照明装置制造方法
照明装置制造方法
【专利摘要】提供一种照明装置，将包含以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2×2网格状的矩形形状的4个发光面的光源与透镜组合，能形成因发光面之间的十字形间隙导致的暗部的照度分布改善的照射图案。该照明装置具有包含如上形成的4个发光面的光源和配置于光源中心轴上且位于光源前方的透镜，光源中心轴通过十字形间隙的交点且在发光面法线方向延伸，透镜包括配置在被包含中心轴的2×N个(N为1、2、3)的平面分割成的4×N个象限内的透镜部，2×N个平面至少包括包含中心轴和横向延伸的间隙的平面及包含中心轴和纵向延伸的间隙的平面，透镜部的焦点设定于4个发光面中的在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内配置的发光面上，是关于通过其焦点且与中心轴平行的旋转轴旋转对称的透镜部。
【专利说明】照明装置【技术领域】
[0001]本发明涉及照明装置，尤其涉及构成为将包含矩形形状的发光面的光源与透镜组合起来的照明装置。
【背景技术】
[0002]以往在筒灯(downlight)等照明装置的领域中，已提出了将LED光源与透镜组合起来的结构的照明装置(例如参照专利文献I)。
[0003]LED光源不会如白炽灯那样放出热线，因而透镜的温度几乎不会上升。因此能够使用甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、环烯烃树脂等透明树脂，通过对这些树脂进行注射成型或注射压缩成型，从而能够成型出复杂形状(例如自由曲面形状)的透镜。
[0004]另一方面，在筒灯等照明装置中，要求更为明亮且光量大。为了应对这种需求，商品开发从使用单个LED芯片的封装件转移为使用多个LED芯片的封装件。例如，专利文献I的图5 Ca)公开了具有以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面(LED芯片)的LED光源。
[0005]【专利文献I】日本特开2011-138815号公报
[0006]然而在如筒灯那样照射出照射角度狭窄的点状光的照明装置中，照射将光源特性维持原样的光的倾向较强。因此在使用包含多个LED芯片的LED光源的情况下，存在在照射目的地也能观测到其发光形状、发光强度比、发光颜色的分布的问题。
[0007]尤其在使用包含以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面(LED芯片)的LED光源的照明装置中，在与不发光的十字形间隙对应的照射区域照度会降低。因此如图28 (a)、图28 (b)所示，会产生在其照射图案P中产生十字形间隙所导致的暗部D的问题。其原因在于，如图29所示，所使用的透镜90采用焦点F被设定在LED光源92的中心(即十字形的交叉点或其附近)，并且相对于中心轴AX旋转对称的透镜。
[0008]另外，为了使用这种具有矩形形状的发光面的光源，难以使用形成圆形或接近圆形的形状的照射图案的点照明器具。
【发明内容】
[0009]本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种照明装置，其结构为将光源与透镜组合起来，其中该光源包含以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面，该照明装置能够形成提升了因发光面之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布而得到改善的照射图案。
[0010]另外，本发明的目的在于提供一种照明装置，其使用具有矩形形状的发光面的光源，能够形成圆形或接近圆形的形状的照射图案。
[0011]进而，本发明的目的在于提供一种照明装置，其能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的照射图案。[0012]为达成上述目的，本发明第一方面的照明装置的特征在于，具有:光源，其包含以在发光面之间形成由横向延伸的间隙和纵向延伸的间隙构成的十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面；以及透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方，所述光源的中心轴通过所述十字形间隙中的横向延伸的间隙与纵向延伸的间隙的交点，并且在所述发光面的法线方向上延伸，所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2 X N个的平面分割成的4 X N个象限内的透镜部，其中N为1、2、3，所述2 X N个平面至少包括:包含所述中心轴和所述横向延伸的间隙的平面以及包含所述中心轴和所述纵向延伸的间隙的平面，所述透镜部的焦点被设定在所述4个发光面中的如下发光面上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内，所述透镜部是关于通过其焦点且与所述中心轴平行的旋转轴旋转对称的透镜部。
[0013]根据上述本发明第一方面，能够形成因发光面之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善的照射图案。另外，能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的照射图案。
[0014]在上述第一方面中，所述透镜部的焦点可以设定在所述4个发光面中的如下发光面上的对角线上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内。
[0015]根据上述构成，除了已提到的效果之外，进而能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案。
[0016]本发明第二方面的照明装置的特征在于，具有:光源，其包含以在发光面之间形成由横向延伸的间隙和纵向延伸的间隙构成的十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面以及配置在所述4个发光面之间的十字形间隙；以及透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方，所述光源的中心轴通过所述十字形间隙中的横向延伸的间隙与纵向延伸的间隙的交点，并且在所述发光面的法线方向上延伸，所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2XN个的平面分割成的4XN个象限内的透镜部，其中N为1、2、3，所述2 X N个平面至少包括:包含所述中心轴和所述横向延伸的间隙的平面以及包含所述中心轴和所述纵向延伸的间隙的平面，所述透镜部的入射面包括将预定曲面分割为同心圆状的多个区域并以大致平面状重新排列的多个菲涅耳面，所述透镜部的多个菲涅耳面的起点的焦点位置和终点的焦点位置被设定在所述4个发光面中的如下发光面上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内，并且，所述透镜部的多个菲涅耳面的起点与终点之间的焦点位置被设定成随着从所述多个菲涅耳面的起点向终点前进，而从所述起点的焦点位置向所述终点的焦点位置接近，所述透镜部是关于通过所述多个菲涅耳面的终点的焦点位置并且与所述中心轴平行的旋转轴旋转对称的透镜部。
[0017]根据本发明第二方面，能够形成因发光面之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善的照射图案。另外，能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的照射图案。
[0018]在上述本发明第二方面中，所述透镜部的所述多个菲涅耳面的起点的焦点位置、终点的焦点位置、所述多个菲涅耳面的起点与终点之间的焦点位置被设定在所述4个发光面中的如下发光面上的对角线上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内。
[0019]根据上述构成，除了已提到的效果之外，进而能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案。
[0020]进而，为了达成上述目的，本发明第三方面的照明装置的特征在于，具有:光源，其包含以在发光面之间形成由横向延伸的间隙和纵向延伸的间隙构成的十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面；以及透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方，所述光源的中心轴通过所述十字形间隙中的横向延伸的间隙与纵向延伸的间隙的交点，并且在所述发光面的法线方向上延伸，所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2 X N个的平面分割成的4 X N个象限内的透镜部，其中N为1、2、3，所述2 X N个平面至少包括:包含所述中心轴和所述横向延伸的间隙的平面以及包含所述中心轴和所述纵向延伸的间隙的平面，所述透镜部的包含所述中心轴的多个放射状平面上的多个透镜截面中的位于中央的透镜截面的焦点被设定于在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内所配置的发光面上，且从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了预定距离的位置上，所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于一端或一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上，所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于另一端或另一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上，所述多个透镜截面中的位于所述中央的透镜截面与位于所述一端或一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从位于所述中央的透镜截面向位于所述一端或一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近位于所述一端或一端附近的透镜截面的焦点位置，所述多个透镜截面中的位于所述中央的透镜截面与位于所述另一端或另一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从位于所述中央的透镜截面向位于所述另一端或另一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近位于所述另一端或另一端附近的透镜截面的焦点位置。
[0021]根据上述本发明第三方面，能够形成因发光面之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善的照射图案。另外，即便光源为矩形形状，也能形成圆形或接近圆形的形状的照射图案。另外，能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的照射图案。
[0022]另外，本发明第四方面的照明装置的特征在于，具有:光源，其包含矩形形状的发光面；以及透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方，所述光源的中心轴通过所述光源的中心或中心附近，并且在所述发光面的法线方向上延伸，所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2XN个的平面分割成的4XN个象限内的透镜部，其中N为1、2、3，所述透镜部的包含所述中心轴的多个放射状平面上的多个透镜截面中的位于中央的透镜截面的焦点被设定于在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内所配置的发光面上，且从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了预定距离的位置上，所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于一端或一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上，所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于另一端或另一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上，所述多个透镜截面中的位于所述中央的透镜截面与位于所述一端或一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从位于所述中央的透镜截面向位于所述一端或一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近位于所述一端或一端附近的透镜截面的焦点位置，所述多个透镜截面中的位于所述中央的透镜截面与位于所述另一端或另一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从位于所述中央的透镜截面向位于所述另一端或另一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近位于所述另一端或另一端附近的透镜截面的焦点位置。
[0023]根据上述本发明第四方面，即便光源为矩形形状，也能形成圆形或接近圆形的形状的照射图案。另外，能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的照射图案。
[0024]根据本发明，能够提供一种照明装置，其结构为将光源与透镜组合起来，其中该光源包含以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面，该照明装置能够形成因发光面之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善的照射图案。
[0025]另外，根据本发明，能够提供一种照明装置，其使用具有矩形形状的发光面的光源，能够形成圆形或接近圆形的形状的照射图案。
[0026]进而，根据本发明，能够提供一种照明装置，其能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的照射图案。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是作为本发明第I实施方式的照明装置10的分解立体图。
[0028]图2的(a)是照明装置10的主视图，(b)是后视图，(c)是(a)所示的照明装置10的A-A截面图(省略了下半部的一部分)。
[0029]图3是光源12的主视图。
[0030]图4是透视过透镜14的光源12的主视图。
[0031]图5是透镜14的后视图。
[0032]图6的(a)?(e)是透镜14的生成步骤例。
[0033]图7是由从照明装置10照射的光形成的照射图案P (照片)的例子。
[0034]图8的(a)是图7所示的照射图案P的光度分布图(等光度曲线)、图8的(b)是通过图8的(a)的纵轴上的O的横轴上的照度分布图。
[0035]图9的(a)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点Pltl的投影像Pltl的例子，图9的(b)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点pl45的投影像Pl45的例子，图9的(c)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点pl9(l的投影像Pl9tl的例子。
[0036]图10的(a)是用于说明通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像Plp Pl45, Pl90的重合情况的图，图10的(b)是用于说明通过配置在第2象限的透镜部26b中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像P2Q、P245、P29Q的重合情况的图，图10的(c)是用于说明通过在第3象限配置的透镜部26c中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像P3VP3PP3W的重合情况的图，图10的(d)是用于说明通过配置在第4象限的透镜部26d中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像P4。、P445、P490的重合情况的图。[0037]图11的(a)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆C2上的点Pla的投影像Pla的例子，图11的(b)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆C3上的点plb的投影像Plb的例子，图11的(c)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆C4上的点plc的投影像Plc的例子。
[0038]图12的(a)是用于说明通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆C2、C3、C4上的点的投影像Pla、Plb、Pl。的重合情况的图，图12的(b)是用于说明通过配置在第2象限的透镜部26b中的以中心轴AX为中心的圆C2、C3、C4上的点的投影像P2a、P2b、P2。的重合情况的图，图12的(c)是用于说明通过在第3象限配置的透镜部26c中的以中心轴AX为中心的圆C2、C3、C4上的点的投影像P3a、P3b、P3C的重合情况的图，图12的(d)是用于说明通过配置在第4象限的透镜部26d中的以中心轴AX为中心的圆C2、C3、C4上的点的投影像P4a、P4b、P4C的重合情况的图。
[0039]图13是作为本发明第2实施方式的照明装置IOA的截面图。
[0040]图14是透视过透镜14A的光源12的主视图。
[0041]图15是由从照明装置IOA照射的光形成的照射图案PA (照片)的例子。
[0042]图16的(a)是图15所示的照射图案PA的光度分布图(等光度曲线)、图16的(b)是通过图16的(a)的纵轴上的O的横轴上的照度分布图。
[0043]图17的(a)是照明装置10的主视图，图17的(b)是后视图，图17的(C)是图17的(a)所示的照明装置10的A-A截面图，图17的(d)是图17的(a)所示的照明装置10的B-B截面图和C-C截面图。
[0044]图18是透视过透镜14的光源12的主视图。
[0045]图19的(a)是渐变曲面透镜的渐变生成方法的例子，图19的(b)是渐变曲面透镜的渐变生成方法的另一例子。
[0046]图20的(a)?(e)是透镜14的生成步骤例。
[0047]图21是由从照明装置10照射的光形成的照射图案P (照片)的例子。
[0048]图22的(a)是图21所示的照射图案P的光度分布图(等光度曲线)，图22的(b)是通过图21的(a)的纵轴上的O的横轴上的照度分布图。
[0049]图23的(a)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点Pltl的投影像PIq的例子，图23的(b)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点pl45的投影像Pl45的例子，图23的(c)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点pl9(l的投影像Pl9tl的例子。
[0050]图24的(a)是用于说明通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像Plp Pl45, Pl90的重合情况的图，图24的(b)是用于说明通过配置在第2象限的透镜部26b中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像(相当于投影像Plp Pl45, Pl90)的重合情况的图，图24的(c)是用于说明通过在第3象限配置的透镜部26c中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像(相当于投影像PlpPlpPU)的重合情况的图，图24的(d)是用于说明通过配置在第4象限的透镜部26d中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像(相当于投影像PU、Pl45、Pl9tl)的重合情况的图。
[0051]图25的(a)是用于说明通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl、C2、C3上的点的投影像PI。、Pla, Plb的重合情况的图，图25的(b)是用于说明通过配置在第2象限的透镜部26b中的以中心轴AX为中心的圆Cl、C2、C3上的点的投影像(相当于投影像Plo、Pla、Plb)的重合情况的图，图25的(c)是用于说明通过在第3象限配置的透镜部26c中的以中心轴AX为中心的圆Cl、C2、C3上的点的投影像(相当于投影像PI。、Pla, Plb)的重合情况的图，图25的(d)是用于说明通过配置在第4象限的透镜部26d中的以中心轴AX为中心的圆Cl、C2、C3上的点的投影像(相当于投影像PI。、Pla、Plb)的重合情况的图。
[0052]图26是作为本发明各实施方式的照明装置10、10A的变形例的分解立体图。
[0053]图27是作为本发明各实施方式的照明装置10、10A的变形例的分解立体图。
[0054]图28的(a)是由使用包含以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面(LED芯片)的LED光源的照明装置所形成的照射图案(等光度曲线)，图28的(b)是通过图28 Ca)的纵轴上的O的横轴上的照度分布图。
[0055]图29是用于说明在照射图案P中产生由于发光强度弱的十字形间隙而导致的暗部D的原因的图。
【具体实施方式】
[0056]下面参照【专利附图】
【附图说明】作为本发明第I实施方式的照明装置。
[0057]图1是作为本发明第I实施方式的照明装置10的分解立体图，图2的(a)是照明装置10的主视图，图2的(b)是后视图，图2的(c)是图2的(a)所示的照明装置10的A-A截面图(省略了下半部的一部分)。
[0058]如图1、图2的(a)?(C)所示，本实施方式的照明装置10具有光源12、透镜14、反射体16等。
[0059]图3是光源12的主视图。
[0060]如图3所示，光源12是包含以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的光源。具体构成为在基板K上以预定间隔(例如0.2mm间隔)以2X2网格状(田字状)配置包含矩形形状(例如Imm角)的发光面20 (20a?20d)的4个半导体发光元件18 (18a?18d)。
[0061]在发光面20 (20a?20d)之间形成有由横向延伸的间隙Sh和纵向延伸的间隙Sv构成的十字形的间隙。这是由于与基板K上的电极(布线图案等)等的关系，无法密集配置半导体发光元件18 (18a?18d)所致的。此外，本实施方式中发光面20 (20a?20d)被具备透镜作用的圆顶形透明部件28覆盖，然而也可以省略圆顶形透明部件28。
