特表 2024-515470 光マトリックスモジュラー構造システム

(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】2024-04-10

(54)【発明の名称】光マトリックスモジュラー構造システム

(51)【国際特許分類】

   G09F 9/00 20060101AFI20240403BHJP

   G09F 9/33 20060101ALI20240403BHJP

   G09F 9/40 20060101ALI20240403BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20240403BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20240403BHJP

   H01L 33/58 20100101ALI20240403BHJP

   H01L 33/60 20100101ALI20240403BHJP

   G09F 13/04 20060101ALI20240403BHJP

   F21S 2/00 20160101ALN20240403BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240403BHJP

【ＦＩ】

G09F9/00 313

G09F9/33

G09F9/40 301

G09F9/30 349C

G09F9/30 349D

G09F9/00 351

G09F9/00 350Z

H01L33/62

H01L33/58

H01L33/60

G09F13/04 Z

F21S2/00 100

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2023558811

(86)(22)【出願日】2022-03-24

(85)【翻訳文提出日】2023-11-24

(86)【国際出願番号】 EP2022057723

(87)【国際公開番号】W WO2022200479

(87)【国際公開日】2022-09-29

(31)【優先権主張番号】PA202170132

(32)【優先日】2021-03-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DK

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】594012623

【氏名又は名称】レゴ エー／エス

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100101498

【弁理士】

【氏名又は名称】越智 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100107401

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 誠一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100120064

【弁理士】

【氏名又は名称】松井 孝夫

(74)【代理人】

【識別番号】100182257

【弁理士】

【氏名又は名称】川内 英主

(74)【代理人】

【識別番号】100202119

【弁理士】

【氏名又は名称】岩附 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】サセク，アーサー

(72)【発明者】

【氏名】テルプ，オーレ

(72)【発明者】

【氏名】オーンストラップ，ジョナサン

(72)【発明者】

【氏名】ヨート，セバスチャン

(72)【発明者】

【氏名】ユール，ヤコブ トムセン

【テーマコード（参考）】

5C094

5C096

5F142

5G435

【Ｆターム（参考）】

5C094AA09

5C094BA25

5C094CA19

5C094DA01

5C094EB01

5C094ED11

5C094ED13

5C094ED15

5C094FA01

5C094FA02

5C096AA01

5C096BA01

5C096CB04

5C096CC06

5F142AA12

5F142BA32

5F142CB23

5F142CD02

5F142CE03

5F142DB16

5F142GA40

5G435AA01

5G435BB04

5G435CC09

5G435DD11

5G435EE02

5G435EE13

5G435FF03

5G435FF06

5G435FF13

(57)【要約】

光マトリックスモジュラー構造システムは、側壁（１１０）と、端壁（１２０）と、端壁（１２０）の反対側のハウジング（１００）の前方開口（１４０）を取り囲む前縁（１３０）と、を有するハウジング（１００）と、プリント回路基板（２５０）上に配置された発光素子（２１０）のアレイ（２００）であって、プリント回路基板（２５０）はハウジング（１００）の中に配置されているアレイ（２００）と、プリント回路基板（２５０）からハウジング（１００）の前方開口（１４０）に向かって延在する区画グリッド壁（３１０、３２０）を有し、発光素子（２１０）のそれぞれに１の区画（３３０）が対応するように区画（３３０）のアレイを形成するように、ハウジング（１００）に配置される区画グリッド（３００）と、ハウジング（１００）の開口に配置される光拡散部材（４００）と、を備え、拡散部材（４００）は複数の拡散タイル（４１０）を備え、複数の拡散タイルのそれぞれは区画グリッド（３００）の区画（３３０）を覆い、拡散タイル（４１０）のそれぞれは、前面（４２０）と、背面（４３０）と、前面（４２０）に対して垂直に形成された側壁（４４０）と、を有し、拡散部材（４００）は、拡散タイル（４１０）の相互に面する側壁（４４２）間に障壁を提供する拡散グリッド（５００）を備え、拡散グリッド（５００）は拡散タイル（４１０）の材料とは異なる材料で形成され、拡散グリッド（５００）の下側は、区画グリッド（３００）の上側に当接するようになっている。
【選択図】図２Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジング（１００）であって、側壁（１１０）と、端壁（１２０）と、前記端壁（１２０）の反対側の前記ハウジング（１００）の前方開口（１４０）を取り囲む前縁（１３０）と、を有するハウジング（１００）と、
プリント回路基板（２５０）上に配置された発光素子（２１０）のアレイ（２００）であって、前記プリント回路基板（２５０）は前記ハウジング（１００）の中に配置されているアレイ（２００）と、
前記プリント回路基板（２５０）から前記ハウジング（１００）の前記前方開口（１４０）に向かって延在する区画グリッド壁（３１０、３２０）を有し、前記発光素子（２１０）のそれぞれに１の区画（３３０）が対応するように区画（３３０）のアレイを形成するように、前記ハウジング（１００）に配置される区画グリッド（３００）と、
前記ハウジング（１００）の前記開口に配置される光拡散部材（４００）と、を備える光マトリックスモジュラー構造システムであって、
前記拡散部材（４００）は複数の拡散タイル（４１０）を備え、前記複数の拡散タイルのそれぞれは前記区画グリッド（３００）の区画（３３０）を覆い、
前記拡散タイル（４１０）のそれぞれは、前面（４２０）と、背面（４３０）と、前記前面（４２０）に対して垂直に形成された側壁（４４０）と、を有し、
前記拡散部材（４００）は、前記拡散タイル（４１０）の相互に面する側壁（４４２）間に障壁を提供する拡散グリッド（５００）を備え、
前記拡散グリッド（５００）は前記拡散タイル（４１０）の材料とは異なる材料で形成され、
前記拡散グリッド（５００）の下側は、前記区画グリッド（３００）の上側に当接するようになっている光マトリックスモジュラー構造システム。

【請求項2】

請求項１に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記区画グリッド（３００）は光吸収材料で形成される光マトリックスモジュラー構造システム。

【請求項3】

請求項１または２に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記拡散グリッド（５００）は光吸収材料で形成される光マトリックスモジュラー構造システム。

【請求項4】

請求項１または２に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記拡散グリッド（５００）は光反射材料で形成される光マトリックスモジュラー構造システム。

【請求項5】

請求項４に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記拡散グリッド（５００）は前記ハウジング（１００）の前記側壁（１１０）と同じ材料で形成される光マトリックスモジュラー構造システム。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記拡散タイル（４１０）の外向側壁（４４１）は、前記前縁（１３０）の前方に延在し、前記ハウジング（１００）の前記側壁（１１０）の延長部としてそれと同一面を形成する光マトリックスモジュラー構造システム（１）。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記拡散タイル（４１０）のそれぞれは、前記区画グリッド（３００）により供される区画（３３０）内に延在する区画部（４６０）を備える光マトリックスモジュラー構造システム（１）。

【請求項8】

請求項７に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記拡散部材（４００）の外縁に形成された前記拡散タイル（４１０、４１１、４１２）の前記区画部（４６０）の外向面（４６１）は、前記拡散タイル（４１０）の前記外向側壁（４４１）に対して角度が付いている光マトリックスモジュラー構造システム（１）。

【請求項9】

請求項７または８に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記拡散部材（４００）の外側の角に形成された前記拡散タイル（４１０、４１１）の前記区画部（４６０）は、前記拡散部材（４００）の前記外側の前記角の外向面（４６１）の間に形成された第１面（４６５）を備え、前記第１面は、前記区画部（４６０）の２つの外向面（４６０）を接続する光マトリックスモジュラー構造システム（１）。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか一項に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記拡散タイル（４１０）は、前記拡散タイル（４１０）と一体的に同じ材料で形成されたタイル接続部材（４５０）によって相互接続される光マトリックスモジュラー構造システム（１）。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか一項に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記区画グリッド（３００）の前記区画（３３０）の内面は、前記区画グリッド（３００）の前記材料と異なる材料で形成された内壁（１５０）によって覆われている光マトリックスモジュラー構造システム（１）。

