JP2018524783A - 可視光を発するｕｖ保護された光源を有する照明アセンブリ - Google Patents
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Abstract
照明アセンブリ1000、ランプ及び照明器具が提供される。照明アセンブリは、第1の光源110と第2の光源108とUVフィルタ104とを有する。第1の光源は、動作中、可視光112を発する。第2の光源は、動作中、UV光108を発光する。UVフィルタは、可視光の透過を可能にすると共にUV光を吸収又は反射する。UVフィルタは、前記UV光が前記第1の光源に当たるのを防止する一方で、照明アセンブリの周囲への前記UV光の放出を可能にするように、前記第2の光源から前記第1の光源に向かう光路内に配される。
Description
本発明は、照明アセンブリに関する。
本発明は更に、ランプ、レトロフィット電球、レトロフィット照明管及び照明器具に関する。
公開された中国実用新案出願第203810092号は、クラックを検出するために使用されることができる検出ランプを開示している。動作中、ランプは可視光及びUV光を発する。特に、UV光は、検出ランプによって照明される物体内のクラックを検出するために使用される。ランプの内部には、光出口窓を有するチャンバ内に、異なる発光ダイオード（LED）が設けられている。少なくとも1つのLEDがUV光を発し、少なくとも1つのLEDが白色光を発するように構成される。LEDにはレンズが設けられ、光が光出口窓を通して周囲に発されることができるように光をチャンバ内に光を発するように配置されている。
クラック検出ランプの寿命が比較的短いことが判明している。白色光を発する光源の質はあまりにも速く劣化する。
本発明の目的は、より長い寿命を有する可視光及びUV光を発する照明アセンブリを提供することにある。
この目的のために、本発明の見地によれば、照明アセンブリが提供される。この目的のために、本発明の他の見地によれば、ランプ、レトロフィット電球及びレトロフィット照明管が提供される。
本発明の1つの見地によれば、第1の光源と、第2の光源と、UVフィルタとを含む照明アセンブリが提供される。第1の光源は可視光を発するためのものである。第2の光源はUV光を発するためのものである。UVフィルタは、可視光の透過とUV光の吸収又は反射を可能にするためのものである。UVフィルタは、第2の光源から第1の光源に向かう経路を辿るUV光を吸収又は反射するために第2の光源から第1の光源に向かう光路内に配置される。この光路内のUVフィルタのこの配置は、UV光が第1の光源に衝突するのを防止し、UV光が照明アセンブリの周囲に放出されることを可能にする。オプションで、第1の光源は、CIE XYZ色空間内の色点を有する可視光を、前記色空間内の黒体線に対して25標準偏差色整合（25 Standard Deviation Color Matching: SDCM）よりも小さい距離内で発光することができる。
照明アセンブリは、照明に適した可視光を発する。第1の発光素子は、照明に特に適した比較的白色の光を発することができる。特定の実施例では、第1の発光素子は、異なる色を発光する制御可能な発光体を含むことができる。この特定の実施例では、発光体を制御して、任意の実施例で規定されるように、黒体線に比較的近い色点を有する異なる色の混合を発することが可能である。他の実施例では、第1の発光素子は、動作中、黒体線までの規定された最大距離25SDSM内の色点を有する可視光線を常に発する。言い換えれば、第1の発光素子が規定された色点を有する可視光を発することができる場合、第1の発光素子は常にこのような光を発する必要はないが、第1の発光素子は、少なくとも、このような色点において光を発することができる1つの動作モードで動作することを意味する。
黒体線までの距離によって規定されるように、可視光は、正確には白色光又は僅かにオフホワイト色の光であり得る。これらの特定の状況において、可視光は、空間の良好な照明を得るため、かつ、例えば比較的良好な演色を有するために、依然として比較的白色である。特定の実施例では、可視光は、黒体線からの7SCDM又は5SCDM以内の色点を有することに留意されたい。可視光は、第1の発光素子によって発される。本明細書において後述されるように、第1の発光素子は第1の光源であってもよく、又はUV光を可視光に変換する1つ以上の発光材料を含んでもよいことに留意されたい。
光アセンブリはUV光も発する。従って、可視光のみが環境を照明するだけでなく、照明アセンブリが動作されるとき、UV光もまた環境を照らす。従って、特定の用途に有用な、例えばヒトの皮膚によるビタミンDの生成を刺激する波長において有用なUV光の特定の波長が発され得る。この場合、発されるUV光は、特定の健康効果を得るのを助ける。他の実施例では、照明アセンブリによって照明される空間に存在する人の特定の皮膚疾患を治療するために使用される特定のUV波長が発されても良い。
UVフィルタは、第1の光源をUV光から保護する。本発明者らは、多くのタイプの光源が紫外光の影響下で劣化することを見出しており、例えば、これらの性能が経時的に低下する又はこれらの機械的構造が弱くなる。これにより、照明アセンブリの早すぎる故障が防止され、照明アセンブリの寿命が長くなる。UVフィルタは、フィルタに当たるUV光のかなりの部分を吸収又は反射しても良いことに留意されたい。全てのフィルタが完璧ではなく、UVフィルタが依然として当該UVフィルタに当たるUV光の少ない部分の透過を可能にすることもできることが知られている。例えば、UVフィルタは、依然として、UVフィルタに当たるUV光の20%までを当該UVフィルタを介して透過させる。別の実施例では、前記UVフィルタは、依然としてUVフィルタに当たるUV光の10%までをUVフィルタを介して透過させる。更なる実施例では、UVフィルタは依然としてUVフィルタに当たるUV光の5%までをUVフィルタを介して透過させる。更に他の実施例では、UVフィルタは依然としててUVフィルタに入射UV光の1%までをUVフィルタを介し透過させる。
