JP4653120B2

JP4653120B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP4653120B2
Application number: JP2006551977A
Authority: JP
Inventors: デルポエルルカスエルディーファン
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2025-01-28
Also published as: ATE490436T1; WO2005078335A1; CN1918425A; DE602005025085D1; EP1716362B1; JP2007522618A; US7556398B2; ES2357239T3; CN1918425B; US20080144311A1; EP1716362A1; KR20060123525A; TW200536150A

Description

本発明は、従来の光源として形成される第１照明素子と、複数のLEDとして形成される第２照明素子と、口金とを有する照明装置に関する。本発明また、このような照明装置における使用に適したLEDモジュールに関する。

冒頭の段落において言及されているタイプの照明装置自体は既知である。例えば、本願出願人の名おける公開番号WO 00/63977を持つ国際特許出願が、このような照明装置を記載している。もっと正確に言えば、それは、支持部上に設置される螺旋状に巻かれた電線、前記電線の周りに配置され、前記支持部上に配置される従来の透明なエンベロープ、及び前記支持部に取り付けられる従来の口金を備える白熱灯として形成される第１照明素子を備える照明装置を記載している。第２照明素子として、複数のLEDもまた、エンベロープの内側で前記支持部に取り付けられる。

既知の照明装置の不利な点は、両光源の動作中、光源によって生成される放射線の混合が最適ではないことにある。これは、即ち、光源間の距離がかなり限られるという事実のためである。更に、白熱灯の比較的短い耐用期間は、照明装置が相対的に頻繁に交換されなければならないことの原因となる。LEDはかなり高価であるから、この頻繁な交換は、照明装置の使用をかなり不経済にする。

本発明の目的は、既存の照明装置を改善することにある。本発明の他の目的は、とりわけ、前記照明装置の動作時に光源の放射線を混合する可能性を改善することにある。本発明はまた、費用対効果が大きい照明装置を提供するであろう。

これら及び他の目的は、第１段落に基づく照明装置であって、更に、前記第２照明素子が、取り付け具(fitting)及び第２口金を備える別個のLEDモジュールとして形成され、それによって、前記第１照明素子と、前記第２照明素子とが、前記取り付け具及び前記第２口金を介して着脱自在に接続され、前記取り付け具及び前記第２口金が、両照明素子間の電気的接続及び機械的接続を供給することを特徴とする照明装置によって達成される。

本発明は、前記既知の照明装置における両照明素子の永久接続が幾つかの不利な点の原因になっているという認識に基づいている。

第１に、この永久接続は、両照明素子の一方が故障する場合に前記照明装置全体が交換されなければならないということをもたらす。75,000時間より長い耐用期間を持つLEDと比較して、白熱灯で達せられる1,000時間未満の耐用期間はかなり短い。この事実は、前記既知の照明装置においては、ほとんどの場合、最初に、白熱光を発する前記第１照明素子が故障するということをもたらす。これは、かなり高価なLEDを備える前記第２照明素子もまた、前記第１照明素子と一緒に交換されなければならないということをもたらす。本発明による照明装置においては、前記第１照明素子を取り外し、該第１照明素子を新しい第１照明素子と交換すれば十分である。本発明の照明装置においては、前記第２照明素子は今のままであり得る。

第２に、前記エンベロープの大きさの標準化のために、前記第１照明素子と、前記第２照明素子との間の距離が、かなり限られる。前記LEDを前記エンベロープの外側に配置することによって、前記第１照明素子（白熱灯部）及び前記第２照明素子（LEDランプ部）の放射線の間のより良好な混合が、それらの動作中に得られ得る。

