(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状の本体筐体に光源となる電球、この電球に電力を供給する電池および光源からの光を前方へ照射する反射鏡を収容し、光源からの光が透過するレンズを有する前ベース部を該本体筐体の開口部に嵌合し、水中においては前記レンズ外表面が水と接し、レンズの周辺に沿って配置したＯリングを本体筐体とレンズとで挟持して水密性を保つ構造の携帯電灯であって、該レンズは、その中央部を電球側からレンズを見て凹面状とし、該中央部を取り囲みレンズの外周縁に至るまでの周辺部を電球側からレンズを見て凸面状とされ、且つ均一な厚みを有する透光材料で形成し、水中において前記レンズの中央部に入射した光は光軸に対して散光する光となり、前記レンズの周辺部に入射した光は光軸と交差して広がる光となる携帯電灯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中での使用を前提とした携帯電灯であって、詳しくは陸上での使用時には集光された光を照射し、水中での使用時には散光された光を照射するレンズ構造を有する携帯電灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水中での使用を前提とした水中用携帯電灯は、有底筒状の本体筐体に光源となる電球、この電球に電力を供給する電池および光源からの光を前方へ照射する反射鏡等を収容し、本体筐体の開口部を光源からの光が透過するレンズを有する前ベース部を本体筐体に嵌合する構成を採用している。本体筐体と前ベース部の嵌合部位にはＯリングが介在されており、このＯリングにより嵌合部位を通じての筐体内部への水の進入を防止し、本体筐体内部の水密が保たれる。
【０００３】
また、水中にて使用者が携帯電灯を手放した際に、この携帯電灯が水面へ浮上、あるいは水底へ沈下するのを防ぐために、携帯電灯はその単位体積当たりの重量を水の比重に近い値となるよう設定される。従って、本体筐体内に複数の電池を収容し、且つ反射鏡の開口部径が大きくなる大型の携帯電灯では、本体筐体の体積は、開口部径の小さい小型の携帯電灯に比べて大きくなり、これにより携帯電灯に生じる浮力も増加する。このため、浮力に応じた重りを付加する必要がある。
【０００４】
陸上のみで使用される公知の携帯電灯では、光源からの光は反射鏡により平行光線としてレンズを透過し、前方へ照射される。照射される光は、光源からの光を反射し、平行光線として集光する反射鏡の開口部径と同程度の光束となる。また、光の照射方向は、該電灯の向きを変えることで、容易に所望する方向へ変更することができる。
【０００５】
これに対して水中では、水の抵抗等で動作が鈍くなるため、陸上における使用時に比べ、光の照射方向を自在に変更することができない。このため、水中において使用される携帯電灯では、光を散光させ、広い照射範囲を得る必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような水中での使用に起因する特有の課題に対して、レンズの形状を電球側からレンズを見て凹面状とする構造が知られている。然し乍、レンズ面を電球側からレンズを見て凹面状としたレンズでは、その中央部が光の照射方向に向けて盛り上がった形状となる。この凹面状としたレンズでは、平面状のレンズを使用した場合に比べて、反射鏡とレンズにて囲まれる部位（以下、前方空間部とする。）における空気量が多くなり、この前方空間部の浮力が増す。この浮力により携帯電灯には、レンズ面を上方とするような力が付与される。携帯電灯の使用者は、照射方向に向けて該電灯を保持する必要があり、取扱いの面で支障を来すことがあり得る。さらに、携帯電灯から手を離した際に、前方部位に生じる浮力により光の照射方向が上方となり、光が使用者の目に入る等の不具合が生じることがあった。
【０００７】
