WO2013179610A1 - 光束制御部材、発光装置および照明装置 - Google Patents

光束制御部材、発光装置および照明装置 Download PDF

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WO2013179610A1
WO2013179610A1 PCT/JP2013/003262 JP2013003262W WO2013179610A1 WO 2013179610 A1 WO2013179610 A1 WO 2013179610A1 JP 2013003262 W JP2013003262 W JP 2013003262W WO 2013179610 A1 WO2013179610 A1 WO 2013179610A1
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light
light emitting
inclined surface
emitting element
region
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恭平 山田
紀之 河原
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株式会社エンプラス
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F21V5/045—Refractors for light sources of lens shape the lens having discontinuous faces, e.g. Fresnel lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/08—Refractors for light sources producing an asymmetric light distribution
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • 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.
  • the present invention also relates to a light emitting device having the light flux controlling member and an illumination device having the light emitting device.
  • LEDs light emitting diodes
  • Such a light-emitting device using an LED as a light source may be disposed obliquely with respect to the irradiated surface, not directly above the irradiated surface depending on the application.
  • a light emitting device may be arranged obliquely with respect to the shelf board to illuminate the plant arranged on the shelf board.
  • the light emitting device is disposed obliquely with respect to the planar irradiated surface in this way, if the LED is used as it is, most of the light emitted from the LED becomes unnecessary light that does not go to the irradiated surface. Therefore, the irradiated surface cannot be illuminated efficiently. Further, since unnecessary light enters the eyes of the worker, the worker becomes difficult to work.
  • a lens for controlling the light distribution of the light emitted from the LED in combination with the LED (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 describes an illumination device having a planar irradiated surface, a plurality of LEDs arranged in a line on a straight line parallel to the irradiated surface, and a single compound lens that covers the plurality of LEDs. ing.
  • a plurality of LEDs and a compound lens are arranged so that the light emitting surface of the LED and the exit surface of the compound lens are both perpendicular to the irradiated surface.
  • the cross-sectional shape of the compound lens in the direction orthogonal to the LED arrangement direction is the same at any point of the compound lens.
  • the shape of the incident area (area facing the LED) of the compound lens is asymmetric with respect to a plane that passes through the optical axis of the LED and is parallel to the LED arrangement direction.
  • the illumination device described in Patent Document 1 has an asymmetric shape between the irradiated surface side and the anti-irradiated surface side, so that even if the compound lens is not arranged directly above the irradiated surface, The irradiated surface can be illuminated uniformly to some extent.
  • An object of the present invention is to distribute light emitted from a light-emitting element so that light can be evenly and efficiently irradiated onto an irradiated surface when it is disposed obliquely with respect to the irradiated surface. It is providing the light beam control member which can control. Moreover, the objective of this invention is providing the light-emitting device and illuminating device which have this light beam control member.
  • the light flux controlling member of the present invention is a light flux controlling member that controls the light distribution of the light emitted from the light emitting element, and includes an incident area where the light emitted from the light emitting element is incident, and light incident from the incident area.
  • An emission region that emits light, and the incident region has a first inclined surface on which a part of the light emitted from the light emitting element is incident and light incident from the first inclined surface is directed toward the emission region.
  • the first Fresnel lens portion in which a plurality of first projections having a second inclined surface to be reflected and having a circular arc shape in plan view are arranged concentrically, or a part of the light emitted from the light emitting element is emitted.
  • a second lens region having a second Fresnel lens portion in which a plurality of second projections having an arc shape in a plan view having a fourth inclined surface to be reflected are arranged concentrically, and the light from the light emitting element
  • An optical path conversion angle of light emitted at an angle ⁇ with respect to the axis and passing through the second Fresnel lens unit is emitted from the light emitting element at the angle ⁇ with respect to the optical axis, and the first Fresnel lens unit or It is larger than the optical path conversion angle of the light passing through the refraction part.
  • the light emitting device of the present invention includes the light flux controlling member and a light emitting element, and the optical axis of the light emitting element coincides with the central axis of the light flux controlling member.
  • the illumination device of the present invention includes the light emitting device and a planar irradiated surface, and the light emitting device has an optical axis of the light emitting element and the irradiated surface intersecting at an acute angle, and the first lens region. Further, the second lens region is arranged closer to the irradiated surface.
  • the light emitting device having the light flux controlling member of the present invention can irradiate light to the irradiated surface uniformly and efficiently when it is arranged obliquely with respect to the irradiated surface.
  • the illumination device of the present invention can irradiate the irradiated surface with light uniformly and efficiently.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams illustrating a configuration of the light-emitting device of Embodiment 1.
  • FIG. 2A and 2B are external views of the light flux controlling member of the first embodiment.
  • 3 is a cross-sectional view of a light flux controlling member according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is an optical path diagram of the light emitting device according to the first embodiment.
  • 1 is a diagram illustrating a configuration of a lighting device according to Embodiment 1.
  • FIG. 6A to 6D are diagrams showing a configuration of a conventional light flux controlling member.
  • 7A to 7D are diagrams showing the configuration of the light flux controlling member of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a bottom view of a light flux controlling member according to a modification of the second embodiment.
  • 9A to 9C are schematic diagrams and graphs showing simulation results of the illuminance distribution on the irradiated surface.
  • 10A to 10D are diagrams showing the configuration of the light flux controlling member according to the third embodiment.
  • 11A and 11B are optical path diagrams of the light emitting device of the third embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a light emitting device 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 1A is a cross-sectional view of the light-emitting device 100
  • FIG. 1B is a bottom view of the light-emitting device 100.
  • FIG. FIG. 1A illustrates a state where the light emitting device 100 is fixed on the substrate 120. In FIG. 1B, the substrate 120 is removed, and the position of the light emitting element 140 in the light emitting device 100 is shown.
  • the light emitting device 100 includes a light emitting element 140 and a light flux controlling member 160.
  • the light emitting element 140 is a light emitting diode (LED) such as a white light emitting diode.
  • the light flux controlling member 160 controls the light distribution of the light emitted from the light emitting element 140.
  • the light flux controlling member 160 is disposed so that the central axis CA coincides with the optical axis LA of the light emitting element 140.
  • FIGS. 2A and 2B are diagrams showing the configuration of the light flux controlling member 160 of the first embodiment.
  • 2A is a plan view of the light flux controlling member 160
  • FIG. 2B is a bottom view of the light flux controlling member 160.
  • FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIGS. 2A and 2B.
  • the light flux controlling member 160 is located on the opposite side of the incident region 162 where the light emitted from the light emitting element 140 is incident, and the light incident from the incident region 162. , And a leg portion 166 that positions the incident region 162 and the emission region 164.
  • the light flux controlling member 160 has a shape like a bottomed cylinder.
  • An incident region 162 is formed on one surface (a surface facing the inside of the cylinder) of the circular plate-like portion corresponding to the bottom plate, and an emission region 164 is formed on the other surface.
  • the substantially cylindrical leg portion 166 supports the plate-like portion where the incident region 162 and the emission region 164 are formed from the incident region 162 side.
  • the light flux controlling member 160 is formed by integral molding.
  • the material of the light flux controlling member 160 is not particularly limited as long as it allows light having a desired wavelength to pass therethrough.
  • the material of the light flux controlling member 160 is a light transmissive resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), and epoxy resin (EP), or glass.
  • the incident area 162 is an area where a part of the light emitted from the light emitting element 140 is incident on the light flux controlling member 160.
  • the incident region 162 is formed in a facing portion of the light flux controlling member 160 facing the light emitting element 140 in the light emitting device 100 (located on the opposite side of the emitting region 164).
  • the incident region 162 includes a first lens region 10 disposed in a part of the facing portion and a second lens region 50 disposed in the remaining portion of the facing portion.
  • the first lens region 10 has a first Fresnel lens part 170 and a refraction part 168.
  • the first Fresnel lens unit 170 causes a part of the light emitted from the light emitting element 140 to enter the light flux controlling member 160 and reflects the incident light toward the emission region at a predetermined angle.
  • the first Fresnel lens unit 170 has a semicircular shape when viewed in plan.
  • the first Fresnel lens unit 170 includes a plurality of first protrusions 172 that are concentrically arranged and have a circular arc shape in plan view.
  • the first Fresnel lens portion 170 can be said to be a part of a reflective Fresnel lens having a plurality of annular projections arranged concentrically.
  • a straight line passing through the center of the concentric circle and parallel to the optical axis LA of the light emitting element 140 is defined as a central axis CA of the light flux controlling member 160.
  • the plurality of first protrusions 172 respectively reflect the first inclined surface 174 that is an incident surface on which light emitted from the light emitting element 140 is incident and the light incident from the first inclined surface 174 toward the emission region 164.
  • a second inclined surface 176 which is a reflective surface.
  • the first inclined surface 174 is located on the inner side (center axis CA side), and the second inclined surface 176 is located on the outer side (leg portion 166 side).
  • the first inclined surface 174 and the second inclined surface 176 may be continuous or discontinuous. In the former case, a ridge line is formed between the first inclined surface 174 and the second inclined surface 176. In the latter case, another surface is formed between the first inclined surface 174 and the second inclined surface 176.
  • Productivity can be improved by providing another surface between the first inclined surface 174 and the second inclined surface 176 and eliminating the acute angle portion (ridge line portion).
