WO2023276854A1 - 照明装置 - Google Patents

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WO2023276854A1
WO2023276854A1 PCT/JP2022/025147 JP2022025147W WO2023276854A1 WO 2023276854 A1 WO2023276854 A1 WO 2023276854A1 JP 2022025147 W JP2022025147 W JP 2022025147W WO 2023276854 A1 WO2023276854 A1 WO 2023276854A1
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lens
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optical system
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絵梨 竹内
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京セラ株式会社
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    • F21Y2115/30Semiconductor lasers

Definitions

  • the present disclosure relates to lighting devices.
  • a lighting device that reflects light from a light source with an elliptical mirror and irradiates the lighting space is known (for example, Patent Documents 1 and 2).
  • a lighting device is disclosed.
  • an illumination device includes a housing, a first light source, a first lens optical system, and at least one shield.
  • the housing has a first opening.
  • the first light source has a first emission section that emits the first light to the internal space of the housing.
  • the first lens optical system includes at least one first lens positioned between the first emission section and the first opening of the housing on the path of the first light, and receives the first light from the first emission section.
  • An image is formed on a virtual image plane on the side of the first aperture, and the first light is emitted from the first aperture.
  • the shielding part is positioned on the path of the first light and has a second opening that allows the first light to pass therethrough. Part of the first light is incident on the shielding portion.
  • the angle formed by the outer rays of the first light after passing through the second opening of the shielding section at the first emission section is the angle formed by the outer rays of the first light before passing through the second opening of the shielding section. is smaller than the angle formed at the first exit.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of an example of the configuration of a lighting device according to a second embodiment
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of an example of the configuration of a lighting device according to a third embodiment
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of an example of a configuration of a light reduction structure
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of another example of the configuration of the light reduction structure; It is a sectional view showing roughly the 1st mode of the lighting installation concerning a 3rd embodiment. It is a sectional view showing roughly the 2nd mode of the lighting installation concerning a 3rd embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a third aspect of the lighting device according to the third embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of an example of the configuration of a lighting device according to a fourth embodiment; It is a schematic sectional drawing of an example of a structure of the illuminating device concerning 5th Embodiment. It is a schematic sectional drawing of an example of a structure of the illuminating device concerning 5th Embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a third aspect of the lighting device according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of an example of the configuration of a lighting device according to a
  • FIG. 4 is a schematic plan view of an example of the configuration of a first shielding portion;
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of an example of the configuration of a lighting device according to a sixth embodiment;
  • FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing another aspect of the lighting device according to the sixth embodiment;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a lighting device according to a seventh embodiment; It is a sectional view showing roughly the 1st mode of the lighting installation concerning a 7th embodiment.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing a second aspect of the lighting device according to the seventh embodiment;
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of a lighting device 1 according to the first embodiment.
  • the lighting device 1 is a device that emits the first light L1 into the lighting space S1.
  • the illumination device 1 is arranged, for example, on the ceiling of the illumination space S1.
  • the illumination device 1 includes a first light source 2, a first lens optical system 3, a housing 4, and a first shielding section 6.
  • the first light source 2 has a first emission portion (e.g. emission surface) 21 that emits the first light L1 into the internal space of the housing 4 .
  • the first light L1 is, for example, visible light.
  • the first light source 2 may include, for example, a semiconductor laser element such as a laser diode (LD), a light emitting diode element, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), or a light emitting element such as a super luminescent diode (SLD).
  • the first emission part 21 of the first light source 2 may be the emission end of the light emitting element.
  • the first light source 2 may further include a light guide member such as a fiber and a rod lens in addition to the light emitting element.
  • a fiber includes a linear core and cladding.
  • the cladding has a lower refractive index than the core and covers the core.
  • the first light L1 can be transmitted through the core while being totally reflected at the interface between the core and the clad.
  • a rod lens has, for example, a columnar shape. The first light L1 can pass through the inside of the rod lens while being totally reflected by the side surface of the rod lens.
  • the incident end of such a light guide member corresponds to the first end surface located at the longitudinal end of the fiber or the first end surface located at the longitudinal end of the rod lens, and the output end of the light guide member corresponds to the fiber. or the second end surface of the rod lens on the side opposite to the first end surface.
  • the first light L1 from the light emitting element is incident on the incident end of the light guide member, travels through the light guide member, and is emitted from the output end of the light guide member into the internal space of the housing 4 .
  • the first emitting portion 21 of the first light source 2 corresponds to the emitting end of the light guide member.
  • the first emission section 21 may include the wavelength conversion member 23 , and the first light L ⁇ b>1 may be fluorescence emitted from the wavelength conversion member 23 .
  • the wavelength conversion member 23 is a wavelength conversion material that converts excitation light into blue light, such as BaMgAl 10 O 17 :Eu or (Sr, Ca, Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 :Eu, ( Sr, Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 :Eu and the like may be included.
  • the wavelength conversion member 23 uses, for example, (Sr, Ba, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl:Eu, Sr 4 Al 14 O 25 :Eu as a wavelength conversion material that converts excitation light into bluish-green light. may contain.
  • the wavelength conversion member is a wavelength conversion material that converts excitation light into green light, such as SrSi 2 (O, Cl) 2 N 2 :Eu, (Sr, Ba, Mg) 2 SiO 4 :Eu 2+ , or ZnS : Cu, Al, Zn2SiO4 :Mn, etc. may be included.
  • the wavelength conversion member is a wavelength conversion material that converts excitation light into red light, such as Y2O2S :Eu, Y2O3:Eu, SrCaClAlSiN3 : Eu2 + , CaAlSiN3 :Eu, or CaAlSi (ON) 3 : May contain Eu and the like.
  • the wavelength conversion member may contain 3Ga 5 O 12 :Cr or the like as a wavelength conversion material that converts excitation light into light having a wavelength in the near-infrared region.
  • the first light source 2 in this case is excitation light.
  • the excitation light may be, for example, violet light with a peak near 405 nm or blue light with a peak near 450 nm.
  • the excitation light is light having a peak in the range from 380 nm to 415 nm and the wavelength conversion member 23 contains RGB phosphors, the color rendering of the illumination device 1 can be enhanced.
  • the first light L1 from the first emitting portion 21 of the first light source 2 travels while spreading.
  • the size of the first light L1 in the cross section perpendicular to the optical axis AX1 of the first light source 2 increases as the distance from the first light source 2 increases.
  • the magnitude of the first light L1 may be defined by a contour line having a light intensity of half the peak value e in the light intensity distribution of the first light L1 in a cross section perpendicular to the optical axis AX1.
  • e is called the Napier number.
  • the light rays having a light amount of e 1/2 of the peak value of the light amount distribution in the cross section perpendicular to the optical axis AX1.
  • the light in the area outside the area enclosed by the contour lines may be regarded as noise.
  • the first shielding part 6 is positioned on the path of the first light L1 inside the housing 4, and in the example of FIG. there is As a more specific example, the first shielding portion 6 is positioned immediately after the first emitting portion 21 .
  • the first shielding part 6 has, for example, a plate-like shape, and an opening 6a (corresponding to the second opening) is formed in the central part thereof. The opening 6a penetrates the first shielding portion 6 in the optical axis direction along the optical axis AX1.
  • first light L1 emitted from the first emitting portion 21 light rays having a relatively small spread angle go straight through the opening 6 a of the first shielding portion 6 and enter the first lens optical system 3 .
  • the opening surface 61 forming the opening 6a of the first shielding portion 6 is inclined so as to move away from the optical axis AX1 of the first light L1 toward the front in the traveling direction of the first light L1.
  • the aperture surface 61 is inclined away from the optical axis AX1 toward the first lens optical system 3 along the path of the first light L1.
  • the aperture surface 61 may have, for example, the same shape as the side surface of a frustum whose height is in the optical axis direction, or may have a curved surface.
  • a truncated cone for example, a truncated cone can be adopted.
  • the aperture surface 61 is linear in the cross section including the optical axis AX1, and the angle formed by the aperture surface 61 with the optical axis AX1 in the cross section is, for example, about 45 degrees.
  • the opening surface 61 may be a reflective surface. That is, the aperture surface 61 may have a high reflectance with respect to the first light L1.
  • a highly reflective metal surface may be employed for the aperture surface 61 .
  • Such an opening surface 61 may be formed of, for example, mirror-finished metal.
  • the reflectance of the aperture surface 61 for the first light L1 may be, for example, 60% or more, 80% or more, or 90% or more.
  • the aperture surface 61 may have a high reflectance for the entire wavelength range of the first light L1, or may have a high reflectance for the peak wavelength.
  • the reflectance of the aperture surface 61 is, for example, higher than the reflectance of the inner wall of the housing 4 for the first light L1.
  • the aperture surface 61 is a reflecting surface, it is possible to reflect the rays of the first light L1 emitted from the first emitting portion 21 with a large divergence angle toward the first lens optical system 3 .
  • the inclination angle of the aperture surface 61 is set to an angle that can reflect the first light L ⁇ b>1 from the first emission section 21 toward the first lens optical system 3 . According to this, the amount of the first light L1 incident on the first lens optical system 3 can be improved.
  • the opening surface 61 may be a light absorbing surface. In this case, compared with the case where the aperture surface 61 is a reflective surface, scattering inside can be reduced, so a comfortable lighting space with less glare can be realized.
  • the spread angle ⁇ 1 of the first light L1 that has passed through the opening 6a of the first shielding portion 6 is smaller than the spread angle ⁇ 0 of the first light L1 at the first emission portion 21 .
  • the opening 6a of the first shielding portion 6 is arranged so that the spread angle ⁇ 1 of the first light L1 passing through the opening 6a is smaller than the spread angle ⁇ 0 of the first light L1 at the first emitting portion 21.
  • the size, the thickness of the first shielding part 6 and the position of the first shielding part 6 are designed.
  • the divergence angle ⁇ 1 referred to here is the angle formed by the outer rays of the first light L1 passing through the opening 6a at the first emission portion 21, for example, in a cross section including the optical axis AX1.
  • the spread angle ⁇ 0 (see also FIG. 2) of the first light L1 at the first emission portion 21 is, for example, about 180 degrees.
  • the first shielding part 6 is designed so that the spread angle ⁇ 1 of the first light L1 that has passed through the opening 6a is smaller than 180 degrees (for example, about 90 degrees).
  • the first shielding part 6 is attached to the inner wall of the first member 42 of the housing 4.
  • the first shielding part 6 may be made of the same material as the housing 4 and may be integrally formed.
  • the first shielding part 6 may be made of another material and fixed to the housing 4 by a predetermined fixing member.
  • the first lens optical system 3 is positioned on the path of the first light L1 from the first light source 2 in the internal space of the housing 4.
  • the first lens optical system 3 includes a first lens 31 and converges the first light L1 from the first light source 2 onto a virtual image plane IS1 on the side opposite to the first emission section 21 .
  • the first lens optical system 3 is an imaging optical system that forms the light source image of the first light source 2 as a real image on the image plane IS1.
  • the first emitting portion 21 has a conjugate relationship with the image plane IS1. It should be noted that the conjugate relationship here does not have a strict meaning. ) can be regarded as the image plane IS1.
  • the first lens optical system 3 may be composed of a single first lens 31, as illustrated in FIG.
  • the first lens 31 may be a spherical biconvex lens.
  • the first lens 31 is made of, for example, a material containing at least one of glass such as optical glass and resin such as acrylic resin.
  • the first emission section 21 of the first light source 2 is attached to the housing 4 and emits the first light L1 toward the first lens optical system 3 .
  • the first light L 1 passes through an irradiation aperture 4 a (corresponding to a first aperture) formed in the housing 4 and exits into the illumination space S 1 outside the housing 4 .
  • the irradiation opening 4a is an opening that connects the internal space of the housing 4 and the external illumination space S1.
  • the housing 4 has a side wall 41, a first member 42 and a second member 43.
  • the side wall 41 has a tubular shape (for example, a cylindrical shape).
  • the central axis of the cylindrical side wall 41 and the optical axis AX1 of the first light source 2 substantially match.
  • a first member 42 is positioned at the first peripheral edge of the side wall 41 .
  • the first member 42 has, for example, a plate-like shape, and the peripheral edge of the first member 42 is connected to the first peripheral edge of the side wall 41 .
  • a second member 43 is positioned at a second peripheral edge of the side wall 41 opposite to the first peripheral edge.
  • the second member 43 has, for example, a plate-like shape, and the peripheral edge of the second member 43 is connected to the second peripheral edge of the side wall 41 .
  • An internal space of the housing 4 is defined by the side wall 41 , the first member 42 and the second member 43 .
  • a through-hole is formed in the central portion of the first member 42 so as to pass through the first member 42 in the central axis direction, and the first light source 2 is positioned in the through-hole.
  • an irradiation opening 4a is formed in the central portion of the second member 43 so as to penetrate the second member 43 in the central axis direction.
  • the second member 43 extends from the lower end of the side wall 41 toward the optical axis AX1 and reaches the periphery of the irradiation aperture 4a. That is, the diameter of the irradiation aperture 4 a is smaller than the inner diameter of the side wall 41 .
  • the housing 4 has such a second member 43, the irradiation aperture 4a can be formed small, and the first lens optical system 3 can be made difficult to see from the outside of the housing 4, so that a comfortable image with little glare can be obtained. A lighting space can be realized.
  • the first lens optical system 3 is positioned inside the housing 4 between the first emission section 21 of the first light source 2 and the irradiation opening 4 a of the housing 4 .
  • the first lens optical system 3 converges the first light L1 from the first light source 2 onto the image plane IS1.
  • the image plane IS1 is located within the illumination aperture 4a. That is, the position of the first light source 2, the position of the first lens optical system 3, and the optical conditions of the first lens optical system 3 are designed so that the image plane IS1 is positioned within the irradiation aperture 4a.
  • the portion where the first light L1 is most condensed is located in the opening 4a, so when the housing 4 has the second member 43, the opening 4a can be designed to be small. This makes it difficult to see the first lens optical system 3 from the outside of the housing 4 . As a result, a comfortable lighting space with less glare can be achieved.
  • the image plane IS1 does not necessarily have to be positioned inside the irradiation aperture 4a.
  • the image plane IS1 may be positioned slightly displaced from the irradiation aperture 4a in the traveling direction of the first light L1 passing through the irradiation aperture 4a. That is, the image plane IS1 may be positioned slightly closer to the inside of the housing 4 than the irradiation aperture 4a, or may be positioned slightly closer to the illumination space S1.
  • the size M1 of the first light L1 at the first emitting portion 21 can be said to be the size of the first emitting portion 21 itself, and corresponds to, for example, the area of the end surface of the core of the fiber or the area of the end surface of the rod lens.
  • the size of the end surface of the light emitting element itself corresponds to the size M1 of the first light L1 at the first emitting portion 21 .
  • the size of the surface of the wavelength converting member 23 corresponds to the size M1 of the first light L1 at the first emitting portion 21 .
  • the first light source 2 is, for example, an LD
  • the light emission diameter can be made smaller than that of an LED or VCSEL, and the size M2 of the first light L1 on the image plane IS1 can be made relatively small. . As a result, a comfortable lighting space with less glare can be achieved.
  • the size M1 may be regarded as the diameter of the first light L1.
  • the size M1 of the first light L1 at the first emitting portion 21 is, for example, about 2 mm to 3 mm.
  • the size M3 of the irradiation aperture 4a refers to the area of the irradiation aperture 4a in the cross section perpendicular to the optical axis AX1 in the irradiation aperture 4a.
  • the diameter or diagonal length of the irradiation aperture 4a is, for example, several millimeters to several tens of millimeters.
  • the diameter of the irradiation aperture 4a may be, for example, about 5 mm to 15 mm.
  • the size M3 of the irradiation aperture 4a differs at each position on the optical axis AX1.
  • the minimum value can be adopted as the size M3 of the irradiation aperture 4a.
  • the imaging magnification is the ratio of the magnitude M2 of the first light L1 on the image plane IS1 to the magnitude M1 of the first light L1 at the first emission portion 21 of the first light source 2 .
  • the size M2 of the first light L1 on the image plane IS1 can be made equal to or less than the size M3 of the irradiation aperture 4a. Therefore, the possibility of the first light L1 entering the second member 43 can be reduced, and the possibility of the first light L1 being reflected or scattered by the inner surface of the cylindrical side wall 41 or the second member 43 can be reduced. can be reduced. As a result, it is possible to reduce unnecessary reflected and scattered light leaking from the irradiation aperture 4a.
  • the imaging magnification of the first lens optical system 3 may be set so that the size of the first light L1 passing through the irradiation aperture 4a is smaller than that of the irradiation aperture 4a. According to this, the reflected scattered light can be further reduced.
  • the spread angle ⁇ 1 is less than or equal to the angle ⁇ 2 that defines the numerical aperture of the first lens optical system 3 .
  • the numerical aperture is the product of the half sine of the angle ⁇ 2 and the refractive index.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the angle ⁇ 2 that defines the numerical aperture of the first lens optical system 3. As shown in FIG.
  • the angle ⁇ 2 here is, for example, the angle formed by the outer rays of virtual light passing through the effective area of the first lens optical system 3 .
  • the effective area referred to here corresponds to a light passage area in which the optical performance of the first lens optical system 3 can be exhibited.
  • the effective area of the first lens 31 is a predetermined This is the area excluding the peripheral edge width.
  • the effective area of the first lens 31 may be an area surrounded by the inner peripheral edge of the portion of the housing 4 that holds the peripheral edge of the first lens 31 (that is, the lens holder).
  • the light rays on both sides of the first light L1 may be light rays that define the emission diameter of the first light L1, for example.
  • the light rays on both sides of the first light L1 may be light rays that define the size of the first light L1 in a cross section perpendicular to the optical axis AX1 of the first light source 2 .
