JP2006005264A

JP2006005264A - 固体発光素子電球

Info

Publication number: JP2006005264A
Application number: JP2004181991A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Inoue; 俊明井上
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2004-06-21
Publication date: 2006-01-05

Abstract

【課題】
本発明が解決しようとする課題は、球切れせず消費電力が少ない発光ダイオードを使用し、フィラメント電球の器具に適合する固体発光素子電球を提供することである。
【手段】
本発明の固体発光素子電球は固体発光素子から放射される放射光を反射材や反射鏡を使用してフィラメント電球の器具に放射領域に放射光を照射し現状の各種器具に適合する照射光領域を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、固体発光素子電球に関する。

従来、様々な用途に使用されている電球は通電によるフィラメント等の発熱により発光しており、電球を使用する照明器具の大半には電球の放射光を効果的に使用するために反射板が取り付けられている。

近年、光源として発光ダイオードを用いた電球の開発が進展しており、様々な用途に使用され始めている。しかし、チップＬＥＤは放射光の拡散性が高く１ｍで１Ｌｘの光量を放射できるチップＬＥＤは開発されてはいない。また、チップＬＥＤにアクリル樹脂でレンズを一体形成した砲弾型発光ダイオードは放射光を頭頂部のレンズ部より狭角に放射し輝度を上げている。したがって、ＬＥＤ電球やＬＥＤ使用商品を開発している商社や企業の商品企画会や開発部からの資料や試作品を見せてもらっても、明るいLED商品を製作するのにチップLEDや砲弾型LEDの使用数量の増大に頼っている。しかし、チップLEDを２００個並べたから２００倍明るくなる訳も無く、１ｍで３２Lx程度にしかならない。
特開２００４−１２８４３３特開２００３−１７８６１２特開２００３−０５９３０５特開２００１−２４３８０９特開２００１−２４３８０７

本発明が解決しようとする課題は、現在販売されている電球はフィラメントを光源として通電による発熱によって発光しているので、発熱による余分なエネルギーロスが大きく、フィラメントの発熱による金属疲労や電源のオンオフ・振動に対してきわめて弱く非常に短時間で球切れを起し、電球の交換の際に火傷や怪我を負うなど時間と労力を費やした。そこで、従来のフィラメントの代替光源として固体発光素子を使用した電球の開発が急がれているが一般に販売されているＬＥＤは輝度数値を上げるために砲弾型のアクリル樹脂成型を施されており、ＬＥＤ頭頂部から放射光総量の９０パーセント以上を放出角度を狭めた集光放出する状態で製造されている。一般証明器具における光量アップの為の反射板は電球差込部分の周囲から電球の斜め前方まで全般的に設置されており、電球を取り付けた時のフィラメントの位置が全面に反射するように作られている。砲弾型発光ダイオードのように放射光を頭頂部から前方に狭角に放射すると反射板には全く光は照射されない。この球切れ交換の必要が少ない固体発光素子を使用し、省電力の電球を提供することである。

本発明の固体発光素子電球は電球のフィラメントの代わりに複数の固体発光素子を光源とすることを特徴とする。

本発明の固体発光素子電球は電球のフィラメントの代わりに単体の固体発光素子を光源として発光部を電球頭頂部から内側向けに設置することを特徴とする。

本発明の固体発光素子電球は電球のフィラメントの代わりに単体の固体発光素子を光源として発光部を電球中心部から頭頂部に向けに設置した電球の頭頂部に発光部から放射された放射光を拡散反射させる反射機構を有することを特徴とする。

本発明の固体発光素子電球は請求項２の固体発光素子電球の発光部を電球頭頂部から内側向けに設置した電球のソケット部近傍に発光部から放射された放射光を拡散反射させる反射機構を有することを特徴とする。

また、本発明の電球請求項２に記載の固体発光素子電球のソケット部に球面鏡（凹面鏡）を有し、その球面鏡（凹面鏡）の焦点近傍に発光部を球面鏡（凹面鏡）向けて設置した固体発光素子の発光部から放射された放射光を平行光もしくは拡散光にすることを特徴とする。

更に、固体発光素子の発光部に反射材を混入したアクリル樹脂を半球状もしくは砲弾型に形成し、ソケットに取り付けたことを特徴とする。

本発明の固体発光素子電球はフィラメントの代わりに固体発光素子を使用しているので球切れしない。

本発明は固体発光素子電球の放射光をフィラメント電球と同用に使用でき、各種照明器具の反射板を効率よく利用可能な、照明効果が高く球切れや火傷等の心配のない低価格で省電力な電球を提供できる。

単にＬＥＤを電球の形状に製造してもＬＥＤの放射光は前方に指向角が狭く散光性が高いために使用器具の反射鏡にＬＥＤの放射光は中らないので器具を使用する意味がなく、散光性が高いために２ｍ先も照射出来ない。しかし、本発明の固体発光素子電球は固体発光素子の放射光を反射鏡により拡散反射させ、照明器具の反射板全体に反射させるので照明器具本来の照射能力が得られる。