  • the generatrix of the first inclined surface 174 (the first inclined surface 174 in the cross section of the first protrusion 172 (the cross section of the light flux controlling member 160 including the central axis CA)) may be a straight line or a curved line. .
  • the angle of the first inclined surface 174 with respect to the optical axis LA of the light emitting element 140 is not particularly limited as long as the light incident from the first inclined surface 174 can be refracted to the second inclined surface 176 side. It can be set as appropriate according to the position.
  • the “angle of the first inclined surface 174” refers to the angle of the tangent line of the bus line of the first inclined surface 174.
  • the first inclined surface 174 is 0 to 20 with respect to the optical axis LA of the light emitting element 140 such that the emission area 164 side is closer to the optical axis LA of the light emitting element 140 than the incident area 162 side. It is preferable to be inclined by about °. Considering the draft angle from the mold when the light flux controlling member 160 is injection-molded and the light propagation efficiency of the light incident from the first inclined surface 174 to the second inclined surface 176, the first inclined surface 174 is: More preferably, the inclination is about 3 to 5 °. In addition, the angle of the 1st inclined surface 174 of each 1st protrusion 172 may be the same, and may differ.
  • the generatrix of second inclined surface 176 may be a straight line or a curved line.
  • the angle of the second inclined surface 176 with respect to the optical axis LA of the light emitting element 140 is not particularly limited as long as the light incident from the first inclined surface 174 can be reflected at a predetermined angle toward the emission region 164 side. It can be set as appropriate according to the light characteristics and the like.
  • the “angle of the second inclined surface 176” refers to the angle of the tangent line of the bus line of the second inclined surface 176.
  • the incident region 162 side is closer to the optical axis LA of the light emitting element 140 than the emission region 164 side, and the first inclined surface is inclined by about 20 to 60 ° with respect to the optical axis LA of the light emitting element 140. It is formed so that the light incident from 174 is totally reflected.
  • the angle of the second inclined surface 176 of each first protrusion 172 may be the same or different.
  • the refraction part 168 is formed at a position facing the light emitting element 140 so as to intersect the central axis CA of the light flux controlling member 160.
  • the refracting unit 168 causes a part of the light emitted from the light emitting element 140 (mainly light emitted in the forward direction and near the optical axis LA of the light emitting element 140) to enter the light flux controlling member 160 and the incident light. Is refracted toward the emission region 164.
  • the shape of the refracting portion 168 is not particularly limited, and may be a flat surface, a spherical surface, an aspherical surface, or a refractive Fresnel lens.
  • the second lens region 50 has a second Fresnel lens portion 180.
  • the second Fresnel lens unit 180 causes another part of the light emitted from the light emitting element 140 to enter the light flux control member 160 and reflects the incident light toward the emission region at a predetermined angle.
  • the second Fresnel lens unit 180 has a semi-annular shape when viewed in plan.
  • the second Fresnel lens unit 180 has a plurality of second protrusions 182 that are concentrically arranged and have a circular arc shape in plan view. That is, the second Fresnel lens portion 180 can be said to be a part of a reflective Fresnel lens having a plurality of annular projections arranged concentrically.
  • the central axis of the arc-shaped second protrusion 182 (a straight line passing through the center of the concentric circle and parallel to the optical axis LA of the light emitting element 140) is the central axis of the arc-shaped first protrusion 172 (light flux controlling member). 160 and the central axis CA).
  • the plurality of second protrusions 182 reflect the light incident from the third inclined surface 184 that is an incident surface on which light emitted from the light emitting element 140 is incident and the light incident from the third inclined surface 184 toward the emission region 164.
  • a fourth inclined surface 186 which is a reflective surface.
  • the third inclined surface 184 is located on the inner side (center axis CA side), and the fourth inclined surface 186 is located on the outer side (leg portion 166 side).
  • the third inclined surface 184 and the fourth inclined surface 186 may be continuous or discontinuous. In the former case, a ridge line is formed between the third inclined surface 184 and the fourth inclined surface 186. In the latter case, another surface is formed between the third inclined surface 184 and the fourth inclined surface 186.
  • Productivity can be improved by providing another surface between the third inclined surface 184 and the fourth inclined surface 186 and eliminating the acute angle portion (ridge line portion).
  • the generatrix of the third inclined surface 184 (the third inclined surface 184 in the cross section of the second protrusion 182 (the cross section of the light flux controlling member 160 including the central axis CA)) may be a straight line or a curved line. .
  • the angle of the third inclined surface 184 with respect to the optical axis LA of the light emitting element 140 is not particularly limited as long as light incident from the third inclined surface 184 can be refracted to the fourth inclined surface 186 side. It can be set as appropriate according to the position.
  • the “angle of the third inclined surface 184” refers to the angle of the tangent line of the bus line of the third inclined surface 184.
  • the third inclined surface 184 is 0 to 20 with respect to the optical axis LA of the light emitting element 140 such that the emission area 164 side is closer to the optical axis LA of the light emitting element 140 than the incident area 162 side. It is preferable to be inclined by about °. Considering the draft angle from the mold when the light flux controlling member 160 is injection-molded and the light propagation efficiency of the light incident from the third inclined surface 184 to the fourth inclined surface 186, the third inclined surface 184 is: More preferably, the inclination is about 3 to 5 °. In addition, the angle of the 3rd inclined surface 184 of each 2nd protrusion 182 may be the same, and may differ.
  • the generatrix of the fourth inclined surface 186 (the fourth inclined surface 186 in the cross section of the second protrusion 182 (the cross section of the light flux controlling member 160 including the central axis CA)) may be a straight line or a curved line. .
  • the angle of the fourth inclined surface 186 with respect to the optical axis LA of the light emitting element 140 is not particularly limited as long as the light incident from the third inclined surface 184 can be reflected at a predetermined angle toward the emission region 164 side. It can be set as appropriate according to the light characteristics and the like.
  • the “angle of the fourth inclined surface 186” refers to the angle of the tangent line of the bus line of the fourth inclined surface 186.
  • the incident region 162 side is closer to the optical axis LA of the light emitting element 140 than the emission region 164 side, and is inclined by about 20 to 60 ° with respect to the optical axis LA of the light emitting element 140.
  • the light incident from 184 is totally reflected.
  • the angle of the fourth inclined surface 186 of each second protrusion 182 may be the same or different.
  • the emission region 164 is a region for emitting light incident from the incident region 162.
  • the emission region 164 is a plane formed on the irradiated surface side opposite to the light emitting element 140.
  • the emission region 164 is formed so as to be orthogonal to the optical axis LA of the light emitting element 140.
  • the leg 166 is a member that positions the light flux controlling member 160 with respect to the light emitting element 140.
  • the leg portion 166 is located on the outer peripheral portion of the light flux controlling member 160 and is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the leg portion 166 supports the circular plate-like portion where the incident region 162 and the emission region 164 are formed, and transmits light from the light emitting element 140 that has not entered the incident region 162 to the outside.
  • an installation portion 167 that increases the installation area with respect to the substrate is provided (see FIG. 3).
  • the installation portion 167 is an annular plate extending in the radial direction from the lower end of the leg portion 166.
  • FIG. 4 is an optical path diagram of the light emitting device of the first embodiment.
  • the light incident on the first Fresnel lens unit 170 (first lens region 10) and the second Fresnel lens unit 180 (second lens region 50) has an optical path in a direction approaching or intersecting with the optical axis LA of the light emitting element 140.
  • the light is converted and emitted from the emission region 164.
  • FIG. 4 shows light R10 emitted at the same angle ⁇ with respect to the optical axis LA in each of the first Fresnel lens unit 170 (first lens region 10) and the second Fresnel lens unit 180 (second lens region 50).
  • R20 show how the light path is changed by the light flux controlling member 160.
  • the light path conversion angle ⁇ 2 with respect to the incident light R20 of the light R21 emitted from the light emitting element 140 at an angle ⁇ and emitted from the emission region 164 via the second Fresnel lens unit 180 is emitted from the light emitting element 140 at the same angle ⁇ . It is larger than the optical path conversion angle ⁇ 1 of the light R11 emitted from the emission region 164 via the first Fresnel lens portion 170 with respect to the incident light R10.
  • the method for making ⁇ 2 larger than ⁇ 1 is not particularly limited.
  • the angle of the first inclined surface 174 with respect to the optical axis LA of the light emitting element 140 and the angle of the third inclined surface 184 with respect to the optical axis LA of the light emitting element 140 are the same, and the light emitting element 140 of the second inclined surface 176 has The angle with respect to the optical axis LA may be made larger than the angle of the fourth inclined surface 186 with respect to the optical axis LA of the light emitting element 140. Further, even if the angle of the first inclined surface 174 with respect to the optical axis LA of the light emitting element 140 and the angle of the third inclined surface 184 with respect to the optical axis LA of the light emitting element 140 are not the same angle, the light emitting element 140 of the first inclined surface 174.
  • the innermost first protrusion 172 is incident with light emitted in a direction in which a high luminous intensity is obtained in the light distribution characteristics of the emitted light of the light emitting element 140.
  • the light emitted in the direction in which the luminous intensity of the light emitted from the light emitting element 140 is higher than that of the second outer protrusion 182 is incident on the innermost second protrusion 182.
