(57)【要約】  管状体１２０を備える照明デバイス１００であって、前記管状体が、管状体内部に取り付けられたキャリア１３０を備え、これにより、管状体が、管状体の第１の弧状区域１２１とキャリアとによって画定される第１の内部ボリューム１０２と；管状体の第２の弧状区域１２４とキャリアとによって画定される第２の内部ボリューム１０４とを備え、キャリアが、第１の内部ボリューム内に発光出力を放出するように構成された複数の固体照明要素３２を支持し、第１の弧状区域１２１が、透明領域１２３と、固体照明要素をぼやけて見えるようにする半透明領域１２２とを備え、前記透明領域が、半透明領域からキャリアまで延在し、キャリア１３０が管状体１２０の長さ方向に沿って延在する中央領域を備え、固体照明要素３２が位置される凹部を画定し、凹部が、固体照明要素３２が第１の弧状区域１２１の透明領域１２３を通して直接観察可能になるのを防止する照明デバイス１００が開示される。そのような照明デバイス１００を少なくとも１つ備える照明器具２００も開示される。
2017504169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状体を備える照明デバイスであって、前記管状体が、前記管状体内部に取り付けられたキャリアを備え、前記管状体が、前記管状体の第１の弧状区域及び前記キャリアによって画定される第１の内部ボリュームと、前記管状体の第２の弧状区域及び前記キャリアによって画定される第２の内部ボリュームとを備え、
前記キャリアが、第１の内部ボリューム内に発光出力を放出する複数の固体照明要素を支持し、第１の弧状区域が、透明領域と、前記固体照明要素をぼやけて見えるようにする半透明領域とを備え、前記透明領域が、前記半透明領域から前記キャリアまで延在し、
前記キャリアは前記管状体の長さ方向に沿って延在する中央領域を備え、前記固体照明要素が位置される凹部を画定し、前記凹部は、前記固体照明要素が第１の弧状区域の前記透明領域を通して直接観察可能になるのを防止する、照明デバイス。
【請求項２】
第１の弧状区域が１対の透明領域を備え、各透明領域は、前記半透明領域から前記キャリアまで延在し、前記透明領域は互いに向かい合い、前記半透明領域が前記透明領域の間に延在する、請求項１に記載の照明デバイス。
【請求項３】
前記半透明領域は、前記管状体の表面部分にある半透明フィルムを含む、請求項１又は２に記載の照明デバイス。
【請求項４】
前記キャリアは、ヒートシンクを備えている、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項５】
前記固体照明要素は、前記キャリアによって支持されたプリント回路基板に取り付けられている、請求項１乃至４の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項６】
前記キャリアは、第１の内部ボリュームに面する反射面を備える、請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項７】
前記反射面は、複数のアパーチャを備える中央部分であって、各アパーチャが前記固体照明要素の１つを露出させる中央部分と、前記中央部分から延在し、トレンチ内に前記固体状態照明要素が位置される当該トレンチを画定する１対の傾斜付きの第１の区域と、第１の区域の１つから前記管状体までそれぞれ延在する１対の第２の区域とを備えていている、請求項６に記載の照明デバイス。
【請求項８】
各第２の区域は、第１の区域から前記管状体に向けて角度を付けられ、これにより、第１の弧状区域は、１８０°を超える角度範囲にわたって延在する、請求項７に記載の照明デバイス。
【請求項９】
前記反射面は、ヒートシンク上の反射層である、請求項６乃至８の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１０】
前記キャリアは、１対の弧状キャリア区域を更に備え、各弧状キャリア区域は、前記管状体の第２の弧状区域の一部分に沿って延在する、請求項１乃至９の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１１】
前記管状体は、ガラス体又はプラスチック体である、請求項１乃至９の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１２】
前記プラスチックは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、及びポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、又はこれらの混合物から選択される、請求項１１に記載の照明デバイス。
【請求項１３】
