JP2016522538A - リング状透光エレメントを有する照明装置 - Google Patents

Abstract

周線に沿って延在する透光エレメントを有し、該透光エレメントにより中空部が画定される照明装置が開示されている。上記透光エレメントは、少なくとも１つの発光エレメントにより放出される光を該透光エレメントに導入するように構成された光導入面と、該透光エレメントから光を導出するように構成された光導出面とを有する。当該照明装置は、該照明装置を取り囲むように配置される光反射性外囲体と組み合わされ、上記光導出面から放出された光が該外囲体の内側表面で反射されるようにする。これにより、蝋燭炎に似た見え方を有する反射像を形成することができる。

Description

本発明は、広くは中空部を画定する透光エレメント内へ光を放出する発光エレメントを有する照明装置の分野に係り、特には蝋燭の炎を模擬する照明装置に関する。

蝋燭状の外観を有する照明装置は、電気蝋燭電灯等の用途を含む種々の照明目的で関心のあるものである。このような目的のために、側方及び上方に光を放出することができると共に審美的外観を有する照明装置が、特に関心がある。

一例において、蝋燭の炎に似せた形状のガラス外囲体を有する蝋燭電球が提供されている。他の例においては、離れた蛍光体エレメントが発光ダイオード（ＬＥＤ）上に配置され、炎のように見えるように整形される。

中国特許出願公開第102261568号公報には、蝋燭光を模擬するために長尺の光学エレメントが採用された照明装置が開示されている。上記光学エレメントは、上面発光ＬＥＤから放出される光を受光及び案内するように構成されている。案内された光は、取り囲む外囲体により画定されるエンクロージャ内で反射される。上記外囲体は、上記エンクロージャ内に配置されたように見える蝋燭光に似せた光の細長い分布を供給するように構成されている。

米国特許出願公開第2012/0169235号公報は、光源基板と該光源基板上に配置された複数の発光ダイオードとを含む電灯アセンブリを開示している。複数のライトパイプが各発光ダイオードに隣接して該発光ダイオードから軸方向に延びている。各ライトパイプは、上記複数の発光ダイオードに隣接する第１端と、該発光ダイオードとは反対側の第２端とを有している。上記複数のライトパイプは、自身を通して上記発光ダイオードからの光を伝達すると共に、これらライトパイプの間に空洞を画定している。

上述したような照明装置は、例えば蝋燭型電灯に適した外観を有すると共に、蝋燭型電灯に適した照明を供給するが、依然として一層小型の新しい照明装置に対する要求が存在する。

上記に鑑み、本発明の課題は光を発生することができると共に、動作中において、蝋燭光源に似た見え方を有する照明装置を提供することである。本発明の他の課題は、一層小型であり、それでいて、一層広い範囲の方向に光を放出することができる照明装置を提供することである。

上記課題は、独立請求項に記載されたフィーチャを有する照明装置及び方法により解決される。好ましい実施態様は、従属請求項に記載されている。

従って、第１態様によれば、光導入面及び光導出面を備えた透光エレメントを有する照明装置が提供される。上記透光エレメントは、周線（perimeter）に沿って配置されると共に、該透光エレメントが中空部を画定するように、内側側壁、外側側壁及び上面を有する。更に、上記光導入面は少なくとも１つの発光エレメントにより放出される光を当該透光エレメントに導入するように構成され、上記光導出面は当該透光エレメントから光を導出するように構成される。部分的に光を反射する外囲体が、前記透光エレメントを少なくとも部分的に取り囲むと共に、該透光エレメントから導出された光の反射像（鏡像）を形成するように構成される。当該照明装置は、前記少なくとも１つの発光エレメントにより放出される光を変換するための発光性材料を有することもできる。

本発明は、透光エレメントを照明装置により放出される光の分布の形状又は断面に影響を与えるように配置することができるという理解を利用している。前記透光エレメントを周線に沿って中空部が形成されるように配置することにより、当該照明装置は二次元形状を取り囲む閉じた経路に沿って光を放出することができる。該透光エレメントの内側の壁は、上記周線の一方の側に沿って延びると共に上記中空部を画定する一方、該透光エレメントの外側の壁は上記周線の反対側に沿って延びる（即ち、言い換えると、該透光エレメントは上記周線の両側に延在する）。換言すると、光は発光エレメントから導かれると共に多様な形状を持つ表面から放出することができ、これは当該照明装置から放出される光の分布に反映され得る。上記光は、例えば、円形、楕円状又は多角形形状から放出することができ、かくして、光分布の形状又は断面は円形、楕円状又は多角形形状に合致するようにすることができる。更に、前記光導出面は光を幾つかの方法に放出するように形成することができる。

第１波長の光を受光（吸収）すると共に第２波長の光を放出するように適合化された材料である前記発光性材料は、前記少なくとも１つの発光エレメントにより放出される光の色変換を可能にする。更に光拡散性又は散乱性であり得る上記発光性材料は、例えば、前記光導入面の一部、前記光導出面の一部、及び／又は前記少なくとも１つの発光エレメント上に設けられて、当該透光エレメントに含まれるようにすることができる。該発光性材料は、例えば、前記光導出面及び／又は光導入面上にラミネーション、吹き付けコーティング又は浸漬コーティング等の表面コーティング処理により設けることができる。該発光性の被覆は、当該透光エレメントの表面を完全に又は選択的に覆うことができる。該発光性材料を上記光導出面上に又は該面に隣接して配置することにより、当該透光エレメント内で吸収される色変換された光の量を有利にも低減することができ、従って色変換効率が増加される。

