WO2021085553A1 - レンズ、照明器具及び照明システム - Google Patents

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WO2021085553A1
WO2021085553A1 PCT/JP2020/040685 JP2020040685W WO2021085553A1 WO 2021085553 A1 WO2021085553 A1 WO 2021085553A1 JP 2020040685 W JP2020040685 W JP 2020040685W WO 2021085553 A1 WO2021085553 A1 WO 2021085553A1
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WO
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light
lens
tubular
emitted
light source
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/040685
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English (en)
French (fr)
Inventor
真 蓮尾
繁 加藤
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/04Lighting devices intended for fixed installation intended only for mounting on a ceiling or the like overhead structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/06Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of refractors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
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    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/04Refractors for light sources of lens shape
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    • F21LIGHTING
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    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/08Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens

Definitions

  • the present invention relates to a lens, a luminaire and a lighting system.
  • Patent Document 1 discloses a light emitting device including a light source, a condensing lens, and a light-shielding piece provided with a circular hole.
  • the light emitted by the light source is condensed by the condenser lens and becomes parallel light.
  • the parallel light becomes circular light and is emitted.
  • the present invention provides a lens or the like that can enhance the spatial effect by being used in a lighting fixture.
  • the lens according to one aspect of the present invention is a lens used for a lighting fixture, and includes a first surface that is recessed toward a center in a plan view, and the first surface is an annular shape of the center of the first surface. It has a first curved surface portion that surrounds the first curved surface portion, and the first curved surface portion is convexly curved in a direction opposite to the central recess of the first surface.
  • the lighting fixture according to one aspect of the present invention is provided at a position facing the light source that emits light and the light source, transmits a part of the light, and reflects the remaining part of the light to the light source side.
  • the semi-transmissive reflecting member is provided with a first through hole penetrating along the tubular axis.
  • the lighting system includes the above-mentioned plurality of lighting fixtures and a control device for controlling the lighting state of each of the plurality of lighting fixtures.
  • the present invention it is possible to provide a lens or the like that can enhance the spatial effect by being used in a lighting fixture.
  • FIG. 1A is a perspective view showing a usage example of the lighting system according to the first embodiment.
  • FIG. 1B is a block diagram showing a characteristic functional configuration of the lighting system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cut surface of the luminaire on the tubular shaft of the light transmitting member according to the first embodiment.
  • FIG. 3A is a perspective view of the lens according to the first embodiment.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing a cut surface of the lens in lines III-III of FIG. 3A.
  • FIG. 4 is a diagram showing the behavior of the emitted light emitted through the lens according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the region V of FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a usage example of the lighting system according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the first surface of the lens according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a cut surface of the lens in line VIII-VIII of FIG.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a second surface of the lens according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a side view of the lens according to the second embodiment.
  • each figure is a schematic view and is not necessarily exactly illustrated. Therefore, for example, the scales and the like do not always match in each figure. Further, in each figure, substantially the same configuration is designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted or simplified.
  • a term indicating a relationship between elements such as uniform
  • a term indicating an element shape such as a cylinder shape or a circle
  • a numerical range are not expressions expressing only strict meanings. It is an expression meaning that a substantially equivalent range, for example, a difference of about several percent is included.
  • the x-axis, y-axis, and z-axis indicate the three axes of the three-dimensional Cartesian coordinate system.
  • the tubular axis and the z-axis of the light transmitting member are parallel, the direction from the light source to the lens is the negative z-axis direction, and the two axes orthogonal to the tubular axis are the x-axis and the y-axis.
  • the plan view means to see the luminaire in the positive direction of the z-axis.
  • FIG. 1A is a perspective view showing a usage example of the lighting system 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 1B is a block diagram showing a characteristic functional configuration of the lighting system 1 according to the present embodiment.
  • a dot is attached to a region where the light from the luminaire 10 is difficult to be irradiated.
  • the lighting system 1 includes a lighting fixture 10 and a control device 200. As shown in FIGS. 1A and 1B, in the present embodiment, the lighting system 1 includes three lighting fixtures 10, but is not limited to this, and one or more lighting fixtures 10 may be provided.
  • the lighting system 1 is an example of a system installed in a house or a public facility, and can be used either indoors or outdoors.
  • the lighting system 1 is installed in a space where space production is required.
  • the luminaire 10 may be, for example, a luminaire used in a space such as a living room, an entrance, a corridor, a bathroom, a washroom, or a toilet of a house.
  • the lighting fixture 10 is a light emitting fixture that illuminates the space in which the lighting system 1 is installed. As shown in FIG. 1A, the lighting fixture 10 is a light emitting fixture that is suspended and supported from the ceiling surface of the space, and is, for example, a pendant type light emitting fixture. However, the luminaire 10 is not limited to this, and may be a bracket light, a spotlight, a footlight, or the like.
  • the emitted light emitted by the lighting fixture 10 is emitted toward the ceiling surface, wall surface, and floor surface of the space.
  • a part of the emitted light emitted by the luminaire 10 is emitted toward the ceiling surface and the wall surface, and is so-called main lighting.
  • the light that serves as the main illumination is highly practical because it can illuminate a wide area of the space.
  • the rest of the emitted light emitted by the luminaire 10 is emitted toward the floor surface and is an annular light.
  • Such an annular light is a highly decorative light and a highly spatially directing light, unlike the circular light of the prior art.
  • the lighting fixture 10 is a light emitting fixture that emits both highly practical light and highly spatially directing light as emitted light.
  • control device 200 will be described with reference to FIG. 1B.
  • the control device 200 is a device that controls the lighting state of the lighting fixture 10. In the present embodiment, the control device 200 controls the lighting state of each of the plurality of lighting fixtures 10.
  • the control device 200 may, for example, control to switch the lighting fixture 10 from the ON state (light emitting state) or the OFF state (non-light emitting state), and can freely adjust the brightness of the emitted light emitted by the lighting fixture 10. Control using the optical function may be performed. Further, the control device 200 may control the lighting state of only one of the plurality of lighting fixtures 10.
  • control device 200 can control the lighting state of each of the plurality of lighting fixtures 10, the spatial effectability of the lighting system 1 can be further enhanced.
  • the control device 200 is, for example, a device composed of a CPU (Central Processing Unit), a memory, and a program.
  • the control device 200 controls the lighting state of the luminaire 10 by outputting a control signal to the luminaire 10.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cut surface of the luminaire 10 on the tubular axis S of the light transmitting member 70 according to the present embodiment.
  • the luminaire 10 includes a light source 20, a heat radiating member 30, a light guide member 40, a tubular member 50, a semitransmissive reflecting member 60, a light transmitting member 70, and a support 80. , With a lens 100.
  • the light transmitting member 70 will be described.
  • the light transmitting member 70 is a tubular member.
  • the shape of the light transmitting member 70 is, for example, a long cylindrical shape or a polygonal tubular shape. In the present embodiment, the shape of the light transmitting member 70 is a long and thin cylindrical shape along the z-axis direction.
  • the light transmitting member 70 includes the light source 20, a part of the light guide member 40, the semitransmitting reflecting member 60, and the lens 100 in this order along the tubular axis S. That is, the light source 20, a part of the light guide member 40, the semi-transmissive reflection member 60, and the lens 100 are arranged in order along the cylinder axis S.
  • the light transmitting member 70 may further include a heat radiating member 30, a tubular member 50, and a support 80.
  • the cylinder diameter (for example, the length in the y-axis direction) of the light transmitting member 70 is preferably 20 mm or more and 80 mm or less, for example. Further, the cylinder diameter of the light transmitting member 70 is better preferably 30 mm or more and 70 mm or less, and further preferably 40 mm or more and 60 mm or less.
  • the length of the light transmitting member 70 in the tubular axis S direction is preferably 150 mm or more and 400 mm or less, for example.
  • the cylinder diameter of the light transmitting member 70 is better preferably 170 mm or more and 350 mm or less, and further preferably 200 mm or more and 300 mm or less.
  • the light transmitting member 70 has a long shape.
  • the tubular axis S of the light transmitting member 70 coincides with the tubular axis and the center of the component other than the light transmitting member 70 of the luminaire 10 in a plan view. A more detailed structure will be described later.
  • the light transmitting member 70 has light transmitting property.
  • the light transmitting member 70 may be made of any material as long as it is a material that transmits light, and the light transmitting member 70 is made of, for example, glass, silicone resin, acrylic resin, or polycarbonate resin. Further, since the light transmitting member 70 has the light transmitting property in this way, the light incident on the light transmitting member 70 may be guided inside the light transmitting member 70.
  • the light transmitting member 70 is a member containing other components, that is, the outermost member of the luminaire 10. Therefore, the light transmitted through the light transmitting member 70 and the guided light become the emitted light which is the light emitted from the luminaire 10.
  • the light transmitting member 70 may have a light extraction unit. By providing the light extraction unit, the light incident on the light transmitting member 70 can be extracted to the outside of the lighting fixture 10, so that the luminous efficiency of the lighting fixture 10 can be improved.
  • the light extraction unit may be provided on the outer surface of the light transmitting member 70, for example.
  • the light extraction unit may be a prism having a concave shape or a convex shape. Moreover, a plurality of prisms may be provided.
  • the prism may have a conical shape such as a conical shape or a pyramidal shape.
  • the prisms may be arranged at equal intervals along a specific direction, or may be arranged randomly. Further, it is not necessary that the prisms are arranged on all of the light transmitting members 70, and the prisms may be arranged only on a part thereof.
  • the prism When the light transmitted through the light transmitting member 70 or the light guided is incident on one of the prisms, it is reflected or refracted by the prism and emitted from the light transmitting member 70.
  • the prism By providing the prism, it is easy to adjust the light extraction amount and the extraction direction, so that the light can be extracted from the light transmitting member 70 in a desired direction.
  • the light transmitted through the light transmitting member 70 or the light guided may be reflected or refracted by the prism to guide the light transmitting member 70 again.
  • the support 80 is a member that is erected on the ceiling and suspends and supports the light transmitting member 70 and the components contained in the light transmitting member 70.
  • the support 80 may be, for example, a columnar member and may have a rigid or flexible property. Further, the support 80 may be a thread-like member. The support 80 may be a member made of metal, resin, wood, or the like. The center of the diameter of the support 80 coincides with the tubular axis S of the light transmitting member 70.
  • the support 80 further has an electric wiring inside, and the electric wiring may supply electric power to a lead wire described later.
  • one end of the support 80 is attached to the ceiling surface.
  • the other end of the support 80 is connected to the heat radiating member 30.
  • the support 80 may be erected vertically downward from the ceiling surface, but the support 80 is not limited to this.
  • the luminaire 10 is hung from the ceiling surface and supported.
  • the support 80 is a columnar member and has a flexible property, or when it is a thread-like member, the wind blowing in the space where the lighting system 1 is installed (for example, the wind derived from an air conditioner) or the like.
  • the lighting fixture 10 sways and moves.
  • the annular light emitted by the luminaire 10 sways and moves, so that the spatial effect of the luminaire 10 is further enhanced.
  • the heat radiating member 30 is a member that radiates heat generated from the light emitting element 21.
  • the heat radiating member 30 is a member made of resin or metal.
  • the material constituting the heat radiating member 30 is not limited to the above, and any material may be used as long as it has excellent thermal conductivity. Further, the heat radiating member 30 is better as long as it is a member having light reflectivity. In the present embodiment, the heat radiating member 30 is made of aluminum.
  • the heat radiating member 30 has light reflectivity, the light emitted by the light source 20 is less likely to be absorbed by the heat radiating member 30. Therefore, the amount of emitted light emitted by the luminaire 10 can be improved, and the luminous efficiency of the luminaire 10 can be increased.
  • the heat radiating member 30 has a pillar-shaped portion 31 and a tubular-shaped portion 32.
  • the pillar-shaped portion 31 has a cylindrical shape or a polygonal pillar shape.
  • the axis of the pillar-shaped portion 31 coincides with the tubular axis S of the light transmitting member 70. Further, the pillar-shaped portion 31 is provided with a space 33 containing a lead wire.
  • the lead wire is a power supply line connected to the electrical wiring of the support 80, and is electrically connected to the substrate 22 to supply electric power for driving the light emitting element 21 to the substrate 22.
  • the space 33 is a space formed by being recessed from the bottom surface 34 of the pillar-shaped portion 31, and accommodates the lead wire.
  • the space 33 is a cylindrical or polygonal prism-shaped space formed by being recessed from the bottom surface 34 on the positive side of the z-axis.
  • the cylindrical or polygonal prism-shaped shaft of the space 33 and the tubular shaft S of the light transmitting member 70 coincide with each other.
  • the tubular shape portion 32 has a cylindrical shape or a polygonal tubular shape.
