(57)【要約】  照明システムは、複数の発光体Ｒ，Ｇ，Ｂを備えている光源１を有している。前記光源は、少なくとも第１原色の第１発光ダイオードと、少なくとも第２原色発光ダイオードとを有しており、前記第１及び第２原色は互いに異なるものである。前記照明システムは、前記発光体によって発せられる光をコリメートするファセットコリメータ２を有する。前記ファセットコリメータは、当該照明システムの長手方向の軸２５に沿って配されている。前記ファセットコリメータ内の光の伝搬は、該ファセットコリメータのファセット上に設けられている反射性コーティングに全内反射又は反射に基づいている。前記ファセット光コリメータは、前記光源から外方に面している側におけるファセット光リフレクタ３に一体化している。前記照明システムは、更に、光整形拡散器１７を有している。前記照明システムは、均一の空間及び空間角度の色分布を有する光を発する。
2008515141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  複数の発光体を備える光源であって、前記発光体は、少なくとも第１の原色の第１発光ダイオードと、少なくとも第２の原色の第２発光ダイオードとを有しており、前記第１の原色及び前記第２の原色は互いに異なっている、光源と、
−  前記発光体によって発せられる光をコリメートするファセット光コリメータであって、照明システムの長手方向の軸に沿って配されているファセット光コリメータと、
を有する前記照明システムであって、
−  前記ファセット光コリメータ内の光の伝搬は、全内反射又は前記ファセット光コリメータの前記ファセット上に設けられている反射性コーティングにおける反射に基づいており、
−  前記ファセット光コリメータは、前記光源から外向きの側においてファセット光リフレクタと一体化しており、
−  前記照明システムは、光整形拡散器を有する、
照明システム。
【請求項２】
前記発光体は、前記原色が前記長手方向の軸に垂直な想像上の平面に関してほぼ回転対称に分布されるように、前記光源内に配されている、請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記ファセット光コリメータは、１．３以上の屈折率を有する誘電体材料から作られている、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項４】
前記発光体に面している側において前記長手方向の軸に垂直に取られた前記ファッセット光コリメータの周部のファセットの数は、４ないし１０個であり、前記長手方向の軸に垂直に取られた、正方形、六角形又は八角形の断面を有する、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項５】
前記ファセット光コリメータのファセットの数は、前記発光体に面している側から、前記ファセット光コリメータの前記発光体から外向きの側までに、２倍になっている、請求項４に記載の照明システム。
【請求項６】
前記ファセット光コリメータの前記ファセットは反射性コーティングを設けられている、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項７】
前記ファセット光コリメータは、連続的な、直線状の、台形ファセットを有する、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項８】
前記ファセット光コリメータは、前記発光体を収容するキャビティを備えており、前記キャビティは、前記ファセット光コリメータの屈折率とほぼ一致するカプセル材を備えている、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項９】
前記ファセット光リフレクタは、連続的な、直線状の台形ファセットを有する、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項１０】
前記光整形拡散器は、前記光源から、前記光源の有効直径の少なくとも２倍である距離に設けられている、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項１１】
前記光整形拡散器は、前記ファセット光コリメータの出口窓又は前記ファセット光リフレクタの出口窓に設けられている、請求項９に記載の照明システム。
【請求項１２】
前記光整形拡散器はホログラフィック拡散器である、請求項１０に記載の照明システム。
【請求項１３】
前記発光体は、更に、少なくとも第３原色の第３発光体を有しており、３つの前記原色は互いに異なるものである、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項１４】
