JP2006080095A - 発光ダイオード集合体ランプ - Google Patents

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Katsutoshi Takamura
Katsumi Yamada
勝己 山田
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Abstract

【課題】発光ダイオードを高密度で集積させて所望する光量の照射光を得ることにより、汎用性のある照明用ランプのための光源として利用できるようにした発光ダイオード集合体ランプの提供。
【解決手段】多数個の発光ダイオード20を基台13上に光源18として配設してなる発光部12と、電源に直結されるソケットへの電気的な接続を自在に形成された口金27を有して発光部12が収納されるケーシング25とで構成され、該ケーシング25の適宜の部位には、1個以上の通気孔45を設けるととともに、該通気孔45を防水・通気性部材46を用いて塞いだ。
【選択図】図1

Description

本発明は、高密度で集積させた多数個の発光ダイオードからなる光源をケーシング内に設置して所望する光量の照射光を得ることができるようにした発光ダイオード集合体ランプに関する。

照明用ランプとしては、例えば白熱電球や蛍光灯やキセノンランプなどのようにその用途に応じた機能と構造とを備える各種タイプのものが従来より提供されている。

一方、発光ダイオードは、寿命の長い光源として例えばパイロットランプなどに従来より広く利用されてきてはいるものの、単体では所望する光量の照射光を得難いこともあって、汎用性のある照明用ランプのための光源としての利用には馴染まないという不都合があった。

本発明は従来からある発光ダイオードを光源として用いようとする場合にみられた上記課題に鑑み、発光ダイオードを高密度で集積させて所望する光量の照射光を得ることにより、汎用性のある照明用ランプのための光源として利用できるようにした発光ダイオード集合体ランプを提供することにその目的がある。

本発明は上記目的を達成すべくなされたものであり、その構成上の特徴は、高密度で集積させた多数個の発光ダイオードを基台上に光源として配設してなる発光部と、交流電源または直流電源に直結されるソケットへの電気的な接続を自在に形成された口金を有して前記発光部が収納されるケーシングとからなり、該ケーシングの適宜の部位には、1個以上の通気孔を設けるととともに、該通気孔を防水・通気性部材を用いて塞いでなるもので、交流電源を使用する場合には該ケーシング内にて口金と発光部との間に介在させて該発光部に対し交流/直流変換した電流を供給するコンバータを具備させ、また直流電源を使用する場合には上記コンバータに代えて、必要に応じて直流/直流変換するコンバータを具備させるようにしたことにある。

この場合、前記光源は、それぞれの頂面で略半球形を呈する連続発光面を形成する多数個の発光ダイオードで形成することができる。また、前記連続発光面は、個々の発光ダイオードの外部リードの長さ方向がいずれも連続発光面の想定球心位置に向かって収束する位置関係のもとで多数個の発光ダイオードを個別に設置して構成することもできる。さらに、発光部における前記基台は、その上面に反射面を有するものであってもよい。また、前記ケーシングは、口金を一端に、開口面を他端に有して前記発光部を収納するケース本体部と、該ケース本体部の前記開口面を着脱自在に覆う透光カバー部とで形成することもできる。また、前記コンバータと発光部との間には、多数個の発光ダイオードを同時に点滅制御する点滅制御回路を介在させておくこともできる。また、前記光源は、少なくとも2種以上の異なる発光色が得られる多数個の発光ダイオードで構成することもできる。

本発明によれば、口金を介してソケットの側に接続することにより、高密度で集積させた多数個の発光ダイオードを同時に一斉点灯させて高い光量の照射光を得ることができるので、汎用性のある照明用ランプとして利用することができる。しかも、ケーシングの適宜の部位には、防水・通気性部材で塞がれた1個以上の通気孔が設けられているので、ケーシング自体には水密性を付与しつつも、発光ダイオードを点灯させた際の内部発熱を外部に放出することができることになる。

また、光源が略半球形を呈するドーム状の連続発光面により形成されている場合には、それぞれの発光ダイオードの発光面積を最大限に活用して効率よく、かつ、高密度化して発光させることができる。しかも、この場合、個々の発光ダイオードをその外部リードの長さ方向がいずれも連続発光面の想定球心位置に向かって収束する配置関係のもとで個別に設置することにより連続発光面が形成されている場合には、個々の発光ダイオードの光軸方向を四方に放射させることができるので、広範囲に照射光を到達させて照明することができる。

