JP6997912B1 - Ｌｅｄフィラメント構成 - Google Patents

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Abstract

複数の発光ダイオード１４０「ＬＥＤ」のアレイを含む、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１２０を備える、発光ダイオード「ＬＥＤ」フィラメント構成１００が提供される。ＬＥＤフィラメント構成は、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントを少なくとも部分的に包囲する、中実の、少なくとも部分的に半透明の材料を含む、少なくとも１つの光分配要素２００ａ、２００ｂを備える。少なくとも１つの光分配要素は、円錐形状を有し、動作中に少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出された光を、少なくとも部分的に屈折させるように、及び、全内部反射によって少なくとも部分的に反射するように構成されている。

Description

本発明は、全般的に、１つ以上の発光ダイオードを備える照明構成に関する。より具体的には、本発明は、発光ダイオード（light emitting diode；ＬＥＤ）フィラメント構成に関する。
照明目的のための発光ダイオード（ＬＥＤ）の使用が、注目を集め続けている。白熱ランプ、蛍光ランプ、ネオン管ランプなどと比較して、ＬＥＤは、より長い動作寿命、電力消費の低減、及び、光エネルギーと熱エネルギーとの比率に関する効率の向上などの、数多くの利点をもたらす。
特に、ＬＥＤを備える照明デバイス及び／又は照明構成（ランプなど）には、現在、極めて大きい関心が寄せられており、白熱ランプは、ＬＥＤベースの照明ソリューションによって、急速に置き換えられつつある。それにもかかわらず、白熱電球の外見を有するレトロフィット照明デバイス（例えば、ランプ）を有することが評価され、所望されている。この目的のために、そのような電球内に配置されているＬＥＤフィラメントに基づく白熱ランプを製造するための、インフラストラクチャを利用することが可能である。特に、ＬＥＤフィラメントランプは、極めて装飾的であるため、高く評価されている。
しかしながら、ＬＥＤフィラメントランプは、多くの場合、装飾的な用途を目的としているため、この種のランプは、不十分な光分布に悩まされる場合がある。例えば、ＬＥＤフィラメントは、フィラメントの伸長に平行な角度における発光が低いか、又は存在すらしない場合もある、実質的に双極性の放出パターンを有し得る。
それゆえ、本発明の目的は、現在のＬＥＤフィラメントランプの、動作中の光の分布に関する欠陥の少なくとも一部を、克服しようと試みることである。
それゆえ、動作中の光の分布を改善するために、現在のＬＥＤフィラメントランプの欠陥の少なくとも一部を克服することが、関心対象となる。
この目的及び他の目的は、独立請求項における特徴を有する、ＬＥＤフィラメント構成を提供することによって達成される。従属請求項において、好ましい実施形態が定義される。
ＬＥＤフィラメントは、ＬＥＤフィラメント光を供給するものであり、線形アレイで配置されている複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える。好ましくは、ＬＥＤフィラメントは、長さＬ及び幅Ｗを有し、Ｌ＞５Ｗである。ＬＥＤフィラメントは、直線構成で、又は、例えば湾曲構成、２Ｄ／３Ｄ渦巻、若しくは螺旋などの、非直線構成で配置されてもよい。好ましくは、ＬＥＤは、剛性（例えば、ポリマー、ガラス、石英、金属、又はサファイアから作製されているもの）、又は可撓性（例えば、ポリマー、又は金属、例えばフィルム若しくは箔で作製されているもの）であってもよい、例えば基板のような、細長形の支持体上に配置される。
支持体が、第１主表面及び反対側の第２主表面を含む場合、ＬＥＤは、これらの表面のうちの少なくとも一方上に配置される。支持体は、反射性であってもよく、あるいは、半透明及び好ましくは透明などの、光透過性であってもよい。
ＬＥＤフィラメントは、複数のＬＥＤの少なくとも一部を少なくとも部分的に覆う、封入材を備えてもよい。封入材はまた、第１主表面又は第２主表面のうちの少なくとも一方を、少なくとも部分的に覆ってもよい。封入材は、例えばシリコーンなどの、可撓性であり得るポリマー材料であってもよい。更には、ＬＥＤは、例えば種々の色又はスペクトルの、ＬＥＤ光を放出するように構成されてもよい。封入材は、ＬＥＤ光を少なくとも部分的に変換光に変換するように構成されている、ルミネッセント材料を含んでもよい。ルミネッセント材料は、無機蛍光体及び／又は量子ドット若しくは量子ロッドなどの、蛍光体であってもよい。
ＬＥＤフィラメントは、複数のサブフィラメントを含んでもよい。
それゆえ、本発明によれば、発光ダイオード「ＬＥＤ」フィラメント構成が提供される。ＬＥＤフィラメント構成は、複数の発光ダイオード「ＬＥＤ」のアレイを含む、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントを備える。ＬＥＤフィラメント構成は、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントを少なくとも部分的に包囲する、中実の、少なくとも部分的に半透明の材料を含む、少なくとも１つの光分配要素を備える。少なくとも１つの光分配要素は、円錐形状を有し、動作中に少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出された光を、少なくとも部分的に屈折させるように、及び、全内部反射によって少なくとも部分的に反射するように構成されている。
それゆえ、本発明は、ＬＥＤフィラメントのＬＥＤから放出された光を、光分配要素が、屈折及び／又は全内部反射を介して分配することが可能な、ＬＥＤフィラメント構成を提供するという着想に基づく。中実の、少なくとも部分的に半透明の材料の、円錐形状の光分配要素によって、中に配置されているＬＥＤフィラメントから放出された光は、ＬＥＤフィラメント構成のＬＥＤフィラメントからの、改善された光の分布及び／又は所望の光の分布を提供するために、円錐形状の光分配要素の頂点、側面、及び／又は基底部から光を放出してもよい。換言すれば、光分配要素の側面における光のアウトカップル（屈折）によって、装飾的照明が達成されてもよく、光分配要素の頂部における（全内部反射を介した）光のアウトカップルによって、最適スポット照明が達成されてもよい。
ＬＥＤフィラメント構成は、ＬＥＤフィラメントのＬＥＤから放出された光を、ＬＥＤフィラメントを包囲している円錐形状の光分配要素の頂点から分配してもよい点が理解されるであろう。これにより、本発明は、ＬＥＤフィラメント構成が、スポット光機能を達成するように、頂点を介して光を方向付け／分配してもよい点で有利である。このスポット光機能は、例えば、ＬＥＤフィラメント構成の光分配要素の向きに応じて、上向き又は下向きの方向で提供されてもよい。
