JP2020060692A - レンズ、照明装置及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】一の方向に配光しつつ当該一の方向に交差する方向への配光特性の向上を図る。【解決手段】レンズ本体３０は、第２凹部３１Ｂの表面に設けられ、ＬＥＤモジュールから放射される光が入射する第２入射面３２２を有する。レンズ本体３０は、レンズ本体３０の表面に設けられ、光軸Ａ１に平行して第２入射面３２２と対向する第２出射面３３２を有する。基準面Ｎ１と平行な第１の仮想平面において第１入射面から第１出射面までの第１距離及び第２入射面３２２から第２出射面３３２までの第２距離は、第１の仮想平面ＶＳ１と基準面Ｎ１との距離が短いほど長くなる。光軸Ａ１と平行し、かつ、第１凹部３１Ａと第２凹部３１Ｂの並び方向と交差する第２の仮想平面ＶＳ２でレンズ本体３０を切ったときの断面形状において、第２入射面３２２の輪郭は、並び方向に沿った第２の仮想平面ＶＳ２と光軸Ａ１との距離に関わらずに同じ形状となる。【選択図】 図９

Description

本開示は、レンズ、照明装置及び照明器具に関する。より詳細には、本開示は、固体光源の配光を制御するレンズ、前記固体光源と前記レンズを有する照明装置、及び前記照明装置と前記照明装置を支持する器具本体とを有する照明器具に関する。

従来例として特許文献１記載のレンズ及び照明器具を例示する。特許文献１記載の照明器具は、レンズを有する発光装置と、バッテリと、非常時にバッテリから放電される電力で発光装置を発光（点灯）させる点灯装置と、発光装置、バッテリ及び点灯装置を収容する、円筒形の器具本体とを備える。なお、発光装置が有する光源は発光ダイオード（固体光源）である。特許文献１記載の照明器具は、非常時照明を行う非常用照明器具（非常灯）である。

レンズは、底面と、出射面と、入射凹面とを備えている。出射面は、底面の中央上方に頂点を有する凸曲面からなる。入射凹面は、底面の中央をくぼませて形成されている。入射凹面は滑らかな曲面からなる釣鐘形状である。入射凹面の深い側ほど入射凹面の径が小さくされており、入射凹面の開口端側に行くほど径が大きくなる。入射凹面が発光面と対向するように、レンズが光源にかぶせられている。レンズは、入射凹面の底に、入射凹面の深さよりも小さく盛り上がった第１凸面を備える。第１凸面は、外側に膨らんだ凸曲面である。

上述のように構成されたレンズを有する発光装置は、いわゆるバットウイング（bat wing）型の配光を実現することができる。

特開２０１６−１６２５１２号公報

ところで、照明器具が設置される場所によっては、バットウイング型の配光のみでは不十分な場合がある。例えば、集合住宅の共用部の廊下の壁に照明器具が設置される場合、照明器具の配光は、廊下の長手方向（人が通行する方向：一の方向）に沿って配光するだけでなく、廊下の幅方向（前記一の方向に交差する方向）にも配光する必要がある。

本開示の目的は、一の方向に配光しつつ当該一の方向に交差する方向への配光特性の向上を図ることができるレンズ、照明装置及び照明器具を提供することである。

本開示の一態様に係るレンズは、透光性を有する材料からなるレンズ本体を備える。前記レンズ本体は、前記レンズ本体の基準面から内向きにくぼんだ第１凹部と、前記レンズ本体の前記基準面から内向きにくぼみ、かつ、前記第１凹部とつながった第２凹部とを有する。前記レンズ本体は、前記第１凹部の表面に設けられ、固体光源から放射される光が入射する第１入射面と、前記基準面と反対側に位置する前記レンズ本体の表面に設けられ、前記固体光源の光軸に平行して前記第１入射面と対向する第１出射面とを有する。前記レンズ本体は、前記第２凹部の表面に設けられ、前記固体光源から放射される前記光が入射する第２入射面と、前記レンズ本体の前記表面に設けられ、前記光軸に平行して前記第２入射面と対向する第２出射面とを有する。前記基準面と平行な第１の仮想平面において前記第１入射面から前記第１出射面までの第１距離及び前記第２入射面から前記第２出射面までの第２距離は、前記第１の仮想平面と前記基準面との距離が短いほど長くなる。前記光軸と平行し、かつ、前記第１凹部と前記第２凹部の並び方向と交差する第２の仮想平面で前記レンズ本体を切ったときの断面形状において、前記第２入射面の輪郭は、前記並び方向に沿った前記第２の仮想平面と前記光軸との距離に関わらずに同じ形状となる。