【請求項12】

請求項１１に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記内壁（１５０）は光反射材料で形成される光マトリックスモジュラー構造システム。

【請求項13】

請求項１１または１２に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記内壁（１５０）は前記ハウジング（１００）と一体で形成される光マトリックスモジュラー構造システム。

【請求項14】

請求項１１から１３のいずれか一項に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記内壁（１５０）は前記拡散部材（４００）に向かって外側に傾斜している光マトリックスモジュラー構造システム。

【請求項15】

請求項１から１４のいずれか一項に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記拡散部材（４００）は前記拡散グリッド（５００）を備え、前記拡散タイル（４１０）は前記ハウジング（１００）に取り付け可能なユニットとして一体的に形成されている光マトリックスモジュラー構造システム。

【請求項16】

請求項１から１５のいずれか一項に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、前記ハウジング（１００）は、モジュラー構造システムの結合ペグと相互合致する結合開口（６００）を備える光マトリックスモジュラー構造システム。

【請求項17】

ハウジング（１００）であって、側壁（１１０）と、端壁（１２０）と、前記端壁（１２０）の反対側の前記ハウジング（１００）の前方開口（１４０）を取り囲む前縁（１３０）と、を有するハウジング（１００）と、
プリント回路基板（２５０）上に配置された発光素子（２１０）のアレイ（２００）であって、前記プリント回路基板（２５０）は前記ハウジング（１００）の中に配置されているアレイ（２００）と、
前記プリント回路基板（２５０）から前記ハウジング（１００）の前記前方開口（１４０）に向かって延在する区画グリッド壁（３１０、３２０）を有し、前記発光素子（２１０）のそれぞれに１の区画（３３０）が対応するように区画（３３０）のアレイを形成するように、前記ハウジング（１００）に配置される区画グリッド（３００）と、
前記ハウジング（１００）の前記開口に配置される光拡散部材（４００）と、を備える光マトリックスモジュラー構造システムであって、
前記拡散部材（４００）の外向側壁（４４１）は、前記前縁（１３０）の前方に延在し、前記ハウジング（１００）の前記側壁（１１０）の延長部としてそれと同一面を形成する光マトリックスモジュラー構造システム（１）。

【請求項18】

請求項１７に記載の光マトリックスモジュラー構造システム（１）であって、
前記拡散部材（４００）は複数の拡散タイル（４１０）を備え、前記複数の拡散タイルのそれぞれは前記区画グリッド（３００）の区画（３３０）を覆い、
前記拡散タイル（４１０）のそれぞれは、前面（４２０）と、背面（４３０）と、前記前面（４２０）に対して垂直に形成された側壁（４４０）と、を有し、
前記拡散部材（４００）は、前記拡散タイル（４１０）の相互に面する側壁（４４２）間に障壁を提供する拡散グリッド（５００）を備え、
前記第２グリッド（５００）は前記拡散タイル（４１０）の材料とは異なる材料で形成され、
前記拡散グリッド（５００）の下側は、前記区画グリッド（３００）の上側に当接するようになっている光マトリックスモジュラー構造システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明はモジュラー構造システムおよび光マトリックスモジュラー構造システムに関する。

【背景技術】

【0002】

モジュラー構造システム自体は、例えばモータユニットなど、これらのモジュラー構造システム等の様々なモジュラー構造システムユニットのように、当該技術分野において知られている。
モジュラー構造システムは、複数の構造部材、たとえばビルディングブロックやレンガで構成されており、これらを一緒に接続すると、さまざまな異なる建築構造を形成するように組み立てることができる。
このようなシステムの一部を動かすために、このようなモジュラー構造システムにモータユニットを追加してもよい。
本発明の光マトリックスモジュラー構造システムは、光出力を備えた構造部材、例えば、ビルディングブロックまたはレンガ、フレーム、コネクタ、梁などから形成される建築構造を提供することを可能にする。
例えば、本発明による光マトリックスモジュラー構造システムは、構造部材から構築されるロボットの目を形成するように使用することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

モジュラー構造システムは、構造システムを構成する構造部材の大きさおよび形状が決定され、形態ロボットなどのモデル／セットを構築できるように、それらの相互接続を可能にする協働接続手段を備えるという意味において、「モジュラー」である。

【0004】

学習システム、ロボット構造セット、およびいわゆるメーカーキットが知られており、これらはユーザにさまざまな機能を提供することができる。

【0005】

梁、プレート、レンガ、ペグ、コネクタ、歯車などの従来のモジュラー構造システムで知られるモジュラー構造部材は、照明部材、モータ／アクチュエータ，センサーなどの機能的なモジュラー構造部材と組み合わせることができだけでなく、たとえばプログラミングまたはリモート制御用に外部デバイスとデジタル的に接続することもできるプログラム可能なプロセッサユニットもある。機能が強化されたこのようなモジュラー構造システムは、シンプルで機能的なモジュール構造部材間の信頼性が高く、しかも簡単に取り外し可能な機械的接続を容易にするためのみならず、機能的なモジュール構造部材が相互に適応してポジティブで刺激的なユーザエクスペリエンスを提供するため遊びおよび／または学習の場面でその価値が証明されている。

【0006】

光マトリックス自体は当技術分野で知られている。一例では、インターネット上の位置 ｈｔｔｐｓ：／／ｌｅａｒｎ．ａｄａｆｒｕｉｔ．ｃｏｍ／ｓｑａｕｒｅ－ｎｅｏｐｉｘｅｌ－ｄｉｓｐｌａｙ－ｗｉｔｈ－ｂｌａｃｋ－ｌｅｄ－ａｃｒｙｌｉｃにあるビデオで表示され、特に２：１５から２：３８を参照されたい。このビデオの画面ダンプは添付図面の図１Ａおよび１Ｂに示されている。このビデオでは光のにじみの問題について説明しているが、示されている光マトリックスでは光の問題はうまく解決されていない。

【0007】

光マトリックスの他の例は、ＷＯ９５／１８４３５ Ａ１、ＵＳ４２５４４５３、ＵＳ ２０１６／３０７４９６Ａ１、およびＫＲ ２０１８０００１０２２に開示されている。

【0008】

「光にじみ」という現象は、２以上の光源が互いに近接して配置されている場合に発生し、１の光源からの光が光源ハウジングの開口部やハウジング自体を通って「にじみ」、他の光源からの光の視覚的な外観を歪んだり変化させる。

【0009】

この問題は、厚い材料寸法または高価な光吸収材料を使用することで解決できる可能性があることが明らかである。しかし、このような解決手段は小型デバイスでは常に可能であるとは限らない。

【0010】

本発明は、従来技術のこれらの問題のいくつかを軽減する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

第１態様では、本願の目的は、ハウジングであって、側壁と、端壁と、端壁の反対側の前記ハウジングの前方開口を取り囲む前縁と、を有するハウジングと、プリント回路基板上に配置された発光素子のアレイであって、プリント回路基板はハウジングの中に配置されているアレイと、プリント回路基板からハウジングの前方開口に向かって延在する区画グリッド壁を有し、発光素子のそれぞれに１の区画が対応するように区画のアレイを形成するように、ハウジングに配置される区画グリッドと、ハウジングの開口に配置される光拡散部材と、を備え、拡散部材は複数の拡散タイルを備え、複数の拡散タイルのそれぞれは区画グリッドの区画を覆い、拡散タイルのそれぞれは、前面と、背面と、前面に対して垂直に形成された側壁と、を有し、拡散部材は、拡散タイルの相互に面する側壁間に障壁を提供する拡散グリッドを備え、拡散グリッドは拡散タイルの材料とは異なる材料で形成され、拡散グリッドの下側は、区画グリッドの上側に当接するようになっている光マトリックスモジュラー構造システムにより成し遂げられる。

