JP2005203135A - 導光体を用いたｌｅｄ灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来の導光体を用いたＬＥＤ灯具は、光源に１個のＬＥＤを使用してＬＥＤから放射された光を導光体内で放射状に分散して外部に出射するようにしたものであり、光量が少なくて暗く、発光色が単一色であった。
【解決手段】本発明により、複数のＬＥＤ３光源から放射された光を導光体４に入射させ、導光体４に形成された一次反射面６で内部反射（全反射）させて略平行光とし、以降略平行光のままで二次反射面８、および三次反射面１２で内部反射（全反射）させて導光体４から出射させ、さらに反射鏡５で反射させて灯具２０の略照射方向に導くようにした。このようにして光量を多くすることによって明るい灯具を実現した。さらに、異なる色調の光を発するＬＥＤを配置することによって、異なった色調の光を同時にあるいは時間差を設けて放出できるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、導光体を用いたＬＥＤ灯具に関するものであり、詳しくは、リヤコンビネーションランプ、リヤフォグランプ、バックアップランプ、ターンシグナルランプ、ストップランプ、テールランプ等の車両用灯具全般およびパチンコ、ゲーム等の遊戯機全般に使用される導光体を用いたＬＥＤ灯具に関する。
図６はこの種の灯具６０の従来例に係わるＬＥＤ発光ユニット６１の構成および光学系を示すものである。点光源と見なすことができるＬＥＤ５１光源と光入射面、光出射面、一次反射面５２および二次反射面５３が形成された導光体５４とで構成され、光源から放射された光が導光体５４に形成された光入射面から導光体５４内に入射し、導光体５４内を導光されて一次反射面５２に向かい、一次反射面５２で反射された光が導光体５４内を導光されて二次反射面５３に向かい、二次反射面５３で反射された光が導光体５４内を導光されて光出射面に向かい、光出射面から外部に出射されるという光路を辿るものである。
このように構成された灯具６０のＬＥＤ発光ユニット６１は、導光体５４が点対称の形状に形成されてその中心部に光源となるＬＥＤ５１が1個配置された構造になっており、ＬＥＤ５１から放射されて光入射面から導光体５４に入射した光は、一次反射面５２で反射されて放射状に外周方向に向かい、導光体５４内を導光されてＬＥＤ５１光源の光軸Ｘを中心とする同心円上に形成された二次反射面５３で反射されて光出射面から外部に放出される。従って、導光体５４の光出射面から外部に放出される光の単位面積あたりの光量がほぼ等しいために、輝度のバラツキが少なく、視認性の良い灯具になっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−２１６５１０号公報
しかしながら、上述したＬＥＤ発光ユニットを有する灯具は、１個のＬＥＤ光源から放射される光を分散しているために導光体の光出射面から外部に放出される光の単位面積あたりの光量が少なく、比較的輝度の低い灯具となってしまう。さらに、単一光源のために同時に二種以上の光を放出することができず、灯具としての応用範囲が限定されたものになってしまう。
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、照射光量が多くて明るく、且つ明るさのバラツキが少なく、点灯時に複数の色調の光を照射することができるような灯具を、導光体を用いて実現するものである。