[0062]半导体发光元件18 (18a?18d)只要是包含矩形形状的发光面20 (20a?20d)的半导体发光元件即可，对其结构不做特别限定。例如，半导体发光元件18(18a?18d)既可以是将发光颜色为蓝色系的LED芯片(或激光二极管)与将其覆盖的黄色系的波长变换材料(例如YAG荧光体)组合起来的结构的半导体发光元件，也可以是将RGB三种颜色的LED芯片(或激光二极管)组合起来的结构的半导体发光元件，还可以是其他满足结构的预定规格的半导体发光元件。
[0063]光源12的中心轴AX (也称作基准轴或光轴)通过了构成十字形的间隙中的横向延伸的间隙Sh (严格来讲是横向延伸的间隙Sh的中心线Sre)与纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是纵向延伸的间隙Sv的中心线Stc)的交点，并且在发光面20 (20a?20d)的法线方向(与图3的纸面垂直的方向)延伸。
[0064]以下如图4所示，将由包含中心轴AX和横向延伸的间隙Sh (严格来讲是横向延伸的间隙Sh的中心线SH。)的平面、以及包含中心轴AX和纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是纵向延伸的间隙Sv的中心线Sv。)的平面分割出的4个区域称作第I象限?第4象限。
[0065]图4是透视过透镜14的光源12的主视图，表示出透镜部26a?26d的焦点F26a?F26d与配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的位置关系等。
[0066]如图4所示，配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)分别配置于第I象限?第4象限。
[0067]以下将通过配置于第I象限的发光面20a和配置于第3象限的发光面20c的对角线称作第I对角线DL1，将通过配置于第2象限的发光面20b和配置于第4象限的发光面20d的对角线称作第2对角线DL2。
[0068]图2的(a)是透镜14的主视图，图2的(C)是截面图(省略下半部分)，图5是后视图。
[0069]如图2的(C)所示，透镜14配置于光源12的中心轴AX上且位于光源12前方。透镜14是具有来自光源12 (发光面20)的光所入射的入射面22、来自光源12 (发光面20)的从入射面22射入到透镜14内部的光所射出的出射面24的透镜。具体而言，该透镜是入射面22的面形状为将预定曲面(例如朝光源12侧凸出的曲面)分割为同心圆形状的多个区域并以大致平面状重新排列的多个菲涅耳面，出射面24的面形状为与中心轴AX垂直的平面，且在中心轴AX方向的厚度较薄的菲涅耳状透镜。
[0070]透镜14是通过对甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、环烯烃树脂等透明树脂进行注射成型或注射压缩成型从而成型为一体的。此外，透镜14的材质可以为透明树脂以外的例如玻璃。
[0071]如图2的(C)、图4所示，透镜14包含配置在第I象限?第4象限的透镜部26(26a?26d)和配置在透镜部26 (26a?26d)外侧的平板形状的透镜部30等。此外，图4中省略了透镜部30。以下以配置在第I象限的透镜部26a为代表说明透镜部26的结构。
[0072]配置在第I象限的透镜部26a如下构成。
[0073]如图2的(C)、图4所示，配置在第I象限的透镜部26a的焦点F26a并非光源12的中心，而是设定于4个发光面20 (20a?20d)中的发光面20c上的第I对角线DLl上，该发光面20c上配置在位于配置有该透镜部26a的第I象限的对角的第3象限中。具体在本实施方式中，本发明不限于这种情况，而透镜部26a的焦点F26a设定于第I对角线DLl上的从中心轴AX向第3象限侧偏移了 1.2mm的位置。配置在第I象限的透镜部26a是关于通过其焦点F26a且与中心轴AX平行的旋转轴AX26a旋转对称的透镜部(中心角90° )。
[0074]配置在第2象限的透镜部26b、配置在第3象限的透镜部26c以及配置在第4象限的透镜部26d都与配置在第I象限的透镜部26a为同样的结构，它们各自的焦点F26h被设定在配置于处于对应的对角的象限中的发光面20的对角线上。此处省略对它们的详细说明。
[0075]下面说明透镜14 (透镜部26a?26d)的生成步骤例。
[0076]以下的生成步骤例如是使用公知的透镜设计用软件(程序)执行的。此外，以配置在第I象限的透镜部26a为代表说明透镜部26的生成步骤。[0077]配置在第I象限的透镜部26a是如下生成的。
[0078]首先，设定作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的透镜截面形状。例如，基于应用配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的对角方向的观点，在包含中心线AX和第I对角线DLl的截面上设定作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的透镜截面形状(例如参照图2的(C))。
[0079]接着，将作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的透镜截面形状的焦点F26a设定在第I对角线DLl上的从中心轴AX向处于第I象限的对角的第3象限侧偏移了 1.2mm的位置(参照图4)。
[0080]然后，使得作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的透镜截面形状以通过其焦点F26a且平行于中心轴AX的旋转轴AX26a为中心在第I象限进行旋转。
[0081]由此就生成了配置在第I象限的透镜部26a (中心角90° )。
[0082]配置在第2象限的透镜部26b、配置在第3象限的透镜部26c以及配置在第4象限的透镜部26d都与配置在第I象限的透镜部26a为同样的结构，因此可以通过同样的步骤生成。此处省略对它们的详细说明。
[0083]此外，对于在配置于各象限的透镜部26 (26a?26d)的边界线附近重叠的部分，将到配置有自身的象限内为止的范围作为有效部分来设定透镜曲面。图6的(d)中的符号A1、A2表示重叠的部分。
[0084]通过执行上述生成步骤，生成包含配置在第I象限?第4象限的透镜部26(26a?26d)的透镜14 (参照图6的(e))。
[0085]接着说明透镜14 (透镜部26a?26d)的其他生成步骤例。
[0086]以下的生成步骤例如是使用公知的透镜设计用软件(程序)执行的。
[0087]图6的(a)?图6的(e)表示透镜14的生成步骤的各步骤。
[0088]首先设定作为透镜14的基础的基本透镜14’。基本透镜14’是焦点F被设定在中心轴AX上，并且关于中心轴AX旋转对称的透镜(参照图6 (a))。
[0089]接着，利用包含中心轴AX的水平面和包含中心轴AX的铅直面将基本透镜14’分割为中心角为90°的4个透镜部26a’?26d’(参照图6的(b))。在该阶段，透镜部26a’?26d’的焦点F26a?F26d与基本透镜14’的焦点F —致。
[0090]然后移动配置在第I象限的透镜部26a’，以使该透镜部26a’的焦点F26a处于从中心轴AX朝位于第I象限的对角的第3象限侧偏移1.2mm的第I对角线DLl上的位置(参照图6的(C))。同样，对于配置在第2象限的透镜部26b’、配置在第3象限的透镜部26c’、配置在第4象限的透镜部26d’而言，也移动透镜部26b’、26c’、26d’，以使各自的焦点F26w处于对角线DLl或DL2上的从中心轴AX朝位于该象限的对角的象限侧偏移了 1.2mm的位置(参照图6的⑷)。
[0091]此外，通过向各象限移动，透镜部26 (26a?26d)会在边界线附近重叠，对于该重叠的部分，将到配置有自身的象限内为止的范围作为有效部分来设定透镜的曲面。图6(d)中的符号Al、A2表不重叠的部分。
[0092]通过执行以上的生成步骤，也能够生成包含配置在第I?第4象限的4个透镜部26 (26a?26d)的透镜14 (参照图6的(e))。
[0093]如图1、图2的(C)所示，反射体16是主要用于防止通过透镜14视觉观察内部结构(例如光源12和基板K等)的装饰部件，具有配置在透镜14 (透镜部26a~26d)外侧的环状的反射面16a。环状的反射面16a被设计成作为向前方反射来自光源12的光中的不射入到透镜部26a~26d的光的反射面发挥作用。此时，被环状反射面16a反射的来自光源
12的光透射过透镜14中的平板形状的透镜部30 (参照图2的(c))而照射到前方。
[0094]下面说明从上述结构的照明装置10照射的照射图案。
[0095]图7是由从照明装置10所照射的光形成的照射图案P (照片)，图8的(a)是图7所示的照射图案P的光度分布图(等光度曲线)，图8的(b)是通过图8的(a)的纵轴上的O的横轴上的照度分布图。
[0096]如图8的(a)、图8的(b)所示，从照明装置10照射的照射图案P是使得由发光面20 (20a~20d)之间的十字形间隙(横向延伸的间隙SH和纵向延伸的间隙SV)导致的一直以来都会产生的暗部的照度分布提升而得以改善，并且中心光度(照度)为最大且光度(照度)随着朝向周围而逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案。
[0097]以下说明从照明装置10照射的照射图案P是使得由发光面20 (20a~20d)之间的十字形间隙导致的暗部的照度分布提升而得以改善，并且中心光度(照度)为最大且光度(照度)随着朝向周围而逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案的理由。
[0098]如图8的(a)所示，照射图案P成为由透射过透镜部26a~26d的光所形成的照射图案Pl~P4构成的合成配光图案。
[0099]首先说明照射图案P1。
[0100]照射图案Pl主要是由透射过配置在第I象限的透镜部26a的来自光源12的光而形成的。
[0101]图9的(a)~图9的(C)的下段所示的图是透镜14的后视图，图9的(a)~图9的(c)中所示的点Plc^ Pl45、Pl90是配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点(0°截面、45°截面、90°截面上的中央点)。0°截面(45°截面、90°截面)指的是利用包含中心轴AX且相对于包含中心轴AX的铅直面倾斜0° (45°、90° )的平面将配置在第I象限的透镜部26a切断而得到的截面。
[0102]图9的(a)~图9的(C)的上段所示的图表示通过了下段所示的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点plQ、pl45、pl9Q的投影像P1Q、P145、P19Q。投影像指的是配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a~20d)的投影像(光源像)。此外，实际如图10的(a)所示，投影像PIc^PIpPI9ci是以重叠的状态被投影的。
[0103]通过了配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点(例如点pio、点Pi45、点PU)的投影像(例如投影像Ρ?ο、Ρ?45、Ρ?9(ι)按照其通过位置而被投影到不同位置(例如沿着以中心轴AX为中心的圆Cl’的位置)(参照图9的(a)~图9的(C)、图10的(a))。通过圆Cl上的点Pltl与点Pl45之间的点、点Pl45与点pl9(l之间的点的投影像(未图示)也相同。其原因在于，配置在第I象限的透镜部26a的焦点F26a并非光源12的中心，而是设定在4个发光面20 (20a~20d)中的配置在位于配置有该透镜部26a的第I象限的对角的第3象限中的发光面20c上。具体在本实施方式中，透镜部26a的焦点F26a设定在第1对角线1上的从中心轴AX向第3象限侧偏移了 1.2mm的位置。因此，圆Cl上的点与配置在第1象限的透镜部26a的焦点F26a之间的距离随着从点Pl45到点Plc^Pl9tl而逐渐发生变化。[0104]如上，通过了圆Cl上的点(例如点plQ、点Pl45、点pl9Q)的投影像(例如投影像P1。、Pl45、PI9C1)按照其通过位置而被投影到不同位置(例如沿着以中心轴AX为中心的圆Cl’的位置)。其结果，该投影像(例如投影像Ρ1ο、Ρ145、Ρ19(ι)的明亮部分(参照图10的(a)中的矩形区域)与暗部(参照图10的(a)中的十字区域)重合。其结果，照射图案Pl中的由于发光面20 (20a?20d)间的十字形间隙而导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图8的(a)、图 8 的(b))。
[0105]通过了圆Cl上的点(例如点plQ、点Pl45、点pl9(l)的投影像(例如投影像PI。、Pl45、Pl9tl)的明亮部分(参照图10 Ca)中的矩形区域)与暗部(参照图10的(a)中的十字区域)的重合状况随着配置在第I象限的透镜部26a的焦点F26a与中心轴AX之间的距离而发生变化。
[0106]S卩，若使得配置在第I象限的透镜部26a的焦点F26a与中心轴AX之间的距离变长，则通过圆Cl上的点的投影像的暗部彼此的重合状况会偏移，投影像(例如投影像ΡΙρΡΙρPl9tl)的明亮部分(参照图10的(a)中的矩形区域)与暗部(参照图10的(a)中的十字区域)会重合。另一方面，若配置在第I象限的透镜部26a的焦点F26a与中心轴AX之间的距离过长，则投影像的尺寸会变大，甚至大于对照射图案Pl要求的尺寸。
[0107]在本实施方式中，基于提升由发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布而使其改善，并且能够形成所要求的尺寸的照射图案的观点，将配置在第I象限的透镜部26a的焦点F26a与中心轴AX之间的距离设定为1.2mm，然而本发明不限于此。
[0108]关于配置在第I象限的透镜部26a，能够设想成包含圆Cl以外的以中心轴AX为中心的无数个圆(例如图11的(a)所示的圆C2、图11的(b)所示的圆C3、图11的(c)所示的圆C4)。通过这些以中心轴AX为中心的无数个圆(例如圆C2、C3、C4)上的点(例如点pla、点Plb、点Pi。)的投影像(例如投影像Pla、Plb、Plc)也与上述圆Cl同样地按照其通过位置而被投影到不同位置(例如沿着以中心轴AX为中心的圆C2’、C3’、C4’的位置)(参照图11的(a)?图11的(C)、图12的(a))，该投影像的明亮部分与暗部重合。其结果，照射图案Pl中的由于发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图8 (a)、图8 (b))。
[0109]如图11的(a)?图11的(C)、图12的(a)所示，作为通过了配置在第I象限的透镜部26a的投影像，通过越接近中心轴AX的点的投影像的尺寸越小而照度越高，并且被投影到越靠照射图案Pl的中央处。其原因在于，配置在第I象限的透镜部26a的折射率越接近中心轴AX越低，随着趋向周围而变高。例如成为如下不等式的关系。
[0110](通过了圆C2上的点Pla的投影像Pla)< (通过了圆C3上的点plb的投影像Plb)< (通过了圆C4上的点pi。的投影像Plc)
[0111]其结果，照射图案Pl成为中心光度(照度)最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图8的(a)、图8的(b))。
[0112]接着说明照射图案P2。
[0113]照射图案P2主要是由透射过了配置在第2象限的透镜部26b的来自光源12的光形成的。
[0114]照射图案P2相当于使照射图案Pl以中心轴AX为中心旋转90°后的图案。其理由在于，配置在第2象限的透镜部26b相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转90°后的透镜部。
[0115]因此，通过了配置在第2象限的透镜部26b的投影像与配置在第I象限的透镜部26a同样，按照其通过位置而被投影到不同位置(例如沿着以中心轴AX为中心的圆Cl’的位置)，该投影像的明亮部分(参照图10的(b)中的矩形区域)与暗部(参照图10的(b)中的十字区域)重合(参照图10的(b))。其结果，照射图案P2中的由于发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙而导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图8的(a)、图8的(b))。
[0116]另外，通过了配置在第2象限的透镜部26b的投影像与配置在第I象限的透镜部26a同样，通过越是接近中心轴AX的点的投影像的尺寸越小而照度越高，并且被投影到越靠照射图案P2的中央处(参照图12的(b))。其结果，照射图案P2成为中心光度(照度)最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图8的(a)、图 8 的(b))。
[0117]接着说明照射图案P3。
[0118]照射图案P3主要是由通过了配置在第3象限的透镜部26c的来自光源12的光形成的。
[0119]照射图案P3相当于使照射图案Pl以中心轴AX为中心旋转180°后的图案。其理由在于，配置在第3象限的透镜部26c相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转180°后的透镜部。
[0120]因此，通过了配置在第3象限的透镜部26c的投影像与配置在第I象限的透镜部26a同样，按照其通过位置而被投影到不同位置(例如沿着以中心轴AX为中心的圆Cl’的位置)，该投影像的明亮部分(参照图10的(c)中的矩形区域)与暗部(参照图10的(c)中的十字区域)重合(参照图10的(C))。其结果，照射图案P3中的由于发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙而导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图8的(a)、图8的(b))。
[0121]另外，通过了配置在第3象限的透镜部26c的投影像与配置在第I象限的透镜部26a同样，通过了越接近中心轴AX的点的投影像的尺寸越小而照度越高，并且被投影到越靠照射图案P3的中央处(参照图12的(C))。其结果，照射图案P3成为中心光度(照度)最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图8的(a)、图 8 的(b))。
[0122]接着说明照射图案P4。
[0123]照射图案P4主要是由通过了配置在第4象限的透镜部26d的来自光源12的光形成的。
[0124]照射图案P4相当于使照射图案Pl以中心轴AX为中心旋转270°后的图案。其理由在于，配置在第4象限的透镜部26d相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转270°后的透镜部。
[0125]因此，通过了配置在第4象限的透镜部26d的投影像与配置在第I象限的透镜部26a同样，按照其通过位置而被投影到不同位置(例如沿着以中心轴AX为中心的圆Cl’的位置)，该投影像的明亮部分(参照图10的(d)中的矩形区域)与暗部(参照图10的(d)中的十字区域)重合(参照图10的(d))。其结果，照射图案P4中的由于发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙而导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图8的(a)、图8的(b))。
[0126]另外，通过了配置在第4象限的透镜部26d的投影像与配置在第I象限的透镜部26a同样，通过了越接近中心轴AX的点的投影像的尺寸越小而照度越高，并且被投影到越靠照射图案P4的中央处(参照图12的(d))。其结果，能够使照射图案P4成为中心光度(照度)最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图8的(a)、图8的(b))。
[0127]下面考察配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的发光色度并不固定而存在色度分布的情况。根据本实施方式的照明装置10，这种情况下，通过了配置在各象限的透镜部26a?26d的投影像会按照其通过位置而以错开重合的状态被投影，其结果发光色的不均不会集中于照射图案P的一部分上，能够消除照射图案P的颜色不均。
[0128]另外，根据本实施方式的照明装置10，则该光学系统是不使用具备光色散效应的表面纹饰加工等，而是应用光控制实现的色散光学系统。因此，不会如表面纹饰加工那样依赖于模具表面精度和打毛表面状态随时间变化的影响，能够实现具备耐久性的产品。
[0129]下面说明变形例。
[0130]在上述实施方式中，说明的是入射面22的面形状为将预定曲面(例如向光源12侧凸出的曲面)分割为同心圆状的多个区域并以大致平面状重新排列的多个菲涅耳面，出射面24的面形状为与中心轴AX垂直的平面的例子，然而本发明不限于此。
[0131]例如也可以构成为使入射面22的面形状为与中心轴AX垂直的平面，出射面24的面形状为将预定曲面(例如向光源12相反侧凸出的曲面)分割为同心圆状的多个区域并以大致平面状重新排列的多个菲涅耳面。
[0132]或者也可以构成为使入射面22的面形状为与中心轴AX垂直的平面、朝光源12侧凸出的曲面或朝光源12侧凹入的曲面中的任意一个，出射面24的面形状为朝光源12相反侧凸出的曲面或朝光源12的相反侧凹入的曲面中的任意一个。
[0133]例如，通过使出射面24的面形状为朝光源12相反侧凸出的曲面，从而能够构成在出射面24中的配置于各象限的透镜部26 (26a?26d)的边界线显现出棱线(边缘)的新颖独特的透镜14。其原理在于，透镜部26 (26a?26d)的焦点F26a?F26d并非光源12的中心，而是设定在配置有该透镜部26 (26a?26d)的象限的对角的象限中。
[0134]另外，在上述实施方式中，说明的是透镜部26 (26a?26d)的焦点F26a?F26d并非光源12的中心，而是设定在配置于配置有该透镜部26 (26a?26d)的象限的对角的象限内的发光面20 (20a?20d)上的第I对角线DLl上或第2对角线DL2上的位置的例子，然而本发明不限于此。
[0135]即，基于使由发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙而导致的暗部的照度分布提升而得以改善的观点，至少将透镜部26(26a?26d)的焦点F26a?F26d设定在配置于配置有该透镜部26 (26a?26d)的象限的对角的象限内的发光面20 (20a?20d)上即可。此夕卜，若将透镜部26 (26a?26d)的焦点F26a?F26d设定在配置有该透镜部26 (26a?26d)的象限的对角的象限内所配置的发光面20 (20a?20d)上的第I对角线DLl上(或第2对角线DL2上)的位置处，则能够使从照明装置10照射的照射图案P成为圆形或接近圆形的形状的照射图案。
[0136]另外，上述实施方式说明的是透镜14包含配置在通过由包含中心轴AX的2个平面所分割出的4个象限内的透镜部26 (26a?26d)的例子，然而本发明不限于此。
[0137]S卩，透镜14可以包含配置在由包含中心轴AX的2XN个(其中N为1、2、3)的平面均等(或非均等)分割出的4XN个象限内的透镜部。此外，2XN个平面至少包括包含中心轴AX和在横向延伸的间隙Sh (严格来讲是在横向延伸的间隙Sh的中心线SH。)的平面以及包含中心轴AX和在纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是在横向延伸的间隙Sv的中心线Stc)的平面。
[0138]接着参照【专利附图】
【附图说明】作为本发明第2实施方式的照明装置。
