JP2012522350A - 分離フィッティングを備えるledコリメーション光学モジュール - Google Patents
分離フィッティングを備えるledコリメーション光学モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012522350A JP2012522350A JP2012502856A JP2012502856A JP2012522350A JP 2012522350 A JP2012522350 A JP 2012522350A JP 2012502856 A JP2012502856 A JP 2012502856A JP 2012502856 A JP2012502856 A JP 2012502856A JP 2012522350 A JP2012522350 A JP 2012522350A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- emitting diode
- photoconductive device
- sleeve
- collimation optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title abstract description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 41
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 abstract description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
- G02B6/0006—Coupling light into the fibre
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
- G02B19/0019—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors)
- G02B19/0023—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors) at least one surface having optical power
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
- G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
- G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
- G02B19/0066—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED in the form of an LED array
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
- G02B27/0938—Using specific optical elements
- G02B27/0994—Fibers, light pipes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
- F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
- F21W2131/40—Lighting for industrial, commercial, recreational or military use
- F21W2131/406—Lighting for industrial, commercial, recreational or military use for theatres, stages or film studios
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4295—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with semiconductor devices activated by light through the light guide, e.g. thyristors, phototransistors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
Abstract
分離フィッティングを備えるLEDコリメーション光学モジュール(16)及びこれを用いた照明器具が開示される。LEDコリメーション光学モジュール(16)のひとつの実施態様において、LEDチップ(30)が複数の光源(G,R,B,W)を提供する。光伝導装置が前記LEDチップ上に重ねて設けられ、複数の光源(G,R,B,W)から受け取る光を混合する。スリーブがLEDチップ(30)に接続され、光伝導装置(32)回りに設けられ環状体(102)がそれらの間に設けられる。光伝導装置(32)を通過した後、混合された光は複合パラボラ光集中体(34)へ入る。複合パラボラ光集中体(34)は光伝導装置から受け取られた光をコリメートし、均一な瞳孔光を発光する。
