【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、多数の発光ダイオードを使用する照明装置に関し、とくに多数の発光ダイオードを直線状に連結している照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオードは、電球のフィラメントに相当するものがなく、半導体のｐｎ接合で発光させる。このため、電球とは比較にならない程に寿命が長く、しかも発光効率が高い特徴がある。さらに、発光ダイオードは、発光出力の小さい点光源であるから、多数を文字や図形等の配列に並べることで自由な形状の光源を実現できる。たとえば、多数の発光ダイオードを文字や図形の形状に配列して、ネオンサインに近似する照明を実現できる。発光ダイオードの照明は、ネオンサインのように高電圧を印加しないので、絶縁が簡単で、保守や点検も簡単で、さらに、安全な状態で設置できる特徴がある。
【０００３】
このような発光ダイオードの特徴を生かして、多数の発光ダイオードを直線状に並べて配列している照明装置は開発されている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１７４４９７号公報
【０００５】
この公報には、発光ダイオードアレイが記載されている。発光ダイオードアレイは、フレキシブルな配線基板に多数の発光ダイオードを並べて固定し、これを筒状のケースに収納している。
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】
この発光ダイオードアレイは、配線基板を電源に接続して発光ダイオードを点灯する。電源は、商用電源の交流１００Ｖを発光ダイオードを点灯する直流電圧に変更する。電源は、発光ダイオードの点灯特性、正確には電圧−電流特性を考慮して設計する必要がある。発光ダイオードの電圧−電流特性は、フィラメントの光源とは原理的に相違する。ダイオードのｐｎ接合の電気抵抗が供給電圧により大幅に変動するからである。ダイオードのｐｎ接合は、供給電圧で電気抵抗が著しく変化する。発光ダイオードのｐｎ接合は、供給電圧が低いとき電流はほとんど流れない。電圧をしだいに高くして、規定電圧よりも高くなると急激に電流が増加するようになる。したがって、発光ダイオードは、規定電圧で点灯する必要がある。
【０００７】
発光ダイオードを点灯する電源は、このことを実現するために定電圧定電流電源が使用される。定電圧定電流電源は、交流１００Ｖをトランスで発光ダイオードの点灯電圧に変換し、トランスの出力電圧をダイオードで整流し、整流された脈流を平滑用のコンデンサーで平滑な直流とすることに加えて、出力電圧をフィードバックして出力電圧を一定の電圧に安定化する安定化回路を内蔵する。安定化回路を内蔵する電源は、大別して２種の回路がある。最近多く使用される電源は、スイッチング電源と呼ばれるものである。この電源は、交流１００Ｖを整流して直流に変換し、この直流をスイッチング素子で、数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの周期でスイッチングして高い周波数の交流に変換し、高周波の交流をトランスで電圧変換し、トランスの出力側をダイオードで整流して、平滑コンデンサーで平滑な直流とする。この電源は、スイッチング素子をオンオフに切り換えるデューティーで出力電圧を安定化させる。このため、全体の回路構成が複雑で高価になる欠点がある。したがって、発光ダイオードを光源に使用する照明装置は、電球等に比較して電源が極めて高価になり、装置全体を安価にするのが難しい欠点がある。
【０００８】
本考案は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本考案の重要な目的は、電源を極めて安価にして装置全体を著しく低コストにできる発光ダイオードの照明装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本考案の発光ダイオードの照明装置は、交流の商用電源を直接印加して点灯できるように複数個を線状に配列して直列接続してなる発光ダイオード１と、直列に接続している発光ダイオード１の両端にリード線７を介して連結されて発光ダイオード１を交流の商用電源のコンセントに脱着できるように連結するプラグ６とを備える。この照明装置は、プラグ６を商用電源のコンセントに連結し、交流の商用電源で直接に発光ダイオード１を点灯する。
【００１０】
本考案の請求項２の発光ダイオードの照明装置は、交流の商用電源を整流するダイオード２と、このダイオード２の出力側に接続されると共に、ダイオード２の出力を印加して点灯できるように複数個を線状に配列して直列接続してなる発光ダイオード１と、線状に配列している発光ダイオード１を挿入している透光管３とを備える。この照明装置は、交流の商用電源を整流して、透光管３の内部に配設している複数の発光ダイオード１を点灯する。
【００１１】
本考案の請求項３の発光ダイオードの照明装置は、ダイオード２を、交流の商用電源のコンセントに接続するプラグ６に内蔵させている。本考案の請求項４の発光ダイオードの照明装置は、ダイオード２の出力側に平滑コンデンサー５を接続している。さらに、本考案の請求項５の発光ダイオードの照明装置は、ダイオード２をダイオードブリッジ４としている。