また、Ｏリングをレンズの外周縁に沿って配置し、これらを挟持して水密性を保つ構造を採用した携帯電灯において、レンズの形状が平板状や電球側からレンズを見て凹面状にある場合には、水圧によるレンズの変形方向がレンズの外周縁を押し拡げる形態となり、充分な水密性を確保できなくなる。
【０００８】
さらにまた、レンズを凸球面状に形成したことに起因する前方空間部の浮力増加分を相殺するように、本体筐体に重りが追加される。これにより、携帯電灯の重量が増加し、陸上において使用する際に使い勝手の低下を招いてしまうばかりでなく、該空間部は反射鏡とレンズにより囲まれた部位であるために重りを付与することができず、重りは本体筐体に取り付ける必要が生じてしまう。このため、浮力の増加する該空間部と、重りが付加された本体筐体側との重量バランスを悪化し、使い勝手の悪化を助長してしまう。
【０００９】
上述したような本体筐体内に複数の電池を収容した大型の携帯電灯は、陸上においては本体筐体に設けられた取手を上方から掴んだ状態で保持する手提げ状態の使用が主である。この取手は本体筐体が下方に位置するよう本体と平行に取手を設けている。これに対して、水中にておける使用では、広い照射範囲を必要とするため、使用者の目線よりも高い位置からの照明が必要である。そこで、本体筐体が上方に位置するよう本体とほぼ直角方向になるに取手、いわゆるガングリップ形状を有する取手の使い勝手がよい。
【００１０】
陸上および水中での使用を前提とした場合、使用場所に適した取手を選択できる構造が必要となる。そこで、手提げ用取手とガングリップ用取手の二部品を使用場所に応じて交換して使用するタイプや、手提げ使用およびガングリップ使用の両者に適する形状に取手を形成し、本体筐体に該取手の取付け部を二カ所設け、この取付け位置を変えることで取手の取付け形態を選択する構成が上げられる。しかしながらこれら方法では、取手が二部品必要であるだけでなく、取手の取付け、取外しの手間が必要となり、使い勝手を悪化させてしまう。
【００１１】
このような問題点に対して、本発明の携帯電灯は陸上では、公知の携帯電灯と同様に平行光線を照射でき、動作の鈍くなる水中では前方部位の浮力を増すことなく広い照射範囲を確保し、同時に集光される部位を設けることで近接物の視認性の向上をはかることで、使い勝手がよく、さらに充分な水密性が確保できる携帯電灯を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の携帯電灯は、有底筒状の本体筐体に光源となる電球、この電球に電力を供給する電池および光源からの光を前方へ照射する反射鏡を収容し、光源からの光が透過するレンズを有する前ベース部を本体筐体の開口部に嵌合されたものであって、該レンズの中央部を電球側からレンズを見て凹面状とすると共に、この中央部を取り囲みレンズの外周縁に至るまでの周辺部を電球側からレンズを見て凸面状とする形状とし、且つ該レンズを均一な厚みを有し、その屈折率が水の屈折率に近似した透光材料で形成したものである。
【００１３】
さらに本発明の携帯電灯は、取手部に回転保持部を有しており、該回転保持部の回転軸は取手の握り方向に対して角度を有して形成され、その回転保持部は挟持体とロック部品により部品内に締め付け固定され、回転保持部は本体筐体に固定されている構成である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、説明する。
【００１５】
請求項１に記載の発明は、底筒状の本体筐体に光源となる電球、この電球に電力を供給する電池および光源からの光を前方へ照射する反射鏡等を収容し、本体筐体の開口部を光源からの光が透過するレンズを有する前ベース部を本体筐体に嵌合されてなる携帯電灯であって、該レンズは陸上での使用時には集光された光を照射し、水中での使用時には散光された光を照射する構造を有する点に特徴を有する。
【００１６】