また、基台の上面に反射面が形成されている場合には、発光ダイオードが発する光を反射光ともども効率よく利用することができるので、より光量の高い照射光を得ることができる。

さらに、少なくとも2種以上の異なる発光色が得られる発光ダイオードを用いている場合には、異なる発光色を混在させた照射光を得ることができるので、興趣に富んだ照明ランプとして利用することができる。

さらにまた、コンバータと発光部との間に多数個の発光ダイオードを同時に点滅制御する点滅制御回路を介在させてある場合には、閃光(点滅)光源として利用することによりアイキャッチ力に富む照明ランプとして好適に使用することができる。

しかも、ケーシングが着脱自在なケース本体部と透光カバー部とで形成されている場合には、保守・点検作業を容易化できるほか、所望に応じたレンズ効果や色彩効果が付与された各種の透光カバー部を適宜選択して使用できる。

図1は、図1は、本発明に係る発光ダイオード集合体ランプの一例を示す縦断面図であり、高密度で集積させた多数個の発光ダイオード20を基台13上に光源18として配設してなる発光部12と、交流電源または直流電源に直結されている図示しないソケットへの電気的な接続を自在に形成された口金27を有して発光部12が収納されるケーシング25と、該ケーシング25内にて口金27と発光部12との間に必要に応じて介在させるようにした、該発光部12に対して電流を供給する回路部24とを具備させて発光ダイオード集合体ランプ11の全体が形成されている。

これを同図に即してより詳しく説明すれば、発光部12は、合成樹脂材等の絶縁性部材に発光ダイオード20の外部リード21,22を挿通するための多数の通孔14を穿設してなる基台13と、該基板13の通孔14に外部リード21,22を挿通させてはんだ付けなどの適宜の固着手段により板面13aに沿わせて水平状に固定することにより植設された多数個の発光ダイオード20からなる光源18とで形成されている。なお、基台13としてプリント基板を用いる場合には、その回路パターンを複数個の発光ダイオード20のための共用配線として利用することができるので望ましいが、単なる絶縁板に発光ダイオード20の外部リード21,22を挿通するための通孔を設けて形成したものを用いることもできる。

また、光源18は、図2に示すようにそれぞれの頂面20aで略半球形を呈して例えばドーム状となった連続発光面19を形成するようにして設置される多数個の発光ダイオード20により形成することもできる。この場合、連続発光面19は、個々の発光ダイオード20の外部リード21,22の長さ方向がいずれも連続発光面19の想定球心位置に向かって収束する位置関係のもとで発光ダイオード20を個別に設置して形成するのが好ましい。基台13は図1および図2に示すように直板であっても、また図3に示すようにドーム状となった湾曲板であってもよい。

さらに、基台13は、その上面13aに反射層や反射板を設けたり、反射効果が得られる白色等の色彩を塗布するなどして反射面15を形成しておくのが望ましい。また、光源18は、少なくとも2種以上の異なる発光色が得られる発光ダイオード20を配設することにより形成するものであってもよい。

一方、ケーシング25は、口金27を一端に、開口面28を他端に有して発光部12を収納するケース本体部26と、該ケース本体部26の開口面28を着脱自在に覆う、例えば螺合する透光カバー部32とで形成されている。

このうち、ケース本体部26は、その内部に二本以上の支片29が突設されており、該支片29の頂端部29aを基台13にあらかじめ設けられている掛止孔16に掛止させるなどして発光部12を安定的に支持することができるようになっている。

また、ケース本体部26内には、口金27と発光部12との間に必要に応じて介在させた回路部24が例えば支片29,29相互間に架設された支持板部30に支持させるなどして配置されており、電源が交流電源である場合には該回路部24により口金27を介して供給される電流を交流/直流変換して発光部12へと供給することができるようになっている。

この場合における配線関係は、例えば図4に示す交流電源51に接続される口金27側から引き出された二本の入力用リード線35,36が回路部24としてのコンバータ24Aの入力側に接続され、該コンバータ24Aの出力側から引き出された二本の出力用リード線37,38に対し、各発光ダイオード20の外部リード21,22が各別に並列となって、かつ、一方の外部リード21と出力用リード線37との間には抵抗23を介在させて接続することにより行われている。なお、必要によっては、図5に示すように、コンバータ24Aの出力側から引き出された二本の出力用リード線37,38を点滅制御回路40の入力側に接続し、該点滅制御回路40の出力側から引き出された二本の出力用リード線41,42に対し、各発光ダイオード20の外部リード21,22が各別に並列となって、かつ、一方の外部リード21と出力用リード線41との間には抵抗23を介在させて接続することにより、多数個の発光ダイオード20を同時に点滅制御できるようにして行うこともできる。

