(57)【要約】  ＬＥＤ照明装置は、少なくとも１つの発光ダイオードと少なくとも１つの変換リフレクタとを有しており、変換リフレクタは発光ダイオードから放射される光の少なくとも一部を波長変換したうえで放射する。
2011504297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの発光ダイオード（１，２）と少なくとも１つの変換リフレクタ（４；１３）とを有するＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）において、前記変換リフレクタ（４；１３）は前記発光ダイオード（１，２）から放射される光の少なくとも一部を波長変換したうえで放射する、ＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記変換リフレクタ（４；１３）は前記発光ダイオード（１，２）から放射される光の別の部分を波長変換することなく放射する、請求項１に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項３】
前記変換リフレクタ（４；１３）は少なくとも１つの前記発光ダイオード（１，２）から射出される光のための少なくとも１つの波長変換材料を有している、請求項１または２に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項４】
前記変換リフレクタ（４；１３）は前記発光ダイオード（１，２）から放射される光の一部を波長変換することなく拡散放射する、請求項２または３に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項５】
前記変換リフレクタ（４；１３）は、少なくとも１つの前記発光ダイオード（１，２）から射出される光を散乱させる少なくとも１つの前記波長変換材料が埋設材料に埋設された変換層を有している、請求項２および３に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項６】
前記変換リフレクタ（４；１３）は前記変換層の下に鏡面反射表面を有している、請求項５に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項７】
前記変換リフレクタ（４；１３）から放射される光は白色の混合光を生じさせる、請求項１から３までのいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項８】
前記発光ダイオード（２）は青色に発光する発光ダイオード（２）であり、少なくとも１つの前記波長変換材料は青色光を黄色光に変換し、または黄色光と赤色光に変換する、請求項７に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項９】
前記発光ダイオードは紫外スペクトル領域で放出をする発光ダイオードであり、前記波長変換材料は紫外光を赤色光、緑色光、または青色光に変換し、前記発光ダイオード（１，２）から放射される光は前記波長変換材料によって実質的に完全に波長変換される、請求項７に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項１０】
前記変換リフレクタ（４；１３）のリフレクタ領域（４ａ；６ａ，６ｂ，６ｃ）は少なくとも平面図で見たときに外部から見ることができない、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項１１】
前記変換リフレクタ（４；１３）の前記リフレクタ領域（４ａ；６ａ，６ｂ，６ｃ）は外部から見ることができない、請求項１０に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項１２】
前記変換リフレクタ（４；１３）の前記リフレクタ領域（４ａ；６ａ，６ｂ，６ｃ）の直接的な視認を防止するように配置された目隠し絞り（１１）が設けられている、請求項１０または１１に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項１３】
前記変換リフレクタ（４）は少なくとも１つの前記発光ダイオード（２）の放射方向で少なくとも１つの前記発光ダイオードを支持する基板（３）に取り付けられている、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０）。
【請求項１４】
前記変換リフレクタ（１３）は少なくとも１つの前記発光ダイオード（２）の放射方向で支持をする前記基板（３）と直接的に接触することなく配置されている、請求項１から１２までのいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（１２；１５）。
【請求項１５】
共通の基板（３）に取り付けられた複数の発光ダイオード（２）を備えたＬＥＤモジュール（１）を有している、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項１６】
前記変換リフレクタ（４）は前記ＬＥＤモジュール（１）に向かう方向で先細になっている、請求項１５に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項１７】
前記変換リフレクタ（４）は少なくとも１つの前記発光ダイオード（２）よりも側方に突き出している、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項１８】
