(57)【要約】  本発明は、少なくとも２つの固体光源（１８）を備える発光部を有する照明装置（１１）に関する。発光部は、第１光源担持部（１３ａ）及び第１光透過部（１４）を備える第１カバー部材（１２ａ）並びに第２光源担持部（１３ｂ）及び第２光透過部（１４）を備える第２カバー部材を含む。第１カバー部材及び第２カバー部材は、第２固体光源から発せられる光が第１カバー部材を透過できるよう第１光透過部が第２固体光源と位置合わせされ、第１固体光源から発せられる光が第２カバー部材を透過できるよう第２光透過部が第１固体光源と位置合わせされるよう、配設される。このデザインによれば、一方のカバー部材上の固体光源から発せられる光は、他方のカバー部材を透過する。各固体光源からの熱放散は、他の方向、すなわち、各固体光源の光を発する方向と反対の方向になされてもよい。
2016500462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの固体光源を備える発光部を有する照明装置であって、
前記発光部は、
第１光源担持部及び第１光透過部を備える第１カバー部材、
第２光源担持部及び第２光透過部を備える第２カバー部材、
前記第１光源担持部に載置される第１固体光源、及び
前記第２光源担持部に載置される第２固体光源、
を含み、
前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材は、前記第１光源担持部が前記第２光源担持部と向かい合い、前記第２固体光源から発せられる光が前記第１カバー部材を透過できるよう前記第１光透過部が前記第２固体光源と位置合わせされ、前記第１固体光源から発せられる光が前記第２カバー部材を透過できるよう前記第２光透過部が前記第１固体光源と位置合わせされるよう、配設される、照明装置。
【請求項２】
各カバー部材は、透明材料、半透明材料又はティンテッド材料で作られ、各光透過部は、カバー部材の一部を含む、請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材は、本質的に等しい幾何学的デザインである、請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材はそれぞれ、少なくとも２つの光透過部を有し、前記発光部は、各光透過部と位置合わせされる１つの固体光源を有する、請求項１、２又は３記載の照明装置。
【請求項５】
前記第１光源担持部及び前記第２光源担持部は、非平坦性である、請求項１乃至４の何れか一項記載の照明装置。
【請求項６】
前記第１光透過部は、前記第１光源担持部を通って延びる開口を含み、前記第２光透過部は、前記第２光源担持部を通って延びる開口を含む、請求項１乃至５の何れか一項記載の照明装置。
【請求項７】
前記第１光透過部及び前記第２光透過部はそれぞれ、当該照明装置から外に前記固体光源から発せられる光を方向付けるよう構成される光学構造を含む、請求項１乃至６の何れか一項記載の照明装置。
【請求項８】
前記光学構造は、レンズ、ライトガイド又は光散乱デバイスである、請求項７記載の照明装置。
【請求項９】
前記光学構造は、非対称性の配光を供するよう構成される、請求項７記載の照明装置。
【請求項１０】
前記第１光源担持部は、第１熱伝導レイヤを有し、前記第１固体光源が、該第１固体光源により生成される熱のある量が該第１熱伝導レイヤに伝わるよう該第１熱伝導レイヤに配設され、
前記第２光源担持部は、第２熱伝導レイヤを有し、前記第２固体光源が、該第２固体光源により生成される熱のある量が該第２熱伝導レイヤに伝わるよう該第２熱伝導レイヤに配設され、
前記第１熱伝導レイヤは、該第１熱伝導レイヤ及び前記第１カバー部材との間の第１熱インタフェースを形成するよう該第１カバー部材と熱的に接触し、
前記第２熱伝導レイヤは、該第２熱伝導レイヤ及び前記第２カバー部材との間の第２熱インタフェースを形成するよう該第２カバー部材と熱的に接触し、
前記第１熱インタフェースは、前記第１固体光源から前記第１熱伝導レイヤに伝わる熱の大部分を伝えるよう構成され、
前記第２熱インタフェースは、前記第２固体光源から前記第２熱伝導レイヤに伝わる熱の大部分を伝えるよう構成される、請求項１乃至９の何れか一項記載の照明装置。
【請求項１１】
前記固体光源を駆動するためのドライバ回路を有する、請求項１乃至１０の何れか一項記載の照明装置。
【請求項１２】
