JP6190561B1 - 発光モジュール - Google Patents

Abstract

本発明は、発光モジュール、特に、少なくとも１つの発光ダイオード１０４、９０４、９０５を含む可撓性の及び／又は折曲げ可能なＬＥＤストリップ１０２、４０２、５０２、６０２、７０２、８０２、９０２を含む発光モジュールに関し、ＬＥＤストリップ１０２、４０２、５０２、６０２、７０２、８０２、９０２は、光キャビティ１１０、５１０、８１０、９１０、及び光が光キャビティ１１０、５１０、８１０、９１０を出ることを可能にする光出射開口１０６、５０６、８０６をさらに形成し、少なくとも１つの発光ダイオード１０４、９０４、９０５は、光キャビティ１１０、５１０、８１０、９１０に面し、光出射開口１０６、５０６、８０６の形状はＬＥＤストリップ１０２、４０２、５０２、６０２、７０２、８０２、９０２の撓み及び／又は折曲げに依存する。本発明は、このような発光モジュールを含むＬＥＤランプ１０００及びＬＥＤ照明器具２０００にも関する。発光モジュールの光強度を変更する方法３０００がさらに提供される。

Description

本発明は発光モジュールに関する。本発明はまた、このような発光モジュールを含むランプ及び照明器具にも関する。発光モジュールの光強度を変更する方法がさらに提供される。

発光ダイオード（ＬＥＤ）は、公共スペース、建物、オフィス、住宅などにおいて効率的な一般照明及び機能光を提供するために照明器具に使用される、実用的及び審美的理由で一般的である。ただし、ＬＥＤ光源の光出力は、ほとんどの用途には一般的には十分ではなく、十分な光レベルを生成するためにいくつかのＬＥＤ光源を組み合わせなければならない。

手元の照明状況のニーズを満たすために、照明器具の形状又はサイズだけでなくその光強度を変更することがしばしば望ましい。

ただし、照明器具の形状の変更は、ＬＥＤが取り付けられる表面の再スケーリング及び／又は切断を必要とする可能性があるので、達成することは困難である。導波管を用いた照明デザインの場合、導波管の再成形が必要となることがある。

照明器具内のＬＥＤの数を変更することによって光の強度を調整することも簡単ではない。ＬＥＤ照明器具は、容易に拡大縮小することができず、照明器具のデザインを変更する必要なく照明器具に使用されるＬＥＤ光源の数を容易に調整することができない。したがって、ＬＥＤ照明器具のデザインは、より多くの又はより少ないＬＥＤが必要とされるときに変更されなければならない。

したがって、所望の形状及び／又は光強度を有するように容易に構成され得るＬＥＤ照明器具を有することが望ましい。さらに、サイズ、形状及び光強度が異なる照明用途で同じタイプのＬＥＤ照明器具を使用できるように、ＬＥＤ照明器具が再成形可能でサイズ変更可能であることが望ましい。

本発明の目的は、この問題を解決し、再成形可能であり、光強度を変更させることができる発光モジュールを提供することである。さらに、効率的な配光を有するＬＥＤ照明器具を提供し、ＬＥＤ照明器具に現れる高輝度スポットを回避することが目的である。

本発明の第１の態様によれば、この目的及び他の目的は、発光モジュールを提供することによって達成される。発光モジュールは、発光面を有する少なくとも１つの発光ダイオードを含む、光キャビティを形成する可撓性の及び／若しくは折曲げ可能なＬＥＤキャリア又はＬＥＤストリップと、光出射開口に対して垂直の軸を備え、発光モジュールの動作中に光が光キャビティを出ることを可能にする当該光出射開口とを含み、少なくとも１つの発光ダイオードの発光面は、光キャビティに面し、かつ光出射開口の形状は、ＬＥＤキャリアの撓み及び／又は折曲げに依存している。上部プレートは第１の導電層を含み、下部プレートは第２の導電層を含み、第１の導電層及び第２の導電層は、ＬＥＤストリップの第１及び第２の導電部とそれぞれ電気接触するようにして配置されている。この配置によって、ＬＥＤストリップの効率的な電気接触が発光モジュールの上部プレート及び下部プレートを介して達成される。言い換えれば、ＬＥＤストリップのＬＥＤは、ＬＥＤストリップと上部プレート及び下部プレートとの間に形成された電気接触によって効率的に給電される。電気接触のこの簡単かつ柔軟な手法は、電気接触を維持するための可撓性のゆるい配線（ｌｏｏｓｅ ｗｉｒｉｎｇ）を必要とすることなく、上部プレート及び下部プレートの導電層にわたるＬＥＤストリップの自由な位置決めを可能にする。さらに、ＬＥＤストリップの可撓性は、ＬＥＤストリップの撓み及び／又は折曲げにより、発光モジュールを出射する光の光強度が変更されるように、発光モジュールの光出射開口の面積が変更されるので有利である。言い換えれば、発光モジュールの強度は光出射開口の面積の変更によって変更される一方、ＬＥＤから放射される光のパワーは一定に保たれる。それによって、可変の光強度を有する発光モジュールが提供される。すなわち、同じ発光モジュールが、手元の照明用途の要求に応じて、ＬＥＤが取り付けられる任意の表面を切断する必要なしに異なる光強度を供給するように、ＬＥＤストリップが成形又は再成形される。したがって、発光モジュールの光強度を変更するために、発光するＬＥＤの数の変更は必要でない。これは、発光モジュールの設計及び製造を簡易化するので有利である。同じタイプのＬＥＤストリップは、例えば、異なる光強度を必要とするいくつかの異なる照明用途に使用されてもよい。さらに、所定のタイプのすべてのＬＥＤストリップは同数のＬＥＤを含むので、同じタイプのドライバ電子機器（ｄｒｉｖｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）をすべての照明モジュールに使用できる。

