(57)【要約】  本発明は、少なくとも２つの発光ダイオード１０１、３０１、４０１、５０１と、複数のレンズ１０３、３０３を有する第１の光学層１０２、３０２、４０２、５０２とを有している発光装置１００、３００、４００、５００に関する。第１の光学層１０２、３０２、４０２、５０２は、発光ダイオード１０１、３０１、４０１、５０１によって直接的に照明されていると共に、発光ダイオード１０１、３０１、４０１、５０１の複数の像１０４を生成するのに適している。本発明の装置は、遠方場において改善された色質を提供する装置であって、大領域用途に適している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの発光ダイオードと複数のレンズを有する第１の光学層とを有する発光装置であって、前記第１の光学層は、前記発光ダイオードによって直接的に照明されると共に前記少なくとも２つの発光ダイオードの複数の像を投射するように配されており、前記発光装置は、前記第１の光学層から距離Ｌｉにおいて配されている第２の光学層を更に有しており、前記距離Ｌｉは、前記第１の光学層から、前記発光ダイオードの第１のものの投射された像が前記発光ダイオードの第２のものの投射された像と一致する所までの距離に対応している、発光装置。
【請求項２】
前記第２の光学層が、拡散性光学層である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第２の光学層は、前記第１の光学層によって屈折される光を受け取る及びこの光を異なる波長の光に変換する少なくとも１つの波長変換材料を有する、請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第２の光学層は、別々の領域に分けられている、請求項１、２又は３に記載の発光装置。
【請求項５】
少なくとも１つの前記領域は、拡散性材料を有する、請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
少なくとも１つの前記領域は、波長変換材料を有している、請求項４又は５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記発光ダイオードによって発された及び／又は前記第１の光学層によって屈折された光を反射するように配された反射性側壁を更に有する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記第１の光学層及び前記第２の光学層は、前記第１の光学層と平行な平面内で移動可能に配されている、請求項１乃至７の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記第１の光学層及び前記第２の光学層は、前記第１の光学層に対する法線に沿う方向に移動可能であるように配されている、請求項１乃至８の何れか一項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの発光ダイオードと複数のレンズを有する第１の光学層とを有する発光装置に関する。前記第１の光学層は、前記発光ダイオードによって直接的に照明され、前記発光ダイオードの複数の像を生成するのに適している。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）に基づく照明器具は、建築家及びインテリアデザイナーが自身の好みによるインテリアスタイルを作成することを可能にしている。幾つかの光源を使用することにより、簡単及び複雑な光効果（例えば、様々な種類の色及び動的効果）が生成されることができる。有色光の使用は、インテリア及びエクステリアの美しさ及び雰囲気を向上させる。
【０００３】
従来の照明と比較して、ＬＥＤに基づく照明システムは、色、形状因子、指向性等に関するより高い自由度を有しており、従って、このような光効果の生成において更に便利である。ＬＥＤは、多くの異なる色において利用可能であり、小さく、非常に効率的になっている。
【０００４】
