JP2003515899A - 固体ランプ - Google Patents

固体ランプ

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、室内照明や他の用途に有用な光を発する新規な固体ランプ（１０）を提供する。固体ランプ（１０）は、セパレータ（１４）を介して光をディスパーサ（１６）に伝える固体光源（１２）を備え、ディスパーサ（１６）は、光を所望のパターンに分散させ、および／または、光の色を変化させる。一実施形態において、光源（１２）は、室内照明に十分な高い電流で動作する青色ＬＥＤであり、セパレータ（１４）は、光パイプまたは光ファイバデバイスであり、ディスパーサ（１６）は、光を放射状に分散させると共に白色の混合光を生成すべく青色光の一部を黄色光に変換する。セパレータ（１４）は、室内照明に必要な高い電流が光源（１２）に流されている際に光源（１２）からの熱がディスパーサ（１６）に伝わらないようにディスパーサ（１６）から光源を十分な距離だけ離間させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本出願は、Ｔａｒｓａらに対する１９９９年１２月３日に出願された仮出願第
６０／１６８，８１８号の利益を主張するものである。
【０００２】 （発明の背景） （発明の分野） 本発明はランプに関し、より詳細には、光源として固体素子を用いたランプに
関する。
【０００３】 （関連技術の説明） 従来のタングステンをベースとしたランプおよび表示ライトは、フィラメント
に電流を加えることにより電流を光に変換してフィラメントを輝かせるものであ
る。通常、フィラメントは、２本の剛体電流リード線の間においてガラスバルブ
の中央付近に吊下げられ、室内照明に特に有用である光の放射状分布を可能にす
る。また、光を更に散乱させるために、バルブ表面に、つや消し処理が施される
こともある。フィラメントをベースとしたランプの寿命は比較的短く、通常、フ
ィラメントの寿命またはガラスバルブの寿命によって制限される。更に、フィラ
メントは、通常、フィラメントからの熱がバルブを非常に高温にするようにバル
ブ表面に十分に近接して吊下げられ、そのため、バルブに触れることは苦痛とな
り、また、バルブと接触する対象を燃焼させる危険性が生じる。
【０００４】 発光ダイオード（ＬＥＤ）は、重要な部類の固体素子であり、同様に電気エネ
ルギを光に変換するものである。発光ダイオードは、互いに反対にドープされた
２つの層の間に挟まれた半導体材料の活性層を備える。ドープ層の両端にバイア
スが加えられると、正孔および電子が活性層に注入され、再結合して光を発生す
る。光は、活性層およびＬＥＤの表面全体から全方向に発せられる。
【０００５】 従来のＬＥＤの大部分は、電流を光に変換する効率においてフィラメント光源
よりも劣っていたが、近年の窒化物をベースとしたＬＥＤの進歩により、青色お
よび緑色光源の効率が高まっている。これらのＬＥＤの効率は、既にフィラメン
トをベースとした光源の効率に勝っており、その入力電力に対して同等もしくは
それ以上の輝度を提供している。
【０００６】 照明用途に用られる従来のＬＥＤの欠点の１つは、ＬＥＤが活性層から白色光
を発生し得ないことである。従来のＬＥＤから白色光を生成する方法の１つは、
異なるＬＥＤからの異なる色を組み合わせることである。例えば、赤色、緑色お
よび青色のＬＥＤからの光、または、青色および黄色のＬＥＤからの光を組み合
わせることによって白色光を生成することができる。この手法の欠点の１つは、
単色光を生成するために複数のＬＥＤを使用する必要が生じ、そのために全体に
コストが増加すると共に複雑になることである。更に、異なる色の光は、往々に
して異なる形式のＬＥＤから生成されるものであり、形式の異なるＬＥＤを１つ
のデバイス上で組み合わせるためには複雑な製造技術が必要とされよう。また、
形式の異なるダイオードは異なる制御電圧を要求するであろうことから、結果と
して得られるデバイスには複雑な制御電子技術が要求されるであろう。更に、長
期間の波長および安定性は、異なるＬＥＤの異なる経年変化の挙動に影響され、
多重ＬＥＤの小形化が制限されてしまう。
【０００７】 ごく近年、黄色の燐光体、重合体または染料によってＬＥＤを包囲することに
より、単一の青色ＬＥＤからの光が白色光に変換された。（日亜社、白色ＬＥＤ
、部品番号ＮＳＰＷ３００ＢＳ，ＮＳＰＷ３１２ＢＳ等、ならびに、Ｈａｙｄｅ
ｎに付与された米国特許第５，９５９，３１６号「Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｅｎｃａ
ｐｓｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈｏｓｐｈｏｒ−ＬＥＤ Ｄｅｖｉｃｅｓ」参照
）。包囲材は、ＬＥＤ光の少なくとも一部の波長を「ダウンコンバート」し、そ
の色を変化させている。例えば、窒化物をベースとした青色ＬＥＤが黄色燐光体
によって包囲されると、青色光の一部は変化することなく燐光体を通過する一方
、残りの光は黄色にダウンコンバートされるであろう。ＬＥＤは、青色および黄
色の双方の光を発し、それらは組み合わさって白色光を提供するであろう。
【０００８】 しかしながら、従来の青色ＬＥＤは、現状ではフィラメントをベースとしたラ
ンプまたは表示器を用いる多くの照明用途には暗すぎるものであり、白色光を生
成するのに用いられる場合、発せられる光の一部がダウンコンバート物質によっ
て吸収されてしまう。室内照明に十分な出力光束を青色ＬＥＤに発生させるため
には、ＬＥＤに加えられる電流を増加させなければならない。通常、ＬＥＤは２
０〜６０ミリアンペアの電流で動作するが、ＬＥＤにより室内を照らすためには
、電流を１アンペア以上に増加させなければならない。この電流レベルでは、Ｌ
ＥＤは非常に高温になり、他の物体を損傷させ、また、火災または毀損の危険性
をもたらすであろう。更に、その熱はＬＥＤチップそれ自体を損傷させ、また、
燐光体、蛍光重合体または蛍光染料のような近隣のダウンコンバート媒体を劣化
させるであろう。これにより、ＬＥＤのダウンコンバート能力は低下し、その有
効寿命も短縮化されてしまう。
【０００９】 従来のＬＥＤの大部分がもつ他の欠点は、それらが、典型的には、「金属カッ
プ」内に設置されると共に、カップ底のｎ型層と上に向けられたｐ型表面とを備
え、デバイス全体が透明エポキシ内に封入されているということにある。白色光
を生成するために青色ＬＥＤが用いられる場合、透明エポキシに封入される前に
、青色発光ＬＥＤはダウンコンバート物質によって包囲される。カップは、ｐ型
およびｎ型表面上の接点間に、ＬＥＤに光を放出させるバイアスを加えるための
