CN1580627A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

提供一种除了前方照射用的光源以外无需使用其他光源而能够得到向前的配光和向前方以外的方向的光照射的照明装置。包括：位于照明装置的一个端部即前部的发光二极管(8)；和将表面露在比发光二极管靠后的筐体的间隙处并使光从侧部透射的侧透射部(3)；和位于发光二极管的后侧、改变从发光二极管出来的光的方向、并使该光向着侧透射部射出的光路变换部(15、15a)。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及照明装置，更具体地涉及采用了发光二极管(LED)的照明装置。

背景技术

安装在自行车上的照明器具，为了不给对面的车造成过度炫目，而确保向前方的良好的视野，现有技术的照明器具由以下方式构成。

(a)从配置在抛物面的焦点附近的灯丝发出的光向周围扩散，除了直接向前方射出的光以外，还由抛物面反射而形成向前方的平行光线。使该平行光线与直接向前方射出的光一起利用前方透镜形成所希望的配光模式。(例如参照特开2002-50212号公报、特开2002-50213号公报)。

(b)从灯丝发出的光由多面反射镜形成所希望的配光模式而向前方投射。前方透镜仅起罩的作用。以使该多面反射镜的各部分将从灯丝入射的光向规定的方向反射、并以利用各部分的集合获得所希望的配光模式的方式来决定各部分的大小和角度配置(参照专利文献1、2)。

通过使用这些照明器具，能够有效地获得所希望的配光模式。

可是，无论用于自行车用途，还是并不限于自行车而作为一般照明装置携带着步行时，光不仅向前方辐射，而且从例如侧周部透射，这样，在黑暗中使从横向即从侧面靠近的车辆、特别是汽车容易辨认。因此，能够确保照明装置携带者的安全。

以前，从前方以外的部分取出光时，大多另外采用与向前的光源不同例如的侧周部用的光源。但是，从小型化、轻量化、省能源、降低制造成本的观点出发，使用其他光源并不优选。

发明内容

本发明的目的在于提供一种照明装置，该照明装置不限于自行车用途，并且除了前方照射用光源以外不使用其他的光源，而能够获得向前方的配光和向前方以外的方向的照明。

本发明的装设在筐体上的照明装置，包括：位于照明装置的筐体的一个端部即前部的发光二极管；和将表面露在比发光二极管靠后的筐体的间隙处并使光从侧部透射的侧透射部；和位于发光二极管的后侧、改变从发光二极管出来的光的方向、并使该光向着侧透射部射出的光路变换部。

根据该构成，仅使用前方照射用的发光二极管且不使用侧面用的其他光源，而能够利用简单的构造来进行向前方的照射和向侧面的照射。

通过采用本发明的照明装置，不限于自行车用途，而且除了前方照射用的光源以外不必使用其他光源，而能够实现向前方的照射和照明部侧部周边的照明。结果，可以实现小型化、轻量化、节能化及低成本化。

本发明的上述及其他目的、特征、方案及优点将在与附图相关联地理解的本发明的下述的详细说明中得到明确。

附图说明

图1是表示本发明的实施形式中的照明装置的立体图；

图2A是表示前部侧罩的图，图2B是表示光射出部件的图，图2C是表示光源配置部件的图，图2D是表示连接部件的图，图2E是表示LED的图；

图3是表示图2C的光源配置部件的图；

图4是从底部一侧(后方一侧)看到的图3的光源配置部件的图；

图5是沿图4的V-V线的剖视图；

图6是沿图1的照明装置的VI-VI线的剖视图；

图7是图1的照明装置的前方部的剖视图；

图8是表示在更换图1的照明装置的电池时分离成前方部和后方部的状态的图；

图9是也包含了图1的照明装置的支承部的剖视图；

图10是沿着图9的X-X线的剖视图；

图11是表示组装有开关的电路的图；

具体实施形式

下面，用附图对本发明的实施形式进行说明。图1是表示本发明的实施形式的照明装置的图。图1中，该照明装置包括：向前方投射光的前方投射窗1、覆盖其侧部的前部侧罩22、位于其后方的收纳照明装置的零件的筐体21。在前部侧罩22与筐体21之间配置有使光从侧周部透射的侧透射部3。使用发光二极管作为未图示的光源，采用存放在筐体21内的电池作为其电源。

