JP6731567B1 - 照明モジュール - Google Patents

Abstract

照明器具に接続するための照明モジュール１であって、照明モジュールは、長手方向軸線ＬＡに沿って延在し、照明モジュール１を照明器具１０のソケット１１に接続するためのベース３と、少なくとも第１の光源２１及び第２の光源２２を担持する中央本体４であって、第１の光源２１は、長手方向軸線ＬＡから離れる方向に向いている第１の主方向を有する第１の光分布を有する第１の光を放出するように構成されており、第２の光源２２は、長手方向軸線ＬＡから離れる方向に向いている第２の主方向を有する第２の光分布を有する第２の光を放出するように構成されており、第１及び第２の主方向は互いに異なる、中央本体４と、少なくとも１つの光学部分６１と、中央本体４の周囲全体に延在するカバー部分６２とを含む光学要素６であって、当該光学要素６は、長手方向軸線ＬＡの周りを中央本体４に対して回転可能であり、少なくとも１つの光学部分６１は、光学部分６１が光源のうちの少なくとも１つから放出された光に影響を及ぼすように構成された光学特性を有し、少なくとも１つの光学部分６１は、長手方向軸線ＬＡの周りの角度領域内に延在し、カバー部分６２は、残りの光源から放出される光に影響を及ぼさないように構成されている、光学要素６と、を備える。

Description

本発明は、既存のガス放電照明器具のガス放電ランプを置き換えるための照明モジュールに関する。

ガス放電ランプ、特に高圧ナトリウム（ＨＰＳ）アークランプは、道路及び住宅用照明、装飾用投光照明、商業及び工業用途、並びに屋内及び屋外両方の娯楽スポーツ施設で広く使用されている。このようなランプは、通常、細長であり、半径方向の全方位に光を放出する明るいアークを備え、当該アークは、光を収集し、道路などへ光をリダイレクトする照明器具の反射器の光学中心に配置される。このようなランプの高輝度特性及び高ルーメン出力は、車道、駐車場、及び舗道などの大きな屋外領域を照明するのに適している。

それにもかかわらず、ガス放電ランプの主要な問題の１つは、ガス放電ランプの電力消費が高いことであり、これは限られた寿命と共に、ガス放電ランプは電気の使用及び継続的な交換の点でコストがかかる。更には、そのようなランプは、ランプの発光スペクトルがランプ内部のガスの発光スペクトルによって限定されることが多いため、演色性が悪いという欠点を有し得る。よって、そのようなランプを、よりエネルギー効率の良い代替物と置き換えることが望まれている。

この目的のため、これら高輝度で高ルーメンの出力ランプを置き換えるために、様々なＬＥＤ（発光ダイオード）構成が提案されてきた。ＬＥＤランプは、ガス放電ランプよりもはるかに効率的なルーメン対電力比を有し、また、ランプ交換の必要が生じるまでの寿命はより長い。しかし、ガス放電ランプは、街路灯照明器具などの、交換に費用がかかる都市インフラにおいて広く使用されているので、ＬＥＤの代替物は、既存の照明器具で動作可能でなければならない。したがって、提案されるＬＥＤの代替物は、既存の照明器具と互換性がなければならず、すなわち既存のソケットと互換性があり、ＬＥＤランプが照明器具の反射器の光学中心に位置するときに、置き換えられたＬＥＤランプから放出された光が適切に反射されるように、ガス放電ランプの半径方向の全方位への光放出を模倣しなければならない。

既存のガス放電ランプと同様の光強度分布を有するＬＥＤランプを提供するために、従来技術では、各側面がＬＥＤ光源を含む六角形の中央本体を有するＬＥＤランプが開発されており、これにより、ＬＥＤランプによって放出された光は、ガス放電ランプの全方位光に幾分似ている。当該ＬＥＤランプは、ＬＥＤランプの形状がガス放電ランプの形状と同じになるように、細長く作られている。

そのようなＬＥＤランプの一例は、街路灯用ＬＥＤランプに関する文献ＫＲ９６８２７０Ｂ１に見られ、ＬＥＤは細長い六角形のヒートシンクの表面上に配置されている。

しかし、既存のガス放電ランプをそのようなＬＥＤランプで置き換えることは、いくつかの問題を有する。要求されるルーメン出力を達成するために、ＬＥＤによって生成された熱を放散させるのに十分な表面積を有するように、ＬＥＤランプのヒートシンクはかなりの大きさを有する必要がある。したがって、ＬＥＤランプの光源全体は、ガス放電ランプの光源よりも大きな直径を有することになる。これにより、ガス放電ランプ用に設計された照明器具に装着されたＬＥＤランプの光分布は、ガス放電ランプの光分布と一致せず、概ね弱くかつ不均一になる。

