(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸線を有するＬＥＤ光源と、
円錐状の第１の形状を含む第１の反射面を有し、前記ＬＥＤ光源の中心軸線に沿って放出される光の前方を直接通る第１の反射材とを具備し、前記第１の反射材を反射した光の一部が、０°と９０°の間の正の角度から支配的な−９０°と０°の間の負の角度に向きを変えられ、ここで０°は前記ＬＥＤ光源の中心軸に一致し、さらに、
円錐状の第２の形状を含む第２の反射面を有し、前記ＬＥＤ光源の中心軸線に沿って放出される光の前方を直接通らない第２の反射材を具備し、前記第２の反射材を反射した光の少なくとも一部が、−９０°と０°の間の負の角度から０°と９０°の間の正の角度に向きを変えられ、さらに、
前記ＬＥＤ光源からの光が、前記第１の反射材及び前記第２の反射材により照らされる二つの領域の間の領域を直接照らすのを可能にする前記第１の反射材及び前記第２の反射材の間の開口を具備する照明源。
【請求項２】
前記第１及び第２の反射材の各々の円錐状の形状は、双曲線、放物線、楕円又は球からなるグループから選択された形状を有する請求項１の照明源。
【請求項３】
前記第１及び第２の反射材の各々は、金属、金属化面又は反射化面の１つでできている請求項１の照明源。
【請求項４】
前記第１及び第２の反射面は、円状に回転された面である請求項１の照明源。
【請求項５】
前記第１及び第２の反射面は、直線的に突出された面である請求項１の照明源。
【請求項６】
前記第１及び第２の反射面は、円錐状の曲線に沿って突出された面である請求項４の照明源。
【請求項７】
前記第１及び第２の反射面の各々は、
【数４】
0005881946.tif 000009
を満たし、ここで、ｘ、ｙ、ｚは３軸系での位置であり、ｋは円錐定数であり、ｃは曲率である請求項１の照明源。
【請求項８】
前記第１及び第２の反射面の各々は、
【数５】
0005881946.tif 000010
を満たし、ここで、ｘ、ｙ、ｚは３軸系での位置であり、ｋは円錐定数であり、ｃは曲率であり、Ｆは任意の関数である請求項１の照明源。
【請求項９】
前記第１及び第２の反射面の各々は、
【数６】
0005881946.tif 000011
を満たし、ここで、ｘ、ｙ、ｚは３軸系での位置であり、ｋは円錐定数であり、ｃは曲率である請求項５の照明源。
【請求項１０】
前記第１及び第２の反射面の各々は、
【数７】
0005881946.tif 000012
を満たし、ここで、ｘ、ｙ、ｚは３軸系での位置であり、ｋは円錐定数であり、ｃは曲率であり、Ｆは任意の関数である請求項６の照明源。
【請求項１１】
前記円錐状の第１及び第２の反射面は、１連の点と、基本曲線又はスプラインフィットとにより表され、前記第１の反射材の第１及び第２の部分の円錐に似た形状を形成している請求項１の照明源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年３月３日に出願された米国出願Ｎｏ．１１／０６９，９８９の一部継続出願である、２００７年１月８日に出願された米国出願Ｎｏ．１１／６２０，９６８の一部継続出願であり、これらの各々の全体の内容は、参照としてここに含まれる。
【０００２】
本発明は、均一性の高い照明／強度パターンを与えるＬＥＤ（発光ダイオード）及び反射材（リフレクタ）照明装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般的に、光源は、球状のパターンで光を放出する。発光ダイオード（ＬＥＤ）は、図１ａに示されるように、約−９０°から９０°まで、半球状のパターンで光を放出する点で、独特である。それ故、通常の方法において、光源としてＬＥＤを利用するために、複数の反射材が、ＬＥＤの周りに配置されている。
【０００４】
図２は、ＬＥＤ１と反射材１１とを含む従来のＬＥＤ照明装置１０を示している。図２における従来のＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤ１と反射材１１とは、同じ軸線１２に沿って、即ち反射材１１の中心光軸１２に沿って向きが定められており、また、ＬＥＤ１は、この軸線１２に沿った反射材１１の外側にも直接向いている。
【０００５】
