JP2019016440A - 発光体 - Google Patents

Abstract

【課題】チューブの内幅を狭くし、また、隣接する２個の発光素子間の光の均斉性を高めることができる発光体を提供する。【解決手段】発光体１において、長手方向に直交する上方に向かって指向性を有し、長手方向に沿って等間隔に並べられた複数の発光素子１０と、複数の発光素子１０に電気を供給する電極と、発光素子１０の上下左右を覆い、長手方向に同形の断面を有する光透過性のチューブ３０とを備え、チューブ３０は、発光素子１０の長手方向に直交する断面において、発光素子１０の上を直線状に覆う上覆い部３１、発光素子１０の左右を覆う左右覆い部３２，３３、及び上覆い部３１と左右覆い部３２，３３とを外側に凸状の曲面で繋ぐ左右の円弧部３４，３５を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、長手方向に複数の光源素子を並べて、透明な線状のチューブの中に配置した発光体に関する。

従来、長手方向に複数の光源素子を並べて、透明な線状のチューブの中に配置した発光体が知られている（特許文献１参照）。

図１０に示すこの発光体１００は、ライン照明に使用するものである。このものは、光源としての円形の発光素子１０１を、長手方向に複数個（図示では４個）並べ、透明な線状の、フレキシブルなチューブ１０２の中に配置したものである。

チューブ１０２は、長手方向に直交する断面（Ｃ−Ｃ´断面）が左右方向に長い長方形に形成されている。このチューブ１０２においては、発光素子１０１の左右の両端部１０１ａ，１０１ｂから出た光（配光角が約１２０度）が、チューブ１０２の内側の角部１０２ａ，１０２ｂに当たった場合は、その角部１０２ａ，１０２ｂで光の分光が発生し、光が乱れることになる。光の分光は、チューブ１０２の屈折率（屈折率が約１．５〜約２．５）及びチューブ１０２自体に厚さによる。この光の分光を避けるべく、角部１０２ａ，１０２ｂは、発光素子１０１からの光の外側に位置するようにしている。つまり、チューブ１０２の内幅をｙ（角部１０２ａ，１０２ｂ間の距離）とすると、この内幅ｙよりも内側に光か当たるようにしている。

また、光の配光についてみると、隣接する２個の発光素子１０１間の距離をＬとしたときに、ｙ＜Ｌ＜２ｙとなるため、１個の発光素子１０１によって、上覆い部１０３に形成される配光は、図１１に示すように、丸型で均等なものとなる。
このため、隣接する２個の発光素子１０１によって重なる領域の配光は、丸型で均等な部分を重ねた状態の配光となっていた。

特開２０１６−４２４８０号公報

しかしながら、上述の従来技術によると、チューブの内幅を一定以上に細くすることができず、また、隣接する２個の発光素子間の光の均斉性をそれ以上に高めることができないという問題があった。
そこで、本発明は、チューブの内幅を狭くし、また、隣接する２個の発光素子間の光の均斉性を高めることができる発光体を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、発光体において、長手方向に直交する上方に向かって指向性を有し、前記長手方向に沿って等間隔に並べられた複数の発光素子と、前記複数の発光素子に電気を供給する電極と、前記発光素子の上下左右を覆い、前記長手方向に同形の断面を有する光透過性のチューブと、を備え、前記チューブは、前記発光素子の長手方向に直交する断面において、前記発光素子の上を直線状に覆う上覆い部、前記発光素子の左右を覆う左右覆い部、及び前記上覆い部と前記左右覆い部とを外側に凸状の曲面で繋ぐ左右の湾曲部を有する、ことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発光体において、前記湾曲部が円弧状の円弧部であり、前記円弧部は、前記発光素子の左右の上部両端部を中心として前記左右の上部両端部の直上から少なくとも６０度外側を向いた部分まで続く、ことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発光体において、前記電極及び前記チューブがフレキシブルである、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、チューブの長手方向に直交する断面において、従来の長方形の角部に相当する部分に代えて、上覆い部と左右覆い部とを凸状の曲線で繋ぐ湾曲部を有する。これにより、従来と同じ左右方向の寸法及び上覆い部までの距離が等しい発光素子に対し、チューブの左右方向の寸法、つまり内幅を小さくすることが可能である。また、隣接す２個の発光素子によって重なる領域の配光は、従来は、丸型で均等な部分を重ねた状態の配光となっていたのに対し、正方形に近い部分を重ねた状態の配光となるので、その分、光の均斉性を高めることができる。

請求項２の発明によれば、湾曲部を円弧状の円弧部とし、さらにこの円弧部の中心について、発光素子の左右の上部両端部として、この左右の上部両端部の直上から少なくとも６０度（配光角１２０度の半分）外側を向いた部分まで続くように円弧部を形成することにより、請求項１と同様、従来と同じ左右方向の寸法及び上覆い部までの距離が等しい発光素子に対し、内幅を小さくすることが可能であり、また、光の均斉性を高めることができる。
なお、請求項２の発明の効果については、実施形態中で再度説明する。
請求項３の発明によれば、発光体全体として、フレキシブルを有するように構成することができる。

