JP7497534B2 - ライトガイド要素を有する照明構成 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、照明構成に関する。とりわけ、照明構成は、光を導くためのライトガイド要素を含む。

イルミネーションの分野は、発光ダイオード（ＬＥＤ：light emitting diode）等、新技術の導入により急速な発展を遂げている。この分野は絶え間ない変貌を遂げ、注目を集め続けている。白熱灯、蛍光灯、ネオン管灯等の伝統的な光源と比較して、ＬＥＤを含む構成又はデバイスは、柔軟性や制御性の向上、よりコンパクトなデザイン、及び／又は電力消費の低減等、数多くの利点を提供する。とりわけ、伝統的な光源は、ＬＥＤベースの照明ソリューションに急速に取って代わられている。

とりわけ、ＬＥＤに関するコストは、過去に劇的に低減されている。現在、コストの主要な部分は、ＬＥＤハウジング、プリント回路基板（ＰＣＢ：printed circuit board）等、ＬＥＤとは別の照明構成における他のコンポーネント及び／又は要素に関連する可能性がある。したがって、ＬＥＤ照明構成のコストをさらに減少させることが望まれている。さらに、ＬＥＤ照明構成は審美的に魅力的であり、例えば、低グレア、観察者にとっての高い快適性等の望ましい特性を有する光を提供することが好ましい。

従来技術におけるライトガイドシステム及び／又は構成は、通常、ＬＥＤのアライメントに対するトレランスケイパビリティ(tolerance capability)が限られている。その結果、例えば、熱膨張、機械的フレキシング(mechanical flexing)等の（複数の）影響に起因して、ライトガイドシステム及び／又は構成からの光出力が変化する可能性がある。延いては、これは、例えば、より高いグレア、観察者にとっての快適性の低下等、発せられる光の特性を悪化させる可能性がある。さらに、ライトガイドシステム及び／又は構成の魅力及び／又はサービスライフが、結果として悪化する可能性がある。

したがって、本発明の目的は、これらの不利な点を緩和するために改善された照明構成を提供することである。とりわけ、照明構成が所望の発光を提供し得るように、例えば、熱膨張、機械的フレキシング等の照明構成の（複数の）影響に対するトレランス(tolerance)を提供し得るコスト効率の良い照明構成を提供することが望まれている。

上記の観点から、ユーザビリティを向上させるために、とりわけ照明構成のメンテナンス及び／又はリペアを容易にすることによって、代替的な照明構成を提供することに関心がある。これらの及び他の目的は、独立請求項における特徴を有する照明構成(lighting arrangement)を提供することによって達成される。好ましい実施形態は、従属請求項において定義される。

したがって、本発明によれば、照明構成が提供される。照明構成は、光を発するように配置される、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）と、少なくとも１つのＬＥＤを支持するように配置される、プリント回路基板（ＰＣＢ）とを含む。照明構成はさらに、少なくとも１つのＬＥＤから発せられた光を導く(guide)ように構成されるライトガイド要素(light guide element)であって、ライトガイド要素は、プレート状であり、平面Ｐに配置され、少なくとも１つのＬＥＤは、ライトガイド要素のエッジ(edge)に配置される、ライトガイド要素を含む。照明構成はさらに、ＰＣＢに固定され、ライトガイド要素の少なくとも第１のエッジ部分(edge portion)に配置される支持構造(support structure)を含む。支持構造は、それぞれ、ライトガイド要素の第１の側(side)及び第２の側に沿って、且つ平面Ｐにおいてライトガイド要素の一部に沿って延びる(extend)ように配置される第１の部分及び第２の部分であって、第１の部分及び第２の部分は、それぞれ、ライトガイド要素の第１の側及び第２の側に当接する(abut)、第１の部分及び第２の部分を含む。支持構造はさらに、溝を含む。溝は、溝の開口部と底部との間に延びる溝内壁(groove inner wall)を有する。照明構成はさらに、平面Ｐに平行に配置され、ライトガイド要素の第１の側をカバーするように配置されるカバープレートを含む。カバープレートは、少なくとも１つのフランジ(flange)を含む。フランジは、カバープレートに接続される第１の端(end)、及び第２の自由端(free end)を有する。少なくとも１つのフランジの自由端は、溝の開口部を通って支持構造の溝に挿入される。フランジは、コンタクトロケーション(contact location)Ｃにおいて溝の内壁に接触する。溝の内壁は、開口部からコンタクトロケーションＣへ（ｎ平均(n average)）溝角度πで延び、フランジは、その第１の端からコンタクトロケーションＣへ（ｎ平均）フランジ角度σで延びる。示される角度は、ライトガイドプレートを囲むコーナ(corner)に関する。前記溝角度πは、フランジ角度σよりも幾分大きい、例えば、１．５°、３°又は５°又は１０°又はさらには２０°大きいため、フランジは、支持構造の第１の部分をライトガイド要素に向けて付勢する(bias)ために支持構造の溝に嵌合的に(matingly)及び付勢的に(biasedly)配置され、これにより、第１の部分及び第２の部分は、ライトガイド要素のエッジにおける少なくとも１つのＬＥＤの位置決め(positioning)のためにライトガイド要素の少なくとも第１のエッジ部分をクランプする。溝角度π及び／又はフランジ角度σが９０°よりも少なくとも３°小さい場合、カバープレートはそれ自体で支持構造にクランプし、余分な固定要素(extra fastening element)は省略されることができる。典型的には、溝角度π及びフランジ角度σは、７０°～１１０°の範囲内、好ましくは、８０°～１００°の範囲内であり、溝角度πは、フランジ角度σよりも、例えば、１．５°、３°又は５°又は１０°又はさらには２０°だけ大きい。溝角度がフランジ角度よりも１．５°より小さい場合、付勢(biasing)はその目的のために不十分である。溝角度がフランジ角度よりも２０°より大きい場合、溝へのフランジの挿入は比較的困難であり、フランジ及び／又はカバープレートの望ましくない塑性変形のリスクが大きい。好ましくは、コンタクトロケーションＣは、溝の内壁の、ライトガイドプレートに最も近い側にある。

