JP4870077B2

JP4870077B2 - 細長いｌｅｄ照明装置

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Publication number: JP4870077B2
Application number: JP2007524953A
Authority: JP
Inventors: マシュームラコヴィッチ; ロナルドジュニアブレンガートナー; マークジェイメイアー; ウィリアムディーセケラ
Original assignee: Lumination LLC
Current assignee: Current Lighting Solutions LLC
Priority date: 2004-08-06
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2025-08-04
Also published as: EP2317210A1; CN100567807C; TW200706802A; EP1784603B1; EP1784603A4; US20080030981A1; WO2006017595A3; EP2317210B1; JP2008509437A; US20060028837A1; WO2006017595A2; CN101010540A; US7273300B2; TWI281013B; EP1784603A2; US7850341B2

Description

本発明は、細長いＬＥＤ照明装置に関する。

ネオン光は、一定のアイテムに対する人の注意を引き得るような所望の形状に形成される。ネオン光は、店舗、レストラント、及び他の商業施設において人気がある。しかし、ネオン光は、壊れやすく、高電圧を必要とし、文字の形に成形し、曲げるために熟練者を必要とする。更に、ネオン光は、一般的に、現場で修理される。

ネオン光を模擬するために、ＬＥＤ光アセンブリが使用されてきた。これらの既知のＬＥＤ光アセンブリは、次の素子を含む：押し出し加工された（extruded）プラスチック管、及び、プラスチック管内に配置された堅固な印刷された回路板（”ＰＣＢ”：printed circuit board）、光放射ロッドと協動する光エンジン（engine）を有する固体光放射ロッド、及び、ロープ光（rope light)。

押し出し加工されたプラスチック管は、一般的に、ボーダー照明（border illumination）のために用いられる。堅固なＰＣＢの上に載置されたＬＥＤ及びＰＣＢは、プラスチック管内に挿入される。押し出し加工されたプラスチック管は、３６０度の光出力を与えず、よって、ネオン光の３６０度の出力を模擬しない。また、押し出し加工されたプラスチック管素子は、工場で所望の形状に成形され、現場で他の形状に成形され得ない。

光放射ロッドと協動する光エンジンを有する光放射ロッドを含む素子に対しては、ＬＥＤ光源が、光放射ロッドに付着される中空のハウジング内に挿入される。ＬＥＤ光源は次に、それがセッティングされた後に固化されるエポキシ内に入れられる（encased）。ＬＥＤ光源は一般的に、それがセッティングされた後に固化するポリマー内に入れられるので、ポリマーがセッティングされた後にアセンブリに対して調整が為され得る。既知のアセンブリ内の、光放射ロッド、及び、付随のハウジングは、ＬＥＤ光源を挿入する前に、その所望の形状に成形されなければならない。成形工程は一般的に、ネオンを模擬する装置が作られる場所、例えばサイン組み上げ業者又はサイン製造業者の場所、から離れた製造業者、例えば工場、で為される。従って、一旦、ＬＥＤ装置が、その最終目的地に配達されると、装置に対して最小の調整が為され得る。更に、本装置は、それが設置された後には保守可能ではない。

ロープ光は、一般的に、ハウジング内に配置されたＬＥＤｓを有する非常に柔軟なハウジングを含む。ハウジングはとても柔軟なので、それが、その所望の形状、例えば文字の形、を維持するように、本装置は堅固なチャンネル（channel）内に配置されなければならない。

実施例においては、ネオン照明を模擬する（simulating）ための照明装置は、細長い光ガイド、及び、細長い光ガイドに作動可能に接続され、そこから除去可能な光エンジンを備える。光エンジンは、複数のＬＥＤｓを含む。光エンジンは、光ガイドとの関係で、光エンジンから光が放射し、ネオン光を模擬するために光ガイドを通過するように配置される。

ネオン照明を模擬するための照明装置を組み立てる方法の例は、次のステップを含む：光ガイドを所望の構成に成形し、当該光ガイドは中心軸を規定するものであり、そして、柔軟な光エンジンを光ガイドに付着する。光エンジンは、それが、光ガイドを一般的に光ガイドの中心軸に垂直の方向に移動させることによって、選択可能に光ガイドから離脱できるように付着される。この実施例においては、光エンジンは、柔軟なパワーコンダクタに接続された複数のＬＥＤｓを備える。

他の実施例においては、照明装置は、細長い本体、及び、細長い本体に付着された光エンジンを含む。細長い本体は、長手方向のチャンネルを含み、いくつもの所望の構成への曲げに適し、光の散乱及び放射に適した材料を備える。光エンジンは、少なくとも１つのＬＥＤ、少なくとも１つのＬＥＤと電気的に接続状態の柔軟なパワーコンダクタ、及び、少なくとも１つのＬＥＤのための弾力性のあるハウジングを備える。柔軟性のあるハウジングは、少なくとも部分的に、細長い本体の長手方向のチャンネル内に受容される。

図１を参照して、ネオン光を模擬する照明装置10は、一般的に、光エンジン12、及び、光エンジンと協動する光ガイド14を含む。照明装置10は、それが、後に詳述するやり方で曲げられ、多くの所望の構成、例えば、文字の形状及び他のデザインに成形され得るように柔軟である。図１は、図１に示されるものに比してより大きな距離に沿って延び得る照明装置10の一部を示す。照明装置10は、多（many）フィート又はメータの長さ、一般的に約８フィートの複数セクション、を持つように製造され得る。１つの実施例においては、後に詳述される光源は、所望のビーム・オーバーラップ・パターンを与えるように、互いに比較的接近して間隔が空けられる。

