特許 5935995 照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5935995

(24)【登録日】2016年5月20日

(45)【発行日】2016年6月15日

(54)【発明の名称】照明装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 8/02 20060101AFI20160602BHJP

   F21V 5/00 20150101ALI20160602BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20160602BHJP

【ＦＩ】

   F21S8/02 410

   F21V5/00 320

   F21Y101:02

【請求項の数】4

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2012-184329(P2012-184329)

(22)【出願日】2012年8月23日

(65)【公開番号】特開2014-41792(P2014-41792A)

(43)【公開日】2014年3月6日

【審査請求日】2015年7月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(72)【発明者】

【氏名】小池 輝夫

(72)【発明者】

【氏名】石津 元康

【審査官】 當間 庸裕

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１４１４９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−１６８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５８４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−４９２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５４３２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平６−６２４０２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｓ ８／０２

Ｆ２１Ｖ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光面間に十字型の隙間が形成されるように２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面を含む光源と、
前記光源の前方、かつ、前記光源の中心軸上に配置されたレンズと、
を備えており、
前記光源の中心軸は、前記十字型の隙間のうち横に延びる隙間と縦に延びる隙間との交点を通り、かつ、前記発光面の法線方向に延びており、
前記レンズは、前記中心軸を含む２×Ｎ個（但し、Ｎは、１、２、３）の平面によって分割される４×Ｎ個の象限に配置されたレンズ部を含み、
前記２×Ｎ個の平面は、少なくとも、前記中心軸及び前記横に延びる隙間を含む平面と、前記中心軸及び前記縦に延びる隙間を含む平面と、を含み、
前記レンズ部の焦点は、前記４つの発光面のうち当該レンズ部が配置された象限の対角に位置する象限に配置された発光面上に設定されており、
前記レンズ部は、その焦点を通り、かつ、前記中心軸に対して平行な回転軸に対して回転対称のレンズ部とされていることを特徴とする照明装置。

【請求項2】

前記レンズ部の焦点は、前記４つの発光面のうち当該レンズ部が配置された象限の対角に位置する象限に配置された発光面上の対角線上に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

発光面間に十字型の隙間が形成されるように２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面と、前記４つの発光面間に配置された十字型の隙間と、を含む光源と、
前記光源の前方、かつ、前記光源の中心軸上に配置されたレンズと、
を備えており、
前記光源の中心軸は、前記十字型の隙間のうち横に延びる隙間と縦に延びる隙間との交点を通り、かつ、前記発光面の法線方向に延びており、
前記レンズは、前記中心軸を含む２×Ｎ個（但し、Ｎは、１、２、３）の平面によって分割される４×Ｎ個の象限に配置されたレンズ部を含み、
前記２×Ｎ個の平面は、少なくとも、前記中心軸及び前記横に延びる隙間を含む平面と、前記中心軸及び前記縦に延びる隙間を含む平面と、を含み、
前記レンズ部の入射面は、所定曲面を同心円状の複数領域に分割して、略平面状に並べ替えた複数のフレネル面を含んでおり、
前記レンズ部の複数のフレネル面の始点の焦点位置と終点の焦点位置とが、前記４つの発光面のうち当該レンズ部が配置された象限の対角に位置する象限に配置された発光面上に設定されており、かつ、前記レンズ部の複数のフレネル面の始点と終点との間の焦点位置が、前記複数のフレネル面の始点から終点に向かうに従って前記始点の焦点位置から前記終点の焦点位置に近づくように設定されており、
前記レンズ部は、前記複数のフレネル面の終点の焦点位置を通り、かつ、前記中心軸に対して平行な回転軸に対して回転対称のレンズ部とされていることを特徴とする照明装置。

【請求項4】

前記レンズ部の前記複数のフレネル面の始点の焦点位置と、終点の焦点位置と、前記複数のフレネル面の始点と終点との間の焦点位置とが、前記４つの発光面のうち当該レンズ部が配置された象限の対角に位置する象限に配置された発光面上の対角線上に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照明装置に係り、特に、発光面間に十字型の隙間が形成されるように２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面を含む光源とレンズとを組み合わせた構造の照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ダウンライト等の照明装置の分野においては、ＬＥＤ光源とレンズとを組み合わせた構造の照明装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

ＬＥＤ光源は白熱電球のように熱線を放出しないため、レンズの温度はほとんど上昇しない。このため、メタクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂やシクロオレフィン樹脂等の透明樹脂を射出成形や射出圧縮することで、複雑な形状（例えば、自由曲面形状）のレンズを成形することが可能となる。

【0004】

一方、ダウンライト等の照明装置においては、より明るく大光量であることが求められており、１つのＬＥＤチップを用いたパッケージから複数のＬＥＤチップを用いたパッケージへ移行してきている。例えば、特許文献１の図５（ａ）においては、発光面間に十字型の隙間が形成されるように２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面（ＬＥＤチップ）を含むＬＥＤ光源が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−１３８８１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、ダウンライトのように、照射角度が狭いスポット光を照射する照明装置においては、光源特性がそのまま照射される傾向が強く、ＬＥＤ光源の発光形状や発光強度比、発光色の分布までもが照射先で観測されてしまうという問題がある。

【0007】

特に、発光面間に十字型の隙間が形成されるように２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面（ＬＥＤチップ）を含むＬＥＤ光源を用いた照明装置においては、図１９（ａ）、図１９（ｂ）に示すように、その照射パターンＰ中に、発光強度が弱い十字型の隙間に起因するダーク部Ｄが発生するという課題がある。これは、図２０に示すように、レンズ９０が、その焦点ＦがＬＥＤ光源９２の中心（すなわち、十字型の隙間のうち横に延びる隙間と縦に延びる隙間との交点又はその近傍）に設定され、かつ、中心軸ＡＸに対して回転対称のレンズとされていることによるものである。

【0008】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、発光面間に十字型の隙間が形成されるように２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面を含む光源とレンズとを組み合わせた構造の照明装置において、発光面間の十字型の隙間に起因するダーク部が改善された照射パターンを形成することが可能な照明装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、発光面間に十字型の隙間が形成されるように２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面を含む光源と、前記光源の前方、かつ、前記光源の中心軸上に配置されたレンズと、を備えており、前記光源の中心軸は、前記十字型の隙間のうち横に延びる隙間と縦に延びる隙間との交点を通り、かつ、前記発光面の法線方向に延びており、前記レンズは、前記中心軸を含む２×Ｎ個（但し、Ｎは、１、２、３）の平面によって分割される４×Ｎ個の象限に配置されたレンズ部を含み、前記２×Ｎ個の平面は、少なくとも、前記中心軸及び前記横に延びる隙間を含む平面と、前記中心軸及び前記縦に延びる隙間を含む平面と、を含み、前記レンズ部の焦点は、前記４つの発光面のうち当該レンズ部が配置された象限の対角に位置する象限に配置された発光面上に設定されており、前記レンズ部は、その焦点を通り、かつ、前記中心軸に対して平行な回転軸に対して回転対称のレンズ部とされていることを特徴とする。

【0010】

請求項１に記載の発明によれば、発光面間の十字型の隙間に起因するダーク部が改善された照射パターンを形成することが可能となる。また、中心光度（照度）が最大で、周囲に向かうに従って光度（照度）が低くなる照射パターンを形成することが可能となる。これは、レンズ部の焦点が、光源の中心ではなく、４つの発光面のうち当該レンズ部が配置された象限の対角に位置する象限に配置された発光面上に設定されていることによるものである。

【0011】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記レンズ部の焦点は、前記４つの発光面のうち当該レンズ部が配置された象限の対角に位置する象限に配置された発光面上の対角線上に設定されていることを特徴とする。

【0012】

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の効果に加え、さらに、中心光度（照度）が最大で、周囲に向かうに従って光度（照度）が低くなる円形（又は円形に近い形状の）照射パターンを形成することが可能となる。これは、レンズ部の焦点を、４つの発光面のうち当該レンズ部が配置された象限の対角に位置する象限に配置された発光面上の対角線上に設定したことによるものである。

