(57)【要約】【課題】反射型ＬＥＤを利用した光源ユニットであって、広い面積を均一に高輝度に照射が可能な光源ユニットを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、内部に凹面状の反射面２０を有する支持体６０と、支持の反射面の上方中央部にリード７０，８０にて当該反射面に向けて発光するように支持された発光素子９０とを備えた反射型ＬＥＤ２に対して、反射型ＬＥＤ２の出光面部分にフライアイレンズ５を設置した光源ユニット１を特徴とする。【選択図】      図１
2012119340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に凹面状の反射面を有する支持体と、前記支持の前記反射面の上方中央部にリードにて当該反射面に向けて発光するように支持された発光素子とを備えた反射型ＬＥＤに対して、
前記反射型ＬＥＤの出光面部分にフライアイレンズを設置したことを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記反射型ＬＥＤとフライアイレンズをユニットケース内に収容して成る請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記ユニットケースに前記反射型ＬＥＤを複数組並列するように収容したことを特徴とする請求項２に記載の光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型ＬＥＤを利用した光源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、監視カメラには夜間撮像のためにカメラの監視方向を照射するために監視カメラと共に光源ユニットが装備されている場合が多い。このような光源ユニットには、低消費電力であるメリットが活かせるＬＥＤが利用されている。そして、このような光源ユニットに利用されるＬＥＤは、砲弾型ＬＥＤが一般的である。
【０００３】
砲弾型ＬＥＤの場合、その照射角が広いために撮像方向に光を集めて照射するためにはコリメートレンズをＬＥＤの光出射方向の前方に設置していた。ところが、砲弾型ＬＥＤの前方にコリメートレンズを設置した光源ユニットの場合、ＬＥＤチップからコリメートメンズまでの間に距離があり、その間に光がロスしてしまい、輝度の高い光の放射ができない問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７２５７９号公報
【特許文献２】特開２００６−０９３４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、反射型ＬＥＤを利用した光源ユニットであって、高輝度で照射角も広く照射が可能な光源ユニット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】
【０００６】
本発明は、内部に凹面状の反射面を有する支持体と、前記支持の前記反射面の上方中央部にリードにて当該反射面に向けて発光するように支持された発光素子とを備えた反射型ＬＥＤに対して、前記反射型ＬＥＤの出光面部分にフライアイレンズを設置した光源ユニットを特徴とする。
【０００７】
上記光源ユニットは、前記反射型ＬＥＤとフライアイレンズをユニットケース内に収容したものとすることができる。
【０００８】
また、上記光源ユニットは、前記ユニットケースに前記反射型ＬＥＤを複数組並列するように収容したものとすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光源ユニットによれば、反射型ＬＥＤとその出光面部分に配置されたフライアイレンズにて構成したので、本来高輝度発光ができる反射型ＬＥＤの高輝度な光をフライアイレンズにて出光面全体に均一な輝度で広がる光に変換して出光させることができ、出光方向の前方に広がりのある明るい光を照射できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第1の実施の形態の光源ユニットの斜視図。
【図２】上記実施の形態の光源ユニットの正面図。
【図３】上記実施の形態の光源ユニットの図２におけるＡ−Ａ線断面図。
【図４】上記実施の形態の光源ユニットの分解斜視図。
【図５】上記実施の形態に利用する反射型ＬＥＤの斜視図。
【図６】上記実施の形態に利用する反射型ＬＥＤの断面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態の光源ユニットの斜視図。
【図８】上記実施の形態の光源ユニットによる照射域の説明図。
