JP6731566B1

JP6731566B1 - 発光モジュール

Info

Publication number: JP6731566B1
Application number: JP2020502398A
Authority: JP
Inventors: ボンメルティースファン; ロベルトヤコブペット; エーウヴェイクアレクサンデルヘンリクスヴァルテルスファン
Original assignee: Signify Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2018-07-17
Publication date: 2020-07-29
Anticipated expiration: 2038-07-17
Also published as: US11028977B2; CN110914588B; JP2020526899A; WO2019016217A1; ES2859494T3; EP3655696B1; CN110914588A; EP3655696A1; US20200224832A1

Abstract

本発明は、光混合チャンバ（１０１）を含む発光モジュール（１００）を提供する。光混合チャンバは、ベース（１０２）と、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）と、少なくとも部分的に光透過性の半反射光出口窓（１０４）と、キャリア（１０７）と、少なくとも１つの発光ダイオード（１０５）とを含む。ベース（１０２）は、反射内面（１１４）を有する。少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）は、ベース（１０２）から、ベース（１０２）の反対側に配設される少なくとも部分的に光透過性の半反射光出口窓（１０４）に向かって延在する。キャリア（１０７）は、少なくとも１つの発光ダイオード（１０５）を担持し、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）の最も近い部分（１０８）から距離（Ｄ１）を置いて位置する。少なくとも１つの発光ダイオード（１０５）は、半反射光出口窓（１０４）に対して９０度とは異なる主方向に、かつ少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）の最も近い部分（１０８）から遠ざかる該主方向にソース光（１０６）を発し、混合チャンバ（１０１）内でのソース光（１０６）のその後の混合が混合光（１０６'）を生成し得るように構成される。半反射光出口窓（１０４）及び少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）は、放射光（１０６''）としてソース光（１０６）及び混合光（１０６'）をアウトカップリングするように構成される。混合チャンバは、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）の最も近い部分（１０８）と、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）の最も近い部分（１０８）の反対側に位置する少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）の反対側の部分（１０９）との間のベース（１０２）に沿った方向の混合チャンバ内幅（Ｗ１）を有する。混合チャンバ内高（Ｈ１）は、ベース（１０２）と半反射光出口窓（１０４）とを隔てる。混合チャンバ内幅（Ｗ1）及び混合チャンバ内高（Ｈ１）は、４〜１５の範囲のアスペクト比を有する。半反射光出口窓（１０４）は、ソース光（１０６）及び混合光（１０６'）に対して３０〜８０％の範囲の反射率を有する。少なくとも１つの発光ダイオード（１０５）から少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）の最も近い部分（１０８）までの距離（Ｄ１）は、混合チャンバ内幅（Ｗ１）の５〜３０％の範囲にある。

Description

本発明は、光混合チャンバと少なくとも１つの発光ダイオードとを含む発光モジュールに関する。本発明はさらに、そのような発光モジュールを含むランプ及び照明器具に関する。本発明はさらに、少なくとも２つの発光モジュール及び／又は少なくとも２つのランプ若しくは照明器具を含む照明システムに関する。

発光モジュールの分野には、光源の使用、構造、光学特性等に関する多種多様な発光モジュールが含まれる。これらの発光モジュールは、オフィス及び家庭用照明器具等の多くの照明アプリケーションで使用される。

発光モジュールの多くのアプリケーションの重要な特性は、均一な照明を提供するように構成されるべきことである。発光モジュールの別の重要な側面は、エネルギ効率の高い発光モジュールを提供する必要性の高まりである。エネルギ効率の良い発光モジュールの一例は、発光ダイオード、ＬＥＤに基づいた発光モジュールである。

均一な光を得るために、さまざまなストラテジが採られている。ストラテジの１つは、拡散板と組み合わせて混合チャンバの底部に多数のＬＥＤを配置することに基づいている。しかしながら、ＬＥＤは点光源であるため、均一な照明を提供するＬＥＤベースの発光モジュールを製造するという問題がある。ＬＥＤを底面に配置することは、個々のＬＥＤの視認性を招き、いわゆる望ましくない斑点のような外観になり得る。さらに、混合チャンバの底部に多数のＬＥＤを配置するのはコストがかかる。

