JP6936418B2 - Ｌｅｄフィラメントランプ - Google Patents

Description

本発明は、全般的に、発光ダイオード（light emitting diode；ＬＥＤ）フィラメントランプに関する。本発明は更に、ＬＥＤフィラメントランプを備える照明器具に関する。

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、白熱ランプの外見を有するレトロフィットランプを有することが、ユーザによって評価され、所望されている。この目的のために、単純に、（ガラス）外囲器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して、白色光を放出するＬＥＤで、フィラメントを置き換えることができる。構想の１つは、そのような外囲器内に配置されるＬＥＤフィラメントに基づいている。これらランプの外観は、装飾性に優れて見えるため、高く評価されている。

そのようなＬＥＤベースのソリューションの１つは、ＬＥＤモジュールを備えるランプを説明している米国特許出願公開第２０１２／０２１７８６２（Ａ１）号により既知であり、ＬＥＤモジュールは、プレートの形状の半透明基板と、２つのＬＥＤ列を形成するように基板上に実装されている複数のＬＥＤとを有する。ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤを封止するための封止構成要素を更に含み、それにより、ＬＥＤ列は、動作中の場合にフィラメントの印象を与える。ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤ用のライン、配線、及び電源を更に含む。

ＬＥＤフィラメントランプの懐古的又は由緒ある外見を改善するために、フィラメントランプのＬＥＤフィラメントは、典型的には、温白色光、すなわち極めて低い色温度の光を供給する。色温度は、典型的には、例えば２５００Ｋ又は２３００Ｋなどの、２７００Ｋ未満である。一部のＬＥＤフィラメントランプは、例えば２２００Ｋ又は２０００Ｋなどの、超低色温度の光を供給する。低色温度の供給源は、黄色味を帯びて、又は赤味を帯びて見えることになり、この点が評価されている。しかしながら、このソリューションの欠点は、これらのＬＥＤフィラメントランプを全般照明の目的で使用する場合、色認識が不十分となる点である。

米国特許出願公開第２０１６／１１６１２０（Ａ１）号は、装飾照明を提供するための照明デバイスを開示している。一実施形態では、照明デバイスは、ベース部を備え、ベース部は、従来の白熱電球をレトロフィットするためのベース部と、複数の発光ダイオードのストリングが配置されている連続的光学要素と、従来の白熱電球に照明デバイスが類似するように連続的光学要素を封入している外囲器とを含む。

中国特許第２０２ １３２ ７３４（Ｕ）号は、高演色評価数及び高効率を有するＬＥＤ電球であって、光透過電球シェルと、排気管、電気引き出し線、固定用金属ワイヤ、及びブラケットを有する芯柱と、少なくとも２つのＬＥＤ発光バーと、ドライバと、電気コネクタと、電気コネクタ及び電球シェル用の接続部材とを備える、ＬＥＤ電球を開示している。電球シェル及び芯柱は真空封止され、高熱伝導係数及び低粘度を有するガスが、電球シェル内に充填されており、ＬＥＤ発光バーは、芯柱上に固定されており、ＬＥＤ発光バーの電極が、芯柱の電気引き出し線によってドライバ及び電気コネクタと接続されており、少なくとも２つのＬＥＤ発光バーは、２つの異なる発光色を有する２つの発光バーであり、一方が、４φの出力光を有する少なくとも１つの白色光ＬＥＤ発光バーであり、他方が、他の発光色を有する少なくとも１つのＬＥＤ発光バーであり、後者は、高効率を有する赤色及び橙色ＬＥＤチップ、あるいはランプビーズによって製造されており、ランプ全体の発光色温度及び演色評価数を変更するために使用され、ＬＥＤ電球の色温度及び演色評価数が変更されることが可能であると同時に、ランプ全体の発光効率が著しく低減されないように、２つの発光バーの相対的光束が調整され、それゆえ、異なる色温度を有する高効率の白色光ＬＥＤ電球、及び、高演色評価数を有する高効率のＬＥＤ電球が製造されることができる。

特開２０１６ ０２１３１４号公報は、ＬＥＤランプであって、ケースと、光源として機能する、第１の発光モジュール及び第２の発光モジュールと、反射器と、光拡散特性を有する球体と、回路ユニットと、ベース部とを含む、ＬＥＤランプを開示している。反射器は、球体の前端部の開口部に嵌め込まれており、第１の発光モジュールからの光を反射して、前方に集光する。第２の発光モジュールからの光は、球体によって拡散され、集束された光の周辺部に放射状に放出される。

