(57)【要約】【課題】矩形形状を有する被照射部に対して光を効率良く照射する上で有利になる照明器具及びレンズを提供する。【解決手段】照明器具１は、器具本体１００と、器具本体１００に支持された光源（発光素子３１２）と、光源からの光を受けるレンズ３２０とを備える。レンズ３２０は、光源からの光が入射する入光面と、入光面に入射した光が出射する出光面とを備える。レンズ３２０は、出光面から出射して被照射部に照射される光が四角状に分布するように配光制御する。【選択図】図２
2020013716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
器具本体と、
前記器具本体に支持された光源と、
前記光源からの光を受けるレンズと、
を備え、
前記レンズは、
前記光源からの光が入射する入光面と、
前記入光面に入射した光が出射する出光面と、
を備え、
前記レンズは、前記出光面から出射して被照射部に照射される光が四角状に分布するように配光制御する照明器具。
【請求項２】
器具本体と、
前記器具本体に支持された光源と、
前記光源からの光を受けるレンズと、
を備え、
前記レンズは、
前記光源からの光が入射する入光面と、
前記入光面に入射した光が出射する出光面と、
を備え、
前記レンズから放射される光を、前記レンズの取り付け平面の垂線軸に対して３５°内に集めることにより、前記器具本体を天井面に取り付けた場合の遠方床面を照らすための遠方照射軸方向と、前記器具本体を壁面に取り付けた場合の遠方床面を照らすための遠方照射軸方向とを両立させる配光とした照明器具。
【請求項３】
前記出光面から出射する光の配光を表す円等光度図における等光度線が四角状を呈する請求項１または請求項２に記載の照明器具。
【請求項４】
前記レンズの中心線に平行な方向から見たときに、前記出光面は、楕円状の領域から四隅が突出した形状を有する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項５】
前記器具本体は、第一の被取付部と、前記第一の被取付部に対して垂直になる第二の被取付部のいずれにも取り付け可能である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項６】
前記入光面は、全体として凹部を形成し、
前記出光面は、全体として凸部を形成する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項７】
前記入光面は、全体として矩形の凹部を形成し、
前記出光面は、全体として回転体形状の凸部を形成する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項８】
光源からの光が入射する入光面と、
前記入光面に入射した光が出射する出光面と、
を備え、
前記出光面から出射して被照射部に照射される光が四角状に分布するように配光制御するレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具及びレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、階段の踊り場に設置されている照明器具がある。この照明器具は、設置される踊り場だけでなく、階段にも光を照射している。例えば、特許文献１に記載の照明器具は、踊り場の壁面に取り付けられて使用されるものであり、非常時に点灯する非常用光源部を備えている。この照明器具は、非常用光源部が床面に光を照射するようにレンズにより配光制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−５０２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レンズによる配光は、典型的には、円形の配光となる。その一方で、階段通路のような被照射部は、矩形形状を有する。このため、特許文献１の照明器具では、階段通路のような矩形形状を有する被照射部に対して光を効率良く照射しにくいという課題がある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、矩形形状を有する被照射部に対して光を効率良く照射する上で有利になる照明器具、及び当該照明器具に用いられるレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る照明器具は、器具本体と、器具本体に支持された光源と、光源からの光を受けるレンズと、を備え、レンズは、光源からの光が入射する入光面と、入光面に入射した光が出射する出光面と、を備え、レンズは、出光面から出射して被照射部に照射される光が四角状に分布するように配光制御するものである。
また、本発明に係る照明器具は、器具本体と、器具本体に支持された光源と、光源からの光を受けるレンズと、を備え、レンズは、光源からの光が入射する入光面と、入光面に入射した光が出射する出光面と、を備え、レンズから放射される光を、レンズの取り付け平面の垂線軸に対して３５°内に集めることにより、器具本体を天井面に取り付けた場合の遠方床面を照らすための遠方照射軸方向と、器具本体を壁面に取り付けた場合の遠方床面を照らすための遠方照射軸方向とを両立させる配光としたものである。
また、本発明に係るレンズは、光源からの光が入射する入光面と、入光面に入射した光が出射する出光面と、を備え、出光面から出射して被照射部に照射される光が四角状に分布するように配光制御するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、矩形形状を有する被照射部に対して光を効率良く照射する上で有利になる照明器具、及び当該照明器具に用いられるレンズを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１による照明器具の斜視図である。
【図２】図１に示す照明器具の分解斜視図である。
【図３】図１に示す照明器具が備える非常用光源部の分解斜視図である。
【図４】図１に示す照明器具が備える非常用光源部のレンズをレンズ中心線に平行な方向から見た図である。
