(57)【要約】  照明器具（１）の少なくとも１つの実施形態によれば、この照明器具は少なくとも１つの光電半導体構成素子（４）と、少なくとも１つの一次光学系（１１）とを含み、この一次光学系は半導体構成素子（４）に後置されており、これから距離を置いている。さらに前記一次光学系（１１）に後置された二次光学系（２２）および／または三次光学系（３３）とを有する。前記半導体構成素子（４）から放射される光線の少なくとも３０％の成分が前記二次光学系（２２）および／または前記三次光学系（３３）に達する。さらに二次光学系（２２）および／または三次光学系（３３）は、前記半導体構成素子（４）から放射された光線を小さな角度で散乱するように構成されている。
2013512549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
・少なくとも１つの光電半導体構成素子（４）と、
・該半導体構成素子（４）に後置され、該半導体構成素子（４）から間隔を置いた少なくとも１つの一次光学系（１１）と、
・前記一次光学系（１１）に後置された二次光学系（２２）および／または三次光学系（３３）とを有し、
前記半導体構成素子（４）から放射される光線の少なくとも３０％の成分が前記二次光学系（２２）および／または前記三次光学系（３３）に達し、
前記二次光学系（２２）および／または前記三次光学系（３３）は前記光線を小さな角度で散乱するように構成されている、照明器具（１）。
【請求項２】
前記二次光学系（２２）および／または前記三次光学系（３３）により散乱された光線の中央拡散円錐体（Ｋ）は０．５°から１０゜、とりわけ１゜から５°の開口角（α）を有する、請求項１に記載の照明器具（１）。
【請求項３】
前記二次光学系（２２）と前記三次光学系（３３）の両方を有し、前記二次光学系（２２）は反射器であり、前記三次光学系（３３）は散乱プレートである、請求項１または２に記載の照明器具（１）。
【請求項４】
前記二次光学系（２２）は、前記半導体構成素子（４）と前記一次光学系（１１）を側方のすべての側で取り囲み、および／または
前記二次光学系（２２）と前記三次光学系（３３）は、前記半導体構成素子（２）と前記一次光学系（１１）をすべての側で取り囲む、請求項１から３までのいずれか１項に記載の照明器具（１）。
【請求項５】
前記二次光学系（２２）の断面は長手方向（Ｌ）に対して垂直であり、パラボラ状または楕円状の基本形状を有し、
前記二次光学系（２２）は平面で見て前記長手方向（Ｌ）に沿って凹形、双凹形、凸形、または双凸形の基本形状を有する、請求項１から４までのいずれか１項に記載の照明器具（１）。
【請求項６】
前記二次光学系（２２）は、前記長手方向（Ｌ）に対して少なくとも垂直の方向で複数の積層板（２）に分けられており、個々の前記積層板（２）はエッジ（２０）によって互いに分離されている、請求項１から５までのいずれか１項に記載の照明器具（１）。
【請求項７】
前記二次光学系（２２）は長手方向（Ｌ）に対して垂直の方向に繋がった側面（６）を有し、該側面は微分可能な一次の連続関数により記述される内側（６０）を備え、前記内側（６０）は、前記長手方向（Ｌ）に対して垂直の方向で多数の積層板（２）に分けられている、請求項１から６までのいずれか１項に記載の照明器具（１）。
【請求項８】
前記二次光学系（２２）は、互いに面平行な閉鎖面（５）を有する、請求項１から７までのいずれか１項に記載の照明器具（１）。
【請求項９】
前記積層板（２）は、前記長手方向（Ｌ）を基準にして中央（Ｍ）では前記閉鎖面（５）での幅とは異なる幅（Ｗ）を有する、請求項１から８までのいずれか１項に記載の照明器具（１）。
【請求項１０】
前記三次光学系（３３）の１つまたは２つの主面（３）には表面プロファイルが設けられており、該表面プロファイルの最大勾配（φ）は２°から１４゜の間である、請求項１から９までのいずれか１項に記載の照明器具（１）。
【請求項１１】
前記三次光学系（３３）の１つまたは２つの主面（３）にはマイクロレンズ（３０）が設けられている、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の照明器具（１）。
【請求項１２】
