專利名稱：白色led照明用光源及白色led照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于照明燈、特別是設(shè)置在道路、公園等廣場(chǎng)上的路燈的白色LED照明裝置及作為該照明裝置的光源的白色LED照明用光源。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，為了道路或公園的照明，專門使用了白熾燈泡、水銀燈、螢光燈；但由于它們比較費(fèi)電，因此為了謀求節(jié)能，研究了以遠(yuǎn)比螢光燈小的電力即能使用的LED(發(fā)光二極管，Light EmittingDiode)的利用。但是在實(shí)際中，LED作為點(diǎn)光源的形態(tài)，有很強(qiáng)的指向性、而感覺像閃光那樣有眩暈感，由于從特性方面看不適合于野外等中的照明，未達(dá)到普及，但有作為建筑物內(nèi)外使用的LED照明器具的典型的在先技術(shù)(比如參照專利文獻(xiàn)1)。
對(duì)此，為求節(jié)能，同時(shí)為提供更適合路燈等的照明器具的LED照明器具，本發(fā)明者等，在以前提出了將LED用作光源的新型照明器具(例如參照專利文獻(xiàn)2)。
日本特開平11-213730號(hào)公報(bào)(第2～3頁， ～ ，圖1、圖2、圖3)。
日本特愿2002-007762號(hào)(第5～7頁， ～ ，圖1、圖2)專利文獻(xiàn)1的照明器具的構(gòu)造是，具有多個(gè)LED，在該LED的正下方設(shè)中空的導(dǎo)光板，沿導(dǎo)光板的中心軸設(shè)有支承該導(dǎo)光板的支柱，在導(dǎo)光板的導(dǎo)光部的內(nèi)側(cè)表面上形成具有擴(kuò)散反射特性與擴(kuò)散透過特性的擴(kuò)散層的同時(shí)，在支柱的表面形成擴(kuò)散反射層，沿導(dǎo)光部的上側(cè)端面配設(shè)LED。
這樣的照明器具，為了從點(diǎn)光源的LED獲得面光源，必須有下述這樣的特殊構(gòu)造“相對(duì)于多個(gè)LED，具備具有在內(nèi)側(cè)表面形成具有擴(kuò)散反射特性和擴(kuò)散透過特性的擴(kuò)散層的導(dǎo)光部的導(dǎo)光板與并設(shè)于該導(dǎo)光板上的擴(kuò)散反射層”。由于這樣不僅導(dǎo)致了構(gòu)造的復(fù)雜化，還產(chǎn)生在透明體的導(dǎo)光板內(nèi)的減光，為了得到足夠的照度，需要較多的LED，這是不經(jīng)濟(jì)的；另外在室外使用時(shí)，用于覆蓋這些構(gòu)件的燈罩，在保持照度、器具成本方面有各種問題。
另一方面，專利文獻(xiàn)2的照明器具(以下，稱作前提案照明器具)，對(duì)于成同軸一體安裝于燈頭(該燈頭可自由裝拆地裝于通用的插座)的五重構(gòu)造的炮彈形中空容器狀的LED用保持部件，分散且可插拔地安裝著多個(gè)LED元件，且相應(yīng)于該插拔操作可進(jìn)行與前述燈頭的電氣連接、斷開。另外，作為在其外側(cè)可裝拆地安裝著炮彈形透明罩的整體形成為炮彈形的燈泡型照明燈。
這樣構(gòu)成的前提案照明器具，雖然可以足以達(dá)到作為適合于節(jié)能的燈具所期望的目的，但從點(diǎn)光源形的LED元件分散配置于LED用保持部件的外周的構(gòu)造這一點(diǎn)來說，依然存在以下的需要解決的問題，考慮會(huì)有一個(gè)一個(gè)亮度相當(dāng)強(qiáng)、造成對(duì)步行者眼睛給予強(qiáng)刺激的擔(dān)心，通常的LED元件由于具有光的指向性強(qiáng)(狹角)特性，整體上發(fā)光難以變寬、每1個(gè)照明器具的照射范圍(區(qū)域)變窄、單位區(qū)域中的照明器具基數(shù)增加等。