【図５】実施の形態１による照明器具が踊り場の壁面に取り付けられた状態を示す側面図である。
【図６】図５の一部を拡大した図である。
【図７】実施の形態１による照明器具が踊り場の天井面に取り付けられた状態を示す側面図である。
【図８】図７の一部を拡大した図である。
【図９】実施の形態１による非常用光源部のＡ断面における配光分布を示す図である。
【図１０】実施の形態１によるレンズのＡ断面図である。
【図１１】実施の形態１による照明器具が踊り場の壁面に取り付けられた状態を示す平面図である。
【図１２】実施の形態１による照明器具が踊り場の天井面に取り付けられた状態を示す平面図である。
【図１３】実施の形態１における非常用光源部による四角配光を模式的に示す斜視図である。
【図１４】非常用光源部と、非常用光源部から四角配光で照射する照射領域とを模式的に示した平面図である。
【図１５】高い取り付け位置の場合に必要とされる配光分布と、低い取り付け位置の場合に必要とされる配光分布とを対比させて示した図（図面代用写真）である。
【図１６】１ｍから８ｍの取り付け高さの場合に非常用光源部に求められる光度の角度分布すなわち配光分布を示す図（図面代用写真）である。
【図１７】壁付及び天付を両立させるためにレンズから放射される配光分布を示す図（図面代用写真）である。
【図１８】例１のレンズをレンズ中心線に平行な方向から見た図（図面代用写真）である。
【図１９】図１８に示すレンズの出光面から出射する光の配光を示す円等光度図（図面代用写真）である。
【図２０】例２のレンズをレンズ中心線に平行な方向から見た図（図面代用写真）である。
【図２１】図２０に示すレンズの出光面から出射する光の配光を示す円等光度図（図面代用写真）である。
【図２２】例３のレンズをレンズ中心線に平行な方向から見た図（図面代用写真）である。
【図２３】図２２に示すレンズの出光面から出射する光の配光を示す円等光度図（図面代用写真）である。
【図２４】実施の形態１によるレンズの出光面の３方向の断面形状を示す図である。
【図２５】Ａ断面に沿ったレンズの断面と光に対する働きを示す光線図である。
【図２６】レンズの出光面から出射する光の配光を表す円等光度図である。
【図２７】実施の形態２によるレンズを、レンズ中心線に平行な方向であって入光面側から見た図である。
【図２８】実施の形態２によるレンズを通過する光線の例を示す図（図面代用写真）である。
【図２９】実施の形態２によるレンズの出光面から出射する光の配光を示す円等光度図（図面代用写真）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含み得る。なお、本開示で角度に言及した場合において、和が３６０°となる優角と劣角とがあるときには原則として劣角の角度を指すものとし、和が１８０°となる鋭角と鈍角とがある場合には原則として鋭角の角度を指すものとする。また、本開示における「鉛直角」及び「水平角」との用語は、配光分布を記述する際の慣例に従ったものであり、照明器具の実際の設置状態における鉛直線あるいは水平面に対する角度には必ずしも対応していない。また、出願人は、図１５から図２３、図２８及び図２９の図面代用写真の現物（カラー画像）を物件提出書にて提出する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による照明器具１の斜視図である。図２は、図１に示す照明器具１の分解斜視図である。本実施の形態の照明器具１は、例えば、建物の避難経路となる階段の踊り場の壁面または天井面に設置される階段通路誘導灯のような、非常用照明器具として用いることに適する。これらの図に示すように、照明器具１は、被取付部となる壁面または天井面に取り付けられる器具本体１００と、器具本体１００に取り付けられている常用光源部２００と、器具本体１００に取り付けられ停電などの非常時に点灯する非常用光源部３００とを備えている。
【００１１】
器具本体１００は、細長いほぼ箱形の外形を有する。典型的には、照明器具１は、器具本体１００の長手方向が水平になる姿勢で設置される。器具本体１００の内部には、非常用光源部３００以外に、非常灯制御ユニット４００、センサユニット５００、点検スイッチ６００、バッテリー７００などが収納されている。器具本体１００の正面には、平面部１１０と、平面部１１０に対して傾斜した傾斜部１２０とが形成されている。平面部１１０には、開口１１１が形成されている。器具本体１００の背面には、背面部１３０が形成されている。器具本体１００は、被取付部の面に背面部１３０が向き合う状態で被取付部に対して固定される。平面部１１０は、背面部１３０に対して平行である。
【００１２】
平面部１１０には、開口１１１を塞ぐように常用光源部２００が着脱可能に取り付けつけられている。傾斜部１２０には、器具本体１００の長手方向及び短手方向に関して、常用光源部２００と隣接しない位置に、非常用光源部３００が設けられている。本実施の形態では、器具本体１００の長手方向の、一端に近い位置と他端に近い位置との二箇所にそれぞれ非常用光源部３００が設置されている。また、傾斜部１２０の中央付近にはセンサユニット５００が配置されている。
【００１３】
常用光源部２００は、細長い外形を有する。図２に示すように、常用光源部２００が器具本体１００に対して着脱可能であるので、常用光源部２００の交換などのメンテナンスを容易にすることができる。
【００１４】
器具本体１００には、例えばＡＣ１００Ｖの商用電源が接続される。商用電源の電力は、常用光源部２００と非常灯制御ユニット４００とにそれぞれ供給される。常用光源部２００は、商用電源の電力により点灯する。バッテリー７００は、商用電源の停電時に非常用光源部３００を点灯させるためのエネルギーを蓄える。非常灯制御ユニット４００は、商用電源の電力によりバッテリー７００を充電するための充電回路、非常時にバッテリー７００から供給される電力により非常用光源部３００を点灯させるための点灯回路、制御回路などを備える。
【００１５】
非常用光源部３００は、発光基板３１０と、発光基板３１０から出射される光を受けて配光制御をするレンズ３２０と、非常用光源部３００を器具本体１００に固定する台座３３０と、発光基板３１０及びレンズ３２０を台座３３０に固定するソケット３４０とを備えている。レンズ３２０の中心線を以下「レンズ中心線」と呼ぶ場合がある。
