JP7503217B2 - Ｌｅｄフィラメント - Google Patents

Description

本発明は、全般的に、１つ以上の発光ダイオード（light emitting diode；ＬＥＤ）を備える、照明構成に関する。より具体的には、照明構成は、発光ダイオード（ＬＥＤ）フィラメントに関連している。本発明は更に、ＬＥＤフィラメントを備える照明デバイスに関連している。

照明目的のための発光ダイオード（ＬＥＤ）の使用が、注目を集め続けている。白熱ランプ、蛍光ランプ、ネオン管ランプなどと比較して、ＬＥＤは、より長い動作寿命、電力消費の低減、及び、光エネルギーと熱エネルギーとの比率に関する効率の向上などの、数多くの利点をもたらす。

ＬＥＤを備える照明デバイス及び／又は照明構成（ランプなど）には、現在、極めて大きい関心が寄せられており、白熱ランプは、ＬＥＤベースの照明ソリューションによって急速に置き換えられつつある。それにもかかわらず、白熱電球の外見を有するレトロフィット照明デバイス（例えば、ランプ）を有することが評価され、所望されている。この目的のために、そのような電球内に配置されているＬＥＤフィラメントに基づく白熱ランプを製造するための、インフラストラクチャを利用することが可能である。この種のＬＥＤフィラメントランプは、極めて装飾的であるため、高く評価されている点が理解されるであろう。

しかしながら、ＬＥＤフィラメントの１つ以上の特性を改善することが、関心の対象となっている。特に、ＬＥＤフィラメントの外観を改善すること、ＬＥＤフィラメントの製造コストを低減すること、及び／又は、ＬＥＤフィラメントの容易な組み立てを提供することが望まれている。

それゆえ、ＬＥＤフィラメントの１つ以上の特性を改善すること、特に、ＬＥＤフィラメント及び／又はＬＥＤフィラメントランプの、審美的外観及び／又は装飾的態様を増強することが、本発明の目的である。

それゆえ、ＬＥＤフィラメント及び／又はＬＥＤフィラメントランプの、外観及び／又は装飾的態様を改善すると同時に、ＬＥＤを備えるＬＥＤフィラメント構成の数多くの利点のうちの１つ以上を組み合わせる可能性を探究することが、関心の対象である。

この目的及び他の目的は、独立請求項における特徴を有する、ＬＥＤフィラメントを提供することによって達成される。従属請求項において、好ましい実施形態が定義される。

それゆえ、本発明によれば、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える、発光ダイオード（ＬＥＤ）フィラメントが提供され、ＬＥＤフィラメントは、中心軸線Ａを有して、第１の平面Ｐ内で蛇行形状に延びている。ＬＥＤフィラメントは更に、複数のＬＥＤのアレイと、複数のＬＥＤのアレイを少なくとも部分的に包囲している封入材とを含む、中心軸線Ａに沿って延びている第１の部分を備える。更には、ＬＥＤフィラメントは、複数のＬＥＤのうちの、ＬＥＤの分布を含む、中心軸線Ａに沿って延びている第２の部分を備える。更には、ＬＥＤフィラメントの第１の部分と第２の部分とは、第１の平面Ｐに対して反対側に配置されている。

それゆえ、本発明は、観察者に対して、外観が螺旋形状又はコイル形状のＬＥＤフィラメントに類似し得る、平坦な蛇行形状のＬＥＤフィラメントを提供するという着想に基づく。ＬＥＤフィラメントは、異なるタイプ又はモードの光放出、より特定的には、直接照明モードと間接照明モードとを提供することが可能である。それゆえ、本発明のＬＥＤフィラメントの特徴の目的は、螺旋又はコイルの形状を有するＬＥＤフィラメントの外観を模倣することである。それゆえ、本発明の目的は、様々な照明効果を生成するために、前述の照明モードを組み合わせて利用している間、螺旋形状又はコイル形状のＬＥＤフィラメントに類似する外観を常に提示することである。本発明は、ＬＥＤ技術を使用する数多くの利点が、開示されるようなＬＥＤフィラメントの魅力及び訴求力の特性と組み合わされてもよいという点で有利である。

本発明は更に、ＬＥＤフィラメントの第１の部分と第２の部分との異なる形状が、ＬＥＤフィラメント、及び／又はＬＥＤフィラメントから放出される光の、審美的魅力に寄与するという点で有利である。

本発明は更に、ＬＥＤフィラメントが比較的少ない構成要素を備えるという点で有利である。構成要素の数が少ないことは、ＬＥＤフィラメントが比較的安価に製造されるという点で有利である。更には、ＬＥＤフィラメントの構成要素の数が少ないことは、特に、容易な分解及び／又は再利用の作業の妨げとなる比較的多数の構成要素を備えるデバイス若しくは構成と比較して、再利用がより容易になることを意味する。

本発明のＬＥＤフィラメントは、ＬＥＤフィラメントを形成している第１の部分及び第２の部分上に配置されている、複数のＬＥＤのアレイを備える。用語「アレイ」とは、本明細書では、ＬＥＤフィラメント上に配置されている、ＬＥＤの線形構成又はチェーンなどを意味する。