  • the tubular shaft of the tubular shape portion 32 coincides with the tubular shaft S of the light transmitting member 70. Further, the tubular portion 32 is erected from the bottom surface 34 of the pillar-shaped portion 31. In the present embodiment, the tubular portion 32 is erected from the bottom surface 34 on the negative side of the z-axis. Since the light source 20 described later is arranged on the bottom surface 34 of the pillar-shaped portion 31, the tubular portion 32 of the heat radiating member 30 is arranged so as to surround the light source 20.
  • the light source 20 has a light emitting element 21 and a substrate 22.
  • the light emitting element 21 may be, for example, a surface mount device (SMD) type LED (Light Emitting Diode) element, or a COB (Chip On Board) type LED in which an LED chip is directly mounted on a substrate 22. It may be an element.
  • SMD surface mount device
  • COB Chip On Board
  • the SMD type LED element is a package type LED element in which an LED chip is arranged in a resin-molded cavity and a phosphor-containing resin is sealed in the cavity.
  • the LED chip is, for example, a blue LED chip that emits blue light.
  • the phosphor-containing resin contains, for example, a phosphor that receives blue light and emits yellow light.
  • the light emitting element 21 emits white light by synthesizing the blue light emitted by the LED chip and the yellow light emitted by the phosphor.
  • the LED chip is an example of the light emitting element 21, and a phosphor-containing resin is provided on the substrate 22 so as to cover one or more LED chips.
  • the light emitting element 21 may include an organic EL (Electroluminescence) element, a semiconductor laser element, or the like instead of the LED element.
  • organic EL Electrode
  • the substrate 22 is a mounting substrate on which the light emitting element 21 is mounted.
  • the substrate 22 is, for example, a glass epoxy substrate, but is not limited to this.
  • the substrate 22 may be a ceramic substrate, a resin substrate, a metal base substrate, or the like.
  • the substrate 22 may be a rigid substrate or a flexible substrate.
  • the shape of the substrate 22 in a plan view is, for example, a circle or a polygon. Further, the center of the light emitting element 21 and the center of the substrate 22 in a plan view overlap with the cylinder axis S.
  • the substrate 22 is arranged on the bottom surface 34 of the pillar-shaped portion 31 in a posture parallel to a plane (that is, an xy plane) perpendicular to the cylinder axis S of the light transmitting member 70. Therefore, the substrate 22 can easily conduct the heat generated from the light emitting element 21 to the heat radiating member 30. Further, in a plan view, the light source 20 is provided on the bottom surface 34 of the pillar-shaped portion 31 so that the substrate 22 closes the space 33.
  • the light emitting element 21 is placed on the side opposite to the bottom surface 34 of the substrate 22. Therefore, the light source 20 mainly emits light toward the transflective member 60 side (that is, the negative side of the z-axis).
  • the semi-transmissive reflection member 60 is a member provided at a position facing the light source 20.
  • the shape of the semi-transmissive reflective member 60 according to the present embodiment is a disk shape. Further, the shape of the semi-transmissive reflection member 60 may be a plate shape and may be a polygonal shape in a plan view.
  • the semi-transmissive reflection member 60 is arranged in a posture parallel to a plane perpendicular to the cylinder axis S of the light transmission member 70. Further, the center of the transflective member 60 in a plan view overlaps with the tubular axis S.
  • the semi-transmissive reflection member 60 is provided with a first through hole 61 that penetrates along the tubular axis S of the light transmission member 70. That is, the transflective member 60 is also a ring-shaped member.
  • the distance between the light source 20 and the transflective member 60 is preferably, for example, 5 mm or more and 25 mm or less. Further, the distance between the light source 20 and the transflective member 60 is more preferably 8 mm or more and 20 mm or less, and further preferably 10 mm or more and 15 mm or less.
  • the semi-transmissive reflection member 60 transmits a part of the light emitted by the light source 20 and reflects the remaining part of the light emitted by the light source 20 toward the light source 20.
  • the transflective member 60 may be made of any material as long as it is a member that transmits a part of light and reflects the remaining part of light.
  • a light diffusing film may be provided on the surface of the transflective member 60.
  • the light diffusing film By providing the light diffusing film, light is diffused (scattered). When light scattering occurs, the semi-transmissive reflection member 60 transmits a part of the light incident on the semi-transmissive reflection member 60 and reflects the remaining part of the light.
  • the light diffusing film is composed of, for example, a resin containing a light diffusing material (fine particles) such as silica or calcium carbonate, or a white pigment.
  • the semi-transmissive reflective member 60 itself may be molded using a resin material or the like in which a light diffusing material is dispersed.
  • a plurality of minute irregularities may be formed on the surface of the semi-transmissive reflective member 60 by embossing or the like, or a dot pattern may be printed on the surface of the semi-transmissive reflective member 60.
  • a metal film may be provided on the surface of the transflective member 60 instead of the light diffusing film.
  • the metal film is, for example, a film containing ultrathin film (for example, 50 nm or less) of aluminum or silver.
  • the semi-transmissive reflection member 60 By configuring the semi-transmissive reflection member 60 in this way, the light emitted by the light source 20 is incident on the semi-transmissive reflection member 60, and a part of the incident light is transmitted to the lens 100 side (z-axis negative side). The remaining part can be reflected to the light source 20 side (z-axis positive side). At this time, a part of the reflected light, which is the light reflected by the semi-transmissive reflection member 60, goes toward the light guide member 40.
  • the light guide member 40 is a member having an optical light guide property.
  • the light guide member 40 may be made of any material as long as it is a material that guides (transmits) light, and the light guide member 40 is made of, for example, glass, silicone resin, acrylic resin, or polycarbonate resin. It is composed.
  • the light incident on the light guide member 40 is guided inside the light guide member 40 by causing total reflection at the interface between the light guide member 40 and the atmosphere, for example. Specifically, the light incident on the light guide member 40 is totally reflected when the angle formed by the normal of the interface and the light is equal to or greater than the total reflection angle, and the inside of the light guide member 40 is guided. To.
  • the shape of the light guide member 40 may be, for example, a cylindrical shape, a cylindrical shape, or a polygonal tubular shape.
  • the tubular shaft of the light guide member 40 overlaps with the tubular shaft S.
  • a part of the tubular side surface 44 of the light guide member 40 comes into contact with the tubular inner surface of the light transmitting member 70.
  • the shape of the light guide member 40 may be a bottomed tubular shape having a bottom surface portion 43 on one end side.
  • the outside of the bottom surface portion 43 may be in contact with the transflective member 60.
  • the surface on the negative side of the z-axis of the bottom surface portion 43 and the surface on the positive side of the z-axis of the transflective member 60 are in contact with each other.
  • the bottom surface portion 43 is arranged parallel to the xy plane.
  • the light source 20, a part of the light guide member 40, and the semi-transmissive reflection member 60 are arranged in order along the cylinder axis S.
  • a part of the light guide member 40 is located between the light source 20 and the semi-transmissive reflection member 60. Since the semi-transmissive reflection member 60 reflects light toward the light source 20, the reflected light that is the light reflected by the semi-transmissive reflection member 60 is incident on the light guide member 40 and is guided inside the light guide member 40.
  • the part of the light guide member 40 is specifically a part of the tubular shape of the light guide member 40 and the bottom surface portion 43. As shown in FIG. 2, a part of the light guide member 40 is a region of the light guide member 40 on the negative side of the z-axis from the light source 20 and on the positive side of the z-axis from the semi-transmissive reflection member 60.
  • a second through hole 41 is provided in the bottom surface portion 43 of the light guide member 40.
  • the second through hole 41 is a hole that penetrates along the tubular axis S of the light transmitting member 70.
  • the first through hole 61 and the second through hole 41 are arranged along the cylinder axis S. Therefore, a part of the light emitted by the light source 20 passes through the first through hole 61 and the second through hole 41.
  • the hole diameter of the second through hole 41 becomes smaller as it approaches the lens 100 from the light source 20. That is, the shape of the second through hole 41 is the shape of a wax mold. Therefore, the bottom surface portion 43 has an inclined end portion 42.
  • the inclined end portion 42 is a part of the bottom surface portion 43 exposed by the provision of the second through hole 41, and is not parallel to either the z-axis or the xy plane.
  • the light guide member 40 accommodates a part of the support 80, the light source 20, and the heat radiating member 30 inside the tubular shape. Further, among the tubular side surfaces 44 of the light guide member 40, the surface of the light transmitting member 70 that does not contact the inner surface of the tubular shape is provided with a concave surface toward the tubular axis S, and the concave surface is provided. A tubular member 50 is arranged in the.
  • tubular member 50 Next, the tubular member 50 will be described.
  • the tubular member 50 is a member for suppressing the amount of emitted light emitted from the light transmitting member 70 in the vicinity of the tubular member 50.
  • the tubular side surface 51 of the tubular member 50 is in contact with the tubular inner surface of the light transmitting member 70.
  • a part of the tubular side surface 44 of the light guide member 40 and the tubular side surface 51 of the tubular member 50 are flush with each other and come into contact with the tubular inner surface of the light transmitting member 70.
  • the tubular member 50 is a member having a tubular shape with openings provided at both ends.
  • the tubular member 50 has, for example, a cylindrical shape or a polygonal tubular shape. Further, the tubular member 50 has a tubular shaft that overlaps with the tubular shaft S of the light transmitting member 70, and is included in the light transmitting member 70.
  • the end of the tubular member 50 on the light source 20 side (the end on the positive side of the z-axis) is z more than the end of the heat-dissipating member 30 on the semi-transmissive reflection member 60 side (the end on the negative side of the z-axis).
  • the end portion (z-axis positive side end portion) of the tubular member 50 on the light source 20 side is the end portion (z) of the tubular shape portion 32 of the heat radiation member 30 on the semi-transmissive reflection member 60 side. It is located on the positive side of the z-axis rather than the end on the negative side of the axis).
  • the opening on one end side of the tubular member 50 is closed by the transflective member 60.
  • the opening on the negative side of the z-axis of the tubular member 50 is closed by the transflective member 60.
  • the tubular member 50 transmits a part of the light emitted by the light source 20 incident from the opening on the other end side, and reflects the remaining part of the light emitted by the light source 20.
  • the light emitted by the light source 20 is incident on the inner surface of the tubular member 50 from the opening on the positive side of the z-axis of the tubular member 50.
  • the tubular member 50 may be made of any material as long as it is a member that transmits a part of light and reflects the remaining part of light.
  • a light diffusing film may be provided on the surface of the tubular member 50.
  • the tubular member 50 itself may be molded using a resin material or the like in which a light diffusing material is dispersed.
  • a plurality of minute irregularities may be formed on the surface of the tubular member 50 by embossing or the like, or a dot pattern may be printed on the surface of the tubular member 50.
  • the vicinity of the light source 20 is configured as described above. As described above, a part of the light emitted by the light source 20 passes through the first through hole 61 and the second through hole 41. Further, a part of the light passing through the first through hole 61 and the second through hole 41 goes toward the lens 100 side (z-axis negative direction).
  • the lens 100 is an optical element used in the lighting fixture 10.
  • the lens 100 transmits and emits the light emitted by the light source 20 included in the luminaire 10.
  • the lens 100 may be made of any material as long as it transmits light, and the lens 100 is made of, for example, glass, silicone resin, acrylic resin or polycarbonate resin.
  • the shape of the lens 100 in plan view is circular, but it may be polygonal, for example.
  • the center of the lens 100 in plan view (that is, the center 111 of the first surface 101 and the center 112 of the second surface 102, which will be described later) coincides with the tubular axis S. Therefore, a part of the light that has passed through the first through hole 61 and the second through hole 41 reaches the lens 100.
  • the distance between the transflective member 60 and the lens 100 is preferably, for example, 135 mm or more and 195 mm or less. Further, the distance between the transflective member 60 and the lens 100 is more preferably 145 mm or more and 185 mm or less, and further preferably 155 mm or more and 175 mm or less.
  • FIG. 3A is a perspective view of the lens 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing a cut surface of the lens 100 in lines III-III of FIG. 3A.
  • the lens 100 includes a first surface 101 and a second surface 102.
  • the first surface 101 is provided on the light source 20 side (that is, the z-axis positive side).
  • the second surface 102 is a surface provided on the opposite side (that is, the negative side of the z-axis) of the first surface 101. Therefore, the first surface 101 is the incident surface on which the light emitted by the light source 20 is incident, and the second surface 102 is the exit surface on which the emitted light is emitted.
  • the second surface 102 may be the incident surface and the first surface 101 may be the exit surface.
  • the end portion of the first surface 101 in a plan view is defined as the circumferential end portion 141.
  • the end portion of the second surface 102 in a plan view is defined as the circumferential end portion 142.
  • the shape of the circumferential end portion 141 and the circumferential end portion 142 is a circular shape.
  • the circumferential end portion 141 and the circumferential end portion 142 in the cross-sectional view are parallel to the xy plane.
  • the first surface 101 is recessed toward the center 111 in a plan view.
  • the first surface 101 has a first curved surface portion 121.
  • the first surface 101 is recessed from the circumferential end portion 141 toward the center 111 in a cross-sectional view.