在筐体21的侧部设有平坦部21a，在该平坦部21a上安装有支承照明装置的支承部件31。有时将该筐体的平坦部称为底部21a。在该支承部件31上还装设有将照明装置固定在安装对象部等上的固定带41。作为安装对象部，可列举有自行车及摩托车的手把、房屋内外的棒状物体等。

此外，在照明装置的最后尾部配置有开关操作部51a，使之沿周向移动进行光源电路开关端子的打开关闭。

图2A～图2E是表示图1所示的照明装置的零件的图。图2A表示前后端开放的圆筒状前部侧罩22，该罩为不透明的。由实施了金属光泽的镀敷处理的各种塑料材料、以及铝等各种金属形成。图2B是表示后端开放并且前端配置有聚光透镜1a等的透明圆筒容器状的光射出部件2的图。在该圆筒容器状的光射出部件2的侧周部上配置着侧周侧透射部3。再后方的部分是嵌入到筐体中的筐体插入部4。

图2C是表示配置有光源即LED的光源配置部件13的图。该光源配置部件13从图2B的光射出部件2的后端的开放端装入其中。LED装设于光源配置部件的LED插入孔6中。如后所述，在LED上具有微小的发光部，该发光部构成为位于该LED插入孔6的前方。在本实施形式中，采用3个LED，并设有3个LED插入孔6。LED插入孔6以沿着转动抛物面反射镜5的轴线(转动轴)的方式开孔，转动抛物面反射镜5配置成从后方包围LED的发光部。为了提高反射率，对转动抛物面反射镜5上实施了高反射率的金属光泽的镀敷处理。

在LED插入孔6的后方，为每个LED配置了圆柱状的LED支承部7。在LED支承部7的后方，配置了将于光射出部件2的内侧、位于与侧透射部3重叠的位置上的侧透射部内层15。在该侧透射部内层15的后端面上，嵌入着连接有来自LED的管脚的圆形配线基板12，并使其周围由侧透射部内层的端面的边缘包围。触针16从配线基板12之后向后方突出。

图2D是表示设有使触针16穿过的通孔(未图示)的连接部件19的图。连接部件19配置成接在光源配置部件13之后，位于分担机械连接的筐体插入部4的内侧，使电连接容易。

图2E是表示LED的图。透明树脂封止LED8的发光部11，管脚9从封止树脂的后端面出来。该管脚9是用来向LED的发光部11注入电流的端子。该LED8是称为炮弹型LED的类型，在前侧形成有透明树脂的凸曲面14，在后方配置有平坦面18。在发光部11的周围没有遮光物。如上所述，LED8被插入到LED插入孔6中。管脚9穿过LED支承部7及侧透射部内层15而连接到配线基板12上。

图3是对光源配置部件进行较为详细地说明的图。为每个LED配置有转动抛物面反射镜5，并且该镜与相邻的LED的转动抛物面反射镜由边界线5a隔开。也为每个LED设置有LED支承部7。LED支承部7形成为包围空洞的圆筒状，该圆筒的根部与侧透射部内层15相连。在侧透射部内层15的后端面上设有圆锥状凹坑15a。

图4是表示侧透射部内层15的后端部的图。在与外侧的侧透射部3相对应的位置上设有圆锥状的凹坑15a。从LED出来的光的一部分穿过LED支承部7的空洞，并入射到折射率比空气高的侧透射部内层的光介质材料中。在侧透射部内层的后端，由圆锥状凹坑15a的表面(侧透射部内侧/空气界面)进行全反射，而朝向侧透射部内层15的外周面15b。具有圆锥状凹坑15a的侧透射部内层15构成了光路变换部。即，可以将侧透射部内层15看成光导。

图5是表示，从LED支承部7穿过侧透射部内层15而前进到后方的光在圆锥状凹坑15a处利用与空气的界面进行全反射，而向侧面改变方向并从其外周面15b射出的情况，的图。圆锥状凹坑的圆锥的角度具有45°左右的倾斜以利用上述全反射使前进方向改变90°。此外，形成侧透射部内层15的光介质的折射率必须大到以45°左右的入射角度产生全反射的程度。因此，形成侧透射部内层15的光介质的折射率必须为1.414以上。

