JP2017054708A - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】漏れ光が生じるのを抑制することができるＬＥＤ照明装置を提供する。
【解決手段】本実施形態によるＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤを有する光源と、入射面と、前記入射面に交差する側面と、前記入射面に対向する出射面と、を有し、前記光源から出射された光を前記入射面で受け、内部で伝播し、前記出射面から射出する光学素子と、前記入射面側の前記光学素子の側部に設けられ、前記側部を覆う被覆部と、前記被覆部に設けられ、前記光学素子の前記側面に対向する光吸収部と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、ＬＥＤ照明装置に関する。

一般照明用のＬＥＤ照明装置は、白熱電球のような形状、および光り方に近づけること、すなわちレトロフィットが望まれることがある。特に、クリア型白熱電球、すなわちクリアガラスのグローブを用いた白熱電球のように、グローブ内部の点光源から広配光に、例えば、１／２配光角が約２７０°となるように光ることへの要望は多い。しかしながら、ＬＥＤをそのまま光源として用いると、配光角は狭くなり、１／２配光角は約１２０°程度となる。そこで、広配光レンズなどの光学素子を用いて、配光角を広げることが考えられる。

上記のような光学素子が知られている。この光学素子では、導光ロッドの先端に散乱部材が備えられている。ＬＥＤは、散乱部材に対向する底面に配置される。ＬＥＤから発する光は、導光ロッド内を全反射によって伝搬され、散乱部材に導かれる。散乱部材に到達した光は、それによって散乱され、外部へと射出される。このようにして、フィラメント電球と同様に、電球の中心から光が一様に広がるＬＥＤ電球が実現できる。

しかしながら、この時、導光ロッドの根元部分に生じる漏れ光で、ＬＥＤ電球としての見栄えを損なっていた。この漏れ光は、導光ロッドの入射側にある角、または突起部分で散乱した光のうち、導光ロッド内部の全反射条件を満たさない光に、あるいは導光ロッドに入射せずに伝播する光に起因する。

このような漏れ光は、電球として見た目の印象を損なっており、見えないことが望ましい。

米国特許第６３５００４１号明細書

本実施形態は、漏れ光が生じるのを抑制することができるＬＥＤ照明装置を提供する。

本実施形態によるＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤを有する光源と、入射面と、前記入射面に交差する側面と、前記入射面に対向する出射面と、を有し、前記光源から出射された光を前記入射面で受け、内部で伝播し、前記出射面から射出する光学素子と、前記入射面側の前記光学素子の側部に設けられ、前記側部を覆う被覆部と、前記被覆部に設けられ、前記光学素子の前記側面に対向する光吸収部と、を備える。

第１実施形態によるＬＥＤ照明装置の分解斜視図。 第１実施形態のＬＥＤ照明装置を示す断面図。 角部で光が反射、散乱することを説明する図。 光吸収部の必要な高さを説明する図。 光吸収部を設けない場合における導光ロッドの消灯時の写真。 光吸収部を設けない場合における導光ロッドの点灯時の写真。 光吸収部を設けた場合における導光ロッドの消灯時の写真。 光吸収部を設けた場合における導光ロッドの点灯時の写真。 第１実施形態のＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第１実施形態のＬＥＤ照明装置の点灯時における写真。 比較例のＬＥＤ電球の点灯時における写真。 第２実施形態のＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第３実施形態によるＬＥＤ照明装置の分解斜視図。 第３実施形態のＬＥＤ照明装置を示す断面図。 導光ロッドの突起部による漏れ光を示す写真。 第３実施形態のＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第３実施形態の第１変形例によるＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第３実施形態の第２変形例によるＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第３実施形態の第３変形例によるＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第３実施形態の第４変形例によるＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第３実施形態の第５変形例によるＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第３実施形態の第５変形例の導光ロッドを示す斜視図。 第４実施形態のＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第５実施形態によるＬＥＤ照明装置の分解斜視図。 第５実施形態のＬＥＤ照明装置を示す断面図。 第５実施形態のＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第６実施形態のＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第７実施形態によるＬＥＤ照明装置の分解斜視図。 第７実施形態のＬＥＤ照明装置を示す断面図。 第７実施形態のＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第７実施形態のＬＥＤ照明装置の効果を説明する写真。 第７実施形態の第１変形例によるＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第７実施形態の第２変形例によるＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第７実施形態の第３変形例によるＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第７実施形態の第４変形例によるＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第７実施形態の第５変形例によるＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第７実施形態の第５変形例の導光ロッドを示す斜視図。 第８実施形態のＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。 第９実施形態のＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図。

以下に、実施形態について図面を参照して具体的に説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態によるＬＥＤ(Light Emitting Diode)照明装置について図１および図２を参照して説明する。図１は、第１実施形態のＬＥＤ照明装置１の分解斜視図であり、図２は、第１実施形態のＬＥＤ照明装置１の断面図である。

第１実施形態のＬＥＤ照明装置１は、グローブ１００と、カバー（被覆部）１０２と、導光ロッド（光学素子）１０４と、スペーサ固定ネジ１０６，１０７と、スペーサ１０８と、ＬＥＤ１１０と、筐体１１２と、カバー固定ネジ１１４，１１５と、キャップ１１６と、を備えている。すなわち、第１実施形態のＬＥＤ照明装置１は、ＬＥＤ電球である。