本発明の目的は、既知のＬＥＤフィラメントランプの欠点が解消される、ＬＥＤフィラメントランプを提供することである。

本発明は、独立請求項１に記載のＬＥＤフィラメントランプを開示する。従属請求項によって、好ましい実施形態が定義される。

本発明の第１の態様によれば、ＬＥＤフィラメントランプ光を供給する、ＬＥＤフィラメントランプであって、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント、少なくとも１つの更なるＬＥＤ、少なくとも部分的に透過性の外囲器、及び光学要素を備える、ＬＥＤフィラメントランプが提供される。少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、細長形本体を有する支持体と、支持体に機械的に結合されている複数のＬＥＤとを含む。少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、ＬＥＤフィラメント光を放出するように構成されている。ＬＥＤフィラメント光は、第１の色点ｘ１、ｙ１（ＣＩＥ座標（特に、ＣＩＥ１９３１色空間色度））と第１の相関色温度Ｔ１とを有する、第１のスペクトル分布Ｓ１を有する。少なくとも１つの更なるＬＥＤは、第２の色点ｘ２、ｙ２を有する第２のスペクトル分布Ｓ２を有する、更なるＬＥＤ光を放出するように構成されている。少なくとも１つのＬＥＤフィラメント及び少なくとも１つの更なるＬＥＤは、少なくとも部分的に透過性の外囲器によって、少なくとも部分的に包囲されている。光学要素は、更なるＬＥＤ光を、コリメートされた更なるＬＥＤ光へとコリメートするように、配置されている。ＬＥＤフィラメントランプ光は、第１の空間分布Ｓ'１を有するＬＥＤフィラメント光と、第２の空間分布Ｓ'２を有するコリメートされた更なるＬＥＤ光とから構成されている。第１の空間分布Ｓ'１は、第２の空間分布Ｓ'２よりも広い。第１のスペクトル分布Ｓ１と第２のスペクトル分布Ｓ２とは異なっている。（ｉ）ｘ１／ｘ２≧１．１であること、及び（ｉｉ）ｘ１／ｘ２≧１．１、かつｙ１／ｙ２≧１．１であって、ｘ１／ｘ２≧ｙ１／ｙ２であることのうちの、１つ以上が適用される。

それゆえ、本発明は、物体及び色の視認性が改善された装飾照明を提供することが可能な、ＬＥＤフィラメントランプを提供する。その理由は、（装飾的な）（超）温白色光を供給するＬＥＤフィラメントランプの代わりに、第１の空間分布Ｓ'１を有する（装飾的な）ＬＥＤフィラメント光と、第２の空間分布Ｓ'２を有する（機能的な）コリメートされた更なるＬＥＤ光とから構成されており、第１の空間分布Ｓ'１が第２の空間分布Ｓ'２よりも広く、第１のスペクトル分布Ｓ１と第２のスペクトル分布Ｓ２とが異なっており、（ｉ）ｘ１／ｘ２≧１．１であること、及び（ｉｉ）ｘ１／ｘ２≧１．１、かつｙ１／ｙ２≧１．１であって、ｘ１／ｘ２≧ｙ１／ｙ２であることのうちの１つ以上が適用される、ＬＥＤフィラメント光を供給する、ＬＥＤフィラメントランプが使用されるためである。ＬＥＤフィラメントランプ光は、コリメートされた（機能的な）更なるＬＥＤ光と、装飾的な周囲ＬＥＤフィラメント光とから構成されているため、ＬＥＤフィラメントは、懐古的又は由緒ある外見（すなわち、黄色味を帯びた、又は赤味を帯びたもの）を有することになり、（追加的な）機能で照射された物体及び色は、より良好に視認可能となる。

例えば、米国特許出願公開第２０１２／０２１７８６２（Ａ１）号で開示されているＬＥＤフィラメントランプは、物体及び色の視認性が改善された装飾照明を提供することは不可能である。その理由は、これらのＬＥＤフィラメントランプから放出される装飾的な（超）温白色光は、物体及び色の十分な色認識をもたらさないためである。

各スペクトル分布は、付随する色点ｘ、ｙ（ＣＩＥ座標（特に、ＣＩＥ１９３１色空間色度））を有する。これらは、本明細書では、第１のスペクトル分布Ｓ１に関する色点としては、ｘ１、ｙ１として示され、第２のスペクトル分布Ｓ２に関する色点としては、ｘ２、ｙ２として示される。

ＬＥＤフィラメントランプは、ｘ１／ｘ２≧１．２が適用される特徴を有し得る。より好ましくは、ＬＥＤフィラメントランプは、ｘ１／ｘ２≧１．３が適用される特徴を有し得る。より好ましくは、ＬＥＤフィラメントランプは、ｘ１／ｘ２≧１．４が適用される特徴を有し得る。得られる効果は、コリメートされた更なるＬＥＤ光の寄与によって、物体及び色の視認性が更に改善された、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの装飾照明である。その理由は、より高いｘ１とｘ２との差が、双方の照明効果間の、すなわち、装飾照明と機能照明との、より良好なコントラストをもたらすためである。

コリメートされた更なるＬＥＤ光は、好ましくは、５０度未満の半値全幅（full-width-half-max；ＦＷＨＭ）を有し得る。より好ましくは、コリメートされた更なるＬＥＤ光は、好ましくは４５度未満のＦＷＨＭを有し得る。最も好ましくは、コリメートされた更なるＬＥＤ光は、好ましくは、例えば３０度又は２５度などの、４０度未満のＦＷＨＭを有し得る。得られる効果は、機能照明の改善、すなわち、物体及び色の視認性の改善である。その理由は、より良好に光がコリメートされているためである。同じ更なるＬＥＤが使用される場合、コリメートされた光のビーム角（ＦＷＨＭ）が、典型的には、タスク領域上の照度（ルクス）を決定する。所望の照度は、タスク領域において実行されることになる機能に依存し、すなわち、読み書きなどの一般的なタスクに関しては、約３００ルクスの照度が好ましく、その一方で、細密なアートワークの描画に関しては、約６００ルクスの照度が所望される。更には、コリメートされた機能照明のＦＷＨＭを減少させることにより、由緒ある外見の体験の改善が達成される。