２本の導電経路を有している。また、カップは、ＬＥＤ底部のｎ型表面または側
面から発せられる光を反射してｐ型の上面に向けて戻し、反射光はＬＥＤから放
出される光に加わることになる。しかしながら、この反射は、光源の指向性をも
強め、その結果、ＬＥＤの発光面の真上から見た際に最も明るくなる。更に、こ
の従来のＬＥＤは、異なる角度から見た際に、異なる色に見える光を発するもの
である。これは、異なる色の光線の不完全な混合および不完全なランダム化に起
因する。このタイプの光は、室内照明や、分散光源を必要とする他の用途、また
は、一様な色の照明には有用ではない。
【００１０】 このような制限を克服すべく、放射型光源を提供するように配列された多方向
性ＬＥＤを用いた様々なＬＥＤランプが開発されている（Ａｂｏｌｆａｚｌらに
付与された米国特許第５，６８８，０４２号、Ｂｙｒｎｅに付与された米国特許
第５，５６１，３４６号、Ｋａｎｂａｒに付与された米国特許第５，８５０，１
２６号、ならびに、Ｕｃｈｉｄａに付与された米国特許第４，７２７，２８９号
参照）。しかしながら、これらのランプは多数のＬＥＤに依拠していることから
、それらのコストおよび複雑性が増加してしまう。また、それらのＬＥＤは、光
を分散させるための１つのパターンを提供し得るだけのものである。Ｙａｍｕｒ
ａに付与された米国特許第５，９３１，５７０号は、エポキシ製バルブ状本体の
一端にＬＥＤが埋め込まれており、バルブ端から延びるＬＥＤリード線を備えた
発光ダイオードランプを開示している。本体は、ＬＥＤからの光を分散させるべ
く、つや消し処理された凸状頂部を更に有している。このＬＥＤランプの欠点の
１つは、異なる色の追加ＬＥＤと組み合わせなければ、白色光を生成し得ないこ
とである。また、室内照明のためにＬＥＤに電流が供給されると、当該ＬＥＤは
危険なまでに高温になり、損傷させられることもある。更に、このランプは、光
をせいぜい半球状の１つのパターンに拡散させ得るだけのものである。このラン
プをその後ろ側から見た場合、光はほとんど見えない。
【００１１】 固体半導体レーザは、ＬＥＤとほぼ同様の方法によって電気エネルギを光に変
換するものである。固体半導体レーザは、ＬＥＤと構造的に類似しているが、２
つの対向する表面にミラーを含んでおり、そのうちの一方は部分的に透過性を有
している。この場合、すなわち、端面放射型レーザの場合、ミラーは側面に設け
られており、これらのミラーは誘導放出が生じるように光帰還を提供する。この
誘導放出は、高度に視準された／干渉性の光源を提供する。垂直共振型レーザは
、端面放射型レーザとほぼ同様に動作するが、頂部および底部にミラーがある。
垂直共振型レーザは、その頂面から同様に視準された出力を提供する。
【００１２】 固体レーザは、ＬＥＤよりも効率よく電流を光に変換可能であるが、狭い領域
しか照らすことができないため、その干渉性光出力は、ランプ用には有効ではな
い。また、固体レーザは、緑色光または青色光を効率よく生成することができず
、比較的小さいそれらのビーム面積は、多数の異なる色のレーザ出力を組み合わ
せる上で実用的ではない。
【００１３】 （発明の概要） 本発明は、光を多くのパターンに分散させることができる新規な固体ランプを
提供するものであり、特に、室内照明に有用な白色光の放射状分散に好適である
。新規なランプは、一端に光源を備えると共に他端に光分散／周波数変換要素（
「ディスパーサ」）を備えたセパレータ／光伝送媒体（「セパレータ」）から構
成される。また、新規なランプは、３つの主要な構成要素を保護し、および／ま
たは、更なる分散あるいは変換能力を提供するエンクロージャを有していてもよ
い。
【００１４】 光源は、光の一部またはすべてがセパレータに導かれる固体ＬＥＤあるいは固
体半導体レーザ等の少なくとも１つの固体発光デバイスから構成される。１つ以
上のＬＥＤまたはレーザを用いる場合、デバイスは、意図された用途に応じて、
同じ波長または異なる波長の光を発生するとよい。例えば、白色光を発生させる
ためには、青色ＬＥＤおよび黄色ＬＥＤが共に使用され得る。光源は、温度管理
および電子パワー管理を補助するための追加的要素を組み入れているとよく、光
反射要素または集束要素を含んでいてもよい。光源は、熱および／またはパワー
を外部環境に伝えるために、一般的なタングステンバルブのスクリュソケット端
等のようなエンクロージャ内に含まれていてもよい。
【００１５】 セパレータは、光源とディスパーサとを物理的に分離させ、かつ、光源からデ
ィスパーサへと光を指向させる。望まれる場合、セパレータは、光を能動的に成
形し、視準化し、分散させ、および／または、能動的に光源からディスパーサへ
と指向させるものであってもよい。セパレータは、光の一部またはすべての波長
を変換するか、あるいは、光を特定のパターンに散乱または集束させる物質を含
み得る。セパレータに固体、液体または気体を含ませ、光と更に相互作用させる
ことも可能である。
【００１６】 ディスパーサは、セパレータによって光源から離間されており、主として光源
からの光を分散させる役割を果たす。また、ディスパーサに、入射光の一部また
はすべてを吸収して異なる波長の光を再放出する１つまたはそれ以上の変換物質
を含ませることにより、光源からの光の波長を変更可能となる。一実施形態にお
いて、ディスパーサは、光を散乱させるために表面をざらつかせたセパレータの
半球状端部である。また、異なるディスパーサを使用可能とするために、ディス
パーサは、取り外し可能であるとよく、レンズ、反射器、グラニュール、ホログ
ラフィック要素またはミクロスフェア等の光を成形するための様々な光部品を含
んでいてもよい。マスクまたは反射器は、より指向性をもつか、あるいは、制御
された光分布や、会社のロゴまたは標識のようなパターン化された照明を提供す
るために使用され得る。
【００１７】 光源とディスパーサとを分離させることは、新規なランプに多くの利点をもた
らすと共に、光源からの光を室内照明に有用なものに変換する上での柔軟性を与
える。ディスパーサは、一様な放射状分布のような異なる光分散パターンを提供
するために、多くの異なる形態をとることができる。高い電流レベルで動作する
場合、光源によって発せられる熱の大部分は、ディスパーサに達する前に放散さ
れるであろう。これにより、ディスパーサが危険なまでに高温になることや、デ
ィスパーサが含んでいるであろう変換物質を損傷させることが防止される。この
分離は、光分布に干渉することなく、ヒートシンクまたはヒートフィン等の大型
の熱要素および電子部品を光源の近傍に配置したり、光源に直接取り付けたりす
ることを可能にする。従って、この分離は、高い電流レベルで動作する固体光源
が室内照明に有用な光を安全かつ効率よく効果的に提供することを可能にする。