ＬＥＤ１１０は、ベースとなる筐体１１２の凹部とスペーサ１０８との間に位置する。スペーサ１０８が筐体１１２の凹部にスペーサ固定ネジ１０６、１０７によって取り付けられ、これにより、ＬＥＤ１１０の一部の領域がスペーサ１０８によって筐体１１２の凹部の表面に押しつけられ、固定される。筐体１１２のＬＥＤ１１０が固定された側と反対側は、筒状の部分を有し、この筒状の部分にキャップ１１６が被せられる。なお、スペーサ１０８の中央部には、導光ロッド１０４が嵌入されるための貫通孔が設けられている。

導光ロッド１０４は、屈折率ｎ（ｎ＞１）の透明媒質、具体的にはＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、シリカガラスなどの材質から形成される。導光ロッド１０４は、ＬＥＤ１１０に対向する入射面２００、および入射面に対しほぼ垂直な側面２０２を有する円柱型である。導光ロッド１０４の入射面２００、側面２０２は、鏡面加工が施されている。導光ロッド１０４は、その先端に凹み２０４を持ち、その凹み２０４には、例えば白色塗装からなる散乱部材２０６が設けられている。導光ロッド１０４は、スペーサ１０８と接触する部分で、接着剤により接着されている。ＬＥＤ１１０と導光ロッド１０４は、スペーサ１０８によってお互いが接触しないように隙間が開けられている。

導光ロッド１０４の入射面２００側の側部には、カバー１０２が設けられ、このカバー１０２は、カバー固定ネジ１１４、１１５によって筐体１１２に固定される。カバー１０２の、導光ロット１０４と対向する面には、光吸収部３０２が設けられている。この光吸収部３０２の詳細については後述する。光吸収部３０２と導光ロッド１０４の側面２０２との間は、空気層１３０が存在する。

導光ロッド１０４およびカバー１０２は、グローブ１００によって覆われ、グローブ１００の内部に位置する。グローブ１００は、例えば接着剤によって筐体１１２に接着され、固定される。

（照明の原理）
第１実施形態のＬＥＤ照明装置１における照明の原理について説明する。ＬＥＤ１１０は、図示しない電源および電線によって電力を供給され、発光する。ＬＥＤ１１０からの光は、導光ロッド１０４の入射面２００で屈折し、導光ロッド１０４の内部に入射する。前術したように、導光ロッド１０４と、カバー１０２の導光ロッド１０４と対向する面に設けられた光吸収部３０２との間に隙間すなわち空気層１３０が存在する。このため、導光ロッド１０４の内部に入射した光は、入射面２００に対しほぼ直角をなす側面２０２で全反射を繰り返しながら伝播する。そして、側面２０２で全反射を繰り返しながら伝播された光は、導光ロッド１０４の先端にある凹み２０４に設けられた散乱部材２０６によって散乱され、全方位に射出する。光吸収部３０２は、導光ロッド１０４の先端にある散乱部材２０６以外から射出する光を吸収する。

次に、本実施形態のＬＥＤ照明装置１の効果について説明する。導光ロッド１０４は、入射面２００からなる平面と、入射面とほぼ直角をなす側面２０２、および入射面２００と側面２０２との境目をなす角部３００と、を有している。ここで、「ほぼ垂直」とは、射出成形において抜き出しを容易にする、導光ロッド１０４の先端に光を集める、などの理由で側面２０２にテーパが付いている場合もあるためである。すなわち、導光ロッド１０４を製作するために必要な垂直からのずれを含むことを意味する。

導光ロッド１０４における入射面２００と側面２０２は、表面の凹凸を極力無くした鏡面加工が施されている。この鏡面加工は、例えばバフ研磨などにより実施される。導光ロッド１０４の先端には、白色塗装からなる散乱部材２０６を持つ凹み２０４が設けられているが、同様の目的を達するものであればどのような形でも良い。例えば、散乱部材２０６は微小の中空ビーズを塗布する、またはブラスト加工を施す、散乱材からなる樹脂を充填する、などの方法で設けても良い。凹み２０４の形状は、回転楕円形であってもよい。また、円錐形、円筒形、その他の形状としてもよい。

導光ロッド１０４と光吸収部３０２との間には、空気層１３０がある。導光ロッド１０４とスペーサ１０８は、接着剤で固定されているが、嵌合やその他の方法により固定されても良い。導光ロッド１０４は、先端が細くなるテーパ形状を有していれる場合は、カバー１０２にも先端側の内径が細くなるテーパ形状を設けることで、導光柱１０４がカバー１０２から脱落しないようにしてもよい。

導光ロッド１０４の角部３００は、厳密な直角ではなく、曲面や複数の平面などで構成される。この角部３００は、鏡面加工されたものではなく、散乱面の場合もある。図３Ａに示すように、この角部３００によって反射または散乱する光が、導光ロッド１０４の中心軸２１０を挟んだ反対側の側面２０３に入射するとき、入射角によっては全反射の条件を満たさず、そのまま射出する光がある。また、カバー１０２の導光ロッド１０４と対向する面で反射または散乱し、導光ロッド１０４を通じて射出する光もある。以上説明した原因により、漏れ光が発生する。