【００１２】
本考案の請求項６の発光ダイオードの照明装置は、線状に配列して連結されると共に、通電方向を同じ方向として直列接続してなる２０〜２５０個の発光ダイオード１と、線状に配列している発光ダイオード１を挿入している透光管３と、直列に接続している発光ダイオード１の両端にリード線７を介して連結されて発光ダイオード１を交流の商用電源のコンセントに脱着できるように連結するプラグ６とを備える。この照明装置は、プラグ６を商用電源のコンセントに連結し、交流の商用電源で直接に発光ダイオード１を点灯する。
【００１３】
本考案の請求項７の発光ダイオードの照明装置は、通電方向が互いに逆方向となるように一対の発光ダイオード１を並列接続してダイオード対８とし、２０〜２５０個のダイオード対８をさらに線状に配列して連結すると共に、線状に配列している発光ダイオード１を透光管３に挿通し、さらに直列に接続しているダイオード対８の両端を、リード線７を介して、交流の商用電源のコンセントに脱着できるように連結するプラグ６に連結している。この照明装置は、プラグ６を商用電源のコンセントに連結して、交流の商用電源で直接に全ての発光ダイオード１を点灯する。
【００１４】
本考案の請求項８の発光ダイオードの照明装置は、透光管３を可撓性のチューブとしている。本考案の請求項９の発光ダイオードの照明装置は、透光管３をガラス又は硬質のプラスチックとしている。本考案の請求項１０の発光ダイオードの照明装置は、透光管３の両端を防水構造にシールしている。さらに、本考案の請求項１１の発光ダイオードの照明装置は、隣接する発光ダイオード１を、互いにリードを直接に連結して直列に直線状に連結している。
【００１５】
【考案の実施の形態】
以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本考案の技術思想を具体化するための発光ダイオードの照明装置を例示するものであって、本考案は照明装置を下記のものに特定しない。
【００１６】
さらに、この明細書は、実用新案登録請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「実用新案登録請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、実用新案登録請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１７】
図１ないし図３に示す照明装置は、交流である商用電源を整流するダイオード２と、このダイオード２の出力側に接続されると共に、ダイオード２の出力電圧を印加して点灯できるように複数個を線状に配列して直列接続してなる発光ダイオード１と、線状に配列している発光ダイオード１を挿入している透光管３とを備えている。
【００１８】
図１の照明装置は、４個のダイオード２をブリッジに接続しているダイオードブリッジ４で交流を整流する。ダイオードブリッジ４は、図４に示すように、交流を両波整流するので発光ダイオード１を効率よく明るく点灯できる。とくに、平滑コンデンサーを接続しないで発光ダイオード１を明るく効率よく発光できる。ただし、ダイオードは、必ずしもダイオードブリッジとする必要はなく、図３に示すように、ひとつのダイオード２で片波整流して発光ダイオード１を点灯することもできる。
【００１９】
さらに、図１と図３の照明装置は、ダイオード２の出力側に平滑コンデンサー５を接続している。平滑コンデンサー５は電解コンデンサーで、ダイオード２から出力される脈流を平滑な直流とする。平滑コンデンサー５をダイオード２の出力側に接続している照明装置は、ダイオード２の出力側を平滑化するので、半波整流のダイオード２で発光ダイオード１を明るく点灯できる。
【００２０】
ダイオード２は、たとえば交流１００Ｖの商用電源を整流する場合、ダイオード２の出力側の電圧、とくに平滑コンデンサー５を接続している回路の出力電圧は約１４０Ｖとなる。平滑コンデンサーを接続しない場合、ダイオードの平均出力電圧は１４０Ｖよりも低くなり、とくに半波整流するダイオードの出力電圧は両波整流するダイオードの出力電圧よりも低くなる。
【００２１】
ダイオード２は、図４に示すように、交流の商用電源のコンセントに接続するプラグ６に内蔵させている。この構造は、プラグ６から直流が出力されるので、プラグ６に直接に発光ダイオード１を接続して点灯できる。さらに、図のプラグ６は、ダイオード２に加えて平滑コンデンサー５も内蔵しているので、発光ダイオード１を明るく高輝度に点灯できる特長がある。
【００２２】
さらに、図５と図６に示す照明装置は、ダイオードを備えることなく交流の商用電源で直接に発光ダイオード１を点灯する。図５の照明装置は、２０〜２５０個の発光ダイオード１を互いに線状に配列して連結している。線状に連結される発光ダイオード１は、通電方向が同じ方向になるようにして直列に接続される。
【００２３】