ＬＥＤフィラメント構成は更に、ＬＥＤフィラメントのＬＥＤから放出された光を、ＬＥＤフィラメントを包囲している円錐形状の光分配要素の側面から、屈折を介して分配してもよい。光分配要素は、光を、光分配要素から横向きに少なくとも部分的に屈折（側方光出射）させることが可能であるため、本発明は、照明目的及び／又は装飾目的に関して、更により改善された照明分布が達成され得るという点で有利である。
ＬＥＤフィラメント構成は更に、ＬＥＤフィラメントのＬＥＤから放出された光を、ＬＥＤフィラメントを包囲している円錐形状の光分配要素の基底部から、全内部反射（total internal reflection；ＴＩＲ）を介して分配してもよい。本発明は、スポット光機能が、光分配要素の基底部から達成されてもよい点で、更に有利である。このスポット光機能は、例えば、ＬＥＤフィラメント構成の光分配要素の向きに応じて、上向き又は下向きの方向で提供されてもよい点が理解されるであろう。
本発明は、ＬＥＤフィラメント構成の光分配要素が、照明目的及び／又は装飾目的の観点から所望の照明分布を提供するように、当該要素が便宜的に設計されてもよいという点で、汎用的であるため、更に有利である。例えば、円錐形状の光分配要素の材料特性及び／又は形状は、当該屈折特性及び／又は反射特性を変更するために、ＬＥＤ構成の種々の照明目的に関して選択されてもよい。
本発明は、ＬＥＤ構成が、動作中に比較的高度の空間的光分布を提供し得る点で、更に有利である。換言すれば、当該光分布は、ＬＥＤ構成からの（ほぼ）全方向性の光出力を提供し得る。
本発明のＬＥＤフィラメント構成は更に、比較的少数の構成要素を備える点が理解されるであろう。比較的少ない数の構成要素は、ＬＥＤフィラメント構成が比較的安価に製造される点で有利である。更には、ＬＥＤフィラメント構成の比較的少ない数の構成要素は、特に、容易な分解及び／又は再利用の作業を妨げる比較的多数の構成要素を備えるデバイス若しくは構成と比較して、より容易な再利用を意味するものである。
本発明によるＬＥＤフィラメント構成は、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントを備える。少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、同様に、ＬＥＤのアレイを含む。用語「アレイ」とは、ここでは、ＬＥＤフィラメント上に配置されている、ＬＥＤの線形構成又はチェーンなどを意味する。ＬＥＤフィラメント構成は、少なくとも１つの光分配要素を備える。用語「光分配要素」とは、ここでは、要素を介して放出される光を、分配、散乱、拡散、方向付け、屈折、反射、及び／又は伝達するように構成されている、要素、構造体、ユニットなどを意味する。光分配要素は、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントを少なくとも部分的に包囲する、中実の、少なくとも部分的に半透明の材料を含む。用語「半透明」とは、ここでは、材料が半透明及び／又は透明であることを意味する。ＬＥＤフィラメントを少なくとも部分的に包囲する透明材料の利点は、光分配要素の全内部反射の改善であり、またそれゆえ、スポット光効果又は全方向性の光分布などの、ＬＥＤフィラメント構成からの光分布の改善である点が理解されるであろう。
それゆえ、光分配要素の少なくとも部分的に半透明及び／又は透明の材料は、ＬＥＤフィラメントを完全に又は部分的に包囲してもよい。少なくとも１つの光分配要素は、円錐形状を有する。「円錐形状」とは、ここでは円錐形を意味するが、「円錐形状」は、当該用語の厳密な意味から幾分逸脱した幾何学的形状を包含し得る。例えば、光分配要素の「円錐形状」は、円形又は楕円形状、切頭円錐、湾曲状側面を有する円錐などを包含し得る。
少なくとも１つの光分配要素は、動作中に少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出された光を、少なくとも部分的に屈折させるように、及び、全内部反射によって少なくとも部分的に反射するように構成されている。それゆえ、光分配要素は、光分配要素の材料を介した周囲媒質への透過により、光波伝搬の方向を少なくとも部分的に変化させるように構成されている。更には、光分配要素は、動作中に少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出された光を、全内部反射（ＴＩＲ）を介して、少なくとも部分的に反射するように構成されている。当業者には既知である用語「全内部反射」とは、伝搬された光波が、媒質境界に、表面の法線に対する特定の臨界角よりも大きい角度で打ち当たる際に生じる現象を説明している。屈折率が境界の他方の側でより低く、入射角が臨界角よりも大きい場合には、光波は通過することができず、完全に反射される。
本発明の一実施形態によれば、複数のＬＥＤは、基板又は支持体上に配置されてもよい。ＬＥＤフィラメント構成は、ルミネッセント材料を含む封入材を更に備えてもよく、封入材は、複数のＬＥＤと、複数のＬＥＤを支持している基板の表面とを、少なくとも部分的に包囲している。特定の実施形態では、基板は半透明であってもよく、好ましくは透明であってもよい。複数のＬＥＤを支持している（第１）表面の反対側の、基板の（第２）表面は、ＬＥＤを含まなくてもよい。基板の第２表面もまた、封入材で覆われてもよく、当該封入材もまた、ルミネッセント材料を含んでもよい。第２表面上のルミネッセント材料もまた、変換光、例えば、既に変換されているＬＥＤ光又は光を供給してもよい。
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、長手方向軸線Ａに沿って延在してもよく、光分配要素の中心軸線Ｂは、長手方向軸線Ａと平行である。それゆえ、ＬＥＤフィラメントは、円錐形状の光分配要素の高さと平行に延在してもよい。本実施形態は、ＬＥＤフィラメント構成からの光の対称分布が達成され得る点で有利である。更には、光分配要素の中心軸線に対する、ＬＥＤフィラメントの対称配置は、ＬＥＤフィラメント構成の外観を改善し得る。
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの光分配要素は、少なくとも１つの穴を更に含んでもよく、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの各ＬＥＤフィラメントが、対応の穴内に配置されている。例えば、１つ以上の光分配要素は、ＬＥＤフィラメントが中に配置される、単一の穴を含んでもよい。あるいは、１つ以上の光分配要素は、対応する数のＬＥＤフィラメントが中に配置される、２つ以上の穴を含んでもよい。本実施形態は、所望の光分布及び／又は審美的外観を達成するために、所望の数のＬＥＤフィラメントが、光分配要素内に配置され得る点で有利である。
