JP2014112561A - Illumination method of led lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LEDランプの照明方法に関する。 The present invention relates to an illumination method for an LED lamp.
従来、例えば、タクシー等の車両のルーフに取り付けられ、会社名や広告文字などを表示する車両用表示灯には電球や蛍光灯を光源として用い、これをソケットにねじ込んで装着し、その発光により表示カバー体を内側から照らし、表示カバー体に表示されている会社名や広告文字を影絵のように浮き上がらせて見せる構造にしている。しかしながら、電球や蛍光灯の場合、消費電力が大きいこと、また寿命が短いことが問題点であった。 Conventionally, for example, a light bulb or a fluorescent lamp is used as a light source for a vehicle display lamp that is attached to the roof of a vehicle such as a taxi and displays a company name or advertising characters. The display cover body is illuminated from the inside, and the company name and advertising characters displayed on the display cover body are lifted and displayed like a shadow. However, in the case of a light bulb or a fluorescent lamp, the problem is that the power consumption is large and the lifetime is short.
近年、電球や蛍光灯に代わる光源として白色LEDが注目されている。車両用表示灯にその光源として白色LEDを用いた技術として、特開2006-4786号公報(特許文献1)に記載されたものや特開2006-260969号公報(特許文献2)に記載されたものが知られている。 In recent years, white LEDs have attracted attention as light sources that replace light bulbs and fluorescent lamps. As a technique using a white LED as a light source for a vehicle display lamp, a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-4786 (Patent Document 1) and a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-260969 (Patent Document 2) are described. Things are known.
特許文献1に記載された技術は、会社名や広告文字などを表示する表示カバー体の背面に導光板を配置し、導光板の側面にLEDを配置し、LEDの光を導光板に導き、表示カバー体の面全体を背面から照明するものである。この特許文献1に記載された技術は、従来の電球や蛍光灯のランプを装着しているソケットにLEDランプを装着して使用するものではない。
The technology described in
また、特許文献2に記載された技術は、3色LEDをLED専用の基板上に実装し、これを表示カバー体内に配置し、その発光により表示カバー体を内側から照らし、表示カバー体に表示されている会社名や広告文字を影絵のように浮き上がらせて見せる構造である。この特許文献2に記載された技術も、従来の電球や蛍光灯のランプを装着しているソケットにLEDランプを装着して使用するものではない。
The technique described in
本願出願人は、上記の従来技術の問題点を解決する発明として、従来の白熱電球やボール型蛍光灯等のランプを装着しているソケットに装着して使用することができ、その発光によって従来同様に表示カバー体を内側から照らして表示カバー体に表示されている会社名や広告文字を影絵のように浮き上がらせて見せることができる1灯式のLEDランプを、特願2009−75994号にて提案している。 The applicant of the present application can be used by being mounted on a socket in which a lamp such as a conventional incandescent bulb or a ball-type fluorescent lamp is mounted as an invention for solving the above-described problems of the prior art. Similarly, Japanese Patent Application No. 2009-75994 discloses a one-lamp type LED lamp that can illuminate the display cover body from the inside and show the company name and advertising characters displayed on the display cover body as if they were shadows. I have proposed.
本発明は、上述した本願出願人の提案のLEDランプの照明方法の改良に係り、従来の白熱電球やボール型蛍光灯等のランプを装着しているソケットに装着して使用することができ、その発光によって従来同様に表示カバー体を内側から照らして表示カバー体に表示されている会社名や広告文字を影絵のように浮き上がらせて見せることができ、かつ低消費電力で高照度に照明できるLEDランプの照明方法を提供することを目的とする。 The present invention relates to the improvement of the LED lamp illumination method proposed by the applicant of the present invention, and can be used by being mounted on a socket in which a lamp such as a conventional incandescent bulb or a ball-type fluorescent lamp is mounted, The light emission can illuminate the display cover body from the inside as before, and the company name and advertising characters displayed on the display cover body can be lifted up like a shadow, and can be illuminated with high power and low power consumption. An object of the present invention is to provide an illumination method for an LED lamp.
本発明はまた、複数個のLEDパッケージを用いて360度全方向を均等な明るさで正面できるLEDランプの照明方法を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide an illumination method for an LED lamp that can be fronted with uniform brightness in all directions of 360 degrees using a plurality of LED packages.