前記半透明領域は、前記管状体の２５〜４０％の間で形成される、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１４】
前記照明デバイスは、前記複数の固体照明要素をドライブするためのドライバ回路を更に備え、前記ドライバ回路は、第２の内部ボリューム内に位置される、請求項１乃至１３の何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の何れか一項に記載の照明デバイスを備える、照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の固体照明要素が取り付けられた管状体を備える照明デバイスに関する。
【０００２】
更に、本発明は、そのような照明デバイスを備える照明器具に関する。
【背景技術】
【０００３】
人口が増え続けていることに伴い、世界のエネルギー需要を満たすこと、及び地球温暖化現象の一因と考えられる温室効果ガスの排出を減少させるために炭素排出を制御することがますます難しくなっている。これらの問題は、エネルギー消費を減少させる試みにおいて、電気のより効率的な使用を目指す動向を生み出している。
【０００４】
１つのそのような対象分野は、家庭又は商業環境での照明用途である。エネルギー効率の悪い白熱電球又は蛍光電球等の従来の光電球をよりエネルギー効率の良い代替物に替えていこうとする傾向が顕著である。実際、多くの地域において、白熱電球の製造及び販売は禁止されており、従って、消費者は、例えば白熱電球を交換するときに、エネルギー効率の良い代替物の購買を強いられている。
【０００５】
特に有望な代替物は、固体照明（ＳＳＬ：solid state lighting）デバイスによって提供され、このデバイスは、単位発光出力を、白熱又は蛍光電球のエネルギーコストの数分の１で生成することができる。そのようなＳＳＬ要素の一例は、発光ダイオードである。
【０００６】
ＳＳＬ要素ベースの照明デバイスに関連付けられる問題は、白熱及び蛍光電球等の従来の照明デバイスと同様の外観を有する照明デバイスを製造することが容易でないことである。消費者はそのような従来の照明デバイスの外観に慣れているので、ＳＳＬ要素ベースの照明デバイスが受け入れられるかどうかは、典型的には、動作中のデバイスの外観がそのような従来の照明デバイスと似ているかどうかに大きく依存する。従来の照明デバイスに似ていない外観は、そのようなデバイスの異なる外観を顧客が好まないことがあるので、ＳＳＬ要素ベースの照明デバイスの市場浸透を阻み得る。これは、例えば、管状光電球等、ＳＳＬ要素をベースとする管状照明デバイスで問題となる。
【０００７】
そのような従来技術の管状照明デバイスの一例が図１に示されている。照明デバイス１０は、プリント回路基板３０を備える内部ボリュームを有する管状体２０を備え、プリント回路基板３０上に、複数のＬＥＤ３２が一定の間隔で取り付けられている。ＬＥＤ３２は点光源として働き、点光源は、照明デバイス１０に点状の発光外観を与えることがあり、これは、典型的には実質的に均質又は一様な発光出力を生成する蛍光管の外観とは顕著に異なる。
【０００８】
照明デバイス１０がより一様な発光出力を生成するように、例えば、均質に拡散されたプラスチックから管状体２０を形成することによって、又はガラス若しくはプラスチック製の管状体２０に拡散器コーティングを提供することによって、管状体２０が拡散器として働き得る。更に、そのような拡散器は、ＬＥＤが直接観察可能になるのを防止して、例えばグレアを防止することが望ましいことがある。しかし、望ましい一様な発光分布を生成するためには高レベルの拡散が必要とされ得る。これは、例えば、照明デバイス１０が比較的少数のＬＥＤ３２を備える場合に当て嵌まり、この場合、ＬＥＤ３２は比較的大きい距離で離隔される。そのような高レベルの拡散が必要とされる場合、これは、ＬＥＤ３２によって発生される光が、典型的には、管状体２０から出る前に管状体２０内で複数回反射されることを意味する。これは、照明デバイス１０の光学効率を大幅に低下させることがあり、望ましくない。
【０００９】
更に、ＬＥＤ３２によって発生された光がプリント回路基板３０の下の管状体２０の弧状区域、即ちＬＥＤ３２の発光出力に直接は露出されない管状体２０の部分に向けて反射されるのをプリント回路基板３０が妨げるため、管状体２０の円周の約半分しか光出射窓として働かない。図２は、図１の照明デバイス１０の断面光分布プロットを示し、図３は、管状体２０に沿った図１の照明デバイス１０の光分布プロットを示す。管状体２０の幅にわたって延在するプリント回路基板３０の存在により、照明デバイス１０によって生成される発光分布が約１８０°の視野角の範囲に制限されることが、これらの図から明らかである。
【００１０】