ＬＥＤフィラメントランプは、１．５≧ｘ１／ｘ２≧１．１、かつ１．５≧ｙ１／ｙ２≧１．１であって、ｘ１／ｘ２≧ｙ１／ｙ２であることが適用される特徴を有し得る。得られる効果は、コリメートされた更なるＬＥＤ光の寄与によって、物体及び色の視認性が更に改善された、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの装飾照明である。その理由は、更なるＬＥＤ光が、ＬＥＤフィラメント光よりも高い色温度を有する光であるためである。

ＬＥＤフィラメントランプは、更なるＬＥＤ光が、第２の相関色温度Ｔ２を有し、Ｔ１／Ｔ２≦０．９が適用されるという特徴を有し得る。より好ましくは、Ｔ１／Ｔ２≦０．８が適用される。最も好ましくは、Ｔ１／Ｔ２≦０．７が適用される。得られる効果は、コリメートされた更なるＬＥＤ光の寄与によって、物体及び色の視認性が更に改善された、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの装飾照明である。その理由は、より高いＴ１とＴ２との差が、双方の照明効果間の、すなわち、装飾照明と機能照明との、より良好なコントラストをもたらすためである。第１の相関色温度Ｔ１を有するＬＥＤフィラメント光に、第２の相関色温度Ｔ２を有するコリメートされた更なるＬＥＤ光を追加することは、相関色温度Ｔ３を有する複合光を結果的にもたらす。相関色温度Ｔ３は、黒体ライン（black body line；ＢＢＬ）上の、又はＢＢＬ付近の、相関色温度Ｔ１と相関色温度Ｔ２との間に位置している。

ＬＥＤフィラメントランプは、第１の色温度Ｔ１が２６５０Ｋよりも低く、第２の色温度Ｔ２が２９５０Ｋよりも高いという特徴を有し得る。より好ましくは、第１の色温度Ｔ１は２５５０Ｋよりも低く、第２の色温度Ｔ２は３４００Ｋよりも高い、最も好ましくは、第１の色温度Ｔ１は２５００Ｋよりも低く、第２の色温度Ｔ２は３９００Ｋよりも高い。得られる効果は、コリメートされた更なるＬＥＤ光の寄与によって、物体及び色の視認性が更に改善された、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの装飾照明である。その理由は、より高いＴ１とＴ２との差が、双方の照明効果間の、すなわち、装飾照明と機能照明との、より良好なコントラストをもたらすためである。

ＬＥＤフィラメントランプは、第１の色温度Ｔ１が、好ましくは１５００Ｋ〜２６５０Ｋの範囲であるという特徴を有し得る。より好ましくは、第１の色温度Ｔ１は、好ましくは１８００Ｋ〜２６５０Ｋの範囲である。最も好ましくは、第１の色温度Ｔ１は、好ましくは２０００Ｋ〜２６５０Ｋの範囲である。得られる効果は、ＬＥＤフィラメントの由緒ある外見の改善である。これらの範囲は、顧客によって好まれている。

ＬＥＤフィラメントランプは、第２の色温度Ｔ２が、好ましくは２９５０Ｋ〜８０００Ｋの範囲であるという特徴を有し得る。より好ましくは、第２の色温度Ｔ２は、好ましくは２９５０Ｋ〜７０００Ｋの範囲である。最も好ましくは、第２の色温度Ｔ２は、好ましくは２９５０Ｋ〜６０００Ｋの範囲である。得られる効果は、コリメートされた更なるＬＥＤ光の寄与による、物体及び色の視認性の更なる改善である。その理由は、更なるＬＥＤ光が、ＬＥＤフィラメント光よりも高い色温度を有するが、過度に高い色温度を有さないためである。

ＬＥＤフィラメントランプは、更なるＬＥＤ光が、４２０〜５００ｎｍの範囲の（最も高い）主波長（λｄ）を有するという特徴を有し得る。得られる効果は、コリメートされた更なるＬＥＤ光の寄与によって、物体及び色の視認性が更に改善された、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの装飾照明である。その理由は、４２０〜５００ｎｍの範囲の主波長（λｄ）を有する更なるＬＥＤ光を追加することによって、相関色温度Ｔ１を、黒体ライン（ＢＢＬ）上の、又はＢＢＬ付近の、相関色温度Ｔ４に移行させるためである。相関色温度Ｔ４は、相関色温度Ｔ１よりも高い色温度を有する。

ＬＥＤフィラメントランプは、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、少なくとも部分的に光学要素の外側に配置されているという特徴を有し得る。少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、光学要素の外側に配置されてもよい。得られる効果は、装飾照明の改善である。その理由は、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、明確に視認可能となるためである。少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、部分的に光学要素の外側に配置されてもよい。得られる効果は、装飾照明から機能照明への漸進的変化である。その理由は、ＬＥＤフィラメント光の一部もまたコリメートされるためである。

ＬＥＤフィラメントランプは、少なくとも１つのＬＥＤが、光学要素によって形成されている空洞部の更に内側に配置されているという特徴を有し得る。得られる効果は、機能照明の改善である。その理由は、より多くの更なるＬＥＤ光がコリメートされるためである。

ＬＥＤフィラメントランプは、光学要素が反射器であるという特徴を有し得る。得られる効果は、機能照明の改善である。その理由は、更なるＬＥＤ光の殆どがコリメートされるためである。