前記光線プロファイルは、前記長手方向（Ｌ）に対して垂直の方向（ｙ）に３０°から８０゜の間の角度領域で最大値を有し、２０゜から−９０°の間の角度領域では、最大値を基準にして大きくても３０％の光線強度である、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の照明器具（１）。
【請求項１３】
前記二次光学系（２２）は前記光線を小さな角度で散乱するように構成されており、前記三次光学系（３３）は散乱に作用しない、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の照明器具（１）。
【請求項１４】
少なくとも１つの照明器具（１）を有する交通路照明装置（１００）であって、
前記照明器具（１）は、少なくとも１つの光電半導体構成素子（２）と、該半導体構成素子（４）に光線方向で後置され、該半導体構成素子（４）から間隔を置いた少なくとも１つの一次光学系（１１）と、前記一次光学系（１１）に後置された二次光学系（２２）および／または三次光学系（３３）とを有し、
前記半導体構成素子（４）から放射される光線の少なくとも５０％の成分が前記二次光学系（２２）および／または前記三次光学系（３３）に達し、
前記二次光学系（２２）および／または前記三次光学系（３３）は前記光線を小さな角度で散乱するように構成されている、交通路照明装置。
【請求項１５】
２つまたはそれ以上の照明器具（１）を含み、前記照明器具（１）はマトリクス状に配置されており、少なくとも２つの前記照明器具（１）が長手方向（Ｌ）に沿って、および／または垂直方向（ｚ）に沿って互いに相対的に傾斜されている、請求項１４に記載の交通路照明装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
照明器具が記載される。さらに交通路照明装置が記載される。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、照明モジュール、照明器具および照明方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許国際公開第２００９／０９８０８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決すべき課題は、照射特性が改善され、眩しさの少ない照明器具を提供することである。とりわけ解決すべき課題は、設定可能な照射特性を有し、眩しさの少ない交通路照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、この照明器具は少なくとも１つの、好ましくは複数の光電半導体構成素子を含む。この半導体構成素子は発光ダイオードまたは発光ダイオードモジュールとすることができる。とりわけ半導体構成素子は、白色光を放射するように構成されている。
【０００６】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、この照明器具は少なくとも１つの一次光学系を含む。この一次光学系は光線路に沿って半導体構成素子に後置されており、半導体構成素子から距離を置いている。たとえば一次光学系は、半導体構成素子から放射された光線を所定の立体角領域に偏向するレンズによって形成される。「距離を置いて」とは、光電半導体構成素子の半導体材料と一次光学系との間に直接的な接続がないことを意味する。とりわけ半導体構成素子の光線出射面と一次光学系の光線入射面との間には結合媒体、空隙または真空領域がある。
【０００７】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、この照明器具は二次光学系を含む。この二次光学系は光線路に沿って一次光学系に後置されている。二次光学系はとりわけ反射性エレメントである。
【０００８】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、この照明器具は三次光学系を含む。この三次光学系は二次光学系および／または一次光学系に後置されており、とりわけ半導体構成素子により形成された光線を透過するように構成されている。
【０００９】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、半導体構成素子から放射される光線の少なくとも３０％、とりわけ少なくとも５０％の割合が二次光学系および／または三次光学系に入射する。
【００１０】