【0013】

請求項３に記載の発明は、発光面間に十字型の隙間が形成されるように２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面と、前記４つの発光面間に配置された十字型の隙間と、を含む光源と、前記光源の前方、かつ、前記光源の中心軸上に配置されたレンズと、を備えており、前記光源の中心軸は、前記十字型の隙間のうち横に延びる隙間と縦に延びる隙間との交点を通り、かつ、前記発光面の法線方向に延びており、前記レンズは、前記中心軸を含む２×Ｎ個（但し、Ｎは、１、２、３）の平面によって分割される４×Ｎ個の象限に配置されたレンズ部を含み、前記２×Ｎ個の平面は、少なくとも、前記中心軸及び前記横に延びる隙間を含む平面と、前記中心軸及び前記縦に延びる隙間を含む平面と、を含み、前記レンズ部の入射面は、所定曲面を同心円状の複数領域に分割して、略平面状に並べ替えた複数のフレネル面を含んでおり、前記レンズ部の複数のフレネル面の始点の焦点位置と終点の焦点位置とが、前記４つの発光面のうち当該レンズ部が配置された象限の対角に位置する象限に配置された発光面上に設定されており、かつ、前記レンズ部の複数のフレネル面の始点と終点との間の焦点位置が、前記複数のフレネル面の始点から終点に向かうに従って前記始点の焦点位置から前記終点の焦点位置に近づくように設定されており、前記レンズ部は、前記複数のフレネル面の終点の焦点位置を通り、かつ、前記中心軸に対して平行な回転軸に対して回転対称のレンズ部とされていることを特徴とする。

【0014】

請求項３に記載の発明によれば、発光面間の十字型の隙間に起因するダーク部が改善された照射パターンを形成することが可能となる。また、中心光度（照度）が最大で、周囲に向かうに従って光度（照度）が低くなる照射パターンを形成することが可能となる。これは、レンズ部の複数のフレネル面の始点の焦点位置と終点の焦点位置とが、光源の中心ではなく、４つの発光面のうち当該レンズ部が配置された象限の対角に位置する象限に配置された発光面上に設定されており、かつ、レンズ部の複数のフレネル面の始点と終点との間の焦点位置が、複数のフレネル面の始点から終点に向かうに従って始点の焦点位置から前記終点の焦点位置に近づくように設定されていることによるものである。

【0015】

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記レンズ部の前記複数のフレネル面の始点の焦点位置と、終点の焦点位置と、前記複数のフレネル面の始点と終点との間の焦点位置とが、前記４つの発光面のうち当該レンズ部が配置された象限の対角に位置する象限に配置された発光面上の対角線上に設定されていることを特徴とする。

【0016】

請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の効果に加え、さらに、中心光度（照度）が最大で、周囲に向かうに従って光度（照度）が低くなる円形（又は円形に近い形状の）照射パターンを形成することが可能となる。これは、レンズ部の複数のフレネル面の始点の焦点位置と、終点の焦点位置と、複数のフレネル面の始点と終点との間の焦点位置とを、４つの発光面のうち当該レンズ部が配置された象限の対角に位置する象限に配置された発光面上の対角線上に設定したことによるものである。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、発光面間に十字型の隙間が形成されるように２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面を含む光源とレンズとを組み合わせた構造の照明装置において、発光面間の十字型の隙間に起因するダーク部が改善された照射パターンを形成することが可能な照明装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１実施形態である照明装置１０の分解斜視図である。

【図2】（ａ）照明装置１０の正面図、（ｂ）背面図、（ｃ）図２（ａ）に示した照明装置１０のＡ−Ａ断面図である。

【図3】光源１２の正面図である。

【図4】レンズ１４を透視した光源１２の正面図である。

【図5】レンズ１４の背面図である。

【図6】（ａ）〜（ｅ）レンズ１４の生成手順例である。

【図7】照明装置１０から照射される光により形成される照射パターンＰ（写真）例である。

【図8】（ａ）図７に示した照射パターンＰの光度分布図（等光度曲線）、（ｂ）図８（ａ）中の縦軸上の０を通る横軸上の照度分布図である。

【図9】（ａ）第１象限に配置されたレンズ部２６ａのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１上の点ｐ１_０を通過した投影像Ｐ１_０の例、（ｂ）第１象限に配置されたレンズ部２６ａのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１上の点ｐ１_４５を通過した投影像Ｐ１_４５の例、（ｃ）第１象限に配置されたレンズ部２６ａのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１上の点ｐ１_９０を通過した投影像Ｐ１_９０の例である。

【図10】（ａ）第１象限に配置されたレンズ部２６ａのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１上の点を通過した投影像Ｐ１_０、Ｐ１_４５、Ｐ１_９０の重なり具合を説明するための図、（ｂ）第２象限に配置されたレンズ部２６ｂのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１上の点を通過した投影像Ｐ２_０、Ｐ２_４５、Ｐ２_９０の重なり具合を説明するための図、（ｃ）第３象限に配置されたレンズ部２６ｃのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１上の点を通過した投影像Ｐ３_０、Ｐ３_４５、Ｐ３_９０の重なり具合を説明するための図、（ｄ）第４象限に配置されたレンズ部２６ｄのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１上の点を通過した投影像Ｐ４_０、Ｐ４_４５、Ｐ４_９０の重なり具合を説明するための図である。

【図11】（ａ）第１象限に配置されたレンズ部２６ａのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ２上の点ｐ１_ａを通過した投影像Ｐ１_ａの例、（ｂ）第１象限に配置されたレンズ部２６ａのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ３上の点ｐ１_ｂを通過した投影像Ｐ１_ｂの例、（ｃ）第１象限に配置されたレンズ部２６ａのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ４上の点ｐ１_ｃを通過した投影像Ｐ１_ｃの例である。

【図12】（ａ）第１象限に配置されたレンズ部２６ａのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４上の点を通過した投影像Ｐ１_ａ、Ｐ１_ｂ、Ｐ１_ｄの重なり具合を説明するための図、（ｂ）第２象限に配置されたレンズ部２６ｂのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４上の点を通過した投影像Ｐ２_ａ、Ｐ２_ｂ、Ｐ２_ｃの重なり具合を説明するための図、（ｃ）第３象限に配置されたレンズ部２６ｃのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４上の点を通過した投影像Ｐ３_ａ、Ｐ３_ｂ、Ｐ３_ｃの重なり具合を説明するための図、（ｄ）第４象限に配置されたレンズ部２６ｄのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４上の点を通過した投影像Ｐ４_ａ、Ｐ４_ｂ、Ｐ４_ｃの重なり具合を説明するための図である。

【図13】本発明の第２実施形態である照明装置１０Ａの断面図である。

【図14】レンズ１４Ａを透視した光源１２の正面図である。

【図15】照明装置１０Ａから照射される光により形成される照射パターンＰＡ（写真）例である。

【図16】（ａ）図１５に示した照射パターンＰＡの光度分布図（等光度曲線）、（ｂ）図１６（ａ）中の縦軸上の０を通る横軸上の照度分布図である。

【図17】本発明の各実施形態である照明装置１０、１０Ａの変形例の分解斜視図である。

【図18】本発明の各実施形態である照明装置１０、１０Ａの変形例の分解斜視図である。

【図19】（ａ）発光面間に十字型の隙間が形成されるように２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面（ＬＥＤチップ）を含むＬＥＤ光源を用いた照明装置により形成される照射パターン（等光度曲線）、（ｂ）図１９（ａ）中の縦軸上の０を通る横軸上の照度分布図である。

【図20】照射パターンＰ中に、発光強度が弱い十字型の隙間に起因するダーク部Ｄが発生する理由を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の第１実施形態である照明装置について、図面を参照しながら説明する。

【0020】

図１は本発明の第１実施形態である照明装置１０の分解斜視図、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は背面図、図２（ｃ）は図２（ａ）に示した照明装置１０のＡ−Ａ断面図である。

【0021】

図１、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、本実施形態の照明装置１０は、光源１２、レンズ１４、リフレクタ１６等を備えている。

【0022】

図３は、光源１２の正面図である。

【0023】

図３に示すように、光源１２は、発光面間に十字型の隙間が形成されるように２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）を含む光源で、具体的には、基板Ｋ上に、矩形形状（例えば、１ｍｍ角）の発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）を含む４つの半導体発光素子１８（１８ａ〜１８ｄ）を、所定間隔（例えば、０．２ｍｍ間隔）をおいて２×２の格子状（田字状）に配置した光源とされている。

【0024】

発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）間には、横に延びる隙間Ｓ_Ｈ及び縦に延びる隙間Ｓ_Ｖにより構成される十字型の隙間が形成されている。これは、基板Ｋ上の電極（配線パターン等）等との関係で、半導体発光素子１８（１８ａ〜１８ｄ）を密に配置できないことによるものである。発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）は、レンズ作用を持つドーム型の透明部材２８で覆われている。なお、ドーム型の透明部材２８は、省略してもよい。

【0025】

半導体発光素子１８（１８ａ〜１８ｄ）は、矩形形状の発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）を含む半導体発光素子であればよく、その構造は特に限定されない。例えば、半導体発光素子１８（１８ａ〜１８ｄ）は、発光色が青系のＬＥＤチップ（又はレーザーダイオード）とこれを覆う黄色系の蛍光体（例えば、ＹＡＧ蛍光体）とを組み合わせた構造の半導体発光素子であってもよいし、ＲＧＢ三色のＬＥＤチップ（又はレーザーダイオード）を組み合わせた構造の半導体発光素子であってもよいし、その他構造の半導体発光素子であってもよい。

