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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-08
(45)【発行日】2024-02-19
(54)【発明の名称】ろうそく光の外観のＬＥＤフィラメントランプ
(51)【国際特許分類】
H01L 33/54 20100101AFI20240209BHJP
H01L 33/50 20100101ALI20240209BHJP
F21K 9/232 20160101ALI20240209BHJP
F21V 9/32 20180101ALI20240209BHJP
F21V 3/00 20150101ALI20240209BHJP
F21V 3/12 20180101ALI20240209BHJP
F21K 9/60 20160101ALI20240209BHJP
F21V 23/00 20150101ALI20240209BHJP
H05B 45/20 20200101ALI20240209BHJP
F21Y 103/10 20160101ALN20240209BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20240209BHJP
F21Y 113/13 20160101ALN20240209BHJP
【ＦＩ】
H01L33/54
H01L33/50
F21K9/232 100
F21V9/32
F21V3/00 510
F21V3/00 320
F21V3/12
F21K9/60
F21V23/00 140
H05B45/20
F21Y103:10
F21Y115:10
F21Y113:13
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2020554189
(86)(22)【出願日】2019-04-09
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-08-19
(86)【国際出願番号】 EP2019058933
(87)【国際公開番号】W WO2019197394
(87)【国際公開日】2019-10-17
【審査請求日】2022-03-29
(31)【優先権主張番号】18166748.6
(32)【優先日】2018-04-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(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．
【住所又は居所原語表記】Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈ Ｃａｍｐｕｓ ４８，５６５６ ＡＥ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
(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】ヴァン ボムメル ティース
(72)【発明者】
【氏名】ヒクメット リファット アタ ムスターファ
(72)【発明者】
【氏名】ペット ロベルト ヤコブ
【審査官】大西 孝宣
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１９１８７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－０７８９０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１２－５３３８８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１１６３５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／００３１２１８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－００２３４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１４６７３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２３２５８８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３３／００ － ３３／６４
Ｈ０５Ｂ ３９／００ － ３９／１０
Ｈ０５Ｂ ４５／００ － ４５／５９
Ｈ０５Ｂ ４７／００ － ４７／２９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光ダイオード、つまりＬＥＤの、フィラメントランプであって、長手方向軸Ａに沿った長さＬにわたって延びる少なくとも１つのＬＥＤフィラメントを備え、前記ＬＥＤフィラメントが、
前記長手方向軸に沿って延びる複数の発光ダイオード、つまり複数のＬＥＤのアレイ、及び
前記複数のＬＥＤを少なくとも部分的に囲む封入材を含み、前記封入材が発光材料を含み、
前記封入材内の前記発光材料の濃度Ｃ Ｌ が、前記長手方向軸に沿った前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの前記長さの少なくとも一部分にわたって増大又は減少し、これにより、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度ＣＴＬが、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの前記長さにわたって少なくとも前記一部分に沿ってそれぞれ減少又は増大し、
