JP3138653U - 発光ダイオードランプ - Google Patents

Abstract

【課題】異なる色温度を有した光を発光することができるＬＥＤランプを提供する。
【解決手段】発光ダイオード（ＬＥＤ）は、ランプ本体、電流制御回路、及びランプ本体内部に配置されたＬＥＤアレイを備えている。ＬＥＤアレイは電流制御回路に電気的に接続されている。ＬＥＤアレイはキャリア部材、第１の光を発光させるためにキャリア部材上に配置された複数の第１ＬＥＤ群、及び第２の光を発光させるためにキャリア部材上に配置された複数の第２ＬＥＤ群を備えている。第１の光及び第２の光は同一色であるが、異なる色温度を持つ。上述のＬＥＤランプは異なる色温度を持つ光を供給する。
【選択図】図１

Description

本考案は照明器具に関する。より具体的には、本考案は発光ダイオード（ＬＥＤ：light emitting diode）ランプに関する。

ＬＥＤは半導体素子である。発光チップは主にＩＩＩ−Ｖ族化学元素を含む化合物半導体材料で作られている。例えば、ＧａＰ、ＧａＡｓ、及びこれらに類する材料であり、電気エネルギーを光に変える原理に基づいた機能を有している。つまり、化合物半導体には、光の粒子（photon）すなわち光（light）を発光するために、エレクトロンとホールの組み合わせを通じて、過剰なエネルギーを放出するために通電されている。ＬＥＤは発光のために加熱すること無しに、若しくは放電すること無しに、発光することが可能である。それゆえ、ＬＥＤの寿命は１００，０００時間に達し、そしてアイドリング時間を必要としないのである。加えて、ＬＥＤは素早い反応速度（約１０^−９秒）、小容量、節電、低公害、高信頼性、そして容易な大量生産という有利点を有している。それゆえに、ＬＥＤ多くの分野で集中的に使用されている。例えば、大型の掲示板、信号機、携帯電話、光学読取装置、ＦＡＸ装置等における光源及び照明である。

現在、ＬＥＤの発光輝度及び効率は、継続して向上している。そしてその間、白色ＬＥＤの大量生産に成功し、ＬＥＤは徐々に照明用途、そしてＬＥＤランプ（例えば電球、街灯、フラッシュ、等）に発展した。しかしながら、通常の省エネルギー型電球、若しくは最近開発されたＬＥＤを問わず、一定の色温度（color temperature）で発光しており、別の色温度を持つ光は電球を交換しない限り、得ることができず、これは使用者が不便となる原因となる。一般的に言えば、色温度の高い白色発光ランプは仕事場、若しくは正確に物体の色を認識することを要求される状況に適している。低い色温度の白色発光ランプは調和の取れた雰囲気を作りだすための、生活環境に適している。それゆえ、異なる色温度の光が、異なる環境及び異なる状況で要求され、一定の色温度を持つ現在のＬＥＤ電球はこの要求を満たすことはできないのである。

したがって、本考案は異なる色温度を有した光を発光することができるＬＥＤランプを提供することを目的とする。

したがって、本考案は、ランプ本体、電流制御回路、及びランプ本体に配置されるＬＥＤアレイを備えたＬＥＤランプを供給する。ＬＥＤアレイは、電流制御回路と電気的に接続されている。ＬＥＤアレイは、第１の光を発光するためにキャリア部材（carrier）上に配置された複数の第１ＬＥＤ群、及び第２の光を発光するためにキャリア部材上に配置された複数の第２ＬＥＤ群を備えているキャリア部材を備えている。第１の光および第２の光は同色であるが異なる色温度を持っている。

本考案の一の実施形態においては、ランプ本体は電極部、及び電極部に接続されたランプシェードを備えており、ＬＥＤアレイはランプシェード内部に配置されており、電極部に電気的に接続されている。

本考案の一の実施形態においては、電流制御回路はランプ本体内部に配置されている。

本考案の一の実施形態においては、電流制御回路はランプ本体外部に配置されている。

本考案の一の実施形態においては、キャリア部材はメタルコアプリント回路基板（ＭＣＰＣＢ：metal core printed circuit board）を備えている。