前記発光ダイオードの各々は、公称電力及び室温において駆動される場合、少なくとも２５ｍＷの放射電力出力を有する、請求項１又は２に記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光体と、ファセット光コリメータと、ファセット光リフレクタとを備える光源を含む照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
前記照明システムは、これ自体はよく知られているものである。これらは、特に、スポット照明、アクセント照明及びフラッド照明のような、汎用の照明目的に、及び、例えば、信号系、輪郭（contour）照明及び広告掲示板において利用されるような、広域直視型の発光パネルに使用されている。他のアプリケーションにおいて、前記のような照明システムによって発せられた光は、光ガイド、光ファイバ又は他のビーム整形光学素子内に供給される。更に、このような照明システムは、例えば、テレビジョン受像機及びモニタのような、（画像）表示装置のバックライトとして使用されることができる。このような照明システムは、（携帯用）コンピュータ又は（コードレス）電話器において使用されている液晶表示装置（ＬＣＤパネルとも称される）のような、非放射性表示器のためのバックライトとして使用されることができる。本発明による照明システムの他のアプリケーション分野は、デジタルプロジェクタ、又は画像を投影する又はテレビジョン番組、フィルム、ビデオ番組若しくはＤＶＤ等を表示する所謂プロジェクタ（beamer）における照明源としての使用である。
【０００３】
一般に、前記のような照明システムは、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）のような複数の発光体を有している。ＬＥＤは、例えば、良く知られている赤（Ｒ）、緑（Ｇ）又は青（Ｂ）の発光体のような異なる原色の光源であっても良い。更に、前記発光体は、例えば、原色としてアンバー（Ａ）、マゼンダ又はシアンを有していても良い。このような原色は、前記発光ダイオードのチップによって直接的に、又は前記発光ダイオードのチップからの光を照射した場合に蛍光体によってのいずれかによって、生成されることができる。後者の場合、混合された色、又は白色光が、前記原色の１つであっても良い。一般に、前記発光体によって発せられる光は、光の均一な分布を得るために透明素子において混合され、前記照明システムによって発せられた光の、特定の発光体への相関性を解消している。更に、センサ又は何らかのフィードバックアルゴリズムを備えているコントローラを、高い色精度及び／又は光束精度を得るために使用することが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
米国特許出願公開第Ａ２００２／００８０６２２号は、管状リフレクタの入り口開口に赤、緑及び青のような複数の色の各々に発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを含んでいる照明装置であって、前記管状リフレクタは、出口開口と、前記のような開口の間に延在している光軸と、前記ＬＥＤのアレイからの光を反射する及び混合するために前記開口の間に延在している反射性周部壁とを有する、照明装置を記載している。前記のようなリフレクタ体の周部壁の少なくとも一部は、前記光軸に対して垂直に取られた多角形断面を有しており、前記光軸に対して平行にとられた断面の少なくとも一部は、前記ＬＥＤから前記出口開口に光を反射する複数のファセットを形成するために、隣のものに結合されている湾曲のセグメントを含んでいる。
【０００５】
既知の照明システムの不利な点は、当該照明システムによって発せられる光が十分に均一でないことにある。
【０００６】
本発明は、上述な不利な点を完全に又は部分的に解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、この目的は、
−  複数の発光体を備える光源と、
−  少なくとも第１原色の第１発光ダイオードと、少なくとも第２原色の第２発光ダイオードとを有する前記発光体であって、前記第１及び第２原色は、互いに異なるものである、発光体と、
−  前記発光体によって発せられた光をコリメートするファセット光コリメータであって、前記照明システムの長手方向の軸に沿って配されているファセット光コリメータと、
を有する照明装置であって、
−  前記ファセット光コリメータ内の光の伝搬が、前記ファセット光コリメータのファセット上に設けられている反射性コーティングにおける全内反射又は反射に基づいており、
−  前記ファセット光コリメータは、前記光源から外向の側においてファセット光リフレクタ内に一体化しており、
−  更に、光整形拡散器を有する、
照明システムによって達成される。
【０００８】