反射器は、高反射性であってもよい。反射率は、好ましくは少なくとも８０％である。反射器はまた、部分的に反射性であってもよく、それにより、アルミニウムを通してフィラメントを依然として視認することができる。より好ましくは、反射率は、少なくとも８５％である。最も好ましくは、反射率は、例えば９０％又は９２％などの、少なくとも８８％である。得られる効果は、効率の改善である。その理由は、反射器を通って伝搬する光が、ランプ外囲器の光吸収構成要素によって部分的に吸収され、それゆえ、反射器を通って伝搬する光が少ないほど、ランプ外囲器によって吸収される光が少なくなるためである。反射器は、好ましくは透過性ではない。

反射器の反射率は、好ましくは鏡面反射性である。得られる効果は、コリメーションの改善である。その理由は、鏡面反射面が、より明確に規定された、すなわち、より散乱の少ない、光の方向転換をもたらすためである。

反射器の反射率は、好ましくは、可視波長にわたって一定である。可視波長範囲は、４００〜８００ｎｍである。

ＬＥＤフィラメントランプは、口金及びドライバを更に備えるという特徴を有し得る。ドライバは、口金と、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント及び少なくとも１つの更なるＬＥＤとに、電気的に接続されている。

ＬＥＤフィラメントランプは、反射器が、少なくとも部分的に透過性の外囲器の一部分上に、凹面反射器として配置されているという特徴を有し得る。得られる効果は、ＬＥＤフィラメントランプの装飾的外観の改善である。

ＬＥＤフィラメントランプは、反射器が、ＬＥＤフィラメントランプの長手方向軸に対して６５度よりも高い遮蔽角度αで、少なくとも１つの更なるＬＥＤを遮っているという特徴を有し得る。より好ましくは、反射器は、ＬＥＤフィラメントランプの長手方向軸に対して６０度よりも高い遮蔽角度αで、少なくとも１つの更なるＬＥＤを遮っている。最も好ましくは、反射器は、ＬＥＤフィラメントランプの長手方向軸に対して５５度よりも高い遮蔽角度αで、少なくとも１つの更なるＬＥＤを遮っている。得られる効果は、グレアの低減である。その理由は、より高角度の更なるＬＥＤ光が遮られるためである。少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、ＬＥＤフィラメントランプの長手方向軸に対して６５度よりも高い角度αで、依然として視認可能である。このことは、装飾照明を提供して、ＬＥＤランプの少なくとも１つのＬＥＤフィラメントを、より大きい角度で視認するために必要とされる。長手方向軸（longitudinal axis；ＬＡ）とは、ＬＥＤフィラメントランプの底部から、例えばＬＥＤフィラメントランプの口金から、ＬＥＤフィラメントランプの頂部へと延びる軸である。

ＬＥＤフィラメントランプは、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの光束が、少なくとも１つの更なるＬＥＤの光束よりも低いという特徴を有し得る。より好ましくは、少なくとも１つの更なるＬＥＤの光束は、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの光束の少なくとも１．５倍である。最も好ましくは、少なくとも１つの更なるＬＥＤの光束は、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントの光束の少なくとも２倍である。得られる効果は、機能照明の改善である。その理由は、コリメートされた更なるＬＥＤ光のより高い光束が、物体及び色のより良好な視認性をもたらすためである。

ＬＥＤフィラメントランプは、少なくとも１つのランプフィラメントを備え、少なくとも１つのランプフィラメントが、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント及び少なくとも１つの更なるＬＥＤを含む。得られる効果は、組付け性の改善である。その理由は、双方の光源が一体化されているためである。少なくとも１つのＬＥＤフィラメントと、少なくとも１つの更なるＬＥＤとの間には、間隙又は空間が存在してもよい。

ＬＥＤフィラメントランプは、少なくとも１つのランプフィラメントが、ベース部分及び頂部部分を含むという特徴を有し得る。ベース部分と頂部部分とは異なっており、頂部部分は、少なくとも１つの更なるＬＥＤを有し、ベース部分は、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントを有し、頂部部分は、ベース部分よりも、光学構成要素の内側に奥まって配置されている。得られる効果は、装飾照明及び機能照明の改善である。その理由は、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが明確に視認可能であると共に、更なるＬＥＤ光が良好にコリメートされるためである。

ＬＥＤフィラメントランプは、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、複数のＬＥＤを少なくとも部分的に包囲している封入材を含み、封入材が、第１のルミネッセント材料を有するという特徴を有し得る。より好ましくは、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、複数のＬＥＤを完全に包囲している封入材を含み、封入材は、第１のルミネッセント材料を有する。最も好ましくは、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、複数のＬＥＤ及び支持体を完全に包囲している封入材を含み、封入材は、第１のルミネッセント材料を有する。得られる効果は、装飾照明の改善である。その理由は、複数のＬＥＤによって放出されたＬＥＤ光が、ルミネッセント材料によって変換光に変換されるためである。このようにして、ＬＥＤ光及び変換光は、単一光源の外観を有する。ＬＥＤフィラメント光は、ＬＥＤ光及び／又は変換光を含む。封入材はまた、支持体の第２主面上にも、すなわち、封入材の第１主面及び第２主面上にも適用されてもよい。第２主面上の封入材は、第１のルミネッセント材料を有してもよい。

複数のＬＥＤは、有色ＬＥＤ、例えばＵＶ及び／又は青色及び／又は緑色及び／又は赤色ＬＥＤを含んでもよい。例えば、複数のＬＥＤは、青色、緑色、及び赤色ＬＥＤを含んでもよい。