前記第１熱伝導レイヤは、第１構造化電極レイヤにより形成され、前記第２熱伝導レイヤは、第２構造化電極レイヤにより形成され、各固体光源は、これら構造化電極レイヤの一方に熱的に接続され、前記ドライバ回路は、各電極レイヤに電気的に接続される、請求項１０に従属する請求項１１記載の照明装置。
【請求項１３】
前記第１構造化電極レイヤを前記ドライバ回路に接続するよう構成される少なくとも１つの電極及び前記第２構造化電極レイヤを前記ドライバ回路に接続するよう構成される少なくとも１つの電極を有する、請求項１２記載の照明装置。
【請求項１４】
前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材はそれぞれ、ボウル型のハウジングを含み、前記光源担持部は、該ハウジング内に配設される別個の担持部により形成され、前記構造化電極レイヤは、該別個の担持部に設けられる、請求項１２又は１３記載の照明装置。
【請求項１５】
前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材はそれぞれ、ハウジングを含み、前記光源担持部は、該ハウジングの内面により形成され、電極レイヤは、該内面上に直接形成される、請求項１２又は１３記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体光源(solid state light source (SSL))を有するフラット照明装置(flat lighting device)、とりわけ、フラットランプ(flat lamp)に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＬＥＤ電球は、ＬＥＤが配設されたプリント回路基板を有する。プリント回路基板は、ＬＥＤ電球を立ち位置で配設する場合水平に配設される、又は、ＬＥＤ電球の長手軸方向を規定すると、該長手方向軸に対しある角度をなして配設される。光出射方向においてプリント回路基板の前方には、プラスチック又はガラスのバルブが、ＬＥＤから発せられた光をマニピュレートするため及び電球内部の部品を保護するため配設されている。プリント回路基板の下方には、多くの部品が、ＬＥＤにより生成される熱を拡散する及び伝達するという主な目的で配設されている。これらは、ヒートスプレッダ、ヒートフィン、金属ハウジング及び口金であるかもしれない。故に、斯かるＬＥＤ電球は、光を生成及び配光する、熱を伝達する、電気的接続を保護する並びに防火エンクロージャを設ける等該電球の全てのタスクを行うため非常に多くの部品を有する。
【０００３】
代替的なＬＥＤランプが、国際特許出願第WO2011/107925A1号公報に開示されている。この公報においては、ＬＥＤを備えるプリント回路基板が、反射器上に配設されている。斯かる解決策は、ランプ内のある量の部品を削減する。しかしながら、斯かるランプは、光学性能に関して従来のＬＥＤランプを完全に置き換えないかもしれない。さらに、斯かる構成は、物理的な作動(physical actuation)に敏感であるかもしれず、高ルーメンのランプに対し十分な熱的特性をもたらさないかもしれない。
【０００４】
したがって、ランプについて、保護的なやり方でもって、十分な光学的、機械的及び熱的特性をランプに設ける有効性をさらに高める必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、この課題を解消し、効果的な光生成、配光及び熱管理を備えた照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、この及びその他の目的は、少なくとも２つの固体光源(SSL)を備える発光部により達成される。発光部は、第１光源担持部及び第１光透過部を備える第１カバー部材、第２光源担持部及び第２光透過部を備える第２カバー部材、第１光源担持部に載置される第１固体光源並びに第２光源担持部に載置される第２固体光源を含む。第１カバー部材及び第２カバー部材は、第１光源担持部が第２光源担持部と向かい合い、第２固体光源から発せられる光が第１カバー部材を透過できるよう第１光透過部が第２固体光源と位置合わせされ、第１固体光源から発せられる光が第２カバー部材を透過できるよう第２光透過部が第１固体光源と位置合わせされるよう、配設される。
【０００７】
