(57)【要約】      （修正有）【課題】汎用性に優れたＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ照明装置は、商用電源から所定の値の直流電圧を生成する電源ユニット３と、前記直流電圧を電源として動作するＬＥＤ式の多数の発光ユニット４とを有する。このＬＥＤ照明装置は、前記電源ユニット３の出力端に前記多数の発光ユニット４を並列接続したことを構成上の特徴とする。また、前記多数の発光ユニットは、それぞれＬＥＤランプを含み、前記直流電圧の値をＡとしたとき、前記ＬＥＤランプの数を、当該ＬＥＤランプのＶＦで前記Ａを除した値に基づいて設定したことを特徴とする。【選択図】図３
0003188821.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
商用電源から所定の値の直流電圧を生成する電源ユニットと、前記直流電圧を電源として動作するＬＥＤ式の多数の発光ユニットとを有するＬＥＤ照明装置において、前記電源ユニットの出力端に前記多数の発光ユニットを並列接続したことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記多数の発光ユニットは、それぞれＬＥＤランプを含み、
前記直流電圧の値をＡとしたとき、前記ＬＥＤランプの数を、当該ＬＥＤランプのＶＦで前記Ａを除した値に基づいて設定したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記発光ユニットは、それぞれ１個のＬＥＤランプまたは複数個のＬＥＤランプを有していることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記電源ユニットは、商用電源のＡＣ入力電圧のルート２倍に相当する値の直流電圧を生成することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記電源ユニットは、トランスレスのブリッジ型全波整流回路を有することを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ照明装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、看板やサイン等の照明光源に用いられるＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
看板やサイン等の告知物体のうち照明光源を有するもの、すなわち、内部に設けられた光源で告知情報を照明する仕組みのものは、夜間はもとより昼間であっても周囲の明るさにかかわらず情報の告知効果を高めることができることから広く普及している。
【０００３】
かかる告知物体における光源としては、古くから、白熱灯や蛍光灯あるいはネオン管などが用いられてきたが、近年においては、低発熱性、省電力性、耐久性及び小型実装性に優れたＬＥＤを用いた光源が用いられるようになってきた。
【０００４】
ＬＥＤとは、Light Emitting Diode の略であり、発光ダイオードとも呼ばれる。より詳細には、ＬＥＤは電流を流すと発光する半導体素子の一種で、アノード（anode／陽極）とカソード（cathode／陰極）の２つの端子を有する２端子素子である。アノードに正、カソードに負の電圧をかけて使用する。所定の電圧を超えるまでは端子間の電流が増えず、発光もしないが、ある電圧を超えると電圧上昇に対する電流の増え方が急になり、電流量に応じた光量の光を発するようになる。この電圧のことを「順方向電圧（以下、ＶＦ）」といい、一般的なシリコンダイオードと比較して、発光ダイオードのＶＦは高い。発光ダイオードのＶＦは半導体組成や素子構造などによっても違うが、たとえば、３Ｖ程度である。
【０００５】
さて、前記の告知物体（看板やサイン等）の照明光源に用いられるＬＥＤ照明装置においては、告知情報の全体を満遍なく、且つ、均一の明るさで照明するために、数多くのＬＥＤを必要とし、たとえば、ＬＥＤの数が数百またはそれ以上に及ぶことがある。
【０００６】
前記のとおり、個々のＬＥＤはＶＦ相当の直流電圧を必要とする。このため、商用電源（我が国においてはＡＣ１００Ｖ）から上記の直流電圧を生成する電源部が不可欠である。
【０００７】
下記の特許文献１には、この電源部として、商用交流電圧のＡＣ入力を整流して出力する整流回路を備えたもの（以下、従来技術）が開示されており、この従来技術では、整流回路の出力に複数のＬＥＤと電流制限用の固定抵抗とを「直列接続」している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−５９４０２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術は、ＬＥＤの数を少なくした場合に、電流制限用の固定抵抗で無駄な電力を消費してしまうという問題点がある。
【００１０】
この問題点は、従来技術では、なるべく電流制限用の固定抵抗の損失が少なくなるようにＬＥＤの数を決定していると考えられるからである。