ＬＥＤフィラメントは、中心軸線Ａを有し、ＬＥＤフィラメントは、第１の平面Ｐ内で蛇行形状に延びている。「蛇行形状」とは、本明細書では、ＬＥＤフィラメントの形状、又はＬＥＤフィラメントの展開する方向が、回旋状に進行していることを意味する。換言すれば、蛇行形状のＬＥＤフィラメントとは、パターンが正弦波形状になるＬＥＤフィラメントである。更には、用語「形状」とは、本明細書では、例えば、ＬＥＤフィラメントのサイズ、形態、及び／又は構成などの、ＬＥＤフィラメントの物理的特性を意味する。用語「平面」とは、本明細書では平坦な表面を意味する。換言すれば、ＬＥＤフィラメントは、第１の平面Ｐに垂直な次元に実質的に偏向することなく、中心軸線Ａに沿って正弦波パターンを具現化している。それゆえ、ＬＥＤフィラメントの蛇行形状は、２つの次元、すなわち、第１の平面Ｐを形成している次元のみを包含しており、このことが、ＬＥＤフィラメントを極めてコンパクトで薄いものにさせている。

本発明によれば、ＬＥＤフィラメントは、中心軸線Ａに沿って延びている、ＬＥＤフィラメントの第１の部分を備える。第１の部分は、複数のＬＥＤのアレイと、複数のＬＥＤのアレイを少なくとも部分的に包囲している封入材とを含む。ＬＥＤフィラメントは、中心軸線Ａに沿って延びている第２の部分を更に備え、第２の部分は、複数のＬＥＤのうちの、ＬＥＤの分布を含む。用語「分布」とは、本明細書では、第２の部分上でのＬＥＤの割り当て、配分、及び／又は集中を意味する。ＬＥＤフィラメントの第１の部分と第２の部分とは、第１の平面Ｐに対して反対側に配置されている。それゆえ、ＬＥＤフィラメントは、第１の平面Ｐに対して、蛇行形状のＬＥＤフィラメントの互いに反対側を表す、第１の部分と第２の部分とを提示している。第１の部分と第２の部分とは、それぞれの部分上に取り付けられている対応のＬＥＤのアレイによって提供される、照明効果の点で互いに異なっている。本発明は、第１の部分が、主要な光放出を構成する光を、第１の部分上に配置されているＬＥＤが主方向で放出する、直接モードで動作する一方で、第２の部分が、第１の部分のＬＥＤによって放出される光を補う追加的な光を、第２の部分上に分布されているＬＥＤが放出する、間接モードで動作するという点で有利である。用語「主方向」とは、本明細書では、ＬＥＤフィラメントを備える照明デバイスが光を分配するように意図されている、所望の方向を意味する。例えば、部屋の中に位置決めされている照明器具のＬＥＤフィラメントの主方向は、部屋の中心に向けて方向付けられてもよい。用語「追加的な光」とは、本明細書では、第１の部分上に配置されているＬＥＤによって放出される光の主方向とは実質的に反対の方向に放出される、補助光又は背景光を意味する。それゆえ、第１の部分のＬＥＤと第２の部分のＬＥＤとの組み合わせは、ＬＥＤフィラメントによって達成可能な、より多種多様の照明効果を可能にする。この組み合わせは更に、蛇行形状のＬＥＤフィラメントが、螺旋形状又はコイル形状のＬＥＤフィラメントの外観に類似することを可能にする。更には、本発明は、第１の部分上に取り付けられているＬＥＤのアレイを少なくとも部分的に包囲している封入材が、ＬＥＤフィラメントのＬＥＤに追加的な保護を提供することにより、ＬＥＤフィラメントが中に使用されている照明器具又は照明デバイスを長寿命化するという点で有利である。用語「封入材」とは、本明細書では、ＬＥＤフィラメントの複数のＬＥＤを少なくとも部分的に取り囲み、封入し、及び／又は包囲するように構成若しくは配置されている、材料、要素、構成などを意味する。

本発明の一実施形態によれば、第１の部分のＬＥＤの数Ｎ_１と、第２の部分のＬＥＤの数Ｎ_２とが、Ｎ_１＞Ｎ_２を満たしてもよいことと、第１の部分の単位長さｄＬ_１当たりのＬＥＤの数ｄＮ_１であるｄＮ_１／ｄＬ_１と、第２の部分の単位長さｄＬ_２当たりのＬＥＤの数ｄＮ_２であるｄＮ_２／ｄＬ_２とが、ｄＮ_１／ｄＬ_１＞ｄＮ_２／ｄＬ_２を満たしてもよいこととのうちの、少なくとも一方である。換言すれば、第１の部分は、第２の部分の分布とは対照的に、より密集したＬＥＤのアレイを含む。それゆえ、第１の部分は、第２の部分よりも高い密度又は集中度の、単位長さ当たりのＬＥＤを有する。本実施形態は、第１の部分の直接動作モードが、ＬＥＤフィラメントの主要な光放出を表し、第２の部分の間接動作モードが、追加的な照明を表すことの結果である。それゆえ、本実施形態は、異なる方式でＬＥＤが搭載されている、ＬＥＤフィラメントの第１の部分と第２の部分とを介して、多種多様な照明効果を可能にするという点で有利である。第１の部分のＬＥＤの数Ｎ_１と、第２の部分のＬＥＤの数Ｎ_２とは、好ましくは、Ｎ_１＞１．５Ｎ_２、及びｄＮ_１／ｄＬ_１＞１．５ｄＮ_２／ｄＬ_２を満たしてもよく、より好ましくは、Ｎ_１＞２Ｎ_２、及びｄＮ_１／ｄＬ_１＞２ｄＮ_２／ｄＬ_２を満たしてもよく、最も好ましくは、Ｎ_１＞２．５Ｎ_２、及びｄＮ_１／ｄＬ_１＞２．５ｄＮ_２／ｄＬ_２を満たしてもよい点が理解されるであろう。

