JP2021527934A - 照明デバイス - Google Patents

Abstract

キャリア基板４及び熱伝達要素５を備える、照明デバイス１が開示される。キャリア基板４は、第１領域６及び第２領域８を少なくとも含む。第１領域６は、発光モジュール７を有する。第２領域８は、無線通信のために構成されている通信モジュール９を有する。熱伝達要素５は、キャリア基板４と接続されている。キャリア基板４は、キャリア基板４の第１領域６の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素５の上にあり、キャリア基板４の第２領域８の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素５の上にないように、部分的に熱伝達要素５の上にある。

Description

本発明は、光生成機能及び通信機能の双方を提供する構成要素を有する、照明デバイスに関する。

発光ダイオード（light-emitting diode；ＬＥＤ）などの制御可能な光源を有するランプ又は照明モジュールは、例えば無線周波数（radio frequency；ＲＦ）通信の技術又は手段を使用する無線方式で、制御ユニット又はコントローラと通信可能に接続されてもよい。そのようなランプ又は照明モジュールは、以下では、「コネクテッドランプ」と称され、又は、１つ以上のＬＥＤを含む場合には、「コネクテッドＬＥＤランプ」と称されることになる。本明細書で使用されるとき、用語「ＬＥＤランプ」は、ＬＥＤモジュールなどを包含する。以下では、コネクテッドＬＥＤランプに言及される場合があるが、本説明はまた、コネクテッドＬＥＤランプ以外のタイプのコネクテッドランプにも、同様に、又は同じ方式で適用される点を理解されたい。ＲＦ通信の技術又は手段は、例えば、１つ以上のＲＦアンテナを用いるか又は備えてもよい。ランプの光源の動作は、例えば、ランプに制御信号通信を送信する、制御ユニット又はコントローラによって制御されてもよい。このことは、例えば多色フィラメントランプなどの、種々の色の光を放出することが可能なランプにとって、ランプによって放出される光の色を調節することを容易又は可能にするために、特に望ましい場合がある。代替的に又は追加的に、ランプの光源の調光、又はランプの光源の作動／作動停止は、ランプに制御信号通信を送信する、制御ユニット又はコントローラによって（例えば、ランプ内に含まれ得るセンサからの出力に基づいて）制御されてもよい。

コネクテッドＬＥＤランプでは、光生成機能（例えば、「Ｌ２」）と通信機能（例えば、ＲＦ基板）とは、別個の構成要素内に設けられている。このことは、サイズ制約に部分的に起因するものであるが、また、無線通信要素（例えば、アンテナ）と光生成要素（例えば、ＬＥＤ基板）との、競合する要件のためでもある。良好なアンテナ性能のためには、アンテナは、コネクテッドＬＥＤランプの金属部分とは区別して、かつ距離を置いて配置されるべきである。しかしながら、比較的高い出力を有するコネクテッドＬＥＤランプにおける、最良の熱管理性能（例えば、冷却）のためには、ＬＥＤなどの発光要素は、メタルコアプリント回路基板（metal core printed circuit board；ＭＣＰＣＢ）上に配置されるべきである。

米国特許出願公開第２０１５／１０３５１５号は、電力貯蔵ユニットに結合されている回路基板であって、プロセッサ及び通信モジュールを含む、回路基板と、回路基板に電気的に接続されている照明モジュールであって、基板と、基板の第１の広い面に実装されている発光要素のセットとを含む、照明モジュールとを備える、照明アセンブリを開示している。

しかしながら、光生成機能を提供する構成要素と通信機能を提供する構成要素との分離により、光生成機能を提供する構成要素と通信機能を提供する構成要素との間（例えば、ＬＥＤ基板とＲＦ基板との間）には、比較的多くの数の（例えば、配線による）接続が必要とされる場合がある。この問題は、光生成機能を提供する構成要素と通信機能を提供する構成要素との間に、約７つ以上の（例えば、配線による）接続を必要とし得る、多チャネルＬＥＤランプにおいて、特に顕著になる場合がある。コネクテッドＬＥＤランプにおいて生じ得る別の問題は、通信機能を提供するアンテナに関して十分に大きい接地面を確保することが、困難な場合がある点であり得る。

上記の論考に鑑みて、本発明の課題は、光生成機能と通信機能とを提供するコネクテッドランプ内の構成要素間の、必要とされる接続の数を低減することである。

この課題及び他の課題のうちの少なくとも１つに対処するために、独立請求項に記載の照明デバイスが提供される。従属請求項によって、好ましい実施形態が定義される。

本発明の第１の態様によれば、照明デバイスが提供される。照明デバイスは、少なくとも発光モジュールを有する第１領域と、無線通信のために構成されている通信モジュールを有する第２領域とを含む、１つの（又は、少なくとも１つの）キャリア基板を備える。照明デバイスは、キャリア基板と接続されている１つの（又は、少なくとも１つの）熱伝達要素を備える。キャリア基板は、キャリア基板の第１領域の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上にあり、キャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上にないように、部分的に熱伝達要素の上にある。

