特許 6161106 発光装置及び発光装置用レンズ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6161106

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】発光装置及び発光装置用レンズ

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20170703BHJP

   F21V 7/22 20060101ALI20170703BHJP

   F21V 5/00 20150101ALI20170703BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20170703BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20170703BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20170703BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 211

   F21V7/22 240

   F21S2/00 224

   F21V5/00 510

   F21V5/04 200

   F21V29/503

   F21V5/00 610

   F21Y115:10

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-27429(P2013-27429)

(22)【出願日】2013年2月15日

(65)【公開番号】特開2014-157705(P2014-157705A)

(43)【公開日】2014年8月28日

【審査請求日】2016年1月13日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２４年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、次世代高効率・高品質照明の基盤技術開発、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】300022353

【氏名又は名称】ＮＥＣライティング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115255

【弁理士】

【氏名又は名称】辻丸 光一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100129137

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 ゆみ

(74)【代理人】

【識別番号】100154081

【弁理士】

【氏名又は名称】伊佐治 創

(72)【発明者】

【氏名】沖村 克行

【審査官】 竹中 辰利

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１５２０３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／０１１８１９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ５／００

Ｆ２１Ｖ ５／０４

Ｆ２１Ｖ ７／２２

Ｆ２１Ｖ ２９／５０３

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子、レンズ及び放熱器を含み、
前記放熱器は、筒状で一端が開口しており、
前記発光素子は、前記放熱器内の他端に配置され、
前記レンズは、レンズ本体及びツバ部を含み、
前記レンズ本体は、入射面及び出射面を含み、
前記レンズ本体において、前記入射面及び前記出射面が、対面する状態で位置し、前記発光素子からの光が入射面に入射し、かつ、前記入射した光が前記出射面から出射し、
前記ツバ部は、前記レンズ本体において前記出射面周囲から外側に突出した状態で配置され、
前記ツバ部は、その内部が光透過性であり、かつ、外部に光出射可能であり、
前記レンズは、前記入射面が前記発光素子側に対向し、前記レンズ本体が前記放熱器の開口内に位置する状態で配置され、
前記ツバ部は、前記開口を囲む前記放熱器の側壁上端面の少なくとも一部から前記側壁よりも外側に突出し、
前記ツバ部が突出した位置に対応する前記放熱器の側壁外面は、反射面を有し、
前記ツバ部の前記放熱器と反対側の面の一部又は全部が、有色インクで塗装されている
ことを特徴とする発光装置。

【請求項2】

前記反射面は、前記他端側よりも前記一端側が前記放熱器内部方向に向かって傾いている、請求項１記載の発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置及び発光装置用レンズに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、従来の白熱電球のみでなく、ハロゲン電球についても、省電力、且つ、長寿命なＬＥＤ電球への置き換えが始まっている。ハロゲン電球代替ＬＥＤ電球では、比較的広い配光角度を持つＬＥＤの光を、前面に配置したレンズによって集光し、所望の配光角（例えば、狭角配光形は１５度未満、中角配光形は１５度以上３０度未満、広角配光形は３０度以上９０度未満）としている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６０−１３０００１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ハロゲン電球代替ＬＥＤ電球は、展示物を照射する目的で店舗照明として使用される場合は、所望の角度内で充分な明るさが得られる。このため、店舗照明において、ハロゲン電球からハロゲン電球代替ＬＥＤ電球への置き換えが始まっている。

【0005】

しかしながら、一般的なハロゲン電球とハロゲン電球代替ＬＥＤ電球とでは、光の出射の仕方が大きく異なる。図１０の断面図に、一般的なハロゲン電球を例示する。このハロゲン電球４０は、フィラメント４６、前面ガラス４３及びダイクロイックミラー４４を含む。ダイクロイックミラー４４は、特定の波長帯域の光を透過し、残りの波長領域の光を反射する。このため、図１０中に破線の矢印で示すように、ハロゲン電球４０において、フィラメント４６からダイクロイックミラー４４側に出射された光のうち、特定波長帯域の光は、ダイクロイックミラー４４を透過する。また、フィラメント４６から出射され、前面ガラス４３でダイクロイックミラー４４側に反射された光のうち、特定の波長帯域の光も、ダイクロイックミラー４４を透過する。このように、ハロゲン電球４０では、多くの光がハロゲン電球４０側部へと出射する。