如上所述，上述侧透射部内层15和圆锥状凹坑15a形成光导，起光的光路变换部的作用。也可以看作LED支承部也包含在光导的一部分中。

图6是表示沿图1中的VI-VI线的剖视图。图2A～图2E中所示的光部件组装到图6的左侧(照明装置的前侧)。前方投射窗1、侧透射部3和筐体插入部4形成于通过一体成形加工形成的透明塑料部件即光射出部件2中。配置有覆盖光射出部件2的外周的前部侧罩22。

在光射出部件2中收纳有光源配置部件13。在光源配置部件的LED插入孔6中插入有LED8，用于向发光部11注入电流的管脚9从LED的平坦的后端面18引出，并通过LED支承部7及侧透射部内层15，而连接到配线基板12的连接部(未图示)上。以从LED的后侧周围包围LED8的发光部11的方式配置着转动抛物面反射镜5。

LED8的前方部由前方凸曲面部14构成，在前方投射窗的与LED对置的位置上设有聚光透镜1a。由于发光部11位于转动抛物面反射镜5的焦点上，所以从发光部11射出到侧面的光到达转动抛物面反射镜上，而向前方反射平行光线。LED的后端部为平坦面18。在LED的后方配置有圆筒状的LED支承部7，于再后方配置有侧透射部内层15。侧透射部3位于侧透射部内层15的外周。

在筐体21的内部设有例如电池收纳部53。电池作为LED的电流源、及后述的开关电路的IC电源等起作用。在配线基板12上连接了来自3个LED的各2根管脚。配线基板将这些LED连接成并联连接。在配线基板12的后表面上设有向并联连接的LED供给来自电池的电流的2根触针16。

在筐体21的底部21a上，向下方突出地设有插入到支承部件中的插入轴24。在该插入轴24的内侧设有阴螺纹26。在该插入轴24的外周上固定有圆板状的卡合部件25。即，固定了具有、与插入有上述插入轴24的支承部件的内周面的凹凸槽浅浅地卡合的、凹凸槽的卡合部件25。关于卡合部件25的作用在后进行说明。

在筐体的后端部配置了打开关闭发光部的开关操作部51a。该开关操作部51a沿筐体的周向移动。在该开关操作部51a上，向沿着周向的一个方向施加有弹性的施加力，在克服该弹性的施加力而使开关操作部向沿着周向的相反方向移动到规定位置，在该位置开关为打开状态。在不施加力而使开关操作部利用弹性力返回到原来的位置，在该位置开关为关闭状态。关于该开关的打开关闭状态与LED发光的打开关闭状态的关系在后面进行说明。

图7是光源周边部的放大剖视图。LED8具有前方凸曲面部14，从发光部11向前方射出的光，经由前方凸曲面部，并由设于前方投射窗1上的聚光透镜1a抑制着光束的扩大而向前方投射。从发光部射出并由封止树脂的表面进行全反射而朝向后方的光，从平坦的后端面18射出，并穿过LED支承部7中的空气中，而向侧透射部内层15入射。然后，在其中进行传播，到达圆锥状凹坑15a，由其表面进行全反射，从而向侧透射部内层15的侧面改变线路。由侧透射部3的紧靠内侧的部分所全反射的光穿过该侧透射部3，而射出到照明装置之外。

在配置于筐体插入部4的内侧的连接部件19上设有使导线通过的孔，该导线与设于配线基板的后表面上的触针16连接。

为了如图8所示那样更换电池52，图7所示的前方部61能够与筐体进行拆装。

图9是表示将从筐体21的底部21a突出的插入轴24插入到支承部件31中并用螺栓33进行了固定的状态的图。尽管螺栓33与插入轴旋合，但是，螺栓的凸肩部起防止转动轴支承部件43脱落的作用。转动轴支承部件43及支承部31可绕插入部件24和螺栓33转动。

