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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-08
(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 20160101AFI20231201BHJP
F21K 9/00 20160101ALI20231201BHJP
F21K 9/66 20160101ALI20231201BHJP
F21K 9/238 20160101ALI20231201BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20231201BHJP
【ＦＩ】
F21K9/232 100
F21K9/00 100
F21K9/66
F21K9/238
F21Y115:10
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023540563
(86)(22)【出願日】2021-12-16
(85)【翻訳文提出日】2023-06-30
(86)【国際出願番号】 EP2021086257
(87)【国際公開番号】W WO2022148632
(87)【国際公開日】2022-07-14
(31)【優先権主張番号】21150146.5
(32)【優先日】2021-01-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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
(57)【要約】
複数の発光ダイオード（１１０、４１０）、ＬＥＤ、のアレイを含む細長形ＬＥＤフィラメント（１５０）と、複数のＬＥＤを支持するために配置されたキャリア（２４０）と、を備える、発光ダイオード、ＬＥＤ、フィラメント構成（１００、４００、５１０）。ＬＥＤフィラメント構成は、ヒートシンク（２５０）であって、ＬＥＤフィラメントがヒートシンク上に配置されている、ヒートシンク（２５０）を更に備える。ＬＥＤフィラメントは中心軸Ａを含み、第１の平面Ｐ内で蛇行形状に延びており、ＬＥＤフィラメント及びヒートシンクのうちの少なくとも一方はＬＥＤフィラメントの少なくとも第１のセグメント（１２０、３２０）に沿って中心軸Ａに対して凸状であり、ＬＥＤフィラメント及びヒートシンクのうちの少なくとも一方はＬＥＤフィラメントの少なくとも第２のセグメント（１３０、３３０）に沿って中心軸Ａに対して凹状である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光ダイオード、ＬＥＤ、フィラメント構成であって、細長形ＬＥＤフィラメントであって、
複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイ、及び
前記複数のＬＥＤを支持するように配置されたキャリア、
を含む細長形ＬＥＤフィラメントと、
ヒートシンクであって、前記ＬＥＤフィラメントが前記ヒートシンク上に配置されており、前記ヒートシンクが、動作中に前記複数のＬＥＤから熱を放散するように構成されている、ヒートシンクと、
を備え、
前記ＬＥＤフィラメントが中心軸Ａを含み、第１の平面Ｐ内で蛇行形状に延びており、
前記ＬＥＤフィラメント及び前記ヒートシンクのうちの少なくとも一方が前記ＬＥＤフィラメントの少なくとも第１のセグメントに沿って前記中心軸Ａに対して凸状であり、
前記ＬＥＤフィラメント及び前記ヒートシンクのうちの少なくとも一方が前記ＬＥＤフィラメントの少なくとも第２のセグメントに沿って前記中心軸Ａに対して凹状であり、
前記少なくとも１つの第１のセグメント及び前記少なくとも１つの第２のセグメントが、前記ＬＥＤフィラメントの少なくとも１つの湾曲部分によって接続された前記ＬＥＤフィラメントの線形部分を構成する、ＬＥＤフィラメント構成。
【請求項2】
前記中心軸Ａと垂直な前記ＬＥＤフィラメントの前記少なくとも１つの第１のセグメントの断面が、第１の半径Ｒ１を有する半円形状であり、前記中心軸Ａと垂直な前記ＬＥＤフィラメントの前記少なくとも１つの第２のセグメントの断面が、第２の半径Ｒ２を有する半円形状である、請求項１に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項3】
前記ＬＥＤフィラメントが少なくとも１つのループを形成する、請求項１又は２に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項4】
前記ヒートシンクが、前記ＬＥＤフィラメントに従って、前記第１の平面Ｐ内で前記蛇行形状に延びている、請求項１から３のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項5】
