特開 2024-150427 対称光源を有する間接照明器具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024150427

(43)【公開日】2024-10-23

(54)【発明の名称】対称光源を有する間接照明器具

(51)【国際特許分類】

   F21S 8/02 20060101AFI20241016BHJP

   F21V 7/24 20180101ALI20241016BHJP

   F21V 7/00 20060101ALI20241016BHJP

   F21V 5/00 20180101ALN20241016BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20241016BHJP

【ＦＩ】

F21S8/02 410

F21V7/24

F21V7/00 320

F21V7/00 510

F21V5/00 320

F21Y115:10

【審査請求】有

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024062771

(22)【出願日】2024-04-09

(31)【優先権主張番号】18/298,165

(32)【優先日】2023-04-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】524057751

【氏名又は名称】ション チェン

【氏名又は名称原語表記】Ｘｉｏｎｇ ＣＨＥＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ション チェン

(57)【要約】      （修正有）

【課題】人間の目に快適で優しいとともに、様々な外観特徴のある対称光源を有し、強い光点と直射光がない間接光を提供する。
【解決手段】光源アセンブリ１１０、レフレクタ構造コンポーネント１２０、底部構造コンポーネント１３０、及び外観構造コンポーネント１４０を備える間接照明器具に関し、光源アセンブリ１１０からの直射光はレフレクタ構造コンポーネント１２０の内面に対称に照射され、反射及び乱反射されてから底部構造コンポーネント１３０の出光口から出射される。光源アセンブリ１１０の直射光が目に見えない。光源アセンブリ１１０のホットスポット直射光を光源表面のより柔らかい光に変換し、効率的なレフレクタ構造コンポーネント１２０により間接照明器具は高い光効率を同時に達成させる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対称光源を有する間接照明器具であって、
光源アセンブリであって、前記光源アセンブリが発光のためのものであり、回路に接続される発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、前記光源アセンブリが一定の傾斜角を有することにより様々な深さ及び内弧度を有する反射構造に対応し、前記光源アセンブリの発光点が二方向対称に配置され、前記二方向対称が左右対称又は上下対称を指す、前記光源アセンブリと、
反射材料で製造された半密閉型反射構造を有し、内面が光反射及び乱反射特性を有し、前記内面は、一方側が出光口であり、他方側が異なるタイプの照明器具によって一定の深さを有することでレフレクタ構造がドーム又はアーチとして形成されるようにし、前記ドーム又はアーチの下に様々な高さ又はスロープを接合し、直辺又は斜辺で深さを増加させる、レフレクタ構造コンポーネントと、
底部構造コンポーネントであって、前記底部構造コンポーネントが底部の取付構造及び外観を構成し、前記光源アセンブリを一定の角度で装着及び固定し、前記光源アセンブリの直射光が前記底部構造コンポーネントから直接漏れない原理に基づいて、対応する遮光構造が設計され、それにより完全な間接照明効果を実現する、前記底部構造コンポーネントと、
前記レフレクタ構造コンポーネントを保護して装着し、外観構造は前記対称光源を有する間接照明器具の一部であり、前記光源アセンブリの取付角度線と出光口の水平線との間に定義されたβ角を更に含み、前記β角が９０°を超えて１８０°以下であり、前記β角が前記レフレクタ構造コンポーネントの内面の弧度及び深さに応じて調整する傾斜角であり、光学レンズが前記光源アセンブリを覆っており、最大光出力角がα角として定義され、前記光源アセンブリの光出力線が光効率、異なる角度及び光出力方向に対する要件に応じて調整され、前記光源アセンブリの配置位置及び配置角度β角が柔軟に変化可能である外観構造コンポーネントと、を備える、対称光源を有する間接照明器具。

【請求項2】

上下方向及び左右方向に互いに対称である全方向対称を更に含み、
ＬＥＤチップの最高発光点の最低発光線が前記出光口の外部に直接照射されない、請求項１に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項3】

前記底部構造コンポーネントは前記光源アセンブリと前記外観構造コンポーネントとを一体に装着及び固定し、
前記底部構造コンポーネントはＬＥＤチップの最高発光点の最低発光線からの光を遮断するための、延在するエッジ延在先端を更に含む、請求項２に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項4】

前記光源アセンブリの取付角度線と出光口の水平線とがなす夾角の大きさを調整することで前記レフレクタ構造コンポーネントの内面での光放射を増加させ、前記反射材料がプラスチック材料である、請求項１に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項5】

光学レンズを有するβ角が９０°を超えて１８０°以下である、請求項１に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項6】

前記光源アセンブリには、前記出光口側の黄色光エッジ又は有色光エッジを減少させるための光拡散カバーが覆われる、請求項５に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項7】

前記光源アセンブリのＬＥＤの発光中心線がレンズで覆われ、又はレンズで覆われておらず、前記発光中心線が前記光源アセンブリのＬＥＤ光源の中心点と前記レフレクタ構造コンポーネントの横断面の中心頂点との間の線よりも低い、請求項５に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項8】

