JP4196056B2

JP4196056B2 - Fresnel lens for spotlight

Info

Publication number: JP4196056B2
Application number: JP2002166102A
Authority: JP
Inventors: 広行関井; 忠史村上
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2022-06-06
Also published as: JP2004012808A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、舞台やスタジオなどで利用される照明用のスポットライトの一部を構成するスポットライト用フレネルレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、舞台やスタジオなどで利用される照明用のスポットライトとして、一面が開口された灯具本体内にランプを配置し、灯具本体の開口部分を通してランプからの光を出射させるようにしたものが提供されている。この種のスポットライトでは、ランプの光を集光するレンズが灯具本体の開口部分を閉塞するようにランプの前方に配置されているが、レンズの軽量化を図るとともにエッジのぼやけた照射パターンを得るために、平凸レンズの代わりに図６に示すようなフレネルレンズ２が用いられることが多い。なお、図６はフレネルレンズ２の光軸Ｍを含む断面の右半分を図示したものであり、実際の形状は図６の断面図を光軸Ｍを中心として３６０°回転して得られる形状である。
【０００３】
図６に示す構成のフレネルレンズ２は、光軸Ｍが中心を通る平凸レンズ状の中心レンズ部２１と、中心レンズ部２１の外側で光軸Ｍに対して同心的に設けられ前面側に山部２３を有する複数の輪帯状レンズ部２２とで構成されている。各輪帯状レンズ部２２の山部２３は、光軸Ｍ側の側面からなる立ち上がり面２３ａと、立ち上がり面２３ａに交差する凸曲面からなる有効面２３ｂとを有しており、フレネルレンズ２は、中心レンズ部２１の前面（凸曲面）２１ａと各輪帯状レンズ部２２の各有効面２３ｂとで前面側のレンズ有効面を構成している。上述の説明から分かるように、各有効面２３ｂは円環状に形成されている。また、フレネルレンズ２の後面は平面状であって、中心レンズ部２１の後面および各輪帯状レンズ部２２の後面とは同一平面上に揃っている。
【０００４】
なお、上述のフレネルレンズ２は、各輪帯状レンズ部２２それぞれにおいて光軸Ｍを含む断面における立ち上がり面２３ａの長さが光軸Ｍから遠い輪帯状レンズ部２２ほど短く設定されている。また、光軸Ｍを含む断面において光軸Ｍと立ち上がり面２３ａとのなす角度はより小さい方が望ましいが、この角度は金型の抜き勾配が確保できるように例えば５°程度に設定される。
【０００５】
ところで、上述のフレネルレンズ２は、前面側のレンズ有効面が複数の円環状の凸曲面からなる有効面２３ｂを有していることにより起こる照射むらと、後面２ａから入射した光の一部が立ち上がり面２３ａに到達して立ち上がり面２３ａで全反射することによって起こる照射パターンのむらとを防ぐために、後面２ａおよび各輪帯状レンズ部２２の山部２３の立ち上がり面２３ａそれぞれにシボ加工のような拡散処理加工を施すことによって、後面２ａおよび各輪帯状レンズ部２２の立ち上がり面２３ａそれぞれが光源であるランプ（図示せず）の光を拡散透過する拡散面としてある。
【０００６】
しかして、上述のフレネルレンズ２では、照射むらが平均化され、前面側のレンズ有効面が複数の円環状の有効面２３ｂを有していることに起因した照射むらが軽減される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のフレネルレンズ２では、図７に示すように、フレネルレンズ２の後方に位置するランプ（図示せず）からの光線Ｌがフレネルレンズ２の後面２ａへ入射して同図中に模式的に示した拡散範囲Ｅで拡散するので、結果として、立ち上がり面２３ａに到達する光が多くなり、図８に示すように光線Ｌが立ち上がり面２３ａで全反射することによって起こる照射パターンのむらを十分に軽減することができないという不具合があった。なお、図７中に破線で示した直線Ｆは同図中における拡散範囲Ｅの中心を示している。