本發(fā)明即是有鑒于上述事實(shí)而做成的，從而，本發(fā)明的目的在于提供做成有助于發(fā)光分散的燈具形態(tài)·設(shè)計(jì)、且不增加LED元件個(gè)數(shù)就可保證充足的照度、綜合節(jié)能性好、維修方便的白色LED照明裝置以及最適用于該裝置的白色LED照明用光源。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為達(dá)到上述目的，首先在第一技術(shù)方案中，在對(duì)應(yīng)于燈具本體1的照光面的形狀的板面上按規(guī)長度間距行列地配置所需要的多個(gè)保持孔來構(gòu)成反射板9，對(duì)于該反射板9，將多個(gè)白色LED元件11插入保持于前述各保持孔，在各電極部12的2～4mm后方部進(jìn)行固定；另一方面，在并設(shè)于反射板9的正后方的LED元件用印刷電路板10上安裝著各白色LED元件11的正負(fù)端子，同時(shí)形成適合向每個(gè)正負(fù)端子施加電壓的串并聯(lián)電路網(wǎng)，由此構(gòu)成白色LED照明用光源。
若采用這樣的本發(fā)明，由對(duì)于以規(guī)定長度間距的行列配置設(shè)置的多個(gè)著色LED元件11；在各電極部12的與其相距2～4mm的后方部設(shè)有共同的反射板9，隨著白色LED元件11的表觀上的數(shù)量增加與有效的光反射相結(jié)合，可無損失地有效地進(jìn)行朝向前方的光照射，由此，可使白色LED元件11的數(shù)量最少、并可維持充足的照度。從而，成為可在路燈等的白色LED照明裝置上實(shí)施的最佳的白色LED照明用光源。
為達(dá)到本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明的第二技術(shù)方案中的白色LED照明裝置，其特征在于，由燈具本體1、燈具用支柱2和電源裝置4構(gòu)成，所述燈具本體1具有燈具框體7、配合安裝于該燈具框體7的底部開口的無色透明的燈罩8、收設(shè)于燈具框體7內(nèi)的白色LED照明用光源3、同樣收設(shè)于燈具框體7內(nèi)的光源用控制器6；燈具用支柱2使燈具本體1的照光面向下、且以長度側(cè)軸稍稍向上向前方延伸的姿勢(shì)支承燈具本體1；電源裝置4用于向白色LED照明用光源3供電、并收納于燈具用支柱2的下部。燈具框體7與燈罩8，其與白色LED照明用光源3相對(duì)的部位的橫截面形狀在靠近安裝基部13的后部7A、8A是以平行于前述長側(cè)的邊作為短邊的長方形，在與其相連的前部7B、8B是細(xì)長梯形，另外，燈罩8的照光面部其內(nèi)面是平滑面17，其外面是以數(shù)毫米間距交替地反復(fù)形成凸條和凹條并使它們相鄰接而成的豎紋的凹凸條面18，整體上形成以前述長度側(cè)的中心線為底、成左右對(duì)稱的彎曲板面；另外，白色LED照明用光源3是，對(duì)具有以規(guī)定長度間距成多行多列配置的所需要的多個(gè)保持孔的反射板9，將多個(gè)白色LED元件11插入保持于前述各保持孔、在各電極部12后方2～4mm之處固定，另一方面，在并設(shè)于反射板9的正后方的LED元件用印刷電路板10上安裝著各白色LED元件11的正負(fù)端子，同時(shí)，形成適合向每個(gè)正負(fù)端子施加電壓的串并聯(lián)電路網(wǎng)；形成使前述后部7A、8A處的反射板9與LED元件用印刷電路板10對(duì)應(yīng)于前述彎曲板面的廣口半角槽狀的折曲板，形成使前述前部7B、8B處的反射板9和LED元件用印刷電路板10對(duì)應(yīng)于前述彎曲板面的細(xì)長梯形平板；基于反射板9的光反射能與燈罩8的波浪狀凹凸、彎曲板面的光折射能的復(fù)合作用，擴(kuò)大燈具本體1的固有的照射范圍。