動作中、発光モジュールは、比較的多くの熱を生成し得る。キャリア基板の第１領域（発光モジュールを有する領域）の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上にあるように、キャリア基板を配置することによって、発光モジュールの熱管理における比較的高い効率が達成され得るが、これは、発光モジュールによって生成される比較的多量の熱又は熱エネルギーが、熱伝達要素を介した発光モジュールからの熱伝達によって、発光モジュールから離れる方向に輸送され得るためである。

更には、キャリア基板の第２領域（通信モジュールを有する領域）の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上にないように、キャリア基板を配置することによって、通信モジュールの比較的良好な無線通信性能が達成され得るが、これは、キャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上にないことにより、通信モジュールとの間で送信される無線信号若しくは信号通信が、熱伝達要素によって妨げられ得ないか、又は比較的小さい程度でのみ妨げられ得るためである。すなわち、通信モジュールとの間で送信される無線信号又は信号通信は、熱伝達要素によって比較的影響を受けない可能性がある。

熱伝達要素の上にない、キャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分は、無線信号若しくは信号通信を受信及び／又は送信するように構成されている、通信モジュールの少なくとも一部又は一部分を含み得る。無線信号若しくは信号通信を受信及び／又は送信するように構成されている、通信モジュールの一部又は一部分は、例えば少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）アンテナなどの、少なくとも１つのアンテナを含み得る。

上述のように、キャリア基板は、少なくとも発光モジュールを有する第１領域と、無線通信のために構成されている通信モジュールを有する第２領域とを含む。発光モジュール及び通信モジュール、及び／又は、キャリア基板の任意の追加的モジュールのそれぞれは、キャリア基板内に一体的に配置されてもよい。それゆえ、キャリア基板の第１領域の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上にあり、キャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上にないように、キャリア基板を配置することによって、光生成機能及び通信機能が、１つのキャリア基板上で達成されると共に、発光モジュールの熱管理における比較的高い効率と、通信モジュールの比較的良好な無線通信性能との双方を達成することができ、その一方で、光生成機能を提供する構成要素と通信機能を提供する構成要素との分離の必要性を、低減するか又は更に排除することもできる。

例えば、キャリア基板は、例えば少なくとも１つの多層ＰＣＢなどの、少なくとも１つのプリント回路基板（printed circuit board；ＰＣＢ）を含み得る。例えば、キャリア基板は、基板対基板接続、例えば、はんだ接続によって相互接続されている、２つ以上のＰＣＢを含み得る。発光モジュールを有する第１領域と、通信モジュールを有する第２領域とは、そのような２つ以上の相互接続されたＰＣＢのうちの、同じＰＣＢ内、又は異なるＰＣＢ内に存在してもよい。２つ以上の相互接続されたＰＣＢを含む、そのようなキャリア基板には、例えば、ヒートスプレッダなどと直接接触し得るメタルコアプリント回路基板（ＭＣＰＣＢ）と、通信モジュールを有する第２領域を含み得る、いわゆるＦＲ４基板とが設けられてもよく、ＦＲ４基板は、ＭＣＰＣＢの面上に直接はんだ付けされてもよい。代替的に、又は追加的に、キャリア基板は可撓性であってもよく、例えば、少なくとも１つのフレキシブルＰＣＢ及び／又はフレキシブル箔（例えば、「フレックスフォイル（flexfoil）」）を含み得る。そのようなキャリア基板は、少なくとも１つの発光要素を支持し、当該発光要素に（例えば、当該技術分野において既知であるような、１つ以上の導電トラック又は導電トレースによって）電力を供給するように構成されてもよい。代替的に、又は追加的に、例えば、キャリア基板は、例えば多層ＰＣＢなどの多層基板を含んでもよく、例えば、多層基板の層上又は層内に、１つ以上の導電トラック又は導電トレースを含んでもよい。

キャリア基板は、第１の面と、場合によっては、第１の面とは反対側であり得る第２の面とを含んでもよい。すなわち、第１の面と第２の面とは、キャリア基板の反対側面であってもよい。

キャリア基板の第１領域と第２領域とは、隣り合う、すなわち隣接する領域であってもよく、又は、例えば、第１領域と第２領域との中間に配置されている、キャリア基板の何らかの他の領域によって、隔てられていてもよい。

キャリア基板は、例えば接続性モジュールを含み得る、例えば第３領域などの１つ以上の追加的領域を含んでもよく、接続性モジュールは、キャリア基板を、何らかの他のエンティティ（例えば、構成要素又はデバイス）と、例えば当該エンティティの接続性モジュールを介して、接続するように構成されている。発光モジュール及び通信モジュール、及び／又は、キャリア基板の任意の追加的モジュールのそれぞれは、キャリア基板内に一体的に配置されてもよい。第１領域及び第２領域、及び、キャリア基板の任意の追加的領域は、隣り合う、すなわち隣接する領域であってもよく、又は、領域のうちの少なくとも２つは、例えば、２つの領域の中間に配置されている、キャリア基板の何らかの他の領域によって、隔てられていてもよい。前述のように、例えば、キャリア基板は、基板対基板接続、例えば、はんだ接続によって相互接続されている、２つ以上のＰＣＢを含み得る。発光モジュールを有する第１領域と、通信モジュールを有する第２領域とは、そのような２つ以上の相互接続されたＰＣＢのうちの、同じＰＣＢ内、又は異なるＰＣＢ内に存在してもよい。それゆえ、発光モジュール及び通信モジュール、及び／又は、キャリア基板の任意の追加的モジュールが、場合によってはキャリア基板内に一体的に配置されることとは、必ずしも、発光モジュール及び通信モジュール、及び／又は、任意の追加的モジュールが、同じＰＣＢ内に存在することを意味するものではなく（ただし、可能ではある）、それらは、そのような２つ以上の相互接続されたＰＣＢのうちの、異なるＰＣＢ内に存在してもよい。

