照明用レンズおよび照明装置
【課題】 基板の数を増加させたりすることなく、一方の方向（例えば下方向）に様々な角度をなす光を出射させることが可能な（照射範囲を広範囲なものにすることが可能な）照明用レンズおよび照明装置を提供する。
【解決手段】 照明用光源１と、照明用レンズ２とを有し、照明用レンズ２は、基部面Ｂに対して垂直な所定の基準軸Ｘ１を有し、照明用光源１から放射された光が入射する入射部３と、入射部３から入射した光を前記所定の基準軸Ｘ１に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸Ｘ１に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部４とを備えている。
【解決手段】 照明用光源１と、照明用レンズ２とを有し、照明用レンズ２は、基部面Ｂに対して垂直な所定の基準軸Ｘ１を有し、照明用光源１から放射された光が入射する入射部３と、入射部３から入射した光を前記所定の基準軸Ｘ１に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸Ｘ１に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部４とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明用レンズおよび照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されているように、水平面に対して垂直に配置された板状の基板を具備し、ＬＥＤ光源の光軸が基板に対して垂直になるようにＬＥＤ光源が基板に実装されたＬＥＤ照明装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に示されているＬＥＤ照明装置では、水平面に対して垂直に配置された基板に実装されたＬＥＤ光源の光軸が、水平に指向せしめられている。そのため、垂直な基板に実装されたＬＥＤ光源からの光の一部が下向きに照射される。また、特許文献１に示されているＬＥＤ照明装置では、水平面に対して垂直に配置された基板とは別個に、水平面に対して鋭角をなすように配置された基板が設けられており、その基板の下側の面にＬＥＤ光源が実装されている。更に、その基板に実装されたＬＥＤ光源からの光が下向きに照射される。その結果、特許文献１に示されているＬＥＤ照明装置では、垂直な基板に実装されたＬＥＤ光源および水平面に対して鋭角をなす基板に実装されたＬＥＤ光源から、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１にＬＥＤ照明装置では、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射するために、光軸が水平に指向せしめられたＬＥＤ光源とは別個に、光軸が下向きに指向せしめられたＬＥＤ光源を設ける必要がある。その結果、特許文献１に示されているＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤ照明装置全体のコストが嵩んでしまう。
【０００５】
この問題点を解決するために、光軸が下向きに指向せしめられたＬＥＤ光源を設ける必要なく水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができるＬＥＤ照明装置が当業者間に望まれている。
【０００６】
詳細には、光軸が下向きに指向せしめられたＬＥＤ光源を実装するための基板を、光軸が水平に指向せしめられたＬＥＤ光源を実装するための基板とは別個に設ける必要なく、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができるＬＥＤ照明装置が当業者間に望まれている。
【０００７】
すなわち、基板の数を削減しつつ、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができるＬＥＤ照明装置が当業者間に望まれている。
【０００８】
特許文献２には、図１に示すように、レンズ１０３の対称軸１０４に対してある角度にわたって出射光を偏向させるためののこぎり歯状構造１０９を有する出射面１０８が開示されている。なお、図１において、符号１０１はＬＥＤであり、符号１０５、１０６、１０７はＬＥＤ１０１から放射された光をレンズ１０３の対称軸１０４の方向と略平行なものにする入射部である。
【０００９】
本願の発明者は、当初、図１に示すレンズ１０３を、その偏向させた出射光が下向きとなるように取り付けることを考えた。しかしながら、図１に示すレンズ１０３では、単純なのこぎり歯状構造１０９によって、出射光の偏向方向が対称軸１０４に対して４０°に限定されてしまうため、照射範囲が限定され、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができない（照射範囲を広範囲なものにすることができない）という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−１７９６６４号公報
【特許文献２】特表２００２−５２８８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、基板の数を増加させたりすることなく、一方の方向（例えば下方向）に様々な角度をなす光を出射させることが可能な（照射範囲を広範囲なものにすることが可能な）照明用レンズおよび照明装置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】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、基部面に対して垂直な所定の基準軸を有し、照明用光源から放射された光が入射する入射部と、入射部から入射した光を前記所定の基準軸に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、
前記入射部は、前記所定の基準軸を第１の軸とするとき、該第１の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第１の軸と略平行なものにする第１の入射面と、前記第１の軸と前記一方の方向に所定の角度をなす第２の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第２の軸と略平行なものにする第２の入射面と、前記第１の軸と前記一方の方向とは反対の方向に所定の角度をなす第３の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第３の軸と略平行なものにする第３の入射面とを有し、
前記出射部は、第１のレンズカット部と、第２のレンズカット部とを有し、
第１のレンズカット部は、前記一方の方向の側に、第１の屈折面と、該第１の屈折面と連続した面である第２の屈折面とを備え、前記一方の方向とは反対の方向の側に、第１の全反射面を備え、前記第１の屈折面は、前記第２の入射面で前記第２の軸と略平行なものにされた光を屈折して前記一方の方向の側に出射し、前記第１の全反射面は、前記第１の入射面で前記第１の軸と略平行なものにされた光を全反射して前記第２の屈折面に向かわせ、前記第２の屈折面は、前記第１の全反射面で全反射された光を屈折して前記一方の方向の側に出射するようになっており、
前記第２のレンズカット部は、前記一方の方向の側に、第３の屈折面を備え、前記一方の方向とは反対の方向の側に、第２の全反射面を備え、前記第２の全反射面は、前記第３の入射面で前記第３の軸と略平行なものにされた光を全反射して前記第３の屈折面に向かわせ、前記第３の屈折面は、前記第２の全反射面で全反射された光を屈折して前記一方の方向の側に出射するようになっていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の照明用レンズにおいて、前記第１のレンズカット部と前記第２のレンズカット部との間に形成された谷部は、前記基部面に対して前記第１の入射面よりも高い位置にあることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の照明用レンズが用いられることを特徴とする照明装置である。
【００１５】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の照明装置において、前記照明用レンズは、入射部から入射した光を前記出射部から前記所定の基準軸に対して下方方向に出射させるように取り付けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、請求項２記載の発明によれば、基部面に対して垂直な所定の基準軸を有し、照明用光源から放射された光が入射する入射部と、入射部から入射した光を前記所定の基準軸に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、
