(57)【要約】【課題】光源の明かりを平滑にするのではなく、点光源のように、明るい部位と暗い部位を持ち、光源間の距離を出来るだけ離すことで、虫の誘引を防ぎ、黄色の光源にすることなく人に優しい自然色に近い防虫光源を提供する。【解決手段】可視光を発光する青色ＬＥＤ素子、緑色ＬＥＤ素子、黄色ＬＥＤ素子、赤色ＬＥＤ素子、白色ＬＥＤ素子の中から選択された少なくとも一種類以上のＬＥＤ素子が配備されている発光部基板に、発光するＬＥＤ素子が４０ｍｍ以上のお互いの距離を介して配備され、透過された光の防眩板上の明るさムラが５０％以上具備している防虫灯。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光を発光するＬＥＤ素子が発光部基板に複数個一列状に実装されている発光部基板と、各ＬＥＤ素子を保護するポリカーボネート製の防眩板または透明な保護カバーと、前記ＬＥＤ素子による光は防眩板または透明保護カバーを透過した明かりが防眩板上または透明保護カバー上の発光面での最も明るい部位と、最も暗い部位の差が明るい部位の明るさを１００％とした場合暗い部位の明るさが５０％以下であることを特徴とする防虫光源。
【請求項２】
前記ＬＥＤ素子が同一基板上に搭載され長手方向に実装された基板であって、明るい部位と暗い部位を創生させるためにＬＥＤ素子間の間隔が最も短い距離を４０ｍｍ以上３００ｍｍ以内の距離を保つ
ことを特徴とする、請求項１記載の防虫用ＬＥＤ光源。
【請求項３】
前記ＬＥＤ素子が複数個構成され、青色発光素子（４４０ｎｍ〜４８０ｎｍ）、緑色発光素子（５１０〜５４５ｎｍ）、黄色発光素子（５４０ｎｍ〜５８０ｎｍ）、赤色発光素子（６００〜６７０ｎｍ）の中から選択された少なくとも一種類以上のＬＥＤ素子を用いて光源群をなし、前記各ＬＥＤ素子による発光を個別に制御する制御部で虫が光として認識しないような分光波長を形成し、これらの光源群を複数個同一基板上に配置することを特徴とし１光源群の明るさが７０ルーメン以上である
ことを特徴とする、請求項１記載の防虫用ＬＥＤ光源。
【請求項４】
可視光を発光する白色ＬＥＤ素子であって、一つのＬＥＤ素子の明るさが１０，０００ｃｄ／ｍ２以上の明るさを持つ事を特徴とした光源で、発光基板上に同一方向に実装され、発光する素子の間隔が４０ｍｍ以上３００ｍｍ以内である
ことを特徴とする、請求項１記載の防虫用ＬＥＤ光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は防虫光源に関し、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）素子を光源とし虫の誘引を防ぐことを目的とした防虫灯に使用される防虫光源に関する。
【背景技術】
【０００２】  現在、防虫灯などに用いられている光源は、主に紫外線を出さないように紫外線カットフィルムを巻いた蛍光灯や、黄色のカバーを設けたＬＥＤ灯または黄色のＬＥＤ灯などが広く用いられている。【０００３】  一般的に虫は紫外線波長、または青い波長に誘引されやすいので、これらの波長をカットし分光波長特性を虫が光として認識しにくいような分光波形としての光源が防虫灯として、広く採用されている。【０００４】  しかしながら、紫外線および青い波長を取り除いた光源波長の作業環境下では結果として、青と黒の色の区別また白と黄色の区別が出来にくい分光波長特性となり、人としての作業空間上すこぶる悪い環境である。【０００５】  従って、従来の防虫光源は虫が光として認識しにくいような分光波形で設計されており、虫本来の複眼または視野角を議論した光源ではないため、ある明るさ以上を提供した場合、虫が明かりに誘引される事がしばしば発生し、防虫光源としては不十分な光源である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３９１２８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５２２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  従来の防虫灯はフィルムによる波長カットは５００ｎｍ前後以下であり、青領域の成分を除去しているため、色の認識が難しく青・黒の区別、黄色・白の区別が容易でなく視認性に問題がある。