JP2006339121A - レンズおよびレンズユニット並びにそれらを具備する灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】光源から放射された光を効率良く利用しつつ、細長い長方形形状の照射面から光を照射することができるレンズ、レンズユニット、灯具を提供する。
【解決手段】主光軸Ｌが上下方向に延びている光源から放射された光を、光源の主光軸Ｌに対して直交する向きに放射状に反射させる反射面1a,1b,1c,1d,1eと、反射面1aによって右前側に反射せしめられた水平光LAを前側に反射させる反射面2と、反射面1bによって左前側に反射せしめられた水平光LBを前側に反射させる反射面3と、反射面1cによって右後側に反射せしめられた水平光LCを前側に反射させる反射面4,4'と、反射面1dによって左後側に反射せしめられた水平光LDを前側に反射させる反射面5,5'と、上下方向の幅が狭く左右方向の幅が広い長方形形状の照射面6A,6B,6C,6Dを有する照射部とを設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズおよびレンズユニット並びにそれらを具備する灯具に関する。

従来から、光源から放射された光を、光源の主光軸に対して直交する向きに反射させ、その光を細長い長方形形状の発光面（照射面）から照射する灯具が知られている。この種の灯具の例としては、例えば特開２００３−３１７５０８号公報の図３および図４に記載されたものがある。

詳細には、特開２００３−３１７５０８号公報の図３および図４に記載された灯具では、第１反射面によって、光源から放射された光が光源の主光軸に対して直交する向きに反射せしめられている。

更に、特開２００３−３１７５０８号公報の図３および図４に記載された灯具では、光源から放射された光を効率良く利用するために、光源から放射された光を光源の主光軸方向に反射させるための第２反射面が設けられている。

つまり、特開２００３−３１７５０８号公報の図３および図４に記載された灯具では、光源から放射された光の一部が、第１反射面によって光源の主光軸に対して直交する向きに反射せしめられ、更に、光源から放射された光の他の一部が、まず最初に、第２反射面によって光源の主光軸方向に反射せしめられ、次いで、その反射光が、第１反射面によって光源の主光軸に対して直交する向きに反射せしめられている。

その結果、特開２００３−３１７５０８号公報の図３および図４に記載された灯具では、光源の主光軸方向に長く、光源の主光軸に対して直交する方向、つまり、第２反射面の直径方向に短い、特開２００３−３１７５０８号公報の図４に記載されているような細長い長方形形状の発光面（照射面）から光が照射せしめられている。

ところが、特開２００３−３１７５０８号公報の図３および図４に記載された灯具では、上述したように、長方形形状の発光面（照射面）の短辺の長さが第２反射面の直径程度の比較的大きい値に設定されているため、光源から放射された光を比較的効率良く利用することができているものの、仮に、発光面（照射面）の短辺の長さを第２反射面の直径より小さい値に設定し、発光面（照射面）の形状をもっと細長くしようとすると、光源から放射された光のうち、特開２００３−３１７５０８号公報の図３の手前側および奥側に放射された光を効率良く利用することができなくなってしまう。

つまり、特開２００３−３１７５０８号公報の図３および図４に記載された灯具では、短辺の長さが第２反射面の直径より小さい非常に細長い長方形形状の発光面（照射面）から、光源の主光軸に対して直交する向きに光を照射しようとすると、光源から放射された光のうち、特開２００３−３１７５０８号公報の図３の手前側および奥側に放射された光を利用することができなくなってしまう。

特開２００３−３１７５０８号公報

前記問題点に鑑み、本発明は、光源から放射された光を効率良く利用しつつ、細長い長方形形状の照射面から光を照射することができるレンズおよびレンズユニット並びにそれらを具備する灯具を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明によれば、主光軸が上下方向に延びている光源から放射された光を、前記光源の主光軸に対して直交する４つ以上の向きに放射状に反射させるための４つ以上の反射面を有する第１反射部と、前記第１反射部によって右前側に反射せしめられた水平光を前側に反射させるための反射面を有する第２反射部と、前記第１反射部によって左前側に反射せしめられた水平光を前側に反射させるための反射面を有する第３反射部と、前記第１反射部によって右後側に反射せしめられた水平光を前側または右前側に反射させるための反射面を有する第４反射部と、前記第１反射部によって左後側に反射せしめられた水平光を前側または左前側に反射させるための反射面を有する第５反射部と、上下方向の幅が狭く左右方向の幅が広い長方形形状の単一または複数の照射面を有する照射部とを具備し、前記第２反射部からの水平光、前記第３反射部からの水平光、前記第４反射部からの水平光、および、前記第５反射部からの水平光を前記照射部から照射することを特徴とするレンズが提供される。

請求項２に記載の発明によれば、前記第１反射部から前記第２反射部を介して前記照射部まで延びている光路と、前記第１反射部から前記第４反射部を介して前記照射部まで延びている光路との間に第１の光学的な絶縁空間を配置することによって前記第２反射部の反射面を形成し、前記第１反射部から前記第３反射部を介して前記照射部まで延びている光路と、前記第１反射部から前記第５反射部を介して前記照射部まで延びている光路との間に第２の光学的な絶縁空間を配置することによって前記第３反射部の反射面を形成したことを特徴とする請求項１に記載のレンズが提供される。

請求項３に記載の発明によれば、前記第１反射部によって右後側に反射せしめられた水平光を右前側に反射させるための反射面と、その反射面からの水平光を前側または右前側に反射させるための反射面とを前記第４反射部に設け、前記第１反射部によって左後側に反射せしめられた水平光を左前側に反射させるための反射面と、その反射面からの水平光を前側または左前側に反射させるための反射面とを前記第５反射部に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズが提供される。

