JP2018180127A - レンズ及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】光入射側に環状の突出部が形成されている構造であっても、輝線及びグレアの発生を抑制して品質の高い光照射面を実現できるレンズ等を提供する。【解決手段】入射する光の配光を制御するレンズ１００であって、光入射側の外周部に環状に形成された第１突出部１１０と、第１突出部１１０により構成される凹部１１１の内面から入射する光の配光を制御し、光出射側に同心円環状に形成された複数の第２突出部１２０とを有し、第１突出部１１０の先端部には、光入射側から１００レンズを平面視したときに凹凸をなす凹凸構造が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、レンズ及びこれを備える照明器具に関する。

ダウンライト又はスポットライト等の照明器具には、光源から出射する光の配光を制御する光学部品が用いられる場合がある。このような光学部品として、例えば、光源の前方にレンズが配置される。従来、この種のレンズとして、レンズの光入射側（光源側）の面にフレネルレンズ機能を有する複数の突出部が同心円環状に形成されたものが知られている（例えば特許文献１）。

特開２００８−４７４４８号公報

しかしながら、フレネルレンズ機能を有する複数の突出部をレンズの光出射側の面に形成すると、突出部の先端部のＲ形状によるレンズ効果によって光照射面に輝線が発生したり、グレアが発生したりして、光照射面の品質が低下するという課題がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、光入射側に環状の突出部が形成されている構造であっても、輝線及びグレアの発生を抑制して品質の高い光照射面を実現できるレンズ及び照明器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るレンズの一態様は、入射する光の配光を制御するレンズであって、光入射側の外周部に環状に形成された第１突出部と、前記第１突出部により構成される凹部の内面から入射する光の配光を制御し、光出射側に同心円環状に形成された複数の第２突出部とを有し、前記第１突出部の先端部には、光入射側から前記レンズを平面視したときに凹凸をなす凹凸構造が設けられている。

また、本発明に係る照明器具の一態様は、上記のレンズと、前記レンズの前記凹部に対向して配置された光源とを備える。

光入射側に環状の第１突出部が形成されている構造であっても、輝線及びグレアの発生を抑制することができる。これにより、品質の高い光照射面を実現できる。

実施の形態に係る照明器具の外観図である。 実施の形態に係る照明器具の断面図である。 実施の形態に係るレンズを光出射側から見たときの斜視図である。 実施の形態に係るレンズを光入射側から見たときの斜視図である。 実施の形態に係るレンズの断面図である。 実施の形態に係るレンズを光入射側から見たときの平面図である。 実施の形態に係るレンズを光入射側から見たときの拡大断面斜視図である。 実施の形態に係るレンズの光学作用を説明するための図である。 比較例のレンズの拡大平面図である。 比較例のレンズの第１突出部の拡大断面図である。 変形例１に係るレンズを光入射側から見たときの拡大断面斜視図である。 変形例２に係るレンズを光入射側から見たときの拡大断面斜視図である。 変形例３に係るレンズを光入射側から見たときの拡大断面斜視図である。 変形例４に係るレンズを光入射側から見たときの拡大断面斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示す。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されてはいない。したがって、例えば、各図において縮尺等は必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（実施の形態）
図１及び図２を用いて、実施の形態に係る照明器具１の構成について説明する。図１は、実施の形態に係る照明器具１の外観図である。図２は、同照明器具１の断面図である。

本実施の形態における照明器具１は、下方（床や地面、壁等）に照明光を照射するダウンライトであり、建物の天井等に設置される。例えば、照明器具１は、天井の開口部に埋め込み配設される。

図１及び図２に示すように、照明器具１は、レンズ１００と、光源２００とを備える。本実施の形態において、照明器具１は、さらに、器具本体３００と、筒状部材４００と、枠体５００と、取付部材６００とを備える。

本実施の形態における照明器具１は、ユニバーサルダウンライトであり、照明光の照射方向を変化させることができる。具体的には、光源２００が配置された器具本体３００（灯体部）は、天井面に対する姿勢を変更できるように回動可能に枠体５００に支持されている。そして、器具本体３００の天井面に対する姿勢を変更することで、照明器具１の光の照射方向を変化させることができる。