【0026】

光源１２の中心軸ＡＸ（基準軸又は光軸とも称される）は、十字型を構成する隙間のうち横に延びる隙間Ｓ_Ｈ（厳密には、横に延びる隙間Ｓ_Ｈの中心線Ｓ_ＨＣ）と縦に延びる隙間Ｓ_Ｖ（厳密には、縦に延びる隙間Ｓ_Ｖの中心線Ｓ_ＶＣ）との交点を通り、かつ、発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）の法線方向（図３中紙面に直交する方向）に延びている。

【0027】

以下、中心軸ＡＸ及び横に延びる隙間Ｓ_Ｈ（厳密には、横に延びる隙間Ｓ_Ｈの中心線Ｓ_ＨＣ）を含む平面、並びに、中心軸ＡＸ及び縦に延びる隙間Ｓ_Ｖ（厳密には、縦に延びる隙間Ｓ_Ｖの中心線Ｓ_ＶＣ）を含む平面によって分割される４個の領域を、図４に示すように、第１象限〜第４象限と称する。

【0028】

図４は、レンズ１４を透視した光源１２の正面図で、レンズ部２６ａ〜２６ｄの焦点Ｆ_２６ａ〜Ｆ_２６ｄと２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）との位置関係等を表している。

【0029】

図４に示すように、２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）は、第１象限〜第４象限に配置されている。

【0030】

以下、第１象限に配置された発光面２０ａ及び第３象限に配置された発光面２０ｃを通る対角線を、第１対角線ＤＬ１と称し、第２象限に配置された発光面２０ｂ及び第４象限に配置された発光面２０ｄを通る対角線を、第２対角線ＤＬ２と称する。

【0031】

図２（ａ）はレンズ１４の正面図、図２（ｃ）は断面図、図５は背面図である。

【0032】

図２（ｃ）に示すように、レンズ１４は、光源１２の前方、かつ、光源１２の中心軸ＡＸ上に配置されている。レンズ１４は、光源１２（発光面２０）からの光が入射する入射面２２、入射面２２からレンズ１４内部に入射した光源１２（発光面２０）からの光が出射する出射面２４を含むレンズで、具体的には、入射面２２の面形状を、所定曲面（例えば、光源１２側に凸の曲面）を同心円状の複数領域に分割して、略平面状に並べ替えた複数のフレネル面とし、出射面２４の面形状を、中心軸ＡＸに直交する平面とした、中心軸ＡＸ方向に厚みが薄いフレネル状のレンズとされている。

【0033】

レンズ１４は、メタクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂やシクロオレフィン樹脂等の透明樹脂を射出成形や射出圧縮することで一体的に成形されている。なお、レンズ１４の材質は、透明樹脂以外の、例えば、ガラスであってもよい。

【0034】

図２（ｃ）、図４に示すように、レンズ１４は、第１象限〜第４象限に配置されたレンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）及びレンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）の外側に配置された平板形状のレンズ部３０等を含んでいる。なお、図４中、レンズ部３０は省略してある。

【0035】

第１象限に配置されたレンズ部２６ａは、次のように構成されている。

【0036】

図２（ｃ）、図４に示すように、第１象限に配置されたレンズ部２６ａの焦点Ｆ_２６ａは、光源１２の中心ではなく、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６ａが配置された第１象限の対角に位置する第３象限に配置された発光面２０ｃ上の第１対角線ＤＬ１上（具体的には、中心軸ＡＸから第３象限側に１．２ｍｍシフトした第１対角線ＤＬ１上の位置）に設定されている。第１象限に配置されたレンズ部２６ａは、その焦点Ｆ_２６ａを通り、かつ、中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６ａに対して回転対称のレンズ部（中心角９０°）とされている。なお、第１象限に配置されたレンズ部２６ａの焦点Ｆ_２６ａと中心軸ＡＸとの間の距離は、１．２ｍｍに限定されない。

【0037】

第２象限に配置されたレンズ部２６ｂは、次のように構成されている。

【0038】

第２象限に配置されたレンズ部２６ｂの焦点Ｆ_２６ｂは、光源１２の中心ではなく、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６ｂが配置された第２象限の対角に位置する第４象限に配置された発光面２０ｄ上の第２対角線ＤＬ２上（具体的には、中心軸ＡＸから第４象限側に１．２ｍｍシフトした第２対角線ＤＬ２上の位置）に設定されている（図４参照）。第２象限に配置されたレンズ部２６ｂは、その焦点Ｆ_２６ｂを通り、かつ、中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６ｂに対して回転対称のレンズ部（中心角９０°）とされている。なお、第２象限に配置されたレンズ部２６ｂの焦点Ｆ_２６ｂと中心軸ＡＸとの間の距離は、１．２ｍｍに限定されない。

【0039】

第３象限に配置されたレンズ部２６ｃは、次のように構成されている。

【0040】

第３象限に配置されたレンズ部２６ｃの焦点Ｆ_２６ｃは、光源１２の中心ではなく、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６ｃが配置された第３象限の対角に位置する第１象限に配置された発光面２０ａ上の第１対角線ＤＬ１上（具体的には、中心軸ＡＸから第１象限側に１．２ｍｍシフトした第１対角線ＤＬ１上の位置）に設定されている（図４参照）。第３象限に配置されたレンズ部２６ｃは、その焦点Ｆ_２６ｃを通り、かつ、中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６ｃに対して回転対称のレンズ部（中心角９０°）とされている。なお、第３象限に配置されたレンズ部２６ｃの焦点Ｆ_２６ｃと中心軸ＡＸとの間の距離は、１．２ｍｍに限定されない。

【0041】

第４象限に配置されたレンズ部２６ｄは、次のように構成されている。

【0042】

第４象限に配置されたレンズ部２６ｄの焦点Ｆ_２６ｄは、光源１２の中心ではなく、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６ｄが配置された第４象限の対角に位置する第２象限に配置された発光面２０ｂ上の第２対角線ＤＬ２上（具体的には、中心軸ＡＸから第２象限側に１．２ｍｍシフトした第２対角線ＤＬ２上の位置）に設定されている（図４参照）。第４象限に配置されたレンズ部２６ｄは、その焦点Ｆ_２６ｄを通り、かつ、中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６ｄに対して回転対称のレンズ部（中心角９０°）とされている。なお、第４象限に配置されたレンズ部２６ｄの焦点Ｆ_２６ｄと中心軸ＡＸとの間の距離は、１．２ｍｍに限定されない。

【0043】

次に、レンズ１４（レンズ部２６ａ〜２６ｄ）の生成手順例について説明する。

【0044】

以下の生成手順は例えば、公知のレンズ設計用のソフトウエア（プログラム）を用いて実行される。

【0045】

第１象限に配置されたレンズ部２６ａは、次のようにして生成される。

【0046】

まず、第１象限に配置されたレンズ部２６ａの基礎となるレンズ断面形状を設定する。例えば、２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）の対角方向を活用する観点から、中心線ＡＸ及び第１対角線ＤＬ１を含む断面上に、第１象限に配置されたレンズ部２６ａの基礎となるレンズ断面形状（例えば、図２（ｃ）参照）を設定する。

【0047】

次に、第１象限に配置されたレンズ部２６ａの基礎となるレンズ断面形状の焦点Ｆ_２６ａを、中心軸ＡＸから第１象限の対角に位置する第３象限側に１．２ｍｍシフトした第１対角線ＤＬ１上の位置に設定する（図４参照）。

【0048】

次に、第１象限に配置されたレンズ部２６ａの基礎となるレンズ断面形状を、その焦点Ｆ_２６ａを通りかつ中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６ａを中心に第１象限において回転させる。

【0049】

以上により、第１象限に配置されたレンズ部２６ａ（中心角９０°）が生成される。

【0050】

第２象限に配置されたレンズ部２６ｂは、次のようにして生成される。

【0051】

まず、第２象限に配置されたレンズ部２６ｂの基礎となるレンズ断面形状を設定する。例えば、２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）の対角方向を活用する観点から、中心線ＡＸ及び第２対角線ＤＬ２を含む断面上に、第２象限に配置されたレンズ部２６ｂの基礎となるレンズ断面形状（例えば、図２（ｃ）と同様のレンズ断面形状）を設定する。

【0052】

次に、第２象限に配置されたレンズ部２６ｂの基礎となるレンズ断面形状の焦点Ｆ_２６ｂを、中心軸ＡＸから第２象限の対角に位置する第４象限側に１．２ｍｍシフトした第２対角線ＤＬ２上の位置に設定する（図４参照）。

