JP6216330B2 - 着脱可能な光学要素 - Google Patents

Description

本発明は、光学要素、及びこのような光学要素を有する照明装置に関する。

多くの照明アプリケーションにおいて、様々な照明効果を達成するために照明器具の異なる部分を変更する及び置き換えることが可能であることが、望まれ得る。種々の効果が、例えば、反射器又は拡散レンズのような光学要素を変更することによって達成されることができる。

このような光学要素は、典型的には、ランプホルダにねじ止めされる又は固定される。光学要素の取付け及び取外しは、光学要素の周りに指を入れることによって手動でなされることができる、又は道具の使用を必要とし得る。

更に、照明器具自体の低い可視プロファイルを提供するために、照明器具を当該照明器具が取り付けられる天井又は壁の凹部に配置することも望ましいことであり得る。照明器具が周囲の材料内に皿穴をあけて埋められる、又は、そうでない場合には照明器具を囲んでいる空間が制限される、アプリケーションにおいて、交換されるべきモジュールと周囲のものと間の或る最小の距離が必要とされ得るので、一旦照明器具が取り付けられると、従来の技術を使用している照明器具の一部を手動で置き換えることは困難ある又は不可能でさえあり得る。

従来技術の上述及び他の欠点からみて、本発明の全体的な目的は、照明モジュール上の光学要素の取付け及び取外しを単純化する改善された光学要素を提供することである。

本発明の第１の見地によれば、これら及び他の目的は、照明モジュールへの着脱可能な接続のための光学要素であって、円筒状部分を有する外側部材であって、円筒状部分は自身の中心軸に向かって拡張している肩部を有する、外側部材と、外側部材の円筒状部分内に少なくとも部分的に配されている円筒状部分を有する内側部材とを有する光学要素により達成される。光学要素は、更に、肩部分に隣接して外側要素の円筒状部分内に配される少なくとも１つの変形可能な部材を有し、内側部材及び外側部材の少なくとも一方は、照明モジュールから発される光を変更するための光学部材を有する。内側部材は、内側部材の円筒状部分のベース表面と外側部材の円筒状部分の肩部分との間で変形可能な部材を圧縮するために、外側部材に対して軸方向において移動可能である。

この文脈において、軸方向とは、円筒状又は円形の対象物の円筒軸に沿った方向として理解されなければならない。

肩部分は、外側部材の円筒状部分の外周まで到達し得る、又は、少なくとも１つの変形可能な要素に対応する円筒状部分の一部を覆うようにセグメント化されることもできる。

変形可能な部材は、有利には、自身がもはや圧縮されていない場合に元の状態に戻るように弾性的に変形可能な部材であっても良い。

本発明は、変形可能な部材が、圧縮された空間における又はコンパクトな照明器具が望ましい状況における照明モジュールに対する光学要素の容易な取付けを可能にする取付け機構を提供するように有利に使用されることができるという認識に基づいている。本発明の実施例による光学要素において、外側部材は内側部材に関して軸方向に並進され又は内側部材は外側部材に関して軸方向に並進され、この結果、光学要素が、変形可能な部材と照明モジュールとの間の摩擦によって照明モジュールに着脱可能に接続されるように、変形可能な部材が内側部材と外側部材の肩部分との間で圧縮され、これにより照明モジュールと接触するように軸方向に対して垂直な方向に拡張する。変形可能な部材は、更に、内側部材に固定されて接続されることもできる。

本発明の有利な点は、光学要素が、道具を用いることなく、かつ、取付けの間の照明モジュールへの手動アクセスを必要とすることなく、照明モジュールに容易に取り付けられることが可能であることにある。その上、幾つかの実施例において、光学要素は、特定の収容部分が照明モジュールに関して必要とされないので、異なる構成を有する照明モジュールに取り付けられることが可能である。更に、光学要素は、変形可能な部材の変形量が光学要素の内径を決定するので、幾分か異なる直径を有する照明モジュールに取り付けられるのに適したものであり得る。更に、変形可能な部材は、光学要素の更なるカスタマイズを可能にするために交換可能なものであっても良く、様々な内径を有する変形可能な部材を提供することによって光学部材が取り付けられることが可能である照明モジュールの範囲における一層大きな柔軟性を提供する。