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、複数のＬＥＤ光源と、導光体と、反射鏡とを有し、前記各ＬＥＤから放射されて前記導光体に入射した光が、一次反射面、二次反射面および三次反射面で順次反射されて前記導光体から出射して前記反射鏡に向かい、該反射鏡で反射されて灯具の略照射方向に向かう光路を辿る灯具であって、前記各ＬＥＤから放射されて前記導光体に入射した光は前記一次反射面で反射されて略平行光となって以降の光路を略平行光のまま辿ることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記一次反射面はＬＥＤ光源近傍を焦点とする放物系曲面であり、前記二次反射面は前記一次反射面で反射された光を受けて前記灯具の略照射方向に設けられた前記三次反射面に向ける傾斜系曲面であり、前記三次反射面は前記二次反射面で反射された光を受けて前記三次反射面の周囲に設けられた反射鏡に向ける傾斜系曲面であり、前記反射鏡は前記三次反射面で反射された光を受けて前記灯具の略照射方向に向ける傾斜系曲面であることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１または２の何れか１項において、
前記各ＬＥＤ光源から放射される光が全て同一種の光もしくは二種以上の光であることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項３において、前記各ＬＥＤ光源において同一種の光を放射するＬＥＤ群毎に独立して点滅制御できることを特徴とするものである。
本発明の導光体を用いたＬＥＤ灯具は、基本構成を複数のＬＥＤ光源と導光体と反射鏡とし、各ＬＥＤ光源から放射されて導光体に入射した光が反射鏡に至るまで内面反射（全反射）させながら導光体内を導光させるようにしたために導光損失が少なく、光の利用効率を高くすることが可能になった。その結果、照射光量の多い、明るい灯具を実現することができた。また、複数のＬＥＤを、同一種の光を放射するＬＥＤ群とする複数の群で構成することにより、1つの灯具から複数種の光が放出される灯具となる。その上、同一種の光をＬＥＤ群単位で点滅制御することにより時間によって放出される光の色調が異なる灯具となるために意外性と斬新性が表現でき、観視者の興味をそそるものとなる。
ＬＥＤを光源とする灯具において、照射光量が多くて明るく、複数の色調の光を放出する灯具を実現する目的を、複数のＬＥＤ光源と導光体と反射鏡との構成によって実現した。
以下、この発明の好適な実施例を図１〜図５を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施例に限られるものではない。
図１は本発明の実施例１に係わる導光体を用いたＬＥＤ灯具の断面図、図２は同じく実施例１に係わる導光体を用いたＬＥＤ灯具の上面図である。本発明の灯具２０の基本的な構成要素は、ハウジング１、レンズ２、ＬＥＤ３、導光体４、および反射鏡５であり、ハウジング１を除いたレンズ２、ＬＥＤ３、導光体４および反射鏡５の構成によって光学系を形成している。
そこでまず、導光体４について説明する。導光体４は中心軸Ｘｃに対して略回転対称の形状をしており、一次反射面６、二次反射面８および三次反射面１２が形成されている。そして、複数のＬＥＤ３が中心軸Ｘｃを中心とした円上にＬＥＤ３の光軸ＸＬを灯具２０の略照射方向に向けて配置され、このＬＥＤ３の略放射方向前方には導光体４に形成された一次反射面６が位置し、ＬＥＤ３から放射された光を側方に向けて内面反射するようになっている。
本発明では一次反射面６は放物線Ｐ１に基づく放物系曲面７として形成されており、放物線Ｐ１はＬＥＤ３近傍を焦点ｆ１とし、ＬＥＤ３の光軸ＸＬに直交する直線を軸ＹＬとして導光体４の軸ＸＣ方向に開いた形をなしている。そして、放物線Ｐ１を導光体４の軸ＸＣを中心として回転することによって放物系曲面７が形成されるものである。このとき、放物系曲面７はＬＥＤ３の放射方向に対して前方と後方とに生じるものであるが、ＬＥＤ３が前方方向のみに放射するものであるので、焦点ｆ１の後方に生じる放物系曲面７は省略される。
なお、ＬＥＤ３から放射された光が導光体４に入射する光入射面１０は、焦点ｆ１を中心とする略半球形状の凹状に形成されており、光が導光体４に入射する際に、大気層１１と導光体４の屈折率が異なることによって屈折されて光路が変わることがないようになっている。
