説明

レンズ及びそれを用いたランプ

【課題】簡単な造形かつ低コストであるレンズを提供するとともに、そのレンズを利用して発光ダイオード(light emitting diode = LED)を光源として採用できる装飾的なランプを提供する。
【解決手段】レンズとそのレンズを使用したランプが提供される。ランプがランプシェードとベースとレンズと発光ダイオード光源とを含む。ランプシェードがベースに組み立てられる。レンズがベース上に配置されるとともに、ランプシェード中に位置する。レンズが第1表面と第2表面と第3表面と第4表面とを有する。第2表面が第1表面を取り囲んで整合的に収容空間を形成するとともに、第3表面が第4表面を取り囲み、かつ第2表面の外側に位置する。第1表面が収容空間および第4表面間に位置している。発光ダイオード光源がレンズ中の収容空間中に位置する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、ランプに関し、特に、レンズ及びそれを用いたランプに関する。
【背景技術】
【0002】
コンパクトな容量ならびに長寿命という利点を有する発光ダイオード(light emitting diode = LED)は、日常生活で一般的に採用される光源となってきている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従来のLED光源の応用において、LED光源は、指向性を有する光源であり、LED光源の前方に位置する直接照明された部分は、より高い照度レベルを有するとともに、直接照明されない部分の照度レベルは、直接照明された部分のそれと較べてより低いものとなる。LED光源の指向性のために、LED光源は、装飾的な(decorative)照明としてではなく、部分的に高い照度を必要とするランプとして主に採用されている。
【0004】
そこで、この発明の目的は、簡単に造形され、かつ低コストであるレンズを提供することにある。
【0005】
発明の目的は、発光ダイオード(light emitting diode = LED)を光源として採用した装飾的なランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明は、第1表面と第2表面と第3表面と第4表面とを有するレンズを提供する。第2表面が第1表面を取り囲んで第1表面と整合的に収容空間を形成する。凹状表面である第3表面が第4表面を取り囲むとともに、第2表面の外側に位置する。第1表面が収容空間および第4表面間に位置している。
【0007】
この発明のレンズの実施形態中、第1表面と第2表面とが凸状表面であり、かつ第3表面と第4表面とが凹状表面である。
【0008】
この発明のレンズの実施形態中、第3表面が屈折部分と全反射部分とを有する。屈折部分が第1表面に比較的近いとともに、全反射部分が第4表面に比較的近い。
【0009】
この発明のレンズの実施形態中、第3表面および第4表面のうち少なくとも1つが更に光路を調整するために配列された微細構造を有する。
【0010】
この発明のレンズの実施形態中、レンズがさらに第3表面の下端に接続された複数の固定部分を含む。
【0011】
この発明は、さらに、ランプシェードとベースと上記したレンズとLED光源とを含むランプを提供する。ランプシェードがベースに組み立てられる。レンズがベース上に配置されるとともに、ランプシェード中に位置する。LED光源がレンズ中の収容空間中に位置する。
【0012】
この発明のランプの実施形態中、レンズの第3表面の下端に位置する固定部分がベースに接続される。ランプが更に固定部分を貫通する複数のファスナーを含んでレンズをベースに固定する。
【0013】
この発明のランプの実施形態中、ランプが更に固定部分およびベース間に配置される接着剤層を含む。
【発明の効果】
【0014】
上記に照らして、この発明のレンズは、簡単に作られるとともに、低いコストを有するものとなる。ランプにレンズを適用することによって、LED光源の光路が変化させられることが可能であり、LED光源もまた装飾的なランプとして採用できるものとなる。つまり、この発明のレンズは、簡単な構造を有するとともに、容易に製作されるため、低い製作コストとなる。さらに、指向性を有するLED光源を備えたレンズを採用することにより、LED光源の可視角度範囲が拡大されて、LED光源もまた装飾的なランプに適用され、LED光源の応用範囲を更に広げるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】この発明の実施形態にかかる異なる視角からのレンズを示す概略図である。
【図2】この発明の実施形態にかかる異なる視角からのレンズを示す概略図である。
【図3】図1中のレンズをA−A線に沿って示した断面図である。
【図4】図1中のレンズを採用したランプを示す概略図である。
【図5】発光ダイオード光源によりレンズを介して発射される光の調整を示す概略図である。
【図6】発光ダイオード光源によりレンズを介して発射される光の調整を示す概略図である。
【図7】発光ダイオード光源によりレンズを介して発射される光の調整を示す概略図である。