請求項４に記載の発明によれば、前記光源から放射された光を前側に反射させるための反射面を前記第１反射部に設け、その反射面を前記第２反射部と前記第３反射部との間に配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンズが提供される。

請求項５に記載の発明によれば、前記第４反射部によって前側または右前側に反射せしめられた光を照射するための照射面を、前記第２反射部によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面より後側に配置したことを特徴とする請求項３に記載のレンズが提供される。

請求項６に記載の発明によれば、前記第４反射部によって前側または右前側に反射せしめられた光を照射するための照射面を、前記第１反射部によって右後側に反射せしめられた水平光を右前側に反射させるための反射面からの水平光を前側または右前側に反射させるための反射面の前端に配置したことを特徴とする請求項５に記載のレンズが提供される。

請求項７に記載の発明によれば、前記第５反射部によって前側または左前側に反射せしめられた光を照射するための照射面を、前記第３反射部によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面より後側に配置したことを特徴とする請求項３に記載のレンズが提供される。

請求項８に記載の発明によれば、前記第５反射部によって前側または左前側に反射せしめられた光を照射するための照射面を、前記第１反射部によって左後側に反射せしめられた水平光を左前側に反射させるための反射面からの水平光を前側または左前側に反射させるための反射面の前端に配置したことを特徴とする請求項７に記載のレンズが提供される。

請求項９に記載の発明によれば、前記第２反射部と前記第３反射部との間に配置された反射面によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面を、前記第２反射部または前記第３反射部によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面より後側に配置したことを特徴とする請求項４に記載のレンズが提供される。

請求項１０に記載の発明によれば、前記第２反射部と前記第３反射部との間に配置された反射面によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面を、前記第２反射部と前記第３反射部との間に配置された反射面の前端に配置したことを特徴とする請求項９に記載のレンズが提供される。

請求項１１に記載の発明によれば、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のレンズを複数個左右方向に並べて配列したレンズユニットが提供される。

請求項１２に記載の発明によれば、上下方向にオフセットさせて請求項１〜１０のいずれか一項に記載のレンズを複数個前後方向に並べて階段状に配列したレンズユニットが提供される。

請求項１３に記載の発明によれば、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のレンズあるいは請求項１１又は１２に記載のレンズユニットを具備する灯具が提供される。

請求項１に記載のレンズでは、主光軸が上下方向に延びている光源から放射された光を、光源の主光軸に対して直交する４つ以上の向きに放射状に反射させるための４つ以上の反射面を有する第１反射部が設けられている。そのため、光源から放射された光が、効率良く利用され、効率良く反射せしめられている。

更に、請求項１に記載のレンズでは、第１反射部によって右前側に反射せしめられた水平光を前側に反射させるための反射面を有する第２反射部と、第１反射部によって左前側に反射せしめられた水平光を前側に反射させるための反射面を有する第３反射部と、第１反射部によって右後側に反射せしめられた水平光を前側または右前側に反射させるための反射面を有する第４反射部と、第１反射部によって左後側に反射せしめられた水平光を前側または左前側に反射させるための反射面を有する第５反射部とが設けられ、第２反射部からの水平光、第３反射部からの水平光、第４反射部からの水平光、および、第５反射部からの水平光が、上下方向の幅が狭く左右方向の幅が広い長方形形状の単一または複数の照射面から照射される。

詳細には、請求項１に記載のレンズでは、光源から放射された光が効率良く利用され、第１反射部において効率良く反射せしめられた水平光が、第２反射部、第３反射部、第４反射部および第５反射部における反射を経て、特開２００３−３１７５０８号公報の図４に記載された灯具よりも上下方向の幅が狭く、つまり、短辺の長さが短く、左右方向の幅が広い長方形形状の照射面から照射される。

そのため、請求項１に記載のレンズによれば、特開２００３−３１７５０８号公報に記載された灯具よりも効率良く光源からの放射光を利用しつつ、特開２００３−３１７５０８号公報に記載された灯具よりも細長い長方形形状の照射面から光を照射することができる。

すなわち、請求項１に記載のレンズによれば、特開２００３−３１７５０８号公報に記載された灯具よりも効率良く光源からの放射光を利用しつつ、特開２００３−３１７５０８号公報に記載された灯具よりも短辺の長さが短い長方形形状の照射面から光を照射することができる。

請求項２に記載のレンズでは、第１反射部から第２反射部を介して照射部まで延びている光路と、第１反射部から第４反射部を介して照射部まで延びている光路との間に第１の光学的な絶縁空間を配置することによって第２反射部の反射面が形成され、第１反射部から第３反射部を介して照射部まで延びている光路と、第１反射部から第５反射部を介して照射部まで延びている光路との間に第２の光学的な絶縁空間を配置することによって第３反射部の反射面が形成されている。

そのため、請求項２に記載のレンズによれば、第２反射部と第４反射部とを別個の部材によって形成する必要なく、第１反射部から第２反射部を介して照射部まで延びている光路と、第１反射部から第４反射部を介して照射部まで延びている光路とを光学的に分離することができ、第３反射部と第５反射部とを別個の部材によって形成する必要なく、第１反射部から第３反射部を介して照射部まで延びている光路と、第１反射部から第５反射部を介して照射部まで延びている光路とを光学的に分離することができる。

つまり、請求項２に記載のレンズによれば、第１反射部から第２反射部を介して照射部まで延びている光路と、第１反射部から第３反射部を介して照射部まで延びている光路と、第１反射部から第４反射部を介して照射部まで延びている光路と、第１反射部から第５反射部を介して照射部まで延びている光路とを単一の部材によって形成することができる。

