JP2013546148A

JP2013546148A - Ｌｅｄに基づく組立品

Info

Publication number: JP2013546148A
Application number: JP2013543927A
Authority: JP
Inventors: トレントン，ヴァンサン; モジー，ヴァンサン
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2013-12-26
Anticipated expiration: 2031-12-08
Also published as: US9273853B2; EP2652390B1; RU2013132742A; WO2012080911A1; CN103249988B; JP5943937B2; US20130258662A1; EP2652390A1; CN103249988A; RU2571087C2; BR112013014668A2; TW201229423A

Abstract

本発明は、LEDのアレイを駆動及び／又は電力供給するように構成された回路基板を有する電気デバイスと、電気デバイス上に提供され、回路基板上に部分的に取り付けられた光学基板を有する光学デバイスとを有するLANに基づく組立品を示す。

Description

本発明は、
・発光ダイオード（LED：light emission diode）のアレイを駆動及び／又は電力供給するように構成された回路基板と、
・回路基板上に電気接続されたLEDのアレイと
を備える電気デバイスと、
LEDにより発光されたビームを変更するため、電気デバイス上に提供された光学デバイスと
を有するLEDに基づく組立品（例えば、照明器具又はその一部）に関する。

本発明は、全ての種類のLEDに基づく組立品に関するが、特にLEDに基づく照明器具又はその一部に関する。

このようなLEDに基づく組立品のいくつかの電子的及び光学的アーキテクチャは、この数年の間に照明製品又はシステムに提案されて実装されてきた。これらのいくつかのものは、コスト、製造しやすさ、保守性に対して取り組んでいる。

照明システムを設計する際に、コスト制御は実際に重大になってきており、その間に照明システムの性能は最適化されなければならない。

LEDに基づく照明器具では、取り扱い及びLED交換（releding）の理由のため、全てのLEDを単一のプリント回路基板（PCB：printed circuit board）に接続させることが好ましい。LEDをカバーするために、PCBはシャシー（chassis）に固定され、光学素子又は光学素子を含む光学基板（optical board）もPCBを通じてシャシーに固定される。

シャシー（例えば、ヒートシンク）は、良好な熱接触を確保するために、通常ではPCBとの清潔な良好に仕上げられたインタフェースを有する。大きいサイズのPCBでは、これらの要件は余分なコスト（例えば、鋳造コスト）を含む。

更に、LEDに基づくシステム又は照明器具の様々な設計及び仕様に応じるために、多くの数の種類のPCB及び光学部品が提供される必要がある。このPCB及び光学部品の多様性は、工場が有用な部品の不足になり、製品の長い納品期間をもたらす可能性があり、不要な部品はある期間に在庫に残る可能性があるため、産業環境において重大な障害になる可能性がある。このことは、身軽な製造方式（Lean）の環境では望ましくない。

本発明は、前述の欠点を解決することを意図するLEDに基づく組立品を提供する。

特に、本発明の目的は、組立品又はこの組立品を有する照明器具のエネルギー及び照明性能を維持又は最適化しつつ、LEDに基づく組立品の製造コストを低減する照明アーキテクチャを提供することである。

本発明の他の目的は、安価で容易な照明器具の組立品を作ることである。

本発明の他の目的は、照明器具の安価で容易な保守、特にLED交換を行うことである。

本発明の他の目的は、LEDに基づく組立品又はその一部のリサイクルを容易にすることである。

これらの課題を解決し、これらの目的を満たすために、本発明は、請求項１に記載の発明を提案する。

請求項１において、Mは、2以上の整数であり、Nは1以上の整数である点に留意すべきである。

各光学基板は複数の回路基板上に取り付けられるため、本発明は、固定手段として、光学基板を使用することにより、回路基板を一緒に固定することを可能にする。

従って、このLEDに基づく組立品は、実際に構成される照明器具のシャシーに固定される必要はない。この理由は、電気デバイス及び光学デバイスは、１つの部分として最終的な安定した組立品（firm assembly）上に相互に取り付けられるためである。しかし、照明器具のシャシー（例えば、ヒートシンク）の上部の形状に従うように十分に機械的に柔軟性があり、従って、シャシーとの熱接触も改善される。