色可変性は、様々な色（例えば、赤、緑及び青色）の有色光を発するＬＥＤを組み合わせることによって達成されることができる。ＲＧＢのＬＥＤ（赤色、緑色及び青色のLＥＤ）は、「フルカラー」ＬＥＤとも称され、色の巨大なアレイを生成することができ、適切に組み合わせられた場合、白色光を生成することもできる。或る種類のコリメート構造によって、指向性の光（例えば、スポット光）が得られることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のＲＧＢアセンブリを含む従来のマルチカラーＬＥＤは、特に遠方場において、劣った色混合を被る。異なる色を発するＬＥＤの組み合わせは、有色の影を生じ得て、例えば、各ＬＥＤが自身のコリメータを有する解決策を使用する場合、各供給源は自身の影を生じる。各影は、異なる色の光から生じている場合、異なる色を有しており、結果として「虹」の色をもたらし得る。
【０００６】
米国特許第２００７／０２６８６９４号は、改良されたより均一な混合を提供するマルチカラーＬＥＤアセンブリを開示している。前記アセンブリは、複数のＬＥＤダイをカプセル化するカプセルの材料上に横たわっている少なくとも１つのレンズを含む。このレンズは、ＬＥＤダイの各々又は複数のＬＥＤダイからの光を、前記複数のＬＥＤダイの照度及び光度の分布が、実質的に重複するように、再指向する。
【０００７】
米国特許第２００７／０２６８６９４号に記載されているアセンブリは、結果として、改善された色混合を生じるが、このことは、かなり任意の仕方で達成され、大領域の用途にはあまり適していない。更に、一緒に密接に包装される複数のＬＥＤダイは、光の良好な混合を保証すると共に前記装置の光学的な効率を改善するために、必要とされる。従って、前記ＬＥＤの間隔は、均一の照明に到着するためにかなり小さいものであることが必要である。
【０００８】
発光ダイオードは、非常に高価であり、経済観点から、大量生産を可能にするために、必要とされるＬＥＤの量を制限することが望ましい。大領域の用途における色混合に適合化された装置におけるＬＥＤの量の減少の結果は、様々な色を発する前記ＬＥＤが、あまりに離れている場合、結果として、遠方場における、非常に多彩で、あまり混合されていない光分布をもたらす。
【０００９】
従って、従来技術において、遠方場における一貫した制御可能な色質を保証する発光装置であって、製造するのにあまり高価でない発光装置を提供する必要性が存在している。更に、効率的であり、この結果、均一な照明を生じる発光装置であって、魅力的な形状因子を可能にするために小型である発光装置に対する必要性が、存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は、上述の必要性を満たし、位置及び角度空間における色の良好な混合を提供すると共に上述の不利な点を克服する発光装置を提供することにある。
【００１１】
本発明のこの目的及び他の目的は、添付請求項に記載の発光素子によって達成される。
【００１２】
従って、第１の見地において、本発明は、少なくとも２つの発光ダイオードと、複数のレンズを有する第１の光学層とを有している発光装置に関する。前記第１の光学層は、前記発光ダイオードによって直接的に照明され、前記少なくとも２つの発光ダイオードの複数の像を投射するように配されている。前記発光装置は、第１の光学層から距離（Ｌｉ）に配されている第２の光学層を更に有しており、前記第１の光学層からの距離（Ｌｉ）は、前記第１の光学層から、前記発光ダイオードの第１のものの投射された像が前記発光ダイオードの第２のものの投射された像と一致する所までの距離に、対応している。
【００１３】
本発明の装置において、幾つかのＬＥＤのみが、粗く間隔を置かれ、前記ＬＥＤによって生成される光を混合するための効率的な方法を提供すると共に、遠方場の一貫した色質及び均一な照明を提供するために必要とされる。
【００１４】
前記発光ダイオードの各々によって発される光は、前記第１の光学層と接触し、発光ダイオードによって直接的に照明される。前記第１の光学層は、複数のレンズを有しており、これらは、前記発光ダイオードの複数の像を投射するのに適している、即ち各発光ダイオードは、前記レンズの各々によって像平面上に結像され（imaged）、この結果、設けられているレンズの数と同じ数の像を生じる。
【００１５】
限定された数の発光ダイオードのみが必要とされるので、前記発光装置を動作させるのに必要な電力及びエネルギは、より少ない。更に、このことは、減少された製造費用を意味する。
【００１６】
前記第２の光学層は、前記第１の光学層によって屈折される光を受け取るように配されており、前記第２の光学層が配される距離（Ｌｉ）は、前記第１の光学層から、前記発光ダイオードの第１のものの投射された像が前記発光ダイオードの第２のものの投射された像に一致する所までの距離に、対応している。この距離における第２の光学層の配置は、最良の光混合、光輝度及び色の混合を提供する。従って、増大されたより均一で同質の照明を、得ることができる。