如采用這樣的本發(fā)明，燈罩8的照光面部的形態(tài)，在后部8A為寬度較寬的長方形，在前部8B為寬度比后部8A窄的前窄的梯形，整體上成為“擬似黑體T字”的形狀，在發(fā)揮正下方部最明亮、隨著向周圍擴(kuò)展逐漸減光的配光特性這一點(diǎn)上，具有適于路燈等室外用照明燈具的設(shè)計(jì)，基于由反射板9來的限定于前面?zhèn)鹊墓夥瓷淠芘c由燈罩8的波浪狀凹凸、彎曲板面的光折射·擴(kuò)散能所產(chǎn)生的復(fù)合作用，由后述的表示照度分布的實(shí)測(cè)值曲線圖可知，以照明裝置的正下位置為基點(diǎn)、地上的有效照射范圍呈寬度方向比深度方向長大的大致橢圓狀，可以得到照射范圍較寬廣、且作為路燈較為理想的照度分布。另外，燈罩8的照光面部的整面以所謂對(duì)眼睛良好的一樣的明亮度，與點(diǎn)光集合而成的燈光等明顯不同，可提供相對(duì)現(xiàn)有螢先燈也毫不遜色的節(jié)能燈具。
另外，本發(fā)明為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第三技術(shù)方案的特征在于，在第二技術(shù)方案所述的白色LED照明裝置中，在燈具用支柱2的上端部安裝固定著太陽能電池5，在電源裝置4中具有蓄電池，在光源用控制器6中具有用于感知太陽能電池5的輸出電壓的自動(dòng)電壓感知裝置和借助該裝置將從太陽能電池5得到的電力蓄存于蓄電池的自動(dòng)蓄電裝置。
如采用這樣的本發(fā)明，由于僅由太陽光能量即可提供照明裝置的夜間點(diǎn)燈所需要的全部電力，不僅可節(jié)省配電線的鋪設(shè)，而且可有助于節(jié)省電力。
另外，本發(fā)明為達(dá)到上述目的，第四技術(shù)方案的構(gòu)成特征在于，在前述第三技術(shù)方案所述的白色LED照明裝置中，燈具用支柱2由中空管形成，在靠近上端部的管壁上設(shè)有空氣逸出口，使得中空部能起到用于排出因外部氣溫高產(chǎn)生的熱量的煙囪作用。
如采用這樣的本發(fā)明，可防止對(duì)蓄電池造成不良影響的收納場(chǎng)所的溫度上升，可起到延長電池壽命的作用，可提高白色LED照明裝置的可靠性。
本發(fā)明為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第五技術(shù)方案的特征在于，在前述第三或第四技術(shù)方案所述的白色LED照明裝置構(gòu)成為，燈具本體1，在燈具框體7的正上方稍稍存有空隙，具有成遮陽板狀覆設(shè)的金屬制遮熱板16。另外，本發(fā)明的第六技術(shù)方案的構(gòu)成特征在于，在上述第五技術(shù)方案所述的白色LED照明裝置中，燈具本體1在燈具框體7的前述后部7A的側(cè)板的后面部與側(cè)面部具有吸氣口19與排氣口20。
如采用該第五或第六技術(shù)方案的白色LED照明裝置，在日光直射時(shí)、或在夏季高溫時(shí)等情況下，可抑制燈具本體1內(nèi)的溫度上升，可使得對(duì)溫度條件要求嚴(yán)格的光源用控制器6與白色LED元件11的性能穩(wěn)定，可更加提高裝置的可靠性。
圖1是本發(fā)明一實(shí)施形式的白色LED照明裝置的整體形式圖，(a)是正視圖，(b)是右側(cè)視圖。
圖2是圖1的燈具本體1的側(cè)視圖。
圖3是圖1的燈具本體1的仰視圖。
圖4是圖1的燈具本體1的正視圖。
圖5是從斜下方看圖1的燈具本體1的分解立體圖。
圖6是從后側(cè)方看圖1的燈具本體1的立體圖。
圖7是圖1的燈具本體1后部的寬度方向的概略縱截面圖。
圖8是圖7的白色LED照明用光源3的局部放大圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施方式的白色LED照明裝置的點(diǎn)燈時(shí)實(shí)測(cè)的照度分布圖。
具體實(shí)施例方式
下邊借附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的白色LED照明裝置的整體形式圖，(a)是正視圖，(b)是右側(cè)視圖。圖示的白色LED照明裝置由燈具本體1、燈具用支柱2、電源裝置4和太陽能電池5構(gòu)成。