【００１６】
センサユニット５００は、照明器具１の外部の空間からの信号を受信するセンサを備える。例えば、検知範囲内に人が存在するか否かを電波または赤外線などを用いて検知する人感センサ、外部空間の光量を信号として受信する明るさセンサ、リモコンから発せられた電磁波を外部空間からの信号として受信するリモコン用の受光センサのうちの少なくとも一つをセンサユニット５００が備えてもよい。照明器具１は、センサユニット５００が検知した信号に応じて、常用光源部２００の点灯状態を制御してもよい。例えば、センサユニット５００が人感センサを備える場合において、人感センサが人を検知したときに常用光源部２００を全光点灯させ、人感センサが人を検知しないときに常用光源部２００を減光または消灯させてもよい。
【００１７】
点検スイッチ６００は、非常時に要求される機能を照明器具１が維持しているかどうかを点検するときに操作される。
【００１８】
傾斜部１２０には、開口１２１及び開口１２２が形成されている。開口１２１の形状は、楕円状である。開口１２２の形状は、長方形である。非常用光源部３００のレンズ３２０の一部は、開口１２１から器具本体１００の外部へ突出する。センサユニット５００の一部は、開口１２２から器具本体１００の外部へ突出する。
【００１９】
図３は、図１に示す照明器具１が備える非常用光源部３００の分解斜視図である。図４は、図１に示す照明器具１が備える非常用光源部３００のレンズ３２０をレンズ中心線に平行な方向から見た図である。
【００２０】
図３に示すように、発光基板３１０は、基板３１１と、基板３１１に実装された発光素子３１２とを備える。発光素子３１２は、光源に相当する。発光素子３１２は、例えば発光ダイオードのような半導体光源を用いたものでもよい。図示の例では、パッケージタイプの４個の発光素子３１２が、平板状の基板３１１の中央部に配置されている。パッケージタイプの発光素子３１２は、例えばチップスケールパッケージ（ＣＳＰ）タイプのものでもよい。また、発光素子３１２は、パッケージタイプものに限らず、例えばチップオンボード（ＣＯＢ）タイプのものでもよい。
【００２１】
図３に示す例では、台座３３０と発光基板３１０との間に放熱絶縁シート３５０が配置される。放熱絶縁シート３５０の両面に、台座３３０の表面と、発光基板３１０の裏面とがそれぞれ密着する。これにより、発光基板３１０で発生した熱を台座３３０へ効率良く逃がすことができる。台座３３０は、器具本体１００に対して固定される。発光基板３１０及びレンズ３２０は、台座３３０及びソケット３４０を介して器具本体１００により支持される。
【００２２】
ソケット３４０は、発光基板３１０を覆うように配置される。ソケット３４０は、開口３４１と、複数の係合部３４２とを有する。開口３４１は、ソケット３４０の中央に形成されている。発光素子３１２から発せられた光は、開口３４１を通過して、レンズ３２０に入射する。係合部３４２がレンズ３２０の外縁部に係合することにより、レンズ３２０が固定される。
【００２３】
レンズ３２０は、発光素子３１２からの光が入射する入光面３２１と、入光面３２１に入射した光が出射する出光面３２２とを有する。本実施の形態のレンズ３２０は、フランジ部３２３を備える。フランジ部３２３は、出光面３２２の周縁部から外周側へ環状に突出する。フランジ部３２３は、レンズ中心線に対して垂直な板状を呈する。フランジ部３２３は、基板３１１に対して平行に配置される。フランジ部３２３の外縁部がソケット３４０の係合部３４２に係合する。フランジ部３２３は、ソケット３４０に対向する内面と、この内面と反対側の外面とを有する。
【００２４】
出光面３２２は、全体として、フランジ部３２３の外面よりも外側へ隆起する凸部を形成している。フランジ部３２３は、器具本体１００の傾斜部１２０の内側に位置する。出光面３２２は、傾斜部１２０に形成された開口１２１を通って器具本体１００の外部へ突出する。
【００２５】
以下の説明では、出光面３２２とフランジ部３２３との間の、レンズ中心線の方向の距離を「出光面３２２の高さ」と称する。出光面３２２の高さは、出光面３２２の中心部分で最も高く、出光面３２２の外縁部分に向かって低くなる。図１から図４では、出光面３２２の高さについての等高線を出光面３２２に記載することによって出光面３２２の形状を表現している。
【００２６】
レンズ３２０は、出光面３２２から出射して被照射部に照射される光が四角状に分布するように配光制御する。本実施の形態では、例えば、階段及び踊り場を含む階段通路が被照射部に相当する。以下の説明では、被照射部に照射される光が四角状に分布する配光を「四角配光」と称する。
【００２７】
図４は、レンズ３２０を出光面３２２側から見た図である。図４のように見たときに、出光面３２２は、楕円状の領域３２４から四隅が突出した形状を有する。楕円状の領域３２４とは、図４における出光面３２２の輪郭に内接する仮想の楕円で囲まれる領域である。出光面３２２は、楕円状の領域３２４から第一突出部３２５、第二突出部３２６、第三突出部３２７、及び第四突出部３２８が突出した形状を有する。第一突出部３２５、第二突出部３２６、第三突出部３２７、及び第四突出部３２８は、楕円状の領域３２４に外接する仮想の長方形の四隅に相当する位置にある。
【００２８】
本実施の形態のレンズ３２０では、楕円状の領域３２４の四隅が第一突出部３２５、第二突出部３２６、第三突出部３２７、及び第四突出部３２８として突出した形状を出光面３２２が有することにより、四角配光が可能となる。
【００２９】
レンズ３２０は、不燃化材料であるガラス材料で形成されていることが望ましい。レンズ３２０を不燃化材料で形成することにより、停電時など非常時の光源として非常用光源部３００を用いることに適する。なお、非常時の光源として用いられるものでない場合には、例えば樹脂材料などによりレンズ３２０を形成してもよい。
【００３０】