異なる色の発光体の集合を有する光源を、光をコリメートするために全内反射（ＴＩＲ）を使用するファセット光コリメータと、ファセット光リフレクタと、光整形拡散器とを組み合わせることによって、前記発光体によって発せられた光の均一な空間及び空間角（spatio-angular）の色分布（color distribution）を有する照明システムが得られる。前記光コリメータは、前記発光体によって発せられた様々な色を最適に混合するために、ファセット化されている。更に、前記のようなファセット光リフレクタ（第２段リフレクタとして作用する）が、前記照明システムによって発せられた光のビームを更に整形するために使用されている。このことは、前記照明システムのかさ及び重さを最小化する利点を有する。前記光整形拡散器は、更に、前記発光体によって発せられる光の空間的な混合を促進する。
【０００９】
前記ファセット光コリメータ内の光の伝搬を全内反射（ＴＩＲ）に基づかせることにより、前記ファセット光コリメータ内の光損失は、大きく回避される。本発明による照明システムによって発せられる光の分布は、ほぼ均一である。前記照明システムの寸法に依存して、前記照明システムによって発せられた光は、空間及び角度の態様においてほぼ混合される。更に、当該照明システムによって発せられた光は、ほぼコリメートされている（平行にされている）。好ましくは、前記ファセット光コリメータは、非気体の、光学的に透明な誘電体から作られる。好ましくは、前記ファセット光コリメータは、１．３以上の屈折率を有する誘電体から作られる。
【００１０】
本発明による照明装置の好適実施例は、各原色の前記発光体又は前記発光体の集合体が、好ましくは、全ての発光体を含む最小円形領域として規定される有効光源領域に渡って可能な限り均一に分布されるように、前記発光体又は前記発光体の集合体が前記光源内に配されることを特徴とする。前記好適実施例において、各原色の発光体は、前記照明システムの光軸上に自身の重心を有する。更に、前記発光体又は前記発光体の集合体は、前記原色が前記長手方向の軸に対して垂直の想像上の平面に関してほぼ回転対称に分布されるように、前記光源内に配される。この態様において、前記光軸からほぼ同じ距離に位置されている各原色の発光体又は発光体の集合体は、前記光軸に対して垂直な想像上の平面内に、３６０°の角度範囲に渡って、可能な限り多く分布される。前記光源内の発光体のレイアウトにおいて比較的高い回転対称性を有することにより、前記照明システムによって発せられる光の色の均一性は、大幅に改善される。前記光源内の発光体の配置における回転対称性の程度が高いほど、前記光整形拡散器の拡散性は、比較的低くなることができ、これにより当該照明システムのシステム効率を最適化する。前記発光体の前記長手方向の軸に関するほぼ完全に回転対称性な配置が得られる多くの仕方が、存在する。多くの場合において、前記発光体の完全な回転対称性を有することは可能ではなく、このような場合、所望の回転対称性に可能な限り良好に近付くための前記発光体の配置の条件が、追求される。
【００１１】
前記発光体によって発せられる光をコリメートするためのファセット光コリメータは、様々な仕方において実現されることができる。好ましくは、前記ファセット光コリメータは、４ないし１０個のセグメントからなる長手方向の軸に垂直にとられた断面における多角形の周部を有する。当該照明システムによって発せられるほぼ円形の光ビームの形成を促進するために、前記光コリメータのファセットの数を前記長手方向の軸に沿って増加させるのが有利である。この目的のため、本発明による照明システムの好適実施例は、前記ファセット光コリメータのファセットの数が、前記ファセット光コリメータの前記発光体に面している側から前記発光体の外向側に向かって２倍になっていることを特徴としている。前記照明システムの好ましい実施例において、前記ファセット光コリメータは、前記長手方向の軸に対して垂直に取られた多角形断面を有しており、前記ファセット光リフレクタは、該ファセット光リフレクタの前記発光体に面している側おいては前記長手方向の軸に対して垂直に取られた多角形断面を有すると共に、該ファセット光リフレクタの前記発光体の外向きの側においては十二角形断面を有している。当該照明システムのこの実施例において、前記発光体に面している側における前記光軸に対して垂直に取られた前記のようなファセットリフレクタの断面の多角形周部のセグメントの各継ぎ目において、三角（triangular）のファセットが、前記光軸に対して垂直に取られた前記ファセットリフレクタの如何なる他の断面においても前記周部が多角形であるように、開始している。このようにして、全てのファセットは本質的に平面であるファセットであり、これにより、前記照明システムから発せられたビームにおける前記光の均一化を、所謂ファセット拡散（facet-spreading）によって促進する。当該照明システムの他の好ましい実施例において、前記ファセット光コリメータは、隣接している、直線状の（linear）、台形ファセットを有している。通常、各台形は、前記長手方向の軸に対して、角度によって、傾斜されている。