前記ＬＥＤフィラメントの単一の第１のセグメントの後に、前記中心軸Ａに沿って前記ＬＥＤフィラメントの単一の第２のセグメントが交互の様態で続く、請求項１から４のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項6】
前記線形部分が長さＬを有し、２０ｍｍ＜Ｌ＜２００ｍｍであり、前記ＬＥＤフィラメントが幅Ｗを有し、１ｍｍ＜Ｗ＜５ｍｍである、請求項１から５のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項7】
前記第１の平面Ｐ内の、及び前記ＬＥＤフィラメントの前記蛇行形状の伝搬の方向における、第１の軸Ｄに沿った前記単一の第１のセグメントと前記単一の第２のセグメントとの間の距離Ｈが、２Ｗ＜Ｈ＜１０Ｗを満たす、請求項５又は６に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項8】
Ｒ１＞０．１Ｌ及びＲ２＞０．１Ｌである、請求項２又は６に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項9】
０．７Ｌ＞Ｒ１＞０．３Ｌ及び０．７Ｌ＞Ｒ２＞０．３Ｌである、請求項８に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項10】
前記キャリア及び前記ヒートシンクが、前記ＬＥＤフィラメントの幅Ｗと実質的に等しい幅を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項11】
前記ＬＥＤフィラメントが、前記複数のＬＥＤを少なくとも部分的に包囲する封入材（２１０）を含み、前記封入材が光散乱材料及びルミネッセント材料のうちの少なくとも一方を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成。
【請求項12】
照明デバイスであって、請求項１から１１のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成と、
少なくとも部分的に光透過性である材料を含むカバーであって、前記カバーが前記ＬＥＤフィラメント構成を少なくとも部分的に包囲している、カバーと、
前記ＬＥＤフィラメント構成の前記複数のＬＥＤへの電力供給のための、前記ＬＥＤフィラメント構成に接続された電気接続部と、
を備える、照明デバイス。
【請求項13】
前記カバーが、前記第１の平面Ｐと平行な第２の平面Ｓ内に配置された光出力窓を構成する、請求項１０に記載の照明デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、全般的に、１つ以上の発光ダイオード、つまりＬＥＤ、を備える照明構成に関する。より具体的には、照明構成は、発光ダイオード（light emitting diode；ＬＥＤ）フィラメント構成に関する。本発明は更に、ＬＥＤフィラメント構成を備える照明デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
照明目的のための発光ダイオード（ＬＥＤ）の使用が、注目を集め続けている。白熱ランプ、蛍光ランプ、ネオン管ランプなどと比較して、ＬＥＤは、より長い動作寿命、電力消費の低減、及び、光エネルギーと熱エネルギーとの比率に関する効率の向上などの、数多くの利点をもたらす。
【0003】
ＬＥＤを備える照明デバイス及び／又は照明構成（ランプなど）には、現在、極めて大きい関心が寄せられており、白熱ランプは、ＬＥＤ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。それにもかかわらず、白熱電球の外見を有するレトロフィット照明デバイス（例えば、ランプ）を有することが評価され、所望されている。この目的で、そのような電球内に配置されているＬＥＤフィラメント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利用することが可能である。この種のＬＥＤフィラメントランプは、極めて装飾的であるため、高く評価されていることは理解されるであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、ＬＥＤフィラメントの１つ以上の特性を改善することに関心が持たれる。特に、ＬＥＤフィラメントの外観を改善すること、ＬＥＤフィラメントの生産コストを削減すること、及び／又はＬＥＤフィラメントの組み立ての促進をもたらすことが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
それゆえ、本発明は、ＬＥＤフィラメントの１つ以上の特性を改善すること、並びに特に、ＬＥＤフィラメント及び／又はＬＥＤフィラメントランプの審美的外観及び／又は装飾的態様を増強することを目的とする。