欧州特許第２９３５９８０Ｂ１号は、典型的には、幅Ｗ対高さＨの寸法比が約８である、周壁の内側に取り付けられたＬＥＤを有する代替のフラット発光モジュールを開示している。既知のデバイスは、光が側部から発せられないという不利な点を有する。今なお、多くのアプリケーションでは、発光モジュールの光出口窓が均一な照明を提供し、光がこれらの照明器具の側部からも発せられることが望ましい。

本発明の目的は、上面と側面の両方からの比較的効率的で均一な照明を提供する発光モジュールを提供することである。

本発明は、独立請求項１による発光モジュールを開示する。好ましい実施形態は、従属請求項によって定義される。

本発明の第１の態様によれば、混合チャンバを含む発光モジュールが提供される。光混合チャンバは、ベースと、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁と、少なくとも部分的に光透過性の半反射光出口窓と、キャリアと、少なくとも１つの発光ダイオードとを含む。ベースは、反射内面を有する。少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁は、ベースから、ベースの反対側に配設される少なくとも部分的に光透過性の半反射光出口窓に向かって延在する。キャリアは、少なくとも１つの発光ダイオードを担持し、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の最も近い部分から距離を置いて位置する。少なくとも１つの発光ダイオードは、半反射光出口窓に対して９０度とは異なる主方向に、かつ少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の最も近い部分から遠ざかる該主方向にソース光(source light)を発し、混合チャンバ内でのソース光のその後の混合が混合光を生成し得るように構成される。半反射光出口窓及び少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁は、放射光としてソース光及び混合光をアウトカップリングする(couple out)ように構成される。混合チャンバは、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の最も近い部分と、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の最も近い部分の反対側に位置する少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の反対側の部分との間のベースに沿った方向の混合チャンバ内幅(inner mixing chamber width)を有する。混合チャンバ内高(inner mixing chamber height)は、ベースと半反射光出口窓とを隔てる。混合チャンバ内幅及び混合チャンバ内高は、４〜１５の範囲のアスペクト比を有する。半反射光出口窓は、ソース光及び混合光に対して３０〜８０％の範囲の反射率を有する。少なくとも１つの発光ダイオードから少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の最も近い部分までの距離は、混合チャンバ内幅の５〜３０％の範囲にある。

したがって、本発明は、上面と側面の両方から均一な照明を提供することができる発光モジュールを提供する。その理由は、側壁の内側にＬＥＤを取り付ける代わりに、ＬＥＤはキャリアに取り付けられ、部分的に光透過性の側壁から特定の距離に位置付けられるためである。発光モジュールが上面と側面の両方から比較的効率的で均一な照明を実現するためには、混合チャンバのさまざまな有用なパラメータが考慮される必要がある。発光モジュールが上面と側面の両方から均一な照明を実現するための混合チャンバの有用なパラメータは、ＬＥＤの向きである。本発明者らは、ＬＥＤが半反射光出口窓に対して９０度とは異なる主方向に、かつ少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の最も近い部分から遠ざかる該主方向にソース光を発するようにＬＥＤを構成することにより、混合チャンバ内での放射されるソース光の改善された混合が得られ、斯くして、上面及び側面の両方から改善された均一な照明を提供する発光モジュールが得られることを見出した。発光モジュールが上面と側面の両方から均一な照明を実現するための混合チャンバの別の有用なパラメータは、混合チャンバの幅と高さのアスペクト比である。本発明者らは、混合チャンバの混合チャンバ内幅及び混合チャンバ内高のアスペクト比を４〜１５の範囲にすることにより、上面及び側面の両方から改善された均一な照明を提供する発光モジュールが得られることを見出した。発光モジュールが上面と側面の両方から均一な照明を実現するための混合チャンバの別の有用なパラメータは、半反射光出口窓の反射率である。本発明者らは、半反射光出口窓の反射率をソース光及び混合光に対して３０〜８０％の範囲にすることにより、混合チャンバ内でのソース光及び混合光の改善された混合が得られ、斯くして、上面と側面の両方から改善された均一な照明を提供する発光モジュールが得られることを見出した。発光モジュールが上面と側面の両方から均一な照明を実現するための混合チャンバの別の有用なパラメータは、少なくとも１つの発光ダイオードから少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の最も近い部分までの距離、及び少なくとも１つの発光ダイオードから少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の反対側の部分までの距離である。本発明者らは、少なくとも１つの発光ダイオードから少なくとも１つの光透過性の側壁の最も近い部分までの距離を混合チャンバ内幅の５〜３０％の範囲にすることにより、混合チャンバ内での放射されるソース光及び混合光の改善された混合が得られ、斯くして、上面と側面の両方から改善された均一な照明を提供する発光モジュールが得られることを見出した。本発明者らは、先の有用なパラメータを使用することにより、上面及び側面の両方からの均一な照明を提供する発光モジュールが実現され得ることを見出したが、これについては以下により詳細に説明する。