前記封入材の前記封入材内の前記発光材料の前記濃度が、少なくとも、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの一部分に沿って基底部分から上部部分へ増大し、これにより、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される前記光の前記色温度が、少なくとも、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの前記一部分に沿って、前記基底部分から前記上部部分へ減少する、ＬＥＤフィラメントランプ。
【請求項2】
前記封入材の厚さ及び前記封入材内の前記発光材料の前記濃度のうちの少なくとも１つが非直線的に増大する、請求項１に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
【請求項3】
前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの第１の区分が前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの前記基底部分と前記基底部分及び前記上部部分の中間部分との間において規定され、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの第２の区分が前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの前記中間部分と前記上部部分との間において規定され、前記封入材の厚さ及び前記封入材内の前記発光材料の前記濃度のうちの少なくとも１つが前記第１の区分に沿って増大し、前記第２の区分に沿って一定のままとどまり、これにより、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される前記光の前記色温度が前記第１の区分に沿って減少し、前記第２の区分に沿って一定のままとどまる、請求項１又は２に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
【請求項4】
前記第１の区分が前記第２の区分よりも短い、請求項３に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
【請求項5】
前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントを少なくとも部分的に囲み、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される前記光の少なくとも一部分を拡散させるように構成されたディフューザ要素を更に備える、請求項１乃至４の何れか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
【請求項6】
前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントに結合されており、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントへの電力供給を制御するように構成された制御ユニットを更に備える、請求項１乃至５の何れか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
【請求項7】
前記制御ユニットが、前記複数のＬＥＤの各ＬＥＤの動作を個々に制御するように構成されている、請求項６に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
【請求項8】
少なくとも２つの前記ＬＥＤフィラメントを備え、前記制御ユニットが、前記少なくとも２つのＬＥＤフィラメントの前記電力供給を個々に制御し、各ＬＥＤフィラメントの前記複数のＬＥＤの各ＬＥＤの動作を個々に制御するように構成されている、請求項６又は７に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
【請求項9】
少なくとも１つの前記ＬＥＤフィラメントが、光を少なくとも２つの異なる色で放出するＬＥＤの組み合わせを含む、請求項１乃至８の何れか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
【請求項10】
前記長手方向軸に沿って平行に配置された少なくとも２つの前記ＬＥＤフィラメントを備える、請求項１乃至９の何れか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
【請求項11】
少なくとも２つの前記ＬＥＤフィラメントを備え、前記少なくとも２つのＬＥＤフィラメントのうちの少なくとも２つの前記長さが互いに異なる、請求項１乃至１０の何れか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
【請求項12】
少なくとも２つの前記ＬＥＤフィラメントを備え、前記少なくとも２つのＬＥＤフィラメントのうちの少なくとも２つが前記長手方向軸に沿って互いに対して変位させられている、請求項１乃至１１の何れか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
【請求項13】
少なくとも２つの前記ＬＥＤフィラメントを備え、このうち少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントから放出される前記光の色温度ＣＴＬ１が、前記長手方向軸に沿った前記少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの少なくとも前記一部分に沿って、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントから放出される前記光の色温度ＣＴＬ２とは異なる、請求項１乃至１２の何れか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