【0006】

図９に、一般的なハロゲン電球代替ＬＥＤ電球の一例を示す。図９（Ａ）は、本例のハロゲン電球代替ＬＥＤ電球を示す平面図である。図９（Ｂ）は、本例のハロゲン電球代替ＬＥＤ電球を示す正面図である。図９（Ｃ）は、本例のハロゲン電球代替ＬＥＤ電球を示す底面図である。図９（Ｄ）は、上方向から見た本例のハロゲン電球代替ＬＥＤ電球を示す斜視図である。図９（Ｅ）は、下方向から見た本例のハロゲン電球代替ＬＥＤ電球を示す斜視図である。図９（Ｆ）は、図９（Ｂ）に示す本例のハロゲン電球代替ＬＥＤ電球のＩＶ−ＩＶ方向から見た断面図である。なお、本例のハロゲン電球代替ＬＥＤ電球の背面図及び両側面図は、図９（Ｂ）に示した正面図と同じとなる。図９（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、本例のハロゲン電球代替ＬＥＤ電球は、ＬＥＤ２６、レンズ２１及び金属製の放熱器（ヒートシンク）２４を含む。放熱器２４は、有底筒状で一端（図９においては、上部）が開口している。ＬＥＤ２６は、放熱器２４内の他端（図９においては、底部）に配置されている。レンズ２１は、レンズ本体２２及びレンズ本体２２から外側に突出したツバ部２３ｃを含む。レンズ２１は、ツバ部２３ｃに設けられたネジ穴２５を用いて、放熱器２４にネジ止めされている。本例のハロゲン電球代替ＬＥＤ電球では、ＬＥＤ２６から出射され、レンズ２１に入射した光のうち金属製の放熱器２４側に出射された光は、金属製の放熱器２４で全て遮断（反射）され、ハロゲン電球代替ＬＥＤ電球側部へと透過することはない。このため、本例のハロゲン電球代替ＬＥＤ電球では、ハロゲン電球代替ＬＥＤ電球側部には光が出射しない。

【0007】

なお、市販のハロゲン電球代替ＬＥＤ電球の一部には、金属製の放熱器に多くのスリットを入れ、このスリットにより、レンズの側面から出射した光をハロゲン電球代替ＬＥＤ電球側部へと取り出しているものがある。しかしながら、このハロゲン電球代替ＬＥＤ電球では、スリットを入れたことで金属製の放熱器の表面積が狭くなるため、放熱効果が損なわれる。また、放熱器の形成材料に透光性のあるガラス又は樹脂を使用し、放熱器を透過させることでハロゲン電球代替ＬＥＤ電球側部へと光を取り出しているハロゲン電球代替ＬＥＤ電球もある。しかしながら、このハロゲン電球代替ＬＥＤ電球でも、ガラス及び樹脂の熱伝導率が金属と比べて小さいため、放熱効果が損なわれる。これらのハロゲン電球代替ＬＥＤ電球では、放熱効果が損なわれることにより、ＬＥＤの温度が充分に下がらないために、発光効率が低下し、明るさも低下する。

【0008】

このように、ハロゲン電球との置き換えを検討するにあたり、光の出射の仕方の相違による視覚的効果の違い、又は放熱効果が損なわれることでの明るさの低下があるために、ハロゲン電球代替ＬＥＤ電球への置き換えが見送られることが少なくない。この点は、ＬＥＤ電球に限らず、有機ＥＬ等を用いた発光装置等においても問題となる。

【0009】

そこで、本発明は、放熱効果を損なうことで明るさを低下させることなく、代替するハロゲン電球と同等又は近似した視覚的効果を得ることが可能な発光装置及びそれに用いるレンズ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】

【0010】

前記目的を達成するために、本発明の発光装置は、
発光素子、レンズ及び放熱器を含み、
前記放熱器は、筒状で一端が開口しており、
前記発光素子は、前記放熱器内の他端に配置され、
前記レンズは、レンズ本体及びツバ部を含み、
前記レンズ本体は、入射面及び出射面を含み、
前記レンズ本体において、前記入射面及び前記出射面が、対面する状態で位置し、前記発光素子からの光が入射面に入射し、かつ、前記入射した光が前記出射面から出射し、
前記ツバ部は、前記レンズ本体において前記出射面周囲から外側に突出した状態で配置され、
前記ツバ部は、その内部が光透過性であり、かつ、外部に光出射可能であり、
前記レンズは、前記入射面が前記発光素子側に対向し、前記レンズ本体が前記放熱器の開口内に位置する状態で配置され、
前記ツバ部は、前記開口を囲む前記放熱器の側壁上端面の少なくとも一部から前記側壁よりも外側に突出し、
前記ツバ部が突出した位置に対応する前記放熱器の側壁外面は、反射面を有し、
前記ツバ部の前記放熱器と反対側の面の一部又は全部が、有色インクで塗装されている
ことを特徴とする。