前記入射部は、前記所定の基準軸を第１の軸とするとき、該第１の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第１の軸と略平行なものにする第１の入射面と、前記第１の軸と前記一方の方向に所定の角度をなす第２の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第２の軸と略平行なものにする第２の入射面と、前記第１の軸と前記一方の方向とは反対の方向に所定の角度をなす第３の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第３の軸と略平行なものにする第３の入射面とを有し、
前記出射部は、第１のレンズカット部と、第２のレンズカット部とを有し、
第１のレンズカット部は、前記一方の方向の側に、第１の屈折面と、該第１の屈折面と連続した面である第２の屈折面とを備え、前記一方の方向とは反対の方向の側に、第１の全反射面を備え、前記第１の屈折面は、前記第２の入射面で前記第２の軸と略平行なものにされた光を屈折して前記一方の方向の側に出射し、前記第１の全反射面は、前記第１の入射面で前記第１の軸と略平行なものにされた光を全反射して前記第２の屈折面に向かわせ、前記第２の屈折面は、前記第１の全反射面で全反射された光を屈折して前記一方の方向の側に出射するようになっており、
前記第２のレンズカット部は、前記一方の方向の側に、第３の屈折面を備え、前記一方の方向とは反対の方向の側に、第２の全反射面を備え、前記第２の全反射面は、前記第３の入射面で前記第３の軸と略平行なものにされた光を全反射して前記第３の屈折面に向かわせ、前記第３の屈折面は、前記第２の全反射面で全反射された光を屈折して前記一方の方向の側に出射するようになっているので、一方の方向に様々な角度をなす光を出射させることができる（照射範囲を広範囲なものにすることができる）。
【００１７】
また、請求項３、請求項４記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の照明用レンズが用いられることを特徴とする照明装置であるので、基板の数を増加させたりすることなく、一方の方向（例えば下方の方向）に様々な角度をなす光を出射させることができる（例えば下方への照射範囲を広範囲なものにすることができる）。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】特許文献２のＬＥＤモジュールを示す図である。
【図２】本発明の照明用レンズ、照明装置の構成例を示す図である。
【図３】図２の照明用レンズの入射部の拡大図である。
【図４】図２の照明用レンズの出射部の拡大図である。
【図５】照明用レンズが図２のようになっている場合の出射光路を示す図である。
【図６】本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。
【図７】本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。
【図８】本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。
【図９】本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。
【図１０】本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。
【図１１】本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。
【図１２】本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。
【図１３】本発明の照明灯（街路灯）の全体概略図である。
【図１４】図１３の地面（路面）上のＣ−Ｃ線における本発明の照明灯（街路灯）の路面照度分布を示す図である。
【図１５】本発明の照明灯（街路灯）の指向特性を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図２は本発明の照明用レンズ、照明装置の構成例を示す図である。また、図３は図２の照明用レンズの入射部の拡大図、図４は図２の照明用レンズの出射部の拡大図である。
【００２１】
図２を参照すると、この照明装置は、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１と、照明用レンズ２とを備えている。
【００２２】
ここで、照明用レンズ２は、基部面Ｂに対して垂直な所定の基準軸Ｘ１を有し、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１から放射された光が入射する入射部３と、入射部３から入射した光を前記所定の基準軸Ｘ１に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸Ｘ１に対して上下のいずれか一方の方向（図２に図示の例では、下方の方向）Ｙに出射させる出射部４とを備えている。
【００２３】
なお、照明用レンズ２は、例えば透明なＰＭＭＡ（アクリル樹脂）や透明なＰＣ（ポリカーボネート樹脂）などの所定の屈折率を有する材料で形成されている。また、照明用レンズ２は、後述の図９に示すように、図２の奥行き方向に（すなわち、紙面の手前側から奥側方向に）柱状形状のものとなっている。また、以下では、出射部４は、入射部３から入射した光を、前記一方の方向として下方の方向Ｙに出射させるものとして説明する。
【００２４】
図２、図３を参照すると、入射部３は、前記所定の基準軸Ｘ１を第１の軸とするとき、該第１の軸Ｘ１（θ１＝０°とする）を中心とした所定の角度範囲△θ１（例えば、−２２．５°〜２２．５°）の光を該第１の軸Ｘ１と略平行なものにする第１の入射面（レンズ面）１１と、前記第１の軸Ｘ１と前記一方の方向（下方の方向Ｙ）に所定の角度θ２（例えば、−４５°）をなす第２の軸Ｘ２を中心とした所定の角度範囲△θ２（例えば、−２２．５°〜２２．５°）の光を該第２の軸Ｘ２と略平行なものにする第２の入射面（レンズ面）１２と、前記第１の軸Ｘ１と前記一方の方向（下方の方向Ｙ）とは反対の方向（上方の方向）に所定の角度θ３（例えば、４５°）をなす第３の軸Ｘ３を中心とした所定の角度範囲△θ３（例えば、−２２．５°〜２２．５°）の光を該第３の軸Ｘ３と略平行なものにする第３の入射面（レンズ面）１３とを有している。
【００２５】
また、図２、図４を参照すると、出射部４は、第１のレンズカット部１４と、第２のレンズカット部１５とを有している。
【００２６】
第１のレンズカット部１４は、前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に、第１の屈折面４１と、該第１の屈折面４１と連続した面である第２の屈折面４２とを備え、前記一方の方向（下方の方向Ｙ）とは反対の方向（上方の方向）の側に、第１の全反射面４３を備え、前記第１の屈折面４１は、前記第２の入射面（レンズ面）１２で前記第２の軸Ｘ２と略平行なものにされた光を屈折して前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に出射し、前記第１の全反射面４３は、前記第１の入射面（レンズ面）１１で前記第１の軸Ｘ１と略平行なものにされた光を全反射して前記第２の屈折面４２に向かわせ、前記第２の屈折面４２は、前記第１の全反射面４３で全反射された光を屈折して前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に出射するようになっている。なお、第１の屈折面４１は、基部面Ｂに対して所定のカット角θ４をなし、また、第２の屈折面４２は、基部面Ｂに対して所定のカット角θ５をなし、また、第１の全反射面４３は、基部面Ｂに対して所定のカット角θ６をなしている。なお、図２の例では、カット角θ４がカット角θ５よりも大きいものとなっているが、後述のように、出射光の出射方向を所望のものに変える場合、カット角θ４がカット角θ５と同じか、あるいは、カット角θ５よりも小さいものとなることもある。
【００２７】
また、第２のレンズカット部１５は、前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に、第３の屈折面４４を備え、前記一方の方向（下方の方向Ｙ）とは反対の方向（上方の方向）の側に、第２の全反射面４５を備え、前記第２の全反射面４５は、前記第３の入射面（レンズ面）１３で前記第３の軸Ｘ３と略平行なものにされた光を全反射して前記第３の屈折面４４に向かわせ、前記第３の屈折面４４は、前記第２の全反射面４５で全反射された光を屈折して前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に出射するようになっている。なお、第３の屈折面４４は、基部面Ｂに対して所定のカット角θ７をなし、また、第２の全反射面４５は、基部面Ｂに対して所定のカット角θ８をなしている。
【００２８】
なお、この照明用レンズ２において、第１のレンズカット部１４と第２のレンズカット部１５との間に形成された谷部Ｖは、前記基部面Ｂに対して前記第１の入射面（レンズ面）１１よりも高い位置にある。
【００２９】
