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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】2024-07-29
(45)【発行日】2024-08-06
(54)【発明の名称】ＬＥＤフィラメント構成
(51)【国際特許分類】
F21K 9/232 20160101AFI20240730BHJP
F21S 4/22 20160101ALI20240730BHJP
F21S 4/24 20160101ALI20240730BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20240730BHJP
F21Y 113/13 20160101ALN20240730BHJP
【ＦＩ】
F21K9/232 100
F21S4/22
F21S4/24
F21Y115:10
F21Y113:13
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2023561120
(86)(22)【出願日】2022-04-04
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2024-03-15
(86)【国際出願番号】 EP2022058875
(87)【国際公開番号】W WO2022214429
(87)【国際公開日】2022-10-13
【審査請求日】2023-10-12
(31)【優先権主張番号】21166997.3
(32)【優先日】2021-04-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】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．
【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
【審査官】當間 庸裕
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第１０７６７８１６（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】中国実用新案第２０８８７１５２６（ＣＮ，Ｕ）
【文献】米国特許出願公開第２０２１／００８８１８９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１１２０９７１２９（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２１Ｋ ９／２３２
Ｆ２１Ｓ ４／２２
Ｆ２１Ｓ ４／２４
Ｆ２１Ｙ １１５／１０
Ｆ２１Ｙ １１３／１３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＬＥＤフィラメント構成光を提供するＬＥＤフィラメント構成であって、第１のＬＥＤフィラメント光を放出するように適合された第１のＬＥＤフィラメントと、
第２のＬＥＤフィラメント光を放出するように適合された第２のＬＥＤフィラメントとを備え、
前記第１のＬＥＤフィラメントと前記第２のＬＥＤフィラメントが平行であり、前記第１のＬＥＤフィラメントと前記第２のＬＥＤフィラメントが、ギャップによって分離され、前記第１のＬＥＤフィラメントと前記第２のＬＥＤフィラメントとの間に配置された複数のスペーサによって互いに機械的に接続され、
前記複数のスペーサが、少なくとも３つのスペーサ、好ましくは少なくとも５つのスペーサ、最も好ましくは少なくとも７つのスペーサを含み、
前記第１のＬＥＤフィラメントが第１の支持体を備え、前記第２のＬＥＤフィラメントが第２の支持体を備え、前記第１の支持体、前記第２の支持体、及び前記複数のスペーサが、単一の支持体から作製される、ＬＥＤフィラメント構成。
【請求項2】
前記複数のスペーサが、前記ＬＥＤフィラメント構成の長さに沿って一様に分布する、請求項１に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項3】
前記複数のスペーサが、前記ＬＥＤフィラメント構成の端部から離れて配置される、請求項１に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項4】
前記第１のＬＥＤフィラメントと前記第２のＬＥＤフィラメントが、前記ＬＥＤフィラメント構成の一方の端部又は両方の端部で前記複数のスペーサ以外の手段によって互いに機械的かつ／又は電気的に接続される、請求項１又は２に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項5】