より具体的には、このLEDに基づく組立品は、照明器具とは別に取り付けられ、その後に照明器具に組み立てられてもよい。

従って、工場は、LEDに基づく組立品を作るために、照明器具を保管及び分解するのに十分に大きくなる必要はない。更に、小さい工場で製造するという可能性は、製造を集約する必要性が少なく、LEDに基づく組立品又はその部品を輸送するための移動が少ないことを意味する。従って、本発明はまた、これらの部品を輸送する乗物による炭素ガスの放出を減少させる可能性がある。

従って、本発明は、低いコストで照明器具のはめ込み（montage）を容易にする。

同様に、LEDに基づく組立品は、小さい工場での交換又は修理のために、（照明器具を取り外すことなく）照明器具のシャシーから容易に取り外されることが可能になる。このことは、保守作業を容易且つ安価にする。

更に、本発明は、大きいものを作るために使用される小さい構成モジュール（building module）（回路基板及び光学基板（すなわち、２つの回路基板に取り付けられる少なくとも１つの光学基板）の半組立品で構成されたモジュール）からLEDに基づく組立品を作ることを可能にする。これは、組立の簡潔性及び容易性を実現するため、身軽な製造方式（Lean）である。

更に、LEDに基づく組立品の製造又は保守が簡単になる。この理由は、特化した高価な装置を必要としないからである。

更に、本発明は、少なくとも持続性がある。この理由は、１つ又は数個のLEDが故障した場合、LEDに基づく組立品の小さい部分（例えば、LEDモジュール）のみが交換され、場合によってはリサイクルされるからである。従って、保守及びLED交換作業は、典型的には全体のLEDに基づく組立品が全体的にリサイクルされる以前の対策より安価になり、持続性がある。

更に、この“モジュール方式”アーキテクチャは、LEDに基づく組立品の多種多様な組み合わせを有することを可能にし、LEDに基づく組立品及び照明器具の概念に自由度をもたらす。

更に、このモジュール方式アーキテクチャは、同様のモジュール、又は同様の回路基板及び同様の光学基板から行われてもよい。従って、同様の構成及び／又はサイズを有する回路基板及び光学基板から異なるシステムを設計することを想像できる。従って、LEDに基づく組立品で使用される回路基板及び光学基板の種類を標準化し、徹底的に回路基板及び光学基板の種類の数を低減することも可能である。従って、これらの基板は大きい量にて産業上製造されてもよく、部品毎の価格を減少させる。更に、少ない基準が保管されればよいため、在庫の管理が容易になる。

任意選択で、本発明は、請求項２に記載の組立品を提案する。

従って、光学基板は、双方の回路基板のいくつかのLEDが光学基板から自由になるように取り付けられ、他の光学基板がこれらの自由なLEDに取り付けられる可能性を与える。従って、より良いモジュール方式アーキテクチャのため、取り付けが容易になる。

任意選択で、本発明は、請求項３に記載の組立品を提案する。

特に、光学基板の幅は、回路基板の幅とほぼ同様になる。明らかに、この構成は、これらの光学基板が取り付けられた回路基板の幅の半分だけオフセットされ得ることを示している。これは、少ない印しか必要にならず、直感的に容易であるため、取り付けを容易にする。

更に、同様のサイズの光学基板及び回路基板の保管及び輸送は、特に荷造りに関して実行が容易になる。

任意選択で、本発明は、請求項４及び／又は請求項５の組立品を提案する。

本発明のこれらの任意選択の特徴は、どのように本発明がLEDに基づく組立品の製造コストを低減できるかを示している。この理由は、基板が（例えば、単一又は数個のみの基準として）標準化されるため、大量に生産され（このことはユニット毎の価格を下げる）、保管の管理を容易にし得る。

任意選択で、本発明は、請求項６又は７の組立品を提案する。

更に、回路基板上への光学基板の取り付け及び取り外しは、実行が容易になり、高度な工具を必要としない。本発明によるLEDに基づく組立品を修理又は取り付けするために、対応する回路基板上の関係する光学基板を保持する関係する固定領域上のみで作業しさえすればよい。

任意選択で、本発明は、請求項８に記載の組立品を提案する。

この特徴は、機械的に柔軟なLEDに基づく組立品が照明器具のシャシー又はヒートシンク上に回路基板及び／又は光学基板を固定する必要なく、どのように本発明が１つの部分としていくつかの大きいものを構築することを可能にするか示している。この大規模なLEDに基づく組立品はまた、後に照明器具のシャシー上へのはめ込みを可能にする。このことはまた、工場での操作及び保管に役立つ。更に、前述のように、小さい工場で製造が実行可能になる。

