(57)【要約】  【課題】  照明光のむらが少ないフレネルレンズを提供する。【解決手段】  屈折率がｎのレンズ材料からなり、光源から入射された光線を所定の照射視野角φに絞るフレネルレンズにおいて、共通の光軸の周りに同心円状に配列された複数Ｎ個の環状のレンズ面２１と、これらレンズ面２１の間に交互に隣接して配置された複数の環状のライズ面２２とを有し、ライズ面２２の少なくとも一つをはさんで隣接する二つのレンズ面２１が凹面であって、それらのレンズ面１２の光軸を通る断面の形状のライズ面２１との交点における接線Ｃ、Ｄ同士が光軸に対して外側で交差し、これらの接線同士がなす角をθとするとき、  θ ≧ φ／（２ ｎ Ｎ）  とする。【選択図】  図７
2006086008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率がｎのレンズ材料からなり、光源から入射された光線を所定の照射視野角φに絞るフレネルレンズにおいて、
共通の光軸の周りに同心円状に配列された複数Ｎ個の環状のレンズ面と、これらレンズ面の間に交互に隣接して配置された複数の環状のライズ面とを有し、
前記ライズ面の少なくとも一つをはさんで隣接する二つの前記レンズ面が凹面であって、それらのレンズ面の前記光軸を通る断面の形状の前記ライズ面との交点における接線同士が前記光軸に対して外側で交差し、これらの接線同士がなす角をθとするとき、
θ ≧ φ／（２ ｎ Ｎ）
であること、を特徴とするフレネルレンズ。
【請求項２】
前記レンズ面とライズ面との接続部の少なくとも一部に丸みが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフレネルレンズ。
【請求項３】
前記複数の環状のレンズ面全体の内側の前記光軸近くに凸レンズ部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のフレネルレンズ。
【請求項４】
前記光軸を通る断面の形状が略円弧状のメニスカスレンズであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のフレネルレンズ。
【請求項５】
前記レンズ面が形成されていない側であるレンズ裏面またはライズ面の少なくとも一方に、光を拡散する拡散透過面が形成されていること、を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のフレネルレンズ。
【請求項６】
光源と、
屈折率がｎのレンズ材料からなり、前記光源から入射された光を所定の照射視野角φに絞るフレネルレンズと、
を有する照明装置において、
前記フレネルレンズは、
共通の光軸の周りに同心円状に配列された複数Ｎ個の環状のレンズ面と、これらレンズ面の間に交互に隣接して配置された複数の環状のライズ面とを有し、
前記ライズ面の少なくとも一つをはさんで隣接する二つの前記レンズ面が凹面であって、それらのレンズ面の前記光軸を通る断面の形状の前記ライズ面との交点における接線同士が前記光軸に対して外側で交差し、これらの接線同士がなす角をθとするとき、
θ ≧ φ／（２ ｎ Ｎ）
であること、を特徴とする照明装置。
【請求項７】
光源と、
この光源から入射された光を所定の照射視野角に絞るフレネルレンズと、
を有する照明装置において、
前記フレネルレンズは、
共通の光軸の周りに同心円状に配列された複数個の環状のレンズ面と、これらレンズ面の間に交互に隣接して配置された複数の環状のライズ面とを有し、
前記ライズ面の少なくとも一つをはさんで隣接する二つの前記環状のレンズ面が凹面であって、
これら二つのレンズ面から射出される光が照射される領域がそれぞれ環状であって、これらの環状の領域がそれらの幅の少なくとも半分で相互に重なるように構成されていること、
を特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舞台やスタジオで使用される照明用スポットライトなどに好適な照明装置およびその照明装置に使用されるフレネルレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