また、図２の例では、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１は、照明用レンズ２の入射部３の第１、第２、第３の入射面（レンズ面）１１、１２、１３からほぼ等距離のところに位置決めされている。なお、図２の例では、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１の光軸が、照明用レンズ２の所定の基準軸Ｘ１と一致したものとなっている。以下の説明では、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１の光軸が、照明用レンズ２の所定の基準軸Ｘ１と一致しているものとする。
【００３０】
図５には、照明用レンズ２の出射部４が図２のようになっている場合の出射光路が示されている。図５からもわかるように、この照明用レンズ２では、第１のレンズカット部１４の第１の屈折面４１からは、第２の入射面１２で第２の軸Ｘ２と略平行なものにされた光が屈折されて前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に、基部面Ｂに対して角度φ１で出射する。また、第１のレンズカット部１４の第２の屈折面４２からは、第１の全反射面４３で全反射された光が屈折されて前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に、基部面Ｂに対して角度φ２で出射する。また、第２のレンズカット部１５の第３の屈折面４４からは、第２の全反射面４５で全反射された光が屈折されて前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に、基部面Ｂに対して角度φ３で出射する。このように、出射部４の各屈折面４１、４２、４４からは、前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に、それぞれ、一般に互いに異なる角度φ１、φ２、φ３の出射光が出射するので、下方の方向Ｙに様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができる（下方への照射範囲を広範囲なものにすることができる）。
【００３１】
なお、後述のように、照明用レンズ２の出射部４の第１のレンズカット部１４、第２のレンズカット部１５の各カット角θ４、θ５、θ６、θ７、θ８は、適宜、所望の角度に変えることができて、これにより、出射部４からの出射光の出射方向（照射方向）を所望のものに変えることができる。例えば、上述の例では、出射部４の各屈折面４１、４２、４４からは、前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に、それぞれ、一般に互いに異なる角度φ１、φ２、φ３の出射光が出射するようになっているが、各カット角θ４、θ５、θ６、θ７、θ８を適宜変えることにより、出射光の角度φ１、φ２、φ３を任意所望のものにすることができ、角度φ１、φ２、φ３のうちの例えばいずれか２つを同じものにしたりすることもできる。
【００３２】
図６、図７、図８は、上述した本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。なお、図６は照明灯（街路灯）５０の全体の斜視図、図７は図６の照明装置２１の部分のＡ−Ａ線における断面図、図８は図６の照明装置２１の部分のＢ−Ｂ線における断面図である。図７、図８を参照すると、この照明装置２１では、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ上に、照明用光源（ＬＥＤ光源）１（図７、図８の例では、各基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄごとに、それぞれ、６つの照明用光源（ＬＥＤ光源）１）が所定間隔を隔てて設置され、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１のそれぞれに対応させて上述した本発明の照明用レンズ２（例えば図２に示したような照明用レンズ２）が設けられている。なお、図９には、６つの各照明用光源（ＬＥＤ光源）１および６つの各照明用光源（ＬＥＤ光源）１のそれぞれに対応した上述した本発明の照明用レンズ２が設置された１つの基板（例えば２２ａ）の斜視図が示されている。
【００３３】
ここで、６つの各照明用レンズ２の出射部４の第１のレンズカット部１４、第２のレンズカット部１５の各カット角θ４、θ５、θ６、θ７、θ８は、各照明用レンズ２でそれぞれ同じものにすることもできるが（各照明用レンズ２をそれぞれ同じものにすることもできるが）、図７、図８、図９の例のように、６つの各照明用レンズ２の出射部４の第１のレンズカット部１４、第２のレンズカット部１５の各カット角θ４、θ５、θ６、θ７、θ８を、６つの各照明用レンズ２ごとに、例えば少しずつ相違させることもできて、これにより、６つの各照明用レンズ２の出射部４からの出射光の出射方向（照射方向）を例えば少しずつ変えて、より一層多様なものにすることができ、下方の方向Ｙにより一層様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができる（下方への照射範囲をより一層広範囲なものにすることができる）。
【００３４】
そして、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、水平面（例えば水平の床面（あるいは地面、路面など））に対して垂直になるように、正四角柱状の支持部２６の４つの長方形の側面２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄに取り付けられている。ここで、照明用レンズ２は、入射部３から入射した光を出射部４から所定の基準軸Ｘ１に対して下方の方向Ｙに出射させるように取り付けられている。なお、図７、図８において、符号２７は、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１に電流を供給するための口金である。また、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１に電流を供給する駆動回路などは、例えば支持部２６内に内蔵されている。
【００３５】
また、図６を参照すると、この照明灯（街路灯）５０は、床面（あるいは地面、路面など）を照射するために、照明装置２１の口金２７が、床面（あるいは地面、路面など）から上向きに延びて先端がＵ字状に湾曲している支柱５１に設けられているソケット５２に装着されている。詳細には、基板２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが水平面（図示せず）に対して垂直になるように（すなわち、鉛直方向となるように）、照明装置２１の口金２７がソケット５２に装着されている（照明装置２１が鉛直方向下向きに装着されている）。換言すれば、照明装置２１は、例えば口金を有する水銀灯、例えばフィラメントなどのような発光部と口金とを有する電球などに対して互換性を有するように構成されている。また、図２７に示す照明灯（街路灯）５０では、照明灯（街路灯）５０の支柱５１に皿部５３が設けられており、皿部５３に取り付けられたグローブ（アウターレンズ）５４によって照明装置２１が覆われている。
【００３６】
このような構成の照明灯（街路灯）５０では、基板２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが水平面（図示せず）に対して垂直になるように（すなわち、鉛直方向となるように）、照明装置２１の口金２７がソケット５２に装着されており、照明装置２１の各照明用レンズ２によって照明用光源（ＬＥＤ光源）１からの光を例えば図５に示したように配光制御することによって、例えば特許文献１のように基板の数を増加させたりすることなく、下方の方向Ｙに様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができ、下方への照射範囲を近場（照明灯（街路灯）５０の直下付近）から遠方まで広範囲なものにすることができて、床面（あるいは地面、路面など）を近場（照明灯（街路灯）５０の直下付近）から遠方まで広範囲に効率よく照射することができる。
【００３７】
図１０、図１１、図１２は、上述した本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への他の適用例を示す図である。なお、図１０は照明灯（街路灯）７０の全体の斜視図、図１１は図１０の照明装置３１の部分のＡ−Ａ線における断面図、図１２は図１０の照明装置３１の部分のＢ−Ｂ線における断面図である。なお、図１０、図１１、図１２において、図６、図７、図８と同様の箇所には同じ符号を付している。図１１、図１２を参照すると、この照明装置３１では、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ上に、照明用光源（ＬＥＤ光源）１（図１１、図１２の例では、各基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄごとに、それぞれ、６つの照明用光源（ＬＥＤ光源）１）が所定間隔を隔てて設置され、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１のそれぞれに対応させて上述した本発明の照明用レンズ２（例えば図２に示したような照明用レンズ２）が設けられている。なお、６つの各照明用光源（ＬＥＤ光源）１および６つの各照明用光源（ＬＥＤ光源）１のそれぞれに対応した上述した本発明の照明用レンズ２が設置された１つの基板（例えば２２ａ）の斜視図は、図９に示したものと同様である。