請求項３に記載のレンズでは、第１反射部によって右後側に反射せしめられた水平光を右前側に反射させるための反射面と、その反射面からの水平光を前側または右前側に反射させるための反射面とが第４反射部に設けられ、第１反射部によって左後側に反射せしめられた水平光を左前側に反射させるための反射面と、その反射面からの水平光を前側または左前側に反射させるための反射面とが第５反射部に設けられている。そのため、第４反射部に１つのみの反射面が設けられ、第５反射部に１つのみの反射面が設けられている場合よりも、レンズ全体の奥行き寸法を小さくしつつ、照射面の左右方向寸法を大きくすることができる。つまり、レンズ全体の奥行き寸法を小さくしつつ、左右方向に幅広の照射面から光を照射することができる。

請求項４に記載のレンズでは、光源から放射された光を前側に反射させるための反射面が第１反射部に設けられ、その反射面が第２反射部と第３反射部との間に配置されている。そのため、光源から放射された光を前側に反射させるための反射面が第２反射部と第３反射部との間に設けられていない場合よりも、水平光が前側に照射される照射面の領域を大きくすることができる。

請求項５及び６に記載のレンズでは、第４反射部によって前側または右前側に反射せしめられた光を照射するための照射面が、第２反射部によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面より後側に配置されている。好ましくは、第４反射部によって前側または右前側に反射せしめられた光を照射するための照射面が、第１反射部によって右後側に反射せしめられた水平光を右前側に反射させるための反射面からの水平光を前側または右前側に反射させるための反射面の前端に配置されている。

そのため、請求項５及び６に記載のレンズによれば、第４反射部によって前側または右前側に反射せしめられた光を照射するための照射面が、第２反射部によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面と同一平面上に配置されている場合よりも、レンズの製造に要する材料の量を低減することができる。

請求項７及び８に記載のレンズでは、第５反射部によって前側または左前側に反射せしめられた光を照射するための照射面が、第３反射部によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面より後側に配置されている。好ましくは、第５反射部によって前側または左前側に反射せしめられた光を照射するための照射面が、第１反射部によって左後側に反射せしめられた水平光を左前側に反射させるための反射面からの水平光を前側または左前側に反射させるための反射面の前端に配置されている。

そのため、請求項７及び８に記載のレンズによれば、第５反射部によって前側または左前側に反射せしめられた光を照射するための照射面が、第３反射部によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面と同一平面上に配置されている場合よりも、レンズの製造に要する材料の量を低減することができる。

請求項９及び１０に記載のレンズでは、第２反射部と第３反射部との間に配置された反射面によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面が、第２反射部または第３反射部によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面より後側に配置されている。好ましくは、第２反射部と第３反射部との間に配置された反射面によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面が、第２反射部と第３反射部との間に配置された反射面の前端に配置されている。

そのため、請求項９及び１０に記載のレンズによれば、第２反射部と第３反射部との間に配置された反射面によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面が、第２反射部または第３反射部によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面と同一平面上に配置されている場合よりも、レンズの製造に要する材料の量を低減することができる。

請求項１１及び１２に記載のレンズユニットによれば、特開２００３−３１７５０８号公報に記載された灯具よりも効率良く光源からの放射光を利用しつつ、特開２００３−３１７５０８号公報に記載された灯具よりも細長い長方形形状の照射面から光を照射することができる。

請求項１３に記載の灯具によれば、特開２００３−３１７５０８号公報に記載された灯具よりも効率良く光源からの放射光を利用しつつ、特開２００３−３１７５０８号公報に記載された灯具よりも細長い長方形形状の照射面から光を照射することができる。

以下、本発明のレンズの第１の実施形態について説明する。図１〜図４は第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを示した図である。詳細には、図１（Ａ）は第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図２（Ａ）は第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの正面図、図２（Ｂ）は第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの左側面図、図２（Ｃ）は第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの裏面図である。図３は第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの右側面図、図４は第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの斜視図である。

図１〜図４において、Ｓは光源としてのＬＥＤ（図示せず）が内蔵されたＬＥＤユニットを示しており、Ｌは上下方向に延びている光源の主光軸を示している。１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅは、光源から放射された光を主光軸Ｌに対して直交する５つの向きに放射状に反射させるための第１反射部を構成する５つの反射面を示している。各反射面１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅは、光源から入射される放射光を反射させて平行光にするために、所定の軸線を中心に放物線を回転させることにより得られた放物面によって形成されている。また、反射面１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅにおいては、光源からの入射光を全反射させるように入射角が設定されている。

詳細には、光源から上側かつ前側かつ右側に放射された光が反射面１ａによって右前側に反射せしめられ、光源から上側かつ前側かつ左側に放射された光が反射面１ｂによって左前側に反射せしめられ、光源から上側かつ後側かつ右側に放射された光が反射面１ｃによって右後側に反射せしめられ、光源から上側かつ後側かつ左側に放射された光が反射面１ｄによって左後側に反射せしめられ、光源から上側かつ前側に放射された光が反射面１ｅによって前側に反射せしめられる。

また、図１〜図４において、２は反射面１ａによって右前側に反射せしめられた水平光を前側に反射させるための第２反射部を構成する反射面を示している。３は反射面１ｂによって左前側に反射せしめられた水平光を前側に反射させるための第３反射部を構成する反射面を示している。４は反射面１ｃによって右後側に反射せしめられた水平光を右前側に反射させるための反射面を示しており、４’は反射面４によって右前側に反射せしめられた水平光を前側に反射させるための反射面を示している。反射面４および反射面４’によって第４反射部が構成されている。５は反射面１ｄによって左後側に反射せしめられた水平光を左前側に反射させるための反射面を示しており、５’は反射面５によって左前側に反射せしめられた水平光を前側に反射させるための反射面を示している。反射面５および反射面５’によって第５反射部が構成されている。各反射面２，３，４，４’，５，５’は平面によって形成されている。また、反射面２，３，４，４’，５，５’においては、入射光を全反射させるように入射角が設定されている。