舞台照明やスタジオ照明に用いられる照明装置は、天井に吊るして使用することが多く、安全上の問題として落下防止を考えると、より軽量であることが望まれる。また輝度の高い光源を用いるため高熱下で使用することも多く、照明装置に含まれるレンズも放熱性を考慮し薄型であることが望まれる。そのためこの分野の照明装置では、フレネルレンズが用いられることが普通になっている。
【０００３】
フレネルレンズは、薄型化と軽量化を実現するレンズである。球面あるいは楕円面を用いた凸レンズでは、図１７に示すように屈折力の強いレンズを考えた場合に厚くなり重量が大きくなってしまう。そこで図１８のようにフレネルレンズ９３では、図１７の斜線部のレンズ内肉部９２を取り除き、レンズ面９１を並び替えて段付きレンズ面９４のようにし、集光作用を変えることなく薄いレンズを実現している。このように薄いレンズにすることができるため、軽量化が達成され、放熱にも都合がよい。このような特徴によりフレネルレンズは、光量も大きく発熱量も大きい光源を用いる舞台照明用途あるいはスタジオ照明用途において、スポット状態からフラッド状態を創り出すことができる照明器具などに配光制御用レンズとして用いられている。
【０００４】
舞台照明やスタジオ照明に用いられる照明装置においては、照射される範囲に明るさのむらがなく滑らかで一様な照度分布を持つ照明光が照射されるのがより好ましい。しかし従来のフレネルレンズを用いた照明装置では、照明光のむらを抑制することができず、十分な演出効果が得られないという問題があった。その照明光に明るさのむらの原因は、図１８に示したような凸レンズから切り出したフレネルレンズではレンズ面の段差であるライズ面９５である。つまりライズ面９５により照射領域外に反射または屈折される光が存在し、そのライズ面９５が照明光を遮断するように作用してしまうため、照明光の中に周囲よりも暗くなる暗線が発生してしまうことが原因となっていた。
【０００５】
このため、レンズの構造を工夫することにより発生するむらを解消するフレネルレンズもある。例えば特許文献１に示されているフレネルレンズは、図１８のように断面形状が略平面形状のフレネルレンズではなく、断面形状が略円弧状のメニスカスレンズにしている。これに従ってレンズの外周に行くほどライズ面の角度が放射状に広がるようになっており、ライズ面に衝突する光の量を軽減するようにしている。また前記公報に示されたフレネルレンズでは、むらを低減させるため、段のピッチを細かくするなどの工夫も行っている。
【特許文献１】特開平８−３０６２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のフレネルレンズでも照明光の明るさのむらを低減させる工夫はなされているが、それでも十分にむらを低減させることができないでいた。その理由は、図１９に示すように、レンズ面１０１ａから出た光は被照射面１０２上の領域Ｐを照射し、レンズ面１０１ｂから出た光は領域Ｑを照射するといったように、隣り合うレンズ面から出た光が照射する領域は、わずかに重複する部分が発生してしまい、照射する光の強度を強めあう領域が存在してしまうためである。
【０００７】
これを被照射面１０２上の照度分布で考えると、図２０のように、個々のレンズ面から出た光のみで形成される照度分布は、破線６０で示す分布のように略矩形の分布となる。そのためそれらの合計であるフレネルレンズ全体から出た光による照度分布は、実線６２で示す輪郭をもつ分布となる。この合計の照度分布では、各レンズ面の照度分布が重複する部分に鋭いピークが発生している。この鋭いピークのために、従来のフレネルレンズでは、照明光のむらが発生してしまうという問題があった。
【０００８】
また、各レンズ面による照度分布が重複しないように面形状を形成したレンズ面であっても、製造誤差などによりレンズ面がわずかにずれるため、照度分布の重複が生じ、むらを発生させてしまうという問題もあった。
【０００９】
このような従来のフレネルレンズを用いた照明装置が有していた前記のむらの問題に対し、有効な解決手段は得られていない。
【００１０】