【０００８】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、従来に比べて照射パターンのむらを軽減することが可能なスポットライト用フレネルレンズを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、前面側に山部を有する複数の輪帯状レンズ部が光軸に対して同心的に設けられ、各輪帯状レンズ部の山部が光軸側の側面からなる立ち上がり面と立ち上がり面に交差する凸曲面からなる有効面とを有し、光源の前方に配置されるスポットライト用フレネルレンズであって、後面および各輪帯状レンズ部の立ち上がり面それぞれを光源の光を拡散透過する拡散面とし、各輪帯状レンズ部それぞれにおいて光軸を含む断面における立ち上がり面の長さが光軸に近い輪帯状レンズ部ほど短く設定されてなることを特徴とするものであり、後面および各輪帯状レンズ部の立ち上がり面それぞれを光源の光を拡散透過する拡散面としたことによって、照射むらおよび照射パターンのむらを軽減することができ、しかも、各輪帯状レンズ部それぞれにおいて光軸を含む断面における立ち上がり面の長さが光軸に近い輪帯状レンズ部ほど短く設定されていることによって、複数の立ち上がり面のうち光軸に近い立ち上がり面ほど立ち上がり面の面積が小さくなって立ち上がり面に入射する光量を全体として従来よりも少なくすることができ、照射パターンの形状に影響を及ぼす各有効面の曲率を従来から変更することなしに、照射パターンのむらを従来に比べて軽減することが可能となる。
【００１０】
また、請求項１の発明は、前記各有効面において各輪帯状レンズ部の山部の山頂から前記立ち上がり面の長さ以下の規定距離までの間の領域だけを光源の光を拡散透過させる拡散面としてあるので、前記各有効面に到達した光線のうち有効な光線が拡散されるのを抑制しつつ照射パターンのむらの原因となる光線を拡散させることができ、照射パターンのむらをより一層軽減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（参考例１）
本参考例のフレネルレンズ２はスポットライトの一部を構成するものであり、図１に示すように、光源であるランプ１の前方（図１における上方）に配置される。ここにおいて、ランプ１は一面が開口した灯具本体（図示せず）内に配置され、フレネルレンズ２は灯具本体の開口部分を閉塞するように配置される。つまり、本参考例のフレネルレンズ２はスポットライト用フレネルレンズである。なお、図１はフレネルレンズ２の光軸Ｍを含む断面の右半分を図示したものであり、実際の形状は図１の断面図を光軸Ｍを中心として３６０°回転して得られる形状である。また、ランプ１はフレネルレンズ２の光軸Ｍ上に位置する。ここに、ランプ１とフレネルレンズ２とは互いに離間しており、ランプ１とフレネルレンズ２の後面２ａとの間の距離は適宜設定される。
【００１２】
本参考例のフレネルレンズ２の基本構成は図６に示した従来構成と同じであって、図１に示すように、光軸Ｍが中心を通る平凸レンズ状の中心レンズ部２１と、中心レンズ部２１の外側で光軸Ｍに対して同心的に設けられ前面側に山部２３を有する複数の輪帯状レンズ部２２とで構成されている。なお、中心レンズ部２１と複数の輪帯状レンズ部２２とは一体に形成されている。
【００１３】
各輪帯状レンズ部２２の山部２３は、光軸Ｍ側の側面からなる立ち上がり面２３ａと、立ち上がり面２３ａに交差する凸曲面からなる有効面２３ｂとを有しており、フレネルレンズ２は、中心レンズ部２１の前面（凸曲面）２１ａと各輪帯状レンズ部２２の各有効面２３ｂとで前面側のレンズ有効面を構成している。また、フレネルレンズ２の後面は平面状であって、中心レンズ部２１の後面および各輪帯状レンズ部２２の後面とは同一平面上に揃っている。
【００１４】
また、本参考例においても、フレネルレンズ２は、前面側のレンズ有効面が複数の円環状の凸曲面からなる有効面２３ｂを有していることにより起こる照射むらと、後面２ａから入射した光の一部が立ち上がり面２３ａに到達して立ち上がり面２３ａで全反射することによって起こる照射パターンのむらとを防ぐために、後面２ａおよび各輪帯状レンズ部２２の山部２３の立ち上がり面２３ａそれぞれにシボ加工のような拡散処理加工を施すことによって、後面２ａおよび各輪帯状レンズ部２２の山部２３の立ち上がり面２３ａそれぞれがランプ１の光を拡散透過する拡散面としてある。
【００１５】
したがって、後面２ａおよび各輪帯状レンズ部２２の立ち上がり面２３ａそれぞれをランプ１の光を拡散透過する拡散面としたことによって、照射むらおよび照射パターンのむらを軽減することができる。
【００１６】
