JP5869027B2 - 発光ダイオード光エンジン - Google Patents
発光ダイオード光エンジン Download PDFInfo
- Publication number
- JP5869027B2 JP5869027B2 JP2014067628A JP2014067628A JP5869027B2 JP 5869027 B2 JP5869027 B2 JP 5869027B2 JP 2014067628 A JP2014067628 A JP 2014067628A JP 2014067628 A JP2014067628 A JP 2014067628A JP 5869027 B2 JP5869027 B2 JP 5869027B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- led
- light
- aperture
- optics
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 80
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 46
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 35
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 19
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 10
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 8
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 4
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- -1 tungsten halogen Chemical class 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 2
- FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 2-iodoquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(I)=CC=C21 FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010016717 Fistula Diseases 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 1
- LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N beryllium oxide Inorganic materials O=[Be] LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012053 enzymatic serum creatinine assay Methods 0.000 description 1
- 230000003890 fistula Effects 0.000 description 1
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
- F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
- F21V23/0442—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
- F21V23/0457—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors the sensor sensing the operating status of the lighting device, e.g. to detect failure of a light source or to provide feedback to the device
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
- A61B1/0661—Endoscope light sources
- A61B1/0684—Endoscope light sources using light emitting diodes [LED]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
- A61B1/07—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements using light-conductive means, e.g. optical fibres
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
- F21V23/003—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
- F21V23/004—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array arranged on a substrate, e.g. a printed circuit board
- F21V23/005—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array arranged on a substrate, e.g. a printed circuit board the substrate is supporting also the light source
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4206—Optical features
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
- A61B1/0661—Endoscope light sources
- A61B1/0692—Endoscope light sources head mounted
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/30—Devices for illuminating a surgical field, the devices having an interrelation with other surgical devices or with a surgical procedure