本発明は上記課題の解決を図るものであって、その目的は、照明光のむらが少なく、高い演出効果が得られる照明装置およびそのような照明装置を実現するフレネルレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するべくなされたものであって、一つの態様では、屈折率がｎのレンズ材料からなり、光源から入射された光線を所定の照射視野角φに絞るフレネルレンズにおいて、共通の光軸の周りに同心円状に配列された複数Ｎ個の環状のレンズ面と、これらレンズ面の間に交互に隣接して配置された複数の環状のライズ面とを有し、前記ライズ面の少なくとも一つをはさんで隣接する二つの前記レンズ面が凹面であって、それらのレンズ面の前記光軸を通る断面の形状の前記ライズ面との交点における接線同士が前記光軸に対して外側で交差し、これらの接線同士がなす角をθとするとき、  θ ≧ φ／（２ ｎ Ｎ）  であること、を特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の態様では、光源と、屈折率がｎのレンズ材料からなり前記光源から入射された光を所定の照射視野角φに絞るフレネルレンズと、を有する照明装置において、前記フレネルレンズは、共通の光軸の周りに同心円状に配列された複数Ｎ個の環状のレンズ面と、これらレンズ面の間に交互に隣接して配置された複数の環状のライズ面とを有し、前記ライズ面の少なくとも一つをはさんで隣接する二つの前記レンズ面が凹面であって、それらのレンズ面の前記光軸を通る断面の形状の前記ライズ面との交点における接線同士が前記光軸に対して外側で交差し、これらの接線同士がなす角をθとするとき、  θ ≧ φ／（２ ｎ Ｎ）  であること、を特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の他の態様では、光源と、この光源から入射された光を所定の照射視野角に絞るフレネルレンズと、を有する照明装置において、前記フレネルレンズは、共通の光軸の周りに同心円状に配列された複数個の環状のレンズ面とこれらレンズ面の間に交互に隣接して配置された複数の環状のライズ面とを有し、前記ライズ面の少なくとも一つをはさんで隣接する二つの前記環状のレンズ面が凹面であって、これら二つのレンズ面から射出される光が照射される領域がそれぞれ環状であってこれらの環状の領域がそれらの幅の少なくとも半分で相互に重なるように構成されていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、互いに隣り合うレンズ面の照射する領域が半分以上重複するように、フレネルレンズの各レンズ面が構成される。これにより、照射面における暗線や輝線による照明むらを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係るフレネルレンズおよびこれを搭載した照明装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。ここで、同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００１６】
本発明に係るフレネルレンズを搭載した照明装置の一実施の形態を図１の斜視図に示す。照明装置２は、筐体３と、筐体３内に配置されたフレネルレンズ１を有する。筐体３内のフレネルレンズ１の奥には光源５（図２、図３参照）が配置されている。さらに、フレネルレンズ１を出た光の一部を遮断して所望の光ビーム形状を得るための配光制御手段４が筐体３に取り付けられている。さらに、筐体３内の光源５の背後には光反射手段６を備えている（図２、図３参照）。
【００１７】
フレネルレンズ１の材料としては、透明な樹脂あるいはガラスを用いればよい。より好ましい材料として二酸化けい素の割合が大きく、他にほう酸（Ｂ２Ｏ３）、酸化ナトリウムあるいは酸化カリウム、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などを含んでいる耐熱ガラスを用いるとよい。筐体３は任意の材料を用いてもよいが、放熱性や強度を考慮すれば鉄やアルミニウムといった金属を用いるのが好ましい。
