JP4433498B2

JP4433498B2 - レンズ

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Publication number: JP4433498B2
Application number: JP2005061360A
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Inventors: 大輔永渕
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2005-03-04
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Description

本発明は、１つの光源からの光を反射させることによって複数の照射光が散点的に見えるようにしつつ、複数の照射光のそれぞれがすべて均一に見えるようにすることができるレンズに関する。

詳細には、本発明のレンズは、例えば車両用、遊技機用、照明用、装飾用などのために用いられる。

従来から、光源からの光が入力される入力表面と、入力表面からの光を放射状に反射させるための反射面を有する第１反射領域と、第１反射領域の反射面からの光を光源の主光軸方向に反射させるための環状（円弧状）の反射面を有する第２反射領域と、第２反射領域の環状（円弧状）の反射面からの光を照射するための照射面とを具備するレンズが知られている。この種のレンズの例としては、例えば米国特許第６０９７５４９号明細書の図１等に記載されたものがある。

米国特許第６０９７５４９号明細書の図１等に記載されたレンズでは、光源からの光が、第１反射領域において、放射状に反射せしめられるものの、分割して反射せしめられない。また、第２反射領域の反射面および照射面が環状に連続的に形成されているため、照射面から照射される光が環状に見えてしまう。その結果、米国特許第６０９７５４９号明細書の図１等に記載されたレンズでは、照射面から照射される光が散点的に見えるようにすることができない。

また、米国特許第６０９７５４９号明細書の図９および図１０に記載されたレンズでは、照射面から照射される光が、環状には見えなくなるものの、線状に見えてしまう。その結果、米国特許第６０９７５４９号明細書の図９および図１０に記載されたレンズでは、依然として、照射面から照射される光が散点的に見えるようにすることができない。

一方、例えば特開２００３−５９３１２号公報には、照射される光が散点的に見えるようにした車両用灯具が記載されている。ところが、特開２００３−５９３１２号公報に記載された車両用灯具では、格子状に配列され、散点的に光って見える複数の照射光のうち、例えば特開２００３−５９３１２号公報の図３の上下方向に並んでいる複数の照射光のそれぞれが均一に見えるように工夫がなされているものの、例えば特開２００３−５９３１２号公報の図３の左右方向に並んでいる複数の照射光のそれぞれが均一に見えるようにはなっていない。詳細には、例えば特開２００３−５９３１２号公報の図３の左右方向に並んでいる複数の照射光のうち、左端部分および右端部分の照射光は、中央部分の照射光よりも暗くなってしまう。つまり、特開２００３−５９３１２号公報に記載された車両用灯具によっては、複数の照射光のそれぞれをすべて均一にすることができなかった。

換言すれば、従来においては、１つの光源からの光を反射させることによって複数の照射光が散点的に見えるようにする場合に、複数の照射光のそれぞれがすべて均一に見えるようにすることができなかった。

米国特許第６０９７５４９号明細書特開２００３−５９３１２号公報

前記問題点に鑑み、本発明は、１つの光源からの光を反射させることによって複数の照射光が散点的に見えるようにしつつ、複数の照射光のそれぞれがすべて均一に見えるようにすることができるレンズ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、光源からの光が入力される入力部と、前記入力部からの光を３方向以上に分割して放射状に反射させるための３個以上の反射面を有する第１反射部と、前記第１反射部のそれぞれの反射面からの光を前記光源の主光軸方向に反射させるために、前記第１反射部の３個以上の反射面に対応して前記第１反射部の反射面と同数だけ設けられた３個以上の反射面を有する第２反射部と、前記第２反射部のそれぞれの反射面からの光を照射するために、前記第２反射部の３個以上の反射面に対応して前記第２反射部の反射面と同数だけ設けられた３個以上の照射面を有する照射部とを具備し、前記光源の主光軸を中心とする円周上に前記照射部の３個以上の照射面を互いに離間させて配置し、前記第１反射部から前記照射部の３個以上の照射面までの３つ以上の光路のそれぞれが、前記光源の主光軸を中心として互いに回転対称な関係になるように、前記第２反射部の３個以上の反射面および前記照射部の３個以上の照射面を配置し、前記第１反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記第２反射部の反射面まで延びている光路と、前記第１反射部の３個以上の反射面のうちの他の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記第２反射部の反射面まで延びている光路との間に、光学的な絶縁空間を配置した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反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記第２反射部の反射面まで延びている光路を概略柱状の部分によって形成し、前記第１反射部の３個以上の反射面のうちの他の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記第２反射部の反射面まで延びている光路を前記第１反射部の位置で前記概略柱状の部分から分岐している他の概略柱状の部分によって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２反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記照射部の照射面まで延びている光路と、前記第２反射部の３個以上の反射面のうちの他の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記照射部の照射面まで延びている光路との間に、光学的な絶縁空間を配置し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、前記第２反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記照射部の照射面まで延びている光路を概略柱状の部分によって形成し、前記第２反射部の３個以上の反射面のうちの他の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記照射部の照射面まで延びている光路を他の概略柱状の部分によって形成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５に記載の発明によれば、前記光源からの光を透過させるための光透過部を前記光源の主光軸上に設け、前記光透過部を包囲するように前記第１反射部を配置し、前記入力部からの光を６方向に分割して放射状に反射させるために前記第１反射部に６個の反射面を設け、前記第１反射部の６個の反射面が前記光源の主光軸を中心として６０°の回転対称な関係になるように、前記第１反射部の６個の反射面を配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項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、前記照射部の各照射面からの照射光と、前記光透過部の照射面からの照射光とが均一になるように、前記光透過部の光透過量を設定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１に記載のレンズでは、光源からの光が入力される入力部と、入力部からの光を３方向以上に分割して放射状に反射させるための３個以上の反射面を有する第１反射部と、第１反射部のそれぞれの反射面からの光を光源の主光軸方向に反射させるために、第１反射部の３個以上の反射面に対応して第１反射部の反射面と同数だけ設けられた３個以上の反射面を有する第２反射部と、第２反射部のそれぞれの反射面からの光を照射するために、第２反射部の３個以上の反射面に対応して第２反射部の反射面と同数だけ設けられた３個以上の照射面を有する照射部とが設けられ、光源の主光軸を中心とする円周上に照射部の３個以上の照射面が互いに離間して配置され、第１反射部から照射部の３個以上の照射面までの３つ以上の光路のそれぞれが、光源の主光軸を中心として互いに回転対称な関係になるように、第２反射部の３個以上の反射面および照射部の３個以上の照射面が配置されている。

