(57)【要約】      （修正有）【課題】照明器具にレンズや光反射部品を附加したり、別なＬＥＤモジュールを附加しないで角筒灯の上下方向の照度を増加したＬＥＤ照明灯を提供する。【解決手段】角筒を構成する直方体基板に鋸歯状に折り曲げた傾斜階段を用いたり、該基板に断面が台形の板を設置して表面の法線方向が角筒の中心線より下又は上向きに傾斜した部分にＬＥＤモジュールを設置する。又は台形のＬＥＤ付き基板を結合した角錐を構成すると、細くなった方向に照射方向が傾き、下方を明るく照明するようにできる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤモジュールを取り付けた基板を熱伝導材で形成した骨組みに取り付けて接合し、例えば六角筒などの角筒形状をした照明灯において、該基板に取り付いているＬＥＤモジュールの発光面の法線方向が角筒中心線に対して直角ではなく、角筒の下方向又は上方向に傾斜して向いており、ＬＥＤモジュールからの照射光が角筒中心線に直角方向ばかりでなく角筒の下方又は上方に向いて照射されることを特徴とするＬＥＤ照明灯。
【請求項２】
多数のＬＥＤモジュールが配列する基板は直方体基板から構成され、ＬＥＤモジュールが取り付けられた該基板の一部分が、その面の法線が下または上方向に傾くように折れ曲がった鋸波状の階段となっており、その各階段面一方向面にＬＥＤモジュールが取り付けられ、その結果、ＬＥＤ光全体の照射方向が角筒中心線に対して直角方向ではなく、下方又は上方に向いていることを特長とした請求項１のＬＥＤ照明灯。
【請求項３】
角筒の側面を構成する基板は直方体の平板基板であり、その上に断面が台形で上下面が非平行になっている小さな平板が接着され、その平板上にＬＥＤモジュールを取り付けることによりＬＥＤ面の法線が角筒中心線に対して下または上方向に傾くことになり、その結果、ＬＥＤ光全体の照射方向が側面に対して直角方向ばかりではなく、下方又は上方にも向いていることを特長とした請求項１のＬＥＤ照明灯。
【請求項４】
ＬＥＤモジュールが配列するＬＥＤ基板は直方体を使用したものではなく三角形や台形をした平面形状であり、その複数枚の基板を骨組みに取り付け接合して片一方がすぼんだ六角錐などの角錐を構成し、ＬＥＤ基板の法線方向は一様に角錐のすぼんだ方へ傾くこととなり、その上に取り付けたＬＥＤからの照射光が角錐中心線に対して直角方向ばかりではなく角錐の下方又は置き方を上下反転すれば上方にも照射されることを特徴とした請求項１のＬＥＤ照明灯。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】発光ダイオード（ＬＥＤ）を照明光源として使用する際の角筒照明灯の照射範囲に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】ＬＥＤは消費電力が少なく、減光限界値までの寿命が長く、また発熱が少く点灯直後の照度安定が良い等従来の白熱灯や蛍光灯に比して格段に優れた特長を持っている。
更に経済面、保守点検面、火災安全面の利点が望めることから、今後のあらゆる分野の照明として利用が期待され、各種の照明器具が考案され発売されている。発光原理的には一方向照射の点光源であるから素子の面方向や背面への回りこみ照射は無く、広い領域を照射する照明用には各種の工夫が加えられている。【０００３】  例えば素子数を多数配列して面発光として展開したり、素子モジュールや素子アレイを格納するプラスチックカバーにレンズ効果や光反射効果を持つものを使用したりして、照明する場所に応じた各種の照明器具が用いられている。レンズや光反射を持つ部品を使用すると照明器具の形状と用途が固定してしまうので、自由度の大きい一般の照明器具に用いるには適さない。又これら光学部品を用いると透過光量の減少を伴い製作コストの上昇もあることから出来るだけ使用を避けたい。【０００４】照明器具にはＬＥＤ素子が対面する方向だけでなく、その周辺をも明るくする効果を生む工夫がなされている。例えば特許文献１にはＬＥＤの直管灯を取り付けた照明器具を２台設置し、各々の照射方向を同方向に向けず一方の直管灯の向きを傾けることによって、同方向だけでなく周辺部を広く照射することが示してある。複数の照明器具の組合せによって、照射方向と照射領域を変えられる事例となる。
更に次の特許文献２の事例は就寝者への照明に関するものである。これは三角柱の２面に色調の異なるＬＥＤモジュールを設置するもので、使用する状況場合によって要求される色調とＬＥＤ面があらかじめ固定しておいた照射方向に切り替えられるものである。
【先行技術文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−４０２４７（Ｐ２０１０−４０２４７Ａ）
【特許文献２】特開２００６−２６０８３１（Ｐ２００６−２６０８３１Ａ）