前記変換リフレクタ（４）に当たらなかった、前記発光ダイオード（１，２）から射出される光を遮蔽するための絞り（１１）をさらに有している、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（１０）。
【請求項１９】
前記変換リフレクタ（４）から放射される混合光が当たる別のリフレクタ（９）をさらに有している、ＬＥＤ照明装置。
【請求項２０】
前記別のリフレクタ（９）は少なくとも１つの前記発光ダイオード（２）から放射される光が当該リフレクタに直接当たらないように配置されている、請求項１９に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項２１】
前記別のリフレクタ（９）は少なくとも１つの前記発光ダイオード（２）の側方に配置されている、請求項１９または２０のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項２２】
前記変換リフレクタ（４）から放射される光を入力結合して発光領域（１８）へと導く結合手段（１７）を備えた発光装置（１６）をさらに有している、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（１５）。
【請求項２３】
前記発光領域（１８）は残光物質またはマスクを有している、請求項２２に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項２４】
前記発光領域（１８）は前記発光ダイオード（２）とは反対の方の前記変換リフレクタ（４）の側に配置されている、請求項２２または２３に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項２５】
前記変換リフレクタ（４；１３）および／または前記別のリフレクタ（９）はファセットを有している、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項２６】
複数の発光ダイオード（２）を備えており、前記変換リフレクタ（４）は少なくとも前記発光ダイオード（２）と同じ数のファセットを有しており、前記発光ダイオード（２）の光はそれぞれ付属する少なくとも１つの前記ファセット（６ａ，６ｂ，６ｃ）によって反射される、請求項２５に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項２７】
前記変換リフレクタ（４）から反射された光について透過性であるバルブ、特にガラスバルブ（８）をさらに有している、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０）。
【請求項２８】
前記バルブ（８）は少なくとも部分的につや消しされている、請求項２７に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項２９】
前記別のリフレクタ（９）は前記バルブ（８）に構成されている、請求項２７または２８のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３０】
前記別のリフレクタ（９）は拡散散乱リフレクタ（９）として構成されている、請求項２９に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３１】
前記別のリフレクタ（９）は発光物質層を備えている、請求項１９との組み合わせにおける先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３２】
前記変換リフレクタ（１３）が取り付けられた特にガラスからなるカバープレート（１４）をさらに有している、請求項１４との組み合わせにおける請求項１から１３または１５から３１までのいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（１２；１５）。
【請求項３３】
レトロフィットランプに相当していることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの発光ダイオードとリフレクタとを有するＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、青色のＬＥＤ光から白色光への変換は、波長変換材料（たとえばＣｅｒドーピングされたイットリウム・アルミニウム・ガーネット粉末を含む蛍光顔料、発光物質）によって実現されており、このような波長変換材料は、たとえばコーティングによって、あるいは発光物質を含有する埋設材料の中に青色ＬＥＤが封入されることによって（ＬＥＤチップ）、青色発光ダイオード（ＬＥＤ）の近傍に設けられている。その場合、著しい熱源となるＬＥＤに近いために、波長変換材料の変換効率が低下してしまうという問題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかも、このようなＬＥＤチップがレトロフィットランプで使用されるとき（すなわち、形状もしくは輪郭および／または放射感度に関して従来式の白熱ランプに類似するＬＥＤランプ）、外側の外観または発光特性を適合化させるために、たとえばディフューザを用いることによって効率を低下させる方策が講じられなくてはならない。
【０００４】
