JP2013093191A - Ｌｅｄ電球 - Google Patents

Abstract

【課題】照射範囲を拡大することができるＬＥＤ電球及びこのＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ電球２は、開口部２０１を有する口金２０と、口金２０の前記開口部２０１上に装着され、少なくとも１つのＬＥＤチップ２１１が回路基板２１２に面実装されたＬＥＤモジュール２１と、ＬＥＤモジュール２１上に覆設され、ＬＥＤチップ２１１からの放射光を外部に出射するグローブ２２と、を具備し、グローブ２２の内壁に、ＬＥＤチップ２１１からの放射光の一部を透過すると共に、前記放射光の一部を反射する光特性を有する半透過反射層２２１を設けたことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＬＥＤ電球及びＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法に関する。

科学技術の進歩に伴い、従来の白熱電球に代わり、すでに、ＬＥＤ（発光ダイオード：Light Emitting Diode）が多く使用されている。ＬＥＤは、体積が小さく、消費電力が少なく、発光効率が高く、寿命が長く、水銀汚染がないなどの長所を有するため、光電産業及び照明産業においてＬＥＤを光源とするＬＥＤ光源が広く利用されている。また、日常生活においても、ＬＥＤ光源が使用される場面が多く、ＬＥＤ光源を用いたＬＥＤ電球が商品化されている。

図１は、従来のＬＥＤ電球の構成を示す斜視図である。
図１に示すように、従来のＬＥＤ電球は、グローブ１０と、口金１１と、ＬＥＤモジュール１２と、を含んで構成される。

口金１１は、開口部１１１を有する。ＬＥＤモジュール１２は、口金１１の開口部１１１に装着される。ＬＥＤモジュール１２は、少なくとも１つのＬＥＤチップ１２１及び回路基板１２２を有し、少なくとも１つのＬＥＤチップ１２１が回路基板に面実装されている。グローブ１０は、ＬＥＤモジュール１２上に覆設され、ＬＥＤチップ１２１からの放射光を外部に出射する。

ＬＥＤモジュール１２を用いたＬＥＤ電球から照射される光は、方向性を有する。ＬＥＤモジュール１２の照射角度は、約１２０度であるため、光が直射される正面方向の輝度が最も高い。しかし、ＬＥＤモジュール１２の側方及び後方の輝度は、微弱であるか全く無い。即ち、光をＬＥＤ電球の両側及び後方に照射することができない。つまり、照射される光は、周囲が暗いため、照射範囲が狭い。

したがって、図１に示す従来のＬＥ電球は、照射範囲が狭いという欠点を有する。

照射範囲を変えることができる従来のＬＥＤ電球としては、例えば、特許文献１に開示されているように、グローブと、口金と、ＬＥＤモジュールと、放熱部とを有し、グローブからの放熱部方向へ出射される光をグローブ方向に反射する反射板を放熱部とグローブとの接合部に設けて構成したＬＥＤ電球がある。

特開２０１０−５６０５９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のＬＥＤ電球は、反射板を、放熱部とグローブとの接合部に設けることで、グローブからの放熱部方向へ出射される光をグローブ方向に反射するようにして光の照射範囲を変えているが、図１に示す従来例と同様に、ＬＥＤ電球の両側及び後方に、光を投射することができない。

つまり、特許文献１に記載のＬＥＤ電球は、ＬＥＤモジュールからの光の輝度が最も高い正面方向、即ち、このＬＥＤモジュールからの光が入射される方向に対応するグローブの内壁については、光の照射範囲を変える手段が何等設けられていないので、図１に示す従来例と同様に、照射範囲が狭く、照射範囲を拡大することができないといった問題点がある。

そこで、本発明の主な目的は、照射範囲の広いＬＥＤ電球を提供することにある。

また、本発明のもう一つの目的は、ＬＥＤ電球の照射範囲を拡大することができるＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のＬＥＤ電球は、開口部を有する口金と、前記口金の前記開口部上に装着され、少なくとも１つのＬＥＤチップが回路基板に面実装されたＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュール上に覆設され、前記ＬＥＤチップからの放射光を外部に出射するグローブと、を具備するＬＥＤ電球において、前記グローブの内壁に、前記ＬＥＤからの放射光の一部を透過すると共に、前記放射光の一部を反射する光特性を有する半透過反射層を設けたことを特徴とする。

