JP6400683B2 - 照明デバイスアセンブリ及び照明デバイスアセンブリの実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の発光ダイオードが細長いベース部材の長さに沿って実装される壁部を持つ細長いベース部材と、ベース部材に取り付けられ、これによって発光ダイオードを包囲する細長い光透過性光学部材とを有する照明デバイスアセンブリに関する。

ＴＬ（発光／蛍光管）照明デバイスは、例えば種々異なる直径を持つＴ１２、Ｔ８及びＴ５（Ｔ５の直径が最も小さい）などと呼ばれる種々異なる形状ファクタで存在する。電子及びガスが混合する発光器を有する従来の蛍光管を、ＬＥＤ（発光ダイオード）によって再構成するのに、多大な努力が費やされてきた。この管状の照明デバイスは、ＬＥＤ ＴＬ照明デバイスと呼ばれ、これは、対応する従来のＴＬ照明デバイスと同じ形状ファクタ、及び、通常、同じ電気端子を持つが、発光器としてＬＥＤを備える。複数のＬＥＤが、管の長さに沿って、１つ以上の列又は他の構成で、細長いベース部材に配置される。しかしながら、形状ファクタＴ５の照明デバイスの直径は小さく、ＬＥＤの実装を困難にする。照明器具は、大抵、光出力の方向にいくらかの余分なスペースを提供して、より大きな形状ファクタの照明デバイスの使用をもたらすが、このようなより大きな形状ファクタの照明デバイスを設置するための十分な実装スペースは無い。

加えて、元の形状ファクタのソケット及び照明器具の再配線したドライバを使用するＬＥＤ ＴＬ照明デバイスは、いくつかの安全上の危険にさらされている。ＬＥＤ又はＰＣＢ配線に手が接触した場合、電気ショックの危険が有り得る。さらに、ＬＥＤは、直接見るには明る過ぎる青色ＬＥＤである可能性があり、これらは、ＬＥＤに直接的な視線が無い場合にのみ、動作されるべきであり、全ての光は、リモート蛍光層によって反射される又は透過されている。

先行技術の上記問題を軽減する照明デバイスアセンブリを提供することが有利である。

この問題に良く対処するために、本発明の態様によれば、複数の発光ダイオードが細長いベース部材の長さに沿って実装される壁部を持つ細長いベース部材と、ベース部材のそれぞれの端部に電気端子を含むエンドキャップとを有する照明デバイスアセンブリが提供される。照明デバイスアセンブリは、さらに、ベース部材に取り付けられるように構成され、これによって発光ダイオードを包囲する細長い光透過性光学部材を有する。ベース部材は、発光ダイオードを電気端子と接続させて電気回路を閉じるように構成される少なくとも１つのスイッチを備える。光学部材は、ベース部材と光学部材とのアセンブリと連結させて前記少なくとも一つのスイッチを切り替えるように構成される少なくとも１つのスイッチング部を備える。少なくとも１つのスイッチは、ベース部材及び光学部材が解体された場合に、開く。

ベース部材及び光学部材を有し、スイッチングアレンジメントを持つアセンブリとして照明デバイスを提供することによって、ベース部材は、リスクを全く伴わずに照明器具に挿入されることができる。さらに、光学部材をデザインする上で自由度が有る。例えば、照明器具の利用可能なスペースによって可能である場合、光学部材は、ベース部材と比べて種々に異なる形状ファクタに従ってデザインされることができ、あるいは、任意の形状にデザインされることができる。

照明デバイスアセンブリの実施形態によれば、前記少なくとも１つのスイッチは、発光ダイオードに対して反対の壁部の側に実装される。この実施形態は、スイッチが壁部の後ろに隠れるという点で有利である。

照明デバイスアセンブリの実施形態によれば、壁部は、前記少なくとも１つのスイッチング部を受けるように構成される少なくとも１つの開口部を備える。

これは、スイッチング機能を配置するシンプルなやり方である。

照明デバイスアセンブリの実施形態によれば、１つ以上のスイッチング部の少なくとも１つは、磁石を有する。

これによって、壁部に開口部は必要ではない。

照明デバイスアセンブリの実施形態によれば、前記少なくとも１つのスイッチは、少なくとも２つの入／切コンタクト部であって、これらコンタクト部のそれぞれが、それぞれのエンドキャップの電気端子にＬＥＤをスイッチングする当該２つの入／切コンタクト部を有する。

