JP3164953U - 発光ダイオードランプアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】二つ以上のＬＥＤを組合せて、混光作用下で雑色のない単一色光を発生するようにした発光ダイオードランプアセンブリを提供する。【解決手段】少なくとも二つの同じＬＥＤを組み合わせてなり、ＬＥＤ内に等角度で間隔配列されるＬＥＤ素子の数量がＬＥＤの数量と同じであり、各ＬＥＤの投射光が受光面上で重畳状態を形成する。各ＬＥＤ素子がそれぞれ異なる色光を発生し、各ＬＥＤが異なる回転角度で設置され、且つ各ＬＥＤの回転角度が該ＬＥＤ内部の各ＬＥＤ素子間の異なる間隔角度に等しく、各ＬＥＤ内部の相互に対応する位置部分のＬＥＤ素子が異なる色光を発生する。【選択図】図１

Description

本考案は一種の発光ダイオードランプアセンブリに係り、特に、少なくとも二つの、混光機能を具備するＬＥＤの特殊な組合せにより、比較的大面積の単一色光を発生できるようにした、発光ダイオードランプアセンブリに関する。

ＬＥＤ（発光ダイオード）は、節電で、発光効率が高く、体積が小さい等の長所を有し、早期には多くが回路中の表示ランプとして用いられるか、或いは大型広告看板の発光ディスプレイに用いられるか、或いは横断歩道用の信号として用いられた。現在は、高級自動車もＬＥＤをランプ中の光源として使用している。

ＬＥＤ内部にはＬＥＤ素子が設置され、異なるＬＥＤ素子が異なる色光を発生可能である。ある色光、例えば、黄色光を発生可能なＬＥＤは、その発生する色光安定度が比較的低く、ゆえに黄色光は、ＬＥＤの内部に緑色光、赤色光を発射可能な二種類のＬＥＤ素子を設けて、二種類の色光を混光することで得られる、安定度が比較的高く使用できる黄色光とされる。

図１は内部に二つの異なるＬＥＤ素子を含むＬＥＤ１０の、該ＬＥＤ内のＬＥＤ素子１１、１２の発射する光線の投射方向表示図である。そのうち、左側のＬＥＤ素子１１の発射する赤色光は右側に偏向し投射され、右側のＬＥＤ素子１２の発射する緑色光は左側に偏向して投射される。また、該ＬＥＤの発射する光が受光面上で発生する中央の２色光の重畳エリアは黄色光エリア１３とされ、両側に赤色光エリア１４と緑色光エリア１５がそれぞれ残留する。そのうち、中央の黄色光エリア１３は混光作用を経た有効エリアとされる。該受光面の形成する像の両側の赤色と緑色の残留色光のために、該ＬＥＤの混光効果は低くなる。

また、図２に示されるように、ＬＥＤが輝度が比較的高い白色光を得るため、赤色光を発生可能なＬＥＤ素子２１、緑色光を発生可能なＬＥＤ素子２２、及び青色光を発生可能なＬＥＤ素子２３を包含し、各ＬＥＤ素子２１、２２、２３が相互に１２０度の角度差を以て配列されたＬＥＤ２０（俗称ＲＧＢ）が開発された。受光面２４上で、赤色光、緑色光、青色光の重畳により、図３に示されるように、白色光エリア２５が形成される。しかし、該ＬＥＤの投射光は中央の三種類の白色光エリア２５のほか、その辺縁部分に更に赤色光エリア２６、緑色光エリア２７、青色光エリア２８が存在し、このために白色光効果が下がる。

本考案の主要な目的は、一種の発光ダイオードランプアセンブリを提供することにあり、それは、混光作用を具備するＬＥＤの特殊な組合せ、配置により、単一色光を発生できるようにしたランプアセンブリであるものとする。