【0006】
それゆえ、ＬＥＤフィラメント及び／又はＬＥＤフィラメントランプの外観及び／又は装飾的態様を改善しつつ、ＬＥＤを備えるＬＥＤフィラメント構成の数多くの利点のうちの１つ以上を組み合わせる可能性を探求することに関心が持たれる。
【0007】
この目的及び他の目的は、独立請求項における特徴を有する、ＬＥＤフィラメント構成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、細長形ＬＥＤフィラメントであって、複数の発光ダイオード、ＬＥＤ、のアレイ、及び複数のＬＥＤを支持するように配置されたキャリア、を含む細長形ＬＥＤフィラメントを備える発光ダイオード、ＬＥＤ、フィラメント構成が提供される。ＬＥＤフィラメント構成は、ヒートシンクであって、ＬＥＤフィラメントがヒートシンク上に配置されている、ヒートシンクを更に備える。ＬＥＤフィラメントは中心軸Ａを含み、第１の平面Ｐ内で蛇行形状に延びており、ＬＥＤフィラメント及びヒートシンクのうちの少なくとも一方はＬＥＤフィラメントの少なくとも第１のセグメントに沿って中心軸Ａに対して凸状であり、ＬＥＤフィラメント及びヒートシンクのうちの少なくとも一方はＬＥＤフィラメントの少なくとも第２のセグメントに沿って中心軸Ａに対して凹状である。
【0009】
それゆえ、本発明は、観察者にとって、外観が渦巻き形状又はコイル形状のＬＥＤフィラメントと類似し得る、平坦な蛇行形状のＬＥＤフィラメント構成を提供するという考え方に基づく。それゆえ、本発明のＬＥＤフィラメント構成の特徴の目的は、渦巻き又はコイル形状を有するＬＥＤフィラメントの外観を模倣することである。この効果は、ＬＥＤフィラメントの凸状の第１のセグメント（単数又は複数）及び凹状の第２のセグメント（単数又は複数）が、ＬＥＤフィラメントに沿った、「山」及び「谷」をそれぞれ作り出し、渦巻き形状又はコイル形状のＬＥＤフィラメントの印象を観察者に与えることによって得られる。それゆえ、第１のセグメント（単数又は複数）の構成要素の凸形状及び第２のセグメント（単数又は複数）の構成要素の凹形状は蛇行形状のＬＥＤフィラメント構成に奥行き又は遠近感の錯視をもたらし、したがって、渦巻き形状のＬＥＤフィラメントによく似た審美的外観を可能にする。比較的平坦なＬＥＤフィラメント構成は、これにより、例えば、照明器具又は同様のものなどの照明デバイス内に提供された場合に、照明特性を損なうことなく空間を節約し得る。更に、ＬＥＤフィラメント構成の上述の特徴によって、ＬＥＤフィラメント構成、及び動作中にそれから放射される光は審美的に魅力的になる。
【0010】
本発明は、ＬＥＤ技術を使用する多くの利点が、開示されるようなＬＥＤフィラメント構成の魅力及び訴求特性と組み合わされ得るという点で更に有利である。
【0011】
本発明は、ＬＥＤフィラメントの蛇行形状が、ＬＥＤフィラメント構成、及び／又はＬＥＤフィラメント構成から放射される光の審美的魅力に寄与するという点で、更に有利である。
【0012】
本発明は、ＬＥＤフィラメント構成が比較的少数の構成要素を備えるという点で、更に有利である。少ない数の構成要素は、ＬＥＤフィラメント構成の製造が相対的に安価であるという点で有利である。更には、ＬＥＤフィラメント構成の少ない数の構成要素は、特に、容易な分解及び／又は再利用の作業を妨げる相対的に多数の構成要素を備えるデバイス又は構成と比較して、より容易な再利用を意味する。
【0013】
本発明は、ヒートシンクがＬＥＤフィラメント構成の動作中にＬＥＤから熱を効率的に放散し得、これにより、ＬＥＤの過熱に起因するＬＥＤフィラメントの動作不良のリスクを最小限に抑えるという点で、更に有利である。
【0014】
本発明は、それが、高輝度の渦巻きの外観のＬＥＤフィラメント構成を提供するという点で、更に有利である。更に、本発明のＬＥＤフィラメント構成の構造は、照明適用のためのＬＥＤフィラメント構成の組み立てプロセスの最適化を可能にし、照明効果の多様性をもたらし、究極的には、このようなＬＥＤフィラメント構成を生産するためのコストを削減し、その審美的外観を改善する。本発明の目的は更に、照明特性を損なうことなく、最小限の奥行きの、即ち、できるだけ平坦なフィラメント構成の使用を必要とする照明器具適用のためのＬＥＤフィラメント構成の使用に存する。
【0015】
本発明のＬＥＤフィラメント構成は、複数のＬＥＤのアレイを備える。用語「アレイ」によって、それは、ここでは、ＬＥＤフィラメント構成上に配置されている、ＬＥＤの線形構成又はチェーンなどが意味される。ＬＥＤフィラメントは、複数のＬＥＤを支持するために配置されたキャリアを更に含む。それゆえ、複数のＬＥＤは、蛇行形状を具現するＬＥＤフィラメントのキャリア又は基材上に／に配置され、取り付けられ、及び／又は機械的に結合され得る。ＬＥＤフィラメント構成のキャリアは更にヒートシンク上に取り付けられている。例えば、ヒートシンクは中実ヒートシンク又は深絞りヒートシンクであってもよい。用語「ヒートシンク」によって、それは、ここでは、構成要素の熱放散を改善するために、ＬＥＤによって発生された熱を、それらを支持するキャリアから伝導又は輸送するために配置された熱交換器が意味される。
