JP6073989B2 - ランプ - Google Patents

Description

光源としての発光ダイオード（ＬＥＤ）の導入は、多くの他の普通の光源をＬＥＤに取り替えることが起こりうる。しかしながら、ＬＥＤは、そのような光源の更なる使用を妨げる、特有の特性によって特徴付けられる。

例えば、ＬＥＤは、観測者（ｏｂｓｅｒｖｅｒ）によっても理解される点状の光源である。たとえ、多様な光源が使用されるときでも、直接照明の場合、特に、多様な点状の光源に対応し、この多様なＬＥＤの使用は、これらの光源を用いて、照明を全体的に妨げる、対応する影をもたらす。

さらに、ＬＥＤは、グレア（ｇｌａｒｅ）を簡単に導くとても強い光源であり、観測者の目に不健康な影響を与えることさえある。

これらの不利益は、複数のＬＥＤ、又は、多様なＬＥＤが直線的配置で提供される場合により明白になる。

この光源の場合、生成される熱は、無視できない場合があり、別個の対策は、冷却等のために必要とされるかもしれないことにさらに気づかなければならない。

本発明の原点は、例えば、蛍光灯、又は普通の照明を置き換えるために、複数の光源が上記の不利益なしで、又は、非常に低減された不利益で、単純に使用できる、ＬＥＤのランプ（ｌａｍｐ）を実現するという目的に基づいて、形成される。

本発明によれば、対応する複数のＬＥＤは、ＬＥＤキャリア（ＬＥＤ ｃａｒｒｉｅｒ）を用いて、ＬＥＤの間隔で、ランプの長さ方向に縦に配置される。それぞれのＬＥＤは、光線中心方向周辺の特定の立体角エリアに発光する。ＬＥＤのそれぞれの立体角エリアは、ランプの間接発光のために、ランプ反射板（ｌａｍｐ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）に向けられる。ＬＥＤの数、及び／又は、ＬＥＤの間隔は、全てのＬＥＤの立体角エリアが互いに最も離れて位置するＬＥＤ間の距離の少なくとも０．２〜２．５倍のランプの底面から照明表面距離で、ランプ反射板での反射後、少なくとも部分的に重なるように選択される。

本発明によれば、ＬＥＤは、ランプの長さ方向に沿って縦に結果的に全て配置され、ランプによって発光された光は、ランプ反射板で対応する反射後のみに、発光される。それに加えて、反射は、全てのＬＥＤの対応する立体角エリアが少なくとも部分的に重なるように起こり、対応する重なり合いは、互いに最も離れて位置するＬＥＤに対応しても生じる。そのような重なり合いはランプへの対応する距離の対応する観測者のために生じることを保証するために、少なくとも部分的な重なり合いは、互いに最も離れて位置するＬＥＤ間の距離の少なくとも０．２〜２．５倍の距離で、既に生じ始める。これは、例えば、１ｍ以内のランプのＬＥＤの最大の間隔の場合、互いに最も離れて位置するＬＥＤの立体角エリアは、ランプ底面から２０ｃｍで、又は、少なくとも２．５ｍの距離で既に対応して重なることを意味する。

このように、ＬＥＤは、まだ個々の点状の光源として考えられない。さらに、ＬＥＤの輝度は、観測者の目に損傷効果が起きないように、対応する反射、及び、発光の分布に起因して、対応して弱く、又は、より大きなエリアにわたって、少なくとも分布する。対応する光分布及び光の間接発光は、ランプ反射板を用いて生じる。

したがって、全体の結果は、使用された複数の個々のＬＥＤにもかかわらず、比較的均質な光源になる。それに加えて、対応する影の形成は防止され、ＬＥＤによるグレアも回避される。

概して、一つのＬＥＤが発光する立体角エリアは、ＬＥＤ型に依存して、９０°〜１４０°になる。

それに加えて、本発明によれば、ＬＥＤは、互いにある程度近くに配置でき、グレア回避に起因して小さなグループに配置できる。

それぞれのＬＥＤの発光の対応する分布のため、及び、異なる立体角エリアの重なり合いのために、ランプ反射板は、適切なランプ反射板がランプ反射板の端面以外で、ランプの長さ方向の屈曲なしで、直線的に延長するランプの長さ方向に直線的である場合、十分である。