[0139]本实施方式的照明装置IOA与上述第I实施方式的照明装置10的不同之处在于，使用透镜14A代替了透镜14。此外的结构与上述第I实施方式的照明装置10相同。以下以与上述第I实施方式的照明装置10的不同之处为中心进行说明，对与上述第I实施方式的照明装置10相同的结构赋予相同标号并省略对其说明。
[0140]图13是作为本发明第2实施方式的照明装置IOA的截面图，图14是透视过透镜14A的光源12的主视图。
[0141]如图13所示，透镜14A是包含来自光源12(发光面20)的光所射入的入射面22A、从入射面22A射入到透镜14A内部的来自光源12 (发光面20)的光所射出的出射面24A的透镜。具体而言，该透镜14A是入射面22A的面形状为将预定曲面(例如朝光源12侧凸出的曲面)分割为同心圆形状的多个区域并以大致平面状重新排列的多个菲涅耳面22A1?22A3、出射面24A的面形状为与中心轴AX垂直的平面，在中心轴AX方向的厚度较薄的菲涅耳状透镜，这些与透镜14相同，而透镜部26A (26Aa?26Ad)的焦点位置不同。
[0142]以下以配置在第I象限的透镜部26Aa为代表说明透镜部26A的结构。
[0143]配置在第I象限的透镜部26Aa如下构成。
[0144]如图13、图14所示，配置在第I象限的透镜部26Aa的多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B的焦点位置B26Aa和终点C的焦点位置C26Aa设定在4个发光面20 (20a?20d)中的配置在位于配置有该透镜部26Aa的第I象限的对角处的第3象限内的发光面20c上。另夕卜，透镜部26Aa的多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B与终点C之间的焦点位置被设定为随着从多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B向终点C前进而从起点B的焦点位置B26Aa向终点C的焦点位置C26Aa接近。
[0145]具体地，配置在第I象限的透镜部26Aa的多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B的焦点位置B26Aa并非光源12的中心，而是设定在4个发光面20 (20a?20d)中的配置在位于配置有该透镜部26Aa的第I象限的对角处的第3象限内的发光面20c上的第I对角线DLl上(参照图13、图14)。更具体而言，在本实施方式中，设定在第I对角线DLl上的从中心轴AX向第3象限侧偏移了 0.3mm的位置，然而本发明不限于此。
[0146]另外，配置在第I象限的透镜部26Aa的多个菲涅耳面22A1?22A3的终点C的焦点位置(:2_并非光源12的中心，而是设定在4个发光面20 (20a?20d)中的、配置在位于配置有该透镜部26Aa的第I象限的对角处的第3象限内的发光面20c上的第I对角线DLl上(参照图13、图14)。具体在本实施方式中，设定在第I对角线DLl上的从中心轴AX向第3象限侧偏移了 1.2mm的位置，然而本发明不限于此。
[0147]透镜部26Aa是关于通过多个菲涅耳面22A1?22A3的终点C的焦点位置C26Aa并且与中心轴AX平行的旋转轴AX26Aa旋转对称的透镜部(中心角90° )。
[0148]配置在第2象限的透镜部26Ab、配置在第3象限的透镜部26Ac和配置在第4象限的透镜部26Ad都与配置在第I象限的透镜部26Aa为相同的结构，它们各自的多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B的焦点位置B26Ab?d和终点C的焦点位置C26Ab?d设定在被配置于位于对应的对角处的象限内的发光面20的对角线上。此处省略对其进行详细说明。
[0149]接着说明透镜14A (透镜部26Aa?26Ad)的生成步骤例。
[0150]以下生成步骤例如是使用公知的透镜设计用软件(程序)来执行的。此处以配置在第I象限的透镜部26Aa为代表说明透镜部26的生成步骤。
[0151]配置在第I象限的透镜部26Aa如下生成。
[0152]首先设定作为配置在第I象限的透镜部26Aa的基础的透镜截面的形状。例如，基于应用配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的对角方向的观点，在包含中心线AX和第I对角线DLl的截面上设定作为配置在第I象限的透镜部26Aa的基础的透镜截面形状。
[0153]具体如图13所示，设定如下的透镜截面形状:即多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B的焦点位置B26Aa和终点C的焦点位置C26Aa设定在4个发光面20 (20a?20d)中的被配置在位于第I象限的对角的第3象限内的发光面20c上，并且将透镜部26Aa的多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B与终点C之间的焦点位置设定为随着从多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B向终点C前进，而从起点B的焦点位置B26Aa向终点C的焦点位置C26Aa接近(例如参照图13)。
[0154]然后使得作为配置在第I象限的透镜部26Aa的基础的透镜截面形状通过其终点C处的焦点位置C26Aa，并且以平行于中心轴AX的旋转轴AX26Aa为中心在第I象限中旋转。
[0155]由此生成配置在第I象限的透镜部26Aa (中心角90° )。
[0156]配置在第2象限的透镜部26Ab、配置在第3象限的透镜部26Ac和配置在第4象限的透镜部26Ad都具有与配置在第I象限的透镜部26Aa相同的结构，因此可通过同样的步骤生成。此处省略对其详细说明。
[0157]此外，对于在配置于各象限内的透镜部26A (26Aa?26Ad)的边界线附近重叠的部分，将到配置有自身的象限内为止的范围作为有效部分来设定透镜的曲面。
[0158]通过执行以上的生成步骤，生成了包含配置在第I象限?第4象限的透镜部26A(26Aa ?26Ad)的透镜 14A。
[0159]下面说明从上述结构的照明装置IOA照射的照射图案。
[0160]图15是由从照明装置IOA照射的光形成的照射图案PA (照片)，图16的(a)是图15所示的照射图案PA的光度分布图(等光度曲线)，图16的(b)是通过图16的(a)的纵轴上的O的横轴上的照度分布图。
[0161]如图16的(a)、图16的(b)所不,基于与上述第I实施方式中说明的同样理由，从照明装置IOA照射的照射图案PA成为由于发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙而导致的以往所产生的暗部的照度分布提升而得以改善，并且中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案。
[0162]如上所述，根据本实施方式的照明装置10A，通过了配置在各象限的透镜部26Aa?26Ad的投影像按照其通过位置被投影到不同位置(例如沿着以中心轴AX为中心的圆Cl’的位置)，该投影像的明亮部分与暗部重合(参照图10的(a)?图10的(d)、图12的(a)?图12的(d))。其结果，照射图案PA中的由于发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图16的(a)、图16的(b))。[0163]另外，作为通过了配置在各象限的透镜部26Aa?26Ad的投影像，通过越接近中心轴AX的点的投影像的尺寸越小而照度越高，并且被投影到越靠照射图案P的中央处(参照图12的(a)?图12的(d))。其结果，照射图案PA成为中心光度(照度)最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图16的(a)、图16的(b))。
[0164]下面考察配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的发光色度并不固定而存在色度分布的情况。根据本实施方式的照明装置10A，这种情况下，通过了配置在各象限内的透镜部26Aa?26Ad的投影像会按照其通过位置而在错开重合的状态下被投影，其结果发光色的不均不会集中于照射图案PA的一部分上，能够消除照射图案PA的颜色不均。
[0165]另外，根据本实施方式的照明装置10A，该光学系统是不使用具备光色散效应的表面纹饰加工等，而是应用光控制实现的色散光学系统。因此，不会如表面纹饰加工那样依赖于模具表面精度和打毛表面状态随时间变化的影响，能够实现具备耐久性的产品。
[0166]下面说明变形例。
[0167]上述实施方式说明的是透镜14A包括配置于被具有中心轴AX的2个平面分割成的4个象限内的透镜部26A (26Aa?26Ad)的例子，然而本发明不限于此。
[0168]S卩，透镜14A可以包含配置在被包含中心轴AX的2XN个(其中N为1、2、3)的平面均等(或大致均等)地分割成的4XN个象限内的透镜部。此外，2XN个平面至少包括如下平面:包含中心轴AX和在横向延伸的间隙Sh (严格来讲是在横向延伸的间隙Sh的中心线SH。)的平面以及包含中心轴AX和在纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是在纵向延伸的间隙Sv的中心线Stc)的平面。
[0169]下面参照【专利附图】
【附图说明】作为本发明第3实施方式的照明装置。并且，对与上述实施方式相同的结构赋予同一标号并参照同一附图，有时适当省略对其说明。
[0170]图1是可用于本发明一个实施方式的照明装置10的分解立体图，图17 Ca)的是主视图，图17的(b)是后视图，图17的(c)是图17的(a)所示的照明装置10的A-A截面图(省略了下半部的一部分)，图17的(d)是图17的(a)所示的照明装置10的B-B截面图和C-C截面图(省略了下半部的一部分)。
[0171]如图1、图17的(a)?图17的(d)所示，本实施方式的照明装置10具有光源12、透镜14、反射体16等。
[0172]光源12可采用与上述实施方式相同的结构，例如为图3的主视图所示的光源12。
[0173]在本实施方式中，如图18所示，将被包含中心轴AX和在横向延伸的间隙Sh (严格来讲是在横向延伸的间隙Sh的中心线SH。)的平面以及包含中心轴AX和在纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是在纵向延伸的间隙Sv的中心线Sv。)的平面分割成的4个区域称作第I象限?第4象限。
[0174]图18是透视过透镜14的光源12的主视图，表示出配置在第I象限内的透镜部26a的3个焦点(45°截面26a45的焦点F45、0。截面26a0的焦点F0、90。截面26a90的焦点F90)与配置在位于第I象限的对角的第3象限内的发光面20c的位置关系等。
[0175]如图18所示，配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)分别配置于第I象限?第4象限。[0176]以下将通过配置在第I象限的发光面20a和配置在第3象限的发光面20c的对角线称作第I对角线DL1，将通过配置在第2象限的发光面20b和配置在第4象限的发光面20d的对角线称作第2对角线DL2。
[0177]如图17的(C)、图17的(d)所示，透镜14配置于光源12的中心轴AX上且位于光源12的前方，是与上述实施方式同样包含由多个菲涅耳面组成的入射面22和平面的出射面24的厚度较薄的菲涅耳状的透镜。
[0178]配置在第I象限~第4象限的透镜部26 (26a~26d)如下构成。
[0179]如图17的(C)、图18所示，配置在第I象限的透镜部26a的包含中心轴AX的多个放射状平面上的多个透镜截面(以下简称为多个透镜截面)中的位于中央的透镜截面26a45(以下称之为45°截面a45)的焦点F45被设定在发光面20c上(第I对角线DLl上)的从中心轴AX向位于配置有该透镜部26a的第I象限的对角的第3象限侧偏移了第I距离LI (例如0.3mm)的位置。45°截面(0°截面、90°截面亦同样)指的是利用包含中心轴AX且相对于包含中心轴AX的铅直面倾斜45° (0°、90° )的平面将配置在第I象限的透镜部26a切断而得到的截面。
[0180]如图17的(d)、图18所示，多个透镜截面中的位于一端(或一端附近)的透镜截面26a0 (即第I象限与第2象限之间的边界面。以下称之为0°截面26?)的焦点Ftl设定在横向延伸的间隙Sh (严格来讲是横向延伸的间隙Sh的中心线SH。)上的从中心轴AX向位于配置有该透镜部26a的第I象限的对角的第3象限侧偏移了比第I距离LI长的第2距离L2 (例如1.2mm)的位置。此外，0°截面26aQ的焦点F。还可以设定在横向延伸的间隙Sh附近(例如配置在第3象限内的发光面20c中的横向延伸的间隙Sh附近的部分)。
[0181]同样地，多个透镜截面中的位于另一端(或另一端附近)的透镜截面26? (即第I象限与第4象限之间的边界面。以下称之为90°截面26a9(l)的焦点F9tl设定在纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是纵向延伸的间隙Sv的中心线Sv。)上的从中心轴AX向位于配置有该透镜部26a的第I象限的对角的第3象限侧偏移了比第I距离LI长的第2距离L2 (例如
1.2mm)的位置。并且，90°截面26a9(l的焦点F9tl不限于纵向延伸的间隙Sv上，还可以设定在纵向延伸的间隙Sv附近(例如配置在第3象限的发光面20c的在纵向延伸的间隙Sv附近的部分)。
[0182]多个透镜截面中的45°截面26a45与0°截面26?之间的透镜截面(存在无数个)的焦点位置随着从45°截面26a45向0°截面26aQ前进而逐渐发生变化。即，45°截面26a45与0°截面26?之间的透镜截面的焦点位置被设定为随着从45°截面26a45向0°截面26aQ前进而逐渐接近0°截面26&(|的焦点Ftl位置。例如，被设定为随着从45°截面26a45向0°截面26&(|接近，中心轴AX与多个透镜截面的焦点之间的距离呈直线性或曲线性(例如二次曲线性)地连续增大，逐渐接近0°截面26?的焦点Ftl位置。其原因在于，从光学系统来看，矩形形状的发光面20 (20a~20d)为圆形的发光光源。
[0183]同样地，多个透镜截面中的45°截面26a45与90°截面26a9(l之间的透镜截面(存在无数个)的焦点位置随着从45°截面26a45向90°截面26a9(l前进而逐渐发生变化。SP，45°截面26a45与90°截面26a9(l之间的透镜截面的焦点位置被设定为随着从45°截面26a45向90°截面26a9Q前进而逐渐接近90°截面26a9(l的焦点F9tl位置。例如，被设定为随着从45°截面26a45向90°截面26a9(l前进，中心轴AX与多个透镜截面的焦点之间的距离呈直线性或曲线性(例如二次曲线性)地连续增大，逐渐接近90°截面26a9Q的焦点F9tl位置。其原因也在于，从光学系统来看，矩形形状的发光面20 (20a~20d)为圆形的发光光源。
[0184]此外,第I距离LI不限于0.3mm,第2距离L2不限于1.2_。
[0185]配置在第2象限的透镜部26b相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转90° (在图18中为逆时针旋转)后而得到的透镜部。同样地，配置在第3象限的透镜部26c相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转180° (在图19中位逆时针旋转)后而得到的透镜部。同样地，配置在第4象限的透镜部26b相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转270° (在图18中为逆时针旋转)后而得到的透镜部。
[0186]接着说明透镜14 (透镜部26a~26d)的生成步骤例。
[0187]以下的生成步骤例如是使用公知的透镜设计用软件(程序)执行的。此外，以配置在第I象限的透镜部26a为代表说明透镜部26的生成步骤。
[0188]配置在第I象限的透镜部26a如下生成。
[0189]首先，设定作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的透镜截面形状。例如，基于灵活应用配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20(20a~20d)的对角方向的观点，在包括中心轴AX和第I对角线DLl的截面上设定作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的45。截面26a45的形状(参照图17的(C))。
[0190]接着，将作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的45°截面26a45的焦点F45设定在第I对角线DLl上的从中心轴AX向位于第I象限的对角的第3象限侧偏移了第I距离LI (例如0.3mm)的位置(参照图17的(C)、图18)。
[0191]接着，基于灵活应用配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20(20a~20d)的边方向(底边和侧边)附近的观点，在包含中心轴AX和在横向延伸的间隙Sh (严格来讲是在横向延伸的间隙Sh的中心线Sre)的截面上设定作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的0°截面26&(|的形状(参照图17的(d))。同样地，在包含中心轴AX和在纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是在纵向延伸的间隙Sv的中心线Stc)的截面上设定作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的90°截面26a9(l的形状(参照图17的(d))。
[0192]接着，将作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的0°截面26?的焦点Ftl设定在横向延伸的间隙Sh (严格来讲是在横向延伸的间隙Sh的中心线Sre)上的、从中心轴AX向位于第I象限的对角的第3象限侧偏移了比第I距离LI (例如0.3mm)长的第2距离L2(例如1.2mm)的位置(参照图17的(d)、图18)。同样地，将90°截面26a9(l的焦点F9tl设定在纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是纵向延伸的间隙Sv的中心线Stc)上的、从中心轴AX向位于第I象限的对角的第3象限侧偏移了比第I距离LI (例如0.3mm)长的第2距离L2 (例如1.2mm)的位置(参照图17的(d)、图18)。
[0193]然后形成保持了上述3个透镜截面形状(0°截面26?的形状、45°截面26a45的形状、90°截面26a9(l的形状)的渐变曲面透镜。
[0194]图19的(a)、图19的(b)是渐变曲面透镜的渐变生成方法的例子。
[0195]例如图19的(a)所示，根据O。截面26a0的形状、45°截面26a45的形状、90°截面26a9Q的形状，保持各个曲线C。、C45、C9tl，将45°截面26a45附近的曲面作为约束而在旋转轴AX26a的切线矢量V方向上形成曲面32，而在O °截面26aQ、90°截面26a9(l附近，作为不约束于旋转轴AX26a的切线矢量V方向的条件,通过贝塞尔曲面(bezier curve)生成方法形成渐变曲面32。
[0196]或者如图19的(b)所示，将45°截面26a45附近的曲面作为约束而在旋转轴AX26a的切线矢量V方向上形成曲面32，而在0°截面26aQ、90°截面26a9(l附近，作为赋予约束并在旋转轴AX26a的切线矢量V方向上延伸的条件，通过贝塞尔曲面生成方法形成渐变曲面32。
[0197]由此生成配置在第I象限的透镜部26a (中心角90° )。
[0198]在第2象限~第4象限也执行以上生成步骤，从而生成作为包含配置在第I象限~第4象限的透镜部26 (26b~26d)的透镜14的基础的包含透镜部26’(26b’~26d’ )的基本透镜14’(参见图20的(a))。
[0199]接着说明合成各象限的透镜曲面的方法。
[0200]以下步骤例如是使用公知的透镜设计用软件(程序)执行的。
[0201]图20的(a)~图20的(e)表示合成各象限的透镜曲面的方法的各步骤。
[0202]首先，利用包含中心轴AX的水平面和包含中心轴AX的铅直面将基本透镜14’(参照图20的(a))分割为中心角是90°的4个透镜部26a’~26d’(参照图6的(b))。
[0203]接着，使配置在第I象限的透镜部26a’的焦点F26a (焦点FQ、F45、F9(I等)从中心轴AX向位于第I象限的对角的第3象限侧移动，以使得配置在第I象限的透镜部26a’的焦点F26a (焦点Fc^FpF9tl等)与配置在位于第I象限的对角的第3象限的发光面20c成为图19所示的位置关系。
[0204]同样地，使配置在第2象限的透镜部26b’的焦点F26b (相当于焦点F。、F45' F90等)从中心轴AX向位于第2象限的对角的第4象限侧移动(参照图20的(d))。同样地，使配置在第3象限的透镜部26c’的焦点F26。(相当于焦点Fc^FpF9tl等)从中心轴AX向位于第3象限的对角的第I象限侧移动(参照图20的(d))。同样地，使配置在第4象限的透镜部26d’的焦点F26d (相当于焦点匕、F45' F90等)从中心轴AX向位于第4象限的对角的第2象限侧移动(参照图20的⑷)。
[0205]通过执行上述步骤，从而生成包含配置在第I象限~第4象限的4个透镜部26(26a~26d)的透镜14 (参照图20的(e))。
[0206]此外，通过向各象限移动，透镜部26 (26a~26d)在边界线附近发生重叠，对于该重叠的部分，将到配置有自身的象限内为止的范围作为有效部分来设定透镜曲面。图20的Cd)中的符号Al、A2表不重叠的部分。
[0207]以上就是透镜14 (透镜部26a~26d)的基本生成步骤，而在存在发生透镜14 (透镜部26a~26d)设计上的问题(例如透镜14 (透镜部26a~26d)制造方面的问题)的可能的情况下，可以将各象限间的边界面(或其附近的面)在微小范围内调整为适当的面。
[0208]反射体16可采用与上述实施方式相同的反射体，例如可举出图1、图17的(C)、图17的(d)所示的反射体。详细情况引用之前的说明，在此省略。
`[0209]接着说明从上述结构的照明装置10所照射的照射图案。
[0210]图21是由从照明装置10照射的光形成的照射图案P (照片)，图22的(a)是图21所示的照射图案P的光度分布图(等光度曲线)，图22的(b)是通过图22的(a)的纵轴上的O的横轴上的照度分布图。[0211]如图22的(a)、图22的(b)所示，从照明装置10所照射的照射图案P成为由于发光面20 (20a~20d)之间的十字形间隙所导致的以往会产生的暗部的照度分布提升而得以改善，并且中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案。以下说明其原因。
[0212]如图22的(a)所示，照射图案P为通过由透射过透镜部26a~26d的光形成的照射图案Pl~P4构成的合成配光图案。
[0213]首先说明照射图案Pl。
[0214]照射图案Pl主要是由透射过配置在第I象限的透镜部26a后的来自光源12的光形成的。 [0215]图23的(a)~图23的(C)的下段所示的图是透镜14的后视图，图23的(a)~图23的(c)所示的点plQ、pl45、pl9Q是配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点(0°截面26aQ、45°截面26a45、90°截面26a9(l上的中央点)。
