(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード発光を発するように構成された発光ダイオードと、
前記発光ダイオード発光の少なくとも一部を吸収してルミネセンス物質発光を発するように構成された、ルミネセンス物質を有する透過性の支持体であって、前記発光ダイオード及び前記ルミネセンス物質が所定の色の光を生成するように構成された、透過性の支持体と、
前記光の少なくとも一部を透過させるように構成された半透明な出射窓と、
発光ダイオード空洞及び拡散器空洞であって、前記発光ダイオード空洞は発光ダイオード空洞側壁及び前記透過性の支持体と平行な発光ダイオード空洞断面を持ち、前記拡散器空洞は拡散器空洞側壁及び前記透過性の支持体と平行な拡散器空洞断面を持つ、発光ダイオード空洞及び拡散器空洞と、
を有する照明装置において、前記発光ダイオードに対して、
前記透過性の支持体は、前記発光ダイオードの下流で且つ前記半透明な出射窓の上流にあり、
前記発光ダイオード空洞は、前記透過性の支持体の上流で且つ前記発光ダイオードの下流にあり、
前記拡散器空洞は、前記透過性の支持体の下流で且つ前記半透明な出射窓の上流にあり、
前記ルミネセンス物質は、前記透過性の支持体の上流にあり、
前記拡散器空洞断面の面積と前記発光ダイオード空洞断面の面積との比が１よりも大きい、照明装置。
【請求項２】
前記拡散器空洞断面の面積と前記発光ダイオード空洞断面の面積との比は、１．０１乃至２の範囲内である、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記発光ダイオード空洞側壁は、前記発光ダイオード発光、更に任意に前記ルミネセンス物質発光を、前記発光ダイオード空洞へと戻すように反射させるように構成された発光ダイオード空洞反射器を有する、請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記発光ダイオード空洞反射器は拡散反射器を有し、前記発光ダイオード空洞反射器は好適には、テフロン（登録商標）、マイクロセルラー・ポリエチレンテレフタレート及びマトリクス物質の粒子状ＴｉＯ２から成る群から選択された１つ以上の物質を有する、請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記発光ダイオード空洞反射器は鏡面反射器を有する、請求項３又は４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記透過性の支持体は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ（メチル）メタクリレート、ポリエチレンナフタレート、ポリジメチルシロキサン、及びシクロオレフィン共重合体から成る群から選択された有機物質を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記透過性の支持体は、透過性のセラミックルミネセンス物質を有するルミネセンス物質を有する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記透過性の支持体は、０．１乃至５ｍｍ、特に０．２乃至２ｍｍの範囲内の透過性支持体厚さを持つ、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記発光ダイオード空洞反射器は、０．２乃至５ｍｍ、特に０．３乃至４ｍｍの範囲内の反射器厚さを持つ、請求項３乃至５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記反射器厚さと前記透過性支持体厚さとの厚さ比は、０．５乃至１０、特に１乃至６の範囲内である、請求項８又は９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記発光ダイオード空洞及び前記拡散器空洞は円筒形の形状を持つ、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記発光ダイオード空洞及び前記拡散器空洞は六角形の形状を持つ、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルミネセンス物質を有する透過性の支持体を備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ルミネセンス物質を備えた透過性の支持体を有する照明装置は、本分野において知られている。透過性のセラミック層又はルミネセンスセラミクス、及びこれらの作製方法は、本分野において知られている。例えば、米国特許出願公開US2005/0269582、米国特許出願公開US2006/0202105、国際特許出願公開WO2006/097868、国際特許出願公開WO2007/080555、米国特許出願公開US2007/0126017及び国際特許出願公開WO2006/114726を参照されたい。
【０００３】
例えば米国特許出願公開US2005/0269582は、発光層により発せられる光の経路に配置されたセラミック層と組み合わせられた半導体発光素子を開示している。該セラミック層は、ルミネセンス物質のような波長変換物質から構成されるか又は斯かる物質を含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術のシステムの欠点は、出射窓として又は観測者に対して可視の物質としてルミネセンス物質層を適用することが、システムがオフ状態のときに、出射窓の色、特に黄橙色に帰着し得る点である。このことは、ルミネセンス物質で被覆された窓が直接観測される場合、例えば該窓が発光出射窓である場合に当てはまる。ランプ（又は照明器具）の斯かる色付けされた外見はしばしば望ましいものではなく、無彩色の外見が一般に好ましい。
【０００５】
それ故、本発明の一態様は、好適には上述した欠点の１つ以上を防ぐ、代替の照明装置を提供することである。本発明の一態様は特に、すりガラスを用いた多くの従来の電球におけるような、オフ状態において略無色の外見を持つ照明装置を提供することである。
【０００６】
本発明の更なる態様は、改善された効率を持つ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様において、本発明は、
発光ダイオード発光を発するように構成された発光ダイオードと、
前記発光ダイオード発光の少なくとも一部を吸収してルミネセンス物質発光を発するように構成された、ルミネセンス物質を有する透過性の支持体であって、前記発光ダイオード及び前記ルミネセンス物質が所定の色の光を生成するように構成された、透過性の支持体と、
前記光の少なくとも一部を透過させるように構成された半透明な出射窓と、
発光ダイオード空洞及び拡散器空洞であって、前記発光ダイオード空洞は発光ダイオード空洞側壁及び発光ダイオード空洞断面を持ち、前記拡散器空洞は拡散器空洞側壁及び拡散器空洞断面を持つ、発光ダイオード空洞及び拡散器空洞と、
を有する照明装置において、前記発光ダイオードに対して、
前記透過性の支持体は、前記発光ダイオードの下流で且つ前記半透明な出射窓の上流にあり、
前記発光ダイオード空洞は、前記透過性の支持体の上流で且つ前記発光ダイオードの下流にあり、