本発明の特徴は、車両に取り付けられて文字などを表示する車両用表示灯の光源ランプとして利用されるLEDランプのLED照明方法であって、ランプ口金に3枚の配線基板を3角筒状に装着し、前記3枚の配線基板上それぞれのプリント配線上には発光面の中心軸の方向から前記発光面の中心軸に対し90度の方向まで光を放射する180度の配光特性を備えた1個の箱型LEDパッケージを実装し、前記3枚の配線基板の全体を覆うように透光性のランプボールを装着したLEDランプにおいて、前記1個の各配線基板上の箱型LEDパッケージを同時に発光させることにより、前記3角筒状の周囲360度全方向で照明することを特徴とするLEDランプの照明方法である。 A feature of the present invention is an LED illumination method of an LED lamp that is used as a light source lamp of a vehicle display lamp that is attached to a vehicle and displays characters, etc., and includes three wiring boards in a triangular tube shape on a lamp base And a light distribution characteristic of 180 degrees that emits light from the direction of the central axis of the light emitting surface to the direction of 90 degrees with respect to the central axis of the light emitting surface on each printed wiring on the three wiring boards. In an LED lamp mounted with one provided box-type LED package and mounted with a translucent lamp ball so as to cover the entire three wiring boards, the box-type LED on each of the one wiring board An illumination method for an LED lamp, wherein a package is caused to emit light simultaneously to illuminate 360 degrees around the triangular cylinder.
本発明のLED照明方法によれば、1個の各配線基板上の箱型LEDパッケージを同時に発光させることにより、3角筒状の周囲360度全方向で照明することができるので、従来の白熱電球やボール型蛍光灯等のランプを装着しているソケットに装着して使用することができ、その発光によって従来同様に表示カバー体を内側から照らして表示カバー体に表示されている会社名や広告文字を影絵のように浮き上がらせて見せることができ、かつ低消費電力で高照度に照明できるLEDランプの照明方法を提供することができる。 According to the LED illumination method of the present invention, since the box-shaped LED package on each wiring board can emit light at the same time, it can be illuminated in all directions at 360 degrees around the triangular tube shape. It can be used by attaching it to a socket equipped with a lamp such as a light bulb or a ball-type fluorescent lamp. It is possible to provide an illumination method for an LED lamp that can display advertisement characters as if they are raised like a shadow picture and can illuminate with high illuminance with low power consumption.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]図1、図2に示す本発明の第1の実施の形態のLEDランプ1は、タクシー等の車両のルーフに取り付けられ、会社名や広告文字などを表示する車両用表示灯の光源ランプとして利用するものであり、有底円筒状の口金2と、この口金2の上部開口に取り付けた透明若しくは半透明のランプボール3を備えている。口金2とランプボール3の中にLEDユニット4が設置してある。口金2の仕様は、従来から使用されてきた白熱ランプ、ボール型蛍光ランプと置き換えて使用するものであるために、従来のランプの口金、ランプボールと同サイズものである。例示すれば、外径が18mm、ランプ全長が35mmである。
[First Embodiment] The
口金2の内底部に樹脂リング5が挿入されて固定されている。この樹脂リング5はセラミックス絶縁材の三角柱状の支柱6の下部を支持固定している。支柱6の3側面それぞれには、セラミックス絶縁材の配線基板7が接着してある。
A