更に、図１〜図４において、６Ａは反射面２からの水平光を前側に照射するための照射面を示しており、６Ｂは反射面３からの水平光を前側に照射するための照射面を示しており、６Ｃは反射面４’からの水平光を前側に照射するための照射面を示しており、６Ｄは反射面５’からの水平光を前側に照射するための照射面を示しており、６Ｅは反射面１ｅからの水平光を前側に照射するための照射面を示している。第１の実施形態のレンズでは、図１（Ａ）、図２（Ａ）等に示すように、照射面６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅが、同一平面上に配置され、かつ、単一の平面によって構成されている。また、第１の実施形態のレンズでは、照射面６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅによって照射部が構成され、その照射部は、図２（Ａ）に示すように、上下方向の幅が狭く左右方向の幅が広い長方形形状に形成されている。

また、図１〜図４において、７は反射面２と反射面４，４’との間に配置された光学的な絶縁空間を示しており、８は反射面３と反射面５，５’との間に配置された光学的な絶縁空間を示している。つまり、光学的な絶縁空間７，８には、第１の実施形態のレンズを構成している例えば透明なプラスチック、ガラスなどのような材料が存在していない。

図５は第１の実施形態のレンズの光路を示した図である。図５において、ＬＡは反射面１ａ（図１（Ａ）等参照）によって反射せしめられて右前側に進んでいる水平光を示しており、ＬＡ’は反射面２（図１（Ａ）等参照）によって反射せしめられて前側に進んでいる水平光を示している。ＬＢは反射面１ｂ（図１（Ａ）等参照）によって反射せしめられて左前側に進んでいる水平光を示しており、ＬＢ’は反射面３（図１（Ａ）等参照）によって反射せしめられて前側に進んでいる水平光を示している。

また、図５において、ＬＣは反射面１ｃ（図１（Ａ）等参照）によって反射せしめられて右後側に進んでいる水平光を示しており、ＬＣ’は反射面４（図１（Ａ）等参照）によって反射せしめられて右前側に進んでいる水平光を示しており、ＬＣ”は反射面４’（図１（Ａ）等参照）によって反射せしめられて前側に進んでいる水平光を示している。ＬＤは反射面１ｄ（図１（Ａ）等参照）によって反射せしめられて左後側に進んでいる水平光を示しており、ＬＤ’は反射面５（図１（Ａ）等参照）によって反射せしめられて左前側に進んでいる水平光を示しており、ＬＤ”は反射面５’（図１（Ａ）等参照）によって反射せしめられて前側に進んでいる水平光を示している。ＬＥは反射面１ｅ（図１（Ａ）等参照）によって反射せしめられて前側に進んでいる水平光を示している。

つまり、第１の実施形態のレンズでは、図１（Ａ）および図５に示すように、反射面１ａから反射面２を介して照射面６Ａまで延びている光路（ＬＡ→ＬＡ’）と、反射面１ｃから反射面４および反射面４’を介して照射面６Ｃまで延びている光路（ＬＣ→ＬＣ’→ＬＣ”）との間に光学的な絶縁空間７が配置され、その光学的な絶縁空間７と第１の実施形態のレンズを構成する材料との境界面によって反射面２が形成されている。また、反射面１ｂから反射面３を介して照射面６Ｂまで延びている光路（ＬＢ→ＬＢ’）と、反射面１ｄから反射面５および反射面５’を介して照射面６Ｄまで延びている光路（ＬＤ→ＬＤ’→ＬＤ”）との間に光学的な絶縁空間８が配置され、その光学的な絶縁空間８と第１の実施形態のレンズを構成する材料との境界面によって反射面３が形成されている。

図１および図５に示したように、第１の実施形態のレンズでは、主光軸Ｌが上下方向に延びている光源から放射された光のうち、光源から上側かつ前側かつ右側に放射された光が反射面１ａによって右前側に反射せしめられ、光源から上側かつ前側かつ左側に放射された光が反射面１ｂによって左前側に反射せしめられ、光源から上側かつ後側かつ右側に放射された光が反射面１ｃによって右後側に反射せしめられ、光源から上側かつ後側かつ左側に放射された光が反射面１ｄによって左後側に反射せしめられ、光源から上側かつ前側に放射された光が反射面１ｅによって前側に反射せしめられる。そのため、光源から放射された光が、効率良く利用され、効率良く反射せしめられている。

また、図１および図５に示したように、第１の実施形態のレンズでは、反射面１ａによって右前側に反射せしめられた水平光ＬＡを前側に反射させるための反射面２と、反射面１ｂによって左前側に反射せしめられた水平光ＬＢを前側に反射させるための反射面３と、反射面１ｃによって右後側に反射せしめられた水平光ＬＣを前側に反射させるための反射面４，４’と、反射面１ｄによって左後側に反射せしめられた水平光ＬＤを前側に反射させるための反射面５，５’とが設けられている。また、光源からの放射光を前側に反射させるための反射面１ｅが、反射面２と反射面３との間、詳細には、反射面１ａと反射面１ｂとの間に配置されている。

また、図１、図２（Ａ）および図５に示したように、第１の実施形態のレンズでは、反射面２からの水平光ＬＡ’、反射面３からの水平光ＬＢ’、反射面４’からの水平光ＬＣ”、および、反射面５’からの水平光ＬＤ”が、上下方向の幅が狭く左右方向の幅が広い長方形形状の単一の照射部の照射面６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅから照射される。

