JP2019514181A - 照明デバイス、及び前記照明デバイスを有する照明器具 - Google Patents

Abstract

取り付け面２０１と、空洞１０３を封入すると共に、前記空洞への入口の範囲を定める内面１０２を持つレンズボディ１０１を含むレンズ１００であって、前記入口が、前記取付け面に面し、前記内面が、各々が前記空洞のセグメントを規定する複数の隣接する面部分を含み、各セグメントが、当該セグメントの範囲を定める前記面部分の湾曲部１０６によって範囲を定められる狭窄領域を、前記入口の遠位側に持つレンズと、前記空洞の入口を通して前記取り付け面から前記空洞のセグメント内へ延在すると共に、前記レンズボディの方へ光を発するよう構成される複数の固体照明要素２０３を含む細長い支持体２０２とを有する照明デバイス２００が、開示されている。更に、前記照明デバイスを有する照明器具が開示されている。

Description

本発明は、複数の固体照明要素と、前記固体照明要素によって発せられる光を成形するためのレンズとを有する照明デバイスに関する。本発明は、更に、前記照明デバイスを有する照明器具に関する。

LEDのような固体照明要素は、それらがエネルギ効率及び寿命に関して提供する利点のために、照明デバイスにおいてますます用いられるようになってきている。これらの利点は、従来の電球及びランプを、固体照明要素を含む照明デバイスに置き換えたいという望みをもたらしている。

しかしながら、フィラメント電球（例えば、ハロゲン電球）によって供給される照明効果の色温度及び「輝き」品質が、このような従来の照明デバイスの望ましい特性のままである。従って、従来のランプ／電球によって供給される照明効果に近づけ得る又は模倣し得る固体照明要素を用いて照明デバイスを設計することが、依然として課題である。単一のLEDの光出力は、例えば、従来のコンパクトな蛍光灯／白熱灯によって生成される光出力よりも小さいことがあることから、このような照明デバイスは、多くの場合、複数の固体照明要素を用い得る。更に、固体照明要素は、一般に、照明デバイスが様々な方向に照明するためには複数の固体照明要素が必要とされ得るような点光源に近い。

複数の固体照明要素の使用の更なる利点は、ハロゲン電球のような従来のランプによって生成される色温度に近づけ得る照明効果を生成する可能性である。従来のランプ／電球の照明効果により近づけるためには、減光度が大きくなるにつれて色温度が低下するような固体照明要素を構成することが望ましいだろう。色温度は、例えば、互いに対して異なるスペクトル組成の白色光を発するよう構成される少なくとも２つの固体照明要素によって生成される光を混ぜ合わせることによって調整され得る。

固体照明要素を用いる照明デバイスは、例えば、複数の固体照明要素を載せる細長い支持体（carrier）を取り囲むレンズボディを含み得る。レンズボディは、幾つかの点において、例えば、従来のハロゲン電球の形状及び外観を再現することができ、細長い支持体は、このような電球のフィラメントを模倣する。

レンズボディは、複数の固体照明要素によって生成される光の或る程度のビーム成形を供給し得る。しかしながら、レンズボディは、固体照明要素が細長い支持体のどこに取り付けられるかに依存して、固体照明要素から発せられる光の異なるビーム成形効果をもたらし得る。これは、細長い支持体の様々な領域に取り付けられる固体照明要素に対応するレンズボディによって生成される光プロファイルの不十分な合成（poor merging）をもたらし得る。この効果は、様々な固体照明要素によって発せられる光の不十分な混合をもたらし得る。これは、レンズボディによって生成される全体的な像において、像アーチファクト、例えば、リングをもたらし得る。

これは、固体照明要素が、互いに対して異なるスペクトル組成の光（例えば、白色光）を発するよう構成される場合に、結果として生じる不十分にしか合成されない光プロファイルの異なる色のために、特に顕著であり得る。減光されたハロゲン／白熱光源の「暖かいグロー（warm glow）」照明効果に近づけるためには、異なるスペクトル組成の光（例えば、高い色温度及び低い色温度の白色光）の混色が用いられ得る。光プロファイルが不十分にしか合成されないことに起因する不十分な混色は、固体照明デバイスによるこの照明効果のより効果的ではない模倣をもたらし得る。

このビーム成形の問題は、図１において示されている従来技術の照明デバイス１０によって図示されている。照明デバイス１０は、（ガスが充填された）空洞１２を封入するレンズボディ１１を、複数の固体照明要素１６を含む細長い支持体１５が前記空洞１２内に延在するようにして、有する。固体照明要素１６は、細長い支持体１５の長さに沿って配置され得る。レンズボディ１１の内面１３は、細長い支持体１５を覆ってアーチ状になっていてもよい。

図１における矢印は、細長い支持体１５に沿って異なる長さのところに取り付けられる固体照明要素１６ａ及び１６ｂからの（選択された）光線の経路を概略的に示している。図示されている固体照明要素１６ａから発せられる光線のうちの１つは、図示されている固体照明要素１６ｂから発せられる光線に対して実質的に平行であるにもかかわらず、各々の光線は、内面１３の異なる形状の表面部分（それらが互いに対してどのように湾曲しているかという点で異なる）に入射し、このことは、これらの光線を、レンズボディによって異なる程度まで屈折させ得る。従って、図１は、細長い支持体１５における固体照明要素１６の位置に依存して、レンズボディ１１の、固体照明要素１６によって発せられる光に及ぼすビーム成形効果が異なることを示している。この効果は、照明デバイス１０によって照明される面（図示せず）において目に見える各々の固体照明要素１６ａ及び１６ｂに対応する、レンズボディによって生成される光プロファイルの少なくとも部分的な分離をもたらし得る。これらのプロファイルは、細長い支持体１５の異なる位置に取り付けられる各々の固体照明要素１６から発せられる光に対応して表面に現れる別個の明るい領域又はリングとして知覚され得る。

