(57)【要約】【課題】製造コストを低下させられる照明用のズーム多層レンズを提供する。【解決手段】照明用のズーム多層レンズは、レンズ本体2を設置し、レンズ本体2の一方の側面には少なくとも１個の自由曲面21を設置し、自由曲面21上には数個のズーム曲面22を設置することで、多層のズーム曲面22を形成し、ズーム曲面22の一方の側面は斜切面220に形成し、ズーム曲面22のもう一方の側面は弧状曲面221に形成し、レンズ本体2は多種の複雑な自由曲面21の組合せ設計により、曲面をマルチブロックの焦点に分割することができ、各ズーム曲面22の曲面と焦点をさまざまに変化させることにより、いろいろな変化を組合せ、光源3の光線投射を必要な照明輝度及び照射角度へと制御し、必要な照明機能と効果を達成することができる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
照明用のズーム多層レンズは、レンズ本体を設置し、
該レンズ本体の一方の側面には、少なくとも１個の自由曲面を設置し、
該自由曲面上には、数個のズーム曲面を設置することで、多層のズーム曲面を形成し、
該ズーム曲面の一方の側面は、斜切面に形成し、該ズーム曲面のもう一方の側面は、弧状曲面に形成することを特徴とする照明用のズーム多層レンズ。
【請求項２】
前記レンズ本体は、該自由曲面のもう一方の側面に相対し、平坦面を形成することを特徴とする請求項１に記載の照明用のズーム多層レンズ。
【請求項３】
前記レンズ本体の自由曲面上のズーム曲面の数量及び大きさは、上、下対称及び左、右対称の設置を呈することを特徴とする請求項１に記載の照明用のズーム多層レンズ。
【請求項４】
前記レンズ本体の自由曲面上のズーム曲面の数量及び大きさは、上、下不対称及び左、右対称の設置を呈することを特徴とする請求項１に記載の照明用のズーム多層レンズ。
【請求項５】
前記レンズ本体の自由曲面上のズーム曲面の数量及び大きさは、上、下対称及び左、右不対称の設置を呈することを特徴とする請求項１に記載の照明用のズーム多層レンズ。
【請求項６】
前記レンズ本体上には、２個以上の自由曲面の組合せを設置し、
該２個以上の自由曲面上には、それぞれ数個のズーム曲面を設置することを特徴とする請求項１に記載の照明用のズーム多層レンズ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は照明用のズーム多層レンズに関し、特にレンズ本体上に設置する数個のズーム曲面により、光源投射の輝度及び角度を制御し、レンズ本体の厚度及び体積を大幅に減らすことができ、製造コストを低下させられ、光源投射はより遠く、より明るく、面積はより大きくなり、光線投射角度を制御できる等の機能と効果を達成することができる照明用のズーム多層レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車ライト、街路灯、懐中電灯、サーチライト等の照明を提供するランプに、環境保護の機能と効果を持たせようとする場合には、多くの場合、光源の電球をLEDに替えて設計する。
【０００３】
しかし、LEDの光源が投射する面積は、どちらかというと小さい。
図１に示すように、従来の照明ランプの多くは、LED 10前方に、半球形のレンズ11を増設し、該LED 10外周を、導光カバー12で覆い、その投射光線の輝度及び範囲を拡大し、或いは照明ランプ内に、多数のLEDを設置することで、その輝度及び範囲を拡大している。
【０００４】
けれども、上記した光源の投射光線を拡大する方式は、どれも製造と組立てが比較的複雑で、コストがどちらかというと高く、しかも投射光線の遠近或いは面積だけしか変えることができない。
そのため、光線はやはりリング状を散射基準とし、光線投射のルートを変えることができない。
【０００５】
よって、形成される照明効果は、中央部位は比較的明るく、外周囲部位は比較的暗いということになり、その光源の投射距離及び範囲には限界がある。
そのため、該半円形レンズにおいて、要求される光投射範囲を達成しようとするなら、その厚度を厚くしなければならず、レンズの体積は大きくなり、そのコストは相対的に高くなってしまう。
【０００６】
