JP5546613B2 - 発光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、発光装置に関し、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する発光装置に関する。
近年、発光ダイオード（Light emitting diode, LED）は、その製造工程や材料面での改良が進んだことにより、発光ダイオードの発光効率が大幅に高まった。一般の蛍光ランプや省エネランプと異なり、発光ダイオードは消費電力が少ない、環境汚染物質を含まない、寿命が長い、安全性が高い、発光までの応答時間が短い、体積が小さい等の特性を有することで多くの種類の電子製品に広く利用されている。応用されているものの一つに、発光ダイオードを有する発光装置を従来の蛍光ランプを使用するものと同様の外形にて製造して、従来の蛍光ランプに代えて照明器具に取り付けて使用するものがある。
図１は従来の発光装置１を示した図である。このうち、発光装置１は、複数の発光ダイオード（図示してない）を含む。発光装置１は電気エネルギーを光エネルギーに変換させる器具である。
発光装置１は、発光ダイオードランプ１１（以下、ランプ１１と称する）及び照明器具１２を備える。ランプ１１は、二個の電気接続素子１１１，１１２及び管体１１３を含む。電気接続素子１１１，１１２は、それぞれ管体１１３の両側に設置され、管体１１３内には複数の発光ダイオード及びその駆動素子（図示してない）が設置されている。また、照明器具１２は、二個のソケット１２１、１２２及び本体１２３を備えている。ソケット１２１，１２２は、それぞれ本体１２３の両端に設置されている。ランプ１１の電気接続素子１１１，１１２は、それぞれソケット１２１，１２２に設置されることにより、発光装置１に交流電源を提供することを介して、ランプ１１を点灯させる。
しかしながら、図１に示すように、使用者がランプ１１を照明器具１２に取り付ける時、通常は先ず図１中の電気接続素子１１１を一側のソケット１２１に取り付けた後、手で照明器具１２の他側のソケット１２２を少し開いて、他の電気接続素子１１２をソケット１２２上に取り付けるのであるが、取り付ける際に手で他のソケット１２２を開いた時、電気接続素子１１１は既に照明器具１２のソケット１２１上に取り付けられており、外部の交流電源は照明器具１２、ソケット１２１、電気接続素子１１１及びランプ１１内部回路によって、他側の電気接続素子１１２に接続されているため、使用者がこの時他側の電気接続素子１１２に誤触すると感電する危険が生じる。
したがって、本発明の解決する課題は取り付け時に感電の危険性がない発光装置を提供することにある。
上記課題に鑑み、本発明は、取り付け時に感電の危険のない発光装置を提供することを目的とするものである。
上記課題を解決するために、本発明の発光装置の外部電源を受けるスイッチユニットは、発光ユニットに電気的に接続して直列接続回路を形成する。第一電気接続素子は、外部電源及び発光ユニットに電気的に接続され、第二電気接続素子は、外部電源及びスイッチユニットに電気的に接続される。センサユニットは、第一電気接続素子，第二電気接続素子及びスイッチユニットに電気的に接続される。センサユニットは、第一電気接続素子の二個の電気的入力端の間に電流が流れ、且つ第二電気接続素子の二個の電気的入力端の間に電流が流れるのを感知すると、スイッチユニットをコントロールして導通させることで、発光ユニットに外部電源を受けさせて発光を開始する。
本発明において、スイッチユニットが導通する時、外部電源が発生させた電流は、第一電気接続素子、発光ユニット、スイッチユニット及び第二電気接続素子から成る電流のルートを流れて、発光ユニットを発光させることを特徴とする。
本発明において、スイッチユニットが導通しない時、外部電源が発生させた電流は、第一電気接続素子と、発光ユニット及び第二電気接続素子から成る電流のルートを流れないことを特徴とする。
本発明において、発光装置はさらに、コントロールユニットを備え、それは発光ユニットに電気的に接続されて、発光ユニットの複数の発光ダイオードの発光輝度、色、点灯数量、点灯順序または前記発光ダイオードの並列直列接続コンフィギュレーションをコントロールすることを特徴とする。
本発明において、コントロールユニットは、外部電源の特定時間内の遮断回数に基づき、発光ユニットの前記発光ダイオードの発光輝度、色、点灯数量、点灯順序または前記発光ダイオードの並列直列接続コンフィギュレーションをコントロールすることを特徴とする。
本発明において、コントロールユニットは、発光ユニットを流れる電流に基づき、発光ユニットの前記発光ダイオードの発光輝度、色、点灯数量、点灯順序または前記発光ダイオードの並列直列接続コンフィギュレーションをコントロールすることを特徴とする。
本発明において、発光装置は、コントロールユニットをさらに備え、それは直列接続の回路に電気的に接続される。コントロールユニットは、発光ユニットの電流に基づき、発光ユニットとの直列接続インピーダンスを変更することを特徴とする。
本発明において、コントロールユニットは、セルフロッキング機能を有し、発光ユニットの前記発光ダイオードの発光輝度、または色、または色温、または点灯数量、または点灯順序または前記発光ダイオードの並列直列接続コンフィギュレーションを一回のみ変更させることを特徴とする。
本発明において、発光装置は、信号接続端をさらに備え、それは、入力端と出力端が電気的に絶縁される信号受信機に接続されて、信号接続端はコントロール信号を受信し、コントロールユニットはコントロール信号に基づき発光ユニットをコントロールすることを特徴とする。
本発明において、コントロール信号は、信号接続端を介して他の発光装置に伝送され、他の発光装置のコントロールユニットは、コントロール信号に基づき、他の発光装置の発光ユニットをコントロールすることを特徴とする。
本発明において、発光装置は、少なくとも一個の整流ユニットをさらに備え、その出力端は発光ユニットに電気的に接続され、その出力電流はスイッチユニットの制御を受けることを特徴とする。
本発明において、整流ユニットは、第一入力端及び第二入力端をさらに有し、第一電気接続素子は外部電源と第一入力端に電気的に接続され、第二電気接続素子は、外部電源と第二入力端に電気的に接続されることを特徴とする。
本発明において、発光ユニットは、少なくとも一個の交流発光ダイオードモジュールを備えることを特徴とする。
本発明において、スイッチユニットは、電気継電器、トランジスタ、または、シリコン整流制御素子を備えることを特徴とする。
本発明において、センサユニットは、二個のセンサ素子を有し、前記センサ素子は、それぞれ第一電気接続素子の前記電気的入力端の間に電流が流れたか否か、及び、第二電気接続素子の前記電気的入力端の間に電流が流れたか否かを感知し、且つ、前記の二つの条件が成立した時、スイッチユニットを導通させることを特徴とする。
本発明において、前記センサユニットの入力端及び出力端は、電気的に絶縁されることを特徴とする。
本発明において、スイッチユニットが導通して、発光ユニットが発光開始後、スイッチユニットは、発光ユニットの電流、または電圧ストレス、または光線、またはスイッチユニットを流れる電流等によって、導通状態を維持し続けることを特徴とする。
本発明において、スイッチユニットの数量が二個の時、前記スイッチユニットは発光ユニットに電気的に接続されて直列接続を形成し、センサユニットは、それぞれ前記スイッチユニットをコントロールして、発光ユニットの発光をコントロールすることを特徴とする。
本発明において、発光装置は、少なくとも一個のインピーダンス素子をさらに備え、それは第一電気接続素子の前記電気的入力端の間、または、第二電気接続素子の前記電気的入力端の間に電気的に接続されることを特徴とする。
本発明において、インピーダンス素子の数量が二個の時、前記インピーダンス素子のうちの一個が第一電気接続素子の前記電気的入力端の間に電気的に接続され、前記インピーダンス素子のうちの他の一個が第二電気接続素子の前記電気的入力端の間に電気的に接続されることを特徴とする。
本発明において、インピーダンス素子は、電気抵抗、またはインダクタンス、またはコンデンサ（キャパシタ）、またはダイオード、または少なくとも一個の交流発光ダイオード、または前述の組合せであることを特徴とする。
本発明において、第一電気接続素子及び第二電気接続素子の前記電気的入力端は、それぞれ蛍光ランプのソケットに対応することを特徴とする。
本発明において、第一電気接続素子及び第二電気接続素子は、それぞれ発光ユニットの相対する二端に位置することを特徴とする。
