JP2007504627A - 照明ユニット、ホルダ、ランプ及び照明器具 - Google Patents

Abstract

本発明は、ランプ及びホルダを有する照明ユニットであり、このランプがソケットと、ランプ容器に配される電気素子を有する照明ユニットに関する。ソケットは、半径方向に突出する端部を具備し突設される電気ランプ接触部を有する。ホルダは壁に囲まれたハウジングを有し、このハウジング内に電気ホルダ接触部及び接触開口が設けられる。端部を開口に挿入し、引き続きランプを回転させた後に、ランプベース及びホルダは、ランプ接触部がホルダ接触部の奥に弾性的に掛止されているために、スプリング力によって互いに対して軸方向に押し付けられる。スプリング力は、ランプ及びホルダ表面のリリーフによって一時的に外観上増大され、このリリーフは、いったんランプ及びホルダが組み立てられると、相互にぴったりに嵌合する。本発明による照明ユニットは、ホルダに対して電気素子を正確に位置付けることを可能にする。

Description

本発明は、ランプ及びホルダを有する照明ユニットであって、
ランプは、ソケットと、このソケットに取り付けられるランプ容器に配される電気素子と、ランプ容器及びソケットを通って延在するランプ軸と、を有し、ソケットがランプ軸を横切るランプベースを有し、ランプベースが半径方向に突出する端部を具備し突設される電気ランプ接触部を備え、
ホルダは、電気ホルダ接触部が設けられ壁に囲まれたハウジングを有し、ハウジングがホルダ軸を横切る支持壁に設けられた接触開口をもち、支持壁が外壁面をもち、端部を開口に挿入し、続いてそのランプ軸を中心にランプを回転させた後、支持壁が端部によって保持され、ランプベース及びホルダがスプリング力により互いに対して軸方向に押し付けられ、ランプがホルダ接触部との電気的接触を行う、照明ユニットに関する。

本発明は、更に、この照明ユニットにおいて使用するためのホルダ及びランプと、このホルダ及び照明ユニットを有する照明器具と、にも関する。

冒頭段落に説明された照明ユニットは、欧州特許出願公開第８７１２６４Ａ１号明細書から知られている。この知られているユニットでは、ランプが接触ピンとして形づくられた２つのランプ接触部をもつ。ホルダのハウジングは、２つの接触開口を通して接触端部を収容するための２つのチャンバを規定する。これらのピンが接触開口に挿入され、該ピンがチャンバに突き出る場合、これらのピンの接触端部は、弾性的な態様でチャンバの電気的接触部と接触するヘッドである。接触開口がハウジングの支持壁で円弧状に延在し、各々の接触開口の第１の部分の幅は、ピンヘッド幅より大きくされ、各々の接触開口の第２の部分は、ピンヘッドの幅より小さいがピン自体の幅より大きい幅をもつ。ランプが接触開口において回転される場合、ピンを支持するランプベースは金属スプリングによってハウジングの支持壁に対して引っ張られ、この金属スプリングが、同時に、軸方向に向けられる力及び半径方向に向けられる力の双方をピンに及ぼす。この支持壁は、ランプの電気素子から生じるべき光円錐のための基準表面を構成し、そのため、ハウジングの正確な高さは、光学系又はこの正確なアラインメントが重要である他の素子に関連して調整されることができる。知られているランプでは、ランプベース及びホルダが互いに軸方向に押し付けられることは達成されるけれども、その一方で、このことは、端部を開口に挿入した後にホルダに対して電気素子を軸方向に変位させることなく行われる。この軸方向の変位は望ましくない。なぜならば、それによって、光中心距離（ＬＣＬ：Light Center Length）として知られているホルダと電気素子との間の距離が増大され、このことは、ホルダの基準表面に対して電気素子を正確に位置付けるためには不利であるからである。

知られているユニットの欠点は、半径方向に向けられるスプリング力が、かなり非効率的なやり方で、即ち、ピンヘッドに寄り掛かる傾斜面を備えるプレート状のエンド部をもつスプリングによって、部分的に軸方向に向けられるスプリング力に変換される、比較的複雑な構造を必要とすることにある。スプリング力の一部のみが軸方向に用いられるので、このスプリングは、十分な軸向きのスプリング力を得るために余分のスプリング力をもつ。その結果、これらのピンはあまりに強いスプリング力によって不必要に重く負荷をかけられ、このことは、これらのピンの変形又は破損さえも起こすリスクを増大させる。