【0011】

本発明の発光装置用レンズは、
レンズ本体及びツバ部を含み、
前記レンズ本体は、入射面及び出射面を含み、
前記レンズ本体において、前記入射面及び前記出射面が、対面する状態で位置し、発光素子からの光が入射面に入射し、かつ、前記入射した光が前記出射面から出射し、
前記ツバ部は、前記レンズ本体において前記出射面周囲から外側に突出した状態で配置され、
前記ツバ部は、その内部が光透過性であり、かつ、外部に光出射可能であり、
前記ツバ部の前記入射面と反対側に面の一部又は全部が、有色インクで塗装されている
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、放熱効果を損なうことで明るさを低下させることなく、代替するハロゲン電球と同等又は近似した視覚的効果を得ることが可能な発光装置及びそれに用いるレンズを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１（Ａ）は、実施形態１の発光装置を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、実施形態１の発光装置を示す正面図であり、図１（Ｃ）は、実施形態１の発光装置を示す底面図であり、図１（Ｄ）は、上方向から見た実施形態１の発光装置を示す斜視図であり、図１（Ｅ）は、下方向から見た実施形態１の発光装置を示す斜視図であり、図１（Ｆ）は、図１（Ｂ）に示す発光装置のＩ−Ｉ方向に見た断面図である。

【図2】図２（Ａ）は、実施形態１の発光装置におけるレンズを示す平面図であり、図２（Ｂ）は、実施形態１の発光装置におけるレンズを示す正面図であり、図２（Ｃ）は、実施形態１の発光装置におけるレンズを示す底面図であり、図２（Ｄ）は、上方向から見た実施形態１の発光装置におけるレンズを示す斜視図であり、図２（Ｅ）は、下方向から見た実施形態１の発光装置におけるレンズを示す斜視図である。

【図3】図３は、実施形態１の発光装置における別のレンズを示す断面図である。

【図4】図４（Ａ）は、実施形態１の発光装置におけるさらに別のレンズを示す底面図であり、図４（Ｂ）は、実施形態１の発光装置におけるさらに別のレンズを示す平面図である。

【図5】図５（Ａ）は、実施形態１の発光装置におけるさらに別のレンズを示す底面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すレンズのＩＩ−ＩＩ方向に見た断面図であり、図５（Ｃ）は、実施形態１の発光装置におけるさらに別のレンズを示す平面図であり、図５（Ｄ）は、図５（Ｃ）に示すレンズのＩＩ−ＩＩ方向に見た断面図である。

【図6】図６（Ａ）は、実施形態１の発光装置におけるさらに別のレンズを示す断面図であり、図６（Ｂ）は、実施形態１の発光装置におけるさらに別のレンズを示す断面図である。

【図7】図７（Ａ）は、実施形態２の発光装置を示す平面図であり、図７（Ｂ）は、実施形態２の発光装置を示す正面図であり、図７（Ｃ）は、実施形態２の発光装置を示す底面図であり、図７（Ｄ）は、上方向から見た実施形態２の発光装置を示す斜視図であり、図７（Ｅ）は、下方向から見た実施形態２の発光装置を示す斜視図であり、図７（Ｆ）は、図７（Ｂ）に示す発光装置のＩＩＩ−ＩＩＩ方向に見た断面図である。

【図8】図８（Ａ）〜（Ｃ）は、実施形態２の発光装置における放熱器の側壁外面を例示する断面図である。

【図9】図９（Ａ）は、一般的なハロゲン電球代替ＬＥＤ電球の一例を示す平面図であり、図９（Ｂ）は、一般的なハロゲン電球代替ＬＥＤ電球の一例を示す正面図であり、図９（Ｃ）は、一般的なハロゲン電球代替ＬＥＤ電球の一例を示す底面図であり、図９（Ｄ）は、上方向から見た一般的なハロゲン電球代替ＬＥＤ電球の一例を示す斜視図であり、図９（Ｅ）は、下方向から見た一般的なハロゲン電球代替ＬＥＤ電球の一例を示す斜視図であり、図９（Ｆ）は、図９（Ｂ）に示す一般的なハロゲン電球代替ＬＥＤ電球のＩＶ−ＩＶ方向に見た断面図である。

