(57)【要約】汎用照明又は装飾照明用の照明ユニットであって、指向性の光源と、光源からの光を方向付けるように配置された光透過性の光学素子と、光学素子及び／又は光源からの光を受けるように配置された複数の反射体と、少なくとも部分的に光の一部を所定の分布パターンとする反射部分と、を有し、光学素子は、光源、光学素子及び反射体を所定の空間的関係に保持するように、光源と反射体とを機械的に連結するように更に構成されている。【選択図】図４
2019505978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般照明又は装飾照明用の照明ユニットであって、指向性の光源と、前記光源からの光を方向付けるように配置された光透過性の光学素子と、前記光学素子及び／又は前記光源からの光を受け入れるように配置された複数の反射体と、を有し、
前記光学素子は、前記光源、前記光学素子及び前記反射体を、所定の空間的関係に保持するように、前記光源と前記反射体とを機械的に連結するように更に構成されている照明ユニット。
【請求項２】
前記光源に熱的に連結されたヒートシンクを更に備え、
前記光学素子は、前記ヒートシンクを機械的に係合し、且つ定位置に保持するように構成されている請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記光学素子は、前記反射体を定位置に保持するように配置され、前記光源と前記光学素子との間の距離は、製造公差を許容するように調節可能である請求項１又は請求項２に記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記反射体は、スポット光を０度に維持しながら、前記光の所定の割合を前記光源の後方で反射させるように構成されている請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【請求項５】
前記反射体は、反射角度及び／又は反射材料及び／又は表面仕上げの所定の変化を用いて、光のＣＣＴを０度から外側に変化させるように構成されている請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【請求項６】
前記光源は、その相対的な出力を調整して、前記ユニットから出射される光の色及び／又は指向性を調整するように構成され、前記光源の異なる部分を切り換えることで、空間的に及び／又は初期ＣＣＴで前記出射されたビームを移動させる請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【請求項７】
前記光源に対する前記反射体と前記光学素子との前記位置決めは、前記光源に対する視線を無くすように配置される請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【請求項８】
前記光学素子は、ネジ連結を用いて前記光源と前記反射体とを機械的に連結する請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【請求項９】
前記光学素子は、締まりばめを用いて前記光源と前記反射器とを機械的に連結する請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【請求項１０】
図面を参照して本明細書で説明されているように構成され配置された照明ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物において使用される照明ユニットに関し、光学部品（「光学素子」と称する）及び反射要素（「反射体」と称する）の組み合わせから成るハイブリッドシステムの機械的な連結を有し、指向性の光源からの光の調節を可能にするレンズ、反射体及び構造的要素として機能する。
【背景技術】
【０００２】
ビル等で使用するための現在の汎用的な又は装飾的な照明ソリューションは、光源、及び、以下に「光学素子」と称するレンズ及び導波管といった光学部品、拡散部材又は光の方向を変える反射体の組み合わせを用いる。これらの方法は、魅力的でない審美的外観、製造コストを増加させる多い部品数、劣悪な出力配光を与えるシャドウキャスト構造要素、相関色温度（ＣＣＴ）、及び光の方向性に関する限定された制御といった、一つ又はそれ以上の問題に悩まされている。
【０００３】
DE202012008322Uは、ＧＵ１０やエジソンネジ継手のような標準ソケットに直接差し込むためのソケット、ＬＥＤ及びＬＥＤのための駆動回路を有するモジュール式ＬＥＤランプを示す。それは、簡単な修理又はソケットタイプの変更を可能にするように設計されており、ヒートシンク及びプラスチックハウジングの２つのハウジング部品の間に、解放可能な機械的な接続を示している。ヒートシンクはソケット及び駆動回路を支持し、プラスチック部分はＬＥＤを支持する。２つのハウジング部品は、部品間に電流を流すための電極を有する。
【０００４】
US2013/0083525は、拡散部材をＬＥＤ光源に取り付け、次に反射体を拡散部材に取り付けるために用いられる直列の差し込み口金を示す。拡散部材を省略する代わりに、反射体を光源に直接的に連結することができる。
【０００５】