【0053】

次に、第２象限に配置されたレンズ部２６ｂの基礎となるレンズ断面形状を、その焦点Ｆ_２６ｂを通りかつ中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６ｂを中心に第２象限において回転させる。

【0054】

以上により、第２象限に配置されたレンズ部２６ｂ（中心角９０°）が生成される。

【0055】

第３象限に配置されたレンズ部２６ｃは、次のようにして生成される。

【0056】

まず、第３象限に配置されたレンズ部２６ｃの基礎となるレンズ断面形状を設定する。例えば、２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）の対角方向を活用する観点から、中心線ＡＸ及び第１対角線ＤＬ１を含む断面上に、第３象限に配置されたレンズ部２６ｃの基礎となるレンズ断面形状（例えば、図２（ｃ）と同様のレンズ断面形状）を設定する。

【0057】

次に、第３象限に配置されたレンズ部２６ｃの基礎となるレンズ断面形状の焦点Ｆ_２６ｃを、中心軸ＡＸから第３象限の対角に位置する第１象限側に１．２ｍｍシフトした第１対角線ＤＬ１上の位置に設定する（図４参照）。

【0058】

次に、第３象限に配置されたレンズ部２６ｃの基礎となるレンズ断面形状を、その焦点Ｆ_２６ｃを通りかつ中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６ｃを中心に第３象限において回転させる。

【0059】

以上により、第３象限に配置されたレンズ部２６ｃ（中心角９０°）が生成される。

【0060】

第４象限に配置されたレンズ部２６ｄは、次のようにして生成される。

【0061】

まず、第４象限に配置されたレンズ部２６ｄの基礎となるレンズ断面形状を設定する。例えば、２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）の対角方向を活用する観点から、中心線ＡＸ及び第２対角線ＤＬ２を含む断面上に、第４象限に配置されたレンズ部２６ｄの基礎となるレンズ断面形状（例えば、図２（ｃ）と同様のレンズ断面形状）を設定する。

【0062】

次に、第４象限に配置されたレンズ部２６ｄの基礎となるレンズ断面形状の焦点Ｆ_２６ｄを、中心軸ＡＸから第４象限の対角に位置する第２象限側に１．２ｍｍシフトした第２対角線ＤＬ２上の位置に設定する（図４参照）。

【0063】

次に、第４象限に配置されたレンズ部２６ｄの基礎となるレンズ断面形状を、その焦点Ｆ_２６ｄを通りかつ中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６ｄを中心に第４象限において回転させる。

【0064】

以上により、第４象限に配置されたレンズ部２６ｄ（中心角９０°）が生成される。

【0065】

なお、各象限に配置されたレンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）の境界線付近でオーバーラップした面は、自象限内までを有効面として曲面設定する。図６（ｄ）中、符号Ａ１、Ａ２は、オーバーラップしている部分を表している。

【0066】

以上の生成手順を実行することにより、第１象限〜第４象限に配置されたレンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）を含むレンズ１４が生成される（図６（ｅ）参照）。

【0067】

次に、レンズ１４（レンズ部２６ａ〜２６ｄ）の他の生成手順例について説明する。

【0068】

以下の生成手順は例えば、公知のレンズ設計用のソフトウエア（プログラム）を用いて実行される。

【0069】

図６（ａ）〜図６（ｅ）は、レンズ１４の生成手順の各ステップを表している。

【0070】

まず、レンズ１４の基礎となる基本レンズ１４´を設定する。基本レンズ１４´は、その焦点Ｆが中心軸ＡＸ上に設定され、かつ、中心軸ＡＸに対して回転対称のレンズとされている（図６（ａ）参照）
次に、基本レンズ１４´を、中心軸ＡＸを含む水平面及び中心軸ＡＸを含む鉛直面によって中心角が９０°の４つのレンズ部２６ａ´〜２６ｄ´に分割する（図６（ｂ）参照）。この段階で、レンズ部２６ａ´〜２６ｄ´の焦点Ｆ_２６ａ〜Ｆ_２６ｄは、焦点Ｆに一致している。

【0071】

次に、第１象限に配置されたレンズ部２６ａ´の焦点Ｆ_２６ａを、中心軸ＡＸから第１象限の対角に位置する第３象限側に１．２ｍｍシフトした第１対角線ＤＬ１上の位置に移動させる（図６（ｃ）参照）。同様に、第２象限に配置されたレンズ部２６ｂ´の焦点Ｆ_２６ｂを、中心軸ＡＸから第２象限の対角に位置する第４象限側に１．２ｍｍシフトした第２対角線ＤＬ２上の位置に移動させる（図６（ｄ）参照）。同様に、第３象限に配置されたレンズ部２６ｃ´の焦点Ｆ_２６ｃを、中心軸ＡＸから第３象限の対角に位置する第１象限側に１．２ｍｍシフトした第１対角線ＤＬ１上の位置に移動させる（図６（ｄ）参照）。同様に、第４象限に配置されたレンズ部２６ｄ´の焦点Ｆ_２６ｄを、中心軸ＡＸから第４象限の対角に位置する第２象限側に１．２ｍｍシフトした第２対角線ＤＬ２上の位置に移動させる（図６（ｄ）参照）。

【0072】

なお、各象限に配置されたレンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）の境界線付近でオーバーラップした面は、自象限内までを有効面として曲面設定する。図６（ｄ）中、符号Ａ１、Ａ２は、オーバーラップしている部分を表している。

【0073】

以上の生成手順を実行することによっても、第１象限〜第４象限に配置された４つのレンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）を含むレンズ１４が生成される（図６（ｅ）参照）。

【0074】

図１、図２（ｃ）に示すように、リフレクタ１６は、主に、レンズ１４を通して内部構造（例えば、光源１２や基板Ｋ等）が視認されるのを防ぐための装飾部材で、レンズ１４（レンズ部２６ａ〜２６ｄ）の外側に配置された環状の反射面１６ａを備えている。環状の反射面１６ａは、光源１２からの光のうち、レンズ部２６ａ〜２６ｄに入射しない光を前方に向けて反射する反射面として用いられる。環状の反射面１６ａで反射された光源１２からの光は、レンズ１４のうち平板形状のレンズ部３０（図２（ｃ）参照）を透過して前方に照射される。

【0075】

次に、上記構成の照明装置１０から照射される照射パターンについて説明する。

【0076】

図７は照明装置１０から照射される光により形成される照射パターンＰ（写真）、図８（ａ）は図７に示した照射パターンＰの光度分布図（等光度曲線）、図８（ｂ）は図８（ａ）中の縦軸上の０を通る横軸上の照度分布図である。

【0077】

図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、照明装置１０から照射される照射パターンＰは、発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）間の十字型の隙間（横に延びる隙間Ｓ_Ｈ及び縦に延びる隙間Ｓ_Ｖ）に起因するダーク部が改善され、かつ、中心光度（照度）が最大で、周囲に向かうに従って光度（照度）がなだらかに低くなる円形（又は円形に近い形状）の照射パターンとなる。

【0078】

以下、照明装置１０から照射される照射パターンＰが、発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）間の十字型の隙間（横に延びる隙間Ｓ_Ｈ及び縦に延びる隙間Ｓ_Ｖ）に起因するダーク部が改善され、かつ、中心光度（照度）が最大で、周囲に向かうに従って光度（照度）がなだらかに低くなる円形（又は円形に近い形状）の照射パターンとなる理由について説明する。

【0079】

照射パターンＰは、図８（ａ）に示すように、レンズ部２６ａ〜２６ｄを透過した光により形成される照射パターンＰ１〜Ｐ４を含む合成配光パターンとなる。

【0080】

まず、照射パターンＰ１について説明する。

【0081】

照射パターンＰ１は、主に第１象限に配置されたレンズ部２６ａを透過した光源１２からの光により形成される。

【0082】

図９（ａ）〜図９（ｃ）中下段はレンズ１４の背面図、図９（ａ）〜図９（ｃ）中点ｐ１_０、ｐ１_４５、ｐ１_９０は、第１象限に配置されたレンズ部２６ａのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１上の点（０°断面、４５°断面、９０°断面上の中央点）である。０°断面（４５°断面、９０°断面）とは、第１象限に配置されたレンズ部２６ａを、中心軸ＡＸを含み、かつ、中心軸ＡＸを含む鉛直面に対して０°（４５°、９０°）傾斜した平面で切断した断面のことである。

【0083】

図９（ａ）〜図９（ｃ）中上段は、下段に示したレンズ部２６ａのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１上の点ｐ１_０、ｐ１_４５、ｐ１_９０を通過した投影像Ｐ１_０、Ｐ１_４５、Ｐ１_９０を表している。投影像とは、２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）の投影像（光源像）のことである。なお、投影像Ｐ１_０、Ｐ１_４５、Ｐ１_９０は、実際には、図１０（ａ）に示すように、重畳した状態で投影される。