つまり、請求項１に記載のレンズでは、光源の主光軸を中心とする円周上に照射部の３個以上の照射面が互いに離間して配置されている。そのため、第２反射領域の反射面および照射面が環状に連続的に形成されている米国特許第６０９７５４９号明細書の図１等に記載されたレンズとは異なり、３個以上の照射面から照射される複数の照射光が散点的に見えるようにすることができる。

更に、請求項１に記載のレンズでは、第１反射部から照射部の３個以上の照射面までの３つ以上の光路のそれぞれが、光源の主光軸を中心として互いに回転対称な関係になるように、第２反射部の３個以上の反射面および照射部の３個以上の照射面が配置されている。そのため、上述したように左端部分および右端部分から照射される照射光の光路と、中央部分から照射される照射光の光路とが互いに対称な関係になっていない例えば特開２００３−５９３１２号公報の図３に記載されたものとは異なり、複数の照射光のそれぞれがすべて均一に見えるようにすることができる。

すなわち、請求項１に記載のレンズでは、１つの光源からの光を反射させることによって複数の照射光が散点的に見えるようにしつつ、複数の照射光のそれぞれがすべて均一に見えるようにすることができる。

仮に、第１反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた第２反射部の反射面まで延びている光路が、隣の光路と光学的に隔離されていないと、その光路内からその光路外に光が流出したり、あるいは、その光路外からその光路内に光が流入したりして、結果的に、複数の照射光のそれぞれが不均一に見えてしまうおそれがある。

この点に鑑み、請求項１及び２に記載のレンズでは、第１反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた第２反射部の反射面まで延びている光路と、第１反射部の３個以上の反射面のうちの他の反射面から、その反射面に対応して設けられた第２反射部の反射面まで延びている光路との間に、光学的な絶縁空間が配置されている。詳細には、第１反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた第２反射部の反射面まで延びている光路が、概略柱状の部分によって形成され、第１反射部の３個以上の反射面のうちの他の反射面から、その反射面に対応して設けられた第２反射部の反射面まで延びている光路が、第１反射部の位置でその概略柱状の部分から分岐している他の概略柱状の部分によって形成されている。そのため、第１反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた第２反射部の反射面まで延びている光路の外からその光路内に光が流入したり、あるいは、その光路内からその光路外に光が流出したりするおそれを低減することができる。

また、仮に、第２反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた照射部の照射面まで延びている光路が、隣の光路と光学的に隔離されていないと、その光路内からその光路外に光が流出したり、あるいは、その光路外からその光路内に光が流入したりして、結果的に、複数の照射光のそれぞれが不均一に見えてしまうおそれがある。

この点に鑑み、請求項３及び４に記載のレンズでは、第２反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた照射部の照射面まで延びている光路と、第２反射部の３個以上の反射面のうちの他の反射面から、その反射面に対応して設けられた照射部の照射面まで延びている光路との間に、光学的な絶縁空間が配置されている。詳細には、第２反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた照射部の照射面まで延びている光路が、概略柱状の部分によって形成され、第２反射部の３個以上の反射面のうちの他の反射面から、その反射面に対応して設けられた照射部の照射面まで延びている光路が、他の概略柱状の部分によって形成されている。そのため、第２反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた照射部の照射面まで延びている光路の外からその光路内に光が流入したり、あるいは、その光路内からその光路外に光が流出したりするおそれを低減することができる。

