(57)【要約】    【課題】  深い水中でも破損せずに長期間使用でき、明るくて消費電力が少なく、軽量で簡易な水中照明装置を提供する。    【解決手段】  水中照明装置１は、複数の発光ダイオード１６が、照明すべき前方（矢印方向）を向いて回路基板１７上に接続され、容器１３内に充満された電気絶縁性オイル１４に浸漬されており、該容器１３が、該回路基板１７から電源へ繋がる電線１９を導き出しつつ、該前方側の透明板１１により塞がれて密閉されている。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光ダイオードが、照明すべき前方を向いて回路基板上に接続され、容器内に充満された電気絶縁性オイルに浸漬されており、該容器が、該回路基板から電源へ繋がる電線を導き出しつつ、該前方側の透明板により塞がれて密閉されていることを特徴とする水中照明装置。
【請求項２】
前記発光ダイオードを取巻いて反射器が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の水中照明装置。
【請求項３】
前記電気絶縁性オイルが、無色透明で、粘度を１００〜１０００ＣＳＴとするシリコーンオイルであることを特徴とする請求項１に記載の水中照明装置。
【請求項４】
前記容器へ通じる柔軟な管に、前記電線が挿入され前記電気絶縁性オイルが充満されていることを特徴とする請求項１に記載の水中照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中撮影カメラや水中観察機器の照明灯、潜水艇の前照灯、集魚灯として使用される水中照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海洋や湖沼や河川の水中や水底をカメラで撮影したり観察したりする際、充分な太陽光が届かないので、照明装置で照らす必要がある。
【０００３】
このようなカメラ用の照明装置として、大きな電力を必要とする明るいハロゲンランプ等のフィラメント電球を有するものが、汎用されている。この照明装置を水中深く沈めて使用するには、電球を水圧で破裂させないように、電球前方を透明板で塞いだ頑丈で比較的軽量なチタン合金製などの高価で大掛かりな耐圧容器内に、密閉して収納しなければならない。また、この照明装置は、電球のフィラメントが頻繁に切れるため電球を頻繁に交換しなければならず面倒であり、水中、特に水底に固設して使用している場合に、電球を直ちに交換できず不便である。
【０００４】
電球を用いない照明器具として、特許文献１に、消費電力が小さく耐久性に優れた発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）を耐圧密閉容器に封入した集魚灯が開示されている。この集魚灯も、深く沈める際に、大掛かりで頑丈な耐圧容器に収納する必要がある。
【０００５】
また特許文献２に、非発光側からリードフレームを突出させ外周が一体成形された発光ダイオードを光源とし、その非発光側の面で、リードフレームを包み込み電源部を収容した樹脂体が塞がれている水中照明装置が、開示されている。この水中照明装置は、一旦一体成形してしまうと故障した発光ダイオードを修理したり交換したりできなくなるため不経済なものである。また、単個の発光ダイオードの光量が少な過ぎるので十分な照明光量を得るために、多数の発光ダイオードを使用する照明装置を製作するには、所望の形状に応じ形状の異なる大型の金型で一体成形しなければならず煩雑なうえ、均質に一体成形するのが困難である。
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−１１３８３５号公報
【特許文献２】特開２００２−１００２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、深い水中でも破損せずに長期間使用でき、明るくて消費電力が少なく、軽量で簡易な水中照明装置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】
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された水中照明装置は、複数の発光ダイオードが、照明すべき前方を向いて回路基板上に接続され、容器内に充満された電気絶縁性オイルに浸漬されており、該容器が、該回路基板から電源へ繋がる電線を導き出しつつ、該前方側の透明板により塞がれて密閉されていることを特徴とする。
【０００９】
この水中照明装置は、発光ダイオードが内空を有さず、電球のように水圧で破裂することがなく、如何なる水圧にも耐えることができる。そのため、如何なる深さに沈めても使用できる。さらに照明装置は、簡易な構造であって、軽量である。
【００１０】
発光ダイオードは、フィラメント電球と比べ、エネルギー効率が高く消費電力が少なくて済み、耐久性に優れる。そのため、この照明装置は、頻繁なメンテナンスの必要がなく長期間継続して使用できる。深海等で使用する際に、小さな容量の小型電源で足りるので、照明装置を一層軽量化することができる。この照明装置は、発光ダイオードを一つの回路基板上に縦横に多数接続したり、その回路基板を複数並べたりして、簡便に所望の大型の形状にして、明るく照明することができる。
【００１１】
発光ダイオードは、例えば白色乃至電球色のものが用いられる。発光ダイオードは、発光体素子が電気絶縁性オイルに露出したままであってもよい。発光ダイオードは、発光体素子がエポキシ樹脂のような透明樹脂製のレンズで覆われた高輝度のものであってもよい。この高輝度の発光ダイオードが電気絶縁性オイルに浸漬されていると、このレンズとこのオイルとの屈折率差が小さいために、発光ダイオードから発せられる光が、その界面で殆んど屈折せず、無指向性となる。
【００１２】
そのため、発光ダイオードのレンズの有無に関わらず、水中照明装置は、発光ダイオードの発光を、集光させることなく容器１３の前方側の透明板へ向かわせそこから無指向に散光させる。このような水中照明装置１は、前方を万遍なく照明するのに用いられる。
【００１３】
透明板が樹脂製またはガラス製で平坦であることが好ましい。平坦であると、製造し易いうえ、発光ダイオードの発光が透明板の全体から均等に発せられるので明暗のない均質な照明を行うことができる。透明板は、容器の蓋であっても底板であってもよい。