【0084】

第１象限に配置されたレンズ部２６ａのうち、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１上の点（例えば、点ｐ１_０、点ｐ１_４５、点ｐ１_９０）を通過した投影像（例えば、投影像Ｐ１_０、Ｐ１_４５、Ｐ１_９０）は、その通過位置に応じて、異なる位置（例えば、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１´に沿った位置）へ投影される（図９（ａ）〜図９（ｃ）、図１０（ａ）参照）。円Ｃ１上の点ｐ１_０と点ｐ１_４５との間の点、点ｐ１_４５と点ｐ１_９０との間の点を通過した投影像（図示せず）も同様である。これは、第１象限に配置されたレンズ部２６ａの焦点Ｆ_２６ａが、光源１２の中心ではなく、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６ａが配置された第１象限の対角に位置する第３象限に配置された発光面２０ｃ上（具体的には、中心軸ＡＸから第３象限側に１．２ｍｍシフトした第１対角線ＤＬ１上の位置）に設定されているためである。すなわち、第１象限に配置されたレンズ部２６ａの焦点Ｆ_２６ａが、光源１２の中心ではなく、中心軸ＡＸから第１象限の対角に位置する第３象限側にシフトした位置に設定されているため、円Ｃ１上の点と第１象限に配置されたレンズ部２６ａの焦点Ｆ_２６ａとの間の距離が、点ｐ１_４５から点ｐ１_０、ｐ１_９０に向かうに従って徐々に変化することによるものである。

【0085】

上記のように、円Ｃ１上の点（例えば、点ｐ１_０、点ｐ１_４５、点ｐ１_９０）を通過した投影像（例えば、投影像Ｐ１_０、Ｐ１_４５、Ｐ１_９０）が、その通過位置に応じて、異なる位置（例えば、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１´に沿った位置）へ投影される結果、当該投影像（例えば、投影像Ｐ１_０、Ｐ１_４５、Ｐ１_９０）の明るい部分（図１０（ａ）中の矩形領域参照）とダーク部（図１０（ａ）中の十字領域参照）とが重なる。その結果、照射パターンＰ１中の、発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）間の十字型の隙間（横に延びる隙間Ｓ_Ｈ及び縦に延びる隙間Ｓ_Ｖ）に起因するダーク部が改善される（図８（ａ）、図８（ｂ）参照）。

【0086】

円Ｃ１上の点（例えば、点ｐ１_０、点ｐ１_４５、点ｐ１_９０）を通過した投影像（例えば、投影像Ｐ１_０、Ｐ１_４５、Ｐ１_９０）の明るい部分（図１０（ａ）中の矩形領域参照）とダーク部（図１０（ａ）中の十字領域参照）との重なり具合は、第１象限に配置されたレンズ部２６ａの焦点Ｆ_２６ａと中心軸ＡＸとの間の距離に応じて変化する。

【0087】

すなわち、第１象限に配置されたレンズ部２６ａの焦点Ｆ_２６ａと中心軸ＡＸとの間の距離を長くすると、円Ｃ１上の点を通過した投影像のダーク部同士の重なり具合がずれて、投影像（例えば、投影像Ｐ１_０、Ｐ１_４５、Ｐ１_９０）の明るい部分（図１０（ａ）中の矩形領域参照）とダーク部（図１０（ａ）中の十字領域参照）とが重なる。一方、第１象限に配置されたレンズ部２６ａの焦点Ｆ_２６ａと中心軸ＡＸとの間の距離を長くしすぎると、投影像のサイズが大きくなり、照射パターンＰ１が求められるサイズよりも大きくなる。

【0088】

本実施形態では、発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）間の十字型の隙間（横に延びる隙間Ｓ_Ｈ及び縦に延びる隙間Ｓ_Ｖ）に起因するダーク部が改善され、かつ、求められるサイズの照射パターンを形成する観点から、第１象限に配置されたレンズ部２６ａの焦点Ｆ_２６ａと中心軸ＡＸとの間の距離を１．２ｍｍに設定している。なお、第１象限に配置されたレンズ部２６ａの焦点Ｆ_２６ａと中心軸ＡＸとの間の距離は、１．２ｍｍに限定されない。

【0089】

第１象限に配置されたレンズ部２６ａは、円Ｃ１以外の中心軸ＡＸを中心とする無数の円（例えば、図１１（ａ）に示す円Ｃ２、図１１（ｂ）に示す円Ｃ３、図１１（ｃ）に示す円Ｃ４）を含んでいる。これらの中心軸ＡＸを中心とする無数の円（例えば、円Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）上の点（例えば、点ｐ１_ａ、ｐ１_ｂ、ｐ１_ｃ）を通過した投影像（例えば、投影像Ｐ１_ａ、Ｐ１_ｂ、Ｐ１_ｃ）も、上記円Ｃ１と同様、その通過位置に応じて、異なる位置（例えば、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ２´、Ｃ３´、Ｃ４´に沿った位置）へ投影され（図１１（ａ）〜図１１（ｃ）、図１２（ａ）参照）、当該投影像の明るい部分とダーク部とが重なる。その結果、照射パターンＰ１中の、発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）間の十字型の隙間（横に延びる隙間Ｓ_Ｈ及び縦に延びる隙間Ｓ_Ｖ）に起因するダーク部が改善される（図８（ａ）、図８（ｂ）参照）。

【0090】

図１１（ａ）〜図１１（ｃ）、図１２（ａ）に示すように、第１象限に配置されたレンズ部２６ａを通過した投影像は、中心軸ＡＸに近い点を通過する投影像ほど小サイズで高照度となり、かつ、照射パターンＰ１の中央寄りに投影される。これは、第１象限に配置されたレンズ部２６ａの屈折率が、中心軸ＡＸに近いほど低く、周囲に向かうに従って高くなることによるものである。例えば、円Ｃ２上の点ｐ１_ａを通過した投影像Ｐ１_ａ＜円Ｃ３上の点ｐ１_ｂを通過した投影像Ｐ１_ｂ＜円Ｃ４上の点ｐ１_ｃを通過した投影像Ｐ１_ｃの関係となる。その結果、照射パターンＰ１は、中心光度（照度）が最大で、周囲に向かうに従って光度（照度）がなだらかに低くなる円形（又は円形に近い形状の）照射パターンとなる（図８（ａ）、図８（ｂ）参照）。

【0091】

次に、照射パターンＰ２について説明する。

【0092】

照射パターンＰ２は、主に第２象限に配置されたレンズ部２６ｂを透過した光源１２からの光により形成される。

【0093】

照射パターンＰ２は、中心軸ＡＸを中心に９０°回転させた照射パターンＰ１に相当する。これは、第２象限に配置されたレンズ部２６ｂが、第１象限に配置されたレンズ部２６ａが、中心軸ＡＸを中心に９０°回転させたものに相当することによるものである。

【0094】

したがって、第２象限に配置されたレンズ部２６ｂを通過した投影像は、第１象限に配置されたレンズ部２６ａと同様、その通過位置に応じて、異なる位置（例えば、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１´に沿った位置）へ投影され、当該投影像の明るい部分（図１０（ｂ）中の矩形領域参照）とダーク部（図１０（ｂ）中の十字領域参照）とが重なる（図１０（ｂ）参照）。その結果、照射パターンＰ２中の、発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）間の十字型の隙間（横に延びる隙間Ｓ_Ｈ及び縦に延びる隙間Ｓ_Ｖ）に起因するダーク部が改善される（図８（ａ）、図８（ｂ）参照）。

【0095】

また、第２象限に配置されたレンズ部２６ｂを通過した投影像は、第１象限に配置されたレンズ部２６ａと同様、中心軸ＡＸに近い点を通過する投影像ほど小サイズで高照度となり、かつ、照射パターンＰ２の中央寄りに投影される（図１２（ｂ）参照）。その結果、照射パターンＰ２は、中心光度（照度）が最大で、周囲に向かうに従って光度（照度）がなだらかに低くなる円形（又は円形に近い形状の）照射パターンとなる（図８（ａ）、図８（ｂ）参照）。

【0096】

次に、照射パターンＰ３について説明する。

【0097】

照射パターンＰ３は、主に第３象限に配置されたレンズ部２６ｃを透過した光源１２からの光により形成される。

【0098】

照射パターンＰ３は、中心軸ＡＸを中心に１８０°回転させた照射パターンＰ１に相当する。これは、第３象限に配置されたレンズ部２６ｃが、第１象限に配置されたレンズ部２６ａが、中心軸ＡＸを中心に１８０°回転させたものに相当することによるものである。