該携帯電灯に用いられるレンズは、その周辺部においてレンズの外周縁から反射鏡側に向けて変位し、外周縁と同心円上に変曲点が位置するように、電球側からレンズを見て凸面状に形成される。さらにレンズ中央部が、該凸面状に形成された部位から連続して変位し、且つレンズの中心点が頂部になるように電球側からレンズを見て凹面状に形成される。この凹面状に形成される中央部は、凸面状に形成されるレンズの周辺部が反射鏡に対して最内面に位置する変曲点から、該レンズの光の照射方向へ変位されることにより形成されるため、凹面部の大半が反射鏡の外周端よりも内部に位置する。従って、該レンズと反射鏡により囲まれる前方空間部の体積は、平面のレンズを使用した場合あるいは中央部のみを電球側からレンズを見て凹面状とした場合に比べて小さくなる。更に、電球側からレンズを見て凸面状に形成される部位を多くする、すなわち変曲点を中心部に寄せることにより、前方空間部の体積を減少させることが可能となる。前方空間部の体積を減少させることで、該前方空間部の浮力増加が抑制される。これにより、携帯電灯の前方空間部に生じる浮力が減少し、水中において使用者が手放した際でも、照射方向が上方となることはない。
【００１７】
上記構成を有する携帯電灯では、回転放物曲面状に形成される反射鏡により反射された光源からの光は、平行光線となってレンズに入射する。レンズは均一な厚みに形成されており、その中央部を電球側からレンズを見て凹面状とし、その周辺部を電球側からレンズを見て凸面状とした透光材料にて形成される。反射鏡において平行光線となるように反射された光は、該レンズに入射する。この時、光は入射したレンズの法線方向に屈折し、レンズ内部を直進する。
【００１８】
更に、レンズ内部を直進した光はレンズの外表面に到達する。この時、携帯電灯が陸上に置かれた状態にあるときには、レンズの外表面は空気と接することとなり、レンズ外表面に到達した光は空気中へ出る。この時、光はレンズへの入射時と逆方向に屈折し、レンズの法線方向から外部へ向けて透過する光はレンズへ入射した際の光と平行となる。上述したように該レンズは均一厚み、すなわちレンズの外表面と反射鏡側に望んだ内表面とが同一形状となるよう形成されており、平行光線にてレンズへ入射した光は、レンズの内表面及び外表面にて屈折し、再度光軸に対して平行光線となり照射される。従って、携帯電灯から照射される光は、光源からの光を平行光線とする反射鏡の開口部径とほぼ同等の径を有する光束となる。
【００１９】
一方、携帯電灯が水中に置かれた状態では、レンズ外表面は水と接する。レンズを形成する樹脂材料は水とほぼ同程度の屈折率を有しており、レンズと水との境界面となる外表面において屈折は生じない。すなわち、レンズ内部を直進して外表面に到達した光は屈折することなく、水中に進入する。水中に照射される光の方向は、レンズ内表面において屈折した方向になる。
【００２０】
レンズ周辺部の、電球側からレンズを見て凸面部を通過する光は光軸に対して交差する方向に屈折する。この屈折した光は、透光材料とほぼ近似した屈折率の水中では、平行光線に戻ることなくほぼそのまま照射され、レンズの変曲点よりも中央部に入射した光は光軸に対して散光する光となり、レンズの外周縁から変曲点に至る領域となる周辺部に入射した光は光軸と交差した後、広がった光となる。この光軸との交差点を視認位置に設定することにより近傍の視認性が向上する。
【００２１】
また、底筒状の本体筐体の外面にこれを保持するための取手部を有し、光源からの光が透過するレンズを有する前ベース部を本体筐体の開口部に嵌合されてなる携帯電灯であって、この取手部は、本体筐体に形成された回転保持部、この回転保持部に嵌着され、一方に指に沿うように切り込みを設けた指部が形成された取手本体部、およびこの取手本体部を回転保持部に固定するための挟持体およびロック部品とから形成される。
【００２２】
