JP3231196U - 混光レンズ及びそれを備えた照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】光がビーズ面を規則的に配列して得られるレンズを通過した後に特定の模様を呈し、光線を均一に混光することに不利であるという問題を解決する混光レンズ及びそれを備えた照明器具を提供する。【解決手段】混光レンズは、取り付け部１０と、レンズ部２０とを備え、取り付け部はレンズ部を囲むように設けられ、レンズ部には出光側が設けられ、出光側の壁面は複数のビーズ体のビーズ面が連続して形成され、隣接する２つのビーズ体の間は部分的に重なっており、いずれか２つのビーズ体の体積が等しくないように形成される。【選択図】図１

Description

本考案は照明器具の技術分野に属し、特に混光レンズ及びそれを備えた照明器具に関する。

現在、ほとんどの照明器具はレンズを用いて光線を調節してから出光して照明することにより、照明用光線の混光を均一にして、そして相応の照度要求を達成し、ここでは、配列されるビーズ面をレンズに採用することは効果的な混光構造である。従来技術において、ビーズ面を配列する形態には、六角形配列、葉序配列、円周配列等があるが、これらの配列方式にはいずれも一定の規則性があり、すなわち、光が、これらの配列方式でビーズ面を規則的に配列して得られるレンズを通過した後に特定の模様を呈し、光線を均一に混合することに不利である。

本考案は混光レンズ及びそれを備えた照明器具を提供することを目的とし、従来技術において、光がビーズ面を規則的に配列して得られるレンズを通過した後に特定の模様を呈し、光線を均一に混合することに不利であるという問題を解決することを旨とする。

上記の目的を実現するために、本考案は以下の技術的解決策を採用する。混光レンズであって、取り付け部と、レンズ部とを備え、取り付け部はレンズ部を囲むように設けられ、レンズ部には出光側が設けられており、ここでは、出光側の壁面は複数のビーズ体のビーズ面が連続して形成され、隣接する２つのビーズ体の間は部分的に重なっており、いずれか２つのビーズ体は体積の大きさが等しくない。

さらに、１つのビーズ体の中心点を開始点として、該ビーズ体の周囲には、複数のビーズ体がランダムに分布しており、そして複数のビーズ体の中心点を離散点とし、各離散点と開始点との間の直線距離の平均値はλであり、各離散点のビーズ体の外接球の半径とλ値との比率の大きさは、所定の比率範囲内にあり、そして、離散点のうち、１つのビーズ体と開始点のビーズ体との間に隙間が生じた場合には、該隙間を覆うことができるビーズ体を該隙間に充填して複数のビーズ面が連続するように出光側の壁面を形成させる。

さらに、各ビーズ体のビーズ面が球冠面であり、隣接するいずれか２つのビーズ体はビーズ面の曲率半径が等しくない。

さらに、隣接する２つのビーズ体の間が部分的に重なった後のビーズ面の交線は、隣接する２つのビーズ体のビーズ面の接線である。

さらに、レンズ部には、入光側がさらに設けられ、入光側は出光側に背を向けて設けられており、且つ入光側はフレネルレンズ構造である。

さらに、混光レンズは遮光部をさらに備え、遮光部はレンズ部の周側に囲むように設けられており、取り付け部は遮光部に接続されている。

さらに、取り付け部と、レンズ部と、遮光部とが一体成形されている。

本考案の別の態様は、照明器具を提供する。具体的に、該照明器具は、ランプハウジングと、レンズと、発光光源とを備え、ランプハウジングはレンズと接続して収容空間を形成し、発光光源は収容空間内に位置し、レンズは上記の混光レンズであり、発光光源から出射された光線は混光レンズによって混光された後に出光側から出光して照明する。

発光光源から出射された光線は、レンズ部によって透過伝搬されて混光を実現し、レンズ部の出光側の壁面は、ビーズ体のビーズ面が連続して形成されているので、光はレンズ部のレンズ本体によって屈折されて混合された後、ビーズ面によって再び屈折されて混合されることにより出光して照明する。このようにして、出光された照明光線をより均一に混光することができ、さらに、該混光レンズの出光側に形成された複数のビーズ体のうち、いずれか２つのビーズ体は体積の大きさが等しくないため、ビーズ体とビーズ体との間の配列が規則的ではなくなり、ビーズ体とビーズ体との間の出光が相互に影響し合い、これで照明スポットに模様を呈することがなくなり、より均一に混光することに有利である。