【００１７】
実施例において、前記第２の光学層は、拡散性光学層である。
【００１８】
従って、前記第１の光学層によって屈折された光は、前記第２の光学層によって拡散され、結果として、同質で拡散性の照明をもたらす。
【００１９】
代替的な実施例において、前記第２の光学層は、前記第１の光学層によって屈折された光を受け取り、この光を異なる波長の光に変換する少なくとも１つの波長変換材料を有する。
【００２０】
従って、本発明の発光装置は、遠隔波長変換材料（即ち異なる色を発する蛍光体）と組み合わせてＬＥＤを使用する場合の色混合にも利用可能である。
【００２１】
代替的な実施例において、前記第２の光学層は、複数の別々の領域に分けられる。これらの別々の領域は、異なる光学特性を有し得る。
【００２２】
例えば、前記第２の光学層の少なくとも１つの領域は、拡散性材料を有し得る。このような領域と接触して、前記第１の光学層からの屈折された光は、均一に拡散される。これらの領域の特性を調整することによって、前記出力光の輝度及び拡散が、異なる用途のために変化されることができる。
【００２３】
少なくとも１つの前記領域は、波長変換材料も有し得る。前記波長変換材料は、前記第１の光学層によって屈折される光を吸収し、この光を異なる波長の光に変換する。この特性を調整することによって、即ち前記領域の各々に異なる波長変換材料を使用することによって又はこれらの領域の配置をずらすことによって、色及び色温度が、変化されることができる。
【００２４】
前記第２の光学層の領域が拡散性粒子及び波長変換材料の交互のパターンを有する場合、改善された光及び色混合が達成されることができる。
【００２５】
光の損失を防止するために、本発明による発光装置は、更に、前記発光ダイオードによって発される及び／又は前記第１の光学層によって屈折される光を反射するように配されている反射性側壁を有し得る。前記反射性側壁は、前記第１の光学層に向かって指向される前記光を、前記発光装置から発される光の量を増大させるために、上方に反射する。
【００２６】
本発明の実施例によれば、前記第１の光学層及び前記第２の光学層は、前記第１の光学層と平行な平面内で移動可能に配される。このことは、前記色及び色温度が異なる用途のために調整される及び変化されるのを可能にする。
【００２７】
代替的な実施例において、前記第１の光学層及び前記第２の光学層は、前記第１の光学層に対する法線に沿う方向において移動可能に配される。従って、前記前記第１の光学層及び前記第２の光学層は、前記発光ダイオードの場所に対して調整されることができる。従って、本発明による装置は、柔軟であり、様々な用途のために容易に調整されることができる。
【００２８】
本発明のこれら及び他の見地は、以下に記載される実施例を参照して、明らかになり、説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による発光装置の第１実施例を模式的に示している。
【図２】前記本発明による第２の光学層を模式的に示している。
【図３】反射性側壁を更に有する本発明による発光装置の第３の実施例を示している。
【図４】湾曲されている反射性側壁を有する本発明による発光装置の代替的な実施例を示している。
【図５】本発明による発光装置の代替的な実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明は、添付請求項による発光装置に関する。
【００３１】
本発明による発光装置１００の一実施例は、図１に示されている。発光装置１００は、少なくとも２つの発光ダイオード１０１と、複数のレンズ１０３を有する第１の光学層１０２とを有している。第１の光学層１０２は、発光ダイオード１０１によって直接的に照明されていると共に、少なくとも２つの発光ダイオード１０１の複数の像１０４を投射するように配されている。装置１００は、第１の光学層１０２から距離（Ｌｉ）に配されている第２の光学層１０６を更に有しており、距離（Ｌｉ）は、前記第１の光学層１０２から、発光ダイオードの第１のもの１０１の投射された像１０４が発光ダイオードの第２のもの１０１'の投射された像１０４'と一致する所までの距離に対応している。
【００３２】
