JP2005209646A - ランドスケープ照明用途における有機発光ダイオード（ｏｌｅｄ）の使用法 - Google Patents

Abstract

【課題】 照明組立体を提供する。
【解決手段】 ランドスケープ照明組立体（１０）及び指向性照明構成は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）光源（３０）を用いる。ＯＬＥＤを作動させるのに必要な低コストかつ低電力は、従来の構成に優る多くの特徴及び利点をもたらす。その上に、ランドスケープ照明組立体（１０）により、長い寿命に加えて高い光出力及び所望のスペクトル効率が得られる。選択した用途では、光源は、周辺光から電気エネルギーを生成するための光起電性パネルを用いる。さらに、ディフューザを通してＯＬＥＤからの光を向けるために、リフレクタを組立体内に組み入れることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、照明組立体に関し、より具体的には、照明用途用の低電圧太陽光技術プラットフォームに関する。

最近では、ランドスケープ照明システム及び標識用の背面照明システムは、２つの技術プラットフォームの１つに属する。第１のタイプは、標準的な１２０ＶＡＣ、６０Ｈｚの電源供給ライン入力を１２ボルト信号に変換する中央降圧変圧器ユニットを含む低電圧システムである。変圧器は、中央電源線に並列に配線された一連のランプノードに電力供給する。電源線は、一般的に地面に埋設される。幾つかの場合には、標準的な電磁式変圧器は、同一の周波数を維持しながら、単に入力電圧を降圧するだけである。他の低電圧システムは、入力電圧を所要の１２ＶＡＣ作動範囲に降圧させるだけでなく周波数（例えば、５０ＫＨｚ）を大きく増大させる電子式変圧器を用いる。さらに別のシステムは、入力電圧を１２ＶＤＣ信号に降圧させるＡＣ−ＤＣ変換器を用いる。従って、電磁式変圧器は、低コストではあるが、効率が低く、サイズが大きく、しかも重量が大きい。一方、電子式変圧器は、高コストであるが、効率が中程度で、しかもサイズ及び重量が小さい。最後に、ＡＣ−ＤＣ変換器は、およそ中程度のコストで、効率は高いが、サイズ及び重量が中程度である。これらの低電圧システムは、以下のように要約される。

両方の低電圧システムは、ハロゲン／白熱光源及び蛍光光源を用いる。

第２のタイプのシステムは、太陽光技術に基づくものである。これらのシステムは、地面に取付けられた、すなわち配線を全く必要としない独立型ユニットを含む。各ユニットは、自蔵式であり、光起電性パネル、充電可能なバッテリ、駆動回路及び光源（一般的には１つ又はそれ以上のＬＥＤ或いは蛍光灯）を含む。太陽光内では、駆動回路及び光源は、光センサによって作動不能にされるが、光起電性パネルは、バッテリに充電エネルギーすなわち電流を供給する。最終的に、バッテリは、その充電容量に達する。周辺光が所定の閾値以下に低下した時に、駆動回路は使用可能になり、光源は電力供給される。駆動回路は、光源供給回路と相互作用する周辺光レベル検出器を含む。

一般的に、これらの光源は、ＤＣ又はパルス幅変調トポロジーによって駆動される。ＤＣタイプは、低コストでありかつ高い効率を有する。しかしながら、ＬＥＤ光源を駆動する時に、ＤＣタイプ駆動回路は、スペクトル効率が低く、ＬＥＤ寿命が中程度でしかない。一方、パルス幅変調システムは、たとえ高いスペクトル効率をもたらしまたＬＥＤ寿命が長いにしても、高コストでありしかも効率が低い。従って、太陽光システムは、効率の結果故にＬＥＤ及び蛍光光源を用いる場合が多い。加えて、小さい外形を得るために光起電性パネルのサイズ及び充電可能なバッテリの数も最少にされなければならない。従って、オン状態の時間全体にわたって効率的な光源が好ましい。

ランドスケープ照明用途に一般的に用いる光源は、蛍光、ハロゲン／白熱及びＬＥＤを含む。ハロゲン／白熱光源は低コストではあるが、高い光出力範囲を得るのに高い入力電力を必要とし、しかもスペクトル効率が低くかつ期待寿命が短い。その一方、ＬＥＤは、中程度のコストであり、また必要とする入力電力が低い。ＬＥＤはたとえ寿命が長いにしても、光出力が低く、またスペクトル効率が中程度のレベルの格付けしかない。蛍光光源は、それと関連したコストが高く、高い光出力を生じるのに中程度の入力電力範囲であり、しかもスペクトル効率が高いが、寿命が中程度にすぎない。