この効果は、ミュレートされた、（図１０には示されていない）従来技術の照明デバイス１０によって照明される面における照明効果を示している図１０を参照して説明され得る。ペイン５０ａは、（固体照明要素１６ａが発光していない状態で）固体照明要素１６ｂによって供給される照明効果を示している。ペイン５０ｂは、（固体照明要素１６ｂが発光していない状態で）固体照明要素１６ａによって供給される照明効果を示している。１６ａ及び１６ｂの両方が発光しているペイン５０ｃにおいては、各々の固体照明要素に対応する像が、はっきりと区別可能である（即ち、不十分にしか混ぜ合わされていない）、即ち、面の照明が、固体照明要素１６ａによって発せられる光に対応する明るいリングによって顕著に支配されていることが見られ得る。

更に、固体照明要素１６ａ及び１６ｂが、互いに対して異なるスペクトル組成の光を発するよう構成される場合には、各々の固体照明要素によって発せられる光の混色は、不十分になり得る。この効果は、照明デバイス１０によって照明される面における異なる色の明るい領域／リングの出現をもたらし得る。

本発明は、面を一様に照明し得る、複数の固体発光素子を有する照明デバイスを提供することを目的とする。

本発明は、更に、少なくとも１つの照明デバイスを有する照明器具を提供することを目的とする。

本発明は、請求項によって規定される。

実施例によれば、取り付け面と、空洞を封入すると共に、前記空洞への入口の範囲を定める内面を持つレンズボディを含むレンズであって、前記入口が、前記取付け面に面し、前記内面が、各々が前記空洞のセグメントを規定する複数の隣接する面部分を含み、各セグメントが、当該セグメントの範囲を定める前記面部分の湾曲部によって範囲を定められる狭窄領域を、前記入口の遠位側に持つレンズと、前記空洞の入口を通して前記取り付け面から前記空洞のセグメント内へ延在すると共に、前記レンズボディの方へ光を発するよう構成される複数の固体照明要素を含む細長い支持体とを有する照明デバイスが、提供される。

本発明は、従来技術の照明デバイスの照明効果は、複数の隣接する面部分を含む内面を持つレンズボディを用いることによって改善され得るという認識に基づいている。各々が湾曲部を含む前記隣接する面部分は、前記細長い支持体の異なる位置に取り付けられる固体照明要素によって発せられる光であって、前記内面の異なる面部分に入射し得る光が、前記空洞／内面の境界面において互いに対して同様の程度まで屈折されることを、もたらし得る。前記内面の各湾曲部は、従来技術の照明デバイスのレンズボディのアーチ状の（単一の面部分から成る）内面のより湾曲した部分の屈折特性をエミュレートすると考えられ得る。本明細書の実施例のいずれかによる照明デバイスの前記レンズボディの前記面部分の各々において湾曲部を含むことは、前記面部分が互いに対して同様の屈折特性を有することをもたらし得る。このようにして、前記レンズボディは、前記細長い支持体の（例えば、長さに沿って）異なる領域に取り付けられる固体照明要素から発せられる光の同様のビーム成形を供給し得る。それに応じて、前記レンズボディは、前記照明デバイスが、（従来技術の照明デバイスと比べて）面のより一様な照明を供給し得るように、前記細長い支持体の異なる領域に取り付けられる固体照明要素に対応する前記レンズボディによって生成される光プロファイルを（より）効果的に合成し得る。

各面部分は、前記入口の近位にある第１端部と、前記入口の遠位にある第２端部との間に延在してもよく、前記第１端部と前記第２端部との間に変曲のないプロファイル（inflection-free profile）を持ち得る。

前記変曲のないプロファイルは、前記固体照明要素によって発せられるより多くの光が直に前記レンズボディを通過するように前記内面における光の反射を減らす手助けをすることができ、それによって、前記照明デバイスの発光効率を改善し得る。

各セグメントは、前記狭窄領域と前記入口との間に更なる領域を更に有してもよく、前記更なる領域は、前記セグメントの範囲を定める前記面部分の更なる部分によって範囲を定められる。

前記更なる部分の少なくとも幾つかは、前記入口から、線形に延在する前記更なる部分を含む前記セグメントの前記狭窄部分の方向に、線形に延在し得る。

前記線形に延在する更なる部分は、光の、前記湾曲部よりも横方向への屈折を供給することができ、前記湾曲部は、光の、（前記取り付け面から離れる）より上方への屈折を供給する。従って、線形に延在する部分及び湾曲部を含むレンズボディは、前記照明デバイスによって照らされる面のより一様な照明が達成され得るような、前記固体照明要素によって発せられる光の効果的なビーム拡散を供給し得る。この効果的なビーム拡散は、前記照明デバイスによって照らされる面のより一様な照明が達成され得るような、前記固体照明要素の各々に対応する前記レンズボディによって生成される前記光プロファイルの、互いとのより大きな重なり合い（即ち、より効果的な合成）を可能にし得る。

前記空洞は、前記空洞の入口に平行な細長い断面を有してもよい。

前記空洞の入口に平行な細長い断面は、前記照明デバイスがより広く分布する照明効果を供給するのを手助けし得る。このような照明効果は、前記固体照明要素に対応する、前記レンズボディによって生成される、より広く分布する光プロファイルを含み得る。これは、前記照明デバイスによって照らされる面のより一様な照明が達成され得るような、これらのプロファイルの、互いとのより大きな重なり合い（即ち、より効果的な合成）を可能にし得る。

前記細長い断面は、隣接する内側に湾曲している領域又は隣接する平面的な領域によって相互接続される丸みを帯びた端部領域を有してもよい。

前記空洞の入口に平行な断面のこのような形状は、前記照明デバイスがバットウィング型分布のような広く分布する照明効果を供給し得るような形状をしている前記レンズボディをもたらし得る。

