JP6301560B2 - 固体床照明ユニット及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、床照明、即ち床カバーを介して空間内への上方への照明を提供するために床構造内に組み込まれる又は床構造上に設けられる床パネルに関する。

床照明配置は、例えば、ＬＥＤのアレイ（例えば１２．５ｍｍのピッチを有する）を担持している回路基板に基づいて提案されている。堅牢で堅いフレームが、ユーザが当該ＬＥＤ照明の場所の上に立つことを可能にするためにＬＥＤプリント回路基板上及び周辺に必要とされる。

このようなフレームは、床面積の寸法にわたることができないのに対し、所望の剛性を維持することができないので、フレーム部材のアレイとして形成されることを必要とする。前記フレームは、標準的な床と同じ負荷を担持すべきである。

前記フレーム設計のための１つの有効な解決案は、床のような、下にある支持構造に対して下方へ湾曲されている折り畳まれたエッジを四方に備える、折り畳まれたシート金属フレームを設けることにある。前記フレームは、前記ＬＥＤのＰＣＢが取り付けられることができる懸架された表面を提供する。前記懸架された表面内の開口部は、このＬＥＤの光が上方へ投射される及び漏出することを可能にする。

美的な観点から、前記床面積にわたる連続的なＬＥＤピッチを可能にすることが望ましい。前記フレーム部材間の前記接点において、一緒に突き合わさる２つの前記折り畳まれたエッジは、前記フレーム部材の材料の厚みの倍の幅を有する。このことは、ＬＥＤ間で達成可能なピッチの最も低い値を制限する一方で、領域全体にわたる一様なピッチを維持する。

中国特許第１０１５０９６２２号は、ＬＥＤディスプレイ構造の形態における床照明配置を開示している。前記ディスプレイ構造は、この回路基板に固定されているＬＥＤを備える当該回路基板と、前記ＬＥＤの位置に対応する位置に貫通孔を備える下部ケースとを有する。前記下部ケース上に設けられているのは、前記下部ケース内の貫通孔の位置に対応する位置におけるめくら穴を有するカバー層である。このようなディスプレイ構造は、前記下部ケースの側部に設けられるラッチ手段によって、もう一方に接続されることができる。前記ラッチ手段は、一方のディスプレイ構造のリブが他方の前記スロット内に嵌入するように成形されるリブ及びスロットから成る。

欧州特許第１６６２０６８号には、前記タイルを支持する湾曲されたフランジを有する床タイルを使用するモジュラ床設計を開示している。

当該設計は、堅牢性及び堅さを実現するために、内部のＬＥＤアレイ回路がどれくらい密接に設けられることが可能であるかに対する制限があるという問題を被っている。例えば、多くの解決策において、前記シート金属の厚さは２．５ｍｍ乃至３ｍｍの範囲内にあり、このことは（前記シート金属のフレーム部材の付加的な曲げ半径を含まずに）フレーム部材の間に５ｍｍ乃至６ｍｍの空間と、前記ＰＣＢのエッジと前記ＬＥＤのエッジにおけるＬＥＤとの間の最小のエッジ寸法とを与える。

従って、当該設計は前記ＬＥＤピッチを減少する性能を制限しているが、当該ピッチの減少は、より一様な出力を与える又は必要とされる光強度が達成されることを可能にするための何れにおいても望ましいことであり得る。

本発明は、添付請求項により規定される。

本発明の見地による例によれば、
固体照明要素のアレイを担持しているプリント回路基板と、
前記固体照明要素と位置合わせされた光出力領域又は開口のアレイを有するシートを有する、前記プリント回路基板の上方に設けられる保護カバーと、
を有する固体床照明ユニットであって、
前記保護カバーは、一連の下方へ突出している離間された支持タブを有する少なくとも１つのエッジを有し、
前記支持タブは、各々、前記エッジの方向に沿って、前記タブ間の前記エッジの方向に沿った前記空間と同じ幅を有する、
固体床照明ユニットが提供される。

このタブの配置は、前記保護カバーの前記下方への（例えば、折り畳まれた）エッジの櫛型構造を提供する。当該タブの設計は、１つの保護カバーのタブが隣接する保護カバーのタブ間の空間内に嵌入することができるような設計である。このようにして、複数のこのようなユニットが、ユニットのアレイを形成するように噛合されることができる。このようにして、固体照明要素の連続的なアレイを有する大きい床を作ることが可能である。