【0099】

したがって、第３象限に配置されたレンズ部２６ｃを通過した投影像は、第１象限に配置されたレンズ部２６ａと同様、その通過位置に応じて、異なる位置（例えば、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１´に沿った位置）へ投影され、当該投影像の明るい部分（図１０（ｃ）中の矩形領域参照）とダーク部（図１０（ｃ）中の十字領域参照）とが重なる（図１０（ｃ）参照）。その結果、照射パターンＰ３中の、発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）間の十字型の隙間（横に延びる隙間Ｓ_Ｈ及び縦に延びる隙間Ｓ_Ｖ）に起因するダーク部が改善される（図８（ａ）、図８（ｂ）参照）。

【0100】

また、第３象限に配置されたレンズ部２６ｃを通過した投影像は、第１象限に配置されたレンズ部２６ａと同様、中心軸ＡＸに近い点を通過する投影像ほど小サイズで高照度となり、かつ、照射パターンＰ３の中央寄りに投影される（図１２（ｃ）参照）。その結果、照射パターンＰ３は、中心光度（照度）が最大で、周囲に向かうに従って光度（照度）がなだらかに低くなる円形（又は円形に近い形状の）照射パターンとなる（図８（ａ）、図８（ｂ）参照）。

【0101】

次に、照射パターンＰ４について説明する。

【0102】

照射パターンＰ４は、主に第４象限に配置されたレンズ部２６ｄを透過した光源１２からの光により形成される。

【0103】

照射パターンＰ４は、中心軸ＡＸを中心に２７０°回転させた照射パターンＰ１に相当する。これは、第４象限に配置されたレンズ部２６ｄが、第１象限に配置されたレンズ部２６ａが、中心軸ＡＸを中心に２７０°回転させたものに相当することによるものである。

【0104】

したがって、第４象限に配置されたレンズ部２６ｄを通過した投影像は、第１象限に配置されたレンズ部２６ａと同様、その通過位置に応じて、異なる位置（例えば、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１´に沿った位置）へ投影され、当該投影像の明るい部分（図１０（ｄ）中の矩形領域参照）とダーク部（図１０（ｄ）中の十字領域参照）とが重なる（図１０（ｄ）参照）。その結果、照射パターンＰ４中の、発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）間の十字型の隙間（横に延びる隙間Ｓ_Ｈ及び縦に延びる隙間Ｓ_Ｖ）に起因するダーク部が改善される（図８（ａ）、図８（ｂ）参照）。

【0105】

また、第４象限に配置されたレンズ部２６ｄを通過した投影像は、第１象限に配置されたレンズ部２６ａと同様、中心軸ＡＸに近い点を通過する投影像ほど小サイズで高照度となり、かつ、照射パターンＰ４の中央寄りに投影される（図１２（ｄ）参照）。その結果、照射パターンＰ４を、中心光度（照度）が最大で、周囲に向かうに従って光度（照度）がなだらかに低くなる円形（又は円形に近い形状の）照射パターンとすることが可能となる（図８（ａ）、図８（ｂ）参照）。

【0106】

以上説明したように、本実施形態の照明装置１０によれば、各象限に配置されたレンズ部２６ａ〜２６ｄを通過した投影像は、その通過位置に応じて、異なる位置（例えば、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１´に沿った位置）へ投影され、当該投影像の明るい部分とダーク部とが重なる（図１０（ａ）〜図１０（ｄ）、図１２（ａ）〜図１２（ｄ）参照）。その結果、照射パターンＰ中の、発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）間の十字型の隙間（横に延びる隙間Ｓ_Ｈ及び縦に延びる隙間Ｓ_Ｖ）に起因するダーク部が改善される（図８（ａ）、図８（ｂ）参照）。

【0107】

また、各象限に配置されたレンズ部２６ａ〜２６ｄを通過した投影像は、中心軸ＡＸに近い点を通過する投影像ほど小サイズで高照度となり、かつ、照射パターンＰの中央寄りに投影される（図１２（ａ）〜図１２（ｄ）参照）。その結果、照射パターンＰは、中心光度（照度）が最大で、周囲に向かうに従って光度（照度）がなだらかに低くなる円形（又は円形に近い形状の）照射パターンとなる（図８（ａ）、図８（ｂ）参照）。

【0108】

また、本実施形態の照明装置１０によれば、２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）の発光色度が一定でなく色度分布がある場合においても、各象限に配置されたレンズ部２６ａ〜２６ｄを通過した投影像が、その通過位置に応じて、ずれて重なった状態で投影される結果、発光色ムラも照射パターンＰの一部に集中することがなくなり、照射パターンＰの色ムラを解消できる。

【0109】

また、本実施形態の照明装置１０によれば、光分散効果のあるシボ加工などを用いずに、光制御を応用し実現した分散光学系であるので、シボ加工のように金型表面精度や、シボ表面状態の継時変化の影響に依存せず、耐久性のある製品を実現できる。

【0110】

次に、変形例について説明する。

【0111】

上記実施形態では、入射面２２の面形状を、所定曲面（例えば、光源１２側に凸の曲面）を同心円状の複数領域に分割して、略平面状に並べ替えた複数のフレネル面とし、出射面２４の面形状を、中心軸ＡＸに直交する平面とした例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

【0112】

例えば、入射面２２の面形状を、中心軸ＡＸに直交する平面とし、出射面２４の面形状を、所定曲面（例えば、反光源１２側に凸の曲面）を同心円状の複数領域に分割して、略平面状に並べ替えた複数のフレネル面としてもよい。

【0113】

あるいは、入射面２２の面形状を、中心軸ＡＸに直交する平面、光源１２側に凸の曲面又は光源１２側に凹の曲面のいずれかとし、出射面２４の面形状を、反光源１２側に凸の曲面又は反光源１２側に凹の曲面のいずれかとしてもよい。

【0114】

例えば、出射面２４の面形状を、反光源１２側に凸の曲面とすることで、出射面２４のうち各象限に配置されたレンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）の境界線に稜線（エッジ）が現れる新規見栄えのレンズ１４を構成することが可能となる。これは、レンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）の焦点Ｆ_２６ａ〜Ｆ_２６ｄが、光源１２の中心ではなく、当該レンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）が配置された象限の対角の象限に設定されていることによるものである。

【0115】

また、上記実施形態では、レンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）の焦点Ｆ_２６ａ〜Ｆ_２６ｄが、光源１２の中心ではなく、当該レンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）が配置された象限の対角の象限に配置された発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）上の第１対角線ＤＬ１上（又は第２対角線ＤＬ２上）の位置に設定されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

【0116】

すなわち、発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）間の十字型の隙間に起因するダーク部を改善する観点では、少なくとも、レンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）の焦点Ｆ_２６ａ〜Ｆ_２６ｄは、当該レンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）が配置された象限の対角の象限に配置された発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）上に設定されていればよい。なお、レンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）の焦点Ｆ_２６ａ〜Ｆ_２６ｄを、当該レンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）が配置された象限の対角の象限に配置された発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）上の第１対角線ＤＬ１上（又は第２対角線ＤＬ２上）の位置に設定すれば、照明装置１０から照射される照射パターンＰを、円形（又は円形に近い形状）の照射パターンとすることが可能となる。

【0117】

また、上記実施形態では、レンズ１４が、中心軸ＡＸを含む２個の平面によって分割される４個の象限に配置されたレンズ部２６（２６ａ〜２６ｄ）を含む例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

【0118】

すなわち、レンズ１４は、中心軸ＡＸを含む２×Ｎ個（但し、Ｎは、１、２、３）の平面によって均等（又は略均等）に分割される４×Ｎ個の象限に配置されたレンズ部を含んでいてもよい。なお、２×Ｎ個の平面は、少なくとも、中心軸ＡＸ及び横に延びる隙間Ｓ_Ｈ（厳密には、横に延びる隙間Ｓ_Ｈの中心線Ｓ_ＨＣ）を含む平面と、中心軸ＡＸ及び縦に延びる隙間Ｓ_Ｖ（厳密には、縦に延びる隙間Ｓ_Ｖの中心線Ｓ_ＶＣ）を含む平面と、を含む。

【0119】

次に、本発明の第２実施形態である照明装置について、図面を参照しながら説明する。

【0120】

本実施形態の照明装置１０Ａは、上記第１実施形態の照明装置１０と比べ、レンズ１４に代えて、レンズ１４Ａを用いている点が相違する。それ以外、上記第１実施形態の照明装置１０と同様の構成である。以下、上記第１実施形態の照明装置１０との相違点を中心に説明し、上記第１実施形態の照明装置１０と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