特開２０１０−２７２４９６（Ａ）号が、半透明合成樹脂からなる第１の弧状区域と、金属からなる第２の弧状区域とから構成される管状体を有するＬＥＤ蛍光照明装置を開示している。水平面と１対の傾斜面とを有する内壁が、管状体の内部に位置され、水平面が、管状体の中心よりも第２の弧状区域の近くに位置決めされる。ＬＥＤ発光デバイス及び燐光体が、内壁の水平面の上面に取り付けられる。発生される蛍光は、内壁の表面のほぼ全面から第１の管状体に放射され、これにより、拡散光出力は、図１の照明デバイス１０と比較してより大きい角度分布にわたって生成される。しかし、この装置は、所望の発光分布を得るために大きな拡散を依然として必要とし、これは、装置の効率を低下させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、良い効率で広い視野角範囲にわたって発光分布を生成することができる、冒頭の段落による照明デバイスを提供することを狙いとする。
【００１２】
更に、本発明は、そのような照明デバイスを備える照明器具を提供することを狙いとする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
一態様によれば、管状体を備える照明デバイスであって、前記管状体が、管状体内部に取り付けられたキャリアを備え、これにより、管状体が、管状体の第１の弧状区域及びキャリアによって画定される第１の内部ボリュームと；管状体の第２の弧状区域及びキャリアによって画定される第２の内部ボリュームとを備え、キャリアが、第１の内部ボリューム内に発光出力を放出するように構成された複数の固体照明要素を支持し、第１の弧状区域が、透明領域と、固体照明要素をぼやけて見えるようにする半透明領域とを備え、前記透明領域が、半透明領域からキャリアまで延在する照明デバイスが提供される。キャリアは管状体の長さ方向に沿って延在する中央領域を備え、固体照明要素が位置される凹部を画定し、この凹部は、固体照明要素が第１の弧状区域の透明領域を通して直接観察可能になるのを防止する。
【００１４】
本発明は、浅い角度で、即ちキャリアと管状体との合流点のごく近傍に透明領域を含めることによって、より多量の光が最小数の反射で照明デバイスから逃げることが可能になり、これにより照明デバイスの発光効率が高まると共に、照明デバイスによって生成されるグレアの大幅な増加の危険が回避されるという認識に基づく。これは、例えば、固体照明要素が透明領域を通して直接観察され得ないようにキャリアを整形することによって、又は天井照明器具等の照明器具内に管状照明デバイスを位置決めすることによって実現され得る。
【００１５】
一実施形態では、第１の弧状区域が１対の透明領域を備え、各透明領域は、半透明領域からキャリアまで延在し、前記透明領域は互いに向かい合い、半透明領域が前記透明領域の間に延在する。透明領域をキャリアの両側に提供することによって、ＳＳＬ要素によって発生されるより多くの光が最小数の反射で管状体から逃げることができ、これにより、照明デバイスの発光効率を更に増加させる。
【００１６】
半透明領域は、例えば管状体の一部をエッチングすることによって、又は共押出成形によって、管状体の一部として実現され得る。代替として、半透明領域は、管状体の表面部分にある半透明フィルムを含むこともある。
【００１７】
キャリアは、ヒートシンクを備えていてもよく、ＳＳＬ要素によって発生される熱が効果的に消散されることを保証し、これにより、ＳＳＬ要素が望ましい温度範囲内で動作することを保証する。
【００１８】
固体照明要素は、前記キャリアによって支持されたプリント回路基板に取り付けられてよい。代替として、ＳＳＬ要素は、前記キャリアに直接取り付けられてもよい。
【００１９】
一実施形態では、キャリアは、第１の内部ボリュームに面する反射面を備える。これは、キャリアによって反射される光の量を増加し、これにより、照明デバイスの全体的な発光効率が改良される。反射面は、鏡面反射性又は散乱反射性でよい。
【００２０】
反射面は、複数のアパーチャを備える中央部分であって、各アパーチャが前記固体照明要素の１つを露出させる中央部分と；前記中央部分から延在し、トレンチ内に固体状態照明要素が位置される当該トレンチを画定する１対の傾斜付きの第１の区域と；第１の区域の１つから管状体までそれぞれ延在する１対の第２の区域とを備えていてよい。ＳＳＬ要素を反射性のトレンチ内に提供することによって、ＳＳＬ要素が直接観察され得る視野角の範囲が更に減少され、従って透明区域が増加され得て、これにより、管状体から直接逃げることができる光の量を更に増加し、これは、照明デバイスの発光効率を更に高める。
【００２１】
