(57)【要約】  照明器具の出光面を画定する本体１１０によって画成されるチャンバと、チャンバ内の光学キャビティ１３５とを含み、チャンバは、本体及び光学キャビティによって画成されるボリューム１１２を含む照明器具１００が開示される。光学キャビティは、第１の放物面鏡１２０と第１の放物面鏡に面している第２の放物面鏡１３０とによって画成され、第２の放物面鏡は、ボリュームに面しているアパーチャ１３２を含み、光学キャビティは、当該キャビティの内側に取付けられる光源１４０を含み、第１の放物面鏡及び第２の放物面鏡は、ボリューム内に光源の像１２を生成するように成形されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明器具の出光面を画定する本体によって画成されるチャンバと、前記チャンバ内の光学キャビティとを含み、前記チャンバは、前記本体及び前記光学キャビティによって画成されるボリュームを含む照明器具であって、前記光学キャビティは、第１の放物面鏡と前記第１の放物面鏡に面している第２の放物面鏡とによって画成され、前記第２の放物面鏡は、前記ボリュームに面しているアパーチャを含み、前記光学キャビティは、前記光学キャビティの内側に取付けられる光源を含み、
前記第１の放物面鏡及び前記第２の放物面鏡は、前記ボリューム内に前記光源の像を生成するように成形されていて、
前記照明器具は更に、前記チャンバ内に複数の固体照明要素を含み、前記複数の固体照明要素は、前記照明器具の外側での第１の視野角範囲における発光分布を、前記像が前記第１の視野角範囲外で観察できるように、生成するように配置される、照明器具。
【請求項２】
前記光学キャビティは、前記アパーチャが前記ボリュームに面している状態で、前記チャンバの上部領域又は下部領域において取付けられる、請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記光学キャビティは、前記上部領域において取付けられ、前記チャンバの蓋を画定し、前記照明器具は更に、前記蓋を前記チャンバに固定するための少なくとも１つの固定部材を含む、請求項２に記載の照明器具。
【請求項４】
前記光源は、装飾が施されたホルダ内に置かれる、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項５】
前記第１の放物面鏡は、第１の焦点を生成し、前記第２の放物面鏡は、第２の焦点を生成し、前記第１の焦点は、前記第２の焦点から空間的に離れている、請求項１乃至４の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項６】
前記複数の固体照明要素の前記発光分布を成形するために、各固体照明要素の上にレンズアレイを更に含む、請求項１に記載の照明器具。
【請求項７】
前記レンズアレイは、複数のマイクロレンズを含み、各マイクロレンズは、前記レンズアレイの主表面の法線に対し角度が付けられている出光面を有し、前記固体照明要素からの光を、前記角度によって決定される方向に方向転換させ、前記複数のマイクロレンズは、前記発光分布内にパターンを生成するように協働するマイクロレンズのサブセットを含む、請求項６に記載の照明器具。
【請求項８】
前記パターンは、前記本体上に投影される、請求項７に記載の照明器具。
【請求項９】
前記複数の固体照明要素は、ホルダ上に取付けられる、請求項６乃至８の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項１０】
前記ホルダは、前記複数の固体照明要素の少なくとも幾つかに熱的に結合されるヒートシンクを収容する空洞を含む、請求項９に記載の照明器具。
【請求項１１】
各固体照明要素の前記レンズアレイは、前記レンズアレイが、前記固体照明要素から空間的に離れているように、前記ホルダ上に取付けられる、請求項９又は１０に記載の照明器具。
【請求項１２】
前記ホルダは、前記第２の放物面鏡に接して取付けられる、請求項１０又は１１に記載の照明器具。
【請求項１３】
取付けポストを更に含み、前記照明器具は、前記取付けポストの一端に取付けられる、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項１４】
前記出光面は、少なくとも部分的に半透明又は透明である、請求項１乃至１３の何れか一項に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市景観照明用の照明器具といった照明器具の出光面を画定する本体によって画成されるチャンバを含む当該照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路照明、街路照明、公園照明等といった都市景観照明は、多くの都市地域において、そのような地域の照明を提供することが一般的である。当該照明は、例えば安全及び防犯上の理由から重要である。例えばポストトップ照明、カラム照明、ボラード照明等といった多くのタイプの照明器具が、都市景観照明に使用されている。