上記発光性材料をバルク材料内に分散させる等のように、該発光性材料を前記透光エレメント内に含めることにより、別途の導光手段又は色変換エレメントの必要性無しに、一層小型で一層効率的な照明装置を提供することができる。このことは、費用の低減を可能にすると共に、有利にも解放された空間をヒートシンク又は電気手段を収容するために用いることができる。該発光性材料は、例えば、上記透光エレメント内に相対的に均一に分散させることができ、当該透光エレメント内の光及び／又は色変換の広がりを改善すると共にグレアの危険性を低減するようにする。また、上記発光性材料の分散（分布）は、上記透光エレメントから放出される光の不均一に分布された放出及び／又は色変換をもたらすために、該透光エレメントの異なる部分で変化させることもできる。当該透光エレメントを該発光性材料と組み合わせることは、光が同一のエレメントにより色変換されると同時に案内されることを可能にする。

発光性材料は発光エレメントと透光エレメントとの間に設けることができることも理解される。更に、異なるタイプの発光性材料を当該照明装置から放出されるべき光の所望の色に依存して組み合わせることもできる。異なる色は、例えば青色及び赤色ＬＥＤ等の、異なるタイプの発光エレメントを用いることにより達成することもできる。

当該透光エレメントは、例えば透明又は半透明とすることができると共に、有利には光を拡散するように構成して、当該照明装置から放出される光の均一な分布を提供するようにすることができる。

上記発光エレメントは、前記周線に沿って又は該周線の少なくとも一部に沿って延びる発光面を有することができる。このような発光エレメントの一例は、例えば、リング状有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含むことができる。代わりに、又は加えて、当該照明装置は上記周線に沿って配置された複数の発光エレメントを有することができる。一例において、当該ＬＥＤはドーム状のカバーを有することができる。

前記中空部は、熱放散を改善するための熱伝導性材料を、又は発光効率を改善するための反射性材料を収容するように構成することができる。前記透光エレメントの外側の代わりに、該透光エレメント内に上記熱伝導性材料を設けることは、よりコンパクトな照明装置が得られるという点で有利である。

更に、本発明は、例えばリング又はトロイダルに合致し得る前記光導出面の形状が、前記照明装置を少なくとも部分的に取り囲むように配置された少なくとも部分的に光を反射する外囲体（envelope）の内側表面において反射され得る点で有利である。該光導出面の反射された像（鏡像）は、上記外囲体により画定された包囲部（エンクロージャ）内に位置するように見えると共に、該外囲体の形状の結果として、多かれ少なかれ歪まされ得る。一例として、先細りの円筒形状を持つガラス球として形成された外囲体は、蝋燭の炎に似た反射像、即ち相対的に広い基部及び上方に向かって先細りとなる輪郭を持つ像をもたらし得る。前記透光エレメントにより画定される中空部は該模擬された炎の内部に映され、かくして、相対的に明るい輪郭により取り囲まれた相対的に暗い内側領域を持つ模擬炎を提供する。更に、上記中空部内には、例えば追加の周線に沿って、追加の発光エレメント及び／又は透光エレメントを配設することができる。該追加の発光エレメントは異なる色の光を放出することができる。該追加の発光エレメントにより放出される光は、例えば、上記模擬炎の内部に像が映され、これにより、該摸擬炎の視覚的見え方を改善する。この態様による本発明は、当該照明装置により出力される光の分布が、例えば前記周線の形状、前記放出される光の色、並びに前記透光エレメントの寸法、光拡散及び色変換能力により形状、色及び輝度を調整することが可能な模擬される炎に対応し得る点で有利である。

一実施態様によれば、前記中空部は前記光導入面から前記光導出面まで延びる深さを持つ貫通孔として形成することができる。前記透光エレメントは、例えば、トロイダル（ドーナツ形状）、リング、円、楕円又は多角形等の種数体（genus）の表面に合致することができ、上記中空部は電源ユニット及び前記発光エレメントの動作の制御のため又は電力供給のための制御ユニット等の電気的手段を収容するために用いることができる。当該貫通孔内には、追加の発光エレメントを配設することもできる。当該透光エレメントの貫通孔内に上記電気的手段及び／又は追加の発光エレメントを配置することは、よりコンパクトな照明装置を提供する。更に、ヒートシンク等の熱伝導性エレメントを上記中空部内に配置し、下に位置する基板と熱的に直に接触させて、当該照明装置からの熱放散を改善することができる。

前記光導出面は、光の多方向放射を行うために幾つかの方向に向けることができる。該光導出面は、例えば、前記中空部の深さと平行な垂直方向に延びる第１表面部分と、横方向に延びる第２表面部分とを有することができる。当該透光エレメントの上記垂直方向の延び（高さとも称される）と該透光エレメントの上記横方向の幅との間の関係を変化させることにより、上記第１表面部分の高さと上記第２表面部分の幅との間の比を、従って上記表面部分の全面積の間の比を変化させることができる。当該透光エレメントの上記第１表面部分の面積と上記第２表面部分の面積との間の比が大きいほど、垂直方向と比較して一層多くの光を横方向に放出することができ、又はその逆にすることができる。実質的に全ての光が横方向に向けられた面を介して放出される照明装置は上面発光照明装置と称することもでき、実質的に全ての光が垂直方向に向けられた面を介して放出される照明装置は側面発光照明装置と称することができる。光が２以上の方向に向けられた面から放出される場合、当該照明装置は多方向照明装置と称することができる。

一実施態様によれば、前記透光エレメントは、前記周線に沿う位置において、前記中空部の深さに沿って測定された高さより大きな横方向の幅を有するように形成することができる。結果として、実質的に上面発光特性を備えた照明装置が提供される。

