JP7394313B2 - レンズおよび照明器具 - Google Patents

Description

本開示は、レンズ、および当該レンズを備えた照明器具に関する。

従来、入射する光の配光を制御するレンズを備えた照明器具が広く知られている。例えば、特許文献１には、光源の方向を向く光入射面に環状の突出部が形成され、突出部の先端に位置する平坦面に光を拡散するための拡散処理が施された照明器具用のレンズが開示されている。また、特許文献２には、レンズが光軸方向に沿って移動可能に構成された照明器具が開示されている。

特開２０１７－６７８３１号公報 特開２０１９－６１８１４号公報

ところで、レンズを備えた照明器具において、目的とする照射領域の外側に光が飛んで光ムラが発生する可能性がある。特に、レンズが光軸方向に移動可能な照明器具では、かかる光ムラが発生し易くなる。

本開示の目的は、光ムラの発生を抑制することができるレンズ、および当該レンズを備えた照明器具を提供することである。

本開示の一態様であるレンズは、入射する光の配光を制御するレンズであって、光軸方向の一端側に形成された凹部と、前記凹部の底に形成された光入射面と、少なくとも１つの凸部を含む光出射制御面と、光軸を中心として筒状に形成された反射面とを備える。前記光出射制御面は、前記反射面側から光軸側に向かって前記光入射面に近づくように傾斜した斜面領域を含み、前記光入射面の直径をφ１、前記斜面領域の内径をφ２、および前記斜面領域の外径をφ３としたとき、φ２＜φ１＜φ３の関係を満たす。

本開示の一態様である照明器具は、上記レンズと、光源とを備え、前記レンズの光軸方向に沿って前記レンズと前記光源の距離を変更可能に構成されている。

本開示に係るレンズによれば、目的とする照射領域の外側に光が飛ぶことで発生する光ムラが抑制された照明器具を提供できる。

実施形態の一例である照明器具を斜め上方から見た斜視図である。 実施形態の一例である照明器具を斜め下方から見た斜視図である。 実施形態の一例である照明器具の分解斜視図である。 実施形態の一例である照明器具の断面図である。 実施形態の一例である照明器具において、光軸方向に沿ったレンズの移動機構を示す図である。 実施形態の一例であるレンズを光入射面側から見た斜視図である。 実施形態の一例であるレンズを光出射面側から見た斜視図である。 実施形態の一例であるレンズの断面図である。 実施形態の一例であるレンズの機能を説明するための図である。 実施形態の一例であるレンズの機能を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、本開示に係る照明器具の実施形態の一例について詳細に説明する。図１および図２は実施形態の一例である照明器具１０の斜視図、図３は照明器具１０の分解斜視図である。図４は、照明器具１０をレンズ３０の光軸方向に沿って切断した断面図である。

ここで、レンズ３０の光軸Ｘ（図８）とは、レンズ３０の中心を通る軸であって、光入射面３２および光出射面３３の中心を通る軸である。本明細書では、説明の便宜上、照明器具１０を天井に取り付けた状態で、照明器具１０および各構成部材の鉛直上方側を「上」、鉛直下方側を「下」とする。本実施形態では、レンズ３０の光軸が器具本体１１の中心軸と一致し、図１に示す状態では光軸が上下方向に沿っている。

図１～図４に例示するように、照明器具１０は、光源モジュール１が収容される器具本体１１と、器具本体１１の下部に固定される筒状の枠体２０とを備える。器具本体１１は、筒部１２および放熱フィン１３を含み、筒部１２の開口を鉛直下方に向けた状態で天井板の埋込孔に挿入される天井埋込型の照明器具である。照明器具１０は、一般的にダウンライトと呼ばれる。照明器具１０は、光源モジュール１に電力を供給する電源ユニット（図示せず）を備える。なお、電源ユニットは器具本体１１と一体化されていてもよい。

照明器具１０は、例えば、住居の室内において水平な天井に取り付けられるが、水平方向および鉛直方向に対して傾斜した天井に取り付けることも可能である。また、照明器具１０は住居の廊下、玄関などの天井、或いは図書館等の公共施設、デパート等の商業施設、オフィス、店舗、工場などの天井に取り付けることもできる。照明器具１０が取り付けられる天井は、建築空間の上面を区画するものであればよく、例えば玄関ポーチ、テラスなどの天井であってもよい。なお、本開示に係る照明器具は、ダクトレール等に取り付けられてもよく、天井埋め込み以外の形態で設置対象に固定されてもよい。