本発明において、スイッチユニットの初期設定は導通しない状態であることを特徴とする。
このように、本発明の発光装置は、センサユニットが第一電気接続素子の二個の電気的入力端の間に電流が流れ、且つ、第二電気接続素子の二個の電気的入力端の間に電流が流れたのを感知した時、スイッチユニットをコントロールして導通させることで、発光ユニットを発光させるようにしたので、使用者が第一電気接続素子のみをソケットに取り付けた場合、センサユニットがスイッチユニットを導通させないため、外部電源が発生させた電流は、第一電気接続素子と、発光ユニット及び第二電気接続素子から成る電流のルートを流れず、故に、使用者は第二電気接続素子に誤触して感電する危険を回避することができることとなって、取り付けの際に感電する危険が生じないという効果を生ずる。
従来の発光装置を示した図である。 本発明の好適な実施例１における発光装置を示した図である。 本発明の好適な実施例２における発光装置を示した図である。 本発明の異なる実施態様における発光装置の回路を示した図である。 本発明の異なる実施態様における発光装置の回路を示した図である。 本発明の異なる実施態様における発光装置の回路を示した図である。 本発明の異なる実施態様における発光装置の回路を示した図である。 本発明の異なる実施態様における発光装置の回路を示した図である。 本発明の異なる実施態様における発光装置の回路を示した図である。 本発明の異なる実施態様における発光装置の回路を示した図である。 本発明の異なる実施態様における発光装置の回路を示した図である。 本発明の異なる実施態様における発光装置の回路を示した図である。 本発明の異なる実施態様における発光装置の回路を示した図である。 本発明の異なる実施態様における発光装置の回路を示した図である。 本発明の好適な実施例３における発光装置を示した図である。 本発明の好適な実施例４における発光装置を示した図である。 本発明の好適な実施例５における発光装置の回路を示した図である。 本発明の好適な実施例６における発光装置の回路を示した図である。 本発明の実施例７における発光装置の応用を示した図である。 本発明の実施例９における発光装置の応用を示した図である。 信号接続端によって本発明の実施例９における発光装置をコントロールする回路接続を示した図である。
以下、図を参照しながら、本発明の好適な実施例における発光装置について説明し、このうち同じ構成要素は同じ符号を付して説明する。
図２Ａは、本発明の好適な実施例１における発光装置２を示した図である。
本発明の発光装置２は、従来の直管型の蛍光ランプに制限されるものではなく、従来の蛍光ランプに取って代わるものであれば、その応用が可能である。その他の実施例において、発光装置２は、他の実施態様でも可能であり、例えば、円形、蚊取り線香型、四角形またはその他の形状の蛍光ランプに取って代わることが可能であり、ここでは特に制限しない。ただ、従来の蛍光ランプに取って代わるために、発光装置２の外形を、従来の蛍光ランプと同一の形態に製作すると、従来の照明器具のソケットに設置して、嵌合させることが可能である。また、発光装置２は、外部電源（図示してない）の供給を受けることが可能である。外部電源は、一般の商用電源である。その電圧は、例えば、交流１１０ボルトまたは２２０ボルトで、その周波数は、例えば、５０ヘルツ（hertz，Hz）、６０ヘルツまたはその倍数である。また、外部電源は、蛍光ランプを駆動させる電子式安定器や、コイル式安定器及びスタータ、または、直流電源でも可能であるが、ここでは、これを制限しない。
発光装置２は、発光ユニット２１と、少なくとも一個のスイッチユニット２２と、第一電気接続素子２３と、第二電気接続素子２４及びセンサユニット２５を備える。
発光ユニット２１は、直列及び並列に接続された複数の発光ダイオードを備え、前記発光ダイオードは、同一または異なる発光特性または大きさを有する。このうち、発光特性は、例えば、発光の色、色温、効率または輝度等である。また、発光ユニット２１は、少なくとも一個の交流発光ダイオードモジュール（alternating current light-emitting diodｅ, AC LED）を備えることも可能である。このうち、交流発光ダイオードモジュールは、複数の発光ダイオードを有し、前記発光ダイオードは、例えば、直列及び／または並列接続でブリッジダイオードとしたり、二つずつ逆に接続されたり、ここでは、これを制限しない。
スイッチユニット２２は、発光ユニット２１に電気的に接続される。ここでは、発光ユニット２１は、スイッチユニット２２に直列で接続される。このうち、スイッチユニット２２の初期設定は導通しない状態、つまり、スイッチユニット２２がコントロールされていない時は遮断された状態である。スイッチユニット２２は、例えば、電気継電器、半導体スイッチ素子（例えば、トランジスタ）またはシリコン整流制御素子（silicon-controlled rectifier，SCR）を含み、このうち、スイッチユニット２２は、絶縁性を求める条件に適合するため、高耐圧型のスイッチが好ましい。
第一電気接続素子２３は、外部電源及び発光ユニット２１に電気的に接続される。ここで、第一電気接続素子２３は、二個の電気的入力端を有し、これは、すなわち第一電極Ａ２及び第二電極Ａ２であり、外部電源は、第一電気接続素子２３の第一電極Ａ２及び第二電極Ａ２に電気供給する。
第二電気接続素子２４は、外部電源及びスイッチユニット２２に電気的に接続される。ここで、第二電気接続素子２４は、二個の電気的入力端を有し、これは、すなわち第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２であり、外部電源は、第二電気接続素子２４の第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２に電気供給する。このうち、第一電気接続素子２３及び第二電気接続素子２４の前記電気的入力端（すなわち、第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２、第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２）は、それぞれ蛍光ランプのソケットに対応する。発光装置２の外形が従来の蛍光ランプと同一である場合、第一電気接続素子２３及び第二電気接続素子２４は、それぞれ発光ユニット２１の相対する二端に位置する。また、発光装置２が、環状、U字型またはW字型のランプである場合、第一電気接続素子２３及び第二電気接続素子２４の第一電極Ａ１、Ｂ１及び第二電極Ａ２、Ｂ２は、発光ユニット２１の同一側に位置するが、ここでは、これを制限しない。
本発明の最初の状況において、発光装置２が外部電源に接続されていない時、スイッチユニット２２の初期設定（工場出荷時のデフォルト設定値）は、導通しない状態であるため、発光ユニット２１は、少なくとも第一電気接続素子２３、第二電気接続素子２４のうちの一個に電気的に接続されない。
センサユニット２５は、第一電気接続素子２３、第二電気接続素子２４及びスイッチユニット２２に電気的に接続される。このうち、センサユニット２５は、センサ素子を有する。センサ素子は、入力端と出力端が電気的に絶縁されるセンサ素子が選択されることが好ましい。センサ素子は、例えば、フォトカプラ（photo coupler）またはコイル（例えば、電気継電器のコイル）を含む。
センサユニット２５が第一電気接続素子２３の二個の電気的入力端（すなわち第一電極Ａ１、第二電極Ａ２）の間に電流が流れるのを感知し、第二電気接続素子２４の二個の電気的入力端（すなわち第一電極Ｂ１、第二電極Ｂ２）の間に電流が流れるのを感知した時、スイッチユニット２２をコントロールして導通させて、外部電源が発生させた電流Ｉを、第一電気接続素子２３と、発光ユニット２１と、スイッチユニット２２及び第二電気接続素子２４から成る電流のルートに流して、発光ユニット２１を発光させる。しかしながら、センサユニット２５が、ある一個の電気接続素子の二個の電気的入力端の間にのみ電流が流れたことを感知した場合（例えば、第一電気接続素子２３の第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２の間にだけに電流が流れたことを感知）には、スイッチユニット２２が導通しないため、外部電源が発生させた電流Ｉは、第一電気接続素子２３と、発光ユニット２１及び第二電気接続素子２４から成る電流のルートに流れることがない。このため、使用者は設置する際に、第二電気接続素子２４に誤触して感電するのを回避することができる。