ガス放電ランプの光分布はたいてい、ガス放電ランプの長手方向軸線を中心にして連続的に回転対称であることから、ガス放電ランプに使用される装着ソケットは、ランプの最終的な装着向きを考慮するように設計されていないので、更なる問題が生じる。ＬＥＤランプの光分布は、ＬＥＤランプの多角形断面に起因して、ＬＥＤランプの長手方向軸線を中心にして離散的に回転対称のみであるので、ヒートシンクの表面は、ＬＥＤランプの最終的な装着位置で終わることになり得、ヒートシンクの表面は、反射器及び反射器の光窓に対して最適ではないように向けられる。

本開示では、光源の「光分布」という用語は、軸線、例えば長手方向軸線に対する光源の半径方向光度分布を意味すると理解される。

特開２００４−２９６２４９号では、実装基板上に実装されて反射面に向かって光を放出する複数のＬＥＤ要素を有するＬＥＤモジュールを備える照明器具が開示されている。ＬＥＤモジュールは、ほぼカップ状の反射面１に設置され、ほぼ筒状のレンズユニットを備える。

特開２００９−０１６０５８号では、照明光の色温度を順次変化させることができ、蛍光体の使用量が少なく、複数の半導体発光素子を有していてもコンパクトである照明デバイスが提供されている。照明デバイスは、発光体と、発光体に対して相対的に移動可能に構成された可変色部材とを備える。

したがって、本発明の目的は、関連する照明器具を変更することなく、従来の高輝度ガス放電ランプを直接置き換えるための照明モジュール及び方法を提供することであり、当該照明モジュールは、上述の欠点の少なくともいくつかを緩和する。

これは、照明モジュールに関連する本発明の第１の態様によって、及び方法に関連する本発明の第２の態様によって実現される。

本発明の第１の態様による照明モジュールは、照明器具に接続するための照明モジュールであり、照明モジュールは、長手方向軸線に沿って延在し、
照明モジュールを照明器具のソケットに接続するためのベースと、
少なくとも第１の光源及び第２の光源を担持する中央本体であって、
第１の光源は、長手方向軸線から離れる方向に向いている第１の主方向を有する第１の光分布を有する第１の光を放出するように構成されており、第２の光源は、長手方向軸線から離れる方向に向いている第２の主方向を有する第２の光分布を有する第２の光を放出するように構成されており、第１及び第２の主方向は互いに異なる、中央本体と、
中央本体に対して長手方向軸線の周りに回転可能であり、かつ少なくとも１つの光学部分を含む光学要素であって、少なくとも１つの光学部分は、光学部分が光源のうちの少なくとも１つから放出された光に影響を及ぼすように構成されている光学特性を有し、少なくとも１つの光学部分は、長手方向軸線の周りの角度領域内に延在している、光学要素と、を備える。

照明モジュールは、従来のガス放電ランプの形状を模倣するように全体的に細長くてもよい。長手方向軸線は、ベースの端部の中心から、照明モジュールの範囲に沿って延在し得る。楕円形の照明モジュールの場合、長手方向軸線は、照明モジュールの範囲に沿って延在する。照明モジュールは、長手方向軸線を中心にして対称、例えば離散的に回転対称であってもよい。

照明モジュールのベースは、従来のガス放電ランプのソケット型に嵌まるものであればいかなるベースであってもよい。これらのソケット型は、エジソンねじソケット又は差込みソケットを含むが、これらに限定されない。例えば、ソケット型は、Ｅ２７又はＥ４０エジソンねじソケットである。これは、本発明による照明モジュールを、既存の照明器具内に組み込むことを可能にするという利点を有する。ベースは、ソケットから光源に電気を伝達するように適合されている。ベースは、例えばＬＥＤを光源として使用するときに、光源を制御するように適合された電子装置を備えてもよい。

各光源は、主方向を備える光分布を有する光を放出するように構成されている。光源から放出された光は多くの異なる方向を有してもよいが、光源の光分布は、通常、ある程度の指向性を有する。通常、発光ダイオードなどの光源の主方向は、光源が取り付けられている表面に対して９０°の角度を有する指向性を有する。長手方向軸線の周りで半径方向の様々な方向に光を放出する複数の光源を照明モジュールに設けることにより、照明モジュールは、従来のガス放電ランプの半径方向の全方位性を、ある程度は模倣することになる。しかし、結果として得られる光分布が完全に全方向性であるためには、多数の指向性光源が必要なので、照明モジュールの光分布を改善するための光学要素が提供される。各光源は、各々が同様の向きを有し、かつ長手方向軸線に沿って同様の角度領域内に位置する複数の副光源を含んでもよい。これら副光源は、長手方向軸線に沿って少なくとも１列で配置されてもよく、例えば、２列で配置されてもよい。

