JP2015149198A - Ｌｅｄバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤの光線ができるだけ人間の目に入りにくくし、全周にむらなく発光することができ、また、ＬＥＤの発熱を円滑に口金に伝達でき、長寿命化を図ったＬＥＤバルブを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のＬＥＤバルブは、両端の口金１３の間に配置した配線基板１１にＬＥＤ１２を搭載し、前記口金１３の間を透光カバー１６で被覆したＬＥＤバルブにおいて、前記配線基板１１は、少なくとも２つに分割し、前記それぞれの口金１３に臨ませて配置する。両端の口金１３を結ぶ線と略直交する方向を視線方向２４としたとき、それぞれのＬＥＤ１２は、互いに対峙し、かつ、前記視線方向２４と略平行になるように配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に、車両の前照灯、尾灯、室内灯等に使用されるＬＥＤバルブに関するものである。

従来のＬＥＤバルブ１０は、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、両端の口金１３の間に跨って平板状の１枚の配線基板１１が配置され、この配線基板１１の両側面に所定間隔で複数個のＬＥＤ１２が両端の口金１３の間の開口部に露出するように搭載されている。また、配線基板１１には、抵抗体１４が搭載されている。前記口金１３の間の開口部は、ガラスなどの透光カバー１６で被覆されている。
このように構成された従来のＬＥＤバルブ１０は、リフレクタ１５の略中央に配置されて、ＬＥＤ１２を点灯すると、（ｂ）に示すように、両面のＬＥＤ１２は、それぞれθ１の照射範囲で光線が発射される。

従来のＬＥＤバルブ１０には、図１１に示すように、３枚のＬＥＤ１２を３角筒状に配置し、それぞれの表面に複数個のＬＥＤ１２を配置したものも知られている。この場合も、ＬＥＤ１２が両端の口金１３の間の開口部に露出するように搭載されており、それぞれθ２の照射範囲で光線が発射される。
これら図１０及び図１１に示すものと同様のＬＥＤバルブが特許文献１に表されている。

特開２０１１−２５３７９５号公報

一般に、ＬＥＤバルブ１０の横断面における配光パターンは、ＬＥＤ１２の照射角に依存する。また、人間の視線に対して、ＬＥＤ１２の配置方向が真っ直ぐに向かう方向（正対する方向）であるため、ＬＥＤ１２の光線が直接人間の目に入り、眩惑を起し易く、事故の原因になるという問題があった。
１枚の配線基板１１に多数のＬＥＤ１２や抵抗体１４を搭載することになるため、電子部品から発した熱を互いに受合い、ＬＥＤ１２の高電流化の妨げとなっていた。さらに、図１０（ａ）のように平板状の配線基板１１の両面にＬＥＤ１２を搭載すると、図１０（ｂ）に示すように、θ１の照射範囲以外の間に照射できない範囲が生じてリフレクタ１５を使用することの作用効果を生かしきれなかった。

図１１に示すようにＬＥＤ１２を３角筒状に配置することにより、θ２の照射範囲以外の間の照射できない範囲をできるだけ小さくする対策を取ることが考えられるが、このような構造のものは、ＬＥＤ１２の光線が直接人間の目に入り、眩惑を起し易いという問題を解決できないばかりか、構造の複雑化、発熱の増大、コストアップ等の問題があった。さらに、この構造では、３枚のＬＥＤ１２を両側の口金１３に橋渡しする構造となり、ＬＥＤ１２の影が大きく出てしまうという問題があった。

本発明は、ＬＥＤの光線ができるだけ人間の目に入りにくくし、全周にむらなく発光することができ、また、ＬＥＤの発熱を円滑に口金に伝達でき、長寿命化を図ったＬＥＤバルブを提供することを目的とする。