対称光源を有する間接照明器具であって、
光源アセンブリであって、前記光源アセンブリが発光のためのものであり、回路に接続される発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、前記光源アセンブリが一定の傾斜角を有することにより様々な深さ及び内弧度を有する反射構造に対応し、前記光源アセンブリの発光点が二方向対称に配置され、前記二方向対称が左右対称又は上下対称を指す、光源アセンブリと、
反射材料で製造された半密閉型反射構造を有し、内面が光反射及び乱反射特性を有し、前記内面は一方側が出光口であり、他方側が異なるタイプの照明器具によって一定の深さを有することでレフレクタ構造がドーム又はアーチとして形成されるようにし、前記ドーム又はアーチの下に様々な高さ又はスロープを接合し、直辺又は斜辺で深さを増加させるレフレクタ構造コンポーネントと、
底部構造コンポーネントであって、前記底部構造コンポーネントが底部の取付構造及び外観を構成し、前記光源アセンブリを一定の角度で装着及び固定し、前記光源アセンブリの直射光が前記底部構造コンポーネントから直接漏れない原理に基づいて、対応する遮光構造が設計され、完全な間接照明効果を実現する、前記底部構造コンポーネントと、
前記レフレクタ構造コンポーネントを保護して装着し、外観構造が前記対称光源を有する間接照明器具の一部であり、前記光源アセンブリのＬＥＤの中心発光線が前記光源アセンブリのＬＥＤ光源の中心点と前記レフレクタ構造コンポーネントの横断面の中心頂点との間の線よりも低く、２本の直線内の傾斜角が０°以上４５°以下のλ角であり、前記光源アセンブリのＬＥＤの中心発光線が光出力効果を最適化する角度範囲内にあり、全てのＬＥＤチップの全ての発光中心線が前記レフレクタ構造コンポーネントの横断面の中心線を通って前記中心線の他端に至り、λ角が０°以上４５°以下の範囲内にあり、これにより、対称で均一な交差照明を実現し、ＬＥＤ点光源の発光角α内の光が最大の有効発光範囲に達して反射されるようにする外観構造コンポーネントと、を備える、対称光源を有する間接照明器具。

【請求項9】

前記レフレクタ構造コンポーネントの内面の形状が変化する、請求項８に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項10】

前記光源アセンブリは、光学レンズコンポーネントが覆われることにより、自体の光出力角度及び光出力幅を調整して、最適な光効率を実現する請求項８に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項11】

上下方向及び左右方向に互いに対称である全方向対称を更に含む、請求項８に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項12】

前記底部構造コンポーネントが光源アセンブリと外観構造コンポーネントとを一体に装着及び固定する、請求項８に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項13】

前記光源アセンブリの取付角度線はレンズが覆われておらず、且つ前記レフレクタ構造コンポーネントの出光口の水平線と９０°を超えて１８０°以下のβ角をなすように形成され、傾斜角が前記レフレクタ構造コンポーネントの内面の弧度及び深さに応じて調整される、請求項８に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項14】

前記光源アセンブリの取付角度線とレフレクタ構造コンポーネントの出光口の水平線とがなす夾角の大きさを調整することで前記レフレクタ構造コンポーネントの内面での光放射を増加させ、前記反射材料がプラスチック材料である請求項１３に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項15】

光学レンズが前記光源アセンブリを覆っており、最大光出力角α及び前記光源アセンブリの光出力線が光効率、異なる角度及び光出力方向に対する要件に応じて調整され、前記光源アセンブリの配置位置及び配置角度β角が柔軟に変化可能である、請求項８に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項16】

前記光源アセンブリは光学レンズで覆われ、且つ前記底部構造コンポーネントの出光口の水平線に平行するように維持され、配置角度β角が１８０°に等しい、請求項１５に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項17】

前記配置角度β角は傾斜角であり、角度範囲が９０°を超えて１８０°以下である、請求項１５に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【請求項18】

前記光源アセンブリには、前記出光口側の黄色光エッジ又は有色光エッジを減少させるための光拡散カバーが覆われる、請求項８に記載の対称光源を有する間接照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、間接照明器具の技術分野に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、照明器具の光出力タイプが基本的に直射光であり、側面発光方式を用いる場合もある。当然ながら、市場にはボトムエミッションや反射コーティングで光を反射する間接照明器具が少ない。直接発光型照明器具の光源は、器具の上部に集中して、スポット領域又はストリップ領域に密に集中する。光源は、面積が比較的小さく、輝度が高いため、人間の目へのグレアを増やしてしまう。人間の目がそれを直視すると、刺激を受けやすい。また、大多数の直接発光型照明器具はいずれも出光口に拡散板、グリル又はフォグカバーを取り付けることによりグレア値を低減するが、これらの付加器具が一部の光を遮断して損失してしまう。

【0003】

側面発光型照明器具の原理は、光源を側面に置くことにより、光を導光板及び光反射板を通過させ、光を案内して反射してから、拡散板で出射することである。側面発光型照明器具は一般的に多層構造に設計される必要があり、光効率の損失が大きく、導光板の耐用性も一般的である。

【0004】

既存の間接照明器具は、外部コンポーネントの内面に反射コーティングをスプレーすることにより反射設計を実現する。現在、反射コーティングの光反射効率が低くて、光学構造が最適化されておらず、このため、ランプ全体の光効率が低い。間接照明器具は市場においてよく見られるものではなく、その理由は大多数の器具がレンズ又はディフューザを用いる必要があるためである。

【0005】

従って、市場において早急に高い光取り出し効率を実現でき、強い光点がなく、直射光がなく、人間の目に優しく、グレアを軽減できる照明器具を開発しなければならない。

【0006】

米国特許に記述されたとおり、業界に様々な異なる間接照明配置が使用されている。例えば、Ｈｏｌｔｅｎの２０１３年１１月１２日に公布した、名称が「間接照明器具」の米国特許第８５７９４７３号において、発明者らは、「該照明器具は反射スクリーンの一部である鏡面反射部（４３）を更に備え、該鏡面反射部が凹形であり、光源から出射した少なくとも一部の光を該反射スクリーンの乱反射部（４２）に反射するためのものである。」を記載した。

【0007】

また、例えば、Ｌａｖｉｎの２０１９年２月１９日に公布した、名称「美しくて快適な間接照明を効果的に提供するための埋め込み照明器具」の米国特許第１０２０８９０５号、及び２０２０年９月１日に公布した名称「美しくて快適な間接照明を効果的に提供するための埋め込み照明器具」の米国特許第１０７６０７４９号において、発明者らは、「領域に間接照明を提供するように配置される埋め込み照明器具である。埋め込み照明器具は装飾部材と、装飾部材に接続されるレフレクタと、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む環状リングとを備える。装飾部材は外壁と、外壁から径方向内方に仕切られる内壁とを有し、且つ外壁と内壁との間に環状凹溝が画定される。レフレクタはパターン化された反射表面を含む。環状リングは装飾部材の環状凹溝内に配置される。ＬＥＤはレフレクタへ光を出射するように配置され、それによりレフレクタが光の方向を変えることで間接光を該領域に伝達するようにする。」を記載した。

