TWI794435B - 照明用透鏡 - Google Patents

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TWI794435B TW108107534A TW108107534A TWI794435B TW I794435 B TWI794435 B TW I794435B TW 108107534 A TW108107534 A TW 108107534A TW 108107534 A TW108107534 A TW 108107534A TW I794435 B TWI794435 B TW I794435B
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日商小糸電工股份有限公司
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Abstract

[課題] 本發明提供一種照明用透鏡，其可抑制不適感的眩光、可精巧地構成，且在被限制住的空間中安裝性亦為良好。 [解決手段] 本發明具備：射入面(510)，其係被凹射於透鏡本體(51)之底頂部，且射入來自光源(41)的光；反射面(520)，其係在透鏡本體(51)之外周圍內側，全反射從射入面(510)所到達的光；以及射出面(530)，其係在透鏡本體(51)之上端，朝外部射出從射入面(510)及反射面(520)所到達的光；射入面(510)係將趨向反射面(520)的光，配光於該反射面(520)當中朝除了延續到射出面(530)的上端側以外的底頂部靠近之指定範圍(521)。

Description

照明用透鏡
本發明為一種關於：把從光源射入至透鏡本體的光朝預先設定好的方向甚至於範圍配光的照明用透鏡，特別是構成為被設置於座位上的讀書燈。
習知的照明用透鏡係例如：構成為設置在軌道車輛用之座位的椅背上的讀書燈為廣為人知。一般的讀書燈係將照射光照射至乘客的手邊，光源的LED與配光期望的照射光之透鏡，是分別被收納於球形的燈體中，燈體為可旋轉地被支撐於罩殼內，而被構成為可調整照射光的照射方向(例如，請參閱專利文獻1)。
構成如此的讀書燈之透鏡如專利文獻1之圖2所示，通常是碗狀地被形成在對向於LED的底頂部。所述之透鏡，是將來自LED的光，從凹射於底頂部的射入面射進至內部，且利用透鏡外周圍內側之全域中的全反射而聚光，為利用射出面以指定之配光射出者。
然而，乘客不僅從透鏡的正面，即使只是從與透鏡的中心軸交叉的斜方向觀看讀書燈，也由於會無意窺視到透鏡內部之外周圍內側的全反射面，而會有感覺到刺眼(眩 光)的問題。
在此，以此種的1個透鏡為前提之燈具中，作為用以減低不適的刺眼感之技術，而在透鏡之射出面的前方具備筒狀的遮罩，且也已提案有將抑制在遮罩之內周面的眩光之突條以並列狀設置的照明器具(例如，請參閱專利文獻2)。亦即，取得無法從成為遮罩前端之照射口窺視透鏡內側之全反射面的程度之深度，並且抑制遮罩的內周面中朝前方反射者。
[先前技術文獻]] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-129354號專利公報
[專利文獻2]日本特開2017-152320號專利公報
然而，在前述之專利文獻2中所記載的先前技術，由於對透鏡附加遮罩，零件數量變多且安裝工時亦增大，並有成為成本增加的主要原因之問題。況且，由於招致讀書燈整體的大型化，該實質上的配置空間變大，且亦有「在座位椅背內的被限制之空間」安裝性的問題。
本發明係著眼於如以上之先前技術所具有的問題點而成者，其目的在於提供一種照明用透鏡：能夠不 添加多餘的零件並壓制令人不適的刺眼感，且不招致照明整體的大型化並可精巧地構成，能夠在被限制住的空間中安裝性亦為良好。
為達成前述之目的而作為本發明之要旨，係存在有以下各項發明。
[1]一種照明用透鏡(50)，係把從光源(41)射入至透鏡本體(51)的光，朝預先設定好的方向甚至於範圍配光；其特徵為：具備：射入面(510)，其係被凹設於前述透鏡本體(51)之底頂部，且射入來自被配置於其內側之光源(41)的光；反射面(520)，其係在前述透鏡本體(51)之外周圍內側，全反射從前述射入面(510)所到達的光；以及射出面(530)，其係在前述透鏡本體(51)之上端，朝外部射出從前述射入面(510)及前述反射面(520)所到達的光；其中，在前述透鏡本體(51)之外周圍外側，被設置有：用於對安裝該透鏡本體(51)的安裝部位定位之被安裝部(52)；該被安裝部(52)係位置在從前述透鏡本體(51)的底頂部到前述反射面(520)的上端之高度方向上，離底頂部為2/3高的位置；前述射入面(510)的形狀乃是，將趨向前述反射面(520)的光，配光於該反射面(520)當中比起前述被安裝部(52)更位置在底頂部側的下側部分之指定範圍(521)，而且 在包含前述被安裝部(52)所位置的高度位置而位置到前述射出面(530)側的上側部分(522)是不配光之形狀。