前記複数のスペーサが、前記ギャップを、前記ＬＥＤフィラメント構成の長さ方向に長さＬｏｐｅｎｉｎｇをそれぞれ有する複数の開口部に分割し、前記ＬＥＤフィラメント構成の長さ方向における前記複数のスペーサのうちの各スペーサの幅Ｗｓｐａｃｅｒが、前記長さＬｏｐｅｎｉｎｇよりも小さく、好ましくはＬｏｐｅｎｉｎｇ＞５Ｗｓｐａｃｅｒであり、より好ましくはＬｏｐｅｎｉｎｇ＞８Ｗｓｐａｃｅｒであり、最も好ましくはＬｏｐｅｎｉｎｇ＞１０Ｗｓｐａｃｅｒである、請求項１又は２に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項6】
螺旋又は渦巻き形態で構成される、請求項１又は２に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項7】
前記複数のスペーサが、前記螺旋又は渦巻き形態のターン毎に少なくとも１つのスペーサを含み、かつ／又は、前記螺旋又は渦巻き形態が、少なくとも３つの隣り合うターンを有し、前記少なくとも３つの隣り合うターンがそれぞれ、前記複数のスペーサのうちの少なくとも１つのスペーサを備える、請求項６に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項8】
前記第１のＬＥＤフィラメント及び前記第２のＬＥＤフィラメントが、前記ＬＥＤフィラメント構成の長さと垂直に測定された最至近距離ＣＤと、前記螺旋又は渦巻き形態の主溝に対応する最遠距離ＦＤとを有し、ＦＤ＞２ＣＤである、請求項６に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項9】
前記第２のＬＥＤフィラメントが、前記第１のＬＥＤフィラメント光とは異なる色及び／又は色温度の第２のＬＥＤフィラメント光を放出するように適合される、請求項１又は２に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項10】
前記第１のＬＥＤフィラメントが、第１の色温度を有する白色ＬＥＤを含み、前記第２のＬＥＤフィラメントが、ＲＧＢ ＬＥＤ又は前記第１の色温度とは異なる第２の色温度を有する白色ＬＥＤを含む、請求項１に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項11】
第３のＬＥＤフィラメント光を放出するように適合された第３のＬＥＤフィラメントをさらに備え、前記第３のＬＥＤフィラメントが、前記第１のＬＥＤフィラメント及び前記第２のＬＥＤフィラメントに平行であり、前記第２のＬＥＤフィラメントと前記第３のＬＥＤフィラメントが、ギャップによって分離され、前記第２のＬＥＤフィラメントと前記第３のＬＥＤフィラメントとの間に配置された別の複数のスペーサによって互いに機械的に接続される、請求項１に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項12】
前記第２のＬＥＤフィラメントがＲＧＢ ＬＥＤを含み、第３のＬＥＤフィラメントが、第１の色温度とは異なる第２の色温度を有する白色ＬＥＤを含む、請求項１０又は１１に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項13】
ＬＥＤフィラメントランプであって、請求項１又は２に記載の少なくとも１つのＬＥＤフィラメント構成と、
前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメント構成を少なくとも部分的に取り囲む光透過性外囲器と、
前記ＬＥＤフィラメントランプをソケットに電気的かつ機械的に接続するためのコネクタと、
を備える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、ＬＥＤ（発光ダイオード）フィラメント構成に関する。本発明はまた、少なくとも１つのそのようなＬＥＤフィラメント構成を備えるＬＥＤフィラメントランプに関する。
【背景技術】
【0002】
白熱ランプは、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）ベースの照明ソリューションによって急速に置き換えられつつある。しかしながら、白熱電球の外見を有するレトロフィットランプを持つことが、ユーザによって評価され、望まれている。この目的のために、単純に、ガラスに基づく白熱ランプを製造するためのインフラストラクチャを使用して、フィラメントを、白色光を放出するＬＥＤに置き換えることができる。構想のうちの１つは、そのような電球内に配置される、ＬＥＤフィラメントに基づく。これらのランプの外観は、装飾性に優れて見えるため、高く評価されている。
【0003】