オプションで、第2の光源及び/又は第1の光源は、例えば発光ダイオード（LED）、有機発光ダイオード（OLED）、又は例えばレーザ・ダイオードのような固体発光体である。（可視光を発する）固体発光体は、紫外光が当たると、あまりにも速く劣化することが分かっている。UVフィルタを設けることにより、可視光を発する固体発光体の寿命が延長される。
オプションで、UVフィルタは、第1の光源を囲む（surround）又は封入し(enclose)ても良い。オプションで、第2の光源は、UVフィルタによって囲まれない又は封入されない。第1の光源は支持基板上に設けられてもよく、従って、第1の光源の少なくとも1つの表面は潜在的にUV光を受け取らないことに留意しなければならない。囲む又は封入するだけでなく、このことは、UVフィルタが存在しないときにUV光を受け取り得る第1の光源の表面に関係すると考えられている。「囲む」なる用語は、第1の光源のほぼ全体（支持体上に設けられている領域を除く）の周りにほぼUVフィルタが設けられており、UVフィルタと第1の光源との間にギャップが存在し得ることを示している。「封入する」なる用語は、第1の光源のほぼ全ての表面（例えば、支持体と直接接触している表面を除く）においてUVフィルタが設けられており、言い換えれば、第1の光源がUVフィルタに隣接していることを示す。UVフィルタが第1の光源を囲む又は封入している場合、UV光が第1の光源に到達することが効果的に防止される。UVフィルタが第1の光源を封入している場合、比較的少量の材料がUVフィルタに使用されれば良く、UV光伝送路の不必要な歪みが防止される（これによりUV光に対する照明アセンブリの効率を比較的高く維持する）。
オプションで、第1の光は、可視光を発する固体発光体を含む固体発光体パッケージを含み、固体発光体パッケージはUVフィルタによって封入されている。固体発光体パッケージは、例えば、固体発光体用の支持基板、固体発光体上に設けられた一部の光透過性シリコーン及び/又は固体発光体によって発された光を拡散又は平行化するための光学素子、固体発光体を外部電源ピン又はパッケージのパッドに接続するためのワイヤ等を有し得る。しばしば、固体発光体はこのようなパッケージにおいて販売されており、取り扱いが容易であり、照明アセンブリに容易に取り付けることができる。このような固体発光体パッケージの外面にUVフィルタを設けることにより、パッケージをUVフィルタで封入することが効果的かつ効率的である。固体発光体パッケージは、支持基板上に設けられ、この結果、この表面の1つは既にUV光から保護されていることに留意されたい。このような場合、封入とは、支持基板と直接接触していないパッケージの表面上にUVフィルタが設けられることを意味する。
オプションで、UVフィルタは、第2の光源に対する酸素の透過を可能にする。一般に、照明アセンブリは、酸素が利用可能な空間で使用される。上述したように、UV光は、第1の光源の劣化をもたらすことがあり、本発明者らは、酸素の欠如は、例えば、固体発光体パッケージでしばしば使用される光透過性シリコーンゴムのような、第1の光源の特定の成分も劣化させ得ることを発見した。従って、このようなシリコーンゴムの劣化を防止するために、UVフィルタは、少なくとも部分的に酸素透過性であっても良い。
オプションで、照明アセンブリはハウジングを有する。動作中、可視光及びUV光を照明アセンブリの周囲に放出するのを可能にするために、ハウジングの壁に光出口窓が設けられている。光出口窓を介して透過される前に第1の光源及び第2の光源によって発された光を混合するための光混合チャンバがハウジング内部に設けられている。第1の光源及び第2の光源は、光混合チャンバ内に設けられる。光混合チャンバは、光出口窓に沿って均一な光出力を得るのを助ける。特に、第1の光源が異なる色の光を発する複数の光源を有する場合、及び異なる色の光の組合せが結果として上述で規定された色点を有する可視光を生じる場合、光出口窓を介して均一な色出力が得られるように光の色を混合することが便利である。混合の結果として、UV光も光出口窓を横切って比較的均一な分布で発され、従って、光出口窓におけるUV光の放射照度が比較的低く、これにより、誤った使用状況（例えば、光出口窓が人間の皮膚と接触する場合）においてユーザに起こり得る損害を防止する。
オプションで、第1の光源は、直接的に光出口窓に向かって可視光を発するために光出口窓に対向する光混合チャンバの壁に配置される。壁と接触していない第1の光源の1つ以上の表面にUVフィルタが設けられる。オプションで、第2の光源は、第2の光源が光出口窓を介してUV光を直接的に発しないように光混合窓の内側の位置に配置され、言い換えれば、光出口窓を介したUV光の直接的な放射が防止されるように、光混合チャンバ内の部分に設けられる。従って、UV光は、光出口窓に沿ってUV光のより良好な均一な出力を得る及び光出口窓の特定の位置におけるUV光の高い照射ピークを防止するために、少なくとも1回反射される。
オプションで、照明アセンブリは、1つ以上の第1の光源を有する。オプションで、照明アセンブリは、1つ以上の第2の光源を有する。オプションで、照明アセンブリは、1つ以上のUVフィルタを含む。1つ以上の第2の光源から1つ以上の第1の光源に向かう光路に沿ったUV光の透過は、1つ以上のUVフィルタによって遮断ブされる。複数の（第1の）光源を使用する利点は、より大きな光出力量が得られることである。この後、全ての第1の光源をUV光から保護しなければならない。1つのUVフィルタは、全ての第1の光源を囲むことができる。又は、複数のUVフィルタは、例えば、異なるグループの第1の光源を囲む又は封入するのに使用されることができ、又は各第1の光源がUVフィルタを備えている。