次に、二次反射面８は導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって閉じた直線を中心軸ＸＣを中心として回転した凹状の傾斜系曲面９として形成されている。このときの中心軸ＸＣに対する傾斜角度は略４５°に設定され、受けた光を内面反射して略９０°曲がった方向に向かうようにしている。
また、三次反射面１２は導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって開いた直線を中心軸ＸＣを中心として回転した凹状の傾斜系曲面１３として形成されている。このときの中心軸ＸＣに対する傾斜角度は略４５°に設定され、受けた光を内面反射して略９０°曲がった方向に向かうようにしている。
さらに、反射鏡５は、導光体４の三次反射面１２の周囲に設けられ、導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって開いた直線を中心軸ＸＣを中心として回転した傾斜系曲面１４として形成されている。なお、中心軸ＸＣに対する傾斜角度は略４５°に設定され、受けた光を反射して略９０°曲がった方向に向かうようにしている。
そして、上述したＬＥＤ３、導光体４および反射鏡５の構成をハウジング１およびレンズ２で囲って灯具２０が形成される。
次にこのように構成された灯具の光学系について説明する。ＬＥＤ３から光軸ＸＬ方向の前方および斜め前方に放射された光は、ＬＥＤ３の光軸ＸＬ方向の前方に設けられた導光体４の光入射面１０から導光体４内に入射し、導光体４内を導光されて放物系曲面７からなる一次反射面６に至る。このとき、光入射面１０は焦点ｆ１を中心とする略半球形状の凹状に形成してあるため、大気層１１と導光体４の屈折率が異なっていてもＬＥＤ３から放射された光は導光体４の一次反射面６まで直進する。そして、一次反射面６はＬＥＤ３近傍を焦点ｆ１とし、ＬＥＤ３の光軸ＸＬに直交する直線を軸ＹＬとして導光体４の中心軸ＸＣ方向に開いた形をなす放物系曲面７のため、一次反射面６に至った光は内面反射されて略平行光Ｌ１となり、導光体４の中心軸ＸＣ方向に形成された二次反射面８に向かう。
二次反射面８に向かった略平行光Ｌ１は導光体４内を導光されて二次反射面８に至る。このとき、二次反射面８は導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって略４５°の角度で閉じた凹状の傾斜系曲面９であるため、二次反射面８に至った略平行光Ｌ１は二次反射面８で内面反射されて略９０°方向が変えられ、略平行光Ｌ２のままで三次反射面１２に向かう。
三次反射面１２は二次反射面８に対して灯具２０の略照射方向に設けられ、導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって略４５°の角度で開いた凹状の傾斜系曲面１３であるため、三次反射面１２に向かった略平行光Ｌ２は導光体４内を導光されて三次反射面１２に至り、三次反射面１２で内面反射されて略９０°方向が変えられ、略平行光Ｌ３のままで導光体４の光出射面１５から大気中に出射されて反射鏡５に向かう。
反射鏡５は三次反射面１２の周囲に設けられ、導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって略４５°の角度で開いた傾斜系曲面１４であるため、導光体４から大気中に出射して反射鏡５に向かった略平行光Ｌ３は大気中を導光されて反射鏡５に至り、反射鏡５で反射されて略９０°方向が変えられ、略平行光Ｌ４のままで灯具２０の略照射方向に向かい、レンズ２を通って灯具前方に放出される。
なお、レンズの内面に至る光が略平行光Ｌ４であるため、レンズにレンズカットを施すことにより比較的容易に所望する配光特性を実現することができる。また、配光に寄与しない無駄な光を少なくできるので光の利用効率を高めることができる。