【0016】
ＬＥＤフィラメント構成は、ＬＥＤフィラメントの少なくとも１つの第１のセグメント及び少なくとも１つの第２のセグメントを備える。それゆえ、第１及び第２のセグメントは、中心軸Ａに沿って蛇行形状に延びた、ＬＥＤフィラメントの一体区分を構成し、上記ＬＥＤフィラメントが第１の平面Ｐ内に含まれることを可能にする。「蛇行形状」によって、それは、ここでは、ＬＥＤフィラメントの形状、又はＬＥＤフィラメントの展開の方向が回旋状の様態で進行することが意味される。換言すれば、蛇行形状のＬＥＤフィラメントは、パターンが正弦波形状又はシグザグ形状に従うＬＥＤフィラメントである。更に、用語「形状」によって、それは、ここでは、例えば、ＬＥＤフィラメントのサイズ、形態、及び／又は構成などのＬＥＤフィラメントの物理的特性が意味される。用語「平面」によって、それは、ここでは、平坦な表面が意味される。換言すれば、ＬＥＤフィラメントは、第１の平面Ｐと垂直な次元における逸脱を実質的に有しない、中心軸Ａに沿った正弦波パターンを具現する。したがって、ＬＥＤフィラメントの蛇行形状は、２つの次元、即ち、平面Ｐを形成するもののみを包含し、これにより、ＬＥＤフィラメントは非常にコンパクトで薄くなる。加えて、第１のセグメント（単数又は複数）及び第２のセグメント（単数又は複数）は、ヒートシンク及び／又はＬＥＤフィラメントが凸状構成及び凹状構成をそれぞれ具現するＬＥＤフィラメントの形成区分を表す。ヒートシンク及び／又はＬＥＤフィラメントの凸及び凹形状はまた、ＬＥＤフィラメントのキャリアによって形成されてもよいことは理解されるであろう。
【0017】
本発明の一実施形態によれば、中心軸Ａと垂直なＬＥＤフィラメントの少なくとも１つの第１のセグメントの断面は、第１の半径Ｒ１を有する半円形状であってもよく、中心軸Ａと垂直なＬＥＤフィラメントの少なくとも１つの第２のセグメントの断面は、第２の半径Ｒ２を有する半円形状であってもよい。少なくとも１つの第１のセグメント及び少なくとも１つの第２のセグメントの断面の半円形状は、上記の少なくとも１つの第１のセグメント及び少なくとも１つの第２のセグメントを形成するヒートシンク及び／又はＬＥＤフィラメントの凸及び凹形状を規定する。換言すれば、少なくとも１つの第１のセグメント（例えば、ヒートシンクを含む）の凸形状は、曲率半径Ｒ１を有する半円であり、少なくとも１つの第２のセグメント（例えば、ヒートシンクを含む）の凹形状は、曲率半径Ｒ２を有する半円である。少なくとも１つの第１のセグメントの半円形状断面の半径Ｒ１は、少なくとも１つの第２のセグメントの半円形状断面の半径Ｒ２と等しくてもよいことは理解されるであろう。本実施形態は、第１及び第２のセグメント（単数又は複数）の断面の半円形状が、渦巻き形状又はコイル形状のＬＥＤフィラメントへのＬＥＤフィラメント構成の類似性を更に改善するという点で、有利である。
【0018】
本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントは、少なくとも１つのループを形成してもよい。用語「ループ」によって、それは、ここでは、ＬＥＤフィラメント構成の延長の終わりがＬＥＤフィラメント構成の延長の始まりと会するよう、第１の平面Ｐ内で湾曲して周回するＬＥＤフィラメントによって作り出される形状が意味される。換言すれば、本実施形態は、第１の平面Ｐ内で実質的に円形のパターンを形成する蛇行形状のＬＥＤフィラメントの提供に基づく。本実施形態は、光源内で用いられたときにＬＥＤフィラメント構成の審美的外観を改善するという点で、有利である。ＬＥＤフィラメントは、１つを超えるループを形成してもよいことは更に理解されるであろう。
【0019】
本発明の一実施形態によれば、ヒートシンクは、ＬＥＤフィラメントに従って、第１の平面Ｐ内で蛇行形状に延び得る。本実施形態は、キャリア及びその上に支持されたＬＥＤフィラメントがそれぞれの第１のセグメント（単数又は複数）及び第２のセグメント（単数又は複数）のヒートシンク上に取り付けられ、その結果、ヒートシンクがＬＥＤフィラメント構成の構成要素の残りのものと同じ蛇行形状を取る、ＬＥＤフィラメント構成の組成又は構造による結果である。本実施形態は、それが、ヒートシンクがＬＥＤフィラメントの下に完全に隠され、したがって、特定の角度からＬＥＤフィラメント構成を直視する観察者によって見えなくなることを可能にするという点で、更に有利である。これは、ＬＥＤフィラメント構成のよりいっそう優れた審美的外観をもたらし得る。
【0020】
