(57)【要約】      （修正有）【課題】複合レンズの集光及び反射体による多元的光学設計を利用することによって、ＬＥＤ光源に所定の配光形状分布を発生させ、従来のタングステン電球を代替し、各式照明器具に広範囲に使用することができるという実用性と経済効果を持つ、ＬＥＤ電球を提供する。【解決手段】ＬＥＤ電球は、ランプ台座３０と、電球とからなる。電球は、内部に、複合レンズ５０と、発光ユニット４０と、反射体６０とが設けられる。複合レンズ５０は、上が広く下が狭い錐形の透光体を呈すとともに、底部に収容孔が凹設される。発光ユニット４０のＬＥＤ発光体４２が収容孔の内部に収容され、反射体６０が逆円錐形を形成するとともに複合レンズ５０の上方の所定の位置に設けられて、電球の発光点を形成する。【選択図】図２
0003182670.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ランプ台座と、ランプ台座の上に設けられた電球とからなるＬＥＤ電球であって、
前記ランプ台座は、電源を通電する台座であり、
前記電球は、内部に、複合レンズと、発光ユニットと、反射体とが設けられ、
前記発光ユニットが、複合レンズの下方に対応して設けられ、
前記反射体が、前記複合レンズの上方の所定の位置に設けられるとともに電球の発光点を形成することによって、前記発光ユニットの光が前記複合レンズを通して前記反射体に集光された後、再び外へ向かって反射することを特徴とする、ＬＥＤ電球。
【請求項２】
前記発光ユニットが、電子回路板と、前記電子回路板に電気的に接続されたＬＥＤ発光体とからなることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ電球。
【請求項３】
前記反射体が、逆円錐形を形成することを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ電球。
【請求項４】
前記複合レンズは、上が広く下が狭い錐形の透光体を呈するとともに、側面部が外錐面を形成し、頭頂部が外向き凸状面を形成し、底部に光源となる発光ユニットが収容される収容孔が凹設されるとともに、前記収容孔の上方が内向き凹状面を形成することを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ電球。
【請求項５】
前記ランプ台座に、放熱フィンが設けられることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ電球。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、リフレクターが設けられたＬＥＤ電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠距離集光が必要とされる照明器具は、一般的にリフレクターが設けられるとともに点光源の電球を光源とすることによって、必要とされる照射距離及び照射範囲を達成している。現在、リフレクターとともに設けられる点光源の電球は、通常タングステン電球である。例えば車両用照明は、ドライバーの運転及び歩行者の道路上の安全に配慮するために、発光効率及び配光形状が、いずれも、関連する安全法規の照明基準を満たしている必要がある。
【０００３】
図１を参照する。図１は、従来の、タングステン電球１０を光源として設けられた照明器具（反射杯）２０である。照明器具２０は、タングステン１１を電球の発光点として発光することによって、法規基準を満たす配光形状及び輝度を生成する。しかしながら、タングステン電球１０は、消費電力が大きく、発光時に発生する熱エネルギーが高く、耐用年数が短いといった欠点を持つため、徐々にＬＥＤに取って代わられている。ＬＥＤは、輝度が高い、省エネである、環境にやさしい、耐用性に優れている、といった長所を持つものの、射光の方向が一定であるため、照明器具に使用された際の配光角度を効果的に拡大することができないという問題点がある。この問題を解決するため、業界では複数個のＬＥＤの分布及び配置角度の変化によって対応しているが、逆に製造コストの増加及びＬＥＤ光源が拡散し集光性が低下するという欠点を生み出している。
【０００４】
また、業界のもう一つの対応として、光学モジュール化の設計概念によって、従来のタングステン電球照明器具を代替するという方法がある。即ち、ＬＥＤ光源を需要に応じて新たに分配し直すことによって、安全照明の配光形状と規定を満たすという方法である。ただし、この方法は、照明器具全体を新たに配置し直す必要があり、異なる照明器具では規定で求められる輝度及び配光形状が異なるため、照明器具毎に新たな金型を開発する必要が生じ、膨大な金型製作のコスト負担及び組み立て工程上の不便さといった問題を増加させる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
上述に鑑み、本考案者は、もし、タングステン電球の配光形状とリフレクターの配置を模すことができれば、ＬＥＤの高照度という特長を備えるとともに、安全照明の配光形状と規定を満たし、照明器具全体の金型を改めて開発する必要がない電球をつくることができるのではないかと考えた。この着想をもとに試行錯誤を重ねた結果、遂に本考案を開発するに至った。
【０００６】
本考案は、複合レンズ及び反射体による多元的光学設計を利用し、ＬＥＤ光源に所定の配光形状分布を発生させ、従来のタングステン電球を代替し、各種の照明器具に使用されるＬＥＤ電球に広範囲に利用することのできるＬＥＤ電球の構造を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本考案は、既存の照明器具に配置して使用することができ、照明器具全体の金型を新たに作ることによる製造コスト及び組立工程の増加を回避することが可能なＬＥＤ電球を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本考案は、ランプ台座と、電球とからなり、前記電球の内部に、複合レンズと、発光ユニットと、反射体とが設けられる。前記複合レンズは、底部に収容孔が凹設される。前記発光ユニットは、電子回路板と、前記電子回路板に電気的に接続されるとともに前記収容孔の内部に収容されたＬＥＤ発光体とからなる。前記反射体は、前記複合レンズの上方の所定の位置に設けられて電球の発光点を形成する。前記発光ユニットの光が前記複合レンズを通して前記反射体に集光され屈折した後、再び前記反射体によって反射されることによって、所定の配光形状分布を照射する。