图10是从图9的X方向所看到的剖视图。从筐体的底部突出的插入轴24上，与轴心对准地固定了卡合部件25，如图10所示，该卡合部件由缺少圆环一部分的3段局部圆环部形成，支承部放射状地从插入轴24延伸并连结到各局部圆环部上。在局部圆环部的外侧的两端部上，沿着厚度方向形成有凹凸槽，尽管该凹凸槽与设于支承部件31的转动轴支承部43的插入凹部上的内周面的凹凸槽卡合，但是，该卡合并不强，可以用指尖使其转动，并可使卡合部件25的凸状部分挪到内周面的邻接的凹部槽中。即，可以使支承部31受到继续阻力地绕转动轴33转动，即，通过以小角度间距反复进行卡合与脱离来实现该转动。通过减小内周面的凹凸刻纹，可任意改变由支承部件所支承的照明装置和该支承部件所构成的角度，并通过上述卡合来维持该状态。

回到图9，对固定带部41进行说明。固定带部41通过带44、适合安装对象的部件以及带固接部件45而卷绕在安装对象部上，并固定照明装置。首先，对配置有带44的部位进行说明。在设有楔的转动轴49的部位，于上部设有开口，筐体的底部从该开口露出。使带44穿过该楔的转动轴49与上述开口中露出的筐体之间的间隙，并用带固接部件45将往复重叠的部分固接。该往复部分调节卷绕在安装对象上的带的长度。带的另一端部穿过转动自如地安装有杆制动器42的转动轴47与筐体之间的间隙。杆制动器42有从转动轴47到外周面的距离为最大值的带推压部42a。对杆进行操作，使上述最大值部分位于面对筐体的位置上时，筐体与杆制动器间的间隙最小。在间隙最小时利用筐体和带推压部42a来夹持带，能够对带进行固定。然后，杆制动器在上述夹持位置上先形成被稳定维持的形状。

最后对开关进行说明。图11是表示组装有开关的该照明装置的电系统的配线图。该配线图中，包括LED8的部分61对应于图8的前方部分，包括电池52等电子零件的部分62对应于图6的筐体和收纳于其中的部分62。如果将图8中的前方部61插入到筐体部分62中进行电连接，则图11中的61这部分和62这部分形成电连接的状态。通过开关操作部51a的操作来打开关闭舌簧接点开关51b。

在开关操作部51a上安装着联动地动作的作为磁动势的永久磁铁，在电路的舌簧接点开关51b上，与固定软磁性体之间隔开间隔地配置着弹性体的软磁性片，以成为关闭状态。如果使开关操作部51a移动而使永久磁铁移动，则软磁性片磁化并消除与固定软磁性片之间的间隙，形成闭磁路。即，软磁性片通过磁力与对方的固定软磁性片接触，舌簧接点开关51b打开。

图11中，在IC电路65中，可以预先在LED的点灯方式和开关动作之间赋予规定的对应关系。例如，在开关关闭的初始状态下，对LED不供给电流为“灭灯”状态。接着，使开关51移动并接通接点后，返回来在已处于关闭状态时，可对LED供给电流而形成“点灯”状态。进而，之后，移动开关而接通接点地返回来时，可以以一定的周期对LED供给电流，而形成“闪烁”状态。

通过使用上述照明装置，不仅能够向前方发出定向性强的光，而且能够使光从侧部透射。利用该来自侧部的透射，在黑暗中，能够使横向即侧面靠近的车辆特别是汽车容易辨认。这些效果从安全的角度是非常优选的。

下面，也包含上述所说明的形式来对本发明的实施形式罗列地进行说明。

上述光路变换部是由折射率比空气高的材料形成的光导，也可以采用下述构成：使从发光二极管出来的光在该发光二极管一侧的端部入射到光导中并进行全反射，而改变光的前进方向，并从该光导的射出面向侧透射部射出。另外，在上述实施形式中，在侧透射部上，尽管于侧部的整周上设置了透射部，但是也可以不需要连续地在整周上设置透射部，而以规定的角度间距在整周上配置透射部。

根据该构成，可以有效利用从发光二极管射出到例如后方的光，使之从侧周部向侧面射出。形成、配置各部分的形状以使朝向上述光导的射出面的光的当然大部分以小于全反射的临界角度的入射角度射到射出面上。