電源として直流電源52を使用する場合には、必要に応じて、図6に示すように回路部24としてのコンバータ24bで直流/直流変換した電流を発光ダイオート20へ供給する。また、図7に示すようにコンバータ24Bと発光ダイオード20との間に点滅制御回路40を介在させて、多数個の発光ダイオード20を点滅制御することもできる。

また、透光カバー部32は、透光性を有する透明樹脂材等の適宜の素材を用いることにより椀形状等、適宜の湾曲形状を呈し、かつ、ケース本体部26の開口面28への覆設を自在にして形成されている。この場合、透光カバー部32は、その表面にレンズ効果を付与し得る適宜の加工を施しておくのが望ましい。

このようにして形成されるケース本体部26と透光カバー部32とは、ケース本体部26の開口面28の側の内周に雌ねじ部30を刻設し、透光カバー部32の開放縁33が位置する外周に雌ねじ部30と螺合する雄ねじ部34を刻設し、これら雌ねじ部30と雄ねじ部34とを螺合することにより、相互を着脱自在としたケーシング25を一体形成することができるようになっている。なお、ケース本体部26と透光カバー部32とは、雌ねじ部30と雄ねじ部34とに代え、相互に嵌合する適宜の嵌着構造を付与することにより形成するものであってもよ
い。

しかも、ケーシング25の適宜の部位、例えばケース本体部26の適宜の位置には、1個以上の通気孔45が設けられており、該通気孔45を例えば「ゴアテックス(米国デュポン社商標名)」などと称される防水・通気性部材46を利用して塞いであるので、ケーシング25自体には水密性を付与しつつも、発光ダイオード20を点灯させた際の内部発熱を外部に放出できることになる。

本発明はこのようにして構成されいるので、電源51,52に直結されている図示しないソケットに対し、発光ダイオード集合体ランプ11を口金27を介して接続することにより、高密度で集積させた多数個の発光ダイオード20を同時に一斉点灯させることができる。

したがって、発光ダイオード集合体ランプ11からは、単体の発光ダイオード20を点灯させた際に得られる光量の多数個倍の光量の照射光を得ることができるので、汎用性のある照明用ランプとして利用することができる。

また、発光ダイオード20のそれぞれの頂面20aで略半球形を呈する連続発光面19を有する光源18を形成してある場合には、それぞれの発光ダイオード20の発光面積を最大限に活用して効率よく発光させることができるほか、発光ダイオード20をより密度を高めて設置することもできる。

しかも、図2および図3に示すように、個々の発光ダイオード20の外部リード21,22の長さ方向がいずれも連続発光面19の想定球心位置に向かって収束するようにして発光ダイオード20を個別に設置することにより連続発光面19が形成されている場合には、個々の発光ダイオード20の光軸方向を四方に放射させることができるので、広範囲に照射光を到達させて照明することができる。

さらに、少なくとも2種以上の異なる発光色が得られる発光ダイオード20を配設して光源18を形成している場合には、異なる発光色が混在する照射光を得ることができるので、例えばディスプレー用の照明ランプなどに好適な興趣に富んだ発光ダイオード集合体ランプ11を提供することができる。

さらにまた、図5および図7に示すようにコンバータ24A,24Bと発光ダイオード20との間に点滅制御回路40を介在させて発光ダイオード集合体ランプ11を形成している場合には、高密度で集積させた多数個の発光ダイオード20を閃光(点滅)光源として利用することができるので、より強く注意を喚起してアイキャッチ力に富む各種の広告用照明として好適に使用することができる。また、この場合における点灯方法は、点滅制御回路40によって種々設定でき、連続点灯、不連続点灯や順次点灯を例示することができる。また、同一色のみの発光ダイオード20を制御したり、他の色の発光ダイオード20と組合せて制御することができる。

しかも、ケーシング25を着脱自在なケース本体部26と透光カバー部32とで形成してある場合には、発光部12の点検修理や部品の交換を容易に行うことができるほか、所望に応じたレンズ効果や色彩効果が付与された各種の透光カバー部32を適宜選択して使用することができる。

