(57)【要約】【課題】光軸の回りで光拡散の程度が異なる照明レンズと、その照明レンズを備えた照明装置とを提供すること【解決手段】平面状に形成された第一面と、前記第一面とは反対側に位置する第二面とを備え、前記第一面と直交する方向から見た場合に円形状に形成された照明レンズにおいて、前記第二面は、前記照明レンズの周面側のある一の向きから見た場合に、周辺部に対して中央部がへこむように凹状に形成され、一方、前記第二面は、前記照明レンズの周面側の前記一の方向と直交する向きから見た場合に、山形状に形成されている。【選択図】図１
2009003104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状に形成された第一面と、前記第一面とは反対側に位置する第二面とを備え、前記第一面と直交する方向から見た場合に円形状に形成された照明レンズにおいて、前記第二面は、前記照明レンズの周面側のある一の向きから見た場合に、周辺部に対して中央部がへこむように凹状に形成され、一方、前記第二面は、前記照明レンズの周面側の前記一の方向と直交する向きから見た場合に、山形状に形成されていることを特徴とする照明レンズ。
【請求項２】
前記中央部分の前記一の向きに沿った断面は、前記第二面が凸となるように弧状に湾曲して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明レンズ。
【請求項３】
前記中央部分の前記一の向きに沿った断面は、前記第二面が前記第一面と平行となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明レンズ。
【請求項４】
請求項１から３いずれか一に記載の照明レンズと、光源とを備え、前記光源からの光は前記第一面及び前記第二面の一方の面から前記照明レンズに入射され該照明レンズの他方の面から出射されるように構成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
前記照明レンズの前記第一面に対向して、凸条又は凹条が少なくとも一面に形成された透光性の光拡散板が設置され、前記凸条又は前記凹条は一定の方向に延在し且つその延在方向に直交する方向に並設されていることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記照明レンズは、該照明レンズの光軸を中心に前記光拡散板に対して相対的に回転可能となるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記照明装置は、自転車の前照灯であることを特徴とする請求項５又は６に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明レンズ及び照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自転車の前照灯に使用される照明レンズや、棚下照明に使用される照明レンズは、一般に、光軸に対して回転対称の形状となっている（例えば、特許文献１を参照）。したがって、その照明レンズから出射される光はほぼ円錐状に拡がって対象物を照明することになる。
【特許文献１】特開２００６−４４５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、例えば、棚下照明を行う場合、棚の奥行き寸法や商品の配列具合によっては、光軸に対して回転対称の形状の照明レンズで照明すると、照明の必要のない領域まで拡がって照明されたり、反対に、照明の必要のある領域まで照明が行き渡らないという問題がある。
【０００４】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、光軸の回りで光拡散の程度が異なる照明レンズと、その照明レンズを備えた照明装置とを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、平面状に形成された第一面と、前記第一面とは反対側に位置する第二面とを備え、前記第一面と直交する方向から見た場合に円形状に形成された照明レンズにおいて、前記第二面は、前記照明レンズの周面側のある一の向きから見た場合に、周辺部に対して中央部がへこむように凹状に形成され、一方、前記第二面は、前記照明レンズの周面側の前記一の方向と直交する向きから見た場合に、山形状に形成されていることを特徴とする照明レンズである。要は、直交する方向から見た場合に円形状に形成された照明レンズにおいて、光軸回りで見た場合に、拡散度合いが最も大きい状態と、最も小さい状態とを９０度毎に取り得、照明光が横長拡散となる形状に第２面が構成されていれば良い。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、前記中央部分の前記一の向きに沿った断面は、前記第二面が凸となるように弧状に湾曲して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明レンズである。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、前記中央部分の前記一の向きに沿った断面は、前記第二面が前記第一面と平行となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明レンズである。