図３は本発明の実施例２に係わる導光体を用いたＬＥＤ灯具の断面図、図４は同じく実施例２に係わる導光体を用いたＬＥＤ灯具の上面図である。本実施例もハウジング、レンズ、ＬＥＤ、導光体、および反射鏡を構成要素とし、導光体は中心軸Ｘｃに対して回転対称の形状をして、一次反射面、二次反射面および三次反射面が形成されており、ＬＥＤ光源から放射された光が導光体内に入射して一次入射面、二次反射面および三次反射面で順次内面反射され、三次反射面で反射された光が大気中に出射して反射鏡で反射されてレンズに至り、レンズを通して灯具の略照射方向に放出される光路を辿る点においては上述した実施例１のものと全く同様であるが、ＬＥＤ光源から放射された光が灯具から放出されるまで辿る光路を２系統設けている。
本実施例を更に詳細に説明すれば、導光体４は中心軸Ｘｃに対して略回転対称の形状をしており、一次反射面、二次反射面および三次反射面が形成されている。複数のＬＥＤ２１ａ光源群および複数のＬＥＤ２１ｂ光源群が夫々導光体４の中心軸ＸＣから外周方向の異なる距離Ｄ１、Ｄ２に光軸ＸＬを灯具２０の略照射方向に向けて配置され、ＬＥＤ２１ａ、２１ｂの夫々の放射方向の前方には導光体４に形成された第１一次反射面２２ａおよび第２一次反射面２２ｂが位置し、各ＬＥＤ２１ａ、２１ｂから放射された光を側方に向けて反射するようになっている。
第１一次反射面２２ａは放物線Ｐ２ａに基づく放物系曲面２３ａとして形成されており、放物線Ｐ２ａはＬＥＤ２１ａ近傍を焦点ｆ２ａとし、ＬＥＤ２１ａの光軸ＸＬに直交する直線を軸ＹＬとして導光体４の中心軸ＸＣ方向に開いた形をなしている。そして、放物線Ｐ２ａは導光体４の軸ＸＣを中心として回転することによって放物系曲面２３ａが形成されるものである。このとき、放物系曲面２３ａはＬＥＤ２１ａの放射方向に対して前方と後方とに生じるものであるが、ＬＥＤ２１ａが前方方向のみに放射するものであるので、焦点ｆ２ａの後方に生じる放物系曲面２３ａは省略される。
同様に、第２一次反射面２２ｂは放物線Ｐ２ｂに基づく放物系曲面２３ｂとして形成されており、放物線Ｐ２ｂはＬＥＤ２１ｂ近傍を焦点ｆ２ｂとし、ＬＥＤ２１ｂの光軸ＸＬに直交する直線を軸ＹＬとして導光体４の中心軸ＸＣ方向に開いた形をなしている。そして、放物線Ｐ２ｂは導光体４の中心軸ＸＣを中心として回転することによって放物系曲面２３ｂが形成されるものである。このとき、放物系曲面２３ｂはＬＥＤ２１ｂの放射方向に対して前方と後方とに生じるものとなるが、ＬＥＤ２１ｂが前方方向のみに放射するものであるので、焦点ｆ２ｂの後方に生じる放物系曲面２３ｂは省略される。
なお、放物系曲面２３ａと２３ｂとの関係は灯具２０のレンズ２に遠い位置に第１一次反射面２２ａ、レンズ２に近い位置に第２一次反射面２２ｂが形成され、放物系曲面の頂点から焦点までの距離は第１一次反射面２２ａよりも第２一次反射面２２ｂのほうが大きい。言い換えると、第２一次反射面２２ｂの方が開きが大きい放物系曲面となっている。
また、各ＬＥＤ２１ａ、２１ｂから放射された光が導光体４に入射する光入射面２４ａ、２４ｂは、焦点ｆ２ａ、ｆ２ｂを中心とする略半球形状の凹状に形成されており、光が導光体４に入射する際に、大気層２５ａ，２５ｂと導光体４の屈折率が異なることによって屈折されて光路が変わることがないようになっている。
次に、二次反射面は第１二次反射面２６ａと第２二次反射面２６ｂからなり、導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって閉じた直線を中心軸ＸＣを中心として回転した凹状の傾斜系曲面２７ａ、２７ｂとして形成されている。このときの中心軸ＸＣに対する傾斜角度は略４５°に設定され、受けた光を内部反射して略９０°曲がった方向に向かうようにしている。
また、第１二次反射面２６ａと第２二次反射面２６ｂとの位置関係は灯具２０のレンズ２に遠い位置に第１二次反射面２６ａ、レンズ２に近い位置に第２二次反射面２６ｂが形成されている。
