JP2016513862A - 弾性要素を有する照明装置 - Google Patents

Abstract

照明装置１が開示される。照明装置１は、回路基板２と、回路基板２を支持する支持体３と、回路基板２に実装される少なくとも１つの光源４とを有する。照明装置は、さらに、支持体３に対して固定される少なくとも１つの接合部６と、少なくとも１つの接合部６と回路基板２との間に挟まれる少なくとも１つの弾性要素５とを有し、弾性要素５は、回路基板２を押し付ける。

Description

本開示は、管形照明システムなどの照明装置に関する。

多くの種々異なる種類の照明装置が当技術分野において知られており、様々な目的のために使用されている。典型的なアプリケーションは、内部空間の照明、建築用照明及び自動車用照明を含む。

照明装置の一般的な種類は、真っすぐな管状ハウジング内のプリント回路基板（ＰＣＢ）に実装された発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する管形照明システムである。
ＰＣＢを管状ハウジング内の所定の位置に維持するための様々な機構が使用される。このような機構の例は、ＰＣＢが挿入される管状ハウジング内に設けられる２つの対向するスロットである。スロットは、通常、ＰＣＢの挿入を容易にする小さな隙間空間を提供するようにデザインされる。この機構は、一般に、一体型の管状ハウジングを有する管形照明システムに見られる。いくつかの管形照明システムでは、ＰＣＢに取り付けられるくぎ、ねじ及びテープなどの留め具が、ＰＣＢを所定の位置に保持するために使用される。この機構は、一般に、管状ハウジングが、下部に取り付けられる上部によって形成される、管形照明システムに見られる。

ＰＣＢの少しの移動、そしてこれによるＬＥＤの少しの移動でさえも、照明装置の配光に悪影響を与え得るため、ＰＣＢが所定の位置にしっかりと維持されることが望ましい。ＰＣＢが移動し、その結果、照明装置のパフォーマンスが低下するのをどのように防止するかに関して、既存の照明装置を改善することは可能である。

ＵＳ ６３６１１８６は、ＰＣＢ上にＬＥＤのアレイを備える管状照明装置を開示する。ＰＣＢは、ハウジングに実装され、バネクリップによって位置付けられる。前記装置は、さらに、ハウジングに接続される、光を放射する管が設けられる。

本目的は、改善された又は代替の照明装置を提供することである。特に関心のある態様は、ＰＣＢが移動し、その結果、照明装置のパフォーマンス、例えば配光に関するパフォーマンスが低下することを防止する機構である。

本発明は、従属請求項によって規定される。実施形態は、従属請求項、明細書及び図面に明記される。

第１態様による照明装置が提供される。当該照明装置は、回路基板と、回路基板を支持する支持体と、回路基板に実装される少なくとも１つの光源とを有する。当該照明装置は、さらに、支持体に対して固定される少なくとも１つの接合部（abutment）と、少なくとも１つの接合部と回路基板との間に挟まれる少なくとも１つの弾性要素とを有する。

この構造により、回路基板は、回路基板をしっかりと所定の位置に維持するのを助ける弾性要素によって支持体に対して押し付けられる。従って、これは、照明装置からの配光が望ましくなく変化するような態様で、回路基板が、よってさらに光源が動く、すなわち移動するリスクを軽減することができる。さらに、この構造は、照明装置が頻繁に動くアプリケーションにおいて特に重要であり得る回路基板の移動から生じるノイズを軽減するのに役立つ。上記の弾性要素は、回路基板に取り付けられるくぎ、ねじ、テープ及び他の種類の留め具から生じ得る損傷を与える力及び圧力が回路基板に付与されるリスクを軽減することができることにも留意されたい。

回路基板が導入される２つのスロットを有し、回路基板の挿入を容易にするための隙間空間がデザインされる上記構造は、例えば照明装置の回路基板が移動することを防止するのに役立つ。

照明装置は、少なくとも１つの光源によって放射される光を透過するカバーを有してもよい。カバーは、カバーによって透過される光を成形する少なくとも１つの光学素子を有してもよい。光学素子の効果的な機能は、一般に光源の位置に大きく依存するため、光源の移動を防止することは、照明装置が光学素子を有する場合に、特に重要であり得る。

照明装置は、分離面にあるカバーを支持するための支持構造体を有してもよい。「分離面」とは、支持体とカバーとの間の接触点によって規定される平面を意味する。光源は、この分離面に配置されてもよいが、このことは必須では無い。支持体は、支持構造体に設けることができ、少なくとも１つの接合部は、支持構造体又はカバーに設けることができる。