【００３８】
ここで、６つの各照明用レンズ２の出射部４の第１のレンズカット部１４、第２のレンズカット部１５の各カット角θ４、θ５、θ６、θ７、θ８は、各照明用レンズ２でそれぞれ同じものにすることもできるが（各照明用レンズ２をそれぞれ同じものにすることもできるが）、図１１、図１２、図９の例のように、６つの各照明用レンズ２の出射部４の第１のレンズカット部１４、第２のレンズカット部１５の各カット角θ４、θ５、θ６、θ７、θ８を、６つの各照明用レンズ２ごとに、例えば少しずつ相違させることもできて、これにより、６つの各照明用レンズ２の出射部４からの出射光の出射方向（照射方向）を例えば少しずつ変えて、より一層多様なものにすることができ、下方の方向Ｙにより一層様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができる（下方への照射範囲をより一層広範囲なものにすることができる）。
【００３９】
そして、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、水平面（例えば水平の床面（あるいは地面、路面など））に対して垂直になるように、正四角柱状の支持部３６の４つの長方形の側面３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄに取り付けられている。ここで、照明用レンズ２は、入射部３から入射した光を出射部４から所定の基準軸Ｘ１に対して下方の方向Ｙに出射させるように取り付けられている。なお、図１１、図１２において、符号３７は、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１に電流を供給するための口金である。また、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１に電流を供給する駆動回路などは、例えば支持部３６内に内蔵されている。
【００４０】
また、図１０を参照すると、この照明灯（街路灯）７０は、床面（あるいは地面、路面など）を照射するために、照明装置３１の口金３７が、床面（あるいは地面、路面など）から上向きに延びている支柱７１に設けられているソケット７２に装着されている。詳細には、基板２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが水平面（図示せず）に対して垂直になるように（すなわち、鉛直方向となるように）、照明装置３１の口金３７がソケット７２に装着されている（照明装置３１が鉛直方向上向きに装着されている）。換言すれば、照明装置３１は、例えば口金を有する水銀灯、例えばフィラメントなどのような発光部と口金とを有する電球などに対して互換性を有するように構成されている。また、図１０に示す照明灯（街路灯）７０では、照明灯（街路灯）７０の支柱７１に皿部７３が設けられており、皿部７３に取り付けられたグローブ（アウターレンズ）７４によって照明装置２１が覆われている。
【００４１】
このような構成の照明灯（街路灯）７０では、基板２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが水平面（図示せず）に対して垂直になるように（すなわち、鉛直方向となるように）、照明装置３１の口金３７がソケット７２に装着されており、照明装置３１の各照明用レンズ２によって照明用光源（ＬＥＤ光源）１からの光を例えば図５に示したように配光制御することによって、図６、図７、図８の照明灯（街路灯）５０と同様に、例えば特許文献１のように基板の数を増加させたりすることなく、下方の方向Ｙにより一層様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができ、下方への照射範囲を近場（照明灯（街路灯）７０の直下付近）から遠方まで広範囲なものにすることができて、床面（あるいは地面、路面など）を近場（照明灯（街路灯）７０の直下付近）から遠方まで広範囲に効率よく照射することができる。
【００４２】
図１３には、例えば図１０の照明灯（街路灯）７０の全体概略図が示されている。なお、図１３において、符号ＧＲは地面（路面）である。図１４は図１３の地面（路面）ＧＲ上のＣ−Ｃ線における本発明の照明灯（街路灯）７０の路面照度分布を示す図である。図１４から、本発明の照明灯（街路灯）７０では、その直下位置（０ｍ）から半径１０ｍまでの路面を十分な照度（明るさ）で照らすことができることがわかる。また、図１５には、本発明の照明灯（街路灯）７０の指向特性が示されている。なお、図１５において、角度は、鉛直下方方向を０°とし、水平方向を９０°とし、鉛直上方方向を１８０°としたときに、鉛直下方方向から鉛直上方方向に向けての角度であり、図１５から、本発明の照明灯（街路灯）７０では、鉛直下方方向から鉛直上方方向に向けて０°〜約６０°の角度範囲にのみ（すなわち、下方方向にのみ）、所定の照度の照射がなされることがわかる。
【００４３】
なお、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２の例では、正四角柱状の支持部２６、３６が用いられ、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられているが、支持部としては正ｎ（ｎは３以上の整数）角柱状のものを用いることができ、これにｎ個の基板を設けることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、例えば街路灯や道路灯、体育館などの屋内照明灯、室内照明灯、スポットライトなどに利用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 照明用光源（例えばＬＥＤ光源）
２ 照明用レンズ
３ 入射部
４ 出射部
１１ 第１の入射面（レンズ面）
１２ 第２の入射面（レンズ面）
１３ 第３の入射面（レンズ面）
１４ 第１のレンズカット部
１５ 第２のレンズカット部
４１ 第１の屈折面
４２ 第２の屈折面
４３ 第１の全反射面
４４ 第３の屈折面
４５ 第２の全反射面
２１、３１ 照明装置
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ 基板
２６、３６ 支持部
２７、３７ 口金
５０、７０ 照明灯（街路灯）
５１、７１ 支柱
５２、７２ ソケット
５３、７３ 皿部
５４、７４ グローブ（アウターレンズ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明用レンズおよび照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されているように、水平面に対して垂直に配置された板状の基板を具備し、ＬＥＤ光源の光軸が基板に対して垂直になるようにＬＥＤ光源が基板に実装されたＬＥＤ照明装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に示されているＬＥＤ照明装置では、水平面に対して垂直に配置された基板に実装されたＬＥＤ光源の光軸が、水平に指向せしめられている。そのため、垂直な基板に実装されたＬＥＤ光源からの光の一部が下向きに照射される。また、特許文献１に示されているＬＥＤ照明装置では、水平面に対して垂直に配置された基板とは別個に、水平面に対して鋭角をなすように配置された基板が設けられており、その基板の下側の面にＬＥＤ光源が実装されている。更に、その基板に実装されたＬＥＤ光源からの光が下向きに照射される。その結果、特許文献１に示されているＬＥＤ照明装置では、垂直な基板に実装されたＬＥＤ光源および水平面に対して鋭角をなす基板に実装されたＬＥＤ光源から、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１にＬＥＤ照明装置では、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射するために、光軸が水平に指向せしめられたＬＥＤ光源とは別個に、光軸が下向きに指向せしめられたＬＥＤ光源を設ける必要がある。その結果、特許文献１に示されているＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤ照明装置全体のコストが嵩んでしまう。
【０００５】
この問題点を解決するために、光軸が下向きに指向せしめられたＬＥＤ光源を設ける必要なく水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができるＬＥＤ照明装置が当業者間に望まれている。
【０００６】
