説明

LED投光器

LED投光器(1)であって、使用のために適切に配置される複数のLED(3)と、前記複数のLED(3)に電力を供給するための配電回路(4)と、仕上げケーシング(5)と、電力供給ネットワークへの電気的接続の手段(6)と、を備え、それが、投光器(1)からのビームを適切に向けるために折り曲げられる層化されたシート(2)を備え、前記シート(2)が、機械的サポートとしてかつ前記複数のLED(3)のための電力および制御ボードとして同時に用いられ、および前記配電回路(4)が直接その上に得られる、ことを特徴とするLED投光器。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、照明工学セクターに関する:特に、本発明はとりわけ道路照明のためにまたは屋外の環境もしくは大きな屋内の空間を照明するために用いられることができるLED投光器に関する。
【背景技術】
【0002】
この目的のために使用されるLED投光器は、すでに公知であり、実質的に球形のカップ形状を備えた不透明なボックス状格納エレメント、前記ボックス状エレメント内に収納されて、前記球形のカップの最上部にて接合される金属サポートストリップに施着される、テープのような形状を備えた複数の回路ボード上に線形に配置される複数のLED組立体、透明な材料でできている前記ボックス状エレメントのための閉じ光学スクリーン、および各テープのようなボードの電気制御回路にワイヤで適切に接続される前記LEDのための電気供給ユニットを備える。
【0003】
前記投光器内に使用されるLEDは白色のまたは着色した光を無差別に放出することができるか、またはRGBタイプLEDであることができ、および、発光効果を増大するために、それらはしばしば光源から来る光のビームを集中するかまたは散乱する既知の特性を備えた円滑なまたは浮出しの既知のタイプのレンズと単独で結合される。
【0004】
また、全てのLEDによって生成される光の更なる調節のために、前記閉じ光学スクリーンはさまざまなサイズの適切な浮出しを備えた円滑なまたは機械加工された表面を有する。
【0005】
この種のLED投光器は、いくつかの限界および欠点を有する。
【0006】
サポートストリップに施着される、LEDがその上に配置される、テープのようなボードで構成される所定の構造体の存在が、光源の分布を大いに条件づけ、より大きな密度の照明出力を備えたいくつかのゾーンおよびより低いいくつかの照明出力を備えた他のゾーンを作り出す。実際には、ストリップは球形のカップの中央でLEDのより大きな密度および周囲に向かってより少ないLEDを必然的に引き起こす。投光器全体が均一な照明効果を生成することを確実にするために、異なる照明出力を備えたLEDを交互にしてそれを前記サポートストリップ上に慎重に配置する必要がある。時にはまた、他のものがスイッチを切ったままに保たれる間、供給されるべきいくつかのLED組立体だけを選ぶ必要があるかもしれない。この目的は、複雑な電気制御回路および複数の電気ケーブルによって達成される。
【0007】
都合悪く、異なる照明出力を備えたLEDの使用およびそれらの正確な位置の決定、前記テープのようなボードをサポートストリップに固定するための、かつ後者をボックス状エレメントに接合するためのいくつかの機構部品の使用、ならびに個々のLEDのスイッチを入れるための電力供給および制御ケーブルおよび構成部品の使用が、投光器の構成に伴われる時間およびコストならびに投光器を使用する時の維持費を大いに増大する。
【0008】
さらに、多数の電気部品の存在は短絡の危険性を増大して器具の寿命を減少させる。
【0009】
最後に、LEDのためのサポートストリップが含有される閉じ光学スクリーンによって境界を決められるボックス状エレメント内部の空間は都合悪く熱の相当な集中を保ち続け、それは放散させるのが困難である。前記ボックス状エレメント内部のより低い温度を確実にするために、それゆえにより少ない数のLEDまたはより低い発光出力を備えたLEDを使用する必要があり、しかしながら、都合悪くより弱い光収率に結びつく。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明の目的は、既知のLED投光器と比較して技術的および機能的性能を向上させることによって、かつエネルギー消費量に関して光収率を最適化することによって、これらの欠点を除去することである。
【0011】
特に、本発明の目的は:
−任意の特定の方向におけるLEDの位置の限界を有さずに放出される光線を均質にすることによって、投光器の光学収率を向上させること、
−寸法、製造および保守のコストならびに時間を減少させることによって、機械および電気構成部品を削減すること、
−より少ないが、より強力なLEDを使用する、したがってコストをカットする可能性によって、良い熱放散を確実にすることである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
これらの目的は、
−使用のために適切に配置される複数のLEDと、
−前記複数のLEDに電力を供給するための配電回路と、