したがって本発明の課題は、特にレトロフィットランプについて変換効率およびこれに伴うランプ出力を改善する可能性を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１に記載の照明装置によって解決される。好ましい実施形態は、特に従属請求項から読み取ることができる。
【０００６】
この照明装置は、少なくとも１つの発光ダイオードと少なくとも１つのリフレクタとを有しており、リフレクタは、発光ダイオードから放射される光の少なくとも一部を波長変換して放射（典型的には拡散放射）する（「変換リフレクタ」）。
【０００７】
発光物質が個々のＬＥＤまたはＬＥＤチップへ組み込まれることがなくなり、また、変換容積部がＬＥＤそのものと直接的に接触するのではなく、熱的に高い負荷をうける発光ダイオードまたはＬＥＤチップの周辺付近から距離をおいているので、変換効率の面でかなりの利得が得られる。さらにそれによって、ＬＥＤチップでの使用には適していない経年劣化に弱い発光物質、または低い出力密度で飽和する発光物質、たとえばＭｎ２＋、Ｍｎ４＋、Ｅｕ３＋、Ｔｂ３＋などでドーピングされた発光物質を用いることが可能である。
【０００８】
変換のときに状況によってはいわゆるストークスシフトによって著しく加熱される可能性がある波長変換材料から熱を効果的に排出するために、変換リフレクタの基本材料は熱伝導性の優れた材料でできており、たとえば金属や熱伝導性セラミックでできている。熱伝導率は１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）を上回っているのが好ましく、特に１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）を上回っているのが好ましい。
【０００９】
少なくとも１つの変換リフレクタのリフレクタ領域は、少なくとも１つの発光ダイオードから射出される光についての少なくとも１つの波長変換材料（発光物質）を有しているのが好ましい。波長変換では、変換された光は典型的には、平均として等方性放射される。
【００１０】
たとえば青色・黄色変換のようなそれぞれ可視光の間での波長変換の場合には、発光ダイオードから放射される光の一部が波長変換されずに再び放射または反射されると好ましい場合がある。そのようにして所望の混合光を比較的簡単に得ることができ、特に白色の混合光を得ることができるが、ただし色は原則として白色に限定されない。
【００１１】
均等な光放射を得るために、変換リフレクタは、発光ダイオードから放射される光のうち波長変換されない部分（もしあれば）も拡散放射し、またははこれを拡散反射する。それにより、変換リフレクタはディフューザまたは変換ディフューザとして作用するが、ただし効率低下は生じない。
【００１２】
そのために変換リフレクタは、たとえば、適当な濃度と厚みの発光物質層（「変換層」）が塗布された、通常の反射をする表面、たとえば鏡面反射をする表面を有するように構成されていてよい（「反射表面」）。その場合、青色の一次光の反射される部分だけが構造で変換されることなく変換層を通過して反射表面へと進み、そこで反射されて、次いで、変換されることなく再び変換層へと戻っていく。変換層は、たとえば発光物質および場合により散乱材料が添加された埋設材料またはマトリクス材料、たとえばシリコン樹脂で構成されていてよい。光の変換される部分は、典型的には等方拡散されて放出される。埋設材料は、波長変換材料よりも長い緩和時間を有する残光物質を光波性の低減のために有することもできる。このとき残光時間（半減期）は約５〜１５ｍｓである。
【００１３】
しかしながら、空間角全体にわたって均等な光色を得るために、波長変換されない光（もしあれば）もリフレクタで拡散放出または拡散反射されると好ましい。このことは、たとえば反射表面の適当な構成によって行うことができ、または、変換層の光散乱特性によって行うことができ、典型的には、マトリクス（たとえばシリコン）に埋設された発光性の発光物質粒子または不活性粒子（たとえばＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２のような金属酸化物）の光散乱特性によって行うことができる。発光物質粒子による青色光の（多くの場合、等方性である）散乱では、変換度が完全なものではなく、発光物質粒子に当たった一次光の一部が吸収されるが波長変換されずに再び放射されるという現象が利用される。それ自体は散乱をしない、もしくは些細にしか散乱をしない典型的な埋設材料またはマトリクス材料は、シリコン、エポキシ樹脂などを含んでいる。あるいは、たとえば焼結テフロン（登録商標）などの不透明プラスチックのような散乱性の埋設材料またはマトリクス材料を使用することもできる。
【００１４】
変換層が一次光も散乱させる場合、好ましくは存在している反射表面によって、変換層を通る光経路の長さを増やすことができ、それにより、変換層での一次光の十分な散乱のために、好ましくは完全な散乱のために、変換層の厚みを減らすことができ、このことは高価な発光物質を節減させる。このような構造のための典型的な層厚は２〜５０μｍの範囲内であり、好ましくは１０〜５０μｍであり、特別に好ましくは３０μｍ前後であり、厳密な値は発光物質の濃度、発光物質の吸収係数、発光物質の量子効率、希望する色、発光物質の粒度、および埋設材料の散乱特性に強く左右される。
【００１５】
