(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光源と、
前記光源によって発せられた光を透過する少なくとも１つの光学素子であって、光透過性材料と、前記光学素子を通過する流体の流れを可能にするために前記光透過性材料を貫通する少なくとも１つの通路とを含む、少なくとも１つの光学素子と
を含み、
前記通路に入る、前記光源によって発せられた光の大部分が前記光透過性材料内に更に伝播するように前記通路が配置され、前記通路は湾曲した又は曲げられており、
前記光学素子は、前記光透過性材料の複数の層を含み、各層が少なくとも１つのスルーホールを含み、
前記光透過性材料の前記層の少なくとも２つは、前記２つの層のうち１つの前記スルーホールが、前記２つの層のもう一方の前記スルーホールに整列していない、照明デバイス。
【請求項２】
少なくとも１つの光源と、
前記光源によって発せられた光を透過する少なくとも１つの光学素子であって、光透過性材料と、前記光学素子を通過する流体の流れを可能にするために前記光透過性材料を貫通する少なくとも１つの通路とを含む、少なくとも１つの光学素子と
を含み、
前記通路に入る、前記光源によって発せられた光の大部分が前記光透過性材料内に更に伝播するように前記通路が配置され、前記通路は湾曲した又は曲げられており、
前記光学素子は、少なくとも１つの凹部を含む光透過性材料の層を複数含み、当該複数の層を積み重ねることで、各層の前記凹部を連通させ、前記通路を形成している、照明デバイス。
【請求項３】
前記光源から延びて前記通路を通る何れの照準線も前記光透過性材料と交差する、請求項１又は２に記載の照明デバイス。
【請求項４】
前記光透過性材料の複数の層は互いに離間されている、請求項１又は請求項１に従属する請求項３に記載の照明デバイス。
【請求項５】
前記通路が、前記通路の第１の開口部と第２の開口部との間の仮想直線が前記光透過性材料に交差する形状を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項６】
前記光学素子に複数の通路が設けられる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項７】
前記光学素子が、前記光透過性材料を貫通する気孔を含む多孔質材料を含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項８】
前記気孔の体積が前記光学素子の総体積の少なくとも３０％を占める、請求項７に記載の照明デバイス。
【請求項９】
前記少なくとも１つの光学素子が、波長変換素子、拡散体素子並びに拡散体及び波長変換素子の組み合わせのうちのいずれか１つである、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１０】
前記光透過性材料が、前記光源によって発せられた光を散乱させる、及び／又は光の波長を変換するための粒子を含む、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１１】
前記光学素子が、前記少なくとも１つの光源から、２ｃｍ超の距離に配置されている、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１２】
少なくとも１つの光学素子が、前記少なくとも１つの光源から、３ｍｍ未満の距離に配置されている、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１３】
前記光透過性材料の厚さの、前記通路の平均径に対する比が、少なくとも２である、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの通路を通過する流体の流れを生成する能動的な冷却手段を更に含む、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の照明デバイスを含む、ランプ、照明器具又は光エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して照明デバイスの熱管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱管理は、照明の分野内、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ）をベースとした照明などの、固体ベースの照明の分野内において重要な課題である。一般に、光が光源によって発せられる場合、熱が発生する。発熱は、光源の性能及び耐用寿命はもとより、材料の選択及び照明デバイスの電子部品の構成に影響し得るため、一般に、望ましくない効果である。熱は、また、波長変換構成要素などの、照明デバイスの光学素子にて、ストークスシフト損失によって生成され得る。