斯くして、本発明は、熱的及び／又は機械的影響を受けたとしてもＬＥＤが照明構成のライトガイド要素のエッジに位置付けられる照明構成を提供するという思想(idea)に基づく。言い換えれば、照明構成の特徴、とりわけ支持構造、ライトガイド要素及びカバープレート間の接続に起因して、照明構成は、例えば、熱膨張若しくは収縮及び／又は（複数の）機械的衝撃等の（複数の）影響及び／又は（複数の）条件を受けた場合でも、ライトガイド要素のエッジにおけるＬＥＤの所望の位置を維持することができる。照明構成によって達成されるこのゼロトレランス及びバネ負荷コンセプト(zero-tolerance and spring-loaded concept)に起因して、照明構成は、安定した光出力及び高い（光）結合効率を提供することができる。

照明構成のＬＥＤは、ライトガイド要素のエッジに対して所望の位置に保たれ得るので、本発明は、照明構成が、照明構成からの光の信頼できる及び／又は安定した出力を提供し得る点で有利である。その結果、観察者にとってより魅力的な光出力が、動作中に照明構成から生成される。

さらに、本発明は、照明構成が、熱的及び／又は機械的影響に対するそのトレランスに起因してそのサービスライフを増加させる及び／又はメンテナンスの必要性を減少させる点で有利である。

さらに、本発明は、照明構成が好便に及び容易にアセンブルされる点で有利である。より具体的には、カバープレート及び支持構造は、カバープレートの（複数の）フランジ及び支持構造の溝の嵌合係合(mating engagement)によって好便に取り付けられ得る。

さらに、本発明の照明構成は、比較的少数のコンポーネントを含むことが理解されるであろう。コンポーネントの数が比較的少ないことは、照明構成が比較的安価に組み上げられる点で有利である。照明構成のコンフィギュレーション(configuration)が比較的単純であることは、照明構成の製造を（コスト）効率良くする。

本発明の照明構成は、多くの照明デバイス、照明器具等での使用に適していることが理解さるであろう。斯くして、照明構成は、イルミネーション目的の実質的にどのような分野においても有益であり得る。

さらに、本発明の照明構成は、その光源として１つ以上のＬＥＤを含む点で有利である。さらに、ＬＥＤ照明構成は、持続可能性(sustainability)、コンパクト性(compactness)及び異なる使用分野への適合性(suitability)を高めることが理解されるであろう。さらに、これは、ＬＥＤ照明構成が、より長い稼働寿命、低電力消費、及び光エネルギと熱エネルギの比に関する効率の増加を提供し得るので有益であることが分かる。

照明構成は、光を発するように配置される少なくとも１つのＬＥＤと、少なくとも１つのＬＥＤを支持するように配置されるＰＣＢとを含む。したがって、ＰＣＢは、ＬＥＤのための電気的及び機械的支持を提供するように構成される。照明構成はさらに、ＬＥＤから発せられた光を導くように構成されるライトガイド要素を含む。用語「ライトガイド要素(light guide element)」は、ここでは、動作中にＬＥＤから発せられた光を導く及び／又は反射するように配置又は構成される、実質的に任意の要素、材料、構造等を意味する。例えば、ライトガイド要素は、ライトガイド及びリフレクタを含んでもよい。ライトガイド要素は、プレート状であり、平面Ｐに配置され、少なくとも１つのＬＥＤは、ライトガイド要素のエッジに配置される。

照明構成はさらに、ＰＣＢに固定され、ライトガイド要素の少なくとも第１のエッジ部分に配置される支持構造を含む。したがって、支持構造は、プレート状のライトガイド要素の（複数の）（周辺の(peripheral)）第１のエッジ部分に配置される。支持構造は、それぞれ、ライトガイド要素の第１の側及び第２の側に沿って延びるように配置される第１の部分及び第２の部分を含む。したがって、支持構造の第１の部分及び第の２部分は、それぞれ、プレート状のライトガイド要素の対向して配置される第１の側及び第２の側に沿って延びる。支持構造の第１の部分及び第２の部分はさらに、平面Ｐにおいてライトガイド要素の一部に沿って延び、第１の部分及び第２の部分は、それぞれ、ライトガイド要素の第１の側及び第２の側に当接する。したがって、支持構造の第１の部分及び第２の部分は、ライトガイド要素の第１のエッジ部分を受ける(receive)ように配置される支持構造のジョー(jaw)を構成する。

支持構造はさらに、溝を含む。溝（スリット）の少なくとも一部は、ライトガイド要素が延びる平面Ｐに対して実質的に垂直に延びてもよい。

照明構成はさらに、平面Ｐに平行に配置されるカバープレートを含み、カバープレートは、ライトガイド要素の第１の側をカバーするように配置される。「カバープレート(cover plate)」は、ここでは、ライトガイド要素の第１の側に平行に配置される、プレート、シート等を意味する。カバープレートは、少なくとも１つのフランジを含む。用語「フランジ(flange)」は、ここでは、タブ(tab)、カバープレートの一部を意味する。したがって、（複数の）フランジは、カバープレートから延びる又は突出する。少なくとも１つのフランジは、支持構造の第１の部分をライトガイド要素に向けて付勢するために支持構造の溝に嵌合的に及び付勢的に配置される。用語「付勢的に配置される(biasedly arranged)」は、ここでは、（複数の）フランジ及び溝が、支持構造の第１の部分をライトガイド要素に向けて付勢する（押す）力を及ぼすことを意味する。溝内の（複数の）フランジのこの付勢された配置の結果として、支持構造の第１の部分及び第２の部分は、ライトガイド要素のエッジにおける少なくとも１つのＬＥＤの位置決めのためにライトガイド要素の第１のエッジ部分をクランプする。言い換えれば、支持構造は、ライトガイド要素のエッジにおける（複数の）ＬＥＤの位置決めを提供するために、その第１及び第２の部分を介してライトガイド要素の第１のエッジ部分をクランプ、締め付け(secure)又は動かなく(fixate)するように構成される。