光学要素は、中央本体に対する光学要素の向きの調節が可能なように、中央本体に対して長手方向軸線の周りに回転可能である。これは、照明モジュールが既存の照明器具内に嵌められたとき、長手方向軸線の周りの中央本体の、したがって光源の照明器具に対する結果として得られる角度方向が未知である場合に、光学要素の角度方向を調節することが可能になるという利点を有し、それにより、改善された光分布がもたらされる。

光学要素は、長手方向軸線の周りの角度領域内に延在し、角度領域は長手方向軸線の周りの１回転未満であってもよい。いくつかの実施形態では、光学要素は、１°〜１８０°、１０°〜１５０°、３０°〜１３５°４５°〜１２０°、及び４５°〜９０°の群の範囲から選択される角度領域内に延在している。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの光学部分は、長手方向軸線の周りの６０°の角度領域内に延在する。

少なくとも１つの光学部分の光学特性により、光学部分は、光源のうちの少なくとも１つから放出される光に影響を及ぼす、例えば偏向させる。少なくとも１つの光学部分の光学特性により、光学部分は、光源のうちの少なくとも１つから放出された光に、長手方向軸線に垂直な平面内で影響を及ぼす、例えば偏向させることができる。

本開示では、用語「長手方向軸線に垂直」は、長手方向軸線に実質的に垂直である、すなわち垂直から±３０°以内、好ましくは±２０°以内、より好ましくは±１０°以内にあると理解されたい。

いくつかの実施形態では、光学要素は、多数の光学部分を備え、光学部分の各々は長手方向軸線の周りの異なる角度領域内に延在し、光学部分の各々は少なくとも１つの光学特性を有する。光学部分は、互いに隣接して位置してもよく、又は互いに距離をおいて位置してもよい。角度領域は、同じ範囲を有してもよく、又は異なってもよい。これら追加の光学部分の角度領域は、第１の光学部分の上述の角度領域の範囲と同じ範囲で選択されてもよい。各光学部分は、単一の光源の光を偏向させてもよく、又は複数の光源の光を偏向させてもよい。複数の光学部分が、同じ光源の光を偏向させてもよい。いくつかの実施形態では、光学要素は、長手方向軸線の周りの異なる角度領域内に延在する多数の光学部分を備え、その数量は、２、３、４、５、及び６の群から選択される。

いくつかの実施形態では、光学要素は複数の光学部分を備え、光学部分の各々は、長手方向軸線に垂直な平面内で光を偏向させるように構成されている。

いくつかの実施形態では、２つの光学部分、すなわち第１の光学部分及び第２の光学部分の場合は、光学部分は、角度領域が同じ範囲を有するように、等しい角度領域内に延在する。光学部分は、長手方向軸線の周り全体に延在してもよく、例えば、第１の部分は、長手方向軸線の周りに０°〜１８０°で延在してもよく、第２の部分は、長手方向軸線の周りに１８０°〜３６０°で延在してもよい。

いくつかの実施形態では、２つの光学部分、すなわち第１の光学部分及び第２の光学部分の場合は、光学部分の各々の範囲は、光学部分の角度領域が異なる範囲を有するように、他方とは異なる。光学部分は、長手方向軸線の周り全体に延在してもよく、例えば、第１の部分は、長手方向軸線の周りに０°〜９０°で延在してもよく、第２の部分は、長手方向軸線の周りに９０°〜３６０°で延在してもよい。

角度領域に関する上述の考慮事項は、中央本体をわたる照明モジュールの所与の断面を指すことを理解されたい。

いくつかの実施形態では、光学要素の光学部分の各々は、コリメーション、屈折、反射、透明性、透光性、偏向、及び回折の群から選択される少なくとも１つの光学特性を有する。いくつかの実施形態では、光学部分は、光学部分が長手方向軸線に垂直な平面内で光をコリメートするように構成されているようなコリメーション特性を有する。他の実施形態では、全ての光学部分は、長手方向軸線に垂直な平面内で光をコリメートするように構成されている。本開示において、用語「コリメートする」は、光学部分に入射する光の光線が出射時により平行になることを意味すると理解される。この用語は、光の光線を必ずしも完全に平行にすると理解されるべきではない。