照明装置は、支持体によって支持される担持体を有してもよい。回路基板は、担持体に設けることができる。担持体を使用することは、例えば回路基板が分離面に実質的に垂直な平面伸展部を有するように、回路基板を特定の方向に配向する便利なやり方である。代替的に、回路基板は、分離面と実質的に同一平面上にある平面伸展部を有してもよい。

担持体は、回路基板と熱的接触するヒートシンクであってもよい。回路基板から外への熱の伝達は、回路基板を、回路基板が配置されるヒートシンクに押し付ける弾性要素によって改善され得る。

照明装置は、回路基板の２つの両側側部の各々に実装される少なくとも１つの光源を有することができる。回路基板の２つの側から光を放射するように光源を配置することは、いくつかのアプリケーションにおいて有利であり得る。

担持体は、光源によって放射される光を反射する反射層と、反射層に対向する２つの凹部とを有することができ、したがって、弾性要素が回路基板を押す場合、反射層が２つの凹部によって収容されることができる。反射層は、照明装置の照明効率を向上させる。照明装置によって生成される光ビームの特性は反射層に対する光源の位置に大きく依存し得るため、照明装置が反射層を有する場合に、光源の移動を防止することは特に重要であり得る。さらに、光源をできる限り反射層の近くに配置することがしばしば望ましく、これは、狭い光ビームを生成する照明装置の提供を可能にするからである。しかしながら、光源を反射層の非常に近くに配置することは、光源が反射層と接触するリスクを高め、したがって、光源に損傷を与えるリスクを高め得る。上記の凹部の提供は、光源の損傷のリスクを減少させることができる。

照明装置は、長手方向に光源のアレイを有してもよい。カバー及び支持構造体は、挿入によって回路基板を収容するように適合される細長い管を形成するために一体化してもよい。細長い管は、互いに取り付けられるカバー及び支持構造体によって形成されてもよい。カバー及び支持構造体は、細長い管を形成するために一体に成形されてもよい。上記弾性要素を使用することは、一体型の細長い管を有する管形照明装置において特に有利である、なぜならば、このような照明装置に回路基板を固定するために、くぎ、ねじ及びテープなどの留め具を使用することは難しいからである。

少なくとも１つの弾性要素は、回路基板への取り付けのための取付部と、表面を摺動するように適合される接合部分と、取付部を接合部分に弾性的に接続する弾性部とを有してもよい。このような弾性要素は、回路基板を所定の位置にガイドするのを助け、回路基板と細長い管との間に低摩擦の接触点を提供することによって、回路基板を細長い管の中に挿入することを容易にし得る。さらに、このような弾性要素は、細長い照明装置においてよく起こり得る、照明装置がわずかに曲げられる場合に、光源及び回路基板などの照明装置の内部部品にかかる、損傷を与える圧力及び力を減少させることに役立つ。

本発明は、請求項に列挙される特徴の全ての可能な組み合わせに関することに留意されたい。

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照して、ここでより詳細に説明される。

図１は、部分的に組み立てられた照明装置の模式的な斜視図である。 図２は、図１の照明装置の模式的な断面図である。 図３は、図１の照明装置の弾性要素の模式的な斜視図である。 図４は、カバーに配置された接合部を備える管形照明装置の模式的な断面図である。 図５は、支持構造体に配置された接合部を備える管形照明装置の模式的な断面図である。

図は、本発明の実施形態の概略の構造を示すために提供される。図に示されるように、或る特徴のサイズは、説明目的のために誇張されてもよい。同じ参照番号は、全体を通して同じ要素を指す。

本発明は、ここで、本発明の現在好ましい実施形態が示される添付の図面を参照して以下により十分に説明されるだろう。しかしながら、この発明は、多くの種々異なる形で具体化され、ここに明記される実施形態に限定されるものとして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十分に伝えるものである。

真っすぐな管形照明システムの形をした照明装置１が、図１乃至図３を参照して以下に説明される。図１の管形照明システム１の横断面図は、図２に示される。図１及び図２の弾性要素５の模式的な斜視図は、図３に示される。

管形照明システム１の伸展部は、３つの直交軸：長手軸Ｌ、横軸Ｔ及び垂直軸Ｖを規定する。管形照明システム１は、回路基板２、例えばプリント回路基板を有する。回路基板２は、長手軸Ｌと実質的に平行な第１端部２ａと、垂直軸Ｖと実質的に平行な第２端部２ｂとを備える平面長方形状であり得る。回路基板２の２つの対向する側部２ｃ、２ｄは、面法線が垂直軸Ｖと平行である平面と実質的に同一平面上にあってもよい。しかしながら、図１及び図２では、回路基板２の２つの対向する側部２ｃ、２ｄは、面法線が横軸Ｔと平行である平面と実質的に同一平面上にある。