  • the first curved surface portion 121 is recessed from the circumferential end portion 141 toward the center 111 in a cross-sectional view.
  • the circumferential end portion 141 is provided most protruding (that is, at the position on the most positive side of the z-axis), and the center 111 is provided at the most concave (that is, at the position on the most negative side of the z-axis).
  • the first curved surface portion 121 is convexly curved in the direction opposite to the recess of the center 111 of the first surface 101 (in the present embodiment, the z-axis positive direction).
  • the first curved surface portion 121 may be visually recognized as a curve extending from the circumferential end portion 141 toward the center 111, for example, in a cross-sectional view.
  • the curve is referred to as a first convex curve 151.
  • the first surface 101 is provided with two first convex curves 151.
  • the shape of the first curved surface portion 121 is convex in the positive direction of the z-axis, that is, each of the two first convex curves 151 is convex in the positive direction of the z-axis. Therefore, that is, in the cross-sectional view, each of the two first convex curves 151 has a predetermined curvature.
  • the center of curvature of each of the two first convex curves 151 is located closer to the second surface 102 than the first surface 101.
  • first curved surface portion 121 surrounds the center 111 of the first surface 101 in an annular shape. As shown in FIG. 3A, the first curved surface portion 121 continuously surrounds the circumference of the center 111 by 360 °.
  • the lens 100 has the above configuration. As a result, the lens 100 can refract and emit the light emitted by the light source 20 included in the luminaire 10. More specifically, the lens 100 can emit the annular emitted light by condensing the light emitted by the light source 20 in an annular shape. In the present embodiment, the lens 100 can emit an annular emitted light. That is, the luminaire 10 can emit an annular emitted light having a high spatial effect.
  • the lens 100 according to the present embodiment has a shape different from the conventionally known convex lens, concave lens and Fresnel lens.
  • the conventionally known convex lens and the lens 100 according to the present embodiment also have a function of condensing light.
  • the conventionally known convex lens cannot collect light in an annular shape.
  • the second surface 102 has the same configuration as the first surface 101. Specifically, it is as follows.
  • the second surface 102 is recessed toward the center 112 in a plan view.
  • the second surface 102 has a second curved surface portion 122.
  • the second surface 102 is recessed from the circumferential end 142 toward the center 112 in cross-sectional view.
  • the second curved surface portion 122 is recessed from the circumferential end portion 142 toward the center 112 in a cross-sectional view.
  • the circumferential end portion 142 is provided most protruding (that is, at the position on the most negative side of the z-axis), and the center 112 is provided at the most concave (that is, at the position on the most positive side of the z-axis).
  • the second curved surface portion 122 is convexly curved in the direction opposite to the recess of the center 112 of the second surface 102 (in the present embodiment, the negative direction on the z-axis).
  • the second curved surface portion 122 may be visually recognized as a curve extending from the circumferential end portion 142 toward the center 112, for example, in a cross-sectional view.
  • the curve is referred to as a second convex curve 152.
  • the second surface 102 is provided with two second convex curves 152.
  • the shape of the second curved surface portion 122 is convex in the negative direction of the z-axis, that is, each of the two second convex curves 152 is convex in the negative direction of the z-axis. That is, in cross-sectional view, each of the two second convex curves 152 has a predetermined curvature.
  • the center of curvature of each of the two second convex curves 152 is located on the first surface 101 side of the second surface 102.
  • the second curved surface portion 122 surrounds the center 112 of the second surface 102 in an annular shape. As shown in FIG. 3A, the second curved surface portion 122 continuously surrounds the center 112 by 360 °.
  • the predetermined curvature of the first convex curve 151 and the predetermined curvature of the second convex curve 152 may be different values.
  • the lens 100 when the lens 100 includes the second surface 102, the lens 100 can collect the light emitted by the light source 20 in an annular shape by using both the first surface 101 and the second surface 102. Therefore, the lens 100 can more easily emit the annular emitted light.
  • the circumferential end portion 141 of the first surface 101 and the circumferential end portion 142 of the second surface 102 may be provided with a connecting portion for connecting to the light transmitting member 70.
  • the connecting portion has, for example, a concave shape or a convex shape, and the lens 100 and the light transmitting member 70 are connected by fitting the connecting portion with the convex shape or the concave shape provided for connection to the light transmitting member 70. You may.
  • FIG. 4 is a diagram showing the behavior of the emitted light emitted through the lens 100 according to the present embodiment.
  • the desired light is, for example, light that is incident on a surface of the lens 100 on the light source 20 side (in the present embodiment, the first surface 101) at a predetermined position at a predetermined angle of incidence. Further, the desired light is, for example, the light emitted by the light source 20, which is not reflected by the tubular portion 32, the tubular member 50, and the semitransparent reflecting member 60 of the heat radiating member 30, and is directly referred to as the first through hole 61 and the first through hole 61. The light may pass through the two through holes 41 and reach the lens 100.
  • the desired light that has reached the lens 100 is always incident on a predetermined position at a predetermined angle of incidence, constant light refraction occurs on the first surface 101. Therefore, when the desired light reaches the lens 100, it becomes easy to obtain annular light.
  • first through hole 61 and the second through hole 41 are not provided. Specifically, the bottom surface portion 43 of the light guide member 40 and the semi-transmissive reflection member 60 are provided, but the first through hole 61 and the second through hole 41 are not provided.
  • unnecessary light that is, light other than the desired light
  • the unnecessary light is, for example, light that is incident on the first surface 101 of the lens 100 at various angles of incidence.
  • the unnecessary light is, for example, the light emitted by the light source 20 that is scattered or reflected by the tubular portion 32 of the heat radiating member 30, the tubular member 50, and the semitransparent reflective member 60 and reaches the lens 100. There may be.
  • the provision of the first through hole 61 and the second through hole 41 makes it easier to obtain annular light.
  • both the desired light and the unnecessary light pass through the first through hole 61 and the second through hole 41. Therefore, as the hole diameters of the first through hole 61 and the second through hole 41 increase, both desired light and unnecessary light increase, and as the hole diameters of the first through hole 61 and the second through hole 41 become smaller, the desired light is desired. Both light and unwanted light are reduced.
  • the hole diameters of the first through hole 61 and the second through hole 41 are preferably, for example, 1.0 mm or more and 8.0 mm or less. Further, the hole diameters of the first through hole 61 and the second through hole 41 are better preferably 2.0 mm or more and 6.0 mm or less, and further preferably 2.5 mm or more and 4.0 mm or less. When the hole diameters of the first through hole 61 and the second through hole 41 are in the above range, it becomes easier to obtain annular light.
  • the distance between the light source 20 and the semi-transmissive reflective member 60 and the distance between the semi-transmissive reflective member 60 and the lens 100 are within the above ranges. By setting the distance between the light source 20 and the semi-transmissive reflection member 60 and the distance between the semi-transmissive reflection member 60 and the lens 100 within the above numerical range, it becomes easier to obtain annular light.
  • the magnitude of the annular light can be changed.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the region V of FIG. 2, and is a diagram showing the behavior of the emitted light emitted through the light transmitting member 70 according to the present embodiment.
  • the behavior of the light emitted by the light source 20 will be described. Specifically, the light emitted by the light source 20 will be described by dividing it into the first light L1, the second light L2, the third light L3, and the fourth light L4. Further, in FIG. 5, the behavior of the light emitted by the light source 20 is shown asymmetrically with the cylinder axis S as the axis of symmetry for the sake of explanation. However, in reality, the light emitted by the light source 20 exhibits behavior according to the emission angle of the light.
  • the first light L1 is light that is incident on the light guide member 40 (more specifically, the inner surface of the bottom surface portion 43) and reaches the semi-transmissive reflection member 60. Since the light guide member 40 has light transmission, the first light L1 reaches the semitransparent reflection member 60.
  • the first light L1 When the first light L1 reaches the semitransparent reflection member 60, a part of the light is reflected. More specifically, the first light L1 is reflected by the generation of backscattered light by light scattering. The light transmitted through the semi-transmissive reflection member 60 will be described later using the second light L2.
  • the first light L1 reflected by the transflective member 60 heads toward the light source 20 side.
  • the reflected first light L1 mainly emits light from the light guide member 40 once, enters the light guide member 40 again, and travels inside the light guide member 40.
  • the reflected first light L1 may be reflected at the interface between the light guide member 40 and the atmosphere when it is incident on the light guide member 40 again.
  • the first light L1 is reflected by the semi-transmissive reflection member 60, some of the light may be guided inside the light guide member 40.
  • the light traveling inside the light guide member 40 is incident on the light transmitting member 70.
  • the first light L1 that has entered the light transmitting member 70 is reflected by the light taken out of the lighting fixture 10 by the light extracting portion of the light transmitting member 70, or is reflected at the interface between the light transmitting member 70 and the atmosphere to guide the light again. It becomes light traveling inside the member 40.
  • the light taken out of the luminaire 10 becomes the emitted light emitted from the luminaire 10.
  • the light traveling inside the light guide member 40 is reflected at the interface between the light guide member 40 and the heat radiation member 30 and is incident on the light transmission member 70 again. It becomes the light taken out to the outside of.
  • the first light L1 becomes the emitted light emitted from the luminaire 10 via the light transmitting member 70.
  • the semi-transmissive reflection member 60 that reflects light on the light source 20 side and the light guide member 40 that guides the reflected light are provided.
  • the luminaire 10 can emit the emitted light from the light transmitting member 70 on the light source 20 side of the semitransmitting reflecting member 60 (that is, on the z-axis positive side of the semitransmitting reflecting member 60).
  • the luminaire 10 can emit the emitted light from the light transmitting member 70 on the positive side of the z-axis with respect to the light source 20. That is, the luminaire 10 can also emit emitted light on the side opposite to the direction in which the light source 20 emits light.
  • the second light L2 is the light that is incident on the light guide member 40 and reaches the semi-transmissive reflection member 60, like the first light L1.
  • the second light L2 reaches the semitransparent reflection member 60, a part of the light is transmitted.
  • a part of the second light L2 is reflected by the semi-transmissive reflection member 60 and exhibits the same behavior as the first light.
  • the second light L2 transmitted through the semi-transmissive reflection member 60 is incident on the light transmission member 70.
  • the second light L2 incident on the light transmitting member 70 becomes the emitted light emitted from the luminaire 10 via the light transmitting member 70, similarly to the first light L1.
  • the lighting fixture 10 is on the lens 100 side of the semi-transmissive reflection member 60 (that is, on the z-axis negative side of the semi-transmissive reflection member 60). ), The emitted light can be emitted from the light transmitting member 70.
  • the luminaire 10 can emit the emitted light from most of the light transmitting members 70.
  • the third light L3 is incident on the tubular member 50, a part of the third light L3 is reflected, and the rest is transmitted.
  • the light transmitted through the tubular member 50 becomes the emitted light emitted from the luminaire 10 via the light transmitting member 70.
  • the tubular member 50 having light reflectivity, it is possible to suppress the amount of light emitted from the light transmitting member 70 in the vicinity of the tubular member 50. Therefore, the light transmitting member 70 can emit the emitted light more uniformly.
  • the fourth light L4 is light that reaches the tubular portion 32 of the heat radiating member 30 and is reflected. Further, the reflected fourth light L4 travels toward the light guide member 40, the tubular member 50, or the transflective member 60. As described above, the tubular portion 32 is arranged so as to surround the light source 20.
  • the light emitted by the light source 20 (here, the fourth light L4) is shielded, and the amount of light emitted from the light transmitting member 70 in the vicinity of the light source 20 can be suppressed. it can. That is, by providing such a tubular portion 32, it is possible to suppress that only the light transmitting member 70 in the vicinity of the light source 20 shines brightly.
  • the fourth light L4 incident on the inclined end portion 42 will be described.
  • the fourth light L4 is totally at the interface between the light guide member 40 (more specifically, the inner surface of the bottom surface portion 43) and the atmosphere as compared with the first light L1, for example. Prone to reflection. Therefore, the fourth light L4 is light having high light guide efficiency that guides the inside of the light guide member 40. Further, the fourth light L4 becomes light traveling inside the light guide member 40, and like the first light L1, becomes emitted light emitted from the luminaire 10 via the light transmitting member 70.
  • the light guide efficiency of the light guide member 40 of the fourth light L4 is increased, and the light source 20 emits light over the entire area of the light guide member 40. Light is easier to reach. Further, the light enters the light transmitting member 70 from the light guide member 40 and becomes emitted light. Therefore, the light transmitting member 70 can emit the emitted light more uniformly.
  • each element constituting the luminaire 10 may be fixed by an adhesive or the like, but the present invention is not limited to this, and the elements may be fixed by any method.
  • the luminaire 10 has a tubular axis S of the light transmitting member 70 so as to change at least one of the distance between the light source 20 and the semitransmissive reflecting member 60 and the distance between the semitransmitting reflecting member 60 and the lens 100.
  • a slide portion that slides along the line may be provided.