Description
本発明は、一般的には人工光又は照明に関し、また具体的には、個々に又は共通の基板上にアレイ配置して適用される発光ダイオード(LED)コリメーション光学モジュールのための分離フィッティングに関し、さらにこれらを用いた照明器具に関する。
現在のLEDチップパッケージは、パッケージごとに複数のLEDチップを含むことができ、該パッケージ上に比較的簡単な光学系を持つ。これはさらに色混合、コリメーション又は他のビーム形状化のために第二の光学系を必要とする。これらの従来のLEDチップパッケージは、コリメーション光学モジュール及び色混合を含むビーム形状化と出力とのバランスを考慮しなければならない。例えば、劇場、ダンス、オペラ及び他の演奏芸術などのステージ照明応用において、要求される光強度及び照明されるべき位置からの距離は、前記照明器具のビーム又は照明角度同様、LEDチップパッケージが多大な出力を持つもとを表している。さらに、該応用に性質上、十分形状化されたビームがまた要求される。明るさの要求はLEDを多数用いることで満たされるが、一方、該光を単一の均一な瞳孔に集光することはさらに困難である。しばしば、出力が均一性のために犠牲となり逆も又真である。
そこで、一方で出力と、他方でコリメーション及び色混合とのトレードオフを解消することが要求されている。
分離フィッティングを備えるLEDコリメーション光学モジュールおよびそれを用いた照明器具が開示される。ここで開示される解決手段は、従来の一方で出力と他方でコリメーション及び色混合とのトレードオフを解消する。LEDコリメーション光学モジュールのひとつの実施態様において、LEDチップは複数の光源を提供する。光伝導装置が、LEDチップ上に重ねられて前記複数の光源から受けた光を混合する。スリーブが前記LEDチップに、前記光伝導装置の回りにそれらの間で環状体が配置されるように設けられる。前記スリーブはLEDの熱ヒートシンク、EMIスクリーン、光シールド、埃/汚れシールドおよび一般的に前記光伝導装置の物理的保護を提供する。前記光伝動装置を通過した後、混合光は、前記光伝導装置とカップルする複合型パラボラ光集中体(CPC)へ入る。CPCは光伝導装置からの光をコリメートして均一な瞳孔光を出す。
本発明の構成及び利点につき、より完全な理解のために、添付の図面に基づいて本発明の詳細な記載がなされる。図面中の対応する符号はそれぞれ対応する部品を意味する。
図1Aから1Cを参照して、本発明の教示による照明器具のひとつの実施態様が示され、一般的に10と符号付けされている。ハウジング12が、ベース14及びLEDコリメーション光学モジュール(16で符号付けされる)を受け入れ前記ハウジング12内に確保するように適合されている。LEDコリメーション光学モジュールは、個々のLEDコリメーション光学モジュール16−1、16−2、16−3、16−4、16−5、16−6及び16−7を含む。ヒートシンクサブアセンブリ18がまた、ベース14に設けられ、ハウジング12内に含まれる。これらは発光ダイオードコリメーション光学モジュール16により生成される熱を吸収し発散させる。ひとつの実施態様において、ヒートシンクの数と発光ダイオードコリメーション光学モジュール16の数は一対一で対応する。さらに、ひとつの実施態様において、ヒートシンクサブアセンブリ18は、静音ファンを含み、発光ダイオードコリメーション光学モジュール16を含む内部コンポーネントを冷却するための強制空冷を提供する。
ハウジング12は、指示構造22へヨーク20により旋廻自由に接続される位置に適合される。ハウジング12、ヨーク20お呼び支持構造22を貫通して設けられる電子サブアセンブリ24は、前記照明器具にモータによる移動及び電子回路を提供する。電子回路サブアセンブリ24は、複数のオンボードプロセッサを含むことができ、内部テスト手順及びソフトウェアアップデート可能性と同様、診断及び自己較正機能を提供する。照明器具10はまた、電源への接続などの全ての他の必要な電子回路を含むことができる。示されるように、仕上げレンズ26が端部効果を追加するために含まれてもよい。
LEDコリメーション光学モジュール16は、LEDコリメーション光学モジュール16−1から16−6が単層緊密パッキング配置28で六角形状に設けられ、これらは中心でコリメーション光学モジュール16−7で接触する。周辺のLEDコリメーション光学モジュール16−1から16−6のそれぞれは隣接する周辺LEDコリメーション光学モジュールと接触し、それらの内部にLEDコリメーション光学モジュール16−7が配置される。例として、LEDコリメーション光学モジュール16−1は隣接するLEDコリメーション光学モジュール16−2及び16−6と接触し、同様に中心に位置するLEDコリメーション光学モジュール16−7と接触する。LEDコリメーション光学モジュール16−1から16−7のアレイは、ひとつの実施態様において、直径8インチ(8.32cm)である。LEDコリメーション光学モジュール16−4に関して、LEDチップパッケージ30が光伝導装置32へ光を供給し該光を混合する。光伝導装置32は例えば、チューブ、光混合チューブ、光パイプ、棒、又はこれらの組み合わせでよい。CPC34は該光伝導装置32とカップルして、光伝導装置32から受けた光をコリメートする。コリメーションに続いて、光は、実質的に均一な瞳孔光として照明器具10を出る。照明器具10の部品又は完全品は、ステージ照明および関連する応用のための光学モジュールと考えられる。