米国特許第１０７６７８１６号明細書は、電球シェル、電球ヘッド、及びヒートシンクカップを含む、電球装置を開示している。ヒートシンクカップは、電球シェルに接続された第１の端部と、電球ヘッドに接続された第２の端部とを有する。電球装置は、可撓性フィラメント及び中央支持体を含む。可撓性フィラメントは、第１の端子及び第２の端子を有し、中央支持体は、第１の端子に電気的に接続された第１の電極と、第２の端子に電気的に接続された第２の電極とを提供する。電球装置は、中央支持体に機械的に結合された拡張構造を含み、可撓性フィラメントを保持するための複数の保持部分を含む。
【0004】
中国実用新案第２０８８７１５２６号明細書は、調節可能な色温度を有するＬＥＤランプフィラメントを開示している。ＬＥＤ光源は、基材と、基材に固定された少なくとも２つのＬＥＤチップセットとを備え、各ＬＥＤチップセットは、複数のＬＥＤチップを備え、ＬＥＤチップセットは並列に接続され、異なるＬＥＤチップセットの総電圧降下は異なり、異なるＬＥＤチップセットは、異なる色温度を有する蛍光粉末層で被覆される。中国実用新案第２０８８７１５２６号明細書の一実施形態では、基材は二重平行金属基材である。一方の端部では、二重平行金属基材の２つの平行基材部分が互いに合わさる。二重平行金属基材の反対側の端部では、２つの平行基材部分が、何らかのＵ字形要素によって接続される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
中国実用新案第２０８８７１５２６号明細書の二重平行金属基材ＬＥＤランプフィラメントのようなフィラメントは、制限を有する場合がある。例えば、一部のＬＥＤフィラメント電球が有する形態である螺旋又は渦巻き形態でフィラメントを（適切に）配置することができない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の目的は、この問題を克服し、特に螺旋又は渦巻き形態で構成され得る改良されたＬＥＤフィラメント構成を提供することにある。
【0007】
本発明の第１の態様によれば、この目的及び他の目的は、ＬＥＤフィラメント構成光を提供するＬＥＤフィラメント構成であって、第１のＬＥＤフィラメント光を放出するように適合された第１のＬＥＤフィラメントと、第２のＬＥＤフィラメント光を放出するように適合された第２のＬＥＤフィラメントとを備え、第１のＬＥＤフィラメントと第２のＬＥＤフィラメントが（実質的に）平行であり、第１のＬＥＤフィラメントと第２のＬＥＤフィラメントが、ギャップによって分離され、第１のＬＥＤフィラメントと第２のＬＥＤフィラメントとの間に配置された複数のスペーサによって互いに機械的に接続される、ＬＥＤフィラメント構成によって達成される。
【0008】
本ＬＥＤフィラメント構成のスペーサは、機械的安定性（安全目的のため）及び可撓性をもたらし、このことは特に、ＬＥＤフィラメント構成を螺旋形態で構成するのに役立つ。換言すれば、螺旋／渦巻形状を作ることがより容易になり（組み立ての容易さ）、スペーサは、相互干渉、すなわち、一方のフィラメントが他方のフィラメントの蛍光体を照射して励起することを防止するための望ましい距離を螺旋の長さにわたって保つことを確実にする。人間の目は、特にフィラメント構成が低強度で点灯される場合、螺旋の長さの距離の差に非常に敏感であり、したがって、スペーサを有する本ＬＥＤフィラメント構成は、実際に改善された審美性を有することができる。さらに、スペーサはまた、電気的接続を行うために都合よく使用することができる。さらに、ギャップにより、本ＬＥＤフィラメント構成は、スリムな外観を有することができる。さらに、ギャップは、個々のＬＥＤフィラメントの印象を与えることができる。
【0009】
ＬＥＤフィラメントは、本発明のように、ＬＥＤフィラメント光を提供するものであり、線形配列で配置された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。好ましくは、ＬＥＤフィラメントは長さ及び幅を有し、長さは幅の５倍よりも大きい。ＬＥＤフィラメントは、直線形態で、又は、例えば湾曲形態、２Ｄ／３Ｄ螺旋又は渦巻などの非直線形態で構成されることができる。好ましくは、ＬＥＤは、剛性（例えば、ポリマー、ガラス、石英、金属、若しくはサファイアから作製される）又は可撓性（例えば、ポリマー若しくは金属、例えばフィルム若しくは箔で作製される）であり得る、例えば基材のような細長い支持体上に配置される。支持体が、第１の主表面及び反対側の第２の主表面を含む場合、ＬＥＤは、これらの表面のうちの少なくとも一方の上に配置される。支持体は、反射性であってもよく、あるいは、半透明及び好ましくは透明などの光透過性であってもよい。ＬＥＤフィラメントは、複数のＬＥＤの少なくとも一部を少なくとも部分的に覆う、封入材を備えてもよい。封入材はまた、第１の主表面又は第２の主表面のうちの少なくとも一方を、少なくとも部分的に覆ってもよい。封止材は、１つ以上、例えば全てのスペーサを覆わなくてもよい。封入材は、例えばシリコーンなどの、可撓性であり得るポリマー材料であってもよい。更には、ＬＥＤは、例えば種々の色又はスペクトルの、ＬＥＤ光を放出するように構成されてもよい。封入材は、ＬＥＤ光を少なくとも部分的に変換光に変換するように構成されている、ルミネッセント材料を含んでもよい。ルミネッセント材料は、無機蛍光体及び／又は量子ドット若しくは量子ロッドなどの蛍光体であってもよい。ＬＥＤフィラメントは、複数のサブフィラメントを含んでもよい。