【0121】

図１３は本発明の第２実施形態である照明装置１０Ａの断面図、図１４はレンズ１４Ａを透視した光源１２の正面図である。

【0122】

図１３に示すように、レンズ１４Ａは、光源１２（発光面２０）からの光が入射する入射面２２Ａ、入射面２２Ａからレンズ１４Ａ内部に入射した光源１２（発光面２０）からの光が出射する出射面２４Ａを含むレンズで、具体的には、入射面２２Ａの面形状を、所定曲面（例えば、光源１２側に凸の曲面）を同心円状の複数領域に分割して、略平面状に並べ替えた複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３とし、出射面２４Ａの面形状を、中心軸ＡＸに直交する平面とした、中心軸ＡＸ方向に厚みが薄いフレネル状のレンズとされている点で、レンズ１４と同じであるが、レンズ部２６Ａ（２６Ａａ〜２６Ａｄ）の焦点位置が異なっている。

【0123】

第１象限に配置されたレンズ部２６Ａａは、次のように構成されている。

【0124】

図１３、図１４に示すように、第１象限に配置されたレンズ部２６Ａａの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａａと終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａａとが、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６Ａａが配置された第１象限の対角に位置する第３象限に配置された発光面２０ｃ上に設定されており、かつ、レンズ部２６Ａａの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂと終点Ｃとの間の焦点位置が、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂから終点Ｃに向かうに従って始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａａから終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａａに近づくように設定されている。

【0125】

具体的には、第１象限に配置されたレンズ部２６Ａａの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａａは、光源１２の中心ではなく、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６Ａａが配置された第１象限の対角に位置する第３象限に配置された発光面２０ｃ上の第１対角線ＤＬ１上（具体的には、中心軸ＡＸから第３象限側に０．３ｍｍシフトした第１対角線ＤＬ１上の位置）に設定されている（図１３、図１４参照）。

【0126】

また、第１象限に配置されたレンズ部２６Ａａの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａａは、光源１２の中心ではなく、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６Ａａが配置された第１象限の対角に位置する第３象限に配置された発光面２０ｃ上の第１対角線ＤＬ１上（具体的には、中心軸ＡＸから第３象限側に１．２ｍｍシフトした第１対角線ＤＬ１上の位置）に設定されている（図１３、図１４参照）。

【0127】

レンズ部２６Ａａは、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａａを通り、かつ、中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６Ａａに対して回転対称のレンズ部（中心角９０°）とされている。

【0128】

第２象限に配置されたレンズ部２６Ａｂは、次のように構成されている。

【0129】

第２象限に配置されたレンズ部２６Ａｂの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｂと終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｂとが、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６Ａｂが配置された第２象限の対角に位置する第４象限に配置された発光面２０ｄ上に設定されており、かつ、レンズ部２６Ａｂの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂと終点Ｃとの間の焦点位置が、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂから終点Ｃに向かうに従って始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｂから終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｂに近づくように設定されている。

【0130】

具体的には、第２象限に配置されたレンズ部２６Ａｂの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｂは、光源１２の中心ではなく、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６Ａｂが配置された第２象限の対角に位置する第４象限に配置された発光面２０ｄ上の第２対角線ＤＬ２上（具体的には、中心軸ＡＸから第４象限側に０．３ｍｍシフトした第２対角線ＤＬ２上の位置）に設定されている（図１４参照）。

【0131】

また、第２象限に配置されたレンズ部２６Ａｂの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｂは、光源１２の中心ではなく、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６Ａｂが配置された第２象限の対角に位置する第４象限に配置された発光面２０ｄ上の第２対角線ＤＬ２上（具体的には、中心軸ＡＸから第４象限側に１．２ｍｍシフトした第２対角線ＤＬ２上の位置）に設定されている（図１４参照）。

【0132】

レンズ部２６Ａｂは、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｂを通り、かつ、中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６Ａｂに対して回転対称のレンズ部（中心角９０°）とされている。

【0133】

第３象限に配置されたレンズ部２６Ａｃは、次のように構成されている。

【0134】

第３象限に配置されたレンズ部２６Ａｃの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｃと終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｃとが、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６Ａｃが配置された第３象限の対角に位置する第１象限に配置された発光面２０ａ上に設定されており、かつ、レンズ部２６Ａｃの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂと終点Ｃとの間の焦点位置が、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂから終点Ｃに向かうに従って始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｃから終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｃに近づくように設定されている。

【0135】

具体的には、第３象限に配置されたレンズ部２６Ａｃの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｃは、光源１２の中心ではなく、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６Ａｃが配置された第３象限の対角に位置する第１象限に配置された発光面２０ａ上の第１対角線ＤＬ１上（具体的には、中心軸ＡＸから第１象限側に０．３ｍｍシフトした第１対角線ＤＬ１上の位置）に設定されている（図１４参照）。

【0136】

また、第３象限に配置されたレンズ部２６Ａｃの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｃは、光源１２の中心ではなく、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６Ａｃが配置された第３象限の対角に位置する第１象限に配置された発光面２０ａ上の第１対角線ＤＬ１上（具体的には、中心軸ＡＸから第１象限側に１．２ｍｍシフトした第１対角線ＤＬ１上の位置）に設定されている（図１４参照）。

【0137】

レンズ部２６Ａｃは、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｃを通り、かつ、中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６Ａｃに対して回転対称のレンズ部（中心角９０°）とされている。

【0138】

第４象限に配置されたレンズ部２６Ａｄは、次のように構成されている。

【0139】

第４象限に配置されたレンズ部２６Ａｄの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｄと終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｄとが、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６Ａｄが配置された第４象限の対角に位置する第２象限に配置された発光面２０ｂ上に設定されており、かつ、レンズ部２６Ａｄの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂと終点Ｃとの間の焦点位置が、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂから終点Ｃに向かうに従って始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｄから終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｄに近づくように設定されている。

【0140】

具体的には、第４象限に配置されたレンズ部２６Ａｄの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｄは、光源１２の中心ではなく、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６Ａｄが配置された第４象限の対角に位置する第２象限に配置された発光面２０ｂ上の第２対角線ＤＬ２上（具体的には、中心軸ＡＸから第２象限側に０．３ｍｍシフトした第２対角線ＤＬ２上の位置）に設定されている（図１４参照）。

【0141】

また、第４象限に配置されたレンズ部２６Ａｄの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｄは、光源１２の中心ではなく、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち当該レンズ部２６Ａｄが配置された第４象限の対角に位置する第２象限に配置された発光面２０ｂ上の第２対角線ＤＬ２上（具体的には、中心軸ＡＸから第２象限側に１．２ｍｍシフトした第２対角線ＤＬ２上の位置）に設定されている（図１４参照）。

【0142】

レンズ部２６Ａｄは、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｄを通り、かつ、中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６Ａｄに対して回転対称のレンズ部（中心角９０°）とされている。

【0143】

次に、レンズ１４Ａ（レンズ部２６Ａａ〜２６Ａｄ）の生成手順例について説明する。

【0144】

以下の生成手順は例えば、公知のレンズ設計用のソフトウエア（プログラム）を用いて実行される。

【0145】

第１象限に配置されたレンズ部２６Ａａは、次のようにして生成される。

【0146】

まず、第１象限に配置されたレンズ部２６Ａａの基礎となるレンズ断面形状を設定する。例えば、２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）の対角方向を活用する観点から、中心線ＡＸ及び第１対角線ＤＬ１を含む断面上に、第１象限に配置されたレンズ部２６Ａａの基礎となるレンズ断面形状を設定する。

【0147】

具体的には、図１３に示すように、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａａと終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａａとが、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち第１象限の対角に位置する第３象限に配置された発光面２０ｃ上に設定されており、かつ、レンズ部２６Ａａの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂと終点Ｃとの間の焦点位置が、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂから終点Ｃに向かうに従って始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａａから終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａａに近づくように設定されたレンズ断面形状（例えば、図１３参照）を設定する。

【0148】

次に、第１象限に配置されたレンズ部２６Ａａの基礎となるレンズ断面形状を、その終点Ｃでの焦点位置Ｃ_２６Ａａを通りかつ中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６Ａａを中心に第１象限において回転させる。

【0149】

以上により、第１象限に配置されたレンズ部２６Ａａ（中心角９０°）が生成される。

【0150】

第２象限に配置されたレンズ部２６Ａｂは、次のようにして生成される。

【0151】

まず、第２象限に配置されたレンズ部２６Ａｂの基礎となるレンズ断面形状を設定する。例えば、２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）の対角方向を活用する観点から、中心線ＡＸ及び第２対角線ＤＬ２を含む断面上に、第２象限に配置されたレンズ部２６Ａｂの基礎となるレンズ断面形状を設定する。