詳細には、光軸が下向きに指向せしめられたＬＥＤ光源を実装するための基板を、光軸が水平に指向せしめられたＬＥＤ光源を実装するための基板とは別個に設ける必要なく、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができるＬＥＤ照明装置が当業者間に望まれている。
【０００７】
すなわち、基板の数を削減しつつ、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができるＬＥＤ照明装置が当業者間に望まれている。
【０００８】
特許文献２には、図１に示すように、レンズ１０３の対称軸１０４に対してある角度にわたって出射光を偏向させるためののこぎり歯状構造１０９を有する出射面１０８が開示されている。なお、図１において、符号１０１はＬＥＤであり、符号１０５、１０６、１０７はＬＥＤ１０１から放射された光をレンズ１０３の対称軸１０４の方向と略平行なものにする入射部である。
【０００９】
本願の発明者は、当初、図１に示すレンズ１０３を、その偏向させた出射光が下向きとなるように取り付けることを考えた。しかしながら、図１に示すレンズ１０３では、単純なのこぎり歯状構造１０９によって、出射光の偏向方向が対称軸１０４に対して４０°に限定されてしまうため、照射範囲が限定され、水平面と様々な角度をなす下向きの光を照射することができない（照射範囲を広範囲なものにすることができない）という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−１７９６６４号公報
【特許文献２】特表２００２−５２８８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、基板の数を増加させたりすることなく、一方の方向（例えば下方向）に様々な角度をなす光を出射させることが可能な（照射範囲を広範囲なものにすることが可能な）照明用レンズおよび照明装置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】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、基部面に対して垂直な所定の基準軸を有し、照明用光源から放射された光が入射する入射部と、入射部から入射した光を前記所定の基準軸に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、
前記入射部は、前記所定の基準軸を第１の軸とするとき、該第１の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第１の軸と略平行なものにする第１の入射面と、前記第１の軸と前記一方の方向に所定の角度をなす第２の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第２の軸と略平行なものにする第２の入射面と、前記第１の軸と前記一方の方向とは反対の方向に所定の角度をなす第３の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第３の軸と略平行なものにする第３の入射面とを有し、
前記出射部は、第１のレンズカット部と、第２のレンズカット部とを有し、
第１のレンズカット部は、前記一方の方向の側に、第１の屈折面と、該第１の屈折面と連続した面である第２の屈折面とを備え、前記一方の方向とは反対の方向の側に、第１の全反射面を備え、前記第１の屈折面は、前記第２の入射面で前記第２の軸と略平行なものにされた光を屈折して前記一方の方向の側に出射し、前記第１の全反射面は、前記第１の入射面で前記第１の軸と略平行なものにされた光を全反射して前記第２の屈折面に向かわせ、前記第２の屈折面は、前記第１の全反射面で全反射された光を屈折して前記一方の方向の側に出射するようになっており、
前記第２のレンズカット部は、前記一方の方向の側に、第３の屈折面を備え、前記一方の方向とは反対の方向の側に、第２の全反射面を備え、前記第２の全反射面は、前記第３の入射面で前記第３の軸と略平行なものにされた光を全反射して前記第３の屈折面に向かわせ、前記第３の屈折面は、前記第２の全反射面で全反射された光を屈折して前記一方の方向の側に出射するようになっていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の照明用レンズにおいて、前記第１のレンズカット部と前記第２のレンズカット部との間に形成された谷部は、前記基部面に対して前記第１の入射面よりも高い位置にあることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の照明用レンズが用いられることを特徴とする照明装置である。
【００１５】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の照明装置において、前記照明用レンズは、入射部から入射した光を前記出射部から前記所定の基準軸に対して下方方向に出射させるように取り付けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、請求項２記載の発明によれば、基部面に対して垂直な所定の基準軸を有し、照明用光源から放射された光が入射する入射部と、入射部から入射した光を前記所定の基準軸に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、
前記入射部は、前記所定の基準軸を第１の軸とするとき、該第１の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第１の軸と略平行なものにする第１の入射面と、前記第１の軸と前記一方の方向に所定の角度をなす第２の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第２の軸と略平行なものにする第２の入射面と、前記第１の軸と前記一方の方向とは反対の方向に所定の角度をなす第３の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第３の軸と略平行なものにする第３の入射面とを有し、
前記出射部は、第１のレンズカット部と、第２のレンズカット部とを有し、
第１のレンズカット部は、前記一方の方向の側に、第１の屈折面と、該第１の屈折面と連続した面である第２の屈折面とを備え、前記一方の方向とは反対の方向の側に、第１の全反射面を備え、前記第１の屈折面は、前記第２の入射面で前記第２の軸と略平行なものにされた光を屈折して前記一方の方向の側に出射し、前記第１の全反射面は、前記第１の入射面で前記第１の軸と略平行なものにされた光を全反射して前記第２の屈折面に向かわせ、前記第２の屈折面は、前記第１の全反射面で全反射された光を屈折して前記一方の方向の側に出射するようになっており、
前記第２のレンズカット部は、前記一方の方向の側に、第３の屈折面を備え、前記一方の方向とは反対の方向の側に、第２の全反射面を備え、前記第２の全反射面は、前記第３の入射面で前記第３の軸と略平行なものにされた光を全反射して前記第３の屈折面に向かわせ、前記第３の屈折面は、前記第２の全反射面で全反射された光を屈折して前記一方の方向の側に出射するようになっているので、一方の方向に様々な角度をなす光を出射させることができる（照射範囲を広範囲なものにすることができる）。
【００１７】
また、請求項３、請求項４記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の照明用レンズが用いられることを特徴とする照明装置であるので、基板の数を増加させたりすることなく、一方の方向（例えば下方の方向）に様々な角度をなす光を出射させることができる（例えば下方への照射範囲を広範囲なものにすることができる）。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】特許文献２のＬＥＤモジュールを示す図である。
【図２】本発明の照明用レンズ、照明装置の構成例を示す図である。
【図３】図２の照明用レンズの入射部の拡大図である。
【図４】図２の照明用レンズの出射部の拡大図である。
【図５】照明用レンズが図２のようになっている場合の出射光路を示す図である。
【図６】本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。
【図７】本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。
【図８】本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。
【図９】本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。
【図１０】本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。
【図１１】本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。
【図１２】本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。
【図１３】本発明の照明灯（街路灯）の全体概略図である。