また、前記ＬＥＤモジュールと前記口金との間には、複数の放熱フィンが設けられることが好ましい。

また、前記半透過反射層は、水銀、アルミニウム又は反射効果を有するめっき膜を用いてグローブの内壁に塗布して構成することが好ましい。

また、前記半透過反射層は、前記グローブの、前記ＬＥＤチップからの放射光が入射される内壁の一部又は全体に塗布されることが好ましい。

また、上記課題を解決するために、本発明のＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法は、ＬＥＤモジュールのＬＥＤチップからの放射光の一部を透過すると共に、前記放射光の一部を反射する光特性を有する半透過反射層が内壁に塗布されたグローブを、前記ＬＥＤモジュール上に覆設するように口金に装着し、前記ＬＥＤモジュールに、駆動するための電流を供給し、前記ＬＥＤチップからの放射光を前記半透過反射層に投射して、前記半透過反射層により、前記放射光の一部を透過させると共に、前記放射光の一部を反射させることにより照射範囲を拡大することを特徴とする。

また、前記半透過反射層は、前記グローブの、前記ＬＥＤチップからの放射光が入射される内壁の一部又は全体に塗布されることが好ましい。

また、前記半透過反射層は、水銀、アルミニウム又は反射効果を有するめっき膜を用いてグローブの内壁に塗布して構成することが好ましい。

また、前記ＬＥＤモジュールから放出された光は、前記半反射層が塗布された前記グローブに投射された後、一部の光が前記グローブを透過し、一部の光が前記半反射層によって反射し、前記半反射層と反対側の前記口金の両側及び後方に照射されることが好ましい。

本発明によるＬＥＤ電球及びＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法によれば、照射範囲を拡大することができる。

従来のＬＥＤ電球を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るＬＥＤ電球の構成を示す分解斜視図である。 第１の実施形態に係るＬＥＤ電球の構成を示す斜視図である。 第１の実施形態に係るＬＥＤ電球の構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るＬＥＤ電球の構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るＬＥＤ電球の構成を示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係るＬＥＤ電球の構成を示す分解斜視図である。 第４の実施形態に係るＬＥＤ電球の構成を示す斜視図である。 本発明に係るＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法を示す流れ図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、これによって本発明が限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図２〜図４は、本発明の第１の実施形態に係り、図１は、第１の実施形態に係るＬＥＤ電球の構成を示す分解斜視図、図３は、第１の実施形態に係るＬＥＤ電球の構成を示す斜視図、図４は、第１の実施形態に係るＬＥＤ電球の構成を示す断面図である。

図２〜図４に示すように、第１の実施形態に係るＬＥＤ電球２は、口金２０と、ＬＥＤモジュール２１と、グローブ２２と、を含んで構成される。

口金２０は、開口部２０１を有する。ＬＥＤモジュール２１は、開口部２０１上に装着される。また、ＬＥＤモジュール２１は、少なくとも１つのＬＥＤチップ２１１及び回路基板２１２を有し、少なくとも１つのＬＥＤチップ２１が回路基板２１２に面実装されている。

グローブ２２は、ＬＥＤモジュール２１上に覆設され、ＬＥＤチップ２１１からの放射光を外部に出射する。尚、このグローブ２２は、例えば、透光性部材を用いて構成される。

本実施形態において、グローブ２２の内壁には、ＬＥＤチップ２１１からの放射光の一部を透過すると共に、前記放射光の一部を反射する光特性を有する半透過反射層２２１が設けられている。

半透過反射層２２１は、水銀、アルミニウム又は反射効果を有するめっき膜を用いて前記グローブの内壁に塗布して構成される。

この半透過反射層２２１は、図４に示すように、グローブ２２の、ＬＥＤチップ２１１からの放射光が入射される内壁の一部に設けられている。

尚、グローブ２２の内壁の一部とは、少なくともＬＥＤチップ２１１の発光面に対向するグローブ２２の内壁の一部分を含む。さらに、この内壁の一部分以外の内壁にも半透過反射層２２１を設けても良い。この場合、半透過反射層２２１は、所望する照射範囲に応じて適宜、その塗布する面積及び配置位置を変更することが可能である。

また、半透過反射層２２１は、水銀、アルミニウム又は反射効果を有するめっき膜を用いて前記グローブの内壁に塗布して構成されるが、これに限定されるものではなく、他の同様の光特性を有する部材を用いて構成しても良い。

本実施形態のＬＥＤ電球２において、ＬＥＤモジュール２１のＬＥＤチップ２１１から放射された光は、半透過反射層２２１が内壁に塗布されたグローブ２２に投射された後、半透過反射層２２１によって一部の光がこの半透過反射層２２１を介してグローブ２２を透過し、一部の光が半透過反射層２２１によって反射して、口金２０の両側及び後方に照射される。この場合、半透過反射層２２１が設けられてないグローブ２２の内壁については、ＬＥＤチップ２１１からの放射光が外部に照射される。これにより、ＬＥＤチップ２１１から放射される光の照射範囲を拡大することができる。

従って、第１の実施形態によれば、グローブ２２の、ＬＥＤチップ２１１からの放射光が入射される内壁の一部に、半透過反射膜２２１を設けたことにより、ＬＥＤチップ２１１から放出される光の照射範囲を拡大することができるＬＥＤ電球２の実現が可能となる。