前記拡散器空洞は、前記透過性の支持体の下流で且つ前記半透明な出射窓の上流にあり、
前記散器空洞断面と前記発光ダイオード空洞断面との比が約１よりも大きい、照明装置を提供する。
【０００８】
このようにして、有利にも、代替の照明装置が提供される。更に、有利にも、装置の効率は、拡散器空洞断面積／ＬＥＤ空洞断面積の比が１である装置よりも高くなると考えられる。
【０００９】
特定の実施例においては、拡散器空洞断面積とＬＥＤ空洞断面積との比は、約１．０１乃至２の範囲内であり、例えば約１．０１乃至１．５の範囲内であり、特に１．０１乃至１．２である。ここで定義されたような拡散器空洞断面積／ＬＥＤ空洞断面積の比を用いると最良の装置効率が得られ、約１の比を用いると効率は低くなる。高い効率により、エネルギーが節約され得る。更に、装置の光出力を保ちつつ、該装置中でより少ないＬＥＤが利用され得る及び／又はより少ない装置が利用され得る。
【００１０】
一実施例においては、記発光ダイオード空洞側壁は、前記発光ダイオード発光、更に任意に前記ルミネセンス物質発光を、前記発光ダイオード空洞へと戻すように反射させるように構成された発光ダイオード空洞反射器を有し、前記発光ダイオード空洞反射器は、可視光の垂直な照射の下で、少なくとも９５％の反射率を持つ、特に青色領域において少なくとも約９８％である。（比較的厚い）ＬＥＤ空洞反射器の適用は、拡散器空洞断面積に対するＬＥＤ空洞の空洞断面積を低減する比較的容易な方法である。拡散器空洞断面積の壁面もまた反射器（拡散器空洞反射器）を有し得るため、例えば、拡散器空洞断面積とＬＥＤ空洞断面積との比として約１よりも大きい値が、拡散器空洞反射器よりも厚いＬＥＤ空洞反射器を適用することにより得られる。所望の比を得るための他の選択肢は、以下に説明される。
【００１１】
特定の実施例においては、前記発光ダイオード空洞反射器は拡散反射器を有し、更には特に拡散反射器である。一実施例においては、前記発光ダイオード空洞反射器は好適には、テフロン（登録商標）、ＭＣＰＥＴ（マイクロ発泡ポリエチレンテレフタレート）及びマトリクス物質の粒子状ＴｉＯ２から成る群から選択された１つ以上の物質を有する。他の実施例においては、ＬＥＤ空洞反射器は鏡面反射器を有し、特にＬＥＤ空洞反射器が鏡面反射器である。更に他の実施例においては、ＬＥＤ空洞反射器は、拡散鏡面反射器を有する。例えば、該反射器は、部分的に鏡面であり、部分的に拡散性である。
【００１２】
特定の実施例においては、透過性の支持体は、約０．１乃至５ｍｍの範囲の透過性支持体厚さを持ち、該範囲は特に約０．１乃至２ｍｍ、例えば０．２乃至２ｍｍであり、更には特に約０．４乃至２ｍｍである。
【００１３】
一実施例においては、ＬＥＤ空洞反射器は、約０．２乃至５ｍｍ、特に約０．３乃至４ｍｍの範囲の反射器の厚さを持つ。特に、反射器の厚さと透過性支持体の厚さとの厚さ比は、約０．５乃至１０の範囲、特に約１乃至６の範囲、更には特に約１．１乃至５の範囲内である。このようにして、照明装置の効率の点で最良の結果が得られる。
【００１４】
一実施例においては、拡散器空洞及びＬＥＤ空洞は独立して、円筒形、立方体、直平行六面体（長方形プリズムとも呼ばれる）、五角形プリズム及び六角形プリズム（即ち六角形状）から成る群から選択された形状を持っても良い。特定の実施例においては、ＬＥＤ空洞及び／又は拡散器空洞は、円筒形の形状を持つ。更に他の特定の実施例においては、ＬＥＤ空洞及び／又は拡散器空洞は、六角形の形状を持つ。特に六角形の形状／形態の場合には、ＬＥＤ空洞反射器は、鏡面反射器又は拡散器と鏡面反射器との組み合わせを有しても良い。
【００１５】
更に、一実施例においては、拡散器空洞及びＬＥＤ空洞は独立して、先端を切り取られた円錐形、先端を切り取られた回転放物面体、３つ以上の辺を持つ多角形の底面を持つ先端を切り取られたピラミッド形（例えば四辺形の錐台（先端を切り取られた四角錐）、先端を切り取られた五角錐、先端を切り取られた六角錐）から成る群から選択された形状を持っても良い。ここで、先端を切り取られた、なる語句は、拡散器空洞又はＬＥＤ空洞が、先端が上流であり幾何学的な形状の底部が下流にあるような幾何学的形状を持つような形状に関する。特定の実施例においては、ＬＥＤ空洞及び拡散器空洞は独立して、先端を切り取られた円錐及び先端を切り取られた回転放物面体から成る群から選択された形状を持つ。他の特定の実施例においては、ＬＥＤ空洞及び拡散器空洞は独立して、先端を切り取られた六角ピラミッドの形状を持つ。それ故、ＬＥＤ空洞壁及び拡散器空洞壁は独立して、直線状であっても良いし又は先細形状であっても良い。
【００１６】
特に、ＬＥＤ空洞と拡散器空洞とは同一の形状を持つ（異なる大きさを持っても良い）。特に、一実施例においては、ＬＥＤ空洞及び拡散器空洞は円筒形の形状を持つ。別の実施例においては、ＬＥＤ空洞及び拡散器空洞は六角形の形状を持つ。
【００１７】
提案される照明装置を用いると、ランプはとりわけ、オフ状態にあるとき及び白色で照明されるときに、白色に見える。特にルミネセンス物質がＬＥＤに備えられるようなシステムに対する他の利点は、本質的に効率的なシステム（後方反射／再吸収が少ない）が提供され、暖かな白色の選択肢（著しい熱的な急冷を伴わず、ルミネセンス物質の比較的「低い」放射を伴う）が提供され得る点である。更に、本発明による照明装置は、比較的単純な概念であり（比較的容易な組み立て及び駆動という利点を持つ青色ＬＥＤのみに基づくものであり得る）、調節可能な色温度の選択肢が実現可能である。
【００１８】
ＬＥＤベースの光源において離れているルミネセンス物質は、特に低い色温度（暖かい白）を持つ光の生成のために、システムの有効性という点で非常に有利であると考えられる。透過性支持体又は膜にルミネセンス物質被覆を塗布することは、高いシステムの有効性に帰着し得る。なぜなら、僅かな光のみがＬＥＤに反射され戻され、そこで吸収される可能性がかなり高いからである。ＬＥＤから離れたルミネセンス物質を用いることは、ＬＥＤパッケージ内にルミネセンス物質を持つシステムに比べて、約５０％に上る有効性の利得に帰着し得る。
【００１９】
上述したように、出射窓の表面、特に発光面においてルミネセンス物質を塗布することは、ランプがオフである場合及び白色光で照明されている場合に、当該面のかなり彩度の高い色点に帰着し得る。該出射窓の見かけの色の彩度の度合いは、本発明により、
ＬＥＤと照明装置の拡散性の半透明な出射窓との間に配置された透過性の担体上に（及び／又は担体内に）ルミネセンス物質を塗布することにより、低減させられ得る。
【００２０】
該半透明な出射窓は、仮想的な発光窓（更なる光学系のため、ここで光が更に例えばビーム整形のために操作されても良い）として働く。ルミネセンス物質（層）と半透明な出射窓との間の距離（ｄＬＷと示される）が長くなると、該半透明な出射窓の色の彩度が更に低減され得る。典型的には、該彩度は、該半透明な出射窓からルミネセンス物質層を略ゼロの空隙（ｄＬＷ）を伴って分離することにより約６２％乃至約５０％まで低減され得、当該空隙を増大させることにより約２０％未満に更に低減され得る。更に、発光ルミネセンス物質層の表面積（即ち透過性支持体の上流面の面積（ＡＳ１））よりも大きな上流表面積（ＡＥＷ１）を持つ半透明な出射窓に亘って、発光ルミネセンス物質層からの光を分散させることも、該半透明な出射窓の色の彩度を低減させ得る。典型的には、表面積比（ＡＥＷ１／ＡＳ１）が８である場合、彩度は約１１％にまで低減され得、該表面積比の更なる増大により更に減少させられ得る。