【００１８】 フィラメントをベースとしたランプと比較すると、新規なランプは、より頑丈
かつ長寿命であり、故障や損傷の際、ランプの一部を交換することが可能であっ
て、ランプ全体を交換する必要がない。例えば、蛍光染料、燐光体または重合体
等のダウンコンバート物質を含んでいるディスパーサの寿命は、一般に光源の寿
命よりも短く、ディスパーサのみを交換できるということは、コストの大幅な削
減を可能にする。
【００１９】 本発明のこれらおよびその他の特徴ならびに利点は、添付の図面に照らした以
下の詳細な説明より当業者に明らかになるであろう。
【００２０】 （発明の詳細な説明） 図１は、本発明によって構成された固体ランプの一実施形態を示すものである
。ランプ１０は、光源１２、セパレータ１４、ディスパーサ１６から構成され、
ランプエンクロージャ１８を有していてもよい。光源１２は、その光の少なくと
も一部がセパレータ１４に沿ってディスパーサ１６に指向されるようにセパレー
タ１４の一端に取り付けられている。新規なランプ１０は、ＬＥＤまたは固体半
導体レーザなどの固体光源を備えると特に有用となるが、有機発光エレメント、
蛍光重合体、蛍光染料および燐光体といった他の光源が用いられてもよい。セパ
レータ１４は細長く、主として光源１２とディスパーサ１６とを分離する役割を
果たす。セパレータ１４は、光をディスパーサ１６へと指向させる光伝送媒体と
しての役割を果たす光パイプ、光ファイバ、レンズ（単一要素、多重要素または
屈折率分布型）または自由空間とされ得る。ディスパーサ１６は、光を予め定め
られたパターン（例えば、放射状に一様なパターン）に成形または分布させるこ
とが可能であり、入射光の少なくとも一部の波長を変化させるために燐光体、蛍
光重合体および／または染料等の要素を含んでいてもよい。セパレータも、光散
乱要素または波長変換要素を含んでいるとよい。光がディスパーサに達する前に
その光の少なくとも一部を変換するために、セパレータは、例えば、燐光体、蛍
光重合体または蛍光染料により被覆された光パイプであるとよい。指向性光出力
を提供するために、ランプエンクロージャ１８は、ディスパーサからの光を反射
する反射性内面を有することができる。代わりに、エンクロージャは、透明また
は半透明であってもよく、ランプ要素を保護するように完全に取り囲んでいても
よい。また、ランプエンクロージャの内面には、ディスパーサからの光をダウン
コンバートまたは散乱させるために、燐光体あるいは蛍光重合体等の分散物質ま
たはダウンコンバート物質のコーティングが含まれてもよい。
【００２１】 図２は、光源としてＬＥＤ２２を用いた新規なランプ１０（エンクロージャ無
し）の一実施形態の横断面図である。ＬＥＤは、その光の少なくとも一部がセパ
レータ２３の他端側のディスパーサ２６に指向されるように、セパレータ２３の
一端に取り付けられている。ＬＥＤの活性層を励起して光を発生させる電流を供
給するために、ＬＥＤには２本のリード線２４ａおよび２４ｂが接続されている
。セパレータ２３は、ＬＥＤからディスパーサ２６へと光を指向させる光パイプ
または光導波路の何れかを備えている。ディスパーサ２６に達する光は、直接に
、または、セパレータの表面で反射され、セパレータに向けて進行する。ディス
パーサ２６は、球状または半球状の形状を有すると好ましく、セパレータと一体
に形成されていてもよく、また、セパレータの一端に取り付けられる別体の部品
として形成されていてもよい。特定のパターン、例えば室内照明に有用な放射状
パターンに光を分布させるために、ディスパーサの表面をざらつかせたり、つや
消し処理したりしてもよい。また、ディスパーサの表面は、光の少なくとも一部
の波長が変換されて光の色が変化するように、１つまたはそれ以上の波長変換媒
体を含んでいてもよい。
【００２２】 図３ａから図３ｆは、本発明によって構成された光源の様々な実施形態を示す
ものであるが、他の光源が使用されてもよい。図３ａにおいて、光源は、透明基
板３２上で成長させたＬＥＤ３１であり、その一例は、サファイヤ基板または炭
化ケイ素基板上で成長させた窒化物をベースとしたｐ−ｎ接合ＬＥＤ（または、
半導体レーザ）である。ＬＥＤのｐ型層（またはｎ型導電層）３３は基板３２か
ら離間され、ＬＥＤのｎ型層（またはｐ型導電層）３４は基板に近接しており、
活性層３５はｐ型層とｎ型層との間に挟まれている。通常、ＬＥＤの「底部」と
見なされる基板３２は、セパレータ２３の端部に直に接合されている。活性層３
５から発せられる光の一部は、セパレータ２３に向けて基板３２を直接通過する
であろう。基板は、透明であることから、通過光を吸収することはない。この実
施形態は、基板を直接セパレータに取り付けることによって単純な製造を可能に
すると共に、ｐ型層およびｎ型層の電気接点が露出された際に双方の接点への直
接的なアクセスを可能にする。ｐ型表面および側面から放出される光を反射させ
てセパレータ２３に戻すために、ｐ型層３３の表面の近くに金属カップ３７が含
まれるとよい。代わりに、光を反射させてセパレータ２３に戻すためには、ｐ型
表面上に金属層、すなわち、反射層が直に形成されていてもよい。
【００２３】 ＬＥＤ３１は、使用されるセパレータの形式に応じて、多くの異なる方法によ
りセパレータに接合され得る。セパレータが固体光パイプ若しくは光ファイバで
ある場合、屈折率、熱伝導率、電気抵抗率等の特性が他の構成要素に適合するエ
ポキシを用いてＬＥＤ３１を接合することができる。エポキシは、ＬＥＤ３１と
セパレータ２３との間の領域に限定されてもよく、ＬＥＤ３１がセパレータ２３
の端部にそれを保持するエポキシ内に封入されてもよい。機械的な取り付けには
、ＬＥＤからの光をセパレータにより良好に結合させるために、または、ＬＥＤ
３１から熱を移動させるための熱伝導性化合物を提供するために、液体あるいは
固体が含まれるとよい。使用される取り付け方法は、ＬＥＤへの電力接触を可能
にするものでなければならない。ＬＥＤの電気的接触および熱吸収は、ヒートシ
ンクにデバイスをフリップチップ接合することにより達成され得る。製造を容易
にするためには、ＬＥＤの電気的および熱的接触がなされた後にセパレータが取
り付けられるとよい。
【００２４】 図３ｂにおいて、セパレータ２３の端部から発せられるすべての光が反射され
て戻るように、ＬＥＤ３１（または半導体レーザ）が、セパレータ２３の端部に
隣接する金属カップ３７によってセパレータ２３の端部内に封入されている。基
板３２は底部層として図示されているが、ランプは、図３ａに関して上述された
基板を上にして取り付けたデバイスと共に動作し得る。基板を上にして取り付け
た場合、金属カップ３７は、他のＬＥＤ層から放出される光を反射してセパレー
タ２３に向けて戻す。ＬＥＤ３１が基板を下にしてセパレータ２３に取り付けら