【0010】
本ＬＥＤフィラメント構成の複数のスペーサは、少なくとも３つのスペーサ、好ましくは少なくとも５つのスペーサ、最も好ましくは少なくとも７つのスペーサを含むことができる。このようにして、改善された機械的安定性がもたらされ得る。
【0011】
複数のスペーサは、ＬＥＤフィラメント構成の長さＬに沿って一様に（＋／－０．０５Ｌ）分布することができる。このことは、さらに改善された安定性をもたらし得る。
【0012】
複数のスペーサは、ＬＥＤフィラメント構成の端部から離れて配置されることができる。この効果は、接続されていても個々のＬＥＤフィラメントのように見えるため、改善された外観である。ＬＥＤフィラメント構成の各端部に最も近いスペーサは、例えば、端部から少なくとも０．１Ｌに配置されることができる。
【0013】
第１のＬＥＤフィラメントと第２のＬＥＤフィラメントは、ＬＥＤフィラメント構成の一方の端部又は両方の端部で複数のスペーサ以外の手段によって、例えば導電性ワイヤによって、互いに機械的かつ／又は電気的に接続されることができる。導電性ワイヤはまた、いくらかの機械的固定をもたらす。これらの手段の技術的効果は、電気的機能がスペーサの機械的接続から分離され得ることである。
【0014】
複数のスペーサは、ギャップを、ＬＥＤフィラメント構成の長さ方向に長さＬｏｐｅｎｉｎｇをそれぞれ有する複数の開口部に分割し、ＬＥＤフィラメント構成の長さ方向における複数のスペーサのうちの各スペーサの幅Ｗｓｐａｃｅｒは、長さＬｏｐｅｎｉｎｇよりも小さく、好ましくはＬｏｐｅｎｉｎｇ＞５Ｗｓｐａｃｅｒであり、より好ましくはＬｏｐｅｎｉｎｇ＞８Ｗｓｐａｃｅｒであり、最も好ましくはＬｏｐｅｎｉｎｇ＞１０Ｗｓｐａｃｅｒであることが理解される。比率Ｌｏｐｅｎｉｎｇ／Ｗｓｐａｃｅｒは、第１及び第２のＬＥＤフィラメントが実際に分離されているという印象を与えるために（特許請求されているように）大きくあるべきであり、このことは、より良好な外観をもたらす。好ましくは、Ｗｓｐａｃｅｒ＜３ｍｍである。さらに、各スペーサの幅Ｗｓｐａｃｅｒは、好ましくは、第１及び／又は第２のＬＥＤフィラメントの幅Ｗｆｉｌａｍｅｎｔの３倍以下であり、より好ましくはＷｓｐａｃｅｒ≦２Ｗｆｉｌａｍｅｎｔであり、最も好ましくはＷｓｐａｃｅｒ≦１Ｗｆｉｌａｍｅｎｔである。
【0015】
第１のＬＥＤフィラメントは、第１の支持体を備えることができ、第２のＬＥＤフィラメントは、第２の支持体を備えることができ、第１の支持体、第２の支持体、及び複数のスペーサは、単一の支持体から作製される。前述の複数の開口部は、単一の支持体の穿孔又は打抜きによって好都合に作製されることができ、同時に複数のスペーサが作成される。したがって、このＬＥＤフィラメント構成は製造が容易であり得る。単一の支持体は、モノリシック支持体であることができる。単一の支持体は、例えばＰＣＢ（プリント回路基板）であることができる。第１の／第２の／単一の支持体は可撓性であることができる。さらに、複数のスペーサは可撓性であることができる。スペーサは、例えば、シリコーンを含むか又はシリコーンで作られることができる。別の実施形態では、第１の／第２の／単一の支持体は、可撓性であることができ、スペーサは剛性である。
【0016】
上述されたように、ＬＥＤフィラメント構成は、螺旋又は渦巻き形態で構成されることができる。本ＬＥＤフィラメント構成は、そのような形態に非常に適している。ランプ（レトロフィット電球）では、このＬＥＤフィラメント構成は、螺旋又は渦巻き形態を固定するために、（半透明／透明／反射性）ホルダに巻き付けられることができる。代替的に、第１の／第２の／単一の支持体は、螺旋又は渦巻き形態に巻かれることができ、自己支持型である、金属コアＰＣＢであることができる。
【0017】
複数のスペーサは、螺旋又は渦巻き形態のターン毎に少なくとも１つのスペーサを含むことができる。このことは、安定性を改善し、特に、第１のＬＥＤフィラメントと第２のＬＥＤフィラメントとの間のギャップが螺旋又は渦巻き形態の全長にわたって保たれることを確実にすることができる。
【0018】
さらに、螺旋又は渦巻き形態は、少なくとも３つの隣り合うターンを有することができ、少なくとも３つの隣り合うターンはそれぞれ、複数のスペーサのうちの少なくとも１つのスペーサを含む。例えば、螺旋又は渦巻き形態が５つのループ／ターンを有する場合、ターン２、３、及び４がスペーサを有することができる（しかし、ターン１及び５はスペーサを有さない）。
