JP6010116B2 - ソケット、照明モジュール、及び、照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、照明モジュールを受けるためのソケット、照明モジュール、及び、ソケットにマウントされた照明モジュールを有する照明器具に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が、照明アプリケーションの広い範囲で採用されている。ＬＥＤは、明るい光を供給し、高価でなく、極めて省電力であるという利点を持つので、従来の白熱照明の代替手段としてＬＥＤを用いることが、益々魅力的になっている。さらに、ＬＥＤは、長い駆動寿命を有する。一例として、ＬＥＤランプは、白熱灯の駆動寿命の最大２０倍である、１０００００時間持続する。

しかしながら、ＬＥＤが長い駆動寿命を持つとしても、個々のデバイスが、故障し、早急な交換が必要であったり、又は、ＬＥＤランプが、アップグレード又は異なるＬＥＤランプ間での交換などの理由によって交換されることがある。従って、一般照明アプリケーションのための然るべきソケットを具備する実用的な一体型ＬＥＤモジュールが、市場に導入されており、これにより、ＬＥＤモジュールの容易なアップグレード及び交換性を可能としている。さらに、ＬＥＤデバイスのためのモジュラーシステムが、異なるサプライヤからのＬＥＤモジュールを使用する可能性を提供している。

さらに、ＬＥＤモジュールは、駆動寿命を終えた場合、又は、例えば、異なる色温度を望む場合など、寿命よりも早くに、リフレクタを除去することなく、又は、天井を開けることなく、交換及びアップグレードされ得る。

ＬＥＤモジュールの一例として、ドライバが組み込まれたＬＥＤモジュールがある。ＬＥＤドライバは、１２０Ｖ（又は、他の電圧）、６０ＨｚのＡＣ電力を、ＬＥＤにより必要とされる低電圧ＤＣ電力に変換するとともに、ライン電圧の変動からＬＥＤを保護する。

ドライバが組み込まれたＬＥＤモジュールは、一般的に、法律の違いに応じて地域特有であり、その地域における電源供給に特化した設計である。典型的な３つの地域は、北アメリカ（North America）、ヨーロッパ（Europe/APR）、及び、日本（Japan）であり、全て異なる電源供給を有している。

異なる地域用に設計された異なるＬＥＤモジュールを持つことによって生じるリスクがある。地域特有のＬＥＤモジュールが、ＬＥＤモジュールの設計とは異なる電源供給を有する他の地域においてホルダーに挿入された場合、間違った電源にモジュールを接続するリスクがある。これは、ヨーロッパ向けのモジュールが米国へ到着した場合に起こり得る。ＬＥＤモジュールが単に機能しないだけならいいが、より悪いことには、ＬＥＤモジュールが損傷することがある。このリスクに対処するために、ほとんどの従来の照明製品は、異なる地域を区別するランプホルダー及びランプベースにおいてキーイングを用い、これにより、北アメリカ、ヨーロッパ、及び、日本用の異なるランプホルダーとなる。この３倍のランプホルダー開発に加えて、照明器具製造会社は、その製品が売られる各地域のためのランプホルダーの在庫を維持する必要がある。

従って、照明器具が、２以上の地域で使用可能なソケットを持つことに対し、なお要求がある。

本発明の目的は、２以上の地域で使用可能であり、間違った電源にＬＥＤモジュールを接続するリスクを低減する、改善された照明アセンブリ及びソケットを供給することである。

本発明の第１の態様によれば、上記目的及び他の目的が、光源と、光源に電気的に接続される電気的コンタクト手段と、光源と熱的に接触するヒートスプレッダとを有する照明モジュールを受けるためのソケットであって、ソケットは、照明モジュールの電気的コンタクト手段との電気的インタフェースを供給するためのソケットコンタクト手段の少なくとも第１のセット及び第２のセットを有し、ソケットは、照明モジュールの電気的コンタクト手段とソケットコンタクト手段の第１のセット及び第２のセットのうちの一方との間の電気的な接触が得られる一方、照明モジュールの電気的コンタクト手段とソケットコンタクト手段の第１のセット及び第２のセットのうちの他方との間の電気的な接触が阻止される所定位置において、照明モジュールを保持する、ソケットによって達成される。

照明モジュールに接続される電気的インタフェースを供給するソケットコンタクト手段の２以上のセットを持つことによって、ソケットは、例えば、異なる電圧に適合する照明モジュールなどの異なる種類の照明モジュールを受けることができる。ソケットコンタクト手段の各セットは、特定の電圧に適合可能である。例えば、第１のセットは、ヨーロッパにおける電圧系に適合可能であり、第２のセットは、北アメリカ又は日本の電圧系に適合可能である。照明モジュールを、照明モジュールの電気的コンタクト手段とソケットコンタクト手段の第１のセット及び第２のセットのうちの一方との間の電気的な接触が得られる一方、照明モジュールの電気的コンタクト手段とソケットコンタクト手段の第１のセット及び第２のセットのうちの他方との間の電気的な接触が阻止される所定位置に維持するように構成されたソケットは、照明モジュール及びソケットが同一電圧に適合しない場合に、照明モジュールとソケットとの間の電気的な接続を回避することを可能とする。一例として、コンタクト手段の第１のセットのみが、特定の電圧を有する電源に接続され得る。同一電圧に適合した照明モジュールは、所定位置に配置され、電気的な接触を作る。他の電圧に適合した他の照明モジュールは、異なって構成され得るので、コンタクト手段の第２のセットと接触し、従って、接続された電源と電気的な接触を作らない。電源との接続は、設置者によってなされる。例えば、設置者は、同一電圧に適合したソケットコンタクト手段のセットに電源を直接接続してもよく、即ち、ソケットコンタクト手段の両方のセットが、電源に接続可能である。あるいは、ソケットコンタクト手段の一方のセットのみが、設置者に連絡可能であり、即ち、ソケットは、電源に接続されるべきソケットコンタクト手段のセットに内部的に予め接続されていてもよく、即ち、設置者は、電源に接続するただ１つのみの選択肢を持つ。この場合、ソケットは、特定の電圧に適合している。あるいは、ソケットコンタクトの全てのセットが、並列に接続されていてもよい。