【図10】図１０は、一般的なハロゲン電球の一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の発光装置において、前記反射面は、前記他端側よりも前記一端側が前記放熱器内部方向に向かって傾いていることが好ましい。

【0015】

以下、本発明の発光装置について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明に限定されない。なお、以下の図１から図８において、同一部分には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。

【0016】

［実施形態１］
図１（Ａ）は、本実施形態の発光装置を示す平面図である。図１（Ｂ）は、本実施形態の発光装置を示す正面図である。図１（Ｃ）は、本実施形態の発光装置を示す底面図である。図１（Ｄ）は、上方向から見た本実施形態の発光装置を示す斜視図である。図１（Ｅ）は、下方向から見た本実施形態の発光装置を示す斜視図である。図１（Ｆ）は、図１（Ｂ）に示す発光装置のＩ−Ｉ方向から見た断面図である。なお、本実施形態の発光装置の背面図及び両側面図は、図１（Ｂ）に示した正面図と同じとなる。図１（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、本実施形態の発光装置は、発光素子６、レンズ１及び放熱器（ヒートシンク）４を含む。放熱器４は、有底筒状で一端（図１において、上部）が開口している。本実施形態の発光装置において、放熱器４の形状は、筒状で一端が開口していればよく、図１に示す有底筒状に限られず、放熱器４の他端（図１において、底部）に凹部が形成されていてもよいし、放熱器４の他端が開口していてもよい。発光素子６は、放熱器４内の他端に配置されている。レンズ１は、レンズ本体２及びツバ部３ｃを含む。レンズ１のツバ部３ｃと放熱器４とは、溶着で固定されている。

【0017】

図２を参照して、レンズ１の詳細について説明する。図２（Ａ）は、レンズ１を示す平面図である。図２（Ｂ）は、レンズ１を示す正面図である。図２（Ｃ）は、レンズ１を示す底面図である。図２（Ｄ）は、上方向から見たレンズ１を示す斜視図である。図２（Ｅ）は、下方向から見たレンズ１を示す斜視図である。なお、レンズ１の背面図及び両側面図は、図２（Ｂ）に示した正面図と同じとなる。図２（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、レンズ１は、レンズ本体２及びツバ部３ｃを含む。レンズ本体２は、入射面２ａ及び出射面２ｂを含む。レンズ本体２において、入射面２ａ及び出射面２ｂが、対面する状態で位置し、発光素子６（図１（Ｆ）参照）からの光が入射面２ａに入射し、かつ、前記入射した光が出射面２ｂから出射する。図２（Ａ）〜（Ｅ）では、レンズ本体２において、入射面２ａ及び出射面２ｂが、互いに一定の距離をおいて対面している。図２（Ａ）〜（Ｅ）では、レンズ本体２をお椀状としているが、レンズ１はこれに限定されず、入射面２ａ及び出射面２ｂが、対面する状態で位置するものでありさえすれば、レンズ本体２の形状は特に制限されない。レンズ本体２において、入射面２ａ及び出射面２ｂ以外の部分は、入射した光を略全反射する反射面であることが好ましい。ツバ部３ｃは、レンズ本体２において出射面２ｂ周囲から外側に突出した状態で配置される。ツバ部３ｃは、その内部が光透過性であり、かつ、外部に光出射可能である。

【0018】

レンズ本体２及びツバ部３ｃは、透光性材料で形成されている。前記透光性材料としては、例えば、樹脂材料、ガラス、セラミックス等があげられる。前記樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、光学用シリコーン、ポリオレフィン等があげられる。

【0019】

つぎに、レンズ１の放熱器４内への配置について説明する。図１（Ｆ）に示すとおり、レンズ１は、入射面２ａが発光素子６側に対向し、レンズ本体２が放熱器４の開口内に位置する状態で配置される。図１（Ｆ）では、レンズ１は、ツバ部３ｃが前記開口を囲む放熱器４の側壁上端面上に配置されている。図１（Ｆ）の破線の四角で囲った部分のように、ツバ部３ｃは、前記開口を囲む放熱器４の側壁上端面の少なくとも一部から前記側壁よりも外側に突出している。本実施形態の発光装置は、図１（Ｅ）に示すように、放熱器４に貫通部４ａが設けられていることで、図１（Ｆ）に示すように、ツバ部３ｃが突出した位置に対応する放熱器４の側壁外面が反射面４ｂを有する。