本発明の一実施例において、内側部材は、好ましくは、内側部材の外側部材に対する回転によって外側部材に対して軸方向に移動可能であり得る。

本発明の一実施例によれば、照明モジュールに面している内側部材の円筒状部分は、光学要素の照明モジュールに対する取付けの間に外側部材が回転される場合に内側部材が回転するのを防止されるように、照明モジュールの少なくとも１つの対応する構造と相互に作用するように構成される少なくとも１つの構造を有することができる。内側部材及び照明モジュールの相互に作用する構造は、内側部材が照明モジュールに対して回転しない一方で光学要素が照明モジュールに取り付けられるように、例えば、照明モジュールの対応する凹部と相互に作用する内側部材の突起であっても良い。当業者にとって明らかであるように、照明モジュールの突起が内側部材の凹部と相互に作用する逆の配置も等しく可能である。当業者に知られている他の連動する構成も、可能である。

更に、内側部材は、有利には、外側部材における対応するねじ山と相互に作用するように構成されるねじ山を有し得る。相互に作用するねじ山は、内側部材の外側部材に対する回転によって、外側部材に対する軸方向における内側部材の並進を提供し、従って、照明モジュール上の光学要素を取り付けるための直接的な方法を提供するように構成される。

一実施例によれば、内側部材は、バヨネット結合によって外側部材に接続されることができる。

本発明の一実施例において、内側部材の外面又は外側部材の内面のうちの少なくとも一方は、有利には、内側部材が外側部材内に配される場合に、対向する表面と相互に作用するように構成される可撓性の溝を有し、可撓性の溝と対向する表面との間で作用する摩擦力によって内側部材が外側部材に対して適所に留まるようにされることができる。照明モジュールに対して光学要素を単に押圧することによって、光学要素を取り付けることが可能であることは、有利であり得る。このような解決案は、例えば、対向する表面のうちの少なくとも一方において、対向する表面と相互に作用することができる可撓性の溝、隆起又は他の突起を設け、光学要素が照明モジュールに取り付けられる場合に摩擦力が内側部材及び外側部材の相対的な位置を維持するようにすることで、達成されることができる。対向する表面は、類似の可撓性の溝を有することもでき、又は対向する表面は、剛性の構造又は突起を有することもできる。しかしながら、対向する表面は、等しく良好に平坦な面であっても良い。

本発明の一実施例において、光学要素は、外側部材に及び接続部材に回動可能に接続されているレバーであって、前記接続部材は内側部材に回動可能に接続されている、レバーを有することができ、前記レバーは、外側部材の円筒状部分の中心軸に向かうレバーの移動が内側部材の円筒状部分のベース表面と外側部材の円筒状部分の肩部分と間で変形可能な部材を圧縮するように、内側部材を外側部材に対して軸方向に並進するように配されている。レバーの機構は、有利には、光学要素を照明モジュールに接続するように使用されることができる。レバーの閉鎖の間、レバーと接続部材間のヒンジは、好ましくは均衡点を通過し、均衡点が通過した後、レバーが閉鎖位置の方へ強制され、従って、別の係止具の必要性を取り除くようにされることができる。１つ以上のレバーは、何らかの接触が光学要素の内側の感受性が高い部分になされる（例えば、取付けの間の反射器）ことを防止するように、当該レバーが前記光学要素の外側からアクセスされることができるように配されていても良い。

本発明の一実施例において、変形可能な部材は、有利には、前記外側要素の円筒状部分の外周に沿って配置される変形可能なリングであっても良い。更に、同じ光学要素が適切な内径を有する変形可能なリングを設けることによって、異なる直径を有する照明モジュールと共に使用されることができるように、変形可能なリングは入れ替え可能なものであってもよい。更に、当該可撓性部材は、有利には、エラストマ・リングでも良い。

本発明の一実施例において、光学部材は、有利には、反射器を有していても良い。反射器は、例えば、外側要素の一部であっても良く又は外側要素に取り付けられても良い。反射器は、反射器の容易な置換を可能にすることによって、発光モジュールから発される光の形状を変更するために使用されることもできる。上述した光学要素を有する照明器具は、所望の光分布に従って直ちに変更されることができる。

本発明の一実施例において、光学部材は、拡散要素、蛍光体要素及び／又はレンズを有することができる。反射器に関する類似の方法において、様々な拡散要素、蛍光体要素及びレンズは、有利には、照明器具からの望ましい色及び光分布特性を制御可能に達成するように使用されることができる。従って、照明器具の容易な変更は、照明のプロパティを変えるために照明器具全体を変える必要がないので、柔軟性を向上させる。

本発明の他の見地によれば、前述の実施例の何れかに従った照明モジュール及び光学要素を有する照明装置が提供される。

本発明の一実施例によれる光学要素の分解図を模式的に示している。 本発明の一実施例による光学要素を模式的に示している。 本発明の一実施例による光学要素を模式的に示している。 本発明による光学要素の代替的な実施例を模式的に示している。 本発明による光学要素の代替的な実施例を模式的に示している。

