KR20230113524A - 표시등 - Google Patents

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KR20230113524A
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lens
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카즈야 니시마츠
마사오 토미모토
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가부시키가이샤 파토라이토
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Abstract

표시등(1)은 광원과, 렌즈(4)와, 원통형상의 글로브(5)를 포함한다. 광원은 중심 축선(C1)에 대해서 평행한 배치면에 배치되고, 배치면과 직교하는 광축을 갖는 중앙 LED(2A)와 1쌍의 사이드 LED(2B, 2C)를 포함한다. 렌즈는 중앙 렌즈부(4A)와 1쌍의 사이드 렌즈부(4B, 4C)를 포함한다. 중앙 렌즈부는 배치면의 기준 법선(BN)을 따르는 중앙 방광 기준선(L1)을 중심으로 하는 중앙 방사각 범위(A1)로 방광한다. 1쌍의 사이드 렌즈부(2B, 2C)는 중앙 방광 기준선(L1)에 대해서 경사 각도 60°로 서로 역방향으로 경사지는 1쌍의 사이드 방광 기준선(L2, L3)을 각각 내포하는 1쌍의 사이드 방사각 범위(A2, A3)로 각각 방광한다. 중앙 렌즈부가 중앙 LED로부터의 광을 입사하는 중앙 입사면(31)을 갖는 중앙 광 입사부(32)와, 중앙 광 입사부로부터 가지형상으로 분기하여 글로브측으로 연장되는 복수의 중앙 도광부(33)를 포함한다. 각 중앙 도광부에서는 중앙 입사면의 대응하는 입사 영역으로부터 대응하는 중앙 출사면을 향해 굴절 입사된 빛이 대응하는 중앙 출사면으로부터 중앙 방사각 범위의 대응하는 영역을 향해 굴절 출사된다.

Description

표시등
본 발명은 표시등에 관한 것이다.
특허문헌 1에 개시되어 있는 발광 장치에서는 대략 원통형상의 커버(글로브)의 중심 축선에 평행한 기판이 렌즈에 둘러싸여 있다. 상기 기판의 양면에 배치된 2개의 LED로부터의 광이 상기 렌즈를 통해 전체 둘레로 방사된다. 즉, 1개의 LED에서 180˚의 방사각 범위로 대응하고 있다.
국제공개 제2017/022143호
보다 밝은 방광(放光)의 요청에 따라 원통형상 글로브의 중심 축선과 직교하는 방향으로 배열되어 배치된 3개의 LED를 사용하고, 각 LED로부터의 방사광을 대응하는 렌즈부를 통해 글로브가 대응하는 둘레 방향 영역에 방사하는 경우를 상정한다. 중심 축선에 가까운 측의 LED로부터 글로브까지의 거리가 중심 축선으로부터 먼 측의 LED로부터 글로브까지의 거리보다 길다. 이 때문에 글로브의 둘레 방향 위치에 따라 광도의 차가 발생하고, 둘레 방향에 관해 균일한 방광을 할 수 없을 우려가 있다.
본 발명의 일실시형태는 둘레 방향에 관해 균일한 밝은 방광이 가능한 표시등을 제공한다.
본 발명의 일실시형태는 중심 축선의 주위를 향해 상기 중심 축선으로부터 떨어지는 방사형상으로 방광하는 표시등을 제공한다. 상기 렌즈는 상기 중심 축선에 대해서 평행한 배치면을 갖는 지지 부재와, 상기 배치면에 있어서 상기 배치면에 대한 법선이며 상기 중심 축선을 지나는 기준 법선 상에 배치되고, 상기 배치면과 직교하는 광축을 갖는 중앙 LED와, 상기 기준 법선을 포함하여 상기 중심 축선과 직교하는 직교 평면과 상기 배치면의 교차부에 있어서 상기 중앙 LED를 사이에 둔 양측에 등거리 이격되어 배치되고, 상기 배치면과 직교하는 광축을 갖는 1쌍의 사이드 LED를 포함하는 광원을 구비한다. 또한, 상기 렌즈는 상기 중앙 LED로부터의 광을 입사하고, 상기 중심 축선을 중심으로 하는 중심각으로 규정되는 방사각 범위이며, 상기 기준 법선을 따르는 중앙 방광 기준선을 중심으로 하는 중앙 방사각 범위로 방광하는 중앙 렌즈부와, 대응하는 상기 사이드 LED로부터의 방사광을 각각 입사하는 사이드 입사면을 각각 갖고, 상기 직교 평면상에서 상기 중앙 방광 기준선에 대해서 경사 각도 60°로 서로 역방향으로 경사지는 1쌍의 사이드 방광 기준선을 각각 내포하는 1쌍의 사이드 방사각 범위로 각각 방광하는 1쌍의 사이드 렌즈부를 포함하는 렌즈를 구비한다. 또한, 상기 렌즈는 상기 지지 부재 및 상기 렌즈를 둘러싸고 있으며, 상기 중심 축선을 중심으로 하는 원통형상 또는 부분 원통형상의 투광성의 글로브를 구비한다. 상기 중앙 렌즈부는 상기 중앙 LED로부터의 광을 입사하는 중앙 입사면을 갖는 중앙 광 입사부와, 상기 중앙 광 입사부로부터 가지형상으로 분기되고, 상기 중앙 방사각 범위 내에 있어서 상기 글로브측으로 연장되는 복수의 중앙 도광부를 포함한다. 각 상기 중앙 도광부는 상기 중앙 방사각 범위 내의 상기 글로브측으로 광을 출사하는 중앙 출사면을 갖는 중앙 출사 단부를 포함한다. 각 상기 중앙 도광부에서는 상기 중앙 입사면의 대응하는 입사 영역으로부터 대응하는 상기 중앙 출사면을 향해 굴절 입사된 광이 대응하는 상기 중앙 출사면으로부터 상기 중앙 방사각 범위의 대응하는 영역을 향해 굴절 출사된다.
이 표시등에서는 중앙 LED와 1쌍의 사이드 LED를 사용함으로써 높은 광도의 방광이 가능해진다. 한편, 중앙 LED로부터 글로브까지의 거리가 사이드 LED로부터 글로브까지의 거리보다 길기 때문에, 중앙 방사각 범위의 광도가 사이드 방사각 범위의 광도보다 낮아지는 경향이 있다. 그래서 이 표시등에서는 중앙 LED로부터의 방사광이 각 중앙 도광부에 의해 굴절만을 사용해서 중앙 방사각 범위로 방사된다. 이 때문에 중앙 LED로부터 글로브까지의 광로 길이를 짧게 해서 중앙 LED 렌즈부로부터 글로브까지의 광로 길이를 사이드 LED로부터 글로브까지의 광로 길이에 근접하게 할 수 있다. 이것에 의해 둘레 방향에 관해 균일하고 밝은 방광이 가능해진다.
1개의 실시형태에서는 상기 복수의 중앙 도광부가 상기 중앙 방광 기준선을 내포하고, 또한 상기 중앙 방광 기준선과 평행한 출사광을 출사하는 중앙 주도광부와, 상기 중심 축선에 평행하게 봤을 때에 상기 중앙 주도광부를 사이에 둔 양측에 배치되고, 상기 글로브의 둘레 방향으로 확산되는 확산 출사광을 출사하는 1쌍의 중앙 부도광부를 포함한다.
이 실시형태에서는 중앙 LED로부터의 방사광이 중앙 렌즈부를 통해 중앙 방사각 범위로 방사된다. 중앙 렌즈부가 중앙 광 입사부로부터 가지형상으로 분기되는 복수의 중앙 도광부를 포함하고, 복수의 중앙 도광부는 중앙 주도광부와, 중앙 주도광부의 양측의 1쌍의 중앙 부도광부를 포함한다. 이 때문에 중앙 방사각 범위에 있어서 광도를 높일 수 있어 둘레 방향에 관해 균일한 방광이 가능해진다.
1개의 실시형태에서는 상기 중앙 방사각 범위에 있어서 상기 1쌍의 중앙 부도광부에 대응하는 1쌍의 영역은 상기 중앙 주도광부에 대응하는 영역을 사이에 둔 양측에 배치된다. 이 실시형태에서는 중앙 LED로부터의 방사광이 중앙 방사각 범위로 양호하게 배광된다.
