(57)【要約】【課題】  発光ダイオード等の発光素子を光源として、広範な用途に供することができるようにする。【解決手段】  整列された発光素子２の発光面２２に半円柱形の共通のアウタレンズ３が対面されている。発光素子２は、格子状に整列されている。アウタレンズ３は、発光素子２の直交する２つの方向の整列に対面されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
整列された発光素子の発光面に半円柱形の共通のアウタレンズが対面された照明装置において、発光素子は格子状に整列され、アウタレンズは発光素子の少なくとも異なる２つの方向の整列に対面されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１の照明装置において、アウタレンズは発光素子の１つの方向の整列の複数列に対面する半円柱形が連続した正方形の単位面と発光素子の他の１つの方向の整列の複数列に対面する半円柱形が連続した正方形の単位面とが隣接されていることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項２の照明装置において、アウタレンズは両単位面が一体的に成形されていることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項２の照明装置において、アウタレンズは各単位面が同一の部材で方向を変えて組合わされていることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を光源とする照明装置に係る技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
最近、安価に量産されるようになってきた発光ダイオード等のような半導体系の発光素子が各種の照明装置の光源として使用することが試みられるようになってきている。発光ダイオード等のように光の照射の指向性が高い発光素子については、発光面にアウタレンズを対面させて指向性を調整することが行われている。
【０００３】
従来、発光ダイオード等の発光素子を光源とする照明装置技術としては、例えば、以下に記載のものが知られている。
【特許文献１】特開昭６３−８０４０２号公報
【特許文献２】実開平６−４４１５７号公報  特許文献１，２には、整列された発光素子の発光面に半円柱形（蒲鉾形）の共通のアウタレンズが対面された照明装置が記載されている。
【０００４】
特許文献１に係る照明装置は、各発光素子の発光面からスポット的に照射された光をアウタレンズで屈折させて合成し、光の照射を発光素子の整列方向（アウタレンズの長さ方向）に延びる帯状に調整するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２に係る照明装置では、アウタレンズの長さ方向には光の照射が充分に拡張されるものの、アウタレンズの長さ方向と直交する方向には光の照射が充分に拡張されず、光源の全方向にむらなく光を照射させることができないため、用途が制約されてしまうという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、発光ダイオード等の発光素子を光源として広範な用途に供することのできる照明装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の課題を解決するため、本発明に係る照明装置は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。
【０００８】
即ち、請求項１では、整列された発光素子の発光面に半円柱形の共通のアウタレンズが対面された照明装置において、発光素子は格子状に整列され、アウタレンズは発光素子の少なくとも異なる２つの方向の整列に対面されていることを特徴とする。
【０００９】
この手段では、アウタレンズの長さ方向には光の照射が充分に拡張されるという特性を利用して、アウタレンズの長さ方向を発光素子の格子状の整列の少なくとも異なる２方向に設定することで、光源の全方向にむらなく光を照射させる。
【００１０】
また、請求項２では、請求項１の照明装置において、アウタレンズは発光素子の１つの方向の整列の複数列に対面する半円柱形が連続した正方形の単位面と発光素子の他の１つの方向の整列の複数列に対面する半円柱形が連続した正方形の単位面とが隣接されていることを特徴とする。
【００１１】
この手段では、アウタレンズを半円柱形が連続した正方形の単位面として方向の異なるものを隣接させることで、光源の全方向への光の照射をより均等化させる。
【００１２】
また、請求項３では、請求項２の照明装置において、アウタレンズは両単位面が一体的に成形されていることを特徴とする。
【００１３】
この手段では、アウタレンズの全体を一体的に成形することで、製造手段として合成樹脂材の射出成形技術等の採用を可能にする。
【００１４】
また、請求項４では、請求項２の照明装置において、アウタレンズは各単位面が同一の部材で方向を変えて組合わされていることを特徴とする。
【００１５】
この手段では、アウタレンズの各単位面を同一の部材とすることで、製造手段として合成樹脂材の押出成形技術，切断加工技術等の採用を可能にする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る照明装置は、アウタレンズの長さ方向には光の照射が充分に拡張されるという特性を利用して、アウタレンズの長さ方向を発光素子の格子状の整列の少なくとも異なる２方向に設定することで、光源の全方向にむらなく光を照射させるため、発光ダイオード等の発光素子を光源として広範な用途に供することのできる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る照明装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図５は、本発明に係る照明装置を実施するための最良の形態の第１例を示すものである。
【００１９】
第１例は、図１に示すように、長方形の実装基板１に格子状（マトリクス状）に整列された光源である発光ダイオードからなる発光素子２に対して、実装基板１とほぼ同形の長方形に一体成形されたアウタレンズが３が対面されている。
【００２０】
実装基板１は、実装面１１に発光素子２を格子状に整列させて実装するための実装構造が設けられ、長手側の縁辺にアウタレンズ３を取付けるための取付ネジ４が螺合される４個のネジ孔１２が穿孔されている。
【００２１】
発光素子２は、方体形であるチップ形（ブロック形）に形成され、下面が実装基板１の実装面１１に実装される実装面２１とされ、上面が光を発光する発光面２２とされている。発光素子の整列は、８×２４の合計１９２個とされている。