本発明のＬＥＤバルブは、両端の口金１３の間に配置した配線基板１１にＬＥＤ１２を搭載し、前記口金１３の間を透光カバー１６で被覆したＬＥＤバルブにおいて、前記配線基板１１は、少なくとも２つに分割し、前記それぞれの口金１３に臨ませて配置する。
両端の口金１３を結ぶ線と略直交する方向を視線方向２４としたとき、それぞれのＬＥＤ１２は、互いに対峙し、かつ、前記視線方向２４と略平行になるように配置する。

口金１３の内部に、配線基板１１に搭載した電子部品の発熱を口金１３に逃がすための熱伝導体２０を設ける。
透光カバー１６は、透明なガラス管からなり、この透光カバー１６の一部を拡散面２１とする。
ＬＥＤ１２の前面に臨ませて円錐反射面２２を配置したり、ＬＥＤ１２の前面に臨ませて屈折レンズ２３を配置したりする。
また、それぞれの口金１３の内側に臨ませて円板状のベース基板２７を設け、このベース基板２７の前面に３枚の３角形からなるピラミッド型基板２５をそれぞれ配置し、このピラミッド型基板２５にそれぞれＬＥＤ１２を搭載することができる。
さらに、それぞれの口金１３の内側に臨ませて円板状のベース基板２７を設け、このベース基板２７の前面に４枚の４角形基板を４角錐の台形になるようにし、かつ、これらの全周囲の４面と、頂点の１面の５面からなるドーム型基板２６にし、全周囲の４面のそれぞれにＬＥＤ１２を搭載し、頂点の１面にドームレンズ付きＬＥＤ２８を搭載することができる。

請求項１記載の発明によれば、両端の口金の間に配置した配線基板にＬＥＤを搭載し、前記両端の口金の間を透光カバーで被覆したＬＥＤバルブにおいて、前記配線基板は、少なくとも２つに分割し、この分割された配線基板を前記それぞれの口金に臨ませて配置したので、次の効果を有する。
（１）配線基板を口金の間近に配置できるので、配線基板やＬＥＤで発生した熱を口金側に確実に伝導でき、放熱性を向上でき、ＬＥＤの高電流化、高光度化を実現することができる。
（２）配線基板を少なくとも２つに分割することにより、ＬＥＤや抵抗体等の熱源を分散でき、電子部品同士の熱影響を軽減できる。この点からもＬＥＤの高電流化、高光度化を実現することができる。
（３）上記（１）及び（２）により、発熱を効率よく逃がすことができ、ＬＥＤの長寿命化が可能となる。
（４）照射範囲が３６０度となり、全周囲の配光が可能となる。
（５）特に、リフレクタが設置されている場合、リフレクタを最大限に有効活用ができる。
（６）１枚の配線基板に２個のＬＥＤを配置した場合は勿論のこと、１個でも３個でも３６０度全周囲の配光が可能となる。

請求項２記載の発明によれば、両端の口金を結ぶ線と略直交する方向を視線方向としたとき、それぞれのＬＥＤの発光面は、互いに対峙し、かつ、前記視線方向と略平行になるように配置したので、人間の目には、ＬＥＤの直接光線が見えにくく、眩惑を起しにくいソフトな光となる。

請求項３記載の発明によれば、口金の内部に、配線基板に搭載した電子部品の発熱を口金に逃がすための熱伝導体を設けたので、配線基板、ＬＥＤ、抵抗体、その他の電子部品から発せられる熱を熱伝導体を介して口金に伝導して放熱性を向上させることができる。このことにより、ＬＥＤのより一層の高電流化、高光度化を実現することができる。

請求項４記載の発明によれば、透光カバーは、透明管からなり、この透光カバーの一部を拡散面としたので、リフレクタのない灯具に使用する場合、背部に回り込む光を視線方向の方向に集めるようにすることができる。拡散面は、完全反射または半透明の薄膜で形成することもできる。このような構成とすることで、車内灯等に使用することで、余分な部品なしで光を有効に利用できる。

