(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、シアンＬＥＤ、及び白色ＬＥＤの群から少なくとも１つを含むＬＥＤアレイと、
入口開口部、出口開口部、前記入口開口部と前記出口開口部との間に延びる反射周壁、及び前記反射周壁の中心で前記入口開口部と前記出口開口部との間に延びる光学軸を有する反射管であって、前記ＬＥＤアレイが、前記入口開口部に配置され、前記反射周壁が、前記ＬＥＤアレイからの光を反射し混合する前記反射管と、
前記反射管の周囲に円周方向に、前記反射管の外側に、及び前記反射管から離隔して配置された少なくとも１つの光源であって、濃青色ＬＥＤ、ロイヤルブルーＬＥＤ、濃赤色ＬＥＤ、及びＵＶ  ＬＥＤの群から選択される少なくとも１つのＬＥＤを含む、少なくとも１つの光源と、
前記少なくとも１つの光源から放射された光を、前記ＬＥＤアレイから放射された光の中へ透過させるように配置された少なくとも１つの光学コンポーネントと、を含み、
前記少なくとも１つの光学コンポーネントが、入口開口部及び出口開口部を有する光導波路であり、前記光導波路の前記入口開口部が、前記少なくとも１つの光源に結合され、前記光導波路の前記出口開口部が、前記少なくとも１つの光源から放射された光に対して透明であり、且つ前記ＬＥＤアレイから放射された光に対して反射性であるダイクロイックミラーであり、前記光導波路の前記出口開口部が、前記反射周壁に一体化される、
照明器具。
【請求項２】
前記ダイクロイックミラーが、前記反射管の前記出口開口部よりも前記反射管の前記入口開口部のより近くに配置される、請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記少なくとも１つの光源が、混合ボックスに配置される、請求項１又は２に記載の照明器具。
【請求項４】
青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、シアンＬＥＤ、及び白色ＬＥＤの群から少なくとも１つを含むＬＥＤアレイと、
入口開口部、出口開口部、前記入口開口部と前記出口開口部との間に延びる反射周壁、及び前記反射周壁の中心で前記入口開口部と前記出口開口部との間に延びる光学軸を有する反射管であって、前記ＬＥＤアレイが、前記入口開口部に配置され、前記反射周壁が、前記ＬＥＤアレイからの光を反射し混合する前記反射管と、
前記反射管の周囲に円周方向に、前記反射管の外側に、及び前記反射管から離隔して配置された少なくとも１つの光源であって、濃青色ＬＥＤ、ロイヤルブルーＬＥＤ、濃赤色ＬＥＤ、及びＵＶ  ＬＥＤの群から選択される少なくとも１つのＬＥＤを含む、少なくとも１つの光源と、
前記少なくとも１つの光源から放射された光を、前記ＬＥＤアレイから放射された光の中へ透過させるように配置された少なくとも１つの光学コンポーネントと、を含み、
前記少なくとも１つの光学コンポーネントが、入口開口部及び出口開口部を有する光導波路であり、前記光導波路の前記入口開口部が、前記少なくとも１つの光源に結合され、前記光導波路の前記出口開口部が、前記ＬＥＤアレイに配置される、照明器具。
【請求項５】
前記少なくとも１つの光源が、混合ボックスに配置される、請求項４に記載の照明器具。
【請求項６】
前記反射周壁が、鏡面反射性及び拡散反射性の群からの少なくとも１つである、請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項７】
前記反射周壁が、前記反射管の前記入口開口部から前記反射管の前記出口開口部へ広がる、請求項１乃至６の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項８】
前記反射周壁が、前記光学軸から見られた場合に、凸形を有する、請求項１乃至７の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項９】
前記ＬＥＤアレイ及び前記少なくとも１つの光源が、別個のＰＣＢ上に配置される、請求項１乃至８の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項１０】
