申请/专利权人：小丝电工株式会社

申请日：2016-05-27

公开（公告）日：2021-02-23

公开（公告）号：CN107435881B

主分类号：F21S41/141(20180101)

分类号：F21S41/141(20180101);F21S41/255(20180101);F21S41/19(20180101);F21W102/13(20180101);F21W107/10(20180101);F21Y115/10(20160101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.02.23#授权;2017.12.29#实质审查的生效;2017.12.05#公开

摘要：本发明提供一种配光透镜，其能够将从光源入射了的光控制为理想的近光灯的配光，且能够以与远光灯相同的朝向设置光源。透镜体20将从配置为光轴L在水平面上延伸的状态的LED41入射了的光配光为：在前方的作为目标的照射位置处，将比上述水平面靠下方设为主要的照射范围，且沿比该照射范围的中心靠上方的上述光轴L或者比光轴L靠下方预定角度增强上述光。

主权项：1.一种配光透镜，其具备透镜体，该透镜体将从沿预定方向照射光的光源入射了的光配光为预先设计的范围或方向，上述配光透镜的特征在于，上述透镜体将从配置为光轴在水平面上延伸的状态的上述光源入射了的光配光为：在前方的作为目标的照射位置处，将比上述水平面靠下方设为主要的照射范围，并且沿比该照射范围的中心靠上方的上述光轴或者比光轴靠下方预定角度增强上述光，上述透镜体形成为顶端侧朝向上述光源的碗状，且具备：入射部，其在顶端侧处供以上述光源的光轴为中心的光入射；射出面，其在顶端侧的相反侧处供通过实心的碗状内部后的光射出；有底的孔部，其在该射出面上的与上述入射部在上述光轴上对置的位置开口，且朝向上述入射部向内侧凹下；以及反射面，其是碗状的周壁的内表面，上述入射部的表面与上述孔部的底面相互对置地形成为预定的透镜形状，利用该透镜形状，以上述光源的光轴为中心的光沿上述光轴或者比光轴靠下方预定角度在上述孔部内通过而从开口射出，对于通过上述入射部而从上述孔部的底面向周围入射了的光，在由上述反射面全反射后，不通过上述孔部而是从上述射出面朝向上述水平面的下方射出，上述孔部的底面中，将与该底面相交的上述光轴所延伸的水平面作为中间的情况下，上侧形成为使通过上述入射透镜面后的光沿光轴方向直线前进的上射出透镜面，下侧形成为使通过上述入射透镜面后的光向与光轴以预定角度交叉的向下方向行进的下射出透镜面，上述孔部的开口在从上述光轴方向观察的正视中形成为马蹄形，上述孔部的内周面中，将上下分开该内周面的上述水平面作为中间的情况下，上侧与上述光轴平行地延伸，另一方面，下侧向与上述光轴以预定角度交叉的向下方向倾斜。

全文数据：配光透镜技术领域[0001]本发明涉及具备将从沿预定方向照射光的光源入射了的光配光为预先设计的范围或方向的透镜体的配光透镜。背景技术[0002]以往，作为这种配光透镜，公知例如安装于铁路等车辆的标志灯前照灯所使用的配光透镜。此处，标志灯在夜间等照亮作为车辆的行进方向的前方来提高驾驶员的可视性。一般而言，标志灯根据其配光特性而区别为远光灯和近光灯，用远光灯照射远方，并用近光灯照射附近。[0003]在最近的主流的LED式标志灯中，尤其为了使来自LED的光高效地向前方射出而配光透镜的作用变得重要。此处，作为配光透镜，例如公知有专利文献1所公开的配光透镜。艮P，与一般的配光透镜相同，将LED的光轴配置为轴心，并设计为使来自LED的光沿光轴方向笔直地向前方射出的配光，这样的配光中，以实现减少光斑为目的。[0004]现有技术文献[0005]专利文献1:日本专利第5269843号公报[0006]然而，上述的专利文献1所公开的以往的配光透镜中，仅能够使来自LED的光沿光轴方向笔直地向前方配光。因此，在用于远光灯的情况下，将光源以及配光透镜配置为朝向水平方向的状态，而在该状态下能够应用，但在用于近光灯的情况下，与远光灯用的配置完全不同，必需将光源以及配光透镜配置为向下的状态。[0007]这样，在远光灯用和近光灯用中，需要分别独立地使各个光源、透镜的配置转向，其制作麻烦且也花费时间，从而存在成为成本提高的要因这样的问题。并且，也考虑用分别不同的灯来构成远光灯用和近光灯用，但不仅成为进一步成本提高的要因，也存在有限的车体空间内的配置困难这样的问题。发明内容[0008]本发明是着眼于上述那样的以往的技术所具有的问题点而完成的，其目的在于提供一种配光透镜，能够容易地将从光源入射了的光控制为理想的近光灯的配光，并且能够在与远光灯相同的朝向上设置光源。