1개의 실시형태에서는 상기 1쌍의 중앙 부도광부가 상기 중앙 주도광부를 사이에 둔 양측에 배치되는 1쌍의 중앙 근접 부도광부와, 상기 1쌍의 중앙 근접 부도광부를 사이에 둔 양측에 배치되는 1쌍의 중앙 원격 부도광부를 포함하고, 상기 중앙 방사각 범위에 있어서 상기 1쌍의 중앙 원격 부도광부에 대응하는 1쌍의 영역은 상기 1쌍의 중앙 근접 부도광부에 대응하는 영역을 사이에 둔 양측에 배치된다. 이 실시형태에서는 1쌍의 중앙 부도광부가 1쌍의 중앙 근접 부도광부와 1쌍의 중앙 원격 부도광부를 포함한다. 이 때문에 중심 축선에 평행하게 봤을 때에 가지형상의 각 부도광부의 두께를 균일화할 수 있어 성형성을 향상할 수 있다.
1개의 실시형태에서는 각 상기 사이드 렌즈부가 대응하는 상기 사이드 LED로부터의 광이 입사되는 상기 사이드 입사면을 갖는 사이드 광 입사부와, 상기 사이드 광 입사부로부터 분기되고, 대응하는 상기 사이드 방사각 범위 내에 있어서 상기 글로브측으로 연장되는 복수의 사이드 도광부를 포함하고, 각 상기 사이드 도광부가 대응하는 상기 사이드 광 입사부와 결합되는 사이드 기단부와, 대응하는 상기 사이드 방사각 범위 내의 상기 글로브측으로 광을 출사하는 사이드 출사면을 갖는 사이드 출사 단부와, 대응하는 상기 사이드 입사면의 대응하는 입사 영역으로부터 상기 사이드 기단부에 입사된 광을 내부 반사하면서 상기 사이드 출사 단부로 유도하는 도광 반사면을 포함한다.
이 실시형태에서는 각 사이드 LED로부터의 방사광이 대응하는 사이드 렌즈부를 통해 대응하는 사이드 방사각 범위로 방사된다. 각 사이드 렌즈부의 각 사이드 도광부가 도광 반사면에 의한 내부 반사를 사용해서 도광한다. 이 때문에 각 사이드 LED로부터 대응하는 사이드 렌즈부를 통해 글로브까지 도달하는 광로 길이를 길게 할 수 있고, 그 결과 LED로부터 글로브까지의 광로 길이에 관해 중앙과 사이드에서 광로 길이의 차를 저감할 수 있다. 이 때문에 둘레 방향에 관해 균일한 방광이 가능해진다.
1개의 실시형태에서는 상기 복수의 사이드 도광부가 대응하는 상기 사이드 방광 기준선을 내포하고, 또한 대응하는 상기 사이드 방광 기준선과 평행한 출사광을 출사하는 사이드 주도광부와, 상기 중심 축선에 평행하게 봤을 때에 대응하는 상기 사이드 주도광부를 사이에 둔 양측에 배치되고, 상기 글로브의 둘레 방향으로 확산되는 확산 출사광을 출사하는 1쌍의 사이드 부도광부를 포함한다. 이 실시형태에서는 각 사이드 LED로부터의 방사광이 대응하는 사이드 방사각 범위로 양호하게 배광된다.
1개의 실시형태에서는 상기 중앙 LED로부터 상기 중앙 입사면까지의 거리가 각 상기 사이드 LED로부터 대응하는 상기 사이드 입사면까지의 거리보다 길게 되어 있으며, 상기 중심 축선에 평행하게 봤을 때에 상기 렌즈가 상기 중앙 광 입사부와 각 상기 사이드 광 입사부를 각각 접속하고, 상기 배치면에 대해서 서로 역방향으로 경사자는 1쌍의 경사 접속부를 포함한다. 이 실시형태에서는 중앙과 사이드에서 LED로부터 렌즈부(입사면)까지의 거리를 상이하게 하는 구성을 실용적인 구조로 달성할 수 있다.
1개의 실시형태에서는 상기 중심 축선에 평행하게 봤을 때에 상기 중앙 LED로부터의 광의 조사각 범위 중 상기 중앙 입사면이 차지하는 조사각 범위인 중앙 조사각 범위와, 각 상기 사이드 LED로부터의 광의 조사각 범위 중 대응하는 상기 사이드 입사면이 차지하는 조사각 범위인 사이드 조사각 범위가 동일한 크기로 되어 있다. 이 실시형태에서는 중앙 LED에 대응하는 중앙 조사각 범위와 각 사이드 LED에 대응하는 사이드 조사각 범위를 동일한 크기로 함으로써 각 LED로부터의 방사광을 유효하게 사용해서 둘레 방향으로 균일한 방광을 달성할 수 있다.
1개의 실시형태에서는 상기 지지 부재가 서로 역방향인 1쌍의 배치면을 표리에 갖는 기판을 포함하고, 상기 중심 축선에 평행하게 봤을 때에 상기 중심 축선을 통과하여 상기 1쌍의 배치면과 평행한 기준선에 대해서 상기 광원이 선대칭인 위치에 배치되고, 또한 상기 기준선에 대해서 상기 렌즈가 선대칭인 형상이다. 이 실시형태에서는 전체 방향에 균일하게 방광하는 표시등을 실용적인 구성으로 실현할 수 있다.
1개의 실시형태에서는 상기 중앙 방사각 범위와 각 상기 사이드 방사각 범위는 상기 중심 축선의 주위에 둘레 방향으로 이격되어 있다. 이 실시형태에서는 유사 회전등에 적합하게 사용할 수 있다.
1개의 실시형태에서는 상기 중심 축선에 평행하게 봤을 때에 상기 글로브가 상기 배치면을 현으로 하는 부분 원통형상을 이룬다. 이 실시형태에서는 180° 범위에 대해서 균일하게 방광하는 표시등에 적합하게 사용할 수 있다.
도 1A는 본 발명의 일실시형태에 의한 표시등의 정면도이며, 도 1B는 표시등의 분해 사시도이다.
도 2는 표시등의 요부의 확대 분해 사시도이다.
도 3A 및 도 3B는 서로 다른 각도로부터의 기판의 사시도이다.
도 4는 각 LED로부터의 방사각 범위를 나타내는 표시등의 개략 단면도이다.
도 5는 각 LED로부터의 방사광의 광로를 나타내는 표시등의 개략 단면도이다.
도 6A는 렌즈의 사시도이며, 도 6B는 렌즈와 기판의 결합 상태를 나타내는 개략도이다.
도 7은 렌즈의 다른 각도로부터의 사시도이다.
도 8A는 렌즈의 정면도이며, 도 8B는 렌즈의 측면도이다.
도 9A는 렌즈의 평면도이며, 도 9B는 렌즈의 저면도이다.
도 10A는 중앙 LED 및 중앙 렌즈부의 개략도이며, 도 10B는 중앙 LED로부터의 방사광의 광로를 나타내는 중앙 LED 및 중앙 렌즈부의 개략도이다.
도 11A는 일방의 사이드 LED로부터의 방사광의 광로를 나타내는 일방의 사이드 LED 및 일방의 사이드 렌즈부의 개략도이다. 도 11B는 타방의 사이드 LED로부터의 방사광의 광로를 나타낸다, 타방의 사이드 LED 및 타방의 사이드 렌즈부의 개략도이다.
도 12는 각 도광부의 방사각 범위를 나타내는 표시등의 개략 단면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 표시등의 개략 단면도이다.
이하, 본 발명을 구체화한 실시형태를 도면에 따라 설명한다.
도 1A는 본 발명의 일실시형태에 의한 표시등(1)의 정면도이며, 도 1B는 표시등(1)의 분해 사시도이다.