【０００３】
このような照明器具によって提供される機能的照明は、通常、例えば照明器具によって生成されるグレアレベルが確実に所定閾値よりも低く維持されることによって、適切な照明レベルが確実に安全に提供されるために、特定の規制を満たさなければならない。
【０００４】
したがって、このような照明器具のデザインは、上記特定の規制を満たすように適切でなくてはならない。同時に、このような照明器具は、都市環境に置かれるので、照明器具の外観も、例えば照明器具は好適にはそれが置かれる環境に溶け込まなくてはならないため、重要である。つまり、照明器具は、当該照明器具が置かれる都市環境に歓迎される追加と確実に見なされるために、好適には装飾的であるが、同時に、必要な機能的照明を提供すべきである。
【０００５】
都市景観における照明器具の外観は、照明器具自体の外観によってだけではなく、照明器具の発光出力を成形することによってでも制御できることが認識されている。例えば照明器具付近で人が検出されると、照明器具によって生成される照明パターンを調節することが知られている。しかし、このような照明パターンの動的変動は、機能的な理由には有益であるが、審美的には魅力的ではないと考えられる。更に、このような照明器具の費用は、動き検出センサ等や、そのようなセンサに対応し、照明器具の発光出力を制御する適切なコントローラが必要であるため、著しく増加する。
【０００６】
国際特許公開公報ＷＯ２００９／１４５８８３Ａ１は、水平横断寸法を有する支持構造体と、支持構造体に取り付けられ、支持構造体を越えて外側に延在する上部構造体とを含むＬＥＤ照明器具について開示している。上部構造体は、周辺部が非周辺部を囲む底面を有する。支持構造体の水平横断寸法の実質的に外側の下方向に光を放出する複数のＬＥＤエミッタが、周辺部に位置付けられている。この器具のこの発光分布は、多種多様の（屋外）照明状況のニーズを満たすように適応可能であると主張されているが、これらの発光分布は、専ら機能的であり、審美的に魅力的な外観を目標としていない。
【０００７】
米国特許出願公開第２０１０／２３９２０７Ａ１号は、第１の放物面リフレクタ頂点においてアパーチャを有する第１の放物面リフレクタと、第１の放物面リフレクタに面している第２の放物面リフレクタと、第２の放物面リフレクタ頂点に位置付けられる光源と、光結合デバイスから放出される光の開口数を減少させるためにアパーチャに配置されるネガティブ要素とを含む光結合デバイスについて開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、より魅力的な発光出力を生成可能な照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様によれば、照明器具の出光面を画定する本体によって画成されるチャンバと、チャンバ内の光学キャビティとを含み、チャンバは、本体及び光学キャビティによって画成されるボリュームを含む照明器具が提供され、光学キャビティは、第１の放物面鏡と第１の放物面鏡に面している第２の放物面鏡とによって画成され、第２の放物面鏡は、ボリュームに面しているアパーチャを含み、光学キャビティは、光学キャビティの内側に取付けられる光源を含み、第１の放物面鏡及び第２の放物面鏡は、ボリューム内に光源の像を生成するように成形されている。
【００１０】
本発明は、光源がその中に置かれる光学キャビティを形成するように協働する１対の放物面鏡を含むことによって、照明器具の観察者に可視である３次元像が、照明器具の内側に生成できるという認識に基づいている。当該光源は、本体及び光学キャビティによって画成されるボリューム内で複製される。したがって、これは、照明器具の外観を更に良くする。
【００１１】
互いに面している１対の放物面鏡によって形成されるキャビティの内側に、物体の３次元像を生成すること自体は知られている。このような製品の一例としては、例えばＭｉｒａｓｃｏｐｅ（登録商標）が挙げられる。しかし、このような製品を照明器具に含めることは、従前において提案されていない。また、このような既知の３Ｄ像形成製品と本発明との重要な相違点は、これらの従来技術の製品は、３Ｄ像を形成するのに周辺光又は入射光に依存し、そのため、光学キャビティに入る光量を最大とするためには、結像される物体が、第２の放物面鏡にあるアパーチャから離れて配置されることが必要である点である。また、光学キャビティに入る光量が比較的限られることによって、これらの従来技術の製品によって生成される３Ｄ像は、相対的にぼんやりとしていて、特定の視野角においてしか観察できない。
