(57)【要約】【課題】カバーが樹脂で作られており、ランプ本体全体の重量を低減し、製造および使用がより簡易になり、かつコストが低減可能で一般により普及が可能なＬＥＤランプを提供する。【解決手段】ＬＥＤランプ６０は、頂部にプラグ１１を有し、底部が開口部１２を呈している樹脂カバー１０、樹脂カバー１０内部に設けられ、中央にＬＥＤ３０を有し、ＬＥＤ３０の光源が開口部１２に向かって照射する装着用台座２０、樹脂カバー１０の開口部１２に設けられた透明な蓋４０、および、樹脂カバー１０内部の装着用台座２０と電極との間に設けられ、その一端は電極に接続し、入力する直流電流が制御処理された後にＬＥＤ３０に流され、低電圧、低電流の状態の下でＬＥＤ３０を発光させ、樹脂カバー１０が過熱することのないＬＥＤ駆動回路５０を備える。【選択図】  図２Ａ
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
頂部にプラグを有し、底部が開口部を呈している樹脂カバーと、
前記樹脂カバー内部に設けられ、中央にＬＥＤを有し、前記ＬＥＤの光源が前記開口部に向かって照射する装着用台座と、
前記樹脂カバーの前記開口部に設けられた透明な蓋と、
前記樹脂カバー内部の前記装着用台座と電極との間に設けられ、その一端は前記電極に接続し、入力する直流電流が制御処理された後に前記ＬＥＤに流され、低電圧、低電流の状態の下で前記ＬＥＤを発光させ、前記樹脂カバーが過熱することのないＬＥＤ駆動回路と、
を備えることを特徴とするＬＥＤランプ。
【請求項２】
前記ＬＥＤ駆動回路は、
ＬＥＤ負荷端に必要な電源を提供する直流電源と、
前記直流電源から入力される電流によってパルス信号電圧（Ｖ１）を生成するパルス発振器と、
前記パルス発振器の出力端に接続され、かつ前記パルス信号電圧（Ｖ１）を増幅し、増幅信号電圧（Ｖ２）を生成するプリアンプと、
微積分処理器と、前記微積分処理器に接続される信号比較回路と、前記信号比較回路に接続される少なくとも三つの信号処理器とを有するキャリア信号制御ユニットと、
信号変換器と、ＤＣ電圧処理器および定電圧回路と、ＤＣ電流処理器および定電流回路と、パワーアンプとを有する電圧電流制御ユニットと、
前記ＬＥＤ負荷端および前記微積分処理器の間に接続されるフィードバック信号回路と、を備え、
前記信号処理器は、信号差分アンプを別々に接続され、前記増幅信号電圧（Ｖ２）に対し信号電圧の比較および処理を少なくとも三回以上行い、かつ比較信号電圧（Ｖ３）を出力し、
前記電圧電流制御ユニットは、前記信号変換器によって前記比較信号電圧（Ｖ３）を変調し、そののち前記ＤＣ電圧処理器および前記定電圧回路と、前記ＤＣ電流処理器および前記定電流回路とによって処理を行い、続いて前記パワーアンプによって比較および処理を行った定電圧（Ｖ４）および定電流（Ｉ４）を増幅し、前記ＬＥＤ負荷端に出力し、
前記フィードバック信号回路は、前記ＬＥＤ負荷端を介して負荷信号電圧（Ｖ５）を獲得し、続いてフィードバックによって比較信号電圧（Ｖ６）を獲得し、そして前記微積分処理器の入力端に送って処理し、続いて前記信号処理器はソフトウェアプログラムの調整および制御動作を少なくとも三回以上行い、前記信号差分アンプは減衰した信号電圧に対し調節、補正および増幅を自動的に行うと同時に前記ＤＣ電圧処理器および前記ＤＣ電流処理器に別々に接続され、続いて前記ワーアンプは新しい稼動電圧信号（Ｖ４ｎ）を出力し、再び前記ＬＥＤ負荷端を駆動し直すため、前記ＬＥＤ負荷端は修正された稼動電圧信号の調整および制御動作によって低電圧および低電流で稼動し、かつ放熱温度を抑制することが可能であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項３】
前記樹脂カバーにはＭＲ１６型カバーを用い、前記樹脂カバーの頂部には凸状のプラグを有し、前記プラグの頂面には２本のプラグピンを有することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項４】
前記装着用台座は、樹脂で作られ、中央には下に向かって開いている半球面を有し、前記半球面の頂端には装着用孔を有し、前記装着用孔はＬＥＤの形に合わせて角形あるいは円形に成型され、前記装着用台座の底部の周縁はリング状の溝を有し、前記リング状の溝には前記樹脂カバーの前記開口部が嵌め込まれることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項５】