本開示の一態様に係る照明装置は、前記レンズと、前記レンズの前記入射面に発光面を対向させるように配置される固体光源とを備える。

本開示の一態様に係る照明器具は、前記照明装置と、前記照明装置を支持する器具本体とを備える。

本開示のレンズ、照明装置及び照明器具は、一の方向に配光しつつ当該一の方向に交差する方向への配光特性の向上を図ることができるという効果がある。

図１は、本開示の実施形態に係る照明器具の斜視図である。 図２Ａは、同上の照明器具の正面半断面図である。図２Ｂは、同上の照明器具の右側面図である。図２Ｃは、同上の照明器具の下面図である。 図３は、本開示の実施形態に係る照明装置（非常用光源ユニット）の斜視図である。 図４は、同上の非常用光源ユニットの分解斜視図である。 図５Ａは、同上のレンズの正面図（下面図）である。図５Ｂは、同上のレンズの平面図（側面図）である。図５Ｃは、同上のレンズの背面図（上面図）である。 図６は、同上の非常用光源ユニットの要部の断面図である。 図７は、本開示の実施形態に係るレンズ及び固体光源（ＬＥＤモジュール）の横断面図である。 図８は、同上のレンズ及び固定光源の縦断面図である。 図９Ａは、同上のレンズの基準面Ｎ１（上面）からみた正面図である。図９Ｂは、図９ＡにおけるＸ１−Ｘ２線断面矢視図である。図９Ｃは、図９ＡにおけるＹ１−Ｙ２線断面矢視図である。図９Ｄは、図９ＡにおけるＺ１−Ｚ２線断面矢視図である。図９Ｅは、図９ＡにおけるＷ１−Ｗ２線断面矢視図である。 図１０は、同上のレンズ及び固体光源の正面図である。 図１１Ａは、同上のレンズの前面図である。図１１Ｂは、同上のレンズの後面図である。 図１２は、同上のレンズの横断面図である。 図１３Ａは、同上のレンズ及び同上の非常用光源ユニットの配光特性図である。図１３Ｂは、実施形態に係るレンズの変形例の配光特性図である。 図１４は、同上の変形例１のレンズの縦断面図である。 図１５は、同上の変形例２のレンズの縦断面図である。

以下、実施形態に係るレンズ３、照明装置（非常用光源ユニット１４）及び照明器具１について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

実施形態に係る照明器具１は、非常灯及び階段通路誘導灯を兼用する非常用照明器具である。照明器具１は、例えば、集合住宅の共用部の廊下及び階段の壁面に直付けされる。照明器具１は、常用電源（商用の電力系統など）から供給される常用電力で常用照明を行う。また、照明器具１は、常用電力で蓄電池を充電し、常用電源の停電時に蓄電池から供給される非常用電力で非常用照明を行う。なお、以下の照明器具１に関する説明においては、特に断りのない限り、図１に矢印で示す前後、上下及び左右の各方向を照明器具１の前後、上下及び左右の各方向と規定する。例えば、照明器具１の前方向とは、照明器具１が直付けされる壁面から垂直方向（壁面の法線方向）に沿って離れる方向である。

照明器具１は、図１及び図２Ａ〜図２Ｃに示すように、器具本体１０、反射板１１、カバー１２、常用光源ユニット１３及び非常用光源ユニット１４を備える。

器具本体１０は、例えば、アルミダイカストによって前面が開放された箱形に形成されている。器具本体１０の内部には、常用光源ユニット１３、常用点灯回路、充電回路、蓄電池、非常用点灯回路などが収容されている。常用点灯回路は、商用の電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力によって常用光源ユニット１３を点灯させる。常用光源ユニット１３は、照明用白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、照明用白色ＬＥＤを保護し、かつ、照明用白色ＬＥＤから放射される照明光を拡散させる拡散板１３０とを有する。

反射板１１は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金などの金属材料によって平板状に形成されている（図１参照）。反射板１１は、器具本体１０の前面を覆うように器具本体１０に取り付けられる。反射板１１の中央に円形の穴１１０が開口している（図１及び図２Ａ参照）。反射板１１が器具本体１０に取り付けられた状態において、反射板１１の穴１１０から常用光源ユニット１３の拡散板１３０が露出している。なお、反射板１１の前面は鏡面仕上げされており、常用光源ユニット１３から放射される光が反射板１１の前面で反射される。

カバー１２は、アクリル樹脂などの透光性を有する合成樹脂によって角樋状に形成されている。カバー１２は、四角形状の前板１２０と、長方形状の左側板１２１と、長方形状の右側板１２２とを有する。左側板１２１は、前板１２０の左端から後方に突き出ている。右側板１２２は、前板１２０の右端から後方に突き出ている。前板１２０と左側板１２１と右側板１２２は、合成樹脂の成形体として一体に形成されている。左側板１２１及び右側板１２２の後端には、Ｌ字状の差込片１２３がそれぞれ後方へ突き出すように一体に形成されている（図１参照）。各差込片１２３は、器具本体１０の上方より、器具本体１０の前端部分の左右両端にそれぞれ設けられている差込溝１００に一つずつ差し込まれる（図１参照）。つまり、カバー１２は、一対の差込片１２３の各々が器具本体１０の一対の差込溝１００の各々に一つずつ差し込まれることにより、器具本体１０に対して着脱可能に取り付けられる。

