JP6604593B2 - 配光制御レンズ - Google Patents

Description

この発明は、照明光を所望の範囲に誘導・照射可能とするレンズ技術に関連するものであり、特に、道路やトンネルなど略一定の幅員が一定方向に長く続くような照明対象を、より効率的且つより均質に照明可能とするよう配光制御可能としたレンズを製造、提供する分野は勿論のこと、その輸送、保管、組み立ておよび設置に必要となる設備、器具類を提供、販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬等に係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はないほどである。

（着目点）
トンネル照明用ＬＥＤ照明灯具は、例えばマルチチップ、ＣＯＢ(Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ)タイプＬＥＤの光源面が一般に平面的であり、従来型の蛍光灯に比較して指向性が強く、限られた範囲に照明光が集中してしまう性質を持つから、複数個のＬＥＤを適宜間隔置き毎に縦横配列し、各ＬＥＤモジュールの実装角度を個別に調整し、全体として広範囲且つ均質に照明可能なものとしなければならず、トンネルの基本照明、入口部照明、出口部照明、特殊構造部の照明、接続道路の照明など設置場所や、停電時用照明などのように様々な利用条件下に応じ、ＬＥＤの発光数や個別の実装角度を適宜調節しなければトンネル全体に渡って効率的、且つ安全な路面輝度および輝度均斉度を得ることができなくなってしまうという欠点を有していた。

（従来の技術）
こうした欠点を打開する技術として、本願出願人自らが既に開発済みとした下記特許文献１（１）に示すように、ＬＥＤの光源面中央を仮想原点とし、仮想原点に垂直な仮想軸心Ｙ線、仮想原点で仮想軸心Ｙ線に直交し、互いも直交する仮想Ｘ線および仮想Ｚ線を設定し、仮想軸心Ｙ線に中心を一致し、仮想Ｙ−Ｚ面を対称境界面とし、光源面からの光束を、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想原点から正負無限大双方向に向け、拡散可能な対称形とした凹面形入射双面を設け、凹面形入射双面とはレンズ肉厚分を挟む反対がわの、仮想軸心Ｙ線に中心を一致し、仮想Ｙ−Ｚ面を対称境界面とし、光源面からの光束を、仮想Ｙ−Ｘ面上の仮想原点から正負無限大双方向に向け、拡散且つ収束可能な対称形とした凸面形出射双面を設けてなり、より正確な配光制御を実現化し、灯具筐体を小型・軽量化し、一段と経済的に製造、設置可能、且つ効率的な整備を実現化できるものとしたＬＥＤ用配光制御レンズがある。

また、同特許文献１（２）に見られるような、光源装置が、発光素子をホルダの窪みの底に設置し、その出光窓口をレンズで覆い、発光素子を光源とする光を、レンズを通して被照射体へ配光するものであって、レンズが、その光源側レンズ面の中央部入射部位で凹形状面と、その被照射体側レンズ面の中央部の出射部位で凹形状面およびそれの周辺部の出射部位で凸形状面の連続面とを、夫々軸対称に有しており、｜ｒ１｜＜Ｄ／２と、｜ｒ１｜＜｜ｒ２｜と、Ｄ＜ＣＡ１＜Ｄ×１．５（Ｄは出光窓口の最大径、ｒ１は光源側レンズ面の凹形状面の中央での曲率半径、ｒ２は被照射体側レンズ面の凹形状面の中央での曲率半径、ＣＡ１は光源側レンズ面の凹形状面の入射有効開口径）となって、配光を制御し、放射角が大きくなるに連れて相対光度が弱くなる光源からの光を補償し、被照射面を略均一な照度で照射できる光源装置、およびそれを用いた照明器具技術を提供するものなどがある。

前者特許文献１（１）に示されているようなＬＥＤ用配光制御レンズは、仮想原点から仮想軸心Ｙ線無限大方向に照射する光源面からの光束を仮想Ｘ線両無限大方向にＶ字形をなすよう傾け、仮想Ｘ線方向に長く照射範囲を確保可能とし、且つ、仮想Ｚ線の両無限大方向には、仮想Ｘ線方向よりも短い幅範囲に均質な光を照射可能とするものとしてあるから、道路やトンネルなどのように略一定の幅員を有し、一定方向に細長い施設などへの照明に適するものとなるが、例えばトンネル照明の場合には、道路幅員に留まらず、照明灯具を設置したがわの路肩からトンネル壁面まで照明する必要があり、こうした路面から壁面に及ぶ照明とするには、光源面および配光制御レンズの支持角度変更・調整するだけでは、適正な壁面輝度比やグレアＴｉ値規格を満たすことが困難になってしまうという弱点があった。

また、後者同特許文献１（２）に示めされるような配光制御レンズは、真円形の照明範囲をより広く且つ均質に設定することができるものの、例えば道路やトンネルに設置する場合に、略一定の幅員を有し、一定方向に細長い道路面を均質に照明するには、道路進行方向の設置スパンを道路幅員と同等か、またはそれよりも狭く設定するかする必要があり、より多くの灯具設置数を確保しなければならず、経済的ではないという難点を有していた。
（１）特開２０１５−１１８１３２号公報 （２）特開２０１０−１５８９８号公報

（問題意識）
上述したとおり、従前までに提案のある各種配光制御レンズは、より広い範囲をより均質に照明可能にしようとするものであったが、何れも道路やトンネルの照明に採用した場合に、道路の進行方向の照明可能範囲をさらに広く設定するのが難しく、しかも路肩や歩道およびトンネル壁面などを、道路走行や歩道の歩行などに適した輝度を確保するよう均質に照明するのが困難であり、設置スパンを短く設定したり、灯具やその光源および配光レンズを、道路幅員に加えトンネル壁をも照明可能とするよう設置角度姿勢を調整したり、トンネル壁面用の照明や歩道用の専用照明を追加設置する必要が出てくるなど、経済的ではないことから、本願出願人は、永年に亘ってトンネル照明灯具の研究、開発、製造および保守管理に携わり、既に自らにおいてＬＥＤ搭載のトンネル照明灯具を完成し、多岐に渡って提供し続けている中、それらから得た様々な検知、および、ユーザーからの情報などに基づき、路面輝度の規定値を満たすのみに留まらず、一段と設置スパンを延ばすと共に、路肩や歩道、壁面に及ぶ広範囲の、より均質な照明を可能とし、区間毎の灯具台数を削減する如く、更なる改善の可能性を痛感するに至ったものである。

（発明の目的）
そこで、この発明は、路面輝度の規定値を満たすのみに留まらず、一段と灯具設置間隔を延ばす事ができ、しかも道路幅員に留まらず、路肩や歩道およびトンネル壁面をもより均質に照明可能とする新たなレンズ技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な構造の配光制御レンズを実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。