  • the divergence angle ⁇ 1 is equal to or less than the angle ⁇ 2
  • the first light L1 that has passed through the opening 6a of the first shielding portion 6 can pass through the effective area of the first lens optical system 3. Therefore, the first light L1 hardly enters the edge of the first lens 31, and unnecessary reflection and scattering of the first light L1 occurring at the edge can be suppressed or avoided.
  • the angle ⁇ 2 that defines the numerical aperture of the first lens optical system 3 is larger than the spread angle ⁇ 1 of the first light L1 that has passed through the opening 6a of the first shielding portion 6, and is ( It may be smaller than the spread angle ⁇ 0 of the first light L1 (before passing through the opening 6a of the first shielding portion 6).
  • the imaging magnification of the first lens optical system 3 is equal to or less than the above ratio, and the spread angle ⁇ 1 is equal to or less than the angle ⁇ 2. Therefore, unnecessary reflection and scattering of the first light L1 at the periphery of the first lens optical system 3 and the irradiation aperture 4a can be suppressed or avoided. Therefore, it is possible to reduce the reflected scattered light that leaks into the illumination space S1, so that it is possible to suppress unevenness such as glare in the first light L1 emitted to the illumination space S1. Therefore, the illumination device 1 can irradiate the illumination space S1 with the high-quality first light L1.
  • the first light L1 may be emitted from the irradiation opening 4a so as not to contact the housing 4.
  • “not in contact” does not have a strict meaning. Noise such as noise may be in contact with the housing 4 .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a first aspect of the configuration of the lighting device 1.
  • the image plane IS1 is curved.
  • the image plane IS1 is curved so as to be convex toward the illumination space S1.
  • Such a first lens optical system 3 can be configured with an inexpensive first lens 31 . Therefore, the manufacturing cost of the lighting device 1 can be reduced.
  • the first lens 31 may have a continuous curved surface.
  • the main surface of the first lens 31 through which the first light L1 passes may be composed only of a curved surface without steps.
  • the first lens 31 may not be a Fresnel lens. Thereby, scattering or reflection at the first lens 31 can be reduced. As a result, a comfortable lighting space with less glare can be achieved.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a second aspect of the configuration of the lighting device 1.
  • the first lens optical system 3 includes multiple first lenses 31 .
  • the multiple first lenses 31 are arranged side by side on the path of the first light L1.
  • the plurality of first lenses 31 may be arranged side by side in the optical axis direction of the first light L1.
  • Such a plurality of first lenses 31 can also be called a group lens.
  • optical characteristics necessary for the first lens optical system 3 can be easily obtained even if a special optical element such as a Fresnel lens is not used.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a third aspect of the configuration of the illumination device 1.
  • the configuration of the third aspect is the same as that of the second aspect.
  • a portion (waist portion LW1) where the light diameter of the first light L1 is smaller than the light diameter passing through each of the plurality of first lenses 31 may have Specifically, the minimum value of the light diameter between two adjacent first lenses 31 (that is, the diameter of the waist portion LW1) is the minimum light diameter of the first light L1 in each of the two first lenses 31. may be less than the value
  • the first lens optical system 3 with high imaging magnification can be easily obtained.
  • the first lens optical system 3 may have, for example, three or more lenses arranged side by side in the optical axis direction of the first light L1. Thereby, the optical characteristics required for the first lens optical system 3 can be obtained more easily.
  • each first lens 31 is a spherical lens in the examples of FIGS. 1 to 5, each first lens 31 may be an aspherical lens or a free-form surface lens.
  • the orientation angle of the first light L1 emitted from the irradiation aperture 4a may be less than 60 degrees.
  • the orientation angle of the illumination device 1 may be less than 45 degrees, less than 30 degrees or less than 15 degrees, for example.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a fourth aspect of the configuration of the lighting device 1.
  • the opening surface 61 of the first shielding portion 6 is substantially parallel to the optical axis AX1.
  • the aperture surface 61 has, for example, the same shape as a columnar side surface whose height direction is the optical axis direction.
  • the first shielding part 6 has, for example, a ring shape.
  • the aperture surface 61 is for example an absorption surface. That is, the absorption rate of the aperture surface 61 for the first light L1 is high.
  • the absorption rate of the opening surface 61 may be, for example, 60% or more, 80% or more, or 90% or more.
  • the aperture surface 61 may have a high absorptance for the entire wavelength range of the first light L1, or may have a high absorptance for the peak wavelength.
  • the opening surface 61 is formed by performing a blackening process, for example.
  • blackening treatment such as chemical conversion treatment, plating, and painting can be employed as the blackening treatment.
  • a matte blackening treatment may be employed, or a glossy blackening treatment may be employed.
  • Such an opening surface 61 is made of a black material.
  • the material includes, for example, at least one of black metal, black metal oxide film, and black resin.
  • the opening surface 61 may be formed by a dielectric multilayer film.
  • a dielectric multilayer film has, for example, a structure in which a plurality of dielectric thin films are laminated.
  • Dielectrics include, for example, one or more of titanium oxide (TiO 2 ), SiO 2 , niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ), tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), and magnesium fluoride (MgF 2 ). of materials are used.
  • Such a dielectric multilayer film can also be called a low reflection film or an antireflection film.
  • the spread angle ⁇ 1 of the first light L1 that has passed through the opening 6a of the first shielding portion 6 is smaller than the spread angle of the first light L1 in the first emission portion 21 .
  • the divergence angle ⁇ 1 is equal to or less than the angle ⁇ 2 that defines the numerical aperture of the first lens optical system 3. Therefore, the first light L ⁇ b>1 that has passed through the opening 6 a of the first shielding portion 6 can pass through the effective area of the first lens optical system 3 . Therefore, it is possible to suppress reflected and scattered light inside the housing 4 and suppress unevenness of the first light L1 emitted from the irradiation opening 4a.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing part of the fifth aspect of the configuration of the lighting device 1.
  • the first member 42 of the housing 4 is formed with an opening for passing the light from the first emitting portion 21 .
  • the opening of the first member 42 functions as the opening 6 a of the first shielding portion 6 . That is, the first shielding portion 6 is configured integrally with the first member 42 .
  • the housing 4 further includes a transparent connecting member 44 that connects the first light source 2 to the first member 42 .
  • the connecting member 44 has an annular shape surrounding the optical axis AX1, the outer peripheral edge of the lower surface of the connecting member 44 is connected to the upper surface of the first member 42, and the inner peripheral portion of the connecting member 44 is the first light source. 2.
  • the inner peripheral edge portion of the lower surface of the connecting member 44 faces the opening 6 a of the first shielding portion 6 .
  • the connecting member 44 has a high transmittance for the first light L1.
  • the transmittance is, for example, 60% or higher, and may be 70% or higher, 80% or higher, or 90% or higher.
  • a portion of the light emitted from the first emitting portion 21 of the first light source 2 passes through the opening 6a of the first shielding portion 6, and the rest of the light is reflected or scattered by the opening surface 61 of the first shielding portion 6.
  • the opening surface 61 forming the opening 6a of the first shielding portion 6 is inclined so as to approach the optical axis AX1 of the first light L1 toward the front in the traveling direction of the first light L1. ing.
  • scattering of light generated at the opening surface 61 is directed toward the first emitting portion 21 side, so scattered light can be made less likely to occur inside the housing 4 .
  • the scattered light travels through the transparent connecting member 44 to the outside of the housing 4 .
  • the inclination angle of the opening surface 61 is set to a value that causes the scattered light to be directed toward the connecting member 44 around the first emitting portion 21 . Therefore, as compared with the case where the aperture surface 61 is inclined away from the optical axis AX1, scattering inside can be reduced, and a comfortable lighting space with little glare can be realized.
  • the first emitting portion 21 and the first shielding portion 6 may be separated in the direction perpendicular to the optical axis AX1. That is, the opening surface 61 forming the opening 6a of the first shielding portion 6 may be separated from the first emitting portion 21 in the direction perpendicular to the optical axis AX1.
  • the size M1 of the first emitting portion 21 may be smaller than the size M4 of the opening 6a of the first shielding portion 6 (that is, the opening area).
  • the width of the first emitting portion 21 may be smaller than the width of the opening 6 a of the first shielding portion 6 .
  • the width of the output end of the first output portion 21 and the width of the opening 6a of the first shielding portion 6 may match.
  • the first emitting portion 21 and the first shielding portion 6 can further reduce glare compared to a structure in which the first emitting portion 21 and the first shielding portion 6 are separated in the direction perpendicular to the optical axis AX1.
  • matching here means that an error is allowed. That is, the meaning of coincidence also includes the situation where A and B deviate within tolerance.
  • the first emitting portion 21 and the first shielding portion 6 may partially overlap in the direction perpendicular to the optical axis AX1.
  • the width of the opening 6 a of the first shielding portion 6 (that is, the diameter of the through hole of the first member 42 ) may be smaller than the width of the emission end of the first emission portion 21 .
  • the width of the output end of the first output portion 21 and the width of the opening 6a of the first shielding portion 6 are substantially the same. In comparison, glare can be further reduced.
  • the first emitting portion 21 and the first shielding portion 6 may be continuous in the optical axis direction, or may partially overlap each other. However, as shown in FIG. 9, the first emitting portion 21 and the first shielding portion 6 may be separated in the optical axis direction.
  • the housing 4 may further include a transparent connecting member 44 , and the transparent connecting member 44 may connect the first light source 2 to the first member 42 .
  • the aperture surface 61 of the first shielding portion 6 may be inclined along the path of the first light L1 so as to move away from the optical axis AX1 toward the first lens optical system 3.
  • a ray with a large spread angle among the first light L1 may enter the upper end portion of the aperture surface 61 .
  • the upper end portion referred to here is, for example, a connecting portion between the opening surface 61 of the first shielding portion 6 and the surface 62 on the first light source 2 side.
  • the light rays of the first light L1 having a large spread angle may be incident on the surface 62 of the first shielding portion 6 on the side of the first light source 2 .
  • surface 62 may be a light absorbing surface.
  • the light absorbing surface may be, for example, a surface having an absorptance of 60% or more in the visible light region.
  • the first light L1 from the first emitting portion 21 does not have to enter the opening surface 61 of the first shielding portion 6 directly.
  • the aperture surface 61 may be more inclined with respect to the optical axis AX1 than the outermost rays of the first light L1 that have passed through the aperture surface 61 .
  • the acute angle formed by the aperture surface 61 and the optical axis AX1 may be larger than the acute angle formed by the light ray and the optical axis AX1.
  • the aperture surface 61 may be inclined so that the acute angle formed by the aperture surface 61 and the optical axis AX1 becomes smaller. According to this, the first light L ⁇ b>1 from the first emitting portion 21 can directly enter the aperture surface 61 .
  • at least one of the aperture surface 61 and the surface 62 may be a light absorbing surface.
  • the distance between the first emission section 21 and the irradiation opening 4a is larger than the inner diameter of the housing 4.
  • the distance between the first emission section 21 and the irradiation aperture 4a referred to here is, for example, the distance along the path along the optical axis AX1.
  • the distance between the first lens optical system 3 and the irradiation aperture 4a can be increased.
  • the first lens optical system 3 includes a plurality of first lenses 31, the distance between the first lens 31 closest to the irradiation aperture 4a and the irradiation aperture 4a can be increased.
  • the first lens optical system 3 can be made difficult to see from the outside of the housing 4, and a comfortable lighting space with less glare can be realized.
  • the distance between the first lens optical system 3 and the irradiation aperture 4 a may be larger than the inner diameter of the housing 4 .
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a lighting device 1A according to the second embodiment.
  • the illumination device 1A differs from the illumination device 1 in the position of the first shielding portion 6.
  • the first shielding portion 6 is positioned after the frontmost first lens 31 in the first lens optical system 3.
  • the aperture position of the first lens optical system 3 located in the vicinity of The aperture position referred to here means that, for example, when a plane A1 perpendicular to the optical axis AX1 is moved along the optical axis direction, each first light L1 emitted from each point of the first emission section 21 is a plane.
  • the first light L1 emitted from each of the three points on the first emission section 21 is called a first partial light L1a, a first partial light L1b, and a first partial light L1c.
  • the first partial light L1a, the first partial light L1b, and the first partial light L1c overlap each other on the plane A1 at the stop position. That is, on the plane A1 shown in FIG. 11, the proportion of the area where the first partial lights L1a to L1c overlap with respect to the entire area of the first light L1 is the highest.
  • the first lens optical system 3 includes a single first lens 31, and the aperture position of the first lens optical system 3 is located immediately after the first lens 31. Therefore, the first shielding part 6 is provided immediately after the first lens 31 .
  • the central portion of the first light L1 transmitted through the first lens 31 passes through the opening 6a of the first shielding portion 6, and the remaining outer peripheral portion is shielded by the first shielding portion 6.
  • FIG. The first light L1 that has passed through the opening 6a of the first shielding portion 6 forms an image on the image plane IS1, passes through the irradiation opening 4a, and exits into the illumination space S1, as in the first embodiment.
  • the divergence angle ⁇ 1 is equal to or less than the angle ⁇ 2 that defines the numerical aperture of the first lens optical system 3.
  • the divergence angle ⁇ 1 is the angle formed by the outer rays of the first light L1 passing through the opening 6a of the first shielding portion 6 at the first emitting portion 21 in the cross section including the optical axis AX1.
  • the first shielding part 6 can allow the first light L1 passing through the effective area of the first lens optical system 3 to pass through the opening 6a. Therefore, the lighting device 1A can also emit the first light L1 with less unevenness from the irradiation opening 4a.
  • the first shielding part 6 is positioned near the diaphragm position. According to this, a ray passing through the center of the first partial lights L1a to L1c emitted from each point of the first emitting portion 21 passes through the center of the opening 6a of the first shielding portion 6. FIG. Therefore, the first partial lights L1a to L1c emitted from each point are more evenly shielded by the first shielding portion 6.
  • FIG. 1 a ray passing through the center of the first partial lights L1a to L1c emitted from each point of the first emitting portion 21 passes through the center of the opening 6a of the first shielding portion 6.
  • the illumination device 1A can maintain the in-plane distribution of the intensity of the first light L1 in the first emission section 21 and emit the first light L1 from the irradiation aperture 4a. That is, the illumination device 1A can emit the first light L1 into the illumination space S1 with the in-plane distribution that reflects the in-plane distribution of the first light L1 in the first emission section 21 as it is. For example, if the in-plane distribution of the first light L1 in the first emission section 21 is uniform, the illumination device 1A can emit the first light L1 into the illumination space S1 with the uniform in-plane distribution.
  • the first shielding part 6 should be positioned at the stop position.
  • the first shielding portion 6 does not necessarily have to be positioned at the stop position.
  • the first shielding portion 6 may be located closer to the irradiation opening 4a than the stop position. This also allows the first light L1 that has passed through the effective area of the first lens optical system 3 to be emitted from the irradiation aperture 4a.
  • the first shielding part 6 is the final first lens in the first lens optical system 3 . It is preferable that it is located closer to the first light source 2 than the lens 31 is. According to this, even if the first light L ⁇ b>1 is reflected and scattered by the aperture surface 61 of the first shielding section 6 , the reflected scattered light enters the first lens 31 in the rear stage of the first shielding section 6 . According to this, compared with the case where the first lens 31 is not positioned after the first shielding part 6, the reflected scattered light emitted from the irradiation aperture 4a can be reduced.
  • first and second embodiments although the single first shielding part 6 is positioned inside the housing 4, two first shielding parts 6 may be positioned. Specifically, one first shielding portion 6 (see FIG. 1) is located between the first output portion 21 and the first lens optical system 3, and the other first shielding portion 6 (see FIG. 11) is For example, it may be positioned at the diaphragm position of the first lens optical system 3 .
  • part of the first light L1 can be reflected and scattered by the first shielding section 6 . If such reflected scattered light deviates from the path of the first light L1 that forms an image on the image plane IS1 and leaks out of the irradiation aperture 4a without forming an image on the image plane IS1, the first light L1 becomes uneven. can occur.
  • the reflected scattered light of the first light L1 reflected and scattered inside the housing 4 is also referred to as the reflected scattered light L11.
  • the reflected scattered light L11 is a part of the first light L1 that deviates from the path of the first light L1 that forms an image on the image plane IS1, and may be either reflected light or scattered light.
  • the third embodiment it is intended to further suppress unevenness of the first light L1 that illuminates the illumination space S1.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of a lighting device 1B according to the third embodiment.
  • the illumination device 1B differs from the illumination device 1 in the presence or absence of the light reducing structure 5.
  • FIG. The light reducing structure 5 is located inside the housing 4 .
  • the light reduction structure 5 is arranged to reduce the reflected scattered light L11 emerging from the illumination aperture 4a.
  • the first lens optical system 3 of the illumination device 1B includes multiple first lenses 31 and one or more spacers 32 .
  • the first lens optical system 3 includes two first lenses 31 and one spacer 32 .
  • the spacer 32 is a member that defines the interval between the two first lenses 31 .
  • the spacer 32 is positioned between two adjacent first lenses 31 and contacts both first lenses 31 . Thereby, the distance between the two first lenses 31 can be matched with the thickness of the spacer 32 (thickness along the optical axis AX1).
  • the spacer 32 has, for example, a ring shape surrounding the optical axis AX1.
  • the light reducing structure 5 is positioned on the inner wall of the spacer 32 and exposed to the inner space of the housing 4.
  • the light reducing structure 5 includes, for example, a reflection reducing portion 51 .
  • the reflection reduction section 51 may include an absorption film having a high absorption rate for the first light L1.
  • the absorption rate may be, for example, 60% or more, 80% or more, or 90% or more.