図２に見られるように、光エンジン12は、パワーコンダクタ16、及び、パワーコンダクタに固定された複数のＬＥＤアセンブリ18を含む。図示された実施例におけるパワーコンダクタ16は、３つのコンダクタ・ワイヤを含む。それらは、正（＋）コンダクタ・ワイヤ20、負の（−）コンダクタ・ワイヤ22、及び、直列（series）コンダクタ・ワイヤ24である。従って、ＬＥＤアセンブリ18は、パワーコンダクタ16に沿って、直列／並列の配置で配置され得る。たとえば、ＬＥＤアセンブリ18へ信号を送るために、これより少ない、又は多い数のワイヤが、与えられ得る。ここに示された実施例におけるワイヤは、２２ゲージであるが、他のサイズのワイヤもまた使用され得る。コンダクタワイヤ20、22、及び24は、絶縁材料26によって包囲される。

説明された実施例において、パワーコンダクタ16は、パワーコンダクタ16の全体が、切断されず終端されないで、ＬＥＤアセンブリとパワーコンダクタの間の機械的又は電気的接続が促進されるように、隣接ＬＥＤアセンブリ18の間で連続する（コンダクタのワイヤは、打ち出される（punched out）。これについては後に詳述される。）。連続的なパワーコンダクタ16は、パワーコンダクタをＬＥＤモジュールに接続するときにパワーコンダクタを終端する（terminate）光エンジンに比して、光エンジン12の製造を迅速化する。図２に見られるように、パワーコンダクタ16は、各ＬＥＤアセンブリ18に隣接したひだ（crimps）30を含む。ひだ30は、後に詳述するように応力の軽減を与える。

パワーコンダクタ16に付着されたＬＥＤアセンブリ18は、パワーコンダクタの長さ方向に沿って間隔が空けられる。図２説明され、そこに見られる実施例においては、パワーコンダクタ16に付着する各ＬＥＤアセンブリ18は、ここに示された実施例では印刷された回路基板（”ＰＣＢ”）であるサポート42上に配置された、ここに示された実施例では表面に載置のＬＥＤである、少なくとも１つのＬＥＤ40（２つのＬＥＤが図示される）を含む。ここに説明された実施例では、パワーコンダクタ16に載置されるＰＣＢｓ42の各々は、類似の寸法を持つ（図２参照）。しかし、各ＰＣＢの上に配置された回路、及び、各ＰＣＢに載置された部品は、異なり得る。図３に見られるように、各ＬＥＤ40に対するリード（lead）46は、各ＰＣＢ42の上部誘電面の上に配置された印刷された回路（不図示）に、電気的に接続される。

図２及び図３に示されるように、ＬＥＤドライバ48は、印刷された回路基板42のいくつかの上部面の上に載置される。ＬＥＤドライバ48は、印刷された回路を通じて、ＬＥＤｓ40と電気的接続状態にある。抵抗52もまた、印刷された回路基板42のいくつかの上部面の上に載置される。抵抗52もまた、印刷された回路を通じて、ＬＥＤｓ40と接続状態にある。ここで説明される実施例において、いくつかのＰＣＢｓ42には抵抗及びＬＥＤ素子が与えられ、いくつかのＰＣＢには与えられない（図２参照）。従って、ＬＥＤｓ40をパワーコンダクタ16に組み込む、各ＰＣＢ42の上に配置される回路は、ＰＣＢの上に載置される部品によって異なる。

再び、図１を参照して、ここに説明される実施例において、ＰＣＢｓ42に対して、３つの異なった配線（wiring）構成が与えられる。それらは、（１）直列配列（arrangement）を開始する、抵抗52及びＬＥＤドライバ48を有するＰＣＢのための配線構成、（２）抵抗又はＬＥＤドライバを有さない、直列配列（arrangement）の内部ＰＣＢｓのための配線構成、及び、（３）やはり、ＬＥＤドライバ又は抵抗を持たない、直列配列（arrangement）の端部におけるＰＣＢのための配線構成、である。ここに説明される実施例において、２つの内部ＰＣＢｓは、直列配列を開始するＰＣＢと、直列配列を終了させるＰＣＢの間に挿入される（interposed）。例えば、全てのＰＣＢｓが、直列又は並列に接続される場合、更に、直列／並列構成を維持する一方、直列に接続される、より多い、又は少ない数のＰＣＢｓを有する場合に、他の配線構成も与えられ得る。

代替的な実施例において、その上にＬＥＤが載置されるサポートは、可撓（flex）回路又は他の類似のサポートであり得る。更に、可撓回路かＰＣＢかのいずれかであるサポートに載置されるＬＥＤｓは、チップ・オン・ボードのＬＥＤｓを、及び、貫通孔（through-hole）ＬＥＤｓ含み得る。また、ＬＥＤ温度又は周囲温度の関数として電圧を調整できる素子を含む、他の電子機器がサポートに載置され得る。更に、抵抗、ＬＥＤドライバ、及び、何らかの温度補償電子部品、を含むこれらの電子部品が、ＬＥＤｓと電気的接続状態にあるがサポートの上に載置されない部品の上に配置され得る。追加の部品が与えられる場合には、パワーコンダクタのための追加の配線も与えられ得る。