[0216]图23的(a)~图23的(C)的上段所示的图表示的是通过了下段所示的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点plQ、pl45、pl9Q后的投影像P1Q、P145、P19Q。投影像指的是配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a~20d)的投影像(光源像)。此外，如图24的(a)所示，投影像PU、Pl45、Pl9tl实际上是以重叠的状态被投影的。
[0217]通过了配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点(例如点P ?ο、点PI45、点PU)的投影像(例如投影像Plo、PU、Pi90)按照其通过位置(截面)，而被作为不同尺寸的投影像投影到不同位置(参照图23的(a)~图23的(C)、图24的(a))。
[0218]具体如图24的(a)所示，通过了 45°截面26a45上的点pl45的投影像Pl45被投影到照射图案Pl的大致中央，通过了 O。截面26?上的点Pltl的投影像Pltl被投影到相对于投影像Pl45向下偏移的位置，通过了 90°截面26a9(l上的点Pl9tl的投影像Pl9tl被投影到相对于投影像Pl45向左偏移的位置。投影像Plo、Pl45、Pl90的尺寸关系为投影像Pltl=投影像Pl90 >投影像Pl45。其原因在于，配置在第I象限的透镜部26a的多个透镜截面的焦点位置并非光源12的中心，而是被设定为随着从45°截面26a45向0°截面26?、90°截面26a9Q前进而逐渐接近0°截面26&(|的焦点Ftl位置、90°截面26a9(l的焦点F9tl位置。此外，在图23的(a)~图23的(C)、图24的(a)中，以大致相同的尺寸描绘了投影像P1Q、P145、P19(I，而实际上的关系是投影像Pltl=投影像Pl9tl >投影像Pl45。
[0219]通过了圆Cl上的点pl45与点Pltl之间的点的投影像(存在无数个。未图示)随着其通过位置(截面)从点Pl45向点Pltl接近，其投影像的尺寸逐渐接近投影像Pltl,并且其投影位置也接近投影像Plo。同样地，通过了圆Cl上的点pl45与点Pl9tl之间的点的投影像(存在无数个。未图示)随着其通过位置(截面)从点Pl45向点Pl9tl接近，其投影像的尺寸逐渐接近投影像PU，并且其投影位置也接近投影像PU。其原因也在于，配置在第I象限的透镜部26a的多个透镜截面的焦点位置并非光源12的中心，而是被设定为随着从45°截面26a45向0°截面26%、90°截面26a9(l前进，逐渐接近0°截面26?的焦点Ftl位置、90°截面26a9(l的焦点F9tl位置。
[0220]如上所述，通过了配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点(例如点pio、点pip点pU的投影像(例如投影像PL、pi45> Pi90)按照其通过位置(截面)，而被作为不同尺寸的投影像投影到不同位置(参照图24的(a))。由此，该投影像(例如投影像P1Q、P145、P19Q)的明亮部分(参照图24的(a)中的矩形区域)与暗部(参照图24的(a)中的十字区域)重合。其结果，照射图案Pl中的由于发光面20 (20a~20d)之间的十字形间隙导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参见图22的(a)、图22的(b))。
[0221]通过了圆Cl上的点(例如点Plc^点Pl45、点Pl9tl)的投影像(例如投影像PV Pl45、Pl9tl)的明亮部分(参照图24的(a)中的矩形区域)与暗部(参照图24的(a)中的十字区域)的重合情况和照射图案Pl的尺寸都是按照第I距离LI和第2距离L2而发生变化的。
[0222]在本实施方式中，基于提升并改善由发光面20 (20a~20d)之间的十字形间隙导致的暗部的照度分布，并且形成所要求的尺寸的照射图案P的观点，将第I距离LI设定为
0.3mm，将第2距离L2设定为1.2mm，然而本发明不限于此。此外，关于第I距离L1、第2距离L2，以第I距离LI <第2距离L2的关系作为前提，能够在配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20(20a~20d)的最外径光源尺寸的13~90%的范围内自由选定。例如，最外径光源尺寸为1.5mm (或约1.5mm)的情况下,可以在0.2mm~1.35mm的范围内自由选定第I距离L1、第2距离L2。
[0223]可设想成配置在第I象限的透镜部26a包含圆Cl以外的以中心轴AX为中心的无数个圆(例如图23的(a)所示的圆C2、C3)。通过了这些以中心轴AX为中心的无数个圆(例如圆C2、C3)上的点(例如点pla、plb)的投影像(例如投影像Pla、Plb)也与上述圆Cl同样，按照其通过位置(截面)而被作为不同尺寸的投影像投影到不同位置(参照图25的(a))。由此，该投影像的明亮部分(参照图25的(a)中的矩形区域)与暗部(参照图25的(a)中的十字区域)重合。其结果，照射图案Pl中的由发光面20 (20a~20d)之间的十字形间隙导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参见图22的(a)、图22的(b))。
[0224]另外，如上所述，通过了 45°截面26a45上的点pl45的投影像Pl45被投影在照射图案Pl的大致中央，通过了 0°截面26?上的点投影像Pltl被投影在相对于投影像Pl45向下偏移的位置，通过了 9 0°截面26a9(l上的点Pl9tl的投影像Pl9tl被投影在相对于投影像Pl45向左偏移的位置(参照图24的(a))。而且，投影像Plp Pl45、Pl9tl的尺寸关系为投影像P I。=投影像Pl9tl >投影像Pl45。由此，通过了 0°截面26aQ和90°截面26a9(l的投影像(例如投影像Plo、Pl90)的照度与通过了 45°截面26a45的投影像(例如投影像Pl45)的照度相比呈扩散分布，产生使通过了 45°截面26a45的投影像(例如投影像Pl45)的各边膨胀的效果(参照图24的(a))。其结果，尽管光源12为矩形形状，照射图案Pl也成为圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图22的(a))。
[0225]其原因在于，45°截面26a45与0°截面26&(|之间的透镜截面(存在无数个)的焦点位置以及45°截面26a45与90°截面26a9(l之间的透镜截面(存在无数个)的焦点位置被设定为使得从光学系统来看矩形形状的发光面20 (20a~20d)成为圆形发光光源。
[0226]另外，作为通过了配置在第I象限的透镜部26a的投影像，通过越接近中心轴AX的点的投影像的尺寸越小且照度越高，并且被投影到越靠照射图案Pl的中央处。例如图25的(a)所示，存在通过了圆C3上的点plb (参照图23 (a))的投影像Plb <通过了圆Cl上的点Pltl (参照图23的(a))的投影像Pltl <通过了圆C2上的点pla (参照图23的(a))的投影像Pla的关系。其结果，照射图案Pl成为中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的照射图案(参照图22的(a)、图22的(b))。其原因在于，配置在第I象限的透镜部26a越接近中心轴AX则其折射率越低，随着趋向周围而折射率变高。[0227]下面说明照射图案P2。
[0228]照射图案P2主要是由透射过配置在第2象限的透镜部26b的来自光源12的光形成的。
[0229]照射图案P2相当于使照射图案Pl以中心轴AX为中心旋转90° (图25的(a)中逆时针旋转)而得到的图案(参照图25的(b))。其原因在于，配置在第2象限的透镜部26b相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转90°而得到的。
[0230]因此，与照射图案Pl同样地，照射图案P2中的因发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图22的(a)、图22的(b))。另夕卜，即便光源12为矩形形状，照射图案P2也成为圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图22的(a))。另外，照射图案P2成为中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的照射图案(参照图22的(a)、图22的(b))。
[0231]下面说明照射图案P3。
[0232]照射图案P3主要是由透射过配置在第3象限的透镜部26c的来自光源12的光形成的。
[0233]照射图案P3相当于使照射图案Pl以中心轴AX为中心旋转180° (图25的(a)中逆时针旋转)而得到的图案(参照图25的(C))。其原因在于，配置在第3象限的透镜部26c相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转180°而得到的。
[0234]因此，与照射图案Pl同样地，照射图案P3中的因发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图22的(a)、图22的(b))。另夕卜，即便光源12为矩形形状，照射图案P3也成为圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图22的(a))。另外，照射图案P3成为中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的照射图案(参照图22的(a)、图8的(b))。
[0235]下面说明照射图案P4。
[0236]照射图案P4主要是由透射过配置在第4象限的透镜部26d的来自光源12的光形成的。
[0237]照射图案P4相当于使照射图案Pl以中心轴AX为中心旋转270° (图25的(a)中逆时针旋转)而得到的图案(参照图25的(d))。其原因在于，配置在第4象限的透镜部26d相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转270°而得到的。
[0238]因此，与照射图案Pl同样地，照射图案P4中的因发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图22的(a)、图22的(b))。另夕卜，即便光源12为矩形形状，照射图案P4也成为圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图22的(a))。另外，照射图案P4成为中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的照射图案(参照图22的(a)、图22的(b))。
[0239]如上，从照明装置10照射的照射图案P形成为由透射过透镜部26a?26d的光形成的照射图案Pl?P4的合成配光图案。
[0240]如上所述，根据本实施方式的照明装置10，能够形成因发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得到改善后的照射图案P (Pl?P4)。另夕卜，根据本实施方式的照明装置10，即便光源12为矩形形状，也能够形成圆形或接近圆形的形状的照射图案P (Pl?P4)。另外，根据本实施方式的照明装置10，能够形成中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的照射图案P (Pl?P4)。
[0241]另外，考察配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的发光色度并不固定而存在色度分布的情况。根据本实施方式的照明装置10，这种情况下，通过了配置在各象限的透镜部26a?26d的投影像会按照其通过位置而在错开重合的状态下被投影，其结果发光色的不均不会集中于照射图案P的一部分上，能够消除照射图案P的颜色不均。
[0242]另外，根据本实施方式的照明装置10，该光学系统不使用具备光色散效应的表面纹饰加工等，而是应用光控制实现的色散光学系统。因此，不会如表面纹饰加工那样依赖于模具表面精度和打毛表面状态随时间变化的影响，能够实现具备耐久性的产品。
[0243]下面说明变形例。
[0244]在上述实施方式中，说明的是入射面22的面形状为将预定曲面(例如向光源12侧凸出的曲面)分割为同心圆状的多个区域并以大致平面状重新排列的多个菲涅耳面，出射面24的面形状为与中心轴AX垂直的平面的例子，然而本发明不限于此。
[0245]例如也可以构成为入射面22的面形状为与中心轴AX垂直的平面，出射面24的面形状为将预定曲面(例如向光源12相反侧凸出的曲面)分割为同心圆状的多个区域并以大致平面状重新排列的多个菲涅耳面。
[0246]或者也可以构成为入射面22的面形状为与中心轴AX垂直的平面、朝光源12侧凸出的曲面或朝光源12侧凹入的曲面中的任意一方，出射面24的面形状为朝光源12相反侧凸出的曲面或朝光源12相反侧凹入的曲面中的任意一方。
[0247]例如，通过使出射面24的面形状为朝光源12相反侧凸出的曲面，从而能够构成在出射面24的配置于各象限的透镜部26 (26a?26d)的边界线显现出棱线(边缘)的新颖独特的透镜14。其原理在于，配置在第I象限的透镜部26a的多个透镜截面的焦点位置并非光源12的中心，而是设定为随着从45°截面26a45向0°截面26&(|、90°截面26a9(l前进而逐渐接近O。截面26a0的焦点F0位置、90。截面26a90的焦点F90位置。
[0248]另外，在上述实施方式中，说明的是透镜14包含配置在被包含中心轴AX的2个平面分割成的4个象限内的透镜部26 (26a?26d)的例子，然而本发明不限于此。
[0249]S卩，透镜14可以包含配置在被包含中心轴AX的2XN个(其中N为1、2、3)的平面均等(或大致均等)地分割成的4XN个象限内的透镜部。此外，2XN个平面至少包括:包含中心轴AX和在横向延伸的间隙Sh (严格来讲是在横向延伸的间隙Sh的中心线SH。)的平面以及包含中心轴AX和在纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是在纵向延伸的间隙Sv的中心线Svc)的平面。
[0250]另外，在上述实施方式中，说明的是使用包含以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的光源作为光源12的例子，然而本发明不限于此。
[0251]例如，还可以使用以不包含十字形间隙的I个矩形形状的发光面(例如2.2mm角)来置换了图18所示的4个发光面20a?20d的光源作为光源12。
[0252]如上，即便光源12是矩形形状，也能形成圆形或接近圆形的形状的照射图案P(Pl?P4)。另外，通过上述透镜设计，能够形成中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的照射图案P (Pl?P4)。[0253]另外，上述各实施方式说明的是使用I个光源12、1个透镜14 (透镜14A)、1个反射体16构成照明装置10 (照明装置10A)的例子，然而本发明不限于此。
[0254]例如要求更明亮且大光量的情况下，如图26、图27所示，可以使用多个光源12、多个透镜14 (透镜14A)、多个反射体16 (反射面16a)构成照明装置10 (照明装置10A)。
[0255]上述实施方式的所有内容都仅为示例。不应依据这些记载对本发明进行限定性解释。本发明能够在不脱离其精神或主要特征的情况下基于其他各种方式加以实施。
【权利要求】
1.一种照明装置，其特征在于，具有: 光源，其包含以在发光面之间形成由横向延伸的间隙和纵向延伸的间隙构成的十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面；以及透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方， 所述光源的中心轴通过所述十字形间隙中的横向延伸的间隙与纵向延伸的间隙的交点，并且在所述发光面的法线方向上延伸， 所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2 X N个平面分割成的4 X N个象限内的透镜部，其中N为1、2、3， 所述2XN个平面至少包括:包含所述中心轴和所述横向延伸的间隙的平面以及包含所述中心轴和所述纵向延伸的间隙的平面， 所述透镜部的焦点被设定在所述4个发光面中的如下发光面上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内， 所述透镜部是关于通过其焦点且与所述中心轴平行的旋转轴旋转对称的透镜部。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述透镜部的焦点被设定在所述4个发光面中的如下发光面上的对角线上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内。
3.一种照明装置，其特征在于，具有: 光源，其包含以在发光面之间形成由横向延伸的间隙和纵向延伸的间隙构成的十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面以及配置在所述4个发光面之间的十字形间隙；以及` 透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方， 所述光源的中心轴通过所述十字形间隙中的横向延伸的间隙与纵向延伸的间隙的交点，并且在所述发光面的法线方向上延伸， 所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2 X N个平面分割成的4 X N个象限内的透镜部，其中N为1、2、3， 所述2XN个平面至少包括:包含所述中心轴和所述横向延伸的间隙的平面以及包含所述中心轴和所述纵向延伸的间隙的平面， 所述透镜部的入射面包括将预定曲面分割为同心圆状的多个区域并以大致平面状重新排列后的多个菲涅耳面， 所述透镜部的多个菲涅耳面的起点的焦点位置和终点的焦点位置被设定在所述4个发光面中的如下发光面上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内，并且，所述透镜部的多个菲涅耳面的起点与终点之间的焦点位置被设定成随着从所述多个菲涅耳面的起点向终点前进，而从所述起点的焦点位置向所述终点的焦点位置接近， 所述透镜部是关于通过所述多个菲涅耳面的终点的焦点位置并且与所述中心轴平行的旋转轴旋转对称的透镜部。
4.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述透镜部的所述多个菲涅耳面的起点的焦点位置、终点的焦点位置、所述多个菲涅耳面的起点与终点之间的焦点位置被设定在所述4个发光面中的如下发光面上的对角线上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内。
5.一种照明装置，其特征在于，具有: 光源，其包含以在发光面之间形成由横向延伸的间隙和纵向延伸的间隙构成的十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面；以及 透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方， 所述光源的中心轴通过所述十字形间隙中的横向延伸的间隙与纵向延伸的间隙的交点，并且在所述发光面的法线方向上延伸， 所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2 X N个平面分割成的4 X N个象限内的透镜部，其中N为1、2、3， 所述2XN个平面至少包括:包含所述中心轴和所述横向延伸的间隙的平面以及包含所述中心轴和所述纵向延伸的间隙的平面， 所述透镜部的包含所述中心轴的多个放射状平面上的多个透镜截面中的位于中央的透镜截面的焦点被设定于在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内所配置的发光面上，且设定于从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了预定距离的位置上， 所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于一端或一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上， 所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于另一端或另一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上， 所述多个透镜截面中的所述位于中央的透镜截面与所述位于一端或一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从所述位于中央的透镜截面向所述位于一端或一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近所述位于一端或一端附近的透镜截面的焦点位置， 所述多个透镜截面中的所述位于中央的透镜截面与所述位于另一端或另一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从所述位于中央的透镜截面向所述位于另一端或另一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近所述位于另一端或另一端附近的透镜截面的焦点位置。
6.一种照明装置，其特征在于，具有: 光源，其包含矩形形状的发光面；以及 透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方， 所述光源的中心轴通过所述光源的中心或中心附近，并且在所述发光面的法线方向上延伸， 所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2 X N个平面分割成的4 X N个象限内的透镜部，其中N为1、2、3， 所述透镜部的包含所述中心轴的多个放射状平面上的多个透镜截面中的位于中央的透镜截面的焦点被设定于在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内所配置的发光面上，且设定于从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了预定距离的位置上，所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于一端或一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上， 所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于另一端或另一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上， 所述多个透镜截面中的所述位于中央的透镜截面与所述位于一端或一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从所述位于中央的透镜截面向所述位于一端或一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近所述位于一端或一端附近的透镜截面的焦点位置， 所述多个透镜截面中的所述位于中央的透镜截面与所述位于另一端或另一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从所述位于中央的透镜截面向所述位于另一端或另一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近所述位于另一端或另一端附近的透镜截面的焦点 位置。