図２におけるＬＥＤ照明装置１０に関して、広角光（wide-angle light）は、反射材１１により向きを変えられ、狭角光（narrow angle light）は、直接漏れる。この結果、ＬＥＤ照明装置１０の出力は、比較的細くかつ比較的コリメートされた光のビームとなる。かくして、このようなＬＥＤ照明装置１０を用いて、円形を基にした（circular-based）照明パターンが与えられる。たいていのＬＥＤは、図１ａに示されるような余弦に似た強度パターンを有するので、この結果、ターゲット面を照らしたとき、ＬＥＤの前方にホットスポットを直接生じる。反射材１１は、ターゲット面の様々な領域で照度を強めることができるが、この反射材１１は、ＬＥＤの前方のホットスポットを直接弱めることができない。
【発明の概要】
【０００６】
本発明者は、特定のアプリケーションが、均一性の高い照明パターンを必要とすることに気がついた。いくつかの場合には、照明は、照らされるターゲット領域内で、最も高い照度値と最も低い照度値との間で１０：１の比を超えてはならない。このいくつかの例は、街灯、駐車ガレージ灯及び歩道灯である。壁に装着された灯のようなアプリケーションは、フロアに光を向け、壁を過度に照らすことによって光を無駄にしないように、均一性の高い非円形のパターンを必要とする。
【０００７】
他のアプリケーションの例では、非円形のパターンを発生させることが効果的であり、特定のアプリケーションでは、照明又は強度分布が、他の方向よりも一方向に対して幅が広いことが望まれ得る。ヘッドランプ、方向指示灯又はテールランプのような自動車の照明アプリケーションが、このようなアプリケーションの例である。一例として、自動車のテールランプは、垂直面よりも水平面に対して幅が広い所望の強度分布を有する。このようなタイプの光のパターンは、長くて細い（long-and-narrow）分布と称されることができる。
【０００８】
また、他のアプリケーションでも、非円形の光の出力の照明／強度パターンを与えることにより、効果を得ることができる。
【０００９】
従って、本発明の１つの目的は、均一性の高い照明パターンを与えることができる新規なＬＥＤ照明パターンを提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、非円形の光の出力の照明／強度パターンを与えることである。
【００１１】
本発明は、円錐形又は円錐形に似た（conic-like）形状を有する複数の反射材を含む新規な照明源を提供することにより、上で述べた効果を奏する。さらに、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、ＬＥＤの中心軸線に沿って放出される高い強度の光が、第１の反射材によりこの中心軸線から逸れて離れるように、第１の反射材に対して配置されている。また、この第１の反射材に対向して位置された第２の反射材が、比較的大きな角度から、ＬＥＤの中心軸線に一致する角度に向かって、光を向ける。この第２の反射材は、本質的に、ＬＥＤの中心軸線に沿った光を満たし、ＬＥＤの前方及び最も近くの領域を直接照らすのにより適した比較的低い強度を有する。
【００１２】
本発明のより複雑なアプリケーション並びに本発明の多くの付随する効果が、添付図面と関連して考えると、以下の詳細な説明を参照することによって理解されるのと同じようにして、容易に得られることができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１ａ】図１ａは、通常のＬＥＤの強度分布を示している。
【図１ｂ】図１ｂは、通常のＬＥＤの強度分布を示している。
【図２】図２は、従来技術のＬＥＤ照明装置を示している。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態に係るＬＥＤ照明装置を示している。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態に係るＬＥＤ照明装置を示している。
【図５】図５は、図６ａのＬＥＤ照明装置により実現される照明分布を示している。
【図６ａ】図６ａは、本発明のさらなる実施の形態に係るＬＥＤ照明装置を示している。
【図６ｂ】図６ｂは、本発明のさらなる実施の形態に係るＬＥＤ照明装置を示している。
