(57)【要約】【課題】照射光の明るさのむらを低減して舞台上の壁面を均一に照らすことのできるランプ、およびそれを用いた照明器具を提供する。【解決手段】ランプ１１を、所定の光を放射する光源体１２と、光源体１２からの光を受ける底面３０および底面３０から受け入れた光を放射する出光面３２を有するレンズ１４とで構成する。そして、レンズ１４の断面において、底面３０の長さＬ１に比べて出光面３２の長さＬ２の方を長く設定する。【選択図】図７
2020155265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の光を放射する光源体と、
前記光源体からの光を受ける底面および前記底面から受け入れた光を放射する出光面を有するレンズとを備える照射器具であって、
前記レンズの断面において、前記底面の長さに比べて前記出光面の長さの方が長く設定されていることを特徴とする
ランプ。
【請求項２】
前記レンズの高さは、前記出光面の前記長さの２倍以上である
請求項１に記載のランプ。
【請求項３】
前記レンズの前記底面と、前記光源体との間には、空間が設けられている
請求項１または２に記載のランプ。
【請求項４】
前記レンズの前記出光面は、半円筒状の畝が複数本並べて配置された形状となっている
請求項１から３のいずれか１項に記載のランプ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のランプと、前記ランプから放射された光を反射させるリフレクタとを備える照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舞台上の壁面を照らす照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従前より、舞台上の壁面を照らすことを目的とした様々な照明器具が開発されている。例えば、拡散板を用いて蛍光ランプからの光を壁面に照射する照射器具（特許文献１）や、拡散板を用いてチップオンボード（以下、単に「ＣＯＢ」という。）型のＬＥＤからのカラー光（複数種類の色を含む光）を壁面に照射する照射器具、複数用意されたＬＥＤのそれぞれにＣＰＣ（Compound Parabolic Concentrator：複合放物面型集光器）などの光学系、あるいはリフレクタを使用して、各ＬＥＤからの光を壁面に照射する照明器具が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２８２５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＣＰＣを用いると、照射した壁面に対して水平方向（あるいは鉛直方向）の照度むらや、照射光の色むらが生じてしまう。これは、単一色のＬＥＤを使用した場合であっても、多色のＬＥＤを使用した場合であっても同じである。
【０００５】
また、多色のＬＥＤにリフレクタを組み合わせて用いる場合や、多色のＣＯＢに拡散板を組み合わせて用いる場合では、照明器具を床面に設置すると、当該照明器具から近い壁面の下部だけが明るくなってしまい、床面と天面とにそれぞれ照明器具を設置すると、各照明器具から近い壁面の下部および上部が明るくなり、いずれにしても壁面の高さ方向の中央部が暗くなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、照射光の明るさのむらを低減して舞台上の壁面を均一に照らすことのできるランプ、およびそれを用いた照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一局面によれば、
所定の光を放射する光源体と、
前記光源体からの光を受ける底面および前記底面から受け入れた光を放射する出光面を有するレンズとを備えるランプであって、
前記レンズの断面において、前記底面の長さに比べて前記出光面の長さの方が長く設定されていることを特徴とする
ランプが提供される。
【０００８】
好適には、前記レンズの高さは、前記出光面の前記長さの２倍以上である。
【０００９】
好適には、前記レンズの前記底面と、前記光源体との間には、空間が設けられている。
【００１０】
好適には、前記レンズの前記出光面は、半円筒状の畝が複数本並べて配置された形状となっている。
【００１１】
本発明の他の局面によれば、
上述したランプと、前記ランプから放射された光を反射させるリフレクタとを備える照明器具が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、断面における底面の長さに比べて出光面の長さの方が長く設定された、当該断面が「くさび」状のレンズを使用することにより、当該断面視で、底面で受け入れる光源体からの光の入射角に対して、出光面から放射する光の出射角を狭くすることができる。これにより、照射光の明るさのむらを低減して舞台上の壁面を均一に照らすことのできるランプ、およびそれを用いた照明器具を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が適用された実施形態に係る照明器具１０の側面図である。