本考案の一の実施形態においては、第１ＬＥＤ群は、表面実装型デバイス（ＳＭＤ：surface mount device）タイプのパッケージ若しくはピン貫通孔（ＰＴＨ：pin through hole）タイプのパッケージを備えている。

本考案の一の実施形態においては、第２ＬＥＤ群は、ＳＭＤタイプのパッケージ若しくはＰＴＨタイプのパッケージを備えている。

本考案の一の実施形態においては、第１の光及び第２の光は、白色光を含む。加えて、第１の光の色温度は約２２００Ｋ〜９０００Ｋであり、第２の光の色温度は約２２００Ｋ〜９０００Ｋである。

本考案の一の実施形態においては、第１ＬＥＤ群の数は第２ＬＥＤ群の数と同じである。

本考案の一の実施形態においては、第１ＬＥＤ群の数は第２ＬＥＤ群の数と異なっている。

本考案は、ＬＥＤアレイの発光状態を制御するために、ランプ本体の内部に組み込まれた電流制御回路、又は外部電流制御回路を使用することが可能である。これによって、本考案のＬＥＤランプは、使用者の要求を満たすために、異なる色温度を持つ様々な光を供給することができる。

本考案は、電流制御回路、及び異なる色温度を持つ複数のＬＥＤ群を備えているＬＥＤランプを提供する。電流制御回路は、第１の色温度を持つ第１の光を発光させるためだけに、複数の第１ＬＥＤ群を発光させることができる。電流制御回路はまた、第２の色温度を持つ第２の光を発光させるためだけに、複数の第２ＬＥＤ群を発光させることができる。それゆえ、様々な色温度を持つ光を、異なる要求及び状況に従って供給することができる。本考案の精神によれば、本考案のＬＥＤランプは、より多くの色温度を持つ光を供給するために、３以上の色温度を持つＬＥＤを更に備えることができる。

本考案のある実施形態においては、電流制御回路は更に、複数の第１ＬＥＤ群の一部及び複数の第２ＬＥＤ群の一部を、同時に発光させることができる。発光させる第１ＬＥＤ及び第２ＬＥＤの相対的な数を調整することで、色温度が調整される。要約すれば、電流制御回路は０から全ての第１ＬＥＤ群、及び０から全ての第２ＬＥＤ群の発光のために使用され、それによって様々な色温度及び輝度を持つ光を得る。

本考案のＬＥＤランプは、電流制御回路及び異なる色温度を持つ複数のＬＥＤ群を備えている。電流制御回路の制御下では、同一のＬＥＤランプが、異なる要求及び状況に対応するために、様々な色温度を持つ光を提供するのに使用される可能性がある。

本考案の前述の及び他の目的、特徴及び有利点を理解できるようにするために、添付図面を参照しつつ好適な実施形態を以下に詳細に記述する。

前述の一般的な記載及び以下の詳細な説明は単に例示のためのものであり、請求の範囲に記載されている本考案を更に説明することを目的としているにすぎないことは理解されるべきである。

添付の図面は、本考案の更なる理解のために添付したものであり、本考案の一部に組み込まれ、本考案の一部を構成する。本図は、本考案の実施形態を示し、記述と共に、本考案の原理を説明するために提供される。

図１は本考案の実施形態に準じた、ＬＥＤランプの概略断面図である。図１を参照すると、本考案のＬＥＤランプ１００は、ランプ本体１３０、電流制御回路１２０、及びランプ本体１３０内部に配置されたＬＥＤアレイ１１０を備えている。図１からわかるように、ＬＥＤアレイ１１０は電流制御回路１２０と電気的に接続されており、ＬＥＤアレイ１１０はキャリア部材１１３、複数の第１ＬＥＤ群１１１、及び複数の第２ＬＥＤ群１１２を備えている。第１ＬＥＤ群１１１は、第１の光を発光するためにキャリア部材１１３上に配置されている。第２ＬＥＤ群１１２は同様に、第２の光を発光するためにキャリア部材１１３上に配置されている。注目すべきは、第１ＬＥＤ群１１１及び第２ＬＥＤ群１１２によって発光される第１の光及び第２の光は、略同色であるが、異なる色温度を有するということである。