【請求項14】
前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される前記光の前記色温度が、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの前記長さに沿って、５０００Ｋ～１５００Ｋの範囲内で変化する、請求項１乃至１３の何れか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して、１つ以上の発光ダイオードを備える照明装置に関する。より詳細には、照明装置は、ＬＥＤフィラメントランプの動作時にろうそく光の外観をもたらすように構成された発光ダイオード（light emitting diode、ＬＥＤ）フィラメントランプに関連する。
【背景技術】
【0002】
照明目的での、発光ダイオード（ＬＥＤ）の使用は、注目を集め続けている。白熱灯、蛍光灯、ネオン管灯等と比べて、ＬＥＤは、より長い動作寿命、低減された電力消費、及び光エネルギーと熱エネルギーとの比に関する増大された効率などの、数多くの利点をもたらす。しかし、ＬＥＤランプ及び白熱灯によって発生される光は、いくつかの適用にとっては、静的で、「冷たく」、及び／又は魅力のないように見え得る。
【0003】
他方で、ろうそくは、非常に魅力的で訴求力のある光を発生することができる。ろうそくの裸火から放出される光は、ＬＥＤ及び／又は白熱灯から放出される光と比べて、より生き生きとし、「暖かく」、審美的で、及び／又はロマンチックに見え得る。しかし、ろうそくの使用の主な不利点の１つは、裸火に関連付けられるリスクである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
それゆえ、本発明は、ろうそく光及びＬＥＤ照明デバイスのそれぞれの利点のうちの１つ以上を探索する（combing）可能性を探究することによって、一方では、ろうそく、及び他方では、ＬＥＤから放出される光のそれぞれの不利点を克服することを試みることを目的とする。
【0005】
中国公開特許第１０６６７８７３０号には、個々に制御されることができる２つの平行に位置付けられたＬＥＤアレイを有するフィラメントが開示されている。ＬＥＤの２つのアレイは異なる色のものであり、これらを用いて、フィラメントの色温度が制御されることができる。
【0006】
それゆえ、ＬＥＤ照明デバイスの数多くの利点のうちの１つ以上を、ろうそくから放出される光の魅力及び訴求力のある特性と組み合わせる可能性を探究することに関心が持たれている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この目的及び他の目的は、独立請求項におけるフィーチャを有するＬＥＤフィラメントランプを提供することによって達成される。従属請求項において、好ましい実施形態が定義される。
【0008】
それゆえ、本発明によれば、ＬＥＤフィラメントランプが提供される。ＬＥＤフィラメントランプは、長手方向軸に沿った長さにわたって延びる少なくとも１つのＬＥＤフィラメントを備える。ＬＥＤフィラメントは、長手方向軸に沿って延びる複数の発光ダイオード、つまりＬＥＤのアレイを含む。ＬＥＤフィラメントは、複数のＬＥＤを少なくとも部分的に囲む封入材を更に含み、封入材は発光材料を含む。長手方向軸に垂直な横軸に沿った封入材の厚さ、及び封入材内の発光材料の濃度のうちの少なくとも１つは、長手方向軸に沿った少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの長さの少なくとも一部分にわたって変化する。その結果、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度は少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの長さにわたって最小に少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの当該部分に沿って変化する。
【0009】
それゆえ、本発明は、ＬＥＤフィラメントランプであって、ＬＥＤフィラメントランプのＬＥＤフィラメントの外観、及び／又はＬＥＤフィラメントランプから該動作中に放出される光がろうそくのものに似ている、又はそれを模倣し得る、ＬＥＤフィラメントランプを提供するという思想に基づく。更に、ＬＥＤフィラメントランプのフィーチャによって、ランプは、更に、ＬＥＤ照明デバイスの数多くの利点のうちの１つ以上を、ろうそくから放出される光の魅力及び訴求力のある特性と組み合わせることができる。
【0010】
本発明は、ＬＥＤフィラメントランプのＬＥＤフィラメントの特性が、ろうそくの裸火の比較的生き生きとした、「暖かく」、審美的で、及び／又はロマンチックな光に似ているか、又はそれを模倣し得る光の発生をもたらし得るという点で有利である。
【0011】
本発明は、ＬＥＤフィラメントランプが、ろうそく光の審美的フィーチャを、裸火を有する光源のものと比べて、電灯を動作させることの明白な安全性と組み合わせ得るという点で更に有利である。
【0012】
本発明は、ＬＥＤフィラメントランプが、ろうそくのものと比べてはるかにより長い動作寿命を有するという点で更に有利である。それゆえ、ろうそくの代わりにＬＥＤフィラメントランプを動作させることがはるかにより簡便であり、及び／又は費用効率が高い。
【0013】
本発明のＬＥＤフィラメントランプは、更に、比較的少数の構成要素を備えることを理解されたい。構成要素の数が少ないことは、ＬＥＤフィラメントランプの製作が比較的安価であるという点で有利である。更に、ＬＥＤフィラメントランプの構成要素の数が少ないことは、特に、容易な分解及び／又は再利用の動作を妨げる比較的多数の構成要素を備えるデバイス又は装置と比べて、より容易な再利用を意味する。