別案として変換層の厚みは、波長変換されない十分な散乱のために、特に完全な散乱のために、鏡面反射表面が必要とされなくなる程度に大きくてよい。変換リフレクタ本体の表面の光学特性がもはや有意な役割を演じることがない、このような「不透明の」変換層についての典型的な層厚は、１０〜２００μｍの範囲内であり、好ましくは３０〜１００μｍであり、厳密な値は発光物質の濃度、発光物質の吸収係数、発光物質の量子効率、希望する色、発光物質の粒度、および埋設材料の散乱特性に強く左右される。厚い変換層は、一般に、厚みの変動に対する許容差が大きいという利点を有しており、それにより、いっそう容易に再現可能な製造を行うことが可能である。
【００１６】
発光物質およびこれに伴って変換リフレクタまたはそのリフレクタ領域は、スペクトルの可視領域で、特にスペクトルの青色の領域で放出をするＬＥＤを使用する場合、一般に「非白色」の表面色を有している。紫外領域で放出をするＬＥＤを使用する場合も「非白色」の表面色が可能であるが、必ずしもそうでなくてもよい。
【００１７】
少なくとも１つの変換リフレクタから射出される光は白色の混合光を生じさせるのが好ましい。
【００１８】
そのために、少なくとも１つの発光ダイオードが青色に発光する発光ダイオードであり、波長変換材料が青色光を黄色光に変換する照明装置が好ましい。このことは、典型的な場合、約６５００Ｋの典型的な色温度をもつ「低温白色」を生じさせる。約３０００Ｋから４０００Ｋの間の典型的な色温度をもつ「高温白色」を得るためには、ＬＥＤの青色光を黄色光と赤色光に変換する２つの波長変換材料が好ましい。「低温白色」のための青色割合は典型的には１５％〜２０％であり、「高温白色」については約１０％〜１５％である。
【００１９】
あるいは、少なくとも１つの発光ダイオードがＵＶ発光ダイオードであり、波長変換材料がＵＶ光を赤色光、緑色光、または青色光、またはこれらに類似の作用をする色の組み合わせへ変換すると好ましい場合もある。その場合、ＵＶ光が可視混合光へ変換されるときわめて好ましい。
【００２０】
特にレトロフィットについて顧客の受け入れやすさを向上させるために、典型的には「非白色」である変換リフレクタの１つまたは複数のリフレクタ領域が、少なくとも上から平面図で見たとき（すなわちバルブ側から見たとき）に外から見ることができないと特別に好ましい。
【００２１】
変換リフレクタのリフレクタ領域が横から見たときにだけ見えれば十分であるかもしれないが、リフレクタ領域は外から見ることができないほうが好ましい。
【００２２】
変換リフレクタのリフレクタ領域が直接見えるのを防止するように配置された目隠し絞りが設けられていてもよい。
【００２３】
変換リフレクタの正確で簡単な位置決めのために、変換リフレクタが少なくとも１つの発光ダイオードの放射方向で少なくとも１つの発光ダイオードを支持する基板（ＬＥＤモジュール）に取り付けられていると好ましい。
【００２４】
変換リフレクタと発光ダイオードまたはＬＥＤモジュールの間のいっそう効率のよい熱的な切り離しのために、変換リフレクタが発光ダイオードの放射方向で支持基板と直接的な接触なしに配置されていると好ましい場合がある。
【００２５】
高い放射強度と良好な光分布を得るために、照明装置が、共通の基板に取り付けられた複数の発光ダイオードを備えるＬＥＤモジュールを有していると好ましい。
【００２６】
広い範囲にわたって放射角を調整するために、変換リフレクタがＬＥＤモジュールに向かう方向で先細になっていると好ましい。
【００２７】
そのために、および発光ダイオードが直接目に見えるのを回避するために、変換リフレクタが発光ダイオードよりも側方に突き出していると好ましい場合がある。
【００２８】
照明装置の改善された放射特性のために、および、利用者に親しみやすい外観を得るために、さらに照明装置が、変換リフレクタから放射される（白色またはそれ以外の色の）混合光が当たる別のリフレクタ（波長変換特性なし）を有していると特別に好ましい。それにより、発光手段を有する典型的には「非白色」のリフレクタ領域を、利用者による視覚から隠すことが特別に簡単に可能である。そうすれば利用者はむしろ別のリフレクタだけを見ることになり、または、さらに別の後置されたリフレクタだけを見ることになる。
【００２９】
あるいは、発光物質、たとえば波長変換材料、特に発光物質コーティングを含む別のリフレクタが好ましい場合もある。このような発光物質は、特に発光物質混合物の場合、たとえば高温白色または（いっそう明瞭には）ＵＶ変換の場合に好ましい。そうすれば発光物質を互いに分離された状態で配置することができ、このことは相互の吸収を低減させ、それによって効率をいっそう高める。ＵＶ−ＬＥＤを用いる用途では、表面色が生じることは決してない。少なくとも青色を放出する発光物質は表面色を有していないからである（すなわちこの発光物質は白色である）。
【００３０】
変換リフレクタから反射または射出される混合光の意図しない混合を防ぐために、別のリフレクタは、発光ダイオードまたは発光モジュールから放射される光が当該リフレクタに直接当たるのではなく、変換リフレクタを介してのみ当たるように配置されていると好ましい。
【００３１】
省スペースな配置のために、別のリフレクタは発光ダイオードの側方に配置されていると好ましい。
【００３２】
変換リフレクタから反射または射出される混合光と、変換リフレクタのそばを通過する青色光との意図しない混合を防ぐために、照明装置は、変換リフレクタに当たらない、少なくとも１つの発光ダイオードから射出される光を遮蔽するための少なくとも１つの絞りを有していると好ましい。この絞りまたは別の絞りは、混合光を射出する変換リフレクタのリフレクタ領域を目隠しするために設けられていてもよい。
【００３３】
