JP3151203U - 色彩変化を伴なう発光ユニット及びそれを使用したイルミネーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光複合効果、耐衝撃性、防水性に優れ、電気エネルギーの消費をおさえた、発光ユニット及びそれを使用したイルミネーション装置を提供する。【解決手段】色彩変化を伴なう発光ユニットは外部に混色性と透光性を有する乳白色の合成樹脂製ランプカバーと、ランプベースとを有し、内部にプリント回路基板と、多色発光するオート色彩変化のＬＥＤと前記ＬＥＤに並列で連接されているツェナダイオードと電流制限抵抗と電源供給手段との接続部を有する発光ユニットであって、前記発光ユニットを使用したイルミネーション装置は電源プラグと、交流電圧を直流電圧に転換する電源アッセンブリと複数の前記発光ユニットが導線で連接されて、構成されたイルミネーション装置であって、前記ランプカバー及び電源アッセンブリケース内には絶縁充填物が注入されていることを特徴とする。【選択図】図８

Description

本考案は色彩変化を伴なう発光ユニット及びそれを使用したイルミネーション装置、即ち、電飾や照明のための装置に関する。

近時、各地で建造物やエンタテイメント施設、道路、公園、店舗や各種の空間で、特にイベントが行なわれる際には景観やインテリアとしての効果向上のため、イルミネーションを使用する事が多くなっている。この電飾による装飾は、従前では単色あるいは二色の発光色を有するランプが用いられていたので、その装飾効果は単調であり、点滅させるための装置が複雑で、故障も多く、電気エネルギーの消費量も多く、信頼性に乏しく、寿命が短く、防水性、耐衝撃性及び電気特性の不良のものがあった。

そして、従来は単一の発光ユニット（ランプ）の耐衝撃性が低く、破損が生じ、ランプカバーの材質上、光複合効果が悪く、照光効果も外観も悪く、イルミネーションとして、一部のランプは何らかの原因で、故障してしまうと、それと直列されている他のランプの全てが作動しなくなってしまうものとなっている。

また、最近では光源として多色発光するオート色彩変化のＬＥＤを使ったものもあり、これは単色や二色ランプの装飾や照明での不足点の解消を試みているが、この多色発光するオート色彩変化のＬＥＤの極間電圧を効果的に定値作動電圧範囲内に制御できなかったので、多色発光するオート色彩変化のＬＥＤが常に異常作動状態となってしまう。そして、透明ランプカバー使用のため、使用効果も好ましくなく、耐久性も悪かった。

さらに、この多色発光するオート色彩変化のＬＥＤは複数を直列して、商用電源に直結して、使用する事ができない。そして、従来の回路設計では、主にトランスで電圧降下して、直列する数量を減少する方法で、極間電圧の定値動作電圧の範囲離脱を減軽している。そして、回路構造が複雑となって、使用範囲が制限されてしまう。

本考案が解決しようとする問題点は、従来の製品は発光色彩の単一、光複合効果が悪く、耐衝撃性、防水性も悪く、電気エネルギーを浪費し、信頼性に乏しく、寿命が短く、直列につないだイルミネーション装置とした際に、各ランプの電気上の安定性が低く、ランプのどの一つが故障で切れると、全体が機能しなくなってしまうという点である。

この目的を達成するために、本考案に係る色彩変化を伴なう発光ユニットはランプカバーと、そのランプカバーと密に接合されるランプベースとを有し、内部にプリント回路基板と、多色発光するオート色彩変化のＬＥＤとツェナダイオードと電流制限抵抗と電源供給手段との接続部を有する発光ユニットであって、前記したランプカバーを異なる二色あるいは三色の光を応じる単色合成光にする混色性と透光性を有する乳白色の合成樹脂製で成形するとともに、前記したランプカバー内には絶縁を一つの目的とした透明の絶縁充填物が注入されていることを特徴とし、前記したツェナダイオードは並列で前記したＬＥＤに連接されていることを特徴とし、前記した電流制限抵抗は前記したＬＥＤに連接されていることを特徴としている。

