JP2012150317A

JP2012150317A - 照明用レンズおよび照明装置

Info

Publication number: JP2012150317A
Application number: JP2011009502A
Authority: JP
Inventors: Morihisa Yoshino; 森久吉野
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2012-08-09

Abstract

【課題】一方の方向に様々な角度をなす光を出射させることが可能な照明用レンズおよび照明装置を提供する。
【解決手段】光軸Ｘを有し、照明用光源１から放射された光を前記光軸方向Ｘと略平行なものにする入射部３と、前記光軸方向Ｘと略平行なものになった光を前記光軸方向Ｘに対して左右のいずれか一方の方向または前記光軸方向Ｘに対して上下のいずれか一方の方向（Ｙ）に出射させる出射部４とを備えている照明用レンズ２であって、前記出射部４は、前記光軸方向Ｘと略平行なものになった光に対して、基部側に屈折のカットを有し先端側に全反射のカットを有する第１のカット部１１を少なくとも有している。
【選択図】図１２

Description

本発明は、照明用レンズおよび照明装置に関する。

従来、例えば特許文献１に示されているように、水平面に対して垂直に配置された板状の基板を具備し、ＬＥＤ光源の光軸が基板に対して垂直になるようにＬＥＤ光源が基板に実装されたＬＥＤ照明装置が知られている。

特許文献１に示されているＬＥＤ照明装置では、水平面に対して垂直に配置された基板に実装されたＬＥＤ光源の光軸が、水平に指向せしめられている。そのため、垂直な基板に実装されたＬＥＤ光源からの光の一部が下向きに照射される。また、特許文献１に示されているＬＥＤ照明装置では、水平面に対して垂直に配置された基板とは別個に、水平面に対して鋭角をなすように配置された基板が設けられており、その基板の下側の面にＬＥＤ光源が実装されている。更に、その基板に実装されたＬＥＤ光源からの光が下向きに照射される。その結果、特許文献１に示されているＬＥＤ照明装置では、垂直な基板に実装されたＬＥＤ光源および水平面に対して鋭角をなす基板に実装されたＬＥＤ光源から、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができる。

しかしながら、特許文献１にＬＥＤ照明装置では、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射するために、光軸が水平に指向せしめられたＬＥＤ光源とは別個に、光軸が下向きに指向せしめられたＬＥＤ光源を設ける必要がある。その結果、特許文献１に示されているＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤ照明装置全体のコストが嵩んでしまう。

この問題点を解決するために、光軸が下向きに指向せしめられたＬＥＤ光源を設ける必要なく水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができるＬＥＤ照明装置が当業者間に望まれている。

詳細には、光軸が下向きに指向せしめられたＬＥＤ光源を実装するための基板を、光軸が水平に指向せしめられたＬＥＤ光源を実装するための基板とは別個に設ける必要なく、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができるＬＥＤ照明装置が当業者間に望まれている。

すなわち、基板の数を削減しつつ、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができるＬＥＤ照明装置が当業者間に望まれている。

特許文献２には、図１に示すように、レンズ１０３の対称軸１０４に対してある角度にわたって出射光を偏向させるためののこぎり歯状構造１０９を有する出射面１０８が開示されている。なお、図１において、符号１０１はＬＥＤであり、符号１０５、１０６、１０７はＬＥＤ１０１から放射された光をレンズ１０３の対称軸１０４の方向と略平行なものにする入射部である。

本願の発明者は、当初、図１に示すレンズ１０３を、その偏向させた出射光が下向きとなるように取り付けることを考えた。しかしながら、図１に示すレンズ１０３では、単純なのこぎり歯状構造１０９によって、出射光の偏向方向が対称軸１０４に対して４０°に限定されてしまうため、照射範囲が限定され、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができない（照射範囲を広範囲なものにすることができない）という問題があった。

特開２０１０−１７９６６４号公報特表２００２−５２８８６１号公報

本発明は、基板の数を増加させたりすることなく、一方の方向（例えば下方向）に様々な角度をなす光を出射させることが可能な（照射範囲を広範囲なものにすることが可能な）照明用レンズおよび照明装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、光軸を有し、照明用光源から放射された光を前記光軸方向と略平行なものにする入射部と、前記光軸方向と略平行なものになった光を前記光軸方向に対して左右のいずれか一方の方向または前記光軸方向に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、前記出射部は、前記光軸方向と略平行なものになった光に対して、基部側に屈折のカットを有し先端側に全反射のカットを有する第１のカット部を少なくとも有しており、前記屈折のカットと前記全反射のカットとが連続した面であることを特徴としている。

また、請求項２記載の発明は、光軸を有し、照明用光源から放射された光を前記光軸方向と略平行なものにする入射部と、前記光軸方向と略平行なものになった光を前記光軸方向に対して左右のいずれか一方の方向または前記光軸方向に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、前記出射部は、前記光軸方向と略平行なものになった光に対して、基部側に全反射のカットを有し先端側に前記基部側とは異なるカット角の全反射のカットを有する第３のカット部を少なくとも有しており、前記基部側の全反射のカットと前記先端側の全反射のカットとが連続した面であることを特徴としている。