詳細には、第１の実施形態のレンズでは、光源から放射された光が効率良く利用され、反射面１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅにおいて効率良く反射せしめられた水平光ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤ，ＬＥが、第２反射部の反射面２、第３反射部の反射面３、第４反射部の反射面４，４’、および、第５反射部の反射面５，５’における反射を経て、特開２００３−３１７５０８号公報の図４に記載された灯具よりも上下方向の幅が狭く、つまり、短辺の長さが短く、左右方向の幅が広い長方形形状の照射部の照射面６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅから照射される。

そのため、第１の実施形態のレンズによれば、特開２００３−３１７５０８号公報に記載された灯具よりも効率良く光源からの放射光を利用しつつ、特開２００３−３１７５０８号公報に記載された灯具よりも細長い長方形形状の照射部の照射面６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅから光を照射することができる。

すなわち、第１の実施形態のレンズによれば、特開２００３−３１７５０８号公報に記載された灯具よりも効率良く光源からの放射光を利用しつつ、特開２００３−３１７５０８号公報に記載された灯具よりも短辺の長さが短い長方形形状の照射部の照射面６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅから光を照射することができる。

また、第１の実施形態のレンズでは、図１（Ａ）および図５に示したように、第１反射部の反射面１ａから第２反射部の反射面２を介して照射部の照射面６Ａまで延びている光路（ＬＡ→ＬＡ’）と、第１反射部の反射面１ｃから第４反射部の反射面４，４’を介して照射部の照射面６Ｃまで延びている光路（ＬＣ→ＬＣ’→ＬＣ”）との間に光学的な絶縁空間７を配置することによって第２反射部の反射面２が形成されているため、第２反射部と第４反射部とを別個の部材によって形成する必要なく、光路（ＬＡ→ＬＡ’）と光路（ＬＣ→ＬＣ’→ＬＣ”）とを光学的に分離することができる。

同様に、第１の実施形態のレンズでは、図１（Ａ）および図５に示したように、第１反射部の反射面１ｂから第３反射部の反射面３を介して照射部の照射面６Ｂまで延びている光路（ＬＢ→ＬＢ’）と、第１反射部の反射面１ｄから第５反射部の反射面５，５’を介して照射部の照射面６Ｄまで延びている光路（ＬＤ→ＬＤ’→ＬＤ”）との間に光学的な絶縁空間８を配置することによって第３反射部の反射面３が形成されているため、第３反射部と第５反射部とを別個の部材によって形成する必要なく、光路と（ＬＢ→ＬＢ’）と光路（ＬＤ→ＬＤ’→ＬＤ”）とを光学的に分離することができる。

つまり、第１の実施形態のレンズによれば、光路（ＬＡ→ＬＡ’）と、光路（ＬＢ→ＬＢ’）と、光路（ＬＣ→ＬＣ’→ＬＣ”）と、光路（ＬＤ→ＬＤ’→ＬＤ”）とを単一の部材によって形成することができる。

更に、第１の実施形態のレンズでは、図１（Ａ）および図５に示したように、第１反射部の反射面１ｃによって右後側に反射せしめられた水平光ＬＣを右前側に反射させるための反射面４と、その反射面４からの水平光ＬＣ’を前側に反射させるための反射面４’とが第４反射部に設けられている。そのため、第４反射部に１つのみの反射面が設けられている場合よりも、レンズ全体の奥行き寸法（図１（Ａ）および図５の上下方向寸法）を小さくしつつ、照射部の照射面６Ｃの左右方向寸法（図１（Ａ）および図５の左右方向寸法）を大きくすることができる。

同様に、第１の実施形態のレンズでは、図１（Ａ）および図５に示したように、第１反射部の反射面１ｄによって左後側に反射せしめられた水平光ＬＤを左前側に反射させるための反射面５と、その反射面５からの水平光ＬＤ’を前側に反射させるための反射面５’とが第５反射部に設けられている。そのため、第５反射部に１つのみの反射面が設けられている場合よりも、レンズ全体の奥行き寸法（図１（Ａ）および図５の上下方向寸法）を小さくしつつ、照射部の照射面６Ｄの左右方向寸法（図１（Ａ）および図５の左右方向寸法）を大きくすることができる。

つまり、第１の実施形態のレンズによれば、レンズ全体の奥行き寸法を小さくしつつ、左右方向に幅広の照射面６Ｃ，６Ｄから光を照射することができる。

また、第１の実施形態のレンズでは、図１（Ａ）に示したように、光源から放射された光を前側に反射させるための反射面１ｅが第１反射部に設けられ、その反射面１ｅが第２反射部の反射面２と第３反射部の反射面３との間に配置されている。そのため、光源から放射された光を前側に反射させるための反射面１ｅが第２反射部の反射面２と第３反射部の反射面３との間に設けられていない場合よりも、水平光ＬＥ（図５参照）が前側に照射される照射面６Ｅの領域を大きくすることができる。

第１の実施形態のレンズでは、照射面６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅが平面によって形成されているが、第１の実施形態のレンズの変形例では、照射面６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅにレンズカットを形成することも可能である。

更に、第１の実施形態のレンズの他の変形例では、光源からの放射光を反射面１ａにおいて少し乱反射させることも可能である。それにより、反射面１ａにおいて乱反射せしめられた光を、レンズの左前方から確認することができる。同様に、光源からの放射光を反射面１ｂにおいて少し乱反射させることにより、反射面１ｂにおいて乱反射せしめられた光を、レンズの右前方から確認することができる。

以下、本発明のレンズの第２の実施形態について説明する。第２の実施形態のレンズは、後述する点を除き、上述した第１の実施形態のレンズと同様に構成されている。従って、第２の実施形態のレンズによれば、後述する点を除き、上述した第１の実施形態のレンズと同様の効果を奏することができる。