この場合、電気的コンタクト手段は、例えば、光源又は電気的コンタクトプレートに電力を供給するための導電性のコネクタピンであってもよい。さらに、電気的コンタクト手段は、照明モジュールとの通信を制御するためのコンタクトを有していてもよい。しかしながら、電気的コンタクト手段は、コネクタ又はバッテリコンタクトなどの異なる電気的コンタクトを有していてもよい。

ヒートスプレッダは、光源によって生成される熱の効率的な移送のための良好な熱伝導性を供給する金属製のプレートであってもよい。しかしながら、効率的な熱伝導性を供給する、ヒートスプレッダの代替的な設計、及び、合金、熱伝導性樹脂、又は、他のカーボンベース材料などの他の材料構成が、用いられてもよい。

光源は、好適には、１又は複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよい。ＬＥＤは、好適には、低電力消費及び長駆動寿命につながるようなコスト効率のよい代替手段があれば、他の光源から選択されてもよい。さらに、ＬＥＤは、小さく作られるので、照明アセンブリの外形寸法が、白熱光源を用いた照明アセンブリと比較して、低減され得る。

様々な実施形態によれば、所定位置は、ソケットにおける、ソケットコンタクト手段の第１のセット又は第２のセットの一方の位置によって定められてもよい。ソケットコンタクト手段の第１のセット又は第２のセットが所定位置を定める場合、照明モジュールを正確に配置するための分離手段を備える必要がない。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、ソケットコンタクト手段の第１のセット及び第２のセットは、照明モジュールの回転を通じて、照明モジュールの電気的コンタクト手段に電気的に接続可能であってもよい。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、ソケットのソケットコンタクト手段の第２のセットは、コンタクト手段の第１のセットが第１の所定位置を定める場合、ソケットにおける照明モジュールの第２の所定位置を定めてもよい。これは、ソケットコンタクト手段の第２のセットが、照明モジュールのための第２の所定位置を定めることを可能とし、従って、ソケットコンタクト手段の第２のセットとコンタクトを作るように、照明モジュールを正確に配置するための分離手段を備える必要がない。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、ソケットは、ソケットコンタクト手段の第１のセット及び／又は第２のセットが配置されるトラックであって、ソケットコンタクト手段の第１のセット及び第２のセットの少なくとも１つがトラックの少なくとも一部を通じてアクセス可能であるトラックを有していてもよい。ある実施形態は、各々がソケットコンタクト手段のセットを有する２つの異なるトラックを具備するソケットであってもよい。代替的な実施形態は、ソケットコンタクト手段の両方のセットがその中に配置される１つのトラックであってもよい。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、トラックは、共通トラックからの第１のサイドトラック及び第２のサイドトラックを持っていてもよく、ソケットコンタクト手段の第１のセットは、第１のサイドトラックに設けられてもよく、前記ソケットコンタクト手段の第２のセットは、前記第２のサイドトラックに設けられてもよい。これにより、異なる照明モジュールが、同一のトラックに配置されることが可能となり、設置者は、どのサイドトラックを使用するかを選択する、即ち、ソケットコンタクト手段のどちらのセットが接続されるべきかを選択する。照明モジュールを間違った位置に配置することを回避するために、止め具（stop）が、ソケット及び／又は照明モジュール内に組み込まれていてもよく、止め具（stop）は、同一電圧に適合した照明モジュールのみをソケットコンタクト手段の正しいセットに電気的に接続することを許容する。ソケットコンタクト手段の全てのセットは、並列に接続されていてもよく、これにより、設置者によってソケットコンタクトの間違った接続のリスクを回避する。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、ソケットコンタクト手段の第１のセット及び第２のセットは、異なる方向への回転を通じて到達されてもよい。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、ソケットコンタクト手段の第１のセットは、第１の角度差でソケットに配置される、第１のアノードと、第１のカソードとを有していてもよく、ソケットコンタクト手段の第２のセットは、第２の角度差で配置される、同一の第１アノードと、第２のカソードとを有していてもよく、照明モジュールの電気的コンタクト手段は、対応する第１のアノードと第１又は第２のカソードと電気的に接触するために、ソケットコンタクト手段の第１のセット又は第２のセットの第１のアノードと第１又は第２のカソードとの位置に対応する位置において、照明モジュールアノードと、照明モジュールカソードとを有していてもよい。このことは、多くの異なる照明モジュールが、ソケットに接続されることを可能とし、従って、ＡＣ及びＤＣの多くの異なる電源電圧が、ソケットに多くの将来保証を与える。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、ソケットコンタクト手段の第１及び第２のセットは、スライドコネクタ、又は、スプリング式コンタクトであってもよい。これらは、棚のコネクタである。これらのスライドコネクタは、照明モジュールとソケットとの間、照明モジュールとヒートスプレッダとの間、又は、照明モジュールとヒートシンクとの間の熱的コンタクトを改善するための固定スプリングとしても機能することができる。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、ソケットは、中心軸を持ち、ソケットコンタクト手段の第１のセット及び第２のセットは、ソケットの軸方向の接続を通じて、照明モジュールの電気的コンタクト手段に電気的に接続可能であってもよい。このことは、容易な組み立てを可能とする。照明モジュールの軸方向に、照明モジュールをソケット内へ挿入する際、例えば、２つの導電性コネクタピンが、ソケットにおける整合するホールへ挿入され得る。他の代替手段は、組み立ての間、照明モジュールのプレートコンタクトと接触して配置され得るソケットコンタクト手段の第１のセット及び第２のセットを形成している電気的プレートコンタクトが、照明モジュールをソケットに線形配置することによって、即ち、ソケットの軸方向に配置することによって、互いの上部に配置される。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、ソケットコンタクト手段の第１のセットは、２つの開口を有していてもよく、ソケットコンタクト手段の第２のセットは、２つの開口を有していてもよく、ソケットコンタクト手段の各セットは、２つの相互に整合する照明モジュールの電気的コンタクト手段を受けるように構成されてもよい。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、照明モジュールの電気的コンタクト手段は、導電性コネクタピンであってもよい。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、上記ソケットに受けられ得る照明モジュールであって、当該照明モジュールは、光源と、こうげンに電気的に接続される電気的コンタクト手段と、光源と熱的に接触するヒートスプレッダとを有し、電気的コンタクト手段は、所定位置においてソケットにより受けられる場合、ソケットのコンタクト手段の第１のセット又は第２のセットと接続されるように構成されてもよい。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、電気的コンタクト手段は、導電性コネクタピンであってもよい。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、電気的コンタクト手段は、導電性コンタクトプレートであってもよい。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、光源は、発光ダイオードであってもよい。ＬＥＤは、コスト効率がよく、結果として、低電力消費及び長駆動寿命をもたらす。さらに、ＬＥＤは小さく作られることができるので、照明アセンブリの外形寸法は、白熱光源を用いる照明アセンブリに比して、低減され得る。