【００１８】
本発明に係る照明装置の一実施の形態の概略断面図を示すのが図２である。図２の中では図示されていないが、光源５および光反射手段６の保持する手段として、フレネルレンズ１と光源５および光反射手段６の距離を任意に取ることができるような、摺動する保持手段を設ける。
【００１９】
光源５から出た光は、フレネルレンズ１に直接入射、あるいは光反射手段６に反射された後にフレネルレンズ１に入射する。フレネルレンズ１に入射した光は、フレネルレンズ１の背面およびレンズ面で、屈折・収斂され光ビームを形成することになる。図２では、フレネルレンズ１の各レンズ面から射出するビームがフレネルレンズ１全体の光軸５０に略平行になるように構成した例を示している。この場合、照明装置２は狭い被照射面７（図４参照）を持つ照明光を発するスポットライトとして機能する。
【００２０】
また照明装置２は、図３のようにフレネルレンズ１に光源５と光反射手段６を近づけることで、図４に示すような発散するように光ビームを形成することもできるようにする。この場合、照明装置２は広い被照射面７を持つ照明光を発するフラッドライトとして機能する。
【００２１】
本発明に係るフレネルレンズ１の一つの構成例を示す正面図が図５である。フレネルレンズ１は正面から見ると円形をしており、凸レンズ部１１とその周囲に形成されているフレネル部１２とを備えている。またフレネル部１２のさらに外周には、レンズを固定しやすくするために一体形成された保持部１３が設けられる。
【００２２】
図６は、フレネルレンズ１の光軸に沿った、すなわち図５のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図２に示すように、フレネル部１２は、光源５の反対側に、鋸状に山谷が繰り返すような形状に形成する。フレネルレンズ１の直径、凸レンズ部１１の直径、保持部１３の幅の値は、使用する照明器具の大きさや重さによって任意に決定すればよく、本発明はそれらの値により制限されるものではない。ただし照明装置の軽量化や製造のしやすさを考慮すると、凸レンズ部１１の直径は、１０ｍｍ〜６０ｍｍにするのが好ましく、保持部１３の幅は、３ｍｍ〜２０ｍｍにするのが好ましい。
【００２３】
また同様の理由によりフレネル部１２を構成する山谷のピッチは、２ｍｍ〜１０ｍｍにするのが好ましい。またそのピッチはフレネル部１２に含まれる山谷の間で一定にする必要はなく、２ｍｍ〜１０ｍｍの間で変化するようにしてもよい。
【００２４】
なお、この実施の形態では、フレネルレンズ１の光源側の面（裏面）１４は平面となっている。
【００２５】
図７は図６の要部Ｂを拡大した図である。フレネル部１２の一つの山に注目すると、レンズ機能を担っているレンズ面２１、隣り合うレンズ面同士の段差であるライズ面２２、山の尖端部２３と谷底部２４により構成されている。そのレンズ面２１は、外側に対して凹状となるように形成する。その凹状の形状としては尖端部２３から谷底部２４まで変曲点の無い滑らかな曲線で形成する。
【００２６】
このとき、レンズ面２１の尖端部２３の近傍に接する接線Ｃと、ライズ面２２を挟んで隣にあるレンズ面２１において谷底部２４の近傍で接する接線Ｄは、光軸から遠い位置で交差する。このとき、接線ＣとＤのなす角度をθとすると、
θ ≧ φ／（２ ｎ Ｎ）                （１）
となっている。ここに、φは、図４に示す照明装置２の最大照明視野角である。ｎはフレネルレンズ１を形成する材料の屈折率であり、Ｎはフレネルレンズ１に含まれるレンズ面２１の総数である。レンズ面２１の総数Ｎは、フレネルレンズ１の直径、中心にある凸レンズ部１１の直径、フレネル部１２のピッチ、保持部１３の幅によって決定される値である。
【００２７】
式（１）のように構成することによって、相互に隣接するレンズ面２１から射出された光線が被照射面７で相互に半分以上重なり合い、それによって、照射むらを抑制することができる。
【００２８】
