JP2012514843A - Ｌｅｄ、光ガイド及びリフレクタを備える光源 - Google Patents

Abstract

本発明は、白熱光源を使用している照明器具内へのレトロフィットのために配されることができる発光ダイオード（ＬＥＤ）光源に関する。前記光源は、前記光ガイドの一方の端部に配されている光ユニット内の１つ以上のＬＥＤからの光が注入される光ガイドと、前記光ガイドの他方の端部に配されている反射表面であって、前記反射表面上に入射する光を反射することができる前記光ガイドに面している反射表面を有するリフレクタとを有する。本発明によれば、前記反射表面は、前記光源から発される光が白熱光源の光輝度分布と類似している空間輝度分布を有するのを可能にするような複数の例示的な仕方において配されることができる。

Description

本発明は、一般には、照明設計の分野に関する。詳細には、本発明は、ライトバルブのような、白熱光源を使用している照明器具におけるレトロフィットのために配されることができる発光ダイオード（ＬＥＤ）光源に関する。

従来の白熱光源は、一般に、フィラメント（典型的には、タングステンでできている）に電流を供給することによって電流を光に変換し、前記フィラメントを光らせている。前記フィラメントは、一般にガラスバルブの中心の近くに懸架されており、これにより、例えば、部屋を照明するのに使用されることができる光の放射分布を提供している。このような従来の白熱光源は、典型的には、シャンデリアにおいて使用されている。グローフィラメント（〜１Ｍｃｄ／ｍ^２）の高いブライトネスのために、前記シャンデリア内の結晶は、装飾的なスパーク光効果を呈する。しかしながら、白熱光源の寿命の期間は、典型的には、比較的短く、通常、前記フィラメントの寿命の期間に限定されている。更に、前記ガラスバルブは、一般に、前記フィラメントの高温により非常に熱くなり、燃焼する対象が前記ガラスバルブと接触するようになるという潜在的な危険性を呈している。

白熱光源のＬＥＤ光源との交換は、一般に、上述の問題を軽減する又は取り除く。更に、このような交換は、有効性、即ちこれを製造するのに必要なエネルギ（又は電力）量に対する比としての前記光源によって生成される光束）の著しい向上をもたらす。しかしながら、ほとんどのＬＥＤは、半球（立体角２πｒ）内に発光することができるのみであるのに対し、グローフィラメントを使用している白熱光源は、一般に、完全な球体（立体角４πｓｒ）内に均一に光を発する。

欧州特許出願第１６１００５４号は、自動車と共に使用するためのＬＥＤランプアセンブリであって、前記ＬＥＤランプアセンブリは中心光学光ガイドを有しており、前記中心光学光ガイドは、複数のＬＥＤ光源によって発される光を、前記中心光学光ガイドの軸に対して或る角度をなして横向きに投射するための偏向器に導く、ＬＥＤランプアセンブリを記載している。

上述を鑑みて、本発明の目的は、上述の問題を軽減する又は取り除く光源を提供することにある。

この及び他の目的は、添付の独立請求項による光源によって完全に又は部分的に達成される。

本発明によれば、少なくとも１つのＬＥＤと、自身に入射する光の少なくとも一部が反射されるように配されたリフレクタと、入力端部、出力端部、及び前記入力端部と前記出力端部との間の中心領域を持つと共に軸方向に沿って延在している光透過性光ガイドとを含む光ユニットを含む光源が、提供される。前記光ユニットは、前記光ガイドの中心領域内に光を注入するための入力端部に隣接して配されている。前記光ガイドは、自身の屈折率が前記光ガイドの外側の媒体の屈折率よりも高いように、配される。更に、前記リフレクタは、前記出力端部に隣接して配されており、前記出力端部に面していると共に前記出力端部の少なくとも一部を覆っている反射表面を有している。前記反射表面は、前記反射表面の少なくとも一部が凹状及び凸状の一方であるように、配されている。

本発明の状況において、「凹状」及び「凸状」なる語によって、それぞれ、内側に湾曲している又は内側に窪んでいる、及び外側に湾曲している又は外側に隆起していることが意味されている。