【００１２】
本発明の実施形態は、光学キャビティの内側に光源を含めることによってこれらの問題を解決し、したがって、結像される物体（例えば光源又は光源を含む物体）の場所がもはや重要でなくなり、光源によってより多くの光が光学キャビティ内に投入されることによって、もっと明るい３Ｄ像が生成される。例えば、これにより、例えばボリューム内で３Ｄ像が形成される場所に関して、デザインの自由度が広くなる。
【００１３】
光学キャビティは、チャンバ内の任意の適切な場所に配置されてよい。例えば光学キャビティは、アパーチャがボリュームに面している状態で、チャンバの上部又は下部領域において取付けられる。
【００１４】
一実施形態では、光学キャビティは、上部領域において取付けられ、チャンバの蓋を画定する。照明器具は更に、蓋をチャンバに固定するための少なくとも１つの固定部材を含む。これは、照明器具が、別個の蓋又は天板部を必要としないという利点を有し、したがって、照明器具の複雑さ及び費用を減少させる。
【００１５】
光源は、装飾が施されたホルダ又は物体内に置かれて、照明器具の審美的外観が更に高められてもよい。これは、装飾が施されたホルダが、結像される物体となり、したがって、ボリューム内に形成される３Ｄ像は、例えば光源が単に結像されている場合に比べて、より審美的に魅力的と考えられるため、達成される。
【００１６】
一実施形態では、第１の放物面鏡は、第１の焦点を生成し、第２の放物面鏡は、第２の焦点を生成する。第１の焦点は、第２の焦点から空間的に離れている。これにより、観察可能な３Ｄ像が生成される場所に関して、より柔軟性があることによって、デザインの自由がより広がる。
【００１７】
好適には、照明器具は更に、チャンバ内に複数の固体照明要素を含む。固体照明要素は、照明器具の外側での第１の視野角範囲における発光分布を、像が第１の範囲外で観察できるように、生成するように配置される。これは、第１の視野角範囲における機能的照明の生成を可能にする。この点は、例えば都市景観照明として、照明器具が、都市環境における使用に特に適しているようにする。
【００１８】
照明器具は更に、固体照明要素の発光分布を成形するために、各固体照明要素の上にレンズアレイを含んでもよい。これは、例えば固体照明要素によって生成される発光分布が、第１の視野角範囲に確実に制限されるといった機能的理由を有する。
【００１９】
一実施形態では、レンズアレイは、複数のマイクロレンズを含み、各マイクロレンズは、レンズアレイの主表面の法線に対し角度が付けられている出光面を有し、固体照明要素からの光を、角度によって決定される方向に方向転換させる。複数のマイクロレンズは、少なくとも、発光分布内にパターンを生成するように協働するマイクロレンズのサブセットを含む。したがって、レンズアレイは、例えば照明器具の出光面上に、審美的に魅力的なパターンを生成するように配置される。当該パターンは、照明器具の審美的外観を更に良くするために、チャンバ内のボリュームにおいて生成された３Ｄ像を補完する。
【００２０】
固体照明要素は、ホルダ上に取付けられることで、照明器具内での固体照明要素の固定を容易にする。
【００２１】
当該ホルダは、固体照明要素の少なくとも幾つかに熱的に結合されるヒートシンクを収容する空洞を含んで、固体照明要素によって発生された熱を確実に十分に発散させる。
【００２２】
各固体照明要素のレンズアレイは、レンズアレイが、固体照明要素から空間的に離れているように、ホルダ上に取付けられてよい。これは、レンズアレイの過熱を回避し、また、固体照明要素とレンズアレイとの間の距離をデザイン要件に応じて変更できるので、デザインの柔軟性を増加させる。
【００２３】
一実施形態では、ホルダは、第２の放物面鏡に接して取付けられる。これは、製造が簡単であり、また、審美的に魅力的でもある、特に小型のデザインをもたらす。
【００２４】
照明器具は更に、取付けポストを含み、当該照明器具は、取付けポストの一端に取付けられる。例えば取付けポストを含む照明器具は、例えば街路照明器具、公園照明器具、道路照明器具等である都市景観に使用される照明器具であってよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
添付図面を参照して、本発明の実施形態がより詳細にかつ非限定的な例として説明される。