ところで、本参考例のフレネルレンズ２は、上記従来構成における各輪帯状レンズ部２２の山部２３の有効面２３ｂの曲率を変更せずに（有効面２３ｂの曲率を維持しつつ）、各輪帯状レンズ部２２の山部２３それぞれにおいて光軸Ｍを含む断面における立ち上がり面２３ａの長さＨが光軸Ｍに近い輪帯状レンズ部２２ほど短く設定されている。したがって、例えば、図１において、光軸Ｍに最も近い輪帯状レンズ部２２の立ち上がり面２３ａの長さＨをＨ１とし、光軸Ｍから最も遠い輪帯状レンズ部２２の立ち上がり面２３ａの長さをＨ４とすれば、Ｈ１とＨ４との大小関係は、Ｈ１＜Ｈ４となる。
【００１７】
ここにおいて、本参考例のフレネルレンズ２では、上記従来構成と同様に、ランプ１から出射され後面２ａに到達した光線Ｌが拡散範囲Ｅで拡散されるが、光軸Ｍ上においてランプ１とフレネルレンズ２の後面２ａとが離間しているので、後面２ａにおいて光軸Ｍから離れた位置に到達した光線Ｌほど拡散範囲Ｅの中心Ｆと光軸Ｍとのなす角度が大きくなり、光軸Ｍに近い立ち上がり面２３ａほど入射する光量が多くなりやすい。
【００１８】
これに対して、本参考例のフレネルレンズ２では、上述のように、各輪帯状レンズ部２２の山部２３それぞれにおいて光軸Ｍを含む断面における立ち上がり面２３ａの長さＨが光軸Ｍに近い輪帯状レンズ部２２ほど短く設定されているので、光軸Ｍに近いほど立ち上がり面２３ａの面積が小さくなって立ち上がり面２３ａに入射する光量を全体として従来よりも少なくすることができ、照射パターンの形状に影響を及ぼす各有効面２３ｂの曲率を従来から変更することなしに、照射パターンのむらを従来に比べて軽減することが可能となるのである。
【００１９】
（参考例２）
ところで、参考例１のフレネルレンズ２では光軸Ｍに近い輪帯状レンズ部２２の立ち上がり面２３ａに到達する光線Ｌの光量を軽減することができるが、図３に示すように、立ち上がり面２３ａでの全反射による照射パターンのむらの原因となる光線Ｌが依然として有効面２３ｂに到達するので、照射パターンのむらを十分になくすことができないことがある。
【００２０】
これに対して、本参考例のフレネルレンズ２の基本構成は参考例１と同じであって、図２に示すように、各輪帯状レンズ部２２それぞれの山部２３の有効面２３ｂにもシボ加工のような拡散処理加工を施すことによって、各有効面２３ｂそれぞれがランプ１の光を拡散透過する拡散面としてある点が相違する。なお、参考例１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２１】
しかして、本参考例のフレネルレンズ２では、各輪帯状レンズ部２２それぞれの山部２３の有効面２３ｂが光源であるランプ１の光を拡散透過する拡散面としてあるので、照射パターンのむらを参考例１のフレネルレンズ２に比べてより一層軽減することができる。すなわち、本参考例のフレネルレンズ２では、立ち上がり面２３ａに到達した光線Ｌを立ち上がり面２３ａと有効面２３ｂとの２箇所で拡散させることにより、照射パターンのむらをより一層軽減することができるのである。
【００２２】
（実施形態）
ところで、参考例２のフレネルレンズ２では、各輪帯状レンズ部２２それぞれの山部２３の有効面２３ｂの全面にシボ加工のような拡散処理加工を施して拡散面としてあるので、照射パターンのむらの原因となる光線だけでなく有効な光線も拡散されてしまうことになる。
【００２３】
これに対して、本実施形態のフレネルレンズ２の基本構成は参考例２と同じであって、図４に示すように、各輪帯状レンズ部２２それぞれの山部２３の有効面２３ｂにおいて山部２３の山頂近傍のみをランプ１の光を拡散透過させる拡散面としてある点が相違する。すなわち、有効面２３ｂは山部２３の山頂から規定距離までの間の領域だけを拡散面としてある。数値例を挙げれば、フレネルレンズ２の屈折率を１．５とし、図５に示すように、光軸Ｍを含む断面における立ち上がり面２３ａの長さＨを３ｍｍとした場合、有効面２３ｂにおいて山部２３の山頂から３ｍｍまでの領域を拡散面とする（つまり、上記規定距離を３ｍｍとする）ことにより、照射パターンのむらの原因となる光線をほとんど拡散させることができ、実際には上記規定距離を３ｍｍの２分の１程度の長さとしても問題ない。また、図５に示した例では、光軸Ｍを含む断面における有効面２３ｂの長さを１０ｍｍに設定してあるので、有効面２３ｂの３分の２以上の領域で有効な光線が拡散されることを防止することができる。なお、参考例２と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２４】