- A61B2090/309—Devices for illuminating a surgical field, the devices having an interrelation with other surgical devices or with a surgical procedure using white LEDs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2113/00—Combination of light sources
- F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
- F21Y2113/13—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Surgery (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
- Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
Description
本発明は、一般に、誘電非結像光学中に結合される高輝度発光ダイオード(LED)ダイまたはダイアレイから放出され、監視光ダイオードに向かって配向される、光の集光および監視に関する。用途は、内視鏡、ボロスコープ、または顕微鏡照明内等の光ファイバに結合する、高輝度照明が必要とされる商業用、軍事用、産業用照明、機械視覚のための均一照明、ダウンライト内におけるような一般照明、蛍光画像、およびUV硬化を含む、多くの市場を網羅する。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
高輝度を産生する照明装置であって、該照明装置は、
高熱伝導性プリント回路基板と、
所定の立体角全体に1つ以上のスペクトル帯域の放射を発生させる、1つ以上のLED放出領域を備える少なくとも1つの露出LEDダイであって、熱伝導性接合層によって該高熱伝導性プリント回路基板に取着される少なくとも1つの露出LEDダイと、
該高熱伝導性プリント回路基板に取着されて、該LED放出領域の出射を制御する電子制御モジュールと、
フィードバック信号を該電子制御モジュールに提供して、該LED放出領域の出射を調整する光センサであって、該LEDダイに対して所定の離間した場所において該高熱伝導性プリント回路基板に取着される光センサと、
該高熱伝導性プリント回路基板に固定的に取着され、それと位置合わせされる少なくとも1つの非結像集光器であって、該非結像集光器は、入口開口および出口開口を有し、該非結像集光器の入口開口は、該LED放出領域からの放射を集光し、該LED放出領域と実質的に同一のエタンデュを有し、該非結像集光器の出口開口を通して、それを再放出するために、前記LED放出領域と光学的に整列させられ、前記出口開口近傍から放出される光を採光し、前記非結像集光器から出射する放射の強度を示す光学信号として、折り畳まれた光学路に沿って、それを前記光センサへと配向するために、前記出口開口近傍に配置される、プリズム光学素子を有する、非結像集光器と
を備える、照明装置。
(項目2)
前記非結像集光器は、それによって集光される放射の実質的にすべてを発散ビームとして再放出し、該発散ビームは、放射が前記LED放出領域の各々によって放出される前記所定の立体角より小さい立体角を有する、項目1に記載の照明装置。
(項目3)
側板をさらに含み、該側板は、前記非結像集光器から出現し得る迷光放射が、放射の強度が採光される、該非結像集光器の出口開口の近傍点と前記光センサとの間の前記折り畳まれた光学路に、および前記LED放出領域から該光センサに直接的に入射することを防止する、項目1に記載の照明装置。
(項目4)
前記高熱伝導性プリント回路基板に、他の構成要素が取着されている面と反対の面において熱的に接合された放熱器をさらに含み、それにより、電気エネルギーを光電力に変換して、前記照明装置の量子効率を向上させるプロセスにおいて発生される熱を選択的に発散させる、項目1に記載の照明装置。
(項目5)
前記高熱伝導性プリント回路基板上に搭載されたサーミスタをさらに含む項目1に記載の照明装置であって、それにより、温度を監視し、フィードバック信号を前記電子制御に提供して、該装置の動作温度および前記LED放出領域の出射を調整する補助をする、照明装置。
(項目6)
前記高熱伝導性プリント回路基板上に、ワイヤとともに搭載される電気プラグをさらに含み、該ワイヤは、該電気プラグから延設し、該高熱伝導性プリント回路基板に取着される種々の他の構成要素に接合されて、該高熱伝導性プリント回路基板に取着される該構成要素と電源との間の電気的な連絡を提供する、項目1に記載の照明装置。
(項目7)
前記少なくとも1つの露出LEDダイは、規則的に離間したLEDダイのアレイと、離間した非結像集光器のアレイとを備え、該個々の非結像集光器は、該規則的に離間したLEDダイと1対1に対応して光学的に結合される、項目1に記載の照明装置。
(項目8)
前記LED放出領域の前記スペクトル帯域は、紫外線から近中赤外に及ぶ、項目1に記載の照明装置。
(項目9)
前記非結像集光器は、複合放物線、複合楕円形、複合双曲線集光器、直線状テーパ、および高次多項式関数によって記述される曲率を有する集光器、またはそれらの組合せから構成される群から選択される断面形状を有する、項目1に記載の照明装置。
(項目10)
前記非結像集光器は、前記入口開口の前方に位置する均質化区画をさらに含み、それにより、前記装置の出射口において、均一な色および強度分布を促進する、項目9に記載の照明装置。
(項目11)
前記非結像集光器は、断面が矩形であることにより、前記光学軸に相互に垂直である垂直平面および水平平面において前記発散ビームの発散を制御する、項目5に記載の照明装置。
(項目12)
前記非結像集光器は、光学プラスチック、形成ガラス、およびシリコーンから成る群から選択される材料から加工される、項目1に記載の照明装置。
(項目13)
鏡面をさらに含み、該鏡面は、前記出口開口の周縁を囲み、前記高熱伝導性プリント回路基板に対向し、それにより、前記LED放出領域から該出口開口を直接通過しない放射を遮断し、該LED放出領域に向かってそれを戻すように配向して、そこから反射させて該出口開口を通し、該鏡面を使用せずに達成されるであろう以上に、該出口開口から外への結合された光を増加させる、項目1に記載の照明装置。
(項目14)