【０００３】
発熱の効果を低減するために、照明デバイスは、通常、光源及び他の発熱構成要素から、通常、照明デバイスの主要（又は平均的な）光伝播方向とは反対の方向に熱を放散するように配置されたヒートシンクを含む。中国実用新案第２０２０４０６２１号は、周囲への熱放散面積を増加するためにヒートシンク内にて周囲へと延びる穴、及び照明デバイスのシェード内に延びる穴を有する照明デバイスを示す。
【０００４】
米国特許出願公開第２０１１／０２９８３７１Ａ１号は、カバー部に開口部を有するＬＥＤ照明電球を開示する。米国特許第３３７３２７５Ａ号は、遮蔽された通気口を有する一体型成形光透過レンズカバー（one piece molded light transmitting lens cover）を開示する。米国特許出願公開第２０１１／００４９７４９Ａ１号は、空気が移動するには十分に大きいが、水滴を運ぶには小さ過ぎる気孔径を持つマイクロウィーブ（micro-weave）材料を含むカバーキャップを備えた、交換可能な照明モジュールを開示する。米国特許第３２５３６７５Ａ号は、光の透過を可能にする、多孔質材料の１つ以上の層を有する光透過部材を含む、音響エネルギーを吸収するための装置を開示する。欧州特許出願公開第２４６１０８９Ａ１号は、複数の通風口を有する光透過性ランプキャップを備えた照明ユニットを開示する。
【０００５】
しかしながら、照明デバイスからの熱放散を向上するために、別の解決策を実現することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の欠点を克服する又は少なくとも軽減する照明デバイスを実現することは有利となろう。熱管理を向上させた代替的な照明デバイスを可能にすることが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これらの課題の１つ以上に良好に対処するため、独立請求項に定義される特徴を有する照明デバイスが提供される。好ましい実施形態は従属請求項に定義される。
【０００８】
一態様によれば、照明デバイスが提供される。照明デバイスは、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの光学素子とを含む。少なくとも１つの光学素子は、光源によって発せられた光を透過するように配置されている。少なくとも１つの光学素子は、光透過性材料と、光学素子を通過する流体の流れを可能にするために光透過性材料を貫通する少なくとも１つの通路とを含む。更に、通路は、通路に入る、少なくとも１つの光源によって発せられた光の大部分が光透過性材料内に更に伝播するように配置されている。光学素子は、互いに離間された光透過性材料の複数の層を含み、各層は、少なくとも１つのスルーホールを含む。
【０００９】
本態様は、照明デバイスの熱管理が、光学素子の通路（又は穴）を光源の前に配置することによって向上され得るという認識に基づく。通路は、光源によって発生した熱の伝達を、通路内における対流によって可能にする。本明細書では、用語「対流（convection）」は、流体の移動による熱の伝達に関連し得る。通路を流れる流体は照明デバイス内にある流体であってもよく、この流体は、空気などの、気体状のものであってもよい。更に、通路は、光学素子自体で発生した熱の放散を、任意選択的に、光学素子内に配置されてもよい波長変換材料におけるストークスシフト損失などによって向上させてもよい。光学素子内で発生した熱は、通路内を流体の流れによって移送されてもよい。照明デバイスの、熱放散の向上は、例えば、照明デバイスのより高い動作輝度及び／又はより長寿命を可能にしてもよい。本態様では、光学素子は照明デバイスの熱放散を促進するために用いられる。光学素子は、従来のヒートシンクの補完（又は更には代わり）として使用されてもよく、それによって、照明デバイスの全体的な熱放散の増加を可能にする。更に、通路は、通路に入る、光源によって発せられた光の大部分が光透過性材料内に更に伝播するように配置されるため、通路が照明デバイスの配光に及ぼす影響は限定される。換言すると、通路は、低減された量の光が光透過性材料を通過することなく通路を通じて直接伝播されるように配置されている。従って、通路に入る光のほとんどは、光学素子を透過する際、光透過性材料と相互作用する。光透過性材料との相互作用とは、光の透過、反射、散乱、吸収及び／又は再発光などの、任意の種類の相互作用であると理解すべきである。従って、通路は、流体的に相互連結したスルーホールと、光透過性材料の層間の少なくとも１つの空間とによって形成される。光透過性材料の層間の空間は、層間における流体の循環を可能にしてもよく、これにより、熱対流を更に向上させてもよい。流体の循環は、光透過性材料の層の距離を調整することによって調整されてもよく、これは、通路内の流体の流れの乱流を左右する。
