(57)【要約】【課題】ＬＥＤから出射される光線の輝度を低下させることなく簡易かつ確実な方法で蓄光性を付与することができ、ランプ消灯後も発光を継続できるＬＥＤランプ用反射板及びこれを用いたＬＥＤランプの提供を目的とする。【解決手段】本発明は、透明な合成樹脂製の基板に蓄光材を含有する反射板を備えることから、簡易な構造により蓄光性を付与することができる。また、ＬＥＤから出射された光線は正面への高い指向性を示すと共に、この反射板に含有される蓄光材に効率的に吸収、蓄積され、蓄光材による発光は正面のみならず側面にも効率的になされる。そして、本発明のＬＥＤランプ用反射板及びこれを用いたＬＥＤランプは簡易な構造を有するものであるから、製造が容易であり、低コスト化を実現することができ、携帯用ランプや自転車用ランプ等として広く使用されるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤの周囲に配設され、ＬＥＤから出射された光線を前方に反射するＬＥＤランプ用反射板であって、
透明な合成樹脂製の基板から構成され、
この基板に蓄光材を含有することを特徴とするＬＥＤランプ用反射板。
【請求項２】
上記基板における蓄光材の含有量が、１００ｍｇ／ｃｍ２以上３００ｍｇ／ｃｍ２以下である請求項１に記載のＬＥＤランプ用反射板。
【請求項３】
上記蓄光材が、アルミン酸ストロンチウム系蓄光材である請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤランプ用反射板。
【請求項４】
上記蓄光材が、２種以上の配色パターンを形成するよう選択されている請求項１、請求項２又は請求項３に記載のＬＥＤランプ用反射板。
【請求項５】
上記基板内面の平均表面粗さ（Ｒａ）が、０．０１μｍ以上０．７μｍ以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＬＥＤランプ用反射板。
【請求項６】
上記基板内面が、回転放物面を構成する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のＬＥＤランプ用反射板。
【請求項７】
本体ケーシングと、
この本体ケーシング内に配設されるＬＥＤと、
このＬＥＤの周囲に配設される反射板と、
本体ケーシングの前方を覆うよう配設され、少なくとも前方が透明な前部ケーシングとを備えるＬＥＤランプであって、
上記反射板として、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のＬＥＤランプ用反射板が用いられていることを特徴とするＬＥＤランプ。
【請求項８】
上記前部ケーシングの透光域が、前部に加え、サイド部にも配設されている請求項７に記載のＬＥＤランプ。
【請求項９】
自転車のヘッドランプ又はテールランプとして用いられる請求項７又は請求項８に記載のＬＥＤランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤランプ用反射板及びこれを用いたＬＥＤランプに関するものであり、詳細には、ＬＥＤから出射される光線の輝度を低下させることなく、簡易かつ確実な方法で蓄光性を付与することができ、ランプ消灯後も発光を継続することができるＬＥＤランプ用反射板及びこれを用いたＬＥＤランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたＬＥＤランプは、ＬＥＤが有する高輝度性、省電力性、耐振動性、長寿命性等の機能を利用し、今日では、懐中電灯以外にも、自転車等のヘッドランプとして使用されたり、トレッキング、登山、ダイビング等のレジャーにおける照明及び相互位置確認用に使用されている。
【０００３】
従来の一般的なＬＥＤランプは、有底円筒状等の本体ケーシングと、この本体ケーシング内に配設されるＬＥＤと、このＬＥＤの周囲に配設され内面に金属蒸着層が積層される反射板と、ＬＥＤへの通電を制御する制御部と、本体ケーシングの前方を覆うよう配設され少なくとも前方が透明な前部ケーシングとを備えており、電源として電池を備えるバッテリータイプのものと外部電源を備えるダイナモタイプのものとがある。また、前部ケーシングの前部透光域に、集光するためのレンズを有するものもある。そして、ＬＥＤから出射された光線を反射板により前方に反射する方式は、今日では、ＬＥＤランプにおける主流を構成している。