【図２】本発明が適用された実施形態に係る照明器具１０の正面図である。
【図３】本発明が適用された実施形態に係るランプ１１の斜視図である。
【図４】本発明が適用された実施形態に係るランプ１１の正面図である。
【図５】本発明が適用された実施形態に係るランプ１１の側面図である。
【図６】本発明が適用された実施形態に係るランプ１１の平面図である。
【図７】本発明が適用された実施形態に係るランプ１１の断面図である。
【図８】本発明が適用された実施形態に係るレンズ１４における出光面３２の拡大断面図である。
【図９】本発明が適用された実施形態に係るランプ１１におけるレンズ１４の底面３０および光源体１２の拡大断面図である。
【図１０】変形例１に係るランプ１１の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（照明器具１０の構成）
以下、図面を用いて、本発明が適用された照明器具１０の構成について説明する。図１および図２に示すように、照明器具１０は、大略、ランプ１１とリフレクタ１６とを備えている。
【００１５】
図３から図６に示すように、ランプ１１は、光源体１２とレンズ１４とを備えている。
【００１６】
光源体１２は、帯状に延びる基板２０と、この基板２０の長手方向に沿って、基板２０の表面に等間隔で配設された複数の（ＣＯＢ）ＬＥＤ２２とを備えている。
【００１７】
基板２０は、上述のように帯状に延びる平板状に形成されているが、もちろんこれに限定されるものではなく、他の形状であってもよい。また、基板２０におけるＬＥＤ２２が配設される表面には、各ＬＥＤ２２に給電するための必要な回路（図示せず）が形成されている。
【００１８】
ＬＥＤ２２は、所定の色（波長）の光を放射する発光体であり、ＬＥＤ２２からの発光量や各ＬＥＤ２２同士の配置間隔については、照明器具１０の用途や目的に応じて適宜設定される。また、光源体１２を構成する複数のＬＥＤ２２は、すべて同じ色（波長）の光を放射するように設定してもよいし、互いに異なる色（波長）の光を放射するように設定してもよい。また、ＬＥＤ２２はＣＯＢに限定されるものではなく、例えばＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）タイプのＬＥＤを基板２０上に配置するなど、他の形態であってもよい。
【００１９】
レンズ１４は、光源体１２の基板２０と同様に、当該基板２０の長手方向に沿って延びる棒状の部材であり、例えば二酸化ケイ素や樹脂、ガラス等の材料で形成されている。
【００２０】
図４および図５を参照してレンズ１４の形状について詳述する。レンズ１４は、上述した光源体１２からの光を受ける底面３０と、当該底面３０から受け入れた光を外部へ放射する出光面３２と、一対の側面３４とを有している。また、レンズ１４における長手方向に直交する平面による断面Ｄでみると、図７に示すように、底面３０の長さＬ１に比べて出光面３２の長さＬ２の方が長く設定されている。つまり、レンズ１４の断面は「くさび」状に形成されている。
【００２１】
底面３０の長さＬ１は、断面Ｄにおいて、底面３０の両端３６同士の距離をいう。同様に、出光面３２の長さＬ２は、断面Ｄにおいて、出光面３２の両端３８同士の距離をいう。底面３０の長さＬ１に対する出光面３２の長さＬ２の比が大きくなるにつれて、Ｌ１とＬ２と間の距離（すなわち、後述する「高さＨ」）が十分あれば（例えば、Ｌ２の２倍以上あれば）、出光面３２から放射される光の収束度（出光面３２に対して直交する方向に向けて放射される光の割合）は増す。
【００２２】
出光面３２は、レンズ１４の長手方向に沿う半円筒状の畝５０（レンチキュラーレンズ）を複数本並べて形成されている。これら畝５０の本数や、各畝５０を規定する円筒の径寸法等については特に制限はない。なお、各畝５０を規定する円筒の中心Ｃが、図８するように、断面Ｄにおいて出光面３２の両端３８同士を結ぶ仮想直線ＩＬよりも内側（底面３０側）に位置するように設定するのが好適である。
【００２３】
なお、図示するレンズ１４の出光面３２側の端部には鍔部３９が形成されているが、この鍔部３９はリフレクタ１６のベース４４（後述）にレンズ１４を固定する際に使用するものであり、本発明に必須の構成ではない。
【００２４】
また、レンズ１４の正面視（図４参照）において、底面３０の両端３６同士を結ぶ直線ＳＬ１と、出光面３２の両端３８同士を結ぶ直線ＳＬ２との間の距離を高さＨという。そして、レンズ１４の高さＨは、出光面３２の長さＬ２の２倍以上に設定するのが好適である。この高さＨが出光面３２の長さＬ２の２倍よりも長くなるにつれて、底面３０からレンズ１４内に入った光が出光面３２から放射されるまでに側面３４で反射する回数が増加することにより、出光面３２から放射される光の収束度は増し、出光面３２から放射される光のムラは減少することとなる。