以下、照明器具１の各構成要素について詳細に説明する。なお、本実施の形態において、光源２００の光出射側を前方側としている。

［レンズ］
レンズ１００は、入射する光の配光を制御する透光性の光学部材である。本実施の形態において、レンズ１００は、入射する光を集光する集光レンズである。

図２に示すように、レンズ１００は、光源２００の前方に配置される。具体的には、レンズ１００は、光源２００と所定の間隔をあけて、光源２００の光出射側に配置される。したがって、レンズ１００は、光源２００から出射してレンズ１００に入射する光の配光を制御する。レンズ１００の光軸は、光源２００の光軸と略一致しているとよい。

レンズ１００は、所定のレンズ作用を有するように、所定の形状で形成されている。レンズ１００は、透光性材料を用いて形成されている。具体的には、レンズ１００は、アクリルやポリカーボネート等の透明樹脂材料又はガラス材料等の透明材料を用いて、金型等によって所定の形状に成形される。

ここで、レンズ１００の具体的な形状について、図３〜図７を用いて説明する。図３は、実施の形態に係るレンズ１００を光出射側から見たときの斜視図であり、図４は、同レンズ１００を光入射側から見たときの斜視図であり、図５は、同レンズ１００の断面図であり、図６は、同レンズ１００を光入射側から見たときの平面図であり、図７は、同レンズ１００を光入射側から見たときの拡大断面斜視図である。なお、図３〜図７は、設計上のレンズ１００の形状を示している。

図３〜図５に示すように、レンズ１００は、光入射側（光源２００側）に形成された第１突出部１１０（第１透光部）と、光出射側（光源２００側とは反対側）に形成された第２突出部１２０（第２透光部）とを有する。

第１突出部１１０は、レンズ１００の光入射側の外周部に環状に形成されている。具体的には、第１突出部１１０は、光源２００を囲むように光源２００側に向かって突出している。本実施の形態において、第１突出部１１０は、図５に示すように、断面視で略三角形状であり、光源２００側に向かうに従って先細になっている。

また、レンズ１００に第１突出部１１０を形成することによって、レンズ１００には凹部１１１が形成される。凹部１１１は、光源２００から離れる方向に凹むように形成される。

第１突出部１１０によって構成される凹部１１１は、光源２００に対向する位置に形成される。具体的に、凹部１１１は、光源２００の発光部を覆うように設けられている。光源２００から出射した光は、凹部１１１に入射する。このため、第１突出部１１０の内面は、凹部１１１の内面の一部を構成する光入射面１１０ａとなる。一方、第１突出部１１０の外面は、光入射面１１０ａから第１突出部１１０に入射した光を全反射する光反射面１１０ｂである。第１突出部１１０の先端部は、光入射面１１０ａと光反射面１１０ｂとの接続部を構成している。

図６及び図７に示すように、第１突出部１１０の先端部には、光入射側からレンズ１００を平面視したときに凹凸をなす凹凸構造１１２が設けられている。つまり、凹凸構造１１２は、光入射面１１０ａと光反射面１１０ｂとの接続部において、凹部１１１の開口面に水平な平面内で凹凸をなすように設けられている。

具体的には、凹凸構造１１２は、微小凹部と微小凸部とが交互に複数繰り返して環状に形成された構造である。凹凸構造１１２は、第１突出部１１０の先端部の全周にわたって形成されている。

図４、図５及び図７に示すように、本実施の形態では、凹凸構造１１２は、第１突出部１１０の先端部だけではなく、第１突出部１１０の先端から第１突出部１１０の根元に至るまでの範囲に形成されている。

具体的には、凹凸構造１１２は、凹部１１１の深さ方向に向かって延在するように第１突出部１１０の内面全面（つまり光入射面１１０ａの全面）に設けられている。より具体的には、凹凸構造１１２は、凹部１１１の開口面（第１突出部１１０の先端）から凹部１１１の底面１１１ａまで延在するように直線状の樋状に形成された微小凹部が、凹部１１１の内面（第１突出部１１０の光入射面１１０ａ）の周方向に沿って連続して複数形成された形状である。言い換えると、凹凸構造１１２は、直線状の凸条の微小凸部が凹部１１１の周方向に沿って連続して複数形成された形状である。