請求項５及び６に記載のレンズでは、光源からの光を透過させるための光透過部が第１反射部に包囲されるように光源の主光軸上に設けられ、第１反射部には、入力部からの光を６方向に分割して放射状に反射させるために６個の反射面が設けられ、第１反射部の６個の反射面が、光源の主光軸を中心として６０°の回転対称な関係になるように、配置されている。詳細には、照射部の６個の照射面のそれぞれからの照射光と、光透過部の照射面からの照射光とが均一になるように、光透過部の光透過量が設定されている。そのため、１つの光源によって、正六角形の６個の頂点およびその中心点の合計７点から均一な光を照射させることができる。その結果、例えば一のレンズの２つの照射面と他のレンズの１つの照射面とによって正三角形が形成されるように、請求項３及び４に記載のレンズを複数配列することにより、レンズの数の７倍の数の等間隔に配列されたすべての点から均一な光を照射させることができる。

請求項１〜６に記載のレンズでは、好ましくは、照射部の各照射面及び／又は光透過部の照射面が凸状または凹状に形成されている。そのため、照射部の各照射面及び／又は光透過部の照射面から放射状に光を照射させることができる。それにより、光源の主光軸上以外の位置からも、複数の照射光が散点的に見えるようにしつつ、複数の照射光のそれぞれがすべて均一に見えるようにすることができる。

請求項１〜６に記載のレンズでは、好ましくは、照射部の各照射面及び／又は光透過部の照射面の外形が多角形に形成されている。そのため、照射部の各照射面及び／又は光透過部の照射面の外形が円形に形成されたり、あるいは、米国特許第６０９７５４９号明細書の図１等に記載されたレンズのように照射部の照射面が環状に形成されたりしている場合よりも、照射部の各照射面及び／又は光透過部の照射面から放射せしめられる光の配光制御を容易にすることができる。

請求項１〜６に記載のレンズでは、好ましくは、光源のカバーと入力部とが一体的に形成されている。そのため、光源のカバーと入力部とが別個に形成されている場合よりも、光源およびレンズの組立コストを低減することができる。

請求項１〜６に記載のレンズでは、好ましくは、第１反射部の各反射面が平面によって形成され、第２反射部の各反射面が、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。つまり、光源の主光軸に近く、加工がしづらい比較的狭い領域に配置された第１反射部の各反射面が、比較的精度を出しやすい平面によって形成され、光源の主光軸から離れており、加工がしやすい比較的広い領域に配置された第２反射部の各反射面が、比較的精度を出しづらい放物面によって形成されている。そのため、第１反射部の各反射面が放物面によって形成され、第２反射部の各反射面が平面によって形成されている場合よりも、製造コストを抑制しつつ、第１反射部の反射面および第２反射部の反射面の精度を向上させることができる。

好ましくは、請求項１〜６に記載のレンズが適用されたレンズユニットでは、複数のレンズが連結され、隣接する２つのレンズのうちの、一方のレンズの１つまたは２つの照射面と、他方のレンズの１つまたは２つの照射面とが共用されている。そのため、複数のレンズがそれぞれ別個に取り付けられて灯具が組み立てられる場合よりも灯具の組立性を向上させることができる。

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。第１の実施形態のレンズは、例えば車両用灯具、遊技機用灯具、一般照明用灯具、装飾用灯具などの灯具に用いられる。

図１は第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの平面図などを示した図である。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）は第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの斜視図、図１（Ｃ）は第１の実施形態のレンズの正面図、図１（Ｄ）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である。図２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などを示した図である。詳細には、図２（Ａ）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（Ｂ）は第１の実施形態のレンズの正面図、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、図２（Ｄ）は第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの底面図である。図３は図１（Ｃ）のＡ−Ａ断面図などを示した図である。詳細には、図３（Ａ）は図１（Ｃ）のＡ−Ａ断面図、図３（Ｂ）は図１（Ｃ）のＢ−Ｂ断面図、図３（Ｃ）は図１（Ｃ）のＣ−Ｃ断面図である。

図１〜図３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は光源の主光軸を示している。１は光源からの光が入力される入力部を示しており、２は入力部１からの光を例えば６方向に分割して放射状に反射させるための第１反射部を示している。第１反射部２には、光源の主光軸Ｌを中心として６０°の回転対称な関係になるように形成された６個の反射面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆが設けられている。反射面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ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２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ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１〜図３において、３は第１反射部２のそれぞれの反射面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆからの光を光源の主光軸Ｌの方向に反射させるための第２反射部である。第２反射部３には、光源の主光軸Ｌを中心として６０°の回転対称な関係になるように形成された６個の反射面３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆが設けられている。詳細には、反射面３Ａは第１反射部２の反射面２Ａに対応して設けられており、反射面３Ｂは第１反射部２の反射面２Ｂに対応して設けられており、反射面３Ｃは第１反射部２の反射面２Ｃに対応して設けられており、反射面３Ｄは第１反射部２の反射面２Ｄに対応して設けられており、反射面３Ｅは第１反射部２の反射面２Ｅに対応して設けられており、反射面３Ｆは第１反射部２の反射面２Ｆに対応して設けられている。また、反射面３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆにおいては、反射面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ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。