れた場合、ＬＥＤ側面の基板を通して漏出するすべての光が、金属カップ３７に
よって反射されてセパレータ２３に向けて戻るであろう。代わりに、ＬＥＤ３１
は、どちらが下になっているかに応じて、ｐ型層または基板表面上に直に配置さ
れた反射コーティング面を有していてもよい。
【００２５】 図３ｃは、ＬＥＤとセパレータ２３との間にＬＥＤの光をセパレータ２３に向
けて集束させ、または、指向させるためのレンズ３８が位置決めされているＬＥ
Ｄ３１を示すものであり、簡単のために、ＬＥＤおよびレンズの取付機構は省略
されている。光を集束させることにより、より多くの光をセパレータ２３に向け
て導くことが可能となり、ＬＥＤとセパレータ２３との間における光の損失がよ
り少なくなるであろう。また、セパレータ２３への光の結合を増強させるために
、ＬＥＤとセパレータとの間に屈折率整合層が設けられてもよい。更に、光がセ
パレータ２３に入る前にＬＥＤによって発せられる光を異なる波長に変換すべく
、ＬＥＤとセパレータ２３との間に、波長変更物質またはフィルタ材が含まれて
もよい。
【００２６】 光源としては、同様の波長または異なる波長を有する複数の発光デバイスが使
用され得る。図３ｄにおいて、光源は、セパレータ２３の端部に取り付けられた
２体のＬＥＤ３１ａおよび３１ｂを備えており、ＬＥＤの光の少なくとも一部が
セパレータ２３に向けて導かれる。２体のＬＥＤからの光は、セパレータを通過
する間に混ざり合い、ディスパーサから放出される。青色および黄色ＬＥＤが使
用されてもよく、これらは組み合わさって、ディスパーサから放出される際に白
色光を生成するであろう。３つの異なるデバイスの場合、赤色、緑色および青色
ＬＥＤが使用されるとよく、これらもまた、組み合わさって白色光を生成するで
あろう。
【００２７】 図３ｅおよび図３ｆは、熱管理用のヒートシンクを備えたＬＥＤ３１およびセ
パレータ２３を示すものである。上述のように、室内照明に有用である出力光束
を発するＬＥＤまたは固体レーザには、大きな熱を生じさせる高い電流を流さな
ければならない。図３ｅおよび図３ｆに示されるヒートシンクは、金属等の熱伝
導物質により形成された「ヒートフィン」３９を備えているが、他の熱伝導物質
が用いられてもよい。ヒートフィンは、ＬＥＤ３１およびセパレータ２３から熱
を引き離し、表面積を増大化させて放射冷却または対流冷却を向上させる。これ
により、より安全な高電流動作が可能となり、かつ、ＬＥＤおよびランプの寿命
を延長することができる。図３ｅに示されるヒートシンクは、ＬＥＤのみを包囲
しており、図３ｆでは、ヒートシンクのフィン３９がセパレータ２３の一部等、
新規なランプの他の部位をも包囲している。これは、特にＬＥＤ３１がセパレー
タに、または、セパレータに近接して取り付けられる用途において、ＬＥＤ３１
からセパレータ２３へと広がるであろう熱を放散させるのに役立つ。また、ヒー
トシンクは、単独で、あるいは、フィン３９と共にＬＥＤ３１からの熱移動を促
進させる金属または他の熱伝導層４０を含んでいるとよい。例えば、光源および
セパレータから熱を遠ざけるために、光源の下方に、厚い銅またはアルミニウム
のブロックが配置されてもよい。また、光源にヒートパイプを取り付けることに
より、光源から熱を引き離すことも可能となる。更に、ヒートシンクの放射表面
積を増加させるその他の何れかの付加物が使用され得る。
【００２８】 好ましい実施形態では、ディスパーサ内のＬＥＤから比較的離れた位置に分散
物質または波長変換物質が配置される。これにより、ＬＥＤの熱から波長変換物
質を保護すると共に、他の構成要素を光源に近接して配置することが可能となる
。例えば、電子パワー管理（例えば、交流／直流変換、パルス操作または出力変
換）のための電気回路や部品を光源の内部に含めることができるであろう。また
、光源は、新規なランプを電源に結合させるためのソケットあるいはエンクロー
ジャの内部、および／または、上述のような温度管理要素の内部に収納されても
よい。
【００２９】 また、単一の多重要素ランプまたはバルブ内において２つ以上の個別のランプ
が並列に使用されてもよく、これは、発せられる光のパターンおよび色に柔軟性
を付加する。図３ｇは、黄色発光ランプ４３に並列する青色発光ランプ４２を備
えた多重要素ランプ４１を示している。黄色光は、紫外光源４４からのほぼすべ
ての光をディスパーサ４５内の燐光体、重合体または染料を用いて黄色に変換す
ることによって生成される（以下でより詳細に説明される）。ランプ４２および
４３からの黄色光および青色光は混ざり合ってランプ４１からの白色光を生成す
る。この実施形態は、黄色光に対する青色光の比率に柔軟性を与え、白色照明の
レンジをより広げる。また、この実施形態は、それぞれのディスパーサを光が通
過する際に、赤色光、緑色光または青色光に変換される紫外光源をそれぞれ備え
た３つの個別のランプを有していてもよい。更に、赤色および緑色の個別のラン
プが多重要素ランプまたはバルブ内において組み合わされて使用されれば、個別
のランプそれぞれへの入力電力を調整することによって、光の色および色相を操
作することができる。例えば、赤色ランプへの電力を増加させてその発光強度を
高めることによって、「より暖みのある」白色光を発生させることができる。こ
れは、ランプまたバルブを構成している個々のランプへの入力電力を制御するこ
とにより、１体のランプまたはバルブから全範囲の色を実現するように拡張され
得る。また、この手法は、光が単一のセパレータからディスパーサに向けられる
１つまたはそれ以上の（異なる波長の光を発生する）光源に同様の手法で適用す
ることができる。色は、異なる光源への電力の入力を操作することによって変化
され得る。
【００３０】 セパレータ２３は、主として光源をディスパーサ２６から分離する役割を果た
す。セパレータ２３は、任意の細長い中空または透明の要素であってもよく、光
が進行し得る様々な形状寸法の管であってもよい。セパレータ２３は受動的なも
のであり、光が光源からディスパーサへと進行する際に、光に影響を及ぼすこと
はない。受動的なセパレータには、限定されるものではないが、物理的な分離の
みを提供する役割を果たす中空管またはオフセットロッドが含まれる。
【００３１】 代わりに、セパレータは、光源とディスパーサとの間で光の一部あるいはすべ
てを能動的に成形し、視準化し、波長変換し、分散させ、散乱させ、方向転換さ
せ、および／または、ガイドすることができる光パイプあるいは光ファイバであ
ってもよい。ＬＥＤ光源を用いる能動的なセパレータの一実施形態において、セ
パレータは、光の少なくとも一部の波長を変換可能であり、その変換量は、セパ
レータの長さに応じて増加する。また、セパレータは、ミラー、ファセット、あ
