JPH0129926Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は車輛用灯具等に使用して好適な照明装
置に係り、特に多数の発光ダイオードを光源とし
て使用する照明装置において、断線等により非発
光部が生じるのを防止するようにしたものであ
る。

〔従来の技術〕

近年、半導体技術の発達により輝度の高い発光
ダイオードが開発され、安価に入手できるように
なつたことから、車輛用灯具、例えば制動灯、尾
灯などの光源として電球の代りに使用することが
検討されている。発光ダイオードは電球と異なり
フイラメントを有さないため、半永久的寿命を有
する、電球を使用した灯具は断線時に交換できる
ような構造にしなければならないため、灯具自体
及びその取付位置を制限されるが、発光ダイオー
ドは交換を必要としないため灯具自体及び取付位
置に対する制約が少ない、通常の灯具は電球の長
さ及び反射鏡の奥行分だけ奥行寸法が大きくなり
車体内に埋込むような形状になるが、発光ダイオ
ードを使用した灯具はダイオード自体が極めて小
さくまた反射鏡を必要としないため薄型化でき取
付加工が容易である、さらに発光ダイオードは電
球に比べて発熱が著しく少なく発光効率が良いな
ど優れた特徴を備え、そのため今後の灯具の方向
を指し示すものと云える。

この種ダイオードを使用した照明装置の一例を
第６図に基づいて概略説明すると、１は内側面に
多数の小さな凸レンズからなる拡散レンズ２が一
体にかつ密集して形成された前面レンズ、３は前
面レンズ１の後方に配設され表面に多数の発光ダ
イオード４が所定の間隔をおいてマトリツクス状
に配設されたプリント基板、５ａ，５ｂは導電
箔、６は金線から成るリード線、７はプリント基
板３の表面に配設され各発光ダイオード４を画成
するダイオード画成部材７で、このダイオード画
成部材７は各発光ダイオード４がそれぞれ挿入位
置される例えばテーパ孔からなる多数のダイオー
ド収納部８を有してその壁面９が反射面を形成
し、これにより光の有効利用を計り照明効果を向
上させている。前記発光ダイオード４は第７図に
示すように各列毎に直列接続され、かつ電源１０
に対して並列接続されている。なお、Ｒはダイオ
ード点灯用抵抗である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、このような従来の照明装置において
は、発光ダイオードを各列毎に直列に接続してい
るため或る列の発光ダイオード、例えばダイオー
ド４_o2が何らかの原因で断線すると、その列の残
りすべての発光ダイオード４_o1，４_o3，４_o4も消
灯し、したがつて照明装置全体の明るさが減少す
るばかりか、特に、前面レンズの前記列に対応す
る部分が帯状に暗くなるため、該列が前面レンズ
の側端列である場合には、照明装置自体が小さく
なるという問題があつた。

また、発光ダイオード４から出た光を反射面９
で反射し、更に拡散レンズ２で拡散させることに
より、点光源を所謂面光源としての態様に変換し
ているが、前面レンズ１を正面から直視した際、
光の屈折によりダイオード画成部材７の表面７ａ
およびダイオード収納部８の内部が前面レンズ１
を透して視認され、したがつて点灯時には前面レ
ンズ１の全面より光が照射されず均一照明という
点で問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係る照明装置は上述したような点に鑑
みてなされたもので、前面レンズの内側面に多数
の拡散レンズをマトリツクス状に形成し、基板表
面に配設されるダイオード画成部材に前記各拡散
レンズにそれぞれ対応する多数のダイオード収納
部を形成し、このダイオード収納部にそれぞれ集
光レンズを配設し、前記基板上に配設される多数
の発光ダイオードを各列（または行）毎に直列接
続し、かつ電源に対して並列接続し、前記各ダイ
オード収納部内に隣り合う少なくとも２つの列
（または行）のダイオードユニツト中の発光ダイ
オードをそれぞれ１個ずつ配置したものである。

