(57)【要約】【課題】ハイパワー発光ダイオードによるフルカラー懐中電灯を提供する。【解決手段】異なる波長の発光ダイオードを用いたフルカラー発光ダイオードモジュール、コントロール回路モジュール、機能スイッチ、電池、円筒等により構成し、多色の光を提供すると同時に点灯のタイプや光の色の切り替え機能を提供する。【選択図】        図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
フルカラー発光ダイオードモジュール、コントロール回路モジュール、機能スイッチ、電池、円筒より構成されるハイパワー発光ダイオードによるフルカラー懐中電灯において、
内部に収容空間を有し、該フルカラー発光ダイオードモジュールとコントロール回路モジュール及び電池を収容する該円筒と、
少なくとも二つの波長の異なる発光ダイオードと透光体を含み、該波長の異なる発光ダイオードを内部に被覆し、且つ該異なる波長の発光ダイオードのプラスマイナス電極が相対する金属ピンに電気的に接続され、且つ該金属ピンは更に該コントロール回路モジュールに電気的に接続される該フルカラー発光ダイオードモジュールと、
電源電極がそれぞれ電池の両極に電気的に接続されることで懐中電灯の回路を構成する該コントロール回路モジュールと、
切換を行うべく、切換のシグナルを該コントロール回路モジュールに伝え、該コントロール回路モジュールで該フルカラー発光ダイオードモジュール中の発光ダイオードの点灯、点滅速度のモードを決定する該機能スイッチと、
を具有し、これらにより多色の光を発すると同時に点灯や点滅の切換機能を具有することを特徴とするハイパワー発光ダイオードによるフルカラー懐中電灯。
【請求項２】
該透光体には光拡散剤を含むことを特徴とする請求項１記載のハイパワー発光ダイオードによるフルカラー懐中電灯。
【請求項３】
該光拡散剤はシリコン樹脂、酸化アルミ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、及び硫酸バリウム中の一つ或いはそれ以上を用いることを特徴とする請求項２記載のハイパワー発光ダイオードによるフルカラー懐中電灯。
【請求項４】
該円筒の最先端にはカバーを設け、該カバーには平面レンズ、凸レンズ、凹レンズ、中身の詰まった透光棒、中身が空洞の透光棒のいずれかを用いることを特徴とする請求項１記載のハイパワー発光ダイオードによるフルカラー懐中電灯。
【請求項５】
該機能スイッチは円筒の表面で操作するのに適切な所望の位置に設置すると同時に、コントロール回路モジュールに電気的に接続し、且つ該機能スイッチの数は一つに限らないことを特徴とする請求項１記載のハイパワー発光ダイオードによるフルカラー懐中電灯。
【請求項６】
該円筒前方は、円筒型ライトと円筒本体とに分けられ、且つ該円筒型ライト後方には該円筒本体先端の連結部と相互に固定するための連結部が設けられることを特徴とする請求項１記載のハイパワー発光ダイオードによるフルカラー懐中電灯。
【請求項７】
該円筒後方は円筒本体と円筒後蓋に別けられ、且つ該円筒本体後方には該円筒後蓋前方に設けられた連結部と相互に固定するための連結部が設けられることを特徴とする請求項１記載のハイパワー発光ダイオードによるフルカラー懐中電灯。
【請求項８】
該円筒後蓋には電源スイッチを設け、且つ該電源スイッチの形式は回転スイッチタイプ等を採用し、ボタン式に限らないことを特徴とする請求項７記載のハイパワー発光ダイオードによるフルカラー懐中電灯。
【請求項９】
該円筒前方には反射装置を設けることを特徴とする請求項６記載のハイパワー発光ダイオードによるフルカラー懐中電灯。
【請求項１０】
該電池は電池ホルダに装入してから該円筒中に設置されることを特徴とする請求項１記載のハイパワー発光ダイオードによるフルカラー懐中電灯。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はフルカラー懐中電灯に係り、特にコントロール回路モジュールに異なる波長のLEDを含むフルカラーLEDモジュールを合わせることにより、多色の光を提供すると同時に、機能スイッチで光の色の変化や点灯、点滅のタイプを制御するハイパワー発光ダイオードによるフルカラー懐中電灯に関わる。
【背景技術】
【０００２】
