(57)【要約】【課題】均質な面光源を生成し、明度および均質効果を向上させることを可能にする蛍光管型ＬＥＤランプを提供する。【解決手段】蛍光管型ＬＥＤランプは、透光管１０、回路板３０および二つの電極２０を備える。透光管１０は、両端に開口部１１を有する。回路板３０は、細長い形状を呈し、透光管１０の内部に装着され、かつ複数のＬＥＤパッケージ４０およびＬＥＤ駆動回路５０を有する。電極２０は、透光管１０の両端の開口部１１に別々に嵌合され、かつＬＥＤ駆動回路５０に電気的に接続される。回路板３０においてＬＥＤパッケージ４０が三列に配列され、中央列のＬＥＤパッケージが両側列のＬＥＤパッケージより少なくとも２ｍｍ以上高いため、中央に対称的な弧状突起が形成される。【選択図】  図４
0003147605.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
両端に開口部を有する透光管と、
細長い形状を呈し、前記透光管の内部に装着され、かつ複数のＬＥＤパッケージおよびＬＥＤ駆動回路を有する回路板と、
前記透光管の両端の前記開口部に別々に嵌合され、かつ前記ＬＥＤ駆動回路に電気的に接続される二つの電極と、を備える蛍光管型ＬＥＤランプであって、
前記回路板上の前記ＬＥＤパッケージは三列に配列され、中央列の前記ＬＥＤパッケージは、両側列の前記ＬＥＤパッケージより２ｍｍ以上高く形成され、中央に対称的な弧状突起が形成されることを特徴とする蛍光管型ＬＥＤランプ。
【請求項２】
前記透光管は、プラスチック材質、アクリル材質およびガラス材質などのいずれか一つから構成され、かつ前記回路板を固定するため、内部の壁面に対称的に配置されるリブ部を有することを特徴とする請求項１に記載の蛍光管型ＬＥＤランプ。
【請求項３】
前記電極は、内側に前記透光管の前記開口部に嵌合されるスリーブを別々に有し、前記スリーブは絶縁材質から構成されることを特徴とする請求項１に記載の蛍光管型ＬＥＤランプ。
【請求項４】
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に記載の蛍光管型ＬＥＤランプ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、蛍光管型ＬＥＤランプ、詳しくは、列状に配列されたＬＥＤの中間列が両側列より高い対称的な弧状突起によって均質な面光源を生成する蛍光管型ＬＥＤランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蛍光灯は日常生活に欠かせない照明器具であるが、蛍光灯は内部に水銀を含有しているため、破裂すると、内部の水銀蒸気は外部へ拡散し、人体の健康に害を与えてしまうという事態が発生する。また蛍光灯の寿命はあまり長くないため、しばらく時間が経つと、最初きらつきが発生し、続いて焼損してしまうという現象が起こる。蛍光灯をよく取り替えるのは悩ましいことである。
【０００３】
科学技術が進歩し、ＬＥＤ技術が日増しに成熟してくるのに伴い、ＬＥＤは省エネルギーおよび長寿命などの長所を有するようになっているため、従来の蛍光灯に代わる蛍光管型ＬＥＤランプが業者に開発されてきている。
【０００４】
図１Ａと図１Ｂに示すように、特許文献１により開示される蛍光管型ＬＥＤランプ６０は、管部６１、回路板６２、ＬＥＤ６３および散光板６４から構成される。ＬＥＤ６３を発光させる際に高温が生じ、放熱が不良になるという問題があるため、蛍光管型ＬＥＤランプ６０の内部にたくさんＬＥＤ６３を配列することはできない。単一列のＬＥＤ６３によって生成される点光源は均質に発光することができないため、眩しいだけでなく、照明効果は良好でない。それに対し、特許文献１は、ＬＥＤ６３の下方に散光板６４を配置することによって光源を拡散させる目的を達成することであるが、明度（Ｌｕｘ）効果には改善の余地がある。
【０００５】
図２に示すように、特許文献２により開示される蛍光管型ＬＥＤランプ７０は、管部７１の内部の回路板７２に二列のＬＥＤ７３を配列することによって明度を増加させる。しかしながら、ＬＥＤの放射による光源は指向性がある。例えば光源は散光角度が約４５°から６０°の間であるため、高さが一致するように二列に配列されるＬＥＤ７３間には発光できない死角がある。光源を拡散させるため管内の壁面が波状に設計されても、明度は未だ均質に達しない。
【０００６】
高効率ＬＥＤは１５から２０％の入力効率が光エネルギー、残りの８０から８５％の入力効率が熱エネルギーに転換される。とくに熱エネルギーを効率よく処理せず外部に排出すると、ＬＥＤチップの界面温度が高過ぎることが原因で波長に影響を与え、発光効率を減衰させ、寿命を短縮してしまうという問題が発生する。このためシステムの発熱問題は製品の機能の優劣を決めるキーであるとされる。それに対し、従来の放熱技術問題を処理する場合、ＬＥＤ内部のパッケージングおよび熱伝導とランプの放熱設計など二つの方面に対し改善を進めることが一般的であるが、同時にパッケージング工程のコスト、体積および重さなどの制限に極めて大きい影響を与える。
