(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023007418
(43)【公開日】2023-01-18
(54)【発明の名称】照明装置
(51)【国際特許分類】
F21S 8/02 20060101AFI20230111BHJP
F21V 5/04 20060101ALI20230111BHJP
F21V 9/08 20180101ALI20230111BHJP
F21V 9/30 20180101ALI20230111BHJP
F21S 2/00 20160101ALI20230111BHJP
F21V 14/06 20060101ALI20230111BHJP
G02B 5/00 20060101ALI20230111BHJP
F21Y 115/30 20160101ALN20230111BHJP
【ＦＩ】
F21S8/02 410
F21V5/04 100
F21V9/08 400
F21V9/30
F21S2/00 340
F21S2/00 355
F21V14/06
G02B5/00 B
F21Y115:30
【審査請求】有
【請求項の数】25
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022086912
(22)【出願日】2022-05-27
(62)【分割の表示】P 2022513294の分割
【原出願日】2022-02-21
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-07-25
(31)【優先権主張番号】P 2021108718
(32)【優先日】2021-06-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000006633
【氏名又は名称】京セラ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(74)【代理人】
【識別番号】100156177
【弁理士】
【氏名又は名称】池見 智治
(74)【代理人】
【識別番号】100130166
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 宏明
(72)【発明者】
【氏名】竹内 絵梨
【テーマコード（参考）】
2H042
【Ｆターム（参考）】
2H042AA02
2H042AA09
2H042AA15
2H042AA21
(57)【要約】 （修正有）
【課題】光低減構造を有する照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置は、筐体４と、第１光源２と、第１レンズ光学系３と、光低減構造５とを備える。筐体４は、開口４ａを有する。第１光源２は、第１光Ｌ１を筐体４の内部空間に出射させる第１出射部を有する。第１レンズ光学系３は、第１光Ｌ１の経路において、第１出射部と筐体の開口との間に位置する少なくとも一つの第１レンズを含み、第１出射部からの第１光Ｌ１を開口側の仮想的な像面に結像させて、開口から第１光Ｌ１を出射させる。光低減構造５には、筐体４の内部空間において第１光Ｌ１が反射または散乱した反射散乱光が入射する。光低減構造５は当該反射散乱光を吸収する。光低減構造５の吸収率は、６０％以上である。
【選択図】図６
【解決手段】照明装置は、筐体４と、第１光源２と、第１レンズ光学系３と、光低減構造５とを備える。筐体４は、開口４ａを有する。第１光源２は、第１光Ｌ１を筐体４の内部空間に出射させる第１出射部を有する。第１レンズ光学系３は、第１光Ｌ１の経路において、第１出射部と筐体の開口との間に位置する少なくとも一つの第１レンズを含み、第１出射部からの第１光Ｌ１を開口側の仮想的な像面に結像させて、開口から第１光Ｌ１を出射させる。光低減構造５には、筐体４の内部空間において第１光Ｌ１が反射または散乱した反射散乱光が入射する。光低減構造５は当該反射散乱光を吸収する。光低減構造５の吸収率は、６０％以上である。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
開口を有する筐体と、
第１光を前記筐体の内部空間に出射させる第１出射部を有する第１光源と、
前記第１光の経路において、前記第１出射部と前記筐体の前記開口との間に位置する少なくとも一つの第１レンズを含み、前記第１出射部からの前記第１光を前記開口側の仮想的な像面に結像させて、前記開口から前記第１光を出射させる第１レンズ光学系と、
前記筐体の内部空間において前記第１光が反射または散乱した反射散乱光が入射し、前記反射散乱光を吸収する、光低減構造と
を備え、
前記光低減構造の吸収率は、６０％以上である、照明装置。
第１光を前記筐体の内部空間に出射させる第１出射部を有する第１光源と、
前記第１光の経路において、前記第１出射部と前記筐体の前記開口との間に位置する少なくとも一つの第１レンズを含み、前記第１出射部からの前記第１光を前記開口側の仮想的な像面に結像させて、前記開口から前記第１光を出射させる第１レンズ光学系と、
前記筐体の内部空間において前記第１光が反射または散乱した反射散乱光が入射し、前記反射散乱光を吸収する、光低減構造と
を備え、
前記光低減構造の吸収率は、６０％以上である、照明装置。
【請求項2】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記光低減構造は、凹凸形状を有する、照明装置。
前記光低減構造は、凹凸形状を有する、照明装置。
【請求項3】
請求項１または請求項２に記載の照明装置であって、
前記光低減構造は、誘電体多層膜を含む、照明装置。
前記光低減構造は、誘電体多層膜を含む、照明装置。
【請求項4】
請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記第１レンズ光学系の倍率は、前記第１出射部における前記第１光の大きさに対する前記開口の大きさの比以下である、照明装置。
前記第１レンズ光学系の倍率は、前記第１出射部における前記第１光の大きさに対する前記開口の大きさの比以下である、照明装置。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記第１出射部は、波長変換部材を含み、
前記第１光は、前記波長変換部材から放出される蛍光である、照明装置。
前記第１出射部は、波長変換部材を含み、
前記第１光は、前記波長変換部材から放出される蛍光である、照明装置。
【請求項6】
請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記第１レンズは、表面が連続した曲面である、照明装置。
前記第１レンズは、表面が連続した曲面である、照明装置。
【請求項7】
請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記開口から出射される光の配向角が６０°未満である、照明装置。
前記開口から出射される光の配向角が６０°未満である、照明装置。
【請求項8】
請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記第１出射部から前記開口までの距離は、前記筐体の内径より大きい、照明装置。
前記第１出射部から前記開口までの距離は、前記筐体の内径より大きい、照明装置。
【請求項9】
請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記少なくとも一つの第１レンズは、第１Ａレンズおよび第１Ｂレンズを含み、
前記第１Ａレンズおよび前記第１Ｂレンズは、前記第１光の光軸方向に並んで位置する、照明装置。
前記少なくとも一つの第１レンズは、第１Ａレンズおよび第１Ｂレンズを含み、
前記第１Ａレンズおよび前記第１Ｂレンズは、前記第１光の光軸方向に並んで位置する、照明装置。
【請求項10】
請求項９に記載の照明装置であって、
前記第１Ａレンズと前記第１Ｂレンズとの間において、前記第１光の光径が前記第１Ａレンズおよび前記第１Ｂレンズを通過する光径よりも小さくなる、照明装置。
前記第１Ａレンズと前記第１Ｂレンズとの間において、前記第１光の光径が前記第１Ａレンズおよび前記第１Ｂレンズを通過する光径よりも小さくなる、照明装置。
【請求項11】
請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記少なくとも一つの第１レンズは、第１Ａレンズ、第１Ｂレンズおよび第１Ｃレンズを含み、