  • the reflection reducing portion 51 may have a high absorptance for the entire wavelength range of the first light L1, or may have a high absorptance for the peak wavelength.
  • the absorption rate of the reflection reducing portion 51 for the first light L1 is higher than the absorption rate of the spacer 32 for the first light L1.
  • Such a reflection reducing portion 51 is formed, for example, by blackening the inner wall of the spacer 32 .
  • the reflection reducing portion 51 is formed on the inner wall of the spacer 32 by chemical conversion treatment, plating, and blackening treatment such as painting.
  • the blackening treatment a matte blackening treatment may be employed, or a glossy blackening treatment may be employed.
  • Such a reflection reducing portion 51 is made of a black material.
  • the material includes, for example, at least one of black metal, black metal oxide film, and black resin.
  • the reflection reducing portion 51 may include a dielectric multilayer film.
  • a dielectric multilayer film has, for example, a structure in which a plurality of dielectric thin films are laminated.
  • Dielectrics include, for example, one or more of titanium oxide (TiO 2 ), SiO 2 , niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ), tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), and magnesium fluoride (MgF 2 ). of materials are used.
  • Such a dielectric multilayer film can also be called a low reflection film or an antireflection film.
  • the reflection reducing portion 51 may be formed directly on the inner wall of the spacer 32 or may be formed on a predetermined film-like base material and the base material may be attached to the inner wall of the spacer 32 .
  • the substrate may be attached to the inner wall of the spacer 32, for example by an adhesive.
  • the reflection reduction section 51 may contain flocked paper.
  • flocked paper can consist of a substrate such as paper and cloth, and chemical fibers attached to the substrate in an upright position. If black flocked paper is used, it is possible to further suppress reflection of the reflected scattered light L11 compared to other colors of flocked paper.
  • the illumination device 1B can emit the first light L1 of higher quality into the illumination space S1.
  • FIG. 13 is an enlarged view schematically showing part of another example of the light reducing structure 5.
  • FIG. The light reducing structure 5 includes uneven features 52 .
  • the uneven shape 52 is, for example, the shape of the inner wall surface of the spacer 32, and a part thereof is schematically shown in FIG.
  • the uneven shape 52 presents unevenness in the optical axis direction parallel to the optical axis AX1. That is, the uneven shape 52 has a shape in which concave portions and convex portions are alternately arranged in a cross section including the optical axis AX1.
  • the concave-convex shape 52 has a saw blade shape, and each tooth (that is, convex portion) of the saw blade is formed on the first surface 521 on the side of the first light source 2 and the first surface 521 on the side of the irradiation aperture 4a. 2 faces 522 .
  • the first surface 521 is inclined in the optical axis direction so as to approach the optical axis AX1 toward the irradiation aperture 4a
  • the second surface 522 is inclined away from the optical axis AX1 toward the irradiation aperture 4a. Tilt away.
  • the first surfaces 521 and the second surfaces 522 are alternately continuous. As illustrated in FIG.
  • the length of the first surface 521 and the length of the second surface 522 may be approximately the same.
  • the first surface 521 and the second surface 522 may be equal sides of an isosceles triangle in a cross section (for example, the paper surface of FIG. 13) including the optical axis AX1.
  • Such uneven shape 52 may have a helical shape similar to a female thread, or may have a shape in which a plurality of ring shapes are arranged in the optical axis direction.
  • the pitch of the concave-convex shape 52 is set to, for example, several millimeters or less.
  • the reflected scattered light L11 is obliquely incident on the inner wall of the spacer 32 mainly from the first light source 2 side. Therefore, more reflected scattered light L11 is incident on the first surface 521 than on the second surface 522 on the inner wall of the spacer 32 .
  • the first surface 521 reflects and scatters the incident reflected scattered light L11 mainly in an oblique direction opposite to the irradiation aperture 4a.
  • the number of times the reflected scattered light L11 is reflected and scattered within the housing 4 can be increased, and the reflected scattered light L11 can be attenuated within the housing 4 . Therefore, it is possible to reduce the possibility that the reflected scattered light L11 is emitted from the irradiation aperture 4a.
  • the reflected scattered light L11 even if the reflected scattered light L11 enters the second surface 522 from the first light source 2 side, the reflected scattered light L11 reflected and scattered by the second surface 522 mainly enters the first surface 521, and the first surface 521 are reflected and scattered obliquely toward the first light source 2 side. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the reflected scattered light L11 is emitted from the irradiation aperture 4a.
  • the illumination device 1B can emit the first light L1 of higher quality into the illumination space S1.
  • FIG. 14 is a diagram schematically showing another example of the uneven shape 52. As shown in FIG. In the example of FIG. 14 as well, the uneven shape 52 is the shape of the inner wall surface of the spacer 32 . However, in the example of FIG. 14, the length of the second surface 522, which is further away from the optical axis AX1 toward the irradiation aperture 4a, is longer than the length of the first surface 521. As shown in FIG. In the example of FIG.
  • the first surface 521 is substantially perpendicular to the optical axis AX1, so in the cross section including the optical axis AX1, the first surface 521 corresponds to the adjacent side of a right triangle and is perpendicular to the second surface 522. Corresponds to the hypotenuse of a triangle.
  • the reflected scattered light L11 is also incident on the inner wall surface of the spacer 32 as described above, mainly from the side of the first light source 2 in an oblique direction.
  • the first surface 521 reflects and scatters the incident reflected scattered light L11 mainly toward the side opposite to the irradiation aperture 4a.
  • the first surface 521 mainly reflects and scatters the reflected scattered light L11 obliquely toward the first light source 2 side.
  • part of the reflected and scattered light L11 from the first surface 521 may enter the second surface 522, since the second surface 522 is inclined, most of the reflected and scattered light L11 is directed obliquely toward the first light source 2 side. Can be reflected and scattered in directions.
  • the reflected scattered light L11 from the first light source 2 side enters the second surface 522
  • the reflected scattered light L11 reflected and scattered by the second surface 522 enters the first surface 521
  • the first surface 521 is reflected and scattered obliquely to the first light source 2 side.
  • the reflected scattered light L11 incident on the uneven shape 52 from the first light source 2 side can be mainly reflected and scattered in the oblique direction toward the first light source 2 side. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the reflected scattered light L11 is emitted from the irradiation aperture 4a.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing a first aspect of lighting device 1B.
  • the light reducing structure 5 is located on the inner wall of the housing 4 .
  • the light reducing structure 5 may include a reflection reducing portion 51 . According to this, reflection of the reflected scattered light L11 incident on the reflection reducing portion 51 is suppressed, so that the reflected scattered light L11 emitted from the irradiation aperture 4a into the illumination space S1 can be reduced.
  • the reflection reducing section 51 may be located on almost the entire inner wall of the housing 4 as illustrated in FIG. 15, or may be located only on a part thereof.
  • the reflection reducing portion 51 may be located on all or part of the inner wall of the side wall 41 surrounding the optical axis AX1.
  • the reflection reducing portion 51 is positioned along the entire circumference of the inner wall of the side wall 41 .
  • the reflection reducing portion 51 may be positioned on the surface of the first shielding portion 6 on the side of the first lens optical system 3 .
  • FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing a second aspect of the lighting device 1B.
  • the light reducing structure 5 located on the inner wall of the housing 4 may have an uneven shape 52 . That is, the inner wall of the housing 4 may have the uneven shape 52 as the light reducing structure 5 .
  • the uneven shape 52 may be formed on the entire inner wall surface of the housing 4, or may be formed only on a part thereof.
  • the uneven shape 52 can be formed at least on all or part of the inner wall surface of the side wall 41 .
  • the uneven shape 52 is formed along the entire circumference of the inner wall surface of the side wall 41 .
  • the reflected and scattered light L11 that obliquely enters the uneven shape 52 of the inner wall of the side wall 41 from the first light source 2 side is mainly reflected and scattered obliquely toward the first light source 2 side. Therefore, the reflected scattered light L11 emitted from the irradiation aperture 4a to the illumination space S1 can be reduced.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing a third aspect of the illumination device 1B according to the third embodiment.
  • the illumination device 1B according to the third aspect differs from the illumination device 1A in the presence or absence of the light reducing structure 5.
  • the first shielding portion 6 is positioned near the stop position, and the light reducing structure 5 is positioned on the first shielding portion 6 .
  • the light reducing structure 5 is positioned on the opening surface 61 forming the opening 6 a of the first shielding portion 6 .
  • the light reducing structure 5 may be positioned all around the aperture surface 61 .
  • the light reducing structure 5 may include a reflection reducing portion 51 and may have an uneven shape 52 .
  • the reflected scattered light L11 incident on the opening surface 61 of the first shielding portion 6 in an oblique direction from the first light source 2 side is suppressed, or the reflected scattered light L11 is mainly emitted from the first light source 2 side. Reflect and scatter diagonally. Therefore, the reflected scattered light L11 emitted from the irradiation aperture 4a to the illumination space S1 can be reduced.
  • the light reduction structure 5 may be positioned on the first shielding section 6 while avoiding the surface 63 on the irradiation aperture 4a side of the surface of the first shielding section 6 . This is because the reflected scattered light L11 is less incident on the surface 63 of the first shielding portion 6 than on the opening surface 61 . Further, the light reducing structure 5 may be positioned in the first shielding portion 6 while avoiding the surface 62 of the first shielding portion 6 on the side of the irradiation opening 4a. This is because the reflected scattered light L11 incident on the surface 62 of the first shielding portion 6 is reflected and scattered toward the first light source 2, and thus is difficult to be emitted from the irradiation opening 4a.
  • the light reduction structure 5 is positioned on at least one of the inner wall of the spacer 32, the inner wall of the housing 4, and the first shielding portion 6. However, it is not necessarily limited to this. In short, the light reduction structure 5 is exposed in the internal space of the housing 4 and arranged at a position where it does not interfere with the first light L1 passing through the first lens optical system 3 and forming an image on the image plane IS1.
  • the light reducing structure 5 may be located on the surface of a lens holder (not shown) that holds the lens 31 .
  • the light reduction structure 5 may include both the reflection reduction portion 51 and the uneven shape 52 .
  • the reflection reducing portion 51 is positioned on the surface of the uneven shape 52 .
  • FIG. 18 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of a lighting device 1C according to the fourth embodiment.
  • the illumination device 1 ⁇ /b>C differs from the illumination device 1 in the specific configuration of the first lens optical system 3 .
  • the first lens optical system 3 includes a plurality of first lenses 31 and constitutes a bilateral telecentric optical system.
  • the double-telecentric optical system means that the principal ray of the first light L1 is parallel to the optical axis AX1 on the first light source 2 side, and the principal ray of the first light L1 is parallel to the optical axis AX1 on the irradiation aperture 4a side.
  • the chief ray of the first light L1 emitted from each point of the first emission portion 21 is indicated by a thick dashed line.
  • a principal ray is a ray that passes through the center of the first light L1 on a plane A1 perpendicular to the optical axis AX1 at the stop position. As illustrated in FIG. 18, among the rays of the first partial light L1a, the principal ray passing through the center of the first light L1 on the plane A1 is located on the optical axis AX1 on both the first light source 2 side and the irradiation aperture 4a side.
  • the principal ray of the first partial light L1b is also parallel to the optical axis AX1 on both the first light source 2 side and the irradiation aperture 4a side
  • the principal ray of the first partial light L1c is also parallel to the first light source 2 side and the irradiation aperture 4a side. Both sides of 4a are parallel to the optical axis AX1.
  • first lenses 31 are schematically shown in the example of FIG. 18, the number of first lenses 31 can be changed as appropriate. Also, in the example of FIG. 18, a double-sided convex lens is shown as the first lens 31, but other lenses such as a concave lens may be employed as appropriate.
  • the principal ray of the first light L1 emitted from the irradiation aperture 4a is substantially parallel and hardly spreads. According to this, it is possible to reduce the spread angle of the first light L1 emitted from the irradiation opening 4a. Therefore, a narrower irradiation area can be irradiated with the first light L1, and the presence of the lighting device 1C can be further reduced.
  • ⁇ Fifth Embodiment> 19 and 20 are cross-sectional views schematically showing an example of the configuration of a lighting device 1D according to the fifth embodiment.
  • the illumination device 1D differs from the illumination device 1 in the presence or absence of a zoom mechanism 35.
  • FIG. 19 and 20 are cross-sectional views schematically showing an example of the configuration of a lighting device 1D according to the fifth embodiment.
  • the illumination device 1D differs from the illumination device 1 in the presence or absence of a zoom mechanism 35.
  • the zoom mechanism 35 zooms, that is, adjusts the spread angle of the first light L1 from the irradiation aperture 4a by adjusting the positions of the first lenses 31 constituting the first lens optical system 3 on the optical axis AX1.
  • the zoom mechanism 35 may have, for example, a ball screw mechanism.
  • a ball screw mechanism includes a lead screw extending in the direction of the optical axis, a carriage coupled to the lead screw by screw action, a lens holder coupled to the carriage to hold the first lens 31, and a motor for rotating the lead screw. including. By rotating the lead screw, the carriage, the lens holder and the first lens 31 move together along the optical axis direction.
  • the motor is controlled by the controller 20, for example.
  • Control unit 20 can also be said to be a control circuit.
  • Control unit 20 includes at least one processor to provide control and processing power to perform various functions, as described in further detail below.
  • the at least one processor may be implemented as a single integrated circuit (IC) or as multiple communicatively coupled integrated circuit ICs and/or discrete circuits. good.
  • the at least one processor can be implemented according to various known techniques.
  • a processor includes one or more circuits or units configured to perform one or more data computing procedures or processes, such as by executing instructions stored in associated memory.
  • the processor may be firmware (eg, discrete logic components) configured to perform one or more data computing procedures or processes.
  • the processor is one or more processors, controllers, microprocessors, microcontrollers, application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors, programmable logic devices, field programmable gate arrays, or any of these. Any combination of devices or configurations, or other known combinations of devices and configurations, may be included to perform the functions described below.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • the housing 4 may be composed of a plurality of cylindrical bodies, and may move along the optical axis direction together with each first lens 31 . That is, the zoom mechanism 35 may move the first lens 31 and the cylindrical body integrally. According to this, the size of the housing 4 in the optical axis direction changes according to the position of each first lens 31 .
  • the distance D1 between the first emitting portion 21 of the first light source 2 and the first lens 31 and the distance D2 between two adjacent first lenses 31 are wider than in FIG. Thereby, the spread angle of the first light L1 emitted from the irradiation aperture 4a of the illumination device 1D can be reduced.
  • the zoom mechanism 35 adjusts the position of each first lens 31, thereby adjusting the spread angle of the first light L1 emitted from the irradiation aperture 4a. Therefore, the size of the irradiation area can be adjusted.
  • the angle ⁇ 2 that defines the numerical aperture also changes.
  • the spread angle ⁇ 1 may be set to a minimum value or less within the range of the angle ⁇ 2 that can be taken by the movement of the first lens 31, or the spread angle ⁇ 1 may change according to the angle ⁇ 2.
  • the first shielding part 6 may include a diaphragm mechanism 64 that changes the size of the opening 6a.
  • FIG. 21 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the first shielding part 6.
  • the diaphragm mechanism 64 includes a plurality of diaphragm blades 641 and a rotating member 642 .
  • a plurality of aperture blades 641 are arranged in the circumferential direction around the optical axis AX1, and the tip of each aperture blade 641 forms a part of the aperture surface 61, respectively.
  • the rotating member 642 is a member that displaces the aperture blade 641, and has, for example, a ring-shaped plate shape surrounding the optical axis AX1.
  • the rotating member 642 is coupled to the diaphragm blades 641 so as to be displaceable, and by rotating around the optical axis AX1, the plurality of diaphragm blades 641 are displaced, and the size of the aperture 6a is changed.
  • the diaphragm mechanism 64 includes, for example, a driving section such as a motor (not shown) that rotates the rotating member 642 .
  • the diaphragm mechanism 64 is controlled by the controller 20, for example.
  • the control unit 20 controls the aperture mechanism 64 according to the position of the first lens 31 so that the divergence angle ⁇ 1 is equal to or less than the angle ⁇ 2. For example, the control unit 20 receives from the outside a signal specifying the spread angle of the first light L1 emitted by the illumination device 1D.
  • the controller 20 controls the zoom mechanism 35 and the aperture mechanism 64 based on the signal. Specifically, the control unit 20 controls the zoom mechanism 35 so that the illumination device 1D emits the first light L1 at the spread angle indicated by the signal, adjusts each position of the first lens 31, and spreads at the spread angle ⁇ 1. is equal to or less than the angle ⁇ 2 of the first lens optical system 3 after the movement of the first lens 31, the aperture mechanism 64 is controlled to adjust the size of the aperture 6a.
  • the illumination device 1D can emit the high-quality first light L1 into the illumination space S1 regardless of the position of the first lens 31.
  • the control unit 20 may control the diaphragm mechanism 64 so that the divergence angle ⁇ 1 increases as the angle ⁇ 2 increases. According to this, when the angle ⁇ 2 is large, more of the first light L1 can enter the first lens optical system 3, so more of the first light L1 can be emitted from the irradiation aperture 4a. can. That is, the first light L1 emitted from the first emitting portion 21 of the first light source 2 can be used more effectively.
  • the first shielding part 6 is positioned between the first output part 21 and the first lens optical system 3, but may be positioned at the aperture position.
  • the zoom mechanism 35 should move not only the first lens 31 but also the first shielding portion 6 .
  • the aperture position can also be moved. good.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of a lighting device 1E according to the sixth embodiment.
  • the lighting device 1E differs from the lighting device 1 in the presence or absence of the reflecting member 7 and the position of the irradiation aperture 4a.