−仕上げケーシングと、
−電力供給ネットワークへの電気的接続の手段と、を備え、それが、投光器からのビーム放出を適切に向けるために折り曲げられる層化されたシートを備え、前記シートが、機械的サポートとしてかつ前記複数のLEDのための電力および制御ボードとして同時に用いられ、および前記配電回路が直接その上に得られる、ことを特徴とするLED投光器によって達成される。
【0013】
本発明の好ましい態様によれば、前記シートは連続的であるか、または放射もしくは並列パターンを備えた細長い不連続部を有する。
【0014】
特に、前記複数のLEDに電力を供給するための配電回路が前記誘電物質上で直接得られる回路部を備えるように、前記シートが、2つの重なり合う連続層、熱伝導材料でできている1層および誘電物質でできている1層を備える。
【0015】
有利には、前記熱伝導材料はアルミニウム合金であり、前記誘電物質はテフロンまたは類似の材料であり、および、前記配電回路は銅合金である。
【0016】
本発明のさらに別の態様では、LEDからの光をよりよく反射するために、透明な、二成分エポキシニスの層がシルクスクリーン印刷工程を用いて前記配電回路の上に施着される。
【0017】
本発明の可能な実施態様によれば、前記層化されたシートが単一または二重曲率を備えた湾曲した表面に沿って折り曲げられ、および、前記複数のLEDが前記湾曲した表面の凹面または凸面側に無差別に施着される。
【0018】
有利には、各LEDが光学レンズに結合される。
【0019】
本発明の好ましい一態様によれば、前記仕上げケーシングは熱伝導材料の前記層と直接接触している。
【0020】
本発明の更なる態様によれば、前記仕上げケーシングは光透過壁を用いて閉じられ、および、例えば、前記壁はレンズであることができる。
【0021】
本発明の更なる一目的が、LED投光器の製作のための一手順であって、それが、以下のステップ、すなわち、
−誘電物質の層によって覆われる可塑性熱伝導材料の層から成る層化されたフラットシート上で複数のLEDに電力を供給するための配電回路の準備ステップと、
−LEDが接続されるべきポイントを除いて、前記配電回路上へのシルクスクリーン印刷工程を用いた透明な、二成分エポキシニスの層の施着ステップと、
−前記ポイントへのLEDの付着ステップと、
−雄型部分がLEDの通過のための孔を含有するはめ込み形モールドを用いて、適切な曲率に沿って形状化されて折り曲げられるシートを得る前記層化されたシートの折り曲げステップと、
−前記形状化されたシートのおよびトランスのおよび電力供給ネットワークへの接続の対応する手段の、前記熱伝導層と熱的に接触する仕上げケーシングの施着ステップと、を含むことを特徴とする手順である。
【0022】
更なる態様は、従属請求項内に開示される。
【発明の効果】
【0023】
上記した構成特徴に由来する効果は、実質的に以下に存在する:
−サポートストリップとして働くテープのような回路ボードの配置と関連するどんな制約も伴わない、個々のLEDの位置決めの絶対的な自由、
−LED電源回路を無傷のままに残してかつ任意の好ましい方向に光のビームを向けると共に、層化されたLEDサポートシートを種々の湾曲した形状に折り曲げて、それによって求められる任意の光学形状(凹面、凸面、放物線、その他)を得る可能性、
−投光器によって放出される光のビームの幅および深度を増大するために投光器の周囲に存在するLEDの数を増大してかつ中央領域内の数を減少させる可能性、
−製造および保守のコストおよび時間を増大する不必要な、扱いにくい機構部品なしで、投光器の最大構成単純性、
−より大きな安全性、より大きな動作単純性に結びつく電気部品の数の減少ならびに製造および維持費の更なる低下、
−層化されたLEDサポートシートの熱伝導層と、同じ形状を有してさらに熱伝導材料でできている仕上げケーシングとの間の直接的な接触のおかげである、良い熱放散の達成。
【0024】
特に、LEDによって生成される熱をすばやく放散させることによって、有利には、投光器構成部品を過熱してそれに損害を与える危険を冒さずにより大きな照明出力を備えたLEDを使用し、かつ装置全体に対するより長い寿命を確実にすることが可能である。
【0025】
さらにより有利には、より強力なLEDを用いて、構成および労働コストの減少と共に、それらの数を減少させることが、可能である。
【図面の簡単な説明】
【0026】
本発明のこれらのおよび更なる効果は、非制限的な例としておよび図面の助けを借りて、その好ましい実施態様の以下の詳細な説明からより明白になり、そこにおいて、
【0027】
【図1】本発明に従うLED投光器の横断面図を示す。
【図2】前記LED投光器の前面部分断面図を示す。
【図3】本発明の斜視図を示す。
【図4】本発明の頭上平面図を示す。
【図5】2つの可能な変形実施態様の模式的な横断面図を示す。
【図6】2つの可能な変形実施態様の模式的な横断面図を示す。
【図7】LEDをサポートするための層化されたシートの可能な代替構成の頭上平面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0028】