図６は第２の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを示した図である。詳細には、図６（Ａ）は第２の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの平面図、図６（Ｂ）は第２の実施形態のレンズの光路を示した図である。図６において、図１〜図５に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図５に示した部品等と同一の部品等を示している。

また、図６において、１１ａは光源から上側かつ前側かつ右側に放射された光を右前側に反射させるための反射面を示しており、１１ｂは光源から上側かつ前側かつ左側に放射された光を左前側に反射させるための反射面を示している。各反射面１１ａ，１１ｂは、光源から入射される放射光を反射させて平行光にするために、所定の軸線を中心に放物線を回転させることにより得られた放物面によって形成されている。また、反射面１１ａ，１１ｂにおいては、光源からの入射光を全反射させるように入射角が設定されている。

また、図６において、１６Ａは反射面２からの水平光ＬＡを前側に照射するための照射面を示しており、１６Ｂは反射面３からの水平光ＬＢを前側に照射するための照射面を示している。第２の実施形態のレンズでは、照射面１６Ａ，１６Ｂ，６Ｃ，６Ｄが、同一平面上に配置され、かつ、単一の平面によって構成されている。また、第２の実施形態のレンズでは、照射面１６Ａ，１６Ｂ，６Ｃ，６Ｄによって照射部が構成され、その照射部は、第１の実施形態のレンズの照射部と同様に、上下方向の幅が狭く左右方向の幅が広い長方形形状に形成されている。

図６に示すように、第２の実施形態のレンズでは、反射面２と反射面３との間に反射面１ｅ（図１（Ａ）参照）が配置されていない。つまり、反射面１１ａと反射面１１ｂとが隣接して配置されている。従って、第２の実施形態のレンズでは、水平光ＬＥ（図５参照）を照射するための照射面６Ｅ（図１（Ａ）参照）が存在していない。

その他の点においては、第２の実施形態のレンズは、図１〜図５に示した第１の実施形態のレンズと同様に構成されている。

以下、本発明のレンズの第３の実施形態について説明する。第３の実施形態のレンズは、後述する点を除き、上述した第１の実施形態のレンズと同様に構成されている。従って、第３の実施形態のレンズによれば、後述する点を除き、上述した第１の実施形態のレンズと同様の効果を奏することができる。

図７は第３の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを示した図である。詳細には、図７（Ａ）は第３の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの平面図、図７（Ｂ）は第３の実施形態のレンズの光路を示した図である。図７において、図１〜図５に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図５に示した部品等と同一の部品等を示している。

また、図７において、２６Ａは反射面２からの水平光ＬＡ’を前側に照射するための照射面を示しており、２６Ｂは反射面３からの水平光ＬＢ’を前側に照射するための照射面を示しており、２６Ｃは反射面４’からの水平光ＬＣ”を前側に照射するための照射面を示しており、２６Ｄは反射面５’からの水平光ＬＤ”を前側に照射するための照射面を示しており、２６Ｅは反射面１ｅからの水平光ＬＥを前側に照射するための照射面を示している。

第３の実施形態のレンズでは、図７に示すように、照射面２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ，２６Ｅが、異なる平面上に配置され、照射面２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ，２６Ｅからなる照射部が複数の平面によって構成されている。図示しないが、第３の実施形態のレンズの照射部の上下方向の幅は、図２（Ａ）に示した第１の実施形態のレンズの照射部の上下方向の幅と同様に設定されている。つまり、第３の実施形態のレンズにおいても、その照射部は、図２（Ａ）に示すように、上下方向の幅が狭く左右方向の幅が広い長方形形状に形成されている。

また、図７において、２７は反射面２と反射面４，４’との間に配置された光学的な絶縁空間を示しており、２８は反射面３と反射面５，５’との間に配置された光学的な絶縁空間を示している。つまり、光学的な絶縁空間２７，２８には、第３の実施形態のレンズを構成している例えば透明なプラスチック、ガラスなどのような材料が存在していない。

第３の実施形態のレンズでは、図７に示すように、照射面２６Ｃが照射面２６Ａより後側に配置されている。詳細には、照射面２６Ｃが反射面４’の前端に配置されている。そのため、第３の実施形態のレンズによれば、照射面６Ｃが照射面６Ａと同一平面上に配置されている第１の実施形態のレンズ（図１（Ａ）参照）よりも、レンズの製造に要する材料の量を低減することができる。

同様に、第３の実施形態のレンズでは、図７に示すように、照射面２６Ｄが照射面２６Ｂより後側に配置されている。詳細には、照射面２６Ｄが反射面５’の前端に配置されている。そのため、第３の実施形態のレンズによれば、照射面６Ｄが照射面６Ｂと同一平面上に配置されている第１の実施形態のレンズ（図１（Ａ）参照）よりも、レンズの製造に要する材料の量を低減することができる。

更に、第３の実施形態のレンズでは、図７に示すように、照射面２６Ｅが照射面２６Ａ，２６Ｂより後側に配置されている。詳細には、照射面２６Ｅが反射面１ｅの前端に配置されている。そのため、第３の実施形態のレンズによれば、照射面６Ｅが照射面６Ａ，６Ｂと同一平面上に配置されている第１の実施形態のレンズ（図１（Ａ）参照）よりも、レンズの製造に要する材料の量を低減することができる。

以下、本発明のレンズの第４の実施形態について説明する。第４の実施形態のレンズは、後述する点を除き、上述した第１の実施形態のレンズと同様に構成されている。従って、第４の実施形態のレンズによれば、後述する点を除き、上述した第１の実施形態のレンズと同様の効果を奏することができる。