ここで、式（１）を導く過程を説明する。一般的に照明用途に用いられるフレネルレンズでは、略点光源から射出した光を径方向に照明視野角φの光ビームを形成するようにした場合、図８に示すように、各レンズ面から出る光の径方向の広がり角ωは、照明視野角φをレンズ面の数Ｎで割った値にほぼ等しくなる。すなわちレンズ面の幅の取り方により多少の変化はあるものの、各レンズ面から出る光の径方向の広がり角ωに対しては、
ω ＝ φ／Ｎ                      （２）
という関係が成立するか、または少なくとも近似的に成立する。
【００２９】
一方、本実施の形態のフレネルレンズで、各レンズ面から出る光の径方向の広がり角ωに対して、互いに照射範囲の半分すなわちω／２分だけ重複するようにレンズ面を形成するものとする。ここで隣あうレンズ面から射出する光がω／２分だけ重複するということは、図９および図１０に示すように隣り合うレンズ面２１から射出される光線群Ｅと光線群Ｆを考えると、それぞれの光線群に含まれる光線Ｅ３の出射角ｔ１と光線Ｆ１の出射角ｔ２（図１１および図１２参照）の差がω／２になるということである。すなわち、
ｔ２− ｔ１ ＝ ω／２              （３）
となる。
【００３０】
図９に示す例では、フレネルレンズ１の径方向に対し、光線群Ｅを射出するレンズ面が内周側、光線群Ｆを射出するレンズ面が外周側である。光線群Ｅを射出するレンズ面では、外周側の隣のレンズ面に最も近接する光線は谷底部近傍Ｇを通る光線Ｅ３であり、光線群Ｆを射出するレンズ面では、内周側の隣のレンズ面に最も近接する光線は尖端部近傍Ｈを通る光線Ｆ１である。谷底部近傍Ｇと尖端部近傍Ｈは近接した位置にあるため、光線Ｅ３とＦ１はほぼ平行に入射する。これにより谷底部近傍Ｇの光線Ｅ３が通過する微小領域に接する接線の角度と、尖端部近傍Ｈの光線Ｆ１が通過する微小領域に接する接線の角度との差θ（図７）は、それぞれの光線の入射角ｉ１、ｉ２（図１１、図１２）の差に等しいとみなすことができる。すなわち
θ ＝ ｉ２− ｉ１                  （４）
と表わせる。
【００３１】
さらに谷底部近傍Ｇを拡大しものを図１１に示し、尖端部近傍Ｈを拡大したものを図１２に示す。図１１では、入射角ｉ１で光線Ｅ３が入射し、レンズ面で屈折された光線Ｅ３が出射角ｔ１で出射するようすが描かれている。図１２でも同様に、入射角ｉ２で光線Ｆ１が入射し、レンズ面で屈折された光線Ｆ１が出射角ｔ２で出射するようすが描かれている。ここで光の反射屈折の法則であるスネルの法則より、レンズの屈折率ｎ、入射角ｉ１、ｉ２、および出射角ｔ１、ｔ２の間には、
ｎ sin ｉ１＝ sin ｔ１
ｎ sin ｉ２＝ sin ｔ２            （５）
という関係が成立する。ここで、θが微小であることから、sinθ≒θという近似を導入することにより、これらの関係式は、
ｎ ｉ１ ＝ ｔ１
ｎ ｉ２ ＝ ｔ２                  （６）
と近似的に表わすことができる。この近似式は、照明用のフレネルレンズにおいてレンズ面に対する入射角と出射角の一般的な範囲である約６０°以内の角度ならば十分成立すると言える。
【００３２】
以上の関係式（２）、（３）、（４）、（６）を用いると、隣り合うレンズ面から出る光が互いに照射範囲の半分すなわちω／２分だけ重複するようにするための、隣合う尖端部近傍と谷底部近傍の接線のなす角度θに対する条件式が求まり、
θ ＝ φ／（２ ｎ Ｎ）          （７）
となる。
【００３３】
したがって、式（１）の条件を満たすことによって、相互に隣接するレンズ面２１から射出された光線が被照射面で相互に半分以上重なり合うことになる。
【００３４】
次に、中心部に凸レンズ部１１があり、その周囲にフレネル部１２が環状に形成されるフレネルレンズ（図５、図６）を考える。このときフレネル部１２のみによる照明視野角φｆを考え、それをフレネル部１２のレンズ面数Ｎで分割することになる。この場合は式（７）と同様の導出により、
θ ＝ φｆ／（２ ｎ Ｎ）          （８）
という関係式が得られる。
【００３５】
しかしながら、フレネルレンズ全体の照明視野角φに対して、中心レンズのみよる照明視野角φ０は十分小さいと見なすことができる。したがって、フレネル部１２のみによる照明視野角φｆは、フレネルレンズ全体の照明視野角φに等しいといえる。つまり、