また、本考案に係る色彩変化を伴なう発光ユニットは前記したランプカバーは単層あるいは多層に成形され、単層に成形された時、その厚さは２ｍｍから１２ｍｍであることを特徴とし、前記したランプカバー及びランプベースは別々あるいは一体成形され、別々成形された時のランプカバーの形状と一体成形された時の一体形状は球状、提灯状、柱状、ドーム状のほか、キャラクターなどの異形のものとすることができることを特徴とし、前記した発光ユニットには電源供給手段との接続部として口金を備えていることを特徴としている。

さらに、前記した発光ユニットを使用したイルミネーション装置は電源プラグと、電源アッセンブリ及び複数の前記した発光ユニットが導線で連接されて、構成されたイルミネーション装置において、前記電源アッセンブリはケースと、ケース内でプリント回路基板に連接される整流フィルター回路及び必要に応じて分圧用フィルムコンデンサ、電圧降下用トランスとから構成されていることを特徴とし、前記した電源アッセンブリのケースの内には絶縁充填物が注入されていることを特徴としている。

そして、本考案に係るイルミネーション装置は前記した電源アッセンブリ内の前記した整流フィルター回路は半波整流フィルター回路あるいは全波整流フィルター回路であることとし、その整流フィルター回路の直流出力端は複数の前記した発光ユニットを直列している（発光ユニットの）アッセンブリに並列で連結されていることを特徴とし、前記したイルミネーション装置はその構造が連接形あるいは非連接形に設置され、連接形に設置された時、数百個の前記発光ユニットを具備するイルミネーション装置になることを特徴としている。

本考案に係る色彩変化を伴なう発光ユニット及びそれを使用したイルミネーション装置は上記のように構成されている。そのため、色の混合性能が良くなり、発光も柔らかく、鮮やかになり、美しくなり、優れた堅固度、耐熱性、防水性を有し、製品寿命も長くなるなど、色々な特徴を持っていて、応用の範囲も広がっている。

また、前記したランプカバーの使用によって、前記したＬＥＤから出た各種二色あるいは三色を応じる単色合成光にすることができて、前記した発光ユニットの発光色彩は多彩になる。前記したランプカバー及びケースの中に絶縁充填物を注入することによって、前記したイルミネーション装置全体の堅固度、防水性は強くなる。

前記したツェナダイオードの前記したＬＥＤとの並列使用によって、１、前記したＬＥＤの極間電圧が、定値作動電圧範囲内に安定できて、２、前述したＬＥＤが異なる単色発光、二色発光あるいは発光しない時の回路中の余り電流をバイパスすることができて、３、複数の前記したＬＥＤの直列連接することができて、イルミネーション装置の連接形の設計で、数百個の前記した発光ユニットを具備するイルミネーション装置になって、４、前述した直列しているＬＥＤのうち、幾つかが故障しても、回路全体は正常に動作することができて、前述したイルミネーション装置の安定性、信頼性は高くなる。

分圧用コンデンサの使用によって、前述したイルミネーション装置としての前述した発光ユニットの使用個数は一定の範囲内で、自由に設定することができて、使用用途はさらに、広がっている。

加えて、各前述したＬＥＤの内臓しているコントローラのクロック信号のサイクルのばらつきによって、各前記した発光ユニット色彩の移り変りが同調出来なくなって、ランダムの色彩変化になり、イルミネーションとしては、その色彩変化が各発光ユニットで生じるので、全体として、今までにない、雅趣に富み、満足感を与える独特の電飾効果を演出することができる。

また、構造上、両面プリント回路基板とチップ素子の使用によって、発光ユニット自体の小型化、簡易化ができ、生産も容易に大量にでき、価格も低廉化することができる。発光ユニット内の前記したＬＥＤを複数とすることによって、前記した発光ユニットが、さらに多色を発生でき、華々しい効果が得られる。

図面として示し、実施例で説明したように構成したことで実現した。

次に、本考案の好ましい実施の一例を図面を参照して説明する。図１は本考案の回路連接原理図、図２は本考案の分圧用コンデンサを応用した回路連接原理図、図３は本考案の円筒形外形を備えたランプベース、及び球形外形を備えたランプカバーの全般的外観構造連接略図、図４は本考案の円盤形外形を備えたランプベース、及び円筒形ドーム外形を備えたランプカバーの全般的外観構造連接略図、図５は本考案のランプベース、ランプカバーがインジェクションで球形外形を形成した全般的外観構造連接略図、図６は本考案の円筒形ランプベース側部を導線で貫通して、連接した全般的外観構造連接略図、図７は本考案の円筒形外形を備えたランプベース、及び提灯円筒形外形を備えたランプカバーの全般的外観のネット形構造連接略図、図８は本考案の色彩変化を伴なう発光ユニット構造断面略図である。