【0020】

前述のとおり、図９に示す一般的なハロゲン電球代替ＬＥＤ電球では、図１０に示すハロゲン電球４０と異なり、発光装置側部には光が出射しない。これに対し、本実施形態の発光装置では、図１（Ｆ）に破線の矢印で示すように、反射面４ｂによりツバ部３ｃから放熱器４側に出射した光を発光装置の後方及び側部に反射することで、図１０に示すハロゲン電球４０と同様に、発光装置側部へと出射する光が存在する。また、本実施形態の発光装置では、放熱器４の表面積は図９に示す一般的なハロゲン電球代替ＬＥＤ電球と変わらないため、放熱効果が損なわれることによる明るさの低下がない。

【0021】

放熱器４の反射面４ｂに、レンズ本体２の入射面２ａと同心円となる凹凸を設けることにより、点灯時に同心円状の陰影ができ、特色のある出射状態（発光状態）とすることが可能となる。同心円状の凹凸に限られず、例えば、ゴルフボール表面のディンプルのような円形等の凹部、又は円形等の凸部でも、特色ある出射状態（発光状態）とすることが可能となる。また、凹凸の組み合わせにより、出射した光で文字又は図柄を表現することも可能となる。

【0022】

図１（Ａ）及び（Ｄ）並びに図２（Ａ）及び（Ｄ）に示すように、本実施形態の発光装置では、ツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面全体が有色インクで塗装されている。本実施形態の発光装置によれば、ツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面において、光の反射量と透過量を調整するとともに、ツバ部３ｃの放熱器４側の面側に所望の色の光を反射させることが可能となる。これにより、本実施形態の発光装置によれば、前記有色インクとして、代替するハロゲン電球においてダイクロイックミラーから出射する特定の波長帯域の光と同一又は近似した光を反射可能なものを用いることで、代替するハロゲン電球と同等又は近似した視覚的効果を得ることができる。前記有色インクとしては、例えば、波長５９５ｎｍ〜６１０ｎｍの光を反射可能な橙色のインク、波長６１０ｎｍ〜７５０ｎｍの光を反射可能な赤色のインク、波長７５０ｎｍ〜８００ｎｍの光を反射可能な赤紫色のインク等があげられる。前記有色インクは一色に限られず、二色以上を組み合わせて用いてもよい。

【0023】

図１（Ａ）及び（Ｄ）並びに図２（Ａ）及び（Ｄ）では、ツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面全体が有色インクで塗装されているが、本実施形態の発光装置は、これに限定されない。本実施形態の発光装置において、ツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面の一部が有色インクで塗装されていてもよい。また、図１（Ａ）及び（Ｄ）並びに図２（Ａ）及び（Ｄ）では、塗装部分全体が有色インクで塗りつぶされているが、本実施形態の発光装置は、これに限定されない。本実施形態の発光装置において、塗装部分に有色インクでドット等のパターンを形成してもよい。

【0024】

つぎに、放熱器４について説明する。放熱器４の形成材料としては、例えば、アルミニウム及びその合金、マグネシウム及びその合金、銅及びその合金等の金属を使用できる。また、放熱器４の形成材料は、例えば、高熱伝導性フィラーを含有させた樹脂でもよい。前記樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ナイロン、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等があげられる。

【0025】

つぎに、発光素子６について説明する。発光素子６としては、例えば、ＬＥＤ、有機ＥＬ、無機ＥＬ等があげられ、ＬＥＤであることが好ましい。ＬＥＤは、特に限定されず、従来公知のものを使用できるが、白色ＬＥＤであることが好ましい。図１（Ｆ）において、発光素子６は、例えば、放熱器４内の他端（図１（Ｆ）において、底部）において、熱導電率の優れた基板（図示せず）に形成された配線パターン上に実装されている。本実施形態の発光装置では、発光素子６が、例えば、シリコーン樹脂等に内包され、前記シリコーン樹脂中に蛍光体が分散されていてもよい。このような形態において、例えば、発光素子６を、青色ＬＥＤとし、前記蛍光体を、黄色蛍光体又は赤・緑蛍光体の組み合わせとすることで、白色光を得ることができる。また、発光素子６を、近紫外ＬＥＤ（ＵＶ−ＬＥＤ）とし、前記蛍光体を赤・緑・青蛍光体の組み合わせ（ＲＧＢ蛍光体）とすることでも、白色光を得ることができる。