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】角筒照明灯の各面全面にＬＥＤモジュールが設置されると、角筒を地面に垂直に立てた場合、発光するＬＥＤモジュールの最も強い照射方向はチップの乗っている基板面の法線方向になるので地面と並行方向となり、照明灯の水平方面を明るく照射する。角筒状のＬＥＤモジュール照明は、そのまま庭園灯や玄関灯、また日本家屋の軒下灯として使用すると非常に美しい。しかし例えば角筒照明器具の口金が角筒の底面側にあって底面側にＬＥＤモジュールが付けられない場合、角筒照明灯の真下や下方面の照度は側面にあるＬＥＤモジュールの光束が回り込まないので暗くなる。底面側にＬＥＤモジュールを取り付けることなく下面を明るくしたいと言う課題を解決するべく本考案がなされた。電極となる口金が上方に設置してある場合は、いわゆる吊り下げ照明器具となり、庭園灯としては似つかわしくないことがある。【０００７】軒先吊り下げ灯の場合は下方の照度を上げるには高価にはなるが角筒の下側底面にもＬＥＤモジュールのアレイを設置する方法がある。しかし口金のある上方天井側の照度を上げようとするにはＬＥＤモジュールを附加することは困難である。このように角筒照明灯において水平方向の照明と同時に、照度を下方や上方に増加するには付加した別なＬＥＤモジュールを角筒に設けたり、反射板などを用いた器具を追加するなど費用が掛かることになってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】ＬＥＤモジュールの発光方式は、基本的に半導体素子基板の法線方向に発光するので基板の横方向や裏側には光りは回り込まず、白熱灯や蛍光灯と異なって強い一方向指向性を持つものである。それ故角筒の表面に平板のＬＥＤモジュールが設置されると、光りの放射方向は面の垂直方向に、つまり地面とは並行方向に光束が放射される。ＬＥＤモジュールを特別に附加したり特別な光学部品を用いずに角筒の下方や上方の照射量を増やすには、ＬＥＤ自体が下方又は上方に向けばよいので、その為にはＬＥＤモジュールの設置される基板の一部分が角筒の下方や上方向に傾斜を持っていれば良い。本考案の形状を図を持って示す。【０００９】図１は角筒に取り付ける長方形基板にＬＥＤモジュールが設置される部分の横断面図である。断面図が示すようにＬＥＤモジュール１が取り付けられる金属板２は階段状に折れ曲がっており、上下に傾いた傾斜を持つのが分かる。角筒型電灯の上方天井面と底面をつなぐ中心線方向を直線７で示すと、金属板２の傾斜部に取り付けられたＬＥＤモジュール１の方線６が中心線７と交わる所８の角度は直角ではなくて適度の角度を持っている。その結果ＬＥＤモジュール１が発光した時の光は基板の傾斜方向の通りに角筒中心線方向とは傾斜して照射することになり、照明器具の正面ばかりでなく下方を照射することになる。基板の傾斜方向が上方を向いていれば照射光は上方の照度を増す様になる。
【考案の効果】
【００１０】角筒の側面に貼り付けられる金属板の一部分が階段状に折れ曲がっており、その傾斜した部分に設置されたＬＥＤモジュールは、その傾斜方向が下向きであれば、その発射される光束の中心部が角筒の下方に傾く。この状態でＬＥＤモジュールの数を増やして整列していくと本考案の角筒の電灯の照射方向は側面の正面だけでなく下方を照射するようになり請求項２に述べた考案となる。本考案の金属板は熱伝導の良いアルミ板を使用するのでＬＥＤモジュールの発散する熱は効率よく放散され、また階段状に折り曲げる加工は構成の簡単な金型のプレスで作成できるので製造は非常に容易であり製造の低価格化に寄与する。本考案の電灯を例えば庭園灯として使用する場合、傾斜したＬＥＤモジュールの下方への照射が増え、特別なＬＥＤを附加しなくても下方を明るく照明することができるようになる。軒先灯のように天井裏の上方を明るく照射するには、先述の折れ曲がり金属板を上下入れ替えてＬＥＤモジュールの照射方向が上方に向くようにすれば良い。【００１１】又ＬＥＤモジュールを傾けて設置した金属板は長方形であるので、角筒の支持金具に金属板を取り付ける際上下の向きを変えて取り付け接合するだけで、下方を照射したりまたは上方に照射することが容易にできることになる。つまり下向け用とか上向き用など別々に基板を用意しなくても、同一の長方形基板をつくれば両方の向きの角筒照明灯ができる。上記のようにＬＥＤモジュールを設置した照明灯の全体図を図２に示す。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】はＬＥＤモジュールの設置された基板の断面を示した図である。角筒の中心線に対するＬＥＤモジュール面方向と取り付ける金属基板の面方向の関係を表している。
【図２】本考案請求項２に示したように、ＬＥＤモジュールを多段に折れ曲がった傾斜面に設けた金属板を結合して、六角筒照明器を構成した図である。口金を下にして六角筒を立てると、光方向が筒側面の真正面だけでなく下方向をも照射する場合である。