上述光路变换部是反射部件，也可以是下述构成，反射从发光二极管出来的光并向侧周透射部射出。

如上所述，即使通过利用反射部件，也能够将来到发光二极管后方的光的前进方向改变成朝向侧部，而能够使光从侧周部射出。

上述发光二极管也可以构成为，折射率比空气高的透明材料将发光部封止成炮弹形状，该透明放射窗侧的前方部形成凸曲面，后端是平坦的，将该后端露出到光路变换部上。

根据该构成，由光导构成光路变换部时，如果使与平坦的后端向面对的光导的入射部仍为平坦面，则能够使从发光二极管向后方射出的光没有浪费地向光导入射。例如，在设有前部窗时，可以使该前部窗的聚光作用较轻或不具有聚光作用。结果，能够降低前部窗的零件成本。

也可以构成为备有凹曲面的反射镜，该反射镜具有插入上述发光二极管的插入孔，在插入了发光二极管并进行了配线的状态下，从后方包围发光部。

根据该构成，可以提高向前方的配光定向性。

可以构成为，配置多个上述发光二极管，凹曲面的反射镜设于各发光二极管上，插入了发光二极管的各反射镜不大到超过与相邻的反射镜交叉的交叉线。

通过在多个发光二极管的每个中采用凹曲面反射镜，确保高亮度的同时，能够获得向前方定向性强的配光。多个发光二极管只要是2个以上几个都可以。

向上述发光部注入电流的管脚从发光二极管的后端引出，连接在该管脚上的导线也可以穿过光路变换部的位置，而连接到位于侧周透射部的后方的电池上。

管脚及导线可以较细，根据上述构成，从发光二极管到侧周透射部之间，管脚及导线几乎对光不造成障碍。发光二极管，与电灯泡不同，不需要不透明的封入部及灯座等，只有上述管脚等为不透明部，由于该管脚等对光不造成障碍，所以，能够有效地利用向后方的发光。

也可以包括：在上述筐体的比上述侧透射部靠中央侧的侧部与该筐体交叉地突出的插入轴；固定在该插入轴上并在周缘具有凹凸槽、而且是与该插入轴交叉的转动板的转动卡合部件；被插入到上述插入轴上、并在内周具有与上述转动卡合部件周缘的凹凸槽卡合的凹凸槽、并可一边与上述转动卡合部件的凹凸部卡合一边绕上述转动卡合部件转动的支承部件。

通过减小凹凸槽的刻纹，能够使前方投射窗朝向所希望的角度方向，并能够利用卡合槽的卡合力保持该方向。

在上述筐体的侧周部(底部)上具有支承照明装置的支承部件，该支承部件具有用带将照明装置固定到安装对象部上的固定带件，该固定带件包括：拉挂并重叠有用于将该照明装置固定在上述安装对象部上的带的第1带拉挂部和第2带拉挂部，第1及第2带拉挂部之间的带部分卷入安装对象部地将照明装置固定在该安装对象部上。在第1带拉挂部上，与筐体之间隔开第1间隔地设有第1轴，并具有楔状制动器，该楔状制动器转动自如地设置在该第1轴上，并咬入设于该带的一个端部上的锯齿形槽中，带的一个端部穿过第1间隙，从而使锯齿形槽配置成面对着第1轴地将第1轴卷入。此外，在第2带拉挂部上，与筐体之间隔开第2间隔地设有第2轴，并具有杆制动器，该杆制动器转动自如地设置在第2轴上，并包括杆部和带推压部，在带推压部中，具有距第2轴的距离为最大值的周缘部，插入到第2间隙中的带的另一个端部可通过扳倒杆部而夹持固定在取最大值的周缘部和筐体之间。

通过上述构造，可以利用带容易且牢固地将照明装置固定到安装对象部上。

具有位于与上述前方投射窗相反侧的端部的筐体的侧周部上的开关操作部，开关操作部在向一个方向的周向上被施加了力、例如弹性力的状态下静止，如果克服该施加力使开关操作部向与一个方向的周向相反的周向滑动，则与该开关操作部连结的磁铁靠近筐体内部的舌簧接点开关地移动。在舌簧接点开关中配置有：具有作为开关端子动作的程度的变形自由度的软磁性片和连接了该软磁性片的固定软磁性部。如果磁铁通过上述开关操作部的移动而靠近软磁性片，则软磁性片被磁化，产生弹性变形，以与靠近该软磁性片配置的固定软磁部接触而构成闭合磁路。开闭接点部通过该闭合磁路的形成成为接通状态。

