JP3166271U - 装飾用led光源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】小型化が達成され、反射部材による反射効率及び放熱効果を向上させることができると共に、同時に低コストの装飾用LED光源装置の提供。【解決手段】本考案の装飾用LED光源装置Aは、全方向に傾斜した反射部材4の中心部にLED光源3を有し、該LED光源の上部に回転するカラーフィルター6を有するものからなり、前記カラーフィルター6の位置は、前記LED光源の中心から外方に偏移して設置され、かつ偏移して設置されたカラーフィルターの一部が前記光源装置の容器の側壁の一部に形成した膨らみ中の空間に存在するようにした構造である。前記反射部材4は、その裏面に接触した補助放熱部材11を有する。前記LED光源は、一個のLED光源、複数のLED光源、面発光のLED光源、有機LED光源が用いられる。【選択図】図2

Description

本考案は、装飾用LED光源装置に関するもので、更に詳しくは、小型化され、かつ反射かつ放熱に優れた反射部材を有する装飾用LED光源装置に関する。
近年、光を装飾的に使用するための光源装置は、通常の電球から発光ダイオード(LED)に変わりつつある中、この発光ダイオード、即ちLEDは、消費電力も従来の電球に比べて少なく、工業用はもちろんのこと、一般家庭でも電球として使用されるようになった。このような中で装飾用LEDからなるライト光源は、大型のものから小型のものまで、種々知られている。その一例を挙げると、クリスマスツリーに用いられるライト光源で、この光源は鉢状ケース内に回転可能なカラーフィルターを通して得られた各種の色の光を光学繊維、即ち光ファイバー群へ照射するための、いわゆる装飾用光源が記載され、具体的には、豆電球、蛍光灯、放電ランプ、発光ダイオード(LED)等があることも示されており、これらの光源を使用した装飾用LED光源装置についても記載されている(例えば、特許文献1参照)。また本特許出願人が出願したクリスマスツリーにおいて、光ファイバーの端部に少なくとも一色又は多色に発光するLEDが複数個配置され、一部重ね合わせて色の合成を可能としたLED光源を有する光ファイバー装飾装置及びこれを使用したものが公開され、かつ特許となっている(例えば、特許文献2参照)。
実開昭60−79383号公報(明細書第6頁第2行〜第8行、同第7頁8行〜第9行、第1図、第12図) 特開2003−317516号公報(段落0007、段落0012、図16)
しかしながら、前述の如き特許文献1に記載されている如きクリスマスツリーに用いられるライト光源は、LEDの発光光源が用いられているものの、鉢状ケースが大きく、またケースを小型化する場合でも、カラーフィルターの直径より小さくすることが不可能であるという問題があり、また特許文献2に記載の光ファイバー装飾装置では、直接LEDの発光光源を用いているため、小型化が可能である点で好ましいが、発光制御装置を用いてこれらの光源を前後、左右、斜め、上下に移動、往復移動乃至規則、不規則に回転して1色又は多色乃至カラー色に発色させる点で、その機構が複雑となり、また高コスト化等の問題があるばかりでなく、照度や放熱が考慮されていないという問題がある。
これに対して本考案者は、小型化されることはもちろんのこと、照度を向上させ、かつ十分な放熱性が得られることを考慮して種々検討したところ、(1)全方向に傾斜した反射部材の中心部にLED光源を有すること、(2)カラーフィルターの位置は、前記LED光源の中心から外方に偏移して設置され、かつ偏移したカラーフィルターが覆われるように前記装飾用LED光源装置の容器の側壁の一部に空間を設けた構造を有するのがよいという知見を見出し、この知見に基づいて本考案はなされた。したがって、本考案が解決しようとする課題は、小型化が達成され、反射部材による反射効率及び放熱効果を向上させることができると共に、同時に低コストの装飾用LED光源装置を提供することにある。
本考案の上記各課題は、以下の各考案によってそれぞれ達成される。