（発明の構成）
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の配光制御レンズは、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、光源仮想原点より鉛直方向に伸びるＹ軸、光源仮想原点を通りＹ軸に直交するＸ軸、光源仮想原点を通りＹ軸およびＸ軸に直交するＺ軸を想定した場合、レンズ本体の光源に対峙するレンズ底面、およびレンズ底面からレンズ本体肉厚部を挟み、光源とは反対がわとなるレンズ照射表面を有し、該レンズ照射表面が、Ｘ軸上光源仮想原点より一方に配し、光照射をＸ軸の一方に傾ける一方傾斜凸レンズ面部、および、Ｘ軸上光源仮想原点より他方に配し、光照射をＸ軸の他方に傾ける他方傾斜凸レンズ面部を有すると共に、Ｚ軸上光源仮想原点より一側に配し、光照射をＺ軸上の一側に傾ける一側凹レンズ面部、および、Ｚ軸上光源仮想原点より他側に配し、光照射をＺ軸上の一側に傾ける他側凹レンズ面部を設けてなるものとした構成を要旨とする配光制御レンズである。

この基本的な構成からなる配光制御レンズは、その表現を変えて示すならば、光源仮想原点より鉛直方向に伸びるＹ軸、光源仮想原点を通りＹ軸に直交するＸ軸、光源仮想原点を通りＹ軸およびＸ軸に直交するＺ軸を想定した場合、光源仮想光源に対峙するレンズ底面、およびレンズ底面からレンズ本体肉厚部を挟み、光源仮想光源とは反対がわとなるレンズ照射表面を有し、該レンズ照射表面が、Ｘ軸上光源仮想原点より一方に配し、光照射をＸ軸の一方にＹ軸より２０°ないし８５°傾ける一方傾斜凸レンズ面部、および、Ｘ軸上光源仮想原点より他方に配し、光照射をＸ軸の一方とは１８０°反転したＸ軸の他方にＹ軸より２０°ないし８５°傾ける他方傾斜凸レンズ面部を有すると共に、Ｚ軸上光源仮想原点より一側に配し、光照射をＺ軸上の一側に傾ける一側凹レンズ面部、および、Ｚ軸上光源仮想原点より他側に配し、光照射をＺ軸上の一側に傾ける他側凹レンズ面部を設け、一方および他方傾斜凸レンズ面部が、Ｙ軸無限大方向に照射する光源照射光の一部をＸ軸上光源仮想原点を挟む双方に、４０°＞１７０°の挟み角度とするよう均等Ｖ分岐・誘導し、且つ、一側および他側凹レンズ面部が、Ｙ軸無限大方向に照射する光源照射光の他部をＺ軸上光源仮想原点よりも一側に傾けるよう指向・誘導可能なものとした構成からなる配光制御レンズとなる。

より具体的には、光源仮想原点より鉛直方向に伸びるＹ軸、光源仮想原点を通りＹ軸に直交するＸ軸、光源仮想原点を通りＹ軸およびＸ軸に直交するＺ軸を想定した場合、レンズ本体の光源に対峙するレンズ底面、およびレンズ底面からレンズ本体肉厚部を挟み、光源とは反対がわとなるレンズ照射表面を有し、該レンズ照射表面が、Ｘ軸上光源仮想原点より一方に配し、光照射をＸ軸の一方にＹ軸より２０°ないし８５°傾ける一方傾斜凸レンズ面部、および、Ｘ軸上光源仮想原点より他方に配し、光照射をＸ軸の一方とは１８０°反転したＸ軸の他方にＹ軸より２０°ないし８５°傾ける他方傾斜凸レンズ面部を有すると共に、Ｚ軸上光源仮想原点より一側に配し、光照射をＺ軸上の一側に傾ける一側凹レンズ面部、および、Ｚ軸上光源仮想原点より他側に配し、光照射をＺ軸上の一側に傾ける他側凹レンズ面部を設け、該レンズ底面が、光源に対峙するレンズ底面照明光入射範囲に有ってＸ軸上光源仮想原点よりも一方に配し、一方傾斜凸レンズ面部に向けて分岐・集光する一方誘導中央レンズ面部、および、光源に対峙するレンズ底面照明光入射範囲に有ってＸ軸上光源仮想原点よりも他方に配し、他方傾斜凸レンズ面部に向け分岐・集光する他方誘導中央レンズ面部を有すると共に、光源に対峙するレンズ底面照明光入射範囲周囲からレンズ照射表面外周縁に至る範囲にあってＺ軸上光源仮想原点を挟み一側および他側に配し、一方・他方誘導中央レンズ面部から入射した照明光の中、レンズ底面照明光入射範囲の周囲に屈折する照明光をレンズ照射表面に向けて反射・誘導する一側・他側凹面形肉厚内反射面部を設けてなるものとした構成からなる配光制御レンズとなる。

これを換言すると、光源発光表面中央に仮想した原点より鉛直方向に伸びる照明光照射垂直成分方向をＹ軸、光源仮想原点を通りＹ軸に直交する照明距離拡張方向をＸ軸、光源仮想原点を通りＹ軸およびＸ軸に直交する照明幅方向をＺ軸と想定した場合、レンズ本体の光源発光表面に対峙するレンズ底面、およびレンズ底面からレンズ本体肉厚部を挟み、光源発光表面とは反対がわとなるレンズ照射表面を有し、該レンズ照射表面が、光源仮想原点を挟み照明距離拡張方向Ｘ軸上の一方に配し、照明光照射方向を照明距離拡張方向Ｘ軸の一方にＹ軸より２０°ないし８５°傾けた一方傾斜凸レンズ面部、および、光源仮想原点を挟み照明距離拡張方向Ｘ軸上の他方に配し、照明光照射方向を照明距離拡張方向Ｘ軸の一方とは１８０°反転したＸ軸の他方向にＹ軸より２０°ないし８５°傾けた他方傾斜凸レンズ面部を有すると共に、照明幅方向Ｚ軸上の光源仮想原点より何れか一側に配し、照明光照射方向を照明幅方向Ｚ軸上の何れか一側に傾ける一側凹レンズ面部、および、照明幅方向Ｚ軸上の光源仮想原点より何れか他側に配し、照明光照射方向を照明幅方向Ｚ軸上の何れか一側に傾ける他側凹レンズ面部を設け、該レンズ底面が、光源発光表面に対峙するレンズ底面照明光入射範囲に有って照明距離拡張方向Ｘ軸上の光源仮想原点よりも一方に配し、一方傾斜凸レンズ面部に向けて分岐・集光する一方誘導中央レンズ面部、および、光源発光表面に対峙するレンズ底面照明光入射範囲に有って照明距離拡張方向Ｘ軸上の光源仮想原点よりも他方に配し、他方傾斜凸レンズ面部に向け分岐・集光する他方誘導中央レンズ面部を有すると共に、光源、発光表面に対峙するレンズ底面照明光入射範囲の周囲からレンズ照射表面外周縁に至る範囲にあって照明幅方向Ｚ軸上の光源仮想原点を挟み一側および他側に配し、一方・他方誘導中央レンズ面部から入射した照明光の中、レンズ底面照明光入射範囲の周囲に屈折する照明光をレンズ照射表面に向けて反射・誘導する一側・他側凹面形肉厚内反射面部を設けてなるものとした構成からなる配光制御レンズとなる。