照明デバイスアセンブリの実施形態によれば、ベース部材は中空である。

照明デバイスアセンブリの実施形態によれば、ベース部材は、概ね半円形の断面を持つ。

これによって、ベース部材は、既存の照明器具の従来のＴＬ照明デバイスと交換するために、最適化される。

照明デバイスアセンブリの実施形態によれば、前記少なくとも１つのスイッチング部のそれぞれは、突出部であり、組み立てられた状態において、ベース部材と係合するように構成される保持部を有する。

これによって、スイッチング機能及び保持機能は、全く同一の要素に一体化される。

照明デバイスアセンブリの実施形態によれば、光学部材は、ベース部材よりも大きい最大幅を有する。

ＴＬ照明デバイスのソケットの機械的特性によって、光学部材の幅が正しく選択された場合、唯一の可能な実装順序は、最初にベース部材を配置し、その後でのみ、光学部材をベース部材と係合するという順序であり、これは、ＬＥＤ及びＰＣＢ配線への接触に関連する電気的な安全上のリスクを取り除く。

このように照明器具内にスペースを設けることによって、照明特性が改善され得る。

照明デバイスアセンブリの実施形態によれば、光学部材は、それぞれ反射性の内面を持つ傾斜した側壁と、側壁に結合される前方プリズムプレートとを有する。この実施形態は、グレアを低減し、放射された光のより強い指向性を得る良い機会を提供する。例えば、反射性の内面は、任意選択で、反射モードにおいて、リモート蛍光体が提供され、前方プリズムプレートは、透過モードにおいて、リモート蛍光体が提供されることに留意されたい。

上記に規定される目的は、さらに、請求項１０に規定される本発明による照明デバイスアセンブリを実装する方法によって達成される。

したがって、本発明の態様によれば、複数の発光ダイオードが細長いベース部材の長さに沿って列状に実装される壁部を持つ細長いベース部材と、ベース部材のそれぞれの端部に電気端子を含むエンドキャップと、細長い光透過性光学部材とを有する照明デバイスアセンブリを実装する方法が提供され、該実装方法は、
− エンドキャップの電気端子を照明器具の端子レセプタに入れることによって、ベース部材を実装するステップと、
− 電気端子をロックするためにベース部材を回転させるステップと、
− 光学部材をベース部材に実装し、これによって、発光ダイオードを包囲し、よって、ベース部材の少なくとも１つのスイッチを切り替える光学部材の少なくとも１つのスイッチング部によって、発光ダイオードを電気端子に接続させて電気回路を閉じる当該ステップと
を有する。

本方法は、上記に説明された照明デバイスアセンブリの有利な点と対応する有利な点を提供する。

本発明のこれら及び他の態様、並びに有利な点は、以下に説明される実施形態から明らかになり、これらを参照して説明される。

本発明は、ここで、添付の図面を参照して、より詳細に説明される。

図１は、本発明による照明デバイスアセンブリの実施形態の斜視図である。 図２ａは、照明デバイスアセンブリのスイッチング部分の実施形態の一つを示す。 図２ｂは、照明デバイスアセンブリのスイッチング部分の実施形態の一つを示す。 図２ｃは、照明デバイスアセンブリのスイッチング部分の実施形態の一つを示す。 図３ａは、種々異なるデザインを示す組み立てられた照明デバイスの模式的な断面図の一つである。 図３ｂは、種々異なるデザインを示す組み立てられた照明デバイスの模式的な断面図の一つである。 図３ｃは、種々異なるデザインを示す組み立てられた照明デバイスの模式的な断面図の一つである。 図４は、ＬＥＤのための模式的な結合図である。 図５は、照明デバイスアセンブリの別の実施形態の斜視図である。 図６は、照明デバイスアセンブリの別の実施形態を示す模式的な斜視図である。