照明器具１０には、複数の取り付けバネ２３が設けられる。照明器具１０は、取り付けバネ２３が天井裏空間において天井の埋込孔の周囲に当接することで天井に固定される。本実施形態では、枠体２０の周方向に等間隔で３つの取り付けバネ２３が固定されている。照明器具１０は、例えば、枠体２０のフランジ２２が天井面の埋込孔の周縁部に当接した状態で、天井板に取り付けられる。

照明器具１０は、光源２を含む光源モジュール１と、光源２から出射される光の配光を制御するレンズ３０とを備え、レンズ３０の光軸方向に沿って光源２とレンズ３０の距離を変更可能に構成されている。照明器具１０では、光源２とレンズ３０の距離を変更することで、照射光の配光角を調整することができる。レンズ３０は、光源モジュール１と同様に、器具本体１１の筒部１２に収容されている。本実施形態では、レンズ３０を光源２に近づけると配光角が広がり、レンズ３０を光源２から離すと配光角が狭くなる。

照明器具１０は、レンズ３０に取り付けられるレンズホルダ４０と、レンズホルダ４０を支持する筒状のバッフル５０とを備える。バッフル５０は、器具本体１１の筒部１２の内径よりも小さな外径を有し、筒部１２の内部に挿入され、筒部１２に対して回転可能に支持されている。レンズ３０は、レンズホルダ４０およびバッフル５０を介して、筒部１２の内部に取り付けられる。

照明器具１０は、レンズ３０の下方に配置される透光性のカバー６０を備えていてもよい。カバー６０は、樹脂製またはガラス製の円板状部材であって、本実施形態では、略Ｃ字形状のカバー固定部材６１を用いてバッフル５０の筒内に固定されている。カバー固定部材６１は、カバー６０の周縁部に当接してカバー６０を下から支持すると共に、少なくとも３箇所がＣ字の外側に突出してバッフル５０に形成された側孔５３に挿入されることでバッフル５０に固定されている。

照明器具１０では、連結部材１５を介して器具本体１１と枠体２０が互いに連結されている。図１では、器具本体１１の中心軸と、枠体２０の中心軸が一致した状態を示しているが、器具本体１１は、その中心軸が、枠体２０の中心軸に対して所定の角度範囲で傾くように構成されている。すなわち、照明器具１０は器具本体１１の首振り機能を有する。照明器具１０は、天井板に取り付けられた状態で、器具本体１１の角度を変えることができる。

以下、照明器具１０の各構成部材について詳説する。

光源モジュール１は、例えば光源２と、光源２が配置される基板３とを含む。光源２は、特に限定されないが、好ましくはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子である。ＬＥＤは、蛍光体を含む封止層で封止されてもよい。この場合、例えば蛍光体によってＬＥＤの青色光の一部がより長波長の光に変換され、青色光の残りの一部と混色されることで白色光が出射される。光源モジュール１は、光源２の熱を拡散させる放熱板を有していてもよい。

器具本体１１は、有底略円筒形状の筒部１２と、筒部１２に立設した放熱フィン１３とを有する。筒部１２は、略円筒形状の壁面部１２ａと、略真円形状の天面部１２ｂとを含む。器具本体１１は、金属材料で構成されることが好ましく、絞り加工、ダイカスト成形等により製造される。放熱フィン１３は、複数の金属板が天面部１２ｂに立設して形成されている。なお、器具本体の形状は特に限定されず、例えば放熱フィンを有していなくてもよい。

本実施形態では、筒部１２の壁面部１２ａの一部、天面部１２ｂ、および放熱フィン１３が一体成形された１つの部材で構成され、壁面部１２ａの残りの一部が別部材である壁面カバー１２ｃで構成されている。壁面カバー１２ｃは、ネジ１８を用いて当該一体成形部材に固定される。