また、請求項３記載の発明は、光軸を有し、照明用光源から放射された光を前記光軸方向と略平行なものにする入射部と、前記光軸方向と略平行なものになった光を前記光軸方向に対して左右のいずれか一方の方向または前記光軸方向に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、前記出射部は、前記光軸方向と略平行なものになった光に対して、基部側に屈折のカットを有し先端側に前記基部側とは異なるカット角の屈折のカットを有する第５のカット部を少なくとも有しており、前記基部側の屈折のカットと前記先端側の屈折のカットとが連続した面であることを特徴としている。

また、請求項４記載の発明は、光軸を有し、照明用光源から放射された光を前記光軸方向と略平行なものにする入射部と、前記光軸方向と略平行なものになった光を前記光軸方向に対して左右のいずれか一方の方向または前記光軸方向に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、前記出射部が、前記光軸方向と略平行なものになった光に対して、基部側に全反射のカットを有し先端側に前記基部側とは異なるカット角の全反射のカットを有する第３のカット部、および／または、基部側と先端側とが同じ全反射のカットとなっている第２のカット部を複数有している場合に、ある１つの第３のカット部または第２のカット部と次の第３のカット部または第２のカット部との間には、屈折のカットを有するカット部が設けられていることを特徴としている。

また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明用レンズが用いられることを特徴とする照明装置である。

また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の照明装置において、前記照明用レンズは、前記入射部により前記光軸方向と略平行なものになった光を前記出射部から前記光軸方向に対して下方方向に出射させるように取り付けられていることを特徴としている。

請求項１、請求項４記載の発明によれば、光軸を有し、照明用光源から放射された光を前記光軸方向と略平行なものにする入射部と、前記光軸方向と略平行なものになった光を前記光軸方向に対して左右のいずれか一方の方向または前記光軸方向に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、前記出射部は、前記光軸方向と略平行なものになった光に対して、基部側に屈折のカットを有し先端側に全反射のカットを有する第１のカット部を少なくとも有しており、前記屈折のカットと前記全反射のカットとが連続した面であるので、一方の方向に様々な角度をなす光を出射させることができる（照射範囲を広範囲なものにすることができる）。

また、請求項２、請求項４記載の発明によれば、光軸を有し、照明用光源から放射された光を前記光軸方向と略平行なものにする入射部と、前記光軸方向と略平行なものになった光を前記光軸方向に対して左右のいずれか一方の方向または前記光軸方向に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、前記出射部は、前記光軸方向と略平行なものになった光に対して、基部側に全反射のカットを有し先端側に前記基部側とは異なるカット角の全反射のカットを有する第３のカット部を少なくとも有しており、前記基部側の全反射のカットと前記先端側の全反射のカットとが連続した面であるので、一方の方向に様々な角度をなす光を出射させることができる（照射範囲を広範囲なものにすることができる）。

また、請求項３、請求項４記載の発明によれば、光軸を有し、照明用光源から放射された光を前記光軸方向と略平行なものにする入射部と、前記光軸方向と略平行なものになった光を前記光軸方向に対して左右のいずれか一方の方向または前記光軸方向に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、前記出射部は、前記光軸方向と略平行なものになった光に対して、基部側に屈折のカットを有し先端側に前記基部側とは異なるカット角の屈折のカットを有する第５のカット部を少なくとも有しており、前記基部側の屈折のカットと前記先端側の屈折のカットとが連続した面であるので、一方の方向に様々な角度をなす光を出射させることができる（照射範囲を広範囲なものにすることができる）。

また、請求項５、請求項６記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明用レンズが用いられることを特徴とする照明装置であるので、基板の数を増加させたりすることなく、一方の方向（例えば下方の方向）に様々な角度をなす光を出射させることができる（例えば下方への照射範囲を広範囲なものにすることができる）。