図２Ｂに示したとおり、図２Ｂは、本発明の好適な実施例２における発光装置２０を示した図である。図２Ａと異なるのは、図２Ｂのスイッチユニット２２が、センサユニット２５の制御を受けるのみならず、同時に発光ユニット２１の発光状態にコントロールされて、スイッチユニット２２が発光ユニット２１の発光開始後に、センサユニット２５のコントロールに頼らずに、導通の状態を維持して、発光ユニット２１を引き続き発光させて、一種のセルフロッキング（self-locking）の導通状態を形成して、その状態は外部電源が遮断されるまで継続する。
以下、関連する図を参照しながら、本発明の発光装置の回路を実現する方法について説明する。このうち、図３Ａから図３Ｊは、それぞれ本発明の異なる実施態様における発光装置２ａ〜２ｊの回路を示した図である。
図３Ａに示したように、発光装置２ａのセンサユニット２５は、二個のセンサ素子２５１、２５２を有する。第一電気接続素子２３の第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２は、センサ素子２５１に電気的に接続され、第二電気接続素子２４の第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２は、センサ素子２５２に電気的に接続される。ここで、第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２は、センサ素子２５１の発光ダイオードＤ１の二端に電気的に接続され、第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２は、センサ素子２５２の発光ダイオードＤ２の二端に電気的に接続される。
センサ素子２５１は、第一電気接続素子２３の第一電極Ａ１、第二電極Ａ２の間に電流が流れたか否か（例えば、電流が第一電極Ａ１から第二電極Ａ２に流れたか否かを感知）を感知し、センサ素子２５２は、第二電気接続素子２４の第一電極Ｂ１、第二電極Ｂ２の間に電流が流れたか否か（例えば、電流が第一電極Ｂ１から第二電極Ｂ２に流れたか否かを感知）を感知する。本実施態様において、センサ素子２５１、２５２は、それぞれフォトカプラによる場合を例とする。このうち、フォトカプラは、入力端と出力端が電気的に絶縁されるという長所を有するため、センサ素子２５１、２５２が電流を感知する際に、第一電気接続素子２３と第二電気接続素子２４の間に電流が漏れて感電する危険がない。
また、センサユニット２５を、センサー信号ＣＳを提供させてスイッチユニット２２ａをコントロールするために、センサユニット２５が使用する電源を別に提供する必要がある。電源は、直流電流または交流電流でもよい。図３Ａにおいて、センサユニット２５の使用に提供する電源は、発光装置２ａの使用に電源を供給する外部電源（例えば、交流電流）である。整流素子Ｂ（例えば、ブリッジ整流器）を経て整流された後、抵抗Ｒによって直流電流がセンサユニット２５のフォトカプラの使用に提供されて、センサユニット２５をセンサー信号ＣＳを出力させる。
発光装置２ａの第一電気接続素子２３がソケットに設置されて、外部電源に電気的に接続されると、第一電気接続素子２３の第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２の間に、外部電源から電源が供給されて電流が流れる。すると、センサ素子２５１の発光ダイオードＤ１が発光して、センサ素子２５１が導通する。この時、センサ素子２５２は導通していないため、センサユニット２５は、センサー信号ＣＳを出力せず、スイッチユニット２２ａは遮断されたままである。故に、使用者が設置する際、先ず第一電気接続素子２３をソケットに挿入してから、第二電気接続素子２４に誤触しても感電する危険がない。
発光装置２ａの第二電気接続素子２４が、他のソケットに設置されて、外部電源に電気的に接続されると、第二電気接続素子２４の第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２の間にも外部電源の電源供給を受けて電流が流れて、センサユニット２５２の発光ダイオードＤ２が発光して、センサ素子２５２を導通させる。この時、整流素子Ｂが提供する電圧が、センサユニット２５をセンサー信号ＣＳをスイッチユニット２２ａのコイルに出力させる。ここで、スイッチユニット２２ａは電気継電器である。スイッチユニット２２ａは、センサー信号ＣＳがそのコイルを流れて、その接続ポイントを導通させるため、外部電源が発生させた電流Ｉが第一電気接続素子２３と、発光ユニット２１と、スイッチユニット２２ａ及び第二電気接続素子２４から成る電流のルートに流れて、発光ユニット２１を発光させる。
また、図３Ｂに示すように、図３Ｂの発光装置２ｂの回路構造は、ほぼ発光装置２ａと同様である。発光装置２ａと異なるのは、発光装置２ｂのスイッチユニット２２ｂがシリコン整流制御素子であり、そのゲートがセンサユニット２５に電気的に接続されて、センサー信号ＣＳを受信することで、スイッチユニット２２ｂを導通させることである。また、発光装置２ｂはさらに、整流ユニット２７を備える。整流ユニット２７は、整流素子２７１及び整流素子２７２を含み、整流素子２７１は、それぞれ第一電気接続素子２３、発光ユニット２１及びセンサユニット２５に電気的に接続されて、整流素子２７２は、それぞれスイッチユニット２２ｂ及び第二電気接続素子２４に電気的に接続される。整流素子２７１及び整流素子２７２は、例えば、共にブリッジ整流器を形成する。整流ユニット２７は、電圧を操作してセンサユニット２５のフォトカプラの使用に供するほか、さらに、発光ユニット２１及びスイッチユニット２２ｂ（シリコン整流制御素子）の使用に電気を供給する。ここで、整流ユニット２７が出力した電流は、スイッチユニット２２ａのコントロールを受ける。
発光装置２ｂの第一電気接続素子２３及び第二電気接続素子２４がそれぞれ、外部電源に電気的に接続されると、第一電気接続素子２３の第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２の間に電流が流れ、且つ、第二電気接続素子２４の第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２の間に電流が流れるため、センサ素子２５１及びセンサ素子２５２が導通して、センサユニット２５をセンサー信号ＣＳをシリコン整流制御素子（スイッチユニット２２ｂ）のゲートに出力することで、シリコン整流制御素子を導通させる。従って、発光ユニット２１を点灯させて発光する。
発光ユニット２１が発光開始後、スイッチユニット２２ｂは、発光ユニット２１が発光する際に発生した電流、または電圧ストレス、または光線、またはスイッチユニット２２ｂ自身を流れる電流等の特性によって、導通を維持し続ける。本実施例において、センサユニット２５が、何らかの原因でセンサー信号ＣＳを出力しなくなっても（例えば、第一電連接元件２３の第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２の間に電流の流れがなくても）、スイッチユニット２２ｂはシリコン整流制御素子自身に流れる電流によって導通を続けることで、セルフロッキングループ（self-locking loop）を形成する。例を挙げれば、例えば、外部電源が蛍光ランプを組み合わせて使用するコイル式安定器とスタータである場合、スタータは、交流電源において起動し始めた時のみ、第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２の間及び第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２の間に、フィラメント電流を提供し、フィラメント電流は、センサユニット２５をセンサー信号ＣＳをシリコン整流制御素子（スイッチユニット２２ｂ）のゲートに出力することで、シリコン整流制御素子（スイッチユニット２２ｂ）を導通させて、電流を発光ユニット２１に流し、発光ユニット２１（すなわちランプ）が発光開始後、スタータがただちに停止し、フィラメント電流を提供する。この時、センサユニット２５は、ただちにセンサー信号ＣＳの出力を停止するが、発光ユニット２１は、シリコン整流制御素子のセルフロッキングループにより発光を持続し続けられる。
また、図３Ｃに示したように、図３Ｃの発光装置２ｃの回路構造はほぼ発光装置２ｂと同様である。発光装置２ｂと異なるのは、発光装置２ｃのスイッチユニット２２ｃは、二個のスイッチユニット２２１ｃ、２２２ｃ及び抵抗Ｒ１を有し、スイッチ素子２２１ｃ、２２２ｃは、それぞれ電気継電器であり、それぞれ発光ユニット２１に電気的に接続されることである。