φｆ ＝ φ − φ０ ＝ φ          （９）
という近似式が成立し、この場合も式（７）が近似的に成立する。
【００３６】
したがってこの場合も、式（１）の条件を満たすことによって、相互に隣接するレンズ面２１から射出された光線が被照射面で相互に半分以上重なり合うことになる。
【００３７】
式（１）で等号が成り立つ（すなわち、式（７）が成り立つ）構成のフレネルレンズ１を用いた場合に、各レンズ面から出射されたビームが被照射面７に達するときにその被照射面７での照度分布を図１３に示す。この場合、各レンズ面から出た光線群Ｅ、Ｆによる照度分布は、破線５２に示すようにそれぞれがほぼ台形となる。そして、これらを重ね合わせたフレネルレンズ１全体から出た光による照度分布は、図１３の実線５４に示すように、滑らかでむらのない照度分布となる。
【００３８】
なお、図１３は、相互に隣接するレンズ面から射出された光線が被照射面で相互に半分だけ重なり合う場合を示すが、半分以上重なり合えば（すなわち式（１）が成立すれば）、充分に滑らかな照度分布を形成することができる。また、製造誤差などにより一つのレンズ面から出た光の照射領域にずれが生じても、合計の照度分布が大きく変化することはなく、照射むらを抑制することができる。
【００３９】
次に、本発明に係るフレネルレンズ１の他の実施の形態を、図１４〜図１６を用いて説明する。図１４は、この実施の形態のフレネルレンズ１の正面図である。この構成例においてもフレネルレンズ１は正面から見ると円形をしており、凸レンズ部１１とその周囲に形成されているフレネル部１２とを備えている。またフレネル部１２のさらに外周には、レンズを固定しやすくするための保持部１３が設けられている。
【００４０】
図１５は、図１４に示したフレネルレンズ１の中心を通るＡ−Ａ線に沿った断面図である。フレネル部１２の断面の概形は、鋸状に山谷が繰り返す構成になっており、その山谷は尖端部が円弧１７に沿って配列されるようになっている。また光源側に位置する裏面１４は凹面となっていて、フレネルレンズ１全体としては、断面が略円弧状のメニスカス形状をとるようになっている。
【００４１】
フレネルレンズ１の直径、凸レンズ部１１の直径、保持部１３の幅の値は、使用する照明器具の大きさや重さによって任意に決定すればよく、本発明はそれらの値により制限されるものではない。ただし照明装置の軽量化や製造のしやすさを考慮すると、凸レンズ部１１の直径は、１０ｍｍ〜６０ｍｍにするのが好ましく、保持部１３の幅は、３ｍｍ〜２０ｍｍにするのが好ましい。また同様の理由によりフレネル部１２を構成する山谷のピッチは、２ｍｍ〜１０ｍｍにするのが好ましい。またそのピッチはフレネル部１２に含まれる山谷の間で一定にする必要はなく、２ｍｍ〜１０ｍｍの間で変化するようにしてもよい。
【００４２】
図１６は、図１５に示したフレネル部１２の要部Ｂを拡大した図である。そのフレネル部１２の一つの山に注目すると、レンズ機能を担っているレンズ面２１、隣り合うレンズ面同士の段差であるライズ面２２、山の尖端部２３と谷底部２４により構成されている。そのレンズ面２１は、外側に対して凹状となるように形成する。その凹状の形状としては尖端部２３から谷底部２４まで変曲点の無い滑らかな曲線で形成する。
【００４３】
このとき、レンズ面２１の尖端部２３の近傍に接する接線Ｃと、ライズ面２２を挟んで隣にあるレンズ面２１において谷底部２４の近傍で接する接線Ｄは、光軸から遠い位置で交差する。このとき接線ＣとＤのなす角度θは、前述の実施の形態と同様に、式（１）を満足する構成とする。
【００４４】
このような構成により、隣り合うレンズ面から射出される光線群ＥとＦの照射する領域は、その領域の径方向の幅の約半分以上の領域が重複するようにさせることができる。
【００４５】
また、上記各実施の形態で、照明むらをより抑制するために、フレネルレンズの裏面１４もしくはライズ面２２もしくはその両者を光を拡散する作用を持つ粗面として形成してもよい。その粗面の具体的な形成例としては、直径０．１ｍｍ〜３ｍｍ、高さ０．１ｍｍ〜３ｍｍの微小なドーム型の凹凸をランダムまたは格子状に配列させる構造を設けるといった方法がある。また裏面１４を薬品処理することにより、ランダムな凹凸構造を設ける方法もある。