本考案のＬＥＤランプ１００は、異なる形態のランプ、例えば電球、スポットライト等、の形態をとることが可能である。例えば、ＬＥＤ電球のランプ本体１３０は電極部１３２及びランプシェード１３４を備えている。図１からわかるように、ランプシェード１３４は電極部と接続している。ＬＥＤアレイ１１０はランプシェード１３４内部に配置され、電極部１３２と電気的に接続されている。一般的に言えば、通常はランプシェード１３４は、すりガラス、若しくは光が透けて通ることができるプラスチック材料によって製造されており、輝きのないソフトな光を供給するために、不均一な光を拡散することができる。加えて、電極部１３２の形状は、使用時にＬＥＤアレイ１１０のための電球に通電するため、電球ソケットと適合することが求められている。

上記を考慮して、電流制御回路１２０はランプ本体１３４内部若しくはランプ本体１３４の外部に配置することができる。言い換えれば、電流制御回路１２０はランプ本体１３４内部のＬＥＤアレイ１１０に組み込むか、他の閉回路若しくはランプ本体１３４外部のスイッチに組み込むことができる。例えば、電流制御回路１２０がランプ本体１３４内部のＬＥＤアレイ１１０に組み込まれると、電流制御回路１２０は集積回路（ＩＣ）内に組み込むことが可能となる。そして、電流変調機能を持つそのＩＣは、電流制御回路１２０をキャリア部材１１３と電気的に接続させるために、キャリア部材１１３上にはんだ付けされ、これにより、第１ＬＥＤ群及び第２ＬＥＤ群に受け取られる駆動電流を変調させる。加えて、電流制御回路１２０はキャリア部材１１３内部に直列に直接的に一体化することができる。

もし電流制御回路１２０がランプ本体１３４内部に組み込まれれば、それは照明器具の市場に急速に導入される可能性があるということが留意されるべきである。使用者は生活環境において、電力分配システムを変更することなしに、ＬＥＤランプ１００の色温度を首尾よく変更するスイッチを使用することが可能になる。

本考案のＬＥＤアレイ１１０において、キャリア部材１１３は、例えば、ＭＣＰＣＢ若しくは別の優れた熱伝導率を持つキャリア部材である。第１ＬＥＤ群１１１及び第２ＬＥＤ群１１２は、例えば、ＳＭＤタイプのパッケージ若しくはＰＴＨタイプのパッケージである。

例えば、第１ＬＥＤ群１１１及び第２ＬＥＤ群１１２は白色ＬＥＤ群であって良く、第１及び第２ＬＥＤ群１１１，１１２によって発光される光は異なる色温度を持つ。好適な実施形態においては、第１ＬＥＤ群１１１によって発光される第１の光の色温度は、例えば、約２２００Ｋ〜９０００Ｋであり、第２ＬＥＤ群１１２によって発光される第２の光の色温度は、例えば、約２２００Ｋ〜９０００Ｋである。

本実施形態において、第１ＬＥＤ群１１１の数及び第２ＬＥＤ群１１２の数は、実需によって適切に加減することができる。詳細には、第１ＬＥＤ群１１１の数及び第２ＬＥＤ群１１２の数が同じであるとき、全ての第１ＬＥＤ群１１１を、ＬＥＤランプ１００に第１の光の色温度を与えるために点灯させるか、全ての第２ＬＥＤ群１１２を、ＬＥＤランプ１００に第２の光の色温度を当てるために点灯させるか、又は全ての第１ＬＥＤ群１１１及び第２ＬＥＤ群１１２を、ＬＥＤランプ１００に上記２つの色温度の中間の第３の光の色温度を与えるために点灯させることができる。もちろん、ＬＥＤランプ１００の色温度の変調をさらに柔軟にするために、第１ＬＥＤ群１１１及び第２ＬＥＤ群１１２の数の比率は使用時に変更することができる。若しくは、ＬＥＤランプ１００にさらに多様の色温度を供給するために、発光する第１ＬＥＤ群１１１及び第２ＬＥＤ群１１２の数を各々選択することもできる。加えて、本実施形態においては、第１ＬＥＤ群１１１及び第２ＬＥＤ群１１２の相対的な輝度を調節するために、入力電流量も変更可能であり、これにより、さらに多様な色温度を得ることができる。