非常用光源ユニット１４は、実施形態に係る照明装置である。非常用光源ユニット１４は、固体光源であるＬＥＤモジュール２と、実施形態に係るレンズ３と、放熱板１５と、ＬＥＤホルダ１６と、レンズホルダ１７と、２本の取付ねじ１８とを有する（図３及び図４参照）。非常用光源ユニット１４は、器具本体１０の底面に設けられた円形の窓穴１０１からレンズ３の一部を器具本体１０の外に突き出させた状態で器具本体１０内に収容されている（図２Ａ〜図２Ｃ参照）。

ＬＥＤモジュール２は、図４に示すように、合成樹脂製のパッケージ２０を有している。パッケージ２０の表面から円筒形のリブ２００が突き出ている。パッケージ２０内には、複数のＬＥＤチップが実装された基板が収容されている。これら複数のＬＥＤチップは、シリコーン樹脂などの透光性を有する合成樹脂によって封止されている。複数のＬＥＤチップから放射される光は、パッケージ２０のリブ２００の内側に形成されている発光領域２１からパッケージ２０の外に出射される。なお、パッケージ２０の表面において、リブ２００を挟んだ対角線上の両端に、アノード電極２２及びカソード電極２３が設けられている（図４参照）。アノード電極２２及びカソード電極２３には、給電用の電線が１本ずつはんだ付けされる。

放熱板１５は、例えば、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の板材によって多角形状（例えば、八角形状）に形成されている（図４参照）。

ＬＥＤホルダ１６は、円板状のホルダ本体１６０と、ホルダ本体１６０をレンズホルダ１７に固定するための一対の固定部１６１とを有する（図３及び図４参照）。ホルダ本体１６０と一対の固定部１６１は、合成樹脂成形体として一体に形成される。ホルダ本体１６０の中央に取付け孔１６２が開口している（図４参照）。ホルダ本体１６０の取付け孔１６２にＬＥＤモジュール２がはめ込まれる。ＬＥＤモジュール２は、取付け孔１６２に嵌め込まれることによってＬＥＤホルダ１６（ホルダ本体１６０）に保持される。また、ホルダ本体１６０の表面における取付け孔１６２の周囲に、３個の突部１６４が設けられている（図４参照）。各突部１６４は、半球状に形成されている。

一対の固定部１６１は、ホルダ本体１６０の側面において、取付け孔１６２を挟んで対向する位置から、それぞれ一つずつ突き出ている（図４参照）。各固定部１６１の先端部分がＬ字状に折れ曲がっている。さらに、各固定部１６１の先端に爪１６３が形成されている（図３及び図４参照）。

レンズ３は、図５Ａ〜図５Ｃに示すように、ガラス（例えば、石英ガラス）のような透光性を有する材料からなるレンズ本体３０及びフランジ３５を備える。フランジ３５は、円環状に形成されている。フランジ３５は、レンズ本体３０の側面における一端（上端）から外向きに突き出ている。

レンズホルダ１７は、円環状の枠体１７０を有する（図３及び図４参照）。枠体１７０の中央に円形の窓１７１が開口している。窓１７１の直径は、レンズ本体３０の直径よりも大きく、かつ、フランジ３５の直径よりも小さい。また、枠体１７０において、窓１７１を挟んで対向する位置に、ねじ挿通孔１７２が一つずつ貫通している（図４参照）。さらに、枠体１７０の側面において、窓１７１を挟んで対向する位置に、固定部１６１の爪１６３が引っ掛かる引掛部１７３が一つずつ設けられている（図４参照）。

ＬＥＤモジュール２を保持したＬＥＤホルダ１６は、一対の固定部１６１の各々の爪１６３が枠体１７０の一対の引掛部１７３に一つずつ引っ掛かることによってレンズホルダ１７と結合する（図３参照）。なお、レンズ３は、レンズ本体３０を枠体１７０の窓１７１に挿通するようにしてＬＥＤホルダ１６とレンズホルダ１７の間に挟み込まれる。そして、枠体１７０における窓１７１の周縁部分がレンズ３のフランジ３５にかぶさることによって、レンズ３がレンズホルダ１７に保持される（図３及び図６参照）。

レンズ本体３０は、レンズ本体３０の基準面Ｎ１（上面）から内向き（下向き）にくぼんだ第１凹部３１Ａと、レンズ本体３０の基準面Ｎ１から内向きにくぼみ、かつ、第１凹部３１Ａとつながった第２凹部３１Ｂとを有する（図５Ｂ及び図５Ｃ参照）。さらに、レンズ本体３０の基準面Ｎ１には、第１凹部３１Ａ及び第２凹部３１Ｂの周囲を囲むように内向き（下向き）にくぼんだ凹所３４が設けられている。

第１凹部３１Ａは、レンズ本体３０の基準面Ｎ１と平行する第１方向（前後方向）Ｄ１の一端（前端）に位置する（図５Ａ〜図５Ｃ参照）。第２凹部３１Ｂは、第１方向Ｄ１において第１凹部３１Ａの他端側（後方）に位置する（図５Ａ〜図５Ｃ参照）。