【０００４】
一方、近年において、交通事故の増加や夜間又は暗い場所における事故の増加が顕著である。そこで、上記従来のＬＥＤランプを含む小型ランプにおいて、ランプの使用者、歩行者、車両等の相互位置確認性や安全性を向上するためには消灯後も発光が継続することが有効であることから、ランプケース、反射板の外側、反射板の内側、電球の一部等に蓄光材を積層する技術が開発されている（例えば、特開平１１−７８６７４号公報、特開２０００−１７３５５６号公報、特開２００２−２７４４６０号公報等参照）。
【０００５】
ここで、蓄光材とは出射された太陽光や電球等の光を吸収、蓄積、発光できる性質を有するものである。今日では、長時間明るく発光する蓄光材や様々な色彩で発光する蓄光材が開発されている。
【０００６】
しかし、上記従来の蓄光材を含有する小型ランプでは、光源からの光線を蓄光材により遮蔽しないよう、（ａ）蓄光材を反射板の基板外側に積層し、反射板に貫通する露光孔を形成する、（ｂ）反射板の基板内側に積層する場合には蓄光材を部分的に配設する、（ｃ）ランプのカバーグラスに網状に配設する、（ｄ）反射板の基板内側に積層した蓄光材の表面をガラスでコーティングする等の工夫がなされている。
【０００７】
しかしながら、上記（ａ）から（ｃ）の従来の小型ランプは、要するに、蓄光材による光線の遮蔽と蓄光材による蓄光性との妥協の産物であり、正面から出射される光量の低下が不可避であり、かつそれほど高い蓄光性を付与することもできない構造である。また、上記（ｄ）の従来の小型ランプは、蓄光材の表面をガラスでコーティングするため、製造性が低下し、コスト高を招来する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−７８６７４号公報
【特許文献２】特開２０００−１７３５５６号公報
【特許文献３】特開２００２−２７４４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、これらの不都合に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤから出射される光線の輝度を低下させることなく簡易かつ確実な方法で蓄光性を付与することができると共に、ランプ消灯後も良好に発光を継続することができ、さらに製造が容易かつ低コストであるＬＥＤランプ用反射板及びこれを用いたＬＥＤランプの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、ＬＥＤから出射される光線が正面への高い指向性を本来的に有しており、反射板の基板内側に金属蒸着層等の反射層を有しなくても、透明な合成樹脂製の基板表面の反射性により十分に正面輝度が確保できることを見い出した。
【００１１】
その結果、上記課題を解決するためになされた発明は、
ＬＥＤの周囲に配設され、ＬＥＤから出射された光線を前方に反射するＬＥＤランプ用反射板であって、
透明な合成樹脂製の基板から構成され、
この基板に蓄光材を含有することを特徴とするＬＥＤランプ用反射板である。
【００１２】
当該ＬＥＤランプ用反射板は、透明な合成樹脂製の基板に蓄光材を含有することから、簡易な構造により蓄光性を付与することができ、ＬＥＤから出射された光線は蓄光材により遮蔽されず、正面への高い指向性を確保することができる。さらに、ＬＥＤから出射された光線は、透明な合成樹脂製の基板に含有される蓄光材に効率的に吸収、蓄積され、この蓄光材は正面のみならず反射板の基板外側（即ち側面）にも効率的に発光することができる。
【００１３】
上記基板における蓄光材の含有量は、１００ｍｇ／ｃｍ２以上３００ｍｇ／ｃｍ２以下であることが好ましい。この蓄光材の含有量を上記範囲とすることにより、ＬＥＤから出射された光線が透明な合成樹脂製の基板に含有される蓄光材に効率的に吸収、蓄積される。また、この蓄光材をアルミン酸ストロンチウム系蓄光材とすること及び２種以上の配色パターンを形成するよう選択されていることにより、蓄光材の発光が効果的に認識される。
【００１４】
上記基板内面の平均表面粗さ（Ｒａ）は、０．０１μｍ以上０．７μｍ以下であることが好ましい。この平均表面粗さを上記範囲とすることにより、基板内面の表面平滑性が向上し、ＬＥＤから出射される光線の反射率を向上することができる。また、上記基板内面が回転放物面を構成することにより、ＬＥＤから出射された光線の内面に対する入射角が小さくなり、正面への反射率が向上する。