図６に示すように、凹凸構造１１２に関して、光入射側からレンズ１００を平面視したときに、光反射面１１０ｂ（第１突出部１１０の外面）から微小凹部の底までの距離をａとし、光反射面１１０ｂから微小凸部の頂点までの距離をｂとすると、ｂ−ａ＞ａの関係を満たしている。なお、距離ｂは、例えば、０．０１ｍｍ以下であるとよい。

また、凹部１１１の底面１１１ａには、複数のディンプル１１３が設けられている。本実施の形態において、ディンプル１１３は、凹部１１１の底面１１１ａの全面に敷き詰めるように形成されている。凹部１１１の底面１１１ａは、光源２００からの光が入射する光入射面である。

第２突出部１２０は、第１突出部１１０により構成される凹部１１１の内面から入射する光の配光を制御する。図３及び図５に示すように、第２突出部１２０は、レンズ１００の光出射側に同心円環状に複数形成されている。第２突出部１２０は、凹部１１１と背向する位置に形成されている。

複数の第２突出部１２０は、フレネルレンズの輪帯を構成している。具体的には、複数の第２突出部１２０は、中央突出部１２１と、中央突出部１２１を同心環状に囲む複数の環状突出部１２２とによって構成されている。

中央突出部１２１は、フレネルレンズの中心部をなすレンズであって、光源２００から遠ざかる方向に突出する凸レンズである。中央突出部１２１の表面形状は、例えば球面であるが、これに限らない。中央突出部１２１の中心軸は、レンズ１００の中心軸であって、光源２００の光軸と略一致しているとよい。

複数の環状突出部１２２は、フレネルレンズにおけるのこぎり状の断面をなす部分である。各環状突出部１２２は、断面視で略三角形状であり、光源２００から遠ざかるに従って先細になっている。各環状突出部１２２の中心軸は、光源２００の光軸と略一致しているとよい。

図５に示すように、第３突出部１３０は、第１突出部１１０とは反対側に突出する第３透光部である。図３及び図５に示すように、第３突出部１３０は、第２突出部１２０を囲むように環状に形成されている。第３突出部１３０は、断面視で略三角形状であり、光源２００から遠ざかるに従って先細になっている。

図５に示すように、第３突出部１３０の外面は、第１突出部１１０の外面と連続する。つまり、第３突出部１３０の外面は、第１突出部１１０の外面と同様に、凹部１１１の内面（光入射面１１０ａ）から第３突出部１３０に入射した光を全反射する光反射面１１０ｂである。

また、第３突出部の内面には、環状の段差部１３１が形成されている。段差部１３１は、複数の段によって構成されており、階段状をなしている。段差部１３１の各段は、光源２００に近づくにつれて内径が小さくなっている。

このように構成されるレンズ１００は、図２に示すように、器具本体３００に固定される。本実施の形態において、レンズ１００は、器具本体３００に固定された枠状の取付部材６００を介して器具本体３００に固定されている。具体的には、取付部材６００は、器具本体３００のセード部３２０の内面に嵌め込まれるように固定されており、レンズ１００は、その取付部材６００の前方側の開口端部に設けられた爪部６１０に係止されている。図３〜図５に示すように、レンズ１００の光出射側の周縁部には、取付部材６００の爪部６１０が係止する段差状の窪み部１３２が形成されている。図２に示すように、取付部材６００の爪部６１０をレンズ１００の窪み部１３２にスナップインにより係止させることで、レンズ１００を取付部材６００に固定することができる。なお、取付部材６００は、例えば樹脂製であるが、金属製であってもよい。

［光源］
図２に示すように、光源２００は、器具本体３００に配置される。具体的には、器具本体３００の固定部３１０に固定される。例えば、光源２００は、固定部３１０の載置面に載置されて、ホルダ等の取付部材によって固定部３１０に取り付けられる。