前記レンズボディは、ドーム形の外面を有してもよい。

ドーム形の外面は、前記複数の固体照明要素によって発せられる光の更なるビーム成形の供給の手助けをし得る。

前記外面は、滑らかな面又はファセット面であり得る。

滑らかな面は、従来の製造技術の場合は、ファセット面の表面忠実度よりも高い表面忠実度を持ち得る。しかしながら、ファセットは、非常に小さな分散角を持つ分散光ビームを生成し得る。小さな各ファセットによって生成される前記分散光ビームは、更なる光混合効果をもたらすよう重なり得る。ファセット外面は、前記照明デバイスに「輝き」効果ももたらし得る。

前記複数の固体照明要素は、前記細長い支持体の長さに沿って空間的に分離されたセットで取り付けられてもよい。

各セットは、１つ以上の固体照明要素を有してもよく、各セットによって発せられる光が前記レンズボディによって互いに対して同様に成形され得るような前記内面のセグメントの方へ光を発し得る。これは、前記照明デバイスが、前記照明デバイスによって照明される面において一様な照明パターンを供給するのを手助けし得る。

前記セットのうちの少なくとも２つは、互いに対して異なるスペクトル組成の光を発するよう適合されてもよい。

前記照明デバイスは、互いに対して異なるスペクトル組成の光を発するよう適合されるセットを用いることによって、色混合を介して、規定されたスペクトル組成、例えば、約1,500から約8,000Kまでの色温度、例えば、約2,000Kから約4000Kまでの色温度、及び／又は例えば400nmから700nmまでの中心スペクトル成分を持つスペクトル組成を有する着色出力を備える光を供給し得る。これらのセットは、更に、前記照明デバイスの全体的調光時に、互いに対して異なる程度まで調光可能であるよう構成され得る。従って、前記照明デバイスが減光されるにつれて、全体的なスペクトル組成（例えば、色温度）が調節（例えば、減少）され得る。このようにして、減光されたハロゲン／白熱光源の「暖かいグロー」照明効果は、前記照明デバイスによってエミュレートされ得る。前記レンズは、前記少なくとも２つのセットによって生成される光の一様な色混合の供給の手助けをし得る。この一様な色混合は、面において、色（又は色温度）の均一性に関しても一様であり得る照明パターンをもたらし得る。

少なくとも１つのセットは、前記面部分のうちの１つの湾曲部と位置合わせするように前記細長い支持体に取り付けられてもよい。

前記少なくとも１つのセットを、前記面部分のうちの１つの湾曲部と位置合わせするように取り付けることは、前記照明デバイスによって照明される面における全体的に一様な照明パターンが達成され得るような、前記少なくとも１つのセットによって発せられる光のビーム成形の手助けをし得る。

前記細長い支持体は、前記固体照明要素を搭載する少なくとも２つの細長い取り付け面を有してもよい。

前記固体照明要素を、少なくとも２つの細長い取り付け面に取り付けることは、前記レンズボディの方へ少なくとも２つの異なる方向に光を発することを可能にし得る。これは、前記照明デバイスが広く分布する照明効果を供給するのを手助けし得る。

前記細長い支持体は、少なくとも１つのプリント回路基板を有してもよく、前記固体照明要素は、前記少なくとも１つのプリント回路基板に表面実装される。

前記照明デバイスは、カプセル電球であってもよい。

前記照明デバイスがカプセル電球であることは、前記照明デバイスが、例えば、スポットランプのような照明器具におけるハロゲンカプセル電球に取って代わるのを手助けし得る。

別の態様によれば、本明細書の実施例のいずれかによる照明デバイスを有する照明器具が提供される。

前記照明デバイスを有する照明器具は、前記照明器具が、本明細書の実施例のいずれかによる照明デバイス又は複数のこのような照明デバイスを有することによって、一様な照明を供給し得る。

本発明の実施例を、非限定的な例として、添付図面を参照して、より詳細に説明する。
従来技術の照明デバイスの態様を示す断面図を概略的に示す。 実施例による照明デバイスの態様を示す断面図を概略的に示す。 実施例による照明デバイスのレンズボディの断面図を概略的に示す。 図３ａにおいて示されているレンズボディの斜視図を概略的に示す。 別の実施例による照明デバイスのレンズボディの断面図を概略的に示す。 図４ａにおいて示されているレンズボディの斜視図を概略的に示す。 他の実施例による照明デバイスのレンズボディの断面図を概略的に示す。 図５ａにおいて示されているレンズボディの斜視図を概略的に示す。 実施例による照明デバイスの断面図を概略的に示す。 図６ａにおいて示されている照明デバイスの側面図を概略的に示す。 別の実施例による照明デバイスの断面図を概略的に示す。 図７ａにおいて示されている照明デバイスの側面図を概略的に示す。 更に別の実施例による照明デバイスの断面図を概略的に示す。 他の実施例による照明デバイスの断面図を概略的に示す。 図１において概略的に示されている従来技術の照明デバイスによって照明される面における照明パターンのシミュレーションを概略的に示す。 実施例による照明デバイスによって照明される面における照明パターンのシミュレーションを概略的に示す。

本発明を、図を参照して説明する。

詳細な説明及び特定の例は、装置、システム及び方法の例示的な実施例を示しているが、説明の目的のためのものでしかなく、本発明の範囲を限定しようとするものではないことは、理解されるべきである。本発明の装置、システム及び方法のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲及び添付図面からよりよく理解されるようになるだろう。図は、単に概略的なものに過ぎず、縮尺通りには描かれていないことは、理解されるべきである。特に明記しない限り、図全体を通して、同じ参照符号は、同じ又は同様のパーツを示すために用いられていることも、理解されるべきである。

本願の文脈において、「ほぼ長方形の」という用語は、細長い支持体は、全体的に長方形／正方形の断面を含み得るが、長方形の角は、必ずしも直角でなくてもよいこと、即ち、長方形の角は、例えば、丸められていてもよく、又は先端を切り取られていてもよいことを伝えようとするものである。従って、「ほぼ直方体状の」という用語は、細長い支持体は、全体的に長方形／正方形の断面を含み得るが、断面の角は、必ずしも直角でなくてもよいこと、即ち、断面の角は、例えば、丸められていてもよく、又は先端を切り取られていてもよいことを伝えようとするものである。