本発明による照明装置においては、規格E14及びE27に従うもののような、従来の取り付け具及び口金が用いられ得ることに注意されたい。差し込み接続(bajonet connection)もまた用いられ得る。前記第１照明素子を動作させるためには、このような取り付け具及び口金の組み合わせを介する前記第１照明素子と前記第２照明素子との間の電気的接続が必要であることに注意されたい。このような組み合わせはまた、両照明素子間の接続における必要な機械的強度も供給する。本発明は、白熱灯の形態の第１照明素子によって説明されているが、コンパクトな蛍光灯のような他の光源を備える照明素子もまた用いられ得ることが強調される。本発明による照明装置においては、LEDが螺旋状に巻かれた電線に取って代わる従来通りに形成された照明素子でさえも、非常に有利に利用され得る。

前記第２照明素子において用いられるLEDは、任意の種類のものであり得る。前記LEDは、動作中に、好ましくは少なくとも10lm/Wの、より好ましくは少なくとも20lm/Wの光出力を持つ。照明モジュールにおいては、GaNをベースにした青色及び緑色の光を発するLEDのみならず、GaPをベースにした黄色／赤色の光を発するLEDもまた用いられ得る。しかしながら、前記LEDはまた、緑色、青色若しくはUV領域において放射するInGaNタイプのもの、赤色若しくは琥珀色領域において放射するInGaAlPタイプのもの、又は任意の他の所望のタイプのものであり得る。必要に応じて、前記LEDの発光が蛍光体によって異なる波長を持つ放射線に変換されるPC-LED（蛍光体変換LED(phosphor converted LEDs)）を用いることも可能である。このようにして、実質的に白色光を発するLEDが作成され得る。当業者には理解されるであろうように、前記LEDモジュールは、前記LEDを最適の電気条件下で動作させるための必要な電子回路を含む。

実用的な理由から、前記LEDモジュールの前記口金と前記取り付け具とは、該モジュールの反対側の部分に配置されるであろう。最も一般的には、前記口金及び前記取り付け具の構造によって規定される回転軸は、前記モジュール自体の回転軸と一致し、該モジュール自体の回転軸も形成するであろう。前記LEDは、好ましくは、前記モジュールのハウジングの外面上に配置される。

本発明の照明装置の興味深い実施例は、前記LEDモジュールが、該モジュールの前記ハウジングの周りに均等に配置される多数の突出素子を具備し、前記突出素子が、複数のLEDを有することを特徴とする。突出素子の存在は、前記LEDと第１光源との間の間隔に最適距離が付与され得るのに、前記モジュールの全体的な大きさはかなり限られたままであるようにする。前記最適距離は、前記LEDによって発せられる光と、前記第１照明素子によって発せられる光との最適混合によって決定される。可能な限り対称的である光分布を供給するために、前記突出素子は、前記ハウジングの周りに均等に配置されるべきである。約１２０度の相互角度(mutual angle)の下で前記ハウジングに取り付けられる３つの突出素子で、もう、適当な結果が得られ得る。より良好な結果は、４つ以上の突出素子を用いて達成される。

実際的な使用の点から、前記照明装置の好ましい実施例は、前記突出素子が、前記ハウジングに対して前記回転軸のまわりを回転することが出来ることを特徴とする。前記回転は手動で達成されてもよい。前記LEDモジュールの前記ハウジング内に電動機がある場合には、前記照明装置の動作中の前記突出素子の永続的な回転が達成され得る。前記突出素子の回転中、前記LEDに沿って空気が流れ、これは、前記LEDの冷却を考えると有利である。この空気の流れの作用効果は、前記突出素子の特定の構造によって高められ得る。更に、これらの環境の下では、天井に投射されるLED光構成 (LED light structures)の魅力的な光及び色の回転が得られる。

後者の実施例は、好ましくは、拡散素子を有する。前記光及び色の回転があまり顕著であるべきでない場合には、前記拡散素子は、手動で、前記LEDの発光方向の正面に配置され得る。前記拡散素子は、突出部に取り付けられ得る。その場合には、それらは、ヒンジを介して前記LEDの発光方向及び該発光方向の外側に折り曲げられ得る。他の例においては、拡散器は、突出部の別個のセットとして前記ハウジングに取り付けられることができ、前記突出部の別個のセットはまた、前記LEDを有する突出部と同じ回転速度で回転可能である。この場合にも、前記拡散器は、前記LEDの発光方向の内側又は外側に動かされ得る。