前記別個のＰＣＢに配置されたＬＥＤが、ＩｎＧａＮ  ＬＥＤ又はＡｌＩｎＧａＰ  ＬＥＤで構成される、請求項９に記載の照明器具。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの光学コンポーネントが、５５０〜５９０ｎｍで反射性から透過性への遷移を有する、請求項９が請求項１乃至３の何れか一項に従属する場合の請求項１０に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具の分野、特に、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、シアンＬＥＤ、及び白色ＬＥＤの群から少なくとも１つを含むＬＥＤアレイを含む照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
場面設定及び雰囲気作りが重要な多くの用途において、色光が用いられる。用途の例は、劇場照明、建造物照明（都市の美化）、店舗、及び接客業（ホテル、レストラン）である。今日、これは、ほぼ、白色光源を色フィルタと組み合わせることによって達成される。
【０００３】
代替として、多色ＬＥＤ（発光ダイオード（Light Emitting Diode））を備えたシステムが使用され得る。それらは、フィルタなしに色を生成するので魅力的である。これは、効率上の利点を有し、且つより重要なことに、色は、電子技術によって変化され得る。色を変化させるためにフィルタを変更する必要はなく、全ての色が、常に利用可能である。これらのシステム用の市場は、ＬＥＤの性能が改善するにつれて急速に成長している。欠点は、ハロゲンランプから放射された光スペクトルを再現する光スペクトルを取得するのが難しいということである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、先行技術の問題を克服又は緩和することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、上記及び他の目的は、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、シアンＬＥＤ、及び白色ＬＥＤの群から少なくとも１つを含むＬＥＤアレイと、入口開口部、出口開口部、前記開口部間に延びる反射周壁、及び前記壁の中心で前記開口部間に延びる光学軸を有する反射管であって、前記ＬＥＤアレイが、前記入口開口部に配置され、前記周壁が、前記ＬＥＤアレイからの光を反射し混合するように配置される反射管と、前記反射管の周囲に円周方向に配置された少なくとも１つの光源であって、濃青色ＬＥＤ、ロイヤルブルーＬＥＤ、濃赤色ＬＥＤ、及びＵＶ  ＬＥＤの群から選択される少なくとも１つのＬＥＤを含む、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの光源から放射された光を、ＬＥＤアレイから放射された光の中へ透過させるように配置された少なくとも１つの光学コンポーネントと、を含む照明器具によって達成される。
【０００６】
これは、放射される光のスペクトルの色品質が、異なる波長で光を放射する多数のＬＥＤ故に改善されるという点で有利である。更に、全てのＬＥＤが入口開口部に配置されなければならないわけではなく、それらの幾つかが、反射管の周囲に円周方向に配置され得るので、より多くＬＥＤが使用され得る。より多くのＬＥＤは、より大きな光出力に帰着する。入口開口部内の制限されたエリアにおけるより少数のＬＥＤは、反射管内でのより少ない熱発生に帰着する。更に、均一な配光及びカラーシャドーのリスク低減に帰着する異なる光の混合が達成される。コンパクト設計故に光源が比較的小さいことは、照明器具が、例えばプロファイルスポットにおいて使用され得ることを意味する十分に画定されたビームに帰着する。
【０００７】