また、ＬＥＤ灯にフィルムでカットする方式はフィルムの耐久性、耐候性に問題がありフィルムの劣化という問題も発生している。【０００８】  同じように黄色のカバーをつけた、ＬＥＤ光源でも同じように４５０ｎｍから５００ｎｍ付近の波長をカットしているため視認性の問題があり作業環境は決して良い状態とはいえない環境である。【０００９】  また、青波長（４６０ｎｍ）または緑青波長（５００ｎｍ）を単純にカットする黄色のカバーまたはフィルム等はカバーは、破損による飛散等食品衛生上、この好ましいとはいえない問題がある。【００１０】  前述のとおり、従来の防虫光源は虫が光を認識しにくい波長の構成により青色など大幅なカットを施すので作業環境など改善する提案がなされていなかった。調査の結果、虫の視感度、視野角、複眼構造を利用することで、分光波長を制御し変更する手法とは異なる方法で同等以上の防虫効果が得られることが判明した。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  可視光を発光する青色ＬＥＤ素子（波長：４４０ｎｍ〜４８０ｎｍ）、可視光を発光する緑色素子（波長：５１０ｎｍ〜５４５ｎｍ）、可視光を発光する赤色ＬＥＤ素子（波長：６００ｎｍ〜６７０ｎｍ）、黄緑色を発光する黄緑色ＬＥＤ素子（波長：５４０〜５８０ｎｍ）、白色を発光する白色ＬＥＤ素子（波長：４４０ｎｍ〜７００ｎｍ）の中から選択された少なくとも一種類以上のＬＥＤ素子が配備されている発光部基板と、前記各ＬＥＤ素子から照射される発光を透明なポリカーボネート製の保護カバーまたは防眩する事を目的としたポリカーボネート製の防眩板カバーと、前記各ＬＥＤ素子による発光を個別に制御する制御部を備えている防虫光源である。【００１２】  前記透明な保護カバーまたは前記防眩板カバーを透過した光のカバー上での明るさは最も明るい部位と、最も暗い部位における明るさの差、すなわち、最も明るい部位の明るさを１００％とした場合、暗い部位を５０％以下とするような意図的に明るさムラを大きくした防虫光源でかつ光源間の距離が明るさムラを容易に判別出来る様一定距離を保つように構成されかつ１直線に並べた長尺光源である。これは、虫が明かりを求めて飛翔するが、虫の視野角が狭いことを利用するために発光素子の間隔を大きく取ることを特徴とした防虫光源である。【００１３】  前記光源部から放出される光の波長をさらに虫が光を認識しにくい分光波形に制御を加え所望の分光特性の光が照射されるように前記各ＬＥＤ素子による発光を個別に制御し、各ＬＥＤ素子ごとの発光波長を制御し、その混合色は虫の光認識しにくい分光特性をもつ防虫光源である。【００１４】  直管タイプの防虫光源はできるだけ点光源でＬＥＤ素子の間隔をあけて配置し透明カバーで構成するほうが、防虫効果が優れているが、光源部が直視出来ない場合は防眩カバーを設けて光源体を構成する。その場合、ＬＥＤ素子の間隔は透明カバーの場合より、さらにＬＥＤ素子の間隔を広げて配置することで、初期の防虫効果の目的を達成する。その結果カバー上での明るさムラは意図的に拡大しかつ光源間の距離もさらに拡大することを特長とした防虫光源である。
【発明の効果】
【００１５】照明として明るさムラが５０％以上ある光源は一般的ではないが、照射される空間は均一な光が届き、かつ色認識も出来、青と黒、黄色と白の色区別も出来作業環境上申し分ない場を提供することが出来る。また、防御しなければならない特定虫に対しても分光波長を調整することで個別に対応する事も可能で、快適な防虫照明を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】誘虫光源の一実施形態を説明するブロック図