[0009]用于实现上述的目的的本发明的主旨存在于以下的各项的发明中。[0010][1]一种配光透镜10，其具备透镜体20，该透镜体20将从沿预定方向照射光的光源41入射了的光配光为预先设计的范围或方向，上述配光透镜1〇的特征在于，[0011]上述透镜体20将从配置为光轴在水平面上延伸的状态的上述光源41入射了的光配光为:在前方的作为目标的照射位置处，将比上述水平面靠下方设为主要的照射范围，并且沿比该照射范围的中心靠上方的上述光轴或者比光轴靠下方预定角度增强上述光。[0012][2]根据上述[1]所记载的配光透镜10,其特征在于，上述透镜体20形成为顶端侧朝向上述光源41的碗状，且具备:入射部21，其在顶端侧处供以上述光源41的光轴为中心的光入射;射出面22,其在顶端侧的相反侧处供通过实心的碗状内部后的光射出；有底的孔部23,其在该射出面22上的与上述入射部21在上述光轴上对置的位置开口，且朝向上述入射部21向内侧凹下；以及反射面24a，其是碗状的周壁24的内表面，[0013]上述入射部21的表面与上述孔部23的底面相互对置而形成为预定的透镜形状，利用该透镜形状，以上述光源41的光轴为中心的光沿上述光轴或者比光轴靠下方预定角度在上述孔部23内通过而从开口射出，[0014]对于通过上述入射部21而从上述孔部23的底面向周围入射了的光，在由上述反射面24a全反射后，不通过上述孔部23而是从上述射出面22朝向上述水平面的下方射出。[0015][3]根据上述[2]所记载的配光透镜10,其特征在于，上述入射部21为以上述光源41的光轴为中心的同心圆状且朝向射出侧以圆弧截面形状凹下，在该凹下的表面的中心底，形成有朝向光源41侧以圆弧截面形状突出的入射透镜面21a。[0016][4]根据上述[3]所记载的配光透镜10,其特征在于，上述孔部23的底面中，将与该底面相交的上述光轴所延伸的水平面作为中间的情况下，上侧形成为使通过上述入射透镜面21a后的光沿光轴方向直线前进的上射出透镜面23a，下侧形成为使通过上述入射透镜面21a后的光向与光轴以预定角度交叉的向下方向行进的下射出透镜面23b。[0017][5]根据上述[4]所记载的配光透镜10,其特征在于，上述孔部23的内周面中，将上下分开该内周面的上述水平面作为中间的情况下，上侧与上述光轴平行地延伸，另一方面，下侧向与上述光轴以预定角度交叉的向下方向倾斜。[0018][6]根据上述[2]、[3]、[4]或者[5]所记载的配光透镜10,其特征在于，上述反射面24a中，将上下分开该反射面24a的上述水平面作为中间的情况下，上侧被设定为使扩散到比上述孔部23的底面靠上方的光向与上述光轴以预定角度交叉的向下方向全反射的临界角，下侧被设定为使扩散到比上述孔部23的底面靠下方的光向与上述光轴以预定角度交叉的向下方向全反射的临界角。[0019][7]根据上述[1]、[2]、[3]、[4]、[5]或者[6]所记载的配光透镜1^，其特征在于，[0020]在一个基体11上一体地成形有多个上述透镜体20，[0021]各透镜体20的射出面22在上述基体11的表面上相连，各透镜体20的碗状的周壁24从上述基体11的背面鼓出，[0022]上述基体11配置为在安装有与各透镜体20对应的光源41的光源基板40的前方处与上述光源基板40平行地对置的状态，[0023]上述各光源41分别以光轴朝向相同方向的状态配置在上述光源基板40上。[0024][8]—种配光透镜10A，其特征在于，[0025]在一个基体11上一体地成形有多个透镜体20，[0026]各透镜体20中的至少一个作为近光灯用的透镜体20,是上述[1]、[2]、[3]、[4]、[5]或者[6]所记载的透镜体20，[0027]各透镜体20中除上述近光灯用的透镜体20以外的至少一个作为远光灯用的透镜体2〇A，构成为将从光源41入射了的光配光为，在前方的作为目标的照射位置处，向以上述光源41的光轴为中心的预定的照射范围射出，[0028]各透镜体2〇、20A的射出面22在上述基体11的表面上相连，各透镜体20的碗状的周壁24从上述基体11的背面鼓出，[0029]上述基体11配置为在安装有与上述近光灯用以及上述远光灯用的各透镜体20、20A对应的光源41的光源基板40的前方处与上述光源基板40平行地对置的状态，[0030]上述各光源41分别以光轴朝向相同方向的状态配置在上述光源基板40上。[0031]接下来，对基于上述的解决方案的作用进行说明。[0032]上述[1]所记载的配光透镜10中，利用其透镜体20,将从配置为光轴在水平面上延伸的状态的光源41入射了的光配光为:在前方的作为目标的照射位置处，将比上述水平面靠下方设为主要的照射范围，并且沿比该照射范围的中心靠上方的光轴或者比光轴靠下方预定角度增强上述光。