[2]如前述[1]之照明用透鏡(50A)，其中，前述透鏡本體(51A)之外周圍，係從底頂部到至少前述指定範圍(521)的途中，具備與軸心正交的橫剖面形狀成為多角形的複數個側面(523)；藉由各側面(523)內側的前述反射面(520A)被全反射的光，係從前述射出面(530)射出到以前述多角形為外輪廓的照射範圍。
[3]如前述[1]或[2]之照明用透鏡(50)，其中，前述射入面(510)係利用以下所構成：成為以光源(41)之光軸為中心的底面之第1射入面(511)、與成為包圍該第1射入面(511)之側面的第2射入面(512)；藉由前述第1射入面(511)所射入之光，通過比前述反射面(520)更內側，從前述射出面(530)當中靠近中心的內側區域(531)朝外部射出，從前述第2射入面(512)射入之光，係在前述反射面(520)當中前述指定範圍(521)內被全反射，從前述射出面(530)當中前述內側區域(531)之周圍的外側區域(532)，朝外部射出。
[4]如前述[1]或[2]之照明用透鏡(50)，其中，前述透鏡本體(51)為構成被設置在座位(1)的讀書燈(10)者。
接著，說明根據前述之解決方法的作用。
根據前述[1]之照明用透鏡(50)，藉由透鏡本體(51)， 把從光源(41)射入的光朝預先設定好的方向甚至於範圍配光。來自光源(41)的光，係從被凹設於透鏡本體(51)之底頂部的射入面(510)被有效地射進至透鏡本體(51)內部。在此來自光源(41)的光，係因應於對射入面(510)的角度而直進或彎曲，而通過透鏡本體(51)內部。
通過透鏡本體(51)內部的光之一部分，係未到達透鏡本體(51)之外周圍內側的反射面(520)，且經由其內側而藉由透鏡本體(51)之上端的射出面(530)朝外部射出。此外，不直接朝向射出面(530)的光，係到達反射面(520)而全反射，藉此朝向射出面(530)被聚光後，藉由射出面(530)朝外部射出。
而且在透鏡本體(51)的外周圍外側，設置有用於對安裝該透鏡本體(51)之安裝部位定位之被安裝部(52)。在此，被安裝部(52)位置在從透鏡本體(51)的底頂部到反射面(520)的上端之高度方向上，離底頂部為2/3高的位置。經此，可以容易地把照明用透鏡(50)，安裝到構成有該照明用透鏡之讀書燈(10)等的燈體上。
這樣的透鏡本體(51)之配光中，特別是射入面(510)係將趨向反射面(520)的光，配光於該反射面(520)當中比起被安裝部(52)更位置在底頂部側的下側部分之指定範圍(521)，而且在包含被安裝部(52)所位置的高度位置而位置到射出面側(530)的上側部分(522)是不配光。藉此，觀看者即使從斜側觀看透鏡本體(51)之射出面(530)，只要不是刻意地窺視裡面深處，是看不見反射面(520)之 在最裡側的指定範圍(521)的。因此，成為透鏡本體(51)的全反射面(520)之中，進入到一般的視野的只有不會反射光的上側，而能夠抑制令人不適的眩光。
以上的照明用透鏡(50)，係如前述[4]所記載，適用於作為構成被設置在座位(1)的讀書燈(10)之製品。
根據前述[2]之照明用透鏡(50A)，透鏡本體(51A)的外周圍具備：橫剖面形狀從底頂部到至少前述指定範圍(521)的途中成為多角形的複數個側面(523)。藉由此各側面(523)之內側的反射面(520A)所被全反射的光，係從射出面(530)朝將前述多角形作為外輪廓的照射範圍射出。根據這樣的透鏡本體(51A)，可進行例如：從底頂部指定範圍(521)的中途截斷而使得形狀成為四角椎，成為四角形的照射範圍之配光控制。
根據前述[3]之照明用透鏡(50)，透鏡本體(51)的射入面(510)，係由第1射入面(511)與第2射入面(512)所構成，其第1射入面(511)是成為以光源(41)之光軸為中心的底面，其第2射入面(512)是成為包圍該第1射入面(511)的側面。藉由第1射入面(511)所射入之光，通過在透鏡本體(51)內比反射面(520)更內側，從射出面(530)中靠近中心的內側區域(531)朝外部射出。
此外，藉由第2射入面(512)所射入之光，係在透鏡本體(51)內之反射面(520)中被全反射於前述指定範圍(521)，且從射出面(530)中前述內側區域(531)周圍的外側區域(532)朝外部射出。根據這樣的透鏡本體(51)，可有 效利用來自光源(41)的光。
根據本發明相關之照明用透鏡，能夠不添加多餘的零件並壓制令人不適的刺眼感，且不招致照明整體的大型化並可精巧地構成，能夠在被限制住的空間中安裝性亦為良好。
50、50A:透鏡
51、51A:透鏡本體
510:射入面
511:第1射入面
512:第2射入面
520、520A:反射面
521:指定範圍
522:上側部分
523:側面
530:射出面
531:內側區域
532:外側區域
52:段部(被安裝部)
53:保持具
1:座位
2:椅座