発光装置２ｃの第一電気接続素子２３及び第二電気接続素子２４が、それぞれ外部電源に電気的に接続されると、第一電気接続素子２３の第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２の間に電流が流れ、さらに、第二電気接続素子２４の第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２の間にも電流が流れる。このため、センサ素子２５１及びセンサ素子２５２が導通して、センサユニット２５をセンサー信号ＣＳをスイッチユニット２２ｃのスイッチ素子２２１ｃのコイルに出力させることで、スイッチ素子２２１ｃの接点が導通して、発光ユニット２１を発光させる。この時、発光ユニット２１両側のエンドポイントＰ１、Ｐ２の間に、電圧ストレス（すなわち、エンドポイントＰ１とＰ２の間に、発光ユニット２１点灯されることで電圧差を有する）を有し、この電圧ストレスが電流Ｉ１を発生させて、抵抗Ｒ１を経てスイッチ素子２２２ｃのコイルに流して、スイッチ素子２２２ｃを導通させて、セルフロッキングループを形成する。すなわち、センサユニット２５が何らかの原因でセンサー信号ＣＳをスイッチ素子２２１ｃのコイルに出力せず素子２２１ｃを遮断しても、スイッチ素子２２２ｃは、発光ユニット２１のエンドポイントＰ１とＰ２の間の電圧差によって導通を持続させ、このようにして、セルフラッチングループを形成することが可能だということになる。
また、図３Ｄに示したように、図３Ｄの発光装置２ｄの回路構造は、ほぼ発光装置２ｃと同様である。発光装置２ｃと異なるのは、発光装置２ｄのスイッチユニット２２ｄのスイッチ素子２２２ｄがフォトカプラであり、スイッチ素子２２１ｄ、２２２ｄが、それぞれ発光ユニット２１に電気的に接続されることである。
発光装置２ｄの第一電気接続素子２３及び第二電気接続素子２４が、それぞれ外部電源に電気的に接続されると、第一電気接続素子２３の第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２の間に電流が流れ、さらに、第二電気接続素子２４の第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２の間にも電流が流れる。故に、センサ素子２５１及びセンサ素子２５２が導通して、センサユニット２５をセンサー信号ＣＳをスイッチユニット２２ｄのスイッチ素子２２１ｄに出力させることで、スイッチ素子２２１ｄの接点を導通させて、発光ユニット２１を発光させる。この時、発光ユニット２１両側のエンドポイントＰ１、Ｐ２の間に電圧ストレスを有し、この電圧ストレスが電流Ｉ１を発生させて、抵抗Ｒ１を経てスイッチ素子２２２ｄ（フォトカプラの発光ダイオードＤ）に流れてから、センサユニット２５の抵抗Ｒと、スイッチ素子２２２ｄとに流れる電流Ｉ２を形成させスイッチ素子２２１ｄのコイルに流れて、セルフロッキングループを形成させる。センサユニット２５が何らかの原因でセンサー信号ＣＳを出力しなくても、スイッチ素子２２１ｄは、スイッチ素子２２２ｄの導通により、導通を持続させて（発光ユニット２１のエンドポイントＰ１とＰ２の間に電圧差を有するため）、このようにして、セルフロッキングループも形成される。
また、図３Ｅに示したように、図３Ｅの発光装置２ｅの回路構造は、ほぼ発光装置２ａと同様である。発光装置２ａと異なるのは、発光装置２ｅが二個の整流素子２７１、２７２を有し、整流素子２７１、２７２の出力端Ｏ１、Ｏ２が、それぞれ発光ユニット２１に電気的に接続されて、整流素子２７１、２７２が、第一電気接続素子２３及び第二電気接続素子２４に互いに電気的に接続されることである。このうち、整流素子２７１、２７２は、全波整流器を形成する。
また、図３Ｆに示したように、図３Ｆの発光装置２ｆの回路構造は、ほぼ発光装置２ｂと同様である。発光装置２ｂと異なるのは、発光装置２ｆの整流素子２７ｆが、ブリッジ整流器から成り、且つ、整流素子２７ｆ（ブリッジ整流器）が、交流発光ダイオードモジュール２８ａに電気的に接続される第一入力端Ｃ１、交流発光ダイオードモジュール２８ｂに電気的に接続される第二入力端Ｃ２を有することである。第一電気接続素子２３は、外部電源と交流発光ダイオードモジュール２８ａに電気的に接続されて、第二電気接続素子２４は、外部電源と交流発光ダイオードモジュール２８ｂに電気的に接続される。交流発光ダイオードモジュール２８ａ、２８ｂの設置により、ブリッジ整流器が第一電気接続素子２３の第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２、及び、第二電気接続素子２４の第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２からの交流電源を受けることができ、且つ、発光装置２ｆの設置方向に左右されて外部電源を受けることができないという状況を回避することもできる。
また、発光装置２ｆはさらに、少なくとも一個のインピーダンス素子を備える。インピーダンス素子は、第一電気接続素子２３の前記電気的入力端の間または第二電気接続素子２４の前記電気的入力端の間に電気的に接続される。本実施例において、二個の交流発光ダイオードモジュール２８ａ、２８ｂを、インピーダンス素子とする場合を例とし、交流発光ダイオードモジュール２８ａは、第一電気接続素子２３の第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２の間に電気的に接続され、且つ、第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２は、交流発光ダイオードモジュール２８ａによって、第一入力端Ｃ１に電気的に接続される。さらに、交流発光ダイオードモジュール２８ｂは、第二電気接続素子２４の第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２の間に電気的に接続され、且つ、第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２は、交流発光ダイオードモジュール２８ｂによって、第二入力端Ｃ２に電気的に接続される。このうち、インピーダンス素子は、電気抵抗、またはインダクタンス、コンデンサ（キャパシタ）、またはダイオード、または少なくとも一個の交流発光ダイオードモジュール、または前述の組合せである。本実施例において、交流発光ダイオードモジュール２８ａは、二個の交流発光ダイオードのグループＡＣ１、ＡＣ２を含み、交流発光ダイオードモジュール２８ｂは、二個の交流発光ダイオードのグループＡＣ３、ＡＣ４を含む場合を例とする。このうち、交流発光ダイオードのグループＡＣ１〜ＡＣ４はいずれも、それぞれ二個の発光ダイオードを有し、且つ、前記発光ダイオードは、二つずつ逆に接続される。二個の二つずつ逆に接続された交流発光ダイオードはさらに直列接続される。ただ、互いに逆に接続された発光ダイオードの数量及び直列接続の交流発光ダイオードの数量は、これを制限しない。その他の実施例態様において、その数量は異なることが可能である。
インピーダンス素子の設置により、発光装置２ｆは、直接従来の安定器を有する蛍光ランプに取って代われるため、照明器具のスタータ、安定器を取り外したり、照明器具の回線を変更する必要がない。このうち、発光装置２ｆが、従来のコイル式安定器及びスタータを接続した蛍光ランプに取って代わる時、仮に第一電極Ａ２が一般商用電源の一端に接続された場合、コイル式安定器は一般の商用電源の他端と第一電極Ｂ１に接続される。スタータは第二電極Ａ２、Ｂ２の間に接続される。最初に電力が供給された時、スイッチユニット２２ｆは導通していない。この時、一般の商用電源の電圧は、コイル式安定器によって第一電極Ｂ１、インピーダンス素子２８ｂ、第二電極Ｂ２を経て、スタータの一端に到達し、さらに、第一電極Ａ２、交流発光ダイオードモジュール２８ａ、第二電極Ａ２を経て、スタータの他端に到達する。最初電力が供給される時、一般の商用電源の電圧は、スタータを導通させて、フィラメント電流を発生させる。このフィラメント電流は、交流発光ダイオードモジュール２８ａ、２８ｂ上において降圧状態を発生させることで、第一電極Ａ２、第二電極Ａ２間及び第一電極Ｂ１、第二電極Ｂ２間に電圧差を発生させる。この電圧差は、それぞれセンサ素子２５１、２５２の入力端に電流を発生させ、センサユニット２５がセンサー信号ＣＳを出力することにより、スイッチユニット２２ｆを導通させる。そして、ランプ電流が発光ユニット２１を流れて発光させる。スイッチユニット２２ｆが導通した後、ランプ電流は、第一入力端Ｃ１と第二入力端Ｃ２の間を流れ、つまり、ランプ電流は一般の商用電源から第一電気接続素子２３の第一電極Ａ１、交流発光ダイオードモジュール２８ａのダイオード（順電圧の場合）、整流ユニット２７ｆ（ブリッジ整流器）の第一入力端Ｃ１及び出力端Ｏ、発光ユニット２１、スイッチユニット２２ｆ（この時すでに導通している）、スイッチユニット２２ｆの接地端Ｅ、整流ユニット２７ｆ（ブリッジ整流器）の接地端Ｅ及び第二入力端Ｃ２、交流発光ダイオードモジュール２８ｂのダイオード（順電圧の場合）、第一電極Ｂ１を順番に経てコイル式安定器に流れ、最後に、商用電源のコンセントに戻る。この時、スタータが接続された第二電極Ａ２、Ｂ２の両端は、スイッチユニット２２ｆがすでに導通していることで、電圧を感知しないため、スタータは導通せず、且つ、発光ユニット２１は発光を持続している間、スタータは全く作動しない。したがって、発光装置２ｆは、従来のコイル式安定器とスタータが接続された蛍光ランプに取って代わる時、スタータ、安定器を取り外したり、照明器具の回線を変更したりする必要がない。