（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係るＬＥＤ電球の構成を示す断面図である。尚、図５は、第１の実施形態のＬＥＤ電球と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。

図５に示すように、第２の実施形態によるＬＥＤ電球２は、半透過反射層２２１がグローブ２２の内壁全体に塗布されて構成している。
このような構成のＬＥＤ電球２において、ＬＥＤモジュール２１のＬＥＤチップ２１１から放射された光が半透過反射層２２１に投射されたとき、一部の光がこの半透過反射層２２１を介してグローブ２２を透過し、一部の光が半透過反射層２２１によって反射して、口金２０の両側及び後方に照射される。これにより、ＬＥＤチップ２１１から放射される光の照射範囲を拡大することができる。

従って、第２の実施形態によれば、グローブ２２の、ＬＥＤチップ２１１からの放射光が入射される内壁の全体に、半透過反射膜２２１を設けたことにより、前記第１の実施形態と同様に、ＬＥＤチップ２１１から放出される光の照射範囲を拡大することができるＬＥＤ電球２の実現が可能となる。

また、半透過反射層２２１により反射される光の量が前記第１の実施形態よりも多くなるため、口金２０の両側及び後方の照射範囲が明るくなるといった効果もある。

（第３の実施形態）
本発明のＬＥＤ電球の構造は、ユーザの需要に合わせて構造を変更することができる。
図６は、本発明の第３の実施形態に係るＬＥＤ電球の構成を示す斜視図である。尚、図６は、第１の実施形態のＬＥＤ電球と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。

図６に示すように、第３の実施形態に係るＬＥＤ電球２は、ユーザが必要とする輝度に応じ、ＬＥＤチップ２１１の数を増減させることができる。即ち、ＬＥＤ電球２のＬＥＤモジュール２１は、複数（例えば９個）のＬＥＤチップ２１１を回路基板２１２上に面実装して構成されている。
その他の構成・作用は、前記第１の実施形態と同様である。

従って、第３の実施形態によれば、前記第１の実施形態と同様の効果が得られる他に、ユーザが必要とする輝度が得られるＬＥＤ電球２を構成することができる。

（第４の実施形態）
図７及び図８は、本発明の第４の実施形態に係り、図７は、第４の実施形態に係るＬＥＤ電球の構成を示す分解斜視図、図８は、第４の実施形態に係るＬＥＤ電球の構成を示す斜視図である。尚、図７及び図８は、第１の実施形態のＬＥＤ電球と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。

図７及び図８に示すように、第４の実施形態によるＬＥＤ電球２は、ＬＥＤモジュール２１と口金２０との間に複数の放熱フィン２３を設けて構成している。これら複数の放熱フィン２３は、例えば、熱伝導特性を有する部材で構成され、ＬＥＤモジュール２１により発生する熱を放熱する。尚、本実施形態においては、ＬＥＤモジュール２１は、口金２０の開口部２０１ではなく、放熱フィン２３の上面に配設されることになる。

このような構成のＬＥＤ電球２においては、複数の放熱フィン２３により、ＬＥＤモジュール２１から発生する熱が放熱される。これにより、ＬＥＤモジュール２１の寿命を延長することが可能となる。
その他の構成・作用は、前記第１の実施形態と同様である。

従って、第４の実施形態によれば、前記第１の実施形態と同様の効果が得られる他に、複数の放熱フィン２３を設けたことにより、ＬＥＤモジュール２１の寿命を延長することができるＬＥＤ電球２を構成することができる。

次に、本発明のＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法について、図４及び図９を用いて説明する。図９は、本発明に係るＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法を示す流れ図である。

本発明に係るＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法は、ＬＥＤモジュール２１のＬＥＤチップ２１１からの放射光の一部を透過すると共に、前記放射光の一部を反射する光特性を有する半透過反射層２２１が内壁に塗布されたグローブ２２を、前記ＬＥＤモジュール２１上に覆設するように口金２０に装着し、前記ＬＥＤモジュール２１に、駆動するための電流を供給し、前記ＬＥＤチップ２１１からの放射光を前記半透過反射層２２１に投射して、前記半透過反射層２２１により、前記放射光の一部を透過させると共に、前記放射光の一部を反射させることにより照射範囲を拡大することを特徴とする。

具体的には、ＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法は、図９に示すステップＳ１〜３による手順を有する。

ステップＳ１の手順では、口金２０を設け、この口金２０の開口部２０１上にＬＥＤモジュール２１を装着する。尚、ＬＥＤモジュール２１は、前記実施の形態にて説明したように、少なくとも１つのＬＥＤチップ２１１及び回路基板２１２を有し、少なくとも１つのＬＥＤチップ２１が回路基板２１２に面実装されている。

