JP2004178997A

JP2004178997A - ウエッジバルブおよび灯具

Info

Publication number: JP2004178997A
Application number: JP2002344320A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Sakai; 一仁酒井; Ken Hasegawa; 謙長谷川
Original assignee: Car Mate Mfg Co Ltd
Current assignee: Car Mate Mfg Co Ltd
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】ＬＥＤを光源としつつ、光軸以外の方向にも光を照射することが可能な、ウエッジバルブおよび灯具を提供する。
【解決手段】ＬＥＤを光源とするウエッジバルブであって、光軸前方に向けて光軸３上に配置された第１ＬＥＤ１０と、光軸前方に向けて第１ＬＥＤ１０の後方に配置された第２ＬＥＤ２０とを有する構成とした。なお、第２ＬＥＤ２０の前方に、第２ＬＥＤ２０から照射された光を放射状に反射する反射手段４０を設けてもよい。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウエッジバルブおよび灯具に係り、特に自動車のヘッドランプに使用するウエッジバルブおよび灯具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、従来の白熱電球等に比べて寿命が長く、電力消費量が小さく、また発熱量が少ないことなどから、各種灯具の光源として利用されている。車両用灯具については、ヘッドランプやスモールランプ、車幅灯などの光源として、ＬＥＤの利用が検討されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−５０１０４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
自動車のヘッドランプは、光軸上に位置する車両等に対してはもちろんのこと、光軸から外れた場所に位置する歩行者等に対しても、その光を認識させて注意を促す必要がある。そのため、自動車のヘッドランプは、光軸から所定角度の範囲に光を照射する必要がある。
【０００５】
ところが、ＬＥＤは発光面積が小さく指向性が強いので、光軸から約１３．５°程度の範囲では遠方からでも発光を認識することができるが、この範囲外では至近距離からでないと発光を認識することができない。また、複数のＬＥＤを並列に配置して発光面積を確保しても、光軸から所定角度の範囲に光を照射することができないという問題がある。さらに、複数のＬＥＤを使用するのは、多くのコストおよびスペースが必要になるため実用的でない。
そこで本発明は、ＬＥＤを光源としつつ、光軸以外の方向にも光を照射することが可能な、ウエッジバルブおよび灯具の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るウエッジバルブは、ＬＥＤを光源とするウエッジバルブであって、光軸前方に向けて光軸上に配置された第１ＬＥＤと、光軸前方に向けて前記第１ＬＥＤの後方に配置された第２ＬＥＤと、を有することを特徴とする。これにより、第１ＬＥＤからの光が光軸に沿って照射される一方で、第２ＬＥＤからの光は、第１ＬＥＤの後面および第１ＬＥＤの内部で乱反射して、光軸から放射状に散乱する。したがって、ＬＥＤを光源とし、光軸方向における光度を確保しつつ、光軸以外の方向にも光を照射することができる。
【０００７】
また、前記第２ＬＥＤの前方に、前記第２ＬＥＤから照射された光を放射状に反射する反射手段を設けてもよい。この場合、第２ＬＥＤ２０からの光は、反射手段４０のテーパ面に反射されて、光軸３から放射状に照射される。これにより、光の照射方向をコントロールすることが可能となり、光軸以外の特定の方向にも光を照射することができる。
【０００８】
また、前記第１ＬＥＤの発光面積を、前記第２ＬＥＤの発光面積より大きくしてもよい。これにより、光軸方向における光度を増加させることができる。
また、前記第１ＬＥＤの前方に、前記第１ＬＥＤから照射された光を発散させるレンズを配置してもよい。この場合、第１ＬＥＤからの光も光軸以外の方向に照射されるので、光軸以外の方向における光度を増加させることができる。
また、ソケット挿入部を配線基板で構成してもよい。これにより、配線基板の配置スペースを確保する必要がなくなり、ウエッジバルブを小型化することができる。
【０００９】
一方、本発明に係る灯具は、上述したウエッジバルブの周囲に、リフレクタを配置したことを特徴とする。この場合、ウエッジバルブから放射状に照射された光を、リフレクタにより再反射して、光軸から所定角度の範囲に照射することができる。したがって、ＬＥＤを光源としつつ、自動車のヘッドランプとして使用することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るウエッジバルブおよび灯具の好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。なお、以下に記載するのは本発明の実施形態の一態様にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１１】