【００２１】
以上に列記した手法及び以下の手法の幾つかは、数あるなかでも、付加的な散乱又は反射をシステムに適用することに基づくものであっても良い。しかしながら驚くべきことに、システムの効率は殆ど保たれ、その一方で、より多くの散乱及びより多くの（部分的な）反射面をシステムに追加することは一般に、システムの効率の非常に大きな低下を引き起こす。
【００２２】
ＬＥＤ及びルミネセンス物質
一実施例においては、ＬＥＤは青色発光を発するように構成され、ルミネセンス物質は、青色ＬＥＤ発光の少なくとも一部を吸収して緑色発光を発するように構成された緑色ルミネセンス物質（ａ）と、青色ＬＥＤ発光の少なくとも一部若しくは緑色発光の少なくとも一部又は青色発光の少なくとも一部及び緑色発光の少なくとも一部の両方を吸収して赤色発光を発するように構成された赤色ルミネセンス物質（ｂ）と、を有する。このようにして、所定の色の比は白色光であっても良い。数あるなかでもＬＥＤパワー、青色ＬＥＤ発光スペクトル及びルミネセンス物質量に依存して、種々の色温度の白色光が生成され得る。
【００２３】
他の実施例においては、ＬＥＤは青色発光を発するように構成され、ルミネセンス物質は、青色ＬＥＤ発光の少なくとも一部を吸収して黄色発光を発するように構成された黄色ルミネセンス物質（ａ）と、任意に、青色ＬＥＤ発光の少なくとも一部若しくは黄色発光の少なくとも一部又は青色発光の少なくとも一部及び黄色発光の少なくとも一部の両方を吸収して、該黄色発光とは異なる発光波長で発光するように構成された、１つ以上の他のルミネセンス物質（ｂ）と、有する。このようにして同様に、所定の色の比は白色光であっても良い。数あるなかでも青色ＬＥＤ発光スペクトル、ＬＥＤパワー及びルミネセンス物質量に依存して、種々の色温度の白色光が生成され得る。特定の実施例においては、ルミネセンス物質は、黄色ルミネセンス物質（ａ）に加えて、青色ＬＥＤ発光の少なくとも一部若しくは黄色発光の少なくとも一部又は青色発光の少なくとも一部及び黄色発光の少なくとも一部の両方を吸収して赤色発光を発するように構成された赤色ルミネセンス物質（ｂ）を更に有する。該赤色ルミネセンス物質は、数あるなかでも、ＣＲＩを更に改善するために適用されても良い。
【００２４】
一実施例においては、照明装置は、４乃至６４といった２乃至１００のオーダーにおけるような、ＬＥＤ発光を発するように構成された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する。
【００２５】
ここで使用される白色光なる語句は、当業者には知られている。白色光は特に、約２０００Ｋと２００００Ｋとの間、特に２７００Ｋと２００００Ｋとの間の相関色温度（ＣＣＴ）を持つ光に関し、一般照明については特に約２７００Ｋと６５００Ｋとの間であり、バックライトの目的のためには特に７０００Ｋ乃至２００００Ｋの範囲内であり、特にＢＢＬから約１５ＳＤＣＭ（色マッチングの標準偏差）、特にＢＢＬから約１０ＳＤＣＭ内であり、更に特にＢＢＬから約５ＳＤＣＭ内である。
【００２６】
「青色光」マッピング「青色発光」なる語句は特に、約４１０乃至４９０ｎｍの範囲の波長を持つ光に関する。「緑色光」なる語句は特に、約５００乃至５７０ｎｍの範囲の波長を持つ光に関する。「赤色光」なる語句は特に、約５９０乃至６５０ｎｍの範囲の波長を持つ光に関する。「黄色光」なる語句は特に、約５６０乃至５９０ｎｍの範囲の波長を持つ光に関する。
【００２７】
これらの語句は、特にルミネセンス物質が、例えばそれぞれ約５００乃至５７０ｎｍ、約５９０乃至６５０ｎｍ及び約５６０乃至５９０ｎｍの範囲外の波長を持つ広帯域発光を持つことを除外するものではない。しかしながら、斯かるルミネセンス物質の（又はＬＥＤの）発光の優位波長は、ここで示された範囲内に見出される。それ故、「の範囲の波長を持つ」なる語句は特に、発光が規定された範囲内に優位発光波長を持ち得ることを示している。
【００２８】
特に好適なルミネセンス物質は、特にそれぞれ三価セリウム又は二価ユウロピウムをドープされた、ガーネット及びニトリドから選択される。ガーネットの実施例は特にＡ３Ｂ５Ｏ１２ガーネットを含み、Ａは少なくともイットリウム又はルテニウムを有し、Ｂは少なくともアルミニウムを有する。斯かるガーネットは、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）又はセリウムとプラセオジムとの組み合わせをドープされても良いが、特にＣｅをドープされる。特に、Ｂはアルミニウム（Ａｌ）を有するが、Ｂはガリウム（Ｇａ）及び／又はスカンジウム（Ｓｃ）及び／又はインジウム（Ｉｎ）をも部分的に有しても良く、特に約２０％のＡｌ、更に特に約１０％のＡｌを有しても良く（即ち、Ｂイオンが基本的に９０モル％以上のＡｌ及び１０モル％以下のＧａ、Ｓｃ及びＩｎのいずれかから成る）、Ｂは特に約１０％のガリウムを有しても良い。別の変形例においては、Ｂ及びＯは、少なくとも部分的にＳｉ及びＮにより置き換えられても良い。元素Ａは特に、イットリウム（Ｙ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）及びルテニウム（Ｌｕ）から成る群から選択されても良い。更に、Ｇｄ及び／又はＴｂは特に、Ａの約２０％の量までのみ存在する。特定の実施例においては、ガーネットのルミネセンス物質は（Ｙ１−ｘＬｕｘ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅを有し、ここでｘは０以上且つ１以下である。
【００２９】
「：Ｃｅ」なる表記は、ルミネセンス物質中の金属イオンの一部（即ちガーネットにおいては「Ａ」イオンの一部）がＣｅにより置換されていることを示す。例えば、（Ｙ１−ｘＬｕｘ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅの場合には、Ｙ及び／又はＬｕの一部がＣｅにより置換されている。このことは、当業者には知られている。Ｃｅは、一般に１０％以下だけＡを置換し、一般に、Ｃｅ濃度は０．１乃至４％、特に０．１乃至２％（Ａに対して）の範囲内となる。１％のＣｅ及び１０％のＹを仮定すると、完全に正確な化学式は（Ｙ０．１Ｌｕ０．８９Ｃｅ０．０１）３Ａｌ５Ｏ１２となる。当業者には知られているように、Ｃｅは、ガーネットにおいて、殆ど三価状態で又は三価状態でのみ存在する。
【００３０】
一実施例においては、赤色ルミネセンス物質は、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｓ：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ及び（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕから成る群から選択された１つ以上の物質を有しても良い。これらの化合物において、ユウロピウム（Ｅｕ）は殆ど二価状態で又は三価状態でのみ存在し、示された二価の陽イオンのうち１つ以上のを置換する。一般に、Ｅｕは陽イオンの１０％を超える量は存在せず、Ｅｕの存在量は特に、Ｅｕが置換する陽イオンに対して約０．５乃至１０％の範囲、更には特に約０．５乃至５％の範囲内となる。「：Ｅｕ」なる表記は、金属イオンの一部がＥｕにより（これらの例においてはＥｕ２−により）置換されていることを示す。例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕにおいて２％のＥｕを仮定すると、完全に正確な化学式は（Ｃａ０．９８Ｅｕ０．０２）ＡｌＳｉＮ３となる。二価のユウロピウムは一般に、上述の二価のアルカリ土類陽イオン、特にＣａ、Ｓｒ又はＢａのような、二価の陽イオンを置換する。