この照明装置は、線状に配列して直列に接続している発光ダイオード１を透光管３に入れて、直列接続している発光ダイオード１の両端にリード線７を接続し、これらのリード線７をプラグ６に接続している。プラグ６は、交流の商用電源のコンセントに脱着できるように連結するものである。この照明装置は、プラグ６を商用電源のコンセントに連結すると、交流の商用電源で直接に全ての発光ダイオード１を点灯することができる。この照明装置の発光ダイオード１は、交流の半サイクルの周期にのみ通電されて点灯する。したがって、交流の周波数である５０又は６０Ｈｚに同期して、その半サイクルで点滅される。目はこの周波数の点滅を識別できないので、発光ダイオード１は連続して点灯するように見える。発光ダイオード１は、半サイクルにのみ通電されるので、ピーク電流に対する平均電流が小さくなる。このため、ピーク電流を発光ダイオード１の定格電流よりも大きくして、明るく発光させる。したがって、照明装置は、直列に接続する発光ダイオード１の個数を少なくし、発光ダイオード１のピーク電流を大きくして発光ダイオード１が過電流で破壊されるのを防止できる。
【００２４】
さらに、図６の照明装置は、通電方向が互いに逆方向となるように一対の発光ダイオード１を逆向きに並列接続してダイオード対８とし、２０〜２５０個のダイオード対８をさらに線状に配列して連結している。また、線状に配列している発光ダイオード１を透光管３に挿通し、直列に接続しているダイオード対８の両端を、リード線７でもって、交流の商用電源のコンセントに脱着できるように連結するプラグ６に連結している。
【００２５】
この照明装置は、プラグ６を商用電源のコンセントに連結して、交流の商用電源で直接に全ての発光ダイオード１を点灯することができる。この照明装置の発光ダイオード１は、互いに逆方向に並列接続している一対の発光ダイオード１を、交流の半サイクルの周期に交互に通電して点灯する。したがって、ひとつの発光ダイオード１は、交流の周波数である５０又は６０Ｈｚに同期して、その半サイクルで点滅されるが、ダイオード対８の発光ダイオード１はいずれか一方が発光される。この照明装置も、発光ダイオード１の点滅を識別できないので、発光ダイオード１は連続して点灯するように見える。この照明装置も、各々の発光ダイオード１を、半サイクルにのみ通電するので、ピーク電流に対する平均電流が小さくなる。したがって、ピーク電流を発光ダイオード１の定格電流よりも大きくして、明るく発光できる。したがって、照明装置は、直列に接続するダイオード対８の個数を少なくし、発光ダイオード１のピーク電流を大きくして発光ダイオード１が過電流で破壊されるのを防止できる。図５と図６の照明装置は、ダイオードと平滑コンデンサーを必要としないので、発光ダイオード１を点灯するための電源を極めて安価に製造できる特長がある。
【００２６】
発光ダイオード１を直列に接続する個数は、ダイオード２の出力を印加して点灯できるような個数とし、あるいは交流を直接に供給して点灯できる個数とする。交流の商用電源は、国や地域によって１００Ｖ〜２４０Ｖと異なる。したがって、直列接続される発光ダイオードの個数は、使用する商用電源の電圧に応じて最適な個数に変更する。たとえば、商用電源の交流電圧が１００Ｖ〜１２０Ｖである国や地域においては、直列接続する発光ダイオードの個数を２０〜１００個とする。また、商用電源の交流電圧が２００Ｖ〜２４０Ｖである国や地域においては、直列接続する発光ダイオードの個数を４０〜２５０個とする。
【００２７】
さらに、発光ダイオード１の順電圧は、素子の半導体材料や発光色、さらに素子のタイプ等により一定でない。半導体素子を窒化ガリウム系化合物半導体素子とする青色発光ダイオードや緑色発光ダイオードは、順電圧が３．５〜４．６Ｖと高いものが多いので、直列に接続する発光ダイオードの個数を、たとえば２５〜１００個として少なくし、赤色発光ダイオードは、順電圧が１．８〜３Ｖと低いものが多いので、直列に接続する発光ダイオードの個数をたとえば５０〜２５０個として多くして、ダイオードの出力電圧で、あるいは交流を直接に供給して点灯できるようにする。したがって、交流１００Ｖの商用電源で使用する場合においては、青色発光ダイオードや緑色発光ダイオードを直列に接続する個数を、たとえば２５〜４０個とし、赤色発光ダイオードを直列に接続する個数を、たとえば５０〜１００個とする。
【００２８】
さらに、照明装置は、異なる発光色の発光ダイオードを混合させて直列に接続することもできる。この照明装置は、たとえば、青色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、赤色発光ダイオード等の発光色が異なる複数の発光ダイオードを種々に組み合わせて接続することができる。異なる発光色の発光ダイオードを組み合わせて直列に接続する場合も、直列に接続する個数は、交流を直接に印可して点灯できる個数とし、あるいはダイオードの出力を印加して点灯できるような個数とする。直列接続される個数は、組み合わせる発光ダイオードの色とその割合とで決定される。すなわち、順電圧の高い発光色の発光ダイオードの割合を多くして、順電圧の低い発光色の発光ダイオードの割合を少なくすると、全体としての個数は少なくなる。反対に、順電圧の高い発光色の発光ダイオードの割合を少なくして、順電圧の低い発光色の発光ダイオードの割合を多くすると、全体としての個数は多くなる。このように、種々の発光色の発光ダイオードを組み合わせてなる照明装置は、たとえば、イルミネーション等の装飾用の照明として使用できる。