図2Aから2EにはLEDコリメーション光学モジュール16−4が示される。LEDチップパッケージ30は光源を提供し、複数の色LEDチップG、R、B、Wが一つの伸びたベース部材44上にアレイ42として設けられる。ここで(図示されていないが)、結合リードワイヤが設けられてよい。示されるように、LEDチップG,R、B、Wは、光伝導装置32及びCPC34に関して色混合を強めるように望ましい角度の発光パターンを提供するように配置されている。しかし、応用により、LEDチップG、R、B、Wは他のタイプのアレイに配置することが可能である、ということは理解されるべきである。
アレイ42のLEDチップ、G,R,B、Wは従来の緑、赤、青及び白色LEDチップを含んでよく、それぞれ緑、赤、青及び白色発光する。かかるLEDチップは光伝導装置32へ効果的に放出され、色を強く混合する。示されるように、LEDチップパッケージにより生成される白色の品質をより強化するために、ひとつの赤LEDチップ(R)、緑LEDチップ(G)、青LEDチップ(B)及び白LEDチップ(W)を含む4つのLEDチップが使用される。しかし、LEDチップ設計の進歩とともに、異なる数のLEDチップ及び/又は異なる色のLEDチップもまた使用することができ、LEDチップパッケージ30により生成される光の質を最適化することができる。例として、ひとつの実施態様において、ひとつの赤LEDチップ(R)、ひとつの緑LEDチップ、ひとつの青LEDチップ(B)及びひとつの白LEDチップを含む4つのLEDチップが使用される。さらなる例として、ひとつの実施態様において、ひとつの赤LEDチップ(R)、2つの緑LEDチップ、ひとつの青LEDチップ(B)及びひとつの白LEDチップを含む4つのLEDチップが少なくとも使用される。低出力及び高出力LEDチップの両方とも、LEDチップパッケージ30に使用できることが、考えられる。
ここで教示される本発明のひとつの実施態様において、伸ばされたベース基材44は、電気的に絶縁されたハウジング46を含んでもよい。これは例えば、プラスチック又はセラミックで作られ、金属ヒートシンクをこの上に設けられるシリコンサブマウントと共に包む。金属ヒートシンクは、その上に設けられるLEDチップパッケージに対してヒートしく作用を与える。さらに、放熱が、ヒートシンクサブアセンブリ18により与えられ、これにはいうまでもなく、金属ヒートシンクへ強制空冷させるための実質的に静音ファンを含むことができる。伸ばされたベース基材44はさらにリードワイヤを含み、前記ハウジングにより、電気的に金属ヒートシンク及びLEDチップG、R、B、Wから絶縁され得る。結合ワイヤは電気的にLEDチップG、R、B、Wを前記リードワイヤに接続する。
光伝導装置32は、第一の端部に、断面面積πr1 2を持つ入力開口部48を持ち、該半径はr1である。さらに光伝導装置32は、第二端部に、断面面積πr2 2を持つ出力開口部50を持ち、該半径はr2である。光伝導装置32は、LEDチップパッケージ30に重ねられ、LEDチップG、R,B、Wが光源から入力開口部48で光を受け取り、出力開口部50へ光を送る。前記第一の断面面積πr1 2は、実質的に前記第二の断面面積πr2 2と同じであってよく、従って、入力開口部48と出力開口部50は実質的に等しい半径を持ち、r1はr2と同じであってよい。壁部52は、円筒形状壁であってよく、入力開口部48を出力開口部50と接続し、一般的に円筒を形成する回転表面を含むことができる。壁部52は、反射材料54を含み、多数の通過路(パス)を定め、入力開口部48から出力開口部50への内部空間56内での光の混合を可能とする。ひとつの実施態様において、壁部52は、入力開口部48を出力開口部50と接続する光混合のための壁手段であってよい。光伝導装置32の長さl1は、光源から発光される光の混合に関する設計パラメータにより決定される。さらに、光伝導装置32の長さl1は、光伝導装置32の長軸に沿って測定され、LEDチップパッケージ30の軸と実質的に垂直である。
CPC34は光伝導装置32とカップルする。CPC34に関して、ボディ60は、ひとつの実施態様においては円錐形であり、断面面性πr32の入り口開口部62を持つ第一の端部(ここで半径はr3)、及び断面面性πr4 2の出口開口部64を持つ第二の端部(ここで半径はr4)を持つ第二の端部を形成する。入り口開口部62は出口開口部50を横切り、円錐ボディ60は出口開口部64へ光を運ぶように設けられている。入り口開口部62の断面面積πr3 2は、実質的に出力開口部50のπr2 2と等しく、出口開口部64の断面面積πr4 2入り口開口部62の断面面積πr3 2よりも大きい。従ってこの実施態様では、r4>r3=r2=r1である。第二の端部のリップ72は、種々の形状を持ち得る。例えば図示されているアーチ形状が含まれ、隣接するアーチ形状が含まれる。この実施態様のタイプのリップにより、LEDコリメーション光学モジュールを最密充填配置でお互いに接触するように設けることを可能にする。