【0026】

図１（Ａ）〜（Ｆ）に示す発光装置では、レンズ１のツバ部３ｃと放熱器４との固定手段を溶着としているが、本実施形態の発光装置は、これに限定されない。本実施形態の発光装置において、レンズ１のツバ部３ｃと放熱器４との固定方法は特に制限されず、例えば、溝による嵌合等で固定されていてもよい。また、本実施形態の発光装置は、レンズ１のツバ部３ｃの外周と放熱器４の内面にそれぞれネジ溝を設けることにより、レンズ１を回転させながら放熱器４に嵌合させる態様とすることもできる。

【0027】

図３の断面図に、本実施形態の発光装置における別のレンズ１を示す。図３に示すように、本例のレンズ１は、レンズ本体２の入射面が、発光素子の発光部を配置するために凹形状１０に形成され、凹形状１０の底面に第１の入射面２ａ１を含み、凹形状１０の側面に第２の入射面２ａ２を含むこと以外、図２（Ａ）〜（Ｅ）に示すレンズ１と同様である。凹形状１０には、発光素子の発光部の全部が配置されてもよいし、発光素子の発光部の一部のみが配置されてもよい。レンズ本体２の反射面２ｃは、第２の入射面２ａ２から入射した光を反射する。レンズ本体２の出射面２ｂは、第１の入射面２ａ１から入射した光、及び、第２の入射面２ａ２から入射して反射面２ｃで反射した光を、出射する。

【0028】

第１の入射面２ａ１は、発光素子側に凸になるように形成された略球面を有しており、発光素子から入射した光を出射面２ｂに向けて屈折させる。第２の入射面２ａ２は、凹形状１０の開口が凹形状１０の底面（第１の入射面２ａ１）より広くなるようにテーパ―状に形成されており、発光素子から入射した光を反射面２ｃに向けて屈折させる。反射面２ｃは、第２の入射面２ａ２の凹形状１０の開口部の端部からツバ部３ｃの端部に至る曲面を有しており、第２の入射面２ａ２から入射した光を略全反射するように形成されている。

【0029】

発光素子からレンズ本体２の第１の入射面２ａ１に入射した光の多くは、出射面２ｂに向けて屈折し、出射面２ｂからレンズ１外部へと出射する。また、レンズ本体２の第１の入射面２ａ１でツバ部３ｃ側に屈折した光も、ツバ部３ｃからレンズ１外部へと出射する。

【0030】

発光素子からレンズ本体２の第２の入射面２ａ２に入射した光は、反射面２ｃに向けて屈折し、反射面２ｃで略全反射して出射面２ｂで屈折し、レンズ１外部へと出射する。レンズ本体２の反射面２ｃでツバ部３ｃ側に向けて反射された光も、ツバ部３ｃからレンズ１外部へと出射する。

【0031】

図３に示すレンズ１を用いても、図２（Ａ）〜（Ｅ）に示すレンズ１を用いたのと同様の効果を得ることができる。

【0032】

図２及び図３に示すレンズ１において、例えば、ツバ部３ｃの放熱器４側（図２及び図３において、下側）の面にフロスト処理が施されていてもよい。これにより、ツバ部３ｃの放熱器４側の面の出射効率を上げ、取り出される光の量を増加させることができる。その結果、ツバ部３ｃから放熱器４側に出射する光が増加し、より多くの光を発光装置側部に出射することが可能となる。また、図２及び図３に示すレンズ１において、例えば、ツバ部３ｃの放熱器４と反対側（図２及び図３において、上側）の面にフロスト処理が施されていてもよい。このツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面に施されたフロスト処理により、ツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面でツバ部３ｃの放熱器４側の面側へと反射される光の反射角を、前記反射光がツバ部３ｃの放熱器４側の面から放熱器４側へと出射されるように設計することでも、より多くの光を発光装置側部に出射することが可能となる。さらに、図２及び図３に示すレンズ１において、例えば、ツバ部３ｃの放熱器４側の面及び放熱器４と反対側の面の双方にフロスト処理が施されていてもよく、この場合でも、ツバ部３ｃから放熱器４側に出射する光が増加し、より多くの光を発光装置側部に出射することが可能となる。