図１に、本実施形態に係るウエッジバルブの説明図を示す。なお、図１（１）は側面図であり、図１（２）は図１（１）のＡ−Ａ線における正面断面図である。本実施形態に係るウエッジバルブ２は、ＬＥＤを光源とするウエッジバルブであって、光軸前方に向けて光軸３上に配置された第１ＬＥＤ１０と、光軸前方に向けて第１ＬＥＤ１０の後方に配置された第２ＬＥＤ２０とを有するものである。
【００１２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、ｐｎ接合した半導体の両端部に電極を配置したものである。この電極に電圧を印加すると、ｐ型半導体の正孔とｎ型半導体の電子とが再結合する。この再結合の際にエネルギーが光として放出され、ＬＥＤが発光する。なお、光の色は放出されるエネルギー量によって決定され、放出されるエネルギー量は半導体の種類によって異なる。したがって、半導体の種類を適宜選択することにより、異なる色に発光するＬＥＤを形成することができる。
【００１３】
一般に、発光ダイオードはＬＥＤ素子の状態で使用される。ＬＥＤ素子は、ガラス材料等からなるカバーの内部に発光ダイオードを封入し、発光ダイオードの各電極からカバー外部にリードを引き出したものである。本実施形態に係るウエッジバルブ２では、２個のＬＥＤ素子を使用する。すなわち、光軸３の前方に向けて光軸上に第１ＬＥＤ１０を配置する。また、光軸３の前方に向けて第１ＬＥＤ１０の後方に第２ＬＥＤ２０を配置する。なお第２ＬＥＤ２０は、光軸上に配置してもよいし、光軸３から外れた位置に配置してもよい。
【００１４】
なお、第１ＬＥＤ１０の発光面積を、第２ＬＥＤ２０の発光面積より大きくするのが好ましい。これにより、光軸方向における光度を増加させることができる。なお、第２ＬＥＤ２０の外側には第１ＬＥＤ１０のリード１２を配置するスペースが確保されているので、このスペースを利用して第１ＬＥＤ１０の外径を拡大することができる。したがって、ウエッジバルブ２の大型化を抑えつつ第１ＬＥＤ１０の発光面積を大きくすることができる。
【００１５】
第１ＬＥＤ１０および第２ＬＥＤ２０は、パッケージ３０の内部に封入する。パッケージ３０は、キャップ３２、基台３４およびソケット挿入部３６によって構成する。このソケット挿入部３６を車両用灯具１のソケット４（図２参照）に挿入することにより、ソケット挿入部３６の外部端子３８がソケット内の外部端子と接続され、ソケットからウエッジバルブ２への通電が可能となる。
【００１６】
本実施形態では、このソケット挿入部３６を配線基板３７によって構成する。そこで、配線基板３７の表面に外部端子３８を形成する。一方、第１ＬＥＤ１０のリード１２および第２ＬＥＤ２０のリード（不図示）を配線基板３７に接続し、配線基板３７の表面に形成した配線パターン（不図示）を介して外部端子３８に接続する。これにより、第１ＬＥＤ１０および第２ＬＥＤ２０と外部端子３８との動通が確保される。このような配線基板３７によってソケット挿入部３６を構成することにより、パッケージ３０の内部に配線基板３７の配置スペースを確保する必要がなくなり、ウエッジバルブ２を小型化することができる。
【００１７】
一方、キャップ３２は透明なプラスチック材料等によって構成する。第１ＬＥＤ１０の前方に相当するキャップ３２の先端部には、レンズ３３を形成するのが好ましい。このレンズ３３は、第１ＬＥＤ１０からの光を発散させ、光軸から所定角度の範囲に照射する作用を有する。これにより、光軸以外の方向における光度を増加させることができる。
【００１８】
次に、本実施形態に係るウエッジバルブの使用方法について説明する。図２に、本実施形態に係るウエッジバルブの使用例を示す。なお図２は、図１（１）のＡ−Ａ線に相当する部分における断面図である。以下には、本実施形態に係るウエッジバルブを、自動車のヘッドランプ用灯具として使用する場合を例にして説明するが、本発明に係るウエッジバルブの用途はこれに限られず、例えば他の車両用灯具や装飾用灯具として使用することも可能である。
【００１９】
本実施形態に係るウエッジバルブ２は、ソケット挿入部３６をソケット４に挿入して使用する。さらに、ソケット４から光軸前方にかけておわん状に広がるリフレクタ６をウエッジバルブ２の周辺に配置して、灯具１を形成する。リフレクタ６は、ウエッジバルブ２の光軸から放射状に照射された光を光軸前方に反射するものである。リフレクタ６の内面は、光の反射率が高い鏡面とする。
【００２０】
そして、ソケット４からウエッジバルブ２に通電すると、第１ＬＥＤ１０および第２ＬＥＤ２０がともに発光する。第１ＬＥＤ１０からの光（図２に実線矢印で示す）は、光軸３から約１３．５°の範囲に照射される。なお、第１ＬＥＤ１０の前方にレンズ３３を配置した場合には、第１ＬＥＤ１０からの光がレンズによって発散されるので、光軸から所定角度の範囲に光を照射することができる。
【００２１】