前記第１Ａレンズ、前記第１Ｂレンズおよび前記第１Ｃレンズは、前記第１光の光軸方向に並んで位置する、照明装置。
前記少なくとも一つの第１レンズは、第１Ａレンズ、第１Ｂレンズおよび第１Ｃレンズを含み、
前記第１Ａレンズ、前記第１Ｂレンズおよび前記第１Ｃレンズは、前記第１光の光軸方向に並んで位置する、照明装置。
【請求項12】
請求項１から請求項１１のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記像面は、前記開口に位置する、照明装置。
前記像面は、前記開口に位置する、照明装置。
【請求項13】
請求項１から請求項１２のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記光低減構造は前記筐体の内壁に位置する、照明装置。
前記光低減構造は前記筐体の内壁に位置する、照明装置。
【請求項14】
請求項１から請求項１３のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記光低減構造は、前記第１出射部と前記第１レンズとの間に位置する、照明装置。
前記光低減構造は、前記第１出射部と前記第１レンズとの間に位置する、照明装置。
【請求項15】
請求項１から請求項１３のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記光低減構造は、前記開口と前記第１レンズとの間に位置する、照明装置。
前記光低減構造は、前記開口と前記第１レンズとの間に位置する、照明装置。
【請求項16】
請求項１から請求項１２のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記少なくとも一つの第１レンズは、第１Ａレンズおよび第１Ｂレンズを含み、
前記第１レンズ光学系は、前記第１Ａレンズと前記第１Ｂレンズとの間に位置して前記第１Ａレンズと前記第１Ｂレンズとの間隔を規定するスペーサをさらに含み、
前記光低減構造は前記スペーサの内壁に位置する、照明装置。
前記少なくとも一つの第１レンズは、第１Ａレンズおよび第１Ｂレンズを含み、
前記第１レンズ光学系は、前記第１Ａレンズと前記第１Ｂレンズとの間に位置して前記第１Ａレンズと前記第１Ｂレンズとの間隔を規定するスペーサをさらに含み、
前記光低減構造は前記スペーサの内壁に位置する、照明装置。
【請求項17】
請求項１６に記載の照明装置であって、
前記第１光に対する前記光低減構造の吸収率は、前記第１光に対する前記スペーサの吸収率よりも高い、照明装置。
前記第１光に対する前記光低減構造の吸収率は、前記第１光に対する前記スペーサの吸収率よりも高い、照明装置。
【請求項18】
請求項１６または請求項１７に記載の照明装置であって、
前記光低減構造は、前記スペーサの内壁に黒化処理された部位を有する、照明装置。
前記光低減構造は、前記スペーサの内壁に黒化処理された部位を有する、照明装置。
【請求項19】
請求項１から請求項１２のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記光低減構造は、前記第１レンズを保持するレンズホルダの表面に位置している、照明装置。
前記光低減構造は、前記第１レンズを保持するレンズホルダの表面に位置している、照明装置。
【請求項20】
請求項１から請求項１９のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記第１レンズ光学系は両側テレセントリック光学系を含む、照明装置。
前記第１レンズ光学系は両側テレセントリック光学系を含む、照明装置。
【請求項21】
請求項１から請求項２０のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記少なくとも一つの第１レンズを前記第１光の光軸に沿って移動させるズーム機構をさらに備える、照明装置。
前記少なくとも一つの第１レンズを前記第１光の光軸に沿って移動させるズーム機構をさらに備える、照明装置。
【請求項22】
請求項１から請求項２１のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記筐体内に位置しており、前記第１光を前記開口に向けて反射させる反射部材をさらに備える、照明装置。
前記筐体内に位置しており、前記第１光を前記開口に向けて反射させる反射部材をさらに備える、照明装置。
【請求項23】
請求項２２に記載の照明装置であって、
前記少なくとも一つの第１レンズは第１Ａレンズおよび第１Ｂレンズを含み、
前記筐体は、
前記第１Ａレンズを収納する第１部と、
前記第１Ｂレンズを収納するとともに前記開口を有する第２部と、
前記第１部と前記第２部とを連結する連結部と
を有し、
前記反射部材は、前記連結部内に位置しており、前記第１Ａレンズからの前記第１光を前記第１Ｂレンズに向かって反射させ、
前記開口は、前記第１Ｂレンズからの前記第１光が通過する位置に形成される、照明装置。
前記少なくとも一つの第１レンズは第１Ａレンズおよび第１Ｂレンズを含み、
前記筐体は、
前記第１Ａレンズを収納する第１部と、
前記第１Ｂレンズを収納するとともに前記開口を有する第２部と、
前記第１部と前記第２部とを連結する連結部と
を有し、
前記反射部材は、前記連結部内に位置しており、前記第１Ａレンズからの前記第１光を前記第１Ｂレンズに向かって反射させ、
前記開口は、前記第１Ｂレンズからの前記第１光が通過する位置に形成される、照明装置。
【請求項24】
請求項１から請求項２３のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記筐体の内部空間に前記第１光とは異なる第２光を出射させる第２出射部を有する第２光源と、
前記第２光の経路において、前記第２出射部と前記開口との間に位置する少なくとも一つの第２レンズを含み、前記第２出射部からの前記第２光を前記開口側の仮想的な像面に結像させる第２レンズ光学系と、
前記筐体内に位置し、前記第１光および前記第２光を合流させる合流素子と
をさらに備える、照明装置。
前記筐体の内部空間に前記第１光とは異なる第２光を出射させる第２出射部を有する第２光源と、
前記第２光の経路において、前記第２出射部と前記開口との間に位置する少なくとも一つの第２レンズを含み、前記第２出射部からの前記第２光を前記開口側の仮想的な像面に結像させる第２レンズ光学系と、
前記筐体内に位置し、前記第１光および前記第２光を合流させる合流素子と
をさらに備える、照明装置。
【請求項25】
請求項２４に記載の照明装置であって、
前記合流素子と前記開口との間に位置し、前記第１レンズ光学系および前記第２レンズ光学系によって共用されるレンズを含む、照明装置。
前記合流素子と前記開口との間に位置し、前記第１レンズ光学系および前記第２レンズ光学系によって共用されるレンズを含む、照明装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本出願は、日本国出願２０２１－１０８７１８号（２０２１年６月３０日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
【技術分野】
【0002】
本開示は、照明装置に関する。
【背景技術】
【0003】
光源からの光を楕円ミラーで反射させて、照明空間に照射する照明装置が知られている（例えば特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平３－４３９０３号公報
【特許文献2】特開２０１７－１４７０２５号公報
【発明の概要】
【0005】
照明装置が開示される。
【0006】
一実施形態において、照明装置は、筐体と、第１光源と、第１レンズ光学系と、光低減構造とを備える。筐体は、開口を有する。第１光源は、第１光を筐体の内部空間に出射させる第１出射部を有する。第１レンズ光学系は、第１光の経路において、第１出射部と筐体の開口との間に位置する少なくとも一つの第１レンズを含み、第１出射部からの第１光を開口側の仮想的な像面に結像させて、開口から第１光を出射させる。光低減構造には、筐体の内部空間において第１光が反射または散乱した反射散乱光が入射する。光低減構造は当該反射散乱光を吸収する。光低減構造の吸収率は、６０％以上である。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１実施形態にかかる照明装置の構成の一例を概略的に断面図である。