特許文献２のＬＥＤモジュールを示す図である。本発明の第１の実施形態の照明用レンズ、照明装置を示す図である。第１のカット部の拡大図である。第１のカット部の斜視図である。光軸の方向と略平行なものになった光の第１のカット部からの出射光路の概略を示す図である。図２の照明用レンズからの出射光路を示す図である。本発明の第２の実施形態の照明用レンズ、照明装置を説明するための図である。第１のカット部と第２のカット部とを組み合わせた例を示す図である。第１のカット部と第３のカット部とを組み合わせた例を示す図である。第１のカット部と第４のカット部とを組み合わせた例を示す図である。第１のカット部と第５のカット部とを組み合わせた例を示す図である。照明用レンズの出射部が、第１のカット部と第３のカット部とを組み合わせたものとなっている一例を示す図である。照明用レンズの出射部が図１２のようになっている場合の出射光路を示す図である。本発明の第３の実施形態の照明用レンズ、照明装置を説明するための図である。第３のカット部と第４のカット部とを組み合わせた例を示す図である。第３のカット部と第５のカット部とを組み合わせた例を示す図である。第３のカット部と第１のカット部とを組み合わせた例を示す図である。本発明の第４の実施形態の照明用レンズ、照明装置を説明するための図である。第５のカット部と第２のカット部とを組み合わせた例を示す図である。第５のカット部と第３のカット部１３とを組み合わせた例を示す図である。第５のカット部と第１のカット部とを組み合わせた例を示す図である。第２のカット部と次の第２のカット部との間に、第１のカット部、第５のカット部がそれぞれ設けられている場合を示す図である。第３のカット部と次の第３のカット部との間に、第４のカット部、第１のカット部、第５のカット部がそれぞれ設けられている場合を示す図である。第３のカット部と次の第２のカット部との間に、第４のカット部、第１のカット部、第５のカット部がそれぞれ設けられている場合を示す図である。第１のカット部、第３のカット部、第５のカット部の変形例を示す図である。第１のカット部、第３のカット部、第５のカット部の変形例を示す図である。本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図２は本発明の第１の実施形態の照明用レンズ、照明装置を示す図である。

図２を参照すると、本発明の第１の実施形態の照明装置は、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１と、照明用レンズ２とを備えている。ここで、照明用レンズ２は、基本的には軸対称の形状をしており、光軸（具体的には、レンズの対称軸）Ｘを有し、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１から放射された光を前記光軸Ｘの方向と略平行なものにする入射部３と、前記光軸Ｘの方向と略平行なものになった光を前記光軸Ｘの方向に対して左右のいずれか一方の方向または前記光軸Ｘの方向に対して上下のいずれか一方の方向（図２に図示の例では、下方の方向Ｙ）に出射させる出射部４とを備えている。なお、照明用レンズ２は、例えば透明なＰＭＭＡ（アクリル樹脂）や透明なＰＣ（ポリカーボネート樹脂）などの所定の屈折率を有する材料で形成されている。また、以下の各実施形態では、出射部４は、光軸Ｘの方向と略平行なものになった光を光軸Ｘの方向に対して下方の方向Ｙに出射させるものとして説明する。

より詳細に、図２の例では、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１は、照明用レンズ２の入射部３に設けられているくぼみ５内に（くぼみ５の入り口に）位置決めされている。なお、図２の例では、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１の光軸が、前記光軸（具体的には、レンズの対称軸）Ｘと一致したものとなっている。以下、本発明の各実施形態においては、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１の光軸が、前記光軸（具体的には、レンズの対称軸）Ｘと一致しているものとする。また、照明用レンズ２の入射部３は、光軸Ｘと例えば０°〜３３°のような角度をなして照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１から放射された光が入射し、この光を前記光軸Ｘの方向と略平行なものにする凸状の入射面６と、光軸と例えば３３°〜９０°のような角度をなして照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１から放射された光が入射する例えば平面状の入射面７と、入射面７から入射した光を反射して前記光軸Ｘの方向と略平行なものにする反射面８とを備えている。ここで、凸状の入射面６と平面状の入射面７とにより、くぼみ５が形成されている。

また、図２の例では、出射部４は、図３に拡大図で示すように、光軸Ｘの方向と略平行なものになった光に対して、基部Ｂ側に屈折のカットＣＲを有し先端Ｐ側に全反射のカットＣＬを有し前記屈折のカットＣＲと前記全反射のカットＣＬとが連続した面である第１のカット部１１を有している。すなわち、図２の例では、出射部４は、複数の第１のカット部１１（１）、１１（２）、１１（３）、１１（４）、１１（５）が繰り返し連なって設けられたものとなっている。ここで、再び図３を参照すると、第１のカット部１１の屈折のカットＣＲは、光軸（レンズの対称軸）Ｘと垂直な面と臨界角θｃよりも小さな角度θＲをなし、第１のカット部１１の全反射のカットＣＬは、光軸（レンズの対称軸）Ｘと垂直な面と臨界角θｃよりも大きな角度θＬをなしている。また、第１のカット部１１の屈折のカットＣＲ、全反射のカットＣＬが形成される側とは反対のカット面ＣＯは、光軸（レンズの対称軸）Ｘとほぼ平行にカットされている。なお、図４には、第１のカット部１１が斜視図で示されており、図４からもわかるように、第１のカット部１１は、手前側から奥側方向に柱状形状のものとなっている（同様に、照明用レンズ２全体も、手前側から奥側方向に柱状形状のものとなっている）。また、後述の各カット部も、第１のカット部１１と同様に、手前側から奥側方向に柱状形状のものとなっているものとする。

