(57)【要約】      （修正有）【課題】フラット型ＬＥＤを用いることにより、広範囲に照射可能で、使用電池個数が少なくてすむ懐中電灯用の照明ユニットを提供する。【解決手段】乾電池を使用した照明ユニットであって、広角に光を放射するフラット型ＬＥＤ１と、前記フラット型ＬＥＤ１の電源をなす１個の乾電池２とを備える。さらに、二次側電圧を前記フラット型ＬＥＤ１の駆動に必要な電圧とし、前記二次側電圧を基準として一次側電圧を前記乾電池の電圧に設定して、電圧の昇圧を行う昇圧回路３とを有している。【選択図】図１
0003171303.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
乾電池を使用した照明ユニットであって、
広角に光を放射するフラット型ＬＥＤと、
前記フラット型ＬＥＤの電源をなす１個の乾電池と、
二次側電圧を前記フラット型ＬＥＤの駆動に必要な電圧とし、前記二次側電圧を基準として一次側電圧を前記乾電池の電圧に設定して、電圧の昇圧を行う昇圧回路とを有することを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
前記フラット型ＬＥＤ及び前記昇圧回路を基板の一面に搭載し、前記基板の他面に電池ホルダを搭載し、前記電池ホルダに前記乾電池をホールドすることにより、前記基板を前記乾電池の周面に沿わせて配置した請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記基板に加えて、前記フラット型ＬＥＤ及び前記昇圧回路を搭載した１以上の基板を前記乾電池の周方向に配置し、前記これらの基板の昇圧回路を前記１個の乾電池に並列に接続した請求項２に記載の照明ユニット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、懐中電灯などに最適な最小個数の乾電池を用いる照明ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
東日本大震災が発生した際、大規模な停電事故が発生し、被災者は明かりのない生活を強いられたことは記憶に新しいところである。その原因の一つが乾電池にある。一般に市販されている懐中電灯には主に単１の乾電池が用いられ、その単１の乾電池を多いもので８個も必要としており、しかも、単１の乾電池の生産量が他の種類の乾電池に対して少ないことに起因している。
上述した単１の乾電池を使用した乾電池には、多量に単１の乾電池を使用している割合に対して連続使用する時間が短いという課題があり、昨今の省エネの時流からすると、逆行するものであり、これらの課題を解決するものとして、ＬＥＤを使用した各種の懐中電灯が開発されている（特許文献１〜特許文献７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−５４１０２号
【特許文献２】実開平７−３２８０１号
【特許文献３】特開平９−６３３０１号
【特許文献４】特開２０００−９０８８５号
【特許文献５】特開２００１−１０５３４０号
【特許文献６】特開２００７−５１１３号
【特許文献７】実用新案登録第３１２４８３０号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＥＤの定格電圧の規格を検討すると、その定格電圧が３．２〜３．４Ｖに設定されているため、ＬＥＤを使用した懐中電灯は、１．５Ｖの乾電池を２個使用することを前提として開発されている。このことは、前記特許文献１〜７からも明らかである。
【０００５】
懐中電灯は、常時使用する必要があるものではなく、例えば落雷や地震などによる停電などの際に、暗闇での恐怖心などを少しでも和らげられる程度の明るさを得るために使用される場合が多い。このようなことを考慮すると、携帯や収納などに必要以上のスペースを占有せず、しかも長時間連続使用が可能な省エネタイプであることが要求される。