【００２６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による照明器具を概略的に示す。
【図２】図２は、図１の照明器具における光学キャビティの光学原理を概略的に示す。
【図３】図３は、本発明の別の実施形態による照明器具を概略的に示す。
【図４】図４は、本発明の更に別の実施形態による照明器具を概略的に示す。
【図５】図５は、本発明の更なる実施形態による照明器具を概略的に示す。
【図６】図６は、図５の照明器具の一態様の拡大図を概略的に示す。
【図７】図７は、図５の照明器具と共に使用するレンズアレイを概略的に示す。
【図８】図８は、図７のレンズアレイの光学原理を概略的に示す。
【図９】図９は、本発明の一実施形態による照明器具のレンズアレイを用いて生成される例示的パターン像である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態による照明器具のレンズアレイを用いて生成される例示的パターン像である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態による照明器具のレンズアレイを用いて生成される例示的パターン像である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態による照明器具内での３Ｄ像生成の概念実証を提供する当該照明器具の画像である。
【図１３】図１３は、本発明の一実施形態による照明器具内での３Ｄ像生成の概念実証を提供する当該照明器具の画像である。
【図１４】図１４は、本発明の一実施形態による照明器具の光分布グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
当然ながら、図面は、概略図に過ぎず、縮尺通りに描かれていはいない。更に当然ながら、同じ又は同様の部品を示すために、同じ参照符号が図面全体に亘って使用される。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態による照明器具１００を概略的に示す。照明器具１００は、本体１１０を含む。本体１１０は、照明器具１００のチャンバを画定する。本体１１０は更に、照明器具１００の少なくとも１つの出光面を画定する。出光面は、透明であっても、半透明であっても、部分的に透明であっても、部分的に半透明であっても、又は、これらの組み合わせであってもよい。本体１１０は、例えば閉じた形状を画定する湾曲（環状）体であってもよい１つの表面を含むか、又は、複数の表面を含んでもよい。複数の表面は、例えば表面 の縁において支持構造体によって接合されてよく、これ自体はよく知られている。つまり、本体１１０は、任意の適切な形状を有してよく、また、任意の適切な材料又は材料の組み合わせから作られてよい。一実施形態では、本体１１０は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等といった透明又は半透明の光学等級ポリマーで作られている。以下により詳細に説明される理由から、少なくとも部分的に透明な本体１１０が特に好適である。
【００２９】
照明器具１００は更に、第１の放物面鏡１２０と第２の放物面鏡１３０とによって画定される光学キャビティ１３５を含む。これらの放物面鏡は、光学キャビティ１３５を画定するように協働して配置される。本願のコンテキストでは、鏡とは、入射光を反射可能な任意の要素である。第１の放物面鏡１２０及び第２の放物面鏡１３０は、例えばアルミニウム又は別の適切な反射性金属、反射コーティングを有する非反射性担体等である任意の適切な材料又は材料の組み合わせから作られてよい。光学キャビティ１３５は、当該光学キャビティ１３５がチャンバ内のボリューム１１２を画成するように、チャンバ内に置かれる。第２の放物面鏡１３０は更に、照明器具１００の光軸１０を中心としていることが好適であるアパーチャ１３２を含む。アパーチャ１３２は、ボリューム１１２に面している。
【００３０】
照明器具１００は更に、光学キャビティ１３５内に取り付けられる光源１４０を含む。例えば白熱電球である白熱光源、ハロゲン光源、又は、発光ダイオードといった１つ以上の固体照明要素といった任意の適切な光源１４０が使用されてよい。光源１４０は、光学キャビティ１３５内に適切に取り付けられる。例えば第１の放物面鏡１２０に取付具が適切に（例えばねじ式で又は固定されて）取り付けられる。図１には図示されていないが、光源１４０は、装飾が施されたホルダ（例えば具体的な装飾形状を有するホルダ）であるホルダ内に置かれてもよい。このような装飾形状の非限定的な例は、バラといった花の形状であるが、当然ながら、より多くの装飾形状が想到できる。このようなホルダは、任意の適切な材料で製造されてよい。一実施形態では、ホルダは、例えばＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥＴ又は別の適切なポリマーである半透明ポリマーといった半透明材料で作られる。