前記光学コンポーネントは、少なくとも１つの光源から放射された光が、ＬＥＤアレイから放射された光の中に導かれるように、出口開口部に配置されたＸキューブであっても良い。これは、更により均一な配光が達成されるという点で有利である。
【０００８】
前記光学コンポーネントは、少なくとも１つの光源から放射される光に対して透明であり、且つ前記ＬＥＤアレイから放射される光に対して反射性である、前記壁に一体化されたダイクロイックミラーであっても良い。これは、更により均一な配光が達成されるという点で有利である。
【０００９】
ダイクロイックミラーは、出口開口部よりも入口開口部のより近くに配置されても良い。これは、より十分な光混合及びより均一な配光が達成されるという点で有利である。
【００１０】
少なくとも１つの光源が、混合ボックスに配置されても良い。これは、光源から放射された光が更に十分に混合されるという点で有利である。
【００１１】
少なくとも１つの光源から放射された光は、ミラーを介して少なくとも１つのダイクロイックミラーに導かれても良い。これは、少なくとも１つの光源が、前記ＬＥＤアレイと同じ平面に配置され得るという点で有利である。
【００１２】
前記少なくとも１つの光学コンポーネントは、入口開口部及び出口開口部を有する光導波路であっても良く、入口開口部は、少なくとも１つの光源に結合され、光導波路の出口開口部は、少なくとも１つの光源から放射された光に対して透明であり、且つ前記ＬＥＤアレイから放射された光に対して反射性であるダイクロイックミラーであり、光導波路の出口開口部は、前記壁に一体化される。これは、少なくとも１つの光源が、少なくとも１つの光源から放射された光量の大きな損失を経験せずに、反射管から離れて配置されても良いという点で有利である。
【００１３】
前記少なくとも１つの光学コンポーネントは、入口開口部及び出口開口部を有する光導波路であっても良く、入口開口部は、少なくとも１つの光源に結合され、出口開口部は、前記ＬＥＤアレイに配置される。これは、少なくとも１つの光源が、少なくとも１つの光源から放射された光量の大きな損失を経験せずに、反射管から離れて配置されても良いという点で有利である。
【００１４】
周壁は、鏡面反射性及び拡散反射性の群からの少なくとも１つであっても良い。これは、配光が、輝度の点でより均一にされ得るという点で有利である。
【００１５】
前記周壁は、前記光学軸から見られた場合に、凸形を有しても良い。これは、光のより十分な混合が達成されるという点で有利である。
【００１６】
前記ＬＥＤアレイ及び前記少なくとも１つの光源は、別個のＰＣＢ（プリント回路基板）上に配置されても良い。これは、少なくとも１つの光源が、少なくとも１つの光源の効率を改善可能なより低い温度に維持され得るという点で有利である。
【００１７】
別個のＰＣＢに配置されるＬＥＤは、ＩｎＧａＮ  ＬＥＤ又はＡｌＩｎＧａＰ  ＬＥＤで構成されても良い。ＩｎＧａＮ  ＬＥＤは、ＡｌＩｎＧａＰ  ＬＥＤより高い接合部温度で動作され得る。２つが同じＰＣＢの上にある場合に、両方のタイプは、ほぼ等しい温度を有し、従ってＩｎＧａＮ  ＬＥＤは、その最大出力では使用されない。それらを別個のＰＣＢ上に配置することは、ＡｌＩｎＧａＰ  ＬＥＤより激しくＩｎＧａＮ  ＬＥＤを駆動できるようにする。最大動作温度がＩｎＧａＮより低いことは、ＡｌＩｎＧａＰの固有の特性である。従って、ＩｎＧａＮ  ＬＥＤの温度は、より高くなり得、これはより多くの出力及びより多くの放射光に帰着する。同時に、ＡｌＩｎＧＡａＰの温度は、一層低い温度に維持され得、これは例えば赤色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、及び濃赤色ＬＥＤの効率を改善する。
【００１８】
少なくとも１つの光学コンポーネントは、５５０ｎｍ〜５９０ｎｍで透過性から反射性への遷移を有してもよい。ＩｎＧａＮ  ＬＥＤはまた、様々な重複する波長に存在するが、５５０ｎｍを超える波長では効率的ではない。ＡｌＩｎＧａＰ  ＬＥＤもまた、様々な重複する波長に存在するが、５９０ｎｍ未満では効率的ではない。これは、蛍光体が使用されなければ、スペクトルにギャップが存在することを意味する。光学コンポーネント、例えばダイクロイックミラー及び／又はＸキューブはまた、反射及び透過が完璧ではない（反射性から透過性への遷移）波長領域を導入する。従って、これらの２つの領域が一致するようにダイクロイックミラーを設計することが有利である。本発明が、特許請求の範囲に挙げられた特徴の全ての可能な組み合わせに関連することが注目される。