図５は光軸Ｘの方向と略平行なものになった光の第１のカット部１１からの出射光路の概略を示す図である。図５からわかるように、第１のカット部１１では、光軸Ｘの方向と略平行なものになった光は、屈折のカットＣＲで屈折されて光軸（レンズの対称軸）Ｘと垂直な面と大きな角度φＲで出射し、また、全反射のカットＣＬで全反射してカット面ＣＯから光軸（レンズの対称軸）Ｘと垂直な面と小さな角度φＬ（φＬ＜φＲ）で出射する。これにより、図５に示すように、全反射のカットＣＬで全反射してカット面ＣＯから光軸（レンズの対称軸）Ｘと垂直な面と小さな角度φＬ（φＬ＜φＲ）で出射する光は、近場の領域ＲＮを照射し、屈折のカットＣＲで屈折されて光軸（レンズの対称軸）Ｘと垂直な面と大きな角度φＲで出射する光は、より遠くの領域ＲＦを照射することができる。このように、第１のカット部１１によって、例えば下方の方向Ｙに様々な角度をなす光を出射させることができる（例えば下方への照射範囲を広範囲なものにすることができる）。

また、複数の第１のカット部１１（１）、１１（２）、１１（３）、１１（４）、１１（５）のそれぞれにおいて、屈折のカットＣＲのカット角θＲ、全反射のカットＣＬのカット角θＬを同じにしても良いし、屈折のカットＣＲのカット角θＲ、全反射のカットＣＬのカット角θＬを互いに例えば少しずつ相違させることもできる。

上記のように、図２の例では、複数の第１のカット部１１（１）、１１（２）、１１（３）、１１（４）、１１（５）によって、図６に示すように、例えば下方の方向Ｙに様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができる（例えば下方への照射範囲を広範囲なものにすることができる）。

図７は本発明の第２の実施形態の照明用レンズ、照明装置を説明するための図である。

図７を参照すると、本発明の第２の実施形態では、照明用レンズ２の構成は基本的には図２と同様のものとなっているが、照明用レンズ２の出射部４が図２と相違したものとなっている。すなわち、本発明の第２の実施形態では、照明用レンズ２の出射部４は、図７に示すように、図３に示した第１のカット部１１と、第１のカット部１１とは異なる構成のカット部（すなわち、第２のカット部１２、第３のカット部１３、第４のカット部１４、第５のカット部１５のうちの少なくとも１つ）との組み合わせによって構成されている。

ここで、第２のカット部１２は、光軸（レンズの対称軸）Ｘと垂直な面と臨界角θｃよりも大きな角度θＬをなす全反射のカットＣＬ（１つのみのカット）と、全反射のカットＣＬが形成される側とは反対のカット面ＣＯとからなっている。なお、カット面ＣＯは、光軸（レンズの対称軸）Ｘとほぼ平行にカットされている。

また、第３のカット部１３は、光軸Ｘの方向と略平行なものになった光に対して、基部Ｂ側に全反射のカットＣＬ１を有し先端Ｐ側に全反射のカットＣＬ１とは異なる角度の全反射のカットＣＬ２を有し、前記全反射のカットＣＬ１と前記全反射のカットＣＬ２とが連続した面となっている。より詳細に、第３のカット部１３は、光軸（レンズの対称軸）Ｘと垂直な面と臨界角θｃよりも大きな角度θＬ１をなす全反射のカットＣＬ１と、光軸（レンズの対称軸）Ｘと垂直な面と臨界角θｃよりも大きいが角度θＬ１よりも小さな角度θＬ２（θｃ＜θＬ２＜θＬ１）をなす全反射のカットＣＬ２と、屈折のカットＣＲが形成される側とは反対のカット面ＣＯとからなっている。なお、カット面ＣＯは、光軸（レンズの対称軸）Ｘとほぼ平行にカットされている。

また、第４のカット部１４は、光軸（レンズの対称軸）Ｘと垂直な面と臨界角θｃよりも小さな角度θＲをなす屈折のカットＣＲ（１つのみのカット）と、屈折のカットＣＲが形成される側とは反対のカット面ＣＯとからなっている。なお、カット面ＣＯは、光軸（レンズの対称軸）Ｘとほぼ平行にカットされている。

また、第５のカット部１５は、光軸Ｘの方向と略平行なものになった光に対して、基部Ｂ側に屈折のカットＣＲ１を有し先端Ｐ側に屈折のカットＣＲ１とは異なる角度の屈折のカットＣＲ２を有し、前記屈折のカットＣＲ１と前記屈折のカットＣＲ２とが連続した面となっている。より詳細に、第５のカット部１５は、光軸（レンズの対称軸）Ｘと垂直な面と臨界角θｃよりも小さな角度θＲ１をなす屈折のカットＣＲ１と、光軸（レンズの対称軸）Ｘと垂直な面と臨界角θｃよりも小さいが角度θＲ１よりも大きな角度θＲ２（θＲ１＜θＲ２＜θｃ）をなす屈折のカットＣＲ２と、屈折のカットＣＲ１、ＣＲ２が形成される側とは反対のカット面ＣＯとからなっている。なお、カット面ＣＯは、光軸（レンズの対称軸）Ｘとほぼ平行にカットされている。