根据上述构成，能够使开关形成零件数目少的简单的构造。结果，能够低成本地提供不容易产生故障且可靠性高的照明装置。

尽管详细地说明了本发明，但这仅用于例示，并不用于限定，应明确地理解为：发明的精神和范围仅由附属的权利要求书来限定。

Claims (7)

1.一种照明装置，是装设在筐体(21)上的照明装置，包括：

位于上述照明装置的筐体的一个端部即前部的发光二极管(8)；

和

将表面露在比上述发光二极管靠后的筐体的间隙处并使光从侧部透射的侧透射部(3)；和

位于上述发光二极管的后侧、改变从上述发光二极管出来的光的方向、并使该光向着上述侧透射部射出的光路变换部(15、15a)。

2.如权利要求1所述的照明装置，上述光路变换部是由折射率比空气高的材料形成的光导(15、15a、15b)，使从上述发光二极管出来的光在该发光二极管侧的端部入射到光导中，并进行全反射而改变光的前进方向，从而从该光导的射出面(15b)向上述侧透射部(3)射出。

3.如权利要求1所述的照明装置，具有凹曲面的反射镜(5)，该反射镜具有插入上述发光二极管的插入孔(6)，在插入了上述发光二极管并进行了配线的状态下，从后方包围上述发光二极管的发光部。

4.如权利要求2所述的照明装置，上述发光二极管的管脚(9)从后方引出，穿过上述光导内，并连接到位于该光导后方的配线基板(12)上。

5.如权利要求1所述的照明装置，包括：在上述筐体的比上述侧透射部(3)靠中央侧的侧部与该筐体交叉地突出的插入轴(24)；固定在该插入轴上并在周缘具有凹凸槽、而且是与该插入轴交叉的转动板的转动卡合部件(25)；被插入到上述插入轴上、并在内周具有与上速转动卡合部件周缘的凹凸槽卡合的凹凸槽、并可一边与上述转动卡合部件的凹凸卡合一边绕上述转动卡合部件转动的支承部件(43)。

6.如权利要求1所述的照明装置，在上述筐体的侧周部上具有支承上述照明装置的支承部件，该支承部件具有用带将照明装置固定到安装对象部上的固定带件(41)，该固定带件包括：拉挂并重叠有用于将该照明装置固定在上述安装对象部上的带的第1带拉挂部和第2带拉挂部，上述第1及第2带拉挂部之间的上述带部分卷入上述安装对象部地将上述照明装置固定在该安装对象部上，

在上述第1带拉挂部上，与上述筐体之间隔开第1间隔地设有第1轴，并具有楔状制动器，该楔状制动器转动自如地设置在该第1轴(49)上，并咬入设于该带的一个端部上的锯齿形槽中，上述带的一个端部穿过上述第1间隙，从而上述锯齿形槽配置成面对着上述第1轴地将上述第1轴卷入，

在上述第2带拉挂部上，与上述筐体之间隔开第2间隔地设有第2轴(47)，并具有杆制动器(42)，其转动自如地设置在上述第2轴上，并包括杆部和带推压部(42a)，在上述带推压部(42a)中，具有距上述第2轴(47)的距离为最大值的周缘部，通过扳倒上述杆部而将插入到上述第2间隙中的上述带的另一个端部夹持固定在取上述最大值的周缘部和筐体之间。

7.如权利要求1所述的照明装置，具有位于上述前部的相反侧的端部的筐体的侧周部上的开关操作部(51a)，上述开关操作部在向一个方向的周向被施加了弹性力的状态下静止，如果克服该弹性力使上述开关操作部向上述一个方向的周向相反的周向滑动，则与该开关操作部连结的磁铁在上述筐体内部的开关部移动，而靠近设于上述开关部上并自由变形的软磁性片，并使靠近上述软磁性片配置的固定软磁部与上述软磁性片接触以构成闭合磁路，而使开闭接点部成为接通状态。

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