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの光分配要素の頂角αは、α＝２θであり、θは、（最も好ましい）２４°などの、（より好ましい）２３～２６°などの、（好ましい）２２～２８°であってもよい。用語「頂点」とは、ここでは、（切頭）円錐の形状を有する光分配要素の頂部又は先端を意味する。換言すれば、円錐形状の光分配要素の頂点は、当該中心軸線Ｂに対して角度θを形成してもよい。本実施形態は、光分配要素が、光分配要素の屈折特性及び／又は全内部反射特性の関数として所望の光分布を提供するように、設計、調整、成形、及び／又は形成されてもよい点で有利である。特に、本実施形態は、光分配要素の比較的小さい角度θを表すものであるため、動作中にＬＥＤフィラメントから放出された光の比較的大きい部分が、光分配要素から側面を介して屈折され得る。
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの光分配要素の頂角αは、α＝２θであり、θは、（最も好ましい）３０～３５°などの、（より好ましい）３０～３８°などの、（好ましい）３０～４０°であってもよい。本実施形態は、光分配要素が、光分配要素の屈折特性及び／又は全内部反射特性の関数として所望の光分布を提供するように、設計、調整、成形、及び／又は形成されてもよい点で有利である。本実施形態は、光分配要素の比較的大きい角度θを表すものであるため、動作中にＬＥＤフィラメントから放出された光の比較的大きい部分が反射されて、光分配要素の円錐形状の基底部分を介して放出され、スポット光効果を達成し得る。より具体的には、θ＝３５°の場合に、特に有利な光分布が、ＬＥＤフィラメント構成の動作時に達成され得る。本実施形態は、ＬＥＤフィラメント構成のＬＥＤフィラメントが比較的太い場合に、更に有利である。
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、長さＬを有し、第１の光分配要素は、高さＨを有し、Ｌ／Ｈは、０．７～０．９などの、０．６～０．９２などの、０．５～０．９５であってもよい。換言すれば、ＬＥＤフィラメントの長さは、円錐形状の光分配要素の高さよりも小さくてもよい。本実施形態は、特に、ＬＥＤフィラメントが明確に視認可能であり得るという事実により、ＬＥＤフィラメント及び／又はＬＥＤフィラメント構成の、更により審美的な外観が達成され得るという点で有利である。
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、長さＬを有し、第１の光分配要素は、高さＨを有し、Ｌ／Ｈは、１．２～１．８などの、１．２～２．０などの、１．１～２．５である。換言すれば、前述の実施形態とは対照的に、ＬＥＤフィラメントの長さは、円錐形状の光分配要素の高さよりも大きくてもよい。本実施形態は、光分配要素が、よりコンパクト又は細身に見える一方で、ＬＥＤフィラメント構成の動作中に、十分な及び／又は満足のいく光の分布を提供することが可能であり得る点で有利である。
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの光分配要素は、動作中に少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出された光の少なくとも一部分をコリメートするように構成されている、コリメータであってもよい。用語「コリメートする」とは、ここでは、光線の少なくとも一部分を、互いに平行にさせること、及び／又は、光線間の相互角度を低減することを意味する。本実施形態は、コリメータが、例えばスポット光効果のために、動作中にＬＥＤフィラメント構成から放出された光の、均一な分布及びコリメーションを可能にし得る点で有利である。
本発明の一実施形態によれば、ＬＥＤフィラメント構成は、第１の光分配要素及び第２の光分配要素を備えてもよく、第１の光分配要素及び第２の光分配要素は、第１の光分配要素及び第２の光分配要素の対応の中心軸線と一致する共通軸線Ｄに沿って、隣接して配置されている。それゆえ、ＬＥＤフィラメント構成は、直列に、又は「積み重ねられて」配置されている、２つの円錐形状の光分配要素を備えてもよい。本実施形態は、ＬＥＤフィラメント構成からの、所望の光の分布が達成され得る点で有利である。より具体的には、ＬＥＤフィラメント構成の動作中の、実質的に全方向性の光分布が達成され得る。
本発明の一実施形態によれば、第１の光分配要素及び第２の光分配要素は、同一の形状を有してもよい。それゆえ、２つの円錐形状の光分配要素は、同じ形状及び寸法を有してもよい。本実施形態は、照明目的及び／又は審美的目的のために所望され得る、対称的な光分布パターンが、ＬＥＤフィラメント構成の動作中に得られてもよい点で有利である。
本発明の一実施形態によれば、第１の光分配要素及び第２の光分配要素は、第１の光分配要素及び第２の光分配要素の頂点若しくは基底部が互いに向き合うように配置されてもよい。それゆえ、ＬＥＤフィラメント構成は、対応の頂点が互いに向き合うように、又は代替的に、対応の基底部が互いに向き合うように隣接して配置されている、２つの円錐形状の光分配要素を備えてもよい。頂点が向き合っている場合、ＬＥＤフィラメント構成の２つの円錐形状の光分配要素の本配置は、空中独楽の配置に類似し得る点が理解されるであろう。本実施形態は、ＬＥＤフィラメント構成の動作中の、実質的に全方向性の光分布が得られてもよい点で有利である。
本発明の一実施形態によれば、第１の光分配要素及び第２の光分配要素は、第１の光分配要素及び第２の光分配要素の基底部が互いに向き合うように配置されてもよい。それゆえ、ＬＥＤフィラメント構成は、対応の基底部が互いに向き合うように隣接して配置されている、２つの円錐形状の光分配要素を備えてもよい。この配置によって、第１の光分配要素内のＬＥＤフィラメントから放出された光の少なくとも一部分が、第２の光分配要素内に方向付けられてもよく、第２の光分配要素が更に、光を屈折させる。同様に、第２の光分配要素内のＬＥＤフィラメントから放出された光の少なくとも一部分が、第１の光分配要素内に方向付けられてもよく、第１の光分配要素が更に、光を屈折させる。この特定のＬＥＤフィラメント構成の効果は、実質的に全方向性の光分布である。
本発明の一実施形態によれば、第１の光分配要素及び第２の光分配要素は、第１の光分配要素の頂点が第２の光分配要素の基底部に向き合うように、直列に配置されてもよい。これにより、ＬＥＤフィラメント構成の２つの円錐形状の光分配要素の本配置は、クリスマスツリーの外観を有し得る点が理解されるであろう。本実施形態は、ＬＥＤフィラメント構成の、所望の光分布及び／又は審美的外観が達成され得る点で有利である。
