(57)【要約】本発明は、細長い管状部１０２であって、光伝送性の光出口部１０４を有する管状部１０２と、光出口部１０４を通って放出される光を生成する固体状態発光要素１１４と、管状部１０２内に取り付けられる反射器１０６と、生成された前記光を照明装置１００から発される前に拡散するように配された光拡散要素１０８とを有する照明装置１００に関する。反射器１０６は、非平面であり反射器開口１４６を規定する。固体状態発光要素１１４は、反射器１０６に取り付けられ、反射器１０６は、少なくとも１つの遮蔽部１２６、１２８を備えており、遮蔽部１２６、１２８は、前記生成された光が、固体状態発光要素１１４から直接的に反射器開口１４６を通過するのを遮蔽する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い管状部であって、光伝送性の光出口部を有する管状部と、
前記光出口部を通って放出される光を生成する固体状態発光要素と、
前記管状部内に取り付けられている反射器と、
を有する照明装置であって、前記反射器は非平面であると共に反射器開口を規定しており、前記固体状態発光要素は前記反射器に取り付けられ、前記反射器は少なくとも１つの遮蔽部を備えており、前記遮蔽部は、生成された前記光が前記固体状態発光要素から直接的に前記反射器開口を通過するのを遮蔽することを特徴とする、照明装置。
【請求項２】
前記生成された光を前記照明装置から発される前に拡散するように配されている光拡散要素を更に有する、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記固体状態発光要素は前記生成された光を前記反射器に向かって発するように配されており、前記反射器は、前記反射器開口に向かって光を反射するように配されている、請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの遮蔽部は、対向する細長い遮蔽反射器部を有しており、前記遮蔽反射器部は、前記管状部の長さに沿って延在すると共に前記反射器開口を規定している、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記固体状態発光要素は、少なくとも１つの前記遮蔽反射器部の下側に取り付けられる、請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記反射器の内面は、自身の側縁において、相互接続されていると共にＶ字形の溝を形成している２つの実質的に平坦な細長い部分を有している、請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記反射器の内面が半円筒状である、請求項１乃至６の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記反射器が前記管状部の内壁の半分を覆っており、前記反射器の最大の外側幅が前記管状部の内径に等しい、請求項１乃至７の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記固体状態発光要素は２つの対向する線状に配されており、各線の前記固体状態発光要素は予め定められた間隔で配され、一方の前記線の前記固体状態発光要素は、他方の前記線の固体状態発光要素に対して前記管状部の長さに沿って前記間隔の半分だけ変位されている、請求項１乃至８の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記固体状態発光要素は直接的な発光要素であり、前記固体状態発光要素の発光側は、前記光出口部から離れる方向を向いている、請求項１乃至９の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記光拡散要素は前記光出口部の内側に配される、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記光出口部は、光拡散特性を備えており前記光拡散要素を構成する、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記反射器開口に取り