JP2012523080A

JP2012523080A - 混合チャンバを備える反射器

Info

Publication number: JP2012523080A
Application number: JP2012502854A
Authority: JP
Inventors: テウニスダブリュツッケル; ヨハンネスピーエムアンセムス; オエルスデニスジェイシーファン
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2010-03-29
Publication date: 2012-09-27
Also published as: US20120020083A1; EP2414724A1; KR20120008042A; CN102378876A; WO2010113098A1; TW201043863A; RU2011144370A

Abstract

照明ユニット１は、ボウル状反射器６と、前記反射器内に配設される複数の点状光源２とを有する。前記ユニットは、混合チャンバ４であって、前記混合チャンバ４内に前記点状光源２が配設される混合チャンバ４と、前記混合チャンバ４を覆う散乱層５とを更に有する。前記散乱層５は、部分的に反射し、部分的に透過し、それによって、前記点状光源２によって放射された光が前記反射器に到達する前に前記混合チャンバ４内で混合されることを確実にする。これは、前記混合チャンバから前記反射器を介して放射される光が１つのビームと考えられることを可能にする。使用中、前記点状光源からの光は、前記反射器が、ハロゲンビームと同様のビームを生成するように、前記散乱層によって反射され、次いで、前記散乱層によって散乱され得る。

Description

本発明は、照明ユニットに関する。

ハロゲンリフレクターランプは、大きな市場を持つ非常に普及している製品であり、ハロゲンバーナーを、複数の、ＬＥＤなどの点状光源に置き換えることが興味深くなっている。とりわけ、ハロゲンバーナーを備える反射器と同じ光度を供給する、ＬＥＤを備えるリフレクターランプを供給することが望ましい。

今日、例えば、MR 16タイプの反射器内に複数のＬＥＤが配設されているAmazon.co.ukマーケットの"Full Spectrum MR 16 LED replacement for halogen"などの、市販のＬＥＤをベースにした、ハロゲンランプの代替品がある。このランプに関する問題は、複数の光源からの光が、ハロゲンバーナーから来るものと知覚されない照明を供給するであろうことである。例えば、結果として生じるビームの強度分布は、満足いくものではないであろう。

本発明の目的は、点状光源が、出力が、均一の照明パターンを備える１つだけの光源として知覚される１つのビームを生成することができるように、複数の点状光源を備える反射器を供給することである。

この目的は、ボウル状反射器と、前記反射器内に配設される複数の点状光源と、混合チャンバであって、前記混合チャンバ内に前記点状光源が配設される混合チャンバと、前記混合チャンバを覆う散乱層であって、部分的に反射し、部分的に透過し、それによって、前記点状光源によって放射された光が前記反射器に到達する前に前記混合チャンバ内で混合されることを確実にする散乱層とを有する照明ユニットによって達成される。

これは、前記混合チャンバから前記反射器を介して放射される光が１つのビームと考えられることを可能にする。使用中、前記点状光源からの光は、前記反射器が、ハロゲンビームと同様のビームを生成するように、前記散乱層によって反射され、次いで、前記散乱層によって散乱され得る。

点状光源という用語は、点の形状を持つ光度を備える光を放射する光源、例えば、ＬＥＤなどの固体光源として解釈されるべきである。

実施例においては、前記ボウル状反射器は、内側首部と、前方開口部と、中間部とを持ち、前記混合チャンバは、前記散乱層が、前記前方開口部より前記首部の近くに位置するように、配置される。

前記混合チャンバの底部には、例えば、反射層が設けられ得る。これは、前記光の一部が、前記混合チャンバの前記底部の前記反射層と、前記混合チャンバの上部の前記散乱層との間で何回も反射されることを供給することから有利である。詳細には、前記混合チャンバの前記底部は、プリント回路基板（ＰＣＢ）であって、前記プリント回路基板（ＰＣＢ）上に前記点状光源が配設されるプリント回路基板（ＰＣＢ）を含み得る。