キャリア基板は、例えばキャリア基板の一方の面において、接地面が設けられてもよい。接地面は、少なくとも１つのキャリア基板の一部又は一部分であってもよい。例えば、キャリア基板は、複数の部分を含んでもよく、当該部分のうちの１つが接地面であってもよい。例えば、接地面は、例えば銅で作製された、金属プレートを含み得る。接地面は、熱拡散又は熱伝達の機能若しくは能力を提供するために配置されてもよい。その目的のために、接地面は、比較的大きい厚さを有するように構成されてもよい。

熱伝達要素は、例えば、ヒートスプレッダ及び／又はヒートシンクを含み得る。熱伝達要素は、１種以上の金属若しくは金属合金を含む材料、又は１種以上の金属若しくは金属合金によって構成されている材料によって、少なくとも部分的に作製されてもよい。例えば、熱伝達要素は、アルミニウム（Ａｌ）で作製されてもよい。熱伝達要素は、プレートの形態を有してもよく、又は少なくとも部分的にプレートのように成形されてもよいが、そのような形状に限定されるものではない。熱伝達要素は、例えば、メタルコアプリント回路基板（ＭＣＰＣＢ）を含んでもよく、又は、メタルコアプリント回路基板（ＭＣＰＣＢ）内に含まれてもよい。

本出願の文脈では、無線通信とは、原理的に、例えば少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）通信リンクなどの、通信を実行するための１つ以上の無線技術又は手段を利用する、１つ以上のリンク、接続、又は結合による、任意のタイプの通信を意味する。しかしながら、無線通信は、それらに限定されるものではなく、代替的に又は追加的に、赤外線通信リンク（例えば、赤外光を用いる通信リンク）又は別のタイプの（例えば、レーザに基づく）自由空間光通信リンクによる通信を意味することも可能である。

発光モジュールは、操作又は作動される場合に、光を放出するように構成されてもよい。発光モジュールは、少なくとも１つの発光要素を含んでもよく、発光要素は、キャリア基板によって、例えばキャリア基板の一方の面において支持されてもよい。少なくとも１つの発光要素のそれぞれ、又は任意の１つは、例えば、固体光エミッタを含んでもよく、又は固体光エミッタによって構成されてもよい。固体光エミッタの例としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）及び有機ＬＥＤ（organic LED；ＯＬＥＤ）が挙げられる。固体光エミッタは、一般に、比較的安価であり、比較的高い光学効率及び比較的長い寿命を有するため、比較的コスト効率が高い光源である。しかしながら、本出願の文脈では、用語「発光要素」とは、例えば両端間に電位差を印加するか又は電流を流すことによって作動されると、任意の領域又は領域の組み合わせの電磁スペクトル、例えば、可視領域、赤外領域、及び／又は紫外領域の放射線を放出することが可能な、実質的に任意のデバイス又は要素を意味するものと理解されたい。それゆえ、発光要素は、単色、準単色、多色、又は広帯域の、スペクトル放出特性を有し得る。発光要素の例としては、半導体、有機又はポリマー／高分子ＬＥＤ、紫色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、光励起蛍光体被覆ＬＥＤ、光励起ナノ結晶ＬＥＤ、又は、当業者によって容易に理解されるであろう任意の他の同様のデバイスが挙げられる。更には、発光要素という用語は、本発明の１つ以上の実施形態によれば、特定の発光要素が内部に位置決め又は配置されるハウジング若しくはパッケージと組み合わされている、放射線を放出する特定の発光要素の組み合わせを意味し得る。例えば、発光要素又は発光モジュールという用語は、ＬＥＤパッケージと称される場合がある、ハウジング内に配置されているベアＬＥＤダイを包含し得る。別の実施例によれば、発光要素は、ＰＣＢなどの基板に、サブマウントを介さずに直接取り付けられているＬＥＤダイを有し得る、チップスケールパッケージ（Chip Scale Package；ＣＳＰ）ＬＥＤを含み得る。

照明デバイスは、例えば、何らかの適切なコネクタ、例えば、エジソンねじ込み口金、バヨネット取り付け具、あるいは、当該技術分野において既知の、ランプ又は照明器具に関して好適な別のタイプの接続によって、ランプ又は照明器具のソケットに接続可能な、ＬＥＤ電球又はレトロフィットランプ内に含まれてもよく、あるいは、それらを構成してもよい。照明デバイスは、例えば、ランプソケットへの接続のための口金を備えてもよい。口金は、任意の好適なタイプのコネクタ、例えば、エジソンねじ込み口金、バヨネット取り付け具、又は別のタイプの接続を含んでもよく、又は、それらによって構成されてもよい。