本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントの第２の部分のＬＥＤの分布は、中心軸線Ａに沿って等距離に配置されているＬＥＤを含み得る。それゆえ、ＬＥＤは、中心軸線Ａに沿って、互いの間に一定の距離を有して配置されてもよい。例えば、第２の部分上に含まれているＬＥＤは、ＬＥＤフィラメントの伸長方向で、ＬＥＤフィラメントの正弦波形状の頂点ごとに配置されてもよい。等距離に配置されているＬＥＤは更に、中心軸線Ａに沿って、ＬＥＤフィラメントの正弦波形状の周期ごとに配置されてもよい。本実施形態は、ＬＥＤフィラメントの第２の部分からの均一な光分布を可能にするという点で有利である。

本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントは、ＬＥＤフィラメントの第１の部分と第２の部分との間に配置されている要素を備えてもよく、当該要素は、少なくとも部分的に不透明であってもよい。更には、本発明の別の実施形態によれば、要素は、ＬＥＤフィラメントの第２の部分のＬＥＤの分布を、部分的に包囲するように構成されてもよい。本実施形態は、間接モードで動作している第２の部分のＬＥＤによって放出される光が、要素を通過して、直接モードで動作している第１の部分のＬＥＤによって放出される光の方向に入り込むことを防止する。それゆえ、本実施形態は、ＬＥＤフィラメントによって提供される光効果に対する、より良好な制御を可能にする。更には、本実施形態は、第２の部分のＬＥＤを覆うことを可能にするという点で有利であるが、これは、第２の部分のＬＥＤが、背景光又は追加的な光を放出するように意図されているが、ＬＥＤフィラメントの審美的外観を改善するために、第２の部分の構造は、ＬＥＤフィラメントを直接見る人によって視認可能であるべきではないためである。

本発明の一実施形態によれば、要素は、複数のＬＥＤを支持するように構成されている、支持体を含み得る。それゆえ、支持体は、複数のＬＥＤに機械的及び／又は電気的な支持を提供するように構成されている。支持体は、ＬＥＤによって放出される光の透過又は分配を妨げることのないように、光透過性材料で形成されてもよい点が理解されるであろう。支持体は、１つ以上の剛性材料、例えば、ガラス、セラミック、サファイアで形成されてもよく、又は可撓性材料、例えば、ポリアミドなどのポリマーなどで形成されてもよいことが更に実施されるであろう。更には、支持体は、複数のＬＥＤのうちの少なくとも１つのＬＥＤを電気的に接続するための、電極を含んでもよい。本実施形態は、ＬＥＤフィラメントのＬＥＤによって放出される光の少なくとも一部分が、支持体を通して透過されてもよく、それにより、ＬＥＤフィラメントの照明特性及び／又は装飾的外観に更に寄与するという点で有利である。

本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントの第１の部分は、第１の強度Ｉ_１及び第１の色温度ＣＴ_１を有する光を放出するように構成されてもよく、ＬＥＤフィラメントの第２の部分は、第２の強度Ｉ_２及び第２の色温度ＣＴ_２を有する光を放出するように構成されてもよく、Ｉ_１≠Ｉ_２及びＣＴ_１≠ＣＴ_２のうちの少なくとも一方が満たされてもよい。用語「色温度」とは、本明細書では、ＬＥＤの色と同等の色の光を放射する、理想黒体放射体の温度を意味する。例えば、ＬＥＤフィラメントの動作中に第１の部分から放出される光は、比較的高い色温度及び強度を有してもよく、その一方で、ＬＥＤフィラメントの動作中に第２の部分から放出される光は、比較的低い色温度及び強度を有してもよい。それゆえ、本実施形態は、特定の個別の照明特性（すなわち、光強度及び色温度）を有する光を放出する、ＬＥＤフィラメントの第１の部分及び第２の部分の能力が、ＬＥＤフィラメントによって達成可能な、より多種多様の照明効果を可能にするという点で有利である。