任意選択で、本発明は、請求項９に記載の組立品を提案する。

これらの細い光学基板は、数個のカバーされていないLEDをカバーするために提供される（例えば、N個の光学基板が電気デバイス上に取り付けられた場合）。従って、全てのLEDが自分の光学システムを有する完全なLEDに基づく組立品を有することが可能になる。

任意選択で、本発明は、請求項１０に記載のフレームを備えた組立品を提案する。

このフレームは、LEDに基づく組立品を保護してもよく、及び／又は堅くしてもよい。これはまた、本発明が請求項１１に記載の組立品を提案する場合、はめ込みを誘導する。本発明は、請求項１２に記載の特定のフレームを提案してもよい。フレームは電気機能を有しており、これらの間の相互接続の妨害及び弱さの問題並びに回路基板への電力供給の問題を低減する。請求項１３によれば、組立品は、フレームに提供される単一の電気インタフェースを使用することにより簡略化されてもよい。

任意選択で、LEDに基づく組立品は、請求項１４に記載の電気回路を有する。

この手法は、以下のことを確保する。
・全てのLEDは、同じ制御信号を受信するため、LEDの数に拘らず協調し、同じ動作を有する。
・LEDのカウント（数）に拘らず、システム効率が最適化される。
・回路基板が並列構成である場合、接続された１つ又は複数のLEDが停止した場合、１つのみの回路基板が交換されればよい。照明器具が十分に照明し続けることができる場合、交換は場合によって延期されてもよい。他の回路基板のLEDは、この照明のロスを補うように駆動及び電力供給されている可能性がある。従って、このことは、LED交換が更に延期されてもよいため、照明器具の保守コストを低減する。

今日では、典型的には回路基板が独立している（すなわち、１つ制御ユニットが回路基板毎に提供される）既存のLEDアーキテクチャは一般的ではなく、システム効率は、低いLEDのカウントでは低く、高いLEDのカウントでは高く、かなりの差異をもたらしている。

任意選択で、制御ユニットは、USB形式の接続又は通常のRGケーブルを介してコンバータボックス（converter box）とインタフェース接続する。このことは、容易なプラグ・アンド・プレイの組立品及び保守を確保する。

各コンバータは、回路基板のLEDのカウントに適合され、従って、最適な力率（power factor）を有する。

制御ユニットは、コストを制限するように、LEDに基づく組立品で唯一であることが好ましい。これは、異なる回路基板に電気的に並列の信号入力を提供することにより可能である。

このアーキテクチャは、産業化されたLEDに基づく照明器具に適した高い拡張性且つ低コストの手法を有する。これは、システムをサポートするために必要なもののみが使用される小さい構成単位（building block）の現実的な概念により、保守の容易性と共に完全な機能性を提供する。

低い電圧の使用は、限られたリスクで、このシステムを広いアレイの照明器具の形状に統合することを可能にする。

更に、組立品は、
・低い電圧が各LED列により検出されるため、SELVである。
・スケーラブルである。１つの制御ユニットがLED回路基板毎に使用されるため、システムの力率を最適化する。必要なもののみが使用される。
・ロバスト性がある。LEDが開回路（open circuit）になった場合、又ははんだ接続が故障した場合、唯一の回路基板のみが影響を受け、照明器具の残りは動作する（並列入力のため）。
・ポイントの前（before point）に関係する。ドライバ出力手段でのこの限られた電圧は、回路基板が非常に高い電圧の耐電圧試験を受ける必要がないことを意味する。従って、回路基板素材を取得するための高コスト及び困難性が必要ない。

更に、存在するものはLEDを駆動するのにちょうど十分であるため、電子部品の量が最小化されるという理由で、コストが最小化される。

本発明による第１のLEDに基づく組立品の上部概略図本発明による第２のLEDに基づく組立品の上部概略図本発明による第３のLEDに基づく組立品の上部概略図本発明による第４のLEDに基づく組立品の上部概略図本発明による第５のLEDに基づく組立品の上部概略図本発明による第６のLEDに基づく組立品の上部概略図本発明による第７のLEDに基づく組立品の上部概略図本発明による第８のLEDに基づく組立品の上部概略図図１のIX-IX面による第１のLEDに基づく組立品の概略断面図本発明のよるフレーム又はレールを有するLEDに基づく組立品の概略側面図本発明によるLEDに基づく組立品の電気制御システムの概略図本発明によるLEDに基づく組立品の電気制御システムの斜視図