本発明の見地によれば、照明アセンブリは光出口窓を含む。照明アセンブリは、動作中、光出口窓を介して或る量のUV光を発するように構成される。UV光の量は、第1の放射束を有する。照明アセンブリはまた、光出口窓を介して可視光の第2の放射束を発するように構成される。第1の放射束と第2の放射束との比は0.01〜0.0001の範囲である。照明アセンブリが一般照明に使用される場合、UV光は人間又は動物が存在する空間にも発される。人間を人工の紫外線にさらすことには偏見があります。当該偏見にもかかわらず、本発明者らは、UV光と可視光との組み合わせを発すると共に照明に適している照明アセンブリを見出した。当該照明アセンブリの発明者らは、UV光を受けたときの人の皮膚によるビタミンD生成のような起こり得る健康上のリスク及び起こり得る健康上の利益を注意深く考慮した。彼らは、どのUV光がこの用途に適しているかを見出し、発されたUV光と発される可視光との間の比の有利な範囲であって、健康上の利益が確かに可能性のあるリスクを上回る範囲を見出した。オプションで、この比は0.005〜0.0001である。オプションで、この比は0.001〜0.0001である。
オプションで、UV光は、280nm〜400nmのスペクトル範囲の光を有する。オプションで、UV光は、280nm〜350nmのスペクトル範囲の光を有する。照明アセンブリが一般照明に使用されるとき、UV光は人間又は動物が存在する空間にも発される。この環境にいる人間は、280nmから400nm又は350nmまでのスペクトル範囲の特定量のUV光を受け取る。このスペクトル範囲は、いわゆるUV-bスペクトル範囲（280nm〜315nm）を有する。如何なる自然な日光も皮膚に受け取らない人間は、しばしばビタミンDの生成量が十分に多くないことがあり、前記スペクトル範囲内のUV光は人間の皮膚におけるビタミンDの生成を刺激し、このように健康上の利益が得られる。オプションで、第2の光源は、280nmから400nmのスペクトル範囲で発されたUV放射の少なくとも75%を使用して発光する。オプションで、第2の光源は、280nm〜350nmのスペクトル範囲で発されたUV放射の少なくとも65%を使用して発光する。
本発明の見地によれば、上述の照明アセンブリのうちの1つを有する照明のためのランプが提供される。要約すると、このようなランプは、空間内に存在する人間が可視光及びUV光を受け取るように当該空間を照明するのに使用されることができる。ランプの寿命は長くなる。当該ランプは、照明アセンブリと同様の実施例、効果及び利点を有する。
本発明の見地によれば、照明のためのレトロフィット電球が提供される。レトロフィット電球は、光透過性バルブと、上述した照明アセンブリのうちの1つとを含む。本発明の見地によれば、照明のためのレトロフィット照明管が提供される。レトロフィット照明管は、光透過性管と、上述した照明アセンブリのうちの1つとを含む。レトロフィット電球とレトロフィット照明管は、従来の電球と従来の（蛍光）照明管を使用するように設計された照明器具内で使用されることができる。これにより、これらの照明器具をUV光と可視光を同時に発する光源で置き換えることが可能である。レトロフィット電球とレトロフィット照明管の寿命は比較的長い。レトロフィット電球及びレトロフィット照明管は、上述した照明アセンブリの実施例、効果及び利点と同様の実施例、効果及び利点を有することができる。
本発明の見地によれば、照明のための照明器具が提供される。照明器具は、上述した照明アセンブリ、上述したランプ、上述したレトロフィット電球又は上述したレトロフィット照明管のうちの1つを有する。照明装置は、実施例と同様の実施例、効果及び利点、照明アセンブリ、ランプ、レトロフィット電球及び/又はレトロフィット照明管の効果及び利点を有する。
本発明による装置及び方法の更に好ましい実施例は、添付の特許請求の範囲に記載されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
本発明のこれらの及び他の見地は、以下の説明において例として記載され、添付の図面を参照して説明された実施例を参照して更に明らかになるであろう。
図は単に図式的であり、縮尺通りに描かれているものではない。図面では、既に説明した要素に対応する要素には同じ符号を有している。
図1aは、照明アセンブリ100の一実施例の断面図を概略的に示す。照明アセンブリは、第1の光源110及び第2の光源108が設けられた支持パネル102を有する。第1の光源は、動作中に可視光112を発することができる。オプションで、可視光線112は、CIEXYZ色空間内の色点を当該色空間内の黒体線から最大25SDMの距離において有する。第2の光源108は、動作中にUV光106,106'を発する。照明アセンブリ100は、UVフィルタ104を更に有する。UVフィルタ104は、UVフィルタに当たるUV光を吸収するか、又は図1aに示されるようにUVフィルタ104に当たるUV光106'を反射する。言い換えれば、UV光106,106'はUVフィルタ104を透過しない。UVフィルタ104は、可視光112を透過させることができ、言い換えれば、可視光112はUVフィルタ104を少なくとも部分的に透過する。第2の光源108から第1の光源110までの光路において、UVフィルタ104は、UV光が第1の光源110に当たらないように配置される。UV光106'の一部は第1の光源110に向けて発されるが、UVフィルタ104のために、この光は別の方向に反射され、従って、UV光106'は第1の光源に到達しない110。これによって、第1の光源がUV光によって（中期又は長期において）損傷することが防止される。
「囲む」なる用語は、UVフィルタが設けられている（第1の光源が支持体上に設けられている領域を除く）第1の光源のほぼ全体の周りを示しており、UVフィルタと第1の光源との間に間隙が存在し得ることを示している。ギャップは、気相、固相又は液相の何れかの空気、又は別のガス、又は他の光透過性材料で充填されても良い。「封入する」なる用語は、第1の光源のほぼ全ての表面（例えば、支持体と直接接触している表面を除く）において、UVフィルタが設けられている、言い換えれば、第1の光源がUVフィルタに隣接していることを示す。UVフィルタが第1の光源を囲む又は封入すると、UV光が第1の光源に到達することが効果的に防止される。UVフィルタが第1の光源を封入する場合、比較的少量の材料がUVフィルタに使用されれば良く、UV光伝送路の不必要な歪みが防止される（これによりUV光に対する照明アセンブリの効率を比較的高く維持する）。