【0008】

２０２０年１０月１３日に公布した、名称が「照明器具」の米国特許第１０８０１６９５号に示される別の例において、発明者らは「レフレクタ（１１０）は乱反射材料で製造され、楕円弧を平行移動して形成した曲面であり、且つ光出口（１１４）を有し、その内面が反射面（１１２）である。光源アセンブリ（１２０）は反射面（１１２）の一端に固定され、且つその出射した中心光と反射面（１１２）との交点における接線と、中心光とがなす夾角は１３０°～１７０°である。」を記載した。

【0009】

２０１１年４月１２日に公布した、名称が「固体照明器具」の米国特許第７９２２３５４号において、発明者らは、「高性能・高効率の固体電子照明器具であって、屋外用又はＩＰ等級の密封器具を必要な環境において使用される密封器具本体を有し、発光ダイオードを用いて交流電流から光を発生させ、該交流電流が占有状況、環境光レベル及び施設負荷の要件に応じて動作する。」を記載した。

【0010】

別の重要な例は、２０１４年１２月４日に公布した、名称が「鏡面反射鏡付きのＴｒｏｆｆｅｒ型照明器具」の米国特許第８９０５５７５号に示されており、発明者らは、「光源取付面付きの細長いヒートシンクが器具に沿って縦方向に延在する。放熱の都合上、ヒートシンクの一部が室内環境に露出する。細長い鏡面レフレクタもヒートシンクに近接する器具に沿って延在する。ヒートシンク及び鏡面レフレクタの取付方式が空間関係を維持している。光源からの一部の光が直接に鏡面レフレクタに入射して、裏面に改めて方向づけられる。裏面が光源からの光及び鏡面レフレクタからの再方向づけ光を直接受ける発光表面を定義した。」を記載した。

【0011】

２０１７年７月４日に公布した、名称が「アップグレーダブル照明器具」の米国特許第９６９９８５６号に記載されたとおり、発明者らは、「レンズが外部フレームに支持されて外部フレームに接続される。固体光源が外部フレームに取り付けられて少なくとも部分的にレンズで囲まれており、それにより固体光源による光の少なくとも一部はレンズを通過して関心領域へ透過するようにする。」を記載した。

【0012】

２０１２年３月１日に公布した、名称が「凹溝型照明器具」の米国特許第２０１２／００５１０４１号において、発明者らは、「凹溝型照明器具は光エンジンユニットを備え、該光エンジンユニットの周りが反射皿で囲まれる。バックリフレクタが光エンジンの反射内面を限定する。」を記載した。

【0013】

２０１９年２月１９日に公布した、名称が「調整可能な照明器具及び照明システム」の米国特許第１０２０８９３３号において、発明者らは、「ハウジングは、選択されたハウジング長さに選択的に調整されており、且つ表面に装着可能である。ハウジングに装着可能なトレイは、互いに選択されたトレイ長さに選択的に調整可能な板を含む。各板は照明器具全体に均一な照明を供給する複数のエレクトロルミネセンス光源を有する。板が重なることにより、トレイの長さが変えることとなり、且つ対向する板により１つの板上の光源からの光が遮断される。」を記載した。

【0014】

２０２０年３月１０日に公布した、名称が「取り換え可能な光エンジンユニットを有する線形照明器具」の米国特許第１０５８４８６０号において、発明者らは、「照明サブアセンブリは光源及び光学素子を含み、それらが光を調整することで特定の輪郭を実現する。光源への給電及び光源の制御に必要な電子デバイスがハウジングサブアセンブリ、照明サブアセンブリ又はこれらの両方内に置かれてもよい。」を記載した。

【0015】

本明細書に引用される上記参照文献は、均一な光を発生させようとする間接照明の解決手段に関する。ところが、これらの構造の一部には改善の余地がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

本開示は、人間の目に快適で優しいとともに、様々な外観特徴のある対称光源を有し、強い光点と直射光がない間接光を提供する。本開示はＬＥＤ及び白熱灯などの既存の照明器具の様々なタイプの光源に基づいて操作することができる。

【0017】

これらの要件に基づいて、我々の設計理念は、光源を間接照明器具に対称に配置することである。対称に分布するこれらの光は、光源点からより大きな面積の効率的な反射材料の表面に放射されてから、反射及び乱反射されて、出光口から出射される。このように、光は点光源から面光源になり、面光源が単位面積の最大光強度を直接低減する。対称に設計した光源は、光の分布、反射及び乱反射をより均一にする。このような反射及び乱反射の過程によって、光源点の集中点光である光は反射及び乱反射を経て間接光になる。また、設計において側壁構造が採用されることによって、直射光が照明器具の出光口から漏れることを確実に防止することができる。側壁構造は、更に、構造を通る反射過程を提供することで光損失を最適化し、照明器具全体の間接照明を実現し、それにより高い光効率及び低いグレア値の所期の効果を実現する。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本開示は、間接照明器具によって上記効果を実現するものであり、それは主に以下の４つの構成部分を備える。

【0019】

１．完全な発光回路である光源を供給するための光源アセンブリであって、光源アセンブリは一定の傾斜角を有するように設計又は装着されてもよく、それにより様々な深さ及び内弧度を有する反射構造に対応する。また、光源アセンブリは、更に光学レンズコンポーネントが覆われてもよく、それによりそれ自身の光出力角度及び光出力幅を調整することで最適な光効率を実現する。本開示では、光源アセンブリの発光点が照明器具に対称に配置及び設計される。このような対称は二方向例えば左右又は上下対称である。光源アセンブリは、全方向対称、即ち上下、左右の相互対称であってもよい。