【０００７】
ＬＥＤ照明が未だ普及してこない理由は、ＬＥＤのパッケージングによる放熱効率が限られることにある。それは操作の際の電圧および電流が変化しない限り高温が生じるという事態を招くからである。従って、パッケージングによって放熱を果たすとしてもなかなか所期の効果は達成できない。
【０００８】
図３に示すように、特許文献３により開示される蛍光管型ＬＥＤランプ８０は、内部のＬＥＤ８２の高温を効率よく拡散させるため、管部に複数の放熱フィン８１が配置されるが、体積を増大させ、室内の空間設計に不利になるだけでなく、ランプの表面は依然として高温状態のままである。例えば、ＬＥＤを光源とするランプを使用する場合、ケースが非常に熱いため、ケースの回りが熱くなるだけでなく、使用状況に影響を与えてしまう。かつ高温が原因で変形ないし焼損が生じるという事態を避けるため、ランプは金属ケースを使用しなければならないという制限がある。従って、全体には改善の余地がある。
【０００９】
【特許文献１】台湾実用新案第Ｍ２７２９３５号明細書
【特許文献２】台湾実用新案第Ｍ３３０４２２号明細書
【特許文献３】台湾実用新案第Ｍ２８８９１８号明細書
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
本考案の主な目的は、列状に配列されたＬＥＤパッケージの高度の差によって発光角度がＬＥＤの指向性によって制限されているという欠点を解決し、高度が異なるＬＥＤパッケージからの放射光を交互に重ねることによって均質な面光源を生成し、明度および均質効果を向上させることを可能にする蛍光管型ＬＥＤランプを提供することである。
本考案のもう一つの目的は、制御機能を有するＬＥＤ駆動回路を使用することによって管部の内部に高温を発生させず、安全、省エネルギーおよび使用寿命の延長などの効果を達成することを可能にする蛍光管型ＬＥＤランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するために、本考案による蛍光管型ＬＥＤランプは、透光管、回路板および二つの電極を備える。透光管は、両端に開口部を有する。回路板は、細長い形状を呈し、透光管の内部に装着され、かつ複数のＬＥＤパッケージおよびＬＥＤ駆動回路を有する。電極は、透光管の両端の開口部に別々に嵌合され、かつＬＥＤ駆動回路に電気的に接続される。
【００１２】
（考案の特徴）
本考案の技術手段による蛍光管型ＬＥＤランプの特徴は、回路板においてＬＥＤパッケージが三列に配列され、中央列のＬＥＤパッケージが両側列のＬＥＤパッケージより少なくとも２ｍｍ以上高いため、中央に対称的な弧状突起が形成されることである。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
（一実施形態）
図４及び図５に示すように、本考案の一実施形態による蛍光管型ＬＥＤランプは、透光管１０、回路板３０および二つの電極２０を備える。
【００１４】
透光管１０は、プラスチック、アクリルおよびガラスなどのいずれか一つから構成され、両端に開口部１１を有し、内部の壁面に対称的に配置されるリブ部１２を有する。本実施形態は、必要に応じて透光管の内部の壁面上の発光面を波状または粗皮状などに設計することが可能であるが、この部分は先行技術（Ｐｒｉｏｒ  Ａｒｔ）であり、本考案の請求範囲でないため、説明を省略する。
【００１５】
回路板３０は、長形状を呈し、複数のＬＥＤパッケージ４０を有する。ＬＥＤは形が多様である。本実施形態は、電球型にパッケージングされたＬＥＤを採用する。回路板３０はＬＥＤ駆動回路５０を有する。
【００１６】
電極２０は、透光管１０の両端の開口部１１に別々に嵌合され、かつＬＥＤ駆動回路５０に電気的に接続される。本実施形態において、電極２０は内側に透光管１０の開口部１１に嵌合されるスリーブ２１を別々に有し、スリーブ２１は絶縁材質から構成される。
【００１７】
図６と図７に示すように、本実施形態の主な特徴は、回路板３０においてＬＥＤパッケージ４０が三列に配列され、中央列のＬＥＤパッケージ４１が両側列のＬＥＤパッケージ４２より少なくとも２ｍｍ以上高いため、中央に対称的な弧状突起が形成されることであるため、中央列のＬＥＤパッケージ４１および両側列のＬＥＤパッケージ４２は発光の際、高度の差によって光を交互に重ね、光線死角を減少させ、光の均質性を向上させることが可能であるだけでなく、発光面１３に均質な面光源を生成させることが可能である。従って、本実施形態による蛍光管型ＬＥＤランプは、使用時の光度がより均質となるだけでなく、従来のように点光源が眩しいといった視覚刺激を発生させず、目に不快感を与えないことが可能となる。
【００１８】
本実施形態において、ＬＥＤ駆動回路５０は、列状に配列されたＬＥＤパッケージ４０を低電圧および低電流状態下で駆動するため、図８に示すように直流電源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。
【００１９】