回路基板２は、半導体ＬＥＤ、有機ＬＥＤ及びポリマーＬＥＤから成るグループから選択され得るＬＥＤの形式の光源４のための電気回路を提供する。他の種類の光源４、例えばレーザーダイオードが考えられる。ＬＥＤ４は、回路基板２に実装される。ＬＥＤは、回路基板２上に任意のパターン、例えば細長いアレイとして配置され得る。ＬＥＤ４は、長手軸Ｌに実質的に平行な真っすぐな線に沿って、長手方向間隔ｄを隔てて配置され得る。長手方向間隔ｄは、実質的に一定であり得、又は様々であり得る。ＬＥＤ４は、ジグザグパターンに、又はわずかにカーブした線に沿って配置されてもよい。ＬＥＤ４は、任意の方向、例えば垂直方向Ｖと実質的に平行な方向に光を放射するように構成され得る。ＬＥＤ４は、横方向Ｔと実質的に平行な方向に光を放射するように配置され得る。図１及び図２のＬＥＤ４は、横方向Ｔに実質的に平行な２つの対向する方向に光を放射するように配置され得る。この目的のために、ＬＥＤ４は、回路基板２の２つの対向する側部２ｃ、２ｄの両方に実装され得、したがってＬＥＤ４は回路基板２の両側部２ｃ、２ｄから光を放射する。ＬＥＤ４によって放射される光の強度は、通常、光を放射させるためにＬＥＤが配置される方向の周りに分布することに留意されたい。或る方向に光を放射させるためにＬＥＤ４が配置されることは、ＬＥＤ４によって放射される光の最も強い強度が、その方向にあることを意味する。

管形照明システム１は、少なくとも１つの弾性要素５も有する。弾性要素５の適切な数は、管形照明システム１のサイズに依存し得る。通常、少なくとも２つの弾性要素５が設けられる。いくつかのアプリケーションでは、非導電又は低導電の弾性要素５、例えばプラスチック弾性要素５が有利であり得る。しかしながら、弾性要素５は、金属で作ることもできる。弾性要素５は、弾性要素５を回路基板２に取り付けるための取付部５ａを有し得る。取付部５ａは、例えば回路基板２の２つの対向する側部２ｃ、２ｄの間の貫通孔２ｅに挿入することができるピン５ｃが設けられ得る。図３に示される弾性要素５の構造は、弾性要素が、取付部５ａを介して、回路基板２の第１端部２ａと支持体３との間の距離を決定することを可能とする。弾性部５ｂの底部側は、弾性要素が回路基板に取り付けられると、回路基板２の第１端部２ａと接触する又は第１端部２ａに近接する。管１１に光モジュールを挿入すると、弾性要素５は、回路基板２を下向きに押し、この動きは、取付部５ａが支持構造体８の上面に当たることによって制限される。弾性要素５は、弾性要素５を回路基板２に固定するのに役立つスナップ式機構５ｇを含むことができる。弾性要素５は、弾性部５ｂを有することができる。弾性部５ｂは、筒状であってもよい。弾性部５ｂは、丸みを帯びた端部５ｅ、５ｆを有することができる。弾性部５ｂの断面は、実質的に円形であり得る。弾性部５ｂの断面は、２つの実質的に平行な線によって、終点で互いに接続される２つの丸みを帯びた端部を有することができる。弾性部５ｂは、取付部５ａを面、例えばＬＥＤ４によって放射される光を透過するカバー７の表面を摺動するように適合される接合部分５ｄに弾性的に接続することができる。このようなカバー７の例は、さらに下記に説明される。接合部分５ｄは、丸みを帯びた突出部によって形成され得る。取付部５ａ、弾性部５ｂ、及び接合部分５ｄは、一体に成形され得る。

弾性要素５は、回路基板２と接合部６との間に挟まれ、これは支持体３に対して固定される。弾性要素５は、したがって、回路基板２を支持体３に押し付ける。図１では、弾性要素５は、長手軸Ｌに沿って配置される。２つの連続する弾性要素５間の長手方向距離は、様々であり得る。接合部６は、ＬＥＤ４によって放射される光を透過する細長いカバー７に配置され得る。接合部６は、カバー７と一体に成形され得る又はカバー７に取り付けられ得る。

