JP2010262913A - ランプ - Google Patents

Abstract

【目的】キャリアへ多数個の光源モジュールを堆積できるランプを提供する。
【解決手段】キャリアおよびキャリアに積み重ねられた複数の光源モジュールを含むランプが提供される。各光源モジュールが回路板および複数の発光ダイオードを含み、そのうち、ＬＥＤｓが回路板の少なくとも一側に配置されるとともに、回路板に電気接続される。
【選択図】図２

Description

この発明は、ランプに関し、特に発光ダイオードを採用して発光デバイスとしたランプに関する。

半導体技術の発展に伴い、発光ダイオード（light-emitting diode = LED）によって達成されるパワーがますます大きくなるとともに、発射される光の強度もいっそう大きなものとなっている。更に、省電力、環境保護、迅速な応答に耐え、かつ小さい体積であるために、ＬＥＤは、照明装置、交通信号、ディスプレイ、光学マウスのような製品に広く利用されるとともに、従来の蛍光ランプに置き換えられつつある。

図１は、TW（台湾）パテントNo. M338314（考案）に開示されたＬＥＤランプを示すものである。図１において、ＬＥＤランプのベース１０の一端に対応ジョイント１１が配置されるとともに、他端に底面基板１２が連結される。ここで、底面基板１２に多数個のＬＥＤｓ２０が配置されている。少なくとも３つの直立基板３０が底面基板１２上に連結され、かつ直立基板３０の外側表面にＬＥＤｓ２０が連結される。また、ＬＥＤｓ２０がフォワード（forward）型ＬＥＤｓである。

従来のＬＥＤランプの不都合な点は、フォワードＬＥＤが大きな体積を有しているので、ＬＥＤランプのデザインが制限されることである。言い換えれば、フォワードＬＥＤｓを採用したＬＥＤランプは、通常、多様な構成を有さないものである。また、このＬＥＤランプの光線放射は、コントロールが難しい。

TW（台湾）パテント公開（Publication）No. 200810143（発明）において、損傷した発光モジュールを取り替え可能な取替可能型ＬＥＤモジュールが開示されている。しかし、取替可能型ＬＥＤモジュールもまたフォワードＬＥＤｓを採用しているため、前述した不都合を含んでいる。そこで、なお、光線放射を調整することおよびＬＥＤｓを取替することを共にできるランプの獲得が必要とされている。

発明の目的

この発明において、キャリアへ多数個の光源モジュールを堆積できるランプを提供する。

この発明中、キャリアおよびキャリアに積み重ねられた複数の光源モジュールを含むランプが提供される。各光源モジュールが回路板および複数の発光ダイオード（light-emitting diode = LED）を含む。ＬＥＤｓが回路板の少なくとも一側に配置され、かつキャリアから離れている。ＬＥＤｓが回路板に電気接続される。

この発明の実施形態中、キャリアが支柱とベースとを含む。支柱がベース上に配置され、かつ光源モジュールが支柱に積み重ねられている。

この発明の実施形態中、回路板がスルーホールを有するとともに、支柱がスルーホールを通過して、回路板を支柱上に保持する（極性を見分ける= distinguish a polarity）。

この発明の実施形態中、複数のＬＥＤｓが支柱を取り囲む。

この発明の実施形態中、各光源モジュールが回路板の一側上に配置された複数の突起を有する。複数のＬＥＤｓがスルーホールを取り囲み、かつ複数の突起が複数のＬＥＤｓおよびスルーホール間に配置されるものである。