日常生活で見かける発光ダイオード（LED）による懐中電灯の多くは、一色の光のみのものであり、例えば白色、赤色、青色、緑色、黄色などの光の色がある。一色では単調すぎるという点から二色のLEDを用いた懐中電灯もあり、例えば光の色が白色プラス緑色、白色プラス青色のものを用いているが、これも単に従来の単色のLEDによる懐中電灯にもう一色の光がプラスされただけであり、消費者は時と場合に応じて複数の懐中電灯を買い揃えなければならない。そこで三色のLEDを用いた懐中電灯が考案されており、例えば赤色、緑色、青色のものを組み合わせることで光の色を豊富にしている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし上述のような三色のLEDを用いた懐中電灯では、光の色をむらなく混合させることで白色を提供することが難しい。六つの赤色LED８１、六つの緑色LED８２、六つの青色LED８３（全て図８参照）により構成されるものがあるが、こういった懐中電灯は単独で赤色、青色、緑色の三色の光を提供しているが、白色を出したい際には赤色、緑色、青色を同時に点灯させなければならず、このとき混色の際に赤色、緑色、青色の斑が所々に発生し、求めている白色が得られない状況が見られる。赤色、緑色、青色以外の光として例えばピンクや紫や琥珀色等においても、理想的な混色が成されず、赤、緑、青、とまばらになりがちである。よって、三色のLEDを用いた懐中電灯でも、実際には混色効果で多色の光を提供できず、三色のみが正常に使える状態であり、上述の三色以外の他の色でも同様で、混色処理が理想的でないことが言える。
そこで上述の欠点に鑑み、高度な光の混色技術を用い、赤色、緑色、青色のLEDによる光を混合することでむらのない白色並びにピンク、青、オレンジ、紫、琥珀色等の様々な色の提供を実現すると同時に、点灯、点滅モードの機能を加えて実用性、用途を高め、多目的に用いることのできる本考案のハイパワー発光ダイオードによるフルカラー懐中電灯を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
異なる波長の発光ダイオードを用いたフルカラー発光ダイオードモジュール、コントロール回路モジュール、機能スイッチ、電池、円筒等により構成し、光源においては二つ以上の異なる波長の発光ダイオードを用いるが、例えば赤色、緑色、青色の三色、或いは黄色、緑色、青色等の三色をのハイパワーLEDのダイを用い、これにより小さな体積で明るい光を提供、即ちハイパワーLED一個により（1ワットとする）、従来の0.05ワットのLEDの20個分の明るさを提供し、体積が小さいことで小型化を実現する以外にも三色の光源の設置位置がほぼ一点となることで理想的な質で様々な色の光を提供するが、更に混色の目的で光拡散剤をダイ前方の透光体に混入することで光線を拡散、交錯させて肉眼で見える光線を、むらない美しい色にし、従来では実現の難しかった紫、琥珀、ピンクなどの様々な色の光を提供する。
【考案の効果】
【０００５】
本考案によると、異なる波長のハイパワーLEDのダイの体積が小さいことから設置の際は互いの距離が非常に近く、点灯した際にこれらがほぼ一点に近い光源であるため、むらない色の光を提供することが可能になり、またダイの先端の透光体内には光拡散剤を光の混色用に設けることでは異なる色のチップから発せられる光線が拡散ならびに交錯し、理想的な白色或いは混色して成るその他の色を提供することを実現し、更に機能スイッチで色のスイッチ及び点灯、点滅モード等を実行することで更に実用性が高まり、時と場所に応じて様々な用途に幅広く理想的な光源を提供する目的が達成される。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１に示すように、本考案の実施例では主に異なる波長のLED（発光ダイオード）２０を含むフルカラーLEDモジュール２、及びコントロール回路モジュール３、機能スイッチ４、円筒５、電池７等より構成する。
該円筒５内部には収容空間を設け、該フルカラーLEDモジュール２とコントロール回路モジュール３及び電池７が設けられるようにする。
該フルカラーLEDモジュール２には少なくとも二つの異なる波長のLED２０を設けるが、例えば赤色、緑色、青色の三色のハイパワーLEDであるとか、黄色、緑色、青色等の三色のハイパワーLED等であり、これに加えて一つの透光体２２を含み、異なる波長のLED２０を内部に被覆し、且つ該異なる波長のLED２０のプラスマイナス電極（図中無し）を相対する金属ピン２３に電気的に接続し、更に該金属ピン２３を該コントロール回路モジュールに電気的に接続する。
該コントロール回路モジュール３は、二つの電源電極がそれぞれ電池７に電気的に接続された二つの電極を具有し、これにより該懐中電灯の電気回路が構成される（電気モジュール３の一電極端子３２と電池８の一電極とを接続、もう一つの電極は該円筒５に電気的に接続し、該円筒５の末端を該電池７のもう一つの電極に電気的に接続する）。該コントロール回路モジュール３の接続方式は多様とし、ここでは該コントロール回路モジュール３の電流や連結方式については敢えて制限しない。
該機能スイッチ４は、該コントロール回路モジュール３に電気的に接続し、該機能スイッチ４を切り替えることで、スイッチシグナルが該コントロール回路モジュール３に伝えられ、該コントロール回路モジュール３がフルカラーLEDモジュール２中の異なる波長のLED２０の点灯モードを決定し、こうすることで多色並びに多種の操作モードのフルカラーLED懐中電灯が構成される。
【０００７】
図２に示すように、本考案のハイパワーLEDフルカラー懐中電灯の第二実施例では、図１に示す他に以下の機能を具有する。
該円筒５は該円筒型ライト５１、該円筒本体５２及び円筒後蓋５３に別けられており、分解と組み立てに便利になっている。また該円筒型ライト５１の前方には反射装置（図中無し）を設け、該フルカラーLEDモジュール２による光線を集める効果を提供する。また該筒型ライト５１の最先端にはカバー６を設けることで防塵効果を提供すると共に、該筒型ライト５１内部のエレメントを保護する。
該円筒後蓋５３は電源スイッチ５３１を設けてもよく、且つ該電源スイッチはボタン式のものには限らず、回転タッチ式のもの等としてもよい。該円筒５内部の電池７においては、先に電池ホルダー７１に設置した後、該円筒５内に装入する。
【０００８】
図３に示すように、本考案のフルカラー発行LEDモジュール２には、異なる波長のLED２０、基板２１、透光体２２、金属ピン２３、ボルトホール２４、電気接続部３１、電極端子３２等を含むが、該基板２１前方には異なる波長のLED２０を設け、該異なる波長のLED２０前方には透光体２２を設け、且つ該透光体２２が異なる波長のLED２０を内部に被覆し、また該基板２１後方には数本の金属ピン２３が延伸し、該コントロール回路モジュール３の前方には電気接続部３１が固定され、後方には電極端子３２が突出しており、これは該波長の異なるLED２０のプラスマイナス電極により、該金属ピン２３に電気的に接続され、該金属ピン２３は更に該コントロール回路モジュール３に電気的に接続される。異なる波長のLED２０においては、二種類以上の波長の異なるチップを含み、例えば赤色、緑色、青色の三色のハイパワーLEDであるとか、黄色、緑色、青色等の三色のハイパワーLEDなどとする。ダイは面積が小さいことから、同一の基板２１内に設置することができ、ダイ同士の距離が非常に接近していることから、発光時には単一ポイントにほぼ等しい光源を提供することができる。即ち三色の光線がほぼ同一に等しい点から光を放つことから、肉眼では三色を見分けることがほとんど不可能であり、全体としてみた光線はほぼ白色、或いは色が混ざり合って成るその他の色の光線となる。
また、異なる波長のLED２０前方の透光体２２内に光拡散剤（図中無し）滲入させると、赤色、緑色、青色の三色のチップによる光線が光拡散剤に当たり、本来は直行する光が拡散されて相互に交錯、混合し、これにより射出される光線が肉眼では三つの色に見えず、白色或いはその他の混合されて成る色の光となる。該光拡散剤にはシリコン樹脂や酸化アルミ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、硫酸バリウム等を含むがこれに限らず、該光拡散剤とは光をむらなく混合できる各種配合法を含むものであり、本考案では敢えて制限を加えない。
【０００９】
また図４に示すように、該フルカラーLEDモジュール２は図３に示すようなDIP（Dual Inline Package）タイプのものに限らず、粘着型のSMD（表面実装部品）タイプのものとしても構わない。
表面に粘着させるタイプの基板２１１では、数本の金属ピン２３１を設け、異なる波長のLED２０を電気的に該金属ピン２３１に接続し、該金属ピン２３１をコントロール回路モジュール３の電気接続部３１１に電気的に接続し、また光が出る側には透光体２２を設置し、こうすることで該異なる波長のLED２０と該コントロール回路モジュール３により、色彩を具有する光を発することのできるフルカラーLEDモジュール２´を形成する。
【００１０】
図５に示すように、電源スイッチは懐中電灯の後方の円筒後蓋５３に限らず、指で押せる所望の位置に設ける、或いは機能スイッチ４としてもよく、またその形式はボタン式に限らず、一般の懐中電灯にも用いられているように、該円筒型ライト５１、円筒本体５２或いは円筒後蓋５３をある一定の適切な位置にまで回転させることで点灯し、逆に回転することで消灯するタッチ式のものとしてもよいがこれに限られるものではなく、本考案ではここで敢えて制限を加えない。
【００１１】
図６、７に示すように、本来の平面レンズによるカバー６は、凸レンズによるカバー６１、凹レンズによるカバー（図中無し）、並びに中身が詰まった透明棒６２、或いは空洞の透明棒（図中無し）等の様式があり、使用者が異なる使用状況及び場所に応じて懐中電灯が使いやすくする。例えば夜間登山では照明範囲の広い凹レンズカバーにしたり、透明棒６２に換えて点滅モードにスイッチすれば、交通整理の誘導ライトとして用いる等、使用者が必要に応じて選択できるようになる。また該円筒本体５２も異なる円筒本体５２１に換えることができ、選択幅が更に広くなっている。
【００１２】
本考案のもう一つの特徴として、機能スイッチ４の設計があり、該機能スイッチ４を円筒５表面の適切な位置に設け、コントロール回路モジュール３に電気的に接続するが、主に使用者が該機能スイッチ４を押すことにより、ライトの色を換えたり、ついたり消えたりさせる点滅モードに切り替えたり、ライトを消す等の動作を実行する。該機能スイッチ４の機能の詳細を以下に示す。
１．スイッチを押すたびに色が一つ変わる。
２．二秒間押し続けると点滅（クイックモード）になり、更に二秒間押し続けると点滅（スローモード）になり、更に二秒間押し続けると完全に点滅しなくなるモードに入る。
３．五秒間押し続けるとライトが消えて待機状態となり、もう一度押せば即時点灯し
て使用できるようになる。
４．待機状態に入った際にライトの色は、次回点灯の際も保たれる。
また該機能スイッチ４は一つだけとは限らず、且つ機能スイッチ４を設ける位置も制限がなく、該円筒５は指で操作するのに便利で適切な所望の位置に設ければよく、該機能スイッチ４に加え、新たな機能スイッチ４を増設するにおいては以下に詳細を説明する。
１．機能スイッチを一回押すと色が変わる。
２．機能スイッチを一回押すと点滅（クイックモード）になり、二回押すと点滅「スローモード」になり、三回押すと一般モードに戻る。
３．前記１．或いは２．の機能スイッチを三秒間押し続けると消灯して大気状態となるが、もう一度押すと再び点灯し、更にもう一度押すと元通りになる。
４．待機状態に入る際のライトの色はそのまま保たれ、次回点灯時もその色となる。
同時に電池７においては一般の乾電池に限られず、普通の電池以外にもリチウム電池やアルカリ電池、充電タイプの電池、水銀電池等、日常で通常電気製品に用いられる電池を用いることができる。また本考案におけるフルカラーとは、単色、二色の混色、三色或いは七色等も含み、ハイパワーフルカラーLEDの電流の大きさにより異なる色を構成し、また本考案では赤色、緑色、青色の三色のハイパワーLED等を用いるが、
1、 70％ R +  90％ G + 100％ B = 白色
2、100％ R +   0％ G +  70％ B = ピンク
3、100％ R +  80％ G +   0％ B = 黄色
4、 60％ R +  40％ G + 100％ B = 紫色
となり、よって赤色、緑色、青色のLEDの電流の大きさを変えれば、各種異なる色の光が出せる。例えば赤色、緑色、青色の三色のハイパワーLEDにおいては、電流の大きさは100段階に設定でき、実際にはそれほど多くの色が必要ではないが、この際の理論値100×100×100では計100万の色階ができることになり、即ち三色の場合でも七色の場合でも、非常に多くの色彩の選択肢を提供することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案における第一実施例を示す立体分解図である。
【図２】本考案における第二実施例を示す立体分解図である。
【図３】本考案における異なる波長のLEDとコントロール回路モジュールとの分解図である。
【図４】本考案における異なる波長のLEDとコントロール回路モジュールの別の形態を示す図である。
【図５】本考案における懐中電灯の電源スイッチのもう一つの実施例である。
【図６】本考案におけるライトカバーを凸レンズカバー及び円筒に換えた様子を示す図である。
【図７】本考案のライトカバーを透明棒に換えた様子を示す図である。
【図８】公知における多色の光を発する懐中電灯を示す立体図である。
【符号の説明】
【００１４】
２、２´  フルカラーLED（発光ダイオード）モジュール
２０  異なる波長のLED（発光ダイオード）
２１  基板
２１１  基板
２２  透光体
２３  金属ピン
２３１  金属ピン
２４  ボルトホール
３  コントロール回路モジュール
３１  電気接続部
３１１  電気接続部
３２  電極端子
４  機能スイッチ
５  円筒
５１  円筒型ライト
５２、５２１  円筒本体
５３  円筒後蓋
５３１  電源スイッチ
６  カバー
６１  凸レンズカバー
６２  透明棒
７  電池
７１  電池ホルダー
８１  赤色LED（発光ダイオード）
８２  緑色LED（発光ダイオード）
８３  青色LED（発光ダイオード）
【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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