一実施態様によれば、前記周線に沿う位置における前記透光エレメントの横方向の幅は、同じ位置における該透光エレメントの高さより小さい。結果として、実質的に側面発光特性を備えた照明装置が提供される。

一実施態様によれば、前記光導出面の一部は少なくとも部分的に光を反射する材料を含み、この構成は有利にも当該照明装置により放出される光の方向及び／又は強度の調整を可能にする。上記少なくとも部分的に光を反射する材料は、例えば横方向表面部分、即ち当該透光エレメントの上面上に配置することができ、側面発光される光の量を増加させるようにする。代わりに、又は加えて、前記少なくとも部分的に光を反射する材料は、垂直に向けられた部分、即ち当該透光エレメントの内側及び／又は外側側壁上に設けることができ、上面発光される光の量を増加させる。当該照明装置の上面発光及び／又は側面発光特性は、上記光を反射する材料の被覆比に依存して変化させることができる。上面発光照明装置は、例えば、前記側壁を、衝突する光の全て又は少なくとも殆どを反射するように構成された光反射性材料により完全に覆うことにより実現することができる。同様に、側面発光照明装置は、例えば、前記上面を、当該被覆材料に衝突する光の全て又は少なくとも殆どが前記透光エレメントに反射して戻されるように覆うことにより得ることができる。

前記光導出面における前記中空部を画定する部分、即ち前記透光エレメントの内側側壁上に前記少なくとも部分的に光を反射する材料を設けることは、該中空部内へ導出される光の量を減少させることができる。結果として、当該照明装置の発光効率が増加され得る。このことは、側面発光照明装置にとり特に有利である。何故なら、前記透光エレメントにより透過される光を、上記中空部を画定する内側側壁を通過させることなく導出することができるからである。

上記少なくとも部分的に光を反射する材料は、例えば、白色後方散乱性材料等の拡散的反射性材料、又は金属等の鏡面反射性材料から形成することができる。更に、該材料はコーティング、物体又は箔の形で設けることができる。当該透光エレメントの下に位置する面から導出される光の量を更に減少させるために、少なくとも部分的に光を反射する又は少なくとも部分的に光を吸収する更なる層を追加することができる。

一実施態様によれば、前記中空部は少なくとも部分的に光を反射する材料及び／又は熱伝導性材料により少なくとも部分的に充填される。上記熱伝導性材料は、ヒートシンクとして働くことができ、例えば前記発光エレメントにより発生される熱の放散を促進させることができる。熱伝導性であると同時に少なくとも部分的に光を反射する材料は、有利にも、追加の又は別途の冷却手段及び追加の又は別途の光反射手段の必要性を減少させる。更に、上記熱伝導性材料を該材料が上記中空部を少なくとも部分的に充填するように配設することは、該材料が熱源に隣接して配置されることになるので、効率的なヒートシンクを可能にする。該構成は相対的に一層コンパクトな照明装置も可能にする。何故なら、ヒートシンクは（及び、恐らくは上記光反射性材料も）当該透光エレメント内に配置されるからである。

一実施態様によれば、当該透光エレメントは光拡散材料を有する。該透光エレメントは、例えば、光拡散材料から形成することができるか、又は斯様な材料を含む部分を少なくとも有することができる。この実施態様の代替例として、上記光拡散材料は当該透光エレメントの前記光導入面及び／又は光導出面上に設けることもできる。該材料は、例えば、該透光エレメントの上記表面部分を部分的に又は完全に覆うコーティングから形成することができる。該光拡散材料は、有利にも、複数の発光エレメントにより放出される光の均一性及び角度的広がりを改善することができ、これにより、当該照明装置からの相対的に一層均一な光の放出が得られる。

一実施態様によれば、前記光導入面は前記少なくとも１つの発光エレメントに当接することができ、これにより、当該透光エレメントと上記少なくとも１つの発光エレメントとの間に熱的接触を形成する。従って、熱放散又は冷却能力が改善され、このことは当該照明装置の効率にとり有益である。当該透光エレメントは、例えば、上記少なくとも１つの発光エレメント上又は該少なくとも１つの発光エレメントが取り付けられる基板上に直接モールド形成することができ、これにより、上記少なくとも１つの発光エレメントが上記透光エレメントに埋め込まれるようになる。この構成は、有利にも、光の漏れのリスク（即ち、当該透光エレメントによる受光されることなく放出される光）を低減することを可能にする。

一実施態様によれば、前記光導入面は前記少なくとも１つの発光エレメントから離れて配置することができる。前記透光エレメントは、例えば、事前に作製又は事前にモールド成形されると共に、上記少なくとも１つの発光エレメント上に、例えば、結合若しくは接着し、又はクランプ留め若しくはクリック留めで取り付けることにより配置することができる。当該透光エレメントは、例えば、前記光導入面と前記少なくとも１つの発光エレメントとの間に距離を保つスペーサ上に配置することもできる。該スペーサも、上記少なくとも１つの発光エレメントから放出される光が上記透光エレメントを通過することなく当該照明装置から出射することを防止することができ、これにより、光の漏れのリスクを低減する。該スペーサは上記透光エレメントの取り付けも容易にする。

一実施態様によれば、前記少なくとも１つの発光エレメントは基板上に配置され、前記透光エレメントの外側側壁が該基板のエッジに一致するように配置される。結果として、放出される光、特に下方に向けられる側面発光された光が当該基板により妨害されないようになり得る。かくして、放射角、従って放出される光の広がりは、増加され得る。