発光ダイオード１０１の各々によって発される光は、複数のレンズ１０３を有する第１の光学層１０２と接触している。レンズ１０３は、発光ダイオード１０１の複数の像１０４を投射するのに適しており、即ち各発光ダイオード１０１は、レンズ１０３の各々によって像平面１０５上へ結像され、結果として、設けられているレンズ１０３の数と同じ数の像１０４をもたらす。
【００３３】
従って、少数のＬＥＤ１０１のみが、ＬＥＤ１０１によって生成される光を混合するための効率的な方法を提供すると共に、遠方場における一貫した色質及び均一の照明を提供するために必要とされる。限定された数のＬＥＤ１０１のみが必要とされるので、前記発光装置を動作させるために必要とされる出力及びエネルギは、少ない。従って、製造費用は、低減されることができる。
【００３４】
第２の光学層１０６は、第１の光学層１０２によって屈折された光を受け取り、第２の光学層１０６が配される距離（Ｌｉ）は、第１の光学層１０２から、発光ダイオードの第１のもの１０１の投射された像１０４が発光ダイオードの第２のもの１０１'の投射された像１０４'と一致する所までの距離に、対応している。この距離における第２の光学層の配置は、最善の光混合、色強度及び色の混合を提供する。従って、増大されたより同質な照明を、得ることができる。
【００３５】
発光ダイオード１０１は、典型的には、互いから距離Ｄに配されており、Ｄは、発光ダイオード１０１の各々の直径以上である。典型的には、１つの発光ダイオードと他の発光ダイオードとの間の距離Ｄは、例えば、３ｍｍよりも大きく、例えば、３ｍｍから５０ｍｍの範囲にあり、例えば、５ｍｍから２０ｍｍの範囲にある。
【００３６】
従って、１つの発光ダイオード１０１と他の発光ダイオードとの間の距離は、比較的大きく、第１の光学層１０２のレンズ１０３が、これらのＬＥＤ１０１の多くの虚像１０４を生成に適しており、これにより同質の改善された色混合を生成するので、粗く離間された限られた量のＬＥＤが必要とされるのみである。
【００３７】
本明細書において使用されているように、「発光ダイオードの直径」なる語は、ＬＥＤパッケージ内の全てのＬＥＤダイを含む最小の直径を意味している。
【００３８】
ＬＥＤが、有利には、小さい大きさ、ポテンシャルエネルギ節減及び長い寿命により、使用される。
【００３９】
第１の光学層１０２は、発光ダイオード１０１の、互いからの距離ｄにおける、複数の像１０４を像面１０５上に投射するように配されている。距離ｄは、典型的には、０．０５ｍｍから１０ｍｍの範囲にあり、例えば、０．１ｍｍから２ｍｍの範囲にある。
【００４０】
第１の光学層１０２は、発光ダイオード１０１からの距離Ｌ０において配されている。典型的には、Ｌ０は、２ｍｍから１００ｍｍの範囲にあり、例えば、３０ｍｍから７０ｍｍの範囲にある。
【００４１】
Ｌ０が１００ｍｍを超える場合、このランプは、美的観点において厚過ぎるものになる。対照的に、２ｍｍ未満のＬ０は、当該ＬＥＤが、当該方法が作用するために非常に密に離間されていなければならないことを意味している。このことは、多数のＬＥＤが、当該システムが作用するのに必要であるので、経済的な観点から認められない。
【００４２】
発光ダイオード１０１によって発される光は、第１の光学層１０２のレンズ１０３によって受け取られる。好ましくは、レンズ１０３は、レンチキュラレンズであり、即ち、僅かに異なる角から見た場合に異なる像が拡大されるように設計されているレンズである。
【００４３】
典型的には、レンズ１０３は、０．０５ｍｍから１０ｍｍの範囲におけるピッチ長ＰＬによる起伏をつけられた表面（contoured surface）を有する。好ましくは、ピッチ長ＰＬは、できる限り小さく、この結果、発光ダイオード１０１の最大数の像１０４をもたらす。より多数の像は、分配される光のより良好な均質性をもたらす。従って、前記レンズは、好ましくは、０．１ｍｍから２ｍｍまでの範囲のピッチ長を有する。
【００４４】
起伏をつけられたレンズ１０３は、ＬＥＤ１０１の各々からの光を、ＬＥＤ１０１の光度分布が実質的に重なるように、指向する。遠方場における制御された色混合及び改善された光効率は、本発明の装置によって達成される。従って、当該システムは、広い面積の用途にかなり適している。
【００４５】
本発明による発光装置において、Ｌ０、Ｄ、Ｌｉ、ＰＬ及びｄの関係は、典型的には、ｄ＝（（Ｌ０＋Ｌｉ）ＰＬ―ＤＬｉ）／Ｌ０である。
【００４６】