【０００６】
しかしながら、ＬＥＤを使用する場合、そのＬＥＤの定格規格が３．２〜３．４Ｖに設定されているため、乾電池としては１．５Ｖの乾電池を少なくとも２個使用することが必要であり、懐中電灯に使用する乾電池の個数を減らすには限界があった。そのため、携帯や収納する際などの場合、乾電池２個分のスペースを最小限でも確保する必要であり、携帯性や収納性を向上させるには限界があった。
さらに、懐中電灯に使用されるＬＥＤとしては一般に砲弾型のものが用いられるが、この砲弾型のＬＥＤはサイズが大きく、光の直進性が強いために照射範囲が狭く、しかも得られる明かりが暗いという課題があった。
【０００７】
本考案の目的は、懐中電灯などに最適な最小個数の乾電池を用いる照明ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本考案に係る照明ユニットは、乾電池を使用した照明ユニットであって、
広角に光を放射するフラット型ＬＥＤと、
前記フラット型ＬＥＤの電源をなす１個の乾電池と、
二次側電圧を前記フラット型ＬＥＤの駆動に必要な電圧とし、前記二次側電圧を基準として一次側電圧を前記乾電池の電圧に設定して、電圧の昇圧を行う昇圧回路とを有することを特徴とするものである。
【考案の効果】
【０００９】
以上のように本考案によれば、電圧を昇圧するという構成を採用することにより、乾電池の使用個数を最小個数の１個に減らし、１個の乾電池の電圧を昇圧することにより、定格電圧が乾電池１個以上の電圧をもつフラット型ＬＥＤを点灯させることができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案の実施形態に係る照明ユニットの使用状態を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、本考案の実施形態に係る照明ユニットの構成をフラット形ＬＥＤ側から見た斜視図、（ｂ）は、本考案の実施形態に係る照明ユニットの構成を乾電池側から見た斜視図である。
【図３】本考案の実施形態に係る照明ユニットの電気回路を示す図である。
【図４】本考案の実施形態に係る照明ユニットの使用状態を示す斜視図である。
【図５】本考案の実施形態に係る照明ユニットの使用状態を示す斜視図である。
【図６】本考案の実施形態に係る照明ユニットの変更例を示す斜視図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本考案の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
本考案の実施形態に係る照明ユニットは、乾電池を使用した照明ユニットを対象とするものであり、図１及び図２に示すように基本構成として、広角に光を放射するフラット型ＬＥＤ１と、前記フラット型ＬＥＤ１の電源をなす１個の乾電池２と、二次側電圧を前記フラット型ＬＥＤ１の駆動に必要な電圧とし、前記二次側電圧を基準として一次側電圧を前記乾電池２の電圧に設定して、電圧の昇圧を行う昇圧回路３とを有している。
【００１３】
具体的に説明すると、前記フラット型ＬＥＤ１は、その形状が角形や丸形などのものがあり、発光した際に光を広角に放射する特性をもっている。そして、前記フラット型ＬＥＤ１は、その定格電圧が３．２〜３．４Ｖに設定されており、この規格で使用することが要求されている。
【００１４】
本実施形態では、前記フラット型ＬＥＤ１の電源として、１．５Ｖの乾電池２を１個用い、この１個の１．５Ｖの乾電池２により、前記フラット型ＬＥＤ１を点灯させるものである。
本実施形態における乾電池２は、寸法・電圧などが国際電気標準会議のIEC 60086（日本ではJIS C 8500）で規格化された乾電池を用いており、単１形，単２形，単３形，単４形，単５形の乾電池のいずれかを用いている。本実施形態では、種々のサイズの乾電池を用いることができるが、その使用個数は１個である。
【００１５】