しかして、本実施形態のフレネルレンズ２では、各輪帯状レンズ部２２それぞれの山部２３の有効面２３ｂにおいて山部２３の山頂近傍がランプ１の光を拡散透過させる拡散面としてあるので、各有効面２３ａに到達した光線Ｌのうち有効な光線が拡散されるのを抑制しつつ照射パターンのむらの原因となる光線を拡散させることができ、照射パターンのむらをより一層軽減することができる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、前面側に山部を有する複数の輪帯状レンズ部が光軸に対して同心的に設けられ、各輪帯状レンズ部の山部が光軸側の側面からなる立ち上がり面と立ち上がり面に交差する凸曲面からなる有効面とを有し、光源の前方に配置されるスポットライト用フレネルレンズであって、後面および各輪帯状レンズ部の立ち上がり面それぞれを光源の光を拡散透過する拡散面とし、各輪帯状レンズ部それぞれにおいて光軸を含む断面における立ち上がり面の長さが光軸に近い輪帯状レンズ部ほど短く設定されてなるものであり、後面および各輪帯状レンズ部の立ち上がり面それぞれを光源の光を拡散透過する拡散面としたことによって、照射むらおよび照射パターンのむらを軽減することができ、しかも、各輪帯状レンズ部それぞれにおいて光軸を含む断面における立ち上がり面の長さが光軸に近い輪帯状レンズ部ほど短く設定されていることによって、複数の立ち上がり面のうち光軸に近い立ち上がり面ほど立ち上がり面の面積が小さくなって立ち上がり面に入射する光量を全体として従来よりも少なくすることができ、照射パターンの形状に影響を及ぼす各有効面の曲率を従来から変更することなしに、照射パターンのむらを従来に比べて軽減することが可能となるという効果がある。
【００２６】
また、請求項１の発明は、前記各有効面において各輪帯状レンズ部の山部の山頂から前記立ち上がり面の長さ以下の規定距離までの間の領域だけを光源の光を拡散透過させる拡散面としてあるので、前記各有効面に到達した光線のうち有効な光線が拡散されるのを抑制しつつ照射パターンのむらの原因となる光線を拡散させることができ、照射パターンのむらをより一層軽減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例１を示すフレネルレンズの一部破断した断面図である。
【図２】参考例２を示すフレネルレンズの一部破断した断面図である。
【図３】同上の参考図である。
【図４】実施形態を示すフレネルレンズの一部破断した断面図である。
【図５】同上の実施例の寸法説明図である。
【図６】従来例を示すフレネルレンズの一部破断した断面図である。
【図７】同上における入射光の拡散範囲を説明するための説明図である。
【図８】同上における問題点の説明図である。
【符号の説明】
１ランプ
２フレネルレンズ
２ａ後面
２１中心レンズ部
２１ａ有効面
２２輪帯状レンズ部
２３山部
２３ａ立ち上がり面
２３ｂ有効面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a Fresnel lens for a spotlight that constitutes a part of a spotlight for illumination used in a stage or a studio.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a spotlight for lighting used in the stage or studio, a lamp is arranged in a lamp body with one side opened, and light from the lamp is emitted through the opening of the lamp body. Is provided. In this type of spotlight, the lens that condenses the light from the lamp is placed in front of the lamp so as to close the opening of the lamp body. In order to obtain this, a Fresnel lens 2 as shown in FIG. 6 is often used instead of the plano-convex lens. 6 shows the right half of the cross section including the optical axis M of the Fresnel lens 2, and the actual shape is obtained by rotating the cross sectional view of FIG. is there.