図を参照して、本発明に従うLED投光器1は、使用のために適切に配置される複数のLED 3をサポートするために配置される層化されたシート2、前記複数のLED 3に電力を供給するための配電回路4、仕上げケーシング5および電力供給ネットワークへの前記投光器1の電気的接続の手段6を備える。
【0029】
導電性回路4が、前記誘電層8の上に、前記層化されたシート2上に直接得られるように、前記層化されたシート2が、2つの重なり合う連続層、熱伝導材料7でできている1層および誘電物質8でできている1層を備える。
【0030】
例示される実施態様によれば、前記熱伝導材料7はアルミニウム合金であり、前記配電回路4は回路4の回路部を得るために化学的にエッチングされた銅でできており、および、前記誘電物質8はテフロンまたは別の類似の絶縁体である。
【0031】
層化されたシート2の表面仕上げは、シルクスクリーン印刷工程を用いて回路4の上に透明な二成分エポキシニスの層15を施着することによって達成される。
【0032】
図1−4への特定の参照によって、前記層化されたシート2が、単一または二重曲率を備えた湾曲した表面に沿って折り曲げられ、ピラミッドまたは放物面形状の切頭体によって、一種の中空ドームを形成し、LED 3がその内部に配置される。
【0033】
LED 3は前記層化されて折り曲げられたシート2と直接結合されて、仕上げ層15のない領域内に、回路4に沿って配置される電気的接続のポイントに対応する、光の完全に均質のビームを作り出すためにその上に配置される。
【0034】
各LED 3は、前記LED 3を収容するために配置される特定のニッチを備えている、実質的に先端を切った円錐形状を備えた本体9’から構成される、光学レンズ9および前記層化されたシート2上に設けられる対応する孔11に挿入されるために配置される複数のサポート用足9”と結合される。
【0035】
特に、前記レンズ9は、多少顕著な突起または凸部を伴う円滑なまたは浮出しの表面を備えた、形状において円形であるかまたは多角形であることができる。
【0036】
また、熱伝導材料でできている前記仕上げケーシング5は、外部から見えない個々のLED 3に対応する光学レンズ9の配置のために、前記層化されて湾曲したシート2上に作られる孔11を作る、前記シート2を連続的に取り囲む。
【0037】
電気的接続の前記手段6は、既知のタイプの電力供給ケーブル12およびトランス13を実質的に備える。
【0038】
図5を参照して、前記層化されたシート2は単一曲率を備えた表面に沿って折り曲げられ、および、投光器1は中空半円筒の形状を有する。
【0039】
特に、前記複数のLED 3が前記湾曲した表面の凸面側に施着される一方、仕上げケーシング5が同じ湾曲した表面の凹面側に施着される。
【0040】
図6を参照して、前記層化されたシート2は単一曲率を備えた表面に沿って折り曲げられ、および、投光器1は閉じた「トンネル」タイプである、すなわち中空半円筒の形状で、前記半円筒の長手方向の軸線に対して垂直な閉じ壁14を取り付けられる。
【0041】
上記した仕様によれば、前記複数のLED 3は前記湾曲した表面の凹面側に、および有利にはまた、閉じ壁14に施着される。
【0042】
最後に、図7内に例示される実施態様を参照して、前記層化されたシート2は、単一または二重曲率を備えた表面に沿ってシート2を折り曲げるのに特に役立つ放射傾向を備えた、細長い不連続部16を備える。
【0043】
一般に、湾曲した表面によって想定されるすべての幾何学的形状に対して、層化されたシート2が折り曲げられる方法に従い、LEDは凹面表面および凸面表面の両方に施着されることができる。
【0044】
仕上げケーシングは、有利には光透過壁10によって閉じられる。
【0045】
特に、前記壁10はレンズであることができて、LED 3によって生成される光のビームを調節して特定の照明効果を作り出すために、多少顕著な突起または凸部を備えた、円滑なまたは浮出しの表面を有することができる。
【0046】
前記投光器1の製作のための手順が、以下に記載される。
【0047】
可塑性熱伝導材料7の層から成るフラットシートが、誘電物質8の層によって覆われ、それによって層化されたシート2を作り出し、かつ、その後、銅の回路部を備えた配電回路4が、化学エッチングの既知の技法を使用して作り出される。回路4は次いで、LED 3が後の段階で施着されるべき適切な接続ポイントを除いて、シルクスクリーン印刷工程によって透明な二成分エポキシニス15の層によって覆われる。
【0048】
前記層化されたシート2は次いで、はめ込み形モールドを用いて、形状化されて折り曲げられたシートを得るために適切な曲率に沿って折り曲げられ、雄型部分は、前記LED 3を起こりうる破砕または破損から保護する、折り曲げ段階中のLED 3の通過のための孔を含有する。
【0049】
最後に、仕上げケーシング5は、トランス13および電力供給ネットワークへの電気的接続12の対応する手段と共に、有利には、形状化されたシートと同じ曲率を有する、層化されたシート2の層7との熱的接触で施着される。