도 1A 및 도 1B를 참조하여 본 발명의 일실시형태에 의한 표시등(1)은 공장의 제조 현장 등에서 사용되는 것이며, 가늘고 긴 원통형상을 이루고 있다. 사용 시에 있어서의 표시등(1)의 자세는 사용 조건에 따라 임의로 설정할 수 있다. 그러나, 이하에서는 편의상 도 1A 및 도 1B의 각 도면에 있어서의 지면의 상하 방향이 표시등(1)의 길이 방향과 일치하도록 세로로 길게 배치되었을 때의 표시등(1)을 기준으로 해서 설명한다. 구체적으로는 도 1A 및 도 1B의 각 도면에 있어서 지면의 상측을 표시등(1)의 상측으로 하고, 지면의 하측을 표시등(1)의 하측으로 해서 설명한다.
도 1A 및 도 1B를 참조하여, 표시등(1)은 복수의 표시 유닛(DU)과, 복수의 표시 유닛(DU)에 전력을 공급하는 베이스 유닛(BU)과, 1쌍의 고정 샤프트(10)와, 헤드 커버(11)를 구비한다. 표시등(1)에서는 복수의 표시 유닛(DU)이 상하 방향으로 포개진다. 포개진 복수의 표시 유닛(DU)을 관통한 고정 샤프트(10)를 통해 복수의 표시 유닛(DU)이 베이스 유닛(BU)에 대해서 체결된다. 최상단의 표시 유닛(DU)의 상단에 헤드 커버(11)가 감합된다.
표시등(1)은 상하로 연장되는 중심 축선(C1)을 중심으로 하는 원통형상을 이루고 있다. 표시등(1)에 있어서 각 표시 유닛(DU)이 중심 축선(C1)의 주위를 향해 중심 축선(C1)으로부터 떨어지는 방사형상으로 방광한다(도 5를 참조).
도 2는 표시 유닛(DU)의 분해 사시도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이 각 표시 유닛(DU)은 광원으로서의 복수의 LED(발광 다이오드)(2)가 실장된 기판(3)과, 렌즈(4)와, 글로브(5)를 포함한다. LED(2)는 중앙 LED(2A)와 사이드 LED(2B, 2C)를 포함한다.
글로브(5)는 원통형상을 이루고, 렌즈(4)를 내포하도록 배치된다(표시등(1)의 단면도인 도 4를 참조). 표시등(1)의 중심 축선(C1)은 글로브(5)의 중심 축선에 상당하다. 글로브(5)는 투명(반투명이나 유색 투명도 포함한다)의 재료로 형성되고, LED(2)로부터 렌즈(4)를 통하는 광을 주위로 투과시킨다. 글로브(5)에는 도시한 바와 같이 방사광의 둘레 방향의 확산을 도모하는 렌즈 커팅부가 형성되어 있어도 좋다.
도 2에 나타내는 바와 같이 글로브(5)는 축경되어 감합 볼록부를 형성하는 상단(5a)과, 개방단인 하단(5b)과, 상단(5a)의 내측을 폐쇄하는 단벽부(5c)를 포함한다. 단벽부(5c)에는 렌즈(4)의 상단이 삽입 감합되어 지지되는 지지 구멍(5d)과, 각 고정 샤프트(10)가 삽입 통과되는 삽입 통과 구멍(5e)이 형성되어 있다.
도 1B에 나타내는 바와 같이 헤드 커버(11)는 하방으로 개방되는 원통형상 용기이다. 헤드 커버(11)의 하단에 대해서 최상단의 표시 유닛(DU)의 글로브(5)의 상단(5a)(도 2를 참조)이 하방으로부터 삽입 감합된다. 또한, 상하에 인접하는 표시 유닛(DU)에서는 하단측의 표시 유닛(DU)의 글로브(5)의 상단(5a)이 상단측의 표시 유닛(DU)의 글로브(5)의 하단(5b)에 대해서 삽입 감합된다.
도 1B에 나타내는 바와 같이 베이스 유닛(BU)은 원통형상의 보디(12)를 갖고 있다. 보디(12)는 축경되어 감합 볼록부를 형성하는 상단(12a)과, 하단(12b)과, 상단(12a)의 내측을 폐쇄하는 단벽부(12c)를 포함한다. 보디(12)의 상단(12a)이 최하단의 표시 유닛(DU)의 글로브(5)의 하단(5b)에 삽입 감합된다. 단벽부(12c)에는 통형상의 보스(12d)가 돌출 형성되어 있다. 보스(12d)는 베이스 유닛(BU)과 결합되는 최하단의 표시 유닛(DU)의 렌즈(4)의 하단에 삽입 감합된다. 또한, 단벽부(12c)에는 고정 샤프트(10)의 하단이 삽입 통과되는 고정 구멍(12e)이 형성되어 있다.
이어서, 기판(3)을 설명한다.
도 3A 및 도 3B는 서로 다른 각도로부터의 기판(3)의 사시도이다. 도 3A 및 도 3B에 나타내는 바와 같이 기판(3)은 제 1 방향(Z1) 및 제 2 방향(Z2)을 2변의 방향으로 하는 대략 직사각형의 박판이며, 프린트 배선판에 의해 형성되어 있다. 제 1 방향(Z1)이 중심 축선(C1)과 평행하게 배치된다.
제 1 방향(Z1) 및 제 2 방향(Z2)과 직교하는 방향이 기판(3)의 두께 방향(T)이 된다. 기판(3)은 두께 방향(T)에 있어서의 양측면을 이루고, 중심 축선(C1)에 평행한 표면(3a) 및 이면(3b)을 갖는다. 기판(3)은 제 1 방향(Z1)의 제 1 단부(3c) 및 제 2 단부(3d)를 갖고 있다. 제 1 단부(3c)가 상단부에 상당하고, 제 2 단부(3d)가 하단부에 상당하다. 또한, 기판(3)은 제 2 방향(Z2)의 제 1 단부(3e) 및 제 2 단부(3f)를 갖고 있다.
기판(3)에는 상기 기판(3)과 인접하는 표시 유닛(DU)의 기판(3)을 전기적으로 접속하는 제 1 커넥터(13) 및 제 2 커넥터(14)이 설치되어 있다. 제 1 커넥터(13) 및 제 2 커넥터(14)는 프린트 배선판인 기판(3) 상에 형성된 회로에 접속되어 있다. 기판(3)의 이면(3b)에 있어서 제 1 방향(Z1)의 제 1 단부(3c)에 제 1 커넥터(13)가 배치되고, 제 1 방향(Z1)의 제 2 단부(3d)에 제 2 커넥터(14)가 배치되어 있다. 제 1 커넥터(13)는 상방에 인접하는 표시 유닛(DU)의 기판(3)의 제 2 커넥터(14)와 접속된다. 제 2 커넥터(14)는 하방에 인접하는 표시 유닛(DU)의 기판(3)의 제 1 커넥터(13)와 접속된다.
기판(3)의 제 2 방향(Z2)의 제 1 단부(3e) 및 제 2 단부(3f)에는 제 1 방향(Z1)으로 이간되어 배열된 1쌍의 록킹 오목부(3g)가 형성되어 있다.
기판(3)의 표면(3a) 및 이면(3b) 각각에 광원으로서의 중앙 LED(2A)와 1쌍의 사이드 LED(2B, 2C)가 실장되어 있다. 즉, 기판(3)의 표면(3a) 및 이면(3b)이 LED(2)의 배치면을 각각 구성한다. 표면(3a)에 있어서 중앙 LED(2A)와 1쌍의 사이드 LED(2B, 2C)는 제 2 방향(Z2)으로 배열되어 배치되어 있다. 중앙 LED(2A)는 기판(3)의 제 2 방향(Z2)의 중앙 위치에 배치되고, 1쌍의 사이드 LED(2B, 2C)는 중앙 LED(2A)를 사이에 둔 양측에 배치되어 있다.
표면(3a)의 중앙 LED(2A)와, 이면(3b)의 중앙 LED(2A)는 제 2 방향(Z2)에 있어서 동일한 위치에 있다. 또한, 표면(3a)의 각 사이드 LED(2B, 2C)와, 이면(3b)의 대응하는 사이드 LED(2B, 2C)는 제 2 방향(Z2)에 있어서 동일한 위치에 있다.