【図９】比較例の反射型ＬＥＤの照射域の説明図。
【図１０】従来の砲弾型ＬＥＤの照射域の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１〜図４に示すように、本発明の第１の実施の形態の光源ユニット１は、反射型ＬＥＤ２を基板３に実装し、この反射型ＬＥＤ２と基板３をユニットケース４に下面開口部から収容し、ユニットケース４の上部開口面にフライアイレンズ５を嵌め込んで取り付けた構成である。フライアイレンズ５は一側面に１個の係爪５１を持ち、反対側面に２個の係爪５２を持っていて、ユニットケース４の一側面と反対側面に設けた係止め片４１，４２の穴それぞれに弾性的に圧入することで係止、固定されている。
【００１３】
図３にて分かるように、反射型ＬＥＤ２とフライアイレンズ５との間にはある程度、例えば５ｍｍ程度のクリアランスが設けてあり、これによって反射型ＬＥＤ２の構造物の陰が出射光に陰となって表れないようにしてある。
【００１４】
この光源ユニット１に利用される反射型ＬＥＤ２は、図５、図６に示す構造である。すなわち、上面部に放物凹面状の反射面２０を有し、周囲の壁部３０の一辺の上部中央に溝４０が形成され、対向辺の上部３箇所に溝５１，５２，５３が形成された直方体状の支持体６０と、この支持体６０の反射面２０の上方を一方の壁面から他方の壁面まで横切り、当該支持体６０の両方の壁側面及び底面に沿うように、狭幅の上片７１ａ，７１ｂ、広幅の垂直片７２ａ，７２ｂ、広幅の下片７３ａ，７３ｂがコの字状に形成されている素子マウント側リード７０と、この素子マウント側リード７０と対置され、同様に狭幅の上片８１、広幅の垂直片８２、広幅の下片８３がコの字状に形成されているワイヤ接続側リード８０と、素子マウント側リード７０の上片７１ａ，７１ｂの中央接続部に形成された素子マウント部７４に搭載された発光素子９０とから構成されている。発光素子９０にはワイヤ１０の一端が接続され、ワイヤ１０の他端はワイヤ接続側リード８０の上片８１の先端部に接続されている。
【００１５】
素子マウント側リード７０の幅狭の上片７１ａ，７１ｂは、支持体６０の上面の中心線に沿い直線状に延びるストレートな形状である。そして、素子マウント側リード７０の片側、狭幅の上片７１ａに連続している広幅の垂直片７２ａには、この上片７１ａに平行にして水平に伸びる副片７５が形成してある。また副片７５の先端は膨出部７６としてある。
【００１６】
他方、ワイヤ接続側リード８０の上片８１は、素子マウント側リード７０の長手方向の中心線に平行な根本部分から先が斜めにして反射面２の上方中央部に向かって屈曲して延び、その先端部分が素子マウント側リード７０の中心部の素子マウント部７４に対して近接する位置に位置する形状にしてある。
【００１７】
素子マウント側リード７０の片側の狭幅の上片７１ａと副片７５との折り曲げ基部が支持体６０の一辺の上部中央位置の溝５１と側方位置の溝５２とのそれぞれに嵌合され、支持体６０の溝５１，５２の外部で広幅の垂直片７２ａが支持体６０の側面に沿い、かつ広幅の下片７３ａが支持体６０の底面に接している。
【００１８】
素子マウント側リード７０の反対側の狭幅の上片７１ｂの折り曲げ基部が支持体６０の対向辺の上部中央位置の溝４０に嵌合され、支持体６０の溝４０の外部で広幅の垂直片７２ｂが支持体６０の側面に沿い、かつ広幅の下片７３ｂが支持体６０の底面に接している。
【００１９】
他方のワイヤ接続側リード８０の屈曲した上片８１の折り曲げ基部が支持体６０の一辺の側方位置の溝５３に嵌合され、支持体６０の溝５３の外部で広幅の垂直片８２が支持体６０の側面に沿い、かつ広幅の下片８３が支持体６０の底面に接している。
【００２０】
支持体６０の溝４０，５１〜５３それぞれにおいて、１対のリード７０，８０それぞれの上片７１ａ，７１ｂ，８１の嵌合部分、また副片７５の嵌合部分の上面側から支持体６０の上縁面までの段差を塞ぐようにその段差部分に小さなＵＶ硬化性樹脂を詰めて硬化させて堰止め１１，１２１，１２２，１２３とし、同時にリード７０，８０それぞれの上片７１ａ，７１ｂ，８１と副片７５の折り曲げ基部を固定している。そして、支持体６０の凹部内に、例えば、特許第４００１３４７号公報に記載されているカチオン重合型透明エポキシ樹脂のような透明エポキシ樹脂もしくは透明シリコン樹脂のような透明樹脂１３を支持体６０の上縁面に達する深さに充填して硬化させることで、１対のリード７０，８０の上片７１ａ，７１ｂ，８１と副片７５の部分や発光素子９０、ワイヤ１０を透明樹脂１３の中に埋没させた状態で固定している。
【００２１】