有利には、第２の区域は、第１の区域から管状体に向けて角度を付けられ、これにより、第１の弧状区域は、１８０°を超える角度範囲にわたって延在する。これは、（第１の弧状区域が照明デバイスの光出射部分を画定するので）照明デバイスが光を出力する角度範囲を増加させ、これは、更に改良された外観を照明デバイスに与えることがあり、且つ照明デバイスの発光効率を更に高めることがある。
【００２２】
反射面は、ヒートシンク上の反射層として実現されてもよく、これは、ヒートシンク自体が反射性である必要はないという利点を有し、これにより、非反射材も考慮に入れられ得るので、ヒートシンクのデザイン自由度を高める。代替として、ヒートシンク自体が反射性でもよく、この場合には反射層が省かれてもよい。
【００２３】
一実施形態では、キャリアは、１対の弧状キャリア区域を更に備え、各弧状キャリア区域は、管状体の第２の弧状区域の一部分に沿って延在する。これは、キャリアと管状体との接触面を増加させ、管状体内部にキャリアを固定する補助となり得て、また、キャリアと管状体との間の伝熱性を高めることができ、伝熱性の向上は、キャリアがヒートシンクとして働く場合に特に有利である。なぜなら、より高い伝熱性は、ヒートシンクが改良された機能を有することを意味し、これは、より多数のＳＳＬ要素又はより強力なＳＳＬ要素を照明デバイス内に含めることを容易にするからである。
【００２４】
管状体は、ガラス体又はプラスチック体でよい。管状体がプラスチック体である場合、プラスチックは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、及びポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、又はそれらの混合物から選択され得る。そのようなプラスチック又はポリマーは、優れた光学特性及び良好な熱伝導率を有するように製造され得、従ってそのような管状体に特に適した材料である。
【００２５】
一実施形態では、半透明領域は、管状体の２５〜４０％の間、例えば前記管状体の３分の１で形成される。即ち、半透明領域を含む第１の弧状区域が、典型的には管状体の少なくとも１８０°を超えて延在するので、半透明領域は、約９０〜１４４°の範囲内の管状体の弧状区域をカバーし得る。これは、第１の弧状区域の少なくとも約３６°が透明であり、照明デバイスが所望の発光効率を有することを保証することを意味する。
【００２６】
照明デバイスは、複数の固体照明要素をドライブするためのドライバ回路を更に備えてよく、前記ドライバ回路は、第２の内部ボリューム内に位置される。これは、ドライバ回路が外部観察者によって観察され得ず、これにより照明デバイスの外観を改良するという利点を有する。
【００２７】
別の態様によれば、上述の実施形態の１つ又は複数による照明デバイスを備える照明器具が提供される。そのような照明器具は、例えば、天井照明器具等の照明デバイスのホルダ、又は照明デバイスが組み込まれた装置でよい。
【００２８】
添付図面を参照して、本発明の実施形態を非限定的な例でより詳細に述べる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来の管状照明デバイスの概略斜視図である。
【図２】図１の従来技術の管状照明デバイスによって生成される断面発光分布のプロットを示す図である。
【図３】図１の従来技術の管状照明デバイスによって生成される発光分布のプロットを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による照明デバイスの概略断面図である。
【図５】図４の照明デバイスの概略斜視図である。
【図６】図４の照明デバイスの一態様をより詳細に示す概略図である。
【図７】図４の照明デバイスによって生成される断面発光分布のプロットを示す図である。
【図８】管状体の方向での、図７の照明デバイスによって生成される発光分布のプロットを示す図である。
【図９】本発明の別の実施形態による照明デバイスの概略断面図である。
【図１０】本発明の更に別の実施形態による照明デバイスの概略断面図である。
【図１１】本発明の例示的実施形態による照明器具の断面の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図面は概略的なものに過ぎず、正しい縮尺では描かれていないことを理解されたい。また、図面を通して、同一又は同様の部分を示すために同じ参照番号が使用されていることも理解されたい。
【００３１】
図４は、本発明の一実施形態による照明デバイス１００の断面を概略的に示し、図５は、照明デバイス１００を斜視図で概略的に示す。照明デバイス１００は、キャリア１３０を収容する管状体１２０を備え、キャリア１３０は、管状体１２０の幅にわたって延在し、これにより、管状体１２０の内部ボリュームを、キャリア１３０と管状体１２０の第１の弧状区域１２１とによって画定される第１の内部ボリューム１０２と、キャリア１３０と管状体１２０の第２の弧状区域１２４とによって画定される第２の内部ボリューム１０４とに分割する。