付けられ前記反射器開口を覆っている遠隔蛍光体ユニットを更に有する、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記遠隔蛍光体ユニットは、前記反射器の内側を更に覆っている、請求項１３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、細長い管状部であって、光伝送性の光出口部を有する管状部と、前記光出口部を通って出される光を生成する固体状態発光要素と、管状部内に取り付けられる反射器と、前記照明装置から発される前に前記生成された光を拡散するように配された光拡散要素とを有する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の従来型の蛍光灯は、管及び電気接続パーツの外側のフィーチャが保持されているが、光の生成が、ＬＥＤ（発光ダイオード）及びＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）等のような、固体発光要素の最新の技術に置き換えられている点において、現代化されている。その１つの例は、フィリップス社により製造されるＥｎｄｕｒａＬＥＤ  Ｔ８である。典型的には、幾つかの固体発光要素は（ガラス管に導入される）キャリア上で線状に載置され、ガラス管の内部は、固体発光要素からの点状の光を均一な光出力に拡散する光拡散器を備えている。現在の光拡散器は、光の反射及び散乱伝送の組合せによって拡散効果を得ている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、光出力の良好な均一性を得るために、固体状態発光要素は高密度に取り付けられなければならず、又は拡散器は高い程度まで反射しなければならない。高い反射率は、低い光学効率を生じる。高密度に取り付けられた固体状態発光要素は、高いコストを生じる。
【０００４】
本発明の目的は、従来技術の上述の課題を軽減する照明装置を提供すると共に、従来の照明装置よりも高密度に取り付けられない固体発光要素による均一な光出力によって、高い光学効率を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、添付の請求項１に記載の本発明による照明装置により達成される。
【０００６】
本発明は、固体発光要素から観察者への直接的な光路の回避が従来技術の課題を解決するという洞察に基づいている。
【０００７】
従って、本発明の見地によれば、細長い管状部であって、光伝送性の光出口部を有する管状部と、光出口部を通って出される光を生成する固体状態発光要素と、前記管状部内に取り付けられた反射器とを有する照明装置が、提供される。反射器は、非平面で、反射器開口を規定している。固体状態発光要素は反射器に取り付けられ、前記反射器は少なくとも１つの遮蔽部を備えており、前記遮蔽部は、生成された光が、固体状態発光要素から直接的に反射器開口を通過するのを遮蔽する。好ましくは、前記照明装置は、更に、照明装置から発される前に前記生成された光を拡散する光拡散要素を有する。
【０００８】
反射器に固体状態発光要素を配し、少なくとも１つの遮蔽部を設けることによって、光は、光拡散要素に到達する前に更に発散されており、この結果、固体状態発光要素間の距離が従来技術の照明装置よりも長くされることができ、反射性の低い拡散要素が使用されることができると共に、均一な光出力も得ることができる。更に、遮蔽部（又は複数の遮蔽部）は、固体状態発光要素の位置決めの自由を増大する。
【０００９】
この出願の目的に関して「光拡散」により意味されるのは、拡散及び鏡伝送性、並びに拡散若しくは鏡反射のような、様々な種類の光拡散特性であることに留意されたい。典型的には、拡散要素は、幾つかの異なる種類の組合せを提供する。更に、拡散要素は、別個の部分、コーティング、又は光出口部内に組み込まれるもの等であっても良い。反射器に関しては、鏡反射性、拡散反射性又はこれらの組み合わせであっても良い。
【００１０】