前記非結像集光器は、第1の円錐区画を含み、該第1の円錐区画は、前記LED放出領域に屈折率不整合である入射側を有し、放物線断面である第2の区画が続き、該第1の円錐区画と該第2の区画とは、ともにθ in ×θ out 複合放物線集光器を含み、該第1の円錐区画の出射面と接続し、それにより、それらの界面において、それらは共通接線を共有し、該第2の放物線区画に結合される第3の円錐区画を備える、項目1に記載の照明装置。
(項目15)
前記非結像集光器は、正方形と円形との間を遷移する断面形状を有する統合区画と、第2の円錐区画と、それに続く放物線断面である第3の区画とを備え、該第2の円錐区画と第3の円錐区画とは、ともにθ in ×θ out 複合放物線集光器を備え、該第2の円錐区画の出射面と接続し、それにより、それらの界面において、それらが共通接線を共有し、該第3の放物線区画に結合される第4の円錐区画を備える、項目1に記載の照明装置。
(項目16)
前記非結像集光器は、正方形均質化区画と、それに続くロフト化区画とを備え、該ロフト区画は、該正方形均質化区画に結合される正方形入射を有し、該正方形均質化区画は、次に、円唇出口開口に遷移する、項目1に記載の照明装置。
(項目17)
前記非結像集光器は、矩形の入射開口と円形の出射開口との間を遷移する断面形状を有する、項目1に記載の照明装置。
(項目18)
前記非結像集光器は、矩形の断面形状を有する、項目1に記載の照明装置。
(項目19)
前記非結像集光器は、一体的に形成される筐体区画と光学区画とを備え、該筐体区画は、前記高熱伝導性プリント回路基板内の相補的に構成された孔に嵌合する位置決めピンを有することにより、該非結像集光器を該高熱伝導性プリント回路基板に対して位置決めする、項目1に記載の照明装置。
(項目20)
前記筐体区画と前記光学区画とは、別個の部品であって、該光学区画をその出射端の近傍に保持する中間区画をさらに含むことにより、該筐体区画に対してそれを配置する、項目19に記載の照明装置。
(項目21)
前記筐体区画は、光ファイバを前記非結像集光器の出射に対して配置し、保持するためのフェルールである、項目20に記載の照明装置。
(項目22)
光ファイバとともに使用する照明装置であって、該照明装置は、
高熱伝導性プリント回路基板と、
所定の立体角全体に1つ以上のスペクトル帯域の放射を発生させる1つ以上のLED放出領域を備える少なくとも1つの露出LEDダイであって、熱伝導性接合層によって該高熱伝導性プリント回路基板に取着される少なくとも1つの露出LEDダイと、
該高熱伝導性プリント回路基板に取着されて、該LED放出領域の出射を制御する電子制御モジュールと、
該高熱伝導性プリント回路基板に固定的に取着され、それと位置合わせされる少なくとも1つの非結像集光器であって、該非結像集光器は、入口開口および出口開口を有し、該非結像集光器の入口開口は、該LED放出領域からの放射を集光し、所定のエタンデュを有する該非結像集光器の出口開口を通して、それを再放出するために、該LED放出領域と光学的に整合される、非結像集光器と、
該高熱伝導性プリント回路基板に搭載されるホルダであって、該ホルダは、光ファイバを該非結像集光器の出口開口に対して配置するためのフェルールを受容する第1のボアと、該非結像集光器の出口開口を筐体に対して配置するリテーナを受容する第2のボアとを有し、該リテーナは、該非結像集光器からの出射を向上させる該出口開口を通した後方反射のために、該出口開口から直接出射しない、そこからの光を該LED放出領域に後方に配向するための該LED放出領域に対向する鏡面化表面を有する、ホルダと
を備える、照明装置。
ることによって、二重の役割を果たす。出射開口110は、Luminit of Torrance、CA等の企業によって製造される「ホログラフィック拡散体」と称されるもの、またはRPC in Rochester、NY等の企業から市販の「Engineered Diffusers」等の薄型(0.010インチ)拡散体の取着を可能にするように陥凹される。拡散体の目的は、遠視野強度分布の均一性を増加させる、あるいは好適な表面構造によって、楕円または矩形遠視野を提供することである。代替として、拡散体はまた、光学102の出射開口110上に直接形成され得る。一般的には、拡散体は、遠視野用途のためのみに使用され、概して、開口110の出口を光ファイバまたは光パイプに結合するとき、あるいは近視野が、投影用途等において再結像されるときには、使用されない。LEDダイアレイ306から放出される暗色矢印は、光が、側板502によって、CPC202を通過せずに、光センサ210に到達することが遮断されることを示す。
Claims (2)
- 高輝度を産生する照明装置であって、前記照明装置は、
高熱伝導性プリント回路基板と、
所定の立体角全体に1つ以上のスペクトル帯域の放射を発生させる、1つ以上のLED放出領域を備える少なくとも1つの露出LEDダイであって、熱伝導性接合層によって前記高熱伝導性プリント回路基板に取着される少なくとも1つの露出LEDダイと、
前記高熱伝導性プリント回路基板に取着されて、前記LED放出領域の出射を制御する電子制御モジュールと、
前記電子制御モジュールと連絡し、かつ、前記LEDダイに対して所定の離間した場所において前記高熱伝導性プリント回路基板に取着されて、フィードバック信号を前記電子制御モジュールに提供することにより、前記LED放出領域の出射を調整する光センサと、
前記高熱伝導性プリント回路基板に固定的に取着され、それと位置合わせされる少なくとも1つの非結像集光器であって、前記少なくとも1つの非結像集光器は、入口開口および出口開口を有し、前記入口開口は、前記LED放出領域からの放射を集光し、前記LED放出領域と実質的に同一のエタンデュを有し、前記出口開口を通して、前記放射を再放出するために、前記LED放出領域と光学的に整列させられ、前記少なくとも1つの非結像集光器は、前記出口開口近傍から放出される光を採光し、前記非結像集光器から出射する放射の強度を示す光学信号として、折り畳まれた光学路に沿って、前記光を前記光センサへと配向するために、前記出口開口近傍に配置される、プリズム光学素子を有する、少なくとも1つの非結像集光器と、
前記少なくとも1つの非結像集光器の各々の前記出口開口に配置される拡散体と
を備える、照明装置。 - 前記高熱伝導性プリント回路基板と熱的に連絡する少なくとも1つの平面状ヒートパイプをさらに備える、請求項1に記載の照明装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US22249909P | 2009-07-02 | 2009-07-02 | |
US61/222,499 | 2009-07-02 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012517503A Division JP5615355B2 (ja) | 2009-07-02 | 2010-06-30 | 発光ダイオード光エンジン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015008122A JP2015008122A (ja) | 2015-01-15 |