【００２５】
本実施形態に係るレンズ１４の出光面３２は、図４に示すように光の放射方向に向けて凸の円弧状に形成されているが、出光面３２の両端３８同士を結ぶ直線状であってもよい。ただし、出光面３２から放射される光の収束度の点において、本実施形態のように出光面３２を円弧状に形成するのが好適である。
【００２６】
また、レンズ１４の長手方向に直交する面（以下、「端面３５」という。）は、底面３０から出光面３２に向けて外側に広がるように傾斜しているが、これに変えて、端面３５を長手方向に直交するように鉛直上下方向に延びる面にしてもよい。
【００２７】
さらに、レンズ１４の底面３０と、光源体１２（より具体的には各ＬＥＤ２２）とは互いに離間して配設し、底面３０と光源体１２との間に空間を設けるのが好適である。さらに言えば、図９に示すように、底面３０と光源体１２との間の距離Ｗは、ＬＥＤ２２の開き角（半値角）θの半分の角度ｉ、レンズ１４の屈折率Ｎ、および、角度ｉの光が底面３０と交わる点Ｐ１から、光源体１２を通る法線と底面３０との交点Ｐ２までの長さａとの関係で、以下の数式が成立するように設定するのが好適である。
ｉ＝ｔａｎ−１（ａ／Ｗ）  …（式１）
（ｓｉｎｉ）／Ｎ＝ｓｉｎｉ’  …（式２）
そして、角度がｉ’の光がレンズ１４の側面３４で全反射するようにレンズ１４の断面形状を設定する。
【００２８】
また、本実施形態では、図１および図２に示すように、光源体１２とレンズ１４とを組み合わせたセットが複数（３セット）一組としてランプ１１が構成されているが、このセットの数は１つまたは２つ、あるいは４つ以上であってもよい。また、複数のセットは、長手方向で互いに平行に並べられているが、長手方向に直交する方向で互いに平行に並べてもよいし、互いに角度をつけて並べてもよい。
【００２９】
リフレクタ１６は、ランプ１１から放射された光の一部を反射させて所望の方向に向ける役割を有しており、反射材４０と、側板４２と、ベース４４とを備えている。
【００３０】
反射材４０は、ランプ１１から放射された光の一部または全部を反射させるための板材であり、本実施形態では、板材を当該板材の長手方向に直交する方向で複数の箇所を折り曲げることによって全体として必要な曲面が構成されている。もちろん、板材を滑らかに曲げることによって必要な曲面を構成してもよい。本実施形態では、反射材４０で形成される反射面の焦点Ｆが３セットのうちの中央のランプ１１における中央部に位置するように、リフレクタ１６に対するランプ１１の位置が設定されている。
【００３１】
側板４２は、反射材４０の両側端縁に取り付けられた一対の板材であり。本実施形態では、反射材４０の両側端縁に凹凸を形成し、両反射材４０に反射材４０の凸部を差し込むための切れ目が形成されている。そして、反射材４０の凸部を側板４２の切れ目に差し込むことにより、反射材４０と両側板４２とが組み合わされている。
【００３２】
ベース４４は、側板４２の図中下端部に配設された板材であり、当該ベース４４の図中上表面にランプ１１を構成する各光源体１２およびレンズ１４が配設されている。
【００３３】
（照明器具１０の特徴）
本実施形態では、断面Ｄにおいて、底面３０の長さＬ１に比べて出光面３２の長さＬ２の方が長く設定された、当該断面が「くさび」状のレンズ１４を使用することにより、当該断面視で、底面３０で受け入れる光源体１２からの光の入射角に対して、出光面３２から放射する光の出射角を狭くすることができる。つまり、出光面３２から放射される光の収束度を増加することができる。これにより、照射光の明るさのむらを低減して舞台上の壁面を均一に照らすことのできるランプ１１、およびそれを用いた照明器具１０を提供できる。
【００３４】
また、レンズ１４の高さＨを出光面３２の長さＬ２の２倍以上に設定することにより、出光面３２から放射される光の収束度を増加することができる。
【００３５】
さらに、レンズ１４の底面３０と光源体１２との間に空間を設けることにより、底面３０からレンズ１４内に入った光のうち、レンズ１４の側面３４で全反射して出光面３２から出る光の割合を増加することができる。
【００３６】
（変形例１）
上述した実施形態におけるレンズ１４の出光面３２は畝５０を複数本並べて形成されているが、これに変えて、図１０に示すように、出光面３２を滑らかな面（断面Ｄでは単なる直線状）に形成してもよい。
【００３７】
（変形例２）
上述した実施形態におけるレンズ１４は棒状に形成されており、複数のＬＥＤ２２からの光をひとつのレンズ１４で受けるようになっているが、これに変えて、光源体１２を構成するひとつひとつのＬＥＤ２２に、対応するレンズ１４をそれぞれ設けてもよい。もちろん、いくつかのＬＥＤ２２を一単位として、各単位に対応するレンズ１４をそれぞれ設けてもよい。
【００３８】
（変形例３）
