JP5913672B2 - 帯状ledライトおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
これを解決するには、発光ユニットが挿入される絶縁ケースの上面に光拡散部を設ける方法が考えられる。しかしこの方法では、光拡散部の厚みを5mm以上の厚みにしないとムラのない均一で連続的光の帯は得られない。また、この方法では光拡散層の厚みが非常に厚くなりLEDから射出される光が大きく減衰し必要とする明るさが得られないと同時に本来のLEDの発光色が変わってしまう問題がある。
図1は本発明の実施の形態1を示すものであり、複数のLED11が一定間隔で直線状に配置されるとともに、各LED11が、点灯のための電源リード線15,16により接続され、かつLED11の発光方向に対して側面方向に屈曲自在な構造を持つLEDユニット20と、LEDユニット20が挿入される空間31を内部に有し、LEDユニット20の発光方向に位置する面側に光透過性の仕切り板32を有する帯状絶縁ケース30と、帯状絶縁ケース30の仕切り板32の外側に連設され、帯状絶縁ケース30の仕切り板32から出射された光を、空間部33を間に介して拡散させる光拡散材料で形成された光拡散部34とからなる帯状LEDライトである。LED11から出た光は、仕切り板32を通過し、空間部33をほぼ180度の広がりを持って光拡散部34に進入する。光拡散部34に進入した光は、湾曲した半円形状の断面の光拡散部34の内部に到達して拡散される。その結果、光拡散部34のすべての面から外部へと均一な光として出射していく。光拡散部34の形状は、湾曲した半円形状の断面をしているが、仕切り板32の近傍の根元部分から上部の部分は、両側とも直線形状にして、半円形状の断面部分と滑らかにつながるようにしても良い。
図6は、空間部を設けて光拡散部を配置した時と、空間部を設けず光拡散材料で中実にした時の光減衰量及び色温度変化を測定した時の材料配置図である。光源はSMDタイプLED40を6個、10mmピッチで直線状に配置し1個当たり70mWで点灯させたものを用いた。色度計50は、横河メータ&インスツルメンツ株式会社52001:遮光筒式色彩計を用いた。LED40と色度計50との間は図6(a)に示すように21mmとした。LED40と光拡散部42との間に空間を設ける場合は、図6(b)に示すように空間距離が5.5mmで光拡散部42の厚み2mmにした時、光拡散部42から射出される光がムラのない均一な光となった。また空間を設けず光拡散材料で充填した場合は、図6(c)に示すように光拡散部43の厚みを6mmにした時、光拡散部43から射出される光がムラのない均一な光となった。この各々の場合の輝度と色度を測定した結果を表1に示す。またその時の色度データを色度図上にプロットしたものが図7である。図7で明らかなように、空間を設けず光拡散部43を中実にした場合(#13)は、空間を設けた時(#12)に比べ、色温度が大幅に黄色側にずれ濁った色となっている。また輝度は半減していることが判る。なお、図7の#11は、光拡散部がない場合の色度を示している。以上の結果より、LEDの光源の位置が点々の影で表れる状態をなくし、均一で滑らかな光を得る為には、光拡散材の厚みを増やすのではなく、板厚2mm程度の薄い光拡散層をLEDから5mm程度離して配置することが色ずれや光の減衰の点で効果的である。
図8は実験方法を示している。光源としてSMDタイプLED40を1個、45mWで点灯させる。(a)はLED発光光を直接測定した場合。(b)は充填材料として板厚4mmの透明塩化ビニール材44を用い、その上側に板厚2mmの光拡散部42を配置した場合、(c)は(b)の透明塩化ビニール材44の代わりに5年放置され黄変した板厚4mmの塩化ビニール材45を用いた場合である。色度計50で測定した結果を表2に示す。中実の透明部が黄変した結果、輝度は3,239から2,448cd/m2へと25%減光している。また、測定した色度値を色度図上に表せば図9のようになる。#21はLED発光光を直接測定した場合、#22は透明塩化ビニール材44と光拡散部42を重ねた場合、#23は劣化して黄変した塩化ビニール材45と光拡散部42を重ねた場合の色度を示している。図9の色度#22と#23に表れているように、色度が橙色側に移動し濁った光に変化する。
なお、帯状絶縁ケース30の仕切り板32を光透過性としたのは、仕切り板32を光拡散剤入りの光拡散材料で形成すると、拡散して光拡散部34の表面に到達する光の輝度が低下して暗くなるためである。但し、透明の光透過性の合成樹脂又は合成ゴムであっても、光は100%透過しない。従って、仕切り板32の厚みが厚くなると、僅かに輝度が低下し、光の色度も僅かに白色から黄色を示す方向になるので、仕切り板32の厚みは、1〜2mmの薄さにするのが好適である。
その他の構成および作用効果は実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
LEDユニット20,21をLED11の発光方向に対して側面方向に屈曲自在な構造とし、帯状絶縁ケース30を可撓性材料からなるものとすることにより、帯状LEDライトをフレキシブルな構成とすることができる。
また、仕切り板32と光拡散部34とを二色成形法により成形することにより、光学的な性質の異なる材料を一体に成形することができる。
さらに、LEDユニット20,21と帯状絶縁ケース30の空間との空隙に、封止用の合成樹脂又は合成ゴムを充填することにより、帯状LEDライトが防湿構造、防水構造となるため、屋外での使用にも適したものとなる。
2 第1の基板
3 第2の基板
4 連結片
4a,4b 切込部
5 連結片
5a,5b 切込部
10 LED実装用回路基板(回路基板)
11 LED
12 電気部品(抵抗、ダイオード)
13,14 導電線
15,16 電源リード線
20,21 LEDユニット
30 帯状絶縁ケース
31 空間
32 仕切り板
33 空間部
34 光拡散部
40 LED
42,43 光拡散部
44 塩化ビニール材
45 塩化ビニール材(劣化後)
50 色度計
Claims (4)
- 複数のSMDタイプのLEDが一定間隔で一列に直線状に配置されたLEDユニットと、
前記LEDユニットが挿入される空間を内部に有し、前記LEDユニットの発光方向に位置する面が光拡散剤なしの光透過性の仕切り板である、当該仕切り板と一体の帯状絶縁ケースと、
前記帯状絶縁ケースの仕切り板の外側に当該仕切り板と一体に連設され、前記帯状絶縁ケースの仕切り板から出射された光を、空間部を間に介して拡散させる、光拡散材料で形成された湾曲した断面の光拡散部と、
を備えた帯状LEDライト。 - 前記LEDユニットは、各LEDが、点灯のための導電線により接続され、かつ前記LEDの発光方向に対して側面方向に屈曲自在な構造を持ち、
前記帯状絶縁ケースおよび光拡散部は可撓性材料からなる請求項1記載の帯状LEDライト。 - 前記LEDユニットと前記帯状絶縁ケースの前記空間との空隙には、封止用の合成樹脂又は合成ゴムが充填されている請求項1または2記載の帯状LEDライト。
- 複数のSMDタイプのLEDが一定間隔で一列に直線状に配置されたLEDユニットと、
前記LEDユニットが挿入される空間を内部に有し、前記LEDユニットの発光方向に位置する面が光拡散剤なしの光透過性の仕切り板である帯状絶縁ケースと、
前記帯状絶縁ケースの仕切り板の外側に連設され、前記帯状絶縁ケースの仕切り板から出射された光を、空間部を間に介して拡散させる、光拡散材料で形成された湾曲した断面の光拡散部と、を備えた帯状LEDライトの製造方法であって、
前記帯状ケースと前記光拡散部とを、二色成形により一体に成形することを特徴とする帯状LEDライトの製造方法。
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