(1)全方向に傾斜した反射部材の中心部にLED光源を有し、該LED光源の上部に回転するカラーフィルターを有する装飾用LED光源装置からなり、前記カラーフィルターの位置は、前記LED光源の中心から外方に偏移して設置され、かつ偏移して設置されたカラーフィルターの一部が前記光源装置の容器の側壁の一部に形成した膨らみ中の空間に存在するようにした構造であることを特徴とする小型化された装飾用LED光源装置。
(2)前記反射部材は、放熱性を有すると共に、該反射部材の裏面に接触して補助放熱部材を有することを特徴とする前記第1項に記載の装飾用LED光源装置。
(3)前記カラーフィルターの中心には回転軸を有し、かつ反射部材を貫通して駆動装置と連結していることを特徴とする前記第1項又は第2項に記載の装飾用LED光源装置。
(4)前記LED光源は、一個のLED光源からなることを特徴とする前記第1項乃至第3項のいずれかに記載の装飾用LED光源装置。
(5)前記LED光源は、複数のLED光源からなることを特徴とする前記第1項乃至第3項のいずれかに記載の装飾用LED光源装置。
(6)前記LED光源は、面発光のLED光源からなることを特徴とする前記第1項乃至第3項のいずれかに記載の装飾用LED光源装置。
(7)前記LED光源は、有機LED光源からなることを特徴とする前記第1項乃至第3項のいずれかに記載の装飾用LED光源装置。
(8)前記側壁の一部に設けられた空間は、装置本体の一部に形成されたフランジと筒体の一部に形成されたフランジとで構成されていることを特徴とする前記第1項乃至第7項のいずれかに記載の装飾用LED光源装置。
(9)前記筒体には、光ファイバー集束一体固定部材を有する前記第1項乃至第8項のいずれかに記載の装飾用LED光源装置。
本考案の第1項に記載の装飾用LED光源装置によれば、全方向に傾斜した反射部材の中心部にLED光源を有することにより、LED光源からの光は、反射部材で反射し、輝度乃至照度が向上すると共に、該反射部材に放熱性がある材料を使用することにより、反射部材の反射効率を向上乃至維持しつつ、放熱性能を向上させることができるという優れた効果が得られる。またカラーフィルターの位置は、前記LED光源の中心から外方に偏移して設置され、かつ偏移したカラーフィルターが覆われるように前記装飾用LED光源装置の容器の側壁の一部に空間を設けた構造、即ち偏移して設置されたカラーフィルターの一部が前記光源装置の容器の側壁の一部に形成した膨らみ中の空間に存在するようにした構造を有するので、小型化された構造が得られ、かつ同時に回転可能なカラーフィルターとLED光源からなる簡単な構造の装飾用LED光源装置であることから、低コストで製作できるという優れた効果を奏するものである。また上記の本考案の第2項に記載の装飾用LED光源装置は、前記第1項記載の反射部材が、放熱性を有すると共に、該反射部材の裏面に接触して補助放熱部材を有することにより、放熱部材の熱が、更に裏面に接触している補助放熱部材からも放熱され、いっそう優れた放熱性能が得られるという優れた効果を奏するものである。
上記の本考案の第3項に記載の装飾用LED光源装置は、前記第1項記載のカラーフィルターの中心には回転軸を有し、かつ反射板を貫通して駆動装置と連結していることにより、容易に小型化された装飾用LED光源装置が得られる。また上記の本考案の第4項に記載の装飾用LED光源装置は、前記第1項記載のLED光源は、一個のLED光源からなることにより、反射部材による反射効果で照度が向上すると共に放熱性にも寄与するという優れた効果を奏するものである。上記の本考案の第5項に記載の装飾用LED光源装置は、前記第1項乃至第3項のいずれかにおいて、前記LED光源は、複数のLED光源からなることにより、照度の向上はもちろんのこと、全方向に反射部材により放熱性能も極めて良好であるという優れた効果を奏するものである。