さらに、変換リフレクタから放射される光を入力結合して発光領域へと導く結合手段を備える発光装置を有している照明装置が好ましい。たとえば結合手段は、たとえばガラスファイバやプレキシグラス体のような光導波路であってよい。発光領域は、ＬＥＤランプのスイッチが切られた後も引き続き発光する残光物質を有しているのが好ましい。別案として、発光領域は、面状に発光する発光領域をマスキングするためのマスクを有することができる。残光物質は、波長変換材料よりも大幅に長い反射時間を有しているのが好ましい。発光領域は、発光ダイオードとは反対の変換リフレクタの側に配置されているのが好ましい。そのようにして、ＬＥＤランプの発光面をわずかしか狭める必要がなくなるからである。
【００３４】
放射案内部を調整するために、変換リフレクタおよび／または別のリフレクタはファセットを有していると好ましい。
【００３５】
その場合、複数の発光ダイオードを備える照明装置については、変換リフレクタが少なくとも発光ダイオードと同じ数のファセットを有しており、発光ダイオードの光がそれぞれ少なくとも１つの付属のファセットによって反射されると好ましい。
【００３６】
簡単な製造のために、および特にレトロフィットを実現するために、さらに照明装置は別のリフレクタから反射される光に対して透過性のバルブを有しており、特にガラスバルブを有しているのが好ましい。
【００３７】
バルブが少なくとも部分的にすりガラス（乳白ガラス）であると好ましい場合がある。そのようにして、いっそう統一的な光放射の角度分布が実現されるからである。
【００３８】
特別に簡単でコンパクトな製造のために、別のリフレクタはバルブ（の外部または内部）に構成されていると好ましい。
【００３９】
別のリフレクタが、たとえばその反射領域がすりガラスの反射領域として構成されることによって、拡散反射リフレクタとして構成されていると特別に好ましい。
【００４０】
変換リフレクタがＬＥＤ基板（ＬＥＤモジュール；ＬＥＤサブマウント等）と直接的に接触していない場合、照明装置は、変換リフレクタが取り付けられた、たとえば接着された、または一体的に取り付けられた、少なくとも部分的に光透過性の特にガラスからなるカバープレートを有していると好ましい場合がある。
【００４１】
ＬＥＤランプがレトロフィットランプとして構成されていると特別に好ましい。そのようなレトロフィットランプは高い輝度と、白熱ランプに非常に似た形状および／または放射特性とを有することができるからである。特にレトロフィットランプは、一次的な光源（ＬＥＤまたはＬＥＤチップ）が直接目に見えないように構成可能である。見る者にとっては、外側のバルブしか見ることができない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ＬＥＤモジュールを示す平面図である。
【図２】変換リフレクタを下から示す図である。
【図３】ＬＥＤランプを断面図として示す側面図である。
【図４】ＬＥＤランプの別の実施形態の各コンポーネントを断面図として示す側面図である。
【図５】ＬＥＤランプのさらに別の実施形態を断面図として示す側面図である。
【図６】ＬＥＤランプのさらに別の実施形態を断面図として示す側面図である。
【図７】図６のＬＥＤランプの一部分を断面図として示す側面図である。
【図８】図６のＬＥＤランプの一部分を平面図として示す図である。
【図９】ＬＥＤモジュールのさらに別の実施形態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下の実施例を参照しながら、本発明について模式的に詳しく説明する。その際、同じ部材には図面でも一貫して同一の符号が付されている。
【００４４】
図１は、青色に発光する３つのＬＥＤチップ２が共通の基板３の上に配置されたＬＥＤモジュール（ＬＥＤサブマウント）１を平面図で示している。
【００４５】
図２は、基本材料としてのプラスチックからなる変換リフレクタ４の、リフレクタ領域としての役目をする下面４ａを示している。変換リフレクタ４の脚部５は、図１のＬＥＤチップ２の中央の中間スペースに嵌め合わされており、そこでＬＥＤモジュール１に装着することができる。変換リフレクタ４は、脚部５から上方（ｚ方向）に向かって拡張しており、その際にファセット６ａ，６ｂ，６ｃを部分的に形成している。下面４ａは、少なくともＬＥＤから放射される光に関して、反射をするように構成されている。さらに変換リフレクタ４は、少なくともこの反射領域４ａまたは６ａ，６ｂ，６ｃに、ＬＥＤチップの青色光を黄色光に変換する少なくとも１つの波長変換材料（発光物質）を有している。側方の長さ（ｘ−ｙ平面）は、３つのＬＥＤチップの長さよりも大きい。
【００４６】
図３は、図１のＬＥＤモジュール１と、その上に取り付けられた図２の変換リフレクタ４とを備えるＬＥＤランプ７を示している。変換リフレクタ４はＬＥＤモジュール１を側方で覆っており（ｘ−ｙ平面）、すなわちＬＥＤモジュールよりも側方に突き出している。さらに、ＬＥＤモジュール１に取り付けられ、ＬＥＤを有するその上面ならびに変換リフレクタ４を取り囲むように、ガラスからなるランプバルブ８が設けられており、このガラスバルブは、ＬＥＤモジュール１に隣接する下側の領域に、波長変換材料のない別のリフレクタ９を有している。別のリフレクタ９は、ＬＥＤモジュール１の直接的な放射領域に位置しない個所で、すなわちＬＥＤモジュール１から射出される青色光を直接受けない個所で、バルブ７に配置されている。
【００４７】