前記透明な蓋は、前記装着用台座の前記リング状の溝の内周壁に設けられることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤランプ。
【請求項６】
前記樹脂カバーは円筒形カバーと組み合わされ、前記円筒形カバーは開口部が下を向いた中空状を呈し、前記円筒形カバーの頂端にはねじ山および電極を有し、前記円筒形カバー内部には前記プラグと接合するソケットを有し、前記樹脂カバー頂端の２本のプラグピンは前記ソケットに挿入接続し、前記装着用台座の前記リング状の溝が前記円筒形カバーの前記開口部に位置し、前記円筒形カバーの頂部がねじ状の挿入部を有することを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤランプ。
【請求項７】
前記樹脂カバーは円筒形を呈し、頂端にはねじ山が設けられ、前記装着用台座は円盤状を呈し、前記装着用台座の底面には複数個のＬＥＤを有するプリント基板を有し、前記透明な蓋はねじ山で前記円筒形の開口部に接合され、前記円筒形の頂部がねじ状の挿入部を有することを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤランプ。
【請求項８】
前記樹脂カバーの高さが長いもの、および短いものを含むことを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤランプ。
【請求項９】
前記透明な蓋は、前記樹脂カバーの前記開口部の位置で高さを調節することが出来、よって前記複数個のＬＥＤの焦点が調節可能であることを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤランプ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はＬＥＤランプの構造に関するもので、詳細には、高温を発生しない、樹脂材料で作られたＬＥＤランプ本体およびＬＥＤランプの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
生活水準の向上に伴い、各種ランプが室内の雰囲気に合わせて用いられるようになり、美観的にも実用性も高まっており、暖かみのある色温度のランプが多く用いられるようになっている。
【０００３】
図１に示すように、従来のランプ９０は、頂端にプラグ９２を有するランプ本体９１を有し、ランプ本体９１内側にはハロゲンランプ９４を有し、ハロゲンランプ９４の２本の図示しない電極はプラグ９２に延伸され、図示しないソケットに接続し、通電する。
【０００４】
しかし、ハロゲンランプ９４は、点灯する際、非常に高熱を発し、消費電力がきわめて大きく、使用寿命も短いため、現在ではハロゲンランプ９４に取って代わりＬＥＤランプが研究開発されている。
【０００５】
高効率ＬＥＤの入力効率は、わずか１５〜２０％であり、のこりの８０〜８５％は熱となる。こうした熱が効果的に処理されない場合、適時外部へ排出されなければ、ＬＥＤ本体の表面温度が高くなり、発光波長に影響し、発光効率が減衰し、寿命が低下するという問題がある。よって、高効率ＬＥＤを利用した場合の発熱問題への対処が、製品性能の優劣の鍵を握っている。したがって従来、発熱問題を処理する場合、一般的にはＬＥＤのパッケージ内部に熱伝導をする設計を施し、さらにランプ本体にも放熱効果を持つよう設計されており、これにより製品全体のコストが上がり、さらにはＬＥＤパッケージ本体の体積、重量が増し、問題となっていた。よって現在、市場では、高効率ＬＥＤを利用した、樹脂材料で製造されたランプの流通量は非常に少ない。
【０００６】