図１に示されるように、照明デバイスアセンブリ１の実施形態によれば、該アセンブリは、ベース部材３及び光学部材５を有する。ベース部材３及び光学部材５は、いずれも細長い。ベース部材３は管状であり、且つ、半円形の断面を有し、すなわち、ハーフパイプの形状をした第１の壁部７を有し、該壁部は、この実施形態では長方形又は平板の形状である第２の壁部９によって覆われる。さらに、ベース部材３は、複数のＬＥＤ１１を有し、これらはベース部材３の長さに沿って１つ以上の列で配置される。もちろん、ＬＥＤ１１の可能なアレンジメントは、たくさん有る。より具体的には、ＬＥＤ１１は、ＰＣＢ（Printed Circuit Board：プリント回路基板）など帯状のＬＥＤ担体１３に実装される。ベース部材３は、さらに、ベース部材３の各端部８、１０に実装されるエンドキャップ１５を備える。各エンドキャップ１５は、照明器具のソケットに挿入するように構成される２本のピンなどの電気端子１７を有する。ベース部材を図示する目的で、１つのエンドキャップのみが示されており、これは、ベース部材３の端部に実装される前のものが示されている。ＬＥＤ１１は、下記に詳細に説明される少なくとも１つのスイッチ５５を介して電気端子１７に電気的に接続される。組み立てられた状態の、すなわち照明デバイスを構成する照明デバイスアセンブリ１を示す図２ａを参照すると、光学部材５は光透過性であり、プラスチックなど適切な材料でできた光学部材５の本体を構成するキャリア層１９と、任意選択で、ＬＥＤ１１に面するキャリア層１９の内面に配置される蛍光層２１とを有する。蛍光層２１は、それぞれのＬＥＤ１１のリモート蛍光面を構成し、透過モード及び反射モードが選択され得る。さらに、蛍光層２１は、キャリア層１９の一部を覆うことができ、蛍光層２１は、任意選択で、箔として実装されてもよい。さらに、光学部材５は、任意選択で、蛍光材及び透過材の混合で構成されてもよい。

さらに、この実施形態では、光学部材５は、キノコ形状であり、ベース部材３より大きい最大幅を有する。したがって、典型的な従来の照明器具、特にＴ５照明デバイス用に作られた照明器具の内部スペースは、照明デバイスアセンブリ１の構造を容易化しながら、十分に活用される。図３ａ乃至図３ｃに例示されるように、光学部材５の多くの他の形状があり得る。すなわち、照明デバイスアセンブリ２３の別の実施形態によれば、光学部材２５は、概ね三角形の断面を有する。光学部材２５は、任意選択で反射性のリモート蛍光層を備えるそれぞれ反射性の内面３１、３３を持つ傾斜した側壁２７、２９と、側壁２７、２９と結合される任意選択の透過性のリモート蛍光層を備える前方プリズムプレート３５とを有する。この実施形態では、ＬＥＤ１１によって放射される光の一部は、側壁２７、２９によって、前方プリズムプレート３５に向けて反射され、放射された光の残りの部分は、前方プリズムプレート３５に真っすぐ到達する。光が前方プリズムプレート３５を通過すると、光は散乱される。

照明デバイスアセンブリ３７の別の実施形態によれば、光学部材３９は、断面が半円形であり、ベース部材４１と同じ直径を有する。よって、組み立てられた照明デバイス３７は、従来のＴＬ照明デバイスと同じ外形を有する。しかしながら、この実施形態は、最初にベース部材４１を実装し、次いでベース部材４１に光学部材３９を実装するという有利な実装順序を守らない。追加レベルの電気的安全性を確立するために、光学部材は、いくつかの突出部、例えばピンを備えることができ、これらは、光学部材の幅をベース部材よりも実質的に広くする。このやり方では、組み立てられた状態で照明デバイスを設置することは不可能であろう。

照明デバイスアセンブリ４３の別の実施形態によれば、光学部材４９は、ピーナッツ形状の２つの類似する各半部５１、５３を備え、概ね断面がピーナッツ形状である。各半部５１、５３は、断面の異なる部分で変化する厚みを有する。光学部材の最大幅は、ベース部材の最大幅を超える。

光学部材がベース部材よりも非常に広い上記実施形態では、光学部材の幅が広すぎるため、照明デバイスアセンブリを、組み立てた後に実装することは不可能であることに留意されたい。

図２ｂ及び図２ｃを参照すると、ベース部材３は、少なくとも１つのスイッチを有し、この実施形態では、４つのスイッチ５５が有る。スイッチ５５は、ＬＥＤ１１に対して第２の壁部９の反対側に、すなわちベース部材３の内側に実装される。したがって、これらは、照明デバイスアセンブリを実装する人の指で触れることはできない。しかしながら、第２の壁部９は、スイッチ５５に位置付けられる開口部５７を備える。スイッチ５５及び関連する開口部５７は、第２の壁部９の四隅の近傍に位置付けられる。光学部材５は、スイッチング部５９を有し、これらは、照明デバイスアセンブリ１が組み立てられた場合に、スイッチング部５９が、図２ｃのように、開口部５７に受けられ、スイッチ５５を閉状態に切り替えるように、開口部５７と合致して位置付けられる。スイッチ５５は、光学部材５が取り除かれた場合、例えばオフ状態の方にスプリングバイアスされることによって、自動的に開状態に戻るべきである。スイッチ５５が閉じられた場合、これらは、ＬＥＤ１１に電力を供給する電気回路を閉じる。このスイッチ構造を用いて、光学部材５は、スイッチ５５がスイッチオンされ、電流が流れ始める前に、その両端部で、ベース部材３に非常に近接するようになる。これによって、照明デバイスアセンブリ１を実装する人が、電流が流れている時に、導電部品に触れることは不可能である。