燈具用支柱2，例如是由下端支承部15、桿部21構(gòu)成的不銹鋼制的直立形單根柱，在圖示的靠近上端部的中間部或上端部突設(shè)有支承臂14。該燈具用支柱2，比如用作路燈支柱，以使支承臂14突出到步行道側(cè)的姿勢(shì)之設(shè)于道路的步行道的車道側(cè)路崖的近部。
電源裝置4，是作為向燈具本體1的后述的白色LED照明用光源3(以下簡(jiǎn)稱為光源3)供電而設(shè)置的，使用長壽命型控制閥式鉛蓄電池等的蓄電池，收設(shè)于作為支柱2的下部的下端支承部15內(nèi)部的規(guī)定空間。而且，作為電源裝置4，作為非常態(tài)用根據(jù)需要向上述蓄電池追加附設(shè)變流器(交流-直流變換機(jī))，可接受從低壓配電線來的電力供給。
太陽能電池5安裝于燈具用支柱2的頂部，以最大的最容易接受太陽光的方向與傾斜角度固定，但根據(jù)設(shè)置條件可從3種(多結(jié)晶、單結(jié)晶、單結(jié)晶+非結(jié)晶體)結(jié)晶系太陽能電池中適當(dāng)選定。從該太陽能電池5得到的電力經(jīng)由后述的(圖中未示出)光源用控制器6向前述蓄電池4蓄電，這樣構(gòu)成電路。也不一定需要太陽能電池5。僅將燈具本體1安裝于燈具用支柱2、從電燈·電力配電線接受電力供給的照明裝置也包含于本發(fā)明的范圍。
燈具本體1，由燈具框體7和配合安裝于該燈具框體7的底部開口的無色透明燈罩8形成前后深度方向比左右寬度方向長的“擬似黑體T字”形狀的外框體，燈具框體7由不銹鋼制成，燈罩8由丙烯樹脂制。該燈具本體1借助將在燈具框體7的后端部一體地突設(shè)的安裝基部13配合固定于支承臂14而支承于燈具用支柱2上。比如，在步行道正上方約3.5m的位置，使照光面向下、且以使長度側(cè)軸稍稍向上的向前延伸的姿勢(shì)固定設(shè)置。
圖2、圖3、圖4中分別示出了圖1的燈具本體1的側(cè)視圖、仰視圖與正視圖。圖5中示出了從上述燈具本體1的斜下方看的分解立體圖；圖6示出了從圖1的燈具本體1的后側(cè)方看的立體圖。另外，圖7示出了上述燈具本體1的后部的寬度方向概略縱截面圖；圖8示出了圖7的光源3的局部放大圖。
下邊來說明本發(fā)明一實(shí)施形式的白色LED照明裝置的燈具本體1的構(gòu)成。
燈具本體1，具有燈具框體7、燈罩8、光源3和光源用控制器6。燈具本體1的形成外框體的燈具框體7與燈罩8，在與收設(shè)于框體內(nèi)的光源3相對(duì)的部位的橫截面形狀，在靠近安裝基部13的各后部7A、8A處，是使平行于前后方向的長側(cè)的側(cè)邊為短邊的長方形，在一體地與其相連的前部7B、8B中，是寬度比后部7A、8A窄的前窄形的細(xì)長梯形；在組裝時(shí)，將燈具框體7置于上、將燈罩8置于下而使開口部相互結(jié)合；同時(shí)，嵌裝于燈罩8的周緣部的不銹鋼制成的燈泡緣框22內(nèi)配合于燈具框體7的周緣部，用小螺釘緊固等固定裝置形成防水形一體構(gòu)造的外框體。
燈罩8如參照?qǐng)D5與圖7即可明白，照光面部，內(nèi)面是平滑面17，外面是使凸條與凹條以數(shù)mm、比如以5mm的間距交互反復(fù)設(shè)置且使它們相鄰接而成的豎紋的凹凸條面18，作為整體形狀形成為以長度側(cè)的中心線為底成左右寬度方向?qū)ΨQ的彎曲板面。
另一方面，光源3，以反射板9、LED元件用印刷電路板10(以下簡(jiǎn)稱印刷電路板10)、所需要的多個(gè)白色LED元件11為構(gòu)成構(gòu)件，構(gòu)成為對(duì)應(yīng)于前述外框體的內(nèi)部空間的橫截面形狀的形狀之板體面狀光源。參照?qǐng)D5與圖6，反射板9使用以鋁等金屬板并將前反射面加工成鏡面而成的規(guī)定形狀的板體，形成以規(guī)定間距的行列配置穿設(shè)與所使用的白色LED元件11的規(guī)定數(shù)量相等數(shù)量的保持孔的開孔板。作為一個(gè)例子，可舉出在白色LED元件11的外徑上加上7mm左右的間隙的尺寸的間距為基準(zhǔn)，以交錯(cuò)狀、棋盤格狀等的行列配置排列穿制保持孔的開孔鏡板。