タブの前記パターンは、２つのこのような保護カバーが互いに対して取り付けられることが可能であるように前記保護カバーの一方の側上にあることができる。更に好ましくは、噛合された一連の保護カバーが形成されることができるように、タブが２つの対向するエッジ上にあり、そうでない場合は、タブは全てのエッジ上にあっても良い。このことは、前記保護カバーのモザイク化を可能にする。

当該設計は、前記必要な剛性及び堅固性が維持されることを可能にするが、当該噛合の設計は、支持している一連のタブの１つのシート厚さのみがあることを意味する。

前記支持タブは、前記エッジの方向に沿って、前記タブ間の前記エッジの方向に沿った空間と同じ幅を有する。このことは、隣接する保護カバー間の連続的な噛合を提供する。

前記保護カバーは、金属シートを有することができる。前記タブは、この場合、機械的なカット、パンチング、レーザー・カット、ウォーター・ビーム・カット、又はルーティング／ミリングにより形成されることができる。前記金属シートは、アルミニウム又は鋼であっても良い。プラスチック材料又はカーボン・ファイバーで補強された材料のような、非金属材料が、代わりに使用されることもできる。

金属シートが使用される場合、当該金属シートは２ｍｍ乃至４ｍｍの範囲の厚さを有することができる。

前記固体照明要素は、典型的にはＬＥＤを含むが、他の固体照明要素が使用されることもできる。

固体照明要素の当該アレイは、好ましくは、２つの正規直交の方向における一様なピッチを有し、従って、真四角のグリッドのアレイを形成する。このことは、均一な光出力を与える。前記ピッチは、５ｍｍ乃至１５ｍｍ範囲にあっても良いが、１０ｍｍ未満であっても良く又は５ｍｍ未満であっても良い。

このピッチは、隣接する保護カバーの前記境界を超えて維持されることができる。

前記保護カバーは、例えば、長方形の外形（正方形の可能性を含む）を有することができ、典型的な長方形の部屋の面積に適した面積のモザイク化を容易にする。しかしながら、三角形又は六角形のような、モザイク化されることができる他の形状が使用されることもできる。

長方形の場合、前記保護カバーの前記４つのエッジの各々は、対応する一連の、下方へ突出している離間された支持タブを有することができる。このことは、モザイク化がユニットの二次元アレイを形成することを可能にする。

当該ユニットは、好ましくは、ベースプレート、及び前記ベースプレートと前記プリント回路基板と間の柱のアレイを更に有する。このことは、前記プリント回路基板のための分配された支持を提供する。更に、スペーサが、前記保護カバーと前記ベースプレートとの間の堅い支持を提供するために、前記プリント回路基板と前記保護カバーとの間において、前記柱の上方に設けられることが可能である。

本発明は、本発明の少なくとも第１及び第２の床照明ユニットを有する床照明システムであって、前記第1の床照明ユニットの少なくとも１つのエッジは、前記第２の床照明ユニットの少なくとも１つのエッジと噛合する、床照明システムも提供する。

前記固体照明要素のピッチは、好ましくは、少なくとも第１及び第２の床照明ユニットの組み合わされた領域にわたって一様である。

本発明は、本発明の長方形の床照明ユニットの二次元アレイを有する床照明システムであって、前記床照明ユニットの隣接するエッジが互いに噛合する、床照明システムも提供する。再び、前記固体照明要素のピッチは、好ましくは、床照明ユニットの二次元アレイの前記組み合わされた領域にわたって一様である。

噛合ための床パネル照明ユニットのための２つの保護カバーの例を示している。 噛合された前記２つの保護カバーを示している。 一対の隣接するエッジに沿って噛合された２つの床パネル照明ユニットを示している。 １つの可能な柱の設計を更に詳細に示している。 二次元アレイを形成するように噛合された４つの床パネル照明ユニットを示している。

本発明の例は、ここで添付図面を参照して詳細に記載される。

本発明は、固体照明要素のアレイを担持しているプリント回路基板と保護カバーとを有する固体床照明ユニットを提供する。このカバーは、前記固体照明要素と位置合わせされた開口又は光出力領域を有する。前記保護カバーは、下方へ突出している離間された支持タブを備える少なくとも１つのエッジを有する。これらのタブは、隣接するユニットが連結されるのを可能にする櫛構造を形成する。このようにして、ユニット間の前記接点を超える照明要素間の減少されたピッチが可能にされるが、前記保護カバーは依然として、重い負荷を担持するために必要とされる剛性及び堅固性を提供している。