壁部66は、曲面壁部であってよく、入り口開口部62と出口開口部64を接続し、断面面積πr3 2を断面面積πr4 2へ広げる。壁部66は、反射材料68を含み、これにより入り口開口部62から出口開口部64への光通過をコリメートすることを可能とする。壁部66は、入り口開口部62と出口開口部66を接続する壁手段であってよく、断面面性πr3 2を断面面積πr4 2へ広げる。壁部66は、円錐形状を形成する回転表面を含むパラボラ壁部を含むことができる。CPC34の長さl2は、例えば望ましいコリメーション及び光の混合の程度に関連してパラメータが定められる。さらに、CPC34の長さl2は、CPC34の長軸方向に沿って測定され、該軸は、光伝導装置32の長軸と実質的に並び、LEDチップパッケージ30の水平軸と直行する。応用により、長さl1及びl2の関係は示されたものからは変更され得る、ということは理解されるべきである。
ひとつの実施態様において、CPC34は次の点で特徴付けられる。即ち、小さな開口部、入り口開口部62で装置へ入る光線は、より大きな開口部、出口開口部64でCPC34を出る前に、内部表面から曲面壁部66へ一度だけ反射される、という事実である。この実施態様では、CPC34は、入力開口部48で受け取られる光エネルギの与えられた束をコリメートするように設計されている。
この実施態様では、ここで開示される光集中体はCPCと参照されているが、パラボラ形状でも他の形状でもよく、プリズム形状、透明、低透過損失誘電体の反射材料を持つ。さらに、他の形状も本発明の範囲に含まれる。CPC34の内部表面の反射材料68の誘電材料には、高屈折率を持つ透明ポリマーが含まれ、例えば、限定されるものではないが、アクリル系ポリマー又はポリカ−ボネート系ポリマーが含まれる。
スリーブ100はLEDチップパッケージ又は単純なLEDチップ30に接続され、光伝導装置32の回りに環状体102がそれらの間に配置されるように設けられる。さらにひとつの実施態様において、光伝導装置32の長軸は、スリーブ100の長軸方向に並ぶ。シール104は、例えばOリングシールであってよく、スリーブ100及び光伝導装置32の間で、環状体102の上端部に設けられる。カラー106は、環状体102の下部に設けられ、光伝導装置32の回りに設けられてシールを形成する。しかし、他のシール技術もまた、該シール104及びカラー106に代えて又は共に使用され得ることは、理解されるべきである。
指示構造108は、ベース14と接続され、光伝導装置32及びスリーブ100を配置し支持する。特にショルダリング110はスリーブ100を設ける。シーリングガスケット112は支持構造108をベース14及びファスナ114、116へシールし、支持構造をベース14に接続する。熱伝導路が、LEDチップ及びスリーブ100間に存在し、以下更に詳細に説明するように放熱が提供される。
図2G一般的2Fには、ここで示されるLEDコリメーション光学モジュールと共に用いる光伝導装置32及びスリーブ119が示されている。光伝導装置32はチューブには限定されず又円筒形状には限定されない。むしろ光伝導装置32は種々の形状をとり得る。例えば側面や切子面を含むことができる。種々の形状を持つと共に、光伝導装置32は、側壁(例えば図2E)を持つチューブ又は混合チューブ、棒(例えば図2F)、ボディを持つチューブ32a(例えば図2G)又はそれらの組み合わせが挙げられる。さらに、光伝導装置32と同様にCPC34のボディ60もまたいくつかの側面および切子面を含むことができる。また、ボディ60は種々の形を持ち得る。例えば側壁を持ち、剛体部材からなり、側壁に剛体部材が配置されるボディ60が挙げられる。
図3Aには、LEDコリメーション光学モジュール16−4を横切る単一の光ビームが示される。光伝導装置32は、光混合棒又は光パイプであってよく、光源からの光の束を均一化する。光束の強度重心は入力開口部48から出力開口部50へ長軸様式で移動する。光混合棒に沿っては位置された反射材料54の反射表面は、長軸又は光がその中を進行する動きの方向軸に関して垂直又は傾けられた垂直面を含む。反射材料は、パス80,82などの光パスを、光ビームは通り、それによりお互いに混合されるように構成されている。LEDチップ(G、R、B、W)は、光伝導装置32の内部空間56の方向へ少なくとも部分的に向けられている。
CPC34は、θi/θ0で示される。ここでθiは入力角であり、θ0は出力角である。ひとつの実施態様の形状は、焦点Qを持つパラボラPRの断片を取り出し、この断片を回転軸の周りに回転させることでより理解できる。この回転は、パラボラ軸zへの角度θ1であり、該軸はLEDチップパッケージを30通る水平軸xへ垂直である。軸z周りの回転の軸は、入り口開口部及び出口開口部の中心を定める。かかるCPC構造は、次の特徴がある。即ち、入力開口部48に軸zに関して+/−θiより小さい角度で入る光は、軸zに関して+/−θ0の角度内で一度だけの反射をした後CPCを出る、ということである。
示されるように、光ビーム84,86はLEDチップパッケージ40のLEDチップRから通過される。光ビーム84からの入射角は、光ビーム84は光伝導装置32の内部空間56に接触しないような角度である。他の実施態様では、光伝導装置32の位置により、全ての又はほとんど全ての光ビームは内部空間56と接触する。光ビーム86は、しかし、内部空間56と接触し、続いて光伝導装置32の反射材料54により6回反射されてCPC34へ入る。ここで光ビーム86はCPC34の内部表面70から一度反射されてコリメートされる。示されるように、光伝導装置32内での多重反射により、光ビーム86が光伝導装置32に長軸zを横切ることを可能にし、それにより光混合に寄与することができる。