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、長手方向軸線Ａに垂直な平面内で全方向に光を放出するように構成されてもよい。用語「全方向に」とは、ここでは、ＬＥＤフィラメントからの光が全ての方向に放出され得ることを意味する。それゆえ、実施形態によれば、ＬＥＤフィラメントからの光は、長手方向軸線に沿ったＬＥＤフィラメントの配置に対して円周方向に放出されてもよい。ＬＥＤフィラメント構成のＬＥＤフィラメントは、ＬＥＤフィラメントから（ほぼ）全ての方向への光の分布を提供し得るため、本実施形態は、所望の照明及び／又はカスタマイズされた照明が達成され得る点で有利である。
本発明の一実施形態によれば、照明デバイスが提供される。照明デバイスは、前述の実施形態のうちのいずれか１つによるＬＥＤフィラメント構成を備える。照明デバイスは、少なくとも部分的に光透過性の材料を含む、カバーを更に備え、カバーは、ＬＥＤフィラメント構成を少なくとも部分的に包囲している。照明デバイスは、ＬＥＤフィラメント構成の複数のＬＥＤへの電力供給のための、ＬＥＤフィラメント構成に接続されている電気接続部を更に備える。用語「光透過性」とは、ここでは、半透明及び／又は透明を意味する。カバーの透明材料は、審美的目的のために所望されるものであり、動作中のＬＥＤフィラメント構成からの光の分布の、あらゆる効果を最小限に抑える点が理解されるであろう。用語「カバー」とは、ここでは、少なくとも部分的に半透明及び／又は透明の材料を含む、キャップ、カバー、外囲器などの、包囲要素を意味する。本実施形態は、本発明によるＬＥＤ構成が、ＬＥＤフィラメントランプ、照明器具、照明システムなどの、実質的に任意の照明デバイス内に、便宜的に配置され得る点で有利である。照明デバイスは、ＬＥＤフィラメント構成のＬＥＤに電力を供給するための、ドライバを更に備えてもよい。更には、照明デバイスは、ＬＥＤの第１のセット、ＬＥＤの第２のセットなどの、ＬＥＤフィラメント構成のＬＥＤの２つ以上のサブセットの個別制御のための、コントローラを更に備えてもよい。
本発明の一実施形態によれば、照明デバイスは、前述の実施形態のうちのいずれか１つによるＬＥＤフィラメント構成を備えてもよい。照明デバイスのカバーは、電球形状であってもよく、頂部部分及び基底部分を含んでもよく、光分配要素は、カバーによって少なくとも部分的に包囲されている。光分配要素は更に、光分配要素の頂点がカバーの基底部分に向けて方向付けられ、光分配要素の基底部がカバーの頂部部分に向けて方向付けられるように、カバー内で方向付けされている。本実施形態は、照明デバイスが、白熱電球の外見を有するレトロフィット照明デバイスを構成し得る一方で、依然として、前述の実施形態のうちの１つ以上によるＬＥＤフィラメント構成による利点をもたらすことが可能である点で有利である。
以下の詳細な開示、図面、及び添付の請求項を検討することにより、本発明の更なる目的、特徴、及び利点が明らかとなるであろう。当業者は、以下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であろう。
次に、本発明のこの態様及び他の態様が、本発明の実施形態を示す添付図面を参照して、より詳細に説明される。
ＬＥＤフィラメントを備える、先行技術によるＬＥＤフィラメントランプを概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメント構成のＬＥＤフィラメントを概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメント構成を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメント構成の一部分を概略的に示す。 それぞれ、ＬＥＤフィラメント構成、並びに、各ＬＥＤフィラメント構成に関する光分布強度パターン及び放出される光線を、概略的に示す。 それぞれ、ＬＥＤフィラメント構成、並びに、各ＬＥＤフィラメント構成に関する光分布強度パターン及び放出される光線を、概略的に示す。 それぞれ、ＬＥＤフィラメント構成、並びに、各ＬＥＤフィラメント構成に関する光分布強度パターン及び放出される光線を、概略的に示す。 それぞれ、ＬＥＤフィラメント構成、並びに、各ＬＥＤフィラメント構成に関する光分布強度パターン及び放出される光線を、概略的に示す。 それぞれ、ＬＥＤフィラメント構成、並びに、各ＬＥＤフィラメント構成に関する光分布強度パターン及び放出される光線を、概略的に示す。 それぞれ、ＬＥＤフィラメント構成、並びに、各ＬＥＤフィラメント構成に関する光分布強度パターン及び放出される光線を、概略的に示す。 それぞれ、ＬＥＤフィラメント構成、並びに、各ＬＥＤフィラメント構成に関する光分布強度パターン及び放出される光線を、概略的に示す。 それぞれ、ＬＥＤフィラメント構成、並びに、各ＬＥＤフィラメント構成に関する光分布強度パターン及び放出される光線を、概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメント構成を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメント構成を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメント構成を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメント構成を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメント構成を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメント構成を概略的に示す。 本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメント構成を備える照明デバイスを概略的に示す。
図１は、複数のＬＥＤフィラメント２０を備える、先行技術によるＬＥＤフィラメントランプ１０を示す。この種のＬＥＤフィラメントランプ１０は、極めて装飾的であるため、並びに、白熱ランプと比較して、より長い動作寿命、電力消費の低減、及び、光エネルギーと熱エネルギーとの比率に関する効率の向上などの、数多くの利点をもたらすため、高く評価されている。しかしながら、この種のＬＥＤフィラメントランプ１０は、多くの場合、装飾的な用途を目的としているため、ランプは、不十分な光分布を抱える場合がある。例えば、ＬＥＤフィラメント２０は、フィラメントの伸長に平行な角度における発光が低いか、又は存在すらしない場合もある、実質的に双極性の放出パターンを有し得る。
図２は、軸線Ａに沿って伸長しているＬＥＤフィラメント１２０を概略的に示す。細長形（長方形）のＬＥＤフィラメント１２０は、好ましくは、１ｃｍ～２０ｃｍ、より好ましくは２ｃｍ～１２ｃｍ、最も好ましくは３ｃｍ～１０ｃｍの範囲の長さＬを有してもよい。ＬＥＤフィラメント１２０は、好ましくは、０．５ｍｍ～１０ｍｍ、より好ましくは０．８ｍｍ～８ｍｍ、最も好ましくは１～５ｍｍの範囲の幅Ｗを有してもよい。アスペクト比Ｌ／Ｗは、好ましくは少なくとも５、より好ましくは少なくとも８、最も好ましくは少なくとも１０である。