  • the light emitted from the light emitting element 140 at an angle ⁇ is incident on the innermost first protrusion 172 and the innermost second protrusion 182
  • the light is incident on the first Fresnel lens unit 170 and the second Fresnel lens unit 180.
  • the first protrusion 172 and the second protrusion 182 are formed so that at least high intensity light among the light satisfies ⁇ 2> ⁇ 1.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the illumination device 190 according to the first embodiment.
  • 5A is a side view of the lighting device 190
  • FIG. 5B is a plan view of the lighting device 190.
  • the lighting device 190 includes a plurality of light emitting devices 100 and a planar irradiated surface 192.
  • the light emitting device 100 includes the light flux controlling member 160 and the light emitting element 140.
  • the optical axis LA of the light emitting element 140 and the irradiated surface 192 intersect each other at an acute angle ⁇ 3, and the second lens region 50 is closer to the irradiated surface 192 than the first lens region 10.
  • the light emitting devices 100 are arranged at regular intervals, respectively, immediately above the pair of long sides of the irradiated surface 192.
  • Each light emitting device 100 is supported by a support member (not shown) so as to have a predetermined height from the irradiated surface 192 and so that the irradiated surface 192 and the optical axis LA of the light emitting element 140 intersect at 45 °.
  • the angle ⁇ 3 at which the irradiated surface 192 and the optical axis LA of the light emitting element 140 intersect is not particularly limited, and is more than 0 ° and less than 90 °, and the illuminance uniformity of the irradiated surface 192 becomes high. It is adjusted to such an angle.
  • first lens region 10 first Fresnel lens portion 170 and refracting portion 168)
  • second lens region 50 second Fresnel lens portion 180
  • the angles of the light emitted through each of the light-emitting elements 140 with respect to the optical axis LA are different from each other (see FIG. 4).
  • the light emitting device 100 having the light flux controlling member 160 according to Embodiment 1 passes through the second lens region 50 disposed on the irradiated surface side (lower side) when disposed obliquely with respect to the irradiated surface 192.
  • the optical path conversion angle ⁇ 2 of the light to be transmitted is larger than the optical path conversion angle ⁇ 1 of the light passing through the first lens region 10 disposed on the side opposite to the irradiated surface (upper side), the vicinity of the light emitting device 100 on the irradiated surface 192
  • the irradiated surface 192 can be uniformly and efficiently illuminated without causing high-luminance light to reach the region.
  • first Fresnel lens unit 170 and second Fresnel lens unit 180 for controlling the light distribution are circular. Since it is formed in an arc shape, light emitted at a large angle with respect to the optical axis LA of the light emitting element 140 is appropriately condensed. For this reason, the light emitting device 100 having the light flux controlling member 160 of Embodiment 1 can irradiate the irradiated surface 192 more uniformly and efficiently.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional light flux controlling member.
  • 6A and 6B are diagrams showing a configuration of a light flux controlling member (protective cover) that does not have a Fresnel structure in the incident region.
  • 6C and 6D are diagrams showing the configuration of a light flux controlling member having a rotationally symmetric (circularly symmetric) Fresnel structure in the incident region.
  • 6A and 6C are cross-sectional views, and FIGS. 6B and 6D are bottom views.
  • the conventional light flux controlling member shown in FIGS. 6A and 6B does not have a Fresnel structure in the incident region, and cannot efficiently irradiate the irradiated surface with light emitted from the light emitting element.
  • the Fresnel structure has a rotationally symmetric shape, when the light emitting device is arranged obliquely with respect to the irradiated surface, the irradiated surface is made uniform. Cannot irradiate.
  • the shape of the Fresnel structure is asymmetric on the irradiated surface side (lower side) and the anti-irradiated surface side (upper side), so that irradiated surface 192 is uniformly and efficiently formed. Can be irradiated.
  • the first lens region has a first Fresnel lens portion and a refracting portion
  • the second lens region has a second Fresnel lens portion
  • the first Fresnel lens portion and the second Fresnel lens portion A description will be given of the light flux controlling member that is separated from each other.
  • the illuminating device and the light emitting device according to the second embodiment of the present invention include the illuminating device 190 according to the first embodiment and the light emitting device 190 according to the first embodiment in that the luminous flux control member 260 according to the second embodiment is provided instead of the luminous flux control member 160 according to the first embodiment. Different from the light emitting device 100. Therefore, in the present embodiment, only the light flux controlling member 260 of the second embodiment will be described.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the light flux controlling member 260 of the second embodiment.
  • 7A is a plan view of the light flux controlling member 260
  • FIG. 7B is a bottom view of the light flux controlling member 260
  • FIG. 7C is a sectional view taken along line BB in FIGS. 7A and 7B
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line CC in FIGS. 7A and 7B.
  • symbol is attached
  • the light flux controlling member 260 has an incident area 262, an exit area 164, and legs 166.
  • the incident area 262 includes a first lens area 20 and a second lens area 60.
  • the first lens region 20 is a semicircular region in plan view, and includes a first Fresnel lens portion 270 and a refracting portion 168.
  • the second lens region 60 is a semicircular region when viewed in plan, and has a second Fresnel lens portion 280. As shown in FIG. 7B, the first Fresnel lens part 270 and the second Fresnel lens part 280 are separated from each other.
  • the shape of the gap 282 generated when the first Fresnel lens part 270 and the second Fresnel lens part 280 are separated from each other is formed.
  • the center angles of the first Fresnel lens portion 270 and the second Fresnel lens portion 280 may be configured to be less than 180 °.
  • the gap 282 is formed in a planar shape. At this time, the central angle of the gap 282 is preferably 10 to 60 ° (for example, 30 °).
  • the center angles of the first Fresnel lens portion 270 and the second Fresnel lens portion 280 may be set to 170 to 120 ° (for example, 150 °).
  • FIG. 7B illustrates a light flux controlling member 260 having an angle between the end of the first Fresnel lens unit 270 and the end of the second Fresnel lens unit 280 of 30 °.
  • the shape of the gap 282 may be the shape shown in FIG.
  • the shape of the gap 282 is symmetric with respect to the CC line in FIG. 7B is shown, but the shape of the gap 282 is asymmetric with respect to the CC line. Also good.
  • the illuminance distribution on the irradiated surface was simulated for the light emitting device 200 having the light flux controlling member 260 of the second embodiment shown in FIG.
  • a light beam control member simulating a conventional technique the cross-sectional shape in the minor axis direction is the cross section of FIG. 7D at any point, and the plurality of first protrusions and the plurality of second protrusions are parallel to each other.
  • the illuminance distribution on the irradiated surface 192 was also simulated for the light emitting device having the light flux controlling member. As shown in FIG.
  • all the light emitting devices are assumed to be installed at a height of 220 mm from the irradiated surface so that the angle between the optical axis LA of the light emitting element 140 and the irradiated surface is 45 °. did.
  • FIG. 9A is a schematic plan view for explaining the measurement place of illuminance.
  • a point 450 mm from a point immediately below the light emitting device 200 on a straight line (Y) passing through a point immediately below the light emitting device 200 and the intersection of the optical axis LA of the light emitting element 140 and the irradiated surface. was defined as a reference position (O).
  • the illuminance was simulated within a range of ⁇ 800 mm in the X direction and the Y direction around the reference position.
  • FIG. 9B is a simulation result of the light emitting device 200 having the light flux controlling member 260 of the second embodiment
  • FIG. 9C is a simulation result of the light emitting device having the light flux controlling member imitating the conventional technique.
  • the vertical axis indicates the illuminance (L; unit lux)
  • the horizontal axis indicates the distance (D; unit mm) from the reference position (O).
  • the light flux control member 260 of the second embodiment collects light more than the light flux control member imitating the prior art. It can be seen that it is shining (peak width is narrow).
  • the illuminance at the reference position is higher in the light flux controlling member 260 of the second embodiment than in the light flux controlling member simulating the conventional technique. I understand that.
  • the light flux control member 260 of the second embodiment has a wider base of the distribution curve than the light flux control member simulating the prior art, and a predetermined illuminance is obtained. It can be seen that the range in which the values are obtained extends in the Y direction. For example, when the range in which about 35 lux or more is obtained is compared, the light flux control member imitating the conventional technique has a range of ⁇ 500 mm to 0 mm, but the light flux control member 260 of Embodiment 2 has a range of ⁇ 500 mm to +100 mm. .
  • the light flux controlling member of the present invention suppresses the spread of the emitted light in the X direction to some extent, and also directs the light toward the region near the light emitting device on the irradiated surface to a position far from the light emitting device, It can be seen that generation of bright portions in the vicinity of the light emitting device and generation of dark portions at positions far from the light emitting device can be suppressed.
  • the light emitting device 200 having the light flux controlling member 260 of the second embodiment does not collect the light incident from the gap 282, and thus also in the lateral direction of the light emitting device 200. Light can be appropriately spread and the irradiated surface 192 can be illuminated more uniformly.
  • the illuminating device and the light emitting device according to the third embodiment of the present invention include the illuminating device 190 according to the first embodiment and the light emitting device 190 according to the first embodiment in that the light beam controlling member 360 according to the third embodiment is provided instead of the light flux controlling member 160 according to the first embodiment. Different from the light emitting device 100. Therefore, in the present embodiment, only the light flux controlling member 360 of the third embodiment will be described.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of the light flux controlling member 360 according to the third embodiment.