更に、図１〜図３において、４は第２反射部３のそれぞれの反射面３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆからの光を照射するための照射部である。照射部４には、光源の主光軸Ｌを中心として６０°の回転対称な関係になるように形成された６個の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆが設けられている。詳細には、照射面４Ａは第２反射部３の反射面３Ａに対応して設けられており、照射面４Ｂは第２反射部３の反射面３Ｂに対応して設けられており、照射面４Ｃは第２反射部３の反射面３Ｃに対応して設けられており、照射面４Ｄは第２反射部３の反射面３Ｄに対応して設けられており、照射面４Ｅは第２反射部３の反射面３Ｅに対応して設けられており、照射面４Ｆは第２反射部３の反射面３Ｆに対応して設けられている。更に詳細には、図１（Ｃ）に示すように、照射部４の６個の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆは、光源の主光軸Ｌを中心とする円周上に等間隔で互いに離間して配置されている。

また、図１〜図３（詳細には図３）において、６Ａは反射面２Ａから反射面３Ａまで延びている光路を形成するための概略柱状の部分を示しており、６Ｂは反射面２Ｂから反射面３Ｂまで延びている光路を形成するための概略柱状の部分を示しており、６Ｃは反射面２Ｃから反射面３Ｃまで延びている光路を形成するための概略柱状の部分を示しており、６Ｄは反射面２Ｄから反射面３Ｄまで延びている光路を形成するための概略柱状の部分を示しており、６Ｅは反射面２Ｅから反射面３Ｅまで延びている光路を形成するための概略柱状の部分を示しており、６Ｆは反射面２Ｆから反射面３Ｆまで延びている光路を形成するための概略柱状の部分を示している。概略柱状の部分６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆは、第１反射部２の位置で互いに分岐して放射状に延びている。また、概略柱状の部分６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆは、光源の主光軸Ｌを中心として６０°の回転対称な関係になるように形成されている。

更に、図１〜図３（詳細には図２（Ｃ））において、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆは、概略柱状の部分６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆのそれぞれを光学的に互いに絶縁するための絶縁空間を示している。詳細には、絶縁空間５Ａは概略柱状の部分６Ａ内を進む光と概略柱状の部分６Ｂ内を進む光とを絶縁しており、絶縁空間５Ｂは概略柱状の部分６Ｂ内を進む光と概略柱状の部分６Ｃ内を進む光とを絶縁しており、絶縁空間５Ｃは概略柱状の部分６Ｃ内を進む光と概略柱状の部分６Ｄ内を進む光とを絶縁しており、絶縁空間５Ｄは概略柱状の部分６Ｄ内を進む光と概略柱状の部分６Ｅ内を進む光とを絶縁しており、絶縁空間５Ｅは概略柱状の部分６Ｅ内を進む光と概略柱状の部分６Ｆ内を進む光とを絶縁しており、絶縁空間５Ｆは概略柱状の部分６Ｆ内を進む光と概略柱状の部分６Ａ内を進む光とを絶縁している。

また、図１〜図３（詳細には図３）において、８Ａは反射面３Ａから照射面４Ａまで延びている光路を形成するための概略柱状の部分を示しており、８Ｂは反射面３Ｂから照射面４Ｂまで延びている光路を形成するための概略柱状の部分を示しており、８Ｃは反射面３Ｃから照射面４Ｃまで延びている光路を形成するための概略柱状の部分を示しており、８Ｄは反射面３Ｄから照射面４Ｄまで延びている光路を形成するための概略柱状の部分を示しており、８Ｅは反射面３Ｅから照射面４Ｅまで延びている光路を形成するための概略柱状の部分を示しており、８Ｆは反射面３Ｆから照射面４Ｆまで延びている光路を形成するための概略柱状の部分を示している。概略柱状の部分８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，８Ｅ，８Ｆは、光源の主光軸Ｌに対して平行に延びている。また、概略柱状の部分８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，８Ｅ，８Ｆは、光源の主光軸Ｌを中心として６０°の回転対称な関係になるように形成されている。