筒部１２の内周面には、環状溝１２ｄが形成されている。環状溝１２ｄは、壁面部１２ａおよび壁面カバー１２ｃの内面において、筒部１２の周方向に沿って同じ高さに形成される。環状溝１２ｄには、バッフル５０のフランジ５１が挿入される。また、天面部１２ｂの内面には、ホルダ４を用いて光源モジュール１が固定される。光源モジュール１には、電源ユニットにつながるケーブル５が接続されるため、天面部１２ｂにはケーブル挿通孔が形成されている。また、天面部１２ｂには、筒部１２から引き出されたケーブル５を通す筒状のケーブルガイド６が取り付けられていてもよい。

枠体２０は、器具本体１１の筒部１２の外径よりも一回り大きな内径を有する筒状体であって、筒部１２の周りを囲むように、連結部材１５を介して筒部１２の下部に固定される。枠体２０は、略円筒形状の筒壁２１と、筒壁２１の下端部から径方向外側に張り出したフランジ２２とを含む。また、筒壁２１には、連結部材１５を筒壁２１の上端部に固定するための固定リング２４が取り付けられる。筒壁２１には、固定リング２４を固定するためのネジ２５が締結されるネジ孔が複数形成されている。

固定リング２４は、筒壁２１の上端部に配置される環状の部材であって、筒壁２１の外面に沿ってフランジ２２側（下方）に延びるバネ固定部２４ａと、バネ固定部２４ａと反対方向（上方）に突出したストッパ２４ｂとを含む。バネ固定部２４ａは、取り付けバネ２３を保持する部分であって、固定リング２４の周方向に間隔をあけて複数設けられる。ストッパ２４ｂは、連結部材１５の後述する係止片１５ｄが当接する部分であって、枠体２０に対する器具本体１１の首振り角度を規制する。

連結部材１５は、環状部１５ａ、環状部１５ａの内縁から上方に延びた第１固定片１５ｂ、および環状部１５ａの内縁から下方に延びた第２固定片１５ｃを含む。また、連結部材１５は、環状部１５ａの内縁から上方に延び、途中で環状部１５ａの径方向外側に折れ曲がった係止片１５ｄを含む。環状部１５ａは、枠体２０の筒壁２１の上端部に配置され、固定リング２４により上から押え付けられて筒壁２１に固定される。本実施形態では、１つの第１固定片１５ｂと、環状部１５ａの径方向に並ぶ２つの第２固定片１５ｃが設けられている。連結部材１５は、例えば１枚の金属板を加工して製造される。

第１固定片１５ｂおよび第２固定片１５ｃは、器具本体１１にネジ止めされる部分であって、第１固定片１５ｂは器具本体１１の上下方向中央部にネジ１６を用いて固定され、第２固定片１５ｃは器具本体１１の下部にネジ１７を用いて固定される。第１固定片１５ｂは、第２固定片１５ｃより上下方向に長く、また上部が大きく拡幅した形状を有する。第１固定片１５ｂの拡幅部には、ネジ１６が挿通される、緩やかに湾曲した長孔１５ｅが形成されている。なお、第２固定片１５ｃに形成されるネジ挿通孔は、ネジ１７の軸径に対応した丸孔である。

図１に示す状態では、ネジ１６が長孔１５ｅの一端に位置し、器具本体１１の中心軸と枠体２０の中心軸が一致した状態であるが、器具本体１１は、ネジ１７を支点としてネジ１６が長孔１５ｅの他端側に移動するように回転する。照明器具１０によれば、例えば枠体２０を天井に固定した状態で、ネジ１６の締付力に起因して生じる静止摩擦力を超える力を器具本体１１に加えることにより、器具本体１１の中心軸を鉛直方向（枠体２０の中心軸）に対して傾斜させることができる。なお、器具本体１１の中心軸と、レンズ３０の光軸Ｘ（図８）は、首振り角度に関わらず一致している。

レンズ３０は、光源２の光が主に入射する光入射面３２と、光入射面３２から入射した光が主に出射する光出射面３３と、光軸Ｘを中心として筒状に形成された反射面３４とを含む光学部材であって、入射する光の配光を制御する。光入射面３２は平面視において略真円形状を有し、同様に、光出射面３３は底面視において略真円形状を有する。レンズ３０は、光入射面３２側から光出射面３３側に近づくにつれて次第に直径が大きくなり、反射面３４の周長が次第に長くなった末広がりの形状を有する。