ＬＥＤフィラメント１２０は、ＬＥＤフィラメント１２０上に配置されている、ＬＥＤ１４０のアレイ又は「チェーン」を含む。例えば、ＬＥＤ１４０のアレイ又は「チェーン」は、隣接して配置されている複数のＬＥＤ１４０を含んでもよく、ＬＥＤ１４０の各対の間に、対応の配線が設けられている。複数のＬＥＤ１４０は、好ましくは、６つ以上のＬＥＤ、より好ましくは、９つ以上のＬＥＤ、更により好ましくは１１個以上のＬＥＤを含む。複数のＬＥＤ１４０は、色を提供する直接発光ＬＥＤであってもよい。ＬＥＤ１４０は、好ましくは青色ＬＥＤである。ＬＥＤ１４０はまた、ＵＶ ＬＥＤであってもよい。ＬＥＤ１４０の組み合わせ、例えばＵＶ ＬＥＤと青色光ＬＥＤとが、使用されてもよい。ＬＥＤ１４０は、レーザダイオードを含んでもよい。動作中にＬＥＤフィラメント１２０から放出される光は、好ましくは白色光である。白色光は、好ましくは、黒体軌跡（black body locus；ＢＢＬ）から１５ＳＤＣＭ（standard deviation of color matching；等色標準偏差）以内である。白色光の色温度は、好ましくは、２０００～６０００Ｋの範囲、より好ましくは２１００～５０００Ｋの範囲、最も好ましくは、例えば２３００Ｋ又は２７００Ｋなどの、２２００～４０００Ｋの範囲である。白色光は、好ましくは、少なくとも７５、より好ましくは少なくとも８０、最も好ましくは、例えば９０又は９２などの、少なくとも８５のＣＲＩを有する。
ＬＥＤフィラメント１２０は、半透明材料を含む封入材１４５を更に備えてもよく、封入材１４５は、複数のＬＥＤ１４０を少なくとも部分的に包囲している。例えば、図２に示されるように、封入材１４５は、複数のＬＥＤ１４０を完全に包囲している。封入材１４５は、外部エネルギー励起下で光を放出するように構成されている、ルミネッセント材料を含んでもよい。例えば、ルミネッセント材料は、蛍光材料を含んでもよい。ルミネッセント材料は、無機蛍光体、及び有機蛍光体、並びに／あるいは、量子ドット／量子ロッドを含んでもよい。ＵＶ／青色ＬＥＤ光は、ルミネッセント材料によって部分的に又は完全に吸収され、別の色、例えば緑色、黄色、橙色、及び／又は赤色の光に変換されてもよい。
図３は、本発明の例示的実施形態による、ＬＥＤフィラメント構成１００を示す。ＬＥＤフィラメント構成１００は、図１によるＬＥＤフィラメントランプ内に、又は、実質的に任意の他の照明デバイス、構成、又は照明器具内に設けられてもよい点が理解されるであろう。ＬＥＤフィラメント構成１００は、例えば図２による、ＬＥＤフィラメント１２０を備える。図３では、理解を高めるために１つのＬＥＤフィラメント１２０のみが示されているが、複数又は任意数のＬＥＤフィラメント、例えば、２、３、４、５、又は６つのＬＥＤフィラメント１２０が、単一の穴１２５内に存在してもよい点に留意されたい。ＬＥＤフィラメント１２０は、複数の発光ダイオード「ＬＥＤ」のアレイを含む。図３では、ＬＥＤは、図２に示されるように、長手方向軸線Ａに沿って配置されている。
図３のＬＥＤフィラメント構成１００は、光分配要素２００を更に備える。光分配要素２００は、（切頭）円錐の形状を有し、中心軸線Ｂに沿って延在している。光分配要素２００は、代替的に、球形状又は楕円形状を有してもよい。複数（実質的に任意数）の光分配要素２００、例えば、２、３、４、５、又は６つの光分配要素２００が、存在してもよい点に留意されたい。複数のＬＥＤフィラメント１２０が、（単一の）光分配要素２００内に配置されている場合、ＬＥＤフィラメントは、好ましくは対称的に配置される。しかしながら、図３では、理解を高めるために、１つの光分配要素２００のみが示されている。光分配要素２００は、中実の、少なくとも部分的に半透明の材料を含む。この材料は、例えば、ガラス、サファイア、及び／又は石英を含んでもよい。光分配要素２００は、ＬＥＤフィラメント１２０が中に配置される、中心に配置された穴１２５を含み、穴１２５は、光分配要素２００の頂点１３０と基底部１３５との間に設けられている。好ましくは、光分配要素２００は、光学的歪みを引き起こす他の穴を有することなく、比較的高い光出力を生成する１つの（単一の）穴１２５のみを有する。更には、審美的（外観の）理由のために、単一の穴１２５内に２つ以上のＬＥＤフィラメント１２０を設けることもまた、好ましい場合がある。好ましくは、＞２、より好ましくは＞３、最も好ましくは＞４のＬＥＤフィラメント１２０が、光分配要素２００の単一の穴１２５内に配置されてもよい。
あるいは、光分配要素２００は、対応する数のＬＥＤフィラメント１２０が中に配置され得る、２つ以上の穴を含んでもよい。図２の実施形態では、光分配要素２００は、ＬＥＤフィラメント１２０を包囲しており、ＬＥＤフィラメント１２０は、光分配要素２００の軸線Ｂと同軸に配置されている。ＬＥＤフィラメント１２０の長さは、光分配要素２００の、当該軸線Ｂに沿った長さに対応している。光分配要素２００は、円錐形状を有し、円錐形状の頂点は、角度α＝２θを有する。図３では、光分配要素２００の円錐形状は、円形の基底部１３５と、円錐の頂点１３０に至る直線状の側面１４５とを有するものとして実現されている。しかしながら、光分配要素２００の側面１４５は、あるいは湾曲していてもよく、すなわち、軸線Ｂに対して凹状又は凸状に湾曲していてもよい。
図３に例示されるような光分配要素２００は、動作中にＬＥＤフィラメント１２０から放出された光を、少なくとも部分的に屈折させるように、及び、全内部反射によって少なくとも部分的に反射するように構成されている。このことは、ＬＥＤフィラメント１２０によって放出されるような光束２１０ａ、２１０ｂの光線の実施例によって、概略的に示されている。光束２１０ａの光線は、円錐形状の光分配要素２００から横向きに放出され、それらの対応の屈折方向は、スネルの法則、すなわち、ｓｉｎφ２／ｓｉｎφ１＝η１／η２に応じたものであり、式中、φ１は、ＬＥＤフィラメント１２０からの光線の方向が、円錐形状の光分配要素２００の側面の法線と形成する角度であり、φ２は、光線の方向が、円錐形状の光分配要素２００の側面から離れる角度であり、η１は、光分配要素２００の材料の屈折率であり、η２は、周囲媒質の屈折率である。光束２１０ｂの光線の実施例は、全内部反射（ＴＩＲ）により、円錐形状の光分配要素２００の基底部１３５から放出されている。光分配要素２００の円錐の、形状及び／又は材料などの特性が、ＬＥＤフィラメント構成１００の光分配要素２００の屈折特性及び反射特性に影響を及ぼすことにより、動作中のＬＥＤフィラメント構成１００から、所望の光分布が得られてもよい点が理解されるであろう。例えば、光分配要素２００は、動作中にＬＥＤフィラメント１２０から放出された光を少なくとも部分的にコリメートするように構成されている、少なくとも１つの反射器（例えば、１つ以上のミラー）を更に備えてもよい。代替的に、又は上記と組み合わせて、反射器は、ＬＥＤフィラメント１２０から放出された光の拡散反射のための、コーティングを含んでもよい。例えば、コーティングは、ＴｉＯ２、ＢａＳＯ４、及び／又はＡｌ２Ｏ３の粒子を含んでもよい。代替的に、又は組み合わせて、反射器は、ＬＥＤフィラメント１２０から放出された光の拡散反射のために処理されている、少なくとも１つの表面を含んでもよい。光分配要素２００は、動作中にＬＥＤフィラメント１２０から放出された光に対してＴＩＲを提供するように、更に構成されてもよい。更には、上述の特徴のうちの１つ以上と組み合わせて、光分配要素２００は更に、ＬＥＤフィラメント構成１００から放出される光の所望の色を得るために、及び／又は審美的目的のために、着色されてもよい。代替的に、又は組み合わせて、ＬＥＤフィラメント１２０は、色温度を調節するように、光分配要素２００に（部分的にではあるが）光学的に結合されてもよい（図示せず）。