本願の文脈において、「ほぼ三角形の」という用語、「ほぼ五角形の」という用語及び「ほぼ六角形の」という用語は、細長い支持体は、全体的に、三角形、五角形又は六角形の断面を含み得るが、三角形、五角形又は六角形の頂点は、丸められていてもよく、又は先端を切り取られていてもよいことを伝えようとするものである。

本願の文脈において、「ほぼ円柱状の」という用語は、細長い支持体は、楕円形の断面を含み得ることを伝えようとするものである。

本願の文脈において、「ピーナッツ形」という用語は、空洞の形状が（皮がむかれていない）ピーナッツの形状に似ているかもしれないことを伝えようとするものである。

本願の文脈において、「実質的に平行」という用語は、各々の光線間の角度が170°と190°との間である光線の角度方向を含むよう意図されている。

本発明は、各面部分が湾曲部を含む複数の隣接する面部分を有する内面を備えるレンズボディを有する照明デバイスは、照明デバイスであって、前記照明デバイスによって照明される面において、（図１において示されている）従来技術の照明デバイス１０によって供給される照明パターンよりも一様な照明パターンを供給し得る照明デバイスをもたらし得るという認識に基づいている。内面の各湾曲部が、通過面とみなされることができ、それらの各々が、従来技術の照明デバイス１０のアーチ状内面のより湾曲した部分の屈折特性をエミュレートし得る。隣接する面部分の湾曲部を含むことは、細長い支持体の（例えば、長さに沿った）異なる領域から発する実質的に平行な光線は、レンズボディの内面において同様の程度まで屈折されることをもたらし得る。これは、各々の光線が内面の同様に湾曲した面部分に入射するためであり得る。それに応じて、レンズボディは、本明細書の実施例のいずれによる照明デバイスも、従来技術の照明デバイス１０によって供給される照明パターンよりも一様な照明パターンを面に供給し得るように、細長い支持体の（例えば、長さに沿って）異なる領域に取り付けられる固体照明要素に対応するレンズボディによって生成される光プロファイルを効果的に合成し得る。

図２は、実施例による照明デバイス２００を概略的に示している。レンズボディ１０１は、レンズボディ１０１の内面１０２が空洞１０３を封入する状態で、取り付け面２０１に取り付けられ得る。空洞１０３への入口は、取り付け面２０１に面してもよく、即ち、取り付け面２０１によって封止されてもよい。内面１０２は、各々が空洞１０３のセグメントを規定する複数の隣接する面部分を含み得る。各セグメントは、空洞の入口の遠位側に、湾曲部１０６によって範囲を定められる狭窄領域を有し得る。細長い支持体２０２は、取り付け面２０１から空洞１０３内へ空洞の入口を通って延在し得る。細長い支持体２０２は、レンズボディ１０１の方へ光を発するよう構成され得る（又は取り付けられ得る）複数の固体照明要素２０３を含み得る。

図２において示されている光線（矢印）の経路は、レンズボディ１０１は、細長い支持体２０２の異なる領域から発する実質的に平行な光線を、空洞１０３／内面１０２の境界面において、互いに対して同様の程度まで屈折させ得ることを概略的に図示しようとするものであることは、理解されるべきである。従って、図２は、レンズボディ１０１の屈折特性の幾何学的に正確な表示を供給するものとして解釈されるべきではない。更に、図２は、レンズボディ１０１の効果を図示するために用いられ得る３つの光線しか示していないが、固体照明要素２０３の各々は、或る角度範囲でレンズボディの方へ光線を発し得ることに留意されるべきである。固体照明要素２０３の出力の強度は、出力が前記角度範囲にわたる分布（例えば、ランバート分布）とみなされるように、角度の関数として変化し得る。

２０４ｂから発する光線は、レンズボディ１０１による実質的な屈折を受けることなく、レンズボディ１０１を通過し得ることが、図２から見られ得る。２０４ｂから発する光線と実質的に平行である（が、細長い支持体の異なる領域から発せられる）２０４ａから発する光線のうちの１つは、内面１０２の湾曲部１０６を介して、空洞１０３／内面１０２の境界面における実質的な屈折を受けることなく、レンズボディ１０１内へ入り得る。従って、図２は、細長い支持体２０２の（例えば、長さに沿って）異なる領域から発する各々の光線の同様の屈折をもたらすレンズボディ１０１を例示している。これは、照明デバイス２００によって照らされる面における照明パターンにおける固体照明要素２０４ａ及び２０４ｂに対応する像の効果的な合成をもたらし得る。

実施例においては、各セグメントは、狭窄領域と入口との間に更なる領域を更に含み得る。この更なる領域は、面部分の更なる部分１０７によって範囲を定められ得る。実施例においては、更なる部分１０７の少なくとも幾つかは、入口からセグメントの狭窄部分の方向に線形に延在し得る。このようにして、面部分１０２は、セグメントが、線形部と湾曲部１０６との両方の両方のビーム成形／屈折特性を供給するように、線形に延在する部分１０７と湾曲部１０６との両方を含み得る。従って、空洞１０３は、各々が互いに対して同様のビーム成形特性を供給するセグメントのスタックを有するとみなされ得る。このようにして、固体照明要素２０３によって発せられる光は、固体照明要素２０３が細長い支持体２０２の長さに沿ってどこに取り付けられ得るかにかかわらず、レンズボディ１０１によって同様に屈折され得る。従って、細長い支持体の異なる領域から発せられる光は、照明デバイス２００が、照明デバイス２００によって照明される面において全体的に一様な照明パターンを供給するように、レンズボディ１０１によって合成され得る。