本発明による照明装置の他の興味深い実施例は、前記LEDモジュールが、動作中異なる波長を持つ放射線を放射する少なくとも２つのタイプのLEDを有し、前記少なくとも２つのタイプのLEDが、独立して作動され得ることを特徴とする。これを備える照明装置は、前記第１照明素子との興味深い光混合特性を特徴とすることが証明された。これは、とりわけ、前記LEDモジュールが、動作時に赤色、緑色及び青色を発する３つのタイプのLEDを有する場合に成り立つ。同じ色を発するLEDタイプの起動は、モジュール自体の上に、例えば機械的なオン／オフスイッチの形で存在する起動手段によって達成され得る。このタイプの照明モジュールは、（セードを備える）据え付けの照明灯(standing luminaries)において非常に有利に用いられ得る。

前記第１照明素子及び／又は前記第２照明素子が減光され得る場合には、本発明によって、完璧な「アンビエント」照明のソリューションが供給され得る。白熱灯、ハロゲンランプ及びコンパクトな蛍光灯のような両方の従来の光源を減光するための電子回路は、当業者には既知である。これは、LED照明具のための減光電子回路にも当てはまる。ユーザの使い易さのために、前記減光は、好ましくは、遠くで達成され得る。その場合には、前記LEDモジュールは、本発明の照明装置のユーザによって用いられる信号送信機からの減光信号を受信する信号受信機も有するべきである。

上記のように、本発明は、照明装置における使用に適したLEDモジュールにも関する。従来の取り付け具及び口金の存在のために、このような照明モジュールは、（セードを備える）既存の据え付けの照明灯において「改良」モジュールとして用いられ得る。

下記の実施例及び図面を参照して本発明のこれら及び他の側面を説明し、明らかにする。

図は、単に概略的なものであり、縮尺通りには描かれていない。寸法は、理解しやすいように誇張されている場合がある。図においては、同等の部分には可能な限りに同じ参照符号が付与されている。

図１は、本発明による照明装置（１）の端から端までの断面図を示している。もっと正確に言えば、前記照明装置は、従来の白熱灯として形成される第１照明素子（２）を有する。白熱灯の場合に、コンパクトな蛍光灯又はハロゲンランプなどの他の従来のランプも用いられ得ることが強調される。従来の白熱灯の従来の電線の代わりに多数のLEDを備える従来のランプ形状のランプを用いることでさえ可能である。装置（１）は、ハウジング（５）上に配置される複数のLED（４）として形成される第２照明素子（３）も有する。照明装置は、E14又はE17のタイプの従来の口金（６）も有する。

本発明によれば、第１照明素子（２）と、第２照明素子（３）とは、取り付け具（７）と、E14又はE17のタイプの両方の第２口金（８）とを介して着脱自在に接続される。通常、第１口金と、第２口金とには、同じタイプの接合部が用いられるであろう。第１口金は、詳細には図示されていない（セードを備える）据え付けの照明灯の取り付け具（９）に取り付けられ得る。この取り付け具（９）は、本発明による照明装置の一部を形成しない。図１から、第２照明素子（２）が、（セードを備える）既存の据え付けの照明灯における「改良」モジュールにおける使用に適した独立した照明モジュールとして用いられ得ることは容易に導き出され得る。

第２照明素子（３）のハウジング（５）は、LEDを動作させるための必要な電子回路を有する。理解しやすいように、この必要とされる回路も、第１照明素子（２）と第２照明素子（３）との間の電気的接続も詳細には描かれていない。当業者は、本発明による照明装置のこれらの面に十分に精通している。ハウジング（５）はまた、第１照明素子（２）を減光するための第１調節リング（１０）と、第２照明素子（３）を減光するための第２調節リング（１１）とを有する。ここでも、理解しやすいように電気的接続及び回路は省略されている。異なる波長を放射するLEDが用いられる場合には、これらの異なるLEDの相対的な輝度を調節するために第３調節リング（図示せず）が存在し得る。参照符号（１２）によって示されている破線は、口金（６、８）及び取り付け具（７）の構造によって規定される回転軸を指している。