JP5869027B2 true JP5869027B2 (ja) | 2016-02-24 |
Family
ID=43411649
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012517503A Active JP5615355B2 (ja) | 2009-07-02 | 2010-06-30 | 発光ダイオード光エンジン |
JP2014067628A Active JP5869027B2 (ja) | 2009-07-02 | 2014-03-28 | 発光ダイオード光エンジン |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012517503A Active JP5615355B2 (ja) | 2009-07-02 | 2010-06-30 | 発光ダイオード光エンジン |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8278841B2 (ja) |
EP (1) | EP2452120B1 (ja) |
JP (2) | JP5615355B2 (ja) |
CA (1) | CA2764974C (ja) |
WO (1) | WO2011002508A2 (ja) |
Families Citing this family (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10108079B2 (en) | 2009-05-29 | 2018-10-23 | Soraa Laser Diode, Inc. | Laser light source for a vehicle |
US9800017B1 (en) | 2009-05-29 | 2017-10-24 | Soraa Laser Diode, Inc. | Laser device and method for a vehicle |
US8278841B2 (en) | 2009-07-02 | 2012-10-02 | Innovations In Optics, Inc. | Light emitting diode light engine |
DE102009047481A1 (de) | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Leuchtmodul |
US10158057B2 (en) | 2010-10-28 | 2018-12-18 | Corning Incorporated | LED lighting devices |
CN102620153A (zh) * | 2011-01-31 | 2012-08-01 | 旭丽电子(广州)有限公司 | 灯具 |
US9642208B2 (en) * | 2011-06-28 | 2017-05-02 | Cree, Inc. | Variable correlated color temperature luminary constructs |
JP5895331B2 (ja) * | 2011-12-20 | 2016-03-30 | スタンレー電気株式会社 | 発光装置、車両用灯具及び車両 |
DE102012209131A1 (de) | 2012-05-31 | 2013-12-05 | Osram Gmbh | Leuchtvorrichtung mit halbleiterlichtquellen und gemeinsamem diffusor |
KR102176485B1 (ko) * | 2012-09-24 | 2020-11-09 | 인뷰이티 인코퍼레이티드 | 광의 광학적 특성을 제어하는 방법 및 장치 |
US9202996B2 (en) | 2012-11-30 | 2015-12-01 | Corning Incorporated | LED lighting devices with quantum dot glass containment plates |
US8727567B1 (en) | 2012-12-18 | 2014-05-20 | Jds Uniphase Corporation | Semiconductor light source having a reflector |
DE102014007185B4 (de) * | 2013-06-18 | 2016-02-04 | Docter Optics Se | Optisches Element für einen Fahrzeugscheinwerfer |
CN103615701B (zh) * | 2013-11-15 | 2015-12-02 | 广东斯科电气股份有限公司 | 一种白光led |
DE102013113511A1 (de) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | Karl Storz Gmbh & Co. Kg | Endoskop, Exoskop oder Mikroskop und Verfahren zur Beleuchtung eines Betätigungsbereiches eines Endoskops, Exoskops oder Mikroskops |
US10064940B2 (en) | 2013-12-11 | 2018-09-04 | Siva Therapeutics Inc. | Multifunctional radiation delivery apparatus and method |
EP3092522B1 (en) * | 2014-01-08 | 2019-08-14 | Signify Holding B.V. | Color mixing output for high brightness led sources |
US10073228B2 (en) * | 2014-02-07 | 2018-09-11 | CNAM—Conservatoire National des Arts Et Metiers | Process for manufacturing vertical optical coupling structures |
GB2524566B (en) * | 2014-03-27 | 2020-05-06 | Oxley Dev Company Ltd | Light assembly with integrated test facility |