〔作用〕

本考案においては、直列接続された隣接する少
なくとも２つのダイオードユニツトが前面レンズ
のある領域を担当するため、そのうちの１ユニツ
トが消灯しても残りのユニツトの発光により当該
領域が非発光部となるのを防止することができ
る。また、拡散レンズと集光レンズにより発光ダ
イオードから出た光を拡散させているため、前面
レンズの表面全体をほぼ均一に照明でき、しかも
前面レンズを直視した場合、これら両レンズが光
るため内部を視認されることがない。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第１図は本考案を自動車の尾灯に適用した場合
の一実施例を示す断面図、第２図は第１図−
線断面図、第３図は分解斜視図、第４図は回路図
である。ここで、第１図および第２図は第４図
−線および−線上での断面図を示してい
る。これらの図において、２０は自動車の後部側
端に取付けられる尾灯で、この尾灯２０は、一体
的に結合されることにより灯体２１を形成する前
面レンズ２２と、バツクカバー２３とを備え、そ
の内部には多数の発光ダイオード４を実装してな
る基板２４と、集光レンズ２６を一体的に備えた
ダイオード画成部材２５が配設されている。

前記前面レンズ２２の内側面には凸レンズから
成る多数の拡散レンズ３０が一体に形成されてい
る。これらの拡散レンズ３０はｍ×ｎ（本実施例
では行方向に６個、列方向に10個設けた場合を示
す）のマトリツクス状にかつ密接して形成され、
略方形の輪郭形状を有している。また、前面レン
ズ２２は行方向の拡散レンズ３０と同数、すなわ
ち６つの領域T₁〜T₆（第２図、第４図参照）に区
画され、各領域T₁〜T₆は同一の幅で、各列の拡
散レンズ３０と対応している。

前記ダイオード画成部材２５は不透明な合成樹
脂によつて板状に形成されて、前記各拡散レンズ
３０にそれぞれ対応する多数のダイオード収納部
３１を有し、前記基板２４の表面に固着されてい
る。前記各ダイオード収納部３１はダイオード画
成部材２５の表裏面に貫通する略テーパ状の孔か
らなり、その壁面が反射面３２を形成し、表面側
開口端径が裏面側開口端径より大きく設定されて
いる。また、前記表面側開口端は、前記拡散レン
ズ３０の輪郭にほぼ内接する大きさ、換言すれば
該レンズ３０の一辺とほぼ等しい直径を有してい
る。

前記発光ダイオード４は第１図および第４図に
示すように行方向に12個、列方向に10個のマトリ
ツクス状に配列されて、各列のダイオードユニツ
トD₁〜D₁₂毎に導電箔５ａ，５ｂと金線から成る
リード線６にて直列接続され、かつ電源１０に対
して並列接続されている。各列のダイオードユニ
ツトD₁〜D₁₂は、端から２ユニツトずつ６組に分
けられて前記各領域T₁〜T₂に対応するよう前記
基板２４上に配設され、かつ互いに組をなす２つ
のダイオードユニツトの各発光ダイオード４が前
記各領域T₁〜T₆に対応するダイオード収納部３
１内にそれぞれ位置されている。

すなわち、ダイオードユニツトD₁〜D₁₂のう
ち、第４図左端と左端から２番目のダイオード
D₁，D₂が領域T₁に対応して配設されることによ
り互いに近接して組をなし、これらユニツトD₁，
D₂をそれぞれ構成する発光ダイオード４が上か
ら順に１つずつ左端列のダイオード収納部３１内
に配置されている。したがつて、第２図に示すよ
うに１つのダイオード収納部３１内には各ダイオ
ードユニツトD₁，D₂の発光ダイオード４が１個
ずつ合計２個配置される。以下同様である。そし
て、前記発光ダイオード４は各ダイオード収納部
３１に透明樹脂３５が充填されることによりモー
ルドされている。

前記透明樹脂３５の表面部はドーム状（球状）
に成形されることにより、前記集光レンズ２６を
構成している。なお、第４図中Ｒはダイオード点
灯用抵抗である。

本考案は上述した如く構成されているので、仮
りに或る組の一方のダイオードユニツト、例えば
ダイオードユニツトD₁の或る１つの発光ダイオ
ード４が断線すると、該ユニツトD₁中の残り９
個の発光ダイオード４もすべて消灯するが、他方
のダイオードユニツトD₂の発光ダイオード群は
前記ダイオードユニツトD₁に影響されることな
くその機能を維持し続けるので、これら両ユニツ
トD₁，D₂に対応する領域T₁の明るさが半減する
ものの、完全な非発光部となることはない。