【００２９】
ダイオード２で整流した直流を供給する照明装置に比較して、交流を直接に供給する図５と図６の照明装置は、図１と図３に示す照明装置に比較して平均電流が小さくなる。図１と図３の照明装置は、発光ダイオード１に連続電流を流し、図５と図６の照明装置は発光ダイオード１に断続的に電流を流すからである。このため、図５と図６に示すように、交流を直接に発光ダイオード１に供給する照明装置は、直列に接続する発光ダイオード１の個数を少なくして、ピーク電流を大きくすることができる。このため、図５と図６の照明装置は、２０〜２５０個の発光ダイオード１を直列に接続して、発光ダイオード１を点灯することができる。
【００３０】
さらにまた、照明装置は、発光ダイオード１を明るく点灯する場合は、直列に接続する個数を少なくして電流を大きくし、反対に発光ダイオード１を低い輝度で発光させる場合は、直列に接続する発光ダイオード１の個数を多くして電流を小さくする。
【００３１】
透光管３は、可撓性のチューブである。この照明装置は、透光管３を種々の形状に変形して使用できる特長がある。ただ、透光管３は、ガラス管や硬質のプラスチック管も使用できる。また、透光管３は、着色して種々の色にできる。図１、図３、図５及び図６に示す照明装置は、透光管３の両端からリード線７を引き出している。リード線７は、図２に示すように、透光管３の一端から外部に引き出すこともできる。
【００３２】
透光管３は、両端を防水構造にシールすることができる。この照明装置は、透光管３の内部に水分が浸入するのを防止できる。このため、発光ダイオード１のリード等が腐食するのを防止できる。また、透光管３を水中に設置する用途にも使用できる。
【００３３】
透光管３に入れる発光ダイオード１は、発光ダイオード１のリードを直接に連結して直列に直線状に連結している。発光ダイオード１のリードは半田付けし、あるいは溶接して直接に連結できる。発光ダイオード１のリードを直接に連結する構造は、発光ダイオード１を互いに接近して配設できる。また、透光管３の全周に発光ダイオード１の光を放射できる。ただし、特定の方向に強い光を放射するようにしてなる発光ダイオード１は、透光管３の全周に均一に光を放射するのではなく、特定の方向に強い光を放射し、その他の方向には点灯しているのを確認できる程度の光を放射する。図２に示すように、発光ダイオード１の方向を揃えて透光管３に収納する照明装置は、各々の発光ダイオード１が、特定の方向に強い光を放射する。
【００３４】
【考案の効果】
本考案の発光ダイオードの照明装置は、電源を極めて安価にして装置全体を著しく低コストにできる特長がある。それは、本考案の照明装置が、従来のように、回路構成が複雑で高価な電源を使用することなく、交流である商用電源で、複数個を線状に接続してなる発光ダイオードを点灯しているからである。
【００３５】
とくに、本考案の請求項２の照明装置は、交流である商用電源を整流するダイオードの出力側に、複数個を線状に直列接続してなる発光ダイオードを接続しており、交流の商用電源を整流して複数の発光ダイオードを点灯している。この照明装置は、商用電源を整流する安価なダイオードを使用するので、低コストに製造して、しかも安定して複数の発光ダイオードを点灯できる。
【００３６】
さらに、本考案の請求項６の照明装置は、通電方向を同じ方向として互いに線状に直列接続してなる２０〜２５０個の発光ダイオードの両端にリード線を介してプラグを連結しており、請求項７の照明装置は、一対の発光ダイオードを通電方向が互いに逆方向となるように並列接続したダイオード対を２０〜２５０個線状に配列して連結して、ダイオード対の両端をリード線を介してプラグに連結している。これらの構造の照明装置は、プラグを商用電源のコンセントに連結して、交流の商用電源で直接に全ての発光ダイオードを点灯する。したがって、これらの照明装置も複雑な電源を必要とせず、複数の発光ダイオードにプラグを接続してなる極めて簡単な構造として、装置全体を著しく低コストにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の一実施例にかかる発光ダイオードの照明装置の回路図
【図２】本考案の一実施例にかかる発光ダイオードの照明装置の斜視図
【図３】本考案の他の実施例にかかる発光ダイオードの照明装置の回路図
【図４】ダイオードを内蔵するプラグの一例を示す概略構成図
【図５】本考案の他の実施例にかかる発光ダイオードの照明装置の概略構成図
【図６】本考案の他の実施例にかかる発光ダイオードの照明装置の概略構成図
【符号の説明】
１…発光ダイオード
２…ダイオード
３…透光管
４…ダイオードブリッジ
５…平滑コンデンサー
６…プラグ
７…リード線
８…ダイオード対[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a lighting device using a plurality of light emitting diodes, and more particularly, to a lighting device in which a plurality of light emitting diodes are linearly connected.