以上のとおり、この発明の配光制御レンズによれば、従前までのものとは違い、上記したとおりの固有の特徴ある構成から、光源仮想原点より鉛直方向に伸びるＹ軸に直交するＸ軸方向のより広い範囲に均質な照明光を高輝度のまま到達することができる上、光源仮想原点を通りＹ軸およびＸ軸に直交するＺ軸方向には、同Ｚ軸上の光源仮想原点より一側に、均質な照明光を傾け、所望の幅員範囲に的確に高輝度照明可能とすることができるから、所定一方向に配列する照明灯具に組み込み採用することにより、Ｘ軸方向に配列する照明灯具同士の間隔を格段に延ばし、必要設置照明灯具数を大幅に削減し、より経済性を高めたものとすることができ、しかもＺ軸方向の所望範囲に均質且つ高輝度の照明を実現化することができるから、一定方向に長く続く道路やトンネル用の照明灯具に組み込むことにより、路面輝度の規定値を満たすのみでなく、壁面輝度比やグレアＴｉ値規格を満たす設計とすることができ、道路進行方向の、灯具設置間隔を大幅に延ばし、道路区間毎の灯具設置台数を削減し、充分な安全を確保しつつ、一段と経済的な照明管理を実現化することができ、さらに、道路幅員方向道路端にある路肩や歩道およびトンネル壁面をもより均質に照明することができるものになるという秀でた効果を奏するものとなる。

加えて、レンズ照射表面が、Ｘ軸上光源仮想原点より一方に配し、光照射をＸ軸の一方にＹ軸より２０°ないし８５°傾ける一方傾斜凸レンズ面部、および、Ｘ軸上光源仮想原点より他方に配し、光照射をＸ軸の一方とは１８０°反転したＸ軸の他方にＹ軸より２０°ないし８５°傾ける他方傾斜凸レンズ面部を有するものとしたから、一方および他方傾斜凸レンズ面部が、Ｙ軸無限大方向に照射する光源照射光の一部を、Ｘ軸上光源仮想原点を挟む双方に、４０°＞１７０°の挟み角度とするよう均等Ｖ分岐・誘導するものとなり、Ｘ軸方向のより広い範囲に均質、且つ一段と効率的に照明するものとすることができるから、Ｘ軸方向の灯具設置スパンを大幅に拡大し、道路やトンネルなどの一方向に長い施設の照明を格段に効率的なものとすることができる。

さらに、Ｚ軸上光源仮想原点より一側に配し、光照射をＺ軸上の一側に傾ける一側凹レンズ面部、および、Ｚ軸上光源仮想原点より他側に配し、光照射をＺ軸上の一側に傾ける他側凹レンズ面部を設けたものとしたから、一側および他側凹レンズ面部が、Ｙ軸無限大方向に照射する光源照射光の他部をＺ軸上光源仮想原点よりも一側に傾けるよう指向・誘導するものとなり、路面輝度の規定値を満たすのみでなく、壁面輝度比やグレアＴｉ値規格を満たす設計とし、照明幅方向であるＺ軸方向の所望する範囲に正確且つ均質な照明を実現化し、例えば、レンズ本体の設置姿勢角度を調節せずとも、照明光に道路幅員方向（Ｚ軸方向）への傾きを与え、トンネル壁面や歩道などへも安定且つ均質な光が届くものとすることができる。

レンズ底面が、光源発光表面に対峙するレンズ底面照明光入射範囲に有って照明距離拡張方向Ｘ軸上の光源仮想原点よりも一方に配し、一方傾斜凸レンズ面部に向けて分岐・集光する一方誘導中央レンズ面部、および、光源発光表面に対峙するレンズ底面照明光入射範囲に有って照明距離拡張方向Ｘ軸上の光源仮想原点よりも他方に配し、他方傾斜凸レンズ面部に向け分岐・集光する他方誘導中央レンズ面部を有するものは、光源発光表面が照射する照射光を、レンズ照射表面の一方および他方傾斜凸レンズ面部夫々に、効率的に屈折、均質に集光可能なものとすることができ、照明光照射垂直成分方向であるＹ軸無限大方向に向かおうとする照射光を、Ｙ軸−Ｘ軸面において光源仮想原点を基点とするＶ字形に分岐し、照明距離拡張方向であるＸ軸の両無限大方向に傾け、均質に分散するよう誘導し、一方および他方傾斜凸レンズ面部の夫々に効率的に到達するものとし、一段と高輝度の照明を実現化するものとなる。

さらに、光源発光表面に対峙するレンズ底面照明光入射範囲の周囲からレンズ照射表面外周縁に至る範囲であって、照明幅方向Ｚ軸上の光源仮想原点を挟み一側および他側に設けた一側・他側凹面形肉厚内反射面部は、レンズ底面照明光入射範囲の一方・他方誘導中央レンズ面部から入射した照明光の中、レンズ底面照明光入射範囲の周囲に屈折する照明光をレンズ照射表面に向けて反射・誘導するから、照明幅方向Ｚ軸方向の所望する範囲により均質且つ高輝度の照明を実現化することができる。

レンズ底面が、光源に対峙する範囲よりも外がわであって、照明光照射の妨げとならない一箇所か、照明光照射の妨げとならないよう適宜選択した複数箇所か、または、照明光照射の妨げとならない均衡する複数箇所かの何れか一に支持脚部を設けたものは、光源および配光制御レンズのマウントベースや灯具筐体がわなどの被装着がわに、支持台部品などを設ける必要がなく、製造・組み立て工数を大幅削減し、より効率的且つ正確に組み立て可能なものとすることができる。

レンズ照射表面の外周壁輪郭形状を、Ｙ軸無限大方向に向かうに従い漸次階段状に縮小する、フレンネル形としたものは、照明光をより均質に分散し、照明輝度を高めると共に、グレアを低減し、より快適で視認性に秀でた照明を実現化するものとなり、特に交通安全が重視される道路やトンネルなどの照明灯具に適したものとなる。