【図2】第１レンズ光学系の開口数を規定する角度を説明するための図である。
【図3】第１実施形態にかかる照明装置の第１変形例を概略的に示す断面図である。
【図4】第１実施形態にかかる照明装置の第２変形例を概略的に示す断面図である。
【図5】第１実施形態にかかる照明装置の第３変形例を概略的に示す断面図である。
【図6】第２実施形態にかかる照明装置の構成の一例を概略的に断面図である。
【図7】光低減構造の構成の一例を概略的に断面図である。
【図8】光低減構造の構成の他の一例を概略的に断面図である。
【図9】第２実施形態にかかる照明装置の第１変形例を概略的に示す断面図である。
【図10】第２実施形態にかかる照明装置の第２変形例を概略的に示す断面図である。
【図11】第３実施形態にかかる照明装置の構成の一例を概略的に断面図である。
【図12】第４実施形態にかかる照明装置の構成の一例を概略的に断面図である。
【図13】第４実施形態にかかる照明装置の構成の一例を概略的に断面図である。
【図14】第５実施形態にかかる照明装置の構成の一例を概略的に断面図である。
【図15】第５実施形態にかかる照明装置の変形例を概略的に示す断面図である。
【図16】第６実施形態にかかる照明装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図17】第６実施形態にかかる照明装置の第１変形例を概略的に示す断面図である。
【図18】第６実施形態にかかる照明装置の第２変形例を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態にかかる照明装置１の構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置１は、第１光Ｌ１を照明空間Ｓ１に出射させる装置である。照明装置１は例えば照明空間Ｓ１の天井部に配置される。
図１は、第１の実施の形態にかかる照明装置１の構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置１は、第１光Ｌ１を照明空間Ｓ１に出射させる装置である。照明装置１は例えば照明空間Ｓ１の天井部に配置される。
【0009】
図１に例示されるように、照明装置１は、第１光源２と、第１レンズ光学系３と、筐体４とを含んでいる。
【0010】
第１光源２は、筐体４の内部空間に第１光Ｌ１を出射する第１出射部（例えば出射面）２１を有する。第１光Ｌ１は例えば可視光である。第１光源２は、例えば、レーザーダイオード（laser diode：ＬＤ）などの半導体レーザ素子、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）またはＳＬＤ（super luminescent diode）などの発光素子を含んでもよい。第１光源２の第１出射部２１は、発光素子の出射端であってもよい。
【0011】
あるいは、第１光源２は発光素子に加えて、ファイバおよびロッドレンズ等の導光部材をさらに含んでもよい。ファイバは線状のコアとクラッドを含む。クラッドはコアよりも低い屈折率を有し、コアを被覆する。第１光Ｌ１はコアとクラッドとの間の境界面で全反射しながらコア内を透過することができる。ロッドレンズは例えば柱状の形状を有している。第１光Ｌ１はロッドレンズの側面で全反射しながらロッドレンズの内部を透過することができる。
【0012】
このような導光部材の入射端は、ファイバの一方側の端面またはロッドレンズの一方側の端面に相当し、導光部材の出射端は、ファイバの他方側の端面またはロッドレンズの他方側の端面に相当する。
【0013】
発光素子からの第１光Ｌ１は導光部材の入射端に入射し、導光部材内を進んで導光部材の出射端から筐体４の内部空間に出射する。この場合、第１光源２の第１出射部２１は導光部材の出射端に相当する。
【0014】
第１出射部２１は、波長変換部材２３を含んでもよく、第１光Ｌ１は、波長変換部材２３から放出される蛍光であってもよい。波長変換部材２３は、励起光を青色の光に変換する波長変換材料として、例えば、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、又は、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ，（Ｓｒ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ等を含んでよい。波長変換部材２３は、励起光を青緑色の光に変換する波長変換材料として、例えば、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ，Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ等を含んでよい。波長変換部材は、励起光を緑色の光に変換する波長変換材料として、例えば、ＳｒＳｉ２（Ｏ，Ｃｌ）２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、又は、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ等を含んでよい。波長変換部材は、励起光を赤色の光に変換する波長変換材料として、例えば、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、ＳｒＣａＣｌＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、又は、ＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）３：Ｅｕ等を含んでよい。波長変換部材は、励起光を近赤外領域の波長を有する光に変換する波長変換材料として、３Ｇａ５Ｏ１２：Ｃｒ等を含んでよい。
【0015】
また、この場合の第１光源２は、励起光である。励起光は、例えば４０５ｎｍ近傍にピークをもつ紫色の光または４５０ｎｍ近傍にピークを持つ青色の光であってもよい。励起光が３８０ｎｍから４１５ｎｍにピークを持つ光であって、波長変換部材２３がＲＧＢの蛍光体を有していている場合は、照明装置１の演色性を高めることができる。
【0016】
図１に例示されるように、第１光源２の第１出射部２１からの第１光Ｌ１は広がりながら進む。言い換えれば、第１光源２の光軸ＡＸ１に垂直な断面における第１光Ｌ１の大きさは、第１光源２から遠ざかるにつれて大きくなる。なお、図１の例では、第１出射部２１の各点から出射された第１光Ｌ１の光線を模式的に破線で示している。第１光Ｌ１の大きさは、光軸ＡＸ１に垂直な断面において、第１光Ｌ１の光量分布におけるピーク値のｅ２分の１の光量を有する等高線によって規定されてもよい。ここで、「ｅ」はネイピア数と呼ばれる。言い換えれば、図１の第１光Ｌ１の両外側の光線は、光軸ＡＸ１に垂直な断面における光量分布のピーク値のｅ２分の１の光量を有する光線である。上記の等高線（つまり、両外側の光線）で囲まれる領域よりも外側の領域における光はノイズとしてみなされてもよい。
【0017】
第１レンズ光学系３は筐体４の内部空間において、第１光源２からの第１光Ｌ１の経路上に位置する。第１レンズ光学系３は第１レンズ３１を含んでおり、第１光源２からの第１光Ｌ１を、第１出射部２１とは反対側、つまり開口４ａ側の仮想的な像面ＩＳ１に集光させる。言い換えれば、第１レンズ光学系３は、第１光源２の光源像を実像として像面ＩＳ１に結像させる結像光学系である。第１出射部２１は像面ＩＳ１に対して共役関係を有している。なお、ここでいう共役関係とは厳密な意味でなく、第１出射部２１より開口４ａ側において、第１光Ｌ１が最も集光された部位（第１光源２の光軸ＡＸ１に垂直な断面における第１光Ｌ１の大きさが最も小さい部位）を像面ＩＳ１と見なすことができる。
【0018】
図１に例示されるように、第１レンズ光学系３は単一の第１レンズ３１によって構成されていてもよい。第１レンズ３１は球面両凸レンズであってもよい。第１レンズ３１は、例えば、光学ガラス等のガラスおよびアクリル樹脂等の樹脂の少なくともいずれか一方を含む材料によって形成される。
【0019】
図１の例では、第１光源２の第１出射部２１は筐体４に取り付けられており、第１レンズ光学系３に向けて第１光Ｌ１を出射させる。第１光Ｌ１は第１レンズ光学系３を通過した後に、筐体４に形成された照射開口４ａを通過し、筐体４の外部の照明空間Ｓ１に出射する。照射開口４ａは、筐体４の内部空間と外部の照明空間Ｓ１とを繋ぐ開口である。
【0020】