本発明によるこのような光源の前記反射表面の構成によって、前記光源から発される光は、白熱光源の光輝度分布と実質的に類似の空間輝度分布を有することができる。更に、前記反射表面の前記少なくとも一部の前記凹状又は凸状の形状の特定の選択によって、前記光源からの光束は、例えば、前記所望の照明用途の要件に依存して、前記軸方向に対して垂直な平面に関して実質的に対称であることができ、又は非対称であることもできる。従って、本発明によれば、ＬＥＤを使用している様々な光源が製造されることができ、各光源は、特定のユーザのニーズ及び／又は照明環境要件に適応化された光輝度特性を有する。

本発明の一実施例によれば、前記光源は、白熱光源を通常使用している照明器具内へのレトロフィットのために配される。このような構成によって、前述したように、従来の白熱光源の不利な点を克服する又は軽減すると共に当該有効性の著しい向上を提供する光源が、提供される。従って、本発明は、従来の光源の光学効率を改善する。

本発明の状況において、「レトロフィット」なる語によって、フィラメントライトバルブ、ハロゲンランプ等のような、白熱光源に通常使用される光器具内への嵌入が意味されている。即ち、白熱光源を通常使用している照明器具内への本発明による光源のレトロフィットによって、照明器具内の白熱光源の本発明による光源との交換が意味されている。

本発明の他の実施例によれば、前記リフレクタは、前記透過部分上に入射する光の少なくとも一部が、前記リフレクタを通って透過されるように配された少なくとも１つの透過部分を有している。他の実施例によれば、前記透過部分は、軸に沿って延在しているスルーホール孔を有している。例えば、前記軸は、前記光ガイドの軸方向と一致する又は前記軸方向に平行な直線の軸であることができる。従って、これらの構成によって、前記光ガイド内の光は、前記透過部分（又は前記スルーホール）の通過によってか又は前記反射表面において反射されて、この後、前記光ガイドから結合導出されることによってかの何れかによって、前記光源から出るのを可能にされている。これらの構成によって、殆ど視聴角依存性のない光輝度（即ちユーザの視野角からほぼ独立している光輝度）が、達成されることができる。結果として得られる光輝度分布は、白熱光源の光輝度分布と実質的に類似である。即ち、前記光源は、完全な球体（立体角４πｓｒ）内に実質的に均一に光を発することができる。

本発明の更に他の実施例によれば、前記光ガイドは、前記軸方向に沿って延在している色混合棒体を有し、前記色混合棒体は、前記光ガイドの中央領域の少なくとも一部を有している。前記色混合棒体は、前記光ユニット内の複数のＬＥＤからの光を混合するように配されており、六角形の断面を有することができる。このように、複数のマルチカラーＬＥＤからの光が前記色混合棒体の前記出力端部に到達する場合に良好に混合されるように配されたＬＥＤ光源が、提供され、良好に混合された光は、白熱光源と類似の輝度分布を有する前記光ガイドから結合導出されることができる。

本発明の更に他の実施例によれば、少なくとも１つの反射ファセットが、前記ファセット上に入射する光の少なくとも一部が反射されるように、前記反射表面上に配される。このような反射ファセットは、ユーザの視野角の関数として実質的な光輝度変化を生成するように使用されることができる。従って、このような構成によって、強い視野角依存性のあるスパーク光効果（即ち前記視野角にかなり依存して変化する光輝度を有する）を呈する光源が、提供されることができる。

本発明の更に他の実施例によれば、前記反射表面は、金属コーティング（例えば、アルミニウムコーティング）、干渉フィルタ（例えば、薄いＳｉＯ_２及びＺｒＯ_２層の多層）、拡散コーティング及び蛍光体コーティングの１つ以上を有する。前記干渉フィルタは、この上に入射する光の小さい部分を故意に透過するように、配されることができる。前記拡散コーティングによって、前記光源のブライトネスは、かなり低減されることができ、視覚的な快適さを改善するための幾つかの用途において望ましいものであることができる。金属コーティング（例えば、アルミニウム）を施すことによって、比較的廉価であるが、高い反射性の表面が、達成される。

本発明の更に他の実施例によれば、前記光源は、更に、前記リフレクタを少なくとも部分的に囲んでいる少なくとも１つの半透明エンベロープを含んでいる。このような構成によって、前記光学性能（即ち前記光輝度分布）又は視覚的な快適さ（例えば、ブライトネスの低減）が、改善されることができる。前記少なくとも１つ半透明エンベロープは、光散乱要素を有することができる。このように、前記光源のブライトネスは低減されることができる、及び／又は、前記光源の光輝度分布は、滑らかにされることができる。