上記の本考案の第6項に記載の装飾用LED光源装置は、前記第1項乃至第3項のいずれかにおいて、前記LED光源は、面発光のLED光源からなることにより、取り付けが簡単であると共に裏面からの放熱性に優れたものが得られる。上記の本考案の第7項に記載の装飾用LED光源装置は、前記第1項乃至第3項のいずれかにおいて、前記LED光源は、有機LED光源からなることにより、取り付けが簡単かつ経済的であると共に裏面からの放熱性に優れたものが得られる。上記の本考案の第8項に記載の装飾用LED光源装置は、前記第1項乃至第7項のいずれかにおいて、前記側壁の一部に設けられた空間は、装置本体の一部に形成されたフランジと筒体の一部に形成されたフランジとで構成されていることにより、装飾用LED光源装置の容器を小型化できるので、クリスマスツリーの根本に設置するばかりでなく該クリスマスツリーの中間部などいくつかの場所に同時に設置することができるという優れた効果を奏するものである。
上記の本考案の第9項に記載の装飾用LED光源装置は、前記筒体には、光ファイバー集束一体固定部材を有する前記第1項乃至第8項のいずれかに記載の装飾用LED光源装置からなることにより、効率的に光ファイバーへLED光源を導入することができる。更に本考案では、装飾用LED光源装置は、反射部材に放熱構造を有するので、反射部材の反射効率を向上乃至維持しつつ、放熱効果を向上させることができるばかりでなく、同時にコスト削減にも寄与するという優れた効果を奏するものである。
本考案の装飾用LED光源装置を示す平面図である。 本考案の装飾用LED光源装置を示す略断面図である。 本考案に用いられるLEDを有する反射部材の平面と断面を示す図面である。 本考案に用いられる補助放熱部材を有する反射部材を示す断面図である。 本考案に用いられる放熱部材の形状を示す平面図である。 本考案の装飾用LED光源装置の反射部材の表面形状を示す部分斜視図である。 図6に示す反射部材の別の例を示す部分斜視図である。 本考案の装飾用LED光源装置の反射部材の別の構造を示す部分断面図である。 図8に示す反射部材の別の例を示す部分斜視図である。 本考案の装飾用LED光源装置の反射部材の別の構造を示す部分平面図である。 本考案の装飾用LED光源装置の反射部材の表面に設けられる突起の形状の一部を示す部分斜視図である。 本考案に用いられるLED光源と反射部材との位置関係を示す略断面図である。 本考案に用いられるLED光源と反射部材とのその他の位置関係を示す略断面図である。 本考案に用いられるカラーフィルターの一例を示す平面図である。
以下に、本考案の実施の形態を図面で説明するが、本考案は、これに限定されるものではない。本考案は、全方向に傾斜した反射部材の中心部にLED光源を有し、該LED光源の上部に回転するカラーフィルターを有する装飾用LED光源装置からなり、前記カラーフィルターの位置は、前記LED光源の中心から外方に偏移して設置され、かつ偏移して設置されたカラーフィルターの一部が前記光源装置の容器の側壁の一部に形成した膨らみ中の空間に存在するようにした構造であることを特徴とする小型化された装飾用LED光源装置である。ここで、前記光源装置の容器の側壁の一部に形成した膨らみ中の空間に存在するようにした構造とは、容器本体1の開口部に形成された下部フランジ8と筒体10の下端に形成された上部フランジ7との間に形成された空間にカラーフィルター6の円周部が存在する状態をいうものである。
図1及び図2において、本考案の装飾用LED光源装置Aは、容器本体1と筒体10とからなり、容器本体1及び筒体10は、断面円形状、楕円形等であっても、角形、例えば、断面三角形乃至同六角形等がよく、好ましくは、断面円形状、断面四角形がこのましい。この容器本体1中には、主にLED3を中心に配置すると共にその反射部材4、回転可能なカラーフィルター6、下部に設けられたモーター2を有し、該モーター2の軸5の先端にカラーフィルター6が設けられている。カラーフィルターの形状は、特に限定されないが、円形が好ましい。またカラーフィルター6は、少なくともLED3上にくるように配置されるのが好ましく、カラーフィルター6が回転したとき、カラーフィルター6のカラー模様の各色に遭遇する位置が好ましい。なお、カラーフィルター6のカラー模様については後述する。