図3の3枚の配線基板7を展開した状態に示すように、配線基板7それぞれにはプリント配線8が形成されている。このプリント配線8は、アノード接続アーム9aを有する第1電極リード9と、カソード接続アーム10aを有する第2電極リード10を有している。また、第1電極リード9には、抵抗接続ランド9b,9cが形成されている。さらに、第1電極リード9、第2電極リード10それぞれの下端部に接続端ランド9d,10bが形成されている。
As shown in the developed state of the three
さらに、3枚の配線基板7は図3に示す展開した状態で、左端の位置の配線基板7(1)上の第1電極リード9の接続端ランド9dと真ん中の位置の配線基板7(2)上の第2電極リード10の接続端ランド10bとの間に渡り線11を接続して両プリント配線8,8間を直列に接続してある。同様に、真ん中の位置の配線基板7(2)上の第1電極リード9の接続端ランド9dと右端の位置の配線基板7(3)上の第2電極リード10の接続端ランド10bとの間も渡り線12にて接続してある。そして、左端の位置の配線基板7(1)の第2電極リード10の接続端ランド10bは、口金2の半田でできたマイナス端子21にリード線22にて接続されている。また、右端の位置の配線基板7(3)の第1電極リード9の接続端ランド9dは、口金2の胴部に形成された半田でできたプラス端子23にリード線24にて接続されている。同時に、マイナス端子21とプラス端子23との間には、両端子間電圧を一定に保つためにツェナーダイオード25が接続されている。
Further, the three
各配線基板7上のプリント配線8において、箱形のLED素子LEDのアノード電極101がアノード接続アーム9aの先端部に接続され、LED素子LEDのカソード電極102がカソード接続アーム10aの先端部に接続されている。以下、LED素子LEDを区別する必要がある場合には、図3における左端の位置の配線基板7(1)に実装されたものをLED1とし、中間位置の配線基板7(2)に実装されたものをLED2とし、右端の位置の配線基板7(3)に実装されたものをLED3として区別する。
In the printed
図4に示すように、各LED素子LEDは発光部111と蛍光発光部112とを積層した箱型をしている。各LED素子LEDの発光部111の一方の主面にアノード電極101及びカソード電極102が形成され、他方の主面上に樹脂に蛍光体を混入した構成或いはガラスに蛍光体を塗布した構成の蛍光発光部112が配置されている。例えば、発光部111に波長470nm程度の青色光を出力する青色光発光体を使用し、蛍光発光部112にイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)等の黄色蛍光体を使用する。アノード電極101とカソード電極102との間に所定の電圧が印加されると、発光部111から青色光が出力される。この青色光が黄色蛍光体の蛍光発光部112に入射し、蛍光発光部112を透過した青色光と蛍光発光部112の黄色蛍光との混色により見た目に白色光として出射される。
As shown in FIG. 4, each LED element LED has a box shape in which a
各配線基板7上のプリント配線8における第1電極リード9に形成された抵抗接続ランド9b,9c間には箱形の抵抗Rが接続されている。
A box-shaped resistor R is connected between the resistance connection lands 9b and 9c formed on the
口金2の内部において、マイナス端子21とプラス端子23との間に接続されているツェナーダイオード25は、両端子21,23間の電圧を一定に保ち、かつ、3直列のLED1,LED2,LED3に過電圧が印加されるのを防ぐ働きをする。
Inside the
以上により、図5に示すように、3枚の配線基板7(1)〜7(3)それぞれの上に形成されたプリント配線8は、全体として両端のマイナス端子21とプラス端子23との間で3段直列に接続された回路構成になっている。そして、3個のLED素子LED1〜LED3と抵抗R1〜R3は3段直列に接続され、この3段直列の接続構成に対してツェナーダイオード25が逆並列に接続された構成になっている。
As described above, as shown in FIG. 5, the printed
上記構成のLEDランプ1は、従来から使用されてきた白熱ランプ、ボール型の蛍光ランプと置き換えて使用するものであり、あらかじめ車両用表示灯として設置されているソケットに対してこのLEDランプ1の口金2の部分をねじ込んで固定して使用する。このLEDランプ1を点灯させると、3個のLED素子LED1〜LED3それぞれが白色発光し、120°ずつ離れた3方面に光を放射する。このLEDランプ1では、LED素子LED1〜LED3それぞれに図4に示すような箱型のLEDパッケージを使用しているので、図6に示す発光特性からも明らかなように、3個のLED素子LED1〜LED3それぞれがほぼ180°の方向に光31〜33を放射し、配線基板7上の長方形状の発光源をもって3方面の光31〜33が合成され、ランプ全体として360°全周に渡りほぼ一様に明るい光30を出すことができる。
The
実験例によれば、照明の特性は次のものであった。従来の白熱電球を車両用表示灯の光源として使用する場合、電圧13.0V、電流180mA、電力10Wであり、光束は120Lmであり、12Lm/Wの効率であった。これに対して、本発明の実施例のLEDランプの場合、外径、全長が同サイズ、口金も同仕様であったが、電圧13.5V、電流120mAにして、電力1.6Wと省電力であり、光束は90Lmであり、55Lm/Wの高効率であった。また、ランプ寿命は、従来の白熱電球では約600時間であるのに対して、本発明の実施例では、LED寿命の10000時間以上であり、従来に比べてランプ寿命が約20倍は向上する。また、従来の白熱ランプを光源とする車両用表示灯の場合、浮き上がる文字がやや黄色みがかった色に見えるが、本発明の実施例のLEDランプ1を光源とする車両表示灯の場合、文字が白色で、明瞭に浮き上がって見えるように照明できることが確認された。