【００１９】
ここで、本発明の上記の及び他の態様が、本発明の実施形態を示す添付の図面に関連して、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の照明器具の実施形態における概略図の斜視図である。
【図２】本発明の照明器具において使用される反射器の実施形態の斜視図である。
【図３】本発明の照明器具の実施形態における概略図の側面図である。
【図４】本発明の照明器具の実施形態における概略図の側面図である。
【図５】本発明の照明器具の実施形態における概略図の側面図である。
【図６】本発明の照明器具の実施形態における概略図の上面図である。
【図７】本発明の照明器具の実施形態における概略図の側面図である。
【図８】本発明の照明器具の実施形態における概略図の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の照明器具の実施形態における概略図の斜視図である。照明器具１００は、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、シアンＬＥＤ、及び白色ＬＥＤの群から少なくとも１つを含むＬＥＤアレイ１２０を含む。照明器具１００は、入口開口部１４２と、出口開口部１４６と、前記開口部１４２、１４６間に延びる反射周壁１４８と、前記壁１４８の中心で前記開口部１４２、１４６間に延びる光学軸１５０と、を有する反射管１４０を更に含む。ＬＥＤアレイ１２０は、入口開口部１４２に配置される。周壁１４８は、ＬＥＤアレイ１２０からの光を反射し混合するように配置される。
【００２２】
２つの光源１６０が、反射管１４０の周囲に円周方向で互いに反対側に配置される。光源１６０は、それぞれ、濃青色ＬＥＤ、ロイヤルブルーＬＥＤ、濃赤色ＬＥＤ、及びＵＶ  ＬＥＤの群から選択される１つのＬＥＤを含む。
【００２３】
ＵＶ  ＬＥＤから放射される光の波長は、３００ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは３４０ｎｍ〜４５０ｎｍ、最も好ましくは３６０ｎｍ〜４１０ｎｍの範囲であっても良い。
【００２４】
濃赤色ＬＥＤから放射される光の波長は、６４０ｎｍ〜７５０ｎｍ、好ましくは６５０ｎｍ〜７００ｎｍ、最も好ましくは６６０ｎｍ〜６９０ｎｍの範囲であっても良い。
【００２５】
濃青色ＬＥＤから放射される光の波長は、４００ｎｍ〜４７０ｎｍ、好ましくは４２０ｎｍ〜４６０ｎｍ、最も好ましくは４３０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲であっても良い。
【００２６】
２つの光学コンポーネント１７０が、光源１６０から放射された光をＬＥＤアレイ１２０から放射された光の中へ透過させるように配置される。光学コンポーネント１７０は、光学軸１５０に対して、光源１６０と同じ高さに配置される。この実施形態において、光学コンポーネント１７０は、光源１６０から放射された光に対して透明であり、且つＬＥＤアレイ１２０から放射された光に対して反射性である２つのダイクロイックミラーである。より具体的には、ダイクロイックミラーは、ダイクロイックミラーの表面法線に対して小さな角度で入射する、光源１６０から放射された光に対して透過性であり、且つダイクロイックミラーの表面法線に対して大きな角度で入射する、ＬＥＤアレイ１２０から放射された光に対して反射性である。光源１６０は、光源１６０から放射された光をコリメートする光学素子を有しても良い。光源１６０は、光源１６０から放射された光がダイクロイックミラー１７０に入射するように配置される。図１に示されているように、ダイクロイックミラー１７０は、出口開口部１４６よりも入口開口部１４２のより近くに配置される。