実施例においては、固体照明要素２０３は、細長い支持体２０２の長さに沿って空間的に分離されたセット２０４で取り付けられ得る。各セット２０４は、１つ以上の固体照明要素２０３を含み得る。固体照明要素２０３は、好ましくは、LEDであり得る。実施例においては、セット２０４のうちの少なくとも２つは、互いに対して異なるスペクトル組成の光を発するよう適合され得る。例えば、少なくとも２つのセットは、白色ではあるが、互いに対して異なる色温度、例えば、約1,500Kから約8,000Kまでの色温度、例えば、約2,000Kから約4,000Kまでの色温度を備える光、及び／又は例えば400nmから700nmまでの中心スペクトル成分を持つスペクトル組成を有する着色出力例えば400nmから700nmまでの中心スペクトル成分を持つスペクトル組成を有する着色出力を生成するよう構成され得る。セット２０４／固体照明要素２０３は、調光可能であり得る。例においては、これらのセット２０４は、更に、照明デバイス２００の全体的調光時に、互いに対して異なる程度まで調光可能であるよう構成され得る。従って、照明デバイスが減光されるにつれて、全体的なスペクトル組成（例えば、色温度）が調節（例えば、減少）され得る。このようにして、減光されたハロゲン／白熱光源の「暖かいグロー」照明効果は、照明デバイス２００によってエミュレートされ得る。

このような例示的な実施例においては、レンズボディ１０１は、レンズボディ１０１が、照明デバイス２００によって生成される全体的なスペクトル組成の均等化の手助けをし得るように、細長い支持体２０２の長さに沿った固体照明要素２０３又はセット２０４の位置にかかわらず、固体照明要素２０３又はセット２０４によって発せられる光の同様の程度のビーム成形を供給し得る。これは、例えば、照明デバイス２００によって照明される面において、色が均一に混ぜ合わされたスペクトル組成を備える実質的に一様な照明パターンを含む照明効果をもたらし得る。

実施例においては、細長い支持体２０２は、固体照明要素２０３を搭載する少なくとも２つの細長い取り付け面を含み得る。２つの細長い取り付け面は、例えば、細長い支持体２０２の反対側に置く面であり得る。非限定的な例においては、細長い支持体２０２は、細長い支持体２０２が、多角形断面の辺に対応する細長い取り付け面を複数含み得るように、多角形断面を含み得る。このようにして、光は、複数の方向において細長い支持体２０２からレンズボディ１０１の方へ発せられ得る。非限定的な例においては、細長い支持体２０２の断面は、長方形又はほぼ長方形の断面を有してもよく、細長い取り付け面は、直方体又はほぼ直方体の細長い支持体２０２の反対側面であり得る。このような例においては、固体照明要素２０３は、例えば、レンズボディ１０１の方へ反対方向に光を発し得る。他の例においては、固体照明要素２０３は、光が、細長い支持体２０２（の細長い取り付け面）から最大４つの異なる方向に発せられ得るように、（長方形又はほぼ長方形の断面の辺に対応する）３つ又は４つの細長い取り付け面に取り付けられ得る。

別の非限定的な例においては、細長い支持体２０２は、光が、多角形断面の２つ以上の辺に対応し得る複数の方向においてレンズボディ１０１方へ発せられ得るように、三角形、五角形、六角形、又はほぼ三角形、ほぼ五角形、ほぼ六角形などの断面を含み得る。他の例においては、細長い支持体２０２は、円柱状の形状又はほぼ円柱状の形状を有してもよく、固体照明要素２０３は、細長い支持体２０２の周囲のまわりに、長さに沿って、取り付けられ得る。細長い支持体２０２の他の形状は、当業者にはすぐに分かるだろう、よって、単に簡潔にするために更に詳細には説明しない。

実施例においては、細長い支持体２０２は、プリント回路基板を有してもよく、固体照明要素２０３又はセット２０４は、プリント回路基板に表面実装されてもよい。固体照明要素２０３は、非限定的な例においては、光がプリント回路基板の両面から発せられ得るように、単一のプリント回路基板の両面に取り付けられ得る。このような例においては、プリント回路基板の２つの面が、細長い支持体２０２の２つの細長い取り付け面に対応し得る。

別の非限定的な例においては、細長い支持体２０２は、複数のプリント回路基板を有してもよく、固体照明要素２０３は、それらがレンズボディ１０１の方へ光を発するように、これらのプリント回路基板の一方の又は両方の面に取り付けられてもよい。

固体照明要素２０３は、接着剤又は接着ストリップの使用などの任意の適切な手段によってプリント回路基板に固定されてもよい。接着剤／接着ストリップは、例えば、固体発光素子２０３によって発生される熱がより容易に放散され得るように、熱伝導性であってもよい。固体照明要素２０３を取り付ける手段それ自体は、よく知られており、よって、単に簡潔にするために本明細書においては更に詳細には説明しない。

実施例においては、空洞１０３の断面は、細長くてもよい。このような設計においては、細長い支持体２０２は、例えば、直方体又はほぼ直方体のものであってもよく、固体照明要素２０３は、細長い支持体２０２の反対側の細長い取り付け面にあってもよい。この非限定的な例においては、細長い断面のレンズボディ１０１及び細長い支持体２０２の組み合わせは、照明デバイス２００が、細長い空洞１０３の長手方向の両方向に発せられる光によって、広く分布する照明効果を供給することを可能にし得る。このより広く分布する照明効果は、固体照明要素２０３の各々に対応する、レンズボディ１０１によって生成される、より広く分布する光プロファイルを含み得る。従って、これらの光プロファイルの互いとのより大きな重なり合い（即ち、これらの光プロファイルのより効果的な合成）が達成されることができ、照明デバイス２００によって照らされる面のより一様な照明をもたらし得る。