この発明の実施形態中、スルーホールが、形状において、円形、楕円形または多角形である。

この発明の実施形態中、回路板の外輪郭が、形状において、円形、楕円形または多角形である。

この発明の実施形態中、複数の前記ＬＥＤｓが、表面実装デバイス（surface mount device =ＳＭＤ）ＬＥＤｓである。

この発明の実施形態中、各ＬＥＤｓがサイドビュー（side view）ＬＥＤを含む。サイドビューＬＥＤが各回路板の外側へ向かう発光サイドを有する。

この発明の実施形態中、キャリアが、第１電極セットを有するとともに、第１電極セットを介して回路板に電気接続されるものである。

この発明の実施形態中、各ＬＥＤｓが、第２電極セットを含むとともに、第２電極セットを介して回路板に電気接続されるものである。

この発明の実施形態中、複数のＬＥＤｓにより必要とされる電力が支柱によって提供されるものである。

この発明の別な実施形態中、各光源モジュールが、第３電極セットを含むとともに、第３電極セットを介して回路板に電気接続されるものである。

この発明の別な実施形態中、第３電極セットが、１対の導電突起である。

この発明の実施形態中、更に、ＬＥＤｓにより発射される光学経路上に配置された光学レンズを含むものである。

この発明の実施形態中、更に、キャリア上に配置されるとともに、回路板に電気接続されるコネクターを含むものである。

この発明の実施形態中、コネクターが、コネクターの表面よりキャリアから遠ざかるよう突出する１対の電極ロッドを有するものである。

この発明の実施形態中、１対の電極ロッドが、シリンダー、四角柱または別なフォームの柱形状である。

作用

以上の観点から、この発明のランプは、複数の光源モジュールをキャリアに堆積する。光源モジュールの１つが損傷して取替が必要である時、損傷した光源モジュールだけが取り替えられる。また、この発明のランプがサイドビューＬＥＤを採用しているため、光線利用率を向上させる。

つまり、この発明のランプは、光源モジュールをキャリアに積み重ねる。光源モジュールの１つが損傷して取替が必要である時、損傷した光源モジュールだけが置き替えられる。また、この発明のランプは、サイドビューＬＥＤｓを採用して、それから発射される大部分の光線が回路板に平行であり、かつ回路板の外側へ直接発射されるため、光線利用率を向上させる。更に、ＬＥＤｓが異なるカラーコンビネーションを提供するので、ランプの使用において柔軟性を向上させる。また、異なる面積の回路板を配置することにより、ランプが構成上より多くのバリエーションを備えることができる。ランプがまた光学レンズを含んで、発光輝度を増大させるとともに、ＬＥＤｓの発光角度を調整することができる。

TW（台湾）パテントNo. M338314に開示されたＬＥＤランプを示す説明図である。 この発明の実施形態にかかるランプを示す概略説明図である。 図２中の光源モジュールを示す概略説明図である。 図２中の光源モジュールの側面を示す説明図である。 この発明の別な実施形態にかかるランプの光源モジュールを示す概略説明図である。 図５中の光源モジュールを示す底面図である。 この発明の別な実施形態にかかるランプを示す概略説明図である。 この発明の別な実施形態にかかるランプを示す概略説明図である。 図８中のランプおよびソケットのコンビネーションを示す概略説明図である。

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図２は、この発明の実施形態にかかるランプを示す概略説明図である。図２において、ランプ１００がキャリア１１０および複数の光源モジュール１２０を含む。また、光源モジュール１２０が積み重ねられ、かつキャリア１１０へ組み込まれる。各光源モジュール１２０が回路板１２２と複数の発光ダイオード（ＬＥＤｓ）１２４とを含む。ＬＥＤｓ１２４が回路板１２２の上側１２２ａまたは／および下側１２２ｂに配置されるとともに、キャリア１１０からは離れている。更に、ＬＥＤｓ１２４が回路板１２２に電気接続されている。

この実施形態中、キャリア１１０が支柱１１２およびベース１１４を含む。支柱１１２がベース１１４上に配置され、かつＬＥＤｓ１２４が支柱１１２を取り囲んでいる。従来のＬＥＤランプと比較して、この実施形態のランプ１００中、光源モジュール１２０が支柱１１２に積み重ねられている。また、各光源モジュール１２０が独立して配置される。従って、もしも光源モジュール１２０の１つが損傷して取替が必要ならば、損傷した光源モジュール１２０だけを取り替える必要がある。そこで、ランプが迅速に修理されるでけでなく、ランプ１００を修理するコストも効果的に削減される。