【００２７】
図２は、本発明の照明器具で使用される反射器の実施形態における斜視図である。反射管２４０は、入口開口部２４２と出口開口部２４６との間に延びる反射周壁２４８を含む。図２から明白なように、周壁２４８は、入口開口部２４２から出口開口部２４６へ広がる。周壁２４８は、前記光学軸２５０から見られた場合に、凸形を有する。周壁２４８は、鏡面反射性及び拡散反射性の群からの少なくとも１つとすることができる。更に、反射管の周壁は、セグメント化され得る。反射管２４０が、図１及び３〜８の実施形態において使用され得ることが注目されるべきである。
【００２８】
図３は、本発明の照明器具の実施形態における概略図の側面図である。図３は、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、シアンＬＥＤ、及び白色ＬＥＤの群から少なくとも１つを含むＬＥＤアレイ３２０を含む照明器具３００を開示する。照明器具３００は、入口開口部３４２と、出口開口部３４６と、前記開口部３４２、３４６間に延びる反射周壁３４８と、前記壁３４８の中心で前記開口部３４２、３４６間に延びる光学軸３５０と、を有する反射管３４０を更に含む。ＬＥＤアレイ３２０は、入口開口部３４２に配置される。周壁３４８は、ＬＥＤアレイ３２０からの光を反射し混合するように配置される。
【００２９】
２つの光源３６０が、反射管３４０の周囲に円周方向で互いに反対側に配置される。光源３６０は、それぞれ２つのＬＥＤを含み、少なくとも１つのＬＥＤは、濃青色ＬＥＤ、ロイヤルブルーＬＥＤ、濃赤色ＬＥＤ、及びＵＶ  ＬＥＤの群から選択される。図１に関連して説明された波長領域は、ここでも同様に適用可能である。光源３６０は、ＬＥＤアレイ３２０の隣に配置される。光源３６０は、光源３６０から放射された光が、ＬＥＤアレイ３２０から放射された光と同じ方向に概ね導かれるように、ＬＥＤアレイ３２０に対して配置される。従って、２つのミラー３８０が、光源３６０から放射された光をダイクロイックミラー３７０の方へ導くように配置される。
【００３０】
２つの光学コンポーネント３７０が、光源３６０から放射された光をＬＥＤアレイ３２０から放射された光の中へ透過させるように配置される。この実施形態において、光学コンポーネント３７０は、光源３６０から放射された光に対して透明であり、且つＬＥＤアレイ３２０から放射された光に対して反射性である２つのダイクロイックミラーである。図３に示されているように、ダイクロイックミラー３７０は、出口開口部３４６よりも入口開口部３４２のより近くに配置される。
【００３１】
図４は、本発明の照明器具の実施形態における概略図の側面図である。図４は、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、シアンＬＥＤ、及び白色ＬＥＤの群から少なくとも１つを含むＬＥＤアレイ４２０を含む照明器具４００を開示する。照明器具４００は、入口開口部４４２と、出口開口部４４６と、前記開口部４４２、４４６間に延びる反射周壁４４８と、前記壁４４８の中心で前記開口部４４２、４４６間に延びる光学軸４５０と、を有する反射管４４０を更に含む。ＬＥＤアレイ４２０は、入口開口部４４２に配置される。周壁４４８は、ＬＥＤアレイ４２０からの光を反射し混合するように配置される。
【００３２】
２つの光源４６０が、反射管４４０の周囲に円周方向で互いに反対側に配置される。光源４６０は、それぞれ２つのＬＥＤを含み、少なくとも１つのＬＥＤが、濃青色ＬＥＤ、ロイヤルブルーＬＥＤ、濃赤色ＬＥＤ、及びＵＶ  ＬＥＤの群から選択される。図１に関連して説明された波長領域は、ここでも同様に適用可能である。光源４６０は、ＬＥＤアレイ４２０の隣に配置される。光源４６０は、光源４６０から放射された光が、ＬＥＤアレイ４２０から放射された光と同じ方向に概ね導かれるように、ＬＥＤアレイ４２０に対して配置される。
【００３３】