図１の例では、筐体４は、側壁４１と、第１部材４２と、第２部材４３とを有する。側壁４１は筒形状（例えば円筒形状）を有する。図１の例では、筒状の側壁４１の中心軸と第１光源２の光軸ＡＸ１とはほぼ一致する。側壁４１の一方側の第１周縁端には、第１部材４２が位置する。第１部材４２は例えば板状形状を有しており、第１部材４２の周縁が側壁４１の第１周縁端に連結される。側壁４１の他方側の第２周縁端には、第２部材４３が位置する。第２部材４３は例えば板状形状を有しており、第２部材４３の周縁が側壁４１の第２周縁端に連結される。筐体４の内部空間は、側壁４１、第１部材４２および第２部材４３によって形成される。
【0021】
図１の例では、第１部材４２の中央部には、第１部材４２を中心軸方向に貫通する貫通孔が形成されており、第１光源２が当該貫通孔内に位置している。図１の例では、第２部材４３の中央部には、第２部材４３を中心軸方向に貫通する照射開口４ａが形成されている。図１の例では、第２板部４３は側壁４１の下端から光軸ＡＸ１に向かって延在し、照射開口４ａの周縁に至る。つまり、照射開口４ａの径は側壁４１の内径よりも小さい。筐体４がこのような第２部材４３を有することにより、照射開口４ａを小さく形成でき、筐体４の外部から第１レンズ光学系３を見えにくくすることができるため、グレアが少ない快適な照明空間を実現できる。
【0022】
第１レンズ光学系３は筐体４の内部において、第１光源２の第１出射部２１と筐体４の照射開口４ａとの間に位置している。第１レンズ光学系３は、第１光源２からの第１光Ｌ１を像面ＩＳ１に集光させる。図１の例では、像面ＩＳ１は照射開口４ａ内に位置している。つまり、第１光源２の位置、第１レンズ光学系３の位置および第１レンズ光学系３の光学条件は、像面ＩＳ１が照射開口４ａ内に位置するように、設計される。これにより、第１光Ｌ１が最も集光された部位が開口４ａに位置するため、筐体４が第２部材４３を有する場合、開口４ａを小さく設計することができる。これにより、筐体４の外部から第１レンズ光学系３を見えにくくすることができる。その結果、グレアが少ない快適な照明空間を実現できる。
【0023】
なお、像面ＩＳ１は必ずしも照射開口４ａの内部に位置する必要はない。像面ＩＳ１は照射開口４ａを通過する第１光Ｌ１の進行方向において、照射開口４ａからわずかにずれていて位置してもよい。つまり、像面ＩＳ１は照射開口４ａよりもわずかに筐体４の内部側に位置していてもよく、わずかに照明空間Ｓ１側に位置していてもよい。
【0024】
この照明装置１において、第１レンズ光学系３の倍率は、第１光源２の第１出射部２１における第１光Ｌ１の大きさＭ１に対する照射開口４ａの大きさＭ３の比（＝Ｍ３／Ｍ１）以下である。第１出射部２１における第１光Ｌ１の大きさＭ１は第１出射部２１自体の大きさである第１出射部２１の発光径であるともいえ、例えば、ファイバのコアの端面の面積またはロッドレンズの端面の面積に相当する。あるいは、第１出射部２１が発光素子の端面である場合には、当該発光素子自体の端面の大きさが第１出射部２１における第１光Ｌ１の大きさＭ１に相当する。あるいは、第１出射部２１が波長変換部材２３の表面である場合には、当該波長変換部材２３の表面の大きさが第１出射部２１における第１光Ｌ１の大きさＭ１に相当する。
【0025】
第１光源２は、例えばＬＤであることにより、ＬＥＤまたはＶＣＳＥＬと比較して発光径を小さくすることができ、像面ＩＳ１における第１光Ｌ１の大きさＭ２を相対的に小さくすることができる。その結果、グレアが少ない快適な照明空間を実現できる。
【0026】
第１光Ｌ１の断面形状が円形である場合、大きさＭ１を第１光Ｌ１の直径とみなしてもよく、第１光Ｌ１の断面形状が矩形である場合、大きさＭ１を第１光Ｌ１の対角の長さとみなしてもよい。第１出射部２１における第１光Ｌ１の大きさＭ１は、例えば、２ｍｍから３ｍｍ程度である。
【0027】
照射開口４ａの大きさＭ３とは、照射開口４ａにおける光軸ＡＸ１に垂直な断面における照射開口４ａの面積をいう。光軸ＡＸ１に沿って見たときの照射開口４ａの形状が円形状または矩形状である場合には、照射開口４ａの直径または対角の長さは例えば数ｍｍから数十ｍｍ程度である。照射開口４ａの直径は、例えば５ｍｍから１５ｍｍ程度であってもよい。なお、照射開口４ａを形成する面が傾斜している場合、照射開口４ａの大きさＭ３は光軸ＡＸ１の各位置において相違する。この場合には、照射開口４ａの大きさＭ３として、例えばその最小値を採用することができる。
【0028】
倍率とは、第１光源２の第１出射部２１における第１光Ｌ１の大きさＭ１に対する像面ＩＳ１における第１光Ｌ１の大きさＭ２の比である。
【0029】
倍率が上記比以下であるので、像面ＩＳ１における第１光Ｌ１の大きさＭ２を照射開口４ａの大きさＭ３以下にすることができる。よって、第１光Ｌ１が第２部材４３に入射する可能性を低減させることができ、ひいては、第１光Ｌ１が筒状の側壁４１の内面や第２部材４３で反射または散乱する可能性を低減させることができる。これにより、照射開口４ａから漏れ出る不要な反射散乱光を低減させることができる。
【0030】
第１レンズ光学系３の倍率は、照射開口４ａ内を通過する第１光Ｌ１の大きさが照射開口４ａよりも小さくなるように、設定されてもよい。これによれば、反射散乱光をさらに低減させることができる。
【0031】
次に、第１光源２の第１出射部２１における第１光Ｌ１の広がり角θ１を導入して、照明装置１をさらに説明する。広がり角θ１は、例えば、光軸ＡＸ１を含む断面（例えば図１の紙面）において、第１出射部２１における第１光Ｌ１の両外側の光線がなす角度である。第１出射部２１の各点から出射される第１光Ｌ１の広がり角は互いに同じであると考えられるので、広がり角θ１は、第１光源２の第１出射部２１の各点から出射する第１光Ｌ１の最も両外側の光線がなす角度でもある。ここで、第１光Ｌ１の両外側の光線は、例えば第１光Ｌ１の発光径を規定する光線であってもよい。また、第１光Ｌ１の両外側の光線は、第１光源２の光軸ＡＸ１に垂直な断面における第１光Ｌ１の大きさを規定する光線であってもよい。
【0032】
照明装置１において、第１光源２の広がり角θ１は、第１レンズ光学系３の開口数を規定する角度θ２以下である。開口数は、角度θ２の半値の正弦と屈折率との積である。図２は、第１レンズ光学系３の開口数を規定する角度θ２を説明するための図である。ここでいう角度θ２は、例えば、第１出射部２１から第１レンズ光学系３の有効領域を通過する仮想的な光の両外側の光線がなす角度である。ここでいう有効領域とは、第１レンズ光学系３の光学性能を発揮できる光の通過領域に相当し、例えば、第１レンズ３１の有効領域は、第１レンズ３１の主面のうち所定の周縁幅を除いた領域である。より具体的な一例として、第１レンズ３１の有効領域は、第１レンズ３１の周縁を保持する筐体４の部分（つまりレンズホルダ）の内周縁によって囲まれる領域であってもよい。
【0033】
広がり角θ１が角度θ２以下であるので、第１光Ｌ１は第１レンズ光学系３の有効領域内を通過することができる。よって、第１光Ｌ１は第１レンズ３１のエッジにほとんど入射せず、該エッジで生じる第１光Ｌ１の不要な反射および散乱を抑制または回避することができる。
【0034】
以上のように、照明装置１においては、第１レンズ光学系３の倍率が上記比以下であり、かつ、広がり角θ１が角度θ２以下である。よって、第１レンズ光学系３および照射開口４ａの周縁における第１光Ｌ１の不要な反射および散乱を抑制または回避することができる。したがって、照明装置１は、第１光源２からの第１光Ｌ１の大部分を照射開口４ａを通じて照明空間Ｓ１に出射させることができる。言い換えれば、照明空間Ｓ１に出射する第１光Ｌ１の光量を向上させることができる。また、照明空間Ｓ１に漏れ出る反射散乱光を低減させることができるので、照明空間Ｓ１に出射する第１光Ｌ１のグレア等のムラも抑制することができる。このため、照明装置１は高効率かつ高品質な第１光Ｌ１を照明空間Ｓ１に照射することができる。
【0035】
また、第１光Ｌ１が、筐体４に接触しないように照射開口４ａから出射されていてもよい。ここで、「接触しない」とは厳密な意味でなく、第１出射部２１から照射開口４ａまで空間における第１光Ｌ１の両外側の光線が筐体４に接触してなければ、例えば散乱光等のノイズが筐体４に接触していてもよい。
【0036】