上述したように、前記フラット型ＬＥＤ１は、その定格電圧が３．２〜３．４Ｖに設定されているため、１個の１．５Ｖの乾電池でフラット型ＬＥＤを点灯させることはできないのである。そのことは、上述したいずれの特許文献においても、乾電池を２個用いていることからも、明らかである。
そこで、本実施形態では、電圧を昇圧するという技術を利用している。電圧を昇圧するという技術は、既に知られており、周知の技術であるが、電圧を昇圧するという技術的な意義について考察する。
周知の昇圧回路は、一次側の電圧を二次側の負荷で必要とする電圧に昇圧して一次側から二次側に供給することを意図した回路技術である。
前記回路技術は、一次側の電圧を基準として二次側の電圧を設定するものであるが、本実施形態は、二次側の電圧を基準として一次側の電圧を設定するものであり、電圧の昇圧という技術を応用する際の発想が全く相反するものである。
具体的に説明すると、「フラット型ＬＥＤ１の定格電圧が３．２〜３．４Ｖであり、この定格電圧は規格されているため、この定格電圧を変動させることはできないものであり、その電圧は固定である」という規格の場合、前記回路技術では、既に二次側電圧が固定、すなわち決められているのであるから、一次側電圧を問題にする必要がない。
これに対して、本実施形態は、二次側の電圧を基準として一次側の電圧を設定するという発想に基づくものであるから、一次側電圧が問題となり、二次側のフラット型ＬＥＤ１の駆動に必要な電圧を得るための一次側電圧を設計することとなる。
したがって、本実施形態では、昇圧回路３の二次側電圧をフラット型ＬＥＤ１の駆動に必要な電圧とし、前記二次側電圧を基準として一次側電圧を１．５Ｖとして設定して電圧の昇圧を行うものであり、前記昇圧回路３の一次側電圧を１．５Ｖに設定したことにより、１．５Ｖの電圧値を示す電源として１個の乾電池（１．５Ｖ）を用いることとなる。
すなわち、本実施形態における昇圧回路３は、二次側電圧を前記フラット型ＬＥＤ１の駆動に必要な電圧とし、前記二次側電圧を基準として一次側電圧を前記乾電池２の電圧に設定して、電圧の昇圧を行う昇圧回路３として構築している。
したがって、本実施形態においては、前記昇圧回路３の一次側電圧の電源として１個の乾電池２を用いることができ、二次側電圧がフラット型ＬＥＤ２の駆動に必要な電圧となる構成とすることにより、乾電池２の使用個数を最小個数である１個に減らすことを実現することができることとなる。
【００１６】
以上のように、本実施形態では、１個の１．５Ｖの乾電池２と昇圧回路３とフラット型ＬＥＤ１とを組みあわせることにより、乾電池の使用数を最小個数とし、且つ前記フラット型ＬＥＤ１の駆動に必要な電圧を得て、フラット型ＬＥＤ１を点灯させて光を広角に放射させ拡散させている。
ＬＥＤとして砲弾型を用いた場合、砲弾型ＬＥＤから放射される光は、拡散せずに直進する光であるから、スポットでの照射になり、必要な照射範囲を得るには、砲弾型ＬＥＤの個数を例えば８〜１０個を必要とするものであるが、本実施形態では、フラット型ＬＥＤを用いているため、使用個数は半分の５個でも８〜１０個の砲弾型ＬＥＤよりも広い照射範囲を確保することができるものである。なお、本実施形態におけるフラット型ＬＥＤ１の使用個数は５個に限られるものではなく、必要とする照度に応じて増減させればよいものである。
因みに、本実施形態において、１個の１．５Ｖの乾電池２と２個のフラット型ＬＥＤ１とを組みあわせ、単３形の乾電池を用いて連続使用した場合、１２０時間連続使用可能であり、フラット型ＬＥＤの個数を５個にすると、約５０時間連続使用可能であるという結果を得ている。
【００１７】
また、図３に示すように、フラット形ＬＥＤ１を５個用いる場合には、前記５個のフラット型ＬＥＤ１を並列にして前記昇圧回路３の出力側に接続しており、しかも、前記５個のフラット型ＬＥＤ１を十文字状に配置して光の拡散性を向上させている。さらに、前記乾電池２と前記昇圧回路３との間には、電源をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチ４を設けている。