本発明の一実施形態によれば、第１の色温度は、ＣＴ_１＜２５００Ｋを満たしてもよく、第１の色温度と第２の色温度とは、｜（ＣＴ_１－ＣＴ_２）｜＞５００Ｋを満たしてもよく、第１の光強度と第２の光強度とは、Ｉ_１＜Ｉ_２を満たしてもよい。好ましくは、１．２Ｉ_１＜Ｉ_２が満たされ、より好ましくは、１．５Ｉ_１＜Ｉ_２が満たされる点が理解されるであろう。多くのＬＥＤフィラメントランプは、約２２００Ｋであってもよい比較的低い色温度を放出するように構成されている点に留意されたい。しかしながら、居間などの空間においては、例えば炎の外見を提供する色温度を有することが好ましい場合がある。それゆえ、２５００Ｋよりも低い（下回る）、より好ましくは２３００Ｋよりも低い（下回る）、最も好ましくは２２００Ｋよりも低い（下回る）第１の色温度ＣＴ_１と、２７００Ｋよりも高い（上回る）、より好ましくは２９００Ｋよりも高い（上回る）、最も好ましくは３０００Ｋよりも高い（上回る）第２の色温度ＣＴ_２とを組み合わせることが可能であることが望ましい。それゆえ、本実施形態は、（視認可能な）効果を達成するために、ＣＴ_１とＣＴ_２との差が少なくとも３００Ｋであるという点で有利である。更には、ＣＴ_１とＣＴ_２との差が１０００Ｋ未満、すなわち｜（ＣＴ_１－ＣＴ_２）｜＜１０００Ｋである場合、過度に「冷たい」光が回避されてもよく、及び／又は、ＣＴ_１とＣＴ_２とのコントラストが過度に高くなることを回避してもよい。ＣＴ_１とＣＴ_２との差は更に、第１の部分の直接動作モードと、第２の部分の間接動作モードとの、望ましい照明コントラストを可能にする。更には、ＬＥＤフィラメントの第１の部分が、第２の部分とは対照的に、より高い密度の単位長さ当たりのＬＥＤを有することにより、第１の部分のＬＥＤは、第２の部分のＬＥＤよりも低い光強度で動作することが可能となる。それゆえ、本実施形態は、より多くの数のＬＥＤが、より低い強度で動作することにより、第１の部分は、斑点などの照明デフォルトを回避することが可能となるという点で有利であるが、その一方で、そのような照明デフォルトは、第２の部分上ではさほど重要ではない可能性があり、これは、第２の部分が、その光分布を少なくとも部分的に包囲している要素を通して視認可能ではないためである。

本発明の一実施形態によれば、封入材は、光散乱材料及びルミネッセント材料のうち少なくとも一方を含み得る。それゆえ、封入材は、複数のＬＥＤから放出された光を少なくとも部分的に変換するように構成されているルミネッセント材料、及び／又は、複数のＬＥＤから放出された光を散乱させるように構成されている光散乱材料を含み得る。用語「ルミネッセント材料」とは、本明細書では、外部エネルギー励起の下で光を放出するように構成されている、材料、組成物、及び／又は物質を意味する。例えば、ルミネッセント材料は、蛍光材料を含み得る。このことは、ＬＥＤフィラメントが、所望の光分布及び／又は装飾的効果を提供し得るという点で有利である。

本発明の一実施形態によれば、封入材は、ルミネッセント材料を含んでもよく、ＬＥＤフィラメントの第２の部分の、複数のＬＥＤのうちのＬＥＤの分布は、赤－緑－青（red-green-blue；ＲＧＢ）ＬＥＤを含み得る。例えば、ＬＥＤフィラメントの第２の部分の、複数のＬＥＤのうちのＬＥＤの分布は、ＲＧＢパッケージ化ＬＥＤを含み得る。用語「ＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ」とは、本明細書では、種々の光効果を可能にする、それぞれ可変の光強度と、それぞれ可変の色温度とで動作可能な、少なくとも１つの赤色ＬＥＤと、少なくとも１つの緑色ＬＥＤと、少なくとも１つの青色ＬＥＤとのグループを意味する。本実施形態は、ＬＥＤフィラメントの第２の部分上に分布されているＲＧＢ（パッケージ化）ＬＥＤが、ＬＥＤフィラメントの第２の部分から放出される光の、色温度及び光強度の変化を可能にし得るという点で有利である。

本発明の一実施形態によれば、照明デバイスが提供される。照明デバイスは、前述の実施形態のうちのいずれか１つによるＬＥＤフィラメントと、少なくとも部分的に光透過性の材料を含むカバーであって、ＬＥＤフィラメントを少なくとも部分的に包囲している、カバーとを備えてもよい。照明デバイスは更に、ＬＥＤフィラメントの複数のＬＥＤへの電力供給のために、ＬＥＤフィラメントに接続されている、電気接続部を備えてもよい。例えば、電気接続部は、照明デバイス内の所定の位置にＬＥＤフィラメントを保持するために使用されている、機械的接続部を介して提供されてもよい。

本発明の一実施形態によれば、照明デバイスのカバーは、第１の平面Ｐに平行な第２の平面Ｓ内に配置されている、光出力窓を構成してもよく、ＬＥＤフィラメントの第１の部分が、光出力窓に面してもよい。更には、本発明の別の実施形態によれば、光出力窓は、複数のＬＥＤから放出された光を拡散するように構成されてもよい。出力窓は、好ましくは、ＬＥＤフィラメントの蛇行形状が出力窓を通して視認可能であるように、透明材料で形成されてもよく、それにより、照明デバイスの審美的訴求力を向上させる。本実施形態は更に、ＬＥＤフィラメントの様々な部分によって放出される光の分布を、光出力窓が改善するという点で有利である。更には、本実施形態は、光拡散窓が、ＬＥＤフィラメントの保護を提供することにより、ＬＥＤフィラメントが中に使用されている照明デバイス、例えば照明器具の、長寿命化をもたらすという点で有利である。