照明デバイスは、電源からの電気を、少なくとも１つの発光要素を動作又は駆動するために好適な電気に変換することが可能な、回路機構を含んでもよい。回路機構は、少なくとも交流と直流とを変換して、電圧を、発光モジュールなどの照明デバイスの構成要素を動作又は駆動するための、好適な電圧に変換することが可能であってもよい。

照明デバイスは、他の電気的機能及び電子的機能を含み得る。そのような機能の例は、保護回路、色調整回路、調光回路、カットオフ回路、監視及び温度制限回路、有線通信回路である。そのような有線通信回路及び／又は通信モジュールによって、照明デバイスによって放出される光は、例えば輝度及び／又は色に関して、あるいは、例えば符号化光などの、任意の他の機能を提供するように、制御されてもよい。

前述のように、キャリア基板は、キャリア基板の第１領域の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上にあり、キャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上にないように、部分的に熱伝達要素の上にある。更には、キャリア基板の第２領域は、無線通信のために構成されている通信モジュールを有する。本発明の１つ以上の実施形態によれば、キャリア基板は、キャリア基板の通信モジュールが熱伝達要素の上にないように、部分的に熱伝達要素の上にあってもよい。別の言い方をすれば、通信モジュールによって構成され得るキャリア基板の第２領域の一部又は一部分は、熱伝達要素の上になくてもよい。通信モジュールが熱伝達要素の上にないように、キャリア基板を配置することによって、通信モジュールの比較的良好な無線通信性能が達成され得るが、これは、通信モジュールとの間で送信される無線信号若しくは信号通信が、熱伝達要素によって、比較的小さい程度でのみ妨げられ得るか、又は、場合によっては全く妨げられ得ないためである。

キャリア基板は、熱伝達要素に面する表面を有してもよい。熱伝達要素の上にあるキャリア基板の第１領域の少なくとも一部又は一部分は、当該表面を介して熱伝達要素に接続されてもよい。熱伝達要素の上にないキャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分は、当該表面を介して熱伝達要素に接続されなくてもよい。熱伝達要素の上にあるキャリア基板の第１領域の少なくとも一部又は一部分を、熱伝達要素に接続することによって、キャリア基板の第１領域から熱伝達要素への熱伝達、例えば、発光モジュールによって生成された熱の、熱伝達要素への伝達が、容易にされてもよい。熱伝達要素の上にあるキャリア基板の第１領域の少なくとも一部又は一部分を、例えば当該表面を介して、熱伝達要素に接続するための、任意の好適な手段が用いられてもよい。例えば、そのような手段は、例えば、熱粘着剤などの熱伝導性接着剤などの、接着剤を含み得る。本発明の１つ以上の実施形態によれば、熱伝達要素は、熱伝達要素の上にあるキャリア基板の第１領域の少なくとも一部又は一部分においてのみ、当該表面を介してキャリア基板と接続されてもよい。

キャリア基板及び／又は熱伝達要素は、キャリア基板の第１領域の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上にあり、キャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上にないように、キャリア基板が部分的に熱伝達要素の上にあることを達成するために、種々の方式で配置されてもよい。

例えば、熱伝達要素は、少なくとも１つの切り欠き部分を含んでもよく、キャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上にないように、少なくとも１つの切り欠き部分が、キャリア基板に関連して、又は、キャリア基板が、少なくとも１つの切り欠き部分に関連して配置される。別の言い方をすれば、熱伝達要素は、キャリア基板が部分的に熱伝達要素の上にある場合に、キャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分に対応し得る、少なくとも１つの切り欠き部分を含んでもよい。そのようにして、キャリア基板が部分的に熱伝達要素の上にある場合、キャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分は、熱伝達要素の１つ以上の切り欠き部分の上方（又は、下方）に配置されてもよい。それにより、キャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分は、熱伝達要素の上にあり得ない。

本出願の文脈では、熱伝達要素の（又は、熱伝達要素内の）切り欠き部分とは、必ずしも、切断の作用によって熱伝達要素から除去された、熱伝達要素の一部又は一部分を意味するものではない（ただし、意味してもよい）。熱伝達要素の（又は、熱伝達要素内の）切り欠き部分は、本出願の文脈では、キャリア基板に関連した熱伝達要素の形態又は形状を説明するものと見なされることができ、切り欠き部分は、キャリア基板が部分的に熱伝達要素の上にある場合に、切り欠き部分がキャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分と対応するか、又は合致するか、又は位置合わせされることにより、キャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分が、熱伝達要素の上にあり得ないように、キャリア基板に関連して熱伝達要素が配置されることを可能にする。

熱伝達要素は、キャリア基板に面する表面を有してもよい。当該表面は、熱伝達要素の縁部を少なくとも部分的に画定する外周を有してもよい。少なくとも１つの切り欠き部分は、熱伝達要素の縁部の一部を形成してもよい。それゆえ、熱伝達要素の１つ以上の切り欠き部分は、熱伝達要素の縁部に位置してもよい。熱伝達要素は、例えば、プレートの形状であってもよく、その場合、１つ以上の切り欠き部分は、プレート形状の熱伝達要素の縁部に位置してもよい。代替的に又は追加的に、少なくとも１つの切り欠き部分は、外周の内部に延在していてもよいが、縁部まで延在することはない。すなわち、少なくとも１つの切り欠き部分は、縁部から離れる方向に、すなわち、縁部から距離を置いて位置してもよい。