  • the reflecting member 7 is positioned inside the housing 4 and reflects the first light L1 to change its traveling direction.
  • Reflective member 7 includes, for example, a mirror or a prism. In the example of FIG. 22 , the reflecting member 7 is positioned after the first lens optical system 3 in the path of the first light L1. The reflecting member 7 reflects the first light L1 that has passed through the first lens optical system 3 toward the irradiation aperture 4a.
  • the irradiation aperture 4a is not formed in the second member 43 of the housing 4, but is formed in the side wall 41.
  • the irradiation opening 4a penetrates the side wall 41 in its thickness direction and connects the internal space of the housing 4 and the illumination space S1.
  • the irradiation aperture 4 a is formed at a position facing the reflecting member 7 in the radial direction about the central axis of the side wall 41 .
  • the first light L1 from the reflecting member 7 passes through the irradiation opening 4a and is emitted to the illumination space S1.
  • the traveling direction of the first light L1 can be made different from the traveling direction of the first light L1 by the first light source 2 by the reflecting member 7, the installation position of the irradiation aperture 4a can be changed.
  • the degree of freedom can be improved.
  • the reflecting member 7 reflects the first light L1 substantially perpendicularly downward in the rear stage of the first lens optical system 3 .
  • the lighting device 1E should be arranged in the ceiling space so that the traveling direction of the first light L1 from the first light source 2 is substantially parallel to the horizontal direction. can be done.
  • the example of FIG. 22 also shows the ceiling plate 100 that forms the ceiling surface of the illumination space S1.
  • the ceiling plate 100 is provided with an opening 10a passing therethrough in the vertical direction, and the illumination device 1E is arranged on the ceiling plate 100 so that the irradiation opening 4a faces the opening 10a.
  • the plurality of first lenses 31 of the first lens optical system 3 are arranged in the horizontal direction. size can be reduced. Therefore, even if the ceiling space is low, the lighting device 1E can be installed. That is, the illumination device 1E is suitable for installation on the ceiling of the illumination space S1.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view schematically showing another aspect of the lighting device 1E.
  • the reflecting member 7 is positioned between the two first lenses 31 on the path of the first light L1.
  • the first lens 31 located on the side of the first light source 2 is called the first A lens
  • the first lens 31 located on the side of the irradiation aperture 4a is called the first B lens 31.
  • the side wall 41 of the housing 4 forms an L-shaped internal space. That is, the side wall 41 extends from the peripheral edge of the first member 42 along the traveling direction of the first light L1, bends at a position corresponding to the reflecting member 7, and extends in the traveling direction of the first light L1 from the reflecting member 7. , and extends to the periphery of the second member 43 .
  • Such a side wall 41 has a shape similar to a so-called L-shaped tube.
  • the portion of the side wall 41 that corresponds to the front stage of the reflecting member 7 will be referred to as a first portion 411, and the portion that corresponds to the rear stage of the reflecting member 7 will also be referred to as a second portion 412.
  • a portion connecting the portions 412 is also referred to as a connecting portion 413 .
  • a part of the first A lens 31 that constitutes the first lens optical system 3 is located between the first light source 2 and the reflecting member 7 .
  • the first A lens 31 is positioned within the first section 411 .
  • the remaining first B lens 31 constituting the first lens optical system 3 is positioned.
  • the 1B lens 31 is positioned within the second portion 412 .
  • the reflecting member 7 is positioned inside the connecting portion 413 .
  • the illumination device 1E according to such another aspect When the illumination device 1E according to such another aspect is arranged in the ceiling part of the illumination space S1, it is arranged in the ceiling space so that the traveling direction of the first light L1 from the first light source 2 is substantially parallel to the horizontal direction. be able to. According to this, even if the ceiling space is low, the lighting device 1E can be arranged. Further, according to the illumination device 1E according to another aspect, the second part 412 can be inserted into the opening 10a of the ceiling plate 100. As shown in FIG. According to this, it is possible to reduce the size of the illumination device 1D in the space above the ceiling.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of a lighting device 1F according to the seventh embodiment.
  • the illumination device 1F differs from the illumination device 1 in the presence or absence of the second light source 8, the second shielding section 65, the second lens optical system 9, and the merging element 10.
  • the housing 4 accommodates at least the first lens optical system 3, the second lens optical system 9, the first shielding section 6, the second shielding section 65, and the confluence element 10. . Therefore, the shape of the housing 4 is also different from that of the housing 4 of the lighting device 1 .
  • the second light source 8 has a second emitting portion 81 and emits from the second emitting portion 81 a second light L2 different from the first light L1 from the first light source 2 .
  • the second light L2 is light having a wavelength range different from that of the first light L1, and is visible light, for example.
  • a specific configuration example of the second light source 8 is the same as that of the first light source 2 .
  • the second light source 8 is also attached to the housing 4.
  • the second light source 8 emits the second light L2 into the internal space of the housing 4 .
  • the second light source 8 emits the second light L2 along the traveling direction of the first light L1 from the first light source 2 .
  • the second light L2 from the second light source 8 also travels while spreading like the first light L1.
  • the second shielding part 65 is located inside the housing 4 .
  • the second shielding part 65 has an opening 65a, and the second light L2 passes through the opening 65a.
  • the second shielding part 65 has the same shape as the first shielding part 6, and is located between the second output part 81 and the second lens optical system 9 in the example of FIG.
  • the second shielding portion 65 may be located near the diaphragm position of the second lens optical system 9, like the first shielding portion 6.
  • the second lens optical system 9 is located inside the housing 4 .
  • the second lens optical system 9 is an imaging optical system that forms an image of the second light L2 from the second light source 8 on a virtual image plane on the irradiation aperture 4a side.
  • This image plane like the image plane IS1, is located, for example, within the illumination aperture 4a.
  • the second lens optical system 9 includes one or more second lenses 91 .
  • a plurality of (here, two) second lenses 91 are arranged at intervals on the path of the second light L2.
  • a specific example of the second lens 91 is the same as the first lens 31 .
  • a pair of the second light source 8 and the second lens optical system 9 are arranged parallel to a pair of the first light source 2 and the first lens optical system 3 .
  • a reflecting member 71 is positioned after the second lens optical system 9, and the reflecting member 71 directs the second light L2 from the second lens optical system 9 toward the combining element 10. reflect.
  • the reflecting member 71 is arranged inside the housing 4 at a position above the junction element 10 and facing the junction element 10 in the vertical direction. Reflective member 71 includes, for example, a mirror or a prism.
  • the merging element 10 is an element that merges the first light L1 and the second light L2.
  • the merging element 10 includes a first prism 11, a second prism 12 and a filter film 13.
  • FIG. In the example of FIG. 24, the first prism 11 and the second prism 12 have a right-angled isosceles triangular prism shape, and are arranged so that their slopes face each other.
  • the filter film 13 is positioned on the slopes of the first prism 11 and the second prism 12, reflects the first light L1, and transmits the second light L2. That is, the transmittance of the filter film 13 for the wavelength range of the second light L2 is higher than the transmittance for the wavelength range of the first light L1, and the reflectance of the filter film 13 for the wavelength range of the first light L1 is , the reflectance for the wavelength range of the second light L2.
  • a filter film 13 can be realized by, for example, a dielectric multilayer film.
  • a dielectric multilayer film has, for example, a structure in which a plurality of dielectric thin films are laminated.
  • Dielectrics include, for example, one or more of titanium oxide (TiO 2 ), SiO 2 , niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ), tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), and magnesium fluoride (MgF 2 ). of materials are used.
  • the first light L1 passes through the first prism 11 of the combining element 10 and enters the filter film 13 at an incident angle of 45 degrees.
  • the first light L1 is reflected by the filter film 13 .
  • the reflected first light L1 travels downward along the vertical direction.
  • the second light L2 passes through the second prism 12 and enters the filter film 13 at an incident angle of 45 degrees.
  • the second light L2 passes through the filter film 13 and joins the first light L1 reflected by the filter film 13 . That is, after the filter film 13, the first light L1 and the second light L2 travel together.
