with the first light flux controlling member 140.
  • the shape of the guide protrusion 162 when viewed in plan is an arc shape.
  • claw part 163 is formed in the end surface 161 of an upper end part. As will be described later, the claw portion 163 prevents the first light flux controlling member 140 from coming off and rotating together with the fitting portion 143 (concave portion 144) of the first light flux controlling member 140.
  • the number of the claw portions 163 is not particularly limited, but is usually two or more. In the example shown in FIG. 6, the holder 160 has two claw portions 163 that face each other. Further, the shape of the claw portion 163 is not particularly limited as long as the claw portion 163 can be engaged with the concave portion 144 of the first light flux control member 140 when the first light flux control member 140 is rotated.
  • an end surface 161 for placing the first light flux controlling member 140 is formed over the entire circumference. That is, the end surface 161 also exists inside the guide protrusion 162 and inside the claw portion 163 (see FIG. 7A). Therefore, when the light flux controlling member 170 is viewed in plan, the outer peripheral portion (flange 142) of the first light flux controlling member 140 overlaps the end surface 161 of the upper end portion over the entire circumference. For this reason, light is prevented from leaking from the gap between the first light flux controlling member 140 and the holder 160.
  • a step 165 for positioning the holder 160 on the pedestal 110 is provided at the lower end of the holder 160.
  • a ventilation port 166 for ventilating the air around the second light flux controlling member 150 is also provided.
  • the second light beam control member 150 controls the traveling direction of part of the light emitted from the light emitting element 130, and the light emitted from the second light beam control member 150 emits light. It functions so that the light distribution is narrower than the light emitted from the element 130.
  • the second light flux controlling member 150 is a member having a substantially circular shape in plan view.
  • the second light flux controlling member 150 is supported by the holder 160, and is disposed with respect to the light emitting element 130 via an air layer so that the center axis CA2 thereof coincides with the optical axis LA (see FIG. 3). .
  • the “optical axis LA of the light emitting elements 130” refers to the traveling direction of light at the center of the three-dimensional light flux from the plurality of light emitting elements 130.
  • the second light flux controlling member 150 includes an incident surface 151 on which the light emitted from the light emitting element 130 is incident, and a total reflection surface 152 that totally reflects a part of the light incident from the incident surface 151. And a light exit surface 153 that emits a part of the light incident from the light incident surface 151 and the light reflected by the total reflection surface 152.
  • the second light flux controlling member 150 is formed by integral molding together with the holder 160.
  • the material of the second light flux controlling member 150 is not particularly limited as long as it has a high transmittance that allows light of a desired wavelength to pass therethrough.
  • the material of the second light flux controlling member 150 is a light transmissive resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), and epoxy resin (EP), or glass.
  • the incident surface 151 allows the light emitted from the light emitting element 130 to enter the second light flux controlling member 150.
  • the incident surface 151 is an inner surface of a recess formed at the bottom of the second light flux controlling member 150.
  • the incident surface 151 is formed at a position facing the light emitting element 130 so as to intersect with the central axis CA2 of the second light flux controlling member 150.
  • the incident surface 151 is a rotationally symmetric surface with the central axis CA2 of the second light flux controlling member 150 as the center.
  • the incident surface 151 has an inner top surface that forms the top surface of the recess, and a tapered inner surface that forms the side surface of the recess.
  • the inner surface gradually increases in inner diameter from the inner top surface side toward the opening edge side so that the inner diameter dimension on the opening edge side is larger than the inner diameter dimension on the inner top surface side edge (see FIG. 7D). ).
  • the total reflection surface 152 totally reflects a part of the light incident on the incident surface 151 toward the first light flux controlling member 140.
  • Total reflection surface 152 is a surface extending from the outer edge of the bottom of second light flux controlling member 150 to the outer edge of emission surface 153.
  • a flange may be provided between the outer edge of the total reflection surface 152 and the outer edge of the emission surface 153 (see FIG. 7D).
  • the total reflection surface 152 is a rotationally symmetric surface formed so as to surround the central axis CA2 of the second light flux controlling member 150. The diameter of the total reflection surface 152 is gradually increased from the bottom side toward the emission surface 153 side.
  • the generatrix that forms total reflection surface 152 is an arcuate curve that protrudes outward (side away from central axis CA2). Further, according to the light distribution characteristics required for the lighting device 100, the bus forming the total reflection surface 152 may be a straight line, and the total reflection surface 152 may be tapered.
  • the “bus line” generally means a straight line that describes a ruled surface, but in the present invention, it is used as a term including a curve for drawing the total reflection surface 152 that is a rotationally symmetric surface.
  • the emission surface 153 emits a part of the light incident on the incident surface 151 and the light totally reflected by the total reflection surface 152 toward the first light flux controlling member 140.
  • the exit surface 153 is a surface located on the opposite side of the entrance surface 151 (bottom) in the second light flux controlling member 150 and is formed so as to intersect the optical axis LA of the light emitting element 130. That is, the emission surface 153 is formed to face the first light flux controlling member 140 (see FIG. 5D).
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the first light beam control member 140.
  • 8A is a plan view
  • FIG. 8B is a front view
  • FIG. 8C is a bottom view
  • FIG. 8D is a cross-sectional view taken along line CC shown in FIG. 8A
  • FIG. 8E is a right side view.
  • the first light flux controlling member 140 controls and reflects the traveling direction of a part of the light emitted from the second light flux controlling member 150 (light emitted from the light emitting element 130) and transmits the remaining part.
  • the first light flux controlling member 140 is a member formed in a substantially circular shape in plan view, and has two main surfaces in a front-back relationship.
  • the first light flux controlling member 140 is supported by the holder 160, and is disposed via the air layer with respect to the second light flux controlling member 150 so that the central axis CA1 thereof coincides with the optical axis LA of the light emitting element 130. ing. That is, the first light flux controlling member 140 is disposed on the opposite side of the light emitting element 130 with respect to the second light flux controlling member 150 so as to face the emission surface 153 of the second light flux controlling member 150.
  • the first light flux controlling member 140 reflects a part of the light emitted from the second light flux controlling member 150 and transmits a part thereof.
  • the means for giving such a function to the first light flux controlling member 140 is not particularly limited.
  • a transmission / reflection film may be formed on the surface (the surface facing the light emitting element 130) of the first light flux controlling member 140 made of a light transmissive material.
  • the light transmissive material include transparent resin materials such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), and epoxy resin (EP), and transparent glass.
  • the transmission / reflection film examples include a multilayer film of TiO 2 and SiO 2, a multilayer film of ZrO 2 and SiO 2, a multilayer film of Ta 2 O 5 and SiO 2 , and aluminum (Al).
  • light scatterers such as beads may be dispersed inside the first light flux controlling member 140 made of a light transmissive material. That is, the first light flux controlling member 140 may be formed of a material that reflects part of light and transmits part of light.
  • a light transmission part may be formed in the first light flux controlling member 140 made of a light reflective material. Examples of the light reflective material include white resin and metal. Examples of the light transmitting part include a through hole and a recessed part with a bottom.
  • the emitted light from the second light flux controlling member 150 is transmitted through the bottom of the recess (the portion where the thickness is reduced).
  • the first light flux controlling member 140 having both light reflectivity and light transmissivity using white polymethyl methacrylate having a visible light transmittance of about 20% and a reflectance of about 78%. Can be formed.
  • the first light flux controlling member 140 has a reflecting surface 141 that faces the second light flux controlling member 150 and reflects a part of the light emitted from the second light flux controlling member 150.
  • the reflecting surface 141 reflects a part of the emitted light from the second light flux controlling member 150 toward the holder 160. The reflected light passes through the holder 160 and reaches the middle part (side part) and the lower part of the cover 180.
  • the reflecting surface 141 of the first light flux controlling member 140 is a rotationally symmetric (circularly symmetric) surface centered on the central axis CA1 of the first light flux controlling member 140. Further, as shown in FIG. 5D, the bus line from the center of the rotationally symmetric surface to the outer peripheral portion is a concave curve with respect to the light emitting element 130 (second light flux controlling member 150), and the reflecting surface 141 It is a curved surface in a state where the bus bar is rotated 360 °. That is, the reflective surface 141 has an aspherical curved surface whose height from the light emitting element 130 increases from the center toward the outer periphery.
  • the outer peripheral portion of the reflecting surface 141 is formed at a position where the distance (height) from the light emitting element 130 in the optical axis LA direction of the light emitting element 130 is larger than the center of the reflecting surface 141.
  • the reflective surface 141 is an aspherical curved surface whose height from the light emitting element 130 increases from the center toward the outer periphery, or from the center to the outer periphery from the center to a predetermined point. As the height increases from the light emitting element 130 (substrate 120), the height from the light emitting element 130 decreases from the center to the outer peripheral portion from the predetermined point to the outer peripheral portion. .
  • the inclination angle of the reflecting surface 141 with respect to the surface direction of the substrate 120 decreases from the center toward the outer peripheral portion.
  • the reflection surface 141 has a zero inclination angle (parallel to the substrate 120) with respect to the surface direction of the substrate 120 at a position between the center and the outer periphery and close to the outer periphery.
  • the “bus line” generally means a straight line that draws a ruled surface, but in the present invention, it is used as a word including a curve for drawing the reflecting surface 141 that is a rotationally symmetric surface.
  • a flange 142 that is placed on the end surface 161 of the holder 160 is provided on the outer periphery of the first light flux controlling member 140.
  • the width of the flange 142 varies from place to place so that the first light flux controlling member 140 can rotate by a predetermined angle in a state where the first light flux controlling member 140 is diameter-fitted with the guide protrusion 162 of the holder 160 (see FIG. 8A).
  • the outer periphery of the first light flux controlling member 140 is fitted between the claw portion 163 and the end face 161 of the holder 160 when the first light flux controlling member 140 is mounted on the end face 161 of the holder 160.
  • a joint 143 is also provided.
  • a concave portion 144 corresponding to the claw portion 163 of the holder 160 is provided on one surface of the fitting portion 143 (the surface on the cover 180 side).