図3Bには、LEDコリメーション光学モジュールを横切る複数のビームが示される。光伝導装置32に重ねられたLEDチップ30は、LEDG、R、B、Wからの光を入力開口部48から受け取る。LEDG−1、R、B、Wは、光伝導装置32の内部空間56に少なくとも部分的に方向付けられている。示されるように、LEDG、R、B,W間には横方向にオフセットされ、LED間の入射角度を提供し、反射材料56を光が反射するように構成されている。多重パス89は受け取った光ビームを混合し、光束88の強度重心を入力開口部48から出力開口部50へ動かす。光伝導装置の反射材料は、光を入力開口部48から出力開口部50へ伝播させるように方向付けられており、ここで混合された光が入り口開口部48でCPC34により受け取られる。入り口開口部62から出口開口部64へのコリメートされた透過光は、単一の反射からの実質的に均一な瞳孔光である。光束が、実質的に均質な瞳孔光90として出口開口部64を出る。
ひとつの実施態様において、スリーブ100は、分離されたフィッティングであり、熱ヒートシンク、電磁相互作用(EMI)シーリング、光シーリング、埃/汚れからの保護及び物理的保護、の少なくともひとつを与える。熱ヒートシンクについては、LEDチップパッケージ30、指示構造108及びスリーブ100間の熱伝導パスが存在する。熱伝導パスにより、スリーブ100が、熱エネルギの移動という方法でLEDチップパッケージ30から熱を吸収して放散し得る。スリーブ100は、EMIに適切な材料を含み、間状体102がスリーブ100から電磁波が入り込むことを制限する。LEDコリメーション光学モジュール16−4の光伝導装置32で生成される全ての場は、例えばLEDコリメーション光学モジュール16−5の操作に影響を与えないし、逆もそうである。従ってLEDコリメーション光学モジュール16のそれぞれから生成される電磁波を分離する。
環状体102のそれぞれの端で光伝導装置32と共にシーリング作用を持つスリーブ100は、清浄で埃及び汚れのない環状体102を提供する。さらに、スリーブ100は光伝導装置32に対して物理的シーリングと保護を提供する。光はまた、光シーリングがスリーブ100により提供されるようにそれぞれの環状体102内に維持される。分離されたフィッティングとしてのスリーブ100は、光伝導装置32の操作を保護し、及びさらに、異なるLEDコリメーション光学モジュールの光伝導装置間に生じる種々の干渉を抑制する。
ここで本発明は例示的実施態様に基づいて説明されたが、これらの記載はなんらを限定することを意図するものではない。説明された実施態様の種々の変形及び組み合わせが、本発明の他の実施態様と同様に、当業者には明らかであろう。従って、添付の特許請求の範囲が全てのかかる変形又は実施態様を含むものである。
Claims (15)
- 発光ダイオードコリメーション光学モジュールであり、前記発光ダイオードコリメーション光学モジュールが:
複数の光源を提供する発光ダイオードチップと;
第一の断面面積の入力開口部及び第二の断面面積の出力開口部を持つ光伝導装置であり、前記光伝導装置が前記発光ダイオードチップ上に重ねて配置され、前記複数の光源からの光を前記入力開口部で受け取り、前記出力開口部へ前記光を輸送し、前記第一の断面面積が前記第二の断面面積と実質的に等しい、光伝導装置と;
前記入力開口部を前記出力開口部と接続する第一の壁部であり、前記第一の壁部が第一の反射材料であり、前記入力開口部から前記出力開口部への光を混合することができる複数の通過路を定める、第一の壁部と;
前記発光ダイオードチップが接続され、前記光伝導装置の回りに設けられて、環状体がそれらの間に位置するように設けられる、スリーブと;
第三の断面面積の入り口開口部を持つ第一の端部で形成され、かつ第四の断面面積の出口開口部を持つ第二の端部で形成されるボディであり、前記入り口開口部が前記出力開口部を横切り、及び前記ボディが前記光を前記出口開口部へ輸送するために設けられ、前記第三の断面積が実質的に前記第二の断面面積と等しく、前記第四の断面面積が前記第三の断面面積よりも大きい、ボディと;
前記入り口開口部を前記出口開口部と接続し、前記第三の断面面積から前記第四の断面面積へ広がる第二の壁部であり、前記第二の壁部が第二の反射材料であり、前記入り口開口部から前記出口開口部への前記光の通過をコリメートすることができる、第二の壁部とを含む、
発光ダイオードコリメーション光学モジュール。 - 請求項1に記載の発光ダイオードコリメーション光学モジュールであり、さらに、前記環状体の上部に前記スリーブ及び光伝導装置との間に位置するシールを含む、発光ダイオードコリメーション光学モジュール。
- 請求項1に記載の発光ダイオードコリメーション光学モジュールであり、前記スリーブがさらに、前記環状体の下部端に設けられるカラーを含み、前記カラーが前記光伝導装置の回りに設けられそこにシールを形成する、発光ダイオードコリメーション光学モジュール。
- 請求項1に記載の発光ダイオードコリメーション光学モジュールであり、さらに、前記光伝導装置及び前記スリーブを配置するための支持構造を含む、発光ダイオードコリメーション光学モジュール。
- 請求項4に記載の発光ダイオードコリメーション光学モジュールであり、前記システム実質的構造がさらに、前記スリーブを配置するためのショルダリングを含む、発光ダイオードコリメーション光学モジュール。