光源２００は、ＬＥＤを有するＬＥＤ光源（ＬＥＤモジュール）である。光源２００は、例えば白色光を放出する白色ＬＥＤ光源である。一例として、光源２００は、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）構造であり、基板と、基板に実装されたＬＥＤと、ＬＥＤを封止する封止部材とを有する。

基板は、ＬＥＤを実装するための実装基板であって、例えば、セラミックス基板、樹脂基板又はメタルベース基板等である。なお、基板には、ＬＥＤを発光させるための直流電力を外部から受電するための一対の電極端子と、ＬＥＤに直流電力を供給するための金属配線とが設けられている。電極端子は、電線によって電源回路と電気的に接続されてい。電源回路は、例えば、器具本体３００の外部に配置された電源ボックスに内蔵されている。

ＬＥＤは、発光素子の一例であり、例えば、単色の可視光を発するベアチップである。具体的には、ＬＥＤは、通電されれば青色光を発する青色ＬＥＤチップである。ＬＥＤは、例えば基板にマトリクス状に複数個配置されており、基板に形成された金属配線によって互いに電気的に接続されている。なお、ＬＥＤは、少なくとも１つ配置されていればよい。

封止部材は、例えば透光性樹脂である。本実施の形態における封止部材は、ＬＥＤからの光を波長変換する波長変換材として蛍光体を含んでいる。封止部材は、例えば、シリコーン樹脂に蛍光体を分散させた蛍光体含有樹脂である。蛍光体粒子としては、ＬＥＤが青色ＬＥＤチップである場合、白色光を得るために、例えばＹＡＧ系の黄色蛍光体を用いることができる。本実施の形態において、封止部材は、全てのＬＥＤを一括封止するように円形状に形成されているが、複数のＬＥＤを列ごとにライン状に封止してもよいし、各ＬＥＤを１つずつ個別に封止してもよい。

このように、本実施の形態における光源２００は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって構成された白色ＬＥＤ光源である。黄色蛍光体は、青色ＬＥＤチップが発した青色光の一部を吸収して励起されて黄色光を放出する。そして、この黄色光と黄色蛍光体に吸収されなかった青色光とが混ざり合って白色光となり、封止部材（発光部）から白色光が出射する。

［器具本体］
図２に示すように、器具本体３００は、光源２００が取り付けられる基台である。また、器具本体３００は、光源２００で発生する熱を放熱するヒートシンクとしても機能する。したがって、器具本体３００は、アルミニウム等の金属材料又は高熱伝導樹脂等の熱伝導率の高い材料によって構成されているとよい。本実施の形態において、器具本体３００は、全体が一体物であり、例えばアルミニウムからなるアルミダイカスト製である。

本実施の形態において、器具本体３００は、固定部３１０と、セード部３２０と、放熱部３３０とを備える。

固定部３１０は、光源２００が固定される台状の部分である。固定部３１０は、光源２００が載置される載置面を有する。この載置面は、固定部３１０の前方側の面である。また、固定部３１０には、光源２００を囲むように形成された反射体が取り付けられていてもよい。これにより、光源２００から側方に出射する光を反射体で反射させてレンズ１００に入射させることができる。

セード部３２０は、固定部３１０の前方側に設けられた筒状の部分である。セード部３２０は、固定部３１０の周縁に設けられている。セード部３２０の前方側の開口端部から照明器具１の出射光が出射される。

放熱部３３０は、光源２００で発生する熱を放熱する部分である。具体的には、放熱部３３０は、放熱フィンであり、固定部３１０の後方側に設けられた複数の板状体である。複数の放熱フィンは、互いに平行となるように固定部３１０の裏面に立設されている。このように、放熱部３３０を固定部３１０に設けることで、光源２００で発生する熱を効率よく放熱することができる。

このように構成される器具本体３００は、照明器具１の光の照射方向を変更するために回動（首振り）可能に枠体５００に支持されている。具体的には、器具本体３００は、天井の開口部に固定された枠体５００に対する相対角度が変化するように構成されている。本実施の形態において、器具本体３００は、枠体５００の枠部５１０の開口面に平行な方向（本実施の形態では、水平方向）を回動軸として回動可能となっている。