其次，白色LED元件11，將成炮彈形的規(guī)定數(shù)量的各元件插入保持于前述各保持孔并分別固定于反射板9，但這時(shí)如圖8所示，使反射板9的前表面位于相對(duì)電極部12具有2～4mm的間隔d0的后方部來決定尺寸并固定下來。這樣做的緣故是，為了在電極部12發(fā)光衰減最少、高效向前方反射，反射板9成為上述尺寸的該位置是最佳條件。
當(dāng)在相對(duì)于與電極部12相關(guān)的LED頂端具有間隔d0(參照?qǐng)D8)的正后方部設(shè)置反射板9時(shí)，為了求得上述的最佳條件，發(fā)明人反復(fù)進(jìn)行了種種實(shí)驗(yàn)和研究，但，在實(shí)際測(cè)量了改變了上述間隔d0時(shí)的LED11的發(fā)光照度變化后，獲得了以下所述的結(jié)果。作為LED11使用的是體直徑φ5mm的炮彈型白色LED(產(chǎn)品號(hào)NSPW515BS)，另外，反射板9使用的是前反射面被鏡面精加工而成的鋁板體，由在LED11的正前方離開300mm的位置相對(duì)配置的照度計(jì)實(shí)際測(cè)量了該LED11的發(fā)生照度。
上述測(cè)量的結(jié)果，在d0＝2mm時(shí)是124勒克司，在d0＝3mm時(shí)為116勒克司，在d0＝4mm時(shí)為110勒克司，另外，在沒有反射板9時(shí)是107勒克司，從以上的結(jié)果清楚地表明了在具有2～4mm的間隔d0的正后方部的范圍內(nèi)設(shè)置前表面地確定尺寸來固定反射板9是用了衰減最少、高效率地向前方反射電極部12的發(fā)光的最佳條件。
印刷電路板10是眾所周知的配線用印刷電路板，開出對(duì)應(yīng)于由白色LED元件11的細(xì)導(dǎo)線構(gòu)成的正端子23、負(fù)端子24的規(guī)定排列、且為規(guī)定數(shù)量的極細(xì)小孔，將該印刷電路板10并列設(shè)置于反射板9的正后方，用前述極細(xì)小孔并由錫焊25分別將各白色LED元件11的正端子23、負(fù)端子24安裝于印刷電路板10上。從而，形成適合于對(duì)每個(gè)正負(fù)端子施加電壓的串并聯(lián)電路網(wǎng)。
在形成為上述構(gòu)造的光源3中，參照?qǐng)D5，形成長方形形狀的收設(shè)于前述后部7A的部分，從作為該部分的寬度較寬處，使反射板9與印刷電路板10形成對(duì)應(yīng)于燈罩8的后部8A的長方形彎曲板面的形狀的廣口半角形槽狀折曲板；另一方面，收設(shè)于呈細(xì)長梯形的前述前部7B的部分，使反射板9與印刷電路板10形成為對(duì)應(yīng)于燈罩8的前部8B的細(xì)長梯形彎曲板面形狀的細(xì)長梯形平板，將這樣構(gòu)成的光源3整體定位成相對(duì)燈罩8保持有約20mm的間隔d1(參照?qǐng)D7)、并收設(shè)于燈具框體7內(nèi)。
另一方面，關(guān)于光源用控制器6，該控制器6是進(jìn)行光源3的亮燈·滅燈、電源裝置4的蓄電池的充電·放電、太陽能電池5的接通·斷路等的控制的控制系統(tǒng)，它具有定時(shí)器，日照傳感器等的控制指令元件，感知太陽能電池5的輸出電壓的自動(dòng)電壓感知裝置、由該裝置將從太陽能電池5得到的電力蓄入蓄電池的自動(dòng)蓄電裝置以及根據(jù)從前述控制指令元件來的控制指令可調(diào)節(jié)發(fā)光量地使光源3亮燈·滅燈的光源控制裝置等。將它們集中到一體而成的本體部如圖7所示，收納于燈具框體7內(nèi)的光源3背后的空間，并與光源3、電源裝置4與太陽能電池5電氣并聯(lián)。