本発明の目的は、冒頭段落に説明された知られている照明ユニットの欠点を防止することにある。

この目的のために、冒頭段落に説明されたタイプの照明ユニットは、電気ランプ接触部がそれぞれのホルダ接触部に掛止されることを特徴とする。照明ユニットのこの構造によって、弾性的な照明ユニット部品の弾性変形により生じるスプリング力を主に軸方向に作用させることが可能になる。この文脈における用語「主に（mainly）」とは、スプリング力の５０％より多くが軸方向に及ぼされるという意味である。弾性的な照明ユニット部品は、例えば、ベース、支持壁、電気的接触端部及びホルダ接触部であり得る。軸方向に向けられるスプリング力は、例えば、ホルダ接触部に接してホルダ内で軸方向に位置付けられるヘリカルスプリングによって、又は代替例として、ベースと半径方向に突出する端部との間の支持壁のクランピング嵌合の結果として得られてもよい。このクランピング嵌合は、例えば、このユニットがその最終的な組み立てポジションにある場合、ベースと半径方向に突出する端部との間の距離が、支持壁の厚さよりやや小さい場合に達成される。この特定の実施例において簡単に組み立てるためには、開口及び／又はランプ接触部に隣り合う支持壁の厚さがやや先細りにされてもよく、それゆえ、ランプの回転時に半径方向に突出する端部を、支持壁の奥に（behind，裏側に）及びそれぞれのホルダ接触部の奥に掛止することが可能になる。好ましくは、電気素子に対してランプベース上で動かないように位置付けられるランプ接触部は、ランプホルダに対して電気素子を位置付けるための基準位置（reference location）を形成し得る。それゆえ、こうして得られるユニットは、知られているランプにより供給されるような比較的小さなＬＣＬの有利な特徴が維持される、比較的簡単な構造である。更に、本発明による方策は、スプリング力が基本的に軸方向にのみ及ぼされるので、電気的接触部が過度のスプリング力にさらされないことを達成する。各々のランプ接触部は、丸いピン又はフラットピンとして形づくられてもよく、ホルダ接触部との明瞭な境界線の接触を規定するための凸状にされた端部をもってもよい。これらのピンは、例えば、軸方向に若しくは半径方向に配向され（即ち、軸と９０°の角度をなして囲い込み）、又は軸に対して０°と９０°との間の角度をなして延在してもよい。各々のホルダ接触部は、外部への信頼性の高い電気的接触のためのねじ端子を備えてもよい。

一実施形態において、照明ユニットは、その外壁面が少なくとも一つの表面リリーフを備え、該リリーフは、いったんランプ及びホルダが組み立てられると、ランプベースにおいて対応する逆のリリーフに嵌合することを特徴とする。これらのリリーフは、例えば、ベース上のリッジ、クロス又は何らかの他のパターン及び支持壁の対応する凹部でありえ、又はその逆であってもよい。上記のクランピングは、リリーフによりもたらされる支持壁の（又はベース壁の）外観上増大された厚さによって強められる。このリリーフは、ランプ及びホルダが最終的な組み立てポジションにまだない場合、逆のリリーフ内にぴったりはまっていない。いったんランプ及びホルダが最終的な組み立てポジションにくると、即ち、ベースのリリーフが支持壁の逆のリリーフにぴったり収容される場合、ランプ及びホルダは、上記の外観上増大された厚さのため、いかなる意図されていない相互の逆戻り回転をも防止することが更に達成される。代替例として、この意図されていない相互の逆戻り回転の防止は、ランプ接触部及びホルダ接触部の形状の任意の他の組み合わせによって、例えば、ホルダ接触部が、湾曲部、ノブ、スタッド（stud）又はランプ接触部の凹形状に寄りかかる浅い凸形状をもつリブ、又はその逆の形状をもつリブを有することによって、得られてもよい。それゆえ、ランプは、必要に応じて逆向きに回転され得ることが実現され、これには、選択される小さなトルク（torque，回転力）のみを必要とする。