【0012】

これにより、光マトリックスのモジュラー構造システムの区画と拡散部材のフィールド／セクションとの間の光の滲みを非常に効果的に防止することが達成される。

【0013】

好ましくは、拡散タイルは、光を拡散させながら光を通過させることができる材料で作られる。

【0014】

拡散グリッドは、第１拡散グリッド壁および交差する第２拡散グリッド壁を備え、第１拡散グリッド壁および交差する第２拡散グリッド壁は、区画グリッドの区画グリッド壁と位置合わせされる。

【0015】

いずれの場合においても、前記区画グリッドは光吸収材料で作られてもよい。

【0016】

さらなる実施の形態では、拡散グリッドは光吸収材料で作られてもよい。代替え的には、拡散グリッドは光反射材料で作られてもよい。

【0017】

いずれの場合においても、拡散グリッドはハウジングの側壁と同じ材料で形成させてもよい。

【0018】

いくらかの実施の形態では、拡散タイルの外向側壁は、前縁の前方に延在し、ハウジングの側壁の延長部としてそれと同一面を形成する。

【0019】

これにより、拡散部材のフィールドの視覚効果は、拡散部材の正面だけでなく横方向にも得られる。

【0020】

いくらかの実施の形態では、拡散タイルのそれぞれは、区画グリッドにより供される区画内に延在する区画部を備える。

【0021】

これにより、マトリックスフィールド間の非常に効果的な光のにじみ防止が得られると同時に、拡散タイルの外面全体にわたる光の分布が達成される。

【0022】

ある実施の形態では、拡散部材の外縁と角に配置された拡散タイルの区画部の外向面は、拡散タイルの外向側壁に対して角度が付いている。これにより、発光素子から放射された光が拡散タイルの側壁にも向けられることが達成される。好ましくは、拡散タイルの側壁と対応する外向面との間の角度は鋭角である。

【0023】

ある実施の形態では、拡散部材の外側の角に形成された拡散タイルの区画部は、拡散部材の外側の角の外向面の間に形成された第１面を備え、第１面は区画部の２つの外向面を接続する。これにより、発光素子から放射された光が拡散部材の角にも向けられることが達成される。好ましくは、第１面は、２つの隣接する外向側面に対して４５°の角度を形成する。

【0024】

さらなる実施の形態では、拡散タイルは、拡散タイル（４１０）と一体的に同じ材料で形成されたタイル接続部材によって相互接続される。

【0025】

これにより、２段階の成形工程（２成分成形工程）における第２段階として、拡散タイル間の空間に拡散グリッドを形成することが可能となり、接続部材を備えた拡散タイルは、２段階成形プロセス（２成分成形プロセス）の最初の段階で形成される。その実施形態では、接続部材は４つの隣接する拡散タイルが交わる拡散タイルの角で拡散タイルの下面から延在する突出部である。

【0026】

さらなる実施の形態では、区画グリッドの区画の内面は、区画グリッドの材料と異なる材料で形成された内壁によって覆われている。その内壁は、光反射材料で形成してもよい。

【0027】

いずれかの場合において、内壁は、ハウジングの側壁と同じ材料から作られる。

【0028】

さらなる実施の形態では、内壁はハウジングと一体で形成される。たとえば、少なくともハウジングの側壁は、２段階成形プロセス（２成分成形プロセス）の第二射出成形段階で内壁と一緒に形成されてもよく、２段階成形プロセス（２成分成形プロセス）の最初の射出成形段階で形成された区画グリッドは２番目の射出成形段階の中心として使用される。さらなる実施の形態では、内壁は拡散部材に向かって外側に傾斜している。

【0029】

また、上記の実施の形態では、区画グリッドの内壁は拡散部材に向かって外側に傾斜させてもよい。

【0030】

また、上記の実施の形態では、拡散部材の外向側壁は、前記前縁の前方に延在し、ハウジングの側壁の延長部としてそれと同一面を形成するようにしてもよい。

【0031】

さらなる実施の形態では、ハウジングは、モジュラー構造システムの結合ペグと相互合致する結合開口を備える。

【0032】

第２態様では、本願の目的は、側壁と、端壁と、端壁の反対側のハウジングの前方開口を取り囲む前縁と、を有するハウジングと、プリント回路基板上に配置された発光素子のアレイであって、プリント回路基板はハウジングの中に配置されているアレイと、プリント回路基板からハウジングの前記前方開口に向かって延在する区画グリッド壁を有し、前記発光素子のそれぞれに１の区画が対応するように区画のアレイを形成するように、前記ハウジングに配置される区画グリッドと、前記ハウジングの前記開口に配置される光拡散部材と、を備える光マトリックスモジュラー構造システムであって、前記拡散部材の外向側壁は、前記前縁の前方に延在し、前記ハウジングの前記側壁の延長部としてそれと同一面を形成する光マトリックスモジュラー構造システムにより成し遂げられる。

【0033】

第２態様による光マトリックスモジュラー構造システムの一の実施の形態では、拡散部材は複数の拡散タイルを備え、前記複数の拡散タイルのそれぞれは前記区画グリッドの区画を覆い、前記拡散タイルのそれぞれは、前面と、背面と、前記前面に対して垂直に形成された側壁と、を有し、前記拡散部材は、前記拡散タイルの相互に面する側壁間に障壁を提供する拡散グリッドを備え、前記第２グリッドは前記拡散タイルの材料とは異なる材料で形成され、前記拡散グリッドの下側は、前記区画グリッドの上側に当接するようになっている。

【0034】

本発明の第２態様のさらなる実施形態では、第２態様による光マトリックスモジュラー構造システムは、本発明の第１態様の実施の形態のさらなる特徴のいずれかをさらに含むことができる。

【0035】

この明細書で使用された際に、「備える／含む／からなる」という用語は、記載された機能、整数、ステップ、またはコンポーネントの存在を特定するために解釈され、１以上の他の機能、整数、ステップ、コンポーネント、またはそれらのグループの存在または追加を妨げないということが協調されるべきである。

【0036】

以下に、添付の図面によって示される実施形態を参照して、本発明をより詳細に説明する。示された実施の形態は、例示のみを目的として使用されており、本発明の範囲を限定するために使用されるべきではないことは強調されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1A】従来技術の光マトリックスを示し、分解された状態のその構成部材、ＬＥＤのアレイを備えたハウジング、および暗色のプラスチック材料で作られた区画グリッドを示す。

【図1B】図１Ａの従来技術の光マトリックスのさらなる構成部材、上部フレーム内に配置された拡散プレートを示す図である。

【図2A】本発明による光マトリックスモジュラー構造システムを示す斜視図である。

【図2B】図２Ａと同じく斜視図であり、光マトリックスモジュラー構造システムを背面または底面から示す。

【図3】本発明の一実施形態による光マトリックスモジュラー構造システムを分解した状態で示す斜視図である。

【図4】本発明の一実施形態による光マトリックスモジュラー構造システムの上部を示す斜視断面図である。

【図5】本発明の一実施形態による光マトリックスモジュラー構造システムの上部を、図４とは異なる断面で示す側面断面図である。

【図6A】本発明の一実施形態による光マトリックスモジュラー構造システム用の拡散部材を内側／内部／底面側から見た斜視図である。

【図6B】図６Ａの拡散部材を示す正面図である。

【図6C】図６Ａの拡散部材を側面図で示す。

【図6D】図６Ａの拡散部材の断面を示す斜視図である。

【図7】（Ａ）はＬＥＤのアレイを備えた、本発明の一実施形態による光マトリックスモジュラー構造システムの底部ハウジング部を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の底部ハウジング部に取り付けられた光マトリックスモジュラー構造システムの上側ハウジング部を示す斜視図である。