一般的に言えば、ＬＥＤランプ１００はスイッチと電気的に接続可能であり、使用者はＬＥＤランプ１００のＯＮ／ＯＦＦを制御するためのスイッチを使用することができる。本実施形態においては、ＬＥＤランプ１００内の電流制御回路１２０が、使用者によって何回スイッチが点滅させられたかに従って、ＬＥＤアレイ１１０を駆動する方法を決定することができる。

要約すれば、本考案においては、ＬＥＤランプ１００の色温度は、使用者の異なった要求を満たすために、使用者の要求に従って変更することができ、これによりＬＥＤランプ１００が消費者に広く受け入れられるようになる。

本考案の技術的範囲と精神から逸脱することなく、本考案の構造に対し種々の変形及び変更を施すことが可能であることは、当業者であれば明らかであろう。前述した点に鑑みれば、本考案は、本考案の改変は、以下の請求項及び該請求項の均等の範囲に属するものであることを意図している。

本考案の実施形態に従った、ＬＥＤランプの概略断面図である。

符号の説明

１００ ＬＥＤランプ
１１０ ＬＥＤアレイ
１１１ 第１ＬＥＤ群
１１２ 第２ＬＥＤ群
１１３ キャリア部材
１２０ 電流制御回路
１３０ ランプ本体
１３２ 電極部
１３４ ランプシェード

Claims (11)

1. 発光ダイオードであって、
   ランプ本体と、
   電流制御回路と、
   前記ランプ本体内部に配置されたＬＥＤアレイであって、該ＬＥＤアレイは前記電流制御回路と電気的に接続されており、
   キャリア部材と、
   該キャリア部材上に配置された複数の第１ＬＥＤ群であって、第１の光の発光に適している第１ＬＥＤ群と、
   前記キャリア部材上に配置された複数の第２ＬＥＤ群であって、第２の光の発光に適しており、前記第１の光及び前記第２の光は同一色ではあるが異なる色温度を持つ、第２ＬＥＤ群と、
   を備えている該ＬＥＤアレイと、
   を備えている発光ダイオード。
2. ランプ本体であって、
   電極部と、
   該電極部と接続されたランプシェードであって、
   前記ＬＥＤアレイが前記ランプシェードの内部に配置されていて、前記電極部と電気的に接続されている、ランプシェードと、
   を備えている、請求項１に記載のＬＥＤランプ
3. 前記電流制御回路が前記ランプ本体の内部に配置されている、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
4. 前記制御回路が前記ランプ本体の外部に配置されている、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
5. 前記キャリア部材がメタルコアプリント回路基板を備えている、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
6. 前記第１ＬＥＤ群が、表面実装型デバイスタイプのパッケージ若しくはピン貫通孔タイプのパッケージを備えている、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
7. 前記第２ＬＥＤ群が、ＳＭＤタイプのパッケージ若しくはＰＴＨタイプのパッケージを備えている、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
8. 前記第１の光及び前記第２の光が白色光を含んでいる、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
9. 前記第１の光の色温度が約２２００Ｋ〜９０００Ｋであり、前記第２の光の色温度が約２２００Ｋ〜９０００Ｋである、請求項８に記載のＬＥＤランプ。
10. 前記第１ＬＥＤ群の数が前記第２ＬＥＤ群の数と同じである、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
11. 前記第１ＬＥＤ群の数が前記第２ＬＥＤ群の数と異なっている、請求項１に記載のＬＥＤランプ。

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