レンズ本体３０は、第１凹部３１Ａの表面に設けられ、ＬＥＤモジュール２から放射される光が入射する第１入射面３２１を有する（図５Ｃ、図８及び図１０参照）。また、レンズ本体３０は、第２凹部３１Ｂの表面に設けられ、ＬＥＤモジュール２から放射される光が入射する第２入射面３２２を有する（図７〜図１０参照）。さらに、レンズ本体３０は、第１入射面３２１及び第２入射面３２２から入射した光が出射する第１出射面３３１及び第２出射面３３２を有する（図５Ａ及び図５Ｂ参照）。

第２入射面３２２は、第２凹部３１Ｂに向かって突出する凸曲面３２４と、第２出射面３３２に向かって突出する凹曲面３２５とを有する（図１２参照）。さらに、凸曲面３２４は、凹曲面３２５に対して基準面Ｎ１に近い側に配置されている。

第１出射面３３１は、基準面Ｎ１（レンズ本体３０の上面：図５Ｂ及び図５Ｃ参照）と反対側に位置するレンズ本体３０の表面（レンズ本体３０の下面）に設けられる。第１出射面３３１は、ＬＥＤモジュール２の光軸Ａ１に平行して第１入射面３２１と対向する（図８参照）。第２出射面３３２は、レンズ本体３０の表面に設けられ、光軸Ａ１に平行して第２入射面３２２と対向する（図７及び図８参照）。第２凹部３１Ｂの表面において、第１方向Ｄ１の他端（後端）に第３入射面３２３が設けられている（図５Ｃ参照）。第３入射面３２３は、平面形状に形成されている。レンズ本体３０の表面における後端には第３出射面３３３が形成されている。第３出射面３３３は、おおよそ円錐面の一部をなす形状に形成され、第３入射面３２３と対向している。

さらに、第１入射面３２１及び第２入射面３２２の少なくとも一部は、ＬＥＤモジュール２の光軸Ａ１に沿った方向（上下方向）からみて、ＬＥＤモジュール２の発光領域２１と重なっている（図７、図８及び図１０参照）。なお、ＬＥＤモジュール２の光軸Ａ１は、発光領域２１の中心を通り、かつ、発光領域２１の法線方向と平行である。

ここで、レンズ本体３０に対して、基準面Ｎ１と平行な第１の仮想平面ＶＳ１を想定する（図８参照）。ただし、第１の仮想平面ＶＳ１は、基準面Ｎ１に対して任意の距離だけ離れているものとする。第１の仮想平面ＶＳ１において、第１入射面３２１から第１出射面３３１までの距離（以下、第１距離Ｌ１と呼ぶ。）は、第１の仮想平面ＶＳ１と基準面Ｎ１との距離が短いほど長くなる（図８参照）。つまり、レンズ本体３０の第１凹部３１Ａを含む一端部（前端部）は、基準面Ｎ１と平行な厚み（第１距離Ｌ１）が、基準面Ｎ１に近くなるほど大きくなる形状に形成されている。また、第１の仮想平面ＶＳ１において、第２入射面３２２から第２出射面３３２までの距離（以下、第２距離Ｌ２と呼ぶ。）は、第１の仮想平面ＶＳ１と基準面Ｎ１との距離が短いほど長くなる（図７参照）。つまり、レンズ本体３０の第２凹部３１Ｂを含む他端部（後端部）も、基準面Ｎ１と平行な厚み（第２距離Ｌ２）が、基準面Ｎ１に近くなるほど大きくなる形状に形成されている。

また、レンズ本体３０に対して、光軸Ａ１と平行し、かつ、第１凹部３１Ａと第２凹部３１Ｂの並び方向（第１方向Ｄ１）と交差する第２の仮想平面ＶＳ２を想定する（図９Ａ参照）。図９Ｂは、第２の仮想平面ＶＳ２が光軸Ａ１と重なるときのレンズ３の断面図を示している。また、図９Ｃ〜図９Ｅは、第２の仮想平面ＶＳ２と光軸Ａ１の距離を段階的に大きくしたときの各々のレンズ３の断面図を示している。

図９Ｂ〜図９Ｅの各断面図に示すように、第２の仮想平面ＶＳ２でレンズ本体３０を切ったときの断面形状において、第２入射面３２２の輪郭は、第１方向Ｄ１に沿った第２の仮想平面ＶＳ２と光軸Ａ１との距離に関わらずに同じ形状となる。ただし、ここでいう「同じ形状」には、各断面形状における第２入射面３２２の輪郭の大きさと形状が同じ（合同）である場合だけでなく、形状が同じで大きさが異なる（相似）場合も含まれる。さらに、「同じ形状」には、縦方向又は横方向に拡大若しくは縮小される場合も含まれる。