【００３２】
キャリア１３０は、典型的には、複数の固体照明（ＳＳＬ）要素３２、例えば発光ダイオードを支持する。複数のＳＳＬ要素３２は、キャリア１３０に沿って任意の適切なパターンで離隔配置され得る。例えば、ＳＳＬ要素３２は、キャリア３０に沿って管状体１２０の長さ方向で等間隔に離隔配置され得る。任意の適切な数のＳＳＬ要素３２が、キャリア１３０によって支持され得る。一実施形態では、ＳＳＬ要素３２は、プリント回路基板３０等の支持構造に取り付けられてよく、この支持構造は、図４に示されるように、キャリア１３０によって支持され得る。各ＳＳＬ要素３２が個別の支持構造に取り付けられてよく、又は少なくとも幾つかのＳＳＬ要素３２が支持構造を共有してもよい。例えば、ＳＳＬ要素３２は、単一の支持構造に取り付けられ得る。代替として、ＳＳＬ要素３２は、キャリア１３０上に直接取り付けられてもよい。
【００３３】
一実施形態では、キャリア１３０は、複数のＳＳＬ要素３２のためのヒートシンクとして働く。キャリア１３０は、任意の適切な材料からなっていてよく、この材料は、キャリア１３０がヒートシンクとして働く場合には、熱伝導性材料でよい。そのような熱伝導性材料の例は、金属及び金属合金を含む。特に適した材料は、アルミニウムである。なぜなら、アルミニウムは柔軟性があり、キャリア１３０がその所望の形状に容易に整形され得るからである。しかし、他の適切な熱伝導性材料、例えば他の適切な金属が当業者には容易に利用可能であり、これらの適切な代替物の任意のものが、本発明の実施形態による照明デバイス１００での使用のために企図され得ることを理解されよう。
【００３４】
ＳＳＬ要素３２は、それらの発光面が第１の内部ボリューム１０２に面した状態で配置される。即ち、ＳＳＬ要素３２は、第１の内部ボリューム１０２内に光を放出するように配置される。照明デバイス１００の通常使用時にＳＳＬ要素３２が直接観察可能になるのを防止するために、管状体１２０の第１の弧状区域１２１は半透明領域１２２を備え、この半透明領域１２２は、そのような通常使用時にＳＳＬ要素３２をぼやけて見えるようにする。半透明領域１２２は、ＳＳＬ要素３２によって発生される光の拡散器として働くこともあり、これにより、ＳＳＬ要素３２は、個々の発光点源としては検出され得ず、照明デバイス１００は、通常使用時に一様な外観となる。
【００３５】
少なくとも幾つかの実施形態では、半透明領域１２２は、管状体１２０の円周の少なくとも２５％、例えば円周の３分の１をカバーする。一実施形態では、半透明領域１２２は、管状体１２０の円周の２５〜４０％をカバーし、即ち管状体１２０の３６０°にわたる全周のうちの約９０°〜約１４５°の角度範囲にわたって延在するが、照明デバイス１００が使用される利用分野に応じて代替の範囲が同様に実現可能であり得る。少なくとも幾つかの実施形態では、ＳＳＬ要素３２と半透明領域１２２との両方が、管状体１２０の垂直対称面に対して中心を合わされる。
【００３６】
第１の弧状区域１２１は、少なくとも１つの透明領域１２３（その境界が破線によって示されている）を更に備え、この透明領域１２３は、半透明領域１２２からキャリア１３０まで延在する。図４で、照明デバイス１００は、１対の透明領域１２３を備え、透明領域１２３は互いに向かい合い、即ちキャリア１３０の両端に位置される。図４では、向かい合う透明領域１２３は同様に寸法設定されている。しかし、これは非限定的な例に過ぎず、透明領域１２３の一方が他方よりも大きいことも同様に実現可能であることを理解されたい。同様に、透明領域１２３の一方が半透明領域によって置き換えられること、例えば、半透明領域１２２が、キャリア１３０の一端にある透明領域１２３からキャリア１３０の他端まで延在することも同様に実現可能である。更に、１つ又は複数の透明領域１２３が、パターン形成された領域、例えば透明部分と半透明部分のパターンを備える領域であることも実現可能である。当業者には他の変形形態も明らかであろう。
【００３７】
半透明領域１２２と１つ又は複数の透明領域１２３との組合せの特定の利点は、ＳＳＬ要素３２が比較的大きい距離で離隔配置され得る（即ち、比較的少数のＳＳＬ要素３２が照明デバイス１００に組み込まれ得る）ことである。なぜなら、ＳＳＬ要素３２によって発生される光は、ＳＳＬ要素３２がもはや個々の発光点源（スポット）として観察され得ない程度まで拡散されることを保証するために、拡散性の高い半透明領域１２２が使用され得るからである。少なくとも１つの透明領域１２３の存在により、そのような拡散性の高い半透明領域１２２の使用に関して発光効率の観点でのみ生じる性能面の不利益が小さくなる。これは、かなりの量の光が、管状体１２０内部での最小数の反射の後に、少なくとも１つの透明領域１２３を通って照明デバイス１００から出て、これにより、そのような反射光が照明デバイス１００内部で意図せず吸収される可能性を減少するからである。