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３いずれか一に記載の照明レンズと、光源とを備え、前記光源からの光は前記第一面及び前記第二面の一方の面から前記照明レンズに入射され該照明レンズの他方の面から出射されるように構成されていることを特徴とする照明装置である。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、前記照明レンズの前記第一面に対向して、凸条又は凹条が少なくとも一面に形成された透光性の光拡散板が設置され、前記凸条又は前記凹条は一定の方向に延在し且つその延在方向に直交する方向に並設されていることを特徴とする請求項４に記載の照明装置である。「凸条又は凹条」とは凹凸の凸部に着目するか凹部に着目するかの視点の違いを意味する。要は、光拡散板の面が結果的に凹凸となっていれば良い。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、前記照明レンズは、該照明レンズの光軸を中心に前記光拡散板に対して相対的に回転可能となるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の照明装置である。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、前記照明装置は、自転車の前照灯であることを特徴とする請求項５又は６に記載の照明装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１から７に記載の発明によれば、第一面又は第二面の一方の面から照明レンズに入射された光は該照明レンズの他方の面から出射されるが、その出射光は光軸回りで一応に拡散されず、特定の方向の拡散度合いが大きくなる。
また、光拡散板を使用した場合、その光拡散板自体で考えると、凸条又は凹条の延在方向と直交する向きでの拡散度合いが大きい。
したがって、照明レンズをその光軸を中心に光拡散板に対して相対的に回転させれば、光軸回りの拡散度合いの調整が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（照明レンズの実施形態）
図１は照明レンズの斜視図である。
符号１００はこの照明レンズを指示している。この照明レンズ１００は、特に限定はされないがプラスチックレンズとなっている。この照明レンズ１００の第一面１０１は平面状に形成されている。一方、この照明レンズ１００の第二面１０２は、照明レンズ１００の周面側のある一の向きから見た場合に、周辺部に対して中央部が凹状に形成されている。具体的には、この照明レンズ１００の第二面１０２は、図２（Ａ）に示すように、照明レンズ１００の周面側のある一の向きから見た場合に、周辺部に対して中央部が凹状となるように弧状又は弓状に形成されている。また、この照明レンズ１００の第二面１０２は、図２（Ｂ）に示すように、上記一の方向と直交する方向から見た場合に、山形状に形成されている。
なお、この照明レンズ１００の周面には鍔部１０３が形成されている。この鍔部１０３は、照明レンズ１００を所定の場所取り付けるために使用される。
【００１４】
次に、この照明レンズ１００の作用を説明する。この照明レンズ１００は第一面１０１又は第二面１０２のいずれかを光源側に向けて使用される。
この照明レンズ１００の第一面１０１側から光が入射されると、第二面１０２側から出射される光は、長円状又は楕円状に拡がる。また、第一面１０１側から入射された光は第二面１０２で反射されて照明レンズ１００の周面から出射される。
ここで、照明レンズ１００の第二面１０２側から出射される光を見ると、図３（Ａ）の断面に沿った方向への拡散の程度が、図３（Ｂ）の断面に沿った方向への拡散の程度よりも数段大きくなる。
この様子が図４（Ｂ）に示されている。ちなみに、通常の平凸レンズで平面側を光源に向けた場合の照明状態が図４（Ａ）に示されている。
なお、ここでは照明レンズ１００の第一面１０１側から光が入射された場合を述べたが、照明レンズ１００の第二面１０２側から光が入射された場合にもほぼ同様の効果が得られる。
【００１５】
以上のように、本実施形態の照明レンズ１００によれば、照明レンズ１００の光軸回りのある向きでの拡散の程度が大きくなる。以下、この拡散状態を便宜上「横長拡散」という。
【００１６】
（照明装置の実施形態１）
図５は照明装置の断面を示している。
符号２００はこの照明装置を指示している。この照明装置２００は上記照明レンズ１００を備えている。したがって、この照明レンズ１００の詳細な説明は省略する。
この照明装置２００においては、照明レンズ１００の第一面１０１が例えば発光ダイオード等の光源２０１に向くように設置されている。この照明装置２００は、光源２０１と照明レンズ１００の第一面１０１に透光性の光拡散板２０２を接触させた状態で、キャップ状の透明カバー２０３をフレーム２０４に螺着させたものである。
【００１７】
ここで、光拡散板２０２はプラスチック等から構成されている。この光拡散板２０２では、一定の向きに延在し且つその延在方向に直交する方向に凸条又は凹条が少なくとも一面に並設されている。この様子が図６に示されている。同図では、凸条又は凹条がスジとして示されている。
【００１８】