半透明エンベロープは、更に、ユーザの視野から前記光源の他の光学要素を隠すように配されることができる点において装飾的な向上を提供するように使用されることもできることも認識されるであろう。例えば、適切な表面処理によって、前記半透明エンベロープは、霜で覆われている外観（frosted appearance）を呈するように配されることができ、又はオプションとして若しくは代替的には、前記半透明エンベロープは、前記半透明エンベロープが製造される材料内に分散された色素によって僅かに着色されるように、配されることができる。

本発明の更に他の実施例によれば、前記光源は、更に、この上に前記光ユニットが配されているベースを含んでおり、前記ベースは、照明器具又は光器具のソケットコネクタと嵌合する電気コネクタを含んでいる。前記ベースは、更に、前記電気コネクタに接続されている電気回路を含んでおり、前記電気回路は、前記電気コネクタから電力を受け取り、前記電力によって、前記光ユニットを動作させる。このように、前記光源の、白熱光源を通常使用している光器具又は照明器具内への容易な嵌入が、達成される。前記光源は、前記ベース内に配されるヒートシンク装置を更に含むことができ、前記ヒートシンク装置は、前記光ユニットによって生成される熱を拡散する。従って、前記光源の表面は、前記光源との接触によって生じるユーザのやけどを回避するように比較的冷たく保持されることができる。更に、前記光源の寿命の期間は、前記光源の構成要素内の熱応力及び／又は歪みが小さいので、増大されることができる。

本発明の他の目的、フィーチャ及び効果は、以下の詳細な開示、添付請求項、及び添付図面から明らかになるであろう。

一般に、添付請求項において使用されている全ての語は、本願明細書においてそうでないと明示されていない限り、当該技術分野の通常の意味に従って解釈されるべきである。単数形の要素、装置、構成要素、ユニット、手段及びステップ等の全ては、そうでないと明確に述べられていない限り、公然と、前記要素、装置、構成要素、ユニット、手段及びステップ等の少なくとも１つの例の参照として開放的に解釈されるべきである。

本発明は、添付請求項に列挙されているフィーチャの全てのあり得る組み合わせに関するものであることに留意されたい。

本発明の上述の及び更なる目的、フィーチャ及び有利な点は、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例の以下の説明的で非限定的な詳細な記載によって、より良好に理解されるであろう。添付図面において、同一の符号は、同一又は類似の符号に使用されている。

本発明の例示的な実施例の模式図である。 図１ａに示されている本発明の例示的な実施例の一部の模式図である。 図１ｂに示されている図の一部である。 例示的な実施例による光源から発される光の遠方場角度光輝度分布の例示的な光輝度プロファイルである。 本発明の更に他の例示的な実施例と当該実施例に関連する光輝度プロファイルとの模式図である。 本発明の更に他の例示的な実施例と当該実施例に関連する光輝度プロファイルとの模式図である。 本発明の例示的な実施例による前記反射表面の形状を示しているグラフである。 例示的な実施例による光源から発される光の遠方場角度光輝度分布の例示的な光輝度プロファイルである。 本発明の更に他の例示的な実施例の模式図である。 例示的な実施例による光源から発される光の遠方場角度光輝度分布の例示的な光輝度プロファイルである。 本発明の更に他の例示的な実施例の模式図である。 例示的な実施例による光源から発される光の遠方場角度光輝度分布の例示的な光輝度プロファイルである。 本発明の更に他の例示的な実施例の模式図である。 本発明の更に他の例示的な実施例の模式図である。

本発明の様々な例示的な実施例は、ここで、主に、白熱光源を通常使用している照明器具内へのレトロフィットのために配されている光源に関して記載される。しかしながら、前記光源は、レトロフィット用途の例示的な場合に限定されるものではなく、むしろ、様々な用途において使用される光源であり得ることを理解されたい。