このデザインによれば、１つ以上の固体光源が、２つのカバー部材のそれぞれに配設されてもよい。一方のカバー部材上の固体光源から発せられる光は、他方のカバー部材を透過する。各固体光源からの熱放散は、他の方向、すなわち、各固体光源の光を発する方向と反対の方向になされてもよい。例示の熱放散解決策の詳細が、従属請求項に述べられている。
【０００８】
第１カバー部材及び第２カバー部材は、好ましくは、本質的に等しい幾何学的デザインである。これは、効率の良い製造、故に、費用対効果の高い照明装置を可能にする。とりわけ、対称軸の対向する位置に固体光源及び光透過部を設けることにより、一方のカバー部材が該対称軸を中心に回転され他方のカバー部材と向かい合った場合、各固体光源が光透過部と位置合わせされるであろうことに留意されたい。
【０００９】
第１の固体光源を担持する表面及び第２の固体光源を担持する表面は、非平坦性であってもよい。この結果として、異なる固体光源の発光方向は、非平行になり、良好な光の広がり(spread)を可能にするであろう。
【００１０】
第１光透過部は、第１光源担持部を通って延びる開口を含み、第２光透過部は、第２光源担持部を通って延びる開口を含んでもよい。光学性能を高めるため、第１光透過部及び第２光透過部はそれぞれ、照明装置から外に固体光源から発せられる光を方向付けるよう構成される光学構造を含んでもよい。
【００１１】
一実施例によれば、第１光源担持部は、第１熱伝導レイヤを有し、第１固体光源が、第１固体光源により生成される熱のある量が第１熱伝導レイヤに伝わるよう第１熱伝導レイヤ上に配設され、第２光源担持部は、第２熱伝導レイヤを有し、第２固体光源が、第２固体光源により生成される熱のある量が第２熱伝導レイヤに伝わるよう第２熱伝導レイヤ上に配設される。第１熱伝導レイヤは、第１固体光源から第１熱伝導レイヤに伝わる熱の大部分が第１カバー部材に伝わるよう、第１カバー部材と熱的に接触し、第２熱伝導レイヤは、第２固体光源から第２熱伝導レイヤに伝わる熱の大部分が第２カバー部材に伝わるよう、第２カバー部材と熱的に接触する。
【００１２】
第１のカバー部材及び第２のカバー部材が照明装置の外面を形成するので、斯かる熱伝導レイヤは、光源から離れる及び周辺(ambient)への効率の良い熱放散をもたらすであろう。
【００１３】
好ましくは、第１熱伝導レイヤは、第１構造化電極レイヤにより形成され、第２熱伝導レイヤは、第２構造化電極レイヤにより形成され、各固体光源は、これら構造化電極レイヤの一方に熱的に接続され、ドライバ回路は、各電極レイヤに電気的に接続される。斯かる電極及び熱の複合インタフェースレイヤは、好ましくは、第１カバー部材及び第２カバー部材への十分良好な熱インタフェースをもたらすよう、各固体光源を担持する表面の大部分、例えば、９０％を覆う。
【００１４】
少なくとも１つの電極は、第１電極レイヤをドライバ回路に接続するよう構成され、少なくとも１つの電極は、第２電極レイヤをドライバ回路に接続するよう構成されてもよい。斯かる電極は、２つのカバー部材に挟まれるドライバ回路を備えるドライバ担持部に対しバイアスされる、例えば、バネ荷重されるよう構成されてもよい。
【００１５】
第１カバー部材及び第２カバー部材はそれぞれ、ハウジングを含み、光源担持部は、ハウジング内に配設される別個の担持部により形成され、構造化電極レイヤは、該別個の担持部上に設けられてもよい。代替的に、第１光源担持部及び第２光源担持部は、ハウジングの内面により形成され、電極レイヤは、該内面上に直接形成される。
【００１６】
本発明は、本発明の現在のところ好ましい実施例を示す添付の図面を参照し、より詳細に述べられるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施例によるフラットランプを示す。
【図２】本発明の第２実施例によるフラットランプを示す。
【図３】本発明の第３実施例によるフラットランプを示す。
【図４】本発明の第４実施例によるフラットランプを示す。
【図５】本発明の第５実施例によるフラットランプを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の記載において、本発明が、フラットランプの種々の例を参照して述べられる。しかしながら、本発明は、斯かるランプに限定されるよう受け取られるべきではない。
【００１９】