【０００９】
上述を受け、前記反射体は逆円錐形を呈する。
【００１０】
上述を受け、前記複合レンズは、上が広く下が狭い錐形の透光体を呈すとともに、側面部が外錐面を形成し、頭頂部が外向き凸状面を形成し、底部に収容孔が凹設される。また、前記収容孔の上方が内向き凹状面を形成する。
【００１１】
上述を受け、前記ランプ台座には、放熱フィンが設けられる。
【００１２】
従来の技術の実質的効果と比較すると、本考案は、複合レンズ及び反射体による多元的光学設計を利用し、ＬＥＤ光源に所定の配光形状分布を発生させることによって、従来のタングステン電球を代替し、各種の照明器具に使用されるＬＥＤ電球に広範に利用することができる。これにより、照明器具全体の金型を新たに作ることによる製造コスト負担の増加を回避し、産業競争上の優位となる実用性と進歩性の効果的な上昇を達成する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来型の照明器具の配置と配光形状分布の概略図である。
【図２】本考案の平面概略図である。
【図３】本考案の複合レンズの拡大概略図である。
【図４】本考案の配光形状分布の概略図である。
【図５】本考案が照明器具に配置された際の概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
図２から図５を参照する。本考案は、ランプ台座３０と、電球７０とからなり、電球７０の内部に発光ユニット４０と、複合レンズ５０と、反射体６０とが設けられる。ランプ台座３０は、電源を通電する台座である。図に示すように、ランプ台座３０には、放熱フィン３１が設けられているが、これに制限されることはなく、実際の照明器具の配置によって異なる形態の台座を成す。発光ユニット４０は、電子回路板４１と、電子回路板４１に電気的に接続されるとともに複合レンズ５０の収容孔５２の内部に収容されたＬＥＤ発光体４２と、からなる。
【００１５】
複合レンズ５０は電子回路板４１に接合される。図３を参照する。複合レンズ５０は、上が広く下が狭い錐形の透光体を呈すとともに、側面部が外錐面５１を形成し、頭頂部が外向き凸状面５２を形成し、底部にＬＥＤ発光体４２が収容される収容孔５３が凹設されるとともにＬＥＤ発光体４２の光源の入射領域を形成する。また、収容孔５３の上方が内向き凹状面５４を形成する。
【００１６】
反射体６０は、逆円錐形を呈するとともに複合レンズ５０の上方の所定の位置に設けられ、反射体６０と複合レンズ５０の間に所定の間隔を開ける。これにより、反射体６０が電球の発光点を形成する（従来のタングステン電球のタングステンに当たる）。また、反射体６０の設けられる高さは異なる照明器具の需要によって定められる。
【００１７】
電球７０は、ランプ台座３０の上方に結合される。
【００１８】
図４は、本考案の配光形状分布の概略図である。本考案のＬＥＤ発光体４２の光は、収容孔５３の内壁面を経由して複合レンズ５０の外錐面５１に入射するとともに、外錐面５１を経由して外向き凸状面５２に反射する。一部の光は、上方の内向き凹状面５４を経由して外向き凸状面５２に反射するか、或いは、直接外向き凸状面５２に入射した後に外向き凸状面５２を経由することによって、全ての光が反射体６０へと屈折する。このように、複合レンズ５０を利用することによって、光は、効果的に逆円錐形の反射体６０の側面に集光するように導かれた後、反射体６０の側面に反射して外へ射出される。図５を参照する。本考案が実際に照明器具に配置された際、ＬＥＤ発光体４２の光は、複合レンズ５０を経由して反射体６０に集光した後、再び照明器具８０のリフレクター８１に反射して外へ向かって射出することによって、所定の照明の配光形状分布を形成する。
【００１９】
本考案は、複合レンズ５０及び反射体６０による多元的光学設計を利用し、ＬＥＤ発光体４２の光が全て電球の発光点（タングステンに等しい）の反射体６０に集光された後、再び逆円錐形の反射体６０を経由して電球の発光点を形成し、外へ向かって反射することによってタングステン電球の配光形状と同様の発光効果を生む。また、本考案の反射体６０の設けられる高さは、電球の発光点の部位であるとともに、その位置は異なる照明器具の需要に応じて調整される。この構造によって、本考案は、タングステン電球にとって代わり、既存の各種照明器具に配置して使用することができ、照明器具全体の金型を新たに作ることによる製造コスト負担の増加を回避し、産業競争上の優位という実用性と進歩性の効果的な上昇を達成する。
【００２０】
また、本考案の電球は、異なる形態のランプ台座に配置することができる。本実施例で使用する照明器具に限定されず、ランプ台座を需要に合った形態の台座に変更することによって、その他の照明器具や照明設備に使用することができる。
【００２１】
上述で述べた通り、本考案の「ＬＥＤ電球」は、複合レンズ及び反射体による多元的光学設計を利用し、ＬＥＤ電球の光に所定の配光形状分布を発生させる。この構造により、従来のタングステン電球を代替するとともに、各種の照明器具に広範に利用することができるということから、産業利用性、新規性、進歩性を備えており、実用新案の要件に合致している。
【符号の説明】
【００２２】
（従来技術）
１０   タングステン電球
２０   照明器具
１１   フィラメント
（本考案）
３０   ランプ台座
３１   放熱フィン
４０   発光ユニット
４１   電子回路板
４２   ＬＥＤ発光体
５０   複合レンズ
５１   外錐面
５２   外向き凸状面
５３   収容孔
５４   内向き凹状面
６０   反射体
７０   電球
８０   照明器具
８１   リフレクター
【図１】
0003182670.tif 000003
【図２】
0003182670.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003182670.tif 000006
【図５】
0003182670.tif 000007