「可撓性のＬＥＤキャリア（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ＬＥＤ−ｃａｒｒｉｅｒ）」という語は、ここでは、ＬＥＤストリップに作用する力がＬＥＤストリップの形状を変更させるように曲げられるＬＥＤキャリア、例えば、ストリップ、リボン又はリングと理解されるべきである。ＬＥＤストリップは、破断することなく曲げられるように可撓性である。ＬＥＤストリップは、ストリップに沿った任意の点で曲げられるように、連続的に可撓性である。ＬＥＤストリップは、同じＬＥＤストリップが異なる形状を得られるように、たびたび曲げられる。代わりに、ＬＥＤストリップは、可撓性であるセクションを含む。「ストリップ（ｓｔｒｉｐ）」という表現は、本明細書で使用される場合、「キャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）」という表現と同等の広さで解釈されるべきことを意味する。

「折曲げ可能なＬＥＤストリップ（ｆｏｌｄａｂｌｅ ＬＥＤ−ｓｔｒｉｐ）」という語は、ＬＥＤストリップがその長さに沿って個別の箇所で曲げられるように、ジョイントされているＬＥＤストリップと解釈されるべきである。ＬＥＤストリップはヒンジを含んでもよい。ＬＥＤストリップをジョイントで折曲げることによって、ＬＥＤストリップの形状は変更される。ＬＥＤストリップは、ジョイントの近く又は可撓性でない２つのジョイントの間にセクションを含んでもよい。

「ＬＥＤストリップ（ＬＥＤ−ｓｔｒｉｐ）」は、少なくとも１つの発光ダイオードＬＥＤを含むライン又は細長いセクションと理解されるべきである。ＬＥＤストリップは、ラインに沿って又はアレイに配置された複数のＬＥＤを含む。ＬＥＤは、ＬＥＤストリップの１つ又は複数の側面に配置される。

「光キャビティ（ｌｉｇｈｔ ｃａｖｉｔｙ）」とは、ＬＥＤからの光が拡散反射すなわち散乱又は鏡面反射によって再分配される開放又は閉鎖のボリュームを意味する。それによって、光は、反射、前方、後方散乱、屈折、及び／又は回折によって方向が変えられる。光キャビティは、ＬＥＤからの光を混合するようにさらにアレンジされ、光混合キャビティ又は光混合チャンバとも呼ばれる。混合は、例えば、光キャビティ内の光の多重反射による散乱によって達成される。光キャビティは、光キャビティを出る光を提供し、これは空間内でより均一な強度分布を有する。したがって、増加した均一照明を提供する発光モジュールが達成される。

「光出射開口（ｌｉｇｈｔ ｅｘｉｔ ｏｐｅｎｉｎｇ）」は、光が発光モジュールを出るセクション（区域）又は領域として理解されるべきである。言い換えれば、光キャビティ内で散乱又は混合された光は、光出射開口を通って光キャビティから逃げる。

光キャビティは追加の（第２の）キャビティ表面を含み、追加のキャビティ表面はＬＥＤストリップを取り囲む。追加のキャビティ表面は、光キャビティをデザインする際のより多くの柔軟性を可能にする。追加のキャビティ表面がＬＥＤストリップを取り囲むので、例えばＬＥＤストリップの外側に光キャビティを形成することができる。したがって、光キャビティのボリュームを増加させることができる。追加のキャビティは、追加の（第２の）ＬＥＤストリップによって照明されることが好ましいが、代わりに、（第１の）光キャビティのＬＥＤストリップの開口を介して照明されてもよく、この開口は、追加の（第２の）キャビティの照明を調整するために、前記（第１の）ＬＥＤストリップに対して隣接する可撓性の有孔ストリップの相互回転によって開くか又は閉じている。光キャビティは、光強度の調整可能性を改善する複数のキャビティ又はチャンバを含んでもよい。

ＬＥＤストリップは、可撓性の及び／又は折曲げ可能なＰＣＢ基板を含む。これは、ＰＣＢがＬＥＤの効率的な電気的接触を提供し、ＬＥＤに電力を供給するようにされたドライバ電子機器の電気的接触を可能にするので有利である。可撓性のＰＣＢは、熱伝導材料を含むことによって、ＬＥＤの効率的な熱管理をさらに提供する。発光モジュールの製造は、ＬＥＤがＰＣＢ基板上に予め取り付けられているので、さらに簡易化される。

ＬＥＤストリップは、閉ループ又は開ループを形成する。閉じた又は開いた延伸部を形成するＬＥＤストリップを提供することによって、より広い範囲の形状を得ることができる。結果として、光出射開口の形状の調整が簡易化され、すなわち、光が放射される発光モジュールの面積がより容易に変更される。光は、さらに、開ループの開いた部分を通って発光モジュールを出る。開ループの開口の大きさを調節することにより、発光モジュールから放射される光の強度が変更される。これにより、より汎用性のある発光モジュールが提供される。

光出射開口は、光拡散要素、光回折要素、又は光屈折要素などの光学要素をさらに含む。これはより多くの光が発光モジュールから導出されるので有利である。より均一な光分布も達成される。発光モジュールから放射される光の円錐は、さらに増加される。

