JP2016507139A - 調光可能な発光ダイオード灯具 - Google Patents

Abstract

本発明は、直流電源から送られる電気エネルギーを受け取って光を発する一種の調光可能な発光ダイオード灯具に関わる。灯具は本体、直流／直流コンバーター、および発光ダイオードユニットから構成される。このうち、本体は空洞状で、しかも導体製で直流電源と接続する導電部を備える。直流／直流コンバーターは本体の収容スペースに設置されており、しかも本体の導電部に電気的に接続し、導電部を介して直流電源の電気エネルギーを受け取り、直流電源の電気エネルギーの電圧と対応する電流を変換して出力する。発光ダイオードユニットは本体上に設置され、直流／直流コンバーターに電気的に接続し、直流／直流コンバーターから出力される電流を受け取り、この電流と対応する明るさの光を発する。【選択図】 図１

Description

本発明は発光ダイオードに関わり、特に送られた直流電圧の違いに応じて、明るさの異なる光を発することができる一種の調光可能な発光ダイオード灯具に関わる。

従来の代表的な灯具として知られるのは、蛍光灯であり、その明るさを変えるには、蛍光灯の本数を調整してその明るさを調整（蛍光灯の場合は点灯、消灯の２つの選択肢しかなく、その明るさは調整できない）する必要がある。この方法だと照明の明るさが均等という問題点があり、しかも組み合わせパターンは灯具に装着できる蛍光灯の本数により制限される。また、蛍光灯の場合、交流電気で発光するため、チカチカと点滅しやすく、これが疲れ目の原因となり、ひいては視力の低下を招く恐れもある。

省エネやエネルギー転換率が日増しに重要視されるなか、発光ダイオードの方が白熱灯や蛍光灯よりも優れた電気光変換率がある。しかも直流電気を利用して光を発するため、点滅による視力への影響の心配がなく、ゆえに照明システム業界では、発光ダイオード灯具が従来の蛍光灯に取って代わる傾向が強まっている。従来の発光ダイオード灯具の場合、その設計理念は入力電圧が変化した時に、如何にして発光ダイオードを安定的に駆動してその明るさを保てるかにあるため、如何にして直流システムにおける発光ダイオード灯具に調光機能を持たせるかが、業界関係者にとって今後の重要な課題となっている。

中国特許公開第１０２７１４８９５号

本発明の主な目的は、直流システムに応用でき、しかも電圧の違いに応じて、発生する光の明るさを変えられる調光可能な発光ダイオード灯具を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の目的および技術的な課題の解決は、以下の技術的な手段により実現されている。本発明は、直流電源からの電気エネルギーを受け取って光を発生する一種の調光可能な発光ダイオード灯具である。本体、直流／直流コンバーターおよび発光ダイオードユニットから構成されている。このうち、本体は空洞状の収容スペースを有し、しかも本体には導体製で直流電源と接続している導電部がある。直流／直流コンバーターは本体の収容スペース内に設置されており、本体の導電部に電気的に接続して導電部を介して直流電源の電気エネルギーを受け取り、この直流電源の電気エネルギーの電圧と対応する電流を変換して出力する。発光ダイオードユニットは本体上に設置されており、直流／直流コンバーターに電気的に接続して直流／直流コンバーターから出力される電流を受け取り、この電流と対応する明るさの光を発する。

本発明の目的は、さらに以下の技術的な手段でも実現することができる。

本発明の調光可能な発光ダイオード灯具の場合、その直流電源は正の電気回路および負の電気回路を備え、導電部は第１端子および第２端子を備える。第１端子と第２端子の間が絶縁状態になっており、しかも第１端子は正の電気回路と、第２端子は負の電気回路と接続している。一方で、直流／直流コンバーターは第１端子や第２端子と接続している。

本発明の調光可能な発光ダイオード灯具の場合、その直流電源は第１正の電気回路、第２正の電気回路および負の電気回路を備え、第１正の電気回路と負の電気回路の間に第１電圧が、第２正の電気回路と負の電気回路の間に第２電圧がそれぞれ存在する。導電部は第１端子、第２端子および第３端子を備え、しかも複数の端子の間が絶縁状態になっており、第１端子は第１正の電気回路と、第２端子は負の電気回路と、第３端子は第２正の電気回路とそれぞれ接続している。直流／直流コンバーターは複数の端子と接続し、第１電圧と対応する第１電流を、第２電圧と対応する第２電流をそれぞれ変換して出力している。発光ダイオードユニットは第１発光ダイオードおよび第２発光ダイオードから構成されており、第１発光ダイオードが第１電流を受け取るのに対して、第２発光ダイオードが第２電流を受け取っている。