【００１０】
本明細書では、用語「光透過性材料（light transmissive material）」は、光の少なくとも幾らかの透過を許容する任意の材料又は材料（若しくは物質）の組み合わせとして広く解釈される。例えば、光透過性材料は、透明材料及び／又は半透明材料（セラミックス若しくはプラスチックなど）、及び、任意選択的に、その中に埋め込まれた及び／又はそれに塗布された（例えば、光の散乱及び／又は波長変換のための）粒子を含んでもよい。
【００１１】
一実施形態によれば、光源から延びて通路を通る何れの照準線も光透過性材料と交差し、それにより、通路の、照明デバイスの配光への影響が更に低減される。本実施形態により、光源から通路に入る、増加した量の光は、光学素子を通過する際に少なくとも１度光透過性材料と相互作用してもよい。光源から延びて光透過性材料を通過することなく通路を通過する照準線はないため、光源は光学素子の外部から通路を通じて直接見えない。これにより、光源からのグレアが減少する。
【００１２】
一実施形態によれば、光透過性材料の層の少なくとも２つは、２つの層のうち１つの光透過性材料が２つの層のもう一方のスルーホールに横方向において重なり、それにより、スルーホールの１つに入る光の大部分が、光透過性材料のもう一方の層の少なくとも１つを通じて更に伝播するように配置されてもよい。従って、スルーホールの１つに入る光は、光学素子を通過する（又は伝播する）際、層の１つの光透過性材料と少なくとも１度相互作用してもよい。
【００１３】
一実施形態によれば、通路は、（通路の２つの対向する開口部間などの）通路の第１の開口部と第２の開口部との間の仮想直線が光透過性材料に交差し得るように適応させた形状を有してもよい。従って、通路は、湾曲した形状又は曲がった形状などの任意の非直線形状を有してもよい。光は直線方向に自然に伝播するため、通路が非直線である場合、通路に入る光は光透過性材料を通る。本実施形態では、光学素子は光透過性材料の幾つかの層を必ずしも含まなくてもよい。その代わりに、光学素子は、通路が延在する透過性材料の単一層を含んでもよい。光透過性材料を通じて更に伝播することなく通路に入る光の量を低減することに関して、光源に対する光学素子の位置はあまり重要でない場合があるが、これは、光が光透過性材料も通過することなしに通路を通過することを通路の非直線形状が（少なくとも一部）阻止し得るからである。
【００１４】
一実施形態によれば、光学素子に複数の通路が設けられてもよく、それにより、熱の対流が更に向上される。更に、流体の流れに暴露される光学素子の面積が増加し、光学素子から通路への熱の放散が向上する。
【００１５】
一実施形態によれば、光学素子は、光透過性材料を貫通する気孔を含む多孔質材料を含んでもよく、それにより、気孔は、光学素子を通る流体の流れのための通路を形成する。気孔は、例えば、光学素子の２つの対向する表面間に延在してもよい。光学素子内における気孔の延びは、曲がりくねっていてもよく（又は少なくとも非直線）、それにより、気孔に入る、光源によって発せられた光が、気孔を取り囲む光透過性材料内に更に伝播する。更に、曲がりくねった気孔は、流れる流体に暴露される光透過性材料の面積を増加し、それにより、熱の放散及び対流が向上される。更に、多孔質光透過性材料は、光透過性材料と、気孔によって形成されたボイド（通常、流体を含む）との間の界面に複数の屈折率シフト（refractive index shifts）を含み、それにより、光学素子は照明デバイスの拡散体として使用されてもよい。複数の屈折率シフトは、多孔質材料内に伝播する光の散乱をもたらしてもよい。透過性材料は、好ましくは、流体（例えば空気）の屈折率に比べてより高い屈折率を有してもよい。
【００１６】
一実施形態によれば、気孔の体積は光学素子の総体積の少なくとも３０％を占めてもよく、これにより、対流及び光学素子からの熱の放散が増加する。
【００１７】