２つの光学コンポーネント４７０が、光源４６０から放射された光をＬＥＤアレイ４２０から放射された光の中へ透過させるように配置される。この実施形態において、光学コンポーネント４７０は、光源４６０から放射された光に対して透明であり、且つＬＥＤアレイ４２０から放射された光に対して反射性である２つのダイクロイックミラーである。好ましくは、ダイクロイックミラーは、光源４６０から放射される光に対して、広い角度範囲において透明である。光源４６０は、それぞれ、混合ボックス４８０に配置される。混合ボックスはまた、一般に、拡散（白色）チャンバと呼ばれる。混合ボックス４８０は、光源４６０からの光をダイクロイックミラー４７０の方へ導くように配置される。ダイクロイックミラー４７０の隣にある混合ボックス４８０の壁に入射する、光源４６０から放射された光は、透過される。混合ボックス４８０の他の壁の何れかに入射する、光源４６０から放射された光は、反射される。
【００３４】
図４に示されているように、ダイクロイックミラー４７０は、出口開口部４４６よりも入口開口部４４２のより近くに配置される。
【００３５】
図５は、本発明の照明器具の実施形態における概略図の側面図である。照明器具５００は、２つの反射管５４０ａ及び５４０ｂを含む。反射管５４０ａの入口開口部５４２ａには、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、シアンＬＥＤ、及び白色ＬＥＤの群から少なくとも１つを含むＬＥＤアレイ５２０が配置される。反射管５４０ｂの入口開口部５４２ｂには、少なくとも１つのＬＥＤを含む少なくとも１つの光源５６０が配置され、その少なくとも１つのＬＥＤは、濃青色ＬＥＤ、ロイヤルブルーＬＥＤ、濃赤色ＬＥＤ、及びＵＶ  ＬＥＤの群からが選択される。図１に関連して説明された波長領域は、ここでも同様に適用可能である。
【００３６】
Ｘキューブ５７０が、反射管５４０ａ及び５４０ｂの出口開口部５４６ａ及び５４６ｂに配置される。Ｘキューブは、クロスダイクロイックプリズムであり、４つの三角プリズムの組み合わせである。それは、複数のカラービームを組み合わせるように機能する。Ｘキューブ５７０における破線は、出口開口部５４６ａ及びｂに配置されたディフューザである。代替として、ディフューザ（図示せず）は、照明器具５００の出口開口部５８０に配置され得る。
【００３７】
ＬＥＤアレイ５２０から放射された光は、反射管５４０ａを介して、Ｘキューブ５７０の方へコリメートされ導かれる。ダイクロイックミラー５７６は、ＬＥＤアレイ５２０から放射された光に対してほぼ透明であり、且つ少なくとも１つの光源５６０から放射された光に対して反射性である。従って、ＬＥＤアレイ５２０から放射された光は、引き続きダイクロイックミラー５７６を通り、コリメートされたビームとして出射する。
【００３８】
少なくとも１つの光源５６０から放射された光は、反射管５４０ｂを介して、Ｘキューブ５７０の方へコリメートされ導かれる。全波長反射器５７４が、光を反射し、それをダイクロイックミラー５７６の方へ導く。ダイクロイックミラー５７６は、光を反射し、光は、コリメートされたビームとして出射する。
【００３９】
図６は、本発明の照明器具の実施形態における概略図の上面図である。濃青色ＬＥＤ、ロイヤルブルーＬＥＤ、濃赤色ＬＥＤ、及びＵＶ  ＬＥＤの群から選択される複数のＬＥＤをそれぞれ含む複数の光源６６０が、ＬＥＤアレイ６２０が配置される反射管６４０の周囲に円周方向に配置される。ＬＥＤアレイ６２０は、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、シアンＬＥＤ、及び白色ＬＥＤの群から少なくとも１つを含む。図６に示されているように、図１、３及び４の実施形態が、複数の光源を有するように同様に上手く具体化され得ることが、注目されるべきである。
【００４０】
図７は、本発明の照明器具の実施形態における概略図の側面図である。図７は、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、シアンＬＥＤ、及び白色ＬＥＤの群から少なくとも１つを含むＬＥＤアレイ７２０を含む照明器具７００を開示する。照明器具７００は、入口開口部７４２と、出口開口部７４６と、前記開口部７４２、７４６間に延びる反射周壁７４８と、前記壁７４８の中心で前記開口部７４２、７４６間に延びる光学軸７５０と、を有する反射管７４０を更に含む。ＬＥＤアレイ７２０は、入口開口部７４２に配置される。周壁７４８は、ＬＥＤアレイ７２０からの光を反射し混合するように配置される。