図１は、２つの照明ユニットのための保護カバー１０を示している。各保護カバーは、当該カバー下の固体照明要素に位置合わせされた開口１２のアレイを有するシートの形態にある。各保護カバーは、一連の下方へ突出している離間された支持タブ１４を有する１つのエッジを有する。

従って、前記支持タブは、前記カバーの主上面をベース・レベルから離間させるように、前記保護カバーの全体的な平面に対して垂直な方向において延在し、これらは、この上に前記保護カバーが立つ支持足として機能する。

従って、示された例において、前記開口のアレイは、２つの正規直交の方向における同一のピッチを有する真四角のグリッドを形成する。

１つの保護カバーのエッジは、他の保護カバーの隣接するエッジと篏合するように設計される。

支持タブ１４は、前記エッジ方向に沿って、前記タブ間の前記エッジ方向に沿った空間と同じ幅を有する。このことは、一方のエッジの前記タブが他方のシートの前記タブ間の空間に嵌入することができることを意味する。実際には、当該噛合を可能にするために、タブ間の前記空間は、前記タブの幅よりも大きい非常に少ない量であることを必要とし、従って、「同じ幅」なる語は、これに応じて理解されるべきである。このことは、噛合された場合、エッジ全体に沿った支持があることを意味する。このことは、前記ＬＥＤアレイの位置合せが前記２つのユニットの保護カバーの正しい位置合せにより保証されることを意味する。

この完全な支持及び自動位置合わせ（full support and auto-alignment）を提供するために、前記タブ幅は、例えば、タブ間の間隔よりも小さい１ｍｍしかなく、このことは、前記同じことであるタブ幅及びタブ間隔に対応するように理解されなければならない。しかしながら、前記エッジ（及び自動的な位置合せの利益）に沿った完全な支持は、使用される前記保護カバーの厚さ及び前記材料に依存して、必要とされないこともある。好ましくは、前記タブ幅は、組み合わせにおいて、前記エッジ長の少なくとも２５％を占め、この結果、噛合されたエッジからの前記タブは、前記エッジの長さの少なくとも５０％を超える支持を提供する。

前記保護カバーは、自身のエッジにおいて、タブ１４によるのみでなく、離間された柱２４によっても支持されることができる。これらは、開口１２間の位置において、前記保護カバー下で延在する。前記保護カバーは、ネジによって前記柱に固定される。

図２は、噛合された２つの保護カバー１０を示している。各保護カバーの開口１２のアレイが設計されるので、この結果、噛合されるために、前記ピッチは前記接点を超えて一定のままである。このことは図２から分かり、整合しているタブ幅及びタブ間隔に基づく自動的な位置合せのフィーチャを示している。

前記ピッチは、前記２つの正規直交の方向において異なり得が、再び、これら２つの正規直交の方向におけるピッチは、前記接点を超えて一定のままであることに留意されたい。

前記保護カバーは、例えば、２ｍｍ乃至４ｍｍの範囲の厚みを有する金属シートとして形成されることができる。

シート金属フレームを作るための最も標準的及び費用効果的な仕方は、ブランクからである。このブランクとは、平坦なシート金属プレートであり、前記タブを形成するための切り抜きを備える必要とされる形状は、機械的なカット若しくはパンチング又はレーザー・カット又はウォータービームによって実施化されることができる。前記保護カバーは、固体ベース材料から開始して、ルーティング又はミリングを使用して作られることもできる。鋼又はアルミニウムのような、様々な金属が使用されることもできる。しかしながら、カーボン・ファイバーで補強された材料又はプラスチックのような、非金属シートが使用されることもできる。

図３は、上述で説明した態様において、突き合わされた２つの固体床照明ユニットを示している。

示されているように、各ユニットは、この上にＬＥＤ２２のアレイが設けられているＬＥＤ回路基板２０を有している。ＬＥＤ回路基板２０は、柱２４によって、ベースプレート２３よりも上方に持ち上げられ、この結果、回路基板２０の下側に担持される構成要素のため及び／又は他の分離した構成要素又は配線間のための空間が、前記回路基板の下に設けられる。各ユニットは、上述のように保護カバー１０を有している。

柱２４は、所望の高さにおいて、前記回路基板を支持するように回路基板２０とベースプレート２３との間に延在している。更に、前記回路基板の前記上部と保護カバー１０の下側との間に必要な空間を設定するスペーサ２５が、各柱２４より上方に設けられる。このことは、前記保護カバーの上部に印加される負荷が前記タブと前記柱との間に広げられることを可能にする。前記柱は、好ましくは、前記保護カバーの領域全体のアレイとして延在する。