또한, 표면(3a) 및 이면(3b) 각각에 있어서 제 2 방향(Z2)으로 배열되는 중앙 LED(2A)와 1쌍의 사이드 LED(2B, 2C)가 1개의 세트(G)를 이루고 있다. 표면(3a) 및 이면(3b) 각각에는 제 1 방향(Z1)을 따라 간격을 형성해서 배열되는 다른 세트(G)가 배치되어 있다. 도시의 예에서는 2개의 세트(GA, GB)가 형성되어 있지만 이것에 한정되지 않고, 3개 이상의 세트(G)(도시하지 않음)가 형성되어도 좋고, 유일한 세트(G)(도시하지 않음)가 형성되어도 좋다.
이하에서는 중앙 LED(2A)와 사이드 LED(2B, 2C)를 총칭해서 말할 때에는 단순히 LED(2)라고 한다.
표면(3a) 및 이면(3b)의 중앙 LED(2A)는 표면(3a) 및 이면(3b)과 직교하는 공통의 광축(AX)을 갖고 있다. 중앙 LED(2A)의 광축(AX)은 표면(3a) 및 이면(3b)에 대한 법선이며, 중심 축선(C1)을 지나는 기준 법선(BN) 상에 배치되어 있다.
표면(3a)(또는 이면(3b))의 1쌍의 사이드 LED(2B, 2C)는 기준 법선(BN)을 포함하여 중심 축선(C1)과 직교하는 직교 평면(PP)과 표면(3a)(또는 이면(3b))의 교차부(K)에 있어서 중앙 LED(2A)를 사이에 둔 양측에 등거리 이격되어 배치되어 있다. 표면(3a) 및 이면(3b)의 대응하는 사이드 LED(2B, 2C)는 표면(3a) 및 이면(3b)과 직교하는 공통의 광축(AX)을 갖고 있다.
이어서, 렌즈(4)를 설명한다.
도 4는 각 LED(2)로부터의 방사각 범위를 나타내는 표시등(1)의 단면도이다. 도 5는 각 LED(2)로부터의 방사광의 광로를 나타내는 표시등(1)의 단면도이다. 도 6A는 렌즈(4)의 사시도이며, 도 6B는 렌즈(4)와 기판(3)의 결합 상태를 나타내는 개략도이다. 도 7은 렌즈(4)의 다른 각도로부터의 사시도이다. 도 8A는 렌즈(4)의 정면도이며, 도 8B는 렌즈(4)의 측면도이다. 도 9A는 렌즈(4)의 평면도이며, 도 9B는 렌즈(4)의 저면도이다.
도 4에 나타내는 바와 같이 렌즈(4)는 기판(3)을 둘러싸는 편평한 통형상으로 형성되어 있으며, 글로브(5)의 중심 축선(C1)에 일치하도록 배치되는 기준 축선(C2)(도 2도 참조)을 갖고 있다. 렌즈(4)는 투명(반투명이나 유색 투명도 포함한다)한 수지(예를 들면, 아크릴 수지)를 재료로 하고, 사출 성형 등에 의해 금형을 사용해서 성형되어 있다.
도 4, 도 6A, 도 7, 도 8A, 도 8B, 도 9A, 및 도 9B를 참조하여, 렌즈(4)는 상단(20a)과 하단(20b)을 갖는 본체부(20)를 포함한다. 본체부(20)는 기판(3)의 표면(3a)에 대향하는 제 1 부분(21)과, 기판(3)의 이면(3b)에 대향하는 제 2 부분(22)과, 제 1 부분(21) 및 제 2 부분(22)의 단부끼리를 접속하는 1쌍의 접속부(23)를 포함한다. 또한, 렌즈(4)는 본체부(20)의 상단(20a)으로부터 상방으로 연장 형성되는 제 1 연결부(24)와, 본체부(20)의 하단(20b)으로부터 하방으로 연장 형성되는 제 2 연결부(25)를 포함한다.
도 5에 나타내는 바와 같이 중심 축선(C1)에 평행하게 봤을 때에 표면(3a) 및 이면(3b)의 중앙 LED(2A)의 광원 위치(Q) 사이의 중앙 위치가 중심 축선(C1)에 일치하도록 배치된다. 즉, 중심 축선(C1)에 평행하게 봤을 때에 중심 축선(C1)을 통과하고, 기판(3)의 표면(3a) 및 이면(3b)에 평행한 기준선(J)에 대해서 광원(중앙 LED(2A) 및 사이드 LED(2B, 2C))이 선대칭인 위치(광원 위치(Q))에 배치되어 렌즈(4)가 선대칭인 형상이다.
도 8B에 나타내는 바와 같이 제 1 부분(21) 및 제 2 부분(22) 각각은 기판(3)의 표면(3a) 및 이면(3b) 각각의 LED(2)의 2개의 세트(GA, GB)(도 3A 및 도 3B를 참조)에 각각 대응하는 2개의 렌즈군(MA, MB)(총칭해서 말할 때에는 단순히 렌즈군(M)이라고 한다)을 포함한다.
도 9A 및 도 9B에 나타내는 바와 같이 제 1 부분(21) 및 제 2 부분(22)의 각 렌즈군(M)은 중앙 렌즈부(4A)와, 1쌍의 사이드 렌즈부(4B, 4C)와, 1쌍의 경사 접속부(4E, 4F)를 갖고 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이 중앙 LED(2A)로부터 중앙 입사면(31)까지의 거리(D1)가 각 사이드 LED(2B, 2C)로부터 대응하는 사이드 입사면(41)까지의 거리(D2, D3)보다 길게 되어 있다(D1>D2. D1>D3). 각 사이드 LED(2B, 2C)로부터 대응하는 사이드 입사면(41)까지의 거리(D2, D3)는 서로 동일하게 되어 있다(D2=D3). 중심 축선(C1)에 평행하게 봤을 때에 1쌍의 경사 접속부(4E, 4F)는 기판(3)의 표면(3a)(또는 이면(3b))에 대해서 서로 역방향으로 경사져 있다.
이어서, 접속부(23)를 설명한다.
도 9A에 나타내는 바와 같이 1쌍의 접속부(23)의 내측에는 상하 방향으로 연장되는 1쌍의 유지홈(26)이 각각 형성되어 있다. 1쌍의 유지홈(26)은 기판(3)의 제 2 방향(Z2)의 제 1 단부(3e) 및 제 2 단부(3f)(도 3B를 참조)를 각각 감합 유지한다. 각 유지홈(26)의 1쌍의 내벽면(26a)에 의해 기판(3)이 두께 방향(T)으로 위치 결정되어 지지된다. 1쌍의 유지홈(26)의 홈 바닥면(26b)에 의해 기판(3)이 제 2 방향(Z2)으로 위치 결정되어 지지된다.
또한, 도 6A 및 도 6B에 나타내는 바와 같이 각 유지홈(26)의 홈 바닥면(26b)의 일부는 각 접속부(23)에 형성된 캔틸레버형상의 탄성 록킹편(27)에 의해 형성되어 있다. 도 6B에 나타내는 바와 같이 탄성 록킹편(27)은 홈 바닥면(26b)의 일부를 형성하는 홈 바닥 형성면(27a)과, 홈 바닥 형성면(27a)에 형성된 록킹 돌기(27b)를 포함한다.
탄성 록킹편(27)의 록킹 돌기(27b)가 기판(3)의 제 2 방향(Z2)의 제 1 단부(3e) 및 제 2 단부(3f)의 록킹 오목부(3g)에 대해서 탄성 록킹함으로써 기판(3)이 제 1 방향(Z1) 및 제 2 방향(Z2)으로 위치 결정되어 지지된다.
이어서, 도 6A, 도 7, 도 8A, 도 8B, 도 9A, 및 도 9B를 참조하여 제 1 연결부(24) 및 제 2 연결부(25)를 설명한다.