次に、三次反射面も第１三次反射面２８ａと第２三次反射面２８ｂからなり、導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって開いた直線を軸ＸＣを中心として回転した凹状の傾斜系曲面２９ａ、２９ｂとして形成されている。このときの中心軸ＸＣに対する傾斜角度は略４５°に設定され、受けた光を内部反射して略９０°曲がった方向に向かうようにしている。
また、第１三次反射面２８ａと第２三次反射面２８ｂとの位置関係は導光体４の中心軸ＸＣ側に第２三次反射面２８ｂが形成され、中心軸ＸＣに対して第２三次反射面２８ｂの外周側に第１三次反射面２８ａが形成されている。
次に、反射鏡５は、導光体４の第１三次反射面２８ａおよび第２三次反射面２８ｂの周囲に設けられ、導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって開いた直線を軸ＸＣを中心として回転した傾斜系曲面３０ａ、３０ｂとして形成されている。なお、中心軸ＸＣに対する傾斜角度は略４５°に設定され、受けた光を反射して略９０°曲がった方向に向かうようにしている。
そして、上述したＬＥＤ２１ａ群、ＬＥＤ２１ｂ群、導光体４および反射鏡５の構成をハウジング１およびレンズ２で囲って灯具２０が形成される。なお、上記ＬＥＤ光源は、ＬＥＤ２１ａ群とＬＥＤ２１ｂ群を同一種の光を発するＬＥＤとすることもできるし、夫々異なる種類の光を発するＬＥＤとすることもできる。
次にこのように構成された灯具の光学系について説明する。ＬＥＤ２１ａ群から光軸ＸＬ方向の前方および斜め前方に放射された光は、ＬＥＤ２１ａの光軸ＸＬ方向の前方に設けられた導光体４の光入射面２４ａから導光体４内に入射し、導光体４内を導光されて放物系曲面２３ａからなる第１一次反射面２２ａに至る。このとき、光入射面２４ａは焦点ｆ２ａを中心とする略半球形状の凹状に形成してあるため、大気層２５ａと導光体４の屈折率が異なってもＬＥＤ２１ａから放射された光は導光体４の第１一次反射面２２ａまで直進する。そして、第１一次反射面２２ａはＬＥＤ２１ａ近傍を焦点ｆ２ａとし、ＬＥＤ２１ａの光軸ＸＬに直交する直線を軸ＹＬとして導光体４の軸ＸＣ方向に開いた形をなす放物系曲面２３ａのため、第１一次反射面２２ａに至った光は内面反射されて略平行光Ｌ５となり、導光体４の中心軸ＸＣ方向に形成された第１二次反射面２６ａに向かう。
第１二次反射面２６ａに向かった略平行光Ｌ５は導光体４内を導光されて第１二次反射面２６ａに至る。このとき、第１二次反射面２６ａは導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって略４５°の角度で閉じた凹状の傾斜系曲面２７ａであるため、第１二次反射面２６ａに至った略平行光Ｌ５は第１二次反射面２６ａで内面反射されて略９０°方向が変えられ、略平行光Ｌ６のままで第１三次反射面２８ａに向かう。
第１三次反射面２８ａは第１二次反射面２６ａと中心軸ＸＣを中心とする半径を略同一にした同心円上の灯具２０のレンズ２方向に設けられ、導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって略４５°の角度で開いた凹状の傾斜系曲面２９ａであるため、第１三次反射面２８ａに向かった略平行光Ｌ６は導光体４内を導光されて第１三次反射面２８ａに至り、第１三次反射面２８ａで内面反射されて略９０°方向が変えられ、略平行光Ｌ７のままで導光体４の光出射面３１ａから大気中に出射して反射鏡５に向かう。
反射鏡５は第１三次反射面２８ａおよび第２三次反射面２８ｂの周囲に設けられ、導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって略４５°の角度で開いた傾斜系曲面３０ａであるため、導光体４から大気中に出射して反射鏡５に向かった略平行光Ｌ７は大気中を導光されて反射鏡５に至り、反射鏡５で反射されて略９０°方向が変えられ、略平行光Ｌ８のままで灯具２０の略照射方向に向かい、レンズ２を通して灯具前方に放出される。