上述した実施形態では、光源体１２の光源としてＬＥＤ２２を用いているが、光源の種類としてはこれに限定されるものではなく、白熱球や有機ＥＬなど他の種類の光源を用いることができる。
【００３９】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４０】
１０…照明器具、１１…ランプ、１２…光源体、１４…レンズ、１６…リフレクタ
２０…基板、２２…ＬＥＤ
３０…底面、３２…出光面、３４…側面、３５…端面、３６…（底面３０の）端、３８…（出光面３２の）端、３９…鍔部
４０…反射材、４２…側板、４４…ベース
５０…畝（レンチキュラーレンズ）
Ｌ１…（底面３０の）長さ、Ｌ２…（出光面３２の）長さ、Ｈ…（レンズ１４の）高さ
ＳＬ１…（底面３０の両端３６同士を結ぶ）直線、ＳＬ２…（出光面３２の両端３８同士を結ぶ）直線
Ｄ…（レンズ１４の）断面、Ｃ…（畝５０を規定する円筒の）中心、ＩＬ…（出光面３２の両端３８同士を結ぶ）仮想直線
【図１】
2020155265.tif 000003
【図２】
2020155265.tif 000004
【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】
2020155265.tif 000009
【図８】
2020155265.tif 000010
【図９】
2020155265.tif 000011
【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年6月8日(2020.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状に延びる基板と、前記基板の長手方向に沿って配置された複数のＬＥＤとで構成されており、所定の光を放射する光源体と、
前記光源体の前記長手方向に沿って延び、前記長手方向に直交する断面形状が「くさび」状であり、前記光源体からの光を受ける底面および前記底面から受け入れた光を放射する出光面を有するレンズとを備えるランプであって、
前記レンズの前記断面形状において、前記底面の長さに比べて前記出光面の長さの方が長く設定されており、かつ、
前記長手方向に延びる断面で見たとき、前記出光面は、前記光の放射方向に向けて凸の円弧状に形成されていることを特徴とする
ランプ。
【請求項２】
前記レンズの高さは、前記出光面の前記長さの２倍以上である
請求項１に記載のランプ。
【請求項３】
前記レンズの前記底面と、前記光源体との間には、空間が設けられており、
前記底面と前記光源体との間の距離Ｗは、前記光源体の開き角θの半分の角度ｉ、前記レンズの屈折率Ｎ、および、前記角度ｉの前記光が前記底面と交わる点から、前記光源体を通る法線と前記底面との交点までの長さａとの関係で、以下の数式が成立するように設定されており、
ｉ＝ｔａｎ−１（ａ／Ｗ）  …（式１）
（ｓｉｎｉ）／Ｎ＝ｓｉｎｉ’  …（式２）
さらに、角度ｉ’の前記光が前記レンズの側面で全反射するように前記レンズの断面形状が設定されている
請求項１または２に記載のランプ。
【請求項４】
前記レンズの前記出光面は、半円筒状の畝が複数本並べて配置された形状となっている
請求項１から３のいずれか１項に記載のランプ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のランプと、前記ランプから放射された光を反射させるリフレクタとを備える照明器具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の一局面によれば、
帯状に延びる基板と、前記基板の長手方向に沿って配置された複数のＬＥＤとで構成されており、所定の光を放射する光源体と、
前記光源体の前記長手方向に沿って延び、前記長手方向に直交する断面形状が「くさび」状であり、前記光源体からの光を受ける底面および前記底面から受け入れた光を放射する出光面を有するレンズとを備えるランプであって、
前記レンズの前記断面形状において、前記底面の長さに比べて前記出光面の長さの方が長く設定されており、かつ、
前記長手方向に延びる断面で見たとき、前記出光面は、前記光の放射方向に向けて凸の円弧状に形成されていることを特徴とする
ランプが提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
好適には、前記レンズの前記底面と、前記光源体との間には、空間が設けられており、
前記底面と前記光源体との間の距離Ｗは、前記光源体の開き角θの半分の角度ｉ、前記レンズの屈折率Ｎ、および、前記角度ｉの前記光が前記底面と交わる点から、前記光源体を通る法線と前記底面との交点までの長さａとの関係で、以下の数式が成立するように設定されており、
ｉ＝ｔａｎ−１（ａ／Ｗ）  …（式１）
（ｓｉｎｉ）／Ｎ＝ｓｉｎｉ’  …（式２）
さらに、角度ｉ’の前記光が前記レンズの側面で全反射するように前記レンズの断面形状が設定されている。