3:椅背
10:讀書燈
11:燈體
20:基座
21:安裝面
22:腳部
26:被卡合部
30:燈罩
31:開口部
32:段部
33:開口緣
34:卡合部
40:LED基板
41:LED
60:托架
61:外殼部
62:外周圍壁
63:正面壁
64:背面壁
65:承受部
66、67:安裝部
[圖1]為表示關於本發明之實施形態的在讀書燈之燈體內的照明用透鏡之配光控制的剖面圖。
[圖2]為表示關於本發明之實施形態的照明用透鏡之立體圖。
[圖3]為表示關於本發明之實施形態的照明用透鏡之前視圖。尚且，為了方便，將透鏡的射出面朝向上方的狀態作為正面。
[圖4]為圖3之IV-IV線剖面圖。
[圖5]為表示關於本發明之實施形態的照明用透鏡之右側面圖。
[圖6]為圖5之VI-VI線剖面圖。
[圖7]為表示關於本發明之實施形態的照明用透鏡之俯視圖。
[圖8]為表示關於本發明之實施形態的照明用透鏡之 仰視圖。
[圖9]為表示關於本發明之實施形態的其他照明用透鏡之立體圖。
[圖10]為表示關於本發明之實施形態的其他照明用透鏡之前視圖。尚且，為了方便，將透鏡的射出面朝向左側的狀態作為正面。
[圖11]為表示關於本發明之實施形態的其他照明用透鏡之左側面圖。
[圖12]為圖11之XII-XII線剖面圖。
[圖13]為表示關於本發明之實施形態的其他照明用透鏡之俯視圖。
[圖14]為表示關於本發明之實施形態的其他照明用透鏡之仰視圖。
[圖15]為表示關於本發明之實施形態的其他照明用透鏡之後視圖。
[圖16]將關於本發明之實施形態的讀書燈分解燈體後由後方顯示的立體圖。
[圖17]將關於本發明之實施形態的讀書燈分解燈體後由前方顯示的立體圖。
[圖18]為從前方顯示關於本發明之實施形態的讀書燈之燈體的立體圖。
[圖19]為從後方顯示關於本發明之實施形態的讀書燈之燈體的立體圖。
[圖20]為表示關於本發明之實施形態的讀書燈之燈 體的前視圖。
[圖21]為表示關於本發明之實施形態的讀書燈之燈體的後視圖。
[圖22]為表示關於本發明之實施形態的讀書燈之燈體的右側面圖。
[圖23]為表示關於本發明之實施形態的讀書燈之燈體的俯視圖。
[圖24]為表示關於本發明之實施形態的讀書燈之燈體的仰視圖。
[圖25]圖20之X-X線剖面圖。
[圖26]為表示關於本發明之實施形態的讀書燈之托架的立體圖。
[圖27]為表示關於本發明之實施形態的讀書燈之托架的前視圖。
[圖28]為表示關於本發明之實施形態的讀書燈之托架的後視圖。
[圖29]圖27之XXIX-XXIX線剖面圖。
[圖30]為表示關於本發明之實施形態的讀書燈之托架的左側面圖。
[圖31]為表示關於本發明之實施形態的讀書燈之托架的右側面圖。
[圖32]為表示關於本發明之實施形態的讀書燈之托架的俯視圖。
[圖33]為表示關於本發明之實施形態的讀書燈之托 架的仰視圖。
[圖34]為表示關於本發明之實施形態的設置有讀書燈之座位的立體圖。
[用以實施本發明之形態]
以下、根據圖面說明代表本發明之實施形態。
圖1~圖8係表示本發明之一實施形態。
關於本實施形態之照明用透鏡50，係具備：把從光源射入的光朝預先設定好的方向甚至於範圍配光之透鏡本體51。在本實施形態，係僅在透鏡本體51構成照明用透鏡50，而照明用透鏡50，亦可為具備作為其構成之一部分的透鏡本體51者。
<透鏡50之構成>
如圖1~圖8所示，照明用透鏡50為該者的透鏡本體51，係如圖示之實心的碗狀，例如，藉由壓克力或聚碳酸酯等透明材質而一體成形。透鏡本體51係被凹設於底頂部，且具備：射入面510，其是射入對向於其內側而被配置的光源也就是來自LED41(請參閱圖8)的光；反射面520，其是在外周圍內側全反射藉由射入面510所到達的光；以及，射出面530，其是在與射入面510對向的上端朝外部射出藉由射入面510以及反射面520所到達的光。
如圖1所示，透鏡本體51中，於碗狀的底頂部所具有的射入面510，係由第1射入面511與第2射入面512所構成，其第1射入面511是成為以LED41之光軸L為中心的底面，其第2射入面512是成為包圍該第1射入面511的側面。第1射入面511，係形成為：以將LED41之光軸L為中心的同心圓狀成為凸向LED41側的弧形剖面狀。第1射入面511，係將來自LED41的光朝透鏡本體51直進或者是彎曲而通過比反射面520更內側，朝向射出面530當中靠近中心的內側區域531。
第2射入面512，係以圍繞LED41之射出側的方式被配置，形成為：底頂部的凹部開口成為比前述第1射入面511之外周圍稍微廣的錐形剖面狀。第2射入面512被形成為：使來自LED41的光，朝向反射面520而屈折，然而限制涉及之光配光於如下述之反射面520當中朝除了延續到射出面530的上端側(上側部分522)以外的底頂部靠近之指定範圍521。這樣的配光控制，係藉由第2射入面512中的錐度而被預先設定者。