図４に示すように、上記構成の反射型ＬＥＤ２は、基板３上に載置し、底部両側のリード７０，８０の下片７３ａ，８３それぞれを半田にてプラス端子３１、マイナス端子３２に接続して固定する。このマウント状態で、それらのプラス端子３１、マイナス端子３２に通電することで発光素子９０に両リード７０，８０を通じて通電して発光させる。発光素子９０からの光は、図６において矢印線で示すように大部分が下方に出て放物曲面の反射面２０にて反射され、ほぼ平行光線となって支持体６０の上面から出光する。このため、本実施の形態の反射型ＬＥＤ２は光の向きが揃い指向性が強い光（照射角が狭い光）、したがって光が当たるところでは輝度の高い光を得ることができる。尚、本発明に用いる反射型ＬＥＤ２は上記実施の形態のタイプに限定されるものではない。
【００２２】
上記構成の光源ユニット１の照射特性について説明する。上記の反射型ＬＥＤ２の照射角の狭いほぼ平行光がフライアイレンズ５に入射すると、フライアイレンズ５の特性により碁盤の目状に分割された後、各々のレンズがいったん集光スポットを形成し、再び広がった光束が照射面に重畳的に投影されるようになり、光を効率良く照射面に導くと共に照射面での光強度を均一にすることができる。このため、フライアイレンズ５を用いない反射型ＬＥＤ単体の照射角よりも広い照射面を均一に照らすことができる。
【００２３】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の光源ユニットを図７を用いて説明する。本実施の形態の光源ユニット１Ａは、ユニットケース４Ａ内に複数個、ここでは４個の反射型ＬＥＤ２を基板３Ａ上に実装したものを下面開口部から収容し、ユニットケース４Ａの上面開口部に反射型ＬＥＤ２の４個分をカバーする面積のフライアイレンズ５Ａを嵌め込んで固定して構成している。
【００２４】
本実施の形態の光源ユニット１Ａによれば、複数個の反射型ＬＥＤ２を用いているので、第１の実施の形態の反射型ＬＥＤ単体を用いる光源ユニット１に対して、より明るく、より広い範囲の照射が可能である。
【実施例】
【００２５】
図８は本発明の１つの実施例の図７に示す構造の４個の反射型ＬＥＤを用いた光源ユニットによる照射特性を示している。照射領域ＰＬ１の全体がほぼ均一に広い面積に照射されている。図９は４個の反射型ＬＥＤのみでフライアイレンズを除去した光源ユニットの比較例による照射特性を示している。二重に描いた内側の照射領域ＰＬ２１は高照度の領域を示し、外側の照射領域ＰＬ２２は低照度の領域を示している。図１０は、全電力消費量が図８の実施例の光源ユニットとほぼ同じである砲弾型ＬＥＤ１０個を用いた従来例の光源ユニットの照射特性を示している。ここでも二重に描いた内側の照射領域ＰＬ３１は比較的高照度の領域を示し、外側の照射領域ＰＬ３２は低照度の領域を示している。
【００２６】
図９に示したフライアイレンズを用いていない比較例の反射型ＬＥＤ４個による照射特性は、図１０に示した従来例の砲弾型ＬＥＤ１０個による照射特性よりも広い面積で高輝度に照射できている。これに対して、図８に示した本発明の実施例のフライアイレンズを採用した反射型ＬＥＤ４個の光源ユニットの照射特性は、中心部での輝度はフライアイレンズを用いない比較例の反射型ＬＥＤ４個の光源ユニットに比べれば低下しているが、照射対象のほぼ全体を照射できるまでに照射面積が拡大している。
【００２７】
これにより、本発明の実施例の光源ユニットは、広い照射領域を明るく照射することができ、かつ照射面での光強度を均一にすることができることが確認できた。
【００２８】
尚、本発明は第１、第２の実施の形態によって記載したが、反射型ＬＥＤは実施の形態のものに限定されるわけではなく、一般的な反射型ＬＥＤを使用することができ、また、フライアイレンズも特に図示のものに限定されるわけではなく、一般的な特性のものを採用することができる。
【００２９】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００３０】
１，１Ａ  光源ユニット
２  反射型ＬＥＤ
３，３Ａ  基板
４  ユニットケース
５，５Ａ  フライアイレンズ
【図１】
2012119340.tif 000003
【図２】
2012119340.tif 000004
【図３】
2012119340.tif 000005
【図４】
2012119340.tif 000006
【図５】
2012119340.tif 000007
【図６】
2012119340.tif 000008
【図７】
2012119340.tif 000009
【図８】
2012119340.tif 000010
【図９】
2012119340.tif 000011
【図１０】
2012119340.tif 000012