図4bは、線456と458との間の領域が示されているCIE XYZ色空間450を示しており、ここで可視光の色点が位置付けられている。CIE XYZ色空間450には、単一波長の光の色点を表す線452が描かれている。また、黒体線454が描かれている。黒体線454は、特定の温度を有する黒体によって発される電磁放射の色点を表す。一般に、黒体線454上の色点を有する光は、実質的に白色光として人間によって経験される。光は、25SDCMの最大距離において、依然として人間の肉眼では薄い色合いを有する比較的白色に見える。25SDCMの最大距離を有する領域は、線456と458との間の領域として図4bに概略的に示されている。
上述の説明では、第1の光源110及び第2の光源108が導入された。第2の光源108及び/又は第1の光源110は、例えば発光ダイオード（LED）、有機発光ダイオード（OLED）、又は例えばレーザ・ダイオードのような、固体発光体であっても良い。
更に、図1aの状況においては、1つの第1の光源110、1つの第2の光源108及び1つのUVフィルタ104が描かれていることに留意されたい。実際の実施例では、照明アセンブリ100は、1つ以上の第1の光源110、1つ以上の第2の光源108及び1つ以上のUVフィルタ104を有することができる。更に、第1の光源は、特定の色の光を発する発光体と、特定の色の光を1つ以上の他の色の光に部分的に変換する1つ以上の発光材料とを含むことができる。更に、第1の光源110は、例えば、各々原色を発する複数の発光体を含み、少なくとも１つの動作モードにおいて、発された原色の混合は、規定された色点を有する可視光を形成する。例えば、第1の光源110は、第1の赤色発光LED、第2の青色発光LED及び第3の緑色発光LEDを含むことができる。原色を発光するこのようなLEDは、得られた色の組み合わせが特定の色点を有するように個々の制御信号で制御することができる。本明細書の状況において、照明アセンブリは、黒体線まで少なくとも25SDCMの最大距離を有する色点を持つ可視光を少なくとも発するできることが重要である。照明アセンブリが常にその色点を有する可視光を発する必要はなく、少なくともそのような色点を要求する制御信号に応答してそのような光を発する。
照明アセンブリ100は、（可視光112が黒体線から25SDCMの限られた距離内にある色点を有するために）比較的白色光を発することができるため、照明に良好に適した可視光112を発する。黒体線までの距離によって定義されるように、可視光112はオフホワイトの光であっても良い。例えば、特定の状況では、人々がより生産的になるのを助けるので青みがかった白色光を発することが有用であり、他の状況では、人々がよりリラックスした感じになるのを助けるので緑がかった白色光を発することが有用である。可視光線112は、空間の良好な照明を得るため、かつ、例えば、比較的良好な演色性を有するために、依然として比較的白色である。特定の実施例では、可視光112は、黒体線から7SCDM又は5SCDM内の色点を有することに留意されたい。オプションで、黒体線から25SDSM以内の色点を有する可視光線112は、2000〜20000ケルビンの範囲内、又は2500〜10000ケルビンの範囲内、又は2700〜6000ケルビンのより小さい範囲内の相関色温度を有する。一般に、可視光の波長は400nmから800nmの範囲にある。可視光線112の発光分布は、この範囲外の或る程度のテールを有してもよく、オプションで、第1の発光素子によって発される全ての光の少なくとも90%が、400nm〜800nmの範囲内にあっても良い。オプションで、可視光線112の演色評価数（Color Rending Index）は、少なくとも60、又は少なくとも70である。オプションで、可視光112は比較的高いCRI、例えば少なくとも80、又は少なくとも85を有する。
光アセンブリ100はまた、UV光106,106'を発する。従って、可視光線112が、照明アセンブリ100が動作されている環境を照明するのみでなく、UV光106も前記環境を照明する。オプションで、UV光106,106'のスペクトル範囲は、280nm〜350nmの範囲に限定されてもよく、従って、この環境にいる人間は、280nm〜350nmのスペクトル範囲における特定の量のUV光106を受け取る。このUV光106は、人間の皮膚におけるビタミンDの生成を刺激し、健康上の利益が得られる。オプションで、動作中、第2の光源108はUV光106の第1の放射束を放射し、第1の発光素子は可視光線112の第2の放射束を発する。第1の放射束と第2の放射束との比は0.01〜0.0001の範囲である。従って、発されるUV光106の量は、発される可視光112の量に比べて比較的低い。これにより、人間の肌が、起こり得る健康上の危険をもたらす多量の紫外線106を受け取ることが防止される。第2の光源108は、例えば、上述で規定されたスペクトル範囲内のUV光を発することができる。第2の光源108の光分布は、上述のスペクトル範囲外のテールを有し、オプションとして、第2の光源108によって発される光エネルギの少なくとも75%がスペクトル範囲内で発されることが可能である。オプションで、第2の光源は、290nmから340nmの範囲のUV光106を発し、第2の光源108によって発される光エネルギの少なくとも65%が、290nmから340nmの範囲で発される。オプションで、第2の光源は295nmから335nmの範囲のUV光106を発し、第2の光源108によって発される光エネルギの少なくとも60%が295nmから335nmの範囲で発される。オプションで、第2の光源は300nmから320nmの範囲のUV光106を放射し、第2の光源108によって発される放射束の少なくとも55%は300nmから320nmの範囲で発される。特に、第2の光源108が主にUV-b光を放射し、UV-b光がオプションで310nm付近の比較的小さな範囲（例えば±5nm）に集中される場合、最も効果的なUV光は、人間の皮膚によるビタミンDの生成を刺激するための発され、有害な可能性のある他の形態におけるUV光は発されない。
