(57)【要約】パッケージシステムならびに、高電力かつ高能率のダイオードランプが提供される。該ダイオードランプには熱伝導/熱消散ユニット、LED光ユニット、光学ユニットならびに制御回路ユニットが含まれる。熱伝導/熱消散ユニットには熱伝導装置および少なくとも一つの熱消散フィンが含まれる。LED光ユニットは熱伝導装置の平坦部分に配置される。光学ユニットはLED光ユニットにより発せられる光を集束させる。制御回路ユニットはLED光ユニットを制御するために利用される。ダイオードランプが電源に電気接続されている時、該制御回路ユニットが発光するLED光ユニットを選択して制御する。LED光ユニットの操作中に生ずる熱は熱伝導装置の平坦部分から少なくとも一つの熱消散フィンまで伝導された後、少なくとも一つの該熱消散フィンによって消散される。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦部分のある熱伝導装置および該熱伝導装置の周囲に取り付けられる少なくとも１つの熱消散フィンから構成される熱伝導/熱消散ユニット、熱伝導装置の平坦部分に取り付けられるLED光ユニット、LED光ユニットによって発せられる光を集束させる光学ユニット、ならびに、LED光ユニットを制御する制御回路ユニットが含まれる場合において、ダイオードランプが電源に接続されている場合に、該制御回路ユニットが発光するLED光ユニットを選別して制御すると同時に、LED光ユニットの作動中に発生する熱が熱伝導装置の平坦部分から少なくとも一つの熱消散フィンまで伝導されるとともに、少なくとも一つの熱消散フィンによって消散される高出力かつ高効率パッケージ組込み型ダイオードランプ
【請求項２】
電源が交流電源であるとともに、さらに制御回路ユニットに交流対直流コンバータが含まれる請求項１のダイオードランプ
【請求項３】
LED光チップに基板、該基板上に置かれる光発光ユニットならびに同基板上に置かれるそれぞれ２本の電極棒が含まれる請求項１のダイオードランプ
【請求項４】
LED光ユニットに少なくとも一つのLEDあるいは少なくとも一つのレーザーダイオードが含まれる請求項１のダイオードランプ
【請求項５】
光ユニットに白色LEDが含まれる請求項１のダイオードランプ
【請求項６】
白色LEDに青色LEDおよび燐蛍光体が含まれる請求項５のダイオードランプ
【請求項７】
光ユニットに少なくとも一つの赤色LED、少なくとも一つの青色LEDならびに少なくとも一つの緑色LEDが含まれる請求項１のダイオードランプ
【請求項８】
制御回路ユニットが少なくとも一つの赤色LED、少なくとも一つの青色LEDならびに少なくとも一つの緑色LEDを選別して制御する請求項８のダイオードランプ
【請求項９】
基板がシリコン材料あるいは金属材料から形成される請求項１のダイオードランプ
【請求項１０】
光装置に熱伝導装置の平坦部分におかれる光発光ユニット、熱伝導装置の平坦部分におかれるそれぞれ２本の電極棒が含まれる請求項１のダイオードランプ
【請求項１１】
各絶縁体が各熱伝導装置と２本の電極棒のそれぞれとの間におかれる請求項１０のダイオードランプ
【請求項１２】
熱伝導装置が熱伝導柱状体あるいは熱伝導パイプである請求項１のダイオードランプ
【請求項１３】
熱伝導装置が銅材料から形成される請求項１のダイオードランプ
【請求項１４】
少なくとも一つの各熱消散フィンが熱伝導装置の周囲に取り付けられる請求項１のダイオードランプ
【請求項１５】
少なくとも一つの各消散フィンが円盤状である請求項１のダイオードランプ
【請求項１６】
少なくとも一つの各消散フィンが不規則形状である請求項１のダイオードランプ
【請求項１７】
少なくとも一つの各消散フィンの上に少なくとも一つの貫通穴が形成される請求項１のダイオードランプ
【請求項１８】
平坦部分が熱伝導装置の端部に形成される請求項１のダイオードランプ
【請求項１９】
熱伝導装置の側壁に平坦部分が形成される請求項１のダイオードランプ
【請求項２０】
ダイオードランプにさらに少なくとも一つの消散フィンを覆うようにしたケーシングが含まれる請求項１のダイオードランプ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高出力かつ高効率のダイオードランプに関する。さらに具体的には、本発明のランプはパッケージ組込み型の照明装置である。