この関係に従う場合、位置及び角度空間においてより制御された色の混合が得られる。像平面における光の角度分布は、物体面における光の角度分布に等しい。従って、遠方場における更に一貫した色質が達成され、有色の影の発生が回避されることができる。発光ダイオード１０１が同じ種類のものである場合、像１０４は重なる。
【００４７】
発光ダイオード１０１によって発される光が、ランバート分布を有する場合、（当該レンズが良好な光学的な質のものであると仮定するならば）像平面１０５内の光もランバート分布を有し、即ち、観察者に対する光の見かけの輝度は、観察者の視野角（angle of view）に関わらず、同じである。
【００４８】
実施例において、第２の光学層１０６は、拡散性光学層である。従って、前記第２の光学層は、例えば、チタン二酸化物の拡散性粒子であり得る少なくとも１つの拡散性材料を有し得る。代替的には、前記拡散性光学層は、粗い面又はホログラフィック拡散器を備える透明層であり得る。拡散率の程度は、様々な用途に対して変化されることができる。
【００４９】
第１の光学層１０２によって屈折される光は、第２の光学層１０６によって拡散され、結果として、より同質の拡散照明をもたらす。
【００５０】
代替的には、第２の光学層１０６は、少なくとも１つの波長変換材料を有する。
【００５１】
本明細書で使用されているように、「波長変換」なる語は、結果として、第２の、より長い波長の光の放出をもたらす、第１の波長の光を吸収する材料又は要素を称している。光が吸収されると、この材料内の電子は、より高いエネルギレベルに励起される。前記より高いエネルギレベルから戻って緩和すると、過剰なエネルギが、吸収された光の波長よりも長い波長を有する光の形態において、前記材料から放出される。従って、前記語は、蛍光及びリン光波長変換の両方に関する。
【００５２】
第２の光学層１０６内に分散されている前記波長変換材料は、第１の光学層１０２によって屈折される光を受け取り、この光を異なる波長の光に変換する。第２の光学層１０６は、１種類の波長変換材料若しくは異なる種類の波長変換材料、又は、代替的には拡散性材料と波長変換材料との組み合わせを有していても良い。
【００５３】
従って、本発明の発光装置は、遠隔波長変換材料（即ち異なる色を発する蛍光体）と組み合わせてＬＥＤを使用する場合の色混合にも適用可能である。
【００５４】
本発明の実施例は、図２に示されており、第２の光学層２００は、別々の領域２０１に分けられている
【００５５】
これらの別々の領域２０１は、異なる光学特性を有し得る。
【００５６】
例えば、第２の光学層２００の少なくとも１つの領域２０１は、拡散性材料を有し得る。このような領域は「拡散性領域」と称されることができ、図２において２０１ａで示されており、前記第１の光学層からの屈折された光の少なくとも一部を均一に拡散する働きをする。
【００５７】
少なくとも１つの領域２０１は、波長変換材料も有し得る。このような領域は、「波長変換領域」と称されることができ、図３において２０１ｂとで示されており、前記第１の光学層によって屈折された光の少なくとも一部を吸収し、前記光を異なる波長の光に変換する働きをする。
【００５８】
好ましくは、第２の光学層２００は、波長変換材料又は拡散性材料の何れかを有する別々の領域２０１に分けられている。このことは、前記第１の光学層によって屈折された光が、適所において完全に混合されることを可能にし、この角度領域における光の混合は、更に改善される。
【００５９】
例えば、波長変換材料２０１ｂの領域が黄色蛍光体を有しており、青色発光ダイオードが使用されている場合、発せられる光は、黄色蛍光体領域上へ結像される場合、黄色光に変換される。この光は、変換されない青色光の残部と共に、結果として、良好な均一性を有する白色光をもたらす。
【００６０】
黄色蛍光体の使用に関する１つの問題は、当該装置がオフに切り換えられた場合にあり、当該装置が、認識されない黄色の外観を有し得ることにある。オフ状態のこの黄色の外観をなくすために、第２の光学層２００は、青色を持つ不透明材料の領域を更に有し得る。これらの青色領域は、図３において２０１ｃで示されており、波長変換領域２０１ｂ（と、設けられている場合には拡散性領域２０１ａとの）間に散在されることができる。
【００６１】
青色領域２０１ｃは、黄色が青色と共に、オフ状態における当該発光装置の白色の外観をもたらすので、オフ状態における黄色の外観を防止する。オン状態において、当該装置は、前記第１の光学層が、光が塗料の青色領域上へ結像されないことを保証するので、依然として効率的であり、即ち前記ＬＥＤの像は、波長変換領域２０１ｂ内に位置され、これらの像間には、青色塗料が設けられている。従って、オフ状態における黄色の外観は回避され、著しい光が、オン状態において損失されることはない。