EP2932932B1 (de) | 2014-04-14 | 2019-03-06 | Kaltenbach & Voigt GmbH | Medizinische Leuchte |
CN104235777B (zh) * | 2014-09-09 | 2017-04-05 | 百家丽(中国)照明电器有限公司 | 一种可自由替换cob光源及反光杯组件的光引擎模组 |
EP3195792A4 (en) * | 2014-09-19 | 2018-06-06 | Olympus Corporation | Optical transmitter unit, method for connecting optical transmitter module and transmission-side optical connector, and endoscope system |
CN107111046B (zh) * | 2014-12-02 | 2021-05-07 | 光学创新股份有限公司 | 高辐射发光二极管光引擎 |
DE102014226661A1 (de) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Osram Gmbh | Leuchtvorrichtung |
US10879673B2 (en) | 2015-08-19 | 2020-12-29 | Soraa Laser Diode, Inc. | Integrated white light source using a laser diode and a phosphor in a surface mount device package |
US11437774B2 (en) | 2015-08-19 | 2022-09-06 | Kyocera Sld Laser, Inc. | High-luminous flux laser-based white light source |
US10938182B2 (en) | 2015-08-19 | 2021-03-02 | Soraa Laser Diode, Inc. | Specialized integrated light source using a laser diode |
DE102015118175A1 (de) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | Marc Breit | Vorrichtung zur Emission elektromagnetischer Strahlung, insbesondere UV-Strahlung |
JP6785454B2 (ja) * | 2016-02-09 | 2020-11-18 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光源装置および投光装置 |
KR101877921B1 (ko) * | 2017-04-26 | 2018-07-12 | 인더스마트 주식회사 | 광학 어셈블리 및 이를 포함하는 내시경용 광원장치 |
DE102017115739A1 (de) | 2017-07-13 | 2019-01-17 | Karl Storz Se & Co. Kg | Bildgebendes medizinisches Instrument wie ein Endoskop, ein Exoskop oder ein Mikroskop |
US11421843B2 (en) | 2018-12-21 | 2022-08-23 | Kyocera Sld Laser, Inc. | Fiber-delivered laser-induced dynamic light system |
US11239637B2 (en) | 2018-12-21 | 2022-02-01 | Kyocera Sld Laser, Inc. | Fiber delivered laser induced white light system |
US12000552B2 (en) * | 2019-01-18 | 2024-06-04 | Kyocera Sld Laser, Inc. | Laser-based fiber-coupled white light system for a vehicle |
US11884202B2 (en) * | 2019-01-18 | 2024-01-30 | Kyocera Sld Laser, Inc. | Laser-based fiber-coupled white light system |
CN111665640B (zh) * | 2019-03-08 | 2022-07-26 | 三赢科技(深圳)有限公司 | 结构光投射模组及其电子装置 |
JP2021120728A (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-19 | カシオ計算機株式会社 | 蛍光発光装置、光源装置及び投影装置 |
GB2599370A (en) * | 2020-09-25 | 2022-04-06 | Coolled Ltd | Spectral output homogenising apparatus |
CN112197204A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-08 | 亳州联岐医疗科技有限公司 | 一种led医用冷光源 |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2198867A (en) * | 1986-12-17 | 1988-06-22 | Philips Electronic Associated | A liquid crystal display illumination system |
US5146248A (en) * | 1987-12-23 | 1992-09-08 | North American Philips Corporation | Light valve projection system with improved illumination |
TW380213B (en) * | 1999-01-21 | 2000-01-21 | Ind Tech Res Inst | Illumination apparatus and image projection apparatus includes the same |