本発明の他の特徴及び利点は、図面を参照して非限定的な例として与えられる１つの実施例の以下の詳細な説明から明らかになる。

図１は、２つの回路基板110-1及び110-2と、それぞれ回路基板110-1及び110-2上に電気接続された16個のLEDの２つのアレイ（一方は第１の回路基板110-1のLED111-1を有し、他方は第２の回路基板110-2のLED111-2を有する）を有する電気デバイスを有するLEDに基づく組立品100の例を示している。

各回路基板110-1又は110-2は、プリント回路基板（PCB：printed circuit board）又はいずれかの種類の他の回路基板でもよい。

各回路基板110-1又は110-2は、接続されたLEDのアレイを駆動及び／又は電力供給するように構成される。この例では、回路（全てがこの図面に示されていない）は、LEDが直列になるように構成される（図１では、各回路基板110-1又は110-2の送電線は、電気入力153と、第１の列の8個のLEDに給電する第１の送電線151と、第２の列の8個のLEDに給電する第２の送電線152と、２つの線151及び152の間の電気ブリッジ153と、電気出力154とを有する）。LEDに基づく組立品の電気／照明要件に応じて、当業者が他の電気構成を提供することができることは明らかである。更に、回路基板110-1の電気構成は回路基板110-2の電気構成と必ずしも同じである必要はなく、異なってもよい。電気構成は、本発明の本質的な特徴ではなく、この構成は本発明を変更することなく変更されてもよい点に実際に留意すべきである。

LEDに基づく組立品100は、電気デバイス上に提供され、この２つの回路基板110-1及び110-2上に取り付けられた１つの光学基板120を有する光学デバイスを更に有する。

この光学基板120は、LEDにより発光された光ビームの少なくとも一部を変更するように構成される。このため、この光学基板は、プリズム、レンズ、偏向板（deflector）、散乱素子及び／又は光変換素子等を備えてもよい。一例として、この光学基板120は、WO2008/122941に従って、半球形及び／又は半放物形レンズを備えてもよく、及び／又は凸状及び／又は凹状ジオプタ（diopter）及び／又はレンズを備えてもよい。

任意選択で、本発明による光学デバイスは、光学基板120に加えて、図面に図示しない他の構成要素（例えば、反射板、コリメーター、光学基板120上に配置された他の光学基板、光変換シート等）を更に有してもよい。

任意選択で、光学基板120の幅は、取り付けられた２つの回路基板110-1及び110-2の幅の合計の半分とほぼ同じである。

光学基板120は、２つの回路基板110-1及び110-2に取り付けられる。従って、光学基板120は、光学機能を有するだけでなく、また、２つの回路基板110-1及び110-2を一緒に取り付けることを可能にする。光学基板120は、いずれかの種類の取り付け手段により、２つの回路基板110-1及び110-2上に取り付けられてもよい。任意選択で、光学基板120は、これらの回路基板110-1及び110-2に接続されたLEDから離れて位置する固定領域131、132、133、134で２つの回路基板110-1及び110-2上に少なくとも部分的に取り付けられる。図９に示すように、固定領域131及び113での固定は、光学基板120及び回路基板110-1及び110-2を通じて提供された対応する穴125、127と、これらの穴125、127を通じて提供された堅い固定素子141及び143（例えば、プラスチックのリベット（rivet）及び／又は金属のリベット及び／又ははんだ付け）とを介して行われてもよい。これらの例示的な選択肢は同等であるが、小さい組立品の装置では小さい工場にとって便利であるため、いくつかが他のものより好ましい可能性がある。特に、保守中の取り外しのため（工具なしで行われるため）、最も簡単な固定素子141-143としてプラスチックのリベットが選択されてもよい。従って、プラスチックのリベットでの保守は、光学部品とLEDとの間の良好な位置合わせを保持しつつ、現場（照明器具がマスト（mast）に設置されている場所）で行われてもよい。光学素子129（半球形レンズ又はWO2008/122941の図１によるレンズ）は、図９に示すように、各光学素子129が少なくとも１つのLEDに面する又はカバーするように光学基板120に提供される点に留意すべきである。