WO2014/094061は、反射体に取り付けられた拡散部材を保持する３つの脚形状を有するＬＥＤダウンライトを示す。ハウジングは、ヒートシンクを形成し、駆動回路を含む。反射体及び拡散部材は、単一の成形部品として製造することができる。光源ＰＣＢ及び反射体は、ハウジングとは個別に取り付けられる。
【０００６】
US2013/0279157は、トーチ（懐中電灯）のための典型的な取外し可能な光学設計を示しており、ユーザは、広範に広がった光又はより指向性のあるビームの間で切り替えることができる。
【０００７】
本発明は、反射体と光学素子の両方の利点を提供する一方で、部品点数を削減することを可能にする。これは、典型的には、方向、ＣＣＴ及び／又は光の強度にも大きな変化をもたらす。
【発明の概要】
【０００８】
汎用照明又は装飾照明のための照明ユニットであって、指向性の光源と、光源からの光を方向付けるように配置された光透過性の光学素子と、光学素子及び／又は光源からの光を受け入れるように配置された複数の反射体と、所定の分布パターンで光の少なくとも一部を反射する部分と、を有し、光学素子は、光源、光学素子及び反射体を所定の空間的関係に保持するために、光源と反射体とを機械的に連結するように更に配置されている。
【０００９】
すなわち、反射体は、追加的な構造要素を必要とすることなく、所定の位置に保持され、結果として、部品数を減らし、非屈折又は反射要素によって投影される影を排除する。
【００１０】
光源が指向性であるというのは、１８０度未満で広がった角度光を含むという意味である。これは、典型的にはＬＥＤ構造であるが、可視スペクトルで発光する光出射面を照射するレーザー源であってもよい。これは、単一の点光源、光出射面、又は単一若しくは複数のＣＣＴ内の光源のアレイであり、個々に、グループで又は両方の組み合わせとして扱われる。異なる組合せによる照明は、反射体を通る光路が変化し、及び／又は出射される色を変化させることができる。
【００１１】
光学部品（「光学素子」）の配置は、研磨された又は拡散された表面仕上げを有するレンズ及び構造要素として、透明、着色若しくは拡散といった機能を果たし、ネジ部分、スナップ機構、締まり嵌め、接着剤又は他の固定方法を使用して共に連結される。
【００１２】
反射体は、光学素子によって支持され、光源及び／又は光学的な配置から出射された光を、方向付ける及び／又は着色するように配置される。光色は、色温度を低下させる効果を有する多重反射を用いて、変えることができる。
【００１３】
また、光学素子は、好ましくは、ヒートシンクへの機械的な取り付け方法を形成する。典型的には、光学素子は、その組立方法によって、支持された反射体の許容誤差を無くす
【００１４】
好ましくは、使用において、調整可能な割合の光が、光源の後方に反射され、反射体の角度を交互に変えることによって、スポット照明を０度に維持する。ＣＣＴは、反射体の角度に基づいて、及び反射体として使用される材料及び仕上げを変えることによって、０度から外側に変化させることができる。
【００１５】
指向性光源の相対的な出力を調整することにより、静止配置（可動部分なし）で光色及び／又は方向性の両方を調整することができる。典型的には、光源とヒートシンクとの間の固定として作用し、良好な熱接触と正確な整列を確実にする。好ましくは、反射体及び光学要素の配置は、光源ユニットを見るときに望ましくないグレアを低減すべく、光源への視線を無くす。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
以下、本発明を実施例により図面を参照して説明する。
【図１】光源の側面図。
【図２】光学素子の側面図。
【図３】他の構成要素を省いた各反射体部分を示す反射体の側面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図４Ａ】別の実施形態の図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】組み立てられた照明ユニットの側面図。
【図６】図３のＢ−Ｂ線断面図。
【図７】組み立てられた照明ユニットの斜視図。
【図７Ａ】組み立てられた照明ユニットの別の実施形態の斜視図。
【図８】図７の分解図。
【図８Ａ】図７Ａの分解図。
【図９】組み立てられた光学素子の側面図。
【図１０】様々な概略的な反射体の断面を示す、図９の線Ｃ−Ｃ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に参照されるように、光源２は、典型的にはチップオンボード（ＣＯＢ）ＬＥＤである発光面４を有する。このタイプの光源は指向性であり、典型的には１８０°以下の円弧で光を出射する。図２に参照されるように、この光源は、光学素子６の上部Ｃに嵌め込まれている。
【００１８】
光学素子６の１つの機能は、ＬＥＤ４によって出射された光を集めて方向付け、それを制御された方法で再集束させ、及び拡散させる。この特定の実施形態では、光は、レンズ構造８を介して出射され、また、壁１０を横切って側方方向に拡散する。
【００１９】
光学素子６は、図３に示すように、反射体配列１２の内側に設けられるように設計されている。図４も参照すれば、反射体１２内の光学素子６の位置が示されており、光学材料を用いて形成されたバーブ構造１４は、反射体の上部１６と係合することが分かる。このようにして、反射体１２と光学素子６とは、互いに係合し、所定の機械的な関係で保持される。次に、光学ナット１８が光学素子６の上部にねじ込まれ、光源２を光学素子６の入力面に隣接して保持させる。スレッド構成は一例である。シリコーンゴムのような変形可能な材料との締りばめは、別の態様として、以下でより詳細に説明する。これらの構成は、製造公差の変動にもかかわらず、光源２を光学素子６の近くで保持することを可能にする。