【図２】防眩板の配置構造に関する一実施例を説明する一部を省略した斜視図
【図３】虫の目の構造及び対象部を見る視野角を説明する概念図
【図４】虫の視感度と明るさムラの関係を説明する概念図
【図５】防眩板の配置構造に関する他の実施例を発光部基板上に配備されるＬＥＤ素子の配置間隔（ピッチ）と拡散板との間の距離の関係で説明する概念図
【図６】１２００ｍｍ管の明るさムラを示す概念図
【発明を実施するための形態】
【００１７】  この実施の形態の防虫光源は、複数個のＬＥＤ素子が配備されている発光部基板と、前記各ＬＥＤ素子からの発光を防眩するポリカーボネート製の防眩板と、前記各ＬＥＤ素子による発光を個別に制御する制御部を備えている。前記発光部基板上に配備されるＬＥＤ素子は、可視光を発光する青色ＬＥＤ素子（波長：４４０ｎｍ〜４８０ｎｍ）、可視光を発光する緑色ＬＥＤ素子（波長：５１０ｎｍ〜５４５ｎｍ）、可視光を発光する黄緑色ＬＥＤ素子（波長：５４０〜５８０ｎｍ）、可視光を発光する赤色ＬＥＤ素子（波長：６００〜６７０ｎｍ）、可視光を発光する白色ＬＥＤ（４４０ｎｍ〜７００ｎｍ）の中から選択された少なくとも一種以上のＬＥＤ素子を発光するＬＥＤ素子である。青、緑、黄緑、赤、白の可視光の波長を発光するＬＥＤの中から選択された少なくとも一種以上のＬＥＤ素子を少なくとも基板上に実装し、前記各ＬＥＤ素子を保護するためのポリカーボネート製の透明の保護カバーあるいはＬＥＤ素子の発光を防眩させることを目的とするポリカーボネート製の防眩板を組み合わせたものである。ポリカーボネート製の透明カバーまたは防眩板は汎用品であるため、低コストの光源を作ることができる。ポリカーボネート製は耐候性に優れており、従来の蛍光管のように破損するおそれもない。上述した実施形態の防虫光源において、前述したポリカーボネート製の防眩板の配置構造の実施形態例としては以下のものがある。（ＬＥＤ素子と防眩板の配置構造に関する実施形態１）前記可視光を発光するＬＥＤ素子が前記発光部基板上に少なくとも２個以上配備されており、ＬＥＤ素子と防眩板との距離をＳとしたときに、発光するＬＥＤ素子間の距離は少なくとも４Ｓ以上間隔を離すと効果が確認出来、距離が大きいほどより防虫効果が得られる。これは虫の視野角が狭いことを利用したもので、一般的に虫が明るい光源に誘引されるが、明るい光源が点光源で明るい光源部分のエリアが狭いほど光源の位置を見失う特性を利用している。虫の視野角を利用した防虫光源であるため、従来には出来ない白色光を採用することも可能な防虫光源となる。（ＬＥＤ素子群と防眩板の配置構造に関する実施形態２）前記可視光を発光するＬＥＤ素子が複数個から構成された１つの光源群として、これらの光源群が少なくとも２個以上配備されており、光源群と防眩板との距離をＳとしたときに、発光するＬＥＤ光源群間の距離は少なくとも４Ｓ以上間隔を離すと防虫効果が確認できる。光源群は複数個のＬＥＤ素子から構成されているのは、虫の固有体の波長依存性を利用して明るさを認識しにくい分光波形を作る事を利用している。分光波形を形成することで、高度な防虫光源を提供することが出来る。
【実施例】
【００１８】  具体的実施例について添付図面を参照して説明する。  図１は光源部のブロック図である。図示の実施例では、光源部は、ＬＥＤ発光部１１と、制御部５と、記憶部６と、電源部７を備えている。  発光部１１は、発光部基板上に実装された白色を発光する白色ＬＥＤ１、青色を発光する青色ＬＥＤ２、緑色に発光する緑色ＬＥＤ３、赤色に発光する赤色ＬＥＤ４を備えている。  制御部５は発光部１１に制御信号８を送る。記憶部６は記憶された信号９を制御部５送る。電源部７は各部に電源供給する。  記憶部６は、虫による波長依存性を考慮し、虫が明かりを認識しにくい所望の分光特性の光が防虫光源から照射されるように、制御部５に対して信号９を送る。