【図8A】内部に区画グリッドが配置された光マトリックスモジュラー構造システムの上側ハウジング部を側方および上方から見た斜視図である。

【図8B】図８Ａの上側ハウジング部を側面から示し、底部ハウジング部に面するように構成された底面を示す斜視図である。

【図8C】図８Ａの上側ハウジング部を上から見た上面図である。

【図8D】図８Ａの上側ハウジング部を下から見た底面図である。

【図8E】図８Ａの上側ハウジング部を側面からやや下から見た斜視図である。

【図8F】図８Ａの上側ハウジング部を示す側面図である。

【図9A】拡散部材が除去されたモジュラー構築システムの光マトリックスを示し、光マトリックス内の光パターンを示す。

【図9B】光マトリックスの側面に平行な断面斜視図であり、拡散部材を含む上側ハウジング部を示し、光マトリックスの光パターンを示す。

【図9C】光マトリックスの角から角までの斜めの断面斜視図であり、拡散を含む上側ハウジング部を示し、光マトリックス内の光パターンを示す。

【0038】

図１Ａから図１Ｂは、構成部材を明らかにするために分解された状態の従来技術の光マトリックス９００の一例を示す。
図１Ａは、下側ハウジング部９１０の内部に形成されたＬＥＤアレイ９２０と、暗色のプラスチック材料で作られ、ＬＥＤアレイ９２０の各ＬＥＤ９２５の周りに区画を形成するように構成されたグリッド９３０とを有する正方形の下側ハウジング部９１０を示す。ＬＥＤは、プレート９４０（たとえば、プリント回路基板）の表面上に規則的な二次元パターンで配置されており、プレート９４０は下側ハウジング部９１０に取り付けられている。

【0039】

図１Ａでは、グリッド９３０は下側ハウジング部９１０から分解されている。図１Ｂでは、グリッド９３０が下側ハウジング部９１０内に配置され、プレート９４０の上面に当接するＬＥＤアレイ９２０のＬＥＤ９２５のそれぞれの周囲に区画を形成する。

【0040】

また、図１Ｂには、上部フレーム９６０の形態の上側ハウジング部９５０と、上部フレーム９６０内に配置された拡散プレート９７０が示されている。拡散プレート９７０は、拡散プレート９７０を通して光を拡散するのに適した材料で作られた連続的に一体化された構造である。
拡散プレート９７０は、上部フレーム９５０に嵌合し、上部フレーム９５０の周縁フランジの下面に当接することにより、上部フレーム９５０の周縁フランジによって画定される上面に設けられた開口を覆うような大きさおよび形状である。

【0041】

上側ハウジング部９５０は、下側ハウジング部９１０と協働して、閉じた箱型の光マトリックスユニット（不図示）を形成するようなサイズおよび形状である。

【0042】

ＬＥＤアレイ９２０のＬＥＤ９２５は、いくつかの色で光を発することができるタイプのものであってもよく、またはＬＥＤ９２５はそれぞれ異なる色を発してもよい。

【0043】

暗いプラスチック材料で作られたグリッド９３０の目的は、１つの区画からの光が隣接する区画に「にじみ出ない」ように、ＬＥＤ９２５のそれぞれに対して区画９８０を形成することであって、区画９８０が拡散プレートの前面を正方形のフィールドのアレイに分割し、１つのフィールドからの光が「にじみ出て」別の正方形のフィールドの光に影響を与えることで、隣接するフィールドで異なる色を示すことができる。前述のように、拡散プレートの材料が１つの区画から他の区画に光を「引き込む」ように、常に成功するわけではない。

【0044】

ここで本発明に目を向けると、図２Ａは、本発明のいくつかの実施形態によるモジュラー構造システムの光マトリックス１を斜視図で示している。図２Ｂも斜視図であり、光マトリックスモジュラー構造システムを背面または底面から示している。
図３も斜視図であり、分解された状態の光マトリックス１のモジュラー構造システムの実施形態を示す。

【0045】

モジュラー構築システムの光マトリックス１（以下、光マトリックス１と呼ぶ）は、ハウジング１００と、ハウジング１００内に配置された複数の発光素子２１０を含むアレイ２００と、光拡散部材４００と、発光素子２１０のアレイ２００と光拡散部材４００との間のハウジング１００内に配置された区画グリッド３００とを備える。

【0046】

ハウジング１００は、図示されるように、上側ハウジング部１０１と下側ハウジング部１０２とを備えてもよく、上側ハウジング部１０１と下側ハウジング部１０２は相互接続が可能であり、完全なハウジング１００を形成する。

【0047】

複数の発光素子２１０は、例えば、長方形、正方形、円などを画定するグリッドなどの２Ｄグリッド上に配置してもよい。もしもグリッドが長方形または正方形の形状であるならば、光マトリックスは正方マトリックスであってよく、すなわち、２×２、３×３、４×４など、その行および列に同じ数の発光素子２１０を有することができる。
しかしながら、他の実施形態では、発光素子２１０の行数と列数は異なっていてもよい。
別個の発光素子２１０は発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよく、それらは同じ種類および／または型であってもよく、あるいは異なっていてもよい。

【0048】

発光素子２１０のそれぞれの色および／または強度は、発光素子の一部またはすべてが所与の時間にオンまたはオフになるように、個別に制御してもよい。

【0049】

光マトリックス１はデジタル情報を受け取ることができ、好ましくは、例えばユーザによる直接またはソフトウェアプログラムによる要求に応じて、デジタル情報をデコードして各発光素子の色および強度を調整する処理能力を備える。「調整する」とは、たとえば、色を変更したり、強度を増減したり、光をオフにしたり（強度＝０）など、色と強度が適切に設定されることを意味する

【0050】

好ましくは、発光素子２１０のアレイ２００は、図示されているように、発光素子２１０の規則的な３×３アレイ（３行３列に直交配置）、すなわち合計９個の発光素子２１０であってもよい。

【0051】

発光素子２１０は、好ましくは、例えば図３に示すように、プリント基板（ＰＣＢ）２５０に取り付けられている。

【0052】

一般に、ＰＣＢはグリーンマテリアルで形成される。ただし、この材料は光に対して非常に透明である。ハウジング１００を通ってにじみ出るこの光源を減らすために、ハウジングの裏側や下側ハウジング部１０２など、好ましい実施形態では、より光を吸収する黒色のＰＣＢ材料が選択される。

【0053】

発光素子２１０を調整するための制御装置は、ＰＣＢ２５０上のコンポーネントとして提供されてもよい。

【0054】

光マトリックス１は、電子制御コンポーネント、エネルギー源（例えば、バッテリーパッケージ）などの電子コンポーネントをさらに備えてもよい。好ましくは、そのようなさらなる電子部品は、下側ハウジング部１０１内またはＰＣＢ２５０上、好ましくはＰＣＢの裏側に設けられる。

【0055】

光マトリックス１は、外部装置またはユーザと通信するための手段をさらに備えることができる。例えば、発光素子２１０に対する制御入力は、光マトリックス１と無線通信（不図示）している外部装置から提供されてもよい。他の実施形態では、図１０から図１３に示すように、図２Ａ、２Ｂ、および図３を参照すると、光マトリックス１は、１つまたは複数の電気ケーブル８１０と、光マトリックス１を外部装置に接続するように構成されたコネクタプラグ８２０とを備えるケーブルユニット８００を備え得る。これにより、情報（制御信号）および／またはエネルギー（電気）が外部装置（不図示）から光マトリックス１に転送してもよい。

【0056】

ある実施形態では、図全体を通して示しているように、発光素子２１０のアレイ２００がｎ×ｎアレイである場合には、ハウジング１００は二次断面を有することが好ましい。

【0057】

上述したように、ハウジング１００は、上側ハウジング部１０１と下側ハウジング部１０２の２つの部分を備えることができる。しかしながら、図示されていない実施形態では、ハウジングが単一の部分として形成してもよいことが理解されるであろう。さらに他の実施形態では、ハウジングは３つ以上の部分を備えていてもよい。