[0003]
The Fresnel lens 2 having the configuration shown in FIG. 6 includes a plano-convex lens-shaped central lens portion 21 in which the optical axis M passes through the center, a concentric surface with respect to the optical axis M outside the central lens portion 21, and a peak on the front side. And a plurality of annular zone lens portions 22 having a portion 23. The crest portion 23 of each ring-shaped lens portion 22 has a rising surface 23a that is a side surface on the optical axis M side, and an effective surface 23b that is a convex curved surface that intersects the rising surface 23a. The front surface (convex curved surface) 21a of the central lens portion 21 and each effective surface 23b of each annular lens portion 22 constitute a front lens effective surface. As can be seen from the above description, each effective surface 23b is formed in an annular shape. The rear surface of the Fresnel lens 2 is planar, and the rear surface of the central lens portion 21 and the rear surface of each annular zone lens portion 22 are aligned on the same plane.
[0004]
In the above-described Fresnel lens 2, the length of the rising surface 23 a in the cross section including the optical axis M in each of the annular lens portions 22 is set to be shorter as the annular lens portion 22 is farther from the optical axis M. In addition, it is desirable that the angle formed between the optical axis M and the rising surface 23a in the cross section including the optical axis M is smaller, but this angle is set to, for example, about 5 ° so that the draft angle of the mold can be secured.
[0005]
By the way, the above-mentioned Fresnel lens 2 has uneven irradiation caused by the fact that the lens effective surface on the front side has an effective surface 23b composed of a plurality of annular convex curved surfaces, and part of the light incident from the rear surface 2a. In order to prevent unevenness of the irradiation pattern caused by reaching the rising surface 23a and being totally reflected by the rising surface 23a, the rear surface 2a and the rising surface 23a of the peak portion 23 of each annular lens portion 22 are each diffused like a texture. By performing the processing, each of the rear surface 2a and the rising surface 23a of each annular lens portion 22 is a diffusion surface that diffuses and transmits light from a lamp (not shown) as a light source.
[0006]
Therefore, in the above-mentioned Fresnel lens 2, the uneven irradiation is averaged, and uneven irradiation due to the fact that the front lens effective surface has a plurality of annular effective surfaces 23b is reduced.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described Fresnel lens 2, as shown in FIG. 7, a light beam L from a lamp (not shown) located behind the Fresnel lens 2 enters the rear surface 2a of the Fresnel lens 2 and is schematically shown in FIG. As a result, the amount of light reaching the rising surface 23a is increased, and the unevenness of the irradiation pattern caused by the total reflection of the light beam L at the rising surface 23a as shown in FIG. There was a problem that could not be reduced. In addition, the straight line F shown with the broken line in FIG. 7 has shown the center of the diffusion range E in the same figure.