むしろランプ７の作動時には、ＬＥＤモジュール１から放射される光は、実線の矢印で図示しているように、リフレクタ領域としての役目をする変換リフレクタ４の下面４ａに主として照射される。厳密に言えば、各々のＬＥＤチップの光はそれぞれ向かい合うファセット６ａ，６ｂまたは６ｃに照射される。そこで青色光は部分的に黄色光へ変換される。変換リフレクタ４の下面４ａまたはファセット６ａ，６ｂ，６ｃは、変換されなかった青色光と変換された黄色光が両方とも白色の混合光として別のリフレクタ９に向かうように成形されており（破線の矢印）、そして別のリフレクタ９がこの混合光を、他の部分では光透過性であるバルブ８へ反射する。
【００４８】
熱的に高い負荷をうけるＬＥＤまたはＬＥＤモジュール１の周辺から波長変換材料が遠ざけられることによって、向上する変換効率による大幅な出力利得がもたらされる。
【００４９】
別の第２のリフレクタ９は鏡面加工されていてもよく、拡散反射をするように施工されていてもよい。別のリフレクタ９は同じくファセットを有していてもよい。このようなランプ７の放射特性は、変換リフレクタ４および／または別のリフレクタ９の適当なファセットによって、および／またはガラスバルブ８のいわゆる「つや消し」によって、その都度希望されるランプの放射特性に合わせて適合化することができる。特に、このようなランプ７はレトロフィットランプとして好適である。すなわち、ＬＥＤチップと波長変換材料（発光物質）または変換反射をする下面４ａを上から見ることができない。
【００５０】
図３に示すランプはレトロフィットランプとして構成されており、図面を見やすくするために図示されてはいないが、ＬＥＤチップ２のために適当な電流接続部とドライバを有しており、場合により熱排出手段も有している。特に、ランプ７はねじ込口金または差込口金を有することができる。バルブ８の輪郭は、白熱ランプの輪郭に類似している。
【００５１】
図４は、図３の実施形態とは異なり、変換リフレクタ４の上側縁部および別のリフレクタ９の上側縁部にそれぞれ周回する絞り１１が設けられた、別のＬＥＤランプ１０を部分的に示している。絞り１１により、ＬＥＤモジュール１の青色光のうち変換リフレクタ４に当たらなかった部分が遮蔽される。それにより、別のリフレクタ９で反射された白色の混合光が、少なくとも特定の視角のもとで、望ましくない追加の青色光割合をうけることが防止される。さらに絞り１１は、変換リフレクタ４のリフレクタ領域としての役目をする下面４ａの目隠しとしての役目を果たす。
【００５２】
図５は、変換リフレクタ１３がＬＥＤモジュール１の上に載るのではなく、その平坦な上面がたとえば接着、一体成形、または一体的な施工によって光透過性のカバープレート１４に取り付けられた、別のＬＥＤランプ１２を示している。それにより、リフレクタ４をいっそう大きくＬＥＤモジュール１から熱的に切り離すことができる。ＬＥＤランプ１２は完全に円形のバルブをカバーとして有しているのではなく、むしろ、カバープレート１４は上側の覆いとしての役目を果たす。カバープレート１４は光学素子として構成されていてもよく、たとえばフレネルレンズまたはとマクロレンズアレイして構成されていてよい。
【００５３】
図６は、図５の実施形態に比べたとき、変換リフレクタ４から放射される光を入力結合して発光領域１８へと導くガラスファイバの形態の結合手段１７を備える発光装置１６を有する、さらに別のＬＥＤランプ１５を示している。ここでは発光領域１８は、ＬＥＤランプのスイッチが切られた後にも引き続き発光し、実質的に上方に向かって放射をして外部から目に見える残光物質を有している。ここでは発光領域１８は、ＬＥＤモジュール１とは反対を向いている変換リフレクタ４の側に配置されている。そのようにして、ＬＥＤランプの発光面をわずかしか狭める必要がなく、発光領域１８がよく目に見えるからである。発光領域には、たとえば会社ロゴの形態の残光物質を設けることができる。
【００５４】
図７は、ＬＥＤランプ１５を光入力結合の領域で示している。ここでは結合手段１７は変換リフレクタ１３から側方へ環状に間隔ｄだけ突き出しており、厚みｄをもつこの環状領域に入射する光を発光領域１８へ入力結合する。発光領域１８は、本例では残光物質を利用して、入力結合された光を全般的に再び上方に向かって放射する。別案として、光をたとえば残光として、または即座に側方から放射することもでき、したがって多くの場合、ランプのスイッチが入っているときでも側方から観察して見ることができる。ＬＥＤランプはしばしば狭い照明角度範囲を有しているからである。結合手段１７と発光領域１８は、たとえばプレートとして一体的に施工されていてよく、その場合、たとえばプレートの上側表面が残光物質でコーティングされていてよい。
【００５５】
図８は発光装置１６を上から示しており、ここでは発光領域１８はたとえば会社ロゴやブランドロゴのような記号１９を残光させることができる。
【００５６】
図９は、ＬＥＤまたはＬＥチップ２が環状の基板２１に装着されているＬＥＤモジュール２０の別の実施形態を、図１に準ずる図面で示している。変換リフレクタは内側の開口部によって案内することができ、たとえば口金に取り付けることができ、このことは、変換材料を熱源からいっそう大きく熱的に切り離すことを可能にする。
【００５７】