【0014】
ＬＥＤフィラメントランプは少なくとも１つのＬＥＤフィラメントを備える。少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、今度は、ＬＥＤのアレイを含む。用語「アレイ」によって、それは、ここでは、ＬＥＤフィラメント上に配置されたＬＥＤの直線的配列もしくは連鎖、又は同様のものが意味される。ＬＥＤは、更に、各ＬＥＤフィラメントの基材上に／に配置され、装着され、及び／又は機械的に結合されてもよく、基材は、ＬＥＤを支持するように構成されている。ＬＥＤフィラメントは、複数のＬＥＤを少なくとも部分的に囲む封入材を更に含む。用語「封入材」によって、それは、ここでは、ＬＥＤフィラメントの複数のＬＥＤを少なくとも部分的に包囲し、封入し、及び／又は囲むように構成又は配置された材料、要素、構成、又は同様のものが意味される。封入材は発光材料を含む。用語「発光材料」によって、それは、ここでは、外部エネルギー励起の下で光を放出するように構成された材料、組成物、及び／又は物質が意味される。例えば、発光材料は蛍光材料を含んでもよい。長手方向軸に垂直な横軸に沿った封入材の厚さ、及び／又は封入材内の発光材料の濃度は、長手方向軸に沿ったＬＥＤフィラメントの長さの少なくとも一部分にわたって変化する。その結果、ＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度はＬＥＤフィラメントの長さにわたって少なくとも該部分に沿って変化する。
【0015】
本発明の一実施形態によれば、封入材の厚さ及び封入材内の発光材料の濃度のうちの少なくとも１つは、少なくとも、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの一部分に沿って、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの基底部分から上部部分へ増大してもよい。その結果、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度は、少なくとも、ＬＥＤフィラメントの部分に沿って、基底部分から上部部分への方向に減少してもよい。本実施形態は、ＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度の減少が、ろうそく光のものに似たものになり得るという点で有利である。
【0016】
本発明の一実施形態によれば、封入材の厚さ及び封入材内の発光材料の濃度のうちの少なくとも１つは非直線的に増大してもよい。封入材の厚さ及び／又は封入材内の発光材料の濃度の非直線的な増大は、ＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度の非直線的な変化をもたらし得ることを理解されたい。本実施形態は、ＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度の非直線的な変化が、なおいっそう、（裸火）ろうそくの光に似ているか、又はそれを模倣し得るという点で有利である。
【0017】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの第１の区分が少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの基底部分と中間部分との間において規定される。少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの第２の区分が少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの中間部分と上部部分との間において規定される。封入材の厚さ及び封入材内の発光材料の濃度のうちの少なくとも１つは第１の区分に沿って増大してもよく、第２の区分に沿って一定のままとどまってもよい。その結果、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度は基底部分から中間部分への方向に第１の区分に沿って減少してもよく、第２の区分に沿って一定のままとどまってもよい。それゆえ、ＬＥＤフィラメントから放出される光は、ＬＥＤフィラメントの基底部分と中間部分との間において、減少しながらも、比較的高い色温度を有する。関連して、ＬＥＤフィラメントから放出される光は、ＬＥＤフィラメントの中間部分と上部部分との間においてより低い一定の色温度を有する。本実施形態は、ＬＥＤフィラメントが、これにより、なおいっそう、裸火から放出される光を模倣するか、又はそれに似たものになり得るという点で有利である。
【0018】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの第１の区分は、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの第２の区分より短くてもよい。ＬＥＤフィラメントはろうそくの芯の外観及び／又は特性を模倣し得ることを理解されたい。本実施形態は、構成が、ろうそく光のものに似たものになり得るＬＥＤフィラメントランプからの光の発生になおさらに寄与し得るという点で有利である。
【0019】
本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントランプはディフューザ要素を更に備えてもよい。ディフューザ要素は少なくとも１つのフィラメントを少なくとも部分的に囲み、少なくとも１つのフィラメントから放出される光を拡散させるように構成されていてもよい。用語「ディフューザ要素」によって、それは、ここでは、拡散層、及び／又は光を拡散させるための特性を持つ要素が意味される。例えば、「ディフューザ要素」は、例えば、表面粗さ又は表面散乱によって半透明である光ガイドであってもよい。