図１のランプ１は、２つのカバー部材２ａ、２ｂを有する。カバー部材２ａは、光源担持部４ａに載置される固体光源等の光源３ａを持ち、カバー部材２ｂは、光源担持部４ｂに載置される固体光源等の光源３ｂを持つ。光源は、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＰＬＥＤ等であってもよい。光源担持部４ａ、４ｂは、例えばカバー部材の内面に電気接続部を印刷することにより、カバー部材２ａ、２ｂの一体部分として形成されてもよい。代替的に、光源担持部４ａ、４ｂは、カバー部材内に載置されるＰＣＢ等の別個の担体である。光源担体の伝導レイヤ(conducting layer)は、熱拡散作用も持つよう構成され、光源３ａ、３ｂからカバー部材２ａ、２ｂへ、さらには周辺へ放散されるよう熱を伝導する働きをしてもよい。光源担持部４ａ、４ｂは、可能であればレンズ等の光学構造（図示せず)が嵌合される、開口５ａ、５ｂを備える。開口５ａは、一方のカバー部材２ａ上に、他方のカバー部材２ｂ上の対応する光源３ｂと位置合わせされるよう配設される。開口５ａ、５ｂ及び光源３ａ、３ｂは、互い違いに配設される。２つのカバー部材は、互いに向き合う光源担持部４ａ、４ｂと一緒にアセンブルされ、ランプを形成するよう構成される。さらに、バルブは、ランプをソケットに機械的及び電気的に接続するための電気用フィッティング７、ここでは従来のねじ込み式フィッティングを有する。
【００２０】
図２のフラットランプ１１も、２つの、好ましくは幾何学的に同一のカバー部材１２ａ、１２ｂを持つ。各部材１２ａ、１２ｂは、中空リッジ１４（又は内側から見た溝）により囲まれた本質的に平坦な中央領域１３を持つ。リッジ１４、及び可能であればカバー部材全体は、透明材料で作られる。光源担持部は、平坦領域１３の内面１３ａにより形成され、内面１３ａ上には、構造化された電気的及び熱的伝導レイヤ１５が設けられる。このレイヤは、銅であってもよい。レイヤ１５は、カバー部材と熱的に接触する。一実施例において、レイヤ１５は、内面１３ａ上に直接形成される。
【００２１】
図２の実施例において、伝導レイヤ１５は、いくつかの（ここでは５つの）パイ状パッド１６に構造化される。これらパッドは、放射状に延びるライン１７により分けられている。各ライン１７に沿って、光源１８、ここでは固体光源(SSL)が、一方の端子が第１パッド１６ａに接続され、第２の端子が隣接するパッド１６ｂに接続されるよう載置される。これにより、ＳＳＬ１８は、パッド１６により直列に接続され、直列接続ＳＳＬストリングを形成する。
【００２２】
バルブ１１のネック部における２つのパッドは、ネックに向かって延びる舌状電極１９を持つ。これらの電極は、ドライバ回路２０に電気的に接続されてもよい。一実施例において、ドライバ回路は、ＰＣＢ等のドライバ担持部２１上に配設され、電極１９は、ドライバ担持部２１に対しバネ荷重される。ドライバ担持部２１は、第１カバー部材１２ａの電極に接続される一方の側及び第２カバー部材１２ｂの電極に接続される反対側を持つよう構成されてもよい。電極１９と接触することにより、ドライバ回路２０は、ＳＳＬストリングに接続され、光を放つようＳＳＬ１８を動作させてもよい。
【００２３】
レイヤ１５の周囲には、リッジ１４の溝状の内側１４ａへのアクセスを与える開口２２が形成される。これら開口は、２つのカバー部材がランプ１１を形成するよう一緒にアセンブルされる場合、各開口２２がＳＳＬ１８と向かいになるよう位置付けられる。斯くして、ＳＳＬ１８からの光は、開口２２を通過し、リッジ１４の内側１４ａに入り、内側１４ａにおいて、混ざり合い、最終的にカバー部材１２ａ、１２ｂの透明壁を介して出射されるであろう。
【００２４】
リッジ１４内の透明材料は、光を拡散及び/又はコリメートしてもよい。適切ならば、追加の光学構造が、出射される光をさらに成形するため開口２２に設けられてもよい。光学構造は、レンズ、ライトガイド又は光散乱デバイスであってもよい。
【００２５】
ＳＳＬ内で生成される熱のかなりの部分は、レイヤ１５に、さらにはカバー部材１２ａ、１２ｂに伝わり、周辺に放散されるであろう。パッド１６の比較的大きなサイズに起因して、ＳＳＬから、レイヤ１５を経て、カバー部材への満足のいく熱インタフェースが達成される。
【００２６】
１つ以上の突状要素２３が伝導レイヤ１５上に設けられている。カバー部材がアセンブルされる場合、これら要素は、各カバー部材の伝導レイヤ１５が接触しないようにするであろう。２つのレイヤ１５間に形成される小隙に光が入らないようにするため、各ＳＳＬ１８は、カバー部材がアセンブルされる場合、ＳＳＬが他方の伝導レイヤの平面を超えて対応する開口内に及ぶよう、伝導レイヤの平面より外に突出してもよい。