当然ながら、本発明は図示している実施形態に限定されるものではない。たとえばＬＥＤは青色に放射をしなくてもよい。３つよりも多いＬＥＤまたはこれよりも少ないＬＥＤを、光源として利用することも可能である。ＬＥＤは別様に配置されていてもよい。１つを超える変換リフレクタを採用することもでき、同様に、１つを超える別のリフレクタを採用することもできる。光を案内するさらに別の部材が光路に挿入されていてよく、たとえば光学レンズや別のリフレクタまたはリフレクタ群が挿入されていてよい。また、変換リフレクタの形状はさまざまに異なっていてよく、たとえば脚部からわずかな間隔をおいてすぐに軸対称に、または完全に軸対称に構成されていてよい。別の波長変換材料だけでなく別の色を放射する発光ダイオードも適用可能であり、これは特に、１つまたは複数のＬＥＤから放射される有色の光が当該波長変換材料によって、一般に、全体として白色またはこれに類似する混合光が放射されるように変換される場合である（たとえばＵＶ−ＬＥＤと、変換リフレクタの発光物質としての種々の燐光体）。また、ＬＥＤランプはバルブを有していなくてもよい。さらにバルブはガラスでできていなくてもよく、たとえば耐熱性プラスチックのようなこれ以外のあらゆる適当な光透過性材料を有することができる。ランプ形状も限定されない。
【００５８】
さらに、発光装置は指向的にたとえば特に上方に向かって放射をしなくてもよく、たとえば等方性の放射特性を有することもできる。それにより、ＬＥＤランプが狭い空間角で（たとえば上方に向かって）放出をしている場合に、ＬＥＤランプのスイッチが入っているときに横から見たときにも、発光領域を良好に目で見ることができる。というのも、この空間角の範囲外の角度で（たとえば側方から）見たときに、見る者はヘッドライトからの光が見えないからである。しかし光が広い空間角で放出されていれば、発光装置を見ることができる。この場合には残光物質は必要ない。また一般に、残光物質は絶対に必要なわけではなく、利用の仕方によっては好ましい場合がある。ＬＥＤチップと変換リフレクタの間の光路に結合手段が配置されている場合、発光装置は青色に発光をすることができる。さらに発光領域では、残光物質そのものが所望の形状で存在している必要はなく、代替的に、発光装置は切欠きによって、たとえば光が外に出ていくロゴの形状の切欠きによって、黒色に塗装されていてもよいであろう。
【００５９】
これに代わる別案の実施形態では、別のリフレクタ９も同じく発光物質でコーティングされていてよい。その場合、発光物質の混合で生じる相互の吸収を減らすことができる。ＬＥＤの波長に応じて、リフレクタ９のコーティングに特別に適した白色の表面色をもつ発光物質も使用される。
【符号の説明】
【００６０】
１  ＬＥＤモジュール
２  発光ダイオード
３  基板
４  変換リフレクタ
４ａ  変換リフレクタの下面
５  脚部
６ａ  ファセット
６ｂ  ファセット
６ｃ  ファセット
７  ＬＥＤランプ
８  バルブ
９  別のリフレクタ
１０  ＬＥＤランプ
１１  絞り
１２  ＬＥＤランプ
１３  変換リフレクタ
１４  カバープレート
１５  ＬＥＤランプ
１６  発光装置
１７  結合手段
１８  発光領域
１９  記号
２０  ＬＥＤモジュール
２１  環状の基板
【図１】
2011504297.tif 000003
【図２】
2011504297.tif 000004
【図３】
2011504297.tif 000005
【図４】
2011504297.tif 000006
【図５】
2011504297.tif 000007
【図６】
2011504297.tif 000008
【図７】
2011504297.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011504297.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月26日(2009.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの発光ダイオード（１，２）と少なくとも１つの変換リフレクタ（４；１３）とを有するＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）において、前記変換リフレクタ（４；１３）は前記発光ダイオード（１，２）から放射される光の少なくとも一部を波長変換したうえで放射し、特に拡散放射し、前記変換リフレクタ（４；１３）は少なくとも１つの前記発光ダイオード（１，２）を覆っている、ＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記変換リフレクタ（４）は少なくとも１つの前記発光ダイオード（２）から側方に突き出している、請求項１に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項３】
共通の基板（３）に取り付けられた複数の発光ダイオード（２）を備えたＬＥＤモジュール（１）を有しており、前記変換リフレクタ（４）は前記ＬＥＤモジュール（１）に向かう方向で先細になっている、請求項１または２に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項４】
前記変換リフレクタ（４）に当たらなかった、前記発光ダイオード（１，２）から射出される光を遮蔽するための絞り（１１）をさらに有している、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項５】
前記変換リフレクタ（４；１３）は、少なくとも１つの前記発光ダイオード（１，２）から射出される光を散乱させる少なくとも１つの前記波長変換材料が埋設材料に埋設された変換層を有している、請求項２および３に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項６】