【0020】
本実施形態は、ディフューザ要素が、なおいっそうろうそくのものに似たものになり得るＬＥＤフィラメントランプからの光の放出に寄与し得るという点で有利である。
【0021】
本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントランプは、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントに結合されており、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの電力供給を制御するように構成された制御ユニットを更に備えてもよい。用語「制御ユニット」によって、それは、これにより、ＬＥＤフィラメントへの電力供給を制御するように構成されたデバイス、装置、要素、又は同様のものが意味される。制御ユニットの制御は、更に、１つ以上の所定の設定に従って遂行されてもよいことを理解されたい。用語「所定の設定」によって、それは、これにより、あらかじめ設定又は決定された、設定、セットアップ、プログラム、関係、又は同様のものが意味される。制御ユニットは、これにより、この、又はこれらの所定の設定に応じて、電力供給、及びその結果、ＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度を制御してもよい。
【0022】
本発明の一実施形態によれば、制御ユニットは、複数のＬＥＤの各ＬＥＤの動作を個々に制御するように構成されていてもよい。
【0023】
発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントランプは少なくとも２つのＬＥＤフィラメントを備えてもよく、制御ユニットは、少なくとも２つのＬＥＤフィラメントへの電力供給を個々に制御し、各ＬＥＤフィラメントの複数のＬＥＤの各ＬＥＤの動作を個々に制御するように構成されていてもよい。本実施形態は、制御ユニットが、裸火ろうそくからの光に似たものになり得る、よりいっそう「生き生きとした」光がＬＥＤフィラメントから放出されるよう、ＬＥＤフィラメントへの電力供給を動作させ、各ＬＥＤの動作を制御し得るという点で有利である。
【0024】
本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントランプは、長手方向軸に沿って平行に配置された少なくとも２つのＬＥＤフィラメントを備えてもよい。本実施形態は、ＬＥＤフィラメントの本配置が、なおいっそう、ろうそく光の外観及び審美的訴求力のある特性を有し得るＬＥＤフィラメントからの光の放出をもたらし得るという点で有利である。
【0025】
本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントランプは、長手方向軸に沿って平行に配置された３つのＬＥＤフィラメントを備えてもよい。３つのＬＥＤフィラメントは、横軸と平行な断面において、各ＬＥＤフィラメントが三角形のそれぞれの角上に配置されるよう、更にグループ化されてもよい。
【0026】
本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントランプは少なくとも２つのＬＥＤフィラメントを備えてもよく、少なくとも２つのＬＥＤフィラメントのうちの少なくとも２つの長さは互いに異なってもよい。本実施形態は、例示されたとおりのＬＥＤフィラメントの配置が、ろうそく光に似たものになり得るＬＥＤフィラメントからの光の放出をもたらし得るという点で有利である。
【0027】
本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントランプは少なくとも２つのＬＥＤフィラメントを備えてもよく、少なくとも２つのＬＥＤフィラメントのうちの少なくとも２つは長手方向軸に沿って互いに対して変位させられていてもよい。換言すれば、平行に配置された複数のＬＥＤフィラメントは互いに対して変位させられていてもよい。
【0028】
本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントランプは少なくとも２つのＬＥＤフィラメントを備えてもよい。少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度は、長手方向軸に沿った少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの少なくとも当該部分に沿って、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度とは異なってもよい。本実施形態は、色温度を異なるＬＥＤフィラメントに対して変化させるＬＥＤフィラメントランプの機能が、ろうそく光の外観及び審美的訴求力のある特性に寄与し得るという点で有利である。
【0029】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度は少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの長さに沿って、５０００Ｋ～１５００Ｋ、より好ましくは、４０００Ｋ～１７００Ｋ、及び最も好ましい２７００Ｋ～１９００Ｋの範囲内で変化してもよい。これと組み合わせて、又は本発明の別の実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントランプから放出される光の演色評価数は、少なくとも７０、好ましくは、少なくとも７５、及び更により好ましい８０になってもよい。
