JP3079844U - Ｌｅｄ照明器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のＬＥＤ発光装置の欠点を解消し、光源
からの光の光量をできるだけ減少させずに対象物を照明
することができるＬＥＤ発光装置を提供する。 【解決手段】 ＬＥＤを光源とする照明器具であって、
開口２もしくは透光性カバーにより形成された投光部を
有するハウジング内に複数のＬＥＤ、もしくはＬＥＤと
導光体２０とを結合した照明装置を設けるとともに、Ｌ
ＥＤからの光を投光部から外部に指向することを特徴す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、ＬＥＤを光源とする照明器具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

電力を利用して発光する光源は今までに多数開発され、実用化されてきている が、一般に光源からの光は照射範囲が狭いので、何らかの反射もしくは光拡散手 段、例えば反射板あるいは集光または散光レンズを併用して、所望の範囲に有効 な照度を得ている。 また、半導体発光素子であるＬＥＤは、表示器やパイロットランプなど、ＬＥ Ｄ自体の点灯で何かを表示し、その意味を認識させるという用途に使用されてい るが、その特性上、光が拡散せずにスポット（点）で光るため、対象物に光を当 てて照明するという用途には適していない。

【０００３】 このようなＬＥＤの照明用光源としての不適格性を改善する目的で、いくつか の提案がなされている。例えば公表特許ＷＯ９８／１３７０９号公報には、表面 に多数の突起を設けた平坦な透光性板の端面に対向して複数の点光源を配置し、 この点光源から透光性板の内部に照射された光を突起部分で屈折させて外部に放 射するように構成した照明装置が記載されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記公報に記載されているような、透光性体を通して光を屈折 、拡散させるものでは、ただでさえ光量の小さいＬＥＤのような光源からの光量 をさらに低下させることになり、照射対象物を十分な照度で照明することは困難 である。 本考案の目的は、上記のような従来の照明装置の欠点を解消し、光源からの光 の光量をできるだけ減少させずに対象物を照明することができるように改良した ＬＥＤ照明器具を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

請求項１に記載の考案は、ハウジング内に配置された、複数のＬＥＤを発光源 とする発光装置と、前記ＬＥＤを駆動する電源装置とを備え、前記発光装置から 放射される光を、前記ハウジングの一部を開口し、形成された投光部を通して外 部に指向するように構成したことを特徴とする。

【０００６】 請求項２に記載の考案は、前記投光部の内側に、前記発光装置からの光を反射 させる反射面を設け、前記発光装置からの光を前記反射面で反射させて前記投光 部を通して外部に指向するように構成したことを特徴とする。

【０００７】 請求項３に記載の考案は、前記ハウジングの周囲の照度を検知する光センサを 備え、検知した照度が所定の値以下のときに前記発光装置に前記電源から電力を 供給するように構成したことを特徴とする。

【０００８】 請求項４に記載の考案は、前記発光装置が、少なくとも1体以上の棒状の導光 体と、前記導光体の一端または両端面に位置して前記導光体内に光を照射するよ うに配置された少なくとも１個以上のＬＥＤとで構成され、前記導光体は、その 周面に、軸方向に沿って適当な間隔で配置された、方形の横断面を有する複数の 溝を有していることを特徴とする。

【０００９】 請求項５に記載の考案は、前面に投光部を構成する透光性カバーを有し、前記 カバーの内側に複数の前記発光装置を相互に平行に配置して照明ユニットを構成 し、前記照明ユニットを支柱に取り付けて街路灯の形態としたことを特徴とする 。 請求項６に記載の考案は、前記支柱に取り付けられた太陽電池パネルと、前記 太陽電池パネルからの電力を蓄える蓄電池とを設け、前記蓄電池の出力電流を前 記発光装置に供給するように構成したことを特徴とする。

【００１０】 請求項７に記載の考案は、前記支柱に取り付けられた風力発電機と、前記風力 発電機からの電力を蓄える蓄電池とを設け、前記蓄電池の出力電流を前記発光装 置に供給するように構成したことを特徴とする。

【００１１】 請求項８に記載の考案は、前記照明ユニットが看板の形態を有し、かつ前記発 光装置に電力を供給する蓄電池と、前記蓄電池に電力供給する太陽電池パネルと を備えていることを特徴とする。

【００１２】 請求項９に記載の考案は、前記照明ユニットが玄関灯の形態を有し、かつ周囲 の照度が所定の値以下になったときに前記発光装置に電力を供給する、受光素子 により動作するスイッチを備えていることを特徴とする。