  • 10A is a plan view of the light flux controlling member 360
  • FIG. 10B is a bottom view of the light flux controlling member 360
  • FIG. 10C is a cross-sectional view taken along the line EE in FIG. 10A
  • FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line FF in FIGS. 10A and 10B.
  • symbol is attached
  • the light flux controlling member 360 has an incident area 362, an exit area 164, and legs 366.
  • the incident area 362 has a first lens area 30 and a second lens area 70.
  • the first lens region 30 has a refracting portion 268 and a first protrusion 370 disposed outside the refracting portion 268.
  • the refracting unit 268 causes a part of the light emitted from the light emitting element 140 to enter the light flux control member 360 and refracts the incident light toward the emission region 164 at a predetermined angle.
  • the refracting portion 268 has a sector shape (semicircle) with a central angle of 180 ° when viewed in plan.
  • the thickness of the light flux controlling member 360 in the refracting portion 268 gradually decreases as the distance from the optical axis LA of the light emitting element 140 increases. That is, the refraction part 268 can be said to be a part of a conical surface.
  • the generatrix of the refracting portion 268 (the cross section of the refracting portion 268 (the cross section of the light flux controlling member 360 including the central axis CA)) is a straight line.
  • the first protrusion 370 causes light emitted from the light emitting element 140 at a large angle with respect to the optical axis LA to enter the light flux controlling member 360 and reflects the incident light toward the emission region 164 at a predetermined angle.
  • the first protrusion 370 is a first inclined surface 374 that is an incident surface on which light emitted from the light emitting element 140 is incident, and a reflective surface that reflects light incident from the first inclined surface 374 toward the emission region 164.
  • a second inclined surface 376 In the first protrusion 370, the first inclined surface 374 is located on the inner side (center axis CA side), and the second inclined surface 376 is located on the outer side (leg portion 366 side).
  • the first inclined surface 374 and the second inclined surface 376 may be continuous or discontinuous. In the former case, a ridge line is formed between the first inclined surface 374 and the second inclined surface 376. In the latter case, another surface is formed between the first inclined surface 374 and the second inclined surface 376. Productivity can be improved by providing another surface between the first inclined surface 374 and the second inclined surface 376 and eliminating the acute angle portion (ridge line portion).
  • one first protrusion 370 is shown, but a plurality of first protrusions 370 may be formed. Thereby, the light which goes to a to-be-irradiated surface can be increased.
  • the second lens region 70 has a second Fresnel lens portion 280.
  • a refracting surface 269 may be formed at the center of the second Fresnel lens portion 280.
  • the refracting surface 269 has a fan-shaped (semicircle) shape with a central angle of 180 ° when viewed in plan.
  • the thickness of the light flux controlling member 360 on the refracting surface 269 gradually decreases as the distance from the optical axis LA of the light emitting element 140 increases. That is, the refractive surface 269 can be said to be a part of a conical surface.
  • the generatrix of the refracting surface 269 (the cross section of the refracting surface 269 (the cross section of the light flux controlling member 360 including the central axis CA)) is a straight line.
  • the leg portion 366 has a protrusion 169 that determines the direction in which the light flux controlling member 360 is installed on the back surface of the installation portion 167.
  • FIG. 11 is an optical path diagram of the light emitting device of the third embodiment.
  • 11A is an optical path diagram of light emitted from the light emitting element 140 at a small angle (angle ⁇ ′) with respect to the optical axis LA
  • FIG. 11B is a large angle (angle) with respect to the optical axis LA from the light emitting element 140. It is an optical path diagram of light emitted at ⁇ ′′).
  • FIG. 11A shows how light R30 and R40 emitted from the light emitting element 140 at the same angle ⁇ ′ and incident on the refracting portion 268 or the second Fresnel lens portion 280 are optically path-converted by the light flux controlling member 360.
  • FIG. 11B shows how light R50 and R60 emitted from the light emitting element 140 at an angle ⁇ ′′ and incident on the first protrusion 370 or the second Fresnel lens portion 280 are optically path-converted by the light flux controlling member 360. ing.
