JP2007299599A - リング状ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】従来のリング状ランプにおいては、高屈折率の透明材であるコアを低屈折率の透明材であるクラッドで覆い発光部を形成し、更に、コアとクラッドの間に反射層を形成する構成であったので、発光部の形成に大変に手間がかかり高価となっていた。
【解決手段】本発明により、リング状板として形成された導光レンズ２の中心にＬＥＤ４を放射状に複数配置すると共に、夫々のＬＥＤの光軸方向から導光レンズに至り導光アーム５を一体化して設置し、導光レンズと導光アームとの交点には、導光アームを伝播してくるＬＥＤからの光を導光レンズの形成された円周方向に反射する反射部２ａが設けられている構成のリング状ランプ１を基本とし、多層化、或いは、リフレクタ１０などと組合わせることで安価で多様なリング状ランプの形成を可能とし課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、リング状に発光を行う灯具の構成に係るものであり、例えば、ヘッドライトなど照明用灯具の周縁に設けられて、車両など装飾的効果を一層に向上させ、商品価値の向上を演出するときに用いる際に用いられる。

従来のこの種のリング状ランプ９０の構成としては、全体的には、図９、図１０に示すような形状に形成されており、丸棒をリング状に形成した発光部９１の一部には、前記発光部９１の径方向に沿う略Ｖ字状の切欠部９２が少なくとも１箇所設けられており、この切欠部９２にはＬＥＤランプ９３が対峙されて発光部９１内に光が導入されるように構成されている。

ここで、図１１、図１２に示すものは、前記発光部９１の断面図であって、この発光部９１を形成する丸棒自体が多層の構成とされ、まず、前記発光部９１の中心部は、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂など、比較的に屈折率の高い樹脂でコア９１ａが形成されており、その外周には、ポリエチレン、ポリプロピレンなど比較的に屈折率の低い樹脂で被膜（クラッド）９１ｂが形成されている。

また、前記切欠部９２が設けられた側のコア９１ａと被膜９１ｂとの間には、発光部９１内を周回している光を外部に放出させるための反射層９１ｃが形成され、この反射層９１ｃは、図１２に示すように、前記ＬＥＤランプ９３から遠い場所ほど広い幅として形成されて、前記発光部９１の全面から均一な明るさの光が放射されるように配慮されている。
特開２００３−２９７１０７号公報

しかしながら、前記した従来の構成のリング状ランプ９０においては、丸棒状で且つリング状とした発光部９１を形成すること、即ちコア９１ａ部分を形成することは、ヒケなどの問題を生じやすく、かなりに困難な作業工程となり、更に加えて、コア９１ａを覆う被覆（クラッド）９１ｂ、及び、反射層９１ｃを形成するのは更に困難な作業工程となる。

よって、発光部９１は、生産性が低くなり、コスト高なものとなる可能性が高く、リング状ランプ９０自体がコスト高のものとなり、安価で大量生産が要求される車両用の装飾部品などとして使用するという目的には適さないものとなる問題点を生じる。

また、上記のように発光部９１を、丸棒のリング状として形成した場合には、外部に放出される光は全てが略半円状のレンズ状部分を通過するものとなり、広い範囲に拡散するものとなって、予定するほどの明るさが得られず、この明るさを充分なものとするときには多数のＬＥＤランプを使用しなければ成らず、構成が煩雑化する問題点も生じていた。

本発明は、上記した従来の課題を解決するための具体的な手段として、リング状板として形成された導光レンズの中心にＬＥＤを放射状に複数配置すると共に、夫々の前記ＬＥＤの光軸方向から前記導光レンズに至り導光アームを一体化して設置し、前記導光レンズと前記導光アームとの交点には、前記導光アームを伝播してくる前記ＬＥＤからの光を前記導光レンズの形成された円周方向に反射する反射部が設けられていることを特徴とするリング状ランプを提供することで、構成と組立作業を単純化し、コストダウンを可能として課題を解決するものである。

本発明により、板状のリングを使用し、このリングの中心にチップ状のＬＥＤを配置し、放射状に導光アームでリングで直結させることで、ＬＥＤからの光がそれ程にロスを生じない状態でリングに達するものとなり、また、リングから外部に放出されるときも、平面から放出されるものとなり極度の拡散を受けない状態となり、よって、少ないＬＥＤの数においても明るいリング状ランプが得られるという効果が得られるものとなる。

つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１に符号１で示すものは、本発明に係るリング状ランプの第一実施例であり、本発明においてはリング状ランプ１のリング部である導光レンズ２は基本的には板状の形状として形成されている。

そして、前記導光レンズ２に対して、略同一平面内であり、且つ、略中心の位置には、多角形、例えば、四角形、五角形、六角形など多辺形の基板３が設置され、前記多辺形とされたそれぞれの辺３ａには、光源であるＬＥＤチップ４が取付けられている。尚、このときに、前記基板３はセラミクス、ガラスエポキシ樹脂など適宜の絶縁物で形成され、各ＬＥＤチップ４に給電が行えるように配線パターン（図示は省略する）の形成などが行われ、前記基板３の辺３ａに取付けられたＬＥＤチップ４は、点灯と消灯とが自在に行える構成とされている。また、前記基板３にフレキシブルプリント基板を用いて配線を行うことや、前記基板に代えてアルミニウムなどの金属基板を用いるようにしても良い。