請求項５記載の発明によれば、ＬＥＤの前面に臨ませて円錐反射面を配置したので、ＬＥＤの光線は、全反射の円錐反射面で反射され、光のロスをなくすことができる。また、全反射面の角度を調整することで、ＬＥＤの光源を人間の目に見せることなく視線方向へ照射光を指向させることができる。

請求項６記載の発明によれば、ＬＥＤの前面に臨ませて屈折レンズを配置したので、任意の方向への指向性の向上というよりは、全体的な拡散性を重視した場合に使用される。

請求項７記載の発明によれば、それぞれの口金の内側に臨ませて円板状のベース基板を設け、このベース基板の前面に３枚の３角形からなるピラミッド型基板をそれぞれ配置し、このピラミッド型基板にそれぞれＬＥＤを搭載したので、従来の１組の３枚基板仕様では、橋渡し構造による影ができていたが、本発明では、左右に分けた２組のピラミッド型基板としたため、従来に比較してワイドな配光が得られる。

請求項８記載の発明によれば、それぞれの口金の内側に臨ませて円板状のベース基板を設け、このベース基板の前面に４枚の４角形基板を４角錐の台形になるように配置し、かつ、これらの全周囲の４面と、頂点の１面の５面からなるドーム型基板とし、全周囲の４面のそれぞれにＬＥＤを搭載し、頂点の１面にドームレンズ付きＬＥＤを搭載したので、さらにワイドな配光で、かつ、全面発光とすることができる。

本発明の第１実施例を示すＬＥＤバルブの縦断面図である。 図１における透光カバー１６を省いたＬＥＤバルブの斜視図である。 図１に示したＬＥＤバルブをリフレクタ１５に配置した図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の第２実施例を示すＬＥＤバルブの縦断面図である。 本発明の第３実施例を示すＬＥＤバルブの図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 本発明の第４実施例を示すＬＥＤバルブの縦断面図である。 本発明の第５実施例を示すＬＥＤバルブの縦断面図である。 本発明の第６実施例を示すＬＥＤバルブの縦断面図である。 本発明の第７実施例を示すＬＥＤバルブの縦断面図である。 従来の従来のＬＥＤバルブ１０を示すもので、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、（ａ）に示した従来のＬＥＤバルブ１０をリフレクタ１５に配置したＢ−Ｂ線断面図である。 従来の他の例のＬＥＤバルブ１０を示す断面図である。

両端の口金１３の間に配置した配線基板１１にＬＥＤ１２を搭載し、前記両端の口金１３の間を透光カバー１６で被覆したＬＥＤバルブにおいて、前記配線基板１１は、少なくとも２つに分割し、この分割された配線基板１１を前記それぞれの口金１３に臨ませて配置する。
両端の口金１３を結ぶ線と略直交する方向を視線方向２４としたとき、それぞれのＬＥＤ１２の発光面は、互いに対峙し、かつ、前記視線方向２４と略平行になるように配置する。
口金１３の内部に、配線基板１１に搭載した電子部品の発熱を口金１３に逃がすための熱伝導体２０を設ける。
透光カバー１６は、ガラス管、プラスチック管などの透明管なからなり、この透光カバー１６の一部を拡散面２１とする。

ＬＥＤ１２の前面に臨ませて円錐反射面２２を配置する。
ＬＥＤ１２の前面に臨ませて屈折レンズ２３を配置する。
それぞれの口金１３の内側に臨ませて円板状のベース基板２７を設け、このベース基板２７の前面に３枚の３角形からなるピラミッド型基板２５をそれぞれ配置し、このピラミッド型基板２５にそれぞれＬＥＤ１２を搭載する。
それぞれの口金１３の内側に臨ませて円板状のベース基板２７を設け、このベース基板２７の前面に４枚の４角形基板を４角錐の台形になるようにし、かつ、これらの全周囲の４面と、頂点の１面の５面からなるドーム型基板２６にし、全周囲の４面のそれぞれにＬＥＤ１２を搭載し、頂点の１面にドームレンズ付きＬＥＤ２８を搭載する。