【図７ａ】図７ａは、本発明のさらなる実施の形態に係るＬＥＤ照明装置の側面図である。
【図７ｂ】図７ｂは、本発明のさらなる実施の形態に係るＬＥＤ照明装置の図である。
【図８】図８は、図７ａ並びに図７ｂのＬＥＤ照明装置の照明パターンを示している。
【図９】図９は、本発明のさらなる実施の形態に係るＬＥＤ照明装置を示している。
【図１０】図１０は、本発明のさらなる実施の形態に係るＬＥＤ照明装置を示している。
【図１１】図１１は、本発明のさらなる実施の形態に係るＬＥＤ照明装置を示している。
【図１２】図１２は、本発明のさらなる実施の形態に係るＬＥＤ照明装置を示している。
【図１３】図１３は、図９のＬＥＤ装置により実現される照明分布のチャート図である。
【図１４ａ】図１４ａは、本発明のさらなる実施の形態に係るＬＥＤ照明装置を示している。
【図１４ｂ】図１４ｂは、本発明のさらなる実施の形態に係るＬＥＤ照明装置を示している。
【図１５ａ】図１５ａは、本発明のさらなる実施の形態に係るＬＥＤ照明装置を示している。
【図１５ｂ】図１５ｂは、本発明のさらなる実施の形態に係るＬＥＤ照明装置を示している。
【図１６】図１６は、本発明のさらなる実施の形態に係るＬＥＤ照明装置を示している。
【図１７ａ】図１７ａは、本発明の特定の実施の形態の態様を示している。
【図１７ｂ】図１７ｂは、本発明の特定の実施の形態の態様を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照して、同じ参照符号は、図面全体を通して同じ又は対応する部分を示しており、特に、図３に、本発明のＬＥＤ照明装置９０の一実施の形態が示される。
【００１５】
図３に示されるように、本発明のＬＥＤ装置９０は、ＬＥＤ光源１と、第１の反射材１５と、第２の反射材１６とを有する。
【００１６】
一実施の形態では、図３のＬＥＤ照明装置は、図４に示される壁に装着された灯のようなアプリケーションに使用される半円形の照明パターンを発生させるために使用されることができる。このようなアプリケーションでは、壁に対して後方に向けられた少量の光のみを用いて、大部分の光を前方に向けることが好ましい。配置及び向きが示された図３のＬＥＤ照明装置は、図４に示される灯の取り付け具に挿入されて、使用されることができる。
【００１７】
図３に示される本発明の実施の形態では、反射材１５は、ＬＥＤ１の前方に直接放出される光（ＬＥＤ１の中心光軸に沿って直接放出される光）が、反射材１５によりＬＥＤの中心軸線から離れるように向きが変えられるように、向きが定められている。光は、反射材１５によって、正の角度から支配的な負の角度に反射される（図１ａは、０°ないし９０°の正の角度と、−９０°ないし０°の負の角度とを示している）。光を満たすために使用される第２の反射材１６は、ＬＥＤ１の中心軸線に沿って、照明面（illuminating surface）に進行する。図３を参照して、光の一部が、第２の反射材１６によって、負の角度から正の角度に向きを変えられる。
【００１８】
２つの反射材１５、１６により覆われていない地面の領域を照らすために、２つの反射材１５、１６の間に開口があり、この開口は、これら第１及び第２の反射材１５、１６によって照らされる領域の間に位置されたターゲット領域であることができる。このような向きは、図４に示されるような、壁に装着する灯のアプリケーションに適した、均一かつ半円形を基にした照明／強度光パターンを有する光の出力を与える。
【００１９】
図１ａは、代表例のＬＥＤの余弦に似た強度プロファイルを示し、また、図１ｂは、光学部品が使用されないとき、通常のＬＥＤを有する例の照明器具がＬＥＤの前方の面を直接照らしたときの結果を示す照度プロファイルを示している。この場合には、例の照明器具は、各々が８３ルーメンを放出する５２個のＬＥＤを示している。図１ｂに示されるように、中心部にホットスポットがあり、照度は、中心軸線から離れるように非常に素早く移動して、落ちる。これは、既知の余弦４次効果である。この例では、最大照度は、約２１フィートキャンドル（約２２５．９６ルクス）であり、また、最小照度は、約０．２フィートキャンドル（約２．１５２ルクス）である。結果として生じる照度の比は、１００：１を超え、たいていのアプリケーションの必要性を超えるであろう。