本考案は一種の発光ダイオードランプアセンブリを提供し、それは各ＬＥＤの投射光の周辺在留エリアの色光が混光され、中央の色光と同じ単一色光を形成するものとされる。

本考案は一種の発光ダイオードランプアセンブリを提供し、それは少なくとも二つの完全に同じＬＥＤを組み合わせてなる。該ＬＥＤ内に少なくとも二つのＬＥＤ素子を包含し、各ＬＥＤ素子はそれぞれ異なる色光を発生し、且つ各ＬＥＤ素子は等角度間隔で配列される。該ランプアセンブリ中のＬＥＤの数は、該ＬＥＤ内部のＬＥＤ素子の数量に等しく、且つ各ＬＥＤは一つに集められている。各ＬＥＤの投射光は受光面上で重畳の状態を形成する。各ＬＥＤは異なる回転角度で設置され、且つ各ＬＥＤの回転角度は丁度その内部の各ＬＥＤ素子間の異なる間隔角度に等しく、これにより受光面上で単一色光を形成できる。

本考案は一種の発光ダイオードランプアセンブリを提供し、それは少なくとも二つのＬＥＤを組み合わせてなる。各ＬＥＤ内には少なくとも二つの、異なる色光を発生可能なＬＥＤ素子が含まれる。該ＬＥＤ内のＬＥＤ素子の数量、分布形態は同じであり、且つ各ＬＥＤ内の対応位置部分のＬＥＤ素子の発射する色光は異なり、各ＬＥＤの投射光が完全に各色光の混光作用を経ることで、単一色光を獲得する。

本考案は一種の発光ダイオードランプアセンブリを提供し、そのうち、各ＬＥＤは直線配列され得る。

本考案は一種の発光ダイオードランプアセンブリを提供し、そのうち、各ＬＥＤは首尾が接続されて環状に配列され得る。

本考案は周知の白色光を投射可能なＬＥＤ（ＲＧＢ）の、白色光周辺に残留する色光のために白色光の純度が下がり、且つ白色光範囲が比較的小さいという欠点を改善し、白色光の輝度が高く、白色光の範囲が増された発光ダイオードランプアセンブリを提供する。また、本考案の技術はその他の混光作用を有するＬＥＤランプアセンブリに運用可能で、純正の単一色光を発生することができる。

周知の技術の、投射光の成像状態の表示図である。 周知の技術の、白色光を発生可能なＬＥＤの外観図である。 周知の技術の、ＬＥＤ内部のＬＥＤ素子の発射光線が屈折、成像する表示図である。 本考案の実施例の外観図である。 図４の実施例の各ＬＥＤの分布表示図である。 図５の実施例の各ＬＥＤの投射光重畳前の表示図である。 図６の各投射光の重畳成像の表示図である。 本考案の別の実施例の外観図である。 本考案の別の形態の実施例の外観図である。 本考案の更に別の形態の実施例の外観図である。

図４、５に示される本考案の発光ダイオードランプアセンブリの実施例を参照されたい。この実施例は図２に示されるＬＥＤ２０を、三つ組合せ、並びに特殊な配置方式を採用することで、全白色光のＬＥＤランプアセンブリ１を形成する。本考案の三つのＬＥＤ２０は完全に同じＬＥＤであり、それは赤色光を発生可能なＬＥＤ素子２１、緑色光を発生可能なＬＥＤ素子２２、青色光を発生可能なＬＥＤ素子２３を包含する。該ＬＥＤ内部の三つの発光素子２１、２２、２３は１２０度の角度を呈するように間隔配列される。

前述の実施例中、中央のＬＥＤ２０の右側に位置するＬＥＤ２０は、取り付け位置上、１２０度回転させられている。中央のＬＥＤ２０の左側に位置するＬＥＤ２０は、取り付け位置上、２４０度回転させられている。すなわち、そのうち任意のＬＥＤ２０が投射する光線中、受光面３０上の赤色光、緑色光、青色光の重畳する部分は白色光エリア２５とされ、その周辺に赤色光エリア２６、緑色光エリア２７、青色光エリア２８が残留し得る。

前述の三つのＬＥＤ２０は、直線配列され、且つこれら三つのＬＥＤ２０は集中して設けられる。これら三つのＬＥＤ２０の投射する光線は相当な距離の受光面３０上で重畳現象を形成し、白色光エリア２５の光線強度を強化できる。