レンズ照射表面およびレンズ底面が、Ｙ軸−Ｚ軸面を対称面とした面対称形状のものは、照明距離拡張方向であるＸ軸方向、および、照明幅方向Ｚ軸方向の所望幅範囲の照明光を、光源仮想原点を境とし、同Ｘ軸方向の両無限大方向に同一の範囲、同一の輝度を得るものとするから、複数基の照明灯具をより広い照明灯具間隔とするよう、同Ｘ軸方向に配列設置した場合に、同Ｘ軸方向の照明範囲における照明輝度を均質に維持することができ、照明灯具の設置数を大幅削減可能とすると共に、均質且つ充分な照明輝度を達成可能なものとすることができる。

上記したとおりの構成からなるこの発明の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
光源は、電源供給を受けて発光し、この発明の配光制御レンズに照明光を照射し、該配光制御レンズによる配光制御の下、所望範囲を所望輝度に照明可能とするよう、充分な出力で安定発光可能とする機能を担い、例えば、水銀灯、ナトリウム灯、蛍光灯、メタルハイドランプ、ナトリウムランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＨＩＤランプ（Ｈｉｇｈ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｄｉｓｃｈａｒｊｅ Ｌａｍｐ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ランプ、その他の照明用光源とすることができ、後述する実施例にも示すように、マルチチップ、ＣＯＢ・ＬＥＤ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏａｒｄ・Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）とすることができる。

光源仮想原点は、光源の発光範囲の中央に設定した光源仮想原点ということができ、この発明の配光制御レンズにおける光学的各部形状および配置の三次元的目安となる機能を担っており、より具体的に示すと、照明光照射垂直成分方向を示すＹ軸、照明距離拡張方向（例えば道路進行方向）を示すＸ軸、および、照明幅方向（例えば道路幅員方向）を示すＺ軸が互いに交叉する一点ということができ、各種ランプ類の発光中心位置とすることが可能である外、後述する実施例にも示すように、マルチチップ、ＣＯＢ・ＬＥＤの発光面中央位置に仮想設定したものとすることができる。

Ｙ軸は、照明光照射垂直成分方向を仮想的に示す機能を担い、様々な種類の中から選択し、配光制御の対象に選択した光源が、該光源発光点から拡散状に放つ光の中、何れか一方向に照射する方向ということが可能であり、より具体的に示すと、例えばランプ類を光源とする場合には、ランプのフィラメントなどの発光部分の中心位置から、例えば電力供給部（口金や基板など）がわとは反対がわとなる照明方向中央に延伸した仮想直線ということができ、後述する実施例にも示すように、マルチチップ、ＣＯＢ・ＬＥＤの発光面中央位置に仮想設定した光源仮想原点から、該マルチチップ、ＣＯＢ・ＬＥＤ発光面から照明方向に向け、垂直に延伸した仮想直線とすることができる。

Ｘ軸は、光源に対し、この発明の配光制御レンズを組み合わせた場合に、Ｙ軸に直交する一方向に延伸する仮想直線を示す機能を有し、より具体的には、この発明の配光制御レンズが、光源からの照明光をより遠くに到達可能とするよう配光制御しようとする直線方向を示すものであり、後述する実施例にも示すように、トンネルに当該配光制御レンズを組み込んだ照明灯具を設置した場合に、道路進行方向となり、照明距離を拡張すべき方向を示す仮想直線ということができる。

Ｚ軸は、光源に対し、この発明の配光制御レンズを組み合わせた場合に、光源発光点である光源仮想原点でＹ軸およびＸ軸に直交する方向に延伸する仮想直線を示す機能を有していて、より具体的には、この発明の配光制御レンズが、光源からの照明光を所望の幅員範囲に向けてより均質に照射可能とするよう配光制御しようとする直線方向を示すものであり、後述する実施例にも示すように、トンネルに当該配光制御レンズを組み込んだ照明灯具を設置した場合に、道路幅員方向を示す仮想直線とし、道路進行方向を示すＸ軸に直交する直線として想定したものとすることができる。

レンズ本体は、この発明の配光制御レンズの本体となり、照明灯具などに組み込み可能なものとし、光源が発する光を屈折・反射を伴って誘導し、所望の配光制御を可能とする機能を担い、レンズ本体肉厚部の光源と対峙するがわにレンズ底面を設け、該レンズ底面とレンズ本体肉厚部を挟み反対となるがわにレンズ照射表面を設け、レンズ照射表面の適所に一方傾斜凸レンズ面部、他方傾斜凸レンズ面部、一側凹レンズ面部および他側凹レンズ面部を設けたものとしなければならず、より具体的に示すと、後述する実施例にも示すように、レンズ底面の光源に対峙する照明光入射範囲に、一方誘導中央レンズ面部および他方誘導中央レンズ面部を設け、該照明光入射範囲周囲に一側・他側凹面形肉厚内反射面部を設けたものとするのが望ましく、さらに、表現を変えて示すと、石英レンズや蛍石レンズなどのガラスレンズ本体、合成ガラスレンズ本体、または、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）やポリカーボネートなどの有機ガラスやプラスチックレンズ本体とすることが可能であり、適宜コーティングを施したものとすることができる。

レンズ底面照明光入射範囲は、光源が発する光を、レンズ本体肉厚部に迎え入れると共に、所望する方向に屈折・誘導可能とする機能を担い、一方誘導中央レンズ面部および他方誘導中央レンズ面部を有するものとすべきであり、一方誘導中央レンズ面部は、光源から発する光の一部を、レンズ照射表面一方傾斜凸レンズ面部に向けて分岐するよう屈折する機能を担い、また、他方誘導中央レンズ面部は、光源から発する光の他部を、レンズ照射表面他方傾斜凸レンズ面部に向けて分岐するよう屈折する機能を担っている。

レンズ底面一側・他側凹面形肉厚内反射面部は、レンズ底面照明光入射範囲より入射し、レンズ底面照明光入射範囲の周囲に屈折する照明光をレンズ照射表面に向けて反射・誘導可能とする機能を担っており、該一側・他側凹面形肉厚内反射面部に照射する光に対し、該一側・他側凹面形肉厚内反射面部の角度を、高反射率を確保可能な形状および姿勢のものとするのが望ましく、高反射率の反射被膜を設けたものとすることができる。

