JP2013122863A

JP2013122863A - Ｌｅｄ電球

Info

Publication number: JP2013122863A
Application number: JP2011270979A
Authority: JP
Inventors: Jiro Miura; 次朗三浦
Original assignee: PIAA Corp
Current assignee: PIAA Corp
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-06-20

Abstract

【課題】出来る限り光の届かないダーク領域を無くしてフィラメント電球に近い配光を有するＬＥＤ電球を提供する。
【解決手段】前方に向けて光を照射する前方照射ＬＥＤ３と、側方に向けて光を照射する側方照射ＬＥＤ４を同一平面上に実装したＬＥＤ回路基板５を、ベース基板６に対して三角柱形状となるように起立して配置することで、光の照射が無いダーク領域を無くしてフィラメント電球に近い配光を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィラメント電球と同様、広い範囲を照射可能とするＬＥＤ電球に関する。

近年、ＣＯ２削減などの地球環境保護の観点から白熱球のようなフィラメント電球に代えてＬＥＤを光源に用いたＬＥＤ電球が普及し始めて来た。自動車用の電球も同様、ＬＥＤ電球が使用されるようになっ来ている。

ＬＥＤは、指向性が強いためフィラメント電球のように広がりを持った配光を確保することが難しい。そこで、フィラメント電球に近い配光を出すために、正面方向に向けて光を照射するドーム型レンズ付きＬＥＤと側方に向けて光を照射するチップ型ＬＥＤを組み合わせたＬＥＤ電球が提案されている（例えば、特許文献１等に記載）。

特許文献１に記載のＬＥＤ電球は、ドーム型レンズ付きＬＥＤの照射方向をＺ軸方向とした場合、Ｚ軸方向と直角をなす両方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とすると、１枚の基板の表面と裏面にそれぞれＸ軸方向に照射するチップ型ＬＥＤとＹ軸方向に照射するチップ型ＬＥＤを配置した構造としている。

特許文献１に記載のＬＥＤ電球では、ドーム型レンズ付きＬＥＤが前方へ光を照射し、チップ型ＬＥＤが側方へ光を照射することで、指向性のあるＬＥＤの配光を２種類の配光特性を持つＬＥＤを使用してフィラメント電球に近い配光としている。

特許第３７６２３９１号公報

しかし、特許文献１に記載のＬＥＤ電球では、特許公報の図４に記載されたようにチップ型ＬＥＤによる光の配光が狭く暗い領域が多く存在している。また、ドーム型レンズ付きＬＥＤとチップ型ＬＥＤとの間にも光が存在しないダーク領域が存在する。

そこで、本発明は、出来る限り光の届かないダーク領域を無くしてフィラメント電球に近い配光を有するＬＥＤ電球を提供することを目的とする。

第１の発明は、レンズカバーと、前方に向けて光を照射する前方照射ＬＥＤと、前方照射ＬＥＤの照射方向に対して垂直な側方に向けて光を照射する側方照射ＬＥＤと、前方照射ＬＥＤ及び側方照射ＬＥＤを同一平面上に実装したＬＥＤ回路基板と、ＬＥＤ回路基板の複数枚を起立配置させるベース基板と、ＬＥＤ回路基板とベース基板が結合されてそれぞれに形成された配線パターン同士を接続して形成される点灯回路と、ソケットに装着される電気的接続手段とを備えたことを特徴としている。

第２の発明は、第１の発明において、ベース基板に起立配置されるＬＥＤ回路基板は、全体の形状を三角柱形状としていることを特徴としている。

第３の発明は、第１の発明において、ベース基板に起立されるＬＥＤ回路基板は、全体の形状を円柱形状としていることを特徴としている。

第４の発明は、第１から第３の何れか１つに記載の発明において、フィラメント電球用ソケットに装着された時のフィラメント電球の光源位置に、側方照射ＬＥＤが配置されていることを特徴としている。

第５の発明は、第１から第４の何れか１つに記載の発明において、前方照射ＬＥＤがＬＥＤ回路基板の先端に設けられていることを特徴としている。

第６の発明は、第１から第５の何れか１つに記載の発明において、ＬＥＤ回路基板はベース基板に形成された固定孔に挿入部を挿入し、挿入側のベース基板の一面と突き出た他面のそれぞれの面において、互いの配線パターン同士をはんだ接続したことを特徴としている。