ある好ましい実施形態において、照明ユニットは、ランプベースがランプホルダの外壁面の外形（contour，コンター）にのみ寄りかかることを特徴とする。ランプは、リリーフ及び逆のリリーフがぴったり嵌合される場合は、きちんとはまっているポジションにあるので、ホルダに対して簡単に位置付けられることができる。このことは、リリーフが外壁面の円周上に均等に分布される第１の外形、第２の外形及び第３の外形を有する場合に、容易に達成され得る。実験では驚くべきことに、照明ユニットにおいて、電気素子がランプベースに対して固定的に位置付けられることを特徴とし、更に、第１の外形がそれぞれの接触開口に隣り合って位置付けられ、第２の外形及び第３の外形が、これらの外形を通るホルダ軸から延在する線が、１２０°≦δ１−２≦１４０°の範囲で第１の外形と第２の外形との間に最も小さい角度δ１−２をもち、１４０°≦δ１−３≦１６０°の範囲で第１の外形と第３の外形との間に最も小さい角度δ１−３をもち、６０°≦δ２−３≦１００°の範囲で第２の外形と第３の外形との間に最も小さい角度δ２−３をもつように、位置付けられることを特徴とする場合に、電気素子がホルダに対して特に正確に且つ容易に位置付けられ得ることが分かった。このような正確な位置付けは、電気素子が、例えば、リフレクタのフォーカルポイントに位置付けられるべきである場合に特に関係する。上記のリフレクタは、一般に、ホルダを介してこのユニットに接続され、ホルダに対して位置付けられる。電気素子がホルダに対して正確に位置付けられるので、従って、電気素子はリフレクタに対しても同様に正確な位置にあることが有利に達成される。

ある好ましい実施形態において、このユニットは、弾性的なユニット部品が、半径方向に突出する端部及び／又はホルダ接触部を有し、これらの部品は、例えば、軸方向にスプリング力を及ぼすように設計されるブレードスプリングであることを特徴とする。このブレードスプリングは、支持壁の厚さに関してベースと半径方向に突出する端部との間の距離により大きい許容誤差を提供する。好ましくは、ブレードスプリングは、該ブレードスプリングが回転中に端部との電気的接触を確立し、続いてその電気的接触を維持することが可能であるように形成される。上記の回転中、突設される端部がホルダ接触部に対して環状経路の一部をたどるので、各ホルダ接触部は角度βを囲む円弧状の素子として形成されることが好ましく、ここで、角度βが、好ましくは、３０°乃至１５０°の範囲にある。各々のブレードスプリングは個々のブレード端部をもち、このブレード端部によって、それぞれのブレードスプリングが支持壁の横内壁面に固定されると共にそれぞれの接触開口に隣り合うので、このブレードスプリングは、内壁面から角度αをなしてハウジング内に軸方向に延び、ここで、この角度αは、３°乃至４５°の範囲にあり、好ましくは、８°乃至２５°の範囲にある。３°を下回る角度αでは、さほど大きなスプリング力につながらず、ベースと半径方向に突出する端部との間の距離に比較的小さな許容誤差しか提供しない。角度αが４５°を上回る場合、楽なやり方で上記の回転を行うことが妨げられ、更に、ブレードスプリングが重度の磨耗にさらされやすいことが分かっている。実験では、８°乃至２５°の範囲にある角度αが、スプリングにより及ぼされる力、スプリング及び接触部の磨耗、並びにランプ及びホルダの相互の回転の楽さ（comfort）及び簡単さについて良好に振る舞うことが分かった。

ユニット、ランプ又はホルダは、光学系、光学素子又は照明器具、例えば、ステージ照明又はスタジオ照明に使用される照明器具に用いるのに非常に適している。このような照明器具は照明ユニットと協働する光学系を有し、このため、照明器具における基準位置に対する電気素子の正確なアラインメントが特に重要である。このランプは、例えば、ハロゲン白熱ランプのような白熱ランプ、ショートアーク高圧水銀蒸気メタルハライド放電ランプのような放電ランプ、又は半透明の気密性アルミナでできている放電容器のようなセラミック放電容器を有するメタルハライドランプであってもよい。

本発明は、複数の実施形態及び図面を参照して以下により詳細に説明される。

各図面は単に概略であり、正確な縮尺で描かれたものではない。寸法の中には明瞭さのために特に強く強調されるものもある。同等の構成要素は、各図面においてできる限り同じ参照符号を付与されている。