図５を例とすると、前述の中央位置のＬＥＤ２０中、赤色光を発生可能なＬＥＤ素子２１は真下の位置にある。緑色光を発生可能なＬＥＤ素子２２は該赤色光を発生可能なＬＥＤ素子２１の右側にあり、並びに該赤色光を発生可能なＬＥＤ素子２１と１２０度隔たっている。青色光を発生可能なＬＥＤ素子２３は該赤色光を発生可能なＬＥＤ素子２１の左側にあり、並びに該赤色光を発生可能なＬＥＤ素子２１と１２０度隔たっている。則ち該中央のＬＥＤ２０が投射する光線が受光面３０上で形成する像３１は、その中央が赤色光、緑色光、青色光が重畳する白色光エリア２５とされ、上方が赤色光エリア２６、左側が緑色光エリア２７、右側が青色光エリア２８とされ、これは図６を参照されたい。

中央のＬＥＤ２０の右側のＬＥＤ２０は、その取り付け位置部分が時計周りに１２０度回転させられている。右側のＬＥＤ２０の緑色光を発生可能なＬＥＤ素子２２は真下の位置とされる。青色光を発生可能なＬＥＤ素子２３は該緑色光を発生可能なＬＥＤ素子２２の右側に位置し、赤色光を発生可能なＬＥＤ素子２１は該緑色光を発生可能なＬＥＤ素子２２の左側に位置する。則ち、右側のＬＥＤ２０の投射する光線が受光面３０上で形成する像３２は、その中央が緑色光、青色光、赤色光が重畳してなる白色光エリア２５とされ、上方が緑色光エリア２７、左側が青色光エリア２８、右側が赤色光エリア２６とされ、これは図６を参照されたい。

中央のＬＥＤ２０の左側のＬＥＤ２０は、その取り付け位置部分が時計周りに２４０度回転させられている。この左側のＬＥＤ２０の青色光を発生可能なＬＥＤ素子２３は真下の位置とされる。赤色光を発生可能なＬＥＤ素子２１は該青色光を発生可能なＬＥＤ素子２３の右側に位置し、緑色光を発生可能なＬＥＤ素子２２は該青色光を発生可能なＬＥＤ素子２３の左側に位置する。則ち、該左側のＬＥＤ２０の投射する光線が受光面３０上で形成する像３３は、その中央が青色光、赤色光、緑色光が重畳してなる白色光エリア２５とされ、上方が青色光エリア２８、左側が赤色光エリア２６、右側が緑色光エリア２７とされ、これは図６を参照されたい。

前述の三つのＬＥＤ２０が投射する光は受光面３０上で一つに重なり、中央の白色光エリア２５は重畳後に光線強度が更に高い白色光を形成する。該白色光エリア２５の上方は赤色光エリア２６、緑色光エリア２７、青色光エリア２８が重畳後に白色光を形成する。該白色光エリア２５の左側は緑色光エリア２７、青色光エリア２８、赤色光エリア２６が重畳後に白色光を形成する。該白色光エリア２５の右側は青色光エリア２８、赤色光エリア２６、緑色光エリア２７が重畳後に白色光を形成する。ゆえにこの三つのＬＥＤ２０が投射後に受光面３０上で重畳して完全な白色光を形成し、図７に示されるようであり、且つ白色光の強度は単一のＬＥＤ２０の三倍であり、照明用の強度を達成可能である。

本考案のＬＥＤランプアセンブリ１は、複数組が組み合わされることで更に大きなランプアセンブリとされ得て、更に大きな照明強度を発生し得て、照明器具に適合するランプアセンブリとされ得る。

前述の実施例中、三つのＬＥＤ２０は直線配列され、図８に示される別の実施例中、この三つのＬＥＤ２０は等角三角形に配列され、受光面上で完全な白色光を現出可能である。

前述のＬＥＤランプアセンブリ１の各ＬＥＤ素子２１、２２、２３は等角度に間隔配列される。ＬＥＤ２０の数量は三つとされ、ＬＥＤ２０内部のＬＥＤ素子２１、２２、２３の数量と等しい。各ＬＥＤ２０は異なる回転角度を以て設置され、且つ各ＬＥＤ２０の回転角度はちょうどその内部の各ＬＥＤ素子２１、２２、２３間の異なる設置角度（０度、１２０度、２４０度）と等しく、各ＬＥＤ２０中の異なるＬＥＤ素子２１、２２、２３は対応する同位角上にある。すなわち、各ＬＥＤ２０の投射する光は全て有効に混光され、比較的大きな面積、比較的大きな輝度の単一色光が獲得される。