またカラーフィルター6の回転軸5は、LED3を搭載した反射部材4の一面を貫通(15)してモーター2の軸に接続している。反射部材4の下部に補助放熱部材11を有するが、この補助放熱部材11はあってもなくても良い。補助放熱部材11を有する場合は、同様に補助放熱部材11の一面を貫通してモーター2の軸に接続するのが好ましい。ここで、前記の装飾用LED光源装置の容器1は、小型化するために、中に収納する各種部品を効率的に配置する必要があり、そのためにカラーフィルター6は、一部容器の外にはみ出すという問題があったので、このはみ出したカラーフィルター6部分を容器の一部で覆う構造を考案した。即ち、カラーフィルター6の位置は、前記LED光源3の中心から外方に偏移して設置され、かつ偏移したカラーフィルター6が容器の壁で覆われるように前記装飾用LED光源装置の容器本体1に取り付けられる筒体10の側壁の一部で上フランジ7を形成し、また容器本体1の側壁の一部に下フランジ8を形成し、これら上フランジ7と下フランジ8の間に空間を設け、この空間にカラーフィルター6の一部が覆われるように設置される。このような容器形態とすることにより、装飾用LED光源装置の小型化されるばかりでなく、反射部材4による反射効率及び放熱効果を損なうことなく小型化が達成されるという格別優れた効果を奏するものである。
また、図2、図3において、LED光源3としては、各種のものが用いられ、具体的には、一個のLED光源、複数のLED光源、面発光のLED光源、有機LED光源等が用いられるが、これらのうち、面発光のLED光源、有機LED光源が好ましい。複数のLED光源は、基板上に複数のLEDを搭載したものであり、また面発光のLED光源は、絶縁層を介して設けられた2枚の導電層を含む積層体に斜面を設け、この両導電層間にLEDを設けた構造からなる(特開2002−329893)。更に有機LED光源は、発光層が有機化合物からなる発光ダイオード(LED)を構成しており、有機化合物中に注入された電子と正孔の再結合によって生じた励起子によって発光する、いわゆる有機ELをいう。反射部材4としては、反射性能に優れたものであれば、特に限定されるものではないが、銀、アルミニウム、ステンレススチール等が挙げられる。図4において、反射部材4の形状は、すり鉢状に設けられ、その中央にLED光源3を有する。反射部材4は、反射性能と放熱性能を有しているが、放熱性能を向上させるために、図4のa、図5のaでは、反射部材4の底の裏面に接触して補助放熱部材11を設けている。具体的には、補助放熱部材11aは、長方形のアルミニウム板が用いられている。これにより反射部材4からの熱が補助放熱部材11aに移行し、この補助放熱部材11aから熱放散され、放熱効果を促進する。図4のb、図5のbは、設置面積を少なくするなか、放熱効果を増大させるために補助放熱部材11bの両端を立ち上げる(立ち上げ部11c)ことによって放熱効果が促進される。図5のcは、更に放熱効果を促進させるために、補助放熱部材11dの両端をヒダ状部11fが設けられている。11gはヒダ状部を形成するための切込部11eである。
更に反射部材4は、反射部材としての機能を維持しつつ、放熱効果をよりいっそう良好にするために、図6〜図11には、放熱構造の部分図を示す。図6、図7は、ジグザグ型の凹凸部21からなる。即ち、図6はでは、反射部材4の片面にジグザグ型の凹凸21が設けられており、また図7では、該ジグザグ型の凹凸21が反射部材4の両面に設けられている。これにより反射効率を維持しつつ、極めて良好な放熱効果が得られる。また反射部材4の片面又は両面に前記ジグザグ型の凹凸に代えて凸部が丸みを帯びた波型を設けてもよいことは言うまでもない。