一方、ＬＥＤ２１ｂ群から光軸ＸＬ方向の前方および斜め前方に放射された光は、ＬＥＤ２１ｂの光軸ＸＬ方向の前方に設けられた導光体４の光入射面２４ｂから導光体４内に入射し、導光体４内を導光されて放物系曲面２３ｂからなる第２一次反射面２２ｂに至る。このとき、光入射面２４ｂは焦点ｆ２ｂを中心とする略半球形状の凹状に形成してあるため、大気層２５ｂと導光体４の屈折率が異なってもＬＥＤ２１ｂから放射された光は導光体４の第２一次反射面２２ｂまで直進する。そして、第２一次反射面２２ｂはＬＥＤ２１ｂ近傍を焦点ｆ２ｂとし、ＬＥＤ２１ｂの光軸ＸＬに直交する直線を軸ＹＬとして導光体４の軸ＸＣ方向に開いた形をなす放物系曲面２３ｂのため、第２一次反射面２２ｂに至った光は内面反射されて略平行光Ｌ９となり、導光体４の軸ＸＣ方向に形成された第２二次反射面２６ｂに向かう。
第２二次反射面２６ｂに向かった略平行光Ｌ９は導光体４内を導光されて第２二次反射面２６ｂに至る。このとき、第２二次反射面２６ｂは導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって略４５°の角度で閉じた凹状の傾斜系曲面２７ｂであるため、第２二次反射面２６ｂに至った略平行光Ｌ９は第２二次反射面２６ｂで内面反射されて略９０°方向が変えられ、略平行光Ｌ１０のままで第２三次反射面２８ｂに向かう。
第２三次反射面２８ｂは第２二次反射面２６ｂと中心軸ＸＣを中心とする半径を略同一にした同心円上の灯具２０のレンズ２方向に設けられ、導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって略４５°の角度で開いた凹状の傾斜系曲面２９ｂであるため、第２三次反射面２８ｂに向かった略平行光Ｌ１０は導光体４内を導光されて第２三次反射面２８ｂに至り、第２三次反射面２８ｂで内面反射されて略９０°方向が変えられ、略平行光Ｌ１１のままで導光体４の光出射面３１ｂから大気中に出射して反射鏡５に向かう。
反射鏡５は第１三次反射面２８ａおよび第２三次反射面２８ｂの周囲に設けられ、導光体４の中心軸ＸＣに対して灯具２０の略照射方向に向かって略４５°の角度で開いた傾斜系曲面３０ｂであるため、導光体４から大気中に出射して反射鏡５に向かった略平行光Ｌ１１は大気中を導光されて反射鏡５に至り、反射鏡５で反射されて略９０°方向が変えられ、略平行光Ｌ１２のままで灯具２０の略照射方向に向かい、レンズ２を通して灯具前方に放出される。
なお、レンズの内面に至る光が略平行光Ｌ８、Ｌ１２であるため、レンズにレンズカットを施すことにより比較的容易に所望する配光特性を実現することができる。また、配光に寄与しない無駄な光を少なくできるので光の利用効率を高めることができる。
上述した実施例１および実施例２においてはＬＥＤ光源の主放射方向を灯具の略照射方向と略同一にして配置したが、図５に示すようにＬＥＤ３光源の主放射方向が灯具の略照射方向と垂直な方向になるように配置することも可能である。この場合もＬＥＤ３光源は放物系曲面７で構成された一次反射面６の略焦点ｆ１位置に配置され、一次反射面６で反射された光は略平行光Ｌ１となって二次反射面（図示せず）に向かうものとなる。このようにＬＥＤの配置方向を選択できることは、要求される灯具の大きさ、形状を実現するための設計上の自由度を増すことになり、デザイン重視の灯具に対応できる構成を提供するものである。
さらに、発光色が異なるＬＥＤを配置して発光色毎に点滅制御を可能にすることができる。その結果、1つの灯具から複数の光が放出されるようになり、また、時間によって放出される光が変えられる灯具が可能となる。