ここで、第１出射面３３１と第２出射面３３２との境界線（図５Ａ及び図５Ｂにおける一点破線参照）をＳ１とする。また、第１入射面３２１と一対の第２入射面３２２との境界線（図５Ｃにおける二点破線参照）をＳ２とする。二つの境界線Ｓ１とＳ２は、レンズ本体３０の上下方向において重なっている。また、境界線Ｓ１の垂直二等分線Ｓ３（図５Ａにおける破線参照）と境界線Ｓ１の交点を第１中心Ｏ１とし、境界線Ｓ２の垂直二等分線Ｓ４（図５Ｃにおける破線参照）と境界線Ｓ２の交点を第２中心Ｏ２とする。レンズ３は、ＬＥＤモジュール２の光軸Ａ１が第１中心Ｏ１及び第２中心Ｏ２を通るようにＬＥＤモジュール２の下方に配置される（図７及び図８参照）。なお、第１入射面３２１及び第２入射面３２２はそれぞれ、境界線Ｓ１及び光軸Ａ１を含む平面に対して面対称である。また、第１出射面３３１及び第２出射面３３２はそれぞれ、境界線Ｓ２及び光軸Ａ１を含む平面に対して面対称である。

非常用光源ユニット１４の配光特性を図１３Ａに示す。図１３Ａにおける実線α１は、左右方向の配光特性、すなわち、境界線Ｓ１の垂直二等分線Ｓ３及び境界線Ｓ２の垂直二等分線Ｓ４を含む平面上の配光特性を示している。ただし、図１３Ａにおける動径の値は、実線α１で示される配光特性の光量のピーク値によって正規化されている。図１３Ａの実線α１から明らかなように、非常用光源ユニット１４は、直下の光量に対して、左方向及び右方向の光量がほぼ２倍になっており、左右方向により多くの光を照射している。また、図１３Ａにおける破線α２は、前後方向の配光特性、すなわち、境界線Ｓ１、Ｓ２を含む平面上の配光特性を示している。ただし、破線α２に対しては、ＬＥＤモジュール２の光軸Ａ１と重なる鉛直下方の角度を０°とし、前方向の角度をマイナスとし、後方向の角度をプラスとしている。図１３Ａの破線α２から明らかなように、非常用光源ユニット１４は、後方（壁側）及び直下の光量に対して、前方の光量がほぼ１．５倍になっており、前方向により多くの光を照射している。

図１３Ａから明らかなように、第１入射面３２１及び第２入射面３２２から入射して第１出射面３３１及び第２出射面３３２から出射する光は、レンズ３を通過しない場合に比べて上方向寄りに進行する。しかも、第２の仮想平面ＶＳ２の断面形状における第２入射面３２２の輪郭が、第１方向Ｄ１に沿った第２の仮想平面ＶＳ２と光軸Ａ１との距離に関わらずに同じ形状であるので、第１方向Ｄ１に沿った配光特性の均一化を図ることができる。その結果、非常用光源ユニット１４は、実施形態に係るレンズ３を用いることにより、一の方向（左右方向）に配光しつつ当該一の方向に交差する方向（前方向）への配光特性の向上を図ることができる。なお、レンズ３の第１出射面３３１及び第２出射面３３２が、第１凹部３１Ａ及び第２凹部３１Ｂから離れる向きに突出する凸曲面形状に形成されていることによっても、レンズ３から出射する光が上方向寄りに進行する。

また、レンズ３において、第１入射面３２１及び第２入射面３２２の少なくとも一部は、ＬＥＤモジュール２の光軸Ａ１に沿った方向（上下方向）からみて、ＬＥＤモジュール２の発光領域２１と重なっている（図７、図８及び図１０参照）。これにより、ＬＥＤモジュール２から放射される光を効率的に第１入射面３２１及び第２入射面３２２に入射させることができる。

さらに、レンズ３は、第２凹部３１Ｂの表面において、第１方向Ｄ１の他端（後端）に位置する第３入射面３２３を有する（図５Ｂ及び図１１Ｂ参照）。第３入射面３２３は、平面形状に形成されている。ＬＥＤモジュール２から放射されて後方に進行する光の一部を第３入射面３２３で前方に反射させることにより、第１入射面３２１に入射する光量を増やすことができる。

ところで、実施形態に係る照明装置（非常用光源ユニット１４）が目的とする配光特性を実現するためには、レンズ３と固体光源（ＬＥＤモジュール２）の相対的な位置関係が重要である。つまり、レンズ３は、ＬＥＤモジュール２に対して位置決めされることが必要である。そこで、実施形態に係るレンズ３は、レンズ本体３０の基準面Ｎ１において、凹所３４の周辺に複数（例えば３個）の位置決め凹部３６を有している（図５Ｃ参照）。これら３個の位置決め凹部３６の各々は、凹所３４とつながった半球状の凹みからなる。なお、３個の位置決め凹部３６は、基準面Ｎ１において凹所３４の周方向に沿って等間隔に並んでいる（図５Ｃ参照）。