제 1 연결부(24)는 본체부(20)의 상단(20a)으로부터 상방으로 연장 형성되고, 또한 기준 축선(C2)을 중심으로 하는 원주 상에 배치된 복수의 원호형상의 연결편으로 구성된다. 구체적으로는 중앙 연결편(24a)과 중앙 연결편(24a)을 사이에 둔 양측에 배치되는 1쌍의 사이드 연결편(24b)을 포함하는 세트가 제 1 부분(21)측과 제 2 부분(22)측에 서로 대향하도록 2개 배치되어 있다. 서로 대향하는 세트의 연결편끼리는 기준 축선(C2)에 대해서 점대칭인 형상으로 형성되어 있다.
중앙 연결편(24a)은 본체부(20)의 상단(20a)에 결합되는 기단(24c)과, 연장 형성단(24d)과, 연장 형성단(24d)으로부터 외측으로 돌출되는 외향 돌기(24e)를 포함한다. 중앙 연결편(24a)은 기단(24c)에 대해서 연장 형성단(24d)이 내측으로 탄성적으로 휨 변형 가능하다. 이것에 의해 외향 돌기(24e)가 글로브(5)의 단벽부(5c)의 지지 구멍(5d)(도 2를 참조)의 둘레 가장자리부에 대해서 타고 넘어 록킹하는 탄성 훅으로서 기능한다.
제 2 연결부(25)는 본체부(20)의 하단(20b)으로부터 하방으로 연장 형성되고, 또한 기준 축선(C2)을 중심으로 하는 원주 상에 배치된 2개의 원호형상의 연결편(25a)으로 구성된다. 2개의 연결편(25a)은 제 1 부분(21)측과 제 2 부분(22)측에 서로 대향하도록 배치되어 있다.
복수 단의 렌즈(4)가 포개질 때에 상단측의 렌즈(4)의 제 2 연결부(25)의 2개의 연결편(25a)이 하단측의 렌즈(4)의 제 1 연결부(24)의 2개의 세트의 연결편(중앙 연결편(24a) 및 1쌍의 사이드 연결편(24b))의 내측에 각각 감합된다.
이어서, 도 4, 도 10A, 및 도 10B를 참조하여 중앙 렌즈부(4A)를 설명한다.
중앙 렌즈부(4A)는 대응하는 중앙 LED(2A)로부터의 광을 입사하는 중앙 입사면(31)을 갖는 중앙 광 입사부(32)와, 중앙 광 입사부(32)로부터 가지형상으로 분기되어 글로브(5)측으로 연장되는 복수의 중앙 도광부(33)를 포함한다.
중앙 렌즈부(4A)는 대응하는 중앙 LED(2A)로부터의 광을 중앙 입사면(31)을 통해 입사하고, 중심 축선(C1)을 중심으로 하는 중심각으로 규정되는 방사각 범위이며, 기준 법선(BN)을 따르는 중앙 방광 기준선(L1)을 중심으로 하는 중앙 방사각 범위(A1)로 방광한다.
복수의 중앙 도광부(33)는 중앙 주도광부(33A)와, 1쌍의 중앙 부도광부(33B, 33C)를 포함한다. 중앙 주도광부(33A)는 중앙 방광 기준선(L1)을 내포하고, 또한 중앙 방광 기준선(L1)과 평행한 평행 출사광(HL)을 출사한다. 1쌍의 중앙 부도광부(33B, 33C)는 중심 축선(C1)에 평행하게 봤을 때에 중앙 주도광부(33A)를 사이에 둔 양측에 배치되고, 글로브(5)의 둘레 방향으로 확산된는 확산 출사광(KL)을 출사한다.
1쌍의 중앙 부도광부(33B, 33C)는 중앙 주도광부(33A)를 사이에 둔 양측에 배치되고, 확산 출사광(KL)을 출사하는 1쌍의 중앙 근접 부도광부(33D, 33E)와, 1쌍의 중앙 근접 부도광부(33D, 33E)를 사이에 둔 양측에 배치되고, 확산 출사광(KL)을 출사하는 1쌍의 중앙 원격 부도광부(33F, 33G)를 포함한다.
중앙 입사면(31)은 각 중앙 도광부(33)에 각각 대응하는 입사 영역을 포함한다. 구체적으로는 중앙 입사면(31)은 중앙 주도광부(33A)에 대응하는 입사 영역(31A)과, 각 중앙 근접 부도광부(33D, 33E)에 각각 대응하는 입사 영역(31D, 31E)과, 각 중앙 원격 부도광부(33F, 33G)에 각각 대응하는 입사 영역(31F, 31G)을 포함한다.
도 12에 나타내는 바와 같이 중앙 방사각 범위(A1)에 있어서 1쌍의 중앙 부도광부(33B, 33C)에 대응하는 1쌍의 영역(A1B, A1C)은 중앙 주도광부(33A)에 대응하는 영역(A1A)을 사이에 둔 양측에 배치된다. 또한, 중앙 방사각 범위(A1)에 있어서 1쌍의 중앙 원격 부도광부(33F, 33G)에 대응하는 1쌍의 영역(A1F, A1G)은 1쌍의 중앙 근접 부도광부(33D, 33E)에 대응하는 1쌍의 영역(A1D, A1E)을 사이에 둔 양측에 배치된다.
도 10A 및 도 10B에 나타내는 바와 같이 중앙 도광부(33)를 구성하는 각 도광부(중앙 주도광부(33A), 각 중앙 근접 부도광부(33D, 33E), 각 중앙 원격 부도광부(33F, 33G))는 중앙 광 입사부(32)와 결합되는 중앙 기단부(34)와, 글로브(5)측으로 광을 출사하는 중앙 출사면(35)을 갖는 중앙 출사 단부(36)를 각각 포함한다.
도 10B에 나타내는 바와 같이 중앙 도광부(33)의 각 도광부(33A, 33D, 33E, 33F, 33G)에서는 중앙 입사면(31)의 각각 대응하는 입사 영역(31A, 31D, 31E, 31F, 31G)으로부터 대응하는 중앙 출사면(35)을 향해 굴절 입사된 광이 대응하는 중앙 출사면(35)으로부터 중앙 방사각 범위(A1)의 대응하는 영역(A1A, A1D, A1E, A1F, A1G)(도 12를 참조)을 향해 굴절 출사된다. 즉, 중앙 도광부(33)의 각 도광부(33A, 33D, 33E, 33F, 33G)에서는 중앙 LED(2A)로부터의 광이 굴절만을 사용해서 도광되어 방광된다.
중앙 LED(2A)로부터 입사 영역(31D, 31E, 31F, 31G)에 굴절 입사된 광의 일부는 대응하는 도광부(33D, 33E, 33F, 33G)의 중앙 출사 단부(36)의 중앙 출사면(35)을 통과하지 않고, 대응하는 도광부(33D, 33E, 33F, 33G)의 중앙 기단부(34)나 그 근방 부분으로부터 굴절 출사된다. 중앙 출사면(35)을 통과하지 않는 상기 일부의 광도 굴절만을 사용해서 도광되어 방광된다.
도 5에서는 중앙 LED(2A)로부터의 방사광이 중앙 렌즈부(4A)를 통해 글로브(5)로부터 방광되기까지의 광로가 2점 쇄선으로 모식적으로 나타내어져 있다. 중앙 렌즈부(4A)에서는 각 도광부가 굴절만을 사용해서 도광하기 때문에 중앙 LED(2A)로부터 글로브(5)에 도달하기까지의 광로 길이를 짧게 할 수 있다.
중앙 도광부(33)의 각 도광부의 외측의 면(중앙 출사면(35)에 상당)은 상하 방향(중심 축선(C1)과 평행한 방향)의 집광을 도모하는 프레넬 렌즈면으로 형성되어 있어도 좋다(도 6A를 참조).
이어서, 도 4, 도 11A, 및 도 11B를 참조하여 1쌍의 사이드 렌즈부(4B, 4C)를 설명한다.
도 4에 나타내는 바와 같이 1쌍의 사이드 렌즈부(4B, 4C)는 중심 축선(C1)과 평행하게 봤을 때에 중앙 방광 기준선(L1)에 대해서 서로 선대칭인 형상이다. 1쌍의 사이드 렌즈부(4B, 4C)는 대응하는 사이드 LED(2B, 2C)로부터의 광을 사이드 입사면(41)을 통해 각각 입사하고, 중앙 방광 기준선(L1)에 대해서 경사 각도(θ1)(θ1=60°)로 서로 역방향으로 경사지는 1쌍의 사이드 방광 기준선(L2, L3)을 각각 내포하는 1쌍의 사이드 방사각 범위(A2, A3)로 각각 방광한다. 각 사이드 방사각 범위(A2, A3)는 중심 축선(C1)을 중심으로 하는 중심각으로 규정되는 방사각 범위이다.
