JP5317699B2 - ランプアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、一般には、ランプアセンブリに関する。更に詳細には、本発明は、複数の発光ダイオードによって表面を照明することができるランプアセンブリに関する。

光源は、しばしば、例えば、リビングルームにおけるムードを作るための幾つかの種類の雰囲気及びアンビエンス照明アプリケーションにおいて利用されている。ますます、これらの光源は、異なる色を発することができる複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含んでいる。光ビームの混合及びコリメートは、これらの照明アプリケーションに特に関連する問題である。

米国特許第6,334,700号は、特定の特別なアプリケーションの要件を満たすように適合化された注文仕立ての（tailored）放射強度分布を提供する構成的閉塞（constructive occlusion）を有する直視型照明システムを開示している。前記のようなシステム源からの一部の放射エネルギは、マスクとキャビティとの間の体積内で反射および拡散する。前記マスクは、構成的に、前記キャビティのアパーチャを閉塞する。前記マスクと前記キャビティとの間から出てくる反射されたエネルギは、前記のような直視型照明によってまかなわれない領域のための所望の照明を提供する。

従来技術のランプアセンブリの問題は、前記のようなアセンブリのマスクが、前記キャビティの表面から一回拡散的に反射された光のかなりの部分を妨げることにある。従って、限定された領域のみが、前記キャビティの表面から反射された光ビームによって照明されることができる。

本発明の目的は、改善されたランプアセンブリを提供することにある。

この目的のために、ほぼ拡散反射性の表面を持つキャビティであって、照明されるべき表面に面しているオープンアパーチャを有しているキャビティと、可視光を発することができる複数の発光ダイオードとを有する前記表面を照明するランプアセンブリが、提供される。前記発光ダイオードは、当該発光ダイオードから発せられる光が、照明されるべき前記表面に向かって前記拡散反射性の表面から反射することができるように、前記キャビティの前記拡散反射性の表面上又は表面のそばに配されている。

前記ランプアセンブリに、オープンアパーチャを備えるキャビティを設け、前記キャビティの前記拡散反射性の表面の近くに光源を配することにより、前記キャビティの前記拡散反射性の表面から反射された光が表面を照明するのに対する障害は、存在しない。前記キャビティの前記拡散反射性の表面は、様々なＬＥＤから発せられた光を効率的に混合するので、表面を照明するための、ＬＥＤ発光の有色光について、一様な色が混合された光ビームが得られる。

添付の請求項２に規定されている本発明の実施例は、サイド発光ダイオードが、前記のようなダイオードから前記キャビティの前記拡散反射性の表面に向かって指向される光の量をかなり増加させ、前記表面を直接的に照明するダイオードからの光の量を大幅に減少する又は無くすという有利な点を提供するものである。従って、光の前記のような一様性又は色混合は、前記拡散反射性の表面からの反射を生じ、改善される。

添付の請求項３に規定されている本発明の実施例は、前記表面が、有色の仕方で照明されることができるという有利な点を提供する。前記キャビティの前記拡散反射性の表面は、この実施例における効率的な色混合を提供する。

添付の請求項４に規定されている本発明の実施例は、同じ色のＬＥＤ発光に対して、個々のＬＥＤ周り平均値（individual LED around average values）（ビニングとも称される）の間の光の束及び色の変化が、（部分的に）補償されることができるという有利な点を提供する。

添付の請求項５に規定されている本発明の実施例は、色の混合及びビームの形状が、前記キャビティのこれらの形状によって調整されることができるという有利な点を提供する。

添付の請求項６に規定されている本発明の実施例は、前記のような複数のＬＥＤが、
前記キャビティ内に配されているが、前記キャビティの前記拡散反射性の表面が、前記表面の一様な及び色混合された照明を達成するために前記ＬＥＤの全周に設けられるような適切な態様において、配されるという有利な点を提供する。

添付の請求項７に規定されている本発明の実施例は、前記ＬＥＤ及び関連する装置によって生成される熱が、金属体を介してこの場所から離れて伝達されることができるという有利な点を提供する。