ランプの横方向の光の分布に影響を与えるために、ランプ反射板は、ランプの横方向の多くの実質的に平面又は曲面の反射板表面から組み立てできる。これらの反射板の配置に依存して、結果として、ランプへの横方向の対応する光の分布が、蛍光灯又は同様のものの発光を再現できる。

簡素な実施態様において、全ての反射板表面は、実質的に一つのランプ反射板が使用されるように互いに接続される。

異なる反射板表面は、全てのＬＥＤに共通の照射角度（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）を構築するために、互いに傾けることができる。例えば、適切な照射角度は、少なくとも一連の配置したＬＥＤに沿って、３０°，４０°又は４５°になる。他の照射角度も同じように可能である。

本発明に関するランプの場合、ＬＥＤの二つ以上のグループは、ランプに横方向に互いに隣接して配置されるとさらに考えられる。例えば、これは、二つ以上の蛍光灯の配置に対応する。反射板表面を配置することによって、それぞれのグループのための特定の照射角度を構築することは、ＬＥＤのこれらのグループに関しても可能である。したがって、ＬＥＤのそれぞれのグループの照射角度は、異なる場合がある。

さらに、ＬＥＤグループの照射角度は、互いに重なり、概して特定の照射角度を構築すると考えられる。

ＬＥＤキャリアがそれぞれのＬＥＤグループに割当てられる場合、ＬＥＤグループの配置を有利にできる。このように、ＬＥＤグループは、取り扱われ、別々に交換もできる。

ＬＥＤグループの配置に依存して、一つのＬＥＤキャリアのみが、ＬＥＤグループの両者を提供することも考えられる。

概して、対応するＬＥＤキャリアは、ＬＥＤのための冷却装置としても使用される。これに関連して、ランプキャリアが冷却フィンを有する場合、利点がある。ＬＥＤキャリアは、冷却面なしに、例えば、ランプ筐体に直接的に組み込まれ、又は、ランプ筐体と同じ一部分になることができる。

特に、二つのＬＥＤグループの配置の場合、ランプ反射板の配置は、互いに鏡のように左右対称なそれぞれのＬＥＤグループのために、反射表面を配置することによって簡素化できる。非対称の配置も例えば対応する反射を用いて光を特定のエリアに集中させるために考えられる。

これは、一つのランプ反射板のみから全てのＬＥＤグループのための全ての反射面を形成することによって達成できる。

ランプの簡素な取扱及び取り付けのために、それは、少なくとも発光方向に透明な又は半透明な筐体部分を備えるランプ筐体を有する。ランプ筐体は、発光方向がオープン（ｏｐｅｎ）であることも考えられる。

例えば、ランプ反射板は取り外し可能なようにランプ筐体内に保持される。対応する保持は、ねじ又はねじと同様のものを用いてもたらされる。ランプ反射板は、取り付けに更なる対策が不要なように、ランプ筐体の外側端部分の場所で掛け止められると考えられる。ランプ反射板は、ランプ筐体と強固に取り付けられた一つのユニットを形成してもよい。

それぞれのＬＥＤグループのＬＥＤは、二つの実質的に分けられた照明エリアを形成すると考えられる。特定の重なり合いは、これらの照明エリア間で生じ得る。しかしながら、それぞれのＬＥＤグループは、平行に、互いに分離された立体角エリアに実質的に発光する。立体角エリア又は照明エリアの重なり合いは、ランプへの特定の距離のみで生じ得る。それによって、この重なり合いが増加する、すなわち、ランプへの距離が増加するにつれて、照明エリアがますます混合する。

ランプは、潜在的な爆発エリアでも使用できるように、ＬＥＤは、例えば、Ｅｘ−ｄ型又はＥｘ−ｍ型等の対応する着火防止型（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｙｐｅ ｏｆ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）とともに形成できる。