- 請求項1に記載の発光ダイオードコリメーション光学モジュールであり、さらに、発光ダイオードチップ及び前記光伝導装置が設けられるベースを含む、発光ダイオードコリメーション光学モジュール。
- 請求項1に記載の発光ダイオードコリメーション光学モジュールであり、さらに、前記発光ダイオードチップ及び前記スリーブ間に熱伝導路を含む、発光ダイオードコリメーション光学モジュール。
- 請求項1に記載の発光ダイオードコリメーション光学モジュールであり、前記スリーブが電磁干渉スクリーニングを提供する、発光ダイオードコリメーション光学モジュール。
- 請求項1に記載の発光ダイオードコリメーション光学モジュールであり、前記スリーブが光及び汚れ保護を提供する、発光ダイオードコリメーション光学モジュール。
- 請求項1に記載の発光ダイオードコリメーション光学モジュールであり、前記スリーブが、前記光伝導装置の物理的保護を提供する、発光ダイオードコリメーション光学モジュール。
- 請求項1に記載の発光ダイオードコリメーション光学モジュールであり、前記光伝導装置の長軸が実質的に、前記発光ダイオードチップの水平軸と垂直である、発光ダイオードコリメーション光学モジュール。
- 請求項1に記載の発光ダイオードコリメーション光学モジュールであり、前記光伝導装置の長軸が、前記スリーブの長軸と並ぶ、発光ダイオードコリメーション光学モジュール。
- 照明器具であり、前記照明器具は:
ベースと;
前記ベース上に設けられた複数の発光ダイオードコリメーション光学モジュールであって、前記発光ダイオードコリメーション光学モジュールのそれぞれが:
複数の光源を提供する発光ダイオードチップ;
前記発光ダイオードチップ上に重ねて設けられた光伝導装置であって、前記複数の光源から受け取られる光を混合する光伝導装置;
前記発光ダイオードチップと接続され、前記光伝導装置の回りに、環状体がそれらの間に形成されるように設けられる、スリーブ;及び
前記光伝導装置と接続される複合パラボラ光集中体であり、前記複合パラボラ光集中体が前記光伝導装置から受け取られた光をコリメートする、複合パラボラ光集中体と;及び
前記ベース及び前記複数の発光ダイオードコリメーション光学モジュールを配置させるように適合される、ハウジングを含む、照明器具。 - 請求項13に記載の照明器具であり、さらに、前記発光ダイオードチップ及び前記スリーブ間に熱伝導路を含む、照明器具。
- 請求項13に記載の照明器具であり、前記スリーブが電磁相互作用スクリーニングを提供する、照明器具。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16524109P | 2009-03-31 | 2009-03-31 | |
US61/165,241 | 2009-03-31 | ||
PCT/IB2010/051355 WO2010113101A1 (en) | 2009-03-31 | 2010-03-29 | Led collimation optics module providing an isolation fitting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012522350A true JP2012522350A (ja) | 2012-09-20 |
Family
ID=42309529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012502856A Pending JP2012522350A (ja) | 2009-03-31 | 2010-03-29 | 分離フィッティングを備えるledコリメーション光学モジュール |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2414875A1 (ja) |
JP (1) | JP2012522350A (ja) |
KR (1) | KR20110134498A (ja) |
CN (1) | CN102369466A (ja) |
BR (1) | BRPI1007105A2 (ja) |
CA (1) | CA2757050A1 (ja) |
RU (1) | RU2011143927A (ja) |
WO (1) | WO2010113101A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103597280B (zh) | 2011-06-10 | 2017-06-30 | 马田专业公司 | 多模式照明设备 |
DE102011107355A1 (de) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | Zett Optics Gmbh | Punktleuchte |
TWI484119B (zh) * | 2012-08-14 | 2015-05-11 | Chroma Ate Inc | 人造光源 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2389706A (en) * | 2002-06-13 | 2003-12-17 | Enfis Ltd | Optoelectronic devices |