また、発光装置２ｆが従来の電子式安定器が接続された蛍光ランプに取って代わるのに用いられる時、電子式安定器は、通常フィラメント電流が存在するか否かを測定する。この時、二種類の電流ルートがシミュレーションされたフィラメント電流回路とすることで、電子式安定器の測定に供する。それは、それぞれ第一電気接続素子２３の第一電極Ａ１と第二電極Ａ２の間において流れるルート（交流発光ダイオードモジュール２８ａを経る）、或いは第二電気接続素子２４の第一電極Ｂ１と第二電極Ｂ２間を流れる（交流発光ダイオードモジュール２８ｂを経る）ルートである。ここで、インピーダンス素子２８ａ、２８ｂの効用は、従来の電子安定器を有する蛍光ランプのフィラメントと同様である。したがって、インピーダンス素子（交流発光ダイオードモジュール２８ａ、２８ｂ）の設置により、発光装置２ｆは、直接従来の安定器を有する蛍光ランプに取って代わることができ、照明器具のスタータ、安定器を取り外したり、照明器具の回線を変更したりする必要がない。
また、発光装置２ｆが発光装置２ｂと異なるのは、発光装置２ｆのスイッチユニット２２ｆが、単一シリコン整流制御素子を使用せず、トランジスタＱ１、Ｑ２を含む電子回路であるが、その回路原理は、シリコン整流制御素子と同様であるということである。詳しく述べると、発光装置２ｆのスイッチユニット２２ｆは、二個のトランジスタＱ１、Ｑ２及び二個の抵抗Ｒ１、Ｒ２から構成される電子回路である。第一電気接続素子２３の第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２の間、及び、第二電気接続素子２４の第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２の間に、いずれも電流が流れる時、センサユニット２５は、センサー信号ＣＳを出力して、スイッチユニット２２ｆのトランジスタＱ２のベースに入力することで、スイッチユニット２２ｆを導通させて、発光ユニット２１が点灯されて発光する。スイッチユニット２２ｆ導通後、トランジスタＱ２は、トランジスタＱ１が必要とするベース電流を提供し、トランジスタＱ１は、トランジスタＱ２が必要とするベース電流を提供して、つまり、スイッチユニット２２ｆはセルフロッキングループという導通状態におる。
発光ユニット２１が発光開始後、スイッチユニット２２ｆは、それ自身の回路特性によって、導通が維持され続ける。センサユニット２５が何らかの原因でセンサー信号ＣＳを出力しなくても、スイッチユニット２２ｆは、トランジスタＱ１、Ｑ２の電子回路の特性によって導通を持続させることで、セルフロッキングループを形成する。
また、図３Ｇに示したように、図３Ｇの発光装置２ｇの回路構造は、ほぼ発光装置２ｆと同様である。発光装置２ｆと異なるのは、スイッチユニット２２ｇが、電気継電器であるということである。また、発光装置２ｇは、整流ユニットを有さず、発光装置２ｇの発光ユニット２１が、複数の交流発光ダイオードのグループＡＣを有して相互に直列接続し、且つ、交流発光ダイオードのグループＡＣが、いずれも二個の発光ダイオードを有する。さらに、前記発光ダイオードは、２つずつ逆に接続される。言い換えれば、外部電源は、整流ユニットを経ずに、直接に複数の直列接続された交流発光ダイオードのグループＡＣを有する発光ユニット２１に入力されるということである。したがって、発光装置２ｇは交流発光ダイオードの発光装置である。
また、図３Ｈに示したように、図３Ｈの発光装置２ｈの回路構造は、ほぼ発光装置２ｂと同様である。図３Ｂの発光装置２ｂと異なるのは、発光装置２ｈがさらに、コントロールユニット２６を備え、コントロールユニット２６は、発光ユニット２１に電気的に接続されることである。このうち、コントロールユニット２６は、発光ユニット２１に直列または並列に接続されるか、または、コントロールユニット２６は、発光ユニット２１の一部に直列に接続されるか、または、他の一部に並列に接続される。コントロールユニット２６は、発光ユニット２１の前記発光ダイオードの発光輝度、色、点灯数量及び／または点灯順序、または前記発光ダイオードの直列並列コンフィギュレーションをコントロールする。このうち、コントロールユニット２６は、デジタルまたはアナログのコントロール回路である。ここでは、アナログ回路の場合を例とする。
また、発光ユニット２１は、複数の発光ダイオードモジュール２１１ａ〜２１１ｃを有する。図面中、いずれの発光ダイオードモジュール２１１ａ〜２１１ｃも、一個の発光ダイオードのみを図示しているが、実際の応用時には、複数の発光ダイオードが直列または並列に接続される。本実施例において、三組の発光ダイオードモジュール２１１ａ〜２１１ｃの場合を例とし、且つ、いずれの発光ダイオードモジュール２１１ａ〜２１１ｃも、それぞれ複数の発光ダイオードを有してもよい、且つ、いずれの発光ダイオードモジュール２１１ａ〜２１１ｃ内の発光ダイオードの数量も異なり、さらに、前記発光ダイオードは、直列接続、配列接続またはその組合せである。
本実施例において、コントロールユニット２６は、発光ユニット２１に電気的に接続され、且つ、発光ユニット２１を流れる電流に基づき、発光ダイオードモジュール２１１ｂ及び発光ダイオードモジュール２１１ｃの直列並列コンフィギュレーションをコントロールする。このうち、コントロールユニット２６は、三個のトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３及びシリコン整流制御素子ＳＣＲ１を有する。シリコン整流制御素子ＳＣＲ１のゲートＧと陰極Ｋ（cathode)は、抵抗Ｒｓに接続され、トランジスタＭ１のゲートは、シリコン整流制御素子ＳＣＲ１の陽極Ａ（anode）に接続される。トランジスタＭ３のゲートは、トランジスタＭ１のドレイン（drain）に接続される。トランジスタＭ２のゲートは、抵抗Ｒ３を介して、トランジスタＭ３のドレイン（drain）に接続される。したがって、コントロールユニット２６によって、発光ユニット２１の直列並列コンフィギュレーションがコントロールされる。言い換えれば、第一電気接続素子２３及び第二電気接続素子２４が外部電源に接続されると、センサユニット２５がセンサー信号ＣＳを出力することで、スイッチユニット２２ｂを導通させる。この時、抵抗Ｒｓを通過する電流が、その両端の差圧より小さく（シリコン整流制御素子ＳＣＲ１のゲートＧ及び陰極Ｋの間の差圧も小さい）、シリコン整流制御素子ＳＣＲ１が遮断状態になり、トランジスタＭ１のゲートは高電位となり導通し、トランジスタＭ３のゲートは低電位となり遮断される。トランジスタＭ２のゲートは高電位となり導通することで、発光ダイオードモジュール２１１ｂ及び発光ダイオードモジュール２１１ｃが並列接続される。したがって、発光ユニット２１の発光ダイオードモジュール２１１ａ〜２１１ｃの直列並列コンフィギュレーションは、発光ダイオードモジュール２１１ｂが発光ダイオードモジュール２１１ｃに並列接続後、さらに、発光ダイオードモジュール２１１ａに直列接続される。