好ましくは照明器具は二次光学系と三次光学系の両方を含む。この場合、少なくとも１つの光電半導体素子から放射された光線の少なくとも５０％の成分が二次光学系および／または三次光学系に当たる。二次光学系および三次光学系に当たる光線の割合は互いに異なっていても良い。一次光学系から二次光学系に達する光線の割合は部分的にまたは好ましくは全部が続いて三次光学系に達する。
【００１１】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、二次光学系および／または三次光学系は、半導体構成素子から放射される光線を小さな角度で散乱するように構成されており、照明器具は二次光学系と三次光学系の両方を含み、とりわけ三次光学系だけが光線を小さな角度で散乱するように構成されており、二次光学系は反射法則にしたがう反射性の光学エレメントである。
【００１２】
たとえば二次光学系および／または三次光学系により散乱された光線の中央拡散円錐体は０．５°から１０゜、とりわけ１゜から５°の開口角を有する。言い替えると、光線には中程度の拡散または散乱だけが施される。拡散円錐体は非対称に構成することもできる。たとえば拡散円錐体は、ｘ方向に沿って約２°の開口角を有し、これに垂直のｙ方向に沿って約６゜の開口角を有する。拡散円錐体の平均開口角は好ましくは、空間方向での開口角の和の半分から得られ、したがって前記例では約４°である。言い替えると平行光束が二次光学系および／または三次光学系によって、開口角を有する拡散性の光束に変換される。開口角はたとえば、光線強度が最大強度の５０％で所定の方向に沿って下降した角度領域、略してＦＷＨＭ角である。同様に開口角は、入射する平行光束の少なくとも６８％または少なくとも９５％が放射される最小角度領域であっても良い。
【００１３】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、この照明器具は少なくとも１つの光電半導体構成素子と少なくとも１つの一次光学系とを含み、この一次光学系は半導体構成素子に後置されており、これから距離を置いている。さらに照明器具は二次光学系と、好ましくは三次光学系とを有し、三次光学系は一次光学系に後置されている。半導体構成素子から放射される光線の少なくとも３０％の割合が二次光学系および／または三次光学系に達する。さらに二次光学系および／または三次光学系は、半導体構成素子から放射された光線を小さな角度で散乱するように構成されている。
【００１４】
このような二次光学系および／または三次光学系を使用することにより、比較的鋭く制限された所定の領域、たとえば道路を照明する照明器具が達成される。さらに二次光学系および／または三次光学系によって小さな角度で散乱することにより、とりわけ道路使用者の眩惑が低減される。
【００１５】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、二次光学系は反射器として構成されている。言い替えると二次光学系は、一次光学系から二次光学系に偏向された光線を所定の立体角領域に反射する。この場合、二次光学系は非透光性に構成されている。
【００１６】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、三次光学系は散乱プレートである。言い替えると、三次光学系は透光性であり、半導体構成素子から放射された可視光線を透過するように構成されている。加えて同じように三次光学系が近赤外線光線に対しても透光性であり、および／または紫外線光線に対しては非透光性であるように構成することもできる。
【００１７】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、この照明器具は二次光学系と三次光学系の両方を含む。二次光学系は反射法則にしたがう反射性の光学エレメントである。すなわち二次光学系は光線を小さな角度で散乱するようには構成されていない。この実施形態では、二次光学系と一次光学系に後置された三次光学系だけが光線を小さな角度で散乱するように構成されている。
【００１８】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、二次光学系は半導体構成素子と一次光学系を側方にすべての側で取り囲む。たとえば半導体構成素子と一次光学系は、水平方向にぐるりと二次光学系により取り囲まれている。