【0058】

いずれの場合でも、ハウジング１００は、一組の側壁１１０と、好ましくは底壁／端壁１１０とを有する箱形構造であることが好ましい。したがって、ハウジング１００の少なくとも一部は、他のコンポーネントの取り付け前には開いた箱の形状を有する。
この場合、底壁／端壁１１０は下側ハウジング部１０２によって提供され、下側ハウジング部１０２は、他の構成部材を取り付ける前は開いた箱の形状を有する。この場合、上側ハウジング部１０１は、側壁１１０と、（他のコンポーネントの取り付け前は）開いた上端および下端を有する管状構造である。この場合、底壁／端壁１１０は下側ハウジング部１０２によって提供され、下側ハウジング部１０２は、他の構成部材を取り付ける前は開いた箱の形状を有する。この場合、上側ハウジング部１０１は、側壁１１０と、（他のコンポーネントの取り付け前は）開いた上端および下端を有する管状構造である。上側ハウジング部１０１の側壁と下側ハウジング部１０２の側壁１１０は、上側ハウジング部１０１と下側ハウジング部１０２が組み立てられたときに集合的にハウジング１００を形成するように、協働するように構成されている。

【0059】

ハウジング１００の側壁１１０、そしてそれによりハウジング１００は、ハウジング１００の上部または前方開口１４０を取り囲む上縁または前縁１３０を有する。前方開口１４０は、ハウジング１００内の前記端壁１２０の反対側に配置される。

【0060】

本明細書に示される実施形態では、上縁または前縁１３０および上部または前方開口１４０は、上側ハウジング部１０１上に設けられる。

【0061】

上述の光拡散部材４００は、光拡散部材４００が前方開口１４０を覆うように、ハウジング１００上に配置され、ハウジング１００に接続可能である。いくつかの実施形態では、例えば図２に示されるように、図４および図５に示されるように、光拡散部材４００の下側または下向きの縁４７０は、ハウジング１００の前縁１３０上に載置されるように構成される。他の図示されていない実施形態では、例えば図に示され、図１から３に関連して以下に説明されるような光拡散部材が使用される。
代替的に、図６ＡからＤに示される構造は、ハウジングの側壁の内側に面する側面の間に、またはその上側ハウジング部に配置されるように構成されてもよい。

【0062】

本明細書に示す実施形態では、光拡散部材４００は、上側ハウジング部１０１に設けられた前方開口１４０を覆い、光拡散部材４００の下側又は下向きの縁４７０は、ハウジング１００の上側ハウジング部１０１の前縁１３０上に載置されるように構成される。これにより、光拡散部材４００及びハウジング１００は、例えば図２Ａに示されるように、光拡散部材４００の側壁４４０がハウジング１００の側壁１１０と面一になるように構成されてもよい。

【0063】

上述したように、光マトリックス１は、区画グリッド３００を備える。区画グリッド３００は、光吸収材料で形成してもよい。
いくつかの実施形態では、区画グリッド３００は、黒色のポリマー材料で作製してもよい。

【0064】

区画グリッド３００は、ハウジング１００内に配置される。区画グリッド３００は、グリッド壁（区画グリッド壁とも呼ぶ）、２つ以上の第１区画グリッド壁３１０、および２つ以上の第２セットの第２区画グリッド壁３２０を備える。
第１区画グリッド壁３１０は、互いに平行に配置されている。第２区画グリッド壁３２０は、互いに平行に配置される。
第１区画グリッド壁３１０は、第２区画グリッド壁３２０に対して垂直に配置される。したがって、第１区画グリッド壁３１０と第２区画グリッド壁３２０は交差し、それらの間に区画３３０を形成する。

【0065】

好ましくは、区画グリッド３００は、発光素子２１０のアレイ２００の発光素子２１０ごとに１つの区画３３０が設けられるように構成される。

【0066】

区画グリッド３００は更に、例えば図４及び５に示されるように、区画グリッド壁３１０、３２０が、区画グリッド３００が、発光素子２１０が配置される表面（ＰＣＢ２５０の上部／上方に面する表面など）から、光拡散部材４００の底部／下部／下方に面する表面など、ハウジング１００の前記前方開口１４０に向かって延在することを可能にするように構成される。

【0067】

いくつかの実施形態では、図３に示すように、区画グリッド３００は、光マトリックス１を製造する組み立て段階中にハウジング１００内に取り付けられる個別の部材であってもよい。

【0068】

しかしながら、他の実施形態では、以下でさらに詳細に説明されるように、区画グリッド３００は、例えば、２段階射出成形プロセス（２構成要素成形プロセス）において、ハウジング１００とともに形成されてもよい。

【0069】

図３に示される実施形態では、区画グリッド３００は、２つの第１区画グリッド壁３１０と、２つの交差する第２区画グリッド壁３２０とを有し、３つの壁３のアレイにおいて、９つの区画３３０のグリッドまたはアレイを形成し、中央区画３３０のみが、全ての側面上で閉鎖され、区画グリッド３００の周縁に沿って形成される８つの区画３３０は、これらの区画が、（組み立てられた際に）壁によって被われていないハウジングの側壁１１０の内側表面に面する、外側面を有するという意味において開放されている。

【0070】

いくつかの実施形態では、図３に示すような「緩い」区画グリッド３００も、ハウジングの側壁１１０の内面に沿ってそれに面して形成された第１区画グリッド壁３１０および第２区画グリッド壁３２０を有してもよいことが理解されよう。組み立てられたさいに）、すべての区画３３０が横方向に閉じられるようにする。

【0071】

図１Ａから図３に示す実施形態では、図４、図５、図７、図８Ａから図８Ｆ、および図Ａから図９Ｃを参照すると、区画グリッド３００は、ハウジングの側壁１１０の内面に沿ってそれに面して形成された第１区画グリッド壁３１０および第２区画グリッド壁３２０を備え、区画３３０の横方向は閉じられている。この実施形態では、区画グリッド３００は、４つの第１区画グリッド壁３１０と、４つの交差する第２区画グリッド壁３２０とを有し、３×３配列で９つの区画３３０のグリッドまたはアレイを形成し、すべての区画は四方で閉じられている。

【0072】

ハウジング１００には、光マトリックス１をモジュラー構造システムの別の構築部材に接続するための少なくとも１つのモジュラーコネクタ６００が設けられる。図示の実施形態では、図１から図４を参照されたい。図２Ａ，図２Ｂ，図３、および図７に示すように、ハウジング１００には、端壁１２０に２つ、およびハウジング１００の２つの対向する側壁１１０のそれぞれに２つずつ、計６つのそのようなモジュラーコネクタ６００が設けられる。これらの実施形態では、モジュラーコネクタ６００は、下側ハウジング部１０２内に設けられる。他の実施形態では、モジュラーコネクタ６００の数は、より少ないか、またはより多くてもよい。他の実施形態では、１つまたは複数のコネクタが上側ハウジング部１０１にも設けられ得る。モジュラーコネクタ６００は、ハウジング１００内に、そしてハウジング１００を貫通するくぼみとして形成される。コネクタは、コネクタ開口部であることが好ましい。好ましくは、１つまたは複数のモジュラーコネクタ６００は、モジュラー構造のさまざまなタイプの構成部材と協働し、接続するように構成される。このようなコネクタを有する構築システムの例は、商品名 ＬＥＧＯ ＴＥＣＨＮＩＣ（登録商標）で、ＬＥＧＯ Ａ／Ｓによって販売されているように当技術分野で知られている。

【0073】

ここで区画グリッド３００に戻ると、その実施形態は、例えば、図２にさらに詳細に示されている。図４は、本発明の一実施形態による光マトリックスモジュラー構造システムの上部を示す斜視断面図である。この断面は、光マトリックス１ハウジング１００の側壁に沿って取られている。