前記混合チャンバは、円形断面など本質的に対称形の断面を持ち得る。このような対称性は、前記チャンバから放射される光と、多くの場合、円形断面を持つ前記ボウル状反射器との効率的なマッチングを可能にする。

前記散乱層は、透明な基板上のコーティングとして形成され得る。前記散乱層は、例えば、８０％を超える反射率を持ち得る。前記コーティングは、TiO2又は同様の特性を持つ任意の材料を含み得る。前記散乱は、表面において又は容積内で、引き起こされ得る。これは、高い反射率を供給することから有利である。

前記混合チャンバの上部の外縁には、ホログラムフィルム（holographic film）などの拡散フィルムが設けられ得る。これは、前記点状光源によって放射された光のより良好な混合を供給することから有利である。

前記点状光源は、蛍光体変換白色ＬＥＤ光源であり得る。これは、ＬＥＤ間変動（LED to LED fluctuations）の可視性を減らす。更に、それは、前記光源の観察される明るさを減らす。

前記混合チャンバ及び前記散乱層は、例えば、２０°半値全幅（ＦＷＨＭ）と２５°半値全幅（ＦＷＨＭ）との間などの１０°ＦＷＨＭと１００°ＦＷＨＭとの間のビーム角度を持つビームをもたらす光を前記反射器から放射するよう適合され得る。

本発明は、上で列挙した特徴の全てのあり得る組み合わせに関することに注意されたい。

ここで、本発明の現在好ましい実施例を示す添付の図面を参照して、本発明のこの及び他の態様をより詳細に説明する。図面全体を通じて、同様の符号は同様の特徴を指す。

本発明の実施例によるリフレクターランプの部分切り抜き分解斜視図である。図１のランプからの反射器出力の強度プロファイルを示す。

図１のリフレクターランプ１は、ボウル状反射器６と、反射器内で互いの近くに配設される、図示されている例においては６個のＬＥＤ２である、複数の点状光源２とを有する。反射器６は、内側首部７と、前方開口部８と、中間部９とを持つ。前記反射器は、例えば、MR16反射器であり得る。反射器の開口部８には、透明な保護カバー１１が配設される。

ＬＥＤ２は、一般に、ＰＣＢ層３に取り付けられる。前記ＰＣＢ層３は、プラグ構造１２に埋め込まれる接触ピン１３に電気的に接続される。プラグ構造１２及びピン１３は、ランプ１を受けるよう適合されるソケットに挿入可能且つ電気的に接続可能であるよう形成される。

ＬＥＤ２は、混合チャンバを形成するように、ＬＥＤ２のサブマウントを備えるＬＥＤ２に十分に大きいキャビティを持つカバー４によって覆われる。混合チャンバ４の底部、即ち、本例においては、ＰＣＢ層３は、反射性であり得る。例えば、ＰＣＢ層３は、例えばマイクロセルラ反射（ＭＣＰＥＴ）シートの形態の、反射層によって覆われる。他の例においては、反射層は、TiO2で作成され得る。好ましくは、反射層は、８０％を超える反射率を持つ。ＰＣＢ上の反射層は、光線の鏡面反射を供給する。

カバー４は、好ましくは、六角形、八角形などの円形に似ている断面、又は現在図示されている例のような、円形の断面を持つ。更に、図示されているカバー４は、まっすぐな円柱のように形成されているが、円錐形状又は先細の形状も可能である。カバー４は、プラスチック又は任意の同様に適切な材料で作成され得る。

カバー４の上面は、部分的に反射及び透過する散乱層５によって形成される。この層５は、ＬＥＤ２によって放射される光が、散乱層５を通して部分的に透過される前に混合チャンバ４において部分的に混合されることを確実にする。好ましくは、散乱層５は、TiO2コーティングである。