  • slide part is as follows. For example, a case where the light source 20, the heat radiating member 30, the light guide member 40, the tubular member 50, and the transflective member 60 are fixed by an adhesive will be described.
  • a groove-shaped recess extending along the cylinder shaft S may be provided on the inner surface of the light transmitting member 70.
  • the slide portion is a convex portion provided on the side surface 44 of the light guide member 40 and the side surface 51 of the tubular member 50.
  • the slide portion which is a convex portion, fits into the groove-shaped recess of the light transmitting member 70, and the slide portion, which is the convex portion, slides in the groove-shaped recess. That is, the groove-shaped recess functions as a guide for the slide portion.
  • the lens 100 is a lens used for the lighting equipment 10.
  • the lens 100 includes a first surface 101 that is recessed toward the center 111 in a plan view.
  • the first surface 101 has a first curved surface portion 121 that circularly surrounds the center 111 of the first surface 101.
  • the first curved surface portion 121 is convexly curved in the direction opposite to the recess of the center 111 of the first surface 101.
  • the lens 100 can emit the annular emitted light by condensing the light emitted by the light source 20 in an annular shape. That is, the luminaire 10 provided with the lens 100 can emit an annular emitted light having a high spatial effect, unlike the circular light of the prior art.
  • the lens 100 further includes a second surface 102 provided on the opposite side of the first surface 101.
  • the second surface 102 is recessed toward the center 112 in a plan view.
  • the second surface 102 has a second curved surface portion 122 that circularly surrounds the center 112 of the second surface 102.
  • the second curved surface portion 122 is convexly curved in the direction opposite to the recess of the center 112 of the second surface 102.
  • the lens 100 can collect the light emitted by the light source 20 in an annular shape by using both the first surface 101 and the second surface 102. Therefore, the lens 100 can more easily emit the annular emitted light.
  • the lighting fixture 10 includes a light source 20, a semi-transmissive reflection member 60, a light guide member 40, the above lens 100, and a light transmission member 70.
  • the light transmitting member 70 includes a light source 20, a part of the light guide member 40, a semitransmissive reflecting member 60, and a lens 100 in this order along the cylinder axis S.
  • the semi-transmissive reflective member 60 is provided with a first through hole 61 that penetrates along the tubular axis S.
  • the emitted light (for example, the first light L1 and the second light L2) emitted from most of the light transmitting member 70 is the light that becomes the main illumination shown in FIG. 1A and is highly practical. Is. Further, the annular emitted light emitted from the lens 100 is a highly decorative light shown in FIG. 1A, which enhances the spatial effect.
  • the lighting fixture 10 that emits both highly practical light and highly spatially rendering light as emitted light is realized.
  • the luminaire 10 can emit circularly emitted light without arranging the light source 20 in an annular shape. Therefore, the lighting fixture 10 according to the present embodiment has a high degree of freedom in designing the arrangement of the components. For example, a luminaire 10 having a high design that harmonizes with the space in which the luminaire 10 is installed is realized.
  • the lighting fixture 10 further has a tubular shaft that overlaps with the tubular shaft S of the light transmitting member 70, and includes a tubular member 50 included in the light transmitting member 70.
  • the tubular member 50 is provided with openings at both ends. The opening on one end side of the tubular member 50 is closed by the semi-transmissive reflective member 60.
  • the tubular member 50 transmits a part of the light emitted by the light source 20 incident from the opening on the other end side and reflects the remaining part of the light.
  • the light transmitting member 70 can emit the emitted light more uniformly, and can evenly illuminate the space in which the luminaire 10 is installed.
  • the practicality of the emitted light emitted by the luminaire 10 is further enhanced.
  • the shape of the light guide member 40 is a bottomed tubular shape having a bottom surface portion 43 on one end side.
  • the outside of the bottom surface 43 is in contact with the transflective member 60.
  • the bottom surface portion 43 is provided with a second through hole 41 that penetrates along the tubular axis S of the light transmitting member 70.
  • the hole diameter of the second through hole 41 becomes smaller as it approaches the lens 100 from the light source 20.
  • the light guide efficiency of the light incident on the inclined end portion 42 (for example, the fourth light L4) in the light guide member 40 is increased. Therefore, the light emitted by the light source 20 can easily reach the entire area of the light guide member 40. Therefore, the light transmitting member 70 can emit the emitted light more uniformly, and can evenly illuminate the space in which the luminaire 10 is installed.
  • the practicality of the emitted light emitted by the luminaire 10 is further enhanced.
  • the luminaire 10 further changes at least one of the distance between the light source 20 and the semi-transmissive reflection member 60 and the distance between the semi-transmissive reflection member 60 and the lens 100.
  • a slide portion that slides along the cylinder axis S of the light transmitting member 70 is provided.
  • the spatial rendering of the emitted light emitted by the lighting fixture 10 is further enhanced.
  • the lighting system 1 includes the above-mentioned plurality of lighting fixtures 10 and a control device for controlling the lighting state of each of the plurality of lighting fixtures 10.
  • control device 200 can control the lighting state of each of the plurality of lighting fixtures 10, so that the spatial effect of the lighting system 1 can be further enhanced.
  • the emitted light emitted from the lens 100 is an annular light, but the present invention is not limited to this.
  • the emitted light emitted from the lens is hexagonal annular light.
  • the lens is different from the first embodiment. In the second embodiment, detailed description of the components common to the first embodiment will be omitted.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a usage example of the lighting system 1a according to the present embodiment.
  • the lighting system 1a includes a lighting fixture 10a. As in the first embodiment, the lighting system 1a may include a control device.
  • a part of the emitted light emitted by the luminaire 10a is emitted toward the ceiling surface and the wall surface as in the first embodiment, and is so-called main lighting, which is highly practical light.
  • the rest of the emitted light emitted by the luminaire 10a is emitted toward the floor surface and is hexagonal annular light.
  • hexagonal ring-shaped light is highly decorative light and highly spatially directing light.
  • the lighting fixture 10a is a light emitting fixture that emits both highly practical light and highly spatially directing light as emitted light.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the first surface 101a of the lens 100a according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a cut surface of the lens 100a on the line VIII-VIII of FIG.
  • the lens 100a transmits and emits the light emitted by the light source included in the lighting fixture 10a.
  • the lens 100a includes a first surface 101a and a second surface 102a.
  • the first surface 101a is the entrance surface and the second surface 102a is the exit surface.
  • the first surface 101a is recessed toward the center 111a in a plan view.
  • the first surface 101a has a first curved surface portion 121a that is curved in a convex shape.
  • n is a natural number of 3 or more and 8 or less.
  • the region 131a is a region radially divided at equal angles from the center 111a.
  • the shape of the boundary 161a between the regions 131a is a valley line shape that extends radially and the region 131a sandwiching the boundary 161a is recessed toward the boundary 161a. That is, the boundary 161a is located recessed (on the negative side of the z-axis) from the region 131a sandwiching the boundary 161a.
  • the first curved surface portion 121a surrounds the center 111a of the first surface 101a in an annular shape.
  • the first curved surface portion 121a divided into the six regions 131a continuously surrounds the circumference of the center 111a by 360 °.
  • the shape of the circumferential end portion 141a in a plan view is a circular shape like the circumferential end portion 141 of the first embodiment.
  • the circumferential end portion 141a in the cross-sectional view is not parallel to the xy plane. Specifically, the point 171a where the boundary 161a and the circumferential end portion 141a intersect is recessed (on the negative side of the z-axis) from the circumferential end portion 141a other than the point 171a.
  • the boundary 161a in the cross-sectional view coincides with the first convex curve 151a.
  • the lens 100a can emit the emitted light of the n-gonal ring by condensing the light emitted by the light source included in the luminaire 10a into the n-sided ring.
  • the lens 100 can emit hexagonal annular emitted light.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the second surface 102a of the lens 100a according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a side view of the lens 100a according to the present embodiment.
  • the second surface 102a is recessed toward the center 112a in a plan view.
  • the second surface 102a has a second curved surface portion 122a that is curved in a convex shape.
  • n is a natural number of 3 or more and 8 or less.
  • the region 132a is a region radially divided at equal angles from the center 112a.
  • the shape of the boundary 162a which is the boundary between the regions 132a, is a ridge shape that extends radially and the region 132a sandwiching the boundary 162a projects toward the boundary 162a. That is, the boundary 162a is located so as to protrude (on the negative side of the z-axis) from the region 132a sandwiching the boundary 162a.
  • the boundary 161a of the first surface 101a and the boundary 162a of the second surface 102a overlap in a plan view.
  • the shape of the circumferential end portion 142a in a plan view is a circular shape like the circumferential end portion 142 of the first embodiment.
  • the circumferential end portion 142 is provided most protruding, but in the second embodiment, this is different.
  • the most protruding point 182a is the center 112a as shown in FIG. It may be located between the and the circumferential end 142a.
  • the point 182a is provided at the above position, that is, the circumferential end portion 142a is not provided most protruding, the second curved surface portion 122a and the region 132a can be visually recognized in the side view as shown in FIG. Will be done.
  • the first curved surface portion 121a extends into n (n is a natural number of 3 or more and 8 or less) regions 132a extending radially from the center 111a of the first surface 101a. It is classified.
  • the shape of the boundary 161a between the regions 132a is a valley line shape that extends radially and the region 131a sandwiching the boundary 161a is recessed toward the boundary 161a.
  • the lens 100a can emit the emitted light of the n-sided ring by condensing the light emitted by the light source included in the luminaire 10a into an n-sided ring.
  • the lens is made of a material that allows light to pass through.
  • the lens may be composed of a composite material of a material that transmits light and a dye material that transmits light of a predetermined wavelength (for example, blue light).
  • a predetermined wavelength for example, blue light.
  • the most protruding point 182a is located between the center 112a and the circumferential end portion 142a.
  • the most protruding point 182a may be located between the center 111 and the circumferential end portion 141.
  • n is a natural number of 3 or more and 8 or less, but the present invention is not limited to this.
  • a regular hexagonal annular emitted light is shown, but the present invention is not limited to this.
  • the emitted light may be in the shape of an annular polygon rather than a regular polygon.
  • the emitted light may have, for example, an annular star shape.