【0020】

２．反射プラスチック材料で製造された半密閉型反射構造であり、その内面が光反射及び乱反射特性を有するレフレクタ構造コンポーネントであって、レフレクタ構造コンポーネントは一方側が出光口であり、他方側が異なるタイプの照明器具に基づいて一定の深さを有するように設計される。レフレクタ構造コンポーネントは、様々なタイプのドーム又はアーチであってもよく、ドーム又はアーチの下に様々な高さ又はスロープを接合し、直辺又は斜辺で深さが増加させてもよい。

【0021】

３．底部構造コンポーネントであって、底部構造コンポーネントは、底部の取付構造及び外観を構成し、一定の角度で光源アセンブリを装着及び固定し、又は光源アセンブリを外観コンポーネントと一緒に装着し固定する。光源アセンブリの直射光が出光口から直接出射できない原理に基づいて、対応する遮光構造が設計され、それにより完全な間接照明効果を実現する。

【0022】

４．レフレクタ構造コンポーネントを保護及び装着する外観構造コンポーネントであって、外観構造コンポーネントは間接照明器具の外観構造全体の一部であり、ハウジングであってもよい。

【0023】

光源アセンブリの光源点はレフレクタ構造の底部に対称に配置されるように設計される。光源アセンブリの取付角度線とレフレクタ構造コンポーネントの出光口の最外側の２つの対称点の水平線とがなす夾角は９０°を超えて１８０°以下の範囲内にあるべきである。同一の断面において、光源点の中心線は、光源の中心点（ＬＥＤ頂点）とレフレクタ構造コンポーネントの頂点とを接続する線よりも低くしなければならない。この２本の線の夾角が０°～４５°の範囲内（０°以上４５°以下）でなければならない。各ＬＥＤチップの最高発光点の最低発光線は底部構造コンポーネントエッジを通ることができず、このため、光源の元の光は照明器具の出光口から出射されることができない。

【発明の効果】

【0024】

本開示は様々な異なる利点を有する。

【0025】

本開示は、発光面積を増加させ、点光源の高強度光を回避し、光をより柔らかくする。本開示は、表面光源の効果を向上させ、最終的にグレアを軽減して、我々の目を保護する。

【0026】

本開示は、照明効果を改善する。本開示は、従来の照明器具のランプカバーを省略した。従来のランプカバーは、一般的に透明なプラスチック又はガラスであり、材料の相違に応じて、その輝度損失が１０％～２０％以上である。

【0027】

このような構造により設計及び改造された間接照明器具は、完全にエネルギースター（ＥＳ）における照明器具に対するエネルギー標準を満足することができ、いくつかの場合、本開示は、より良い反射材料及び構造設計の条件では１１０ＬＭ／Ｗ（リルーメン／ワット）以上の光効率を実現することも可能である。

【0028】

光が遮蔽された後の陰影を減少させ、光角度を増加させる。二次反射及び表面光源の作用によって、光源点をより大きくし、光を更に発散させ、光出力角度を増大させる。従来の光源点に比べて、光照射の面積がより大きく、本開示は、光照射範囲内の小さな物体が光を遮蔽して形成した暗域陰影をある程度減少させることができ、更に暗黒領域における陰影面の輝度を向上させ、発光角度を増加させ、より大きな発光角度を得ることができる。

【0029】

本開示は、照明器具に様々な外観を付与する。本開示は、照明器具の形状及び構造をある程度変えることで、照明器具の外観構造の多様化を実現し、様々な審美効果を有する照明器具を設計することができ、装飾に新たな選択肢を与える。

【0030】

関連細部及び対応関係をより明確に説明するために、以下の図に本開示の革新的な技術案を示し、以下の図は必ず完全に比率で描かれたものであるとは限らず、製品の実際の外観を代表しない可能性もある。

【0031】

対称光源を有する間接照明器具は光源アセンブリを備える。光源アセンブリは発光に使用され、回路に接続される発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。光源アセンブリは一定の傾斜角を有することにより、様々な深さ及び内弧度を有する反射構造に対応する。光源アセンブリの発光点は二方向対称に配置され、二方向対称が左右対称又は上下対称を指す。レフレクタ構造コンポーネントは、反射材料で製造された半密閉型反射構造を有し、その内面が光反射及び乱反射特性を有する。内面は一方側が出光口であり、他方側が異なるタイプの照明器具によって一定の深さを有することでレフレクタ構造がドーム又はアーチとして形成されるようにし、ドーム又はアーチの下に様々な高さ又はスロープを接合し、直辺又は斜辺で深さを増加させる。底部構造コンポーネントは底部の取付構造及び外観を構成する。底部構造コンポーネントは光源アセンブリを一定の角度で装着及び固定し、光源アセンブリの直射光が光源アセンブリから直接発しない原理に基づいて、対応する遮光構造が設計され、完全な間接照明効果を実現することができる。外観構造コンポーネントはレフレクタ構造コンポーネントを保護して装着し、外観構造コンポーネントが対称光源を有する間接照明器具の一部である。

【0032】

選択肢として、光源アセンブリに光学レンズコンポーネントが覆われており、光学レンズコンポーネントはその光出力角度及び光出力幅を調整することで最適な光効率を実現することができる。全方向対称において、上下方向及び左右方向に互いに対称である。ＬＥＤチップの最高発光点の最低発光線は、出光口の外に直接照射されない。底部構造コンポーネントは光源アセンブリと外観コンポーネントとを一体に装着及び固定し、底部構造コンポーネントは、ＬＥＤチップの最高発光点の最低発光線からの光を遮断するための延在するエッジ延在先端を更に含む。β角は光源アセンブリの取付角度線と出光口の水平線との間に定義され、且つ９０°～１８０°の間にあり、β角はレフレクタ構造コンポーネントの内面の弧度及び深さに応じて調整可能な傾斜角である。