  • the fitting part 143 (recessed part 144) prevents the first light flux controlling member 140 from rotating together with the claw part 163 of the holder 160.
  • the number of fitting parts 143 (concave parts 144) is the same as the number of normal claw parts 163. In the example shown in FIG.
  • the first light flux controlling member 140 has two fitting portions 143 (concave portions 144). Further, the shape of the fitting portion 143 is not particularly limited as long as the concave portion 144 can be engaged with the claw portion 163 of the holder 160 when the first light flux controlling member 140 is rotated.
  • the first light flux controlling member 140 is fixed on the end surface 161 of the holder 160 by being rotated on the end surface 161 of the holder 160 and the claw portion 163 and the recess 144 are engaged ( (See FIG. 6).
  • the cover 180 is positioned on the pedestal 110 and transmits light (reflected light and transmitted light) whose traveling direction is controlled by the light flux controlling member 170 while diffusing.
  • the cover 180 is a member in which a hollow region having an opening is formed.
  • the substrate 120, the light emitting element 130, and the light flux controlling member 170 are disposed in the hollow region of the cover 180.
  • the means for imparting the light diffusing ability to the cover 180 is not particularly limited.
  • the inner surface or the outer surface of the cover 180 may be subjected to light diffusion treatment (for example, roughening treatment), or a light diffusing material (for example, a light transmissive material including scatterers such as beads) is used.
  • the cover 180 may be manufactured.
  • the shape of the cover 180 is not particularly limited as long as desired light distribution characteristics can be realized.
  • the cover 180 has a spherical crown shape (a shape obtained by cutting a part of a spherical surface with a plane).
  • the light emitted from the light emitting element 130 having a large angle with respect to the optical axis LA of the light emitting element 130 enters the second light flux controlling member 150 from the incident surface 151 (inner side surface). A part of the light incident on the second light flux controlling member 150 is totally reflected by the total reflection surface 152 toward the first light flux controlling member 140 and is emitted from the emission surface 153. A part of the light emitted from the emission surface 153 of the second light flux controlling member 150 passes through the first light flux controlling member 140 and reaches the upper part of the cover 180. Further, part of the light emitted from the emission surface 153 of the second light flux controlling member 150 is reflected by the first light flux controlling member 140, passes through the holder 160, and reaches the middle part and the lower part of the cover 180.
  • the light emitted from the light emitting element 130 having a small angle with respect to the optical axis LA of the light emitting element 130 enters the second light flux controlling member 150 from the incident surface 151 (inner top surface), and the first light flux control from the outgoing surface 153 is performed as it is.
  • the light is emitted toward the member 140.
  • a part of the light emitted from the emission surface 153 of the second light flux controlling member 150 passes through the first light flux controlling member 140 and reaches the upper part of the cover 180.
  • part of the light emitted from the emission surface 153 of the second light flux controlling member 150 is reflected by the first light flux controlling member 140, passes through the holder 160, and reaches the middle part and the lower part of the cover 180.
  • the illumination device 100 As described above, in the illumination device 100 according to the present embodiment, most of the light reaching the first light flux control member 140 enters the second light flux control member 150 and is emitted from the second light flux control member 150. Light.
  • the illumination device 100 In the illumination device 100 according to the present embodiment, at least half of the maximum intensity from the direction in which the light having the maximum intensity is emitted (for example, the direction of the optical axis LA) among the light emitted from the light emitting element 130.
  • the light emitted within the angle range up to the direction in which the light is emitted (hereinafter referred to as “light within the half-value angle range”) is transmitted through at least one of the holder 160 and the first light flux controlling member 140, and the holder 160.
  • the light is emitted from the inner region surrounded by the first light flux controlling member 140 to the outer region.
  • light flux controlling member 170 according to the present embodiment is formed such that light within the half-value angle range is transmitted through at least one of holder 160 and first light flux controlling member 140.
  • the holder Even if the irradiated surface or cover is irradiated without being transmitted through 160 or the first light flux controlling member 140 and directly emitted to the outside, a specific bright portion is hardly generated.
  • the light flux controlling member 170 according to the present embodiment can be manufactured, for example, by the following procedure.
  • the first light flux controlling member 140 having the reflecting surface 141 is produced by injection molding.
  • the method for producing the first light flux controlling member 140 is not particularly limited. For example, after the first light flux controlling member 140 is injection-molded using a colorless and transparent resin material, the first light flux controlling member 140 is transmitted through a surface (a surface facing the second light flux controlling member 150) that becomes the reflecting surface 141 of the obtained resin molded product. It can be produced by depositing a reflective film.
  • the first light flux controlling member 140 can also be manufactured by injection molding using a white resin material.
  • the second light flux controlling member 150 and the holder 160 are integrally manufactured by injection molding using a colorless and transparent resin material.
  • the flange 142 of the first light flux controlling member 140 is placed on the end surface 161 of the upper end portion of the holder 160, and the first light flux controlling member 140 and the guide protrusion 162 of the holder 160 are made to have a diameter. Fit.
  • the fitting portion 143 of the first light flux controlling member 140 is engaged between the claw portion 163 and the end surface 161 of the holder 160. That is, the claw portion 163 of the holder 160 engages with the concave portion 144 of the first light flux controlling member 140.
  • the light flux according to the present embodiment including the first light flux control member 140, the second light flux control member 150, and the holder 160 without using an adhesive and without providing a notch in the holder 160.
  • the control member 170 can be manufactured.
  • the light flux controlling member 170 according to Embodiment 1 controls the traveling direction of the emitted light from the light emitting element 130 using the first light flux controlling member 140 and the second light flux controlling member 150, and the emitted light is directed forward and sideward. It is possible to sort in the forward direction and the backward direction. Therefore, the illuminating device 100 having the light flux controlling member 170 according to Embodiment 1 can realize the light distribution characteristics close to that of an incandescent bulb by controlling the amount of emitted light directed in the forward direction, the lateral direction, and the backward direction, respectively. it can.
  • the light flux controlling member 170 is configured such that a part of the light reaching the first light flux controlling member 140 is reflected by the reflecting surface 141 in the lateral direction (in the middle direction of the cover 180) and the rearward direction. The light is reflected in the direction of the lower part of the cover 180 and a part of light is transmitted in the forward direction (the direction of the upper part of the cover 180). At this time, the light flux controlling member 170 generates mainly reflected light in the lateral direction in the region on the central portion side of the reflecting surface 141, and mainly generates reflected light in the rearward direction in the region on the outer peripheral portion side. For this reason, the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 1 can illuminate the to-be-irradiated surface of a back direction efficiently, without being disturbed by the base 110. FIG.
  • first light flux controlling member 140 having both light transmittance and light reflecting property and holder 160 having light transmittance are separately manufactured. . For this reason, the optical characteristics of the first light flux controlling member 140 can be easily adjusted regardless of the holder 160. Similarly, the optical characteristics of the holder 160 can be easily adjusted regardless of the first light flux controlling member 140.
  • the first light flux controlling member 140 is simply mounted on the end surface 161 of the holder 160 and is rotated only by placing the first light flux controlling member 140 on the holder 160. It can fix to 160 without a gap and without using an adhesive agent. Therefore, the light flux controlling member 170 according to Embodiment 1 can be manufactured without deteriorating the optical characteristics and without increasing the manufacturing cost.
  • Embodiment 2 The illumination device and light flux control member according to Embodiment 2 are different from illumination device 100 and light flux control member 170 according to Embodiment 1 only in the shape of the holder. Therefore, the same components as those of lighting apparatus 100 and light flux controlling member 170 according to Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • FIG. 9 and FIG. 10 are diagrams showing configurations of the second light flux controlling member 150 and the holder 260 included in the light flux controlling member according to the second embodiment.
  • 9 is a perspective view
  • FIG. 10A is a plan view
  • FIG. 10B is a front view
  • FIG. 10C is a bottom view
  • FIG. 10D is a cross-sectional view taken along line DD shown in FIG. 10A.
  • the second light flux controlling member 150 and the holder 260 are integrated.
  • the holder 260 included in the light flux controlling member according to the second embodiment has basically the same structure as the holder 160 included in the light flux controlling member 170 according to the first embodiment. However, the holder 260 is different from the holder 160 in that the thickness is thin as long as strength and prevention of leakage light can be ensured. As shown in FIGS. 10A and 10D, the thickness of the holder 260 varies from place to place.
  • the light flux controlling member according to the second embodiment has the same effects as the light flux controlling member 170 according to the first embodiment while being lighter than the light flux controlling member 170 according to the first embodiment.
  • Embodiment 3 The illumination device and light flux controlling member according to Embodiment 3 are different from illumination device 100 and light flux controlling member 170 according to Embodiment 1 only in the shape of the holder. Therefore, the same components as those of lighting apparatus 100 and light flux controlling member 170 according to Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • FIGS. 11 and 12 are diagrams showing configurations of the second light flux controlling member 150 and the holder 360 included in the light flux controlling member according to the third embodiment.
  • 11 is a perspective view
  • FIG. 12A is a plan view
  • FIG. 12B is a front view
  • FIG. 12C is a bottom view
  • FIG. 12D is a cross-sectional view taken along line EE shown in FIG. 12A.
  • the second light flux controlling member 150 and the holder 360 are integrated.
  • the holder 360 included in the light flux controlling member according to the third embodiment has basically the same structure as the holder 160 included in the light flux controlling member 170 according to the first embodiment. However, the holder 360 is different from the holder 160 in that the thickness is thin as long as strength and prevention of leakage light can be ensured. As shown in FIGS. 12A and 12D, the thickness of the holder 360 varies from place to place.
  • the light flux controlling member according to the third embodiment has the same effects as the light flux controlling member 170 according to the first embodiment while being lighter than the light flux controlling member 170 according to the first embodiment.