レンズ３０は、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート、シリコーン等の透明性の高い樹脂、またはガラスで構成される。レンズ３０は、下端部が径方向外側に張り出して形成されたフランジ３５と、光出射面３３の周縁部に複数形成された凹部３６とを有する。凹部３６は、例えばレンズ３０の周方向に等間隔で３つ形成される。また、レンズ３０は、凹部３６に隣接して形成された係合部３７を有する。

レンズホルダ４０は、環状のベース部４１と、ベース部４１の下端から下方に延び、途中でベース部４１の径方向内側に折れ曲がった鉤部４２と、ベース部４１の外周面から径方向外側に突出した爪部４３とを有する。レンズホルダ４０はレンズ３０に対して光入射面３２側（上側）から装着され、鉤部４２が凹部３６に挿入された後、係合部３７側に回転させることにより、鉤部４２が係合部３７に嵌合する。

レンズホルダ４０は、例えば、ベース部４１の少なくとも一部がフランジ３５の上面に当接し、鉤部４２が係合部３７に嵌合することでレンズ３０に固定される。本実施形態では、ベース部４１の周方向に等間隔で３つの鉤部４２が形成され、ベース部４１の径方向に並んで２つの爪部４３が形成されている。また、レンズホルダ４０は、ベース部４１の上面に立設したガイド部４４を有する。ガイド部４４は、例えば、ベース部４１の周方向に等間隔で３つ形成される。詳しくは後述するが、ガイド部４４は、器具本体１１の内部に形成されたリブ１４に係合し、リブ１４に沿ったレンズホルダ４０の上下方向（レンズ３０の光軸方向）の移動をガイドする。

図５は、器具本体１１の壁面カバー１２ｃおよび枠体２０を取り外した状態を示す図であって、レンズ３０の光軸方向に沿った移動機構を説明するための図である。本実施形態では、主にレンズホルダ４０およびバッフル５０によって、レンズ３０の移動機構が構成されている。バッフル５０の内周面は、光の反射率が低いことが好ましく、例えば黒色である。この場合、照明器具１０のグレアを低減できる。

図３～図５に例示するように、レンズ３０は、レンズホルダ４０を介してバッフル５０に支持される。バッフル５０は略円筒状の部材であって、レンズ３０およびレンズホルダ４０は、バッフル５０の筒内において、レンズ３０の光軸方向に移動可能な状態で配置されている。バッフル５０は、筒壁の外周面において、周方向に沿って形成されたフランジ５１を有する。バッフル５０は、フランジ５１が器具本体１１の筒部１２の内周面に形成された環状溝１２ｄに嵌ることで、筒部１２に対して回転可能に支持される。

バッフル５０には、筒壁の周方向に離れた少なくとも２箇所に、筒壁を貫通する傾斜溝５２が形成されている。傾斜溝５２は、筒壁の周方向および軸方向に公差する方向に延び、溝の長手方向一端が他端よりも筒壁の上部に位置するように傾斜している。傾斜溝５２には、レンズホルダ４０の爪部４３が挿入される。爪部４３は、傾斜溝５２の形状に対応して傾斜した形状を有し、傾斜溝５２に沿って移動可能である。

本実施形態では、バッフル５０を回転させることで、爪部４３が傾斜溝５２の下縁によって押し上げられて溝の長手方向一端側（上端側）に移動する、或いは傾斜溝５２の上縁によって押し下げられて溝の長手方向他端側（下端側）に移動する。これにより、レンズホルダ４０は上下方向に移動する。そして、レンズ３０が光軸方向に移動し、光源２とレンズ３０の距離が変化する。なお、レンズホルダ４０のガイド部４４が器具本体１１のリブ１４に係合しているため、レンズホルダ４０の供回りが防止され、レンズホルダ４０はリブ１４に沿って上下方向に移動する。

バッフル５０は、例えば、下部が把持されて回転させられるため、バッフル５０の下部には滑り止め用の凹凸、溝等が形成されていてもよい。また、バッフル５０の下部には、レンズ３０の位置、光源２とレンズ３０の距離等を示す目盛りが設けられていてもよい。

以下、図６～図８を参照しながら、レンズ３０の構成について、さらに詳説する。図６はレンズ３０を光入射面３２側から見た斜視図、図７はレンズ３０を光出射面３３側から見た斜視図である。図８は、レンズ３０の断面図である。