図１ａは、本発明の例示的な実施例を示している光源１であって、白熱光源（例えば、フィラメントライトバルブ）を通常使用している照明器具（図示略）内へのレトロフィットのために配されている光源１の模式的な断面図である。このような照明器具は、ハロゲン照明器具等であっても良い。本発明の状況において、「レトロフィット」なる語によって、白熱光源のために通常使用されている光器具内への嵌入（即ち、前記照明器具内で通常使用されている白熱光源の、本発明による光源との交換）が意味されていることを理解されたい。

図１ａに示されているように、光源１は、透明なガラス容器２を有していても良く、透明なガラス容器２内には、以下において更に記載されるように、白熱光源（例えば、グローフィラメント）と類似の空間輝度分布を有する光を発することができる所謂リモート発光体３が位置されている。更に、「リモート発光体」という語によって、１つ以上のＬＥＤ、光ガイド及びリフレクタを有する発光装置が意味されており、前記１つ以上のＬＥＤの発光領域は、前記リフレクタが配される前記光ガイドの端部に実質的にシフトされる又は交換される。光源１は、この上にリモート発光体３が配される又はこれにリモート３が結合されるベース４をより更に有していても良い。ベース４は、フィラメントライトバルブのような白熱光源を使用している照明器具（図示略）の（好ましくは、ねじ切りされている）ソケットコネクタ（図示略）と嵌合することができるように配されている（好ましくは、ねじ切りされている）電気コネクタ５を有することができる。

図１ｂは、図１ａを参照して記載されているリモート発光体３の模式的な側断面図であり、非限定的な例示的な実施例によって本発明の思想を示している。図１ｂに示されているように、リモート発光体３は、好ましくは、鏡面的反射壁を有するキャビティ７内に配されている少なくとも１つのＬＥＤ（この例示的な場合においては２つのＬＥＤを有する）を有する光ユニット６を有している。一例によれば、前記キャビティは、円柱形の形状を有しているが、前記キャビティの形状が、この選択に限られていないことを理解されたい。本発明は、何らかの数のＬＥＤを有する光ユニット６を有する実施例を含むことを理解されたい。例えば、光ユニット６は、ソウル・セミコンダクター社のＡｃｒｉｃｈｅ ＬＥＤのような単一の大型ＬＥＤ、又はフィリップス・ルミレッズ社のＬＵＸＥＯＮ ＲｅｂｅｌのようなＬＥＤアレイを有することができる。

リモート発光体３は、更に、入力端部８ａ、出力端部８ｂ及びこれらの間の中央領域８ｃを持つ光透過性光ガイド８を更に有する。図１ｂに示されているように、光ユニット６は、中央領域８ｃ内に光を注入するための入力端部８ａに隣接して配されている。図１ｂに更に示されているように、光ガイド８は、一般に軸方向に沿って延在するように構成されることができる。

光ガイド８は、入力端部８ａに向かって僅かにテーパーがかけられていても良く、即ち前記軸方向及び前記軸方向に対して垂直な横方向によって規定される平面内の光ガイド８の寸法は、出力端部８ｂに向かって前記軸方向に沿って次第に大きくなることができることも意図されている。円柱形状を有する光ガイド８の当該例示的な場合において、このことは、光ガイド８の直径が出力端部８ｂに向かって前記軸方向に沿った距離と共に次第に大きくなることを意味している。

リモート発光体３は、更に、出力端部８ｂに隣接して配されているリフレクタ９であって、リフレクタ９に入射する少なくとも一部の光が反射されるように構成されているリフレクタ９を更に有する。リフレクタ９から反射される光の割合は、リフレクタ９の反射率に依存する。リフレクタ９は、更に、出力端部８ｂに面していると共に出力端部８ｂの少なくとも一部を覆っている反射表面１０を有するように、配されている。例えば、出力端部８ｂの表面の８０％乃至９０％が、反射表面１０によって覆われていても良い。代替的には、反射表面１０は、出力端部８ｂの表面を完全に覆っていても良い。反射表面１０は、例えば、金属コーティング（例えば、高い反射性のアルミニウム）、高反射率干渉フィルタ（例えば、薄いＳｉＯ_２及びＺｒＯ_２層の多層）、白色拡散コーティング及び蛍光体コーティングの１つ以上を有し得る。前記干渉フィルタ又はコーティングは、自身に入射する光の少ない一部を故意に透過するように配されることができる。例えば、前記干渉コーティングは、自身に入射する光の約４％を透過する及び自身に入射する光の残りを（鏡面的に）反射するように設計されることができる。前記拡散コーティングによって、光源１のブライトネスは、かなり低減されることができ、視覚の快適さを改善するための幾つか用途において望ましいものであり得る。このような拡散コーティングは、半透過性にされても良い。