レンズ３において、レンズ本体３０の３個の位置決め凹部３６の各々に、ＬＥＤホルダ１６の３個の突部１６４のうちで対応する突部１６４が１個ずつはまり込む（図６参照）。つまり、レンズ３は、３個の位置決め凹部３６と３個の突部１６４によってＬＥＤホルダ１６のホルダ本体１６０に位置決めされる。さらに、レンズ３は、ＬＥＤホルダ１６を介してＬＥＤモジュール２と位置決めされる。なお、レンズホルダ１７は、一対のねじ挿通孔１７２のそれぞれに１本ずつ挿通される取付ねじ１８により、放熱板１５に対してねじ止めされる（図３参照）。

したがって、実施形態に係るレンズ３は、レンズ本体３０の基準面Ｎ１に設けられた位置決め部（位置決め凹部３６）によりＬＥＤモジュール２と位置決めされるので、配光特性のばらつきの低減を図ることができる。

ここで、実施形態に係るレンズ３の変形例１について説明する。変形例１のレンズ３は、図１４に示すように、レンズ本体３０における上面に凹所３４が設けられていない点のみが実施形態に係るレンズ３と異なる。なお、実施形態に係るレンズ３において、凹所３４は、ＬＥＤモジュール２のアノード電極２２及びカソード電極２３と電気的に接続される電線を逃がすためのスペースとしてレンズ本体３０に設けられている。

変形例１のレンズ３を備えた非常用光源ユニット１４の配光特性を図１３Ｂに示す。図１３Ｂにおける実線β１は、左右方向の配光特性を示している。ただし、図１３Ｂにおける動径の値は、実線β１で示される配光特性の光量のピーク値によって正規化されている。図１３Ｂの実線β１から明らかなように、変形例１のレンズ３を備えた非常用光源ユニット１４は、実施形態に係るレンズ３を備えた非常用光源ユニット１４と同様に、直下の光量に対して、左方向及び右方向の光量がほぼ２倍になっている。ただし、図１３Ｂの実線β１で示す配光特性では、図１３Ａの実線α１で示す配光特性に対して、±４０°付近の光量が３０％程度減少している。つまり、変形例のレンズ３は、凹所３４が設けられていないことによって、左右方向における±４０°付近の光量のピークを低下させることができる。

また、図１３Ｂにおける破線β２は、前後方向の配光特性を示している。図１３Ｂの破線β２から明らかなように、変形例１のレンズ３を備えた非常用光源ユニット１４は、実施形態に係るレンズ３を備えた非常用光源ユニット１４と同様に、後方及び直下の光量に対して、前方の光量がほぼ１．５倍になっている。ただし、図１３Ｂの破線β２で示す配光特性では、図１３Ａの破線α２で示す配光特性に対して、−４０°付近の光量が３０％程度減少している。つまり、変形例１のレンズ３は、凹所３４が設けられていないことによって、前方向における−４０°付近の光量のピークを低下させることができる。

また、変形例２のレンズ３は、第１の仮想平面ＶＳ１における第３入射面３２３から第３出射面３３３までの第３距離Ｌ３が、基準面Ｎ１から第１の仮想平面ＶＳ１までの距離が長くなるほど長くなるように形成されている（図１５参照）。一方、実施形態に係るレンズ３及び変形例１のレンズ３では、第１の仮想平面ＶＳ１における第３入射面３２３から第３出射面３３３までの距離が、基準面Ｎ１から第１の仮想平面ＶＳ１までの距離に関わらず一定である（図８及び図１４参照）。

変形例２のレンズ３は、基準面Ｎ１から第１の仮想平面ＶＳ１までの距離が長くなるほど第３距離Ｌ３が長くなるように形成されているので、実施形態に係るレンズ３及び変形例１のレンズ３に比べて、下方への配光を増やすことができる。

上述のように第１の態様に係るレンズ（３）は、透光性を有する材料からなるレンズ本体（３０）を備える。レンズ本体（３０）は、レンズ本体（３０）の基準面（Ｎ１）から内向きにくぼんだ第１凹部（３１Ａ）と、レンズ本体（３０）の基準面（Ｎ１）から内向きにくぼみ、かつ、第１凹部（３１Ａ）とつながった第２凹部（３１Ｂ）とを有する。レンズ本体（３０）は、第１凹部（３１Ａ）の表面に設けられ、固体光源（ＬＥＤモジュール２）から放射される光が入射する第１入射面（３２１）を有する。レンズ本体（３０）は、基準面（Ｎ１）と反対側に位置するレンズ本体（３０）の表面に設けられ、固体光源の光軸（Ａ１）に平行して第１入射面（３２１）と対向する第１出射面（３３１）を有する。レンズ本体（３０）は、第２凹部（３１Ｂ）の表面に設けられ、固体光源から放射される光が入射する第２入射面（３２２）を有する。レンズ本体（３０）は、レンズ本体（３０）の表面に設けられ、光軸（Ａ１）に平行して第２入射面（３２２）と対向する第２出射面（３３２）を有する。基準面（Ｎ１）と平行な第１の仮想平面（ＶＳ１）において第１入射面（３２１）から第１出射面（３３１）までの第１距離（Ｌ１）及び第２入射面（３２２）から第２出射面（３３２）までの第２距離（Ｌ２）は、第１の仮想平面（ＶＳ１）と基準面（Ｎ１）との距離が短いほど長くなる。光軸（Ａ１）と平行し、かつ、第１凹部（３１Ａ）と第２凹部（３１Ｂ）の並び方向と交差する第２の仮想平面（ＶＳ２）でレンズ本体（３０）を切ったときの断面形状において、第２入射面（３２２）の輪郭は、並び方向に沿った第２の仮想平面（ＶＳ２）と光軸（Ａ１）との距離に関わらずに同じ形状となる。