【背景技術】
【０００２】
光発光ダイオード（LEDs）には電力消費の低さや、反応の速さ、耐振動性があると同時に大量生産に向くといった多くの利点があるので、LEDsを光源として採用される照明製品はますます普及してきている。しかしながら、点灯後しばらくは従来技術の高出力LEDsの温度が高くなりすぎる。このためLEDsの照明効率は下がるので、その光度をこれ以上上げることは不可能である。したがって、高出力かつ高効率のLEDは良好な熱放散機構を必要とする。
【０００３】
従来技術の熱消散装置が組み込まれた照明装置が例示される図１を参照願いたい。単一の照明装置の光度を増すために、複数のLEDs１２が熱伝導板１０に取り付けられる。多数の熱消散フィン１４が熱伝導板１０の周囲付近に置かれる。LEDs１２間の間隔が遠すぎるため、この照明装置では点光源群並みの照明効果はもたらされない。
【０００４】
台湾特許第568,358号に公開される照明装置が例示される図２を参照願いたい。赤色LED２１、緑色LED２２、および青色LED２３が制御回路２４に配される。制御回路２４はLEDsの制御用に利用される。制御回路２４下の基部２５ではLEDsと制御回路２４にかかわる熱放散が促進される。図２に示される照明装置の欠点は制御回路２４がLEDsに近すぎる点にある。LEDsにより熱が発生する時、制御回路２４の作動が影響を受けやすいだけでなく損傷することもある。
【０００５】
このため、本発明は高出力かつ高効率のダイオードランプを提供するものである。さらに詳しくは、本発明のダイオードランプはパッケージ組込み型の照明装置である。本発明によるダイオードランプは従来技術における熱消散問題を効果的に解決できるばかりでなく、これらの点光源群のものに相当する照明効果をもたらすことができる。
【特許文献１】台湾特許第568,358号
【発明の開示】
【０００６】
本発明の第一の主な目的はパッケージ組込み型の高出力高効率ダイオードランプの提供にある。本発明によるある好ましい実施例は熱伝導/熱消散ユニット、LED光ユニット、光学ユニット、ならびに制御回路ユニットが含まれるダイオードランプである。熱伝導/熱消散ユニットには熱伝導装置ならびに少なくとも一つの熱消散フィンが含まれる。LED光ユニットは熱伝導装置の平坦部分に取り付けられると同時に、該平坦部分に円滑にかつ密接に接合される。光学ユニットはLED光ユニットによって発せられる光を集束させるために利用される。制御回路ユニットはLED光ユニットの制御に利用される。ダイオードランプが電源に接続されているとき、制御回路ユニットは光を発するLED光ユニットを選別して制御する。LED光ユニットの作動中に発生する熱は、熱伝導装置の平坦部分から少なくとも一つの熱消散フィンまで伝導されるとともに、少なくとも一つの該熱消散フィンによって消散される。
【０００７】
熱伝導/熱消散ユニットは本発明によるダイオードランプのLED光ユニットと一体化され、LED光ユニットにより発生する熱は熱消散フィンにより直ちに周辺空気中に消散できる。こうして、ダイオードランプの熱消散効率は大幅に引き上げられる。従って、従来技術と比較して、本発明によるダイオードランプは高出力かつ高効率のダイオードランプを必要とする照明装置にこれまでのものより適するものである。
【０００８】
本発明の第二の主な目的は１点光源のものと同等の照明効果のあるダイオードランプの提供にある。本発明によるLED光ユニットでは、複数のLEDsあるいはレーザーダイオードが一体としてパッケージ化可能である。光学ユニットにおける凹面鏡と比較して、LEDsの容積はかなり小さい。つまり、１点光源のものに相当する照明効果がもたらされ得る。
【０００９】
第三の本発明の主たる目的は既存照明装置に広範に組み込み可能であるダイオードランプの提供にある。前述の実施例のダイオードランプにはさらにケーシングが含まれる。該ケーシングは既存の円筒状あるいは長方形バッテリーに改造を加えるように設計可能である。従って、本発明によるダイオードランプの既存電源へのつなぎこみは簡単である。
【００１０】