具体的には、器具本体３００の側面に設けられた突起部３４０にねじ込まれたねじ７００が、枠体５００の支持部５２０のスリットに沿って移動することで、器具本体３００が回動する。

［筒状部材］
図１及び図２に示すように、筒状部材４００は、器具本体３００のセード部３２０の前方側の内面に配置される筒状部材である。筒状部材４００は、レンズ１００よりも前方側に配置される。筒状部材４００は、例えば、ポリカーボネート又はＰＢＴ等の樹脂材料を用いて形成することができる。

筒状部材４００は、グレアを抑制するバッフルとして機能する。筒状部材４００の内面は、例えば、グレア抑制面となる黒色面である。黒色のグレア抑制面は、例えば、黒色に塗装した面に艶消し処理を施すことにより実現できる。また、黒色のグレア抑制面は、黒色に塗装した面、又は、黒色の部材からなる面に、シボ加工を施すことによっても実現できる。

さらに、本実施の形態では、筒状部材４００の内面におけるグレアをさらに抑制するために、筒状部材４００の内面に段差部が設けられている。

［枠体］
図１及び図２に示すように、枠体５００は、器具本体３００が回動できるように器具本体３００を支持している。

本実施の形態において、枠体５００は、器具本体３００のセード部３２０を囲む板状の枠部５１０と、回動可能に器具本体３００を支持する支持部５２０とを有する。支持部５２０は、枠部５１０の一部から立設するように形成された支持アームである。支持部５２０には、器具本体３００の回動方向に沿って形成されたスリットが形成されている。ねじ７００を支持部５２０のスリットを介して器具本体３００の突起部３４０にねじ込むことで、器具本体３００が支持部５２０に対して回動可能な状態で器具本体３００を支持部５２０に固定することができる。枠体５００は、例えば金属板によって構成されている。

照明器具１を天井の開口部に設置する際、円筒状の金属製の固定部材（不図示）に枠体５００を取り付けて、枠体５００が取り付けられた固定部材を天井の開口部に固定することで、照明器具１を天井の開口部に固定することができる。この場合、固定部材の外周面に設けられた複数の取付ばねによって、固定部材を天井の開口部に固定することができる。

なお、この固定部材も照明器具１の一部であってもよい。また、固定部材を用いることなく、枠体５００を天井の開口部に直接固定することで、照明器具１を天井の開口部に固定してもよい。

［レンズの光学作用］
次に、本実施の形態に係るレンズ１００の光学作用について、図８を用いて説明する。図８は、実施の形態に係るレンズ１００の光学作用を説明するための図である。図８において、実線は、光源２００から出射した光の軌跡を示している。

図８に示すように、本実施の形態に係るレンズ１００では、光源２００から出射した光のうち第１突出部１１０に入射する光は、第１突出部１１０及び第３突出部１３０を通ってレンズ１００の外部に出射する。

具体的には、光源２００から出射した光は、第１突出部１１０の内面である光入射面１１０ａ（凹部１１１の側面）に入射して第１突出部１１０内を直進し、第１突出部１１０及び第３突出部１３０の外面である光反射面１１０ｂで全反射する。全反射した光は、第１突出部１１０及び／又は第３突出部１３０を直進して第３突出部１３０の段差部１３１からレンズ１００の外部に出射する。

このようにして、第１突出部１１０に入射した光は、第１突出部１１０及び／又は第３突出部１３０によって集光される。具体的には、第１突出部１１０に入射した光は、光源２００の光軸と略平行となるように集光される。

一方、光源２００から出射した光のうち第２突出部１２０に入射する光は、フレネルレンズ機能を有する第２突出部１２０を通ってレンズ１００の外部に出射する。

具体的には、光源２００から出射した光は、凹部１１１の底面１１１ａに入射して中央突出部１２１及び環状突出部１２２を直進し、中央突出部１２１及び環状突出部１２２の外面で屈折作用を受けて屈折してレンズ１００の外部に出射する。