  • Lighting system 10 Lighting equipment 20 Light source 34 Bottom surface 40 Light guide member 41 Second through hole 43 Bottom part 44 Side surface 50 Cylindrical member 51 Side surface 60 Semi-transmissive reflection member 61 First through hole 70 Light transmission member 100 Lens 101 First surface 102 Second surface 111, 112 Center 121 First curved surface portion 122 Second curved surface portion 131a Region 151, 151a First convex curve 152, 152a Second convex curve 161a, 162a Boundary 200 Control device S Cylindrical axis

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Abstract

レンズ(100)は、照明器具(10)に用いられるレンズであって、平面視における中心(111)に向かって凹む第1面(101)を備え、第1面(101)は、第1面(101)の中心(111)を環状に囲む第1湾曲面部(121)を有し、第1湾曲面部(121)は、第1面(101)の中心(111)の凹みと反対方向に凸状に湾曲する。

Description

レンズ、照明器具及び照明システム
 本発明は、レンズ、照明器具及び照明システムに関する。
 従来、光を屈折させて集束させるレンズが知られている。
 例えば、このようなレンズとして、特許文献1に開示される集光レンズがある。また、特許文献1においては、光源と、集光レンズと、円孔が設けられた遮光片とを備える発光装置が開示されている。このような発光装置において、光源が放った光は、集光レンズによって集光され、平行光となる。当該平行光は、円孔を通過することで、円形の光となって、出射される。
登録実用新案第3078383号公報
 ところで、空間演出性を高めるための照明器具が求められている。特許文献1に開示される集光レンズと遮光片とが、照明器具に応用されることで、円形(円形とは、円周と当該円周の内側とを含む)の光を放つ照明器具が実現される。しかしながら、このような照明器具において、円形以外の形状の光を放つことは、困難である。そのため、このような照明器具の空間演出性は、低い。
 そこで、本発明は、照明器具に用いられることで空間演出性を高めることができるレンズなどを提供する。
 本発明の一態様に係るレンズは、照明器具に用いられるレンズであって、平面視における中心に向かって凹む第1面を備え、前記第1面は、前記第1面の前記中心を環状に囲む第1湾曲面部を有し、前記第1湾曲面部は、前記第1面の前記中心の凹みと反対方向に凸状に湾曲する。
 また、本発明の一態様に係る照明器具は、光を放つ光源と、前記光源に正対する位置に設けられ、前記光の一部を透過し前記光の残りの一部を前記光源側に反射する半透過反射部材と、光導光性を有し、筒形状の導光部材と、上記のレンズと、筒軸に沿って前記光源と、前記導光部材の一部と、前記半透過反射部材と、前記レンズとを順に内包する筒形状の、光透過性を有する光透過部材とを備え、前記半透過反射部材には、前記筒軸に沿って貫通する第1貫通孔が設けられる。
 また、本発明の一態様に係る照明システムは、上記の複数の照明器具と、前記複数の照明器具のそれぞれの点灯の状態を制御する制御装置とを備える。
 本発明によれば、照明器具に用いられることで空間演出性を高めることができるレンズなどを提供することができる。
図1Aは、実施の形態1に係る照明システムの使用例を表す斜視図である。 図1Bは、実施の形態1に係る照明システムの特徴的な機能構成を示すブロック図である。 図2は、実施の形態1に係る光透過部材の筒軸における照明器具の切断面を示す断面図である。 図3Aは、実施の形態1に係るレンズの斜視図である。 図3Bは、図3AのIII-III線におけるレンズの切断面を示す断面図である。 図4は、実施の形態1に係るレンズを介して出射する出射光の挙動を示す図である。 図5は、図2の領域Vを拡大した断面図であって、実施の形態1に係る光透過部材を介して出射する出射光の挙動を示す図である。 図6は、実施の形態2に係る照明システムの使用例を表す斜視図である。 図7は、実施の形態2に係るレンズの第1面が示された斜視図である。 図8は、図7のVIII-VIII線におけるレンズの切断面を示す断面図である。 図9は、実施の形態2に係るレンズの第2面が示された斜視図である。 図10は、実施の形態2に係るレンズの側面図である。
 以下では、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、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。
 また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺など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つい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。
 また、本明細書において、均一などの要素間の関係性を示す用語、及び、筒形状又は円形などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数%程度の差異をも含むことを意味する表現である。
 また、本明細書及び図面において、x軸、y軸及びz軸は、三次元直交座標系の三軸を示している。実施の形態では、光透過部材の筒軸とz軸とは平行であり、光源からレンズに向かう方向をz軸負方向とし、当該筒軸と直交する二軸をx軸及びy軸としている。本明細書及び本図面においては、平面視とは、z軸正方向に照明器具を見ることを意味する。
 (実施の形態1)
 [構成]
 まず、実施の形態1に係る照明システム1の構成について、図面を用いて説明する。
 図1Aは、本実施の形態に係る照明システム1の使用例を表す斜視図である。図1Bは、本実施の形態に係る照明システム1の特徴的な機能構成を示すブロック図である。図1Aにおいては、照明器具10からの光が照射されにくい領域には、ドットが付されている。
 図1Bが示すように、照明システム1は、照明器具10と制御装置200を備える。図1A及び図1Bが示すように、本実施の形態において、照明システム1は、3つの照明器具10を備えるが、これに限られず、1以上の照明器具10を備えてもよい。
 照明システム1は、例えば、住宅又は公共施設などに設置されるシステムの一例であって、屋内又は屋外のどちらでも使用されることができる。照明システム1は、空間演出が求められる空間に設置される。図1Aが示すように、照明器具10は、例えば、住宅の居室、玄関、廊下、浴室、洗面室又はトイレなどの空間で使用される照明器具であってもよい。
 照明器具10は、照明システム1が設置された空間を照明する発光器具である。照明器具10は、図1Aが示すように、当該空間の天井面から吊下げられて支持される発光器具であって、例えば、ペンダント型の発光器具である。しかし、照明器具10は、これに限られず、ブラケットライト、スポットライト及びフットライトなどであってもよい。
 照明器具10が出射する出射光は、当該空間の天井面、壁面及び床面に向けて出射される。例えば、照明器具10が出射する出射光の一部は、天井面及び壁面に向けて出射されており、いわゆる主照明となる光である。このような主照明となる光は、当該空間の広い領域を照明することができるため、実用性の高い光である。一方で、照明器具10が出射する出射光の残部は、床面に向けて出射されており、円環状の光である。このような円環状の光は、従来技術の円形の光とは異なり、装飾性の高い光であり、空間演出性の高い光である。
 つまり、照明器具10は、実用性の高い光と空間演出性の高い光の双方を出射光として出射する発光器具である。
 次に、図1Bを用いて、制御装置200について説明する。
 制御装置200は、照明器具10の点灯状態を制御する装置である。本実施の形態においては、制御装置200は、複数の照明器具10のそれぞれの点灯の状態を制御する。
 制御装置200は、例えば、照明器具10のON状態(発光状態)又はOFF状態(非発光状態)を切り替える制御を行ってもよく、照明器具10が放つ出射光の明るさを自由に調節できる調光機能を用いた制御を行ってもよい。また、制御装置200は、複数の照明器具10のうち1つの照明器具10だけの点灯の状態を制御してもよい。
 このように、制御装置200が複数の照明器具10のそれぞれの点灯の状態を制御できるため、照明システム1の空間演出性をより高めることができる。
 制御装置200は、例えば、CPU(Central Processing Unit)とメモリとプログラムとによって構成された装置である。制御装置200は、照明器具10へ制御信号を出力することで、照明器具10の点灯の状態を制御する。
 続いて、図2を用いて、照明器具10の構造について説明する。
 図2は、本実施の形態に係る光透過部材70の筒軸Sにおける照明器具10の切断面を示す断面図である。
 図2が示すように、照明器具10は、光源20と、放熱部材30と、導光部材40と、筒形状部材50と、半透過反射部材60と、光透過部材70と、支持体80と、レンズ100とを備える。
 まず、光透過部材70について説明する。
 光透過部材70は、筒形状の部材である。光透過部材70の形状は、例えば、長尺の円筒形状又は多角筒形状である。本実施の形態においては、光透過部材70の形状は、z軸方向に沿って長細い円筒形状である。光透過部材70は、筒軸Sに沿って、光源20と、導光部材40の一部と、半透過反射部材60と、レンズ100とを順に内包する。つまり、光源20と、導光部材40の一部と、半透過反射部材60と、レンズ100とは、筒軸Sに沿って、順に並ぶ。なお、後述するように、光透過部材70は、さらに、放熱部材30、筒形状部材50及び支持体80を内包してもよい。
 光透過部材70の筒径(例えば、y軸方向の長さ)は、例えば、20mm以上80mm以下であることがよい。さらに、光透過部材70の筒径は、30mm以上70mm以下であることがよりよく、40mm以上60mm以下であればさらによい。
 光透過部材70の筒軸S方向の長さ(例えば、z軸方向の長さ)は、例えば、150mm以上400mm以下であることがよい。さらに、光透過部材70の筒径は、170mm以上350mm以下であることがよりよく、200mm以上300mm以下であればさらによい。
 このように、光透過部材70は、長尺の形状を有する。
 本実施の形態においては、光透過部材70の筒軸Sは、照明器具10が有する光透過部材70以外の構成要素の、筒軸及び平面視における中心に一致する。より詳細な構造は、後述する。
 光透過部材70は、光透過性を有する。光透過部材70は、光が透過する材料であれば、どのような材料で構成されていてもよく、光透過部材70は、例えば、ガラス、シリコーン樹脂、アクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂によって構成される。また、このように光透過部材70が光透過性を有することで、光透過部材70に入射した光が、光透過部材70の内部を導光されてもよい。
 上述のように、光透過部材70は、他の構成要素を内包する部材であり、すなわち、照明器具10の最も外側の部材である。そのため、光透過部材70を透過した光及び導光された光は、照明器具10から出射する光である出射光となる。
 さらに、光透過部材70は、光取り出し部を有してもよい。光取り出し部が設けられることで、光透過部材70に入射した光を照明器具10の外部へ取り出すことができるため、照明器具10の発光効率を高めることができる。光取り出し部は、例えば、光透過部材70の外側面に設けられてもよい。
 光取り出し部は、凹形状又は凸形状を有するプリズムであってもよい。また、複数のプリズムが設けられてもよい。プリズムは、例えば、円錐形状又は角錐形状などの錐形状を有してもよい。プリズムの配置は、特定の方向に沿って等間隔で並べてもよいし、ランダムに配置してもよい。また、光透過部材70の全てにプリズムが配置される必要はなく、一部にのみプリズムが配置されてもよい。
 光透過部材70を透過する光又は導光される光は、プリズムの1つに入射した場合に、プリズムによって反射又は屈折されて光透過部材70から出射される。プリズムが設けられることで、光の取り出し量及び取り出し方向などの調整が容易になるので、光透過部材70から所望の方向に光を取り出すことができる。なお、光透過部材70を透過する光又は導光される光が、プリズムによって反射又は屈折されて、再度光透過部材70を導光されてもよい。
 次に、支持体80について説明する。
 支持体80は、天井に立設され、光透過部材70及び光透過部材70が内包する構成要素を吊下げて支持する部材である。
 支持体80は、例えば、柱状の部材であって、リジッド又はフレキシブルな性質を有してもよい。また、支持体80は、糸状の部材であってもよい。支持体80は、金属、樹脂又は木材などによって構成される部材であってもよい。支持体80の径の中心は、光透過部材70の筒軸Sに一致する。支持体80は、さらに、内部に電気配線を有し、当該電気配線は、後述するリード線に電力を供給してもよい。
 本実施の形態においては、支持体80の一端は、天井面に取り付けられる。支持体80の他端は、放熱部材30に接続される。支持体80は、天井面から鉛直下方に向けて立設されてもよいが、これに限らない。
 これにより、照明器具10は、天井面から吊下げられて、支持される。また、支持体80が柱状の部材であってかつフレキシブルな性質を有する場合、又は、糸状の部材である場合には、照明システム1が設置される空間に吹く風(例えばエアコン由来の風)などによって、照明器具10が揺れて動く。これにより、照明器具10が出射する円環状の光が揺れて動くため、照明器具10の空間演出性がより高まる。
 続いて、放熱部材30について説明する。
 放熱部材30は、発光素子21から発生する熱を放熱する部材である。放熱部材30は、樹脂製又は金属製の部材である。放熱部材30を構成する材料は、上記に限られず、熱伝導性に優れた性質をもつ材料であれば、どのような材料であってもよい。また、放熱部材30は、光反射性を有する部材であれば、よりよい。本実施の形態においては、放熱部材30は、アルミニウムによって構成される。