【００３１】
図１では、光源１４０は、ほんの非限定的な一例として、光学キャビティ１３５内で光軸上に置かれているが、当然ながら、光源１４０は、光学キャビティ１３５内に、光軸１０から離れて置かれてもよい。
【００３２】
図１に示される照明器具１００の実施形態では、光学キャビティ１３５は、本体１１０によって画定されるチャンバの上に置かれ、当該チャンバの蓋の役割を果たしている。光学キャビティ１３５は、適切なやり方で、正しい位置に保たれる。図１では、光学キャビティ１３５は、光学キャビティ１３５を本体１１０に固定する１つ以上のブラケット１１４によって、正しい位置に保たれる。しかし、当業者にはすぐに明らかであるように、多くの他の適切な固定方法が考えられる。例えば本体１１０の上部が、ねじを受けるためにねじ切りされたねじ穴を含み、当該ねじは、光学キャビティ１３５の周縁における穴に通されてもよい。本体１１０の上部セクションが、ヒンジ式のクリップを含み、当該クリップが、光学キャビティ１３５の受容部に留められてもよい。当業者にはより多くの例が明らかであろう。したがって、光学キャビティ１３５は、本体１１０に、任意の適切なやり方で固定されてよいと述べれば十分である。
【００３３】
図２を参照して、照明器具１００、特に光学キャビティ１３５の動作について、より詳細に説明される。上記されたように、光学キャビティ１３５は、焦点１２１を有する第１の放物面鏡１２０と、焦点１３１を有する第２の放物面鏡１３０との協働によって形成される。図２では、焦点１２１及び１３１は、非限定的な一例として、互いから空間的に離されている。これらの焦点１２１及び１３１が互いに一致することも等しく実現可能である。第２の放物面鏡１３０の全体形状を明示するのに明瞭であるように、仮想弓形セクション１３４が示される。当然ながら、仮想弓形セクション１３４は、実際にはなく、代わりに、第２の放物面鏡１３０は、上記されたように、アパーチャ１３２を含む。
【００３４】
放物面鏡の光学的挙動は、当然ながら、それ自体がよく知られているので、簡潔とするために、更に詳細には説明されない。光源１４０は、通常、光学キャビティ１３５が、光源１４０（又は、上記されたように、光源１４０を囲むホルダ）の像１２を、照明器具１１０のボリューム１１２内の所望の位置に生成できるように、焦点１２１及び焦点１３１に対して位置付けられる。図２では、光源１４０には、光学キャビティ１３５の結像動作の説明を助けるためのマーク１４１がある。焦点１２１と焦点１３１とが空間的に離れていることにより、光学キャビティ１３５は、マーク１４１’を含む一次像１２と、マーク１４１’’を含む二次像１４とを生成する。マーク１４１’から分かるように、一次像１２は、光源１４０の鏡像であり、二次像は、一次像１２の鏡像であると考えられる。
【００３５】
二次像１４は、単に、第２の放物面鏡１３０によって第１の放物面鏡１２０に向けて反射される像を示すので、通常、照明器具１００の外側では観察できない仮想像である。二次像１４をアパーチャ１３２に向けて反射することによって、第１の放物面鏡１２０によって生成される一次像１２は、以下に明示されるように、照明器具１００の外側で観察できる。焦点１２１及び１３１が一致しない場合、光源１４０は、一次像１２の生成を実現するために、焦点１２１と焦点１３１との間に置かれる。これらの焦点間の光源１４０の位置は、一次像１２がボリューム１１２内で生成される位置を左右する。
【００３６】
光学キャビティ１３５内に光源１４０があることによって光学キャビティ１３５内の光強度が比較的高いことによって、照明器具１００の外側で、広い視野角範囲で一次像１２が確実に観察できる。図２では、一次像１２を生成するように、光源１４０によって生成され、光学キャビティ１３５内で反射される光は、実線によって描かれる。その一方で、二次像１４の生成に関わる反射光は、図２では、破線によって示される。当業者には容易に理解されるように、焦点１２１及び１３１が一致する場合、二次像１４は、光源１４０と一致する。
【００３７】