一実施形態によれば、少なくとも１つの光学素子は、波長変換素子、拡散体素子並びに拡散体及び波長変換素子の組み合わせのうちのいずれか１つであってもよい。従って、光学素子は、光源によって発せられる光の性質を調整するように配置されてもよい。光学素子は、例えば、照明デバイスのより均一な配光（多くの場合、より柔らかな光と認識される）を提供するために、光源によって発せられた光を散乱させるように配置されてもよい。特に、光透過性材料が波長変換材料（例えば蛍光体）を含む場合、光透過性材料において熱発生プロセス（heat producing processes）が生じてもよい。例えば、発熱化学反応が光によって開始されてもよく、光透過性材料における光の吸収及び再発光からストークス損失が生じてもよい。光学素子内における流体の流れ及びそれによる熱対流を提供する通路は、光学素子におけるこのようなプロセスによって発生する熱の放散を促進してもよい。
【００１８】
一実施形態によれば、光透過性材料は、光源によって発せられた光を散乱させる、及び／又は光の波長を変換するための粒子（例えば、ＴｉＯ２粒子、ＢａＳＯ４粒子及び／又はＡｌ２Ｏ３粒子）を含んでもよい。光透過性材料中の粒子は、光を散乱させるため、反射性（例えば、白などの不透明）であってもよい。粒子は、光源によって発せられた光のエネルギーに相当するエネルギーギャップを有する原子（又は分子）構造を有する波長変換粒子であってもよい。一般に、光が粒子によって吸収され、再発光される時、光の波長は増加する。吸収前と再発光後とのエネルギーの差によって画定されるエネルギー損失のほとんどは熱放射として放出される。光学素子内における熱対流は、そのような波長変換から生じる熱の放散を促進してもよい。
【００１９】
一実施形態によれば、光学素子は、少なくとも１つの光源から、２ｃｍ超、例えば、３ｃｍ又は５ｃｍ超の距離に配置されてもよい。このような距離は、流体が光学素子と光源との間をより自由に循環することを可能にし、通路を通じて出る流体の移動を促進し、それにより、単位時間当たりの、通路を通過し得る流体の量が増加する。
【００２０】
別の実施形態によれば、少なくとも１つの光学素子は、少なくとも１つの光源から、３ｍｍ未満、例えば、２ｍｍ、１ｍｍ又は０．５ｍｍ未満の距離に配置されてもよく、これにより、低減されたサイズの（より小型の）照明デバイスを提供する。
【００２１】
一実施形態によれば、光透過性材料の厚さの、通路の平均径に対する比は、少なくとも２、例えば、少なくとも４又は６である。光学素子（又は少なくとも、通路を取り囲む光透過性材料の）厚さと、通路の幅との間の比を増加すると、光透過性材料と相互作用することなく通路を通過する光の量が減少する。
【００２２】
実施形態においては、照明デバイスは、好ましくは光源から離れる方向に、少なくとも１つの通路を通過する流体の流れを生成するように配置された能動的な冷却手段を更に含んでもよい。能動的な冷却手段は、熱対流効果によって生成される流体の流れを強化してもよく、それによって、照明デバイスからの熱放散を向上させる。能動的な冷却手段は、例えば、ファンを含んでもよい。
【００２３】
本発明の更なる特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲及び以下の詳細な説明を検討すると明らかとなろう。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の種々の特徴を組み合わせて以下に記載されるもの以外の実施形態を作製してもよいことを認識する。
【００２４】
その特定の特徴及び利点を含む本態様は、以下の詳細な説明及び添付の図面から容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】１つ又は複数のスルーホール又は通路を有する照明デバイスの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による、照明デバイスの断面図である。
【図３】本発明の別の実施形態による、照明デバイスの断面図である。
【図４】本発明の更に別の実施形態による、照明デバイスの断面図である。
【図５】本発明の更に別の実施形態による、照明デバイスの光学素子の断面図である。
【図６】本発明の更に別の実施形態による、照明デバイスの断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による、照明配置の一部切開斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
全ての図は概略図であり、必ずしも一定の縮尺ではなく、全般的に、本発明を説明するために必要な部品のみを示し、他の部品は省略されるか、提案されるのみの場合がある。