したがって、現在ではＬＥＤが照明装置に用いられることはあまりなく、その理由としてＬＥＤパッケージの放熱効果に限りがあり、電圧および電流を安定させる必要の下、ＬＥＤは必然的に高温となるため、いかに放熱を行うかが課題となっている。さらに、ランプ本体上に放熱フィンなどの放熱装置を設けた場合、ランプ本体の体積が増し、室内に装着した際、不利になるのみならず、ランプ表面温度が下がることはない。たとえば、ＬＥＤを光源に利用したランプは、本体カバー表面が高熱になり、その周囲も同様に高温になるため、消費者の利用に影響するのみならず、ランプの本体カバーは、高温による変形、さらには焼失の危険性を回避するためにも金属材料を使用せざるを得ず、改善が必要だという問題がある。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案の第一の目的は、カバーが樹脂で作られており、ランプ本体全体の重量を低減し、製造および使用がより簡易になり、かつコストが低減可能で一般により普及が可能なＬＥＤランプを提供することにある。
本考案の第二の目的は、高温を発することがなく、安全、省エネルギーを誇り、かつ使用寿命が長い効果を有するＬＥＤランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載のＬＥＤランプは、頂部にプラグを有し、底部が開口部を呈している樹脂カバー、樹脂カバー内部に設けられ、中央に発光体（ＬＥＤ）を有し、発光体の光源が開口部に向かって照射する装着用台座、樹脂カバーの開口部に設けられた透明な蓋、および、樹脂カバー内部の装着用台座と電極の間に設けられ、その一端は電極に接続し、入力する直流電流が制御処理された後にＬＥＤに流され、低電圧、低電流の状態の下でＬＥＤを発光させ、樹脂カバーが過熱することのないＬＥＤ駆動回路を備える。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本考案の実施形態によるＬＥＤランプの構造を、図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図２Ａから図６に示すように、本考案の第１実施形態によるＬＥＤランプの構造は、樹脂カバー１０、装着用台座２０、透明な蓋４０、およびＬＥＤ駆動回路５０を備える。
【００１０】
樹脂カバー１０には、公知のＭＲ１６型カバーを用い、樹脂カバー１０の頂部には凸状のプラグ１１を有し、プラグ１１の頂面には２本のプラグピン１１ａを有し、樹脂カバー１０の底部には開口部１２を有する。
【００１１】
装着用台座２０は、樹脂カバー１０内部に設けられ、樹脂射出成型され、中央には下に向かって開いている半球面２１を有し、半球面２１の頂端には装着用孔２２を有する。装着用孔２２は、ＬＥＤの形に合わせて成型され、角形ＬＥＤ３０Ａを装着したい場合は、図３及び図５で示すように、角形孔２２Ａを成型する。円形ＬＥＤ３０Ｂを装着したい場合は、図４及び図６で示すように、円形孔２２Ｂを成型する。ＬＥＤ３０は、半球面２１頂部の固定部２４に固定される。装着用台座２０の底部の周縁は、リング状の溝２３を有する。リング状の溝２３には、樹脂カバー１０の開口部１２が嵌め込まれる。ＬＥＤ３０の光源は、樹脂カバー１０の開口部１２に向かって照射する。
【００１２】
透明な蓋４０は、樹脂カバー１０の開口部１２に装着され、本実施形態では、図５及び図６に示すように、装着用台座２０のリング状の溝２３の内周壁に被せられる。本実施形態では、透明な蓋４０は、防護機能を有しているほか、光学的な透過性機能も有する。
【００１３】
ＬＥＤ駆動回路５０は、樹脂カバー１０内部の装着用台座２０とプラグ１１との間に装着され、その一端は電線５２でＬＥＤ３０と接続されており、直流電流が制御処理された後に入力するのに用いられる。ＬＥＤ３０の負荷特性に応じ、低電圧および低電流の状態の下でＬＥＤ３０を発光させ、樹脂カバー１０が過熱することはない。
【００１４】
図１２に示すように、本実施形態によるＬＥＤランプは、直流電源１１０、パルス発振器（ＰｕｌｓｅＯＳＣ）１１１、プリアンプ１１２、キャリア信号制御ユニット１２０、電圧電流制御ユニット１３０およびフィードバック信号回路１５０を備える。
【００１５】
直流電源１１０は、ＬＥＤ負荷端１４０に必要な電源を提供する。
【００１６】
パルス発振器（ＰｕｌｓｅＯＳＣ）１１１は、直流電源１１０から入力される電流によってパルス（Ｐｕｌｓｅ）信号電圧Ｖ１を生成する。
【００１７】
プリアンプ１１２は、パルス発振器１１１の出力端に接続され、かつパルス信号電圧Ｖ１を増幅し、増幅信号電圧Ｖ２を生成する。
【００１８】
キャリア信号制御ユニット１２０は、微積分処理器１２１と、微積分処理器１２１に接続される信号比較回路１２２と、信号比較回路１２２に接続される少なくとも三つの信号処理器１２３、１２４、１２５とを有する。信号処理器１２３、１２４、１２５は信号差分アンプ１２６、１２７、１２８に別々に接続され、増幅信号電圧Ｖ２に対し信号電圧の比較および処理を少なくとも三回以上行い、かつ比較信号電圧Ｖ３を出力する。