また、一般のレンズの光線投射は、中央が比較的明るく、周囲が比較的暗いため、光均一の機能と効果を達成することはできない。
しかも、使用ニーズに応じて、光線投射のルートを変えることができないため、光線の輝度及び角度を制御することもできない。
本考案は、従来の照明用のレンズの上記した欠点に鑑みてなされたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−６９３１１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案が解決しようとする課題は、レンズ本体の厚度及び体積を大幅に減らすことができ、コストを低下させられ、光源の投射距離をより長くし、輝度を最適とし、照明面積を拡大し、光線投射角度を制御できる等の機能と効果を達成することができる照明用のズーム多層レンズを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本考案は下記の照明用のズーム多層レンズを提供する。
照明用のズーム多層レンズは、レンズ本体を設置し、
該レンズ本体の一方の側面には、少なくとも１個の自由曲面を設置し、
該自由曲面上には、数個のズーム曲面を設置することで、多層のズーム曲面を形成し、
該ズーム曲面の一方の側面は、斜切面に形成し、該ズーム曲面のもう一方の側面は、弧状曲面に形成し、
該レンズ本体は、多種の複雑な自由曲面の組合せ設計により、曲面をマルチブロックの焦点に分割することができ、各ズーム曲面の曲面と異なる焦点の変化により、異なる変化を組合せ、光源の光線投射を、必要な照明輝度及び照射角度へと制御し、必要な照明機能と効果を達成することができ、
本考案照明用のズーム多層レンズの該レンズ本体は、該自由曲面のもう一方の側面に相対し、平坦面を形成し、
本考案照明用のズーム多層レンズの該レンズ本体の自由曲面上のズーム曲面の数量及び大きさは、上、下対称及び左、右対称の設置を呈し、
本考案照明用のズーム多層レンズの該レンズ本体の自由曲面上のズーム曲面の数量及び大きさは、上、下不対称及び左、右対称の設置を呈し、
本考案照明用のズーム多層レンズの該レンズ本体の自由曲面上のズーム曲面の数量及び大きさは、上、下対称及び左、右不対称の設置を呈し、
本考案照明用のズーム多層レンズの該レンズ本体上には、２個以上の自由曲面の組合せを設置し、該２個以上の自由曲面上には、それぞれ数個のズーム曲面を設置する。
【考案の効果】
【００１０】
本考案の照明用のズーム多層レンズは、従来の照明用のレンズに存在する光の投射範囲が狭く、輝度が不良で、投射距離が短く、光線の投射角度を制御できず、しかも体積が厚く、コストが高い等の問題を解決することができ、レンズ本体の厚度及び体積を大幅に減らすことができ、コストを低下させられ、光源の投射距離をより長くし、輝度を最適とし、照明面積を拡大し、光線投射角度を制御できる等の機能と効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来のランプとレンズの模式図である。
【図２】本考案実施例の立体図である。
【図３】本考案実施例の前視図である。
【図４】本考案実施例の側視図である。
【図５】本考案実施例の俯視図である。
【図６】本考案実施例において、レンズ本体の光線投射を示す側視断面模式図である。
【図７】本考案実施例において、レンズ本体の光線投射を示す俯視断面模式図である。
【図８】本考案実施例において、光線投射の輝度分布図である。
【図９】本考案のレンズ本体上を２個の自由曲面により組成する様子の前視図である。
【図１０】本考案レンズ本体上のズーム曲面を上下不対称、左右対称に形成する様子を示す前視図である。
【図１１】本考案レンズ本体上のズーム曲面を上下対称、左右不対称に形成する様子を示す前視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照しながら本考案を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
本考案の実施例は、図２〜５に示すように、レンズ本体2を設置し、該レンズ本体2の一方の側面には、少なくとも１個の自由曲面21を設置する。