直流電源１１０は、ＬＥＤ負荷端１４０に必要な電源を提供する。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
電圧電流制御ユニット１３０は、信号変換器１３１によって比較信号電圧Ｖ３を変調し、そののちＤＣ電圧処理器１３２および定電圧回路１３３と、ＤＣ電流処理器１３４および定電流回路１３５とによって処理を行い、続いてパワーアンプ１３６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、ＬＥＤ負荷端１４０に出力する。
【００２４】
フィードバック信号回路１５０は、ＬＥＤ負荷端１４０および微積分処理器１２１の間に接続される。フィードバック信号回路１５０はＬＥＤ負荷端１４０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、そして微積分処理器１２１の入力端に送って処理し、続いて信号処理器１２３、１２４、１２５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、信号差分アンプ１２６、１２７、１２８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ＤＣ電圧処理器１３２およびＤＣ電流処理器１３４に別々に接続され、続いてパワーアンプ１３６は新しい稼動電圧信号Ｖ４ｎを出力し、再びＬＥＤ負荷端１４０を駆動し直すため、ＬＥＤ負荷端１４０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。
【００２５】
本実施形態は、ＬＥＤ駆動回路５０によってＬＥＤ負荷端１４０及びフィードバック信号回路１５０を介して比較信号Ｖ６を獲得し、続いて微積分処理器１２１を介して信号電圧比較を持続的に行い、かつソフトウェアの調整及び制御動作を少なくとも三回以上行い、続いて信号差分アンプを介して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い、続いて新しい稼動電圧信号を介して電圧および電流を修正するため、テスト結果により、低電流状態下でＬＥＤを駆動し、かつ高温現象が発生することなく温度を４０℃〜５０℃に別々に維持することが可能であることが判明した。
【００２６】
上述したとおり、本考案は、低電圧および低電流状態下で高輝度・高効率ＬＥＤを駆動可能であるため、省エネルギー効果を有し、かつ放熱問題を克服可能であるため、ランプの外部に放熱装置を増設する必要なく本来の体積を維持することが可能となるだけでなく、照明器具全体を交換することを必要とせず、古いランプとの互換使用を実現させることが可能となる。従って本考案は便利性および実用性を確実に有する。
【００２７】
上述したとおり、本考案により開示される技術手段は、「新規性」、「進歩性」および「産業上利用することができる」などの実用新案登録請求の要件が備わっている。
上述した図面、説明は、本考案の実施形態を説明するための一例に過ぎないため、この技術を熟知している人が本考案の範疇に基づいて効果が同等な変更または修正を行うことは本考案の請求範囲に属するべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】従来の蛍光管型ＬＥＤランプを示す立体図である。
【図１Ｂ】従来の蛍光管型ＬＥＤランプを示す断面図である。
【図２】従来の蛍光管型ＬＥＤランプを示す断面図である。
【図３】従来の蛍光管型ＬＥＤランプを示す断面図である。
【図４】本考案の一実施形態による蛍光管型ＬＥＤランプを示す立体分解図である。
【図５】本考案の一実施形態による蛍光管型ＬＥＤランプの外観を示す立体図である。
【図６】本考案の一実施形態による蛍光管型ＬＥＤランプにおいてＬＥＤパッケージが配列された構造を示す模式図である。
【図７】本考案の一実施形態による蛍光管型ＬＥＤランプの使用状態を示す模式図である。
【図８】本考案の一実施形態による蛍光管型ＬＥＤランプに配置されるＬＥＤ駆動回路の構造を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０：透光管、１１：開口部、１２：リブ部、１３：発光面、２０：電極、２１：スリーブ、３０：回路板、４０：ＬＥＤパッケージ、４１：ＬＥＤパッケージ、４２：ＬＥＤパッケージ、５０：ＬＥＤ駆動回路、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、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１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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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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