本発明の一実施形態によれば、照明デバイスは、ＬＥＤフィラメントの第２の部分に面している反射面を備えてもよく、反射面は、第２の部分のＬＥＤの分布から放出された光を、光出力窓を介して照明デバイスの外へ反射するように構成されてもよい。本実施形態は、第２の部分のＬＥＤから放出される光の分布を広げることができ、第２の部分のＬＥＤの照明デフォルト、例えば斑点を低減するという点で有利である。本発明の一実施形態によれば、照明デバイスは、ＬＥＤフィラメントの第１の部分の複数のＬＥＤと、ＬＥＤフィラメントの第２の部分の複数のＬＥＤとを、別個に制御するように構成されている、制御ユニットを備えてもよい。本実施形態は、ＬＥＤフィラメントの第１の部分及び第２の部分の複数のＬＥＤから放出される光の、強度及び／又は色温度などの、照明デバイスの照明効果を、ユーザが制御することを可能にするという点で有利である。制御ユニットは更に、第２の部分のＬＥＤに関連して、第１の部分のＬＥＤを個別に制御するように構成されてもよい点が理解されるであろう。

以下の詳細な開示、図面、及び添付の請求項を検討することにより、本発明の更なる目的、特徴、及び利点が明らかとなるであろう。当業者は、本発明の種々の特徴を組み合わせて、以下で説明される実施形態以外の実施形態を作り出すことができる点を理解するであろう。

次に、本発明のこの態様及び他の態様が、本発明の実施形態を示す添付図面を参照して、より詳細に説明される。
先行技術によるＬＥＤフィラメントランプを示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメントの第１の部分を示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメントの第２の部分を示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメントの断面を示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメントの断面を示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメントの断面を示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメントを備えるＬＥＤ照明デバイスを示す。

図１は、複数のＬＥＤフィラメント２０を備える、先行技術によるＬＥＤフィラメントランプ１０を示す。この種のＬＥＤフィラメントランプ１０は、極めて装飾的であるため、並びに、白熱ランプと比較して、より長い動作寿命、電力消費の低減、及び、光エネルギーと熱エネルギーとの比率に関する効率の向上などの、数多くの利点をもたらすため、高く評価されている。この種のＬＥＤフィラメントランプ１０は、温白色光を生成することが可能である。しかしながら、ＬＥＤフィラメント２０及び／又はＬＥＤフィラメントランプ１０の、外観及び／又は装飾的態様を損なうことなく、ＬＥＤフィラメント２０から放出される光の特性を改善することが関心の対象である。

図２ａは、本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメント１００の第１の部分１２０を示す。ＬＥＤフィラメント１００は、蛇行形状又は正弦波形状を有することが示されている。図２ａの蛇行形状のＬＥＤフィラメント１００は、第１の平面Ｐ内で中心軸線Ａに沿って延びていることが示されており、第１の平面Ｐは、第１の軸線Ｄと、第１の軸線Ｄに垂直な第２の軸線Ｂとによって形成されている、平坦な平面である。それゆえ、平坦な第１の平面Ｐは、ＬＥＤフィラメント１００が、螺旋形状又はコイル形状のフィラメントの審美的外観を依然として有しつつも、より平坦な光源を必要とし得る照明器具用途に関して、非常に好適であることを可能にする。更には、図２ａは、蛇行形状のＬＥＤフィラメント１００が、その隣接するセグメント間に比較的小さい曲率半径Ｃを有することにより、比較的鋭い角部を形成していることを示す。図２ａに示されている鋭い曲率半径Ｃは、螺旋形状又はコイル形状のＬＥＤフィラメントを模倣する、平坦なＬＥＤフィラメント１００に対する奥行き又は遠近感の錯視をもたらす。

図２ａは更に、要素（図２ａには示されていないが、後に図３ａ～図３ｃで詳述されるもの）と支持体１３０とで形成されている正弦波形状の構造体上に取り付けられている、複数のＬＥＤ１１０のアレイを示す。要素及び支持体１３０もまた平坦であり、第１の平面Ｐ内に含まれている点が理解されるであろう。更には、蛇行形状のＬＥＤフィラメント１００に沿って配置されている、複数のＬＥＤ１１０のアレイは、コイル形状のフィラメントに類似する主要な照明効果を作り出すことを目的として、直接動作モードに従って光を放出するように構成されていることが示されている。図２ａは更に、複数のＬＥＤ１１０のアレイが、ＬＥＤフィラメント１００の第１の部分１２０の表面全体を覆っていることを示す。ＬＥＤフィラメント１００の第１の部分１２０は、複数のＬＥＤ１１０のアレイを少なくとも部分的に包囲する、封入材を含むように構成されている。しかしながら、複数のＬＥＤ１１０の理解及び／又は視認性を高めるために、図２ａには封入材が示されていない。