一実施態様によれば、当該照明装置は、更に、前記透光エレメントを少なくとも部分的に取り囲むように配置された部分的に光を反射する外囲体（envelope）を有する。更に、上記外囲体は、該外囲体の内側表面部分において、上記透光エレメントから導出された光の少なくとも幾らかを反射するように構成することができる。結果として、上記透光エレメントの反射像（鏡像）を該外囲体により画定された包囲部分内に形成することができる。反射率を、周囲を照明するために放出される光の量と、模擬された炎として観察される光の量との間の比を変えるために、変化させることができる。上記外囲体の内側表面により反射される光の量を、例えば、上記外囲体の屈折率を増加させることにより、又は該外囲体の少なくとも一部に相対的に薄いトランスフレクトな金属膜若しくは例えばダイクロイックコーティングを有する干渉フィルタ等の部分的に光を反射する層を設けることにより、増加させることができる。上記外囲体の上部、即ち上記透光エレメントから横方向に遠く離れて配置される部分は、例えば、当該外囲体における光源の一層近くに配置される部分よりも一層反射的となるようにすることができる。この構成は、有利にも、反射像が上記上部の近くで相対的に明るくなる一方、当該外囲体における上記透光エレメントの近くの部分を介して周囲に側面発光される光の損失を、相対的に低い反射率により減少させることができる。該外囲体は、例えば、円錐状又は先細り円筒として形成することができると共に、例えばポリマ又はガラスを有することができる。

上記実施態様は、例えば蝋燭の炎の外観に似せるために、上記反射像の視覚的外観を例えば形状、色、強度及び明るさに関して調整することができる点で有利である。このことは、例えば、側面及び上面発光特性の間の比を変えること、光拡散性材料及び／又は発光性材料の配置、並びに前記周線の形状を変えることにより達成することができる。模擬される炎の外観の調整は、添付図面を参照して更に詳細に説明されるであろう。

一実施態様によれば、前記複数の発光エレメントのうちの１個又は数個は、放出される光の量を調整するために制御可能である。模擬された蝋燭炎は、例えば、個々の発光エレメントを順番にパルス駆動する、又は発生される光の量を時間にわたり変化させることにより、ちらつく又は前後に揺れるように見え得る。結果として、該模擬された炎は一層自然に見え得る。

尚、“発光エレメント”なる用語は、例えば両端間に電位差を印加する又は電流を通過させることにより駆動された場合に、例えば可視領域、赤外領域及び／又は紫外領域等の、電磁スペクトルの何れかの領域又は領域の組み合わせにおいて放射を放出することができる如何なるエレメントも指すことができる。従って、発光エレメントは単色の、準単色の、多色の又は広帯域のスペクトル放射特性を有することができる。各発光エレメントは少なくとも１つの光源を有する。光源の例は、レーザダイオード若しくは半導体発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機若しくはポリマ／高分子ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、光学的にポンピングされる蛍光体被覆ＬＥＤ、光学的にポンピングされるナノ結晶ＬＥＤ又は何らかの他の同様のデバイスを含む。代わりに、又は加えて、前記少なくとも１つの発光エレメントは、外部データ源と通信することができるＬＥＤを有することができる。これにより、例えば当該ＬＥＤの光強度等の動作を制御することができる。上記通信は、例えば、電気的又は無線データリンクにより実現することができる。

本発明の実施態様は請求項に記載されるフィーチャの全ての可能性のある組み合わせに関するものであることに注意されたい。更に、当該照明装置に関して説明される種々の実施態様は、第２の態様に従って規定された方法に関して説明される実施態様と全て組み合わせ可能であることが理解されよう。

上記及び他の態様は、添付図面を参照して更に詳細に説明されるであろう。

また、全ての図は概略的であって、必ずしも寸法通りではなく、概して、実施態様を明瞭にするために必要な部分のみを示しており、他の部分は省略されるか又は単に暗示されている。また、全記載を通して同様の符号は同様の構成要素を示している。

図１ａは、一実施態様による照明装置の上面図である。 図１ｂは、図１ａにおける照明装置の側断面図である。 図１ｃは、一実施態様による透光エレメントの形状を図示する斜視図である。 図２ａは、一実施態様による照明装置の側断面図である。 図２ｂは、一実施態様による照明装置の側断面図である。 図３は、一実施態様による照明装置の側断面図であり、放出される光の経路が示されている。 図４ａは、他の実施態様による照明装置の上面図である。 図４ｂは、他の実施態様による照明装置の上面図である。 図５は、他の実施態様による照明装置の斜視図であり、模擬された蝋燭の炎を示している。 図６は、一実施態様による方法の概要図である。

以下、本発明の態様を、添付図面を参照して一層詳細に説明するが、これら図には現在のところ好ましい実施態様が図示されている。しかしながら、本発明は多くの異なる形態で実施化することができるものであり、ここに記載される実施態様に限定されるものと見なしてはならない。むしろ、これら実施態様は徹底及び完全さのために提示されたものであり、当業者に本態様の範囲を十分に伝えるものである。