【図8】異なる照度基準を規準化(normalizing)した後のランプの照度分布を示す説明図である。
【図9】複数の固定部分を有するレンズを示す概略図である。
【図10】別な実施形態にかかるレンズを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図1と図2とは、それぞれ、この発明の実施形態にかかる異なる視角からのレンズを示す概略図である。図3は、図1中のレンズをA−A線に沿って示した断面図である。図1と図2と図3とにおいて、この実施形態のレンズ100は、第1表面110と第2表面120と第3表面130と第4表面140とを有する。第2表面120が第1表面110を取り囲んで整合的に(conformally)収容空間Sを形成する。第3表面130が第4表面140を取り囲むとともに、第2表面120の外側に位置している。第1表面110が収容空間Sおよび第4表面140間に位置する。
【0017】
従って、レンズ100の第1表面110と第2表面120とは、凸状表面であるとともに、第3表面130と第4表面140とは、この実施形態において凹状表面である。
【0018】
図4は、図1中のレンズを採用したランプを示す概略図である。図2と図3と図4とにおいて、レンズ100が装飾的なランプ200に適用される。このランプ200がランプシェード210とベース220とレンズ100と発光ダイオード(light emitting diode = LED)光源230とを含む。ランプシェード210がベース220に組み立てられる。ランプシェード210は、装飾的なランプ200の需要に応じて任意の形状とすることができる。レンズ100がベース220上に配置されるとともに、ランプシェード210中に位置している。発光ダイオード(LED)光源230がレンズ100の収容空間S中に位置している。
【0019】
図5から図7は、それぞれ、発光ダイオード光源によりレンズを介して発射される光の調整を示す概略図である。より良い図解のために、図5から図7は、LED光源230とレンズ100とレンズ100を介して調整された後のLED光源230の光路だけを示している。図5において、第1表面110に直面するレンズ100の収容空間S中に配置されたLED光源230によって発射された光は、LED光源230の指向性により制限されるために、狭い可視範囲を有する。しかし、レンズ100の第1表面110は、平面でも斜面でもない。第1表面110は、曲率を有する表面であり、LED光源230から発射された光が第1表面110を通ってレンズ100に入るとともに、第1表面110の曲率により屈折された光が光の可視範囲を増大させる。また、第1表面110を通ってレンズ100に進入した光が湾曲した第4表面140を介して屈折して発射される。その結果、LED光源230により発射される光の可視範囲がさらに拡大される。
【0020】
図6において、第2表面120に直面するLED光源230により発射された光は、湾曲した第2表面120によって屈折させられる。光は、湾曲した第3表面130を通ってレンズ100の外へ射出される。特に、第2表面120からの屈折した光が第3表面130の下部から射出される。
【0021】
図7において、より大きい角度を有し、かつLED光源230から発射された光が第1表面110を通ってレンズ100に入るとともに、第3表面130の上部に射出される。この時、全反射が発生し、光が反射されて第4表面140から射出される。従って、第1表面110に比較的近い第3表面130の容易に屈折させられる下部が屈折部分と呼ばれるとともに、第4表面140に比較的近い容易に全反射される第3表面130の上部が全反射部分と呼ばれる。ここで、屈折部分と全反射部分とは、一般的に分かれている。ランプ200のレンズ100中で使用される各屈折部分および全反射部分は、収容空間S中に配置されたLED光源230の位置に従って変更できる。
【0022】
図8は、異なる照度基準を規準化した後のランプの照度分布を示す説明図である。図8に示したように、レンズ100がランプ200中に採用されて、ランプ200の可視角度範囲が約−85°〜+85°となる。つまり、ランプ200が170°の可視角度範囲を有する。また、ランプ200が可視角度範囲内で均一な照明を有し、指向性を有するLED光源230を利用する従来の装飾的なランプの不均一な照明が調整される。
【0023】
さらに、微細構造(図示せず)が第3表面130および第4表面の少なくとも1つ上に形成される。微細構造の配置は、光路の調整を容易にしてグレアを回避する。
【0024】
図9は、複数の固定部分を有するレンズを示す概略図である。図4と図9とにおいて、ベース220上にレンズ100をしっかりと配置するために、レンズ100が更に第3表面130の下端に接続される固定部分150を含む。ランプ200が更にネジのような複数のファスナー(留め具、 図示せず)を含むとともに、ファスナーが固定部分150を介してベース220に固着されてベース220上にレンズ100を固定する。各固定部分150が開口152を有するとともに、ファスナーが開口152を介してベース220に固着される。
【0025】