図３に示される実施例に戻って、ＩＤＣコネクタ58は、サポート42の低部面から垂下（depends from）する。ここに示された実施例において、ＩＤＣコネクタ58は、ＩＤＣコネクタをＬＥＤｓ40に作動可能に接続するサポート42に機械的に締め付け（fastened）られる。ＩＤＣコネクタは、サポート42に直接付着するように示されているが、他の部品又は構成要素が、それら２つの間に挿入され得る。ＩＤＣコネクタ58が、パワーコンダクタ16に付着するときに、サポート42は、全体的に、パワーコンダクタ16の配線20、22及び24が存在する平面と平行な平面内に存在する。

図４を参照して、ここに示された実施例において、ＩＤＣコネクタ58は、複数のＩＤＣ端子を含む。このＩＤＣ端子は、パワーコンダクタ16の絶縁26を貫通するようにされる二俣の金属部材（図５において、より明瞭に確認できる）である。第１の直列ＩＤＣ端子（terminal）60は、サポート42の低部面から垂下（depends from）し、サポート42の上部誘電層の上に印刷された回路を通じてＬＥＤｓ40と電気的な接続状態にある。第２のＩＤＣ端子62は、第１の直列ＩＤＣ端子60から間隔を空けられ、これもまた、サポート42の低部面から垂下する。第２の直列ＩＤＣ端子62もまた、ＬＥＤｓ40と接続状態にある。第１の及び第２の直列ＩＤＣ端子60及び62は、直列配線24を包囲する絶縁26を貫通して、ＬＥＤｓ40と直列配線の間の電気的接続を提供する。本実施例のＩＤＣコネクタ58もまた、第１の直列端子（series terminal）60と、第２の直列端子62の間に配置される絶縁的障壁64を含む。

負のＩＤＣ端子66もまた、サポート42の低部面から垂下する。第１の直列ＩＤＣ端子60及び第２の直列ＩＤＣ端子と類似して、負のＩＤＣ端子66は、サポート42の上部誘電面の上に配置された回路を介してＬＥＤｓ40と電気的接続状態にある。負のＩＤＣ端子66は、負の配線22を取り囲む絶縁を配置して、ＬＥＤｓ40と負の配線の間の電気的接続を提供する。正のＩＤＣ端子68は、サポート42の上部面の上に提供される回路を介してＬＥＤｓ40と電気的接続状態にある。正のＩＤＣ端子６８は、正の配線20を取り囲む絶縁26を配置して、ＬＥＤｓ40と正の配線の間の電気的接続を提供する。ここに示された実施例において、各ＩＤＣコネクタ58は、同じ電気的構成を持つ。そこにコネクタ58が付着するサポート42は、サポートの上に載置された電気的部品によって異なった電気的構成を持つ。例えば、１つのコネクタのためのＩＤＣ端子は、サポート42のいくつかの上に位置する、抵抗52、及び／又は、ＬＥＤドライバ48と電気的に接続され得る。

図５を参照して、ＩＤＣコネクタ58も、ＩＤＣ端子と同じ全体的方向にサポート42の反対側から垂下する誘電性の側壁72（説明される実施例ではプラスチックで作られる）を含むＩＤＣコネクタ・ハウジング70を含む。図５から分かるように、ＩＤＣ端子60、62、66、及び68は、複数の側壁72の間に配置される。図５を参照して、側壁72は互いに間隔を空けられて、パワーコンダクタ16をきちんと受容するために構成されるチャンネル74を規定する。パワーコンダクタシート（seat）76は、サポート42の低部面から、ＩＤＣコネクタ及び側壁72と同じ全体的方向に垂下する。シート（seat）76は、パワーコンダクタ16の各配線のために１つずつの、３つの湾曲した凹部を含む。図３を参照して、タブ78は、各側壁72から延びて、ＩＤＣコネクタ・ハウジング70の、ＩＤＣカバー80（図２）への付着を助ける。各側壁72は、各タブ78の反対側の上に形成される垂直リッジ（ridges）82をも含む。垂直リッジ82は、ＩＤＣコネクタ・ハウジング70の、ＩＤＣカバー80への付着をも助ける。阻止部（stop）84は、各垂直リッジ82の上部端において、各側壁72から外側に延びる。阻止部84は、垂直リッジ82に比して、各側壁72から更に延びる。

図２からわかるように、ＩＤＣカバー80は、別個のパワーコンダクタ16の配線を受容するために湾曲した部分を含む、上向きに延在するパワーコンダクタシート（seat）88を規定するベース壁86を含む。パワーコンダクタシート88の湾曲した部分は、ＩＤＣコネクタ・ハウジング70のパワーコンダクタシート74の湾曲した部分と整列する。側壁90は、ＩＤＣカバー80のベース壁86の反対側（opposite side）から上向きに延在する。各側壁90は、ＩＤＣコネクタ・ハウジング70の各側壁72から外側に延在するタブ78を受容するように構成された開口92を含む。内部垂直ノッチ94は、各側壁90の内面の上に形成されて、ＩＤＣコネクタ・ハウジング70の側壁72の上に形成された垂直リッジ82を受容（receive）する。ノッチ96は、ＩＤＣカバー80の各側壁90に形成されて、ＩＤＣコネクタ・ハウジング70の上に形成された阻止部84を受容する。

サポート42は、ＩＤＣ端子60、62、66、及び68が、パワーコンダクタの各配線の周りの絶縁26を置換（displace）するように、サポートをパワーコンダクタ16内に押圧する（pressing）ことによってパワーコンダクタ16に付着する（attaches）。タブ78が、ノッチ92内にロックして、各サポート42が、パワーコンダクタに確実に噛み合う（secure）ように、カバー80は、次に、サポート42に向かって押圧される。この接続を助けるために、タブ78が傾斜されている（ramped）。