【0033】

２本の直線は、１つの傾斜角で定義されてもよく、それらの夾角がλ角であり、０°～４５°の間にある。光源アセンブリのＬＥＤの中心発光線は、光出力効果を最適化する角度範囲内にあり、全てのＬＥＤチップの全ての中心発光線がレフレクタ構造コンポーネントの横断面の中心線を通って該中心線の他端に至る。λ角は０°以上４５°以下の範囲内にあり、対称で均一な交差照明設計によって、ＬＥＤ点光源の発光角α内の光が最大の有効発光範囲に達して、かつ反射される。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】図１は間接照明器具の一実施例に係る全体外観模式図である。

【図2】図２は図１に示される間接照明器具の構造分解図である。

【図3】図３は図１に示される間接照明器具の簡素化された選択図である。

【図4】図４は図３に示される間接照明器具の簡素化された選択図の部分拡大図である。

【図5a】図５ａは図１に示される間接照明器具のＬＥＤ光源の模式図である。

【図5b】図５ｂは図１に示される間接照明器具のＬＥＤ光源の模式図であり、図５ｂは図５ａの断面図である。

【図6】図６は図５に示されるＬＥＤ光源に光学レンズが覆われた後の間接照明器具の模式図である。

【図7】図７は図１に示される間接照明器具のコンポーネント配置角度の簡素化された図である。

【図8】図８は図１に示される間接照明器具の出力線の簡素化された模式図である。

【図9】図９は図１に示される間接照明器具のエッジ設計の拡大模式図である。

【図10】図１０は図１に示される間接照明器具による光が反射／乱反射された後の光出力を示す模式図である。

【図11】図１１は四角形の対称光源を有する照明器具の実施例を示す図である。

【図12】図１２は平行した対称光源を有する照明器具の実施例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下の実施例は上記革新的な設計による間接照明器具であり、上記模式図を参照して詳しく説明する。

【0036】

図１に示すように、外部から見て、間接照明器具１００は底部構造コンポーネント１３０と、底部構造コンポーネント１３０に形成される底部構造コンポーネント出光孔１３１とを有する。外観構造コンポーネント１４０は上部ハウジングを構成し、装飾特性を有することが好ましく、それにより消費者が異なる製品を区別することが許容される。

【0037】

図２に示すように、本開示の分解図には、外観構造コンポーネント１４０がレフレクタ構造コンポーネント１２０に取り付けられた様子が示されている。レフレクタ構造コンポーネント１２０がレフレクタ構造コンポーネントの出光口１２１を有する。レフレクタ構造コンポーネントの出光口１２１が底部構造コンポーネント出光孔１３１に適合するように合わせられる。光源アセンブリ１１０が一回りのＬＥＤチップ１１１を有する。光源アセンブリ１１０は底部構造コンポーネント１３０に取り付けられ、且つ組立過程においてそれらが一体に係合される。レフレクタ構造コンポーネント１２０が底部構造コンポーネント１３０に取り付けられる。外観構造コンポーネント１４０がレフレクタ構造コンポーネント１２０に取り付けられる。

【0038】

レフレクタ構造コンポーネント１２０は反射材料を加工又は湾曲して形成した半密閉型構造部材である。レフレクタ構造コンポーネント１２０の一方側が完全に開放された出光口１２１であり、レフレクタ構造コンポーネント１２０の出光口１２１が異なる実施例の構造に基づいて設計したものであり、従って、その開口の形状がランプ本体構造の設計によって異なる。且つ、レフレクタ構造コンポーネント１２０の出光口１２１は底部構造コンポーネント出光孔１３１よりも大きく、且つ両者の開口方向が同じである。レフレクタ構造コンポーネント１２０の他方側は一定の弧度を有する内面１２２の密閉構造である。具体的な照明器具の実施例に基づいて、実施例は異なるタイプの頂部アーチ又はドーム形状を有してもよい。

【0039】

図２を参照し、底部構造コンポーネント１３０は光源アセンブリ１１０及びレフレクタ構造コンポーネント１２０を取り付けて組み合わせるための構造部材である。一定の設計要件に応じて、底部構造コンポーネント１３０は光源アセンブリ１１０とレフレクタ構造コンポーネント１２０とを一定の取付角度で組み合わせて固定することにより、最適な全体的な光出力効果を実現する。外観構造コンポーネント１４０はランプシェルであり、その形状がレフレクタ構造コンポーネント１２０に近い。外観構造コンポーネント１４０が他のコンポーネントと組み立てられて装着されると、間接照明器具１００の外観の全体部分が得られる。外観構造コンポーネント１４０は、また、レフレクタ構造コンポーネントを保護し固定する。外観構造コンポーネント１４０は照明器具の外部設計の需要に応じて様々な形状を有してもよい。外観構造コンポーネント１４０は、電源や異なる機能を有する他の外観モジュールを置くように、更に既存のものを基に他の構造と重ね合わせられてもよい。外観構造コンポーネント１４０はプラスチック又は金属製のものであってもよい。様々な照明応用シーン及び様々な設計需要に応じて、外観構造コンポーネント１４０は様々な可能性を有する。

【0040】

図３に示すように、間接照明器具１００の全体横断面には、底部構造コンポーネント１３０に取り付けられるレフレクタ構造コンポーネント１２０が示されている。底部構造コンポーネント１３０はその底部構造コンポーネント出光孔１３１の周りに点滅可能なアクセサリーを有するものとして示されてもよい。

【0041】

図４に示すように、図３の断面の一部のクローズアップビューには、底部構造コンポーネント１３０に取り付けられるレフレクタ構造コンポーネント１２０が示されている。底部構造コンポーネント１３０は、底部構造コンポーネントエッジ１３２から延出するエッジ延在先端１３３を有する。光源アセンブリ１１０は、底部構造コンポーネントエッジ１３２の間に形成される光源アセンブリチャネル８１内に取り付けられる。