[0002]
[Prior art]
A light emitting diode has no equivalent to a filament of a light bulb, and emits light at a pn junction of a semiconductor. For this reason, there is a feature that the lifetime is so long as to be incomparable with a light bulb, and the luminous efficiency is high. Further, since the light emitting diode is a point light source having a small light emission output, a light source having a free shape can be realized by arranging a large number of the light sources in an array of characters, figures, and the like. For example, by arranging a large number of light emitting diodes in the shape of a character or a figure, it is possible to realize illumination that approximates neon signs. Lighting of a light-emitting diode does not apply a high voltage unlike a neon sign, so it has features that insulation is simple, maintenance and inspection are easy, and that the light-emitting diode can be installed in a safe state.
[0003]
A lighting device in which a large number of light emitting diodes are arranged in a straight line has been developed by taking advantage of such features of the light emitting diodes (Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-174497
This publication describes a light emitting diode array. In the light emitting diode array, a large number of light emitting diodes are arranged and fixed on a flexible wiring board, and are housed in a cylindrical case.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The light emitting diode array turns on the light emitting diodes by connecting the wiring substrate to a power supply. The power source changes AC 100V of commercial power to DC voltage for lighting the light emitting diode. The power supply needs to be designed in consideration of the lighting characteristics of the light emitting diode, more precisely, the voltage-current characteristics. The voltage-current characteristics of the light emitting diode are different in principle from the filament light source. This is because the electric resistance of the pn junction of the diode greatly varies depending on the supply voltage. The electrical resistance of a pn junction of a diode varies significantly with supply voltage. At the pn junction of a light emitting diode, little current flows when the supply voltage is low. When the voltage is gradually increased and becomes higher than the specified voltage, the current rapidly increases. Therefore, the light emitting diode needs to be lit at a specified voltage.
[0007]
As a power supply for lighting the light emitting diode, a constant voltage / constant current power supply is used to realize this. The constant-voltage / constant-current power supply converts AC 100V into the lighting voltage of the light emitting diode with a transformer, rectifies the output voltage of the transformer with a diode, and converts the rectified pulsating current to a smooth DC with a smoothing capacitor. Then, a stabilizing circuit for stabilizing the output voltage to a constant voltage by feeding back the output voltage is built in. There are roughly two types of power supplies having a built-in stabilizing circuit. A power supply that is frequently used recently is called a switching power supply. This power supply rectifies 100V AC and converts it to DC. This DC is switched by a switching element at a cycle of several tens of kHz to several hundreds of kHz to convert it to high frequency AC, and the high frequency AC is converted to voltage by a transformer. After conversion, the output side of the transformer is rectified by a diode and converted to a smooth direct current by a smoothing capacitor. This power supply stabilizes the output voltage with a duty for switching the switching element on and off. Therefore, there is a disadvantage that the entire circuit configuration is complicated and expensive. Therefore, a lighting device using a light emitting diode as a light source has a disadvantage in that the power supply is extremely expensive compared to a light bulb or the like, and it is difficult to make the entire device inexpensive.
[0008]
The present invention has been developed to solve this drawback. An important object of the present invention is to provide a light emitting diode illuminating device in which the power supply can be made extremely inexpensive and the whole device can be made extremely low cost.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The light emitting diode lighting device of the present invention includes a plurality of light emitting diodes 1 which are arranged in a line and connected in series so that they can be turned on by directly applying an AC commercial power supply, and a light emitting diode connected in series. A plug 6 is connected to both ends of the light emitting diode 1 via lead wires 7 and connects the light emitting diode 1 to an outlet of an AC commercial power supply so as to be detachable therefrom. In this lighting device, a plug 6 is connected to an outlet of a commercial power supply, and the light emitting diode 1 is directly turned on by an AC commercial power supply.
[0010]
The light emitting diode lighting apparatus according to the second aspect of the present invention includes a diode 2 for rectifying an AC commercial power supply, and a plurality of diodes 2 connected to the output side of the diode 2 so that the output of the diode 2 can be applied and turned on. The light emitting diode 1 includes a plurality of light emitting diodes 1 arranged in a line and connected in series, and a light transmitting tube 3 into which the light emitting diodes 1 arranged in a line are inserted. This lighting device rectifies an AC commercial power supply and turns on a plurality of light emitting diodes 1 disposed inside the light transmitting tube 3.
[0011]
In the light emitting diode lighting apparatus according to the third aspect of the present invention, the diode 2 is incorporated in a plug 6 connected to an outlet of an AC commercial power supply. According to the light emitting diode lighting device of the present invention, a smoothing capacitor 5 is connected to the output side of the diode 2. Further, in the light emitting diode lighting device according to claim 5 of the present invention, the diode 2 is a diode bridge 4.