図６を参照して、オーバーモールドされた（overmolded）ハウジング110は、少なくとも実質的に、ＬＥＤアセンブリ18のいくつか、及び、コンダクタ16の一部を包囲し、また、説明される実施例では、それを完全にカプセル化する。説明される実施例において、コンダクタ16の一部は、オーバーモールドされたハウジング110から、２つの反対の長手方向に延びる。説明される実施例におけるオーバーモールドされたハウジング110は、軽い透過性の（transmissive）シリコーン（silicone）材料から作られる。しかし、オーバーモールドされたハウジングは、他の軽い透過性の材料から作られ得る。シリコーン材料は、軽いエンジンに対して柔軟なハウジングを与える。しかし、他の柔軟な材料も用いられ得る。

再び図１を参照して、オーバーモールドされたハウジング110は、光ガイド14内に形成された、長手方向のチャンネル又はキャビティ112内に受容されるように成形される。説明される実施例において、オーバーモールドされたハウジング110、そして、それ故光エンジン12は、光ガイド14のキャビティ112内に、摩擦により適合（fits）し、及び／又は、弾力性のある適合（fits）し、キャビティから選択的に除去され得る。ＬＥＤｓ40のいずれかが燃え尽きた場合には、光エンジン12は容易に取り替えられ得る。キャビティ112内への挿入によって、弾力性のあるオーバーモールドされたハウジング110は、わずかに圧縮される。更に、キャビティ112内に容易に挿入可能で、そこから容易に除去可能な光エンジン12を提供することによって、照明装置10は、設置前に、現場で容易に成形され得る。図２から分かるように、オーバーモールドされたハウジング110は、ここで説明される実施例では長手方向のリッジである、オーバーモールド・ハウジング内に形成される光ガイド噛み合わせ（engagement）部材114を含む。光ガイド噛み合わせ部材112は、光エンンジン噛み合わせ部材116（これは、説明される実施例では、チャンネル112の内面の上に形成されて、光エンジンを光ガイドに選択的に留める、長手方向の溝である）と噛み合う。

光エンジン12を組み立てるために、パワーコンダクタ16の直列コンダクタ配線24は、打ち出され（punched out）て、パワーコンダクタ16に沿った所定の位置においてスロット140（図７）を形成する。空白の（blank）配線部142、即ち、そこに何のスロットも持たない部分は、その中に打ち込まれた（punched in it）スロットを持つパワーコンダクタ16の部分の間に配置される。パワーコンダクタ16は、次に曲げられて、ひだ（crimps）30（図２を参照）を形成する。ＬＥＤアセンブリ18は次に、パワーコンダクタ16に付着される。上述のステップの順序は、本発明にとっては決定的ではない。

各サポート42及び付随するＩＤＣコネクタ・ハウジング70及びＩＤＣ端子60、62、66、及び68は、各ＩＤＣコネクタのコネクタ絶縁障壁部材64（図４及び５）が、スロット140の内側に配置され、適切なＩＤＣ端子が、パワーコンダクタ16のそれぞれのコンダクタ配線に接触するように配置される。ＩＤＣカバー80は次に、ＩＤＣコネクタ・ハウジング70の上に適合して、パワーコンダクタ16が、完全に、パワーコンダクタシート74及び88の各々の中に密封されるようにされる。オーバーモールドされたハウジング110は次に、サポート42及びサポートに隣接するパワーコンダクタ16の上に形成される。

図８を参照して、付随されるＬＥＤアセンブリ18を有するパワーコンダクタ16は、次に、型（mold）150内に配置され、シリコーン・エラストマーが型の中に注入されて、オーバーモールドされたハウジング110を形成する。パワーコンダクタ16及び付随するＬＥＤアセンブリ18は、型150のキャビティ152内に挿入される。型150のキャビティ152は、適切に成形されて、オーバーモールドされたハウジングのための所望の構成を提供する。図９を参照して、カバー154は、パワーコンダクタ16及びＬＥＤアセンブリ18が型の中に配置された後に、型150の上に配置される。カバー154は、それぞれのキャビティ152と接続状態の少なくとも１つの開口156を含む。シリコーンは、開口156内に、従って、型150のキャビティ152内に注入される。シリコーンは次に、硬化（cured）され、光エンジン12は、型から除去される。

或いは、オーバーモールドされたハウジングは、液体注入モールディング工程、及び／又は、キャスティング工程を用いて形成され得る。また、オーバーモールドされたハウジング110は、パワーコンダクタ16、及び、付随のＬＥＤアセンブリ18を、押し出し器（extruder）を通じて走らせることによって押し出しされ得る。オーバーモールドされたハウジングが押し出される場合には、パワーコンダクタ16はひだ状にされないことがあり得る。オーバーモールドされたハウジング110は、サポート42とパワーコンダクタ16の間に、更なる機械的接続を与えるとともに、オーバーモールドされたハウジングの内部に配置された部品のための要素からの障壁として動作する。