  • the light path conversion angle ⁇ 4 of the light R41 emitted from the light emitting element 140 at an angle ⁇ ′ and emitted from the emission region 164 via the second Fresnel lens portion 280 with respect to the incident light R40 is 140 is larger than the optical path conversion angle ⁇ 3 with respect to the incident light R30 of the light R31 emitted from the emission region 164 via the refracting portion 268 through the angle ⁇ ′.
  • the optical path conversion using total reflection can make the optical path conversion angle larger than the optical path conversion by refraction.
  • the second Fresnel lens unit 280 for greatly converting the angle of the light emitted from the light emitting element 140 in the direction toward the outside of the irradiated surface and directing the light into the irradiated surface,
  • An inclined surface to be reflected (fourth inclined surface) is essential.
  • the first lens region 30 is sufficient to change the angle so that the light is directed toward the region away from the vicinity of the light emitting device 100 in the irradiated surface, an inclined surface for total reflection is not essential. . Adjusting the inclination angle of the incident inclined surface (third inclined surface), the total reflection inclined surface (fourth inclined surface), and the refracting portion 268 of the first lens region 30 in the second Fresnel lens portion 280.
  • adjustment may be made so that ⁇ 4> ⁇ 3.
  • the optical path conversion angle ⁇ 6 of the light R61 emitted from the light emitting element 140 at an angle ⁇ ′′ and emitted from the emission region 164 via the second Fresnel lens unit 280 with respect to the incident light R60 is The light R1 emitted from the light emitting element 140 at an angle ⁇ ′′ and emitted from the emission region 164 via the first protrusion 370 is larger than the optical path conversion angle ⁇ 5 with respect to the incident light R50.
  • the method of making ⁇ 6 larger than ⁇ 5 is the same as that of light flux controlling member 160 of the first embodiment.
  • the light emitting device having light flux controlling member 360 of the third embodiment has the same effect as light emitting device 100 of the first embodiment.
  • the light flux controlling member, the light emitting device, and the lighting device of the present invention can uniformly and efficiently irradiate light emitted from the light emitting element onto a planar irradiated surface.
  • the light emitting device and the lighting device of the present invention are useful as, for example, lighting for plant cultivation, task light (table lighting), reading light, and the like.

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Abstract

　本発明の光束制御部材（１６０）は、発光素子（１４０）から出射された光を入射させる入射領域（１６２）と、入射領域（１６２）から入射した光を出射させる出射領域（１６４）と、を有する。入射領域（１６２）は、第１フレネルレンズ部（１７０）または屈折部（１６８）を有する第１レンズ領域（１０）と、第２フレネルレンズ部（１８０）を有する第２レンズ領域（５０）と、を含む。第２フレネルレンズ部（１８０）に入射する光（Ｒ２０）の光路変換角度（θ２）は、第１フレネルレンズ部（１７０）または屈折部（２６８）に入射する光（Ｒ１０）の光路変換角度（θ１）よりも大きい。

Description

光束制御部材、発光装置および照明装置
　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に関する。また、本発明は、前記光束制御部材を有する発光装置、および前記発光装置を有する照明装置に関する。
　近年、省エネルギーの観点から、照明用の光源として、蛍光灯やハロゲンランプなどに代わり、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という）が使用されるようになってきている。このようなＬＥＤを光源とする発光装置は、用途によっては被照射面の直上ではなく、被照射面に対して斜めに配置されることがある。
　たとえば、屋内に設置した栽培棚を使用して植物を栽培する場合、棚板に対して斜めに発光装置を配置して、棚板の上に配置された植物を照らすことがある。このように発光装置を平面状の被照射面に対して斜めに配置する場合、発光装置としてＬＥＤをそのまま使用すると、ＬＥＤから出射される光の多くは被照射面に向かわない不要光となってしまうため、被照射面を効率的に照らすことができない。また、作業者の目に不要光が入るため、作業者が作業しにくくなる。上記問題を解消する手段としては、ＬＥＤから出射された光の配光を制御するレンズをＬＥＤと組み合わせて使用することが考えられる（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１には、平面状の被照射面と、被照射面に平行な直線上に一列に配置された複数のＬＥＤと、複数のＬＥＤを覆う１つの複合レンズとを有する照明装置が記載されている。特許文献１の照明装置では、ＬＥＤの発光面および複合レンズの出射面がいずれも被照射面に対して垂直になるように、複数のＬＥＤおよび複合レンズが配置されている。ＬＥＤの配列方向に直交する方向の複合レンズの断面形状は、複合レンズのどの点においても同じである。また、複合レンズの入射領域（ＬＥＤと対向する領域）の形状は、ＬＥＤの光軸を通り、かつＬＥＤの配列方向に平行な平面に対して非対称である。このように、特許文献１に記載の照明装置は、複合レンズの形状が被照射面側と反被照射面側とで非対称であるため、被照射面の直上に配置されていなくても、被照射面をある程度均一に照らすことができる。
特開２００８－１５３１５４号公報
　特許文献１の照明装置では、ＬＥＤの配列方向に直交する方向の複合レンズの断面形状が変化しないため、ＬＥＤの配列方向の光の配光を制御することができない。このため、被照射面に光を集めることができず、被照射面に向かわない不要光が生じてしまうおそれがある。
　本発明の目的は、被照射面に対して斜めに配置されている場合に、被照射面に光を均一かつ効率的に照射することができるように、発光素子から出射された光の配光を制御することができる光束制御部材を提供することである。また、本発明の目的は、この光束制御部材を有する発光装置および照明装置を提供することである。
　本発明の光束制御部材は、発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材であって、発光素子から出射された光を入射させる入射領域と、前記入射領域から入射した光を出射させる出射領域と、を有し、前記入射領域は、前記発光素子から出射された光の一部を入射させる第１傾斜面および前記第１傾斜面から入射した光を前記出射領域に向けて反射させる第２傾斜面を有する平面視形状が円弧状の複数の第１突起が同心に配置された第１フレネルレンズ部を有するか、または前記発光素子から出射された光の一部を前記出射領域に向けて屈折させる平面視形状が扇形の屈折部を有する第１レンズ領域と、前記発光素子から出射された光の他の一部を入射させる第３傾斜面および前記第３傾斜面から入射した光を前記出射領域に向けて反射させる第４傾斜面を有する平面視形状が円弧状の複数の第２突起が同心に配置された第２フレネルレンズ部を有する第２レンズ領域と、を含み、前記発光素子からその光軸に対して角度θで出射され、前記第２フレネルレンズ部を経由する光の光路変換角度は、前記発光素子からその光軸に対して前記角度θで出射され、前記第１フレネルレンズ部または前記屈折部を経由する光の光路変換角度よりも大きい。
　本発明の発光装置は、前記光束制御部材と発光素子とを有し、前記発光素子の光軸と前記光束制御部材の中心軸とは合致している。
　本発明の照明装置は、前記発光装置と平面状の被照射面とを有し、前記発光装置は、前記発光素子の光軸と前記被照射面とが鋭角に交わり、かつ前記第１レンズ領域よりも前記第２レンズ領域が前記被照射面に近くなるように配置されている。
　本発明の光束制御部材を有する発光装置は、被照射面に対して斜めに配置されている場合に、被照射面に光を均一かつ効率的に照射することができる。また、本発明の照明装置は、被照射面に光を均一かつ効率的に照射することができる。