取り付け面２０１は、金属又は金属合金、ポリマ、それらの複合物又は混合物のような任意の適切な材料を含み得る。非限定的な例においては、取り付け面２０１は、レンズボディ１０１から反射され得る残りの光が取り付け面２０１からレンズボディ１０１の方へ向け直され得るような反射面であってもよい。反射面は、鏡面又は拡散反射性のものであってもよく、例えば、白色塗装面又は鏡面を含み得る。非限定的な例においては、反射面は、拡散反射を供給するように互いに対して異なる方向に光を反射し得る複数の反射ファセットを有するファセット反射面であってもよい。拡散反射は、照明デバイス２００によって照明される面における一様な照明パターンの供給の手助けをし得る。

レンズボディ１０１は、ガラス、ポリマ又はポリマブレンドなどの任意の適切な材料を含み得る。非限定的な例においては、レンズボディ１０１は、ポリカーボネート、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、環状オレフィン共重合体、又はそれらのブレンドなどの適切な光学ポリマを含み得る。レンズボディ１０１は、上述の光学ポリマ／ポリマブレンドの射出成形などの任意の適切な技術を用いて製造され得る。レンズ製造のためのこのような技術それ自体は、よく知られており、よって、単に簡潔にするために本明細書においては更には述べない。

レンズボディ１０１は、接着剤又は接着ストリップの使用などの任意の適切な手段によって取り付け面２０１に固定されてもよい。

照明デバイス２００の空洞１０３は、空気充填空洞のようなガス充填空洞であってもよい。別の非限定的な例においては、空洞１０３には、照明デバイスの寿命を減らし得る照明デバイスの構成要素の酸化分解の防止（又は抑制）の手助けをすることによって照明デバイス２００の寿命の増加の手助けをし得る窒素又は希ガスなどの他のガスが充填されてもよい。

図３ａは、実施例によるレンズ１００の断面を示している。レンズ１００は、空洞１０３を封入するレンズボディ１０１を含み得る。図３ａは、面部分が始まる開始箇所１０４と、面部分が終わる終了箇所１０５とを更に示している。空洞１０３の断面は、細長くてもよく、隣接領域１１１、１１１'によって相互接続される丸みを帯びた端部領域１１０、１１０'を有してもよい。このような隣接領域１１１、１１１'は、平面的であってもよく、又は内側に湾曲していてもよい。このような空洞１０３は、ピーナッツ形状を有するとみなされ得る。ピーナッツ形状の空洞１０３は、レンズ１００が、バットウィング型照明効果のような広く分布する照明効果を供給するのを手助けし得る。

図３ｂは、図３ａにおいて示されているレンズ１００の斜視図を示している。図３ｂにおいて示されている非限定的な例においては、空洞１０３は、２つのセグメント、即ち、箇所（又は輪郭）１０４において始まり、箇所（又は輪郭）１０５において終わる面部分によって規定されるより広いセグメントと、箇所１０５において始まるより狭いセグメントとを含み得る。面部分の隣接する性質は、或る面部分の終了箇所１０５が、隣接する面部分の開始箇所１０４と同じであってもよいことを意味し得ることは、理解されるべきである。図３ｂにおいて示されている２つの空洞セグメントは、前述のような隣接する面部分の湾曲部１０６及び更なる部分１０７（例えば、線形に延在する更なる部分）を含む面部分によって規定され得る。

図３ｂにおいては、レンズボディ１０１の外面１１２も示されている。外面１１２は、照明デバイス２００に更なるビーム成形を供給する形状をしていてもよい。実施例においては、外面１１２は、滑らかな面であってもよく、又はファセット面であってもよい。滑らかな外面１１２は、従来の製造技術の場合は、ファセット外面１１２の表面忠実度よりも高い表面忠実度を持ち得る。他方で、滑らかな外面１１２は、異なる波長の光を異なる程度まで屈折させ得る。故に、照明デバイス２００によって照明される（図３ｂには示されていない）面における照明パターンの色均一性は、ファセット外面１１２を用いることによって改善され得る。ファセットは、非常に小さな分散角を持つ分散光ビームを生成し得る。小さな各ファセットによって生成される分散光ビームは、ファセットの各々からの光が、照明デバイス２００によって照明される面において相対的に均一に着色されたパターンを供給するよう結合し得るように、更なる光混合効果をもたらすよう重なり得る。ファセットは、照明デバイス２００に「輝き」効果ももたらし得る。

図４ａは、別の実施例によるレンズ１００の断面を示している。レンズ１００は、箇所１０４において始まり、箇所１０５において終わる隣接する面部分によって規定される４つのセグメントを有する空洞１０３を含み得る。レンズ１００は、更に、図４ｂにおいて、４つのセグメントが、前述のような隣接する面部分の湾曲部１０６及び更なる部分１０７（例えば、線形に延在する更なる部分）を含み得る隣接する面部分によって規定され得ることが見られ得るような斜視図で示されている。図４ｂにおける外面１１２は、例えば、滑らかな面であってもよい。空洞セグメントの数及び外面１１２の性質（滑らか又はファセット）の選択は、互いに独立してなされ得ることは、理解されるべきである。

図５ａは、他の実施例によるレンズ１００の断面を示している。図５ａにおいて示されている実施例のレンズボディ１０１の隣接する面部分の湾曲部１０６及び更なる部分１０７（例えば、線形に延在する更なる部分）は、図５ｂにおいて示されているレンズ１００の斜視図において示されている。図５ａにおいて示されているようなレンズ１００も、（図４ａ／ｂにおいて示されているようなレンズ１００と同様に）４つのセグメントを含み得る。しかしながら、図５ａ／ｂにおいて示されているようなレンズ１００のセグメントの寸法は、セグメントごとに規則正しい又はかなり規則正しい刻みだけセグメントのサイズが減少する図４ａ／ｂにおいて示されているレンズ１００とは異なるようにして、空洞入口から離れるほど小さくなる。図５ａ／ｂにおいて示されているレンズ１００の場合には、空洞入口から最も遠く離れたセグメントは、空洞入口から離れるほど減少する他の（３つの）セグメントの寸法から推定され得る寸法よりも著しく小さい寸法を持つ。従って、セグメントの寸法は、必ずしも、空洞入口から空洞１０３内へ遠ければ遠いほど、長さ、幅又は深さのいずれかの点で、徐々に（即ち、規則正しいようにして）、小さくなるとは限らないことは、理解されるべきである。