るいは、光を集束させ、成形し、散乱させ、または、方向転換させる異なる屈折
率をもったセクション等の光要素であってもよい。
【００３２】 セパレータの長さは、数μｍから１ｍを超える範囲に及び、室内照明に好適な
長さは、５〜１０ｃｍの範囲にある。セパレータの幅は、１μｍから１ｃｍを超
える範囲に及ぶとよい。
【００３３】 図４は、多くの光源と共に使用可能であり、特に固体半導体レーザ４７等の干
渉性／視準化光源に適用し得る他の実施形態に係る新規なランプ４６を示すもの
である。レーザからの光は干渉性を有しているため、単純な光要素を用いて、光
源の端部において光を視準化することが可能となり、セパレータは、光源とディ
スパーサとを物理的に分離しさえすればよい。この分離は、一端に取り付けられ
たレーザ４７と他端に取り付けられたディスパーサ４９とを有する１本またはそ
れ以上の平行なオフセットロッド４８ａおよび４８ｂによって提供される。ロッ
ド４８ａおよび４８ｂは、光源からディスパーサへと光が通過する際にその光に
干渉しないようにオフセットされている。レーザ４７は、ロッドに直に取り付け
られてもよく、透明なリテーナ５０に取り付けられてから、そのリテーナ５０が
ロッドに取り付けられてもよい。また、一端にレーザが取り付けられると共に他
端にディスパーサが取り付けられている中空管が使用されてもよい。レンズ化と
高数値セパレータとの双方を実現するために、屈折率分布型のロッドまたは光パ
イプがセパレータとして用いられてもよい。
【００３４】 動作時に、コヒーレント光は、レーザ４７から、所望の色およびパターンに分
布されるディスパーサ４９へと大気中を進行する。レーザによっては、有効に分
散させるには光が過度に視準されることから、ディスパーサに達する前に光を拡
げるべく、セパレータが光学系または格子を含んでいてもよい。このようなビー
ム拡散系の例は、二重レンズビームエキスパンダである。
【００３５】 新規なランプ４６の利点の１つは、光源からの光の色を変化させると共に、異
なる色の光を発する１つまたはそれ以上のレーザあるいは他の光源からの光を混
合させ得るということである。例えば、それらの視準されたビームがディスパー
サに導かれる赤色レーザ、緑色レーザおよび青色レーザがオフセットロッド（ま
たは他のセパレータ）の一端に取り付けられてもよく、光は混ざり合ってディス
パーサから白色光として発せられる。代わりに、紫外レーザが用いられてもよく
、ディスパーサには、紫外光の一部を青色、赤色に、一部を緑色（または黄色）
に変換する赤色、青色および緑色（または黄色）の燐光体、重合体あるいは染料
が設けられる。代わりに、青色レーザを使用し、ディスパーサ上またはディスパ
ーサ内に黄色の燐光体、重合体あるいは染料を散在させると共に、燐光体間に青
色光を通過させるための透明領域を含めることにより、青色光および黄色光の最
適な部分を得ることができると共に白色光出力に組み合わすことができる。また
、異なるセパレータを用いることにより、ＬＥＤも同様の手法によって白色光を
生成するために使用され得る。
【００３６】 更に、新規なランプ４６は、特に交通信号に好適である。新規な交通信号は、
それぞれが個々にセパレータおよびディスパーサを有する３体の紫外レーザを備
えるであろう。各ディスパーサは、紫外光を異なる波長にダウンコンバートする
異なったダウンコンバート物質を含み、そのうちの１つは紫外光を緑色光に、１
つは紫外光を黄色光に、そして、１つは紫外光を赤色光にダウンコンバートする
。また、ディスパーサは、標準的な交通信号と同様に光が分散するように、それ
ぞれのレーザからの視準された光を散乱させるであろう。代わりに、ディスパー
サは、主として適切な交通レーンから光が見えるように、光を集束させ、指向さ
せるものであってもよい。新規な交通信号のための光源は、タングステンをベー
スとしたランプや複雑なＬＥＤアレイとは対照的な、３つの紫外レーザを備えた
より頑丈で信頼性が高く寿命の長い光源とされるであろう。
【００３７】 図５ａから図５ｅは、ディスパーサの様々な実施形態を示すものであるが、他
の設計が使用されてもよい。図５ａは、セパレータ５２の端部に一体化されたデ
ィスパーサ５１を示すものである。この実施形態において、セパレータは、固体
光ファイバまたは光パイプからなり、ディスパーサ５１は、研削または研磨され
たセパレータ５２の端部として形成されている。また、ディスパーサを通過する
光を更に散乱させるために、ディスパーサ５１をざらつかせたり、つや消し処理
したりしてもよい。柔軟性をさらに高めるために、ディスパーサは、光をビーム
または他の所望のパターンに集束させるものであってもよい。標準的なタングス
テンをベースとした白熱電球と同様の放射状のほぼ球状である光分布を提供する
ためには、ディスパーサをつや消し処理またはざらつかせた半球状にしてもよい
。代わりに、ディスパーサ５１は、セパレータ５２の端部に取り付けられる別体
の光部品であってもよい。別体の光部品は取り外し可能であり、同一のランプに
対して異なるディスパーサの使用を可能にし、ランプの他の部分に先立って故障
した際に、ディスパーサの交換を可能にする。
【００３８】 ディスパーサは、蛍光燐光体、鉱物、重合体、染料、結晶または薄膜といった
ような入射光の一部あるいはすべてを異なる波長に変換する物質を含んでいると
よい。また、ディスパーサは、固体または液体の形でダウンコンバート物質を含
んでいる水晶、ガラスといった透明材あるいは半透明材の中空シェルから構成さ
れ得る。代わりに、ディスパーサは、溶液または懸濁液中にダウンコンバート物
質を含んだ固形の本体から構成されていてもよい。例えば、ディスパーサは、固
化前に燐光体粒子が全体に均一に分散された成形エポキシ、または、その内部に
蛍光染料を溶解させた成形エポキシであるとよい。他の代替として、ディスパー
サは、外面または内面がダウンコンバート物質によってコートされた固定の本体
から構成されてもよい。
【００３９】 図５ｂにおいて、光源は、波長４２０〜５００ｎｍの青色光を生成し、セパレ
ータ５２は、青色光の大部分をディスパーサ５３に伝える光ファイバまたは光パ
イプとされている。ディスパーサ５３には、青色入射光の一部を通過させる一方
、他の光を吸収してその波長をダウンコンバートすると共に中心波長５６０〜５
８０ｎｍの黄色光として発する黄色燐光体のような１つまたはそれ以上の波長変
換物質が含まれている。青色光および黄色光は、ディスパーサから発する際に組
み合わさって白色光を生成する。白色光は、ディスパーサ５３の詳細（形状、光
要素等）に応じて、球状、ほぼ球状、半球状、または、他の特定の分布パターン
で発するであろう。同様に、ディスパーサ５３は、紫外ＬＥＤまたは紫外レーザ
が赤色、緑色および青色を発する燐光体、重合体または染料と組み合わせて用い