いくつかの実施形態では、光学部分は偏向特性を有する。これら実施形態では、光学部分は、長手方向軸線に垂直な平面内で光を偏向させるように構成されてもよい。

いくつかの実施形態では、光学部分は屈折特性を有する。これら実施形態では、光学部分は、長手方向軸線に垂直な平面内で光を屈折させるように構成されてもよい。これら実施形態では、光学部分は、レンズ又はレンズアレイであってもよい。あるいは、光学部分は、照明モジュールが設置された状態にあるときに、影響を受けた光と重力方向との間の角度を増加させるように構成された回折格子である。

いくつかの実施形態では、光学部分は反射特性を有する。これら実施形態では、光学部分は、長手方向軸線に垂直な平面内で光を反射させるように構成されてもよい。これら実施形態では、光学部分は反射器であってもよい。

いくつかの実施形態では、光学部分は透明特性を有する。これら実施形態では、光学部分は、少なくとも１つの光源から放出された光の全てが光学部分を通ることを可能にするように構成されてもよい。

いくつかの実施形態では、光学部分は透光特性を有する。これら実施形態では、光学部分は、少なくとも１つの光源から放出された光の一部のみが光学部分を通ることを可能にするように構成されてもよい。

いくつかの実施形態では、光学部分は、光学部分が長手方向軸線に垂直な平面内で光を回折するように構成されるような回折特性を有する。これら実施形態では、光学部分は反射器であってもよい。

いくつかの実施形態では、光学要素が複数の光学部分を備える場合は、各光学部分の少なくとも１つの光学特性は互いに異なる。例えば、第１の光学部分の光学特性は、第２の光学部分の光学特性とは異なる。

光学部分の光学特性に関する上述の実施形態は、結果として得られる光分布が更に改善され得るという利点を提供する。

いくつかの実施形態では、光学要素は、光学部分に隣接し、かつ長手方向軸線の周りの第２の角度領域内に延在するカバー部分を備える。いくつかの実施形態では、光学要素は、複数のカバー部分を備え、複数のカバー部分は、光学部分に隣接し、長手方向軸線の周りの異なる角度領域内に延在する。いくつかの実施形態では、カバー部分は、光源から放出される光に光学的に影響を及ぼさないように構成されている。カバー部分は、主として光の放出に影響を及ぼすことなく、中央本体及び光源を保護し、照明モジュールの耐久性を改善させる利点をもたらす。

いくつかの実施形態では、カバー部分を含む光学要素は、長手方向軸線に垂直な平面内で中央本体の周囲全体に延在する。中央本体の周囲全体に延在するように光学要素を設けることにより、照明モジュールの耐久性は更に改善される。

いくつかの実施形態では、各光源は、長手方向軸線及び光源を含む平面と角度を形成する主方向を有する光分布を有する光を放出するように構成され、当該の角度は、４５°、３０°、２５°、１０°、５°及び０°の群から選択される角度以下である。０°の角度の場合は、主方向が長手方向軸線に対して垂直である場合に対応する。

いくつかの実施形態では、複数の光源から放出された光の主方向の各々が、異なる角度を形成してもよい。

いくつかの実施形態では、各光源は、長手方向軸線に垂直な主方向を有する光分布を有する光を放出するように構成されている。これにより、反射器内の照明モジュールの光分布が、この反射器内の従来のガス放電ランプの光分布を、より厳密に模倣するという利点がもたらされる。

いくつかの実施形態では、中央本体は、光源から熱を伝達及び放散させるように構成されたヒートシンクを備える。ヒートシンクには、半径方向に構成されていてもよい冷却フィンが設けられてもよい。ヒートシンクは、長手方向軸線に沿ってベースの反対側の方向に延在してもよい。

いくつかの実施形態では、ヒートシンクはヒートパイプを備える。ヒートパイプは、光源の熱管理及び冷却を更に改善する。

いくつかの実施形態では、光源はＬＥＤ光源である。ＬＥＤは主方向を有する光分布を有し、主方向は、ＬＥＤが装着される表面に対して実質的に垂直である。光源としてＬＥＤを使用する利点は、ＬＥＤの高い発光効率である。

いくつかの実施形態では、照明モジュールは、光源、例えばＬＥＤを駆動するためのドライバを備える。これにより、ドライバが、照明器具の電流電圧（ＩＶ）特性を、照明モジュールの光源、例えばＬＥＤを駆動するのに好適な電流電圧（ＩＶ）特性に適合させることができるという利点がもたらされる。