【００１９】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、二次光学系と三次光学系は半導体構成素子ならびに一次光学系をすべての側で閉鎖する。言い替えると二次光学系と三次光学系によりケースが形成され、この中に半導体構成素子と一次光学系の両方が存在する。二次光学系と三次光学系の他に、ケースは追加で半導体構成素子の支持体によって形成することができる。半導体構成素子ならびに一次光学系を防塵してケース内に閉鎖することができる。
【００２０】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、二次光学系はこの二次光学系の長手方向に対して垂直の断面にパラボラ状または楕円状の基本形状を有する。たとえば二次光学系の断面は半楕円として成形されている。とりわけ二次光学系は非対称の断面を有することができる。
【００２１】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、二次光学系は平面図で、長手方向に沿って凹形、双凹形、凸形、双凸形、または長方形の基本形状を有する。言い替えると、二次光学系の広がりおよび／または内寸は、長手方向に対して垂直に、とりわけ平面図で見て二次光学系の種々の箇所で異なる値を取ることができる。
【００２２】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、二次光学系は、長手方向に対して垂直の方向で多数の積層板に分けられている。積層板はとりわけ長手に延びており、たとえば二次光学系の内側から長手方向に沿って好ましくは繋がっていて、互いに隣接する領域および／または互いに連続する領域である。ここで積層板は、二次光学系の反射性光学系の基本エレメントを形成することができ、積層板または積層板の群は、照明器具の動作時に剛性の繋がった１つの材料から成形することができる。個々の積層板は１つのエッジにより互いに画定することができる。この場合、断面で見ると、二次光学系の少なくとも１つの内側を鋸歯状に構造化することができる。たとえば二次光学系は、断面に沿って１０から３０の積層板を有する。
【００２３】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、二次光学系はとりわけ長手方向に対して垂直の方向に、繋がった少なくとも１つの側面部を有するか、または長手方向に対して垂直に断面全体に沿ってただ１つの繋がったワークピースによって形成されている。とりわけ二次光学系の側面部の内側および／または二次光学系の繋がったワークピース全体の内側は、長手方向に対して垂直の方向に一次または二次の微分可能な連続関数によって記述することができる。たとえば少なくとも１つの内側またはこの内側を断面で特別に記述する関数は正弦波状の経過を有することができる。少なくとも１つの内側は好ましくは長手方向に対して垂直の方向で多数の積層板に分けられており、個々の積層板は、たとえば内面を記述する関数の曲率の変化により、またはこの関数の最小値により互いに画定または分割されている。
【００２４】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、二次光学系はとりわけ長手方向に対して横方向または垂直方向に、互いに面平行の閉鎖面を有する。したがってこの閉鎖面は好ましくは、長手方向に対して横に整列された面に対して平行に配向されている。好ましくは閉鎖面は反射性であり、非透光性である。その代わりに、閉鎖面が光透過性であり、好ましくは通過する光線を小さな角度で散乱させることもできる。
【００２５】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、積層板は長手方向に沿って直線とは異なる湾曲した経過を有する。たとえば複数の部材が長手方向に沿って１つの積層板に統合されているか、または積層板は長手方向に沿って１つまたは複数の折れ曲がりを有する。このような積層板は比較的簡単に作製することができる。同じように、積層板が長手方向に沿って繋がった１つの一体的材料から成形され、一次の微分可能な連続関数により記述されることも可能である。この種の積層板によって、照明器具により形成される照明強度プロファイルの不連続性または望ましくない変動を減らすことができる。さらに積層板は、二次光学系の中央領域に長手方向を基準にして閉鎖面とは異なる幅を有することができる。