例えば、欧州特許第２９３５９８０Ｂ１号に開示されているような発光モジュールは、上面からの均一な照明及び側面からの均一な照明を生成することができない。周壁が、例えば半透明等の、光透過性であっても、これは、上面からの均一な照明及び側面からの均一な照明を提供することができない。その理由は、周壁の内側に取り付けられたＬＥＤがＬＥＤの位置で光を遮り、望ましくない暗い領域が生じるからである。

一実施形態では、少なくとも１つの発光ダイオードから少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の最も近い部分までの距離は、好ましくは、混合チャンバ内幅の６〜２３％の範囲にある。得られる効果は、上面及び側面からの均一な照明をさらに改善することである。その理由は、改善された光混合である。

一実施形態では、少なくとも１つの発光ダイオードから少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の最も近い部分までの距離は、好ましくは、混合チャンバ内幅の７〜１７％の範囲にある。得られる効果は、上面及び側面からの均一な照明をさらに改善することである。その理由は、改善された光混合である。

一実施形態では、反射内面は、拡散反射内面であってもよい。拡散反射内面は、例えばシリコン、ポリメタクリル酸メチル（PMMA）、ポリカーボネート（PC）、ポリテレフタレート(PET)を使用したプラスチック等のポリママトリックス材料において例えばTiO₂、BaSO₄及び／又はAl₂O₃等の高反射粒子を使用することによって作られてもよい。反射内面は、鏡面反射内面であってもよい。鏡面反射内面は、例えばシリコン、ポリメタクリル酸メチル（PMMA）、ポリカーボネート（PC）、ポリテレフタレート（PET）から作られたプラスチック基板等の基板の上にアルミニウム又は銀を蒸着することによって作られてもよい。

一実施形態では、ベースの反射内面の反射率は、好ましくは、少なくとも８０％である。より好ましくは、ベースの反射内面の反射率は、少なくとも８５％である。最も好ましくは、ベースの反射内面の反射率は、少なくとも８８％である。得られる効果は、改善された効率である。その理由は、特に混合チャンバでの光の多重反射の場合、吸収により失われる光が少ないからである。

一実施形態では、キャリアは、例えば１０個の発光ダイオード等の少なくとも５個の発光ダイオードを担持する。発光ダイオードは、蛍光体変換ＬＥＤであってもよい。発光ダイオードは、白色ＬＥＤであってもよい。発光ダイオードは、同じ色温度の白色光を発してもよい。発光ダイオードは、直接発光ＬＥＤであってもよい。発光ダイオードは、同じカラーポイントのカラー光を発してもよい。発光ダイオードは、蛍光体変換発光ダイオードと直接発光発光ダイオードの組み合わせであってもよい。

一実施形態では、キャリアは、半反射光出口窓を横切る方向のキャリア高(carrier height)を有する。得られる効果は、改善されたアセンブリの容易さである。その理由は、少なくとも１つの発光ダイオードがキャリアに容易に取り付けられることができ、及び／又は少なくとも１つの発光ダイオードを担持するキャリアがこの構成に従って容易に曲げられることができるからである。キャリアは、例えば、剛性回路基板又はフレキシブル回路基板であってもよい。例えば平坦なフレキシブル回路基板等のフレキシブル回路基板は、キャリアが半反射光出口窓を横切る方向のキャリア高に沿って延びるように曲げられてもよい。