これらの図にあって３は色彩変化を伴なう発光ユニット（ランプ）であり、この発光ユニット３は透光性、光複合効果の優れた乳白色合成樹脂製のランプカバー３１を有しており、このランプカバー３１は単層もしくは多層の構造となり、単層の場合の厚さは２ｍｍ〜１２ｍｍが想定され、一般的には５ｍｍから１０ｍｍに設定される。こうすると透光性と光複合効果が良好となる。また、このランプカバー３１は下端にランプベース３２との嵌着部が形成されており、この嵌着部には半径方向に定位のための透孔３３（図８のように）が形成されている。ランプカバー３１を成形する合成樹脂としては、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネートであり、前記したＬＥＤＤ２から出た各種異なる二色あるいは三色の光を均一に混色して、応じる単色合成光を生産し、穏やかな光複合効果が得られる。

また、ランプベース３２はランプカバー３１の嵌着部の外面に被冠装着されており、電源供給手段として商用電源と接続される導線４の挿し込み部が形成されている。こうして成形された発光ユニット３、特にランプカバー３１内には絶縁と内蔵する電子部品の防水性、耐衝撃性を高めるため、透明なエポキシ樹脂あるいはシリコンによる充填物３４が注入されている。この充填物３４はランプカバー３１内で流下すると前記した透孔３３に流入し硬化されて、突起となり、この充填物３４とランプカバー３１の密閉と接合効果を高めている。

さらに、ランプカバー３１内には両面に回路をプリントしたプリント回路基板ＰＣＢが設置され、このプリント回路基板ＰＣＢにはチップ素子としたツェナダイオードＤｗとやはりチップ素子とした電流制限抵抗Ｒ３が搭載され、そして、多色発光するオート色彩変化のＬＥＤＤ２が内蔵されている。このＬＥＤＤ２を二つ以上設置した時はさらに、異なる多色の発光が得られ、これがランプカバー３１で、異なる二色あるいは三色の光を均一に混色して、応じる単色合成光を生産し、もっと、多くの美しい発光色となる。このＬＥＤＤ２はプリント回路基板ＰＣＢと電流制限抵抗Ｒ３に連接され、その両端がツェナダイオードＤｗと並列される。

本考案の色彩変化を伴なう発光ユニット３を複数使用したイルミネーション装置は、添付図面３〜７によって示したように、電源プラグ１と、電源アッセンブリ２と複数の発光ユニット３、３‥とが導線４で連接されて、構成されている。

本実施例での電源アッセンブリ２は複数の実施手段があるが、例えば前記した電源アッセンブリ２は電源アッセンブリのケース（未図示）及びケース内のプリント回路基板（未図示）に連接された整流ダイオードＤ１と、サージ電圧抑制抵抗Ｒ１、放電抵抗Ｒ２、電解フィルターコンデンサＣ１とから構成され、その回路構造は添付図面１で図示したように、電力を入力する一端が整流ダイオードＤ１とサージ電圧抑制抵抗Ｒ１とに直列されて、半波整流を行なうと共に、前記したサージ電圧抑制抵抗Ｒ１の他の一端は電源入力の他の一端との間に放電抵抗Ｒ２と電解フィルターコンデンサＣ１とを並列して、リプル直流電圧を発生し、前述した電解フィルターコンデンサＣ１の両端は複数の発光ユニット３、３‥の直列で成る（発光ユニットの）アッセンブリに並列されている。