第１の発明によれば、ＬＥＤ回路基板の同一平面上に前方照射ＬＥＤと側方照射ＬＥＤを配置しているので、それらの２種類のＬＥＤを近づけて配置することが可能となり、前方に向けて照射される光と側方に向けて照射される光とによりそれらの間のダーク領域を減らすことができる。また、本発明によれば、ベース基板に複数枚のＬＥＤ回路基板を起立配置することで、ＬＥＤの数が増えることにより配光領域が増え、フィラメント電球に近い配光をとることができる。

第２の発明によれば、ベース基板に起立配置されるＬＥＤ回路基板を、その全体形状が三角柱形状となるようにしているので、最も少ないＬＥＤの数でダーク領域を減らすことができる。特に、このＬＥＤ電球によれば、低コストにできる。

第３の発明によれば、ベース基板に起立配置されるＬＥＤ回路基板を、その全体形状が円柱形状となるようにしているので、ダーク領域をほとんど無くすことができ、フィラメント電球と同等な配光を実現することができる。

第４の発明によれば、側方照射ＬＥＤを、フィラメント電球用ソケットに装着された時のフィラメント電球の光源位置に配置しているので、フィラメント電球の配光に近い配光となる。

第５の発明によれば、前方照射ＬＥＤをＬＥＤ回路基板の先端に設けているので、前方への照射による配光を確実に確保することができる。

第６の発明によれば、ベース基板に形成された固定孔の挿入側と突き出し側の該ベース基板の一面と他面のそれぞれに、ＬＥＤ回路基板とベース基板に形成された互いの配線パターン同士をはんだ接続しているので、はんだ接続部によってＬＥＤ基板とベース基板の結合力を高めることができる。

図１は本実施形態のＬＥＤ電球を示し、（ａ）はレンズカバーの一部を破断して示す平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）はレンズカバーを破断して示す正面図である。図２は本実施形態のＬＥＤ電球の分解斜視図である。図３は本実施形態のＬＥＤ電球のＬＥＤ回路基板とベース基板との配置関係を示す図である。図４は本実施形態のＬＥＤ電球におけるＬＥＤ回路基板とベース基板の配線パターン接続状態を示す図である。図５は本実施形態のＬＥＤ電球の点灯回路図である。図６は本実施形態のＬＥＤ電球におけるＬＥＤ回路基板を円柱形状とした例を示す図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１には本実施形態のＬＥＤ電球を示し、図２には本実施形態のＬＥＤ電球の分解斜視図を示す。

本実施形態のＬＥＤ電球１は、レンズカバー２と、前方照射ＬＥＤ３と、側方照射ＬＥＤ４と、これら前方照射ＬＥＤ３及び側方照射ＬＥＤ４を実装させるＬＥＤ回路基板５と、ベース基板６と、点灯回路と、ソケットに装着される電気的接続手段７とを備えている。

レンズカバー２は、先端をドーム形状とする筒体として形成されている。レンズカバー２の開口周縁部２ａには、このレンズカバー２を電気的接続手段７に取り付けるための係止爪８が設けられている。係止爪８は、レンズカバー２の開口周縁部２ａから電気的接続手段７へと延びる係止片９の先端に形成されている。かかるレンズカバー２は、無色或いは着色された透明なプラスチックからなる。

前方照射ＬＥＤ３は、図１（ｃ）の矢印Ａで示す方向を前方方向とした場合に、矢印Ａで示す前方方向へ光を照射する。この前方照射ＬＥＤ３は、実装面（ＬＥＤ回路基板５の一面５ａ）に対して側面（平行）に向けて光を放つ。

側方照射ＬＥＤ４は、図１（ｃ）の矢印Ａと垂直な方向である矢印Ｂで示す方向を側方方向とした場合に、矢印Ｂで示す側方へ光を照射する。この側方照射ＬＥＤ４は、実装面（ＬＥＤ回路基板５の一面５ａ）に対して上面（垂直）に向けて光を照射する。