WO2006034171A1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Optim, Inc. | Methods of mounting an led endoscope illuminator within an endoscope |
US7296916B2 (en) * | 2004-12-21 | 2007-11-20 | 3M Innovative Properties Company | Illumination assembly and method of making same |
KR20070115882A (ko) * | 2005-02-09 | 2007-12-06 | 웨이비엔, 인코포레이티드 | 에텐듀 효율이 높은 복수 광원 결합기 |
US7777955B2 (en) * | 2005-07-29 | 2010-08-17 | Optical Research Associates | Rippled mixers for uniformity and color mixing |
-
2010
- 2010-03-29 BR BRPI1007105A patent/BRPI1007105A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2010-03-29 CA CA2757050A patent/CA2757050A1/en not_active Abandoned
- 2010-03-29 WO PCT/IB2010/051355 patent/WO2010113101A1/en active Application Filing
- 2010-03-29 CN CN2010800146906A patent/CN102369466A/zh active Pending
- 2010-03-29 RU RU2011143927/28A patent/RU2011143927A/ru not_active Application Discontinuation
- 2010-03-29 KR KR1020117025660A patent/KR20110134498A/ko unknown
- 2010-03-29 EP EP10713004A patent/EP2414875A1/en not_active Withdrawn
- 2010-03-29 JP JP2012502856A patent/JP2012522350A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2757050A1 (en) | 2010-10-07 |
CN102369466A (zh) | 2012-03-07 |
KR20110134498A (ko) | 2011-12-14 |
RU2011143927A (ru) | 2013-05-10 |
WO2010113101A1 (en) | 2010-10-07 |
BRPI1007105A2 (pt) | 2019-07-16 |
EP2414875A1 (en) | 2012-02-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8278841B2 (en) | Light emitting diode light engine | |
CN103180174B (zh) | Led灯具 | |
JP5650962B2 (ja) | 手術用ライト | |
KR20110135875A (ko) | Led 시준 광학 모듈 및 이를 이용한 조명 기구 | |
JP2012522348A (ja) | ステージ照明用の光学装置 | |
JP2007513382A (ja) | 反射光結合器 | |
JP5082021B1 (ja) | 照明用光源 | |
RU2613156C2 (ru) | Светодиодное осветительное устройство с оптическим компонентом для смешения выходных световых излучений от множества светодиодов | |
TWI451590B (zh) | 具有發光陣列及集光儀器之光源 | |
WO2016039130A1 (ja) | 照明器具 | |
JP6009558B2 (ja) | 異なる色の光を放射する照明器具 | |
US8157411B2 (en) | Illuminating device | |
JP2012522350A (ja) | 分離フィッティングを備えるledコリメーション光学モジュール | |
JP2006511056A (ja) | ロッドを照明する装置及び方法 | |
US11156350B2 (en) | Light source device | |
JP2016157656A (ja) | 発光装置及びこれを用いた照明器具 | |
JP2023142874A (ja) | 照明装置 | |
TWI486144B (zh) | 多光耦合裝置 | |
JP2018055803A (ja) | 照明装置 | |
JP2016039064A (ja) | Led照明装置 | |
TWM459345U (zh) | Led球泡燈 |