添付の請求項８に規定されている本発明の実施例は、輝度が、前記ランプアセンブリ自体について得られるという有利な点を提供する。このようなフィーチャは、雰囲気及びアンビエンス照明アプリケーションに関する消費者によって大いに歓迎される。このような光伝達壁は、好ましくは、半透明壁であってもよいが、透明であっても良いことに留意されたい。

本発明は、本発明による好適な実施例を模式的に示している添付図面を参照して、更に説明される。本発明は、これらの特定の及び好適な実施例に何ら限定されるものではないことを理解されたい。

図１は、表面Ｓを照明するランプアセンブリ１を示している。前記ランプアセンブリは、電源２に接続されており、照明手段４を収容している光伝達チャンバ３を有している。チャンバ３は、例えば、プラスチック製であり、光散乱粒子を含んでいても良い。チャンバ３は、照明手段４から生じる大量の光Ｂが表面Ｓに向かって指向されるように、表面Ｓに向かって開口している。例として、前記光の９０％が、（矢印Ｌ_{ｉｌｌｕｍ}によって示されているように）表面Ｓに向かって指向されることができるのに対し、前記光の１０％が、（矢印Ｌ_ｌｕｍで示されているように）光伝達壁を介する光チャンバ３の輝度に相当する。しかしながら、チャンバ３の壁が、表面Ｓに到達する光の量を増加させるために反射性の表面を（部分的に）有し得ることは歓迎されるべきことである。

照明手段４は、今、図２ａ及び２ｂを参照して更に詳細に議論される。

照明手段４は、図２ａに示されているように、ほぼ拡散反射性の表面６を持つキャビティ５を有する。表面６は、例えば、キャビティ５を構成する本体の処理された表面であっても良く又は必要とされる拡散反射特性を有するコーティングであっても良い。前記キャビティは、例えば、アルミニウムの、金属本体を有していても良い。前記拡散反射性の表面は、例えば、９５％よりも高い反射率を有していても良い。例として、拡散反射性の表面６は、スプレーコーティングされた白塗料から形成されていても良い。更に、例えば、アルミニウムカップ内の薄い白色のプラスチックカップも、適しているものであり得る。

キャビティ５は、照明されるべき表面Ｓに面しているアパーチャ７を持っている。前記アパーチャは、例えば、サンドブラストガラスプレート、拡散箔又は人工ボリューム拡散器（synthetic volume diffuser）のような、拡散器を備えていても良い。

更に、キャビティ５は、図２ｂに示されているように、基板１０上に配されていると共に可視光を発することができる発光ダイオード９Ａ、９Ｂ、９Ｃ（ＬＥＤ）を収容しているキャビティ５の最も低い点のそばに開口８を有している。ＬＥＤ９Ａ、９Ｂ、９Ｃは、全てが同じ色を発することがでるものであっても良く、又は例えば、赤、緑及び青色光のような異なる色の光を発することができるものであっても良い。例として、ランプアセンブリ１は、円形装置内に５つのＬＥＤ（３つのみが図２ｂの断面に示されている）を有し得る。ＬＥＤ８Ａ、８Ｂ、８Ｃの各々は、例えば、１-３ワットの出力を有している。

ＬＥＤ９Ａ、９Ｂ、９Ｃは、開口８を介してＬＥＤ９Ａ、９Ｂ、９Ｃを挿入することにより、キャビティ５の拡散反射性の表面６のそばに配されている。ＬＥＤ９Ａ、９Ｂ、９Ｃは、サイド発光ダイオードであるので、ＬＥＤ９Ａ、９Ｂ、９Ｃから発せられる光の大部分が、表面６に向かって指向され、照明されるべき表面Ｓに向かって拡散反射性の表面６から反射することができる。