本発明の調光可能な発光ダイオード灯具の場合、第１発光ダイオードの光色は第２発光ダイオードの光色と異なっている。

本発明の調光可能な発光ダイオード灯具の場合、その本体には一つのカバーがあり、カバーの一部は光を通す構造になっており、発光ダイオードユニットはそのカバーの中に設置されている。

本発明の調光可能な発光ダイオード灯具の場合、その本体にはカバー上に設置され、カバーの透き通る部分を遮る透明のレンズが含まれている。

本発明の調光可能な発光ダイオード灯具の場合、正の電気回路および負の電気回路にはそれぞれ金属製のガイドが付いているほか、導電部の端子はフック状の金属片で、それぞれのガイドの中に設置されている。

本発明の調光可能な発光ダイオード灯具の場合、第１正の電気回路、第２正の電気回路および負の電気回路にはそれぞれ金属製ガイドが付いているほか、導電部の複数の端子はフック状の金属片で、それぞれのガイドの中に設置されている。

本発明の調光可能な発光ダイオード灯具の場合、直流／直流コンバーターから出力される電流は直流電源の電気エネルギーの電圧に正比例する。

上記のような技術的な手段では、本発明の調光可能な発光ダイオード灯具は少なくとも次のようなメリットと効果がある。上記のような電気回路および構造の設計を採用することで、調光可能な発光ダイオード灯具を直流システムに応用できるほか、さらに送られる電圧に応じて、その光の明るさを調節できるようになった。
なお、上記説明はあくまでも本発明の技術的な手段を明らかにするものであって、本発明の技術的な手段をよりはっきりと理解し、取扱説明書の記載に従って実施し、さらに本発明の上記目的、特徴およびメリットをよりわかりやすくするために、推奨する実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。

本発明の第１実施例の構造を示す説明図である。 本発明の第２実施例の構造を示す説明図である。

本発明が意図された発明目的を達成するために採用した技術手段および効果をよりはっきりと理解できるよう、実施例と図面を併用して本発明における調光可能な発光ダイオード照明システムの具体的な実施形態、構造、特徴およびその効果について詳しく説明する。

図１に示すように、本発明の提供する第１実施例の調光可能な発光ダイオード灯具は、直流電源１００の電気エネルギーを受け取って光を発するためものである。直流電源１００は正の電気回路および負の電気回路を備え、しかも正の電気回路と負の電気回路はそれぞれ金属製のガイド１０１、１０２を備える。調光可能な発光ダイオード灯具は本体１０、カバー２０、透明レンズ２５、直流／直流コンバーター３０および発光ダイオードユニット４０から構成される。

上記のうち、本体１０は空洞状で、しかも本体１０上には導電部があり、導電部は導体製の第１端子１１および第２端子１２を備え、端子１１、１２の間が絶縁状態になっている。本実施例では、第１端子１１と第２端子１２はフック状の金属片で、それぞれのガイド１０１とガイド１０２の中に掛けられている。

カバー２０はラッパ状を呈し、開口２２を備え、カバー２０の内側表面は光反射仕様で、しかもカバー２０は開口２２の片側の逆にあって本体１０と接続しているため、カバー２０は本体１０上の端子１１、１２の片側に反して位置する。このうち、少なくともカバー２０の一部は光を通す構造となっている。

本実施例の場合、透明レンズ２５はカバー２０上に設置されたプラスチック製の凹レンズで、カバーの透き通る部分である開口２２を遮っている。当然ながら、実際では、透明レンズ２５は必要に応じてガラス製の凸レンズまたはフラットレンズでも構わない。

直流／直流コンバーター３０は本体１０の中に設置され、導電部の端子１１、１２に電気的に接続し、端子１１、１２を介して直流電源からガイド１０１、１０２に送られる電気エネルギーを受け取り、この直流電源からの電気エネルギーの電圧（ガイド１０１、１０２間の電位差）と対応する電流を変換して出力している。また、本実施例では、直流／直流コンバーター３０から出力される電流は直流電源１００の電気エネルギーの電圧に正比例する。即ち、直流電源１００の電気エネルギーの電圧が大きければ大きいほど、直流／直流コンバーター３０の出力する電流も大きくなる。