【００１２】
本発明による照明システムの好適実施例は、前記ファセット光コリメータのファセットが、反射性コーティングを備えていることを特徴とする。このことにより、前記ファセット光コリメータの急峻な角度を可能にし、該峻な角度は、前記のような光リフレクタのより小さい寸法を可能にし、最終的には、当該照明システムのより小さい寸法を生じる。好ましくは、前記ファセット光リフレクタも、隣接している、直線状の、台形ファセットを有する。
【００１３】
前記照明システムにおける光損失を減少するために、本発明による照明システムの好適実施例は、前記ファセット光コリメータが、発光体を収容するキャビティであって、前記ファセット光コリメータの屈折率とほぼ整合するカプセル材を備えているキャビティを備えていることを特徴とする。前記照明システムにおける発光体からの光抽出を増強するために、前記照明システムの好適実施例において、前記発光体を収容する光コリメータ内のキャビティは、前記ファセット光コリメータのものよりも大幅に大きい屈折率を有するカプセル材を備えている。この場合、前記キャビティのかさは拡大されている及び／又は形状は前記カプセル材と前記ファセット光コリメータとの間の境界における全内反射を防止するように適応化されている。
【００１４】
光整形拡散器は、前記照明システム内の様々な位置に設けられることができる。効果的であるように、前記発光体と前記光整形拡散器との間の一定の距離が、望まれる。この目的のために、本発明による前記照明システムの好適実施例は、光整形拡散器が前記光源から距離をおいて設けられており、前記距離は前記光源の有効直径の少なくとも２倍であることを特徴とする。前記光整形拡散器は、特に、該光整形拡散器を通過する光の小さい角度の拡散を促進する。前記光整形拡散器を、前記光源の前記有効直径の２倍又は（好適にはもっと）３倍に位置させることによって、前記照明システムによって発せられる光の均一性が、大幅に促進される。前記光源の前記有効直径によって、全ての発光体を含む最小円形の直径が表されている。上述の考慮に沿って、前記光整形拡散器は、好ましくは、ファセット光コリメータの出口窓又はファセット光リフレクタの出口窓に設けられる。
【００１５】
好ましくは、前記光整形拡散器は、付加的な境界面において生じる反射損失を防止するように前記ファセット光コリメータと一体化されている又は光学的に接触されている。
【００１６】
好ましくは、前記光整形拡散器は、ホログラフィック拡散器である。好ましくは、前記ホログラフィック拡散器は、ランダム化されたホログラフィック拡散器である。前記ホログラフィック拡散器の第１の効果は、均一な空間及び角度の色及び光分布が得られることである。前記ホログラフィック拡散器の性質によって、前記ホログラフィック拡散器の寸法、又はビーム整形器は、あまりに小さいため、対象上に詳細が投影されることはなく、この結果、空間及び／又は角度的にスムーズな変化をする、均一なビームパターンが得られる。ホログラフィック拡散器の第２の効果は、当該照明装置によって発せられる光ビームの整形の変化を生じさせることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のこれら及び他の見地は、以下に記載される実施例を参照して明らかになり、説明されるであろう。
【００１８】
これらの図は、単に模式的なものであり、縮尺で描かれているものではない。特に、幾つかの寸法は、簡潔さの目的のため、強く誇張されている形態で示されている。前記図における類似の構成要素は、可能な限り同じ符号によって示されている。
【００１９】
図１Ａは、本発明による照明システムの第１実施例の分解組立図を非常に模式的に示している。図１Ｂは、アセンブリされた形態における図１に示されている照明システムの実施例を非常に模式的に示している。非常に小型の照明システムが得られている。前記照明システムは、異なる原色の複数の発光体Ｒ、Ｇ、Ｂを含む光源１を有している。好ましくは、前記発光体は、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。ＬＥＤは、例えば、良く知られている赤Ｒ、緑Ｇ又は青Ｂ発光体のような、異なる原色の発光体であることができる。好ましくは、前記発光体は、少なくとも第１原色の第１発光ダイオードＲと、少なくとも第２原色の第２発光ダイオードＧと、少なくとも第３発光ダイオードＢとを有し、前記原色は、互いに異なっている。代替的には、前記発光体は、例えば、アンバ、マゼンダ又はシアンを原色として有することもできる。前記原色は、前記発光ダイオードのチップによって直接的に生成されるか、又は、前記発光ダイオードのチップからの光に照射の際に蛍光体によって生成されるかのいずれかによって生成されることができる。後者の場合、混合された色又は白色光も、前記原色の１つとして可能である。代替的には、前記照明システムは、例えば、白及び黄又はアンバ色の発光体の組み合わせのような、２つの原色のみを有する複数の発光体を備えることができる。