【００３８】
通常動作中、照明デバイス１００は、天井への取付器具等の照明器具に取り付けられ得て、ここで、半透明領域１２２は、照明デバイス１００の任意の外部観察者に面している。その結果、そのような観察者は、ＳＳＬ要素３２によって発生される光に直接はさらされないので、照明デバイス１００からのグレアを受けない。しかし、照明デバイス１００での少なくとも１つの透明領域１２３の存在により、少なくとも幾らかの光が、最小の反射を伴って又は伴わずに、少なくとも１つの透明領域１２３を通って照明デバイス１００から出ることができ、これにより、照明デバイス１００の発光出力を増加し、即ち照明デバイス１００の発光効率を改良する。少なくとも１つの透明領域１２３は、照明デバイス１００の通常使用中に外部観察者によって直接は観察され得ないので、少なくとも１つの透明領域１２３の存在は、そのような観察者がグレアの問題を被る危険をそれほど高めない。
【００３９】
一実施形態では、キャリア１３０は、ＳＳＬ要素３２が位置される中央領域を備え、この中央領域は、管状体１２０の長さ方向に沿って延在する。中央領域は、ＳＳＬ要素３２が位置される凹部又はトレンチを画定することがあり、この凹部は、ＳＳＬ要素３２が、第１の弧状区域１２１の１つ又は複数の透明領域１２３を通して直接観察可能になるのを防止する。更に、キャリア１３０は、キャリア１３０の中央領域から管状体１２０の内壁まで延在する部分１３１を備えることがある。部分１３１は、中央領域から延在するウィングとも呼ばれ得る。
【００４０】
部分１３１は、管状体１２０の水平対称面に対して任意の角度で中央領域から延在していてよい。しかし、好ましい実施形態では、部分１３１は、少なくとも一部、管状体１２０の内壁の方向へ、上記の水平対称面よりも下に且つ上記の水平対称面から離れるように延在するように角度を付けられ、これにより、第１の弧状区域１２１は、１８０°よりも大きい角度範囲にわたって延在し、即ち管状体１２０の弧状表面の半分よりも大きい部分を成す。これは、１つ又は複数の透明領域１２３の大きさが増加され得て、従って管状体１２０からこれらの１つ又は複数の透明領域１２３を通って逃げることができる光の量が増加され得るという利点を有し、これにより、以下により詳細に示されるように、照明デバイス１００の発光効率を改良し、照明デバイス１００によって生成される発光角度分布を増加させる。
【００４１】
一実施形態では、キャリア１３０は、１対の弧状キャリア区域１３２を更に備え、各弧状キャリア区域１３２は、部分１３１から、管状体１２０の第２の弧状区域１２４の一部分に沿って延在する。弧状キャリア区域１３２は、キャリア１３２のデザインに含まれることがあり、キャリア１３０と管状体１２０との接触面積を増加させる。これは、例えば、キャリア１３０を管状体１２０内部に固定する、及び／又はキャリア１３０と管状体１２０との間の伝熱性を高めるために望ましいことがあり、伝熱性の向上は、例えば、特にキャリア１３０がＳＳＬ要素３２のためのヒートシンクとしても働くときに重要である。より高い伝熱性は、より多数の及び／又はより強力なＳＳＬ要素３２の使用を容易にする。なぜなら、このシナリオで発生されるより高い熱が、ヒートシンクによって効果的に消散され、管状体１２０を介して照明デバイス１００の周囲環境に伝達され得るからである。
【００４２】
第１の内部ボリューム１０２に面するキャリア１３０の表面部分は、好ましくは反射性であり、ＳＳＬ要素３２によって発生され、半透明領域１２２及び１つ又は複数の透明領域１２３を通って照明デバイス１００から出る光の量が最大にされることを保証する。このために、キャリア１３０は、磨かれた金属又は金属合金、例えば磨かれたアルミニウム等の反射材から形成され得る。代替として、図４及び図５に示されるように、照明デバイス１００は、キャリア１３０の上に取り付けられた反射層１４０を更に備えてよく、反射層１４０がキャリア１３０と第１の内部ボリューム１０２との間に位置されるようにする。任意の適切な反射材、例えば反射箔等が、反射層１４０のために使用され得る。
【００４３】
反射層１４０は、好ましくは、複数のアパーチャ１４３を有する中央部分１４２を備え、各アパーチャが、前記固体照明要素３２の１つを露出する。これは、図６によってより詳細に示されている。図６は、照明デバイス１００の一部の斜視図を概略的に示し、見やすくするために管状体１２０の一部分が省略されている。反射層１４０は、反射層１４０の中央部分１４２から延在する１対の傾斜付きの第１の区域１４４を更に備える。傾斜付きの第１の区域１４４はトレンチ１４５を画定し、トレンチ１４５内に固体照明要素が位置される。