更に図8では、反射部材4の全体が波型22に形成されている。図9では、図8に示す波型22に形成された反射部材4に更に貫通孔23が設けられている。このように構成することにより光反射兼放熱フードの役割と共にいっそうの放熱効果を得ることができる。図10は、反射部材4の表面にエンボス状凹凸模様24を形成したものであり、放熱効果に優れていることはもちろんのこと、製造が簡単で、かつコスト削減にも寄与するという優れた効果を奏するものである。図11は、反射部材4の表面に形成する突起の形状が、円柱型、角柱型、円錐型、角錐型、逆角柱型、逆円錐型及び逆角錐型のいずれかを少なくとも一面に有するものからなり、具体的には、円柱型は円柱aである。この他楕円柱でもよい。角柱型には、b又はcがあり、例えば、断面が三角形c、四辺形b、長方形、五角形又は六角形などであってもよい。更に円錐型d、角錐型には三角錐e、四角錐f、逆角錐型には、円錐台g、逆三角錐h、逆四角錐iなどが挙げられる。
図12及び図13は、本考案に用いられるLED光源と反射部材との位置関係を示す略断面図である。なお、反射部材4において、LED光源3の背面、即ち反射部材4の閉塞部41は、平面であっても曲面であってもよく、特に限定されるものではない。図12のaは、円錐状反射部材4の閉塞部41の中央にLED光源3が位置している場合であり、図12のbは、2個又は2個以上の円錐状の閉塞部41が側面で一部重複し、かつ重複部が欠如した形状である。図12のcは、反射部材4の側壁の一部が欠如した形状であり、図12のd1は、円錐状反射部材4の開口面が内側に折り曲げられた形状(屈曲部)42からなり、この屈曲部42に少なくとも2個のLED光源3を有している。また図13のd2は、図12のd1の形態において、鏡43,43が設けられている。これによりLED光源3の光の方向を所望の方向に変更することができる。図13のeは、円錐状反射部材4の一部の側壁が垂直(44,44)に形成され、それぞれの円錐状反射部材4の閉塞部41には、それぞれLED光源3が設けられている。図13のfは、円筒状の反射部材4の閉塞部41にLED光源3を設けると共に筒体状体を適宜の方向に曲げた構造を有している。この際、屈曲部に鏡43を設けてもよい。図13のg1は、開口部が楕円形からなる円錐形の反射部材4であって、長手方向の側面45(図13のg2)からみた側断面図であり、長手方向の側面45が垂直部46を有する形状であり、図13のg2は、A−B線で切断したところをみた断面図である。この円錐状かつ開口部が楕円形の反射部材4の閉塞部41には、少なくとも1個のLED光源3を有してもよいが、この例では、2個のLED光源3を有している。
本考案に用いられるカラーフィルター6は、図14にその一例を示すが、これに限定されるものでなく、その表面に模様等が形成されるが、その模様等の種類は、特に限定されるものではない。この模様としては、1色から多色からなるものがよいが、好ましくは、黒色や透明な、赤色、青色及び黄色からなる三原色が好ましい。模様は、規則的、不規則、また直線や曲線で描かれたものでもよく、絵模様でも良い。図14において、カラーフィルター6の素材は、透明板からなり、この表面に、黒色と、赤色、青色及び黄色からなる三原色の各色を設けることが好ましい。符号61は、青色であり、符号62は、赤色、符号63は、黄色、符号64は、赤色、符号65は、緑色である。模様は、これに限らず、ツリーの各部分から発する光色にしたがって各色の配置を決定することができる。本考案の装飾用LED光源装置には、前述の如く容器本体1内に各部品を取り付けた後、筒体10の固定部13をネジ14で締め付けて固定する。容器本体1に取り付けられた筒体10には、蓋体12が密着して嵌合される。更にこの蓋体12の中央部には、光ファイバー集束体(図示せず)の基端部が挿入される。先端部は、ツリーなどの幹や枝又はそれらの先端から露出されて光が放出される。