[0008]
The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a Fresnel lens for a spotlight that can reduce unevenness of an irradiation pattern as compared with the related art.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided with a plurality of annular lens portions having ridges on the front surface side concentrically with respect to the optical axis, and the ridge portions of the respective annular lens portions are light beams. A Fresnel lens for spotlights, which has a rising surface composed of a side surface on the axis side and an effective surface composed of a convex curved surface intersecting the rising surface, and is disposed in front of the light source, and the rising surfaces of the rear surface and each annular lens portion Each of the surfaces is a diffusing surface that diffuses and transmits light from the light source, and the length of the rising surface in the cross section including the optical axis in each annular lens portion is set shorter for the annular lens portion closer to the optical axis. Irradiation unevenness and unevenness of the irradiation pattern can be reduced by making each of the rear surface and the rising surface of each annular lens part a diffusion surface that diffuses and transmits light from the light source. In addition, the length of the rising surface in the cross section including the optical axis in each of the annular lens portions is set to be shorter as the annular lens portion closer to the optical axis, so that it is closer to the optical axis among the plurality of rising surfaces. The area of the rising surface becomes smaller as the rising surface becomes smaller, and the amount of light incident on the rising surface can be reduced as a whole, without changing the curvature of each effective surface that affects the shape of the irradiation pattern. The unevenness of the irradiation pattern can be reduced as compared with the conventional case .
[0010]
The invention of claim 1, wherein the diffuse transmission only the light from the light source region between the summit of the crest of the annular lens portion at each effective surface to define a distance less than the length of the rising surface Because it is a diffusing surface, it is possible to diffuse the rays that cause unevenness of the irradiation pattern while suppressing the diffusion of effective rays among the rays that have reached each effective surface, further reducing the unevenness of the irradiation pattern. can do.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Reference Example 1)
The Fresnel lens 2 of this reference example constitutes a part of a spotlight, and is disposed in front of the lamp 1 that is a light source (upward in FIG. 1) as shown in FIG. Here, the lamp 1 is arranged in a lamp body (not shown) whose one surface is open, and the Fresnel lens 2 is arranged so as to close the opening portion of the lamp body. That is, the Fresnel lens 2 of this reference example is a spotlight Fresnel lens. 1 shows the right half of the cross section including the optical axis M of the Fresnel lens 2, and the actual shape is obtained by rotating the cross sectional view of FIG. is there. The lamp 1 is located on the optical axis M of the Fresnel lens 2. Here, the lamp 1 and the Fresnel lens 2 are separated from each other, and the distance between the lamp 1 and the rear surface 2a of the Fresnel lens 2 is appropriately set.
[0012]
The basic configuration of the Fresnel lens 2 of the present reference example is the same as the conventional configuration shown in FIG. 6, and, as shown in FIG. 1, a plano-convex lens-shaped central lens portion 21 passing through the center, and a central lens. It is composed of a plurality of annular lens portions 22 provided concentrically with respect to the optical axis M outside the portion 21 and having a ridge portion 23 on the front side. The central lens portion 21 and the plurality of annular lens portions 22 are integrally formed.
[0013]
The crest portion 23 of each ring-shaped lens portion 22 has a rising surface 23a that is a side surface on the optical axis M side, and an effective surface 23b that is a convex curved surface that intersects the rising surface 23a. The front surface (convex curved surface) 21a of the central lens portion 21 and each effective surface 23b of each annular lens portion 22 constitute a front lens effective surface. The rear surface of the Fresnel lens 2 is planar, and the rear surface of the central lens portion 21 and the rear surface of each annular zone lens portion 22 are aligned on the same plane.
[0014]
Further, Oite the present embodiment also, the Fresnel lens 2, the irradiation unevenness caused by having an effective surface 23b of the lens effective surface of the front side comprises a plurality of annular convex surface, incident from the rear 2a In order to prevent unevenness of the irradiation pattern caused by a part of the light reaching the rising surface 23a and being totally reflected by the rising surface 23a, the rear surface 2a and the rising surface 23a of the peak portion 23 of each annular lens portion 22 are respectively provided. By performing diffusion processing such as texture processing, each of the rear surface 2a and the rising surface 23a of the peak portion 23 of each annular lens portion 22 is a diffusion surface that diffuses and transmits the light of the lamp 1.
[0015]
Therefore, the unevenness of irradiation and the unevenness of the irradiation pattern can be reduced by using the rear surface 2a and the rising surfaces 23a of the respective annular lens portions 22 as diffusion surfaces that diffuse and transmit the light of the lamp 1.