図２ｂは、本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメント１００の第２の部分１４０を示す。第２の部分１４０は、第１の平面Ｐに対して、図２ａに示される第１の部分１２０の反対側に配置されている点が理解されるであろう。換言すれば、図２ａの第１の部分１２０は、ＬＥＤフィラメント１００の一方の側を表しており、図２ｂの第２の部分１４０は、ＬＥＤフィラメント１００の反対側を表している。図２ｂに示されているＬＥＤフィラメント１００の第２の部分１４０もまた、図２ａの第１の部分１２０と同じく、ＬＥＤフィラメント１００の蛇行形状を順守して、中心軸線Ａに沿って延びている。図２ｂは更に、第２の部分１４０のＬＥＤの分布が、第２の部分１４０の長さに沿って異なる方式で配置されている、複数のＬＥＤ１５０、１５５を含むことを示す。第２の部分１４０上に取り付けられているＬＥＤ１５０の分布は、ＬＥＤの放出光の強度及び光の色温度の変化を可能にする、ＲＧＢパッケージ化ＬＥＤであってもよい点が理解されるであろう。第２の部分１４０上に取り付けられているＬＥＤ１５０の分布は、直接発光ＬＥＤ、すなわち、蛍光体カバーを含まないＬＥＤであってもよい点が、更に理解されるであろう。図２ｂは、単色ＬＥＤ１５０とＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ１５５との、２つのタイプのＬＥＤを示している。単色ＬＥＤ１５０は、ＬＥＤフィラメント１００の伸長方向で、ＬＥＤフィラメント１００の正弦波形状の頂点ごとに配置されている。更には、図２ｂは、単色ＬＥＤ１５０が、第１の軸線Ｄに沿って、第１の距離１６０で等距離に間隔を空けて配置されていることを示している。図２ｂは更に、蛇行形状のＬＥＤフィラメント１００の中心に配置されているＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ１５５を示しており、ＬＥＤ１５５もまた、第１の軸線Ｄに沿って、第２の距離１６５で互いに等距離に間隔を空けて配置されている。ＬＥＤ１５０、１５５のそれぞれのグループの各ＬＥＤを隔てている距離は、異なり得る点が理解されるであろう。換言すれば、単色ＬＥＤ１５０間の第１の距離１６０は、ＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ１５５間の第２の距離１６５とは異なり得る。更には、図２ａに示されるＬＥＤフィラメント１００の第１の部分１２０の伸長に沿って配置されている、ＬＥＤのアレイのＬＥＤ１１０の総数は、図２ｂに示されるＬＥＤフィラメント１００の第２の部分１４０上に配置されている、ＬＥＤの分布のＬＥＤ、すなわち、単色ＬＥＤ１５０とＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ１５５との組み合わせの総数よりも多い。その結果として、図２ａに示される第１の部分１２０の、単位長さ当たりのＬＥＤ１１０の密度は、図２ｂに示される第２の部分１４０の単位長さ当たりの、ＬＥＤ１５０、１５５の密度よりも大きい。図２ａに示されるＬＥＤ１００フィラメントの第１の部分１２０上に配置されているＬＥＤ１１０によって放出される、光の色温度ＣＴ_１及び光強度Ｉ_１は、図２ｂに示されるＬＥＤ１００フィラメントの第２の部分１４０上に配置されている単色ＬＥＤ１５０及びＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ１５５によってそれぞれ放出される、光の色温度ＣＴ_２、ＣＴ_３及び光強度Ｉ_２、Ｉ_３とは異なる点が理解されるであろう。第１の部分１２０のＬＥＤ１１０の光強度Ｉ_１は、単色ＬＥＤ１５０によって放出される光の光強度Ｉ_２よりも低い（下回る）点が、更に理解されるであろう。更には、第１の部分１２０のＬＥＤ１１０の光強度Ｉ_１は、第２の部分１４０のＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ１５５の光強度Ｉ_３よりも低い（下回る）。更には、第１の部分１２０のＬＥＤ１１０の色温度ＣＴ_１は、好ましくは２５００Ｋよりも低く（下回り）、少なくとも、第２の部分１４０のＬＥＤ１５０、１５５の色温度ＣＴ_２、ＣＴ_３とは５００Ｋ異なる。図２ｂでは、単色ＬＥＤ１５０の色温度ＣＴ_２及び強度Ｉ_２もまた、ＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ１５５の色温度ＣＴ_３及び光強度Ｉ_３とは異なり得る点が、更に理解されるであろう。

図３ａは、本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメントの断面２０１を示す。図３ａに示される断面２０１は、ＬＥＤフィラメントのセグメントの断面を表しており、ＬＥＤフィラメントの第１の部分２２０のみが、当該部分の構造体上に配置されているＬＥＤ２５０のアレイを含む。ＬＥＤ２５０は、第１の強度Ｉ_１と第１の色温度ＣＴ_１とを有する光を放出するように構成されている。図３ａは更に、第１の部分２２０のＬＥＤ２５０のアレイを少なくとも部分的に包囲している、封入材２１０を示す。封入材２１０は、ＬＥＤフィラメントを取り囲む充填材料としての役割を果たし、光散乱材料及びルミネッセント材料のうちの少なくとも一方で形成されている点が理解されるであろう。封入材２１０の厚さは、蛇行形状のＬＥＤフィラメントの伸長に沿って変化してもよい点が、更に理解されるであろう。図３ａは更に、ＬＥＤ２５０が、支持体２１５の中心に取り付けられて支持されていることを示す。ＬＥＤ２５０はまた、支持体２１５上に中心から外れて取り付けられてもよい点に留意されたい。図３ａに示される支持体２１５は、最小限の厚さの平坦な構造体を含み、剛性又は可撓性の材料で形成されてもよい。