加えて、蛍光光源は、複雑な駆動回路（球）を必要とし、かつ低温での性能が劣ることが多い。

従って、コスト、入力電力、光出力、スペクトル効率、寿命、形状及びカラーオプションに対処する、ランドスケープ及びバック照明用途用の低電圧及び太陽光技術プラットフォームにおける改良の必要性が存在する。

改良型の照明組立体は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）光源を受け入れるハウジングとＯＬＥＤのための電源とを含む。ハウジングの光透過部分は、ＯＬＥＤからの光がそれを通過するのを可能にする。光源と光透過部分との間に配置されたオプショナル・ディフューザが、最終用途のために光を拡散させる。

選択した用途では、光源は、周辺光から電気エネルギーを生成するための光起電性パネルを用いる。

さらに、ディフューザを通してＯＬＥＤからの光を向けるために、リフレクタを組立体内に組み入れることができる。

明らかなように、ＯＬＥＤ光源は、低コスト、低い入力電力、高い光出力、高いスペクトル効率及び長い寿命をもたらすが、同時にＯＬＥＤが様々な形状に適合しまた異なるカラーオプションを提供することも可能にする。

さらに別の特徴及び利点が、以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。

図１は、特に地区ランドスケープ照明に用いられる照明組立体１０を示す。ハウジング１２は、光透過すなわち透明レンズ部分１４と回路ハウジング部分１６とを含む。一般的に、光透過部分は、透明プラスチック又は類似の材料で形成された中空のチャンバであり、ディフューザ１８を含むことができる。ここで、ディフューザ１８は、ハウジングの平坦な下面に沿って配置され、光源から放射された光が地面上にほぼ均等に広がるようになる。

光源３０は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）である。ＯＬＥＤは、透明のハウジング部分の他端部に設置されるのが好ましく、具体的には、ＯＬＥＤは、回路ハウジングの下面又は下側に固定される。

電源がハウジング内部に収容され、この電源は、光起電性パネル３２からの電気的エネルギーを受ける電子式変圧器であることが好ましい。１つ又はそれ以上のパネルを回路ハウジング部分の上面上に設けて、それらパネルが太陽光に曝され、電源と組合せたバッテリを再充電するための電気的エネルギーを供給することができる。それに加えて、光センサ３４は、昼光の間に電源／バッテリをＯＬＥＤから切り離し、また低い周辺光状態の間にはＯＬＥＤが電力供給されることを可能にする。ループ又はリング４０のような吊り要素をハウジング上に設けて、牧羊杖のような支持部材４２により吊り要素が吊り下げられることができるようにする。

図２及び図３は、図１と関連して説明した特徴の多くを有する好ましい地区ランドスケープ照明組立体を示す。従って、同じ参照符号は同様の構成部品を指し、新しい参照符号は新しい構成部品を特定することになる。図２では、ディフューザ５０は、透明ハウジング部分内部でＯＬＥＤ光源３０に隣接する第１の端部すなわち上端部から第２の端部すなわち下端部まで延びるほぼ中空の円筒体である。同様に透明ハウジング部分内部に、具体的にはディフューザ内部に受け入れられるのは、リフレクタ５２である。リフレクタは、ＯＬＥＤから放射された光を所望の出力方向に向ける。この実施形態では、リフレクタは、ディフューザを通して、そして最終的には透明ハウジング部分を通してＯＬＥＤからの光を半径方向外向きに向ける。基部５４は照明組立体を平坦面上に配置するのを可能にし、またハンドル５６は照明組立体をランタンのように運ぶことができるようにする。

図３の好ましい実施形態では、図２に関して説明したのと同一のディフューザ及びリフレクタ組立体を用いる。しかしながら、光が透明ハウジング部分の底面を通して向けられるのは望ましくないので、支持支柱６０によりハウジングの下面６２を支持する。これによって回路ハウジングの上面がその上に大きな光起電性パネル６４を受け入れることが可能になる。

ＯＬＥＤランドスケープ照明組立体の光起電性形態を示しているが、さらにパネルを除去して照明組立体を外部電源と相互接続する配線で置き換えることもまた使用可能であることが分かるであろう。図４には、好ましい指向性ランドスケープ照明組立体を示す。ハウジング１１２は、ＯＬＥＤ光源１３０を囲み、保護レンズ１７０を通して光を向ける。ハウジングの方向は、回路ハウジング１１６に対して光源ハウジング１１２の選択的配向を可能にするボールソケットのようなアングルソケット継手１７２によって変えることができる。光起電性パネル１３２は、回路ハウジングに沿って配置され、太陽光の受光を最大にするように配向される。支柱が回路ハウジングの下方部分から延びて、照明組立体を所定の位置に固定する。