代替的に、又は追加的に、キャリア基板の一部又は一部分は、キャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上にないように、熱伝達要素から離れる方向に曲げられてもよい。キャリア基板のそのような屈曲は、可撓性であるキャリア基板を用いることによって、容易にされてもよい。場合によっては、キャリア基板の一部又は一部分は、例えば照明モジュールの動作を制御するためのドライバ回路機構の周りなどの、照明デバイスの何らかの構成要素の周りに、キャリア基板の一部又は一部分を巻き付けることによって、キャリア基板の一部又は一部分をよりコンパクトにし、照明デバイス内でより少ない空間を占めるように、屈曲されてもよい。

代替的に、又は追加的に、熱伝達要素の上にないキャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分は、熱伝達要素と「非重複」であってもよい。熱伝達要素は、キャリア基板に面する表面を有してもよい。キャリア基板に面する表面は、少なくとも、キャリア基板が熱伝達要素の上にある場所で、キャリア基板の表面に面していてもよい。当該表面は、熱伝達要素の縁部を少なくとも部分的に画定する外周を有してもよい。キャリア基板は、キャリア基板の少なくとも一部又は一部分が、熱伝達要素の上にないために外周の外側に（又は、外周を越えて）延在するように、熱伝達要素に関連して配置されてもよい。

例えば、通信モジュールは、例えば少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）アンテナなどの、少なくとも１つのアンテナを含み得る。

キャリア基板は、接地面を含んでもよい。キャリア基板の接地面は、少なくとも１つの（ＲＦ）アンテナに関する接地面として用いられるように構成されてもよい。接地面は、例えば、キャリア基板の表面上に配置されている、金属プレート又は１つ以上の金属トレースを含んでもよく、金属プレート及び／又は金属トレースは、例えば銅で作製されている。それゆえ、少なくとも１つのアンテナは、例えば、キャリア基板の表面上に配置されている金属プレート又は１つ以上の金属トレースによって、キャリア基板内又はキャリア基板上に一体化されてもよい。上述のように、キャリア基板は、例えば、少なくとも１つのプリント回路基板（ＰＣＢ）を含み得る。キャリア基板の接地面は、例えば、少なくとも１つのＰＣＢの接地面を含んでもよく、又は少なくとも１つのＰＣＢの接地面によって構成されてもよい。

照明デバイスは、キャリア基板及び熱伝達要素を少なくとも部分的に包囲するように配置され得る、ハウジングを備えてもよい。キャリア基板の接地面は、ハウジングに接続されてもよい。キャリア基板の接地面がハウジングに接続されていることによって、接地面は、キャリア基板の第１領域から熱伝達要素への熱伝達を容易にしてもよく、例えば、発光モジュールによって生成された熱の、熱伝達要素への伝達を、容易にしてもよい。そのような熱伝達は、接地面が、銅及び／又は別の金属などの、比較的高い熱伝導率を有する材料で作製されている一部若しくは一部分を含むか、又はそれらによって構成されている場合には、更に容易にされてもよい。キャリア基板の接地面がハウジングに接続されていることによって、発光モジュールの熱管理における所望又は必要とされる効率を達成するために、熱伝達要素に接続される任意のヒートスプレッダなどの追加的な熱管理構成要素は、必要とされなくてもよい。

本発明の更なる目的及び利点が、例示的実施形態によって以下で説明される。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ものである点に留意されたい。添付の請求項及び本明細書の説明を検討することにより、本発明の更なる特徴及び利点が明らかとなるであろう。当業者は、本明細書で説明される実施形態以外の実施形態を作り出すために、本発明の種々の特徴が組み合わせられることができる点を理解する。

本発明の例示的実施形態が、添付図面を参照して以下で説明される。
本発明の一実施形態による照明デバイスの概略図である。 本発明の一実施形態によるキャリア基板の概略図である。 本発明の一実施形態による熱伝達要素の概略図である。

全ての図は、概略的であり、必ずしも正確な縮尺ではなく、全般的に、本発明の実施形態を明確化するために必要な部分のみを示しており、他の部分は、省略されるか又は単に示唆される場合がある。

以下に、本発明の例示的実施形態が示されている添付図面を参照して、本発明が以降で説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書に記載の、本発明の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く、むしろ、本発明のこれらの実施形態は、本開示が、本発明の範囲を当業者に伝えるように、例として提供されている。図面では、別段の指定のない限り、同一の参照数字は、同じ又は同様の機能を有する、同じ又は同様の構成要素を示す。