【文档编号】F21V5/04GK103759220SQ201310369738
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2012年8月23日
【发明者】小池辉夫, 石津元康 申请人:斯坦雷电气株式会社
【专利摘要】提供一种照明装置，将包含以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2×2网格状的矩形形状的4个发光面的光源与透镜组合，能形成因发光面之间的十字形间隙导致的暗部的照度分布改善的照射图案。该照明装置具有包含如上形成的4个发光面的光源和配置于光源中心轴上且位于光源前方的透镜，光源中心轴通过十字形间隙的交点且在发光面法线方向延伸，透镜包括配置在被包含中心轴的2×N个(N为1、2、3)的平面分割成的4×N个象限内的透镜部，2×N个平面至少包括包含中心轴和横向延伸的间隙的平面及包含中心轴和纵向延伸的间隙的平面，透镜部的焦点设定于4个发光面中的在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内配置的发光面上，是关于通过其焦点且与中心轴平行的旋转轴旋转对称的透镜部。
【专利说明】照明装置【技术领域】
[0001]本发明涉及照明装置，尤其涉及构成为将包含矩形形状的发光面的光源与透镜组合起来的照明装置。
【背景技术】
[0002]以往在筒灯(downlight)等照明装置的领域中，已提出了将LED光源与透镜组合起来的结构的照明装置(例如参照专利文献I)。
[0003]LED光源不会如白炽灯那样放出热线，因而透镜的温度几乎不会上升。因此能够使用甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、环烯烃树脂等透明树脂，通过对这些树脂进行注射成型或注射压缩成型，从而能够成型出复杂形状(例如自由曲面形状)的透镜。
[0004]另一方面，在筒灯等照明装置中，要求更为明亮且光量大。为了应对这种需求，商品开发从使用单个LED芯片的封装件转移为使用多个LED芯片的封装件。例如，专利文献I的图5 Ca)公开了具有以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面(LED芯片)的LED光源。
[0005]【专利文献I】日本特开2011-138815号公报
[0006]然而在如筒灯那样照射出照射角度狭窄的点状光的照明装置中，照射将光源特性维持原样的光的倾向较强。因此在使用包含多个LED芯片的LED光源的情况下，存在在照射目的地也能观测到其发光形状、发光强度比、发光颜色的分布的问题。
[0007]尤其在使用包含以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面(LED芯片)的LED光源的照明装置中，在与不发光的十字形间隙对应的照射区域照度会降低。因此如图28 (a)、图28 (b)所示，会产生在其照射图案P中产生十字形间隙所导致的暗部D的问题。其原因在于，如图29所示，所使用的透镜90采用焦点F被设定在LED光源92的中心(即十字形的交叉点或其附近)，并且相对于中心轴AX旋转对称的透镜。
[0008]另外，为了使用这种具有矩形形状的发光面的光源，难以使用形成圆形或接近圆形的形状的照射图案的点照明器具。
【发明内容】
[0009]本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种照明装置，其结构为将光源与透镜组合起来，其中该光源包含以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面，该照明装置能够形成提升了因发光面之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布而得到改善的照射图案。
[0010]另外，本发明的目的在于提供一种照明装置，其使用具有矩形形状的发光面的光源，能够形成圆形或接近圆形的形状的照射图案。
[0011]进而，本发明的目的在于提供一种照明装置，其能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的照射图案。[0012]为达成上述目的，本发明第一方面的照明装置的特征在于，具有:光源，其包含以在发光面之间形成由横向延伸的间隙和纵向延伸的间隙构成的十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面；以及透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方，所述光源的中心轴通过所述十字形间隙中的横向延伸的间隙与纵向延伸的间隙的交点，并且在所述发光面的法线方向上延伸，所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2 X N个的平面分割成的4 X N个象限内的透镜部，其中N为1、2、3，所述2 X N个平面至少包括:包含所述中心轴和所述横向延伸的间隙的平面以及包含所述中心轴和所述纵向延伸的间隙的平面，所述透镜部的焦点被设定在所述4个发光面中的如下发光面上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内，所述透镜部是关于通过其焦点且与所述中心轴平行的旋转轴旋转对称的透镜部。
[0013]根据上述本发明第一方面，能够形成因发光面之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善的照射图案。另外，能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的照射图案。
[0014]在上述第一方面中，所述透镜部的焦点可以设定在所述4个发光面中的如下发光面上的对角线上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内。
[0015]根据上述构成，除了已提到的效果之外，进而能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案。
[0016]本发明第二方面的照明装置的特征在于，具有:光源，其包含以在发光面之间形成由横向延伸的间隙和纵向延伸的间隙构成的十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面以及配置在所述4个发光面之间的十字形间隙；以及透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方，所述光源的中心轴通过所述十字形间隙中的横向延伸的间隙与纵向延伸的间隙的交点，并且在所述发光面的法线方向上延伸，所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2XN个的平面分割成的4XN个象限内的透镜部，其中N为1、2、3，所述2 X N个平面至少包括:包含所述中心轴和所述横向延伸的间隙的平面以及包含所述中心轴和所述纵向延伸的间隙的平面，所述透镜部的入射面包括将预定曲面分割为同心圆状的多个区域并以大致平面状重新排列的多个菲涅耳面，所述透镜部的多个菲涅耳面的起点的焦点位置和终点的焦点位置被设定在所述4个发光面中的如下发光面上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内，并且，所述透镜部的多个菲涅耳面的起点与终点之间的焦点位置被设定成随着从所述多个菲涅耳面的起点向终点前进，而从所述起点的焦点位置向所述终点的焦点位置接近，所述透镜部是关于通过所述多个菲涅耳面的终点的焦点位置并且与所述中心轴平行的旋转轴旋转对称的透镜部。
[0017]根据本发明第二方面，能够形成因发光面之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善的照射图案。另外，能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的照射图案。
[0018]在上述本发明第二方面中，所述透镜部的所述多个菲涅耳面的起点的焦点位置、终点的焦点位置、所述多个菲涅耳面的起点与终点之间的焦点位置被设定在所述4个发光面中的如下发光面上的对角线上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内。
[0019]根据上述构成，除了已提到的效果之外，进而能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案。
[0020]进而，为了达成上述目的，本发明第三方面的照明装置的特征在于，具有:光源，其包含以在发光面之间形成由横向延伸的间隙和纵向延伸的间隙构成的十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面；以及透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方，所述光源的中心轴通过所述十字形间隙中的横向延伸的间隙与纵向延伸的间隙的交点，并且在所述发光面的法线方向上延伸，所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2 X N个的平面分割成的4 X N个象限内的透镜部，其中N为1、2、3，所述2 X N个平面至少包括:包含所述中心轴和所述横向延伸的间隙的平面以及包含所述中心轴和所述纵向延伸的间隙的平面，所述透镜部的包含所述中心轴的多个放射状平面上的多个透镜截面中的位于中央的透镜截面的焦点被设定于在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内所配置的发光面上，且从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了预定距离的位置上，所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于一端或一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上，所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于另一端或另一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上，所述多个透镜截面中的位于所述中央的透镜截面与位于所述一端或一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从位于所述中央的透镜截面向位于所述一端或一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近位于所述一端或一端附近的透镜截面的焦点位置，所述多个透镜截面中的位于所述中央的透镜截面与位于所述另一端或另一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从位于所述中央的透镜截面向位于所述另一端或另一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近位于所述另一端或另一端附近的透镜截面的焦点位置。
[0021]根据上述本发明第三方面，能够形成因发光面之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善的照射图案。另外，即便光源为矩形形状，也能形成圆形或接近圆形的形状的照射图案。另外，能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的照射图案。
[0022]另外，本发明第四方面的照明装置的特征在于，具有:光源，其包含矩形形状的发光面；以及透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方，所述光源的中心轴通过所述光源的中心或中心附近，并且在所述发光面的法线方向上延伸，所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2XN个的平面分割成的4XN个象限内的透镜部，其中N为1、2、3，所述透镜部的包含所述中心轴的多个放射状平面上的多个透镜截面中的位于中央的透镜截面的焦点被设定于在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内所配置的发光面上，且从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了预定距离的位置上，所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于一端或一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上，所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于另一端或另一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上，所述多个透镜截面中的位于所述中央的透镜截面与位于所述一端或一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从位于所述中央的透镜截面向位于所述一端或一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近位于所述一端或一端附近的透镜截面的焦点位置，所述多个透镜截面中的位于所述中央的透镜截面与位于所述另一端或另一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从位于所述中央的透镜截面向位于所述另一端或另一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近位于所述另一端或另一端附近的透镜截面的焦点位置。
[0023]根据上述本发明第四方面，即便光源为矩形形状，也能形成圆形或接近圆形的形状的照射图案。另外，能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的照射图案。
[0024]根据本发明，能够提供一种照明装置，其结构为将光源与透镜组合起来，其中该光源包含以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面，该照明装置能够形成因发光面之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善的照射图案。
[0025]另外，根据本发明，能够提供一种照明装置，其使用具有矩形形状的发光面的光源，能够形成圆形或接近圆形的形状的照射图案。
[0026]进而，根据本发明，能够提供一种照明装置，其能够形成中心光度(照度)最大而随着朝向周围光度(照度)逐渐变低的照射图案。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是作为本发明第I实施方式的照明装置10的分解立体图。
[0028]图2的(a)是照明装置10的主视图，(b)是后视图，(c)是(a)所示的照明装置10的A-A截面图(省略了下半部的一部分)。
[0029]图3是光源12的主视图。
[0030]图4是透视过透镜14的光源12的主视图。
[0031]图5是透镜14的后视图。
[0032]图6的(a)?(e)是透镜14的生成步骤例。
[0033]图7是由从照明装置10照射的光形成的照射图案P (照片)的例子。
[0034]图8的(a)是图7所示的照射图案P的光度分布图(等光度曲线)、图8的(b)是通过图8的(a)的纵轴上的O的横轴上的照度分布图。
[0035]图9的(a)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点Pltl的投影像Pltl的例子，图9的(b)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点pl45的投影像Pl45的例子，图9的(c)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点pl9(l的投影像Pl9tl的例子。
[0036]图10的(a)是用于说明通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像Plp Pl45, Pl90的重合情况的图，图10的(b)是用于说明通过配置在第2象限的透镜部26b中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像P2Q、P245、P29Q的重合情况的图，图10的(c)是用于说明通过在第3象限配置的透镜部26c中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像P3VP3PP3W的重合情况的图，图10的(d)是用于说明通过配置在第4象限的透镜部26d中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像P4。、P445、P490的重合情况的图。[0037]图11的(a)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆C2上的点Pla的投影像Pla的例子，图11的(b)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆C3上的点plb的投影像Plb的例子，图11的(c)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆C4上的点plc的投影像Plc的例子。
[0038]图12的(a)是用于说明通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆C2、C3、C4上的点的投影像Pla、Plb、Pl。的重合情况的图，图12的(b)是用于说明通过配置在第2象限的透镜部26b中的以中心轴AX为中心的圆C2、C3、C4上的点的投影像P2a、P2b、P2。的重合情况的图，图12的(c)是用于说明通过在第3象限配置的透镜部26c中的以中心轴AX为中心的圆C2、C3、C4上的点的投影像P3a、P3b、P3C的重合情况的图，图12的(d)是用于说明通过配置在第4象限的透镜部26d中的以中心轴AX为中心的圆C2、C3、C4上的点的投影像P4a、P4b、P4C的重合情况的图。
[0039]图13是作为本发明第2实施方式的照明装置IOA的截面图。
[0040]图14是透视过透镜14A的光源12的主视图。
[0041]图15是由从照明装置IOA照射的光形成的照射图案PA (照片)的例子。
[0042]图16的(a)是图15所示的照射图案PA的光度分布图(等光度曲线)、图16的(b)是通过图16的(a)的纵轴上的O的横轴上的照度分布图。
[0043]图17的(a)是照明装置10的主视图，图17的(b)是后视图，图17的(C)是图17的(a)所示的照明装置10的A-A截面图，图17的(d)是图17的(a)所示的照明装置10的B-B截面图和C-C截面图。
[0044]图18是透视过透镜14的光源12的主视图。
[0045]图19的(a)是渐变曲面透镜的渐变生成方法的例子，图19的(b)是渐变曲面透镜的渐变生成方法的另一例子。
[0046]图20的(a)?(e)是透镜14的生成步骤例。
[0047]图21是由从照明装置10照射的光形成的照射图案P (照片)的例子。
[0048]图22的(a)是图21所示的照射图案P的光度分布图(等光度曲线)，图22的(b)是通过图21的(a)的纵轴上的O的横轴上的照度分布图。
[0049]图23的(a)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点Pltl的投影像PIq的例子，图23的(b)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点pl45的投影像Pl45的例子，图23的(c)是通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点pl9(l的投影像Pl9tl的例子。
[0050]图24的(a)是用于说明通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像Plp Pl45, Pl90的重合情况的图，图24的(b)是用于说明通过配置在第2象限的透镜部26b中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像(相当于投影像Plp Pl45, Pl90)的重合情况的图，图24的(c)是用于说明通过在第3象限配置的透镜部26c中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像(相当于投影像PlpPlpPU)的重合情况的图，图24的(d)是用于说明通过配置在第4象限的透镜部26d中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点的投影像(相当于投影像PU、Pl45、Pl9tl)的重合情况的图。
[0051]图25的(a)是用于说明通过配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl、C2、C3上的点的投影像PI。、Pla, Plb的重合情况的图，图25的(b)是用于说明通过配置在第2象限的透镜部26b中的以中心轴AX为中心的圆Cl、C2、C3上的点的投影像(相当于投影像Plo、Pla、Plb)的重合情况的图，图25的(c)是用于说明通过在第3象限配置的透镜部26c中的以中心轴AX为中心的圆Cl、C2、C3上的点的投影像(相当于投影像PI。、Pla, Plb)的重合情况的图，图25的(d)是用于说明通过配置在第4象限的透镜部26d中的以中心轴AX为中心的圆Cl、C2、C3上的点的投影像(相当于投影像PI。、Pla、Plb)的重合情况的图。
[0052]图26是作为本发明各实施方式的照明装置10、10A的变形例的分解立体图。
[0053]图27是作为本发明各实施方式的照明装置10、10A的变形例的分解立体图。
[0054]图28的(a)是由使用包含以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面(LED芯片)的LED光源的照明装置所形成的照射图案(等光度曲线)，图28的(b)是通过图28 Ca)的纵轴上的O的横轴上的照度分布图。
[0055]图29是用于说明在照射图案P中产生由于发光强度弱的十字形间隙而导致的暗部D的原因的图。
【具体实施方式】
[0056]下面参照【专利附图】
【附图说明】作为本发明第I实施方式的照明装置。
[0057]图1是作为本发明第I实施方式的照明装置10的分解立体图，图2的(a)是照明装置10的主视图，图2的(b)是后视图，图2的(c)是图2的(a)所示的照明装置10的A-A截面图(省略了下半部的一部分)。
[0058]如图1、图2的(a)?(C)所示，本实施方式的照明装置10具有光源12、透镜14、反射体16等。
[0059]图3是光源12的主视图。
[0060]如图3所示，光源12是包含以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的光源。具体构成为在基板K上以预定间隔(例如0.2mm间隔)以2X2网格状(田字状)配置包含矩形形状(例如Imm角)的发光面20 (20a?20d)的4个半导体发光元件18 (18a?18d)。