オプションの実施例で上述したように、発されるUV光106の量は、発される可視光112の量に比べて比較的小さい。これは、（スペクトル範囲内の）UV光106の第1の放射束と可視光線112の第2の放射束との比によって規定されている。この文脈において、放射束とは周囲に伝達される放射エネルギである。放射束のSI単位はワット（W）である。放射束は、較正された電力計によって測定することができる。較正された電力計及び照明アセンブリは、信頼できる測定を得るために積分球内に配置されても良い。電力計又は分光計は、異なる波長を区別するためにフィルタ又は格子を使用しても良い。例えば、電力計が280nmと350nmとの間の光の放出を可能にするフィルタを備えている場合に、測定が実行される。又は、例えば、異なる、より小さい範囲の透過を可能にする幾つかの測定が使用され、異なる測定の結果が1つの結果に結合される。放射束は、例えば、照明アセンブリが最大電力で動作するように制御される場合、及び例えば、照明アセンブリがこの最大電力の50%で動作するように制御される場合のように、異なる動作条件下で測定されることができる。一実施例では、第1の放射束及び第2の放射束は、所定の動作条件のもとで決定される。所定の動作条件は、例えば、発光コンポーネントを動作させるための理想的な条件として、異なる発光コンポーネントの製造者によって定義される条件である。所定の動作条件は、発光構成要素に提供される所定の電流と、発光構成要素に提供される所定の電圧のうちの少なくとも1つを含み、周囲温度のような所定の環境条件も含み得る。上述の実施例では、第1の放射束と第2の放射束との間の比は、0.01と0.0001との間にある。オプションで、この比は0.005〜0.0001である。オプションで、この比は0.001〜0.0001である。
本願明細書の照明アセンブリ、ランプ、電球、照明管は照明のためのものである。本願明細書の文脈において、「照明」は「一般照明」とみなされなければならず、環境の照明又は単に照明する以外の他の特定の非照明目的（殺菌、植物育成、クラック検出、医療的処置、日焼け）を有する製品の照明ではないことを意味する治療、日焼け）を有する製品ではないことを意味している。これは、人々が作業する/住むには空間があまりにも暗く、照明レベルを上げる必要がある場合に、本明細書の実施例が、人々が当該空間で生活し働くのが便利になるようにこの空間の照明レベルを上げる目的で使用されることができることを意味する。実際の実施例では、照明アセンブリ、ランプ、電球及び照明管は、少なくとも300ルーメンの光を発することができる。実際の実施例では、照明アセンブリ、ランプ、電球及び照明管は、2000ルーメン未満の光を発することができる。ときどき、光出口窓は中程度の大きさである（例えば、多数の光源が1つの照明アセンブリに使用される場合）。このような場合、光出口窓は30〜300cm2の間にある。このような場合、光出力は1000〜5000ルーメンである。照明器具は、一般に1000〜5000ルーメンの光出力を有し、照明器具の光出力窓は、例えば、50x50cm、60x60cm又は60x120cmのような所定の固定サイズを有することが多い。従って、照明器具の光出力窓は一般に2500cm2と7200cm2との間にある。
UV光106、可視光112、第2の光源108及び第1の発光素子110の上述の特性及び実施例は、特に言及されていなければ、図1b〜4a、5a及び5bの実施例の同じタイプの要素にも適用される。
図1bは、照明アセンブリ150の別の実施例の断面図を概略的に示す。照明アセンブリ150は、図1aの照明アセンブリ100と同様である。相違点は、図1aのUVフィルタ104がUVフィルタ154に置き換えられていることである。UVフィルタ254は、第1の光源110を封入するので、UVフィルタ254は第1の光源110の表面、より詳細には、第1の光源110のUV光106,106'が当たり得る表面と直接的に接触するようにされる。他の違いは、この特定の実施例では、UVフィルタ254が、UVフィルタ154に当たるUV光106'を吸収するUVフィルタであるということである。ZO、TiO2のような無機UV吸収体、（Cetiol（登録商標）Sensoft、BASF社）、イソ・プロピル・パルミチン酸塩（BASF社）、カプリル酸/カプリン酸トリグリセリド（Myritol（登録商標）318、BASF社）、ココグリセリド（Myritol（登録商標）331、BASF社）、アルコール（96%エタノール、Fluka社）、フェノキシ・エタノール（Protectol PE, BASF社）、ステアロイルグルタメートナトリウム（Emulgin（登録商標）SG、BASF社）、ポリアミド-5（Orgasol Caresse、Arkema社）、キサンタンガム（Keltrol CG RD、CP Kelco社）、リン酸デンプン（Mais PO4PH "B", Agrana Starke GmbH社）、ナトリウム・アクリル酸塩共重合体（及び）水素化ポリデセン（及び）PPG-1トリデセス-6（Tinovis（登録商標）ADE、BASF社）、アクリレート/ベヘネス25メチルアクリレートコポリマー（Tinovis（登録商標）GTC、BASF社）、EDTA二ナトリウム（Edeta（登録商標）BD、BASF社）、及び水酸化ナトリウム（水中で30%、Fluka社）のようなのような有機UV吸収体である。更に、使用された固体UV吸収体は、ジエチルヘキシル・ブタミド・トリアゾン、DBT（Uvasorb（登録商標）HEB、3V Sigma）、ビス-エチルヘキシルオキシフェノールメトキシフェニルトリアジン、BEMT（Tinosorb（登録商標）S、BASF社）、メチレン・ビスベンゾトリアゾリル・テトラメチルブチルフェノール、MBBT（及び）アクア（及び）デシル・グルコシド（及び）プロピレングリコール（及び）キサンタンガム（Tinosorb（登録商標）M、BASF社）及びトリス・ビフェニル・トリアジン、TBPT（Tinosorb（登録商標）A2B、BASF社）である。勿論、UVフィルタ254はダイクロイック反射体であっても良い。