  • the irradiation opening 4a of the housing 4 is formed at a position through which the first light L1 and the second light L2 from the merging element 10 can pass. In the example of FIG. be done.
  • the first light L1 and the second light L2 from the merging element 10 pass through the irradiation opening 4a of the housing 4 and are emitted into the illumination space S1.
  • the imaging magnification of the second lens optical system 9 is equal to or less than the ratio of the size of the irradiation aperture 4a to the size of the second light L2 in the second emitting portion 81 of the second light source 8. be. Therefore, the second light L2 can also pass through the irradiation aperture 4a as a spot smaller than the size of the irradiation aperture 4a. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the second light L2 is reflected or scattered at the periphery of the irradiation aperture 4a.
  • the imaging magnification of the second lens optical system 9 may be set so that the size of the second light L2 passing through the irradiation aperture 4a is smaller than that of the irradiation aperture 4a. According to this, the reflected scattered light can be further reduced.
  • the spread angle formed by the light rays on both sides of the second light L2 passing through the opening 65a of the second shielding portion 65 at the second emission portion 81 defines the numerical aperture of the second lens optical system 9.
  • angle is less than or equal to According to this, the second light L ⁇ b>2 that has passed through the opening 65 a of the second shielding part 65 can pass through the effective area of the second lens optical system 9 . Therefore, the second light L2 that has passed through the opening 65a of the second shielding portion 65 hardly enters the edge of the second lens 91, thereby suppressing or avoiding unnecessary scattering of the second light L2.
  • the illumination device 1F can emit the second light L2 to the illumination space S1 with high quality.
  • the illumination device 1F emits light including the first light L1 and the second light L2 to the illumination space S1, light in a wider wavelength range can be emitted to the illumination space S1.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view schematically showing the first aspect of the lighting device 1F.
  • the filter film 13 of the merging element 10 transmits the first light L1 and reflects the second light L2. Therefore, in the example of FIG. 25, the irradiation opening 4a of the housing 4 is formed at a position facing the junction element 10 in the left-right direction.
  • FIG. 26 is a diagram schematically showing a second aspect of the lighting device 1F.
  • a lens 39 is positioned between the merging element 10 and the irradiation opening 4 a of the housing 4 . Therefore, the first light L ⁇ b>1 and the second light L ⁇ b>2 from the combining element 10 enter the lens 39 .
  • the first lens 31 and the lens 39 constitute the first lens optical system 3
  • the second lens 91 and the lens 39 constitute the second lens optical system 9.
  • the lens 39 can be said to be the first lens 31 or the second lens 91 .
  • the lens 39 is shared by the first lens optical system 3 and the second lens optical system 9, the size and manufacturing cost of the illumination device 1F can be reduced.
  • the first shielding portion 6 is positioned between the first emitting portion 21 and the first lens optical system 3, and the aperture surface 61 is a reflecting surface inclined with respect to the optical axis AX1.
  • the first light L1 passing straight through the aperture 6a and the first light L1 reflected by the aperture surface 61 enter the first lens optical system 3 .
  • a ray that travels straight through the aperture 6a will be referred to as a straight ray
  • a ray that is reflected by the aperture surface 61 will be referred to as a reflected ray.
  • this reflected light beam can be understood as a light beam that is emitted from a point outside the first emission portion 21 and enters the first lens optical system 3 . Therefore, the reflected ray forms an image on the image plane IS1 outside the area where the straight ray forms an image.
  • the size of the opening 6a of the first shielding portion 6 may be used as the size M1 of the first light L1.
  • the size of the opening 6a on the surface of the first shielding portion 6 on the first lens optical system 3 side may be employed. That is, the imaging magnification of the first lens optical system 3 may be set to be equal to or less than the ratio of the size of the irradiation aperture 4a to the size of the aperture 6a.
  • the size of the image of the first light L1 formed by the straight light beam and the reflected light beam on the image plane IS1 can be made equal to or smaller than the size of the irradiation aperture 4a. Therefore, the reflected and scattered light inside the housing 4 can be further suppressed, and the first light L1 with less unevenness can be emitted.

Abstract

照明装置は筐体と第1光源と第1レンズ光学系と遮蔽部とを備える。筐体は第1開口を有する。第1レンズ光学系は、第1光の経路において、第1光源の第1出射部と筐体の第1開口との間に位置する少なくとも一つの第1レンズを含み、第1出射部からの第1光を第1開口側の仮想的な像面に結像させて、第1開口から第1光を出射させる。遮蔽部は、第1光L1を通過させる第2開口を有する。第1光の一部が遮蔽部に入射される。遮蔽部の第2開口を通過した後の第1光のうち両外側の光線が第1出射部においてなす角度は、遮蔽部の第2開口を通過する前の第1光のうち両外側の光線が第1出射部においてなす角度より、小さい。

Description

照明装置 関連出願の相互参照
 本出願は、日本国出願2021-108719号(2021年6月30日出願)および国際出願PCT/JP2022/006866号(2022年2月21日出願)の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
 本開示は、照明装置に関する。
 光源からの光を楕円ミラーで反射させて、照明空間に照射する照明装置が知られている(例えば特許文献1,2)。
特開平3-43903号公報 特開2017-147025号公報
 照明装置が開示される。
 一実施の形態においては、照明装置は、筐体と、第1光源と、第1レンズ光学系と、少なくとも一つの遮蔽部とを備える。筐体は第1開口を有する。第1光源は、第1光を筐体の内部空間に出射させる第1出射部を有する。第1レンズ光学系は、第1光の経路において、第1出射部と筐体の第1開口との間に位置する少なくとも一つの第1レンズを含み、第1出射部からの第1光を第1開口側の仮想的な像面に結像させて、第1開口から第1光を出射させる。遮蔽部は、第1光の経路に位置し、第1光を通過させる第2開口を有する。第1光の一部が遮蔽部に入射される。遮蔽部の第2開口を通過した後の第1光のうち両外側の光線が第1出射部においてなす角度は、遮蔽部の第2開口を通過する前の第1光のうち両外側の光線が第1出射部においてなす角度より、小さい。
第1実施形態にかかる照明装置の構成の一例を概略的に断面図である。 第1レンズ光学系の開口数を規定する角度を説明するための図である。 第1実施形態にかかる照明装置の第1態様を概略的に示す断面図である。 第1実施形態にかかる照明装置の第2態様を概略的に示す断面図である。 第1実施形態にかかる照明装置の第3態様を概略的に示す断面図である。 第1実施形態にかかる照明装置の第4態様を概略的に示す断面図である。 第1実施形態にかかる照明装置の第5態様の一部を概略的に示す断面図である。 第1実施形態にかかる照明装置の第6態様を概略的に示す断面図である。 第1実施形態にかかる照明装置の第7態様を概略的に示す断面図である。 第1実施形態にかかる照明装置の第8態様を概略的に示す断面図である。 第2実施形態にかかる照明装置の構成の一例を概略的に断面図である。 第3実施形態にかかる照明装置の構成の一例を概略的に断面図である。 光低減構造の構成の一例を概略的に断面図である。 光低減構造の構成の他の一例を概略的に断面図である。 第3実施形態にかかる照明装置の第1態様を概略的に示す断面図である。 第3実施形態にかかる照明装置の第2態様を概略的に示す断面図である。 第3実施形態にかかる照明装置の第3態様を概略的に断面図である。 第4実施形態にかかる照明装置の構成の一例を概略的に断面図である。 第5実施形態にかかる照明装置の構成の一例を概略的に断面図である。 第5実施形態にかかる照明装置の構成の一例を概略的に断面図である。 第1遮蔽部の構成の一例を概略的に平面図である。 第6実施形態にかかる照明装置の構成の一例を概略的に断面図である。 第6実施形態にかかる照明装置の別態様を概略的に示す断面図である。 第7実施形態にかかる照明装置の構成を概略的に示す断面図である。 第7実施形態にかかる照明装置の第1態様を概略的に示す断面図である。 第7実施形態にかかる照明装置の第2態様を概略的に示す断面図である。
 <第1の実施の形態>
 図1は、第1の実施の形態にかかる照明装置1の構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置1は、第1光L1を照明空間S1に出射させる装置である。照明装置1は例えば照明空間S1の天井部に配置される。
 図1に例示されるように、照明装置1は、第1光源2と、第1レンズ光学系3と、筐体4と、第1遮蔽部6とを含んでいる。
 第1光源2は、筐体4の内部空間に第1光L1を出射する第1出射部(例えば出射面)21を有する。第1光L1は例えば可視光である。第1光源2は、例えば、レーザーダイオード(laser diode:LD)などの半導体レーザ素子、発光ダイオード素子、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)またはSLD(super luminescent diode)などの発光素子を含んでもよい。第1光源2の第1出射部21は、発光素子の出射端であってもよい。
 あるいは、第1光源2は発光素子に加えて、ファイバおよびロッドレンズ等の導光部材をさらに含んでもよい。ファイバは線状のコアとクラッドを含む。クラッドはコアよりも低い屈折率を有し、コアを被覆する。第1光L1はコアとクラッドとの間の境界面で全反射しながらコア内を透過することができる。ロッドレンズは例えば柱状の形状を有している。第1光L1はロッドレンズの側面で全反射しながらロッドレンズの内部を透過することができる。
 このような導光部材の入射端は、ファイバの長手方向の端に位置する第1端面またはロッドレンズの長手方向の端に位置する第1端面に相当し、導光部材の出射端は、ファイバの第1端面とは逆側の第2端面またはロッドレンズの第1端面とは逆側の第2端面に相当する。
 発光素子からの第1光L1は導光部材の入射端に入射し、導光部材内を進んで導光部材の出射端から筐体4の内部空間に出射する。この場合、第1光源2の第1出射部21は導光部材の出射端に相当する。
 第1出射部21は、波長変換部材23を含んでもよく、第1光L1は、波長変換部材23から放出される蛍光であってもよい。波長変換部材23は、励起光を青色の光に変換する波長変換材料として、例えば、BaMgAl1017:Eu、又は、(Sr,Ca,Ba)10(POCl:Eu,(Sr,Ba)10(POCl:Eu等を含んでよい。波長変換部材23は、励起光を青緑色の光に変換する波長変換材料として、例えば、(Sr,Ba,Ca)(POCl:Eu,SrAl1425:Eu等を含んでよい。波長変換部材は、励起光を緑色の光に変換する波長変換材料として、例えば、SrSi(O,Cl):Eu、(Sr,Ba,Mg)SiO:Eu2+、又は、ZnS:Cu,Al、ZnSiO:Mn等を含んでよい。波長変換部材は、励起光を赤色の光に変換する波長変換材料として、例えば、YS:Eu、Y:Eu、SrCaClAlSiN:Eu2+、CaAlSiN:Eu、又は、CaAlSi(ON):Eu等を含んでよい。波長変換部材は、励起光を近赤外領域の波長を有する光に変換する波長変換材料として、3Ga12:Cr等を含んでよい。
 また、この場合の第1光源2は、励起光である。励起光は、例えば405nm近傍にピークをもつ紫色の光または450nm近傍にピークを持つ青色の光であってもよい。励起光が380nmから415nmにピークを持つ光であって、波長変換部材23がRGBの蛍光体を有していている場合は、照明装置1の演色性を高めることができる。
 第1光源2の第1出射部21からの第1光L1は広がりながら進む。言い換えれば、第1光源2の光軸AX1に垂直な断面における第1光L1の大きさは、第1光源2から遠ざかるにつれて大きくなる。第1光L1の大きさは、光軸AX1に垂直な断面において、第1光L1の光量分布におけるピーク値のe分の1の光量を有する等高線によって規定されてもよい。ここで、「e」はネイピア数と呼ばれる。言い換えれば、図1の第1光L1の両外側の光線は、光軸AX1に垂直な断面における光量分布のピーク値のe分の1の光量を有する光線である。上記の等高線(つまり、両外側の光線)で囲まれる領域よりも外側の領域における光はノイズとしてみなされてもよい。
 第1遮蔽部6は筐体4の内部において第1光L1の経路上に位置しており、図1の例では、第1出射部21と第1レンズ光学系3との間に位置している。より具体的な一例として、第1遮蔽部6は第1出射部21の直後に位置している。第1遮蔽部6は例えば板状形状を有し、その中央部には開口6a(第2開口に相当)が形成されている。開口6aは、光軸AX1に沿う光軸方向において第1遮蔽部6を貫通する。
 第1出射部21から出射された第1光L1のうち広がり角が比較的小さい光線は、第1遮蔽部6の開口6aを直進して通過し、第1レンズ光学系3に入射する。
 一方で、第1出射部21から出射された第1光L1のうち広がり角が比較的大きい光線は、第1遮蔽部6の開口6aを形成する開口面61に入射する。
 図1の例では、第1遮蔽部6の開口6aを形成する開口面61は、第1光L1の進行方向の前方に向かうにしたがって第1光L1の光軸AX1から遠ざかるように傾斜している。言い換えれば、開口面61は第1光L1の経路において第1レンズ光学系3に向かうにしたがって光軸AX1から遠ざかるように傾斜している。開口面61は、例えば、光軸方向を高さ方向とした錐台の側面と同様の形状を有していてもよいし、曲面を有していてもよい。錐台としては、例えば、円錐台を採用することができる。図1の例では、開口面61は、光軸AX1を含む断面において直線状であり、該断面において開口面61が光軸AX1となす角度は、例えば45度程度である。
 開口面61は反射面であってもよい。つまり、第1光L1についての開口面61の反射率は高くてもよい。例えば、開口面61に反射性の高い金属表面を採用してもよい。このような開口面61は、例えば、鏡面処理が施された金属によって形成されてもよい。第1光L1についての開口面61の反射率は、例えば、60%以上であってもよく、80%以上であってもよく、90%以上であってもよい。開口面61は第1光L1の全波長範囲について高い反射率を有していてもよく、あるいは、ピーク波長について高い反射率を有していてもよい。開口面61の反射率は、例えば、第1光L1についての筐体4の内壁の反射率よりも高い。
 開口面61が反射面である場合、第1出射部21から大きな広がり角で出射された第1光L1の光線を第1レンズ光学系3に向かって反射させることができる。言い換えれば、開口面61の傾斜角度は、第1出射部21からの第1光L1を第1レンズ光学系3に向かって反射できる角度に設定される。これによれば、第1レンズ光学系3に入射する第1光L1の量を向上させることができる。
 また、開口面61は吸光面であってもよい。この場合、開口面61が反射面である場合と比較して内部での散乱を低減できるため、グレアが少ない快適な照明空間を実現できる。
 第1遮蔽部6の開口6aを通過した第1光L1の広がり角θ1は、第1出射部21における第1光L1の広がり角θ0よりも小さくなる。逆に言えば、開口6aを通過した第1光L1の広がり角θ1が、第1出射部21における第1光L1の広がり角θ0よりも小さくなるように、第1遮蔽部6の開口6aの大きさ、および、第1遮蔽部6の厚みおよび第1遮蔽部6の位置が設計される。