そこで、第１実施形態のＬＥＤ照明装置１では、この漏れ光を光吸収部３０２により吸収する。これを図３Ａ乃至図５Ｂを参照して詳細に説明する。

図４Ａおよび４Ｂは、導光ロッド１０４の漏れ光を撮影した写真である。図４Ａは消灯時の導光ロッド１０４を示し、図４Ｂは、点灯時の導光ロッド１０４を示す写真である。図４Ｂの点灯時には、矢印で示す明るい線が見られるのが分かる。これは、導光ロッド１０４の角部３００で反射、散乱した漏れ光によるものである。

そこで、本実施形態では、この漏れ光を光吸収部３０２により遮蔽した。これを図５Ａおよび図５Ｂに示す。図５Ａは消灯時の導光ロッド１０４を示し、図５Ｂは、点灯時の導光ロッド１０４を示す写真である。光吸収部３０２としては、つや消し黒色塗装、黒アルマイト、黒メッキ、黒紙、黒色シート、黒アルミナ、黒色シリコン、黒色プラスチック、などの光を吸収する物質が用いられる。

導光ロッド１０４の側面２０２と光吸収部３０２との間に空気層１３０が設けられているので、導光ロッド１０４の側面で光が全反射するための条件は、
θ＞ｓｉｎ^−１（１／ｎ）
となる。ここで、θは、図３Ｂに示すように、導光ロッド１０４の角部３００で反射または散乱された光が、この角部３００に対向する側面２０３に入射する場合の入射角を示し、ｎは導光ロッド１０４の媒質における屈折率を示す。

そこで、光吸収部３０２の長さＬは、上記全反射の条件式から、導光ロッド１０４の直径をＤとすると、
Ｌ＝ｔａｎθ×Ｄ
の条件を満たす。したがって、長さＬは、
Ｌ＞ Ｄ／√（ｎ^２−１）
の条件を満たす。

図５Ａおよび図５Ｂでは、導光ロッド１０４の直径は、 Ｄ＝１３ｍｍ、導光ロッド１０４の屈折率は、ｎ＝１．４９なので、光吸収部３０２の長さＬは１１．７７ｍｍ以上あればよい。そこで、光吸収部３０２の長さＬを１２ｍｍにしたところ、漏れ光が無くなることを確認した。

次に、第１実施形態のＬＥＤ照明装置１の要部を図６に示す。図６において、導光ロッド１０４の先端などは省略して記載している。カバー１０２は、導光ロッド１０４と対向する面に、つや消し黒色塗装などからなる光吸収部３０２が設けられている。また、この光吸収部３０２の長さＬは、導光ロッド１０４の直径Ｄと、導光ロッド１０４の屈折率ｎから、前述したように、
Ｌ ＞ Ｄ／√（ｎ^２−１）
となっている。この光吸収部３０２を備えたカバー１０２を装着したＬＥＤ照明装置の点灯時の写真を図７に示す。図７からわかるように、第１実施形態のＬＥＤ照明装置１には、漏れ光が見られない。

これに対して、図８に比較例のＬＥＤ電球の点灯時の写真を示す。この比較例のＬＥＤ電球は、第１実施形態のＬＥＤ照明装置において、光吸収部３０２を設けない構成を有している。図８からわかるように、この比較例においては、第１実施形態と異なり、漏れ光が見られる。

以上説明したように、第１実施形態によれば、漏れ光が生じるのを抑制することが可能なＬＥＤ照明装置を提供することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態によるＬＥＤ照明装置について図９を参照して説明する。図９は、第２実施形態のＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図である。

この第２実施形態のＬＥＤ照明装置１は、第１実施形態のＬＥＤ照明装置において、導光ロッド１０４およびスペーサ１０８を導光ロッド１０４Ａおよびスペーサ１０８Ａに置き換えた構成を有している。

導光ロッド１０４Ａおよびスペーサ１０８Ａは、それぞれの嵌合部がテーパ形状を有している。この導光ロッド１０４Ａは、スペーサ１０８Ａに図示しない接着剤などによって固定される。

この第２実施形態においては、導光ロッド１０４Ａおよびスペーサ１０８Ａはそれぞれ、嵌合部がテーパ形状を有しているので、ＬＥＤ１１０からの光を導光ロッド１０４Ａの先端に向かって反射させることが可能となり、光の利用効率が向上することが期待できる。

この第２実施形態も第１実施形態と同様に、漏れ光が生じるのを抑制することが可能なＬＥＤ照明装置を提供することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態によるＬＥＤ照明装置について図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、第３実施形態のＬＥＤ照明装置１の分解斜視図であり、図１１は、第３実施形態のＬＥＤ照明装置１の断面図である。

第３実施形態のＬＥＤ照明装置１は、図１および図２に示す第１実施形態のＬＥＤ照明装置において、導光ロッド１０４およびスペーサ１０８をそれぞれ導光ロッド１０５およびスペーサ１０８Ｂに置き換えた構成を有している。

この第３実施形態の導光ロッド１０５は、円柱形状の部分と、スペーサ１０８Ｂ側に設けられた突起部４００と、を備えている。この突起部４００は、導光ロッド１０５が脱落するのを防止するためのフランジ形状を有している。そして、導光ロッド１０５は、第１実施形態と異なり、スペーサ１０８Ｂと接着剤によってお互いに接着されていない。

また、スペーサ１０８Ｂは、スペーサ１０８において、導光ロッド１０５の突起部４００が収まる凹部が設けられた構成を有している。

このように、第３実施形態のＬＥＤ照明装置１においては、導光ロッド１０５には、照明には寄与しない突起部４００を持つ。これは、スペーサ１０８Ｂと接着しないことで、組立を容易にするためのものである。この突起部４００は、曲面や平面などの組み合わせからなる。また、突起部４００は、必ずしも鏡面加工されたものではなく、散乱面が残っている場合もある。この突起部４００によって反射または散乱する光が、導光ロッド１０５の中心軸２１０を挟んだ反対側の側面２０３に入射するとき、入射角によっては全反射の条件を満たさず、そのまま射出する光がある。または、突起部４００の面から、導光ロッド１０５の内部に入射し、導光ロッド１０５の内部で全反射条件を満たさずに射出する光がある。これらが漏れ光の原因となる。

この突起部４００による漏れ光の写真を図１２に示す。図１２では、３つの明るい線が見られるのが分かる。これは、突起部４００の３つの角部３００、３００Ａ、３００Ｂそれぞれで散乱した光が、導光ロッド１０５の内部で全反射せずに射出したことに起因する。なお、角部３００は突起部４００のＬＥＤ１１０側の面における角部であり、角部３００Ａは突起部４００の、ＬＥＤ１１０側と反対側の面における角部であり、角部３００に対向する。角部３００Ｂは、導光ロッド１０５の円柱形状の部分と、突起部４００との接合部分である。

そこで、この漏れ光が生じるのを防止するために、第３実施形態においては、第１および第２実施形態と同様に、図１３に示すように、カバー１０２の導光ロッド１０５に対向する面に光吸収部３０２を設ける。第３実施形態においては、光吸収部３０２の長さＬは、
Ｌ ＞ （Ｄ／√（ｎ^２−１））−α
の条件を満たす。ここで、Ｄは導光ロッド１０５の直径、ｎは導光ロッド１０５の媒質における屈折率とする。なお、導光ロッド１０５の直径Ｄは、突起部４００を含まない、円柱形状の部分における直径であることに注意する。また、光吸収部３０２の長さＬは、導光ロッド１０５の側面２０２と突起部４００との境目からの長さとする。αは、突起部４００による補正係数である。この補正係数αは、突起部４００の形状毎に決める。

なお突起部４００の形状については、図１３に示す形状に限定されるものではなく、例えば図１４乃至図１８に示す形状としてもよい。

（第１変形例）
第３実施形態の第１変形例によるＬＥＤ照明装置１の要部を図１４に示す。この第１変形例のＬＥＤ照明装置１は、第３実施形態の導光ロッド１０５およびカバー１０２をそれぞれ導光ロッド１０５Ａおよびカバー１０２Ａに置き換えた構成を有している。

導光ロッド１０５Ａは、導光ロッド１０５において円柱形状の部分と突起部４００との接合部がテーパ形状となる構成を有している。また、カバー１０２Ａは、導光ロッド１０５Ａの接合部がテーパ形状としたことにより、この接合部に対応するカバー１０２Ａの部分もテーパ形状にした構成を有している。

なお、第１変形例においても、第３実施形態と同様に、光吸収部３０２の長さＬは、
Ｌ ＞ （Ｄ／√（ｎ^２−１））−α
の条件を満たす。

（第２変形例）
第３実施形態の第２変形例によるＬＥＤ照明装置１の要部を図１５に示す。この第２変形例のＬＥＤ照明装置１は、第１変形例のＬＥＤ照明装置において導光ロッド１０５Ａを導光ロッド１０５Ｂに置き換えた構成を有している。この導光ロッド１０５Ｂは、導光ロッド１０５Ａにおいて接合部のテーパ形状を滑らかな丸み部に置き換えた構成を有している。

なお、第２変形例においても、第３実施形態と同様に、光吸収部３０２の長さＬは、
Ｌ ＞ （Ｄ／√（ｎ^２−１））−α
の条件を満たす。

（第３変形例）
第３実施形態の第３変形例によるＬＥＤ照明装置１の要部を図１６に示す。この第３変形例のＬＥＤ照明装置１は、図１４に示す第１変形例のＬＥＤ照明装置において導光ロッド１０５Ａを導光ロッド１０５Ｃに置き換えた構成を有している。この導光ロッド１０５Ｃは、導光ロッド１０５Ａにおいて接合部のテーパ形状が突起部４００の端部、すなわちフランジの側面まで続いている構成を有している。

なお、第３変形例においても、第３実施形態と同様に、光吸収部３０２の長さＬは、
Ｌ ＞ （Ｄ／√（ｎ^２−１））−α
の条件を満たす。

（第４変形例）
第３実施形態の第４変形例によるＬＥＤ照明装置１の要部を図１７に示す。この第４変形例のＬＥＤ照明装置１は、図１４に示す第１変形例のＬＥＤ照明装置において導光ロッド１０５Ａおよびカバー１０２Ａをそれぞれ、導光ロッド１０５Ｄおよび第１実施形態のカバー１０２に置き換えた構成を有している。この導光ロッド１０５Ｄは、導光ロッド１０５Ａにおいて突起部４００の端部の断面形状を矩形から丸み部に替えた構成を有している。すなわち、突起部４００のフランジの側面が丸みを帯びた形状を有している。

なお、第４変形例においても、第３実施形態と同様に、光吸収部３０２の長さＬは、
Ｌ ＞ （Ｄ／√（ｎ^２−１））−α
の条件を満たす。

（第５変形例）
第３実施形態の第５変形例によるＬＥＤ照明装置１の要部を図１８Ａおよび図１８Ｂに示す。この第５変形例のＬＥＤ照明装置１は、図１３に示す第３実施形態のＬＥＤ照明装置において導光ロッド１０５およびスペーサ１０８Ｂをそれぞれ、導光ロッド１０５Ｅおよびスペーサ１０８Ｃに置き換えた構成を有している。

導光ロッド１０５Ｅは、導光ロッド１０５の突起部４００を円柱状の部分の全周に渡って円環状に設けずに、複数個を離散的に配置した構成を有している。この導光ロッド１０５Ｅに対応して、スペーサ１０８Ｃにおいては、突起部４００が収納される第１凹部と、導光ロッド１０５Ｅの突起部４００が設けられていない円柱状の部分の一部を収納する第２凹部が設けられた構成を有している。

突起部４００の数は、１個以上あれば何個でも良く、例えば２個でも３個でも４個でもよい。または、導光ロッド１０５Ｅの脱落を防止する目的を達するものであれば、どのような形状としても良い。いずれも、光吸収部３０２の長さＬは、導光ロッド１０５Ｅの側面２０２と突起部４００との境目からの長さとする。

なお、第５変形例においても、第３実施形態と同様に、光吸収部３０２の長さＬは、
Ｌ ＞ （Ｄ／√（ｎ^２−１））−α
の条件を満たす。

以上説明したように、第３実施形態および第１乃至第５変形例においても、光吸収部３０２がカバーの導光ロッドに対向する面に設けられているので、第１実施形態と同様に、漏れ光が生じるのを抑制することが可能なＬＥＤ照明装置を提供することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態によるＬＥＤ照明装置について図１９を参照して説明する。図１９は、第４実施形態のＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図である。この第４実施形態のＬＥＤ装置は、図１３に示す第３実施形態のＬＥＤ照明装置において導光ロッド１０５およびスペーサ１０８Ｂをそれぞれ導光ロッド１０５Ｆおよびスペーサ１０８Ｄに置き換えた構成を有している。

導光ロッド１０５Ｆは突起部４００の側端部に雄ネジが形成されている。また、スペーサ１０８Ｄは上記突起部４００が収納される凹部の側部には、導光ロッド１０５Ｆの雄ネジに嵌合する雌ネジが形成されている。すなわち、導光ロッド１０５Ｆはスペーサ１０８Ｄにねじ込むようにして固定される。これにより、導光ロッド１０５Ｆとスペーサ１０８Ｄは、互いの接触面積が増えるので、確実に固定することができる。

なお、第４実施形態においても、第３実施形態と同様に、光吸収部３０２の長さＬは、
Ｌ ＞ （Ｄ／√（ｎ^２−１））−α
の条件を満たす。

この第４実施形態も第３実施形態と同様に、漏れ光が生じるのを抑制することが可能なＬＥＤ照明装置を提供することができる。

（第５実施形態）
第５実施形態によるＬＥＤ照明装置について図２０乃至図２２を参照して説明する。図２０は、第５実施形態のＬＥＤ照明装置１の分解斜視図であり、図２１は、第５実施形態のＬＥＤ照明装置１の断面図である。図２２は、第５実施形態のＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図である。

この第５実施形態のＬＥＤ照明装置１は、図６に示す第１実施形態のＬＥＤ照明装置において、カバー１０２を削除するとともに、スペーサ１０８の代わりにスペーサ１０８Ｅに置き換えた構成を有している。更に、導光ロッド１０４の角部３００に光吸収部３０２Ａが設けられた構成を有している。この光吸収部３０２Ａは、例えばつや消し黒色塗料などからなる。そして、導光ロッド１０４は、スペーサ１０８Ｅの凹部に図示しない接着剤などによって固定される。

この第５実施形態のＬＥＤ照明装置１おいては、導光ロッド１０４の角部３００につや消し黒色塗料が塗布された光吸収部３０２Ａが設けられているので、導光ロッド１０４の角部３００で反射または散乱する光を無くすことができる。導光ロッド１０４は図示しない接着剤によってスペーサ１０８Ｅに固定されるが、光吸収部３０２Ａが接着剤を兼ねていても良い。

この第５実施形態も第１実施形態と同様に、漏れ光が生じるのを抑制することが可能なＬＥＤ照明装置を提供することができる。

なお、第５実施形態のＬＥＤ照明装置１に、図６に示す第１実施形態のＬＥＤ照明装置において説明したカバー１０２を設けてもよい。この場合は、更に意図しない漏れ光をカットすることが可能となり、漏れ光を更に抑制することができる。カバー１０２を設ける場合は、第１実施形態と同様に、導光ロッド１０４の側面に対向するカバー１０２の面に光吸収部３０２が設けられることが好ましい。

（第６実施形態）
第６実施形態によるＬＥＤ照明装置について図２３を参照して説明する。図２３は第６実施形態のＬＥＤ照明装置１の要部を示す断面図である。

この第６実施形態のＬＥＤ照明装置１は、図９に示す第２実施形態のＬＥＤ照明装置において、カバー１０２を削除するとともに、スペーサ１０８Ａの代わりにスペーサ１０８Ｆを設け、更に導光ロッド１０４Ａのテーパ部に光吸収部３０２Ａを設けた構成を有している。スペーサ１０８Ｆは、スペーサ１０８Ａと異なり、導光ロッド１０４Ａとの嵌合部が全てテーパ形状となっている。スペーサ１０８Ａの嵌合部は一部が導光ロッド１０４Ａの入射面２００の一部分を支持する平坦部を有している。光吸収部３０２は、つや消し黒色塗料等が用いられる。また、導光ロッド１０４Ａは、スペーサ１０８Ｆのテーパ部に図示しない接着剤などにより固定される。なお、光吸収部３０２Ａは、接着剤を兼ねていても良い。

このように構成された第６実施形態においては、導光ロッド１０４Ａのテーパ部に光吸収部３０２Ａが設けられているので、テーパ部で反射または散乱される光を光吸収部３０２Ａによって吸収することが可能となり、漏れ光が生じるのを抑制することができる。

なお、本実施形態のＬＥＤ照明装置１に、図９に示す第２実施形態のＬＥＤ照明装置において説明したカバー１０２を設けてもよい。この場合は、更に意図しない漏れ光をカットすることが可能となり、漏れ光を更に抑制することができる。カバー１０２を設ける場合は、第１実施形態と同様に、導光ロッド１０４Ａの側面に対向するカバー１０２の面に光吸収部３０２が設けられることが好ましい。

（第７実施形態）
第７実施形態によるＬＥＤ照明装置について図２４乃至図２６を参照して説明する。図２４は、第７実施形態のＬＥＤ照明装置１の分解斜視図であり、図２５は、第７実施形態のＬＥＤ照明装置１の断面図である。図２６は、第７実施形態のＬＥＤ照明装置の要部を示す断面図である。

この第７実施形態のＬＥＤ照明装置１は、図１３に示す第３実施形態のＬＥＤ照明装置において、光吸収部３０２を削除するとともに、カバー１０２の代わりにカバー１０２Ｂを設け、更に導光ロッド１０５の突起部４００の側面、すなわちスペーサ１０８Ｂの凹部の側面と対向する面および突起部４００のフランジのカバー１０２Ｂと接触する面に光吸収部３０２Ａを設けた構成を有している。この光吸収部３０２Ａとしては、例えばつや消し黒色塗料等が用いられ、この黒色塗料を上記突起部４００の面に塗布することにより、光吸収部３０２Ａが形成される。なお、カバー１０２Ｂは、カバー１０２において、導光ロッド１０５の突起部４００と接触する部分が光吸収部３０２Ａの厚さ分だけ切り欠いた形状を有している。

このように構成された第７実施形態においては、第３実施形態と同様に導光ロッド１０５に突起部４００を有している。この突起部４００は、ＬＥＤ照明装置１を逆さまにしたときに、導光ロッド１０５が脱落しないようにするためのものである。この突起部４００に、光吸収部３０２Ａが設けられている。光吸収部３０２Ａが設けられる領域は、導光ロッド１０５Ａの入射面２００と、この入射面２００にほぼ垂直な側面２０２、２０３と、を除く、突起４００としてはみ出ている領域とする。これによって、導光ロッド１０５の角部３００、３００Ａ、３００Ｂで反射または散乱する光を無くすことができる。また、導光ロッド１０５の突起部４００の、角部３００と角部３００Ａとの間の面、角部３００Ａと角部３００Ｂとの間の面から、導光ロッド１０５の内部に入射する光を無くすことができる。

突起部４００に光吸収部３０２Ａが設けられた場合の効果について、図２７を参照して説明する。図２７の上方に示す写真は、突起部４００に光吸収部３０２Ａを塗布しない場合（対策前）における消灯時（左側）および点灯時（右側）の導光ロッド１０５を示す。図２７の下方に示す写真は、突起部４００に光吸収部３０２Ａを塗布した場合（対策後）における消灯時（左側）および点灯時（右側）の導光ロッド１０５を示す。

対策前では、導光ロッド１０５の突起部４００で反射または散乱する光による明るい光の筋が３本見られる。これは、導光ロッド１０５の突起部４００に３つある角部３００、３００Ａ、３００Ｂそれぞれで反射または散乱する光によるものである。

これに対して、対策後では、光吸収部３０２Ａとしてつや消し黒色塗装を施した場合は、明るい光の筋が無くなっているのが分かる。

なお、突起部４００の形状については、図２６に示す形状に限定されるものではなく、例えば図２８〜図３２に示す第１乃至第５変形例のような形状としてもよい。

（第１変形例）
第７実施形態の第１変形例によるＬＥＤ照明装置１の要部の断面図を図２８に示す。この第１変形例のＬＥＤ照明装置１は、図１４に示す第３実施形態における第１変形例のＬＥＤ照明装置において、導光ロッド１０５Ａの突起部４００のテーパ部および側面に光吸収部３０２Ａを設けた構成を有している。この光吸収部３０２Ａとしては、例えばつや消し黒色塗料が用いられる。

（第２変形例）
第７実施形態の第２変形例によるＬＥＤ照明装置１の要部の断面図を図２９に示す。この第２変形例のＬＥＤ照明装置１は、図１５に示す第３実施形態における第２変形例のＬＥＤ照明装置において、導光ロッド１０５Ｂの突起部４００の丸み部および側面に光吸収部３０２Ａを設けた構成を有している。この光吸収部３０２Ａとしては、例えばつや消し黒色塗料が用いられる。

（第３変形例）
第７実施形態の第３変形例によるＬＥＤ照明装置１の要部の断面図を図３０に示す。この第３変形例のＬＥＤ照明装置１は、図１６に示す第３実施形態における第３変形例のＬＥＤ照明装置において、導光ロッド１０５Ｃの突起部４００のテーパ部および側面に光吸収部３０２Ａを設けた構成を有している。この光吸収部３０２Ａとしては、例えばつや消し黒色塗料が用いられる。

（第４変形例）
第７実施形態の第４変形例によるＬＥＤ照明装置１の要部の断面図を図３１に示す。この第４変形例のＬＥＤ照明装置１は、図１７に示す第３実施形態における第４変形例のＬＥＤ照明装置において、導光ロッド１０５Ｄの突起部４００の丸み部に光吸収部３０２Ａを設けた構成を有している。この光吸収部３０２Ａとしては、例えばつや消し黒色塗料が用いられる。

（第５変形例）
第７実施形態の第５変形例によるＬＥＤ照明装置１の要部の断面図を図３２Ａに示し、導光ロッドの斜視図を図３２Ｂに示す。この第５変形例のＬＥＤ照明装置１は、図１８Ａおよび図１８Ｂに示す第３実施形態における第５変形例のＬＥＤ照明装置において、導光ロッド１０５ＥＤの突起部４００の丸み部に光吸収部３０２Ａを設けた構成を有している。この光吸収部３０２Ａとしては、例えばつや消し黒色塗料が用いられる。

この第５変形例においては、突起部４００がフランジのような円環状ではなく、円環の一部を構成する形状である。突起部４００の数は、１個以上あれば何個でも良く、例えば２個でも３個でも４個でもよい。その他、導光ロッド１０５Ｄの脱落を防止する目的を達するものであれば、どのような形状としても良い。

以上説明したように、第７実施形態および第１乃至第５変形例においても、光吸収部３０２Ａが導光ロッドのフランジ部に設けられているので、第１実施形態と同様に、漏れ光が生じるのを抑制することが可能なＬＥＤ照明装置を提供することができる。

（第８実施形態）
第８実施形態によるＬＥＤ照明装置の要部の断面図を図３３に示す。この第８実施形態のＬＥＤ照明装置１は、図１９に示す第４実施形態のＬＥＤ照明装置において、カバー１０２を除去するとともに、導光ロッド１０５Ｆの雄ネジがスペーサ１０８Ｄの雌ネジにねじ込まれて結合した状態において、スペーサ１０８Ｄおよび導光ロッド１０５Ｆの結合部の表面に光吸収部３０２Ａを設けた構成を有している。この光吸収部３０２Ａとしては、例えばつや消し黒色塗料が用いられる。

このように構成された第８実施形態によれば、スペーサ１０８Ｄおよび導光ロッド１０５Ｆの結合部の表面に光吸収部３０２Ａが設けられているので、雄ネジと雌ネジの結合において反射または散乱された光が外部に出射されるのを防止することが可能となる。

以上説明したように、第８実施形態も第４実施形態と同様に、漏れ光が生じるのを抑制することができる。

（第９実施形態）
第９実施形態によるＬＥＤ照明装置の要部の断面を図３４に示す。この第９実施形態のＬＥＤ照明装置１は、第１乃至第８実施形態およびそれらの変形例のいずれかのＬＥＤ照明装置において、導光ロッド１０４をスペーサ等で支持するのでは無く、導光ロッド１０４を、固定ロッド１５０を介してグローブ１００によって固定した構成を有している。これを、第１実施形態のＬＥＤ照明装置を例に取って説明する。

第９実施形態においては、図２または図６に示す第１実施形態の導光ロッド１０４は、グローブ１００に固定された固定ロッド１５０によって支持され固定される。すなわち、導光ロッド１０４は、固定ロッド１５０によってグローブ１００に固定される。このため、 第９実施形態においては、スペーサ１０８が不要となり、組立が容易になる。

また、第９実施形態においては、第１実施形態と同様に、導光ロッド１０４の側面に対向するカバー１０２の面には光吸収部３０２が設けられる。

なお、固定ロッド１５０は導光ロッド１０４を固定できればよく、例えば、固定ロッド１５０はカバー１０２と繋がるように設けても良い。その他、同様の効果を得るものであれば、どのような形のものでも良い。グローブ１００が導光ロッド１０４を保持する形としてもよい。