また、各発光ダイオード４から出た光のうち前
方に向う直射光A₁は当該ダイオードに対応する
集光レンズ２６を透過する際、該レンズ２６によ
つて集光され、しかる後この集光レンズ２６に対
応する拡散レンズ３０によつて拡散される。同様
に反射面３２によつて反射した反射光A₂も前記
集光レンズ２６および拡散レンズ３０によつて集
光、拡散される。このように両レンズ２６，３０
によつて集光、拡散させると、前面レンズ２２の
表面全体より光が照射され、所謂面光源としての
態様をなすため、前面レンズ２２の全面をほぼ均
一な明るさで照明することができる。しかも、拡
散レンズ３０は十分な大きさを有して対応する集
光レンズ２６を覆つているので、正面から前面レ
ンズ２２を直視しても、光の屈折により、またこ
れら両レンズ２６，３０自体が光るため、灯体内
部を視認されることがない。

第５図は本考案の他の実施例を示す回路図であ
る。上記実施例においては、第４図に示すように
各ダイオードユニツトD₁〜D₁₂にそれぞれダイオ
ード点灯用抵抗Ｒをそれぞれ直列に接続したのに
対して、本実施例は各組のダイオードユニツト
D₁とD₃とD₄……D₁₁とD₁₂に対してそれぞれ１つ
のダイオード点灯用抵抗Ｒを接続したものであ
る。このような回路構成においては、或る１組の
ダイオードユニツトのうちいずれか一方のダイオ
ードユニツトが断線すると他方のダイオードユニ
ツトには、断線前の２倍の電流が流れるため、そ
れに比例して光度も増加し、結果として灯具の明
るさを減少させることがない。

なお、第１図実施例においては各ダイオード収
納部３１内に透明樹脂３５を個々独立に充填し、
その表面部を球状に成形することにより集光レン
ズ２６を形成したが、一体のものであつても良
く、また前面レンズと同様に多数の集光レンズを
一体に有するレンズ体を形成し、このレンズ体を
ダイオード画成部材２５の表面に、各集光レンズ
をダイオード収納部３１に対応させて配設固定し
てもよい。

また本考案は各列の発光ダイオードを直列に接
続したが、各行毎に直列接続してもよいことは勿
論である。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案に係る照明装置によ
れば、前面レンズの各領域毎に直列接続された少
なくとも２つのダイオードユニツトを配設してい
るので、或る領域のダイオードユニツトのうちい
ずれか一方が断線しても他方がその機能を維持す
るため、当該領域が完全な非発光部とならず、照
明装置の性能を維持する。

また、各ダイオード収納部に集光レンズを配置
し、前面レンズの内側面に前記集光レンズとほぼ
同じ大きさの拡散レンズを形成しているので、発
光ダイオードから出た光がこれら両レンズより集
光、拡散され、面光源としての態様をなすため、
前面レンズの表面全体をほぼ均一な明るさで照明
でき、照明効果を向上させる。さらに、前面レン
ズを直視した際、拡散レンズおよび集光レンズが
光り、灯体内部を視認されることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を自動車の尾灯に適用した場合
の一実施例を示す断面図、第２図は第１図−
線断面図、第３図は分解斜視図、第４図は尾灯の
回路図、第５図は本考案の他の実施例を示す回路
図、第６図は従来装置の一例を示す要部断面図、
第７図は従来装置の回路図である。 ４……発光ダイオード、２２……前面レンズ、
２３……バツクカバー、２４……基板、２５……
ダイオード画成部材、２６……集光レンズ、３０
……拡散レンズ、３１……ダイオード収納部、
D₁〜D₁₂……ダイオードユニツト、T₁〜T₆……
領域。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内側面に多数の拡散レンズがマトリツクス状に
   形成された前面レンズと、この前面レンズの後方
   に配設された基板と、内面が反射面を形成する多
   数のダイオード収納部が前記各拡散レンズに対応
   して形成され前記基板の表面に配設されたダイオ
   ード画成部材と、前記各ダイオード収納部にそれ
   ぞれ対応して配設された多数の集光レンズと、前
   記各ダイオード収納部内に収納されて前記基板上
   に配設された多数の発光ダイオードを備え、これ
   らの発光ダイオードは各列（または行）毎に直列
   接続されると共に電源に対しては並列接続され、
   且つ前記各ダイオード収納部内には隣り合う少な
   くとも２つの列（または行）のダイオードユニツ
   ト中の発光ダイオードをそれぞれ１個ずつ配置さ
   れていることを特徴とする照明装置。