更に、図１〜図３（詳細には図１（Ａ）、図１（Ｄ）、図２（Ａ）、図２（Ｂ）および図２（Ｄ））において、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆは、概略柱状の部分８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，８Ｅ，８Ｆのそれぞれを光学的に互いに絶縁するための絶縁空間を示している。詳細には、絶縁空間７Ａは概略柱状の部分８Ａ内を進む光と概略柱状の部分８Ｂ内を進む光とを絶縁しており、絶縁空間７Ｂは概略柱状の部分８Ｂ内を進む光と概略柱状の部分８Ｃ内を進む光とを絶縁しており、絶縁空間７Ｃは概略柱状の部分８Ｃ内を進む光と概略柱状の部分８Ｄ内を進む光とを絶縁しており、絶縁空間７Ｄは概略柱状の部分８Ｄ内を進む光と概略柱状の部分８Ｅ内を進む光とを絶縁しており、絶縁空間７Ｅは概略柱状の部分８Ｅ内を進む光と概略柱状の部分８Ｆ内を進む光とを絶縁しており、絶縁空間７Ｆは概略柱状の部分８Ｆ内を進む光と概略柱状の部分８Ａ内を進む光とを絶縁している。

第１の実施形態のレンズでは、図１（Ｃ）、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）および図３に示すように、入力部１→反射面２Ａ→反射面３Ａ→放射面４Ａの光路と、入力部１→反射面２Ｂ→反射面３Ｂ→放射面４Ｂの光路と、入力部１→反射面２Ｃ→反射面３Ｃ→放射面４Ｃの光路と、入力部１→反射面２Ｄ→反射面３Ｄ→放射面４Ｄの光路と、入力部１→反射面２Ｅ→反射面３Ｅ→放射面４Ｅの光路と、入力部１→反射面２Ｆ→反射面３Ｆ→放射面４Ｆの光路とが、光源の主光軸Ｌを中心として６０°の回転対称な関係になるように形成されている。

更に、第１の実施形態のレンズでは、図３に示すように、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆが凹状に形成されている。そのため、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆの上縁（図１（Ｃ）参照）からは、光源の主光軸Ｌに対して例えば１５°の角度で図１（Ｃ）の手前上側に向かって光が照射される。また、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆの右縁（図１（Ｃ）参照）からは、光源の主光軸Ｌに対して例えば４５°の角度で図１（Ｃ）の手前右側に向かって光が照射される。また、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆの下縁（図１（Ｃ）参照）からは、光源の主光軸Ｌに対して例えば１５°の角度で図１（Ｃ）の手前下側に向かって光が照射される。また、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆの左縁（図１（Ｃ）参照）からは、光源の主光軸Ｌに対して例えば４５°の角度で図１（Ｃ）の手前左側に向かって光が照射される。つまり、凹状に形成された照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆによれば、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆまで光源の主光軸Ｌに平行に進んできた光を屈折させて放射状に照射することができる。すなわち、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆによって配光制御を行うことができる。また、照射面を凸状に形成しても同様の効果を有するものとすることが可能である。

また、第１の実施形態のレンズでは、図１（Ｃ）に示したように、光源の主光軸Ｌを中心とする円周上に照射部４の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆが互いに離間して配置されているため、６個の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆから照射される光が散点的に見えるようにすることができる。

更に、第１の実施形態のレンズでは、図１（Ｃ）、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）および図３に示したように、第１反射部２の反射面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆのそれぞれから照射部４の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆのそれぞれまでの６つの光路が、光源の主光軸Ｌを中心として互いに回転対称な関係になるように形成されている。そのため、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆから照射される光のそれぞれがすべて均一に見えるようにすることができる。

すなわち、第１の実施形態のレンズでは、１つの光源からの光を反射させることによって複数の照射光が散点的に見えるようにしつつ、複数の照射光のそれぞれがすべて均一に見えるようにすることができる。

上述したように、第１の実施形態のレンズでは、６個の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆが光源の主光軸Ｌを中心として互いに回転対称な関係になるように形成されているが、第２の実施形態では、光源の主光軸Ｌを中心として互いに回転対称な関係になるように、３個以上の任意の数の照射面を形成することも可能である。第２の実施形態のレンズによっても、第１の実施形態のレンズと同様に、１つの光源からの光を反射させることによって複数の照射光が散点的に見えるようにしつつ、複数の照射光のそれぞれがすべて均一に見えるようにすることができる。

また、第１の実施形態のレンズでは、図２（Ｃ）および図３に示したように、第１反射部２の反射面２Ａから第２反射部３の反射面３Ａまで延びている光路と、第１反射部２の反射面２Ｂから第２反射部３の反射面３Ｂまで延びている光路との間に、光学的な絶縁空間５Ａが配置され、第１反射部２の反射面２Ａから第２反射部３の反射面３Ａまで延びている光路と、第１反射部２の反射面２Ｆから第２反射部３の反射面３Ｆまで延びている光路との間に、光学的な絶縁空間５Ｆが配置されている。詳細には、第１反射部２の反射面２Ａから第２反射部３の反射面３Ａまで延びている光路が概略柱状の部分６Ａによって形成され、第１反射部２の反射面２Ｂから第２反射部３の反射面３Ｂまで延びている光路が概略柱状の部分６Ｂによって形成され、第１反射部２の反射面２Ｆから第２反射部３の反射面３Ｆまで延びている光路が概略柱状の部分６Ｆによって形成されている。そのため、第１反射部２の反射面２Ａから第２反射部３の反射面３Ａまで延びている光路の外からその光路内に光が流入したり、あるいは、その光路内からその光路外に光が流出したりするおそれを低減することができる。