[0061]在发光面20 (20a?20d)之间形成有由横向延伸的间隙Sh和纵向延伸的间隙Sv构成的十字形的间隙。这是由于与基板K上的电极(布线图案等)等的关系，无法密集配置半导体发光元件18 (18a?18d)所致的。此外，本实施方式中发光面20 (20a?20d)被具备透镜作用的圆顶形透明部件28覆盖，然而也可以省略圆顶形透明部件28。
[0062]半导体发光元件18 (18a?18d)只要是包含矩形形状的发光面20 (20a?20d)的半导体发光元件即可，对其结构不做特别限定。例如，半导体发光元件18(18a?18d)既可以是将发光颜色为蓝色系的LED芯片(或激光二极管)与将其覆盖的黄色系的波长变换材料(例如YAG荧光体)组合起来的结构的半导体发光元件，也可以是将RGB三种颜色的LED芯片(或激光二极管)组合起来的结构的半导体发光元件，还可以是其他满足结构的预定规格的半导体发光元件。
[0063]光源12的中心轴AX (也称作基准轴或光轴)通过了构成十字形的间隙中的横向延伸的间隙Sh (严格来讲是横向延伸的间隙Sh的中心线Sre)与纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是纵向延伸的间隙Sv的中心线Stc)的交点，并且在发光面20 (20a?20d)的法线方向(与图3的纸面垂直的方向)延伸。
[0064]以下如图4所示，将由包含中心轴AX和横向延伸的间隙Sh (严格来讲是横向延伸的间隙Sh的中心线SH。)的平面、以及包含中心轴AX和纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是纵向延伸的间隙Sv的中心线Sv。)的平面分割出的4个区域称作第I象限?第4象限。
[0065]图4是透视过透镜14的光源12的主视图，表示出透镜部26a?26d的焦点F26a?F26d与配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的位置关系等。
[0066]如图4所示，配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)分别配置于第I象限?第4象限。
[0067]以下将通过配置于第I象限的发光面20a和配置于第3象限的发光面20c的对角线称作第I对角线DL1，将通过配置于第2象限的发光面20b和配置于第4象限的发光面20d的对角线称作第2对角线DL2。
[0068]图2的(a)是透镜14的主视图，图2的(C)是截面图(省略下半部分)，图5是后视图。
[0069]如图2的(C)所示，透镜14配置于光源12的中心轴AX上且位于光源12前方。透镜14是具有来自光源12 (发光面20)的光所入射的入射面22、来自光源12 (发光面20)的从入射面22射入到透镜14内部的光所射出的出射面24的透镜。具体而言，该透镜是入射面22的面形状为将预定曲面(例如朝光源12侧凸出的曲面)分割为同心圆形状的多个区域并以大致平面状重新排列的多个菲涅耳面，出射面24的面形状为与中心轴AX垂直的平面，且在中心轴AX方向的厚度较薄的菲涅耳状透镜。
[0070]透镜14是通过对甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、环烯烃树脂等透明树脂进行注射成型或注射压缩成型从而成型为一体的。此外，透镜14的材质可以为透明树脂以外的例如玻璃。
[0071]如图2的(C)、图4所示，透镜14包含配置在第I象限?第4象限的透镜部26(26a?26d)和配置在透镜部26 (26a?26d)外侧的平板形状的透镜部30等。此外，图4中省略了透镜部30。以下以配置在第I象限的透镜部26a为代表说明透镜部26的结构。
[0072]配置在第I象限的透镜部26a如下构成。
[0073]如图2的(C)、图4所示，配置在第I象限的透镜部26a的焦点F26a并非光源12的中心，而是设定于4个发光面20 (20a?20d)中的发光面20c上的第I对角线DLl上，该发光面20c上配置在位于配置有该透镜部26a的第I象限的对角的第3象限中。具体在本实施方式中，本发明不限于这种情况，而透镜部26a的焦点F26a设定于第I对角线DLl上的从中心轴AX向第3象限侧偏移了 1.2mm的位置。配置在第I象限的透镜部26a是关于通过其焦点F26a且与中心轴AX平行的旋转轴AX26a旋转对称的透镜部(中心角90° )。
[0074]配置在第2象限的透镜部26b、配置在第3象限的透镜部26c以及配置在第4象限的透镜部26d都与配置在第I象限的透镜部26a为同样的结构，它们各自的焦点F26h被设定在配置于处于对应的对角的象限中的发光面20的对角线上。此处省略对它们的详细说明。
[0075]下面说明透镜14 (透镜部26a?26d)的生成步骤例。
[0076]以下的生成步骤例如是使用公知的透镜设计用软件(程序)执行的。此外，以配置在第I象限的透镜部26a为代表说明透镜部26的生成步骤。[0077]配置在第I象限的透镜部26a是如下生成的。
[0078]首先，设定作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的透镜截面形状。例如，基于应用配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的对角方向的观点，在包含中心线AX和第I对角线DLl的截面上设定作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的透镜截面形状(例如参照图2的(C))。
[0079]接着，将作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的透镜截面形状的焦点F26a设定在第I对角线DLl上的从中心轴AX向处于第I象限的对角的第3象限侧偏移了 1.2mm的位置(参照图4)。
[0080]然后，使得作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的透镜截面形状以通过其焦点F26a且平行于中心轴AX的旋转轴AX26a为中心在第I象限进行旋转。
[0081]由此就生成了配置在第I象限的透镜部26a (中心角90° )。
[0082]配置在第2象限的透镜部26b、配置在第3象限的透镜部26c以及配置在第4象限的透镜部26d都与配置在第I象限的透镜部26a为同样的结构，因此可以通过同样的步骤生成。此处省略对它们的详细说明。
[0083]此外，对于在配置于各象限的透镜部26 (26a?26d)的边界线附近重叠的部分，将到配置有自身的象限内为止的范围作为有效部分来设定透镜曲面。图6的(d)中的符号A1、A2表示重叠的部分。
[0084]通过执行上述生成步骤，生成包含配置在第I象限?第4象限的透镜部26(26a?26d)的透镜14 (参照图6的(e))。
[0085]接着说明透镜14 (透镜部26a?26d)的其他生成步骤例。
[0086]以下的生成步骤例如是使用公知的透镜设计用软件(程序)执行的。
[0087]图6的(a)?图6的(e)表示透镜14的生成步骤的各步骤。
[0088]首先设定作为透镜14的基础的基本透镜14’。基本透镜14’是焦点F被设定在中心轴AX上，并且关于中心轴AX旋转对称的透镜(参照图6 (a))。
[0089]接着，利用包含中心轴AX的水平面和包含中心轴AX的铅直面将基本透镜14’分割为中心角为90°的4个透镜部26a’?26d’(参照图6的(b))。在该阶段，透镜部26a’?26d’的焦点F26a?F26d与基本透镜14’的焦点F —致。
[0090]然后移动配置在第I象限的透镜部26a’，以使该透镜部26a’的焦点F26a处于从中心轴AX朝位于第I象限的对角的第3象限侧偏移1.2mm的第I对角线DLl上的位置(参照图6的(C))。同样，对于配置在第2象限的透镜部26b’、配置在第3象限的透镜部26c’、配置在第4象限的透镜部26d’而言，也移动透镜部26b’、26c’、26d’，以使各自的焦点F26w处于对角线DLl或DL2上的从中心轴AX朝位于该象限的对角的象限侧偏移了 1.2mm的位置(参照图6的⑷)。
[0091]此外，通过向各象限移动，透镜部26 (26a?26d)会在边界线附近重叠，对于该重叠的部分，将到配置有自身的象限内为止的范围作为有效部分来设定透镜的曲面。图6(d)中的符号Al、A2表不重叠的部分。
[0092]通过执行以上的生成步骤，也能够生成包含配置在第I?第4象限的4个透镜部26 (26a?26d)的透镜14 (参照图6的(e))。
[0093]如图1、图2的(C)所示，反射体16是主要用于防止通过透镜14视觉观察内部结构(例如光源12和基板K等)的装饰部件，具有配置在透镜14 (透镜部26a~26d)外侧的环状的反射面16a。环状的反射面16a被设计成作为向前方反射来自光源12的光中的不射入到透镜部26a~26d的光的反射面发挥作用。此时，被环状反射面16a反射的来自光源
12的光透射过透镜14中的平板形状的透镜部30 (参照图2的(c))而照射到前方。
[0094]下面说明从上述结构的照明装置10照射的照射图案。
[0095]图7是由从照明装置10所照射的光形成的照射图案P (照片)，图8的(a)是图7所示的照射图案P的光度分布图(等光度曲线)，图8的(b)是通过图8的(a)的纵轴上的O的横轴上的照度分布图。
[0096]如图8的(a)、图8的(b)所示，从照明装置10照射的照射图案P是使得由发光面20 (20a~20d)之间的十字形间隙(横向延伸的间隙SH和纵向延伸的间隙SV)导致的一直以来都会产生的暗部的照度分布提升而得以改善，并且中心光度(照度)为最大且光度(照度)随着朝向周围而逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案。
[0097]以下说明从照明装置10照射的照射图案P是使得由发光面20 (20a~20d)之间的十字形间隙导致的暗部的照度分布提升而得以改善，并且中心光度(照度)为最大且光度(照度)随着朝向周围而逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案的理由。
[0098]如图8的(a)所示，照射图案P成为由透射过透镜部26a~26d的光所形成的照射图案Pl~P4构成的合成配光图案。
[0099]首先说明照射图案P1。
[0100]照射图案Pl主要是由透射过配置在第I象限的透镜部26a的来自光源12的光而形成的。
[0101]图9的(a)~图9的(C)的下段所示的图是透镜14的后视图，图9的(a)~图9的(c)中所示的点Plc^ Pl45、Pl90是配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点(0°截面、45°截面、90°截面上的中央点)。0°截面(45°截面、90°截面)指的是利用包含中心轴AX且相对于包含中心轴AX的铅直面倾斜0° (45°、90° )的平面将配置在第I象限的透镜部26a切断而得到的截面。
[0102]图9的(a)~图9的(C)的上段所示的图表示通过了下段所示的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点plQ、pl45、pl9Q的投影像P1Q、P145、P19Q。投影像指的是配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a~20d)的投影像(光源像)。此外，实际如图10的(a)所示，投影像PIc^PIpPI9ci是以重叠的状态被投影的。
[0103]通过了配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点(例如点pio、点Pi45、点PU)的投影像(例如投影像Ρ?ο、Ρ?45、Ρ?9(ι)按照其通过位置而被投影到不同位置(例如沿着以中心轴AX为中心的圆Cl’的位置)(参照图9的(a)~图9的(C)、图10的(a))。通过圆Cl上的点Pltl与点Pl45之间的点、点Pl45与点pl9(l之间的点的投影像(未图示)也相同。其原因在于，配置在第I象限的透镜部26a的焦点F26a并非光源12的中心，而是设定在4个发光面20 (20a~20d)中的配置在位于配置有该透镜部26a的第I象限的对角的第3象限中的发光面20c上。具体在本实施方式中，透镜部26a的焦点F26a设定在第1对角线1上的从中心轴AX向第3象限侧偏移了 1.2mm的位置。因此，圆Cl上的点与配置在第1象限的透镜部26a的焦点F26a之间的距离随着从点Pl45到点Plc^Pl9tl而逐渐发生变化。[0104]如上，通过了圆Cl上的点(例如点plQ、点Pl45、点pl9Q)的投影像(例如投影像P1。、Pl45、PI9C1)按照其通过位置而被投影到不同位置(例如沿着以中心轴AX为中心的圆Cl’的位置)。其结果，该投影像(例如投影像Ρ1ο、Ρ145、Ρ19(ι)的明亮部分(参照图10的(a)中的矩形区域)与暗部(参照图10的(a)中的十字区域)重合。其结果，照射图案Pl中的由于发光面20 (20a?20d)间的十字形间隙而导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图8的(a)、图 8 的(b))。
[0105]通过了圆Cl上的点(例如点plQ、点Pl45、点pl9(l)的投影像(例如投影像PI。、Pl45、Pl9tl)的明亮部分(参照图10 Ca)中的矩形区域)与暗部(参照图10的(a)中的十字区域)的重合状况随着配置在第I象限的透镜部26a的焦点F26a与中心轴AX之间的距离而发生变化。
[0106]S卩，若使得配置在第I象限的透镜部26a的焦点F26a与中心轴AX之间的距离变长，则通过圆Cl上的点的投影像的暗部彼此的重合状况会偏移，投影像(例如投影像ΡΙρΡΙρPl9tl)的明亮部分(参照图10的(a)中的矩形区域)与暗部(参照图10的(a)中的十字区域)会重合。另一方面，若配置在第I象限的透镜部26a的焦点F26a与中心轴AX之间的距离过长，则投影像的尺寸会变大，甚至大于对照射图案Pl要求的尺寸。
[0107]在本实施方式中，基于提升由发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布而使其改善，并且能够形成所要求的尺寸的照射图案的观点，将配置在第I象限的透镜部26a的焦点F26a与中心轴AX之间的距离设定为1.2mm，然而本发明不限于此。
[0108]关于配置在第I象限的透镜部26a，能够设想成包含圆Cl以外的以中心轴AX为中心的无数个圆(例如图11的(a)所示的圆C2、图11的(b)所示的圆C3、图11的(c)所示的圆C4)。通过这些以中心轴AX为中心的无数个圆(例如圆C2、C3、C4)上的点(例如点pla、点Plb、点Pi。)的投影像(例如投影像Pla、Plb、Plc)也与上述圆Cl同样地按照其通过位置而被投影到不同位置(例如沿着以中心轴AX为中心的圆C2’、C3’、C4’的位置)(参照图11的(a)?图11的(C)、图12的(a))，该投影像的明亮部分与暗部重合。其结果，照射图案Pl中的由于发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图8 (a)、图8 (b))。
[0109]如图11的(a)?图11的(C)、图12的(a)所示，作为通过了配置在第I象限的透镜部26a的投影像，通过越接近中心轴AX的点的投影像的尺寸越小而照度越高，并且被投影到越靠照射图案Pl的中央处。其原因在于，配置在第I象限的透镜部26a的折射率越接近中心轴AX越低，随着趋向周围而变高。例如成为如下不等式的关系。
[0110](通过了圆C2上的点Pla的投影像Pla)< (通过了圆C3上的点plb的投影像Plb)< (通过了圆C4上的点pi。的投影像Plc)
[0111]其结果，照射图案Pl成为中心光度(照度)最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图8的(a)、图8的(b))。
[0112]接着说明照射图案P2。
[0113]照射图案P2主要是由透射过了配置在第2象限的透镜部26b的来自光源12的光形成的。
[0114]照射图案P2相当于使照射图案Pl以中心轴AX为中心旋转90°后的图案。其理由在于，配置在第2象限的透镜部26b相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转90°后的透镜部。
[0115]因此，通过了配置在第2象限的透镜部26b的投影像与配置在第I象限的透镜部26a同样，按照其通过位置而被投影到不同位置(例如沿着以中心轴AX为中心的圆Cl’的位置)，该投影像的明亮部分(参照图10的(b)中的矩形区域)与暗部(参照图10的(b)中的十字区域)重合(参照图10的(b))。其结果，照射图案P2中的由于发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙而导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图8的(a)、图8的(b))。
[0116]另外，通过了配置在第2象限的透镜部26b的投影像与配置在第I象限的透镜部26a同样，通过越是接近中心轴AX的点的投影像的尺寸越小而照度越高，并且被投影到越靠照射图案P2的中央处(参照图12的(b))。其结果，照射图案P2成为中心光度(照度)最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图8的(a)、图 8 的(b))。
[0117]接着说明照射图案P3。
[0118]照射图案P3主要是由通过了配置在第3象限的透镜部26c的来自光源12的光形成的。
[0119]照射图案P3相当于使照射图案Pl以中心轴AX为中心旋转180°后的图案。其理由在于，配置在第3象限的透镜部26c相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转180°后的透镜部。
[0120]因此，通过了配置在第3象限的透镜部26c的投影像与配置在第I象限的透镜部26a同样，按照其通过位置而被投影到不同位置(例如沿着以中心轴AX为中心的圆Cl’的位置)，该投影像的明亮部分(参照图10的(c)中的矩形区域)与暗部(参照图10的(c)中的十字区域)重合(参照图10的(C))。其结果，照射图案P3中的由于发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙而导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图8的(a)、图8的(b))。
[0121]另外，通过了配置在第3象限的透镜部26c的投影像与配置在第I象限的透镜部26a同样，通过了越接近中心轴AX的点的投影像的尺寸越小而照度越高，并且被投影到越靠照射图案P3的中央处(参照图12的(C))。其结果，照射图案P3成为中心光度(照度)最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图8的(a)、图 8 的(b))。
[0122]接着说明照射图案P4。
[0123]照射图案P4主要是由通过了配置在第4象限的透镜部26d的来自光源12的光形成的。
[0124]照射图案P4相当于使照射图案Pl以中心轴AX为中心旋转270°后的图案。其理由在于，配置在第4象限的透镜部26d相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转270°后的透镜部。
[0125]因此，通过了配置在第4象限的透镜部26d的投影像与配置在第I象限的透镜部26a同样，按照其通过位置而被投影到不同位置(例如沿着以中心轴AX为中心的圆Cl’的位置)，该投影像的明亮部分(参照图10的(d)中的矩形区域)与暗部(参照图10的(d)中的十字区域)重合(参照图10的(d))。其结果，照射图案P4中的由于发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙而导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图8的(a)、图8的(b))。
[0126]另外，通过了配置在第4象限的透镜部26d的投影像与配置在第I象限的透镜部26a同样，通过了越接近中心轴AX的点的投影像的尺寸越小而照度越高，并且被投影到越靠照射图案P4的中央处(参照图12的(d))。其结果，能够使照射图案P4成为中心光度(照度)最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图8的(a)、图8的(b))。
[0127]下面考察配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的发光色度并不固定而存在色度分布的情况。根据本实施方式的照明装置10，这种情况下，通过了配置在各象限的透镜部26a?26d的投影像会按照其通过位置而以错开重合的状态被投影，其结果发光色的不均不会集中于照射图案P的一部分上，能够消除照射图案P的颜色不均。
[0128]另外，根据本实施方式的照明装置10，则该光学系统是不使用具备光色散效应的表面纹饰加工等，而是应用光控制实现的色散光学系统。因此，不会如表面纹饰加工那样依赖于模具表面精度和打毛表面状态随时间变化的影响，能够实现具备耐久性的产品。
[0129]下面说明变形例。
[0130]在上述实施方式中，说明的是入射面22的面形状为将预定曲面(例如向光源12侧凸出的曲面)分割为同心圆状的多个区域并以大致平面状重新排列的多个菲涅耳面，出射面24的面形状为与中心轴AX垂直的平面的例子，然而本发明不限于此。
[0131]例如也可以构成为使入射面22的面形状为与中心轴AX垂直的平面，出射面24的面形状为将预定曲面(例如向光源12相反侧凸出的曲面)分割为同心圆状的多个区域并以大致平面状重新排列的多个菲涅耳面。
[0132]或者也可以构成为使入射面22的面形状为与中心轴AX垂直的平面、朝光源12侧凸出的曲面或朝光源12侧凹入的曲面中的任意一个，出射面24的面形状为朝光源12相反侧凸出的曲面或朝光源12的相反侧凹入的曲面中的任意一个。
[0133]例如，通过使出射面24的面形状为朝光源12相反侧凸出的曲面，从而能够构成在出射面24中的配置于各象限的透镜部26 (26a?26d)的边界线显现出棱线(边缘)的新颖独特的透镜14。其原理在于，透镜部26 (26a?26d)的焦点F26a?F26d并非光源12的中心，而是设定在配置有该透镜部26 (26a?26d)的象限的对角的象限中。
[0134]另外，在上述实施方式中，说明的是透镜部26 (26a?26d)的焦点F26a?F26d并非光源12的中心，而是设定在配置于配置有该透镜部26 (26a?26d)的象限的对角的象限内的发光面20 (20a?20d)上的第I对角线DLl上或第2对角线DL2上的位置的例子，然而本发明不限于此。
[0135]即，基于使由发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙而导致的暗部的照度分布提升而得以改善的观点，至少将透镜部26(26a?26d)的焦点F26a?F26d设定在配置于配置有该透镜部26 (26a?26d)的象限的对角的象限内的发光面20 (20a?20d)上即可。此夕卜，若将透镜部26 (26a?26d)的焦点F26a?F26d设定在配置有该透镜部26 (26a?26d)的象限的对角的象限内所配置的发光面20 (20a?20d)上的第I对角线DLl上(或第2对角线DL2上)的位置处，则能够使从照明装置10照射的照射图案P成为圆形或接近圆形的形状的照射图案。
[0136]另外，上述实施方式说明的是透镜14包含配置在通过由包含中心轴AX的2个平面所分割出的4个象限内的透镜部26 (26a?26d)的例子，然而本发明不限于此。