発光ダイオードユニット４０は、本体１０上でカバー２０の中に設置され、直流／直流コンバーター３０に電気的に接続する複数の発光ダイオードを備える。発光ダイオードユニット４０は直流／直流コンバーター３０から出力される電流を継続的に受け取り、それに駆動された複数の発光ダイオードが発した光が開口２２を透き通って使用者に提供される明かりとなる。周知のように、発光ダイオードの明るさは送られる電流に正比例する。言い換えれば、発光ダイオードユニット４０に送られる電流が大きければ大きいほど，発生する光の明るさも強くなる。逆に発光ダイオードユニット４０に送られる電流が小さければ小さいほど、発生する光の明るさも弱くなる。

このような設計を採用することで、電圧調整が可能な直流電源１００との併用により、直流／直流コンバーター３０から出力される電流をスムーズに調整し、ひいては発光ダイオードユニット４０の発する光の明るさを調整できるようになる。

特筆すべき点としては、カバー２０内側表面を光反射仕様にすることで、本体１０方向に向けられた光を開口２２方向に反射して、調光可能な発光ダイオード灯具の照明効率を高めることができる。また、透明レンズ２５は凹レンズであるため、開口２２から射出される光を散乱させて調光可能な発光ダイオード灯具の照明範囲を広げるとともに、カバー２０の中に装設された発光ダイオードユニット４０を保護することもできる。

上記のような設計のほか、図２に示すように、本発明の第２実施例の調光可能な発光ダイオード灯具はさらに照明の色度を変える効果がある。調光可能な発光ダイオード灯具は同じく本体５０、カバー６０、透明レンズ６５、直流／直流コンバーター７０および発光ダイオードユニット８０から構成されている。上記実施例と異なる点として、調光可能な発光ダイオード灯具に使用される直流電源２００は第１正の電気回路、第２正の電気回路および負の電気回路を備えており、しかも第１正の電気回路、第２正の電気回路および負の電気回路には金属製のガイド２０１〜２０３がそれぞれ設置されているほか、第１正の電気回路（ガイド２０１）と負の電気回路（ガイド２０２）の間に第１電圧が、第２正の電気回路（ガイド２０３）と負の電気回路（ガイド２０２）の間に第２電圧がそれぞれ存在する。このような違いがあるため、本体５０の導電部はフック状の金属片を持つ第１端子５１、第２端子５２および第３端子５３と対応しており、これらの端子５１〜５３も同じく互いに絶縁している。また、第１端子５１はガイド２０１と、第２端子５２はガイド２０２と、第３端子５３はガイド２０３とそれぞれ接続している。

直流／直流コンバーター７０も同じく本体５０の中に設置されており、複数の端子５１〜５３と接続し、第１電圧と対応する第１電流を、第２電圧と対応する第２電流をそれぞれ変換して出力している。

発光ダイオードユニット８０は複数の第１発光ダイオード８１および複数の第２発光ダイオード８２から構成されており、これらの第２発光ダイオード８２の光色は第１発光ダイオード８２の光色と異なっている。第１発光ダイオード８１の光色は寒色系（白、青など）であるのに対して、第２発光ダイオード８２の光色は暖色系（黄、赤など）である。発光ダイオードライトユニット８０はカバー６０の中に設置され、直流／直流コンバーター５０に電気的に接続し、第１発光ダイオード８１は第１電流を受け取るのに対して、第２発光ダイオード８２は第２電流を受け取っている。

このような灯具の設計を採用することで、直流電源２００の第１電圧と第２電圧を調整するだけで、直流／直流コンバーター７０から出力される第１電流と第２電流をスムーズに調節して第１発光ダイオード８１と複数の第２発光ダイオード８２の発する光の明るさを個々に変えて、発光ダイオードユニット８０の発する光の色度を調整できるようになる。

なお、上記実施例はあくまでも本発明の推奨する実施態様にすぎず、ガイド仕様の灯具に限定するものではなく、電球やライトバーなどでも構わない。また、上記の実施例で開示した構成部品はあくまでも一例にすぎず、本発明の範囲を画するものではなく、同じ効果を実現できる他の部品への交換や変化も本発明の出願範囲に含まれる。