図１は、本発明の一実施形態による照明デバイス１の概略図である。照明デバイス１は、本発明の図示の実施形態によれば光透過性外囲器を含む、ハウジング２を備える。光透過性外囲器は、包囲された空間を少なくとも部分的に画定し得る。光透過性外囲器は、当該空間が流体封止された空間となるように構成されてもよく、当該空間は、例えば、空気若しくは熱伝導性流体、例えば、ヘリウム及び／又は水素を含む気体、あるいは、例えばヘリウム、酸素、及び／又は空気を含む気体の混合物を含んでもよく、又はそれらによって充填されてもよい。図１に示されるハウジング２の形状は、一実施例によるものである。ハウジング２の他の形状も可能であり、ハウジング２は、原理的に、任意の形状を有してもよい。図１に示される本発明の実施形態によれば、照明デバイス１は、ランプ又は照明器具のソケット（図１には示さず）への接続のための、口金３を備えてもよい。口金３は、任意の好適なタイプの結合器又はコネクタ、例えば、エジソンねじ込み口金、バヨネット取り付け具、又は、特定のタイプのランプ若しくは照明器具に関して好適であり得る任意の他のタイプの接続を含んでもよく、あるいは、それらによって構成されてもよい。

特定のタイプの照明デバイス１が図１に示されているが、図１に示されるタイプの照明デバイス１は例示的なものであって、限定するものではなく、照明デバイス１は、図１に示されるものとは別のタイプのものであってもよい点を理解されたい。

照明デバイス１は、キャリア基板及び熱伝達要素を備え、それらは、図２及び図３を参照して以下で更に説明される。図１に示される本発明の実施形態によれば、キャリア基板及び熱伝達要素は、ハウジング２の内側に、及び／又は、同じくまたハウジングとも見なされ得る口金３の内側に配置されており、ハウジング２及び／又は口金３は、キャリア基板及び熱伝達要素を少なくとも部分的に包囲している。以下で更に説明されるように、キャリア基板は発光モジュールを含み、発光モジュールは、後に光透過性外囲器を介して照明デバイス１から出射することが可能な、光を放出し得る。

図２は、本発明の一実施形態によるキャリア基板４の概略図である。図３は、本発明の一実施形態による熱伝達要素５の概略図である。

照明デバイス１の組み立てられた状態において、熱伝達要素５は、キャリア基板４と接続されている。図２及び図３は、それぞれ、互いに接続されていないキャリア基板４及び熱伝達要素５を示す。

図２を参照すると、キャリア基板４は、６で概略的に示される第１領域を含み、第１領域６は、７で概略的に示される発光モジュールを有する。例えば、キャリア基板４は、例えば少なくとも１つのフレキシブルＰＣＢ及び／又はフレキシブル箔（例えば、「フレックスフォイル」）などの、少なくとも１つのプリント回路基板（ＰＣＢ）を含み得る。例えば、キャリア基板４は、例えばＰＣＢを一体にはんだ付けすることによって達成され得る、基板対基板接続によって相互接続された２つ以上のＰＣＢを含み得る。キャリア基板４は、例えばキャリア基板４の一方の面において、発光モジュール７内に含まれる複数の発光要素を支持するように構成されており、発光モジュール７又は発光要素に（例えば、当該技術分野において既知であるような、１つ以上の導電トラック又は導電トレースによって）電力を供給してもよい。発光要素７は、操作又は作動される場合に、光を放出するように構成されてもよい。図２に示される本発明の実施形態によれば、発光要素は、ＬＥＤ及び／又は他のタイプの固体光エミッタを含む。

キャリア基板４は、無線通信のために構成されている、９で概略的に示される通信モジュールを有する、８で概略的に示される第２領域を含む。図２に示される本発明の実施形態によれば、通信モジュール９は、無線周波数（ＲＦ）アンテナ９を含むが、代替的に又は追加的に、何らかの他の無線通信手段を含んでもよい。場合によっては、通信モジュール９は、２つ以上のアンテナ（例えば、ＲＦアンテナ）を含んでもよい。

図２に示されるように、キャリア基板４は、発光モジュール７及び通信モジュール９が配置されている第１の面と、場合によっては、第１の面とは反対側であり得る第２の面とを含んでもよい。すなわち、第１の面と第２の面とは、キャリア基板４の反対側面であってもよい。

キャリア基板４は、例えば第３領域などの、１つ以上の追加的領域を含んでもよく、第３領域は、例えば、１１で概略的に示される接続性モジュールを含み得る。接続性モジュール１１は、キャリア基板４を、何らかの他のエンティティ（例えば、構成要素又はデバイス）と、例えば当該の他のエンティティの接続性モジュール（図２には示さず）を介して、接続するように構成されてもよい。

図２に示される本発明の実施形態によれば、発光モジュール７、通信モジュール９、及び接続性モジュール１１のそれぞれは、キャリア基板４内に一体的に配置されている。

上述のように、照明デバイス１は、照明デバイス１の組み立てられた状態においてキャリア基板４と接続されている、熱伝達要素５を備える。図３は、照明デバイス１の非組み立て状態における、キャリア基板４と接続されていない熱伝達要素５を示す。例えば、熱伝達要素５とキャリア基板４との間の接続は、例えば、熱粘着剤などの熱伝導性接着剤などの、接着剤を用いる、接着剤接続によって達成されてもよい。