【００１８】
また図２（ａ）（ｂ）に示すように、前記フラット型ＬＥＤ１及び前記昇圧回路３を基板５に搭載して、前記基板５を前記乾電池２の周面に沿わせて配置している。その一例として、図２（ａ）（ｂ）に示すように、前記基板５として板状の基板を用い、この基板５を前記乾電池２の周面に沿わせて配置する。また、前記基板５としてフィルム状基板を用い、このフィルム状基板５を前記乾電池２に貼り付けることにより、フィルム状基板５を前記乾電池２の周面に沿わせて配置するようにしてもよいものである。
図２（ａ）（ｂ）に示すように、基板５として板状の基板（或いはフィルム状基板）を用いる場合、基板５の一面にフラット型ＬＥＤ１と昇圧回路３とスイッチ４とを搭載し、基板５の他面に電池ホルダ７を搭載し、前記電池ホルダ７に乾電池２をホールドさせることにより、基板５を乾電池２の周面に沿わせて配置する。
【００１９】
前記フラット型ＬＥＤ１及び前記昇圧回路３を基板５に搭載して前記基板５を前記乾電池２の周面に沿わせて配置した本実施形態の照明ユニット（図２（ａ）（ｂ））は図１に示すように、例えば空き瓶などの透明或いは半透明の容器８内に組み込むことにより、スタンド式の装飾用照明器具として構築することができる。なお、容器８としては、空き瓶以外にも種々の容器を用いることができ、さらには、前記照明ユニットを組み込むものは、容器８に限られるものではない。
【００２０】
前記フラット型ＬＥＤ１及び前記昇圧回路３を基板５に搭載して前記基板５を前記乾電池２の周面に沿わせて配置した本実施形態の照明ユニット（図２（ａ）（ｂ））は図１に示すように構築する場合に限られるものではない。
前記フラット型ＬＥＤ１及び前記昇圧回路３を基板５に搭載して前記基板５を前記乾電池２の周面に沿わせて配置した本実施形態の照明ユニット（図２（ａ）（ｂ））は図４及び図５に示すように、１個分の乾電池２を収納可能な包装体６内に内装してもよいものである。
前記包装体６に前記照明ユニットを内装するにあたっては図４に示すように、前記フラット型ＬＥＤ１の前面を覆う前記包装体６の面６ａに半透明の曇り処理９を施こすことにより、曇り処理９を施した前記包装体６の面６ａを凹凸模様とし、前記フラット型ＬＥＤ１から放射された光の拡散範囲性を向上させるようにしてもよいものである。なお、前記スイッチ４の操作部は、前記包装体６の面６ａに孔６ｂを明けて外部に露出させて操作をし易くしている。
また、前記フラット型ＬＥＤ１から放射される光の照度を維持したい場合には図５に示すように、前記包装体６の面６ａを透明にしても良いものである。
また、図５に示すように、前記包装体１の一部にタグ１０を取り付け、前記タグ１０により商品陳列棚のフックに引っ掛けて商品として陳列させてもよいし、前記タグ１０にストラップなどを取り付けて携帯し易くしてもよいものである。
【００２１】
前記包装体６の構造は図４及び図５に示す例では、直方体の筒状に構成しているが、これを円柱状の筒状に構成してもよく、要は、前記包装体６は１個分の乾電池２を収納可能な容積を有していれば、その形状はいずれのものでも良く、前記包装体６のフラット型ＬＥＤ１に対応する箇所が透明或いは半透明に形成して光の透過性を持たせてあれば良いものである。ここで、前記包装体６の容積が１個分の乾電池２を収納可能とは、前記フラット型ＬＥＤ１及び前記昇圧回路３を搭載した基板５を含めて１個の乾電池２を収納可能な状態を意味している。これは、フラット型ＬＥＤ１の高さが低いのでフラット型ＬＥＤ１の基板５からの突出量を抑えることができ、しかも基板５が乾電池２の周面に沿わせて配置されているから、これらの部品が嵩張る程度が低いからである。
また、前記包装体６の面を利用して、前記面に会社のロゴ或いは広告を印刷する、或いは前記乾電池２を収納した包装体６自体をキャンペーングッツとして用いてもよいものである。