このようにして、第２突出部１２０に入射した光は、第２突出部１２０によって集光される。具体的には、第２突出部１２０に入射した光は、光源２００の光軸と略平行となるように集光される。

以上のように、光源２００から出射してレンズ１００に入射する光は、レンズ１００の光学作用を受けて集光される。例えば、光源２００から出射した光は、レンズ１００の光学作用によってコリメート光となる。これにより、レンズ１００を備える照明器具１は、スポット状の照明光を照射することができる。

［レンズの特徴］
次に、本実施の形態に係るレンズ１００の特徴について、本発明に至った経緯も含めて比較例のレンズ１００Ｘと比較しながら説明する。図９は、比較例のレンズ１００Ｘの拡大平面図であり、図１０は、比較例のレンズ１００Ｘの第１突出部１１０Ｘの拡大断面図である。

図９に示すように、比較例のレンズ１００Ｘは、上記実施の形態におけるレンズ１００に対して、第１突出部１１０Ｘの先端部に凹凸構造１１２が形成されていない構造である。具体的には、比較例のレンズ１００Ｘでは、第１突出部１１０Ｘの先端部は、周方向に沿って同一形状となっている。

上述のように、従来、レンズの光入射側（光源側）の面にフレネルレンズ機能を有する複数の突出部が同心円環状に形成されたものが知られている。しかしながら、レンズに複数の突出部を形成すると、物作り上、突出部の先端部にＲ形状が付いてしまう。つまり、設計上は突出部の先端部が角になっていても、実際にレンズを製造する際に、金型精度、レンズの材料又は製造条件等によって、突出部の先端部が丸みを帯びてしまう。

これにより、フレネルレンズ機能を有する複数の突出部をレンズの光入射側の面に形成すると、各突出部の先端部に入射した光は、その突出部の先端部に付いたＲ形状によって集光作用のレンズ効果を受けることになる。この結果、突出部の先端部に入射した光が輝線となって光照射面に現れてしまい、光照射面の品質が低下するという課題がある。

また、フレネルレンズ機能を有する複数の突出部をレンズの光出射側の面に形成すると、光源から出射した光の一部が、突出部で所望に屈折されずに突出部を通り抜ける場合がある。この結果、グレアが生じる場合もある。

そこで、図９に示される比較例のレンズ１００Ｘのように、フレネルレンズ機能を有する複数の突出部を、レンズの光入射側の面ではなく、レンズの光出射側の面に形成し、レンズの光入射側の面には、内面が光入射面となる凹部を形成することが考えられる。

しかしながら、比較例のレンズ１００Ｘでは、光入射側の面には、光入射面となる凹部を構成する環状の第１突出部１１０Ｘが残っている。これにより、図１０に示すように、この環状の第１突出部１１０Ｘの先端部に付いたＲ形状によって、第１突出部１１０Ｘの先端部に入射した光が集光作用を受けて輝線が発生する。つまり、光入射側の面に第１突出部１１０Ｘが残っているために、全ての輝線を無くすことができない。

これに対して、本実施の形態におけるレンズ１００では、光入射側に環状の第１突出部１１０が残った構造であるが、上記のように、第１突出部１１０の先端部には、光入射側からレンズ１００を平面視したときに凹凸をなす凹凸構造１１２が設けられている。

これにより、実際にレンズ１００を製造して第１突出部１１０の先端部にＲ形状が付いて、第１突出部１１０の先端部が丸みを帯びたとしても、凹凸構造１１２によって、第１突出部１１０の先端部に入射した光が受ける集光作用を弱めることができる。この結果、光入射側に環状の第１突出部１１０が形成されている構造であっても、第１突出部１１０によって輝線が発生することを抑制できる。

しかも、本実施の形態におけるレンズ１００では、同心円環状の複数の第２突出部１２０が、第１突出部１１０が形成された側（光入射側）ではなく、第１突出部１１０が形成された側とは反対側（光出射側）に形成されている。これにより、円環状の複数の第２突出部１２０を光入射側に形成する場合と比べて、グレアの発生も抑制できる。