本実施の形態のレンズ３２０は、出光面長手方向及び出光面短手方向を有する。出光面長手方向は、楕円状の領域３２４の長軸に平行な方向である。出光面短手方向は、楕円状の領域３２４の短軸に平行な方向である。第一突出部３２５と第二突出部３２６とは、出光面短手方向に並んでいる。第三突出部３２７と第四突出部３２８とは、出光面短手方向に並んでいる。第一突出部３２５と第四突出部３２８とは、出光面長手方向に並んでいる。第二突出部３２６と第三突出部３２７とは、出光面長手方向に並んでいる。本実施の形態における照明器具１が被取付部に取り付けられた状態では、出光面長手方向は鉛直線に対して傾斜し、出光面短手方向は水平になる。なお、以下の説明では、次のように用語を定義する。図４に示すように、レンズ中心線を含み出光面長手方向に平行な平面で切断した断面を「Ａ断面」と称する。また、レンズ中心線を含み出光面短手方向に平行な平面で切断した断面を「Ｂ断面」と称する。
【００３１】
第一突出部３２５、第二突出部３２６、第三突出部３２７、及び第四突出部３２８の表面に相当する部分の出光面３２２は、凸面として形成されている。本実施の形態における出光面３２２は、第一突出部３２５と第四突出部３２８との間にある凹面３２９と、第二突出部３２６と第三突出部３２７との間にある凹面３５１とを備える。
【００３２】
出光面短手方向についての出光面３２２の大きさを「出光面３２２の幅」と称する。本実施の形態では、第三突出部３２７及び第四突出部３２８の位置での出光面３２２の幅Ｗ１は、第一突出部３２５及び第二突出部３２６の位置での出光面３２２の幅Ｗ２よりも大きい。
【００３３】
図５から図１２を用いて、照明器具１が被取付部に取り付けられ、非常用光源部３００により照明する場合の状況について説明する。図５は、実施の形態１による照明器具１が踊り場の壁面９０１に取り付けられた状態を示す側面図である。壁面９０１は、踊り場の床面９０２に対して垂直な面である。上り階段９０３は、床面９０２から上っていく方向に延びる階段である。下り階段９０４は、床面９０２から下っていく方向に延びる階段である。壁面９０１は、上り階段９０３及び下り階段９０４の踏面の長手方向に対して平行である。
【００３４】
図６は、図５の一部を拡大した図である。図６に示すように、器具本体１００の背面部１３０が壁面９０１に平行になるように器具本体１００が壁面９０１に取り付けられている。図６中の角度θは、壁面９０１に対する器具本体１００の傾斜部１２０の傾斜角度である。すなわち、角度θは、鉛直線に対する傾斜部１２０の傾斜角度に相当する。本実施の形態では、角度θは、３０°である。レンズ３２０の中心線は、非常用光源部３００の灯軸ＡＸに相当する。図５及び図６に示す例では、非常用光源部３００の灯軸ＡＸと鉛直線との間の角度は、６０°となる。以下の説明では、灯軸ＡＸの方向を「灯軸方向」と呼ぶ場合がある。
【００３５】
図５中の光線Ｂ１及び光線Ｂ２は、非常用光源部３００から放射される光線の例である。光線Ｂ１は、照明器具１からの距離が近い被照射部に照射される光線の例に相当する。光線Ｂ１は、照明器具１から真下に近い方向へ放射され、床面９０２に照射される。光線Ｂ２は、照明器具１からの距離が遠い被照射部に照射される光線の例に相当する。光線Ｂ２は、下り階段９０４を下った所にある遠方床面９０７に到達する。上り階段９０３、下り階段９０４、及び遠方床面９０７は、光線Ｂ２及びこれに近い方向に放射される光によって照明される。光線Ｂ２及びこれに近い方向に放射される光は、非常用光源部３００の灯軸方向に近い方向の光であるので、比較的高い光度を有する。本実施の形態であれば、照明器具１からの距離が遠い、上り階段９０３、下り階段９０４、及び遠方床面９０７に対して、そのような比較的高光度の光を照射することができるので、それらを十分な光量で照明することができる。
【００３６】
また、床面９０２は、光線Ｂ１及びこれに近い方向に放射される光によって照明される。光線Ｂ１及びこれに近い方向に放射される光は、非常用光源部３００の灯軸方向に対する角度が大きい方向の光であるので、比較的低い光度を有する。床面９０２は照明器具１からの距離が近いので、そのような比較的低光度の光によっても床面９０２を十分な光量で照明することができる。
【００３７】
図７は、実施の形態１による照明器具１が踊り場の天井面９０５に取り付けられた状態を示す側面図である。天井面９０５は、踊り場の床面９０２に向かい合う水平な面である。図８は、図７の一部を拡大した図である。図８に示すように、器具本体１００の背面部１３０が天井面９０５に平行になるように器具本体１００が天井面９０５に取り付けられている。図８中の角度θは、天井面９０５に対する器具本体１００の傾斜部１２０の傾斜角度である。すなわち、角度θは、水平面に対する傾斜部１２０の傾斜角度に相当する。図７及び図８に示す例では、非常用光源部３００の灯軸ＡＸと鉛直線との間の角度は、３０°となる。このように、照明器具１が天井面９０５に取り付けられた場合の灯軸ＡＸと鉛直線との間の角度は、照明器具１が壁面９０１に取り付けられた場合の灯軸ＡＸと鉛直線との間の角度よりも小さくなる。
【００３８】
図７中の光線Ｂ３及び光線Ｂ４は、非常用光源部３００から放射される光線の例である。光線Ｂ３は、照明器具１からの距離が近い被照射部に照射される光線の例に相当する。光線Ｂ３は、照明器具１から真下に近い方向へ放射され、床面９０２に照射される。光線Ｂ４は、照明器具１からの距離が遠い被照射部に照射される光線の例に相当する。光線Ｂ４は、下り階段９０４を下った所にある遠方床面９０７に到達する。上り階段９０３、下り階段９０４、及び遠方床面９０７は、光線Ｂ４及びこれに近い方向に放射される光によって照明される。光線Ｂ４及びこれに近い方向に放射される光は、非常用光源部３００の灯軸方向に近い方向の光であるので、比較的高い光度を有する。本実施の形態であれば、照明器具１からの距離が遠い、上り階段９０３、下り階段９０４、及び遠方床面９０７に対して、そのような比較的高光度の光を照射することができるので、それらを十分な光量で照明することができる。
【００３９】
また、床面９０２は、光線Ｂ３及びこれに近い方向に放射される光によって照明される。光線Ｂ３及びこれに近い方向に放射される光は、非常用光源部３００の灯軸方向に対する角度が大きい方向の光であるので、比較的低い光度を有する。床面９０２は照明器具１からの距離が近いので、そのような比較的低光度の光によっても床面９０２を十分な光量で照明することができる。