図１Ａ，Ｂは、実施の形態１の発光装置の構成を示す図である。 図２Ａ，Ｂは、実施の形態１の光束制御部材の外観図である。 実施の形態１の光束制御部材の断面図である。 実施の形態１の発光装置の光路図である。 実施の形態１の照明装置の構成を示す図である。 図６Ａ～Ｄは、従来の光束制御部材の構成を示す図である。 図７Ａ～Ｄは、実施の形態２の光束制御部材の構成を示す図である。 実施の形態２の変形例の光束制御部材の底面図である。 図９Ａ～Ｃは、被照射面の照度分布のシミュレーション結果を示す模式図およびグラフである。 図１０Ａ～Ｄは、実施の形態３の光束制御部材の構成を示す図である。 図１１Ａ，Ｂは、実施の形態３の発光装置の光路図である。
　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）
　実施の形態１では、第１レンズ領域が第１フレネルレンズ部および屈折部を有し、第２レンズ領域が第２フレネルレンズ部を有する光束制御部材について説明する。
　［発光装置および光束制御部材の構成］
　図１は、本発明の実施の形態１の発光装置１００の構成を示す図である。図１Ａは、発光装置１００の断面図であり、図１Ｂは、発光装置１００の底面図である。図１Ａでは、発光装置１００が基板１２０上に固定されている様子を図示している。図１Ｂでは、基板１２０を取り除いており、発光装置１００における発光素子１４０の位置を示している。
　図１に示されるように、発光装置１００は、発光素子１４０と、光束制御部材１６０とを有する。発光素子１４０は、例えば白色発光ダイオードなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）である。光束制御部材１６０は、発光素子１４０から出射された光の配光を制御する。光束制御部材１６０は、中心軸ＣＡが発光素子１４０の光軸ＬＡに合致するように、配置される。
　図２および図３は、実施の形態１の光束制御部材１６０の構成を示す図である。図２Ａは、光束制御部材１６０の平面図であり、図２Ｂは、光束制御部材１６０の底面図である。図３は、図２Ａおよび図２ＢにおけるＡ－Ａ線の断面図である。
　図２および図３に示されるように、光束制御部材１６０は、発光素子１４０から出射された光を入射させる入射領域１６２と、入射領域１６２の反対側に位置し、入射領域１６２から入射した光を出射させる出射領域１６４と、入射領域１６２および出射領域１６４を位置決めする脚部１６６とを有する。
　光束制御部材１６０は、有底の円筒のような形状をしている。底板に相当する円形の板状部の一方の面（円筒の内部に対向する面）には入射領域１６２が形成されており、他方の面には出射領域１６４が形成されている。また、略円筒形状の脚部１６６は、入射領域１６２および出射領域１６４が形成された板状部を入射領域１６２側から支持している。
　光束制御部材１６０は、一体成形により形成されている。光束制御部材１６０の素材は、所望の波長の光を通過させるものであれば特に限定されない。たとえば、光束制御部材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。
　入射領域１６２は、発光素子１４０から出射された光の一部を光束制御部材１６０に入射させる領域である。入射領域１６２は、発光装置１００において発光素子１４０と対向する光束制御部材１６０の対向部（出射領域１６４の反対側に位置する）に形成される。入射領域１６２は、対向部の一部に配置された第１レンズ領域１０と、対向部の残部に配置された第２レンズ領域５０とを有する。
　第１レンズ領域１０は、第１フレネルレンズ部１７０および屈折部１６８を有する。第１フレネルレンズ部１７０は、発光素子１４０から出射された光の一部を光束制御部材１６０内に入射させ、入射した光を出射領域に向けて所定の角度で反射させる。第１フレネルレンズ部１７０は、平面視したときに、半円環形状である。第１フレネルレンズ部１７０は、同心に配置された平面視形状が円弧状の複数の第１突起１７２を有する。すなわち、第１フレネルレンズ部１７０は、同心円状に配置された複数の円環状突起を有する反射型フレネルレンズの一部ともいえる。本明細書では、前記同心円の中心を通り、かつ発光素子１４０の光軸ＬＡに平行な直線を光束制御部材１６０の中心軸ＣＡとする。
　複数の第１突起１７２は、それぞれ、発光素子１４０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１７４と、第１傾斜面１７４から入射した光を出射領域１６４に向けて反射させる反射面である第２傾斜面１７６とを有する。各第１突起１７２において、第１傾斜面１７４は内側（中心軸ＣＡ側）に位置し、第２傾斜面１７６は外側（脚部１６６側）に位置する。また、各第１突起１７２において、第１傾斜面１７４と第２傾斜面１７６とは、連続していてもよいし、不連続であってもよい。前者の場合、第１傾斜面１７４と第２傾斜面１７６との間に稜線が形成される。後者の場合、第１傾斜面１７４と第２傾斜面１７６との間に別の面が形成される。第１傾斜面１７４と第２傾斜面１７６との間に別の面を設け、鋭角部分（稜線部分）を無くすことで、製造性を向上させることができる。
　第１傾斜面１７４の母線（第１突起１７２の断面（中心軸ＣＡを含む光束制御部材１６０の断面）における第１傾斜面１７４）は、直線であってもよいし、曲線であってもよい。発光素子１４０の光軸ＬＡに対する第１傾斜面１７４の角度は、第１傾斜面１７４から入射した光を第２傾斜面１７６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１４０の大きさや位置などに応じて適宜設定されうる。なお、第１傾斜面１７４の母線が曲線の場合、「第１傾斜面１７４の角度」とは、第１傾斜面１７４の母線の接線の角度をいう。製造性の観点からは、第１傾斜面１７４は、入射領域１６２側よりも出射領域１６４側が発光素子１４０の光軸ＬＡに近くなるように、発光素子１４０の光軸ＬＡに対して０～２０°程度傾斜していることが好ましい。光束制御部材１６０を射出成形する際の金型からの抜き勾配や第１傾斜面１７４から入射した光の第２傾斜面１７６への光の伝播効率などを考慮すると、第１傾斜面１７４は、３～５°程度傾斜していることがより好ましい。なお、各第１突起１７２の第１傾斜面１７４の角度は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　第２傾斜面１７６の母線（第１突起１７２の断面（中心軸ＣＡを含む光束制御部材１６０の断面）における第２傾斜面１７６）は、直線であってもよいし、曲線であってもよい。発光素子１４０の光軸ＬＡに対する第２傾斜面１７６の角度は、第１傾斜面１７４から入射した光を出射領域１６４側に所定の角度で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。なお、第２傾斜面１７６の母線が曲線の場合、「第２傾斜面１７６の角度」とは、第２傾斜面１７６の母線の接線の角度をいう。通常は、出射領域１６４側よりも入射領域１６２側が発光素子１４０の光軸ＬＡに近くなるように、発光素子１４０の光軸ＬＡに対して２０～６０°程度傾斜しており、第１傾斜面１７４から入射した光を全反射させるように形成されている。各第１突起１７２の第２傾斜面１７６の角度は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　屈折部１６８は、発光素子１４０と対向する位置に、光束制御部材１６０の中心軸ＣＡと交わるように形成されている。屈折部１６８は、発光素子１４０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、発光素子１４０の光軸ＬＡ近傍の光）を光束制御部材１６０内に入射させるとともに、入射した光を出射領域１６４に向けて屈折させる。屈折部１６８の形状は、特に限定されず、平面、球面または非球面であってもよいし、屈折型フレネルレンズであってもよい。
　第２レンズ領域５０は、第２フレネルレンズ部１８０を有する。第２フレネルレンズ部１８０は、発光素子１４０から出射された光の他の一部を光束制御部材１６０内に入射させ、入射した光を出射領域に向けて所定の角度で反射させる。第２フレネルレンズ部１８０は、平面視したときに、半円環形状である。第２フレネルレンズ部１８０は、同心に配置された平面視形状が円弧状の複数の第２突起１８２を有する。すなわち、第２フレネルレンズ部１８０は、同心円状に配置された複数の円環状突起を有する反射型フレネルレンズの一部ともいえる。ここで、円弧状の第２突起１８２の中心軸（前記同心円の中心を通り、かつ発光素子１４０の光軸ＬＡに平行な直線）は、円弧状の第１突起１７２の中心軸（光束制御部材１６０の中心軸ＣＡ）と合致する。
　複数の第２突起１８２は、それぞれ、発光素子１４０から出射された光を入射させる入射面である第３傾斜面１８４と、第３傾斜面１８４から入射した光を出射領域１６４に向けて反射させる反射面である第４傾斜面１８６とを有する。各第２突起１８２において、第３傾斜面１８４は内側（中心軸ＣＡ側）に位置し、第４傾斜面１８６は外側（脚部１６６側）に位置する。また、各第２突起１８２において、第３傾斜面１８４と第４傾斜面１８６とは、連続していてもよいし、不連続であってもよい。前者の場合、第３傾斜面１８４と第４傾斜面１８６との間に稜線が形成される。後者の場合、第３傾斜面１８４と第４傾斜面１８６との間に別の面が形成される。第３傾斜面１８４と第４傾斜面１８６との間に別の面を設け、鋭角部分（稜線部分）を無くすことで、製造性を向上させることができる。
　第３傾斜面１８４の母線（第２突起１８２の断面（中心軸ＣＡを含む光束制御部材１６０の断面）における第３傾斜面１８４）は、直線であってもよいし、曲線であってもよい。発光素子１４０の光軸ＬＡに対する第３傾斜面１８４の角度は、第３傾斜面１８４から入射した光を第４傾斜面１８６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１４０の大きさや位置などに応じて適宜設定されうる。なお、第３傾斜面１８４の母線が曲線の場合、「第３傾斜面１８４の角度」とは、第３傾斜面１８４の母線の接線の角度をいう。製造性の観点からは、第３傾斜面１８４は、入射領域１６２側よりも出射領域１６４側が発光素子１４０の光軸ＬＡに近くなるように、発光素子１４０の光軸ＬＡに対して０～２０°程度傾斜していることが好ましい。光束制御部材１６０を射出成形する際の金型からの抜き勾配や第３傾斜面１８４から入射した光の第４傾斜面１８６への光の伝播効率などを考慮すると、第３傾斜面１８４は、３～５°程度傾斜していることがより好ましい。なお、各第２突起１８２の第３傾斜面１８４の角度は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　第４傾斜面１８６の母線（第２突起１８２の断面（中心軸ＣＡを含む光束制御部材１６０の断面）における第４傾斜面１８６）は、直線であってもよいし、曲線であってもよい。発光素子１４０の光軸ＬＡに対する第４傾斜面１８６の角度は、第３傾斜面１８４から入射した光を出射領域１６４側に所定の角度で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。なお、第４傾斜面１８６の母線が曲線の場合、「第４傾斜面１８６の角度」とは、第４傾斜面１８６の母線の接線の角度をいう。通常は、出射領域１６４側よりも入射領域１６２側が発光素子１４０の光軸ＬＡに近くなるように、発光素子１４０の光軸ＬＡに対して２０～６０°程度傾斜しており、第３傾斜面１８４から入射した光を全反射させるように形成されている。各第２突起１８２の第４傾斜面１８６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１６４は、入射領域１６２から入射した光を出射させる領域である。出射領域１６４は、発光素子１４０とは反対側の、被照射面側に形成された平面である。本実施の形態において、出射領域１６４は、発光素子１４０の光軸ＬＡと直交するように形成されている。