図６～図８に例示するように、レンズ３０は、光入射面３２側よりも光出射面３３側で直径が大きくなった末広がりの形状を有する。レンズ３０は、上記の通り、光源２の光が主に入射する光入射面３２と、光入射面３２から入射した光が主に出射する光出射面３３と、光軸Ｘを中心として筒状に形成された反射面３４とを含む。反射面３４は、臨界角以上の入射光を全反射するレンズ３０の側面である。反射面３４に臨界角未満の光が入射した場合、例えば当該光は反射面３４を透過してレンズ３０を囲むバッフル５０に吸収される。レンズ３０は、光軸Ｘを中心として回転対称に形成されることが好ましい。

レンズ３０は、レンズホルダ４０の取り付けに利用される、フランジ３５、凹部３６、および係合部３７を有する。レンズホルダ４０は、環状に形成されたベース部４１の少なくとも一部がフランジ３５を上から押え、鉤部４２が係合部３７に嵌合することで、レンズ３０の周縁部を上下から挟持する。係合部３７は、レンズ３０の周方向に凹部３６と隣接配置され、係合部３７の下面には鉤部４２が引っ掛かる段差が形成されている。

レンズ３０は、光軸方向の一端側に形成された凹部３１を有する。レンズ３０は、凹部３１が光源モジュール１側に向くように配置され、凹部３１の底に形成された面が光入射面３２となる。また、光軸方向一端がレンズ３０の上端、光軸方向他端がレンズ３０の下端となる。凹部３１は、光軸Ｘを中心として回転対称に形成されることが好ましい。凹部３１は、例えばレンズ３０の上端から光軸方向に、光軸方向長さ（厚み）の３０％～７０％の深さで形成される。

レンズ３０では、主に、光入射面３２から光源２の光が入射し、光出射面３３の光出射制御面３３ａから配光制御された光が出射する。光源２から出射した光の大部分は凹部３１に導入され、光入射面３２からレンズ３０内に入射する。他方、凹部３１に導入された光の一部は、例えば凹部３１の側面３１ａから入射して反射面３４で反射され、光出射面３３から出射される。

光入射面３２は、凹部３１の底面であって、光軸に対して略垂直に、すなわちレンズ３０の径方向と略平行に形成されている。また、凹部３１の側面３１ａは略円筒状に形成され、凹部３１の上端から下端に向かって緩やかに縮径している。光入射面３２には、光ムラを軽減するための微細な凹凸であるディンプル３２ｘが形成されていてもよい。ディンプル３２ｘは、例えば光入射面３２の全域に形成される。なお、光入射面３２は光源モジュール１側に膨らんだ湾曲面であってもよい。

光出射面３３は、光源モジュール１と反対側を向いた面であって、光入射面３２より大面積に形成されている。光出射面３３には、少なくとも１つの凸部を含む光出射制御面３３ａが含まれる。光出射制御面３３ａは、湾曲面またはレンズ３０の径方向に対して傾斜した面であって、この面を光が透過することで配光が制御される。光出射制御面３３ａは、光出射面３３の中央部において、光出射面３３の３０％～７０％、好ましくは４０％～６０％の面積で形成される。なお、フランジ３５の下面は光出射面３３に含まれないものとする。

光出射制御面３３ａの周囲には、レンズ３０の径方向と略平行な面が形成されている。本実施形態では、当該径方向に沿った面に微細な凹凸であるディンプル３３ｘが形成されていている。ディンプル３３ｘは、光出射面３３のうち、レンズ３０の径方向と略平行な面の全域に形成されていてもよい。光出射面３３は、凹部３１と同様に、光軸Ｘを中心として回転対称に形成されることが好ましい。

光出射制御面３３ａには、例えば、光軸Ｘを中心とする環状の溝が形成され、これにより環状の凸部が形成される。環状の溝（環状の凸部）は、同心円状に複数形成されていてもよい。レンズ３０は、光出射面３３の断面が鋸歯状に形成された所謂フレネルレンズであることが好ましい。本実施形態では、光出射面３３の中央部に外側に向かって湾曲した底面視真円形状の凸部３８と、凸部３８を囲むように同心円状に２本の溝が形成されている。この環状の溝により、光出射面３３には、凸部３８を囲むように環状の凸部３９が形成される。