【図１４】図１３の地面（路面）上のＣ−Ｃ線における本発明の照明灯（街路灯）の路面照度分布を示す図である。
【図１５】本発明の照明灯（街路灯）の指向特性を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図２は本発明の照明用レンズ、照明装置の構成例を示す図である。また、図３は図２の照明用レンズの入射部の拡大図、図４は図２の照明用レンズの出射部の拡大図である。
【００２１】
図２を参照すると、この照明装置は、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１と、照明用レンズ２とを備えている。
【００２２】
ここで、照明用レンズ２は、基部面Ｂに対して垂直な所定の基準軸Ｘ１を有し、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１から放射された光が入射する入射部３と、入射部３から入射した光を前記所定の基準軸Ｘ１に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸Ｘ１に対して上下のいずれか一方の方向（図２に図示の例では、下方の方向）Ｙに出射させる出射部４とを備えている。
【００２３】
なお、照明用レンズ２は、例えば透明なＰＭＭＡ（アクリル樹脂）や透明なＰＣ（ポリカーボネート樹脂）などの所定の屈折率を有する材料で形成されている。また、照明用レンズ２は、後述の図９に示すように、図２の奥行き方向に（すなわち、紙面の手前側から奥側方向に）柱状形状のものとなっている。また、以下では、出射部４は、入射部３から入射した光を、前記一方の方向として下方の方向Ｙに出射させるものとして説明する。
【００２４】
図２、図３を参照すると、入射部３は、前記所定の基準軸Ｘ１を第１の軸とするとき、該第１の軸Ｘ１（θ１＝０°とする）を中心とした所定の角度範囲△θ１（例えば、−２２．５°〜２２．５°）の光を該第１の軸Ｘ１と略平行なものにする第１の入射面（レンズ面）１１と、前記第１の軸Ｘ１と前記一方の方向（下方の方向Ｙ）に所定の角度θ２（例えば、−４５°）をなす第２の軸Ｘ２を中心とした所定の角度範囲△θ２（例えば、−２２．５°〜２２．５°）の光を該第２の軸Ｘ２と略平行なものにする第２の入射面（レンズ面）１２と、前記第１の軸Ｘ１と前記一方の方向（下方の方向Ｙ）とは反対の方向（上方の方向）に所定の角度θ３（例えば、４５°）をなす第３の軸Ｘ３を中心とした所定の角度範囲△θ３（例えば、−２２．５°〜２２．５°）の光を該第３の軸Ｘ３と略平行なものにする第３の入射面（レンズ面）１３とを有している。
【００２５】
また、図２、図４を参照すると、出射部４は、第１のレンズカット部１４と、第２のレンズカット部１５とを有している。
【００２６】
第１のレンズカット部１４は、前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に、第１の屈折面４１と、該第１の屈折面４１と連続した面である第２の屈折面４２とを備え、前記一方の方向（下方の方向Ｙ）とは反対の方向（上方の方向）の側に、第１の全反射面４３を備え、前記第１の屈折面４１は、前記第２の入射面（レンズ面）１２で前記第２の軸Ｘ２と略平行なものにされた光を屈折して前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に出射し、前記第１の全反射面４３は、前記第１の入射面（レンズ面）１１で前記第１の軸Ｘ１と略平行なものにされた光を全反射して前記第２の屈折面４２に向かわせ、前記第２の屈折面４２は、前記第１の全反射面４３で全反射された光を屈折して前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に出射するようになっている。なお、第１の屈折面４１は、基部面Ｂに対して所定のカット角θ４をなし、また、第２の屈折面４２は、基部面Ｂに対して所定のカット角θ５をなし、また、第１の全反射面４３は、基部面Ｂに対して所定のカット角θ６をなしている。なお、図２の例では、カット角θ４がカット角θ５よりも大きいものとなっているが、後述のように、出射光の出射方向を所望のものに変える場合、カット角θ４がカット角θ５と同じか、あるいは、カット角θ５よりも小さいものとなることもある。
【００２７】
また、第２のレンズカット部１５は、前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に、第３の屈折面４４を備え、前記一方の方向（下方の方向Ｙ）とは反対の方向（上方の方向）の側に、第２の全反射面４５を備え、前記第２の全反射面４５は、前記第３の入射面（レンズ面）１３で前記第３の軸Ｘ３と略平行なものにされた光を全反射して前記第３の屈折面４４に向かわせ、前記第３の屈折面４４は、前記第２の全反射面４５で全反射された光を屈折して前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に出射するようになっている。なお、第３の屈折面４４は、基部面Ｂに対して所定のカット角θ７をなし、また、第２の全反射面４５は、基部面Ｂに対して所定のカット角θ８をなしている。
【００２８】
なお、この照明用レンズ２において、第１のレンズカット部１４と第２のレンズカット部１５との間に形成された谷部Ｖは、前記基部面Ｂに対して前記第１の入射面（レンズ面）１１よりも高い位置にある。
【００２９】
また、図２の例では、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１は、照明用レンズ２の入射部３の第１、第２、第３の入射面（レンズ面）１１、１２、１３からほぼ等距離のところに位置決めされている。なお、図２の例では、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１の光軸が、照明用レンズ２の所定の基準軸Ｘ１と一致したものとなっている。以下の説明では、照明用光源（例えばＬＥＤ光源）１の光軸が、照明用レンズ２の所定の基準軸Ｘ１と一致しているものとする。
【００３０】
図５には、照明用レンズ２の出射部４が図２のようになっている場合の出射光路が示されている。図５からもわかるように、この照明用レンズ２では、第１のレンズカット部１４の第１の屈折面４１からは、第２の入射面１２で第２の軸Ｘ２と略平行なものにされた光が屈折されて前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に、基部面Ｂに対して角度φ１で出射する。また、第１のレンズカット部１４の第２の屈折面４２からは、第１の全反射面４３で全反射された光が屈折されて前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に、基部面Ｂに対して角度φ２で出射する。また、第２のレンズカット部１５の第３の屈折面４４からは、第２の全反射面４５で全反射された光が屈折されて前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に、基部面Ｂに対して角度φ３で出射する。このように、出射部４の各屈折面４１、４２、４４からは、前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に、それぞれ、一般に互いに異なる角度φ１、φ２、φ３の出射光が出射するので、下方の方向Ｙに様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができる（下方への照射範囲を広範囲なものにすることができる）。
【００３１】
なお、後述のように、照明用レンズ２の出射部４の第１のレンズカット部１４、第２のレンズカット部１５の各カット角θ４、θ５、θ６、θ７、θ８は、適宜、所望の角度に変えることができて、これにより、出射部４からの出射光の出射方向（照射方向）を所望のものに変えることができる。例えば、上述の例では、出射部４の各屈折面４１、４２、４４からは、前記一方の方向（下方の方向Ｙ）の側に、それぞれ、一般に互いに異なる角度φ１、φ２、φ３の出射光が出射するようになっているが、各カット角θ４、θ５、θ６、θ７、θ８を適宜変えることにより、出射光の角度φ１、φ２、φ３を任意所望のものにすることができ、角度φ１、φ２、φ３のうちの例えばいずれか２つを同じものにしたりすることもできる。
【００３２】
図６、図７、図８は、上述した本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への適用例を示す図である。なお、図６は照明灯（街路灯）５０の全体の斜視図、図７は図６の照明装置２１の部分のＡ−Ａ線における断面図、図８は図６の照明装置２１の部分のＢ−Ｂ線における断面図である。図７、図８を参照すると、この照明装置２１では、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ上に、照明用光源（ＬＥＤ光源）１（図７、図８の例では、各基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄごとに、それぞれ、６つの照明用光源（ＬＥＤ光源）１）が所定間隔を隔てて設置され、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１のそれぞれに対応させて上述した本発明の照明用レンズ２（例えば図２に示したような照明用レンズ２）が設けられている。なお、図９には、６つの各照明用光源（ＬＥＤ光源）１および６つの各照明用光源（ＬＥＤ光源）１のそれぞれに対応した上述した本発明の照明用レンズ２が設置された１つの基板（例えば２２ａ）の斜視図が示されている。
