JP2016219194A - Ｌｅｄ電球 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の配光制御が可能であって、車両用灯具の光源としても使用し得るＬＥＤ電球を提供すること。【解決手段】本発明に係るＬＥＤ電球１は、光源であるＬＥＤモジュール２と、該ＬＥＤモジュール２を固定する固定台３と、前記ＬＥＤモジュール２から出射する光を反射させるリフレクタと、前記ＬＥＤモジュール２と前記リフレクタ及び前記固定台３の一部を覆う透明カバー６を含んで構成されるものであって、前記リフレクタを、前記ＬＥＤモジュール２から出射する光の一部をその出射方向側方側及び後方側に向けて反射させる第１リフレクタ４と、前記ＬＥＤモジュール２からの光出射方向側に向けて反射させる第２リフレクタ５とで構成したことを特徴とする。【選択図】図６

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とするＬＥＤ電球に関するものである。

各種照明器具の光源として用いられる電球には、従来から図７に示す白熱電球１０１が専ら用いられていた。即ち、図７は白熱電球の側面図であり、図示の白熱電球１０１は、ガラス製のステム１０２に立設された左右一対のリードフレーム１０３の先端に、タングステンワイヤーをコイル状に巻回して成るフィラメント１０４を架設し、こられのフィラメント１０４やリードフレーム１０３及びステム１０２をガラス製のバルブ１０５によって密閉して構成されている。尚、バルブ１０５は、給電用の口金１０６によって固定されている。バルブ１０５とステム１０２のガラス同士は気密封止されて封止体として構成されており、この封止体と口金１０６とは、通常は縁部が接着剤で固着されている。口金１０６は、フィラメント１０４の位置を決める昨日を有しており、フィラメント１０４の位置の規定は、口金１０６を基準にしている。

斯かる白熱電球１０１において、不図示の電源から口金１０６とリードフレーム１０３を経てフィラメント１０４に電流が供給されると、フィラメント１０４が発光し、その光は、円周上の全方向に向けて照射される。

ところで、近年、発光効率が高くて長寿命、且つ、省電力である等の利点を有するＬＥＤが光源として使用されつつあり、従来のフィラメントに代えてＬＥＤを用いたＬＥＤ電球が出現している。しかしながら、ＬＥＤから出射する光は指向性が強いため、フィラメントを用いた白熱電球のように円周上の全方向に向けて光を照射させることができないという問題がある。

そこで、特許文献１には、図８に示すようなＬＥＤ電球が提案されている。

即ち、図８は特許文献１において提案されたＬＥＤ電球の破断側面図であり、図示のＬＥＤ電球２０１は、筐体２０２に設けられた固定台２０３上にＬＥＤモジュール２０４とリフレクタ２０５を配置し、筐体２０２上に反射板２０６を立設し、ＬＥＤモジュール２０４とリフレクタ２０５及び反射板２０６をグローブ２０７で覆うことによって構成されている、尚、筐体２０２の端部には、給電用の口金２０８が結着されている。

上記反射板２０６には、ＬＥＤモジュール２０４からの出射光の一部を出射方向前方（図８の上方）に向けて透過させる透過部２０６ａと、出射光の出射方向前方に対して側方及び後方に向けて反射させる傾斜部２０６ｂが設けられている。

斯かるＬＥＤ電球２０１において、不図示の電源から口金２０８を介してＬＥＤモジュール２０４に電流が供給されると、該ＬＥＤモジュール２０４が発光し、その光の一部は、反射板２０６の透過部２０６ａを透過して前方へと出射し、他の光は、反射板２０６の傾斜部２０６ｂで反射して側方及び後方に向かって出射し、グローブ２０７による光拡散効果も加わってＬＥＤ電球２０１からは全方向に向かって光が照射される。