なお、光学キャビティ１３５は、本体１１０によって画定されるチャンバ内の任意の適切な位置に配置されてもよいことに留意されたい。図１では、光学キャビティ１３５は、このチャンバの上部領域において取り付けられているが、光学キャビティ１３５が、図３に示されるように、このチャンバの下部領域において取り付けられることも等しく実現可能である。この実施形態では、第２の放物面鏡１３０におけるアパーチャ１３２は、上に面している。即ち、本体１１０及び光学キャビティ１３５によって画成されるボリューム１１２に面する。この実施形態では、照明器具１００は、本体１１０とは別個で、本体１１０に任意の適切な方法で嵌められるか、又は、本体１１０の一体部分であってもよい別個の蓋１１５を有する。
【００３８】
一実施形態では、照明器具１００は更に、図４に非限定的な例として示される取付けポスト２００を含む。このような取付けポストは、例えば金属又はスチールといった金属合金である任意の適切な材料で作られ、例えば照明器具１００を電源に接続させるための電気ケーブルを収容していてもよい。当業者には容易に理解されるように、取付けポスト２００は、例えば照明器具１００が領域３００（例えば道路、街路、歩道、公園、駐車場等）に沿って必要な大きさの発光分布２５０を生成するように位置付けられていることといった都市照明要件に、取付けポスト２００を含む照明器具１００が適合するような寸法にされる。図４では、取付けポスト２００は、非限定的な例として、照明器具１００の底部に接続されている。当業者はすぐに分かるように、取付けポスト２００は、例えば逆Ｌ字形である任意の適切な形状を有し、照明器具１００の任意の適切な部分に接続されてよい。例えば照明基部１００の上部に、照明器具が取り付けポスト２００からぶら下がっているように見えるように接続されてよい。この構成には多くの変形態様がある。したがって、照明器具１００は、任意の適切な形状の取付けポスト２００に、適切な方法で取り付けられてよいと述べれば十分である。
【００３９】
当然ながら、照明器具１００は、都市環境において、照明源として使用されるが、光学キャビティ１３５によって生成される像１２に加えて、照明器具１００は更に、図４に示される発光分布２５０といった所望の機能的発光分布を生成するように、機能的照明を含むことが好適である。像１２が、機能的発光分布とは別に、確実に観察できるように、機能的発光分布を、特定の視野角範囲内で生成することが望ましい。この範囲は、この特定範囲外の視野角で照明器具１００を観察する観察者が、像１２を観察できるように、例えば図４に示されるような発光分布２５０のサイズ及び場所である機能的要件によって、決定される。これは、例えば像１２が照明器具１００の審美的に魅力的な外観を提供するように生成される場合に望ましく、機能的発光分布及び／又は像１２の強度は、観察者がこの特定の範囲内の視野角で照明器具１００を観察した場合は、像１２が観察できないような強度である。これは、例えば照明器具１００は、離れて観察された場合は、所望の静的な外観を有し、その一方で、照明器具１００の比較的近くでは、定められた機能的性能が依然として確実に提供されるようにする。
【００４０】
図５に、像１２の生成を機能的照明と組み合わせる照明器具１００の一実施形態が示され、図６は、照明器具１００の機能的照明部をより詳細に示す。照明器具１００は、機能的照明装置の追加以外は、図５ に示される照明器具１００と基本的に同じである。したがって、図１の詳細な説明において既に説明されている要素は、簡潔さだけのために、説明は繰り返さない。代わりに、図１の詳細な説明におけるこれらの要素の説明を参照されたい。
【００４１】
図５では、照明器具１００は更に、照明器具１００のチャンバ内に取り付けられる複数の固体照明要素１６０を含む。特に有利な実施形態では、固体照明要素１６０は、光学キャビティ１３５に接して取り付けられる。例えば図５に示されるように、第２の放物面鏡１３０に接して取り付けられる。これは、以下により詳細に説明されるように、固体照明要素１６０によって生成される発光分布が、像１２との最小限の干渉で生成できるという利点がある。固体照明要素１６０は、発光ダイオードであってよい。この目的に、例えば有機半導体物質、無機半導体物質若しくはこれらの組み合わせを含む発光ダイオード、白色光を生成する発光ダイオード、着色光を生成する発光ダイオード又はこれらの組み合わせ等である任意の適切なタイプの発光ダイオードが使用されてよい。
【００４２】
一実施形態において、照明器具１００は、固体照明要素１６０を保持するホルダを含む。このホルダは、例えば上部１５２と下部１５４とを含む。上部 １５２及び下部１５４は、ホルダを形成するように組み合わされる別個の部分であっても、相互に接続されていてもよい（例えば一体成形ホルダの別個の部分であってよい）。ホルダは、例えばねじ式、クリップ式、接着式等である任意の適切な方法で、光学キャビティ１３５に固定されてよい。
【００４３】