本発明の利点と精神は付録図面と一体となった以降の詳細説明によって理解できよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の主たる目的の一つはパッケージ組込み型の高出力かつ高効率のダイオードランプの提供にある。
【００１２】
本発明による好ましいある実施例のダイオードランプのそれぞれ横面図と三次元図が例示される図３（A）と図３（B）を参照願いたい。本発明によるダイオードランプ３０には熱伝導/熱消散ユニット３１、LED光ユニット３２、制御回路ユニット３３、ならびに光学ユニット３４が含まれる。熱伝導/熱消散ユニット３１には熱伝導装置３１１および少なくとも一つの熱消散フィン３１２が含まれる。LED光ユニット３２は熱伝導装置３１１の平坦部分に取付けられる。光学ユニット３４はLED光ユニット３２によって発せられる光の集束用に利用される。制御回路ユニット３３はLED光ユニット３２の制御用に利用される。
【００１３】
ダイオードランプ３０が電源に接続される時、制御回路ユニット３３は発光するLED光ユニット３２を選別して制御する。LED光ユニット３２の作動中に発生する熱は熱伝導装置３１１の平坦部分から少なくとも一つの熱消散フィン３１２まで伝導されると同時に、少なくとも一つの熱消散フィン３１２によって消散される。
【００１４】
図３（A）と図３（B）に示されるように、制御回路３３とLED光ユニット３２間に間隔があるので、本発明はそれゆえ制御回路ユニット３３によりLED光ユニット３２によって発生する熱による影響が防止できる。
【００１５】
本発明によると、ダイオードランプ３０に接続される電源は直流電源あるいは交流電源であって良い。電源が交流電源である場合には、制御回路ユニット３３にはさらに、直流電流をダイオードランプ３０用の交流電流に変換する交流対直流コンバータが含まれる。
【００１６】
実際の適用例では、熱伝導装置３１１は熱伝導柱状体あるいは熱伝導パイプであり得る。熱伝導/熱消散ユニット３１に熱伝導と熱消散機構が示される図４を参照願いたい。熱伝導/熱消散ユニット３１の内部には、毛細管状組織３１１Aおよび作用流体３１１Bが含まれる。LED光ユニット３２が熱を発生する時、LED光ユニット３２に近い作用流体３１１Bは液体からガスに蒸発する。蒸発流体３１１Bは、その後、熱伝導/熱消散ユニット３１の他端まで熱伝導可能である。熱消散フィン３１２が熱を消散した後には、流体３１１Bは次に冷却されると同時に、再度、流体に凝縮される。毛細管組織３１１AはLED光ユニット３２に近い端部に戻る凝縮流体３１１Bの搬送に利用される。図４に示される循環機構によって、熱は効率的に伝導されると同時に消散され得る。
【００１７】
図５を参照されたい。本実施例では、LED光ユニット３２にはシリコンあるいはメタル材料から形成される基板３２０、２本の電極棒３２２および光発光ユニット３２４が含まれ得る。光発光材料３２４と２本の電極棒３２２はそれぞれ該基板３２０上に置かれる。光発光ユニット３２４は２本の電極棒３２２によって制御回路ユニット３３に電気接続される。図６を参照願いたい。図６に示されるように、光発光ユニット３２４および２本の電極棒３２２は熱伝導装置３１１の平坦部分に直接置かれ得る。各絶縁体は熱伝導装置３１１と２本の電極棒３２２との間に置かれる。
【００１８】
実際の適用例では、光発光ユニット３２４には少なくとも一つのLEDあるいは一つのレーザーダイオードが含まれ得る。光発光ユニット３２４のLEDは白色LEDあるいは緑色LEDおよび燐蛍光体からなり得る。光発光ユニット３２４には、また、少なくとも一つの赤色LED、少なくとも一つの青色LED、および少なくとも一つの緑色LEDも含まれる。制御回路ユニット３３は発光する少なくとも一つの赤色LED、少なくとも一つの青色LED、および少なくとも一つの緑色LEDを選択して制御する。こうして、様々な色の光がさまざまな割合の複数LEDsからの混合光により生成可能である。
【００１９】
ダイオードランプ３０では、この発明によると、複数のLEDsは一体でパッケージ化が可能である。光発光ユニット３２４あるいは全体ダイオードランプ３０と協働する凹面ミラーと比較して、光発光ユニット３２４の容積がかなり小さい。こうして、１点光源のものに等しい照明効果がもたらされる。