According to the experimental example, the lighting characteristics were as follows. When a conventional incandescent bulb was used as a light source for a vehicle display lamp, the voltage was 13.0 V, the current was 180 mA, the power was 10 W, the luminous flux was 120 Lm, and the efficiency was 12 Lm / W. On the other hand, in the case of the LED lamp of the embodiment of the present invention, the outer diameter, the overall length are the same size, and the base has the same specification, but the voltage is 13.5 V, the current is 120 mA, and the power is 1.6 W. The luminous flux was 90 Lm and the efficiency was 55 Lm / W. Further, the lamp life is about 600 hours in the conventional incandescent bulb, whereas in the embodiment of the present invention, it is 10000 hours or more of the LED life, and the lamp life is improved about 20 times compared with the conventional one. . Further, in the case of a vehicle indicator lamp using a conventional incandescent lamp as a light source, the letters that float up look slightly yellowish, but in the case of a vehicle indicator lamp that uses the
[第2の実施の形態]図7は、本発明の第2の実施の形態のLEDランプ1に使用するLEDユニット4Aを示している。本実施の形態のLEDランプ1の場合、この図7に示す構成のLEDユニット4Aを採用する他は、図1〜図6に示した第1の実施の形態のLEDランプ1と共通の構成を有している。
[Second Embodiment] FIG. 7 shows an
本実施の形態の特徴は、LEDユニット4Aについて、三角柱状の支柱6の3側面それぞれに下側が高く、上側が低くなった楔状台61を取り付け、この楔状台61の傾斜面に配線基板7を接着した構造にした点にある。LEDユニット4Aをこのような構造にすることにより、3方面を向く各配線基板7とそれに実装されたLED素子LEDが垂直線に対して斜め上方を向く法線を持ち、LED素子LEDの発光する光が斜め上向きに強く放射されることになる。これにより、この実施の形態のLEDランプ1を車両用表示灯に取り付けると、表示を見る人の目の高さに明るい光が放射されることになり、表示効果を高めることができる。
A feature of the present embodiment is that, with respect to the
[第3の実施の形態]図8〜図11を用いて、本発明の第3の実施の形態のLEDランプ1について説明する。本実施の形態にあっても、第1の実施の形態のLEDランプ1と共通する要素については共通する符号を付して示してある。
[Third Embodiment] An
本実施の形態のLEDランプ1は、第1の実施の形態と同様に、有底円筒状の口金2と透明若しくは半透明のランプボール3を備え、口金2とランプボール3の中にLEDユニット4が設置してある。口金2の内底部に樹脂リング5が挿入されて固定されている。この樹脂リング5はセラミックス絶縁材の三角柱状の支柱6の下部を支持固定している。支柱6の3側面それぞれには、セラミックス絶縁材の配線基板7(1)〜7(3)が接着してあり、支柱6の天面には三角形の配線基板7(4)が接着してある。
Similar to the first embodiment, the
本実施の形態の場合、図10に示す展開図のように、3枚の配線基板7(1)〜7(3)それぞれには第1の実施の形態と同様にプリント配線8が形成されている。このプリント配線8は、アノード接続アーム9aを有する第1電極リード9と、カソード接続アーム10aを有する第2電極リード10を有している。また、第1電極リード9には、抵抗接続ランド9b,9cが形成されている。さらに、第1電極リード9、第2電極リード10それぞれの下端部に接続端ランド9d,10bが形成されている。三角形状の配線基板7(4)にはアノード接続アーム9a’とカソード接続アーム10a’とが形成されている。
In the case of the present embodiment, printed