중앙 방사각 범위(A1)의 중심각과 각 사이드 방사각 범위(A2, A3)의 중심각은 서로 동일한 크기이어도 좋고, 서로 상이한 크기이어도 좋다. 중앙 방사각 범위(A1) 및 사이드 방사각 범위(A2, A3)의 각 중심각은 55° 이상 65° 이하의 범위 내의 소정 각도로 설정되는 경우나, 또한 50° 이상 70° 이하의 범위 내의 소정 각도로 설정되는 경우가 있다. 또한, 중앙 방사각 범위(A1)와 각 사이드 방사각 범위(A2, A3)는 글로브(5)의 내면상에 있어서 서로 둘레 방향으로 이격되어 있어도 좋고, 또한 글로브(5)의 내면상에 있어서 서로의 일부가 중복되어 있어도 좋다. 구체적으로는 중앙 방사각 범위(A1)와 각 사이드 방사각 범위(A2, A3)가 글로브(5)의 내면상에 있어서 서로 둘레 방향으로 이격되는 경우로서 중앙 방사각 범위(A1)의 중심각이 70°이며, 또한 각 사이드 방사각 범위(A2, A3)의 중심각이 55°인 경우가 있다.
도 11A 및 도 11B에 나타내는 바와 같이 각 사이드 렌즈부(4B, 4C)는 대응하는 사이드 LED(2B, 2C)로부터의 광을 입사하는 사이드 입사면(41)을 갖는 사이드 광 입사부(42)와, 사이드 광 입사부(42)로부터 가지형상으로 분기되어 글로브(5)측으로 연장되는 복수의 사이드 도광부(43)를 포함한다.
중심 축선(C1)에 평행하게 봤을 때에 중앙 LED(2A)로부터의 광의 조사각 범위 중 중앙 입사면(31)이 차지하는 조사각 범위인 중앙 조사각 범위(QA)(도 10B를 참조. 광원 위치(Q)를 중심으로 하는 중심각 범위에 상당)와, 각 사이드 LED(2B, 2C)로부터의 광의 조사각 범위 중 대응하는 사이드 입사면(41)이 차지하는 조사각 범위인 사이드 조사각 범위(QB, QC)(도 11A, 도 11B를 참조. 광원 위치(Q)를 중심으로 하는 중심각 범위에 상당)가 동일한 크기로 되어 있다.
단, 중앙 조사각 범위(QA)와 각 사이드 조사각 범위(QB, QC) 중 어느 일방이 타방의 90% 이상이며 또한 110% 이하의 범위 내의 소정의 크기로 설정되는 경우나, 또한 어느 일방이 타방의 95% 이상이며 또한 105% 이하의 범위 내의 소정의 크기로 설정되는 경우가 있다.
도 11A에 나타내는 바와 같이 일방의 사이드 렌즈부(4B)의 복수의 사이드 도광부(43)는 사이드 주도광부(43A)와, 1쌍의 사이드 부도광부(43B, 43C)를 포함한다. 사이드 주도광부(43A)는 대응하는 사이드 방광 기준선(L2)를 내포하고, 또한 대응하는 사이드 방광 기준선(L2)과 평행한 평행 출사광(HL)을 출사한다. 1쌍의 사이드 부도광부(43B, 43C)는 중심 축선(C1)에 평행하게 봤을 때에 대응하는 사이드 주도광부(43A)를 사이에 둔 양측에 배치되고, 글로브(5)의 둘레 방향으로 확산되는 확산 출사광(KL)을 출사한다.
도 12에 나타내는 바와 같이 사이드 방사각 범위(A2)에 있어서 1쌍의 사이드 부도광부(43B, 43C)(도 11A를 참조)에 대응하는 1쌍의 영역(A2B, A2C)은 사이드 주도광부(43A)에 대응하는 영역(A1A)을 사이에 둔 양측에 배치된다.
도 11B에 나타내는 바와 같이 타방의 사이드 렌즈부(4C)의 복수의 사이드 도광부(43)는 사이드 주도광부(43D)와, 1쌍의 사이드 부도광부(43E, 43F)를 포함한다. 사이드 주도광부(43D)는 대응하는 사이드 방광 기준선(L3)을 내포하고, 또한 대응하는 사이드 방광 기준선(L3)과 평행한 평행 출사광(HL)을 출사한다. 1쌍의 사이드 부도광부(43E, 43F)는 중심 축선(C1)에 평행하게 봤을 때에 대응하는 사이드 주도광부(43D)를 사이에 둔 양측에 배치되고, 글로브(5)의 둘레 방향으로 확산되는 확산 출사광(KL)을 출사한다.
도 12에 나타내는 바와 같이 사이드 방사각 범위(A3)에 있어서 1쌍의 사이드 부도광부(43E, 43F)(도 11B를 참조)에 대응하는 1쌍의 영역(A3E, A3F)은 사이드 주도광부(43D)에 대응하는 영역(A3D)을 사이에 둔 양측에 배치된다.
도 11A 및 도 11B에 나타내는 바와 같이 각 사이드 도광부(43)(43A~43F)는 사이드 기단부(44)와, 사이드 출사 단부(45)와, 도광 반사면(46)을 포함한다. 사이드 기단부(44)는 사이드 광 입사부(42)과 결합된다. 사이드 출사 단부(45)는 글로브(5)측으로 광을 출사하는 사이드 출사면(47)을 갖고 있다.
도광 반사면(46)은 대응하는 사이드 입사면(41)의 대응하는 입사 영역(41A, 41B, 41C, 41D, 41E, 41F)으로부터 사이드 기단부(44)에 입사된 광을 내부 반사하면서 사이드 출사 단부(45)로 유도한다. 도광 반사면(46)은 가지형상의 각 사이드 도광부(43)(43A~43F)의 1쌍의 외측면 중 중심 축선(C1)측의 외측면의 배면에 형성된 내부 반사면이다.
도 5에서는 각 사이드 LED(2B, 2C)로부터의 방사광이 대응하는 사이드 렌즈부(4B, 4C)를 통해 글로브(5)로부터 방광되기까지의 광로가 2점 쇄선으로 모식적으로 나타내어져 있다. 각 사이드 렌즈부(4B, 4C)에서는 각 도광부가 반사를 사용해서 도광하기 때문에 각 사이드 LED(2B, 2C)로부터 글로브(5)에 도달하기까지의 광로 길이를 길게 할 수 있다.
사이드 도광부(43)의 각 도광부의 외측의 면(사이드 출사면(47)에 상당)은 상하 방향(중심 축선(C1)과 평행한 방향)의 집광을 도모하는 프레넬 렌즈면에 형성되어 있어도 좋다(도 6A를 참조).
본 실시형태의 표시등(1)에서는 하기의 효과를 나타낸다.
즉, 도 4에 나타내는 바와 같이 중앙 LED(2A)와 1쌍의 사이드 LED(2B, 2C)를 사용함으로써 높은 광도의 방광이 가능해진다. 한편, 중앙 LED(2A)로부터 글로브(5)까지의 거리가 사이드 LED(2B, 2C)로부터 원통형상의 글로브(5)까지의 거리보다 길기 때문에 중앙 방사각 범위(A1)의 광도가 사이드 방사각 범위(A2, A3)의 광도보다 낮아지는 경향이 있다. 그래서 이 표시등(1)에서는 중앙 LED(2A)로부터의 방사광이 각 중앙 도광부(33)에 의해 굴절만을 사용해서 중앙 방사각 범위(A1)로 방사된다(도 5 및 도 10B를 참조). 이 때문에 중앙 LED(2A)로부터 글로브(5)까지의 광로 길이를 짧게 해서 중앙 LED(2A)로부터 글로브(5)까지의 광로 길이를 사이드 LED(2B, 2C)로부터 글로브(5)까지의 광로 길이에 근접하게 할 수 있다. 이것에 의해 둘레 방향에 관해 균일하고 밝은 방광이 가능해진다.