少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、照明器具は、整合する実施例の任意のソケットにマウントされる任意の実施例の上記照明モジュールを有していてもよい。

本発明は、請求項に記載された特徴の全ての可能な組み合わせに関することに留意すべきである。

本発明の上記態様及び他の態様が、本発明の実施形態を示す添付の図面を参照して、より詳細に説明される。
図１は、第１の位置にコネクタピンを有する、本発明の第１の実施形態に従った照明器具を概略的に示している。 図２ａは、第２の位置にコネクタピンを有する、本発明の第１の実施形態に従った照明器具を概略的に示している。 図２ｂは、図２ａにおけるＡ−Ａ断面におけるコネクタピンの第２の位置を概略的に示している。 図３は、図２ａにおけるＡ−Ａ断面におけるコネクタピンの第３の位置を概略的に示している。 図４は、本発明の第２の実施形態に従った照明器具を概略的に示している。 図５は、図４のソケットを概略的に示している。 図５ａは、Ｂ−Ｂ断面から見た図４及び図５のソケットにおける凹部を概略的に示している。 図６ａ乃至図６ｃは、本発明の第３の実施形態に従った照明アセンブリを概略的に示している。 図７ａは、図６ａ乃至図６ｃにおけるソケットの上面図を示しており、図７ｂ乃至図７ｄは、図６ａ乃至図６ｃにおける３つの異なる照明モジュールの上面図を示している。 図８ａ及び図８ｂは、どのようにして、図７ａのソケットが図７ｂの照明モジュールと相互作用し、電気的に接続するかを概略的に示している。 図９ａ及び図９ｂは、どのようにして、図７ａのソケットが図７ｃの照明モジュールと相互作用し、電気的に接続するかを概略的に示している。 図１０ａ及び図１０ｂは、どのようにして、図７ａのソケットが図７ｄの照明モジュールと相互作用し、電気的に接続するかを概略的に示している。 図１１は、本発明の第３の実施形態の第２の変形ソケットを示している。

本発明は、以下、本発明の実施例が示された添付の図面を参照して、より詳細に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形式で実現されることができ、下記の実施形態に限定されるものとして解釈されるべきでなく、むしろ、これらの実施形態は、当業者に対して、本発明の範囲を徹底的且つ網羅性に、完全に伝えるために与えられている。

図１は、照明アセンブリ１００を有する、第１の実施形態に従った照明器具１を概略的に示している。照明アセンブリ１００は、カラー形状部分１２０を持つソケット１５０に接続されるように構成された照明モジュール１０２及びコネクタ１０４を有する。カラー形状部分１２０は、ヒートシンク１４０に配置されている。照明モジュール１０２は、ＬＥＤ光源１０６と、ＬＥＤ１０６に接続された導電性コネクタピン１０８´，１０８´´の形の２つの電気的コンタクト手段１０８´，１０８´´と、ＬＥＤ１０６と熱的に接触しているヒートスプレッダ１１０とを有している。上記例では、２つの導電性コネクタピン１０８´，１０８´´が、電源へのコンタクトを供給するように構成されている。２つのピンは、互いに隣り合って配置されている。熱的インタフェース材料（ＴＩＭ：Thermal Interface Material）１１１が、ヒートシンク１４０に対向している側において、ヒートスプレッダ１１０上に配置されている。ヒートシンク１４０は、熱をヒートシンク１４０から周囲の空気に移送するためのフィンを備えている。

照明モジュール１０２は、ＬＥＤ１０６を制御するための電子回路１１２を更に備えている。コネクタ１０４は、照明モジュール１０２を囲んでいる略円筒状の筐体として形成されている。照明モジュール１０２の略円筒形状部分の外側に配置されるガイドピン１１４は、コネクタ１０４の内部に配置される然るべきガイドスロット１１６にフィットするように構成されている。あるいは、ガイドピンは、ガイドスロットが照明モジュール内に配置される場合は、コネクタ上に配置されていてもよい。ガイドピン１１４及びガイドスロット１１６は、照明モジュール及びコネクタを一緒に維持し、コネクタ１０４が、照明モジュール１０２に対して軸方向へ回転及び移動することを可能とする。照明アセンブリ１００をソケット１５０内へ設置するために必要であるだけの回転及び軸方向への移動が許容される。さらに、ここでは、リーフスプリングの形であるスプリング手段が、コネクタ１０４の下位部分に配置されている。コネクタは、照明アセンブリ１００をソケット１５０へ固定するための差し込み結合のオス部分を形成している固定ピン１１９を備えている。しかしながら、照明モジュール１０２は、例えば、ネジを用いるなどして、任意の他の適切な態様でソケット１５０に配置され得ることが理解できる。

さらに、ソケット１５０のカラー形状部分１２０は、コネクタピン１０８´，１０８´´を軸方向に受けるための第１の開口１２２´、第２の開口１２２´´、第３の開口１２２´´´という３つの開口の形で、３つの受信コンタクト手段１２２´，１２２´´，１２２´´´を備えており、これらの開口は、互いに三角形状に配置されており、各開口が三角形の角に配置されている。開口は、この配置に限定されず、例えば、列になって配置されてもよいし、又は、任意の他の適切な位置に配置されてもよい。第１の開口１２２´及び第２の開口１２２´´は、ソケットコンタクト手段の第１のセット１３１を形成し、第１の開口１２２´及び第３の開口´´´は、ソケットコンタクト手段の第２のセット１３２を形成し、第２の開口１２２´´及び第３の開口１２２´´´は、ソケットコンタクト手段の第３のセット１３３を形成している。