【0042】

図５ａに示すように、光源アセンブリ１１０は、光源アセンブリチャネル８１内の基板１１２に接着される１組のＬＥＤチップ１１１で構成される発光光源である。本実施例は、従来のＬＥＤ光源を例とするが、本開示は、ＬＥＤ光源のみを用いることに限定されるものではなく、他のタイプの光源、例えばＣＣＦＬ、レーザーライト、タングステンランプなどを用いてもよい。ＬＥＤ １１１は半導体発光ダイオードである。ＬＥＤ １１１は冷光源である。ＬＥＤ １１１は、光電変換率が高くて、体積が小さく、一般的な照明用ＬＥＤ １１１の発光角度が１２０°である。

【0043】

ＬＥＤチップの表面は基板１１２に取り付けられる。基板１１２はフレキシブル基板であってもよく、硬質金属基板であってもよい。一般的に、基板１１２は内部に銅線を裏打ちしており、電子回路を含むＰＣＢ基板である。基板１１２の表面上の溶接点にＬＥＤチップ１１１を接続することにより、光源アセンブリ１１０を形成する。

【0044】

図５ｂを参照し、光源アセンブリ１１０のＬＥＤ １１１の発光範囲がα角８０で示される。α角８０はＬＥＤチップの最高発光点の最高発光線１５０とＬＥＤチップの最低発光点の最低発光線１５１との間に定義される。

【0045】

ＬＥＤチップの最高発光点の最高発光線１５０はＬＥＤチップ１１１の最高発光点の最高発光線である。ＬＥＤチップの最低発光点の最低発光線１５１はＬＥＤチップ１１１の最低発光点の最低発光線である。それらがなす最大夾角αはα角８０と称され、ＬＥＤチップの最高発光点の最高発光線１５０とＬＥＤチップの最低発光点の最低発光線１５１との間に定義され、１２０°である。

【0046】

中心発光線１５２は、ＬＥＤチップ１１１の水平面である光源アセンブリの取付角度線１５６とが９０°角をなし、ＬＥＤチップの発光領域の最中心の外向きの出射直線である。中心発光線１５２はＬＥＤチップの頂点から出射した中心発光線である。光源アセンブリの取付角度線１５６は中心発光線１５２に垂直である。光源アセンブリの取付角度線１５６はＬＥＤが取り付けられる基板、例えばプリント回路基板にある。

【0047】

様々な照明器具の全体構造の異なる設計によって、光源アセンブリ１１０の形状も異なる。図２によれば、光源アセンブリ１１０はエンドツーエンドで接続された閉ループであってもよく、ＬＥＤチップが接着された２つ又は複数の基板で形成された平行した複数のストリップで構成されてもよい。光源アセンブリ１１０の形状は出光口１３１の形状、レフレクタ構造コンポーネント１２０の底部形状及び光効率に対する要件に応じて設計したものである。本開示では、光源アセンブリ１１０の光源点は一定の対称配列を有する。

【0048】

図６を参照し、必要に応じて１組の光学レンズ１１３を発光方向及び発光幅に基づいて光源アセンブリ１１０の表面に別途に取り付けてもよい。光学レンズ１１３がＬＥＤ １１１光源の表面を覆っている。光学レンズ１１３は予め設計したパラメータに基づいてＬＥＤ １１１の発光方向を変えることで、集光及び光拡散を実現してもよく、発光光源の発光角αの大きさ範囲を変えることで、間接光の最適な効果を実現することを容易にしてもよい。

【0049】

図４、図５及び図６を比較して参照し、図６に記されるとおり、光学レンズ１１３を追加することにより光源アセンブリ１１０が発する光の角度を変える。光学レンズ１１３で集光して光の出光角度範囲を変えることにより、光の角度による光角度が大きすぎたり、他の非反射表面例えば底部構造コンポーネント１３０の底部構造コンポーネントエッジ１３２に入射するのに適しなかったりすることを回避することができる。光学レンズ１１３は、制御可能に集光して光をレフレクタ構造コンポーネント１２０の内反射面に照射することで、最適な光照射効果を実現することができる。同様に、間接照明の効果を実現するために、光学レンズ１１３が覆われた光源アセンブリ１１０から発する光は底部構造コンポーネント１３０の出光孔１３１から出射されることができない。一般的に、光学レンズ１１３で光出力方向を変えれば、レンズ１１３の材質の相違により全体の光出力効率が１０％～１５％、ひいてはそれ以上損失されてしまう。

【0050】

図７を参照し、光取り出し効率を最大化するために、様々なレフレクタ構造コンポーネント１２０の場合、レンズで覆われていない光源アセンブリ１１０の光源アセンブリの取付角度線１５６とレフレクタ構造コンポーネント１２０の出光口の水平線１５７とがβ角８２を形成する。β角８２は光源アセンブリの取付角度線と出光口の水平線との間に定義される。β角８２は９０°を超えて１８０°以下の傾斜角β（９０°＜β≦１８０°）である。レフレクタ構造コンポーネント１２０の内面の弧度及び深さの大きさに基づいて夾角の大きさを調整することにより、光源アセンブリ１１０からのより多くてより良い光をレフレクタ構造コンポーネント１２０の内反射面に放射させることができる。