【００４４】
上述したように、そのようなトレンチ１４５の目的は、ＳＳＬ要素３２が照明デバイス１００の外部から直接観察可能になるのを防止することであり、これは、例えばグレアを防止するのに役立つ。反射層１４０は、１対の第２の区域１４６を更に備えることがあり、各第２の区域１４６は、第１の区域１４４の１つから管状体１２０まで延在する。第２の区域１４６は、キャリア１３０のウィング部分１３１と密接していてよい。従って、各第２の区域１４６は、第１の区域１４４から管状体１２０に向けて角度を付けられてよく、これにより、上でより詳細に説明したように、第１の弧状区域１２１は、１８０°を超える角度範囲にわたって延在する。
【００４５】
上述したように、キャリア１３０が、第１の内部ボリューム１０２に面する反射面を備える場合には、反射層１４０は省かれてもよい。他方、反射層１４０の存在は、キャリア１３０の形状と反射層１４０の形状との個別の最適化を可能にする。これは、キャリア１３０と反射層１４０のそれぞれの中央領域で特に重要であり、キャリア１３０は、例えば、ＳＳＬ要素３２のプリント回路基板３０等の支持構造の形状に合致する形状を必要とすることがあり、一方、中央部分１４２と第１の区域１４４とによって画定される反射層１４０の中央領域は、トレンチ１４５が所望の光学的特性を有するように整形され得て、例えば第１の区域１４４に関する適切な傾き角を選択することにより、ＳＳＬ要素３２によって発生される光の望ましい反射角での反射を実現する。傾き角は、管状体１２０の水平対称面と第１の区域１４４の平面との成す角度と定義され得る。
【００４６】
個別の反射層１４０は、ＳＳＬ要素３２の寸法に合致する寸法を有するアパーチャ１４３が反射フィルム１４０の中央部分１４２にあるため、ＳＳＬ要素３２が反射面によって効果的に包囲され得るという更なる利点を有する。その結果、ＳＳＬ要素３２によって放出される光の照明デバイス１００内部での吸収がかなり回避されることにより、照明デバイス１００の発光効率が最大化される。
【００４７】
第２の内部ボリューム１０４は、複数のＳＳＬ要素３２をドライブするための１つ又は複数のドライバ回路１５０を収容するために使用され得る。第２の内部ボリューム１０４は、典型的には、照明デバイス１００の通常使用中に目に見えず、これにより、第２の内部ボリューム１０４を不透明にする必要はなく、即ち、第２の内部ボリューム１０４を画定する第２の弧状区域１２４は透明でよく、これは、管状体１２０が、第２の弧状区域１２４と、第１の弧状区域１２１の透明部分１２３とによって形成される単一の透明区域を有していればよいという利点を有する。しかし、第２の弧状区域１２４が少なくとも一部半透明であることも同様に実現可能である。
【００４８】
図７は、図４〜図６の照明デバイス１００の断面光分布プロットを示し、図８は、管状体２０に沿った図４〜図６の照明デバイス１００の光分布プロットを示す。図７の光分布プロットから特に明らかなように、照明デバイス１００は、優れた光強度で、約２６０°の角度範囲にわたって発光分布を生成することが可能であり、これにより、照明デバイス１０等の従来技術の照明デバイスに比べて改良された照明デバイス１００の発光効率を示す。
【００４９】
発光角度分布は、上でより詳細に説明したように、管状体１２０の第１の弧状区域１２１が広がる角度範囲を変えることによって調節され得る。一実施形態では、第１の弧状区域１２１が広がる角度範囲が最大化され、即ち第２の内部ボリューム１０４の寸法が最小化され、これにより、１つ又は複数のドライバ回路１５０は、第２の内部ボリューム１０４内にぴったりと嵌まり、即ち第２の内部ボリューム１０４の占有されていない部分が最小化される。これは、キャリア１３０（及び存在する場合には反射層１４０）を提供することによって実現され得て、それに従って、上でより詳細に説明したように、キャリア１３０の部分１３１（及び存在する場合には反射層１４０の第２の部分１４６）が角度を付けられる。
【００５０】
この点で、管状体１２０が、ガラス又は適切なポリマー、例えばＰＣ、ＰＭＭＡ、及びＰＥＴ等、任意の適切な透明材料から形成され得ることに留意されたい。半透明領域１２２は、ガラス又はポリマーの一部分をエッチングして半透明領域１２２を形成する等、任意の適切な様式で形成され得る。代替として、ポリマー管状体１２０の場合、半透明領域１２２は、拡散性粒子又は色素を管状体１２０の一部分に混ぜて半透明領域１２２を画定することによって形成され得て、又は、第２の弧状区域１２４及び透明領域１２３を形成するための透明ポリマーと、半透明領域１２２を形成するための半透明ポリマーとを使用して共押出成形することによって形成され得る。