図２は、本発明の照明装置（１）の第２実施例の概略的な上面図を示している。破線（１３）は、第１照明素子（２）の一部、もっとも正確に言えば、従来のランプのガラス製のエンベロープの外周を示している。実線は、第２照明素子（３）、もっと正確に言えば、ハウジング（５）の外周を示している。それは、各々が動作中各々赤色、緑色及び青色を発する３つのLED（４）を持つ１２０度の角度の下で配置される３つの突出部（１４）を有する。ハウジングは、LEDを別々に作動させ、減光するための遠隔制御信号を受信する手段を具備している。

赤色、緑色、青色の３つのLEDの３つの連続(series)はまた、軸（１２）に対して垂直な全方向に延在する円盤状の突出部上にも配置され得ることに注意されたい。しかしながら、この図に示されているような分離した突出部の使用は、LEDがより良好に冷却されるという利点を持つことが明らかになった。更に、このような円盤は、下方へ向かう照明装置からの光の一部を遮るであろう。最後に、このような円盤は、（据え付けの）照明器具のセードを担持するロッドの障害物となるでろう。

本発明の照明装置（１）の第３実施例の２つの正面図が図３に示されている。もっと正確に言えば、図３−Ａは、発明されているような照明装置（１）の独立した部品として用いられ得る（照明素子（３）と一致する）LEDモジュールを示している。この照明モジュールは、口金（６）及び取り付け具（７）を備えるハウジング（５）であって、該口金と該取り付け具とが、該ハウジングの反対側の部分に配置されているハウジング（５）を示している。ハウジングは、各々が３つのLED（４）を具備する４つの突出部（１４）の連続を有する。動作中、これらの３つのLEDの各々は、人間の目に赤色、緑色又は青色として検出される放射線を放射する。これらの色は、遠隔制御送信機によって生成される遠隔制御信号により個々に作動及び減光され得る。

ハウジング（５）はまた、主として拡散手段から成る４つの突出部（１５）の第２の連続も有する。実際には、これらの突出部は、主として、拡散樹脂材料から成る。これらの拡散器は、照明装置によって生成される照明効果、とりわけ、LEDにより発せられる光によって生成される照明効果を拡散させるのに用いられ得る。必要に応じて、拡散器は、LEDによって発せられる光を平行にするための構造（図示せず）を具備してもよい。LEDによって生成される照明効果があまり顕著であるべきではない場合には、拡散手段を備える突出部（１５）は、例えば、手動で該突出部を回転させることによって、LEDの発光方向のちょうど正面に配置される。顕著な照明効果が再び望まれる場合には、突出部（１５）は、LEDの発光方向の外側に回転される。

図３−Ｂは、ここでは照明装置を得るために第１照明装置（２）に着脱自在に取り付けられている照明モジュール（３）の第３実施例の別の正面図を示している。図に示すように、突出部の両方の連続にはヒンジ（１６）が設けられている。突出部（１５）上のヒンジは、突出部（１４）上に設けられたLEDの発光方向の外側に拡散手段を（部分的に）遠ざけることを可能にする。拡散手段のこの動きは、前の段落に記載されているような該拡散手段の回転による動きに代わるもの又は付加されるものであり得る。

LEDの動作中、突出部（１４）は絶え間なく回転することが出来るという特徴もまた興味深い。これは、天井及び床に（第１照明素子の光と、第２照明素子の光とが混合されている）完成した照明装置の興味深い光分布を供給する。更に、これらの環境下では、この場合強制的に空冷されるので、LEDのより良好な冷却が得られる。空冷はまた、突出部の、LEDが配置されている面から離れる方に面する面上に冷却リブ（１７）が設けられる場合に改善され得る。これらの冷却手段は、突出部が回転しているモジュール又は突出部が回転していないモジュールの両方において効果的である。突出部（１５）はまた突出部（１４）と同じ角速度で回転することが出来ることを当業者はすぐに認識するであろう。それらは、（拡散手段がLEDの発光方向にある）拡散モード又は（拡散手段がLEDの発光方向の外側にある）不拡散モードのいずれかであり得る。