図８は第４の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを示した図である。詳細には、図８（Ａ）は第４の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの平面図、図８（Ｂ）は第４の実施形態のレンズの光路を示した図である。図８において、図１〜図５に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図５に示した部品等と同一の部品等を示している。

また、図８において、３６Ａは反射面２からの水平光ＬＡ’を前側に照射するための照射面を示しており、３６Ｂは反射面３からの水平光ＬＢ’を前側に照射するための照射面を示しており、３６Ｃは反射面３４’からの水平光ＬＣ”を右前側に照射するための照射面を示しており、３６Ｄは反射面３５’からの水平光ＬＤ”を左前側に照射するための照射面を示しており、３６Ｅは反射面１ｅからの水平光ＬＥを前側に照射するための照射面を示している。

第４の実施形態のレンズでは、図８に示すように、照射面３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ，３６Ｅが、異なる平面上に配置され、照射面３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ，３６Ｅからなる照射部が複数の平面によって構成されている。図示しないが、第４の実施形態のレンズの照射部の上下方向の幅は、図２（Ａ）に示した第１の実施形態のレンズの照射部の上下方向の幅と同様に設定されている。つまり、第４の実施形態のレンズにおいても、その照射部は、図２（Ａ）に示すように、上下方向の幅が狭く左右方向の幅が広い長方形形状に形成されている。

また、図８において、３７は反射面２と反射面４，３４’との間に配置された光学的な絶縁空間を示しており、３８は反射面３と反射面５，３５’との間に配置された光学的な絶縁空間を示している。つまり、光学的な絶縁空間３７，３８には、第４の実施形態のレンズを構成している例えば透明なプラスチック、ガラスなどのような材料が存在していない。

第４の実施形態のレンズでは、図８に示すように、照射面３６Ｃが照射面３６Ａより後側に配置されている。詳細には、照射面３６Ｃが反射面３４’の前端に配置されている。そのため、第４の実施形態のレンズによれば、照射面６Ｃが照射面６Ａと同一平面上に配置されている第１の実施形態のレンズ（図１（Ａ）参照）よりも、レンズの製造に要する材料の量を低減することができる。

同様に、第４の実施形態のレンズでは、図８に示すように、照射面３６Ｄが照射面３６Ｂより後側に配置されている。詳細には、照射面３６Ｄが反射面３５’の前端に配置されている。そのため、第４の実施形態のレンズによれば、照射面６Ｄが照射面６Ｂと同一平面上に配置されている第１の実施形態のレンズ（図１（Ａ）参照）よりも、レンズの製造に要する材料の量を低減することができる。

更に、第４の実施形態のレンズでは、反射面４からの水平光ＬＣ’が反射面３４’によって右前側に反射せしめられ、反射面５からの水平光ＬＤ’が反射面３５’によって左前側に反射せしめられるため、第４の実施形態のレンズは、左右に拡散せしめられた光を照射することが必要とされる灯具に適用可能である。詳細には、第４の実施形態のレンズは、例えば車両用バックランプ、リアフォグランプなどに適用可能である。

第４の実施形態のレンズの変形例では、反射面１ａからの水平光ＬＡが右前側に反射せしめられるように第２反射部を形成し、反射面１ｂからの水平光ＬＢが左前側に反射せしめられるように第３反射部を形成することも可能である。

以下、本発明のレンズの第５の実施形態について説明する。第５の実施形態のレンズは、後述する点を除き、上述した第１の実施形態のレンズと同様に構成されている。従って、第５の実施形態のレンズによれば、後述する点を除き、上述した第１の実施形態のレンズと同様の効果を奏することができる。

図９は第５の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを示した図である。詳細には、図９は第５の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの図１（Ｂ）と同様の断面図である。図９において、図１〜図５に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図５に示した部品等と同一の部品等を示している。

また、図９において、４６Ａは反射面２（図１（Ａ）参照）からの水平光ＬＡ’（図５参照）を前側に照射するための照射面を示しており、４６Ｂは反射面３（図１（Ａ）参照）からの水平光ＬＢ’（図５参照）を前側に照射するための照射面を示しており、４６Ｃは反射面４’（図１（Ａ）参照）からの水平光ＬＣ”（図５参照）を前側に照射するための照射面を示しており、４６Ｄは反射面５’（図１（Ａ）参照）からの水平光ＬＤ”（図５参照）を前側に照射するための照射面を示しており、４６Ｅは反射面１ｅ（図１（Ａ）参照）からの水平光ＬＥを前側に照射するための照射面を示している。

図９に示すように、第５の実施形態のレンズでは、照射面４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ，４６Ｅが、同一平面上に配置され、かつ、単一の平面によって構成されている。また、第５の実施形態のレンズの照射部の照射面４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ，４６Ｅの上下方向（図９の左右方向）の幅は、図１（Ｂ）に示した第１の実施形態のレンズの照射部の照射面の上下方向（図１（Ｂ）の左右方向）の幅より狭く設定されている。つまり、第５の実施形態のレンズでは、図２（Ａ）に示した第１の実施形態のレンズよりも、照射部の上下方向の幅が狭く設定されている。そのため、第５の実施形態のレンズによれば、第１の実施形態のレンズよりも上下方向の幅が狭い光を照射することができる。

図１０は第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを６個左右方向に並べて配列したレンズユニットの斜視図である。図１０に示すレンズユニットによれば、ライン状の光を照射することができる。図１０に示すレンズユニットは、例えば車両用のストップランプ、ハイマウントランプ等に適用可能である。

図１１は第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを６個上下方向にオフセットさせて前後方向に並べて階段状に配列したレンズユニットの斜視図である。