光エンジン12のパワーコンダクタ16内のひだ30は、コンダクタ16の上の何らかの力が、ＩＤＣコネクタ58に伝わることを制限する。これは、照明装置10の曲げの最中に、サポート42とＩＤＣコネクタの間に良い機械的及び電気的接続が維持されるように、ＩＤＣコネクタ58の上の何らかの応力を制限するためのものである。コンダクタ16の上の力が、ＩＤＣコネクタ58に伝わることを制限するための代替的なやり方には、隣接する配線20、22、及び24の間のコンダクタ16の絶縁26を分離すること、が含まれる。コンダクタ16の各コンダクタ配線20、22及び24は、分離され、ひだ状にされる。ひだ30に類似するひだが、全ての他のＬＥＤアセンブリ18に隣接して、又は、ＬＥＤアセンブリのいくつかおき（another multiple of）に隣接して配置され得る。応力の伝達を制限することに加えて、分離された配線及び絶縁は、オーバーモールドされたハウジング110内の、より大きな移動を与える。他の代替例において、更なる応力緩和を与えるために、パワーコンダクタ16の追加の長さが、隣接するＩＤＣコネクタ58の間に提供され得る。追加の長さを持つコンダクタのパッケージングを可能とするために、ＩＤＣコネクタ58は、中心配線22の長手軸の周りに回転されて、ＩＤＣコネクタ58の間における、３つの配線20、22、及び24のねじりを生成する。

再び図２を参照して、光ガイド14は、光エンジン12のオーバーモールドされたハウジング110を受容するように構成された、長手方向のチャンネル112を含むように形成された細長い本体200を含む。図２に説明される実施例において、本体200は固体部材である。図１０を参照して、光ガイド14は、湾曲された外側面202を含む。ここで説明される実施例において、この湾曲された外側面202は、キャビティ112の上の本体200に配置された、長手方向の軸Ｌの周りの半径を有する半円（semicircular）である。湾曲された外側面202は、外側側面204内に遷移する。ここに説明される実施例において、この外側側面204は少なくとも実質的に平面である。各側面204は、上記側面へ遷移した部分とは反対側の端部において、より小さく湾曲された面206内へ遷移する。

光ガイド14は、チャンネル112の一部を規定する湾曲された内表面208をも含む。説明される実施例において、内表面208の湾曲の半径は、湾曲された外側面202の曲面の半径の約２倍である。図１０を参照して、光ガイド14のトータルの高さｈは、ほぼ、光ガイドの最も大きい幅ｗに等しい。そして、説明される実施例において、トータルの高さと、最も大きい幅の比率は、測定すると、約1.22：1になる。代替的な実施例において、トータルの高さと、幅の比率は、測定すると、約1.5：1から1：1になる。1：1により近い測定された比率は、より、ネオン光に近く見える照明装置を与え得る。

説明される実施例において、光ガイド本体200の長手方向の軸を横切る線に沿って測定される、湾曲した内表面208の中心点と、湾曲した外側面202の中心点の間の距離は、中間平面厚さ（mid-plane thickness）ｔと呼ばれる。中間平面厚さｔと、外表面202の曲面の半径の比率は、ほぼ1：1であり、ここで説明される実施例において、1.2：1と測定される。代替的な実施例において、中間平面厚さと、外表面の曲面の半径の比率は、約1.5：1から約1：1と測定され得る。ここで、比率が1：1に近づくほど、照明装置がネオン光に近づいて見える。説明される実施例において、光ガイドの最も大きい幅ｗは、湾曲した外表面202の直径と等しく、従って、外表面の曲面の半径ｒの２倍である。従って、説明される実施例において、ｔ：ｗの比率は、0.6：1と等しい。代替的な実施例において、ｔ：ｗの比率は、約、0.5：1から約0.75：1と測定できる。ここで、比率が0.5：1に近づくほど、照明装置が、ネオン光に近づいて見える。

説明される実施例において、本体200は、光を本体内でランダムに散乱させるための光拡散添加物（additives）、たとえば、光拡散ビード（beads）を有する、混合されたＡＳＡ（アクリル・スチレン・亜硝酸アクリロ）、を含むプラスチック材料から作られる。材料は、その拡散、伝送、及び、隠蔽（hiding）特性に対して選択される。従って、所望の特性のいくつか、又は、その全てを呈する他の材料が使用され得る。本体200の材料は、ＬＥＤｓ40（図２）から放射される光を拡散することによって、ネオン光を模擬する輝きが、湾曲した外表面202、外側面204、及びより小さな湾曲外側面206を含み得る光ガイドの外表面から放射されるようにする。本体200の材料は、本体の外表面に沿った、そして、そこを包囲する、光の放出をも可能とし得る。光は、内部の湾曲表面208を通じて本体200に入り、無差別的に散乱されて、３６０度の光出力の外観を与える。この３６０度の光出力は、壁洗い効果（a wall wash effect）を提供し得る。即ち、光は、照明装置の背面から放射される。それがネオン光を模擬することにより近づく点で、これは望ましい。

図２で説明される実施例において、ＬＥＤｓ40は、光ガイド14が、光ガイドの長さに沿って光を分配する必要が無いように、一緒に近接して間隔が空けられる。代わりに、光ガイドは、無差別的に光を散乱できる。ここで説明される実施例において、光放射表面202、204、及び206上においてＬＥＤ40によって生成される光パターンは、少なくとも実質的に、光ガイドの長さ又は長手方向の軸に垂直な、主軸、即ち、その最も大きい寸法、を持ち、周囲（circumference）の周りに均一な光パターンを生成する。このパターンは、３６０度の照明パターンを生成する。光ガイド14の長さに沿った均一性を実現するために、ＬＥＤｓ40は、各ＬＥＤからの光パターンの副軸（minor axis）にオーバーラップするように間隔が空けられる。結合された効果は、ネオンに類似する性能をもたらす。これは、より近く、ネオン光出力を模擬する、壁洗い効果をもたらす。光は、光ガイドの光入力表面208（図１０）との相補形状を持つ光脱出表面214（図２）を介して光エンジン12を出る。相補形状とされた表面は、照明装置10におけるエア・ギャップを最小化し、屈折率における、いかなる差異をも最小化して、強度の損失を削減する。