 例えば、放熱部材30が光反射性を有すると、光源20が放つ光は、放熱部材30によって吸収されにくくなる。そのため、照明器具10が出射する出射光の光量を向上させ、照明器具10の発光効率を高めることができる。
 また、放熱部材30は、柱形状部31と、筒形状部32とを有する。
 柱形状部31は、円柱形状又は多角柱形状である。柱形状部31の軸は、光透過部材70の筒軸Sと一致する。さらに、柱形状部31には、リード線を内包する空間33が設けられる。
 リード線は、支持体80が有する電気配線と接続される電力供給線であり、基板22と電気的に接続され、基板22へ発光素子21を駆動させるための電力を供給する。
 空間33は、柱形状部31の底面34から窪んで形成された空間であり、リード線を収容する。本実施の形態においては、空間33は、底面34からz軸正側に窪んで形成された円柱形状又は多角柱形状の空間である。空間33の円柱形状又は多角柱形状の軸と光透過部材70の筒軸Sとは、一致する。
 筒形状部32は、円筒形状又は多角筒形状である。筒形状部32の筒軸は、光透過部材70の筒軸Sと一致する。また、筒形状部32は、柱形状部31の底面34から立設される。本実施の形態においては、筒形状部32は、底面34からz軸負側に立設される。なお、後述する光源20は、柱形状部31の底面34に配置されるため、放熱部材30の筒形状部32は、光源20を囲うように配置される。
 次に、光源20について説明する。
 光源20は、発光素子21と基板22とを有する。
 発光素子21は、例えば、表面実装(Surface Mount Device:SMD)型のLED(Light Emitting Diode)素子であってもよく、基板22にLEDチップが直接実装されたCOB(Chip On Board)型のLED素子であってもよい。
 SMD型のLED素子とは、樹脂成型されたキャビティの中にLEDチップが配置され、かつ、当該キャビティ内に蛍光体含有樹脂が封入されたパッケージ型のLED素子である。LEDチップは、例えば、青色光を発する青色LEDチップである。蛍光体含有樹脂には、例えば、青色光を受けて黄色光を発する蛍光体が含まれている。LEDチップが発する青色光と、蛍光体が発する黄色光とが合成されることで、発光素子21は、白色の光を放つ。
 発光素子21がCOB型のLED素子の場合は、LEDチップが発光素子21の一例であり、蛍光体含有樹脂が1つ又は複数のLEDチップを覆うように基板22上に設けられている。
 また、発光素子21は、LED素子の代わりに、有機EL(Electroluminescence)素子、又は、半導体レーザ素子などを備えてもよい。
 基板22は、発光素子21が載置された実装基板である。
 基板22は、例えばガラスエポキシ基板であるが、これに限らない。基板22は、セラミック基板、樹脂基板又はメタルベース基板などでもよい。基板22は、リジッド基板でもよく、フレキシブル基板でもよい。
 基板22の平面視における形状は、例えば、円形又は多角形である。また、平面視における発光素子21の中心と基板22の中心とは、筒軸Sと重なる。
 基板22は、光透過部材70の筒軸Sと垂直な平面(つまりはxy平面)と平行な姿勢で、柱形状部31の底面34に配置される。そのため、基板22は、発光素子21から発生する熱を、放熱部材30へ伝導することが容易になる。また、平面視において、光源20は、基板22が空間33を塞ぐように、柱形状部31の底面34に設けられる。
 さらに、発光素子21は、基板22の底面34とは反対側に載置される。そのため、光源20は、半透過反射部材60側(すなわち、z軸負側)に向けて、主に光を放つ。
 次に、半透過反射部材60について説明する。
 半透過反射部材60は、光源20に正対する位置に設けられる部材である。本実施の形態に係る半透過反射部材60の形状は、円板形状である。また、半透過反射部材60の形状は、板形状であって、平面視において、多角形状であってもよい。
 半透過反射部材60は、光透過部材70の筒軸Sに対し垂直な平面と平行な姿勢で配置される。また、平面視における半透過反射部材60の中心は、筒軸Sと重なる。
 さらに、半透過反射部材60には、光透過部材70の筒軸Sに沿って貫通する第1貫通孔61が設けられる。つまり、半透過反射部材60は、円環形状の部材でもある。
 また、光源20と半透過反射部材60との距離は、例えば、5mm以上25mm以下であることがよい。さらに、光源20と半透過反射部材60との距離は、8mm以上20mm以下であることがよりよく、10mm以上15mm以下であればさらによい。
 また、半透過反射部材60は、光源20が放つ光の一部を透過し、光源20が放つ光の残りの一部を光源20側に反射する。半透過反射部材60は、光の一部を透過し、光の残りの一部を反射する部材であれば、どのような材料によって構成されてもよい。
 例えば、半透過反射部材60の表面に、光拡散性膜が設けられてもよい。光拡散性膜が設けられることで、光が拡散(散乱)される。光散乱が起こることで、半透過反射部材60は、半透過反射部材60に入射した光の一部を透過し、光の残りの一部を反射する。光拡散性膜は、例えば、シリカもしくは炭酸カルシウムなどの光拡散材(微粒子)を含有する樹脂、又は、白色顔料によって構成される。また、半透過反射部材60そのものが、光拡散材が分散された樹脂材料等を用いて成形されてもよい。さらに、半透過反射部材60の表面に、シボ加工処理等によって複数の微小凹凸(ドット、プリズム)が形成されたり、半透過反射部材60の表面に、ドットパターンが印刷されてもよい。
 また、半透過反射部材60の表面に、光拡散性膜ではなく、金属膜が設けられてもよい。金属膜は、例えば、極薄膜(例えば50nm以下)のアルミニウム又は銀などを含む膜である。
 半透過反射部材60をこのような構成とすることで、光源20が放つ光が半透過反射部材60に入射し、入射した光の一部をレンズ100側(z軸負側)に透過し、残りの一部を光源20側(z軸正側)に反射することができる。このとき、半透過反射部材60が反射した光である反射光の一部は、導光部材40に向かう。
 さらに、導光部材40について説明する。
 導光部材40は、光導光性を有する部材である。導光部材40は、光が導光(透過)する材料であれば、どのような材料で構成されていてもよく、導光部材40は、例えば、ガラス、シリコーン樹脂、アクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂によって構成される。
 導光部材40内に入射した光は、例えば、導光部材40と大気との界面で全反射を起こすことで、導光部材40の内部を導光される。具体的には、導光部材40内に入射した光は、当該界面の法線と当該光とのなす角度が全反射角度以上の場合に全反射され、導光部材40の内部を導光される。
 導光部材40の形状は、例えば、筒形状であって、円筒形状又は多角筒形状であってもよい。導光部材40の筒軸は、筒軸Sと重なる。導光部材40の筒形状の側面44の一部は、光透過部材70の筒形状の内面と接する。また、導光部材40の形状は、一端側に底面部43を有する有底の筒形状であってもよい。底面部43の外側は、半透過反射部材60と接してもよい。本実施の形態においては、底面部43のz軸負側の面と、半透過反射部材60のz軸正側の面とが接する。なお、底面部43は、xy平面と平行に配置される。
 また、上述のように、光源20と、導光部材40の一部と、半透過反射部材60とは、筒軸Sに沿って、順に並ぶ。言い換えると、導光部材40の一部は、光源20と半透過反射部材60との間に位置する。半透過反射部材60は、光源20側に光を反射するため、半透過反射部材60が反射した光である反射光は、導光部材40に入射し、導光部材40の内部を導光される。
 また、導光部材40の一部とは、具体的には、導光部材40の筒形状の一部及び底面部43である。導光部材40の一部とは、図2が示すように、光源20よりz軸負側、かつ、半透過反射部材60よりz軸正側の、導光部材40の領域である。
 さらに、導光部材40の底面部43には、第2貫通孔41が設けられる。第2貫通孔41は、光透過部材70の筒軸Sに沿って貫通する孔である。第1貫通孔61と第2貫通孔41とは、筒軸Sに沿って並ぶ。そのため、光源20が放つ光の一部は、第1貫通孔61及び第2貫通孔41を通過する。第2貫通孔41の孔径は、光源20からレンズ100に近づくにつれて小さくなる。つまり、第2貫通孔41の形状は、ろうと型の形状である。そのため、底面部43は、傾斜端部42を有する。傾斜端部42は、第2貫通孔41が設けられることで露出する底面部43の一部であって、z軸及びxy平面のいずれとも、平行ではない。
 導光部材40は、当該筒形状の内側に、支持体80の一部、光源20及び放熱部材30を収容する。さらに、導光部材40の筒形状の側面44のうち、光透過部材70の筒形状の内面と接さない面には、筒軸Sに向かって、凹んだ面が設けられ、当該凹んだ面には、筒形状部材50が配置される。
 続いて、筒形状部材50について説明する。
 詳細については、後述するが、筒形状部材50は、筒形状部材50の近傍の光透過部材70から出射する出射光の光量を抑制するための部材である。
 筒形状部材50の筒形状の側面51は、光透過部材70の筒形状の内面と接する。なお、上述の導光部材40の筒形状の側面44の一部と筒形状部材50の筒形状の側面51とは、面一に揃って、光透過部材70の筒形状の内面と接する。
 筒形状部材50は、両端に開口部が設けられた筒形状を有する部材である。筒形状部材50は、例えば、円筒形状又は多角筒形状である。また、筒形状部材50は、光透過部材70の筒軸Sと重なる筒軸を有し、光透過部材70に内包される。
 さらに、筒形状部材50の光源20側の端部(z軸正側の端部)は、放熱部材30の半透過反射部材60側の端部(z軸負側の端部)よりも、z軸正側に位置する。本実施の形態においては、筒形状部材50の光源20側の端部(z軸正側の端部)は、放熱部材30が有する筒形状部32の半透過反射部材60側の端部(z軸負側の端部)よりも、z軸正側に位置する。
 筒形状部材50の一端側の開口部は、半透過反射部材60によって塞がれている。本実施の形態においては、筒形状部材50のz軸負側の開口部が半透過反射部材60によって塞がれている。また、筒形状部材50は、他端側の開口部から入射する光源20が放つ光の一部を透過し、光源20が放つ光の残りの一部を反射する。本実施の形態においては、光源20が放つ光は、筒形状部材50のz軸正側の開口部から、筒形状部材50の内側面に入射する。
 筒形状部材50は、光の一部を透過し、光の残りの一部を反射する部材であれば、どのような材料によって構成されてもよい。
 例えば、筒形状部材50の表面に、光拡散性膜が設けられてもよい。また、筒形状部材50そのものが、光拡散材が分散された樹脂材料等を用いて成形されてもよい。さらに、筒形状部材50の表面に、シボ加工処理等によって複数の微小凹凸(ドット、プリズム)が形成されたり、筒形状部材50の表面に、ドットパターンが印刷されてもよい。
 本実施の形態に係る照明器具10において、光源20の近傍は、以上のように構成される。上述のように、光源20が放つ光の一部は、第1貫通孔61及び第2貫通孔41を通過する。さらに、第1貫通孔61及び第2貫通孔41を通過した光の一部は、レンズ100側(z軸負方向)に向かう。
 レンズ100は、照明器具10に用いられる光学素子である。レンズ100は、照明器具10が備える光源20が放つ光を透過して出射する。
 レンズ100は、光が透過する材料であれば、どのような材料で構成されていてもよく、レンズ100は、例えば、ガラス、シリコーン樹脂、アクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂によって構成される。
 平面視におけるレンズ100の形状は、円形であるが、例えば、多角形であってもよい。平面視におけるレンズ100の中心(すなわち後述する第1面101の中心111及び第2面102の中心112)は、筒軸Sと一致する。そのため、第1貫通孔61及び第2貫通孔41を通過した光の一部は、レンズ100に到達する。
 また、半透過反射部材60とレンズ100との距離は、例えば、135mm以上195mm以下であることがよい。さらに、半透過反射部材60とレンズ100との距離は、145mm以上185mm以下であることがよりよく、155mm以上175mm以下であればさらによい。
 さらに、図3A及び図3Bを用いて、レンズ100の詳細構造について説明する。
 図3Aは、本実施の形態に係るレンズ100の斜視図である。図3Bは、図3AのIII-III線におけるレンズ100の切断面を示す断面図である。
 レンズ100は、第1面101と第2面102とを備える。
 本実施の形態においては、第1面101は、光源20側(すなわち、z軸正側)に設けられる。第2面102は、第1面101の反対側(すなわち、z軸負側)に設けられる面である。よって、第1面101が光源20が放つ光が入射される入射面であって、第2面102が出射光を出射する出射面である。なお、第2面102が入射面であって、第1面101が出射面であってもよい。
 ここで、説明のために、平面視における第1面101の端部を円周端部141と定義する。同様に、平面視における第2面102の端部を円周端部142と定義する。平面視において、円周端部141及び円周端部142の形状は、円形状である。また、図3Bが示すように、断面視における円周端部141及び円周端部142は、xy平面と平行である。
 第1面101は、平面視における中心111に向かって凹む。第1面101は、第1湾曲面部121を有する。図3Bが示すように、第1面101は、断面視において、円周端部141から中心111に向かって凹んでいる。同様に、第1湾曲面部121は、断面視において、円周端部141から中心111に向かって凹んでいる。第1湾曲面部121において、円周端部141は、最も突出して(すなわち、最もz軸正側の位置に)、中心111は、最も凹んで(すなわち、最もz軸負側の位置に)設けられている。また、第1湾曲面部121は、第1面101の中心111の凹みと反対方向(本実施の形態においては、z軸正方向)に凸状に湾曲する。
 また、第1湾曲面部121は、例えば、断面視において、円周端部141から中心111に向かって伸びる曲線として視認されてもよい。ここで、当該曲線を第1凸曲線151とする。図3Bが示すように、第1面101には、2つの第1凸曲線151が設けられる。また、第1湾曲面部121の形状は、z軸正方向に凸形状であり、つまり、2つの第1凸曲線151のそれぞれは、z軸正方向に凸形状である。よって、つまり、断面視において、2つの第1凸曲線151のそれぞれは、所定の曲率を有する。2つの第1凸曲線151のそれぞれの曲率中心は、第1面101よりも第2面102側に位置する。