コントロールユニット２６を流れた抵抗Ｒｓの電流が比較的大きいと、その両端の差圧も大きく、差圧がシリコン整流制御素子ＳＣＲ１のゲートＧの起動電圧を超えた時、シリコン整流制御素子ＳＣＲ１が導通され、電流Ｉ３はシリコン整流制御素子ＳＣＲ１及び抵抗Ｒ１を流れ、電流Ｉ３がトランジスタＭ１のゲートを低電位にして遮断状態になる。トランジスタＭ１が遮断されると、トランジスタＭ３のゲートを高電位にして導通させることで、電流Ｉ４がトランジスタＭ３を流れ、電流Ｉ４がトランジスタＭ２のゲートを低電位にして遮断状態にする。発光ダイオードモジュール２１１ｂと発光ダイオードモジュール２１１ｃは、並列接続から直列接続のコンフィギュレーションに変更する。発光ユニット２１の発光ダイオードモジュール２１１ａ〜２１１ｃが直列接続である場合、発光ユニット２１の内部インピーダンスも大きくなり（発光ダイオードが直列接続される数量が大きいことで、そのインピーダンスも大きくなる）、流れる電流も低くなって、発光ユニット２１が流れる電流が大きすぎることで焼毀するのを回避でき、または、これにより、発光ユニット２１の出力効率を下げることもできる。同時に、シリコン整流制御素子ＳＣＲ１が導通後、セルフロッキングループ状態に入り、すなわち、電流が小さくなっても、発光ダイオードモジュール２１１ａ〜２１１ｃの並列直列接続コンフィギュレーションが変更することがなく、電力供給が停止するまで維持される。このため、コントロールユニット２６は、前記発光ダイオードモジュール２１１ａ〜２１１ｃを流れる電流によって 前記発光ダイオードモジュール２１１ａ〜２１１ｃの並列直列接続コンフィギュレーションをコントロールする。
図３Ｉに示したように、図３Ｉの発光装置２ｉの回路構造は、ほぼ発光装置２ｈと同様である。図３Ｈの発光装置２ｈと異なるのは、発光装置２ｉのコントロールユニット２６ｉは、外部電源の特定時間内の遮断回数に基づき、発光ユニット２１がコントロールされることである。言い換えれば、発光装置２ｉのコントロールユニット２６ｉは、コントローラ２６１を有し、コントローラ２６１は、アナログまたはデジタル回路（例えば、マイクロコントローラ）を含むことで、外部電源の特定時間内の遮断回数を計算することにより、発光装置２ｉの発光輝度、色、点灯数量、点灯順序または前記発光ダイオードの並列直列接続コンフィギュレーションをコントロールする。このうち、コントローラ２６１の出力は、トランジスタＭ１のゲートに電気的に接続されることで、トランジスタＭ１の導通と遮断をコントロールする。
電源スイッチ（図示してない）が一回目に切り替わる時（すなわち、一回目に電源スイッチをオンにすることで発光装置２ｉを点灯させる）、第一電気接続素子２３及び第二電気接続素子２４は、外部電源に接続される。さらに、センサユニット２５がセンサー信号ＣＳを出力して、スイッチユニット２２ｂを導通させる。この時、コントローラ２６１が高電位をトランジスタＭ１のゲートに出力してトランジスタＭ１を導通させるため、発光ダイオードモジュール２１１ｂは、バイパスされて、点灯しない（発光ダイオードモジュール２１１ａのみが点灯される）。電源スイッチが二回目に切り替わった時、コントローラ２６１が低電位をトランジスタＭ１のゲートに出力するため、トランジスタＭ１が遮断状態となることで、電流Ｉは発光ダイオードモジュール２１１ｂと発光ダイオードモジュール２１１ａを流れて、発光ダイオードモジュール２１１ｂと発光ダイオードモジュール２１１ａが点灯される。さらに、電源スイッチが三回目に切り替わった時、コントローラ２６１が再度高電位をトランジスタＭ１のゲートに出力して、トランジスタＭ１を導通させることで、発光ダイオードモジュール２１１ｂが再度消える。したがって、発光装置２ｉは、多段式の調光技術を有して、固定時間内の電源スイッチの切り替え回数に基づき、発光ユニット２１の発光ダイオードの発光数量を決定して、発光輝度及び点灯数量を調整して、この電源スイッチは、壁またはソケット上のスイッチとして設置することが可能である。したがって、発光装置２ｉは、室内配線を変更する必要がなく、調光機能を有して省エネの効果も達成する。
また、図３Ｊに示したように、コントロールユニット２６は発光ユニット２１に直列接続されて、発光ユニット２１の電流に基づき、発光ユニット２１に直列接続されるインピーダンスを変更する。これにより、異なる状況または入力電圧に応じて、発光ユニット２１に入力される電源の利用効率を高めたり、その出力効率を抑制したりする。
図３Ｊの発光装置２ｊの回路構造は、ほぼ発光装置２ｈと同様である。図３Ｈの発光装置２ｈと異なるのは、発光装置２ｊは、一個のシリコン整流制御素子ＳＣＲ１のみを有し、シリコン整流制御素子ＳＣＲ１の正極ＡとトランジスタＭ１のゲートが電気的に接続されることである。シリコン整流制御素子ＳＣＲ１のゲートＧ及び陰極Ｋは、抵抗Ｒｓの両端に電気的に接続される。第一電気接続素子２３及び第二電気接続素子２４が外部電源に接続されると、センサユニット２５がセンサー信号ＣＳを出力して、スイッチユニット２２ｂを導通させる。この時、もし抵抗Ｒｓを流れる電流が小さい時は、その両端の差圧も小さいため、シリコン整流制御素子ＳＣＲ１は導通しない。その時トランジスタＭ１のゲートは、高電位であるため導通され、抵抗Ｒ１の二端はショートされることで、発光ユニット２１を流れる電流Ｉは、抵抗Ｒｓ及びスイッチユニット２２ｂに流れ、抵抗Ｒ１には流れない。
コントロールユニット２６ｊの抵抗Ｒｓを流れる電流が大きいと、その両側の差圧も大きい。差圧がシリコン整流制御素子ＳＣＲ１のゲートＧ起動電圧を超える時、シリコン整流制御素子ＳＣＲ１が導通されることで、電流Ｉ７がシリコン整流制御素子ＳＣＲ１を流れて、トランジスタＭ１のゲートが低電位になるから、トランジスタＭ１は遮断状態となる。抵抗Ｒ１は、発光ユニット２１と共に並列直列接続コンフィギュレーションを形成して、発光ユニット２１を流れる電流Ｉを低くして、直列接続のインピーダンスを大きくすることで、発光ユニット２１を流れる電流Ｉを制限する目的を達成する。同時に、シリコン整流制御素子ＳＣＲ１が導通後セルフロッキングループ状態に入るから、電流は小さくなっても、抵抗Ｒ１と発光ユニット２１の直列接続コンフィギュレーションは変更することがなく、電力の供給が停止するまで維持される。したがって、コントロールユニット２６ｊは、発光ユニット２１を流れる電流Ｉに基づき、その発光ユニット２１の直列接続のインピーダンスを変更する。
図３Ｋに示したように、図３Ｋの発光装置２ｋの回路構造はほぼ発光装置２ｉと同様である。図３Ｉの発光装置２ｉと異なるのは、発光装置２ｋのコントロールユニット２６ｋは、外部電源が特定時間内の遮断回数に基づき、発光ユニット２１の発光の色をコントロールすることである。言い換えれば、発光装置２ｋのコントロールユニット２６ｋは、コントローラ２６１を有し、コントローラ２６１は、アナログ、または、デジタル回路（例えば、マイクロコントローラ）を含むことで、外部電源の特定時間内の遮断回数を計算することにより、発光装置２ｋの発光の色をコントロールするということである。このうち、コントローラ２６１の出力端Ｇ１は、トランジスタＭ１のゲートに電気的に接続されることで、トランジスタＭ１の導通と遮断をコントロールする。コントローラ２６１の出力端Ｇ２は、トランジスタＭ２のゲートに電気的に接続されることで、トランジスタＭ２の導通と遮断をコントロールする。このうち、トランジスタＭ１は発光ダイオードモジュール２１１ｂに直列接続される。トランジスタＭ２は、発光ダイオードモジュール２１１ｃに直列接続される。また、発光ダイオードモジュール２１１ｂと発光ダイオードモジュール２１１ｃは、異なる発光色を有する。ここで、発光ダイオードモジュール２１１ａは、発光ダイオードモジュール２１１ｂ及びトランジスタＭ１に直列接続されて、発光ダイオードモジュール２１１ａは、発光ダイオードモジュール２１１ｃ及びトランジスタＭ２に直列接続される。
電源スイッチ（図示してない）が一回目に切り替わる時（すなわち、一回目に電源スイッチをオンにすることで発光装置２ｋを点灯させる時）、第一電気接続素子２３及び第二電気接続素子２４は外部電源に接続される。センサユニット２５は、輸出センサー信号ＣＳをスイッチユニット２２ｂに出力する。この時、コントローラ２６１の出力端Ｇ１は、高電位をトランジスタＭ１のゲートに出力することで、トランジスタＭ１を導通させることにより、電流Ｉは発光ダイオードモジュール２１１ａ及び発光ダイオードモジュール２１１ｂを流れるため、発光ダイオードモジュール２１１ａ及び発光ダイオードモジュール２１１ｂは点灯される。同時にコントローラ２６１の出力端Ｇ２は、低電位をトランジスタＭ２のゲートに出力することで、トランジスタＭ２を遮断するため、発光ダイオードモジュール２１１ｃは点灯しない。そして、発光装置２ｋの発光色は発光ダイオードモジュール２１１ａと発光ダイオードモジュール２１１ｂの発光色の混合色である。このうち、電源スイッチは、壁またはソケット上に設置されるスイッチである。