【0019】
第１及び第２のＬＥＤフィラメントは、ＬＥＤフィラメント構成の長さと垂直に測定された最至近距離ＣＤと、螺旋又は渦巻き形態の（いわゆる）主溝に対応する最遠距離ＦＤとを有することができ、ＦＤ＞２ＣＤである。このようにして、本ＬＥＤフィラメント構成は、従来の単一の螺旋状フィラメントのように見えることができる。したがって、螺旋状に見えるより良好な外観がある。別の実施形態では、ＦＤ＝ＣＤである。好ましくは、３ｍｍ＜ＣＤ＜１２ｍｍである。この最至近距離は、実際にＬＥＤフィラメント間の相互干渉を防止することができる。また好ましくは、１２ｍｍ＜ＦＤ＜５０ｍｍである。
【0020】
各スペーサの長さＬｓｐａｃｅｒに対応し得る最至近距離ＣＤは、第１及び第２のＬＥＤフィラメントそれぞれの幅Ｗｆｉｌａｍｅｎｔよりも大きいことができる。好ましくはＬｓｐａｃｅｒ＞Ｗｆｉｌａｍｅｎｔであり、より好ましくはＬｓｐａｃｅｒ＞１．５Ｗｆｉｌａｍｅｎｔであり、最も好ましくはＬｓｐａｃｅｒ＞２Ｗｆｉｌａｍｅｎｔである。さらに、各スペーサの長さＬｓｐａｃｅｒは、好ましくは、第１及び／又は第２のＬＥＤフィラメントの幅Ｗｆｉｌａｍｅｎｔの１０倍未満であり、より好ましくはＬｓｐａｃｅｒ＜８Ｗｆｉｌａｍｅｎｔであり、最も好ましくはＬｓｐａｃｅｒ＜５Ｗｆｉｌａｍｅｎｔである。
【0021】
複数のスペーサのうちのスペーサは、第１及び第２のＬＥＤフィラメントに対して９０度の角度で配置されることができる。代替的に、スペーサは、第１及び第２のＬＥＤフィラメントに対して９０度とは異なる角度で配置されることができる。例えば、ＬＥＤフィラメント構成がランプにおいて螺旋又は渦巻き形態で構成される場合、スペーサの長さ軸は、ランプの長手方向軸線に平行であることができる。螺旋又は渦巻き形態では、複数のスペーサはまた、スペーサが互いに対して位置合わせされ得るように、ＬＥＤフィラメント構成の一方の側にのみ配置されることができる。
【0022】
両方のＬＥＤフィラメントは、例えば、同じ色温度を有する白色フィラメント光を放出するように適合されることができる。しかし、好ましくは、第２のＬＥＤフィラメントは、第１のＬＥＤフィラメント光とは異なる色及び／又は色温度の第２のＬＥＤフィラメント光を放出するように適合される。このことは、同じ構成、例えば同じ支持体でありながら、異なるＬＥＤフィラメントによって異なる色及び／又は色温度を作り出す可能性を与える。
【0023】
例えば、第１のＬＥＤフィラメントは、第１の色温度を有する白色ＬＥＤを含むことができ、第２のＬＥＤフィラメントは、ＲＧＢ（赤緑青）ＬＥＤ又は第１の色温度とは異なる第２の色温度を有する白色ＬＥＤを含む。第１の色温度ＣＴ１は、２５００Ｋ未満、例えば２２００Ｋであることができる。第２の色温度ＣＴ２は、２７００Ｋ超、例えば３５００Ｋであることができる。第２の色温度と第１の色温度との間の差は、５００Ｋよりも大きいことができる（ＣＴ２－ＣＴ１＞５００Ｋ）。ＲＧＢ ＬＥＤは、着色された（赤色、緑色及び／又は青色）第２のＬＥＤフィラメント光を放出することができる。ＲＧＢ ＬＥＤからの光はまた、白色の第２のＬＥＤフィラメント光を放出するように組み合わせられることができる。
【0024】
白色ＬＥＤは、青色及び／又はＵＶ ＬＥＤ光を変換ＬＥＤ光に少なくとも部分的に変換するように適合されたルミネッセント材料を含む第１の封入材によって封入された青色及び／又はＵＶ ＬＥＤ光源／チップであることができる。ＲＧＢ ＬＥＤは、光散乱材料を含み得る第２の封入材によって封入されて、光を散乱／混合し、良好な空間光分布をもたらすことができる。
【0025】
ＬＥＤフィラメント構成は、第３のＬＥＤフィラメント光を放出するように適合された第３のＬＥＤフィラメントをさらに備えることができ、第３のＬＥＤフィラメントは、第１及び第２のＬＥＤフィラメントに平行であり、第２のＬＥＤフィラメントと第３のＬＥＤフィラメントは、ギャップによって分離され、第２のＬＥＤフィラメントと第３のＬＥＤフィラメントとの間に配置された別の複数のスペーサによって互いに機械的に接続される。
【0026】
３つのＬＥＤフィラメントを有する例示的なＬＥＤフィラメント構成では、第１のＬＥＤフィラメントは、第１の色温度を有する白色ＬＥＤを含むことができ、第２のＬＥＤフィラメントは、ＲＧＢ ＬＥＤを含み、第３のＬＥＤフィラメントは、第１の色温度とは異なる第２の色温度を有する白色ＬＥＤを含む。このようにして、着色光と、異なる色温度を有する白色光との両方を（相互干渉なしに）放出できるＬＥＤフィラメント構成が実現される。好ましい実施形態では、３つのＬＥＤフィラメントは、使用され、色については暖白色ＷＷ＋冷白色ＣＷ＋ＲＧＢを提供する。
【0027】