発光体１の上面図、Ａ−Ａ´断面、Ｂ−Ｂ´断面、Ｃ−Ｃ´断面である。 チューブ３０を取り除いた状態の発光体１の、長手方向に直交する断面を模式的に示す図である。 チューブ３０を取り除いた状態の発光体１の、電気的接続を模式的に示す斜視図である。 図１中のＡ−Ａ´断面の拡大図である。 図１中のＢ−Ｂ´断面の拡大図である。 図１中のＣ−Ｃ´断面の拡大図である。 従来、丸型で均等であった配光図が、本実施形態では、正方形に近づく様子を説明するイメージ図である。 本実施形態の発光体１の配光図である。 本実施形態の発光体１の内幅ｘと、従来の発光体１００の内幅ｙとを説明する図である。 従来の発光体１００の上面図、Ａ−Ａ´断面、Ｂ−Ｂ´断面、Ｃ−Ｃ´断面である。 従来の発光体１００の配光図である。

以下、本発明を適用した実施形態を、図面に基づいて詳述する。なお、各図面において、同じ符号を付した部材等は、同一又は類似の構成のものであり、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。また、各図面においては、説明に不要な部材等は適宜、図示を省略している。
＜実施形態１＞
図１〜図９を参照して本発明を適用した実施形態１に係る発光体について説明する。

ここで、図１は、発光体１の上面図、Ａ−Ａ´断面、Ｂ−Ｂ´断面、Ｃ−Ｃ´断面である。図２は、チューブ３０を取り除いた状態の発光体１の、長手方向に直交する断面図を模式的に示す図である。図３は、チューブ３０を取り除いた状態の発光体１の、電気的接続を模式的に示す斜視図である。図４は、図１中のＡ−Ａ´断面の拡大図である。図５は、図１中のＢ−Ｂ´断面の拡大図である。図６は、図１中のＣ−Ｃ´断面の拡大図である。図７は、従来、丸型で均等であった配光図が、本実施形態では、正方形に近づく様子を説明するイメージ図である。図８は、本実施形態の発光体１の配光図である。図９は、本実施形態の発光体１の内幅ｘと、従来の発光体１００の内幅ｙとを説明する図である。
発光体１は、図１〜図３に示すように、発光素子１０、電極２０、及びチューブ３０を備えている。

発光素子１０としては、例えば、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプのＬＥＤを使用することができる。この発光素子１０は、多数のＬＥＤの集合として形成されており、各ＬＥＤからは、配光角が約１２０度の指向性のある光が発生される。すなわち、微視的にみると、発光素子１０の発光面１１は、面状光源となり、いずれの場所からも各ＬＥＤから１２０度の配光角で光が照射されている。発光素子１０は、発光面１１を、長手方向に直交する上方に向かって配設し、複数の発光素子１０を長手方向に沿って等間隔に並べている。発光面１１は、中央を円形に刳り抜いた正方形のカバー１２によって、上方から覆われて、円形に形成されている。

電極２０は、図２、図３に示すように、長手方向に長い＋の電極２１及び−の電極２２を備えている。＋の電極２１、−の電極２２は、それぞれハンダ２３，２４を介して発光素子１０に接続されている。＋の電極２１及び−の電極２２は、表裏の絶縁シート２５，２６によって覆われている。＋の電極２１及び−の電極２２は、それぞれにハンダ付けされたリード線２７，２８を介して、ＤＣ電源２９の接続されている。＋の電極２１及び−の電極２２は、フレキシブルに構成されている。

チューブ３０は、発光素子１０及び電極２０の上下左右を覆い、長手方向に同形の断面を有する光透過性のチューブである。チューブ３０は、透明な合成樹脂で形成されていて、合成樹脂は、屈折率が約１．５〜約２．５である。

また、チューブ３０は、発光素子１０の長手方向に直交する断面において、発光素子１０の上（上方）を直線状に覆う上覆い部３１、左右を覆う左右覆い部３２,３３、及び上覆い部３１と左右覆い部３２，３３とを外側に凸状の曲面で繋ぐ湾曲部を有している。

さらに、本実施形態では、左右の湾曲部は、円弧状の左右の円弧部３４，３５となっている。左右の円弧部３４，３５は、発光素子１０の長手方向に直交する断面（Ｃ−Ｃ´断面）において、中心が発光面１１における左右両端、すなわち左右の上部両端部１１ａ，１１ｂに設定されている。左右の円弧部３４，３５は、左右の上部両端部１１ａ，１１ｂを中心とし、その中心の直上から少なくとも６０度外側を向いた部分まで続いている。この６０度は、発光素子１０の配光角の１２０度の半分である。