【００２０】
図７から図１０を参照されたい。この発明による熱消散フィン３１２は様々な形態で実施可能である。一般的に、熱消散フィン３１２は熱伝導装置３１１の周囲に取り付けられる。熱消散フィン３１２は図７に示されるように、円盤状であり得る。図８に示されるように、熱消散フィン３１２は、また鋸歯状、花弁状、あるいは図９に示される穴のある不規則形状でもあり得る。図９では、各熱消散フィン３１２はその上に貫通形成穴３１３を有する。穴３１３は熱消散を加速させるように空気を循環させることが可能である。図１０はもう一つの熱消散フィン３１２実施例を示す。熱消散フィン３１２は熱伝導装置３１１の平坦部分に垂直であるとともに熱伝導装置３１１を取り囲む。
【００２１】
もう一つの熱伝導装置３１１ならびにLED光ユニット３２の実施例が例示される図１１を参照願いたい。図１１に示されるように、熱伝導装置３１１の片端は平坦であるように設計される。LED光ユニット３２は熱伝導装置３１１の平坦部分に置かれ得る。
【００２２】
実際の適用例では、ダイオードランプ３０にはケーシング３１４も含まれ得る。ケーシングが含まれるダイオードランプ３０の実施例が例示される図１２を参照されたい。該ケーシング３１４は熱消散フィン３１２を覆うように設計されるが、熱消散フィン３１２の熱消散機能には影響しない。しかも、該ケーシング３１４は円筒状あるいは長方形のバッテリーが存在できるよう対応されて設計される。従って、電源付のダイオードランプの一体化は本発明によると容易である。
【００２３】
もう一つの好ましい実施例におけるダイオードランプが例示される図１３を参照願いたい。この実施例では、熱伝導装置３１１はカーブ付きの熱伝導パイプである。LED光ユニット３２は熱伝導装置３１１の片端の平坦部分に配置される。熱消散フィン３１２は熱伝導パイプ３１１の周囲に取り付けられる。LED光ユニット３２によって発生する熱は熱伝導装置３１１から熱消散フィン３１２まで伝導されると同時に、周辺空気に伝達される。このようにして熱消散効果が発揮される。非密閉ケーシング３１４は熱消散フィン３１２を覆うように設計され得るが、熱消散フィン３１２の熱消散機能には影響しない。
【００２４】
本発明による別の実施例におけるダイオードランプが例示される図１４を参照されたい。この実施例では熱伝導装置３１１もまたカーブ付きの熱伝導パイプである。LED光ユニット３２は熱伝導装置３１１の側壁の任意の平坦部分に配置される。熱消散フィン３１２はそれぞれ熱伝導装置３１１両端の周囲に配置される。LED光ユニット３２によって発生する熱は、熱伝導装置３１１から熱消散フィン３１２まで伝導されるとともに周辺空気に伝達される。
【００２５】
熱伝導/熱消散ユニットは本発明によるダイオードランプのLED光ユニットと一体化されるので、LED光ユニットによって発生する熱は熱消散フィンによって直ちに周辺空気に消散可能である。こうして、熱消散効率が大幅にアップされる。ダイオードランプの熱消散効率の向上を通じて、LEDの効率が過熱によって減少するという問題が本発明により解決される。従って、本発明におけるダイオードランプの照明効率もまた向上可能である。それゆえ、先行技術に比較して、本発明により熱消散ユニットと一体化されたダイオードランプは高電力かつ高効率のダイオードランプを必要とする照明装置に従来よりも適合するものである。
【００２６】
上記の例と説明により本発明の特色と精神が期待通り十分に説明された。専門技術者であれは本発明の教唆が保持されたまま数多くの変更や修正がなされ得る点を容易に認めよう。従って、上記開示は付録の請求項の範囲と制約によってのみ制約されるものと理解されなくてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来技術の熱消散装置組込み型照明装置
【図２】台湾特許第568,358号に公開される照明装置
【図３Ａ】本発明によるある好ましい実施例のそれぞれ横面図ならびに三次元図
【図３Ｂ】本発明によるある好ましい実施例のそれぞれ横面図ならびに三次元図
【図４】熱伝導/熱消散ユニットにおける熱伝導ならびに熱消散機構
【図５】＆