一組のＬＥＤランプアセンブリ１のＬＥＤ２０の数量は三つ以上とされ、首尾が接続されて環状の形態で設置され得る。例えば、三つのＬＥＤ２０は首尾接続後に三角形を呈し、四つのＬＥＤ２０は首尾接続後に正方形を呈し、５個のＬＥＤ２０は首尾接続後に正五角形に類似の環状を呈する。

図９は本考案の別の形態の実施例とされる。それは三つのＬＥＤ４０で構成されるＬＥＤランプアセンブリ２とされる。この三つのＬＥＤの内部には６個の等角度間隔（６０度）で配列されたＬＥＤ素子４１、４２、４３、４１、４２、４３がある。そのうち、ＬＥＤ素子４１は赤色光を発生可能で、ＬＥＤ素子４２は緑色光を発生可能で、ＬＥＤ素子４３は青色光を発生可能である。左側のＬＥＤ４０は取り付け位置部分で６０度回転させられ、右側のＬＥＤ４０は取り付け位置部分で１２０度回転させられ、これら三つのＬＥＤ４０内部の相互に対応する同位置部分のＬＥＤ素子はそれぞれ赤色光を発生可能なＬＥＤ素子４１、青色光を発生可能なＬＥＤ素子４３、緑色光を発生可能なＬＥＤ素子４２とされ、受光面上で相補の混光作用を発生し、単一の白色光を形成する。

図９に示される実施例では、ＬＥＤランプアセンブリ２のＬＥＤ４０内の各ＬＥＤ素子４１、４２、４３、４１、４２、４３が異なる色光の循環により少なくとも二組の組合せに分けられるとき、それは同色光の位置がずれる原則で、異なる色光を発生するＬＥＤ素子が順に配列される。アセンブリ中のＬＥＤ４０の数量は異なる色光の数量に等しく、且つ各ＬＥＤ４０の回転角度はその内部のＬＥＤ素子４１、４２、４３、４１、４２、４３の間隔角度６０度の倍数とされ、並びに各ＬＥＤ４０内部の相互に対応する位置部分のＬＥＤ素子４１、４２、４３は異なる色光を発生する。

図１０は本考案の更に別の形態の実施例を示す。それは三つのＬＥＤ５０、６０、７０が組み合わされてなるＬＥＤランプアセンブリ３とされる。この三つのＬＥＤ５０、６０、７０内には赤色光を発生可能なＬＥＤ素子５１、６１、７１、緑色光を発生可能なＬＥＤ素子５２、６２、７２、青色光を発生可能なＬＥＤ素子５３、６３、７３がある。該ＬＥＤ５０内の赤色光を発生可能なＬＥＤ素子５１、該ＬＥＤ６０内の青色光を発生可能なＬＥＤ素子６３、該ＬＥＤ７０内の緑色光を発生可能なＬＥＤ素子７２は相互に対応する同一部分にある。該ＬＥＤ５０内の緑色光を発生可能なＬＥＤ素子５２、該ＬＥＤ６０内の赤色光を発生可能なＬＥＤ素子６１、該ＬＥＤ７０内の青色光を発生可能なＬＥＤ素子７３は相互に対応する同一位置部分にある。該ＬＥＤ５０内の青色光を発生可能なＬＥＤ素子５３、該ＬＥＤ６０内の緑色光を発生可能なＬＥＤ素子６２、該ＬＥＤ７０内の赤色光を発生可能なＬＥＤ素子７１相互に対応する同一位置部分にある。すなわちこれら三つのＬＥＤ５０、６０、７０の投射光より、赤色光、緑色光、及び青色光の混光作用下で、単一の白色光を獲得する。

上述の三つのＬＥＤ５０、６０、７０内部の各ＬＥＤ素子の配列は非等角度の間隔設置とされ、完全な混光作用により単一色光を獲得できる。この実施例では各ＬＥＤ５０、６０、７０は回転させられず、各ＬＥＤ５０、６０、７０内の相互に対応する位置部分のＬＥＤ素子５１、６３、７２（真上の位置を例とする）は異なる色光を発生し、光線重畳後に単一色光を発生する。