コンタクト手段の３つのセット１３１，１３２，１３３は、３つの異なる照明モジュールと協働し得る３つの異なる電気的インタフェースを供給する。ソケットコンタクト手段の各セットは、例えば、ワイヤ（図示省略）を介して、電源（図示省略）に接続されることができる。ソケットコンタクト手段の各セット１３１，１３２，１３３は、所定の電圧において機能し、ソケットコンタクト手段のセットは、異なる電圧に適合している。例えば、第１のセット１３１は、北アメリカにおける電源に適合しており、第２のセット１３２は、ヨーロッパに適合しており、ソケットコンタクト手段の第３のセット１３３は、日本における電源に適合していてもよい。例えば、北アメリカにおいて、ソケット１５０を天井にマウントする場合、設置者は、電源をソケットコンタクト手段の第１のセットに接続することができ、北アメリカに適合している照明モジュール１０２を配置する際、図１に示されるように、２つのコネクタピン１０８´，１０８´´は、ソケットコンタクト手段の第１のセット１３１を形成する２つの開口１２２´，１２２´´にのみフィットするであろう。これらのコネクタピン１０８´，１０８´´は、電源と同一の電圧に適合し、安全且つ正確な電気的接続がなされる。

図２ａ及び図２ｂは、例えば、どのようにして、ヨーロッパに適合している照明モジュール１０２´が、ソケット１５０内にフィットされる場合、ピン１０８´，１０８´´´が、ソケットコンタクト手段の第２のセット１３２、即ち、第１の開口１２２´及び第３の開口１２２´´´にのみ接続されるかを示している。図２ｂは、図２ａのＡ−Ａ断面において照明モジュール１０２の電気的コンタクト領域を見た場合の照明モジュール１０２上のピン１０８´，１０８´´´の領域を示している。

図３は、例えば、照明モジュール１０２が、日本に適合しており、図２ａのＡ−Ａ断面において照明モジュール１０２を見た場合の照明モジュール１０２上のピン１０８´´，１０８´´´の領域を示している。ピンは、異なって配置されている。

照明モジュール１０２が、このようなピン配置を有する場合、ピン１０８´´，１０８´´´は、照明モジュール１０２がソケット１５０にフィットする場合、図１及び図２ａにおけるソケットコンタクト手段の第３のセット１３３、即ち、第２の開口１２２´´及び第３の開口１２２´´´にのみ接続される。

図２ａ及び図２ｂのように構成される例示されたヨーロッパの照明モジュール１０２´が、上記電源に電気的に接続されるソケット１５０、即ち、北アメリカにおける電源に適合及び接続されるように、ソケットコンタクト手段の第１のセット１３１に配置される場合、ヨーロッパの照明モジュールのピン１０８´，１０８´´は、電源に接続されるソケットコンタクト手段の第１のセット１３１には接続されない。この場合、ピン１０８´，１０８´´は開口１２２´，１２２´´´、即ち、ソケットコンタクト手段の第２のセット１３２内へ配置されるので、電気的な接続は作られず、電源への電気的な接触は作られない。このことは、反対のケースにも当てはまる、即ち、ソケットがヨーロッパ用に配置され、コネクタ手段のヨーロッパのセットがヨーロッパの電源に接続され、日本又は北アメリカの照明モジュールがヨーロッパのソケットに配置される場合にも当てはまる。

さらに、ソケットは、照明アセンブリ１００をソケット１５０に固定するための差し込み結合のメス部分を形成しているＬ字型の凹部１２４を持つ。また、ソケット１５０は、ソケット１５０のカラー形状部分１２０をヒートシンク１４０にねじ込むための開口１２６の形式の特徴を持つ。

照明アセンブリ１００のソケット１５０へのマウントは、以下のようにしてなされることができる。まず、照明アセンブリ１００が、ソケット１５０内に軸方向に挿入される。ソケット１５０のカラー形状部分１２０における開口の形状は、ヒートスプレッダ１１０の形状に対応しており、コネクタピン１０８が、これにより、受信コンタクト手段１２２内へ軸方向に挿入されるように正確に位置決めされる。同時に、固定ピン１１９が、差し込み結合を共に形成しているＬ字型の凹部１２４内へ軸方向に挿入される。次に、ソケット１５０及び照明モジュール１０２に対するコネクタ１０４の回転動作が差し込み結合を閉じ、同時に、ソケット１５０に対して軸方向にコネクタ１０４を移動させ、照明モジュールをヒートシンク１４０へ向かわせる。コネクタ１０４がヒートシンク１４０へ向かって移動するため、コネクタ１０４におけるリーフスプリング１１８は、ヒートスプレッダ１１０へ軸方向に力を加え、これにより、良好な熱的接触を形成しているヒートシンク１４０に対してヒートスプレッダ１１０をプレスする。ヒートスプレッダ１１０は、照明モジュール１０２にフィットされるため、照明モジュールは、コネクタに対して軸方向に移動される。コネクタに対する照明モジュールの回転移動及び軸移動の上記組み合わせが、コネクタにおけるガイドスロット１１６及び照明モジュールにおける対応するガイドピン１１４によって制御される。上記のように、照明モジュール１０２は、例えば、ネジを用いるなどして、任意の他の適切な態様で、ソケット１５０へ配置されることができることが理解される。

図４は、ソケット２５０及び照明モジュール２０２を有する照明器具２の第２の実施形態を概略的に示している。ここでは、ランプホルダー２５０として称されるソケットは、照明モジュール２０２を受けるための円形開口２０６を囲む差し込み結合の受信部分として形成されている。ランプホルダー２５０は、ここでは、ネジ２６０で、ヒートシンク２４０にマウントされている。従って、照明モジュール２０２は、ランプホルダー２５０に接続されるため、照明モジュールの底面に供給される、照明モジュールの熱的インタフェースは、ヒートシンク２４０と直接接触し、これにより、照明モジュール２０２からヒートシンク２４０への熱散逸を可能としている。