【００２６】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、三次光学系の１つまたは２つの主面は表面プロファイルを有する。この表面プロファイルは、主面に成形されたマイクロレンズによって形成することができる。とりわけ表面プロファイルの最大勾配は、三次光学系の主広がり方向を基準にして２°から１４°の間、好ましくは３°から１０゜の間、とくに４°から６゜の間である。
【００２７】
照明器具の少なくとも１つの実施形態によれば、照明器具から放射される光線の光線プロファイルはとりわけ二次光学系の長手方向に対して垂直の方向に非対称である。たとえば光線プロファイルは、３０゜から８０゜、とりわけ５０゜から８０゜、好ましくは６０゜から７５°の間の角度領域に最大値を有する。言い替えるとこの角度領域内に最大の光線強度が生じる。この角度領域または角度は、半導体構成素子の光軸に関連することができる。
【００２８】
照明器具の光線プロファイルは１つまたは２つの最大値を有し、２つの最大値は好ましくは光軸に対して対称に配置されている。光線プロファイルがたとえば３０゜から８０゜の間に最大値を有する場合、光線強度は好ましくは２０゜から９０°の間の角度領域で、最大強度の多くても４０％または多くても３０％の強度である。
【００２９】
さらに交通路照明装置が記載される。交通路照明装置は、上記の実施形態の１つまたは複数と関連して説明した少なくとも１つの照明器具を有する。したがって照明器具の特徴は、交通路照明装置に対しても開示されており、反対も当てはまる。
【００３０】
交通路照明装置の少なくとも１つの実施形態によれば、この交通路照明装置は、上記実施形態の少なくとも１つに関連して記載された少なくとも１つの照明器具、好ましくは２つ以上の照明器具を有する。
【００３１】
交通路照明装置の少なくとも１つの実施形態によれば、この交通路照明装置は複数または多数の照明器具を有し、これらの照明器具はマトリクス形に配置されている。
【００３２】
交通路照明装置の少なくとも１つの実施形態によれば、少なくとも２つの照明器具が、照明器具の１つの長手方向に沿っておよび／または垂直方向に互いに傾斜して配置されている。これにより、交通路照明装置により大きな領域を照明することができる。
【００３３】
交通路照明装置の少なくとも１つの実施形態によれば、この交通路照明装置は構造的に同じでない種々の照明器具を含む。とりわけ照明器具は、照射角度領域が互いに異なることができる。たとえば１つの照明器具により交通路照明装置の近接領域が照明され、別の照明器具により遠方領域が照明される。
【００３４】
この種の交通路照明装置は、たとえばレール、道路、歩道、自転車道を照明するためにとりわけ固定の街灯の形で使用することができる。
【００３５】
以下、ここに記載した照明器具ならびにここに記載した交通路照明装置を図面を参照し、実施例に基づいて詳細に説明する。同じ参照符合は個々の図面で同じエレメントを表す。しかし図示は縮尺通りではなく、個々のエレメントは分かりやすくするため誇張して大きく図示されている場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ここに記載する照明器具の実施例の概略的断面図である。
【図２】ここに記載する照明器具のための二次光学系および三次光学系の実施例の概略図である。
【図３】ここに記載する照明器具のための二次光学系および三次光学系の実施例の概略図である。
【図４】ここに記載する照明器具のための二次光学系および三次光学系の実施例の概略図である。
【図５】ここに記載する照明器具のための二次光学系および三次光学系の実施例の概略図である。
【図６】ここに記載する照明器具のための二次光学系および三次光学系の実施例の概略図である。
【図７】ここに記載する照明器具のための二次光学系および三次光学系の実施例の概略図である。
【図８】ここに記載する照明器具のための二次光学系および三次光学系の実施例の概略図である。
【図９】ここに記載する照明器具のための二次光学系および三次光学系の実施例の概略図である。
【図１０】ここに記載する照明器具および交通路照明装置の実施例の照射特性を概略的に示す図である。
【図１１】ここに記載する照明器具および交通路照明装置の実施例の照射特性を概略的に示す図である。