【００２０】
図１Ａの例において、発光体Ｒ，Ｇ，Ｂが基板上に取り付けられており、この場合、（メタルコア）プリント回路基板５は、前記ＬＥＤへの電気的接続を提供しており、前記発光体から熱を拡散する及び輸送して取り去る熱伝導体として機能する。前記のような、基板は、例えば、メタルコアプリント回路基板のような、絶縁されている金属基板、電気的なリード線を備えているシリコン又はセラミック基板、前記ＬＥＤを接続するための適切な電極パターン、又は炭素繊維強化金属基板のような複合材料からの基板であることができる。
【００２１】
一般に、発光ダイオードは、比較的高いソースブライトネスを有する。好ましくは、前記のようなＬＥＤの各々は、公称電力及び室温において駆動される際、少なくとも２５ｍＷの放射電力出力を有する。前記のような高出力を有するＬＥＤは、ＬＥＤ電力出力パッケージとも称される。このような高い効率の、高出力ＬＥＤの使用は、所望の、比較的高い光出力において、ＬＥＤの数が比較的少なくあることができるという特定の利点を有する。このことは、製造されるべき当該照明システムの稠密度及び効率に対する良い影響を有している。ＬＥＤ電力パッケージが、（メタルコア）プリント回路基板（ＰＣＢ）５のようなものに取り付けられた場合、前記ＬＥＤによって生成される熱は、容易に、前記ＰＣＢを介する熱伝導によって放散される。コネクタ６は、発光体Ｒ、Ｇ、Ｂの前記照明システムの電源（図１Ａには示されていない）への電気的接続を提供している。
【００２２】
前記照明システムの好ましい実施例において、前記（メタルコア）プリント回路基板５は、熱伝導接続を介して前記照明システムのハウジング１５、１５'、１５''と接触している。ハウジング１５、１５'、１５''は、発光体Ｒ，Ｇ，Ｂのためのヒートシンクとして働き、更に、周囲のものと、前記発光体Ｒ，Ｇ，Ｂとの間の熱交換器としても働く。好ましくは、所謂電力ＬＥＤチップは、例えば、絶縁された金属基板、シリコン基板、ダイアモンド基板、又はセラミック若しくは複合基板（例えば金属マトリックス複合基板）のような、基板上に取り付けられる。プリント回路基板５は、前記ＬＥＤチップへの電気的接続を提供すると共に、熱交換器１６へ熱を輸送するための良好な熱輸送セクションとしても働く。
【００２３】
図１Ａに示されている照明システムの実施例は、長手方向の軸２５の回りに回転対称であり、前記長手方向の軸に沿って配されている発光体Ｒ，Ｇ，Ｂによって発せられる光をコリメートするためのファセット光コリメータ２を有する。ファセット光コリメータ２における光の伝搬は、ファセット光コリメータ２の光出口窓４への全内反射（ＴＩＲ）に基づくものである。好ましくは、ファセット光コリメータ２は、非ガスの、光学的に透明な誘電体材料から作られている。好ましくは、ファセット光コリメータ２は、例えば、ガラス、ポリカーボネイト（ＰＣ）、又はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のような、１．３以上の屈折率を有する誘電体から作られている。前記のようなＰＭＭＡ光学素子は、例えば、光学フライス加工（optical milling）によって作られており、支持手段１８に取り付けられる。好ましくは、前記ＰＭＭＡ光学素子は、射出成形によって作られる。好ましくは、前記のようなファセットＰＭＭＡ光コリメータ２と前記支持手段１８とは、単一の一体化された製品として作られる。支持手段１８は、更なる支持手段１８'に嵌合されており、前記ＬＥＤと前記ＰＭＭＡとの間のカプセル材によってプリント回路基板５上に取り付けられる。
【００２４】
この態様において、発光体Ｒ，Ｇ、Ｂの各々は、ファセット光コリメータ２と光学的に接触している状態にあり、これにより、前記照明システムにおける光損失を減少している。支持手段１８、１８'は、前記照明システムのアセンブリを単純化する（図１Ｂ参照）。
【００２５】
図１Ａに示されている照明システムは、光学的フィードバックのための光センサ（図１Ａには示されていない）を有することもできる。好ましくは、前記光センサは、ハウジング１５、１５'、１５''内に位置決めされ、プリント回路基板５上に取り付けられる。このことは、当該照明システムのアセンブリを単純化する。前記光センサは、該光センサによって受け取られた光に応じて発光体Ｒ、Ｇ、Ｂの電流を制御するコントローラ（図１Ａには示されていない）に接続されている。前記光センサ又はフォトダイオードは、前記ＬＥＤによって発せられたフラックスの量を検出するために、ＴＩＲコリメータ２の隣に位置されている。好ましくは、時間分解検出が使用され、前記ＬＥＤのチップのパルス幅変調された駆動と同期される。このことは、特に、各原色の前記のようなフラックスの測定を個々にかつ独立に可能にする様々な原色を有する照明システムの場合に、特に役に立つ。好適実施例において、幾つかの光センサは、発せられている、原色、又は原色の組み合わせ平均的な光のレベルの測定の精度を増加させるように前記のようなファセットコリメータの周りに位置される。