図３ｂは、本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメントの断面２０２を示す。図３ｂに示される断面２０２は、ＬＥＤフィラメントのセグメントの断面を表しており、第１の部分２２０と第２の部分２４０とが、それぞれ、単色ＬＥＤ２５０のアレイと、ＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ２５５の分布とを含むことが示されている。単色ＬＥＤ２５０は、第１の強度Ｉ_１と第１の色温度ＣＴ_１とを有する光を放出するように構成されており、その一方で、ＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ２５５は、第３の強度Ｉ_３と第３の色温度ＣＴ_３とを有する光を放出するように構成されている。更には、図３ｂは、第１の部分２２０の単色ＬＥＤ２５０と、反対側の第２の部分２４０上に分布されているＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ２５５との双方を支持している、支持体２１５を示す。図３ａと同様に、第１の部分２２０の単色ＬＥＤ２５０は、封入材２１０によって包囲されていることが図３ｂに示されている。第２の部分２４０上に分布されているＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ２５５は、封入材（図示せず）によって少なくとも部分的に包囲されてもよい点に留意されたい。そのような場合、ＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ２５５を少なくとも部分的に包囲している封入材は、ルミネッセント材料を含まない。

図３ｃは、本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメントの断面２０３を示す。図３ｃに示される断面２０３もまた、ＬＥＤフィラメントのセグメントの断面を表しており、第１の部分２２０と第２の部分２４０とが、それぞれ、単色ＬＥＤ２５０のアレイと、ＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ２５５の分布とを含むこと、並びに、要素２６０を備えることが示されている。図３ｂに示される要素２６０は、ＬＥＤフィラメントの第１の部分２２０と第２の部分２４０との間に位置決めされており、第２の部分２４０上に配置されているＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ２５５から放出される光が、第１の部分２２０上に配置されている単色ＬＥＤ２５０の光放出の方向に侵入することがないように、少なくとも部分的に不透明な材料で形成されている。更には、図３ｃは、要素２６０が、第２の部分２４０のＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ２５５の各側に配置されている側方部２６５を含むことを示している。側方部２６５は、ＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ２５５を少なくとも部分的に包囲していることにより、ＲＧＢパッケージ化ＬＥＤの光放出の方向が制限されており、ＬＥＤフィラメントが観察者に対して特定の方式で方向付けられている場合に、ＲＧＢパッケージ化ＬＥＤ２５５が視認可能ではないことが、図３ｃに示されている。

図４は、前出の図及び関連するテキストのいずれかの実施形態によるＬＥＤフィラメントを備える、ＬＥＤ照明デバイス３００、例えば照明器具を示す。図４は、ＬＥＤフィラメント３１０が、第１の平面Ｐ内でＬＥＤフィラメント３１０が蛇行形状に延びるように、フレーム３４０上に取り付けられていることを示す。更には、照明デバイス３００は、ＬＥＤフィラメント３１０の複数のＬＥＤに電力を供給するために、ＬＥＤフィラメント３１０に接続されている、電気接続部３２０を備えることが示されている。図４の照明デバイス３００は更に、フレーム３４０上にＬＥＤフィラメント３１０を覆って取り付けられている、少なくとも部分的に光透過性の材料で形成されているカバー又は光出力窓３３０を備えることにより、ＬＥＤフィラメント３１０の第１の部分が、光出力窓３３０に面して、光出力窓３３０が、ＬＥＤフィラメント３１０の複数のＬＥＤから放出される光を拡散する。図４は更に、光出力窓３３０が、ＬＥＤフィラメント３１０の第１の平面Ｐに平行に示されている、第２の平面Ｓ内に含まれていることを示している。更には、図４は、フレーム３４０のバックボード上に取り付けられて、ＬＥＤフィラメント３１０の第２の部分に面している、反射面３６０を示す。反射面３６０はまた、フレーム３４０のバックボードと／バックボードによって、一体的に形成されてもよい点が理解されるであろう。図４に示される反射面３６０は、ＬＥＤフィラメント３１０の第２の部分のＬＥＤの分布から放出された光を、光出力窓３３０を介して照明デバイス３００の外へ反射するように構成されている。図４は更に、フレーム３４０の側面上に取り付けられている、概略的に示される制御ユニット３５０を示す。制御ユニット３５０は、ＬＥＤフィラメント３１０の第１の部分の複数のＬＥＤと第２の部分の複数のＬＥＤとを、別個に制御するように構成されている。制御ユニット３５０は、あるいは、照明デバイス３００に近接している壁上に取り付けられてもよい点が、更に理解されるであろう。