또한, 도 4 및 도 10A에 나타내는 바와 같이 중앙 LED(2A)로부터의 방사광이 중앙 렌즈부(4A)를 통해 중앙 방사각 범위(A1)로 방사된다. 중앙 렌즈부(4A)가 중앙 광 입사부(32)로부터 가지형상으로 분기되는 복수의 중앙 도광부(33)를 포함하고, 복수의 중앙 도광부(33)는 중앙 주도광부(33A)와, 중앙 주도광부(33A)의 양측의 1쌍의 중앙 부도광부(33B, 33C)를 포함한다. 이 때문에 중앙 방사각 범위(A1)에 있어서 광도를 높일 수 있고, 둘레 방향에 관해 균일한 방광이 가능해진다.
도 4 및 도 12에 나타내는 바와 같이 중앙 방사각 범위(A1)에 있어서 1쌍의 중앙 부도광부(33B, 33C)에 대응하는 1쌍의 영역(A1B, A1C)은 중앙 주도광부(33A)에 대응하는 영역(A1A)을 사이에 둔 양측에 배치된다. 이 때문에 중앙 LED(2A)로부터의 방사광이 중앙 방사각 범위(A1)로 양호하게 배광된다.
또한, 1쌍의 중앙 부도광부(33B, 33C)가 1쌍의 중앙 근접 부도광부(33D, 33E)와 1쌍의 중앙 원격 부도광부(33F, 33G)를 포함한다. 이 때문에 중심 축선(C1)에 평행하게 봤을 때에 가지형상의 각 부도광부(33D, 33E, 33F, 33G)의 두께를 균일화할 수 있고, 성형성을 향상할 수 있다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이 각 사이드 LED(2B, 2C)로부터의 방사광이 대응하는 사이드 렌즈부(4B, 4C)를 통해 대응하는 사이드 방사각 범위(A2, A3)로 방사된다. 또한, 도 11A 및 도 11B에 나타내는 바와 같이 각 사이드 렌즈부(4B, 4C)의 각 사이드 도광부(43)가 도광 반사면(46)에 의한 내부 반사를 사용해서 도광한다. 이 때문에 도 5에 나타내는 바와 같이 각 사이드 LED(2B, 2C)로부터 대응하는 사이드 렌즈부(4B, 4C)를 통해 글로브(5)까지 도달하는 광로 길이를 길게 할 수 있다. 그 결과, LED(2)로부터 글로브(5)까지의 광로 길이에 관해 중앙과 사이드에서 광로 길이의 차를 저감할 수 있다. 이 때문에 둘레 방향에 관해 균일한 방광이 가능해진다.
또한, 도 11A 및 도 11B에 나타내는 바와 같이 각 사이드 렌즈부(4B, 4C)의 사이드 도광부(43)가 대응하는 사이드 방광 기준선(L2, L3)과 평행한 평행 출사광(HL)을 출사하는 사이드 주도광부(43A, 43D)와, 대응하는 사이드 주도광부(43A, 43D)를 사이에 둔 양측에 배치되고, 글로브(5)의 둘레 방향으로 확산되는 확산 출사광(KL)을 출사하는 1쌍의 사이드 부도광부(43B, 43C; 43E, 43F)를 포함한다. 이 때문에 도 5에 나타내는 바와 같이 각 사이드 LED(2B, 2C)로부터의 방사광이 대응하는 사이드 방사각 범위(A2, A3)로 양호하게 배광된다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이 중앙 LED(2A)로부터 중앙 입사면(31)까지의 거리(D1)가 각 사이드 LED(2B, 2C)로부터 대응하는 사이드 입사면(41)까지의 거리(D2, D3)보다 길게 되어 있다. 중심 축선(C1)에 평행하게 봤을 때에 렌즈(4)가 중앙 광 입사부(32)와 각 사이드 광 입사부(42)를 각각 접속하고, 배치면(표면(3a) 또는 이면(3b))에 대해서 서로 역방향으로 경사지는 1쌍의 경사 접속부(4E, 4F)를 포함한다. 이 때문에 중앙과 사이드에서 각 LED(2A, 2B, 2C)로부터 대응하는 렌즈부(4A, 4B, 4C)(입사면(31, 41))까지의 거리를 상이하게 하는 구성을 일체적으로 형성할 수 있다. 또한, 중앙 렌즈부(4A)와 기판(3) 사이에 기판(3)의 실장 부품, 예를 들면 커넥터(13, 14) 등의 부품의 일부를 수용 배치하는 것이 가능해진다.
또한, 중앙 LED(2A)에 대응하는 중앙 조사각 범위(QA)(도 10B를 참조)와 각 사이드 LED(2B, 2C)에 대응하는 사이드 조사각 범위(QB, QC)(도 11A 및 도 11B를 참조)를 동일한 크기로 함으로써 각 LED(2A, 2B, 2C)로부터의 방사광을 유효하게 사용해서 둘레 방향으로 균일한 방광을 달성할 수 있다. 특히, 중앙 LED(2A)로부터 중앙 입사면(31)까지의 거리(D1)가 각 사이드 LED(2B, 2C)로부터 대응하는 사이드 입사면(41)까지의 거리(D2, D3)보다 길게 되어 있는 경우에 있어서 둘레 방향으로 균일한 방광을 달성하기 때문에 유효하다.
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이 중심 축선(C1)에 평행하게 봤을 때에 중심 축선(C1)을 통과하여 1쌍의 배치면(표면(3a) 및 이면(3b))과 평행한 기준선(J)에 대해서 광원(LED2)이 선대칭인 위치에 배치되고, 또한 기준선(J)에 대해서 렌즈(4)가 선대칭인 형상이다. 이 때문에 전체 방향으로 균일하게 방광하는 표시등(1)을 실용적인 구성으로 실현할 수 있다.
또한, 도 12에 나타내는 바와 같이 중앙 방사각 범위(A1)와 각 사이드 방사각 범위(A2, A3)가 중심 축선(C1)의 주위에 둘레 방향으로 이격되는 경우에는 중심 축선(C1)의 둘레 방향으로 이웃하는 LED(2)를 순차적으로 점등 및 소등시키는 제어를 행하는 유사 회전등에 적합하게 사용할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 표시등(1)의 개략 단면도이다. 도 13에 나타내는 바와 같이 중심 축선(C1)에 평행하게 봤을 때에 글로브(5)가 기판(3)의 표면(3a)(배치면)을 현으로 하는 부분 원통형상을 이룬다. 이 실시형태에서는 180° 범위에 대해서 균일하게 방광하는 표시등에 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 청구의 범위 기재의 범위 내에서 여러 가지의 변경을 실시할 수 있다.