光ガイド８は、円柱形の形状を有することができるが、本発明は、この特定の場合に限定されるものではない。逆に、光源１の機能及び特性を達成するのに適している光ガイド８の如何なる幾何学的な形状も、本発明の範囲内にあるように意図されている。光ガイド８は、透明ポリマ、ポリマ化合物、ガラス、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、アクリル及び他の種類のプラスチック並びにこれらの組み合わせのグループから選択される物質でできていることができる。

前記リモート発光体３のこの動作は、以下の通りである。

光ユニット６内のＬＥＤから発される光は、光ガイド８の中央領域８ｃ内に注入される（透過される）。一般的に、光ガイド８に入る前に、当該光をコリメートする必要はない。前記ＬＥＤからの光の少ない一部は、入力端部８ａにおける光ガイドの境界において反射され（典型的には約４％）、前記光の残りは、光ガイド８の中央領域８ｃ内に注入されることを理解されたい。次いで、光ガイド８内の光は、一般に、出力端部８ｂに向かって光ガイド８の延長部に沿って輸送される。

光ガイド８は、好ましくは、光ガイド８の屈折率が光ガイド８の外側の媒体の屈折率よりも高いように、構成されており、この外側の媒体は、典型的には、約１の屈折率を有する空気である。即ち、光ガイド８は、好ましくは、光ガイド８の外側の媒体よりも高い光学密度（屈折率）を有するように配される。典型的には、光ガイド８は、約１．５以上の屈折率を有するように配されるが、この特定の場合に限定されるものではない。光ガイド８内の光の輸送は、全内部反射に基づく。光ガイド８内で進行する光は、当該光が光ガイド８と、光ガイド８の外側の媒体（光ガイド８よりも低い光学密度である）との境界に到達した場合、一般に、光ガイド８を出ないが、光ガイド８内に反射され戻される。一方、境界線８ｄ上に入射する光の入射角は、臨界角（即ち、前記光が境界表面８ｄに沿って進行するように屈折する入射角）よりも大きい場合、前記光は、損失を伴うことなく、反射され戻される。他方では、ますます小さい入射角の場合、前記入射光のますます大きな割合が、光ガイド８から外へ境界表面８ｄを通って透過される。

本発明の状況において、「内部境界面」なる語によって、光ガイド８とリモート発光体３の直接的な周りのものとの間の境界面の表面であって、光ガイド８内に面している法線を有する表面が意味されている。

本発明の状況において、「入射角」なる語によって、特にそうでないと特定されていない限り、表面上に入射する光線とこの入射点における前記表面の法線との間の角度を意味している。

従って、光ガイド８内で輸送される光ユニット６からの光が、リフレクタ９の反射表面１０に当たる場合、前記光の一部は、反射表面１０の反射率に依存して反射される。例えば、反射表面１０は、１の近く又は実質的に１の反射係数を有するように配されることができる。反射表面１０の形状によって、反射表面１０から反射される光の殆どが、光ガイド８と光ガイド８の外側の媒体との間の境界面において、即ち内部境界面８ｄにおいて屈折され、この後、光ガイド８を出る。反射表面１０の特定の形状によって、反射表面１０で反射された後に光ガイド８を出る光の輝度は、以下において更に詳細に記載されるように、白熱光源の光輝度に実質的に類似している。

図２ａは、光ガイド８及びリフレクタ９の一部を示していている本発明による例示的な実施例の模式的な側断面図であり、反射表面１０の例示的な形状が、示されている。図２ａに示される本発明の実施例は、円柱形棒体の形状における光ガイド８を有しており、図２ａに示されている座標（ｘ，ｚ）を使用して適当に記載されている。ここで、ｒ_０はｘ軸に沿った円柱形の棒体のベースの半径であり、Ｌは、ｚ軸に沿った前記リフレクタの延長部の長さである。この例示的な場合において、ｚ軸は、これに沿って光ガイド８が延在する軸方向と一致している。