当該照明装置の実施例によれば、固体状態発光要素は反射器に向かって生成された光を発するように配され、反射器は、光を、反射器開口を通過させて光出口部に向けるように配される。固体状態発光要素が反射器に向かって光を発するように配されているので、生成された光は、光出口部に到達する前に、少なくとも一回、反射器により反射される。
【００１１】
当該照明装置の実施例によれば、少なくとも１つの遮蔽部は、対向する細長い遮蔽反射器部を有し、前記遮蔽反射器部は、前記管状部の長さに沿って延在し、反射器開口を規定する。
【００１２】
当該照明装置の実施例によれば、固体状態発光要素は、少なくとも１つの前記遮蔽反射器部の下側に取り付けられる。
【００１３】
当該照明装置の実施例によれば、反射器の内面は２つの主な平坦な細長い部分を有し、前記２つの主な平坦な細長い部分は、自身の長い側縁において相互接続し、Ｖ字形の溝を形成している。このことは、Ｖ字形の溝に当たる入射光線が完全に集められ、光出口部に向かって直接的に反射されることを可能にする。
【００１４】
当該照明装置の実施例によれば、反射器が管の内壁の半分を覆い、反射器の最大の外側の幅は、管の内径に等しい。この実施例は、反射器のクリックイン（click-in）機能を提供し、即ち、反射器は、取り付け可能で、別個の取り付け手段を伴うことなく、前記管内に保持されることができる。
【００１５】
当該照明装置の実施例によれば、固体状態発光要素は、２つの対向する線状に配されており、各線の固体状態発光要素は、予め定められた間隔で配置され、一方の前記線の固体状態発光要素は、他方の前記線の固体状態発光要素に対して前記管の長さに沿って前記間隔の半分だけ変位されている。この変位は、光出力の均一性を増大する。
【００１６】
当該照明装置の実施例によれば、固体状態発光要素は、直接的な発光要素であり、固体状態発光要素の発光側は、光出口部から外方を向いている。これにより、発光要素の位置決めの自由は、増大される。
【００１７】
当該照明装置の実施例によれば、当該照明装置は、更に、反射器開口に取り付けられていると共に反射器開口を覆っている遠隔蛍光体ユニットを有する。この実施例は、青い固体状態発光要素の使用を可能にし、更に光出力の均一性を改善する。遠隔蛍光体と拡散器との間の距離は、照明装置がオフである場合の遠隔蛍光体のより低い可視性を可能にする。
【００１８】
当該照明装置の実施例によれば、光出口部は光拡散特性を備えており光拡散要素を構成している。このことにより、別個の拡散要素が配される必要はない。
【００１９】
当該照明装置の実施例によれば、遠隔蛍光体ユニットは、更に反射器の内側を覆う。この実施例は、更に光出力の均一性を増大する。
【００２０】
本発明のこれら及び他の見地及び有利な点は、以下に記載される実施例を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による照明装置の実施例の一部の模式的な斜視図である、
【図２】本発明による照明装置の一実施例の模式的な断面図である。
【図３】本発明による照明装置の一実施例の模式的な断面図である。
【図４】本発明による照明装置の一実施例の模式的な断面図である。
【図５】照明装置の一実施例による固体状態発光要素装置の概略図である。
【図６】本発明による照明装置の一実施例の模式的な断面図である。
【図７】本発明による照明装置の一実施例の模式的な断面図である。
【図８】本発明による照明装置の一実施例の模式的な断面図である。
【図９】本発明による照明装置の一実施例の模式的な断面図である。
【図１０】本発明による照明装置の一実施例の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明には、添付図面を参照して以下で詳細に記載される。
【００２３】