【００２２】
アウタレンズ３は、ほぼ半円柱形のレンズ部３１が平板形の連結部３２を介して連続され、長手側の縁辺に実装基板１に取付けるための取付ネジ４が挿通される４個の挿通孔３３が穿孔されたフランジ部３４が設けられている。レンズ部３１は、図３，図４に示すように、下面である弦面３１ａが発光素子２の発光面２２に対面され、上面である弧面３１ｂが光を照射する照射面となっている。
【００２３】
このアウタレンズ３は、８個のレンズ部３１と７個の連結部３２とが８×８の合計６４個の発光素子２に対面される正方形の単位面Ａ，Ｂを構成して、３つの単位面Ａ，Ｂが隣接されることで長方形を形成している。両端の単位面Ａにおけるレンズ部３１は、長さ方向（半円柱形の軸方向）が図面の左右方向に設定されている。中央の単位面Ｂにおけるレンズ部３１は、長さ方向が図面の上下方向に設定されている。即ち、単位面Ａ，Ｂでは、図５に示すように、レンズ部３１が対面される発光素子２の整列Ｘ，Ｙが直交していることになる。この単位面Ａ，Ｂが隣接されるアウタレンズ３については、光透過性の良好なポリカーボネート等の合成樹脂材を射出成形することにより製造することができる。
【００２４】
実装基板１とアウタレンズ３とは、アウタレンズ３の挿通孔３３に挿通された取付ネジ４をリング形のスペーサ５に挿通してから実装基板１のネジ孔１２に螺合締付けすることで組付けられる。なお、スペーサ５の厚さを調整することで、発光素子２の発光面２２とアウタレンズ３のレンズ部３１との間隔を変更して、アウタレンズ３からの光の照射領域を調整することが可能である。
【００２５】
アウタレンズ３組付けられた実装基板１は、図示しない絶縁基板，配線基板等を介して放熱体が取付けられたケーシングに取付けられる。また、ケーシングには、アウタレンズ３側を覆うような透光性のカバーが被覆される。この結果、照明装置としての製品化が完成する。
【００２６】
第１例の光の照射では、アウタレンズ３の半円柱形のレンズ部３１の長さ方向には光の照射が充分に拡張されるものの長さ方向と直交する方向には光の照射が充分に拡張されないという特性から、直交する照射幅ａ，ｂに差があるが、隣接する単位面Ａ，Ｂで照射幅ａ，ｂが逆手方向に位置されていることになる（図２〜図４参照）。従って、両単位面Ａ，Ｂの照射幅ａ，ｂが合成されることで、光源の全方向にむらなく光を照射させることができることになる。
【００２７】
このため、光の照射の指向性の高い発光ダイオードからなる発光素子２を光源としているにもかかわらず、広範な用途に供することができる。
【００２８】
なお、第１例を発光素子２の整列とアウタレンズ３の構造との改良で構成することができ、しかもアウタレンズ３を合成樹脂材の射出成形技術で製造することができるため、安価，容易な製造が可能となる。
【００２９】
第１例の具体的用途としては、照射により光に対して正の走性を有する魚を集める集魚灯が挙げられる。
【００３０】
集魚灯として使用すると、光量が充分であるにもかかわらず照射領域が狭いために照射角度を変えて多数基を設置しなければならなかった場合に、設置基数を減少させても照射領域を減少させなくてすむことになって、設備コスト，運転コスト（消費電力）を低減することができる。
【００３１】
図６は、本発明に係る照明装置を実施するための最良の形態の第２例を示すものである。
【００３２】
第２例は、アウタレンズ３が別個の３面からなる単位面Ａ，Ｂを組合わせることで形成されている。ただし、単位面Ａ，Ｂは、同一の部材として形成され方向を変えて組合わされている。
【００３３】
第２例によると、光透過性の良好なポリカーボネート等の合成樹脂材を押出成形して、アウタレンズ３のレンズ部３１，連結部３２が長尺に連続する押出材Ｐを形成し、押出材Ｐを切断して正方形の単位面Ａ，Ｂからなるアウタレンズ３を製造することができる。従って、第１例に比して、アウタレンズ３の成形のための金型が簡素化されて、製造がより安価，容易になる。
【００３４】
なお、第２例のアウタレンズ３については、単位面Ａ，Ｂを個別に実装基板１に取付けることもできるし、単位面Ａ，Ｂをフレーム等で一体化させてから実装基板１に取付けることもできる。
【００３５】
図７は、本発明に係る照明装置を実施するための最良の形態の第３例を示すものである。
【００３６】
第３例は、第１例の発光素子２の整列Ｙに代えて、発光素子２の整列Ｘに対して４５度の角度をもった発光素子２の整列Ｚにアウタレンズ３のレンズ部３１を対面させている。
【００３７】
第３例によると、第１例に比して、光源の周囲への光の照射の調整を精密に行うことができる。
【００３８】
以上、図示した各例の外に、アウタレンズ３の単位面Ａ，Ｂを千鳥状に隣接させることも可能である。また、アウタレンズ３の単位面Ａ，Ｂを４面以上として各種の形状の照射面を構成することも可能である。
【００３９】
さらに、発光ダイオード以外の光の照射の指向性の高い半導体系等の発光素子２にも適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明に係る照明装置は、ケーシング，カバー等の外装構造に影響を与えないため、屋外，屋内，水中等の用途向けに自由に外装構造を選択して用途を拡張することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る照明装置を実施するための最良の形態の第１例の分解状態の斜視図である。
【図２】図１の組立状態図である。
【図３】図２の縦断面図である。
【図４】図３と直交する線に沿った図２の縦断面図である。
【図５】図２の要部の簡略化した平面図である。
【図６】本発明に係る照明装置を実施するための最良の形態の第２例の製造例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る照明装置を実施するための最良の形態の第３例の簡略化した平面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１            実装基板
２            発光素子
２２          発光面
３            アウタレンズ
３１          レンズ部
Ａ，Ｂ        単位面
【図１】
2008277158.tif 000003
【図２】
2008277158.tif 000004
【図３】
2008277158.tif 000005
【図４】
2008277158.tif 000006
【図５】
2008277158.tif 000007
【図６】
2008277158.tif 000008
【図７】
2008277158.tif 000009