MXPA01011058A (es) * | 1999-04-30 | 2002-06-04 | Cogent Light Tech | Acoplamiento mejorado de luz desde una lampara de arco electrico pequeno hacia un objetivo mayor. |
US6272269B1 (en) * | 1999-11-16 | 2001-08-07 | Dn Labs Inc. | Optical fiber/waveguide illumination system |
US6205998B1 (en) * | 2000-06-19 | 2001-03-27 | Solar Enterprises International, Llc | Solar concentrator gap and receiver design |
US6637924B2 (en) * | 2000-11-15 | 2003-10-28 | Teledyne Lighting And Display Products, Inc. | Strip lighting apparatus and method |
US7153015B2 (en) * | 2001-12-31 | 2006-12-26 | Innovations In Optics, Inc. | Led white light optical system |
US20040022071A1 (en) * | 2002-08-02 | 2004-02-05 | Delta Electronic, Inc. | Optical energy collection system to provide economical light source |
US6968103B1 (en) * | 2002-10-10 | 2005-11-22 | General Dynamics Advanced Information Systems, Inc. | Optical fiber coupler and method for making same |
US6967986B2 (en) * | 2002-10-16 | 2005-11-22 | Eastman Kodak Company | Light modulation apparatus using a VCSEL array with an electromechanical grating device |
US6871982B2 (en) * | 2003-01-24 | 2005-03-29 | Digital Optics International Corporation | High-density illumination system |
US7001084B2 (en) * | 2003-12-30 | 2006-02-21 | 3M Innovative Properties Company | Fiber splice device |
US7280722B2 (en) * | 2004-01-30 | 2007-10-09 | Texas Tech University | Temperature compensated optical multiplexer |
JP4339736B2 (ja) * | 2004-04-06 | 2009-10-07 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2007535149A (ja) * | 2004-04-23 | 2007-11-29 | ライト プレスクリプションズ イノベーターズ エルエルシー | 発光ダイオード用光学マニホールド |
US7148957B2 (en) * | 2004-06-09 | 2006-12-12 | 3M Innovative Properties Company, | Imaging system for thermal transfer |
US20060043400A1 (en) * | 2004-08-31 | 2006-03-02 | Erchak Alexei A | Polarized light emitting device |
CN100565946C (zh) * | 2004-09-24 | 2009-12-02 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 照明系统 |
JP2008515138A (ja) * | 2004-09-24 | 2008-05-08 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 照明システム |
DE102004060890A1 (de) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Kfz-Scheinwerferelement |
DE102005001305B4 (de) * | 2005-01-05 | 2011-04-14 | Hansa Metallwerke Ag | Sanitärarmatur mit einer Anordnung mehrerer Lichtquellen |
CN101238359A (zh) * | 2005-03-23 | 2008-08-06 | Tir技术有限公司 | 用于聚集和检测照明装置发出的光的装置和方法 |
US7234820B2 (en) * | 2005-04-11 | 2007-06-26 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | Illuminators using reflective optics with recycling and color mixing |
US7391162B2 (en) * | 2005-04-12 | 2008-06-24 | Aqua Signal Aktiengesellschaft | Luminaire with LED(s) and method for operating the luminaire |
JP4736570B2 (ja) * | 2005-07-04 | 2011-07-27 | セイコーエプソン株式会社 | 照明装置及びプロジェクタ |
JP4797467B2 (ja) * | 2005-07-04 | 2011-10-19 | セイコーエプソン株式会社 | 照明装置及びプロジェクタ |
WO2007022314A2 (en) * | 2005-08-17 | 2007-02-22 | Illumination Management Solutions, Inc. | An improved optic for leds and other light sources |