図４は、ＬＥＤフィラメント構成１００の光分配要素２００及びＬＥＤフィラメント１２０の一部分を概略的に示す。より具体的には、当該部分は、以下の実施形態の理解を高めるために、光分配要素２００の半円錐形状を表すものであり、円錐形状の光分配要素の頂角αは、α＝２θであり、θは、当該中心軸線Ｂに対して、２４°などの、２３～２６°などの、２２～２８°であってもよい。本発明の別の実施形態によれば、θは、３０～３５°などの、３０～３８°などの、３０～４０°であってもよい。実施形態は、光分配要素２００の屈折特性及び／又は全内部反射特性の関数として所望の光分布を提供するための、光分配要素２００の設計、形状、及び／又は形態を例示している。光分配要素２００の比較的小さい角度θの場合、動作中にＬＥＤフィラメント１２０から放出された光の比較的大きい部分が、光分配要素２００の側面を介して屈折され得る。対照的に、光分配要素２００の比較的大きい角度θの場合、動作中にＬＥＤフィラメント１２０から放出された光の比較的大きい部分が反射されて、光分配要素２００の円錐形状の基底部分を介して放出され、スポット光効果を達成し得る。後者の実施例は更に、ＬＥＤフィラメント構成１００のＬＥＤフィラメント１２０が比較的太い場合に、特に有利であり得る。
図５ａ、図６ａ、及び図７ａのそれぞれは、図３及び／又は図４によるＬＥＤフィラメント構成１００の、光分配要素２００及びＬＥＤフィラメント１２０を概略的に示している。理解を高める理由から、一部の参照符号は省略されており、光分配要素２００の構成及び／又は特性に関しては、図３及び／又は図４が参照される点に留意されたい。対応の円錐形状の光分配要素２００の頂角α１、２、３は、α１、２、３＝２θ１、２、３であり、図５ａの光分配要素２００に関してはθ１＝２２°であり、図６ａの光分配要素２００に関してはθ２＝２５°であり、図７ａの光分配要素２００に関してはθ３＝２８°である。頂角αの差異により、光分配要素２００は、異なる光分布強度パターンをもたらす。このことは、軸線Ｂに対する方位角の関数として光強度を概略的に示す、対応のＬＥＤフィラメント構成１００に関連付けられている図５ｂ、図６ｂ、及び図７ｂの対応の図表において示されている。例えば、θ１の光分配要素２００に関する、図５ｂの光分布強度パターンは、光分配要素２００の中心軸線Ｂから６０～１４０°の範囲などの、光分配要素２００の横向き方向において、比較的大きい光強度を示している。図５ｂの光分布強度パターンは更に、光分配要素２００の中心軸線Ｂから±２０°の範囲などの、中心軸線Ｂに実質的に平行な方向において、比較的小さい光強度を示している。特に、ＬＥＤフィラメント構成１００から（図示の向きに従って）下向きに放出される光は、殆ど存在しない。θ２の光分配要素２００に対応する図６ｂでは、光分布強度が、下向き及び横向きの方向に関して、図５ｂの光分布強度と同様であることを示している。しかしながら、図５ｂと比較して、図６ｂの光分布強度は、中心軸線Ｂに平行な上向き方向において高い。図７ｂでは、光分布強度パターンは、関連するＬＥＤフィラメント構成１００のスポット光効果を明確に示す、中心軸線Ｂに平行な上向き方向における明瞭なピークを示している。
図５ｃ、図６ｃ、及び図７ｃのそれぞれは、図５ａ、図６ａ、及び図７ａの対応のＬＥＤフィラメント構成１００のＬＥＤフィラメント１２０の特定の点から放出される光線を、概略的に示している。それゆえ、図５ｃ、図６ｃ、及び図７ｃの概略的に示されている光線は、図５ｂ、図６ｂ、及び図７ｂの対応の光分布強度パターンに対応している（又は、関連付けられる）。したがって、図５ｃでは、屈折により円錐形状の光分配要素２００から横向きに放出される、光束２１０ａの光線は、光分配要素２００の中心軸線Ｂから６０～１４０°の範囲における比較的高い強度をもたらす。更には、円錐形状の光分配要素２００の基底部１３５から放出される、光束２１０ｂの光線は、中心軸線Ｂに平行ではなく、この方向における比較的小さい光強度を示している。また図５ｃからは、ＬＥＤフィラメント構成１００から（図示の向きに従って）下向きに、殆ど光が放出されない点も明らかである。
図６ｃでは、光束２１０ａの光線は、光分配要素２００の横向き方向に関して、図５ｃの光線と同様である。しかしながら、図５ｃと比較して、図６ｃの光束２１０ｂの光線は、中心軸線Ｂに平行な上向き方向において、より多大に放出されている。同様に、図７ｃでは、光束２１０ｂの光線は、関連するＬＥＤフィラメント構成１００のスポット光効果を明確に示す、中心軸線Ｂに平行な上向き方向における明瞭なピークを示している。
図８ａ及び図８ｂは、本発明の実施形態によるＬＥＤフィラメント構成１００の概略図である。理解を高める理由から、一部の参照符号は省略されており、光分配要素２００の構成及び／又は特性に関しては、図３及び／又は図４が参照される点に留意されたい。図８ａでは、ＬＥＤフィラメント１２０は、長さＬを有し、光分配要素２００は、高さＨを有し、Ｌ／Ｈは、０．７～０．９などの、０．６～０．９２などの、０．５～０．９５であってもよい。換言すれば、ＬＥＤフィラメント１２０の長さＬは、円錐形状の光分配要素２００の高さＨよりも小さい。本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメント構成１００の別の概略図である図８ｂでは、図８ａとは逆の関係が示されている。ここでは、ＬＥＤフィラメント１２０の長さＬと光分配要素２００の高さＨとの比Ｌ／Ｈは、１．２～１．８などの、１．２～２．０などの、１．１～２．５である。換言すれば、図８ａの前述の実施形態とは対照的に、ＬＥＤフィラメント１２０の長さＬは、円錐形状の光分配要素１２０の高さＨよりも大きい。
図９ａ～図９ｄは、本発明の例示的実施形態による、２つの光分配要素２００をそれぞれが備える、ＬＥＤフィラメント構成１００の概略図である。図９ａ～図９ｄの全ての実施形態に共通する点は、対応のＬＥＤフィラメント構成１００が、第１の光分配要素２００ａ及び第２の光分配要素２００ｂを備える点である。第１の光分配要素２００ａ及び第２の光分配要素２００ｂは、第１の光分配要素２００ａ及び第２の光分配要素２００ｂの対応の中心軸線と一致する共通軸線Ｄに沿って、隣接して配置されている。理解を高める理由から、光分配要素２００ａ、２００ｂの一部の参照符号が省略されており、図３及び／又は図４が参照される点に留意されたい。