本発明の一実施形態によれば、照明構成はさらに、ＰＣＢとライトガイド要素との間に配置され、これらの間の最小距離を規定するための少なくとも１つのスペーサ要素(spacer element)を含んでもよい。したがって、（複数の）スペーサ要素は、ＰＣＢとライトガイド要素との間の最小距離を確保するためにＰＣＢとライトガイド要素との間に配置される。これにより、（複数の）スペーサ要素は、（複数の）フランジによって導入される力をライトガイド要素に導くように構成されることが理解されるであろう。さらに、（複数の）スペーサ要素の配置は、カバープレートのフランジによって導入される力が（複数の）ＬＥＤに導かれることを回避する。なぜなら、これは、照明構成のライフタイムを制限する可能性があるからである。したがって、本実施形態は、照明構成のライフタイム及び／又はサービスライフが延長され得る点で有利である。

本発明の一実施形態によれば、ライトガイド要素は、ライトガイドとリフレクタとを含み、ライトガイド及びリフレクタは、重ね合わされ(superimposed)てもよい。したがって、ライトガイド要素は、その中を伝搬する光を導くように配置されるライトガイドと、その上に入射する光を反射するように配置されるリフレクタとを含み、ライトガイド及びリフレクタは、重なり合って(on top of each other)配置されてもよい。本実施形態は、支持構造が、リフレクタが（ライトガイド（の裏側）に向けて付勢又は押されるようにする点で有利である。

本発明の一実施形態によれば、溝の少なくとも一部は、平面Ｐに対する法線Ｎ_１に対して傾斜し、且つライトガイド要素のエッジに対する法線Ｎ_２の反対方向に傾斜し、これにより、溝の少なくとも一部は、Ｖ字状プロファイルを形成してもよい。したがって、溝の（複数の）部分及びカバープレートの（複数の）フランジは付勢的に相互作用し、これにより、（複数の）溝部分によって付勢される、（複数の）フランジは、支持構造の第１の部分をライトガイド要素に向けて付勢する（押す）力を及ぼす。本実施形態は、溝のＶ字状プロファイルが、ライトガイド要素のエッジにおけるＬＥＤの付勢(biasing)を向上させる、及び、例えば、熱膨張若しくは収縮及び／又は（複数の）機械的衝撃等の（複数の）影響及び／又は（複数の）条件を補償する点で有利である。その結果、照明構成は、安定した光出力及び高い（光）結合効率を提供することができる。

本発明の一実施形態によれば、溝の少なくとも一部は、第１の角度αだけ、平面Ｐに対する法線Ｎ_１に対して傾斜し、且つライトガイド要素のエッジに対する法線Ｎ_２の反対方向に傾斜し、第１の角度αは、１．５°≦α≦２０°の範囲内であってもよい。好ましくは、第１の角度αは、１０°≦α≦１５°の範囲内であってもよい。一例によれば、第１の角度αは、ＰＣＢ、ライトガイド要素、及びカバープレートのうちの少なくとも１つの少なくとも１つの特性の関数として決定されてもよい。したがって、Ｖ字状プロファイルを形成する溝の部分は、平面Ｐに対する法線Ｎ_１に対して第１の角度αだけ傾斜し、且つライトガイド要素のエッジに対する法線Ｎ_２の反対方向に傾斜し、さらに、第１の角度αは、ＰＣＢ、ライトガイド要素、及び／又はカバープレートの１つ以上の特性の関数として決定されてもよい。本実施形態は、第１の角度αによって決定される、溝の（複数の）部分のデザイン又は形状が、照明構成のゼロトレランス及びバネ負荷コンセプトをさらに向上させる点で有利である。

本発明の一実施形態によれば、溝は、第２の角度βだけ、平面Ｐに対する法線Ｎ_１に対して傾斜し、且つライトガイド要素のエッジに対する法線Ｎ_２の方向に傾斜し、第２の角度βは、１．５°≦｜β｜≦２０°の範囲内であってもよい。好ましくは、第２の角度βは、１０°≦｜β｜≦１５°の範囲内であってもよい。したがって、溝は、平面Ｐに対する法線Ｎ_１に対して、且つライトガイド要素のエッジに対する法線Ｎ_２の方向に傾斜しても、すなわち傾けられてもよい。本実施形態は、第２の角度βによって決定される、傾斜した又は傾いた溝が、照明構成のゼロトレランス及びバネ負荷コンセプトをさらに向上させ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つのフランジの少なくとも一部は、第３の角度γだけ、平面Ｐに対する法線Ｎ_１に対して傾斜し、且つライトガイド要素のエッジに対する法線Ｎ_２の反対方向に傾斜し、第３の角度γは、１．５°≦｜γ｜≦２０°の範囲内であってもよい。したがって、カバープレートの（複数の）フランジの少なくとも一部は、溝及び（複数の）フランジが付勢的に相互作用するように相互に傾斜してもよい。例えば、フランジの一部は、法線Ｎ_２の反対方向に延びるリッジ(ridge)を含み、これにより、フランジは、支持構造の第１の部分をライトガイド要素に向けて付勢する（押す）力を及ぼしてもよい。本実施形態は、カバープレートの（複数の）フランジが、例えば、スナップ機能を介して、支持構造の（複数の）溝内に好便に取り付けられ得る点で有利である。さらに、本実施形態により、場合によっては、所望に応じて、固定要素が免除されてもよい。さらに、本実施形態は、（複数の）フランジ及び（複数の）溝を介したカバープレートと支持構造との間の改善された固定が、結果として、照明構成のより一層安定した光出力及びより高い（光）結合効率につながり得る点で有利である。β及びγの両方は、正又は負であることができることに留意されたい。ここで、正の角度は、溝又はフランジが、ライトガイドプレートを囲むコーナの平面Ｐとの９０°よりも大きいそれぞれ溝角度π、フランジ角度σで延びるようにする角度を意味する。ここで、負の角度は、溝又はフランジが、ライトガイドプレートを囲むコーナの平面Ｐとの９０°よりも小さいそれぞれ溝角度π、フランジ角度σで延びるようにする角度を意味する。