[0137]S卩，透镜14可以包含配置在由包含中心轴AX的2XN个(其中N为1、2、3)的平面均等(或非均等)分割出的4XN个象限内的透镜部。此外，2XN个平面至少包括包含中心轴AX和在横向延伸的间隙Sh (严格来讲是在横向延伸的间隙Sh的中心线SH。)的平面以及包含中心轴AX和在纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是在横向延伸的间隙Sv的中心线Stc)的平面。
[0138]接着参照【专利附图】
【附图说明】作为本发明第2实施方式的照明装置。
[0139]本实施方式的照明装置IOA与上述第I实施方式的照明装置10的不同之处在于，使用透镜14A代替了透镜14。此外的结构与上述第I实施方式的照明装置10相同。以下以与上述第I实施方式的照明装置10的不同之处为中心进行说明，对与上述第I实施方式的照明装置10相同的结构赋予相同标号并省略对其说明。
[0140]图13是作为本发明第2实施方式的照明装置IOA的截面图，图14是透视过透镜14A的光源12的主视图。
[0141]如图13所示，透镜14A是包含来自光源12(发光面20)的光所射入的入射面22A、从入射面22A射入到透镜14A内部的来自光源12 (发光面20)的光所射出的出射面24A的透镜。具体而言，该透镜14A是入射面22A的面形状为将预定曲面(例如朝光源12侧凸出的曲面)分割为同心圆形状的多个区域并以大致平面状重新排列的多个菲涅耳面22A1?22A3、出射面24A的面形状为与中心轴AX垂直的平面，在中心轴AX方向的厚度较薄的菲涅耳状透镜，这些与透镜14相同，而透镜部26A (26Aa?26Ad)的焦点位置不同。
[0142]以下以配置在第I象限的透镜部26Aa为代表说明透镜部26A的结构。
[0143]配置在第I象限的透镜部26Aa如下构成。
[0144]如图13、图14所示，配置在第I象限的透镜部26Aa的多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B的焦点位置B26Aa和终点C的焦点位置C26Aa设定在4个发光面20 (20a?20d)中的配置在位于配置有该透镜部26Aa的第I象限的对角处的第3象限内的发光面20c上。另夕卜，透镜部26Aa的多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B与终点C之间的焦点位置被设定为随着从多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B向终点C前进而从起点B的焦点位置B26Aa向终点C的焦点位置C26Aa接近。
[0145]具体地，配置在第I象限的透镜部26Aa的多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B的焦点位置B26Aa并非光源12的中心，而是设定在4个发光面20 (20a?20d)中的配置在位于配置有该透镜部26Aa的第I象限的对角处的第3象限内的发光面20c上的第I对角线DLl上(参照图13、图14)。更具体而言，在本实施方式中，设定在第I对角线DLl上的从中心轴AX向第3象限侧偏移了 0.3mm的位置，然而本发明不限于此。
[0146]另外，配置在第I象限的透镜部26Aa的多个菲涅耳面22A1?22A3的终点C的焦点位置(:2_并非光源12的中心，而是设定在4个发光面20 (20a?20d)中的、配置在位于配置有该透镜部26Aa的第I象限的对角处的第3象限内的发光面20c上的第I对角线DLl上(参照图13、图14)。具体在本实施方式中，设定在第I对角线DLl上的从中心轴AX向第3象限侧偏移了 1.2mm的位置，然而本发明不限于此。
[0147]透镜部26Aa是关于通过多个菲涅耳面22A1?22A3的终点C的焦点位置C26Aa并且与中心轴AX平行的旋转轴AX26Aa旋转对称的透镜部(中心角90° )。
[0148]配置在第2象限的透镜部26Ab、配置在第3象限的透镜部26Ac和配置在第4象限的透镜部26Ad都与配置在第I象限的透镜部26Aa为相同的结构，它们各自的多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B的焦点位置B26Ab?d和终点C的焦点位置C26Ab?d设定在被配置于位于对应的对角处的象限内的发光面20的对角线上。此处省略对其进行详细说明。
[0149]接着说明透镜14A (透镜部26Aa?26Ad)的生成步骤例。
[0150]以下生成步骤例如是使用公知的透镜设计用软件(程序)来执行的。此处以配置在第I象限的透镜部26Aa为代表说明透镜部26的生成步骤。
[0151]配置在第I象限的透镜部26Aa如下生成。
[0152]首先设定作为配置在第I象限的透镜部26Aa的基础的透镜截面的形状。例如，基于应用配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的对角方向的观点，在包含中心线AX和第I对角线DLl的截面上设定作为配置在第I象限的透镜部26Aa的基础的透镜截面形状。
[0153]具体如图13所示，设定如下的透镜截面形状:即多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B的焦点位置B26Aa和终点C的焦点位置C26Aa设定在4个发光面20 (20a?20d)中的被配置在位于第I象限的对角的第3象限内的发光面20c上，并且将透镜部26Aa的多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B与终点C之间的焦点位置设定为随着从多个菲涅耳面22A1?22A3的起点B向终点C前进，而从起点B的焦点位置B26Aa向终点C的焦点位置C26Aa接近(例如参照图13)。
[0154]然后使得作为配置在第I象限的透镜部26Aa的基础的透镜截面形状通过其终点C处的焦点位置C26Aa，并且以平行于中心轴AX的旋转轴AX26Aa为中心在第I象限中旋转。
[0155]由此生成配置在第I象限的透镜部26Aa (中心角90° )。
[0156]配置在第2象限的透镜部26Ab、配置在第3象限的透镜部26Ac和配置在第4象限的透镜部26Ad都具有与配置在第I象限的透镜部26Aa相同的结构，因此可通过同样的步骤生成。此处省略对其详细说明。
[0157]此外，对于在配置于各象限内的透镜部26A (26Aa?26Ad)的边界线附近重叠的部分，将到配置有自身的象限内为止的范围作为有效部分来设定透镜的曲面。
[0158]通过执行以上的生成步骤，生成了包含配置在第I象限?第4象限的透镜部26A(26Aa ?26Ad)的透镜 14A。
[0159]下面说明从上述结构的照明装置IOA照射的照射图案。
[0160]图15是由从照明装置IOA照射的光形成的照射图案PA (照片)，图16的(a)是图15所示的照射图案PA的光度分布图(等光度曲线)，图16的(b)是通过图16的(a)的纵轴上的O的横轴上的照度分布图。
[0161]如图16的(a)、图16的(b)所不,基于与上述第I实施方式中说明的同样理由，从照明装置IOA照射的照射图案PA成为由于发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙而导致的以往所产生的暗部的照度分布提升而得以改善，并且中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案。
[0162]如上所述，根据本实施方式的照明装置10A，通过了配置在各象限的透镜部26Aa?26Ad的投影像按照其通过位置被投影到不同位置(例如沿着以中心轴AX为中心的圆Cl’的位置)，该投影像的明亮部分与暗部重合(参照图10的(a)?图10的(d)、图12的(a)?图12的(d))。其结果，照射图案PA中的由于发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图16的(a)、图16的(b))。[0163]另外，作为通过了配置在各象限的透镜部26Aa?26Ad的投影像，通过越接近中心轴AX的点的投影像的尺寸越小而照度越高，并且被投影到越靠照射图案P的中央处(参照图12的(a)?图12的(d))。其结果，照射图案PA成为中心光度(照度)最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图16的(a)、图16的(b))。
[0164]下面考察配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的发光色度并不固定而存在色度分布的情况。根据本实施方式的照明装置10A，这种情况下，通过了配置在各象限内的透镜部26Aa?26Ad的投影像会按照其通过位置而在错开重合的状态下被投影，其结果发光色的不均不会集中于照射图案PA的一部分上，能够消除照射图案PA的颜色不均。
[0165]另外，根据本实施方式的照明装置10A，该光学系统是不使用具备光色散效应的表面纹饰加工等，而是应用光控制实现的色散光学系统。因此，不会如表面纹饰加工那样依赖于模具表面精度和打毛表面状态随时间变化的影响，能够实现具备耐久性的产品。
[0166]下面说明变形例。
[0167]上述实施方式说明的是透镜14A包括配置于被具有中心轴AX的2个平面分割成的4个象限内的透镜部26A (26Aa?26Ad)的例子，然而本发明不限于此。
[0168]S卩，透镜14A可以包含配置在被包含中心轴AX的2XN个(其中N为1、2、3)的平面均等(或大致均等)地分割成的4XN个象限内的透镜部。此外，2XN个平面至少包括如下平面:包含中心轴AX和在横向延伸的间隙Sh (严格来讲是在横向延伸的间隙Sh的中心线SH。)的平面以及包含中心轴AX和在纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是在纵向延伸的间隙Sv的中心线Stc)的平面。
[0169]下面参照【专利附图】
【附图说明】作为本发明第3实施方式的照明装置。并且，对与上述实施方式相同的结构赋予同一标号并参照同一附图，有时适当省略对其说明。
[0170]图1是可用于本发明一个实施方式的照明装置10的分解立体图，图17 Ca)的是主视图，图17的(b)是后视图，图17的(c)是图17的(a)所示的照明装置10的A-A截面图(省略了下半部的一部分)，图17的(d)是图17的(a)所示的照明装置10的B-B截面图和C-C截面图(省略了下半部的一部分)。
[0171]如图1、图17的(a)?图17的(d)所示，本实施方式的照明装置10具有光源12、透镜14、反射体16等。
[0172]光源12可采用与上述实施方式相同的结构，例如为图3的主视图所示的光源12。
[0173]在本实施方式中，如图18所示，将被包含中心轴AX和在横向延伸的间隙Sh (严格来讲是在横向延伸的间隙Sh的中心线SH。)的平面以及包含中心轴AX和在纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是在纵向延伸的间隙Sv的中心线Sv。)的平面分割成的4个区域称作第I象限?第4象限。
[0174]图18是透视过透镜14的光源12的主视图，表示出配置在第I象限内的透镜部26a的3个焦点(45°截面26a45的焦点F45、0。截面26a0的焦点F0、90。截面26a90的焦点F90)与配置在位于第I象限的对角的第3象限内的发光面20c的位置关系等。
[0175]如图18所示，配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)分别配置于第I象限?第4象限。[0176]以下将通过配置在第I象限的发光面20a和配置在第3象限的发光面20c的对角线称作第I对角线DL1，将通过配置在第2象限的发光面20b和配置在第4象限的发光面20d的对角线称作第2对角线DL2。
[0177]如图17的(C)、图17的(d)所示，透镜14配置于光源12的中心轴AX上且位于光源12的前方，是与上述实施方式同样包含由多个菲涅耳面组成的入射面22和平面的出射面24的厚度较薄的菲涅耳状的透镜。
[0178]配置在第I象限~第4象限的透镜部26 (26a~26d)如下构成。
[0179]如图17的(C)、图18所示，配置在第I象限的透镜部26a的包含中心轴AX的多个放射状平面上的多个透镜截面(以下简称为多个透镜截面)中的位于中央的透镜截面26a45(以下称之为45°截面a45)的焦点F45被设定在发光面20c上(第I对角线DLl上)的从中心轴AX向位于配置有该透镜部26a的第I象限的对角的第3象限侧偏移了第I距离LI (例如0.3mm)的位置。45°截面(0°截面、90°截面亦同样)指的是利用包含中心轴AX且相对于包含中心轴AX的铅直面倾斜45° (0°、90° )的平面将配置在第I象限的透镜部26a切断而得到的截面。
[0180]如图17的(d)、图18所示，多个透镜截面中的位于一端(或一端附近)的透镜截面26a0 (即第I象限与第2象限之间的边界面。以下称之为0°截面26?)的焦点Ftl设定在横向延伸的间隙Sh (严格来讲是横向延伸的间隙Sh的中心线SH。)上的从中心轴AX向位于配置有该透镜部26a的第I象限的对角的第3象限侧偏移了比第I距离LI长的第2距离L2 (例如1.2mm)的位置。此外，0°截面26aQ的焦点F。还可以设定在横向延伸的间隙Sh附近(例如配置在第3象限内的发光面20c中的横向延伸的间隙Sh附近的部分)。
[0181]同样地，多个透镜截面中的位于另一端(或另一端附近)的透镜截面26? (即第I象限与第4象限之间的边界面。以下称之为90°截面26a9(l)的焦点F9tl设定在纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是纵向延伸的间隙Sv的中心线Sv。)上的从中心轴AX向位于配置有该透镜部26a的第I象限的对角的第3象限侧偏移了比第I距离LI长的第2距离L2 (例如
1.2mm)的位置。并且，90°截面26a9(l的焦点F9tl不限于纵向延伸的间隙Sv上，还可以设定在纵向延伸的间隙Sv附近(例如配置在第3象限的发光面20c的在纵向延伸的间隙Sv附近的部分)。
[0182]多个透镜截面中的45°截面26a45与0°截面26?之间的透镜截面(存在无数个)的焦点位置随着从45°截面26a45向0°截面26aQ前进而逐渐发生变化。即，45°截面26a45与0°截面26?之间的透镜截面的焦点位置被设定为随着从45°截面26a45向0°截面26aQ前进而逐渐接近0°截面26&(|的焦点Ftl位置。例如，被设定为随着从45°截面26a45向0°截面26&(|接近，中心轴AX与多个透镜截面的焦点之间的距离呈直线性或曲线性(例如二次曲线性)地连续增大，逐渐接近0°截面26?的焦点Ftl位置。其原因在于，从光学系统来看，矩形形状的发光面20 (20a~20d)为圆形的发光光源。
[0183]同样地，多个透镜截面中的45°截面26a45与90°截面26a9(l之间的透镜截面(存在无数个)的焦点位置随着从45°截面26a45向90°截面26a9(l前进而逐渐发生变化。SP，45°截面26a45与90°截面26a9(l之间的透镜截面的焦点位置被设定为随着从45°截面26a45向90°截面26a9Q前进而逐渐接近90°截面26a9(l的焦点F9tl位置。例如，被设定为随着从45°截面26a45向90°截面26a9(l前进，中心轴AX与多个透镜截面的焦点之间的距离呈直线性或曲线性(例如二次曲线性)地连续增大，逐渐接近90°截面26a9Q的焦点F9tl位置。其原因也在于，从光学系统来看，矩形形状的发光面20 (20a~20d)为圆形的发光光源。
[0184]此外,第I距离LI不限于0.3mm,第2距离L2不限于1.2_。
[0185]配置在第2象限的透镜部26b相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转90° (在图18中为逆时针旋转)后而得到的透镜部。同样地，配置在第3象限的透镜部26c相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转180° (在图19中位逆时针旋转)后而得到的透镜部。同样地，配置在第4象限的透镜部26b相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转270° (在图18中为逆时针旋转)后而得到的透镜部。
[0186]接着说明透镜14 (透镜部26a~26d)的生成步骤例。
[0187]以下的生成步骤例如是使用公知的透镜设计用软件(程序)执行的。此外，以配置在第I象限的透镜部26a为代表说明透镜部26的生成步骤。
[0188]配置在第I象限的透镜部26a如下生成。
[0189]首先，设定作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的透镜截面形状。例如，基于灵活应用配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20(20a~20d)的对角方向的观点，在包括中心轴AX和第I对角线DLl的截面上设定作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的45。截面26a45的形状(参照图17的(C))。
[0190]接着，将作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的45°截面26a45的焦点F45设定在第I对角线DLl上的从中心轴AX向位于第I象限的对角的第3象限侧偏移了第I距离LI (例如0.3mm)的位置(参照图17的(C)、图18)。
[0191]接着，基于灵活应用配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20(20a~20d)的边方向(底边和侧边)附近的观点，在包含中心轴AX和在横向延伸的间隙Sh (严格来讲是在横向延伸的间隙Sh的中心线Sre)的截面上设定作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的0°截面26&(|的形状(参照图17的(d))。同样地，在包含中心轴AX和在纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是在纵向延伸的间隙Sv的中心线Stc)的截面上设定作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的90°截面26a9(l的形状(参照图17的(d))。
[0192]接着，将作为配置在第I象限的透镜部26a的基础的0°截面26?的焦点Ftl设定在横向延伸的间隙Sh (严格来讲是在横向延伸的间隙Sh的中心线Sre)上的、从中心轴AX向位于第I象限的对角的第3象限侧偏移了比第I距离LI (例如0.3mm)长的第2距离L2(例如1.2mm)的位置(参照图17的(d)、图18)。同样地，将90°截面26a9(l的焦点F9tl设定在纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是纵向延伸的间隙Sv的中心线Stc)上的、从中心轴AX向位于第I象限的对角的第3象限侧偏移了比第I距离LI (例如0.3mm)长的第2距离L2 (例如1.2mm)的位置(参照图17的(d)、图18)。
[0193]然后形成保持了上述3个透镜截面形状(0°截面26?的形状、45°截面26a45的形状、90°截面26a9(l的形状)的渐变曲面透镜。
[0194]图19的(a)、图19的(b)是渐变曲面透镜的渐变生成方法的例子。
[0195]例如图19的(a)所示，根据O。截面26a0的形状、45°截面26a45的形状、90°截面26a9Q的形状，保持各个曲线C。、C45、C9tl，将45°截面26a45附近的曲面作为约束而在旋转轴AX26a的切线矢量V方向上形成曲面32，而在O °截面26aQ、90°截面26a9(l附近，作为不约束于旋转轴AX26a的切线矢量V方向的条件,通过贝塞尔曲面(bezier curve)生成方法形成渐变曲面32。
[0196]或者如图19的(b)所示，将45°截面26a45附近的曲面作为约束而在旋转轴AX26a的切线矢量V方向上形成曲面32，而在0°截面26aQ、90°截面26a9(l附近，作为赋予约束并在旋转轴AX26a的切线矢量V方向上延伸的条件，通过贝塞尔曲面生成方法形成渐变曲面32。
[0197]由此生成配置在第I象限的透镜部26a (中心角90° )。
[0198]在第2象限~第4象限也执行以上生成步骤，从而生成作为包含配置在第I象限~第4象限的透镜部26 (26b~26d)的透镜14的基础的包含透镜部26’(26b’~26d’ )的基本透镜14’(参见图20的(a))。
[0199]接着说明合成各象限的透镜曲面的方法。
[0200]以下步骤例如是使用公知的透镜设计用软件(程序)执行的。
[0201]图20的(a)~图20的(e)表示合成各象限的透镜曲面的方法的各步骤。
[0202]首先，利用包含中心轴AX的水平面和包含中心轴AX的铅直面将基本透镜14’(参照图20的(a))分割为中心角是90°的4个透镜部26a’~26d’(参照图6的(b))。
[0203]接着，使配置在第I象限的透镜部26a’的焦点F26a (焦点FQ、F45、F9(I等)从中心轴AX向位于第I象限的对角的第3象限侧移动，以使得配置在第I象限的透镜部26a’的焦点F26a (焦点Fc^FpF9tl等)与配置在位于第I象限的对角的第3象限的发光面20c成为图19所示的位置关系。
[0204]同样地，使配置在第2象限的透镜部26b’的焦点F26b (相当于焦点F。、F45' F90等)从中心轴AX向位于第2象限的对角的第4象限侧移动(参照图20的(d))。同样地，使配置在第3象限的透镜部26c’的焦点F26。(相当于焦点Fc^FpF9tl等)从中心轴AX向位于第3象限的对角的第I象限侧移动(参照图20的(d))。同样地，使配置在第4象限的透镜部26d’的焦点F26d (相当于焦点匕、F45' F90等)从中心轴AX向位于第4象限的对角的第2象限侧移动(参照图20的⑷)。
[0205]通过执行上述步骤，从而生成包含配置在第I象限~第4象限的4个透镜部26(26a~26d)的透镜14 (参照图20的(e))。
[0206]此外，通过向各象限移动，透镜部26 (26a~26d)在边界线附近发生重叠，对于该重叠的部分，将到配置有自身的象限内为止的范围作为有效部分来设定透镜曲面。图20的Cd)中的符号Al、A2表不重叠的部分。
[0207]以上就是透镜14 (透镜部26a~26d)的基本生成步骤，而在存在发生透镜14 (透镜部26a~26d)设计上的问题(例如透镜14 (透镜部26a~26d)制造方面的问题)的可能的情况下，可以将各象限间的边界面(或其附近的面)在微小范围内调整为适当的面。
[0208]反射体16可采用与上述实施方式相同的反射体，例如可举出图1、图17的(C)、图17的(d)所示的反射体。详细情况引用之前的说明，在此省略。
`[0209]接着说明从上述结构的照明装置10所照射的照射图案。
[0210]图21是由从照明装置10照射的光形成的照射图案P (照片)，图22的(a)是图21所示的照射图案P的光度分布图(等光度曲线)，图22的(b)是通过图22的(a)的纵轴上的O的横轴上的照度分布图。[0211]如图22的(a)、图22的(b)所示，从照明装置10所照射的照射图案P成为由于发光面20 (20a~20d)之间的十字形间隙所导致的以往会产生的暗部的照度分布提升而得以改善，并且中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的圆形或接近圆形的形状的照射图案。以下说明其原因。
[0212]如图22的(a)所示，照射图案P为通过由透射过透镜部26a~26d的光形成的照射图案Pl~P4构成的合成配光图案。
[0213]首先说明照射图案Pl。
[0214]照射图案Pl主要是由透射过配置在第I象限的透镜部26a后的来自光源12的光形成的。 [0215]图23的(a)~图23的(C)的下段所示的图是透镜14的后视图，图23的(a)~图23的(c)所示的点plQ、pl45、pl9Q是配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点(0°截面26aQ、45°截面26a45、90°截面26a9(l上的中央点)。