図１は、組み立てられていないポジションにあるランプ３及びホルダ５を有する照明ユニット１を示す。このランプは、ソケット７と、この図ではソケットに取り付けられるランプ容器１１に配される電極の対である電気素子９と、を有している。ランプ軸１３は、ランプ容器及びソケットを通って延在する。このソケットはランプ軸を横切るランプベース１５を有し、このランプベースは、半径方向に突出する端部１９ａ，１９ｂをそれぞれもつ突設される電気ランプ接触部１７ａ，１７ｂを備えている。このホルダは壁に囲まれたハウジング２１を有しており、このハウジング内には電気ホルダ接触部（図示略）が設けられている。このハウジングは、ホルダ軸２７を横切る支持壁２５に設けられる接触開口２３ａ，２３ｂを具備し、この支持壁は外壁面２９をもつ。この外壁面は、２つの表面リリーフ（relief）３１ａ，３１ｂ（図１では凹所）を備え、これらのリリーフは、いったんランプ及びホルダが組み立てられると、ランプベース上における対応する逆のリリーフ３３ａ，３３ｂ（図１では突出部）に嵌合する。端部を開口に挿入し、続いてそのランプ軸を中心に３０°〜１５０°の範囲の角度δまで、好ましくは、４５°〜９０°の範囲の角度δまで、この図では約９０°の角度δまで、ランプを回転させた後、支持壁は端部によって保持され、電気ランプ接触部がそれぞれのホルダ接触部に掛止される。この照明ユニットの構造によって、スプリング力が主に軸方向に及ぼされることが可能になる。これは、ベースと半径方向に突出する端部との間における支持壁のクランピング嵌合の結果としての、ベース及び／又はランプ接触部の弾性変形によるものである。このクランピング嵌合は、例えば、当該ユニットがその最終的な組み立てポジションにある場合、ベースと半径方向に突出する端部との間の距離Ｄが、支持壁及びホルダ接触部（図２Ｂ参照）の厚さの和よりもやや小さいことによって達成される。このクランピングは、ランプ及びホルダが最終的な組み立てポジションにない場合に逆のリリーフの内側にぴったり（まだ）収まらないリリーフによってもたらされるベース壁の外見上（seemingly）増大された厚さによって、強化される。いったんランプ及びホルダが最終的な組み立てポジションにくると、即ち、ベースのリリーフが支持壁の逆のリリーフにぴったり収容されている場合、ランプ及びホルダは、意図されていない相互の逆戻り回転を防止される。

図２Ａは、本発明の他の実施形態による照明ユニット１のホルダ５の平面図である。外壁面２９は台座（seating，基底）面３２をもち、更に、ランプのソケットを収容するための中央開口３０をもつ。台座面３２は表面リリーフ３１を備えている。このリリーフは、第１の外形３５ａ、第２の外形３５ｂ及び第３の外形３５ｃを有し、これらの外形は、外壁面上に円周方向に均等に分布される。第１の外形は、（この図では中央開口３０と一体化される）個々の接触開口２３に隣り合って位置付けられ、第２及び第３の外形は、これらの外形を通るホルダ軸から延在する線が、第１の外形と第２の外形との間の最も小さい角度δ１−２の１３０°と、第１の外形と第３の外形との間の最も小さい角度δ１−３の１５０°と、第２の外形と第３の外形との間の最も小さい角度δ２−３の８０°と、をもつように位置付けられる。この図ではブレードスプリングであるホルダ接触部３７ａ，３７ｂが点線で示される。これらのホルダ接触部は、それぞれのブレード端部３９ａ，３９ｂによって支持壁２５に固定される。各々のホルダ接触部は、角度βを囲む円弧状の素子として形成される。この図では、βは約１１０°である。

図２Ｂは、図２Ａのホルダ５の部分的な横断面における断面図である。この図に示されるように、台座面は、外壁面の局所的な凹所形成（local recessing）によって得られる。ホルダ接触部３７は、個々の接触開口２３に隣り合い厚さＴをもつ支持壁２５の横内壁面４１に、個々のブレード端部３９によって固定される。ブレードスプリングは、上記の内壁面から約１０°の角度αをなしてハウジング２１内に軸方向に延びる。このブレードスプリングは円弧形状／らせん形状であり、回転中に端部との電気的接触を確立し、引き続きその電気的接触を維持する。図２Ａ及び図２Ｂに示されるホルダ構造体により、主に軸方向に及ぼされるべきスプリング力が、ブレードスプリングホルダ接触部の弾性的な変形によって達成されることが明らかである。

図２Ｃにおいて、ホルダ５は、それぞれがねじ端子４３ａ及びフック４５ａ，４５ｂを有するホルダ接触部３７ａ，３７ｂを備えている。各々のフックは、ホルダのそれぞれの載置ポイント４７ａ，４７ｂに寄りかかり、それによって、ホルダ接触部は、最小の選択される高さを与えられて、ランプ接触部をホルダ接触部の奥に掛止させることができる。このフックはホルダの凹所と係合し、そのため、ホルダ接触部が所定の位置で半径方向に保持されることを達成し、ランプの回転中のホルダ接触部の軸方向の動きを可能にする。ホルダ接触部の軸方向に向けられるスプリング力は、軸方向を向くヘリカルスプリング４９ａによって供給される。対応するソケット付きランプ３は、半径方向のランプ接触部１７ａ，１７ｂ、即ち、９０°の角度をなしてランプ軸１３から延びるランプ接触部を備えている。更に、このランプは周囲フランジ５１をもち、このフランジにより、ランプをホルダの台座面に簡単に信頼できるやり方で着座させることが可能になる（図２Ａ及び図２Ｂ参照）。このようなランプの一例は、電気フィードスルー及び排気管をもつフラットガラスベースを、その周囲フランジとして有するCDM 20Wハイパーランプであり、このフランジ内では、例えば、気密の半透明アルミニウム酸化物でできているセラミックランプ容器が固定され、このフランジ上には、オプションとして、ガラス外側バルブがフリットによって固定される。