【００４０】
照明器具１が天井面９０５に取り付けられる場合には、壁面９０１から離れた位置に照明器具１が配置される場合がある。図７において、非常用光源部３００から放射される光には、光線Ｂ３のように、壁面９０１に近づくように進む光が含まれる。これにより、壁面９０１から離れた位置に照明器具１が配置された場合であっても、壁面９０１に近い位置の床面９０２を十分な光量で照明することができる。なお、以下の説明では、壁面９０１に取り付けられた照明器具１を「壁付」と称し、天井面９０５に取り付けられた照明器具１を「天付」と称する場合がある。
【００４１】
図９は、実施の形態１による非常用光源部３００のＡ断面における配光分布を示す図である。図１０は、実施の形態１によるレンズ３２０のＡ断面図である。図１０に示すように、レンズ３２０は、レンズ中心線すなわち灯軸ＡＸに対して垂直な底面３５２を有する。底面３５２は、出光面３２２の反対側にある平坦な表面であり、フランジ部３２３とともに同一平面を形成している。入光面３２１は、全体として、底面３５２に対して陥没する凹部を形成している。底面３５２は、レンズ３２０を取り付けるための取り付け平面に相当する。灯軸ＡＸは、この取り付け平面に対して垂直な垂線軸に相当する。
【００４２】
図９の横軸は、レンズ３２０の取り付け平面の垂線軸の方向、すなわち灯軸ＡＸの方向を０°とした場合の鉛直角を示す。図９の横軸のプラス方向は図４の紙面の上方に相当し、図９の横軸のマイナス方向は図４の紙面の下方に相当する。図９において、壁付の場合の実際の鉛直直下の方向の鉛直角はマイナス６０°となり、天付の場合の実際の鉛直直下の方向の鉛直角はプラス３０°となる。
【００４３】
以下の説明では、遠方床面９０７を照らすための光の方向を「遠方照射軸方向」と称する。例えば、図５中の光線Ｂ２の方向は壁付の場合の遠方照射軸方向に相当し、図７中の光線Ｂ４の方向は天付の場合の遠方照射軸方向に相当する。
【００４４】
図９の点線は、天付の場合に要求される配光分布を示す。天付の場合の遠方照射軸方向は、床面９０２から天井面９０５までの天井高さに応じて変化する。天井高さが低い場合には、遠方照射軸方向は、鉛直角の絶対値が比較的大きい方向となり、例えば鉛直角がマイナス５０°の方向となる。天井高さが低い場合には、天井高さが高い場合よりも遠方床面９０７までの距離が短くなるので、要求される光度は天井高さが高い場合よりも低くなる。天井高さが高い場合には、遠方照射軸方向は、鉛直角の絶対値が比較的小さい方向となり、例えば鉛直角がマイナス２０°の方向となる。天井高さが高い場合には、天井高さが低い場合よりも遠方床面９０７までの距離が長くなるので、要求される光度は天井高さが低い場合よりも高くなる。以上のように、天付の場合の遠方照射軸方向は、鉛直角がマイナス５０°からマイナス２０°程度の範囲になる。その結果、天付の場合には、図９の点線が示すように、鉛直角がマイナス５０°からマイナス２０°程度の範囲において、比較的高い光度が要求される。
【００４５】
図９の一点鎖線は、壁付の場合に要求される配光分布を示す。壁付の場合の遠方照射軸方向は、鉛直角がマイナス５°からプラス２５°程度の範囲になる。その結果、壁付の場合には、図９の一点鎖線が示すように、鉛直角がマイナス５°からプラス２５°程度の範囲において、比較的高い光度が要求される。
【００４６】
図９の破線で示す「目標配光」は、上述した壁付の場合の要求配光と天付の場合の要求配光との両方を満たす配光分布である。図９の実線で示す「Ａ断面設計」は、実施の形態１による非常用光源部３００の配光分布を示す。図９の「Ａ断面設計」が示すとおり、本実施の形態であれば、レンズ３２０を用いて、出光面３２２から放射される光を、鉛直角の絶対値が３５°内の方向に集めることにより、図９の「目標配光」を満足させることが可能となる。これにより、本実施の形態であれば、天付の場合の遠方照射軸方向と、壁付の場合の遠方照射軸方向とを両立させる配光が得られる。すなわち、壁付の場合と天付の場合とのいずれの場合においても、遠方床面９０７を含む必要な範囲に、十分な光量を照射することが可能となる。
【００４７】
以下の説明では、鉛直角０°の方向に対する両側において光度が最大光度の１／２となる方向の鉛直角の絶対値を「半値角」と称する。図９の「Ａ断面設計」が示すとおり、本実施の形態では、鉛直角０°の方向を光度のピークとし、半値角が約３５°となっている。
【００４８】
図１０に示すように、レンズ３２０の入光面３２１は、底面３５２に対して平行に近い平坦面３２１ａを有する。図１０中の光線Ｂ１３及び光線Ｂ１４は、灯軸ＡＸ上の光源３０１から発せられた光の経路の例を示す。光線Ｂ１３及び光線Ｂ１４は、平坦面３２１ａのうち周縁に近い位置に入射し、出光面３２２から出射する。光線Ｂ１３及び光線Ｂ１４は、出光面３２２から、鉛直角の絶対値が３５°の方向へ放射される。図１０が示すとおり、本実施の形態では、レンズ３２０を用いることにより、灯軸ＡＸを中心としたコーン状すなわち錐体状をなす、鉛直角の絶対値が３５°以下の範囲内に、主に光を放射している。
【００４９】
なお、本実施の形態では半値角が約３５°であるが、半値角が３０°から４０°の範囲にあれば、本実施の形態の効果と同様の効果が得られる。
【００５０】
図１１は、実施の形態１による照明器具１が踊り場の壁面９０１に取り付けられた状態を示す平面図である。すなわち、図１１は、図５中の矢印９１１のように見た図に相当する。図１２は、実施の形態１による照明器具１が踊り場の天井面９０５に取り付けられた状態を示す平面図である。すなわち、図１２は、図７中の矢印９１２のように見た図に相当する。図１１及び図１２に示すように、照明器具１の長手方向の一端部に配置された非常用光源部３００は、上り階段９０３に対向し、照明器具１の長手方向の他端部に配置された非常用光源部３００は、下り階段９０４に対向する。これにより、上り階段９０３と下り階段９０４との間に壁９０６がある場合であっても、壁９０６に影響されることなく、上り階段９０３及び下り階段９０４の双方に対して非常用光源部３００からの光を照射することができる。
【００５１】