また、例えば、前記した電源アッセンブリ２は電源アッセンブリのケース及びケース内のプリント回路基板に連接された分圧用フィルムコンデンサＣ０と、整流ブリッジダイオードＤ０と、サージ電圧抑制抵抗Ｒ１、放電抵抗Ｒ２、電解フィルターコンデンサＣ１とから構成され、その回路構造は添付図面２で図示したように、電力を入力する一端が分圧用フィルムコンデンサＣ０を直列してから、前記した整流ブリッジダイオードＤ０の交流入力端に連接して、全波整流を行なうと共に、前記した整流ブリッジダイオードＤ０の陽極端にサージ電圧抑制抵抗Ｒ１を直列してから、前記したサージ電圧抑制抵抗Ｒ１の他の一端と前述した整流ブリッジダイオードＤ０の陰極との間に放電抵抗Ｒ２と電解フィルターコンデンサＣ１とを並列して、リプル直流電圧を発生し、前記した電解フィルターコンデンサＣ１の両端は複数の発光ユニット３、３‥の直列で成る（発光ユニットの）アッセンブリに並列されている。

前記した発光ユニット３は各々前記したＬＥＤＤ２の陽陰極の間に、ツェナダイオードＤｗを並列したため、従来と比べて、その性能は下記のような改善ができる。

各々前記したＬＥＤＤ２の極間電圧が定値作動電圧範囲内に安定できるので、それが長期間異常の電圧状態で動作して、多色発光するオート色彩変化のＬＥＤＤ２の発光異常と寿命の低減する問題を防止でき、全体としてのイルミネーション装置の寿命を長くする。

各々前記したＬＥＤＤ２が異なる単色発光、二色発光あるいは発光しない時の回路中の余り電流をバイパスして、前記したＬＥＤＤ２が常に正常使用状態で動作する事ができ、寿命を長める。

イルミネーション装置のどの一つの発光ユニット３が異常になって、発光できない時（静電気の影響も含む）も、電流をバイパスする働きをして、他の直列した前記したＬＥＤＤ２の電圧分配が影響受けず、続けて正常に発光でき、全般回路が正常に動作でき、製品の信頼度を高める。

ツェナダイオードＤｗを応用したので、前記したイルミネーション装置を商用電源に直接連接できることとなり、従来技術で必ず使う電圧降下用トランスを除去する事が可能となり、全般製品の構造を簡単化でき、コストを節減でき、使用方法が便利で、製品の外観が良くなり、使用範囲を広めにできる。

電源アッセンブリ２の回路の前記した分圧用フィルムコンデンサＣ０は異なる入力電圧及び直列した多色発光するオート色彩変化のＬＥＤＤ２の個数によって、異なる容量と異なる耐圧のコンデンサを選ぶことができて、直列した多色発光するオート色彩変化のＬＥＤＤ２の個数のトータル動作電圧と電源入力電圧との比例が適合する時、この分圧用フィルムコンデンサＣ０は不要となる。

電源アッセンブリ２のケースの内にエポキシ樹脂あるいはシリコンの絶縁充填物を注入したのは、発光ユニット３と同様に分圧、整流、フィルター、放電等の部品を搭載したプリント回路基板及び溶接点を被せて、空気から遮断する防水効果を得るためである。

前記したランプベース３２と連接したランプカバー３１は提灯円筒形にも製作でき、その両端にそれぞれ一つのランプベース３２を連接し、導線４でランプベース３２をネット形に連接し、ネット形のイルミネーション装置（図７のように）を作る事ができ、このネット形イルミネーション装置の効果が特別で、飾り効果がよい。

前記した発光ユニットは、導線４で複数のランプベース３２下部（図３のように）、あるいは複数のランプベース３２側部（図４、図６のように）、あるいはランプカバーとランプベースを一体にする球形の中心部（図５のように）を連接して、イルミネーション装置を構成でき、本考案の複数の発光ユニット３、３‥で構成されたイルミネーション装置は市場の需要によっていろんな形式で連接でき、数百の発光ユニットのイルミネーション装置を構成できるので、一層壮観で綺麗な効果が得られる。

本考案に係る色彩変化を伴なう発光ユニット及びそれを使用したイルミネーション装置は、上記のように添付図面と実施例で大体説明したが、その実施例の説明に制限されるものではなく、添付図面に図示したのも本考案の幾つかの実施例だけで、実際の設置方法はさらに多い。そして、本分野の技術者は本考案による修正あるいは新しい応用は本考案の技術範囲に属することとする。

また、本考案にはトランスを使用して、電圧降下をすることを防げるものではなく、水中に有っても十分に使用が可能なため、池や噴水、滝等にあって照明やイルミネーションを実行できる。さらには、発光ユニットに口金を設けることで、導線にソケットを備えての着脱や交換も容易とすることができる。