サイド発光ダイオード９Ａ、９Ｂ、９Ｃは、ＬｕｍｉＬｅｄｓ社のＬｕｘｅｏｎ（登録商標）ダイオードのような高いブライトネスのＬＥＤであることが好ましい。

ランプアセンブリ１の動作において、有色のＬＥＤ９Ａ、９Ｂ、９Ｃの各々は、それぞれ暗い灰色、黒及び明るい灰色の光線によって示される光Ｌ_Ａ、Ｌ_Ｂ、Ｌ_Ｃを生成する。各光線Ｌ_Ａ、Ｌ_Ｂ、Ｌ_Ｃは、キャビティ５のアパーチャ７に向かって拡散態様において表面６から反射される。従って、ＬＥＤ９Ａ、９Ｂ、９Ｃから発せられた光は、大体において、キャビティ５内で既に混合され、一様で色が混合されたビームが生じる。混合された光は、アパーチャ７が、従来技術におけるような閉塞によって妨害されていないので、アパーチャ７内の殆ど如何なる場所においても、キャビティ５から発することができる。しかしながら、色混合は、更にビームＢがキャビティ５から離れた後においてさえも、改善されることができることは歓迎されるべきことである。

キャビティ５は、ＬＥＤ９Ａ、９Ｂ、９Ｃ及び／又は前記基板１０によって生成される熱をこの場所から離れて輸送することができる金属体を有していても良い。

キャビティ５の内部の形状、即ち拡散反射性の表面６の形状は、例えば、円筒形、円錐、放物線又は楕円の断面形状であり得る。キャビティ５の形状は、色混合の量及びビームＢの形状を決定する。前記色混合の量及び前記ビーム形状の調整は、トレードオフであり、優先度は、これらのフィーチャの１つに与えられることができる。

色混合されたビームＢは、図１において矢印Ｌ_{ｉｌｌｕｍ}によって示されているように、色混合スポットとして表面Ｓ上に投影される。ビームＢの一部は、図１において矢印Ｌ_ｌｕｍによって示されているように、ランプアセンブリ１に対する輝度効果を得るのに使用されることができる。

最後に、図３において、図２ｂの照明手段４が、電源２及び光伝達チャンバ３と組み合わせて示されている。明確さの理由のため、図２ｂに示された符号の幾つかが、図３に示されているのみである。

前記請求項において、括弧内に置かれた如何なる符号も、請求項を限定するようにみなしてはならない。「有する」という語は、請求項に記載されていない構成要素又はステップの存在を排除するものではない。単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではない。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されることができないと示すものではない。

本発明の実施例による表面を照明するランプアセンブリを示している。 図１のランプアセンブリの一部の断面の模式的図を示している。 図１のランプアセンブリの一部の断面の模式的図を示している。 図２ｂの照明手段を有するランプアセンブリを示している。

Claims (7)

1. 半透明又は透明の光伝達壁を有するチャンバであって、照明されるべき表面に向かって開口しているチャンバと、
   ほぼ拡散反射性の表面を持つキャビティであって、前記照明されるべき表面に面しているオープンアパーチャを持つキャビティ、及び
   可視光を発することができる複数の発光ダイオード、
   を有する前記チャンバ内に収容されている照明手段と、
   を有する前記表面を照明するランプアセンブリであって、前記発光ダイオードは、前記発光ダイオードから発せられた光が、前記照明されるべき表面に向かって前記拡散反射性の表面から反射することができるように、前記キャビティの前記拡散反射性の表面上又は前記キャビティの前記拡散反射性の表面のそばに配されている、前記表面を照明するランプアセンブリ。
   
   
2. 前記発光ダイオードは、サイド発光ダイオードである、請求項１に記載のランプアセンブリ。
3. 前記発光ダイオードは、少なくとも、第１の色の可視光を発することができるダイオード及び第２の色の可視光を発することができるダイオードを有する、請求項１に記載のランプアセンブリ。
4. 前記発光ダイオードは、同じ色の可視光を発することができるダイオードである、請求項１に記載のランプアセンブリ。
5. 前記キャビティは、円筒、円錐又は楕円形状を有する、請求項１に記載のランプアセンブリ。
6. 前記キャビティは、前記キャビティの最も低い領域に配されている前記のようなアパーチャに面している開口であって、複数の発光ダイオードを収容している開口を有している、請求項１に記載のランプアセンブリ。
7. 前記キャビティは、前記発光ダイオードに熱的に結合されている金属体を有し、前記金属体は、ほぼ拡散反射性の表面を提供する層又はコーティングを有している、請求項１に記載のランプアセンブリ。

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