以上述べたように、本発明の導光体を用いたＬＥＤ灯具は光源に多数のＬＥＤを用いているために灯具から放出される光量が多く、明るい灯具が実現できる。また、ＬＥＤ光源から放射されて導光体に入射した光は反射鏡に至るまで内面反射しながら導光体内を導光されるために導光損失が少なく、光の利用効率が高い構成となっている。また、ＬＥＤを密に配置することによって半径を異にした同心円状に、且つ夫々の円を連続した線状に光らせることができ、観視者に対して魅力ある灯具をアピールすることができる。また、配置された複数のＬＥＤ光源から放出される光を全て同種の光とするのではなく、同種の光を放射するＬＥＤ群とする複数の群で構成することにより、1つの灯具から複数種の光が放出される灯具となる。その上、同種の光を放出するＬＥＤ群単位で点滅を制御することにより意外性と斬新性を表現できるものとなる。また、反射鏡の位置を灯具の略照射方向と垂直な方向に移動させることにより、円状の光を灯具の中心の近くに設けたり遠くに設けたりすることができる。同様に、同心円状の光の円の距離間も制御することできる。これにより、灯具としての発光パターンが制御でき、見映えおよび配光の最適化に寄与するものとなる。また灯具のレンズの内面に至る光が略平行光であるため、所定の配光を満足させるために行うレンズのレンズカットの設計が比較的容易に行われる。従って、レンズ設計に費やす時間が削減できるため製造コストが低減できる。さらに、昼間のＬＥＤが点灯しないときは、ＬＥＤ光源は直接見えず、反射鏡の反射面が観視されることになり、煌びやかで美しく輝く見映えのよい灯具が実現できる。などの優れた効果を奏するものである。
本発明の実施例１に係わる導光体を用いたＬＥＤ灯具の断面図である。 本発明の実施例１に係わる導光体を用いたＬＥＤ灯具の上面図である。 本発明の実施例２に係わる導光体を用いたＬＥＤ灯具の断面図である。 本発明の実施例２に係わる導光体を用いたＬＥＤ灯具の上面図である。 本発明の実施例に係わる導光体を用いたＬＥＤ灯具の別のＬＥＤ配置を示す部分断面図である。 従来例を示す断面図である。
符号の説明
１ ハウジング
２ レンズ
３ ＬＥＤ
４ 導光体
５ 反射鏡
６ 一次反射面
７ 放物系曲面
８ 二次反射面
９ 傾斜系曲面
１０ 光入射面
１１ 大気層
１２ 三次反射面
１３ 傾斜系曲面
１４ 傾斜系曲面
１５ 光出射面
２０ 灯具
２１ａ,２１ｂ ＬＥＤ
２２ａ 第１一次反射面
２２ｂ 第２一次反射面
２３ａ,２３ｂ 放物系曲面
２４ａ,２４ｂ 光入射面
２５ａ,２５ｂ 大気層
２６ａ 第１二次反射面
２６ｂ 第２二次反射面
２７ａ,２７ｂ 傾斜系曲面
２８ａ 第１三次反射面
２８ｂ 第２三次反射面
２９ａ,２９ｂ 傾斜系曲面
３０ａ,３０ｂ 傾斜系曲面
３１ａ,３１ｂ 光出射面

Claims (4)

  1. 複数のＬＥＤ光源と、導光体と、反射鏡とを有し、前記各ＬＥＤから放射されて前記導光体に入射した光が、一次反射面、二次反射面および三次反射面で順次反射されて前記導光体から出射して前記反射鏡に向かい、該反射鏡で反射されて灯具の略照射方向に向かう光路を辿る灯具であって、前記各ＬＥＤから放射されて前記導光体に入射した光は前記一次反射面で反射されて略平行光となって以降の光路を略平行光のまま辿ることを特徴とする導光体を用いたＬＥＤ灯具。
  2. 前記一次反射面はＬＥＤ光源近傍を焦点とする放物系曲面であり、前記二次反射面は前記一次反射面で反射された光を受けて前記灯具の略照射方向に設けられた前記三次反射面に向ける傾斜系曲面であり、前記三次反射面は前記二次反射面で反射された光を受けて前記三次反射面の周囲に設けられた反射鏡に向ける傾斜系曲面であり、前記反射鏡は前記三次反射面で反射された光を受けて前記灯具の略照射方向に向ける傾斜系曲面であることを特徴とする請求項１に記載の導光体を用いたＬＥＤ灯具。
  3. 前記各ＬＥＤ光源から放射される光が全て同一種の光もしくは二種以上の光であることを特徴とする請求項１または２の何れか１項に記載の導光体を用いたＬＥＤ灯具。
  4. 前記各ＬＥＤ光源において同一種の光を放射するＬＥＤ群毎に独立して点滅制御できることを特徴とする請求項３に記載の導光体を用いたＬＥＤ灯具。
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