【００３３】
ここで、６つの各照明用レンズ２の出射部４の第１のレンズカット部１４、第２のレンズカット部１５の各カット角θ４、θ５、θ６、θ７、θ８は、各照明用レンズ２でそれぞれ同じものにすることもできるが（各照明用レンズ２をそれぞれ同じものにすることもできるが）、図７、図８、図９の例のように、６つの各照明用レンズ２の出射部４の第１のレンズカット部１４、第２のレンズカット部１５の各カット角θ４、θ５、θ６、θ７、θ８を、６つの各照明用レンズ２ごとに、例えば少しずつ相違させることもできて、これにより、６つの各照明用レンズ２の出射部４からの出射光の出射方向（照射方向）を例えば少しずつ変えて、より一層多様なものにすることができ、下方の方向Ｙにより一層様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができる（下方への照射範囲をより一層広範囲なものにすることができる）。
【００３４】
そして、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、水平面（例えば水平の床面（あるいは地面、路面など））に対して垂直になるように、正四角柱状の支持部２６の４つの長方形の側面２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄに取り付けられている。ここで、照明用レンズ２は、入射部３から入射した光を出射部４から所定の基準軸Ｘ１に対して下方の方向Ｙに出射させるように取り付けられている。なお、図７、図８において、符号２７は、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１に電流を供給するための口金である。また、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１に電流を供給する駆動回路などは、例えば支持部２６内に内蔵されている。
【００３５】
また、図６を参照すると、この照明灯（街路灯）５０は、床面（あるいは地面、路面など）を照射するために、照明装置２１の口金２７が、床面（あるいは地面、路面など）から上向きに延びて先端がＵ字状に湾曲している支柱５１に設けられているソケット５２に装着されている。詳細には、基板２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが水平面（図示せず）に対して垂直になるように（すなわち、鉛直方向となるように）、照明装置２１の口金２７がソケット５２に装着されている（照明装置２１が鉛直方向下向きに装着されている）。換言すれば、照明装置２１は、例えば口金を有する水銀灯、例えばフィラメントなどのような発光部と口金とを有する電球などに対して互換性を有するように構成されている。また、図２７に示す照明灯（街路灯）５０では、照明灯（街路灯）５０の支柱５１に皿部５３が設けられており、皿部５３に取り付けられたグローブ（アウターレンズ）５４によって照明装置２１が覆われている。
【００３６】
このような構成の照明灯（街路灯）５０では、基板２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが水平面（図示せず）に対して垂直になるように（すなわち、鉛直方向となるように）、照明装置２１の口金２７がソケット５２に装着されており、照明装置２１の各照明用レンズ２によって照明用光源（ＬＥＤ光源）１からの光を例えば図５に示したように配光制御することによって、例えば特許文献１のように基板の数を増加させたりすることなく、下方の方向Ｙに様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができ、下方への照射範囲を近場（照明灯（街路灯）５０の直下付近）から遠方まで広範囲なものにすることができて、床面（あるいは地面、路面など）を近場（照明灯（街路灯）５０の直下付近）から遠方まで広範囲に効率よく照射することができる。
【００３７】
図１０、図１１、図１２は、上述した本発明の照明用レンズ、照明装置の照明灯（街路灯）への他の適用例を示す図である。なお、図１０は照明灯（街路灯）７０の全体の斜視図、図１１は図１０の照明装置３１の部分のＡ−Ａ線における断面図、図１２は図１０の照明装置３１の部分のＢ−Ｂ線における断面図である。なお、図１０、図１１、図１２において、図６、図７、図８と同様の箇所には同じ符号を付している。図１１、図１２を参照すると、この照明装置３１では、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ上に、照明用光源（ＬＥＤ光源）１（図１１、図１２の例では、各基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄごとに、それぞれ、６つの照明用光源（ＬＥＤ光源）１）が所定間隔を隔てて設置され、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１のそれぞれに対応させて上述した本発明の照明用レンズ２（例えば図２に示したような照明用レンズ２）が設けられている。なお、６つの各照明用光源（ＬＥＤ光源）１および６つの各照明用光源（ＬＥＤ光源）１のそれぞれに対応した上述した本発明の照明用レンズ２が設置された１つの基板（例えば２２ａ）の斜視図は、図９に示したものと同様である。
【００３８】
ここで、６つの各照明用レンズ２の出射部４の第１のレンズカット部１４、第２のレンズカット部１５の各カット角θ４、θ５、θ６、θ７、θ８は、各照明用レンズ２でそれぞれ同じものにすることもできるが（各照明用レンズ２をそれぞれ同じものにすることもできるが）、図１１、図１２、図９の例のように、６つの各照明用レンズ２の出射部４の第１のレンズカット部１４、第２のレンズカット部１５の各カット角θ４、θ５、θ６、θ７、θ８を、６つの各照明用レンズ２ごとに、例えば少しずつ相違させることもできて、これにより、６つの各照明用レンズ２の出射部４からの出射光の出射方向（照射方向）を例えば少しずつ変えて、より一層多様なものにすることができ、下方の方向Ｙにより一層様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができる（下方への照射範囲をより一層広範囲なものにすることができる）。
【００３９】
そして、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、水平面（例えば水平の床面（あるいは地面、路面など））に対して垂直になるように、正四角柱状の支持部３６の４つの長方形の側面３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄに取り付けられている。ここで、照明用レンズ２は、入射部３から入射した光を出射部４から所定の基準軸Ｘ１に対して下方の方向Ｙに出射させるように取り付けられている。なお、図１１、図１２において、符号３７は、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１に電流を供給するための口金である。また、各照明用光源（ＬＥＤ光源）１に電流を供給する駆動回路などは、例えば支持部３６内に内蔵されている。
【００４０】
また、図１０を参照すると、この照明灯（街路灯）７０は、床面（あるいは地面、路面など）を照射するために、照明装置３１の口金３７が、床面（あるいは地面、路面など）から上向きに延びている支柱７１に設けられているソケット７２に装着されている。詳細には、基板２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが水平面（図示せず）に対して垂直になるように（すなわち、鉛直方向となるように）、照明装置３１の口金３７がソケット７２に装着されている（照明装置３１が鉛直方向上向きに装着されている）。換言すれば、照明装置３１は、例えば口金を有する水銀灯、例えばフィラメントなどのような発光部と口金とを有する電球などに対して互換性を有するように構成されている。また、図１０に示す照明灯（街路灯）７０では、照明灯（街路灯）７０の支柱７１に皿部７３が設けられており、皿部７３に取り付けられたグローブ（アウターレンズ）７４によって照明装置２１が覆われている。
【００４１】
このような構成の照明灯（街路灯）７０では、基板２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが水平面（図示せず）に対して垂直になるように（すなわち、鉛直方向となるように）、照明装置３１の口金３７がソケット７２に装着されており、照明装置３１の各照明用レンズ２によって照明用光源（ＬＥＤ光源）１からの光を例えば図５に示したように配光制御することによって、図６、図７、図８の照明灯（街路灯）５０と同様に、例えば特許文献１のように基板の数を増加させたりすることなく、下方の方向Ｙにより一層様々な角度をなす光（出射光）を出射させることができ、下方への照射範囲を近場（照明灯（街路灯）７０の直下付近）から遠方まで広範囲なものにすることができて、床面（あるいは地面、路面など）を近場（照明灯（街路灯）７０の直下付近）から遠方まで広範囲に効率よく照射することができる。