本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントの単一の第１のセグメントの後に、中心軸Ａに沿ってＬＥＤフィラメントの単一の第２のセグメントが交互の様態で続いてもよい。換言すれば、ヒートシンク及び／又はＬＥＤフィラメントの凹状部分の後に、ヒートシンク及び／又はＬＥＤフィラメントの凸状部分が交互の様態で続く。本実施形態は、それがＬＥＤフィラメントの形状の対称的な交互配置を可能にするという点で、有利である。ＬＥＤフィラメントの凸／凹の交互配置の数は、好ましくは、４つの交互配置、より好ましくは、６つの交互配置、及び最も好ましくは、８つの交互配置であってもよいことは理解されるであろう。本実施形態は、このような交互配置は、ＬＥＤフィラメントの異なるセグメントの光のより大きな分布を可能にし、それゆえ、ＬＥＤフィラメントの延長に沿った特定の位置における同様の光の特徴又は特性の集中を回避するという点で、更に有利である。第１のセグメント（単数又は複数）及び第２のセグメント（単数又は複数）が互いの後に続く交互の様態は、ＬＥＤフィラメントが渦巻き又はコイル形状のＬＥＤフィラメントへのその類似性を増大させることによって達成可能な、より幅広い照明効果の可能性を更にもたらす。本実施形態は、それがＬＥＤフィラメント構成に奥行き又は遠近感の錯視をもたらし、したがって、渦巻き形状のＬＥＤフィラメントによく似た審美的外観を可能にするという点で、更に有利である。
【0021】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの第１のセグメント及び少なくとも１つの第２のセグメントは、ＬＥＤフィラメントの少なくとも１つの湾曲部分によって接続されたＬＥＤフィラメントの線形部分を構成してもよい。第１のセグメント（単数又は複数）及び第２のセグメント（単数又は複数）を形成する線形部分は実質的に線形又は直線状であってもよいことは理解されるであろう。更に、第１のセグメントを後続の第２のセグメントに接続する湾曲部分は比較的短い曲率半径を有してもよく、これにより、湾曲部分は、ＬＥＤフィラメントに正弦波形状又は蛇行形状を与える、かなり鋭い角部の外観をもたらし得る。本実施形態は、実質的に線形の部分が、その上に含まれるＬＥＤの配光を改善するという点で、有利である。更に、湾曲部分は、ＬＥＤフィラメントの異なって特徴付けられる第１のセグメント（単数又は複数）と第２のセグメント（単数又は複数）との間の移行部分を提供する。加えて、ＬＥＤフィラメント構成の審美的外観が向上する。
【0022】
本発明の一実施形態によれば、線形部分は長さＬを有してもよく、２０ｍｍ＜Ｌ＜２００ｍｍであり、ＬＥＤフィラメントは幅Ｗを有してもよく、１ｍｍ＜Ｗ＜５ｍｍである。本発明の別の実施形態によれば、第１の平面Ｐ内の、及びＬＥＤフィラメントの蛇行形状の伝搬の方向における、第１の軸Ｄに沿った単一の第１のセグメントと単一の第２のセグメントとの間の距離Ｈは、２Ｗ＜Ｈ＜１０Ｗを満たしてもよい。本実施形態は、それが、ＬＥＤが動作している際にＬＥＤフィラメントの蛇行形状が特徴を示すよう、連続する第１のセグメント（単数又は複数）と第２のセグメント（単数又は複数）との間の十分な距離の確保を可能にするという点で、有利である。本実施形態はより優れた審美的外観をもたらす。
【0023】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの第１のセグメントの半円形状断面の第１の半径Ｒ１は、Ｒ１＞０．１Ｌを満たしてもよく、少なくとも１つの第２のセグメントの半円形状断面の第２の半径Ｒ２は、Ｒ２＞０．１Ｌを満たしてもよい。本実施形態は、それが、ヒートシンクが、動作時にＬＥＤフィラメントによって発生された熱を十分に放散する能力を有する厚さを有することを可能にするという点で、有利である。本発明の別の実施形態によれば、第１の半径Ｒ１は、好ましくは、０．７Ｌ＞Ｒ１＞０．３Ｌを満たしてもよく、第２の半径Ｒ２は、好ましくは、０．７Ｌ＞Ｒ２＞０．３Ｌを満たしてもよい。例えば、Ｒ１＝Ｒ２＝０．５Ｌである場合には、ＬＥＤフィラメントの形状はその長さに沿って正弦波状になり得る。
【0024】
本発明の一実施形態によれば、キャリア及びヒートシンクは、ＬＥＤフィラメントの幅Ｗと等しい幅を有してもよい。本実施形態は、それが、ヒートシンクがキャリアの背後に実質的に隠れて見え、したがって、ＬＥＤフィラメント構成を直視する観察者に見えなくなることを可能にするという点で、有利である。
【0025】