図３は、照明装置１の構成の第１変形例を概略的に示す断面図である。図３の例では、像面ＩＳ１が湾曲している。具体的な一例として、像面ＩＳ１は照明空間Ｓ１側に凸となるように湾曲している。このような第１レンズ光学系３は安価な第１レンズ３１によって構成できる。よって、照明装置１の製造コストを低減させることができる。第１レンズ３１は、表面が連続した曲面を有していてもよい。例えば、第１光Ｌ１が通過する第１レンズ３１の主面が段差を有さない曲面のみによって構成されてもよい。言い換えると、第１レンズ３１はフレネルレンズではなくてもよい。これにより、第１レンズ３１における散乱または反射を低減できる。その結果、グレアが少ない快適な照明空間を実現できる。
【0037】
図４は、照明装置１の構成の第２変形例を概略的に示す断面図である。図４の例では、第１レンズ光学系３が複数の第１レンズ３１を含んでいる。複数の第１レンズ３１は第１光Ｌ１の経路において並べて配列される。複数の第１レンズ３１は、第１光Ｌ１の光軸方向に並んで位置していてもよい。このような複数の第１レンズ３１は組レンズとも呼ばれ得る。このような複数の第１レンズ３１を組み合わせることにより、例えばフレネルレンズ等の特殊な光学素子を用いない場合であっても、第１レンズ光学系３として必要な光学特性を容易に得ることができる。図５は、照明装置１の構成の第３変形例を概略的に示す断面図である。第３変形例の構成は第２変形例と同様である。第３変形例に示されるように、複数の第１レンズ３１の間において、第１光Ｌ１の光径が複数の第１レンズ３１のそれぞれを通過する光径よりも小さくなる部位（ウエスト部ＬＷ１）を有していてもよい。具体的には、隣り合う２つの第１レンズ３１の間の光径の最小値（つまりウエスト部ＬＷ１の径）は、該２つの第１レンズ３１の各々における第１光Ｌ１の光径の最小値よりも小さくてもよい。第２変形例および第３変形例によれば、例えば、倍率の高い第１レンズ光学系３を容易に得ることができる。また、第１レンズ光学系３は、例えば第１光Ｌ１の光軸方向に並んで位置する３つ以上のレンズを有していてもよい。これにより、第１レンズ光学系３として必要な光学特性をより容易に得ることができる。
【0038】
【0039】
照明装置１は、照射開口４ａから出射される第１光Ｌ１の配向角が６０度未満であってもよい。これにより、例えば一定間隔で複数の照明装置１が設置された照明空間Ｓ１において、視界に入る照明装置１のグレアを低減できる。その結果、照明装置１の快適性を高めることができる。照明装置１の配向角は、例えば４５度未満、３０度未満または１５度未満であってもよい。
【0040】
また、図１、図３から図５の例では、第１出射部２１と照射開口４ａとの間の距離は、筐体４の内径よりも大きい。ここでいう第１出射部２１と照射開口４ａとの間の距離は、例えば、光軸ＡＸ１に沿う経路における距離である。該距離が大きい場合には、第１レンズ光学系３と照射開口４ａとの間隔を大きくすることができる。第１レンズ光学系３が複数の第１レンズ３１を含む場合には、最も照射開口４ａに近い第１レンズ３１と照射開口４ａとの間隔を大きくすることができる。このため、筐体４の外部から第１レンズ光学系３を見えにくくすることができ、よりグレアが少ない快適な照明空間を実現できる。なお、第１レンズ光学系３と照射開口４ａとの間の距離を筐体４の内径よりも大きくしてもよい。
【0041】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態では、第１レンズ光学系３の開口数を規定する角度θ２は第１出射部２１における第１光Ｌ１の広がり角θ１以上であるので、筐体４の内部での第１光Ｌ１の不要な反射および散乱を抑制できるもの、第１光Ｌ１のわずかな一部は各第１レンズ３１の表面で反射または散乱し得る。このような不要な反射散乱光が照射開口４ａを通じて照明空間Ｓ１に照射されると、ムラがわずかに生じ得る。
本実施の形態では、第１レンズ光学系３の開口数を規定する角度θ２は第１出射部２１における第１光Ｌ１の広がり角θ１以上であるので、筐体４の内部での第１光Ｌ１の不要な反射および散乱を抑制できるもの、第１光Ｌ１のわずかな一部は各第１レンズ３１の表面で反射または散乱し得る。このような不要な反射散乱光が照射開口４ａを通じて照明空間Ｓ１に照射されると、ムラがわずかに生じ得る。
【0042】
そこで、第２の実施の形態では、照明空間Ｓ１に照射される第１光Ｌ１のムラをさらに抑制することを企図する。なお、以下では、筐体４の内部で反射および散乱した第１光Ｌ１の反射散乱光を反射散乱光Ｌ１１とも呼ぶ。なお、反射散乱光Ｌ１１は、像面ＩＳ１に結像する第１光Ｌ１の経路から逸脱した第１光Ｌ１の一部であり、反射光および散乱光のいずれであってもよい。
【0043】
図６は、第２の実施の形態にかかる照明装置１Ａの構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置１Ａは、光低減構造５の有無という点で、照明装置１と相違する。光低減構造５は筐体４の内部に位置している。光低減構造５は、照射開口４ａから出射される反射散乱光Ｌ１１を抑制するために配置される。
【0044】
照明装置１Ａの第１レンズ光学系３は、複数の第１レンズ３１と、１つ以上のスペーサ３２とを含んでいる。図６の例では、第１レンズ光学系３は、２つの第１レンズ３１と、１つのスペーサ３２とを含む。スペーサ３２は、２つの第１レンズ３１の間隔を規定する部材である。スペーサ３２は隣り合う２つの第１レンズ３１の間に位置しており、両第１レンズ３１に接する。これにより、２つの第１レンズ３１の間隔をスペーサ３２の厚み（光軸ＡＸ１に沿う厚み）に一致させることができる。スペーサ３２は、例えば、光軸ＡＸ１を囲むリング状形状を有する。
【0045】
図６の例では、光低減構造５はスペーサ３２の内壁に位置しており、筐体４の内部空間に露出している。光低減構造５は、例えば、反射低減部５１を含む。反射低減部５１は、第１光Ｌ１についての高い吸収率を有する吸収膜を含んでいてもよい。吸収率は例えば６０％以上であってもよく、８０％以上、もしくは、９０％以上であってもよい。反射低減部５１は第１光Ｌ１の全波長範囲について高い吸収率を有していてもよく、あるいは、ピーク波長について高い吸収率を有していてもよい。第１光Ｌ１に対する反射低減部５１の吸収率は、第１光Ｌ１に対するスペーサ３２の吸収率よりも高い。
【0046】
このような反射低減部５１は、例えば、スペーサ３２の内壁に黒化処理を行うことで形成される。具体的な一例として、反射低減部５１は、化成処理、めっき、および、塗装等の黒化処理によってスペーサ３２の内壁に形成される。黒化処理としては、艶なしの黒化処理を採用してもよく、艶ありの黒化処理を採用してもよい。このような反射低減部５１は、黒色の材料によって構成される。該材料は、例えば、黒色の金属、黒色の金属酸化膜および黒色の樹脂の少なくともいずれか一方を含む。
【0047】
あるいは、反射低減部５１は誘電体多層膜を含んでいてもよい。誘電体多層膜は、例えば、複数の誘電体の薄膜が積層された構造を有する。誘電体としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ＳｉＯ２、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）およびフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）のうちの１つ以上の材料が採用される。このような誘電体多層膜は低反射膜あるいは反射防止膜とも呼ばれ得る。
【0048】
反射低減部５１はスペーサ３２の内壁に直接に形成されてもよいし、所定のフィルム状の基材上に形成され、当該基材がスペーサ３２の内壁に取り付けられてもよい。例えば接着剤により、基材がスペーサ３２の内壁に貼り付けられてもよい。
【0049】
あるいは、反射低減部５１は植毛紙を含んでいてもよい。例えば、植毛紙は、紙および布等の基材と、該基材に直立した状態で付着された化学繊維とによって構成され得る。黒色の植毛紙を採用すれば、他の色の植毛紙に比べて、反射散乱光Ｌ１１の反射をさらに抑制することができる。
【0050】
このような照明装置１Ａにおいて、例えば第１レンズ光学系３で反射および散乱した反射散乱光Ｌ１１が、スペーサ３２の内壁に向かって進むと、反射低減部５１に入射する。反射低減部５１は反射散乱光Ｌ１１の反射を抑制するので、照射開口４ａから出射する反射散乱光Ｌ１１をさらに低減させることができる。したがって、照明装置１Ａはさらに高品質な第１光Ｌ１を照明空間Ｓ１に出射させることができる。
【0051】