特開２０１２−０９４３２０号公報

ところで、特許文献１において提案された図８に示すＬＥＤ電球２０１においては、全方向への光照射を実現するためには、光拡散機能を有する不透明なグローブ２０７が不可欠となり、斯かるＬＥＤ電球２０１を車両用灯具の光源として使用した場合には、所望の配光規格を満足することができないばかりか、グレアの発生を招くという問題が生じる。このため、このようなＬＥＤ電球２０１を車両用灯具の光源として使用することができない。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、所望の配光制御が可能であって、車両用灯具の光源としても使用し得るＬＥＤ電球を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、光源であるＬＥＤモジュールと、該ＬＥＤモジュールを固定する固定台と、前記ＬＥＤモジュールから出射する光を反射させるリフレクタと、前記ＬＥＤモジュールとを含んで構成されるＬＥＤ電球であって、
前記リフレクタは、前記ＬＥＤモジュールに対向する第１リフレクタと、前記ＬＥＤモジュール側方の第２リフレクタとから成り、
前記第１リフレクタは、前記第２リフレクタで反射した光の一部と前記ＬＥＤモジュールから出射する光の一部をその出射方向側方側及び後方側に向けて反射させ、
前記第２リフレクタは、入射した光を前記ＬＥＤモジュールからの光出射方向側に向けて反射させることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１リフレクタの反射面の幅Ｗ１と前記第２リフレクタの反射面の幅Ｗ２との間に、
Ｗ１＜Ｗ２
の大小関係が成立することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、発光領域を、縦３．５ｍｍ、横９．０ｍｍ、幅３．０ｍｍの直方体で表示されるフィラメント規制枠の範囲内に配置したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ＬＥＤモジュールから出射する光の一部は、第１リフレクタ及び第２リフレクタで反射することなく、直射光としてそのまま出射方向前方側に向かって進む。又、ＬＥＤモジュールから出射する他の光は、第１リフレクタで反射し、ＬＥＤモジュールからの光出射方向側方側及び後方側に向かう。更に、他の光は、第２リフレクタに向かい、該第２リフレクタで反射するが、この第２リフレクタで反射した光の一部は、ＬＥＤモジュールからの光出射方向側に向かい、他の光は、第１リフレクタに再び向かい、該第１リフレクタで反射してＬＥＤモジュールからの光出射方向側方側及び後方側に向かって進む。

以上のように、ＬＥＤモジュールから出射する光は、その出射方向以外に側方側及び後方側にも進んで円周上の全方向に照射されるため、ＬＥＤモジュールや第１リフレクタ及び第２リフレクタを光拡散機能を有するグローブ等で覆う必要がなく、クリアな透明カバーで覆うことができる。このため、ＬＥＤ電球から出射する光の配光を制御することができるとともに、グレアの発生を抑えることができ、当該ＬＥＤ電球を車両用灯具の光源としても使用することができる。

請求項２記載の発明によれば、第１リフレクタの反射面の幅Ｗ１を第２リフレクタの反射面の幅よりも小さく設定したため（Ｗ１＜Ｗ２）、第１リフレクタと第２リフレクタで２度反射した光の一部は、第１リフレクタによって遮られることなくＬＥＤモジュールからの光出射方向側に進むことができ、第１リフレクタが光の影となってその部分が暗くなるという不具合の発生が防がれる。

請求項３記載の発明によれば、発光領域を、白熱電球においてフィラメントが配置される範囲、具体的には、縦３．５ｍｍ、横９．０ｍｍ、幅３．０ｍｍの直方体で表示されるフィラメント規制枠の範囲内に配置したため、フィラメントを用いる白熱電球と同様に、当該ＬＥＤ電球から出射する光の配光を制御することができる。

本発明に係るＬＥＤ電球の正面図である。 本発明に係るＬＥＤ電球の側面図である。 図１のＡ部拡大詳細図である。 図２のＢ部拡大詳細図である。 図３の要部断面図である。 図５の要部拡大詳細図である。 従来の白熱電球の側面図である。 特許文献１において提案されたＬＥＤ電球の破断側面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るＬＥＤ電球の正面図、図２同ＬＥＤ電球の側面図、図３は図１のＡ部拡大詳細図、図４は図２のＢ部拡大詳細図、図５は図３の要部断面図、図６は図５の要部拡大詳細図である。