本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントは、複数のＬＥＤを少なくとも部分的に包囲する封入材を更に備えてもよい。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。更に、封入材は、複数のＬＥＤから放射された光を少なくとも部分的に変換するように構成されたルミネッセント材料、及び複数のＬＥＤから放射された光を散乱するように構成された光散乱材料のうちの少なくとも一方を含んでもよい。本実施形態は、ＬＥＤフィラメントが所望の配光及び／又は装飾効果をもたらし得るという点で、有利である。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、ルミネッセント材料は、蛍光材料を含んでもよい。ルミネッセント材料は、複数のＬＥＤによって放出された光の少なくとも一部分又は一部を変換光に変換するように構成されている。
【0026】
本発明の一実施形態によれば、照明デバイスが提供される。照明デバイスは、前述した実施形態のいずれか１つに記載のＬＥＤフィラメント構成と、少なくとも部分的に光透過性の材料を含むカバーであって、ＬＥＤフィラメント構成を少なくとも部分的に包囲している、カバーと、を備えてもよい。照明デバイスは、ＬＥＤフィラメント構成の複数のＬＥＤへの電力供給のための、ＬＥＤフィラメント構成に接続されている電気接続部を更に備えてもよい。例えば、電気接続部は、ＬＥＤフィラメントを照明デバイス内の所定位置に保持するために用いられる機械的接続部を通じて行われてもよい。照明デバイスは、ランプキャップを備えるランプ、又は電源プラグを備える照明器具であってもよいことは理解されるであろう。
【0027】
本発明の一実施形態によれば、照明デバイスのカバーは、第１の平面Ｐと平行な第２の平面Ｓ内に配置された光出力窓を構成してもよい。中心軸Ａに沿って延びたＬＥＤフィラメント構成の蛇行形状は、第１の平面Ｐと第２の平面Ｓとの平行関係を所与として、光出力窓に面することは理解されるであろう。観察者は、ＬＥＤフィラメントが延びている第１の平面Ｐと（実質的に）垂直な方向にＬＥＤフィラメントを観察してもよく、そのため、これにより、ＬＥＤフィラメントは、観察者には、コイル形状又は渦巻き形状のＬＥＤフィラメントのように見え得ることは理解されるであろう。本実施形態は、光出力窓が、それに面するＬＥＤフィラメント構成の様々な部分によって放射される光の分布を改善するという点で、更に有利である。
【0028】
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るために、本発明の種々の特徴を組み合わせ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】
【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】従来技術によるＬＥＤフィラメントランプを示す。
【図2a】本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成を示す。
【図2b】本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成を示す。
【図3a】本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成の第１のセグメント及び第２のセグメントの断面を示す。
【図3b】本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成の第１のセグメント及び第２のセグメントの断面を示す。
【図4】本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成の異なる構成を示す。
【図5】本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成を備える照明デバイスを示す。
【発明を実施するための形態】
【0030】
図１は、複数のＬＥＤフィラメント２０を備える、先行技術によるＬＥＤフィラメントランプ１０を示す。この種のＬＥＤフィラメントランプ１０は、極めて装飾的であるため、並びに、白熱ランプと比較して、より長い動作寿命、電力消費の低減、及び、光エネルギーと熱エネルギーとの比率に関する効率の向上などの、数多くの利点をもたらすため、高く評価されている。この種のＬＥＤフィラメントランプ１０は、暖かい白色光を生成することが可能である。しかしながら、ＬＥＤフィラメント２０及び／又はＬＥＤフィラメントランプ１０の外観及び／又は装飾的態様を損なうことなく、ＬＥＤフィラメント２０から放出される光の特性を改善することが関心の対象である。
【0031】