反射面520，係透鏡本體51的外周圍內側成為：將從前述第2射入面512射入的光，朝向射出面530中靠近外側的外側區域532而被全反射之臨界反射面者。但是，如前述之從第2射入面512射入的光，係沒有到達反射面520的全域，而是到達至限定在反射面520中靠近底頂部寄的指定範圍521。指定範圍521在此是指，具體而言例如：相當於透鏡本體51之總高度中從底頂部至大約2/3為 止的高度位置位的反射面520為所屬。
反射面520係成為連續的傾斜曲面，然而藉由指定範圍521之彎曲狀或傾斜角度的具體地設計，而能夠將被全反射的光藉由射出面530以所期望的方向或配光特性進行照射。於本實施形態，如圖8所示，反射面520之指定範圍521，係形成於將反射光朝幾乎與LED41之光軸L平行的方向聚光的傾斜曲面。尚且，圖3、圖5、圖8之中，反射面520的指定範圍521與其上側部分522，雖僅於左右的其中一方標示符號，然而為涵蓋全周的部位，未標示符號的左右之相反亦屬於此。
射出面530，係以將LED41之光軸L為中心的同心圓狀形成為少許膨脹彎曲的剖面，然而不限於這樣的形狀，亦可為平坦面。射出面530，雖區劃為配光控制中靠近中心的內側區域531、與其周圍的外側區域532，然而該區劃並不能夠以目視來區分。內側區域531，乃是藉由第1射入面511將射入的光朝外部直接射出的區域。外側區域532，乃是將藉由第2射入面512所射入的光，也就是在反射面520之指定範圍521被全反射的光，朝外部射出的區域。
後述的讀書燈10之燈體11中，如圖16、圖25所示，照明用透鏡50被配置於隔著保持具53之LED41的前方。保持具53在此係保持照明用透鏡50的構件，整體以圓筒形在後端開口具備凸緣54，藉由例如塑膠等之合成樹脂而來的模具被一體成形。保持具53，係藉由定位手段與後 述之LED基板40一起被定位。亦即，如圖16所示，在保持具53之凸緣54設計有與在基座20之各突起27吻合而嵌入的孔部55。
在透鏡本體51的外周圍外側設置有：定位於保持具53之前端開口的緣(安裝部位)之段部(被安裝部)52。透鏡本體51之外周圍內側的反射面520當中，位於比此段部52更底頂部側的下側部分成為前述指定範圍521。尚且，嚴謹來說，即使是反射面520也未能在連接段部52的部分維持全反射。
透鏡本體51之外周圍當中包含段部52的上側部分522，係嵌合於後述之燈罩30的開口部31之內周前方，而段部52之上面卡合於開口部31之內周的段部32。此外，透鏡本體51，係段部52之下面卡合於保持具53的前端開口之緣。如此狀態下的透鏡本體51，係被保持於保持具53與開口部31之間。尚且，透鏡本體51，係在位於段部52與其上側的外周圍以外之處，不與保持具53或燈罩30接觸。
此外，照明用透鏡50中，對後述之基座20事先預訂好組裝之方向的情況下，對照明用透鏡50以及保持具53設置規範彼此組裝的方向之手段52a、56即可。亦即，如圖16所示，在照明用透鏡50之段部52之其中1處設置有缺口52a。另一方面，對保持具53的開口端，在成為必須對應前述缺口52a之其中1處，設置有與該缺口52a吻合之突起56。
在突起56不與缺口52a吻合的方向，由於突起56干擾照明用透鏡50之段部52，照明用透鏡50無法組合於保持具53。關於本實施形態之照明用透鏡50，係涵蓋透鏡本體51之全周，除了段部52為相同形狀，且並未特別制定朝向，然而關於下述之照明用透鏡50A，係成為能夠容易地制定照明用透鏡50A朝向，且能夠在錯向的組裝前防範於未然。
<其他的照明用透鏡50A之構成>
圖9~圖15，係表示：雖然與前述照明用透鏡50基本上形狀或尺寸共通，然而具備有與不同於前述反射面520之反射面520A有關的變形例之照明用透鏡50A。尚且，對於與前述照明用透鏡50同種的部位標示相同的符號，省略重複的說明。關於本變形例之照明用透鏡50A，亦隔著相同保持具53而被配置於LED41之前方，且為保持於燈體11內者。
照明用透鏡50A的透鏡本體51A具備：其外周圍當中從底頂部到至少前述指定範圍521的途中，將與軸心正交的橫剖面形狀成為多角形的複數個側面523。接著，藉由各側面523之內側(即反射面520A)所全反射的光，係被構成為從前述射出面530對作為外輪廓的前述多角形之照射範圍射出。
具體而言，透鏡本體51A之外周圍，係被形成為具有從其底頂部(頂點)朝4個方向等角地傾斜之4個側 面523。根據成為這樣的各側面523之內側的反射面520A，是成為能夠將從前述射入面510之第2射入面512到達的光朝四角形(正方形)聚光，且可將從前述射出面530的配光作為四角形(正方形)。
尚且，本變形例係作為照明用透鏡50A之構成，雖然具有作為其外周圍當中從底頂部朝4個方向等角地傾斜之4個側面523的構成，照明用透鏡50之具體的構成係不限於與本變形例相關的照明用透鏡50A，其他的例子如：亦可將透鏡本體51的橫剖面形狀設定為三角形或五角形以上。
<關於讀書燈10>
接著，如圖16~圖34所示，說明關於包含將前述之照明用透鏡50、50A作為零件的讀書燈10。