図２及び図３を参照すると、熱伝達要素５が（例えば、照明デバイス１の組み立てられた状態において）キャリア基板４と接続される場合、キャリア基板４は、キャリア基板４の第１領域６の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素５の上に重なり、キャリア基板４の第２領域８の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素５の上に重ならないように、部分的に熱伝達要素５の上に重なる。図２及び図３に示される本発明の実施形態によれば、このことは、切り欠き部分１２を含む熱伝達要素５によって達成されてもよい。

熱伝達要素５が（例えば、照明デバイス１の組み立てられた状態において）キャリア基板４と接続される場合、キャリア基板４の第２領域８の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素５の上に重ならないように、切り欠き部分１２が、キャリア基板４に関連して（又は、キャリア基板４が、切り欠き部分１２に関連して）配置される。別の言い方をすれば、熱伝達要素５は、キャリア基板４が部分的に熱伝達要素５の上に重なる場合に、キャリア基板４の第２領域８の少なくとも一部又は一部分に対応するか、又は実質的に対応する、切り欠き部分１２を含む。そのようにして、キャリア基板４が部分的に熱伝達要素５の上に重なる場合、キャリア基板４の第２領域８の少なくとも一部又は一部分は、熱伝達要素５の切り欠き部分１２の上方（又は、下方）に配置されてもよい。それにより、キャリア基板４の第２領域８の少なくとも一部又は一部分は、熱伝達要素５の上に重ならないことになる。

キャリア基板４と熱伝達要素５とは、サイズ及び／又は寸法がほぼ合致するように配置されてもよい。図２及び図３に示されるように、キャリア基板４及び熱伝達要素５は、例えば、概して円形であってもよい。熱伝達要素５が（例えば、照明デバイス１の組み立てられた状態において）キャリア基板４と接続される場合、キャリア基板４は、熱伝達要素５の上方に配置されてもよく、熱伝達要素５の切り欠き部分１２の形状及び／又はサイズは、キャリア基板４の第２領域８の形状及び／又はサイズ、あるいは通信モジュール又はアンテナ９を含む領域８の少なくとも一部分の形状及び／又はサイズに対応するか、又は実質的に対応する。図２に見られるように、及び図３と比較すると、熱伝達要素５の切り欠き部分１２の形状及びサイズは、キャリア基板４の第２領域８の形状及びサイズに対応していることにより、熱伝達要素５が（例えば、照明デバイス１の組み立てられた状態において）キャリア基板４と接続される場合に、キャリア基板４が熱伝達要素５の上方に配置される際、キャリア基板４は、キャリア基板４の第１領域６の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素５の上に重なり、キャリア基板４の第２領域８の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素５の上に重ならないように、部分的に熱伝達要素５の上に重なる。

熱伝達要素５は、熱伝達要素５が（例えば、照明デバイス１の組み立てられた状態において）キャリア基板４と接続される場合に、キャリア基板４に面する、表面１３を有する。表面１３は、熱伝達要素５の縁部を少なくとも部分的に画定する外周１４を有する。図３に示されるように、熱伝達要素５の切り欠き部分１２は、熱伝達要素５の縁部の一部を形成してもよい。代替的に又は追加的に、切り欠き部分１２（又は、熱伝達要素５の別の切り欠き部分）は、外周１４の内部に延在していてもよいが、縁部まで延在することはなく、すなわち、縁部から離れる方向に、縁部から距離を置いて位置してもよい。

熱伝達要素５及び／又はキャリア基板４は、キャリア基板４の第１領域６の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素５の上に重なり、キャリア基板４の第２領域８の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素５の上に重ならないように、キャリア基板４が部分的に熱伝達要素５の上に重なることを達成するために、種々の方式で配置されてもよい点を理解されたい。それゆえ、図２及び図３に示され、かつ前述されたような、キャリア基板４に関連した熱伝達要素５の配置は、例示的なものであるが、限定するものではない。例えば、キャリア基板４は、キャリア基板４の少なくとも一部又は一部分が、熱伝達要素５の上に重ならないために外周１４の外側に延在するように、熱伝達要素５に関連して配置されてもよい。別の実施例によれば、キャリア基板４の一部又は一部分は、キャリア基板４の第２領域８の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素５の上に重ならないように、熱伝達要素５から離れる方向に屈曲されてもよい。

キャリア基板４は、１５で概略的に示される接地面を含んでもよい。キャリア基板４の接地面１５は、少なくとも１つの（ＲＦ）アンテナ９に関する接地面として用いられるように構成されてもよい。接地面１５は、例えば、キャリア基板４の表面上に配置されている、金属プレート又は１つ以上の金属トレースを含んでもよく、金属プレート及び／又は金属トレースは、例えば銅で作製されている。それゆえ、ＲＦアンテナ９は、例えば、キャリア基板４の表面上に配置されている金属プレート又は１つ以上の金属トレースによって、キャリア基板４内又はキャリア基板４上に一体化されてもよい。上述のように、例えば、キャリア基板４は、例えば少なくとも１つのフレキシブルＰＣＢなどの、少なくとも１つのＰＣＢを含み得る。キャリア基板４の接地面１５は、例えば、ＰＣＢの接地面を含んでもよく、又はＰＣＢの接地面によって構成されてもよい。