本発明のＬＥＤバルブの実施例１を図１乃至図３に基づき説明する。
所定の間隔をおいた両端部に口金１３を配置し、これらの口金１３の間の開口部分がガラス管、プラスチック管などの透明管からなる透光カバー１６で被覆されている。
本発明の最も特徴的な構造は、内部の配線基板１１が少なくとも２枚に分割され、これらの配線基板１１がそれぞれの口金１３の内側に臨ませて設けられている点である。この配線基板１１は、口金１３が円形である場合には、円形板状をなし、それぞれの配線基板１１の相対する面に１又は複数個のＬＥＤ１２が搭載されている。配線基板１１の背面には、抵抗体１４が搭載され、また、相対する配線基板１１の間がプラス側とマイナス側を接続する２本のリード線１７で電気的に接続されている。前記配線基板１１には、透光カバー１６の内部の発熱を逃がすための排熱孔１８が口金１３に連通して設けられている。
なお、それぞれの配線基板１１に、プラス側とマイナス側を接続するリード線を直接配線したものである場合には、リード線１７は省略することができる。

このように構成されたＬＥＤバルブは、次の作用効果を有する。
（１）図１０で述べたように、ＬＥＤバルブの横断面における配光パターンは、ＬＥＤ１２の照射角θ０に依存するが、この実施例１では、視線方向２４に対してＬＥＤ１２の配置方向が略平行であるため、人間の目には、ＬＥＤ１２の直接光線が見えにくく、眩惑を起しにくいソフトな光となる。
（２）配線基板１１を口金１３の間近に配置できるので、配線基板１１やＬＥＤ１２で発生した熱を口金１３側に確実に伝導でき、放熱性を向上でき、ＬＥＤ１２の高電流化、高光度化を実現することができる。
（３）配線基板１１を少なくとも２つに分割できることにより、ＬＥＤ１２や抵抗体１４等の熱源を分散でき、電子部品同士の熱影響を軽減できる。この点からもＬＥＤ１２の高電流化、高光度化を実現することができる。
（４）上記（２）及び（３）により、発熱を効率よく逃がすことができ、ＬＥＤ１２の長寿命化が可能となる。
（５）照射範囲１９が３６０度となり、全周囲の配光が可能となる。
（６）特に、図３に示すように、リフレクタ１５が設置されている場合、リフレクタ１５を最大限に有効活用ができる。
（７）実施例１では、１枚の配線基板１１に２個のＬＥＤ１２を配置したが、１個でも３６０度全周囲の配光が可能となる。また、３個以上でもよい。

図４は、実施例２を示すもので、口金１３の内部に無垢の熱伝導体２０を充填することで、配線基板１１、ＬＥＤ１２、抵抗体１４、その他の電子部品から発せられる熱を熱伝導体２０を介して口金１３に伝導して放熱性を向上させた例である。
このことにより、ＬＥＤ１２のより一層の高電流化、高光度化を実現することができる。

図５は、実施例３を示すもので、透光カバー１６の一部、例えば、背面の一部の範囲（θ３）を曇りガラスのようなシボ加工などの拡散面２１とした例を示している。このような構成とすることで、リフレクタ１５のない灯具に使用する場合、背部に回り込む光を視線方向２４の方向に集めるようにすることができる。拡散面２１は、完全反射または半透明の薄膜で形成することもできる。
このような構成とすることで、車内灯等に使用することで、余分な部品なしで光を有効に利用できる。

図６は、実施例４を示すもので、ＬＥＤ１２の前にわずかな隙間をもって円錐形の円錐反射面２２を配置した例を示している。図１に示す例では、ＬＥＤ１２からの対向するＬＥＤ１２側に向かう光線が外部へ出ていかないでロスとなる恐れがあるが、図６に示すような構成とすることにより、ＬＥＤ１２の光線は、全反射の円錐反射面２２で反射され、光のロスをなくすことができる。また、全反射面の角度を調整することで、ＬＥＤ１２の光源を人間の目に見せることなく視線方向２４へ照射光を指向させることができる。