【図６】LED光ユニットの実施図
【図７】熱消散フィンの複数実施例図
【図８】熱消散フィンの複数実施例図
【図９】熱消散フィンの複数実施例図
【図１０】熱消散フィンの複数実施例図
【図１１】熱伝導装置ならびにLED光ユニットの別の実施例図
【図１２】本発明による様々なケーシング付のダイオードランプの複数例図
【図１３】本発明による様々なケーシング付のダイオードランプの複数例図
【図１４】本発明による様々なケーシング付のダイオードランプの複数例図
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年7月28日(2006.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導柱状体あるいは熱伝導パイプの平坦部分のある熱伝導装置および該熱伝導装置の周囲に取り付けられる少なくとも１つの熱消散フィンから構成される熱伝導/熱消散ユニット、熱伝導装置の平坦部分に取り付けられるLED光ユニット、LED光ユニットによって発せられる光を集束させる光学ユニット、ならびに、LED光ユニットを制御する制御回路ユニットが含まれる場合において、ダイオードランプが電源に接続されている場合に、該制御回路ユニットが発光するLED光ユニットを選別して制御すると同時に、LED光ユニットの作動中に発生する熱が熱伝導装置の平坦部分から少なくとも一つの熱消散フィンまで伝導されるとともに、少なくとも一つの熱消散フィンによって消散される高出力かつ高効率パッケージ組込み型ダイオードランプ
【請求項２】
電源が交流電源であるとともに、さらに制御回路ユニットに交流対直流コンバータが含まれる請求項１のダイオードランプ
【請求項３】
LED光ユニットに基板、該基板上に置かれる光発光ユニットならびに同基板上に置かれるそれぞれ２本の電極棒が含まれる請求項１のダイオードランプ
【請求項４】
LED光ユニットに少なくとも一つのLEDあるいは少なくとも一つのレーザーダイオードが含まれる請求項１のダイオードランプ
【請求項５】
LED光ユニットに白色LEDが含まれる請求項１のダイオードランプ
【請求項６】
白色LEDに青色LEDおよび燐蛍光体が含まれる請求項５のダイオードランプ
【請求項７】
LED光ユニットに少なくとも一つの赤色LED、少なくとも一つの青色LEDならびに少なくとも一つの緑色LEDが含まれる請求項１のダイオードランプ
【請求項８】
制御回路ユニットが少なくとも一つの赤色LED、少なくとも一つの青色LEDならびに少なくとも一つの緑色LEDを選別して制御する請求項８のダイオードランプ
【請求項９】
基板がシリコン材料あるいは金属材料から形成される請求項３のダイオードランプ
【請求項１０】
LED光ユニットに熱伝導装置の平坦部分におかれる光発光ユニット、熱伝導装置の平坦部分におかれるそれぞれ２本の電極棒が含まれる請求項１のダイオードランプ
【請求項１１】
それぞれの絶縁体が熱伝導装置と２本の電極棒のそれぞれとの間におかれる請求項１０のダイオードランプ
【請求項１２】
熱伝導装置が銅材料から形成される請求項１のダイオードランプ
【請求項１３】
少なくとも一つの各熱消散フィンが熱伝導装置の周囲に取り付けられる請求項１のダイオードランプ
【請求項１４】
少なくとも一つの各消散フィンが円盤状である請求項１のダイオードランプ
【請求項１５】
少なくとも一つの各消散フィンが不規則形状である請求項１のダイオードランプ
【請求項１６】
少なくとも一つの各消散フィンの上に少なくとも一つの貫通穴が形成される請求項１のダイオードランプ
【請求項１７】
平坦部分が熱伝導装置の端部に形成される請求項１のダイオードランプ
【請求項１８】
熱伝導装置の側壁に平坦部分が形成される請求項１のダイオードランプ
【請求項１９】
ダイオードランプにさらに少なくとも一つの消散フィンを覆うようにしたケーシングが含まれる請求項１のダイオードランプ
【国際調査報告】
2008535227.tif 000018
2008535227.tif 000019
2008535227.tif 000020
2008535227.tif 000021
2008535227.tif 000022
2008535227.tif 000023