図４は、本発明の照明装置の別の実施例の他の概略図を示している。それは、従来のランプとして形成される第１照明素子（２）と、各々が、各々赤色、黄色及び青色を発する３つのLED（４）を持つ４つの突出部（１４）を備える第２照明素子（３）とを有する。ここでも、突出部は、突出部の中央部に配置されているヒンジ（１６）を介してハウジング（５）の残りの部分に取り付けられる。

個々の第２照明素子（２）が、本発明の一部と見なされることが強調される。この個々の素子は、従来のランプの取り付け具と、照明器具の取り付け具との間に配置され得るLEDモジュールの形態で用いられ得る。

上記の実施例は、本発明を例示するものであって、限定するものではなく、当業者は、添付されている特許請求の範囲から外れていない多くの別の実施例を設計することが出来るであろうことに注意されたい。特許請求の範囲において、括弧内に配置されている如何なる参照符号も特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。「有する」という動詞及びその語形変化の使用は、請求項に明記されている要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を除外するものではない。要素の単数形表記は、このような要素の複数の複数の存在を除外しない。本発明は、幾つかの別個の素子を有するハードウェア、及び適当にプログラムされたコンピュータによって実施され得る。幾つかの手段を列挙している装置クレームにおいては、これらの手段のうちの幾つかは、ハードウェアの同一アイテムによって実施され得る。単に、或る方策が互いに異なる従属項において列挙されているという事実は、これらの方策の組合せが有利には用いられ得ないことを示していない。

本発明による照明装置の第１実施例を示す。本発明による照明装置の第２実施例の概略的な上面図を示す。本発明による照明装置の第３実施例の正面図を示す。本発明による照明装置の第３実施例の正面図を示す。本発明による照明装置の別の実施例の概略図を示す。

Claims

第２口金を有し、従来の光源として形成される第１照明素子と、複数のLEDを有するように形成される第２照明素子と、第１口金とを有する照明装置であって、前記第２照明素子が、取り付け具及び前記第１口金を備える別個のLEDモジュールとして形成され、それによって、前記第１照明素子と、前記第２照明素子とが、前記取り付け具及び前記第２口金を介して着脱自在に接続され、前記取り付け具及び前記第２口金が、両照明素子の間の電気的接続及び機械的接続を供給し、
前記LEDモジュールが、該モジュールのハウジングの周りに均等に配置されるある数の突出素子を具備し、前記突出素子が、複数のLEDを有し、
前記突出素子が、前記ハウジングに対して、前記LEDモジュールの前記第１口金及び前記取り付け具の構造によって規定される回転軸を中心にして回転することが出来ることを特徴とする照明装置。
前記照明装置の前記LEDが、前記LEDモジュールの前記口金及び前記取り付け具の構造によって規定される前記回転軸に関して対称的に配置されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記ハウジングが、拡散素子を有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記拡散素子が、前記突出素子に装着されることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
前記拡散素子が、前記回転軸周りに回転可能な個別の一群の突出素子として設けられることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
前記LEDモジュールが、動作中異なる波長を持つ放射線を放射する少なくとも２つのタイプのLEDを有し、前記少なくとも２つのタイプのLEDが、独立して作動され得ることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記第１照明素子が減光され得ることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記第２照明素子が減光され得ることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記減光が遠隔制御によって行なわれ得ることを特徴とする請求項７又は８に記載の照明装置。
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明装置における使用に適したLEDモジュール。
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明装置において、前記突出素子を回転させる電動機を前記ハウジング内に含む、LEDモジュール。