本発明の上述の及び他の見地は、本発明の実施例を示している添付の図面を参照して以下に詳細に記載される。

本詳細な説明において、光学要素の様々な実施例は、主に、照明モジュール上に着脱可能に取り付けるための光学要素に関して後述される。

図１の分解図において、本発明の一実施例によれる光学要素１００が模式的に示されている。光学要素１００は、外側部材１０２、内側部材１１０、変形可能なリング１０８及び光学部材１２０を有する。

外側部材１０２は、自身の内面上にねじ山１０６を備えている円筒状部分と、前記円筒状部分の中心軸に向かって拡張している肩部分１０４とを有する。内側部材は、外側部材１０２のねじ山１０６を係合するために自身の外面上に対応するねじ山１１２を備えている。更に、変形可能なリングが、内側部材１１０の円筒状部分のベースと外側部材１０２の肩部分１０４との間に配される。

また、図１に示されているのは、光学要素が取り付けられることが可能である照明モジュール１０３である。照明モジュール１０３は、例えば、ここで例示されるランプホルダ１０１内に配されることができる。典型的には、ＬＥＤのような１つ以上の光源１１４が、照明モジュール上に配される。

光学要素１００の取付けは、外側部材１０２を内側部材１１０に対して回転させることを含むので、照明モジュール１０３は、光学要素１００が照明モジュール１０３上へ取り付けられる場合に内側部材１１０が外側部材１０２に対して回転するのを防止するように、内側部材１１０上の凹部１１８と相互に作用するように構成される突出構造１１６を備えている。

光学部材１２０の目的は、照明モジュール１０３から発される光を変更することであり、光学部材１２０は、例えば、当業者に知られている色フィルタ、拡散要素、レンズ、反射器又は光を調整する何らかの他の構造であっても良い。本実施例において、光学部材１２０は、外側部材１０２に予め取り付けられる。しかしながら、光学部材１２０は、手元における特定のアプリケーションに適している当業者に知られている何らかの手段によって、外側部材１０２に固定できる又は取り外し可能に接続されることができる。

図２ａは、天井又は壁のような、構造２００内に配されている光学要素１００及び照明モジュール１０３を模式的に示している。幾つかのアプリケーションにおいて、図２ａに図示される照明モジュール１０３及び光学要素１００により形成される照明器具の可視プロファイルを低減するために、照明モジュール１０３を構造２００の凹部内に配することが、好ましいことであり得る。

図２ｂは、光学要素１００がどのように照明モジュール１０３上へ取り付けられるかについて説明している。光学要素１００が照明モジュール１０３と接触して配置されるので、照明モジュール１０３の突起１１６は、内側部材１１０が照明モジュール１０３に対して回転するのを防止されるように内側部材１１０の窪み１１８に係合する。次に、外側モジュール１０２は、内側部材１１０に対して及び照明モジュール１０３に対して回転される。ねじ山１０６及び１１２は、当該回転が、結果として外側部材１０２の内側部材１１０に対する並進となるように構成される。この並進は、変形可能な部材１０８が円筒軸に向かう方向に膨張し、照明モジュール１０３と接触するようになるように、内側部材１１０と外側部材１０２の肩１０４との間の変形可能な部材１０８の圧縮を提供する。従って、光学要素１００は、変形可能な部材１０８と照明モジュール１０３との間で作用する摩擦力によって照明モジュール１０３上の適所に保持される。変形可能な部材１０８は、例えばゴムのリングでもよい。

図３ａ及び３ｂは、本発明の実施例の断面図を示している概略図であり、光学要素１００は、外側部材３０４及び接続部材３０８に回動可能に接続されているレバー３０２を有しており、接続部材３０８は、内側部材３０６に回動可能に接続されている。レバー３０２は、内側部材３０６の円筒状部分のベース表面と外側部材３０４の円筒状部分の肩部分１０４の間で変形可能な部材１０８を圧縮するために、レバー３０２の円筒軸に向かう移動が内側部材３０６を外側部材３０４に対して軸方向で並進させるように配置される。従って、外側部材３０４は、レバー３０２及び接続部材３０８の枢動を可能にする開口部３１０を有する。

前記光学要素が照明モジュール上へ取り付けられていない場合、レバー３０２は、図３ａに示されているような開位置にある。レバー３０２が外側要素３０４に向かう方向に移動されるとき、内側要素３０６は、変形可能な部材１０８が内側要素３０６と外側部材３０４の肩１０４との間で圧縮され、変形可能な部材１０８が照明モジュール１０３と接触するように円筒軸に向かう方向に膨張するように、接続部材３０８を介して並進される。更に、レバー３０２の閉鎖の間、レバー３０２と接続部材３０８との間のヒンジは、好ましくは均衡点を通過し、均衡点が通過した後、レバー３０２が閉鎖位置の方へ強制され、従って、別の係止具の必要性を取り除くようにされることができる。図３ｂは、光学要素１００が照明モジュール１０３上に取り付けられる場合を例示している。図３ａ及び３ｂに図示される光学要素の各部は、前記レバーの機構を除いて図１に示されるものと類似の光学要素に対応する円筒状のものとして理解されるべきである。