　脚部１６６は、光束制御部材１６０を発光素子１４０に対して位置決めする部材である。脚部１６６は、光束制御部材１６０の外周部に位置し、略円筒形状に形成されている。脚部１６６は、入射領域１６２および出射領域１６４が形成された円形の板状部を支持すると共に、入射領域１６２に入射しなかった発光素子１４０からの光を外部に透過させる。脚部１６６の下端部には、基板に対する設置面積を広くする設置部１６７が設けられている（図３参照）。設置部１６７は、脚部１６６の下端から径方向に延在した環状板である。
　図４は、実施の形態１の発光装置の光路図である。第１フレネルレンズ部１７０（第１レンズ領域１０）および第２フレネルレンズ部１８０（第２レンズ領域５０）に入射した光は、いずれも発光素子１４０の光軸ＬＡに近づく方向または交わる方向に光路変換され、出射領域１６４から出射される。図４は、第１フレネルレンズ部１７０（第１レンズ領域１０）および第２フレネルレンズ部１８０（第２レンズ領域５０）のそれぞれにおいて、光軸ＬＡに対して同一角度θで出射された光Ｒ１０およびＲ２０が、光束制御部材１６０によってどのように光路変換されるかを示している。
　発光素子１４０から角度θで出射され、第２フレネルレンズ部１８０を介して出射領域１６４から出射された光Ｒ２１の入射光Ｒ２０に対する光路変換角度θ２は、発光素子１４０から同一角度θで出射され、第１フレネルレンズ部１７０を介して出射領域１６４から出射された光Ｒ１１の入射光Ｒ１０に対する光路変換角度θ１よりも大きい。θ２をθ１より大きくする方法は、特に限定されない。たとえば、第１傾斜面１７４の発光素子１４０の光軸ＬＡに対する角度と、第３傾斜面１８４の発光素子１４０の光軸ＬＡに対する角度を同じ角度にし、かつ第２傾斜面１７６の発光素子１４０の光軸ＬＡに対する角度を、第４傾斜面１８６の発光素子１４０の光軸ＬＡに対する角度よりも大きくすればよい。また、第１傾斜面１７４の発光素子１４０の光軸ＬＡに対する角度と第３傾斜面１８４の発光素子１４０の光軸ＬＡに対する角度を同じ角度にしなくても、第１傾斜面１７４の発光素子１４０の光軸ＬＡに対する角度と第２傾斜面１７６の発光素子１４０の光軸ＬＡに対する角度、および第３傾斜面１８４の発光素子１４０の光軸ＬＡに対する角度と第４傾斜面１８６の発光素子１４０の光軸ＬＡに対する角度を適宜調整することで、θ２をθ１より大きくすることができる。最も内側の第１突起１７２には、外側の第１突起１７２に比べて、発光素子１４０の出射光の配光特性において高い光度が得られる方向に出射された光が入射する。同様に、最も内側の第２突起１８２には、外側の第２突起１８２に比べて、発光素子１４０の出射光の配光特性において高い光度が得られる方向に出射された光が入射する。発光素子１４０から角度θで出射された光が、最も内側の第１突起１７２および最も内側の第２突起１８２にそれぞれ入射する場合、第１フレネルレンズ部１７０および第２フレネルレンズ部１８０に入射する光のうち、少なくとも高光度の光がθ２＞θ１を満たすように、第１突起１７２および第２突起１８２が形成されている。
　［照明装置の構成］
　次に、実施の形態１の発光装置１００を有する実施の形態１の照明装置１９０について説明する。
　図５は、実施の形態１の照明装置１９０の構成を示す図である。図５Ａは、照明装置１９０の側面図であり、図５Ｂは、照明装置１９０の平面図である。図５に示されるように、照明装置１９０は、複数の発光装置１００と、平面状の被照射面１９２とを有する。前述したように、発光装置１００は、光束制御部材１６０および発光素子１４０を含む。
　複数の発光装置１００は、それぞれ、発光素子１４０の光軸ＬＡと被照射面１９２とが鋭角θ３に交わり、かつ第１レンズ領域１０よりも第２レンズ領域５０が被照射面１９２に近くなるように配置されている。具体的には、発光装置１００は、被照射面１９２の一対の長辺の直上に、それぞれ一定間隔で配置される。各発光装置１００は、被照射面１９２から所定の高さとなるように、かつ被照射面１９２および発光素子１４０の光軸ＬＡが４５°で交わるように、図外の支持部材によって支持される。なお、被照射面１９２と、発光素子１４０の光軸ＬＡとが交わる角度θ３は、特に限定されず、０°超かつ９０°未満であって、被照射面１９２の照度の均一性が高くなるような角度に調整される。
　［効果］
　実施の形態１の光束制御部材１６０では、第１レンズ領域１０（第１フレネルレンズ部１７０および屈折部１６８）と第２レンズ領域５０（第２フレネルレンズ部１８０）の形状が非対称であるため、それぞれを介して出射された光の発光素子１４０の光軸ＬＡに対する角度が互いに異なる（図４参照）。実施の形態１の光束制御部材１６０を有する発光装置１００は、被照射面１９２に対して斜めに配置された場合に、被照射面側（下側）に配置される第２レンズ領域５０を通過する光の光路変換角度θ２が、反被照射面側（上側）に配置される第１レンズ領域１０を通過する光の光路変換角度θ１よりも大きいため、被照射面１９２の発光装置１００近傍の領域に高光度の光を到達させずに、被照射面１９２を均一に効率よく照らすことができる。
　また、実施の形態１の光束制御部材１６０では、光の配光を制御するための第１フレネルレンズ部１７０および第２フレネルレンズ部１８０の突起（第１突起１７２および第２突起１８２）が円弧状に形成されているため、発光素子１４０の光軸ＬＡに対して大きな角度で出射された光が適度に集光される。このため、実施の形態１の光束制御部材１６０を有する発光装置１００は、被照射面１９２をより均一に効率よく照射することができる。
　図６は、従来の光束制御部材の構成を示す図である。図６Ａおよび図６Ｂは、入射領域にフレネル構造を有していない光束制御部材（保護カバー）の構成を示す図である。図６Ｃおよび図６Ｄは、入射領域に回転対称（円対称）のフレネル構造を有する光束制御部材の構成を示す図である。図６Ａおよび図６Ｃは、断面図であり、図６Ｂおよび図６Ｄは、底面図である。図６Ａおよび図６Ｂに示される従来の光束制御部材は、入射領域にフレネル構造を有しておらず、発光素子から出射された光を被照射面に効率よく照射することができない。また、図６Ｃおよび図６Ｄに示される従来の光束制御部材は、フレネル構造の形状が回転対称であるため、発光装置を被照射面に対して斜めに配置した場合に、被照射面を均一に照射することができない。一方、実施の形態１の光束制御部材１６０では、被照射面側（下側）および反被照射面側（上側）でフレネル構造の形状が非対称であるため、被照射面１９２を均一に効率よく照射することができる。
　（実施の形態２）
　実施の形態２では、第１レンズ領域が第１フレネルレンズ部および屈折部を有し、第２レンズ領域が第２フレネルレンズ部を有し、かつ第１フレネルレンズ部と第２フレネルレンズ部とが離間している光束制御部材について説明する。
　本発明の実施の形態２の照明装置および発光装置は、実施の形態１の光束制御部材１６０の代わりに実施の形態２の光束制御部材２６０を有する点において、実施の形態１の照明装置１９０および発光装置１００と異なる。そこで、本実施の形態では、実施の形態２の光束制御部材２６０についてのみ説明する。
　［光束制御部材の構成］
　図７は、実施の形態２の光束制御部材２６０の構成を示す図である。図７Ａは、光束制御部材２６０の平面図であり、図７Ｂは、光束制御部材２６０の底面図であり、図７Ｃは、図７Ａおよび図７ＢにおけるＢ－Ｂ線の断面図であり、図７Ｄは、図７Ａおよび図７ＢにおけるＣ－Ｃ線の断面図である。なお、実施の形態１の光束制御部材１６０と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
　図７Ａ～Ｄに示されるように、光束制御部材２６０は、入射領域２６２と、出射領域１６４と、脚部１６６とを有する。
　入射領域２６２は、第１レンズ領域２０と、第２レンズ領域６０とを有する。第１レンズ領域２０は、平面視したときに、半円状の領域であり、第１フレネルレンズ部２７０および屈折部１６８を有する。第２レンズ領域６０は、平面視したときに、半円状の領域であり、第２フレネルレンズ部２８０を有する。図７Ｂに示されるように、第１フレネルレンズ部２７０と、第２フレネルレンズ部２８０とは、離間している。
　第１フレネルレンズ部２７０および第２フレネルレンズ部２８０が離間することにより生じる間隙２８２の形状は、第１フレネルレンズ部２７０と、第２フレネルレンズ部２８０とが連続しないように配置されていれば特に限定されない。たとえば、図７Ｂに示されるように、第１フレネルレンズ部２７０および第２フレネルレンズ部２８０の中心角を、それぞれ１８０°未満とすることで構成してもよい。なお、間隙２８２は、平面状に形成される。このとき、間隙２８２の中心角は、１０～６０°（例えば３０°）であることが好ましい。この場合、第１フレネルレンズ部２７０および第２フレネルレンズ部２８０の中心角を、それぞれ１７０～１２０°（例えば１５０°）とすればよい。図７Ｂでは、第１フレネルレンズ部２７０の端部および第２フレネルレンズ部２８０の端部の間の角度が３０°の光束制御部材２６０を図示している。また、間隙２８２の形状は、図８に示される形状であってもよい。
　なお、本実施の形態では、間隙２８２の形状が、図７ＢのＣ－Ｃ線に対して対称である場合について示したが、間隙２８２の形状は、Ｃ－Ｃ線に対して非対称であってもよい。
　［照度分布シミュレーション］
　図７に示される実施の形態２の光束制御部材２６０を有する発光装置２００について、被照射面における照度分布をシミュレーションした。また、比較のため、従来技術を模した光束制御部材（短軸方向の断面形状がいずれの点においても図７Ｄの断面であり、複数の第１突起および複数の第２突起が互いに平行である光束制御部材）を有する発光装置についても、被照射面１９２の照度分布をシミュレーションした。いずれの発光装置も、図５Ａに示されるように、発光素子１４０の光軸ＬＡと被照射面との角度が４５°となるように、被照射面から２２０ｍｍの高さに設置したものと仮定した。
　図９Ａは、照度の測定場所を説明するための平面模式図である。図９Ａに示されるように、発光装置２００の直下の点と、発光素子１４０の光軸ＬＡおよび被照射面の交点とを通る直線（Ｙ）において、発光装置２００の直下の点から４５０ｍｍの点を基準位置（Ｏ）とした。基準位置を中心として、Ｘ方向およびＹ方向に±８００ｍｍの範囲内で照度をシミュレーションした。
　図９Ｂは、実施の形態２の光束制御部材２６０を有する発光装置２００のシミュレーション結果であり、図９Ｃは、従来技術を模した光束制御部材を有する発光装置のシミュレーション結果である。図９Ｂ，Ｃにおいて、縦軸は照度（Ｌ；単位ｌｕｘ）を示しており、横軸は基準位置（Ｏ）からの距離（Ｄ；単位ｍｍ）を示している。
　図９Ｂおよび図９Ｃにおいて、Ｘ方向の照度分布（破線）を比較してみると、従来技術を模した光束制御部材に比べて、実施の形態２の光束制御部材２６０の方が、光を集光していることがわかる（ピーク幅が狭くなっている）。一方、Ｙ方向の照度分布（実線）を比較してみると、従来技術を模した光束制御部材に比べて、実施の形態２の光束制御部材２６０の方が、基準位置の照度が高くなっていることがわかる。また、Ｙ方向の照度分布の比較において、従来技術を模した光束制御部材に比べて、実施の形態２の光束制御部材２６０の方が、分布曲線の裾野の幅が広がっており、所定の照度値の得られる範囲がＹ方向に広がっていることがわかる。たとえば、約３５ｌｕｘ以上が得られる範囲を比較すると、従来技術を模した光束制御部材では－５００ｍｍから０ｍｍの範囲であるが、実施の形態２の光束制御部材２６０では－５００ｍｍから＋１００ｍｍの範囲である。