図８、図９、図１０、図１１には、第１のカット部１１と、第２のカット部１２、第３のカット部１３、第４のカット部１４、第５のカット部１５とを組み合わせた例が示されている。

すなわち、図８には、第１のカット部１１と第２のカット部１２とを組み合わせた例が示され、図９には、第１のカット部１１と第３のカット部１３とを組み合わせた例が示され、図１０には、第１のカット部１１と第４のカット部１４とを組み合わせた例が示され、図１１には、第１のカット部１１と第５のカット部１５とを組み合わせた例が示されており、それぞれの場合について、光軸Ｘの方向と略平行なものになった光の出射光路の概略が示されている。

図１２には、照明用レンズ２の出射部４が、第１のカット部１１と第３のカット部１３とを組み合わせたものとなっている一例が示されている。ここで、後述するように、第３のカット部１３が直接隣接しあうときには、第３のカット部１３からの光が次の第３のカット部１３に遮られてしまう事態が生ずることがあり、これを防止するため第３のカット部１３と次の第３のカット部１３との間には、第３のカット部１３よりも一般に高さの低い第１のカット部（屈折のカットを有する第１のカット部）１１が設けられるのが好ましい。

図１３には、照明用レンズ２の出射部４が図１２のようになっている場合の出射光路が示されている。図１３からもわかるように、この第２の実施形態では、第１のカット部１１および第３のカット部１３からの光が、隣接するカット部に遮られることがほぼないため、例えば下方の方向Ｙにより一層様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができ、例えば下方への照射範囲を近場から遠方まで広範囲なものにすることができる。

上記の説明からも明らかなように、本発明の第１、第２の実施形態は、照明用光源（ＬＥＤ光源）１から放射された光を光軸方向Ｘと略平行なものにする入射部３と、光軸方向Ｘと略平行なものになった光を光軸方向Ｘに対して左右のいずれか一方の方向または光軸方向Ｘに対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部４とを備えている照明用レンズ２であって、前記出射部４は、光軸方向Ｘと略平行なものになった光に対して、基部Ｂ側に屈折のカットＣＲを有し先端Ｐ側に全反射のカットＣＬを有する第１のカット部１１を少なくとも有しており、前記屈折のカットＣＲと前記全反射のカットＣＬとが連続した面であることを特徴としている。

図１４は本発明の第３の実施形態の照明用レンズ、照明装置を説明するための図である。

図１４を参照すると、本発明の第３の実施形態では、照明用レンズ２の構成は基本的には図２と同様のものとなっているが、照明用レンズ２の出射部４が図２と相違したものとなっている。すなわち、本発明の第３の実施形態では、照明用レンズ２の出射部４は、図１４に示すように、図７に示した第３のカット部１３と、第３のカット部１３とは異なる構成のカット部（すなわち、第４のカット部１４、第５のカット部１５、第１のカット部１１のうちの少なくとも１つ）との組み合わせによって構成されている。

図１５、図１６、図１７には、第３のカット部１３と、第４のカット部１４、第５のカット部１５、第１のカット部１１とを組み合わせた例が示されている。

すなわち、図１５には、第３のカット部１３と第４のカット部１４とを組み合わせた例が示され、図１６には、第３のカット部１３と第５のカット部１５とを組み合わせた例が示され、図１７には、第３のカット部１３と第１のカット部１１とを組み合わせた例が示されており、それぞれの場合について、光軸Ｘの方向と略平行なものになった光の出射光路の概略が示されている。

図１５、図１６、図１７における光の出射光路からもわかるように、第３の実施形態においても、例えば下方の方向Ｙにより一層様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができ、例えば下方への照射範囲を近場から遠方まで広範囲なものにすることができる。

上記の説明からも明らかなように、本発明の第３の実施形態は、照明用光源（ＬＥＤ光源）１から放射された光を光軸方向Ｘと略平行なものにする入射部３と、光軸方向Ｘと略平行なものになった光を光軸方向Ｘに対して左右のいずれか一方の方向または光軸方向Ｘに対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部４とを備えている照明用レンズ２であって、前記出射部４は、光軸方向Ｘと略平行なものになった光に対して、基部Ｂ側に全反射のカットＣＬ１を有し先端Ｐ側に全反射のカットＣＬ１とは異なる角度の全反射のカットＣＬ２を有する第３のカット部１３を少なくとも有しており、前記全反射のカットＣＬ１と前記全反射のカットＣＬ２とが連続した面であることを特徴としている。