【図１２】ここに記載する交通路照明装置の実施例の概略図である。
【図１３】ここに記載する照明器具および交通路照明装置の実施例の照射特性を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１には照明器具１の実施例が示されている。照明器具１は支持体７ｂを有し、この支持体７ｂの上に取付けプレート７ａが取り付けられている。たとえば１つまたは複数の発光ダイオードを有する光電半導体構成素子４が支持体７ｂの上に取り付けられている。半導体構成素子４から距離を置いて一次光学系１１が取付けプレート７ａの上に取り付けられている。レンズとして成型された次光学系１１の光入射面と、半導体構成素子４の放射側の主面との間の最小間隔は０．５ｍｍから３０ｍｍの間であり、好ましくは４ｍｍから２０ｍｍの間である。半導体構成素子４ならびに一次光学系１１は、特許文献１に記載したように構成することができる。特許文献１の照明器具１に関しての開示内容は参照として取り入れる。少なくとも１つの半導体構成素子４および／または照明器具１の光流は好ましくは少なくとも７５０ｌｍ、とりわけ少なくとも１０００ｌｍである。
【００３８】
半導体構成素子４の光軸Ａはたとえば半導体構成素子４の照射特性の対称軸、または半導体構成素子４の半導体チップの主面への垂線であり、この光軸Ａによりｚ方向が規定される。とりわけ半導体構成素子４の光軸Ａは一次光学系１１の対称軸と一致する。好ましくは光軸Ａも支持体７ｂに対して垂直に配向されている。
【００３９】
さらに照明器具１は、多数の積層板２を有する二次光学系２２を含む。二次光学系２２は図１では簡単に概略的にだけ示されている。二次光学系２２は２つの側面部６ａ、６ｂを有し、これらは積層板２を備える内側６０ｂを有する。支持体７ｂに向いた側の二次光学系２２の下側には切欠部が成形されており、この切欠部には半導体構成素子４ならびに一次光学系１１が貫通している。
【００４０】
二次光学系２２の半導体構成素子４の反対側では半導体構成素子４が、ワンピースの三次光学系３３によりカバーのように覆われている。この三次光学系３３は散乱プレートとして構成されている。同じように、二次光学系２２だけが小さな角度での散乱を生じさせるように構成することもでき、この場合、三次光学系３３は散乱に作用しない面平行のプレートである。三次光学系３３は好ましくは二次光学系２２に固定されており、半導体構成素子４に向いた側の主面３ａと、半導体構成素子４の反対側の主面３ｂとを有する。
【００４１】
半導体構成素子４から放射される光線は、一次光学系１１から少なくとも５０％の成分が、とりわけ少なくとも７０％の成分が二次光学系２２に向けられる。二次光学系２２からさらに光線は三次光学系３３に達し、この三次光学系３３は光線が通過するように構成されている。同様に、半導体構成素子４から放射された光線の一部は、二次光学系２２により反射されることなく一次光学系１１を介して直接、三次光学系３３に達する。
【００４２】
図２Ａには二次光学系２２だけが斜視図に示されており、図２Ｂには側面が、図２Ｃには平面が概略的に示されている。内側６０ａ、６０ｂにある積層板２は図２には図示されていない。二次光学系２２は２つの閉鎖面５を有し、これらは互いに面平行であり、長手方向Ｌに対してそれぞれ垂直に配置されている。図２に図示しない積層板は、長手方向Ｌに沿って互いに平行に配置することができる。長手方向Ｌに沿って二次光学系２２および／または照明器具１はたとえば６０ｍｍから１００ｍｍの間の広がり、たとえば約８０ｍｍの広がりを有する。ｙ方向に沿った二次光学系２２および／または照明器具１の広がりは、たとえば３０ｍｍから１００の間であり、とりわけ約６０ｍｍである。ｚ方向に沿った広がりは、３０ｍｍから９０ｍｍの間であり、たとえば約５０ｍｍである。
【００４３】
図３Ａと３Ｂには、二次光学系２２の断面が示されている。側面部６の平均的経過は破線により示されている。積層板２の数は、他の図面と同じように図示の数とは異なることができる。図３Ａによれば側面部６にある積層板２がそれぞれエッジ２０により互いに分離されている。エッジ２０は、二次光学系２２が成形された薄板中にある折れ曲がりにより実現することができる。二次光学系２２は他のすべての実施例と同じようにワンピースとすることができ、たとえば１つの薄板または１つの射出成形部材から成形して反射性被覆を施与する。図３Ｂによれば、側面部６の内側６０が微分可能な一次の連続関数によって記述可能である。積層板２最小部２４によって互いに分離されている。