図１２は第６の実施形態のレンズを示した図である。第６の実施形態のＬＥＤユニットは第１の実施形態のＬＥＤユニットと同様に構成されている。また、図１（Ａ）に示したように、第１の実施形態のレンズでは、照射面６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅが平面によって形成されているが、第６の実施形態のレンズでは、照射面５６に凸状のレンズカットが形成されている。そのため、第６の実施形態のレンズによれば、必要に応じて照射光を配光制御することができる。第６の実施形態のレンズの変形例では、照射面に凹状のレンズカットを形成することも可能である。

第７の実施形態では、第１から第６の実施形態およびそれらの変形例を適宜組合わせることも可能である。第１から第７の実施形態のレンズおよびそれらの変形例では、すべての入射光が全反射するようにすべての反射面が構成されているため、第１から第７の実施形態のレンズおよびそれらの変形例によれば、反射面にアルミ蒸着などの表面処理を行う必要性を排除することができる。また、第１から第７の実施形態のレンズおよびそれらの変形例のうち、照射光が平行光のみによって構成されているものは、配光制御が必要とされる車両用灯具に特に適している。

本発明のレンズおよびレンズユニットは、例えば車両用灯具、遊技機用灯具、照明用灯具、装飾用灯具などに適用可能である。

第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを示した図である。 第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを示した図である。 第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを示した図である。 第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを示した図である。 第１の実施形態のレンズの光路を示した図である。 第２の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを示した図である。 第３の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを示した図である。 第４の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを示した図である。 第５の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを示した図である。 第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを６個左右方向に並べて配列したレンズユニットの斜視図である。 第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを６個上下方向にオフセットさせて前後方向に並べて階段状に配列したレンズユニットの斜視図である。 第６の実施形態のレンズを示した図である。

符号の説明

Ｓ ＬＥＤユニット
Ｌ 光源の主光軸
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ 反射面
２ 反射面
３ 反射面
４，４’ 反射面
５，５’ 反射面
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ 照射面
７，８ 光学的な絶縁空間

Claims (13)

1. 主光軸が上下方向に延びている光源から放射された光を、前記光源の主光軸に対して直交する４つ以上の向きに放射状に反射させるための４つ以上の反射面を有する第１反射部と、前記第１反射部によって右前側に反射せしめられた水平光を前側に反射させるための反射面を有する第２反射部と、前記第１反射部によって左前側に反射せしめられた水平光を前側に反射させるための反射面を有する第３反射部と、前記第１反射部によって右後側に反射せしめられた水平光を前側または右前側に反射させるための反射面を有する第４反射部と、前記第１反射部によって左後側に反射せしめられた水平光を前側または左前側に反射させるための反射面を有する第５反射部と、上下方向の幅が狭く左右方向の幅が広い長方形形状の単一または複数の照射面を有する照射部とを具備し、前記第２反射部からの水平光、前記第３反射部からの水平光、前記第４反射部からの水平光、および、前記第５反射部からの水平光を前記照射部から照射することを特徴とするレンズ。
2. 前記第１反射部から前記第２反射部を介して前記照射部まで延びている光路と、前記第１反射部から前記第４反射部を介して前記照射部まで延びている光路との間に第１の光学的な絶縁空間を配置することによって前記第２反射部の反射面を形成し、前記第１反射部から前記第３反射部を介して前記照射部まで延びている光路と、前記第１反射部から前記第５反射部を介して前記照射部まで延びている光路との間に第２の光学的な絶縁空間を配置することによって前記第３反射部の反射面を形成したことを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
3. 前記第１反射部によって右後側に反射せしめられた水平光を右前側に反射させるための反射面と、その反射面からの水平光を前側または右前側に反射させるための反射面とを前記第４反射部に設け、前記第１反射部によって左後側に反射せしめられた水平光を左前側に反射させるための反射面と、その反射面からの水平光を前側または左前側に反射させるための反射面とを前記第５反射部に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ。
4. 前記光源から放射された光を前側に反射させるための反射面を前記第１反射部に設け、その反射面を前記第２反射部と前記第３反射部との間に配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンズ。
5. 前記第４反射部によって前側または右前側に反射せしめられた光を照射するための照射面を、前記第２反射部によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面より後側に配置したことを特徴とする請求項３に記載のレンズ。
6. 前記第４反射部によって前側または右前側に反射せしめられた光を照射するための照射面を、前記第１反射部によって右後側に反射せしめられた水平光を右前側に反射させるための反射面からの水平光を前側または右前側に反射させるための反射面の前端に配置したことを特徴とする請求項５に記載のレンズ。
7. 前記第５反射部によって前側または左前側に反射せしめられた光を照射するための照射面を、前記第３反射部によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面より後側に配置したことを特徴とする請求項３に記載のレンズ。
8. 前記第５反射部によって前側または左前側に反射せしめられた光を照射するための照射面を、前記第１反射部によって左後側に反射せしめられた水平光を左前側に反射させるための反射面からの水平光を前側または左前側に反射させるための反射面の前端に配置したことを特徴とする請求項７に記載のレンズ。
9. 前記第２反射部と前記第３反射部との間に配置された反射面によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面を、前記第２反射部または前記第３反射部によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面より後側に配置したことを特徴とする請求項４に記載のレンズ。
10. 前記第２反射部と前記第３反射部との間に配置された反射面によって前側に反射せしめられた光を照射するための照射面を、前記第２反射部と前記第３反射部との間に配置された反射面の前端に配置したことを特徴とする請求項９に記載のレンズ。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載のレンズを複数個左右方向に並べて配列したレンズユニット。
12. 上下方向にオフセットさせて請求項１〜１０のいずれか一項に記載のレンズを複数個前後方向に並べて階段状に配列したレンズユニット。
13. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載のレンズあるいは請求項１１又は１２に記載のレンズユニットを具備する灯具。

Images