当業者は、本発明が、上述の好ましい実施形態に決して限定されるものではない点を、理解するものである。むしろ、多くの修正形態及び変形形態が、添付の請求項の範囲内で可能である。例えば、ＬＥＤフィラメント１００、ＬＥＤフィラメント１００の第１の部分１２０及び／又は第２の部分１４０などのうちの１つ以上が、図示／説明されたものとは異なる形状、寸法、及び／又はサイズを有してもよい。

Claims (13)

1. 発光ダイオード「ＬＥＤ」フィラメントであって、
   複数の発光ダイオード「ＬＥＤ」を備え、前記ＬＥＤフィラメントは、中心軸線を有して、第１の平面内で蛇行形状に延びており、
   前記中心軸線に沿って延びている、前記ＬＥＤフィラメントの第１の部分が、前記複数のＬＥＤのアレイと、前記複数のＬＥＤの前記アレイを少なくとも部分的に包囲している封入材とを含み、
   前記中心軸線に沿って延びている、前記ＬＥＤフィラメントの第２の部分が、前記複数のＬＥＤのうちの、ＬＥＤの分布を含み、
   前記ＬＥＤフィラメントの前記第１の部分と前記第２の部分とが、前記第１の平面に対して反対側に配置されており、
   前記ＬＥＤフィラメントは、前記ＬＥＤフィラメントの前記第１の部分と前記第２の部分との間に配置されている要素を更に備え、前記要素が、少なくとも部分的に不透明であり、
   前記要素が、前記ＬＥＤフィラメントの前記第２の部分の前記ＬＥＤの分布を、部分的に包囲するように構成されている、ＬＥＤフィラメント。
2. 前記第１の部分のＬＥＤの数Ｎ_１と、前記第２の部分のＬＥＤの数Ｎ_２とが、Ｎ_１＞Ｎ_２であることと、
   前記第１の部分の単位長さｄＬ_１当たりのＬＥＤの数ｄＮ_１であるｄＮ_１／ｄＬ_１と、前記第２の部分の単位長さｄＬ_２当たりのＬＥＤの数ｄＮ_２であるｄＮ_２／ｄＬ_２とが、ｄＮ_１／ｄＬ_１＞ｄＮ_２／ｄＬ_２であることと、
   のうちの少なくとも一方が満たされている、請求項１に記載のＬＥＤフィラメント。
3. 前記ＬＥＤフィラメントの前記第２の部分の前記ＬＥＤの分布が、前記中心軸線に沿って等距離に配置されているＬＥＤを含む、請求項１又は２のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント。
4. 前記要素が、前記複数のＬＥＤを支持するように構成されている支持体を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント。
5. 前記ＬＥＤフィラメントの前記第１の部分が、第１の強度Ｉ_１及び第１の色温度ＣＴ_１を有する光を放出するように構成されており、
   前記ＬＥＤフィラメントの前記第２の部分が、第２の強度Ｉ_２及び第２の色温度ＣＴ_２を有する光を放出するように構成されており、
   Ｉ_１≠Ｉ_２及びＣＴ_１≠ＣＴ_２のうちの少なくとも一方が満たされている、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント。
6. 前記第１の色温度が、ＣＴ_１＜２５００Ｋを満たし、前記第１の色温度と前記第２の色温度とが、｜（ＣＴ_１－ＣＴ_２）｜＞５００Ｋを満たし、Ｉ_１＜Ｉ_２である、請求項５に記載のＬＥＤフィラメント。
7. 前記封入材が、光散乱材料及びルミネッセント材料のうちの少なくとも一方を含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント。
8. 前記封入材が、ルミネッセント材料を含み、前記ＬＥＤフィラメントの前記第２の部分の、前記複数のＬＥＤのうちの前記ＬＥＤの分布が、赤－緑－青「ＲＧＢ」ＬＥＤを含む、請求項７に記載のＬＥＤフィラメント。
9. 照明デバイスであって、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメントと、
   少なくとも部分的に光透過性の材料を含むカバーであって、前記ＬＥＤフィラメントを少なくとも部分的に包囲している、カバーと、
   前記ＬＥＤフィラメントの前記複数のＬＥＤへの電力供給のために、前記ＬＥＤフィラメントに接続されている、電気接続部と、を備える、照明デバイス。
10. 前記カバーが、前記第１の平面に平行な第２の平面内に配置されている、光出力窓を構成しており、前記ＬＥＤフィラメントの前記第１の部分が、前記光出力窓に面している、請求項９に記載の照明デバイス。
11. 前記光出力窓が、前記複数のＬＥＤから放出された前記光を拡散するように構成されている、請求項１０に記載の照明デバイス。
12. 前記ＬＥＤフィラメントの前記第２の部分に面している反射面を更に備え、前記反射面が、前記第２の部分の前記ＬＥＤの分布から放出された前記光を、前記光出力窓を介して前記照明デバイスの外へ反射するように構成されている、請求項１０又は１１のいずれか一項に記載の照明デバイス。
13. 前記ＬＥＤフィラメントの前記第１の部分の前記複数のＬＥＤと、前記ＬＥＤフィラメントの前記第２の部分の前記複数のＬＥＤとを、別個に制御するように構成されている、制御ユニットを更に備える、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の照明デバイス。

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