別な実施形態中、固定部分150'は、(図10に示すように)開口152を欠いているとともに、レンズ100'が固定部分150'を介してベース220上に配置される。ここで、固定部分150'とベース220との間には、レンズ100'をベース220上に固定するために接着剤層を有する。この実施形態は、ベース220上に固定部分150を固定する方法を制限するものではない。説明されていない他の実施形態中、複数のラッチ(図示せず)がベース220上に配置されている。レンズ100が固定部分150をラッチおよびベース220の表面間のスペースにねじ込むことによりベース220に固定される。
【0026】
つまり、この発明のレンズは、簡単な構造を有するとともに、容易に製作されるため、低い製作コストとなる。さらに、指向性を有するLED光源を備えたレンズを採用することにより、LED光源の可視角度範囲が拡大されて、LED光源もまた装飾的なランプに適用され、LED光源の応用範囲を更に広げるものとなる。
【0027】
以上のように、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【産業上の利用可能性】
【0028】
本発明は、装飾的なランプに適用する指向性を備えたLEDに関するものである。
【符号の説明】
【0029】
100,100' レンズ
110 第1表面
120 第2表面
130 第3表面
140 第4表面
150,150' 固定部分
152 開口
200 ランプ
210 ランプシェード
220 ベース
230 LED(発光ダイオード)光源
S 収容空間

【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に発光ダイオード光源が配置されるレンズであって、
第1表面と第2表面と第3表面と第4表面とを含み、
前記第2表面が前記第1表面を取り囲んで収容空間を形成し、
前記発光ダイオード光源が前記収容空間の内部に位置し、
前記第3表面が、前記第4表面を取り囲むとともに、前記第2表面よりも外側に位置し、
前記第1表面が前記収容空間と前記第4表面との間に位置し、
前記第3表面が凹状表面である、レンズ。
【請求項2】
前記第1表面および前記第2表面がそれぞれ凸状表面であり、かつ前記第4表面が凹状表面である請求項1に記載のレンズ。
【請求項3】
前記第3表面が屈折部分と全反射部分とを有し、前記屈折部分が前記第4表面よりも前記第1表面に近いとともに、前記全反射部分が前記第1表面よりも前記第4表面に近い請求項1に記載のレンズ。
【請求項4】
前記第3表面および前記第4表面のうち少なくとも1つが、光路を調整するために配列された微細構造をさらに有する請求項1に記載のレンズ。
【請求項5】
前記第3表面の下端に接続された複数の固定部分をさらに含む請求項1に記載のレンズ。
【請求項6】
ランプシェードと、
前記ランプシェードに組み立てられたベースと、
前記ベース上に配置されるとともに、前記ランプシェードの内部に位置し、第1表面と第2表面と第3表面と第4表面とを有し、前記第2表面が前記第1表面を取り囲んで収容空間を形成し、前記第3表面が、前記第4表面を取り囲むとともに、前記第2表面よりも外側に位置し、前記第1表面が前記収容空間と前記第4表面との間に位置し、かつ前記第3表面が凹状表面であるレンズと、
前記レンズの前記収容空間の内部に配置された発光ダイオード光源と
を含むランプ。
【請求項7】
前記第1表面および前記第2表面がそれぞれ凸状表面であるとともに、前記第4表面が凹状表面である請求項6に記載のランプ。
【請求項8】
前記第3表面が屈折部分と全反射部分とを有し、前記屈折部分が前記第4表面よりも前記第1表面に近いとともに、前記全反射部分が前記第1表面よりも前記第4表面に近い請求項6に記載のランプ。
【請求項9】
前記第3表面および前記第4表面のうち少なくとも1つが、光路を調整するために配列された微細構造をさらに有する請求項6に記載のランプ。
【請求項10】
前記第3表面の下端に接続されるとともに、前記ベースに接続される複数の固定部分をさらに含む請求項6に記載のランプ。
【請求項11】
前記複数の固定部分の各々と対応させて複数のファスナーが設けられ、当該複数のファスナーの各々は、対応する固定部分を貫通して、前記ベース上に前記レンズを固定する請求項10記載のランプ。
【請求項12】
前記複数の固定部分および前記ベース間に配置された接着剤層をさらに含む請求項10記載のランプ。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate


【公開番号】特開2012−63762(P2012−63762A)
【公開日】平成24年3月29日(2012.3.29)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2011−178698(P2011−178698)
【出願日】平成23年8月18日(2011.8.18)
【出願人】(511067167)泰金▲宝▼電通股▲ふん▼有限公司 (3)
【出願人】(511067204)金▲宝▼電子工業股▲ふん▼有限公司 (3)
【Fターム(参考)】