關於本實施形態之讀書燈10，係具備包含照明用透鏡50、50A或光源的燈體11，該燈體11為隔著托架60而被安裝於座位1的照明具。以下，說明將讀書燈10設置於軌道車輛用的座位1之情況下的例子。
<燈體11的構成>
如圖16、圖17所示，成為讀書燈10的主要部之燈體11，係將配置光源於表側的基座20與燈罩30組合而成，該燈罩30是在該基座20的表側前方除了其照射範圍以外將光源包圍。在燈體11設置有腳部22，該腳部22是在與光源之 射出側之相反側突出，而將先端卡合於後述的托架60所具有的承受部65(請參閱圖29)。燈體11係以腳部22的先端作為支點，而以能夠調整光源之照射方向(光軸的角度)地被支撐於托架60。
基座20係整體為圓盤狀，藉由例如鋁合金等金屬而來的模鑄等而被一體成形。基座20，係由熱傳導性優異的金屬鎖情成，因此兼具散熱光源的熱之散熱裝置。基座20詳細為：圓盤狀的表側成為安裝面21，其內側為開口的淺底之盤狀，且於安裝面21之內側的中心設置有前述腳部22。
腳部22被形成為軸狀，其先端為半球形，且對安裝面21垂直地朝內側突出。腳部22的先端，係比起包圍安裝面21之內側的周壁23之端緣(基座20之內側的基準面)，側面視中僅朝外側突出與周壁23同樣程度的高度。此外，在周壁23的端緣被設置有朝側方伸出的凸緣24。
基座20的內側，係以腳部22為中心，放射狀地被設置有從四方伸出朝周壁23的內側連接的肋部25。各肋部25不僅腳部22或周壁23的補強，還具有作為散熱鰭片的功能。圖16中，在相鄰的2個肋部25之間的其中一區域係周壁23與凸緣24被切除，例如，成為配置電流迴路或光源控制迴路等的相關零件之安裝空間。對置於此安裝空間的凸緣24之一端側，係被設置有於側方突出的定位銷24a。
此外，在基座20設置有對後述之燈罩30卡合 扣合構造用的被卡合部26。被卡合部26沿著凸緣24的外周圍緣，配置在每個前述肋部25所連接的位置。在本實施形態，對應於4個肋部25而被配有相同的4個被卡合部26。被卡合部26之詳情如圖25所示，在凸緣24的外周圍緣設置有：作為與後述之燈罩30側的卡合部34之卡合爪的先端吻合的被卡合溝。
其次，燈罩30整體為半球形碗狀，藉由從例如塑膠等合成樹脂而來的模鑄被一體成形。燈罩30由於係從能夠彈性變形的合成樹脂所形成，而可使後述卡合部34反彈性地變形。在燈罩30之外周圍的頂部，與光源之照射範圍吻合的照射用之開口部31是筒狀地突出而被設置。如圖25所示，於開口部31的內周側形成有：朝向先端而其中一段縮徑的段部32。
燈罩30係以覆蓋於基座20之表側的方式被組合。亦即，燈罩30之最外周圍的開口緣33，是以相合於基座20之凸緣24的外周圍緣的狀態被組合，且被設置於任何一方的卡合部34，是對被設置在另一方的被卡合部26卡合扣合構造，以此被相互固定。藉此，燈罩30的開口緣33之內徑，係以緊密相合於基座20之凸緣24的外徑之尺寸來被設計。
在燈罩30設置有對基座20卡合扣合構造用的卡合部34。卡合部34沿著開口緣33，以複數排列的方式被配置在與前述被卡合部26吻合的位置。在本實施形態，對應於4個被卡合部26而被配有相同的4個卡合部34。被卡合 部34之詳情如圖25所示，沿著開口緣33被設置有：作為嵌合於前述被卡合部26之被卡合溝的的卡合爪。
卡合部34的卡合爪係如圖16所示，在比開口緣33更內周側成為爪尖突出的形狀。在此，爪尖的背側成為錐狀，得以彈撥地卡(擱淺)在前述被卡合部26的被卡合溝。此外，在卡合部34的兩側被切出一對狹縫，包含卡合部34之外周圍的其中一部分成為能夠在外側彈性變形。
<光源的構成>
接下來，說明關於在燈體11內被配置於基座20之表側的光源。光源為被組裝於LED基板40上的半導體發光元件之1個LED41。LED基板40被形成為：收納於基座20之安裝面21的內側之大小的四角形。LED41例如表面安裝型LED晶片為佳。使用一般的LED晶片故省略其詳細說明，然而屬於對LED基板40正交的光軸為中心在指定角度的照射範圍射出光的類型。尚且，發光色為可因應燈具的用途或種類而任意選擇者，其中，讀書燈的情況下係白色為佳。
LED41必須保持於：在燈體11內的基座20之表側的既定位置。在此，基座20的安裝面21被設置有：在配置LED基板40之際用的定位手段。亦即，如圖17所示，於安裝面21被設置有3個突起27。另一方面，在LED基板40的周圍被設置有：與前述各突起27吻合而嵌入的孔部42。尚且，在基座20還被設置有：使對LED基板40供電來自外部的電源用的配線通過的插通孔28(請參閱圖17)。
基座20的安裝面21與LED基板40之間，被插入設置環狀的襯墊43，隔著襯墊43而相互地密合。襯墊43係由例如非導電性矽膠等的彈性材一體成形。襯墊43作為緩衝材一邊保護LED基板41上的迴路，且為用以將基座20與LED基板40之密合性提高而提升散熱性能的構件。
<托架60的整體構成>