図１８は本発明の第４の実施形態の照明用レンズ、照明装置を説明するための図である。

図１８を参照すると、本発明の第４の実施形態では、照明用レンズ２の構成は基本的には図２と同様のものとなっているが、照明用レンズ２の出射部４が図２と相違したものとなっている。すなわち、本発明の第４の実施形態では、照明用レンズ２の出射部４は、図１８に示すように、図７に示した第５のカット部１５と、第５のカット部１５とは異なる構成のカット部（すなわち、第２のカット部１２、第３のカット部１３、第１のカット部１１のうちの少なくとも１つ）との組み合わせによって構成されている。

図１９、図２０、図２１には、第５のカット部１５と、第２のカット部１２、第３のカット部１３、第１のカット部１１とを組み合わせた例が示されている。

すなわち、図１９には、第５のカット部１５と第２のカット部１２とを組み合わせた例が示され、図２０には、第５のカット部１５と第３のカット部１３とを組み合わせた例が示され、図２１には、第５のカット部１５と第１のカット部１１とを組み合わせた例が示されており、それぞれの場合について、光軸Ｘの方向と略平行なものになった光の出射光路の概略が示されている。

図１９、図２０、図２１における光の出射光路からもわかるように、第４の実施形態においても、例えば下方の方向Ｙにより一層様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができ、例えば下方への照射範囲を近場から遠方まで広範囲なものにすることができる。

上記の説明からも明らかなように、本発明の第４の実施形態は、照明用光源（ＬＥＤ光源）１から放射された光を光軸方向Ｘと略平行なものにする入射部３と、光軸方向Ｘと略平行なものになった光を光軸方向Ｘに対して左右のいずれか一方の方向または光軸方向Ｘに対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部４とを備えている照明用レンズ２であって、前記出射部４は、光軸方向Ｘと略平行なものになった光に対して、基部Ｂ側に屈折のカットＣＲ１を有し先端Ｐ側に屈折のカットＣＲ１とは異なる角度の屈折のカットＣＲ２を有する第５のカット部１５を少なくとも有しており、前記屈折のカットＣＲ１と前記屈折のカットＣＲ２とが連続した面であることを特徴としている。

また、本発明において、出射部４が、光軸方向Ｘと略平行なものになった光に対して、基部Ｂ側に全反射のカットＣＬ１を有し先端Ｐ側に全反射のカットＣＬ１とは異なる角度の全反射のカットＣＬ２を有する第３のカット部１３、および／または、基部Ｂ側と先端Ｐ側とが同じ全反射のカットＣＬとなっている第２のカット部１２を複数有している場合に、ある１つの第３のカット部１３または第２のカット部１２と次の第３のカット部１３または第２のカット部１２との間には、隣接するカット部に光が遮られることがないよう、屈折のカットを有するカット部が設けられているのが好ましい。

図２２（ａ），（ｂ）には、第２のカット部１２と次の第２のカット部１２との間に、第１のカット部１１、第５のカット部１５がそれぞれ設けられている場合が示されている。

また、図２３（ａ），（ｂ），（ｃ）には、第３のカット部１３と次の第３のカット部１３との間に、第４のカット部１４、第１のカット部１１、第５のカット部１５がそれぞれ設けられている場合が示されている。

また、図２４（ａ），（ｂ），（ｃ）には、第３のカット部１３と次の第２のカット部１２との間に、第４のカット部１４、第１のカット部１１、第５のカット部１５がそれぞれ設けられている場合が示されている。

このように、出射部４が、光軸方向Ｘと略平行なものになった光に対して、基部Ｂ側に全反射のカットＣＬ１を有し先端Ｐ側に全反射のカットＣＬ１とは異なる角度の全反射のカットＣＬ２を有する第３のカット部１３、および／または、基部Ｂ側と先端Ｐ側とが同じ全反射のカットＣＬとなっている第２のカット部１２を複数有している場合に、ある１つの第３のカット部１３または第２のカット部１２と次の第３のカット部１３または第２のカット部１２との間に、屈折のカットを有するカット部が設けられていることにより、第３のカット部１３または第２のカット部１２で全反射した光が、次の（下方の）第３のカット部１３または第２のカット部１２によって遮られてしまうのを有効に防止でき、全反射光の照射範囲をより近場の照射範囲まで拡大することができる。

上述した各例では、第１のカット部１１は屈折のカットＣＲと全反射のカットＣＬとの２つのカット、第３のカット部１３は全反射のカットＣＬ１と全反射のカットＣＬ２との２つのカット、第５のカット部１５は屈折のカットＣＲ１と屈折のカットＣＲ２との２つのカットとなっているが、図２５（ａ），（ｂ），（ｃ）にそれぞれ示すように、第１のカット部１１を屈折、全反射の３つ以上の段階的なカットのものにし、第３のカット部１３を全反射の３つ以上の段階的なカットのものにし、第５のカット部１５を屈折の３つ以上の段階的なカットのものにすることもできる。さらに発展させて、図２６（ａ），（ｂ），（ｃ）にそれぞれ示すように、第１のカット部１１を屈折、全反射の曲面的なカットのものにし、第３のカット部１３を全反射の曲面的なカットのものにし、第５のカット部１５を屈折の曲面的なカットのものにすることもできる。

