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公開番号2025113573
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-04
出願番号2024007797
出願日2024-01-23
発明の名称レンズ及び照明装置
出願人シチズン電子株式会社
代理人個人
主分類F21V 5/00 20180101AFI20250728BHJP(照明)
要約【課題】光源から発せられる光の入射面及び出射面の形状等に基づいて、正面方向への光漏れが生じることなく、正面方向と直交する横方向に光を均等に出射させることのできるレンズを提供することである。
【解決手段】発光装置2の発光面3a側に配置される円柱状のレンズ10であって、前記レンズ10の下部には、前記発光面3aを覆い且つ側方入射面17及び上方入射面18を有する空洞部16と、側方入射面17に対応するレンズ10の下部外周面に形成された凹凸面部14aと、が設けられ、前記レンズ10の上部には、前記空洞部16の上方入射面18に対応する逆円錐状の傾斜面19aを有する凹部19と、レンズ10の上部外周面に形成された鉛直な平坦面部15aと、が設けられている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
光源の発光面側に配置される円柱状のレンズであって、
前記レンズの下部には、光源の発光面を覆い且つ側方入射面及び上方入射面を有する空洞部と、前記側方入射面に対応する前記レンズの下部外周面に形成された凹凸面部と、が設けられ、
前記レンズの上部には、前記空洞部の前記上方入射面に対応する逆円錐状の傾斜面を有する凹部と、前記レンズの上部外周面に形成された鉛直な平坦面部と、が設けられているレンズ。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記凹凸面部は、前記発光面の上端部から少なくとも前記空洞部の高さと同じ高さ位置まで連続して形成されている請求項１に記載のレンズ。
【請求項３】
前記凹凸面部は、鋸刃状の断面形状を有し、且つ前記レンズの下部外周面の下端部から上方に向かって、鋸刃状の断面形状が漸次大きくなる請求項２に記載のレンズ。
【請求項４】
前記空洞部は円錐台状に形成され、前記側方入射面の傾き角度が鉛直方向に対して１５度以下である請求項１に記載のレンズ。
【請求項５】
前記空洞部は円錐台状に形成され、上面が平坦に形成されている請求項１に記載のレンズ。
【請求項６】
前記空洞部は円錐台状に形成され、上面が断面Ｖ字状に形成されている請求項１に記載のレンズ。
【請求項７】
前記空洞部は円錐台状に形成され、上面が断面Ｗ字状に形成されている請求項１に記載のレンズ。
【請求項８】
前記凹部は前記傾斜面の最下端位置が、前記平坦面部の最下端位置より上方に位置する請求項１に記載のレンズ。
【請求項９】
前記傾斜面の最下端位置には平面状の底部が形成される請求項８に記載のレンズ。
【請求項１０】
前記凹凸面部と前記平坦面部とは、それぞれ外径が一致している請求項１に記載のレンズ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ光源から発せられる光を横方向に偏向させて出射させるレンズ及び照明装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ光源は、発光分布に指向性があり、正面方向に強い光を出射する特性を有している。従来、ＬＥＤ光源を用いて側方に発光させる照明装置としては、ＬＥＤ光源をレンズで覆い、レンズの反射を利用して正面方向と直交する横方向に偏向させるものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、光源から発せられる光を横方向に向けて屈折させるレンズを備えた照明装置が開示されている。この照明装置は、光源と、この光源を覆うように配置されるレンズとを備えている。前記レンズは、鋸刃状に加工された外周面を有する下レンズ部と、下レンズ部の上部にじょうご状の反射面とを有する上レンズ部とによって形成され、光源から上方に発せられる光を前記下レンズ部の外周面と上レンズ部の反射面とによって屈折させて横方向に出射させる構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－００８０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された照明装置にあっては、光源から所定の角度で発せられた光を直接鋸刃面や反射面によって横方向に屈折あるいは反射させるように設定されているが、光源から鋸刃状の外周面及び上部の反射面に至るレンズの内部や鋸刃の形状や大きさについては考慮されていない。このため、すべての発光方向に対して、図に示されているような理想的な角度で横方向に出射させることは実際上難しい。また、鋸刃状の外周面と上部の反射面の外形が異なるため、発光強度にバラツキが生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、光源から発せられる光の入射面及び出射面の形状等に基づいて、正面方向への光漏れが生じることなく、正面方向と直交する横方向に光を均等に出射させることのできるレンズ及び照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光源の発光面側に配置される円柱状のレンズであって、
前記レンズの下部には、光源の発光面を覆い且つ側方入射面及び上方入射面を有する空洞部と、側方入射面に対応するレンズの下部外周面に形成された凹凸面部と、が設けられ、
前記レンズの上部には、前記空洞部の上方入射面に対応する逆円錐状の傾斜面を有する凹部と、レンズの上部外周面に形成された鉛直な平坦面部と、が設けられている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レンズの下部に設けられる空洞部によって、光源から発せられる光のうち、側方入射面に入射した光をレンズ下部の外周面に形成された凹凸面部によって横方向に屈折させることができる。また、空洞部の側方入射面に入射した光については、レンズ上部の円錐状の傾斜面で反射させて鉛直な平坦面部から横方向に向けて出射させることができる。これによって、円柱状のレンズの上方側に光が漏れることなく側方を均一に照射することができ、さらにコンパクト化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の第１実施形態のレンズを用いた発光ユニットの斜視図である。
上記発光ユニットの断面図である。
第１実施形態のレンズにおける光の屈折及び反射方向を示す断面図である。
上レンズの外周面が鉛直でない場合の第１の光屈折作用（ａ）及び第２の光屈折作用（ｂ）を示す断面図である。
第１実施形態のレンズの配向特性を示すグラフである。
上レンズの底部が凹凸面部の下側に位置している場合の光の屈折及び反射方向を示す断面図である。
レンズの第１の設計例を示す断面図である。
レンズの第２の設計例を示す断面図である。
レンズの高さが設計値に対して低い場合（ａ）、高い場合（ｂ）の光の屈折及び反射方向を示す断面図である。
下レンズの空洞部の上部を断面Ｖ字状に下向きに突出した場合の光の屈折及び反射方向を示す断面図である。
下レンズの空洞部の上部を断面Ｗ字状に下向きに突出した場合の光の屈折及び反射方向を示す断面図である。
第１実施形態のレンズを用いた発光ユニットとリフレクタの中心に配置した照明装置の断面図である。
上記照明装置の配向特性を示すグラフである。
上レンズの上面全体を遮光性部材で覆った発光ユニットの斜視図である。
上レンズの凹部の底部を遮光部材で覆った発光ユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のレンズ及び照明装置について、図面を参照しながら各実施形態に基づいて説明する。図面は模式的に表したものであり、これらの実寸の寸法及び寸法比は、図面上の寸法および寸法比と必ずしも一致していない。また、本明細書では便宜上、図２に示された発光ユニットの向きを基準に上下、左右等の方向を表し、且つ上方向を発光の正面方向とする。さらに、重複説明は適宜省略し、同一部材には同一符号を付することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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