【００２０】
図４Ａに参照される別の実施形態では、好ましくは、弾性Ｏ−リング１８’（明瞭にするために図４Ａでは網掛けされている）が、シリコーンゴム材料から形成され、好ましくは、光学素子６’の内側端部における外面に形成された溝７の形状において、円周不連続部と係合するように配置されている。これにより、反射体、光源及び光学素子の間の締りばめが得られる。次に、この組み合わせは、図４の実施形態の光学素子の光学ナット及びネジ部を置き換える。これにより、ネジ動作ではなく、押し込み嵌合を介した組み立てが容易になり、光学素子６にネジを形成する必要がなくなる。
【００２１】
図５、６、７及び８に参照されるように、照明ユニットの詳細な構成が示される。反射体１２’は、図５の軸Ｂとして示される０°の線に対して変化する角度の複数の部分を有する。これらは、成形されたワッシャ２０によって正確な空間関係に保持され、それにより、光学素子６の２つの部分の間のネジ付き相互接続部２２によって共に全体がクランプされる。反射体の様々な部分が、図７に詳細に示されている。図８は、光学素子及び全てのワッシャ２０を含む全体の組立体を分解して示す。
【００２２】
特に図６を参照すると、バーブ１４は、好ましくは、光源２から熱を奪い、それが照明ユニット上に出射されることを可能にするヒートシンク２４と係合するように配置される。また、図６は、電力を供給し、また、適宜には制御信号を光源２に供給する照明ユニット４の上部に引き込まれた電力リード線２６を示す。
【００２３】
ヒートシンク２４は、光学素子と係合する代わりに、光源と係合するか、実際には光源の一体部分であってもよい。
【００２４】
このようにして、これらの３つの構成要素によって形成される照明ユニットは、ユニットを一緒に保持するために必要とされる追加的な部品を有さないことが分かるであろう。光学素子は、光学素子と反射体とを一緒に保持する役割を果たし、同時に、光源も適切な空間関係に保持され、それにより、反射体が適切な光分布で設計されるように動作する 。
【００２５】
典型的には、光学素子は、既知の屈折率を有する透明又は半透明のプラスチック材料から形成され、光源から反射体１２への光路を制御するように設計されている。同様に、反射体１２の内面は、光を所定の方向に向ける及び／又は拡散させて、所望の光分布を得られるように成形及び表面仕上げされている。また、反射体１２は、好ましくは、ＬＥＤ４からのグレアが最小限に抑えられるか又は完全に回避されるように、光源の一部が直接的に視認されないように設計される。
【００２６】
また、反射体１２の表面仕上げ及び出来れば光学材料を適切に選択することによって、ユニットによって出射される光の色温度が制御され、視野角によって変化し得る。
【００２７】
図７Ａ及び図８Ａは、図４Ａの代替的な実施形態として記述された同様の部分であり、光学素子の光学ナット及びネジ部が、光学素子６’の内側端部と係合するシリコンＯリング１８’に置き換えられている。
【００２８】
図９及び図１０に参照されるように、中央の０°軸Ｅに対する反射体の角度を変化させる効果を実証するために、一般的な直線反射体１２’’が示されている。
【００２９】
図１０の左側では、より大きな角度（この例では５０°）の反射体を設けることによって、光源２から出射された光を多重反射させることが分かる。単に３０°の反射体の角度を有する図の右側では、光は単一の反射をする。このようにして、既知の所定の反射回数を引き起こすように反射体を設計することによって、反射の効果に意図的に増やすことができる。各反射において、光の品質が変化し、それにより、光の強度及び色は、材料選択及び反射体１２の表面仕上げの両方によって変化し得る。また、光が光ユニットを出る前に所望の数の反射を生じさせるような形状にすることができる。
【００３０】
更に、光の切り替え可能なアレイを有する光源と組み合わせて、光路及び色出力の更なる組み合わせを容易に達成することができる。これは、光アレイが、光源から出射された光を、異なる点からスタートさせることができるため、反射体の設計された角度と組み合わせで異なる反射を有するように設計することができるからである。
【図１】
2019505978.tif 000003
【図２】
2019505978.tif 000004
【図３】
2019505978.tif 000005
【図４】
2019505978.tif 000006
【図４Ａ】
2019505978.tif 000007
【図５】
2019505978.tif 000008
【図６】
2019505978.tif 000009
【図７】
2019505978.tif 000010
【図７Ａ】
2019505978.tif 000011
【図８】
2019505978.tif 000012
【図８Ａ】
2019505978.tif 000013
【図９】
2019505978.tif 000014
【図１０】
2019505978.tif 000015
【国際調査報告】
2019505978.tif 000016
2019505978.tif 000017