ここでは、ＬＥＤモジュール２０２として称される照明モジュール２０２は、底面２１６と、側壁２１０と、上面２１９とを具備する円筒状の筐体を有している。上面は、ここでは、ＬＥＤモジュールからの光を逃がすことを可能とするための蛍光体ディスク２１９である。筐体は、ここでは、プリント回路基板２１１上に配置されたＬＥＤ２０９である、複数の発光デバイス２０９を含む。ＬＥＤの数及びタイプは、アプリケーションに依存して変わってもよいが、この実施形態では、各々が約１Ｗのパワーを持つ９個のハイパワーＬＥＤである。ＬＥＤモジュール２０２は、ビーム形成のためのキャビティ２１３と、ＬＥＤモジュールがランプホルダー２５０に接続／切断される場合にユーザが把持し得るグリップリング２１７とを含んでいてもよい。

さらに、ＬＥＤモジュール２０２の底部分２３０は、ランプホルダー２５０によって受けられるように構成された、ここでは、ランプキャップとして称される円筒状プラグ２３０を形成している。側壁２１０上に配置された外部放射突起２１４のセットは、ＬＥＤモジュール２０２をランプホルダー２５０に機械的に接続するための固定ピン２１４を形成している。ここで、３つの固定ピンがあるが、固定ピンの数は変わってもよい。

また、底部分２３０は、ＬＥＤモジュール２０２が外部電源（ＡＣ又はＤＣ）に接続されることを可能とする電気的インタフェース２１５、即ち、電気的コンタクト手段を備えている。電気的インタフェースは、ここでは、２つの電気的コンタクト２１５の形式である。この実施形態では互いに隣り合って配置された電気的コンタクト２１５は、筐体２１０から放射状に延在している。（筐体の反対側に配置するよりむしろ）電気的コンタクト２１５を互いの隣りに配置することは、プリント回路基板上の空間を節約し、電磁干渉（ＥＭＩ）を低減する。図４に示されるように、電気的コンタクト２１５は、好ましくは、プリント回路基板２１１上に直接作られ、これにより、更なる部品及びコストを回避する。

底部分２３０は、ＬＥＤモジュールをヒートシンク２４０に熱的に接触するための熱的インタフェース２１６を備える。ＬＥＤモジュールの熱的インタフェース２１６は、ここでは、ＬＥＤモジュール２０２の底面を形成するように配置された平らな銅のプレートである。カーボン、アルミニウム合金、熱伝導性プラスティック又はセラミックなどの高い熱伝導率を持つ他の材料が、熱的インタフェース２１６に用いられてもよい。平らな銅のプレート２１６は、例えば、プリント回路基板２１１に設けられた熱的ビアの列により、ＬＥＤ２０９と熱的に接触している。熱的インタフェース２１６の領域は、ＬＥＤモジュール２０２からヒートシンク２４０へ十分な熱が散逸されることを可能とするように設計されている。図の例では、熱的インタフェース２１６は、ＬＥＤモジュール２０２の底面の略全体を構成している。

図５は、図４のランプホルダー２５０のより詳細な図を示している。ランプホルダー２５０は、第１の環状部材２０３と第２の環状部材２０４とを有し、第１の環状部材２０３と第２の環状部材２０４との両方とも、プラスティックなどの非熱伝導性材料で作られ得る。第１の環状部材２０３は、ネジ２０８によりヒートシンク２４０へしっかりマウントされる一方、第２の環状部材２０４は、第１の環状部材２０３に対して弾性的に支持されている。この実施形態における弾性的な支持は、第１及び第２の環状部材２０３，２０４の間に配置される、ここでは、４つのコイルばねであるスプリングのセット２９０によって達成される。しかしながら、スプリングの数及びタイプは、変わってもよい。例えば、リーフスプリングが用いられてもよい。さらに、弾性的な支持は、他のタイプの弾性要素を用いて達成されてもよい。例えば、スプリングを用いる代わりに、円筒状に形成されたシリコンラバーが用いられてもよい。

ここでは、プラスティックのリングである第２の環状部材２０４は、ソケットコンタクト手段の第１のセット２３１及び第２のセット２３２が配置されるトラック２１２を備え、照明モジュールがトラックにおいてマウント位置にガイドされる場合に、ソケットコンタクト手段の第１のセット及び第２のセットが、照明モジュールの回転を通じて達する。トラック２１２は、挿入部分からの第１及び第２のサイドトラックを持ち、これらは、反対方向において配置され、第１のサイドトラックの端部には、ソケットコンタクト手段の第１のセットが設けられ、ソケットコンタクト手段の第２のセットが、第２のサイドトラックの端部に設けられる。ソケットコンタクト手段の第１のセット及び第２のセットは、２つのコンタクトプレートの形状である。図５ａは、図５のＢ−Ｂ断面におけるトラックを示している。トラック２１２は、ソケットの内部周囲側面において、逆さまのＴ字型凹部２１２として見られる。トラック／凹部２１２は、ＬＥＤモジュール１０２の電気的コンタクト２１５を受けるとともに、回転移動において、照明モジュールを電気的接続位置にガイドするように配置されている。コンタクトプレートは、銅、又は、幾つかの他の導電性材料でできていてもよく、照明器具における電源回路に電気的に接続されることができる。

逆さまのＴ字型凹部、即ち、トラック２１２は、図４における接続側の照明モジュール２０２に対向している開口を持ち、これにより、図４の照明モジュール２０２の電気的コンタクト２１５は、ソケットの軸方向における逆さまのＴ字型凹部／トラック内へ導入され得る。トラック２１２は、開口、即ち、共通の開口／挿入２４０の反対側に互いに反対位置に配置された第１及び第２のサイドトラック２４１，２４２を備えており、トラック２４０に逆さまのＴ字型形状を与える。ソケットコンタクト手段の第１のセット２３１は、第１のサイドトラック２４１の端部に設けられ、ソケットコンタクト手段の第２のセット２３２は、第２のサイドトラック２４２の端部に設けられる。