電源スイッチが二回目に切り替わった時、コントローラ２６１の出力端Ｇ１が低電位をトランジスタＭ１のゲートに出力するため、トランジスタＭ１は遮断状態となる。同時に、出力端Ｇ２が高電位をトランジスタＭ２のゲートに出力するため、トランジスタＭ２は導通状態となる。この時、発光ダイオードモジュール２１１ａ及び発光ダイオードモジュール２１１ｃは点灯される。発光ダイオードモジュール２１１ｂは点灯しない。そして、発光装置２ｋの発光色は、発光ダイオードモジュール２１１ａと発光ダイオードモジュール２１１ｃの発光色の混合色に変更される。
さらに、電源スイッチが三回目に切り替わる時、コントローラ２６１は、再度高電位をトランジスタＭ１のゲートに出力してトランジスタＭ１を導通させて、低電位をトランジスタＭ２のゲートに出力してトランジスタＭ２を遮断させることで、発光ダイオードモジュール２１１ａ及び発光ダイオードモジュール２１１ｂは点灯され、発光ダイオードモジュール２１１ｃの光は消される。そして、発光色もまた変更させる。したがって、発光装置２ｋは、多段式調光（発光色、色温）技術を有して、固定時間内の電源スイッチの切り替え回数に基づき、発光ユニット２１の発光色または色温を調整する。したがって、発光装置２ｋは、室内配線を変更する必要がなくても、調光（発光色、色温）の効果を達成することができる。
図４Ａに示したのは、本発明の他の好適な実施例３における発光装置３を示した図である。図２の発光装置２と異なるのは、発光装置３のスイッチユニットの数量が二個で、且つ、このうちの一個のスイッチユニット３２ａが、それぞれ第一電気接続素子３３及び発光ユニット３１に電気的に接続され、他のスイッチユニット３２ｂが、それぞれ第二電気接続素子３４及び発光ユニット３１に電気的に接続されることである。したがって、センサユニット３５は、電流が第一電気接続素子３３の第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２に流れたか否かを感知して、スイッチユニット３２ａをコントロールする。また、センサユニット３５も、電流が第二電気接続素子３４の第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２に流れたか否かを感知して、スイッチユニット３２ｂをコントロールする。したがって、センサユニット３５が電流が第一電気接続素子３３の第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２を流れたのを感知し、且つ、電流が第二電気接続素子３４の第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２を流れたのを感知すると、それぞれスイッチユニット３２ａ、３２ｂをコントロールして導通させて、発光ユニット３１をコントロールして発光させる。
図４Ａは、本発明の他の好適な実施例４における発光装置３０を示した図である。図４Ａの発光装置３と異なるのは、図４Ｂの発光装置３２ａ、３２ｂがさらに、発光ユニット３１と共にセルフロッキングループを形成し、且つ、発光ユニット３１が発光開始後、セルフロッキングループの状態を維持することが可能であるということである。
図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ本発明の他の好適な実施例５と６における発光装置３ａ、３ｂの回路を示した図である。
図５Ａに示したように、スイッチユニット３２ａ、３２ｂは、それぞれ電気継電器であり、センサユニット３５は、スイッチユニット３２ａコイル及びスイッチユニット３２ｂのコイルを含む。したがって、第一電気接続素子３３の第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２に電流が流れ、且つ、第二電気接続素子３４の第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２に電流が流れると、即ちスイッチユニット３２ａのコイル及びスイッチユニット３２ｂのコイルにも電流が流れる。したがって、スイッチユニット３２ａの接点及びスイッチユニット３２ｂの接点は、それぞれ導通されて、発光ユニット３１を点灯させる。ここで、スイッチユニット３２ａ、３２ｂと発光ユニット３１の間の直列接続の順序は変更が可能である。
図５Ｂに示したように、図５Ｂの発光装置３ｂの回路構造は、ほぼ発光装置２ｂと同様である。発光装置２ｂと異なるのは、発光装置３ｂが二個のスイッチユニット３２ａ、３２ｂを有し、スイッチユニット３２ａが発光ユニット３１と整流素子３７１に電気的に接続され、スイッチユニット３２ｂが発光ユニット３１と整流素子３７２に電気的に接続されることである。また、センサ素子３５１が、第一電気接続素子３３の第一電極Ａ１、第二電極Ａ２の間に電流が流れたのを感知すると、センサー信号ＣＳ１が出力されて、スイッチユニット３２ａをコントロールして導通させ、センサ素子３５２が、第二電気接続素子３４の第一電極Ｂ１、第二電極Ｂ２の間に電流が流れたのを感知すると、センサー信号ＣＳ２が出力されて、スイッチユニット３２ｂをコントロールして導通させて、発光ユニット３１をコントロールして発光させる。ここで、スイッチユニット３２ａ、３２ｂと発光ユニット３１の間の直列接続の順序は変更が可能である。
また、図６Ａは、本発明の実施例７における発光装置の応用を示した図である。ここで、発光装置４、４ａ、４ｂは、それぞれ直管型の蛍光ランプであるが、これに制限されるものではない。このうち、どの発光装置４、４ａ、４ｂも、上述の発光装置２、２ａ〜２ｊ、３、３ａ〜３ｂの素子（例えば、センサユニット、発光ユニット、スイッチユニット）を有する。また、どの発光装置４、４ａ、４ｂも、上述の発光装置２ｈ、２ｉまたは２ｊのコントロールユニット（図示してない）を有する。
また、どの発光装置４、４ａ、４ｂもさらに、それぞれ信号接続端Ｆを備える。ここで、信号接続端Ｆは、それぞれ発光装置４、４ａ、４ｂの電気的接続素子上（例えば、図示の第一電気接続素子４３上）に位置し、入力端と出力端が電気的絶縁作用を有する信号受信機に接続される。このうち、信号接続端Ｆは、センサＨが発生させるコントロール信号ＳＳを受信して、発光装置４のコントロールユニットが、コントロール信号ＳＳに基づき、その発光ユニット（図示してない）をコントロールして発光させる。また、信号接続端Ｆによって、コントロール信号ＳＳを他の発光装置に伝送する。例えば、発光装置４から導線Ｋ１を経てコントロール信号ＳＳを発光装置４ａに伝送して、さらに、導線Ｋ２を経てコントロール信号ＳＳを発光装置４ｂに伝送する。発光装置４ａ、４ｂのコントロールユニットも、それぞれコントロール信号ＳＳに基づき、その発光ユニットの発光輝度をコントロールする。
本実施例において、センサＨは、無線センサ、赤外線センサ、または超音波であるが、これに制限されるものではない。コントロール信号ＳＳは、無線信号、赤外線信号、または超音波信号である。また、図６Ａに示したように、センサＨは、発光装置４の外部に設置されるか、図６Ｂに示したように、センサＨは発光装置４の内部に設置される。ここでは、特にセンサＨの設置位置を制限しない。また、センサが必要とする電源は、発光装置４によって提供されるが、その他の外部電源によって提供されることも可能である。
例を挙げれば、センサＨが、物体（例えば、人体）が特定距離内に接近したのを感知すると、センサＨが、コントロール信号ＳＳを発して、導線を経て、信号接続端Ｆから発光装置４に入力されて、発光装置４のコントロールユニットがコントロール信号ＳＳを受信し、コントロール信号ＳＳに基づき、その発光ユニットをコントロールして、その発光輝度（例えば、ハーフの輝度からフルの輝度に変更）を自動的に高めさせる。コントロール信号ＳＳも発光装置４の信号接続端Ｆによって発光装置４ａに伝送されて、さらに他の発光装置４ｂに伝送されることで、それぞれの発光装置４ａ、４ｂの発光ユニットの発光輝度を自動的に高めさせる。
図６Ｃは、信号接続端Ｆによって本発明の実施例９における発光装置４をコントロールする回路の接続を示した図である。このうち、コントロール信号ＳＳは、信号受信機Ｔによって、発光装置４のコントロールユニット４６にカプラ接続される。ここで、信号受信機Ｔは、フォトカプラであり、信号接続端Ｆは、信号受信機Ｔに接続される。信号受信機Ｔは、入力端と出力端が電気的に絶縁されるという長所を有する。