【００３１】
物質（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｓ：Ｅｕは、ＭＳ：Ｅｕとも示されることができ、ここでＭはバリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）及びカルシウム（Ｃａ）から成る群から選択された１つ以上の元素であり、特にＭは本化合物においてはカルシウム若しくはストロンチウム、又はカルシウム及びストロンチウム、更に特にはカルシウムを有する。ここでＥｕが導入され、Ｍの少なくとも一部（即ちＢａ、Ｓｒ及びＣａのうち１つ以上）を置換する。
【００３２】
更に、物質（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕとも示されることができ、ここでＭはバリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）及びカルシウム（Ｃａ）から成る群から選択された１つ以上の元素であり、特にＭは本化合物においてはＳｒ及び／又はＢａを有する。更なる特定の実施例においては、ＭはＳｒ及び／又はＢａから成り（Ｅｕの存在を考慮に入れない）、特に５０乃至１００％、更には特に５０乃至９０％のＢａ、及び５０乃至０％、特に５０乃至１０％のＳｒを含む（例えばＢａ１．５Ｓｒ０．５Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、即ち７５％のＢａ及び２５％Ｓｒ）。ここでＥｕが導入され、Ｍの少なくとも一部（即ちＢａ、Ｓｒ及びＣａのうち１つ以上）を置換する。
【００３３】
同様に、物質（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：ＥｕはＭＡｌＳｉＮ３とも示されることができ、ここでＭはバリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）及びカルシウム（Ｃａ）から成る群から選択された１つ以上の元素であり、特にＭは本化合物においてはカルシウム若しくはストロンチウム、又はカルシウム及びストロンチウム、更に特にはカルシウムを有する。ここでＥｕが導入され、Ｍの少なくとも一部（即ちＢａ、Ｓｒ及びＣａのうち１つ以上）を置換する。
【００３４】
ルミネセンス物質なる語句はここでは特に、時に蛍光体とも示される無機ルミネセンス物質に関する。これらの語句は、当業者には知られている。
【００３５】
透過性の支持体
特にＬＥＤから（即ち特にＬＥＤの発光面（又は色素）から）のゼロでない距離において、透過性の支持体が配置される。
【００３６】
ここで使用される「透過性」なる語は、一実施例においては透明を意味し、別の実施例においては半透明を意味する。これらの語は、当業者には知られている。透過性なる語は特に、少なくとも青色範囲において、より一般的には可視範囲の全体（即ち約３８０乃至６８０ｎｍ）において、透過性の支持体による光の透過率が、少なくとも約２０％、更には特に少なくとも約５０％、更には特に少なくとも約８０％（光による該透過性の支持体の垂直な放射の下で）であることを示す。
【００３７】
透過性の支持体は自己支持型であっても良いが、一実施例においては、例えば伸張された（例えば装置のＬＥＤ空洞壁間又は拡散器空洞壁間で（以下を参照））柔軟な膜であっても良い。該透過性の支持体は、板のような略平坦な形状を持っても良いが、別の実施例においては、例えばドームのような略凸型の形状を持っても良い。
【００３８】
透過性の支持体は、一実施例においては、有機物質を有しても良い。好適な有機物質は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、Ｐ（Ｍ）ＭＡ（ポリ（メチル）メタクリレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）及びＣＯＣ（シクロオレフィン共重合体）から成る群から選択される。例えばポリカーボネートは優れた結果をもたらす。
【００３９】
しかしながら、別の実施例においては、透過性の支持体は無機物質を有する。好適な無機物質は、ガラス、（溶融）石英、セラミクス及びシリコーンから成る群から選択される。
【００４０】
上述したように、透過性の支持体は、ルミネセンス物質の少なくとも一部を有する。透過性の支持体がルミネセンス物質を有するという事実は、ルミネセンス物質の一部が照明装置における他のどこかに配置され得ることを除外するものではなく、特定の実施例においては、略全てのルミネセンス物質が透過性の支持体に含まれる。「透過性の支持体はルミネセンス物質を有する」なる句は、ルミネセンス物質が透過性の支持体に埋め込まれた透過性の支持体、ルミネセンス物質自体である透過性の支持体、ルミネセンス物質を有する下流の被覆を持つ（出射窓に面する側）透過性の支持体、ルミネセンス物質を有する上流の被覆を持つ（ＬＥＤに面する側）、及びルミネセンス物質を有する上流及び下流の被覆を持つ透過性の支持体から成る群から選択された透過性の支持体に関し得る。
【００４１】
好適な実施例においては、透過性の支持体は、被覆を有する上流面を持ち、該被覆はルミネセンス物質の少なくとも一部を有する。斯かる実施例は、ルミネセンス物質の離れた（即ちＬＥＤから離れた）位置により、及び、出射窓から比較的離れた位置により（白色光で照明された場合の出射窓の色の彩度低下）、利益を得る。
【００４２】
特定の実施例においては、ルミネセンス物質の少なくとも一部は透過性のセラミックのルミネセンス物質を有し、透過性の支持体が透過性のセラミックのルミネセンス物質を有する。それ故、本実施例においては、該透過性の支持体は、ルミネセンスセラミックである。特に適切なルミネセンスセラミックは、以上に説明したように、セリウム含有ガーネットに基づく。透過性のセラミック層又はルミネセンスセラミクス、並びにその製造方法は、当業者には知られている。例えば、米国特許出願シリアル番号11/080,801（米国特許出願公開US2006/0202105）、国際特許出願公開WO2006/097868、国際特許出願公開WO2007/080555、米国特許出願公開US2007/0126017及び国際特許出願公開WO2006/114726を参照されたい。これら文献、及び特にこれら文献に示されるセラミック層の製造についての情報は、ここで参照により本明細書に組み込まれたものとする。
【００４３】
ルミネセンス物質がＬＥＤに塗布される代わりに、ルミネセンス物質を有する透過性のセラミック層による構成は、ルミネセンス物質とＬＥＤとの間のゼロでない距離を実現する。該距離はここではｄＬＬ（ルミネセンス物質からＬＥＤまでの距離）と示される。距離ｄＬＬは、特に最短の距離である。このことは、一実施例においては、ＬＥＤとルミネセンス物質との間のいずれの最短距離もが、０ｍｍに等しいか又は特に０ｍｍよりも長いことを意味する。一実施例においては、ルミネセンス物質からＬＥＤまでの距離（ｄＬＬ）は、０．５乃至５０ｍｍの範囲、特に３乃至２０ｍｍの範囲内である。
