(57)【要約】      （修正有）【課題】ＬＥＤの放射光を重複照射させ灯軸方向への照射力を高め側方への採光を抑え、水銀灯と同等の照度を有しながらもグレアが発生しない、水銀灯の代替電球として使用可能なＬＥＤ電球を提供する。【解決手段】ＬＥＤ５の放射光を半球面状になるように複数のＬＥＤを円錐形もしくは円錐台形状に配置し、個々のＬＥＤの設置部後方から光軸方向へ逆円錐鏡６を配置し、集光光を重複照射させ灯軸方向への照射力を高め側方への採光を抑え、水銀灯と同等の照度を有しながらもグレアが発生せず、電球側面部は輝度の高さに因る視認性の良さを用いる事で誘導灯となり、水銀灯の代替電球として使用可能なＬＥＤ電球とし、かつカバー部との接合部に放熱板７を有する構造とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤの放射光を半球面状になるように複数のＬＥＤを円錐形もしくは円錐台形に配置する構造を特徴とするＬＥＤ電球。
【請求項２】
個々のＬＥＤの設置部後方から光軸方向へ逆円錐面鏡（逆楕円円錐面鏡や回転方物面鏡等含む）を設置し、灯軸方向のＬＥＤ放射光を６０度以下に抑えてグレアの発生しにくい角度に照射する前方照射構造と側方からの視認性も持ち合わせた構造を特徴とするＬＥＤ電球。
【請求項３】
ＬＥＤ電球本体とカバー部の接合部に放熱構造を有する事を特徴とするＬＥＤ電球。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電球においては、蛍光灯を電球状にした蛍光灯電球や白熱電球の様に発熱発光による球状放射の全方向照射の電球であった。
【０００３】
近年、地球の温暖化により、如何に効率のよい電球を作るのかが世界中の関心である。高効率発光のＬＥＤを用いた照明器具の開発が急進展しているが、ＬＥＤの照射力が小さい為、現段階では主照明としての利用はされていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、世界中が白熱電球の使用生産中止が始まった今、水銀灯や一般電球の代替光源になる省エネルギーで環境に配慮した照明用ＬＥＤ電球を提供することである。                                                                                  
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の照明用ＬＥＤ電球は、電球のように球状放射せず、半球状放射になるように複数のＬＥＤを配置しているので街路灯に使用しても水平位置迄しか放射光が出ないので誘導灯として使用できる。電球より上方への放射光（光害）が出ず放射光を１００％有効に利用できる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の照明用ＬＥＤ電球は、放射光が重複照射する様に複数個を設置する事で半球面状に光が放射される。各種電球を器具に設置し灯軸上の２ｍ前方の前方照射力を比べると、２００ｗ白熱電球が６４Ｌｘ、１００ｗの蛍光灯は１６２Ｌｘ、本発明の３０ｗ型半球状放射のＬＥＤ電球は約１５００Ｌｘ以上であった。また、試作ＬＥＤ電球から１０ｍ下の路面での直下照度は５０Ｌｘを有した。一級国道の街路灯で使用されている高さ１０ｍの直下路面で３５Ｌｘしか無かった。ＬＥＤは高輝度なので側方の放射光を少なく設置しても遠方からの視認性が良く誘導灯としての機能を満たす。重複照射された路面上の放射光は遠方からの路上の視認性の良さを確保した。また、重複照射した放射光を指向角６０度以下に設定する事で歩行者や運転手の視野に入り難くグレアを感じさせない電球となった。
【０００７】
本発明のＬＥＤ電球を日本中の屋外灯と交換し使用する事で大幅な消費電力削減可能となる。仮に、道路の高力率４００ｗの街路灯１０万本で消費電力を４００ｗ×１５０％（力率）×１０万本で６４４００kwｈとする。街路灯だけで（６４４００kwｈ×１１時間×３６５日）年間２５８５６６０００ｋｗとなり、公園や公共の場所・繁華街の屋外灯・施設照明等約１００万本（１００W×１００万本×１１時間×３６５日）の４０１５０００００ｋｗと合わせると６６００６６０００ｋｗでＬＥＤ電球の消費電力１３２４９５０００ｋｗに交換すると５２７５７１０００ｋｗの電力削減となる。これは１９４１４６,１２８t相当のＣＯ２が削減可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
単にＬＥＤ電球を電球の形状に製造して白熱電球の使用器具に使用しても、器具の反射鏡の光源位置に合わせた反射角度になっているので、電球の様に後方の反射板にＬＥＤの放射光が反射して前方へ照射される反射光は少なくなる。本発明の照明用ＬＥＤ電球は多数のＬＥＤを円錐形もしくは、円錐台形に配置するので用途に応じてＬＥＤを使用する事で形状や用途別のＬＥＤ電球を提供できる。
【０００９】
本発明の請求項１に記載のＬＥＤ電球はＬＥＤの輝度の高さを利用し放射光を半球面状になるように複数のＬＥＤを円錐形もしくは円錐台形に設置し、視認性の良さに因る誘導性を持たせ側方へのＬＥＤの照射力を少な目に設定し、ＬＥＤ電球の灯軸方向への放射光を重複照射させる事で灯軸方向への放射力を増し、省電力ながらも視認性と照射力を有する構造を特徴とするＬＥＤ電球を提供できる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載のＬＥＤ電球は個々のＬＥＤの設置部側方から光軸方向へ逆円錐面鏡（逆楕円円錐面鏡や回転方物面鏡等含む。以下、単に逆円錐面鏡と記す。）を使用し、ＬＥＤの放射光を特定の角度に集光照射する構造を有する。指向角１３５度のＬＥＤに逆円錐面鏡等の反射鏡を使用して、照射角を６０度に集光すると照射面積は約１６分の１になり、反射率９５％の反射鏡を使用すると約１５倍明るくなる。又、正常な人間の視野は上方に６０度であり各ＬＥＤの光軸を灯軸に平行となる様に配置し灯軸を中心とした６０度に設定すると集光された高照度の放射光は視野に入らないのでグレアが発生しない。