【００１３】 請求項１０に記載の考案は、前記照明ユニットが直方体状ケースの形態を有し 、ケースの前面は透光性カバーとし、前記ケースの上面に太陽電池パネルを取り 付け、前記ケースの内部に発光装置と、前記太陽電池パネルからの電力を蓄える 蓄電池および前記発光装置を駆動するための電源装置を収容していることを特徴 とする。

【００１４】 請求項１１に記載の考案は、前記ハウジングが、円筒状の透光性カバーと、前 記カバーの内側に同心円的に配置された円筒状の反射板とを備え、前記カバーと 前記反射板との間に、前記反射板の軸心と共通の軸心を有する円筒面に沿って複 数の前記発光装置を相互に平行に配置したことを特徴とする。

【００１５】

【考案の実施の形態】

次に、本考案にかかるＬＥＤ照明器具の実施の形態の具体例を図面を参照して 説明する。 図１および２において、符号１で示す箱状のハウジングは、その前壁に開口２ を有し、この開口２の内側には、底壁３、頂壁４、背面壁５、および相対向する 一対の側壁６で囲まれた空間が形成されている。

【００１６】 さらに底壁３には、開口２の下縁と平行な線に沿って、複数のＬＥＤ７が列状 に配設されている。各ＬＥＤ７は、ハウジング１内に設けられた適当な電源装置 （図示せず）に、それからの電力の供給を受けて発光するように、適切な配線に より接続されているとともに、その向きは、各ＬＥＤ７からの光が頂壁４および 背面壁５に向けられるように配向されている。

【００１７】 さらにハウジング１の前面には、外部の照度を検知し、照度が所定の値以下に 低下したときに、内部の制御回路を介してＬＥＤ７に駆動電流を供給するように 動作する光センサ８が設けられている。このように構成した場合には、周囲が暗 くなったときに自動的にＬＥＤ７が点灯するので、ＬＥＤ照明器具が街路灯や冷 蔵庫内の照明に適用された場合には、自動点滅させることができる。光センサ８ に代えて、手動スイッチを設ければ、ＬＥＤ７の点滅を手動で行うように構成す ることも可能である。

【００１８】 なお、本考案のＬＥＤ照明器具が屋外に設置される場合には、開口２は、ハウ ジング１内に水滴やホコリ等が入るのを防止するために、ガラスのような透光性 板で閉じておくことが望ましい。 ＬＥＤ７としては、ガリウム‐リンＧａＰ系の緑色ないし赤色ＬＥＤ、ガリウ ム‐ヒ素‐リンＧａＡｓ_ｘＰ_1-ｘ系の赤色ＬＥＤ等の任意のＬＥＤを使用できる が、この実施の形態において使用されたＬＥＤ７は、直径５ｍｍの超高輝度白色 ＬＥＤである。

【００１９】 このように構成されたＬＥＤ照明器具は、例えば図２に示すように、建物のほ ぼ垂直な外壁９に、開口２が前面に向くような配置で固定される。この状態で、 光センサ８の出力信号により、外部の照度が所定の値以下になったことが検知さ れると、図示しない制御回路が動作して電源装置からＬＥＤ７に電力を供給し、 ＬＥＤ７が点灯する。 ＬＥＤ７が点灯すると、各ＬＥＤ７から放射された光は、反射面を構成する、 底壁３、頂壁４、背面壁５および一対の側壁６の表面で反射し、所定の角度範囲 で拡散する光束として、投光部である開口２から外部に指向される。 この実施の形態では、図２に示すように、頂壁４は前端が高く、後端が低くな るように傾斜し、また背面壁５は、上端が下端よりも前方に位置するように傾斜 している。したがってＬＥＤ７からの光は、頂壁４と背面壁５との境界線を中心 とする範囲内に照射され、その表面で反射して、開口２から前方に向けられる。

【００２０】 本考案のＬＥＤ照明器具において、光源はＬＥＤ７であるため、点灯時に発熱 を伴わず、したがって冷蔵庫、冷凍庫の中の光源として最適である。しかも、他 の光源、例えば白熱電球、蛍光灯などと比較しても、消費電力がきわめて小さく 、また長寿命であるので、標識灯のような常時点灯させておくことが必要な照明 として利用することができる。 またＬＥＤ７は、半導体を構成する元素または化合物の種類により発光色が変 化するものの、発光波長がきわめて狭く、人間の可視波長の下限である約４００ ｎｍ以下の波長の光を発生することはない。

【００２１】 図３に、人間および昆虫の可視波長範囲のグラフを示す。このグラフからも明 らかなように、人間の可視波長範囲のみの光を発生するＬＥＤは、昆虫にとって 不可視である。したがって、屋外で常時発光させたとしても、昆虫が集まるとい う不都合が生じることはない。