 なお、ここでいう広がり角θ1は、例えば光軸AX1を含む断面において、開口6aを通過する第1光L1のうち両外側の光線が第1出射部21においてなす角度である。第1光源2の第1出射部21が発光ダイオードの出射面を含む場合、第1出射部21における第1光L1の広がり角θ0(図2も参照)は例えば180度程度である。第1遮蔽部6は、開口6aを通過した第1光L1の広がり角θ1が180度よりも小さい値(例えば90度程度)となるように設計される。
 図1の例では、第1遮蔽部6は筐体4の第1部材42の内壁に取り付けられている。第1遮蔽部6は筐体4と同一材料で一体に構成されてもよい。あるいは、第1遮蔽部6は別材料で構成され、所定の固定部材により筐体4に固定されてもよい。遮蔽部6は筐体4と一体として形成されている場合、遮蔽部6から筐体4への熱伝達性を高めることができ、照明装置1の耐久性を高めることができる。
 第1レンズ光学系3は筐体4の内部空間において、第1光源2からの第1光L1の経路上に位置する。第1レンズ光学系3は第1レンズ31を含んでおり、第1光源2からの第1光L1を、第1出射部21とは反対側の仮想的な像面IS1に集光させる。言い換えれば、第1レンズ光学系3は、第1光源2の光源像を実像として像面IS1に結像させる結像光学系である。第1出射部21は像面IS1に対して共役関係を有している。なお、ここでいう共役関係とは厳密な意味でなく、第1出射部21より開口4a側において、第1光L1が最も集光された部位(第1光源2の光軸AX1に垂直な断面における第1光L1の大きさが最も小さい部位)を像面IS1と見なすことができる。
 図1に例示されるように、第1レンズ光学系3は単一の第1レンズ31によって構成されていてもよい。第1レンズ31は球面両凸レンズであってもよい。第1レンズ31は、例えば、光学ガラス等のガラスおよびアクリル樹脂等の樹脂の少なくともいずれか一方を含む材料によって形成される。
 図1の例では、第1光源2の第1出射部21は筐体4に取り付けられており、第1レンズ光学系3に向けて第1光L1を出射させる。第1光L1は第1レンズ光学系3を通過した後に、筐体4に形成された照射開口4a(第1開口に相当)を通過し、筐体4の外部の照明空間S1に出射する。照射開口4aは、筐体4の内部空間と外部の照明空間S1とを繋ぐ開口である。
 図1の例では、筐体4は、側壁41と、第1部材42と、第2部材43とを有する。側壁41は筒形状(例えば円筒形状)を有する。図1の例では、筒状の側壁41の中心軸と第1光源2の光軸AX1とはほぼ一致する。側壁41の第1周縁端には、第1部材42が位置する。第1部材42は例えば板状形状を有しており、第1部材42の周縁が側壁41の第1周縁端に連結される。側壁41の第1周端縁とは逆側の第2周縁端には、第2部材43が位置する。第2部材43は例えば板状形状を有しており、第2部材43の周縁が側壁41の第2周縁端に連結される。筐体4の内部空間は、側壁41、第1部材42および第2部材43によって形成される。
 図1の例では、第1部材42の中央部には、第1部材42を中心軸方向に貫通する貫通孔が形成されており、第1光源2が当該貫通孔内に位置している。図1の例では、第2部材43の中央部には、第2部材43を中心軸方向に貫通する照射開口4aが形成されている。図1の例では、第2部材43は側壁41の下端から光軸AX1に向かって延在し、照射開口4aの周縁に至る。つまり、照射開口4aの径は側壁41の内径よりも小さい。筐体4がこのような第2部材43を有することにより、照射開口4aを小さく形成でき、筐体4の外部から第1レンズ光学系3を見えにくくすることができるため、グレアが少ない快適な照明空間を実現できる。
 第1レンズ光学系3は筐体4の内部において、第1光源2の第1出射部21と筐体4の照射開口4aとの間に位置している。第1レンズ光学系3は、第1光源2からの第1光L1を像面IS1に集光させる。図1の例では、像面IS1は照射開口4a内に位置している。つまり、第1光源2の位置、第1レンズ光学系3の位置および第1レンズ光学系3の光学条件は、像面IS1が照射開口4a内に位置するように、設計される。これにより、第1光L1が最も集光された部位が開口4aに位置するため、筐体4が第2部材43を有する場合、開口4aを小さく設計することができる。これにより、筐体4の外部から第1レンズ光学系3を見えにくくすることができる。その結果、グレアが少ない快適な照明空間を実現できる。
 なお、像面IS1は必ずしも照射開口4aの内部に位置する必要はない。像面IS1は照射開口4aを通過する第1光L1の進行方向において、照射開口4aからわずかにずれていて位置してもよい。つまり、像面IS1は照射開口4aよりもわずかに筐体4の内部側に位置していてもよく、わずかに照明空間S1側に位置していてもよい。
 この照明装置1において、第1レンズ光学系3の結像倍率は、第1光源2の第1出射部21における第1光L1の大きさM1に対する照射開口4aの大きさM3の比(=M3/M1)以下である。第1出射部21における第1光L1の大きさM1は第1出射部21自体の大きさであるともいえ、例えば、ファイバのコアの端面の面積またはロッドレンズの端面の面積に相当する。あるいは、第1出射部21が発光素子の端面である場合には、当該発光素子自体の端面の大きさが第1出射部21における第1光L1の大きさM1に相当する。あるいは、第1出射部21が波長変換部材23の表面である場合には、当該波長変換部材23の表面の大きさが第1出射部21における第1光L1の大きさM1に相当する。
 第1光源2は、例えばLDであることにより、LEDまたはVCSELと比較して発光径を小さくすることができ、像面IS1における第1光L1の大きさM2を相対的に小さくすることができる。その結果、グレアが少ない快適な照明空間を実現できる。
 第1光L1の断面形状が円形である場合、大きさM1を第1光L1の直径とみなしてもよく、第1光L1の断面形状が矩形である場合、大きさM1を第1光L1の対角の長さとみなしてもよい。第1出射部21における第1光L1の大きさM1は、例えば、2mmから3mm程度である。
 照射開口4aの大きさM3とは、照射開口4aにおける光軸AX1に垂直な断面における照射開口4aの面積をいう。光軸AX1に沿って見たときの照射開口4aの形状が円形状または矩形状である場合には、照射開口4aの直径または対角の長さは例えば数mmから数十mm程度である。照射開口4aの直径は、例えば5mmから15mm程度であってもよい。なお、照射開口4aを形成する面が傾斜している場合、照射開口4aの大きさM3は光軸AX1の各位置において相違する。この場合には、照射開口4aの大きさM3として、例えばその最小値を採用することができる。
 結像倍率とは、第1光源2の第1出射部21における第1光L1の大きさM1に対する像面IS1における第1光L1の大きさM2の比である。
 結像倍率が上記比以下であるので、像面IS1における第1光L1の大きさM2を照射開口4aの大きさM3以下にすることができる。よって、第1光L1が第2部材43に入射する可能性を低減させることができ、ひいては、第1光L1が筒状の側壁41の内面や第2部材43で反射または散乱する可能性を低減させることができる。これにより、照射開口4aから漏れ出る不要な反射散乱光を低減させることができる。
 第1レンズ光学系3の結像倍率は、照射開口4a内を通過する第1光L1の大きさが照射開口4aよりも小さくなるように、設定されてもよい。これによれば、反射散乱光をさらに低減させることができる。
 次に、広がり角θ1と第1レンズ光学系3の開口数との関係を説明する。照明装置1において、広がり角θ1は、第1レンズ光学系3の開口数を規定する角度θ2以下である。開口数は、角度θ2の半値の正弦と屈折率との積である。図2は、第1レンズ光学系3の開口数を規定する角度θ2を説明するための図である。ここでいう角度θ2は、例えば、第1レンズ光学系3の有効領域を通過する仮想的な光の両外側の光線がなす角度である。ここでいう有効領域とは、第1レンズ光学系3の光学性能を発揮できる光の通過領域に相当し、例えば、第1レンズ31の有効領域は、第1レンズ31の主面のうち所定の周縁幅を除いた領域である。より具体的な一例として、第1レンズ31の有効領域は、第1レンズ31の周縁を保持する筐体4の部分(つまりレンズホルダ)の内周縁によって囲まれる領域であってもよい。ここで、第1光L1の両外側の光線は、例えば第1光L1の発光径を規定する光線であってもよい。また、第1光L1の両外側の光線は、第1光源2の光軸AX1に垂直な断面における第1光L1の大きさを規定する光線であってもよい。
 広がり角θ1が角度θ2以下であるので、第1遮蔽部6の開口6aを通過した第1光L1は第1レンズ光学系3の有効領域内を通過することができる。よって、第1光L1は第1レンズ31のエッジにほとんど入射せず、該エッジで生じる第1光L1の不要な反射および散乱を抑制または回避することができる。
 また、第1レンズ光学系3の開口数を規定する角度θ2は、第1遮蔽部6の開口6aを通過した第1光L1の広がり角θ1よりも大きく、かつ、第1出射部21における(第1遮蔽部6の開口6aを通過する前の)第1光L1の広がり角θ0より小さくてもよい。これにより、第1レンズ光学系3および照射開口4aの周縁における第1光L1の不要な反射および散乱を抑制または回避することができる。したがって、照明空間S1に漏れ出る反射散乱光を低減させることができるので、照明空間S1に出射する第1光L1のグレア等のムラを抑制することができる。
 以上のように、照明装置1においては、第1レンズ光学系3の結像倍率が上記比以下であり、かつ、広がり角θ1が角度θ2以下である。よって、第1レンズ光学系3および照射開口4aの周縁における第1光L1の不要な反射および散乱を抑制または回避することができる。したがって、照明空間S1に漏れ出る反射散乱光を低減させることができるので、照明空間S1に出射する第1光L1のグレア等のムラを抑制することができる。このため、照明装置1は高品質な第1光L1を照明空間S1に照射することができる。
 また、第1光L1が、筐体4に接触しないように照射開口4aから出射されていてもよい。ここで、「接触しない」とは厳密な意味でなく、第1出射部21から照射開口4aまで空間における第1光L1の両外側の光線が筐体4に接触してなければ、例えば散乱光等のノイズが筐体4に接触していてもよい。
 図3は、照明装置1の構成の第1態様を概略的に示す断面図である。図3の例では、像面IS1が湾曲している。具体的な一例として、像面IS1は照明空間S1側に凸となるように湾曲している。このような第1レンズ光学系3は安価な第1レンズ31によって構成できる。よって、照明装置1の製造コストを低減させることができる。第1レンズ31は、表面が連続した曲面を有していてもよい。例えば、第1光L1が通過する第1レンズ31の主面が段差を有さない曲面のみによって構成されてもよい。言い換えると、第1レンズ31はフレネルレンズではなくてもよい。これにより、第1レンズ31における散乱または反射を低減できる。その結果、グレアが少ない快適な照明空間を実現できる。
 図4は、照明装置1の構成の第2態様を概略的に示す断面図である。図4の例では、第1レンズ光学系3が複数の第1レンズ31を含んでいる。複数の第1レンズ31は第1光L1の経路において並べて配列される。複数の第1レンズ31は、第1光L1の光軸方向に並んで位置していてもよい。このような複数の第1レンズ31は組レンズとも呼ばれ得る。このような複数の第1レンズ31を組み合わせることにより、例えばフレネルレンズ等の特殊な光学素子を用いない場合であっても、第1レンズ光学系3として必要な光学特性を容易に得ることができる。図5は、照明装置1の構成の第3態様を概略的に示す断面図である。第3態様の構成は第2態様と同様である。第3態様に示されるように、複数の第1レンズ31の間において、第1光L1の光径が複数の第1レンズ31のそれぞれを通過する光径よりも小さくなる部位(ウエスト部LW1)を有していてもよい。具体的には、隣り合う2つの第1レンズ31の間の光径の最小値(つまりウエスト部LW1の径)は、該2つの第1レンズ31の各々における第1光L1の光径の最小値よりも小さくてもよい。第2態様および第3態様によれば、例えば、結像倍率の高い第1レンズ光学系3を容易に得ることができる。また、第1レンズ光学系3は、例えば第1光L1の光軸方向に並んで位置する3つ以上のレンズを有していてもよい。これにより、第1レンズ光学系3として必要な光学特性をより容易に得ることができる。
 なお、図1から図5の例において、各第1レンズ31は球面レンズであるものの、各第1レンズ31は非球面レンズもしくは自由曲面レンズであってもよい。
 照明装置1は、照射開口4aから出射される第1光L1の配向角が60度未満であってもよい。これにより、例えば一定間隔で複数の照明装置1が設置された照明空間S1において、視界に入る照明装置1のグレアを低減できる。その結果、照明装置1の快適性を高めることができる。照明装置1の配向角は、例えば45度未満、30度未満または15度未満であってもよい。
 図6は、照明装置1の構成の第4態様を概略的に示す断面図である。図6の例では、第1遮蔽部6の開口面61は光軸AX1にほぼ平行である。開口面61は、例えば、光軸方向を高さ方向とした柱形状の側面と同様の形状を有する。第1遮蔽部6は例えばリング形状を有する。
 第4態様でも、第1出射部21から出射した第1光L1のうち広がり角の小さい光線は第1遮蔽部6の開口6aを通過して第1レンズ光学系3に入射する。一方で、第1出射部21から出射した第1光L1のうち広がり角の大きい光線は、第1遮蔽部6の開口面61に入射する。ここでは、開口面61は例えば吸収面である。つまり、第1光L1についての開口面61の吸収率は高い。開口面61の吸収率は、例えば、60%以上であってもよく、80%以上であってもよく、90%以上であってもよい。開口面61は第1光L1の全波長範囲について高い吸収率を有していてもよく、あるいは、ピーク波長について高い吸収率を有していてもよい。例えば、開口面61は例えば黒化処理を行うことで形成される。具体的な一例として、黒化処理としては、化成処理、めっき、および、塗装等の黒化処理を採用できる。黒化処理としては、艶なしの黒化処理を採用してもよく、艶ありの黒化処理を採用してもよい。このような開口面61は、黒色の材料によって構成される。該材料は、例えば、黒色の金属、黒色の金属酸化膜および黒色の樹脂の少なくともいずれか一方を含む。
 あるいは、開口面61は誘電体多層膜によって形成されてもよい。誘電体多層膜は、例えば、複数の誘電体の薄膜が積層された構造を有する。誘電体としては、例えば、酸化チタン(TiO)、SiO、五酸化ニオブ(Nb)、五酸化タンタル(Ta)およびフッ化マグネシウム(MgF)のうちの1つ以上の材料が採用される。このような誘電体多層膜は低反射膜あるいは反射防止膜とも呼ばれ得る。
 第4の態様でも、第1遮蔽部6の開口6aを通過した第1光L1の広がり角θ1は、第1出射部21における第1光L1の広がり角よりも小さくなる。
 第4態様でも、広がり角θ1は第1レンズ光学系3の開口数を規定する角度θ2以下である。よって、第1遮蔽部6の開口6aを通過した第1光L1は第1レンズ光学系3の有効領域を通過することができる。したがって、筐体4内の反射散乱光を抑制し、照射開口4aから出射する第1光L1のムラを抑制することができる。
 図7は、照明装置1の構成の第5態様の一部を概略的に示す断面図である。図7の例では、筐体4の第1部材42には、第1出射部21からの光を通過させるための開口が形成されている。この第1部材42の開口が第1遮蔽部6の開口6aとして機能する。つまり、第1遮蔽部6は第1部材42と一体に構成されている。図7の例では、筐体4は透明の連結部材44をさらに含んでおり、透明の連結部材44は第1光源2を第1部材42に連結させる。例えば、連結部材44は光軸AX1を囲む環状形状を有しており、連結部材44の下面の外周縁部が第1部材42の上面に連結され、連結部材44の内周部が第1光源2に連結される。連結部材44の下面の内周縁部は第1遮蔽部6の開口6aと向かい合っている。連結部材44は、第1光L1についての高い透過率を有する。透過率は例えば60%以上であり、70%以上、80%以上または90%以上であってもよい。
 第1光源2の第1出射部21から出射した光の一部は第1遮蔽部6の開口6aを通過し、残りの一部は第1遮蔽部6の開口面61によって反射または散乱する。図7に示すように、第1遮蔽部6の開口6aを形成する開口面61は、第1光L1の進行方向の前方に向かうにしたがって第1光L1の光軸AX1に近づくように傾斜している。この構造によれば、開口面61で生じる光の散乱は第1出射部21側を向くため、筐体4の内部に散乱光が生じにくくすることができる。該散乱光は透明の連結部材44を通じて筐体4の外部に進行する。言い換えれば、開口面61の傾斜角は、散乱光が第1出射部21の周囲の連結部材44に向く程度の値に設定される。そのため、開口面61が光軸AX1から遠ざかるように傾斜している場合と比較して、内部での散乱を低減できるため、グレアが少ない快適な照明空間を実現できる。
 また、図6および図7に示すように、第1出射部21と第1遮蔽部6とは、光軸AX1に垂直な方向に離れていてもよい。つまり、第1遮蔽部6の開口6aを形成する開口面61が、光軸AX1に垂直な方向において、第1出射部21から離れていてもよい。言い換えれば、第1出射部21の大きさM1が第1遮蔽部6の開口6aの大きさM4(つまり、開口面積)よりも小さくてもよい。さらに言い換えれば、第1出射部21の幅が第1遮蔽部6の開口6aの幅よりも小さくてもよい。しかしながら、必ずしもこれに限らない。図8に示すように、第1出射部21の出射端の幅と第1遮蔽部6の開口6aの幅(つまり、第1部材42の貫通孔の径)とが、一致していても良い。この構造によれば、第1出射部21と第1遮蔽部6とは、光軸AX1に垂直な方向に離れている構造と比較して、よりグレアを低減できる。なお、ここでいう一致とは、誤差を許容するものとする。つまり、一致の意味は、AおよびBが許容誤差の範囲内でずれた状態も含む。
 また、第1出射部21と第1遮蔽部6とは、光軸AX1に垂直な方向に部分的に重なっていても良い。例えば、第1遮蔽部6の開口6aの幅(つまり、第1部材42の貫通孔の径)は、第1出射部21の出射端の幅よりも小さくてもよい。この構造によれば、第1出射部21の出射端の幅と第1遮蔽部6の開口6aの幅(つまり、第1部材42の貫通孔の径)とが、略一致している構造と比較して、よりグレアを低減できる。
 また、図6、図7および図8に示すように、第1出射部21と第1遮蔽部6とは、光軸方向において連続していてもよいし、あるいは、部分的に重なっていてもよいが、図9に示すように、第1出射部21と第1遮蔽部6とは、光軸方向に離れていてもよい。この構造において、筐体4は透明の連結部材44をさらに含んでいてもよく、透明の連結部材44は第1光源2を第1部材42に連結させていてもよい。
 また、図10に示すように、第1遮蔽部6の開口面61が第1光L1の経路において第1レンズ光学系3に向かうにしたがって光軸AX1から遠ざかるように傾斜していてもよい。この構造において、第1光L1のうち広がり角が大きい光線は、開口面61のうち上端部に入射してもよい。ここでいう上端部は、例えば、第1遮蔽部6の開口面61と第1光源2側の面62との連結部である。また、この構造において、第1光L1のうち広がり角が大きい光線は、第1遮蔽部6の第1光源2側の面62に、入射してもよい。この構造において、例えば面62が吸光面であってもよい。ここで、吸光面とは、例えば、可視光域における吸収率が60%以上の面であってもよい。
 図10に示すように、第1出射部21からの第1光L1は直接には第1遮蔽部6の開口面61に入射しなくてもよい。つまり、開口面61が、開口面61を通過した第1光L1のうちの最も外側に広がる光線よりも、光軸AX1に対してより傾斜していてもよい。言い換えれば、開口面61と光軸AX1とがなす鋭角が、該光線と光軸AX1とがなす鋭角よりも大きくてもよい。ただし、必ずしもこれに限らない。開口面61と光軸AX1とがなす鋭角がより小さくなるように、開口面61が傾斜していてもよい。これによれば、第1出射部21からの第1光L1が開口面61に直接に入射し得る。この構造において、開口面61および面62の少なくともいずれか一方が吸光面であってもよい。
 また、図1、図3から図6、図8から図10の例では、第1出射部21と照射開口4aとの間の距離は、筐体4の内径よりも大きい。ここでいう第1出射部21と照射開口4aとの間の距離は、例えば、光軸AX1に沿う経路における距離である。該距離が大きい場合には、第1レンズ光学系3と照射開口4aとの間隔を大きくすることができる。第1レンズ光学系3が複数の第1レンズ31を含む場合には、最も照射開口4aに近い第1レンズ31と照射開口4aとの間隔を大きくすることができる。このため、筐体4の外部から第1レンズ光学系3を見えにくくすることができ、よりグレアが少ない快適な照明空間を実現できる。なお、第1レンズ光学系3と照射開口4aとの間の距離を筐体4の内径よりも大きくしてもよい。
 <第2の実施の形態>
 図11は、第2の実施の形態にかかる照明装置1Aの構成の一例を示す断面図である。照明装置1Aは、第1遮蔽部6の位置という点で、照明装置1と相違している。照明装置1Aにおいては、第1遮蔽部6は第1レンズ光学系3における最前段の第1レンズ31よりも後段に位置しており、具体的な一例として、第1レンズ光学系3の絞り位置の近傍に位置する。ここでいう絞り位置とは、例えば、光軸AX1に垂直な平面A1を光軸方向に沿って移動させたときに、第1出射部21の各点から出射された各第1光L1が平面A1で重なり合う領域の割合が最も高くなる位置である。ここでは、第1出射部21上の3つの点からそれぞれ出射される第1光L1を、第1部分光L1a、第1部分光L1bおよび第1部分光L1cと呼ぶ。図11に例示されるように、第1部分光L1a、第1部分光L1bおよび第1部分光L1cは、絞り位置での平面A1において互いに重なり合っている。つまり、図11に示された平面A1において、第1光L1の全体の領域に対する、各第1部分光L1a~L1cが互いに重なり合う領域の割合が最も高くなる。
 図11の例では、第1レンズ光学系3は単一の第1レンズ31を含んでおり、第1レンズ光学系3の絞り位置は第1レンズ31の直後の位置である。よって、第1遮蔽部6は第1レンズ31の直後に設けられている。第1レンズ31を透過した第1光L1の中央側の部分は第1遮蔽部6の開口6aを通過し、残りの外周側の部分は第1遮蔽部6によって遮蔽される。第1遮蔽部6の開口6aを通過した第1光L1は第1の実施の形態と同様に、像面IS1において結像し、照射開口4aを通過して照明空間S1に出射する。
 照明装置1Aにおいても、広がり角θ1は、第1レンズ光学系3の開口数を規定する角度θ2以下である。広がり角θ1は、光軸AX1を含む断面において、第1遮蔽部6の開口6aを通過した第1光L1のうち両外側の光線が第1出射部21においてなす角度である。
 これによれば、第1遮蔽部6は、第1レンズ光学系3の有効領域を通過する第1光L1に開口6aを通過させることができる。したがって、照明装置1Aも、よりムラの少ない第1光L1を照射開口4aから出射させることができる。