ＯＬＥＤは、該ＯＬＥＤが可撓性の薄膜シートに製作することができるという点で、他の光源に優る大きな利点を有する。これらのシートを用いて発光面の特有の形状及び取付け方法が作り出される。このことにより、次に、白熱、蛍光及びＬＥＤ戸外照明製品に一般的に用いられるディフューザ及び光ガイドの必要性が低下する。ＯＬＥＤは、ＬＥＤ又はハロゲン／白熱システムのいずれかに匹敵する光出力を供給するように設計される。従って、低い光出力用途（周囲又は地区照明）の場合には、太陽光技術システムを用いることができる。逆に言えば、高い光出力用途（指向性照明）の場合には、低電圧駆動システムを用いることができる（図４）。従って、ＯＬＥＤをランドスロットケープ照明用途に組み入れることにより、高いスペクトル効率及び長い期待寿命に加えて高い光出力定格を有する低コストかつ低入力電力の組立体が得られる。ＯＬＥＤを成形することができることはまた、公知の光源に優る多くの利点をもたらす。

その上に、カラーオプションは、実行可能な別の形態であり、多色カラー性能を有する発光ＯＬＥＤパネルにつながったピクセル・ディスプレイを形成するのに用いることができる。そのような構成では、マイクロコントローラが、ホリデイ照明のような色彩効果を得るような所定の方法で色を変えるようにＯＬＥＤ画素を駆動する。例示的な実施形態を参照して本発明を説明してきた。前述の詳細な説明を読みかつ理解することにより、他の者が変更及び修正に想到することは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の技術的範囲内又はその均等物の範囲内に属する限りにおいては、この様な変更及び修正の全てを含むものとして解釈されることを意図している。

地区ランドスケープ照明組立体の第１の好ましい実施形態の側面図。 地区ランドスケープ照明組立体の第２の好ましい実施形態を示す図。 地区ランドスケープ照明組立体の第３の好ましい実施形態を示す図。 好ましい指向性ランドスケープ照明組立体を示す図。

符号の説明

１０ 照明組立体
１２ ハウジング
１４ 透明レンズ部分
１６ 回路ハウジング部分
１８ ディフューザ
３０ 光源
３２ 光起電性パネル
３４ 光センサ
４０ 吊り要素
４２ 支持部材

Claims (10)

1. ハウジング（１２）と、
   前記ハウジング内に取付けられた有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）光源（３０）と、
   前記ＯＬＥＤのための電源と、
   前記ＯＬＥＤ光源からの光がそれを通過するのを可能にする、前記ハウジングの光透過部分（１４）と、
   を含む照明組立体（１０）。
2. 前記ＯＬＥＤ光源（３０）と前記光透過部分（１４）との間に配置された、前記ＯＬＥＤから受光した光を拡散させるためのディフューザ（１８）をさらに含む、請求項１記載の照明組立体（１０）。
3. 前記電源が、周辺光から電気的エネルギーを生成するための光起電性パネル（３２）をさらに含む、請求項１記載の照明組立体（１０）。
4. 前記ＯＬＥＤ光源（３０）からの光を前記ハウジングの光透過部分の方向に向けるためのリフレクタ（５２）をさらに含む、請求項１記載の照明組立体（１０）。
5. 前記ＯＬＥＤ光源（３０）からの光を該ＯＬＥＤ光源と前記光透過部分（１４）との間に配置されたディフューザ（５０）の方向に向けるためのリフレクタ（５２）をさらに含む、請求項１記載の照明組立体（１０）。
6. 前記ディフューザ（５０）が、前記ＯＬＥＤ（３０）を囲む中空の円筒体である、請求項１記載の照明組立体（１０）。
7. 前記ＯＬＥＤ（３０）が、前記円筒体（５０）の第１の端部に設置され、またリフレクタ（５２）が、前記円筒体（５０）の第２の端部に設置されている、請求項６記載の照明組立体（１０）。
8. 前記ＯＬＥＤ（３０）が、前記ハウジングの第１の端部に設置され、またディフューザが、前記ハウジングの第２の端部に設置されている、請求項１記載の照明組立体（１０）。
9. 前記電源が、周辺光から電気的エネルギーを生成しかつ戸外ランドスケープ照明用に１２ボルトのオーダの低電圧を供給するための光起電性パネル（３２）を含む、請求項１記載の照明組立体（１０）。
10. 前記光起電性パネル（３２）によって選択的に充電される充電式バッテリと、周辺光の所定のレベルに応答して前記電源を前記ＯＬＥＤ（３０）に選択的に接続する光センサ（３４）とをさらに含む、請求項１０記載の照明組立体（１０）。