【００２２】
次に、本実施形態に係る照明ユニットの変更例を図６に基づいて説明する。以上の説明では図１〜図５に示すように、１個の乾電池２に対して照明素子（フラット型ＬＥＤ，昇圧回路）を一枚の基板５に搭載して、これを乾電池２の周囲に配置した例を示したが、１個の乾電池２の周囲にフラット型ＬＥＤ１を配置する構成は、これに限られるものではない。
すなわち、図６に示すように、１枚の基板５の一面に、フラット型ＬＥＤ１，昇圧回路３及びスイッチ４を搭載し、前記基板５の他面に電池ホルダ７を搭載し、前記電池ホルダ７に乾電池２をホールドさせて、前記基板５を乾電池２の周囲に配置する。
さらに、図６に示す実施形態では、前記基板５と同様なサイズをもつ３枚の基板５ａを用意し、それらの一面にフラット型ＬＥＤ１ａ及び昇圧回路３ａを搭載し、これら３枚の基板５ａと前記基板５とを前記乾電池２の周囲を取り囲むように筒状に組みあわせることにより、これら４枚の基板５，５ａを１個の乾電池２の周方向に配置している。
この場合、基板５ａにそれぞれ搭載された複数のフラット型ＬＥＤ１ａは、対応する昇圧回路３ａの二次側に並列に接続してある（図３参照）。
【００２３】
さらに、前記基板５，５ａにそれぞれ搭載した前記昇圧回路３，３ａは前記スイッチ４を介して１個の乾電池２に並列に接続している。そのため、前記スイッチ４をＯＮにすると、１個の乾電池２から前記昇圧回路３，３ａの一次側に一次電圧が供給され、それぞれの昇圧回路３，３ａで電圧が昇圧されて、各基板５，５ａに搭載したフラット型ＬＥＤ１，１ａが点灯することとなる。
【００２４】
なお、図６に示す実施形態では、基板５，５ａとして板状のものを用いたが、これに代えてフィルム状の基板を用いてもよいものである。また、１個の乾電池２の周方向にフラット型ＬＥＤ１，１ａを配置するために、４枚の基板５，５ａを用いたが、これに限られるものではない。要は、１個の乾電池２の周方向にフラット型ＬＥＤ１，１ａを配置することができる構成であれば、基板の枚数に制限を受けることはないものである。
【００２５】
以上の様に、図６に示す実施形態は、１個の乾電池の周囲に前記照明素子（フラット型ＬＥＤ，昇圧回路）を搭載した基板５，５ａを１個の乾電池２の周方向に配置したため、１個の乾電池２を中心としてフラット型ＬＥＤ１，１ａにより放射状に広角で拡散されることとなり、光の照射方向が無指向性となる。
【００２６】
以上のように、本考案の実施形態によれば、昇圧回路の二次側電圧をフラット型ＬＥＤの駆動に必要な電圧とし、前記二次側電圧を基準として一次側電圧を１．５Ｖとして設定して電圧の昇圧を行うものであり、前記昇圧回路の一次側電圧を１．５Ｖに設定したことにより、１．５Ｖの電圧値を示す電源として１個の乾電池（１．５Ｖ）を用いることができ、乾電池の使用個数を最小個数の１個に減らすことができる。
【００２７】
さらに、本考案の実施形態によれば、フラット型ＬＥＤ及び昇圧回路を基板の一面に搭載し、前記基板の他面に電池ホルダを搭載し、前記電池ホルダに前記乾電池をホールドすることにより、前記基板を前記乾電池の周面に沿わせて配置したため、乾電池のサイズ範囲で照明ユニットを構築することができ、照明ユニットのサイズを小型化でき、この照明ユニットを懐中電灯の仕様に組み立てても、懐中電灯のサイズを小型化することができ、携帯性や収納性を向上させることができる。
【００２８】
さらに、携帯性や収納性に長けているので、ポケットやバックに入れて常時携帯することができる。さらに、フラット型ＬＥＤ２個と単３形乾電池１個との組みあわせで１２０時間連続使用可能であり、例えば一日８時間使用したとすると、約１５日以上使用可能であり、省エコタイプの懐中電灯として使用できる。しかも、単３形乾電池１個の実売価格が約２５〜３０円程度であるから、安価な懐中電灯として提供することができる。
【００２９】