本考案の提供するＬＥＤランプアセンブリは、複数のＬＥＤを適宜組み合わせた後に、各ＬＥＤ内のＬＥＤ素子の発生する色光に設定した混光作用を経させることで、完全な単一色光を発生する。本考案は周知の白色光を発生可能なＬＥＤ（ＲＧＢ）に特殊な組合せと配置を行うことで、更に大きな照明強度を発生し、白色光の面積を増し、ＬＥＤを照明器具の光源となせるようにし、ＬＥＤの運用可能な範囲を広げる。

１ ＬＥＤランプアセンブリ
２ ＬＥＤランプアセンブリ
３ ＬＥＤランプアセンブリ
１０ ＬＥＤ １１、１２ ＬＥＤ素子
１３ 黄色光エリア １４ 赤色光エリア １５ 緑色光エリア
２０ ＬＥＤ ２１、２２、２３ ＬＥＤ素子
２４ 受光面 ２５ 白色光エリア ２６ 赤色光エリア
２７ 緑色光エリア ２８ 青色光エリア ３０ 受光面
４０ ＬＥＤ ４１、４２、４３ ＬＥＤ素子
５０ ＬＥＤ ５１、５２、５３ ＬＥＤ素子
６０ ＬＥＤ ６１、６２、６３ ＬＥＤ素子
７０ ＬＥＤ ７１、７２、７３ ＬＥＤ素子

Claims (5)

1. 発光ダイオードランプアセンブリにおいて、該発光ダイオードランプアセンブリは少なくとも二つの完全に同じＬＥＤを組み合わせてなり、
   該ＬＥＤ内に設置されたＬＥＤ素子の数量が該ＬＥＤの数量と同じであり、且つ各ＬＥＤが集合させられ、各ＬＥＤの投射光が受光面上で重畳状態を形成するものとされ、
   各ＬＥＤ素子がそれぞれ異なる色光を発生し、且つ該ＬＥＤ内の各ＬＥＤ素子が等角度で間隔配列され、
   各ＬＥＤが異なる回転角度で設置され、且つ各ＬＥＤの回転角度が該ＬＥＤ内部の各ＬＥＤ素子間の異なる間隔角度に等しく、各ＬＥＤ内部の相互に対応する位置部分のＬＥＤ素子が異なる色光を発生することを特徴とする、発光ダイオードランプアセンブリ。
2. 請求項１記載の発光ダイオードランプアセンブリにおいて、各ＬＥＤが直線配列されたことを特徴とする、発光ダイオードランプアセンブリ。
3. 請求項１記載の発光ダイオードランプアセンブリにおいて、各ＬＥＤは首尾が接続されて環状に配列されたことを特徴とする、発光ダイオードランプアセンブリ。
4. 発光ダイオードランプアセンブリにおいて、該発光ダイオードランプアセンブリは少なくとも二つの完全に同じＬＥＤが組み合わされてなり、
   各ＬＥＤ内のＬＥＤ素子の数量がＬＥＤの数量の２倍とされ、且つ各ＬＥＤが集中して設置され、各ＬＥＤの投射光が受光面上で重畳状態を形成し、
   該ＬＥＤ内のＬＥＤ素子は等角度で配列され、且つ各該ＬＥＤ素子が分割されて完全に同じ二組の組合せとされ得て、各一つの組合せのＬＥＤ素子がそれぞれ異なる色光を発生し、
   該ＬＥＤ内の各ＬＥＤ素子が同色光の位置がずれる原則で、異なる色光を発生するＬＥＤ素子が順に配列され、各ＬＥＤが異なる回転角度で設置され、各ＬＥＤ内の相互に対応する位置部分のＬＥＤ素子が異なる色光を発生するＬＥＤ素子とされたことを特徴とする、発光ダイオードランプアセンブリ。
5. 発光ダイオードランプアセンブリにおいて、該発光ダイオードランプアセンブリは少なくとも二つのＬＥＤが組み合わされてなり、
   各ＬＥＤ内のＬＥＤ素子の数量がＬＥＤの数量と同じとされ、且つ各ＬＥＤが集中して設置され、各ＬＥＤの投射光が受光面上で重畳状態を形成し、
   該ＬＥＤ内のＬＥＤ素子は異なる色光を発生し、各ＬＥＤ内の相互に対応する位置部分のＬＥＤ素子が発生する色光は異なり、各ＬＥＤの投射光が完全に各色光の混光作用を経て、単一の色光が獲得されることを特徴とする、発光ダイオードランプアセンブリ。

Images