一実施形態では、キャリアは、キャリア高の少なくとも５倍であるキャリア長(carrier length)を有する。より好ましくは、キャリアは、キャリア高の少なくとも８倍であるキャリア長を有する。最も好ましくは、キャリアは、キャリア高の少なくとも１０倍であるキャリア長を有する。得られる効果は、上面及び側面からの均一な照明をさらに改善することである。その理由は、少なくとも１つの発光ダイオードから少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の内側までの光路長が増加され、斯くして、少なくとも１つの発光ダイオードから発せられる光が混合チャンバ内でよりよく広がる(spread)ことができるからである。

一実施形態では、キャリアは、半反射光出口窓に沿った方向においてリング状である。リング形状は、円形、楕円形、六角形、正方形、又は長方形の断面を有してもよい。得られる効果は、アセンブリの容易さを改善することである。その理由は、両端で接続され、ベースに固定されることができるフレキシブルなキャリアが使用され得るからである。

一実施形態では、キャリア高は、混合チャンバ内高の０．６倍以下である。より好ましくは、キャリア高は、混合チャンバ内高の０．５倍以下である。最も好ましくは、キャリア高は、混合チャンバ内高の０．４倍以下である。得られる効果は、上面及び側面からの均一な照明をさらに改善することである。その理由は、少なくとも１つの発光ダイオードから発せられる光がキャリアによってブロックされることが少ないからである。

一実施形態では、少なくとも１つの発光ダイオードは、半反射光出口窓よりもベースの近くに位置する。得られる効果は、上面及び側面からの均一な照明をさらに改善することである。その理由は、少なくとも１つの発光ダイオードから半反射光出口窓までの光路長が増加され、斯くして、少なくとも１つの発光ダイオードから発せられる光が混合チャンバ内でよりよく広がることができるからである。

一実施形態では、少なくとも１つの発光ダイオードは、前記反対側の部分への方向に光をコリメートするように構成されたコリメータを含む。得られる効果は、上面及び側面からの均一な照明がさらに改善されることである。その理由は、少なくとも１つの発光ダイオードから発せられる比較的より多くの光が、少なくとも１つの側壁の内側に到達するからである。コリメータは、リフレクタ又は全反射（TIR）光学素子であってもよい。コリメータは、ベースに垂直な方向の光がベースに沿った方向の光よりも多くコリメートされるように非対称コリメーションを提供してもよい。

一実施形態では、キャリアは、可視光に対して透過性である。得られる効果は、上面及び側面からの均一な照明をさらに改善することである。その理由は、少なくとも１つの発光ダイオードから発せられる光がキャリアによってブロックされることが少ないからである。

一実施形態では、キャリアは半透明である、及び／又は少なくとも１つの発光ダイオードに隣接するキャリアの部分でキャリアに貫通穴を含む。得られる効果は、上面及び側面からの均一な照明をさらに改善することである。その理由は、少なくとも１つの発光ダイオードから発せられる光がキャリアによってブロックされることが少ないからである。

一実施形態では、半反射光出口窓に沿った方向におけるキャリアの断面の形状は、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の断面の形状に似ている。好ましくは、キャリアは混合チャンバの中心に位置決めされ、複数の発光ダイオードが使用される。得られる効果は、上面及び側面からの均一な照明をさらに改善することである。その理由は、各発光ダイオードから少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の最も近い部分までの距離が同じであり、各発光ダイオードから少なくとも１つの側壁の反対側の部分までの距離が同じだからである。

一実施形態では、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁は、半反射性(semi reflective)、半屈折性(semi refractive)、又は半回折性(semi diffractive)である。得られる効果は、上面及び側面からの均一な照明をさらに改善することである。その理由は、少なくとも１つの側壁に衝突する光の一部が、例えば反射される等、方向を変えられ、斯くして、改善された光の混合が得られるからである。

一実施形態では、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の反射率は、半反射光出口窓の反射率よりも小さい。得られる効果は、上面及び側面からの均一な照明をさらに改善することである。その理由は、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁と比較して、半反射光出口窓によって比較的多くの光が反射されるからである。