 また、上述の例では、第1遮蔽部6は絞り位置の近傍に位置している。これによれば、第1出射部21の各点から出射した第1部分光L1a~L1cの中心を通る光線が、第1遮蔽部6の開口6aの中心を通る。よって、各点から出射した第1部分光L1a~L1cは第1遮蔽部6によってより均等に遮蔽される。
 したがって、照明装置1Aは、第1出射部21における第1光L1の強度の面内分布を維持して、照射開口4aから第1光L1を出射させることができる。つまり、照明装置1Aは、第1出射部21における第1光L1の面内分布をそのまま反映した面内分布で第1光L1を照明空間S1に出射させることができる。例えば、第1出射部21における第1光L1の面内分布が均一であれば、照明装置1Aは均一な面内分布で第1光L1を照明空間S1に出射させることができる。
 上述のように、各点から出射した第1部分光L1a~L1cを均等に遮断する点では、第1遮蔽部6が絞り位置に位置するとよい。しかるに、第1レンズ光学系3の有効領域を通過する第1光L1を照射開口4aから出射させるという点では、第1遮蔽部6は必ずしも絞り位置に位置する必要はない。例えば図11の仮想線で示すように、第1遮蔽部6は絞り位置よりも照射開口4a側に位置していてもよい。これによっても、第1レンズ光学系3の有効領域を通過した第1光L1を照射開口4aから出射させることができる。
 また、図4または図5に例示されるように第1レンズ光学系3が複数の第1レンズ31を含む場合には、第1遮蔽部6は第1レンズ光学系3における最後段の第1レンズ31よりも第1光源2側に位置するとよい。これによれば、第1遮蔽部6の開口面61において第1光L1が反射および散乱したとしても、その反射散乱光は第1遮蔽部6よりも後段の第1レンズ31に入射する。これによれば、第1遮蔽部6よりも後段に第1レンズ31が位置しない場合に比べて、照射開口4aから出射する反射散乱光を低減させることができる。
 また、第1および第2の実施の形態では、単一の第1遮蔽部6が筐体4の内部に位置しているものの、2つの第1遮蔽部6が位置してもよい。具体的には、一方の第1遮蔽部6(図1参照)が第1出射部21と第1レンズ光学系3との間に位置し、他方の第1遮蔽部6(図11参照)が例えば第1レンズ光学系3の絞り位置に位置してもよい。
 <第3の実施の形態>
 本実施の形態では、第1光L1の一部が第1遮蔽部6において反射および散乱し得る。そして、このような反射散乱光が、像面IS1に結像する第1光L1の経路から逸脱し、像面IS1で結像せずに照射開口4aから漏れ出ると、第1光L1のムラが生じ得る。なお、以下では、筐体4の内部で反射および散乱した第1光L1の反射散乱光を反射散乱光L11とも呼ぶ。反射散乱光L11は、像面IS1に結像する第1光L1の経路から逸脱した第1光L1の一部であり、反射光および散乱光のいずれであってもよい。
 第3の実施の形態では、照明空間S1に照射される第1光L1のムラをさらに抑制することを企図する。
 図12は、第3の実施の形態にかかる照明装置1Bの構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置1Bは、光低減構造5の有無という点で、照明装置1と相違する。光低減構造5は筐体4の内部に位置している。光低減構造5は、照射開口4aから出射する反射散乱光L11を低減させるために配置される。
 照明装置1Bの第1レンズ光学系3は、複数の第1レンズ31と、1つ以上のスペーサ32とを含んでいる。図12の例では、第1レンズ光学系3は、2つの第1レンズ31と、1つのスペーサ32とを含む。スペーサ32は、2つの第1レンズ31の間隔を規定する部材である。スペーサ32は隣り合う2つの第1レンズ31の間に位置しており、両第1レンズ31に接する。これにより、2つの第1レンズ31の間隔をスペーサ32の厚み(光軸AX1に沿う厚み)に一致させることができる。スペーサ32は、例えば、光軸AX1を囲むリング状形状を有する。
 図12の例では、光低減構造5はスペーサ32の内壁に位置しており、筐体4の内部空間に露出している。光低減構造5は、例えば、反射低減部51を含む。反射低減部51は、第1光L1についての高い吸収率を有する吸収膜を含んでいてもよい。吸収率は例えば60%以上であってもよく、80%以上、もしくは、90%以上であってもよい。反射低減部51は第1光L1の全波長範囲について高い吸収率を有していてもよく、あるいは、ピーク波長について高い吸収率を有していてもよい。第1光L1に対する反射低減部51の吸収率は、第1光L1に対するスペーサ32の吸収率よりも高い。
 このような反射低減部51は、例えば、スペーサ32の内壁に黒化処理を行うことで形成される。具体的な一例として、反射低減部51は、化成処理、めっき、および、塗装等の黒化処理によってスペーサ32の内壁に形成される。黒化処理としては、艶なしの黒化処理を採用してもよく、艶ありの黒化処理を採用してもよい。このような反射低減部51は、黒色の材料によって構成される。該材料は、例えば、黒色の金属、黒色の金属酸化膜および黒色の樹脂の少なくともいずれか一方を含む。
 あるいは、反射低減部51は誘電体多層膜を含んでいてもよい。誘電体多層膜は、例えば、複数の誘電体の薄膜が積層された構造を有する。誘電体としては、例えば、酸化チタン(TiO)、SiO、五酸化ニオブ(Nb)、五酸化タンタル(Ta)およびフッ化マグネシウム(MgF)のうちの1つ以上の材料が採用される。このような誘電体多層膜は低反射膜あるいは反射防止膜とも呼ばれ得る。
 反射低減部51はスペーサ32の内壁に直接に形成されてもよいし、所定のフィルム状の基材上に形成され、当該基材がスペーサ32の内壁に取り付けられてもよい。例えば接着剤により、基材がスペーサ32の内壁に貼り付けられてもよい。
 あるいは、反射低減部51は植毛紙を含んでいてもよい。例えば、植毛紙は、紙および布等の基材と、該基材に直立した状態で付着された化学繊維とによって構成され得る。黒色の植毛紙を採用すれば、他の色の植毛紙に比べて、反射散乱光L11の反射をさらに抑制することができる。
 このような照明装置1Bにおいて、例えば第1遮蔽部6、第1レンズ光学系3および筐体4の少なくともいずれかで反射および散乱した反射散乱光L11が、スペーサ32の内壁に向かって進むと、反射低減部51に入射する。反射低減部51は反射散乱光L11の反射を抑制するので、照射開口4aから出射する反射散乱光L11を低減させることができる。したがって、照明装置1Bはさらに高品質な第1光L1を照明空間S1に出射させることができる。
 図13は、光低減構造5の他の例の一部を概略的に示す拡大図である。光低減構造5は、凹凸形状52を含んでいる。凹凸形状52は、例えば、スペーサ32の内壁面の形状であり、図13では、その一部が概略的に示されている。凹凸形状52は光軸AX1に平行な光軸方向において凹凸を呈している。つまり、凹凸形状52は、光軸AX1を含む断面において、凹部と凸部とが交互に並ぶ形状を有する。
 図13の例では、凹凸形状52は鋸刃形状を有しており、鋸刃の各歯(つまり、凸部)は、第1光源2側の第1面521と、照射開口4a側の第2面522とによって形成される。図13の例では、第1面521は、光軸方向において照射開口4aに向かうにしたがって光軸AX1に近づくように傾斜し、第2面522は、照射開口4aに向かうにしたがって光軸AX1から遠ざかるように傾斜する。凹凸形状52において、第1面521および第2面522が交互に連続する。図13に例示されるように、第1面521の長さと第2面522の長さはほぼ同一であってもよい。言い換えれば、第1面521および第2面522は、光軸AX1を含む断面(例えば図13の紙面)において、二等辺三角形の等辺であってもよい。このような凹凸形状52は、雌ねじと同様の螺旋形状を有していてもよく、あるいは、複数のリング形状が光軸方向に配列された形状を有していてもよい。凹凸形状52のピッチは、例えば、数mm程度以下に設定される。
 さて、スペーサ32の内壁には、主として第1光源2側から反射散乱光L11が斜め方向に入射する。よって、スペーサ32の内壁において、より多くの反射散乱光L11が第2面522よりも第1面521に入射する。第1面521は、入射した反射散乱光L11を、主として照射開口4aとは反対側の斜め方向に向かって、反射および散乱させる。これにより、反射散乱光L11が筐体4内で反射および散乱する回数を増加させることができ、反射散乱光L11を筐体4内で減衰させることができる。したがって、照射開口4aから反射散乱光L11が出射する可能性を低減させることができる。
 また、第1光源2側から反射散乱光L11が第2面522に入射したとしても、第2面522で反射および散乱した反射散乱光L11は主として第1面521に入射し、第1面521で第1光源2側の斜め方向に向かって反射および散乱する。したがって、照射開口4aから反射散乱光L11が出射する可能性を低減させることができる。
 以上のように、光低減構造5として凹凸形状52を採用した場合でも、照射開口4aから出射する反射散乱光L11を低減させることができる。つまり、照明装置1Bはより高品質な第1光L1を照明空間S1に出射させることができる。
 図13の例では、第1面521および第2面522の長さはほぼ同一であるものの、これらが互いに相違していてもよい。図14は、凹凸形状52の他の一例を概略的に示す図である。図14の例でも、凹凸形状52はスペーサ32の内壁面の形状である。ただし、図14の例では、照射開口4aに向かうにしたがって光軸AX1から遠ざかる第2面522の長さは、第1面521よりも長い。図14の例では、第1面521は光軸AX1にほぼ直交しているので、光軸AX1を含む断面において、第1面521は直角三角形の隣辺に相当し、第2面522の直角三角形の斜辺に相当する。
 このようなスペーサ32の内壁面にも、主として第1光源2側から斜め方向に反射散乱光L11が入射する。第1面521は、入射した反射散乱光L11を、主として照射開口4aとは反対側に向かって反射および散乱させる。つまり、第1面521は、反射散乱光L11を、主として第1光源2側の斜め方向に反射および散乱させる。第1面521からの反射散乱光L11の一部は第2面522に入射し得るものの、第2面522は傾斜しているので、反射散乱光L11の大部分を第1光源2側の斜め方向に反射および散乱させることができる。
 また、第1光源2側からの反射散乱光L11が第2面522に入射したとしても、第2面522で反射および散乱した反射散乱光L11は第1面521に入射し、第1面521で第1光源2側の斜め方向に反射および散乱する。
 以上のように、第1光源2側から凹凸形状52に入射した反射散乱光L11を、主として、第1光源2側の斜め方向に反射および散乱させることができる。したがって、照射開口4aから反射散乱光L11が出射される可能性を低減させることができる。
 上述の例では、スペーサ32の内壁に光低減構造5が位置しているものの、必ずしもこれに限らない。図15は、照明装置1Bの第1態様を概略的に示す断面図である。図15の例では、光低減構造5は筐体4の内壁に位置している。光低減構造5は反射低減部51を含んでいてもよい。これによれば、反射低減部51に入射する反射散乱光L11の反射が抑制されるので、照射開口4aから照明空間S1に出射する反射散乱光L11を低減させることができる。
 反射低減部51は図15に例示されるように筐体4の内壁のほぼ全面に位置してもよく、あるいは、その一部のみに位置していてもよい。例えば、反射低減部51は、光軸AX1を取り囲む側壁41の内壁の全部または一部のみに位置していてもよい。例えば、反射低減部51は側壁41の内壁の全周に位置する。また、反射低減部51は、第1遮蔽部6の表面のうち第1レンズ光学系3側の面に位置していてもよい。
 図16は、照明装置1Bの第2態様を概略的に示す断面図である。図16に例示されるように、筐体4の内壁に位置する光低減構造5は凹凸形状52を有していてもよい。つまり、筐体4の内壁が光低減構造5としての凹凸形状52を有していてもよい。この場合、凹凸形状52は筐体4の内壁面の全面に形成されてもよく、あるいは、その一部のみに形成されてもよい。凹凸形状52は少なくとも側壁41の内壁面の全部または一部に形成され得る。例えば、凹凸形状52は側壁41の内壁面の全周に形成される。
 第1光源2側から斜め方向に側壁41の内壁の凹凸形状52に入射した反射散乱光L11は、主として、第1光源2側の斜め方向に向かって反射および散乱する。よって、照射開口4aから照明空間S1に出射する反射散乱光L11を低減させることができる。
 図17は、第3の実施の形態にかかる照明装置1Bの第3態様を概略的に示す断面図である。第3態様にかかる照明装置1Bは、光低減構造5の有無という点で、照明装置1Aと相違する。第3態様においては、第1遮蔽部6は絞り位置の近傍に位置し、光低減構造5は第1遮蔽部6に位置する。図17の例では、光低減構造5は第1遮蔽部6の開口6aを形成する開口面61に位置している。光低減構造5は開口面61の全周に亘って位置してもよい。また、光低減構造5は反射低減部51を含んでいてもよく、凹凸形状52を有していてもよい。
 これによれば、第1光源2側から斜め方向に第1遮蔽部6の開口面61に入射した反射散乱光L11の反射が抑制され、あるいは、反射散乱光L11が主として第1光源2側の斜め方向に向かって反射および散乱する。よって、照射開口4aから照明空間S1に出射する反射散乱光L11を低減させることができる。
 光低減構造5は、第1遮蔽部6の表面のうち照射開口4a側の面63を避けて第1遮蔽部6に位置してもよい。第1遮蔽部6の面63には、開口面61に比べて、反射散乱光L11があまり入射しないからである。また、光低減構造5は、第1遮蔽部6の照射開口4a側の面62を避けて第1遮蔽部6に位置してもよい。第1遮蔽部6の面62に入射する反射散乱光L11は第1光源2側に反射および散乱するので、照射開口4aから出射しにくいからである。
 なお、上述の例では、光低減構造5はスペーサ32の内壁、筐体4の内壁および第1遮蔽部6の少なくともいずれか一方に位置する。しかしながら、必ずしもこれに限らない。要するに、光低減構造5は筐体4の内部空間において露出し、かつ、第1レンズ光学系3を通過して像面IS1に結像する第1光L1と干渉しない位置に配置される。例えば、光低減構造5は、レンズ31を保持するレンズホルダ(不図示)の表面に位置してもよい。
 また、光低減構造5は反射低減部51および凹凸形状52の両方を含んでいてもよい。この場合、反射低減部51は凹凸形状52の表面に位置する。
 <第4の実施の形態>
 図18は、第4の実施の形態にかかる照明装置1Cの構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置1Cは、第1レンズ光学系3の具体的な構成という点で、照明装置1と相違する。照明装置1Cにおいて、第1レンズ光学系3は複数の第1レンズ31を含んでおり、両側テレセントリック光学系を構成する。両側テレセントリック光学系とは、第1光源2側において第1光L1の主光線が光軸AX1と平行となり、かつ、照射開口4a側において第1光L1の主光線が光軸AX1と平行となる光学系である。図18の例では、第1出射部21の各点から出射する第1光L1の主光線を太線の破線で示している。
 主光線とは、絞り位置での光軸AX1に垂直な平面A1における第1光L1の中心を通る光線である。図18に例示されるように、第1部分光L1aの光線のうち、平面A1において第1光L1の中心を通る主光線は、第1光源2側および照射開口4a側の両方において光軸AX1に平行である。同様に、第1部分光L1bの主光線も第1光源2側および照射開口4a側の両方において光軸AX1に平行であり、第1部分光L1cの主光線も第1光源2側および照射開口4a側の両方において光軸AX1に平行である。
 図18の例では、模式的に3つの第1レンズ31が示されているものの、第1レンズ31の個数は適宜に変更され得る。また、図18の例では、第1レンズ31として両側凸レンズが示されているものの、適宜に凹レンズ等の他のレンズを採用してもよい。
 この照明装置1Cによれば、照射開口4aから照射される第1光L1の主光線は実質的に平行であり、ほとんど広がらない。これによれば、照射開口4aから照射される第1光L1の広がり角を小さくすることができる。よって、より狭い照射エリアに第1光L1を照射することができ、照明装置1Cの存在感をさらに低減させることができる。
 <第5の実施の形態>
 図19および図20は、第5の実施の形態にかかる照明装置1Dの構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置1Dは、ズーム機構35の有無という点で、照明装置1と相違する。
 ズーム機構35は、第1レンズ光学系3を構成する各第1レンズ31の光軸AX1上の位置を調整することにより、照射開口4aからの第1光L1の広がり角をズーム、つまり調整する。ズーム機構35は特に制限されないものの、例えば、ボールねじ機構を有していてもよい。このようなボールねじ機構は、光軸方向に延びるリードスクリューと、ねじ作用によりリードスクリューに結合するキャリッジと、キャリッジに連結されて第1レンズ31を保持するレンズホルダと、リードスクリューを回転させるモータとを含む。リードスクリューが回転することにより、キャリッジ、レンズホルダおよび第1レンズ31が一体で光軸方向に沿って移動する。モータは例えば制御部20によって制御される。
 制御部20は制御回路とも言える。制御部20は、以下にさらに詳細に述べられるように、種々の機能を実行するための制御および処理能力を提供するために、少なくとも1つのプロセッサを含む。
 種々の実施形態によれば、少なくとも1つのプロセッサは、単一の集積回路(IC)として、または複数の通信可能に接続された集積回路ICおよび/またはディスクリート回路(discrete circuits)として実行されてもよい。少なくとも1つのプロセッサは、種々の既知の技術に従って実行されることが可能である。
 1つの実施形態において、プロセッサは、例えば、関連するメモリに記憶された指示を実行することによって1以上のデータ計算手続または処理を実行するように構成された1以上の回路またはユニットを含む。他の実施形態において、プロセッサは、1以上のデータ計算手続きまたは処理を実行するように構成されたファームウェア(例えば、ディスクリートロジックコンポーネント)であってもよい。
 種々の実施形態によれば、プロセッサは、1以上のプロセッサ、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、デジタル信号処理装置、プログラマブルロジックデバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ、またはこれらのデバイス若しくは構成の任意の組み合わせ、または他の既知のデバイスおよび構成の組み合わせを含み、以下に説明される機能を実行してもよい。
 また、筐体4は複数の筒状体によって構成されてもよく、各第1レンズ31とともに光軸方向に沿って移動してもよい。つまり、ズーム機構35が第1レンズ31および筒状体を一体に移動させてもよい。これによれば、筐体4の光軸方向のサイズは各第1レンズ31の位置に応じて変化する。
 図20では、第1光源2の第1出射部21と第1レンズ31との間隔D1、および、隣り合う2つの第1レンズ31の間隔D2が図19の場合よりも広くなっている。これにより、照明装置1Dの照射開口4aから出射される第1光L1の広がり角度を小さくすることができる。
 以上のように、照明装置1Dによれば、ズーム機構35が各第1レンズ31の位置を調整することにより、照射開口4aから出射する第1光L1の広がり角を調整することができる。よって、照射エリアの大きさを調整することができる。
 なお、ズーム機構35が第1レンズ31の位置を調整することにより、第1レンズ光学系3の開口数も変化するので、開口数を規定する角度θ2も変化する。ここでは、広がり角θ1は、第1レンズ31の移動によって角度θ2がとり得る範囲のうち最小値以下に設定されてもよく、あるいは、広がり角θ1が角度θ2に応じて変化してもよい。つまり、第1遮蔽部6は、開口6aの大きさを変化させる絞り機構64を含んでいてもよい。
 図21は、第1遮蔽部6の構成の一例を概略的に示す平面図である。絞り機構64は複数の絞り羽根641と回転部材642とを含んでいる。複数の絞り羽根641は光軸AX1のまわりで周方向に配列されており、各絞り羽根641の先端部がそれぞれ開口面61の一部を形成する。回転部材642は絞り羽根641を変位させる部材であり、例えば、光軸AX1を囲むリング状の板形状を有している。回転部材642は絞り羽根641と変位可能に結合されており、光軸AX1のまわりで回動することにより、複数の絞り羽根641が変位し、開口6aの大きさが変化する。絞り機構64は、例えば、回転部材642を回転させるモータ(不図示)等の駆動部を含む。絞り機構64は例えば制御部20によって制御される。
 制御部20は広がり角θ1が角度θ2以下となるように、第1レンズ31の位置に応じて絞り機構64を制御する。例えば、制御部20は、照明装置1Dが出射する第1光L1の広がり角を指定する信号を外部から受け取る。制御部20は当該信号に基づいてズーム機構35および絞り機構64を制御する。具体的には、制御部20は当該信号が示す広がり角で照明装置1Dが第1光L1を出射させるようにズーム機構35を制御して第1レンズ31の各位置を調整とともに、広がり角θ1が、第1レンズ31の移動後の第1レンズ光学系3の角度θ2以下となるように、絞り機構64を制御して開口6aの大きさを調整する。
 これによれば、ズーム機構35によって各第1レンズ31が移動しても、第1光源2からの第1光L1は第1レンズ光学系3の有効領域を通過することができる。言い換えれば、第1光源2からの第1光L1は第1レンズ31のエッジをほとんど透過しない。よって、照明装置1Dは第1レンズ31の位置によらず、高品質な第1光L1を照明空間S1に出射させることができる。
 制御部20は、角度θ2が大きくなるにしたがって、広がり角θ1が大きくなるように、絞り機構64を制御してもよい。これによれば、角度θ2が大きい場合に、より多くの第1光L1を第1レンズ光学系3に入射させることができるので、より多くの第1光L1を照射開口4aから出射させることができる。つまり、第1光源2の第1出射部21から出射された第1光L1をより有効に利用することができる。
 上述の例では、第1遮蔽部6は第1出射部21と第1レンズ光学系3との間に位置しているものの、絞り位置に位置していてもよい。この場合、ズーム機構35は第1レンズ31のみならず第1遮蔽部6も移動させるとよい。つまり、ズーム機構35が第1レンズ31を移動させることにより、絞り位置も移動し得るので、第1遮蔽部6が絞り位置の近傍に位置するように、第1遮蔽部6を移動させてもよい。
 <第6の実施の形態>
 図22は、第6の実施の形態にかかる照明装置1Eの構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置1Eは、反射部材7の有無および照射開口4aの位置という点で、照明装置1と相違する。