ＬＥＤ回路基板５は、例えば長方形状をなし、その長手方向の先端に更に突出する挿入部１０を有している。ＬＥＤ回路基板５の一面５ａには、図３に示すように、前方照射ＬＥＤ３と側方照射ＬＥＤ４が同一平面上に実装されている。前方照射ＬＥＤ３は、ＬＥＤ回路基板５の長手方向先端に設けられている。側方照射ＬＥＤ４は、ＬＥＤ電球１がフィラメント電球用ソケットに装着された時のフィラメント電球の光源位置に配置されている。また、これら前方照射ＬＥＤ３と側方照射ＬＥＤ４は、光の無いダーク領域を極力減らすことができるように接近して設けられている。また、ＬＥＤ回路基板５には、点灯回路を構成する配線パターン１１が形成されている。

この実施形態では、前方照射ＬＥＤ３及び側方照射ＬＥＤ４を同一平面上に実装したＬＥＤ回路基板５は３枚使用され、後述するベース基板６に対して起立配置されてその全体形状を三角柱形状としている。

ベース基板６には、ＬＥＤ回路基板５を組み付けるための固定孔１２が形成されている。この固定孔１２には、ＬＥＤ回路基板５に形成された挿入部１０が差し込まれるようになっている。かかる固定孔１２は、全部で３つ形成されており、３枚のＬＥＤ回路基板５を挿入固定させた時に、これらＬＥＤ回路基板５が三角柱形状となるような位置に設けられている。

ベース基板６の挿入側となる一面６ａとその反対側に挿入部１０が突き出る他面６ｂのそれぞれの面には、点灯回路を構成する配線パターン１３が形成されている。他面６ｂの配線パターンの図示は省略してある。そして、ＬＥＤ回路基板５の挿入部１０に形成された配線パターン１１と、ベース基板６の一面６ａ及び他面６ｂに形成されるそれぞれの配線パターン１３とが図４に示すようにはんだ接続されている。このように、固定孔１２に差し込まれた部位ではんだによる電気的接続部１４が形成されることで、ＬＥＤ回路基板５のベース基板６に対する起立状態が保持できる。

また、このベース基板６には、他面６ｂに形成された配線パターンに接続される２本の外部端子１５が設けられている。外部端子１５は、後述する電気的接続手段７に取り付けられ、図示を省略するフィラメント電球ソケットの端子と接触するようになっている。

ＬＥＤ回路基板５に形成された配線パターン１１とベース基板６に形成された配線パターン１３とがはんだによる電気的接続部１４によって接続されることで、図５に示す点灯回路１６が形成される。点灯回路１６は、各ＬＥＤ回路基板５に実装された前方照射ＬＥＤ３と側方照射ＬＥＤ４とが直列に接続されると共に、それらが並列に配置された回路構造になっている。この点灯回路１６には、ベース基板６に実装された抵抗１７が設けられている。

電気的接続手段７は、フィラメント電球用ソケットに装着されて前記点灯回路１６を電源側の回路に接続するためのもので、絶縁性樹脂材料などによるハウジング１８を有している。ハウジング１８には、レンズカバー２に形成された係止爪８を係止させる被係止凹部１９が形成されている。この被係止凹部１９に係止爪８を係止させることで、レンズカバー２がハウジング１８に装着される。また、ハウジング１８は、開口部入口側にベース基板６を嵌め込むようにして装着させるようになっている。

このように構成されたＬＥＤ電球１は、ＬＥＤ回路基板５の先端に設けられた前方照射ＬＥＤ３から前方に向けて照射される光の配光Ｈｈは、図１（ｂ）に示すように３枚のＬＥＤ回路基板５が三角柱形状とされていることから光が３箇所から照射されることにより、フィラメント電球と同等の広がりを持った配光となる。

また、このＬＥＤ電球１では、前方照射方向と垂直である側方には、同じく三角柱形状に起立配置された３枚のＬＥＤ回路基板５に実装された３つの側方照射ＬＥＤ４からそれぞれ図１（ａ）に示すように側方に向かって照射される配光Ｈｓが得られる。側方照射ＬＥＤ４による配光Ｈｓは、例えば照射角度θを１２０度程度の広がりを持っている。このため、三角柱形状に起立配置されたＬＥＤ回路基板５のそれぞれに実装された３つの側方照射ＬＥＤ４による照射範囲は、ほぼ３６０度の広がりを持って側方を照射することができる。

また、側方照射ＬＥＤ４は、フィラメント電球用ソケットに装着された時のフィラメント電球の光源位置に配置されているので、フィラメント電球の配光に近い配光が得られる。このように、配光方向を異にする２種類のＬＥＤを適切な配置にすることで、ダーク領域を出来る限り無くすことができ、フィラメント電球に近い配光をとることができる。