以上，對(duì)一種實(shí)施形式的白色LED照明裝置的主要部分的構(gòu)成進(jìn)行了說明。另外，在圖2、圖5中用符號(hào)16所表示的構(gòu)件是隔熱板，根據(jù)需要附設(shè)于燈具本體1上。該隔熱板16，是形狀與燈具本體1的平面外形形狀相似的鋁等金屬制的沖壓加工板材，在燈具框體7的正上方存在稍許空隙而成遮陽板狀覆蓋設(shè)置。這樣，由于設(shè)置了隔熱板16，遮住了對(duì)燈具本體1直射的直射日光，可抑制本體內(nèi)的溫度上升。
另一方面，最好也是由中空管形成燈具用支柱2，這種情況下，以通常的方法在從支柱上端部的管壁上開設(shè)空氣逸出口(圖中未示出)，支柱內(nèi)的中空部可起到煙囪作用，由此，由設(shè)于下方部的外氣溫度產(chǎn)生的熱量可從空氣逸出口排出，防止溫度上升，可取得蓄電池的性能穩(wěn)定、長壽的效果。
圖2、圖3中的符號(hào)19、20分別是吸氣口與排氣口，吸氣口19開口于燈具框體7的前述后部7A的側(cè)板的后面部上，另一方面，排氣口20開口于前述后部7A的側(cè)板的側(cè)面部，使從設(shè)在比排氣口20低的吸氣口19吸入的外氣經(jīng)過燈具框體7內(nèi)從排出口20排出，由自然換氣可抑制內(nèi)部溫度上升，其結(jié)果，可使得對(duì)于溫度條件要求嚴(yán)格的光源用控制器6與白色LED元件11的性能穩(wěn)定。
下邊來說明上述構(gòu)成形成的本發(fā)明裝置的作用。燈具本體1由燈具用支柱2支承，例如，在步行道正上方3～4m的位置、使照光面向下且以使長度側(cè)軸稍稍向上地向前方延伸的姿勢(shì)、即圖6所示的相對(duì)水平線向上傾斜角度θ1＝5°地向前方延伸的狀態(tài)固定設(shè)置。而且，圖6所示的照明裝置，將燈具框體7的前部7B的光源3設(shè)置成相對(duì)于前述長度側(cè)軸向上傾斜5°，從而成為前部7B的光源3相對(duì)于水平線向上傾斜角度θ2＝5°地向前方延伸的狀態(tài)。
在該設(shè)置狀態(tài)下，由光源用控制器6的自動(dòng)控制使燈具本體1在從日落到日出之間亮燈。這種情況下，通過將從太陽能電池5得到的電力經(jīng)光源用控制器6蓄入電源裝置4的蓄電池，可以太陽能供給必要的全部電力。以高亮度的白色LED元件11為光源而成的本照明裝置，與現(xiàn)有的螢光燈相比，可得到同樣的明亮度，但卻只消耗約1/3的電力；而且可長時(shí)間(約13年)不會(huì)產(chǎn)生斷燈絲；另外，由于其光的波長接近太陽光，飛來蟲子非常少；再有，即使在螢光燈點(diǎn)不亮的寒冷地區(qū)，也可確保照度地使用。
特別應(yīng)該提到的是，它具有燈具本體1的照射范圍格外寬闊的優(yōu)點(diǎn)。即，對(duì)呈“擬似黑體T字”狀的燈具尚好的設(shè)計(jì)，如圖7模式示出那樣，基于由反射板9產(chǎn)生的光反射能和由燈罩8的波狀凹凸·彎曲板面產(chǎn)生的光折射能所發(fā)揮的復(fù)合作用，透過燈罩8的光向?qū)拸V的范圍擴(kuò)散，其結(jié)果，以照明裝置的正下方位置為基點(diǎn)的地面上的有效照射范圍，呈現(xiàn)為寬度方向與深度方向相比相當(dāng)于其約2倍的長橢圓狀區(qū)域，照射范圍擴(kuò)大了，而且作為路燈可得到理想的照度分布。另外，燈罩8的照光面部的整個(gè)面以所謂“視覺良好”一樣明亮，也是該燈具本體1的特征。
圖9中示出了本發(fā)明實(shí)施形式的白色LED照明裝置亮燈時(shí)的路面上實(shí)測(cè)的照度分布的樣態(tài)。在實(shí)測(cè)時(shí)，使燈具本體1在步行道的正上方3450mm高度的位置，使照光面向下，且成為使長度側(cè)軸向上相對(duì)水平線傾斜角度θ1＝10°并向前延伸的狀態(tài)。作為燈具本體1，使用了交錯(cuò)地排列120個(gè)白色LED元件(件號(hào)NSPW500BS，光度為9.20od/盞)的配置形式(電力消耗10W)。