【００１４】
請求項２に記載された水中照明装置は、前記発光ダイオードを取巻いて、反射器が配置されていることを特徴としている。この水中照明装置は、発光ダイオードの発光を散乱させずにその正面の照度を大きくしたり、集光させて所望範囲のみの照度を大きくしたりするものである。
【００１５】
反射器は、例えば表面に銀色光沢塗装を施した樹脂、メッキ処理を施した金属、研磨した金属で形成されるもので、その反射面で光の反射効率が高いものである。
【００１６】
反射器は、逆円錐状で発光ダイオードを各々取巻くものであってもよい。また、反射器は、容器の内壁の側面を反射面にすることにより、または、透明板の外周を取り囲みつつそれよりも前方へ突き出した反射板とすることにより、全ての発光ダイオードを包括的に取巻くものであってよい。
【００１７】
請求項３に記載された水中照明装置は、前記電気絶縁性オイルが、無色透明で、粘度を１００〜１０００ＣＳＴとするシリコーンオイルであることを特徴とする。シリコーンオイルは、電気絶縁性が特に優れるものであり、無色透明であると発光の損失が少ない。この範囲を超える高粘度のものは、流動性が低過ぎて、水中照明装置の組立ての作業効率を悪くしてしまう。一方、この範囲未満の低粘度のものは、温度や圧力による体積変化が大き過ぎる。
【００１８】
請求項４に記載された水中照明装置は、前記容器へ通じる柔軟な管に、前記電線が挿入され前記電気絶縁性オイルが充満されていることを特徴とする。電気絶縁性オイルは、温度や圧力により僅かに体積変化するが、この柔軟な管がその変化を緩衝するため、容器を破損させない。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の水中照明装置は、容器の内外の圧力差を全く生じない構造であるため、水中の深浅に関わらず使用できる。この装置は、発光ダイオードを多数使用して明るく照明しても消費電力が少なく、均等に圧力がかかるので耐久性に優れ煩雑な点検をしなくても長期間継続して使用できるうえ、万一、一部の発光ダイオードが故障してもそれだけを個別に交換できるので、経済的である。この装置は、簡易で軽量であり、大型化することが可能であるため、水中撮影する際に用いるカメラの照明灯、集魚灯のみならず、できる限り軽量化が要求される深海用潜水艦の照明灯として使用される。この装置は、発光を無指向にして幅広く照明するために使用することもでき、発光を集光させて特定範囲を照明するために使用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２１】
図１に本発明を適用する水中照明装置１の断面図を示す。
【００２２】
水中照明装置１は、外形を略直方体とする硬質塩化ビニル樹脂製の筐体１２と、それを塞いでいるアクリル樹脂製の平坦な透明板１１とで形成されている容器１３内に、照明すべき前方を向いた複数の発光ダイオード１６が収容されている。
【００２３】
発光ダイオード１６は、電球色高輝度ＬＥＤ（日亜化学工業社製）が各列６個ずつ直列に繋がれ、その８０列が並列に並べられたもので、回路基板１７上に接続されている。発光ダイオード１６の前方で末広がりとなるように円錐状に切削されその切削面を光沢銀色で塗装されているアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体製の反射器１５が、各々の発光ダイオード１６を取巻いて、配置されている。回路基板１７から延びる電線１９は、その途中に直流電圧２４Ｖで発光ダイオードが点灯するように抵抗（不図示）が繋がれ、容器１３から導き出されている。
【００２４】
容器１３には、電気絶縁性オイルである粘度３５０ＣＳＴのシリコーンオイル１４（東レダウコーニング社製）が約１．４リットル充満されている。このシリコーンオイル１４に、反射器１５、発光ダイオード１６、回路基板１７が浸漬されている。ビニル樹脂製の柔軟な管２０の一端が、容器１３へ通じている。この管２０は、回路基板１７から直流電源（不図示）へ繋がる電線１９を挿入しつつ、このシリコーンオイル１４で充満されている。容器１３は、透明板１１と筐体１２とがパッキンを介してネジ止めされ、電源へ接続する水中コネクタ（不図示）で管２０の他端が閉塞されていることにより、シリコーンオイル１４で隙間なく充満されたまま、密閉されている。各発光ダイオード１６と、透明板１１とは、僅かに数ｍｍ程度均等に離れている。
【００２５】
この水中照明装置１は、次のようにして使用される。
【００２６】
水中照明装置１を水中に沈める。水圧により、シリコーンオイルの体積が僅かに小さくなるが、柔軟な管２０の収縮により緩衝され、照明装置１に過度な応力がかからない。所望の照明場所に到達したら、電源から電気を供給する。すると、発光ダイオードが発光し、２点破線方向に照射され、近傍を照明する。水中照明装置１の透明板１１の中心から正面前方１ｍの位置での照度は３００ルクスであった。これと同距離でこの正面前方から側方へ外れた位置での照度が丁度半分となる角度の２倍の角度を指向特性としたとき、この指向特性は９０度であった。
【００２７】
以上、反射器１５を用いた実施例について説明したが、反射器１５がないこと以外は前記実施例と同様な水中照明装置を用いたところ、前記と同様にして測定した正面での照度が２１６ルクスで、指向特性が１３０度であった。なお、反射器が、容器の内壁の側面１８で光沢銀色に塗装したものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の水中照明装置は、水中、特に深い水中で使用される水中撮影カメラの照明灯、水中観察機器の照明灯、潜水艇の前照灯、集魚灯として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を適用する水中照明装置の実施の一例を示す断面図である。
【００３０】
【図２】本発明を適用する水中照明装置の実施途中の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１は水中照明装置、１１は透明板、１２は筐体、１３は容器、１４は電気絶縁性オイル、１５は反射器、１６は発光ダイオード、１７は回路基板、１８は側面、１９は電線、２０は柔軟な管である。
【図１】
2005327669.tif 000003
【図２】
2005327669.tif 000004