【００２２】 種々の光源からの光が、昆虫に視認され、その結果として昆虫を誘導する程度 を表す誘虫性については、下記のようなデータが公表されている。 光源 誘虫性（白熱電球を１００とした時） 低圧ナトリウム灯 ４ 純黄色蛍光灯 ８ 高圧ナトリウム灯 ３５ 虫よけ蛍光灯 ４９ 白熱電球 １００ 白色蛍光灯 １１３ メタルハライドランプ １３５ 白色自然蛍光灯 １５８ 高圧水銀灯 ２６０ 捕虫用蛍光灯 １３００ 上記のような通常の光源と異なり、ＬＥＤの誘虫性はほとんどゼロであるので 、屋外で常時点灯させておいたとしても、昆虫が誘引されることはなく、屋外で 使用される照明器具として好適である。

【００２３】 図１および図２に示した例では、ＬＥＤ７からの光をそのまま反射面に反射さ せて外部に導出するように構成されているが、導光体を併用することにより、発 光面積を増大させたＬＥＤ光源を使用することも可能である。

【００２４】 図４を参照して具体的に説明すると、ＬＥＤ７は、円柱状の導光体２０の両端 に、この導光体２０の内部に光を向けるような配置で取り付けられる。この導光 体２０は、良好な透光性を有する合成樹脂、例えば硬質アクリル樹脂で構成され た円柱体の形態を有するもので、その周面には、一方の端面から適当な長さの領 域において、多数の溝２１が形成されている。また、ＬＥＤ７に対面する端面は 、この面での光の乱反射あるいは屈折を防止するために、できるだけ平滑に仕上 げられていることが望ましい。

【００２５】 導光体２０に形成された溝２１は、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、直 方形の横断面を有し、導光体２０の軸心に垂直な平面に沿って、その周面の約１ ／２に渡って延びている。このような形状の溝は、レーザー加工によって容易に 形成することが可能である。 各溝２１の間隔は、導光体２０の軸方向に関して一定であってもよいが、好ま しくは、導光体２０の端面、すなわちＬＥＤ７に近い側で最も広く、ＬＥＤ７か ら離れるにしたがって順次に狭くなるように配置される。また各溝２１の、導光 体２０の円周方向における長さも、導光体２０の端面、すなわちＬＥＤ７に近い 側で最も長く、ＬＥＤ７から離れるにしたがって順次に短くなるように設定され ている。

【００２６】 また図６に示すように、導光体２０の一方の端部のみにＬＥＤ７を配置するよ うに構成してもよい。この場合には、導光体２０の周面に形成された溝２１も、 ＬＥＤ７が設けられている側の端部のみから適当な範囲に設けられる。 このような導光体２０を組み合わせたＬＥＤ光源は、ＬＥＤ単体の場合よりも 大きい発光面積を有するので、さらに多くの用途に適用できる。

【００２７】 以下に、本考案のＬＥＤ照明器具を種々の利用形態に適するように構成した例 を示す。 図７は、街路灯の形態に構成した本考案のＬＥＤ照明器具を示している。この 例では、基礎部３１に固定された支柱３２の頂部に照明ユニット３０が取り付け られている。この照明ユニット３０は、わずかに彎曲した細長い箱状をなし、そ の前面に光透過性のカバー３３が取り付けられたもので、このカバー３３の内側 に、図４および図５または図６に示したような、円柱状の導光体の一端もしくは 両端にＬＥＤを配置したＬＥＤ発光装置３４が収容されている。またＬＥＤ発光 装置３４の背面には反射板を設けることが望ましい。

【００２８】 さらに照明ユニット３０の背面側には、太陽電池パネル４０が、その受光面に 太陽光を受けるような角度で取り付けられている。また図示していないが、太陽 電池パネル４０の出力は、基礎部３１に収容された蓄電池を充電し、夜間に点灯 スイッチがＯＮになったときに、もしくは図示しない受光素子で周囲が暗くなっ たことを検知してスイッチをＯＮにしたとき、蓄電池からの電流が、照明ユニッ ト３３のＬＥＤ発光装置３４に供給され、ＬＥＤを発光させるように構成されて いる。

【００２９】 図８の例は、図７のＬＥＤ照明器具において、支柱３２を照明ユニット３０よ りも上方に延長し、その頂部に風力発電機５０を取り付けた構造を有する。この 風力発電機５０の出力は、太陽電池パネル４０の出力とともに、前述の基礎部３ １に収容された蓄電池（図示せず）を充電するようになっている。この例のＬＥ Ｄ照明器具では、太陽電池パネル４０が稼働しない夜間でも、風があれば風力発 電機５０が発電するので、蓄電池の放電時間を延長することができる。 また図示はしていないが、風力発電機５０を単独の発電源として取り付けた構 造を有するものも当然、可能である。