本発明の一実施形態によれば、照明構成はさらに、カバープレートを支持構造に固定するように配置される複数の固定要素を含んでもよい。用語「固定要素(fastening element)」は、ここでは、リベット、ねじ等の実質的に任意の固定及び／又は取り付け要素を意味する。本実施形態による固定要素の提供は、照明構成が圧せられ、ゼロトレランス及びバネ負荷状態に設定される点で有利である。

本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つのフランジは、カバープレートの周辺部分(peripheral portion)に配置されてもよい。

本発明の一実施形態によれば、照明構成は、カバープレートのそれぞれの周辺領域(peripheral region)によって離間される複数のフランジを含み、複数の固定要素は、周辺領域において配置されてもよい。言い換えれば、フランジは、カバープレートの周辺部分に（規則的な）間隔で設けられ、固定要素は、周辺部分の間の周辺領域において配置されてもよい。本実施形態は、照明構成の対称的な付勢又はバネ負荷を提供する点で有利である。さらに、本実施形態は、照明構成の好便な据え付け(mounting)を提供する点で有利である。

本発明の一例によれば、ライトガイド要素及びカバープレートは、矩形であってもよく、支持構造は、ライトガイド要素の４つのエッジ部分すべてに配置されてもよい。したがって、支持構造は、矩形の、プレート状のライトガイド要素の４つのエッジ部分すべてに配置されてもよい。

本発明の一実施形態によれば、照明構成はさらに、ライトガイド要素に平行に配置され、少なくとも１つのＬＥＤから発せられた光を拡散するように構成されるディフューザ要素(diffuser element)を含み、支持構造は、ディフューザ要素を保持するように配置される第３の部分を含んでもよい。用語「ディフューザ(diffuser)」は、ここでは、そこに入射する光を拡散するように配置される、実質的に任意の要素、材料等を意味する。例えば、ディフューザプレートは、微細構造プレートであってもよい。本実施形態による照明構成は、支持構造が、ライトガイド要素とは別に、ディフューザ要素も好便に保持し得る点で有利である。さらに、ディフューザ要素は、照明構成を出る光のより一層所望の分布が動作中に提供され得る点で有利である。

本発明の一実施形態によれば、ライトガイド要素のエッジは、平坦な表面を含んでもよい。したがって、ライトガイド要素のエッジの表面は、平坦及び／又は平滑であってもよい。

本発明の一実施形態によれば、ライトガイド要素のエッジは、プロファイル表面を含んでもよい。用語「プロファイル表面(profiled surface)」は、ここでは、表面が、（平坦でない）プロファイル、構造、パターン等を含むことを意味する。

本発明の一実施形態によれば、照明構成は、ライトガイド要素の少なくとも第２のエッジ部分に配置される光学要素(optical element)を含んでもよい。ライトガイド要素のライトガイド内を伝搬する光を反射するように配置される、光学要素は、照明構成からの光の結果としてのアウトカップリングが増す点で有利である。より具体的には、全内部反射（ＴＩＲ： total internal reflection）によって光がライトガイド要素内に保持されない場合、照明構成の動作中のＬＥＤからの光は、側部においてライトガイド要素から出る可能性がある。したがって、光は側部で「失われ(lost)」、光の結果としてのアウトカップリングに寄与しない可能性がある。したがって、光学要素がライトガイド要素の（複数の）第２のエッジ部分に配置されることにより、光（又は少なくともその大部分）は光学要素によってライトガイド内へ反射され得、これにより、照明構成の光出力効率が増加される。さらに、本実施形態による光学要素の提供は、その配置において好便である。従来技術のシステムは、ライトガイドの側部に接着される反射フォイルを含む場合があるが、これは、（例えば、追加のプロセスステップに起因して）時間及び／又はコストに関して非効率的であり、さらに、劣った反射ケイパビリティ(inferior reflection capability)につながり得ることに留意されたい。対照的に、本実施形態の（複数の）光学要素は、時間及び／又はコスト効率の良いアセンブリ、並びにＴＩＲによる反射の向上という利点を提供する。さらに、ライトガイドのエッジに面する光学要素の側、すなわち、インカップリング側にプロファイルを設け、プロファイルが微細構造、ベゼル等を含むことにより、光の混合が改善されてもよい。