ルミネッセント材料は、蛍光体であってもよい。ルミネッセント材料は、緑色／黄色蛍光体、及び／又は赤色蛍光体を含んでもよい。

ルミネッセント材料は、ＵＶ及び／又は青色ＬＥＤと組み合わせて使用されてもよい。ＵＶ及び／又は青色ＬＥＤは、ＵＶ及び／又は青色光を放出し得る。ＵＶ及び／又は青色光は、ルミネッセント材料によって少なくとも部分的に変換光に変換される。変換光は、緑色／黄色及び／又は赤色光であってもよい。

ＬＥＤフィラメントランプは、少なくとも１つの更なるＬＥＤが、少なくとも１つの更なるＬＥＤを少なくとも部分的に包囲している封入材を含み、封入材が、第２のルミネッセント材料を有し、第１のルミネッセント材料及び第２のルミネッセント材料の、（ｉ）厚さ、（ｉｉ）濃度、及び（ｉｉｉ）ルミネッセント材料のタイプのうちの少なくとも１つが、第１のルミネッセント材料に対して異なるという特徴を含み得る。得られる効果は、製造性の改善である。その理由は、双方のタイプの光源（すなわち、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント及び少なくとも１つの更なるＬＥＤ）が、双方ともルミネッセント材料によって覆われていてもよいためである。

ＬＥＤフィラメントランプは、ＬＥＤフィラメント光及び（コリメートされた）更なるＬＥＤ光の量を別個に制御するために、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント及び少なくとも１つの更なるＬＥＤに電気的に接続されている、制御ユニットを更に備えてもよい。得られる効果は、機能光に対する制御可能な装飾光である。その理由は、双方のタイプの光が、制御ユニットによって調節されることができるためである。

本発明は、請求項１５に記載の照明器具を開示する。照明器具は、照明器具がＬＥＤフィラメントランプを備えるという特徴を有し得る。得られる効果は、由緒ある外見を有する照明器具が得られることである。その理由は、ＬＥＤフィラメントランプが、照明器具の光出射窓を通して視認可能であり得るためである。

ここで、本発明の実施形態が、添付の概略図面を参照して例としてのみ説明され、図面中、対応する参照記号は、対応する部分を示す。
本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメントランプの概略図を示す。 本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメントの概略図を示す。 本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメントランプ光の測光分布を示す。 本発明の一実施形態による第１のスペクトル分布及び第２のスペクトル分布を示す。 本発明の一実施形態による相関色図を示す。 本発明の一実施形態による相関色図を示す。 本発明の一実施形態による、ＬＥＤフィラメント、更なるＬＥＤ、及び反射器の、例示的配置の概略図を示す。 本発明の一実施形態による、ＬＥＤフィラメント、更なるＬＥＤ、及び反射器の、例示的配置の概略図を示す。 本発明の一実施形態による、ＬＥＤフィラメント、更なるＬＥＤ、及び屈折コリメータの概略図を示す。 本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメントランプの概略図を示す。 本発明の一実施形態によるランプフィラメントの概略図を示す。 本発明の一実施形態によるランプフィラメントの概略図を示す。 本発明の一実施形態によるランプフィラメントの概略図を示す。 本発明の一実施形態によるランプフィラメントの概略図を示す。 本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメント及び更なるＬＥＤの断面の概略図を示す。 本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメント及び更なるＬＥＤの断面の概略図を示す。 本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメントランプ及び制御ユニットの概略図を示す。 本発明の一実施形態による照明器具内のＬＥＤフィラメントランプの概略図を示す。

概略図面は、必ずしも正しい縮尺ではない。

異なる図における、同じ機能を有する同じ特徴部は、同じ参照符号で言及されている。

ここで、現時点で本発明の好ましい実施形態が示されている添付図面を参照して、本発明が、以降でより完全に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書に記載される実施形態に限定されるとして解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、完全性及び網羅性のために提供され、当業者に本発明の範囲を伝達するものである。

図１ａは、本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメントランプの概略図を示す。図１ｂは、本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメントの概略図を示す。図１ｃは、本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメントランプ光の測光分布を示す。図１ｄは、本発明の一実施形態による第１のスペクトル分布及び第２のスペクトル分布を示す。図１ａ〜図１ｃに示されるように、ＬＥＤフィラメントランプ光１０１を供給する、発光ダイオード（ＬＥＤ）フィラメントランプ１００は、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１０２、少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５、少なくとも部分的に透過性の外囲器１０７、及び光学要素１０８を備える。少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１０２は、細長形本体を有する支持体１０３と、支持体１０３に機械的に結合されている複数のＬＥＤ１０４とを含む。少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１０２は、ＬＥＤフィラメント光１０４'を放出するように構成されている。ＬＥＤフィラメント光１０４'は、第１の色点ｘ１、ｙ１と第１の相関色温度Ｔ１とを有する、第１のスペクトル分布Ｓ１を有する。少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５は、第２の色点ｘ２、ｙ２を有する第２のスペクトル分布Ｓ２を有する、更なるＬＥＤ光１０６を放出するように構成されている。少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１０２及び少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５は、少なくとも部分的に透過性の外囲器１０７によって、少なくとも部分的に包囲されている。光学要素１０８は、更なるＬＥＤ光１０６を、コリメートされた更なるＬＥＤ光１０９へとコリメートするように、配置されている。ＬＥＤフィラメントランプ光１０１は、第１の空間分布Ｓ'１を有するＬＥＤフィラメント光１０４'と、第２の空間分布Ｓ'２を有するコリメートされた更なるＬＥＤ光１０９とから構成されている。図１ｃに示されるように、第１の空間分布Ｓ'１は、第２の空間分布Ｓ'２よりも広い。図１ｄに示されるように、第１のスペクトル分布Ｓ１と第２のスペクトル分布Ｓ２とは異なっている。例えば、Ｓ１は、暖かい色温度を有する白色光であってもよく、Ｓ２は、冷たい色温度を有する白色光であってもよい。（ｉ）ｘ１／ｘ２≧１．１であること、及び（ｉｉ）ｘ１／ｘ２≧１．１、かつｙ１／ｙ２≧１．１であって、ｘ１／ｘ２≧ｙ１／ｙ２であることのうちの、１つ以上が適用される。ＬＥＤフィラメントランプは、口金１１２及びドライバ（図示せず）を更に備えてもよい。複数のＬＥＤは、導電性トラック又はパターン又はワイヤ１１０を介して接続されてもよい。少なくとも部分的に透過性の外囲器１０７は、２つ以上の部分から成るものであってもよい。少なくとも部分的に透過性の外囲器の第１の部分は、透過性であってもよく、少なくとも部分的に透過性の外囲器の第２の部分（１２４）は、非透過性であってもよい。第２の部分は、ハウジングであってもよい。ハウジングは、少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５を含み得る。図１ａに示されるように、光学要素１０８は、光出口１２３を有する反射器１１１であってもよい。反射器１１１は、遮蔽角度（α）で、少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５を遮っている。