【００６２】
本発明の代替的な実施例において、第２の光学層２００は、光誘導領域２０１ｄを有する。
【００６３】
ここで、「光誘導領域」なる語は、光に不透明な領域、即ち光を吸収する領域を意味している。これは、例えば、黒色塗料であり得る。
【００６４】
前記第１の光学層のレンズが非理想的である場合、光誘導領域２０１ｄは、「保護バンド」として振舞うことができ、各種類のＬＥＤの光は、波長変換材料２０１ｂ又は拡散性材料２０１ａの正しい領域上に着陸することを保証する。この光誘導領域２０１ｄは、前記レンズが非理想的である場合、生じ得る像の重複の発生を防止することができる。前記レンズが非理想的である場合、前記第２の光学層内のＬＥＤの像は、意図されているものよりも大きく、他のＬＥＤの隣接している像と重複し始めることができる。
【００６５】
本発明の実施例において、前記第１の光学層のレンズは、前記発光ダイオードからの光を、拡散性粒子２０１ａを有する領域又は波長変換材料２０１ｂを有する領域まで指向する。異なる種類のＬＥＤの相対的な強度を調整することによって、色温度は、調整されることができる。
【００６６】
第２の光学層２００の特性は、異なる種類の領域２０１を調整することによって調整されることができる。従って、前記輝度及び色出力は、異なる用途のために変化されることができる。
【００６７】
ここで、図３を参照すると、少なくとも２つの発光ダイオード３０１と、複数のレンズ３０３を有する第１の光学層３０２と、別の領域３０５ａ及び３０５ｂに分けられている光学層３０４とを有する発光装置３００が、示されている。本発明の発光装置３００は、発光ダイオード３０１によって発される及び／又は第１の光学層３０２によって屈折される光を反射するように配されている反射性側壁３０６を更に有することができる。
【００６８】
ＬＥＤ３０１の配置は、反射性側壁３０６によって包囲されており、前記光が反射されるので、光の損失を防止し、多くの仮想供給源を生成する。
【００６９】
発光ダイオード３０１は、如何なる種類のＬＥＤであっても良く、領域３０５ａ及び３０５ｂは、異なる種類の波長変換材料を有していても良い。例えば、青色ＬＥＤが使用されることができ、これらの青色ＬＥＤの光は、領域３０５ａ及び３０５ｂによって異なる色の光に変換される。
【００７０】
最良の結果を達成するため及び異なる色の発光ダイオード３０１を同じ場所に結像するために、第２の光学層３０４は、第１の光学層３０２からの、前記ＬＥＤの第１のものの投射された像が前記ＬＥＤの第２のものの投射された像と一致する所までの、即ち前記像平面において又は前記像平面の近くにおける、距離（Ｌｉ）に配されている。
【００７１】
この態様において、前記像平面において、異なる色の密に離間された多数の発光ダイオードは、交流様式において生成される。ＬＥＤ３０１の相対的な強度を調整することによって、前記像平面から発される色が、調整されることができる。前記像平面内で生成される光は、位置及び角度空間において、発光ダイオード３０１の平面内で生成される光よりも、非常に均一である。
【００７２】
典型的には、Ｌｉは、０．１ｍｍから１０ｍｍの範囲にあり、好ましくは、０．５ｍｍから５ｍｍの範囲にある。
【００７３】
代替的には、領域３０５ａ及び３０５ｂは、クールホワイト蛍光体及びウォームホワイト蛍光体を有することができる。異なる種類の青色発光ダイオードは、発光ダイオード３０１として使用されることができ、これらは、異なる種類の蛍光体上へ結像される。従って、両方の種類の蛍光体は、異なる色温度を有する白色光を生成する。
【００７４】
青色ＬＥＤ３０１の相対強度を調整することによって、像平面及び第２の光学層３０４を出る光は、クールホワイトとウォームホワイトとの間で調整されることができる。
【００７５】
本発明の好ましい実施例において、第１の光学層３０２及び第２の光学層３０４は、第１の光学層３０２と平行な平面内で移動可能に配される。
【００７６】
従って、図３の矢印によって示されているように、波長変換材料又は拡散性材料３０５を有する領域の配置を第１の光学層３０２に対して僅かにずらす又は回転させることが可能である。従って、前記輝度及び光出力は、異なる用途のために調整されり及び変化されることができる。
【００７７】