散乱層５における反射及び散乱、並びに随意に底層３における反射は、ＬＥＤ２によって放射される光を或る程度まで混合する効果を持つ。図１に従う設計では、８５％の光が、少なくとも一度、反射及び散乱されることが算出された。ＬＥＤ２が蛍光体変換白色光源である場合には、この混合量は、ＬＥＤ間変動の可視性を減らすのに十分である。例えば、ＬＥＤの色は、決して全く同じではなく、その結果として、色の違い及び光束の違いがあるので、各ＬＥＤはユニークであることから、ＬＥＤ間変動は減らされるであろう。更に、混合は、光源の観察される明るさを減らす。

好ましくは、ＬＥＤ２を収容している混合チャンバ４及び散乱層５は、反射器の開口部８より首部７の近くに、即ち、一般に、開口部から離れたところに、位置する。

光がＬＥＤ２から放射される場合、散乱層５を通して透過された光は、本質的に均一の強度分布を持つビームを生成するよう反射器６によって反射される。混合チャンバ４を反射器の開口部から適切な距離のところに配設することによって、生成されるビームは、ハロゲンバーナーとほぼ同じビーム性能を持つであろう。

ＬＥＤ２の混合は、混合チャンバ４の外縁に例えばホログラムフィルムの形態の拡散フィルムを付すことによって更に高められ得る。フィルムは、例えば30 x 1°のビーム拡散を持ち得る。これは、ＬＥＤ２の可視性を更に減らすであろう。

図２は、参照符号２０によって示される、図１のリフレクターランプ１の性能を示している。ビーム幅は２２°ＦＷＨＭ（半値全幅）であり、中央強度は2.2cd/lmである。だから、各々100lmの出力を備える６個のＬＥＤの場合は、中央強度は1320cdである。ハロゲン（50W）及びＣＤＭ（20W）リフレクターランプは、4000cdの中央強度を持つ。だから、リフレクターランプ１の強度は、現在の製品に匹敵する。

当業者には、本発明が、決して、上記の好ましい実施例に限定されないことは分かるであろう。逆に、添付の請求項の範囲内で多くの修正及び変更が可能である。例えば、光源の数は、変更され得る。

Claims

ボウル状反射器と、
前記反射器内に配設される複数の点状光源とを有する照明ユニットであって、
混合チャンバであって、前記混合チャンバ内に前記点状光源が配設される混合チャンバと、
前記混合チャンバを覆う散乱層であって、部分的に反射し、部分的に透過し、それによって、前記点状光源によって放射された光が前記反射器に到達する前に前記混合チャンバ内で混合されることを確実にする散乱層とによって特徴付けられる照明ユニット。
前記ボウル状反射器が、内側首部と、前方開口部と、中間部とを持ち、前記混合チャンバが、前記散乱層が、前記前方開口部より前記首部の近くに位置するように、配置される請求項１に記載の照明ユニット。
前記混合チャンバの底部に反射層を更に有する請求項１乃至２のいずれか一項に記載の照明ユニット。
前記混合チャンバの前記底部がＰＣＢを有し、前記ＰＣＢ上に前記点状光源が配設される請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明ユニット。
前記混合チャンバが円形断面を持つ請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明ユニット。
前記散乱層が、８０％を超える反射率を持つ請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明ユニット。
前記散乱層がTiO₂を含む請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明ユニット。
前記混合チャンバの上部の外縁が、拡散フィルムを持つ請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明ユニット。
前記拡散フィルムが、ホログラムフィルムである請求項８に記載の照明ユニット。
前記点状光源が、蛍光体変換白色ＬＥＤ光源である請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明ユニット。
前記混合チャンバ及び前記散乱層が、１０°半値全幅と１００°半値全幅との間のビーム角度を持つビームをもたらす光を前記反射器から放射するよう適合される請求項１に記載の照明ユニット。
前記ビーム角度が、２０°半値全幅と２５°半値全幅との間である請求項１１に記載の照明ユニット。
更に、ハロゲン光源を用いる照明器具に組み込むよう適合される請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の照明ユニット。
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の照明ユニットを少なくとも１つ有する照明器具。