「光拡散要素（ｌｉｇｈｔ ｄｉｆｆｕｓｅｒ ｅｌｅｍｅｎｔ）」という語は、散乱によって、不均一な光の均質化及び拡散を提供するようにアレンジされた光学要素と解釈されるべきである。

「光回折要素（ｌｉｇｈｔ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）」という語は、回折によって、不均一な光の均質化及び拡散を提供するようにアレンジされた光学要素と解釈されるべきである。

「光屈折要素（ｌｉｇｈｔ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）」という語は、屈折によって、不均一な光の均質化及び拡散を提供するようにアレンジされた光学要素と解釈されるべきである。

ＬＥＤストリップは、少なくとも１つの発光ダイオードに駆動電流を印加するための第１の導電部と第２の導電部とを含む。導電部は、ＬＥＤストリップの簡単で信頼できる電気的接触を提供する。

発光モジュールは、上部プレートと下部プレートとをさらに含み、発光モジュールのＬＥＤストリップは、上部プレートと下部プレートとの間に配置される。

２つのプレートは、ＬＥＤストリップと一緒に、発光モジュールの光キャビティを形成するように配置される。これにより、より明確な光キャビティを提供することができる。上部プレート及び下部プレートにより、発光モジュールの光キャビティ内での光の混合がさらに改善される。これらのプレートにより、発光モジュールの外側の環境からＬＥＤストリップがさらに保護される。

「プレート（ｐｌａｔｅ）」という語は、一方向には延伸せず、他の２つの方向により多く延伸する物体として解釈されるべきである。言い換えれば、プレートは２つの方向にのみ伸長されている。プレートは、１つの材料又は複数の材料を含み、実質的に平坦であるか、又は１つ又は複数の湾曲部分を含む。

光出射開口は、上部プレート及び／又は下部プレートに配置される。このような配置は、ＬＥＤストリップに対する光出口面の明確な位置決めを提供する。これにより、発光モジュールの製造が簡易化される。

上部プレート及び／又は下部プレートの光出射開口は、光学要素を含んでもよい。これにより、発光モジュールからの光の導出が改善される。これにより、発光モジュールからの光強度を向上させることができる。発光モジュールからのより均一な光分布がさらに提供される。発光モジュールから放射される光は、より大きな角の円錐をさらに有する。

上部プレート及び／又は下部プレートは、光反射要素を含む。光反射要素は、発光モジュールから放射された光の増加した光強度が得られるように光を効率的に反射する。

発光モジュールは、少なくとも１つの発光ダイオードを駆動するためのドライバ電子機器をさらに含む。これにより、小型の発光モジュールが可能になる。

本発明の第２の態様によれば、上記の発光モジュールを含むＬＥＤ照明器具が提供される。それによって、変更可能な光強度を有するＬＥＤ照明器具が提供される。したがって、同じタイプのＬＥＤ照明器具を異なる照明用途に使用される。さらに、ＬＥＤ照明器具の発光領域の形状は、ＬＥＤ照明器具の外観が変更されるように変えられる。したがって、より汎用性の高いＬＥＤ照明器具が提供される。

第３の態様によれば、上記の発光モジュールを含むＬＥＤランプが提供される。ＬＥＤランプは、既知のタイプのランプソケットに嵌め込まれるか、又は後付けされるランプベースを備える。ランプベースは、例えば、ねじ切りされる。

第４の態様によれば、発光モジュールの光強度を変更する方法が提供される。この方法は、少なくとも１つの発光ダイオードを含む、光キャビティを形成する可撓性の及び／又は折曲げ可能なＬＥＤストリップと、光が光キャビティを出ることを可能にする光出射開口とを含む発光モジュールであって、少なくとも１つの発光ダイオードが光キャビティに面する、発光モジュールを提供することと、光出射開口の形状が変更されることによって発光モジュールの光強度が変更されるように、ＬＥＤストリップを撓ませ及び／又は折曲げることとを含む。

発光モジュールの光強度を変更する方法及び発光モジュールを含むランプを使用することの機能並びに利点は、発光モジュールと発光モジュールを含む照明器具とに関して上述されている。上記の特徴は、適用可能であれば、第３及び第４の態様にも適用される。過度の反復を避けるために、上記を参照されたい。

本発明は、特許請求の範囲に記載された特徴の可能な全ての組み合わせに関することは、留意される。

本発明のこの態様及び他の態様は、本発明の実施形態を示す添付の図面を参考にして、より詳細に説明されるだろう。

本発明の実施形態による発光モジュールを示す模式的斜視図である。 図１と同じ発光モジュールの模式的断面図であって、発光モジュールの２つの異なる光強度の一方に対応する。 図１と同じ発光モジュールの模式的断面図であって、発光モジュールの２つの異なる光強度の他方に対応する。 本発明の実施形態による発光モジュールを示す模式的断面図である。 本発明の実施形態による発光モジュールを示す模式的断面図である。 本発明の実施形態による発光モジュールを示す模式的断面図である。 本発明の実施形態による発光モジュールを示す模式的斜視図である。 本発明の実施形態による発光モジュールを示す断面側面図である。 どのように弾力性のある可撓性のＬＥＤストリップが２つの導電層の間に配置され、２つの導電層に電気接触されているかを示す図である。 本発明の実施形態による発光モジュールを示す模式的断面図である。 本発明の実施形態による発光モジュールを示す模式的断面図である。 本発明の実施形態による発光モジュールを含むＬＥＤ照明器具を示す下面図である。 本発明の実施形態による発光モジュールを含むＬＥＤランプを示す模式図である。 本発明による発光モジュールの光強度を変更する方法を示す流れ図である。