ホルダの上部１５２及び下部１５４は、固体照明要素１６０の適切な放熱を提供するようにヒートシンク１７０が取り付けられる空洞１５６を画定するように組み合わされてよい。固体照明要素１６０は、ヒートシンク１７０に熱的に結合される。一実施形態では、固体照明要素１６０は、プリント回路基板といった担体の第１の表面上に取り付けられ、ヒートシンク１７０は、担体の反対側の表面に取り付けられる。これは、単に、例示的な構成であって、固体照明分野において一般的に適用される多くの代替のヒートシンク構成も等しく実現可能であり、当業者であれば、これらの代替構成も、本発明の教示内容から離れることなく適用されることはすぐに認識できよう。更に、当然ながら、照明器具１００は、幾つかのグループにまとめられた複数の固体照明要素１６０を含んでもよく、各グループが、異なる物理的な場所にある。例えば照明器具１００は、幾つかのプリント回路基板を含み、各プリント回路基板が、幾つかの固体照明要素１６０を担持し、各プリント回路基板は、固体照明要素ホルダの上部１５２と下部１５４との間の様々な場所に配置される。
【００４４】
固体照明要素１６０によって生成される発光分布を成形するために、照明器具１００は更に、１つ以上のレンズアレイ１８０を含み、これらのレンズアレイは、固体照明要素１６０の発光出力（の大部分）が、本体１１０によって画定される出光面を通り照明器具１００を出る前に、当該１つ以上のレンズアレイ１８０を通過するように配置される。一実施形態では、固体照明要素１６０の各グループが、別個のレンズアレイ１８０に関連付けられている。
【００４５】
１つ以上のレンズアレイ１８０は、図５及び図６に示されるように、固体照明要素１６０のすぐ上にフィットされ、そこから空間的に離されていてよい。例えば１つ以上のレンズアレイ１８０は、固体照明要素１６０のホルダから延在する、例えばねじである取付け要素１８５に取り付けられる。例えば第１のねじが上部１５２から延在し、第２のねじが下部１５４から延在し、レンズアレイは、図６に詳細に示されるように、第１及び第２のねじの対応する部分において取り付けられる。
【００４６】
各レンズアレイ１８０は、通常、複数のマイクロレンズを含み、マイクロレンズは、固体照明要素１６０の発光出力を所望の方向に方向転換するためのファセット入光面（即ち、固体照明要素１６０に面している表面）、及び／又は、ファセット出光面（即ち、ボリューム１１２に面している表面）を含む。図７は、複数のマイクロレンズ１８２を含むレンズアレイ１８０の例示的な実施形態を概略的に示す。各マイクロレンズ１８２は、ピラミッド形プリズムとして成形されるファセット出光面を有する。当然ながら、このようなマイクロレンズの入光面及び出光面は、任意の適切な形状を有してよい。このようなレンズアレイの動作は、それ自体がよく知られているので、簡潔さのためだけに、更に詳細には説明しない。１つ以上のレンズアレイ１８０は、例えばガラス又はＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥＴ等の光学等級ポリマーである任意の適切な材料から作られる。
【００４７】
１つ以上のレンズアレイ１８０は、通常、固体照明要素１６０によって生成される発光分布（の大部分）の角度分布が、上記視野角範囲に確実に減少され、したがって、上記されたように、この視野角範囲から外れた視野角で照明器具１００を観察した場合に、外部観察者によって、像１２が確実に観察できるように構成される。固体照明要素１６０と対応するレンズアレイ１８０とを、光学キャビティ１３５に接して取り付けることによって、像１２を観察できる視野角範囲が最適化される。これは、固体照明要素１６０によって生成される光と像１２との干渉が最小限にされるからである。つまり、ボリューム１１２の大部分は、固体照明要素１６０によって生成される光によって汚染されず、したがって、適切な視野角で照明器具１００を見た場合に、外部の観察者が、ボリューム１１２のこの位置において形成される像１２を観察できる。
【００４８】
任意選択的に、１つ以上のレンズアレイ１８０は更に、レンズアレイ１８０によって生成される発光出力にパターンを生成する。このパターンは、例えば照明器具１００の審美的外観を更に高めるために、光学キャビティ１３５によって生成された像１２を補完するように成形されてよい。このようなパターンは、例えばレンズアレイ１８０上及び／又は本体１１０の出光面上で可視である。このために、少なくとも、各レンズアレイ１８０のマイクロレンズ１８２のサブセットは、このようなパターンを生成するように成形される。これは、図８に概略的に示されている。図８では、１つ以上の固体照明要素１６０から来た入射光１６２が、レンズアレイ１８０のプリズム状のマイクロレンズ１８２によって方向転換されている。即ち、２つの対角ビームに分割（分散）され、これにより、本体１１０の表面上には、低光輝度領域によって対比させられている高光輝度領域が生成される。