スイッチング部がスイッチ５５を起動させるやり方について多くの他の種類のアレンジメントが実現可能であることに留意されたい。例えば、開口部５７の代わりに、第２の壁部９に、スイッチング部５９によって曲げられるフレキシブルな部分を設けることができる。

スイッチ５５とＬＥＤ１１との電気的結合は、模式的に図４に示され、ＬＥＤ１１は、導線６５に沿って２つの電気端子６１、６３間に直列に接続される。４つのスイッチ５５は、同じく導線６５に沿って直列に接続される。

有利には、ベース部材３の第１端部８の２つのスイッチ５５は、これらのスイッチのスイッチング動作が実質的に同時に起こるように、機械的又は磁気的にリンクされる。同じ事が、ベース部材３の反対側の第２端部１０の２つのスイッチ５５にも当てはまる。

さらに、有利には、各スイッチング部５９は、付加的に、組み立てられた状態において、ベース部材３の第２の壁部９と係合するように構成される保持部６７を有する。図２ａに示される実施形態では、各スイッチング部５９は、突出部、すなわち舌状部によって実現され、保持部６７は、舌状部の一方の側にある肩部６７によって実現され、第２の壁部９の内側の面で係合される。第２の壁部９の付加的な突出部及び付加的な開口部が配置されることもでき、これらは、保持機能のみを提供する。代替的に、１又は複数のスイッチング部は、１又は複数の保持部から完全に分離されることができ、これらは、多くの種々異なる態様でデザインされることができる。

照明デバイスアセンブリ７１の他の実施形態によれば、スイッチは、リードスイッチなど磁石作動によって閉じられる。上記のように、スイッチ自体は、ベース部材７３の内側に実装される一方、スイッチング部８５は、光学部材７５に含まれる。しかしながら、ここではスイッチング部８５は、永久磁石によって構成され、これは、ベース部材７３の第２の壁部７９の係合領域８３と係合する。スイッチは、係合エリア８３に隣接して配置され、ＬＥＤ８１への電力供給を可能とするために永久磁石８５によって閉じられる。同時に、永久磁石８５は、保持部を構成し、これは、光学部材７５及びベース部材７３を組み立てられた状態に保持する。照明デバイスが解体され、磁石８５が取り除かれた場合、スイッチは自動的に再び開く。

照明デバイスアセンブリの他の実施形態によれば、該アセンブリは、ベース部材９１に配置される単一のスイッチ９５と、光学部材９３に配置されるスイッチング部９７とを有する。これは、ただ単一スイッチのアイディアを例示するために、図６において最も模式的に示される。スイッチ９５は、二重コンタクト部であって、これらをそれぞれのエンドキャップに接続させるＬＥＤストリップの両端部に接続される当該２つのコンタクト部を有する。例えば、単一スイッチは、平板形状であり、例えばそれぞれがスイッチ９５の対向する端部で動作するスイッチング部９７の２つの離間された突出部を用いて、これらの両端部で押下される必要があるように構成される。付加的に、又は代替的に、スイッチ９５は、組み立ての間、スイッチ動作の際に、ベース部材９１と光学部材９３との間の距離を最小化するために、ベース部材９１の長さの半分の所に配置され、これによって、導電性電気材料にアクセスすることを回避する。

上記実施形態で説明された照明デバイスアセンブリは、下記のように実装される。まず、ベース部材３は、そのエンドキャップの電気端子を照明器具のそれぞれの端子レセプタに入れ、エンドキャップ１５のピン１７がロックされるようにベース部材３を回転させることによって照明器具に実装される。開状態のスイッチ５５によって、ベース部材３を実装する人が電気ショックを受けるリスクは無い。次いで、光学部材５がベース部材３に実装される。これによって、ＬＥＤ１１は、光学部材５によって包囲され、ＬＥＤ１１が電気端子１７と電気的に接続されるようになるようスイッチ５５は閉じられる。結果的に、ＬＥＤ１１に電力を供給する電気回路は閉じられる。ベース部材３が、回転を含めて、照明器具に別々に実装され、且つ、光学部材５が後で取り付けられるため、照明デバイスが最初に組み立てられ、次いで照明器具に実装される先行技術と比較して、光学部材５を成形する自由度が増大する。例えば、これは、上記のように、通常、ベース部材よりも幅の広い光学部材の使用を可能にする。幅広い形状は、照明デバイスを組み立てる人が、正しく、最も電気的に安全な、実装順序を用いることを確実にする。