[0033]由此，通过透镜体20后的光整体上朝向光轴所通过的水平面的下方，但能够用局部较强的光仅对位于照射范围的中心的上方的光轴方向、其下方进行照射。因此，能够实现有强有弱的理想的近光灯的配光。[0034]具体而言，上述透镜体20例如可以如上述[2]所记载那样构成。即，透镜体20形成为顶端侧朝向光源41的碗状，且由如下部件构成:在其顶端侧处供以光源41的光轴为中心的光入射的入射部21;在顶端侧的相反侧处供通过实心的碗状内部后的光射出的射出面22;在该射出面22上的与上述入射部21在光轴上对置的位置开口、且朝向上述入射部21而向内侧凹下的有底的孔部23;以及作为碗状的周壁24的内表面的反射面24a。[0035]此处，上述入射部21的表面与上述孔部23的底面相互对置而形成为预定的透镜形状。利用该透镜形状，以光源41的光轴为中心的光沿光轴或者比光轴靠下方预定角度在孔部23内通过而从开口射出。并且，对于通过上述入射部21而从孔部23的底面向周围入射了的光，在通过实心的碗状内部且由上述反射面24a全反射后，不通过孔部23而是从射出面22朝向下方射出。根据这样的结构，能够实现配光透镜10整体的小型化，也能够控制为理想的近光灯的配光。[0036]并且，可以如上述[3]所记载那样，上述透镜体20的入射部21形成为以光源41的光轴为中心的同心圆状且朝向射出侧以圆弧截面形状凹下，并在该凹下的表面的中心底，形成朝向光源41侧以圆弧截面形状突出的入射透镜面21a。[0037]这样，在入射部21是凹下的形状的情况下，能够不漏出从光轴与其中心正交的光源41射出的光而高效地收入。并且，利用整体形成于凹下的中心底的入射透镜面21a，能够使光源41的光轴附近的光高效地朝向与入射透镜面21a成对的孔部23的底面。[0038]并且，可以如上述[4]所记载那样，上述孔部23的底面中，将与该底面相交的光轴所延伸的水平面作为中间的情况下，上侧形成为使通过上述入射透镜面21a后的光沿光轴方向直线前进的上射出透镜面23a，下侧形成为使通过上述入射透镜面21a后的光向与光轴以预定角度交叉的向下方向行进的下射出透镜面23b。[0039]由此，在有限的空间内也能够使通过入射透镜面21a后的光高效地沿光轴或者比光轴靠下方预定角度行进，整体位于水平线的下方的照射范围中，能够实现尤其对其中心的上方的特定的区域进行明亮地照射的配光控制。[0040]并且，也可以如上述[5]所记载那样，上述孔部23的内周面中，将上下分开该内周面的水平面作为中间的情况下，上侧形成为与光轴平行地延伸，另一方面，下侧形成为向与光轴以预定角度交叉的向下方向倾斜。由此，能够防止从上述下射出透镜面23b向下射出了的光照到孔部23的内周面的下侧而反射，而将其从孔部23的开口直接导向外部。[0041]并且，可以如上述[6]所记载那样，上述反射面24a中，将上下分开该反射面24a的水平面作为中间的情况下，上侧被设定为使扩散到比上述孔部23的底面靠上方的光向与光轴以预定角度交叉的向下方向全反射的临界角，下侧被设定为使扩散到比上述孔部23的底面靠下方的光向与光轴以预定角度交叉的向下方向全反射的临界角。[0042]由此，利用碗状的周壁24整周的反射面24a，不论向入射部21的上方扩散的光还是向入射部21的下方扩散的光，都能够使它们分别高效地朝向下方射出。[0043]上述[7]所记载的配光透镜10A中，在一个基体11上一体地成形有多个上述透镜体20。而且，各透镜体20的射出面22在基体11的表面上相连，各透镜体20的碗状的周壁24从上述基体11的背面鼓出。这样的基体11配置为在安装有与各透镜体20对应的光源41的光源基板40的前方处与上述光源基板40平行地对置的状态。由此，能够作为具备多个透镜体20的一个单元来使用。[0044]另外，上述[8]所记载的配光透镜10A中，在一个基体11上一体地成形有多个透镜体20、20A，各透镜体20、20A中的至少一个作为近光灯用的透镜体20,采用上述的透镜体。另一方面，各透镜体20、20A中除上述近光灯用的透镜体20以外的至少一个作为远光灯用的透镜体20A，构成为将从光源41入射了的光配光为，在前方的作为目标的照射位置处，向以光源41的光轴为中心的预定的照射范围射出。[0045]由此，能够利用在一个光源基板40上以相同朝向安装的光源41来实现近光灯和远光灯。这样，根据利用配光透镜10A使一部分的光线的路线朝向下方的设计，能够确保用于照亮前方的直线前进性，并且也能够一并实现也照射下方的性能。[0046]发明的效果如下。[0047]根据本发明的配光透镜，能够容易地将从光源入射了的光控制为理想的近光灯的配光，并且能够在与远光灯相同的朝向上设置光源。