ソケットコンタクト手段の各セット２３１，２３２は、所定の電圧に適合しており、両方が、異なる電圧に適合している。例えば、第１のセット２３１が、北アメリカにおける電源に適合し、第２のセット２３２が、ヨーロッパ又は日本の電源に適合していてもよい。例えば、北アメリカにおいて、ソケット２５０を天井にマウントする場合、設置者は、電源をソケットコンタクト手段２３１の第１のセットに接続する。照明モジュール２０２、即ち、アメリカ用の照明モジュールが、ソケット２５０に配置される場合、その電気的コンタクト２１５は、電源に接続されたソケットコンタクト手段の第１のセットと電気的な接触を作る。照明モジュール２０２が、ソケットコンタクト手段の第２のセットを接続するように、ひねられた場合、ソケットコンタクト手段の第２のセット２３２は、電源に電気的に接続されていないため、電気的な接触は存在しない。ソケット２５０及び凹部２１２は、照明モジュールが使用されるべき場所に応じて、照明モジュール２０２が、当該領域に適していないソケットコンタクト手段のセットまでひねられないように、ひねり止めを持つように、設計されてもよい。即ち、北アメリカで用いられるソケットは、北アメリカ向けの照明モジュールが、ソケットコンタクト手段の正しいセット（ここでは、ソケットコンタクト手段の第１のセット）にのみ、ひねられることを可能にするひねり止めを持っていてもよい。代替手段として、凹部／トラック２１２又は照明モジュール２０２は、ヨーロッパ向け照明モジュールが北アメリカで接続されたソケットに配置される場合、照明モジュール２０２が、両方の態様でひねられてもよいが、北アメリカの電源に適合したソケットコンタクト手段の第１のセットまでひねられた場合、ヨーロッパ向けの電気的コンタクトは、ソケットコンタクト手段の第１のセットにおいて接触しないように、設計されることができる。この実施形態では、ソケットコンタクト手段の第１及び第２のセットは、照明モジュールの電気的コンタクト手段とソケットコンタクト手段の第１及び第２のセットのいずれかとの間において電気的コンタクトが達成される照明モジュールの位置、即ち、所定位置を決定する。

ＬＥＤモジュール２０２は、固定ピン２１４によって、ランプホルダー２５０に接続され、逆さま形状の凹部２２０（図４参照）に導入されるが、ＬＥＤモジュールの電気的コンタクト２１５は、逆さまＴ形状の凹部２１２にフィットする。次に、ＬＥＤモジュール２０２は、時計回り又は反時計回りにひねられる。ＬＥＤモジュール２０２がひねられるので、固定ピン２１４は、第２の環状部材２０４を上方へ押し上げ、これにより、スプリング２９０を圧縮する。固定ピン２１４がショルダ２７０を通過するので、ユーザは、ＬＥＤモジュールがぴったりと収まることを感じ、ショルダ２７０は、端部において、固定ピン２１４をロックする。この位置において、ランプホルダーにおける電気的コンタクトプレートは、ＬＥＤモジュールの電気的コンタクト２１５と接触する。固定ピンは、第２の環状部材がヒートシンク２４０と接触しないために十分高くにあることを留意すべきである。このため、第２の環状部材２０４は、ヒートシンク２４０の方向へ固定ピン２１４を押下し、これにより、ＬＥＤモジュールの熱的インタフェース２１６（即ち、底面）は、ヒートシンク２４０の上面２２６に対して押下される。

スプリング２９０は、所定の圧力が固定ピン２１４に与えられるように、構成されてもよく、これにより、所定の圧力が、ＬＥＤモジュールの熱的インタフェース２１６とヒートシンク２４０との間にもたらされ得る。

ランプホルダー２５０の開口２０６がスルーホールであるために、ＬＥＤモジュールの熱的インタフェースとヒートシンク２４０との間には直接的なコンタクトがある、即ち、ランプホルダー２０２は熱経路にないことに留意すべきである。

ひねり動作を容易にするため、ＬＥＤモジュールの熱的インタフェース２１６は、ＬＥＤモジュールの銅板に取り付けられる第１の接着側と、ひねり動作のための十分な潤滑作用を供給するヒートシンクに対向した第２の側とを具備する層を有していてもよい。当該層の例として、Laird T-Flex 320Hなどのシリコン接着を有する金属膜、又は、GrafTech HI-710などのグラファイトフォイルがある。さらに、（厚みにおいて）圧縮性のLaird T-Flex 320Hなどのインタフェース層を用いることによって、ひっかき、ごみ、及び、他の粒子に対してロバストな熱的インタフェースがもたらされる。代替的な実施形態によれば、かかる層は、ヒートシンクとして供給されてもよい。

さらに、ＬＥＤモジュールの熱的インタフェース２１６とヒートシンク２４０との間の良好な熱移送を保証するために、好ましくは、正確な圧力が付与されるべきである。ほとんどの熱的インタフェース材料は、良好な熱移送を供給するために、約１０ＰＳＩ（重量ポンド毎平方インチ）を必要とするが、Laird T-Flex 320Hは、（約２．５ＰＳＩ）の低圧力で用いられることができる。ユーザは、モジュールをひねる際、当該圧力を作るトルクを生成する必要があるため、低い圧力は、好適である。例えば、ランプホルダーにおけるスプリングの数及びバネ係数を調整することによって、所望の圧力が達成され得る。照明モジュール１０２は、例えば、ネジを用いるなどして、任意の他の適切な態様でソケットに配置され得ることが理解されるべきである。