【００１１】
したがって、従来技術は、電流制限用の固定抵抗の値を告知物体ごとに設計しなければならず、汎用性がないという問題点がある。
【００１２】
本考案は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、汎用性に優れたＬＥＤ照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１記載の考案は、商用電源から所定の値の直流電圧を生成する電源ユニットと、前記直流電圧を電源として動作するＬＥＤ式の多数の発光ユニットとを有するＬＥＤ照明装置において、前記電源ユニットの出力端に前記多数の発光ユニットを並列接続したことを特徴とするＬＥＤ照明装置である。
請求項２記載の考案は、前記多数の発光ユニットは、それぞれＬＥＤランプを含み、前記直流電圧の値をＡとしたとき、前記ＬＥＤランプの数を、当該ＬＥＤランプのＶＦで前記Ａを除した値に基づいて設定したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置である。
請求項３記載の考案は、前記発光ユニットは、それぞれ１個のＬＥＤランプまたは複数個のＬＥＤランプを有していることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ照明装置である。
請求項４記載の考案は、前記電源ユニットは、商用電源のＡＣ入力電圧のルート２倍に相当する値の直流電圧を生成することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置である。
請求項５記載の考案は、前記電源ユニットは、トランスレスのブリッジ型全波整流回路を有することを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ照明装置である。
【考案の効果】
【００１４】
本考案によれば、汎用性に優れたＬＥＤ照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案のＬＥＤ照明装置を適用する告知物体の全体構成図である。
【図２】告知物体１の側面図である。
【図３】告知物体１の回路図である。
【図４】第一の変形例を示す図である。
【図５】第二の変形例を示す図である。
【図６】第三の変形例を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、本考案の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本考案のＬＥＤ照明装置を適用する告知物体の全体構成図である。この図において、告知物体１は、たとえば、看板やサイン（チャンネルサイン、内照式サイン、店舗案内サイン、自立型サイン、施設案内サイン、バックチャンネルサイン）、レストラン等のメニューボードなどであり、図示の告知物体１は、その一例として矩形状外観の看板のようなものを示しているが、これに限定されない。以下、便宜上、実施形態の告知物体１は、図示形状の看板であるものとして説明する。
【００１７】
告知物体１は、所定の厚みを有する矩形状外観のボックス２の底面の所定位置に一つの電源ユニット３を配置すると共に、同一構成の多数（ｍ）個の発光ユニット４をボックス２の底面全体ほぼ均一に配置して構成している。電源ユニット３の位置（所定位置）はｍ個の発光ユニット４の配置に邪魔にならない適当な位置、たとえば、ボックス２の底面の隅等である。
【００１８】
電源ユニット３の入力端には一対のケーブル５が接続されており、このケーブル５を介して商用電源（ＡＣ１００Ｖ）が入力されるようになっている。また、電源ユニット３の出力端には他の一対のケーブル６が接続されており、この一対のケーブル６を介して電源ユニット３で生成された所定の値の直流電圧が出力されるようになっている。
【００１９】
電源ユニット３の出力端に接続された一対のケーブル６は、ボックス２の底面全体に満遍なく張り巡らされて敷設されている。たとえば、図示の例では、ボックス２の底面の左上隅から右下隅にかけて、横から縦へと略等間隔に折り返しながら“つづら折り状”に敷設されている。
【００２０】
同一構成のｍ個の発光ユニット４は、それぞれ、この一対のケーブル６に接続されており、要するに、ｍ個の発光ユニット４は、電源ユニット３の出力端に「並列接続」されている。
【００２１】
図２は、告知物体１の側面図である。この図に示すように、告知物体１は、そのボックス２を壁面等の被固定物７に取り付けて使用する。ボックス２の前面には、たとえば、２枚の透明保護版８、９の間に挟み込まれた告知情報シート１０が設けられており、この告知情報シート１０に印刷等された任意の告知情報を多数の発光ユニット４からの光で透過して均一に照明するようになっている。
【００２２】
図３は、告知物体１の回路図である。この図において、一つの電源ユニット３は、ヒューズ等の電流制限素子１１と、ツェナーダイオード等の過電圧制限素子１２と、トランスレスのブリッジ型全波整流回路１３と、平滑コンデンサ１４とを備える。