本発明に係る発光ダイオード集合体ランプの一例を示す概略縦断面図。 本発明に係る発光ダイオード集合体ランプの他例を示す要部説明図。 本発明に係る発光ダイオード集合体ランプのさらなる他例を示す要部説明図。 本発明に係る発光ダイオード集合体ランプが備える交流電気系統についての一例としての原理的な回路図。 本発明に係る発光ダイオード集合体ランプが備える交流電気系統についての他例としての原理的な回路図。 本発明に係る発光ダイオード集合体ランプが備える直流電気系統についての一例としての原理的な回路図。 本発明に係る発光ダイオード集合体ランプが備える直流電気系統についての他例としての原理的な回路図。

符号の説明

11 発光ダイオード集合体ランプ
12 発光部
13 基台
13a 板面
14 通孔
15 反射面
16 掛止孔
18 光源
19 連続発光面
20 発光ダイオード
20a 頂面
21,22 外部リード
23 抵抗
24 回路部
24A,24B コンバータ
25 ケーシング
26 ケース本体部
27 口金
28 開口面
29 支片
29a 頂端部
30 支持板部
31 雌ねじ部
32 透光カバー部
33 開口縁
34 雄ねじ部
35,36 入力側リード線
37,38,41,42 出力側リード線
40 点滅制御回路
45 通気孔
46 防水・通気性部材
51 交流電源
52直流電源

Claims (10)

  1. 多数個の発光ダイオードを基台上に光源として配設してなる発光部と、電源に直結されるソケットへの電気的な接続を自在に形成された口金を有して前記発光部が収納されるケーシングとで構成され、該ケーシングの適宜の部位には、1個以上の通気孔を設けるととともに、該通気孔を防水・通気性部材を用いて塞いだことを特徴とする発光ダイオード集合体ランプ。
  2. 多数個の発光ダイオードを基台上に光源として配設してなる発光部と、電源に直結されるソケットへの電気的な接続を自在に形成された口金を有して前記発光部が収納されるケーシングと、該ケーシング内における口金と発光部との間に介在させて該発光部に対して電流を供給する回路部とを少なくとも具備させ、前記ケーシングの適宜の部位には、1個以上の通気孔を設けるととともに、該通気孔を防水・通気性部材を用いて塞いだことを特徴とする発光ダイオード集合体ランプ。
  3. 多数個の発光ダイオードを基台上に光源として配設してなる発光部と、交流電源に直結されるソケットへの電気的な接続を自在に形成された口金を有して前記発光部が収納されるケーシングと、該ケーシング内における口金と発光部との間に介在させて該発光部に対し交流/直流変換した電流を供給するコンバータとを少なくとも具備させ、前記ケーシングの適宜の部位には、1個以上の通気孔を設けるととともに、該通気孔を防水・通気性部材を用いて塞いだことを特徴とする発光ダイオード集合体ランプ。
  4. 多数個の発光ダイオードを基台上に光源として配設してなる発光部と、直流電源に直結されるソケットへの電気的な接続を自在に形成された口金を有して前記発光部が収納されるケーシングと、該ケーシング内における口金と発光部との間に介在させて該発光部に対し直流/直流変換した電流を供給するコンバータとを少なくとも具備させ、前記ケーシングの適宜の部位には、1個以上の通気孔を設けるととともに、該通気孔を防水・通気性部材を用いて塞いだことを特徴とする発光ダイオード集合体ランプ。
  5. 前記光源は、それぞれの頂面で略半球形を呈する連続発光面を形成する多数個の発光ダイオードからなることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の発光ダイオード集合体ランプ。
  6. 前記連続発光面は、個々の発光ダイオードの外部リードの長さ方向がいずれも連続発光面の想定球心位置に向かって収束する位置関係のもとで多数個の発光ダイオードを個別に設置して形成したことを特徴とする請求項5記載の発光ダイオード集合体ランプ。
  7. 発光部における前記基台は、その上面に反射面を有することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の発光ダイオード集合体ランプ。
  8. 前記ケーシングは、口金を一端に、開口面を他端に有して前記発光部を収納するケース本体部と、該ケース本体部の前記開口面を着脱自在に覆う透光カバー部とで形成したことを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の発光ダイオード集合体ランプ。
  9. 前記コンバータと発光部との間には、多数個の発光ダイオードを同時に点滅制御する点滅制御回路を介在させたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の発光ダイオード集合体ランプ。
  10. 前記光源は、少なくとも2種以上の異なる発光色が得られる多数個の発光ダイオードからなることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の発光ダイオード集合体ランプ。
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