一実施態様による照明装置を、図１ａ〜図１ｃを参照して説明する。照明装置１００は透光エレメント１２０を有し、該透光エレメントは中空部１３０を画定するために周線１０５に沿って配置されている。このように、透光エレメント１２０は周線１０５の両側に沿って配置されている。例えば、透光エレメント１２０の内側は中空部１３０を画定すると共に周線１０５の一方の側に沿って配置される一方、該透光エレメント１２０の外側は周線１０５の他方の反対の側に沿って配置される。透光エレメント１２０は、例えば透明材料、半透明材料又は光拡散材料を有することができると共に、例えばシリコーン等の母材に埋め込まれた発光性粒子を有する蛍光体とすることもできる。照明装置１００は、更に、周線１０５に沿って配置された複数の発光エレメント（例えば、ＬＥＤ等）１１０を有することができる。図１ａにおいて、周線１０５は鎖線により示され、円の形状に合致している。図１ｂに図示された当該照明装置の断面図により示されるように、ＬＥＤ１１０は例えば印刷回路基板（ＰＣＢ）等の基板１６０上に配置して、該ＬＥＤの電気的な接触を可能にすることができる。透光エレメント１２０は、ＬＥＤ１１０により放出された光が該透光エレメント１２０により受光されると共に、該透光エレメント１２０の光導出面１２２を介して出力されるように、配置される。更に、当該照明装置１００から放出される光の均一性を増加させるために、上記光導出面１２２上には光拡散材料１４０を設けることができる。ＬＥＤ１１０及び／又は透光エレメント１２０は、例えば基板１６０上に表面実装することができる。図１ｃは、図１ａ及び図１ｂを参照して説明したのと同様の透光エレメント１２０の斜視図である。図１ｃに示されるように、該透光エレメント１２０は貫通孔１３０を有するトロイダル形状（ドーナツ形状）を有することができ、上記貫通孔は光導入面１２１から光導出面の横方向に延びる上部１２５まで延びる。該透光エレメントは垂直な側壁部１２３，１２４も有することができる。この実施態様において、透光エレメント１２０の内側の垂直側壁部１２４は前記中空部１３０を画定すると共に前記周線の一方の側に沿って配置される一方、該透光エレメント１２０の外側の垂直側壁部１２３は上記周線の他方の反対側に沿って配置される。

動作中において、ＬＥＤ１１０により放出される例えば青色又はＵＶ光等の光は、光導入面１２１を介して透光エレメント１２０により受光され、該透光エレメント１２０により透過されると共に部分的に他の波長に変換されて白色となり、光導出面１２２を介して放出されると共に拡散器１４０により拡散され得る。結果として、図１ａ〜図１ｃを参照して説明した実施態様による相対的に小型の照明装置１００は、透光エレメント１２０の光導出面１２２により画定されたリング状の三次元光源から発生されたように見える相対的に一層均一で且つ相対的に無指向性の照明を供給することができる。

他の実施態様による照明装置を、図２ａ及び図２ｂを参照して説明する。図２ａに示す照明装置２００は、図１ａ〜図１ｃを参照して説明した照明装置１００と同様に構成することができるが、該図２ａの実施態様によれば、光導出面１２２の一部上に光反射性材料１８０を設けることができる。

図２ａにおいて、例えば蛍光体等の透光エレメント１２０は、貫通孔１３０の深さの延在方向に平行な方向に測定した垂直側壁部１２３の高さｈよりも大きな横方向上面部１２５の横幅Ｗを有することができる。更に、光反射性材料１８０は、光導出面１２２の垂直表面部分１２３，１２４に、即ち貫通孔１３０の深さの延在方向に平行な表面部分に被着することができる。結果として、光は主に横方向表面部分（上面とも称する）１２５から放出され、これにより、当該照明装置２００を上面発光器にさせる。更に、ＬＥＤ１１０と透光エレメント１２０との間に光拡散材料１４０を設けることができ、配光の均一性を増加させる。かくして、ＬＥＤ１１０により放出される光は、上記拡散材料１４０において拡散し、透光エレメント１２０を介して伝搬し、上面１２５から出射することができる。実際には、上記ＬＥＤにより放出される第１波長の光は蛍光体１２０において部分的に吸収され、該蛍光体１２０により二次光子が他の波長において放出される。蛍光体１２０の垂直側部１２３における反射性コーティング１８０に当たる光は、該蛍光体１２０へと反射して戻され得る。

図２ｂは、図２ａを参照して説明した照明装置２００と同様に構成された照明装置２５０を示している。図２ｂに示されるように、透光エレメント１２０は、垂直側壁部１２３の平均高ｈより小さな横方向上面部１２５の平均横幅Ｗを有することができる。言い換えると、横方向上面１２５の面積は垂直側壁部１２３の面積と比較して相対的に小さい。更に、透光エレメント１２０の上面１２５上には光反射性の熱伝導材料を設けることができ、上面から放出される光を該透光エレメント１２０に反射して戻すようにする。この実施態様では貫通孔として形成される中空部１３０は、熱伝導性の光反射材料１７２により充填することができ、該材料は、これにより、光反射性ヒートシンクとして働く。この場合、ＬＥＤ１１０により発生される熱は該ヒートシンクにより放散される。貫通孔１３０が熱伝導性の光反射材料１７２により充填される場合、透光エレメント１２０を介して中空部１３０へと透過される光は、該貫通孔１３０に面する光導出面の垂直面部分１２４において反射して戻され得る。一例において、上記貫通孔は、上記光導出面上又は該光導出面に隣接して設けることができる相対的に光反射性の材料、及び該貫通孔１３０の残部を充填する相対的に熱伝導性の材料等の、２つの異なる材料により充填することができる。上記相対的に光反射性の材料は例えば銀のコーティングとすることができ、上記相対的に熱伝導性の材料は、例えば銅、アルミニウム又は例えば熱伝導性粒子を含むポリマを有することができる。また、貫通孔１３０は、光反射性であると同時に熱伝導性でもあり得る、光散乱性アルミナ等のセラミック材料により充填することもできる。斯かる充填される材料は、例えばセラミック基板１６０とすることが可能な基板１６０と一体的に形成することもできる。本実施態様において、基板１６０は貫通孔を含むことができ、該貫通孔において電気導体１６４を当該透光エレメント１２０の中空部１３０内へと導いて、ＬＥＤ１１０に電力を供給するようにする。