図９ａでは、第１の光分配要素２００ａ及び第２の光分配要素２００ｂは、第１の光分配要素２００ａ及び第２の光分配要素２００ｂの頂点が互いに向き合うように配置されている。それゆえ、ＬＥＤフィラメント構成１００の、２つの同一の円錐形状の光分配要素２００ａ、２００ｂの配置は、空中独楽の配置に類似している。
図９ｂでは、第１の光分配要素２００ａ及び第２の光分配要素２００ｂは、第１の光分配要素の頂点が第２の光分配要素の基底部に向き合う（基底部に向けて方向付けされる）ように、直列に配置されている。これにより、ＬＥＤフィラメント構成１００の第１の光分配要素２００ａ及び第２の光分配要素２００ｂの構成若しくは配置は、クリスマスツリーに類似し得る。
図９ｃは、第１の光分配要素の頂点が第２の光分配要素の基底部に向けて方向付けされるように、第１の光分配要素２００ａ及び第２の光分配要素２００ｂが直列に配置されている点で、図９ｂの配置に類似する配置を示している。
図９ｄでは、第１の光分配要素２００ａ及び第２の光分配要素２００ｂは、第１の光分配要素２００ａ及び第２の光分配要素２００ｂの基底部が互いに向き合うように配置されている。
図９ａ～図９ｄの全ての配置又は構成は、２つの光分配要素２００ａ、２００ｂが接触していることを示しているが、代替的には、２つの光分配要素２００ａ、２００ｂの間及び／又は下方に、空間（図示せず）が設けられていてもよい。更に別の代替案として、２つの光分配要素２００ａ、２００ｂの間に、並びに／あるいは、２つの光分配要素２００ａ、２００ｂのうちの少なくとも一方の上及び／又は下方に、スペーサ（図示せず）が設けられてもよい。
図１０は、照明デバイス３００を概略的に示す。照明デバイス３００は、ＬＥＤフィラメント構成１００を備え、当該ＬＥＤフィラメント構成は、本発明の任意の前述の例示的実施形態による光分配要素２００を含む。照明デバイス３００は、電球形状の、頂部部分４００及び基底部分４１０を含むものとして例示されている、カバー３１０を更に備える。カバー３１０は、少なくとも部分的に光透過性の（例えば、透明の）材料を含み、ＬＥＤフィラメント構成１００を少なくとも部分的に包囲している。光分配要素２００は、カバー３１０によって包囲されている。光分配要素２００は、光分配要素２００の頂点１３０が、照明デバイス３００のカバー３１０の基底部分４１０に向けて方向付けられ、光分配要素２００の基底部１３５が、照明デバイス３００のカバー３１０の頂部部分４００に向けて方向付けられるように、カバー３１０内で方向付けされている。代替的には（図示せず）、光分配要素２００は、光分配要素２００の頂点１３０が、照明デバイス３００のカバー３１０の頂部部分４００に向けて方向付けられ、光分配要素２００の基底部１３５が、照明デバイス３００のカバー３１０の基底部分４１０に向けて方向付けられるように、カバー３１０内で方向付けされてもよい。照明デバイス３００は、ＬＥＤフィラメント構成１００の複数のＬＥＤへの電力供給のための、ＬＥＤフィラメント構成１００に接続されている電気接続部３２０を更に備える。
当業者は、本発明が、上述の好ましい実施形態に決して限定されるものではない点を、理解するものである。むしろ、多くの修正形態及び変形形態が、添付の請求項の範囲内で可能である。例えば、ＬＥＤフィラメント１２０、光分配要素２００ａ、２００ｂなどのうちの１つ以上は、図示／説明されたものとは異なる形状、寸法、及び／又はサイズを有してもよい。

Claims (15)

  1. 発光ダイオード「ＬＥＤ」フィラメント構成であって、
    動作中に光を放出するように構成されている、複数の発光ダイオード「ＬＥＤ」のアレイを含む少なくとも１つのＬＥＤフィラメントと、
    中実の、少なくとも部分的に半透明の材料と、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントを少なくとも部分的に包囲する穴とを含む、少なくとも１つの光分配要素であって、前記少なくとも１つの光分配要素が、側面によって接続されている頂点と基底部とを有する、円錐形状を有し、前記１つの光分配要素が、前記光を少なくとも部分的に屈折させて、前記側面を介して前記光を放出するように、及び、全内部反射によって前記光を少なくとも部分的に反射して、前記基底部を介して前記光を放出するように構成されている、少なくとも１つの光分配要素と、を備える、発光ダイオード「ＬＥＤ」フィラメント構成。
  2. 前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、長手方向軸線に沿って延在しており、前記光分配要素の中心軸線が、前記長手方向軸線と平行である、請求項１に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  3. 前記少なくとも１つの光分配要素が、少なくとも１つの穴を更に含み、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの各ＬＥＤフィラメントが、対応の穴内に配置されている、請求項１又は２に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  4. 前記少なくとも１つの光分配要素の頂角αが、α＝２θであり、θが、２４°などの、２３～２６°などの、２２～２８°である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  5. 前記少なくとも１つの光分配要素の頂角αが、α＝２θであり、θが、３０～３５°などの、３０～３８°などの、３０～４０°である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  6. 前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、長さＬを有し、第１の前記光分配要素が、高さＨを有し、Ｌ／Ｈが、０．７～０．９などの、０．６～０．９２などの、０．５～０．９５である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  7. 前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、長さＬを有し、前記第１の光分配要素が、高さＨを有し、Ｌ／Ｈが、１．２～１．８などの、１．２～２．０などの、１．１～２．５である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  8. 前記少なくとも１つの光分配要素が、動作中に前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントから放出された前記光の少なくとも一部分をコリメートするように構成されている、コリメータである、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  9. 第１の光分配要素及び第２の光分配要素を備え、前記第１の光分配要素及び前記第２の光分配要素が、前記第１の光分配要素及び前記第２の光分配要素の対応の前記中心軸線と一致する共通軸線に沿って、隣接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ＬＥＤフィラメント構成。