【0030】
以下の詳細な開示、図面、及び添付の請求項を検討することにより、本発明の更なる目的、特徴、及び利点が明らかとなるであろう。当業者は、以下で説明される実施形態以外の実施形態を作り出すために、本発明の種々の特徴が組み合わせられることができる点を理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【0031】
次に、本発明のこの態様及び他の態様が、本発明の実施形態を示す添付図面を参照して、より詳細に説明される。
【図1】従来技術に係るろうそくを示す。
【図2a】本発明の例示的な一実施形態に係る発光ダイオード、つまりＬＥＤの、フィラメントランプを示す。
【図2b】本発明の例示的な一実施形態に係るＬＥＤフィラメントランプの一部分を示す。
【図3a】本発明の例示的な諸実施形態に係るＬＥＤフィラメントランプのＬＥＤフィラメントを示す。
【図3b】本発明の例示的な諸実施形態に係るＬＥＤフィラメントランプのＬＥＤフィラメントを示す。
【図4a】本発明の例示的な諸実施形態に係るＬＥＤフィラメントランプの少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度を概略的に示す。
【図4b】本発明の例示的な諸実施形態に係るＬＥＤフィラメントランプの少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度を概略的に示す。
【図4c】本発明の例示的な諸実施形態に係るＬＥＤフィラメントランプの少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度を概略的に示す。
【図5】本発明の例示的な諸実施形態に係るＬＥＤフィラメントランプの部分の例を示す。
【図6】本発明の例示的な諸実施形態に係るＬＥＤフィラメントランプの部分の例を示す。
【図7】本発明の例示的な諸実施形態に係るＬＥＤフィラメントランプの部分の例を示す。
【図8】本発明の例示的な諸実施形態に係るＬＥＤフィラメントランプの部分の例を示す。
【図9】本発明の例示的な諸実施形態に係るＬＥＤフィラメントランプの部分の例を示す。
【図10】本発明の例示的な諸実施形態に係るＬＥＤフィラメントランプの部分の例を示す。
【図11】ＬＥＤフィラメントランプの少なくとも１つのＬＥＤフィラメントへの電力供給を示す。
【発明を実施するための形態】
【0032】
図１は、従来技術に係るろうそくを示す。裸火を有するろうそくは、非常に魅力的で訴求力のある光を発生することができる。ろうそくの裸火から放出される光は、ＬＥＤ及び／又は白熱灯と比べて、生き生きとし、「暖かく」、審美的で、及び／又はロマンチックに見え得る。しかし、ろうそくの使用の主な不利点の１つは、裸火に関連付けられるリスクである。したがって、本発明は、ろうそく及びＬＥＤ照明デバイスのそれぞれの利点の１つ以上を探索する（combing）可能性を探究することを試みることを目的とする。
【0033】
図２ａは、本発明の例示的な一実施形態に係る発光ダイオード、つまりＬＥＤの、フィラメントランプ１００を示す。ＬＥＤフィラメントランプ１００は、ＬＥＤフィラメントランプ１００の長手方向軸Ａに沿って延びる電球形ランプとして例示されている。ＬＥＤフィラメントランプ１００は、好ましくは、ガラスで作製された、透明又は拡散性の（例えば、半透明の）管球容器１０２を更に備える。ＬＥＤフィラメントランプ１００は、管球容器１０２に接続されたねじ式キャップ１０４を更に備える。ＬＥＤフィラメントランプ１００は、長手方向軸Ａに沿った長さＬにわたって延びるＬＥＤフィラメント１２０を更に備える。本実施例に係るＬＥＤフィラメント１２０はＬＥＤフィラメントランプ１００の長手方向軸Ａに沿って延び、ＬＥＤフィラメント１２０は基底部分２１０及び上部部分２２０を含む。ＬＥＤフィラメント１２０は、今度は、図２ｂに示されるようにＬＥＤフィラメント１２０上に配置されたＬＥＤ１４０のアレイ又は「連鎖」を含む。例えば、ＬＥＤ１４０のアレイ又は「連鎖」は、複数の隣接して配置されたＬＥＤ１４０を含み得、それぞれの配線がＬＥＤ１４０の各対の間に設けられている。複数のＬＥＤ１４０は、好ましくは、５つ超のＬＥＤ、より好ましくは、８つ超のＬＥＤ、及び更により好ましい１０個超のＬＥＤを含む。複数のＬＥＤ１４０は、色をもたらす直接発光ＬＥＤであってもよい。ＬＥＤ１４０は、好ましくは、青色発光ダイオードである。ＬＥＤ１４０はまた、ＵＶ ＬＥＤであってもよい。ＬＥＤ１４０の組み合わせ、例えば、ＵＶ ＬＥＤ及び青色光ＬＥＤが用いられてもよい。代替的に、例えば、青色ＬＥＤ及び赤色ＬＥＤなどの、有色ＬＥＤ１４０の組み合わせが用いられてもよい。ＬＥＤ１４０は、例えば、交互の青色光ＬＥＤ及び赤色光ＬＥＤを含む、特定のパターンを有してもよい。赤色光ＬＥＤよりも多くの青色光ＬＥＤが、ろうそく光を模倣するべく所望の色温度を達成するために（例えば、青色－青色－赤色－青色－青色－赤色等のＬＥＤアレイの形で）用いられてもよいことを理解されたい。また、ＬＥＤフィラメント１２０の長さに応じた、該基底部分から該上部部分への赤色光ＬＥＤの増大が（例えば、青色－青色－青色－赤色－青色－青色－赤色－青色－赤色等のＬＥＤアレイの形で）存在してもよい。
【0034】
ＬＥＤフィラメント１２０は、複数のＬＥＤ１４０を支持するための細長い形状の基材１３０ａを更に含む。例えば、複数のＬＥＤ１４０は基材１３０に配置され、装着され、及び／又は機械的に結合されてもよい。ＬＥＤフィラメント１２０は、複数のＬＥＤ１４０を少なくとも部分的に囲む封入材（図３ａに示される）を更に含む。封入材は複数のＬＥＤ１４０を完全に囲んでもよい。更に、封入材は複数のＬＥＤ及び基材１３０を少なくとも部分的に囲んでもよい。
【0035】