本考案の実施形態に係る技術的解決手段をより明らかにするために、以下、実施例または従来技術の説明に使用する必要がある図面を簡単に説明するが、明らかなことに、以下の説明における図面は、本考案のいくつかの実施例に過ぎない。当業者であれば、創造的な工夫をせずに、これらの図面により他の図面を取得することができる。

本考案の実施例に係る混光レンズの第１の視角からの斜視図である。 本考案の実施例に係る混光レンズの第２の視角からの斜視図である。 本考案の実施例に係る混光レンズの出光側の正面図である。 図３のＡ部分の拡大図である。 図３におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図５のＣ部分の拡大図である。

以下、本考案の実施例を詳細に説明する。上記実施例の例示は図面に示されている。そのうち、始終同じ又は類似した符号は、同じ又は類似した部品又は同じ又は類似した機能を有する部品を表す。以下には図面により説明された実施例は、例示的ものであり、本考案を説明するためのものに過ぎず、本考案を限定するためのものではないことを理解されたい。

本考案の説明において、「長さ」、「幅」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」などの用語が示した方位または位置関係は、図面に示された方位または位置関係に基づいて本考案を説明しやすくそして簡単化するためのものに過ぎず、装置または部品が特定の方位を有しそして特定の方位で構成し操作しなければならないことを指したりまたは暗示したりするためのものではないため、本考案を限定するためものではないことを理解されたい。

また、「第１」、「第２」という用語は説明の目的だけに用いられ、比較的重要性を指示または暗示するか、あるいは示された技術的特徴の数を黙示的に指示するためのものと理解してはいけない。したがって、「第１」、「第２」などで限定された特徴は、１つまたは複数の該特徴を明示的または暗黙的に含むことができる。本考案の説明において、別途明確かつ具体的な限定がない限り、「複数」とは、二つ以上を意味する。

本考案において、明確な規定及び限定以外、「装着」、「繋がり」、「接続」、「固定」等の用語は、広義的に理解されるはずである。例えば、固定接続されてもよく、分解可能に接続されてもよく、或いは一体化になってもよい。機械的に接続されてもよく、又は電気的に接続されてもよい。直接に接続されてもよく、又は中間媒体により間接に接続されてもよい。また２つの部品の内部の接続又は２つの部品の相互作用関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に基づいて上述した用語の具体的な意味を理解すべきである。

図１〜図６に示すように、本考案の実施例は混光レンズを提供し、本考案の実施例において、該混光レンズは、取り付け部１０と、レンズ部２０とを備え、取り付け部１０はレンズ部２０を囲むように設けられ、レンズ部２０には出光側２２が設けられており、ここでは、出光側２２の壁面は複数のビーズ体２２１のビーズ面が連続して形成され、いずれか２つのビーズ体２２１の体積の大きさも等しくない。

該混光レンズを照明器具に応用する際に、照明器具内の発光光源から出射された光線は、レンズ部２０によって透過伝搬されて混光を実現し、該混光レンズのレンズ部２０の出光側２２の壁面は、ビーズ体のビーズ面２２１が連続して形成されているので、光はレンズ部２０のレンズ本体によって屈折されて混合された後、ビーズ面によって再び屈折されて混合されることにより出光して照明する。このようにして、出光された照明光線をより均一に混光することができ、さらに、該混光レンズの出光側２２に形成された複数のビーズ体２２１のうち、いずれか２つのビーズ体は体積の大きさが等しくないため、ビーズ体２２１とビーズ体２２１との間の配列が規則的ではなくなり、ビーズ体２２１とビーズ体２２１との間の出光が相互に影響し合い、これで照明スポットに模様を呈することがなくなり、より均一に混光することに有利である。