これは、割当てられた冷却面又はヒートシンク（ｈｅａｔ ｓｉｎｋ）をＬＥＤに成型する（ｃａｓｔ）ことによってもたらされる。ＬＥＤは、対応するＬＥＤの数のＬＥＤストリップ（ＬＥＤ ｓｔｒｉｐ）によって形成できる。このストリップは、冷却面に設けられ、対応するストリップの全てのＬＥＤのカバーで覆われる。このカバーは、着火防止の対応する型を提供するように、ＬＥＤのホルダー（ｈｏｌｄｅｒ）についての対応する鋳造化合物（ｃａｓｔｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）によって、全体の外周に沿って成型（ｃａｓｔ）できる。

対応するＬＥＤキャリアの配置は、好ましくは、これらのＬＥＤキャリアがそれぞれのＬＥＤの反射立体角エリアの外側に配置されるようにする。

本発明の有利な実施態様は、添付された図面に示された図を使用してより詳細に次に説明される。

本発明に関するランプの第一の実施態様を通して横断面図を示す。 本発明に関するランプの第二の実施態様を通して横断面図を示す。 ＬＥＤグループの図２のエリアのランプを通して部分的な縦断面図を示す。

図１は、本発明に関してランプ１の第一の実施態様を通して、横断面図を示す、ランプの横方向１１を参照。これは、ＬＥＤ２の二つのグループを有する、ＬＥＤグループ１６，１７を参照。ＬＥＤグループ１６，１７の両者は、ＬＥＤキャリア５上に配置される。それに加えて、これは、対応する冷却フィン１９とともにヒートシンクを形成する。ＬＥＤグループ１６，１７は、特定のＬＥＤの間隔４で結合されたキャリア上に配置される、図３も参照。全てのＬＥＤ２は、ＬＥＤキャリア５の対応する冷却面上に位置するＬＥＤストリップ（ＬＥＤ ｓｔｒｉｐ）に配置される。ＬＥＤ２は、ＬＥＤがＥｘ−ｄ型又はＥｘ−ｍ型等の着火防止の適切な型（ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｔｙｐｅ ｏｆ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）とともに形成されるために、キャリア５に成型されるカバー筐体２７によって覆われる。

描写された実施態様において、対応するグループ１６，１７のＬＥＤ２は、外側に斜めになって配置される。それぞれのＬＥＤは、ＬＥＤ２から異なる光線を発することによって、図１に示される、特定の立体角エリア６に発光する。全体の立体角エリア６は、光反射板８を共に形成する、異なる平面反射板１２，１３，１４にぶつかる。このように、ランプによる光は、立体角エリア６に間接的に発せられる、対応する照射角度１５を有するランプ１の下の対応する立体角エリアも参照。同時に生じる発光方向２６は、ランプ１から離れて観測者へ向かう。立体角エリア６のそれぞれは、立体角エリア６の周囲に広がる光線中心方向７を有する、以下の図も参照。

ランプ反射板８は、一連の対応する反射板表面１２，１３，１４から一体成形（ｓｉｎｇｌｅ ｐｉｅｃｅ）で形成される。したがって、反射板表面は、光反射板の等量の部分（ｅｑｕａｌ ｐａｒｔｓ）がそれぞれのＬＥＤグループ１６又は１７に割当てられるようにランプ１の重心軸に対称的に配置される。

対応する反射板表面の配置に基づいて、二つの立体角エリア６は、ぞれぞれの立体角エリアがグループ１６，１７に割当てられるという結果に実質的になる、照明エリア２２，２３、及び、対応する光線の中心方向７の周囲に配置したそれぞれの結合された照射角度１５も参照。

二つの立体角エリア６は、照明エリア２２，２３の少なくとも互いに隣接したエリアで重なる。

ランプ反射板８は、対応するランプ筐体２０内に配置される。ランプ反射板８は、端面２４，２５上のランプ筐体２０内の場所に掛け止めされる。

図２は、本発明に関するランプ１の第二の実施態様を通して、図１と同様な断面図を示す。このランプにおいて、ＬＥＤ２は、外側端上のＬＥＤグループ１６，１７として互いに離れて、対応するランプ筐体２０内に配置される。それぞれのＬＥＤグループ１６又は１７は、図１に示されるようなキャリアと同様に構成されるキャリア５又は１８を有する。これらのキャリアのそれぞれは、少なくともヒートシンク、及び、一列にランプの長さ方向に一列に縦に配置したＬＥＤ２のためのカバー筐体２７を含む。