[0012]
The light-emitting diode illuminating device according to claim 6 of the present invention is linearly arranged with 20 to 250 light-emitting diodes 1 connected and connected in series with the same energizing direction. The light-emitting diode 1 is inserted into the light-transmitting tube 3 and both ends of the light-emitting diode 1 connected in series are connected to both ends of the light-emitting diode 1 via lead wires 7 so that the light-emitting diode 1 is attached to and detached from an AC commercial power outlet. And a plug 6 to be connected as much as possible. In this lighting device, a plug 6 is connected to an outlet of a commercial power supply, and the light emitting diode 1 is directly turned on by an AC commercial power supply.
[0013]
In the lighting device for a light emitting diode according to claim 7 of the present invention, a pair of light emitting diodes 1 are connected in parallel so that the energizing directions are opposite to each other to form a diode pair 8, and 20 to 250 diode pairs 8 are further connected. The light-emitting diodes 1 arranged in a line are inserted into the light transmitting tube 3, and both ends of the diode pair 8 connected in series are connected to each other via a lead wire 7. The plug 6 is detachably connected to a commercial power outlet. In this lighting device, a plug 6 is connected to an outlet of a commercial power supply, and all the light-emitting diodes 1 are directly turned on by an AC commercial power supply.
[0014]
In the light emitting diode lighting device according to the present invention, the light transmitting tube 3 is a flexible tube. In the illuminating device for a light emitting diode according to the ninth aspect of the present invention, the light transmitting tube 3 is made of glass or hard plastic. In the lighting device for a light emitting diode according to a tenth aspect of the present invention, both ends of the light transmitting tube 3 are sealed in a waterproof structure. Further, in the light emitting diode lighting apparatus according to the eleventh aspect of the present invention, the adjacent light emitting diodes 1 are connected linearly in series by directly connecting the leads to each other.
[0015]
[Embodiment of the invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below illustrates a light emitting diode lighting device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the lighting device as follows.
[0016]
Further, in this specification, in order to make it easy to understand the claims of the utility model registration, the numbers corresponding to the members shown in the examples are referred to as "the column of the claims for utility model registration" and " In the column of "means of the above". However, the members indicated in the claims of the utility model registration are not specified as the members of the embodiment.
[0017]
The lighting device shown in FIGS. 1 to 3 includes a diode 2 for rectifying an AC commercial power supply, and a plurality of lighting devices connected to the output side of the diode 2 and capable of lighting by applying the output voltage of the diode 2. Are linearly arranged and connected in series, and a light transmitting tube 3 into which the linearly arranged light emitting diodes 1 are inserted.
[0018]
The illuminating device of FIG. 1 rectifies an alternating current with a diode bridge 4 connecting four diodes 2 to the bridge. As shown in FIG. 4, the diode bridge 4 rectifies both sides of the alternating current, so that the light emitting diode 1 can be efficiently lit brightly. In particular, the light emitting diode 1 can emit light brightly and efficiently without connecting a smoothing capacitor. However, the diode does not necessarily need to be a diode bridge, and the light emitting diode 1 can be lit by one-wave rectification by one diode 2 as shown in FIG.
[0019]
1 and 3 further comprises a smoothing capacitor 5 connected to the output side of the diode 2. The smoothing capacitor 5 is an electrolytic capacitor and converts the pulsating current output from the diode 2 into a smooth direct current. The lighting device in which the smoothing capacitor 5 is connected to the output side of the diode 2 smoothes the output side of the diode 2, so that the light emitting diode 1 can be brightly lit by the half-wave rectified diode 2.
[0020]
When the diode 2 rectifies, for example, a commercial power supply of AC 100 V, the voltage on the output side of the diode 2, particularly the output voltage of the circuit to which the smoothing capacitor 5 is connected, becomes about 140 V. When the smoothing capacitor is not connected, the average output voltage of the diode becomes lower than 140 V, and in particular, the output voltage of the half-wave rectifying diode becomes lower than the output voltage of the double-wave rectifying diode.
[0021]
As shown in FIG. 4, the diode 2 is incorporated in a plug 6 connected to an outlet of an AC commercial power supply. In this structure, since a direct current is output from the plug 6, the light emitting diode 1 can be directly connected to the plug 6 to light up. Further, the plug 6 shown in the figure incorporates the smoothing capacitor 5 in addition to the diode 2, and thus has a feature that the light emitting diode 1 can be lit brightly and with high brightness.
[0022]
Further, the lighting device shown in FIGS. 5 and 6 directly turns on the light emitting diode 1 with an AC commercial power supply without a diode. In the lighting device of FIG. 5, 20 to 250 light emitting diodes 1 are linearly arranged and connected to each other. The light-emitting diodes 1 connected in a line are connected in series such that the energizing directions are the same.