  • Embodiment 4 The illumination device and light flux control member according to Embodiment 4 are different from illumination device 100 and light flux control member 170 according to Embodiment 1 only in the shape of the holder. Therefore, the same components as those of lighting apparatus 100 and light flux controlling member 170 according to Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration of second light flux controlling member 150 and holder 460 included in the light flux controlling member according to the fourth embodiment.
  • 13A is a plan view and
  • FIG. 13B is a perspective view. As shown in these drawings, the second light flux controlling member 150 and the holder 460 are integrated.
  • the holder 460 included in the light flux controlling member according to the third embodiment has basically the same structure as the holder 160 included in the light flux controlling member 170 according to the first embodiment. However, the holder 460 differs from the holder 160 in that a ventilation groove 461 is formed on the end surface 161 of the upper end portion and the inner surface of the guide protrusion 162.
  • the ventilation groove 461 is a ventilation channel for ventilating the air in the space between the first light flux control member 140 and the second light flux control member 150 by the opening being closed by the first light flux control member 140. Become. As shown in FIGS. 13A and 13B, the ventilation groove 461 is bent in a crank shape in order to prevent the occurrence of leakage light.
  • the light flux controlling member according to the fourth embodiment in addition to the same effect as the light flux controlling member 170 according to the first embodiment, increases the temperature of the space between the first light flux controlling member 140 and the second light flux controlling member 150. Further, it has the effect of being able to be suppressed.
  • Embodiment 5 The illumination device and light flux control member according to Embodiment 5 are different from illumination device 100 and light flux control member 170 according to Embodiment 1 in that the second light flux control member is not provided. Therefore, the same components as those of lighting apparatus 100 and light flux controlling member 170 according to Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • FIG. 14 and 15 are diagrams showing the configuration of the holder 560 included in the light flux controlling member according to the fifth embodiment.
  • 14 is a perspective view
  • FIG. 15A is a plan view
  • FIG. 15B is a front view
  • FIG. 15C is a bottom view
  • FIG. 15D is a sectional view taken along line FF shown in FIG. 15A.
  • the holder 560 included in the light flux controlling member according to the fifth embodiment has basically the same structure as the holder 160 included in the light flux controlling member 170 according to the first embodiment. However, as shown in FIGS. 14 and 15, the holder 560 is not integrated with the second light flux controlling member. Further, the holder 560 is not provided with a step portion for fixing the second light flux controlling member.
  • the light flux controlling member according to the fifth embodiment has the same effect as the light flux controlling member 170 according to the first embodiment.
  • the balance between the transmission performance and the reflection performance of the first light flux controlling member 140 and the shape of the reflection surface can be adjusted. It is possible to obtain a target light distribution.
  • Embodiment 6 The illumination device and light flux control member according to Embodiment 6 are different from illumination device 100 and light flux control member 170 according to Embodiment 1 in the shapes of the second light flux control member and the holder. Therefore, the same components as those of lighting apparatus 100 and light flux controlling member 170 according to Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • FIGS. 16 and 17 are diagrams showing configurations of the second light flux controlling member 650 and the holder 660 included in the light flux controlling member according to the sixth embodiment.
  • 16 is a perspective view
  • FIG. 17A is a plan view
  • FIG. 17B is a front view
  • FIG. 17C is a bottom view
  • FIG. 17D is a cross-sectional view taken along line GG shown in FIG. 17A.
  • the second light flux controlling member 650 and the holder 660 are integrated.
  • the second light flux control member 650 included in the light flux control member according to Embodiment 6 includes an incident region 651 for allowing the light emitted from the light emitting element 130 to enter, and the opposite side of the incident region 651. And an exit region 654 for emitting the light incident from the entrance region 651.
  • the incident region 651 includes a refracting portion 652 located at the center of the incident region 651 and a Fresnel lens portion 653 located outside the refracting portion 652.
  • the refracting portion 652 is formed at a position facing the light emitting element 130 so as to intersect the central axis CA2 of the second light flux controlling member 650.
  • the refraction part 652 is, for example, a flat surface, a spherical surface, an aspherical surface, or a refraction type Fresnel lens.
  • the refracting unit 652 causes a part of light emitted from the light emitting element 130 (mainly emitted in the forward direction) to enter the second light flux controlling member 650 and refracts the incident light toward the emission region 654. It has a function to make it.
  • the shape of the refracting portion 652 in the present embodiment is rotationally symmetric about the central axis CA2 of the second light flux controlling member 650.
  • the Fresnel lens portion 653 causes a part of light emitted from the light emitting element 130 (mainly light emitted in the lateral direction) to enter the second light flux controlling member 650 and directs the incident light toward the emission region 654. To totally reflect.
  • the shape of the Fresnel lens portion 653 is rotationally symmetric about the central axis CA2 of the second light flux controlling member 650, and the Fresnel lens portion 653 has a plurality of annular projections arranged concentrically (see FIG. 17C). ). As shown in FIG. 17D, the outermost projection among the plurality of annular projections is formed larger than the other projections.
  • Each of the plurality of protrusions is a first inclined surface that is an incident surface on which light emitted from the light emitting element 130 is incident, and a reflective surface that reflects light incident from the first inclined surface toward the emission region 654. 2 inclined surfaces.
  • the first inclined surface is located on the inner side (center axis CA2 side), and the second inclined surface is located on the outer side.
  • the generatrix of the first inclined surface may be a straight line or a curved line.
  • the angle of the first inclined surface with respect to the optical axis LA of the light emitting element 130 is not particularly limited as long as the light incident from the first inclined surface can be refracted to the second inclined surface side. It can be set accordingly.
  • the angle of the first inclined surface of each protrusion may be the same or different.
  • the generatrix of the second inclined surface may be a straight line or a curved line.
  • the angle of the second inclined surface with respect to the optical axis LA of the light emitting element 130 is not particularly limited as long as the light incident from the first inclined surface can be reflected to the emission region 654 side, depending on the intended light distribution characteristics and the like. It can be set appropriately.
  • the angle of the second inclined surface of each protrusion may be the same or different.
  • the emission region 654 is a flat surface formed on the first light flux controlling member 140 side opposite to the light emitting element 130.
  • the emission region 654 is formed so as to intersect the central axis CA2 of the second light flux controlling member 650. As shown in FIG. 17A, the emission region 654 is a rotationally symmetric surface with the central axis CA2 of the second light flux controlling member 650 as the center.
  • the emission region 654 causes the light incident from the refracting portion 652 and the light incident from the first inclined surface of the Fresnel lens portion 653 and reflected by the second inclined surface to be emitted toward the first light flux controlling member 140.
  • the holder 660 included in the light flux controlling member according to the sixth embodiment has basically the same structure as the holder 160 included in the light flux controlling member 170 according to the first embodiment. However, the holder 660 is different from the holder 160 in that the thickness is thin as long as strength and prevention of leakage light can be ensured. As shown in FIG. 17D, the thickness of the holder 660 varies from place to place (same as the holder 360 according to the third embodiment). Further, a positioning boss 661 and a positioning claw 662 for positioning the holder 660 on the substrate 120 are provided at the lower end of the holder 660.
  • FIG. 18 is a diagram showing a state in which the holder 660 is fixed on the substrate 120.
  • 18A is a perspective view seen from the holder 660 side
  • FIG. 18B is a perspective view seen from the substrate 120 side.
  • the substrate 120 is provided with four through holes.
  • the holder 660 is fixed on the substrate 120 by fitting the positioning boss 661 and the positioning claw 662 of the holder 660 into the four through holes, respectively. At this time, an adhesive may or may not be used.
  • the positioning boss 661 is fitted in a state where there is almost no gap in the corresponding through hole.
  • the positioning claws 662 are fitted into the corresponding through holes so that the tips thereof engage with the back surface of the substrate 120.
  • the positioning boss 661 can prevent movement in a direction parallel to the substrate surface.
  • the positioning claw 662 can prevent movement in a direction perpendicular to the substrate surface.
  • the light flux controlling member according to the sixth embodiment has the same effects as the light flux controlling member 170 according to the first embodiment while being lighter than the light flux controlling member 170 according to the first embodiment. Further, the light flux controlling member according to the sixth embodiment can be easily fixed on the substrate 120.
  • the second light flux controlling member and the holder may be separate members.
  • the method for fixing the second light flux controlling member is not particularly limited.
  • a step portion may be formed in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the holder, and the second light flux controlling member may be fixed using this step portion.
  • the light flux control member having the first light flux control member having a predetermined shape has been described.
  • the shape of the first light flux control member is not particularly limited.
  • the shape of the first light flux controlling member may be an inverted truncated cone shape (see FIG. 1).
  • the lighting device according to the present invention can be used in place of an incandescent light bulb, it can be widely applied to various lighting devices such as chandeliers and indirect lighting devices.