第１の態様に係るレンズ（３）は、一の方向（第１凹部と第２凹部の並び方向）に配光しつつ当該一の方向に交差する方向（基準面と平行しかつ前記並び方向と交差する方向）への配光特性の向上を図ることができる。

第２の態様に係るレンズ（３）は、第１の態様のいずれか一つとの組合せにより実現され得る。第２の態様に係るレンズ（３）において、第１の仮想平面（ＶＳ１）における第２入射面（３２２）から第２出射面（３３２）までの第２距離（Ｌ２）は、並び方向に沿って光軸（Ａ１）からの距離が長くなるほど短くなることが好ましい。

第２の態様に係るレンズ（３）は、一の方向に交差する方向への配光特性の更なる向上を図ることができる。

第３の態様に係るレンズ（３）は、第１又は第２の態様との組合せにより実現され得る。第３の態様に係るレンズ（３）において、第２入射面（３２２）は、第２凹部（３１Ｂ）に向かって突出する凸曲面（３２４）と、第２出射面（３３２）に向かって突出する凹曲面（３２５）とを有することが好ましい。凸曲面（３２４）は、凹曲面（３２５）に対して基準面（Ｎ１）に近い側に配置されていることが好ましい。

第３の態様に係るレンズ（３）は、一の方向に交差する方向への配光特性の更なる向上を図ることができる。

第４の態様に係るレンズ（３）は、第１〜第３の態様のいずれか一つとの組合せにより実現され得る。第４の態様に係るレンズ（３）において、第１入射面（３２１）及び第２入射面（３２２）の少なくとも一部は、光軸（Ａ１）に沿った方向からみて、固体光源の発光領域（２１）と重なることが好ましい。

第４の態様に係るレンズ（３）は、固体光源から放射される光を効率的に第１入射面（３２１）及び第２入射面（３２２）に入射させることができる。

第５の態様に係るレンズ（３）は、第１〜第４の態様のいずれか一つとの組合せにより実現され得る。第５の態様に係るレンズ（３）において、レンズ本体（３０）は、第２凹部（３１Ｂ）の表面において基準面（Ｎ１）に沿って第１入射面（３２１）と対向する第３入射面（３２３）を有することが好ましい。レンズ本体（３０）は、レンズ本体（３０）の表面に設けられ、光軸（Ａ１）に平行して第３入射面（３２３）と対向する第３出射面（３３３）を有することが好ましい。第３入射面（３２３）が平面形状に形成されていることが好ましい。

第５の態様に係るレンズ（３）は、固体光源から放射される光の一部を第３入射面（３２３）で反射させることにより、第１入射面（３２１）及び第２入射面（３２２）に入射する光量を増やすことができる。

第６の態様に係るレンズ（３）は、第５の態様との組合せにより実現され得る。第６の態様に係るレンズ（３）において、第１の仮想平面（ＶＳ１）における第３入射面（３２３）から第３出射面（３３３）までの第３距離（Ｌ３）は、基準面（Ｎ１）から第１の仮想平面（ＶＳ１）までの距離が長くなるほど長くなることが好ましい。

第６の態様に係るレンズ（３）は、光軸（Ａ１）の方向への配光特性の向上を図ることができる。

第７の態様に係るレンズ（３）は、第１〜第６の態様のいずれか一つとの組合せにより実現され得る。第７の態様に係るレンズ（３）において、レンズ本体（３０）における基準面（Ｎ１）に、第１凹部（３１Ａ）及び第２凹部（３１Ｂ）の周囲を囲むように内向きにくぼんだ凹所（３４）が設けられていることが好ましい。

第７の態様に係るレンズ（３）は、固体光源に給電するための電線を、凹所（３４）によって逃がすことができる。

第８の態様に係るレンズ（３）は、第１〜第７の態様のいずれか一つとの組合せにより実現され得る。第８の態様に係るレンズ（３）において、レンズ本体（３０）の表面から基準面（Ｎ１）に沿って外向きに突き出たフランジ（３５）を備えることが好ましい。

第８の態様に係るレンズ（３）は、フランジ（３５）によってレンズ本体（３０）を容易に固定することができる。

第９の態様に係るレンズ（３）は、第１〜第８の態様のいずれか一つとの組合せにより実現され得る。第９の態様に係るレンズ（３）において、レンズ本体（３０）における基準面（Ｎ１）に一つ以上の位置決め部（）が設けられることが好ましい。位置決め部は、レンズ本体（３０）が取り付けられる部材（ＬＥＤホルダ１６）の取付面に対して位置決めされることが好ましい。