第１の光学層３０２及び第２の光学層３０４の場所を適応化することによって、色と色温度とは、変化されて、異なる用途のために調整されることができる。
【００７８】
代替的な実施例において、第１の光学層３０２及び第２の光学層３０４は、第１の光学層３０２に対する法線に沿う方向において移動可能に配されている。従って、前記第１の及び前記第２の光学層は、発光ダイオード３０１の場所に対して調整されることができる。従って、本発明による装置は、柔軟であり、様々な用途のために容易に調整されることができる。
【００７９】
本明細書において上述されているように、先に言及されるように、第１の光学層３０２のレンズ３０３がＬＥＤ３０１の虚像を生成するので、限定された量のＬＥＤ３０１のみが必要とされる。
【００８０】
実施例において、発光装置３００は、この上に発光ダイオード３０１が配される基板３０７を更に有する。このような基板３０７は、後ろの方向に、即ちＬＥＤ３０１に向かって反射される光が、第１の光学層３０２に向かって反射され戻されるように、反射性材料を有し得る。光出力は、これにより更に増大される。
【００８１】
反射性側壁３０６は、平面の配置又は湾曲された構成を有することができる。湾曲された構成の例は、図４に示されている。
【００８２】
図４において、発光装置４００は、限定された数のＬＥＤ４０１の線形アレイ、第１の光学層４０２及び第２の光学層４０３、並びに湾曲された反射性側壁４０４を有する。装置４００は、透明な光再指向層４０５も有していても良く、透明な光再指向層４０５は、間違った角度を有する一部の光を反射する及び光の殆どを透過させることによって、光を再指向する。更に、反射性層（図示略）は、第２の光学層４０３上に配されることができる。この図において、光は、下方の方向に、即ち再指向層４０５から発される。
【００８３】
湾曲された反射性側壁４０４によって、ＬＥＤ４０１によって発される光は、第１の光学層４０２に向かって指向される。第１の光学層４０２は複数のレンズを有しており、これらのレンズは、ＬＥＤ４０１の複数の像を生成するのに適している。前記発光ダイオードの第１のものの投射された像が前記発光ダイオードの第２のものの投射された像と一致する所、即ち前記第１の光学層から距離（Ｌｉ）において、第２の光学層４０３が、配される。第２の光学層４０３は、複数の波長変換領域、又は拡散性領域及び波長変換領域の組み合わせを有することができる。この実施例において、光は、後方の方向に反射され、即ち光が第１の光学層４０２と、第１の光学層４０２のレンズの像平面内に位置されている第２の光学層４０３との組み合わせによって混合された後、前記光は再び下方に指向され、透明な光再指向層４０５に向かって第２の期間において前記第１の光学層を通って進行する。このことは、反射層を上部に配するか又は前記領域を光の殆どを反射するのに十分厚いものにするかの何れかによって、達成されることができる。
【００８４】
光再指向層４０５は、オフィス照明のグレア標準を達成するために、ＬＥＤ４０１によって発される光を、典型的には６０°の円錐内に閉じ込めるように働く。
【００８５】
図５は、本発明による発光装置５００の代替的な実施例を示しており、第１の光学層５０２及び第２の光学層５０３は、異なる配置を有する。前記装置は、反射層５０４及び光再指向層５０５を有しており、ここから光が発される。
【００８６】
本発明は、添付図面及び上述の記載において、詳細に説明及び記載されたが、このような図例及び説明は、説明的なもの又は例示的なものとみなされるべきであり、限定的なものとみなされるべきではなく、本発明は、開示されている実施例に限定されるものではない。
【００８７】
開示されている前記実施例に対する他の変化は、前記添付図面、本明細書及び添付請求項の熟慮により、添付請求項に記載の本発明を実施する際に当業者によって理解され、行われることができる。例えば本発明は、特定の種類の発光ダイオード、波長変換材料、反射性材料又は拡散性材料の使用に限定されるものではない。如何なる色又は波長の組み合わせによる如何なる種類のＬＥＤも、使用されることができる。
【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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【国際調査報告】
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