本発明の一実施形態によれば、天井に配置するための照明器具が提供される。照明器具は、上述した実施形態のいずれかによる照明構成と、少なくとも１つのＬＥＤへの電力供給のための少なくとも１つのＬＥＤに接続される電気的接続(electrical connection)とを含む。本実施形態は、照明構成を含む、照明器具が、天井に好便に配置され得る点で有利である。さらに、照明構成の比較的低い建物高さに起因して、照明構成を含む照明器具は、観察者にとって妨害的ではないビュー(non-obstructive view)を提供する吊下照明器具として配置され得る。さらに、本実施形態は、照明器具が審美的に魅力的であり、例えば、低グレア、観察者にとっての高い快適性等の望ましい特性を有する光を提供する点で有利である。

本発明のさらなる目的、特徴及び利点は、以下の詳細な開示、図面及び添付の特許請求の範囲を検討する際に明らかになるであろう。当業者は、本発明の異なる特徴が、以下で述べられるもの以外の実施形態を創出するために組み合わされることができるということを認識するであろう。

本発明のこの及び他の態様が、本発明の実施形態を示す添付の図面を参照して、より詳細に述べられる。
図１は、本発明の例示的な実施形態による照明構成の一部の図を概略的に示す。 図２は、本発明の例示的な実施形態による照明構成の一部の分解図を概略的に示す。 図３ａ及び３ｂは、本発明の例示的な実施形態による照明構成の一部の分解図を概略的に示す。図３ｃは、本発明の例示的な実施形態による照明構成の一部の図を概略的に示す。 図４ａ及び４ｂは、本発明の例示的な実施形態による照明構成の一部の図を概略的に示す。 図５は、本発明の例示的な実施形態による照明構成を含む照明器具の図を概略的に示す。

図１は、本発明の例示的な実施形態による照明構成１００の一部の図を概略的に示している。照明構成１００は、光を発するように配置される少なくとも１つのＬＥＤ１１０を含む。照明構成１００は、実質的に任意の数のＬＥＤ１１０を含んでもよいことが理解されるであろう。図１において、ＬＥＤ１１０は、（水平）アレイ状にアラインされている。照明構成１００はさらに、（複数の）ＬＥＤ１１０を支持するように配置されるＰＣＢ１２０を含む。代替的な例によれば、ＬＥＤ１１０は、ＬＥＤ１１０のキャリアとしてフレキシブル回路基板を含むＬＥＤストリップとして提供されてもよい。照明構成１００はさらに、ＬＥＤ１１０から発せられた光を導くように構成されるライトガイド要素１３０を含む。ライトガイド要素１３０は、プレート状であり、平面Ｐに配置される。この例では、ライトガイド要素１３０は、ＬＥＤ１１０から発せられた光を導くように構成されるライトガイド２２０と、ＬＥＤ１１０から発せられた光を反射するように構成されるリフレクタ２３０とを含み、ライトガイド２２０及びリフレクタ２３０は、重ね合わされる、すなわち、重なり合って配置される。ＬＥＤ１１０は、ライトガイド要素１３０のエッジ１４０に配置される。したがって、ＬＥＤ１１０は、ライトガイド要素１３０のエッジ１４０に面し、エッジ１４０に近接して配置される。

照明構成１００はさらに、ＰＣＢ１２０に固定される支持構造１５０を含む。支持構造１５０は、押出成形によって製造された構造又はプロファイルであってもよい。支持構造１５０は、ライトガイド要素１３０の第１のエッジ部分１５５に、すなわち、ライトガイド要素１３０のエッジ１４０の近傍のライトガイド要素１３０の第１のエッジ部分１５５に配置される。支持構造１５０は、第１の部分１６０及び第２の部分１７０を含む。ここでは、第１の部分１６０は、その平面Ｐにおいてライトガイド要素１３０の（上側の）第１の側１８０ａに沿って延び、少なくともその一部によって、ライトガイド要素１３０のこの（上側の）第１の側１８０ａに当接する、フランジとして例示されている。第２の部分１７０は、その平面Ｐにおいてライトガイド要素１３０の（下側の）第２の側１８０ｂに沿って延び、ライトガイド要素１３０のこの（下側の）第２の側１８０ｂに当接する、ベゼル又はアンビルとして例示されている。

支持構造１５０はさらに、溝１９０を含む。図１において、溝１９０は、実質的に垂直方向に延び、開口部１９１で上方に開き、底部１９２で終わる。

図１において、照明構成１００はさらに、ＰＣＢ１２０とライトガイド要素１３０との間に配置され、ＰＣＢ１２０とライトガイド要素１３０との間の最小距離を規定するための少なくとも１つのスペーサ要素２１５を含む。これにより、（複数の）スペーサ要素２１５は、ライトガイド要素１３０に力を導くように構成される。

図２は、本発明の例示的な実施形態による照明構成１００の分解図を概略的に示している。照明構成１００は、平面Ｐに平行に配置されるカバープレート２００を含む。カバープレート２００は、ライトガイド要素の（上側の）第１の側をカバーするように配置される。ここでは、ライトガイド要素１３０及びカバープレート２００は矩形であることが例示されているが、ライトガイド要素１３０及びカバープレート２００は、実質的に任意の形態を有してもよいことに留意されたい。カバープレート２００は、少なくとも１つのフランジ２１０を含む。この例では、少なくとも１つのフランジ２１０は、平面Ｐに対して垂直に延びているが、（複数の）フランジ２１０は、平面Ｐからの法線に対して傾斜してもよいことに留意されたい。ここでは、カバープレート２００は、複数のフランジ２１０を含むものとして例示されている。フランジ２１０は、図２に例示されるように矩形状のタブの形態を有してもよい。フランジ２１０は、照明構成１００の支持構造の溝に嵌合的に及び付勢的に配置されるように配置され、図３ａ及び図３ｂにより詳細に示されている。