【００２７】
図３のランプ３０は、図２のランプ１１と同様のデザインであり、同一の又は同様の部分は、同一の参照符号が付されている。
【００２８】
ここでは、光源担持部の伝導レイヤ３２は、図２のレイヤ１５と異なって構造化される。ここでは、レイヤ３２は、周囲リング３４により囲まれる大きな中央パッド３３を含む。中央パッド３３は、カバー部材１２の平坦領域１３と合致する大きさを持ち、リッジ１４の内側は、パッド３３及びリング３４の間に溝１４ａを形成するよう延びる。溝に沿った複数の位置（ここでは４）において、ＳＳＬ等の光源１８が載置される"ブリッジ"又は支持部３５が設けられる。ここでは、光源１８は、一方の端子が中央パッド３３に接続され、第２の端子がリング３４に接続されるよう載置される。これにより、ＳＳＬ１８は、パッド３３及びリング３４により並列に接続されるであろう。ここでは、開口３６は、支持部３５間全体にわたって延び、リッジ１４の内側へより大きなアクセスを与える。
【００２９】
図２のランプ１１と同様、ここではリング３４の端部に及びパッド３３上に形成される、２つの舌状電極１９が、バルブのネック部に向けて延びている。電極１９は、ドライバ回路２０に電気的に接続されてもよい。図３において、ドライバ回路は、ＰＣＢ等のドライバ担持部２１上に配設され、電極１９は、ドライバ担持部２１に対してバネ荷重される。電極１９と接触することにより、ドライバ回路２０は、ＳＳＬに並列に接続され、光を出射するようＳＳＬ１８を動作させてもよい。
【００３０】
図４のランプ４０は、図３のランプ３０と同様であり、同一の又は同様の部分は、同一の参照符号が付されている。
【００３１】
レイヤ３２と同様、ここでは、光源担持部の伝導レイヤ４１は、中央ディスク４２及び周囲リング４３を含む。しかしながら、ここでは、レイヤ４１は、むしろ図２のレイヤ１５に近く、５つのパイ状パッド４４に構造化されている。図３の実施例と同様、ＳＳＬ１８は、支持部３５上に載置される。しかしながら、図４においては、ＳＳＬ１８は、パッド４４間に直列に接続され、直列接続ＳＳＬストリングを形成する。ドライバ回路２０の接続は、図２のものと同様であってもよい。
【００３２】
図５は、本発明のさらに他の実施例によるランプ５０を示す。この実施例において、各カバー部材の光源を担持する表面５１は、一平面に限定されず、空間的に湾曲されている。結果として、表面５１に載置されるＳＳＬ１８は、非平行の光学軸Ａを持ち、改善された配光につながるであろう。図５の伝導レイヤ５２は、図２のレイヤ１５と同様に構造化される。図３及び図４と同様の構造化も、湾曲表面上で可能であろう。
【００３３】
当業者は、本発明は以上に説明された好適な実施例に決して限定されるものではないことを理解するであろう。反対に、多くの変更及び変形が、添付される請求の範囲内で可能であり、これは、光源及び光透過部の数及び位置を含む。
【００３４】
さらに、構造化伝導レイヤの伝導パッドの厳密な形状は、光源のタイプ及びそれらの特性に依存してもよい。非対称性の熱設計によるＬＥＤが用いられる場合、熱は、主に、ＬＥＤの一方の側を介し、この側に接続されるパッドに伝達されるであろう。それ故、このパッドは、他方の側に接続されるパッドよりも大きくあるべきである。対称性の熱設計によるＬＥＤが用いられる場合、両側が、等量の熱を放散する。この場合、ＬＥＤに接続されるパッドは、等しいサイズにすることができ、直列ストリングの最後と最初のパッドは、中間のパッドの約半分のサイズであるべきである。
【００３５】
さらに、固体光源に電力を供給する電気伝導レイヤ（トラック）は、固体光源から熱を放散する熱伝導レイヤから離れた方がよい。これは、１つが熱拡散用であり、１つが電気接点用である、２つの異なる、絶縁された銅レイヤを用いて実現されてもよい。
【図１】
2016500462.tif 000003
【図２】
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【図３】
2016500462.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2016500462.tif 000008
2016500462.tif 000009
2016500462.tif 000010