封入材は発光材料を含む。例えば、発光材料は、蛍光材料、無機蛍光体、有機蛍光体、及び／又は量子ドット／ロッドを含んでもよい。封入材は、更に、又は代替的に、ポリマー材料、例えば、シリコーンを含んでもよい。
【0036】
図３ａは、例えば、図２ａ及び／又は図５に示されるとおりの、ＬＥＤフィラメントランプ１００の長手方向軸Ａに沿って延びるＬＥＤフィラメント１２０の断面を概略的に示す。発光材料を含む、ＬＥＤフィラメント１２０の封入材１４５は、複数のＬＥＤ１４０を囲む。ここでは、封入材１４５は、複数のＬＥＤ１４０を囲むか、又は包囲する接着剤として例示され得る。封入材の厚さＴＬは、ＬＥＤフィラメント１２０の基底部分２１０から上部部分２２０への方向にフィラメント１２０の長さＬの少なくとも一部分にわたって増大する。換言すれば、発光材料を含み、ＬＥＤ１４０を囲む封入材１４５の断面は長手方向軸Ａに沿って増大する。結果として、ＬＥＤフィラメント１２０から放出される光の色温度ＣＴＬは、ＬＥＤフィラメント１２０の基底部分から上部部分への方向にＬＥＤフィラメント１２０の長さにわたって該部分に沿って減少するように構成されている。
【0037】
代替的に、ＬＥＤフィラメント１２０から放出される光の色温度ＣＴＬは、ＬＥＤフィラメント１２０の基底部分から上部部分への方向にＬＥＤフィラメント１２０の長さにわたって該部分に沿って増大するように構成されている。
【0038】
図３ｂは、例えば、図２ａ及び／又は図５に示されるとおりの、ＬＥＤフィラメントランプ１００の長手方向軸Ａに沿って延びるＬＥＤフィラメント１２０の断面を概略的に示す。発光材料１５０を含む、ＬＥＤフィラメント１２０の封入材１４５は、複数のＬＥＤ１４０を囲む。ここでは、封入材１４５の発光材料１５０は、複数のＬＥＤ１４０を囲む封入材１４５内において分散させられた材料として例示され得る。封入材１４５内の発光材料１５０の濃度ＣＬはＬＥＤフィラメント１２０の基底部分から上部部分への方向に長手方向軸Ａに沿って増大し、これは、発光材料１５０を含む封入材１４５の指示された断面によって開示されている。それゆえ、封入材１４５の断面は、ＬＥＤフィラメント１２０ａの、該長手方向軸Ａに沿った、封入材１４５内の発光材料１５０の増大する濃度ＣＬを開示している。結果として、ＬＥＤフィラメント１２０から放出される光の色温度ＣＴＬは、ＬＥＤフィラメント１２０の基底部分から上部部分への方向にＬＥＤフィラメント１２０の長さにわたって該部分に沿って減少するように構成されている。
【0039】
図４ａ～ｃは、本発明の例示的な諸実施形態に係るＬＥＤフィラメントランプの少なくとも１つのフィラメントから放出される光の色温度ＣＴＬを概略的に示す。全ての図４ａ～ｃに共通することは、ｘ軸が、ＬＥＤフィラメント１２０の基底部分から上部部分への方向の、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの、該長手方向軸Ａに沿った長さＬを表し、ｙ軸が、長さＬに応じた色温度ＣＴＬを表すことである。
【0040】
図４ａでは、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度ＣＴＬは、該長手方向軸Ａに沿った該長さＬに沿って減少する。換言すれば、ＬＥＤフィラメントの基底部分２１０において、色温度ＣＴＬは比較的高く、それに対して、色温度ＣＴＬはＬＥＤフィラメントの上部部分２２０に向かってＬＥＤフィラメントの長さＬに沿って減少する。図４ａに指示されるとおりの色温度ＣＴＬの減少は、ＬＥＤフィラメントランプのＬＥＤフィラメントの封入材の発光材料の厚さの増大及び／又は封入材内の発光材料の濃度の増大の結果である。色温度ＣＴＬの減少は非直線的な減少として例示されているが、減少は、また、ＬＥＤフィラメントの封入材の発光材料の厚さ及び／又は濃度の好適な変化によって直線的であってもよいことを理解されたい。
【0041】
図４ｂでは、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度ＣＴＬはＬＥＤフィラメントの第１の区分２１２に沿って減少し、第１の区分２１２は少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの基底部分２１０と中間部分２１５との間において規定される。色温度ＣＴＬは、その後、ＬＥＤフィラメントの第２の区分２１７に沿って一定のままとどまり、第２の区分２１７はＬＥＤフィラメントの中間部分２１５と上部部分２２０との間において規定される。図４ｂの左端部分において指示されるとおりの色温度ＣＴＬの減少は、ＬＥＤフィラメントランプのＬＥＤフィラメントの第１の区分に沿った、封入材の厚さの増大及び／又は封入材内の発光材料の濃度の増大の結果である。図４ｂの右端部分において指示されるとおりの一定の色温度ＣＴＬは、ＬＥＤフィラメントの第２の区分２１７に沿った封入材の厚さ及び／又は封入材内の発光材料の濃度の一定の形成又は構成の結果である。それゆえ、フィラメントの基底部分２１０において、ＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度ＣＴＬは比較的高く、それに対して、色温度ＣＴＬはＬＥＤフィラメントの上部部分２２０に向かってＬＥＤフィラメントの長さＬに沿って減少する。色温度ＣＴＬの減少は非直線的なものとして例示されているが、減少は、また、直線的であってもよいことを理解されたい。その後、ＬＥＤフィラメントの第２の区分２１７に沿って、色温度ＣＴＬは実質的に一定のままとどまる。
【0042】
図４ｃでは、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出される光の色温度ＣＴＬは、ＬＥＤフィラメントの長さＬに応じて負の指数曲線に従って減少する。図４ｂと同様に、ＬＥＤフィラメントの第１の区分はＬＥＤフィラメントの第２の区分よりも短い。