【００４９】
或いは、マイクロレンズ１８２の少なくとも幾つかは、生成されるべきパターンが、特定の視野角からレンズアレイ１８０を見ている観察者に対し、レンズアレイ１８０の表面上に出現するように成形される。当業者には明らかであるように、レンズアレイ１８０の様々なマイクロレンズ１８２は、所望のパターンを生成するために、様々な形状（例えば様々な角度の表面ファセット）を有してよい。パターンは、マイクロ レンズアレイ１８０のマイクロレンズ間の輝度分布によって生成されてもよい。この分布は、マイクロレンズ１８２の各表面の屈曲又は傾斜と相関がある。好適な実施形態では、したがって、１つ以上のレンズアレイ１８０によって生成されたパターンは、特定の視野角においてのみ可視であり、したがって、その視野角から外れると、レンズアレイ１８０によって生成される発光分布は、均一に見える。これは、機能的発光分布が、この発光分布におけるパターンの生成によって確実に損なわれないようにする。
【００５０】
図９乃至図１１に示される像は、レンズアレイ１８０によるパターン生成の概念実証を明示するために、レンズアレイ１８０の表面に生成されたパターンの幾つかの非限定的な例を提供する。
【００５１】
図１２及び図１３は、光学キャビティ１３５に取り付けられた機能的照明（固体照明要素１６０）の存在下で、（白矢印によって示される）像１２が生成されている照明器具１００の画像（ここでは、光源１４０が光学キャビティ１３５内に配置されているローズ形状の半透明ホルダの装飾的画像）を示す。図１２と図１３との相違点は、上記されたように、ボリューム１１２内での像１２が生成される場所を調節するために、第１の焦点１２１に対する光源１４０の位置付けである。図１２及び図１３から明らかであるように、機能的照明の存在下でも照明器具１００内にはっきりと観察できる像１２が生成可能であり、これにより、必要な機能的性能を提供し、この性能を、高められた審美的外観と組み合わせる照明器具１００が提供される。
【００５２】
図１４は、上記されたように、像１２が機能的照明と組み合わされて生成される、本発明の一実施形態による照明器具１００の光分布グラフである。この光分布グラフから分かるように、機能的照明は、照明器具１００の光軸１０に対して０°から４０°の視野角範囲において主に生成され、したがって、外部観察者は、これらの視野角外で、即ち、４０°よりも大きい視野角において、像１２を観察することができる。なお、疑義が生じるのを避けるために、機能的照明が生成される視野角範囲（ここでは光軸１０に対して０°から４０°）は、非限定的な例としてのみ選択されている。この範囲は、照明器具１００が満たさなければならない機能的要件（例えば照明器具１００によって生成される発光分布２５０のサイズ及び位置）に依存して調節されてよい。上記されたように、視野角範囲は、１つ以上のレンズアレイ１８０の適切なデザインによって調整される。
【００５３】
なお、上記実施形態は、本発明を例示するものであって、限定するものではない。また、当業者であれば、添付の請求項の範囲から離れることなく、多くの代替実施形態をデザインできよう。請求項において、括弧内に置かれる任意の参照符号は、請求項を限定しているものと解釈されるべきではない。「含む」との用語は、請求項に列挙される要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素に先行する「ａ」又は「ａｎ」との用語は、当該要素が複数存在することを排除するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を含むハードウェア手段によって実施可能である。幾つかの手段を列挙する装置に関する請求項において、これらの手段のうちの幾つかは、同一のハードウェアアイテムによって具現化される。特定の手段が相互に異なる従属項に記載されているということだけで、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができ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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【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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