図１に示す実施例では、光学基板120は、16個のLED（各回路基板110-1及び110-2の一列の8個のLED）をカバーし、16個の他のLED（LED111-2及び111-2を含む各回路基板110-1及び110-2の一列の8個のLED）をカバーしない。多くの他の構成が提供されてもよいことを、当業者は明らかに理解及び推定する。実際に、光学基板120によりカバーされるLEDの数又はカバーされないLEDの数は、（それぞれ回路基板110-1及び110-2に対して）16個+16個に制限されるものとして理解されるべきではない。光学基板120の形状及び領域は、異なる数のLED並びに回路基板110-1及び110-2の異なるLEDをカバーするために変更されてもよい。特に、光学部品設計者は、達成しようとする照明効果に応じて光学基板120の設計を変える自由度を容易に見出す。例えば、LEDにより発光される光を変更しないために、いくつかのLEDを光学基板120によりカバーされないままにしてもよい。また、例えば散乱デバイス及び／又は光変換デバイスのように、全体の回路基板110-1及び110-2と光学基板120とをカバーする他の光学素子（LEDに基づく組立品の光学デバイスに含まれる）を追加してもよい。或いは、光学部品設計者は、光学基板120によりカバーされないLEDの少なくとも一部をカバーするように構成された１つ又は２つの外側の細い光学基板（図１に図示せず）を提供してもよい。これを行うことにより、設計者は、それぞれ同じ光学素子（例えば、レンズ、プリズム、反射板等）を有するが、他の光学基板と異なる光学基板を提供してもよい。これにより、製造が容易になり、コストが低くなり（この理由は、同じ光学素子を有する大規模光学基板を工業的に製造できるからである）、設計（及び照明効果）の可能性が増加する。

多くの別のLEDに基づく組立品は、例えば、光学基板120が回路基板110-1の全てのLEDをカバーするが、回路基板110-2の一部のLEDのみをカバーしてもよいように設計されてもよく、異なるLEDをカバーしてもよいように設計されてもよい。

図２〜８は、本発明のLEDに基づく組立品で使用され得る一例としての光学基板の複数の構成を提供する。これらの光学基板のはめ込みは、図１及び９を参照して前述したのと同様に行われてもよい（例えば、固定領域でのはめ込み）。

図２のLEDに基づく組立品は、並んで配置された３つの回路基板210-1、210-2及び210-3を有し、１つの光学基板220は中央の回路基板210-1の全体をカバーし、外側の回路基板210-2及び210-3を部分的にカバーする（例えば、LED211-1及び211-2はカバーされない）。任意選択で、１つ又は２つの外側の細い光学基板（図２に図示せず）は、光学基板220によりカバーされないLEDの少なくとも一部をカバーするように構成される。

図３のLEDに基づく組立品は、２つの回路基板310-1及び310-2を有し、１つの光学基板320は右の回路基板310-1の全体をカバーし、左の回路基板310-2を部分的にカバーする（例えば、LED311-1はカバーされない）。任意選択で、細い光学基板（図３に図示せず）は、光学基板320によりカバーされないLEDの少なくとも一部をカバーするように構成される。

図４のLEDに基づく組立品は、それぞれ２つの隣接する回路基板を有し、全体で矩形の回路基板400を形成するように配置された４つの回路基板410-1、410-2、410-3及び410-4を有する。更に、１つの光学基板420は、各回路基板410-1、410-2、410-3及び410-4を部分的にカバーするように、中央に配置される（例えば、LED411-1、411-2、411-3及び411-4はカバーされない）。任意選択で、１つ、２つ、３つ又は４つの外側の細い光学基板（図４に図示せず）は、光学基板420によりカバーされないLEDの少なくとも一部をカバーするように構成される。

図５のLEDに基づく組立品は、それぞれ少なくとも２つの隣接する回路基板を有し、全体で矩形の回路基板500を形成するように配置された６個の回路基板510-1、510-2、510-3、510-4、510-5及び510-6を有する。更に、１つの光学基板520-1は、回路基板500の幅の全体をカバーし、２つの中央の回路基板510-1及び510-5のLEDの一部をカバーするように構成され、中央に配置される。