更に、第１の実施形態のレンズでは、図１（Ｃ）、図２（Ａ）、図２（Ｂ）および図３に示したように、第２反射部３の反射面３Ａから照射部４の照射面４Ａまで延びている光路と、第２反射部３の反射面３Ｂから照射部４の照射面４Ｂまで延びている光路との間に、光学的な絶縁空間７Ａが配置され、第２反射部３の反射面３Ａから照射部４の照射面４Ａまで延びている光路と、第２反射部３の反射面３Ｆから照射部４の照射面４Ｆまで延びている光路との間に、光学的な絶縁空間７Ｆが配置されている。詳細には、第２反射部３の反射面３Ａから照射部４の照射面４Ａまで延びている光路が概略柱状の部分８Ａによって形成され、第２反射部３の反射面３Ｂから照射部４の照射面４Ｂまで延びている光路が概略柱状の部分８Ｂによって形成され、第２反射部３の反射面３Ｆから照射部４の照射面４Ｆまで延びている光路が概略柱状の部分８Ｆによって形成されている。そのため、第２反射部３の反射面３Ａから照射部４の照射面４Ａまで延びている光路の外からその光路内に光が流入したり、あるいは、その光路内からその光路外に光が流出したりするおそれを低減することができる。

また、第１の実施形態のレンズでは、図３に示したように、照射部４の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆが凹状に形成されているため、照射部４の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆから放射状に光を照射させることができる。それにより、光源の主光軸Ｌ上以外の位置からも、複数の照射光が散点的に見えるようにしつつ、複数の照射光のそれぞれがすべて均一に見えるようにすることができる。

第１の実施形態のレンズでは、図１（Ｃ）に示したように、照射部４の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆの外形が円形に形成されているが、第３の実施形態のレンズでは、代わりに、照射部４の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆの外形を例えば三角形、四角形などの多角形に形成することも可能である。第３の実施形態のレンズによれば、第１の実施形態のレンズのように照射部４の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆの外形が円形に形成されている場合よりも、照射部４の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆから放射せしめられる光の配光制御を容易にすることができる。

また、第１の実施形態のレンズでは、図３（Ａ）に示すように、光源としてのＬＥＤ（図示せず）のカバーがＬＥＤユニットＳの一部として形成されているが、第４の実施形態のレンズでは、代わりに、光源のカバーと入力部１とを一体的に形成することも可能である。第４の実施形態のレンズによれば、光源のカバーと入力部１とが別個に形成されている場合よりも、光源およびレンズの組立コストを低減することができる。

更に、第１の実施形態のレンズでは、図３に示すように、第１反射部２の反射面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆが放物面によって形成され、第２反射部３の反射面３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆが平面によって形成されているが、第５の実施形態のレンズでは、代わりに、第１反射部２の反射面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆを平面によって形成し、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第２反射部３の反射面３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆを形成することも可能である。つまり、第５の実施形態のレンズでは、光源の主光軸Ｌに近く、加工がしづらい比較的狭い領域に配置された第１反射部２の反射面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆが、比較的精度を出しやすい平面によって形成され、光源の主光軸Ｌから離れており、加工がしやすい比較的広い領域に配置された第２反射部３の反射面３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆが、比較的精度を出しづらい放物面によって形成されている。第５の実施形態のレンズによれば、第１反射部２の反射面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆが放物面によって形成され、第２反射部３の反射面３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆが平面によって形成されている場合よりも、製造コストを抑制しつつ、第１反射部２の反射面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆおよび第２反射部３の反射面３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆの精度を向上させることができる。

以下、本発明のレンズの第６の実施形態について説明する。第６の実施形態のレンズは、第１の実施形態のレンズと同様に、例えば車両用灯具、遊技機用灯具、一般照明用灯具、装飾用灯具などの灯具に用いられる。

図４は第６の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを図３と同様に示した断面図である。詳細には、図４（Ａ）は図１（Ｃ）のＡ−Ａ断面図に相当する断面図、図４（Ｂ）は図１（Ｃ）のＢ−Ｂ断面図に相当する断面図、図４（Ｃ）は図１（Ｃ）のＣ−Ｃ断面図に相当する断面図である。図５は第６の実施形態のレンズの正面図である。

図４および図５において、図１〜図３に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図３に示した部品または部分と同一の部品または部分を示しており、９は光源からの光を透過させるために光源の主光軸Ｌ上に設けられた光透過部の照射面である。