[0023]
In this lighting device, the light emitting diodes 1 arranged in a line and connected in series are put into a light transmitting tube 3, and lead wires 7 are connected to both ends of the light emitting diodes 1 connected in series, and these leads are connected. Wire 7 is connected to plug 6. The plug 6 is detachably connected to an outlet of an AC commercial power supply. In this lighting device, when the plug 6 is connected to the outlet of the commercial power supply, all the light-emitting diodes 1 can be directly turned on by the AC commercial power supply. The light emitting diode 1 of this lighting device is energized and turned on only in a cycle of an AC half cycle. Therefore, it flashes in half a cycle in synchronization with the AC frequency of 50 or 60 Hz. Since the eyes cannot discern the blinking of this frequency, the light emitting diode 1 appears to be lit continuously. Since the light emitting diode 1 is energized only for a half cycle, the average current with respect to the peak current is small. For this reason, the peak current is made larger than the rated current of the light emitting diode 1 to emit light brightly. Therefore, the lighting device can reduce the number of light emitting diodes 1 connected in series, increase the peak current of the light emitting diodes 1, and prevent the light emitting diodes 1 from being destroyed by overcurrent.
[0024]
Further, in the lighting device of FIG. 6, a pair of light emitting diodes 1 are connected in parallel in the opposite direction so that the energizing directions are opposite to each other to form a diode pair 8, and 20 to 250 diode pairs 8 are further linearly formed. They are arranged and connected. In addition, the light emitting diodes 1 arranged in a line are inserted into the light transmitting tube 3, and both ends of the diode pair 8 connected in series can be connected to and disconnected from an outlet of an AC commercial power supply with the lead wire 7. Connected to the plug 6.
[0025]
In this lighting device, the plug 6 is connected to an outlet of a commercial power supply, and all the light emitting diodes 1 can be directly turned on by an AC commercial power supply. The light-emitting diodes 1 of this lighting device are turned on by alternately energizing a pair of light-emitting diodes 1 connected in parallel in opposite directions in a cycle of an AC half cycle. Therefore, one light emitting diode 1 blinks in half a cycle in synchronization with the AC frequency of 50 or 60 Hz, but one of the light emitting diodes 1 of the diode pair 8 emits light. Also in this lighting device, since the blinking of the light emitting diode 1 cannot be identified, the light emitting diode 1 appears to be continuously turned on. Also in this lighting device, since each light emitting diode 1 is energized only for a half cycle, the average current with respect to the peak current is small. Therefore, the peak current can be made larger than the rated current of the light emitting diode 1 to emit light brightly. Therefore, the lighting apparatus can reduce the number of the diode pairs 8 connected in series, increase the peak current of the light emitting diode 1, and prevent the light emitting diode 1 from being damaged by overcurrent. The lighting devices shown in FIGS. 5 and 6 do not require a diode and a smoothing capacitor, and thus have a feature that a power supply for lighting the light emitting diode 1 can be manufactured at extremely low cost.
[0026]
The number of light-emitting diodes 1 connected in series is such that the output of the diode 2 can be applied and turned on, or the number of light-emitting diodes 1 that can be turned on by directly supplying alternating current. The AC commercial power supply differs from 100 V to 240 V depending on the country or region. Therefore, the number of light emitting diodes connected in series is changed to an optimum number according to the voltage of the commercial power supply to be used. For example, in a country or region where the AC voltage of the commercial power supply is 100 V to 120 V, the number of light emitting diodes connected in series is 20 to 100. In countries and regions where the AC voltage of the commercial power supply is 200 V to 240 V, the number of light emitting diodes connected in series is 40 to 250.
[0027]
Further, the forward voltage of the light emitting diode 1 is not constant depending on the semiconductor material and light emission color of the element, the type of the element, and the like. Many blue light-emitting diodes and green light-emitting diodes using gallium nitride-based compound semiconductor elements as semiconductor elements have forward voltages as high as 3.5 to 4.6 V. Therefore, the number of light-emitting diodes connected in series is, for example, 25 to Since the forward voltage of the red light emitting diodes is as low as 1.8 to 3 V in many cases, the number of light emitting diodes connected in series is increased to, for example, 50 to 250. Alternatively, the lighting can be performed by directly supplying alternating current. Therefore, when using a commercial power supply of AC 100 V, the number of blue light-emitting diodes and green light-emitting diodes connected in series is, for example, 25 to 40, and the number of red light-emitting diodes connected in series is, for example, 50 to 50. It is assumed to be 100 pieces.
[0028]
Furthermore, the lighting device can also mix light emitting diodes of different emission colors and connect them in series. In this lighting device, for example, a plurality of light emitting diodes having different emission colors such as a blue light emitting diode, a green light emitting diode, and a red light emitting diode can be connected in various combinations. Even when light emitting diodes of different emission colors are combined in series and connected in series, the number connected in series should be a number that can be turned on by directly applying alternating current, or a number that can be turned on by applying the output of the diode. . The number connected in series is determined by the colors of the light emitting diodes to be combined and the ratio thereof. That is, when the ratio of the light emitting diodes of the light emitting color with the high forward voltage is increased and the ratio of the light emitting diode of the light emitting color with the low forward voltage is reduced, the number as a whole is reduced. Conversely, if the ratio of the light emitting diodes of the light emitting color with the high forward voltage is reduced and the ratio of the light emitting diode of the light emitting color with the low forward voltage is increased, the number as a whole increases. As described above, a lighting device formed by combining light-emitting diodes of various colors can be used as decorative lighting such as illumination.