レンズ照射表面一方傾斜凸レンズ面部は、レンズ照射表面を通じてレンズ本体肉厚部を抜け、照明光照射垂直成分方向であるＹ軸の無限大方向、ないし、照明距離拡張方向であるＸ軸の正負無限方向に向かうよう外がわに照射する光を、光源仮想原点を境とし、照明距離拡張方向であるＸ軸の一方向に傾斜するよう屈折・誘導可能とする機能を担うもので、高効率に光りを透過し、所望の方向に集光および均質に拡散可能なものとしなければならず、より具体的に示すと、レンズ照射表面のＸ軸上光源仮想原点より一方に配し、光照射をＸ軸の一方無限方向にＹ軸より２０°ないし８５°傾けるよう屈折・集光および拡散可能な形状のものとすべきであり、他方傾斜凸レンズ面部と共にＹ軸無限大方向に照射する光源照射光の一部をＸ軸上光源仮想原点を挟む双方に、４０°＞１７０°の挟み角度とするよう均等Ｖ分岐・誘導可能なものとするのが望ましく、一方・他方傾斜凸レンズ面部双方の照射光間挟み角度が、４０°未満の場合には、Ｘ軸方向の照明距離拡張性が損なわれてしまい、照明範囲を狭めてしまうものとなり、また、同挟み角度が１７０°を超えるものの場合には、Ｙ軸無限大方向の照明光輝度が著しく低下し、効率的且つ均質な照明を実現化することができなくなるという欠点を生ずる虞がある。

レンズ照射表面他方傾斜凸レンズ面部は、レンズ照射表面を通じてレンズ本体肉厚部を抜け、照明光照射垂直成分方向であるＹ軸の無限大方向、ないし、照明距離拡張方向であるＸ軸の正負無限方向に向かうよう外がわに照射する光を、光源仮想原点を境とし、照明距離拡張方向であるＸ軸の他方に傾斜するよう屈折・誘導可能とする機能を有していて、高効率に光りを透過し、所望の方向に集光および均質に拡散可能なものとしなければならず、より具体的に示すと、レンズ照射表面のＸ軸上光源仮想原点より、一方傾斜凸レンズ面部とは１８０°反転したＸ軸の他方に配し、光照射をＸ軸の他方無限方向にＹ軸より２０°ないし８５°傾けるよう屈折・集光および拡散可能な形状のものとすべきである。

レンズ照射表面一側凹レンズ面部および他側凹レンズ面部は、レンズ照射表面を通じてレンズ本体肉厚部を抜け、照明光照射垂直成分方向であるＹ軸の無限大方向、ないし、照明距離拡張方向Ｘ軸に直交する照明幅方向であるＺ軸の正負無限大方向に向かおうとする照明光を、該Ｚ軸の正負方向の所望する何れか一方に向けて傾斜するよう屈折・誘導可能とする機能を担い、高効率に光りを透過し、所望の方向に集光および均質に拡散可能なものとしなければならず、より具体的に示すと、後述する実施例にも示すとおり、一側凹レンズ面部は、照明幅方向Ｚ軸上の光源仮想原点より何れか一側に配し、照明光照射方向を照明幅方向Ｚ軸上の何れか一側に傾けるものとなり、他側凹レンズ面部は、照明幅方向Ｚ軸上の光源仮想原点より何れか他側に配し、照明光照射方向を照明幅方向Ｚ軸上の何れか一側に傾けるものとすべきである。

レンズ底面照明光入射範囲は、この発明の配光制御レンズのレンズ本体に、光源が発する照射光を高効率且つ所望の入射角度を持つて入射可能とする機能を有し、光源に対峙するよう設置可能なものとしなければならず、照明光照射垂直成分方向であるＹ軸に対し垂直な平面状のものとすることが可能である外、照明光照射垂直成分方向であるＹ軸上の無限遠方向に凹欠する凹面状のものとしたり、照明光照射垂直成分方向であるＹ軸上の光源仮想原点に向けて突出する凸面状のものとしたりすることが可能であり、望ましくは、後述する実施例にも示すように、光源発光表面に対峙するレンズ底面照明光入射範囲に有って照明距離拡張方向Ｘ軸上の光源仮想原点よりも一方に配し、一方傾斜凸レンズ面部に向けて分岐・集光する一方誘導中央レンズ面部、および、光源発光表面に対峙するレンズ底面照明光入射範囲に有って照明距離拡張方向Ｘ軸上の仮想原点よりも他方に配し、他方傾斜凸レンズ面部に向け分岐・集光する他方誘導中央レンズ面部からなるものとするのが良い。

照明光入射範囲の一方誘導中央レンズ面部は、レンズ底面照明光入射範囲の照明距離拡張方向Ｘ軸上の光源仮想原点よりも一方となる範囲に入射した照明光を、一方傾斜凸レンズ面部に向けて分岐・集光可能とする機能を有し、一方傾斜凸レンズ面部の光軸に交叉する角度姿勢とした平面状とすることができる外、一方傾斜凸レンズ面部に向けて凹欠する凹面状、または、後述する実施例にも示すように、光源に向けて突出する凸面状の何れか１つの形状のものとすることができる。

照明光入射範囲の他方誘導中央レンズ面部は、レンズ底面照明光入射範囲の照明距離拡張方向Ｘ軸上の光源仮想原点よりも他方となる範囲に入射した照明光を、他方傾斜凸レンズ面部に向けて分岐・集光可能とする機能を担い、他方傾斜凸レンズ面部の光軸に交叉する角度姿勢とした平面状とすることができる外、他方傾斜凸レンズ面部に向けて凹欠する凹面状、または、後述する実施例にも示すように、光源に向けて突出する凸面状の何れか１つの形状のものとすることができる。

レンズ底面一側・他側凹面形肉厚内反射面部は、レンズ本体肉厚部を通り、レンズ底面照明光入射範囲の周囲からレンズ照射表面外周縁に至る範囲に照射する照明光をレンズ照射表面に向けて効率的に反射する機能を担っており、レンズ底面照明光入射範囲に対して適宜入射角度を持ち、レンズ照射表面に対しては適宜反射角度を持つよう、レンズ底面照明光入射範囲およびレンズ照射表面の双方に対峙する平面状とすることができる外、レンズ底面照明光入射範囲およびレンズ照射表面の双方に中央が近付くよう凹欠した凹面状（肉厚中に向けて凸面状）のものとすることができ、肉厚内側に向け、より高反射率を達成可能とする反射被膜を設けたものとすることが可能であり、この発明の実施例にも示すように、レンズ底面照明光入射範囲およびレンズ照射表面の双方肉厚外に向けて突出状となる肉厚内凹面状のものとすることができる。

レンズ底面は、光源に対峙する範囲よりも外がわであって、照明光照射の妨げとならない一箇所か、照明光照射の妨げとならないよう適宜選択した複数箇所か、または、照明光照射の妨げとならない均衡する複数箇所かの何れか一に支持脚部を設けてなるものとすることができ、該支持脚部は、灯具筐体や基板などの固定対象物に対して正確に位置決めし、確りと取付け可能とする機能を担い、レンズ本体とは別体の部品として製造し、脱着可能か、または脱着不能かの何れか一方とするよう後付けしたものとすることができる外、レンズ本体に一体化成型したものとすることができ、ネジやリベット装着用などの取付孔や溝、クランプ機構の一部などのブラケット部などとして設けたものとすることができ、後述する実施例にも示すように、長溝を設けて取り付け位置を微調整可能なものとするのが良い。