２つの更なる光学基板520-3及び520-2は、回路基板500の幅の全体をカバーし、それぞれ(i)光学基板520-1によりカバーされない510-1及び(ii)光学基板520-1によりカバーされない510-5の回路基板のLEDをカバーし、それぞれ(i)２つの回路基板510-3及び510-4並びに(ii)２つの回路基板510-2及び510-6のLEDの一部をカバーするように構成される。

２つの更なる光学基板520-5及び520-4は、回路基板500の幅の全体をカバーし、それぞれ(i)回路基板520-1及び520-3並びに(ii)回路基板520-1及び520-2によりカバーされないLEDをカバーするように構成される。

最後に、５つの光学基板520-1、520-2、520-3、520-4、520-5は、全体の矩形の回路基板500をカバーする全体の光学基板を形成する。このLEDに基づく組立品は柔軟性があるが、これらの光学基板520-1、520-2、520-3、520-4、520-5のそれぞれが少なくとも２つの回路基板に取り付けられるため、しっかりと組み立てられる点に留意すべきである。更に、同じサイズの光学基板520-2、520-3、520-4及び520-5を選択してもよいため、前述のように製造のコストと保管の問題／コストとを減少させる。

図６のLEDに基づく組立品は、矩形の光学基板のみを有さない光学部品設計の例を提供する。この組立品は、全体で矩形又は正方形の回路基板600を形成するために、１つの中央の回路基板610-1と、中央の回路基板610-1の周囲の８個の他の回路基板610-2、610-3、610-4、610-5、610-6、610-7、610-8及び610-9とを有するように配置された９個の回路基板610-1、610-2、610-3、610-4、610-5、610-6、610-7、610-8及び610-9を有する。更に、光学基板620-1は、上部の中央の回路基板610-3の全体をカバーし、上部の中央の回路基板610-3に隣接する２つの回路基板610-2及び610-4のLEDの一部をカバーし、中央の回路基板610-1のLEDの一部をカバーするように構成される。

更なる光学基板620-2は、左の中央の回路基板610-9及び右の中央の回路基板610-5のLEDの一部をカバーし、中央の回路基板610-1のLEDの一部をカバーし、回路基板610-6、610-7及び610-8のLEDの一部をカバーするように構成される。

更なる光学基板620-3は、光学基板620-1及び620-2によりカバーされない回路基板610-2、610-3、610-4、610-5、610-6、610-7、610-8及び610-9のLEDをカバーするように構成される。

任意選択で、更なる光学基板620-4は、光学基板620-2によりカバーされない中央の回路基板610-1のLEDをカバーするように構成される。

最後に、４つの光学基板620-1、620-2、620-3及び620-4は、全体の回路基板600をカバーする全体の光学基板を形成する。このLEDに基づく組立品は柔軟性があるが、光学基板620-1、620-2及び620-3のそれぞれが少なくとも２つの回路基板に取り付けられるため、しっかりと組み立てられる点に留意すべきである。

図６の設計は、照明設計者が（例えば、同じ光学素子（例えば、レンズ、プリズム、反射板等）をそれぞれ有すが、他の光学基板のものと異なる光学素子をそれぞれ有する異なる光学基板を提供し、前述の利点をもたらすことにより）特定の照明効果（例えば、非対称の光ビーム）を有するように特定の光学基板を設計することを、本発明がどのように可能にするかを示している。

更に、この設計（並びにこの文献で記載した他の設計及び本発明によるいずれかの設計）は、まず、LEDに基づく組立品を工場で取り付け、次に照明器具に取り付けることを可能にする。同じことが照明器具の保守にも当てはまる。

図７のLEDに基づく組立品は、アレイの２つの外側の回路基板110-3及び110-4に接続された外側のLED（111-3及び111-4で示すLEDを有する）のみが光学基板によりカバーされないように並んで配置され、７個の同様の回路基板で部分的にカバーされた８個の回路基板（参照符号なし）の線形の構成を有する。このLEDに基づく組立品は、並んで配置され、２つの中間の光学基板120-2及び120-4により相互に組み立てられた図１による３つのLEDに基づく組立品100のアレイとしてみなされてもよい（図１の回路基板110-1、110-2及び光学基板120は、図７のLEDに基づく組立品100で認識されてもよい）。従って、これらのLEDに基づく組立品100は、LEDに基づく“モジュール”100としてみなされてもよい。これは、図７及び図８を示すために使用される用語である。更に、モジュールの他の光学基板と同様の２つの光学基板120-3及び120-5は、LEDに基づくモジュール100のアレイの側面に隣接してそれぞれの側に配置される。任意選択で、細い光学基板130-1及び130-2は、回路基板のアレイの最後の光学基板によりカバーされないLEDをカバーするように配置される。