回転保持部の回転軸は取手の握り方向に対して角度を有して形成されており、且つ取手本体部は回転軸を中心として、回転可能な状態で取り付けられる。また、挟持体およびロック部品は、回転保持部に取手本体部を締め付け固定される。回転保持部の回転軸は、取手の握り方向に対してほぼ４５度の角度で形成されておいる。取手本体部は、手提げとして電灯から照射される光の光軸に対して平行に、すなわち本体筐体に対して平行に取付けられる。取手本体部は、回転保持部を中心として半回転して固定された状態で、ライト本体に対してほぼ直角となる。この時、取手の指部側は手提げ使用の時はライト本体側に向き、手提げ使用に適した状態となり、ガングリップ使用の時はライト本体の前方とガングリップ使用に適した状態となる。さらに、取手本体部はロック部品をゆるめて締め付けるだけで手提げ使用とガングリップ使用の手切り替えができる。
【００２３】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の携帯電灯の一実施について説明し、その理解に供する。図１は本実施例に係わる携帯電灯の反射鏡およびレンズ部分の断面を示した要部断面図である。本体筐体３は、有底筒状に形成されており、電源である電池（図示せず）を内蔵する。また、本体筐体３の開口部には、回転放物面状に形成される反射鏡６が配置される。この反射鏡６の中央部には環状のリブ部が設けられる。該環状リブ部には光源となる電球７を保持する端子保持体５のソケット部が嵌入される。本体筐体に内蔵される電池は、ソケット部を介して電力を供給し、電球７を点灯させる。ソケット部と電池とは、該端子保持体５に保持される板状の端子板を介して接続されており、スイッチの操作により接続が開閉され、電球７の点灯状態を切り替える。
【００２４】
また、端子保持体５は、おもりの取り付け部も有している。この取り付け部は、浮力が生じる前方空間部に近接して設けられており、反射鏡６の近傍、好適には反射鏡６の下部外側面近傍に取り付けられる。前面が上方に向くことを防止している。また、本体筐体の３の上部に、取手部を有しており、この取手部の後端に取り付けた吊りひもを手首に結びつけることにより、手を水中にて使用される携帯電灯の後部が引っ張られ、レンズ面が下方を向きライトの光が目に入らない。
【００２５】
さらにまた、本体筐体３には、酸水素触媒１１を収納しており、電池の誤使用により発生したガスを減少させる。この酸水素触媒によるガスの吸収に加え、外圧に対しては密閉し、内圧が上昇した際のみ開弁する弁体を設け、ガス発生による内圧上昇を防止する。
【００２６】
次に、陸上及び水中における光源から発せられた光の屈折方向について説明する。本体筐体３の開口部には、レンズ１およびカバー２からなる前ベース部を本体筐体１の開口部を閉塞するよう装着される。レンズ１は、水と同程度の屈折率を有する樹脂材料から形成される。また、その形状は、中央部を電球側からレンズを見て凹面状とするとともに周辺部は電球側からレンズを見て凸面状となり、レンズの最外周縁部は筒状とされ、本体筐体に枢着される。
【００２７】
光源となる電球７から発せられた光は反射鏡６において平行光線とされる。反射鏡６により反射された平行光線は、透光材料で形成されたレンズ１を通過する時、そのレンズ曲面の法線に応じた屈折をする。中央部を通過する平行線は光軸に対して広がる方向に屈折し、周辺部を通過する光は光軸に対して交差する方向に屈折する。この屈折した光は、陸上では透光材料から空気中へ出ることになり、レンズ１は均一厚みであるので、法線はほぼ同じ状態で前述の屈折とは逆の屈折となり図１の上半断面図のように平行光線に戻り照射される。
【００２８】
しかし、透光材料とほぼ近似した屈折率の水中では、平行光線に戻ることなく、図１の下半断面図のようにレンズ１内の屈折方向へ照射され、中央部の光は広がった光となり、周辺部の光は光軸と交差した後広がった光となる。そこで近傍の視認性が向上するように近傍視認位置に光軸との交差点を設定している。
【００２９】
また、レンズ１の外周縁に位置する筒状の部位の内面とケース７によりＯリング４を挟持して水密性を保っている。このときレンズ１の前面形状を前述のように、電球側からレンズを見て中央部は凹面、周辺部は凸面としており、水圧によるレンズ１の変形を前面部で吸収し、最外周端に位置する側面部の変形を防止している。