【0043】
【0044】
図４ａ～ｃの実施形態のうちの１つ以上に関して、ＬＥＤフィラメントから放出される光はＬＥＤフィラメントの長さに沿って、５０００Ｋ～１５００Ｋ、より好ましくは、４０００Ｋ～１７００Ｋ、及び最も好ましい２７００Ｋ～１９００Ｋの範囲内で変化してもよい。ＬＥＤフィラメントの、該長さに沿った色温度の漸進的な増大又は減少は少なくとも３００Ｋであってもよい。更に、ＬＥＤフィラメントランプから放出される光の演色評価数（color rendering index）、ＣＲＩは、少なくとも７０、好ましくは、少なくとも７５、及び更により好ましい８０になってもよい。
【0045】
図５～図１０は、本発明の例示的な諸実施形態に係るＬＥＤフィラメントランプの部分の例を示す。全ての図５～図１０に共通することは、ＬＥＤフィラメントランプの部分及び／又は構成が、ろうそく光を模倣するように構成されていることである。図示の実施形態のうちの２つ以上の組み合わせが実施可能であることを理解されたい。
【0046】
図５は、ＬＥＤフィラメントランプ１００の一部分の例示的な一実施形態を示す。図２ａの例と類似的に、ＬＥＤフィラメントランプ１００は、基底部分２１０から上部部分２２０を有するＬＥＤフィラメント１２０を備える。ＬＥＤフィラメントランプ１００は、ＬＥＤフィラメントランプ１００のＬＥＤフィラメント１２０を少なくとも部分的に囲むディフューザ要素３００を更に備える。ディフューザ要素３００は、ＬＥＤフィラメント１２０から放出される光の少なくとも一部分を拡散させるように構成されている。ＬＥＤフィラメントランプ１００は、ＬＥＤフィラメント１２０に結合された制御ユニット（図示せず）を更に備えてもよい。制御ユニットは、ＬＥＤフィラメント１２０への電力供給を制御するように構成されていてもよく、ＬＥＤフィラメント１２０の複数のＬＥＤの動作を個々に制御するように構成されていてもよい。
【0047】
図６は、ＬＥＤフィラメントランプの一部分の例示的な一実施形態を示す。ＬＥＤフィラメントランプは、長手方向軸Ａに沿って平行に配置された２つのＬＥＤフィラメント１２０ａ、１２０ｂを備える。ＬＥＤフィラメントランプは、平行に配置された更により多くのＬＥＤフィラメントを備えてもよいことを理解されたい。更に、用語「平行（parallel）」は、代替的に、「本質的に平行（essentially parallel）」と解釈されてもよい。それゆえ、２つのＬＥＤフィラメント１２０ａ、１２０ｂは、相互に角をなす姿勢に配向されてもよく、２つのＬＥＤフィラメント１２０ａ、１２０ｂの間の角は０～２０°であってもよい。
【0048】
図７は、ＬＥＤフィラメントランプの一部分の更に別の例示的な実施形態を示す。ＬＥＤフィラメントランプは、長手方向軸Ａに沿って平行に配置された３つのＬＥＤフィラメント１２０ａ～ｃを備える。図６の例と類似的に、３つのＬＥＤフィラメント１２０ａ～ｃは、相互に角をなす姿勢に配向されてもよく、３つのＬＥＤフィラメント１２０ａ～ｃの間の角は０～２０°であってもよい。３つのＬＥＤフィラメント１２０ａ～ｃは、横軸Ｂと平行な断面において、各ＬＥＤフィラメント１２０ａ～ｃが三角形のそれぞれの角上に配置されるよう、更にグループ化される。
【0049】
図８では、例示されるとおりのＬＥＤフィラメントランプの一部分は２つのＬＥＤフィラメント１２０ａ、１２０ｂを備える。２つのＬＥＤフィラメント１２０ａ、１２０ｂの長さは、ＬＥＤフィラメント１２０ａがＬＥＤフィラメント１２０ｂよりも長いという点で、互いに異なる。図８は２つのＬＥＤフィラメント１２０ａ、１２０ｂを示しているが、ＬＥＤフィラメントランプは、少なくとも２つが長さが異なる、更により多くのＬＥＤフィラメントを備えてもよいことに留意されたい。
【0050】
図９は、ＬＥＤフィラメントランプ１００の一部分の更に別の例示的な実施形態を示す。ＬＥＤフィラメントランプ１００は２つのＬＥＤフィラメント１２０ａ、１２０ｂを備える。ＬＥＤフィラメント１２０ａ、１２０ｂは長手方向軸Ａに沿って互いに対して変位させられている。
【0051】
図１０は、ＬＥＤフィラメントランプの部分の更に別の例示的な実施形態を示す。ＬＥＤフィラメントランプは、ＬＥＤフィラメント１２０ａ、１２０ｂの対に結合された、概略的に指示された制御ユニット４００を更に備える。制御ユニット４００は、ＬＥＤフィラメント１２０ａ、１２０ｂの対への電力供給を制御するように構成されている。
【0052】
図１１は、ＬＥＤフィラメントランプの少なくとも１つのＬＥＤフィラメントへの、例えば、図１０に示されるとおりのＬＥＤフィラメント１２０ａ、１２０ｂの対への電力供給Ｉを示す。制御ユニットは、時間及び／又はＬＥＤフィラメントの長さＬに応じて２つのＬＥＤフィラメント１２０ａ、１２０ｂの電力供給Ｉを個々に制御するように構成されている。図１１に例示されるように、制御ユニットは、ＬＥＤフィラメント１２０ａ、１２０ｂの間の電力供給Ｉの１８０°の位相ずれを制御してもよい。得られる効果は、ろうそく光を模倣する異なる光効果（即ち、色温度効果）が達成されることができることである。
【0053】
当業者は、本発明が、上述の好ましい実施形態に決して限定されるものではないことを、理解するものである。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、ＬＥＤフィラメント１２０等のうちの１つ以上は、図示／説明されたものとは異なる形状、寸法、及び／又はサイズを有してもよい。
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図3a】
【図3b】
【図4a】
【図4b】
【図4c】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】