最後に、このLEDに基づく組立品の７個の光学基板（並びに２つの任意選択の細い光学基板130-1及び130-2）は、８個の回路基板のアレイのほとんど（又は全体）をカバーする全体の光学基板を形成する。このLEDに基づく組立品は柔軟性があるが、これらの光学基板のそれぞれが２つの回路基板に取り付けられるため、しっかりと組み立てられる点に留意すべきである。好ましくは、この構成は、少なくともほとんどの設計について、サイズ及び構成に関して同様又は同一の光学基板を使用することを可能にする。従って、製造のコストと前述の保管の問題／コストとを減少させる。更に、これは、異なるように設計された他のLEDに基づく組立品に同じ種類の光学基板を使用する可能性を与え、これらの光学基板及び回路基板を標準化する可能性を与える。

図８のLEDに基づく組立品は、並んで配置された図７による２つのアレイで構成されたマトリクス構成を有する。

ここで、電気構成は一例として与えられる。（それぞれ直列のLEDを有する）回路基板は、全体の送電線157及び158から並列で電力供給及び／又は駆動される。これは、このような大きいLEDに基づく組立品における電線を制限しつつ、LEDの中央及び同種の電力供給及び／又は制御を有することを可能にする。

或いは、各回路基板の並列の電力供給及び／又は制御は、入力が中央制御システムに接続された別々の送電線で提供されてもよい。このような制御システムの例が図１１及び図１２に示されており、制御システムは、回路基板110のLEDへの信号を制御できる制御ユニット1900（例えば、駆動データを格納するメモリに関連付けられたプロセッサ）と、制御ユニット1900により生成された同じ信号を出力するように、全てが制御ユニット1900に接続された複数の並列信号出力（ポート）1850と、回路基板1100の少なくとも一部に電力供給するためにACからDCに変換するコンバータ1800とを有する。各コンバータは、一方で制御ユニット1900の１つの出力に接続され、他方で１つ又は複数の回路基板1100の電気入力に接続される。

図１２によれば、この制御ユニット1900及びコンバータ1800は、これらの電気／電子部品を保護できる筐体（housing）2000（場合によっては耐水の筐体）に埋め込まれてもよい。

制御ユニット1900は、LEDに基づく組立品（及び照明器具）で唯一であり、CLO、電流設定、調光のための全ての照明調節並びにOLC、SDU及びDynadimerのような部品とのインタフェースのような全ての機能を含む。この制御ユニット1900は、全ての分岐が同じ制御情報を見ており、従って同期しているように、複数の並列出力を有する。この特徴は、LEDの数に拘らず、同じ情報を受信し、従って同じ動作を有することを確保する。この制御ユニット1900は、USB型接続若しくは通常のRGケーブル又は他の種類の接続を介してコンバータ1800とインタフェース接続してもよい。このことは容易なプラグ・アンド・プレイの組立品及び保守を確保する。

回路基板1100は、コンバータ1800（好ましくは回路基板毎に１つ）を介して制御ユニット1900にインタフェース接続される。各コンバータ1800により実行される変換は、関連する回路基板のLEDのカウント及びキャパシティ（capacity）に適合されるため、最適化された力率を有する。これは、LED照明器具において重要なパラメータである。この部品は、USBポートを介して制御ユニット1900にプラグ接続されてもよく、回路基板に搭載されてもよい。

任意選択で、本発明は、図８及び１０に示すような電気デバイス（回路基板を有する）及び光学デバイス（光学基板を有する）の側面付近のフレーム190又は側面上のレール190を更に有するLEDに基づく組立品を提案する。

このフレーム又はレール190は、LEDに基づく組立品を保護してもよく、及び／又は堅くしてもよい。フレーム又はレール190の内部の反対面が電気デバイス1010及び／又は光学デバイス1000がスライドできるノッチ（notch）を備える場合、これはまた、はめ込み（montage）を誘導する。図８によれば、このフレーム又はレール190は、回路基板の少なくとも一部の間の電気接続157-158を備えてもよい。この場合、フレーム又はレール190はまた、電気機能を有する。これは、相互接続の弱さ及び邪魔並びに回路基板への電力供給の問題を低減する。更に、フレーム又はレール190は、これらの電気接続に対する更なる保護を提供する。更に、フレーム又はレール190は、回路基板に電力供給及び／又は制御するために使用される単一の電気インタフェース155-156を有してもよい。