られる場合に、光源から入射する大部分またはすべての光が複数色に変換される
と共に一様に発せられるように設計されてもよい。
【００４０】 図５ｃのディスパーサ５４は、光の一部を所望の形状またはパターンに散乱さ
せる下部５５を含んでいる。代わりに、ディスパーサ５４は、レンズ、ファセッ
ト、フレネルレンズ、ホログラフィック要素、反射器、部分反射器、マスク、お
よび、グラニュールといったような光を特定のパターンに成形する他の光要素を
含んでいてもよい。
【００４１】 また、マスクあるいは反射器は、会社のロゴまたは標識のような予め定められ
たパターンの照明用に、より指向性をもつか、あるいは、制御された光分布を提
供し得る。場合によっては、異なる角度から見た場合に、ランプが異なった色を
発して見えるように、光の分布を意図的に不均一にすることが望まれるであろう
。これは、新たな照明のために、すなわち、特定パターンの照明および色を面や
周囲環境に投影するために使用され得る。
【００４２】 図５ｄは、光を球面状またはほぼ球面状の予め定められたパターンに分散させ
る円錐状ディスパーサ５６を示すものである。円錐形であれば、半球状ディスパ
ーサと比較して、より多量の散乱物質またはダウンコンバート物質を光の経路内
に配置可能となる。
【００４３】 図５ｅは、図５ｂのディスパーサに類似したディスパーサ５７を示しており、
ディスパーサ５７の周りには、ディスパーサから発せられる光の一部を反射して
方向転換させる反射器５８が設けられている。この実施形態は、標識光およびフ
ラッシュライト等の指向性をもった光を必要とする用途に適用され得る。ディス
パーサ５７から横方向に、または、光源に向けて後方に放出される光は、反射器
によって反射される。これにより、光源から波長変換物質を離間させ、変換物質
の熱損傷を防止しつつ、指向性ビームが可能となる。
【００４４】 新規なランプ全体または一部を包囲するランプエンクロージャが含まれていて
もよい。エンクロージャは、透明または半透明であるとよく、透過する光の強度
、分布あるいは波長を変更するための追加要素を組み込んでいてもよい。また、
エンクロージャは、ランプとの電気的接触および／または熱的接触のための要素
（例えば従来の光バルブソケット）、および、ランプアセンブリからの熱放散を
向上させるための要素を含んでいてもよい。
【００４５】 図６ａおよび図６ｂは、ランプエンクロージャの２つの実施形態を示すもので
ある。図６ａのエンクロージャ６０には、図５ｅにおいて説明されたものに類似
する内側反射面６１があり、反射面に当たるディスパーサ６２からの光は、指向
性ビームとして導かれる。また、ランプエンクロージャ６０は、様々なランプエ
レメントをある程度保護する。図６ｂに示されるランプエンクロージャ６３は、
新規なランプの要素を取り囲んで保護し、また、光の通過を可能にするために透
明または半透明とされている。エンクロージャは、ガラスまたはプラスチック等
の多くの異なる物質によって形成可能であり、光を修正またはダウンコンバート
するための物質を含んでいるとよい。例えば、ランプが青色光を発生し、エンク
ロージャ６０が青色光の一部を黄色光に変換すると共に青色光の一部を通過させ
る黄色燐光体を含んでいるとよく、２つの色は組み合わさって白色になる。また
、エンクロージャは、ディスパーサから光が発せられた後に光の波長または特性
を変化させる液体、気体あるいは固体によって満たされていてもよい。
【００４６】 以上、特定の好ましい構成に関連させながら、本発明が詳細に説明されたが、
他のバージョンも可能である。従って、特許請求の範囲および本発明の趣旨は、
ここに含まれるそれらの好ましいバージョンに限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ランプエンクロージャを備えた本発明による新規な固体ランプを示す斜視図で
ある。
【図２】 図１における２−２線についての新規な固体ランプの横断面図である。
【図３ａ】 新規な固体ランプと共に使用可能な異なる光源の断面図である。
【図３ｂ】 新規な固体ランプと共に使用可能な異なる光源の断面図である。
【図３ｃ】 新規な固体ランプと共に使用可能な異なる光源の断面図である。
【図３ｄ】 新規な固体ランプと共に使用可能な異なる光源の断面図である。
【図３ｅ】 新規な固体ランプと共に使用可能な異なる光源の断面図である。
【図３ｆ】 新規な固体ランプと共に使用可能な異なる光源の断面図である。
【図３ｇ】 新規な固体ランプと共に使用可能な異なる光源の断面図である。
【図４】 ロッドによって光源とディスパーサとが分離されている新規なランプの他の実
施形態を示す断面図である。
【図５ａ】 新規なランプと共に使用可能なディスパーサの異なる実施形態を示す断面図で
ある。
【図５ｂ】 新規なランプと共に使用可能なディスパーサの異なる実施形態を示す断面図で
ある。
【図５ｃ】 新規なランプと共に使用可能なディスパーサの異なる実施形態を示す断面図で
ある。
【図５ｄ】 新規なランプと共に使用可能なディスパーサの異なる実施形態を示す断面図で
ある。
【図５ｅ】 新規なランプと共に使用可能なディスパーサの異なる実施形態を示す断面図で
ある。
【図６ａ】 ランプエンクロージャを備えた新規なランプの断面図である。
【図６ｂ】 ランプエンクロージャを備えた新規なランプの断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (48)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光源（１２）と、 それを通過する光を散乱させ、集束させ、または、指向させるディスパーサ（
    １６）と、 前記光源（１２）と前記ディスパーサ（１６）とを離間させるセパレータ（１
    ４）とを備え、前記光源（１２）からの光の少なくとも一部が、前記セパレータ
    （１４）に沿って前記ディスパーサ（１６）を通るように指向されることを特徴
    とするランプ。
  2. 【請求項２】 前記ディスパーサ（１６）は、光を予め定められたパターン
    に散乱させることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
  3. 【請求項３】 前記ディスパーサ（１６）は、光を球状のパターンに散乱さ
    せることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
  4. 【請求項４】 前記ディスパーサ（１６）は、それを通過する光の少なくと
    も一部の波長を変化させる物質を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の
    ランプ。