さらにまた、後述する実施例にも示すように、レンズ照射表面は、その外周壁輪郭形状を、Ｙ軸無限大方向に向かうに従い漸次階段状に縮小する、フレンネル形のものとしてなるものとすることが可能であり、レンズ照射表面およびレンズ底面が、Ｙ軸−Ｚ軸面を対称面とした面対称形状のものとすることができ、そしてまた、レンズ照射表面の一方傾斜凸レンズ面部、他方傾斜凸レンズ面部、一側凹レンズ面部および他側凹レンズ面部の互いの境界部分は、谷状の境界部分とすることが可能であるが、照明の均質化を得るには、境界線を明確化しないよう、できるだけ滑らかな曲面で連続するものとするのが望ましく、例えば、互いの境界部分をフレンネル状の複数の溝や凸条からなるものとしたり、照明光を拡散可能な光学的被膜を設けたものとしたり、磨りガラス状の拡散処理部を設けたものなどとすることが可能である。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。

図面は、この発明の配光制御レンズの技術的思想を具現化した代表的な幾つかの実施例を示すものである。
配光制御レンズを示す正面図である。 配光制御レンズを示す側面図である。 配光制御レンズを示す平面図である。 配光制御レンズを示す斜視図である。 配光制御レンズの底面形状を破線で示す斜視図である。 配光制御レンズを断面化して示す正面図である。 配光制御レンズを断面化して示す側面図である。 マウントベース部に搭載した配光制御レンズを示す正面図である。 配光制御レンズを通過する照明光を示す正面図である。 配光制御レンズのＹ軸−Ｘ軸方向の配光性能解析結果を示す規格化ファーフィールド分布断面図である。 配光制御レンズを通過する照明光を示す側面図である。 配光制御レンズのＹ軸−Ｚ軸方向の配光性能解析結果を示す規格化ファーフィールド分布断面図である。

図１ないし図９および図１１に示す事例は、光源５仮想原点０より鉛直方向に伸びるＹ軸、光源５仮想原点０を通りＹ軸に直交するＸ軸、光源５仮想原点０を通りＹ軸およびＸ軸に直交するＺ軸を想定した場合、レンズ本体１０の光源５に対峙するレンズ底面３、およびレンズ底面３からレンズ本体肉厚部１０を挟み、光源５とは反対がわとなるレンズ照射表面２を有し、該レンズ照射表面２が、Ｘ軸上光源５仮想原点０より一方に配し、光照射ＬをＸ軸の一方に傾ける一方傾斜凸レンズ面部２０、および、Ｘ軸上光源５仮想原点０より他方に配し、光照射ＬをＸ軸の他方に傾ける他方傾斜凸レンズ面部２１を有すると共に、Ｚ軸上光源５仮想原点０より一側に配し、光照射ＬをＺ軸上の一側に傾ける一側凹レンズ面部２２、および、Ｚ軸上光源５仮想原点０より他側に配し、光照射ＬをＺ軸上の一側に傾ける他側凹レンズ面部２３を設けてなるものとした、この発明の配光制御レンズにおける代表的な一実施例を示すものである。

それら各図からも明確に把握できるとおり、当該実施例の配光制御レンズ１は、トンネル照明灯具用のものであり、図８に示すように、ＬＥＤ光源５が、灯具筐体内に設けたマウントベース部６の所定箇所に、ＬＥＤ光源５用基板５１を貫通状に嵌合し、該ＬＥＤ光源５用基板５１表面中央に、所定面積のＬＥＤ光源５発光表面５０を有するマルチチップ、ＣＯＢ・ＬＥＤ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏａｒｄ・Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）５を組み込み、該マルチチップ、ＣＯＢ・ＬＥＤ５周囲のＬＥＤ光源５用基板５１およびマウントベース部６の表面に、反射シート５２を貼着してなるものとし、該マルチチップ、ＣＯＢ・ＬＥＤ５であるＬＥＤ光源５発光表面５０の中央に仮想した原点０を設定し、該仮想した原点０より鉛直方向に伸びる照明光照射垂直成分方向をＹ軸、光源５仮想原点０を通りＹ軸に直交する照明距離拡張方向としての道路進行方向をＸ軸、光源５仮想原点０を通りＹ軸およびＸ軸に直交する照明幅方向としての道路幅員方向をＺ軸（図２ないし図５、図７に示す）と想定した場合、レンズ本体１０のＬＥＤ光源５発光表面５０に対峙するレンズ底面３、およびレンズ底面３からレンズ本体肉厚部１０を挟み、ＬＥＤ光源５発光表面５０とは反対がわとなるレンズ照射表面２を有するものとする。

図１ないし図９および図１１に示すように、当該レンズ照射表面２は、光源５仮想原点０を挟み道路進行方向Ｘ軸上の一方に配し、照明光照射方向を道路進行方向Ｘ軸の一方に照明光照射垂直成分方向Ｙ軸より２０°ないし８５°の範囲内となる３０°ないし６０°光軸を傾けた一方傾斜凸レンズ面部２０、および、光源５仮想原点０を挟み道路進行方向Ｘ軸上の他方に配し、照明光照射方向を道路進行方向Ｘ軸の一方とは１８０°反転したＸ軸の他方向に照明光照射垂直成分方向Ｙ軸より２０°ないし８５°の範囲内となる３０°ないし６０°光軸を傾けた他方傾斜凸レンズ面部２１を有すると共に、道路幅員方向Ｚ軸上の光源５仮想原点０より何れか一側に配し、照明光照射方向を道路幅員方向Ｚ軸上の何れか一側に光軸を傾ける一側凹レンズ面部２２、および、道路幅員方向Ｚ軸上の光源５仮想原点０より何れか他側に配し、照明光照射方向を道路幅員方向Ｚ軸上の何れか一側に光軸を傾ける他側凹レンズ面部２３を設けたものであり、それら一方傾斜凸レンズ面部２０、他方傾斜凸レンズ面部２１、一側凹レンズ面部２２および他側凹レンズ面部２３の互いの境界部分は何れも滑らかに連続する曲面によって接続したものとしてある。