いずれかのLEDに基づく組立品は、例えばLEDに基づく組立品をこのような照明器具のシャシー又はヒートシンクに固定することにより、更に複雑なLEDに基づく照明器具又は更に堅いLEDに基づく照明器具に統合されてもよい。また、フレーム又はレール190は、この統合を実行するのに役立っても良い点に留意すべきである。

本発明について詳細に図面及び前述の説明で例証及び記載したが、このような例証及び記載は、例証又は例示的と考えられるべきであり、限定と考えられるべきではない。本発明は、開示された実施例に限定されない。

開示された実施例への他の変更は、図面、開示及び特許請求の範囲から特許請求の範囲に記載の発明を実施する際に当業者により理解され実施され得る。請求項において、“有する”という用語は他の要素又はステップを除外せず、単数は複数を除外しない。

Claims

・LEDのアレイを駆動及び／又は電力供給するように構成されたM個の回路基板と；
・前記M個の回路基板上にそれぞれ電気接続されたLEDのM個のアレイと；
を有する電気デバイスと；
前記電気デバイス上に提供され、N個の光学基板を有する光学デバイスと；
を有し、
前記N個の光学基板のそれぞれは、少なくとも２つの回路基板に接続されたLEDのアレイのいくつかのLEDが前記光学基板によりカバーされないように、前記M個の回路基板のうち少なくとも２つに取り付けられる、LEDに基づく組立品。
前記N個の光学基板のうち少なくとも１つは、前記少なくとも２つの回路基板に接続されたLEDの各アレイのいくつかのLEDが前記光学基板によりカバーされないように、前記M個の回路基板のうち少なくとも２つに取り付けられる、請求項１に記載の組立品。
前記M個の回路基板及び前記N個の回路基板のそれぞれは、幅、長さ及び厚さを表し、前記N個の光学基板のそれぞれの幅は、取り付けられた前記少なくとも２つの回路基板の幅の合計の半分とほぼ同じである、請求項１又は２に記載の組立品。
前記M個の回路基板は、同様のサイズを有する、請求項１に記載の組立品。
前記N個の光学基板は、同様のサイズを有する、請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の組立品。
前記N個の光学基板のうち少なくとも１つは、前記回路基板に接続されたLEDから離れた位置の固定領域において、回路基板に少なくとも部分的に取り付けられる、請求項１に記載の組立品。
前記固定領域における固定は、以下の固定手段：
前記光学基板を通じ且つ前記回路基板を通じて提供された穴、及びこれらの穴を通じて提供された堅い固定素子；
はんだ付け；
のうち１つ又は組み合わせを介して行われる、請求項６に記載の組立品。
前記回路基板は、主電気基板を形成するように並んで配置され、前記光学基板は、主光学基板を形成するように並んで配置される、請求項１に記載の組立品。
前記M個の光学基板によりカバーされないLEDの少なくとも一部をカバーする細い光学基板を更に有する、請求項１に記載の組立品。
前記電気デバイス及び前記光学デバイスの周囲のフレームを更に有する、請求項１に記載の組立品。
前記フレームのいくつかの内部の反対面は、前記電気デバイス及び／又は光学デバイスがスライドできるノッチを備える、請求項１に記載の組立品。
前記フレームは、前記M個の回路基板の少なくとも一部の間の電気接続を有する、請求項１０又は１１に記載の組立品。
前記フレームは、前記M個の回路基板を電力供給及び／又は制御するために使用される単一の電気インタフェースを有する、請求項１２に記載の組立品。
前記回路基板のLEDへの信号を制御可能な制御ユニットと；
前記制御ユニットにより生成された同じ信号を出力するように、全てが前記制御ユニットに接続された複数の並列信号出力と；
出力信号を電力にそれぞれ変換するコンバータと；
を有する単一の制御ユニットを更に有し、
各コンバータは、一方で前記制御ユニットの出力に接続され、他方で１つ又は複数の回路基板の電気入力に接続される、請求項１に記載の組立品。