US7832878B2 (en) * | 2006-03-06 | 2010-11-16 | Innovations In Optics, Inc. | Light emitting diode projection system |
JP2009063613A (ja) * | 2007-09-04 | 2009-03-26 | Ricoh Co Ltd | 画像読取装置及び画像形成装置 |
WO2009061352A1 (en) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Innovations In Optics, Inc | Led illumination system |
US8278841B2 (en) | 2009-07-02 | 2012-10-02 | Innovations In Optics, Inc. | Light emitting diode light engine |
-
2010
- 2010-06-29 US US12/825,611 patent/US8278841B2/en active Active
- 2010-06-30 EP EP10794490.2A patent/EP2452120B1/en active Active
- 2010-06-30 WO PCT/US2010/001867 patent/WO2011002508A2/en active Application Filing
- 2010-06-30 CA CA2764974A patent/CA2764974C/en active Active
- 2010-06-30 JP JP2012517503A patent/JP5615355B2/ja active Active
-
2014
- 2014-03-28 JP JP2014067628A patent/JP5869027B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011002508A3 (en) | 2011-04-21 |
JP2012532414A (ja) | 2012-12-13 |
EP2452120A2 (en) | 2012-05-16 |
CA2764974A1 (en) | 2011-01-06 |
EP2452120B1 (en) | 2016-11-23 |
JP2015008122A (ja) | 2015-01-15 |
WO2011002508A2 (en) | 2011-01-06 |
US8278841B2 (en) | 2012-10-02 |
JP5615355B2 (ja) | 2014-10-29 |
US20110001431A1 (en) | 2011-01-06 |
CA2764974C (en) | 2016-08-23 |
EP2452120A4 (en) | 2014-01-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5869027B2 (ja) | 発光ダイオード光エンジン | |
EP2389536B1 (en) | Light emitting diode linear light for machine vision | |
EP2649484B1 (en) | High efficiency total internal reflection optic for solid state lighting luminaires | |
EP3392917B1 (en) | Light-emitting device with remote scattering element and total internal reflection extractor element | |
EP2417386B1 (en) | Reflector system for lighting device | |
US8439529B2 (en) | Lighting device, automotive headlights and method for producing a lighting device | |
JP5554382B2 (ja) | 高出力のコーナーledを使用するバックライト | |
US9310052B1 (en) | Compact lens for high intensity light source | |
US9360185B2 (en) | Variable beam angle directional lighting fixture assembly | |
US9995439B1 (en) | Glare reduced compact lens for high intensity light source | |
US20130272017A1 (en) | System and method for mixing light for a led-pumped phosphor array light source | |
US20120257386A1 (en) | Led based illumination module with a reflective mask | |
EP1276157A2 (en) | Shielded reflective light-emitting device | |
JP2009510731A (ja) | 照明装置 | |
US10082269B2 (en) | LED lamp | |
KR20120123674A (ko) | Led 기반 장방형 조명장치 | |
JP2012074317A (ja) | 照明装置、ランプ及びショーケース | |
US10006591B2 (en) | LED lamp | |
EP3286593B1 (en) | Integrating cone for an illumination device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141218 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150304 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150616 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151217 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160106 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5869027 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |