JP3192110U - 薄型化発光ダイオードレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ本体を有し、レンズ本体は略平頭の逆円錐台状構造を形成し、レンズ本体の平頭を有しない一端に光出射面を形成し、平頭端に収容空間を形成する薄型化発光ダイオードレンズを提供する。【解決手段】レンズ本体１００を備え、レンズ本体は略平頭の逆円錐台状構造を形成し、レンズ本体の平頭を有しない一端に光出射面１１を形成し、平頭端に収容空間１２を形成し、収容空間は主な収容空間１２１と、主な収容空間を繞設する少なくとも一つの次の収容空間１２２と、を設けることによって、主な収容空間と、次の収容空間とを同心円の放射状に配列していて、かつ次の収容空間は円周溝状を形成することを特徴とする。これにより、レンズの厚さを薄く仕上げられ、製造が便利、かつ材料を軽減できるほか、より良い配光を提供できる。【選択図】図７

Description

本考案は薄型化発光ダイオードレンズに関し、特にレンズの厚さを薄く仕上げられ、製造が便利であるほか、より良い配光を提供できる薄型化発光ダイオードレンズに関する。

公知のレンズ構造は発光モジュールに使用されることが多く、さらに、発光モジュールも科学技術の進歩につれて、絶えずより薄く、軽く、小さい方向に発展すると共に、良い配光効果の光源が維持されている。一般的に、実際の照明需要により照射範囲と平均の光強度とを調整する場合は、発光ダイオードレンズの厚さまたは光出射面の径幅をさらに調整する必要がある。

図１なし３の、公知の発光ダイオードレンズの一実施例の光路を示す図と、配光曲線を示す図と、放射照度を示す図とを参照する。公知のレンズ本体９００は発光ダイオードと結合して光源を出射できる。
図に示すように、光源中心部（ω＝０°）において最大な光強度約２０００カンデラ（ｃｄ）を有し、Ｘ−Ｚ平面上中心位置において最大な光強度約２０００ルクス（ｌｕｘ）を有する。
しかし、公知のレンズの厚さが分厚いため、発光モジュールに応用した場合、全体の厚さも相対的に増加され、発光モジュールの寸法が制限を受ける。

図４ないし６の、公知の発光ダイオードレンズのもう一つの実施例の光路を示す図と、配光曲線を示す図と、放射照度を示す図とを参照する。図１と図４とを比較すれば、この実施例のレンズ本体８００は前述レンズ本体９００より薄くなっていることが分かる。
つまり、前述レンズ本体９００を薄く削ることによって、この実施例のレンズ本体８００が得られる。

図４ないし６を併せて参照する。図示のように、レンズ本体８００はレンズの厚さと、重量と、体積は軽減したものの、光源中心部（ω＝０°）において最大な光強度約１３００カンデラ（ｃｄ）、Ｘ−Ｚ平面上中心位置において最大な光強度約１４００ルクス（ｌｕｘ）しかない。
つまり、公知のレンズを薄く削ることによって、レンズの厚さと、重量と、体積を大幅に軽減できるが、設計の困難性が高くなり、照射範囲、効果ともに要求に応えることができない。

よって、需要の観点から薄型化発光ダイオードレンズを設計するときに、一般のレンズ製造に比べて、少ない材料で、重量を軽減し、体積を軽減すると共に、発光ダイオードと結合して、より良い配光を出射することが、市場応用において一刻も猶予できない課題である。

本考案の薄型化発光ダイオードレンズは前述の公知技術の課題に対してなされたものであり、公知技術の課題の解決を図るものである。

本考案の目的に基づき、レンズ本体を有し、レンズ本体は略平頭の逆円錐台状構造を形成し、レンズ本体の平頭を有しない一端に光出射面を形成し、平頭端に収容空間を形成する薄型化発光ダイオードレンズを提供する。収容空間は主な収容空間と、主な収容空間を繞設する少なくとも一つの次の収容空間と、を設けることによって、主な収容空間と、次の収容空間とを同心円の放射状に配列、次の収容空間は円周溝状を形成する特徴を有する。

一実施例において、主な収容空間は側壁面が連接し底面を繞設してなり、底面はレンズ本体に対して平面状、突き出し弧面状または引き込み弧状のいずれかを形成する。本考案の薄型化発光ダイオードレンズはレンズ本体に連接して、光出射面を繞設した放射部をさらに含み、放射部の表面は複数の突起リブを設けられている。さらに、光出射面はドット状に分布された複数の突起粒子を設けられている。

もう一つの実施例において、次の収容空間を２つ有し、かつ光出射面の中心区域はレンズ本体向き引き込んでリセスを形成する。そのうち、リセスの光出射面はレンズ本体に対して、突き出し弧面状を形成していて、かつドット状に分布された複数の突起粒子を設けられている。

本考案の目的に基づき、さらに一つの実施例が提供されている。次の収容空間は２つを有し、光出射面はレンズ本体向きに引き込んでいて、かつ中心区域はドット状に分布された複数の突起粒子を設けられている。

本考案前記の説明その他の目的、特徴および長所をよりよく理解するため、以下にて好ましい実施例と、図面とを併せて詳細説明する。

公知の発光ダイオードレンズの一実施例の光路を示す図である。 公知の発光ダイオードレンズの一実施例の配光曲線を示す図である。 公知の発光ダイオードレンズの一実施例の放射照度を示す図である。 公知の発光ダイオードレンズもう一つの実施例の光路を示す図である。 公知の発光ダイオードレンズもう一つの実施例の配光曲線を示す図である。 公知の発光ダイオードレンズもう一つの実施例の放射照度を示す図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例１の断面態様図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例１の光路図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例１の配光曲線図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例１の放射照度図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例２の立体概略図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例２の断面態様図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例２の光路図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例２の配光曲線図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例２の放射照度図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例３の立体概略図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例３の断面態様図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例３の光路図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例３の配光曲線図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例３の放射照度図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例４の立体概略図である。 本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例４の断面態様図である。

以下、関連図面に基づいて、本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例を説明する。理解を容易にするため、以下の実施例のうち、同じ素子に同じ符号を割りつけられている。

本考案の薄型化発光ダイオードレンズは発光ダイオードと結合して、発光ダイオードの光線を案内し、より良い光形を形成することができる。

引き続き、図７ないし１０の、本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例１の断面態様図と、光路図と、配光曲線図と、放射照度図と、を参照する。

図７に示すように、本考案の薄型化発光ダイオードレンズ１はレンズ本体１００を有し、レンズ本体１００は略平頭の逆円錐台状構造を形成し、レンズ本体１００の平頭を有しない一端に光出射面１１を形成し、平頭端に収容空間１２を形成する。

収容空間１２は主な収容空間１２１と、主な収容空間１２１を繞設した次の収容空間１２２とを有し、主な収容空間１２１と、次の収容空間１２２とも同心円の放射状に配列していて、かつ次の収容空間１２２が主な収容空間１２１を繞設して、円周溝状を形成し、溝の底部は鋭い形状を形成する。そのうち、主な収容空間１２１は側壁面１２１１に連接し底面１２１２を繞設して形成され、底面１２１２はレンズ本体１００に対して平面状を形成する。

発光ダイオードを収容空間１２の内部に取り付けるときは、図８と９に示すように、発光ダイオードの出射光がレンズ本体１００を通過して、屈折または反射などの現象を形成して、光路をずらしてより良い光照射結果が形成される。
光源中心部（ω＝０°）において最大な光強度約２０００カンデラ（ｃｄ）を有し、光強度の強いところは全角度の約４０°の範囲を有する。図１０に示すように、Ｘ−Ｚ平面上中心位置において最大な光強度約２０００ルクス（ｌｕｘ）が好ましい。

図１と４に示す公知のレンズ８００、９００と比較したところ、本考案の発光ダイオードレンズ１が同じ光強度と光照度を維持する条件において、レンズの材料使用が軽減される。つまり、本考案の薄型化発光ダイオードレンズ１を適用すれば、公知のレンズ本体の体積を小さく仕上げることによって、すべての小型化または薄型化の灯具に適用可能であり、スペースの占拠を避けることができる。

引き続き、本考案の実施例１に基づき、実施例２と実施例３とをさらに提供している。以下のとおり詳細を説明する。

図１１ないし１５の、本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例２の立体概略図と、断面態様図と、光路図と、配光曲線図と、放射照度図と、を併せて参照する。

本実施例の、実施例１と異なる点は、図１１と１２に示すように、本考案の薄型化発光ダイオードレンズ２と、光出射面２１にドット状に分布された複数の突起粒子２１０を設けられ、突起粒子２１０によって、発光ダイオードの光線を案内し、拡散された光路を形成して、光の均一度を向上できる点である。
そのうち、主な収容空間２２１は側壁面２２１１に連接し底面２２１２を繞設して形成され、底面２２１２はレンズ本体２００に対して突き出し弧面を形成する。そのうち、薄型化発光ダイオードレンズ２はレンズ本体２００に連接して光出射面を繞設する放射部２０１をさらに含み、放射部２０１の表面は複数の突起リブ２０１１を設けており、かつ突起リブ２０１１は全体からみれば、渦巻き状に配列し設置されている。

図１３と１４に示すように、光源中心部（ω＝０°）において最大な光強度約９００カンデラ（ｃｄ）を有し、光強度の強いところは全角度の約８０°の範囲を有する。図１５に示すように、Ｘ−Ｚ平面上中心位置において最大な光強度約９００ルクス（ｌｕｘ）が好ましい。

図１６ないし２０の、本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例３の立体概略図と、断面態様図と、光路図と、配光曲線図と、放射照度図と、を併せて参照する。

本実施例の、実施例１と異なる点は、図１６と１７に示すように、本考案の薄型化発光ダイオードレンズ３と、光出射面３１がレンズ本体３００向きに引き込んでいて、かつ光出射面３１の中心区域にドット状に分布された複数の突起粒子３１０を設けられている点である。

さらに、収容空間３２は主な収容空間３２１と、複数の次の収容空間３２２とを有し、複数の次の収容空間３２２は第１次収容室３２２１と第２次収容空間３２２２とを含み、かつ第２次収容空間３２２２は第１次収容室３２２１の外縁部に繞設し、第１次収容室３２２１は主な収容空間３２１の縁部に繞設することによって、主な収容空間３２１と複数の次の収容空間３２２とを同心円を形成して隣接し配列される。

特に説明することは、レンズ本体３００のカップ体の表面はグリッド状、ハニカム構造またはぼやけ仕上げを施すことによって、発光ダイオードの光路を拡散し、光の均一度を向上できる事である。

図１８と１９に示すように、光源中心部（ω＝０°）において最大の光強度約１０５０カンデラ（ｃｄ）を有し、光強度の強いところは全角度の約８８°の範囲を有する。図２０に示すように、Ｘ−Ｚ平面上中心位置において最大の光強度約１１００ルクス（ｌｕｘ）が好ましい。

実施例１ないし実施例３に基づき、本考案は実施例４をさらに提供する。以下のとおり詳細説明する。

図２１と２２の、本考案の薄型化発光ダイオードレンズの実施例４の立体概略図と、断面態様図とを併せて参照する。本考案の薄型化発光ダイオードレンズ４はレンズ本体４００を有し、レンズ本体４００は略平頭の逆円錐台状構造を形成する。
レンズ本体４００の平頭を有しない一端に光出射面４１を形成し、光出射面４１の中心区域はレンズ本体４００向きに引き込みリセス４４を形成する。リセス４４に備える光出射面４１はレンズ本体４００に対して突き出し弧面状を形成しており、光出射のとき光出射面４１の表面にて光を収束でき、ドット状に分布された複数の突起粒子４１０を設けられている。

平頭の一端はレンズ本体４００に引き込んでいて、収容空間４２を形成し、収容空間４２は主な収容空間４２１と、主な収容空間４２１を繞設する複数の次の収容空間４２２とを有する。
複数の次の収容空間４２２は第１次収容室４２２１と、第２次収容室４２２２とを含み、第２次収容室４２２２は第１次収容室４２２１の外縁に繞設し、第１次収容室４２２１を主な収容空間４２１の縁部に設けることによって、主な収容空間４２１と、次の収容空間４２２とを同心円の放射状に配列していて、次の収容空間４２２は２つを有しており、かつ内外を隣接して円周溝状に配列される。

主な収容空間４２１は側壁面４２１１に連接し底面４２１２を繞設してなり、底面４２１２はレンズ本体４００に対して突き出し弧面状を形成していて、発光ダイオードの光線拡散の働きを有する。

このほか、レンズ本体４００のカップ体の表面はグリッド状、ハニカム構造またはぼやけ仕上げを施すことによって、発光ダイオードの光路を拡散し、光の均一度を向上できる。

以上に説明したものは、本考案の好ましい実施例であり、本考案の実施範疇に制限を加わるものではない。当技術に熟知する者が行う、本考案の精神と範疇を逸脱しない、あらゆる等効果または簡単変化と修飾も本考案の請求範囲に含まれる。

１、２、３、４ 薄型化発光ダイオードレンズ
１００、２００、３００、４００、８００、９００ レンズ本体
１１、２１、３１、４１ 光出射面
２１０、３１０、４１０ 突起粒子
１２、２２、３２、４２ 収容空間
１２１、２２１、３２１、４２１ 主な収容空間
１２１１、２２１１、３２１１、４２１１ 側壁面
１２１２、２２１２、３２１２、４２１２ 底面
１２２、２２２、３２２、４２２ 次の収容空間
２０１ 放射部
２０１１ 突起リブ
３２２１、４２２１ 第１次収容室
３２２２、４２２２ 第２次収容室
３４、４４ リセス

Claims (7)

1. レンズ本体を備え、前記レンズ本体は略平頭の逆円錐台状構造を形成し、前記レンズ本体の平頭を有しない一端に光出射面を形成し、平頭端に収容空間を形成し、
   前記収容空間は主な収容空間と、前記主な収容空間を繞設する少なくとも一つの次の収容空間と、を設けることによって、前記主な収容空間と、前記次の収容空間とを同心円の放射状に配列していて、かつ前記次の収容空間は円周溝状を形成することを特徴とする、
   薄型化発光ダイオードレンズ。
2. 前記主な収容空間は一つの側壁面が連接し底面を繞設してなり、前記底面は前記レンズ本体に対して平面状、突き出し弧面状または引き込み弧状のいずれかを形成することを特徴とする、請求項１に記載の薄型化発光ダイオードレンズ。
3. 前記レンズ本体に連接して、前記光出射面を繞設した放射部をさらに含み、前記放射部の表面は複数の突起リブを設けることを特徴とする、請求項２に記載の薄型化発光ダイオードレンズ。
4. 前記光出射面はドット状に分布された複数の突起粒子を設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の薄型化発光ダイオードレンズ。
5. 前記次の収容空間を２つ有し、前記光出射面の中心区域は前記レンズ本体向きに引き込んでリセスを形成することを特徴とする、請求項２に記載の薄型化発光ダイオードレンズ。
6. 前記リセスの前記光出射面は前記レンズ本体に対して、突き出し弧面状を形成していて、かつドット状に分布された複数の前記突起粒子を設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の薄型化発光ダイオードレンズ。
7. 前記次の収容空間を２つ有し、前記光出射面は前記レンズ本体向きに引き込んでいて、中心区域はドット状に分布された複数の前記突起粒子を設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の薄型化発光ダイオードレンズ。