カバー７は、透明なプラスチックによって形成され得る。カバー７は、押し出し成形であり得る。カバー７は、管形照明システム１によって提供される照明が所望の配光を有するように、ＬＥＤ４によって放射される光を成形するための少なくとも１つの光学素子７ａを含むことができる。いくつかのアプリケーションでは、照明は、横方向Ｔに高い強度を有することが望ましい。いくつかのアプリケーションは、照明の強度が、面法線が長手軸Ｌと平行である平面に均一に分布されることを要求してもよい。少なくとも１つの光学素子７ａは、カバー７に取り付けられ得る。少なくとも１つの光学素子７ａは、カバー７と一体に成形され得る。

カバー７は、支持構造体８によって支持され得る。支持構造体とカバーとの間の接触点又は接触線によって規定される平面は、分離面と呼ばれる。分離面の面法線は、通常、垂直軸Ｖと実質的に平行である。図１及び図２では、回路基板は、分離面と実質的に垂直である。しかしながら、代替的な実施形態では、回路基板２は、分離面と同一平面上にあってもよい。支持構造体８は、プラスチックで作られ得る。支持構造体８は、押し出し成形であり得る。カバー７及び支持構造体８は、互いに取り付けることができる２つの別々の部品で形成され得る。代替的に、支持構造体８は、カバー７と一体に成形され得る。図１及び図２にあるように、支持構造体８及びカバー７が一体に成形される場合、カバー７は、ＬＥＤ４から光を受光するように構成される部品の一部であり、支持構造体８は、ＬＥＤ４から光を受光しないように構成される部品の一部であり得る。

プリント回路基板２は、支持体３によって支持される。支持体３は、支持構造体８又はカバー７に、或いは両方に設けられ得る。支持体３は、例えば支持構造体８の刻み目、凹部又は突出部によって、支持構造体８と一体に成形され得る。支持体３は、支持構造体８に取り付けられ得る。支持体８は、細長い形状をし得る。支持体３は、スロットであり得る。回路基板２は、支持体３と直接接触し得るが、必須ではない。

管形照明システム１は、支持体３によって支持され、回路基板２が配置される担持体９を含み得る。担持体９は、細長い外形断面、例えば線状の外形断面であり得る。担持体９は、回路基板２と熱的接触するヒートシンクであり得る。担持体９は、支持体３と直接接触し得る。図１及び図２に示されるように、回路基板２は、回路基板２の２つの対向する側部２ｃ、２ｄが分離面と実質的に垂直であるように、すなわち、２つの対向する側部２ｃ、２ｄが、面法線が横軸Ｔと平行である平面と実質的に同一平面上にあるように、担持体９に配置され得る。しかしながら、代替的な実施形態では、回路基板２は、回路基板２の２つの対向する側部２ｃ、２ｄが分離面と実質的に同一平面上にあるように、担持体９に配置され得る。別の言い方をすれば、２つの対向する側部２ｃ、２ｄは、面法線が垂直軸Ｖと平行である平面と実質的に同一平面上にあり得る。

担持体９は、ＬＥＤ４によって放射される光を反射する反射層１０を含み得る。反射層１０は、拡散反射性又は鏡面反射性であり得る。シート又はホイル、例えば金属ホイルが、反射層１０を形成し得る。反射層１０は、平面であり得る。反射層１０は、分離面と実質的に同一平面上にあり得る。

担持体９は、２つの凹部９ａ、９ｂも有し得る。図１及び図２に示されるように、凹部９ａ、９ｂは、回路基板２の２つの対向する側部２ｃ、２ｂのそれぞれの側に配置され得る。２つの凹部９ａ、９ｂは、垂直軸Ｖに沿って見られる通り、反射層１０の部分が２つの凹部９ａ、９ｂとＬＥＤ４との間に配置されるように、ＬＥＤ４及び反射層１０と整列する。凹部９ａ、９ｂは、弾性要素５が回路基板２を押し付けた結果として、ＬＥＤ４が反射層１０に押し付けられた場合に、反射層１０の部分が、２つの凹部９ａ、９ｂによって収容されるように、反射層１０に対向する。

カバー７及び支持構造体８は、回路基板２を収容するように適合される細長い管１１を形成するために一体化され得る。管１１は、真っすぐであり得る。カバー７及び支持構造体８は、細長い管１１の形状を有して一体に成形され得る。代替的に、カバー７及び支持構造体８は、管１１を形成するために互いに取り付けられ得る。弾性要素５と共に、回路基板２及び担持体９は、管１１に、長手軸Ｌと実質的に平行な方向Ｉで挿入され得る。弾性要素５は、挿入の間、回路基板２を管１１にガイドするのに役立つ。