成為前述之讀書燈10的主要部之燈體11隔著托架60而被安裝於座位1。座位1在此例如圖34所示般，2人坐的椅座2與椅背3為左右並列設置的軌道車輛用之雙人坐座位，各椅背3的上端側之兩側部當中，讀書燈10分別被設置於位在座位外側的單側部。讀書燈10，係以其開口部31與其周圍於椅背3之表皮的外側被表露出的狀態，被安裝於椅背3之內部的骨架。
如圖26~圖33所示，托架60為可位移燈體11地維持者，且具有：收納燈體11於內側的外殼部61，與固定於椅背3內部之骨架固定的安裝部66、67。外殼部61為包圍除了燈體11之照射面的開口部31以外之燈體11全體的略圓筒形，藉由例如金屬材料所形成。
外殼部61係由略圓筒形的外周圍壁62、覆蓋外周圍壁62之正面側開口的正面壁63、與包圍外周圍壁62之後面側開口的背面壁64而成。外周圍壁62之內徑，前述燈體11被設定為以可位移之狀態下收納的大小。正面壁63，係燈罩30的外周圍是以可滑動地抵接於其內側的方式 被形成，且被設置有開口部31為可移動地進行插通的導引口63a。
導引口63a在上下方向延伸，導引口63a的上下端之內徑及寬度被形成為比開口部31的外徑大些許。此外，導引口63a周緣亦可作為非金屬而是合成樹脂製的其他零件而構成。甚至，導引口63a之周緣的內側，亦可設置於燈罩30之外周圍被反彈性地抵接之推壓用的傢俱絨頭織物(moquette)等。尚且，收納燈體11於外殼部61內時，正面壁63可之後再安裝。
背面壁64為包圍燈體11之基座20的內側者，但全體並非為圓板形，且複數個支持板成為從中央部分放射狀地延伸的形狀。於此背面壁64的中央部分被設置有：與在基座20之內側具有的腳部22之先端所吻合的承受部65。如圖29所示，承受部65被形成為在穿設有圓孔的地方嵌入樹脂製的索環(grommet)。但是，承受部65的構成必非限制於此，若與腳部22的先端吻合而可成為支點支的話，亦可為其他構造。
被收納於外殼部61的燈體11，係將吻合於承受部65的腳部22之先端作為支點，而可調整LED41的照射方向。燈體11在此係以腳部22的先端作為旋轉中心，使開口部31的朝向可朝上下左右斜方向等各樣的方向斜位移，但是在本實施形態中，開口部31係由朝上下延伸的導引口63a內所導引。因此，燈體11的位移，係被限制以腳部22的先端作為旋轉中心往上下方向搖動，且LED41的照射方 向成為朝上下可調整。
在如以上之外殼部61的內部，燈體11之燈罩30的外周圍為可滑動地對正面壁63的內側抵接，此外，燈體11全體的外周圍藉由外周圍壁62而被包覆，而且，從燈體11的基座20突出的腳部22之先端吻合於背面壁64的承受部65。如此般的燈體11，係在托架60的正面壁63與背面壁64之間，以腳部22的先端作為支點而可位移地被支撐，藉由支撐狀態中的摩擦力來保持姿勢。
此外，燈體11的開口部31是與由托架60的導引口63a內所導引者不同，在基座20的定位銷24a亦被導引至於後述之安裝部66等具有的長孔66A(請參閱圖26)。但是，由定位銷24a的長孔66A的導引為非必要，是用來實行易於辨識主要燈體11之上下位置的功能。
托架60的安裝部66、67為用以固定於椅背3內部之骨架者，與外殼部61為不同個體所構成且之後才被安裝。安裝部66、67，係因應於被安裝在椅背3內部之骨架的位置或形狀，以各式大小或形狀的金屬材料所加工者。安裝部66、67的數量亦不限於2個。尚且，作為附帯的構造不是指安裝部66、67，而是在外殼部61的正面壁63側被設置有簷部68。此簷部68，係因應配置讀書燈10的椅背3表面之形狀，而用以隱藏在安裝處產生的隙縫的部位。
<照明用透鏡50、50A的配光控制>
接著，說明關於照明用透鏡50的光學特性。如圖8所示，本根據照明用透鏡50，藉由透鏡本體51，把從LED41射入的光朝預先設定好的方向乃至範圍配光。來自LED41的光，係從被凹設於透鏡本體51之底頂部的射入面510被有效地射進至透鏡本體51內部。在此來自LED41的光，係因應於對射入面510的角度而直進或彎曲，而通過透鏡本體51內部。
詳述而言，射入面510係由成為凹部之底面的第1射入面511、與成為凹部之側面的第2射入面512而成，且各自的配光特性為不同。藉此，可有效利用來自LED41的光。藉由第1射入面511所射入的光，以通過透鏡本體51內比反射面520更內側的方式直進或彎曲，而從射出面530的內側區域531朝外部射出。
此外，藉由第2射入面512所射入的光，在透鏡本體51內朝向反射面520之中靠近底頂部的指定範圍521而直進或彎曲。然後，藉由反射面520的指定範圍521而被全反射的光，朝與LED41之光軸L幾乎平行的方向聚光，而從射出面530的外側區域532朝外部射出。
如此般的第2射入面512，係將來自LED41的光，朝向反射面520屈折，然而並非反射面520的全域，並限定於靠近底頂部之指定範圍521而配光。根據所述之配光控制，乘客即使從斜方觀看將開口部31堵塞的射出面530，只要不是刻意地從正面窺視裡面深處，是看不見反射面520之在最深處的指定範圍521的。因此，成為透鏡本 體51的全反射面520之中，進入到一般的視野的只有不會反射光的上側，而能夠抑制令人不適的眩光。