【００２０】
図２に関して上で述べられたように、従来のＬＥＤ照明装置１０は、ＬＥＤ１と、同じ中心軸線に沿ってほぼ向けられた反射材１１とを有する。この結果、円形を基にした照明／強度パターンが発生する。反射材１１は、ターゲット面の様々な領域で照明を強めるために使用されることができる。しかし、図２に示される反射材光学部品１１を使用して、ＬＥＤの前方で直接照明を弱めることはできない。図２の装置では、常に、ＬＥＤの前方で照明面に直接ホットスポットがあるであろう。さらに、２．５程度の装着高さに対する距離の比で所定の領域を照らしているとき、±６８°内のほぼ全ての光が、ターゲット領域に既に向けられている。図１ａは、反射材を有するターゲット領域に向きを変えられることができるような、６８°を超えて残っている光がほとんどないことを示している。このような少量の光は、ターゲット面の端部で、低い照度領域をほとんど増加させることができない。
【００２１】
図２のようなこのような従来の構造とは対照的に、図３における実施の形態では、第１の反射材１５の表面が、ＬＥＤ１の中心光軸の前方で直接交差する。結果として、最も高い強度の光は、中心軸線から離れるようにして、比較的大きな角度に向いて、逸れる。ホットスポットは、取り除かれ、この高い強度の光が、ターゲット領域の端部に向かって向けられ、このターゲット領域の端部では、高い強度の光が、余弦効果により必要とされる。
【００２２】
第１の反射材１５が利用されさえすれば、暗い領域は、照明装置９０の裏側及び背後に残るであろう。しかし、第２の反射材１６が、第１の反射材１５により遮られた角度を満たすために、ＬＥＤの他の側から放出される光の向きを変えるために使用されることができる。ＬＥＤ１の側から放出された光は、比較的低い強度であり、それ故、照明装置９０の前方に直接配置された中心のターゲット領域にホットスポットを生じないであろう。反射材１６は、壁を適切に照らすために、後ろに、少量の光を向けるように形成されることができる。
【００２３】
ＬＥＤからの光が、第１及び第２の反射材１５、１６により照らされないターゲット領域の領域を直接照らすのを可能にするために、２つの反射材１５、１６の間に開口がある。これを考慮すると、反射面は、ターゲット領域へと滑らかに移行するように設計されることができる。
【００２４】
所望の光の出力の強度パターンを与えるために、図３の実施の形態における反射材１５、１６は、円錐又は円錐に似た形状を有することができる。これら反射材１５、１６は、双曲線、放物線、楕円、球又は変形された円錐（modified conic）を含むいくつかの円錐形状を取ることができる。
【００２５】
反射材１５、１６は、代表的な中空の反射面でできていることができる。これら反射材１５、１６が代表的な中空の反射面であれば、これらは、金属、金属化（metalized）面又は他の反射化（reflectorized）面でできていることができる。
【００２６】
反射材１５、１６が取ることができる円錐又は円錐に似た形状に関するさらなる詳細が、以下に説明される。
【００２７】
図６ａは、図３並びに図４の一実施の形態の変形の一例であり、図３の実施の形態における反射材１５、１６は、反射材１５’、１６’に対して押し出されている又は直線的に突出されており、また、ＬＥＤ１のアレイが使用されている。
【００２８】
図５は、各々が８３ルーメンを放出する５２個のＬＥＤが使用されたとき、図６ａの照明装置の実施の形態により与えられる照度プロファイルの一例を示している。最も明るい領域は、約２１フィートキャンドル（約２２５．９６ルクス）から約１６フィートキャンドル（約１７２．１６ルクス）に弱められている。この光は、壁に装着された灯のようなアプリケーションに対して前方に、適切に向けられている。照明は、２．５の装着高さに対する比から次第に減少する。端部のところでの最も明るくない領域は、約０．２フィートキャンドル（約２．１５２ルクス）から約２．６フィートキャンドル（約２７．９７６ルクス）に強められている。結果として生じる照度の比は、６：１であり、たいていのアプリケーションの必要性を満たす。本発明における図６ａの実施の形態に関して、ターゲット領域の端部に対してほぼ一定の照明を維持することは難しくないが、大きな角度での強度は、非常に強く、あるまじきまぶしい光（glare）を引き起こす可能性がある。