また、照明レンズ１００には鍔部１０３に摘み１０４が設けられている。この摘み１０４は透明カバー２０３のスリット２０５を貫通して透明カバー２０３の外方まで延びている。ここで、スリット２０５は透明カバー２０３の周方向に所定角度に亘って延在している。具体的には、摘み１０４の操作によって、照明レンズ１００を光軸の回りに９０度回転できるようにされている。このような構造を実現するため、摘み１０４は鍔部１０３に螺着される構造とすることが好ましい。
なお、照明レンズ１００が光軸の回りに回転する際に、光拡散板２０２が回らないように、光拡散板２０２はフレーム２０４に貼り付けておくことが必要である。
【００１９】
この照明装置２００によれば、光拡散板２０２においては、凸条又は凹条の延在方向と直交する向きでの拡散度合いが大きくなる。したがって、照明レンズ１００を光軸を中心に光拡散板２０２に対して相対的に回転させれば、光軸回りの拡散度合いの調整が可能となる。
すなわち、この照明装置２００から出射される光を円状とすることもできるし、長円状又は楕円状とすることもできる。
なお、この照明装置２００によれば、照明レンズ１００を回転させることとしたが、代わりに、光拡散板２０２を回転させるようにしてもよい。
【００２０】
（照明装置の実施形態２）
図７は照明装置の断面を示している。符号３００はこの照明装置を指示している。この照明装置３００は上記照明レンズ１００を備えている。したがって、この照明レンズ１００の詳細な説明は省略する。
この照明装置３００が上記照明装置２００と異なっている点は、照明レンズ１００の向きが上下逆になっている点、光拡散板２０２が透明カバー２０３の内面に貼り付けられている点である。その他の点については、照明装置３００は照明装置２００と同じであるので、図面に同一符号に付し、その説明は省略する。
【００２１】
この照明装置３００によれば照明装置２００とほぼ同様の作用及び効果が得られる。
【００２２】
（照明装置の実施形態３）
図８は照明装置の斜視図、図９は図８の照明装置の主要部を一部切り欠いて示す側面図である。符号４００はこの照明装置を指示している。この照明装置４００は上記照明レンズ１００を備えている。したがって、この照明レンズ１００の詳細な説明は省略する。
この照明装置４００が実施形態１の照明装置２００と異なっている点は、照明レンズ１００がレンズ枠４０１を介して本体４０２に取り付けられている点、本体４０２の穴（凹部）４０６に逆円錐台状の集光レンズ４０５が設置されている点、ベース４１０に対して本体４０２が所定の軸を中心に回動自在となっている点である。その他の点については、照明装置の実施形態１とほぼ同様であるので、図面に同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２３】
この照明装置４００においては、レンズ枠４０１はスカート状に形成されている。このレンズ枠４０１は大径開口４０３と小径開口４０４とを持つ。レンズ枠４０１の内面には、大径開口４０３の近くに雌ねじが形成されている。そして、レンズ枠４０１は、該レンズ枠４０１の雌ねじを本体４０２の雄ねじに螺合させることによって、本体４０２に取り付けられる構造となっている。レンズ枠４０１の小径開口４０４は、照明レンズ１００の第二面１０２側が挿入できる大きさ及び形状となっている。そして、レンズ枠４０１の小径開口４０４にそのレンズ枠４０１の内側から照明レンズ１００の第二面１０２側を挿入した際に、照明レンズ１００の鍔部１０３がレンズ枠４０１の小径開口４０４の縁に係止される構造となっている。これによって、照明レンズ１００はその光軸を中心に本体４０２に対して回転可能に支持されるようになっている。
【００２４】
また、本体４０２には、円形の穴４０６が設けられている。この穴４０６には、逆円錐台状のレンズ４０５が設置されている。このレンズ４０５には、頂部側に開口する円形の穴４０７が設けられている。そして、このレンズ４０５は、底面側が照明レンズ１００の第一面１０１に対向するように本体４０２の穴４０６に設置される。その際に、レンズ４０５の穴４０７に例えば発光ダイオード等の光源２０１が挿入される。
【００２５】
なお、照明レンズ１００の第一面１０１とレンズ４０５の底面との間には光拡散板２０２が設置される。この光拡散板２０２の外周には凸部又は凹部が設けられている。一方、本体４０２側には、光拡散板２０２の凸部又は凹部と嵌合する凹部又は凸部が設けられている。そして、光拡散板２０２の凸部又は凹部と、本体４０２の凹部又は凸部とが嵌合することによって、光拡散板２０２の回転が防止される。
【００２６】
この照明装置４００によれば照明装置２００とほぼ同様の作用及び効果が得られる。また、この照明装置４００によれば、照明レンズ１００を摘んでその光軸を中心に回転させることができるので、照明装置の実施形態１及び２に比べて、その構造が簡素となる。
【００２７】
（照明装置の利用分野）
以上のような、照明装置２００，３００，４００は、棚下照明、インテリア照明、演出照明、足下照明に用いることができる。また、照明装置２００，３００，４００は、ビルの隙間などの狭いスペースを照らすとき、床下など横長なすペースを照らすときに用いることができる。
【００２８】
図１０及び図１１は上記照明装置を自転車に搭載した例を示す。この自転車の照明装置は光拡散板を備えていない。この自転車の照明装置によれば、必要に応じて、照明装置の照明レンズ１００の向きを変えることによって、図１０に示すように道の幅方向に光を拡げることもできるし、図１１に示すように道の奥行き方向に光を拡げることもできる。そして、図１０に示すように道の幅方向に光を拡げた場合には、同図に示すように、照明装置４００の横方向にも光が放射されるので、横方向にも自転車の存在を知らせることができる。