光出射制御面３３ａは、反射面３４側から光軸Ｘ側に向かって、すなわちレンズ３０の径方向外側から内側に向かって光入射面３２に近づくように傾斜した斜面領域３３ｂを含む。斜面領域３３ｂは、凸部３８，３９を囲み、一定の幅で環状に形成される。本実施形態では、光出射制御面３３ａの外周縁に沿って斜面領域３３ｂが形成されている。斜面領域３３ｂは、後述の図９に示すように、光入射面３２の周縁部から入射する光を反射面３４側に反射させて、目的とする照射領域の外側に光が飛ぶことで発生する光ムラを抑制する。

斜面領域３３ｂは、光軸Ｘに垂直な平面に対して２０°～４０°の角度で傾斜していることが好ましい。レンズ３０の断面視において、斜面領域３３ｂを延長した仮想線と、光軸Ｘに対して垂直な仮想線とがなす角度θは、２０°～４０°が好ましく、２５°～３５°がより好ましい。角度θが当該範囲内であれば、光入射面３２の周縁部から入射する光による目的とする照射領域の外側に光が飛ぶことで発生する光ムラを抑制し易い。斜面領域３３ｂは、緩やかな湾曲面であってもよく、平坦な傾斜面であってもよい。

レンズ３０は、光入射面３２の直径をφ１、斜面領域３３ｂの内径（斜面領域３３ｂの内周縁の差し渡し径）をφ２、および斜面領域３３ｂの外径（斜面領域３３ｂの外周縁の差し渡し径）をφ３としたとき、φ２＜φ１＜φ３の関係を満たす。なお、光入射面３２および光出射制御面３３ａは、いずれも光軸Ｘを中心として回転対称に形成されている。光出射制御面３３ａは、光入射面３２よりも大きな投影面積を有し、かつレンズ３０の光軸方向に光入射面３２の全体と重なるように形成される。

レンズ３０はφ２＜φ１＜φ３の関係を満たすので、環状に形成された斜面領域３３ｂは、レンズ３０の光軸方向に光入射面３２の周縁と重なる位置に形成される。斜面領域３３ｂは、内周縁が光入射面３２の周縁よりもレンズ３０の径方向内側に、外周縁が光入射面３２の周縁よりもレンズ３０の径方向外側にそれぞれ位置する。このため、光入射面３２の周縁部から入射した光は斜面領域３３ｂに入射し易くなる。

図９は、斜面領域３３ｂによる光ムラの抑制効果を説明するための図である。図９に例示するように、レンズ３０がφ２＜φ１＜φ３の関係を満し、環状に形成された斜面領域３３ｂが光軸方向に光入射面３２の周縁と重なって形成される場合、光入射面３２の周縁部から入射した光は、例えば斜面領域３３ｂによってレンズ３０の径方向外側に反射される。そして、この光は反射面３４を透過してバッフル５０に吸収される。なお、光入射面３２の周縁部から入射した光はレンズ３０の外側に大きく広がって、目的とする照射領域の外側に照射される場合がある。また、反射面３４で反射されて光入射面３２の周縁近傍を通る光は斜面領域３３ｂを透過して照射される。なお、反射面３４で反射されて光入射面３２の周縁近傍を通る光は、光出射制御面３３ａを透過して照射されると、目的とする照射領域の外側に照射されることがある。φ２＜φ１＜φ３の関係を満たすレンズ３０によれば、目的とする照射領域の外側に光が飛ぶことで発生する光ムラを抑制することができる。

レンズ３０は、光入射面３２の直径φ１、斜面領域３３ｂの内径φ２、および斜面領域３３ｂの外径φ３について、下記（１）および（２）のうち少なくとも一方の関係を満たすことが好ましく、（１）および（２）の両方の関係を満たすことが特に好ましい。
（１）０．９５×φ１＜φ２＜０．９９×φ１
（２）１．０４×φ１＜φ３＜１．０７×φ１
当該（１）および（２）の条件が満たされる場合、上記光ムラの発生をより効果的に抑制できる。