しかし、高照度でなくても水平位置までの照射光を有すると誘導灯として使用可能となり、誘導性と視認性に優れ眩しくないＬＥＤ電球を提供できる。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載のＬＥＤ電球の本体とカバー部の接合部に放熱構造を有する事を特徴とするＬＥＤ電球は、白熱電球やＨＩＤランプに比べて発熱量が少なく、カバーを電球に取付けなければ昆虫が巣を作りゴミが蓄積し、死骸やゴミの通電による発火の可能性が高くなる。しかしＬＥＤには放熱が一番必要で有り、放熱が上手くいかなければＬＥＤの寿命は極端に短くなる。そこで、電球本体とカバー部の接合部の間に放熱のための空間を設けカバー内部の高温な気体を放出しＬＥＤ素子発光に伴う周囲温度の上昇を対流放熱により防止し、定格寿命の長期化を図る。本体とカバー部の接合部に熱や気体のみを通過させて、水や昆虫、ゴミが侵入しないようにマイクロネットを配置した。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の実施例にもとづき図面を用いて説明する。
図１は中心角１２０度の円錐状のＬＥＤ設置面２に指向角１３５度・光度１５ｌｍのＬＥＤ５を１５０個配置した３０ｗ無集光タイプのＬＥＤ電球試作器を基にした簡易説明図においては、ＬＥＤ５aは放射光４aから放射光４a’間の１３５度を照射しＬＥＤ５bは放射光４bから放射光４b’間の１３５度を照射する。灯軸３を中心とする中心角９０度の逆円錐形に照射される放射光４a’ から放射光４b’間は全てのＬＥＤの放射光が重複照射され灯軸３の延長上１ｍで７２０Ｌｘを有し、２００ｗ白熱電球の２５０Ｌｘよりも明るい。また、上記以外の放射光４a’から放射光４bもしくは、放射光４b’から放射光４aの照度は１ｍ離れた位置で２４０Ｌｘを有した。  
【００１３】
図２は、請求項２記載の集光重複型円錐台形タイプのＬＥＤ電球の縦断面説明図において、図１と同じく中心角１２０度の円錐の頭頂部を切取った円錐台形のＬＥＤ配置面２bに配置された９０個の逆円錐形反射鏡６の底部に指向角１３５度・光度１５ lmのＬＥＤ５を９０個、円錐台形側面２a部に配置された６０個の逆円錐形反射鏡６の底部に指向角１３５度・光度１５ｌｍのＬＥＤ５を６０個配置した。円錐台形状のＬＥＤ設置面２bに設置したＬＥＤ５cは逆円錐形反射鏡６により灯軸３を中心とした４cから４c’の６０度を照射する。ＬＥＤ５aは逆円錐形反射鏡６によって放射光４aから放射光４a’間の９０度を照射し、ＬＥＤ５bも逆円錐形反射鏡６によって放射光４bから放射光４b’間の９０度を照射する。灯軸３を中心とした半球状に切れ目無く放射光が照射される。
【００１４】
図３は、請求項２記載の円筒形タイプのＬＥＤ電球の縦断面説明図でＬＥＤ配置面２に配置した指向角１３５度の広角指向特性のＬＥＤ５の側方から逆円錐鏡６を使用して、ＬＥＤ５の放射光４aから放射光４a’の１３５度を放射光４ｂから放射光４ｂ’の照射角６０度に集光すると照射面積は約１６,８分の１になり、反射率９５％の反射鏡を逆円錐鏡６に加工して使用すると約１５倍明るくなる。また、本体１の側面に設置した円筒状の放熱板７と一体化したＬＥＤ設置面２に白色やマルチタイプのＬＥＤ５を配置することで視認性と誘導性を確保しながらも、マルチタイプＬＥＤを利用した色調変化に因る情報伝達を発信可能な眩しくなく、マイクロネット１０を取り付けたカバー９を設置してＬＥＤ５の電球内で発生する熱を電球外へ放熱できるＬＥＤ電球を製造できる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明の本発明の照明用ＬＥＤ電球は、白熱電球の代替光源だけでは無く、ハロゲン球や水銀灯等電球全般に利用が可能な電球である、図３は円筒形タイプのＬＥＤ電球の使用によって道路状況や災害発生告知も可能となる。また、ソーラーシステムと組み合わせることで自力発電となり、災害等の緊急時にも電線等の断線等に関係無く機能を維持出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】請求項１の円錐状のＬＥＤ設置面にＬＥＤを配置した重複照射型無集光タイプのＬＥＤ電球の縦断面説明図。
【図２】請求項２の集光重複照射型円錐台形タイプのＬＥＤ電球の縦断面説明図である。
【図３】図３は円筒形タイプのＬＥＤ電球の縦断面説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１    本体
２    ＬＥＤ設置面
３    灯軸
４    放射光
４ａ  放射光
４ａ‘放射光
４ｂ  放射光
４ｂ‘放射光
４ｃ  放射光
４ｃ‘放射光
５    ＬＥＤ
５ａ  ＬＥＤ
５ｂ  ＬＥＤ
５ｃ  ＬＥＤ
６    逆円錐面鏡
７    放熱板（放熱フィン）
８    口金
９    カバー
１０  マイクロネット
【図１】
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【図２】
2010040259.tif 000004
【図３】
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