【００４４】
図１および２とは異なり、ｚ方向に沿って二次光学系２２を画定する二次光学系２２のエッジは互いに平行に配置されている。図の描写を簡単にするため、たとえば半導体構成素子４を収容するための切欠部は図３には図示されていない。
【００４５】
図４と５には、二次光学系２２の積層板２の詳細な断面が概略的に示されている。図４Ａによれば、積層板２ａ、２ｂは同じ高さＨを有するが、異なる幅Ｗ１、Ｗ２を有する。積層板２ａ、２ｂはそれぞれ凸形の形状を有する。高さＨはたとえば５０μｍから１０００μｍの間であり、幅Ｗ１、Ｗ２はたとえば１．０ｍｍから１０ｍｍの間である。
【００４６】
図４Ｂと４Ｃによれば、積層板２は鋸歯状に成形されている。図４Ｂによれば個々の積層板２は非対称に成形されており、図４Ｃによれば対称である。
【００４７】
図５Ａと５Ｂに図示するように、積層板２の経過は微分可能な一次または二次の連続関数により描写することができる。図５Ａによれば積層板は正弦波状に成形されており、２つの隣接する積層板２の仮想境界が関数の最小部２３４によって与えられている。図５Ｂでは積層板２の正弦波状の経過が沈み込んでいる。積層板２を記述する関数２５の２つの反転点の間にある積層板２の内幅Ｗ＊は、たとえば積層板２の全幅Ｗの６０％から８５％の間である。
【００４８】
図６Ａには二次光学系２２の平面図が概略的に示されている。積層板２は図６Ａでは図示されていない。長手方向Ｌに沿って二次光学系２２は双凹形の形状を有し、二次光学系２２を＋ｙ方向に制限する曲率と、−ｙ方向に制限する曲率とは互いに異なっている。
【００４９】
図６Ａの二次光学系２２の中心Ｍ（破線参照）に沿った断面が図６Ｂに図示されており、閉鎖面５の近傍のｙ方向の断面が図６Ｃに示されている。中心Ｍに沿った二次光学系２２の断面は閉鎖面５の断面より小さい。長手方向Ｌ全体に沿った積層板２の数は一定であり、これにより積層板２の中心Ｍは、閉鎖面５におけるよりも小さい幅Ｗ１を有し、閉鎖面５で積層板２は比較的大きな幅Ｗ２を有する。さらに、積層板２は長手方向Ｌに沿って微分可能な一次の連続関数によって記述可能である。これにより、とくに図３Ｂ、５Ａまたは５Ｂのように積層板が長手方向Ｌに対して垂直に成形されている場合には照明器具１により領域を非常に均等に照明することができる。
【００５０】
図７には、二次光学系２２の別の実施例の平面図が示されている。長手方向Ｌに沿って複数の積層板２が互いに連結されており、または継ぎ当てられている。これにより個々の積層板２は比較的単純な幾何形状を有し、効率的に成形することができる。二次光学系２２の基本形状は、図６Ａと同様に長手方向Ｌを基準にして双凹形である。図７による二次光学系２２の断面は、図６Ａ、Ｃと同じように示すことができる。図６と７の図示とは異なり、積層板２は図４と５に示したように成形することもできる。
【００５１】
他のすべての実施例と同じように、長手方向Ｌに沿った積層板２の数は変化しても良い。たとえば図７の二次光学系２２は閉鎖面５においては中心Ｍに沿っているときよりもそれぞれ多数のまたは少数の積層板２を有することができる。好ましくは積層板２の数は、長手方向Ｌに沿って異なる領域では、最大で係数２だけ、とりわけ少なくとも係数１．２だけ互いに異なっている。
【００５２】
図８Ａ、８Ｂ、８Ｃには、三次光学系３３の実施例が示されている。三次光学系３３はワンピースに成形することができる。および／または２つの主面３ａ、３ｂは中央で互いに面平行である。三次光学系３３はガラスまたはプラスチック材料から成形するか、またはこれからなることができる。三次光学系３３は、半導体構成素子４に向いた側の主面３ａおよび／または半導体構成素子４とは反対側の主面３ｂにマイクロレンズ３０を有することができる。マイクロレンズ３０の最大勾配φは好ましくは４°から６゜の間である。マイクロレンズ３０の高さはとりわけ２５μｍから２５０μｍの間である。マイクロレンズ３０の幅は、たとえば０．２ｍｍから５ｍｍの間である。
【００５３】
図９によれば、三次光学系３３はマイクロレンズ３０のマトリクス配置を有する。長手方向Ｌに沿って、すなわちｙ方向に沿ってマイクロレンズ３０は異なる幅Ｗ１、Ｗ２を有する。とくに長手方向Ｌに沿って隣接するマイクロレンズ３０は、図５Ａまたは５Ｂのように正弦波状の経過を有することができる。または図４Ａのように鋭いエッジにより互いに分離することもできる。