【００５１】
図９は、照明デバイス１００の別の実施形態を概略的に示す。図９に示される照明デバイス１００は、図４〜図６に示される照明デバイス１００と同じであるが、ここでは、半透明領域１２２は、管状体１２０の外面部分に貼着された半透明フィルム１６０によって形成される。半透明フィルム１６０を形成するために、任意の適切な材料が使用され得る。半透明フィルム１６０は、接着剤の使用や、静電結合によって等、任意の適切な様式で管状体１２０の外面部分に接着され得る。半透明フィルム１６０は、必ずしも管状体１２０の外面部分に付与される必要はない。図１０は、照明デバイス１００の一実施形態を概略的に示し、この実施形態では、半透明フィルム１６０は、半透明領域１２２を形成するために管状体１２０の内面部分に付与される。
【００５２】
一実施形態では、照明デバイス１００は、管状ＬＥＤ電球等の管状光電球である。どの図面にも示されていないが、当技術分野でよく知られているように照明デバイス１００を電源に接続するために、照明デバイス１００は、管状体１２０の末端部にキャップを備えていてよく、又は管状体１２０の両端部に１対のキャップを備えていてよい。
【００５３】
本発明の実施形態による照明デバイス１００は、有利には、天井ライト取付具等の照明デバイスのホルダ、戸棚等の下への取付け用の取付器具、照明デバイスが組み込まれた装置、例えばキッチンフード等、照明器具内に含まれ得る。図１１は、複数の照明デバイス１００を備える照明器具２００を概略的に示し、照明デバイス１００は、照明器具２００のハウジング２１０内に取り付けられている。照明器具２００は、光出射窓２２０を更に備え、この光出射窓２２０は、任意選択的に、１つ又は複数のレンズアレイや反射器等、ビーム成形手段を備えていてよい。代替として、光出射窓２２０は、単純に、ハウジング２１０にある開口によって形成されてよい。ハウジング２１０の内面は反射性でよく、図４、図５、図９、及び図１０により詳細に示されるそれぞれの透明材料１２３を通って照明デバイス１００から出る光等、光出射窓２２０に向かう以外の方向で照明デバイス１００から出る光を反射する。
【００５４】
特に、図７に示されるように、照明デバイス１００は、（ＳＳＬ要素３２によって生成される発光分布の光軸に対して定義される）９０°の角度を超えてかなりの量の光を発生することが可能であるので、照明デバイス１００は、ＳＳＬ要素３２のそれぞれの発光面が光出射窓２２０に面しているにも関わらず、光を後方に、即ち光出射窓２２０とは反対のハウジング２１０の表面に向けて発生することが可能である。その結果、照明デバイス１００を含む照明器具２００は、従来の蛍光管又は燐光管を備える照明器具によって生み出される外観と非常によく似た外観を生み出すことが可能であり、そのような蛍光管又は燐光管の場合のように、光出射窓２２０とは反対のハウジング２１０の表面に向けてこの表面と垂直な方向に発生される光によって引き起こされる発光効率の損失を受けない。なぜなら、そのような垂直角度で発生された光は、光管内に反射されて戻るからである。
【００５５】
更に、照明デバイス１００によって生成される発光分布角度の増加は、オフィススペース、部屋、ホール、運動場等の居住域を照光するために使用される複数の照明器具２００が比較的離して配置されている場合でさえ、これらの照明器具２００の発光出力のより良い一様性を生み出す。非限定的な例では、そのような照明器具２００は、天井への取付器具でよく、例えば吊り天井に組み込まれる取付器具でよい。そのような照明器具２００の他の例は、当業者には即座に明らかであろう。
【００５６】
上述した実施形態は、本発明を限定はせずに例示し、添付の特許請求の範囲の範囲からから逸脱することなく当業者が多くの代替実施形態をデザインすることが可能であることに留意すべきである。特許請求の範囲において、括弧内の任意の参照符号は、特許請求の範囲を限定するものとは解釈されないものとする。用語「備える」は、特許請求の範囲内に列挙されたもの以外の要素又はステップの存在を除外しない。要素の前の語「１つの」は、複数のそのような要素の存在を除外しない。本発明は、複数の異なる要素を備えるハードウェアによって実装され得る。幾つかの手段を列挙する装置クレームにおいて、それらの手段の幾つかが同一のハードウェア要素によって具現化され得る。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されていることだけでは、これらの手段の組合せが有利に使用され得ないことを示さない。
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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