図２ｂは、光ガイド８を出る光の遠方場角度光輝度分布Ｉ（θ，φ）の例示的な光輝度プロファイルであり、θは、ｚ軸からの極角であり、φは、ｘ軸からのｘｙ平面の方位座標である。完全な三次元輝度は、ｚ軸の周りの回転の表面である（この例においては、ｚ軸の周りに円環体を生成している）。

図２ｂに示されている光輝度プロファイルは、照明アプリケーションのソフトウェア製品ＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓ（登録商標）バージョン６．１．０を使用して図２ａを参照して記載される本発明の実施例をモデル化することによって生成される。添付図面に現れている如何なる他の光輝度プロファイルも、本発明の特定の実施例と関連しており、そうでないと特定されていない限り、類似の態様において製造されることができるものと理解されたい。

図３ａ及び３ｂは、本発明の２つの例示的な実施例を示している。

図３ａに示されている実施例によれば、リフレクタ９は、光ガイド８の出力端部に面している反射表面１０を有している。この結果、反射表面１０は、図３ａ及び３ｂに示されているように、光ガイド８の出力端部に向かって指向される法線ｎを有している。図３ａに示されている例によれば、反射表面１０は、反射表面１０の少なくとも一部が凸状であるように配されており、外向きに（光ガイド８の内部境界面に向かって）隆起している。

図３ｂに示されている実施例によれば、反射表面１０は、反射表面１０の少なくとも一部が凹状であるように配されており、従って、内向きに（光ガイド８の内部境界面８ｄから離れて）隆起している。

更に、図３ａ及び３ｂは、それぞれ、図３ａ及び３ｂを参照して記載されている実施例と関連する光輝度プロファイルを示しており、前記光輝度プロファイルは、横（ｘ）軸に関して実質的に対称であり、軸方向（ｚ軸に沿って）に関して回転対称である。これらは、図２ｂに示されている光輝度プロファイルに類似している。

図４ａは、それぞれ、ｘｚ平面（図２ａ参照）上へ投射されるような、図３ａ（曲線１１）、図３ｂ（曲線１２）及び図４ｂ（曲線１３）における輝度プロファイルと関連する反射表面１０の形状を示していているグラフである。図４ｂから分かるように、符号１３によって示されている曲線によって記載されていることができる形状を有する反射表面１０は、結果として、横（ｘ）軸に関して非対称の光輝度分布をもたらす。Ｌ_１、Ｌ_２及びＬ_３各々は、それぞれ、図３ａ、３ｂ及び４ｂに示されている実施例に関して図２ａに示されている長さＬに対応している。

本発明の他の例示的な実施例によって、前記光輝度分布は、図２ｂ、３ａ―ｂ及び４ｂに示されているような前記光輝度分布に限定されるものではない。この点において、図５ａは、本発明の他の例示的な実施例を示しており、リフレクタ９は、反射表面１０の一部が、（前記軸方向と前記軸方向に垂直な横断方向とによって規定される平面（この場合、ｘｚ平面）上へ投射される場合）凹状であるように配された反射表面１０を有する。反射表面１０の一部が、（反射表面１０が、前記軸方向と前記軸方向に対して垂直な横断方向とによって規定される平面上に投射される場合）凸状であるように配されることができることも意図されている。図５ａに更に示されているように、リフレクタ９は、透過部分１４上に入射する光の少なくとも一部がリフレクタ９を通過して透過されるように配されている透過部分１４を更に有する。光が、反射表面１０において反射され、この後、光ガイド８から結合導出されることに加えて、光ガイド８からの前記光の一部は、透過部分１４を通過することによって前記光源を出ることができる。この構成によって、図５ｂに示されているように殆ど視野角依存性のない光輝度が達成されることがでる。図５ｂは、図５ａに示されている実施例と関連する光ガイド８を出ている光の遠方場角度光輝度分布の光輝度プロファイルを示している。例えば、透過部分１４は、リフレクタの反射材料によって覆われていない部分であっても良い。透過部分１４は、軸方向（ｚ軸）に沿って延在しているスルーホール１４を有していても良い。スルーホール１４は、前記軸方向に対して或る角度を成している軸に沿って延在することもできることを理解されたい。これに沿ってスルーホール１４が延在する前記軸は、好ましくは直線状であるが、ある程度、湾曲されているスルーホールも、意図されている。上述した実施例及び後述する実施例の何れも、透過部分１４又はスルーホール１４と組み合わされることができる。