不透明な部材210は、キャビティ112の内部側面の上に配置される。不透明な側部部材210は、全体的に、湾曲した内部表面208の上に配置された本体の一部から延びる本体200の２つの側部部材212の内部表面に付着する。２つの側部部材212の内部面、及び、湾曲した内側面208は、光エンジン12を受容するチャンネル112を規定する。不透明な部材210は、上述の長手方向の溝116を含む。ここに説明される実施例においては、不透明な部材210は、本体200の残り（remainder）と一緒に押し出された（coextruded with）白い不透明のキャップ・ストック部材（cap stock material）から作られる。不透明な材料は、ＬＥＤｓ40から放射された光を阻止して、ＬＥＤｓ40のポイント光源に関連する何らかの（any）ホット・スポット（hot spots）を隠す。材料は、部分的に、又は全体的に反射的であり得る、及び／又は、部分的に透過的であり得る。不透明な部材210は、内側の湾曲面208から、各側部部材212の内部面に沿って、各側部部材212の殆ど端部まで延びるが、各側部部材212の端部から若干オフセットした位置で終端する。

光ガイド14、即ち、本体200と不透明の部材210の双方、の材料は、熱成形可能な材料から形成される。材料は、従来的な空気ヒータ、又は、オーブンを用いて加熱され得、所望の形状に成形され得る。光ガイドを成形するために、オーバーモールドされたハウジング110と類似の構成を持つ、曲げられた空気部材（不図示）が、光ガイド14のキャビティ112内に挿入される。光ガイド14は次に、ここに説明される実施例の材料においては、約３００°Ｆの温度まで加熱される。熱い間に、光ガイドは、所望の構成に曲げられる。光ガイドは、３つの、相互に直交する軸、たとえば、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸、即ち全方向に曲げられ得る。曲げ援助部材は次に、チャンネル112から除去され、光エンジン12は、チャンネル内に挿入される。曲げ援助部材は、キャビティ112の寸法が曲げの間に変化しないことを確実にすることによって、キャビティが、それが成形された後に、その所望の構成内に光エンジン12を受容できるようにする。必要であれば、光ガイド14は、光エンジン12がキャビティ112内に配置されている間に成形され得る。

図１１を参照して、２つの隣接する照明装置10を互いにカップルするために、光ガイド・カップル203が用いられる。光ガイド・カップル230は、少なくとも１つの、そしてここで説明される実施例では２つの、Ｃ形状の壁232の内部面から内側に延びる内部阻止部（stop）234を有するＣ形状の壁232を含む。内部阻止部234は、カップル230の長手軸に垂直に配置される。図１１に見られるように、内部阻止部は、第２の端部238に比して、カップル230の第１の端部236により近づいて配置される。カップル230は、内部阻止部234の隣から第１の端部236に向かって走る壁232の内部面から内側に延在する長手方向のリッジ242を含む。内部阻止部234と第２の端部238の間の壁232の内部面は、説明される実施例において円滑である。円滑な内部面は、滑動嵌合（slip fit）を可能とし、カップル230内に挿入された少なくとも１つの照明装置の熱的膨張及び縮小を可能とする。壁は、壁が端部236及び238のぞれぞれに近づくに連れて、比較的薄い部分になるように先細にされる（tapered to）、厚くされた中央部（central section）を含む。壁232は、照明装置が、壁によって規定されたチャンネル244内に挿入されるように、隣接する照明装置10を受容するための形状にされ、各照明装置の端部は、内部阻止部234に隣接（abuts）する。端部キャップ（caps）（不図示）もまた、照明装置10の端部に付着できる。

図１３を参照して、を照明装置を所望の面に載置するために、載置クリップ260が提供される。載置クリップ260は、ベース262、及び、ベースから延在するＵ形状の維持部材（retaining member）264を含む。ベース262は、載置クリップ260を所望の面に留めるための留め具（fastener）（不図示）を受容するための開口266を含む。ここに説明される実施例においては、開口266は、留め具の頭部を受容するカウンターボア（counterbore）と整列する（aligns with）ことによって、頭部が、ベース262（ここから維持部材264が延在する）の面と同一面に配置される（sit flush with）ようにされる。維持部材264は、照明装置10（図１）の受容を助けるための、丸められた先細の端部268を含む。フランジ272は、Ｕ形状の維持部材264の反対側から外側に延びる。

照明装置の代替的な実施例が、図１５−１７に説明される。図１５−１７に説明される照明装置は、ネオン管と同様な寸法にされ得る。図１５の代替的な実施例において、光管320は、全体的に円形の断面を有する、堅固であるが、成形可能なロッド332である。図１５で説明される実施例において、ロッド332は、異なった光学的特性を有する材料の複数の層を備える。１つの実施例において、ベース材料322は、好ましくは、光学的に透明であって、良い透過性を持ち、押し出されている（extruded）。説明される実施例においては、拡散材料324を備える第２の層は、ベース材料322を覆う。第２の層324は、一緒に押し出される（co-extrusion）か、オーバーモールディングされるか、又は、キャスティングによって、或は他のプラスチック処理方法によって、ベース材料の上に被覆される。拡散層324は、寸法、形状、厚さ、及び、表面構造が異なり得ることによって、ビューイング角度、均一性、及び、強度（intensity）のような、異なった所望の効果を実現できる。図１５に示される実施例においては、光学的に透明な材料362が、光学的な拡散（diffuse）層を覆う。