結論として、照明デバイスは、キャリア基板及び熱伝達要素を備える。キャリア基板は、少なくとも第１領域及び第２領域を含む。第１領域は、発光モジュールを有する。第２領域は、無線通信のために構成されている通信モジュールを有する。熱伝達要素は、キャリア基板と接続されている。キャリア基板は、キャリア基板の第１領域の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上に重なり、キャリア基板の第２領域の少なくとも一部又は一部分が熱伝達要素の上に重ならないように、部分的に熱伝達要素の上に重なる。

本発明は、添付図面及び上記の説明において例示されているが、そのような例示は、説明的又は例示的なものであり、制限するものではないと見なされたく、本発明は、開示される実施形態に限定されるものではない。図面、本開示、及び添付の請求項の検討によって、開示される実施形態に対する他の変形形態が、当業者により理解されることができ、また、特許請求される発明を実施する際に実行されることができる。添付の請求項では、単語「備える（comprising）」は他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数を排除するものではない。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。請求項中のいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (14)

1. 照明デバイスであって、
   発光モジュールを有する第１領域と、無線通信のために構成されている通信モジュールを有する第２領域とを少なくとも含む、キャリア基板と、
   前記キャリア基板と接続されている熱伝達要素であって、前記キャリア基板が、前記キャリア基板の前記第１領域の少なくとも一部又は一部分が前記熱伝達要素の上にあり、前記キャリア基板の前記第２領域の少なくとも一部又は一部分が前記熱伝達要素の上にないように、部分的に前記熱伝達要素の上にある、熱伝達要素と、を備え、
   前記キャリア基板が可撓性である、照明デバイス。
2. 前記キャリア基板が、前記キャリア基板の前記通信モジュールが前記熱伝達要素の上にないように、部分的に前記熱伝達要素の上にある、請求項１に記載の照明デバイス。
3. 前記キャリア基板が、前記熱伝達要素に面する表面を有し、前記熱伝達要素の上にある前記キャリア基板の前記第１領域の前記少なくとも一部又は一部分が、前記表面を介して前記熱伝達要素に接続されており、前記熱伝達要素の上にない前記キャリア基板の前記第２領域の前記少なくとも一部又は一部分が、前記表面を介して前記熱伝達要素に接続されていない、請求項１又は２に記載の照明デバイス。
4. 前記熱伝達要素が、前記熱伝達要素の上にある前記キャリア基板の前記第１領域の前記少なくとも一部又は一部分においてのみ、前記表面を介して前記キャリア基板と接続されている、請求項１乃至３に記載の照明デバイス。
5. 前記熱伝達要素が、少なくとも１つの切り欠き部分を含み、前記キャリア基板の前記第２領域の前記少なくとも一部又は一部分が前記熱伝達要素の上にないように、前記少なくとも１つの切り欠き部分が、前記キャリア基板に関連して、又は、前記キャリア基板が、前記少なくとも１つの切り欠き部分に関連して配置されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明デバイス。
6. 前記熱伝達要素が、前記キャリア基板に面する表面を有し、前記表面が、前記熱伝達要素の縁部を少なくとも部分的に画定する外周を有し、前記少なくとも１つの切り欠き部分が、前記熱伝達要素の前記縁部の一部を形成する、請求項５に記載の照明デバイス。
7. 前記熱伝達要素が、前記キャリア基板に面する表面を有し、前記表面が、前記熱伝達要素の縁部を少なくとも部分的に画定する外周を有し、前記少なくとも１つの切り欠き部分が、前記外周の内部に延在しているが、前記縁部まで延在していない、請求項５又は６のいずれか一項に記載の照明デバイス。
8. 前記キャリア基板の一部又は一部分が、前記キャリア基板の前記第２領域の前記少なくとも一部又は一部分が前記熱伝達要素の上にないように、前記熱伝達要素から離れる方向に曲げられている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明デバイス。
9. 前記熱伝達要素が、前記キャリア基板に面する表面を有し、前記表面が、前記熱伝達要素の縁部を少なくとも部分的に画定する外周を有し、前記キャリア基板が、前記キャリア基板の少なくとも一部又は一部分が前記熱伝達要素の上にないように前記外周の外側に延在するように、前記熱伝達要素に関連して配置されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明デバイス。
10. 前記発光モジュール及び前記通信モジュールのそれぞれが、前記キャリア基板内に一体的に配置されている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明デバイス。
11. 前記通信モジュールが、少なくとも１つの無線周波数アンテナを含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明デバイス。
12. 前記通信モジュールが、少なくとも１つの無線周波数アンテナを含み、前記キャリア基板が、接地面を含み、前記キャリア基板の前記接地面が、前記少なくとも１つの無線周波数アンテナのための接地面として用いられるように構成されている、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の照明デバイス。
13. 前記キャリア基板が、少なくとも１つのプリント回路基板を含み、前記キャリア基板の前記接地面が、前記少なくとも１つのプリント回路基板の接地面である、請求項１２に記載の照明デバイス。
14. 前記キャリア基板及び前記熱伝達要素を少なくとも部分的に包囲するように配置されている、ハウジングを更に備え、前記接地面が、前記ハウジングに接続されている、請求項１２又は１３のいずれか一項に記載の照明デバイス。

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