如依圖9，在燈具本體1的正下方位置，可以得到42.61x(勒克斯-照度單位)的照度，隨著遠(yuǎn)離衰減到35.01x，20.01x，5.01x，在燈具本體1的長度方向(在道路上是寬度方向)、在離開2.3m(車道側(cè))和3.3m(車道相反側(cè))的位置確保1.51x，在燈具本體1的寬度方向(在道路上是前后方向)、在前后兩個(gè)離開5.3m(車道側(cè))的位置可確保1.51x。對(duì)此，使燈具本體1的燈罩8不帶凹凸條面，內(nèi)外兩面都成平滑面的彎曲板面，其他都在相同條件下進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn)，在燈具本體1的寬度方向(在道路上是前后方向)，在前后兩個(gè)離開3.0m(車道側(cè))的位置，確認(rèn)為1.51x。
從兩對(duì)比的結(jié)果可知，特別是在燈具本體1的寬度方向，有效照射范圍的寬窄差變得更明顯，本發(fā)明的照明裝置的優(yōu)越性在這里得到證明。
本發(fā)明如上所述，關(guān)于前述白色LED照明用光源，由反射板的白色LED元件11的表觀上的數(shù)量增大和有效的光反射相結(jié)合，可無損失地高效地進(jìn)行向前方的光照射，因此，一方面可使白色LED元件11的數(shù)量為最少，同時(shí)可維持足夠的照度，可最佳地實(shí)施于路燈等的白色LED照明裝置。
另外，本發(fā)明的白色LED照明裝置，基于適合于燈具的設(shè)計(jì)、和反射板的光反射能及燈泡的波狀凹凸·彎曲板面的光折射能所發(fā)揮的復(fù)合作用，以照射裝置的正下方位置為基點(diǎn)的地面上的有效照射范圍呈現(xiàn)為寬度方向比深度方向長大的大致橢圓形，照射范圍廣大、且作為路燈可得到理想的照度分布。另外，燈泡的整個(gè)照光面部以所謂視覺良好的一樣的亮度發(fā)光，與點(diǎn)光集合的形式有明顯不同，從而可提供毫不遜色于現(xiàn)有螢光燈的節(jié)能燈具。
再者，本發(fā)明由于用白色LED元件作光源，可在長壽且低電力負(fù)荷下保證足夠的照度，在可維持綜合低運(yùn)轉(zhuǎn)成本的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能并不需維護(hù)。
本發(fā)明，由于并設(shè)了具有蓄電池的電源裝置4與太陽能電池5，僅由太陽光的能量即可提供照明裝置夜間點(diǎn)燈所必需的全部電力，因此具有有助于節(jié)省電力的同時(shí)節(jié)省敷設(shè)配電線的優(yōu)點(diǎn)；另外，由于不需選擇設(shè)置場(chǎng)所，敷設(shè)工程簡(jiǎn)單，對(duì)街道或其周邊的環(huán)境建設(shè)的推進(jìn)起到的作用也是很大的。
權(quán)利要求
1.一種白色LED照明用光源，其特征在于，對(duì)于在對(duì)應(yīng)于燈具本體(1)的照光面的形狀的板面上按規(guī)定長度的間距行列地配備著所需要的多個(gè)保持孔而成的反射板(9)，在前述各保持孔插入保持多個(gè)白色LED元件(11)、并在各電極部(12)后方2～4mm之處加以固定，另一方面，在并列設(shè)置于反射板(9)的正后方的LED元件用印刷電路板(10)上安裝各白色LED元件(11)的正負(fù)端子，同時(shí)形成適合于對(duì)每個(gè)正負(fù)端子施加電壓的串并聯(lián)電路網(wǎng)。
2.一種白色LED照明裝置，這種照明裝置由燈具本體(1)、燈具用支柱(2)、和電源裝置(4)組成；所述燈具本體(1)具有燈具框體(7)、配合安裝于該燈具框體(7)的底部的開口的無色透明燈罩(8)、收設(shè)于燈具框體(7)內(nèi)的白色LED照明用光源(3)、同樣地收設(shè)于燈具框體(7)內(nèi)的光源用控制器(6)；燈具用支柱(2)使燈具本體(1)的照光面向下、且以其長度側(cè)軸稍稍向上地向前方延伸的姿勢(shì)支承著燈具本體(1)；電源裝置(4)用于向白色LED照明用光源(3)供電、并被收納于燈具用支柱