【図３】図２に示した下方向け六角筒ＬＥＤ照明灯の底面図である。底面側に金口が付いているのでこの面にＬＥＤモジュールを増設するのは困難である。
【図４】本考案請求項３に示す具体例を本図面にしたもので、ＬＥＤモジュール方向を角筒方向とは傾斜をつけて取り付ける場合の金属基板と小片板の断面を示した図である。
【図５】図３や図４に示した下方向けＬＥＤ照明灯の底面図である。
【考案を実施する為の形態】
【００１３】ＬＥＤを用いた角筒型の照明器具を作るには、良い熱伝導体である直方形の金属板にプレスにより鋸歯状の折れ曲がり階段を作り、その傾斜面にＬＥＤモジュールを設置し、その板を角筒の骨組に外壁を築く様に取り付けて六角筒を形成する。金属板に取り付けられたＬＥＤモジュールはその傾斜した方向に傾き、例えば角筒の口金のある底面方向に傾いて発光する。六角筒の口金と反対の上面方向に放射するには、直方型の金属板の骨組みへの取り付けを上下１８０度回転して外壁として取り付ければ良く、ＬＥＤモジュールの傾斜方向は簡単に切り替えられる。
以下は下方に傾けて照射する場合を例にして説明する。
【００１４】ＬＥＤモジュールの法線方向が水平方向よりやや下方に傾ける方法には、垂直に設置された金属板上に下面と上面が並行でない小さな板片を取り付けその上にモジュールを付ける方法がある。この詳細を実施例で示す。
【００１５】上記までは上面下面が同じ形状と面積を持つ直角筒についての考案を説明した。縦長な角筒は視感が美しいので好まれるが、ＬＥＤ列の一段ごとに床面に下がり上がりを作ると、下向きや上向きの光束を一部さえぎって、充分に光を利用できない部分が残る。この部分を補う工夫として請求項３にある角錐型が考案された。平面板の上に直接ＬＥＤモジュールを設置して光放射方向が下方を向くようにする方法は、平面板自体が傾斜した状態で六角の立体筒を形成すれば良いものであって、それは角錐体である。この詳細を実施例で示す。外見は異なるが、角筒に設けたＬＥＤモジュール配列より効率よく下方に光を照射するには六角錐体を構成すればよい。この詳細を実施例で示す。
【実施例】
【００１６】請求項２に示した本考案の上下傾斜ＬＥＤ灯の実施例を図２の概観図に示す。
階段状に幾段にも折れ曲がった直方形のアルミニウム板２１，２２，２３・・と天井板３１と底面板３２によって六角筒を形成する。この六角筒の底面３２には口金５を繋げる支持三角円錐４が接続している。この直方形アルミニウム板は六角筒の側面を構成するもので、その傾斜した段の表面にはＬＥＤモジュール１が取り付けられており、その法線６は図１で示したように六角筒中心線方向７と角度８で交差する関係にある。この角度８は９０度より小さく、そのため法線９と同じであるＬＥＤモジュールの照射方向は水平方向よりやや下方を向いていることになる。【００１７】請求項３に示した本考案の上下傾斜ＬＥＤ灯の実施例を図４の断面図に示す。
六角筒の側面板は熱伝導の良いアルミニウムの直方形平板７を用いる。この上に同じくアルミニウム製の楔形小片板３を設置する。この小片板３は断面は台形なので、アルミニウム板７に接する側の面と小片版の上面は非並行であり、上面はやや下方に傾斜している。この上にＬＥＤモジュール１を設置するので、ＬＥＤモジュールの発光面もやや下方を向き、照射範囲は正面だけでなく下方をも照らすことになる。本考案は請求項２の方法と比べ側面板は平板で良いので加工工数が少なくなる。【００１８】請求項４に示した本考案の上下傾斜ＬＥＤ灯の実施例を図５に示す。これは六角錐の傾斜した六枚の金属板２１，２２，２３・・の表面にＬＥＤモジュール１を設置し、このＬＥＤの付いた金属板を結合したものである。六角推を構成するには、側面となるＬＥＤモジュール付き金属板２１，２２，２３・・として台形状の平板を用いる。台形の板を結合して構成すると、台形の短辺側にすぼんだ形になるので、六角錐を立てて置くと側面はすぼんだ方向に傾斜を持ち、その上に設けられたＬＥＤモジュールは一様に下方を向く。すぼんだ側の金属板は横幅が減るので、ＬＥＤモジュールの設置個数は少なくなっていく。それでも下向きに発光した光量は下隣にあるＬＥＤモジュールなどの肩で光線がさえぎられる所が無く、効率よく下方に照射される。庭園灯として使用すると点灯時には並行方向の照射があり、同時に下方照射光が増加して下面が明るくなる。
【符号の説明】
【００１９】１・・・・ＬＥＤモジュール
２・・・・金属板
３・・・・小さな片板
４・・・・口金支持三角円錐
５・・・・口金
６・・・・ＬＥＤモジュール面の法線
７・・・・六角筒の垂線方向
８・・・・６と７の角度
２１・・・・金属板
２２・・・・金属板
２３・・・・金属板
３１・・・・天井面板
３２・・・・底面板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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