図７は、実施例５を示すもので、ＬＥＤ１２の前に屈折レンズ２３を配置した例を示している。この例によれば、任意の方向への指向性の向上というよりは、全体的な拡散性を重視した場合に使用される。

図８は、実施例６を示すもので、それぞれの口金１３の内側に臨ませて円板状のベース基板２７を設け、このベース基板２７の前面に３枚の３角形からなるピラミッド型基板２５をそれぞれ配置し、このピラミッド型基板２５にそれぞれＬＥＤ１２を搭載した例を示している。従来の１組の３枚基板仕様では、それぞれの口金１３の橋渡し構造による影ができていたが、左右に分けた２組のピラミッド型基板２５としたため、従来に比較してワイドな配光が得られる。

図９は、実施例７を示すもので、それぞれの口金１３の内側に臨ませて円板状のベース基板２７を設け、このベース基板２７の前面に４枚の４角形基板を４角錐の台形になるようにし、かつ、これらの全周囲の４面と、頂点の１面の５面からなるドーム型基板２６にする。そして、全周囲の４面のそれぞれにＬＥＤ１２を搭載し、頂点の１面にドームレンズ付きＬＥＤ２８を搭載する。このように、左右に分けた２組のドーム型基板２６とし、かつ、全周囲の４面のそれぞれにＬＥＤ１２を搭載し、頂点の１面にドームレンズ付きＬＥＤ２８を搭載たため、さらにワイドな配光で、かつ、全面発光とすることができる。

１０…従来のＬＥＤバルブ、１１…配線基板、１２…ＬＥＤ、１３…口金、１４…抵抗体、１５…リフレクタ、１６…透光カバー、１７…リード線、１８…排熱孔、１９…照射範囲、２０…熱伝導体、２１…拡散面、２２…円錐反射面、２３…屈折レンズ、２４…視線方向、２５…ピラミッド型基板、２６…ドーム型基板、２７…ベース基板、２８…ドームレンズ付きＬＥＤ。

Claims (8)

1. 両端の口金の間に配置した配線基板にＬＥＤを搭載し、前記両端の口金の間を透光カバーで被覆したＬＥＤバルブにおいて、前記配線基板は、少なくとも２つに分割し、この分割された配線基板を前記それぞれの口金に臨ませて配置したことを特徴とするＬＥＤバルブ。
2. 両端の口金を結ぶ線と略直交する方向を視線方向としたとき、それぞれのＬＥＤの発光面は、互いに対峙し、かつ、前記視線方向と略平行になるように配置したことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤバルブ。
3. 口金の内部に、配線基板に搭載した電子部品の発熱を口金に逃がすための熱伝導体を設けたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤバルブ。
4. 透光カバーは、透明管からなり、この透光カバーの一部を拡散面としたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤバルブ。
5. ＬＥＤの前面に臨ませて円錐反射面を配置したことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤバルブ。
6. ＬＥＤの前面に臨ませて屈折レンズを配置したことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤバルブ。
7. それぞれの口金の内側に臨ませて円板状のベース基板を設け、このベース基板の前面に３枚の３角形からなるピラミッド型基板をそれぞれ配置し、このピラミッド型基板にそれぞれＬＥＤを搭載したことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤバルブ。
8. それぞれの口金の内側に臨ませて円板状のベース基板を設け、このベース基板の前面に４枚の４角形基板を４角錐の台形になるように配置し、かつ、これらの全周囲の４面と、頂点の１面の５面からなるドーム型基板２６とし、全周囲の４面のそれぞれにＬＥＤを搭載し、頂点の１面にドームレンズ付きＬＥＤを搭載したことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤバルブ。

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