各ＬＥＤ２２は、当該保護板の対応する開口１２内に突出している。タブ１４は、前記保護カバーの上面がＬＥＤ２２の上面より上にあることを保証する。タブ１４のベースは、ベースプレート２３の底面の高さにある。前記保護カバーは、前記ＬＥＤ又は関連する回路に対する損傷のリスクがある特定された負荷（例えば、激しい歩行者の交通に基づく）の下での変形に対抗するのに必要な厚みを有する。

前記接点を超える（即ち前記エッジの方向に対して垂直な）方向におけるＬＥＤのピッチは一様であり、この結果ｐ１＝ｐ２である。

図４は、スペーサ配置の一例を更に詳細に示している。柱２４は、上部及び下部においてねじ穴を有する。皿頭ネジ３０は、ベースプレート２３を前記柱の下部におけるねじ穴に結合し、皿頭ネジ３２は、保護カバー１０を柱２４の上部のねじ穴に結合する。柱２４は、回路基板２０の開口を通過する。上部スペーサ２５は、前記回路基板と前記保護カバーとの間に設けられ、下部スペーサ３４は、柱２４のより広いベース部にわたる回路基板２０のための場所を提供する。このようにして、前記柱は、前記カバーと前記回路基板と前記ベースとの間の空間の寸法を固定する。

必ずしも全ての柱が、上部ネジ３２及びスペーサ２５を備えている必要はない。前記保護カバーの、前記回路基板の前記支持よりも粗い密度で密集している支持が必要とされ得るからである。しかしながら、全ての柱が図４に示されるような上部及び下部において結合されることも等しく可能である。

示された例は、１対の噛合エッジのみを有し、この結果、このような２つのユニットは一緒に嵌合されることができる。前記２つのユニットは、同一であっても良い。このことは、最も単純な実施化である。

一連のユニットは、前記タブ配置を備える２つの対向するエッジを持つことにより形成されることができる。

実際、二次元アレイを形成するためにユニットにタイルを張ることが可能であることが望ましい。このために、長方形のユニットが、全４つのエッジ上のタブ配置により使用されることができる。これらは、全てのユニットが同一であるように設計されることができる。この場合、前記ＬＥＤのピッチは、前記長方形のアレイの両方の正規直交の方向における接点にわたって維持される。

図５は、二次元アレイがどのように同一のユニット４０から形成されることができるかについて示している。各ユニットは全４つのエッジ上にタブを有し、これらは、支持及び位置合せを提供するためにエッジの全ての隣接する対間で噛合する一方で、（前記エッジ方向に対して垂直な）前記保護カバーを形成する前記シートの前記厚さに等しい幅のみを占める。

一例として、前記ユニットは、何十センチメートル（例えば２０ｃｍ×８０ｃｍ）かの寸法も有することができる。当該配置全体の厚さ（高さ）は、１０乃至３０ｍｍの範囲にあっても良い。前記タブは、例えば、１０乃至４０ｍｍ（例えば約２５ｍｍ）の幅を有することができる。

前記ＬＥＤのピッチは１２．５ｍｍであっても良いが、前記噛合配置は、前記ピッチが、例えば、１０ｍｍ未満まで、場合によってはもっと低くまで、減少されることを可能にする。前記ＬＥＤ上の前記開口は、例えば、０．５ｍｍ乃至２ｍｍの範囲の直径を有して、前記光が漏出するのを可能にするために十分なものである。

前記ＬＥＤは、好ましくは、例えば、高い色温度（例えば６５００Ｋ）を有する低電力ＬＥＤである。

前記ユニットは、長方形である必要はない。好ましくは、三角形、六角形又は正方形のような、モザイク様にされることができる形状が使用される。更に、異なる形状からモザイクを形成することも可能である。

上述したように、前記ＬＥＤの組み合わせられたアレイは、両方とも、各ユニットを超えて及びユニット間の接点を超えて、正規直交の寸法における一様なピッチを有することができる。しかしながら、このことは、必須でない。ユニット間の狭い空間は、例えば、画像又は他の照明効果を生成するために、照明ユニットの不均一なアレイが望まれる場合に有益である。ユニットを一緒に近くに位置させる性能は、照明要素の一様なアレイ及び照明要素の不均一なアレイの両方に対する付加的な設計の自由度を与える。

前記照明要素は、好ましくはＬＥＤであるが、本発明は、如何なる固体照明要素にも適用されることができる。固体照明の利点は、信頼性及び寿命であり、照明要素を変化させる必要性（床下照明システムにおいて、特に望ましくない）を回避する。