  • Lighting device 12 LED 14 Case 14a Case body 14b Lid 16 Transmitting / reflecting film 18 Claw 20 Notch 100 Illuminating device 110 Base 120 Substrate 130 Light emitting element 140 First light flux controlling member 141 Reflecting surface 142 Flange 143 Fitting portion 144 Recess 150, 650 Second Light flux controlling member 151 Incident surface 152 Total reflection surface 153 Emitting surface 160, 260, 360, 460, 560, 660 Holder 161 End surface 162 Guide protrusion 163 Claw portion 165 Step portion 166 Ventilation port 170 Light flux controlling member 180 Cover 461 Ventilation groove 651 Incident Area 652 Refraction part 653 Fresnel lens part 654 Emission area 661 Positioning boss 662 Positioning claw CA1 Center axis of first light flux control member CA2 Center axis of second light flux control member LA Optical axis of light emitting element

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Abstract

　光束制御部材（１７０）は、光透過性を有する略円筒形状のホルダ（１６０）と、ホルダの端面（１６１）上に配置され、発光素子（１３０）から出射された光の一部を反射し、一部を透過させる第１光束制御部材（１４０）とを有する。ホルダの端面（１６１）には、ガイド突起（１６２）と、爪部（１６３）が設けられている。第１光束制御部材（１４０）の一方の面の外周部には、爪部（１６３）に対応する凹部（１４４）が設けられている。第１光束制御部材（１４０）は、ガイド突起（１６２）に沿って回転可能に径嵌合されており、ホルダの端面（１６１）上で第１光束制御部材（１４０）を回転させて爪部（１６３）と凹部（１４４）とを係合させることで、第１光束制御部材（１４０）は、ホルダの端面（１６１）上に固定されている。

Description

光束制御部材および照明装置
　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および前記光束制御部材を有する照明装置に関する。
　近年、省エネルギーや環境保全の観点から、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」ともいう）を光源とする照明装置（例えば、ＬＥＤ電球）が、白熱電球に代わるものとして使用されている。
　しかしながら、従来のＬＥＤを光源とする照明装置は、前方方向のみに光を出射し、白熱電球のように幅広い方向に光を出射することができない。このため、従来の照明装置は、白熱電球のように天井や壁面からの反射光を利用して室内を広範囲に照らすことができない。
　このような従来のＬＥＤを光源とする照明装置の配光特性を白熱電球の配光特性に近づけるため、ＬＥＤからの出射光の進行方向を光束制御部材で制御することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　図１は、特許文献１に記載の照明装置１０の断面図である。図１に示されるように、照明装置１０は、基板上に配置された複数のＬＥＤ１２と、ＬＥＤ１２を覆うように配置された光透過性材料からなるケース１４とを有する。ケース１４は、円筒形状のケース本体１４ａと逆円錐台形状の蓋部１４ｂとからなる。ケース本体１４ａおよび蓋部１４ｂは、一体として形成されている。また、蓋部１４ｂの内面には、透過反射膜（ハーフミラーコート）１６が形成されている。図１において矢印で示されるように、ＬＥＤ１２から出射された光の一部は、透過反射膜１６を透過して前方方向（上方向）への出射光となる。また、ＬＥＤ１２から出射された光の一部は、透過反射膜１６で反射して側方方向（水平方向）および後方方向（下方向）への出射光となる。
　このように、光透過性および光反射性の両方を有する光束制御部材（半透過反射膜１６を形成されたケース１４）を用いてＬＥＤからの出射光の進行方向を制御することにより、前方方向だけでなく、側方方向または後方方向への出射光を得ることができる。したがって、特許文献１に記載の光束制御部材を使用することで、照明装置（ＬＥＤ電球）の配光特性を白熱電球の配光特性にある程度近づけることができる。
特開２００３－２５８３１９号公報
　特許文献１に記載の光束制御部材では、光透過性および光反射性の両方を有する蓋部１４ｂと、光透過性を有するケース本体１４ａとでは、それぞれに求められる光学特性が異なっている。このため、蓋部１４ｂとケース本体１４ａとで光学特性をそれぞれ別個に調整することが必要である。しかしながら、特許文献１に記載の光束制御部材は、蓋部１４ｂとケース本体１４ａとが一体となっているため、それぞれの光学特性を別個に調整することは煩雑であり、製造コストが増大してしまう。
　上記問題点を解消する手段としては、光透過性および光反射性の両方を有する蓋部１４ｂ（透過反射部材）と、光透過性を有するケース本体１４ａ（ホルダ）とをそれぞれ別個に製造することが考えられる。この場合、ケース本体１４ａの一方の端部に蓋部１４ｂを固定することが必要である。
　ケース本体１４ａの一方の端部に蓋部１４ｂを固定する方法として、接着剤を使用して固定する方法が考えられる。しかしながら、この方法は、製造プロセスの中に接着剤の塗布工程を追加しなければならないため、光束制御部材の製造コストが増大してしまうという問題がある。
　また、ケース本体１４ａの一方の端部に蓋部１４ｂを固定する別の方法として、図２に示されるように、蓋部１４ｂを側方から保持するための複数の爪１８をケース本体１４ａに設ける方法が考えられる。この場合、それぞれの爪１８に弾性を持たせるために、それぞれの爪１８の周囲に切り欠き部２０を形成する必要がある。しかしながら、この方法は、切り欠き部２０から光が漏れてしまうため、所望の配光を実現することができなくなる。
　本発明の目的は、複数の部材からなる光束制御部材であって、光学特性および製造性の両方に優れる光束制御部材を提供することである。また、本発明の別の目的は、この光束制御部材を有する照明装置を提供することである。
　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、光透過性を有する略円筒形状のホルダと、前記ホルダの一方の端面上に配置され、前記発光素子から出射された光の一部を反射し、一部を透過させる第１光束制御部材と、を有し、前記第１光束制御部材は、表裏関係にある２つの主要面を有し、前記ホルダの前記一方の端面の外周部の一部には、ガイド突起が設けられており、前記ホルダの前記一方の端面には、１または２以上の爪部が設けられており、前記第１光束制御部材の外周部には、前記第１光束制御部材が前記ホルダの前記一方の端面上に装着された際に、前記爪部と前記一方の端面との間に位置する嵌合部が設けられており、前記第１光束制御部材は、前記ガイド突起に沿って回転可能に径嵌合されることで径方向の移動が規制され、前記ホルダの前記一方の端面上で前記第１光束制御部材を回転させて前記嵌合部を前記爪部と前記一方の端面との間に係合させることで、前記第１光束制御部材は、前記ホルダの前記一方の端面上に固定されている、構成を採る。
　本発明の照明装置は、１または２以上の発光素子と、前記本発明の光束制御部材と、前記光束制御部材からの反射光および透過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。
　本発明によれば、複数の部材からなる光束制御部材であって、光学特性および製造性の両方に優れる光束制御部材を提供することができる。
特許文献１に記載の照明装置の断面図である。 透過反射部材の固定方法の例を示す斜視図である。 実施の形態１に係る照明装置の断面図である。 実施の形態１に係る光束制御部材の斜視図である。 図５Ａは、実施の形態１に係る光束制御部材の平面図であり、図５Ｂは、実施の形態１に係る光束制御部材の正面図であり、図５Ｃは、実施の形態１に係る光束制御部材の底面図であり、図５Ｄは、図５Ａに示すＡ－Ａ線の断面図である。 実施の形態１に係る光束制御部材の分解斜視図である。 図７Ａは、第２光束制御部材およびホルダの平面図であり、図７Ｂは、第２光束制御部材およびホルダの正面図であり、図７Ｃは、第２光束制御部材およびホルダの底面図であり、図７Ｄは、図７Ａに示すＢ－Ｂ線の断面図である。 図８Ａは、第１光束制御部材の平面図であり、図８Ｂは、第１光束制御部材の正面図であり、図８Ｃは、第１光束制御部材の底面図であり、図８Ｄは、図８Ａに示すＣ－Ｃ線の断面図であり、図８Ｅは、第１光束制御部材の右側面図である。 実施の形態２に係る光束制御部材に含まれる第２光束制御部材およびホルダの斜視図である。 図１０Ａは、第２光束制御部材およびホルダの平面図であり、図１０Ｂは、第２光束制御部材およびホルダの正面図であり、図１０Ｃは、第２光束制御部材およびホルダの底面図であり、図１０Ｄは、図１０Ａに示すＤ－Ｄ線の断面図である。 実施の形態３に係る光束制御部材に含まれる第２光束制御部材およびホルダの斜視図である。 図１２Ａは、第２光束制御部材およびホルダの平面図であり、図１２Ｂは、第２光束制御部材およびホルダの正面図であり、図１２Ｃは、第２光束制御部材およびホルダの底面図であり、図１２Ｄは、図１２Ａに示すＥ－Ｅ線の断面図である。 図１３Ａは、実施の形態４に係る光束制御部材に含まれる第２光束制御部材およびホルダの平面図であり、図１３Ｂは、実施の形態４に係る光束制御部材に含まれる第２光束制御部材およびホルダの斜視図である。 実施の形態５に係る光束制御部材に含まれるホルダの斜視図である。 図１５Ａは、ホルダの平面図であり、図１５Ｂは、ホルダの正面図であり、図１５Ｃは、ホルダの底面図であり、図１５Ｄは、図１５Ａに示すＦ－Ｆ線の断面図である。 実施の形態６に係る光束制御部材に含まれるホルダの斜視図である。 図１７Ａは、ホルダの平面図であり、図１７Ｂは、ホルダの正面図であり、図１７Ｃは、ホルダの底面図であり、図１７Ｄは、図１７Ａに示すＧ－Ｇ線の断面図である。 図１８Ａ，Ｂは、ホルダを基板上に固定した様子を示す斜視図である。