本考案の回路連接原理図である。 本考案の分圧用コンデンサを応用した回路連接原理図である。 本考案の円筒形外形を備えたランプベース、及び球形外形を備えたランプカバーの全般的外観構造連接略図である。 本考案の円盤形外形を備えたランプベース、及び円筒形ドーム外形を備えたランプカバーの全般的外観構造連接略図である。 本考案のランプベース、ランプカバーがインジェクションで球形外形を形成した全般的外観構造連接略図である。 本考案の円筒形ランプベース側部を導線で貫通して、連接した全般的外観構造連接略図である。 本考案の円筒形外形を備えたランプベース、及び提灯円筒形外形を備えたランプカバーの全般的外観のネット形構造連接略図である。 本考案の色彩変化を伴なう発光ユニット構造断面略図である。

符号の説明

１ 電源プラグ
２ 電源アッセンブリ
３ 発光ユニット
４ 導線
Ｄ０ 整流ブリッジダイオード
Ｄ１ 整流ダイオード
Ｄ２ 多色発光するオート色彩変化のＬＥＤ
Ｄｗ ツェナダイオード
Ｒ１ サージ電圧抑制抵抗
Ｒ２ 放電抵抗
Ｒ３ 電流制限抵抗
ＰＣＢ プリント回路基板
Ｃ０ 分圧用フィルムコンデンサ
Ｃ１ 電解フィルターコンデンサ
３１ ランプカバー
３２ ランプベース
３３ 透孔
３４ 充填物

Claims (10)

1. ランプカバーと、そのランプカバーと密に接合されるランプベースとを有し、内部にプリント回路基板と、多色発光するオート色彩変化の発光ダイオードとツェナダイオードと電源供給手段との接続部を有する発光ユニットであって、前記ランプカバーを混色性と透光性を有する乳白色の合成樹脂製で成形するとともに、前記ツェナダイオードは並列で前記多色発光するオート色彩変化の発光ダイオードに連接されていることを特徴とする色彩変化を伴なう発光ユニット。
2. 前記したランプカバー内には絶縁を一つの目的とした透明の絶縁充填物が注入されていることを特徴とする請求項１に記載の色彩変化を伴なう発光ユニット。
3. 前記したランプカバー内には電流制限抵抗が内蔵され、前記した電流制限抵抗は前記した多色発光するオート色彩変化の発光ダイオードに連接されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の色彩変化を伴なう発光ユニット。
4. 前記したランプカバーは単層あるいは多層に成形され、単層に成形された時、その厚さは２ｍｍから１２ｍｍであることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の色彩変化を伴なう発光ユニット。
5. 前記したランプカバー及びランプベースは別々あるいは一体成形され、別々成形された時のランプカバーの形状と一体成形された時の一体形状は球状、提灯状、柱状、ドーム状のほか、キャラクターなどの異形のものとすることができることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載の色彩変化を伴なう発光ユニット。
6. 前記した発光ユニットには電源供給手段との接続部として口金を備えていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５に記載の色彩変化を伴なう発光ユニット。
7. 電源プラグと、電源アッセンブリ及び複数の前記した発光ユニットが導線で連接されて、構成されたイルミネーション装置において、前記電源アッセンブリはケースと、ケース内でプリント回路基板に連接される整流フィルター回路及び必要に応じて分圧用フィルムコンデンサ、電圧降下トランスとから構成されていることを特徴とするイルミネーション装置。
8. 前記した電源アッセンブリのケースの内には絶縁充填物が注入されていることを特徴とする請求項７に記載のイルミネーション装置。
9. 前記した電源アッセンブリ内の前記した整流フィルター回路は半波整流フィルター回路あるいは全波整流フィルター回路であることとし、その整流フィルター回路の直流出力端は複数の前記した発光ユニットを直列している（発光ユニットの）アッセンブリに並列で連結されていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のイルミネーション装置。
10. 前記したイルミネーション装置はその構造が連接形あるいは非連接形に設置され、連接形に設置された時、数百個の前記した発光ユニットを具備するイルミネーション装置になることを特徴とする請求項７、請求項８または請求項９に記載のイルミネーション装置。

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