本実施例の混光レンズでは、１つのビーズ体２２１の中心点を開始点として、該ビーズ体２２１の周囲には、複数のビーズ体２２１がランダムに分布しており、この時に該開始点のビーズ体２２１の周囲における複数のビーズ体２２１の不規則な配列分布の位置をランダムに決定し、そして、複数のビーズ体２２１の中心点を離散点とし、各離散点と開始点との間の直線距離の平均値はλであり、これらの離散点の各ビーズ体２２１の形状を変わらないように維持し、このとき、ビーズ体２２１の形状やビーズ体２２１とビーズ体２２１との間隔が光拡散性に決定的な役割を果たすため、各離散点のビーズ体２２１の体積の大きさを調整し、すなわち、各離散点のビーズ体２２１の外接球の半径とλの値との比率が所定の比率範囲（比率が１より小さく、且つ０．５より大きいという所定の比率範囲）内にあるようにすることにより、混光レンズの出光側２２のビーズ面全体の拡散性を制御する。そして、離散点のうち１つのビーズ体２２１と開始点のビーズ体２２１との間に隙間が生じた場合には、該隙間を覆うことができるビーズ体２２１を該隙間に充填して複数のビーズ面が連続するように出光側２２の壁面を形成させる。このように、各ビーズ体２２１の混光寄与をバランスさせることに有利であり、出光側２２の外観の調和性にも有利である。

本実施例において、好ましくは、各ビーズ体２２１のビーズ面が球冠面であり、隣接するいずれか２つのビーズ体２２１はビーズ面の曲率半径が等しくない。なお、ビーズ体２２１のビーズ面の形状は球冠面に限らず、他の形状であってもよく（すなわち、ビーズ体２２１の立体形状は、球の一部に限らず、楕円体の一部や多面体の一部等の他の立体形状であってもよい）、本実施例では、ビーズ体２２１のビーズ面を球冠面とすることが好ましいが、ここでは特に限定しない。

ビーズ体２２１が不規則な多面体である場合（すなわち、ビーズ体２２１が非球体の他の形状である場合）には、該多面体に対して外接球を作り（説明として、外接球とは、幾何学的な形状の外接球を意味し、球が幾何学的な構造体を囲み、そして幾何学的な構造体の頂点及び円弧面がこの球上にある）、この時に外接球の球心が該多面体のビーズ体２２１の中心点であり、このように該外接球の半径値が求められ、したがって、該半径値をλの値と比較してその比率が所定の範囲内になるようにして、このように混光レンズの出光側２２のビーズ面全体の拡散性を制御する。ビーズ体２２１が球体である場合、その球心は該ビーズ体２２１の中心点であり、その外接球の半径がその自身の球の半径と同じであり、その球の半径をλの値と比較し、そしてビーズ体２２１の球の半径を調整すること（すなわちビーズ体２２１の体積の大きさを調整すること）により、その比率が所定の比率範囲内にあるように、混光レンズの出光側２２のビーズ面全体の拡散性を制御する。

なお、隣接する２つのビーズ体２２１の間が部分的に重なった後のビーズ面の交線は、隣接する２つのビーズ体２２１のビーズ面の接線である。各ビーズ体２２１の間隔調整（体積の大きさの調整）の過程では、球冠面のビーズ体２２１の形状は維持する際には、球冠面の曲率半径とλの値との比率を、所定の比率範囲に対応して換算された比率範囲内にあるようにすればよい。

図２及び図５に示すように、レンズ部２０には、入光側２１がさらに設けられ、入光側２１は出光側２２に背を向けて設けられており、光が入光側２１でレンズ部２０のレンズ本体に入り、直接屈折して出光側２２に達する（レンズ本体内で反射せずに伝搬する）。そして、入光側２１はフレネルレンズ構造であり、入射した光を集光してからレンズ本体に入射させる。

図２、図５、図６に示すように、該混光レンズは、遮光部３０をさらに備え、遮光部３０はレンズ部の周側に囲むように設けられており、遮光部３０を利用してレンズ部２０の出光領域範囲を規定し、すなわち出光照明のスポット形状及びスポット領域範囲を規定し、そして取り付け部１０を遮光部３０に接続して該混光レンズを照明灯具のランプハウジングに取り付けて固定させる。

この混光レンズを製造する際には、取り付け部１０と、レンズ部２０と、遮光部３０とが一体成形されている。具体的には、取り付け部１０と、レンズ部２０と、遮光部３０とが、プラスチック、アクリル板材、ガラス等の同種の材料を用いて射出成形プロセスにより製造される。

本考案の別の態様は、照明器具（図示せず）を提供する。該照明器具は、ランプハウジング（図示せず）と、レンズと、発光光源（図示せず）とを備え、ランプハウジングはレンズと接続して収容空間を形成し、発光光源は該収容空間内に位置し、レンズは上記の混光レンズであり、発光光源からの光線が混光レンズによって混光された後に出光側２２から出光して照明する。