【００２９】
図６ｂに示されるようなカバー又はレンズ６５は、照明／強度プロファイルをさらに変更するために、ＬＥＤ１と反射材１５’、１６’との後ろに配置されることができる。カバー又はレンズ６５は、直線的に又は突出している反射材に対して垂直な光を広げることができる。また、カバー又はレンズ６５は、全ての方向に光を広げることができる。さらに、カバー又はレンズ６５は、これら反射材のいずれも反射しない光を主に変更することができる。
【００３０】
図３並びに図４の実施の形態のさらなる利用形態として、ＬＥＤ１のアレイを利用するとき、反射材は、第１の反射材７７（第１の反射材１５と同様である）と第２の反射材７８（第２の反射材１６と同様である）とを形成するために、曲げられる、又は図７ａ並びに図７ｂに示されるように円状に完全に回転（公転）されることができる。図７ａは、側面図を示し、図７ｂは、さらなる実施の形態の図を示している。反射材を回転させることと、ＬＥＤのアレイを使用することとにより、中心部にホットスポットのない均一性の高い円形の照明パターンを与える。
【００３１】
図７ａ並びに図７ｂの回転される反射材を含む８３ルーメンの５２個のＬＥＤに対する等フィートキャンドルチャートが、図８に示される。
【００３２】
図７ａ並びに図７ｂの実施の形態の変形として、反射材は、円形に回転するのみならず、以下に説明されるような円錐又は円錐に似た関数により満たされるようなより複雑な曲線を有することができる。
【００３３】
図９は、本発明の他の実施の形態のＬＥＤ照明装置２０を示している。図９に示される本発明の実施の形態では、ＬＥＤ１は、反射材２１に対するオフ軸線に対して約９０°、好ましくは９０°±３０°だけ回転する、即ち反射材２１の中心光軸２２に関して約９０°回転する。このような向きが、出力の半円形を基にした照明／強度光パターンを与える。
【００３４】
図１０は、ＬＥＤと、このＬＥＤに対して９０°である反射材とを含む照明装置２０のアレイを示している。図１０における形態では、ＬＥＤ照明装置は、図４に示されるような壁に装着された照明器具のようなアプリケーションに使用されることができる。
【００３５】
図１並びに図２に関して上で述べられたように、従来のＬＥＤの照明装置１０は、同じ中心軸線に沿ってほぼ向けられたＬＥＤ１と反射材１１とを有する。この結果、円形を基にした照明／強度パターンが発生する。
【００３６】
図２のような従来の構造とは対照的に、図９における実施の形態では、ＬＥＤ１が、半円形を基にした照明／強度パターンを与えるために、反射材２１の中心軸線２２に関して、約９０°で回転する。
【００３７】
半円形のような光の出力強度パターンを与えるために、反射材２１は、円錐又は円錐に似た形状を有する。反射材２１は、双曲線、放物線、楕円、球又は変形された円錐を含むいくつかの円錐形状を取ることができる。
【００３８】
反射材２１は、代表的な中空の反射面でできていることができる。反射材２１が代表的な中空の反射面であれば、これらは、金属、金属化面又は他の反射化面でできていることができる。
【００３９】
あるいは、図１１に示されるような本発明のさらなる実施の形態では、照明装置３０は、反射材３１の中心軸線に関して約９０°でオフセットされたＬＥＤ１を備え、全内部反射を通る光を反射する固体ガラス又はプラスチック材料でできた反射材３１を含むことができる。
【００４０】
図１２に示されるような本発明のさらなる実施の形態では、照明装置４０は、セグメント化された又は切子を付けられた（faceted）円錐形の反射面４３を有する面を備えた反射材４１を含むことができる。照明装置４０は、なおも、反射材４１の中心軸線４２に関して約９０°オフセットされたＬＥＤ１を含む。
【００４１】
反射材１５、１６、１５’、１６’、２１、３１、４１、７７、７８、７９の特定の形状を選択することによって、ＬＥＤ照明装置２０により発生される照明／強度パターンを変化させることができる。上で述べられたように、反射材１５、１６、１５’、１６’、２１、３１、４１、７７、７８、７９は、各々が、半円形の照明／強度パターンを実現するために、円錐又は円錐に似た形状を有する。
【００４２】
円錐形状は、一般的に反射材に使用され、以下の関数により定義される。  