図2aは、照明アセンブリ200の更なる実施例の断面図を概略的に示す。照明アセンブリ200は、照明アセンブリ150と同様である。図1bのUVフィルタ154は、UVフィルタ204に置き換えられている。UVフィルタ204はダイクロイックミラーとして機能し、可視光112はUVフィルタ204を透過し、UVフィルタ204に当たるUV光106'は反射され、従って第1の光源110'には透過しない。照明アセンブリ150と照明アセンブリ200との間の他の異なるものは、第1の光源である。照明アセンブリ200内に、固体発光体パッケージを有する第1の光源110'が設けられる。第1の光源110'は、固体発光体210（例えば、LED）が設けられる空間を部分的に封入するパッケージハウジング209を有しており、当該空間が光透過性材料211（例えば、シリコーン）で更に充填されている。オプションで光透過性材料211は、固体発光体210によって生成された光を少なくとも部分的に異なる波長範囲の光に変換するための1つ以上の発光材料を含む。固体発光体パッケージでは、固体発光体は、例えばボンディングワイヤ（図示略）によって電源ピン（図示略）又は受電領域（図示略）に電気的に結合される。固体発光体パッケージは、固体発光体210によって生成された熱を照明アセンブリの支持パネル102に向けて分配する手段（図示略）も有することができる。固体発光体パッケージは特定の形状を有するが、異なる形状も可能であり、例えば、パッケージハウジング209はカップ形状であってもよく、又はパッケージハウジング209の凹部がカップ形状であっても良いことに留意されたい。また、提供される光透過性材料は、レンズの形状のような他の形状を有しても良い。本発明は、固体発光素子パッケージの示された又は言及された形状に限定されるものではなく、他の適切な形状も可能である。このオプションの実施例では、UVフィルタ204は、UV光106,106'の可能性のある有害な影響に対して全固体発光体パッケージを保護する。二色性フィルタは、光学基板材料上に堆積される、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、及び種々の金属酸化物のような誘電材料の層を使用することによって製造される。
図2bは、照明アセンブリ250の別の実施例の断面図を概略的に示す。照明アセンブリ250は、図2aの照明アセンブリ200と同様である。異なる点は、照明アセンブリ200のUVフィルタ204がUVフィルタ254に置き換えられていることである。UVフィルタ254は、図2aのUVフィルタ204と同様の光学特性を有し、少なくとも重要な相違点は、UVフィルタ254が第1の光源110'に向かって酸素を透過させることである。図2bでは、UVフィルタ254が酸素に対して少なくとも部分的に透過性であることを示すためにチャネル255が概略的に描かれているが、必ずしもUVフィルタ254が第1の光源110'に向かう酸素の透過を可能にするチャネルを有さなくても良い。上述の無機及び有機UV吸収剤は、シリコーンゴム、ポリカーボネートなどのポリマーマトリックスに分散/溶解される。このようにして、酸素透過性UV吸収層が形成される。一般的なポリマーの透過率の値は、文献で知られている。酸素を通過させることにいおって、酸素誘導の漂白反応によりプラスチックの着色などのUVの不都合な影響が覆されることができる。
図3aは、光混合チャンバ304を含む照明アセンブリ300の一実施例の断面図を概略的に示す。照明アセンブリ300は、壁に光出口窓320を有するハウジング302を含む。ハウジングは、光混合チャンバ304を封入している。図3aの特定の実施例では、光出口窓320には光透過拡散器310が設けられているが、他の光透過光学要素も光出口窓320に設けても良い。光混合チャンバ304内で生成されて混合された光は、光出口窓320を通って照明アセンブリ300の周囲に発されても良い。ハウジング302の内壁306は、光反射性であっても良い。内壁306は、可視光線112及びUV光線106を反射することができる。内壁306は鏡面反射性又は拡散反射性であっても良い。光出射窓320とは反対側の内壁であるハウジング302の内壁には、第1の光源110及び第2の光源108が設けられている。第1の光源110及び第2の光源108の実施例は、先の実施例、例えば図1a〜図2bの実施例との関連において説明される。第2の光源108から第1の光源110への光路にはUVフィルタ104が設けられている。UVフィルタ104の実施例は、例えば図1a〜図2bの実施例との関連において、先に説明されている。第2の光源108によって発されたUV光は、UVフィルタ104がUVフィルタ104に当たるUV光を吸収及び/又は反射するので、第1の光源110に向かって透過されない。第1の光源110によって生成された可視光112は、UVフィルタを通り、光出口窓を通って照明アセンブリ300の周囲に発される。これにより、UV光106が第1の光源110に入射しないので、UV光の損傷特性のために、第1の光源110の質は劣化されない。光混合チャンバ104は、可視光112及びUV光106の一部を1回以上反射することができ、これにより光出口窓320に沿ってより均一な光出力が得られ、これにより前記光出口窓に沿ったUV光106の放射レベルが低減される。拡散器310も、より均一な光出力とUV光106の高照度レベルの防止とに寄与する。光出口窓における高い照度レベルのUV光106は、特に誤用において、例えば、ユーザが照明アセンブリ300を皮膚に接触させる又は光出口窓をユーザの目の前に直接持つ場合に、危険となり得る。従って、光混合室304は、照明アセンブリ300の更なる安全性に寄与する。
