(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
光源と、前記光源に電気的に接続される電気的コンタクト手段と、前記光源と熱的に接触するヒートスプレッダとを有する照明モジュールを受けるためのソケットであって、
前記ソケットは、前記照明モジュールの前記電気的コンタクト手段との電気的インタフェースを供給するためのソケットコンタクト手段の少なくとも第1のセット及び第2のセットを有し、
前記ソケットは、前記照明モジュールの前記電気的コンタクト手段と前記ソケットコンタクト手段の第1のセットとの間の電気的な接触が得られる一方、前記照明モジュールの前記電気的コンタクト手段と前記ソケットコンタクト手段の第2のセットとの間の電気的な接触が阻止される第1の所定位置、又は前記照明モジュールの前記電気的コンタクト手段と前記ソケットコンタクト手段の第2のセットとの間の電気的な接触が得られる一方、前記照明モジュールの前記電気的コンタクト手段と前記ソケットコンタクト手段の第1のセットとの間の電気的な接触が阻止される第2の所定位置において、前記照明モジュールを保持し、
前記ソケットコンタクト手段の第1のセットは、第1の角度差で前記ソケットに配置される、第1のアノードと、第1のカソードとを有し、前記ソケットコンタクト手段の第2のセットは、第2の角度差で配置される、前記第1アノードと、第2のカソードとを有し、前記照明モジュールの前記電気的コンタクト手段は、対応する前記第1のアノードと前記第1又は第2のカソードと電気的に接触するために、前記ソケットコンタクト手段の第1のセット又は第2のセットの前記第1のアノードと前記第1又は第2のカソードとの位置に対応する位置において、照明モジュールアノードと、照明モジュールカソードとを有する、
ソケット。
前記ソケットコンタクト手段の第1のセット及び第2のセットは、前記照明モジュールの回転を通じて、前記照明モジュールの前記電気的コンタクト手段に電気的に接続可能である、請求項1又は2に記載のソケット。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、LEDが長い駆動寿命を持つとしても、個々のデバイスが、故障し、早急な交換が必要であったり、又は、LEDランプが、アップグレード又は異なるLEDランプ間での交換などの理由によって交換されることがある。従って、一般照明アプリケーションのための然るべきソケットを具備する実用的な一体型LEDモジュールが、市場に導入されており、これにより、LEDモジュールの容易なアップグレード及び交換性を可能としている。さらに、LEDデバイスのためのモジュラーシステムが、異なるサプライヤからのLEDモジュールを使用する可能性を提供している。
【0004】
さらに、LEDモジュールは、駆動寿命を終えた場合、又は、例えば、異なる色温度を望む場合など、寿命よりも早くに、リフレクタを除去することなく、又は、天井を開けることなく、交換及びアップグレードされ得る。
【0005】
LEDモジュールの一例として、ドライバが組み込まれたLEDモジュールがある。LEDドライバは、120V(又は、他の電圧)、60HzのAC電力を、LEDにより必要とされる低電圧DC電力に変換するとともに、ライン電圧の変動からLEDを保護する。
【0006】
ドライバが組み込まれたLEDモジュールは、一般的に、法律の違いに応じて地域特有であり、その地域における電源供給に特化した設計である。典型的な3つの地域は、北アメリカ(North America)、ヨーロッパ(Europe/APR)、及び、日本(Japan)であり、全て異なる電源供給を有している。
【0007】
異なる地域用に設計された異なるLEDモジュールを持つことによって生じるリスクがある。地域特有のLEDモジュールが、LEDモジュールの設計とは異なる電源供給を有する他の地域においてホルダーに挿入された場合、間違った電源にモジュールを接続するリスクがある。これは、ヨーロッパ向けのモジュールが米国へ到着した場合に起こり得る。LEDモジュールが単に機能しないだけならいいが、より悪いことには、LEDモジュールが損傷することがある。このリスクに対処するために、ほとんどの従来の照明製品は、異なる地域を区別するランプホルダー及びランプベースにおいてキーイングを用い、これにより、北アメリカ、ヨーロッパ、及び、日本用の異なるランプホルダーとなる。この3倍のランプホルダー開発に加えて、照明器具製造会社は、その製品が売られる各地域のためのランプホルダーの在庫を維持する必要がある。
【0008】
従って、照明器具が、2以上の地域で使用可能なソケットを持つことに対し、なお要求がある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の目的は、2以上の地域で使用可能であり、間違った電源にLEDモジュールを接続するリスクを低減する、改善された照明アセンブリ及びソケットを供給することである。
【0010】
本発明の第1の態様によれば、上記目的及び他の目的が、光源と、光源に電気的に接続される電気的コンタクト手段と、光源と熱的に接触するヒートスプレッダとを有する照明モジュールを受けるためのソケットであって、ソケットは、照明モジュールの電気的コンタクト手段との電気的インタフェースを供給するためのソケットコンタクト手段の少なくとも第1のセット及び第2のセットを有し、ソケットは、照明モジュールの電気的コンタクト手段とソケットコンタクト手段の第1のセット及び第2のセットのうちの一方との間の電気的な接触が得られる一方、照明モジュールの電気的コンタクト手段とソケットコンタクト手段の第1のセット及び第2のセットのうちの他方との間の電気的な接触が阻止される所定位置において、照明モジュールを保持する、ソケットによって達成される。
【0011】