このときに、前記基板３とＬＥＤチップ４とは、前記ＬＥＤチップ４を湿度など外部環境から保護するために、例えば、透明なエポキシ樹脂などによりモールデイングが行われ、外気に対して気密が保てる構成とされている。

加えて、本発明では、夫々の前記ＬＥＤチップ４に対応して導光アーム５が設けられるものとされており、夫々の前記ＬＥＤチップ４から発光された光は、それぞれに対応して設けられた導光アーム５の一方の端部５ａから導光アーム５内に導入され、導光されるものとされる。

そして、前記導光アーム５の他方の端部５ｂは前記導光レンズ２の内径に接続されているものとされているので、前記ＬＥＤチップ４から発せられた光は、前記導光レンズ２内に導入されるものとなる。尚、このときには、前記導光アーム５の他方の端部５ｂと、前記導光レンズ２とは、直角に近い角度で接続されているものとなるので、双方が透明である場合には、内部反射を行わず、ＬＥＤチップ４からの光は、そのまま直進し、前記導光レンズ２の外径側から外部に放出してしまう可能性が高い。

よって、図１にも示すように、前記導光アーム５と接続されている位置の前記導光レンズ２の外径側には、導光アーム５からの光が内面全反射を行う角度として当接するような、略Ｖ字状とした反射部２ａを形成しておき、この反射部２ａにより光を反射させ、前記導光レンズ２内に閉じこめるようにしてある。よって、前記ＬＥＤチップ５からの光は導光レンズ２内に存在するものとされている。

ここで、前記導光レンズ２、前記反射部２ａ、導光アーム５の全ての外気と接する面が平滑面であると、一旦、内面に閉じこめられた光は、上記した導光レンズ２など高屈折部材内で内面反射を繰り返すものとなり、表面には光は放出されることはない。即ち、灯具としての目的を達するものとは成らない。

そこで、本発明では図２に示すように、前記導光レンズ２の観視面２ｂに対峙する側の面（以下、背面と称する）に適宜な形状のレンズカット２ｃを設ければ、観視面２ｂを発光させることができる。尚、上記は導光アーム５においても同様であり、前記導光アーム５の観視面５ｃに対峙する側の面（背面）にレンズカット５ｄを設けておけば、前記導光アーム５も発光部分として使用可能となり、全体のデザインに変化を与えられるものとなる。

尚、このときに、前記導光レンズ２の観視面２ｂを光らせたい場所に対応する背面２ｄにレンズカット２ｃを施しておけば、導光レンズ２は所望の部分が光るものとなり、例えば、導光レンズ２を破線状の円弧などとして光輝させることも可能である。そして、これは、導光アーム５に対しても、全く同様に実施することが可能である。

また、本発明では、導光レンズ２の観視面２ｂ、或いは、導光アーム５の観視面５ｃ側にも加工を行い見栄えの向上などを図ることが可能であり、上記のように導光レンズ２の背面２ｄ、或いは、導光アーム５の背面５ｅのレンズカット２ｃ、５ｄに対応する観視面２ｂ、５ｃ側に梨地加工など微細な凹凸加工を施しておけば、外部に射出される光は一層に均一度の高いものとなり、品質感、美観の向上が可能となる。

図３、図４は、第二実施例を示すものであり、本発明は上記に説明した第一実施例のように導光アーム５が１枚であっても良いが、例えば、２枚など複数であっても良い。

この第二実施例の場合、前の実施例と同様に導光レンズ２は一枚であり、この導光レンズ２に対して、例えば、４個のＬＥＤチップ４を有する導光アーム５１が設けられている点も同様であるが、これに加えて、前記導光レンズ２に対して、同様に４個のＬＥＤチップ４を有する導光アーム５２が下方にも設けられるものとされ、前記導光アーム５１と導光アーム５２とは、等角度で前記導光レンズ２の内周を分割するように配置されている。

そして、下方に配置された導光アーム５２の一方の端部５２ａにはＬＥＤチップ４が対峙しており、他方の端部５２ｂ側には折曲反射部６が設けられて、前記導光アーム５２からの光を略直角に上方に折り曲げて、前記導光レンズ２に接続されている。よって、前記導光レンズ２には内径側の４箇所に導光アーム５１からの光が導入され、背面側の４箇所に導光アーム５２からの光が導入されている。

尚、前記導光アーム５１が接続された導光レンズ２の外径側には反射部２ａが設けられている点、同じく前記導光レンズ２の背面２ｄの必要部分にはレンズカット２ｃが施されている点、観視面２ｂ側に梨地加工などが必要に応じて施されている点は第一実施例と同様である。