図面に示されているように、層及び領域のサイズは、説明のために誇張されており、したがって、本発明の実施形態の概略構造を例示するように提供されている。同様の参照符号は、全体にわたって同様の要素を指す。

以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。ただし、本発明は、多くの異なる形態で実施することができ、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、徹底性及び完全性のために提供され、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるものである。

図１は、本発明による発光モジュール１００の一実施形態を示す。発光モジュール１００は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１０４を有する可撓性のＬＥＤキャリア１０２、例えば、ストリップの軸１０７周りの閉ループと、光出射開口に対して垂直である軸１０７を持つ光出射開口１０６とを含む。ＬＥＤ１０４は、可撓性のＬＥＤストリップ１０２の内面１０８に配置されている。

可撓性のＬＥＤキャリア１０２は、ＬＥＤ１０４が配置された可撓性のＰＣＢで作られている。ＰＣＢは、ＬＥＤ１０４の電気的接触を提供し、ＬＥＤ１０４に電力を供給するように配置されたドライバ電子機器（図示せず）の電気的接触を可能にする。可撓性のＰＣＢは、熱伝導材料を含むことによってＬＥＤ１０４の効率的な熱管理をさらに提供する。

可撓性のＬＥＤストリップ１０２は、ＬＥＤ１０４から放射された光を含む光キャビティ１１０を形成する。言い換えれば、ＬＥＤストリップ１０２は、光キャビティ１１０のボリュームの少なくとも一部を画定し、ＬＥＤから放射された光は、ＬＥＤ１０４が光キャビティ１１０に面しているそれぞれの発光面１０５を有するので、光キャビティ１１０に効率的に導入される。

光キャビティ１１０は、ＬＥＤ１０４からの光を混合するように配置され、したがって、光混合キャビティ又は光混合チャンバとも呼ばれる。混合は、光キャビティ１１０内の光の多重反射によって達成される。その結果、光キャビティ１１０を出る光は、空間内でより均一な強度分布を有する。したがって、均一な照明を増加させた発光モジュール１００が提供される。

ＬＥＤストリップ１０２の撓み及び／又は折曲げにより、ＬＥＤストリップの外周は同じままであるが、光出射開口１０６の形状は変更される。光出射開口１０６の変更された形状は、光出射開口の面積の変更に変換できる。発光モジュール１００の光強度は、単位面積当たりに放射される光出力によって規定されるので、面積の変更は、ＬＥＤによって放射される所定量の光出力に対する光強度の変更にさらに変換される。これにより、可変の光強度を有する発光モジュール１００が提供される。これは、同じ発光モジュール１００が、当面の照明用途の要求に応じて、ＬＥＤ１０４が取り付けられる任意の表面を切断する必要なく異なる光強度が供給されるので、有利である。発光モジュール１００の光強度を変更させるために光を放射するＬＥＤ１０４の数の変更も必要ではない。異なる光強度を提供するいくつかの発光モジュールに同じドライバ電子機器を使用できるので、後者は有利である。

発光モジュール１００は、光出射開口の形状を成形して再成形することによって、光強度をさらに逆に変更させることができる。言い換えれば、ＬＥＤストリップは、ＬＥＤストリップ１０４が繰り返し撓まれ及び／又は折曲げられるように再成形可能である。

複数の形状により同じ光強度が提供されることに留意されたい。ただし、光モジュールは、このような状況に対して、空間内で異なる形状及び／又は向きを有する発光領域を提供する。これにより、発光モジュールから放射される光の視覚的外観が変更される。したがって、照明された領域を含むパターンが得られる。

図１に示したように、発光モジュールは、上部プレート１１２及び下部プレート１１４をさらに含み、ＬＥＤストリップ１０２がプレート１１２、１１４の間に配置されている。２つのプレート１１２及び１１４は、ＬＥＤストリップ１０２と一緒に、光キャビティ１１０を形成する。上部プレート１１２及び下部プレート１１４は、光がプレート１１２、１１４の内面で反射されるので、発光モジュール１００の光キャビティ１１０内で光混合を改善する。プレート１１２、１１４は、発光モジュール１００の外部の環境からＬＥＤストリップ１０２をさらに保護する。これにより、より耐久性のある発光モジュール１００が提供される。

上部プレート１１２及び下部プレート１１４は、ここでは透光性プラスチックで作られているが、他の実施形態では、ガラス、木材、布地、紙、ボール紙などの材料を含んでもよく、それぞれが導電性層を備えており、これは図６によって詳細に説明される。

他の実施形態によれば、上部プレート及び／又は下部プレートは、光が開口を通過できるように、１つ又は複数の開口で穿孔されている部分を含む。

この実施形態では、光出射開口１０６は、閉ループＬＥＤストリップ１０２の領域によって画定される。上部プレート１１２及び下部プレート１１４の透光性プラスチックは、光拡散要素としてさらに機能する。言い換えれば、光キャビティ１１０からの光は、発光要素からより均一な光分布が達成されるように、拡散要素を介して光導出される。発光モジュールから放射される光の円錐は、プレートの光拡散によってさらに増加される。

「透光性（ｔｒａｎｓｌｕｃｅｎｔ）」という語は、光の通過を許すものと理解されるべきである。したがって、透光性プレートは、クリアである部分、言い換えれば、光に対して透明である部分、及び／又は発光モジュール内のＬＥＤが透光性プレートの外側からはっきりと見えないように光を透過及び拡散する部分を含む。異なる表現をすれば、「透光性（ｔｒａｎｓｌｕｃｅｎｔ）」は「光の通過を許可する」と理解されるべきであり、透光性材料はクリア（透明）であるか、物体をクリアに見ることができないほど光を透過及び拡散させる。「透明（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ）」は「見透かすことができる」と理解されるべきである。