【００４１】
複数の光源７６０が、反射管７４０の周囲に円周方向に配置される。光源７６０は、濃青色ＬＥＤ、ロイヤルブルーＬＥＤ、濃赤色ＬＥＤ、及びＵＶ  ＬＥＤの群から選択される少なくとも１つのＬＥＤ７６２を含む。図１に関連して説明された波長領域は、ここでも同様に適用可能である。ＬＥＤ７６２は、基板７６６上に配置される。基板７６６は、電力及び任意の制御信号をＬＥＤ７６２に供給するための回路（図示せず）、及びまたＬＥＤ７６２が熱的に接続されるヒートシンク７６８を設けられる。ヒートシンク７６８は、ＬＥＤ７６２によって発生された熱を放散するように適合される。図示された事例において、ヒートシンク７６８は、基板７６６の裏面に配置された比較的薄いアルミニウム冷却フィンによって形成される。
【００４２】
光源７６０は、各ＬＥＤ７６２の上に配置された複数のコリメータ７６４を更に含む。各コリメータ７６４は、対応するＬＥＤ７６２からの光を、典型的には±３０°未満の適切な角度範囲、及び典型的には数ｍｍの直径を備えた適切なエリアにコリメートするように配置される。例として、コリメータは、単一セルＬＥＤ集光レンズであっても良い。標準ＬＥＤに適したかかる集光レンズは、例えばPolymer Opticsから容易に入手可能である。
【００４３】
光学コンポーネント７７０は、この実施形態において、光ファイバなどの可撓性光導波路として具体化される。光導波路７７０は、それぞれ、入口開口部７７２及び出口開口部７７４を有する。出口開口部７７４は、光源７６０から放射された光に対して透明であり、且つ前記ＬＥＤアレイ７２０から放射された光に対して反射性であるダイクロイックミラーである。出口開口部７７４は、前記壁７４８に一体化している。入口開口部７７２は、少なくとも１つの光源７６０に結合される。本発明によれば、ＬＥＤ７６２によって占められる基板７６６のエリアは、出口開口部７７４より大きくても良い。換言すれば、光導波路７７０は、より大きなエリアから光を収集し、それを出口開口部７７４のより小さなエリアに集光する。色コントローラ８５０が、照明器具７００の色混合を制御するために配置されても良い。
【００４４】
図８は、本発明の照明器具の実施形態における概略図の側面図である。図８は、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、シアンＬＥＤ、及び白色ＬＥＤの群から少なくとも１つを含むＬＥＤアレイ８２０を含む照明器具８００を開示する。照明器具８００は、入口開口部８４２と、出口開口部８４６と、前記開口部８４２、８４６間に延びる反射周壁８４８と、前記壁８４８の中心で前記開口部８４２、８４６間に延びる光学軸８５０と、を有する反射管８４０を更に含む。ＬＥＤアレイ８２０は、入口開口部８４２に配置される。周壁８４８は、ＬＥＤアレイ８２０からの光を反射し混合するように配置される。
【００４５】
複数の光源８６０が、反射管８４０の周囲に円周方向に配置される。光源８６０は、濃青色ＬＥＤ、ロイヤルブルーＬＥＤ、濃赤色ＬＥＤ、及びＵＶ  ＬＥＤの群から選択される少なくとも１つのＬＥＤ８６２を含む。図１に関連して説明された波長領域は、ここでも同様に適用可能である。ＬＥＤ８６２は、基板８６６上に配置される。基板８６６は、電力及び任意の制御信号をＬＥＤ８６２に供給するための回路（図示せず）、及びまたＬＥＤ８６２が熱的に接続されるヒートシンク８６８を設けられる。ヒートシンク８６８は、ＬＥＤ８６２によって発生された熱を放散するように適合される。図示された事例において、ヒートシンク８６８は、基板８６６の裏面に配置された比較的薄いアルミニウム冷却フィンによって形成される。
【００４６】