該混光レンズを照明器具に応用する際に、照明器具内の発光光源から出射された光線は、レンズ部２０によって透過伝搬されて混光を実現し、該混光レンズのレンズ部２０の出光側２２の壁面は、ビーズ体のビーズ面２２１が連続して形成されているので、光はレンズ部２０のレンズ本体によって屈折されて混合された後、ビーズ面によって再び屈折されて混合されることにより出光して照明する。このようにして、出光された照明光線をより均一に混光することができ、さらに、該混光レンズの出光側２２に形成された複数のビーズ体２２１のうち、いずれか２つのビーズ体は体積の大きさが等しくないため、ビーズ体２２１とビーズ体２２１との間の配列が規則的ではなくなり、ビーズ体２２１とビーズ体２２１との間の出光が相互に影響し合い、これで照明スポットに模様を呈することがなくなり、より均一に混光することに有利である。

上記は本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案を制限するものではない。本考案の精神及び原則の内になされたあらゆる変更、同等物による置換及び改良等は、本考案の保護範囲内に含まれるはずである。

１０ 取り付け部
２０ レンズ部
２１ 入光側
２２ 出光側
２２１ ビーズ体
３０ 遮光部

Claims (8)

1. 混光レンズであって、取り付け部（１０）と、レンズ部（２０）とを備え、前記取り付け部（１０）は前記レンズ部（２０）を囲むように設けられ、前記レンズ部（２０）には出光側（２２）が設けられており、前記出光側（２２）の壁面は複数のビーズ体（２２１）のビーズ面が連続して形成され、隣接する２つの前記ビーズ体（２２１）の間は部分的に重なっており、いずれか２つの前記ビーズ体（２２１）は体積の大きさが等しくないことを特徴とする混光レンズ。
2. １つの前記ビーズ体（２２１）の中心点を開始点として、該ビーズ体（２２１）の周囲には、複数のビーズ体（２２１）がランダムに分布しており、そして前記複数のビーズ体（２２１）の中心点を離散点とし、各前記離散点と前記開始点との間の直線距離の平均値はλであり、各離散点の前記ビーズ体（２２１）の外接球の半径とλ値との比率の大きさは、所定の比率範囲内にあり、そして、離散点のうちの１つの前記ビーズ体（２２１）と開始点の前記ビーズ体（２２１）との間に隙間が生じた場合には、該隙間を覆うことができるビーズ体（２２１）を該隙間に充填して複数のビーズ面が連続するように前記出光側（２２）の壁面を形成させることを特徴とする請求項１に記載の混光レンズ。
3. 各前記ビーズ体（２２１）のビーズ面が球冠面であり、隣接するいずれか２つの前記ビーズ体（２２１）はビーズ面の曲率半径が等しくないことを特徴とする請求項２に記載の混光レンズ。
4. 隣接する２つの前記ビーズ体（２２１）の間が部分的に重なった後のビーズ面の交線は、隣接する２つの前記ビーズ体（２２１）のビーズ面の接線であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の混光レンズ。
5. 前記レンズ部（２０）には、入光側（２１）がさらに設けられ、前記入光側（２１）は前記出光側（２２）に背を向けて設けられており、且つ前記入光側（２１）はフレネルレンズ構造であることを特徴とする請求項４に記載の混光レンズ。
6. 前記混光レンズは遮光部（３０）をさらに備え、前記遮光部（３０）は前記レンズ部（２０）の周側に囲むように設けられており、前記取り付け部（１０）は前記遮光部（３０）に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の混光レンズ。
7. 前記取り付け部（１０）と、前記レンズ部（２０）と、前記遮光部（３０）とが一体成形されていることを特徴とする請求項６に記載の混光レンズ。
8. ランプハウジングと、レンズと、発光光源とを備え、前記ランプハウジングはレンズと接続して収容空間を形成し、前記発光光源は該収容空間内に位置する照明器具であって、前記レンズは請求項１〜７のいずれか一項に記載の混光レンズであり、前記発光光源から出射された光線が前記混光レンズによって混光された後に前記出光側（２２）から出光して照明することを特徴とする照明器具。

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