他の実施形態によれば、上部プレート及び／又は下部プレートは、透明な材料を含む。

光拡散要素は、光を拡散させるように配置されたプリズム構造を含む。これは、発光モジュールから放射された光の効率的な再分配を可能にし、修正されたビーム形状、例えば４５度の全幅半値（ＦＷＨＭ）につながる。

一実施形態によれば、上部プレート及び／又は下部プレートは、「スマートガラス」とも呼ばれる電気的に制御可能な拡散ガラスを含み、これにより、プレートの光学特性、すなわち光拡散性が、プレートの少なくとも一部分の電気ポテンシャルを変更させることによって変更される。プレートにより、例えば、透光性から透明、又はその逆に変更される。

図２ａ及び図２ｂは、図１と同じ発光モジュールの模式的断面図であり、発光モジュール１００が２つの異なる光強度Ｉ_１及びＩ_２を提供する、２つの異なる状況に対応する。発光ダイオード１０４の発光面１０５によって放射される光のパワーは、２つの状況のために同じであるが、光強度Ｉ_２は、本実施例における光強度のＩ_１よりも大きい。強度差は、光軸１０７の周りの光出射開口１０６の面積が変更されるように、ＬＥＤストリップを撓ませることによって達成される。ＬＥＤストリップ１０２のこの撓みは、図２ａ及び図２ｂの断面において、ＬＥＤストリップ１０２上の２点間の距離ｄ_１からｄ_２への変更に対応し、ｄ_２がｄ_１よりも小さい。

図３は、前図で説明した実施形態と同様の発光モジュール３００を示しているが、透光性下部プレート１１４を含む代わりに、下部プレート３１４は光反射要素３１６を含む。これにより、上部プレート１１２を通って発光モジュール３００から放射される光の強度が増大する。発光モジュール３００から放射される光の角度分布は、反射要素３１６を有さない透光性下部プレートを含む同様の発光モジュールと比較して、さらに低減される。

一実施形態によれば、下部プレート１１４は、反射器、すなわち拡散反射要素又は鏡面反射要素、すなわち鏡である。

図４ａ及び図４ｂは、折曲げ可能なＬＥＤストリップ４０２を含む発光モジュール４００を示す。折曲げ可能なＬＥＤストリップは、ＬＥＤストリップ４０２がその長さに沿って別々の点４０４で曲げられるようにジョイントされる。ＬＥＤストリップは、可撓性でない接合部の間にセクション４０６をさらに含む。それにもかかわらず、ＬＥＤストリップ４０２の形状は、ジョイント部４０４でＬＥＤストリップ４０２を折曲げることによって変更することができる。これは、図４ａ及び図４ｂに示されており、ＬＥＤストリップ４０２は、図４ａの六角形構造から図４ｂの長方形構造に変形される。折曲げの結果、六角形構造及び長方形構造の内側領域Ａ１及びＡ２はサイズが異なる。発光モジュールを出射する光の強度は、形状の変形によって変更される。

ＬＥＤストリップ４０４は、この実施形態によれば、ＬＥＤストリップ４０４が２回以上折曲げられるように再成形可能である。これにより、発光モジュール４００の光強度の変更が可能になる。

ＬＥＤストリップは、他の実施形態によれば、ヒンジを含む。

図５は、開ループを形成するＬＥＤストリップ５０２と、上部プレート５１２と、下部プレート１１４と、光学要素５１６とを含む発光モジュール５００を示す。ＬＥＤストリップ５０２の開口のサイズは、発光モジュール５００の光出射開口５０６を設定する。小さいサイズは、発光モジュール５００から放射される光のより高い光強度を提供する。したがって、ＬＥＤストリップ５０２を折曲げること及び／又は撓ませることによって、発光モジュールの光強度は、変更される。

上部プレート５１２及び下部プレート５１４は、両方とも光キャビティ５１０に面する反射面（図示せず）を含む。これにより、発光モジュール５００から放射される光の光強度が増大する。

光学要素５１６は、発光モジュール５００の光出射開口５０６に配置された光拡散要素として説明した本実施形態では、光キャビティ５１０からの光が光拡散要素を介して光出射開口５０６を通って放射されるようになっている。言い換えれば、光キャビティ５１０内で散乱及び／又は反射されるＬＥＤ１０４からの光は、光拡散要素を介して送出される。これにより、より均一な光の分布も達成されるように、不均一な光の均一化及び拡散を提供する発光モジュール５００を可能にする。発光モジュールから放射される光の円錐は、例えば波形又はパターン化されている表面構造を有する光拡散要素を提供することによって、さらに増大させられる。

光拡散要素は、透光性光学要素として記述され、すりガラス拡散器、テフロン（登録商標）拡散器、ホログラフィック拡散器、及びオパールガラス拡散器を含むタイプの群である。光拡散器要素は、拡散効果を提供するために、塗装されているガラス又はプラスチックなどの材料を含む。当業者であれば、光拡散器要素の他のタイプは、より均一な光分布を提供するために使用されることを理解する。

他の実施形態によれば、光学要素５１６は、光回折要素は、回折により、拡散及び不均一な光の均一化を提供するように配置される。

他の実施形態によれば、光学要素５１６は、屈折により、広がり及び不均一な光の均一化を提供するように配置される。

他の実施形態によれば、開ループでＬＥＤストリップを含む発光モジュールは、光学要素を有することなく提供される。このようなアレンジメントでは光はＬＥＤストリップの開口を通って放射される。これは、発光モジュールから放射される光の改善された指向性を提供する。