図２７、図２８、図２９は、上述した本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。なお、図２７は照明灯（街路灯）５０の全体の斜視図、図２８は図２７の照明装置２１の部分のＡ−Ａ線における断面図、図２９は図２７の照明装置２１の部分のＢ−Ｂ線における断面図である。図２８、図２９を参照すると、この照明装置２１では、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ上に、照明用光源（ＬＥＤ光源）１（図２８、図２９の例では、各基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄごとに、それぞれ、６つの照明用光源（ＬＥＤ光源）１）が所定間隔を隔てて設置され、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１のそれぞれに対応させて本発明の照明用レンズ２が設けられている。なお、図２８、図２９の例では、照明用レンズ２には、図１２のものが用いられている。そして、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、水平面（例えば水平の床面（あるいは地面、路面など））に対して垂直になるように（すなわち、鉛直方向となるように）、正四角柱状の支持部２６の４つの長方形の側面２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄに取り付けられている。ここで、照明用レンズ２は、入射部３により光軸Ｘの方向と略平行なものになった光を出射部４から光軸Ｘに対して下方方向Ｙに出射させるように取り付けられている。なお、図２８、図２９において、符号２７は、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１に電流を供給するための口金である。また、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１に電流を供給する駆動回路などは、例えば支持部２６内に内蔵されている。

また、図２７を参照すると、この照明灯（街路灯）５０は、床面（あるいは地面、路面など）を照射するために、照明装置２１の口金２７が、床面（あるいは地面、路面など）から上向きに延びて先端がＵ字状に湾曲している支柱５１に設けられているソケット５２に装着されている。詳細には、基板２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが水平面（図示せず）に対して垂直になるように（すなわち、鉛直方向となるように）、照明装置２１の口金２７がソケット５２に装着されている（照明装置２１が鉛直方向下向きに装着されている）。換言すれば、照明装置２１は、例えば口金を有する水銀灯、例えばフィラメントなどのような発光部と口金とを有する電球などに対して互換性を有するように構成されている。また、図２７に示す照明灯（街路灯）５０では、照明灯（街路灯）５０の支柱５１に皿部５３が設けられており、皿部５３に取り付けられたグローブ（アウターレンズ）５４によって照明装置２１が覆われている。

このような構成の照明灯（街路灯）５０では、基板２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが水平面（図示せず）に対して垂直になるように、照明装置２１の口金２７がソケット５２に装着されており、照明装置２１の各照明用レンズ２によって照明用光源（ＬＥＤ光源）１からの光を例えば図１３に示したように配光制御することによって、例えば特許文献１のように基板の数を増加させたりすることなく、下方の方向Ｙにより一層様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができ、下方への照射範囲を近場（照明灯（街路灯）５０の直下付近）から遠方まで広範囲なものにすることができて、床面（あるいは地面、路面など）を近場（照明灯（街路灯）５０の直下付近）から遠方まで広範囲に効率よく照射することができる。

図３０、図３１、図３２は、上述した本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への他の適用例を示す図である。なお、図３０は照明灯（街路灯）７０の全体の斜視図、図３１は図３０の照明装置３１の部分のＡ−Ａ線における断面図、図３２は図３０の照明装置３１の部分のＢ−Ｂ線における断面図である。なお、図３０、図３１、図３２において、図２７、図２８、図２９と同様の箇所には同じ符号を付している。図３１、図３２を参照すると、この照明装置３１では、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ上に、照明用光源（ＬＥＤ光源）１（図３１、図３２の例では、各基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄごとに、それぞれ、６つの照明用光源（ＬＥＤ光源）１）が所定間隔を隔てて設置され、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１のそれぞれに対応させて本発明の照明用レンズ２が設けられている。なお、図３１、図３２の例では、照明用レンズ２には、図１２のものが用いられている。そして、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、水平面（例えば水平の床面（あるいは地面、路面など））に対して垂直になるように（すなわち、鉛直方向となるように）、正四角柱状の支持部３６の４つの長方形の側面３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄに取り付けられている。ここで、照明用レンズ２は、入射部３により光軸Ｘの方向と略平行なものになった光を出射部４から光軸Ｘに対して下方方向Ｙに出射させるように取り付けられている。なお、図３１、図３２において、符号３７は、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１に電流を供給するための口金である。また、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１に電流を供給する駆動回路などは、例えば支持部３６内に内蔵されている。