さらに、本実施の形態の特徴として、3枚の配線基板7は図10に示す展開した状態で、左端の位置の配線基板7(1)上の第1電極リード9の接続端ランド9dと天面の三角形状の配線基板(4)のカソード接続アーム10a’との間をリード線10’で接続し、アノード接続アーム9a’と中間位置の配線基板7(2)上の第2電極リード10の接続端ランド10bとの間をリード線9’にて接続している。
Furthermore, as a feature of the present embodiment, the three
またさらに、真ん中の位置の配線基板7(2)上の第1電極リード9の接続端ランド9dと右端の位置の配線基板7(3)上の第2電極リード10の接続端ランド10bとの間は渡り線12にて接続してある。そして、左端の位置の配線基板7(1)の第2電極リード10の接続端ランド10bは、口金2の半田でできたマイナス端子21にリード線22にて接続されている。また、右端の位置の配線基板7(3)の第1電極リード9の接続端ランド9dは、口金2の胴部に形成された半田でできたプラス端子23にリード線24にて接続されている。同時に、マイナス端子21とプラス端子23との間には、両端子間電圧を一定に保つためにツェナーダイオード25が接続されている。
Furthermore, the
配線基板7(1)〜7(3)それぞれの上のプリント配線8において、箱形のLED素子LEDのアノード電極101がアノード接続アーム9aの先端部に接続され、LED素子LEDのカソード電極102がカソード接続アーム10aの先端部に接続されている。同様に、三角形状の天面の配線基板7(4)においても、箱形のLED素子LEDのアノード電極101がアノード接続アーム9a’の先端部に接続され、LED素子LEDのカソード電極102がカソード接続アーム10a’の先端部に接続されている。以下、LED素子LEDを区別する必要がある場合には、図10における左端の位置の配線基板7(1)に実装されたものをLED1とし、中間位置の配線基板7(2)に実装されたものをLED2とし、右端の位置の配線基板7(3)に実装されたものをLED3とし、天面の位置のものをLED4として区別する。尚、本実施の形態でも、採用するLED1〜LED4はすべて第1の実施の形態のものと同様である。
In the printed
以上により、図11に示すように、3枚の配線基板7(1)〜7(3)の上に形成されたプリント配線8と三角形状の配線基板7(4)に至るリード線9’,10’とは、全体として両端のマイナス端子21とプラス端子23との間で直列に接続された回路構成になっている。そして、4個のLED素子LED1〜LED4と抵抗R1〜R3は直列に接続され、この直列の接続構成に対してツェナーダイオード25が逆並列に接続された構成になっている。
As described above, as shown in FIG. 11, the printed
上記構成のLEDランプ1は、あらかじめ車両用表示灯として設置されているソケットに対してその口金2の部分をねじ込んで固定して使用する。このLEDランプ1を点灯させると、3個のLED素子LED1〜LED3それぞれが白色発光し、水平方向に120°ずつ離れた3方面に光を放射し、同時に天面のLED4が上方に光を放射する。このLEDランプ1では、LED素子LED1〜LED4それぞれに第1の実施の形態と同様に図4に示すような箱型のLEDパッケージを使用しているので、図6に示す発光特性からも明らかなように、3個のLED素子LED1〜LED3それぞれがほぼ180°の方向に光31〜33を放射し、同時に天面のLED4が上方でほぼ180°の方向に光を放射する。
The
これにより、本実施の形態のLEDランプでは、配線基板7上の長方形状の発光源をもって水平な3方面の光31〜33が合成され、ランプ全体として水平方向360°全周に渡りほぼ一様に明るい光30を出すことができ、同時に、上方にもLED4が明るい光を放射できる。このため、本実施の形態のLEDランプ1の場合、第1の実施の形態のように省電力かつ高効率、さらに長寿命化できる上に、上面側も明るく照らすことができ、車両表示灯としていっそう明瞭に文字が浮き上がって見えるように照明できる。
As a result, in the LED lamp of the present embodiment,
尚、本発明のLEDランプは、用途としては車両用表示灯として広く利用することができ、発光色も完全白色発光に限定されるものではなく、用途によっては他の色に発光するLEDランプにすることも可能である。 Note that the LED lamp of the present invention can be widely used as a vehicular indicator lamp, and the emission color is not limited to completely white light emission. Depending on the application, the LED lamp can emit other colors. It is also possible to do.
1 LEDランプ
2 口金
3 ランプボール
4,4A LEDユニット
6 支柱
7(1)〜7(4) 配線基板
8 プリント配線
9 第1電極リード
9’ リード線
9a,9a’ アノード接続アーム
9b,9c 抵抗接続ランド
9d 接続端ランド
10 第2電極リード
10’ リード線
10a,10a’ カソード接続アーム
10b 接続端ランド
11 渡り線
12 渡り線
21 マイナス端子
22 リード線
23 プラス端子
24 リード線
25 ツェナーダイオード
LED LED素子
R 抵抗
101 アノード電極
102 カソード電極
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