図２ａは、本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成１００の正面図を示す。ＬＥＤフィラメント構成１００は、ＬＥＤフィラメント１５０を有するように示されている。ＬＥＤフィラメント１５０は更に、コイル形状のＬＥＤフィラメントに似た蛇行形状又は正弦波形状を有するように示されている。図２ａの蛇行形状のＬＥＤフィラメント１５０は、第１の平面Ｐ内で中心軸Ａに沿って延びているように示されている。ここで、第１の平面Ｐは、第１の軸Ｄ、及び第１の軸Ｄと垂直な第２の軸Ｂによって形成された平坦な平面である。それゆえ、平坦な第１の平面Ｐは、ＬＥＤフィラメント構成１００が、渦巻き又はコイル形状のＬＥＤフィラメントの審美的外観を依然として有しつつ、より平坦な光源を必要とする照明器具適用のために非常にふさわしくなることを可能にする。図２ａは、正弦波形状のＬＥＤフィラメント１５０上に含まれる複数のＬＥＤ１１０のアレイを更に示す。複数のＬＥＤ１１０のアレイは、図２ａにおいて、蛇行形状のＬＥＤフィラメント１５０に沿って配置され、コイル形状のＬＥＤフィラメントに似た照明効果を生み出すよう光を放射するように構成されるように示されている。ＬＥＤフィラメント１５０は、第１のセグメント１２０、及びその後に、中心軸Ａに沿って交互の様態で続く第２のセグメント１３０に分離されるように示されている。第１のセグメント１２０及び第２のセグメント１３０は、湾曲部分１４０を介して互いの間で移行するＬＥＤフィラメント１５０の実質的に線形の部分として示されている。第１及び第２のセグメント１２０、１３０の数は少なくとも３つであってもよい。湾曲部分１４０は、図２ａにおいて、比較的小さい曲率半径Ｃを有し、したがって、第１のセグメント１２０と第２のセグメント１３０との間の反復的な移行を可能にするかなり鋭い角部を形成するように示されている。図２ａにおいて提供される湾曲部分又は鋭い角部１４０は、平坦なＬＥＤフィラメント１５０に奥行き又は遠近感の光学的錯視を与え、これにより、渦巻き形状又はコイル形状のＬＥＤフィラメントが模倣される。図２ａのＬＥＤフィラメント構成１００は、ＬＥＤ１１０を少なくとも部分的に包囲するために配置された封入材を備えてもよいが、ＬＥＤフィラメント１５０のＬＥＤ１１０のアレイの図解を容易にするために図２ａには示されていないことに留意されたい。また、ＬＥＤフィラメント１５０が配置されたヒートシンクは、それがＬＥＤフィラメント１５０の下に位置付けられてもよいため、図２ａでは見えていないことにも留意されたい。代替的に、ヒートシンクはプレート又は同様のものとして提供されてもよく、蛇行するＬＥＤフィラメント１５０はヒートシンク上に配置されてもよい。
【0032】
図２ｂは、本発明の例示的実施形態による図２ａにおいて示されたとおりのＬＥＤフィラメント構成１００及びＬＥＤフィラメント１５０の正面図を示す。図２ｂは、長さＬを有する第１のセグメント１２０の線形部分、及び同じ長さＬを有する第２のセグメント１３０の線形部分を更に示す。第１及び第２のセグメント１２０、１３０の線形部分の長さＬは、好ましくは、２０ｍｍ超、２００ｍｍ未満、より好ましくは、５０ｍｍ超、１７５ｍｍ未満、及び最も好ましくは、１００ｍｍ超、１５０ｍｍ未満である。図２ｂは、幅Ｗを有するＬＥＤフィラメント１５０の第１のセグメント１２０、及び同じ幅Ｗを有するＬＥＤフィラメント１５０の第２のセグメント１３０を更に示す。ここで、幅Ｗは、第１のセグメント１２０の線形部分に沿って、及び第２のセグメント１３０の線形部分に沿って一定である。幅Ｗは、好ましくは、１ｍｍ超、及び５ｍｍ未満である。更に、図２ｂは、第１の軸Ｄに沿ったＬＥＤフィラメント１５０の延長に沿って第１のセグメント１２０を第２のセグメント１３０から分離する距離Ｈを示している。換言すれば、第１の軸Ｄに沿った距離Ｈは、蛇行形状のＬＥＤフィラメント１５０の交互の形成において互いの直後に続く各第１のセグメント１２０と各第２のセグメント１３０との間のピッチ又は間隔を表す。更に、図２ｂに示される距離Ｈは、好ましくは、２Ｗ＜Ｈ＜１０Ｗを満たし、より好ましくは、３Ｗ＜Ｈ＜７Ｗを満たし、最も好ましくは、４Ｗ＜Ｈ＜５Ｗを満たす。
【0033】
図３ａは、本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成の第１のセグメントの断面２２０を示す。更に、図３ａに示される断面２２０は、以前の図に示された中心軸Ａと垂直な断面を表す。図３ａは、複数のＬＥＤ（図示せず）を支持するキャリア２４０が取り付けられるヒートシンク２５０を示し、これにより、ヒートシンク２５０は、動作中にＬＥＤフィラメントによって発生された熱を放散する。断面２２０は、封入材２１０によって少なくとも部分的に包囲された、キャリア２４０、ひいてはＬＥＤフィラメント及びその複数のＬＥＤを更に示す。封入材２１０は光散乱材料及びルミネッセント材料のうちの少なくとも一方を含む。封入材２１０は、ＬＥＤフィラメントを囲む充填材料の役割を果たすことに留意されたい。したがって、断面２２０は、ヒートシンク２５０、ＬＥＤを支持するキャリア２４０、及び封入材２１０で構成されたＬＥＤフィラメント構成の層状の形成を示す。図３ａは、ヒートシンク２５０の凸形状、並びにこの場合には、また、ＬＥＤフィラメント、キャリア２４０、及び封入材２１０の凸形状を更に示し、上記凸形状は第１の半径Ｒ１の半円形状として示されている。第１の半径Ｒ１は、図３ａにおいて、半円形状断面２２０の高さ、又は第１のセグメントの「山」の高さを表すように示されている。したがって、図３ａは、ＬＥＤフィラメントの第１のセグメントの長さＬに沿ったＬＥＤフィラメントの凸形状を示す。