 反射部材7は筐体4の内部に位置しており、第1光L1を反射させて、その進行方向を変化させる。反射部材7は例えばミラーあるいはプリズムを含む。図22の例では、反射部材7は第1光L1の経路において、第1レンズ光学系3よりも後段に位置している。反射部材7は、第1レンズ光学系3を通過した第1光L1を照射開口4aに向けて反射させる。
 図22の例では、照射開口4aは筐体4の第2部材43には形成されておらず、側壁41に形成されている。照射開口4aは側壁41をその厚み方向に貫通し、筐体4の内部空間と照明空間S1とを繋げる。図22の例では、照射開口4aは、側壁41の中心軸を中心とした径方向において、反射部材7と向かい合う位置に形成されている。反射部材7からの第1光L1は照射開口4aを通過して照明空間S1に出射される。
 このような照明装置1Eによれば、反射部材7によって第1光L1の進行方向を、第1光源2による第1光L1の進行方向と相違させることができるので、照射開口4aの設置位置の自由度を向上させることができる。
 また、図22の例では、反射部材7は第1レンズ光学系3の後段において第1光L1をほぼ直角に下側に向けて反射させる。このような照明装置1Eを照明空間S1の天井部に設ける場合、第1光源2における第1光L1の進行方向が水平方向とほぼ平行となる姿勢で、照明装置1Eを天井裏に配置することができる。図22の例では、照明空間S1の天井面を形成する天井板100も示されている。天井板100には、自身を鉛直方向に沿って貫通する開口10aが形成されており、照明装置1Eは、照射開口4aが開口10aと向かい合う位置で、天井板100の上に配置されている。
 このような照明装置1Eでは、第1レンズ光学系3の複数の第1レンズ31が水平方向に沿って並ぶので、照明装置1Eの水平方向のサイズが大きくなるものの、照明装置1Eの鉛直方向のサイズを小さくすることができる。よって、天井裏の高さが低い場合であっても、照明装置1Eを配置することができる。つまり、照明装置1Eは照明空間S1の天井部への設置に適している。
 図23は、照明装置1Eの別態様を概略的に示す断面図である。図23の例では、反射部材7は、第1光L1の経路において、2つの第1レンズ31の間に位置している。以下では、第1光源2側に位置する第1レンズ31を第1Aレンズ31と呼び、照射開口4a側に位置する第1レンズ31を第1Bレンズ31と呼ぶ。
 図23の例では、筐体4の側壁41はL字状の内部空間を形成する。つまり、側壁41は第1部材42の周縁から第1光L1の進行方向に沿って延在し、反射部材7に相当する位置で屈曲し、反射部材7からの第1光L1の進行方向に沿って延在し、第2部材43の周縁に至る。このような側壁41は、いわゆるL字管と同様の形状を有している。以下では、側壁41のうち反射部材7よりも前段に相当する部分を第1部411と呼び、反射部材7よりも後段に相当する部分を第2部412とも呼び、第1部411および第2部412を連結する部分を連結部413とも呼ぶ。
 第1光源2と反射部材7との間には、第1レンズ光学系3を構成する一部の第1Aレンズ31が位置している。第1Aレンズ31は第1部411内に位置する。反射部材7と第2部材43の照射開口4aと間には、第1レンズ光学系3を構成する残りの第1Bレンズ31が位置している。第1Bレンズ31は第2部412内に位置している。反射部材7は連結部413内に位置している。
 このような別態様にかかる照明装置1Eを照明空間S1の天井部に配置する場合、第1光源2における第1光L1の進行方向が水平方向とほぼ平行となる姿勢で、天井裏に配置することができる。これによれば、天井裏の高さが低くても、照明装置1Eを配置することができる。また、別態様にかかる照明装置1Eによれば、第2部412を天井板100の開口10aに挿入することができる。これによれば、天井裏における照明装置1Dのサイズを小さくすることができる。
 <第7の実施の形態>
 図24は、第7の実施の形態にかかる照明装置1Fの構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置1Fは、第2光源8、第2遮蔽部65、第2レンズ光学系9および合流素子10の有無という点で、照明装置1と相違する。また、図24に例示されるように、筐体4は、少なくとも、第1レンズ光学系3、第2レンズ光学系9、第1遮蔽部6、第2遮蔽部65および合流素子10を収納する。このため、筐体4の形状も照明装置1の筐体4と相違している。
 第2光源8は第2出射部81を有し、第1光源2からの第1光L1とは異なる第2光L2を第2出射部81から出射させる。第2光L2は、第1光L1とは異なる波長範囲を有する光であり、例えば可視光である。第2光源8の具体的な構成の一例は、第1光源2と同様である。
 図24の例では、第2光源8も筐体4に取り付けられている。第2光源8は筐体4の内部空間に第2光L2を出射させる。図24の例では、第2光源8は、第1光源2からの第1光L1の進行方向に沿って、第2光L2を出射させる。第2光源8からの第2光L2も第1光L1と同様に広がりながら進行する。
 第2遮蔽部65は筐体4の内部に位置する。第2遮蔽部65は開口65aを有し、第2光L2は開口65aを通過する。第2遮蔽部65は第1遮蔽部6と同様の形状を有しており、図24の例では、第2出射部81と第2レンズ光学系9との間に位置している。第2遮蔽部65は、第1遮蔽部6と同様に、第2レンズ光学系9の絞り位置の近傍に位置していてもよい。
 第2レンズ光学系9は筐体4の内部に位置する。第2レンズ光学系9は、第2光源8からの第2光L2を照射開口4a側の仮想的な像面に結像させる結像光学系である。該像面も像面IS1と同様に、例えば照射開口4a内に位置する。第2レンズ光学系9は1以上の第2レンズ91を含む。図24の例では、複数(ここでは2つ)の第2レンズ91が第2光L2の経路において間隔を空けて配列されている。第2レンズ91の具体的な一例は第1レンズ31と同様である。
 図24の例では、第1光源2および第1レンズ光学系3の一組に対して、第2光源8および第2レンズ光学系9の一組が平行に配置されている。図24の例では、第2レンズ光学系9よりも後段には、反射部材71が位置しており、反射部材71は第2レンズ光学系9からの第2光L2を合流素子10に向かって反射させる。図24の例では、反射部材71は筐体4の内部において、合流素子10よりも上側、かつ、合流素子10と上下方向において対向する位置に配置されている。反射部材71は例えばミラーもしくはプリズムを含む。
 合流素子10は、第1光L1および第2光L2を合流させる素子である。例えば、合流素子10は、第1プリズム11と、第2プリズム12と、フィルタ膜13とを含む。図24の例では、第1プリズム11および第2プリズム12は直角二等辺三角柱形状を有しており、各斜面が向かい合うように配置される。
 フィルタ膜13は第1プリズム11および第2プリズム12の斜面に位置しており、第1光L1を反射させ、第2光L2を透過させる。つまり、第2光L2の波長範囲についてのフィルタ膜13の透過率は、第1光L1の波長範囲についての透過率よりも高く、第1光L1の波長範囲についてのフィルタ膜13の反射率は、第2光L2の波長範囲についての反射率よりも高い。このようなフィルタ膜13は、例えば、誘電体多層膜によって実現され得る。誘電体多層膜は、例えば、複数の誘電体の薄膜が積層された構造を有する。誘電体としては、例えば、酸化チタン(TiO)、SiO、五酸化ニオブ(Nb)、五酸化タンタル(Ta)およびフッ化マグネシウム(MgF)のうちの1つ以上の材料が採用される。
 図24の例では、第1光L1は合流素子10の第1プリズム11を透過し、フィルタ膜13に対して45度の入射角で入射する。第1光L1はフィルタ膜13で反射する。図24の例では、反射後の第1光L1は上下方向に沿って下側に進む。第2光L2は第2プリズム12を透過してフィルタ膜13に対して45度の入射角で入射する。第2光L2はフィルタ膜13を透過し、フィルタ膜13で反射した第1光L1と合流する。つまり、フィルタ膜13よりも後段において、第1光L1および第2光L2は一体に進む。
 筐体4の照射開口4aは、合流素子10からの第1光L1および第2光L2を通過できる位置に形成されており、図24の例では、合流素子10と上下方向において向かい合う位置に形成される。合流素子10からの第1光L1および第2光L2は、筐体4の照射開口4aを通過し、照明空間S1に出射される。
 このような照明装置1Fにおいて、第2レンズ光学系9の結像倍率は、第2光源8の第2出射部81における第2光L2の大きさに対する、照射開口4aの大きさの比以下である。よって、第2光L2も照射開口4aの大きさ以下のスポットで照射開口4aを通過することができる。したがって、第2光L2が照射開口4aの周縁で反射または散乱する可能性を低減させることができる。
 第2レンズ光学系9の結像倍率は、照射開口4a内を通過する第2光L2の大きさが照射開口4aよりも小さくなるように、設定されてもよい。これによれば、反射散乱光をさらに低減させることができる。
 また、照明装置1Fにおいて、第2遮蔽部65の開口65aを通過する第2光L2の両外側の光線が第2出射部81においてなす広がり角は、第2レンズ光学系9の開口数を規定する角度以下である。これによれば、第2遮蔽部65の開口65aを通過した第2光L2は第2レンズ光学系9の有効領域を通過することができる。よって、第2遮蔽部65の開口65aを通過した第2光L2は第2レンズ91のエッジにはほとんど入射せず、第2光L2の不要な散乱を抑制または回避することができる。
 したがって、照明装置1Fは高い品質で第2光L2を照明空間S1に出射させることができる。また、照明装置1Fは第1光L1および第2光L2を含む光を照明空間S1に出射させるので、より広い波長範囲の光を照明空間S1に出射させることができる。
 図25は、照明装置1Fの第1態様を概略的に示す断面図である。図25の例では、合流素子10のフィルタ膜13は第1光L1を透過させ、第2光L2を反射させる。よって、図25の例では、筐体4の照射開口4aは合流素子10と左右方向において向かい合う位置に形成されている。
 図26は、照明装置1Fの第2態様を概略的に示す図である。図26の例では、合流素子10と筐体4の照射開口4aとの間にレンズ39が位置している。よって、レンズ39には、合流素子10からの第1光L1および第2光L2が入射する。つまり、図26の例では、第1レンズ31およびレンズ39が第1レンズ光学系3を構成し、第2レンズ91およびレンズ39が第2レンズ光学系9を構成する。このため、レンズ39は第1レンズ31ともいえ、第2レンズ91であるともいえる。
 レンズ39が第1レンズ光学系3および第2レンズ光学系9によって共用されるので、照明装置1Fのサイズおよび製造コストを低減させることができる。
 以上のように、照明装置1,1A~1Fは詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この照明装置1,1A~1Fがそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
 上記各実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
 図1に例示されるように、第1遮蔽部6が第1出射部21と第1レンズ光学系3との間に位置し、かつ、開口面61が光軸AX1に対して傾斜する反射面である場合、第1レンズ光学系3には、開口6aを直進して通過する第1光L1と、開口面61で反射した第1光L1とが入射する。以下では、開口6aを直進する光線を直進光線と呼び、開口面61で反射した光線を反射光線と呼ぶ。この反射光線は、光学的には、第1出射部21よりも外側の点から出射されて第1レンズ光学系3に入射する光線と把握することができる。よって、当該反射光線は、像面IS1において、直進光線が結像する領域よりも外側で結像する。
 このような反射光線も照射開口4aを通過させるとよい。そこで、第1レンズ光学系3の結像倍率に関して、第1光L1の大きさM1として、例えば、第1遮蔽部6の開口6aの大きさを採用してもよい。具体的には、第1レンズ光学系3側の第1遮蔽部6の表面における開口6aの大きさを採用してもよい。つまり、第1レンズ光学系3の結像倍率を、開口6aの大きさに対する、照射開口4aの大きさの比以下に設定してもよい。これによれば、像面IS1において直進光線および反射光線が形成する第1光L1の像の大きさを、照射開口4aの大きさ以下にすることができる。よって、筐体4内の反射散乱光をさらに抑制することができ、ムラの少ない第1光L1を出射させることができる。
 1 照明装置
 2 第1光源
 21 第1出射部
 3 第1レンズ光学系
 31 第1レンズ、第1Aレンズ、第1Bレンズ
 39 レンズ
 4 筐体
 4a 第1開口(照射開口)
 411 第1部
 412 第2部
 413 連結部
 6 遮蔽部(第1遮蔽部)
 61 面(開口面)
 6a 第2開口(開口)
 7 反射部材
 8 第2光源
 81 第2出射部
 9 第2レンズ光学系
 91 第2レンズ
 IS1 像面
 L1 第1光
 L2 第2光
 L11 反射散乱光
 θ1 広がり角

Claims (30)

  1.  第1開口を有する筐体と、
     第1光を前記筐体の内部空間に出射させる第1出射部を有する第1光源と、
     前記第1光の経路において、前記第1出射部と前記筐体の前記第1開口との間に位置する少なくとも一つの第1レンズを含み、前記第1出射部からの前記第1光を前記第1開口側の仮想的な像面に結像させて、前記第1開口から前記第1光を出射させる第1レンズ光学系と、
     前記第1光の経路に位置し、前記第1光を通過させる第2開口を有する少なくとも一つの遮蔽部と
    を備え、
     前記第1光の一部が前記遮蔽部に入射され、
     前記遮蔽部の前記第2開口を通過した後の前記第1光のうち両外側の光線が前記第1出射部においてなす角度は、前記遮蔽部の前記第2開口を通過する前の前記第1光のうち両外側の光線が前記第1出射部においてなす角度より、小さい、照明装置。
  2.  請求項1に記載の照明装置であって、
     前記遮蔽部は、入射された前記第1光に対する吸収率が60%以上の部材を含む、照明装置。
  3.  請求項1または請求項2に記載の照明装置であって、
     前記遮蔽部は、前記第1出射部から光軸方向に離れている、照明装置。
  4.  請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記遮蔽部の前記第2開口を形成する面は、光軸方向に垂直な方向において前記第1出射部から離れている、照明装置。
  5.  請求項1から請求項4のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記遮蔽部の前記第2開口の幅は、前記第1出射部の幅と一致する、照明装置。
  6.  請求項1から請求項5のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記第1レンズ光学系の結像倍率は、前記第1出射部における前記第1光の大きさに対する前記第1開口の大きさの比以下であり、
     前記第1レンズ光学系の開口数を規定する角度は、前記遮蔽部の前記第2開口を通過する前記第1光のうち両外側の光線が前記第1出射部においてなす角度より大きい、照明装置。
  7.  請求項1から請求項6のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記遮蔽部は、前記第1出射部と前記第1レンズ光学系との間に位置する、照明装置。
  8.  請求項1から請求項7のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記第1レンズ光学系の結像倍率は、前記第1出射部における前記第1光の大きさに対する前記第1開口の大きさの比以下であり、
     前記第1レンズ光学系の開口数を規定する角度は、前記遮蔽部の前記第2開口を通過する前記第1光のうち両外側の光線が前記第1出射部においてなす角度より大きい、照明装置。
  9.  請求項8に記載の照明装置であって、
     前記遮蔽部の前記第2開口を形成する面は、前記第1レンズ光学系に向かうにしたがって前記第1光の光軸から近づくように傾斜している、照明装置。
  10.  請求項8に記載の照明装置であって、
     前記遮蔽部の前記第2開口を形成する面は、前記第1レンズ光学系に向かうにしたがって前記第1光の光軸から遠ざかるように傾斜している、照明装置。
  11.  請求項1から請求項10に記載の照明装置であって、
     前記遮蔽部の前記第2開口を形成する面は、前記第1光を反射させる反射面を含む、照明装置。
  12.  請求項1から請求項11のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記遮蔽部は、前記第1レンズ光学系の絞り位置に位置する、照明装置。
  13.  請求項1から請求項12のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記少なくとも一つの第1レンズは、第1Aレンズおよび第1Bレンズを含み、
     前記第1Aレンズおよび前記第1Bレンズは、前記第1光の光軸方向に並んで位置する、照明装置。
  14.  請求項13に記載の照明装置であって、
     前記第1Aレンズと前記第1Bレンズとの間において、前記第1光の光径が前記第1Aレンズおよび前記第1Bレンズを通過する光径よりも小さくなる、照明装置。
  15.  請求項1から請求項14のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記少なくとも一つの第1レンズは、第1Aレンズ、第1Bレンズおよび第1Cレンズを含み、
     前記第1Aレンズ、前記第1Bレンズおよび前記第1Cレンズは、前記第1光の光軸方向に並んで位置する、照明装置。
  16.  請求項1から請求項15のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記像面は、前記第1開口に位置する、照明装置。
  17.  請求項1から請求項16のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記筐体の内部空間において前記第1光が反射または散乱した反射散乱光が入射し、前記反射散乱光を吸収する光低減構造をさらに備える、照明装置。
  18.  請求項1から請求項16のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記筐体の内部空間において前記第1光が反射または散乱した反射散乱光が入射し、前記反射散乱光を、前記第1光源側に反射もしくは散乱させる光低減構造をさらに備える、照明装置。
  19.  請求項18に記載の照明装置であって、
     前記光低減構造は、前記第1光についての光軸を含む断面において凹凸形状を有する、照明装置。
  20.  請求項19に記載の照明装置であって、
     前記凹凸形状は、前記断面において凹部および凸部が交互に並んだ形状を有し、
     前記凸部は、第1面と、前記第1面よりも前記第1開口側の第2面とを有し、
     前記断面において、前記第2面の長さは、前記第1面の長さ以上である、照明装置。
  21.  請求項17から請求項20のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記光低減構造は前記筐体の内壁に位置する、照明装置。
  22.  請求項17から請求項21のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記少なくとも一つの第1レンズは、第1Aレンズおよび第1Bレンズを含み、
     前記第1レンズ光学系は、前記第1Aレンズと前記第1Bレンズとの間に位置して前記第1Aレンズと前記第1Bレンズとの間隔を規定するスペーサをさらに含み、
     前記光低減構造は前記スペーサの内壁に位置する、照明装置。
  23.  請求項17から請求項22のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記光低減構造は前記遮蔽部に位置する、照明装置。
  24.  請求項1から請求項23のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記第1レンズ光学系は両側テレセントリック光学系を含む、照明装置。
  25.  請求項1から請求項24のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記少なくとも一つの第1レンズを前記第1光の光軸に沿って移動させるズーム機構をさらに備える、照明装置。
  26.  請求項25に記載の照明装置であって、
     前記遮蔽部は、前記第2開口の大きさを前記少なくとも一つの第1レンズの位置に応じて変化させる絞り機構を有する、照明装置。
  27.  請求項1から請求項21のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記筐体内に位置しており、前記第1光を前記第1開口に向けて反射させる反射部材をさらに備える、照明装置。
  28.  請求項27に記載の照明装置であって、
     前記少なくとも一つの第1レンズは第1Aレンズおよび第1Bレンズを含み、
     前記筐体は、
     前記第1Aレンズを収納する第1部と、
     前記第1Bレンズを収納するとともに前記第1開口を有する第2部と、
     前記第1部と前記第2部とを連結する連結部と
    を有し、
     前記反射部材は、前記連結部内に位置しており、前記第1Aレンズからの前記第1光を前記第1Bレンズに向かって反射させ、
     前記第1開口は、前記第1Bレンズからの前記第1光が通過する位置に形成される、照明装置。
  29.  請求項1から請求項28のいずれか一つに記載の照明装置であって、
     前記筐体の内部空間に前記第1光とは異なる第2光を出射させる第2出射部を有する第2光源と、
     前記第2光の経路において、前記第2出射部と前記第1開口との間に位置する少なくとも一つの第2レンズを含み、前記第2出射部からの前記第2光を前記第1開口側の仮想的な像面に結像させる第2レンズ光学系と、
     前記筐体内に位置し、前記第1光および前記第2光を合流させる合流素子と
    をさらに備える、照明装置。
  30.  請求項29に記載の照明装置であって、
     前記合流素子と前記第1開口との間に位置し、前記第1レンズ光学系および前記第2レンズ光学系によって共用されるレンズを含む、照明装置。
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