(2)的下部；其特征在于，燈具框體(7)與燈罩(8)的與白色LED照明用光源(3)相對(duì)的部位的橫截面形狀在靠近安裝基部(13)的后部(7A)、(8A)是以平行于前述長度側(cè)的邊為短邊的長方形，在與其相連的前部(7B)、(8B)是細(xì)長梯形；燈罩(8)的照光面部其內(nèi)面是平滑面(17)，其外面是凸條與凹條以數(shù)mm間距交替地反復(fù)設(shè)置且使它們相鄰接而成的豎紋凹凸條面(18)，整體上形成為以前述長度側(cè)的中心線部為底的左右對(duì)稱的彎曲板面；另外，白色LED照明用光源(3)，對(duì)具有以規(guī)定長度的間距多行多列配置的所需要的多個(gè)保持孔的反射板(9)，在前述各保持孔中插入并保持多個(gè)白色LED元件(11)、并在各電極部(12)后方2～4mm之處加以固定，另一方面，在并列設(shè)置于反射板(9)的正后方的LED元件用印刷電路板(10)上安裝各白色LED元件(11)的正負(fù)端子、同時(shí)形成適合于向每個(gè)正負(fù)端子施加電壓的串并聯(lián)電路網(wǎng)；使前述后部(7A)、(8B)處的反射板(9)與LED元件用印刷電路板(10)形成為對(duì)應(yīng)于前述彎曲板面的廣口半角形槽狀的折曲板，使前述前部(7B)、(8B)的反射板(9)與LED元件用印刷電路板(10)形成為對(duì)應(yīng)于前述彎曲板面的細(xì)長梯形的平板；基于反射板(9)的光反射能與燈罩(8)的波狀凹凸·彎曲板面的光折射能的復(fù)合作用，可擴(kuò)大燈具本體(1)固有的照射范圍。
3.如權(quán)利要求2所述的白色LED照明裝置，其特征在于，在燈具用支柱(2)的上端部安裝固定著太陽能電池(5)，電源裝置(4)具有蓄電池，在光源用控制器(6)中具有感知太陽能電池(5)的輸出電壓的自動(dòng)電壓感知裝置和由該裝置將來自太陽能電池(5)的電力蓄入蓄電池的自動(dòng)蓄電裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的白色LED照明裝置，其特征在于，燈具用支柱(2)由中空管形成，在靠近上端部的管壁上設(shè)空氣逸出口，中空部可起到用于使外氣溫度產(chǎn)生的熱量逸出的煙囪作用。
5.如權(quán)利要求3或4所述的白色LED照明裝置，其特征在于，燈具本體(1)具有在燈具框體(7)正上方具有很小空隙地呈遮陽板狀覆設(shè)的金屬制隔熱板(16)。
6.如權(quán)利要求5所述的白色LED照明裝置，其特征在于，燈具本體(1)具有設(shè)在燈具框體(7)的前述后部(7A)處的側(cè)板的后面部與側(cè)面部的吸氣口(19)與排氣口(20)。
全文摘要
本發(fā)明提供可保證充足照度、綜合性節(jié)能與無維護(hù)化的白色LED照明裝置和用于該裝置的白色LED照明用光源，對(duì)在對(duì)應(yīng)于燈具本體(1)的照表面的形狀的板面上按規(guī)定長度間距行列配備所需要的多個(gè)保持孔的反射板(9)，在前述各保持孔插入保持多個(gè)白色LED元件(11)、并在各電極部(12)后方2～4mm之處加以固定；另一方面，在并列設(shè)置于反射板(9)的正后方的LED元件用印刷電路板(10)上安裝各白色LED元件(11)的正負(fù)端子，同時(shí)形成適合于對(duì)每個(gè)正負(fù)端子施加電壓的串并聯(lián)電路網(wǎng)，由此構(gòu)成白色LED照明用光源。
文檔編號(hào)F21S13/10GK1508470SQ200310120699
公開日2004年6月30日 申請(qǐng)日期2003年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月19日
發(fā)明者岸村俊二, 岸村晴美, 美, 久, 松野泰久, 文, 阿部哲, 幸, 高橋利文, 綱島敏幸, 勝, 大澤正勝, 堀田升 申請(qǐng)人:岸村俊二, 巖崎照皇