【数１】
0005881946.tif 000002
【００４３】
ここで、ｘ、ｙ、ｚは３軸系での位置であり、ｋは円錐定数であり、ｃは曲率である。双曲線（ｋ＜−１）、放物線（ｋ＝−１）、楕円（−１＜ｋ＜０）、球（ｋ＝０）及び偏球（oblate sphere）（ｋ＞０）が、全ての円錐曲線である。図２並びに図９に示される反射材１１、２１は、ｋ＝−０．５５、ｃ＝０．１０５を使用して与えられる。図９は、本発明のこの実施の形態に使用された反射材２１を示している。これらｋ、ｃを変化させることによって、照明／強度パターンの形状を変化させることができる。かくして、パターンは、はっきりとされる（sharpen）又はぼんやりとされる（blur）ことができ、所望のドーナツ又は「Ｕ」形状を形成することができる。
【００４４】
また、さらなる数学的な項を使用することによって、基本的な円錐形状を変更することができる。一例として、以下の多項式がある。
【数２】
0005881946.tif 000003
【００４５】
ここで、Ｆは任意の関数であり、非球体（asphere）の場合には、Ｆは、
【数３】
0005881946.tif 000004
【００４６】
と等しい。ここで、Ｃは定数である。
【００４７】
円錐形状は、１連の点及びスプラインフィットのような基本曲線を使用して、再生／変更されることができる。この結果、反射材１５、１６、１５’、１６’、２１、３１、４１、７７、７８、７９に対して、円錐に似た形状を与える。
【００４８】
かくして、当業者は、照明装置９０、２０、３０、４０による所望の照明／強度パターンの出力が、方程式（１）、（２）のような上で述べたパラメータを変更することによって、反射材１５、１６、１５’、１６’、２１、３１、４１、７７、７８、７９の形状を変更することにより実現されることができる。
【００４９】
図１３は、図９の照明装置２０を使用した壁に装着された灯に対する出力の光の半円形状の照明分布の一例を示している。図１３において、線０．０は、壁を示しており、図１３は、装着高さに対するフロア距離の比に関する照明分布を示している。図１３に示されるように、半円形の照明分布は、本明細書における図９のような照明装置２０により、特に、上の方程式（２）を満たす反射材２１により実現されることができる。
【００５０】
上で説明されたように、いくつかの照明アプリケーションは、他の方向よりも一方向に広がった出力の光の強度分布を望むことができる。例えば、図１７ａ並びに図１７ｂ示されるような自動車用灯のアプリケーションは、長くて細い分布である光パターンを望むことができる。図９ないし図１２における上で説明された実施の形態において、異なる反射材２１、３１、４１の形状は、対称であることができるが、水平軸線及び垂直軸線においては、非円形であり、かくして、これら反射材は、対称な非円形の出力の光の強度分布を与える。しかし、異なる軸線に異なる曲率を有するように、例えば、水平軸線に対して、垂直軸線と異なる曲率を有するように、反射材の反射面を変えることによって、異なる光の強度分布が実現されることができ、例えば長くて細い光の強度分布が出力されることができる。
【００５１】
図１４ａ並びに図１４ｂは、本発明のさらなる実施の形態を示しており、光の強度分布が、垂直軸線と比較して水平軸線で変化される。図１４ａは、ＬＥＤ光源１と、反射材６１と、中心光軸６２とを含む本発明のさらなる実施の形態に係る照明装置６０の側面図である。図１４ａは、照明装置６０の垂直軸図である。図１４ｂは、上面からの同じ反射材６０を示しており、かくして、水平軸線が示される。図１４ａ並びに図１４ｂに示されるように、図１４ｂに示されるような水平軸線における反射材６１の形状は、図１４ａに示される垂直軸線の図における反射材６１の形状と比較すると、異なる。垂直軸線の曲率と、平行軸線の曲率とは、水平軸線と垂直軸線との間の径で互いに混在している。かくして、図１４ａ並びに図１４ｂの実施の形態では、２つの異なる反射面の部分が、互いに９０°だけオフセットされている。このような構造に関して、照明装置６０の光の出力は、図１８ａ並びに図１８ｂに示されるように、自動車のテールランプのような非限定的な例として、所定の実施の形態で有用であり得る長くて細い分布を有することができる。