[0216]图23的(a)~图23的(C)的上段所示的图表示的是通过了下段所示的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点plQ、pl45、pl9Q后的投影像P1Q、P145、P19Q。投影像指的是配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a~20d)的投影像(光源像)。此外，如图24的(a)所示，投影像PU、Pl45、Pl9tl实际上是以重叠的状态被投影的。
[0217]通过了配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点(例如点P ?ο、点PI45、点PU)的投影像(例如投影像Plo、PU、Pi90)按照其通过位置(截面)，而被作为不同尺寸的投影像投影到不同位置(参照图23的(a)~图23的(C)、图24的(a))。
[0218]具体如图24的(a)所示，通过了 45°截面26a45上的点pl45的投影像Pl45被投影到照射图案Pl的大致中央，通过了 O。截面26?上的点Pltl的投影像Pltl被投影到相对于投影像Pl45向下偏移的位置，通过了 90°截面26a9(l上的点Pl9tl的投影像Pl9tl被投影到相对于投影像Pl45向左偏移的位置。投影像Plo、Pl45、Pl90的尺寸关系为投影像Pltl=投影像Pl90 >投影像Pl45。其原因在于，配置在第I象限的透镜部26a的多个透镜截面的焦点位置并非光源12的中心，而是被设定为随着从45°截面26a45向0°截面26?、90°截面26a9Q前进而逐渐接近0°截面26&(|的焦点Ftl位置、90°截面26a9(l的焦点F9tl位置。此外，在图23的(a)~图23的(C)、图24的(a)中，以大致相同的尺寸描绘了投影像P1Q、P145、P19(I，而实际上的关系是投影像Pltl=投影像Pl9tl >投影像Pl45。
[0219]通过了圆Cl上的点pl45与点Pltl之间的点的投影像(存在无数个。未图示)随着其通过位置(截面)从点Pl45向点Pltl接近，其投影像的尺寸逐渐接近投影像Pltl,并且其投影位置也接近投影像Plo。同样地，通过了圆Cl上的点pl45与点Pl9tl之间的点的投影像(存在无数个。未图示)随着其通过位置(截面)从点Pl45向点Pl9tl接近，其投影像的尺寸逐渐接近投影像PU，并且其投影位置也接近投影像PU。其原因也在于，配置在第I象限的透镜部26a的多个透镜截面的焦点位置并非光源12的中心，而是被设定为随着从45°截面26a45向0°截面26%、90°截面26a9(l前进，逐渐接近0°截面26?的焦点Ftl位置、90°截面26a9(l的焦点F9tl位置。
[0220]如上所述，通过了配置在第I象限的透镜部26a中的以中心轴AX为中心的圆Cl上的点(例如点pio、点pip点pU的投影像(例如投影像PL、pi45> Pi90)按照其通过位置(截面)，而被作为不同尺寸的投影像投影到不同位置(参照图24的(a))。由此，该投影像(例如投影像P1Q、P145、P19Q)的明亮部分(参照图24的(a)中的矩形区域)与暗部(参照图24的(a)中的十字区域)重合。其结果，照射图案Pl中的由于发光面20 (20a~20d)之间的十字形间隙导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参见图22的(a)、图22的(b))。
[0221]通过了圆Cl上的点(例如点Plc^点Pl45、点Pl9tl)的投影像(例如投影像PV Pl45、Pl9tl)的明亮部分(参照图24的(a)中的矩形区域)与暗部(参照图24的(a)中的十字区域)的重合情况和照射图案Pl的尺寸都是按照第I距离LI和第2距离L2而发生变化的。
[0222]在本实施方式中，基于提升并改善由发光面20 (20a~20d)之间的十字形间隙导致的暗部的照度分布，并且形成所要求的尺寸的照射图案P的观点，将第I距离LI设定为
0.3mm，将第2距离L2设定为1.2mm，然而本发明不限于此。此外，关于第I距离L1、第2距离L2，以第I距离LI <第2距离L2的关系作为前提，能够在配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20(20a~20d)的最外径光源尺寸的13~90%的范围内自由选定。例如，最外径光源尺寸为1.5mm (或约1.5mm)的情况下,可以在0.2mm~1.35mm的范围内自由选定第I距离L1、第2距离L2。
[0223]可设想成配置在第I象限的透镜部26a包含圆Cl以外的以中心轴AX为中心的无数个圆(例如图23的(a)所示的圆C2、C3)。通过了这些以中心轴AX为中心的无数个圆(例如圆C2、C3)上的点(例如点pla、plb)的投影像(例如投影像Pla、Plb)也与上述圆Cl同样，按照其通过位置(截面)而被作为不同尺寸的投影像投影到不同位置(参照图25的(a))。由此，该投影像的明亮部分(参照图25的(a)中的矩形区域)与暗部(参照图25的(a)中的十字区域)重合。其结果，照射图案Pl中的由发光面20 (20a~20d)之间的十字形间隙导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参见图22的(a)、图22的(b))。
[0224]另外，如上所述，通过了 45°截面26a45上的点pl45的投影像Pl45被投影在照射图案Pl的大致中央，通过了 0°截面26?上的点投影像Pltl被投影在相对于投影像Pl45向下偏移的位置，通过了 9 0°截面26a9(l上的点Pl9tl的投影像Pl9tl被投影在相对于投影像Pl45向左偏移的位置(参照图24的(a))。而且，投影像Plp Pl45、Pl9tl的尺寸关系为投影像P I。=投影像Pl9tl >投影像Pl45。由此，通过了 0°截面26aQ和90°截面26a9(l的投影像(例如投影像Plo、Pl90)的照度与通过了 45°截面26a45的投影像(例如投影像Pl45)的照度相比呈扩散分布，产生使通过了 45°截面26a45的投影像(例如投影像Pl45)的各边膨胀的效果(参照图24的(a))。其结果，尽管光源12为矩形形状，照射图案Pl也成为圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图22的(a))。
[0225]其原因在于，45°截面26a45与0°截面26&(|之间的透镜截面(存在无数个)的焦点位置以及45°截面26a45与90°截面26a9(l之间的透镜截面(存在无数个)的焦点位置被设定为使得从光学系统来看矩形形状的发光面20 (20a~20d)成为圆形发光光源。
[0226]另外，作为通过了配置在第I象限的透镜部26a的投影像，通过越接近中心轴AX的点的投影像的尺寸越小且照度越高，并且被投影到越靠照射图案Pl的中央处。例如图25的(a)所示，存在通过了圆C3上的点plb (参照图23 (a))的投影像Plb <通过了圆Cl上的点Pltl (参照图23的(a))的投影像Pltl <通过了圆C2上的点pla (参照图23的(a))的投影像Pla的关系。其结果，照射图案Pl成为中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的照射图案(参照图22的(a)、图22的(b))。其原因在于，配置在第I象限的透镜部26a越接近中心轴AX则其折射率越低，随着趋向周围而折射率变高。[0227]下面说明照射图案P2。
[0228]照射图案P2主要是由透射过配置在第2象限的透镜部26b的来自光源12的光形成的。
[0229]照射图案P2相当于使照射图案Pl以中心轴AX为中心旋转90° (图25的(a)中逆时针旋转)而得到的图案(参照图25的(b))。其原因在于，配置在第2象限的透镜部26b相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转90°而得到的。
[0230]因此，与照射图案Pl同样地，照射图案P2中的因发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图22的(a)、图22的(b))。另夕卜，即便光源12为矩形形状，照射图案P2也成为圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图22的(a))。另外，照射图案P2成为中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的照射图案(参照图22的(a)、图22的(b))。
[0231]下面说明照射图案P3。
[0232]照射图案P3主要是由透射过配置在第3象限的透镜部26c的来自光源12的光形成的。
[0233]照射图案P3相当于使照射图案Pl以中心轴AX为中心旋转180° (图25的(a)中逆时针旋转)而得到的图案(参照图25的(C))。其原因在于，配置在第3象限的透镜部26c相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转180°而得到的。
[0234]因此，与照射图案Pl同样地，照射图案P3中的因发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图22的(a)、图22的(b))。另夕卜，即便光源12为矩形形状，照射图案P3也成为圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图22的(a))。另外，照射图案P3成为中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的照射图案(参照图22的(a)、图8的(b))。
[0235]下面说明照射图案P4。
[0236]照射图案P4主要是由透射过配置在第4象限的透镜部26d的来自光源12的光形成的。
[0237]照射图案P4相当于使照射图案Pl以中心轴AX为中心旋转270° (图25的(a)中逆时针旋转)而得到的图案(参照图25的(d))。其原因在于，配置在第4象限的透镜部26d相当于使配置在第I象限的透镜部26a以中心轴AX为中心旋转270°而得到的。
[0238]因此，与照射图案Pl同样地，照射图案P4中的因发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得以改善(参照图22的(a)、图22的(b))。另夕卜，即便光源12为矩形形状，照射图案P4也成为圆形或接近圆形的形状的照射图案(参照图22的(a))。另外，照射图案P4成为中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的照射图案(参照图22的(a)、图22的(b))。
[0239]如上，从照明装置10照射的照射图案P形成为由透射过透镜部26a?26d的光形成的照射图案Pl?P4的合成配光图案。
[0240]如上所述，根据本实施方式的照明装置10，能够形成因发光面20 (20a?20d)之间的十字形间隙所导致的暗部的照度分布提升而得到改善后的照射图案P (Pl?P4)。另夕卜，根据本实施方式的照明装置10，即便光源12为矩形形状，也能够形成圆形或接近圆形的形状的照射图案P (Pl?P4)。另外，根据本实施方式的照明装置10，能够形成中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的照射图案P (Pl?P4)。
[0241]另外，考察配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的发光色度并不固定而存在色度分布的情况。根据本实施方式的照明装置10，这种情况下，通过了配置在各象限的透镜部26a?26d的投影像会按照其通过位置而在错开重合的状态下被投影，其结果发光色的不均不会集中于照射图案P的一部分上，能够消除照射图案P的颜色不均。
[0242]另外，根据本实施方式的照明装置10，该光学系统不使用具备光色散效应的表面纹饰加工等，而是应用光控制实现的色散光学系统。因此，不会如表面纹饰加工那样依赖于模具表面精度和打毛表面状态随时间变化的影响，能够实现具备耐久性的产品。
[0243]下面说明变形例。
[0244]在上述实施方式中，说明的是入射面22的面形状为将预定曲面(例如向光源12侧凸出的曲面)分割为同心圆状的多个区域并以大致平面状重新排列的多个菲涅耳面，出射面24的面形状为与中心轴AX垂直的平面的例子，然而本发明不限于此。
[0245]例如也可以构成为入射面22的面形状为与中心轴AX垂直的平面，出射面24的面形状为将预定曲面(例如向光源12相反侧凸出的曲面)分割为同心圆状的多个区域并以大致平面状重新排列的多个菲涅耳面。
[0246]或者也可以构成为入射面22的面形状为与中心轴AX垂直的平面、朝光源12侧凸出的曲面或朝光源12侧凹入的曲面中的任意一方，出射面24的面形状为朝光源12相反侧凸出的曲面或朝光源12相反侧凹入的曲面中的任意一方。
[0247]例如，通过使出射面24的面形状为朝光源12相反侧凸出的曲面，从而能够构成在出射面24的配置于各象限的透镜部26 (26a?26d)的边界线显现出棱线(边缘)的新颖独特的透镜14。其原理在于，配置在第I象限的透镜部26a的多个透镜截面的焦点位置并非光源12的中心，而是设定为随着从45°截面26a45向0°截面26&(|、90°截面26a9(l前进而逐渐接近O。截面26a0的焦点F0位置、90。截面26a90的焦点F90位置。
[0248]另外，在上述实施方式中，说明的是透镜14包含配置在被包含中心轴AX的2个平面分割成的4个象限内的透镜部26 (26a?26d)的例子，然而本发明不限于此。
[0249]S卩，透镜14可以包含配置在被包含中心轴AX的2XN个(其中N为1、2、3)的平面均等(或大致均等)地分割成的4XN个象限内的透镜部。此外，2XN个平面至少包括:包含中心轴AX和在横向延伸的间隙Sh (严格来讲是在横向延伸的间隙Sh的中心线SH。)的平面以及包含中心轴AX和在纵向延伸的间隙Sv (严格来讲是在纵向延伸的间隙Sv的中心线Svc)的平面。
[0250]另外，在上述实施方式中，说明的是使用包含以在发光面之间形成十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面20 (20a?20d)的光源作为光源12的例子，然而本发明不限于此。
[0251]例如，还可以使用以不包含十字形间隙的I个矩形形状的发光面(例如2.2mm角)来置换了图18所示的4个发光面20a?20d的光源作为光源12。
[0252]如上，即便光源12是矩形形状，也能形成圆形或接近圆形的形状的照射图案P(Pl?P4)。另外，通过上述透镜设计，能够形成中心光度(照度)为最大且随着趋向周围而光度(照度)逐渐变低的照射图案P (Pl?P4)。[0253]另外，上述各实施方式说明的是使用I个光源12、1个透镜14 (透镜14A)、1个反射体16构成照明装置10 (照明装置10A)的例子，然而本发明不限于此。
[0254]例如要求更明亮且大光量的情况下，如图26、图27所示，可以使用多个光源12、多个透镜14 (透镜14A)、多个反射体16 (反射面16a)构成照明装置10 (照明装置10A)。
[0255]上述实施方式的所有内容都仅为示例。不应依据这些记载对本发明进行限定性解释。本发明能够在不脱离其精神或主要特征的情况下基于其他各种方式加以实施。
【权利要求】
1.一种照明装置，其特征在于，具有: 光源，其包含以在发光面之间形成由横向延伸的间隙和纵向延伸的间隙构成的十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面；以及透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方， 所述光源的中心轴通过所述十字形间隙中的横向延伸的间隙与纵向延伸的间隙的交点，并且在所述发光面的法线方向上延伸， 所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2 X N个平面分割成的4 X N个象限内的透镜部，其中N为1、2、3， 所述2XN个平面至少包括:包含所述中心轴和所述横向延伸的间隙的平面以及包含所述中心轴和所述纵向延伸的间隙的平面， 所述透镜部的焦点被设定在所述4个发光面中的如下发光面上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内， 所述透镜部是关于通过其焦点且与所述中心轴平行的旋转轴旋转对称的透镜部。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述透镜部的焦点被设定在所述4个发光面中的如下发光面上的对角线上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内。
3.一种照明装置，其特征在于，具有: 光源，其包含以在发光面之间形成由横向延伸的间隙和纵向延伸的间隙构成的十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面以及配置在所述4个发光面之间的十字形间隙；以及` 透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方， 所述光源的中心轴通过所述十字形间隙中的横向延伸的间隙与纵向延伸的间隙的交点，并且在所述发光面的法线方向上延伸， 所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2 X N个平面分割成的4 X N个象限内的透镜部，其中N为1、2、3， 所述2XN个平面至少包括:包含所述中心轴和所述横向延伸的间隙的平面以及包含所述中心轴和所述纵向延伸的间隙的平面， 所述透镜部的入射面包括将预定曲面分割为同心圆状的多个区域并以大致平面状重新排列后的多个菲涅耳面， 所述透镜部的多个菲涅耳面的起点的焦点位置和终点的焦点位置被设定在所述4个发光面中的如下发光面上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内，并且，所述透镜部的多个菲涅耳面的起点与终点之间的焦点位置被设定成随着从所述多个菲涅耳面的起点向终点前进，而从所述起点的焦点位置向所述终点的焦点位置接近， 所述透镜部是关于通过所述多个菲涅耳面的终点的焦点位置并且与所述中心轴平行的旋转轴旋转对称的透镜部。
4.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述透镜部的所述多个菲涅耳面的起点的焦点位置、终点的焦点位置、所述多个菲涅耳面的起点与终点之间的焦点位置被设定在所述4个发光面中的如下发光面上的对角线上:该发光面配置在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内。
5.一种照明装置，其特征在于，具有: 光源，其包含以在发光面之间形成由横向延伸的间隙和纵向延伸的间隙构成的十字形间隙的方式配置成2X2网格状的矩形形状的4个发光面；以及 透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方， 所述光源的中心轴通过所述十字形间隙中的横向延伸的间隙与纵向延伸的间隙的交点，并且在所述发光面的法线方向上延伸， 所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2 X N个平面分割成的4 X N个象限内的透镜部，其中N为1、2、3， 所述2XN个平面至少包括:包含所述中心轴和所述横向延伸的间隙的平面以及包含所述中心轴和所述纵向延伸的间隙的平面， 所述透镜部的包含所述中心轴的多个放射状平面上的多个透镜截面中的位于中央的透镜截面的焦点被设定于在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内所配置的发光面上，且设定于从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了预定距离的位置上， 所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于一端或一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上， 所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于另一端或另一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上， 所述多个透镜截面中的所述位于中央的透镜截面与所述位于一端或一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从所述位于中央的透镜截面向所述位于一端或一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近所述位于一端或一端附近的透镜截面的焦点位置， 所述多个透镜截面中的所述位于中央的透镜截面与所述位于另一端或另一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从所述位于中央的透镜截面向所述位于另一端或另一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近所述位于另一端或另一端附近的透镜截面的焦点位置。
6.一种照明装置，其特征在于，具有: 光源，其包含矩形形状的发光面；以及 透镜，其配置于所述光源的中心轴上且位于所述光源的前方， 所述光源的中心轴通过所述光源的中心或中心附近，并且在所述发光面的法线方向上延伸， 所述透镜包括配置在被包含所述中心轴的2 X N个平面分割成的4 X N个象限内的透镜部，其中N为1、2、3， 所述透镜部的包含所述中心轴的多个放射状平面上的多个透镜截面中的位于中央的透镜截面的焦点被设定于在位于配置有该透镜部的象限的对角的象限内所配置的发光面上，且设定于从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了预定距离的位置上，所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于一端或一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上， 所述透镜部的所述多个透镜截面中的位于另一端或另一端附近的透镜截面的焦点被设定在从所述中心轴向位于配置有该透镜部的象限的对角的象限侧偏移了比所述预定距离长的距离的位置上， 所述多个透镜截面中的所述位于中央的透镜截面与所述位于一端或一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从所述位于中央的透镜截面向所述位于一端或一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近所述位于一端或一端附近的透镜截面的焦点位置， 所述多个透镜截面中的所述位于中央的透镜截面与所述位于另一端或另一端附近的透镜截面之间的透镜截面的焦点位置被设定成随着从所述位于中央的透镜截面向所述位于另一端或另一端附近的透镜截面前进，而逐渐接近所述位于另一端或另一端附近的透镜截面的焦点 位置。
【文档编号】F21V5/04GK103759220SQ201310369738
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2012年8月23日
【发明者】小池辉夫, 石津元康 申请人:斯坦雷电气株式会社
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