ここで説明される実施例において、材料の層322、324は、類似の物理的特性を持ち、類似のガラス遷移（transition）温度を持つ。これによって、ロッド332が、類似しない複数の層、又は、層間において高い応力を誘引することなしに、加熱を介して成形されることが可能とされる。ここで説明される実施例において、層322、324もまた、類似の熱膨張係数を持つ。これによって、構造的な統合性を失うことなしに、温度サイクルを通じた、ロッド332の適切な機能が可能とされる。層322、324もまた、類似の屈折係数（index）を持ち得ることによって、１つの媒体から他の媒体に伝達される光に関連する損失を最小化する。

光学的な透明層322の上に埋められた（immersed）拡散層324の効果は、ガラス管の内部、又は、グローイング・ネオン管の表面の内部のガスの外観を模擬するためのものである。ロッド332は、選択的に、全体的に光学的な拡散材料で作られ得ることによって、均一なグロー（glow）を実現し得る。

ロッド332は、説明される実施例においては、全長に亘って走る溝330を含む。溝330は、ＬＥＤ光エンジン350が、溝330に挿入されるときに、柔軟なＬＥＤ光エンジン350を維持するようにされる。溝の特定の形状は、柔軟なＬＥＤ光エンジン350の上の特徴（features）に噛み合って、ロッド332と柔軟なＬＥＤ光エンジン350の間で、摩擦的な嵌合（frictional-fit）を与えるように、又は、噛み合い嵌合（snap-fit）を与えるように、指定され得る。330溝はまた、柔軟なＬＥＤ光エンジン350を、適切な位置及び配向に配置して、照明装置の、可視角度、均一性、及び、統合性に関して所望の結果を実現する。

図１５で説明される実施例において、柔軟なＬＥＤ光エンジン350は、配線ジャンパ366を介して接続された、複数の回路基板364の各々の上に載置された少なくとも１つのＬＥＤ354を含む。或いは、柔軟なＬＥＤ光エンジンは、柔軟な回路に載置された、少なくとも１つのＬＥＤを含む。他の代替的な実施例において、柔軟な（flexible）ＬＥＤ光エンジンは、回路基板に載置され、マルチ配線バスに付着されたコネクタ内に挿入された少なくとも１つのＬＥＤを備える。更に他の代替的実施利において、柔軟なＬＥＤ光エンジンは、リードフレーム（leadframe）に載置された少なくとも１つのＬＥＤを備える。ここで説明される実施例において、光エンジン350は、直列／並列、並列、又は、並列／直列に接続された複数のＬＥＤｓ354を含む。従って、光エンジン350は、定電流又は定電圧のいずれでも作動できる。

他の実施例において、柔軟なＬＥＤ光エンジン350は、説明される実施例においては光ガイド320の層322及び324に類似する特性を持つ柔軟な熱可塑性樹脂材料の連続的なプロファイル（profile）内に共に押し出される（co-extruded）。

選択的に、ＬＥＤ光エンジン350の小さな部分は、低融解温度でオーバーモールドされて、熱可塑性樹脂362が天候への耐性（weather resistance）を与えるようにし得る。オーバーモールドは、光ガイド320内で溝330と相互作用するための維持／ロック要素を与え得る。熱可塑性樹脂362は、ＬＥＤＥｓに損傷を与えないために十分に低い溶融温度を持つ必要がある。熱可塑性樹脂362は、柔軟なもの、ダクタイル、又は、堅固（rigid）であり得る。好ましくは、熱可塑性樹脂362は、透明で、ＬＥＤｓを載置するために用いられるエポキシの屈折率、及び、光ガイド320の屈折率に類似する屈折率を持つことによって、ロスを最小化する。

図１７に示される代替的な実施例において、光ガイド420は、全体的に円形の断面を有し、光管432のエッジに向けられた光を放射する、各位置、又は、１つおきの位置（every other location）において対抗ＬＥＤｓ454を有する柔軟なＬＥＤ光エンジン450を介してその長さに沿って照射される、マンドレル456の周りに形成された背面照射光管432である。ＬＥＤｓ454は、好ましくは、側面放射ＬＥＤｓである。光管432のエッジ内に向けられる前方放射（forward emitting）ＬＥＤｓもまた、使用され得る。光管432を通じて、放射された光を、光管432から、全体的に円形の形状の周辺（circumference）の周りに向け（direct）、放射状に外側に（radially outwardly）向けて、周辺の周りで（around the circumference）、光ガイドの均一な光の外観を実現するために、トータルの内部反射（ＴＩＲ：total internal reflection）が利用される。これは、柔軟なＬＥＤ光エンジン450に沿った各ＬＥＤ位置で発生する。好ましくは、ＬＥＤｓ454は、間隔が空けられて、光管432の長さに沿った所望の均一性を実現する。

他の代替的な実施例において、１つあるいはそれより多いリンを含む材料の層が、光ガイド内に含まれて、注文された色を実現する。リンは、好ましくは、青又はＵＶＬＥＤｓのいずれかによって励起され得る。好ましくは、リンは、モノ−、バイ−、又は、トリ−、リンの混合物である。リン層は、リンを、材料324の光学的な拡散（diffuse）層に付加することによって生成され得るか、或いは、別個の層360であり得る（図１６）。