図２は、本発明の一実施形態による相関色図を示す。更なるＬＥＤ光１０６は、Ｔ１／Ｔ２≦０．９が適用される、第２の相関色温度Ｔ２を有し得る。図２に示されるように、ＬＥＤフィラメント光１０４'に、第２の相関色温度Ｔ２を有するコリメートされた更なるＬＥＤ光１０６を追加することであって、ＬＥＤフィラメント光１０４'が、第１の相関色温度Ｔ１を有することは、相関色温度Ｔ３を有する複合光を結果的にもたらす。相関色温度Ｔ３は、黒体ライン（ＢＢＬ）上の、又はＢＢＬ付近の、相関色温度Ｔ１と相関色温度Ｔ２との間に位置している。第１の色温度Ｔ１は、２６５０Ｋよりも低くてもよく、第２の色温度Ｔ２は、２９５０Ｋよりも高くてもよい。

図３は、本発明の一実施形態による相関色図を示す。ＬＥＤフィラメント光１０４'は、比較的低い相関色温度Ｔ１を有し、更なるＬＥＤ光１０６は、４２０〜５００ｎｍの範囲の主波長（λｄ）を有し得る。４２０〜５００ｎｍの範囲の主波長（λｄ）を有する更なるＬＥＤ光を追加することは、相関色温度Ｔ１を、黒体ライン（ＢＢＬ）上の、又はＢＢＬ付近の、相関色温度Ｔ４に移行させる。相関色温度Ｔ４は、相関色温度Ｔ１よりも高い色温度を有する。

図４ａ及び図４ｂは、本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメント及び反射器の概略図を示す。図４ａに示されるように、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１０２は、部分的に光学要素１０８の外側に配置されている。図４ｂに示されるように、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１０２は、完全に光学要素１０８の外側に配置されている。少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５は、凹面形状の光学要素１０８によって形成されている空洞部１０８'の更に内側に配置されている。

図５は、本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメント及び屈折コリメータの概略図を示す。図５に示されるように、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントは、部分的に屈折コリメータの外側に位置決めされてもよい。少なくとも１つのＬＥＤフィラメントはまた、完全に屈折コリメータの外側に位置決めされてもよい。

図６は、本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメントランプの概略図を示す。図６に示されるように、光学要素１０８は、反射器１１１である。反射器１１１は、少なくとも部分的に透過性の外囲器１０７の一部分上に、凹面反射器として配置されている。少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５は、１０５'で示される位置に配置されている。

図６及び図１に示されるように、反射器１１１は、ランプ外囲器の頂部１０７'及びランプ口金１１２を通って延びる、ＬＥＤフィラメントランプ１００の長手方向軸ＬＡに対して、６５度よりも高い遮蔽角度（α）で、少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５を遮っている。図６に示されるように、光学要素１０８は、光出口１２３を有する反射器１１１であってもよい。

図７ａ〜図７ｄは、本発明の一実施形態によるランプフィラメント１１５の概略図を示す。ＬＥＤフィラメントランプ１００は、少なくとも１つのランプフィラメント１１５を備えてもよい。図７ａに示されるように、少なくとも１つのランプフィラメント１１５は、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１０２及び少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５を含む。図７ｂに示されるように、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１０２と、少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５との間には、間隙又は空間１０２５が存在してもよい。図７ｃに示されるように、ランプフィラメント１１５は、例えば２つの更なるＬＥＤ１０５などの、２つ以上の更なるＬＥＤ１０５を含んでもよい。図７ｄに示されるように、ランプフィラメント１１５は、例えば２つのＬＥＤフィラメント１０２などの、２つ以上のＬＥＤフィラメント１０２を含んでもよい。

図７ａ〜図７ｄに示されるように、少なくとも１つのランプフィラメント１１５は、ベース部分１１６及び頂部部分１１７を含み、ベース部分１１６と頂部部分１１７とは異なっており、頂部部分１１７は、少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５を有し、ベース部分１１６は、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１０２を有する。頂部部分１１７は、ベース部分１１６よりも、光学構成要素１０８（例えば、図１ａを参照）の内側に奥まって配置されてもよい。光学構成要素は、例えば内部全反射（total internal reflection；ＴＩＲ）コリメータなどの、屈折要素であってもよい。