図２に示されるように、ランプ筐体２０の形は、図１に示されるものに対応する。しかしながら、ランプ反射板８は、少々異なる形をしている。しかしながら、対応する立体角エリア６は、照射エリア２２，２３で互いに重なるというように、ＬＥＤ２によって発せられた反射光によって、対応する反射板表面１２，１３，１４等は、形成される。照射角度１５は、図１の照射角度１５に実質的に対応し、例えば、だいたい３０°に等しい。

図２に関する実施態様において、ランプ反射板８の端面２４，２５は、掛け止めされることによって、取り外し可能なように、ランプ筐体２０内にも取り付けられる。同じ掛け止め要素は、ランプ筐体２０の内部で使用される、特に、内部に突出する引っかかりフック２９を参照。図２に示される実施態様において、対応するＬＥＤ２も、着火防止のＥｘ−ｄ型又はＥｘ−ｍ型とともに形成される。

それを除けば、同じ部分は、全ての図の中で同じ参照番号で識別され、複数の例では、一つの図に関連してのみ、より詳細に説明される。

図３は、図２に関してランプ１を通して縦断面の部分的な描写を示す。縦断面は、ＬＥＤキャリア５又は１８のＬＥＤ２に正確に沿って、これらのＬＥＤ２を直線的に縦に配置する。ランプ１の半分は、図３に示される、対応する重心軸２８参照。ここで説明されるランプの部分は、ランプの両方の半分と同じように配置される。

異なるＬＥＤ２は、結合されたＬＥＤキャリア５に対応するＬＥＤ間隔４でランプの長さ方向３に配置される。特に、図３は、縦に配置したＬＥＤ２の異なる立体角エリアがランプ反射板８で反射された後、互いにいかに重なるかを示す、光線の中心方向７に２０°の角度でそれぞれの異なる反射、又は、光線の中心方向７にそれぞれ６０°又は４０°で更なる反射も参照。立体角エリア６の対応する１２０°の角度は、ここで使用されるＬＥＤ２の最大光線角度に対応する。ＬＥＤの間隔４及びランプの長さ方向３で対応するＬＥＤ２の数は、互いに最も離れて位置するＬＥＤ２の反射立体角エリア６が対応する照明表面距離９で少なくとも部分的に重なるように選択される。この照明表面距離９は、互いに最も離れて位置するＬＥＤ２間の対応する距離の少なくとも０．２〜２．５倍に対応する。照明表面距離９は、透明な又は半透明な筐体部分２１の底面に実質的に対応するランプ１の底面１０から測定される。図３で示される、互いに最も離れて位置するＬＥＤ２間の距離は、図３で左の端に配置したＬＥＤ２と、図示されていない右半分の端に配置したＬＥＤ２との間の距離に対応する。

ＬＥＤ２に隣接した複数の立体角エリア６は、光線中心方向７周辺の対応するエリアの２０°の開口角で、図３に示される。互いに最も離れて位置するＬＥＤ２に関して対応する立体角エリアへのより大きな角度の場合に同様に用いられ、複数の立体角エリア６は、既に重なる。

異なる立体角エリア６の対応する重なり合いと、対応するランプ反射板８でＬＥＤ２によって発光された反射とに起因して、点状の光源がもはや対応する照明表面距離９で識別できないように発光の一様な分布になる。異なるＬＥＤ２に起因するグレアは、光のこの一様な分布のおかげで、もはや生じない。代わりに、ＬＥＤの照明パターンは、蛍光灯、又は隣接して配置した二つの蛍光灯にも実質的に対応する、例えば、図１参照。