【００４４】
透過性の支持体は、実効透過性支持体上流面直径（ＤＳ１）を持つ上流面を持つ。ここで「実効直径」なる語が利用される。透過性の支持体は、或る直径を持つ円形の形状を持っても良いが、別の形状を持っても良い。しかしながら、いずれの上流面の表面積（ＡＳ１）もが、実効直径を算出するために適用され得る（ＤＳ１＝２√（Ａｓ１／π））。特定の実施例においては、比ｄＬＬ／ＤＳ１は０．０１乃至１の範囲内であり、特に０．０５乃至０．５の範囲内であり、更には特に０．１乃至０．４の範囲内である。これらの範囲内で、とりわけ優れた結果が得られる。
【００４５】
本照明装置は、１つよりも多い透過性の支持体を有しても良く、ここで斯かる透過性の支持体の１つ以上がルミネセンス物質を有し、ことによると異なるルミネセンス物質からＬＥＤまでの距離（ｄＬＬ）を持つ。該１つよりも多い透過性の支持体は例えば、異なるルミネセンス物質を有しても良い。
【００４６】
半透明の出射窓
特に透過性の窓の下流面からゼロでない距離において、即ち透過性の窓の下流において、半透明の出射窓が配置される。該出射窓は、照明装置の光が、該照明装置から脱出することを可能とするように構成される。
【００４７】
該半透明の出射窓は、板のような略平坦な形状を持っても良いが、別の実施例においては、例えばドームのような略凸型の形状を持っても良い。
【００４８】
該半透明の出射窓は、一実施例においては、有機物質を有しても良い。好適な有機物質は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、Ｐ（Ｍ）ＭＡ（ポリ（メチル）メタクリレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）及びＣＯＣ（シクロオレフィン共重合体）から成る群から選択される。
【００４９】
しかしながら、別の実施例においては、半透明の出射窓は無機物質を有する。好適な無機物質は、ガラス、（溶融）石英、セラミクス及びシリコーンから成る群から選択される。
【００５０】
しかしながら、半透明の出射窓は半透明である。例えば、上述の物質は本質的に半透明な特性を持つものであっても良いし、又は例えばフロスティング（frosting）、例えば同様に「フロスティング」として知られる砂吹き又は酸腐食により、半透明にされても良い。斯かる方法は、本分野において知られている。該半透明の出射窓は、幾分かの光を通過させても良いが、半透明の物質を通して観測される内部（即ち該出射窓から上流の、照明装置の上流オブジェクト）は、略拡散され不明瞭にされる。
【００５１】
他の構成とは異なり、本発明の照明装置においては、好適には出射窓の上流面又は下流面においてルミネセンス物質が略配置されない。一実施例においては、以上に説明したように、略全てのルミネセンス物質が透過性の支持体に含まれ、これにより、好適には０ｍｍよりも長いルミネセンス物質から出射窓までの距離（ｄＬＷ）をもたらす。一実施例においては、ルミネセンス物質は透過性の支持体の下流面に配置されても良く、該ルミネセンス物質は少なくとも部分的に出射窓に接触していても良く、これにより、略ゼロに等しいルミネセンス物質から出射窓までの距離をもたらすが、好適にはルミネセンス物質から出射窓までの距離（ｄＬＷ）はゼロより大きい。
【００５２】
距離ｄＬＷは、特に最短の距離である。このことは、一実施例においては、出射窓とルミネセンス物質との間のいずれの最短距離もが、０ｍｍに等しいか又は特に０ｍｍよりも長いことを意味する。一実施例においては、ルミネセンス物質から出射窓までの距離（ｄＬＷ）は、０．０１乃至１００ｍｍの範囲、特に１乃至５０ｍｍの範囲、更には特に１０乃至３０ｍｍの範囲内である。一般に、該距離が長くなる程、半透明な出射窓の色の彩度が低く見える。
【００５３】
半透明な出射窓は、出射窓上流面面積（ＡＥＷ１）を持つ上流面を持つ。上述したように、透過性の支持体は、上流面面積（ＡＳ１）を持つ。特定の実施例においては、出射窓と透過性の支持体とは、表面積比ＡＥＷ１／ＡＳ１＞１、特に≧２を持ち、更には特に２乃至２０、更には特に３乃至１０の表面積比を持つ。ここでもまた、一般に、該比が大きい程、半透明な出射窓の色の彩度が低く見える。更に、比ｄＬＷ／ＤＳ１（即ち、ルミネセンス層から出射窓までの距離と実効透過性支持体上流面直径との比）は、好適には０．０１乃至１の範囲内であり、特に０．１乃至０．５の範囲内である。一般に、該比が大きい程、半透明な出射窓の色の彩度が低く見える。
【００５４】
照明装置
ＬＥＤに対して、透過性の支持体はＬＥＤの下流に配置される。透過性の支持体は好適には、ＬＥＤにより生成される略全ての発光が該透過性の支持体の方向に向けられるように配置され、即ち該透過性の支持体はＬＥＤにより発せられる光の経路に配置される。それ故、好適な実施例においては、ルミネセンス物質及び／又は透過性の支持体は、略全てのＬＥＤ発光を受光する。一実施例においては、ルミネセンス物質とＬＥＤとの間の距離はゼロではないため、ＬＥＤを支持するＬＥＤ支持体、透過性の支持体、及び任意にＬＥＤ空洞壁により囲まれたＬＥＤ室又はＬＥＤ空洞が存在し得る。該ルミネセンス物質及び／又は透過性の支持体は、該ＬＥＤ室又はＬＥＤ空洞における内部反射の後に、略全てのＬＥＤ発光を受光しても良い。
【００５５】
ルミネセンス物質を有する透過性の支持体は特に、ＬＥＤ発光の少なくとも一部を透過させるように構成される。このようにして、透過されたＬＥＤ発光を伴うＬＥＤ（透過性の支持体）、及びルミネセンス物質発光を伴うルミネセンス物質が、（白色光のような）所定の色の光を生成するように構成される。
【００５６】
半透明な出射窓は、透過性の支持体より下流に配置される。それ故、該透過性の支持体は、ＬＥＤに向く上流面と、該半透明な出射窓に向く下流面とを持ち、該半透明な出射窓は、該透過性の支持体の下流面に向く上流面と、照明装置の外部に向く下流面とを持つ。
【００５７】
一実施例においては、ルミネセンス物質と出射窓との間の距離はゼロではないため、透過性の支持体、出射窓、及び任意に拡散器空洞壁、更に任意にＬＥＤ支持体、更に任意にＬＥＤ空洞壁により囲まれた、（他の）内部室又は拡散器空洞（ここでは「混合室」とも示される）が存在し得る。特定の実施例においては、ルミネセンス物質の少なくとも一部と出射窓との間において（従って特に拡散器空洞において）、空気、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン又は真空（真空とは実質的にいずれの物質もがないこと）のような、１．２以下の屈折率を持つ物質が配置される。
【００５８】
上述したように、該出射窓は、本照明装置から光が脱出することを可能とするように構成される。しかしながら、該出射窓の下流に配置され得る、該照明装置の光を導く又は該光に影響を与えるための、コリメータ、反射器、導光器、光学層等のような更なる光学素子が除外されるものではない。
【００５９】