一実施形態では、少なくとも１つの発光ダイオード（１０５）は、複数の発光ダイオードを含む。発光ダイオード（１０５）は、キャリア（１０７）のキャリア長（Ｌ１）に沿った異なる位置に配設される。隣接する発光ダイオード（１０５）間のピッチ（Ｐ１）は、混合チャンバ内高（Ｈ１）よりも小さい。得られる効果は、上面及び側面からの均一な照明をさらに改善することである。その理由は、発光ダイオード間の光路長が低減され、斯くして、少なくとも１つの発光ダイオードから発せられる光が混合チャンバ内でよりよく広がることができるからである。

ＬＥＤは、キャリアの長さにわたって均等に分布されてもよい。発光モジュールは、出口窓に垂直な軸Ａ（ｙ方向）に関して本質的に回転対称であってもよい。ＬＥＤは、好ましくは、径方向内方に主発光方向を有する。

本発明は、請求項１４によるランプ又は照明器具を開示する。

一実施形態では、ランプ又は照明器具は、発光モジュールを含み、少なくとも１つのドライバを備える。ランプは、照明器具のソケットに接続され得る口金を備えてもよい。ドライバは、口金及び光源に電気的に接続されてもよい。ドライバは、ドライバ回路を備えてもよい。ドライバ回路は、照明器具の電気出力、すなわち、ドライバの電気入力を、１つ又は複数のＬＥＤ等の光源の電気特性にマッチするドライバの電気出力に変換する。典型的には、ドライバの電気入力は、ドライバ回路によって低電圧の直流に変換される、主電源電圧等の高電圧の交流である。得られる効果は、キャリアの電気接続へのライトユニットの接続中にドライバの電気出力に触れても安全であることである。ライトユニットがドライバを含む場合、ライトユニットをキャリアの電気接続に接続する際に、キャリアの電気出力に触れることは安全ではない。本体の部分を通って流れる電気エネルギはショックを引き起こし、怪我又は壊滅的な損傷をもたらす恐れがある。

本発明は、請求項１５による照明システムを開示する。

一実施形態では、照明システムは、少なくとも２つの発光モジュール及び／又は少なくとも２つのランプ若しくは照明器具を含む。

ここで、本発明の実施形態を、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照して、単なる例として説明する。
図１ａ〜図１ｄは、本発明の一実施形態による発光モジュールを概略的に示す。図１ａは、本発明の一実施形態による、ＸＹ平面内の長さ方向に沿った発光モジュールの側面図を概略的に示す。図１ｂは、本発明の一実施形態による、ＸＹ平面内の長さ方向に沿った発光モジュールの断面を概略的に示す。図１ｃは、本発明の一実施形態による、ＸＺ平面内の長さ方向に沿った発光モジュールの上面図を概略的に示す。図１ｄは、本発明の一実施形態による、ＸＺ平面内の長さ方向に沿った発光モジュールの断面を概略的に示す。図２ａ〜図２ｃは、本発明の一実施形態による、ＸＹ平面内の長さ方向に沿ったキャリアの断面を概略的に示す。図３は、本発明の一実施形態による、ＸＹ平面内の長さ方向に沿ったランプの側面図を概略的に示す。図４は、本発明の一実施形態による、ＸＹ平面内の長さ方向に沿った照明器具の側面図を概略的に示す。

概略図は必ずしも縮尺どおりではない。異なる図で同じ機能を持つ同じフィーチャは、同じ参照符号で示されている。

図１ａ〜図１ｄは、本発明の一実施形態による発光モジュール（１００）を概略的に示す。図１ａは、本発明の一実施形態による、ＸＹ平面内の長さ方向に沿った発光モジュール（１００）の側面図を概略的に示す。図１ｂは、本発明の一実施形態による、ＸＹ平面内の長さ方向に沿った発光モジュール（１００）の断面を概略的に示す。図１ｃは、本発明の一実施形態による、ＸＺ平面内の長さ方向に沿った発光モジュール（１００）の上面図を概略的に示す。図１ｄは、本発明の一実施形態による、ＸＺ平面内の長さ方向に沿った発光モジュール（１００）の断面を概略的に示す。