ＬＥＤの対応する冷却効果とともに、対応するキャリアの使用に起因して、更なる冷却は不要で、ＬＥＤは、互いに比較的短い距離に配置できる。結果として、対応するカバー筐体２７はＬＥＤ２のために使用されたとき、対応する防爆（ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）のため、又は、着火防止の対応する型（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｙｐｅ ｏｆ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）とともにＬＥＤを形成するために有利な小さな自由体積（ｓｍａｌｌ ｆｒｅｅ ｖｏｌｕｍｅ）になる。

Claims (14)

1. ＬＥＤのグループのための少なくとも一つのＬＥＤキャリア（５，１８）を用いて、それぞれをＬＥＤの間隔（４）でランプの長さ方向（３）に縦に配置した複数のＬＥＤ（２）を備えるランプ（１）であって、
   それぞれのＬＥＤ（２）は、ランプ反射板（８）からの前記ランプ（１）の間接発光が立体角エリア（６）に導かれ、光線中心方向（７）周辺の特定の立体角エリア(６)に発光し、
   ランプ反射板(８)での反射後、互いに最も離れて位置する前記ＬＥＤ間の距離の少なくとも０．２〜２．５倍の、前記ランプ（１）の底面（１０）からの照明表面距離（９）で、全てのＬＥＤの前記立体角エリア(６)が少なくとも部分的に重なるように、前記ＬＥＤの数及び／又は前記ＬＥＤの間隔（４）が選択され、
   前記ランプ反射板(８)は、前記ランプの長さ方向（３）に直線的であり、
   前記ランプ反射板(８)は、多くの実質的に平面又は曲面の反射板表面（１２，１３，１４）から前記ランプへの横方向（１１）に取り付けられ、
   前記反射板表面（１２，１３，１４）は、互いに接続され、
   前記反射板表面（１２，１３，１４）は、全てのＬＥＤに共通の照射角度（１５）の構築のために互いに傾け、
   前記ＬＥＤキャリア（５，１８）は、それぞれのＬＥＤの前記立体角エリア(６)の外側に配置される、ランプ（１）。
2. ＬＥＤの二つのグループ（１６，１７）は、前記ランプの長さ方向(３)で互いに隣接して配置される、ことを特徴とする、請求項１に記載のランプ。
3. それぞれのＬＥＤグループ（１６，１７）は、前記ＬＥＤキャリア（５，１８）を有する、ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のランプ。
4. 一つのＬＥＤキャリア（５）は、両方のＬＥＤグループ（１６，１７）に提供される、ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のランプ。
5. 前記ＬＥＤの二つのグループ（１６，１７）の照射角度（１５）は、互いに重なる、ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のランプ。
6. それぞれのＬＥＤのグループ（１６，１７）のための反射板表面（１２，１３，１４）は、互いに鏡のように左右対称に、又は、互いに非対称に配置される、ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のランプ。
7. 全ての反射板表面（１２，１３，１４）は、ランプ反射板(８)を用いて形成される、ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のランプ。
8. 前記ＬＥＤキャリア（５）は、冷却フィン（１９）を有する、ことを特徴とする、請求項４に記載のランプ。
9. 前記ランプ（１）は、少なくとも発光方向（２６）において、透明又は半透明である筐体部分を備えるランプ筐体（２０）を有する、ことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のランプ。
10. 前記ランプ反射板(８)は、取り外し可能なようにランプ筐体（２０）に保持され、又は、前記ランプ筐体と強固に取り付けられたユニットを形成する、ことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のランプ。
11. それぞれのグループ（１６，１７）の前記ＬＥＤは、互いに実質的に分離され、前記ランプからの距離が増加するにつれて、ますます著しく混合する、二つの照明エリア（２２，２３）を形成する、ことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のランプ。
12. 前記ランプ反射板(８)は、外側端部（２４，２５）でランプ筐体（２０）に掛け止めされる、ことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のランプ。
13. 前記ＬＥＤは、着火防止のＥｘ−ｄ型又はＥｘ−ｍ型で形成される、ことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のランプ。
14. 前記ＬＥＤは、共有のＬＥＤカバー筐体及び鋳造化合物を用いて前記ＬＥＤキャリアに密閉される、ことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のランプ。

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