　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）
　［照明装置の構成］
　図３は、本発明の実施の形態１に係る照明装置１００の断面図である。本実施の形態に係る照明装置は、白熱電球に代えて使用されうる。
　図３に示されるように、照明装置１００は、台座１１０、基板１２０、１または２以上の発光素子１３０、光束制御部材１７０およびカバー１８０を有する。以下、各構成要素について説明する。
　（１）台座、基板および発光素子
　発光素子１３０は、照明装置１００の光源であり、台座１１０上に固定された基板１２０上に実装されている。発光素子１３０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。基板１２０上に複数の発光素子１３０が実装されている場合、各発光素子１３０は、円周上に配置されていてもよい。なお、基板１２０の形状は、発光素子１３０を実装することができれば特に限定されず、板状でなくてもよい。また、台座１１０の形状は、基板１２０を固定することができれば特に限定されず、板状でなくてもよい。
　（２）光束制御部材
　光束制御部材１７０は、発光素子１３０から出射された光の配光を制御する。図４および図５は、光束制御部材１７０の構成を示す図である。図４は斜視図であり、図５Ａは平面図であり、図５Ｂは正面図であり、図５Ｃは底面図であり、図５Ｄは図５Ａに示すＡ－Ａ線の断面図である。また、図６は、光束制御部材１７０の分解斜視図である。これらの図に示されるように、光束制御部材１７０は、第１光束制御部材１４０（透過反射部材）、第２光束制御部材１５０（集光部材）およびホルダ１６０（支持部材かつ拡散透過部材）を含む。また、第２光束制御部材１５０およびホルダ１６０は、一体化されている。
　以下、光束制御部材１７０の各構成要素について、ホルダ１６０、第２光束制御部材１５０、第１光束制御部材１４０の順に説明する。
　（２－１）ホルダ
　図７は、第２光束制御部材１５０およびホルダ１６０の構成を示す図である。図７Ａは平面図であり、図７Ｂは正面図であり、図７Ｃは底面図であり、図７Ｄは図７Ａに示すＢ－Ｂ線の断面図である。前述の通り、第２光束制御部材１５０およびホルダ１６０は、一体化されている。
　ホルダ１６０は、台座１１０に位置決めされるとともに、発光素子１３０に対して第１光束制御部材１４０および第２光束制御部材１５０を位置決めする。図３に示されるように、発光素子１３０の光軸ＬＡ、第１光束制御部材１４０の中心軸ＣＡ１および第２光束制御部材１５０の中心軸ＣＡ２は、一致する。
　ホルダ１６０は、略円筒形状に形成された光透過性を有する部材である。ホルダ１６０の一方の端部には、第１光束制御部材１４０が固定される。ホルダ１６０の他方の端部は、台座１１０に固定される。以下の説明では、ホルダ１６０の２つの端部のうち、第１光束制御部材１４０が固定される端部を「上端部」と呼び、台座１１０に固定される端部を「下端部」と呼ぶ。
　ホルダ１６０は、第２光束制御部材１５０と共に一体成形により形成されている。ホルダ１６０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、ホルダ１６０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。ホルダ１６０に光拡散能を付与する場合には、これらの光透過性の材料に散乱子を含ませてもよいし、ホルダ１６０の表面に光拡散処理を施してもよい。
　図６に示されるように、ホルダ１６０の上端部には、上端部の端面１６１上に第１光束制御部材１４０を固定するための、ガイド突起１６２および爪部１６３が設けられている。
　ガイド突起１６２は、上端部の端面１６１の外周部の一部に形成されており、第１光束制御部材１４０がホルダ１６０の径方向に移動することを防止する。ガイド突起１６２の数は、特に限定されないが、通常は２つ以上である。図６に示される例では、ホルダ１６０は、互いに対向する２つのガイド突起１６２を有している。また、ガイド突起１６２の形状は、第１光束制御部材１４０と径嵌合することができれば特に限定されない。図６に示される例では、平面視したときのガイド突起１６２の形状は、円弧状である。
　爪部１６３は、上端部の端面１６１に形成されている。後述するように、爪部１６３は、第１光束制御部材１４０の嵌合部１４３（凹部１４４）と共に第１光束制御部材１４０が外れることおよび回転することを防止する。爪部１６３の数は、特に限定されないが、通常は２つ以上である。図６に示される例では、ホルダ１６０は、互いに対向する２つの爪部１６３を有している。また、爪部１６３の形状は、第１光束制御部材１４０を回転させたときに、爪部１６３を第１光束制御部材１４０の凹部１４４に係合させることができれば特に限定されない。
　ホルダ１６０の上端部には、全周にわたり、第１光束制御部材１４０を載せるための端面１６１が形成されている。すなわち、ガイド突起１６２の内側および爪部１６３の内側にも端面１６１は存在する（図７Ａ参照）。したがって、光束制御部材１７０を平面視したとき、第１光束制御部材１４０の外周部（フランジ１４２）は、全周にわたり上端部の端面１６１と重なる。このため、第１光束制御部材１４０とホルダ１６０との隙間から光が漏れることが防止される。
　ホルダ１６０の下端部には、ホルダ１６０を台座１１０に位置決めするための段部１６５が設けられている。また、第２光束制御部材１５０の周囲の空気を換気するための換気口１６６も設けられている。
　（２－２）第２光束制御部材
　第２光束制御部材１５０は、発光素子１３０から出射された光の一部の進行方向を制御し、第２光束制御部材１５０からの出射光の方が発光素子１３０からの出射光よりも配光が狭まるように機能する。図７Ａに示されるように、第２光束制御部材１５０は、平面視形状が略円形に形成された部材である。第２光束制御部材１５０は、ホルダ１６０により支持されており、その中心軸ＣＡ２が光軸ＬＡと一致するように、発光素子１３０に対して空気層を介して配置されている（図３参照）。基板１２０上に複数の発光素子１３０が配置されている場合、「発光素子１３０の光軸ＬＡ」とは、複数の発光素子１３０からの立体的な光束の中心における光の進行方向をいう。
　図７に示されるように、第２光束制御部材１５０は、発光素子１３０から出射された光を入射する入射面１５１と、入射面１５１から入射した光の一部を全反射する全反射面１５２と、入射面１５１から入射した光の一部および全反射面１５２で反射した光を出射する出射面１５３とを有する。
　前述の通り、第２光束制御部材１５０は、ホルダ１６０と共に一体成形により形成されている。第２光束制御部材１５０の材料は、所望の波長の光を通過させ得る透過性の高いものであれば特に限定されない。たとえば、第２光束制御部材１５０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。
　入射面１５１は、発光素子１３０から出射された光を第２光束制御部材１５０の内部に入射させる。入射面１５１は、第２光束制御部材１５０の底部に形成された凹部の内面である。入射面１５１は、発光素子１３０と対向する位置に、第２光束制御部材１５０の中心軸ＣＡ２と交わるように形成されている。入射面１５１は、第２光束制御部材１５０の中心軸ＣＡ２を中心とする回転対称面である。入射面１５１は、凹部の天面を構成する内天面と、凹部の側面を構成するテーパー状の内側面とを有する。内側面は、内天面側の縁の内径寸法よりも開口縁側の内径寸法の方が大径となるように、内天面側から開口縁側に向かうに従って内径が漸増している（図７Ｄ参照）。
　全反射面１５２は、入射面１５１に入射した光の一部を第１光束制御部材１４０に向けて全反射する。全反射面１５２は、第２光束制御部材１５０の底部の外縁から出射面１５３の外縁に延びる面である。全反射面１５２の外縁と出射面１５３の外縁との間には、フランジが設けられていてもよい（図７Ｄ参照）。全反射面１５２は、第２光束制御部材１５０の中心軸ＣＡ２を取り囲むように形成された回転対称面である。全反射面１５２の直径は、底部側から出射面１５３側に向けて漸増している。全反射面１５２を構成する母線は、外側（中心軸ＣＡ２から離れる側）に凸の円弧状曲線である。また、照明装置１００に求められる配光特性に応じて、全反射面１５２を構成する母線を直線とし、全反射面１５２をテーパー形状としてもよい。なお、「母線」とは、一般的に線織面を描く直線を意味するが、本発明では回転対称面である全反射面１５２を描くための曲線を含む語として用いる。
　出射面１５３は、入射面１５１に入射した光の一部および全反射面１５２で全反射された光を第１光束制御部材１４０に向けて出射する。出射面１５３は、第２光束制御部材１５０において入射面１５１（底部）の反対側に位置する面であり、発光素子１３０の光軸ＬＡと交わるように形成されている。すなわち、出射面１５３は、第１光束制御部材１４０と対向するように形成されている（図５Ｄ参照）。
　（２－３）第１光束制御部材
　図８は、第１光束制御部材１４０の構成を示す図である。図８Ａは平面図であり、図８Ｂは正面図であり、図８Ｃは底面図であり、図８Ｄは図８Ａに示すＣ－Ｃ線の断面図であり、図８Ｅは右側面図である。
　第１光束制御部材１４０は、第２光束制御部材１５０からの出射光（発光素子１３０からの出射光）のうち、一部の光の進行方向を制御して反射させ、残部を透過させる。第１光束制御部材１４０は、平面視形状が略円形に形成された部材であり、表裏関係にある２つの主要面を有する。第１光束制御部材１４０は、ホルダ１６０により支持されており、その中心軸ＣＡ１が発光素子１３０の光軸ＬＡと一致するように、第２光束制御部材１５０に対して空気層を介して配置されている。すなわち、第１光束制御部材１４０は、第２光束制御部材１５０の出射面１５３と対向するように、第２光束制御部材１５０に対して発光素子１３０とは反対側に配置されている。