本発明によれば、非常に高い効率及び優れた演色性を持ち、オフ状態において白色に見えるか又は略無彩色に見える、離れたルミネセンス物質モジュールとランプとが実現され得る。薄膜のような透過性の支持体中における又は該支持体上におけるルミネセンス物質を伴う提案されるシステムは、ロール・ツー・ロール（roll-to-roll）処理により安価な大量生産をも可能とし、均一化と効率の最適化とを両立する。
【００６０】
上述したように、本発明の照明装置は有利にも、約１よりも大きい、拡散器空洞断面積とＬＥＤ空洞断面積との比を持つ。好適には、このことはＬＥＤ空洞反射器、特に上述した拡散器空洞断面積とＬＥＤ空洞断面積との比をもたらすように攻勢されたＬＥＤ空洞反射器によって、実現されても良い。望ましい比を得るための代替の又は付加的な方法は、以下に説明される。
【００６１】
提案される構成は、大面積照明、アンビエンス（ambience）照明（例えば照明タイル）、バックライト（例えばポスターボックス）、ダウンライト、白熱電球（ＧＬＳ）又はＴＬ交換ランプのような拡散型レトロフィットランプ、ウォールウォッシャ（wall washer）において適用されることができ、体積及びビーム制約に依存して、幾つかのスポットランプにも適用され得る。
【００６２】
任意に、透過性の支持体は、ルミネセンス物質の不均一な分布を有しても良い。例えば、蛍光体の不均一な分布は、調節機能を向上させ得る。
【００６３】
本発明の実施例は、添付される模式的な図面を参照しながら、例としてのみ、以下に説明され、図面において、対応する参照記号は対応する部分を示す。
【００６４】
本質的な要素のみが示されている。当業者には知られているドライバや、光フィルタ、コリメータ、取り付け具等のような更なる光学素子といった他の要素は、これら模式的な図面には図示されていない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１（ａ）】本発明の照明装置のとり得る実施例を側面図で模式的に示す。
【図１（ｂ）】本発明の照明装置のとり得る実施例を側面図で模式的に示す。
【図１（ｃ）】本発明の照明装置のとり得る実施例を側面図で模式的に示す。
【図２】本発明の実施例を斜視図で示す。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
図１ａ（更には図１ｂ、図１ｃ及び図２）は、ＬＥＤ発光２１を発するように構成された発光ダイオード２０を備えた、照明装置１０を模式的に示す。ＬＥＤ２０の下流には、ルミネセンス物質５１を有する透過性の支持体５０が配置される。
【００６７】
透過性の支持体５０は例えば、ルミネセンス物質の被覆５２（即ちルミネセンス物質５１を有する被覆５２）を持つＰＥＴ薄膜であっても良く、ここでは該被覆は透過性の支持体５０の上流と示される。ルミネセンス物質５１は、ＬＥＤ発光２１の少なくとも一部を吸収し、ルミネセンス物質発光１３を発するように構成される。透過性の支持体５０は、ＬＥＤにより発せられる光の経路に配置される。該透過性の支持体は例えば、参照番号８０により示される空洞壁の間で伸張された薄膜であっても良い。
【００６８】
ＬＥＤ発光２１は、透過性の支持体５０（ルミネセンス物質５１を含む）によって少なくとも部分的に透過させられる。それ故、透過性の支持体５０の下流、ＬＥＤ発光２１及びルミネセンス物質発光１３は、光１１５をもたらす。それ故、ＬＥＤ２０及びルミネセンス物質５１は、例えば白色のような、所定の色の光１１５を生成するように構成される。例えば、ＬＥＤ発光２１は青色光であっても良く、ルミネセンス物質発光１３は黄色光であっても良く、それによりもたらされる光１１５が白色となり得る。
【００６９】
透過性の支持体５０は、上流面又は上流側５３と、下流面又は下流側５４とを持つ。
【００７０】
照明装置１０は更に、光１１５の少なくとも一部を透過させ、それにより照明装置の光１５を提供するように構成された、半透明な出射窓６０を有する。半透明な出射窓６０は特に、該照明装置からの光１５を拡散させるように構成される。半透明な出射窓６０は、ルミネセンス物質５１により発せられ及び／又は透過性の支持体５０により透過させられた光の経路に配置される。該半透明な出射窓は例えば、フロスティングされたポリカーボネート（ＰＣ）であっても良い。半透明な出射窓６０は、上流面又は上流側６３と、下流面又は下流側６４とを持つ。
【００７１】
ここで、ＬＥＤ２０に対して、透過性の支持体５０はＬＥＤ２０の下流に配置される。ルミネセンス物質５１とＬＥＤ２０との間の距離は、参照記号ｄＬＬにより示される。ここで、ｄＬＬは０ｍｍよりも大きい。ＬＥＤ２０に対して、半透明な出射窓６０もまた、透過性の支持体５０より下流にある。ルミネセンス物質５１と出射窓６０との間の距離は、参照記号ｄＬＷにより示される。
【００７２】
本模式的な実施例において、半透明な出射窓６０は略平坦な形状を持ち、透過性の支持体５０もまた略平坦な形状を持つ。
【００７３】
本模式的な実施例において、照明装置１０は、ＬＥＤを支持するＬＥＤ支持体３０、透過性の支持体５０及びＬＥＤ空洞壁４５に囲まれた、ＬＥＤ室又はＬＥＤ空洞１１を持つ。ＬＥＤ支持体３０は、（メタルコア）ＰＣＢ（印刷回路基板）及びアルミニウム筐体３２を有しても良い。ＬＥＤ空洞１１の内部の少なくとも一部、特にＬＥＤ空洞壁４５及び支持体３０は、反射器のような反射性物質を備えても良い。該反射器は、支持体３０において参照番号２４０により示され、ＬＥＤ空洞壁４５において参照番号４０により示される。
【００７４】
本実施例において、拡散器空洞１２の拡散器空洞壁４１もまた、参照番号１４０により示される反射器を備える。それ故、一実施例においては、拡散器空洞壁４１もまた反射器を有する。
【００７５】
支持体３０における反射器２４０、拡散器空洞壁４１における反射器１４０、及びＬＥＤ空洞壁４５における反射器４０として、例えばＭＣＰＥＴ（マイクロセルラー・ポリエチレンテレフタレート）が利用されても良い。反射器として利用され得る他の反射性物質は、例えばテフロン（登録商標）又はマトリクス物質中の粒子状ＴｉＯ２である。それ故、反射器として、例えばテフロン（登録商標）、ＭＣＰＥＴ（例えば古河電工社によるもの）、Ｅ６０Ｌ、Ｅ６ＳＬ又はＥ６ＳＶ（例えば東レ社によるもの）のような略拡散性の反射器が利用されても良いし、マトリクス物質中の粒子状ＴｉＯ２のような散乱性粒子、若しくはNorbridge（３Ｍ社の小品名Vikuiti（登録商標）ESR）若しくはＭＩＲＯ（Alanod社によるもの）が利用されても良いし、又は一部が拡散的に反射性のものであり一部が鏡面反射性のものである反射器のような反射器の組み合わせが利用されても良い。
【００７６】
上述したように、半透明な出射窓６０は透過性の支持体５０の下流に配置され、透過性の支持体５０は、ＬＥＤ２０に向く上流面５３と、半透明な出射窓６０に向く下流面５４とを持ち、半透明な出射窓６０は、支持体５０の下流面５４に向く上流面６３と、照明装置１０の外部に向く下流面６４とを持つ。
【００７７】