【００５２】
さらに、図１４ａ並びに図１４ｂの照明装置６０において、反射材６１の形状は、水平軸線と垂直軸線とで異なるが、上で述べられた方程式（１）、（２）をなおも満たし、この場合、円錐定数ｋ、曲率ｃ又は任意の関数Ｆは、各反射材の部分に対して変化されることができる。かくして、反射材６０は、各々が円錐又は円錐に似た形状を有し、互いに異なる（それぞれ垂直軸線及び水平軸線における）第１及び第２の反射材の部分を効果的に含む。このような円錐形状は、スプラインフィットのような基本曲線における１連の点を使用して、再生／変更されることができる。この結果、反射材６１の２つの異なる反射部分の各々に関して、円錐に似た形状となる。
【００５３】
図１４ａ並びに図１４ｂにおける上で述べた実施の形態は、本質的に、一方は、図６ａのような垂直方向で、他方は、図１４ｂのような水平方向で、２つの異なる曲率を有する反射材６１を示している。
【００５４】
図１５ａ並びに図１５ｂに示されるような本発明の照明装置のさらなる実施の形態によれば、１つの反射面に対して複数の曲率が使用されることができる。
【００５５】
図１５ａ並びに図１５ｂは、各々がＬＥＤ光源１と中心光軸７２とを含むさらなる照明装置７０、７５をそれぞれ示している。図１５において、複合的な径方向のオフセットの曲率Ａ−Ｇは、反射材７１の異なる径方向の位置で、反射材７１に形成されている。異なる曲率が、反射面に沿って一緒に混在している。かくして、より複雑な照明並びに強度プロファイルが実現されることができる。
【００５６】
図１５ｂは、図１５ａにおける反射材７１と同様の反射材７６を有するさらなる照明装置７５であり、反射材７６の曲率の部分が、セグメント化された又は切子を付けられた円錐形の反射面を除いて、図１２における実施の形態と同様である。図１２には、反射材が、反射材の曲線に沿ってセグメント化されているが、図１５ｂでは、反射材は、径方向にセグメント化されている。変更された反射材は、図１２並びに図１５ｂからセグメントのタイプを組み合わせることができる。
【００５７】
図１４ａ並びに図１４ｂの実施の形態と同様に、図１５ａ並びに図１５ｂにおける反射材７１、７６の異なる曲率の部分Ａ−Ｇが、１連の点及びスプラインフィットのような基本曲線を使用して、再生／変更されることができる。再び、曲率部分Ａ−Ｇの各々が、上で述べられた方程式（１）、（２）を満たすことができ、この場合、円錐定数ｋ、曲率ｃ又は任意の関数Ｆは、各反射材の部分に対して変化されることができる。
【００５８】
図１６は、本発明の一実施の形態に係る照明装置８０のさらなる実施の形態を示している。図１６の照明装置８０は、上述の実施の形態のような光軸８２と同様の関係で、反射材８１に光を出力するＬＥＤ１を含む。図１６における照明装置８０では、径方向の位置に沿った反射材８１は、円錐又は円錐に似た形状の各々の異なる曲率で、２つの異なる領域Ａ並びにＢを有する。即ち、各曲率領域Ａ並びにＢは、上の方程式（１）又は（２）を満たすことができ、この場合、各曲率部分Ａ並びにＢは、異なる円錐定数ｋ、曲率ｃ又は任意の関数Ｆを含むこれら公式を満たす。この場合、円錐形状は、１連の点と、スプラインフィットのような基本曲線とを使用して、再生／変更されることができ、再び、反射材８１の各領域Ａ、Ｂに対する円錐に似た形状となる。
【００５９】
上で述べられた図１４ないし図１８におけるこれらさらなる実施の形態の各々では、照明装置６０、７０、７５、８０による比較的複雑な照明又は強度分布の出力が実現されることができる。
【００６０】
図１２、図１４ａ、図１４ｂ、図１５ａ、図１５ｂ、図１６におけるようなさらなる実施の形態の特徴部分が、図３ないし図７の照明装置に適用されることができる。即ち、図３ないし図７におけるこれら照明装置は、図１２のようなセグメント化された又は切子を付けられた円錐形の反射材面４３、図１４ａ並びに図１４ｂにおける垂直軸線と比較した水平軸線に対する異なる光の強度分布、図１５ａ並びに図１５ｂに示されるような複数の径方向のオフセット曲率並びに図１６に示されるような異なる領域Ａ、Ｂを有する反射面を含むことができる。
【００６１】