【００２７】
ここで、本発明の実施形態が、以下、添付の図面を参照してより詳細に記載される。本発明は、しかしながら、多くの種々の形態にて具現化されてもよく、本明細書中で説明する実施形態を限定するものと解釈されるべきではなく、むしろ、これら実施形態は、徹底性及び完全性のために提供され、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるものである。全体を通じて同様の参照符号は同様の要素を意味する。
【００２８】
図１を参照すると、１つ又は複数のスルーホールを有する照明デバイス１の全般的な実施形態が記載される。図１は、照明デバイス１の断面図である。
【００２９】
照明デバイス１は、固体ベースの光源（例えば、発光ダイオード、ＬＥＤ）などの１つ又は複数の光源３と、光源３によって発せられた光を透過するように配置された光学素子５とを含む。光学素子５は、光透過性材料７と、１つ又は複数の（本例では２つの）通路、又はこの場合、光学素子５の第１の表面１３から第２の表面１５まで、光透過性材料７を貫通するスルーホール９とを含む。従って、通路９は、光学素子５の両面間に延在する。
【００３０】
通路９は、例えば、光源３と光学素子５との間に画定される空間を出て光学素子５を通る流体の流れを可能にするように配置されている。通路９内を流れる流体は、照明デバイス１内に存在する、任意の気体流体、好ましくは空気などの流体であってもよい。光学素子５を取り囲む流体は、光学素子５の通路９に出入りして循環し、それによって、熱対流を提供する。従って、流体の流れが光源３と光学素子５との間の空間内に存在する熱を除去し、照明デバイス１からの熱放散を促進する。
【００３１】
通路９の構成及び通路９に対する光源３の配置は、通路９に入る、光源３によって発せられた大部分（好ましくは実質的に全て）の光１６が、光透過性材料７内に更に伝播するように適応させる。換言すると、通路９を通過する、光源３によって発せられた光の大半は、光透過性材料７と少なくとも一度相互作用する。好ましくは、通路９は、各光源３から延びて通路９の任意の点を交差する何れの照準線も、光透過性材料７とも交差するように構成される。換言すると、光学素子５の第１の表面１３を見た時に、光源３は、通路９を通じて直接見ることはできない。通路９に入り、その後、光透過性材料７と相互作用する光の量は、通路９の形状、取り囲む光透過性材料７に対する通路９の寸法、及び光源３に対する通路９の位置によって決定される。
【００３２】
一例によれば、光透過性材料７の厚さの、通路９の平均径に対するアスペクト比は、少なくとも２、例えば、少なくとも４又は６である。従って、光透過性材料７は通路９の幅よりも大幅に厚くてもよい。更に、通路９に対する光源３の配置は、光源３の広がり角に適応させてもよい。
【００３３】
本例では、光学素子５の通路９は、光透過性材料７のシート内に配置された（実質的に）真直のスルーホールであってもよい。通路９は、例えば、円形、多角形、楕円形、双曲線又は放物線形状などの、任意の便利な断面を持つ実質的に円筒形状を有してもよい。
【００３４】
通路９の別の構成は以下に記載される。
【００３５】
本発明の一実施形態による照明デバイス１が図２を参照して記載される。照明デバイスは、光学素子５が複数の層１８の光透過性材料７を含み、各層１８が少なくとも１つのスルーホール１１を有すること以外は、図１を参照して記載された照明デバイスと同様に構成されてもよい。光学素子５を通る流体の流れを可能にするための通路は、この実施形態では、流体的に相互連結したスルーホール１１と、層１８間に画定される空間とによって形成される。好ましくは、通路内における流体の循環を促進し、それによって、光学素子５内における熱対流を向上するために、層１８の総体積は、通路（即ち、スルーホール１１と、層１８間の空間）の総体積と比較するとむしろ小さくてもよい。異なる層１８間の距離は互いに等しくても異なっていてもよい。
【００３６】