附图说明[0048]图1是表不作为本发明的实施方式的配光透镜的透镜体的立体图。[0049]图2是表示作为本发明的实施方式的配光透镜的透镜体的纵剖端面图。[0050]图3是表示作为本发明的实施方式的配光透镜的透镜体的横剖端面图。[0051]图4是作为本发明的实施方式的配光透镜的透镜体的入射侧的后视图。[0052]图5是作为本发明的实施方式的配光透镜的透镜体的射出侧的主视图。[0053]图6是作为本发明的实施方式的配光透镜的透镜体的右视图。[0054]图7是作为本发明的实施方式的配光透镜的透镜体的俯视图。[0055]图8是表示从光源向作为本发明的实施方式的配光透镜的透镜体入射了的光的配光状态的纵剖端面图。[0056]图9是表示从光源向作为本发明的实施方式的配光透镜的透镜体入射了的光的配光状态的横剖端面图。[0057]图10是表示作为本发明的实施方式的配光透镜的透镜体的照射范围的说明图。[0058]图11是表示本发明的其它的实施方式的配光透镜的主视图。[0059]图I2是表示本发明的其它的实施方式的配光透镜的后视图。[0060]图I3是从前方观察本发明的其它的实施方式的配光透镜的立体图。[0061]图14是从后方观察本发明的其它的实施方式的配光透镜的立体图。[0062]图15是表示本发明的其它的实施方式的配光透镜的横剖端面图（图ii的六―A’线切断部端面图）。[0063]图16是表示本发明的其它的实施方式的配光透镜的纵剖端面图（图丨丨的8—3’线切断部端面图）。[0064]图I7是表示本发明的其它的实施方式的配光透镜的主视图。[0065]图18是表示本发明的其它的实施方式的配光透镜的后视图。[0066]图19是从前方观察本发明的其它的实施方式的配光透镜的立体图。[0067]图20是从后方观察本发明的其它的实施方式的配光透镜的立体图。[0068]图21是表示本发明的其它的实施方式的配光透镜的横剖端面图（图17的C-C’线切断部端面图）。[0069]图22是表示本发明的其它的实施方式的配光透镜的纵剖端面图（图17的D-D’线切断部端面图）。[0070]图23是表示具备本发明的实施方式的配光透镜的标志灯的分解立体图。[0071]图24是表示具备本发明的实施方式的配光透镜的标志灯的立体图。[0072]图中：[0073]10—配光透镜，10A—配光透镜，11一基体，20—透镜体，20A—透镜体，21—入射部，2la—入射透镜面，22—射出面，23—孔部，23a—上射出透镜面，23b—下射出透镜面，23c—锥形面，24—周壁，24a—反射面，40—LED基板，41一LED，1一标志灯，2—灯体，3—收纳部，4一散热片，5—散热器。具体实施方式[0074]以下，基于附图，对代表本发明的实施方式进行说明。[0075]本实施方式的配光透镜10具备透镜体20,该透镜体20将从作为向预定方向照射光的光源的LED41入射了的光配光为预先设计的范围或方向。此外，配光透镜10也可以其结构的一部分包括透镜体20,或者也可以仅用透镜体20的部位将其视为配光透镜10。[0076]首先，如图1〜图10所示，以仅用透镜体20的部位来构成配光透镜10的例子进行说明。如图1〜图9所示，配光透镜10的透镜体20形成为顶端侧朝向LED41参照图8的图示的碗状。此处，LED41例如是表面安装型的LH芯片，其结构是一般的结构，从而省略详细的说明，但是以与芯片表面正交的光轴L为中心而以预定角度的放射范围射出光的类型。[0077]LED41原则上配置为光轴L在水平面上延伸的状态，但此处，“水平”并不仅指精确的意思上的水平，能够近似水平地观察确认的程度足以。此外，任意地选择LED41的发光色。并且，LED41并不限定于表面安装型的Lm芯片，也可以是将芯片埋入子弹型模制件的LED灯，另外也可以采用其它灯等作为光源。[0078]透镜体20具备:在其碗状的顶端侧处供以LED41的光轴L为中心的光入射的入射部21;在顶端侧的相反侧处供通过实心的碗状内部后的光射出的射出面22;在该射出面22上的与上述入射部21在上述光轴L上对置的位置开口、且朝向上述入射部21而向内侧凹下的有底的孔部23;以及作为碗状的周壁24的内表面的反射面24a。这样的透镜体20例如由丙烯酸、聚碳酸酯等透明材质一体成形。[0079]透镜体20中，入射部21的表面和孔部23的底面相互对置而形成为预定的透镜形状。因该透镜形状，以LED41的光轴L为中心的光沿光轴L或者沿比光轴L靠下方预定角度在孔部23内通过，而从开口射出。并且，通过入射部21并向孔部23的底面的外侧周围入射了的光由作为周壁24的内表面的反射面24a全反射之后，不通过孔部23而是从射出面22朝向上述水平面的下方射出。