図３は、図１ａ〜図１ｃ並びに図２ａ及び図２ｂを参照して説明した照明装置１００，２００，２５０と同様に構成することができる他の実施態様を示す。ＬＥＤ等の発光エレメント１１０を、例えばトロイダル状透光エレメント１２０内に光を放出するように配置することができる。貫通孔１３０は、透光エレメント１２０内へ光を反射して戻すように構成された光反射性材料１７２により充填することができる。透光エレメント１２０の垂直な外側側壁１２３には、オプションとして、発光性材料１５０及び／又は拡散材料１４０を設けることができる。拡散材料１４０及び発光性材料１５０は、例えば薄いコーティング層として設けることができる。更に、円板として形成された光反射性又はトランスフレクトな材料１８０を当該照明装置３００上に、透光エレメント１２０の光導出面の横方向部分１２５を完全に覆うように配設することができる。図３に示されるように、上記円板は、下に位置する透光エレメント１２０の対応する直径よりも僅かに大きな直径を有することができ、該円板の外周部により張出部が設けられるようにする。該張出部１８５は、透光エレメント１２０の周方向に沿う垂直側壁１２３を影で覆い、該垂直側壁１２３を介して導出された光の幾らかが当該円板の該張出部１８５により反射され得るようにする。

図３の矢印は、ＬＥＤ１１０のうちの１つにより放出された光の目論まれた経路を表している。放出された当該光は、透光エレメント１２０により中空部１３０を画定する光導出面の一部１２４に向かって透過される。該光は、次いで、中空部１３０内の光反射性材料１７２により反射されて、当該透光エレメント１２０内へ戻るように向きを変えられ、更に、該光は該透光エレメント１２０の横方向上部１２５を覆う反射性円板１８０により反射される。上記光は、最終的に、外側の垂直側壁１２３を介して当該透光エレメント１２０から出射するが、該垂直側壁において、該光は発光性材料１５０により変換されると共に拡散層１４０により拡散される。図３において、該拡散された光は複数の矢印、即ち光線により示されている。図示されたように、当該光のうちの上記外側側壁１２３から上側方向に出射した幾らかは、前記反射性円板１８０の張出部１８５に当たり、従って下側方向に反射され得る。結果として、上側方向に放出される光の量は低減され得る。また、透光エレメント１２０の上記外側垂直側壁１２３は基板１６０の縁（エッジ）と一致するように配置することができ、光の影効果及び妨害のリスクを低減し、これにより、下側方向に放出される光の量を増加させることができることに留意されたい。

図４ａ及び図４ｂは、他の実施態様による照明装置を示す。該照明装置４００，４５０は、先の図の何れかを参照して説明した照明装置と同様に構成することができ、その場合において、透光エレメント１２０により画定される中空部１３０内には少なくとも１つの追加の光源１１２を配設することができる。図４ａに示された例によれば、４つの追加の発光エレメント１１２を設けることができる。該追加の発光エレメント１１２は、例えば対応する四角扁平リード無し（ＱＦＮ）パッケージ若しくはプラスチックリード付チップ担体（ＰＬＣＣ）上に配置されたＬＥＤ、又は例えばダイオンセラミック基板若しくはチップスケールＬＥＤパッケージ等の他のＬＥＤタイプとすることができる。ＬＥＤ１１２により放出される光は、例えば白色、青色、赤色又は何らかの他の好適な色とすることができる。

図４ｂに示されるように、追加の発光エレメント１１２は他の周線１０７に沿って配置することができる。該他の周線１０７は、例えば前記周線１０５と同心的に配置することができる。更に、光を透過させるエレメント等の追加の透光エレメント１２６を、該他の周線１０７に沿って配設することができる。図４ｂにおいて、外側の透光エレメント１２０は暖かな白色を持つ光を放出することができる一方、内側の透光エレメント１２６は青色光を放出する。これらの色は、例えば、透光エレメント１２０，１２６に含まれる発光性材料により、透光エレメント１２０，１２６の表面上に設けられた発光性材料により、又は発光エレメント（又は複数の発光エレメント）の表面上に設けられた発光性材料若しくは発光エレメント１１０，１１２の表面により発生させることができる。

他の実施態様による照明装置５００を、図５を参照して説明する。該照明装置５００は、先の図の何れかを参照して説明した照明装置の何れか１つと同様に構成することができる。照明装置５００は、透光エレメント１２０を取り囲むように配置された、例えばガラス球等の部分的に光反射性の外囲体１９０を更に含むことができる。図５により開示された実施態様に示されるように、透光エレメント１２０は円柱状の内側貫通孔１３０を有するトロイダルを形成することができると共に、一層均一に分布された光を放出するように構成することができ、これにより、光導出面１２２により画定される相対的に均一な三次元光源を形成する。

上記光源から放出さえる光は、ガラス球１９０の内側表面において反射され、これにより、該光源の反射像（鏡像）５１０を発生させることができる。ガラス球１９０の形状及び向きに依存して、反射像５１０は多かれ少なかれ歪まされ得る。一例として、先細る円筒に合致した形状を持つガラス球１９０は、反射像５１０が蝋燭炎に似るような、即ち相対的に広い基部及び先細る上部を持つように、上記光源の像を映すことができる。この模擬された炎は、異なる領域又は区域に分割することができる。図５では、４つの異なる領域を透光エレメント１２０の幾何学構造に基づいて識別することができる。該４つの領域は：透光エレメント１２０の中空部１３０を表す内側領域５１１；該中空部１３０を画定する内側側壁から主に放出される光を表す中間領域５１２；透光エレメント１２０の上部１２５、即ち前記光導出面の横方向表面部分から主に放出される光を表す周辺領域５１４；及び当該透光エレメントの外側の側壁１２３から主に放出される光を表す基部領域５１６；である。図５に示される円筒状ガラス球１９０の先細り形状により、少なくとも上記周辺領域５１４は先端に向かって先細り、かくして、蝋燭炎の周辺形状に似るものとなる。