添付の特許請求の範囲に規定される本発明に従って、照明デバイスアセンブリの上記実施形態と、その実装方法とが説明された。これらは、単に限定しない例としてのみ見なされるべきである。当業者によって理解されるように、多くの変更形態及び代替の実施形態が、添付の特許請求の範囲によって規定される発明の範囲内で可能である。

本願の目的のために、及び、特に添付の特許請求の範囲に関して、「有する(comprising)」なる単語は、他の構成要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は、複数を排除するものではなく、これ自体は、当業者にとって明らかであることに留意されたい。

Claims (14)

1. 複数の発光ダイオードが細長いベース部材の長さに沿って実装される壁部を持つ細長いベース部材と、
   前記ベース部材のそれぞれの端部に電気端子を含むエンドキャップと
   を有する照明デバイスアセンブリであって、
   前記照明デバイスアセンブリは、さらに、
   前記ベース部材に取り付けられ、これによって前記発光ダイオードを包囲する細長い光透過性光学部材を有し、
   前記ベース部材は、前記発光ダイオードを前記電気端子と接続させて電気回路を閉じる少なくとも１つのスイッチを備え、
   前記光学部材は、前記光学部材が前記ベース部材に取り付けられた状態において前記少なくとも１つのスイッチを閉じるための少なくとも１つのスイッチング部を備え、前記少なくとも１つのスイッチは、前記ベース部材から前記光学部材が取り外された場合に、開く、
   照明デバイスアセンブリ。
2. 前記光学部材は、前記ベース部材よりも大きい最大幅を有する、請求項１に記載の照明デバイスアセンブリ。
3. 前記少なくとも１つのスイッチは、前記発光ダイオードに対して前記壁部の反対側に実装される、請求項１又は２に記載の照明デバイスアセンブリ。
4. 前記壁部は、前記少なくとも１つのスイッチング部を受ける少なくとも１つの開口部を備える、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の照明デバイスアセンブリ。
5. 前記１つ以上のスイッチング部の少なくとも１つは、磁石を有する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の照明デバイスアセンブリ。
6. 前記少なくとも１つのスイッチは、少なくとも２つの入／切コンタクト部であって、前記コンタクト部のそれぞれが、それぞれの前記エンドキャップの前記電気端子に、前記発光ダイオードをスイッチングする当該２つの入／切コンタクト部を有する、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の照明デバイスアセンブリ。
7. 前記ベース部材は中空である、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の照明デバイスアセンブリ。
8. 前記ベース部材は、概ね半円形の断面を持つ、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の照明デバイスアセンブリ。
9. 前記少なくとも１つのスイッチング部は、前記光学部材が前記ベース部材に取り付けられた状態において前記ベース部材の内側に突出する突出部である、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の照明デバイスアセンブリ。
10. 前記少なくとも１つのスイッチング部は、前記光学部材が前記ベース部材に取り付けられた状態において前記ベース部材と係合する保持部を有する、請求項９に記載の照明デバイスアセンブリ。
11. 前記光学部材は、発光ダイオードに面する内側において蛍光層によって覆われるキャリア層を有する、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の照明デバイスアセンブリ。
12. 前記光学部材は、それぞれ反射性の内面を持つ傾斜した側壁と、前記側壁と結合される前方プリズムプレートとを有する、請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の照明デバイスアセンブリ。
13. 複数の発光ダイオードが細長いベース部材の長さに沿って実装される壁部を持つ細長いベース部材と、前記ベース部材のそれぞれの端部に電気端子を含むエンドキャップと、細長い光透過性光学部材とを有する照明デバイスアセンブリを実装する方法であって、前記実装方法は、
    前記エンドキャップの前記電気端子を照明器具の端子レセプタに入れることによって、前記ベース部材を実装するステップと、
    前記電気端子をロックするために前記ベース部材を回転させるステップと、
    前記光学部材をベース部材に実装し、これによって、前記発光ダイオードを包囲し、よって、前記ベース部材の少なくとも１つのスイッチを切り替える前記光学部材の少なくとも１つのスイッチング部によって、前記発光ダイオードを前記電気端子に接続させて電気回路を閉じる当該ステップと
    を有する、方法。
14. 請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の照明デバイスアセンブリを有する、管状の発光レトロフィットランプ。
    

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