図６ａは、本発明の更に他の例示的な実施例を示しており、反射表面１０は、自身に入射する光の少なくとも一部が反射されるように配されている反射ファセット１５を備えている。上述又は及び後述の実施例における光源の何れも、このような反射ファセット１５を有することができる。更に、任意の適切な数のファセットを有する光源を記述している他の実施例も、本発明の範囲内にあることを理解されたい。このようなファセット１５は、図６ａにおいて示されている実施例と関連する光ガイド８を出ている光の遠方場角度光輝度分布の光輝度プロファイルを示している図６ｂに示されているように、ユーザの視野角の関数として実質的な光の輝度変化を生成するように使用されることができる。従って、実質的な空間光輝度変化を生成することができるこのような配置によって、ＬＥＤ光源は、強調された視野角従属が照明器具（例えば、シャンデリア）の効果を伴って設計されることができる。

図７は、本発明の更に他の例示的な実施例を示しており、前記光ガイドは、一般に、互いからの異なる色（例えば、クールホワイトＬＥＤ及びアンバーＬＥＤ）を持つ光を発するキャビティ７内に含まれている光ユニット内の複数の光源からの光を混合する前記軸方向に沿って（示されている実施例においては、ｚ軸に沿って）延在している色混合棒体１６を有している。図７に示されている例示的な実施例によれば、ｘｙ平面内において見る場合、色混合棒体１６は、六角形の断面を有している。色混合棒体１６は、前記軸方向に垂直な平面（例えば、前記ｘｙ―平面）に対して垂直な平面において見られる場合、正方形断面を有することができると更に想定される。これらの所謂六角形及び正方形の色混合棒体の両方が、様々な色の光を混合するのに非常に効果的である。好ましくは、前記軸方向に沿った色混合棒体１６の延在の大きさは、マルチカラー源からの光が、色混合棒体１６の出力端部に到達する場合に良好に混合されるようなものであり、この結果、良好に混合された光は、リフレクタ９から反射された後に、光ガイドから結合導出されることができる。上述した実施例及び後述する実施例の如何なるものも、このような六角形の色混合棒体１６と組み合わされることができることを理解されたい。

図８は、本発明の更に他の例示的な実施例を示しており、前述の実施例に記載されている光源の何れも、リフレクタ９を少なくとも部分的に囲んでいる１つ以上の半透明エンベロープ１７と組み合わされることができる。例えば、半透明エンベロープ１７は、図８に示されているように、中空球体を有することができる。代替的に又はオプションとして、光源１は、例えば、図１ａにおいて示されているように、内部にリモート発光体が配されている透明なガラスエンベロープ又はバルブを有することができる。図８に示されているような、中空球体及び他の何らかの半透明エンベロープ１７は、光学性能（即ち前記光輝度分布）又は視覚の快適さ（例えば、当該ブライトネスの低減）を改善するのに適当に使用されることができる。オプションとして、半透明エンベロープ１７は、例えば、前記ブライトネスを低減させる及び前記光輝度分布を滑らかにするために、光散乱要素を備えることができる。無論、半透明エンベロープ１７は、他の光学要素をユーザによって見られることから隠すように配されることができる点において、装飾的な向上を提供するのに使用されることもできる。例えば、適切な表面処理によって、半透明エンベロープ１７は、自身が霜で覆われている外観を呈するように、配されることができ、オプションとして又は代替的には、半透明エンベロープ１７は、半透明エンベロープ１７（例えば、透明ポリマ）が製造される材料内に分散されている色素によって僅かに着色されるように配されることができる。

上述された実施例は、これに関連するそれぞれの有利な点から離れて、各実施例は、大きい光学効率（即ち前記光源から出力される光束の割合及び据付光束の初期量）を可能にすることができる。各反射表面１０が反射係数１を有し、この上に各光ユニットが配される表面は反射係数０を有するという仮定の下、図３ａ、３ｂ、４ｂ、５ｂ及び６ｂにおいて表される実施例の各々に関して結果として生じる光学効率ηは、対応する図に示されているようになる。これらの仮定の下、実質的に全ての光学損失は、光ガイド８の入力端部８ａにおける光学損失に関するものである。