図４の照明装置１は、図１の照明装置と類似する。しかしながら、図４の照明装置は、担持体９を有さず、回路基板２は、分離面と実質的に同一平面上にある、すなわち、回路基板２は、面法線が垂直軸Ｖと平行である平面と実質的に同一平面上にある。弾性要素５は、回路基板２を、接合部６に対して固定されている支持体３に直接押し付ける。接合部６は、カバー７に配置される。

図５の照明装置は、図４の照明装置と類似する。しかしながら、図５では、接合部６は、支持構造体８に配置される。支持体３は、支持構造体８の２つの横方向に対向するスロットによって形成される。

照明装置１が組立構造である場合、弾性要素５は、少なくとも１つの接合部６と回路基板２との間に挟まれる。よって、垂直方向Ｖに成分を有する力Ｆが回路基板２の上に付与されるように、少なくとも１つの弾性要素５は、回路基板２を押し付ける。力Ｆは、回路基板２を支持体３に押し付け、又はその後支持体３に押し付けられる担持体９に押し付け、これによって、ＬＥＤ４の移動を防止するのを助ける。

当業者は、本発明は、上記に説明された好ましい実施形態に全く限定されないことを理解する。反対に、多くの変更形態及びバリエーションが、添付の請求項の範囲内で可能である。例えば、管形照明システム１は、真っすぐである必要は無い。管形照明システム１は、カーブしていてもよい。管形照明システム１は、環状体の形状を有してもよい。カバー７及び支持体８が別々の部品である場合、回路基板２、弾性要素５及び担持体９は、取付け前にカバー７及び支持構造体８がこれらを包含することによって、管１１の中に配置され得る。これは、カーブした管形照明システム１を組み立てる便利なやり方であり得る。

さらに、開示された実施形態に対するバリエーションは、当業者により、請求項に係る発明を実施する際に、図面、開示内容、及び添付の請求項の精査から理解され、達成され得る。請求項において、「有する(comprising)」なる単語は、他の構成要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は、複数を排除するものではない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に引用されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示すものではない。

Claims (11)

1. 回路基板と、
   前記回路基板を支持する支持体と、
   前記回路基板に実装される少なくとも１つの光源と、
   前記少なくとも１つの光源によって放射される光を透過するカバーと、
   分離面にある前記カバーを支持する支持構造体と
   を有し、
   前記支持体は、前記支持構造体に設けられる照明装置において、
   前記カバーに配置され、前記支持体に対して固定される少なくとも１つの接合部と、
   前記少なくとも１つの接合部と前記回路基板との間に挟まれる少なくとも１つの弾性要素であって、前記回路基板は、前記弾性要素によって前記支持体に押し付けられる当該少なくとも１つの弾性要素とにより特徴付けられ、
   前記支持体によって支持される担持体を更に有し、前記回路基板が前記担持体に配置される、
   照明装置。
2. 前記カバーは、前記カバーによって透過される光を成形する少なくとも１つの光学素子を有する、請求項１に記載の照明装置。
3. 前記回路基板は、前記分離面に実質的に垂直な平面伸展部を有する、請求項１に記載の照明装置。
4. 前記回路基板の２つの両側側部の各々に実装される少なくとも１つの光源を有する、請求項３に記載の照明装置。
5. 前記担持体は、
   前記少なくとも１つの光源によって放射される光を反射する反射層と、
   ２つの凹部であって、前記少なくとも１つの弾性要素が前記回路基板を押す場合に、前記反射層が前記２つの凹部によって収容されるように、前記反射層に対向する当該２つの凹部と
   を有する、請求項４に記載の照明装置。
6. 前記担持体は、前記回路基板と熱的接触するヒートシンクである、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置。
7. 前記回路基板は、前記分離面と実質的に同一平面上にある平面伸展部を有する、請求項１又は２に記載の照明装置。
8. 前記少なくとも１つの弾性要素は、
   前記回路基板への取り付けのための取付部と、
   表面を摺動する接合部分と、
   前記取付部を前記接合部分に弾性的に接続する弾性部と
   を有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明装置。
9. 前記弾性要素は、前記取付部を介して、前記回路基板の第１端部と前記支持体との間の距離を決定する、請求項８に記載の照明装置。
10. 長手方向に前記光源のアレイを有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明装置。
11. 前記カバー及び前記支持構造体は、挿入によって前記回路基板を収容する細長い管を形成するために一体化される、請求項１０に記載の照明装置。
    

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