【００３０】
本発明の携帯電灯に係わるレンズ１では、レンズ１と反射鏡６に囲まれる前方空間部の体積縮小に伴い、この部位に生じる浮力を相殺するために付与された重りの重量を低減される。従って、レンズ形状を平面もしくは電球側からレンズを見て凹面状のみとした携帯電灯に比べ、本発明に係わる携帯電灯の重量は少なくなる。
【００３１】
次に、取手部の形状および取付け方法について説明する。
本発明の携帯電灯において、図２は手提げ使用される際の外観図であり、図３はガングリップ使用される際の外観図である。
【００３２】
図２において、取手部１０は回転保持部１１と取手本体部１２とからなる。この回転保持部１１は、光軸に対してほぼ４５度の回転軸１１ｄとなる回転面１１ａを一端に形成している。さらに、この回転保持部１１は本体筐体３にビス締め固定される。取手本体部１２は、一端に前記回転保持部の回転面１１ａに対面する摺動面１２ａが設けられる。この摺動面１２ａは、取手本体部１２の中心方向に対して４５度となる用に形成されており、回転面１１ａと合わされる。また、取手本体部の下面には指部が設けられる。
【００３３】
回転保持部１１には、凹部が対称な位置に２カ所形成されており、挟持体に設けた凸部と嵌合する。この凹部と凸部との嵌合する位置で挟持体が締め付けられたとき、滑ることなく回転保持部１１は挟持体と一体化される。
【００３４】
図３は、ガングリップ使用される際の形態を示しており、図において点線で示した手提げ使用される際の取手部１０を回転させること、ガングリップ状態での使用に適した状態となる。
【００３５】
このように水中及び陸上での使用を前提とした本実施例における携帯電灯は、それぞれの場所での使用形態に応じた取手部分の形状を容易に変更することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の携帯電灯では、レンズの中央部を凸球面状とするとともに、この中央部の周辺部を凹面状とし、均一な厚みの透光性を有する樹脂材料にて形成している。これにより、陸上では通常のライトとして平行光線照射でき、且つ動作の鈍くなる水中では前方浮力を増すことなく広い範囲を照射できる。また、一定の近傍に光を集めて接近物の視認性の向上をはかることができる。さらに、水圧によるレンズの変形を前面部で吸収し、Ｏリングを挟持して水密性を保っているレンズ側面部の変形を防止する。これにより水中での使い勝手がよく、さらに水密性を確保した水中ライトを提供できる。
【００３７】
また、本発明の携帯電灯は、取手部に回転保持部を有し、その回転保持部の回転軸は取手の握り方向に対して角度を有して成形され、本体筐体に対して取手の方向が、ほぼ平行な位置とほぼ直角な位置に回転により設定でき、ロック部品を締め付けることにより固定できる。これにより使用形態に応じた取手をそれぞれ準備することなく、一つの部品で共用でき、しかも取り外し、取り付けの手間もなく、手提げ使用とガングリップ使用が容易に切り替えることができる。
【００３８】
また、ベース部品にバンド部を形成し、レンズの側面端部の外周と嵌合するように構成しているので，Ｏリングの当接面を嵌合補強でき水密性を確保できる。
【００３９】
これにより水中においても陸上においても使い勝手のよい携帯電灯を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係わる携帯電灯の要部断面を示した図
【図２】同電灯の手提げ使用される際の外観図
【図３】同電灯のガングリップ使用される際の外観図
【符号の説明】
１  レンズ
２  カバー
３  本体筐体
４  Ｏリング
５  端子保持体
６  反射鏡
７  電球
１０  取手部
１１  回転保持部
１２  取手本体部
【図１】
0003736064.tif 000002
【図２】
0003736064.tif 000003
【図３】
0003736064.tif 000004