本実施形態のＬＥＤ電球１の組立方法について簡単に説明する。先ず、前方照射ＬＥＤ３と側方照射ＬＥＤ４を実装したＬＥＤ回路基板５を、図３に示すようにベース基板６に取り付ける。すなわち、ＬＥＤ回路基板５に形成された挿入部１０をベース基板６の固定孔１２に差し込んで、ＬＥＤ回路基板５をベース基板６に対して起立させる。

そして、側方照射ＬＥＤ４に形成された配線パターン１１とベース基板６に形成された配線パターン１３を固定孔１２の挿入側及び突き出し側でそれぞれはんだ接続する。なお、固定孔１２から他面６ｂに突き出た挿入部１０を加締めれば、ベース基板６に対するＬＥＤ回路基板５の固定が確実になる。この作業を繰り返し行うことで、３枚のＬＥＤ回路基板５をベース基板６に固定してその全体形状を三角柱形状とする。

そして、外部端子１５をハウジング１８の開口部２０からその底に形成された端子孔２１を通してベース基板６をハウジング１８にセットした後、外部端子１５をハウジング１８に設けた設置部位に折り曲げてセットする。次に、ＬＥＤ回路基板５及びベース基板６を覆うようにしてレンズカバー２を被せ、該レンズカバー２に形成した係止爪８をハウジング１８に形成した被係止凹部１９に係合させる。これで、ＬＥＤ電球１の組立作業が完了する。

以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されない。
例えば、図６に示すように、ベース基板６に起立されるＬＥＤ回路基板５を、その全体形状が円柱形状となるようにしてもよい。ＬＥＤ回路基板５を円柱形状となるようにベース基板６に起立配置すれば、３６０度全体に渡り側方へ光を照射することができる。

また、ＬＥＤ回路基板５の配置は、三角柱形状や円柱形状の他、多角形状とすることもできる。また、前記実施形態では、ＬＥＤ電球１としてウエッジ式電球を例示したが、これに限定されることはない。

本発明は、フィラメント電球用ソケットに装着されるＬＥＤ電球として利用できる。

１ＬＥＤ電球
２レンズカバー
３前方照射ＬＥＤ
４側方照射ＬＥＤ
５ＬＥＤ回路基板
６ベース基板
７電気的接続手段
１０挿入部
１１、１３配線パターン
１５外部端子
１６点灯回路

Claims

レンズカバーと、
前方に向けて光を照射する前方照射ＬＥＤと、
前方照射ＬＥＤの照射方向に対して垂直な側方に向けて光を照射する側方照射ＬＥＤと、
前方照射ＬＥＤ及び側方照射ＬＥＤを同一平面上に実装したＬＥＤ回路基板と、
ＬＥＤ回路基板の複数枚を起立配置させるベース基板と、
ＬＥＤ回路基板とベース基板が結合されてそれぞれに形成された配線パターン同士を接続して形成される点灯回路と、
ソケットに装着される電気的接続手段とを備えた
ことを特徴とするＬＥＤ電球。
請求項１記載のＬＥＤ電球であって、
ベース基板に起立配置されるＬＥＤ回路基板は、全体の形状を三角柱形状としている
ことを特徴とするＬＥＤ電球。
請求項１記載のＬＥＤ電球であって、
ベース基板に起立されるＬＥＤ回路基板は、全体の形状を円柱形状としている
ことを特徴とするＬＥＤ電球。
請求項１から３の何れか１項に記載のＬＥＤ電球であって、
フィラメント電球用ソケットに装着された時のフィラメント電球の光源位置に、側方照射ＬＥＤが配置されている
ことを特徴とするＬＥＤ電球。
請求項１から４の何れか１項に記載のＬＥＤ電球であって、
前方照射ＬＥＤがＬＥＤ回路基板の先端に設けられている
ことを特徴とするＬＥＤ電球。
請求項１から５の何れか１項に記載のＬＥＤ電球であって、
ＬＥＤ回路基板はベース基板に形成された固定孔に挿入部を挿入し、挿入側のベース基板の一面と突き出た他面のそれぞれの面において、互いの配線パターン同士をはんだ接続した
ことを特徴とするＬＥＤ電球。