また、本発明の電球請求項２に記載の固体発光素子電球のソケット部に球面鏡（凹面鏡）を有し、その球面鏡（凹面鏡）の焦点近傍に発光部を球面鏡（凹面鏡）向けて設置した固体発光素子の発光部から放射された放射光を平行光もしくは拡散光にすることにより電球本体単体でも反射板付きの照明器具を使用するのと同じ効果を得ることが可能である。球面鏡（凹面鏡）全体に放射光が反射されるので拡散光に設定すると、固体発光素子電球１球でＬＥＤ１００個分の面積に点灯でき、看板の斜め位置からの目視が可能なので、巨大で低コスト・省エネルギーの看板等の製造が可能になる。

さらに、固体発光素子電球の発光部に反射材を混入したアクリル樹脂を半球状もしくは砲弾型に形成し取り付ける事により、放射光はアクリル樹脂内の反射材により乱反射して前方へ照射される総量の大半が周辺に拡散反射され、放射光が拡散反射されアクリル樹脂全体が発光している状態になりフィラメント電球の変わりに使用できる。

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においては、カバー１１の中心部に複数個の固体発光素子４の発光面を外側に向けて設置し、電気は口金１０を通じて供給される。

図２は、一般販売されているＬＥＤ電球を照明器具に取り付けた説明図であり、照明器具に取り付けられたＬＥＤ電球１の放射光３は反射板２に反射することなく拡散していく。

図３は請求項１記載の固体発光素子電球を照明器具に取り付けた説明図で、照明器具に取り付けられた複数の固体発光素子４の放射光３は反射板２全体に放射されその反射光９は器具前方に照射される。

図４は、請求項２記載の単体の固体発光素子４を使用した電球の側面図である。カバー１１の内部の頭頂部にリード線１２で口金１０に発光点を内向きに固定された固体発光素子４の放射光3はアクリル樹脂８によりやや拡散し、側方から後方全面に放射される。

図５は、請求項３記載の単体の固体発光素子４を使用した電球の側面図であり、口金１０近傍にリード線１２によりカバー１１頭頂部に向けて固定された固体発光素子４の放射光３はアクリル樹脂８によりやや拡散し、反射材７により反射光９は側面および後方に照射される。

図６は、請求項４記載の単体の固体発光素子４を使用した電球の側面図である。カバー１１の内部の頭頂部にリード線１２で口金１０に発光点を内向きに固定された固体発光素子４の放射光3はアクリル樹脂８により後方全面に放射され、口金１０の部分に反射材７を設置する事により放射光３を側面に反射させて１００パーセント有効利用できる。

図７は、請求項５記載の単体の固体発光素子４を使用した電球の側面図で、リード線１２により球面鏡６の焦点位置１４近傍に設置された固体発光素子４の放射光３は半球型もしくは砲弾型のレンズ状に形成されたにアクリル樹脂８の設置により集光され球面鏡６により、電球前方に平行光１３もしくは拡散光１５として放射される。

図８は、請求項６の単体の固体発光素子４を使用した電球の側面図で固体発光素子４に取り付けた半球状もしくは砲弾型に形成したアクリル樹脂８の反射材７により放射光３は乱反射しアクリル樹脂全体から放射される。

本発明の固体発光素子電球は、発案者が以前に特許申請していた特願２００３−３９４８６３や特願２００４−１４１７８２、意匠登録２００４−１６４０７・部分意匠等で申請した発明の進化発展した結果の最終形態であり省エネルギーで明るく球切れが起こらないので懐中電灯・車両用ヘッドライト・室内外照明灯に留まらずソケット式やウェジタイプの電球全般に利用が可能な電球である。

請求項１記載の固体発光素子電球の側面図である。一般販売されているＬＥＤ電球を照明器具に取り付けた説明図である。請求項１記載の固体発光素子電球を照明器具に取り付けた説明図である。請求項２記載の固体発光素子電球の側面図である。請求項３記載の固体発光素子電球の側面図である。請求項４記載の固体発光素子電球の側面図である。請求項５記載の固体発光素子電球の側面図である。請求項６記載の固体発光素子電球の側面図である。

符号の説明

１ＬＥＤ電球
２反射板
３放射光
４固体発光素子
５反射鏡
６球面鏡
７反射材
８アクリル樹脂
９反射光
１０口金
１１カバー
１２リード線
１３平行光
１４焦点位置
１５拡散光

Claims

電球のフィラメントの代わりに複数の固体発光素子を光源とすることを特徴とする固体発光素子電球。
電球のフィラメントの代わりに単体の固体発光素子を光源として発光部を電球頭頂部から内側向けに設置することを特徴とする固体発光素子電球。
電球のフィラメントの代わりに単体の固体発光素子を光源として発光部を電球中心部から頭頂部に向けに設置した電球の頭頂部に発光部から放射された放射光を拡散反射させる反射鏡を有することを特徴とする固体発光素子電球。
請求項２の固体発光素子電球の発光部を電球頭頂部から内側向けに設置した電球のソケット部近傍に発光部から放射された放射光を拡散反射させる反射鏡を有することを特徴とする固体発光素子電球。
請求項２に記載の固体発光素子電球のソケット部に球面鏡（凹面鏡）を有し、その球面鏡（凹面鏡）の焦点近傍に発光部を球面鏡（凹面鏡）向けて設置した固体発光素子の発光部から放射された放射光を平行光もしくは拡散光にすることを特徴とする固体発光素子電球。
更に、固体発光素子の発光部に反射材を混入したアクリル樹脂を半球状もしくは砲弾型に形成し、ソケットに取り付けたことを特徴とする固体発光素子電球。