【0034】
本出願の文脈では、半円は、文字通り半円、図３ａ／図３ｂに示されるように多少の凸若しくは凹形状を有する、少なくとも部分的に半円、「山／」谷」形状、又は同じ効果を果たすための任意の他の同様の形状として理解されるべきである。
【0035】
図３ｂは、本発明の例示的実施形態によるＬＥＤフィラメント構成の第２のセグメントの断面２３０を示す。図３ａと同様に、図３ｂは、以前の図の中心軸Ａと垂直な断面２３０を示し、ＬＥＤ ｆを支持するキャリア２４０が取り付けられ、封入材２１０によって少なくとも部分的に包囲され、かくして、層状の組成を有するＬＥＤフィラメント構成を形成するヒートシンク２５０を示す。図３ｂは、ＬＥＤフィラメント構成の第２のセグメントに沿ったヒートシンク２５０の凹形状、並びにこの場合には、また、ＬＥＤフィラメント、キャリア２４０、及び封入材２１０の凹形状を更に示し、上記凹形状は第２の半径Ｒ２の半円形状として示されている。第２の半径Ｒ２は、図３ｂにおいて、半円形状断面２３０の深さ、又は第２のセグメントの「谷」の深さを表すように示されている。したがって、図３ｂは、ＬＥＤフィラメントの第２のセグメントの長さＬに沿ったＬＥＤフィラメントの凹形状を示す。加えて、第１のセグメントの断面２２０の第１の半径Ｒ１及び第２のセグメントの断面２３０の第２の半径Ｒ２は、好ましくは、Ｒ１＞０．１Ｌ及びＲ２＞０．１Ｌを満たすことは理解されるであろう。ここで、Ｌは、図２ｂに同様に示される第１のセグメント及び第２のセグメントの長さとして示されている。
【0036】
図４は、以前の図に示されるＬＥＤフィラメント構成とは異なって構成された延長を有するＬＥＤフィラメント３０５を備えるＬＥＤフィラメント構成３００の正面図を示す。図４は、ＬＥＤフィラメント構成３００のＬＥＤフィラメント３０５が、その延長の終わり３４０が、第１の平面Ｐ内にとどまりつつ円形又はループ状の様態でその延長の始まり３５０と会するよう、ループ３６０を形成する様子を示す。ＬＥＤフィラメント３０５は、代替的に、少なくとも３つの連続したループを形成してもよい。ＬＥＤフィラメント３０５は更に、図４において、複数のＬＥＤ３１０のアレイを含み、ＬＥＤフィラメント３０５のループ状の延長に沿って蛇行形状を形成する交互の第１のセグメント３２０及び第２のセグメント３３０を含むように示されている。図４のＬＥＤフィラメント構成３００は、ＬＥＤフィラメント３０５を少なくとも部分的に包囲するために配置された封入材を備え得るが、ＬＥＤフィラメント３０５の複数のＬＥＤ３１０のアレイの図解を容易にするために図示されていないことに留意されたい。また、ＬＥＤフィラメント３０５が配置されたヒートシンクは、それがＬＥＤフィラメント３０５の下に位置付けられているため、図４では見えていないことにも留意されたい。代替的に、ヒートシンクはプレート又は同様のものとして提供されてもよく、蛇行するＬＥＤフィラメント１５０はヒートシンク上に配置されてもよい。
【0037】
図５は、以前の図（単数又は複数）及び関連する本文（単数又は複数）の任意の実施形態によるＬＥＤフィラメント構成４１０を備える照明デバイス４００、例えば、照明器具を示す。図５は、ＬＥＤフィラメント構成４１０のＬＥＤフィラメントが第１の平面Ｐ内で蛇行形状に延びるよう、ＬＥＤフィラメント構成４１０がフレーム４４０内に取り付けられた様子を更に示す。更に、照明デバイス４００は、ＬＥＤフィラメント構成４１０の複数のＬＥＤに電力を供給するためのＬＥＤフィラメント構成４１０に接続された電気接続部４２０を備えるように示されている。図５の照明デバイス４００は、フレーム４４０上に、及びＬＥＤフィラメント構成４１０のＬＥＤフィラメントを覆って取り付けられた、少なくとも部分的に光透過性の材料で形成された、カバー又は光出力窓４３０を更に備え、これにより、光出力窓４３０はＬＥＤフィラメントの複数のＬＥＤから放射された光を拡散する。図５は、今度は、ＬＥＤフィラメント構成４１０の第１の平面Ｐと平行に示される、第２の平面Ｓ内に含まれる光出力窓４３０を更に示す。
【0038】
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。例えば、ＬＥＤフィラメント構成１００、３００、４１０、ＬＥＤフィラメント構成１００、３００、４１０の第１のセグメント１２０、３２０及び／又は第２のセグメント１３０、２３０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4】
【図5】
【国際調査報告】