【0074】

いくつかの実施形態では、区画グリッド３００は、光吸収材料で形成される。
いくつかの実施形態では、区画グリッド３００はポリマー材料で形成される。
好ましくは、区画グリッド３００は、射出成形に適したポリマー材料で形成される。
いくつかの実施形態では、区画グリッド３００は黒色のポリマー材料で形成される。
このような材料としては、高い光吸収特性と低い光反射特性を有する黒色のＡＢＳプラスチックが挙げられる。これは、光を封じ込め、光が区画３３０間を通過し、最も外側の区画グリッド壁３１０、３２０およびハウジング１００の外壁、側壁１１０を通過するのを阻止することに役立つ。

【0075】

ハウジング１００または少なくとも上側ハウジング部１０１は、反射性ポリマー材料で形成することができ、好ましくは射出成形プロセスでの使用に適したポリマー材料で形成することができる。

【0076】

いくつかの実施形態では、以下でさらに詳細に説明するように、ハウジング１００、または少なくともその上側ハウジング部１０１は、内壁１５０をさらに備えることができる。
図４も光を反射する素材で作られている。
この材料は、ハウジング１００自体に使用されるものと同じであってもよい。このような場合、区画グリッド３００の黒色のＡＢＳプラスチック材料（または同様の特性を有する材料）は、白色反射部分と黒色部分との間、および（黒色）ＰＣＢ２５０と黒色の区画グリッド３００との間で光がジグザグに移動するのを防ぐ。

【0077】

上述および以下に説明するすべての実施形態において、好ましくは、拡散部材４００および区画グリッド３００は、それらの間の空隙を避けるために組み立てられる。
実際には、このようなエアギャップは、製造公差などにより完全に除去することができない場合があってもよい。このような場合、区画グリッド３００の黒色または他の光吸収特性により、反射内壁の上端と拡散部材との間にエアギャップが存在するいくつかの場所において、区画グリッド３００の光吸収特性が確保される可能性がある。
３００は常にこれらのエアギャップの片側にあってもよい。これにより、部品間で「ジグザグに」移動できる光の量が制限され、それによって、区画３３０間、および区画３３０とハウジング１００の側壁１１０との間で光が漏れ出る量が制限される。

【0078】

図５は、図４と同じ本発明の実施形態による光マトリックスモジュラー構造システムの上部の側断面図であるが、図４とは異なる断面図である。

【0079】

ここで拡散部材４００に目を向けると、好ましい実施形態を図６Ａから図６Ｄに示している。

【0080】

拡散部材４００の部分は、好ましくは、光を拡散させながら光を通過させることができる材料、または光拡散特性を与えるように処理された透明材料で形成される。

【0081】

一の実施の形態では、拡散部材４００は、複数の拡散タイル４１０を備える。拡散タイル４１０は、区画グリッド３００の各区画３３０に設けられ、それが関連するように区画３３０を覆っている。

【0082】

拡散部材４００が複数の拡散タイル４１０を備える実施形態では、拡散タイルは、光を拡散させながら光を通過させることができる材料、または光拡散特性を与えるように処理された透明材料で形成されることが好ましい。

【0083】

図示の実施形態では、３×３の規則的なアレイに配置された９つの拡散タイル４１０がある。しかしながら、一般に、拡散部材は、発光素子２１０ごとに拡散タイル４１０が存在するように設けられる。同様に、上述の区画グリッド３００は、発光素子２１０ごとに１つの区画が存在するように製造される。

【0084】

拡散タイル４１０のそれぞれは、前面４２０、背面４３０、および側壁４４０を備える。

【0085】

前面４２０と背面４３０とは互いに平行に形成されている。

【0086】

拡散タイル４１０の側壁４４０は、前面４２０に対して垂直に形成される。

【0087】

拡散タイル４１０は規則的な二次元アレイに配置されているため、拡散タイル４１０の側壁４４０の一部は、隣接する拡散タイル４１０の側壁４４０に面することになる。すなわち、それらは相互に面する側壁４４２を有し、拡散タイル 拡散部材４００の縁に沿って形成された拡散タイル４１０も、外側に面した側壁４４２、すなわち、他の拡散タイル４１０に面していない側壁を有する。

【0088】

図示のように、拡散部材４００は、拡散タイル４１０の相互に面する側壁４４２の間に障壁を提供する拡散グリッド５００を備える。

【0089】

この拡散グリッド５００は、拡散タイル４１０の材料とは異なる材料で形成されることが好ましい。

【0090】

拡散グリッド５００は、拡散グリッド壁、第１の拡散グリッド壁５１０、および交差する第２の拡散グリッド壁５２０のアレイを備える。
第１の拡散グリッド壁５１０及び交差する第２の拡散グリッド壁５２０は、拡散部材４００がハウジング及び区画グリッドと共に組み立てられた際に、区画グリッド３００の区画グリッド壁３１０、３２０と位置合わせされる。好ましくは、区画グリッド３００および拡散部材４００はまた、拡散グリッド壁５１０、５２０が区画グリッド壁３１０、３２０に当接して、上述したように、それらの間の空隙を最小限に抑えるように組み立てられる。これにより、区画３３０と、拡散タイル４１０によって提供される正方形の光フィールド又は領域との間の光の滲み出しは、最小化抑えられ、または防止されうる。

【0091】

したがって、拡散グリッド５００の下側（または少なくともその一部）は、区画グリッド３００の上側（または少なくともその一部）に当接するように適合される。これは、区画グリッド３００および拡散グリッド５００が別個のエンティティであり、それは光マトリックス１が組み立てられるときに互いに当接することを意味する。

【0092】

いくつかの実施形態では、以下に例示されるように、拡散グリッド５００および拡散タイルは例えば、２段階成形プロセスにおいて、単一ユニットとして一緒に形成される。

【0093】

いくつかの実施形態では、以下に例示するように、拡散グリッド５００および拡散タイルは、例えば２段階の成形プロセスで単一のユニットとして一緒に形成される。

【0094】

いくつかの実施形態では、拡散グリッド５００は、ハウジング１００と同じ材料で、または少なくともハウジング１００の側壁１１０と同じ材料で形成してもよい。

【0095】

いくつかの実施形態では、例えば図４及び図５に示されるように、拡散部材４００の外向側壁４４１、及び拡散部材４００が拡散タイル４１０を含む実施形態では、拡散部材４００／拡散タイル４１０の外向側壁４４１が、ハウジング１００の側壁１１０の平面においてハウジング１００の側壁１１０の延長部を形成するように、拡散部材４００／拡散タイル４１０の外向側壁４４１は、前縁１３０の前方または上方に延在している。拡散部材４００／拡散タイル４１０の外側に面する側壁４４１は、好ましくは、ハウジング１００の側壁１１０と同一平面になるように配置される。

【0096】

このような実施形態では、区画３３０によって画定される正方形の光フィールドまたは領域内の光が側面（ハウジング１００の側壁１１０に垂直）にも見えることが確保される。

【0097】

原則として、上述したような拡散部材４００は、ハウジング１００の前縁１３０の前に延在するように配置される代わりに、ハウジング１００の側壁１１０が拡散部材４００／拡散タイル４１０の外向きの側壁４４１を覆う状態で、ハウジング１００の前方開口１４０に配置されてもよいことが理解されるであろう。

【0098】

上記の実施の形態のいずれにおいても、拡散タイル４１０のそれぞれは、本体部４１５と、本体部４１５から下方に延在する区画部４６０とを備え得る。この下方に延びる区画部４６０は、区画グリッド３００によって提供される区画３３０内に延在するように構成される。これは、図４または図５からも理解されうる。