[00S0]这样，作为配光透镜10的透镜体20以如下设计构成:将从配置为光轴L在水平面上延伸的状态的LED41入射了的光配光为:如图8〜图10所示，在前方的作为目标的照射位置处，将上述水平面的下方设为主要的照射范围，并且沿比该照射范围的中心靠上方的上述光轴L或者比光轴L靠下方预定角度增强该光。此外，预定角度在以LED41为中心而在上下方向上例如0度至一30度的范围内设定，并且设定为在水平方向上也在以LED41为中心而例如±25〜30度的范围内扩散。[0081]如图1〜图7所示，透镜体20整体不是圆锥台那样的碗状，如图5所示，在从光轴L方向观察的正视中，成为碗状的开口侧的射出面22不是正圆。即，射出面22是在曲率较大的圆弧形的上缘和曲率较小的圆弧形的下缘的各自的两侧处由相互平行的直线状的侧缘对它们进行包围所成的形状，并朝向后方的入射部21而截面保持相似形并且渐渐缩径那样的碗状。[0082]如图2以及图3所示，位于上述碗状的顶端侧的入射部21形成为以LED41参照图8的光轴L为中心的同心圆状且朝向射出侧以圆弧截面形状向内侧凹下。该凹下的轴心与LED41的光轴L一致，入射部21配置为对LED41的射出侧进行包围。并且，在入射部21的凹下的表面的中心底，形成有相反地朝向LED41侧而以圆弧截面形状较小地突出的入射透镜面21a。1^041的光轴L与该入射透镜面21a的中心正交。[0083]如图5所示，孔部23在射出面22的大致中心开口，孔部23形成为，沿包括光轴L的光路朝向上述入射部21而向内侧凹下。这样的孔部23的开口在从光轴L方向观察的正视中形成为马蹄形，即：在圆弧形的上缘和横向直线状地延伸的下缘的各自的两侧处、由相互平行的直线状的侧缘对它们进行包围。[0084]并且，如图2以及图3所示，孔部23的底面与上述的入射部21的入射透镜面21a相互对置而形成预定的透镜形状。详细而言，孔部23的底面中，在将与该底面相交的上述光轴L所延伸的水平面作为中间的情况下，上侧形成为使通过入射透镜面21a后的光沿光轴L方向直线前进准直的上射出透镜面23a。另一方面，下侧形成为使通过入射透镜面21a后的光向以预定角度与光轴L交叉的向下方向行进的下射出透镜面23b。[0085]另外，如图2以及图5所示，孔部23的内周面中，在将上下分开该内周面的上述水平面作为中间的情况下，上侧成为与上述光轴L平行地延伸的截面形状，另一方面，下侧成为向以预定角度与上述光轴L交叉的向下方向倾斜的锥形面23c。此处，“平行”并不仅指精确的意思上的平行，能够大致平行地观察确认的程度足以。[0086]如图8以及图9所示，作为透镜体20的周壁24的内表面的反射面24a使从上述入射部21入射了的光中、主要不通过入射透镜面21a而是向其外侧周围扩散地入射了光、即向孔部23的底面的外侧扩散的光朝向下方而全反射。[0087]详细而言，反射面24a中，在将上下分开该反射面24a的上述水平面作为中间的情况下，上侧被设定为使向孔部23的底面的上方扩散的光向与光轴L以预定角度交叉的向下方向全反射的临界角。另一方面，反射面24a的下侧被设定为使向孔部23的锥形面23c的下方扩散的光向与光轴L以预定角度交叉的向下方向全反射的临界角。[0088]此处，在将水平面作为中间的情况下的上下的反射面24a也可以设定为相互以相同的角度朝向下方反射光，或者也可以设定为以不同的角度朝向下方反射光。此外，“将水平面作为中间”并不是指以水平面作为精确的边界来成为上下各自的结构，是指在上下的不同的构造之间仅存在水平面的程度足以。对于在上述孔部23的底面中的上射出透镜面23a与下射出透镜面23b之间也相同。[0089]接下来，对本实施方式的配光透镜1〇的作用进行说明。[°090]如图8以及图9所示，本配光透镜10在LED41的正前方处配置为，其光轴L与透镜体20的入射部21正交。此处，LED41本身配置为光轴L在水平面上延伸的状态。这样的配置的状态下，从LED41以光轴L为中心地照射出的光首先向位于透镜体20的碗状的顶端侧的入射部21入射。[0091]入射部21以将LED41的光轴L作为中心的圆弧截面形状向内侧凹下，该凹下的轴心与LED41的光轴L一致，入射部21配置为对LED41的射出侧进行包围。由此，能够使来自LED41的光不向外部漏出地收入。除此之外，例如也可以将入射部21设为将碗形状的顶端切开而成的平端面，但与上述的凹下相比，入射效率变低，并且也比不上后述那样的配光控制。[0092]在入射部21的凹下的中心底，存在较小地突出的入射透镜面21a，利用该入射透镜面21a，使LED41的光轴L附近的光朝向与入射透镜面21a成对的孔部23的底面行进。并且，向入射透镜面21a的外侧入射了的光向孔部23的底面的外侧周围扩散，将在下文中进行说明，但到达作为周壁24的内表面的反射面24a。