本発明のある実施形態による照明ユニットの分解斜視図である。 本発明の他の実施形態による照明ユニットのホルダの平面図である。 図２Ａのホルダの部分的な横断面における側面図である。 対応するソケット付きランプを備える図２Ａのホルダの分解図である。

Claims (11)

1. ランプ及びホルダを有する照明ユニットであり、
   前記ランプは、ソケットと、前記ソケットに取り付けられるランプ容器に配される電気素子と、前記ランプ容器及び前記ソケットを通って延在するランプ軸と、を有し、前記ソケットが前記ランプ軸を横切るランプベースを有し、前記ランプベースが半径方向に突出する端部を具備し突設される電気ランプ接触部を備え、
   前記ホルダは、電気ホルダ接触部が設けられ壁に囲まれたハウジングを有し、前記ハウジングがホルダ軸を横切る支持壁に設けられた接触開口をもち、前記支持壁が外壁面をもち、前記端部を前記接触開口に挿入し、続いて前記ランプ軸を中心に前記ランプを回転させた後、前記支持壁が前記端部によって保持され、前記ランプベース及び前記ホルダが、スプリング力により互いに対して軸方向に押し付けられ、前記ランプ接触部が前記ホルダ接触部との電気的接触を行う、照明ユニットであって、
   前記電気ランプ接触部が、個々のホルダ接触部に掛止されることを特徴とする照明ユニット。
2. 前記外壁面が少なくとも一つの表面リリーフを備え、該リリーフは、いったん前記ランプ及び前記ホルダが組み立てられると、前記ランプベースの対応する逆のリリーフに嵌合することを特徴とする、請求項１に記載の照明ユニット。
3. 前記リリーフが、第１の外形、第２の外形及び第３の外形を有し、該外形が、前記外壁面上に円周方向に分布されることを特徴とする、請求項１に記載の照明ユニット。
4. 前記電気素子が、前記ランプベースに対して固定的に位置付けられることを特徴とし、
   更に、前記第１の外形が個々の接触開口に隣り合って位置付けられ、前記第２の外形及び前記第３の外形は、該外形を通る前記ホルダ軸から延在する線が、１２０°≦δ１−２≦１４０°の範囲で前記第１の外形と前記第２の外形との間に最も小さい角度δ１−２をもち、１４０°≦δ１−３≦１６０°の範囲で前記第１の外形と前記第３の外形との間に最も小さい角度δ１−３をもち、６０°≦δ２−３≦１００°の範囲で前記第２の外形と前記第３の外形との間に最も小さい角度δ２−３をもつように、位置付けられることを特徴とする、請求項３に記載の照明ユニット。
5. 前記ランプベースが、前記ランプホルダのリリーフに寄りかかることを特徴とする、請求項２、３又は４に記載の照明ユニット。
6. リフレクタを具えて組み立てられることを特徴とする、請求項１、２、３又は４に記載の照明ユニット。
7. 弾性的な照明ユニット部品が、前記端部及び／又は前記ホルダ接触部を有することを特徴とする、請求項１、２、３又は４に記載の照明ユニット。
8. 前記ホルダ接触部が、前記回転中に前記端部との電気的接触を確立し、続いて該電気的接触を維持するように、ブレードスプリング状に形づくられ、
   各ブレードスプリングは個々のブレード端部をもち、前記ブレード端部によって、個々の前記ブレードスプリングが、前記支持壁の横内壁面に固定されると共に個々の前記接触開口に隣り合い、そのため、前記ブレードスプリングは、前記内壁面から角度αをなして前記ハウジング内に軸方向に延び、ここで前記角度αが３°乃至４５°の範囲にあり、好ましくは８°乃至２５°の範囲にあることを特徴とする、請求項７に記載の照明ユニット。
9. 各ホルダ接触部が角度βを囲む円弧状の素子として形成され、ここで前記角度βが３０°乃至１５０°の範囲にあることを特徴とする、請求項８に記載の照明ユニット。
10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載の照明ユニットに使用されるためのホルダ又はランプ。
11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載の照明ユニット又はホルダを有する照明器具。

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