【0099】

拡散部材４００の縁に沿って配置されている拡散タイル４１０（すなわち、拡散タイル４１２）上、および拡散部材４００の角に配置されている拡散部材４００（拡散タイル４１１）上には、拡散タイル４１０、４１１、４１２の本体部４１５は、本体部４１５と区画部４６０との間の棚として形成された、下向の表面または縁４７０を備えてもよい。この下向きの縁４７０は、（拡散部材４００がハウジングの前方に延在する実施形態においては）ハウジング１００の前縁１３０に、または（拡散部材４００がハウジング１００の側壁１１０によって囲まれている実施の形態においては）区画グリッド３００の上縁に、当接するように構成してもよい。

【0100】

たとえば、図６Ａおよび６Ｄに示すように、拡散タイル４１０または本体部４１５は、ほぼ（拡散タイル４１０の上面／上向き表面４２０に平行な断面で見られる）正方形である。

【0101】

たとえば、図６Ａおよび６Ｄに示すように、拡散タイル４１０の区画部４６０も、ほぼ（拡散タイル４１０の上面／上向き表面４２０に平行な断面で見られる）正方形である。しかしながら、拡散部材４００の角（拡散タイル４１１）、側縁（拡散タイル４１２）、またはアレイの内側（拡散タイル４１３）に配置される拡散タイルに応じて、区画部４６０は本体部４１５に対して異なるように配置をすることができる。

【0102】

拡散タイル４１０の区画部４６０は側面を有する。区画部４６０の側面４６２のいくつかは、隣接する拡散タイル４１０の区画部４６０に面している。拡散部材４００の外縁および角に形成された拡散タイル４１１、４１２上に形成された区画部４６０は、外向面４６１を有する。

【0103】

いくらかの（特に、拡散部材４００がハウジング１００の前方に延在する）実施形態では、拡散部材４００の外縁に形成された拡散タイル４１１、４１２の区画部４６０の外向面４６１は、拡散タイル４１０の外側に面した側壁４４１に対して、角度が付けられるように構成される。これにより、発光素子２１０から放射された光も拡散タイル４１１の側壁４４１に向けられることが達成される。好ましい実施形態では、拡散タイル４１１の側壁４４１と対応する外向面との間の角度は鋭角である。

【0104】

図６Ａおよび６Ｃを参照すると、拡散部材４００の外側角に形成された拡散タイル４１０、４１１の区画部４６０は、拡散部材４００の外側角の外向側面４６１の間に形成された第１表面４６５を備えることができる。
第１表面４６５は、区画部４６０の２つの外向側面４６１に相互接続する。

【0105】

第１表面４６５は、発光素子２１０から発せられた光を、拡散タイル４１０を通して拡散部材４００の対応する角に向けて、導く。好ましくは、第１表面４６５は、２つの隣接する外向側面４６１に対して４５°の角度を形成する。

【0106】

いくつかの実施形態では、拡散部材４００の拡散タイル４１０は、別個の部品として形成され、例えば拡散グリッド５００または他の（不図示）接続部材によって接続されて拡散部材４００を形成することができる。

【0107】

しかしながら、好ましい実施形態では、例えば図６Ａ、６Ｃおよび６Ｄに示されるように、拡散タイル４１０および拡散グリッド５００を備える拡散部材４００は、１つの一体化されたユニットとして形成される。いくつかの実施形態では、これは、拡散部材４００の拡散タイル４１０が、拡散タイル４１０と一体的にかつ同じ材料で形成されたタイルの接続部材４５０によって相互接続されることによって達成してもよい。

【0108】

それにより、２段階成形プロセス（２成分成形プロセス）の第２段階として、拡散タイル４１０間の空間に拡散グリッド５００を形成してもよく、接続部材４５０を有する拡散タイル４１０は、２段階成形プロセス（２成分成形プロセス）の第１段階で形成される。代替として、拡散グリッド５００は２段階成形プロセス（２成分成形プロセス）の第１段階で形成され、相互接続された拡散タイル４１０は第２段階で形成されてもよい。

【0109】

いくつかの実施形態では、例えば図６Ａ、６Ｃ、および６Ｄに示されるように、接続部材４５０は、４つの隣接する拡散タイル４１０が合致する拡散タイル４１０の角で拡散タイル４１０の下面４３０から延在する突出部である。

【0110】

図６Ａは、本発明の一実施形態による光マトリックスモジュラー構造システム用の拡散部材４００を内側／内部／底面側から見た斜視図であり、拡散部材は通常の２次元配列で９つの拡散タイル４１０が形成されている。この場合、拡散部材４００は、９つの拡散タイル４１０を接続する４つの接続部材４５０を有する。４つの接続部材４５０のうちの２つは中実であり、その４つの接続部材４５０のうちの他の２つは、２成分射出成形プロセスの第２射出／段階で拡散グリッド５００を射出成形するための入口点を形成する中央に円形の穴４５１を有する。接続部材４５０により、拡散部材４００を９つの入口の代わりに２つの入口を備えて成形することができ、それはこのような小さな射出成形プラスチック部品にとって非常に有益である。

【0111】

上で述べたように、いくつかの実施形態では、区画グリッド３００の区画３３０の内面が内壁１５０によって覆われていてもよい。これについて、図４、５、８ＡからＦを参照してさらに詳細に説明する。

【0112】

まず、これらの内壁１５０は、区画グリッド３００に使用される材料とは異なる材料で形成されてもよいことに留意されたい。

【0113】

好ましくは、内壁１５０は光反射材料で形成される。

【0114】

いずれの場合も、一実施形態では、内壁１５０は、ハウジング１００と同じ材料から、または少なくともハウジング１００の側壁１１０と同じ材料から製作してもよい。

【0115】

いくつかの実施形態（不図示）では、内壁１５０、ハウジング１００（または少なくともハウジング１００の側壁１１０として）、および区画グリッド３００は、別個の個別部品として形成され、その後組み立てられてもよい。

【0116】

他の実施形態（不図示）では、内壁１５０は、例えば適切な材料を使用して区画グリッド３００の内側をコーティングすることによって、形成後に区画グリッド３００上に作製される層として提供してもよい。

【0117】

しかしながら、好ましい実施形態では、内壁１５０はハウジング１００と一体的に形成される。例えば、ハウジング１００の少なくとも側壁１１０は、２段階成形プロセス（二液成形プロセス）の第２射出成形段階で内壁１５０と一緒に形成されてもよく、ここでは、２段階成形プロセス（２成分成形プロセス）の第１射出成形段階で形成された区画グリッド３００が、第２射出成形段階のコアとして使用される。

【0118】

図４、５および８Ｃに示されるように、内壁１５０および／または区画３３０の内向き表面の少なくとも一部は、区画３３０の底部で発光素子２１０からの方向に、かつハウジング１００の前縁１３０の拡散部材４００に向かって、外側に先細になるように構成してもよい。

【0119】

図４および図５は、ハウジング１００の上側ハウジング部１０１と、それに対する区画グリッド３００およびＰＣＢ２５０（発光素子２１０を有する）の配置と共に、ハウジング１００の上部を、示している。しかしながら、下側ハウジング部１０２の部分も図４と図５の両方において示されている。図５に最も明確に示されるように、上側ハウジング部１０１は、（上側ハウジング部１０１の側壁１１０の外面に対して）わずかに凹んで、下側ハウジング部１０２から上向きに延在するフランジ１１２と協働するように構成された下向きに延在するフランジ１１１を備えてもよい。

【0120】

図８Ａ、Ｂ、Ｅ、およびＦから最もよく理解されるように、上側ハウジング部１０１は、下方に延びる可撓性／弾性脚１６０をさらに備えることができる。図示の実施形態では、上側ハウジング部１０１は４つの脚１６０を備える。脚１６０のそれぞれには返し１６５が設けられている。開口部１７０は、下側ハウジング部１０２の側壁１１０内に、これを貫通して形成されており、この開口部１７０は、上側ハウジング部１０１から下方に延在する対応する脚１６０の返し１６５を受容するように構成されている。返し受容開口部１７０は、例えば図２Ａに示している。脚１６０の弾性により、返し１６５が返し受容開口部１７０にスナップ嵌めされ得ることを確実にする。返し１６５を内側に押すことによって、上側ハウジング部１０１および下側ハウジング部１０２は、再び互いから解放され得る。