　第１光束制御部材１４０は、第２光束制御部材１５０から出射された光の一部を反射し、一部を透過させる。第１光束制御部材１４０にこのような機能を付与する手段は、特に限定されない。たとえば、光透過性の材料からなる第１光束制御部材１４０の表面（発光素子１３０に対向する面）に透過反射膜を形成すればよい。光透過性の材料の例には、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）などの透明樹脂材料や、透明なガラスなどが含まれる。透過反射膜の例には、ＴｉＯ２およびＳｉＯ２の多層膜、ＺｒＯ２およびＳｉＯ２の多層膜、Ｔａ２Ｏ５およびＳｉＯ２の多層膜などの誘電体多層膜や、アルミニウム（Ａｌ）などからなる金属薄膜などが含まれる。また、光透過性の材料からなる第１光束制御部材１４０の内部にビーズなどの光散乱子を分散させてもよい。すなわち、第１光束制御部材１４０は、一部の光を反射させ、一部の光を透過させる材料により形成されていてもよい。また、光反射性の材料からなる第１光束制御部材１４０に光透過部を形成してもよい。光反射性の材料の例には、白色樹脂や金属などが含まれる。光透過部の例には、貫通孔や有底の凹部などが含まれる。後者の場合、第２光束制御部材１５０からの出射光は、凹部の底部（厚みが薄くなっている部分）を透過する。たとえば、可視光の透過率が２０％程度であり、反射率が７８％程度である白色のポリメタクリル酸メチルを用いて、光反射性および光透過性の機能を併せ持つ第１光束制御部材１４０を形成することができる。
　第１光束制御部材１４０は、第２光束制御部材１５０と対向し、かつ第２光束制御部材１５０から出射された光の一部を反射させる反射面１４１を有する。反射面１４１は、第２光束制御部材１５０からの出射光の一部をホルダ１６０に向けて反射させる。反射した光は、ホルダ１６０を透過してカバー１８０の中部（側部）および下部に到達する。
　第１光束制御部材１４０の反射面１４１は、第１光束制御部材１４０の中心軸ＣＡ１を中心とする回転対称（円対称）面である。また、図５Ｄに示されるように、この回転対称面の中心から外周部にかけての母線は、発光素子１３０（第２光束制御部材１５０）に対して凹の曲線であり、反射面１４１は、この母線を３６０°回転させた状態の曲面である。すなわち、反射面１４１は、中心から外周部に向かうにつれて発光素子１３０からの高さが高くなる非球面形状の曲面を有する。また、反射面１４１の外周部は、反射面１４１の中心と比較して、発光素子１３０の光軸ＬＡ方向における発光素子１３０からの距離（高さ）が離れた位置に形成されている。たとえば、反射面１４１は、中心から外周部に向かうにつれて発光素子１３０からの高さが高くなる非球面形状の曲面であるか、または、中心部から所定の地点までは中心部から外周部に向かうにつれて発光素子１３０（基板１２０）からの高さが高くなり、前記所定の地点から外周部までは中心部から外周部に向かうにつれて発光素子１３０からの高さが低くなる非球面形状の曲面である。前者の場合、基板１２０の面方向に対する反射面１４１の傾斜角度は、中心から外周部に向かうにつれて小さくなる。一方、後者の場合、反射面１４１には、中心と外周部との間であって、かつ外周部に近い位置に、基板１２０の面方向に対する傾斜角度が零（基板１２０と平行）となる点が存在する。なお、前述の通り、「母線」とは、一般的に線織面を描く直線を意味するが、本発明では回転対称面である反射面１４１を描くための曲線を含む語として用いる。
　図８に示されるように、第１光束制御部材１４０の外周部には、ホルダ１６０の端面１６１の上に載せられるフランジ１４２が設けられている。第１光束制御部材１４０がホルダ１６０のガイド突起１６２と径嵌合した状態で、第１光束制御部材１４０が所定の角度回転できるように、フランジ１４２の幅は、場所ごとに異なっている（図８Ａ参照）。
　また、第１光束制御部材１４０の外周部には、第１光束制御部材１４０がホルダ１６０の端面１６１上に装着された際に、ホルダ１６０の爪部１６３と端面１６１との間に位置する嵌合部１４３も設けられている。嵌合部１４３の一方の面（カバー１８０側の面）には、ホルダ１６０の爪部１６３に対応する凹部１４４が設けられている。嵌合部１４３（凹部１４４）は、ホルダ１６０の爪部１６３と共に第１光束制御部材１４０が回転することを防止する。嵌合部１４３（凹部１４４）の数は、通常爪部１６３の数と同一である。図６に示される例では、第１光束制御部材１４０は、２つの嵌合部１４３（凹部１４４）を有している。また、嵌合部１４３の形状は、第１光束制御部材１４０を回転させたときに、凹部１４４をホルダ１６０の爪部１６３に係合させることができれば特に限定されない。
　後述するように、第１光束制御部材１４０は、ホルダ１６０の端面１６１上で回転させられて爪部１６３と凹部１４４とが係合することで、ホルダ１６０の端面１６１上に固定されている（図６参照）。
　（３）カバー
　カバー１８０は、台座１１０に位置決めされるとともに、光束制御部材１７０により進行方向を制御された光（反射光および透過光）を拡散させつつ透過させる。カバー１８０は、開口部を有する中空領域が形成された部材である。基板１２０、発光素子１３０および光束制御部材１７０は、カバー１８０の中空領域内に配置される。
　カバー１８０に光拡散能を付与する手段は、特に限定されない。たとえば、カバー１８０の内面または外面に光拡散処理（例えば、粗面化処理）を行ってもよいし、光拡散性の材料（例えば、ビーズなどの散乱子を含む光透過性の材料）を用いてカバー１８０を作製してもよい。なお、カバー１８０の形状は、所望の配光特性を実現することができれば特に限定されない。たとえば、カバー１８０の形状は、球冠形状（球面の一部を平面で切り取った形状）である。
　次に、本実施の形態に係る照明装置１００における、発光素子１３０からの出射光の光路について説明する。
　発光素子１３０の光軸ＬＡに対する角度が大きい発光素子１３０からの出射光は、入射面１５１（内側面）から第２光束制御部材１５０に入射する。第２光束制御部材１５０に入射した光の一部は、全反射面１５２で第１光束制御部材１４０に向けて全反射し、出射面１５３から出射される。そして、第２光束制御部材１５０の出射面１５３から出射した光の一部は、第１光束制御部材１４０を透過してカバー１８０の上部に到達する。また、第２光束制御部材１５０の出射面１５３から出射した光の一部は、第１光束制御部材１４０で反射し、ホルダ１６０を透過して、カバー１８０の中部および下部に到達する。
　一方、発光素子１３０の光軸ＬＡに対する角度が小さい発光素子１３０からの出射光は、入射面１５１（内天面）から第２光束制御部材１５０に入射し、そのまま出射面１５３から第１光束制御部材１４０に向かって出射される。そして、第２光束制御部材１５０の出射面１５３から出射した光の一部は、第１光束制御部材１４０を透過してカバー１８０の上部に到達する。また、第２光束制御部材１５０の出射面１５３から出射した光の一部は、第１光束制御部材１４０で反射し、ホルダ１６０を透過して、カバー１８０の中部および下部に到達する。
　このように、本実施の形態に係る照明装置１００では、第１光束制御部材１４０に到達する光の大部分は、第２光束制御部材１５０内に入射し、第２光束制御部材１５０から出射された光である。
　本実施の形態に係る照明装置１００では、発光素子１３０からの出射光のうち、少なくとも最大強度の光が出射される方向（例えば、光軸ＬＡの方向）から前記最大強度の半分の強度の光が出射される方向までの角度範囲内に出射される光（以下「半値角範囲内の光」という）は、ホルダ１６０および第１光束制御部材１４０の少なくともいずれか一方を透過して、ホルダ１６０および第１光束制御部材１４０に囲まれた内部領域から外部領域へ出射される。逆にいえば、本実施の形態に係る光束制御部材１７０は、半値角範囲内の光がホルダ１６０および第１光束制御部材１４０の少なくともいずれか一方を透過するように形成される。
　図２に示されるように、ホルダ（ケース本体１４ａ）の上端部に切り欠き部２０が形成されている場合、切り欠き部２０からは、発光素子からの出射光のうち比較的強い光が漏れ出てしまう。このため、被照射面またはカバー（光束制御部材を覆うカバー）に明部が発生しやすい。特に、半値角範囲内の光が切り欠き部２０から漏れ出た場合、被照射面やカバーの位置によって明部が顕著になるおそれがある。これに対し、発光素子からの出射光のうち、発光素子の光軸に対して大きな角度で出射する光（半値角以上であって、換気口１６６方向へ向かうような光）であれば、ホルダ１６０または第１光束制御部材１４０を透過せずに直接外部へ出射されて被照射面やカバーを照射しても、特異的な明部は発生し難い。
　［光束制御部材の製造方法］
　本実施の形態に係る光束制御部材１７０は、例えば以下の手順により製造されうる。
　まず、反射面１４１を有する第１光束制御部材１４０を射出成形により作製する。第１光束制御部材１４０を作製する方法は、特に限定されない。たとえば、第１光束制御部材１４０は、無色透明の樹脂材料を用いて射出成形した後に、得られた樹脂成形物の反射面１４１となる面（第２光束制御部材１５０に対向する面）に透過反射膜を蒸着することで作製されうる。また、第１光束制御部材１４０は、白色の樹脂材料を用いて射出成形することでも作製されうる。
　また、第２光束制御部材１５０およびホルダ１６０を無色透明の樹脂材料を用いて射出成形により一体として作製する。
　次いで、図６に示されるように、ホルダ１６０の上端部の端面１６１の上に第１光束制御部材１４０のフランジ１４２を載せて、第１光束制御部材１４０とホルダ１６０のガイド突起１６２とを径嵌合させる。この状態で、第１光束制御部材１４０を所定の方向に回転させると、第１光束制御部材１４０の嵌合部１４３がホルダ１６０の爪部１６３と端面１６１との間に係合する。すなわち、ホルダ１６０の爪部１６３が、第１光束制御部材１４０の凹部１４４に係合する。
　以上の手順により、接着剤を使用することなく、またホルダ１６０に切り欠き部を設けることなく、第１光束制御部材１４０、第２光束制御部材１５０およびホルダ１６０を含む本実施の形態に係る光束制御部材１７０を製造することができる。
　［効果］
　実施の形態１に係る光束制御部材１７０は、発光素子１３０からの出射光の進行方向を第１光束制御部材１４０および第２光束制御部材１５０を用いて制御して、出射光を前方方向、側方方向および後方方向へ振り分けることができる。したがって、実施の形態１に係る光束制御部材１７０を有する照明装置１００は、前方方向、側方方向および後方方向へ向かう出射光量をそれぞれ制御して、白熱電球に近い配光特性を実現することができる。