前記変換リフレクタ（４；１３）から放射される光は白色の混合光を生じさせ、前記発光ダイオード（２）は青色に発光する発光ダイオード（２）であり、少なくとも１つの前記波長変換材料は青色光を黄色光と赤色光に変換する、請求項１から３までのいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項７】
前記変換リフレクタ（４；１３）のリフレクタ領域（４ａ；６ａ，６ｂ，６ｃ）は少なくとも平面図で見たときに外部から見ることができない、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項８】
前記変換リフレクタ（４；１３）の前記リフレクタ領域（４ａ；６ａ，６ｂ，６ｃ）は外部から見ることができない、請求項７に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項９】
前記変換リフレクタ（４；１３）の前記リフレクタ領域（４ａ；６ａ，６ｂ，６ｃ）の直接的な視認を防止するように配置された目隠し絞り（１１）が設けられている、請求項７または８に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項１０】
前記変換リフレクタ（４）は少なくとも１つの前記発光ダイオード（２）の放射方向で少なくとも１つの前記発光ダイオードを支持する基板（３）に取り付けられている、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０）。
【請求項１１】
前記変換リフレクタ（１３）は少なくとも１つの前記発光ダイオード（２）の放射方向で支持をする前記基板（３）と直接的に接触することなく配置されている、請求項１から９までのいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（１２；１５）。
【請求項１２】
前記変換リフレクタ（４）から放射される混合光が当たる別のリフレクタ（９）をさらに有している、ＬＥＤ照明装置。
【請求項１３】
前記別のリフレクタ（９）は少なくとも１つの前記発光ダイオード（２）の側方に配置されている、請求項１２に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項１４】
前記変換リフレクタ（４）から放射される光を入力結合して発光領域（１８）へと導く結合手段（１７）を備えた発光装置（１６）をさらに有している、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（１５）。
【請求項１５】
前記発光領域（１８）は残光物質またはマスクを有している、請求項１４に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項１６】
前記発光領域（１８）は前記発光ダイオード（２）とは反対の方の前記変換リフレクタ（４）の側に配置されている、請求項１４または１５に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項１７】
前記変換リフレクタ（４；１３）および／または前記別のリフレクタ（９）はファセットを有している、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【請求項１８】
複数の発光ダイオード（２）を備えており、前記変換リフレクタ（４）は少なくとも前記発光ダイオード（２）と同じ数のファセットを有しており、前記発光ダイオード（２）の光はそれぞれ付属する少なくとも１つの前記ファセット（６ａ，６ｂ，６ｃ）によって反射される、請求項１７に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項１９】
前記変換リフレクタ（４）から反射された光について透過性であるバルブ、特にガラスバルブ（８）をさらに有している、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０）。
【請求項２０】
前記別のリフレクタ（９）は前記バルブ（８）に構成されている、請求項１９に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項２１】
前記別のリフレクタ（９）は拡散散乱リフレクタ（９）として構成されている、請求項２０に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項２２】
前記別のリフレクタ（９）は発光物質層を備えている、請求項１２との組み合わせにおける先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項２３】
前記変換リフレクタ（１３）が取り付けられた特にガラスからなるカバープレート（１４）をさらに有している、請求項１１との組み合わせにおける請求項１から９または１２から２２までのいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（１２；１５）。
【請求項２４】
レトロフィットランプに相当していることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置（７；１０；１２；１５）。
【国際調査報告】
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