本発明の第２の態様によれば、ＬＥＤフィラメントランプであって、第１の態様による少なくとも１つのＬＥＤフィラメント構成と、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント構成を少なくとも部分的に取り囲む光透過性（半透明、好ましくは透明）外囲器と、ＬＥＤフィラメントランプをソケットに電気的かつ機械的に接続するためのコネクタとを備える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、例えばレトロフィット電球であることができる。
【0028】
本発明は、請求項に列挙されている特徴の、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】
【0029】
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】本発明の実施形態による２本巻きＬＥＤフィラメント構成を示す。
【図3】本発明の実施形態による螺旋／渦巻きＬＥＤフィラメント構成を示す。
【図4】本発明の別の実施形態による「３本巻き」（ｔｒｉｆｉｌａｒ）ＬＥＤフィラメント構成を示す。
【図5】本発明の実施形態による螺旋／渦巻き２本巻きＬＥＤフィラメント構成を有するレトロフィット電球の側面図である。
【0030】
これらの図で示されるように、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ている。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】
【0031】
ここで、本発明の現時点で好ましい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もの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。
【0032】
図１は、本発明の実施形態による２本巻きＬＥＤフィラメント構成１０を示す。ＬＥＤフィラメント構成１０は、図１では直線形態で構成される。ＬＥＤフィラメント構成１０は一般に、ＬＥＤフィラメント構成光１２を提供するように適合される。
【0033】
ＬＥＤフィラメント構成１０は、第１のＬＥＤフィラメント１４ａ及び第２のＬＥＤフィラメント１４ｂを備える。第１のＬＥＤフィラメント１４ａは、１６ａによって概略的に示される第１のＬＥＤフィラメント光を放出するように適合される。第２のＬＥＤフィラメント１４ｂは、１６ｂによって概略的に示される第２のＬＥＤフィラメント光を放出するように適合される。第１のＬＥＤフィラメント光１６ａ及び第２のＬＥＤフィラメント光１６ｂは、ＬＥＤフィラメント構成光１２を形成することができる。
【0034】
好ましくは、第２のＬＥＤフィラメント１４ｂは、第１のＬＥＤフィラメント光１６ａとは異なる色及び／又は色温度の第２のＬＥＤフィラメント光１６ｂを放出するように適合される。例えば、第１のＬＥＤフィラメント１４ａは、第１の色温度を有する白色ＬＥＤを含むことができる一方、第２のＬＥＤフィラメント１４ｂは、着色された第２のＬＥＤフィラメント光１６ｂ又は第１の色温度とは異なる第２の色温度を有する白色の第２のＬＥＤフィラメント光１６ｂを放出するＲＧＢ（赤緑青）ＬＥＤ１８を含む。第１の色温度は、２５００Ｋ未満、例えば２２００Ｋであることができる。第２の色温度は、２７００Ｋ超、例えば３５００Ｋであることができる。白色ＬＥＤは、青色及び／又はＵＶ ＬＥＤ光を変換ＬＥＤ光に少なくとも部分的に変換するように適合されたルミネッセント材料を含む第１の封入材２２によって封入された青色及び／又はＵＶ ＬＥＤ光源／チップ２０であることができる。ＲＧＢ ＬＥＤ１８は、光散乱材料を含み得る第２の封入材２４によって封入されることができる。第２の封入材２４は、例えば、ＢａＳＯ４、Ａｌ２Ｏ３、及び／又はＴｉＯ２などの光散乱材料を含むことができる。第１のＬＥＤフィラメント１４ａは、青色及び／又はＵＶ ＬＥＤ光源／チップ２０が典型的に線形配列で配置される第１の細長い支持体２６ａをさらに備えることができる。同様に、第２のＬＥＤフィラメント１４ａは、ＲＧＢ ＬＥＤ１８が典型的に線形配列で配置される第２の細長い支持体２６ｂをさらに備えることができる。
【0035】
そして、第１のＬＥＤフィラメント１４ａと第２のＬＥＤフィラメント１４ｂは、図１の例に示されるように平行である。さらに、第１のＬＥＤフィラメント１４ａと第２のＬＥＤフィラメント１４ｂは、ギャップ２８によって分離され、第１のＬＥＤフィラメント１４ａと第２のＬＥＤフィラメント１４ｂとの間に配置された複数のスペーサ３０ａ～ｃによって互いに機械的に接続される。スペーサ３０ａ～ｃは、機械的安定性（安全目的のため）及び可撓性をもたらし、このことは特に、ＬＥＤフィラメント構成を螺旋形態（図３参照）で構成するのに役立つ。さらに、スペーサ３０ａ～ｃは、ＬＥＤフィラメントアセンブリ１０の長さＬにわたって距離（ギャップ２８）を保つことを確実にし、この距離／ギャップ２８は、相互干渉、すなわち、第２のフィラメント１４ｂが第１のフィラメント１４ａのルミネッセント材料／蛍光体を照射して励起することを防止するために望ましい。さらに、ギャップ２８により、本ＬＥＤフィラメント構成１０は、スリムな外観を有することができる。