なお、この自転車の照明装置において、照明レンズ１００と光拡散板を同時に使用することもできる。この場合、照明レンズ１００の拡散度合いの最も大きい方向と、光拡散板の拡散度合いの最も大きい方向とを合致させた状態を維持しつつ、照射レンズ１００の向きを変えれば、図１０及び図１１に示すように、道の幅方向に光を拡げることもできるし、道の奥行き方向に光を拡げることもできる。
また、この自転車の照明装置において、照明レンズ１００と光拡散板を同時に使用し、光拡散板に対して照明レンズ１００を相対的に回転させれば、照明レンズ１００の回転に伴って円光の状態と横方向拡散の状態との間で連続的に照明状態を変化させることができる。
【００２９】
図１２は実施形態３と同様な照明装置の変形例を自転車に搭載した例を示す。この自転車の照明装置にあっては、照明レンズ１００の第二面１０２を、照明レンズ１００の周面側のある一の向きから見た場合に、周辺部に対して中央部がへこむように凹状に形成してはいるが、その凹部の位置を中心から偏倚させたり、向かい合う周辺部の内面の曲率を互いに変化させたりしたものである。このようにすれば、自転車の前方の左右いずれかの方向に光を偏倚させることができる。
【００３０】
図１３及び図１４は実施形態３と同様な照明装置を棚に適用した例を示す。この棚の照明装置は光拡散板２０２を備えている。この棚の照明装置によれば、必要に応じて、照明装置の照明レンズ１００の向きを変えることによって、図１３に示すように円光とすることもできるし、図１４に示すように棚の幅方向に光を拡げることもできる。
なお、棚照明に使用する場合、照明レンズ１００から出射される光が長円状又は楕円状に拡げられた時の拡散度合いは、照明レンズ１００から１５ｃｍ離れた位置でかつ照明レンズ１００の光軸に直交する面で考えた場合、拡散度合い手の最も小さい方向をＹ方向とし、拡散度合いの最も大きい方向をＸ方向としたときに、Ｘ方向はＹ方向に対して１．２５倍以上光が拡散することが好ましい。ここで、１５ｃｍとしたのは、棚照明に使用する場合の棚と照明レンズ１００の最小距離を考慮したものである。また、１．２５倍以上としたのは、それ未満であると、実用上横長拡散の利点を有効に活用できないことによる。
また、この棚の照明装置において、光拡散板２０２を使用せず、照明レンズ１００を回転させることによって、横長拡散の方向を変えることもできる。
【００３１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能である。
例えば、図１３及び図１４の棚照明においては、照明装置から直下に光を照射する場合を説明したが、照明装置から棚の長手方向斜め下に光を照射しても良い。この場合、棚の長手方向に離れた照明装置から棚の長手方向斜め下に光を照射し、その一部を重ね合わせるようにしても良い。このようにすることで、互いに照度を補い合うので、より均一な照明が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る照明レンズの斜視図である。
【図２】（Ａ）は照明レンズの周面側の一の向きから見た場合の図、（Ｂ）は周面側の他の向きから見た場合の図である。
【図３】（Ａ）は図１の照明レンズのＡ−Ａ線に沿って裁断した状態の断面図、（Ｂ）は図１の照明レンズのＢ−Ｂ線に沿って裁断した状態の断面図である。
【図４】（Ａ）は通常の平凸レンズの場合の照射状態を示す図、（Ｂ）は本実施形態の照明レンズの場合の照射状態を示す図である。
【図５】本発明に係る照明装置の実施形態１を示す断面図である。
【図６】実施形態１の照明装置の光拡散板の平面図である。
【図７】本発明に係る照明装置の実施形態２を示す断面図である。
【図８】本発明に係る照明装置の実施形態３を示す斜視図である。
【図９】実施形態３の照明装置の主要部を一部切り欠いて示す側面図である。
【図１０】本発明に係る照明装置を搭載した自転車の一例を示す図である。
【図１１】図１０の自転車の照明例を示す図である。
【図１２】本発明に係る照明装置を搭載した自転車の他例を示す図である。
【図１３】本発明に係る照明装置を設置した棚の一例を示す図である。
【図１４】図１３の棚の照明例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１００  照明レンズ
１０１  第一面
１０２  第二面
１０３  鍔部
１０４  摘み
２００  照明装置
２０１  光源
２０２  光拡散板
２０３  透明カバー
３００  照明装置
４００  照明装置
【図１】
2009003104.tif 000003
【図２】
2009003104.tif 000004
【図３】
2009003104.tif 000005
【図４】
2009003104.tif 000006
【図５】
2009003104.tif 000007
【図６】
2009003104.tif 000008
【図７】
2009003104.tif 000009
【図８】
2009003104.tif 000010
【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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