　また、実施の形態１に係る光束制御部材１７０は、第１光束制御部材１４０に到達した光のうち、一部の光を反射面１４１によって側方方向（カバー１８０の中部の方向）および後方方向（カバー１８０の下部の方向）へ反射させ、一部の光を前方方向（カバー１８０の上部の方向）へ透過させる。このとき、光束制御部材１７０は、反射面１４１の中心部側の領域において主として側方方向の反射光を生成し、外周部側の領域において主として後方方向の反射光を生成する。このため、実施の形態１に係る照明装置１００は、台座１１０に妨げられることなく、後方方向の被照射面を効率よく照らすことができる。
　実施の形態１に係る光束制御部材１７０を製造する際には、光透過性および光反射性の両方を有する第１光束制御部材１４０と、光透過性を有するホルダ１６０とをそれぞれ別個に製造する。このため、第１光束制御部材１４０の光学特性は、ホルダ１６０に関係なく容易に調整されうる。同様に、ホルダ１６０の光学特性も、第１光束制御部材１４０に関係なく容易に調整されうる。
　また、実施の形態１に係る光束制御部材１７０を製造する際には、ホルダ１６０の端面１６１の上に第１光束制御部材１４０を載せて、回転させるだけで、第１光束制御部材１４０をホルダ１６０に隙間なく、かつ接着剤を使用せずに固定することができる。したがって、実施の形態１に係る光束制御部材１７０は、光学特性を低下させることなく、かつ製造コストを増大させることなく、製造されうる。
　（実施の形態２）
　実施の形態２に係る照明装置および光束制御部材は、ホルダの形状のみが実施の形態１に係る照明装置１００および光束制御部材１７０と異なる。そこで、実施の形態１に係る照明装置１００および光束制御部材１７０と同じ構成要素については同一の符番を付し、説明を省略する。
　図９および図１０は、実施の形態２に係る光束制御部材に含まれる、第２光束制御部材１５０およびホルダ２６０の構成を示す図である。図９は斜視図であり、図１０Ａは平面図であり、図１０Ｂは正面図であり、図１０Ｃは底面図であり、図１０Ｄは図１０Ａに示すＤ－Ｄ線の断面図である。これらの図に示されるように、第２光束制御部材１５０およびホルダ２６０は、一体化されている。
　実施の形態２に係る光束制御部材に含まれるホルダ２６０は、実施の形態１に係る光束制御部材１７０に含まれるホルダ１６０と基本的には同一構造である。しかしながら、ホルダ２６０は、強度および漏れ光の発生の防止を確保できる範囲で肉厚が薄くなっている点でホルダ１６０と異なる。図１０Ａおよび図１０Ｄに示されるように、ホルダ２６０の肉厚は、場所ごとに異なる。
　［効果］
　実施の形態２に係る光束制御部材は、実施の形態１に係る光束制御部材１７０よりも軽量でありながら、実施の形態１に係る光束制御部材１７０と同様の効果を有する。
　（実施の形態３）
　実施の形態３に係る照明装置および光束制御部材は、ホルダの形状のみが実施の形態１に係る照明装置１００および光束制御部材１７０と異なる。そこで、実施の形態１に係る照明装置１００および光束制御部材１７０と同じ構成要素については同一の符番を付し、説明を省略する。
　図１１および図１２は、実施の形態３に係る光束制御部材に含まれる、第２光束制御部材１５０およびホルダ３６０の構成を示す図である。図１１は斜視図であり、図１２Ａは平面図であり、図１２Ｂは正面図であり、図１２Ｃは底面図であり、図１２Ｄは図１２Ａに示すＥ－Ｅ線の断面図である。これらの図に示されるように、第２光束制御部材１５０およびホルダ３６０は、一体化されている。
　実施の形態３に係る光束制御部材に含まれるホルダ３６０は、実施の形態１に係る光束制御部材１７０に含まれるホルダ１６０と基本的には同一構造である。しかしながら、ホルダ３６０は、強度および漏れ光の発生の防止を確保できる範囲で肉厚が薄くなっている点でホルダ１６０と異なる。図１２Ａおよび図１２Ｄに示されるように、ホルダ３６０の肉厚は、場所ごとに異なる。
　［効果］
　実施の形態３に係る光束制御部材は、実施の形態１に係る光束制御部材１７０よりも軽量でありながら、実施の形態１に係る光束制御部材１７０と同様の効果を有する。
　（実施の形態４）
　実施の形態４に係る照明装置および光束制御部材は、ホルダの形状のみが実施の形態１に係る照明装置１００および光束制御部材１７０と異なる。そこで、実施の形態１に係る照明装置１００および光束制御部材１７０と同じ構成要素については同一の符番を付し、説明を省略する。
　図１３は、実施の形態４に係る光束制御部材に含まれる、第２光束制御部材１５０およびホルダ４６０の構成を示す図である。図１３Ａは平面図であり、図１３Ｂは斜視図である。これらの図に示されるように、第２光束制御部材１５０およびホルダ４６０は、一体化されている。
　実施の形態３に係る光束制御部材に含まれるホルダ４６０は、実施の形態１に係る光束制御部材１７０に含まれるホルダ１６０と基本的には同一構造である。しかしながら、ホルダ４６０は、上端部の端面１６１およびガイド突起１６２の内面に換気溝４６１が形成されている点でホルダ１６０と異なる。換気溝４６１は、第１光束制御部材１４０により開口部が塞がれることで、第１光束制御部材１４０と第２光束制御部材１５０との間の空間の空気を換気するための換気流路となる。図１３Ａおよび図１３Ｂに示されるように、漏れ光の発生を防止するため、換気溝４６１はクランク状に曲がっている。
　［効果］
　実施の形態４に係る光束制御部材は、実施の形態１に係る光束制御部材１７０と同様の効果に加え、第１光束制御部材１４０と第２光束制御部材１５０との間の空間の温度上昇を抑制できるという効果をさらに有する。
　（実施の形態５）
　実施の形態５に係る照明装置および光束制御部材は、第２光束制御部材を有しない点で実施の形態１に係る照明装置１００および光束制御部材１７０と異なる。そこで、実施の形態１に係る照明装置１００および光束制御部材１７０と同じ構成要素については同一の符番を付し、説明を省略する。
　図１４および図１５は、実施の形態５に係る光束制御部材に含まれる、ホルダ５６０の構成を示す図である。図１４は斜視図であり、図１５Ａは平面図であり、図１５Ｂは正面図であり、図１５Ｃは底面図であり、図１５Ｄは図１５Ａに示すＦ－Ｆ線の断面図である。
　実施の形態５に係る光束制御部材に含まれるホルダ５６０は、実施の形態１に係る光束制御部材１７０に含まれるホルダ１６０と基本的には同一構造である。しかしながら、図１４および図１５に示されるように、ホルダ５６０は、第２光束制御部材と一体化されていない。また、ホルダ５６０には、第２光束制御部材を固定するための段部なども設けられていない。
　［効果］
　実施の形態５に係る光束制御部材は、実施の形態１に係る光束制御部材１７０と同様の効果を有する。前方方向、側方方向、後方方向、それぞれへの光の配分を調整する必要がある場合には、第１光束制御部材１４０の透過性能と反射性能とのバランスや反射面形状を調整することで、狙いの配光分布を得ることが可能となる。
　（実施の形態６）
　実施の形態６に係る照明装置および光束制御部材は、第２光束制御部材およびホルダの形状が実施の形態１に係る照明装置１００および光束制御部材１７０と異なる。そこで、実施の形態１に係る照明装置１００および光束制御部材１７０と同じ構成要素については同一の符番を付し、説明を省略する。
　図１６および図１７は、実施の形態６に係る光束制御部材に含まれる、第２光束制御部材６５０およびホルダ６６０の構成を示す図である。図１６は斜視図であり、図１７Ａは平面図であり、図１７Ｂは正面図であり、図１７Ｃは底面図であり、図１７Ｄは図１７Ａに示すＧ－Ｇ線の断面図である。これらの図に示されるように、第２光束制御部材６５０およびホルダ６６０は、一体化されている。
　図１７Ｄに示されるように、実施の形態６に係る光束制御部材に含まれる第２光束制御部材６５０は、発光素子１３０から出射された光を入射させる入射領域６５１と、入射領域６５１の反対側に位置し、入射領域６５１から入射した光を出射させる出射領域６５４とを有する。入射領域６５１は、入射領域６５１の中央部に位置する屈折部６５２と、屈折部６５２の外側に位置するフレネルレンズ部６５３とを有する。
　屈折部６５２は、発光素子１３０と対向する位置に、第２光束制御部材６５０の中心軸ＣＡ２と交わるように形成されている。屈折部６５２は、例えば、平面、球面、非球面または屈折型フレネルレンズである。屈折部６５２は、発光素子１３０から出射された光の一部（主として前方方向に出射された光）を第２光束制御部材６５０内に入射させるとともに、入射した光を出射領域６５４に向けて屈折させる機能を有する。本実施の形態における屈折部６５２の形状は、第２光束制御部材６５０の中心軸ＣＡ２を中心とする回転対称である。
　フレネルレンズ部６５３は、発光素子１３０から出射された光の一部（主として側方方向に出射された光）を第２光束制御部材６５０内に入射させるとともに、入射した光を出射領域６５４に向けて全反射させる。フレネルレンズ部６５３の形状は、第２光束制御部材６５０の中心軸ＣＡ２を中心とする回転対称であり、フレネルレンズ部６５３は、同心円状に配置された円環状の突起を複数有する（図１７Ｃ参照）。図１７Ｄに示されるように、複数の円環状の突起のうち、最も外側に位置する突起は、他の突起よりも大きく形成されている。
　複数の突起は、それぞれ、発光素子１３０から出射された光を入射させる入射面である第１傾斜面と、第１傾斜面から入射した光を出射領域６５４に向けて反射させる反射面である第２傾斜面とを有する。各突起において、第１傾斜面は内側（中心軸ＣＡ２側）に位置し、第２傾斜面は外側に位置する。
　第１傾斜面の母線は、直線であってもよいし、曲線であってもよい。発光素子１３０の光軸ＬＡに対する第１傾斜面の角度は、第１傾斜面から入射した光を第２傾斜面側に屈折させることができれば特に限定されず、発光素子１３０の大きさや位置などに応じて適宜設定されうる。各突起の第１傾斜面の角度は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。同様に、第２傾斜面の母線は、直線であってもよいし、曲線であってもよい。発光素子１３０の光軸ＬＡに対する第２傾斜面の角度は、第１傾斜面から入射した光を出射領域６５４側に反射させることができれば特に限定されず、目的とする配光特性などに応じて適宜設定されうる。各突起の第２傾斜面の角度は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　出射領域６５４は、発光素子１３０とは反対側の、第１光束制御部材１４０側に形成された平面である。出射領域６５４は、第２光束制御部材６５０の中心軸ＣＡ２と交わるように形成されている。図１７Ａに示されるように、出射領域６５４は、第２光束制御部材６５０の中心軸ＣＡ２を中心とする回転対称面である。出射領域６５４は、屈折部６５２から入射した光と、フレネルレンズ部６５３の第１傾斜面から入射し、第２傾斜面で反射した光とを第１光束制御部材１４０に向けて出射させる。