 また、第1湾曲面部121は、第1面101の中心111を環状に囲む。図3Aが示すように、第1湾曲面部121は、中心111の周囲を360°連続して囲む。
 レンズ100は、上記の構成を備える。これにより、レンズ100は、照明器具10が備える光源20が放つ光を屈折して出射することができる。より具体的には、レンズ100は、光源20が放つ光を環状に集光することで、環状の出射光を出射することができる。本実施の形態においては、レンズ100は、円環状の出射光を出射することができる。つまり、照明器具10は、空間演出性の高い環状の出射光を出射することができる。
 また、本実施の形態に係るレンズ100は、従来公知となっている凸レンズ、凹レンズ及びフレネルレンズとは異なる形状である。従来公知となっている凸レンズと本実施の形態に係るレンズ100とは、同じく、光を集光する機能を有する。しかし、従来公知となっている凸レンズでは、本実施の形態に係るレンズ100とは異なり、環状に光を集光することができない。
 第2面102は、第1面101と同様の構成を有する。具体的には、以下の通りである。
 第2面102は、平面視における中心112に向かって凹む。第2面102は、第2湾曲面部122を有する。図3Bが示すように、第2面102は、断面視において、円周端部142から中心112に向かって凹んでいる。同様に、第2湾曲面部122は、断面視において、円周端部142から中心112に向かって凹んでいる。第2湾曲面部122において、円周端部142は、最も突出して(すなわち、最もz軸負側の位置に)、中心112は、最も凹んで(すなわち、最もz軸正側の位置に)設けられている。また、第2湾曲面部122は、第2面102の中心112の凹みと反対方向(本実施の形態においては、z軸負方向)に凸状に湾曲する。
 また、第2湾曲面部122は、例えば、断面視において、円周端部142から中心112に向かって伸びる曲線として視認されてもよい。ここで、当該曲線を第2凸曲線152とする。図3Bが示すように、第2面102には、2つの第2凸曲線152が設けられる。また、第2湾曲面部122の形状は、z軸負方向に凸形状であり、つまり、2つの第2凸曲線152のそれぞれは、z軸負方向に凸形状である。よって、つまり、断面視において、2つの第2凸曲線152のそれぞれは、所定の曲率を有する。2つの第2凸曲線152のそれぞれの曲率中心は、第2面102よりも第1面101側に位置する。
 また、第2湾曲面部122は、第2面102の中心112を環状に囲む。図3Aが示すように、第2湾曲面部122は、中心112の周囲を360°連続して囲む。
 なお、第1凸曲線151が有する所定の曲率と、第2凸曲線152が有する所定の曲率とは、異なる値であってもよい。
 このように、レンズ100が第2面102を備えることで、レンズ100は、第1面101及び第2面102の双方を用いて光源20が放つ光を環状に集光することができる。よって、レンズ100は、より容易に、環状の出射光を出射することができる。
 なお、第1面101の円周端部141及び第2面102の円周端部142には、光透過部材70と接続されるための接続部が設けられてもよい。接続部は、例えば、凹形状又は凸形状を有し、光透過部材70に接続のために設けられた凸形状又は凹形状と嵌合することで、レンズ100と光透過部材70とが接続されてもよい。
 次に、光源20が放つ光の挙動について説明する。
 [光の挙動]
 図4は、本実施の形態に係るレンズ100を介して出射する出射光の挙動を示す図である。
 ここでは、第1貫通孔61及び第2貫通孔41を通過して、レンズ100に入射する光の挙動について説明する。
 第1貫通孔61と第2貫通孔41とが設けられることで、レンズ100に所望の光が到達しやすくなる。所望の光とは、例えば、レンズ100の光源20側の面(本実施の形態においては、第1面101)の所定の位置に所定の入射角で入射する光である。また、所望の光とは、例えば、光源20が放つ光のうち、放熱部材30の筒形状部32、筒形状部材50及び半透過反射部材60によって反射されず、直接第1貫通孔61及び第2貫通孔41を通過して、レンズ100に到達する光であってもよい。
 つまり、所望の光以外の光の多くは、半透過反射部材60によって、遮蔽されるため、レンズ100に到達しない。
 レンズ100に到達した所望の光は、常に、所定の位置に所定の入射角で入射するため、第1面101において、一定の光屈折が起こる。そのため、所望の光がレンズ100に到達することで、環状の光が得やすくなる。
 一方で、第1貫通孔61及び第2貫通孔41が設けられない場合について、説明する。具体的には、導光部材40の底面部43及び半透過反射部材60が設けられるが、第1貫通孔61及び第2貫通孔41が設けられない場合である。
 この場合、レンズ100には不要な光(すなわち、所望の光以外の光)が到達しやすくなる。不要な光とは、例えば、レンズ100の第1面101には、種々の入射角で入射する光である。また、不要な光とは、例えば、光源20が放つ光のうち、放熱部材30の筒形状部32、筒形状部材50及び半透過反射部材60により散乱又は反射され、レンズ100に到達する光であってもよい。
 このように、不要な光が到達すると、光が環状を形成しない、環状の光がぼやける、2重の環状の光が得られる、などの問題が発生する。
 以上まとめると、第1貫通孔61及び第2貫通孔41が設けられることで、環状の光が得やすくなる。
 また、第1貫通孔61及び第2貫通孔41は、所望の光及び不要な光の双方が通過する。そのため、第1貫通孔61及び第2貫通孔41の孔径が大きくなるほど、所望の光及び不要な光の双方は増加し、第1貫通孔61及び第2貫通孔41の孔径が小さくなるほど、所望の光及び不要な光の双方は減少する。
 第1貫通孔61及び第2貫通孔41の孔径は、例えば、1.0mm以上8.0mm以下であることがよい。さらに、第1貫通孔61及び第2貫通孔41の孔径は、2.0mm以上6.0mm以下であることがよりよく、2.5mm以上4.0mm以下であればさらによい。第1貫通孔61及び第2貫通孔41の孔径が、上記範囲にあることで、環状の光がより得やすくなる。
 光源20と半透過反射部材60との距離と、半透過反射部材60とレンズ100との距離とは、上述の範囲である。光源20と半透過反射部材60との距離と、半透過反射部材60とレンズ100との距離とを上記数値範囲とすることで、環状の光がより得やすくなる。
 また、光源20と半透過反射部材60との距離と、半透過反射部材60とレンズ100との距離とを制御することで、円環状の光の大小を変化させることができる。
 図5は、図2の領域Vを拡大した断面図であって、本実施の形態に係る光透過部材70を介して出射する出射光の挙動を示す図である。
 ここで、光源20が放つ光の挙動を説明する。具体的には、光源20が放つ光を、第1光L1、第2光L2、第3光L3及び第4光L4に分けて、説明する。また、図5において、光源20が放つ光の挙動は、説明のために、筒軸Sを対称軸として左右非対称に示される。しかしながら、実際には、光源20が放つ光は、当該光の出射角度に応じた挙動を示す。
 第1光L1は、導光部材40(より具体的には、底面部43の内側面)に入射し、半透過反射部材60に到達する光である。導光部材40は、光透過性を有するため、第1光L1は、半透過反射部材60に到達する。
 第1光L1が半透過反射部材60に到達すると、一部の光が反射される。より具体的には、第1光L1は、光散乱によって後方散乱光が発生することで、反射される。なお、半透過反射部材60を透過する光については、第2光L2を用いて後述する。
 半透過反射部材60によって反射された第1光L1は、光源20側に向かう。このとき、図5が示すように、反射された第1光L1は、主として、一度導光部材40から出射し、再度導光部材40に入射して、導光部材40の内部を進む光となる。なお、図5が示すように、反射された第1光L1は、再度導光部材40に入射する際に、導光部材40と大気との界面で反射されてもよい。なお、第1光L1が半透過反射部材60によって反射された際に、一部の光が導光部材40の内部を導光される光となってもよい。
 さらに、導光部材40の内部を進む光は、光透過部材70に入射する。光透過部材70に進入した第1光L1は、光透過部材70の光取り出し部によって照明器具10の外部へ取り出される光、又は、光透過部材70と大気との界面で反射されて再度導光部材40の内部を進む光となる。照明器具10の外部へ取り出された光は、照明器具10から出射される出射光となる。また、導光部材40の内部を進む光は、導光部材40と放熱部材30との界面で反射されて、再度光透過部材70へ入射し、光透過部材70の光取り出し部によって照明器具10の外部へ取り出される光となる。
 このように、第1光L1は、光透過部材70を介して照明器具10から出射される出射光となる。
 このように、本実施の形態においては、光源20側に光を反射する半透過反射部材60と、反射光を導光する導光部材40とが設けられる。これにより、照明器具10は、半透過反射部材60よりも光源20側(すなわち、半透過反射部材60よりもz軸正側)の光透過部材70から出射光を出射することができる。特に、照明器具10は、光源20よりもz軸正側の光透過部材70から出射光を出射することができる。すなわち、照明器具10は、光源20が光を放つ方向と反対側にも出射光を出射することができる。
 続いて、第2光L2は、第1光L1と同じく、導光部材40に入射し、半透過反射部材60に到達する光である。第2光L2が半透過反射部材60に到達すると、一部の光が透過する。なお、第2光L2の一部は、半透過反射部材60によって、反射され、第1光と同じ挙動を示す。
 半透過反射部材60を透過した第2光L2は、光透過部材70に入射する。光透過部材70に入射した第2光L2は、第1光L1と同様に、光透過部材70を介して照明器具10から出射される出射光となる。
 また、レンズ100側に光を透過する半透過反射部材60が設けられることで、照明器具10は、半透過反射部材60よりもレンズ100側(すなわち、半透過反射部材60よりもz軸負側)の光透過部材70から出射光を出射することができる。
 このように、半透過反射部材60と導光部材40とが設けられることで、第1光L1及び第2光L2のような光の挙動が起こる。よって、照明器具10は、光透過部材70の大部分から出射光を出射することができる。
 また、第3光L3は、筒形状部材50に入射し、第3光L3の一部が反射され、残部が透過する。筒形状部材50を透過した光は、光透過部材70を介して照明器具10から出射される出射光となる。
 光反射性を有する筒形状部材50が設けられることで、筒形状部材50の近傍の光透過部材70から出射する出射光の光量を抑制することができる。よって、光透過部材70は、より均一に出射光を出射することができる。
 第4光L4は、放熱部材30の筒形状部32に到達し、反射される光である。さらに、反射された第4光L4は、導光部材40、筒形状部材50又は半透過反射部材60に向けて進む。上述のように、筒形状部32は、光源20を囲むように配置される。
 このような筒形状部32が設けられることで、光源20が放つ光(ここでは第4光L4)が遮光され、光源20の近傍の光透過部材70からの出射光の光量を抑制することができる。すなわち、このような筒形状部32が設けられることで、光源20の近傍の光透過部材70だけが明るく光ることを抑制できる。
 さらに、傾斜端部42に入射する第4光L4について説明する。傾斜端部42から入射することで、第4光L4は、例えば、第1光L1と比べ、導光部材40(より具体的には、底面部43の内側面)と大気との界面で全反射を起こしやすい。そのため、第4光L4は、導光部材40の内部を導光される導光効率が高い光となる。さらに、第4光L4は、導光部材40の内部を進む光となり、第1光L1と同く、光透過部材70を介して照明器具10から出射される出射光となる。
 よって、底面部43の一部である傾斜端部42が設けられることで、第4光L4の導光部材40における導光効率が高まり、導光部材40の全域に渡って、光源20が放つ光が到達しやすくなる。さらに、当該光は、導光部材40から光透過部材70に入射して出射光となる。よって、光透過部材70は、より均一に出射光を出射することができる。
 なお、照明器具10を構成する各要素は、接着剤などにより位置が固定されてもよいが、これに限られず、任意の方法で固定されてもよい。
 また、照明器具10は、光源20と半透過反射部材60との距離、及び、半透過反射部材60とレンズ100との距離のうち少なくとも一方を変化させるように、光透過部材70の筒軸Sに沿ってスライドするスライド部を備えてもよい。
 スライド部の一例は、以下の通りである。例えば、光源20、放熱部材30、導光部材40、筒形状部材50及び半透過反射部材60が接着剤によって、固定される場合について説明する。
 この場合、光透過部材70の内面に、筒軸Sに沿って伸びる溝状の凹部が設けられてもよい。スライド部は、導光部材40の側面44と筒形状部材50の側面51とに設けられた凸部である。凸部であるスライド部は、光透過部材70の溝状の凹部に嵌り、凸部であるスライド部が溝状の凹部をスライドする。つまり、溝状の凹部は、スライド部のガイドとして機能する。
 スライド部が設けられることで、照明器具10が備える各構成要素間の距離を制御可能になるため、環状の光の大小を変化させることが容易になる。
 [効果など]
 以上のように、本実施の形態に係るレンズ100は、照明器具10に用いられるレンズである。レンズ100は、平面視における中心111に向かって凹む第1面101を備える。第1面101は、第1面101の中心111を環状に囲む第1湾曲面部121を有する。第1湾曲面部121は、第1面101の中心111の凹みと反対方向に凸状に湾曲する。
 これにより、レンズ100は、光源20が放つ光を環状に集光することで、環状の出射光を出射することができる。つまり、レンズ100を備える照明器具10は、従来技術の円形の光とは異なり、空間演出性の高い環状の出射光を出射することができる。
 よって、照明器具10に用いられることで空間演出性を高めることができるレンズ100が実現される。
 また、本実施の形態に係るレンズ100は、さらに、第1面101の反対側に設けられる第2面102を備える。第2面102は、平面視における中心112に向かって凹む。第2面102は、第2面102の中心112を環状に囲む第2湾曲面部122を有する。第2湾曲面部122は、第2面102の中心112の凹みと反対方向に凸状に湾曲する。
 これにより、レンズ100は、第1面101及び第2面102の双方を用いて光源20が放つ光を環状に集光することができる。よって、レンズ100は、より容易に、環状の出射光を出射することができる。
 よって、照明器具10に用いられることで空間演出性をより高めることができるレンズ100が実現される。