第６の実施形態のレンズでは、図４および図５に示すように、第１反射部２の反射面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆの内側に光透過部の照射面９が配置されている。換言すれば、光透過部の照射面９が第１反射部２の反射面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆによって包囲されている。そのため、図４に詳細に示すように、入力部１からの光の一部が光透過部の照射面９から照射され、入力部１からの光の残りが、照射部４の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆから照射される。

更に、第６の実施形態のレンズでは、図５に詳細に示すように、照射部４の６個の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆが、光源の主光軸Ｌを中心として６０°の回転対称な関係になるように配置されると共に、光源の主光軸Ｌ上に光透過部の照射面９が配置され、更に、照射部４の６個の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆのそれぞれからの照射光と、光透過部の照射面９からの照射光とが均一になるように、光透過部の光透過量が設定されている。そのため、１つの光源によって、正六角形の６個の頂点およびその中心点の合計７点から均一な光を照射させることができる。その結果、第６の実施形態のレンズを複数用意し、例えば一のレンズの２つの照射面（例えば照射面４Ｃ，４Ｄ）と他のレンズの１つの照射面（例えば照射面４Ａ）とによって正三角形が形成されるように、複数のレンズを配列することにより、レンズの数の７倍の数の等間隔に配列されたすべての照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９から均一な光を照射させることができる。

また、第６の実施形態のレンズでは、図４に示すように、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９が凹状に形成されている。そのため、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９の上縁（図５参照）からは、光源の主光軸Ｌに対して例えば１５°の角度で図５の手前上側に向かって光が照射される。また、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９の右縁（図５参照）からは、光源の主光軸Ｌに対して例えば４５°の角度で図５の手前右側に向かって光が照射される。また、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９の下縁（図５参照）からは、光源の主光軸Ｌに対して例えば１５°の角度で図５の手前下側に向かって光が照射される。また、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９の左縁（図５参照）からは、光源の主光軸Ｌに対して例えば４５°の角度で図５の手前左側に向かって光が照射される。つまり、凹状に形成された照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９によれば、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９まで光源の主光軸Ｌにほぼ平行に進んできた光を屈折させて放射状に照射することができる。すなわち、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９によって配光制御を行うことができる。それにより、光源の主光軸Ｌ上以外の位置からも、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９からの複数の照射光が散点的に見えるようにしつつ、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９からの複数の照射光のそれぞれがすべて均一に見えるようにすることができる。

第６の実施形態のレンズでは、図５に示したように、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９の外形が円形に形成されているが、第７の実施形態のレンズでは、代わりに、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９の外形を例えば三角形、四角形などの多角形に形成することも可能である。第７の実施形態のレンズによれば、第６の実施形態のレンズのように照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９の外形が円形に形成されている場合よりも、照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９から放射せしめられる光の配光制御を容易にすることができる。

以下、本発明のレンズユニットの第８の実施形態について説明する。第８の実施形態のレンズユニットは、図１〜図３に示した第１の実施形態のレンズが３個連結されている。第８の実施形態のレンズユニットは、第１の実施形態のレンズと同様に、例えば車両用灯具、遊技機用灯具、一般照明用灯具、装飾用灯具などの灯具に用いられる。

図６は第８の実施形態のレンズユニットの正面図などを示した図である。詳細には、図６（Ａ）は第８の実施形態のレンズユニットの正面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。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に示した部品または部分と同一の部品または部分を示している。

図６に示すように、第８の実施形態のレンズユニットは、図１に示した第１の実施形態のレンズが３個連結されている。詳細には、図６（Ａ）中の３個のレンズのうち、左側のレンズの照射面４Ｃと、中央のレンズの照射面４Ａとが共用（一体化）され、左側のレンズの照射面４Ｄと、中央のレンズの照射面４Ｆとが共用（一体化）され、更に、中央のレンズの照射面４Ｃと、右側のレンズの照射面４Ａとが共用（一体化）され、中央のレンズの照射面４Ｄと、右側のレンズの照射面４Ｆとが共用（一体化）されている。そのため、３個のレンズがそれぞれ別個に取り付けられて灯具が組み立てられる場合よりも灯具の組立性を向上させることができる。

以下、本発明のレンズユニットの第９の実施形態について説明する。第９の実施形態のレンズユニットは、図４および図５に示した第６の実施形態のレンズが３個連結されている。第９の実施形態のレンズユニットは、第６の実施形態のレンズと同様に、例えば車両用灯具、遊技機用灯具、一般照明用灯具、装飾用灯具などの灯具に用いられる。

図７は第９の実施形態のレンズユニットの正面図などを示した図である。詳細には、図７（Ａ）は第９の実施形態のレンズユニットの正面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。図７において、図１〜図６に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図６に示した部品または部分と同一の部品または部分を示している。