図５ないし図８に示すように、当該レンズ底面３は、ＬＥＤ光源５発光表面５０に対峙するレンズ底面３照明光入射範囲３０に有って道路進行方向Ｘ軸上の光源５仮想原点０よりも一方に配し、一方傾斜凸レンズ面部２０に向けて分岐・集光する一方誘導中央レンズ面部３１、および、ＬＥＤ光源５発光表面５０に対峙するレンズ底面３照明光入射範囲３０に有って道路進行方向Ｘ軸上の光源５仮想原点０よりも他方に配し、他方傾斜凸レンズ面部２１に向け分岐・集光する他方誘導中央レンズ面部３２を有すると共に、図２、図７および図１１に示すように、ＬＥＤ光源５発光表面５０に対峙するレンズ底面３照明光入射範囲３０の周囲からレンズ照射表面２外周縁に至る範囲にあって照明幅方向Ｚ軸上の光源５仮想原点０を挟み一側および他側に配し、一方・他方誘導中央レンズ面部３１，３２から入射した照明光Ｌの中、レンズ底面３照明光入射範囲３０の周囲に屈折する照明光Ｌをレンズ照射表面３に向けて反射・誘導する一側・他側凹面形肉厚内反射面部３３を設けてなるものとし、当該配光制御レンズ１のレンズ照射表面２およびレンズ底面３は、Ｙ軸−Ｚ軸面を対称面とした面対称形状のものとしてある。

図１ないし図７、図９および図１１に示すとおり、レンズ底面３が、光源５仮想光源５に対峙する照明光入射範囲３０範囲よりも外がわであって、照明光照射Ｌの妨げとならない箇所であって、道路進行方向Ｘ軸の正負無限大方向の均衡する双方適所に、双方の端部夫々に平面視Ｕ字形の固定調整ネジ用溝４０を凹設したブロック状の支持脚部４，４を設けたものとし、さらに、レンズ照射表面２が、その外周壁輪郭形状を、Ｙ軸無限大方向に向かうに従い漸次階段状に縮小する、フレンネル形のものとしている。

（実施例１の作用・効果）
以上のとおりの構成からなるこの発明の配光制御レンズ１は、図６、図８、図９および図１０中に示すように、光源５発光表面５０から発する照射光Ｌは、Ｙ軸（照明光照射垂直成分方向）−Ｘ軸（道路進行方向）面においてレンズ底面３照明光入射範囲３０一方誘導中央レンズ面部３１および他方誘導中央レンズ面部３２より、レンズ本体（レンズ本体肉厚部）１０に入射し、一方誘導中央レンズ面部３１は、該一方誘導中央レンズ面部３１を通過する照射光Ｌの一部を一方傾斜凸レンズ面部２０に向けて屈折・集光および均質に拡散するよう誘導し、他方誘導中央レンズ面部３２が、該他方誘導中央レンズ面部３２を通過する照射光Ｌの一部を他方傾斜凸レンズ面部２１に向けて屈折・集光および均質に拡散するよう誘導し、一方および他方傾斜凸レンズ面部２０，２１が、それら一方および他方傾斜凸レンズ面部２０，２１から照射する照射光Ｌを、照明光照射垂直成分方向Ｙ軸を境に道路進行方向Ｘ軸の両無限遠方向に３０°ないし６０°の角度範囲に屈折・集光および均質に拡散するものとなり、換言すると、一方および他方傾斜凸レンズ面部２０，２１が誘導する照射光Ｌは、Ｙ軸（照明光照射垂直成分方向）−Ｘ軸（道路進行方向）面において仮想原点Ｏを基点とした、互いの挟み角度が４０°＞１７０°の角度範囲内となる６０°ないし１２０°の範囲に屈折・集光および均質拡散するＶ分岐状に誘導するものとなり、道路進行方向Ｘ軸の照明光の到達範囲を格段に拡げ、しかも均質に照明可能なものとすることができる。

図２、図６ないし図８、図１１および図１２に示すように、光源５発光表面５０から発する照射光Ｌは、Ｙ軸（照明光照射垂直成分方向）−Ｚ軸（道路幅員方向）面において一方および他方誘導中央レンズ面部３１，３２を通過し、レンズ底面３照明光入射範囲３０の周囲に屈折する照明光Ｌの中、道路幅員方向Ｚ軸の仮想原点Ｏより一側に散乱した照明光Ｌは、一側凹面形肉厚内反射面部３３に略全反射し、レンズ本体肉厚部１０中を通過し、レンズ照射表面２に向けて集光および均質に拡散して到達することとなり、また、一方および他方誘導中央レンズ面部３１，３２を通過し、レンズ底面３照明光入射範囲３０の周囲に屈折する照明光Ｌの中、道路幅員方向Ｚ軸の仮想原点Ｏより他側に散乱した照明光Ｌは、他側凹面形肉厚内反射面部３３に略全反射し、レンズ本体肉厚部１０中を通過し、レンズ照射表面２に向けて集光および均質に拡散しながら到達することになり、レンズ底面３から漏出する照射光Ｌ量を大幅に削減し、より効率的且つ高輝度照明を実現化するものとなる。

さらに、同図２、図６ないし図８、図１１および図１２に示すように、光源５発光表面５０から発する照射光Ｌは、Ｙ軸（照明光照射垂直成分方向）−Ｚ軸（道路幅員方向）面においてレンズ底面３照明光入射範囲３０一方誘導中央レンズ面部３１、他方誘導中央レンズ面部３２および一側・他側凹面形肉厚内反射面部３３，３３からレンズ本体（レンズ本体肉厚部）１０を通過し、レンズ照射表面２一側および他側凹レンズ面部２２，２３に入射する照射光Ｌの他部は、照明光照射垂直成分方向Ｙ軸無限大方向に照射する光源５照射光ＬをＺ軸上光源仮想原点よりも１°ないし２０°その殆どの光束Ｌが１０°一側に向けて傾けるよう指向・誘導するものとしてあるから、道路幅員方向Ｚ軸の、照明を必要とする道路幅員に過不足無く均質且つ高輝度の照明を、より経済的に実現化することができるものとなる。

そして、図１ないし図１２に示すように、レンズ照射表面２の外周壁輪郭形状を、光照射垂直成分方向Ｙ軸無限大方向に向かうに従い漸次階段状に縮小する、フレンネル形のものとしたから、レンズ照射表面２から射出する照明光Ｌを所望の範囲に集光すると共に均質に拡散し、路面輝度の規定値を充分に満たす上、グレアＴｉ値規格をも満たすものとすることができる。

（結 び）
叙述の如く、この発明の配光制御レンズは、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造も容易で、従前からの制御レンズ技術に比較して大幅な広スパン化設置によって照明効率を高め、一定範囲当たりの照明灯具数を大幅削減して格段に低廉化し、遥かに経済的なものとすることができる上、一定照明範囲当たりの設置作業工数、およびメンテナンス工数を大幅に改善し得るものとなることから、従前までは照明灯具設置数の増加によって必要輝度を確保しなければならなかった照明業界および建築業界はものとより、道路照明やトンネル照明の設置、維持および管理の作業工数の削減したい道路管理者においても高く評価され、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。