ルミネセンス物質５１と出射窓６０との間の距離ｄＬＷは特にゼロでない（ここで透過性の支持体の下流面５４と出射窓の上流面６３との間の距離もゼロでない）ため、（他の）内部室又は拡散器空洞が存在し得る。図１ａの模式的に示された実施例においては、該拡散器空洞は、参照番号１２により示されている。ここで、該拡散器空洞１２は、透過性の支持体５０、出射窓６０及び拡散器空洞壁４１により囲まれている。特定の実施例においては、ルミネセンス物質５１の少なくとも一部と出射窓６０との間、即ちここでは実際には透過性の支持体５０と出射窓６０との間、更に正確には、拡散器空洞１２内において、空気、二酸化炭素、アルゴン又は真空のような、１乃至１．２の範囲内といった、１．２以下の屈折率を持つ物質が配置されても良い。一般に、空気が利用される。それ故、ＬＥＤ２０の下流で且つ透過性の支持体５０の上流にある空洞、即ちＬＥＤ３０と透過性の支持体５０との間の空洞は、ＬＥＤ空洞１１として示され、該ＬＥＤ空洞１１の下流、即ち透過性の支持体５０の下流で且つ半透明な出射窓６０の上流において、透過性の支持体５０と半透明な出射窓６０との間の空洞は拡散器空洞１２として示される。
【００７８】
模式的な図１ａにおいて、ルミネセンス物質５１は、透過性の支持体５０の上流、即ち透過性の支持体５０の上流面５３に配置される。しかしながら、以上に示されたように、透過性の支持体５０の下流面５４において、上流面５３と下流面５４との両方において、透過性の支持体５０に含まれるように、又は透過性の支持体５０自体となる（例えばルミネセンスセラミック）ように、といった、他の構成も可能である。斯かる実施例の組み合わせもまた可能である。
【００７９】
透過性の支持体５０は、透過性支持体厚さｄ１（即ちルミネセンス物質５１を有する任意の被覆５２を含んだ該支持体の厚さ）を持ち、該厚さは特に約０．１乃至５ｍｍの範囲内であり、更には特に約０．２乃至２ｍｍの範囲内である。ＬＥＤ空洞反射器４０は反射器厚さｄ２を持ち、該厚さは約０．２乃至５ｍｍの範囲内であり、更には特に０．３乃至４ｍｍの範囲内である。特に、反射器厚さｄ２と透過性支持体厚さｄ１との厚さ比は、約０．５乃至１０の範囲内であり、特に約１乃至６の範囲内である。このようにして、照明装置の効率の点で最良の結果が得られる。
【００８０】
ＬＥＤ空洞の断面即ちＬＥＤ空洞断面は参照番号２１１で示され、拡散器空洞の断面即ち拡散器空洞断面は参照番号２１２で示される。それぞれ（任意の）反射器４０及び１４０を含むこれら空洞の断面は、それぞれ参照番号２１１'及び２１２'により示される。
【００８１】
拡散器空洞断面２１２とＬＥＤ空洞断面２１１との比は、約１よりも大きい。斯かる構成を得るための比較的容易な方法は、拡散器空洞１２よりも狭いＬＥＤ空洞１１を適用することである。
【００８２】
このことは、幾つかの方法によって達成され得る。比較的容易な方法は、比較的厚いＬＥＤ空洞反射器４０を利用することである。拡散器空洞反射器１４０をも利用する場合には、前者の厚さ（ｄ２）は、後者の厚さ（参照記号ｄ５により示される）よりも大きくても良い。それ故、約１よりも大きい拡散器空洞断面２１２とＬＥＤ空洞断面２１１との比は例えば、拡散器空洞反射器１４０よりも厚い（ｄ２）ＬＥＤ空洞反射器４０を利用することにより得られる。
【００８３】
厚い反射器は、単に厚い反射器を利用することにより得られるのみならず、複数の反射層又は反射器をＬＥＤ空洞反射器４０として利用することによっても得られる。
【００８４】
しかしながら、代替として及び／又はこれに加えて、このことは、拡散器空洞壁４１によって得られるよりも小さな、ＬＥＤ空洞壁４５によって得られる断面積を課すことによっても得られる。即ちここでは、断面２１１は断面２１２よりも小さい。例えば、参照記号ｄ３により示されるＬＥＤ空洞壁４５は、参照記号ｄ４により示される拡散器空洞壁４１（図１ｃも参照されたい）よりも厚くても良く、又は、ＬＥＤの比較的近くに配置されても良い（即ち、ＬＥＤ空洞壁４５からＬＥＤまでの最短横方向距離が、拡散器空洞壁からＬＥＤまでの最短横方向距離よりも短くても良い）。実際には、このようにして、断面２１１'が断面２１１よりも小さくされ得る。それ故、このようにして、約１より大きい拡散器空洞断面２１２とＬＥＤ空洞断面２１１との比が得られる。
【００８５】
それ故、該約１より大きい比は、一実施例においては、ＬＥＤ空洞反射器４０、とりわけ上述した拡散器空洞断面２１２とＬＥＤ空洞断面２１１との比をもたらすように構成されたＬＥＤ空洞反射器４０の実施例によって、実現され得る。
【００８６】
ＬＥＤ空洞反射器４０は特に、ＬＥＤ発光２１を（拡散的に）反射させるように構成される。しかしながら、ルミネセンス物質の発光１３の一部もＬＥＤ空洞１１に入るため、ＬＥＤ空洞反射器４０はまた、ルミネセンス物質の発光１３を（拡散的に）反射させるようにも構成される。更に、拡散器空洞反射器１４０は特に、ルミネセンス物質の発光１３及びＬＥＤ発光２１（透過性の支持体５０を透過させられたもの、即ち光１１５）を（拡散的に）反射させるように構成される。しかしながら、一実施例においては、該ＬＥＤ空洞反射器は、ＬＥＤ発光２１、更には任意にルミネセンス物質の発光１３を、鏡面的に反射させるようにも構成される。
【００８７】
側面図である図１ａの模式的な図においては、ＬＥＤ空洞１１及び拡散器空洞１２は独立して円筒形の形状を持ち得、即ち装置１０を上から見ると、これら空洞について略円対称性が観測される。上述したように、本発明の装置は斯かる形状に限定されるものではない。
【００８８】
図１ｂは、照明装置１０の他の実施例の模式的な図である。本実施例は、図１ａに模式的に示された実施例（以上に説明された）とは大きくは異ならないが、本実施例においては、透過性の支持体の上流面５３に配置されたルミネセンス物質５１を有する被覆５２を有する透過性の支持体５０の代わりに、ここでは透過性の支持体５０はルミネセンスセラミック物質を有する。このようにして、透過性の支持体５０は、ルミネセンス物質５１を含む。
【００８９】
図１ａ及び１ｂの模式的な実施例においては、参照記号ＡＳ１で示される透過性の支持体５０の上流面面積と、参照記号ＡＥＷ１で示される半透明な出射窓６０の上流面面積とは、略等しい（即ちＡＥＷ１／ＡＳ１≒１）。
【００９０】
図１ｃは、図１ａ及び１ｂ、特に１ｂにおいて模式的に示されたものと同様の実施例を模式的に示すが、異なる点はＡＥＷ１／ＡＳ１＞１である点である。また、拡散器空洞断面２１２とＬＥＤ空洞断面２１１との比は１よりもかなり大きくても良く、例えば１．１乃至２の範囲内であっても良い。
【００９１】
ＬＥＤ空洞壁４５及び／又は拡散器空洞壁４１が傾斜を持つ場合には、空洞断面２１１及び２１２（並びに断面２１１'及び２１２'）が平均空洞断面を指す。同様にここでは、壁厚ｄ３及びｄ４が平均壁厚である。ここで、図１ｃにおいて、拡散器空洞壁４１は、ＬＥＤ空洞壁４５の平均壁厚ｄ３よりも小さな平均壁厚ｄ４を持つ。
【００９２】
図１ｃは、１より大きい拡散器空洞断面２１２とＬＥＤ空洞断面２１１との比が比較的容易に得られる実施例を模式的に示している。それ故、ＬＥＤ空洞１１及び／又は拡散器空洞１２は先細とされるか又はそれぞれ傾斜した壁４５及び４１であり、ここでこれら壁は先細とされ、下流よりも上流で小さな空洞断面をもたらす。例えば、ＬＥＤにおける即ち支持体３０におけるＬＥＤ空洞１１の空洞断面は、透過性の支持体５０におけるよりも小さい。
【００９３】
図１ｃは、装置１０の実施例の側面図を示す。空洞が上から見たときに略円対称性を持つ（即ち空洞断面２１１、２１２が円形である）ことを仮定すると、図１における空洞は先端が切り取られた円錐の形状を持ち、ここで底部（即ち支持体３００）又は上流において切り取られた先端を持つ。しかしながら、図１ｃにおける空洞は、底部（即ち支持体３００）又は上流において切り取られた先端を持つ、先端が切り取られた正方形ピラミッドの形状を持っても良い。上から見ると、正方形の対称性が見出されることとなり、即ち断面２１１、２１２は正方形である。