【0033】

また、図２に示すレンズ１において、例えば、図４（Ａ）の底面図に示すように、ツバ部３ｃの放熱器４側の面に、任意形状（例えば、多角柱状、半球状等）の凸状部（マイクロレンズアレイ）が形成されていてもよい。これにより、ツバ部３ｃの放熱器４側の面の出射効率を上げ、取り出される光の量を増加させることができる。その結果、ツバ部３ｃから放熱器４側に出射する光が増加し、より多くの光を発光装置側部に出射することが可能となる。また、図２に示すレンズ１において、例えば、図４（Ｂ）の平面図に示すように、ツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面に、マイクロレンズアレイが形成されていてもよい。このツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面に形成されたマイクロレンズアレイにより、ツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面でツバ部３ｃの放熱器４側の面側へと反射される光の反射角を、前記反射光がツバ部３ｃの放熱器４側の面から放熱器４側へと出射されるように設計することでも、より多くの光を発光装置側部に出射することが可能となる。なお、図４（Ｂ）では便宜上省略しているが、実際には、図２（Ａ）及び（Ｄ）に示すのと同様に、ツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面全体が有色インクで塗装されている。さらに、図２に示すレンズ１において、例えば、ツバ部３ｃの放熱器４側の面及び放熱器４と反対側の面の双方にマイクロレンズアレイが形成されていてもよく、この場合でも、ツバ部３ｃから放熱器４側に出射する光が増加し、より多くの光を発光装置側部に出射することが可能となる。なお、図４では、図２に示すレンズ１のツバ部３ｃの放熱器４側の面又は放熱器４と反対側の面にマイクロレンズアレイが形成された場合を示したが、図３に示すレンズ１のツバ部３ｃの放熱器４側の面及び放熱器４と反対側の面の少なくとも一方の面にマイクロレンズアレイを形成することでも同様の効果を得ることができる。

【0034】

そして、図２に示すレンズ１において、例えば、図５（Ａ）の底面図及び図５（Ｂ）の断面図に示すように、ツバ部３ｃの放熱器４側の面に、複数の同心円状の凹凸が形成されていてもよい。これにより、ツバ部３ｃの放熱器４側の面の出射効率を上げ、取り出される光の量を増加させることができる。その結果、ツバ部３ｃから放熱器４側に出射する光が増加し、より多くの光を発光装置側部に出射することが可能となる。また、図２に示すレンズ１において、例えば、図５（Ｃ）の平面図及び図５（Ｄ）の断面図に示すように、ツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面に、複数の同心円状の凹凸が形成されていてもよい。このツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面に形成された複数の同心円状の凹凸により、ツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面でツバ部３ｃの放熱器４側の面側へと反射される光の反射角を、前記反射光がツバ部３ｃの放熱器４側の面から放熱器４側へと出射されるように設計することでも、より多くの光を発光装置側部に出射することが可能となる。なお、図５（Ｃ）では便宜上省略しているが、実際には、図２（Ａ）及び（Ｄ）に示すのと同様に、ツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面全体が有色インクで塗装されている。さらに、図２に示すレンズ１において、例えば、ツバ部３ｃの放熱器４側の面及び放熱器４と反対側の面の双方に複数の同心円状の凹凸が形成されていてもよく、この場合でも、ツバ部３ｃから放熱器４側に出射する光が増加し、より多くの光を発光装置側部に出射することが可能となる。なお、図５では、図２に示すレンズ１のツバ部３ｃの放熱器４側の面又は放熱器４と反対側の面に複数の同心円状の凹凸が形成された場合を示したが、図３に示すレンズ１のツバ部３ｃの放熱器４側の面及び放熱器４と反対側の面の少なくとも一方の面に複数の同心円状の凹凸が形成することでも同様の効果を得ることができる。