【００２６】
図１Ａに示されている照明システムの実施例は、更に、長手方向の軸２５の周りに回転対称であるファセットリフレクタ３を有する。このリフレクタ３は、更に、前記照明システムによって発せられる光のビームをコリメートする。リフレクタ３は、前記照明システムによって発せられた前記光のビームを更に整形する及び更に均質化するために、ファセット化されている。代替的な実施例において、前記リフレクタは、複合の放物状収束器（ＣＰＣ）によって大幅に整形される。代替的な実施例において、前記ファセット光コリメータの形状は、複合の放物状収束器の形状に類似しているが、厳密には類似していない。リフレクタ３は、空気で満たされており、リフレクタ３の内壁は、反射性のものから作られている又は（鏡）反射性コーティングによってコーティングされている。好ましくは、ファセット光コリメータ３は、連続する、直線状の台形ファセットを有する。
【００２７】
図１Ａに示されている照明装置の実施例は、更に、光整形拡散器１７を有する照明システムを有する。図１Ａの例において、光整形拡散器は、ランダム化されたホログラフィック拡散器である。前記ホログラフィック拡散器は、前記光の空間及び角度の色混合を促進し、空間的に及び／または角度的にスムーズに変化する、均質なビームパターンを生じる。更に、前記ホログラフィック拡散器は、前記照明システムによって発せられた前記光のビームの整形の変化を生じる。
【００２８】
好ましくは、光整形拡散器１７は、光源１から距離をおいて設けられ、前記距離は、光源１の有効直径の少なくとも２倍である。図１Ａの例において、光整形拡散器１７は、ファセット光コリメータ２の出口窓に設けられている。代替的な実施例において、光整形拡散器１７は、前記ファセット光リフレクタの出口窓に設けられる。
【００２９】
当該照明システムは、スポット又はフラッドモジュールのいずれであっても良く、前記ＴＩＲコリメータは、少なくとも部分的にファセット化されている、及び多かれ少なかれ回転対称性のものである、又は前記ＴＩＲコリメータが線形構造を有する線形光源である。アセンブリされている形態における図１Ｂに示されている照明システムの実施例は、汎用照明目的のための非常に小型のＬＥＤスポットモジュールである。図１Ｂに示されている前記照明システムの実施例は、前記発光体によって発せられる光の比較的高い均一の空間の及び空間角度の色分布を有する非常に小型の照明システム（ＬＥＤスポットモジュール）である。
【００３０】
図２Ａは、ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４及びｆ５によって参照されている合計５つのファセットを有すると共にそれぞれの半径Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５を有するファセット光コリメータ２とファセット光リフレクタ３との組み合わせの断面図を模式的に示している（図２Ｂを参照、Ｒ０によって規定されている表面領域は、好ましくは、前記光源内の全ての発光体を収容するのに十分大きい）。前記ファセットの角度は、角度
2008515141.tif 000003
によって示されている。長手方向の軸２５は、図２Ａに示されている。発光体Ｒ、Ｇ、Ｂは、メタルコアプリント回路基板５上に取り付けられている。図２Ｂは、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７及びＳ８で参照されている８個のセグメントを有する図２Ａに示されているファセット光コリメータ２及びファセット光リフレクタ３の組み合わせの（長手方向の軸２５に垂直な）上面図を模式的に示している。表Ｉは、図２Ａ及び図２Ｂに示されている光コリメータ２及び光リフレクタ３半径Ｒと角度
2008515141.tif 000004
の例を与えている。
【表１】
2008515141.tif 000005
【００３１】