[0029]
5 and 6, which supply AC directly, have a lower average current than the lighting device shown in FIGS. 1 and 3, as compared to the lighting device which supplies direct current rectified by the diode 2. . This is because the lighting devices of FIGS. 1 and 3 apply a continuous current to the light-emitting diode 1, and the lighting devices of FIGS. For this reason, as shown in FIGS. 5 and 6, in the lighting device that supplies the alternating current directly to the light emitting diodes 1, the peak current can be increased by reducing the number of the light emitting diodes 1 connected in series. For this reason, the lighting devices of FIGS. 5 and 6 can light up the light emitting diodes 1 by connecting 20 to 250 light emitting diodes 1 in series.
[0030]
Furthermore, the lighting device increases the current by reducing the number connected in series when the light emitting diode 1 is lit brightly, and conversely, when the light emitting diode 1 emits light with low brightness, the light emitting diode 1 is connected in series. The number of diodes 1 is increased to reduce the current.
[0031]
The light transmitting tube 3 is a flexible tube. This lighting device has a feature that the light-transmitting tube 3 can be deformed into various shapes and used. However, a glass tube or a hard plastic tube can also be used as the light transmitting tube 3. The light-transmitting tube 3 can be colored to have various colors. In the lighting devices shown in FIGS. 1, 3, 5 and 6, lead wires 7 are drawn out from both ends of the light transmitting tube 3. As shown in FIG. 2, the lead wire 7 can be drawn out from one end of the light transmitting tube 3 to the outside.
[0032]
Both ends of the light transmitting tube 3 can be sealed in a waterproof structure. This lighting device can prevent moisture from entering the inside of the light transmitting tube 3. Therefore, it is possible to prevent the leads and the like of the light emitting diode 1 from being corroded. Further, it can also be used for installing the light transmitting tube 3 in water.
[0033]
The light emitting diode 1 to be put in the light transmitting tube 3 has the leads of the light emitting diode 1 directly connected and connected linearly in series. The leads of the light emitting diode 1 can be directly connected by soldering or welding. The structure in which the leads of the light emitting diode 1 are directly connected allows the light emitting diodes 1 to be arranged close to each other. Further, the light of the light emitting diode 1 can be radiated all around the light transmitting tube 3. However, the light emitting diode 1 configured to emit strong light in a specific direction does not uniformly emit light over the entire circumference of the light-transmitting tube 3, but emits strong light in a specific direction. In the direction, it emits light enough to be lit. As shown in FIG. 2, in the lighting device in which the light emitting diodes 1 are housed in the light transmitting tube 3 in the same direction, each light emitting diode 1 emits strong light in a specific direction.
[0034]
[Effect of the invention]
The light emitting diode lighting device of the present invention has a feature that the power supply can be made extremely inexpensive and the whole device can be made extremely low cost. That is, the lighting device of the present invention illuminates a plurality of LEDs connected in a line with a commercial power source that is an alternating current without using an expensive power source having a complicated circuit configuration as in the related art. Because it is.
[0035]
In particular, the lighting device according to claim 2 of the present invention is configured such that a plurality of light emitting diodes, which are connected in series in a line, are connected to an output side of a diode that rectifies an AC commercial power supply. To light up a plurality of light emitting diodes. Since this lighting device uses an inexpensive diode for rectifying commercial power, it can be manufactured at low cost and can stably light a plurality of light emitting diodes.
[0036]
Further, in the lighting device according to claim 6 of the present invention, plugs are connected via lead wires to both ends of 20 to 250 light emitting diodes which are linearly connected to each other in series with the same energizing direction, The lighting device according to claim 7, wherein 20 to 250 pairs of light-emitting diodes are connected in parallel so that the directions of conduction are opposite to each other, and are connected in a line, and both ends of the diode pair are lead wires. Is connected to the plug via. In the lighting devices having these structures, a plug is connected to an outlet of a commercial power supply, and all the light emitting diodes are turned on directly by an AC commercial power supply. Therefore, these lighting devices also do not require a complicated power supply, and have a very simple structure in which plugs are connected to a plurality of light emitting diodes, so that the entire device can be significantly reduced in cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of an LED lighting device according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a perspective view of an LED lighting device according to an embodiment of the present invention; FIG. 3 is another embodiment of the present invention; FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a light emitting diode lighting device according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a light emitting diode lighting device according to another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a light emitting diode lighting device according to another embodiment of the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light-emitting diode 2 ... Diode 3 ... Transparent tube 4 ... Diode bridge 5 ... Smoothing capacitor 6 ... Plug 7 ... Lead wire 8 ... Diode pair