反射面３４は、上記のように、光軸Ｘを中心として略円筒状に形成されたレンズ３０の側面であって、径方向外側に広がる光を光出射面３３側に反射させて光の利用効率を向上させる。反射面３４は、所謂全反射面であって、臨界角以上の角度で入射する光を全反射する。反射面３４は、上端から下端に向かって次第に拡径している。なお、反射面３４の上端はレンズ３０の上端に位置し、フランジ３５との境界が反射面３４の下端となる。

反射面３４は、光軸Ｘ側（レンズ３０の内側）に凸の内凸領域３４ａと、光軸Ｘと反対側（レンズ３０の外側）に凸の外凸領域３４ｂとを含む。内凸領域３４ａおよび外凸領域３４ｂはそれぞれ、一定の幅（光軸方向長さ）で環状に形成されている。内凸領域３４ａおよび外凸領域３４ｂを含む反射面３４は、光軸Ｘを中心として回転対称に形成されることが好ましい。本実施形態では、内凸領域３４ａおよび外凸領域３４ｂによって、反射面３４に規則的な凹凸が形成されている。

図１０は、反射面３４による中落ちの抑制効果を説明するための図である。図１０に例示するように、反射面３４に内凸領域３４ａおよび外凸領域３４ｂが形成される場合、反射面３４で反射した光が照明器具１０の直下に効率良く照射され、照射領域の中心部が暗くなる中落ちの発生を抑制できる。特に、光源２とレンズ３０の距離を近づけて配光角を大きく設定した場合に中落ちが発生し易くなるが、レンズ３０によれば、例えば内凸領域３４ａによって径方向外側に広がる光を照明器具１０の直下方向に反射させることができる。また、外凸領域３４ｂは、特に光源２とレンズ３０を離して配光角を小さく設定した場合に照明器具１０の直下に効率良く光を反射させることができる。

反射面３４は、内凸領域３４ａおよび外凸領域３４ｂをそれぞれ複数含み、波形に形成されていてもよいが、好ましくはそれぞれを１つずつ含む。そして、内凸領域３４ａは、外凸領域３４ｂよりも光出射面３３側、すなわちレンズ３０の下端側に形成されることが好適である。本実施形態では、１つの内凸領域３４ａと、１つの外凸領域３４ｂが反射面３４に含まれ、連続した内凸領域３４ａおよび外凸領域３４ｂが反射面３４の全体に形成されている。

内凸領域３４ａおよび外凸領域３４ｂは、屈曲部を有さない湾曲面であることが好ましく、光軸Ｘを中心として環状に形成される。本実施形態では、内凸領域３４ａがレンズ３０の内側に向かって緩やかに湾曲し、外凸領域３４ｂがレンズ３０の外側に向かって緩やかに湾曲している。内凸領域３４ａおよび外凸領域３４ｂは、曲率が一定の湾曲面であってもよく、曲率が変化する湾曲面であってもよい。本実施形態では、外凸領域３４ｂの曲率半径Ｒ２が、内凸領域３４ａの曲率半径Ｒ１よりも大きくなっている。

本実施形態では、外凸領域３４ｂの幅（光軸方向長さ）が内凸領域３４ａの幅よりも広く、外凸領域３４ｂの面積Ｓ２は内凸領域３４ａの面積Ｓ１よりも大きい。なお、内凸領域３４ａと外凸領域３４ｂの面積比は、後述するように、各領域の曲率等に応じて適宜変更することが好ましく、Ｓ１≧Ｓ２であってもよい。

レンズ３０は、内凸領域３４ａの面積をＳ１、内凸領域３４ａの曲率半径をＲ１、外凸領域３４ｂの面積をＳ２、外凸領域３４ｂの曲率半径をＲ２、および反射面３４の最大の直径をφとしたとき、下記（１）および（２）のうち少なくとも一方の関係を満たすことが好ましく、（１）および（２）の両方の関係を満たすことが特に好ましい。
（１）Ｒ２≧１．５×φ
（２）５×φ×（Ｓ１／Ｓ２）^２≦Ｒ１≦２５×φ×（Ｓ１／Ｓ２）^２

当該（１）および（２）の条件が満たされる場合、上記中落ちの発生をより効果的に抑制できる。例えば、内凸領域３４ａの面積Ｓ１が小さい場合は、内凸領域３４ａの曲率半径Ｒ１を小さくして曲率を大きく設定することが好ましい。