図１１中の光線Ｂ５及び光線Ｂ６は、照明器具１の長手方向の一端部に配置された非常用光源部３００から放射される光線の例である。壁面９０８は、壁面９０１及び床面９０２の双方に対して垂直な面であり、上り階段９０３の横の壁につながる壁面である。壁面９０９は、壁面９０１及び床面９０２の双方に対して垂直な面であり、下り階段９０４の横の壁につながる壁面である。壁面９０９は、壁面９０８と向かい合う。光線Ｂ５は、壁面９０８に到達する。光線Ｂ６は、壁面９０９に到達する。
【００５２】
図１１中の光線Ｂ７及び光線Ｂ８は、照明器具１の長手方向の他端部に配置された非常用光源部３００から放射される光線の例である。光線Ｂ７は、壁面９０８に到達する。光線Ｂ８は、壁面９０９に到達する。
【００５３】
図１２中の光線Ｂ９及び光線Ｂ１０は、照明器具１の長手方向の一端部に配置された非常用光源部３００から放射される光線の例である。光線Ｂ９は、壁面９０８に到達する。光線Ｂ１０は、壁面９０９に到達する。図１２中の光線Ｂ１１及び光線Ｂ１２は、照明器具１の長手方向の他端部に配置された非常用光源部３００から放射される光線の例である。光線Ｂ１１は、壁面９０８に到達する。光線Ｂ１２は、壁面９０９に到達する。光線Ｂ９，Ｂ１０，Ｂ１１，Ｂ１２は、壁面９０１に近づくように進む光に相当する。
【００５４】
本実施の形態の照明器具１によれば、非常用光源部３００からレンズ３２０により照射された光が、床面及び階段において、四角形状に照射している。これにより、照明器具１に近い側と遠い側とにおいて、同じような幅を持って非常用光源部３００からの光を照射することができる。本実施の形態の照明器具１であれば、照明器具１に近い側と遠い側とにおいて同じような幅を持って非常用光源部３００からの光を照射していることで、以下の効果が得られる。すなわち、壁面９０１に照明器具１を取り付けた場合と、天井面９０５に照明器具１を付けた場合とにおいて、レンズ３２０の向き（レンズ３２０の階段に近い側）が変わっても、同じように床面及び階段に光を照射することができ、床面及び階段の必要な範囲に十分な光量で照明することができる。なお、本開示において、“必要な範囲”及び“十分な光量”とは、例えば、消防法等の法令で定められている範囲及び照度を満たすものであればよい。本実施の形態では、壁面９０１は、第一の被取付部に相当し、天井面９０５は、第一の被取付部に対して垂直になる第二の被取付部に相当する。
【００５５】
図１３は、実施の形態１における非常用光源部３００による四角配光を模式的に示す斜視図である。図１３は、壁付の照明器具１の非常用光源部３００による四角配光と、天付の照明器具１の非常用光源部３００による四角配光とを示している。非常用光源部３００が光を照射すべき被照射部９１０に相当する階段通路は、矩形形状をしている。本実施の形態であれば、壁付と天付のいずれの場合においても、被照射部９１０の形状に沿った配光分布をレンズ３２０により作り出すことができる。
【００５６】
図１４は、非常用光源部３００と、非常用光源部３００から四角配光で照射する照射領域ＳＱとを模式的に示した平面図である。図１４は、図１１及び図１２と同様に、床面９０２に垂直な方向から見た図に相当する。図１４中のＳＱ１、ＳＱ２、ＳＱ３、及びＳＱ４は、矩形の照射領域ＳＱの四隅の境界点を示す。ＳＱ３及びＳＱ４は、前方の照射境界点、すなわち非常用光源部３００からの距離が遠い方の照射境界点に相当する。ＳＱ１及びＳＱ２は、後方の照射境界点、すなわち非常用光源部３００からの距離が近い方の照射境界点に相当する。
【００５７】
非常用光源部３００からの距離が最も遠い照射境界点ＳＱ３，ＳＱ４を、必要な照度（例えば２ｌｘ）で照明するための光束は、最も高い光度が必要となる一方で、その照射する角度幅αは最も小さい。そして、照射境界点ＳＱ３，ＳＱ４から非常用光源部３００に近づくにつれ、必要な光束は低下する一方で、照射する角度幅αは大きくなっていく。
【００５８】
図１５は、高い取り付け位置の場合に必要とされる配光分布と、低い取り付け位置の場合に必要とされる配光分布とを対比させて示した図（図面代用写真）である。図１５（ａ）は、床面９０２からの距離である取り付け高さが比較的低い場合の非常用光源部３００に必要とされる配光分布を示す。図１５（ｂ）は、床面９０２からの距離である取り付け高さが比較的高い場合の非常用光源部３００に必要とされる配光分布を示す。
【００５９】
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）では、非常用光源部３００に必要とされる光度値の角度分布すなわち配光分布を、非常用光源部３００を光中心とした円等光度図により表している。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）の円等光度図では、以下のようにしている。９個の同心円は、１０°刻みの鉛直角の目盛に相当する。同心円の中心は、鉛直角０°である。非常用光源部３００の実際の鉛直直下の方向を鉛直角０°とする。最も外側の同心円は、鉛直角９０°に相当する。光中心から水平な方向が鉛直角９０°である。同心円の中心の周りの角度は、水平角を表す。水平角は、光中心を通る一つの基準鉛直面からほかの鉛直面までのなす角である。水平角が２７０°の方向、すなわち図１５（ａ）及び図１５（ｂ）での下方向が、照明器具１の正面の方向に相当する。
【００６０】
図１５が示すように、取り付け位置が高くなるにつれ、必要とされる光度が大きくなるが、照射に必要な領域は矩形に近い狭い領域に限られてくることが分かる。つまり、光度値の低い光で広角に光を照射し、且つ光度値の高い光を極限られた矩形領域に照射させることにより、光を有効に利用することができる。
【００６１】
照明器具１のような階段灯では、一般に、１ｍから８ｍ程度の取り付け高さで使用することが求められる。図１６は、１ｍから８ｍの取り付け高さの場合に非常用光源部３００に求められる光度の角度分布すなわち配光分布を示す図（図面代用写真）である。図１６（ａ）は、壁付の場合を示し、図１６（ｂ）は天付の場合を示す。図１６（ａ）及び図１６（ｂ）の円等光度図の座標系は、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）と同様である。水平角が２７０°の方向、すなわち図１６（ａ）及び図１６（ｂ）での下方向が、照明器具１の正面の方向に相当する。