【0152】

具体的には、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｂと終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｂとが、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち第２象限の対角に位置する第４象限に配置された発光面２０ｄ上に設定されており、かつ、レンズ部２６Ａｂの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂと終点Ｃとの間の焦点位置が、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂから終点Ｃに向かうに従って始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｂから終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｂに近づくように設定されたレンズ断面形状（例えば、図１３と同様のレンズ断面形状）を設定する。

【0153】

次に、第２象限に配置されたレンズ部２６Ａｂの基礎となるレンズ断面形状を、その終点Ｃでの焦点位置Ｃ_２６Ａｂを通りかつ中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６Ａｂを中心に第２象限において回転させる。

【0154】

以上により、第２象限に配置されたレンズ部２６Ａｂ（中心角９０°）が生成される。

【0155】

第３象限に配置されたレンズ部２６Ａｃは、次のようにして生成される。

【0156】

まず、第３象限に配置されたレンズ部２６Ａｃの基礎となるレンズ断面形状を設定する。例えば、２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）の対角方向を活用する観点から、中心線ＡＸ及び第１対角線ＤＬ１を含む断面上に、第３象限に配置されたレンズ部２６Ａｃの基礎となるレンズ断面形状を設定する。

【0157】

具体的には、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｃと終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｃとが、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち第３象限の対角に位置する第１象限に配置された発光面２０ａ上に設定されており、かつ、レンズ部２６Ａｃの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂと終点Ｃとの間の焦点位置が、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂから終点Ｃに向かうに従って始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｃから終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｃに近づくように設定されたレンズ断面形状（例えば、図１３と同様のレンズ断面形状）を設定する。

【0158】

次に、第３象限に配置されたレンズ部２６Ａｃの基礎となるレンズ断面形状を、その終点Ｃでの焦点位置Ｃ_２６Ａｃを通りかつ中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６Ａｃを中心に第３象限において回転させる。

【0159】

以上により、第３象限に配置されたレンズ部２６Ａｃ（中心角９０°）が生成される。

【0160】

第４象限に配置されたレンズ部２６Ａｄは、次のようにして生成される。

【0161】

まず、第４象限に配置されたレンズ部２６Ａｄの基礎となるレンズ断面形状を設定する。例えば、２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）の対角方向を活用する観点から、中心線ＡＸ及び第２対角線ＤＬ２を含む断面上に、第４象限に配置されたレンズ部２６Ａｄの基礎となるレンズ断面形状を設定する。

【0162】

具体的には、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｄと終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｄとが、４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち第４象限の対角に位置する第２象限に配置された発光面２０ｂ上に設定されており、かつ、レンズ部２６Ａｄの複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂと終点Ｃとの間の焦点位置が、複数のフレネル面２２Ａ１〜２２Ａ３の始点Ｂから終点Ｃに向かうに従って始点Ｂの焦点位置Ｂ_２６Ａｄから終点Ｃの焦点位置Ｃ_２６Ａｄに近づくように設定されたレンズ断面形状（例えば、図１３と同様のレンズ断面形状）を設定する。

【0163】

次に、第４象限に配置されたレンズ部２６Ａｄの基礎となるレンズ断面形状を、その終点Ｃでの焦点位置Ｃ_２６Ａｄを通りかつ中心軸ＡＸに対して平行な回転軸ＡＸ_２６Ａｄを中心に第４象限において回転させる。

【0164】

以上により、第４象限に配置されたレンズ部２６Ａｄ（中心角９０°）が生成される。

【0165】

なお、各象限に配置されたレンズ部２６Ａ（２６Ａａ〜２６Ａｄ）の境界線付近でオーバーラップした面は、自象限内までを有効面として曲面設定する。

【0166】

以上の生成手順を実行することにより、第１象限〜第４象限に配置されたレンズ部２６Ａ（２６Ａａ〜２６Ａｄ）を含むレンズ１４Ａが生成される。

【0167】

次に、上記構成の照明装置１０Ａから照射される照射パターンについて説明する。

【0168】

図１５は照明装置１０Ａから照射される光により形成される照射パターンＰＡ（写真）、図１６（ａ）は図１５に示した照射パターンＰＡの光度分布図（等光度曲線）、図１６（ｂ）は図１６（ａ）中の縦軸上の０を通る横軸上の照度分布図である。

【0169】

図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示すように、照明装置１０Ａから照射される照射パターンＰＡは、上記第１実施形態で説明したのと同様の理由により、発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）間の十字型の隙間に起因するダーク部が改善され、かつ、中心光度（照度）が最大で、周囲に向かうに従って光度（照度）がなだらかに低くなる円形（又は円形に近い形状）の照射パターンとなる。

【0170】

以上説明したように、本実施形態の照明装置１０Ａによれば、各象限に配置されたレンズ部２６Ａａ〜２６Ａｄを通過した投影像は、その通過位置に応じて、異なる位置（例えば、中心軸ＡＸを中心とする円Ｃ１´に沿った位置）へ投影され、当該投影像の明るい部分とダーク部とが重なる（図１０（ａ）〜図１０（ｄ）、図１２（ａ）〜図１２（ｄ）参照）。その結果、照射パターンＰＡ中の、発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）間の十字型の隙間（横に延びる隙間Ｓ_Ｈ及び縦に延びる隙間Ｓ_Ｖ）に起因するダーク部が改善される（図１６（ａ）、図１６（ｂ）参照）。

【0171】

また、各象限に配置されたレンズ部２６Ａａ〜２６Ａｄを通過した投影像は、中心軸ＡＸに近い点を通過する投影像ほど小サイズで高照度となり、かつ、照射パターンＰの中央寄りに投影される（図１２（ａ）〜図１２（ｄ）参照）。その結果、照射パターンＰＡは、中心光度（照度）が最大で、周囲に向かうに従って光度（照度）がなだらかに低くなる円形（又は円形に近い形状の）照射パターンとなる（図１６（ａ）、図１６（ｂ）参照）。

【0172】

また、本実施形態の照明装置１０Ａによれば、２×２の格子状に配置された矩形形状の４つの発光面２０（２０ａ〜２０ｄ）の発光色度が一定でなく色度分布がある場合においても、各象限に配置されたレンズ部２６Ａａ〜２６Ａｄを通過した投影像が、その通過位置に応じて、ずれて重なった状態で投影される結果、発光色ムラも照射パターンＰＡの一部に集中することがなくなり、照射パターンＰＡの色ムラを解消できる。

【0173】

また、本実施形態の照明装置１０Ａによれば、光分散効果のあるシボ加工などを用いずに、光制御を応用し実現した分散光学系であるので、シボ加工のように金型表面精度や、シボ表面状態の継時変化の影響に依存せず、耐久性のある製品を実現できる。

【0174】

次に、変形例について説明する。

【0175】

上記実施形態では、レンズ１４Ａが、中心軸ＡＸを含む２個の平面によって分割される４個の象限に配置されたレンズ部２６Ａ（２６Ａａ〜２６Ａｄ）を含む例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

【0176】

すなわち、レンズ１４Ａは、中心軸ＡＸを含む２×Ｎ個（但し、Ｎは、１、２、３）の平面によって均等（又は略均等）に分割される４×Ｎ個の象限に配置されたレンズ部を含んでいてもよい。なお、２×Ｎ個の平面は、少なくとも、中心軸ＡＸ及び横に延びる隙間Ｓ_Ｈ（厳密には、横に延びる隙間Ｓ_Ｈの中心線Ｓ_ＨＣ）を含む平面と、中心軸ＡＸ及び縦に延びる隙間Ｓ_Ｖ（厳密には、縦に延びる隙間Ｓ_Ｖの中心線Ｓ_ＶＣ）を含む平面と、を含む。

【0177】

また、上記各実施形態では、１つの光源１２、１つのレンズ１４（レンズ１４Ａ）、１つのリフレクタ１６を用いて、照明装置１０（照明装置１０Ａ）を構成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

【0178】

例えば、より明るく大光量であることが求められる場合には、図１７、図１８に示すように、複数の光源１２、複数のレンズ１４（レンズ１４Ａ）、複数のリフレクタ１６（反射面１６ａ）を用いて、照明装置１０（照明装置１０Ａ）を構成してもよい。

【0179】

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0180】

１０、１０Ａ…照明装置、１２…光源、１４、１４Ａ…レンズ、１６…リフレクタ、１６ａ…反射面、１８（１８ａ〜１８ｂ）…半導体発光素子、２０（２０ａ〜２０ｄ）…発光面、２２、２２Ａ…入射面、２４、２４Ａ…出射面、２６（２６ａ〜２６ｄ）…レンズ部、２６Ａ（２６Ａａ〜２６Ａｄ）…レンズ部、２８…透明部材、３０…レンズ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図9】

【図11】

【図13】

【図14】

【図17】

【図18】

【図20】

【図7】

【図8】

【図10】

【図12】

【図15】

【図16】

【図19】