図２Ｃは、６つのセグメントを有するファセット光コリメータ２と、６つのセグメントで始まり１２個のセグメントで終了しているファセット光リフレクタ３との組み合わせの上面図を模式的に示している。好ましくは、ファセット光コリメータ２は、４ないし１０個のセグメントから成る長手方向の軸２５に対して垂直に取られた多角形断面（図２Ｂ参照）を有している。図２Ｂは、ファセット光コリメータ２と、前記ファセット光リフレクタ３との両方が、光軸２５に垂直に取られた八角形の断面を有する配置を示している。図２Ｃの実施例において、前記照明システムによって発せられたほぼ円形の光ビームの形成は、光リフレクタ３のファセットの数を長手方向の軸２５に沿って増加させることによって、促進される。図２Ｃの例において、前記ファセット光リフレクタのファセットの数は、光源１に面している側から光源１から外向の側に向かって、２倍になっている。図２Ｃの例において、ファセット光リフレクタ２は、光源１に面している側において長手方向の軸２５に垂直に取られた六角形断面を有しており、前記発光体から外向きの側において、十二角形断面を有する。当該照明システムのこの実施例において、前記六角形の断面の前記ファセットの各々は、２つのファセットに分割され、これによって、前記ファセット光リフレクタの十二角形断面を得る。代替的な実施例において、前記光コリメータのファセットの数は、前記長手方向の軸に沿って増加される。
【００３２】
図３Ａないし３Ｆは、前記光源内の発光体の好ましい配置の例を模式的に示している。両方の配置の最大寸法は、直径６ｍｍである。前記のような例の各々は、それぞれの色Ｒ，Ｇ及びＢについて４：４：１のチップ比を有する９つのＬＥＤを有する。この配置は、それぞれのＬＥＤの効率に依存しており、適切に適応化されることができる。図３Ａ及び３Ｂに示されている例において、前記発光体Ｒ、Ｇ及びＢは、前記原色が、長手方向の軸２５に対して垂直な想像上の平面に対してほぼ回転対称に分布されるように、光源１内に配される（図１Ａ及び２Ｂ参照）。光源１内の発光体Ｒ、Ｇ、Ｂのレイアウトに比較的高い回転対称性を持たせることにより、当該照明システムによって発せられる光の色均一性が、大幅に改善される。光源１内の発光体Ｒ、Ｇ、Ｂの配置における回転対称性の度合いが高いほど、光整形拡散器１７の拡散性は、比較的低くあることができ、これにより、更に、前記照明システムのシステム効率を最適化する。
【００３３】
図４は、本発明による複数の照明システムを有する複合照明システムを非常に模式的に示している。図４において、前記照明システムの各々のファセットリフレクタは、３、３'、３''と称されている。好ましくは、前記複合照明システムは、共通の熱放散器（heat spreader）と、ハウジングと、前記複合照明システムに給電する及び前記複合照明システムを制御する電気的インターフェースとを備えている。
【００３４】
上述の実施例は、本発明を限定するというよりも、むしろ説明しているものであり、当業者であれば、多くの代替的な実施例を添付請求項の範囲から逸脱することなしに設計することができることに留意されたい。前記請求項において、括弧内の如何なる符号も、当該請求項を限定するものとみなしてはならない。「有する」という語は、請求項に記載されていない構成要素又はステップの存在を排除するものではない。単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではない。本発明は、幾つか別個の構成要素を有するハードウェアによって、及び適当にプログラムされたコンピュータによって実施化することができる。いくつかの手段を列挙している装置請求項において、これらの手段の幾つかは１つの同じハードウェアの項目によって、実施化することができる。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用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なるように使用されることができないと示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１Ａ】本発明による照明システムの第１実施例の分解組立図である。
【図１Ｂ】アセンブリされた形態における図１Ａに示した照明システムの実施例である。
【図２Ａ】ファセットの５つのレベルを有するファセット光コリメータ及びファセット光リフレクタの組み合わせの断面図である。
【図２Ｂ】ファセット光コリメータと、８個の周部セグメントを有する図２Ａに示されているファセット光コリメータとの組み合わせの上面図である。
【図２Ｃ】６個のセグメントを有するファセット光コリメータと、６個のセグメントによって始まり１２個のセグメントによって終了しているファセット光リフレクタとの組み合わせの上面図である。
【図３Ａ】当該光源内の発光体の好ましい配置の例を示している。
【図３Ｂ】当該光源内の発光体の好ましい配置の例を示している。
【図３Ｃ】当該光源内の発光体の好ましい配置の例を示している。
【図３Ｄ】当該光源内の発光体の好ましい配置の例を示している。
【図３Ｅ】当該光源内の発光体の好ましい配置の例を示している。
【図３Ｆ】当該光源内の発光体の好ましい配置の例を示している。
【図４】本発明による複数の照明システムを有する複合的な照明システムを示している。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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