左右覆い部３２，３３は、図６、図８に示すように、上述の左右の円弧部３４，３５に連続する部分である。本実施形態では、円弧部３４，３５は、６０度を超えて８０度位まで続いていて、この円弧部３４，３５に接線を介して、左右覆い部３２，３３が、少し下側を開いた「ハ」字形の直線状に連続している。
なお、左右覆い部３２，３３は、配光角１２０度の半分である６０度から外れる、光が当たらない部分であるため、極端には形状は、任意とすることができる。

下覆い部３６は、左右覆い部３２，３３の下端を水平に繋ぐ部分である。本実施形態では、上覆い部３１、左右覆い部３２，３３、左右の円弧部３４，３５、及び下覆い部３６は、同じ厚さに形成されている。

以上説明したチューブ３０は、いわゆる「かまぼこ型」をしていて、長手方向に直交する断面が上述のような上覆い部３１、左右覆い部３２，３３、これらを繋ぐ円弧部３４，３５、及び下覆い部３６によって形成されている。なお、チューブ３０のこの断面形状は、長手方法について、すべて同形である。
以上説明した発光体１によると、以下のような作用・効果を奏することができる。

・チューブ３０の長手方向に直交する断面において、従来の長方形の角部１０２ａ，１０２ｂ（図１１参照）に相当する部分に代えて、図８に示すように、上覆い部３１と左右覆い部３１，３２とを凸状の曲線で繋ぐ湾曲部を有する。これにより、従来の発光素子１０１と同じ発光素子１０を使用し、発光素子１０の発光面１１から上覆い部３１の距離が等しく、かつ屈折率の等しいチューブ３０に対し、チューブ３０の左右方向の寸法、つまり内幅ｘを小さくすることが可能である。また、隣接する２個の発光素子１０，１０によって重なる領域の配光は、従来は、図１１に示すように丸型で均等な部分を重ねた状態の配光となっていたのに対し、図８に示すような正方形に近い部分を重ねた状態の配光となるので、その分、光の均斉性を高めることができる。
ここで、図９を参照して、請求項２の発明の効果について、図１０に示す従来の発光体１００と比較して説明する。
従来の発光体１００のチューブ１０２の内幅ｙは、図１０を参照して説明した通り、内幅ｙよりも内側に光が当たるようになっている。

これに対し、従来の発光体１００と同じ発光体１を使用し、従来の発光体１００の内高さｚと同じ内高さｚとし（発光体１の発光面１１からチューブ３０までの距離を従来と同じとし）、チューブ３０の屈折率（約１．５〜約２．５）が同じでかつチューブ３０の厚さを従来と同じとしたときに、内幅ｘは、図９に示すように、
ｘ＜ｙ
となる。

ここで、ｘは、図８に示すように、左右の円弧部３４，３５と、上部両端部１１ａ，１１ｂを中心として上部両端部１１ａ，１１ｂの直上から６０度外側に向けた直線との交点間の距離であり、この交点よりも下側に位置する左右覆い部３２，３３等の形状は、任意とすることができる。

・図９より、ｘ＜ｙであることが分かる。すなわち、本実施形態のチューブ３０の内幅ｘを、従来のチューブ１０２の内幅ｙよりも小さくすることができることが分かる。

・また、隣接する２個の発光素子１０，１０によって重なる部分の配光は、従来では、図１１に示す丸型で均等な部分を重ね合わせるのに対して、本実施形態では、図７、図８に示す正方形に近い部分を重ね合わせることになるので、均斉性の高いものとすることができる。
・電極２０及びチューブ３０をフレキシブルな素材で形成することにより、発光体１全体を、フレキシブルに構成することができる。

１ 発光体
１０ 発光素子
１１ 発光面
１１ａ 左右の上部両端部
１１ｂ 左右の上部両端部
２０ 電極
３０ チューブ
３１ 上覆い部
３２ 左右覆い部
３３ 左右覆い部
３４ 左右の円弧部
３５ 左右の円弧部
ｘ チューブの内幅
ｙ 従来のチューブの内幅

Claims (3)

1. 長手方向に直交する上方に向かって指向性を有し、前記長手方向に沿って等間隔に並べられた複数の発光素子と、
   前記複数の発光素子に電気を供給する電極と、
   前記発光素子の上下左右を覆い、前記長手方向に同形の断面を有する光透過性のチューブと、を備え、
   前記チューブは、前記発光素子の長手方向に直交する断面において、前記発光素子の上を直線状に覆う上覆い部、前記発光素子の左右を覆う左右覆い部、及び前記上覆い部と前記左右覆い部とを外側に凸状の曲面で繋ぐ左右の湾曲部を有する、
   ことを特徴とする発光体。
2. 前記湾曲部が円弧状の円弧部であり、
   前記円弧部は、前記発光素子の左右の上部両端部を中心として前記左右の上部両端部の直上から少なくとも６０度外側を向いた部分まで続く、
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光体。
3. 前記電極及び前記チューブがフレキシブルである、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光体。
   

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