照明モジュールに接続される電気的インタフェースを供給するソケットコンタクト手段の2以上のセットを持つことによって、ソケットは、例えば、異なる電圧に適合する照明モジュールなどの異なる種類の照明モジュールを受けることができる。ソケットコンタクト手段の各セットは、特定の電圧に適合可能である。例えば、第1のセットは、ヨーロッパにおける電圧系に適合可能であり、第2のセットは、北アメリカ又は日本の電圧系に適合可能である。照明モジュールを、照明モジュールの電気的コンタクト手段とソケットコンタクト手段の第1のセット及び第2のセットのうちの一方との間の電気的な接触が得られる一方、照明モジュールの電気的コンタクト手段とソケットコンタクト手段の第1のセット及び第2のセットのうちの他方との間の電気的な接触が阻止される所定位置に維持するように構成されたソケットは、照明モジュール及びソケットが同一電圧に適合しない場合に、照明モジュールとソケットとの間の電気的な接続を回避することを可能とする。一例として、コンタクト手段の第1のセットのみが、特定の電圧を有する電源に接続され得る。同一電圧に適合した照明モジュールは、所定位置に配置され、電気的な接触を作る。他の電圧に適合した他の照明モジュールは、異なって構成され得るので、コンタクト手段の第2のセットと接触し、従って、接続された電源と電気的な接触を作らない。電源との接続は、設置者によってなされる。例えば、設置者は、同一電圧に適合したソケットコンタクト手段のセットに電源を直接接続してもよく、即ち、ソケットコンタクト手段の両方のセットが、電源に接続可能である。あるいは、ソケットコンタクト手段の一方のセットのみが、設置者に連絡可能であり、即ち、ソケットは、電源に接続されるべきソケットコンタクト手段のセットに内部的に予め接続されていてもよく、即ち、設置者は、電源に接続するただ1つのみの選択肢を持つ。この場合、ソケットは、特定の電圧に適合している。あるいは、ソケットコンタクトの全てのセットが、並列に接続されていてもよい。
【0012】
この場合、電気的コンタクト手段は、例えば、光源又は電気的コンタクトプレートに電力を供給するための導電性のコネクタピンであってもよい。さらに、電気的コンタクト手段は、照明モジュールとの通信を制御するためのコンタクトを有していてもよい。しかしながら、電気的コンタクト手段は、コネクタ又はバッテリコンタクトなどの異なる電気的コンタクトを有していてもよい。
【0013】
ヒートスプレッダは、光源によって生成される熱の効率的な移送のための良好な熱伝導性を供給する金属製のプレートであってもよい。しかしながら、効率的な熱伝導性を供給する、ヒートスプレッダの代替的な設計、及び、合金、熱伝導性樹脂、又は、他のカーボンベース材料などの他の材料構成が、用いられてもよい。
【0014】
光源は、好適には、1又は複数の発光ダイオード(LED)であってもよい。LEDは、好適には、低電力消費及び長駆動寿命につながるようなコスト効率のよい代替手段があれば、他の光源から選択されてもよい。さらに、LEDは、小さく作られるので、照明アセンブリの外形寸法が、白熱光源を用いた照明アセンブリと比較して、低減され得る。
【0015】
様々な実施形態によれば、所定位置は、ソケットにおける、ソケットコンタクト手段の第1のセット又は第2のセットの一方の位置によって定められてもよい。ソケットコンタクト手段の第1のセット又は第2のセットが所定位置を定める場合、照明モジュールを正確に配置するための分離手段を備える必要がない。
【0016】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、ソケットコンタクト手段の第1のセット及び第2のセットは、照明モジュールの回転を通じて、照明モジュールの電気的コンタクト手段に電気的に接続可能であってもよい。
【0017】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、ソケットのソケットコンタクト手段の第2のセットは、コンタクト手段の第1のセットが第1の所定位置を定める場合、ソケットにおける照明モジュールの第2の所定位置を定めてもよい。これは、ソケットコンタクト手段の第2のセットが、照明モジュールのための第2の所定位置を定めることを可能とし、従って、ソケットコンタクト手段の第2のセットとコンタクトを作るように、照明モジュールを正確に配置するための分離手段を備える必要がない。
【0018】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、ソケットは、ソケットコンタクト手段の第1のセット及び/又は第2のセットが配置されるトラックであって、ソケットコンタクト手段の第1のセット及び第2のセットの少なくとも1つがトラックの少なくとも一部を通じてアクセス可能であるトラックを有していてもよい。ある実施形態は、各々がソケットコンタクト手段のセットを有する2つの異なるトラックを具備するソケットであってもよい。代替的な実施形態は、ソケットコンタクト手段の両方のセットがその中に配置される1つのトラックであってもよい。
【0019】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、トラックは、共通トラックからの第1のサイドトラック及び第2のサイドトラックを持っていてもよく、ソケットコンタクト手段の第1のセットは、第1のサイドトラックに設けられてもよく、前記ソケットコンタクト手段の第2のセットは、前記第2のサイドトラックに設けられてもよい。これにより、異なる照明モジュールが、同一のトラックに配置されることが可能となり、設置者は、どのサイドトラックを使用するかを選択する、即ち、ソケットコンタクト手段のどちらのセットが接続されるべきかを選択する。照明モジュールを間違った位置に配置することを回避するために、止め具(stop)が、ソケット及び/又は照明モジュール内に組み込まれていてもよく、止め具(stop)は、同一電圧に適合した照明モジュールのみをソケットコンタクト手段の正しいセットに電気的に接続することを許容する。ソケットコンタクト手段の全てのセットは、並列に接続されていてもよく、これにより、設置者によってソケットコンタクトの間違った接続のリスクを回避する。
【0020】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、ソケットコンタクト手段の第1のセット及び第2のセットは、異なる方向への回転を通じて到達されてもよい。
【0021】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、ソケットコンタクト手段の第1のセットは、第1の角度差でソケットに配置される、第1のアノードと、第1のカソードとを有していてもよく、ソケットコンタクト手段の第2のセットは、第2の角度差で配置される、同一の第1アノードと、第2のカソードとを有していてもよく、照明モジュールの電気的コンタクト手段は、対応する第1のアノードと第1又は第2のカソードと電気的に接触するために、ソケットコンタクト手段の第1のセット又は第2のセットの第1のアノードと第1又は第2のカソードとの位置に対応する位置において、照明モジュールアノードと、照明モジュールカソードとを有していてもよい。このことは、多くの異なる照明モジュールが、ソケットに接続されることを可能とし、従って、AC及びDCの多くの異なる電源電圧が、ソケットに多くの将来保証を与える。
【0022】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、ソケットコンタクト手段の第1及び第2のセットは、スライドコネクタ、又は、スプリング式コンタクトであってもよい。これらは、棚のコネクタである。これらのスライドコネクタは、照明モジュールとソケットとの間、照明モジュールとヒートスプレッダとの間、又は、照明モジュールとヒートシンクとの間の熱的コンタクトを改善するための固定スプリングとしても機能することができる。
【0023】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、ソケットは、中心軸を持ち、ソケットコンタクト手段の第1のセット及び第2のセットは、ソケットの軸方向の接続を通じて、照明モジュールの電気的コンタクト手段に電気的に接続可能であってもよい。このことは、容易な組み立てを可能とする。照明モジュールの軸方向に、照明モジュールをソケット内へ挿入する際、例えば、2つの導電性コネクタピンが、ソケットにおける整合するホールへ挿入され得る。他の代替手段は、組み立ての間、照明モジュールのプレートコンタクトと接触して配置され得るソケットコンタクト手段の第1のセット及び第2のセットを形成している電気的プレートコンタクトが、照明モジュールをソケットに線形配置することによって、即ち、ソケットの軸方向に配置することによって、互いの上部に配置される。
【0024】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、ソケットコンタクト手段の第1のセットは、2つの開口を有していてもよく、ソケットコンタクト手段の第2のセットは、2つの開口を有していてもよく、ソケットコンタクト手段の各セットは、2つの相互に整合する照明モジュールの電気的コンタクト手段を受けるように構成されてもよい。
【0025】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、照明モジュールの電気的コンタクト手段は、導電性コネクタピンであってもよい。
【0026】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、上記ソケットに受けられ得る照明モジュールであって、当該照明モジュールは、光源と、こうげンに電気的に接続される電気的コンタクト手段と、光源と熱的に接触するヒートスプレッダとを有し、電気的コンタクト手段は、所定位置においてソケットにより受けられる場合、ソケットのコンタクト手段の第1のセット又は第2のセットと接続されるように構成されてもよい。
【0027】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、電気的コンタクト手段は、導電性コネクタピンであってもよい。
【0028】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、電気的コンタクト手段は、導電性コンタクトプレートであってもよい。
【0029】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、光源は、発光ダイオードであってもよい。LEDは、コスト効率がよく、結果として、低電力消費及び長駆動寿命をもたらす。さらに、LEDは小さく作られることができるので、照明アセンブリの外形寸法は、白熱光源を用いる照明アセンブリに比して、低減され得る。
【0030】
少なくとも1つの例示的な実施形態によれば、照明器具は、整合する実施例の任意のソケットにマウントされる任意の実施例の上記照明モジュールを有していてもよい。
【0031】
本発明は、請求項に記載された特徴の全ての可能な組み合わせに関することに留意すべきである。
【発明を実施するための形態】
【0033】
本発明は、以下、本発明の実施例が示された添付の図面を参照して、より詳細に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形式で実現されることができ、下記の実施形態に限定されるものとして解釈されるべきでなく、むしろ、これらの実施形態は、当業者に対して、本発明の範囲を徹底的且つ網羅性に、完全に伝えるために与えられている。
【0034】
図1は、照明アセンブリ100を有する、第1の実施形態に従った照明器具1を概略的に示している。照明アセンブリ100は、カラー形状部分120を持つソケット150に接続されるように構成された照明モジュール102及びコネクタ104を有する。カラー形状部分120は、ヒートシンク140に配置されている。照明モジュール102は、LED光源106と、LED106に接続された導電性コネクタピン108´,108´´の形の2つの電気的コンタクト手段108´,108´´と、LED106と熱的に接触しているヒートスプレッダ110とを有している。上記例では、2つの導電性コネクタピン108´,108´´が、電源へのコンタクトを供給するように構成されている。2つのピンは、互いに隣り合って配置されている。熱的インタフェース材料(TIM:Thermal Interface Material)111が、ヒートシンク140に対向している側において、ヒートスプレッダ110上に配置されている。ヒートシンク140は、熱をヒートシンク140から周囲の空気に移送するためのフィンを備えている。
【0035】
照明モジュール102は、LED106を制御するための電子回路112を更に備えている。コネクタ104は、照明モジュール102を囲んでいる略円筒状の筐体として形成されている。照明モジュール102の略円筒形状部分の外側に配置されるガイドピン114は、コネクタ104の内部に配置される然るべきガイドスロット116にフィットするように構成されている。あるいは、ガイドピンは、ガイドスロットが照明モジュール内に配置される場合は、コネクタ上に配置されていてもよい。ガイドピン114及びガイドスロット116は、照明モジュール及びコネクタを一緒に維持し、コネクタ104が、照明モジュール102に対して軸方向へ回転及び移動することを可能とする。照明アセンブリ100をソケット150内へ設置するために必要であるだけの回転及び軸方向への移動が許容される。さらに、ここでは、リーフスプリングの形であるスプリング手段が、コネクタ104の下位部分に配置されている。コネクタは、照明アセンブリ100をソケット150へ固定するための差し込み結合のオス部分を形成している固定ピン119を備えている。しかしながら、照明モジュール102は、例えば、ネジを用いるなどして、任意の他の適切な態様でソケット150に配置され得ることが理解できる。
【0036】
さらに、ソケット150のカラー形状部分120は、コネクタピン108´,108´´を軸方向に受けるための第1の開口122´、第2の開口122´´、第3の開口122´´´という3つの開口の形で、3つの受信コンタクト手段122´,122´´,122´´´を備えており、これらの開口は、互いに三角形状に配置されており、各開口が三角形の角に配置されている。開口は、この配置に限定されず、例えば、列になって配置されてもよいし、又は、任意の他の適切な位置に配置されてもよい。第1の開口122´及び第2の開口122´´は、ソケットコンタクト手段の第1のセット131を形成し、第1の開口122´及び第3の開口´´´は、ソケットコンタクト手段の第2のセット132を形成し、第2の開口122´´及び第3の開口122´´´は、ソケットコンタクト手段の第3のセット133を形成している。
【0037】
コンタクト手段の3つのセット131,132,133は、3つの異なる照明モジュールと協働し得る3つの異なる電気的インタフェースを供給する。ソケットコンタクト手段の各セットは、例えば、ワイヤ(図示省略)を介して、電源(図示省略)に接続されることができる。ソケットコンタクト手段の各セット131,132,133は、所定の電圧において機能し、ソケットコンタクト手段のセットは、異なる電圧に適合している。例えば、第1のセット131は、北アメリカにおける電源に適合しており、第2のセット132は、ヨーロッパに適合しており、ソケットコンタクト手段の第3のセット133は、日本における電源に適合していてもよい。例えば、北アメリカにおいて、ソケット150を天井にマウントする場合、設置者は、電源をソケットコンタクト手段の第1のセットに接続することができ、北アメリカに適合している照明モジュール102を配置する際、
図1に示されるように、2つのコネクタピン108´,108´´は、ソケットコンタクト手段の第1のセット131を形成する2つの開口122´,122´´にのみフィットするであろう。これらのコネクタピン108´,108´´は、電源と同一の電圧に適合し、安全且つ正確な電気的接続がなされる。
【0038】
図2a及び
図2bは、例えば、どのようにして、ヨーロッパに適合している照明モジュール102´が、ソケット150内にフィットされる場合、ピン108´,108´´´が、ソケットコンタクト手段の第2のセット132、即ち、第1の開口122´及び第3の開口122´´´にのみ接続されるかを示している。
図2bは、
図2aのA−A断面において照明モジュール102の電気的コンタクト領域を見た場合の照明モジュール102上のピン108´,108´´´の領域を示している。
【0039】
図3は、例えば、照明モジュール102が、日本に適合しており、
図2aのA−A断面において照明モジュール102を見た場合の照明モジュール102上のピン108´´,108´´´の領域を示している。ピンは、異なって配置されている。
【0040】
照明モジュール102が、このようなピン配置を有する場合、ピン108´´,108´´´は、照明モジュール102がソケット150にフィットする場合、
図1及び
図2aにおけるソケットコンタクト手段の第3のセット133、即ち、第2の開口122´´及び第3の開口122´´´にのみ接続される。
【0041】
図2a及び
図2bのように構成される例示されたヨーロッパの照明モジュール102´が、上記電源に電気的に接続されるソケット150、即ち、北アメリカにおける電源に適合及び接続されるように、ソケットコンタクト手段の第1のセット131に配置される場合、ヨーロッパの照明モジュールのピン108´,108´´は、電源に接続されるソケットコンタクト手段の第1のセット131には接続されない。この場合、ピン108´,108´´は開口122´,122´´´、即ち、ソケットコンタクト手段の第2のセット132内へ配置されるので、電気的な接続は作られず、電源への電気的な接触は作られない。このことは、反対のケースにも当てはまる、即ち、ソケットがヨーロッパ用に配置され、コネクタ手段のヨーロッパのセットがヨーロッパの電源に接続され、日本又は北アメリカの照明モジュールがヨーロッパのソケットに配置される場合にも当てはまる。
【0042】
さらに、ソケットは、照明アセンブリ100をソケット150に固定するための差し込み結合のメス部分を形成しているL字型の凹部124を持つ。また、ソケット150は、ソケット150のカラー形状部分120をヒートシンク140にねじ込むための開口126の形式の特徴を持つ。
【0043】
照明アセンブリ100のソケット150へのマウントは、以下のようにしてなされることができる。まず、照明アセンブリ100が、ソケット150内に軸方向に挿入される。ソケット150のカラー形状部分120における開口の形状は、ヒートスプレッダ110の形状に対応しており、コネクタピン108が、これにより、受信コンタクト手段122内へ軸方向に挿入されるように正確に位置決めされる。同時に、固定ピン119が、差し込み結合を共に形成しているL字型の凹部124内へ軸方向に挿入される。次に、ソケット150及び照明モジュール102に対するコネクタ104の回転動作が差し込み結合を閉じ、同時に、ソケット150に対して軸方向にコネクタ104を移動させ、照明モジュールをヒートシンク140へ向かわせる。コネクタ104がヒートシンク140へ向かって移動するため、コネクタ104におけるリーフスプリング118は、ヒートスプレッダ110へ軸方向に力を加え、これにより、良好な熱的接触を形成しているヒートシンク140に対してヒートスプレッダ110をプレスする。ヒートスプレッダ110は、照明モジュール102にフィットされるため、照明モジュールは、コネクタに対して軸方向に移動される。コネクタに対する照明モジュールの回転移動及び軸移動の上記組み合わせが、コネクタにおけるガイドスロット116及び照明モジュールにおける対応するガイドピン114によって制御される。上記のように、照明モジュール102は、例えば、ネジを用いるなどして、任意の他の適切な態様で、ソケット150へ配置されることができることが理解される。
【0044】
図4は、ソケット250及び照明モジュール202を有する照明器具2の第2の実施形態を概略的に示している。ここでは、ランプホルダー250として称されるソケットは、照明モジュール202を受けるための円形開口206を囲む差し込み結合の受信部分として形成されている。ランプホルダー250は、ここでは、ネジ260で、ヒートシンク240にマウントされている。従って、照明モジュール202は、ランプホルダー250に接続されるため、照明モジュールの底面に供給される、照明モジュールの熱的インタフェースは、ヒートシンク240と直接接触し、これにより、照明モジュール202からヒートシンク240への熱散逸を可能としている。
【0045】
ここでは、LEDモジュール202として称される照明モジュール202は、底面216と、側壁210と、上面219とを具備する円筒状の筐体を有している。上面は、ここでは、LEDモジュールからの光を逃がすことを可能とするための蛍光体ディスク219である。筐体は、ここでは、プリント回路基板211上に配置されたLED209である、複数の発光デバイス209を含む。LEDの数及びタイプは、アプリケーションに依存して変わってもよいが、この実施形態では、各々が約1Wのパワーを持つ9個のハイパワーLEDである。LEDモジュール202は、ビーム形成のためのキャビティ213と、LEDモジュールがランプホルダー250に接続/切断される場合にユーザが把持し得るグリップリング217とを含んでいてもよい。
【0046】
さらに、LEDモジュール202の底部分230は、ランプホルダー250によって受けられるように構成された、ここでは、ランプキャップとして称される円筒状プラグ230を形成している。側壁210上に配置された外部放射突起214のセットは、LEDモジュール202をランプホルダー250に機械的に接続するための固定ピン214を形成している。ここで、3つの固定ピンがあるが、固定ピンの数は変わってもよい。
【0047】
また、底部分230は、LEDモジュール202が外部電源(AC又はDC)に接続されることを可能とする電気的インタフェース215、即ち、電気的コンタクト手段を備えている。電気的インタフェースは、ここでは、2つの電気的コンタクト215の形式である。この実施形態では互いに隣り合って配置された電気的コンタクト215は、筐体210から放射状に延在している。(筐体の反対側に配置するよりむしろ)電気的コンタクト215を互いの隣りに配置することは、プリント回路基板上の空間を節約し、電磁干渉(EMI)を低減する。
図4に示されるように、電気的コンタクト215は、好ましくは、プリント回路基板211上に直接作られ、これにより、更なる部品及びコストを回避する。
【0048】
底部分230は、LEDモジュールをヒートシンク240に熱的に接触するための熱的インタフェース216を備える。LEDモジュールの熱的インタフェース216は、ここでは、LEDモジュール202の底面を形成するように配置された平らな銅のプレートである。カーボン、アルミニウム合金、熱伝導性プラスティック又はセラミックなどの高い熱伝導率を持つ他の材料が、熱的インタフェース216に用いられてもよい。平らな銅のプレート216は、例えば、プリント回路基板211に設けられた熱的ビアの列により、LED209と熱的に接触している。熱的インタフェース216の領域は、LEDモジュール202からヒートシンク240へ十分な熱が散逸されることを可能とするように設計されている。図の例では、熱的インタフェース216は、LEDモジュール202の底面の略全体を構成している。
【0049】
図5は、
図4のランプホルダー250のより詳細な図を示している。ランプホルダー250は、第1の環状部材203と第2の環状部材204とを有し、第1の環状部材203と第2の環状部材204との両方とも、プラスティックなどの非熱伝導性材料で作られ得る。第1の環状部材203は、ネジ208によりヒートシンク240へしっかりマウントされる一方、第2の環状部材204は、第1の環状部材203に対して弾性的に支持されている。この実施形態における弾性的な支持は、第1及び第2の環状部材203,204の間に配置される、ここでは、4つのコイルばねであるスプリングのセット290によって達成される。しかしながら、スプリングの数及びタイプは、変わってもよい。例えば、リーフスプリングが用いられてもよい。さらに、弾性的な支持は、他のタイプの弾性要素を用いて達成されてもよい。例えば、スプリングを用いる代わりに、円筒状に形成されたシリコンラバーが用いられてもよい。
【0050】
ここでは、プラスティックのリングである第2の環状部材204は、ソケットコンタクト手段の第1のセット231及び第2のセット232が配置されるトラック212を備え、照明モジュールがトラックにおいてマウント位置にガイドされる場合に、ソケットコンタクト手段の第1のセット及び第2のセットが、照明モジュールの回転を通じて達する。トラック212は、挿入部分からの第1及び第2のサイドトラックを持ち、これらは、反対方向において配置され、第1のサイドトラックの端部には、ソケットコンタクト手段の第1のセットが設けられ、ソケットコンタクト手段の第2のセットが、第2のサイドトラックの端部に設けられる。ソケットコンタクト手段の第1のセット及び第2のセットは、2つのコンタクトプレートの形状である。
図5aは、
図5のB−B断面におけるトラックを示している。トラック212は、ソケットの内部周囲側面において、逆さまのT字型凹部212として見られる。トラック/凹部212は、LEDモジュール102の電気的コンタクト215を受けるとともに、回転移動において、照明モジュールを電気的接続位置にガイドするように配置されている。コンタクトプレートは、銅、又は、幾つかの他の導電性材料でできていてもよく、照明器具における電源回路に電気的に接続されることができる。
【0051】
逆さまのT字型凹部、即ち、トラック212は、
図4における接続側の照明モジュール202に対向している開口を持ち、これにより、
図4の照明モジュール202の電気的コンタクト215は、ソケットの軸方向における逆さまのT字型凹部/トラック内へ導入され得る。トラック212は、開口、即ち、共通の開口/挿入240の反対側に互いに反対位置に配置された第1及び第2のサイドトラック241,242を備えており、トラック240に逆さまのT字型形状を与える。ソケットコンタクト手段の第1のセット231は、第1のサイドトラック241の端部に設けられ、ソケットコンタクト手段の第2のセット232は、第2のサイドトラック242の端部に設けられる。
【0052】
ソケットコンタクト手段の各セット231,232は、所定の電圧に適合しており、両方が、異なる電圧に適合している。例えば、第1のセット231が、北アメリカにおける電源に適合し、第2のセット232が、ヨーロッパ又は日本の電源に適合していてもよい。例えば、北アメリカにおいて、ソケット250を天井にマウントする場合、設置者は、電源をソケットコンタクト手段231の第1のセットに接続する。照明モジュール202、即ち、アメリカ用の照明モジュールが、ソケット250に配置される場合、その電気的コンタクト215は、電源に接続されたソケットコンタクト手段の第1のセットと電気的な接触を作る。照明モジュール202が、ソケットコンタクト手段の第2のセットを接続するように、ひねられた場合、ソケットコンタクト手段の第2のセット232は、電源に電気的に接続されていないため、電気的な接触は存在しない。ソケット250及び凹部212は、照明モジュールが使用されるべき場所に応じて、照明モジュール202が、当該領域に適していないソケットコンタクト手段のセットまでひねられないように、ひねり止めを持つように、設計されてもよい。即ち、北アメリカで用いられるソケットは、北アメリカ向けの照明モジュールが、ソケットコンタクト手段の正しいセット(ここでは、ソケットコンタクト手段の第1のセット)にのみ、ひねられることを可能にするひねり止めを持っていてもよい。代替手段として、凹部/トラック212又は照明モジュール202は、ヨーロッパ向け照明モジュールが北アメリカで接続されたソケットに配置される場合、照明モジュール202が、両方の態様でひねられてもよいが、北アメリカの電源に適合したソケットコンタクト手段の第1のセットまでひねられた場合、ヨーロッパ向けの電気的コンタクトは、ソケットコンタクト手段の第1のセットにおいて接触しないように、設計されることができる。この実施形態では、ソケットコンタクト手段の第1及び第2のセットは、照明モジュールの電気的コンタクト手段とソケットコンタクト手段の第1及び第2のセットのいずれかとの間において電気的コンタクトが達成される照明モジュールの位置、即ち、所定位置を決定する。
【0053】
LEDモジュール202は、固定ピン214によって、ランプホルダー250に接続され、逆さま形状の凹部220(
図4参照)に導入されるが、LEDモジュールの電気的コンタクト215は、逆さまT形状の凹部212にフィットする。次に、LEDモジュール202は、時計回り又は反時計回りにひねられる。LEDモジュール202がひねられるので、固定ピン214は、第2の環状部材204を上方へ押し上げ、これにより、スプリング290を圧縮する。固定ピン214がショルダ270を通過するので、ユーザは、LEDモジュールがぴったりと収まることを感じ、ショルダ270は、端部において、固定ピン214をロックする。この位置において、ランプホルダーにおける電気的コンタクトプレートは、LEDモジュールの電気的コンタクト215と接触する。固定ピンは、第2の環状部材がヒートシンク240と接触しないために十分高くにあることを留意すべきである。このため、第2の環状部材204は、ヒートシンク240の方向へ固定ピン214を押下し、これにより、LEDモジュールの熱的インタフェース216(即ち、底面)は、ヒートシンク240の上面226に対して押下される。
【0054】
スプリング290は、所定の圧力が固定ピン214に与えられるように、構成されてもよく、これにより、所定の圧力が、LEDモジュールの熱的インタフェース216とヒートシンク240との間にもたらされ得る。
【0055】
ランプホルダー250の開口206がスルーホールであるために、LEDモジュールの熱的インタフェースとヒートシンク240との間には直接的なコンタクトがある、即ち、ランプホルダー202は熱経路にないことに留意すべきである。
【0056】
ひねり動作を容易にするため、LEDモジュールの熱的インタフェース216は、LEDモジュールの銅板に取り付けられる第1の接着側と、ひねり動作のための十分な潤滑作用を供給するヒートシンクに対向した第2の側とを具備する層を有していてもよい。当該層の例として、Laird T-Flex 320Hなどのシリコン接着を有する金属膜、又は、GrafTech HI-710などのグラファイトフォイルがある。さらに、(厚みにおいて)圧縮性のLaird T-Flex 320Hなどのインタフェース層を用いることによって、ひっかき、ごみ、及び、他の粒子に対してロバストな熱的インタフェースがもたらされる。代替的な実施形態によれば、かかる層は、ヒートシンクとして供給されてもよい。
【0057】
さらに、LEDモジュールの熱的インタフェース216とヒートシンク240との間の良好な熱移送を保証するために、好ましくは、正確な圧力が付与されるべきである。ほとんどの熱的インタフェース材料は、良好な熱移送を供給するために、約10PSI(重量ポンド毎平方インチ)を必要とするが、Laird T-Flex 320Hは、(約2.5PSI)の低圧力で用いられることができる。ユーザは、モジュールをひねる際、当該圧力を作るトルクを生成する必要があるため、低い圧力は、好適である。例えば、ランプホルダーにおけるスプリングの数及びバネ係数を調整することによって、所望の圧力が達成され得る。照明モジュール102は、例えば、ネジを用いるなどして、任意の他の適切な態様でソケットに配置され得ることが理解されるべきである。
【0058】
図6aは、照明器具3の第3の実施形態を示している。
図6aは、照明モジュール302をヒートシンク340に接続するためのソケット350を開示している。照明モジュール302は、照明モジュール302の底部分と電気的インタフェースとのみが図示されている。照明モジュール302は、
図4に示され、説明された照明モジュールと類似の態様で設計されてもよい。ソケット350は、照明モジュール302を受けるための円形開口306を囲む3つの差し込み結合の一部を受けるように形成されている。ソケット350は、ネジ(図示省略)によってヒートシンク340へマウントされてもよい。従って、照明モジュール302がソケット350に接続されるため、(照明モジュールの底面に設けられる)照明モジュールの熱的インタフェースは、ヒートシンク340と直接的に接触し、これにより、照明モジュール302からヒートシンク340への熱散逸が可能となる。ソケットは、照明モジュール302とソケット350との間の電気的インタフェースが異なる点、及び、照明モジュール302のソケット350への固定が異なる態様で作られてもよい点以外は、第2の実施形態において説明されたソケットと類似の態様で設計されてもよい。ソケット350は、差し込み結合のメス部分を形成するソケット350の内周に、3つのL字型に接続された凹部311,312,313を持つ。各差し込み結合311,312,313は、例えば、北アメリカ、ヨーロッパ、又は、日本の電源で動作するなど、異なる電圧にそれぞれ適合した異なる照明モジュール302を配置するために使用される。ソケットの開口の底部分の第1のL字型凹部311の領域において、アノード300と第1のカソード341が、互いに第1の角度差(
図7aのD1参照)を有して配置される。第2のカソード342は、ソケットの開口の底部分の第2のL字型凹部312の領域に配置され、第3のカソード343は、ソケットの開口の底部分の第3のL字型凹部313の領域に配置される。3つのカソード全てが、共通のアノード300と協働する。第2のカソード342及び第3のカソード343は、共通のアノード300から第2及び第3の角度差(
図7aのD2及びD3をそれぞれ参照)で配置されている。第1のカソード341と共通のアノード300とは、ソケットコンタクト手段の第1のセット331を形成している。第2のカソード342と共通のアノード300とは、ソケットコンタクト手段の第2のセット332を形成している。第3のカソード343と共通のアノード300とは、ソケットコンタクト手段の第3のセット333を形成している。ソケットコンタクト手段の第1のセット331は、例えば、北アメリカの電源などの第1の電圧に適合している。ソケットコンタクト手段の第2のセット332は、例えば、ヨーロッパの電源などの第2の電圧に適合している。ソケットコンタクト手段の第3のセット333は、例えば、日本の電源などの第3の電圧に適合している。
【0059】
図6bは、ソケット350の第1のメス凹部311にフィットするために照明モジュールから放射状に突き出ているオス部分360を具備する照明モジュール302の形状(点線)を示している。オス部分360は、ソケットコンタクト手段の第1のセット331と電気的な接触を作る。オス部分360は、L字型であり、L字型のメス凹部にフィットする断面を持ち、差し込み接続として協働し得る。照明モジュールは、ソケットの開口306にフィットし、オス部分は、ソケットの軸方向においてメス開口に配置される。L字型のオス部分の幅は、オス部分をメス部分内に配置するために、開口、即ち、メスのL字型部分の挿入部よりも小さい。ソケット350に配置される場合、照明モジュール302は、照明モジュール302が、側361がL字型凹部311の壁351によって作られた止め部に当たるまで、
図6cの矢印の方向に回転される。オス部分360は、下側に、正しい位置に配置される場合、即ち、止め部に当たるまで回転された場合、アノード300とソケットコンタクト手段の第1のセット331の第1のカソード341と電気的に接触するアノード及びカソード(図示省略)を持つ。アノード及びカソードは、コーディングピンにより達成され得る。照明モジュールが正しい位置に配置された場合、コーディングピンは、ソケット(図示省略)においてアノード及びカソードを形成している電気的コンタクトプレートに対して押すであろう。
【0060】
図7aは、開口306と、ソケット350の内部壁におけるメスのL字型凹部311,312,313の開口とを有するソケット350を上側から示している。
図7aは、第1のL字型凹部311の領域に配置された共通のアノード300を示している。また、3つの異なるカソード341,342,343を示している。各メス型凹部は、所定の位置への回転を通じて回転された場合にL字型オス部分が当たる止め部351,352,353を持つ。
【0061】
図7b及び
図7cは、照明モジュールの3つの異なる形状を示している。
【0062】
図7bは、第1のL字型凹部311へフィットするとともに、接触し、アノード381とカソード371とを持つ照明モジュール302´を示している。アノード381は、ソケット350の正しい位置に配置された場合に、共通のアノード300と接触するように配置され、カソード371は、第1のカソード341と電気的に接触する。オスのL字型部分の壁361は、照明モジュールが正しい位置に配置され、組み立てられた照明器具において互いに隣接して置かれる場合、壁351に当たる。このことは、
図8a及び
図8bに示されている。
図8aは、照明モジュール302´が回転される前に、照明モジュール302´が、ソケット350にどのように配置されるのかを示しており、
図8bは、照明モジュール302´及びソケット350が電気的接触を作る場合の状況を示している。この照明モジュール302´は、北アメリカのシステムに適合している。
【0063】
図7cは、第2のL字型凹部312にフィットし、アノード382とカソード372とを持つ照明モジュール302´´を示している。アノード382は、ソケット350の正しい位置に配置された場合に、共通のアノード300と電気的に接触するように配置され、カソード372は、第2のカソード342と電気的に接触する。オスのL字型部分の壁362は、照明モジュールが正しい位置に配置され、組み立てられた照明器具において互いに隣接して置かれる場合、壁352に当たる。このことは、
図9a及び
図9bに示されている。
図9aは、照明モジュール302´´が回転される前に、照明モジュール302´´が、ソケット350にどのように配置されるのかを示しており、
図9bは、照明モジュール302´´及びソケット350が電気的接触を作る場合の状況を示している。この照明モジュール302´´は、ヨーロッパのシステムに適合している。
【0064】
図7dは、第3のL字型凹部313にフィットし、アノード383とカソード373とを持つ照明モジュール302´´´を示している。アノード383は、ソケット350の正しい位置に配置された場合に、共通のアノード300と電気的に接触するように配置され、カソード373は、第3のカソード343と電気的に接触する。オスのL字型部分の壁363は、照明モジュールが正しい位置に配置され、組み立てられた照明器具において互いに隣接して置かれる場合、壁353に当たる。このことは、
図10a及び
図10bに示されている。
図10aは、照明モジュール302´´´が回転される前に、照明モジュール302´´´が、ソケット350にどのように配置されるのかを示しており、
図10bは、照明モジュール302´´´及びソケット350が電気的接触を作る場合の状況を示している。この照明モジュール302´´´は、日本のシステムに適合している。しかしながら、
図7b乃至
図7dにおける、これらの照明モジュール302´,302´´,303´´´は、前述した以外の他の電源に適合していてもよい。例えば、
図7bにおいて説明された例は、日本のシステム又はヨーロッパのシステムなどに適合していてもよい。
【0065】
ソケット350が、北アメリカにおいて設置され、ソケットコンタクト手段の第1のセット331が、北アメリカの電源に接続され、
図7cに示されるようなヨーロッパの照明モジュール302´´がソケット350に配置された場合、ソケットにおける第2のカソード342は、電源に接続されないため、いかなる電気的接触も作られない。電気的接触は、北アメリカの市場に適合した照明モジュールがソケットに配置された場合にのみ作られ、これは、照明モジュールのアノード及びカソードを、ソケットにおけるアノード及びカソードに対応した位置に置くであろう。ソケット及び/又は照明モジュールにおけるアノード及びカソードは、スライドコネクタ、スプリング式コンタクト、及び/又は、コーディングピン、及び/又は、電気的コンタクトプレートにより、実現されてもよい。このシステムは、閉じた電気回路を作るが、開回路を作るようにシステムを設計することも可能である。しかしながら、全ての回路は、所望の回路以外で開かれている必要がある。さらに、組み立て及び設置の間、いかなる接続ミスをも回避するために、ソケットコンタクト手段の全てのセットを並列に接続することが可能である。
【0066】
図11は、カソードをそれぞれ具備するとともに、共通のアノードを具備し、3つより多くの異なる照明モジュールを接続するために、ソケットコンタクト手段の第4のセットとソケットコンタクト手段の第5のセットとを形成している、3つより多くのメス型差し込み結合を持つソケット350を示している。
【0067】
当該技術分野における当業者は、本発明が、上記の好適な実施形態に決して限定されないことを理解する。反対に、添付の請求項の範囲内で、多くの代替手段、修正、及び、変形が可能である。例えば、レーザ又はレーザダイオードなどの、LED以外の他の半導体光源が用いられてもよい。さらに、コネクタは、AC電源電圧、低電圧AC電圧、又は、DC電圧などの任意の電気的インタフェースのために用いられてもよい。さらに、機械的な接続が、ねじ山を用いるなどして、他の態様で作られてもよい。
【0068】
さらに、図面、開示、及び、添付の請求項の研究から、本発明を実施する際、開示の実施形態に対する変形が、当業者によって理解及び実現され得る。請求項中、「有する」なる用語は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は、複数を除外しない。特定の手段が相互に異なる従属項で言及されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが好適に用いられないということを示すものではない。