本発明による照明装置１００の第１実施例は、図１及び２に示されており、細長い管状部であって光伝送性の光出口部１０４を有する前記管状部、即ち外管１０２を有する。実際、この実施例において、更に詳細には、外管１０２全体は光伝送性のもの（例えば、ガラス管）であるが、反射器１０６が管１０２内に取り付けられていると共に管１０２の約半分を覆っているので、照明装置１００の光出力に関して、管１０２の約半分以下を構成する光出口部１０４が残されている。更に、半円筒状の拡散要素１０８が、ガラス管１０４の内側に配されている。更に詳細には、拡散要素１０８の延在部は、光出口部１０４の延在部に対応している。拡散要素１０８は、管１０２の内面に堆積されている拡散層である。代替的には、拡散要素は、反射器開口（以下参照）と光出口部１０４との間において管１０２内に取り付けられる個々の要素（即ち別個の拡散器）であっても良い。更に別の方法として、拡散特性は、光出口部１０４により提供されることもでき、これにより照明装置の製造の１つのステップを省くことができる。他方では、標準的な透明なガラス又はプラスチック管を使用することが可能であることも経済的に有利であり得る。拡散要素１０８の長手方向の縁１１０、１１１は、反射器１０６の長手方向の部分１１２、１１３と隣接している。固体状態発光要素１１４は、反射器１０６に取り付けられている。本出願の目的に関して、以下の記載において、固体状態発光要素１１４は、ＬＥＤ（発光ダイオード）により例示されているが、他の如何なる種類の固体状態発光要素も同様に適用できる。
【００２４】
反射器は、一般に、半円筒状に成形されており、管１０２の内側に当接している半円筒状の外面１１８と、対向する内面とを有する主要部１１６を有しており、前記内面は、２つの平坦な長方形部１２０、１２２により構成されており、２つの平坦な長方形部１２０、１２２は自身の長い側縁において角度（例えば、直角）をなして相互接続されており、これによりＶ字形の溝１２４を形成している。他の角度も有用であり、９０°よりも大きい角度及び小さい角度も有用である。反射器１０６は、更に、管１０２の長さに沿って長手方向に伸びていると共に管１０２の直径に沿って横に延在している細長い縁部１２６、１２８を有する。縁部１２６、１２８は、遮蔽反射器部を構成し、遮蔽反射器部は、ＬＥＤ１１４により生成される光が、拡散要素１０８に向かって直接的に発されるのを遮蔽する。各縁部１２６、１２８は、細長い第１の内面部１３０、１３２を有し、細長い第１の内面部１３０、１３２は、直角において、平坦な長方形部１２２、１２４のそれぞれ一方と相互接続して、長方形部１２４、１２２の他方に面している。ＬＥＤ１１４は、第１の内面部１３０、１３２に取り付けられる。更に、各縁部１２６、１２８は、或る角度において、第１の内面部１２６、１２８に相互接続されていると共に管１０２の直径に沿って延在している細長い第２の内面部１３４、１３６を有する。更に、各縁部１２６、１２８は、直角で半円筒状外面１１８と相互接続されていると共に上述の長手方向縁１１２、１１３のそれぞれの一方を含んでいる外面部１３８、１４０を有する。最後に、各縁部１２６、１２８は、第２の内面部１３４、１３６を外面部１３８、１４０に相互接続している縁面１４２、１４４を有する。縁面１４２、１４４は、互いに面しており、反射器開口を規定している。
【００２５】
第２の内面部１３４、１３６は、ＬＥＤ１１４の側部の発光（もしある場合）が反射器開口１４６を通って直接的に出るのを防止する。このことにより、ＬＥＤ１１４によって生成される全ての光は、拡散要素１０８に到達する前に、反射器１０６によって、主に平坦な長方形部１２２、１２４によって、少なくとも一回反射される。拡散要素１０８は、光を、部分的に反射する及び部分的に透過する。管状の照明装置１００の一般的なの種類は、２５．４ｍｍの直径及び１ｍｍの壁厚を有する。このような照明装置１００に関して、光出力の分布の良好な均一性及び高い光学効率を得るために、ＬＥＤ１１４は、３０ｍｍの間隔（ピッチとも称される）において、即ち２つの隣接するＬＥＤ１１４間の距離において取り付けられ、２９％の拡散反射率及び６９％の透過率（部分的に拡散性であると共に部分的に鏡面性である）及び２％の吸収を有する拡散要素１０８が選択された。反射器１０６は、９８％の鏡面反射及び２％の吸収を有した。代替的には、反射器１０６は、拡散反射性である、又は鏡面反射及び拡散反射性の混合であっても良い。可能性ごとに、本発明は、最先端の装置よりも良好に動く。鏡面反射器１０６は、光出力の幾らか低い均一性を伴って最高の効率を与え、拡散反射器は、光出力の幾らか高い均一性を有するが幾らか低い効率を与える。例えば、反射器は、２％―８％未満の吸収を有するＭＣＰＥＴ（ミクロセル・ポリエチレン・テレフタレート）を備えていても良い。達成される光効率は、８５―９０％の範囲であった。９０―９５％の領域における光出力の均一性が、光出口部１０４からの直視で測定されて達成された。定義は、（最大輝度―最小輝度）／（平均輝度）によって与えられる。