スルーホール、即ち通路を有する照明デバイスの全般的な実施形態による照明デバイス１が図３及び図４を参照して記載される。この照明デバイスは、通路９が、通路９の第１の開口部１７と第２の開口部１９との間の仮想線が光学素子５の光透過性材料７に交差し、それにより、光源３からのグレアを生じることなく、通路９内における熱の輸送が実施されてもよいような形状であること以外は、図１を参照して記載した照明デバイスと同様に構成されてもよい。例えば、通路９は、図３に示されるように曲げても、又は図４に示されるように湾曲させてもよい。図４に示される照明デバイスの通路９は、例えば、光学素子５の第１の表面１３にある開口部１７の近傍に第１のカーブ２１、及び光学素子５の第２の表面１５にある開口部１９の近傍に第２のカーブ２３を有するＳ字形であってもよい。第１のカーブ２１と第２のカーブ２３は、通路９の、実質的に水平の、又はわずかに傾斜した部分によって相互連結されてもよい。しかしながら、通路９が、通路に入る、光源によって発せられた光が光透過性材料７を通じて更に伝播することを可能にする任意の非直線形状を有してもよいことは理解されよう。湾曲した又は曲げられた通路９を含む光学素子５は、光透過性材料の２つ以上の層２６、２８を互いに積み重ねて配置することにより形成されてもよい。各層は、図５に示されるように、少なくとも１つの凹部３０を含む。別の実施形態（不図示）では、２つの層２６、２８は離間されている。また、図３に示される実施形態においては、光学素子５は、通路のコーナが形成される面にて分割された、２つの離間された層を含んでもよい。凹部３０は、層２６、２８が結合されると、層のうちの１つの層２６の凹部３０が他方の層２８の凹部に重なり、それらが光学素子５内に延びる通路９を共に形成するような形状であり、且つそのように配置されている。更に、湾曲した及び／又は曲げられた通路９は、光学素子５の３Ｄ印刷によって形成されてもよい。
【００３７】
更に別の実施形態による照明デバイス１が図６を参照して記載される。この照明デバイスは、光学素子５が、光透過性材料７内を、第１の表面１３と第２の表面１５との間において貫通する複数の気孔２５を有する多孔質材料を含むこと以外は、２つ以上の光学素子を含む、図１を参照して記載した、又は図２を参照して記載したような照明デバイスと同様に構成されてもよい。気孔２５は、光学素子５内における流体の流れを可能にするための、光学素子５内の通路を形成する。気孔２５は、比較的狭い直径及びランダムに曲がりくねった形状を有してもよく、それにより、気孔２５に入る、光源によって発せられた光が光透過性材料７を通じて更に伝播する。熱対流を促進するため、気孔の体積は、光学素子５の総体積の少なくとも３０％を占めてもよい。
【００３８】
一実施形態によれば、照明デバイス１は、図７に示されるように、例えば、後付け式のＬＥＤベース照明デバイスであってもよい。しかしながら、照明デバイスは、任意の種類の照明装置であってもよく、ＬＥＤランプ又は照明器具に限定されない。照明デバイスは、例えば、ランプ、照明器具、光エンジン又は幾つかの照明デバイスを含むシステムに実装されてもよい。例えば、照明デバイス１は、以下の用途、つまり、店舗用照明システム、家庭用照明システム、アクセント照明システム、スポット照明システム、シアター照明システム、装飾照明システム、可搬式照明システム、自動車照明用途、投射システム、表示システム、警告標識システム、医療照明用途システム、表示サインシステム及び家庭用用途システムの１つ又は複数において使用されてもよい。
【００３９】
照明デバイス１は、任意選択的に、ヒートシンク２９（又は照明デバイスの下部分）と共に、光学素子５及び光源３を封入する筐体（又は封体部）２７を含んでもよい。筐体２７は電球の形状を有してもよい。任意選択的に、照明デバイス１は、照明デバイス１をランプ取付具に結合するためのソケット３１を更に含んでもよい。
【００４０】
光学素子５は、例えば、光源３を覆う又は封入するために光源３の前方に配置されてもよい。例えば、光学素子５は、球状の（又はドーム状の）形状を有してもよい。光学素子５と光源３との間の内部容積は、筐体２７と、光学素子５との間の外部容積に、通路９を通じて流体的に連結される。従って、通路９は、光源３及び光学素子５から生成された熱を外部容積へと移送するために、照明デバイス１の内部容積と外部容積との間における空気の流れを可能にするように配置されている。従って、光源３の前方に光学素子５を配置することにより生じる、光源３からの熱放散の妨害が、通路９によって実施される熱対流によって一部補償される一方で、光源３によって発せられた光（の少なくともほとんど）が光透過性材料７と相互作用することを依然として可能にする。
【００４１】
一実施形態においては、照明デバイス１は、好ましくは光源３から離れる方向に、通路９を通過する流体の流れを生成するように配置された能動的な冷却手段（不図示）を更に含んでもよい。例えば、能動的な冷却手段は、熱伝導方向、即ち、照明デバイス１の内部容積から外部容積への流体の流れを生成するように構成されてもよい。能動的な冷却手段は、熱対流効果によって生成される流体の流れを強化してもよい。能動的な冷却手段は、例えば、ファンを含んでもよい。