【0050】
当然、本発明の原理に対する偏見なしに、形状、材料、寸法および構成詳細は、本発明の有効範囲からそれずに、上に与えられる記述および例証に関して変更されることができる。
【符号の説明】
【0051】
1 LED投光器
2 層化されたシート
3 LED
4 配電回路
5 仕上げケーシング
6 電気的接続の手段
7 熱伝導材料
8 誘電物質
9 光学レンズ
9’ 本体
9” サポート用足
10 光透過壁
11 孔
12 電力供給ケーブル
13 トランス
14 閉じ壁
15 仕上げ層
16 不連続部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
LED投光器(1)であって、
−使用のために適切に配置される複数のLED(3)と、
−前記複数のLED(3)に電力を供給するための配電回路(4)と、
−仕上げケーシング(5)と、
−電力供給ネットワークへの電気的接続の手段(6)と、を備え、
前記投光器(1)からの前記ビーム放出を適切に向けるために折り曲げられる層化されたシート(2)を備え、前記シート(2)が、機械的サポートとしてかつ前記複数のLED(3)のための電力および制御ボードとして同時に用いられ、および前記配電回路(4)が直接その上に得られる、ことを特徴とするLED投光器。
【請求項2】
前記シート(2)が、連続的であるか、または放射もしくは並列パターンを備えた細長い不連続部(16)を有する、ことを特徴とする請求項1に記載のLED投光器(1)。
【請求項3】
前記複数のLED(3)に電力を供給するための前記配電回路(4)が前記誘電物質(8)上で得られる回路部を備えるように、前記シート(2)が、2つの重なり合う連続層、熱伝導材料(7)でできている1層および誘電物質(8)でできている1層を備える、ことを特徴とする請求項1に記載のLED投光器(1)。
【請求項4】
前記熱伝導材料(7)の層がアルミニウム合金であり、前記誘電物質(8)がテフロンまたは類似の材料であり、および、前記配電回路(4)が銅合金でできている、ことを特徴とする請求項3に記載のLED投光器(1)。
【請求項5】
透明な、二成分エポキシニスの層(15)が、シルクスクリーン印刷技法を用いて前記配電回路(4)の上に施着される、ことを特徴とする請求項3に記載のLED投光器(1)。
【請求項6】
前記層化されたシート(2)が単一または二重曲率を備える湾曲した表面に沿って折り曲げられる、ことを特徴とする請求項1に記載のLED投光器(1)。
【請求項7】
前記複数のLED(3)が前記湾曲した表面の前記凹面または凸面側に施着される、ことを特徴とする請求項6に記載のLED投光器(1)。
【請求項8】
各LED(3)が光学レンズ(9)に結合される、ことを特徴とする請求項1に記載のLED投光器(1)。
【請求項9】
前記仕上げケーシング(5)が熱伝導材料(7)の前記層と直接接触している、ことを特徴とする請求項3に記載のLED投光器(1)。
【請求項10】
前記仕上げケーシング(5)が光透過壁(10)を用いて閉じられる、ことを特徴とする請求項9に記載のLED投光器(1)。
【請求項11】
前記壁(10)がレンズである、ことを特徴とする請求項10に記載のLED投光器(1)。
【請求項12】
LED投光器(1)の製作のための一方法であって、それが、以下のステップ、すなわち、
−誘電物質(8)の層によって覆われる可塑性熱伝導材料(7)の層から成る層化されたフラットシート(2)上で複数のLED(3)に電力を供給するための配電回路(4)の準備ステップと、
−前記LED(3)が接続されるべきポイントを除く前記配電回路(4)上へのシルクスクリーン印刷工程を用いた透明な、二成分エポキシニス(15)の層の施着ステップと、
−前記ポイントへの前記LED(3)の付着ステップと、
−前記雄型部分が前記LED(3)の通過のための孔を含有するはめ込み形モールドを用いて、適切な曲率に沿って形状化されてかつ折り曲げられるシートを得る前記層化されたシート(2)の折り曲げステップと、
−前記形状化されたシート(2)のおよびトランス(13)のおよび電力供給ネットワークへの接続の前記対応する手段(12)の、前記熱伝導層(7)と熱的に接触する仕上げケーシング(5)の施着ステップと、を含むことを特徴とする方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公表番号】特表2013−500564(P2013−500564A)
【公表日】平成25年1月7日(2013.1.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−522263(P2012−522263)
【出願日】平成22年7月21日(2010.7.21)
【国際出願番号】PCT/IB2010/001810
【国際公開番号】WO2011/012963
【国際公開日】平成23年2月3日(2011.2.3)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.テフロン
【出願人】(512003607)
【Fターム(参考)】