假设若未设置入射透镜面21a，则不会朝向孔部23的底面使光收束，从而光在整周方向上扩散，而从射出面22射出的光也变得模糊。[0093]这样，入射部21的入射透镜面21a与从射出面22侧朝向入射部21凹下的孔部23的底面相互对置而形成为预定的透镜形状。详细而言，孔部23的底面中，在将与该底面相交的光轴L所延伸的水平面作为中间的情况下，上侧形成为上射出透镜面23a，利用该上射出透镜面23a，通过上述入射透镜面21a后的光保持原样地沿光轴L方向准直直线前进）。这样的光保持原样地在孔部23内通过，而向孔部23的开口的外部射出。[0094]另一方面，孔部23的底面中，在将上述水平面作为中间的情况下，下侧形成为下射出透镜面23b，利用该下射出透镜面23b，通过上述入射透镜面21a后的光向与光轴L以预定角度交叉的向下方向行进。这样的光也保持原样地在孔部23内通过，而向孔部23的开口的外部射出。这样，利用由入射部21的表面和孔部23的底面组成的透镜形状，以LED41的光轴L为中心的光沿光轴L或者比光轴L靠下方预定角度配光。[0095]这样，在有限的空间内也能够使从LED41入射了的光高效地沿光轴L或者比光轴L靠下方预定角度行进。这样的透镜形状中，入射透镜面21a仅是凸透镜形状，从而根据上射出透镜面23a的曲率、角度来使光准直，另一方面，下射出透镜面23b中不特别进行配光控制，使自透镜面21a的光保持原样地朝向下方行进即可。这样的朝不同方向进行的配光控制也可以构成为不仅通过孔部23的底面侧的设定来实现，还通过入射部21的表面侧的设定来实现。[0096]并且，若孔部23的内周面中的上侧形成为与光轴L平行地延伸，则上射出透镜面23a不会妨碍准直的光的行进，但若下侧也形成为与光轴L平行地延伸，则与从上射出透镜面23a朝向下方的光干涉而反射该光。因而，通过在孔部23的内周面的下侧形成尤其向下倾斜的锥形面23c，能够防止与朝向下方的光干涉的情况。[0097]另外，对于孔部23的深度而言，若其底面接近入射部21的表面侧，则相应地透镜形状变薄。因此，在透镜体20整体成形时产生的形变缩痕的影响变少。因此，能够设计为更正确的配光特性。根据这样的本实施方式的透镜形状，对于有限的大小也能够高效且正确地进行沿光轴L或者比光轴L靠下方预定角度增强光的配光控制。[0098]从上述入射部21入射了的光中，不通过入射透镜面2la而是向其外侧周围扩散地入射了的光到达作为周壁24的内表面的反射面24a，并朝向下方而被全反射。详细而言，反射面24a中，在将上述水平面作为中间的情况下，上侧使向孔部23的底面的上方扩散的光向与光轴L以预定角度交叉的向下方向全反射。另一方面，在将上述水平面作为中间的情况下，下侧使向孔部23的底面的下方扩散的光向与光轴L以预定角度交叉的向下方向全反射。[0099]这样，利用碗状的周壁24整周的反射面24a，不论向入射部21的上方扩散的光还是向入射部21的下方扩散的光，均能够分别高效地以相同的角度使之朝向下方射出。因而，能够进行近光灯用的配光。此外，在将水平面作为中间的情况下的上下的反射面24a也可以设定为分别以相同的角度朝向下方反射光，或者也可以设定为以不同的角度朝向下方反射光。[0100]另外，补充的话，如图10所示，透镜体20将从其射出面22以及孔部23的底面照射的光配光于大致椭圆形状的照明范围。此处，图示的照射面假定为在例如以从LED41直线距离向前方l〇m等为目的的照射位置处与光轴L正交的平面。该照射面的照射范围E1中，如上所述，照度在沿光轴L或者比光轴L靠下方预定角度的部分E2处提高。如上所述，根据本配光透镜1〇,能够将从配置为光轴L在水平面上延伸的状态的LED41入射了的光配光为:在前方的作为目标的照射位置处，将上述水平面的下方设为主要的照射范围，并且沿比该照射范围的中心靠上方的上述光轴L或者比光轴L靠下方预定角度增强该光。由此，通过透镜体20后的光整体上朝向比光轴L所通过的水平面靠下方，能够利用局部较强的光仅对位于照射范围的中心的上方的光轴L方向、其下方进行照射，从而能够实现有强有弱的理想的近光灯的配光。[0102]此外，LED41、配光透镜10相对于地面配置于预定的高度位置，但作为前方的目的的照射位置处的照射面也可以是位于比LED41等靠下方的地面或者是与地面平行的水平面，或者也可以如上所述地是与光轴L正交的平面即相对于地面垂直地立起的面、其它与地面倾斜相交的面。并且，从配光透镜10至照射位置的距离成为能够适当地决定的设计事项。[0103]接下来，如图11〜图16所示，作为其它的实施方式的配光透镜i〇A，对在一个基体11上除多个上述透镜体2〇之外还一并一体地成形有其它的透镜体20A的装置进行说明。