本考案の装飾用LED光源装置は、スイッチを入れてモータ2を稼動することによって回転軸5が回転してその先端に取り付けられているカラーフィルター6が回転する。LED光源が反射部材により反射され、この回転によって所望の色が、カラーフィルター6を通じて光ファイバー集束体の基端部から導入され、更にツリーの各部分、例えば、幹、枝、更にそれらの先端へ配分された光ファイバーの先端から放出されてクリスマスツリーの装飾効果を一段と良好なものとすることができる。更に反射部材4は、長時間、LED光源を使用し続けると熱が蓄積するが、この熱は反射部材4のアルミニウム素材により吸収されて放熱されると共に、更にこの反射部材4は補助放熱部材11と接触しているために、反射板4の熱の一部は補助放熱部材11へ移行し放散される。なお、電源(図示していない。)としては、外部電源を用いることにより、長時間の作動が可能であり好ましいが、内部電源として、電池や蓄電池を用いてもよいことは明らかである。更にクリスマスツリー等を野外に設置する場合、モーターの駆動原としての電気は、太陽光パネルを用いることができる。この場合、クリスマスツリーへの取付は、太陽光パネルに好ましい取付位置へ取り付けることはいうまでもない。
本考案では、前述の如き作用効果を発揮するので、その用途としては、クリスマスツリー用装飾光源として最良であると共に、更にその他家庭用、店舗用など各種の用途に装飾用光源としても広く使用することができ、実用上極めて有用な装飾用LED光源装置である。
A 装飾用LED光源装置
1 容器本体
2 モータ(駆動装置)
3 LED光源
4 反射部材
5 回転軸
6 カラーフィルター
7 上部フランジ
8 下部フランジ
9 取付片
10 筒体
11 補助放熱部材
11a 板状体
11b 立上り部を有する補助放熱部材
11c 立上り部
11dヒダを有する補助放熱部材
11e 切込部
11f ヒダ
12 蓋体
13 固定部
14 ネジ(固定部材)
15 透孔
16 空気流通口
17 光ファイバー集束体固定部
21 ジグザグ型の凹凸部
22 波型
23 貫通孔
24 エンボス状凹凸模様
61 青色
62、64 赤色
63 黄色
65 緑色
a 円柱
b、c 角柱
d 円錐型
e 三角錐
f 四角錐
g 逆円錐台
h 逆三角錐
i 逆四角錐

Claims (9)

  1. 全方向に傾斜した反射部材の中心部にLED光源を有し、該LED光源の上部に回転するカラーフィルターを有する装飾用LED光源装置からなり、前記カラーフィルターの位置は、前記LED光源の中心から外方に偏移して設置され、かつ偏移して設置されたカラーフィルターの一部が前記光源装置の容器の側壁の一部に形成した膨らみ中の空間に存在するようにした構造であることを特徴とする小型化された装飾用LED光源装置。
  2. 前記反射部材は、放熱性を有すると共に、該反射部材の裏面に接触して放熱部材を有することを特徴とする請求項1に記載の装飾用LED光源装置。
  3. 前記カラーフィルターの中心には回転軸を有し、かつ反射部材を貫通して駆動装置と連結していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の装飾用LED光源装置。
  4. 前記LED光源は、一個のLED光源からなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の装飾用LED光源装置。
  5. 前記LED光源は、複数のLED光源からなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の装飾用LED光源装置。
  6. 前記LED光源は、面発光のLED光源からなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の装飾用LED光源装置。
  7. 前記LED光源は、有機LED光源からなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の装飾用LED光源装置。
  8. 前記側壁の一部に設けられた空間は、装置本体の一部に形成されたフランジと筒体の一部に形成されたフランジとで構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の装飾用LED光源装置。
  9. 前記筒体には、光ファイバー集束−体固定部材を有する請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の装飾用LED光源装置。
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