図3bは、ハウジング352によって封入された光混合チャンバ304を含む照明アセンブリ350の他の実施例の断面図を概略的に示す。ハウジング352は、図3bの実施例において透明板360を備えた光出口窓320を有する。図3aのディフューザ310のような他の光学要素も、光出口窓320で使用することができる。図3aの文脈で説明したように、ハウジング352の内壁306は光反射性である。光出口窓320に対向する内壁には、複数の第1の光源110'及び複数の第2の光源108が設けられている。第2の光源の実施例は、例えば、図1a〜図3aの実施例との関連で先に説明した。第1の光源110'は、図2a及び図2bの前述の固体発光体パッケージと同様の固体発光体パッケージを含む。両方の第1の光源110'は、可能な実施例が、例えば図1aから図3aの実施例の文脈で先に説明されているUVフィルタ204によって封入されている。UV光106は、第2の光源106によって光混合チャンバ304内に発される。この後、0回又は1回以上の反射の後、UV光106は光出口窓320を介して照明アセンブリ350の周囲に透過される。可視光112は、第1の光源110'によって光混合チャンバ304内に発される。この後、0回又は1回以上の反射の後、可視光112は光出口窓320を介して照明アセンブリ350の周囲に透過される。
図4aは、光混合チャンバ304を含む照明アセンブリ400の更なる実施例の断面図を概略的に示す。図4aの照明アセンブリ400は、図3bの照明アセンブリ350と同様である。1つの違いは、図3bの照明アセンブリ350の第1の光源110'が、特定の色の光を発する固体発光体を各々有する複数の固体発光体パッケージ410,411,412で置き換えられることである。図4aに示すように、固体発光体パッケージ410,411,412の異なる固体発光体は、それぞれ、赤色光R、緑色光G及び青色光Bを発する。固体発光体パッケージ410,411,412は、（CIEXYZ色空間において）黒体線から25SCDMよりも離れていない色点を有する可視光を、少なくとも1つの動作モードで発光することができる第1の光源を一緒に形成する。照明アセンブリは、固体発光体パッケージ410,411,412のそれぞれがどの光強度で発光しなければならないかを示す制御信号を受信して??もよく（図示略）、制御信号を生成するコントローラは、結果として、CIEXYZ色空間の黒体線から25SCDM以内に組み合わされた色点を有する赤色光R、緑色光G及び青色光Bの組み合わされた発光を生じる制御信号を生成することができるべきである。異なる色の光R、G、Bが光混合チャンバ304内に発され、前記光混合チャンバによって混合され、光出口窓320を通って比較的均一な可視光出力が得られる。前記制御信号が、組み合わせられた発光が比較的白色光でなければならないことを示す場合、前記光出口窓を通って出力される可視光は白色光Wである。
照明アセンブリ400はまた、光出口窓320に隣接するハウジング402の内壁に配された複数の第2の光源108を有する。動作中、第2の光源108は、UV光106を、光出口窓320から離れる方向において光混合チャンバ304内に発する。従って、UV光106が光出口窓320を通って照明アセンブリ400の周囲に発される前に、UV光は、ハウジング402の反射内壁306によって少なくとも1回反射される。これにより、光出口窓320を通って出力される比較的均一なUV光の効果が得られ、比較的高い照射が光出口窓320を通る特定の位置において透過されることが防止される。このような放射ピークを有さないことは、特に、誤用の状況において比較的安全である。
固体発光体パッケージ410,411,412には、UVフィルタ204が設けられている。UVフィルタ204の実施例は、図1a〜図3bの実施例との関連で先に説明された。図4aに示すように、UV光106は、最初にハウジング402の反射内壁306の方向へ発され、従って固体発光体パッケージ410,411,412の方向にも発される。UVフィルタ204は、固体発光体パッケージ410,411,412がUV光106によって損傷されることから保護する。一実施例において、UVフィルタ204は、それぞれの固体発光体パッケージ410,411,412によって生成される可視光の透過を可能とすると共にUV光106を反射するダイクロイックミラーである。このような実施例では、照明アセンブリ400の効率は比較的高く維持される。
図5aは、レトロフィット電球500の一実施例の概略断面図を示す。レトロフィット電球500は、レトロフィット電球を伝統的な電球と同じ仕方におけるランプのための（電源）ソケットに接続することを可能にするベース528上に設けられた光透過バルブ526を有する。光透過バルブ526には、前述した照明アセンブリの実施例の1つによる照明アセンブリ530が設けられている。照明アセンブリ530は、UV光108及び可視光112をバルブ526の内部に発し、この後、UV光108及び可視光112は、バルブ526を介して、レトロフィット電球500の周囲に発される。図5aでは、照明アセンブリ530がベース528に隣接する電球526内に存在することが示唆されているが、他の位置も可能である。また、照明アセンブリの第1の光源及び第2の光源が、バルブ526内で互いに近い位置に設けられる必要はない。例えば、第1の光源が第2の光源とは反対側のバルブ526内の位置に配置されることも可能である。
図5bは、レトロフィット照明管550の一実施例の断面図を概略的に示している。レトロフィット照明管550は、先に説明した実施例による照明アセンブリ580が設けられた光透過管576を有する。照明アセンブリ580は、UV光108及び可視光112を管576の内部に発し、この後、管576を通ってレトロフィット照明管550の周囲に発される。図5bでは、第1の光源及び第2の光源が、管576の内側で互いに比較的近い位置に配置されることが提案されている。第1の光源及び第2の光源は、管576の長手方向において空間的に離れた位置に配されてもよく、及び/又は管576の内側で（半径方向において）反対の位置に配されても良い。レトロフィット照明管550は、伝統的な照明管と共に使用するように設計された照明器具に使用するのに適している。