【００２３】
ブリッジ型全波整流回路１３は、ブリッジ状に接続された４つのダイオードＤ１〜Ｄ４により、ＡＣ入力の正極性の半波成分と負極性の半波成分とを合成した脈流電圧を出力し、平滑コンデンサ１４は、この脈流電圧を平滑してほぼ直流の電圧（ここではトランスレスのブリッジ型全波整流回路１３であるので、ほぼＡＣ入力のルート２倍に相当する直流電圧：最大約ＤＣ１４１Ｖ）を一対のケーブル６を介して出力する。
【００２４】
同一構成のｍ個の発光ユニット４は、いずれも、電流制限抵抗１５と、直列に接続された複数（ｎ）個のＬＥＤランプ１６とを有する。電流制限抵抗１５の一端を一対のケーブル６の一方に接続し、電流制限抵抗１５の他端をｎ個のＬＥＤランプ１６を介して一対のケーブル６の他方に接続する。
ＬＥＤランプ１６とは、ＬＥＤ素子に口金等を取り付けてランプ状にしたもののことをいう。ＬＥＤランプ１６は一般的には複数のＬＥＤ素子で構成されるが、１個のＬＥＤ素子からなる単一素子型のランプであってもよい。
【００２５】
ここで、個々のＬＥＤランプ１６のＶＦは、単一素子型、つまり１個のＬＥＤ素子で構成されている場合、所定値（たとえば、３Ｖ）である。以下、個々のＬＥＤランプ１６のＶＦを説明の便宜上、３Ｖとすると、一つの発光ユニット４あたりのＬＥＤランプ１６の数（ｎ）は、簡略的に、個々のＬＥＤランプ１６のＶＦと、電源ユニット３の出力電圧とに依存して決められる。
【００２６】
たとえば、電源ユニット３の出力電圧をＡ（Ａ＝ＤＣ１４１Ｖ）とすると、一つの発光ユニット４あたりのＬＥＤランプ１６の数（ｎ）は、簡略的に、「Ａ÷ＶＦ」、すなわち、「ＤＣ１４１Ｖ÷３Ｖ＝４７個」になる。
【００２７】
さて、現在、市場で入手可能なＬＥＤランプは、単一のＬＥＤ素子で構成されたものだけでなく、複数のＬＥＤを直列に接続して構成されたものが他品種出回っており、その接続数に対応した高ＶＦを有する様々な種類のＬＥＤランプを自由に入手することができるようになっている。高ＶＦのＬＥＤランプとしては、たとえば、ＶＦ＝５０Ｖのものもある。以下、説明の都合上、ＶＦ＝５０Ｖを例にするが、これはあくまでも高ＶＦの一例を示しているに過ぎない。他の高ＶＦであっても当然かまわない。
【００２８】
したがって、実施形態における発光ユニット４のＬＥＤランプ１６に、かかる高ＶＦを有するＬＥＤを使用すると、ＬＥＤランプ１６の数（ｎ）を少なくできるので好ましい。たとえば、発光ユニット４のＬＥＤランプ１６にＶＦ＝５０Ｖのものを使用すると、「ＤＣ１４１Ｖ÷５０Ｖ≒２個」となり、ＬＥＤランプ１６の数（ｎ）を（単一のＬＥＤ素子を用いた場合の）４７個から２個へと大幅に減らすことができ、実装の手間を削減することができる。
【００２９】
以上のことをまとめると、発光ユニット４のＬＥＤランプ１６に単一のＬＥＤ素子を用いた場合（以下、ケース１）と、発光ユニット４のＬＥＤランプ１６に高ＶＦのＬＥＤを用いた場合（以下、ケース２）とに分けて説明することができる。
【００３０】
＜ケース１＞
一つの発光ユニット４あたりのＬＥＤランプ１６の数（ｎ）は、簡略的に、個々のＬＥＤランプ１６のＶＦと、電源ユニット３の出力電圧とに依存して決められる。たとえば、電源ユニット３の出力電圧をＡ（Ａ＝ＤＣ１４１Ｖ）とすると、一つの発光ユニット４あたりのＬＥＤランプ１６の数（ｎ）は、簡略的に、「Ａ÷ＶＦ」、すなわち、「ＤＣ１４１Ｖ÷３Ｖ＝４７個」になる。このケース１の欠点は、一つの発光ユニット４あたりのＬＥＤランプ１６の数（ｎ）が多く、実装に手間がかかることである。
【００３１】
＜ケース２＞
一つの発光ユニット４あたりのＬＥＤランプ１６の数（ｎ）は、ケース１と同様に、簡略的に、個々のＬＥＤランプ１６のＶＦと、電源ユニット３の出力電圧Ａとに依存して決められるが、このケース２では、個々のＬＥＤランプ１６のＶＦが高い（たとえば、ＶＦ＝５０Ｖ）ため、ＬＥＤランプ１６の数（ｎ）を（単一のＬＥＤ素子を用いた場合の）４７個から２個へと大幅に減らすことができ、実装の手間を削減することができる。
【００３２】
以上の点を踏まえると、実際上はケース２の採用が望ましいものの、考案の技術思想上はケース１の採用を除外しない。
【００３３】
さて、上記のケース１、２のいずれも、冒頭で説明した従来技術に対して、汎用性に優れているという利点を有している。これは、ｍ個の発光ユニット４を電源ユニット３の出力端に並列接続しているからであり、電源ユニット３の出力電圧Ａ（ここではＡ＝最大ＤＣ１４１Ｖ）に適合させて、一つの発光ユニット４あたりのＬＥＤランプ１６の数（ｎ）を加減調節すればよいからである。
【００３４】
なお、発光ユニット４に設けられている電流制限抵抗１５は、一つの発光ユニット４あたりのＬＥＤランプ１６の数（ｎ）を加減調節する際の微調整用である。たとえば、発光ユニット４のＬＥＤランプ１６にＶＦ＝５０Ｖのものを使用すると、一つの発光ユニット４あたりのＬＥＤランプ１６の数（ｎ）が２個となり、厳密には「５０Ｖ×２個＝１００Ｖ」となって、電源ユニット３の出力電圧（最大ＤＣ１４１Ｖ）との間におよそ４１Ｖの差が生じてしまう。電流制限抵抗１５は、この差分（略４１Ｖ）を熱で消費するための要素である。したがって、上記の差分が生じない場合、電流制限抵抗１５は不要である。
【００３５】
以上のとおりであるから、実施形態によれば、冒頭で説明した従来技術に対して、汎用性に優れているという優れた利点を奏することができる。また、前記のケース２のように、一つの発光ユニット４のＬＥＤランプ１６に高ＶＦのものを用いれば、一つの発光ユニット４あたりのＬＥＤランプ１６の数（ｎ）を大幅に減らすことができ、実装の手間を削減できるという利点も得られる。
【００３６】
なお、以上の説明では、発光ユニット４を電流制限抵抗１５とｎ個のＬＥＤランプ１６とで構成しているが、これに限定されない。たとえば、以下のようにしてもよい。
図４は、第一の変形例を示す図である。この変形例では、発光ユニット４を電流制限抵抗１５と１個のＬＥＤランプ１６で構成している。
図５は、第二の変形例を示す図である。この変形例では、発光ユニット４を三つのブロックＢ１〜Ｂ３で構成するとともに、ブロックＢ１を電流制限抵抗１５と１個のＬＥＤランプ１６で構成し、ブロックＢ２とブロックＢ３を１個のＬＥＤランプ１６で構成している。
図６は、第三の変形例を示す図である。この変形例では、発光ユニット４を二つのブロックＢ１、Ｂ２で構成するとともに、ブロックＢ１を電流制限抵抗１５と１個のＬＥＤランプ１６で構成し、ブロックＢ２を１個のＬＥＤランプ１６で構成している。
【符号の説明】
【００３７】
３  電源ユニット
４  発光ユニット
１３  ブリッジ型全波整流回路
１６  ＬＥＤランプ
【図１】
0003188821.tif 000003
【図２】
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【図３】
0003188821.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年12月4日(2013.12.4)
【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】
商用電源から所定の値の直流電圧を生成する電源ユニットと、前記直流電圧を電源として動作するＬＥＤ式の多数の発光ユニットとを有するＬＥＤ照明装置において、
前記電源ユニットの出力端に前記多数の発光ユニットを並列接続したことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記多数の発光ユニットは、それぞれＬＥＤランプを含み、
前記直流電圧の値をＡとしたとき、前記ＬＥＤランプの数を、当該ＬＥＤランプの順方向電圧（ＶＦ）で前記Ａを除した値に基づいて設定したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記発光ユニットは、それぞれ１個のＬＥＤランプまたは複数個のＬＥＤランプを有していることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記電源ユニットは、商用電源のＡＣ入力電圧のルート２倍に相当する値の直流電圧を生成することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記電源ユニットは、トランスレスのブリッジ型全波整流回路を有することを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ照明装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項１記載の考案は、商用電源から所定の値の直流電圧を生成する電源ユニットと、前記直流電圧を電源として動作するＬＥＤ式の多数の発光ユニットとを有するＬＥＤ照明装置において、前記電源ユニットの出力端に前記多数の発光ユニットを並列接続したことを特徴とするＬＥＤ照明装置である。
請求項２記載の考案は、前記多数の発光ユニットは、それぞれＬＥＤランプを含み、前記直流電圧の値をＡとしたとき、前記ＬＥＤランプの数を、当該ＬＥＤランプの順方向電圧（ＶＦ）で前記Ａを除した値に基づいて設定したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置である。
請求項３記載の考案は、前記発光ユニットは、それぞれ１個のＬＥＤランプまたは複数個のＬＥＤランプを有していることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ照明装置である。
請求項４記載の考案は、前記電源ユニットは、商用電源のＡＣ入力電圧のルート２倍に相当する値の直流電圧を生成することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置である。
請求項５記載の考案は、前記電源ユニットは、トランスレスのブリッジ型全波整流回路を有することを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ照明装置である。