第９の態様に係るレンズ（３）は、部材（ＬＥＤホルダ１６）に対して容易に位置決めすることができる。

第１０の態様に係る照明装置（非常用光源ユニット１４）は、第１〜第９の態様のいずれか一つのレンズ（３）と、レンズ（３）の入射面（３２）に発光領域（２１）を対向させるように配置される固体光源とを備える。

第１０の態様に係る照明装置は、一の方向（第１凹部と第２凹部の並び方向）に配光しつつ当該一の方向に交差する方向（基準面と平行しかつ前記並び方向と交差する方向）への配光特性の向上を図ることができる。

第１１の態様に係る照明器具（１）は、第１０の態様に係る照明装置と、照明装置を支持する器具本体（１０）とを備える。

第１１の態様に係る照明器具（１）は、一の方向（第１凹部と第２凹部の並び方向）に配光しつつ当該一の方向に交差する方向（基準面と平行しかつ前記並び方向と交差する方向）への配光特性の向上を図ることができる。

１ 照明器具
２ ＬＥＤモジュール（固体光源）
３ レンズ
１０ 器具本体
１４ 非常用光源ユニット（照明装置）
２１ 発光領域
３０ レンズ本体
３１ 凹部
３２ 入射面
３３ 出射面
３４ 凹所
３２１ 第１入射面
３２２ 第２入射面
３２３ 第３入射面
３２４ 凸曲面
３２５ 凹曲面
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
Ａ１ 光軸

Claims (11)

1. 透光性を有する材料からなるレンズ本体を備え、
   前記レンズ本体は、
   前記レンズ本体の基準面から内向きにくぼんだ第１凹部と、
   前記レンズ本体の前記基準面から内向きにくぼみ、かつ、前記第１凹部とつながった第２凹部と、
   前記第１凹部の表面に設けられ、固体光源から放射される光が入射する第１入射面と、
   前記基準面と反対側に位置する前記レンズ本体の表面に設けられ、前記固体光源の光軸に平行して前記第１入射面と対向する第１出射面と、
   前記第２凹部の表面に設けられ、前記固体光源から放射される前記光が入射する第２入射面と、
   前記レンズ本体の前記表面に設けられ、前記光軸に平行して前記第２入射面と対向する第２出射面と、
   を有し、
   前記基準面と平行な第１の仮想平面において前記第１入射面から前記第１出射面までの第１距離及び前記第２入射面から前記第２出射面までの第２距離は、前記第１の仮想平面と前記基準面との距離が短いほど長くなり、
   前記光軸と平行し、かつ、前記第１凹部と前記第２凹部の並び方向と交差する第２の仮想平面で前記レンズ本体を切ったときの断面形状において、前記第２入射面の輪郭は、前記並び方向に沿った前記第２の仮想平面と前記光軸との距離に関わらずに同じ形状となる、
   レンズ。
2. 前記第１の仮想平面における前記第２入射面から前記第２出射面までの第２距離は、前記並び方向に沿って前記光軸からの距離が長くなるほど短くなる、
   請求項１記載のレンズ。
3. 前記第２入射面は、
   前記第２凹部に向かって突出する凸曲面と、
   前記第２出射面に向かって突出する凹曲面と
   を有し、
   前記凸曲面は、前記凹曲面に対して前記基準面に近い側に配置されている、
   請求項１又は２記載のレンズ。
4. 前記第１入射面及び前記第２入射面の少なくとも一部は、前記光軸に沿った方向からみて、前記固体光源の発光領域と重なる、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ。
5. 前記レンズ本体は、
   前記第２凹部の表面において前記基準面に沿って前記第１入射面と対向する第３入射面と、
   前記レンズ本体の前記表面に設けられ、前記光軸に平行して前記第３入射面と対向する第３出射面と、
   を有し、
   前記第３入射面が平面形状に形成されている、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ。
6. 前記第１の仮想平面における前記第３入射面から前記第３出射面までの第３距離は、前記基準面から前記第１の仮想平面までの距離が長くなるほど長くなる、
   請求項５記載のレンズ。
7. 前記レンズ本体における前記基準面に、前記第１凹部及び前記第２凹部の周囲を囲むように内向きにくぼんだ凹所が設けられている、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ。
8. 前記レンズ本体の表面から前記基準面に沿って外向きに突き出たフランジを備える、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のレンズ。
9. 前記レンズ本体における前記基準面に一つ以上の位置決め部が設けられ、
   前記位置決め部は、前記レンズ本体が取り付けられる部材の取付面に対して位置決めされる、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載のレンズ。
10. 請求項１〜９のいずれかのレンズと、
    前記レンズの前記入射面に発光領域を対向させるように配置される固体光源と
    を備える、
    照明装置。
11. 請求項１０の照明装置と、
    前記照明装置を支持する器具本体と
    を備える、
    照明器具。

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