【００１９】
電圧電流制御ユニット１３０は、信号変換器１３１を有し、比較信号電圧（Ｖ３）を信号電圧と信号電流に振り分け、振り分けられた信号電圧は、ＤＣ電圧処理器１３２を経て定電圧回路１３３により処理され定電圧（Ｖ４）となり、振り分けられた信号電流は、ＤＣ電流処理器１３４と定電流回路１３５により処理され定電流（Ｉ４）となり、処理された定電圧（Ｖ４）および定電流（Ｉ４）はパワーアンプ１３６を経て稼動電圧信号（Ｖ４ｎ）となり、ＬＥＤ負荷端１４０へ送られる。パワーアンプ１３６が出力する増幅された稼動電圧信号（Ｖ４ｎ）でＬＥＤ負荷端１４０を低電圧、低電流で発光させるため、ＬＥＤ負荷端１４０の発熱を抑えることが出来る。
【００２０】
フィードバック信号回路１５０は、ＬＥＤ負荷端１４０と微積分処理器１２１との間に設けられ、ＬＥＤ負荷端１４０から入力する負荷信号電圧（Ｖ５）がフィードバック信号回路１５０で返信され、比較信号電圧（Ｖ６）となって微積分処理器１２１に入力し、処理された信号電圧はさらに、信号処理器１２３、信号処理器１２４、信号処理器１２５で少なくとも３回以上の処理が行われ、処理された結果減衰した信号電圧はさらに、信号差分アンプ１２６、信号差分アンプ１２７、信号差分アンプ１２８で自動的に補正増幅される。信号差分アンプ１２６、信号差分アンプ１２７、信号差分アンプ１２８は電圧電流制御ユニット１３０内のＤＣ電圧処理器１３２およびＤＣ電流処理器１３４に接続される。
【００２１】
本実施形態によるＬＥＤ駆動回路５０は、ＬＥＤ負荷端１４０に設けられる。
【００２２】
補正増幅された信号電圧電流は、０．１６（ＤＣＡ）〜０．１８（ＤＣＡ）という低い電流でＬＥＤを発光するため、ＬＥＤの温度は４０℃〜５０℃および５２℃〜５３℃の間に保持され、高温になることがない。また、ＬＥＤの輝度は３５０（Ｌｕｘ）〜４００（Ｌｕｘ）であり、消費電力は約２（Ｗ）である。
【００２３】
上記の構造の下、本実施形態では低電圧、低電流の状態の下、高輝度高効率ＬＥＤを発光することが出来、省エネルギー効果があるのみならず、放熱問題をも克服できる。よって樹脂カバー１０で構成されたＬＥＤランプ本体６０は、外部に放熱装置を備える必要がなく、体積が増えることがない。したがってＬＥＤランプ本体６０は、既存のランプ用ソケットと組み合わせて使用することが出来、ランプ本体の交換も容易で、利便性・実用性に優れている。
【００２４】
（第２実施形態）
図７及び図８に示すように、第２実施形態では、ＬＥＤランプ本体６０は、円筒形カバー７０と組み合わされ、円筒形カバー７０は、ＬＥＤランプ本体６０を包み込む形状で、開口部が下を向いた中空状を呈する。頂端にはねじ山７１および電極７２を有し、ねじ山７１および電極７２の内部には電線７４を有する。電線７４は電極７２とソケット７３を接続し、プラグピン１１ａがソケット７３に挿入接続する。装着用台座２０のリング状の溝２３は円筒形カバー７０の開口部に位置し、ＬＥＤランプ８０Ａを構成する。この種の構造の長所として、ＬＥＤランプ本体６０が単独で使用できるほか、円筒形カバー７０とすみやかに結合し、一般的なランプの形態となり、一般的なランプ用ソケットに差し込んで使用することが可能となり、室内用の明かりとして使用できる上、ＬＥＤが長い寿命を誇ることから、従来のランプのように頻繁な交換が必要になることがない。
【００２５】
（第３実施形態）
図９に示すように、第３実施形態では、樹脂カバーは円筒形カバー７０の形状を呈し、頂端にはねじ山７１が設けられ、装着用台座２０は円盤状を呈し、装着用台座２０の底面には複数個のＬＥＤ３０を有するプリント基板３０Ｃを有する。透明な蓋４０はねじ山４１で円筒形カバー７０の開口部に接合される。上記の構造で、ＬＥＤランプ８０Ｂが構成される。ＬＥＤランプ８０Ｂの外部の構造は図８に示すＬＥＤランプ８０Ａに類似しているが、ＬＥＤランプ本体６０が直接円筒形カバー７０内部となっており、ＬＥＤ発光用回路５０の上端は電線５１で電極７２と繋がっており、一方の下端は電線５２でプリント基板３０Ｃと繋がっている。
【００２６】
（第４実施形態）