さらに、フラット型ＬＥＤにより光を広角に放射しているため、拡散範囲が広く、停電などの電力が遮断された最中でも、読書を楽しむことができ、さらには自転車の尾灯として用いても、自転車の存在を他の車輌に知らせるのに必要な灯器としての役目を発揮することができる。さらには、夜に帰宅した際の照明に用いることにより、ドアの鍵穴を容易に探すことができるなど、種々の利用が可能である。
【００３０】
さらに、フラット型ＬＥＤ及び昇圧回路を基板に搭載して前記基板を前記乾電池の周面に沿わせて配置した照明ユニットとして構築することにより、装飾用照明器具として構築することができるばかりでなく、例えば非常時には透明或いは半透明の空き瓶などに組み込むことにより、非常時の照明器具としても構築することができる。
【００３１】
さらに、照明ユニットを包装体に内装するにあたっては、フラット型ＬＥＤの前面を覆う前記包装体の面に半透明の曇り処理を施こすことにより、前記曇り処理を施した前記包装体の面を凹凸模様とし、前記フラット型ＬＥＤから放射された光の拡散範囲性を向上させることができる。
さらには、前記包装体の面を透明にしてフラット型ＬＥＤから放射される光の照度を維持することもできる。
【００３２】
さらに、フラット型ＬＥＤの使用個数によって照射範囲を調整することができ、これらの照明ユニットを適宜組みあわせることにより、必要な照度をもつ照明を確保することができる。
【００３３】
さらに、フラット型ＬＥＤ及び昇圧回路を搭載した２以上の基板を乾電池の周方向に配置し、前記これらの基板の昇圧回路を１個の乾電池に並列に接続することにより、光の照射方向を無指向性とすることができ、１個の乾電池による照射範囲をより拡大することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本考案によれば、電圧を昇圧するという構成を採用することにより、乾電池の使用個数を最小個数の１個に減らし、１個の乾電池の電圧を昇圧することにより、フラット型ＬＥＤを点灯させることができ、省エコに貢献するものである。
【符号の説明】
【００３５】
１，１ａ  フラット型ＬＥＤ
２  乾電池
３，３ａ  昇圧回路
４  スイッチ
５，５ａ  基板
６  包装体
【図１】
0003171303.tif 000003
【図２】
0003171303.tif 000004
【図３】
0003171303.tif 000005
【図４】
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【図５】
0003171303.tif 000007
【図６】
0003171303.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月11日(2011.8.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
乾電池を使用した照明ユニットであって、
広角に光を放射するフラット型ＬＥＤと、
前記フラット型ＬＥＤの電源をなす１個の乾電池と、
二次側電圧を前記フラット型ＬＥＤの駆動に必要な電圧とし、前記二次側電圧を基準として一次側電圧を前記乾電池の電圧に設定して、電圧の昇圧を行う昇圧回路とを有し、
前記昇圧回路の一次側に前記乾電池を、二次側に前記フラット型ＬＥＤをそれぞれ接続したことを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
前記フラット型ＬＥＤ及び前記昇圧回路を基板の一面に搭載し、前記基板の他面に電池ホルダを搭載し、前記電池ホルダに前記乾電池をホールドすることにより、前記基板を前記乾電池の周面に沿わせて配置した請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記基板に加えて、前記フラット型ＬＥＤ及び前記昇圧回路を搭載した１以上の基板を前記乾電池の周方向に配置し、前記これらの基板の昇圧回路を前記１個の乾電池に並列に接続した請求項２に記載の照明ユニット。