次に、ステップＳ２の手順では、グローブ２２を設け、このグローブ２２内壁に半反射層２２１を塗布する。この場合、半透過反射層２２１は、グローブ２２の、ＬＥＤチップ２１１からの放射光が入射される内壁の一部（図４参照）、又は全部（図５参照）に塗布される。

尚、グローブ２２の内壁の一部とは、少なくともＬＥＤチップ２１１の発光面に対向するグローブ２２の内壁の一部分を含む。

また、半透過反射層２２１は、水銀、アルミニウム又は反射効果を有するめっき膜を用いて構成されたものであるが、これに限定されるものではなく、他の同様の光特性を有する部材を用いて構成しても良い。

そして、ステップＳ３の手順では、グローブ２２をＬＥＤモジュール２１に覆設する上、口金２０の開口部２０１上に装着する。その後、ＬＥＤモジュール２１に、駆動するための電流を供給し、ＬＥＤチップ２１１からの放射光を半透過反射層２２１に投射して、光を反射させることにより、照射範囲を拡大する。

この場合、ＬＥＤチップ２１１からの放射光は、半透過反射層２１１により、前記放射光の一部が透過されると共に、前記放射光の一部が反射されて、半反射層２２１と反対側の口金２０の両側及び後方に照射される。これにより、ＬＥＤチップ２１１からの放射光の照射範囲を拡大することができる。

従って、このような方法を実施することにより、ＬＥＤ電球の照射範囲を拡大することができるＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法の実現が可能となる。

尚、本発明に係る各実施形態において、半透過反射層２２１は、入射光であるＬＥＤチップ２１１からの放射光の一部を透過させると共に、前記放射光の一部を反射させる光特性を有するものであるが、所望の輝度が得られるように、必要に応じて光の透過率と光の反射率を適宜変えて構成しても良い。また、所望の照射範囲が得られるように、グローブ２２の内壁に塗布する半透過反射層２２１の面積及び配置位置を適宜変更して構成しても良い。

また、半透過反射層２２１は、水銀、アルミニウム又は反射効果を有するめっき膜を用いて前記グローブ２２の内壁に塗布して構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、同様の光特性のあるシート状の部材をグローブ２２の内壁に貼着して構成しても良い。

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

２…ＬＥＤ電球
２０…口金
２１…ＬＥＤモジュール
２２…グローブ
２３…放熱フィン
２０１…開口部
２１１…ＬＥＤチップ
２１２…回路基板
２２１…半透過反射層

本発明は、ＬＥＤ電球に関する。

Claims (8)

1. 開口部を有する口金と、
   前記口金の前記開口部上に装着され、少なくとも１つのＬＥＤチップが回路基板に面実装されたＬＥＤモジュールと、
   前記ＬＥＤモジュール上に覆設され、前記ＬＥＤチップからの放射光を外部に出射するグローブと、
   を具備するＬＥＤ電球において、
   前記グローブの内壁に、前記ＬＥＤチップからの放射光の一部を透過すると共に、前記放射光の一部を反射する光特性を有する半透過反射層を設けたことを特徴とするＬＥＤ電球。
2. 前記ＬＥＤモジュールと前記口金との間に、前記ＬＥＤチップから発生する熱を放熱する複数の放熱フィンを設けたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ電球。
3. 前記半透過反射層は、水銀、アルミニウム又は反射効果を有するめっき膜を用いて前記グローブの内壁に塗布して構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤ電球。
4. 前記半透過反射層は、前記グローブの、前記ＬＥＤチップからの放射光が入射される内壁の一部又は全体に塗布されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＬＥＤ電球。
5. ＬＥＤモジュールのＬＥＤチップからの放射光の一部を透過すると共に、前記放射光の一部を反射する光特性を有する半透過反射層が内壁に塗布されたグローブを、前記ＬＥＤモジュール上に覆設するように口金に装着し、前記ＬＥＤモジュールに、駆動するための電流を供給し、前記ＬＥＤチップからの放射光を前記半透過反射層に投射して、前記半透過反射層により、前記放射光の一部を透過させると共に、前記放射光の一部を反射させることにより照射範囲を拡大することを特徴とするＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法。
6. 前記半透過反射層は、前記グローブの、前記ＬＥＤチップからの放射光が入射される内壁の一部又は全体に塗布されることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法。
7. 前記半透過反射層は、水銀、アルミニウム又は反射効果を有するめっき膜を用いて前記グローブの内壁に塗布して構成したことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法。
8. 前記ＬＥＤチップからの放射光は、前記半透過反射層が塗布された前記グローブの内壁に投射された後、前記半透過反射層により、前記放射光の一部の光が前記半透過反射層を介して前記グローブを透過し、前記放射光の一部の光が前記半透過反射層によって反射して、前記半透過反射層と反対側の前記口金の両側及び後方に照射されることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載のＬＥＤ電球の照射範囲拡大方法。

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