【0036】
図１では、複数のスペーサ３０ａ～ｃは、３つのスペーサ３０ａ～ｃからなるが、スペーサの数は、５つ又は７つのように異なってもよい。また図１では、複数のスペーサ３０ａ～ｃは、長さＬに沿って一様に分布し、１つのスペーサ３０ｂが長さＬに沿った中間にあり、１つのスペーサ３０ａが、スペーサ３０ｂとＬＥＤフィラメント構成１０の一方の端部３２ａとの間の中間にあり、１つのスペーサ３０ｃが、スペーサ３０ｂとＬＥＤフィラメント構成１０の他方の端部３２ｂとの間の中間にある。したがって、スペーサ３０ａは、端部３２ａから約０．２５Ｌであり、スペーサ３０ｃは、端部３２ｂから約０．２５Ｌである。さらに、端部３２ａ～ｂでは、第１のＬＥＤフィラメント１４ａと第２のＬＥＤフィラメント１４ｂは、例えば、導電性ワイヤ又は他の導電性要素３４ａ～ｂによって、互いに機械的かつ／又は電気的に接続されることができる。代替的又は補完的に、スペーサ３０ａ～ｃは、電気的接続のためにも使用されることができる。例えば、スペーサ３０ａのような第１のスペーサが、第１の電気的接続をもたらすことができ、スペーサ３０ｃのような第２のスペーサが、第２の電気的接続をもたらすことができる。
【0037】
複数のスペーサ３０ａ～ｃは、前述のギャップ２８を複数の開口部、ここでは４つの開口部３６ａ～ｄに分割する。一般に、Ｎ個のスペーサに対して、隣り合うスペーサの間のＮ－１個の開口部、並びに、ＬＥＤフィラメント構成１０の各端部に１つずつで２つの追加の開口部が存在することができる。開口部３６ａ～ｄはそれぞれ、ＬＥＤフィラメント構成１０の長さ方向の長さＬｏｐｅｎｉｎｇを有する。さらに、スペーサ３０ａ～ｃはそれぞれ、ＬＥＤフィラメント１０の長さ方向の幅Ｗｓｐａｃｅｒを有する。スペーサ３０ａ～ｃの幅Ｗｓｐａｃｅｒは小さくなければならず、開口部３４ａ～ｄの長さＬｏｐｅｎｉｎｇは大きい。好ましくはＬｏｐｅｎｉｎｇ＞５Ｗｓｐａｃｅｒであり、より好ましくはＬｏｐｅｎｉｎｇ＞８Ｗｓｐａｃｅｒであり、最も好ましくはＬｏｐｅｎｉｎｇ＞１０Ｗｓｐａｃｅｒである。さらに、各スペーサ３０ａ～ｃの幅Ｗｓｐａｃｅｒは、好ましくは、第１及び／又は第２のＬＥＤフィラメント１４ａ～ｂの幅Ｗｆｉｌａｍｅｎｔの３倍以下であり、より好ましくはＷｓｐａｃｅｒ≦２Ｗｆｉｌａｍｅｎｔであり、最も好ましくはＷｓｐａｃｅｒ≦１Ｗｆｉｌａｍｅｎｔである。
【0038】
さらに、各スペーサ３０ａ～ｃの長さＬｓｐａｃｅｒ（図１における長さＬｓｐａｃｅｒがＬＥＤフィラメント構成１０の長さＬと垂直である）は、好ましくは、第１及び／又は第２のＬＥＤフィラメント１４ａ～ｂの幅Ｗｆｉｌａｍｅｎｔの１０倍未満であり、より好ましくはＬｓｐａｃｅｒ＜８Ｗｆｉｌａｍｅｎｔであり、最も好ましくはＬｓｐａｃｅｒ＜５Ｗｆｉｌａｍｅｎｔである。さらに、各スペーサ３０ａ～ｃの幅Ｗｓｐａｃｅｒは、好ましくは、第１及び／又は第２のＬＥＤフィラメント１４ａ～ｂの幅Ｗｆｉｌａｍｅｎｔの３倍以下であり、より好ましくはＷｓｐａｃｅｒ≦２Ｗｆｉｌａｍｅｎｔであり、最も好ましくはＷｓｐａｃｅｒ≦１Ｗｆｉｌａｍｅｎｔである。
【0039】
例示的なＬＥＤフィラメント構成１０では、Ｌｓｐａｃｅｒ＝８ｍｍ、Ｗｓｐａｃｅｒ＝３ｍｍ、及びＬｏｐｅｎｉｎｇ＝３０ｍｍである。
【0040】
図２に示されるように、複数の開口部３６ａ～ｄは、少なくとも１つのツール４０を使用して単一の支持体３８の穿孔又は打抜きによって好都合に作製されることができる。したがって、第１の支持体２６ａ、第２の支持体２６ｂ、及び複数のスペーサ３０ａ～ｃは、単一の支持体３８から（によって）作製されることができる。言い換えれば、スペーサ３０ａ～ｃは、第１及び第２の支持体２６ａ～ｂと一体であることができる。単一の支持体３８は、モノリシック支持体であることができる。単一の支持体３８は、例えば、ＰＣＢ（プリント回路基板）であることができる。
【0041】
図３を参照すると、図３は、図１のものと同様であるが、螺旋又は渦巻き形態で構成された２本巻きＬＥＤフィラメント構成１０を示す。ここで、ＬＥＤフィラメント構成１０の第１及び第２のＬＥＤフィラメント１４ａ～ｂの第１及び第２の支持体は、螺旋又は渦巻き形態に巻かれることができ、自己支持型である、金属コアＰＣＢであることができる。
【0042】
螺旋又は渦巻き形態では、複数のスペーサは、螺旋又は渦巻き形態のターン毎に少なくとも１つのスペーサを含むことができる。図３の螺旋又は渦巻き形態は、約３つのターン及び３つのスペーサ３０ａ～ｃを有し、したがって、ターン毎に１つのスペーサを有する。