上記実施例はあくまでも本発明の推奨する実施態様にすぎず、本発明に対する何らかの形式的な制限とならない。本発明では、推奨する実施態様を上記通りに開示したものの、決してその技術的な範囲を画するものではなく、この分野に詳しい如何なる技術者も、本発明の技術的な解決手段を逸脱しない範囲内において、上記の方法および技術的手段を利用して些かな変更または修正により同じ効果を持つ別の実施例を作り上げることができるが、おおよそ本発明の技術的な手段を逸脱しない内容で、上記実施形態に加えるあらゆる実質上の簡単な変更、同等な変化および改良は、いずれも本発明の技術的範囲に含まれる。

１０：本体
１１：第１端子
１２：第２端子
２０：カバー
２２：開口
２５：透明レンズ
３０、７０：直流／直流コンバーター
４０、８０：発光ダイオードユニット
５０：本体
５１：第１端子
５２：第２端子
５３：第３端子
６０：カバー
６５：透明レンズ
８１：第１発光ダイオード
８２：第２発光ダイオード
１００：直流電源
１０１、１０２：ガイド
２００：直流電源 ２０１〜２０３：ガイド

Claims (9)

1. 直流電源からの電気エネルギーを受け取って光を発生する調光可能な発光ダイオード灯具であって、
   空洞状の収容スペースを有し、導体製で前記直流電源と接続している導電部を備える本体と、
   前記本体の前記収容スペース内に設置され、前記本体の導電部に電気的に接続して前記導電部を介して前記直流電源の電気エネルギーを受け取り、前記直流電源の電気エネルギーの電圧と対応する電流を変換して出力する直流／直流コンバーターと、
   前記本体上に設置されており、前記直流／直流コンバーターに電気的に接続して前記直流／直流コンバーターから出力される電流を受け取り、前記電流と対応する明るさの光を発する発光ダイオードと、
   から構成される発光ダイオード灯具。
2. 前記直流電源は正の電気回路および負の電気回路を備え、前記導電部は第１端子および第２端子を備え、前記第１端子と前記第２端子の間が絶縁状態になっており、しかも前記第１端子は正の電気回路と、前記第２端子は負の電気回路と接続しており、前記直流／直流コンバーターは前記第１端子や第２端子と接続する請求項１に記載の発光ダイオード灯具。
3. 前記直流電源は第１正の電気回路、第２正の電気回路および負の電気回路を備え、前記第１正の電気回路と前記負の電気回路の間に第１電圧が、前記第２正の電気回路と前記負の電気回路の間に第２電圧がそれぞれ存在し、
   前記導電部は第１端子、第２端子および第３端子を備え、前記第１端子、第２端子および第３端子の間が絶縁状態になっており、前記第１端子は前記第１正の電気回路と、前記第２端子は前記負の電気回路と、前記第３端子は前記第２正の電気回路とそれぞれ接続し、
   前記直流／直流コンバーターは複数の端子と接続し、前記第１電圧と対応する第１電流を、前記第２電圧と対応する第２電流をそれぞれ変換して出力し、
   前記発光ダイオードユニットは第１発光ダイオードおよび第２発光ダイオードから構成されており、前記第１発光ダイオードが前記第１電流を受け取るのに対して、第２発光ダイオードが前記第２電流を受け取る請求項１に記載の発光ダイオード灯具。
4. 前記第１発光ダイオードの光色は第２発光ダイオードの光色と異なる請求項３に記載の発光ダイオード灯具。
5. 前記本体には一つのカバーがあり、前記カバーの一部は光を通す構造になっており、前記発光ダイオードユニットは前記カバーの中に設置されている請求項１に記載の発光ダイオード灯具。
6. 前記本体にはカバー上に設置され、カバーの透き通る部分を遮る透明のレンズが含まれている請求項５に記載の発光ダイオード灯具。
7. 前記正の電気回路および前記負の電気回路にはそれぞれ金属製のガイドが付いているほか、前記導電部の第１端子および第２端子はいずれもフック状の金属片で、それぞれのガイドの中に設置されている請求項２に記載の発光ダイオード灯具。
8. 前記第１正の電気回路、前記第２正の電気回路および前記負の電気回路にはそれぞれ金属製ガイドが付いているほか、前記導電部の前記複数の端子はフック状の金属片で、それぞれのガイドの中に設置されている請求項３に記載の発光ダイオード灯具。
9. 前記直流／直流コンバーターから出力される電流は前記直流電源の電気エネルギーの電圧に正比例する請求項１に記載の発光ダイオード灯具。