本発明に係るＬＥＤ電球１は、光源としてＬＥＤモジュール２を使用するものであって、このＬＥＤモジュール２と、該ＬＥＤモジュール２を固定する固定台３と、前記ＬＥＤモジュール２から出射する光を反射させる第１リフレクタ４及び第２リフレクタ５と、これらのＬＥＤモジュール２と固定台３の一部及び第１リフレクタ４と第２リフレクタ５を覆う透明カバー６を含んで構成されている。

上記ＬＥＤモジュール２は、不図示の基板上に不図示のＬＥＤチップを実装して構成されており、本実施の形態では、前記第２リフレクタ５の上部中心部に組み込まれている。そして、このＬＥＤモジュール２においては、ＬＥＤチップは、その光出射方向が図の上方となるように基板上に実装されている。

前記固定台３は、ヒートシンクと口金を兼ねる部材であって、熱伝導性の高いアルミニウム等の金属又はセラミック等によって構成されている。この固定台３においては、図１及び図２の縦方向に長い円柱状の口金部３Ａの上面に直方体状の固定部３Ｂが一体に突設されている。そして、この固定台３の固定部３Ｂの外周に前記第２リフレクタ５が嵌着されており、この第２リフレクタ５に矩形プレート状の前記第１リフレクタ４が一体的に組み付けられている。

上記第１リフレクタ４と第２リフレクタ５は、共に樹脂によって一体成形されており、第２リフレクタ５は、固定台３の固定部３Ｂの外周に嵌着された矩形筒状の保持部５Ａと、該保持部５Ａの上面中心部に一体に突設された反射部５Ｂとで構成されている。ここで、第２リフレクタ５の反射部５Ｂは、図５及び図６に示すように、横断面台形のブロックとして構成されており、その中心部には、横断面が回転楕円状の凹曲面を成す反射面５ａが形成されている。尚、この反射面５ａには、アルミ蒸着等の反射処理が施されている。又、図４〜図６に示すように、第２リフレクタ５の保持部５Ａの両側には、放熱のための矩形孔５ｂがそれぞれ形成されており、各矩形孔５ｂには、固定台３の固定部３Ｂの一部が露出している。

又、前記第１リフレクタ４は、第２リフレクタ５の幅方向中心部を横切るように垂直に立設されており、図４に示すように、その上部には横方向（図４の左右方向）に細長い矩形の開口部４Ａが形成されており、この開口部４Ａの周縁には反射面４ａが形成されている。尚、この反射面４ａは、図５及び図６に示すように、第１リフレクタ４の幅方向中心部の左右に形成された横断面円弧状の曲面によって構成されており、この反射面４ａにはアルミ蒸着等の反射処理が施されている。

ところで、本実施の形態では、図５に示すように、第１リフレクタ４のの反射面４ａの幅Ｗ１は、第２リフレクタ５の反射面５ａの幅Ｗ２よりも小さく設定されており、これらのＷ１，Ｗ２とＬＥＤモジュール２の幅Ｗ３との間には、
Ｗ２＜Ｗ２＜Ｗ１
の大小関係が成立している。

又、前記透明カバー６は、光透過率の高いクリアな透明樹脂叉は透明ガラスによって構成されており、その開口端が固定台３の口金部３Ａの上面に突き当てられて固定されている。

以上のように構成されたＬＥＤ電球１において、不図示の電源からＬＥＤモジュール２に電流が供給されると、該ＬＥＤモジュール２のＬＥＤが発光し、その指向性の強い光は、図６に示すように上方に向かって出射される。

ＬＥＤモジュール２から上方に向けて出射する光の一部は、図６にＬ１にて示すように第１リフレクタ４及び第２リフレクタ５で反射することなく、直射光としてそのまま斜め上方に向かって進む。又、ＬＥＤモジュール２から出射する他の光は、第１リフレクタ４の反射面４ａで反射し、その反射光の一部は、図６にＬ２にて示すように第１リフレクタ４の開口部４Ａを通って側方及び斜め下方に向かう。