1: 표시등 2: LED(광원)
2A: 중앙 LED 2B: 사이드 LED
2C: 사이드 LED 3: 기판(지지 부재)
3a: 표면(배치면) 3b: 이면(배치면)
4: 렌즈 4A: 중앙 렌즈부
4B: 사이드 렌즈부 4C: 사이드 렌즈부
4E: 경사 접속부 4F: 경사 접속부
5: 글로브 13: 제 1 커넥터
14: 제 2 커넥터 20: 본체부
21: 제 1 부분 22: 제 2 부분
23: 접속부 24: 제 1 연결부
25: 제 2 연결부 31: 중앙 입사면
31A, 31D, 31E, 31F, 31G: 입사 영역 32: 중앙 광 입사부
33: 중앙 도광부 33A: 중앙 주도광부
33B: 중앙 부도광부 33C: 중앙 부도광부
33D: 중앙 근접 부도광부 33E: 중앙 근접 부도광부
33F: 중앙 원격 부도광부 33G: 중앙 원격 부도광부
35: 중앙 출사면 36: 중앙 출사 단부
41: 사이드 입사면
41A, 41B, 41C, 41D, 41E, 41F: 입사 영역
42: 사이드 광 입사부 43: 사이드 도광부
43A: 사이드 주도광부 43B: 사이드 부도광부
43C: 사이드 부도광부 43D: 사이드 주도광부
43E: 사이드 부도광부 43F: 사이드 부도광부
45: 사이드 출사 단부 46: 도광 반사면
47: 사이드 출사면 A1: 중앙 방사각 범위
A1A, A1B, A1C, A1D, A1E, A1F, A1G: 영역 A2: 사이드 방사각 범위
A2A, A2B, A2C: 영역 A3: 사이드 방사각 범위
A3D, A3E, A3F: 영역 AX: 광축
BN: 기준 법선 BU: 베이스 유닛
C1: 중심 축선 D1, D2, D3: 거리
DU: 표시 유닛 J: 기준선
K: 교차부 L1: 중앙 방광 기준선
L2: 사이드 방광 기준선 L3: 사이드 방광 기준선
PP: 직교 평면 Q: 광원 위치
QA: 중앙 조사각 범위 QB: 사이드 조사각 범위
QC: 사이드 조사각 범위 θ1: 경사 각도

Claims (11)

  1. 중심 축선의 주위를 향해 상기 중심 축선으로부터 떨어지는 방사형상으로 방광하는 표시등으로서,
    상기 중심 축선에 대해서 평행한 배치면을 갖는 지지 부재와,
    상기 배치면에 있어서 상기 배치면에 대한 법선이며, 상기 중심 축선을 지나는 기준 법선 상에 배치되고, 상기 배치면과 직교하는 광축을 갖는 중앙 LED와, 상기 기준 법선을 포함하여 상기 중심 축선과 직교하는 직교 평면과 상기 배치면의 교차부에 있어서 상기 중앙 LED를 사이에 둔 양측에 등거리 이격되어 배치되고, 상기 배치면과 직교하는 광축을 갖는 1쌍의 사이드 LED를 포함하는 광원과,
    상기 중앙 LED로부터의 광을 입사하고, 상기 중심 축선을 중심으로 하는 중심각으로 규정되는 방사각 범위이며, 상기 기준 법선을 따르는 중앙 방광 기준선을 중심으로 하는 중앙 방사각 범위로 방광하는 중앙 렌즈부와, 대응하는 상기 사이드 LED로부터의 방사광을 각각 입사하는 사이드 입사면을 각각 갖고, 상기 직교 평면상에서 상기 중앙 방광 기준선에 대해서 경사 각도 60°로 서로 역방향으로 경사지는 1쌍의 사이드 방광 기준선을 각각 내포하는 1쌍의 사이드 방사각 범위로 각각 방광하는 1쌍의 사이드 렌즈부를 포함하는 렌즈와,
    상기 지지 부재 및 상기 렌즈를 둘러싸고 있으며, 상기 중심 축선을 중심으로 하는 원통형상 또는 부분 원통형상의 투광성의 글로브를 구비하고,
    상기 중앙 렌즈부가 상기 중앙 LED로부터의 광을 입사하는 중앙 입사면을 갖는 중앙 광 입사부와, 상기 중앙 광 입사부로부터 가지형상으로 분기되고, 상기 중앙 방사각 범위 내에 있어서 상기 글로브측으로 연장되는 복수의 중앙 도광부를 포함하고,
    각 상기 중앙 도광부가 상기 중앙 방사각 범위 내의 상기 글로브측으로 광을 출사하는 중앙 출사면을 갖는 중앙 출사 단부를 포함하고,
    각 상기 중앙 도광부에서는 상기 중앙 입사면의 대응하는 입사 영역으로부터 대응하는 상기 중앙 출사면을 향해 굴절 입사된 광이 대응하는 상기 중앙 출사면으로부터 상기 중앙 방사각 범위의 대응하는 영역을 향해 굴절 출사되는 표시등.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 중앙 도광부가 상기 중앙 방광 기준선을 내포하고, 또한 상기 중앙 방광 기준선과 평행한 출사광을 출사하는 중앙 주도광부와, 상기 중심 축선에 평행하게 봤을 때에 상기 중앙 주도광부를 사이에 둔 양측에 배치되고, 상기 글로브의 둘레 방향으로 확산되는 확산 출사광을 출사하는 1쌍의 중앙 부도광부를 포함하는 표시등.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙 방사각 범위에 있어서 상기 1쌍의 중앙 부도광부에 대응하는 1쌍의 영역은 상기 중앙 주도광부에 대응하는 영역을 사이에 둔 양측에 배치되는 표시등.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 1쌍의 중앙 부도광부가 상기 중앙 주도광부를 사이에 둔 양측에 배치되는 1쌍의 중앙 근접 부도광부와, 상기 1쌍의 중앙 근접 부도광부를 사이에 둔 양측에 배치되는 1쌍의 중앙 원격 부도광부를 포함하고,
    상기 중앙 방사각 범위에 있어서 상기 1쌍의 중앙 원격 부도광부에 대응하는 1쌍의 영역은 상기 1쌍의 중앙 근접 부도광부에 대응하는 영역을 사이에 둔 양측에 배치되는 표시등.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서
    각 상기 사이드 렌즈부가 대응하는 상기 사이드 LED로부터의 광이 입사되는 상기 사이드 입사면을 갖는 사이드 광 입사부와, 상기 사이드 광 입사부로부터 분기되고, 대응하는 상기 사이드 방사각 범위 내에 있어서 상기 글로브측으로 연장되는 복수의 사이드 도광부를 포함하고,
    각 상기 사이드 도광부가 대응하는 상기 사이드 광 입사부와 결합되는 사이드 기단부와, 대응하는 상기 사이드 방사각 범위 내의 상기 글로브측으로 광을 출사하는 사이드 출사면을 갖는 사이드 출사 단부와, 대응하는 상기 사이드 입사면의 대응하는 입사 영역으로부터 상기 사이드 기단부에 입사된 광을 내부 반사하면서 상기 사이드 출사 단부로 유도하는 도광 반사면을 포함하는 표시등.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 사이드 도광부가 대응하는 상기 사이드 방광 기준선을 내포하고, 또한 대응하는 상기 사이드 방광 기준선과 평행한 출사광을 출사하는 사이드 주도광부와, 상기 중심 축선에 평행하게 봤을 때에 대응하는 상기 사이드 주도광부를 사이에 둔 양측에 배치되고, 상기 글로브의 둘레 방향으로 확산되는 확산 출사광을 출사하는 1쌍의 사이드 부도광부를 포함하는 표시등.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 중앙 LED로부터 상기 중앙 입사면까지의 거리가 각 상기 사이드 LED로부터 대응하는 상기 사이드 입사면까지의 거리보다 길게 되어 있으며,
    상기 중심 축선에 평행하게 봤을 때에 상기 렌즈가 상기 중앙 광 입사부와 각 상기 사이드 광 입사부를 각각 접속하고, 상기 배치면에 대해서 서로 역방향으로 경사지는 1쌍의 경사 접속부를 포함하는 표시등.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 중심 축선에 평행하게 봤을 때에 상기 중앙 LED로부터의 광의 조사각 범위 중 상기 중앙 입사면이 차지하는 조사각 범위인 중앙 조사각 범위와, 각 상기 사이드 LED로부터의 광의 조사각 범위 중 대응하는 상기 사이드 입사면이 차지하는 조사각 범위인 사이드 조사각 범위가 동일한 크기로 되어 있는 표시등.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 지지 부재가 서로 역방향의 1쌍의 배치면을 표리에 갖는 기판을 포함하고,
    상기 중심 축선에 평행하게 봤을 때에 상기 중심 축선을 통과하여 상기 1쌍의 배치면과 평행한 기준선에 대해서 상기 광원이 선대칭인 위치에 배치되고, 또한 상기 기준선에 대해서 상기 렌즈가 선대칭인 형상인 표시등.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 중앙 방사각 범위와 각 상기 사이드 방사각 범위는 상기 중심 축선의 주위에 둘레 방향으로 이격되어 있는 표시등.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 중심 축선에 평행하게 봤을 때에 상기 글로브가 상기 배치면을 현으로 하는 부분 원통형상을 이루는 표시등.
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