図１ａ〜図１ｄに示されるように、発光モジュール（１００）は混合チャンバ（１０１）を含む。混合チャンバ（１０１）は、ベース（１０２）、少なくとも１つの側壁（１０３）、半反射光出口窓（１０４）、キャリア（１０７）、及び少なくとも１つの発光ダイオード（１０５）を含む。ベース（１０２）は、反射内面（１１４）を有する。少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）は、ベース（１０２）から、ベース（１０２）の反対側に配設される少なくとも部分的に光透過性の半反射光出口窓（１０４）に向かって延在する。キャリア（１０７）は、少なくとも１つの発光ダイオード（１０５）を担持し、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）の最も近い部分（１０８）から距離（Ｄ１）を置いて位置する。少なくとも１つの発光ダイオード（１０５）は、半反射光出口窓（１０４）に対して９０度とは異なる主方向に、かつ少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）の最も近い部分（１０８）から遠ざかる該主方向にソース光（１０６）を発し、混合チャンバ（１０１）内でのソース光（１０６）のその後の混合が混合光（１０６'）を生成し得るように構成される。半反射光出口窓（１０４）及び少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）は、放射光（１０６''）としてソース光（１０６）及び混合光（１０６'）をアウトカップリングするように構成される。混合チャンバ（１０１）は、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）の最も近い部分（１０８）と、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）の最も近い部分（１０８）の反対側に位置する少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）の反対側の部分（１０９）との間のベース（１０２）に沿った方向の混合チャンバ内幅（Ｗ１）を有する。混合チャンバ内高（Ｈ１）は、ベース（１０２）と半反射光出口窓（１０４）とを隔てる。混合チャンバ内幅（Ｗ１）及び混合チャンバ内高（Ｈ１）は、４〜１５の範囲のアスペクト比を有する。半反射光出口窓（１０４）は、ソース光（１０６）及び混合光（１０６'）に対して３０〜８０％の範囲の反射率を有する。少なくとも１つの発光ダイオード（１０５）から少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）の最も近い部分（１０８）までの距離（Ｄ１）は、混合チャンバ内幅（Ｗ１）の５〜３０％の範囲にある。

図１ｂに示されるように、キャリア（１０７）は、半反射光出口窓（１０４）を横切る方向のキャリア高（Ｈ２）を有する。

図１ｂに示されるように、キャリア（１０７）は、ベース（１０２）上に位置付けられてもよい。

図１ｂ及び図１ｄに示されるように、キャリア（１０７）は、キャリア高（Ｈ２）の少なくとも５倍であるキャリア長（Ｌ１）を有してもよい。

図１ｄに示されるように、キャリア（１０７）は、半反射光出口窓（１０４）に沿った方向においてリング状であってもよい。好ましくは、リング形状は、円形、楕円形、六角形、正方形、又は長方形の断面を有する。

図１ｂに示されるように、キャリア高（Ｈ２）は、混合チャンバ内高（Ｈ１）の０．６倍以下であってもよい。

図１ｂに示されるように、少なくとも１つの発光ダイオード（１０５）は、半反射光出口窓（１０４）よりもベース（１０２）の近くに位置付けられてもよい。

図１ｄに示されるように、半反射光出口窓（１０４）に沿った方向におけるキャリア（１０７）の断面の形状は、少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）の断面の形状に似ている。

図１ｄに示されるように、少なくとも１つの側壁（１０３）は、半反射性、半屈折性又は半回折性であってもよい。

少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁（１０３）の反射率は、半反射光出口窓（１０４）の反射率よりも小さい。

図１ｄに示されるように、少なくとも１つの発光ダイオード（１０５）は、複数の発光ダイオードを含み、発光ダイオード（１０５）は、キャリア（１０７）のキャリア長（Ｌ１）に沿った異なる位置に配設される。隣接する発光ダイオード（１０５）間のピッチ（Ｐ１）は、混合チャンバ内高（Ｈ１）よりも小さい。

図２ａ〜図２ｃは、本発明の一実施形態による、ＸＹ平面内の長さ方向に沿ったキャリアの断面を概略的に示す。図２ａに示されるように、少なくとも１つの発光ダイオード（１０５）は、反対側の部分（１０９）への方向に光（１０６）をコリメートするように構成されたコリメータ（１１０）を含んでもよい。