【0051】

図６及び図７を参照し、光学レンズ１１３が光源アセンブリ１１０を覆っている場合、光源アセンブリ１１０の最大光出力角αと最高発光線１５０及び最低発光線１５１とを変えてもよい。光効率に対する要件に応じて様々な角度及び光出力方向を設計することができ、従って、光源アセンブリ１１０の配置位置及び配置角度βが相対的に柔軟である。光学レンズ１１３が覆われた光源アセンブリ１１０は、底部構造コンポーネント１３０の出光孔１３１の水平線に平行するように維持され、即ち角β＝１８０°の場合は、光源アセンブリ１１０を置くために用いられ、又は他の大きな傾斜角を有してもよい。このような設計は一般的に構造の取付に寄与し、又は生産・組立を容易にする。光学レンズ１１３が追加される場合に傾斜角βがより高い柔軟性を有するが、最終的に光学レンズ１１３を追加するかどうかにかかわらず、光源アセンブリ１１０の取付位置が依然としてβ角即ち９０°を超えて１８０°以下の範囲内にある。

【0052】

図８を参照し、レフレクタ構造コンポーネント１２０は頂点１５８を有し、該頂点は該構造の最高中心点であり、且つレフレクタの横断面の中心垂直線１５４が中心半垂直接線である。対称光源に基づいて設計した間接照明器具において、横断面視においてレフレクタ構造コンポーネント１２０が該内部円弧状反射構造の頂点１５８を有する。対向する両側の光源点が相対対称であり、且つ対称な光出力を発生させる。

【0053】

各照明器具の実施例の要件に応じて、レフレクタ構造コンポーネント１２０は底部に様々な高さを有するストレートエッジ又は傾斜エッジを追加してもよく、且つ内円弧面のドーム形状又は半円形の上部構造はストレート平面又は傾斜平面に延在してもよい。このような設計は、より大きな高さ及びより多くの内部反射面を反射構造に提供することができ、これにより、様々な照明効率及び外観特性を達成させ、発光角度を小さくすることができる。

【0054】

光源アセンブリ１１０のＬＥＤチップ１１１の中心発光線１５２はレンズを覆ってもよく、又はレンズを覆わなくてもよい。頂点接続線１５５はＬＥＤチップからレフレクタ構造コンポーネントの頂点までの接続線である。レフレクタ構造コンポーネント１２０の横断面を取る際には、頂点接続線１５５はＬＥＤチップ１１１の中心点からレフレクタ構造コンポーネント１２０の中心頂点部分に位置する頂点１５８まで延在するように定義されてもよい。また、２本の線、即ち中心発光線１５２及び頂点接続線１５５は傾斜角λ内にあり、即ちλ角８３の範囲が０°～４５°（０°≦λ≦４５°）である。光源アセンブリ１１０のＬＥＤ １１１の中心発光線１５２がこの角度範囲内にあることにより、最適な光出力効果が得られる。つまり、全ての発光中心線即ち全てのＬＥＤ １１１の中心発光線１５２がレフレクタ構造コンポーネント１２０の横断面のレフレクタ中心垂直線１５４を通ってレフレクタ中心垂直線１５４の他方側に至ることで形成した角λは０°以上４５°以下の範囲内にあり、それにより対称で均一な交差照明を実現する。この設計によって、点光源として組み立てられたＬＥＤチップ１１１の発光角α内の光が反射される際に最大の有効発光範囲が得られる。

【0055】

レフレクタ構造コンポーネント１２０の内面の形状が図示のものと異なる場合、例えば、異なるストレートエッジ又は傾斜エッジ、又は異なる内部ドームの設計がある場合、異なる構造の内面の反射は、光に対して異なる反射及び乱反射が複数回施されることとなり、且つ傾斜角の範囲が異なる恐れもあり、その結果、角λの値を調整することで最適な光効率を実現する必要がある。一般的に、最適な光出力角λ値を求める方法は消去法である。例えば、まず、角λの最適な範囲における中央値を選択し、最適な範囲を０°以上４５°以下とし、中央値を２２．５°とし、次に、各端の中央値１１．２５°及び３３．７５°を取って３点光効率値の実際の測定を行う。３点の実際の測定値のうち、２２．５°が一般的に中央値であり、次に光効率値が比較的小さな端をフィルタリングする。次に、選択された高光効率値領域における両端の角度の中央値を選択して２回目に選別する。一般的に、２～３回の選別を経て、最適な光効率角λの値を見つけることができる。β角の値はλ角の値の変化につれて変化することとなり、且つλ角の値が優先的に考慮される。

【0056】

レフレクタ構造コンポーネント１２０は、主に効率的な光反射及び乱反射特性を有するプラスチック材料で製造される。このような反射材料は、ＰＥＴ材料、ＰＣ材料、発泡ポリカーボネート、又は発泡ポリスチレンフォーム及び他のタイプのプラスチック材料であってもよい。現在、それらは、主に表示業界及び従来の直接照明器具に適用される。例えば、ＦＵＲＵＫＡＷＡのＭＣＰＥＴ／ＭＣＰＯＬＹＣＡシリーズの材料は、９９％の光反射効率及び９６％の光乱反射効率の高光効率を実現することができる。このように高い光効率は、革新的な光の反射中の損失の問題を解決することに寄与し、間接照明器具の実現を可能にする。

【0057】

光反射プラスチック材料は、一般的に、様々な外観形状に熱成形又は打抜され得る。照明器具の構造設計において、加工済みの光反射材料は我々のレフレクタ構造コンポーネント１２０である。光反射材料は、一定の引張性を有し、且つ光反射材料は柔軟性を有するので、湾曲・屈曲が可能になる。現在、市場において多くの会社が製造した光反射プラスチック材料は、高光効率及び乱反射光出力を実現することができる。それらの製品は、互いに交換して利用可能である。現在、それらは、様々なタイプの従来の直接照明器具に広く応用されている。

【0058】

図８に示すように、該断面において、底部構造コンポーネント１３０の左下側に位置するＬＥＤ １１１ビーズがレフレクタ構造コンポーネント１２０の内面の右上方に向かって発光するが、底部構造コンポーネント１３０の右下側に位置するＬＥＤ １１１ビーズがレフレクタ構造コンポーネント１２０の内面の左上方に向かって発光する。底部構造コンポーネント１３０の任意の断面の両側にあるＬＥＤ １１１ビーズは同時に照射し、且つ逆方向でレフレクタ構造コンポーネント１２０の内面を照射する。