他の実施例において、柔軟なＬＥＤ光エンジンは、パワー及び信号コンダクタを伴い、チェイシング（chasing）、色変化、又は、ダイナミックな色制御、のような所望の視覚的効果を実現するための、異なった、又は、同じ色のＬＥＤｓを有する、マルチ配線の電気的バスを備え得る。他の実施例において、ＬＥＤ光エンジンは、反対の方向に面するＬＥＤｓと共に、光ガイドの中心の中に共同に押し出しされて、３６０°の可視角度を実現し得る。他の実施例において、異なった方向に向けられた、或る位置当たりマルチプルのＬＥＤｓが、可視角度を増加させるために使用され得る。他の実施例において、追加のＬＥＤｓが、光ガイドの反対の方向に向けられ（aimed）て、ハロー効果[のために背面に向けられた光出力を与える。

サイン製造者のようなユーザは、ＰＶＣ加熱ブランケット（blanlet）、ヒートガン、又は、ＰＶＣ加熱ボックス（不図示）、のような、広く利用可能なツールまたは想致を用いて、ロッド332を所望の形状に熱成形する。この成形は、工場か、設置現場かのいずれかで為され得る。ロッドの、特定の柔軟化温度、又は、ガラス遷移温度への加熱後に、それは、自由に成形できるか、所望の形状のテンプレート内に配置されるかのいずれかである。ロッドを冷却すると、所望の形状と共に元の断面形状及び材料の特性を維持する。所望の１つの色又は複数の色の柔軟なＬＥＤ光エンジン350は、次に、成形されたロッド332の長さに沿った溝330内に挿入され、その中で維持される。或いは、１つより多い光エンジンが用いられる。次にシステムは、単純な電気的接続を介して、低電圧パワー供給源に載置され、そこに接続される。好ましくは、曲線(curvilinear)ＬＥＤ光源は、１８０°又は、３６０°を含む、それより大きい可視角度を持つ。

照明装置、及び、照明装置の製造方法及び組立て方法が、一定の実施例を参照して説明されてきた。詳細な説明を読んで理解した場合に、修正及び変更が想起され得る。本発明は、上述の実施例のみに限定されない。むしろ、本発明は、添付の請求項及びその均等物によって規定される。

ネオン照明を模擬するために有用な照明装置の斜視図である。図１の照明装置の分解斜視図である。図１の照明装置のＬＥＤアセンブリの一部の斜視図である。図１の照明装置のパワーコンダクタに接続された、図３に示されるアセンブリの底面図である。図３のアセンブリの端部図である。図１の照明装置の光エンジンの長手方向の断面図である。図１の照明装置のパワーコンダクタの上面図である。図６に示された光エンジンを製造するために使用される型（mold）の斜視図である。図８の型及び型のためのカバーの斜視図である。図１で示される照明装置のための光ガイドの長手軸に垂直にとられた断面図である。２つの隣接する照明装置を一緒に連結するための連結器（couple）の端部図である。図１１の連結器の長手方向の断面図である。図１の照明装置を載置するための載置クリップの斜視図である。図１３の載置チップの立面図。照明装置の代替的な実施例の分解図。図１５の照明装置の概略断面図。照明装置の他の代替的実施例の概略断面図。

符号の説明

１４光ガイド
１２光エンジン
１６パワーコンダクタ
７４、１１２、２４４チャンネル
１１０ハウジング
１１２キャビティ
１１４噛み合わせ部材
２００本体

Claims

光を拡散し、伝えるための材料を含む、細長い光ガイドであって、長手方向のチャンネルを含む細長い光ガイドと、
少なくとも１つのプリント回路ボードと、
該少なくとも１つのプリント回路ボードの上に載置された複数の発光ダイオードと、
各発光ダイオード及び前記プリント回路ボードを包囲するフレキシブルな被覆成形されたハウジングであって、前記光ガイドの前記長手方向のチャンネルに挿入及び圧縮され、該光ガイドと当該被覆成形されたハウジングとを弾力性のある嵌め合いにより噛み合わせるようになっている被覆成形されたハウジングと、
を具備することを特徴とする照明装置。
前記光ガイドが、光入来表面と光出力表面の間に配置された本体部分を含み、当該本体部分が、当該光入来表面と当該光出力表面の間で、前記光ガイドの長手方向の軸を通じて測定された、中間平面厚さｔを有し、前記光ガイドが、ｔに垂直な線に沿って測定されたｗの幅を有し、ｔ：ｗの比が、約0.75：１より小さい、請求項１に記載の照明装置。
前記光ガイドが、高さｈ及び高さｈに垂直に測定された幅ｗを有する本体部分を含み、ｈ：ｗの比が、約１．５：１より小さい、請求項１に記載の照明装置。
前記ハウジングが、前記ハウジングを、全体的に、前記細長い光ガイドの長手軸に垂直な方向に移動させることによって、前記長手方向のチャンネルから選択的に除去可能である、請求項１に記載の照明装置。
前記フレキシブルなハウジングが光放射表面を含み、前記光ガイドが、当該光放射表面に対して相補的形状を有する光入来表面を含む、請求項１に記載の照明装置。
前記フレキシブルなハウジングの前記光放射表面が、前記光ガイドの前記光入来表面に隣接する、請求項５に記載の照明装置。
前記フレキシブルなハウジングが、前記チャンネルを少なくとも充填するように寸法決定される、請求項６に記載の照明装置。