JPS61253703A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発光ダイオードを光源として使用する照明装
置に関する。

〔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、しかも安価に入手できるようになったこ
とから、各種照明装置、例えば自動車の制動灯、尾灯、
標識灯などの光源として検討されている。その大きな理
由は、上述した高い輝度のものが安価に入手できるよう
になったこと以外にも、一般の電球と異なシフィラメン
トを有さないため半永久的寿命を有する、フィラメント
の断線がないため交換を考慮した設計が不要で、灯具自
体および取付位置の制約が少ない、灯具を薄型化でき取
付加工が容易である、電球に比べて発熱が著しく少なく
発光効率がよい、電力消費量が少ないなど多くの優れた
特徴を備えていることによるもので、今後の灯具の方向
を指し示すものと云える。第７図はこの種の灯具の従来
例を示すもので、１は灯具ボディ、２は灯具ボディ１の
前面開口部を塞ぐ表面レンズ、３は表面に多数の発光ダ
イオード４が実装され前記灯具ボディ１内に配設された
基板で、前記表面レンズ２の内側面には多数の凸レンズ
５が密集して形成され、これらの凸レンズ５に前記各発
光ダイオード４がそれぞれ対応している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このよう外灯具においては、各凸レンズ５に対
して発光ダイオード４を配設しているため、多数の発光
ダイオード４を必要とし、灯具自体の価格が高くなると
いう不都合があった。また、多数の発光ダイオード４を
使用したとしても、各発光ダイオード４はあくまでも点
光源とみなされるため表面レンズ２は各発光ダイオード
４の光軸周り２＞ｍるく、光軸から遠のくにつれて暗く
なり、均一照明という点で問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明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、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、各発光ダイオードの前方に当該ダ
イオードからの光を光軸とほぼ平行な平行光線にするフ
レネルレンズをそれぞれ設けたものである。

〔作用〕

本発明においては、発光ダイオードから出た光をフレネ
ルレンズで平行光線とし、とれにより表面レンズを照明
しているので、発光ダイオードの数を減らすことができ
、また点光源から面光源への変換により表面レンズの明
暗差を彦くすことができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る照明装置の一実施例を示す要部断
面図、第２図は正面図である。なお、図中第７図と同一
構成部材のものに対しては同一符号を以って示し、その
説明を省略する。表面レンズ２の内側面に形成される各
凸レンズ５１は、その底部が略方形で互いに密接してい
る。各発光ダイオード４は、複数個、例えば縦、横４個
づつ合計１６個の凸レンズ５に対して１個づつ当該レン
ズ群の中央に位置するよう配設されている。前記表面レ
ンズ２と発光ダイオード４０間にはインナーレンズ１０
が配設されており、このインナーレンズ１０の背面には
、複数個のフレネルレンズ１１（１１ｍ、１１ｂ、１１
ｃ、１１ｄ−）が各発光ダイオード４．換言すれば１６
個−組とする各凸レンズ５群に対してそれぞれ形成され
ている。フレネルレンズ１１は対応する発光ダイオード
４から出た光を光軸と略平行な平行光線として前方に導
く作用を有するもので、同心円状に複数個形成され、中
心から遠のくにしたがってその傾斜角度が徐々に小さく
なる断面三角形の突条体で構成されている０かくしてこ
のような構成からなる照明装置によれば、各発光ダイオ
ード４から出た光２０がインナーレンズ１０を透過する
際当該ダイオード４に対応するフレネルレンズ１１によ
って平行光線２１とされ、との平光光線２１が当該７レ
ネルレンズ１１に対応する１６個の凸レンズ５を照射し
、該レンズ５によって集光された後表面レンズ２を透過
して外部に出射し、核外面し／ズ２を照明するので、発
光ダイオード４を各凸レンズ５に対してそれぞれ配設す
る必要がなく、シたがって発光ダイオード４の数を大幅
に削減することができる。