図６において、発光モジュール６００の断面側面図が示されている。図中には、第１の導電部６０４及び第２の導電部６０６を含むＬＥＤストリップ６０２が示されている。第１の導電部６０４及び第２の導電部６０６は、ＬＥＤストリップ６０２の発光ダイオード１０４に駆動電流を提供するように設けられている。発光モジュール６００の上部プレート６１２及び下部プレート６１４は、それぞれ、導電層６０８及び導電層６１０をさらに含む。上部プレート６１２の導電層６０８は、ＬＥＤストリップ１０２の第１の導電部６０４と電気接触するように設けられている。導電層６１０は、ＬＥＤストリップ６０２の導電部６０６と電気接触するように設けられている。第１の導電部６０４及び第２の導電部６０６は、導電層６０８及び導電層６１０に印加された電圧が、ＬＥＤストリップ６０２の発光ダイオードに駆動電流を生じさせるように、互いに電気的に分離されている。したがって、ＬＥＤストリップ６０２の簡単で信頼できる電気接触が提供される。

導電層６０８及び６１０は、少なくとも部分的に上部プレート６１２及び下部プレート６１４の領域をそれぞれカバーする。同様に、第１の導電部６０４及び第２の導電部６０６は、当該導電部がプレート６１２及びプレート６１４のそれぞれの導電層に面するように、ＬＥＤストリップ６０２の少なくとも一部分をカバーする。

導電層６０８及び６１０は、ＬＥＤストリップ６００の第１の導電部６０４及び第２の導電部６０６よりも拡張部が大きいことが好ましい。したがって、発光ダイオードの効率的な電力供給は、ＬＥＤストリップ６０２の異なる形状のために提供される。ＬＥＤストリップ６０２の給電も、ＬＥＤストリップ６０２の形状が変更される間も提供される。

ＬＥＤストリップ６０２の形状の変更は、ＬＥＤストリップ６０２の少なくとも一部分を動かす電気駆動モータによって実行される。

発光モジュール６０２は、ＬＥＤストリップの発光ダイオードを駆動するためのドライバ電子機器を含む（図示せず）。

図７ａ乃至図７ｂは、発光モジュール７００の弾力性のある可撓性のＬＥＤストリップ７０２がどのように２つの導電層７０８及び７１０の間に設けられ、電気的に接触されるかを示している。図７ａの上面図では、円筒形状を有するＬＥＤストリップ７０２は、円のように見える。可撓性のＬＥＤストリップ７０２は、第１の導電部７０４及び第２の導電部７０６を含む。導電部７０４及び導電部７０６は、ＬＥＤストリップ７０２の外側包絡面上に配置されている。図７ｂは、２つの導電層７０８と７１０との間に設けられている同じＬＥＤストリップ７０２を示している。ここでは、断面表面が非円形形状をとり、２つの導電層間の方向に沿った延伸が低減されるように、ＬＥＤストリップ７０２に力が付与される。これにより、２つの導電層７０８と７１０との間におけるＬＥＤストリップ７０２の位置決めが簡易化される。

図７ｃは、力がもう付与されなくなっているＬＥＤストリップ７０２を示す。弾力性のあるＬＥＤストリップ７０２は、少なくとも部分的にその円形の形状を取り戻しており、第１の導電部７０４及び第２の導電部７０６は、導電部７０４及び導電部７０６とそれぞれ物理的に接触している。したがって、発光モジュール７００の発光ダイオード１０４を駆動するために必要な電気接触が提供される。

導電層７０８と７１０との間の距離を減少させることにより、すなわち当該距離が導電層７０８と７１０との間の方向に沿ったＬＥＤストリップの延伸よりも小さいことによって、ＬＥＤストリップ７０２により大きな力が付与される。これは、ＬＥＤストリップ７０２が力によって所定の位置に良好に保持され、短絡に関連する問題が軽減されるので有利である。

導電層という用語は、ここではその最も広い意味で理解されるべきである。この層は、例えば、ＬＥＤストリップの発光ダイオードの十分な電力供給が提供されるように、ＬＥＤストリップの層と導電部との間に十分に大きな接触面が提供される限り、例えば、ディスク又は接触ピンの任意の形をとる。

２つ以上の導電層が用いられることに留意すべきである。これは、ＬＥＤのストリップを配置するために、より多くの選択肢を提供するので有利である。例えば、導電層間の距離を変更することによって、ＬＥＤのストリップの形状が変更される。

図８は、追加のＬＥＤストリップ８０２によって囲まれているＬＥＤストリップ１０２を含む発光モジュール８００を示している。ＬＥＤストリップ１０２及び８０２は、それぞれ、同心円状の光軸１０７の周りに配置され、複数の発光ダイオード１０４及び８０４を含む。追加のＬＥＤストリップ８０２の内側包絡表面が、ＬＥＤストリップ１０２を取り囲む追加のキャビティ表面８０５を形成する。追加のキャビティ表面８０５は、追加の光キャビティ８１０がＬＥＤストリップ１０２の外側に形成されるように、ＬＥＤストリップ１０２を取り囲む。これは、発光モジュール８００の光キャビティの総ボリュームが増大しているので有利である。発光モジュール８００は、ＬＥＤストリップ１０２又は８０２の形状を変更することによって形状及びサイズが変更される２つの光キャビティ１１０及び８１０をさらに含む。同様に、発光モジュール８００の光出射開口８０６の領域は、第１の部分８０７及び第２の部分８０８を含む。ＬＥＤストリップ１０２及び８０２の形状の変更は、光出射開口８０６の領域を変える。より具体的には、ＬＥＤストリップ１０２及び８０２の折曲げ及び／又は撓みが、光出射開口８０６の第１の部分８０７及び第２の部分８０８の領域の調整を可能にする。したがって、発光モジュールの光強度の改善された同調性を提供する光キャビティ１１０及び８１０を出射する光の光強度は変更される。