本配光透镜10A具备圆板状的基体11，在该基体11上，设有与各个LED41对应的多个透镜体20、20A。此处，基体11与各透镜体2〇、2〇A相同，例如由丙烯酸、聚碳酸酯等透明材质而一体成形。[0104]详细而言，多个透镜体20、20A是作为近光灯用而在上文中说明的透镜体2〇、和远光灯用的其它的透镜体20A，透镜体20在基体11的中央纵列地排列四个，透镜体2〇A沿基体11的外周而在圆周方向上排列六个。这样，各透镜体20、20A的具体的个数、配置是能够适当地决定的设计事项，若至少一个是近光灯用的透镜体20，该透镜体20以外的至少一个是透镜体20A，则其配置没有特别限定。[0105]近光灯用的透镜体20与基于图1〜图10而说明了的透镜体相当，但远光灯用的透镜体20A构成为，将从LED41入射了的光配光为:在前方的作为目标的照射位置处，向以上述LED41的光轴L为中心的预定的照射范围射出。这样的透镜体20A本身是公知的结构，与上述透镜体20不同而整体形成为呈圆锥台的碗状，其轴心与LED41的光轴L一致。[0106]在这样的透镜体20A的碗状的顶端侧形成有入射部21，该入射部21形成为以LED41的光轴L为中心的同心圆状且朝向射出侧以圆弧截面形状向内侧凹下，但没有设置入射透镜面21a。另外，射出面22本来是正圆，但因在基体11的表面上的有限的空间内紧密地配置的关系上，透镜体20A的外周的一部分相互重叠，将该部分的弦作为中间而成为弓形地被切开的形状。并且，射出面22的中心处开口有孔部23,但并不是上述的透镜体20的孔部23那样的特别的具备底面、内周面的部件，透镜体20A本身是公知的。[0107]各透镜体20、20A的射出面22均在基体11的表面上相连，并且，各透镜体20、20A的碗状的周壁24均从基体11的背面鼓出。这样的基体11配置为在安装有与各透镜体20、20A对应的LED41的LED基板光源基板40的前方处与其平行地对置的状态参照图23\LED基板40上的各个LED41在LED基板40上配置为光轴L全部朝向相同方向，对此将在下文中进行说明。[0108]根据这样的配光透镜10A，能够将多个透镜体20、20A作为一个单元来使用，通过选择性地使各透镜体20或者与各透镜体20A对应的LED41点亮，能够选择性地实现远光灯或者近光灯的照射。尤其是近光灯和远光灯能够通过在一个LED基板40上以相同朝向安装的LED41来实现。[0109]此外，透镜体20、20A的整体形状、周壁24的曲面、入射部21和射出面22、以及孔部23的具体的形状、结构并不限定于图示所示例子，能够适当地变更。例如作为其它的变形例，也可以如图17〜图22所示的配光透镜10B那样，将近光灯用的透镜体20B设计为横宽较大的形状，或将远光灯用的透镜体20C设计为相互不重叠的形状。[0110]另外，作为省略了图示的其它的实施方式，也可以在一个基体11上一体地成形全部相同的近光灯用的透镜体20、20B。接下来，如图23以及图24所示，对将上述的配光透镜10A作为部件而包括的标志灯1进行说明。本标志灯1例如安装于铁路车辆的前端车辆。如图21所示，标志灯1具有兼具散热器的灯体2、LED基板40以及配光透镜10A。标志灯1主要由这三个部件而组装，各部件分别被预先单元化。此外，也可以代替配光透镜10A而使用其它的配光透镜10B。[0112]灯体2例如通过铝合金等金属而一体成形，在正面侧，设有用于对LED基板40进行收纳并且对配光透镜10A进行安装的筒状的收纳部3。收纳部3在前方开口，外周缘3a凸缘状地突出。收纳部3的底形成为平坦的安装面，并在适当的位置设有供从安装于省略了图示的车辆的电源供给电力的布线穿过的插通孔等。另外，在灯体2的背面侧设有散热器5,在该散热器5，向后方立设有相互平行地延伸的多个散热片4。[0113]LED基板40形成为与上述收纳部3的底的安装面一致的大小的圆形，在其表面上形成有布线电路，并在布线电路上安装有多个LED41。此处，LED41如上所述是表面安装型的LED芯片。各LED41分别以光轴L朝向与该表面正交的相同方向的状态配置在LED基板40的表面上。[0114]配光透镜10A形成为与上述收纳部3的底的安装面一致的大小，该基体11上的各透镜体20、20A与上述LED基板40上的各个LED41对应。这样的配光透镜10A以在安装于上述收纳部3的底的LED基板40的前方处与其平行地对置的状态，安装为对收纳部3的开口进行覆盖的状态。[0115]根据这样的标志灯1，通过成为利用配光透镜l〇A使一部分的光线的路线朝向下方的设计，利用通常的透镜体20A能够确保用于照亮车辆的行进方向的直线前进性，并且利用透镜体2〇也能够一并实现也照射成为车辆轨道上的下方的性能。