【００９４】
上述したように、他の形状も可能である。壁４５及び４１、又は少なくとも空洞に向く部分は、曲線状にされても良い。このようにして、先端を切り取られた回転放物面体が得られる。空洞の対称性の組み合わせが利用されても良い。それ故、断面２１１及び２１２は独立して、円形、正方形、長方形、五角形又は六角形であっても良く、特に円形、正方形又は六角形であり、更には特に円形又は六角形である。
【００９５】
図２は、図１ａ又は１ｂの実施例を、これら実施例を更に説明するために斜視図で模式的に示す。ここでは、透過性の支持体５０及び半透明な出射窓６０はともに円形の（出射）窓であり、それぞれ上流／下流面５３／５４及び６３／６４を持つ。透過性の支持体５０の上流面５３は実効直径ＤＳ１を持ち、半透明な出射窓６０の上流面６３は実効直径ＤＳ２を持つ。透過性の支持体５０の上流面５３は面積ＡＳ１を持ち、半透明な出射窓６０の上流面６３は面積ＡＥＷ１を持つ。
【００９６】
図１ａ乃至１ｃ及び２において、拡散器空洞壁４１とＬＥＤ空洞壁４５とは一体化された部品であっても良い（即ち単一の壁８０）ことに留意されたい。
【００９７】
以上に説明され模式的に示された実施例は、限定的なものではない。透過性の支持体５０及び出射窓６０は、平坦な支持体又は窓として示された。しかしながら、他の構成も可能である。例えば、略平坦な出射窓６０、及び平坦でない、例えば略凸型の透過性の支持体５０も、一実施例となり得る。又は略平坦な透過性の支持体５０、及び平坦でない、例えば略凸型の出射窓６０が利用されても良い。
【００９８】
例においては、ＤＳ１は６０ｍｍに固定され、ＡＥＷ１／ＡＳ１は１に固定され、ＬＥＤ２０から出射窓６０までの距離（即ち略ｄＬＬ＋ｄＬＷ）は３０ｍｍに固定され、ｄＬＬの値は５ｍｍと３０ｍｍとの間で変化させられた。以下の結果が得られた。
【表１】
0005654447.tif 000002
【００９９】
ルミネセンス物質からＬＥＤまでの距離ｄＬＬに依存して、色温度が調節されることができると考えられる。ここでは、白色光１３を得るために、青色発光ＬＥＤ２０と、ルミネセンス物質５１としてセリウムをドープされたガーネットが利用された。
【０１００】
半透明な出射窓６０の上流面面積ＡＥＷ１をルミネセンス物質の表面積に等しく保ち（簡単のためここでは透過性の窓の上流面面積ＡＳ１がとられる）、双方の間の距離ｄＬＷを増大させて、ルミネセンス物質５１と半透明な出射窓６０との間に壁４１（即ち拡散器空洞１２の壁４１）を形成する物質の高い拡散反射率を確実にすることは、システムの有効性を殆ど低減させずに、彩度の減少に帰着する。
【０１０１】
一実施例における（オフ状態での）出射窓６０の色の彩度の低下は、以下のようなものとなる。ルミネセンス物質５１と半透明な出射窓６０との間の距離ｄＬＷを、ルミネセンス物質面積（ここでもＡＳ１がとられる）の直径の０％から８０％まで増大させることにより、彩度は約５０％から約２０％まで低下する。典型的には、ダウンライトの用途において、体積の制約のためアスペクト比を約５０％に制限することが望ましい。それ故、ルミネセンス物質５１をＬＥＤ２０に比較的近接して装着することが有利である。
【０１０２】
ＬＥＤ２０及び離れたルミネセンス物質５１の適用における他の関心事は、照明装置の光１５の均一性である。出射窓６０において十分な均一性を達成するため、半透明な出射窓６０は好適には、ＬＥＤ２０から十分に離れた距離に配置され、典型的には少なくともＬＥＤ間の間隔の１．５倍、例えばＬＥＤ間の距離（間隔）の１．５乃至５倍のオーダーの距離である。ルミネセンス物質を有する透過性の支持体を、不均一な光を発し得るＬＥＤ２０の近くに設置し、半透明な出射窓６０をルミネセンス物質５１から幾分かの距離に設置することは、半透明な出射窓６０から発せられる光１５の優れた均一性に帰着し、同時に離れたルミネセンス物質５１の効率を最適化する。
【０１０３】
例
ルミネセンス物質で被覆された箔から成るルミネセンス物質５１を有する透過性の支持体５０を備えた装置１０が作製された。透過性の支持体５０の全体の直径は６０ｍｍであった。該ルミネセンス物質は、ＹＡＧ：Ｃｅ３＋から成る。該被覆は、ＹＡＧ：Ｃｅ３＋（及び結合物質）を有する。ＬＥＤと支持体との距離、ルミネセンス物質と透過性の支持体との距離ｄＬＷは、１５ｍｍとされた。それ故、双方の空洞の総空洞高は約３０ｍｍとされた。透過性の支持箔（ルミネセンス物質５１を含む）は約２５０μｍの厚さを持ち、透過性の支持体５０は空洞の壁間に配置される。ＬＥＤ空洞反射器の厚さｄ２は２＊０．８ｍｍであり（ＭＣＰＥＴ）、拡散器空洞反射器１４０は０．８ｍｍの厚さｄ５を持つ（同様にＭＣＰＥＴ）。空洞の断面の比は１．０５３とされた。出射窓６０（拡散器）は、約２ｍｍの厚さを持つフロスティングされたポリカーボネート（フロスティングされたＰＣ）を有する。１８個の、均一に分布させられた、青色光を発するＬＥＤ２０が利用された。効率は、断面２１１と２１２とが略同一であるような類似した装置よりも、本装置のほうが高くなった。
【０１０４】
「略全ての発光」又は「略…から成る」といった「略（substantially）」なる語はここでは、当業者には理解されるであろう。「略」なる語は、「全く」、「完全に」、「全て」等の実施例をも含み得る。それ故、実施例において、「略」なる形容詞は省略され得る。適切な場合には、「略」なる語は９０％以上、例えば９５％以上、特に９９％以上、更には特に９９．５％以上に関し得、１００％を含む。「有する（comprise）」なる語は、「有する」なる語が「から成る」を意味する実施例をも含む。ここでの装置は、数あるなかでも、動作の間を説明された。例えば「青色ＬＥＤ」なる語句は動作の間に青色光を生成するＬＥＤを指し、換言すれば、該ＬＥＤは青色光を発するように構成される。当業者には明らかであろうように、本発明は動作の方法又は動作中の装置に限定されるものではない。
【０１０５】
上述の実施例は本発明を限定するものではなく説明するものであって、当業者は添付する請求項の範囲から逸脱することなく多くの代替実施例を設計することが可能であろうことは留意されるべきである。請求項において、括弧に挟まれたいずれの参照記号も、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。動詞「有する（comprise）」及びその語形変化の使用は、請求項に記載されたもの以外の要素又はステップの存在を除外するものではない。要素に先行する冠詞「１つの（a又はan）」は、複数の斯かる要素の存在を除外するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を有するハードウェアによって、及び適切にプログラムされたコンピュータによって実装されても良い。幾つかの手段を列記した装置請求項において、これら手段の幾つかは同一のハードウェアのアイテムによって実施化されても良い。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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