  10. 前記第１の光分配要素及び前記第２の光分配要素が、同一の形状を有する、請求項９に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  11. 前記第１の光分配要素及び前記第２の光分配要素が、前記第１の光分配要素及び前記第２の光分配要素の前記頂点若しくは前記基底部が互いに向き合うように配置されている、請求項９又は１０に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  12. 前記第１の光分配要素及び前記第２の光分配要素が、前記第１の光分配要素の前記頂点が前記第２の光分配要素の前記基底部に向き合うように、直列に配置されている、請求項９又は１０に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  13. 前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、前記長手方向軸線に垂直な平面内で全方向に光を放出するように構成されている、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成。
  14. 照明デバイスであって、
    請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成と、
    少なくとも部分的に光透過性の材料を含むカバーであって、前記ＬＥＤフィラメント構成を少なくとも部分的に包囲している、カバーと、
    前記ＬＥＤフィラメント構成の前記複数のＬＥＤへの電力供給のための、前記ＬＥＤフィラメント構成に接続されている電気接続部と、を備える、照明デバイス。
  15. 照明デバイスであって、
    請求項１乃至８のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメント構成と、
    少なくとも部分的に光透過性の材料を含むカバーであって、前記ＬＥＤフィラメント構成を少なくとも部分的に包囲している、カバーと、
    前記ＬＥＤフィラメント構成の前記複数のＬＥＤへの電力供給のための、前記ＬＥＤフィラメント構成に接続されている電気接続部と、を備え、
    前記カバーが、電球形状であり、頂部部分及び基底部分を含み、前記光分配要素が、前記カバーによって少なくとも部分的に包囲されており、更に、前記光分配要素の前記頂点が前記カバーの前記基底部分に向けて方向付けられ、前記光分配要素の前記基底部が前記カバーの前記頂部部分に向けて方向付けられるように、前記カバー内で方向付けされている、照明デバイス。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017186150A1 (en) 2016-04-27 2017-11-02 Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co., Ltd Led light bulb

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2013231791A1 (en) 2012-03-12 2014-10-23 Zhejiang Ledison Optoelectronics Co, Ltd. LED Light-Emitting Column and LED Light Using the Same
WO2014190304A1 (en) * 2013-05-24 2014-11-27 Anderson Deloren E Led light bulb
CN203771136U (zh) 2014-03-25 2014-08-13 杭州临安恒星照明电器有限公司 全角度反射u型led发光灯丝灯泡
KR20150138886A (ko) * 2014-05-30 2015-12-11 (주)엔티시 Ｌｅｄ 조명장치
CN104033774B (zh) 2014-06-25 2016-08-17 连云港晶德照明电器有限公司 一种灯丝led灯泡
CN204424304U (zh) * 2014-10-15 2015-06-24 杨志强 立体led封装
GB201503487D0 (en) 2015-03-02 2015-04-15 Buster & Punch Ltd Light Bulb
CN205859663U (zh) 2016-03-11 2017-01-04 浙江英特来光电科技有限公司 一种具有高散热性能的led球泡灯
DE102016105211A1 (de) * 2016-03-21 2017-09-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Filament und dessen Herstellung sowie Leuchtmittel mit Filamenten
US10900616B2 (en) 2016-09-01 2021-01-26 Signify Holding B.V. Light emitting device
DE102017103431A1 (de) 2017-02-20 2018-08-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes Filament mit Wärmeleitungselement
CN206694870U (zh) 2017-02-27 2017-12-01 深圳市崧森智能科技有限公司 一种高光效的led灯丝灯
CN207049655U (zh) * 2017-05-26 2018-02-27 浙江英特来光电科技有限公司 一种灯丝造型可变的灯丝灯
CN208365255U (zh) * 2018-07-13 2019-01-11 安徽芯瑞达科技股份有限公司 一种直下式灯条

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017186150A1 (en) 2016-04-27 2017-11-02 Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co., Ltd Led light bulb

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