第９の実施形態のレンズユニットでは、図７（Ａ）に示すように、３つの光源によって、正六角形の頂点に位置する１４個の照射面および正六角形の中心点に位置する３個の照射面の合計１７個の照射面からほぼ均一な光を照射させることができる。詳細には、１つのレンズユニットによって、１８個の正三角形を画定する等間隔に配列された照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，９からほぼ均一な光を照射させることができる。

第１から第７の実施形態のレンズ並びに第８および第９の実施形態のレンズユニットでは、概略柱状の部分６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，８Ｅ，８Ｆが設けられているため、第１から第７の実施形態のレンズあるいは第８または第９の実施形態のレンズユニットが用いられた灯具は、光源の点灯時および非点灯時に、立体的な見映えを有することができる。

また、第１から第７の実施形態のレンズあるいは第８または第９の実施形態のレンズユニットが用いられた灯具は、光源としてのＬＥＤの数よりも多い数の照射面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆから光が照射されるため、ＬＥＤの光束を有効的に利用することができる。

第１から第７の実施形態のレンズあるいは第８または第９の実施形態のレンズユニットでは、ＬＥＤユニットＳ内に単一のＬＥＤが配置されているが、第１から第７の実施形態のレンズあるいは第８または第９の実施形態のレンズユニットの変形例では、ＬＥＤユニットＳ内に色の異なる複数のＬＥＤを配置し、複数のＬＥＤを同時あるいは異なるタイミングで点灯させることも可能である。

第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの平面図などを示した図である。第１の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットの左側面図などを示した図である。図１（Ｃ）のＡ−Ａ断面図などを示した図である。第６の実施形態のレンズおよびＬＥＤユニットを図３と同様に示した断面図である。第６の実施形態のレンズの正面図である。第８の実施形態のレンズユニットの正面図などを示した図である。第９の実施形態のレンズユニットの正面図などを示した図である。

符号の説明

ＳＬＥＤユニット
Ｌ光源の主光軸
１入力部
２第１反射部
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ反射面
３第２反射部
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ反射面
４照射部
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ照射面
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ絶縁空間
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ概略柱状の部分
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ絶縁空間
８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，８Ｅ，８Ｆ概略柱状の部分
９照射面

Claims

光源からの光が入力される入力部と、
前記入力部からの光を３方向以上に分割して放射状に反射させるための３個以上の反射面を有する第１反射部と、
前記第１反射部のそれぞれの反射面からの光を前記光源の主光軸方向に反射させるために、前記第１反射部の３個以上の反射面に対応して前記第１反射部の反射面と同数だけ設けられた３個以上の反射面を有する第２反射部と、
前記第２反射部のそれぞれの反射面からの光を照射するために、前記第２反射部の３個以上の反射面に対応して前記第２反射部の反射面と同数だけ設けられた３個以上の照射面を有する照射部とを具備し、
前記光源の主光軸を中心とする円周上に前記照射部の３個以上の照射面を互いに離間させて配置し、
前記第１反射部から前記照射部の３個以上の照射面までの３つ以上の光路のそれぞれが、前記光源の主光軸を中心として互いに回転対称な関係になるように、前記第２反射部の３個以上の反射面および前記照射部の３個以上の照射面を配置し、
前記第１反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記第２反射部の反射面まで延びている光路と、前記第１反射部の３個以上の反射面のうちの他の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記第２反射部の反射面まで延びている光路との間に、光学的な絶縁空間を配置したことを特徴とするレンズ。
前記第１反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記第２反射部の反射面まで延びている光路を概略柱状の部分によって形成し、前記第１反射部の３個以上の反射面のうちの他の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記第２反射部の反射面まで延びている光路を前記第１反射部の位置で前記概略柱状の部分から分岐している他の概略柱状の部分によって形成したことを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
前記第２反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記照射部の照射面まで延びている光路と、前記第２反射部の３個以上の反射面のうちの他の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記照射部の照射面まで延びている光路との間に、光学的な絶縁空間を配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ。
前記第２反射部の３個以上の反射面のうちの一の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記照射部の照射面まで延びている光路を概略柱状の部分によって形成し、前記第２反射部の３個以上の反射面のうちの他の反射面から、その反射面に対応して設けられた前記照射部の照射面まで延びている光路を他の概略柱状の部分によって形成したことを特徴とする請求項３に記載のレンズ。
前記光源からの光を透過させるための光透過部を前記光源の主光軸上に設け、前記光透過部を包囲するように前記第１反射部を配置し、前記入力部からの光を６方向に分割して放射状に反射させるために前記第１反射部に６個の反射面を設け、前記第１反射部の６個の反射面が前記光源の主光軸を中心として６０°の回転対称な関係になるように、前記第１反射部の６個の反射面を配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のレンズ。
前記照射部の各照射面からの照射光と、前記光透過部の照射面からの照射光とが均一になるように、前記光透過部の光透過量を設定したことを特徴とする請求項５に記載のレンズ。