【００２６】
これらを高い光学効率に貢献させるために、ＬＥＤ１１４を担持するＰＣＢ（プリント回路基板）若しくは構成要素又は反射器は、高い反射性（例えば、少なくとも８７％の反射率）を有するようにされる。更に、カプセル化されたレンズを備えるＬＥＤは、光学効率を更に上昇させる。レンズは、直接的な光を反射器１０６に更に指向する如何なる形状も有していても良い。
【００２７】
上述の例において、ＬＥＤ１１４は、上述のように遮蔽反射器部１２６、１２８の下側（光出口部から離れる方を向いている）の２本の対向する線状に取り付けられた。しかしながら、ＬＥＤの線を相互に変位させることによって、光出力の均一性は、更に増大される。更に詳細には、照明装置の第２実施例によれば、図５に示されるように、両方の線のＬＥＤが同じ間隔Ｓによって取り付けられるが、一方の線のＬＥＤ５０２は、他方の線のＬＥＤ５０４に対して間隔Ｓの半分だけ変位されている。
【００２８】
照明装置の第３実施例３００は、図３に示されており、第１実施例１００の全ての部分を含み、これらは同様に配されている。しかしながら、更に、照明装置３００の第３実施例は、反射器３０６の反射器開口３０４に取り付けられる遠隔蛍光体ユニット３０２を有する。遠隔蛍光体ユニット３０２は、長方形であり、遮蔽反射器部３１２、３１４縁表面３０８、３１０と接続されており、反射器３０６の蓋を形成している。このことにより、反射器３０６及び遠隔蛍光体ユニット３０２により規定される光混合チャンバ３１８が、提供される。この実施例は、典型的には、ＬＥＤ３１６が、遠隔蛍光体ユニット３０２によって、白色光に変換されるべき青色光を発している場合に使用される。この実施例において、拡散要素３２０に到達する光は、第１実施例の拡散要素に到達する光よりも大幅に実質的に高い均一性を有する。従って、光学効率を上昇させるために更なる伝送拡散要素を使用することが可能であり、又は光出力は、第１実施例よりも更に均一である。この実施例の他の効果は、遠隔蛍光体ユニット３０２と拡散要素３２０との間の距離が、遠隔蛍光体要素のあり得る好適でない色が、オフの状態において、ユーザに見えることを防止することである。
【００２９】
照明装置４００の第４実施例によれば、図４に示されているように、単線状のＬＥＤ４０２が反射器４０４の単一の遮蔽反射器部４０６において反射器４０４に取り付けられている。図４で、反射器は、単純な曲がったプレートとして例示されているが、これは形状の簡略化されているものであり、これにより他の実施例にも関係しているものとみなされることもできことに留意されたい。
【００３０】
内面部４２２、４２４間の角度α、又は最も好ましくは少なくとも内面部が図４に示すように延在している平面間の角度αは、約９０°でなければならない。照明装置４００の許容可能な動作を提供するための最小角は、約８９°である。更に、許容可能な動作を提供するための最大角は、約１４０°である。同様に、ＬＥＤ４０２の発光面とＬＥＤが取り付けられる内面部４２２、４２４との間の角度βは、約７５°、及び最大で約９５°であるべきで、最も好ましくは約９０°であるべきである。このことは、概ねＶ字形の反射器を有する全ての実施例に対して真である。
【００３１】
照明装置６００の第５の実施例によれば、図６に示されるように、当該照明装置は、第３実施例と類似しており、外管６１２と、前記外管の光出口部を覆っている前記外管の内側に配される拡散要素６１４と、対向している線状のＬＥＤ６１８、６２０を担持している反射器６１６とを有する。しかしながら、遠隔蛍光体ユニット６０２は、反射器開口６１０のように、第３実施例におけるものよりも狭い。遠隔蛍光体ユニット６０２の何れかの側に設けられている遮蔽反射器部６０４、６０６は、遠隔蛍光体ユニット６０２と同一平面上に延在し反射器開口６１０を規定しており、反射器開口６１０は、第３実施例の反射器３０６の対応する遮蔽部分３１２、３１４よりも大幅に広い。遠隔蛍光体ユニット６０２の幅は、管６０８の半径より小さい。この実施例において、使用される蛍光体材は、少ない。