 また、本実施の形態に係る照明器具10は、光源20と、半透過反射部材60と、導光部材40と、上記のレンズ100と、光透過部材70とを備える。光透過部材70は、筒軸Sに沿って光源20と、導光部材40の一部と、半透過反射部材60と、レンズ100とを順に内包する。半透過反射部材60には、筒軸Sに沿って貫通する第1貫通孔61が設けられる。
 これにより、光透過部材70の大部分から出射された出射光(例えば、第1光L1及び第2光L2)は、図1Aが示す、主照明となる光であって、実用性の高い光である。また、レンズ100から出射された環状の出射光は、図1Aが示す、装飾性の高い光であって、空間演出性を高める光である。
 つまり、実用性の高い光と空間演出性の高い光の双方を出射光として出射する照明器具10が実現される。
 また、従来、環状の出射光を出射するためには、例えば、照明器具において複数の光源を環状に配置することが求められていた。本実施の形態においては、図4が示すように、照明器具10は、光源20を環状に配置することなく、環状の出射光を出射することができる。よって、本実施の形態に係る照明器具10は、構成要素の配置の設計自由度が高い。例えば、照明器具10が設置された空間に調和する高いデザイン性をもつ照明器具10が実現される。
 また、本実施の形態に係る照明器具10は、さらに、光透過部材70の筒軸Sと重なる筒軸を有し、光透過部材70に内包される筒形状部材50を備える。筒形状部材50は、両端に開口部が設けられる筒形状部材50の一端側の開口部は、半透過反射部材60によって塞がれる。筒形状部材50は、他端側の開口部から入射する光源20が放つ光の一部を透過し光の残りの一部を反射する。
 これにより、筒形状部材50の近傍の光透過部材70から出射する出射光の光量を抑制することができる。よって、光透過部材70は、より均一に出射光を出射することができ、照明器具10が設置された空間をムラなく照明することができる。
 つまり、照明器具10が出射する出射光の実用性は、さらに高まる。
 また、本実施の形態に係る照明器具10において、導光部材40の形状は、一端側に底面部43を有する有底の筒形状である。底面部43の外側は、半透過反射部材60と接する。底面部43には、光透過部材70の筒軸Sに沿って貫通する第2貫通孔41が設けられる。第2貫通孔41の孔径は、光源20からレンズ100に近づくにつれて小さくなる。
 これにより、傾斜端部42に入射する光(例えば、第4光L4)の導光部材40における導光効率が高まる。そのため、導光部材40の全域に渡って、光源20が放つ光が到達しやすくなる。よって、光透過部材70は、より均一に出射光を出射することができ、照明器具10が設置された空間をムラなく照明することができる。
 つまり、照明器具10が出射する出射光の実用性は、さらに高まる。
 また、本実施の形態に係る照明器具10は、さらに、光源20と半透過反射部材60との距離、及び、半透過反射部材60とレンズ100との距離のうち少なくとも一方を変化させるように、光透過部材70の筒軸Sに沿ってスライドするスライド部を備える。
 これにより、照明器具10が備える各構成要素間の距離を制御可能になるため、環状の光の大小を変化させることが容易になる。
 つまり、照明器具10が出射する出射光の空間演出性は、さらに高まる。
 また、本実施の形態に係る照明システム1は、上記の複数の照明器具10と、複数の照明器具10のそれぞれの点灯の状態を制御する制御装置とを備える。
 これにより、制御装置200が複数の照明器具10のそれぞれの点灯の状態を制御できるため、照明システム1の空間演出性をより高めることができる。
 (実施の形態2)
 実施の形態1においては、レンズ100から出射される出射光は、円環状の光であったが、これに限らない。実施の形態2においては、レンズから出射される出射光は、六角形環状の光である。また、実施の形態2においては、レンズが、実施の形態1と異なる。なお、実施の形態2では、実施の形態1と共通の構成要素については、その詳細な説明を省略する。
 [構成]
 図6は、本実施の形態に係る照明システム1aの使用例を表す斜視図である。
 照明システム1aは、照明器具10aを備える。なお、実施の形態1と同じく、照明システム1aは、制御装置を備えてもよい。
 照明器具10aが出射する出射光の一部は、実施の形態1と同じく、天井面及び壁面に向けて出射されており、いわゆる主照明となる光であり、実用性の高い光である。一方で、照明器具10aが出射する出射光の残部は、床面に向けて出射されており、六角形環状の光である。このような六角形環状の光は、装飾性の高い光であり、空間演出性の高い光である。
 つまり、照明器具10aは、実用性の高い光と空間演出性の高い光の双方を出射光として出射する発光器具である。
 次に、本実施の形態に係る照明器具10aが備えるレンズ100aについて、説明する。図7は、本実施の形態に係るレンズ100aの第1面101aが示された斜視図である。図8は、図7のVIII-VIII線におけるレンズ100aの切断面を示す断面図である。
 レンズ100aは、照明器具10aが備える光源が放つ光を透過して出射する。レンズ100aは、第1面101aと第2面102aとを備える。本実施の形態においては、第1面101aが入射面であって、第2面102aが出射面である。
 まず、第1面101aについて図7及び図8を用いて説明する。
 図7が示すように、第1面101aは、平面視における中心111aに向かって凹む。第1面101aは、凸状に湾曲する第1湾曲面部121aを有する。平面視において、第1湾曲面部121aは、第1面101aの中心111aから放射状に延在するn個(本実施の形態においては、n=6)の領域131aに区分される。nは、3以上8以下の自然数である。本実施の形態においては、領域131aは、中心111aから放射状に等角度に区分された領域である。
 領域131a同士の境界161aの形状は、放射状に延在し、境界161aを挟む領域131aが境界161aに向かって凹む谷線形状である。つまり、境界161aは、当該境界161aを挟む領域131aよりも凹んで(z軸負側に)位置する。
 第1湾曲面部121aは、第1面101aの中心111aを環状に囲む。6個の領域131aに区分された第1湾曲面部121aは、中心111aの周囲を360°連続して囲む。
 また、平面視における円周端部141aの形状は、実施の形態1の円周端部141と同じく、円形状である。一方で、図8が示すように、断面視における円周端部141aは、xy平面と平行ではない。具体的には、境界161aと円周端部141aとが交わる点171aは、当該点171a以外の円周端部141aよりも、凹んで(z軸負側に)位置する。なお、断面視における境界161aは、第1凸曲線151aと一致する。
 これにより、レンズ100aは、照明器具10aが備える光源が放つ光をn角形環状に集光することで、n角形環状の出射光を出射することができる。本実施の形態においては、レンズ100は、6角形環状の出射光を出射することができる。
 次に、第2面102aについて図8、図9及び図10を用いて説明する。
 図9は、本実施の形態に係るレンズ100aの第2面102aが示された斜視図である。図10は、本実施の形態に係るレンズ100aの側面図である。
 図9が示すように、第2面102aは、平面視における中心112aに向かって凹む。第2面102aは、凸状に湾曲する第2湾曲面部122aを有する。平面視において、第2湾曲面部122aは、第2面102aの中心112aから放射状に延在するn個(本実施の形態においては、n=6)の領域132aに区分される。nは、3以上8以下の自然数である。本実施の形態においては、領域132aは、中心112aから放射状に等角度に区分された領域である。
 領域132a同士の境界である境界162aの形状は、放射状に延在し、境界162aを挟む領域132aが境界162aに向かって突出する稜線形状である。つまり、境界162aは、当該境界162aを挟む領域132aよりも突出して(z軸負側に)位置する。
 本実施の形態においては、平面視において、第1面101aの境界161aと第2面102aの境界162aとは、重なる。
 また、平面視における円周端部142aの形状は、実施の形態1の円周端部142と同じく、円形状である。一方で、実施の形態1の第2湾曲面部122において、円周端部142は、最も突出して設けられたが、実施の形態2では、これとは異なる。例えば、第2湾曲面部122aにおいて、より具体的には、第2凸曲線152aにおいて、最も突出する(すなわち、最もz軸負側に位置する)点182aは、図8が示すように、中心112aと円周端部142aとの間に位置してもよい。
 点182aが上記の位置に設けられることで、すなわち、円周端部142aが最も突出して設けられないため、図10が示すように、側面視において、第2湾曲面部122aと領域132aとが視認される。
 [効果など]
 本実施の形態に係るレンズ100aでは、平面視において、第1湾曲面部121aは、第1面101aの中心111aから放射状に延在するn個(nは3以上8以下の自然数)の領域132aに区分される。領域132a同士の境界161aの形状は、放射状に延在し、境界161aを挟む領域131aが境界161aに向かって凹む谷線形状である。
 これにより、レンズ100aは、照明器具10aが備える光源が放つ光をn角形の環状に集光することで、n角形の環状の出射光を出射することができる。
 よって、照明器具10aに用いられることで空間演出性をより高めることができるレンズ100aが実現される。
 (その他の実施の形態)
 以上、本発明に係る照明器具について、各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、各実施の形態に限定されるものではない。
 実施の形態1及び2においては、レンズは、光が透過する材料により構成された。しかしながら、レンズは、光が透過する材料と、所定の波長の光(例えば、青色光)を透過させる色素材料との複合材料により構成されてもよい。これにより、例えば、光透過部材が出射する出射光は、白色光であり、かつ、レンズが出射する出射光は、青色光とすることができる。よって、照明器具の空間演出性が向上する。
 また、実施の形態2では、第2凸曲線152aにおいて、最も突出する点182aは、中心112aと円周端部142aとの間に位置した。これと同様に、実施の形態1の第1湾曲面部121においても、最も突出する点182aは、中心111と円周端部141との間に位置してもよい。さらに、実施の形態1の第2湾曲面部122と、実施の形態2の第1湾曲面部121aとにおいても、同様である。
 さらに、実施の形態2では、nは3以上8以下の自然数としたが、これに限られない。また、実施の形態2では、正6角形の環状の出射光が示されたが、これに限られない。例えば、出射光は、正多角形でない、環状の多角形の形状でもよい。また、出射光は、例えば、環状の星形の形状でもよい。
 その他、各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各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 照明システム
 10 照明器具
 20 光源
 34 底面
 40 導光部材
 41 第2貫通孔
 43 底面部
 44 側面
 50 筒形状部材
 51 側面
 60 半透過反射部材
 61 第1貫通孔
 70 光透過部材
 100 レンズ
 101 第1面
 102 第2面
 111、112 中心
 121 第1湾曲面部
 122 第2湾曲面部
 131a 領域
 151、151a 第1凸曲線
 152、152a 第2凸曲線
 161a、162a 境界
 200 制御装置
 S 筒軸

Claims (8)

  1.  照明器具に用いられるレンズであって、
     平面視における中心に向かって凹む第1面を備え、
     前記第1面は、前記第1面の前記中心を環状に囲む第1湾曲面部を有し、
     前記第1湾曲面部は、前記第1面の前記中心の凹みと反対方向に凸状に湾曲する
     レンズ。
  2.  さらに、前記第1面の反対側に設けられる第2面を備え、
     前記第2面は、平面視における中心に向かって凹み、
     前記第2面は、前記第2面の前記中心を環状に囲む第2湾曲面部を有し、
     前記第2湾曲面部は、前記第2面の前記中心の凹みと反対方向に凸状に湾曲する
     請求項1に記載のレンズ。
  3.  平面視において、
     前記第1湾曲面部は、前記第1面の前記中心から放射状に延在するn個(nは3以上8以下の自然数)の領域に区分され、
     前記領域同士の境界の形状は、放射状に延在し、前記境界を挟む前記領域が前記境界に向かって凹む谷線形状である
     請求項1又は2に記載のレンズ。
  4.  光を放つ光源と、
     前記光源に正対する位置に設けられ、前記光の一部を透過し前記光の残りの一部を前記光源側に反射する半透過反射部材と、
     光導光性を有し、筒形状の導光部材と、
     請求項1~3のいずれか1項に記載のレンズと、
     筒軸に沿って前記光源と、前記導光部材の一部と、前記半透過反射部材と、前記レンズとを順に内包する筒形状の、光透過性を有する光透過部材とを備え、
     前記半透過反射部材には、前記筒軸に沿って貫通する第1貫通孔が設けられる
     照明器具。
  5.  さらに、前記光透過部材の前記筒軸と重なる筒軸を有し、前記光透過部材に内包される筒形状部材を備え、
     前記筒形状部材は、両端に開口部が設けられ、
     前記筒形状部材の一端側の前記開口部は、前記半透過反射部材によって塞がれており、
     前記筒形状部材は、他端側の前記開口部から入射する前記光源が放つ前記光の一部を透過し前記光の残りの一部を反射する
     請求項4に記載の照明器具。
  6.  前記導光部材の形状は、一端側に底面部を有する有底の筒形状であって、
     前記底面部の外側は、前記半透過反射部材と接し、
     前記底面部には、前記光透過部材の前記筒軸に沿って貫通する第2貫通孔が設けられ、
     前記第2貫通孔の孔径は、前記光源から前記レンズに近づくにつれて小さくなる
     請求項4又は5に記載の照明器具。
  7.  さらに、前記光源と前記半透過反射部材との距離、及び、前記半透過反射部材と前記レンズとの距離のうち少なくとも一方を変化させるように、前記光透過部材の前記筒軸に沿ってスライドするスライド部を備える
     請求項4~6のいずれか1項に記載の照明器具。
  8.  請求項4~7のいずれか1項に記載の複数の照明器具と、
     前記複数の照明器具のそれぞれの点灯の状態を制御する制御装置とを備える
     照明システム。
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