透光エレメント１２０の異なる表面部分１２３，１２４，１２５から（例えば、該透光エレメントの上面１２５、外側側壁１２３及び内側側壁１２４から）放出される光の色及び輝度を変化させることにより、炎５１０の異なる領域５１１，５１２，５１４，５１６の色及び輝度を調整することができる。以下には、種々の構成例が図５を参照して説明される：

ｉ）透光エレメント１２０の、内側側壁１２４を除く、外側側壁１２３及び上面１２５が蛍光体１５０によりコーティングされる（即ち、青色ＬＥＤ１１０）。結果として、暖白色に見える基部領域５１６及び周辺領域５１４、青みがかった中間領域５１２並びに薄暗い内側領域５１１を持つ炎５１０が模擬され得る。

ii）ｉ）におけるのと類似の構成であるが、拡散的な光反射性材料１８０が設けられた内側側壁１２４を備える。白色に見える基部領域５１６及び周辺領域５１４並びに薄暗い中間領域５１２及び内側領域５１１を持つ炎５１０を模擬することができる。

iii）ｉ）におけるのと類似の構成であるが、上面１２５及び中空部１３０を覆うように配設された拡散器箔１４０を備える。内側側壁１２４から漏れる青色光は拡散され得る一方、暖白色に見える基部領域５１６及び周辺領域５１４並びに青みがかった中間領域５１２及び内側領域５１１を持つ炎５１０を模擬することができる。

iv）iii）におけるのと類似の構成であるが、拡散器１４０は半透過性で部分的に拡散的な反射性材料により置換される。相対的に明るい基部領域５１６が発生される一方、内側領域５１１、中間領域５１２及び周辺領域５１４は相対的に低い視覚的輝度を有する。

ｖ）iv）におけるのと類似の構成であるが、上面１２５及び中空部１３０を覆う鏡面反射性金属ミラー１８０を備える。光の殆どは透光エレメント１２０の外側側壁１２３から放出され得るので、模擬される炎５１０の基部領域５１６は相対的に明るい一方、残りの領域５１１，５１２，５１３は薄暗い。他の例として、上記金属ミラー１８０の直径を当該リング状透光エレメント１２０の外径よりも僅かに小さくして、上面１２５の周縁を露出させることができる。結果として、基部領域５１６に、該基部領域５１６の外周部から垂直方向に周辺領域５１４に沿って明るく延びる輪縁状の光を供給することができ、かくして、火の縁の炎に似たＵ字状の垂直の炎を実現することができる。代わりに、又は加えて、上記金属ミラー１８０には当該反射材料を経て延びる複数の孔を設けて、光の漏れを可能にすることができる。光が漏れる上記孔は、内側領域５１１及び／又は中間領域５１２に炎状形状の点として表され、一層火のような外観を可能にすることができる。

vi）ii）におけるのと類似の構成であるが、中空分１３０内に配置された４つの追加のＬＥＤ（例えば、青色発光）１１２を備え、これにより、模擬される炎５１０の内側領域５１１内に４つの局部的ホットスポットが現れるのを可能にする。この構成は、異なるグループのＬＥＤを独立に駆動することを可能にし、これにより、当該炎の異なる部分の輝度及び／又は色の比を変化させる。

vii）vi）におけるのと類似の構成であるが、中空部１３０の上部開口が、上記４つの追加の青色ＬＥＤ１１２により放出される光を拡散させる拡散器箔１４０により覆われる。上記４つの追加のＬＥＤ１１２からの光を内側領域５１１内に相対的に均一に分布させることができる炎５１０を発生させることができる。

他の例によれば、中空部１３０内に配置される上記追加のＬＥＤ１１２は赤色光を放出するように構成され、模擬される炎５１０が赤みを帯びた内側領域５１１及び／又は中間領域５１２を有することを可能にする。上記追加のＬＥＤ１１２が冷白色光を放出し、模擬される炎５１０が暖白色の周辺領域５１４並びに一層冷白色の内側領域５１１及び／又は中間領域５１２を有すること、又はその逆を可能にする。更に、外側側壁１２３に暖白色の蛍光体１５０を設けて暖白色の基部領域５１６を可能にし、及び／又は上面１２５に冷白色の蛍光体１５０を設けて、模擬される炎５１０の冷白色の周辺領域５１４を可能にすることもできる。透光エレメント１２０が赤色蛍光体１５０を有するか又は赤色ＬＥＤ１１０から放出される光を受光し、模擬される炎５１０が赤みを帯びた外観を有することを可能にすることもできる。更に、暖白色光を放出する追加のＬＥＤ１１２を中空部１３０内に設け、模擬される炎５１０が赤みを帯びた基部領域５１６及び／又は周辺領域５１４、並びに暖白色の中間領域５１２及び／又は内側領域５１１を有することを可能にすることもできる。

更に、照明装置１００には、例えば中空部１３０内の1個又は数個の追加の周線１０７に沿って配置される複数のＬＥＤ１１２、及び該追加の周線１０７に沿って配置される1個又は数個の追加の透光エレメント１２６等の、追加の発光エレメント１１２及び／又は追加の透光エレメント１２６を設けることができる。また、前記拡散性、反射性及び／又は発光性材料１４０，１５０，１８０が、種々の視覚的外観の模擬された炎５１０を可能にするために種々の形状及びパターンを備えることができることも理解される。一例として、蛍光体材料を前記光導出面の選択された部分に、例えば印刷により、選択的に追加することができる。