図７は、光低減構造５の他の例の一部を概略的に示す拡大図である。光低減構造５は、凹凸形状５２を含んでいる。凹凸形状５２は、例えば、スペーサ３２の内壁面の形状であり、図７では、その一部が概略的に示されている。凹凸形状５２は光軸ＡＸ１に平行な光軸方向において凹凸を呈している。つまり、凹凸形状５２は、光軸ＡＸ１を含む断面において、凹部と凸部とが交互に並ぶ形状を有する。
【0052】
図７の例では、凹凸形状５２は鋸刃形状を有しており、鋸刃の各歯（つまり、凸部）は、第１光源２側の第１面５２１と、照射開口４ａ側の第２面５２２とによって形成される。図７の例では、第１面５２１は、光軸方向において照射開口４ａに向かうにしたがって光軸ＡＸ１に近づくように傾斜し、第２面５２２は、照射開口４ａに向かうにしたがって光軸ＡＸ１から遠ざかるように傾斜する。凹凸形状５２において、第１面５２１および第２面５２２が交互に連続する。図７に例示されるように、第１面５２１の長さと第２面５２２の長さはほぼ同一であってもよい。言い換えれば、第１面５２１および第２面５２２は、光軸ＡＸ１を含む断面（例えば図７の紙面）において、二等辺三角形の等辺であってもよい。このような凹凸形状５２は、雌ねじと同様の螺旋形状を有していてもよく、あるいは、複数のリング形状が光軸方向に配列された形状を有していてもよい。凹凸形状５２のピッチは、例えば、数ｍｍ程度以下に設定される。
【0053】
さて、スペーサ３２の内壁には、主として第１光源２側から反射散乱光Ｌ１１が斜め方向に入射する。よって、スペーサ３２の内壁において、より多くの反射散乱光Ｌ１１が第２面５２２よりも第１面５２１に入射する。第１面５２１は、入射した反射散乱光Ｌ１１を、主として照射開口４ａとは反対側の斜め方向に向かって、反射および散乱させる。これにより、反射散乱光Ｌ１１が筐体４内で反射および散乱する回数を増加させることができ、反射散乱光Ｌ１１を筐体４内で減衰させることができる。したがって、照射開口４ａから反射散乱光Ｌ１１が出射する可能性を低減させることができる。
【0054】
また、第１光源２側から反射散乱光Ｌ１１が第２面５２２に入射したとしても、第２面５２２で反射および散乱した反射散乱光Ｌ１１は主として第１面５２１に入射し、第１面５２１で第１光源２側の斜め方向に向かって反射および散乱する。したがって、照射開口４ａから反射散乱光Ｌ１１が出射する可能性を低減させることができる。
【0055】
以上のように、光低減構造５として凹凸形状５２を採用した場合でも、照射開口４ａから出射する反射散乱光Ｌ１１を低減させることができる。つまり、照明装置１Ａはより高品質な第１光Ｌ１を照明空間Ｓ１に出射させることができる。
【0056】
図７の例では、第１面５２１および第２面５２２の長さはほぼ同一であるものの、これらが互いに相違していてもよい。図８は、凹凸形状５２の他の一例を概略的に示す図である。図８の例でも、凹凸形状５２はスペーサ３２の内壁面の形状である。ただし、図８の例では、照射開口４ａに向かうにしたがって光軸ＡＸ１から遠ざかる第２面５２２の長さは、第１面５２１よりも長い。図８の例では、第１面５２１は光軸ＡＸ１にほぼ直交しているので、光軸ＡＸ１を含む断面において、第１面５２１は直角三角形の隣辺に相当し、第２面５２２の直角三角形の斜辺に相当する。
【0057】
このようなスペーサ３２の内壁面にも、主として第１光源２側から斜め方向に反射散乱光Ｌ１１が入射する。第１面５２１は、入射した反射散乱光Ｌ１１を、主として照射開口４ａとは反対側に向かって反射および散乱させる。つまり、第１面５２１は、反射散乱光Ｌ１１を、主として第１光源２側の斜め方向に反射および散乱させる。第１面５２１からの反射散乱光Ｌ１１の一部は第２面５２２に入射し得るものの、第２面５２２は傾斜しているので、反射散乱光Ｌ１１の大部分を第１光源２側の斜め方向に反射および散乱させることができる。
【0058】
また、第１光源２側からの反射散乱光Ｌ１１が第２面５２２に入射したとしても、第２面５２２で反射および散乱した反射散乱光Ｌ１１は第１面５２１に入射し、第１面５２１で第１光源２側の斜め方向に反射および散乱する。
【0059】
以上のように、第１光源２側から凹凸形状５２に入射した反射散乱光Ｌ１１を、主として、第１光源２側の斜め方向に反射および散乱させることができる。したがって、照射開口４ａから反射散乱光Ｌ１１が出射される可能性を低減させることができる。
【0060】
上述の例では、スペーサ３２の内壁に光低減構造５が位置しているものの、必ずしもこれに限らない。図９は、照明装置１Ａの第１変形例を概略的に示す断面図である。図９の例では、光低減構造５は筐体４の内壁に位置している。光低減構造５は反射低減部５１を含んでいてもよい。これによれば、反射低減部５１に入射する反射散乱光Ｌ１１の反射が抑制されるので、照射開口４ａから照明空間Ｓ１に出射する反射散乱光Ｌ１１を低減させることができる。
【0061】
反射低減部５１は図９に例示されるように筐体４の内壁の全面に位置してもよく、あるいは、その一部のみに位置していてもよい。例えば、反射低減部５１は、光軸ＡＸ１を取り囲む側壁４１の内壁の全部または一部のみに位置していてもよい。例えば、反射低減部５１は側壁４１の内壁の全周に位置する。
【0062】
図１０は、照明装置１Ａの第２変形例を概略的に示す断面図である。図１０に例示されるように、筐体４の内壁に位置する光低減構造５は凹凸形状５２を有していてもよい。つまり、筐体４の内壁が光低減構造５としての凹凸形状５２を有していてもよい。この場合、凹凸形状５２は筐体４の内壁面の全面に形成されてもよく、あるいは、その一部のみに形成されてもよい。凹凸形状５２は少なくとも側壁４１の内壁面の全部または一部に形成され得る。例えば、凹凸形状５２は側壁４１の内壁面の全周に形成される。
【0063】
第１光源２側から斜め方向に側壁４１の内壁の凹凸形状５２に入射した反射散乱光Ｌ１１は、主として、第１光源２側の斜め方向に向かって反射および散乱する。よって、照射開口４ａから照明空間Ｓ１に出射する反射散乱光Ｌ１１を低減させることができる。
【0064】
上述の例では、光低減構造５はスペーサ３２の内壁および筐体４の内壁の少なくともいずれか一方に位置する。しかしながら、必ずしもこれに限らない。要するに、光低減構造５は筐体４の内部空間において露出し、かつ、第１レンズ光学系３を通過して像面ＩＳ１に結像する第１光Ｌ１と干渉しない位置に配置される。例えば、光低減構造５は、レンズ３１を保持するレンズホルダ（不図示）の表面に位置してもよい。
【0065】
また、光低減構造５は反射低減部５１および凹凸形状５２の両方を含んでいてもよい。この場合、反射低減部５１は凹凸形状５２の表面に位置する。
【0066】
＜第３の実施の形態＞
図１１は、第３の実施の形態にかかる照明装置１Ｂの構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置１Ｂは、第１レンズ光学系３の具体的な構成という点で、照明装置１と相違する。照明装置１Ｂにおいて、第１レンズ光学系３は複数の第１レンズ３１を含んでおり、両側テレセントリック光学系を構成する。両側テレセントリック光学系とは、第１光源２側において第１光Ｌ１の主光線が光軸ＡＸ１と平行となり、かつ、照射開口４ａ側において第１光Ｌ１の主光線が光軸ＡＸ１と平行となる光学系である。図１１の例では、第１出射部２１の各点から出射する第１光Ｌ１の主光線を太線の破線で示している。
図１１は、第３の実施の形態にかかる照明装置１Ｂの構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置１Ｂは、第１レンズ光学系３の具体的な構成という点で、照明装置１と相違する。照明装置１Ｂにおいて、第１レンズ光学系３は複数の第１レンズ３１を含んでおり、両側テレセントリック光学系を構成する。両側テレセントリック光学系とは、第１光源２側において第１光Ｌ１の主光線が光軸ＡＸ１と平行となり、かつ、照射開口４ａ側において第１光Ｌ１の主光線が光軸ＡＸ１と平行となる光学系である。図１１の例では、第１出射部２１の各点から出射する第１光Ｌ１の主光線を太線の破線で示している。
【0067】
主光線とは、絞り位置での光軸ＡＸ１に垂直な平面Ａ１における第１光Ｌ１の中心を通る光線である。絞り位置とは、例えば、平面Ａ１を光軸方向に沿って移動させたときに、第１出射部２１の各点から出射された各第１光Ｌ１が平面Ａ１で重なり合う領域の割合が最も高くなる位置である。ここでは、第１出射部２１上の３つの点からそれぞれ出射される第１光Ｌ１を、第１部分光Ｌ１ａ、第１部分光Ｌ１ｂおよび第１部分光Ｌ１ｃと呼ぶ。図１１に例示されるように、第１部分光Ｌ１ａ、第１部分光Ｌ１ｂおよび第１部分光Ｌ１ｃは、絞り位置での平面Ａ１において互いに重なり合っており、理想的には互いに一致する。つまり、平面Ａ１において、第１光Ｌ１の全体の領域に対する、各第１部分光Ｌ１ａ～Ｌ１ｃが互いに重なり合う領域の割合が最も高くなる。