【００４６】
また、フレネルレンズ１の製造を容易にするために、フレネル形状を形成する尖端部２３もしくは谷底部２４もしくはその両者の半径方向の断面形状が略円弧状に丸めるように形成してもよい。照明光への影響を抑制するため、その円弧の曲率半径は、０．０５ｍｍ〜１ｍｍにするのが好ましい。このように尖端部２３を略円弧状に形成することで、照明光のむらにつながるようなレンズ面の尖端部２３の破損が生じにくいフレネルレンズとすることができる。また金型成形によりフレネルレンズを製造する場合には、尖端部２３および谷底部２４を略円弧状にすることで、金型の小さな隙間に溶融したガラスが入り込みやすくなる。これにより形状が複雑なフレネルレンズの中でも、製造が容易なフレネルレンズとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る照明装置の一実施の形態の模式的斜視図。
【図２】本発明に係る照明装置の一実施の形態のスポット状態を示す模式的縦断面図。
【図３】本発明に係る照明装置の一実施の形態のフラッド状態を示す縦断面図。
【図４】本発明に係る照明装置の一実施の形態のフラッド状態における照明光の広がり状態を示す模式図。
【図５】本発明に係るフレネルレンズの一実施の形態の正面図。
【図６】図５のフレネルレンズのＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図７】図６のＢ部拡大断面図。
【図８】本発明に係る照明装置の一実施の形態による照射光の広がり状態を示す模式図。
【図９】図７のフレネルレンズを通る光線群の経路を示す模式図。
【図１０】図８の状態における照射光の重なり状態を示す模式図。
【図１１】図１０の光線Ｅ３の経路を示す模式図。
【図１２】図１０の光線Ｆ１の経路を示す模式図。
【図１３】本発明に係る照明装置の一実施の形態による照射光の照度分布を示すグラフ。
【図１４】本発明に係るフレネルレンズの他の実施の形態の正面図。
【図１５】図１４のフレネルレンズのＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図１６】図１５のＢ部拡大断面図。
【図１７】従来技術による凸レンズの模式的断面図。
【図１８】従来技術によるフレネルレンズの模式的断面図。
【図１９】従来のフレネルレンズを通過する光線群の経路を示す模式的断面図。
【図２０】従来のフレネルレンズによる照射光の照度分布を示すグラフ。
【符号の説明】
【００４８】
１：フレネルレンズ
２：照明装置
３：筐体
４：配光制御手段
５：光源
６：光反射手段
７：被照射面
１１：凸レンズ部
１２：フレネル部
１３：保持部
１４：光源側の面（裏面）
２１：レンズ面
２２：ライズ面
２３：尖端部
２４：谷底部
５０：光軸
【図１】
2006086008.tif 000003
【図２】
2006086008.tif 000004
【図３】
2006086008.tif 000005
【図４】
2006086008.tif 000006
【図５】
2006086008.tif 000007
【図６】
2006086008.tif 000008
【図７】
2006086008.tif 000009
【図８】
2006086008.tif 000010
【図９】
2006086008.tif 000011
【図１０】
2006086008.tif 000012
【図１１】
2006086008.tif 000013
【図１２】
2006086008.tif 000014
【図１３】
2006086008.tif 000015
【図１４】
2006086008.tif 000016
【図１５】
2006086008.tif 000017
【図１６】
2006086008.tif 000018
【図１７】
2006086008.tif 000019
【図１８】
2006086008.tif 000020
【図１９】
2006086008.tif 000021
【図２０】
2006086008.tif 000022