前述したように、周線１０５は円、楕円（卵形）又は種々のタイプの多角形を画定することができる。結果的に、透光エレメント１２０は上記周線に合致した延在部分を有し、従ってトロイダル（ドーナツ形）又はトロイダル状多角体を形成する。

本発明の実施態様によれば、発光エレメント１１０，１１２の１個又は数個はパルス的に動作されて、模擬される炎５１０の動的な移動を（揺らめき等）可能にすることができる。一例において、前記中空部１３０内の追加のＬＥＤ１１２は繰り返してオン及びオフされ、模擬される炎５１０の中間領域５１２及び／又は内側領域５１１の重畳された揺らぎを発生させることができる。揺らぐＬＥＤ１１０，１１２の各オン及びオフ期間の持続時間、立ち上がり及び減衰時間並びに周波数は、例えば蝋燭炎との類似性が改善された模擬炎５１０を得るために調整することができる。他の例において、前記周線に沿って配置された複数の発光エレメント１１０は、前後に波打つように見える模擬炎５１０を得るために順番に動作され又はランダムにオン及びオフされるようにすることができる。また、外側の周線に沿う複数の発光エレメント、中間の周線に沿う複数の発光エレメント及び内側の周線に沿う複数の発光エレメントを、徐々にオン及びオフすることにより、炎は時間にわたり大きさが成長し及び縮小するように知覚されるようになり得る。

図６は、上述した実施態様の何れか１つによる照明装置と同様に構成された照明装置が得られる方法の概要である。該方法は、透光エレメント１２０を周線１０５に沿って該透光エレメント１２０が中空部１３０を画定するように配置するステップ６１０と、発光性材料を該発光性材料が発光エレメントにより放出された光を変換するように配置するステップ６１２とを有する。

尚、当業者であれば、本発明が上述した好ましい実施態様に決して限定されるものでないことが分かる。逆に、添付請求項の範囲内において多数の変更例及び変形例が可能である。例えば、側面発光照明装置を反射器と、スポット照明器具へ組み合わせることができる。本発明による照明装置は相対的に小さくコンパクトであるので、一層小さなビーム及び／又は一層低い反射器（即ち、反射器底部と開口との間の距離）を使用することができる。このような照明器具は、側面発光光源によりグレアを低減することもできる。

更に、当業者によれば、請求項に記載された本発明を実施するに際して図面、本開示及び添付請求項の精査から、開示された実施態様の変形例を理解し、実施することができる。また、請求項において“有する”なる文言は他の構成要素又はステップを排除するものではなく、単数形は複数を排除するものではない。また、特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示すものではない。また、請求項における如何なる符号も、当該範囲を限定するものと見なしてはならない。

Claims (15)

1. 周線に沿って延在すると共に、内側側壁、外側側壁及び上面を有して中空部を画定する透光エレメント、
   を有する照明装置であって、前記透光エレメントが、
   前記周線上に配置された少なくとも１つの発光エレメントにより放出される光を当該透光エレメントに導入する光導入面と、
   当該透光エレメントから光を導出する光導出面と、
   を有し、当該照明装置が、
   前記透光エレメントを少なくとも部分的に取り囲むと共に該透光エレメントから導出された光の反射像を形成する、部分的に光を反射する外囲体、
   を有する、照明装置。
2. 当該照明装置が前記周線に沿って配置された複数の発光エレメントを有するか、又は前記少なくとも１つの発光エレメントが前記周線に沿って延びる発光面を有する、請求項１に記載の照明装置。
3. 前記透光エレメントが、トロイダル、リング、円、楕円又は多角形の形状に合致する形状を有する、請求項１又は請求項２に記載の照明装置。
4. 前記外囲体が先細る円筒に合致する形状を有し、前記反射像が蝋燭炎に類似する、請求項１ないし３の何れか一項に記載の照明装置。
5. 前記蝋燭炎が相対的に明るい輪郭により取り囲まれた相対的に暗い内側領域を有する、請求項４に記載の照明装置。
6. 前記中空部が、少なくとも部分的に光反射性の材料及び／又は熱伝導性材料により少なくとも部分的に充填される、請求項１ないし５の何れか一項に記載の照明装置。
7. 前記透光エレメントが、光拡散性及び／又は発光性材料を有する、請求項１ないし６の何れか一項に記載の照明装置。
8. 前記中空部内に、少なくとも１つの追加の発光エレメント及び／又は透光エレメントが配置される、請求項１ないし６の何れか一項に記載の照明装置。
9. 前記光導出面が、前記透光エレメントにおける前記上面の一部を有する、請求項１ないし８の何れか一項に記載の照明装置。
10. 前記光導出面が、前記透光エレメントにおける前記外側側壁の一部を有する、請求項１ないし８の何れか一項に記載の照明装置。
11. 前記光導出面が、前記透光エレメントにおける前記外側側壁の一部及び前記上面の一部を有する、請求項１ないし８の何れか一項に記載の照明装置。
12. 前記透光エレメントの外側側壁及び上面が発光性材料を有する、請求項１ないし４の何れか一項又は請求項８に記載の照明装置。
13. 前記内側側壁に拡散的に光を反射する材料が設けられる、請求項１２に記載の照明装置。
14. 前記上面及び前記中空部を覆うために拡散器箔が配設された、請求項１２に記載の照明装置。
15. 前記上面及び前記中空部を覆うために鏡面反射性金属ミラーが配設された、請求項１２に記載の照明装置。

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