【００４２】
図１３には、例えば図１０の照明灯（街路灯）７０の全体概略図が示されている。なお、図１３において、符号ＧＲは地面（路面）である。図１４は図１３の地面（路面）ＧＲ上のＣ−Ｃ線における本発明の照明灯（街路灯）７０の路面照度分布を示す図である。図１４から、本発明の照明灯（街路灯）７０では、その直下位置（０ｍ）から半径１０ｍまでの路面を十分な照度（明るさ）で照らすことができることがわかる。また、図１５には、本発明の照明灯（街路灯）７０の指向特性が示されている。なお、図１５において、角度は、鉛直下方方向を０°とし、水平方向を９０°とし、鉛直上方方向を１８０°としたときに、鉛直下方方向から鉛直上方方向に向けての角度であり、図１５から、本発明の照明灯（街路灯）７０では、鉛直下方方向から鉛直上方方向に向けて０°〜約６０°の角度範囲にのみ（すなわち、下方方向にのみ）、所定の照度の照射がなされることがわかる。
【００４３】
なお、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２の例では、正四角柱状の支持部２６、３６が用いられ、４つの基板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられているが、支持部としては正ｎ（ｎは３以上の整数）角柱状のものを用いることができ、これにｎ個の基板を設けることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、例えば街路灯や道路灯、体育館などの屋内照明灯、室内照明灯、スポットライトなどに利用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 照明用光源（例えばＬＥＤ光源）
２ 照明用レンズ
３ 入射部
４ 出射部
１１ 第１の入射面（レンズ面）
１２ 第２の入射面（レンズ面）
１３ 第３の入射面（レンズ面）
１４ 第１のレンズカット部
１５ 第２のレンズカット部
４１ 第１の屈折面
４２ 第２の屈折面
４３ 第１の全反射面
４４ 第３の屈折面
４５ 第２の全反射面
２１、３１ 照明装置
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ 基板
２６、３６ 支持部
２７、３７ 口金
５０、７０ 照明灯（街路灯）
５１、７１ 支柱
５２、７２ ソケット
５３、７３ 皿部
５４、７４ グローブ（アウターレンズ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部面に対して垂直な所定の基準軸を有し、照明用光源から放射された光が入射する入射部と、入射部から入射した光を前記所定の基準軸に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、
前記入射部は、前記所定の基準軸を第１の軸とするとき、該第１の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第１の軸と略平行なものにする第１の入射面と、前記第１の軸と前記一方の方向に所定の角度をなす第２の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第２の軸と略平行なものにする第２の入射面と、前記第１の軸と前記一方の方向とは反対の方向に所定の角度をなす第３の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第３の軸と略平行なものにする第３の入射面とを有し、
前記出射部は、第１のレンズカット部と、第２のレンズカット部とを有し、
第１のレンズカット部は、前記一方の方向の側に、第１の屈折面と、該第１の屈折面と連続した面である第２の屈折面とを備え、前記一方の方向とは反対の方向の側に、第１の全反射面を備え、前記第１の屈折面は、前記第２の入射面で前記第２の軸と略平行なものにされた光を屈折して前記一方の方向の側に出射し、前記第１の全反射面は、前記第１の入射面で前記第１の軸と略平行なものにされた光を全反射して前記第２の屈折面に向かわせ、前記第２の屈折面は、前記第１の全反射面で全反射された光を屈折して前記一方の方向の側に出射するようになっており、
前記第２のレンズカット部は、前記一方の方向の側に、第３の屈折面を備え、前記一方の方向とは反対の方向の側に、第２の全反射面を備え、前記第２の全反射面は、前記第３の入射面で前記第３の軸と略平行なものにされた光を全反射して前記第３の屈折面に向かわせ、前記第３の屈折面は、前記第２の全反射面で全反射された光を屈折して前記一方の方向の側に出射するようになっていることを特徴とする照明用レンズ。
【請求項２】
請求項１記載の照明用レンズにおいて、前記第１のレンズカット部と前記第２のレンズカット部との間に形成された谷部は、前記基部面に対して前記第１の入射面よりも高い位置にあることを特徴とする照明用レンズ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の照明用レンズが用いられることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項３記載の照明装置において、前記照明用レンズは、入射部から入射した光を前記出射部から前記所定の基準軸に対して下方方向に出射させるように取り付けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項１】
基部面に対して垂直な所定の基準軸を有し、照明用光源から放射された光が入射する入射部と、入射部から入射した光を前記所定の基準軸に対して左右のいずれか一方の方向または前記所定の基準軸に対して上下のいずれか一方の方向に出射させる出射部とを備えている照明用レンズであって、
前記入射部は、前記所定の基準軸を第１の軸とするとき、該第１の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第１の軸と略平行なものにする第１の入射面と、前記第１の軸と前記一方の方向に所定の角度をなす第２の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第２の軸と略平行なものにする第２の入射面と、前記第１の軸と前記一方の方向とは反対の方向に所定の角度をなす第３の軸を中心とした所定の角度範囲の光を該第３の軸と略平行なものにする第３の入射面とを有し、
前記出射部は、第１のレンズカット部と、第２のレンズカット部とを有し、
第１のレンズカット部は、前記一方の方向の側に、第１の屈折面と、該第１の屈折面と連続した面である第２の屈折面とを備え、前記一方の方向とは反対の方向の側に、第１の全反射面を備え、前記第１の屈折面は、前記第２の入射面で前記第２の軸と略平行なものにされた光を屈折して前記一方の方向の側に出射し、前記第１の全反射面は、前記第１の入射面で前記第１の軸と略平行なものにされた光を全反射して前記第２の屈折面に向かわせ、前記第２の屈折面は、前記第１の全反射面で全反射された光を屈折して前記一方の方向の側に出射するようになっており、
前記第２のレンズカット部は、前記一方の方向の側に、第３の屈折面を備え、前記一方の方向とは反対の方向の側に、第２の全反射面を備え、前記第２の全反射面は、前記第３の入射面で前記第３の軸と略平行なものにされた光を全反射して前記第３の屈折面に向かわせ、前記第３の屈折面は、前記第２の全反射面で全反射された光を屈折して前記一方の方向の側に出射するようになっていることを特徴とする照明用レンズ。
【請求項２】
請求項１記載の照明用レンズにおいて、前記第１のレンズカット部と前記第２のレンズカット部との間に形成された谷部は、前記基部面に対して前記第１の入射面よりも高い位置にあることを特徴とする照明用レンズ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の照明用レンズが用いられることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項３記載の照明装置において、前記照明用レンズは、入射部から入射した光を前記出射部から前記所定の基準軸に対して下方方向に出射させるように取り付けられていることを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１４５８９２（Ｐ２０１２−１４５８９２Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６１８３（Ｐ２０１１−６１８３）
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
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