更に、ＬＥＤモジュール２から出射する他の光は、第２リフレクタ５の反射面５ａで反射する光となる。この第２リフレクタ５の反射面５ａで反射した光の一部は、図６にＬ３にて示すように上方側に向かい、他の光は、第１リフレクタ４に再び向かい、該第１リフレクタ４の反射面４ａで反射して図６にＬ２にて示すように第１リフレクタ４の開口部４Ａを通って側方側及び下方側に向かって進む。

以上のように、ＬＥＤモジュール２から出射する光は、その出射方向（図の上方）以外に側方側及び下方側にも進んで円周上の全方向に照射されるため、ＬＥＤモジュール２や第１リフレクタ４及び第２リフレクタ５を光拡散機能を有するグローブ等で覆う必要がなく、クリアな透明カバー６で覆うことができる。このため、ＬＥＤ電球１から出射する光の配光を制御することができるとともに、グレアの発生を抑えることができ、当該ＬＥＤ電球１を車両用灯具の光源としても使用することができる。

又、本実施の形態では、第１リフレクタ４の反射面４ａの幅Ｗ１を第２リフレクタ５の反射面５ａの幅よりも小さく設定したため（Ｗ１＜Ｗ２）、第１リフレクタ４の反射面４ａと第２リフレクタ５の反射面５ａで２度反射した光の一部は、第１リフレクタ４によって遮られることなく上方側に進むことができ、第１リフレクタ４が光の影となってその部分が暗くなるという不具合の発生が防がれる。

ところで、本実施の形態では、ＬＥＤ電球１の発光領域は、白熱電球においてフィラメントの配置が許容されている範囲、具体的には、図３及び図４に示すように、縦寸法ａ＝３．５ｍｍ、横寸法ｂ＝９．０ｍｍ、幅寸法ｈ＝３．０ｍｍの直方体で表示されるフィラメント規制枠の範囲内に配置されている。このため、フィラメントを用いる白熱電球と同様に、ＬＥＤ電球１から出射する光の配光を制御することができ、当該ＬＥＤ電球１を車両用灯具の光源として使用することができる。

尚、本発明に係るＬＥＤ電球は、車両用灯具の光源としてだけでなく、他の任意の照明器具の光源としても使用可能であることは勿論である。又、透明カバーは特に無くても機能を妨げない。

１ ＬＥＤ電球
２ ＬＥＤモジュール
３ 固定台
３Ａ 固定台の口金部
３Ｂ 固定台の固定部
４ 第１リフレクタ
４Ａ 第１リフレクタの開口部
４ａ 第１リフレクタの反射面
５ 第２リフレクタ
５Ａ 第２リフレクタの保持部
５Ｂ 第２リフレクタの反射部
５ａ 第２リフレクタの反射面
５ｂ 第２リフレクタの 矩形孔
６ 透明カバー
Ｌ１〜Ｌ３ 光
Ｗ１ 第１リフレクタの反射面の幅
Ｗ２ 第２リフレクタの反射面の幅
Ｗ３ ＬＥＤモジュールの幅

Claims (3)

1. 光源であるＬＥＤモジュールと、該ＬＥＤモジュールを固定する固定台と、前記ＬＥＤモジュールから出射する光を反射させるリフレクタと、前記ＬＥＤモジュールとを含んで構成されるＬＥＤ電球であって、
   前記リフレクタは、前記ＬＥＤモジュールに対向する第１リフレクタと、前記ＬＥＤモジュール側方の第２リフレクタとから成り、
   前記第１リフレクタは、前記第２リフレクタで反射した光の一部と前記ＬＥＤモジュールから出射する光の一部をその出射方向側方側及び後方側に向けて反射させ、
   前記第２リフレクタは、入射した光を前記ＬＥＤモジュールからの光出射方向側に向けて反射させることを特徴とするＬＥＤ電球。
2. 前記第１リフレクタの反射面の幅Ｗ１と前記第２リフレクタの反射面の幅Ｗ２との間に、
   Ｗ１＜Ｗ２
   の大小関係が成立することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
3. 発光領域を、縦３．５ｍｍ、横９．０ｍｍ、幅３．０ｍｍの直方体で表示されるフィラメント規制枠の範囲内に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤ電球。
   

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