０ 光源仮想原点（仮想原点）
Ｌ 照射光
Ｙ Ｙ軸（照明光照射垂直成分方向）
Ｘ Ｘ軸（照明距離拡張方向：道路進行方向）
Ｚ Ｚ軸（照明幅方向；道路幅員方向）
１ 配光制御レンズ
１０ 同 レンズ本体（レンズ本体肉厚部）
２ レンズ照射表面
２０ 同 一方傾斜凸レンズ面部
２１ 同 他方傾斜凸レンズ面部
２２ 同 一側凹レンズ面部
２３ 同 他側凹レンズ面部
３ レンズ底面
３０ 同 照明光入射範囲
３１ 同 一方誘導中央レンズ面部
３２ 同 他方誘導中央レンズ面部
３３ 同 一側・他側凹面形肉厚内反射面部
４ 支持脚部
４０ 同 固定調整ネジ用溝
５ 光源（ＬＥＤ光源：マルチチップ、ＣＯＢ・ＬＥＤ）
５０ 同 発光表面
５１ 同 基板
５２ 同反射シート
６ マウントベース部（灯具筐体）

Claims (3)

1. 光源仮想原点より鉛直方向に伸びるＹ軸、光源仮想原点を通りＹ軸に直交するＸ軸、光源仮想原点を通りＹ軸およびＸ軸に直交するＺ軸を想定した場合、レンズ本体の光源に対峙するレンズ底面、およびレンズ底面からレンズ本体肉厚部を挟み、光源とは反対がわとなるレンズ照射表面を有し、該レンズ照射表面が、Ｘ軸上光源仮想原点より一方に配し、光照射をＸ軸の一方に傾ける一方傾斜凸レンズ面部、および、Ｘ軸上光源仮想原点より他方に配し、光照射をＸ軸の一方とは１８０°反転したＸ軸の他方に傾ける他方傾斜凸レンズ面部を有すると共に、Ｚ軸上光源仮想原点より一側に配し、光照射をＺ軸の一側に向けてＹ軸に対し１°ないし２０°傾ける一側凹レンズ面部、および、Ｚ軸上光源仮想原点より他側に配し、光照射をＺ軸の一側に向けてＹ軸に対し１°ないし２０°傾ける他側凹レンズ面部を設け、該レンズ底面が、光源に対峙するレンズ底面照明光入射範囲に有ってＸ軸上光源仮想原点よりも一方に配し、一方傾斜凸レンズ面部に向けて分岐・集光する一方誘導中央レンズ面部、および、光源に対峙するレンズ底面照明光入射範囲に有ってＸ軸上光源仮想原点よりも他方に配し、他方傾斜凸レンズ面部に向け分岐・集光する他方誘導中央レンズ面部を有すると共に、光源に対峙するレンズ底面照明光入射範囲周囲からレンズ照射表面外周縁に至る範囲にあってＺ軸上光源仮想原点を挟み一側および他側に配し、一方・他方誘導中央レンズ面部から入射した照明光の中、レンズ底面照明光入射範囲の周囲に屈折する照明光をレンズ照射表面に向けて反射・誘導する一側・他側凹面形肉厚内反射面部を設け、レンズ照射表面の一方傾斜凸レンズ面部、および、他方傾斜凸レンズ面部の各外周壁輪郭形状が、Ｙ軸無限大方向に向かうに従い漸次階段状に縮小する、フレンネル形とされたものとしたことを特徴とする配光制御レンズ。
2. 光源仮想原点より鉛直方向に伸びるＹ軸、光源仮想原点を通りＹ軸に直交するＸ軸、光源仮想原点を通りＹ軸およびＸ軸に直交するＺ軸を想定した場合、光源仮想光源に対峙するレンズ底面、およびレンズ底面からレンズ本体肉厚部を挟み、光源仮想光源とは反対がわとなるレンズ照射表面を有し、該レンズ照射表面が、Ｘ軸上光源仮想原点より一方に配し、光照射をＸ軸の一方にＹ軸より２０°ないし８５°傾ける一方傾斜凸レンズ面部、および、Ｘ軸上光源仮想原点より他方に配し、光照射をＸ軸の一方とは１８０°反転したＸ軸の他方にＹ軸より２０°ないし８５°傾ける他方傾斜凸レンズ面部を有すると共に、Ｚ軸上光源仮想原点より一側に配し、光照射をＺ軸の一側に向けてＹ軸に対し１°ないし２０°傾ける一側凹レンズ面部、および、Ｚ軸上光源仮想原点より他側に配し、光照射をＺ軸の一側に向けてＹ軸に対し１°ないし２０°傾ける他側凹レンズ面部を設け、該レンズ底面が、光源に対峙するレンズ底面照明光入射範囲に有ってＸ軸上光源仮想原点よりも一方に配し、一方傾斜凸レンズ面部に向けて分岐・集光する一方誘導中央レンズ面部、および、光源に対峙するレンズ底面照明光入射範囲に有ってＸ軸上光源仮想原点よりも他方に配し、他方傾斜凸レンズ面部に向け分岐・集光する他方誘導中央レンズ面部を有すると共に、光源に対峙するレンズ底面照明光入射範囲周囲からレンズ照射表面外周縁に至る範囲にあってＺ軸上光源仮想原点を挟み一側および他側に配し、一方・他方誘導中央レンズ面部から入射した照明光の中、レンズ底面照明光入射範囲の周囲に屈折する照明光をレンズ照射表面に向けて反射・誘導する一側・他側凹面形肉厚内反射面部を設け、一方および他方傾斜凸レンズ面部が、Ｙ軸無限大方向に照射する光源照射光の一部をＸ軸上光源仮想原点を挟む双方に、４０°ないし１７０°の挟み角度とするよう均等Ｖ分岐・誘導し、且つ、一側凹レンズ面部および他側凹レンズ面部が、Ｙ軸無限大方向に照射する光源照射光の他部をＺ軸上光源仮想原点よりも一側に傾けるよう指向・誘導可能なものとし、レンズ照射表面の一方傾斜凸レンズ面部、および、他方傾斜凸レンズ面部の各外周壁輪郭形状が、Ｙ軸無限大方向に向かうに従い漸次階段状に縮小する、フレンネル形とされたものとしたことを特徴とする配光制御レンズ。
3. レンズ照射表面およびレンズ底面が、Ｙ軸−Ｚ軸面を対称面とした面対称形状のものとされ、一側・他側凹面形肉厚内反射面部に高反射率の反射皮膜が設けられた、請求項１または２何れか一記載の配光制御レンズ。
   

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