順道一提，根據讀書燈10之光的照射範圍，雖然是與就座者所讀的雜誌或座位桌的形狀相合的四角形就足夠，然而習知以往的讀書燈中，係成為網羅四角形的圓形之配光。這樣的圓形配光下，在內接於圓形的四角形之各邊外側，在弦與弧之間的弓形部分之配光成為多餘的部分。
像這樣多餘的部分的配光，會產生：配光朝向特別是在適用於軌道車輛用的座位1之讀書燈10中，座位1之橫向通路或對著前方座位的乘客等的問題。在此，並非遮蔽多餘的光的方法，而是如前述所提，藉由照明用透鏡50A本身的作法，利用將照射範圍從頭配光至四角形，可不會浪費地有效利用來自LED41的光。
具體而言，透鏡本體51A之外周圍，係具有從其底頂部(頂點)朝4個方向等角地傾斜之4個側面523。根據這樣的各側面523之內側的反射面520A，是成為能夠將從前述射入面510之第2射入面512到達的光朝四角形(正方形)聚光，且可實現從前述射出面530而來的四角形(正方形)的配光。
<讀書燈10特徵性的作用>
其次，說明關於本實施形態之讀書燈10中的特徵性作用。
如圖29所示，在燈體11之基座20的內側突出有腳部22，此腳部22的先端係吻合於外殼部61中的承受部65。燈體11係以腳部22的先端作為支點，為在外殼部61內可搖動，且能夠調整LED41的照射方向。根據這樣的燈體11，沒有必要以先前技術的方式將其全體形狀成為球形。
如圖25所示，關於燈體11之基座20，基本上可配置LED41於表側的圓盤狀的簡單形狀為佳，根據其內側的基準面僅使局部的腳部22突出便足夠。藉此，能夠使燈體11成為不笨重的精巧形狀，亦可使支撐燈體11的托架60小型化。尚且，藉由被組合於基座20之表側的燈罩30，確保燈體11的內部空間。
如圖29所示，托架60的正面壁63，係燈罩30的外周圍是以可滑動地抵接於其內側的方式被形成，且能夠確實地保持成為燈體11的正面側之燈罩30。於燈罩30之外周圍的頂部，照射用的開口部31筒狀地突出，開口部31，係朝正面壁63中的上下方向可移動地插通於導引口63a。
因此，燈體11的搖動，係被限制於以腳部22的先端作為旋轉中心的上下方向，LED41的照射方向僅能夠朝上下方向調整。燈體11的開口部31，從正面壁63的導引口63a朝外部突出，此開口部31成為用來維持原樣地以手動燈體11的操作部。在此，成為的基座20之傾斜中心的腳部22之先端，為了維持原樣成為LED41之光軸的旋轉中心，LED41的照射方向之調整是直覺性地容易理解。
此外，基座20藉由金屬被一體成形，且兼具有散熱裝置。藉此，成為能夠使藉由發光來加熱的LED41與LED基板40的散熱有效率地進行，可抑制LED41與LED基板40的溫度上昇。被配置於基座20表側的中心之LED41，與在基座20的內側特別是發揮散熱鰭片之功能的腳部22，係在基座20的表裏相互地位置為一致，甚至，在腳部22的周圍係複數個肋部25以放射狀地連接，藉此可更加提高散熱性。
<讀書燈10的組裝>
接著，說明關於本實施形態之讀書燈10的組裝。
對於組裝成為讀書燈10的主要部之燈體11，係如圖16、圖17所示，於基座20的安裝面21，首先配置LED基板40。在安裝面21有作為定位手段的突起27。若LED基板40的孔部42能對此突起27以嵌入的方式吻合的話，則可易於定位基板40上的LED41。此時，基座20的安裝面21與LED基板40之間，被插入設置環狀的襯墊43。
接著，在基座20的安裝面21上，將保持照明用透鏡50的保持具53，以從LED基板40之上重疊的方式配置。於保持具53亦嵌入有各突起27的孔部55，因此保持具53以及照明用透鏡50亦可易於定位。此時，必須將保持具53接著於LED基板40上，或將照明用透鏡50接著置於保持具53。
最後，將燈罩30從照明用透鏡50的保持具53 之上方以覆蓋基座20的方式組合。在此，使燈罩30的開口緣33吻合於基座20之凸緣24的外周圍緣，而燈罩30中的卡合部34對基座20中的被卡合部26卡合扣合構造的緣故而被相互固定。因此，當組裝燈體11之際，使用接著劑或螺絲等固定手段為非必要，僅基座20與燈罩30的個別的構造即可易於組合。
關於卡合扣合構造，詳情如圖25所示，燈罩30的卡合部34之卡合爪，係其爪尖以朝基座20之凸緣24的外周圍緣升高的方式彈性變形的同時擴展開。然後，當卡合部34爪尖達至被卡合部26的被卡合溝時，卡合爪回復至原本的狀態，且因為嵌入於被卡合溝而卡合扣合構造。
如此一來，只要將燈罩30覆蓋在基座20上的方式相合，則亦完成不需要以工具等使卡合部34另外進行變形等之多餘的作業，且伴隨著前述動作自然地與扣合構造卡合。甚至，保持具53內的照明用透鏡50，係較其外周圍的段部52還上側的部分嵌合於燈罩30的開口部31之內周，段部52的上面卡合於開口部31之內周的段部32。如此狀態下的透鏡本體51，係被保持於保持具53與開口部31之間。