図６ａは、照明器具３の第３の実施形態を示している。図６ａは、照明モジュール３０２をヒートシンク３４０に接続するためのソケット３５０を開示している。照明モジュール３０２は、照明モジュール３０２の底部分と電気的インタフェースとのみが図示されている。照明モジュール３０２は、図４に示され、説明された照明モジュールと類似の態様で設計されてもよい。ソケット３５０は、照明モジュール３０２を受けるための円形開口３０６を囲む３つの差し込み結合の一部を受けるように形成されている。ソケット３５０は、ネジ（図示省略）によってヒートシンク３４０へマウントされてもよい。従って、照明モジュール３０２がソケット３５０に接続されるため、（照明モジュールの底面に設けられる）照明モジュールの熱的インタフェースは、ヒートシンク３４０と直接的に接触し、これにより、照明モジュール３０２からヒートシンク３４０への熱散逸が可能となる。ソケットは、照明モジュール３０２とソケット３５０との間の電気的インタフェースが異なる点、及び、照明モジュール３０２のソケット３５０への固定が異なる態様で作られてもよい点以外は、第２の実施形態において説明されたソケットと類似の態様で設計されてもよい。ソケット３５０は、差し込み結合のメス部分を形成するソケット３５０の内周に、３つのＬ字型に接続された凹部３１１，３１２，３１３を持つ。各差し込み結合３１１，３１２，３１３は、例えば、北アメリカ、ヨーロッパ、又は、日本の電源で動作するなど、異なる電圧にそれぞれ適合した異なる照明モジュール３０２を配置するために使用される。ソケットの開口の底部分の第１のＬ字型凹部３１１の領域において、アノード３００と第１のカソード３４１が、互いに第１の角度差（図７ａのＤ１参照）を有して配置される。第２のカソード３４２は、ソケットの開口の底部分の第２のＬ字型凹部３１２の領域に配置され、第３のカソード３４３は、ソケットの開口の底部分の第３のＬ字型凹部３１３の領域に配置される。３つのカソード全てが、共通のアノード３００と協働する。第２のカソード３４２及び第３のカソード３４３は、共通のアノード３００から第２及び第３の角度差（図７ａのＤ２及びＤ３をそれぞれ参照）で配置されている。第１のカソード３４１と共通のアノード３００とは、ソケットコンタクト手段の第１のセット３３１を形成している。第２のカソード３４２と共通のアノード３００とは、ソケットコンタクト手段の第２のセット３３２を形成している。第３のカソード３４３と共通のアノード３００とは、ソケットコンタクト手段の第３のセット３３３を形成している。ソケットコンタクト手段の第１のセット３３１は、例えば、北アメリカの電源などの第１の電圧に適合している。ソケットコンタクト手段の第２のセット３３２は、例えば、ヨーロッパの電源などの第２の電圧に適合している。ソケットコンタクト手段の第３のセット３３３は、例えば、日本の電源などの第３の電圧に適合している。

図６ｂは、ソケット３５０の第１のメス凹部３１１にフィットするために照明モジュールから放射状に突き出ているオス部分３６０を具備する照明モジュール３０２の形状（点線）を示している。オス部分３６０は、ソケットコンタクト手段の第１のセット３３１と電気的な接触を作る。オス部分３６０は、Ｌ字型であり、Ｌ字型のメス凹部にフィットする断面を持ち、差し込み接続として協働し得る。照明モジュールは、ソケットの開口３０６にフィットし、オス部分は、ソケットの軸方向においてメス開口に配置される。Ｌ字型のオス部分の幅は、オス部分をメス部分内に配置するために、開口、即ち、メスのＬ字型部分の挿入部よりも小さい。ソケット３５０に配置される場合、照明モジュール３０２は、照明モジュール３０２が、側３６１がＬ字型凹部３１１の壁３５１によって作られた止め部に当たるまで、図６ｃの矢印の方向に回転される。オス部分３６０は、下側に、正しい位置に配置される場合、即ち、止め部に当たるまで回転された場合、アノード３００とソケットコンタクト手段の第１のセット３３１の第１のカソード３４１と電気的に接触するアノード及びカソード（図示省略）を持つ。アノード及びカソードは、コーディングピンにより達成され得る。照明モジュールが正しい位置に配置された場合、コーディングピンは、ソケット（図示省略）においてアノード及びカソードを形成している電気的コンタクトプレートに対して押すであろう。

図７ａは、開口３０６と、ソケット３５０の内部壁におけるメスのＬ字型凹部３１１，３１２，３１３の開口とを有するソケット３５０を上側から示している。図７ａは、第１のＬ字型凹部３１１の領域に配置された共通のアノード３００を示している。また、３つの異なるカソード３４１，３４２，３４３を示している。各メス型凹部は、所定の位置への回転を通じて回転された場合にＬ字型オス部分が当たる止め部３５１，３５２，３５３を持つ。

図７ｂ及び図７ｃは、照明モジュールの３つの異なる形状を示している。

図７ｂは、第１のＬ字型凹部３１１へフィットするとともに、接触し、アノード３８１とカソード３７１とを持つ照明モジュール３０２´を示している。アノード３８１は、ソケット３５０の正しい位置に配置された場合に、共通のアノード３００と接触するように配置され、カソード３７１は、第１のカソード３４１と電気的に接触する。オスのＬ字型部分の壁３６１は、照明モジュールが正しい位置に配置され、組み立てられた照明器具において互いに隣接して置かれる場合、壁３５１に当たる。このことは、図８ａ及び図８ｂに示されている。図８ａは、照明モジュール３０２´が回転される前に、照明モジュール３０２´が、ソケット３５０にどのように配置されるのかを示しており、図８ｂは、照明モジュール３０２´及びソケット３５０が電気的接触を作る場合の状況を示している。この照明モジュール３０２´は、北アメリカのシステムに適合している。

図７ｃは、第２のＬ字型凹部３１２にフィットし、アノード３８２とカソード３７２とを持つ照明モジュール３０２´´を示している。アノード３８２は、ソケット３５０の正しい位置に配置された場合に、共通のアノード３００と電気的に接触するように配置され、カソード３７２は、第２のカソード３４２と電気的に接触する。オスのＬ字型部分の壁３６２は、照明モジュールが正しい位置に配置され、組み立てられた照明器具において互いに隣接して置かれる場合、壁３５２に当たる。このことは、図９ａ及び図９ｂに示されている。図９ａは、照明モジュール３０２´´が回転される前に、照明モジュール３０２´´が、ソケット３５０にどのように配置されるのかを示しており、図９ｂは、照明モジュール３０２´´及びソケット３５０が電気的接触を作る場合の状況を示している。この照明モジュール３０２´´は、ヨーロッパのシステムに適合している。

図７ｄは、第３のＬ字型凹部３１３にフィットし、アノード３８３とカソード３７３とを持つ照明モジュール３０２´´´を示している。アノード３８３は、ソケット３５０の正しい位置に配置された場合に、共通のアノード３００と電気的に接触するように配置され、カソード３７３は、第３のカソード３４３と電気的に接触する。オスのＬ字型部分の壁３６３は、照明モジュールが正しい位置に配置され、組み立てられた照明器具において互いに隣接して置かれる場合、壁３５３に当たる。このことは、図１０ａ及び図１０ｂに示されている。図１０ａは、照明モジュール３０２´´´が回転される前に、照明モジュール３０２´´´が、ソケット３５０にどのように配置されるのかを示しており、図１０ｂは、照明モジュール３０２´´´及びソケット３５０が電気的接触を作る場合の状況を示している。この照明モジュール３０２´´´は、日本のシステムに適合している。しかしながら、図７ｂ乃至図７ｄにおける、これらの照明モジュール３０２´，３０２´´，３０３´´´は、前述した以外の他の電源に適合していてもよい。例えば、図７ｂにおいて説明された例は、日本のシステム又はヨーロッパのシステムなどに適合していてもよい。