【００１５】
また、上記課題を解決するためになされた別の発明は、
本体ケーシングと、
この本体ケーシング内に配設されるＬＥＤと、
このＬＥＤの周囲に配設される反射板と、
本体ケーシングの前方を覆うよう配設され、少なくとも前方が透明な前部ケーシングとを備えるＬＥＤランプであって、
上記反射板として、当該ＬＥＤランプ用反射板が用いられていることを特徴とするＬＥＤランプである。
【００１６】
当該ＬＥＤランプは、上記ＬＥＤランプ用反射板と同様に、ＬＥＤから出射される光線の輝度を低下させることなく正面への高い指向性を確保することができると共に、ＬＥＤから出射された光線を透明な合成樹脂製の基板に含有される蓄光材が効率的に吸収、蓄積し、ランプ消灯後も良好に発光を継続することができる。
【００１７】
上記前部ケーシングの透光域が、前部に加え、サイド部にも配設されているとよい。これにより、ＬＥＤランプ側面からもＬＥＤ及び蓄光材による発光が認識され、歩行者や車両等における相互位置確認性や安全性を向上することができる。また、当該ＬＥＤランプは自転車のヘッドランプ又はテールランプとしても用いられることから、広く一般に利用されるものである。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明のＬＥＤランプ用反射板及びこれを用いたＬＥＤランプは透明な合成樹脂製の基板に蓄光材を含有する反射板を備えることから、簡易な構造により蓄光性を付与することができる。また、ＬＥＤから出射された光線は正面への高い指向性を示すと共に、この反射板に含有される蓄光材に効率的に吸収、蓄積され、蓄光材による発光は正面のみならず側面にも効率的になされる。そして、本発明のＬＥＤランプ用反射板及びこれを用いたＬＥＤランプは簡易な構造を有するものであるから、製造が容易であり、低コスト化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤランプ用反射板を示す模式的斜視図である。
【図２】図２は、図１のＬＥＤランプ用反射板を用いたＬＥＤランプを示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。
【００２１】
図１のＬＥＤランプ用反射板１は、ＬＥＤの周囲に配設され、ＬＥＤから出射された光線を前方に反射するものである。当該ＬＥＤランプ用反射板１は、前方に開口したラッパ状（漏斗状）の基板２から構成され、中央部にＬＥＤを配設するための嵌合孔（図示しない）を有している。この嵌合孔は、特に限定されるものではなく、配設するＬＥＤに適合させて適宜設計される。
【００２２】
基板２は透明な合成樹脂から構成されており、内部に蓄光材を含有している。ここで、「透明」とは、無色透明、有色透明、半透明等を含む概念である。この基板２を構成するための合成樹脂としては、例えばアクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等が挙げられ、中でも透明性が高いアクリル樹脂が好ましく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が特に好ましい。なお、この蓄光材の含有方法としては、特に限定されるものではなく、例えば一般の混練方法、高濃度に蓄光材を含有するマスターチップを基板材料に混練する方法、蓄光材を直接基板材料に含有させる方法等を採用することができる。
【００２３】
上記基板２における蓄光材の含有量は、１００ｍｇ／ｃｍ２以上３００ｍｇ／ｃｍ２以下であることが好ましく、１５０ｍｇ／ｃｍ２以上２５０ｍｇ／ｃｍ２以下であることが特に好ましい。この蓄光材の含有量を上記範囲とすることにより、ＬＥＤから出射された光線が透明な合成樹脂製の基板に含有される蓄光材に効率的に吸収、蓄積される。
【００２４】
上記蓄光材は、アルミン酸ストロンチウム系蓄光材であるとよい。このアルミン酸ストロンチウム系蓄光材を使用することで、蓄光材の発光色が人間の視感度と良く合致し、発光が効果的に認識される。なお、アルミン酸ストロンチウム系蓄光材は、一般に使用される硫化亜鉛（ＺｎＳ）に比べ、残光時間が約１０倍、残光輝度が約５倍と優れている。
【００２５】