また、図３０を参照すると、この照明灯（街路灯）７０は、床面（あるいは地面、路面など）を照射するために、照明装置３１の口金３７が、床面（あるいは地面、路面など）から上向きに延びている支柱７１に設けられているソケット７２に装着されている。詳細には、基板２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが水平面（図示せず）に対して垂直になるように（すなわち、鉛直方向となるように）、照明装置３１の口金３７がソケット７２に装着されている（照明装置３１が鉛直方向上向きに装着されている）。換言すれば、照明装置３１は、例えば口金を有する水銀灯、例えばフィラメントなどのような発光部と口金とを有する電球などに対して互換性を有するように構成されている。また、図３０に示す照明灯（街路灯）７０では、照明灯（街路灯）７０の支柱７１に皿部７３が設けられており、皿部７３に取り付けられたグローブ（アウターレンズ）７４によって照明装置２１が覆われている。

このような構成の照明灯（街路灯）７０では、基板２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが水平面（図示せず）に対して垂直になるように、照明装置３１の口金３７がソケット７２に装着されており、照明装置３１の各照明用レンズ２によって照明用光源（ＬＥＤ光源）１からの光を例えば図１３に示したように配光制御することによって、図２７、図２８、図２９の照明灯（街路灯）５０と同様に、例えば特許文献１のように基板の数を増加させたりすることなく、下方の方向Ｙにより一層様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができ、下方への照射範囲を近場（照明灯（街路灯）７０の直下付近）から遠方まで広範囲なものにすることができて、床面（あるいは地面、路面など）を近場（照明灯（街路灯）７０の直下付近）から遠方まで広範囲に効率よく照射することができる。

なお、図２７、図２８、図２９、図３０、図３１、図３２の例では、正四角柱状の支持部２６、３６が用いられ、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられているが、支持部としては正ｎ（ｎは３以上の整数）角柱状のものを用いることができ、これにｎ個の基板を設けることも可能である。

本発明は、例えば街路灯や道路灯、体育館などの屋内照明灯、室内照明灯、スポットライトなどに利用可能である。

１照明用光源（例えばＬＥＤ光源）
２照明用レンズ
３入射部
４出射部
１１第１のカット部
１２第２のカット部
１３第３のカット部
１４第４のカット部
１５第５のカット部
２１、３１照明装置
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ基板
２６、３６支持部
２７、３７口金
５０、７０照明灯（街路灯）
５１、７１支柱
５２、７２ソケット
５３、７３皿部
５４、７４グローブ（アウターレンズ）

Claims

光軸を有し、照明用光源から放射された光を前記光軸方向と略平行なものにする入射部と、前記光軸方向と略平行なものになった光を前記光軸方向に対して左右のいずれか一方の方向または前記光軸方向に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、前記出射部は、前記光軸方向と略平行なものになった光に対して、基部側に屈折のカットを有し先端側に全反射のカットを有する第１のカット部を少なくとも有しており、前記屈折のカットと前記全反射のカットとが連続した面であることを特徴とする照明用レンズ。
光軸を有し、照明用光源から放射された光を前記光軸方向と略平行なものにする入射部と、前記光軸方向と略平行なものになった光を前記光軸方向に対して左右のいずれか一方の方向または前記光軸方向に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、前記出射部は、前記光軸方向と略平行なものになった光に対して、基部側に全反射のカットを有し先端側に前記基部側とは異なるカット角の全反射のカットを有する第３のカット部を少なくとも有しており、前記基部側の全反射のカットと前記先端側の全反射のカットとが連続した面であることを特徴とする照明用レンズ。
光軸を有し、照明用光源から放射された光を前記光軸方向と略平行なものにする入射部と、前記光軸方向と略平行なものになった光を前記光軸方向に対して左右のいずれか一方の方向または前記光軸方向に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、前記出射部は、前記光軸方向と略平行なものになった光に対して、基部側に屈折のカットを有し先端側に前記基部側とは異なるカット角の屈折のカットを有する第５のカット部を少なくとも有しており、前記基部側の屈折のカットと前記先端側の屈折のカットとが連続した面であることを特徴とする照明用レンズ。
光軸を有し、照明用光源から放射された光を前記光軸方向と略平行なものにする入射部と、前記光軸方向と略平行なものになった光を前記光軸方向に対して左右のいずれか一方の方向または前記光軸方向に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、前記出射部が、前記光軸方向と略平行なものになった光に対して、基部側に全反射のカットを有し先端側に前記基部側とは異なるカット角の全反射のカットを有する第３のカット部、および／または、基部側と先端側とが同じ全反射のカットとなっている第２のカット部を複数有している場合に、ある１つの第３のカット部または第２のカット部と次の第３のカット部または第２のカット部との間には、屈折のカットを有するカット部が設けられていることを特徴とする照明用レンズ。
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明用レンズが用いられることを特徴とする照明装置。
請求項５記載の照明装置において、前記照明用レンズは、前記入射部により前記光軸方向と略平行なものになった光を前記出射部から前記光軸方向に対して下方方向に出射させるように取り付けられていることを特徴とする照明装置。