ソケット３５０が、北アメリカにおいて設置され、ソケットコンタクト手段の第１のセット３３１が、北アメリカの電源に接続され、図７ｃに示されるようなヨーロッパの照明モジュール３０２´´がソケット３５０に配置された場合、ソケットにおける第２のカソード３４２は、電源に接続されないため、いかなる電気的接触も作られない。電気的接触は、北アメリカの市場に適合した照明モジュールがソケットに配置された場合にのみ作られ、これは、照明モジュールのアノード及びカソードを、ソケットにおけるアノード及びカソードに対応した位置に置くであろう。ソケット及び／又は照明モジュールにおけるアノード及びカソードは、スライドコネクタ、スプリング式コンタクト、及び／又は、コーディングピン、及び／又は、電気的コンタクトプレートにより、実現されてもよい。このシステムは、閉じた電気回路を作るが、開回路を作るようにシステムを設計することも可能である。しかしながら、全ての回路は、所望の回路以外で開かれている必要がある。さらに、組み立て及び設置の間、いかなる接続ミスをも回避するために、ソケットコンタクト手段の全てのセットを並列に接続することが可能である。

図１１は、カソードをそれぞれ具備するとともに、共通のアノードを具備し、３つより多くの異なる照明モジュールを接続するために、ソケットコンタクト手段の第４のセットとソケットコンタクト手段の第５のセットとを形成している、３つより多くのメス型差し込み結合を持つソケット３５０を示している。

当該技術分野における当業者は、本発明が、上記の好適な実施形態に決して限定されないことを理解する。反対に、添付の請求項の範囲内で、多くの代替手段、修正、及び、変形が可能である。例えば、レーザ又はレーザダイオードなどの、ＬＥＤ以外の他の半導体光源が用いられてもよい。さらに、コネクタは、ＡＣ電源電圧、低電圧ＡＣ電圧、又は、ＤＣ電圧などの任意の電気的インタフェースのために用いられてもよい。さらに、機械的な接続が、ねじ山を用いるなどして、他の態様で作られてもよい。

さらに、図面、開示、及び、添付の請求項の研究から、本発明を実施する際、開示の実施形態に対する変形が、当業者によって理解及び実現され得る。請求項中、「有する」なる用語は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数を除外しない。特定の手段が相互に異なる従属項で言及されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが好適に用いられないということを示すものではない。

Claims (9)

1. 光源と、前記光源に電気的に接続される電気的コンタクト手段と、前記光源と熱的に接触するヒートスプレッダとを有する照明モジュールを受けるためのソケットであって、
   前記ソケットは、前記照明モジュールの前記電気的コンタクト手段との電気的インタフェースを供給するためのソケットコンタクト手段の少なくとも第１のセット及び第２のセットを有し、
   前記ソケットは、前記照明モジュールの前記電気的コンタクト手段と前記ソケットコンタクト手段の第１のセットとの間の電気的な接触が得られる一方、前記照明モジュールの前記電気的コンタクト手段と前記ソケットコンタクト手段の第２のセットとの間の電気的な接触が阻止される第１の所定位置、又は前記照明モジュールの前記電気的コンタクト手段と前記ソケットコンタクト手段の第２のセットとの間の電気的な接触が得られる一方、前記照明モジュールの前記電気的コンタクト手段と前記ソケットコンタクト手段の第１のセットとの間の電気的な接触が阻止される第２の所定位置において、前記照明モジュールを保持し、
   前記ソケットコンタクト手段の第１のセットは、第１の角度差で前記ソケットに配置される、第１のアノードと、第１のカソードとを有し、前記ソケットコンタクト手段の第２のセットは、第２の角度差で配置される、前記第１アノードと、第２のカソードとを有し、前記照明モジュールの前記電気的コンタクト手段は、対応する前記第１のアノードと前記第１又は第２のカソードと電気的に接触するために、前記ソケットコンタクト手段の第１のセット又は第２のセットの前記第１のアノードと前記第１又は第２のカソードとの位置に対応する位置において、照明モジュールアノードと、照明モジュールカソードとを有する、
   ソケット。
2. 前記第１又は第２の所定の位置は、前記ソケットにおける、前記ソケットコンタクト手段の第１のセットと第２のセットとのいずれかの位置によって定められる、請求項１に記載のソケット。
3. 前記ソケットコンタクト手段の第１のセット及び第２のセットは、前記照明モジュールの回転を通じて、前記照明モジュールの前記電気的コンタクト手段に電気的に接続可能である、請求項１又は２に記載のソケット。
4. 前記第１の所定の位置は、前記ソケットにおける、前記ソケットコンタクト手段の第１のセットの位置によって定められ、前記第２の所定の位置は、前記ソケットにおける、前記ソケットコンタクト手段の第２のセットの位置によって定められる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のソケット。
5. 前記ソケットコンタクト手段の各セットは、所定の異なる電圧に適合している、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のソケット。
6. 前記ソケットコンタクト手段の第１のセット及び第２のセットは、スライドコネクタ、スプリング式コンタクト、又は、電気的コンタクトプレートである、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のソケット。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のソケットに受けられる照明モジュールであって、前記照明モジュールは、光源と、前記光源に電気的に接続される電気的コンタクト手段と、前記光源と熱的に接触するヒートスプレッダとを有し、前記電気的コンタクト手段は、前記所定位置においてソケットにより受けられる場合に、前記ソケットの前記ソケットコンタクト手段の第１のセット又は第２のセットとのみ接続するように配置される、照明モジュール。
8. 前記光源は、発光ダイオードである、請求項７に記載の照明モジュール。
9. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のソケットに受けられた請求項７又は８に記載の照明モジュールを有する、照明器具。

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