(57)【要約】【課題】  発光ダイオードと受信コイルを一体化して一部品として構成し、玩具体に差し込むだけで簡単に玩具体に組み込むことができ、複雑な配線を不要とした発光ユニットを提供する。【解決手段】  発光ユニット１は、発光ダイオード１０と、発光ダイオード１０に電気的に接続されたコンデンサ３０と、発光ダイオード１０を固定する軸体２０と、軸体２０に巻かれたコイル２５とからなる。発光ダイオード１０は、一方の端子１４がコイル２５の一端２６に電気的に接続され、他方の端子１５がコイル２５の他端２７に電気的に接続されている。コンデンサ３０は、発光ダイオード１０とコイル２５の間に並列に接続されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードと、
発光ダイオードを固定する軸体と、
軸体に巻かれたコイルとからなり、
発光ダイオードの一方の端子がコイルの一端に電気的に接続され、発光ダイオードの他方の端子がコイルの他端に電気的に接続されていることを特徴とする発光ユニット。
【請求項２】
発光ダイオードと、
発光ダイオードに電気的に接続されたコンデンサと、
発光ダイオードを固定する軸体と、
軸体に巻かれたコイルとからなり、
発光ダイオードの一方の端子がコイルの一端に電気的に接続され、発光ダイオードの他方の端子がコイルの他端に電気的に接続され、発光ダイオードとコイルの間にコンデンサが並列に接続されていることを特徴とする発光ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ＬＥＤを備えた発光ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ（発光ダイオード）は、電気回路に組み込まれ、電気回路の一部として機能し、電気回路からの通電により発光するものが存在する。このＬＥＤの使用分野は多岐に亘り、電球の分野から玩具の分野まで幅広く利用されている。玩具の分野において、玩具体にＬＥＤが組み込まれ、玩具体に非接触で給電を行って玩具体のＬＥＤを発光させる遊動玩具が存在する。この遊動玩具は、基台を有し、基台の内部に、制御コイルと、制御コイルへの通電を制御する制御装置が設けられている。基台は、制御装置により制御コイルを通電すると、制御コイルに磁界が発生する。玩具体は、この制御コイルによって発生する磁界の影響を受けるように構成され、内部に受信コイルと発光ダイオードが設けられている。この遊動玩具は、基台に玩具体を載せ、制御装置により制御コイルを通電すると、制御コイルに磁界が発生し、この磁界により玩具体の受信コイルに誘導起電力が生じ、発光ダイオードが点灯するようになっている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２５０７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した遊動玩具の玩具体は、内部に受信コイルと発光ダイオードを組み込むことが簡単ではないという問題点があった。例えば、硬質合成樹脂によって形成された多数の部品からなる人形玩具体である場合、頭部を点灯させるため、頭部に発光ダイオードを内装し、足に受信コイルを設け、頭部の発光ダイオードと足の受信コイルを繋ぐ電気コードを身体内部に通さなければならず、組み込みが困難であるという問題点があった。また、軟質合成樹脂によって一体成形された人形玩具体である場合、頭部に発光ダイオードをインサート成形し、足に受信コイルをインサート成形し、身体に発光ダイオードと受信コイルを繋ぐ電気コードをインサート成形しなければならないが、この成形自体が困難であるという問題点があった。
【０００５】
本願発明は、上記問題点に鑑み案出したものであって、発光ダイオードと受信コイルを一体化して一部品として構成し、玩具体に差し込むだけで簡単に玩具体に組み込むことができ、複雑な配線を不要とした発光ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願請求項１記載の発光ユニットは、上記目的を達成するため、発光ダイオードと、発光ダイオードを固定する軸体と、軸体に巻かれたコイルとからなり、発光ダイオードの一方の端子がコイルの一端に電気的に接続され、発光ダイオードの他方の端子がコイルの他端に電気的に接続されていることを特徴とする。
【０００７】