照明構成１００は、カバープレート２００を照明構成１００の支持構造１５０に固定するように配置される複数の固定要素３００を含む。図２において、固定要素３００は、ねじ、リベット等として例示されている。固定要素３００は、カバープレート２００の周辺領域４００において配置され、周辺領域４００は、フランジ２１０間に設けられている。

図２において、照明構成１００はさらに、ライトガイド要素１３０に平行に配置されるディフューザ要素５００を含む。ディフューザ要素５００は、動作中に照明構成１００のＬＥＤから発せられた光を拡散するように構成される。例えば、ディフューザ要素５００は、微細構造プレートを構成してもよい。支持構造１５０は、ディフューザ要素５００を保持するように配置される第３の部分５１０を含む。

図２に例示されるような照明構成１００によれば、照明構成１００はさらに、ライトガイド要素１３０の第２のエッジ部分５６０に配置される光学要素５５０を含む。照明構成１００は、２つの対向して配置される光学要素５５０を含んでもよいが、図２は、照明構成１００の概観の向上の理由から、単一の光学要素５５０のみを示していることに留意されたい。例えば、エンドキャップ、反射ストリップ、ベゼル等の形態の、（複数の）光学要素５５０は、ライトガイド要素１３０内を伝搬する光を反射するように配置される。（複数の）光学要素５５０は、（複数の）光学要素５５０が、ライトガイド要素１３０に近接し、ライトガイド要素１３０に向けて押される／付勢されるように、照明構成１００において配置される。（複数の）光学要素５５０とライトガイド要素１３０との間に光学的接触はない。（複数の）光学要素５５０の原理は、図４でさらに述べられる。

図３ａ、３ｂ及び３ｃは、本発明の例示的な実施形態による照明構成１００の一部の分解図及び側方図をそれぞれ概略的に示している。照明構成１００の構成要素及び／又は機能の理解を高めるために、図１及び関連する文章を参照されたい。

図３ａにおいて、支持構造１５０の溝１９０は、平面Ｐに対する法線Ｎ_１に対して傾斜し、且つライトガイド要素のエッジ１４０に対する法線Ｎ_２の反対方向に傾斜する、溝１９０の少なくとも一部２４０を含み、すなわち、溝１９０の開口部１９１は、溝１９０の底部１９２よりもライトガイドプレートに水平方向により近い。これにより、溝１９０の（複数の）部分２４０は、Ｖ字状プロファイルを形成する。溝１９０の部分２４０は、１．５°≦α≦２０°の範囲内、好ましくは、１０°≦α≦１５°の範囲内であってもよい、第１の角度αだけ傾斜する。さらに、第１の角度αは、ＰＣＢ１２０、ライトガイド要素１３０、及びカバープレート２００のうちの１つ以上の１つ以上の特性の関数として決定されてもよい。

この具体例では平面Ｐに対して垂直に延びる、カバープレート２００の（複数の）フランジ２１０は、照明構成１００の支持構造１５０の溝１９０に嵌合的に及び付勢的に配置されるように配置される。照明構成１００のこのゼロトレランス及びバネ負荷コンセプトによって、ＰＣＢ１２０によって支持されるＬＥＤ１１０は、ライトガイド要素１３０のエッジ１４０に配置される（ようになる）。したがって、ＬＥＤ１１０は、ライトガイド要素１３０のエッジ１４０に面し、エッジ１４０に近接して配置される。

照明構成１００はさらに、カバープレート２００を支持構造１５０に固定するように配置される複数の固定要素３００を含む（ただし、図３ａには、ねじとして例示される、単一の固定要素３００のみが示されている）。

図３ａの右側のインサートにおいて、照明構成１００のさらなる例が示されている。述べられる例の簡潔さの理由から、照明構成１００の溝１９０が独立して示されていることに留意されたい。ここでは、溝１９０は、第２の角度βだけ、平面Ｐに対する法線Ｎ_１に対して、且つライトガイド要素のエッジに対する法線Ｎ_２の方向に傾斜している。第２の角度βは、１．５°≦｜β｜≦２０°、好ましくは、１０°≦｜β｜≦１５°の範囲内であってもよい。平面Ｐと溝１９０の内壁１９３との間の溝角度πが示され、β＋９０°に等しい。ここでは、βは約１０°であり、したがって、πは約１００°である。

図３ｂは、本発明の例示的な実施形態による照明構成１００の一部の側方分解図を概略的に示している。図３ｂにおける照明構成１００の部分は、図３ａに示される照明構成１００の部分の代替例を構成し、照明構成１００の構成要素及び／又は機能の理解を高めるために図３ａが参照される。

図３ｂにおいて、カバープレート２００のフランジ２１０の少なくとも一部２１１は、第３の角度γだけ、平面Ｐに対する法線Ｎ_１に対して傾斜し、且つライトガイド要素１３０のエッジに対する法線Ｎ_２の反対方向に傾斜し、第３の角度γは、１．５°≦｜γ｜≦２０°の範囲内である。図示の例によれば、フランジ２１０の部分２１１は、水平方向において、部分２１１のキンク２１３がフランジ２１０のベース部分２１２よりもライトガイド要素１３０に近いように、法線Ｎ_２の反対方向に延びるリッジを含む。したがって、リッジを含む、フランジ２１０は、ガルウイング形状を有する。フランジの一部と平面Ｐ'との間のフランジ角度σ（Ｐ'は平面Ｐに平行に延びる）が示され、γ＋９０°に等しく、ここでは、γは、約－５°であり、したがって、σは約８５°である。