【００５４】
三次光学系３３はマイクロレンズ３０および／または二次光学系２２の積層板２は、球面、非球面、円形、楕円形、またはＬ方向もしくはｙ方向に押し出された線形形状を有することができ、ｙ方向でのおよび／または長手方向Ｌに沿った表面波として正弦波状に成形することができる。同じようにマイクロレンズ３０および／または積層板２は、フリーフォーム面またはフリーフォーム光学系として構成することができる。
【００５５】
図１０Ａには三次光学系３３の小さな角度での散乱が示されている。入射する平行光束は、たとえば面平行な三次光学系３３の散乱中心により、中程度の開口角αを備える散乱円錐体Ｋに拡張される。好ましくは開口角αは１゜から５°の間である。
【００５６】
図１０Ｂによれば、小さな角度での散乱は二次光学系２２の内側６０の１つでの反射の際に行われる。光線の拡張は同様に好ましくは、１゜から３゜の間の中程度の開口角αを備える散乱円錐体Ｋへと行われる。
【００５７】
図１０Ｃには、入射する平行光束がマイクロレンズ３０の１つで散乱または光線拡張を受けることが示されている。マイクロレンズ３０の向こう側での光線拡張はたとえば２°から３゜の間である。
【００５８】
図１０Ｄには、二次光学系２２の内側６０の可能な構造化と、三次光学系３３の主面３ａ、３ｂの粗化が図示されている。粗化はランダムな粗化とすることができ、たとえば特定の方向に沿って配列された長手の溝をランダムに分散することにより形成することができる。このような構造化により散乱円錐体Ｋが実現され、この散乱円錐体は長手方向Ｌに沿って、すなわちｙ方向に沿って種々の開口角を有する。
【００５９】
図１１Ａと１１Ｂには、ここに説明した照明器具１により形成される光線プロファイルが示されている。強度Ｉが放射角θに依存してプロットされている。図１と比較されたい。図１１Ａによれば、光線プロファイルはｙ−Ｌ面内で光軸Ａに対して対称であり、−７０°と＋７０°で２つの最大値を有する。光軸Ａに沿ってθ＝０°のとき、強度Ｉは最大強度の大きくても３０％である。
【００６０】
図１１Ｂによれば光線プロファイルは約７０°のときに１つの最大値を有するだけである。２０°から−９０°の角度領域で、強度Ｉは最大強度の大きくても３０％である。
【００６１】
図１２には、交通路照明装置１００の実施例が示されている。図１２Ａによれば、３つの照明器具１が直線に配置されている。図１２Ｂによれば、照明器具１がｙ−Ｌ面内で互いに傾斜してマトリクス状に配置されている。図１２Ｃによれば、照明器具１がｚ−Ｌ面内で互いに回転している。交通路照明装置１００は異なって構成された照明器具１を含むことができる。
【００６２】
とりわけ図１２Ａの照明器具１では、他のすべての実施例と同じように、二次光学系２２が閉鎖面を有していなくても良い。好ましくは閉鎖面はモジュール１００の端部にだけ長手方向Ｌに沿って存在し、したがってすべてのモジュール１００は全体で２つの閉鎖面を有するだけである。このような照明器具１またはモジュール１００により、閉鎖面が節約され、照明器具１のモジュール形配置が簡単になる。
【００６３】
図１３には、たとえば図１２Ｃの交通路照明装置１００の光線プロファイルが示されている。とりわけ道路８が均等な強度により照明される。自転車道９および／または歩行路９に沿って、強度Ｉはたとえば線形に低下する。
【００６４】
ここに説明する本発明は、実施例に基づく説明によって限定されるものではない。むしろ本発明はいずれの新規の特徴、ならびに特徴のいずれの組合せも含むものであり、これらの特徴またはこれらの組合せが明示的に特許請求の範囲または実施例に記載されていなくても、とりわけ請求の範囲の特徴のいずれの組合せも含むものである。
【００６５】
本特許願は、ドイツ特許出願１０２００９０５６３８５．７の優先権を主張するものであり、その開示内容はここに参照として取り入れる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ−３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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