[0016]
By the way, the Fresnel lens 2 of the present reference example does not change the curvature of the effective surface 23b of the peak portion 23 of each annular zone lens portion 22 in the conventional configuration (while maintaining the curvature of the effective surface 23b). The length H of the rising surface 23a in the cross section including the optical axis M in each of the peak portions 23 of the belt-shaped lens portion 22 is set to be shorter as the ring-shaped lens portion 22 is closer to the optical axis M. Therefore, for example, in FIG. 1, the length H of the rising surface 23a of the annular lens portion 22 closest to the optical axis M is H1, and the length of the rising surface 23a of the annular lens portion 22 furthest from the optical axis M is If H4, the magnitude relationship between H1 and H4 is H1 <H4.
[0017]
Here, in the Fresnel lens 2 of the present reference example, the light beam L emitted from the lamp 1 and reaching the rear surface 2a is diffused in the diffusion range E as in the conventional configuration, but the lamp 1 and the Fresnel lens on the optical axis M are diffused. Since the rear surface 2a of the lens 2 is separated, the angle between the center F of the diffusion range E and the optical axis M increases as the light beam L reaches a position away from the optical axis M on the rear surface 2a. The rising surface 23a closer to is likely to increase the amount of incident light.
[0018]
On the other hand, in the Fresnel lens 2 of the present reference example, the length H of the rising surface 23a in the cross section including the optical axis M in each of the crests 23 of each annular lens portion 22 is the optical axis M as described above. Since the closer the annular lens portion 22 is set to be shorter, the closer to the optical axis M, the smaller the area of the rising surface 23a, and the total amount of light incident on the rising surface 23a can be reduced as compared with the conventional case. This makes it possible to reduce the unevenness of the irradiation pattern as compared with the prior art without changing the curvature of each effective surface 23b that affects the shape of the conventional surface.
[0019]
(Reference Example 2)
By the way , in the Fresnel lens 2 of the reference example 1 , although the light quantity of the light ray L reaching the rising surface 23a of the annular lens portion 22 close to the optical axis M can be reduced, as shown in FIG. Since the light ray L that causes unevenness of the irradiation pattern due to total reflection still reaches the effective surface 23b, the unevenness of the irradiation pattern may not be sufficiently eliminated.
[0020]
On the other hand, the basic configuration of the Fresnel lens 2 of the present reference example is the same as that of the reference example 1, and as shown in FIG. By performing diffusion processing such as processing, each effective surface 23b is different in that it is a diffusion surface that diffuses and transmits the light of the lamp 1. In addition , the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to the reference example 1, and description is abbreviate | omitted.
[0021]
Thus, in the Fresnel lens 2 of the present embodiment, since the light of the lamp 1 effective surface 23b of the annular lens portion 22 each mountain portion 23 is a light source is a diffusing surface for diffusing transmitting, the unevenness of illumination pattern reference This can be further reduced as compared with the Fresnel lens 2 of Example 1 . That is, in the Fresnel lens 2 of the present reference example, the unevenness of the irradiation pattern can be further reduced by diffusing the light beam L that has reached the rising surface 23a in two places, the rising surface 23a and the effective surface 23b. .
[0022]
(Working-shaped state)
By the way , in the Fresnel lens 2 of the reference example 2 , the entire surface of the effective surface 23b of the crest 23 of each of the annular lens portions 22 is subjected to a diffusion treatment process such as embossing to form a diffusion surface. Not only the causative rays but also the effective rays are diffused.
[0023]
On the other hand, the basic configuration of the Fresnel lens 2 of the present embodiment is the same as that of the reference example 2, and as shown in FIG. 4, as shown in FIG. The difference is that only the vicinity of the summit 23 is a diffusion surface that diffuses and transmits the light of the lamp 1. That is, the effective surface 23b has only a region between the peak of the peak portion 23 and the specified distance as a diffusion surface. For example, when the refractive index of the Fresnel lens 2 is 1.5 and the length H of the rising surface 23a in the cross section including the optical axis M is 3 mm as shown in FIG. By making the area from the summit of the portion 23 to 3 mm as a diffusing surface (that is, the specified distance is 3 mm), light that causes unevenness in the irradiation pattern can be almost diffused. There is no problem even if the length is about 1/2 of 3 mm. In the example shown in FIG. 5, since the length of the effective surface 23b in the cross section including the optical axis M is set to 10 mm, effective light rays are diffused in an area of two-thirds or more of the effective surface 23b. Can be prevented. In addition , the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to the reference example 2, and description is abbreviate | omitted.