【００３０】 また図９に示した例では、支持ロッド６１により建物等の壁面に固定された、 任意の表示パターンをもつ任意の形状の看板６０の形態を有し、この看板６０の 内部に、図４および図５または図６に示したＬＥＤＬＥＤ発光装置（図示せず） が収容されている。またＬＥＤＬＥＤ発光装置の駆動は、太陽光を受けるのに適 した場所に配置された太陽電池パネル４０から充電池（図示せず）に蓄えられた 電力で賄われるようになっている。

【００３１】 図１０は、本考案のＬＥＤ照明器具を、家屋の玄関の照明に適用した例を示し ている。符号７１は、ドアノブ７２を備えた玄関ドアを示し、その側方に位置す る壁面に、表札７３を設けた玄関灯の形態の照明ユニット７０が取り付けられて いる。この照明ユニット７０は、図１１に示すように、かまぼこ型の透光性カバ ー７４で覆われた空間内に、相互に平行に複数のＬＥＤ発光装置３４を取り付け た構造を有し、その下方の表札７３およびドアノブ７２近傍を照明することがで きるようになっている。また照明ユニット７０の前面に設けられた受光素子８は 、周囲の明るさを感知し、暗くなったらスイッチ（図示せず）をＯＮにしてＬＥ Ｄ発光装置３４を点灯させるためのものである。

【００３２】 さらに図１２および図１３に示した本考案のＬＥＤ照明器具は、前面が透光性 カバー８１である直方体のケース８２の上面に太陽電池パネル４０を取り付け、 内部にＬＥＤ発光装置３４と、太陽電池パネル４０からの電力を蓄える蓄電池お よびこれを駆動するための電源装置（いずれも図示せず）等を収容した構造を有 する。さらにケース８２の背面には、全体を壁面あるいは使用者のウェストベル トに取り付ける際に使用されるフック８３が必要に応じて設けられている。 この例のＬＥＤ照明器具は、照明を必要とする状況に応じて適切な位置に臨時 に設置するのに適した形態であり、小型に構成すれば形態も容易である。またフ ック８３は、クリップ、紐等の任意の連結または固定具に交換することも可能で ある。

【００３３】 図１４および図１５に示した本考案の他の実施の形態によるＬＥＤ照明器具で は、中央部に透光性材料からなる円筒状のカバー９１を有する、全体としては円 筒形のハウジング９２の内部に、カバー９１と同心的に配置された円筒状の反射 板９３を設け、この反射板９３とカバー９１との間に位置する同心円に沿って、 多数のＬＥＤ発光装置３４が配置された構造を有する。 この構造のＬＥＤ照明器具においては、ハウジング９２の周囲の全方位に、Ｌ ＥＤ発光装置３４からの直接光と、反射板９３からの反射光が照射される。

【００３４】

【考案の効果】

以上に説明したように本考案のＬＥＤ照明器具は、光源としてＬＥＤを使用し 、点光源に近いＬＥＤからの光を面光源として発光させるように構成されている ので、広い範囲を照明することが可能である。これにより、他の光源に対してＬ ＥＤが有している、低電圧、低電力で動作するという優位性を最大限に発揮する ことができる。また誘虫性をほとんど示さないので、屋外で使用される照明器具 としてきわめて有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施の形態によるＬＥＤ照明器具を
示す斜視図である。

【図２】図１に示したＬＥＤ照明器具の縦断面図であ
る。

【図３】人間と昆虫の可視波長特性を示すグラフであ
る。

【図４】本考案のＬＥＤ照明器具に適用されるＬＥＤ発
光装置の側面図である。

【図５】図４に示したＬＥＤ発光装置の導光体の断面を
示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ’線に
おける断面図である。