  5. 【請求項５】 前記光源（１２）は、少なくとも１つの発光ダイオードまた
    は少なくとも１つのレーザ（３１）であることを特徴とする請求項１に記載のラ
    ンプ。
  6. 【請求項６】 前記セパレータ（１４）は、前記光源（１２）から前記ディ
    スパーサ（１６）への実質的な熱移動を防止するのに十分な距離だけ前記光源（
    １２）と前記ディスパーサ（１６）とを離間させていることを特徴とする請求項
    １に記載のランプ。
  7. 【請求項７】 前記光源（１２）は、照明に十分な出力光束を発することを
    特徴とする請求項１に記載のランプ。
  8. 【請求項８】 前記光源（１２）、前記セパレータ（１４）および前記ディ
    スパーサ（１６）を包囲する少なくとも部分的に透明なエンクロージャ（６３）
    を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
  9. 【請求項９】 前記エンクロージャ（６３）は、前記光源（１２）からの光
    の少なくとも一部の波長を変化させることを特徴とする請求項８に記載のランプ
    。
  10. 【請求項１０】 前記エンクロージャ（６３）は、前記光源（１２）からの
    光を分散させることを特徴とする請求項８に記載のランプ。
  11. 【請求項１１】 反射性ランプエンクロージャ（６１）を更に備え、前記デ
    ィスパーサ（６２）からの光の少なくとも一部が前記ランプエンクロージャ（６
    １）で指向性ビームとして反射するように、前記ディスパーサ（６２）が前記ラ
    ンプエンクロージャ（６１）に位置決めされていることを特徴とする請求項１に
    記載のランプ。
  12. 【請求項１２】 前記セパレータ（１４）は、前記光源（１２）からの前記
    光の少なくとも一部を散乱させ、分散させ、方向転換させ、または、波長変換す
    ることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
  13. 【請求項１３】 前記光源（１２）は、青色光を発するＬＥＤまたはレーザ
    であり、前記ディスパーサ（５３）は、前記青色光の一部の波長を黄色光に変換
    し、それにより、前記ディスパーサ（５３）は青色と黄色とを組み合わせた白色
    光を発することを特徴とする請求項４に記載のランプ。
  14. 【請求項１４】 前記ディスパーサ（５３）は、前記波長変換を生じさせる
    ために、黄色発光燐光体、蛍光染料または蛍光重合体のうちの少なくとも１つを
    含むことを特徴とする請求項１３に記載のランプ。
  15. 【請求項１５】 前記光源（１２）は、一波長の光を発するＬＥＤまたはレ
    ーザ（３１）であり、前記ディスパーサ（１６）は、実質的にすべての光を１つ
    またはそれ以上の異なる波長に変換することを特徴とする請求項４に記載のラン
    プ。
  16. 【請求項１６】 前記光源（１２）は紫外光を発生し、前記ディスパーサ（
    １６）は、実質的にすべての紫外光を、組み合わさって白色光を生成する色に変
    換することを特徴とする請求項４に記載のランプ。
  17. 【請求項１７】 前記光源（１２）の周囲に、前記光源（１２）により発生
    される熱を引き離すためのヒートシンク（３９）を更に備えることを特徴とする
    請求項１に記載のランプ。
  18. 【請求項１８】 前記ディスパーサ（５４）は、それ通過する光を成形する
    ための少なくとも１つの光要素（５５）を更に備えることを特徴とする請求項１
    に記載のランプ。
  19. 【請求項１９】 前記ディスパーサ（５６）は、前記ディスパーサから発せ
    られる光を成形するための少なくとも１つのマスクまたは他のパターン化された
    表面を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
  20. 【請求項２０】 前記ディスパーサ（５２）は、それを通過する光の少なく
    とも一部を散乱させる物質を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のラン
    プ。
  21. 【請求項２１】 光源（１２）と、 それを通過する光を混合すると共に分散させるディスパーサ（１６）と、 前記光源（１２）とディスパーサ（１６）とを前記光源（１２）から前記ディ
    スパーサ（１６）への実質的な熱移動を防止するのに十分な距離だけ離間させる
    セパレータ（１４）とを備え、前記光源（１２）からの光の少なくとも一部が、
    前記セパレータ（１４）に沿って前記ディスパーサ（１６）を通るように指向さ
    れることを特徴とするランプ。
  22. 【請求項２２】 前記光源（３１）は、少なくとも１つの発光ダイオードを
    備えることを特徴とする請求項２１に記載のランプ。
  23. 【請求項２３】 前記光源（３１）は、少なくとも１つのレーザを備えるこ
    とを特徴とする請求項２１に記載のランプ。
  24. 【請求項２４】 前記光源（３１ａ，３１ｂ）は、少なくとも２つの発光ダ
    イオードを備え、前記ダイオード（３１ａ，３１ｂ）からの光が前記セパレータ
    （２３）およびディスパーサ（１６）内で混ざり合い、前記ランプが前記ＬＥＤ
    からの光を組み合わせて発することを特徴とする請求項２１に記載のランプ。
  25. 【請求項２５】 前記ＬＥＤ（３１ａ，３１ｂ）には、光を放出させるため
    にそれぞれ電流が加えられ、前記ランプから発せられる光の組合せを制御するた
    めに前記それぞれの電流が操作されることを特徴とする請求項２４に記載のラン
    プ。
  26. 【請求項２６】 前記光源（３１ａ，３１ｂ）は、青色光および黄色光を発
    し、前記ディスパーサ（１６）は、青色と黄色とを組み合わせた白色光を発する
    ことを特徴とする請求項２１に記載のランプ。
  27. 【請求項２７】 前記光源（１２）は、赤色光、緑色光および青色光を発し
    、前記ディスパーサ（１６）が、赤色、緑色および青色を組み合わせた白色光を
    発することを特徴とする請求項２１に記載のランプ。
  28. 【請求項２８】 前記光源（１２）、セパレータ（１４）およびディスパー
    サ（１６）を包囲する少なくとも部分的に透明なエンクロージャ（６３）を更に
    備えることを特徴とする請求項２１に記載のランプ。
  29. 【請求項２９】 前記エンクロージャ（６３）は、前記光源（１２）からの
    光を散乱させることを特徴とする請求項２１に記載のランプ。
  30. 【請求項３０】 前記エンクロージャ（６３）は、前記光源（１２）からの