【0035】

さらに、図２に示すレンズ１において、例えば、図６（Ａ）の断面図に示すように、ツバ部３ｃの放熱器４側の面に、塗布、印刷、シート貼り付け等により、光拡散材（例えば、樹脂の微粉末）７が配置されていてもよい。これにより、ツバ部３ｃの放熱器４側の面の出射効率を上げ、取り出される光の量を増加させることができる。その結果、ツバ部３ｃから放熱器４側に出射する光が増加し、より多くの光を発光装置側部に出射することが可能となる。前記樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、光学用シリコーン、ポリオレフィン等があげられる。図６では、ツバ部３ｃの放熱器４側の面に樹脂の微粉末７が分布をもって配置されているが、本実施形態の発光装置に用いられるレンズ１は、これに限定されない。本実施形態の発光装置に用いられるレンズ１において、ツバ部３ｃの放熱器４側の面に樹脂の微粉末７が均一に配置されていてもよい。また、図２に示すレンズ１において、例えば、図６（Ｂ）の断面図に示すように、ツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面に、光拡散材７が配置されていてもよい。このツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面に配置された光拡散材７により、ツバ部３ｃの放熱器４と反対側の面でツバ部３ｃの放熱器４側の面側へと反射される光の反射角を、前記反射光がツバ部３ｃの放熱器４側の面から放熱器４側へと出射されるように設計することでも、より多くの光を発光装置側部に出射することが可能となる。さらに、図２に示すレンズ１において、例えば、ツバ部３ｃの放熱器４側の面及び放熱器４と反対側の面の双方に光拡散材が配置されていてもよく、この場合でも、ツバ部３ｃから放熱器４側に出射する光が増加し、より多くの光を発光装置側部に出射することが可能となる。なお、図６では、図２に示すレンズ１のツバ部３ｃの放熱器４側の面又は放熱器４と反対側の面に光拡散材が配置された場合を示したが、図３に示すレンズ１のツバ部３ｃの放熱器４側の面及び放熱器４と反対側の面の少なくとも一方の面に光拡散材を配置することでも同様の効果を得ることができる。

【0036】

［実施形態２］
図７（Ａ）は、本実施形態の発光装置を示す平面図である。図７（Ｂ）は、本実施形態の発光装置を示す正面図である。図７（Ｃ）は、本実施形態の発光装置を示す底面図である。図７（Ｄ）は、上方向から見た本実施形態の発光装置を示す斜視図である。図７（Ｅ）は、下方向から見た本実施形態の発光装置を示す斜視図である。図７（Ｆ）は、図７（Ｂ）に示す発光装置のＩＩＩ−ＩＩＩ方向から見た断面図である。なお、本実施形態の発光装置の背面図及び両側面図は、図７（Ｂ）に示した正面図と同じとなる。図７（Ｆ）に示すように、本実施形態の発光装置は、反射面４ｂが、前記他端側（図１（Ｆ）において、下部）よりも前記一端側（図１（Ｆ）において、上部）が放熱器４内部方向に向かって傾いていること以外、図１に示す実施形態１の発光装置と同様である。本実施形態の発光装置によれば、図７（Ｆ）に破線の矢印で示すように、反射面４ｂによりツバ部３ｃから放熱器４側に出射した光を発光装置側部へと反射することで、より多くの光を発光装置側部へと出射することが可能となる。

【0037】

本実施形態の発光装置において、放熱器４の側壁外面は、前記他端側よりも前記一端側が放熱器４内部方向に傾斜した反射面４ｂを少なくとも一つ有すればよく、図７（Ｆ）に示す態様に限定されず、例えば、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す態様等であってもよい。図８（Ａ）は、放熱器４の側壁外面が途中から傾斜して反射面４ｂとなっている態様である。図８（Ｂ）は、放熱器４の側壁外面が、複数の反射面４ｂを有する態様である。図８（Ｃ）は、反射面４ｂが曲面である態様である。これらの態様であっても、反射面４ｂによりツバ部３ｃから放熱器４側に出射した光を発光装置側部に反射することで、より多くの光を発光装置側部に出射することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0038】

本発明によれば、放熱効果を損なうことで明るさを低下させることなく、代替するハロゲン電球と同等又は近似した視覚的効果を得ることが可能な発光装置及びそれに用いるレンズを提供することができる。本発明の発光装置は、幅広い用途に用いることが可能である。

【符号の説明】

【0039】

１、２１ レンズ
２、２２ レンズ本体
２ａ 入射面
２ｂ 出射面
２ｃ、４ｂ 反射面
３ｃ、２３ｃ ツバ部
４、２４ 放熱器（ヒートシンク）
４ａ 貫通部
６ 発光素子
７ 光拡散材（樹脂の微粒子）
１０ 凹形状
２５ ネジ穴
２６ ＬＥＤ
４０ ハロゲン電球
４３ 前面ガラス
４４ ダイクロイックミラー
４６ フィラメント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】