図８ａ、図８ｂは、本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメント１０２及び更なるＬＥＤ１０５の断面の概略図を示す。図８ａに示されるように、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１０２は、複数のＬＥＤ１０４を少なくとも部分的に包囲している封入材１１９を含み、封入材１１９は、第１のルミネッセント材料１２０を有する。複数のＬＥＤ１０４は、ＬＥＤ光を放出する。ＬＥＤ光は、変換光に変換されてもよい。ＬＥＤフィラメント光１０４'は、ＬＥＤ光及び／又は変換光を含む。図８ｂに示されるように、少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５は、少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５を少なくとも部分的に包囲している封入材１１９を含んでもよく、封入材１１９は、第２のルミネッセント材料１２１を有する。第１のルミネッセント材料１２０及び第２のルミネッセント材料１２１の、（ｉ）封入材の厚さ、（ｉｉ）第１のルミネッセント材料（１２０）の濃度、及び（ｉｉｉ）ルミネッセント材料のタイプのうちの、少なくとも１つが異なる。第１のルミネッセント材料１２０と第２のルミネッセント材料１２１とは、同じであってもよいが、ルミネッセント材料の濃度及び／又は封入材の厚さのみが異なる。

図９は、本発明の一実施形態によるＬＥＤフィラメントランプ及び制御ユニットの概略図を示す。図９に示されるように、ＬＥＤフィラメントランプは、ＬＥＤフィラメント光１０４'及び更なるＬＥＤ光１０５の量を別個に制御するために、少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１０２及び少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５に電気的に接続されている、制御ユニット１２２を更に備えてもよい。

図１０は、本発明の一実施形態による照明器具２００内のＬＥＤフィラメントランプ１００の概略図を示す。照明器具２００は、ＬＥＤフィラメントランプ１００を備える。ランプシェード１１４を有する照明器具の場合、反射器１１１は、口金１１２に向けて光出口１２３が方向付けられている状態で、位置決めされてもよい。少なくとも１つのＬＥＤフィラメント１０２は、部分的に反射器１１１内に配置されている。少なくとも１つの更なるＬＥＤ１０５は、１０５'で示される位置に配置されている。ＬＥＤフィラメントランプ１００は、口金１１２及びドライバ（図示せず）を有し得る。ドライバは、口金１１２内又は外囲器１０７内に配置されてもよい。更なるＬＥＤ光は、反射器１１１によって、コリメートされた更なるＬＥＤ光１０９へとコリメートされる。コリメートされた更なるＬＥＤ光１０９は、ランプシェード１１４によって反射され、それにより、反射されたコリメートされた更なるＬＥＤ光１０９'は、例えば、テーブル又は床（図示せず）に方向付けられる。

発光ダイオードはまた、レーザダイオードであってもよい。

可視波長範囲は、４００〜８００ｎｍの範囲である。

用語「可変波長依存性光吸収」及び「不均一性光吸収」とは、少なくとも２つの異なる波長又は波長範囲の可視光に関して、光吸収の程度が（有意に）異なることを指す。有意とは、少なくとも２つの異なる波長又は波長範囲に関して、少なくとも１０％、又は少なくとも２０％、又は少なくとも３０％の、吸収の差が存在することを意味する。

「実質的に全ての光（substantially all light）」、又は「実質的に成る（substantially consists）」などにおける、本明細書の用語「実質的に（substantially）」は、当業者には理解されるであろう。用語「実質的に」はまた、「全体的に（entirely）」、「完全に（completely）」、「全て（all）」などを伴う実施形態も含み得る。それゆえ、実施形態では、当該形容詞はまた、実質的に削除される場合もある。適用可能な場合、用語「実質的に」はまた、９５％以上、特に９９％以上、更に特に９９．５％以上などの、１００％を含めた９０％以上にも関連し得る。用語「備える（comprise）」は、用語「備える（comprises）」が「から成る（consists of）」を意味する実施形態もまた含む。用語「及び／又は」は、特に、その「及び／又は」の前後で言及された項目のうちの１つ以上に関連する。例えば、語句「項目１及び／又は項目２」、及び同様の語句は、項目１及び項目２のうちの１つ以上に関連し得る。用語「含む（comprising）」は、一実施形態では、「から成る（consisting of）」を指す場合もあるが、別の実施形態ではまた、「少なくとも定義されている種、及びオプションとして１つ以上の他の種を包含する」も指す場合がある。更には、明細書本文及び請求項での、第１、第２、第３などの用語は、類似の要素を区別するために使用されるものであり、必ずしも、連続的又は時系列的な順序を説明するために使用されるものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書で説明される本発明の実施形態は、本明細書で説明又は図示されるもの以外の、他の順序での動作が可能である点を理解されたい。本明細書のデバイスは、とりわけ、動作中について説明されている。当業者には明らかとなるように、本発明は、動作の方法又は動作中のデバイスに限定されるものではない。