図２ａに示されるように、キャリア（１０７）は、可視光に対して透過性であってもよい。

図２ｂに示されるように、キャリア（１０７）は、半透明（１１１）であってもよい。

図２ｃに示されるように、キャリア（１０７）は、少なくとも１つの発光ダイオード（１０５）に隣接するキャリア（１０７）の部分（１１３）でキャリアに貫通穴（１１２）を含んでもよい。

図３は、本発明の一実施形態による、ＸＹ平面内の長さ方向に沿ったランプの側面図を概略的に示す。図３に示されるように、ランプ（２００）は、少なくとも１つのドライバ（図示せず）を備えた発光モジュール（１００）を含んでもよい。

図４は、本発明の一実施形態による、ＸＹ平面内の長さ方向に沿った照明器具の側面図を概略的に示す。図４に示されるように、照明器具（３００）は、少なくとも１つのドライバ（図示せず）を備えた発光モジュール（１００）を含んでもよい。

照明システムは、図１に示される少なくとも２つの発光モジュール及び／又は図３に示される少なくとも２つのランプ若しくは図４に示される少なくとも２つの照明器具を含んでもよい。

発光モジュール（１００）は、白色光を提供するように構成されてもよい。本明細書における白色光という用語は、当業者に知られており、約２，０００Ｋ〜２０，０００Ｋの相関色温度（ＣＣＴ）を有する白色光に関する。一実施形態では、ＣＣＴは２，５００Ｋ〜１０，０００Ｋである。通常、一般照明の場合、ＣＣＴは約２７００K〜６５００Kの範囲にある。好ましくは、これは、ＢＢＬ（黒体軌跡）から約１５、１０又は５ＳＤＣＭ（カラーマッチングの標準偏差）以内のカラーポイントを有する白色光に関する。好ましくは、これは、少なくとも７０〜７５の演色評価数（ＣＲＩ）、一般照明の場合少なくとも８０〜８５の演色評価数を有する白色光に関する。

「実質的に全ての光（substantially all light）」、又は「実質的に成る（substantially consists）」などにおける、本明細書の「実質的に（substantially）」という用語は、当業者には理解されるであろう。用語「実質的に」はまた、「全体的に（entirely）」、「完全に（completely）」、「全て（all）」などを伴う実施形態も含み得る。それゆえ、実施形態では、この形容詞はまた、実質的に削除される場合もある。適用可能な場合、用語「実質的に」はまた、９５％以上、特に９９％以上、更に特に９９．５％以上などの、１００％を含めた９０％以上にも関連し得る。用語「含む（comprise）」は、用語「含む（comprise）」が「から成る（consists of）」を意味する実施形態もまた含む。用語「及び／又は」は、特に、「及び／又は」の前後で言及された項目のうちの１つ以上に関連する。例えば、語句「項目１及び／又は項目２」、及び同様の語句は、項目１及び項目２のうちの１つ以上に関連し得る。用語「含む（comprising）」は、一実施形態では、「から成る（consisting of）」を指す場合もあるが、別の実施形態ではまた、「少なくとも定義されている種、及びオプションとして１つ以上の他の種を包含する」も指す場合がある。

更には、明細書本文及び請求項での、第１、第２、第３などの用語は、類似の要素を区別するために使用されるものであり、必ずしも、連続的又は時系列的な順序を説明するために使用されるものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書で説明される本発明の実施形態は、本明細書で説明又は図示されるもの以外の、他の順序での動作が可能である点を理解されたい。

本明細書のデバイスは、とりわけ、動作中について説明されている。当業者には明らかとなるように、本発明は、動作の方法又は動作時のデバイスに限定されるものではない。

上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、むしろ例示するものであり、当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、多くの代替的実施形態を設計することが可能となる点に留意されたい。請求項では、括弧内のいかなる参照符号も、その請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。動詞「含む（to comprise）」及び活用形の使用は、請求項に記述されたもの以外の要素又はステップが存在することを排除するものではない。要素に先行する冠詞「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」は、複数のそのような要素が存在することを排除するものではない。本発明は、いくつかの個別要素を含むハードウェアによって、及び、好適にプログラムされたコンピュータによって実装されてもよい。いくつかの手段を列挙するデバイスの請求項では、これらの手段のうちのいくつかは、１つの同一のハードウェア物品によって具現化されてもよい。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙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、有利に使用され得ないことを示すものではない。