[0024]
Therefore, in the Fresnel lens 2 of the present embodiment, in the effective surface 23b of the crest portion 23 of each annular lens portion 22, the vicinity of the crest of the crest portion 23 is a diffusion surface that diffuses and transmits the light of the lamp 1. It is possible to diffuse light rays that cause unevenness of the irradiation pattern while suppressing the diffusion of effective light rays among the light rays L that have reached the effective surface 23a, and to further reduce the unevenness of the irradiation pattern.
[0025]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, a plurality of ring-shaped lens portions having ridges on the front side are provided concentrically with the optical axis, and the ridges of each of the zonal lens portions are formed from side surfaces on the optical axis side. A spotlight Fresnel lens that is arranged in front of the light source and diffuses the light from the light source through the rear surface and the rising surface of each annular lens unit. The length of the rising surface in the cross section including the optical axis in each ring-shaped lens unit is set to be shorter as the ring-shaped lens unit is closer to the optical axis in each ring-shaped lens unit. Each of the rising surfaces of the light source is a diffusing surface that diffuses and transmits the light from the light source, so that unevenness in irradiation and unevenness in the irradiation pattern can be reduced. The length of the rising surface in the cross section including the optical axis is set shorter for the ring-shaped lens part closer to the optical axis, so that the rising surface area closer to the optical axis among the plurality of rising surfaces becomes smaller. As a result, the amount of light incident on the rising surface can be reduced as a whole, and the unevenness of the irradiation pattern can be reduced compared to the conventional one without changing the curvature of each effective surface that affects the shape of the irradiation pattern. There is an effect that it becomes possible to do .
[0026]
The invention of claim 1, wherein the diffuse transmission only the light from the light source region between the summit of the crest of the annular lens portion at each effective surface to define a distance less than the length of the rising surface Because it is a diffusing surface, it is possible to diffuse the rays that cause unevenness of the irradiation pattern while suppressing the diffusion of effective rays among the rays that have reached each effective surface, further reducing the unevenness of the irradiation pattern. There is an effect that can be done.
[Brief description of the drawings]
1 is a partially broken cross-sectional view of a Fresnel lens showing Reference Example 1. FIG.
FIG. 2 is a partially broken cross-sectional view of a Fresnel lens showing Reference Example 2 .
FIG. 3 is a reference diagram of the above.
4 is a sectional view partially broken of a Fresnel lens showing the embodiment type status.
FIG. 5 is an explanatory diagram of dimensions of the embodiment described above.
FIG. 6 is a partially broken cross-sectional view of a Fresnel lens showing a conventional example.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a diffusion range of incident light in the same as above.
FIG. 8 is an explanatory diagram of problems in the above.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lamp 2 Fresnel lens 2a Rear surface 21 Central lens part 21a Effective surface 22 Ring-shaped lens part 23 Mountain part 23a Rising surface 23b Effective surface

Claims

A plurality of zonal lens portions having ridges on the front side are provided concentrically with the optical axis, and the ridges of each zonal lens portion are convex surfaces that intersect the rising surface and the rising surface, which are side surfaces on the optical axis side. An effective surface composed of a curved surface, and a Fresnel lens for spotlights arranged in front of the light source, each of the rear surface and the rising surface of each zonal lens portion as a diffusing surface that diffuses and transmits light from the light source, it is set shorter as the ring-shaped lens portion closer to the optical axis is the length of the rising surface in the cross section including the optical axis in the ring-shaped lens portion respectively, wherein from the top of the mountain portion of the annular lens portion in each of the effective surface A spotlight Fresnel lens characterized in that only a region up to a specified distance less than the length of the rising surface is a diffusing surface that diffuses and transmits light from the light source .