本願請求項２記載の発光ユニットは、上記目的を達成するため、発光ダイオードと、発光ダイオードに電気的に接続されたコンデンサと、発光ダイオードを固定する軸体と、軸体に巻かれたコイルとからなり、発光ダイオードの一方の端子がコイルの一端に電気的に接続され、発光ダイオードの他方の端子がコイルの他端に電気的に接続され、発光ダイオードとコイルの間にコンデンサが並列に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明に係る発光ユニットは、発光ダイオードと、発光ダイオードを固定する軸体と、軸体に巻かれたコイルとからなる。発光ダイオードは、一方の端子がコイルの一端に電気的に接続され、他方の端子がコイルの他端に電気的に接続されている。また、本願発明に係る発光ユニットは、発光ダイオードと、発光ダイオードに電気的に接続されたコンデンサと、発光ダイオードを固定する軸体と、軸体に巻かれたコイルとからなる構成にしても良い。発光ダイオードは、一方の端子がコイルの一端に電気的に接続され、他方の端子がコイルの他端に電気的に接続されている。コンデンサは、発光ダイオードとコイルの間に並列に接続されている。
【０００９】
本願発明に係る発光ユニットは，給電装置に近付けると発光する。給電装置は、磁界発生手段と、電源部と、電源部の駆動による磁界発生手段への通電を制御する制御装置とからなる。本願発明に係る発光ユニットは，給電装置の磁界発生手段が通電すると磁界発生手段が磁界を発生し、その給電装置が近接すると、磁界発生手段の磁界の影響を受けてコイルに誘導起電力が発生し、発光ダイオードが発光する。即ち、発光ユニットのコイルは、給電装置の供給を受ける受信コイルとなる。なお、発光ユニットは、コンデンサが存在しない場合には、発光・消光が早く行われ、コンデンサが存在する場合には、発光・消光が緩やかに行われる。
【００１０】
本願発明に係る発光ユニットは、電線の配線が不要であり、電源も不要であるため、部品への組み込みを簡単且つ迅速に行うことができるという効果がある。また、発光ダイオードの寿命等により発光しなくなっても簡単に取り替えることができるという効果がある。上記したように、電気の配線及び電源の不要により、玩具への組み込みが容易で、人形玩具の顔の目の部分に組み込んだり、玩具部品の刀剣に組み込んだり、様々な部品に組み込むことができるという効果がある。また、本願発明に係る発光ユニットは、これを組み込んだ部品を給電装置を内装した基台上に載置すると発光し、見る者に驚きと感動を与えることができ、商品価値を高めることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本願発明に係る発光ユニットの一つの形態を示す正面図である。
【図２】図１の発光ユニットのカバーを外した正面図である。
【図３】図１の発光ユニットの異なる形態の正面図である。
【図４】本願発明に係る発光ユニットの他の形態を示す正面図である。
【図５】図１の発光ユニットの電気回路図である。
【図６】図１の発光ユニットの他の電気回路図である。
【図７】図１の発光ユニットの他の電気回路図である。
【図８】発光ダイオードの一つの形態を示す説明図である。
【図９】図１の発光ユニットを組み込んだ玩具部品の一部断面正面図である。
【図１０】図９の玩具部品の説明図である。
【図１１】図１の発光ユニットの利用例を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
発光ユニットの概要について説明する。図２，４に示すように、発光ユニット１は、発光ダイオード１０と、発光ダイオード１０を固定する軸体２０と、軸体２０に巻かれたコイル２５とからなる。発光ダイオード１０は、一方の端子１４がコイル２５の一端２６に電気的に接続され、他方の端子１５がコイル２５の他端２７に電気的に接続されている。
【００１３】
また、発光ユニット１は、発光ダイオード１０と、発光ダイオード１０に電気的に接続されたコンデンサ３０と、発光ダイオード１０を固定する軸体２０と、軸体２０に巻かれたコイル２５とからなる構成にしても良い。発光ダイオード１０は、一方の端子１４がコイル２５の一端２６に電気的に接続され、他方の端子１５がコイル２５の他端２７に電気的に接続されている。コンデンサ３０は、発光ダイオード１０とコイル２５の間に並列に接続されている。
【００１４】
発光ユニット１は，給電装置９０に近付けると発光する。給電装置９０は、磁界発生手段９１，９２と、電源部と、電源部の駆動による磁界発生手段９１，９２への通電を制御する制御装置とからなる。発光ユニット１は、給電装置９０の磁界発生手段９１，９２が通電すると磁界発生手段９１，９２が磁界を発生し、その給電装置９０が近接すると、磁界発生手段９１，９２の磁界の影響を受けてコイル２５に誘導起電力が発生し、発光ダイオード１０が発光する。即ち、発光ユニット１のコイル２５は、給電装置９０の供給を受ける受信コイルとなる。なお、発光ユニット１は、コンデンサ３０が存在しない場合には、発光・消光が速く行われ、コンデンサ３０が存在する場合には、発光・消光が緩やかに行われる。
【００１５】
発光ユニット１は、電線の配線が不要であり、電源も不要であるため、部品への組み込みを簡単且つ迅速に行うことができる。また、発光ダイオード１０の寿命等により発光しなくなっても簡単に取り替えることができる。上記したように、電気の配線及び電源の不要により、玩具への組み込みが容易で、人形玩具５１の顔の目の部分に組み込んだり、玩具部品の刀剣４１に組み込んだり、様々な部品に組み込むことができる。また、図１１に示すように、発光ユニット１は、これを組み込んだ部品４１，５１を給電装置９０を内装した基台６１上に載置すると発光し、見る者に驚きと感動を与えることができ、商品価値を高めることができる。
【００１６】
さらに、発光ユニットについて詳細に説明する。図１，２に示すように、発光ユニット１は、発光ダイオード１０と軸体２０とからなり、発光ダイオード１０と軸体２０が直線状に連結・固定されて一体化され、一つの電気部品を形成している。発光ダイオード１０は、いわゆる砲弾型ＬＥＤである。発光ダイオード１０の本体１１は、図８に示すように、ＬＥＤチップ１２と、リードフレーム１３と、ＬＥＤチップ１２とリードフレーム１３を透過性を有する合成樹脂によってインサート成形して形成された砲弾状のカバー体１６とで形成されている。カバー体１６は、半球体状の先部１７と平坦な後端部１８と、後端部１８周縁に形成された鍔１９を有し、後端部１８からリードフレーム１３のアノード端子１４とカソード端子１５が突出している。アノード端子１４とカソード端子１５は、ある程度の剛性を有する金属線（針金）によって構成されている。なお、発光ダイオード１０は、一つの実施例を示すものであって、特にこの砲弾型の構造に限定されるものではなく、例えば、表面実装型、又は、カバー体１６を備えていない、いわゆる、ＬＥＤチップ１２とリードフレーム１３がむき出し状態の構成であっても良い。即ち発光ダイオードは、この実施例の構造に限定されるものではなく、設計技術者の設計内容に応じて選別可能な、あらゆるタイプの構造が含まれるのは勿論である。
【００１７】
前記発光ダイオード１０は、図４に示すように、接着剤等により円軸状の軸体２０に固定して取り付けられている。軸体２０は、金属導線を巻き付ける胴部２１と、胴部２１の両端に形成されたフランジ２２，２３とからなる。軸体２０は、合成樹脂、フェライト、ネオジム等によって形成されている。軸体２０の胴部２１には、金属導線が巻き付けられて導電性のコイル２５が形成されている、このコイル２５は、一方端２６が前記アノード端子１４に接続され、他方端２７が前記カソード端子１５に接続されている。発光ダイオード１０と軸体２０は、直線状に配置され、発光ダイオード１０の平坦な後端部１８と軸体２０の一方のフランジ２２の平坦な前端部２８が向かい合わされ、後端部１８と前端部２８の間に接着剤が設けられて固定されている。
【００１８】
発光ダイオード１０のアノード端子１４とカソード端子１５は、前述したように、ある程度の剛性を有する。この剛性を利用して、アノード端子１４及びカソード端子１５を軸体２０の一方のフランジ２２の平坦な前端部２８に接着固定し、発光ダイオード１０を軸体２０に一体化するようにしても良い。アノード端子１４とカソード端子１５は、これらの先端を軸体２０の一方のフランジ２２の平坦な前端部２８に当接させ、このアノード端子１４及びカソード端子１５とフランジ２２を接着剤により接着させて、フランジ２２に連結・固定する。なお、この連結・固定は、接着剤に限らず、はんだ付けで行っても構わない。
【００１９】
また、図２に示すように、発光ユニット１は、コンデンサ３０を備えた構成にすることもできる。この発光ユニット１は、直線状に配置された発光ダイオード１０と軸体２０の間、即ち、発光ダイオード１０の平坦な後端部１８と軸体２０の一方のフランジ２２の平坦な前端部２８が向かい合わされて形成された後端部１８と前端部２８の間にコンデンサ３０が配置され、後端部１８と前端部２８の間に接着剤が設けられて固定される。
【００２０】
発光ダイオード１０のアノード端子１４とカソード端子１５は、剛性を利用して、コンデンサ３０を接着固定し、発光ダイオード１０にコンデンサ３０を一体的に取り付ける。即ち、アノード端子１４とカソード端子１５は、これらの先端にコンデンサ３０を当接させ、このアノード端子１４及びカソード端子１５とコンデンサ３０を接着剤により接着させて、コンデンサ３０を連結・固定する。コンデンサ３０は、軸体２０の一方のフランジ２２の平坦な前端部２８に、接着剤の固化による接着体３１，３２を介して固定し、コンデンサ３０を軸体２０に一体化する。コンデンサ３０は、接着体３１，３２により軸体２０の一方のフランジ２２の平坦な前端部２８に連結・固定され、軸体２０に巻き付けられたコイル２５の一方端２６と他方端２７がコンデンサ３０に接続されている。なお、この連結・固定は、接着剤に限らず、はんだ付けで行っても構わない。
【００２１】
発光ユニット１は、図１に示すように、軸体２０の全周が合成樹脂フィルムのシュリンク等により被覆されたカバー３５を有し、コイル２５が軸体２０から外れないようになっている。さらに、図３に示すように、軸体２０の全周と発光ダイオード１０の鍔１９までを合成樹脂フィルムのシュリンク等により被覆してカバー３６を形成すると、コイル２５が軸体２０から外れなくなるのみならず、発光ダイオード１０と軸体２０の一体化がより一層強固になる。
【００２２】
発光ユニット１は、図５に示すように、発光ダイオード１０とコイル２５によって電気回路が形成されている。この電気回路内に、発光ダイオード１０と並列にコンデンサ３０が配置されている。なお、図６に示すように、逆電圧から発光ダイオード１０を守るために、電気回路内にダイオード３７を配置したり、図７に示すように、発光ダイオード１０に流れる電流を制限するために、抵抗３８を配置したりしても構わない。
【００２３】
当該発光ユニット１は、図９、１１に示すように、玩具部品４１，５１に組み込むことができる。組み込まれる玩具部品には、装着部を形成しておけば良く、複雑で面倒な電気配線、電源が不要である。図９に示す玩具部品は、人形玩具に保持させる刀剣４１である。刀剣４１は、前記発光ユニット１と透過性を有する合成樹脂製の棒体４２で構成される。刀剣４１は、発光ユニット１の発光ダイオード１０をゴム管４３内に一方から圧入し、棒体４２の一方端４２ａ側をゴム管４３内に他方から圧入し、発光ユニット１の発光ダイオード１０の先部１７に棒体４２の一方端４２ａを当接させて構成される。このように、刀剣４１は、発光ユニット１と、棒体４２と、発光ユニット１と棒体４２を連結固定するゴム管４３とで構成されている。棒体４２が刃部となり、軸体２０が握り部となる。ゴム管４３と発光ダイオード１０及び棒体４２の一方端４２ａ側の間に金属製フィルム４５を内装しておくと、発光ダイオード１０の光が漏れることなく棒体４２に伝わり、棒体４２内で光が乱反射して、棒体４２全体を明るくすることができる。
【００２４】
図１１に示す玩具部品は、人形玩具５１である。人形玩具５１は、従来からある人形玩具であって、胴体部５２と、頭部５３と、腕部５５と、脚部５６とからなり、各部が関節により屈曲するようになっている。頭部５３の眼球に相当する位置に凹部５３ａ，５３ａが形成され、当該凹部５３ａに前記発光ユニット１が眼球として設けられている。また、前記した刀剣４１は、握り部２０を人形玩具５１の手部５７に保持させることができる。
【００２５】
発光ユニット１に電気を供給する給電装置について説明する。給電装置９０は、基台６１に組み込まれる。基台６１は、合成樹脂によって内部に収容部が形成された箱形状に形成されている。基台６１は、上面板６２と、上面板６２の前端縁下部に設けられた前面板６３と、上面板６２の後端縁下部に設けられた後面板６５と、上面板６２の右端縁下部に設けられた右面板６６と、上面板６２の左端縁下部に設けられた左面板６７と、前面板６３と後面板６５と右面板６６と左面板６７の下端縁を接続する底面板６８とで中空箱形状に形成されている。
【００２６】
基台６１の上面板６２には、人形玩具５１を立たせた状態で保持する保持部材７１が設けられている。保持部材７１は、上面板６２に取り付けられ、上部に上部連結部７３を介して取付部７５が設けられている。取付部７５は、人形玩具５１を取り付けるように形成され、上部連結部７３を介して保持部材７１の上部に回動可能に取り付けられている。人形玩具５１は、前記保持部材７１の取付部７５に胴体部５２を取り付けて基台６１上に固定することができる。また、基台６１の上面板６２には、枠体８１が回動可能又は固定して取り付けられている。枠体８１は、上板８２と、左板８３と、右板８４と、下板８５とで、窓枠状に形成されている。前記人形玩具５１は、枠体８１内に配置可能である。
【００２７】
基台６１及び／又は枠体８１に磁界発生手段９１，９２が設けられる。磁界発生手段９１，９２は、導電線を周囲に渦巻き状に所定回数巻いて配置した制御コイル、又は渦巻き状に印刷された導電帯である。基台６１の磁界発生手段（制御コイル又は導電帯）９１は、上面板６２に設けられている。枠体８１の磁界発生手段（制御コイル又は導電帯）９２は、上板８２、左板８３、右板８４及び下板８５に設けられている。給電装置９０は、この磁界発生手段（制御コイル又は導電帯）９１，９２と、電池（電源部）と、電池（電源部）の駆動による磁界発生手段（制御コイル又は導電帯）９１，９２への通電を制御する電子基板（制御装置）と、スイッチの各電気部品で構成される。この各電気部品は、電気的に接続されている。電子基板（制御装置）には、電池（電源部）の磁界発生手段（制御コイル又は導電帯）９１，９２への通電を制御する制御回路が設けられている。電池（電源部）及び電子基板は、基台６１の内部に設けられている。スイッチは、基台６１の前面板６３に取り付けられている。
【００２８】
給電装置９０は、スイッチをオンすると、電子基板（制御装置）の制御回路が制御を開始し、電池（電源部）が磁界発生手段（制御コイル又は導電帯）９１，９２への通電を行う。磁界発生手段（制御コイル又は導電帯）９１，９２は、通電により、磁界を発生する。基台６１上又は枠体８１内に発光ユニット１を配置すると、磁界発生手段（制御コイル又は導電帯）９１，９２の磁界により発光ユニット１のコイル２５に誘導起電力が生じ、発光ダイオード１０が点灯する。発光ユニット１は、前述したように刀剣４１及び人形玩具５１の頭部５３に配置されており、発光ダイオード１０が点灯すると、透過性を有する棒体４２全体が発光し、一対の眼球も発光する。
【００２９】
上記した、発光ユニット１は、発光ダイオード１０の発光する色に応じて、楽しむことができる。また、軸体２０に巻き付けるコイルの巻き数に応じて、発光ダイオード１０の光加減を異なるものにすることができる。巻き数Ｎを１０，４７，１００，４７０にした発光ダイオード１０を有する発光ユニット１は、巻き数Ｎの少ないものから順番に光が強くなる。また、発光ユニット１は、巻き数Ｎの多いものから順番に、磁界発生手段９１，９２からの影響を受ける距離が長くなる。即ち、巻き数Ｎの多い発光ユニット１は、磁界発生手段９１，９２から離しても発光させることができ、巻き数Ｎの少ない発光ユニット１は、磁界発生手段９１，９２に近付けないと発光しない。このように、発光ユニット１は、発光色及び磁界影響距離に対応した多数種類のものを用意することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本願発明は、磁界の影響を受けて発光する発光ユニットに利用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  発光ユニット
１０  発光ダイオード
１１  本体
１２  ＬＥＤチップ
１３  リードフレーム
１４  一方の端子（アノード端子）
１５  他方の端子（カソード端子）
１６  カバー体
１７  先部
１８  後端部
１９  鍔
２０  軸体（握り部）
２１  胴部
２２  フランジ
２３  フランジ
２５  コイル
２６  一方端
２７  他方端
２８  前端部
３０  コンデンサ
３１  接着体
３２  接着体
３５  カバー
３６  カバー
３７  ダイオード
３８  抵抗
４１  刀剣（玩具部品）
４２  棒体
４２ａ  一方端
４３  ゴム管
４５  金属製フィルム
５１  人形玩具（玩具部品）
５２  胴体部
５３  頭部
５３ａ  凹部
５５  腕部
５６  脚部
５７  手部
６１  基台
６２  上面板
６３  前面板
６５  後面板
６６  右面板
６７  左面板
６８  底面板
７１  保持部材
７３  上部連結部
７５  取付部
８１  枠体
８２  上板
８３  左板
８４  右板
８５  下板
９０  給電装置
９１  磁界発生手段
９２  磁界発生手段
【図１】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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