本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び／又は添付図面に示される特徴のうちの１つ以上を含む、デバイスに適用される。本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び／又は添付図面に示される特徴のうちの１つ以上を含む、方法又はプロセスに関する。

本特許で論じられている様々な態様は、更なる利点をもたらすために組み合わされることも可能である。更には、当業者は、実施形態が組み合わされることが可能であり、また、３つ以上の実施形態が組み合わされることも可能である点を理解するであろう。更には、特徴のうちのいくつかは、１つ以上の分割出願のための基礎を形成し得るものである。

Claims

光混合チャンバを含む発光モジュールであって、前記光混合チャンバは、
反射内面を有するベースと、
前記ベースから、前記ベースの反対側に配設される少なくとも部分的に光透過性の半反射光出口窓に向かって延在する少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁と、
少なくとも１つの発光ダイオードを担持するためのキャリアであって、前記少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の最も近い部分から距離を置いて位置するキャリアと、
を含み、
前記少なくとも１つの発光ダイオードは、前記半反射光出口窓に対して９０度とは異なる主方向に、かつ前記少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の前記最も近い部分から遠ざかる該主方向にソース光を発し、前記混合チャンバ内での前記ソース光のその後の混合が混合光を生成し得るように構成され、
前記半反射光出口窓及び前記少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁は、放射光としてソース光及び混合光をアウトカップリングするように構成され、
前記混合チャンバは、前記少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の前記最も近い部分と、前記少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の前記最も近い部分の反対側に位置する前記少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の反対側の部分との間の前記ベースに沿った方向の混合チャンバ内幅を有し、混合チャンバ内高は、前記ベースと前記半反射光出口窓とを隔て、前記混合チャンバ内幅及び前記混合チャンバ内高は、４〜１５の範囲のアスペクト比を有し、
前記半反射光出口窓は、ソース光及び混合光に対して３０〜８０％の範囲の反射率を有し、
前記少なくとも１つの発光ダイオードから前記少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の前記最も近い部分までの距離は、前記混合チャンバ内幅の５〜３０％の範囲にある、発光モジュール。
前記キャリアは、前記半反射光出口窓を横切る方向のキャリア高を有する、請求項１に記載の発光モジュール。
前記キャリアはキャリア長を有し、前記キャリア長は、前記キャリア高の少なくとも５倍である、請求項２に記載の発光モジュール。
前記キャリアは、前記半反射光出口窓に沿った方向においてリング状であり、好ましくは、リング形状は、円形、楕円形、六角形、正方形、又は長方形の断面を有する、請求項１、２又は３に記載の発光モジュール。
前記キャリア高は、前記混合チャンバ内高の０．６倍以下である、請求項２、３又は４に記載の発光モジュール。
前記少なくとも１つの発光ダイオードは、前記半反射光出口窓よりも前記ベースの近くに位置する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光モジュール。
前記少なくとも１つの発光ダイオードは、前記反対側の部分への方向に光をコリメートするように構成されたコリメータを含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光モジュール。
前記キャリアは、可視光に対して透過性である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光モジュール。
前記キャリアは半透明である、及び／又は前記少なくとも１つの発光ダイオードに隣接する前記キャリアの部分で前記キャリアに貫通穴を含む、請求項８に記載の発光モジュール。
前記半反射光出口窓に沿った方向における前記キャリアの断面の形状は、前記少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の断面の形状に似ている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の発光モジュール。
前記少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁は、半反射性、半屈折性、又は半回折性である、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光モジュール。
前記少なくとも１つの部分的に光透過性の側壁の反射率は、前記半反射光出口窓の反射率よりも小さい、請求項１１に記載の発光モジュール。
前記少なくとも１つの発光ダイオードは、複数の発光ダイオードを含み、前記発光ダイオードは、前記キャリアのキャリア長に沿った異なる位置に配設され、隣接する発光ダイオード間のピッチは、前記混合チャンバ内高よりも小さい、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の発光モジュール。
少なくとも１つのドライバを備えた、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の発光モジュールを含む、ランプ又は照明器具。
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の発光モジュールを少なくとも２つ、及び／又は請求項１４に記載のランプ若しくは照明器具を少なくとも２つ含む、照明システム。