上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、むしろ例示するものであり、当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、多くの代替的実施形態を設計することが可能となる点に留意されたい。請求項では、括弧内のいかなる参照符号も、その請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。動詞「備える、含む（to comprise）」及びその活用形の使用は、請求項に記述されたもの以外の要素又はステップが存在することを排除するものではない。要素に先行する冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数のそのような要素が存在することを排除するものではない。本発明は、いくつかの個別要素を含むハードウェアによって、及び、好適にプログラムされたコンピュータによって実施されてもよい。いくつかの手段を列挙するデバイスの請求項では、これらの手段のうちのいくつかは、１つの同一のハードウェア物品によって具現化されてもよい。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙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、有利に使用され得ないことを示すものではない。

本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び／又は添付図面に示される特徴のうちの１つ以上を含む、デバイスに適用される。本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び／又は添付図面に示される特徴のうちの１つ以上を含む、方法又はプロセスに関する。

本特許で論じられている様々な態様は、更なる利点をもたらすために組み合わされることも可能である。更には、当業者は、実施形態が組み合わされることが可能であり、また、３つ以上の実施形態が組み合わされることも可能である点を理解するであろう。更には、特徴のうちのいくつかは、１つ以上の分割出願のための基礎を形成し得るものである。

Claims (15)

1. ＬＥＤフィラメントランプ光を供給する、発光ダイオード（ＬＥＤ）フィラメントランプであって、
   細長形本体を有する支持体と、前記支持体に機械的に結合されている複数のＬＥＤとを含む、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントであって、ＬＥＤフィラメント光を放出するように構成されており、前記ＬＥＤフィラメント光が、第１の色点ｘ１、ｙ１と第１の相関色温度Ｔ１とを有する第１のスペクトル分布を有する、少なくとも１つのＬＥＤフィラメントと、
   第２の色点ｘ２、ｙ２を有する第２のスペクトル分布を有する、更なるＬＥＤ光を放出するように構成されている、少なくとも１つの更なるＬＥＤと、
   少なくとも部分的に透過性の外囲器であって、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメント及び前記少なくとも１つの更なるＬＥＤが、前記少なくとも部分的に透過性の外囲器によって、少なくとも部分的に包囲されている、少なくとも部分的に透過性の外囲器と、
   前記更なるＬＥＤ光を、コリメートされた更なるＬＥＤ光へとコリメートするように配置されている、光学要素と、を備え、
   前記ＬＥＤフィラメントランプ光が、第１の空間分布を有する前記ＬＥＤフィラメント光と、第２の空間分布を有する前記コリメートされた更なるＬＥＤ光とから構成されており、
   前記第１の空間分布が、前記第２の空間分布よりも広く、
   前記第１のスペクトル分布と前記第２のスペクトル分布とが異なっており、
   ｘ１／ｘ２≧１．１であること、及び、ｘ１／ｘ２≧１．１、かつｙ１／ｙ２≧１．１であって、ｘ１／ｘ２≧ｙ１／ｙ２であることのうちの、１つ以上が適用され、
   前記ＬＥＤフィラメントランプは、少なくとも１つのランプフィラメントを備え、前記少なくとも１つのランプフィラメントが、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメント及び前記少なくとも１つの更なるＬＥＤを含む、ＬＥＤフィラメントランプ。
2. 前記コリメートされた更なるＬＥＤ光が、第２の相関色温度Ｔ２を有し、Ｔ１／Ｔ２≦０．９が適用される、請求項１に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
3. 前記第１の前記色温度Ｔ１が、２６５０Ｋよりも低く、前記第２の前記色温度Ｔ２が、２９５０Ｋよりも高い、請求項２に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
4. 前記更なるＬＥＤ光が、４２０〜５００ｎｍの範囲の主波長を有する、請求項１に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
5. 前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、少なくとも部分的に前記光学要素の外側に配置されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
6. 前記少なくとも１つの更なるＬＥＤが、前記光学要素によって形成されている空洞部の更に内側に配置されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
7. 前記光学要素が反射器である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
8. 前記反射器が、前記少なくとも部分的に透過性の外囲器の一部分上に、凹面反射器として配置されている、請求項７に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
9. 前記反射器が、前記ＬＥＤフィラメントランプの長手方向軸に対して６５度よりも高い遮蔽角度で、前記少なくとも１つの更なるＬＥＤを遮っている、請求項７又は８に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
10. 前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントと、前記少なくとも１つの更なるＬＥＤとの間に、間隙又は空間が存在している、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
11. 前記少なくとも１つのランプフィラメントが、ベース部分及び頂部部分を含み、前記頂部部分が、前記少なくとも１つの更なるＬＥＤを有し、前記ベース部分が、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントを有し、前記頂部部分が、前記ベース部分よりも、光学構成要素の内側に奥まって配置されている、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
12. 前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメントが、前記複数のＬＥＤを少なくとも部分的に包囲している封入材を含み、前記封入材が、第１のルミネッセント材料を有する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
13. 前記少なくとも１つの更なるＬＥＤが、前記少なくとも１つの更なるＬＥＤを少なくとも部分的に包囲している封入材を含み、前記封入材が、第２のルミネッセント材料を含み、前記第１のルミネッセント材料及び前記第２のルミネッセント材料の、厚さ、濃度、及びタイプのうちの、少なくとも１つが異なる、請求項１２に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
14. ＬＥＤフィラメント光及び更なるＬＥＤ光の量を別個に制御するために、前記少なくとも１つのＬＥＤフィラメント及び前記少なくとも１つの更なるＬＥＤに電気的に接続されている、制御ユニットを更に備える、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプ。
15. 請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のＬＥＤフィラメントランプを備える、照明器具。

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