図５、図６に示すものは、本発明の第三実施例であり、この第三実施例においても、図５に示すように、導光レンズ２、及び、導光アーム５の部分の構成はほぼ同様であり、正面から見たときの形状もほぼ同様であるが、このリング状ランプ１を正面から見た状態で前記導光レンズ２、及び、導光アーム５との下方（図６も参照）に、前記導光レンズ２、導光アーム５と平行に、ＬＥＤチップ４が搭載された第二基板８が設置されている。

このときに、前記第二基板８上には複数のＬＥＤチップ４が搭載されているが、これらＬＥＤチップ４は、発光方向と設置位置とを前記導光レンズ２と導光アーム５とで囲まれる間隙部７に対応するものとされており、よって、この第三実施例のリング状ランプ１を正面から見るときには、前記第二基板８上に設置されたＬＥＤチップ４からの光は、前記導光レンズ２と導光アーム５とに遮られることがないものとされている。

加えて、前記導光レンズ２と前記第二基板８の間には、第二基板８上に設置されたＬＥＤチップ４に対応するレンズカット９ａ、例えば、ＬＥＤチップ４に焦点を合わせた凸レンズ状のカットが施されたインナーレンズ９が取付けられている。

以上の構成としたことで、この第三実施例のリング状ランプ１は、正面視では図５に示すような形状に見えるものとなり、点灯時には、導光レンズ２と導光アーム５とが、それらの背面に施されたレンズカット２ｃ、５ｄにより均一で比較的に暗い状態で光輝している間接光的な光と、第二基板８上の照射方向に向けられたＬＥＤチップ４からの直射光的な光とが組合わされ、斬新な照明効果が得られるものとなる。

図７、図８に示すものは、本発明の第四実施例であり、この第四実施例は、前の各実施例で説明したのとほぼ同様な構成とした前記導光レンズ２、及び、導光アーム５の下方に基板３が延長されるなどして、任意数、例えば４個のＬＥＤチップ４１が好ましくは適宜な角度で光を下向きに発するように傾けて取付けられている。

そして、上記ＬＥＤチップ４１からの光が放射される範囲には、前記導光レンズ２の中心を通る垂直線Ｘの近傍を回転中心とする回転放物面など放物面系で形成されたリフレクタ１０が取付けられ、前記ＬＥＤチップ４１からの光を前記垂直線Ｘ方向に反射する。

尚、このときに、このリング状ランプ１を車両用として使用することを目的とする場合には、車両に取付けるときに前記垂直線Ｘを水平として取付けられて、且つ、この取付時には車両に対する上下左右も指定できるようにして、前記リフレクタ１０により規定の配光特性が得られるようにすれば良いものとなる。

以上の構成としたことで、本発明のリング状ランプ１は、ＬＥＤチップ４の出力を変えること、複数段を積み重ねること、積み重ねるときの各段の構成に変化を持たせることで、家庭用、娯楽場用、遊技機用、車両用など多種の目的に使用可能となり、汎用性の広い照明器具とすることができる。

本発明に係るリング状ランプ１の第一実施例を示す正面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明に係るリング状ランプ１の第二実施例を示す正面図である。 図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明に係るリング状ランプ１の第三実施例を示す正面図である。 図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 本発明に係るリング状ランプ１の第四実施例を示す正面図である。 図７のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 従来例を示す斜視図である。 図９のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。 図９のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。 図９のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。

符号の説明

１…リング状ランプ
２…導光レンズ
２ａ…反射部
２ｂ…観視面
２ｃ…レンズカット
２ｄ…背面
３…基板
３ａ…辺
４、４１…ＬＥＤチップ
５、５１、５２…導光アーム
５ａ…一方の端部
５ｂ…他方の端部
５ｃ…観視面
５ｄ…レンズカット
５ｅ…背面
６…折曲反射部
７…隙間部
８…第二基板
９…インナーレンズ
９ａ…レンズカット
１０…リフレクタ

Claims (4)

1. リング状板として形成された導光レンズの中心にＬＥＤを放射状に複数配置すると共に、夫々の前記ＬＥＤの光軸方向から前記導光レンズに至り導光アームを一体化して設置し、前記導光レンズと前記導光アームとの交点には、前記導光アームを伝播してくる前記ＬＥＤからの光を前記導光レンズの形成された円周方向に反射する反射部が設けられていることを特徴とするリング状ランプ。
2. 前記ＬＥＤ、前記導光アームは、前記導光レンズの中心を一致させて複数段が設けられていることを特徴とする請求項１記載のリング状ランプ。
3. 略同一平面に配置された前記導光レンズと前記導光アームとの後方には、正面視状態で前記導光レンズと前記導光アームとに囲まれるそれぞれの間隙に位置するように照射方向を前方としたＬＥＤとインナーレンズとによる装飾ランプが配置されていることを特徴とする請求項１記載のリング状ランプ。
4. 前記導光レンズ、前記ＬＥＤ、前記導光アームにより構成されるリング状ランプの背面には、配光特性を有するランプが組合わされていることを特徴とする請求項１記載のリング状ランプ。

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