ＬＥＤストリップ１０４の発光ダイオード１０４は、追加のＬＥＤストリップ８０２の発光ダイオード８０４とは異なる分光組成を有する光を放射する。したがって、２つのＬＥＤストリップ１０２及び８０２の撓み及び／又は折曲げによる発光モジュールによって放射された光の全体的な分光組成を調整することが可能である。

実施形態によれば、光出射開口８０６の第１の部分８０７及び第２の部分８０８は、導光光学系を含む上部プレート及び下部プレート（図示せず）を通じて光を放射する。導光光学系は、第１の部分８０７から放射される光はランバート状の光出力を有するのに対して、第２の部分８０８から放射される光は、ある角度、例えば４５度で放射されるように配置される。

別の実施形態によれば、発光モジュールは２つ以上のＬＥＤストリップを含む。

図９は、発光モジュール９００の代替的な実施形態を示している。この実施形態によれば、それぞれ、ＬＥＤストリップ９０２の内側及び外側の表面に配置された複数の発光ダイオード９０４及び９０５を含むＬＥＤストリップ９００が設けられている。光キャビティ９１０は、ＬＥＤストリップ９０２の内側に形成された第１の光キャビティ９１１、及びＬＥＤストリップ９０２の外側に形成された第２の光キャビティ９１２を含む。光キャビティ９１０は追加のキャビティ表面９０７を含む。この配置は、複数の光キャビティ９１１、及び９１２を有する発光モジュール９００を形成するために１つのＬＥＤストリップしか必要ではないので有利である。図８の実施形態に関連した議論と同様に、ＬＥＤストリップ９０２の撓み及び／又は折曲げは、光キャビティ９１１及び９１２にボリュームの調整可能性を提供する。したがって、本実施形態は、光強度が調整される発光モジュール９００も提供する。さらに、発光モジュールを出射する光の分光組成は、ＬＥＤストリップ９０２の外側及び内側で異なる分光組成を有する発光ダイオード９０４及び９０５を用いることによって変更される。

図１０は、上記の発光モジュール及び透光性カバー１０１２を含むＬＥＤ照明器具の下面図を示している。照明器具１０００は、可変光強度を提供し、これはＬＥＤストリップ１０２の撓み及び／又は折曲げを変更することによって達成される。図１０に示されている撓み及び／又は折曲げの結果として生じる形状Ｓ_１及びＳ_２は、ＬＥＤストリップ１０２の外周を一定に保ちながら、ＬＥＤストリップ１０２は異なる形をとることができるやり方を例示する。ＬＥＤストリップで覆われた表面領域１０２は、それに応じて変更される、すなわち、Ｓ_１は、光の強度の調節を可能にする、ＬＥＤ照明器具１０００から放射されたＳ_２とは異なる表面積を有する。さらに、ＬＥＤ照明器具の発光領域の形状は、光の視覚的外観を変更することができるように変更される。したがって、同じタイプのＬＥＤ照明器具が異なる照明用途に使用され、さらに装飾的な効果を提供する。より汎用性の高いＬＥＤ照明器具１０００が、それによって提供されている。

上記の発光モジュールを含むＬＥＤランプが図１１に示されている。ＬＥＤランプ２０００は、ソケット（すなわちエジソンねじ継手）内に取り付けられるランプベース２００２、及び発光モジュール３００を収容するように配置されたハウジング２００４を含む。発光モジュール３００は、本実施形態では、図３に関連して上述した同じモジュールである。したがって、発光モジュール１０２は、光出射開口１０６に面するそれぞれの発光面１０５を有するＬＥＤ１０４を備えたＬＥＤストリップ１０２と、対向した下部プレート３１４と一緒に光軸１０７に対して長手方向に直角に延びる、光出射開口に設けられている上部プレート１１２とを含む。下部プレート３１４は、上部プレート１１２を通って放射される光を増大する光反射要素（図示せず）を含む。発光モジュール３００は、ハウジング２００４内に配置されており、これはさらに、ＬＥＤストリップ１０２の少なくとも１つの発光ダイオードを駆動させるための回路部品を含む。ランプベース２００２は、電力がＬＥＤストリップ１０２に供給されるようにソケット内へねじ込まれるように配置されたねじ込み通電部を含む。ＬＥＤランプ２０００の光強度は、ＬＥＤストリップ１０２の撓み及び／又は折曲げによって変更可能である。

図１２は、発光モジュールの光強度を変更する方法の流れ図を示し、この方法は、少なくとも１つの発光ダイオードを含む可撓性の及び／又は折曲げ可能なＬＥＤストリップであって、光キャビティを形成するＬＥＤストリップと、光が光キャビティを出ることを可能にする光出射開口とを含み、少なくとも１つの発光ダイオードが光キャビティに面する発光モジュールを提供すること（３００２）と、光出射開口の形状が変更され、それによって発光モジュールの光強度が変更されるようにＬＥＤストリップを撓ませること及び／又は折曲げること（３００４）と、を含む。