【００６２】
図１７は、壁付及び天付を両立させるためにレンズから放射される配光分布を示す図（図面代用写真）である。図１６（ａ）に示す壁付の場合の配光と、図１６（ｂ）に示す天付の場合の配光とを非常用光源部３００により実現させるためには、図１７に示す光度の角度分布がレンズの出光面から放射される必要がある。図１７の円等光度図では、以下のようにしている。９個の同心円は、１０°刻みの鉛直角の目盛に相当する。同心円の中心は、鉛直角０°である。レンズの入光面側の取り付け平面である底面を基準面とし、この基準面に対して垂直な方向が図１７の円等光度図の中心点となっている。すなわち、図１７の円等光度図では、非常用光源部３００の灯軸ＡＸの方向を鉛直角０°とする。
【００６３】
次に、このような配光分布を形成するための手段について、図１８から図２３を用いて説明する。図１８は、例１のレンズをレンズ中心線に平行な方向から見た図（図面代用写真）である。図１９は、図１８に示すレンズの出光面から出射する光の配光を示す円等光度図（図面代用写真）である。図２０は、例２のレンズをレンズ中心線に平行な方向から見た図（図面代用写真）である。図２１は、図２０に示すレンズの出光面から出射する光の配光を示す円等光度図（図面代用写真）である。図２２は、例３のレンズをレンズ中心線に平行な方向から見た図（図面代用写真）である。図２３は、図２２に示すレンズの出光面から出射する光の配光を示す円等光度図（図面代用写真）である。
【００６４】
以下の説明では、レンズ中心線を回転の軸として図形を回転させたときに生ずる立体の形状を「回転体形状」と称する。図１８、図２０、及び図２２のレンズの入光面は、いずれも、回転体形状である球面形状の凹部を形成している。図１８のレンズの出光面は、回転体形状の曲面を形成している。図２０のレンズの出光面は、長手方向と、当該長手方向に対して垂直な短手方向とを有する楕円形状の曲面を形成している。図２２のレンズの出光面は、当該出光面の長手方向の基準線に対して４５°の方向までの部分を長辺とし、４５°以上の角度から真っ直ぐな面となるように曲面を変形させた形状を有する。
【００６５】
図１９に示すように、図１８のレンズでは、円等光度図における等光度線が円形状を呈する。このように、等方的な円形の出光面を有する図１８のレンズでは、配光は等方的となる。
【００６６】
図２１に示すように、図２０のレンズでは、円等光度図における等光度線が楕円形状を呈する。このように、楕円形の出光面を有する図２０のレンズでは、楕円形の長軸方向の配光は広くなり、楕円形の短軸方向の配光は狭くなる。
【００６７】
図２３に示すように、図２２のレンズでは、円等光度図における等光度線が、四角状、すなわち矩形に近い形状を呈する。光は、レンズ出光面の長手曲面に広角に広がるようになる。このため、図２２のレンズのように、出光面の長手方向の基準線に対して４５°の方向の出光面を強調して外側へ延ばして、矩形に近い形状の出光面を形成すれば、矩形に近い配光、すなわち四角配光が得られる。実施の形態１のレンズ３２０、あるいは図２２のレンズによれば、四角配光が得られるので、図１７のような配光、またはそれに近い配光が可能となる。
【００６８】
図２４は、実施の形態１によるレンズ３２０の出光面３２２の３方向の断面形状を示す図である。図２４の横軸は、レンズ中心線からの距離を表す。以下の説明では、レンズ中心線を含み出光面長手方向及び出光面短手方向に対して４５°の角度となる平面で切断した断面を「４５°方向の断面」と称する。図２４に示すように、レンズ３２０の厚さの半分の位置、すなわちレンズ中心線の方向のレンズ３２０の寸法の１／２の位置において、上記３方向の断面形状の、レンズ中心線から出光面３２２までの距離を比較すると、Ｂ断面を１とした場合、Ａ断面では約１．８倍となり、４５°方向の断面では約１．６倍となる。
【００６９】
前述した図９において、破線で示す「目標配光」は、鉛直角０°の方向にピークを持つ山形の配光分布と比べて、鉛直角がおおむねプラス３０°からプラス７０°までの方向の光度が低くなっている。このため、鉛直角０°の方向にピークを持つ山形の配光分布によって光を照射したと仮定すると、鉛直角がおおむねプラス３０°からプラス７０°までの方向に対しては、必要以上の光量を照射することになる。これに対し、実施の形態１による非常用光源部３００の配光分布は、図９の実線の「Ａ断面設計」が示すとおり、鉛直角０°の方向にピークを持つ山形の配光分布に比べて、鉛直角がおおむねプラス３０°からプラス７０°までの方向の光度が低くなっており、破線で示す「目標配光」に近い配光になっている。これにより、本実施の形態であれば、鉛直角がおおむねプラス３０°からプラス７０°までの方向に対して必要以上の光量を照射することを抑制できるので、発光素子３１２から発せられた光をより有効に活用することができる。本実施の形態では、要求される光度が低い方向への光束を削減するようにレンズ３２０の形状を工夫することにより、上述したような配光を実現している。この点について、以下に説明する。
【００７０】
図２５は、Ａ断面に沿ったレンズ３２０の断面と光に対する働きを示す光線図である。図２５に示すように、本実施の形態のレンズ３２０は、Ａ断面における入光面３２１の角度が急激に変わる部分である入光面角度急変部３５３と、Ａ断面における出光面３２２の角度が急激に変わる部分である出光面角度急変部３５４とを備える。図２５中の光線は、発光素子３１２から発せられた光のうち、入光面角度急変部３５３を通過し、さらに出光面角度急変部３５４を通過して外部へ放射される光線の例を表している。
【００７１】
入光面３２１でも出光面３２２でも、レンズ面の角度が大きく変わる部分では、光は２方向に二分される。このことを利用すると、特定の角度方向に向かう光束の密度を薄めることができる。本実施の形態では、入光面角度急変部３５３と出光面角度急変部３５４とにより、光を２回散らすことで、鉛直角がおおむねプラス３０°からプラス７０°までの方向への光量を抑制することができる。図２５中の角βは、入光面角度急変部３５３及び出光面角度急変部３５４により光量が抑制される特定の角度方向の例を示している。