このように、本実施の形態におけるレンズ１００によれば、光入射側に環状の第１突出部１１０が形成されている構造であっても輝線及びグレアの発生を抑制できるので、品質の高い光照射面を実現できる。

また、本実施の形態におけるレンズ１００において、第１突出部１１０の内面は、凹部１１１の内面の一部を構成する光入射面１１０ａであり、第１突出部１１０の外面は、光入射面１１０ａから第１突出部１１０に入射した光を全反射する光反射面１１０ｂである。そして、第１突出部１１０の先端部は、光入射面１１０ａと光反射面１１０ｂとの接続部であり、凹凸構造１１２は、この接続部に設けられている。

全反射面である光反射面１１０ｂを有する第１突出部１１０は、レンズ１００に入射した光の配光を制御する上で重要であり、第１突出部１１０の先端部には、光源２００からの光が意図的に入射されている。このため、全反射面（光反射面１１０ｂ）を有する第１突出部１１０の先端部に凹凸構造１１２が形成されていないと輝線が目立ちやすくなるが、本実施の形態では、第１突出部１１０の先端部に凹凸構造１１２が形成されているので、輝線の発生を効果的に抑制することができる。

また、本実施の形態におけるレンズ１００において、凹凸構造１１２は、微小凹部と微小凸部とが交互に複数繰り返して環状に形成された構造である。

これにより、環状の第１突出部１１０の全周に凹凸構造１１２が形成されるので、第１突出部１１０による輝線の発生をより効果的に抑制することができる。

また、本実施の形態におけるレンズ１００において、光入射側からレンズ１００を平面視したときに、光反射面１１０ｂから微小凹部の底までの距離をａとし、光反射面１１０ｂから微小凸部の頂点までの距離をｂとすると、ｂ−ａ＞ａの関係を満たすとよい。つまり、ｂ＞２ａの関係を満たすとよい。

これにより、第１突出部１１０に輝線が発生することを、より効果的に抑制することができる。

また、本実施の形態におけるレンズ１００において、凹凸構造１１２は、凹部１１１の深さ方向に向かって延在するように第１突出部１１０の内面全面に設けられている。

これにより、凹凸構造１１２によって光入射面１１０ａに入射する光を拡散させることができるので、レンズ１００から出射する光の色むらを抑制することができる。

また、本実施の形態におけるレンズ１００において、凹部１１１の底面１１１ａには、複数のディンプル１１３が設けられている。

これにより、複数のディンプル１１３によって底面１１１ａに入射する光を拡散させることができるので、レンズ１００から出射する光の色むらを一層抑制することができる。

また、本実施の形態におけるレンズ１００において、複数の第２突出部１２０は、フレネルレンズの輪帯を構成している。

これにより、レンズ１００を薄型化できるとともに、レンズ１００に入射する光を集光させてスポット状の照明光を容易に得ることができる。

（変形例等）
以上、本発明に係る照明器具について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されない。

例えば、上記実施の形態において、光入射側からレンズ１００を平面視したときの凹凸構造１１２の形状は、微小凸部の頂点及び微小凹部の底が湾曲線となるサインカーブのような滑らかな曲線形状としたが、これに限らず、第１突出部１１０に形成する凹凸構造は、図１１〜図１４に示される形状であってもよい。

具体的には、図１１に示すように、平面視で、微小凸部の頂点が尖っており、かつ、微小凹部が湾曲線となる形状の凹凸構造１１２Ａであってもよい。あるいは、図１２に示すように、平面視で、微小凸部が湾曲線であり、かつ、微小凹部の底が尖っている形状の凹凸構造１１２Ｂであってもよい。また、図１３に示すように、平面視で、微小凸部及び微小凹部が三角である形状の凹凸構造１１２Ｃであってもよい。また、図１４に示すように、平面視で、微小凸部及び微小凹部が四角である形状の凹凸構造１１２Ｃであってもよい。なお、色むらを抑制するとの観点では、凹凸構造は、図６のように微小凸部の頂点の曲率が大きい、又は、図１１のように微小凸部の頂点が尖っている方がよい。