本実施例において、発光装置４の第一電気接続素子４３及び第二電気接続素子４４が、それぞれ外部電源に電気的に接続されると、第一電気接続素子４３の第一電極Ａ１及び第二電極Ａ２の間に電流が流れ、且つ、第二電気接続素子４４の第一電極Ｂ１及び第二電極Ｂ２の間にも電流が流れるため、センサユニット４５は、センサー信号ＣＳを、スイッチユニット４２（シリコン整流制御素子）に出力することで、スイッチユニット４２を導通させる。この時、トランジスタＭ１のゲートは、高電位であり導通する（この時、コントロール信号ＳＳが信号受信機Ｔに入力されないため、信号受信機Ｔは導通されない）から、発光ユニット４１の発光ダイオードモジュール４１１ｂがバイパスされて発光しない。したがって、発光ユニット４１において、電流Ｉは、発光ダイオードモジュール４１１ａにしか流れないので、発光ダイオードモジュール４１１ｂには流れず、発光ダイオードモジュール４１１ａのみが点灯されて発光する。
センサＨが、人体が発光装置４に接近するのを感知すると、センサＨがコントロール信号ＳＳを発して、信号接続端Ｆが発光装置４のコントロールユニット４６の信号受信機Ｔにカップリングされることで、信号受信機Ｔが導通されて、電流Ｉ９が信号受信機Ｔを流れてトランジスタＭ１のゲートが低電位となり、ランジスタＭ１は遮断状態となるため、発光ダイオードモジュール４１１ｂがバイパスされて、電流Ｉが発光ユニット４１の発光ダイオードモジュール４１１ａ及び発光ダイオードモジュール４１１ｂを流れて、発光ダイオードモジュール４１１ａ及び発光ダイオードモジュール４１１ｂを点灯させて発光させる。
したがって、センサＨが人体が発光装置４に接近するのを感知すると、センサＨがコントロール信号ＳＳを発して、信号接続端Ｆによってコントロール信号ＳＳが発光装置４のコントロールユニット４６にカップリングされて、発光装置４の発光ユニット４１の発光輝度が自動的に高められる。
また、発光装置４のその他の技術特徴は、上述の発光装置を参考にできるため、ここでは再述しない。
このように、本発明の発光装置は、センサユニットが第一電気接続素子の二個の電気的入力端の間に電流が流れ、且つ、第二電気接続素子の二個の電気的入力端の間に電流が流れたのを感知した時、スイッチユニットをコントロールして導通させることで、発光ユニットを発光させる。これにより、使用者が第一電気接続素子のみをソケットに取り付けた場合、センサユニットがスイッチユニットを導通させないため、外部電源が発生させた電流は、第一電気接続素子、発光ユニット及び第二電気接続素子が形成する電流のルートを流れず、故に、使用者は第二電気接続素子に誤触して感電する危険を回避することができる。したがって、本発明の発光装置は、取り付けの際に感電する危険がない。
以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても、別紙にある本発明の特許請求の範囲に含まれる。
本発明は、以上の如く構成したため、設置時に感電の危険がない発光装置を提供し得るものである。
１、２、２０、２ａ〜２ｋ、３、３０、３ａ、３ｂ、４、４ａ、４ｂ：発光装置
１１：ランプ
１１１、１１２：電気接続素子
１１３：管体
１２：照明器具
１２１、１２２：ソケット
１２３：本体
２１、３１、４１：発光ユニット
２１１ａ〜２１１ｃ、４１１ａ、４１１ｂ：発光ダイオードモジュール
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｆ、２２ｇ、３２ａ、３２ｂ、４２：スイッチユニット
２２１ｃ、２２２ｃ、２２１ｄ、２２２ｄ：スイッチ素子
２３、３３、４３：第一電気接続素子
２４、３４、４４：第二電気接続素子
２５、３５、４５：センサユニット
２５１、２５２、３５１、３５２：センサ素子
２６、２６ｉ、２６ｊ、２６ｋ、４６：コントロールユニット
２６１：コントローラ
２７、２７ｆ：整流ユニット
２７１、２７２、３７１、３７２、４７１、４７２、ｂ：整流素子
２８ａ、２８ｂ：インピーダンス素子、交流発光ダイオードモジュール
ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２、Ｐ１、Ｐ２：エンドポイント
Ａ：正極
Ａ１、Ｂ１：第一電極
Ａ２、Ｂ２：第二電極
ＡＣ、ＡＣ１〜ＡＣ４：交流発光ダイオードのグループ
Ｃ：キャパシタンス
Ｃ１、Ｃ２：入力端
ＣＳ、ＣＳ１、ＣＳ２：センサー信号
Ｄ、Ｄ１、Ｄ２：発光ダイオード
Ｅ：接地端
Ｆ：信号接続端
Ｇ：ゲート
Ｇ１、Ｇ２、Ｏ、Ｏ１、Ｏ２：出力端
Ｈ：センサ
Ｉ、Ｉ１〜Ｉ４、Ｉ６〜Ｉ９：電流
Ｋ：負極
Ｋ１、Ｋ２：導線
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｑ１、Ｑ２：トランジスタ
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒｓ：抵抗
ＳＣＲ１：シリコン整流制御素子
ＳＳ：コントロール信号
Ｔ：信号受信機

Claims (10)

  1. 外部電源を受ける発光装置であって、発光ユニットと、前記発光ユニットに電気的に接続されて、直列接続回路を形成する少なくとも一個のスイッチユニットと、前記外部電源及び前記発光ユニットに電気的に接続される第一電気接続素子と、前記外部電源及び前記スイッチユニットに電気的に接続される第二電気接続素子と、前記第一電気接続素子、前記第二電気接続素子及び前記スイッチユニットに電気的に接続されて、前記第一電気接続素子のうちの二個の電気的入力端の間に電流が流れ、且つ、前記第二電気接続素子の二個の電気的入力端の間に電流が流れるのを感知すると、前記スイッチユニットをコントロールして導通させることで、前記発光ユニットを前記外部電源を受けさせて発光させるセンサユニットとを備え、前記スイッチユニットが導通して、前記発光ユニットが発光開始後、前記スイッチユニットは、直接に前記発光ユニットの電流、または電圧ストレス、または光線、または前記スイッチユニットを流れる電流によって、前記外部電源が切断されるまで導通状態を維持し続けることを特徴とする発光装置。
  2. 前記スイッチユニットが導通しない時、前記外部電源が発生させた電流は、前記第一電気接続素子、前記発光ユニット及び前記第二電気接続素子からなる電流のルートを流れないことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  3. その出力端が前記直列接続回路に電気的に接続される少なくとも一個の整流ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  4. 前記整流ユニットは、第一入力端及び第二入力端をさらに有し、前記第一電気接続素子が前記外部電源と前記第一入力端に電気的に接続され、前記第二電気接続素子が前記外部電源と前記第二入力端に電気的に接続されることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
  5. 前記発光ユニットは、少なくとも一個の交流発光ダイオードモジュールを備えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  6. 前記スイッチユニットは、電気継電器、トランジスタ、または、シリコン整流制御素子を備えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  7. 前記センサユニットは、二個のセンサ素子を有し、前記センサ素子は、それぞれ前記第一電気接続素子の前記電気的入力端の間に電流が流れたか否か、及び、前記第二電気接続素子の前記電気的入力端の間に電流が流れたか否かを感知することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  8. 前記第一電気接続素子の前記電気的入力端の間、または、前記第二電気接続素子の前記電気的入力端の間に電気的に接続される少なくとも一個のインピーダンス素子をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  9. 前記インピーダンス素子の数量が二個の時、前記インピーダンス素子のうちの一個が前記第一電気接続素子の前記電気的入力端の間に電気的に接続され、前記インピーダンス素子のうちの他の一個が前記第二電気接続素子の前記電気的入力端の間に電気的に接続されることを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
  10. 前記第一電気接続素子及び前記第二電気接続素子の前記電気的入力端は、それぞれ蛍光ランプのソケットに対応することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
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