例えば、支柱１１２のトップから３層下がった光源モジュール１２０のＬＥＤｓ１２４が損傷した時、メンテナンス要員は、光源モジュール１２０の第１および第２層を支柱１１２から上方向へ取り外すとともに、損傷した第３層の光源モジュール１２０を取り替えることができる。その後、メンテナンス要員が元の第１および第２層の光源モジュール１２０を支柱１１２のトップから下方向に積み重ねる。かくして、この実施形態のランプ１００は、メンテナンスにおいて時間や手間を節約できる。

図３は、図２中の光源モジュールを示す概略説明図である。図２と図３とにおいて、この実施形態中、ＬＥＤｓ１２４が、例えば、表面実装デバイス（surface mount device =ＳＭＤ）ＬＥＤｓである。その結果、ＬＥＤｓ１２４が表面実装技術（surface mount technology = SMT）により回路板１２２と結合することができ、光源モジュール１２０の製造効率を向上させる。

また、ＬＥＤｓ１２４は、回路板１２２の外側へ向かう発光サイド１２４ａをそれぞれ有するサイドビューＬＥＤｓ１２４とすることができる。従って、ＬＥＤｓ１２４によって発射される大部分の光線は、回路板１２２に平行であり、かつ回路板１２２の外側へ直接発射されて、光線使用率を向上させる。また、この発明は、ＬＥＤｓ１２４の数量を制限するものではない。言い換えれば、各光源モジュール１２０に配置されるＬＥＤｓ１２４の数量は、実際の状況が同一または異なることによって、異なる設計要求に対応する。更に、多くの異なるカラーのＬＥＤｓ１２４を入手することにより、光源モジュール１２０が異なるカラーコンビネーションを提供でき、ランプ１００の使用において柔軟性を増大させる。

この実施形態中、回路板１２２がスルーホール１２２ｃを有するとともに、支柱１１２がスルーホール１２２ｃを通過して、回路板１２２を支柱１１２上に保持する。また、この実施形態中、回路板１２２の外輪郭が例えば１２辺形（dodecagon）であり、かつスルーホール１２２ｃが例えば６辺形（６角形）である。

別な実施形態中、回路板１２２の外輪郭およびスルーホール１２２ｃの形状がまた円形、楕円形あるいは他の多角形である。可能な状況において、その領域の技術者は、回路板１２２の寸法、形状、数量を変更できるとともに、スルーホール１２２ｃの寸法、形状、位置または形態を修正して実際の要求を満足させる。

例えば、回路板１２２の面積は、ベース１１４へ向かう方向に沿って増大することができ、クリスマスツリーの形状に似た構成を形成する。他方、回路板１２２の面積がベース１１４へ向かう方向に沿って増加または減少することなく、全体として異なる光線放射が製造される。ここで、この実施形態のランプ１００は、異なる面積の回路板１２２を配置することにより、その構成において、より多くのバリエーションを備えることができる。

また、キャリア１１０が第１電極１１６セットを含むとともに、第１電極１１６セットを介して回路板１２２に電気接続される。同様に、各ＬＥＤｓ１２４が第２電極１２４ｂセットを含むとともに、第２電極１２４ｂセットを介して回路板１２２に電気接続される。

より詳細には、第１電極１１６セットが支柱１１２の側壁に配置される。支柱１１２が回路板１２２のスルーホール１２２ｃを通過して、回路板１２２に直接接触するので、結果として、第１電極１１６セットが回路板１２２に電気接続される。更に、第２電極１２４ｂセットが回路板１２２上に配置された導電ライン１２２ｄおよび回路板１２２内部に配置された導電ライン１２２ｅ（図３に点線で図示）を通じて回路板１２２に電気接続される。この時、ＬＥＤｓ１２４の必要とする電力が支柱１１２によって直接提供される。