結論として、本発明は、白熱光源を使用している照明器具内へのレトロフィットのために配されることができるＬＥＤ光源に関する。当該光源は、光ガイドであって、自身の端部に配されている光ユニット内の１つ以上のＬＥＤからの光が注入される光ガイドと、前記光ガイドの他方の端部に配されていると共に前記光ガイドに面している反射表面であって、前記反射表面上に入射する光を反射することができる反射表面を持つリフレクタとを有する。本発明によれば、前記反射表面は、前記光源から発される光が白熱光源の光輝度分布と類似している空間輝度分布を有するのを可能にするような複数の例示的な仕方で配されることができる。

本発明は、主に幾つかの実施例に関連して上述された。しかしながら、当業者であれば、上述されたもの以外の他の実施例も、添付の請求項によって規定されているような本発明の範囲内で同様に可能である。

Claims (13)

1. 少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む光ユニットと、
   前記リフレクタ上に入射する光の少なくとも一部が反射されるように配されているリフレクタと、
   入力端部、出力端部、及び前記入力端部と前記出力端部との間の中央領域を有する光透過性の光ガイドであって、軸方向に沿って延在している光ガイドと、
   を有する光源であって、
   前記光ユニットは、光を前記中央領域内に注入する前記入力端部に隣接して配されており、
   前記光ガイドは、自身の屈折率が前記光ガイドの外側の媒体の屈折率よりも高いように配されており、
   前記リフレクタは、前記出力端部に隣接して配されており、前記出力端部に向かって面していると共に前記出力端部の少なくとも一部を覆っている反射表面を有しており、
   前記反射表面は、前記反射表面の少なくとも一部が凹状及び凸状の一方であるように配されている、
   光源。
2. 前記光源が白熱光源を使用している照明器具内へのレトロフィットのために配されている、請求項１に記載の光源。
3. 前記リフレクタは、少なくとも１つの透過部分であって、前記少なくとも１つの透過部分に入射する光の少なくとも一部が前記リフレクタを通って透過されるように配されている少なくとも１つ透過部分を有する、請求項１に記載の光源。
4. 前記少なくとも１つの透過部分が軸に沿って延在しているスルーホールを有している、請求項３に記載の光源。
5. 前記軸が前記軸方向と平行な直線状の軸である、請求項４に記載の光源。
6. 前記光ガイドは、前記軸方向に沿って延在している色混合棒体を有しており、前記色混合棒体は、前記中央領域の少なくとも一部を含んでおり、六角形の断面を有すると共に前記光ユニット内の複数のＬＥＤからの光を混合するように配されている、請求項１に記載の光源。
7. 少なくとも１つの反射ファセットが、前記反射ファセット上に入射する光の少なくとも一部が反射されるように、前記反射表面上に配されている、請求項１に記載の光源。
8. 前記反射表面が
   金属コーティング、
   干渉フィルタ、
   拡散コーティング、及び
   蛍光コーティング、
   の１つ以上を有している、請求項１に記載の光源。
9. 前記リフレクタを少なくとも部分的に囲んでいる少なくとも１つの半透明エンベロープを更に有する、請求項１に記載の光源。
10. 前記少なくとも１つの半透明エンベロープは、光散乱要素を有する、請求項９に記載の光源。
11. 前記光ガイドは、透明ポリマ、ポリマ化合物、ガラス、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、アクリル及びプラスチック並びにこれらの組み合わせのグループから選択された物質を有する、請求項１に記載の光源。
12. この上に前記光ユニットが配されるベースを更に有する請求項１に記載の光源であって、前記ベースは、前記照明器具のソケットコネクタと嵌合するように配されている電気コネクタを有しており、前記ベースは、前記電気コネクタに接続されている電気回路を含んでおり、前記電気回路は、前記電気コネクタから電力を受け取るように配されていると共に、前記電力によって前記光ユニットを動作させる、光源。
13. 前記ベースが、前記光ユニットによって生成される熱を放散するのに適しているヒートシンクを更に含んでいる、請求項１２に記載の光源。

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