発光モジュールの光強度を変更する方法の機能及び利点は、発光モジュールに関連して上述されている。

当業者は、本発明が、上記の好ましい実施形態に決して限定されないことを理解する。逆に、多くの修正及び変形が、添付の特許請求の範囲内で可能である。

例えば、実施形態によれば、追加のキャビティ表面は、ＬＥＤストリップを撓ませること及び／又は折曲げることによって達成される、より小さい曲率を有する湾曲部を含む形状を有する。したがって、広範囲の形状を有する発光モジュールが提供される。

発光モジュールは、他の実施形態によれば、上部プレートと下部プレートとの中間に配置される中間層（図示せず）を含む。中間層は、ＬＥＤストリップが配置される所定の形状の少なくとも１つの開口を含む。開口の形状、すなわちその外周は、ＬＥＤストリップを形成し、及び／又は撓ませるためのテンプレートとして使用される。中間層は、他の実施形態では、スリットを含み、又は増大するが、ここでＬＥＤストリップは、ＬＥＤストリップの形状がスリット又は溝の形状によって決定されるように少なくとも部分的に設置される。これにより、ＬＥＤストリップの所定形状への形成及び／又は撓ませが簡易化され、撓まれた及び／又は折曲げられたＬＥＤストリップの形状を維持する一助となる。

中間層は、透光性材料及び／又は透明な材料を含む。中間層は、エチレン酢酸ビニル、ＥＶＡ、又はポリメチルメタクレート、ＰＭＭＡを含む。

中間層の表面は、追加のキャビティ表面を形成する。

ＬＥＤランプ２０００は、エンベロープ又は電球を含む。

以上の説明において、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むストリップが記述されており、したがって、ＬＥＤストリップという語であることに留意されるべきである。ただし、当業者は、ストリップがレーザダイオードなどの他の固体光源を含むことを理解する。この目的のために、ストリップは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含む。ストリップは、レーザダイオード及びＬＥＤなどの複数の異なる光源を追加的に含む。

加えて、開示された実施形態への変形は、図面、開示、及び添付の請求項の検討から、請求された発明を実施する当業者によって理解され、これを実行することができる。請求項における単語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、他の要素又はステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数を除外するものではない。単に、特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているということは、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。

Claims (12)

1. 発光モジュールであって、当該発光モジュールは、
   発光面を有する少なくとも１つの発光ダイオードを含む可撓性の及び／若しくは折曲げ可能なＬＥＤキャリア又はＬＥＤストリップであって、前記ＬＥＤキャリアは、光キャビティを形成し、上部プレートと下部プレートとの間に配置されている可撓性の及び／若しくは折曲げ可能なＬＥＤキャリア又はＬＥＤストリップと、
   光出射開口に対して垂直な軸を有し、前記発光モジュールの動作中に光が前記光キャビティを出ることを可能にする当該光出射開口とを含み、
   前記少なくとも１つの発光ダイオードの前記発光面は、前記光キャビティに面し、
   前記光出射開口の形状は、前記ＬＥＤキャリアの撓み及び／又は折曲げに依存し、
   前記上部プレートは第１の導電層を含み、前記下部プレートは第２の導電層を含み、前記第１の導電層及び前記第２の導電層は、前記ＬＥＤストリップの第１の導電部及び第２の導電部とそれぞれ電気接触する、発光モジュール。
2. 前記光キャビティは追加のキャビティ表面を含み、前記追加のキャビティ表面は前記ＬＥＤストリップを取り囲む、請求項１に記載の発光モジュール。
3. 前記ＬＥＤストリップは、可撓性の及び／又は折曲げ可能なＰＣＢ基板を含む、請求項１又は２に記載の発光モジュール。
4. 前記ＬＥＤストリップは、閉ループ又は開ループを形成する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光モジュール。
5. 前記光出射開口は、前記上部プレート及び／又は前記下部プレートに配置されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光モジュール。
6. 前記光出射開口は、光学要素をさらに含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光モジュール。
7. 前記上部プレート及び／又は前記下部プレートの前記光出射開口は、前記光学要素を含む、請求項６に記載の発光モジュール。
8. 前記上部プレート及び／又は前記下部プレートは、光反射要素を含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光モジュール。
9. 前記少なくとも１つの発光ダイオードを駆動するドライバ電子機器をさらに含む、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の発光モジュール。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の発光モジュールを含む、ＬＥＤ照明器具。
11. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の発光モジュール、及びランプベースを含む、ＬＥＤランプ。
12. 発光モジュールの光強度を変更する方法であって、当該方法は、
    上部プレートと下部プレートとの間に配置され、発光面を有する少なくとも１つの発光ダイオードを含み、光キャビティを形成する可撓性の及び／若しくは折曲げ可能なＬＥＤキャリア又はＬＥＤストリップと、
    光出射開口に対して垂直な軸を有し、前記発光モジュールの動作中に光が前記光キャビティを出ることを可能にする当該光出射開口とを含む、発光モジュールであって、前記少なくとも１つの発光ダイオードの前記発光面は、前記光キャビティに面する、前記発光モジュールを提供することと、
    前記光出射開口の形状が変更されることによって前記発光モジュールの光強度が変更され、前記上部プレートに含まれる第１の導電層と、前記下部プレートに含まれる第２の導電層とを有する前記ＬＥＤキャリア又はＬＥＤストリップの第１の導電部と第２の導電部との間に電気接触を確立するように、前記ＬＥＤキャリア又はＬＥＤストリップを撓ませること及び／又は折曲げることと、を含む、方法。
    

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