明らかに、上の教示の灯に対して、本発明の様々なさらなる変更及び変形が可能である。それ故、本発明は、特許請求の範囲内で、ここに記載されている特定の実施の形態以外の態様も果されることができることが理解されるであろう。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］中心軸線を有するＬＥＤ光源と、
円錐又は円錐に似た第１の形状を含む第１の反射面を有し、前記ＬＥＤ光源の中心軸線の前方を直接通る第１の反射材と、
円錐又は円錐に似た第２の形状を含む第２の反射面を有し、前記ＬＥＤ光源の中心軸線の前方を直接通らない第２の反射材とを具備する照明源。
［２］前記第１の反射材を反射した光が、正の角度から支配的な負の角度に向きを変えられる［１］の照明源。
［３］前記第２の反射材を反射した光の少なくとも一部が、負の角度から正の角度に向きを変えられる［１］の照明源。
［４］前記第２の反射材を反射した光の少なくとも一部が、負の角度から正の角度に向きを変えられる［２］の照明源。
［５］前記第１及び第２の反射材の各々の円錐又は円錐に似た形状は、双曲線、放物線、楕円、球又は変形された円錐からなるグループから選択された形状を有する［１］の照明源。
［６］前記第１及び第２の反射材の各々は、金属、金属化面又は反射化面の１つでできている［１］の照明源。
［７］前記第１及び第２の反射面は、円状に回転される［１］の照明源。
［８］前記第１及び第２の反射面は、押し出されている又は直線的に突出している［１］の照明源。
［９］前記第１及び第２の反射面は、円錐又は円錐に似た曲線に沿って突出している［７］の照明源。
［１０］前記第１及び第２の反射面の各々は、
【数４】
0005881946.tif 000005
を満たし、ここで、ｘ、ｙ、ｚは３軸系での位置であり、ｋは円錐定数であり、ｃは曲率である［１］の照明源。
［１１］前記第１及び第２の反射面の各々は、
【数５】
0005881946.tif 000006
を満たし、ここで、ｘ、ｙ、ｚは３軸系での位置であり、ｋは円錐定数であり、ｃは曲率であり、Ｆは任意の関数である［１］の照明源。
［１２］前記第１及び第２の反射面の各々は、
【数６】
0005881946.tif 000007
を満たし、ここで、ｘ、ｙ、ｚは３軸系での位置であり、ｋは円錐定数であり、ｃは曲率である［１］の照明源。
［１３］前記第１及び第２の反射面の各々は、
【数７】
0005881946.tif 000008
を満たし、ここで、ｘ、ｙ、ｚは３軸系での位置であり、ｋは円錐定数であり、ｃは曲率であり、Ｆは任意の関数である［１］の照明源。
［１４］前記円錐又は円錐に似た第１及び第２の反射面は、１連の点と、基本曲線又はスプラインフィットとにより表され、前記第１の反射材の前記第１及び第２の部分の円錐に似た形状を形成している［１］の照明源。
【図１ａ】
0005881946.tif 000013
【図１ｂ】
0005881946.tif 000014
【図２】
0005881946.tif 000015
【図３】
0005881946.tif 000016
【図４】
0005881946.tif 000017
【図５】
0005881946.tif 000018
【図６ａ】
0005881946.tif 000019
【図６ｂ】
0005881946.tif 000020
【図７ａ】
0005881946.tif 000021
【図７ｂ】
0005881946.tif 000022
【図８】
0005881946.tif 000023
【図９】
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【図１０】
0005881946.tif 000025
【図１１】
0005881946.tif 000026
【図１２】
0005881946.tif 000027
【図１３】
0005881946.tif 000028
【図１４ａ】
0005881946.tif 000029
【図１４ｂ】
0005881946.tif 000030
【図１５ａ】
0005881946.tif 000031
【図１５ｂ】
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【図１６】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
0005881946.tif 000035