以上のように、レンズ３０を備えた照明器具１０によれば、目的とする照射領域の外側に光が飛ぶことで発生する光ムラを抑制できる。φ２＜φ１＜φ３の関係を満たすレンズ３０を用いることにより、光源２とレンズ３０の距離が変化する照明器具１０においても、目的とする配光制御を実現しつつ、かかる光ムラの発生を高度に抑制できる。また、反射面３４に内凸領域３４ａと外凸領域３４ｂを形成することにより、照射領域の中心部が暗くなる中落ちの発生を抑えることができる。

なお、上記の実施形態は、本開示の目的を損なわない範囲で適宜設計変更できる。例えば、上記の実施形態では、首振り機能を有する照明器具１０を例示したが、照明器具は首振り機能を有していなくてもよい。また、レンズの反射面には、内凸領域３４ａおよび外凸領域３４ｂの少なくとも一方が存在しなくてもよい。

１ 光源モジュール、２ 光源、３ 基板、４ ホルダ、５ ケーブル、６ ケーブルガイド、１０ 照明器具、１１ 器具本体、１２ 筒部、１２ａ 壁面部、１２ｂ 天面部、１２ｃ 壁面カバー、１２ｄ 環状溝、１３ 放熱フィン、１４ リブ、１５ 連結部材、１５ａ 環状部、１５ｂ 第１固定片、１５ｃ 第２固定片、１５ｄ 係止片、１５ｅ 長孔、１６，１７，１８ ネジ、２０ 枠体、２１ 筒壁、２２ フランジ、２３ 取り付けバネ、２４ 固定リング、２４ａ バネ固定部、２４ｂ ストッパ、２５ ネジ、３０ レンズ、３１ 凹部、３２ 光入射面、３３ 光出射面、３３ａ 光出射制御面、３３ｂ 斜面領域、３４ 反射面、３４ａ 内凸領域、３４ｂ 外凸領域、３５ フランジ、３６ 凹部、３７ 係合部、４０ レンズホルダ、４１ ベース部、４２ 鉤部、４３ 爪部、４４ ガイド部、５０ バッフル、５１ フランジ、５２ 傾斜溝、５３ 側孔、６０ カバー、６１ カバー固定部材

Claims (5)

1. 光源と、
   入射する前記光源の光の配光を制御するレンズと、
   を備え、前記レンズの光軸方向に沿って前記レンズと前記光源の距離を変更可能に構成された照明器具であって、
   前記レンズは、
   光軸方向の一端側に形成された凹部と、
   前記凹部の底に形成された光入射面と、
   同心円状に複数形成された環状の溝を含む光出射制御面と、
   光軸を中心として筒状に形成された反射面と、
   を有するフレネルレンズであり、
   前記光出射制御面は、その中央部に形成された、外側に向かって湾曲する第１凸部と、前記第１凸部を囲むように形成された環状の第２凸部と、前記第２凸部を囲むように形成された、前記レンズの径方向と平行な面を有する環状の領域と、前記第２凸部と前記環状の領域の間において環状に形成された、前記レンズの径方向外側から前記レンズの径方向内側に向かって次第に前記光入射面に近づくように傾斜した斜面領域とを含み、
   前記光入射面の直径をφ１、前記斜面領域の内径をφ２、および前記斜面領域の外径をφ３としたとき、φ２＜φ１＜φ３の関係を満たし、
   前記光軸を含み、前記光軸に平行な断面において、前記光軸から前記光軸に垂直な方向に前記φ１の１／２の距離だけ離れており、前記光軸に平行な仮想線が、前記斜面領域と交差する、照明器具。
2. 前記レンズの断面視において前記斜面領域を延長した仮想線と、前記光軸に対して垂直な仮想線とがなす小さい方の角度θが２０°～４０°である、請求項１に記載の照明器具。
3. ０．９５×φ１＜φ２＜０．９９×φ１、および
   １．０４×φ１＜φ３＜１．０７×φ１の関係を満たす、請求項１又は２に記載の照明器具。
4. 前記斜面領域は、前記光出射制御面の外周縁に沿って形成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の照明器具。
5. 前記角度θが、２５°～３５°である、請求項２に記載の照明器具。

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