并且，能够减少所构成的部件件数，并且也能够实现装置整体的小型化。[0116]尤其是关于配光透镜10A，由于将不同配光特性的各透镜体20、20A的射出面22形成于基体11的表面侧的同一平面上，所以作为一个单元的配光透镜10A本身的结构相对于与LED基板40的相对的配置也能够更加简化。另外，各LED41的安装的部位、配置没有特别限定，但分别配置为在一个LED基板40上以光轴L朝向相同方向的状态，从而能够集中而简单地安装，且能够容易地制作。[0117]以上，基于附图对本发明的实施方式进行了说明，但具体的结构不限定于上述那样的实施方式，不脱离本发明的主旨的范围内的变更、追加也包括在本发明内。例如，如上所述，透镜体20、20A的整体形状、周壁24的曲面、入射部21和射出面22、以及孔部23的具体的形状、结构并不限定于图不的例子，也能够进行适当变更，配光透镜10、10A、10B并不限定于标志灯1也能够作为各种照明装置的光学部件来利用。[0118]产业上的可利用性[0119]本发明的配光透镜能够作为各种照明装置的光学部件而广泛地应用。

权利要求：1.一种配光透镜，其具备透镜体，该透镜体将从沿预定方向照射光的光源入射了的光配光为预先设计的范围或方向，上述配光透镜的特征在于，上述透镜体将从配置为光轴在水平面上延伸的状态的上述光源入射了的光配光为:在前方的作为目标的照射位置处，将比上述水平面靠下方设为主要的照射范围，并且沿比该照射范围的中心靠上方的上述光轴或者比光轴靠下方预定角度增强上述光。2.根据权利要求1所述的配光透镜，其特征在于，上述透镜体形成为顶端侧朝向上述光源的碗状，且具备:入射部，其在顶端侧处供以上述光源的光轴为中心的光入射;射出面，其在顶端侧的相反侧处供通过实心的碗状内部后的光射出；有底的孔部，其在该射出面上的与上述入射部在上述光轴上对置的位置开口，且朝向上述入射部向内侧凹下；以及反射面，其是碗状的周壁的内表面，上述入射部的表面与上述孔部的底面相互对置地形成为预定的透镜形状，利用该透镜形状，以上述光源的光轴为中心的光沿上述光轴或者比光轴靠下方预定角度在上述孔部内通过而从开口射出，对于通过上述入射部而从上述孔部的底面向周围入射了的光，在由上述反射面全反射后，不通过上述孔部而是从上述射出面朝向上述水平面的下方射出。3.根据权利要求2所述的配光透镜，其特征在于，上述入射部为以上述光源的光轴为中心的同心圆状，且朝向射出侧以圆弧截面形状凹下，在该凹下的表面的中心底，形成有朝向光源侧以圆弧截面形状突出的入射透镜面。4.根据权利要求3所述的配光透镜，其特征在于，上述孔部的底面中，将与该底面相交的上述光轴所延伸的水平面作为中间的情况下，上侧形成为使通过上述入射透镜面后的光沿光轴方向直线前进的上射出透镜面，下侧形成为使通过上述入射透镜面后的光向与光轴以预定角度交叉的向下方向行进的下射出透镜面。5.根据权利要求4所述的配光透镜，其特征在于，上述孔部的内周面中，将上下分开该内周面的上述水平面作为中间的情况下，上侧与上述光轴平行地延伸，另一方面，下侧向与上述光轴以预定角度交叉的向下方向倾斜。6.根据权利要求2〜5中任一项所述的配光透镜，其特征在于，上述反射面中，将上下分开该反射面的上述水平面作为中间的情况下，上侧被设定为使扩散到比上述孔部的底面靠上方的光向与上述光轴以预定角度交叉的下方向全反射的临界角，下侧被设定为使扩散到比上述孔部的底面靠下方的光向与上述光轴以预定角度交叉的下方向全反射的临界角。7.根据权利要求1〜6中任一项所述的配光透镜，其特征在于，在一个基体上一体地成形有多个上述透镜体，各透镜体的射出面在上述基体的表面上相连，各透镜体的碗状的周壁从上述基体的背面鼓出，上述基体配置为在安装有与各透镜体对应的光源的光源基板的前方处与上述光源基板平行地对置的状态，上述各光源分别以光轴朝向相同方向的状态配置在上述光源基板上。8.—种配光透镜，其特征在于，在一个基体上一体地成形有多个透镜体，各透镜体中的至少一个作为近光灯用的透镜体，是权利要求1〜6中任一项所述的透镜体，各透镜体中除上述近光灯用的透镜体以外的至少一个作为远光灯用的透镜体，构成为将从光源入射了的光配光为，在前方的作为目标的照射位置处，向以上述光源的光轴为中心的预定的照射范围射出，各透镜体的射出面在上述基体的表面上相连，各透镜体的碗状的周壁从上述基体的背面鼓出，上述基体配置为在安装有与上述近光灯用以及上述远光灯用的各透镜体对应的光源的光源基板的前方处与上述光源基板平行地对置的状态，上述各光源分别以光轴朝向相同方向的状态配置在上述光源基板上。

百度查询： 小丝电工株式会社 配光透镜

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD