特許第6616050号(P6616050)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ シグニファイ ホールディング ビー ヴィの特許一覧
<>
  • 特許6616050-浮いた光源を有するランプ 図000002
  • 特許6616050-浮いた光源を有するランプ 図000003
  • 特許6616050-浮いた光源を有するランプ 図000004
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6616050
(24)【登録日】2019年11月15日
(45)【発行日】2019年12月4日
(54)【発明の名称】浮いた光源を有するランプ
(51)【国際特許分類】
   F21K 9/232 20160101AFI20191125BHJP
【FI】
   F21K9/232
【請求項の数】15
【全頁数】8
(21)【出願番号】特願2019-526252(P2019-526252)
(86)(22)【出願日】2017年11月14日
(86)【国際出願番号】EP2017079183
(87)【国際公開番号】WO2018095762
(87)【国際公開日】20180531
【審査請求日】2019年5月16日
(31)【優先権主張番号】16200056.6
(32)【優先日】2016年11月22日
(33)【優先権主張国】EP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】516043960
【氏名又は名称】シグニファイ ホールディング ビー ヴィ
【氏名又は名称原語表記】SIGNIFY HOLDING B.V.
(74)【代理人】
【識別番号】100163821
【弁理士】
【氏名又は名称】柴田 沙希子
(72)【発明者】
【氏名】マリヌス アントニウス アドリアヌス マリア
(72)【発明者】
【氏名】ブーネカムプ エリック パウル
(72)【発明者】
【氏名】エッグインク ヘンドリック ヤン
【審査官】 竹中 辰利
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許第8953926(US,B1)
【文献】 特開2012−104238(JP,A)
【文献】 特開2012−009417(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2002/080614(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21K 9/232
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ランプであって、
固体照明要素と、
対向して配置された2つの外側面、及び前記2つの外側面それぞれの周囲同士を接合する周縁部を有する光ガイドであって、前記固体照明要素によって発せられた光を前記周縁部でカップルインするように配置された光ガイドと、
前記光ガイド内に配置され、前記光ガイドから光をカップルアウトするようになっている2つのスリットと、を備え、
前記2つのスリットのそれぞれが、前記外側面の一方から前記外側面の他方に延びており、前記2つのスリットが、前記光ガイドの内部で少なくとも部分的に互いに交差している、ランプ。
【請求項2】
前記スリットが、前記光ガイドの中心領域において互いに交差している、請求項1に記載のランプ。
【請求項3】
前記スリットが、前記光ガイドの中心平面に関して鏡面対称に配置されている、請求項1又は2に記載のランプ。
【請求項4】
前記スリットの断面がX字状であり、前記断面が、前記光ガイドの中心平面に垂直である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のランプ。
【請求項5】
前記スリットが、レーザーによって設けられている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のランプ。
【請求項6】
前記スリットのそれぞれが、0.1mm〜5mm、例えば0.5mm〜1mmの範囲の厚さを有する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のランプ。
【請求項7】
前記光ガイドが平坦である、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のランプ。
【請求項8】
前記2つの外側面が平面状である、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のランプ。
【請求項9】
前記2つの外側面が平行である、請求項1乃至8のいずれか一項に記載のランプ。
【請求項10】
前記周縁部の少なくとも一部に沿って延びるストリップを更に備え、前記ストリップが、前記光ガイド及び前記固体照明要素と熱接触している、請求項1乃至9のいずれか一項に記載のランプ。
【請求項11】
前記ストリップの幅が、前記周縁部の幅よりも狭い、請求項10に記載のランプ。
【請求項12】
前記ストリップが穿孔されている、請求項10又は11に記載のランプ。
【請求項13】
前記ストリップが透明又は半透明である、請求項10乃至12のいずれか一項に記載のランプ。
【請求項14】
前記ランプを機械的及び電気的に接続するためのベース部を更に備え、前記固体照明要素が、前記ベース部の内部に配置されている、請求項1乃至13のいずれか一項に記載のランプ。
【請求項15】
請求項1乃至14のいずれか一項に記載のランプを少なくとも1つ備える、照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、固体照明(Solid-State Lighting;SSL)技術に基づくランプに関する。
【背景技術】
【0002】
現在、高いエネルギー効率、長い動作寿命、及び多くの視覚的設計オプション等を理由として、白熱ランプをSSL技術に基づくランプに交換する傾向が強い。後者の種類のランプの一例は、中国実用新案第202546362号明細書に開示される発光ダイオード(LED)ランプである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
SSLランプは、安価に製造されるとともに、例えば熱特性に関する、高い技術性能基準を満たすことが望ましい。視覚的審美性が消費者の購買決定に影響を及ぼすため、SSLランプが審美的に満足のいくものであることも望ましい。これら要件の全てを満たすことが多くの技術的課題に関連しており、これらの課題に対処することを目的とした更なる努力が必要とされている。
【0004】
SSL技術に基づく、改善された又は代替のランプを提供することが有利であろう。特に、審美性、熱特性、及び製造コストの間の魅力的なトレードオフを示すこのようなランプを提供することが有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【0005】
これらの問題により良く対処するために、本発明の第1の態様によれば、ランプであって、SSL要素と、対向して配置された2つの外側面、及び2つの外側面それぞれの周囲同士を接合する周縁部を有する光ガイドであって、SSL要素によって発せられた光を周縁部でカップルインするように配置された光ガイドと、光ガイド内に配置され、光ガイドから光をカップルアウトするようになっている2つのスリットと、を備え、2つのスリットのそれぞれが、外側面の一方から外側面の他方に延びており、2つのスリットが、光ガイドの内部で少なくとも部分的に互いに交差している、ランプが提供される。
【0006】
ランプが動作状態にあるとき、スリットは、明るい「浮いた」光源、すなわち、独特かつ審美的に魅力的な外観をランプに与えるような、空気中に静止した光源に見える。スリットは、SSL要素によって発せられる光の強度が本質的に維持され、かつグレアがほとんどないか又は全く生じないという点で、SSL要素の非常に良好な「表現」をもたらす。スリットを作るために費用対効果が高い技術を使用することができ、スリットの位置、向き、構造、形状及び/又はサイズの適切な選択により、ランプからの光の分布は、用途に固有の要件に適合するようにされることができる。光ガイドは、SSL要素から離れるように熱を効果的に伝達するのに役立つ。
【0007】
スリットは、意図される用途に適した様々なやり方で配置することができ、目標は明るい光源を作り出すことである。例えば、スリットは、光ガイドの中心領域において互いに交差していてもよい。スリットは、光ガイドの中心平面に関して鏡面対称に配置されてもよい。光ガイドの中心平面に垂直なスリットの断面が、X字状であってもよい。スリットは、レーザーによって設けられていてもよく、すなわち、スリットはレーザーで作られてもよい。製造上の観点から、これは、スリットを簡単に作るやり方である。また、このようなスリットは、広範な複雑かつ正確な形状を有することができる。
【0008】
スリットは、0.1mm〜5mm、例えば0.5mm〜1mmの範囲の厚さを有してもよい。スリットの最も好適な厚さは、光ガイドの厚さ、スリットの向き、及び他の要因に依存する。例として、光ガイドの厚さが10mmであり、スリットがX字状をなすように、かつ各スリットが光ガイドの外側面に対して45°の角度をなすように配置されるときには、5mm未満のスリット厚さが好適である。
【0009】
光ガイドは平坦であってもよい。2つの外側面は、平面状及び/又は平行であってもよい。平坦な光ガイドは、周囲空気に熱が放散される効率を改善するのに役立つような、その体積に対して大きな領域を有する外側面を有することができる。
【0010】
ランプは、周縁部の少なくとも一部に沿って延びるストリップを備えてもよく、ストリップは、光ガイド及びSSL要素と熱接触している。ストリップは、ヒートシンクとして機能し、ランプの熱特性を改善するのに役立つ。アルミニウムストリップなどの金属ストリップが、それらの熱特性により、本発明にとってとりわけ好適である。ストリップは、光が周縁部を通って光ガイドから出ることを可能にするようになっていてもよく、それによってランプからの光の分布が空間的により均一になる。例えば、ストリップは、孔を備えてもよく、及び/又は周縁部の幅よりも狭くてもよい。代わりに又は加えて、ストリップは、半透明材料又は透明材料、例えば透明な多結晶アルミナ(PCA)で作ることができる。
【0011】
ストリップは、周縁部の幅よりも幅広であってもよい。このようなストリップは、ランプの熱特性を改善するのに特に好適である。
【0012】
ランプは、ランプを機械的及び電気的に接続するためのベース部を備えてもよい。ベース部は、SSLランプを特にレトロフィット用途に適したものとするような、例えば、エジソンスクリューソケットに接続可能であってもよい。SSL要素は、ベース部の内部に配置されてもよい。例えば、ベース部は側壁を備えてもよく、SSL要素は側壁同士の間に配置されてもよい。SSL要素をベース部の内部に配置することにより、ベース部は、SSL要素から光ガイドに向かって光をガイドするのに役立ち、及び/又は観察者が、いくつかの視点からランプを見たときに、SSL要素を直接見ることを防止することができる。
【0013】
第2の態様によれば、上で説明したようなランプを少なくとも1つ備える照明器具が提供される。第2の態様は、第1の態様のものと同一又は類似の技術的効果をもたらすことができる。
【0014】
本発明は、請求項に記載されている特徴の、全ての可能な組み合わせに関するものである点に留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0015】
次に、本発明のこの態様及び他の態様が、添付図面を参照して、より詳細に説明される。
図1】本発明の実施形態による照明デバイスの分解図である。
図2図1の照明デバイスの斜視図である。
図3図1の照明デバイスの側面図である。
【0016】
これらの図に示されるように、層及び領域のサイズは、例示目的で誇張されている場合があり、それゆえ、本発明の実施形態の一般的な構造を例示するように提供され得る。同様の参照符号は、全体を通して、同様の要素を指す。
【発明を実施するための形態】
【0017】
ここで、現時点で好ましい本発明の実施形態が示されている添付図面を参照して、本発明が、以降でより完全に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書に記載される実施形態に限定されるとして解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、完全性及び網羅性のために提供され、当業者に本発明の範囲を完全に伝達するものである。
【0018】
図1図3は、ランプ1、例えばレトロフィットランプを示す。ランプ3は、長手方向軸線L、第1の横方向軸線A、及び第2の横方向軸線Bを有する。長手方向軸線L、第1の横方向軸線A、及び第2の横方向軸線Bは、互いに垂直である。長手方向軸線Lは、図1図3の垂直方向に平行である。
【0019】
ランプ1は、SSL要素2の形態の光源を更に有する。この例では、SSL要素2は、回路基板2bに取り付けられたいくつかのLED2aを備える。回路基板2bは、プリント回路基板であるが、有線回路基板等の他の種類の回路基板が考えられる。LED2aは、例えば、半導体LED、有機LED、又はポリマーLEDであってもよい。LED2aの全ては、同じ色の光、例えば白色光を発するように構成されてもよく、又は異なるLEDが、異なる色の光を発するように構成されてもよい。他の例では、SSL要素2は、1つのLED2aのみを有してもよいことに留意されたい。
【0020】
光ガイド3は、SSL要素2によって発せられた光をカップルインするように配置される。光ガイド3は平坦である。光ガイド3は、第1の横方向軸線Aに垂直な中心平面Pを有する。別の言い方をすれば、中心平面Pは、長手方向軸線L及び第2の横方向軸線Bを通って広がる平面に平行である。光ガイド3は、キャンドル状である。第2の横方向軸線Bに沿って測定される光ガイド3の幅は、長手方向軸線Lに沿って変化する。具体的に、光ガイド3は、狭い上端、広い腰部、及び狭い下端を有し、光ガイド3の上端及び下端は、長手方向軸線Lに沿って隔てられる。光ガイド3は、図1図3に示されるのとは異なる、円形などの形状であってもよい。光ガイド3は、平面状であり互いに対向して配置された第1の外側面3bと第2の外側面3cとを接続する外周縁部3aを有する。第1及び第2の外側面3b、3cは平面状である。第1及び第2の外側面3b、3cは、互いに平行であり、中心平面Pと平行である。SSL要素2は、周縁部3aの窪み3dに配置される。窪み3dは、光ガイド3の下端のそばに配置される。光ガイド3は、熱伝導性であり、SSL要素2のヒートシンクとして機能するようになっている。光ガイド3に好適な材料の例としては、ガラス及び透明又は半透明のプラスチック、例えばポリメチルメタクリレート(PMMA)及びポリカーボネート(PC)が挙げられる。周縁部3aの幅、すなわち、第1の横方向軸線Aに沿って測定される光ガイド3の厚さは、例えば6mm〜15mmの範囲であってもよい。光ガイド3は中実である。
【0021】
光ガイド3は、第1のスリット3e及び第2のスリット3fを備える。スリット3e、3fは直線状であるが、別の例では、湾曲形状、ジグザグ形状、又は波形状などの異なる形状であってもよい。スリット3e、3fは、第2の横方向軸線Bに沿って測定される幅が約10mmであり、長手方向軸線Lに沿って測定される厚さが約1mmである。別の例では、スリット3e、3fは、1mmよりも薄くても厚くてもよく、及び/又は10mmよりも広くても狭くてもよい。また別の例では、スリット3e、3fの一方は、他方よりも広くても及び/又は厚くてもよいことにも留意されたい。
【0022】
スリット3e、3fのそれぞれは、第1の外側面3bから第2の外側面3cに延びる。よって、スリット3e、3fは、光ガイド3を貫通する対応する穴又は開口部を形成する。スリット3e、3fは、光ガイド3の内部で互いに交差する、すなわち重なり合う。スリット3e、3fは、長手方向軸線Lに関して、光ガイド3の最も広い部分とほぼ同じ位置に配置され、幅は、第2の横方向軸線Bに沿って測定される。第2の横方向軸線Bに関して、スリット3e、3fは、第1及び第2の外側面3a、3bの中心領域に配置される。スリット3e、3fは勿論、図示した例とは異なるように配置することができる。例えば、長手方向軸線Lに関して、スリット3e、3fは、光ガイド3の最も広い部分よりもSSL要素2の近くに配置されてもよく、又は光ガイド3の最も広い部分よりもSSL要素2から離れて配置されてもよい。
【0023】
スリット3e、3fは、中心平面Pに関して鏡面対称に配置され、中心平面Pに垂直なスリット3e、3fの断面は、X字状である。別の言い方をすれば、スリット3a、3bは、互いに垂直であり、第1及び第2の外側面3a、3bに対して45°で傾斜する。異なる例では、スリット3e、3fは、中心平面Pに関して鏡面対称に配置されなくてもよい。例えば、スリット3e、3fは、長手方向軸線Lに沿って互いに対して移動されてもよく、及び/又は互いに対して90°よりも小さい若しくは大きい角度で傾斜していてもよい。第1及び第2の外側面3b、3cにスリット3e、3fによって形成された細長い矩形開口部は、長手方向軸線Lに垂直であるが、異なる例では、そのようであってもそのようでなくてもよい。これらの開口部は、例えば、長手方向軸線Lに平行になるように、又は長手方向軸線Lに対して例えば45°で傾斜するように、中心軸線Aに対して回転されてもよい。
【0024】
ランプ1は、周縁部3aの一部に配置されたストリップ4を更に備える。ストリップ4の長さは、光ガイド3のサイズ及び形状に依存する。長さは典型的に約20cmである。第1の横方向軸線Aに沿って測定されるストリップ4の幅は、周縁部3aの幅と等しい。しかし、異なる例では、ストリップ4の幅は、周縁部3aの幅よりも狭くても広くてもよい。ストリップ4は、閉じたループを形成することなく、光ガイド3の輪郭に沿う。よって、ストリップ4は、開いていると言われることがある。しかし、異なる例では、ストリップ4は、閉じたループを形成してもよく、すなわちストリップ4が閉じていてもよいことに留意されたい。ストリップ4の2つの端部4aは、開口部5又は隙間が窪み3d及びSSL要素2と同じ位置に形成されるように、窪み3dの両側に配置される。SSL要素2は、2つの端部4aの一方から他方へと開口部5に跨る。ストリップ4は、SSL要素2と熱接触し、SSL要素2のヒートシンクとして機能するようになっている。よって、ストリップ4は、SSL要素2から離れるように周囲空気に、また、ストリップ4と熱接触する光ガイド3にも、熱を伝達することが可能である。
【0025】
ストリップ4は、例えば金属で作ることができる。そのような場合、ランプ1は、2つの電気的絶縁プレート(不図示)を備えてもよく、一方のプレートが、SSL要素2とストリップ4の2つの端部4aとの間に挟まれ、他方のプレートが、(以下で更に述べる)ベース部6とストリップ4の2つの端部4aとの間に挟まれる。
【0026】
ランプ1は、ランプ1を機械的及び電気的に接続するためのベース部6を更に備える。ベース部6は、光ガイド3の下端のそば、すなわち、窪み3dが位置する光ガイド3の端部のそばに配置される。ベース部6は、光ガイド3の下端の近くの第1の部分を有し、第1の部分は、ランプ1の上端に向かって長手方向軸線Lの方向に突出する2つの側壁6aを有する。SSL要素2は、側壁6a同士の間に配置される。ベース部6は、光ガイド3の遠位側の第2の部分を更に有し、第2の部分は、E14又はE27ランプホルダなどのランプホルダに螺入するためのねじ山を付けられている。SSL要素2に電力を供給するためのドライバ(不図示)が、ベース6部の内部に配置される。ドライバをベース部6の内部に配置することにより、ランプ1をとりわけコンパクトにすることができる。
【0027】
ベース部6は、ねじ山付きの第2の部分に加えて又は代わりに、バヨネットマウント又はUSB接続などのなんらかの他の種類の電気的及び/又は機械的インターフェースを備えてもよいことに留意されたい。ベース部6の内部にドライバが配置されている必要はないことにも留意されたい。例えば、ドライバの代わりに、抵抗器などの電流源、及びUSBコネクタなどのコネクタが、ベース部6の内部に配置されてもよい。これにより、ランプ1は、比較的安価に製造されるものとなり、複数のランプ及びランプを制御するための中央ユニットを有する、シャンデリアなどの照明器具にとりわけ好適なものになる。
【0028】
ランプ1は、ベース部6を主電力網などの電源に接続することによって動作状態に置かれ、それによってベース部6を介して電力がSSL要素2に供給される。SSL要素2は、光ガイド3にカップルインされる光を発する。カップルインされた光は、2つのスリット3e、3fの一方又は2つの外側面3b、3cの一方、又は周縁部3aのうちストリップ4によって覆われていない部分によってカップルアウトされるまで、内部全反射によって光ガイド3を通って進む。光ガイド3から出る光は、ランプ1の周囲を照射する。ストリップ4は、SSL要素2によって生成された熱を周囲空気に伝達する。ストリップ4によって吸収された熱の一部は、光ガイド3に伝達され、次いで主に2つの外側面3b、3cを通って周囲空気に伝達される。SSL要素2によって生成された熱の一部は、光ガイド3によって直接吸収され、次いで周囲空気に放散される。光ガイド3及びストリップ4から熱が放散されるメカニズムは、対流及び熱放射である。
【0029】
当業者は、上で説明した実施形態に本発明が決して限定されないことを理解する。むしろ、多くの修正形態及び変形形態が、添付の請求項の範囲内で可能である。例えば、ストリップ4は、光ガイド3に面する側に反射性コーティング、例えば白色塗料を備えてもよい。反射性コーティングは、光ガイド3の内部を進む光がストリップ4に当たるときに生じ得る損失を抑制するのに役立つ。
【0030】
更には、図面、本開示、及び添付の請求項を検討することにより、開示される実施形態に対する変形形態が、当業者によって理解され、特許請求される発明を実施する際に遂行され得る。請求項では、単語「備える(comprising)」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「1つの(a)」又は「1つの(an)」は、複数を排除するものではない。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙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、有利に使用され得ないことを示すものではない。
【要約】
ランプであって、固体照明要素と、対向して配置された2つの外側面3b、3c、及び2つの外側面それぞれの周囲同士を接合する周縁部3aを有する光ガイド3であって、固体照明要素2によって発せられた光を周縁部3aでカップルインするように配置された光ガイド3と、光ガイド3内に配置され、光ガイド3から光をカップルアウトするようになっている2つのスリット3e、3fと、を備え、2つのスリット3e、3fのそれぞれが、外側面3b、3cの一方から外側面3b、3cの他方に延びており、2つのスリット3e、3fが、光ガイド3の内部で少なくとも部分的に互いに交差している、ランプ。
図1
図2
図3