この第９実施形態においても、光吸収部３０２が設けられるので、第１実施形態と同様に、漏れ光が生じるのを抑制することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ ＬＥＤ照明装置（ＬＥＤ電球）
１００ グローブ
１０２、１０２Ａ カバー
１０４、１０４Ａ 導光ロッド
１０５、１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｅ、１０５Ｆ 導光ロッド
１０６、１０７ スペーサ固定ネジ
１０８、１０８Ａ、１０８Ｂ、１０８Ｃ、１０８Ｄ スペーサ
１１０ ＬＥＤ
１１２ 筐体
１１４、１１５ カバー固定ネジ
１１６ キャップ
１３０ 空気層（隙間）
１５０ 固定ロッド
２００ 導光ロッドの光入射面
２０２、２０３ 導光ロッドの側面
２０４ 導光ロッドの凹み
２０６ 散乱部材
２１０ 中心軸
３００、３００Ａ、３００Ｂ 導光ロッドの角部
３０２、３０２Ａ 光吸収部
４００ 突起部

Claims (17)

1. ＬＥＤを有する光源と、
   入射面と、前記入射面に交差する側面と、前記入射面に対向する出射面と、を有し、前記光源から出射された光を前記入射面で受け、内部で伝播し、前記出射面から射出する光学素子と、
   前記入射面側の前記光学素子の側部に設けられ、前記側部を覆う被覆部と、
   前記被覆部に設けられ、前記光学素子の前記側面に対向する光吸収部と、
   を備えるＬＥＤ照明装置。
2. 前記光吸収部と前記光学素子の前記側面との間に隙間が設けられた請求項１記載のＬＥＤ照明装置。
3. 前記光源と前記光学素子との間に位置し、前記光学素子側から前記光源側に貫通する開口と、前記開口の周囲に設けられ前記光学素子の前記入射面側における角部が収納される収納部と、を有するスペーサを更に備える請求項１または２記載のＬＥＤ照明装置。
4. 前記光学素子の前記角部はテーパ部を有し、
   前記開口は、前記光学素子から前記光源に向かって大きさが狭まるテーパ形状の第１部分と、前記第１部分から前記光源に向かって大きさが同じ第２部分と、を有し、
   前記収納部は、前記第２部分に接続されかつ前記光学素子の前記テーパ部と異なる前記入射面の一部を収納する請求項３記載のＬＥＤ照明装置。
5. 前記光学素子は、前記光学素子の前記入射面側における前記側面の周囲に設けられた突起部を備え、
   前記突起部は、前記スペーサの収納部に収納される請求項３記載のＬＥＤ照明装置。
6. ＬＥＤを有する光源と、
   入射面と、前記入射面に交差する側面と、前記入射面に対向する出射面と、前記入射面側の前記側面の周囲に設けられた突起部と、を有し、前記光源から出射された光を前記入射面で受け、内部で伝播し、前記出射面から射出する光学素子と、
   前記入射面側の前記光学素子の側部に設けられ、前記側部を覆う被覆部と、
   前記光源と前記光学素子との間に位置し、前記光学素子の前記入射面側における突起部が収納される収納部を有するスペーサと、
   前記突起部の、前記光源と反対側の面に少なくとも設けられた光吸収部と、
   を備えるＬＥＤ照明装置。
7. 前記光吸収部は、前記突起部の側面にも設けられる請求項６記載のＬＥＤ照明装置。
8. 前記突起部は、前記入射面に垂直な断面における断面形状が矩形である請求項５乃至７のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
9. 前記突起部は、前記入射面に垂直な断面における断面形状がテーパ形状を含む請求項５乃至７のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
10. 前記突起部と前記光学素子の前記側面との接合部が丸い形状を有する請求項５乃至７のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
11. 前記突起部は、丸い形状の側面を有する請求項５乃至７のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
12. 前記突起部は離散的に配置された複数の突起部である請求項５乃至７のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
13. 前記突起部の側部に雄ネジが形成され、前記収納部の側部に雌ネジが形成された請求項５または６に記載のＬＥＤ照明装置。
14. 前記光源、前記光学素子、および前記被覆部を内部に収納するグローブと、
    前記光学素子を前記グローブおよび前記被覆部のうちの一方に固定する固定部と、
    を更に備える請求項１または２記載のＬＥＤ照明装置。
15. ＬＥＤを有する光源と、
    入射面と、前記入射面に交差する側面と、前記入射面に対向する出射面と、を有し、前記光源から出射された光を前記入射面で受け、内部で伝播し、前記出射面から射出する光学素子と、
    前記光源と前記光学素子との間に位置し、前記光学素子の前記入射面側における角部が収納される収納部を有するスペーサと、
    前記光学素子の前記角部に設けられた光吸収部と、
    を備えるＬＥＤ照明装置。
16. 前記光学素子の前記角部はテーパ部を有し、
    前記スペーサの前記収納部はテーパ部を有し、
    前記光吸収部は、前記光学素子の前記テーパ部に設けられる請求項１５記載のＬＥＤ照明装置。
17. 前記光学素子の前記出射面は凹面であり、この凹面に光を散乱する散乱部材が設けられる請求項１乃至１６のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。