【0059】

図８に示すように、このような二方向対称型の交差照明設計は、光を全体として照射して、レフレクタ構造コンポーネント１２０の内反射面全体に乱反射する。高効率材料は、光のレフレクタ構造コンポーネント１２０の表面での複数回の反射に寄与する。レフレクタ構造コンポーネント１２０の内反射面での光は、均一に分布しており、輝点がなく、これは、レフレクタ構造コンポーネント１２０の内反射面のうち明るい領域と暗い領域が混在していることを回避することができる。

【0060】

全体・全方向対称型の交差照明設計は、底部構造コンポーネント１３０の出光孔１３１の最外エッジに黄色光エッジ又は有色光エッジが表示されるという現象を効果的に回避又は低減することができる。底部構造コンポーネント１３０の出光孔１３１の最外側の光に黄色光エッジ又は有色光エッジがある場合、該構造を設計するとき、ＬＥＤチップ１１１に１層の光拡散カバーを追加することにより最外側の黄色光エッジ又は有色光エッジの現象を解決することができる。光源が異なる側面で光を対称反射する場合、彩色エッジ又は黄色エッジが比較的僅かであり、又は存在しない。光源アセンブリ１１０が平行対称であるだけで、例えば、２つの平行光源が上下方向又は左右方向に平行であり、且つ両側の光源のみが対称に点灯した場合、この問題が発生しやすい。

【0061】

図９を参照し、底部構造コンポーネント１３０は、いかなる視点でも底部構造コンポーネント１３０の出光孔１３１から光源アセンブリ１１０の発する直射光が見えないように設計される必要がある。ＬＥＤ １１１の最高発光点の最低発光線１５３は底部構造コンポーネントエッジ１３２のエッジ延在先端１３３に照射され、又はそれよりも低く照射される必要がある。直射光が目に見えない。同様に、光源アセンブリ１１０の上方にレンズ１１３を追加することで出光角度を変えると、いかなる直接出射光も、底部構造コンポーネント出光孔１３１を通って直接出射することができない。

【0062】

本開示の実施例において出射した光の均一性及び飽和度を実現するために、光源アセンブリ１１０とレフレクタ構造コンポーネント１２０との対応関係を設計するとき、光源アセンブリ１１０のＬＥＤチップ１１１の光源点が発する光は必ず対称に照射されなければならない。光源アセンブリ１１０のＬＥＤ １１１はレフレクタ構造コンポーネント１２０の底部に対称に配置される必要がある。このような対称は相対対称である。光源アセンブリ１１０は左右に対称であってもよく、即ち、出光孔１３１の両側には、平行な２つのＬＥＤチップ１１１が対称的に存在し、２つのＬＥＤチップ１１１が上向きに発光し、両者が所定の角度パラメータに応じて互いに交差する。このような対称は、エンドツーエンドで接続された円形又は楕円形又は四角形又は矩形の閉ループ光源点であってもよい。これらのＬＥＤチップ１１１の光源点が出光孔１３１の相対する両側に位置する。光源点同士も対称である。

【0063】

図１０を参照し、対称光源の光源点は、一定の間隔で均等に配置される必要がある。光源アセンブリの光源点間の距離がほぼ同じであり、且つ光源点が均等に配置される。様々な光束の要件に応じて、光束が大きく要求されるほど、各光源点の相対密度が大きくなり、光束が低くなり、各光源点間の距離が大きくなる。

【0064】

図１１に示すように、本開示は、四角形の対称ランプを形成することができる。四角形の対称光源を有する照明器具は、全ての方向に対称に配置されるＬＥＤチップで構成される四角形又は矩形の光源アセンブリ１１０を有する。底部構造コンポーネント出光孔１３１も四角形である。レフレクタ構造コンポーネントの出光口１２１も四角形である。底部構造コンポーネント１３０は光源アセンブリを取り付けて直射光を遮断するためのものである。レフレクタ構造コンポーネント１２０は高反射効率を有する高耐光性プラスチック材料で製造されてもよい。該照明器具は上部ハウジングとなり得る外観構造コンポーネントを更に有してもよい。

【0065】

図１２を参照し、照明器具は平行対称型光源を有する。光源アセンブリ１１０は、二重対称で平行かつ均等に配置されるＬＥＤチップで構成される。ＬＥＤストリップが両側に取り付けられる。底部構造コンポーネント１３０の部分は光源アセンブリを取り付けて、光源の直射光を遮断するためのものである。細長いレフレクタ構造コンポーネントの出光口１２１を有するレフレクタ構造コンポーネント１２０は、光反射効率の高いプラスチック材料で製造される。該照明器具は、外観構造コンポーネント１４０を更に有する。

【符号の説明】

【0066】

８０ α角
８１ 光源アセンブリチャネル
８２ β角
８３ λ角
１００ 間接照明器具
１１０ 光源アセンブリ
１１１ ＬＥＤチップ
１１２ 基板
１１３ 光学レンズ
１２０ レフレクタ構造コンポーネント
１２１ レフレクタ構造コンポーネントの出光口
１２２ レフレクタ構造コンポーネントの内面
１３０ 底部構造コンポーネント
１３１ 底部構造コンポーネント出光孔
１３２ 底部構造コンポーネントエッジ
１３３ エッジ延在先端
１４０ 外観構造コンポーネント
１５０ ＬＥＤチップの最高発光点の最高発光線
１５１ ＬＥＤチップの最低発光点の最低発光線
１５２ 中心発光線
１５３ ＬＥＤチップの最高発光点の最低発光線
１５４ レフレクタ中心垂直線
１５５ 頂点接続線
１５６ 光源アセンブリの取付角度線
１５７ 出光口（孔）水平線
１５８ 頂点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【外国語明細書】