図４は、図２中の光源モジュールの側面を示す説明図である。図２と図３と図４とにおいて、この実施形態中、光源モジュール１２０が一側１２２ａ上に配置される４つの突起１２６（図４には、３つの突起１２６だけを図示）を有する。スルーホール１２２ｃおよび突起１２６を取り囲むＬＥＤｓ１２４は、ＬＥＤｓ１２４ならびにスルーホール１２２ｃ間に配置される。注意すべきは、突起１２６の高さがＬＥＤｓ１２４の高さより大きいことである。

従って、各回路板１２２は、突起１２６により他の隣接する回路板１２２から一定距離を維持することができる。その結果、回路板１２２上のＬＥＤｓ１２４は、回路板１２２が支柱１１２に積み重ねられる時、衝突により損傷することが予防される。もちろん、別な実施形態中、光源モジュール１２０が１つ又は他の数量の突起１２６しか備えないとともに、この発明は、突起１２６の数量を限定するものではない。また、突起１２６が回路板１２２の他の一側に全て配置される、あるいは回路板１２２の両側１２２ａ＆１２２ｂに同時に配置される。

図５は、この発明の別な実施形態にかかるランプの光源モジュールを示す概略説明図である。図６は、図５中の光源モジュールを示す底面図である。図５と図６とにおいて、この実施形態の光源モジュール２２０および上述した実施形態の光源モジュール１２０間の差異は、この実施形態中、光源モジュール２２０が２つの第３電極２１６，２１６’セットを備えるとともに、光源モジュール２２０が第３電極２１６セットおよび第３電極２１６’セットを介して回路板２２２に電気接続することである。しかし、別な実施形態中、光源モジュール２２０がまた第３電極２１６セットを介して回路板２２２に電気接続する。ここで、第３電極２１６’の別なセットは、隣接する回路板２２２に直列接続する機能を提供する。

この実施形態中、２つの第３電極２１６，２１６’セットが例えば導電突起である。ＬＥＤｓ２２４がスルーホール２２２ｃを取り囲むとともに導電突起がＬＥＤｓ２２４ならびにスルーホール２２２ｃ間に配置される。この時、ＬＥＤｓ２２４の必要とする電力が外部から提供され、かつ支柱２１２が回路板２２２を固定する機能を提供する。注意すべきは、導電突起の高さがＬＥＤｓ２２４の高さより大きいことである。

かくして、各回路板２２２が第３電極２１６，２１６’セットを通じて導電するとともに、他の隣接する回路板２２２から一定の距離を維持できる。従って、回路板２２２が支柱２１２に堆積される時、回路板２２２上のＬＥＤｓ２２４が衝突に起因する損傷から予防される。

図７は、この発明の別な実施形態にかかるランプを示す概略説明図である。図７において、この実施形態中、ランプ３００が更に光学レンズ３３０を含む。光学レンズ３３０がＬＥＤｓ３２４により発射される光線の光学経路上に配置されて、発光輝度を増大させ、かつＬＥＤｓ３２４の発光角度を調整する。また、光学レンズ３３０の材料が高い光透過な熱可塑性プラスチック樹脂（highly transprent thermoplastic resins）またはガラスを含む。

図８は、この発明の別な実施形態にかかるランプを示す概略説明図である。図９は、図８のランプの組み立て後を示す概略説明図である。図８と図９とにおいて、この実施形態中、ランプ４００が更にコネクター４４０を含む。コネクター４４０がキャリア４１０上に配置されるとともに、回路板４２２に電気接続される。また、コネクター４４０が一対の電極ロッド４４２を有する。一対の電極ロッド４４２がコネクター４４０の表面４４０ａからキャリア４１０より離れるように突出して、ランプホルダーのソケット（図示せず）へ嵌め込まれ、ランプホルダーに電気接続される。