【0068】
図１１に例示されるように、第１部分光Ｌ１ａの光線のうち、平面Ａ１において第１光Ｌ１の中心を通る主光線は、第１光源２側および照射開口４ａ側の両方において光軸ＡＸ１に平行である。同様に、第１部分光Ｌ１ｂの主光線も第１光源２側および照射開口４ａ側の両方において光軸ＡＸ１に平行であり、第１部分光Ｌ１ｃの主光線も第１光源２側および照射開口４ａ側の両方において光軸ＡＸ１に平行である。
【0069】
図１１の例では、模式的に３つの第１レンズ３１が示されているものの、第１レンズ３１の個数は適宜に変更され得る。また、図１１の例では、第１レンズ３１として両側凸レンズが示されているものの、適宜に凹レンズ等の他のレンズを採用してもよい。
【0070】
この照明装置１Ｂによれば、照射開口４ａから照射される第１光Ｌ１の主光線は実質的に平行であり、ほとんど広がらない。これによれば、照射開口４ａから照射される第１光Ｌ１の広がり角を小さくすることができる。よって、より狭い照射エリアに第１光Ｌ１を照射することができ、照明装置１Ｂの存在感をさらに低減させることができる。
【0071】
【0072】
ズーム機構６は第１レンズ光学系３を構成する各第１レンズ３１の光軸ＡＸ１上の位置を調整することにより、照射開口４ａからの第１光Ｌ１の広がり角をズーム、つまり調整する。ズーム機構６は特に制限されないものの、例えば、ボールねじ機構を有していてもよい。このようなボールねじ機構は、光軸方向に延びるリードスクリューと、リードスクリューに螺合するキャリッジと、キャリッジに連結されて第１レンズ３１を保持するレンズホルダと、リードスクリューを回転させるモータとを含む。リードスクリューが回転することにより、キャリッジ、レンズホルダおよび第１レンズ３１が一体で光軸方向に沿って移動する。モータは不図示のコントローラによって制御される。
【0073】
また、筐体４は複数の筒状体によって構成されてもよく、各第１レンズ３１とともに光軸方向に沿って移動してもよい。つまり、ズーム機構６が第１レンズ３１および筒状体を一体に移動させてもよい。これによれば、筐体４の光軸方向のサイズは各第１レンズ３１の位置に応じて変化する。
【0074】
図１３では、第１光源２の第１出射部２１と第１レンズ３１との間隔Ｄ１、および、隣り合う２つの第１レンズ３１の間隔Ｄ２が図１２の場合よりも広くなっている。これにより、照明装置１Ｃの照射開口４ａから出射される第１光Ｌ１の広がり角度を小さくすることができる。
【0075】
以上のように、照明装置１Ｃによれば、ズーム機構６が各第１レンズ３１の位置を調整することにより、照射開口４ａから出射する第１光Ｌ１の広がり角を調整することができる。よって、照射エリアの大きさを調整することができる。
【0076】
なお、ズーム機構６が第１レンズ３１の位置を調整することにより、第１レンズ光学系３の開口数も変化するので、開口数を規定する角度θ２も変化する。ここでは、第１光源２の広がり角θ１は、第１レンズ３１の移動によって角度θ２がとり得る範囲のうち最小値以下に設定される。これによれば、ズーム機構６によって各第１レンズ３１が移動しても、第１光源２からの第１光Ｌ１は第１レンズ光学系３の有効領域を通過することができる。言い換えれば、第１光源２からの第１光Ｌ１は第１レンズ３１のエッジをほとんど透過しない。よって、照明装置１Ｃは第１レンズ３１の位置によらず、高い効率かつ高品質な第１光Ｌ１を照明空間Ｓ１に出射させることができる。
【0077】
＜第５の実施の形態＞
図１４は、第５の実施の形態にかかる照明装置１Ｄの構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置１Ｄは、反射部材７の有無および照射開口４ａの位置という点で、照明装置１と相違する。
図１４は、第５の実施の形態にかかる照明装置１Ｄの構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置１Ｄは、反射部材７の有無および照射開口４ａの位置という点で、照明装置１と相違する。
【0078】
反射部材７は筐体４の内部に位置しており、第１光Ｌ１を反射させて、その進行方向を変化させる。反射部材７は例えばミラーあるいはプリズムを含む。図１４の例では、反射部材７は第１光Ｌ１の経路において、第１レンズ光学系３よりも後段に位置している。反射部材７は、第１レンズ光学系３を通過した第１光Ｌ１を照射開口４ａに向けて反射させる。
【0079】
図１４の例では、照射開口４ａは筐体４の第２部材４３には形成されておらず、側壁４１に形成されている。照射開口４ａは側壁４１をその厚み方向に貫通し、筐体４の内部空間と照明空間Ｓ１とを繋げる。図１４の例では、照射開口４ａは、側壁４１の中心軸を中心とした径方向において、反射部材７と向かい合う位置に形成されている。反射部材７からの第１光Ｌ１は照射開口４ａを通過して照明空間Ｓ１に出射される。
【0080】
このような照明装置１Ｄによれば、反射部材７によって第１光Ｌ１の進行方向を、第１光源２による第１光Ｌ１の進行方向と相違させることができるので、照射開口４ａの設置位置の自由度を向上させることができる。
【0081】
また、図１４の例では、反射部材７は第１レンズ光学系３の後段において第１光Ｌ１をほぼ直角に下側に向けて反射させる。このような照明装置１Ｄを照明空間Ｓ１の天井部に設ける場合、第１光源２における第１光Ｌ１の進行方向が水平方向とほぼ平行となる姿勢で、照明装置１Ｄを天井裏に配置することができる。図１４の例では、照明空間Ｓ１の天井面を形成する天井板１００も示されている。天井板１００には、自身を鉛直方向に沿って貫通する開口１０ａが形成されており、照明装置１Ｄは、照射開口４ａが開口１０ａと向かい合う位置で、天井板１００の上に配置されている。
【0082】
このような照明装置１Ｄでは、第１レンズ光学系３の複数の第１レンズ３１が水平方向に沿って並ぶので、照明装置１Ｄの水平方向のサイズが大きくなるものの、照明装置１Ｄの鉛直方向のサイズを小さくすることができる。よって、天井裏の高さが低い場合であっても、照明装置１Ｄを配置することができる。つまり、照明装置１Ｄは照明空間Ｓ１の天井部への設置に適している。
【0083】
図１５は、照明装置１Ｄの変形例を概略的に示す断面図である。図１５の例では、反射部材７は、第１光Ｌ１の経路において、２つの第１レンズ３１の間に位置している。以下では、第１光源２側に位置する第１レンズ３１を第１Ａレンズ３１と呼び、照射開口４ａ側に位置する第１レンズ３１を第１Ｂレンズ３１と呼ぶ。
【0084】
図１５の例では、筐体４の側壁４１はＬ字状の内部空間を形成する。つまり、側壁４１は第１部材４２の周縁から第１光Ｌ１の進行方向に沿って延在し、反射部材７に相当する位置で屈曲し、反射部材７からの第１光Ｌ１の進行方向に沿って延在し、第２部材４３の周縁に至る。このような側壁４１は、いわゆるＬ字管と同様の形状を有している。以下では、側壁４１のうち反射部材７よりも前段に相当する部分を第１部４１１と呼び、反射部材７よりも後段に相当する部分を第２部４１２とも呼び、第１部４１１および第２部４１２を連結する部分を連結部４１３とも呼ぶ。
【0085】
第１光源２と反射部材７との間には、第１レンズ光学系３を構成する一部の第１Ａレンズ３１が位置している。第１Ａレンズ３１は第１部４１１内に位置する。反射部材７と第２部材４３の照射開口４ａと間には、第１レンズ光学系３を構成する残りの第１Ｂレンズ３１が位置している。第１Ｂレンズ３１は第２部４１２内に位置している。反射部材７は連結部４１３内に位置している。
【0086】
このような変形例にかかる照明装置１Ｄを照明空間Ｓ１の天井部に配置する場合、第１光源２における第１光Ｌ１の進行方向が水平方向とほぼ平行となる姿勢で、天井裏に配置することができる。これによれば、天井裏の高さが低くても、照明装置１Ｄを配置することができる。また、変形例にかかる照明装置１Ｄによれば、第２部４１２を天井板１００の開口１０ａに挿入することができる。これによれば、天井裏における照明装置１Ｄのサイズを小さくすることができる。
【0087】
＜第６の実施の形態＞