前記照明ユニットは、例えば、カーペット下照明システムの一部として使用されることができる。この場合、前記システムは、特別に設計された光透過性カーペットに関連して使用されることができる。このようなカーペットは、例えば、Ｄｅｓｓｏ（登録商標）社により製造されている。前記照明は、例えば、非常口を識別する、他の情報を供給する又は単に一般的な照明を提供することができる。

前記保護カバーは、前記開口をカバーするために、前記上部において、更なる透明な層を有することができ、このことにより前記ＰＣＢが収納されるボリュームに入る細片（例えば、ほこり）を防止することができる。この場合、光出力窓が設けられる。この層は、色フィルタリング又は光学ビーム整形（例えば、ビームの広がり又はビームの拡大）のような、所望の照明効果を実施化することができる。

前記照明要素は、全て同じであっても良いが、代替的には、異なる種類の照明要素が、例えば、異なる領域における異なる強度及び／又は異なる色を提供するために又は前記床カバーを介して画像又はロゴを投影するために設けられても良い。

前記保護カバーは、典型的には、開口が前記照明要素にわたって設けられるように、透明でない（例えば、金属）。しかしながら、当該カバーは、考えられるところでは透明なプラスチック材料であり得て、この場合、層全体が透明である。この場合、前記照明要素上に光出力領域があり、これらの領域間の空間も透明であっても良い。

開示されている実施例に対する他の変化は、添付図面、本明細書及び添付請求項の熟慮により、添付請求項に記載の本発明を実施する際に当業者により理解され、行われることができる。添付の請求項において、「有する」なる語は他の要素又はステップを排除するものではなく、単数形は複数形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おいて、引用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なるように使用されることができないと示すものではない。添付請求項における如何なる符号も、この範囲を制限するものとしてみなしてはならない。

Claims (14)

1. 固体照明要素のアレイを担持するプリント回路基板と、
   前記プリント回路基板の上方に設けられると共に前記固体照明要素と位置合わせされた開口又は光出力領域のアレイを持つ面を有する保護カバーと、
   を有する固体床照明ユニットであって、
   前記保護カバーはシートから作られていると共に、更に、一連の、下方へ突出している離間された支持タブを有する少なくとも１つのエッジを有し、
   前記支持タブの各々は、前記支持タブ間の前記エッジの方向に沿った空間と同じである前記エッジの方向に沿った幅を有する、
   固体床照明ユニット。
2. 前記保護カバーの少なくとも２つの対向する前記エッジは、各々、対応する一連の前記下方へ突出している離間された支持タブを有する、請求項１に記載の固体床照明ユニット。
3. 前記保護カバーは、開口のアレイを持つ金属シートから作られている、請求項１又は２に記載の固体床照明ユニット。
4. 前記金属シートは、２ｍｍ乃至４ｍｍの範囲の厚みを有する、請求項３に記載の固体床照明ユニット。
5. 前記固体照明要素はＬＥＤを有する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の固体床照明ユニット。
6. 前記固体照明要素の前記アレイは、２つの正規直交の方向において一様なピッチを有する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の固体床照明ユニット。
7. 前記ピッチは、１５ｍｍ未満である、請求項６に記載の固体床照明ユニット。
8. ベースプレート、及び前記ベースプレートと前記プリント回路基板との間の柱のアレイを更に有する、請求項１乃至７の何れか一項に記載の固体床照明ユニット。
9. 前記保護カバーは長方形の外形を有する、請求項１乃至８の何れか一項に記載の固体床照明ユニット。
10. 前記長方形の保護カバーの４つの前記エッジの各々は、対応する一連の、下方へ突出している離間された支持タブを有する、請求項９に記載の固体床照明ユニット。
11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載の少なくとも第１及び第２の固体床照明ユニットを有する、床照明システムであって、前記第１の固体床照明ユニットの少なくとも１つの前記エッジは、前記第２の固体床照明ユニットの少なくとも１つの前記エッジと噛合する、床照明システム。
12. 前記固体照明要素の前記ピッチは、前記少なくとも第１及び第２の固体床照明ユニットが組み合わされた領域にわたって一様である、請求項１１に記載の床照明システム。
13. 前記固定床照明ユニットの隣接する前記エッジが互いに噛合する、請求項１０に記載の固体床照明ユニットの二次元アレイを有する、床照明システム。
14. 前記固体照明要素の前記ピッチは、固体床照明ユニットの前記二次元アレイの前記組み合わされた領域にわたって一様である、請求項１３に記載のシステム。

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