セグメントが互いに対して狭くなり得る程度は、例えば、細長い支持体２０２における固体照明要素２０３又はセット２０４の位置によって部分的に決定され得る。例えば、細長い支持体２０２の細長い面に沿ってより遠くに延在する固体照明要素２０３のセット２０４は、少なくとも部分的に、空洞１０３のより深いセグメント内に配置され得る。他の例においては、より深いセグメントは、空間的に分離された２つのセット２０４を少なくとも部分的に収容し得る。代わりに又は更に、細長い支持体２０２の細長い面に沿ってあまり遠くに延在しないより短いセット２０４は、少なくとも部分的に、空洞１０３のより浅いセグメント内に収容され得る。

セグメントの数は特に限定されないことは、理解されるべきである。レンズ１００は、例えば、２つ、３つ、４つ又は５つのセグメントのような、２個と１０個との間の範囲内の多くのセグメントを含み得る。空洞１０３のより多くのセグメントを規定し得る隣接する面部分を含むレンズボディ１０１を用いることは、とりわけ、照明デバイス２００が、細長い支持体２０２の長さに沿って取り付けられる、より多くの、又はより空間的に分離された固体照明要素２０３又はセット２０４を含み得る場合に、照明デバイス２００によって照明される面におけるより一様な照明パターンの供給の手助けをし得る。しかしながら、レンズ１００の製造に関連する製造精度は、面部分（セグメント）の数が増加するにつれて低下し得ることは、当業者には分かるだろう。従って、照明効果の一様性の向上と、レンズ１００又は照明デバイス２００の製造に関連する製造精度の向上（コストの低減）との間にはトレードオフが存在し得る。

図３乃至５において示されているようなレンズ１００は、全体的に円形の断面を有してもよいが、これは限定しようとするものではなく、故に、全体的に他の形状の断面のレンズ１００も考えられ得ることは、理解されるべきである。例えば、レンズ１００は、全体的に楕円形の断面を有してもよい。

図６ａは、取り付け面２０１に取り付けられるレンズボディ１０１を有する照明デバイス１００の断面を示しており、レンズボディ１０１の内面１０２が空洞１０３の範囲を定めている。固体照明要素２０３を含む細長い支持体２０２は、取り付け面２０１から空洞１０３内へ延在し得る。レンズボディ１０１の内面１０２の隣接する面部分は、湾曲部１０６と、更なる（例えば、線形の）部分１０７を含み得る。図６ａにおいては、隣接する面部分がぶつかる箇所１０５で、丸められていない端部が示されている。電力は、ピン２１０及び２１０'を介して照明デバイス２００に供給され得る。固体照明要素２０３又はセット２０４に供給される電力は、ドライバ構成要素２１１及び２１２によって調節され得る。ドライバ構成要素２１１及び２１２は、例えば、各々、コンデンサを含み得る。固体照明要素２０３を駆動するための構成要素及び回路それ自体は、よく知られており、よって、単に簡潔にするために本明細書においては更には説明しない。

固体照明要素２０３は、図６ａにおいて示されている非限定的な例においては、細長い支持体２０２の長さに沿って３つのセット２０４に細分され得る。各セット２０４は、１つ以上の固体照明要素２０３を含み得る。図６ａにおいて示されている例においては、レンズボディ１０１の隣接する面部分は、２つのセグメントを規定し得る。セット２０４のうちの、取り付け面２０１に最も近い２つは、セグメントのうちの一方の内部に収容されることができ、残りのセット２０４は、少なくとも部分的に、他方のセグメント内に収容され得る。セット２０４の数は、特に限定されず、２個から１０個までであってもよく、例えば２つ、３つ、４つ又は５つのセット２０４が用いられてもよいことは、留意されるべきである。

図６ｂは、図６ａにおいて示されている照明デバイス２００の側面図を示している。レンズボディ１０１の外面１１２は、この非限定的な例においては、ファセット面である。

図７ａは、レンズボディ１０１が空洞１０３の３つのセグメントを規定する隣接する面部分を有する点で図６ａ／ｂにおいて示されている照明デバイス２００と異なる照明デバイス１００の断面を示している。図７ａにおいては、隣接する面部分がぶつかる箇所１０５で、丸められていない端部が示されている。図６ａ及び７ａにおいて示されているような丸められていない端部は、限定するものであるとみなされるべきではなく、丸められている端部も考えられることは、理解されるべきである。これに関して、図８において示されている照明デバイス２００の断面は、隣接する面部分がぶつかる箇所１０５において丸められている端部を有することを除いて、図７において示されているものと同様であるとみなされ得る。箇所１０５における丸められている端部は、例えば、より多くの光がレンズボディ１０１を通過し得るように内面１０２における光の反射を減少させ得る。

図７ｂは、図７ａにおいて示されている照明デバイス２００の側面図を示している。レンズボディ１０１の外面１１２は、この非限定的な例においては、滑らかな面である。

図９は、レンズボディ１０１が空洞１０３の４つのセグメントを規定する隣接する面部分を含み得る点で図６乃至８において示されている照明デバイス１００と異なる照明デバイス１００の断面を示している。図９においては、隣接する面部分がぶつかる箇所１０５で、丸められていない端部が示されているが、前述のように、丸められている端部も用いられ得る。

図１１は、シミュレートされた、（図２おいて示されている）照明デバイス２００によって照明される面における照明パターンを示している。ペイン６０ａは、セット２０４ｂのみによって供給される照明効果を示している（セット２０４ａは発光していない）。ペイン６０ｂは、セット２０４ａのみによって供給される照明効果を示している（セット２０４ｂは発光していない）。セット２０４ａ及び２０４ｂが両方とも発光しているときの全体的な照明パターンは、ペイン６０ｃにおいて示されており、固体照明要素２０３の各々のセット２０４から発せられる光の効果的な混合のために、照明効果は、実質的に一様である。図１１において示されている照明パターンは、従来技術の照明デバイス１０によって照明される面において、固体照明要素１６の各々のセットから発せられる光が、別々の明るい領域／リング内に見える、従来技術の照明デバイス１０によって供給される、図１０において示されている非一様な照明パターンと対比され得る。