【００４２】
以下では、光透過性材料７がより詳細に記載される。光透過性材料７は、ガラス又はプラスチックなどの、透明又は半透明のバルク材料を含んでもよい。光透過性材料７は、光源３によって発せられた光を散乱させるための散乱粒子を更に含んでもよい。光学素子５は、照明された時に熱が生成されるように、発熱反応を生じる粒子を含んでもよい。光透過性材料７内で発生した熱は通路内の熱対流により一部放散されてもよい。
【００４３】
更に、光学素子５の光透過性材料７は、蛍光体などの波長変換材料を含んでもよい。波長変換材料の粒子は、蛍光、燐光、発光、化学発光又はこれらの組み合わせにより光を吸収及び再放出する。
【００４４】
好適な波長変換材料の例は、ペリレン誘導体を基にした有機蛍光材料である。好ましくは、有機蛍光材料は、透明且つ非散乱であってもよい。
【００４５】
更に、波長変換材料は、量子ドット又は量子ロッドを含んでもよい。量子ドットは、一般に、僅か数ナノメートルの幅又は直径を有する半導体材料の小さな結晶である。入射光によって励起されると、量子ドットは、結晶のサイズ及び材料によって決定された色の光を発する。特定の色の光は、従って、ドットのサイズを適応させることによって生成され得る。最も知られている、可視域発光の量子ドットは、硫化カドミウム（ＣｄＳ）及び硫化亜鉛（ＺｎＳ）などのシェルを有するセレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）をベースとするものである。リン化インジウム（ＩｎＰ）及び銅インジウム硫化物（ＣｕＩｎＳ２）及び／又は銀インジウム硫化物（ＡｇＩｎＳ２）などの、カドミウムを含まない量子ドットもまた使用され得る。量子ドットは、非常に狭い発光バンドを示すため、それらは飽和色を示す。更に、発光色は、量子ドットのサイズを適応させることによって調整され得る。任意の種類の量子ドットが光透過性材料７内に使用されてもよい。
【００４６】
更に、光透過性材料７は、無機蛍光体を含んでもよい。無機蛍光体材料の例としては、セリウム（Ｃｅ）をドープしたＹＡＧ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）又はＬｕＡＧ（Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２）が挙げられるが、これらに限定されない。ＣｅをドープしたＹＡＧは黄色がかった光を発し、ＣｅをドープしたＬｕＡＧは、黄緑がかった光を発する。赤色光を発する他の無機蛍光体材料の例としては、ＥＣＡＳ及びＢＳＳＮが挙げられ得るが、これらに限定されない。ＥＣＡＳは、０＜ｘ≦１、好ましくは、０＜ｘ≦０．２である、Ｃａ（１−ｘ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕｘであり、ＢＳＳＮは、ＭがＳｒ又はＣａを示し、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦４、０．０００５≦ｚ≦０．０５、及び好ましくは、０≦ｘ≦０．２である、Ｂａ（２−ｘ−ｚ）ＭｘＳｉ（５−ｙ）ＡｌｙＮ（８−ｙ）Ｏｙ：Ｅｕｚである。
【００４７】
本発明は、その特定の実施形態を参照して記載されてきたが、当業者には、多くの異なる変更形態、改良形態等が明らかとなろう。図面を参照して記載された実施形態は全て互いに組み合わせることができる。例えば、光学素子において、スルーホール及び気孔などの異なるタイプの通路は入れ替えられても組み合わされてもよい。更に、白熱、ガス放出、ハロゲン又は高輝度放電型の光源などの、ＬＥＤ以外の種類の光源が使用されてもよい。
【００４８】
加えて、特許請求された本発明を実施するに当たり、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の研究から、開示された実施形態の変形形態が当業者により理解され得ると共に実施され得る。特許請求の範囲においては、「含む（comprising）」という語は他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は複数を排除するものではない。相互に異なる従属請求項に特定の施策が列挙されるという単なる事実は、これら施策の組み合わせが効果的に使用され得ないことを示すものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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