レトロフィット照明管550及びレトロフィット電球500は、前述の実施例による照明アセンブリを含むランプの例である。
図6は、照明器具600の3次元図を概略的に示す。照明器具600には、このような照明アセンブリの前述した実施例の1つによる照明アセンブリ、図5aの文脈で説明したレトロフィット電球500、又は図5bの文脈で説明したレトロフィット照明管550が設けられる。
要約すると、当該出願は、照明アセンブリ、ランプ及び照明器具を提供する。照明アセンブリは、第1の光源と第2の光源とUVフィルタとを有する。前記第1の光源は、動作中、可視光を発光する。前記第2の光源は、動作中、UV光を発する。前記UVフィルタは、可視光の透過を可能すると共にUV光を吸収又は反射する。前記UVフィルタは、第2の光源から第1の光源に向かう光路内に配され、前記UV光が第1の光源に当たるのを防止する一方で前記照明アセンブリの周囲へのUV光の放出を可能にする。
明瞭化のためにの上述の記載は、異なる機能ユニットを参照して本発明の実施例を説明したことが理解されよう。しかし、本発明から逸脱することなく、異なる機能ユニット間の機能性の任意の適切な分布が使用されることができることは明らかであろう。従って、特定の機能ユニットの参照は、厳密な論理的又は物理的構造又は組成を示すのではなく、記載された機能性を提供するための適切な手段の参照としてのみ見られるべきである。
本明細書において、「含む」なる語は、列挙されたもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではなく、単数形の要素は複数のこのような要素の存在を排除するものでなく、任意の符号は特許請求の範囲を限定するものではなく、幾つかの「手段」又は「ユニット」は同じハードウェアの項目によって表されても良いことに留意されたい。更に、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明は、あらゆる上述のそれぞれ新規のフィーチャ又は又は互いに異なる従属請求項に記載されているフィーチャの組み合わせにある。
Claims (15)
- 可視光を発するための第1の光源と、
UV光を発するための第2の光源と、
可視光の透過とUV光の吸収又は反射とを可能にするUVフィルタと、
を有する照明アセンブリであって、
前記UVフィルタは、前記第2の光源から前記第1の光源に向かう光路内に配されている、照明アセンブリ。 - 前記UVフィルタは、前記第1の光源を囲む又は封入している、請求項1に記載の照明アセンブリ。
- 前記第1の光源は、前記第1の光源は前記可視光を発する固体発光体を有する固体発光体パッケージを有し、前記固体発光体パッケージは前記UVフィルタによって封入されている、請求項1又は2に記載の照明アセンブリ。
- 前記UVフィルタは前記第2の光源に向かう酸素の透過を可能にする、請求項1乃至3の何れか一項に記載の照明アセンブリ。
- ハウジング、前記照明アセンブリの周囲への前記可視光及びUV光の透過を可能にするために前記ハウジングの壁内に設けられている光出口窓、及び前記第1の光源及び前記第2の光源によって発された光を混合する前記ハウジングの内部に設けられた光混合チャンバを有する、請求項1乃至4の何れか一項に記載の照明アセンブリであって、
前記第1の光源及び前記第2の光源が前記光混合チャンバ内に設けられている、
照明アセンブリ。 - 前記第1の光源は、前記光出口窓とは反対側の前記光混合チャンバの壁上に配されており、前記壁と接触していない前記第1の光源の1つ以上の表面は前記UVフィルタを備えている、請求項5に記載の照明アセンブリ。
- 前記第2の光源は前記光出口窓を介する前記UV光の直接的な放出を防止するように前記光混合チャンバ内の位置に配されている、請求項5又は6に記載の照明アセンブリ。
- 複数の前記第1の光源、
複数の前記第2の光源と、
複数の前記UVフィルタと、
の少なくとも1つを有する請求項1乃至5の何れか一項に記載の照明アセンブリであって、
前記照明アセンブリが前記複数の第1の光源を有する場合及び/又は前記照明アセンブリが前記複数の第2の光源を有する場合、請求項1に記載の前記UVフィルタ又は前記複数のUVフィルタが、前記第2の光源から前記第1の光源に向かう光路に沿ってUV光の透過を阻止するように配されている、照明アセンブリ。 - 前記第1の光源は、前記第1の光源が前記CIE XYZ色空間内の黒体線まで25SCDMよりも小さい距離内のCIE XYZ色空間内の色点を有する前記可視光を発することができる、請求項1乃至8の何れか一項に記載の照明アセンブリ。
- 前記1乃至9の何れか一項に記載の照明アセンブリであって、光出口窓を有し、前記照明アセンブリは、動作中、前記光出口窓を介して第1の放射束を有する量の前記UV光を発し、前記照明アセンブリは、前記光出口窓を介して第2の放射束の可視光を発し、前記第1の放射束と前記第2の放射束との間の比は0.01〜0.0001の範囲である、照明アセンブリ。
- 前記UV光は280nm〜350nmのスペクトル範囲における光を有する、請求項1乃至10の何れか一項に記載の照明アセンブリ。
- 請求項1乃至11の何れか一項に記載の照明アセンブリを含む照明のためのランプ。
- 光送透過バルブと請求項1乃至11の何れか一項に記載の照明アセンブリとを有する、照明のためのレトロフィット電球。
- 光透過管と請求項1乃至11の何れか一項に記載の照明アセンブリとを有する照明のためのレトロフィット照明管。
- 請求項1乃至11の何れか一項に記載の照明アセンブリ、請求項12に記載のランプ、請求項13に記載のレトロフィット電球、又は請求項14に記載のレトロフィット照明管を有する照明のための照明器具。
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