図１１において示されている一様な照明パターンは、異なる色の光を発する固体照明要素２０３又はセット２０４が用いられる実施例においては、照明デバイス２００によって生成される光の全体的に一様に混ぜ合わされたスペクトル組成が達成され得るような異なる色の光の効果的な混合をもたらし得る。非限定的な例においては、（図２において示されている）セット２０４ａ及び２０４ｂは、互いに対して異なる色温度を持つ白色光を発してもよい。このような例においては、２０４ａは、2200Kのようなより低い色温度を持つ白色光を発してもよく、２０４ｂは、3000Kのようなより高い色温度を持つ白色光を発してもよい。異なる波長の光は、レンズボディ１０１によって異なる程度まで屈折され、故に、より高い色温度の光を発するセットを、レンズボディ１０１の最も狭いセグメントのより近くに（即ち、空洞入口から最も遠くに）配置し、より低い色温度の光を発するセットを、空洞入口のより近くに配置することは、例えば、照明デバイス２００によって照明される面において明るいパターンの中心から外側にわずかにより橙色に見える色を持つ照明効果の供給の手助けをし得る。

照明デバイス２００によって供給されるべき照明の所望の色温度に応じて、当業者によって、異なる色を発するセット２０４の非常に多くの別の組み合わせが考えられ得る。このような全体的なスペクトル組成は、例えば、従来のフィラメントランプ又はハロゲンランプによって発せられるスペクトル組成に近づけるよう選択されてもよい。これらのセットは、更に、前述のように、照明デバイス２００の全体的調光時に、互いに対して異なる程度まで調光可能であるよう構成され得る。従って、減光されたハロゲン／白熱光源によって生成される暖かいグロー照明効果は、照明デバイス２００によってよくエミュレートされることができ、照明デバイス２００は、更に、固体照明に関連するエネルギ効率及び寿命の利点を供給する。

或る態様によれば、本明細書の実施例のいずれかによる照明デバイス２００を有する照明器具が提供される。このような照明器具は、非限定的な例においては、複数の照明デバイス２００を有してもよく、照明デバイス２００の各々によって発せられる光を合成することによって全体的な照明効果を供給するために用いられ得る。例えば、照明デバイス２００によって供給される照明効果は、互いに重なり合うことができ、これは、全体的な照明効果の一様性の改善の手助けをすることができ、これは、照明器具によって供給される前述のような一様な色混合を含み得る。

当業者は、請求項に記載の発明を実施する際に、図面、明細及び添付の請求項の研究から、開示されている実施例に対する他の変形を、理解し、達成し得る。請求項において、「有する」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形表記は、複数の存在を除外しない。単に、特定の手段が、互いに異なる従属請求項において挙げられているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように用いられることができないことを示すものではない。請求項における如何なる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (14)

1. 取り付け面と、
   空洞を封入すると共に、前記空洞への入口の範囲を定める内面を持つレンズボディを含むレンズであって、前記入口が、前記取付け面に面し、前記内面が、各々が前記空洞のセグメントを規定する複数の隣接する面部分を含み、各セグメントが、当該セグメントの範囲を定める前記面部分の湾曲部によって範囲を定められる狭窄領域を、前記入口の遠位側に持つレンズと、
   前記空洞の入口を通して前記取り付け面から前記空洞のセグメント内へ延在すると共に、前記レンズボディの方へ光を発するよう構成される複数の固体照明要素を含む細長い支持体とを有する照明デバイスであって、
   前記空洞が、前記空洞の入口に平行な細長い断面を有する照明デバイス。
2. 各面部分が、前記入口の近位にある第１端部と、前記入口の遠位にある第２端部との間に延在し、前記第１端部と前記第２端部との間に変曲のないプロファイルを持つ請求項１に記載の照明デバイス。
3. 各セグメントが、前記狭窄領域と前記入口との間に更なる領域を更に有し、前記更なる領域が、前記セグメントの範囲を定める前記面部分の更なる部分によって範囲を定められる請求項１又は２に記載の照明デバイス。
4. 前記更なる部分の少なくとも幾つかが、前記入口から、線形に延在する前記更なる部分を含む前記セグメントの前記狭窄部分の方向に、線形に延在する請求項３に記載の照明デバイス。
5. 前記細長い断面が、隣接する内側に湾曲している領域又は隣接する平面的な領域によって相互接続される丸みを帯びた端部領域を有する請求項１に記載の照明デバイス。
6. 前記レンズボディが、ドーム形の外面を有する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明デバイス。
7. 前記外面が、滑らかな面又はファセット面である請求項６に記載の照明デバイス。
8. 前記複数の固体照明要素が、前記細長い支持体の長さに沿って空間的に分離されたセットで取り付けられる請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明デバイス。
9. 前記セットのうちの少なくとも２つが、互いに対して異なるスペクトル組成の光を発するよう適合される請求項８に記載の照明デバイス。
10. 少なくとも１つのセットが、前記面部分のうちの１つの湾曲部と位置合わせするように前記細長い支持体に取り付けられる請求項８又は９に記載の照明デバイス。
11. 前記細長い支持体が、前記固体照明要素を搭載する少なくとも２つの細長い取り付け面を有する請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明デバイス。
12. 前記細長い支持体が、少なくとも１つのプリント回路基板を有し、前記固体照明要素が、前記少なくとも１つのプリント回路基板に表面実装される請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の照明デバイス。
13. 前記照明デバイスが、カプセル電球である請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の照明デバイス。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の照明デバイスを有する照明器具。

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