　これらの結果から、本発明の光束制御部材は、Ｘ方向の出射光の拡がりをある程度抑制するとともに、被照射面の発光装置近傍の領域に向かう光を発光装置から遠い位置に向かわせることで、発光装置近傍における明部の発生および発光装置から遠い位置における暗部の発生を抑制できることがわかる。
　［効果］
　実施の形態２の光束制御部材２６０を有する発光装置２００は、実施の形態１の発光装置１００の効果に加え、間隙２８２から入射した光が集光されないため、発光装置２００の側方方向にも適度に光を拡げ、被照射面１９２をより均一に照らすことができる。
　（実施の形態３）
　実施の形態３では、第１レンズ領域が屈折部および第１突起を有し、第２レンズ領域が第２フレネルレンズ部を有する光束制御部材について説明する。
　本発明の実施の形態３の照明装置および発光装置は、実施の形態１の光束制御部材１６０の代わりに実施の形態３の光束制御部材３６０を有する点において、実施の形態１の照明装置１９０および発光装置１００と異なる。そこで、本実施の形態では、実施の形態３の光束制御部材３６０についてのみ説明する。
　［光束制御部材の構成］
　図１０は、実施の形態３の光束制御部材３６０の構成を示す図である。図１０Ａは、光束制御部材３６０の平面図であり、図１０Ｂは、光束制御部材３６０の底面図であり、図１０Ｃは、図１０ＡにおけるＥ－Ｅ線の断面図であり、図１０Ｄは、図１０Ａおよび図１０ＢにおけるＦ－Ｆ線の断面図である。なお、実施の形態１の光束制御部材１６０と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
　図１０Ａ～Ｄに示されるように、光束制御部材３６０は、入射領域３６２と、出射領域１６４と、脚部３６６とを有する。
　入射領域３６２は、第１レンズ領域３０および第２レンズ領域７０を有する。第１レンズ領域３０は、屈折部２６８および屈折部２６８の外側に配置された第１突起３７０を有する。
　屈折部２６８は、発光素子１４０から出射された光の一部を光束制御部材３６０内に入射させると共に、入射した光を出射領域１６４に向けて所定の角度で屈折させる。屈折部２６８は、平面視したときに、中心角が１８０°の扇形（半円）の形状である。屈折部２６８における光束制御部材３６０の厚みは、発光素子１４０の光軸ＬＡから離れるにつれて漸減している。すなわち、屈折部２６８は、円錐面の一部ともいえる。屈折部２６８の母線（屈折部２６８の断面（中心軸ＣＡを含む光束制御部材３６０の断面））は、直線である。
　第１突起３７０は、発光素子１４０から光軸ＬＡに対して大きい角度で出射される光を光束制御部材３６０内に入射させ、入射した光を出射領域１６４に向けて所定の角度で反射させる。第１突起３７０は、発光素子１４０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３７４と、第１傾斜面３７４から入射した光を出射領域１６４に向けて反射させる反射面である第２傾斜面３７６とを有する。第１突起３７０において、第１傾斜面３７４は内側（中心軸ＣＡ側）に位置し、第２傾斜面３７６は外側（脚部３６６側）に位置する。また、第１突起３７０において、第１傾斜面３７４と第２傾斜面３７６とは、連続していてもよいし、不連続であってもよい。前者の場合、第１傾斜面３７４と第２傾斜面３７６との間に稜線が形成される。後者の場合、第１傾斜面３７４と第２傾斜面３７６との間に別の面が形成される。第１傾斜面３７４と第２傾斜面３７６との間に別の面を設け、鋭角部分（稜線部分）を無くすことで、製造性を向上させることができる。なお、実施の形態３では、第１突起３７０が１つのものを示しているが、第１突起３７０が複数形成されていてもよい。これにより、被照射面に向かう光を増やすことができる。
　第２レンズ領域７０は、第２フレネルレンズ部２８０を有する。なお、第２フレネルレンズ部２８０の中心部に、屈折面２６９が形成されていてもよい。屈折面２６９は、平面視したときに、中心角が１８０°の扇形（半円）の形状である。屈折面２６９における光束制御部材３６０の厚みは、発光素子１４０の光軸ＬＡから離れるにつれて漸減している。すなわち、屈折面２６９は、円錐面の一部ともいえる。屈折面２６９の母線（屈折面２６９の断面（中心軸ＣＡを含む光束制御部材３６０の断面））は、直線である。
　脚部３６６には、設置部１６７の裏面に光束制御部材３６０を設置する向きを決める突起１６９が形成されている。
　図１１は、実施の形態３の発光装置の光路図である。図１１Ａは、発光素子１４０から光軸ＬＡに対して小さい角度（角度θ’）で出射された光の光路図であり、図１１Ｂは、発光素子１４０から光軸ＬＡに対して大きい角度（角度θ”）で出射された光の光路図である。
　図１１Ａは、発光素子１４０から同一角度θ’で出射され、屈折部２６８または第２フレネルレンズ部２８０に入射する光Ｒ３０およびＲ４０が、光束制御部材３６０によってどのように光路変換されるかを示している。図１１Ｂは、発光素子１４０から角度θ”で出射され、第１突起３７０または第２フレネルレンズ部２８０に入射する光Ｒ５０およびＲ６０が、光束制御部材３６０によってどのように光路変換されるかを示している。
　図１１Ａに示されるように、発光素子１４０から角度θ’で出射され、第２フレネルレンズ部２８０を介して出射領域１６４から出射された光Ｒ４１の入射光Ｒ４０に対する光路変換角度θ４は、発光素子１４０から角度θ’で出射され、屈折部２６８を介して出射領域１６４から出射された光Ｒ３１の入射光Ｒ３０に対する光路変換角度θ３よりも大きい。全反射を利用した光路変換は、屈折による光路変換よりも光路変換角度を大きくすることができる。そのため、発光素子１４０から被照射面外へ向かう方向へ出射する光を大きく角度変換して被照射面内に向かわせるようにするための第２フレネルレンズ部２８０には、内部入射する光を全反射させる傾斜面（第４傾斜面）が必須である。一方、第１レンズ領域３０は、被照射面内において発光装置１００の近傍領域から離間する領域へ向かう光とする程度の角度変換で十分であるため、全反射させるための傾斜面は必須ではない。第２フレネルレンズ部２８０における複数の第２突起の入射傾斜面（第３傾斜面）、全反射傾斜面（第４傾斜面）および第１レンズ領域３０の屈折部２６８の傾斜角度を調整することにより、θ４＞θ３となるように調整すればよい。
　また、図１１Ｂに示されるように、発光素子１４０から角度θ”で出射され、第２フレネルレンズ部２８０を介して出射領域１６４から出射された光Ｒ６１の入射光Ｒ６０に対する光路変換角度θ６は、発光素子１４０から角度θ”で出射され、第１突起３７０を介して出射領域１６４から出射された光Ｒ５１の入射光Ｒ５０に対する光路変換角度θ５よりも大きい。θ６をθ５より大きくする方法は、実施の形態１の光束制御部材１６０と同じである。
　［効果］
　実施の形態３の光束制御部材３６０を有する発光装置は、実施の形態１の発光装置１００と同じ効果を有する。
　本出願は、２０１２年５月２８日出願の特願２０１２－１２１０３４および２０１２年７月２５日出願の特願２０１２－１６４６２４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。
　本発明の光束制御部材、発光装置および照明装置は、平面形状の被照射面に発光素子から出射された光を均一かつ効率的に照射することができる。本発明の発光装置および照明装置は、例えば、植物栽培用の照明やタスクライト（卓上照明）、読書灯などとして有用である。
　１０、２０、３０　第１レンズ領域
　５０、６０、７０　第２レンズ領域
　１００、２００　発光装置
　１２０　基板
　１４０　発光素子
　１６０、２６０、３６０　光束制御部材
　１６２、２６２、３６２　入射領域
　１６４　出射領域
　１６６、３６６　脚部
　１６７　設置部
　１６８、２６８　屈折部
　１６９　突起
　１７０、２７０　第１フレネルレンズ部
　１７２、３７０　第１突起
　１７４、３７４　第１傾斜面
　１７６、３７６　第２傾斜面
　１８０、２８０　第２フレネルレンズ部
　１８２　第２突起
　１８４　第３傾斜面
　１８６　第４傾斜面
　１９０　照明装置
　１９２　被照射面
　２６９　屈折面
　２８２　間隙
　ＣＡ　中心軸
　ＬＡ　光軸

Claims (8)

  1. 　発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材であって、
    　発光素子から出射された光を入射させる入射領域と、
    　前記入射領域から入射した光を出射させる出射領域と、を有し、
    　前記入射領域は、
    　　前記発光素子から出射された光の一部を入射させる第１傾斜面および前記第１傾斜面から入射した光を前記出射領域に向けて反射させる第２傾斜面を有する平面視形状が円弧状の複数の第１突起が同心に配置された第１フレネルレンズ部を有するか、または前記発光素子から出射された光の一部を前記出射領域に向けて屈折させる平面視形状が扇形の屈折部を有する第１レンズ領域と、
    　　前記発光素子から出射された光の他の一部を入射させる第３傾斜面および前記第３傾斜面から入射した光を前記出射領域に向けて反射させる第４傾斜面を有する平面視形状が円弧状の複数の第２突起が同心に配置された第２フレネルレンズ部を有する第２レンズ領域と、
    　を含み、
    　前記発光素子からその光軸に対して角度θで出射され、前記第２フレネルレンズ部を経由する光の光路変換角度は、前記発光素子からその光軸に対して前記角度θで出射され、前記第１フレネルレンズ部または前記屈折部を経由する光の光路変換角度よりも大きい、
    　光束制御部材。
  2. 　前記第１レンズ領域は、前記屈折部および前記屈折部の外側に配置された前記第１突起を有する、請求項１に記載の光束制御部材。
  3. 　前記第１レンズ領域は、前記第１フレネルレンズ部を有する、請求項１に記載の光束制御部材。
  4. 　前記第１傾斜面および前記第３傾斜面は、入射する光をそれぞれ前記第２傾斜面および前記第４傾斜面に向かうように屈折可能な角度に形成されており、
    　前記第２傾斜面の前記発光素子の光軸に対する角度は、前記第４傾斜面の前記発光素子の光軸に対する角度より大きい、
    　請求項３に記載の光束制御部材。
  5. 　前記第１フレネルレンズ部と、前記第２フレネルレンズ部とは、離間している、請求項３に記載の光束制御部材。
  6. 　前記第１レンズ領域は、前記屈折部を有し、
    　前記屈折部における前記光束制御部材の厚みは、前記発光素子の光軸から離れるにつれて漸減する、請求項１に記載の光束制御部材。
  7. 　請求項１～６のいずれか一項に記載の光束制御部材と、発光素子とを有し、
    　前記発光素子の光軸と、前記光束制御部材の中心軸とは、合致している、
    　発光装置。
  8. 　請求項７に記載の発光装置と、平面状の被照射面と、を有し、
    　前記発光装置は、前記発光素子の光軸と前記被照射面とが鋭角に交わり、かつ前記第１レンズ領域よりも前記第２レンズ領域が前記被照射面に近くなるように配置されている、
    　照明装置。
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