    光の少なくとも一部の波長を変化させることを特徴とする請求項２１に記載のラ
    ンプ。
  31. 【請求項３１】 反射性ランプエンクロージャ（６１）を更に備え、前記デ
    ィスパーサ（６２）からの光の少なくとも一部が前記ランプエンクロージャ（６
    １）で指向性ビームとして反射するように、前記ディスパーサ（６２）が前記ラ
    ンプエンクロージャ（６１）内に位置決めされていることを特徴とする請求項２
    １に記載のランプ。
  32. 【請求項３２】 前記光源（１２）の周囲に、前記光源により発生される熱
    を引き離すためのヒートシンク（３９）を更に備えることを特徴とする請求項２
    １に記載のランプ。
  33. 【請求項３３】 前記ディスパーサ（５４）は、該ディスパーサ（５４）か
    ら発する光を成形するための光要素（５５）を含んでいることを特徴とする請求
    項２１に記載のランプ。
  34. 【請求項３４】 前記ディスパーサは、該ディスパーサから発せられる光を
    成形するための少なくとも１つのマスク（５６）を含んでいることを特徴とする
    請求項２１に記載のランプ。
  35. 【請求項３５】 少なくとも１つの固体レーザを備える光源（４７）と、 それを通過する光を混合させると共に分散させるディスパーサ（４９）と、 セパレータ（４８ａ，４８ｂ）とを備え、前記光源（４７）およびディスパー
    サ（４９）が前記セパレータ（４８ａ，４８ｂ）に取り付けられると共に前記セ
    パレータ（４８ａ、４８ｂ）によって離間されており、前記光源（４７）からの
    光の少なくとも一部が、前記ディスパーサ（４９）を通るように指向されること
    を特徴とするランプ。
  36. 【請求項３６】 前記セパレータ（４８ａ，４８ｂ）は、１つまたはそれ以
    上のオフセットロッドから構成されていることを特徴とする請求項３５に記載の
    ランプ。
  37. 【請求項３７】 前記セパレータ（４８ａ，４８ｂ）は、中空管から構成さ
    れていることを特徴とする請求項３５に記載のランプ。
  38. 【請求項３８】 前記固体レーザ（４７）は、室内照明に十分な出力光束を
    発することを特徴とする請求項３５に記載のランプ。
  39. 【請求項３９】 少なくとも１つの発光ダイオードを備え、室内照明に十分
    な出力光束を発する光源（１２）と、 それを通過する光を分散させるディスパーサ（１６）と、 前記光源（１２）から前記ディスパーサ（１６）への実質的な熱移動を防止す
    るのに十分な距離だけ前記光源（１２）とディスパーサ（１６）とを離間させる
    セパレータ（１４）であって、前記光源（１２）からの光の少なくとも一部が、
    前記セパレータ（１４）に沿って前記ディスパーサ（１６）を通るように指向さ
    れるセパレータ（１４）と、 少なくとも部分的に透明であり、それを通過する光の少なくとも一部の波長を
    変化させる物質を含むランプエンクロージャ（６３）であって、前記ディスパー
    サ（１６）によって分散される光が前記エンクロージャ（６３）を通過するよう
    に、前記光源（１２）、セパレータ（１４）、およびディスパーサ（１６）を取
    り囲むエンクロージャ（６３）とを備えることを特徴とするランプ。
  40. 【請求項４０】 前記光源（１２）は、青色発光ダイオードまたはレーザで
    あり、前記ランプエンクロージャ（６３）は、前記青色光の一部を黄色光に変化
    させる波長変換物質を含んでおり、それにより、前記ディスパーサ（１６）は青
    色と黄色とを組み合わせた白色光を発することを特徴とする請求項３９に記載の
    ランプ。
  41. 【請求項４１】 前記エンクロージャ（６３）、ディスパーサ（１６）また
    はセパレータ（１４）は、前記波長変換を生じさせるための黄色燐光体を含んで
    いることを特徴とする請求項３９に記載のランプ。
  42. 【請求項４２】 前記エンクロージャ（６３）、ディスパーサ（１６）また
    はセパレータ（１４）は、前記波長変換を生じさせるための蛍光染料または重合
    体を含んでいることを特徴とする請求項３９に記載のランプ。
  43. 【請求項４３】 前記光源（１２）は、紫外発光ダイオードまたはレーザで
    あり、前記ランプエンクロージャ（６３）、ディスパーサ（１６）またはセパレ
    ータ（１４）は、実質的にすべての紫外光を、着色光または白色光を生成するた
    めに組み合わさる色に変換する波長変換物質を含んでいることを特徴とする請求
    項３９に記載のランプ。
  44. 【請求項４４】 多重要素ランプであって、 それらの光が混ざり合って前記多重要素ランプから光を発生させる少なくとも
    ２つの個別のランプ（４２，４３）を備え、前記の個別ランプの各々が、 光源（１２）と、 それを通過する光を散乱させ、集束させ、または、指向させるディスパーサ（
    １６）と、 前記光源（１２）と前記ディスパーサ（１６）とを離間させる細長いセパレー
    タ（１４）とを備え、前記光源（１２）からの光の少なくとも一部が、前記セパ
    レータ（１４）に沿って前記ディスパーサ（１６）を通るように指向されること
    を特徴とするランプ。
  45. 【請求項４５】 前記個別のランプ（４２，４３）を２つ有し、前記多重要
    素ランプが白色光を発するように、一方の前記個別のランプ（４２）が青色光を
    発し、他方の前記個別のランプ（４３）が黄色光を発することを特徴とする請求
    項４４に記載のランプ。
  46. 【請求項４６】 赤色光、緑色光および青色光を発する３つの個別のランプ
    を有し、前記多重要素ランプが、赤色、緑色および青色を組み合わせた白色光を
    発することを特徴とする請求項４４に記載のランプ。
  47. 【請求項４７】 前記個別のランプ（４２，４３）には、光を放出させるた
    めにそれぞれに電流が加えられ、前記多重要素ランプから発せられる光の色を制
    御するために前記個別ランプ（４２，４３）に加えられる電流が操作されること
    を特徴とする請求項４４に記載のランプ。
  48. 【請求項４８】 分散光を生成するための方法であって、 第１の位置（１２）で光を発生させるステップと、 前記第１の位置との実質的な熱移動のやり取りがない他の位置（１６）に前記
    光の少なくとも一部（１４）を伝えるステップと、 前記他の位置（１６）で前記光の一部の波長を散乱または変換し、すべての光
    を分散させるステップとを含むことを特徴とする方法。
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