図３ｂにおいて、支持構造の溝１９０は、平面Ｐに対する法線Ｎ_１に対して傾斜し、ライトガイド要素のエッジ１４０に対する法線Ｎ_２の方向に傾斜する溝１９０の少なくとも一部２４１を含む。これにより、溝１９０の（複数の）部分２４１は、逆さＶ字状のプロファイルを形成する。

図３ｃは、分解図で図３ａに示される照明構成の側方図を概略的に示し、照明構成１００の構成要素及び／又は機能の理解を高めるために図３ａが参照される。図３ｃに示されるように、溝は、溝１９０の開口部１９１と底部１９２との間に延びる溝内壁１９３を有する。照明構成はさらに、平面Ｐに平行に配置されるカバープレート２００を含む。カバープレートは、少なくとも１つのフランジ２１０を含む。フランジは、カバープレートに接続されるベース部分２１２における第１の端２１７、及び第２の自由端２１９を有する。少なくとも１つのフランジ２１０の自由端２１９は、溝１９０の開口部１９１を通って支持構造１５０の溝１９０に挿入される。フランジ２１０は、図３ｃにおいて、その自由端２１９で、コンタクトロケーションＣにおいて溝１９０の内壁１９３に接触する。溝１９０の内壁１９３は、開口部１９１からコンタクトロケーションＣへ（ｎ平均）溝角度πで延び、溝１９０の開口部１９１を、溝１９０の底部１９２よりもライトガイドプレートに水平方向により近くしている。フランジ２１０は、その第１の端２１７からコンタクトロケーションＣへ（ｎ平均）角度σで延びる。示される角度π及びσは、ライトガイドプレートを囲むコーナの角度であるが、明瞭さのために、平面Ｐに平行に延びる平面Ｐ'に関して示されている。前記溝角度πは、フランジ角度σよりも幾分大きく、例えば、３°又は５°又は１０°大きいため、カバープレート２００の（複数の）フランジ２１０は、照明構成１００の支持構造１５０のＶ字状溝１９０に篏合的に及び付勢的に配置される。図において、溝角度πは９６°であり、フランジ角度σは９０°であり、したがって、溝角度πは、フランジ角度σよりも６°大きい。溝角度π及び／又はフランジ角度σが９０°よりも小さい場合、カバープレートはそれ自体で支持構造にクランプし、余分なボルトは省略されることができる。その結果、ライトガイド要素１３０のエッジ１４０に面する、ＬＥＤ１１０は、エッジ１４０に近接して配置される。照明構成１００のこの位置又は配置において、支持構造１５０の第１の部分１６０及び第２の部分１７０は、ライトガイド要素１３０のエッジ１４０におけるＬＥＤ１１０の位置決めのためにライトガイド要素１３０の第１のエッジ部分１５５をクランプする。さらに、複数の固定要素３００は、ゼロトレランス及びバネ負荷照明構成(zero-tolerance and spring-loaded lighting arrangement)１００を提供するために、カバープレート２００を支持構造１５０に固定する。

図４ａは、本発明の例示的な実施形態による照明構成１００の一部の図を概略的に示している。照明構成１００は、ライトガイド要素１３０の対向して配置される第２の（短い）エッジ部分５６０に配置される（概略的に示される）光学要素５５０を含み、簡潔さの理由から、短いエッジ部分５６０における（単一の）光学要素５５０のみが図２に示されている。光学要素５５０の特徴及び／又は機能の理解を高めるために、図２及び関連する文章がさらに参照される。例えば、エンドキャップ、反射ストリップ、ベゼル等の形態の、（複数の）光学要素５５０は、矢印で示されるように、ライトガイド要素１３０内を伝搬する光を反射するように配置される。光の大部分は全内部反射（ＴＩＲ）によって反射されるが、図４に示されるように、光の比較的大きな角度はＴＩＲによって反射されないことに留意されたい。照明構成１００の（複数の）光学要素５５０の配置によって、光の大半は、（複数の）光学要素５５０によって提供される反射によってリサイクルされる。

照明構成１００の（複数の）光学要素５５０は、それぞれ上側の図及び下側の図で図４ｂに示されるように、ライトガイド要素１３０のエッジに面する平坦な表面（すなわち、非プロファイル(non-profiled)、及び／又はテクスチャを含まない）又はプロファイル表面（すなわち、テクスチャを含む）を含んでもよい。実験によって、エッジの法線に対して３０°～６０°内、例えば、４５°の角度をなす三角形の形態のテクスチャを含む、図４ｂの下側の図に示されるような（複数の）光学要素５５０のプロファイル表面は、光混合長(light mixing length)を減少させることが示された。さらに、（複数の）光学要素５５０のプロファイル表面／テクスチャは、器具効率（ＬＯＲ：light output ratio）を増加させ得る。好ましくは、（複数の）光学要素５５０のテクスチャは、ライトガイドの厚さに対して比較的小さい。プロファイル構造の例としては、比較的シャープなピラミッド形状のテクスチャ、サイナス状の(sinus-shaped)テクスチャ等が挙げられ得、この種のプロファイルは、レーザ装置によって好便に製造され得る。（複数の）光学要素５５０のプロファイル構造は、光混合長が減少するように一方向に光を広げてもよい。

図５は、本発明の例示的な実施形態による照明構成１００を含む照明器具６００の図を概略的に示している。図５の例によれば、照明器具６００は、オフィス環境の天井に配置される。ここでは、照明器具６００は、天井と面一になるように配置される。照明器具６００は、天井における埋め込み配置にとりわけ適し得るように、比較的小さな高さ、例えば、２０ｍｍ未満の高さを有してもよい。