注意すべきは、電極ロッド４４２がランプホルダーの規格に適合するよう設計されて、実際の要求を満足させることである。更に、この実施形態中、電極ロッド４４２がシリンダー状である。しかし、別な実施形態中、電極ロッドがまた四角柱状または他の形状の柱である。

以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。

１００，３００，４００ ランプ
１１０，４１０ キャリア
１１２，２１２ 支柱
１１４ ベース
１１６ 第１電極
１２０，２２０ 光源モジュール
１２２，２２２，４２２ 回路板
１２２ａ，１２２ｂ 一側
１２２ｃ，２２２ｃ スルーホール
１２２ｄ，１２２ｅ 導電ライン
１２４，２２４，３２４ 発光ダイオード
１２４ａ 発光サイド
１２４ｂ 第２電極
１２６ 突起
２１６，２１６‘ 第３電極
３３０ 光学レンズ
４４０ コネクター
４４０ａ 表面
４４２ 電極ロッド

Claims (18)

1. キャリアと；
   前記キャリアに積み重ねられた複数の光源モジュールと
   を含むものであり、かつ前記光源モジュールが：
   回路板と；
   前記回路板の少なくとも一側に配置されるとともに、前記回路板に電気接続される複数の発光ダイオード（ＬＥＤｓ）と
   とを含むランプ。
2. 前記キャリアが、支柱とベースととを含み、前記支柱が、複数の光源モジュールが前記支柱に積み重ねられている前記ベース上に配置されるものである請求項１記載のランプ。
3. 前記回路板が、スルーホールを有するとともに、前記支柱が前記スルーホールを通過して、前記回路板を前記支柱上に保持するものである請求項２記載のランプ。
4. 複数の前記ＬＥＤｓが前記支柱を取り囲むものである請求項２記載のランプ。
5. 前記した各光源モジュールが前記回路板の一側上に配置された複数の突起を有するとともに、複数の前記ＬＥＤｓが前記スルーホールを取り囲む一方で、複数した前記突起が複数の前記ＬＥＤｓおよび前記スルーホール間に配置されるものである請求項３記載のランプ。
6. 前記スルーホールが、形状において、円形、楕円形または多角形である請求項３記載のランプ。
7. 前記回路板の外輪郭が、形状において、円形、楕円形または多角形である請求項１記載のランプ。
8. 複数の前記ＬＥＤｓが、表面実装デバイス（ＳＭＤ）ＬＥＤｓである請求項１記載のランプ。
9. 前記した各ＬＥＤｓが、各回路板の外側へ向かう発光サイドを有するサイドビューＬＥＤとを含むものである請求項１記載のランプ。
10. 前記キャリアが、第１電極セットを有するとともに、前記第１電極セットを介して前記回路板に電気接続されるものである請求項請求項１記載のランプ。
11. 前記した各ＬＥＤｓが、第２電極セットを含むとともに、前記第２電極セットを介して前記回路板に電気接続されるものである請求項１記載のランプ。
12. 複数の前記ＬＥＤｓにより必要とされる電力が前記支柱によって提供されるものである請求項１記載のランプ。
13. 前記した各光源モジュールが、第３電極セットを含むとともに、前記第３電極セットを介して前記回路板に電気接続されるものである請求項１記載のランプ。
14. 前記第３電極セットが、１対の導電突起である請求項１３記載のランプ。
15. 更に、複数の前記ＬＥＤｓにより発光される光学経路上に配置された光学レンズを含むものである請求項１記載のランプ。
16. 更に、前記キャリア上に配置されるとともに、前記回路板に電気接続されるコネクターを含むものである請求項１記載のランプ。
17. 前記コネクターが、前記コネクターの表面より前記キャリアから遠ざかるよう突出する１対の電極ロッドを有するものである請求項１６記載のランプ。
18. 前記した１対の電極ロッドが、シリンダー、四角柱または別なフォームの柱形状である請求項１７記載のランプ。

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