光源８６０は、各ＬＥＤ８６２の上に配置された複数のコリメータ８６４を更に含む。各コリメータ８６４は、対応するＬＥＤ８６２からの光を、典型的には±３０°未満の適切な角度範囲、及び典型的には数ｍｍの直径を備えた適切なエリアにコリメートするように配置される。例として、コリメータは、単一セルＬＥＤ集光レンズであっても良い。標準ＬＥＤに適したかかる集光レンズは、例えばPolymer Opticsから容易に入手可能である。
【００４７】
光学コンポーネント８７０は、この実施形態において、光ファイバなどの可撓性光導波路として具体化される。光導波路８７０は、それぞれ、入口開口部８７２及び出口開口部８７４を有する。入口開口部８７２は、少なくとも１つの光源８６０に結合される。出口開口部８７４は、前記ＬＥＤアレイ８２０に配置される。
【００４８】
本発明によれば、ＬＥＤ８６２によって占められる基板８６６のエリアは、出口開口部８７４より大きくても良い。換言すれば、光導波路８７０は、より大きなエリアから光を収集し、それを出口開口部８７４のより小さなエリアに集光する。色コントローラ８５０が、照明器具７００の色混合を制御するために配置されても良い。
【００４９】
図１及び３〜８から明白なように、ＬＥＤアレイ１２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、及び少なくとも１つの光源１６０、３６０、４６０、５６０、６６０、７６０、８６０は、別個のＰＣＢ上に配置される。別個のＰＣＢに配置されるＬＥＤは、ＩｎＧａＮ  ＬＥＤ又はＡｌＩｎＧａＰ  ＬＥＤで構成され得る。少なくとも１つの光学コンポーネント１７０、３７０、４７０、５７０、７７０は、５５０ｎｍ〜５９０ｎｍで反射性から透過性への遷移を有する。
【００５０】
要約すると、開示された実施形態は、ＬＥＤアレイを含む照明器具に関する。ＬＥＤアレイは、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、シアンＬＥＤ、及び白色ＬＥＤの群から選択されるＬＥＤを含む。照明器具は、反射管を更に含み、前記ＬＥＤアレイは、前記反射管の入口開口部に配置される。少なくとも１つの光源が、反射管の周囲に円周方向に配置される。少なくとも１つの光源は、濃青色ＬＥＤ、ロイヤルブルーＬＥＤ、濃赤色ＬＥＤ、及びＵＶ  ＬＥＤの群から選択される少なくとも１つのＬＥＤを含む。光学コンポーネントが、少なくとも１つの光源から放射された光をＬＥＤアレイから放射された光の中へ透過させるように配置される。
【００５１】
本発明は、図面及び前述の説明において図示され詳細に説明されたが、かかる図及び説明は、限定ではなく、実例又は例示と考えられるべきである。本発明は、開示された実施形態に限定されない。
【００５２】
開示された実施形態に対する他の変形形態が、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲に関する研究から、本願発明を実施する際に当業者によって理解され達成され得る。特許請求の範囲において、単語「含む」は、他の要素又はステップを排除せず、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数を排除しない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、特許請求の範囲において挙げられた幾つかのアイテムの機能を実行しても良い。ある手段が、相互に異なる従属請求項で挙げら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意味しない。特許請求の範囲におけるどんな参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【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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【図８】
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