【００３２】
図７に示すように、照明装置７００の第６の実施例によれば、反射器７０２の主要部の内面７０４は半円筒状形状を有し、反射器は管７１０の直径に沿っている横方向の延在部を有する平坦な遮蔽反射器部７０６、７０８を有する。ＬＥＤ７１２は、遮蔽部７０６、７０８の内面７１４、７１６に取り付けられる。ＬＥＤ７１２は、反射器７０２の主要部の半円筒状の内面７０４に面している。この実施例は、青色ＬＥＤ７１２を使用しており、遠隔蛍光体ユニット７１８は、遮蔽部７０６、７０８により規定される反射器開口７２０を覆っている。
【００３３】
照明装置８００、９００の第７及び８実施例によれば、それぞれ、図８及び９に示されているように、照明装置８００、９００は遠隔蛍光体ユニット８０２、９０２を有し、反射器の主要部の内面８０４、９０４も蛍光体８０６、９０６を備えている。更に、第７実施例によれば、反射器の回転位置を任意にするために、拡散要素８０８は、例えば、外管８１０の内側のコーティングとして、外管８１０と同軸で配される完全な管である。これとは反対に、照明装置９００の第８の実施例では、拡散要素は、外管９０８と一体化される又は外管９０内に組み込まれる。即ち、外管９０８は、拡散特性を備えて設けられ、拡散要素として作動する。
【００３４】
照明装置１０００の第９実施例によれば、断面図の図１０に示すように、照明装置１０００は、反射器１００４を収容する細長い管状部１００２と、反射器開口全体を覆う遠隔蛍光体ユニット１００６と、光出口部を覆う光拡散要素１００８と、反射器１００４に取り付けられているＬＥＤ１０１０とを有する。更に詳細には、ＬＥＤ１０１０は、反射器１００４の外面に取り付けられ、反射器１００４の孔１０１２を通して光を発し、好ましくは孔１０１２内に延在している。ＬＥＤ１０１０は、反射器１００４の内面の両方に向かって、かつ、遠隔蛍光体ユニット１００６に向かって直接的に光を発している。この実施例において、遠隔蛍光体ユニット１００６は、遮蔽部を構成しており、前記遮蔽部は、光伝送性であるが、生成された光が、ＬＥＤ１０１０から直接に影響を受けない反射器開口を通過するのを防止する。ＬＥＤ１０１０は、反射器１００４によって、最初に反射されることなく遠隔蛍光体ユニット１００６に向かって直接的に部分的に光を発するが、遠隔蛍光体ユニット１００６及び光拡散要素１００８の複合的な効果は、斑（spottiness）を防止するのに十分である。
【００３５】
添付の特許請求の範囲において規定される本発明による照明装置の実施例が、上述された。これらは、単に非限定的な実施例に過ぎないとみなされなければならない。当業者により理解されるように、多くの変更及び変形例実施例は添付の請求の範囲に記載の本発明の範囲内で可能である。
【００３６】
例えば、ＬＥＤの代替的な取り付け位置が、明細書を考慮して当業者により理解されるように、全ての実施例において可能である。
【００３７】
しかしながら、代替的な取り付け位置は、本願明細書において開示されているものよりも有利ではなくても良い。
【００３８】
更に、前記管状部は、任意の断面を有していても良く、例えば、正方形、半円筒状等を有してもいても良い。
【００３９】
この出願の目的に関して、特に添付の特許請求の範囲に関して、これ自体は当業者に明らかであるように、「有する」なる語は他の要素又はステップを除外するものではなく、単数形の表記も複数のものを除外するものではないことに留意されたい。
【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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【図８】
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【図９】
2015506546.tif 000011
【図１０】
2015506546.tif 000012
【国際調査報告】
2015506546.tif 000013
2015506546.tif 000014
2015506546.tif 000015