　実施の形態６に係る光束制御部材に含まれるホルダ６６０は、実施の形態１に係る光束制御部材１７０に含まれるホルダ１６０と基本的には同一構造である。しかしながら、ホルダ６６０は、強度および漏れ光の発生の防止を確保できる範囲で肉厚が薄くなっている点でホルダ１６０と異なる。図１７Ｄに示されるように、ホルダ６６０の肉厚は、場所ごとに異なる（実施の形態３に係るホルダ３６０と同じである）。また、ホルダ６６０の下端部には、ホルダ６６０を基板１２０に位置決めするための位置決めボス６６１および位置決め爪６６２が設けられている。
　図１８は、ホルダ６６０を基板１２０上に固定した様子を示す図である。図１８Ａは、ホルダ６６０側から見た斜視図であり、図１８Ｂは、基板１２０側から見た斜視図である。これらの図に示されるように、基板１２０には、４つの貫通孔が設けられている。この４つの貫通孔に、ホルダ６６０の位置決めボス６６１および位置決め爪６６２をそれぞれ嵌め込むことで、ホルダ６６０は基板１２０上に固定される。このとき、接着剤を使用してもよいし、使用しなくてもよい。
　位置決めボス６６１は、対応する貫通孔に隙間がほとんどない状態で嵌合される。一方、位置決め爪６６２は、その先端が基板１２０の裏面に係合するように、対応する貫通孔に嵌合される。位置決めボス６６１は、基板面に平行な方向の移動を阻止することができる。位置決め爪６６２は、基板面に垂直な方向の移動を阻止することができる。
　［効果］
　実施の形態６に係る光束制御部材は、実施の形態１に係る光束制御部材１７０よりも軽量でありながら、実施の形態１に係る光束制御部材１７０と同様の効果を有する。また、実施の形態６に係る光束制御部材は、基板１２０上に容易に固定されうる。
　（変形例）
　なお、実施の形態１～４，６では、第２光束制御部材とホルダとが一体化されている例について説明したが、第２光束制御部材およびホルダはそれぞれ別個の部材であってもよい。この場合、ホルダに第１光束制御部材を固定する前に、ホルダに第２光束制御部材を固定することが必要である。第２光束制御部材の固定方法は、特に限定されない。たとえば、ホルダの内周面に円周方向に段部を形成し、この段部を利用して第２光束制御部材を固定してもよい。
　また、実施の形態１～６では、所定形状の第１光束制御部材を有する光束制御部材について説明したが、第１光束制御部材の形状は、特に限定されない。たとえば、特許文献１に記載のケース１４のように、第１光束制御部材の形状は、逆円錐台形状であってもよい（図１参照）。
　本出願は、２０１２年２月１０日出願の特願２０１２－０２６９７１および２０１２年８月３０日出願の特願２０１２－１９００１４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。
　本発明に係る照明装置は、白熱電球に代えて使用されうるため、シャンデリアや間接照明装置などの各種照明機器に幅広く適用されうる。
　１０　照明装置
　１２　ＬＥＤ
　１４　ケース
　１４ａ　ケース本体
　１４ｂ　蓋部
　１６　透過反射膜
　１８　爪
　２０　切り欠き部
　１００　照明装置
　１１０　台座
　１２０　基板
　１３０　発光素子
　１４０　第１光束制御部材
　１４１　反射面
　１４２　フランジ
　１４３　嵌合部
　１４４　凹部
　１５０，６５０　第２光束制御部材
　１５１　入射面
　１５２　全反射面
　１５３　出射面
　１６０，２６０，３６０，４６０，５６０，６６０　ホルダ
　１６１　端面
　１６２　ガイド突起
　１６３　爪部
　１６５　段部
　１６６　換気口
　１７０　光束制御部材
　１８０　カバー
　４６１　換気溝
　６５１　入射領域
　６５２　屈折部
　６５３　フレネルレンズ部
　６５４　出射領域
　６６１　位置決めボス
　６６２　位置決め爪
　ＣＡ１　第１光束制御部材の中心軸
　ＣＡ２　第２光束制御部材の中心軸
　ＬＡ　　発光素子の光軸

Claims (12)

  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、
    　光透過性を有する略円筒形状のホルダと、
    　前記ホルダの一方の端面上に配置され、前記発光素子から出射された光の一部を反射し、一部を透過させる第１光束制御部材と、を有し、
    　前記第１光束制御部材は、表裏関係にある２つの主要面を有し、
    　前記ホルダの前記一方の端面の外周部の一部には、ガイド突起が設けられており、
    　前記ホルダの前記一方の端面には、１または２以上の爪部が設けられており、
    　前記第１光束制御部材の外周部には、前記第１光束制御部材が前記ホルダの前記一方の端面上に装着された際に、前記爪部と前記一方の端面との間に位置する嵌合部が設けられており、
    　前記第１光束制御部材は、前記ガイド突起に沿って回転可能に径嵌合されることで径方向の移動が規制され、
    　前記ホルダの前記一方の端面上で前記第１光束制御部材を回転させて前記嵌合部を前記爪部と前記一方の端面との間に係合させることで、前記第１光束制御部材は、前記ホルダの前記一方の端面上に固定されている、光束制御部材。
  2. 　平面視したときに、前記第１光束制御部材の外周部は、全周にわたり前記ホルダの前記一方の端面と重なっている、請求項１に記載の光束制御部材。
  3. 　前記発光素子からの出射光のうち、少なくとも最大強度の光が出射される方向から前記最大強度の半分の強度の光が出射される方向までの角度範囲内に出射される光は、前記ホルダおよび前記第１光束制御部材の少なくともいずれか一方を透過して、前記ホルダおよび前記第１光束制御部材に囲まれた内部領域から外部領域へ出射される、請求項１に記載の光束制御部材。
  4. 　前記発光素子から出射された光の少なくとも一部を入射し、入射した光を所定の配光特性を有する光に制御して前記第１光束制御部材に向けて出射する第２光束制御部材をさらに有し、
    　前記第２光束制御部材は、前記発光素子から出射された光の少なくとも一部を入射する入射面と、前記入射面に入射した光の一部を前記第１光束制御部材に向けて反射する全反射面と、前記入射面に入射した光の一部および前記全反射面で反射された光を出射する出射面と、を有し、
    　前記第１光束制御部材は、前記第２光束制御部材から出射された光の一部を反射し、一部を透過させる、
    　請求項１に記載の光束制御部材。
  5. 　前記第１光束制御部材は、前記発光素子と対向し、かつ前記発光素子から出射された光の一部を反射させる反射面を有し、
    　前記反射面は、前記発光素子の光軸を回転軸とする回転対称面であり、前記回転対称面の母線が前記発光素子に対して凹の曲線となるように形成され、
    　前記反射面の外周部は、前記反射面の中心部の位置と比較して、前記発光素子の光軸の方向における前記発光素子からの距離が離れた位置に形成される、
    　請求項１に記載の光束制御部材。
  6. 　前記発光素子から出射された光の少なくとも一部を入射し、入射した光を所定の配光特性を有する光に制御して前記第１光束制御部材に向けて出射する第２光束制御部材をさらに有し、
    　前記第２光束制御部材は、前記発光素子から出射された光の少なくとも一部を入射する入射面と、前記入射面に入射した光の一部を前記第１光束制御部材に向けて反射する全反射面と、前記入射面に入射した光の一部および前記全反射面で反射された光を出射する出射面と、を有し、
    　前記第１光束制御部材は、前記第２光束制御部材と対向し、かつ前記第２光束制御部材から出射された光の一部を反射させる反射面を有し、
    　前記反射面は、前記発光素子の光軸を回転軸とする回転対称面であり、前記回転対称面の母線が前記発光素子に対して凹の曲線となるように形成され、
    　前記反射面の外周部は、前記反射面の中心部の位置と比較して、前記発光素子の光軸の方向における前記発光素子からの距離が離れた位置に形成される、
    　請求項１に記載の光束制御部材。
  7. 　前記発光素子から出射された光の少なくとも一部を入射し、入射した光を所定の配光特性を有する光に制御して前記第１光束制御部材に向けて出射する第２光束制御部材をさらに有し、
    　前記第２光束制御部材は、前記発光素子から出射された光の少なくとも一部を入射する入射領域と、前記入射領域に入射した光を出射する出射領域と、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する第１傾斜面および前記第１傾斜面に入射した光を前記出射領域に向けて反射させる第２傾斜面を有する、同心円状に配置された円環状の突起を複数有するフレネルレンズ部を有し、
    　前記第１光束制御部材は、前記第２光束制御部材と対向し、かつ前記第２光束制御部材から出射された光の一部を反射させる反射面を有し、
    　前記反射面は、前記発光素子の光軸を回転軸とする回転対称面であり、前記回転対称面の母線が前記発光素子に対して凹の曲線となるように形成される、
    　請求項１に記載の光束制御部材。
  8. 　前記反射面には、前記発光素子から出射された光の一部を反射し、一部を透過させる透過反射膜が形成されている、請求項５～７のいずれか一項に記載の光束制御部材。
  9. 　前記第１光束制御部材は、到達した光の一部を反射し、一部を透過させる材料により形成されている、請求項５～７のいずれか一項に記載の光束制御部材。
  10. 　前記第１光束制御部材は、到達した光の一部を透過させる透過部を有する、請求項５～７のいずれか一項に記載の光束制御部材。
  11. 　前記透過部は、貫通孔または凹部である、請求項１０に記載の光束制御部材。
  12. 　１または２以上の発光素子と、
    　請求項１～１１のいずれか一項に記載の光束制御部材と、
    　前記光束制御部材からの反射光および透過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。
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