【0121】

図７の（Ａ）は、ＬＥＤのアレイを備えた、本発明の一実施形態による光マトリックスモジュラー構造システムの底部ハウジング部を示す斜視図である。

【0122】

図７の（Ｂ）は、図７の（Ａ）の底部ハウジング部に取り付けられた光マトリックスモジュラー構造システムの上側ハウジング部を示す斜視図である。

【0123】

図７の（Ａ）および図７の（Ｂ）は、ともに、本発明による光マトリックスの組み立てのステップを示す。

【0124】

まず、図７の（Ａ）において、光マトリックス１の電子部品は、下側ハウジング部１０２内に組み立てられる。ケーブルユニット８００は、発光素子２１０を有するＰＣＢ２５０に接続される。発光素子２１０を有するＰＣＢ２５０は、配置される。
発光素子２１０が上を向くように、ハウジング下部２０１内に配置される。

【0125】

次に、図７の（Ｂ）に示すように、上側ハウジング部１０１が下側ハウジング部１０２に接続されて、光マトリックス１の組み立てられたハウジング１００を形成する。

【0126】

図７の（Ａ）および図７の（Ｂ）には示されていないが、好ましくは、上側ハウジング部１０１を下側ハウジング部１０２に接続する前に、拡散部材４００も上部／上側ハウジング部１０１に取り付けられる。

【0127】

拡散部材４００は、最初に上部／上側ハウジング部１０１上に超音波溶接してもよい。そして、組み合わされた拡散部材４００および上部／上側ハウジング部１０１を底部／下側ハウジング部１０２上にスナップ留めしてもよい。

【0128】

上部／上側ハウジング部１０１は、「光反射体ハウジング」と呼ぶこともできる。

【0129】

図８Ａは、光マトリックスモジュラー構造システムの上側ハウジング部を上から見た斜視図であり、上側ハウジング部は内部に区画グリッドが配置されている。図８Ｂは、図８Ａの上側ハウジング部を下から見た斜視図である。

【0130】

図８Ｂ、８Ｅ、および８Ｆに示されるように、区画グリッド３００は、区画グリッド３００の側面に沿って配置され、区画グリッド３００から下方に延在する１以上のフランジ３５０を備えてもよい。１以上のフランジ３５０の目的は、ＰＣＢのレベルで区画３３０から横方向に光が漏れるのを防止すること、および下側ハウジング部１０２の側壁を通っておよび下方に光が漏れることを、防ぐことである。

【0131】

図８Ｂ、８Ｅ、および８Ｆに示されるように、区画グリッド３００は、区画グリッド３００の対向側に沿って配置された２つのフランジ３５０を備える。

【0132】

区画グリッド３００の底部３４０は黒色である。これが選択されると、ＬＥＤの周囲に黒いプラスチックと黒いＰＣＢＡが配置され、光の漏れの制限／光の閉じ込めの最適化を提供する。

【0133】

図９Ａは、拡散部材が除去されたモジュール式構築システム光マトリックスを示し、光マトリックス内の光パターンを図示し、図９Ｂは、光マトリックスの側面に平行な断面斜視図において、拡散要素を含む上側ハウジング部を示すと共に光マトリックス内の光パターンを示し、図９Ｃは、光マトリックスの角から角への斜めの断面斜視図において、拡散を含む上側ハウジング部を示すとともに光マトリックス内の光パターンを示す。

【0134】

発光素子２１０の配置は、光出力に影響を与える。発光素子２１０は、ＰＣＢ２５０の中心に向かって可能な限り移動される（図９Ａに矢印で示す）。

【0135】

光反射内壁１５０の構造によって制限が生じる。最適化された位置により、発光素子２１０の中心は拡散部材４００の端に向かう直線を有する。このようにして、拡散部材の縁に向かう方向の放射光の可能な限り多くが拡散部材に入る（図９ＢおよびＣの矢印７００を参照）。

【0136】

図面および上記の説明は、例示的な実施形態を単純かつ概略的に示していることに留意されたい。具体的な機械的詳細の多くは、当業者がこれらの詳細に精通しているはずであり、この説明を不必要に複雑にするだけであるので示されていない。例えば、使用される特定の材料及び特定の射出成形手順は、当業者が本発明による容器を製造するのに好適な材料及び好適なプロセスを見出すことができると考えられるので、詳細には説明されていない。

【符号の説明】

【0137】

１ 光マトリックス／光マトリックスモジュラー構造システム
１００ 光マトリックスハウジング
１０１ 上側ハウジング部
１０２ 下側ハウジング部
１１０ ハウジングの側壁
１１１ 上側ハウジング部の下方延在フランジ
１１２ 下側ハウジング部の上方延在フランジ
１２０ ハウジングの端壁
１３０ ハウジングの前縁
１４０ ハウジングの前方開口
１５０ 内壁
１６０ 上側ハウジング部から下側に延在する脚
１６５ 上側ハウジング部から下側に延在する脚上の返し
１７０ 上側ハウジング部から下側に延在する脚上の返しを受容するための下側ハウジング部の開口
２００ 発光部材のアレイ／アレイ
２１０ 発光ダイオード（ＬＥＤ）のような発光素子
２５０ プリント回路基板（ＰＣＢ）
３００ 区画グリッド
３１０ 区画グリッドの第１区画グリッド壁
３２０ 区画グリッドの第２区画グリッド壁
３３０ 区画グリッドの区画グリッド壁間に形成される区画
３５０ 区画グリッドの区画グリッド壁間に形成される区画
４００ 光拡散部材／拡散部材
４１０ 拡散タイル
４１１ 拡散部材／光拡散部材の角の拡散タイル
４１２ 拡散部材／光拡散部材の縁の拡散タイル
４１３ 光拡散部材の内部アレイ箇所の拡散タイル
４１５ 拡散タイルの本体部
４２０ 拡散タイルの前面
４３０ 拡散タイルの後面／背面
４４０ 拡散タイルの前面に垂直に形成された拡散タイルの側壁
４４１ 拡散タイルの外向側壁
４４２ 他の拡散タイルの側壁に対向する拡散タイルの側壁
４５０ タイル接続部材，拡散部材の部材結合拡散タイル
４６０ 拡散タイルの区画部
４６１ 拡散部材の外向縁および外向角に形成される拡散タイルの区画部の外向面
４６２ 隣接拡散タイルの区画部に向けて対向する区画部の側壁
４６５ 拡散部材の外向角の外向側面の間に形成される第１面
４７０ 下向の縁
５００ 拡散グリッド／拡散部材の拡散グリッド
５１０ 拡散グリッドの第１拡散グリッド壁
５２０ 拡散グリッドの第２拡散グリッド壁
６００ 結合孔のようなモジュールコネクタ
８００ ケーブルユニット
８１０ 電気ケーブル
８２０ 光マトリックスを外部機器と結合するための結合プラグ
９００ 先行技術光マトリックス
９１０ 先行技術光マトリックスの光ハウジング部
９２０ 先行技術光マトリックスのＬＥＤアレー
９２５ 先行技術光マトリックスのＬＥＤ
９３０ 先行技術光マトリックスのグリッド
９４０ 先行技術光マトリックスのプレート
９５０ 先行技術光マトリックスの上側ハウジング部
９６０ 先行技術光マトリックスの上側フレーム
９７０ 先行技術光マトリックスの拡散板
９８０ 先行技術光マトリックスの区画

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図8E】

【図8F】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【国際調査報告】