【図６】本考案の他の実施の形態によるＬＥＤ発光装置
の側面図である。

【図７】本考案の第２の実施の形態によるＬＥＤ照明器
具を示す斜視図である。

【図８】本考案の第３の実施の形態によるＬＥＤ照明器
具を示す斜視図である。

【図９】本考案の第４の実施の形態によるＬＥＤ照明器
具を示す斜視図である。

【図１０】本考案の第５の実施の形態によるＬＥＤ照明
器具およびこれにより照明される玄関ドアを示す正面図
である。

【図１１】図１０のＬＥＤ照明器具の斜視図である。

【図１２】本考案の第６の実施の形態によるＬＥＤ照明
器具を示す斜視図である。

【図１３】図１２のＬＥＤ照明器具を示す側面図であ
る。

【図１４】本考案の第７の実施の形態によるＬＥＤ照明
器具を示す斜視図である。

【図１５】図１４のＢ−Ｂ’線における断面図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 開口 ３ 底壁 ４ 頂壁 ５ 背面壁 ６ 側壁 ７ ＬＥＤ ８ 光センサ ９ 外壁 ２０ 導光体 ２１ 溝 ３０ 照明ユニット ３１ 基礎部 ３２ 支柱 ３３ カバー ３４ ＬＥＤ発光装置 ４０ 太陽電池パネル ５０ 風力発電機 ６０ 看板 ６１ 支持ロッド ７０ 照明ユニット ７１ 玄関ドア ７２ ドアノブ ７３ 表札 ７４ 透光性カバー ８０ 照明ユニット ８１ 透光性カバー ８２ ケース ８３ フック ９１ カバー ９２ ハウジング ９３ 反射板

Claims (11)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に配置された、複数のＬＥ
   Ｄを発光源とする発光装置と、前記ＬＥＤを駆動する電
   源装置とを備え、前記発光装置から放射される光を、前
   記ハウジングの一部を開口し、形成された投光部を通し
   て外部に指向するように構成したことを特徴とするＬＥ
   Ｄ照明器具。
2. 【請求項２】 前記投光部の内側に、前記発光装置から
   の光を反射させる反射面を設け、前記発光装置からの光
   を前記反射面で反射させて前記投光部を通して外部に指
   向するように構成したことを特徴とする請求項１に記載
   のＬＥＤ照明器具。
3. 【請求項３】 前記ハウジングの周囲の照度を検知する
   光センサを備え、検知した照度が所定の値以下のときに
   前記発光装置に前記電源から電力を供給するように構成
   したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明器
   具。
4. 【請求項４】 前記発光装置が、少なくとも1体以上の
   棒状の導光体と、前記導光体の一端または両端面に位置
   して前記導光体内に光を照射するように配置された少な
   くとも１個以上のＬＥＤとで構成され、前記導光体は、
   その周面に、軸方向に沿って適当な間隔で配置された、
   方形の横断面を有する複数の溝を有していることを特徴
   とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＬＥＤ
   照明器具。
5. 【請求項５】 前面に投光部を構成する透光性カバーを
   有し、前記カバーの内側に複数の前記発光装置を相互に
   平行に配置して照明ユニットを構成し、前記照明ユニッ
   トを支柱に取り付けて街路灯の形態としたことを特徴と
   する請求項４に記載のＬＥＤ照明器具。
6. 【請求項６】 前記支柱に取り付けられた太陽電池パネ
   ルと、前記太陽電池パネルからの電力を蓄える蓄電池と
   を設け、前記蓄電池の出力電流を前記発光装置に供給す
   るように構成したことを特徴とする請求項５に記載のＬ
   ＥＤ照明器具。
7. 【請求項７】 前記支柱に取り付けられた風力発電機
   と、前記風力発電機からの電力を蓄える蓄電池とを設
   け、前記蓄電池の出力電流を前記発光装置に供給するよ
   うに構成したことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ
   照明器具。
8. 【請求項８】 前記照明ユニットが看板の形態を有し、
   かつ前記発光装置に電力を供給する蓄電池と、前記蓄電
   池に電力供給する太陽電池パネルとを備えていることを
   特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ照明器具。
9. 【請求項９】 前記照明ユニットが玄関灯の形態を有
   し、かつ周囲の照度が所定の値以下になったときに前記
   発光装置に電力を供給する、受光素子により動作するス
   イッチを備えていることを特徴とする請求項５に記載の
   ＬＥＤ照明器具。
10. 【請求項１０】 前記照明ユニットが直方体状ケースの
    形態を有し、ケースの前面は透光性カバーとし、前記ケ
    ースの上面に太陽電池パネルを取り付け、前記ケースの
    内部に発光装置と、前記太陽電池パネルからの電力を蓄
    える蓄電池および前記発光装置を駆動するための電源装
    置を収容していることを特徴とする請求項５に記載のＬ
    ＥＤ照明器具。
11. 【請求項１１】 前記ハウジングが、円筒状の透光性カ
    バーと、前記カバーの内側に同心円的に配置された円筒
    状の反射板とを備え、前記カバーと前記反射板との間
    に、前記反射板の軸心と共通の軸心を有する円筒面に沿
    って複数の前記発光装置を相互に平行に配置したことを
    特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ照明器具。