信号９を受けた制御部５からの制御信号８によって各ＬＥＤ素子による発光が個別に制御され、これによって、所望の分光特性の光が防虫光源から照射される。  この実施例において、各ＬＥＤ素子による発光を個別に制御する制御部は、制御部５と、記憶部６とを備えているものになる。  虫による波長依存性があることから、特定地域、特定虫に対し分光波長特性を変えることで、図１に例示した一つの防虫光源で、異なる種々の虫に対する防虫光源とすることができる。記憶部６は、制御部５からの制御信号８によって各ＬＥＤ素子による発光が個別に制御されることによりこのような制御が可能になるように、防虫対象の虫に応じた制御用の情報、季節・地域・時間等に応じた制御用の情報を備えている。【００１９】  図２は、ボリカーボネート製の防眩板の配置構造に関する一実施例を説明する一部を省略した斜視図である。  防虫光源１３のポリカーボネート製の防眩板１２は、発光部１１を均等に覆いかぶせるように配置させている。このように、防眩板１２が発光部基板の上側において突湾している形状を有して円筒形状の構造である。【００２０】  図３は、虫の目の構造及び対象部を見る視野角を説明するものである。図３において符号１４で示されている部位は、虫の複眼構造である。符号１５で示されている部位が虫の視神経、符号１６で示されているものが虫の視野角である。  虫の視野角は数度から１度程度と狭く、目標物に対して虫の目の構造と視野角からすると、飛翔時に目標物を見失うことが容易に想像できる。この虫の視野角の構造を利用して光源体の間隔を離すことで防虫効果が得ることができる。【００２１】  図４を用いて虫の視感度と明るさムラの関係を説明する。
図４において、符号１７で示しているのは、防眩板１２上で光源の明るい部位と暗い部位の差、すなわち明るい部位の明るさを１００とした場合、暗い部位の明るさが５０％以下とした明るさムラが５０％以上ある場合である。この場合、虫の視感度では明るい部位のみ認識し、暗い部位は認識できないので中間部分は認識しない。そのため、虫の視感度では点光源となり、図４において符号１８で示しているように認識する。  図４において、符号１８で示す拡大図を符号１９で示すと虫が明るい部位を目指して飛翔するが、明るい部位が少ないと視野角が狭いため目標物を失うのはこのためである。符号１９と符号２０は明るい部位と暗い部位の説明である。実験結果により暗い部位は明るい部位の１０％程度であった。この比率が大きいほど防虫効果が高まる。しかし光源であれば、一定の明るさが必要となり、強弱を大きくとると、人にとってまぶしい光源となり、実用に向かない光源となる。このため防眩板を用いて明るさを弱め実用上使用範囲内とするが、白色光も防虫光源として使用することが出来るなど効能がより大きい。このことから従来白色光源での防虫光源は存在しなかったが、可能となることで大きな作業環境の改善に期待出来る。【００２２】  図５を用いて、ポリカーボネート製の防眩板の配置構造について説明する。  図２に例示したように、防虫光源１３のポリカーボネート製の防眩板１２が、発光部１１における発光部基板の上側において発光部基板上に配備されているＬＥＤ素子１から離れる方向に向かって突湾している形状を備えている場合、すなわち、円筒形の防眩カバーが行われている場合で説明する。  図５中、左側は、発光部基板上に複数個のＬＥＤ素子が隣接配置されている方向から見た状態を説明するものである。図５中、右側は、発光部基板上に複数個のＬＥＤ素子が隣接配置されている方向に直交する方向から見て、発光部基板上に配備されている複数個のＬＥＤ素子の配置間隔を説明するものである。図５の右側では、可視光を発光するＬＥＤ素子１の隣に、２個の他のＬＥＤ素子が配置されている。そして、隣接するＬＥＤ素子同士の間の最も短い配置間隔が４Ｓになっている。このときに、可視光を発光するＬＥＤ素子１の中心の位置から、ＬＥＤ素子が隣接する方向に直交する方向で、ポリカーボネート製の防眩板までの距離がＳになっている構造である。