【００７２】
本実施の形態の照明器具１は、レンズ３２０を用いることで下記のような効果を得ることができる。
（１）四角配光をすることができ、天井面９０５に照明器具１を取り付けても、壁面９０１に照明器具１を取り付けても、同じように十分な光量を照射することができる。
（２）四角配光により、階段通路のような矩形形状を有する被照射部に対して、十分な光量を効率良く照射することができる。これとは対照的に、仮に、被照射部に対して円形もしくは楕円状に照射する配光の場合には、被照射部の四隅が暗くなるそれがある。また、その場合において、暗くならないように照射するには、全体の光量を上げる必要があり、不要な箇所にまで光を照射することになり、ロスが発生して効率が悪くなる。
（３）レンズ３２０の一部に、窪みとなる凹面３２９及び凹面３５１を設け、非対称な形状の出光面３２２を形成したことで、余計な光の照射を抑制することができる。なお、余計な光とは、壁面９０８，９０９へ向かう方向の光や、二つの非常用光源部３００からの光が重なる箇所へ向かう方向の光であり、レンズ３２０の出光面３２２からＢ断面に沿う方向へ放射される光である。本実施の形態であれば、凹面３２９及び凹面３５１を設けたことにより、発光素子３１２からＢ断面に沿う方向へ発せられた光が、出光面３２２からＡ断面に沿う方向へ放射されるように配光を制御することができる。その結果、余計な光の照射を抑制することができる。
【００７３】
本開示の照明器具及びレンズは、実施の形態に限定されるものではなく、レンズの出光面から出射する光の配光を表す円等光度図における等光度線が四角状を呈するものであれば、これまで述べた効果に類似する効果が得られる。この点について以下に説明する。図２６は、レンズの出光面から出射する光の配光を表す円等光度図である。図２６では、レンズ中心線の方向の鉛直角を０°とし、鉛直線の目盛となる同心円を省略している。等光度線８００は、レンズ中心線上にある点光源からの光がレンズの入光面に入射したと仮定した場合の配光を示す。等光度線８００は、例えば、最大光度の１／２または１／１０の光度の等光度線でもよい。楕円８０１は、等光度線８００に内接する仮想の楕円である。楕円８０１は、例えば、水平角が０°、９０°、１８０°、及び２７０°の４箇所で等光度線８００に接する。等光度線８００は、水平角が４５°、１３５°、２２５°、及び３１５°の４方向のそれぞれにおいて、楕円８０１よりも外側へ張り出した部分を有する。上述したような等光度線８００の形状は楕円８０１よりも矩形に近いと言えるので、等光度線８００は四角状を呈することに相当する。また、本開示の照明器具及びレンズは、楕円８０１を真円に置き換えた場合に上記の条件を満足するものでもよい。
【００７４】
実施の形態２．
次に、図２７から図２９を参照して、実施の形態２について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。
【００７５】
図２７は、実施の形態２によるレンズ８５０を、レンズ中心線に平行な方向であって入光面８５１側から見た図である。図２７に示すように、レンズ８５０が有する入光面８５１は、レンズ中心線に平行な方向から見たときに、矩形の凹部を形成している。入光面８５１により形成される凹部の立体形状は、四角錐状または四角錐台状でもよい。入光面８５１により形成される凹部は、図２７中の上方向、下方向、左方向、及び右方向の４箇所に角部を有する。図示を省略するが、レンズ８５０の出光面は、回転体形状の曲面となっている。レンズ８５０の出光面は、全体として、回転体形状の凸部を形成する。
【００７６】
図２８は、実施の形態２によるレンズ８５０を通過する光線の例を示す図（図面代用写真）である。図２９は、実施の形態２によるレンズ８５０の出光面から出射する光の配光を示す円等光度図（図面代用写真）である。
【００７７】
図２８が示すとおり、レンズ８５０から放射される光線の密度は、入光面８５１により形成される矩形の凹部の角部がある方向で疎となる。このため、図２８において、上方向、下方向、左方向、及び右方向に向かう光線は少なくなり、左斜め上４５°、右斜め上４５°、左斜め下４５°、右斜め下４５°の各方向に向かう光が増える。その結果、図２９に示すような矩形の配光分布を生じさせることができる。本実施の形態のように、入光面８５１のみを矩形形状とし、出光面を回転体形状としたレンズ８５０によっても、四角配光を達成することが可能である。レンズ８５０であれば、外から見える出光面が回転体形状を有することで、美観を向上する上で有利になる。
【符号の説明】
【００７８】
１  照明器具、  １００  器具本体、  １１０  平面部、  １１１  開口、  １２０  傾斜部、  １２１  開口、  １２２  開口、  １３０  背面部、  ２００  常用光源部、  ３００  非常用光源部、  ３１０  発光基板、  ３１１  基板、  ３１２  発光素子、  ３２０  レンズ、  ３２１  入光面、  ３２２  出光面、  ３２３  フランジ部、  ３２４  楕円状の領域、  ３２５  第一突出部、  ３２６  第二突出部、  ３２７  第三突出部、  ３２８  第四突出部、  ３２９  凹面、  ３３０  台座、  ３４０  ソケット、  ３４１  開口、  ３４２  係合部、  ３５０  放熱絶縁シート、  ３５１  凹面、  ３５２  底面、  ３５３  入光面角度急変部、  ３５４  出光面角度急変部、  ４００  非常灯制御ユニット、  ５００  センサユニット、  ６００  点検スイッチ、  ７００  バッテリー、  ８００  等光度線、  ８０１  楕円、  ８５０  レンズ、  ８５１  入光面、  ９０１  壁面、  ９０２  床面、  ９０３  上り階段、  ９０４  下り階段、  ９０５  天井面、  ９０６  壁、  ９０７  遠方床面、  ９０８  壁面、  ９０９  壁面、  ９１０  被照射部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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