また、上記実施の形態において、レンズ１００は、入射光をコリメートする光学作用を有していたが、これに限らない。例えば、レンズ１００は、入射光をさらに集光させたスポット状の照明光にしてもよいし、集光度を弱めたスポット状の照明光にしてもよい。また、レンズ１００は、集光レンズに限るものではなく、入射光を発散させる作用を有するレンズであってもよい。

また、上記実施の形態において、光源２００は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するように構成したが、これに限らない。例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、この蛍光体含有樹脂と青色ＬＥＤチップとを組み合わせることで白色光を放出するように構成しても構わない。

また、上記実施の形態において、ＬＥＤとして、青色ＬＥＤチップを用いたが、これに限らない。例えば、ＬＥＤとして、青色以外の色を発光するＬＥＤチップを用いても構わない。この場合、青色ＬＥＤチップよりも短波長である紫外光を放出する紫外ＬＥＤチップを用いる場合、主に紫外光により励起されて三原色（赤色、緑色、青色）に発光する各色蛍光体を組み合わせたものを用いることができる。なお、ＬＥＤの光の波長を変換する波長変換材として、蛍光体を用いたが、これに限らない。例えば、蛍光体以外の波長変換材としては、半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を用いることができる。

また、上記実施の形態において、光源２００は、基板上にＬＥＤチップを直接実装したＣＯＢ構造のＬＥＤモジュールとしたが、これに限らない。例えば、ＣＯＢ構造のＬＥＤモジュールに代えて、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）構造のＬＥＤモジュールを用いても構わない。ＳＭＤ構造のＬＥＤモジュールは、樹脂製のパッケージ（容器）の凹部の中にＬＥＤチップを実装して当該凹部内に封止部材（蛍光体含有樹脂）を封入したパッケージ型のＬＥＤ素子（ＳＭＤ型ＬＥＤ素子）を用いて、これを１個又は複数個、基板に実装した構成である。

また、上記実施の形態では、光源２００にＬＥＤを用いたが、これに限らない。例えば、光源２００に、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）や無機ＥＬ等、ＬＥＤ以外の固体発光素子を用いてもよいし、蛍光ランプや高輝度ランプ等の既存のランプを用いてもよい。

その他、上記実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１ 照明器具
１００ レンズ
１１０ 第１突出部
１１０ａ 光入射面
１１０ｂ 光反射面
１１１ 凹部
１１１ａ 底面
１１２、１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ 凹凸構造
１１３ ディンプル
１２０ 第２突出部
２００ 光源

Claims (8)

1. 入射する光の配光を制御するレンズであって、
   光入射側の外周部に環状に形成された第１突出部と、
   前記第１突出部により構成される凹部の内面から入射する光の配光を制御し、光出射側に同心円環状に形成された複数の第２突出部とを有し、
   前記第１突出部の先端部には、光入射側から前記レンズを平面視したときに凹凸をなす凹凸構造が設けられている、
   レンズ。
2. 前記第１突出部の内面は、前記凹部の内面の一部を構成する光入射面であり、
   前記第１突出部の外面は、前記光入射面から前記第１突出部に入射した光を全反射する光反射面であり、
   前記第１突出部の先端部は、前記光入射面と前記光反射面との接続部であり、
   前記凹凸構造は、前記接続部に設けられている、
   請求項１に記載のレンズ。
3. 前記凹凸構造は、微小凹部と微小凸部とが交互に複数繰り返して環状に形成された構造である、
   請求項１又は２に記載のレンズ。
4. 光入射側から前記レンズを平面視したときに、前記光反射面から前記微小凹部の底までの距離をａとし、前記光反射面から前記微小凸部の頂点までの距離をｂとすると、
   ｂ−ａ＞ａの関係を満たす、
   請求項３に記載のレンズ。
5. 前記凹凸構造は、前記凹部の深さ方向に向かって延在するように前記第１突出部の内面全面に設けられている、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ。
6. 前記凹部の底面には、複数のディンプルが設けられている、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ。
7. 前記複数の第２突出部は、フレネルレンズの輪帯を構成している、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のレンズと、
   前記レンズの前記凹部に対向して配置された光源とを備える、
   照明器具。

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