在被組合的燈體11內，不僅照明用透鏡50以及保持具53，LED基板40或襯墊43亦相互卡合而以被定位的狀態被保持。藉此，僅組合基座20與燈罩30，而其內部之構成零件亦能夠在各自的既定位置藉由彼此卡合相合的按壓力來固定。此外，照明用透鏡50的射出面530，係吻 合於開口部31而將此覆蓋者，沒有必要另外準備覆蓋開口部31之透明的保護燈罩等。
<讀書燈10的使用>
如以上般地被組裝之燈體11，係藉由如前述般地被收納於托架60之外殼部61，而完成讀書燈10。如此一來，燈體11與托架60一起，作為讀書燈10的其中一個單元來處理。接著，讀書燈10隔著托架60的安裝部66、67，而藉由被固定於座位1之椅背3內的骨架，成為對就坐者提供使用。
使用讀書燈10的情況下，光源的LED41藉由省略圖示的開關來點燈。然後，若要調整的LED41的照射方向，將手指放置在突出於外殼部61之外部的開口部31，以勝過使燈體11保持於靜止狀態的前述摩擦力的操作力按壓即可。此時，燈體11，係以基座20之腳部22的先端作為旋轉中心而往上下方向搖動，因此可在朝所期望的照射方向搖動的時間點，藉由將手從開口部31離開，使之停止於該位置。
以上、雖然藉由圖面說明了本發明之實施形態，然而具體的構成並非限定於此等之實施形態，若有在未脫離本發明之要旨的範圍中變更或追加亦被涵蓋於本發明中。例如，照明用透鏡50、50A除了其全體形狀以外，射入面510、反射面520、520A與其指定範圍521，還有射出面530的具體形狀或構成，並非限定於圖示者，可酌情 變更。
此外，照明用透鏡50、50A不限於讀書燈10，可作為其他各樣的照明裝置之光學零件來使用。此外，設置含有照明用透鏡50、50A之讀書燈10的座位1，並非限定於軌道車輛用，亦可作為在飛行器或船舶等其他的交通工具用的座位。此外，沒有直接設置於座位1，亦能夠以對應於座位1的方式設置在附近的頂板或側壁。
另外，構成讀書燈10的燈體11或托架60等的具體形狀並非被限定於圖示者。此外，有關被包含於燈體11的LED41與其基板40，亦可採用其他各種形狀者。另外，光源的照射方向之調整，不限於上下方向，以能夠因應所需調整朝左右方向，或者是朝360度一整圈的方向的方式構成亦可。
更進一步，燈體11中，將卡合部34設置於燈罩30，被卡合部26設置於基座20，若以相反的形態，將被卡合部26設置於燈罩30，而卡合部34設置於基座20的方式構成亦可。在此，卡合部34不限於爪狀者，此外，被卡合部26亦不限於前述爪所嵌入的溝狀者。
[產業上的可利用性]
本發明不限於讀書燈，可作為各樣的照明之光學零件而廣泛地適用。
20‧‧‧基座
22‧‧‧腳部
30‧‧‧燈罩
31‧‧‧開口部
43‧‧‧襯墊
50‧‧‧透鏡
51‧‧‧透鏡本體
53‧‧‧保持具
510‧‧‧射入面
511‧‧‧第1射入面
512‧‧‧第2射入面
520‧‧‧反射面
521‧‧‧所定範圍
522‧‧‧上側部分
530‧‧‧出射面
531‧‧‧內側領域
532‧‧‧外側領域
L‧‧‧光軸

Claims (4)

  1. 一種照明用透鏡，係把從光源射入至透鏡本體的光，朝預先設定好的方向甚至於範圍配光；其特徵為：具備：射入面，其係被凹設於前述透鏡本體之底頂部，且射入來自被配置於其內側之光源的光；反射面，其係在前述透鏡本體之外周圍內側，全反射從前述射入面所到達的光；以及射出面，其係在前述透鏡本體之上端，朝外部射出從前述射入面及前述反射面所到達的光；其中，在前述透鏡本體之外周圍外側，被設置有：用於對安裝該透鏡本體的安裝部位定位之被安裝部；該被安裝部係位置在從前述透鏡本體的底頂部到前述反射面的上端之高度方向上，離底頂部為2/3高的位置；前述射入面的形狀乃是，將趨向前述反射面的光，配光於該反射面當中比起前述被安裝部更位置在底頂部側的下側部分之指定範圍，而且在包含前述被安裝部所位置的高度位置而位置到前述射出面側的上側部分是不配光之形狀。
  2. 如請求項1之照明用透鏡，其中，前述透鏡本體之外周圍，係從底頂部到至少前述指定範圍的途中，具備與軸心正交的橫剖面形狀成為多角形的複數個側面；藉由各側面內側的前述反射面被全反射的光，係從前述射出面射出到以前述多角形為外輪廓的照射範圍。
  3. 如請求項1或2之照明用透鏡，其中，前述射入面係利用以下所構成：成為以光源之光軸為中心的底面之第1射入面、與成為包圍該第1射入面之側面的第2射入面；從前述第1射入面所射入之光，係通過比前述反射面更內側，從前述射出面當中靠近中心的內側區域朝外部射出；從前述第2射入面射入之光，係在前述反射面當中前述指定範圍被全反射，從前述射出面當中前述內側區域之周圍的外側區域，朝外部射出。
  4. 如請求項1或2之照明用透鏡，其中，前述透鏡本體為構成被設置在座位的讀書燈者。
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