当業者であれば、本発明が上述の好ましい実施例に決して限定されるものではないと理解するであろう。逆に、多くの変形及び変化は、添付の請求項の範囲内で可能である。例えば、前記内側及び外側要素は、バヨネット結合により接続されることもできる。
代替的には、取付けは、「押込み（push in）」機構により実施されることができ、当該押込み機構では、変形可能な部材を圧縮するために内側要素が外側部材に対して押圧されている場合、内側及び外側要素は、取り付けられている位置に留まるように可撓性の隆起部（ridges）を介して相互に作用する。

Claims (14)

1. 照明モジュールへの着脱可能な接続のための光学要素であって、
   円筒状部分を有する外側部材であって、前記円筒状部分は、前記円筒状部分の中心軸に向かって延在している肩部分を有している、外側部材と、
   前記外側部材の前記円筒状部分内に少なくとも部分的に配されている円筒状部分を有する内側部材と、
   を有する光学要素において、
   前記光学要素は、前記肩部分に隣接して前記外側部材の前記円筒状部分内に配された少なくとも１つの変形可能な部材を更に有し、
   前記内側部材及び前記外側部材の少なくとも一方は、前記照明モジュールから発される光を変更する光学部材を有しており、
   前記内側部材は、前記内側部材の前記円筒状部分のベース表面と前記外側部材の前記円筒状部分の前記肩部分との間で前記変形可能な部材を圧縮するため及び前記光学要素が前記変形可能な部材と前記照明モジュールとの間の摩擦によって前記照明モジュールに着脱可能に接続されるように軸方向に対して垂直な方向に前記変形可能な部材を拡張するために、前記外側部材に対して軸方向に移動可能である、
   光学要素。
2. 前記内側部材は、前記内側部材の前記外側部材に対する回転によって前記外側部材に対して軸方向に移動可能である、請求項１に記載の光学要素。
3. 前記照明モジュールに面している前記内側部材の前記円筒状部分は、前記外側部材が前記照明モジュール上に前記光学要素を取り付ける間に回転される場合に前記内側部材が回転されるのを防止するように、前記照明モジュールの少なくとも１つの対応する構造と相互に作用するように構成される少なくとも１つの構造を有する、請求項２に記載の光学要素。
4. 前記内側部材は、前記外側部材内の対応するねじ山に対応するように構成されたねじ山を有する、請求項２又は３に記載の光学要素。
5. 前記内側部材は、バヨネット結合によって前記外側部材に接続されている、請求項２又は３に記載の光学要素。
6. 前記内側部材が前記外側部材内に配置される場合に前記内側部材の外面及び前記外側部材の内面の少なくとも一方は、対向する表面と相互に作用するように構成される可撓性の溝を有し、前記内側部材が、前記可撓性の溝と前記対向する表面との間で作用する摩擦力によって前記外側部材に対して適所に留まるようにされる、請求項１に記載の光学要素。
7. 前記外側部材に及び接続要素に回動可能に接続されたレバーであって、前記接続要素は前記内側部材に回動可能に接続されている、レバーを更に有し、前記レバーは、前記内側部材の前記円筒状部分のベース表面と前記外側部材の前記円筒状部分の前記肩部分との間で前記変形可能な部材を圧縮するために、前記外側部材の前記円筒状部分の中心軸に向かう前記レバーの移動が前記内側部材を前記外側部材に対する軸方向に並進させるように配されている、請求項１に記載の光学要素。
8. 前記変形可能な部材は、前記外側部材の前記円筒状部分の外周に沿って配された変形可能なリングである、請求項１乃至７の何れか一項に記載の光学要素。
9. 前記変形可能な部材は、エラストマ・リングである、請求項１乃至８の何れか一項に記載の光学要素。
10. 前記外側部材は反射器を有する、請求項１乃至９の何れか一項に記載の光学要素。
11. 前記外側部材は拡散要素を有する、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の光学要素。
12. 前記外側部材は蛍光体要素を有する、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の光学要素。
13. 前記外側部材はレンズを有する、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の光学要素。
14. 照明モジュールと請求項１乃至１３の何れか一項に記載の光学要素とを有する照明装置。

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