図１６は、第６の実施の形態にかかる照明装置１Ｅの構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置１Ｅは、第２光源８、第２レンズ光学系９および合流素子１０の有無という点で、照明装置１と相違する。また、図１６に例示されるように、筐体４は、少なくとも、第１レンズ光学系３、第２レンズ光学系９および合流素子１０を収納する。このため、筐体４の形状も照明装置１の筐体４と相違している。
図１６は、第６の実施の形態にかかる照明装置１Ｅの構成の一例を概略的に示す断面図である。照明装置１Ｅは、第２光源８、第２レンズ光学系９および合流素子１０の有無という点で、照明装置１と相違する。また、図１６に例示されるように、筐体４は、少なくとも、第１レンズ光学系３、第２レンズ光学系９および合流素子１０を収納する。このため、筐体４の形状も照明装置１の筐体４と相違している。
【0088】
第２光源８は第２出射部８１を有し、第１光源２からの第１光Ｌ１とは異なる第２光Ｌ２を第２出射部８１から出射させる。第２光Ｌ２は、第１光Ｌ１とは異なる波長範囲を有する光であり、例えば可視光である。第２光源８の具体的な構成の一例は、第１光源２と同様である。
【0089】
図１６の例では、第２光源８も筐体４に取り付けられている。第２光源８は筐体４の内部空間に第２光Ｌ２を出射させる。図１６の例では、第２光源８は、第１光源２からの第１光Ｌ１の進行方向に沿って、第２光Ｌ２を出射させる。第２光源８からの第２光Ｌ２も第１光Ｌ１と同様に広がりながら進行する。
【0090】
第２レンズ光学系９は筐体４の内部に位置する。第２レンズ光学系９は、第２光源８からの第２光Ｌ２を第２光源８と反対側、つまり照射開口４ａ側の仮想的な像面に結像させる結像光学系である。該像面も像面ＩＳ１と同様に、例えば照射開口４ａ内に位置する。第２レンズ光学系９は１以上の第２レンズ９１を含む。図１６の例では、複数（ここでは２つ）の第２レンズ９１が第２光Ｌ２の経路において間隔を空けて配列されている。第２レンズ９１の具体的な一例は第１レンズ３１と同様である。
【0091】
図１６の例では、第１光源２および第１レンズ光学系３の一組に対して、第２光源８および第２レンズ光学系９の一組が平行に配置されている。図１６の例では、第２レンズ光学系９よりも後段には、反射部材７１が位置しており、反射部材７１は第２レンズ光学系９からの第２光Ｌ２を合流素子１０に向かって反射させる。図１６の例では、反射部材７１は筐体４の内部において、合流素子１０よりも上側、かつ、合流素子１０と上下方向において対向する位置に配置されている。反射部材７１は例えばミラーもしくはプリズムを含む。
【0092】
合流素子１０は、第１光Ｌ１および第２光Ｌ２を合流させる素子である。例えば、合流素子１０は、第１プリズム１１と、第２プリズム１２と、フィルタ膜１３とを含む。図１６の例では、第１プリズム１１および第２プリズム１２は直角二等辺三角柱形状を有しており、各斜面が向かい合うように配置される。
【0093】
フィルタ膜１３は第１プリズム１１および第２プリズム１２の斜面に位置しており、第１光Ｌ１を反射させ、第２光Ｌ２を透過させる。つまり、第２光Ｌ２の波長範囲についてのフィルタ膜１３の透過率は、第１光Ｌ１の波長範囲についての透過率よりも高く、第１光Ｌ１の波長範囲についてのフィルタ膜１３の反射率は、第２光Ｌ２の波長範囲についての反射率よりも高い。このようなフィルタ膜１３は、例えば、誘電体多層膜によって実現され得る。誘電体多層膜は、例えば、複数の誘電体の薄膜が積層された構造を有する。誘電体としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ＳｉＯ２、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）およびフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）のうちの１つ以上の材料が採用される。
【0094】
図１６の例では、第１光Ｌ１は合流素子１０の第１プリズム１１を透過し、フィルタ膜１３に対して４５度の入射角で入射する。第１光Ｌ１はフィルタ膜１３で反射する。図１６の例では、反射後の第１光Ｌ１は上下方向に沿って下側に進む。第２光Ｌ２は第２プリズム１２を透過してフィルタ膜１３に対して４５度の入射角で入射する。第２光Ｌ２はフィルタ膜１３を透過し、フィルタ膜１３で反射した第１光Ｌ１と合流する。つまり、フィルタ膜１３よりも後段において、第１光Ｌ１および第２光Ｌ２は一体に進む。
【0095】
筐体４の照射開口４ａは、合流素子１０からの第１光Ｌ１および第２光Ｌ２を通過できる位置に形成されており、図１６の例では、合流素子１０と上下方向において向かい合う位置に形成される。合流素子１０からの第１光Ｌ１および第２光Ｌ２は、筐体４の照射開口４ａを通過し、照明空間Ｓ１に出射される。
【0096】
このような照明装置１Ｅにおいて、第２レンズ光学系９の倍率は、第２光源８の第２出射部８１における第２光Ｌ２の大きさに対する、照射開口４ａの大きさの比以下である。よって、第２光Ｌ２も照射開口４ａの大きさ以下のスポットで照射開口４ａを通過することができる。したがって、第２光Ｌ２が照射開口４ａの周縁で反射または散乱する可能性を低減させることができる。
【0097】
第２レンズ光学系９の倍率は、照射開口４ａ内を通過する第２光Ｌ２の大きさが照射開口４ａよりも小さくなるように、設定されてもよい。これによれば、反射散乱光をさらに低減させることができる。
【0098】
また、照明装置１Ｅにおいて、第２出射部８１における第２光Ｌ２の広がり角は、第２レンズ光学系９の開口数を規定する角度以下である。これによれば、第２光Ｌ２は第２レンズ光学系９の有効領域を通過することができる。よって、第２光Ｌ２は第２レンズ９１のエッジにはほとんど入射せず、第２光Ｌ２の不要な散乱を抑制または回避することができる。
【0099】
したがって、照明装置１Ｅは高効率かつ高い品質で第２光Ｌ２を照明空間Ｓ１に出射させることができる。また、照明装置１Ｅは第１光Ｌ１および第２光Ｌ２を含む光を照明空間Ｓ１に出射させるので、より広い波長範囲の光を照明空間Ｓ１に出射させることができる。
【0100】
図１７は、照明装置１Ｅの第１変形例を概略的に示す断面図である。図１７の例では、合流素子１０のフィルタ膜１３は第１光Ｌ１を透過させ、第２光Ｌ２を反射させる。よって、図１７の例では、筐体４の照射開口４ａは合流素子１０と左右方向において向かい合う位置に形成されている。
【0101】
図１８は、照明装置１Ｅの第２変形例を概略的に示す図である。図１８の例では、合流素子１０と筐体４の照射開口４ａとの間にレンズ３９が位置している。よって、レンズ３９には、合流素子１０からの第１光Ｌ１および第２光Ｌ２が入射する。つまり、図１８の例では、第１レンズ３１およびレンズ３９が第１レンズ光学系３を構成し、第２レンズ９１およびレンズ３９が第２レンズ光学系９を構成する。このため、レンズ３９は第１レンズ３１ともいえ、第２レンズ９１であるともいえる。
【0102】
レンズ３９が第１レンズ光学系３および第２レンズ光学系９によって共用されるので、照明装置１Ｅのサイズおよび製造コストを低減させることができる。
【0103】
以上のように、照明装置１，１Ａ～１Ｅは詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この照明装置１，１Ａ～１Ｅがそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
【0104】
上記各実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【0105】
１ 照明装置
２ 第１光源
２１ 第１出射部
３ 第１レンズ光学系
３１ 第１レンズ、第１Ａレンズ、第１Ｂレンズ
３９ レンズ
４ 筐体
４１１ 第１部
４１２ 第２部
４１３ 連結部
７ 反射部材
８ 第２光源
８１ 第２出射部
９ 第２レンズ光学系
９１ 第２レンズ
ＩＳ１ 像面
Ｌ１ 第１光
Ｌ２ 第２光
Ｌ１１ 反射散乱光
θ１ 広がり角
２ 第１光源
２１ 第１出射部
３ 第１レンズ光学系
３１ 第１レンズ、第１Ａレンズ、第１Ｂレンズ
３９ レンズ
４ 筐体
４１１ 第１部
４１２ 第２部
４１３ 連結部
７ 反射部材
８ 第２光源
８１ 第２出射部
９ 第２レンズ光学系
９１ 第２レンズ
ＩＳ１ 像面
Ｌ１ 第１光
Ｌ２ 第２光
Ｌ１１ 反射散乱光
θ１ 広がり角
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】