当業者は、本発明が決して上記の好ましい実施形態に限定されるものではないことを認識する。それどころか、多くの修正及び変形が、添付の特許請求の範囲内で可能である。例えば、ＰＣＢ１２０、ライトガイド要素１３０、支持構造１５０等、照明構成１００の構成要素の１つ以上は、描かれている／述べられている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. 光を発するように配置される、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）と、
   前記少なくとも１つのＬＥＤを支持するように配置される、プリント回路基板（ＰＣＢ）と、
   前記少なくとも１つのＬＥＤから発せられた光を導くように構成されるライトガイド要素であって、前記ライトガイド要素は、プレート状であり、平面Ｐに配置され、前記少なくとも１つのＬＥＤは、前記ライトガイド要素のエッジに配置される、ライトガイド要素と、
   前記ＰＣＢに固定され、前記ライトガイド要素の少なくとも第１のエッジ部分に配置される支持構造であって、前記支持構造は、
   それぞれ、前記ライトガイド要素の第１の側及び第２の側に沿って、且つ前記平面Ｐにおいて前記ライトガイド要素の一部に沿って延びるように配置される第１の部分及び第２の部分であって、前記第１の部分及び前記第２の部分は、それぞれ、前記ライトガイド要素の前記第１の側及び前記第２の側に当接する、第１の部分及び第２の部分と、
   開口部及び内壁を有する溝と、
   を含む、支持構造と、
   前記平面Ｐに平行に配置され、前記ライトガイド要素の前記第１の側をカバーするように配置されるカバープレートであって、前記カバープレートは、第１の端によって該カバープレートに接続される少なくとも１つのフランジを含む、カバープレートと、
   を含む、照明構成であって、
   前記少なくとも１つのフランジは、該フランジがコンタクトロケーションＣにおいて前記溝の前記内壁に接触するように前記支持構造の前記溝に嵌合的に及び付勢的に配置され、前記溝の前記内壁は、前記開口部から前記コンタクトロケーションＣへ溝角度πで延び、前記フランジは、その第１の端から前記コンタクトロケーションＣへフランジ角度σで延び、前記溝角度πは、前記支持構造の前記第１の部分を前記ライトガイド要素に向けて付勢するために前記フランジ角度σよりも１．５°～２０°大きく、これにより、前記第１の部分及び前記第２の部分は、前記ライトガイド要素の前記エッジにおける前記少なくとも１つのＬＥＤの位置決めのために前記ライトガイド要素の少なくとも第１のエッジ部分をクランプする、照明構成。
2. 当該照明構成は、前記ＰＣＢと前記ライトガイド要素との間に配置され、これらの間の最小距離を規定するための少なくとも１つのスペーサ要素を含む、請求項１に記載の照明構成。
3. 前記ライトガイド要素は、ライトガイドとリフレクタとを含み、前記ライトガイド及び前記リフレクタは、重ね合わされる、請求項１又は２に記載の照明構成。
4. 前記溝の少なくとも一部は、前記平面Ｐに対する法線Ｎ_１に対して傾斜し、且つ前記ライトガイド要素の前記エッジに対する法線Ｎ_２の反対方向に傾斜し、これにより、前記溝の前記少なくとも一部は、Ｖ字状プロファイルを形成する、請求項１又は２に記載の照明構成。
5. 前記溝の前記少なくとも一部は、第１の角度αだけ、前記平面Ｐに対する前記法線Ｎ_１に対して傾斜し、且つ前記ライトガイド要素の前記エッジに対する前記法線Ｎ_２の反対方向に傾斜し、前記第１の角度αは、１．５°≦α≦２０°の範囲内である、請求項４に記載の照明構成。
6. 前記溝は、第２の角度βだけ、前記平面Ｐに対する法線Ｎ_１に対して傾斜し、且つ前記ライトガイド要素の前記エッジに対する法線Ｎ_２の方向に傾斜し、前記第２の角度βは、１．５°≦β≦２０°の範囲内である、請求項１又は２に記載の照明構成。
7. 前記少なくとも１つのフランジの少なくとも一部は、第３の角度γだけ、前記平面Ｐに対する法線Ｎ_１に対して傾斜し、且つ前記ライトガイド要素の前記エッジに対する法線Ｎ_２の反対方向に傾斜し、前記第３の角度γは、１．５°≦γ≦２０°の範囲内である、請求項１又は２に記載の照明構成。
8. 前記少なくとも１つのフランジは、前記カバープレートの周辺部分に配置される、請求項１又は２に記載の照明構成。
9. 当該照明構成は、前記カバープレートを前記支持構造に固定するように配置される複数の固定要素を含む、請求項１又は２に記載の照明構成。
10. 当該照明構成は、前記カバープレートのそれぞれの周辺領域によって離間される複数のフランジを含み、前記複数の固定要素は、前記周辺領域において配置される、請求項９に記載の照明構成。
11. 前記溝角度π及び／又は前記フランジ角度σは、９０°よりも少なくとも３°小さい、請求項１又は２に記載の照明構成。
12. 当該照明構成は、固定要素がない、請求項１１に記載の照明構成。
13. 当該照明構成は、前記ライトガイド要素に平行に配置され、前記少なくとも１つのＬＥＤから発せられた光を拡散するように構成されるディフューザ要素を含み、前記支持構造は、前記ディフューザ要素を保持するように配置される第３の部分を含む、請求項１又は２に記載の照明構成。
14. 当該照明構成は、前記ライトガイド要素の少なくとも第２のエッジ部分に配置される光学要素を含む、請求項１又は２に記載の照明構成。
15. 天井に配置するための照明器具であって、当該照明器具は、
    請求項１又は２に記載の照明構成と、
    前記少なくとも１つのＬＥＤへの電力供給のための前記少なくとも１つのＬＥＤに接続される電気的接続と、
    を含む、照明器具。

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