図１０に示すように、第４実施形態は、上記の二つの実施形態に類似しているが、その違いとして、円筒形カバー７０の高さが比較的短く、一方で、図９に示す円筒形カバー７０の高さは比較的長く、円筒形カバー７０については、長いものも短いものでも本考案の範ちゅうに入るものとする。
【００２７】
（第５実施形態）
図１１に示すように、第５実施形態では、透明な蓋４０のねじ山４１が円筒形カバー７０の開口部に位置しており、図中の点線で示すように、透明な蓋４０の高さを調節することが出来、よってＬＥＤの焦点（Ｆ）が調節可能となり、最適な照明効果を得ることが出来る。
【００２８】
本考案が掲げる各実施形態ではいずれも、樹脂材料をランプ本体に用いており、これにＬＥＤ発光用回路を組み合わせている。よって、公知のハロゲンランプを用いたランプ、あるいは金属製カバーをランプ本体に用いた、ＬＥＤを利用したランプに比べ、省エネルギー、環境保護、高い安全性を実現し、さらには製造コストの削減が可能であり、一般への普及が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来のランプを示す斜視図である。
【図２Ａ】本考案の第１実施形体によるＬＥＤランプを示す分解斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａを組み合わせた、本考案の第１実施形態によるＬＥＤランプを示す斜視図である。
【図３】本考案の第１実施形態によるＬＥＤランプで、角形ＬＥＤを装着した場合の装着用台座を示す斜視図である。
【図４】本考案の第１実施形態によるＬＥＤランプで、円形ＬＥＤを装着した場合の装着用台座を示す斜視図である。
【図５】本考案の第１実施形態によるＬＥＤランプで、角形ＬＥＤを装着した場合のＬＥＤランプ本体を示す断面図である。
【図６】本考案の第１実施形態によるＬＥＤランプで、円形ＬＥＤを装着した場合のＬＥＤランプ本体を示す断面図である。
【図７】本考案の第２実施形態によるＬＥＤランプを示す斜視図である。
【図８】図７のＬＥＤランプを示す断面図である。
【図９】本考案の第３実施形態によるＬＥＤランプを示す断面図である。
【図１０】本考案の第４実施形態によるＬＥＤランプを示す断面図である。
【図１１】本考案の第５実施形態によるＬＥＤランプを示す断面図である。
【図１２】本考案の第１実施形態によるＬＥＤランプのＬＥＤ駆動回路を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０：樹脂カバー、１１：プラグ、１１ａ：プラグピン、１２：開口部、２０：装着用台座、２１：半球面、２２：装着用孔、２２Ａ：角形孔、２２Ｂ：円形孔、２３：リング状の溝、２４：固定部、３０：ＬＥＤ、３０Ａ：角形ＬＥＤ、３０Ｂ：円形ＬＥＤ、３０Ｃ：プリント基板、４０：透明な蓋、４１：ねじ山、５０：ＬＥＤ駆動回路、５１：電線、５２：電線、６０：ＬＥＤランプ本体、７０：円筒形カバー、７１：ねじ山、７２：電極、７３：ソケット、７４：電線、８０Ａ：ＬＥＤランプ、８０Ｂ：ＬＥＤランプ、８０Ｃ：ＬＥＤランプ、８０Ｄ：ＬＥＤランプ、９０：ランプ、９１：ランプ本体、９２：プラグ、９３：プラグピン、９４：ハロゲンランプ、１１０：直流電源、１１１パルス発振器、１１２：プリアンプ、１２０：キャリア信号制御ユニット、１２１：微積分処理器、１２２：信号比較回路、１２３：信号処理器、１２４：信号処理器、１２５：信号処理器、１２６：信号差分アンプ、１２７：信号差分アンプ、１２８：信号差分アンプ、１３０：電圧電流制御ユニット、１３１：信号変換器、１３２：ＤＣ電圧処理器、１３３：定電圧回路、１３４：ＤＣ電流処理器、１３５：定電流回路、１３６パワーアンプ、１４０：ＬＥＤ負荷端、１５０：フィードバック信号回路、Ｆ：焦点、Ｉ４：定電流、Ｖ１：パルス信号電圧、Ｖ２：増幅信号電圧、Ｖ３：比較信号電圧、Ｖ４：定電圧、Ｖ４ｎ：稼動電圧信号、Ｖ５：負荷信号電圧、Ｖ６：比較信号電圧
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003147606.tif 000012
【図１０】
0003147606.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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