【0043】
全てのスペーサ３０ａ～ｃはまた、ＬＥＤフィラメント構成１０の一方の側にのみ、図３では観察者に面する側にのみ、配置されることができる。
【0044】
さらに、図１のスペーサとは異なり、スペーサ３０ａ～ｃは、ここでは、第１及び第２のＬＥＤフィラメント１４ａ～ｂに対して９０度とは異なる角度で配置されることができる。図３では、スペーサ３０ａ～ｃは長手方向軸線４２に平行である。全体として、スペーサ３０ａ～ｃは、点線４４によって示されるように、互いに対してきちんと整列されることができる。
【0045】
さらに、第１及び第２のＬＥＤフィラメント１４ａ～ｂは、最至近距離ＣＤ及び最遠距離ＦＤを有することができる。最至近距離ＣＤは、ＬＥＤフィラメント構成１０の長さＬと垂直に測定される。最至近距離ＣＤはまた図１に示される。最遠距離ＦＤは、螺旋又は渦巻き形態のいわゆる主溝に対応し、図３に示される。別様に表現すると、ＦＤは、隣り合うターン／ループの間にある。ＦＤ＞２ＣＤ、３ｍｍ＜ＣＤ＜１２ｍｍ、１２ｍｍ＜ＦＤ＜５０ｍｍ、及びＣＤ＞Ｗｆｉｌａｍｅｎｔのうちの１つ以上が満たされることができる。
【0046】
図４では、ＬＥＤフィラメント構成１０は、第３のＬＥＤフィラメント１４ｃをさらに備えるが、他の点では、図１のＬＥＤフィラメント構成１０と同様であることができる。第３のＬＥＤフィラメント１４ｃは、第１及び第２のＬＥＤフィラメント１４ａ～ｂに平行である。さらに、第２及び第３のＬＥＤフィラメント１４ｂ～ｃは、別のギャップ２８'によって分離され、第２及び第３のＬＥＤフィラメント１４ｂ～ｃの間に配置された別の複数のスペーサ３０ａ'、３０ｂ'、３０ｃ'によって互いに機械的に接続される。第２のＬＥＤフィラメント１４ｂと第３のＬＥＤフィラメント１４ｃとの間の最至近距離ＣＤ'は、前述の最至近距離ＣＤと同じであってもよいし、異なっていてもよい。さらに、他の複数のスペーサ３０ａ'、３０ｂ'、３０ｃ'は、スペーサ３０ａ～ｃと同じように構成されてもよいし、異なるように構成されてもよい（＃数、サイズ／寸法、及び／又は位置）。
【0047】
第３のＬＥＤフィラメント１４ｃは、１６ｃによって概略的に示される第３のＬＥＤフィラメント光を放出するように適合される。第１のＬＥＤフィラメント光１６ａ、第２のＬＥＤフィラメント光１６ｂ、及び第３のＬＥＤフィラメント光１６ｃは、ＬＥＤフィラメント構成光１２を形成することができる。第３のＬＥＤフィラメント光１６ｃは、色及び／又は色温度に関して第１及び第２のＬＥＤフィラメント光１６ａ～ｂと異なることができる。例えば、第１のＬＥＤフィラメント１４ａは、第１の色温度を有する白色ＬＥＤを含むことができ、第２のＬＥＤフィラメント１４ｂは、着色された第２のＬＥＤフィラメント光１６ｂを放出するＲＧＢ ＬＥＤを含むことができる一方、第３のＬＥＤフィラメント１６ｃは、第１の色温度とは異なる第２の色温度を有する白色ＬＥＤを含むことができる。第１の色温度は、２５００Ｋ未満、例えば２２００Ｋであることができる。第２の色温度は、２７００Ｋ超、例えば３５００Ｋであることができる。
【0048】
図５は、ＬＥＤフィラメントランプ１００、すなわちレトロフィット電球を示す。ランプ１００は、螺旋又は渦巻き形態の２本巻きＬＥＤフィラメント構成１０を備える。ＬＥＤフィラメント１０は、ここでは、螺旋又は渦巻き形態を固定するために、ランプ１００の透明ホルダ１０２に巻き付けられ、他の点では、図３のものと同様であることができる。透明ホルダ１０２は、直円柱の形状を有することができる。
【0049】
ランプ１００は、ＬＥＤフィラメント構成１０を取り囲む透明外囲器１０４をさらに備える。外囲器１０４は、ガラス製であることが好ましい。外囲器１０４は、様々な形状を有することができる。ランプ１００は、ランプ１００を外部ソケット（図示せず）に電気的かつ機械的に接続するためのねじ付きコネクタ／キャップ１０６をさらに備える。コネクタ／キャップ１０６は、例えばＥ２６又はＥ２７など、それ自体が知られている様々なタイプのものであることができる。
【0050】
ランプ１００は、ＬＥＤフィラメント構成１０のＬＥＤフィラメントを個別に制御するためのコントローラ（図示せず）をさらに備えることができる。
【0051】
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点を、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。
【0052】
更に、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、有利には使用され得ないことを示すものではない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】