【００２３】  図６では図２で示されているＬＥＤ光源部の直管ＬＥＤ灯１２００ｍｍタイプを例示したものであるが、一般的にＳを１５ｍｍ程度とした場合、ＬＥＤ素子は４Ｓとすると、ＬＥＤ間隔は６０ｍｍ以上。一般的ＬＥＤ直管は１２００ｍｍの長さであるため、ＬＥＤの個数またはＬＥＤ群の個数は２０個以下となる。図６ではＬＥＤの個数またはＬＥＤ群の個数は１０個の例を示す。また、直管の一般的な明るさは１２００ルーメン以上となる。これから、ＬＥＤ１個あるいは一群の明るさは６０ルーメン以上となり、実験では、１２０ルーメンほどの大変明るいまぶしい光源となりその光源が点在するため、防眩用にポリカーボネート製のカバーシート用いた。そのような直管型のタイプのランプに誘引される虫の数は一般的なＬＥＤ直管タイプと比較して１／３から１／５と極端に少なく効果の��認が出来る。防虫光源の観点では、防眩カバーより透明カバーの方が防虫効果をえることが出来る。これは、防眩カバーは明るい部位が拡散するので、明るい部位が広がるためである。【００２４】  また、安価な光源での防虫効果を高めるために、白色のＬＥＤ光１個の光源体の発光輝度は１０，０００ｃｄ／ｍ２以上の光量を持つ光源体が好ましい。これは虫が明るすぎて、昼間と思い暗がりのほうに回避する傾向にあるためである。実験では５０，０００ｃｄ／ｍ２の白色光を用いて効果を確認した。明るい部位と暗い部位の比率は前記の方法で暗い部位が１０％程度に落とした大変強弱のある光源体であった。あるいは、一つの部屋に前述した明るさムラを大きくした防虫用光源用い防虫エリアとし、明るさムラをなくした捕虫灯あるいは一般照明を組み合わせることで、より効果的な防虫エリアを形成することができる。これは、虫の視野角を利用した防虫対策で安価でかつ容易に達成できる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】  本防虫灯を用いることで、虫の特性を利用した防虫灯であり、従来波長カットなどを施した防虫灯の代替品として使用することで大幅な作業改善が達成でき、信頼性、耐久性、環境面でも大いに社会に貢献することが出来る。
【符号の説明】
【００２６】１  白色を発光する白色ＬＥＤ
２  青色を発光する青色ＬＥＤ
３  緑色を発光する緑色ＬＥＤ
４  赤色もしくは黄色を発光するＬＥＤ
５  ＬＥＤに電流を制御する制御部
６  各ＬＥＤの制御信号を記憶する記憶部
７  ＬＥＤ素子、制御部、記憶部に電源を供給する電源部
８  制御部から出力される制御信号
９  記憶部から出力される記憶信号
１０  電源部から供給される電源供給
１１  基板上に、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、白色ＬＥＤとが実装されたＬＥＤ発光部
１２  ポリカーボネートの防眩板
１３  ＬＥＤ防虫光源
１４  虫の複眼構造
１５  虫の視神経
１６  虫の視野角
１７  拡散板上で明るさムラが５０％以上ある場合の拡散板の模式図
１８  拡散板上で明るさムラが５０％以上ある場合の拡散板に示された光源の虫の視神経に映し出された模式図
１９  １８の拡大図、虫が明るい部位に誘引されるが、明るい部位との距離が大きいと明るい部位を見失う模式図
２０  ＬＥＤとポリカーボネートの防眩板の距離Ｓ
２１  ＬＥＤ発光部の基板上に配置された隣接するＬＥＤのピッチ４Ｓ
２２  １２００ｍｍ管の場合の明るさムラとＬＥＤの個数を示した模式図
【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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【図６】
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