また、フレネルレンズ１１は発光ダイオード４からの光
２０を平行光線２１し、発光ダイオード４を点光源から
面光源に変換しているため、発光ダイオード４の数を減
らしたにも拘わらず表面レンズ２の全面をほぼ均一に照
明でき、明暗差の発生を防止することができる。

なお、発光ダイオード４の数を減らしたととにより、全
体の明るさが低下する虞れがあるが、その場合には数個
の発光ダイオード４を各フレネルレンズ１１の光軸周シ
に密接して配置し、必要な光量を確保するようＫすれば
よい。

第３図は本発明の他の実施例を示す要部断面図である。

この実施例はアルミニウム等からなる基板３上に、導電
箔３１を接着剤によって固着し、その上にガリウム燐（
ＧａＰ）、ガリウムアルミニウム燐（ｃａＡｚｐ）など
の金属間化合物半導体チップ３２を配設し、この半導体
チップ３２と、前記基板３上に配設した他の導電箔３３
とを金線３４で接続して発光ダイオード４とし、さらに
基板３の表面全体を透明度の高いエポキシ樹脂３５で被
って発光ダイオード４をモールドしたものである。

また、インナーレンズ１０は表裏逆にして配設されるこ
とにより、７レネルレンズ１１が表面レンズ２の凸レン
ズ５と対向している。その他の構成は上記実施例と同一
である。

このような構成においても上記実施例と同一の効果が得
られることは明らかであろう。

第４図〜第６図は本発明のさらに他の実施例を示す要部
正面図、ｖ−ｖ線断面図およびｖ’ｔ−ｖｉ線断面図で
ある。この実施例は表面レンズ２の内側面に複数個のフ
レネルレンズ１１と拡散プリズム４５を直接形成し、各
フレネルレンズ１１に対応して発光ダイオード４をそれ
ぞれ１個宛配設したものであ机各発光ダイオード４はフ
レキシブルプリント基板４０の表面に実装され、かつダ
イオード保持部材４１の挿通孔４２に挿入されている０ 前記拡散プリズム４５は、前記表面レンズ２の内側面の
うち前記フレネルレンズ１１以外の部分に該レンズ２の
幅方向（左右方向）に並設された縦方向に長い複数条の
突条体で構成されるもので、各突条体は断面形状が略二
等辺三角形をなしている。各発光ダイオード４から出た
光のうち、前記拡散プリズム４５を照射する光５０は該
プリズム４５によって表面レンズ２の幅方向に拡散され
るＯこのよう々構成においては、照明装置の斜め前方か
らの視認を容易にし、自動車用標識灯等に好適である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る照明装置は、各発光ダ
イオードの前方に当該ダイオードからの光を光軸とほぼ
平行な平行光線にするフレネルレンズをそれぞれ設けた
ので、点光源としての発光ダイオードを面光源に変換す
ることができ、したがって均一照明が可能となシ、また
各７レネルレンズに対して発光ダイオードを配設すれば
よいので、ダイオードの数を削減でき、安価な照明装置
を提供し得る。また、ダイオードの数が少なければ発熱
も少ないなど、その実用的効果は非常に大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図、第２図は
正面図、第３図は本発明の他の実施例を示す要部断面図
、第４図〜第６図はさらに本発明の他の実施例を示す要
部正面図、Ｖ−Ｖ線断面図およびＶｌ−Ｖｌ線断面図、
第７図は従来装置の一例を示す要部断面図である０ １・・・・灯具ボディ、２・・・・表面レンズ、３・拳
・・基板、４・・・・発光ダイオード、５・・・・凸レ
ンズ、１０・・・・インナーレンズ、ＩＬｌｌｍ、１１
ｂ　＊・・・フレネルレンズ、４５−・・・拡散プリズ
ム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 灯具ボディ内に多数の発光ダイオードを配設し、この発
   光ダイオードにより表面レンズを照明するようにした照
   明装置において、前記各発光ダイオードの前方に当該ダ
   イオードからの光を光軸とほぼ平行な平行光線にするフ
   レネルレンズをそれぞれ設けたことを特徴とする照明装
   置。