一方、第２ＬＥＤ２０からの光（図２に破線矢印で示す）も、光軸３から約１３．５°の範囲に照射される。ただし、第２ＬＥＤ２０は第１ＬＥＤの後方に配置されているので、第２ＬＥＤ２０からの光は、第１ＬＥＤの後面および第１ＬＥＤの内部で乱反射し、放射状に光が散乱する。さらにその光は、リフレクタ６の内面に反射されて、光軸前方に照射される。したがって、ＬＥＤを光源としたウエッジバルブであっても、光軸から広角度の範囲に光を照射することができる。
【００２２】
なお、第２ＬＥＤ２０の前方に、第２ＬＥＤ２０から照射された光を光軸から放射状に反射する反射手段４０を設けてもよい。反射手段４０は、円錐形状や半球形状などに形成し、その中心軸を第２ＬＥＤ２０の光軸に一致させ、その頂点を光軸後方に向けて配置する。なお図１に示すように、反射手段４０を第１ＬＥＤ１０の後部に装着すれば、別途反射手段４０の支持部材を設ける必要がないので、構造が単純化されてコストを低減できるとともに、スペースが節約されてウエッジバルブ２を小型化することができる。なお、反射手段４０の表面は、光の反射率が高い鏡面とするのが好ましい。
【００２３】
このような反射手段４０を設けた場合、第２ＬＥＤ２０からの光は反射手段４０のテーパ面に反射されて、光軸３から放射状に照射される。さらにその光は、リフレクタ６の内面に反射されて、光軸前方に照射される。ここで、反射手段４０のテーパ面の傾斜角度およびリフレクタ６の曲率を適宜選択することにより、リフレクタ反射光の照射角度を適宜変更することができる。このように、反射手段４０を設けた場合には、光の照射角度をコントロールすることが可能となる。したがって、ＬＥＤを光源としたウエッジバルブであっても、光軸から所定角度の範囲に光を照射することができる。
【００２４】
以上に詳述したように、本実施形態に係るウエッジバルブは、光軸前方に向けて光軸上に配置された第１ＬＥＤと、光軸前方に向けて前記第１ＬＥＤの後方に配置された第２ＬＥＤとを有する構成とした。これにより、第１ＬＥＤからの光が光軸に沿って照射される一方で、第２ＬＥＤからの光は第１ＬＥＤの後面および第１ＬＥＤの内部で乱反射して、光軸から放射状に散乱する。したがって、ＬＥＤを光源とし、光軸方向における光度を確保しつつ、光軸方向以外の方向にも光を照射することができる。
【００２５】
また、本実施形態に係る灯具は、上述したウエッジバルブの周囲にリフレクタを配置した構成とした。この場合、ウエッジバルブから放射状に照射された光を、リフレクタにより再反射して、光軸から所定角度の範囲に照射することができる。したがって、ＬＥＤを光源としつつ、自動車のヘッドランプとして使用することができる。
【００２６】
そして、本実施形態に係るウエッジバルブおよび灯具により、ＬＥＤを並列配置した場合とは異なる独特の発光を得ることができる。すなわち、本実施形態に係るウエッジバルブおよび灯具から照射される光は、光軸に沿って直接照射される第１ＬＥＤからの光と、反射により広範囲に照射される第２ＬＥＤからの光が複合したものとなる。特に、第１ＬＥＤおよび第２ＬＥＤを異なる発光色とした場合には、美的効果に優れた発光を得ることができる。したがって、車両用灯具としてだけでなく、装飾用灯具としても利用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
ＬＥＤを光源とするウエッジバルブであって、光軸前方に向けて光軸上に配置された第１ＬＥＤと、光軸前方に向けて前記第１ＬＥＤの後方に配置された第２ＬＥＤとを有する構成としたので、ＬＥＤを光源としつつ、光軸以外の方向にも光を照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るウエッジバルブの説明図である。
【図２】実施形態に係るウエッジバルブの使用例の説明図である。
【符号の説明】
２………ウエッジバルブ、３………光軸、１０………第１ＬＥＤ、１２………リード、２０………第２ＬＥＤ、３０………パッケージ、３２………キャップ、３３………レンズ、３４………基台、３６………ソケット挿入部、３７………配線基板、３８………外部端子、４０………反射手段。

Claims

ＬＥＤを光源とするウエッジバルブであって、
光軸前方に向けて光軸上に配置された第１ＬＥＤと、
光軸前方に向けて前記第１ＬＥＤの後方に配置された第２ＬＥＤと、
を有することを特徴とするウエッジバルブ。
請求項１に記載のウエッジバルブにおいて、
前記第２ＬＥＤの前方に、前記第２ＬＥＤから照射された光を放射状に反射する反射手段を設けたことを特徴とするウエッジバルブ。
請求項１または２に記載のウエッジバルブにおいて、
前記第１ＬＥＤの発光面積を、前記第２ＬＥＤの発光面積より大きくしたことを特徴とするウエッジバルブ。
請求項１ないし３のいずれかに記載のウエッジバルブにおいて、
前記第１ＬＥＤの前方に、前記第１ＬＥＤから照射された光を発散させるレンズを配置したことを特徴とするウエッジバルブ。
請求項１ないし４のいずれかに記載のウエッジバルブにおいて、
ソケット挿入部を配線基板で構成したことを特徴とするウエッジバルブ。
請求項１ないし５のいずれかに記載のウエッジバルブの周囲に、リフレクタを配置したことを特徴とする灯具。