上記蓄光材は、２種以上の配色パターンを形成するよう選択されているとよい。これにより、蓄光材の発光が効果的に認識され、歩行者、車両等における注意を喚起し相互位置確認性や安全性を向上することができる。この蓄光材としては、アルミン酸ストロンチウム系蓄光材の他に、例えば硫化物系蓄光材やアルミン酸塩系蓄光材等を用いることができる。
【００２６】
上記基板２内面の平均表面粗さは、０．０１μｍ以上０．７μｍ以下であることが好ましく、０．０２μｍ以上０．５μｍ以下であることが特に好ましい。この平均表面粗さを上記範囲とすることにより、基板内面の表面平滑性が向上し、ＬＥＤから出射される光線の反射率を向上することができる。この平均表面粗さが０．０１μｍ未満であると、反射板製造過程において傷の発生が多発し品質低下を招き、また０．７μｍを越えると、基板内面において光が散乱することにより反射率が低下する。
【００２７】
上記基板２内面は、回転放物面を構成するとよい。これにより、ＬＥＤから出射された光線の内面に対する入射角が小さくなり、正面への反射率が向上することで、正面への高い指向性を確保することができる。
【００２８】
図２のＬＥＤランプは、本体ケーシング３、前部ケーシング４、ＬＥＤ５、反射板１、制御部６、電池収容部７等を備えている。反射板１は、上記図１と同様であるため、同一番号を付して説明を省略する。
【００２９】
本体ケーシング３は中空の筒状であり、ＬＥＤ５、反射板１、制御部６、電池収容部７及びスイッチ（図示しない）を有する。さらに、本体ケーシング３は、前部ケーシング４を着脱可能かつ水密に嵌合する前部（図示しない）及び電池収容蓋８を着脱可能かつ水密に螺合するための後部（図示しない）を有する。この前部の嵌合部及び後部の螺合部には２本のゴム製Ｏリング（図示しない）が挿嵌されており、ほぼ完全な水密性が確保されている。
【００３０】
前部ケーシング４は、少なくとも前端にＬＥＤ５が発する光線を透過する透光域を有しており、前端の中央部に透過光線を集光する凸レンズ部９を有している。
【００３１】
この前部ケーシング４の透光域が、前部に加え、サイド部にも配設されているとよい。これにより、ＬＥＤランプ側面からもＬＥＤ及び蓄光材による発光が認識され、歩行者や車両等における相互位置確認性や安全性を向上することができる。
【００３２】
ＬＥＤ５は、反射板１の嵌合孔に嵌合される。このＬＥＤ５としては、青色ＬＥＤを使用するとよい。これにより、青色ＬＥＤが出射する光線が人間の視感度と良く合致し、ＬＥＤランプが歩行者、車両等の目に留まりやすくなり、相互位置確認性や安全性を向上することができる。また、出射される光線の輝度を高める目的で、１Ｗ（ワット）以上の高出力ＬＥＤを用いることもできる。
【００３３】
制御部６は、スイッチを前方にスライドさせることにより、ＬＥＤ５の点灯形態を切り替えることができる。ＬＥＤ５の点灯形態としては、特に限定されないが、消灯、点滅及び点灯が好ましい。なお、点滅のタイミング、リズム等は任意に設定することができ、タイミング等が異なる点滅形態を切替可能に構成することも可能である。
【００３４】
電池収容部７は、本体ケーシング３内に配設されている。この電池収容部７は、収納する電池１０の形状に応じ、電池１０が保持できるような中空形状に形成されている。
【００３５】
なお、本発明のＬＥＤランプ用反射板及びこれを用いたＬＥＤランプは上記実施形態に限定されるものではなく、例えば自転車のヘッドランプ又はテールランプとして用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明のＬＥＤランプ用反射板及びこれを用いたＬＥＤランプは、透明な合成樹脂製の基板に蓄光材を含有する反射板を備えることから、ＬＥＤから出射された光線は正面への高い指向性を示すと共に、蓄光材による発光が正面のみならず側面にも効率的になされる。そして、製造が容易であり、低コスト化を実現することができることから、携帯用ランプ、自転車や自動車のヘッドランプ等に広く使用される。
【符号の説明】
【００３７】
１    反射板
２    基板
３    本体ケーシング
４    前部ケーシング
５    ＬＥＤ
６    制御部
７    電池収容部
８    電池収容蓋
９    凸レンズ部
１０  電池
【図１】
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【図２】
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