【００１４】
該自由曲面21上には、数個のズーム曲面22を設置することで、多層のズーム曲面22を形成し、該ズーム曲面22の一方の側面は、斜切面220に形成し、もう一方の側面は、弧状曲面221に形成する。
【００１５】
該レンズ本体2は、該自由曲面21のもう一方の側面に相対し、平坦面23を形成し、こうして照明用のズーム多層レンズとする。
【００１６】
使用時には、図６〜８に示すように、本考案のレンズ本体2を、光源3（LEDなど）の前方に設置し、該レンズ本体2上に設置する数個のズーム曲面22により、光源3が投射する光線30の進行ルートを変えることができる。
【００１７】
こうして、該レンズ本体2の数個のズーム曲面22の設置により、光源3の投射距離を延長し、その照明輝度を高め、照明面積を拡大し、しかも輝度を均一にし、さらに光線の投射角度を制御できる等の機能と効果と達成することができ、レンズ本体2の厚度と体積を大幅に減らすことができ、コストを低下させることもできる。
【００１８】
本考案レンズ本体上の自由曲面は、必要な照明輝度に応じて、その自由曲面の数量を設計することができ、図９に示すように、レンズ本体4上に２個以上の自由曲面41の組合せを設置し、該各自由曲面41上に、数個のズーム曲面42を設置することができる。
【００１９】
該レンズ本体4上に設置するズーム曲面42の設置位置及び数量は、さまざまに異なる照明輝度の要求に対応することができ、図９に示すように、該レンズ本体3の中央部位のズーム曲面42の数量は比較的多く、両側は比較的少ないため、中央部位が比較的明るく、両側部位が比較的暗いという照明効果を形成することができる。
【００２０】
本考案レンズ本体2の自由曲面21上のズーム曲面22の数量及び大きさは、上、下対称及び左、右対称に設置することができ、これにより均一な照明光線を形成することができる。
【００２１】
本考案レンズ本体2上のズーム曲面21はまた、上下不対称、左右対称（図１０参照）、或いは上下対称、左右不対称（図１１参照）などの不規則な設置とすることもでき、これにより光線の投射角度を変えることができる。
【００２２】
該レンズ本体2上のズーム曲面22の数が多い部位は、比較的明るい光線を形成し、ズーム曲面22の数が比較的少ない部位は、比較的暗い光線を形成する。
【００２３】
本考案は、異なる材質に進入する光線は、異なる屈折率を生じるという光トレース屈折の特性を利用するため、該レンズ本体は、多種の複雑な自由曲面の組合せ設計により、曲面をマルチブロックの焦点に分割することができ、各ズーム曲面の曲面と焦点をさまざまに変化させることにより、いろいろな変化を組合せ、光源の光線投射を、必要な照明輝度及び照射角度へと制御し、必要な照明機能と効果を達成することができる。
【００２４】
本考案のレンズ本体は、各種ランプ（自動車ライト、街路灯、懐中電灯、サーチライト等）の光源（LEDなど、電球等）の前方に設置することができ、ランプの照明機能と効果を大幅に高めることができる。
【００２５】
上記の本考案名称と内容は、本考案技術内容の説明に用いたのみで、本考案を限定するものではない。本考案の精神に基づく等価応用或いは部品（構造）の転換、置換、数量の増減はすべて、本考案の保護範囲に含むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本考案は実用新案登録の要件である新規性を備え、従来の同類製品に比べ十分な進歩を有し、実用性が高く、社会のニーズに合致しており、産業上の利用価値は非常に大きい。
しかも、本考案は確実に予期の使用目的と機能及び効果を達成でき、従来の構造に比べ理想的かつ実用的である。
【符号の説明】
【００２７】
10   LED
11  レンズ
12  導光カバー
2  レンズ本体
21  自由曲面
22  ズーム曲面
220  斜切面
221  弧状曲面
23  平坦面
3  光源
30  光線
4  レンズ本体
41  自由曲面
42  ズーム曲面
【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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