いくつかの実施形態では、光源は、長手方向軸線から、中央本体の最大外半径未満の距離で位置する。中央本体の外半径は、従来のガス放電ランプの形状を模倣してもよい。光源は、中央本体の最大外半径の画分に位置してもよく、当該の画分は０．９、０．８、０．７、０．６、０．５、０．４、及び０．３の群から選択される。

いくつかの実施形態では、中央本体は、光源を担持する細い部分と、太い部分とを備え、この場合、細い部分は、太い部分よりも小さい直径を有する。中央本体は、細い部分を太い部分と接続する接続部分を備えてもよく、接続部分は円錐台形状を有してもよい。

これらの実施形態は、照明モジュールが従来のガス放電ランプにより類似したサイズで提供されることができ、従来のガス放電ランプを置き換えるための照明モジュールの適用可能性を更に改善するという利点を提供する。

いくつかの実施形態では、照明モジュールは、中央本体に対する光学要素の向きを固定することを可能にするように構成されている。これにより、光学要素の向きを誤って変化させることが防止され、設置された照明モジュールの光偏向が、照明器具内への設置後に一定のままであることを保証する。

いくつかの実施形態では、中央本体は複数の光源を担持し、各光源は異なる主方向を備える光を放出し、その数量は例えば、３、４、５、及び６の群から選択される。一般に、より多くの光源を提供する場合、照明モジュールの全体的な光分布は、半径方向の全方向性がより強くなり、設置された照明モジュールは、反射器内の従来のガス放電ランプの光分布を、より厳密に模倣する。

いくつかの実施形態では、光源を担持する中央本体の長手方向部分は多角形形状を有し、場合により、光源の数と同じ数の側面を有し、この場合、各光源は、中央本体の異なる側面に取り付けられる。

いくつかの実施形態では、光学要素は複数の光学部分を備え、光学部分の各々は異なる光源からの光に影響を及ぼす。

いくつかの実施形態では、光学要素は長手方向軸線から変位した重心を有し、光学要素は隙間嵌めで着座しており、これにより、長手方向軸線が垂直でない位置に照明モジュールがある場合に、重力により光学要素が長手方向軸線の周りで回転する。

いくつかの実施形態では、光学要素は長手方向軸線から変位した重心を有し、光学要素は隙間嵌めで着座しており、これにより、長手方向軸線が水平な位置に照明モジュールがある場合に、重力により光学要素が長手方向軸線の周りで回転する。

いくつかの実施形態では、照明器具は、ソケット、反射器、及び本発明の第１の態様による照明モジュールを備え、照明モジュールはソケットに接続されている。一実施形態では、長手方向軸線は、照明器具の反射器の光学中心と一致する。

第２の態様では、本発明は、本発明による照明モジュールを照明器具内に設置する方法に関し、方法は、
ソケットと、本発明の第１の態様による照明モジュールとを備える照明器具を準備するステップと、
照明モジュールのベースをソケットに接続するステップと、
中央本体に対する光学要素の角度方向を調節するステップであって、光学要素を長手方向軸線の周りで回転させることによって、所望の光分布を提供する、ステップと、を含む。

この方法のいくつかの実施形態では、方法は、本発明の第１の態様による照明デバイスを既存の照明器具内に組み込むためであり、この場合、方法は、照明モジュールのベースをソケットに接続するステップの前に、ソケットに接続されている既存の電球を取り外すステップを含む。これにより、本発明の第１の態様による照明モジュールを既存の照明器具に組み込むことが可能になるという利点がもたらされる。

この方法のいくつかの実施形態では、光学要素の角度方向を中央本体に対して調節するステップの後に、方法は、中央本体に対する光学要素の向きを固定するステップを含む。これにより、光学要素の向きを誤って変化させることが防止され、設置された照明モジュールの光偏向が、照明器具内への設置後に一定のままであることが保証される。上述の本発明の態様及び実施形態のいずれか及び全ては、所望に応じて互いに組み合わされてもよい。

以下では、図面を参照して本発明がより詳細に説明される。
ソケットに接続された照明モジュールの斜視図である。 光学要素が設けられソケットに接続された照明モジュールの斜視図である。 照明モジュール及びソケットであって、後者が照明器具内に嵌められている照明モジュール及びソケットの斜視図である。 光学要素を省略した照明モジュールの長手方向軸線に垂直な概略側面図である。 ６つの光源が円形ヒートシンク上に嵌められた照明モジュールの概略断面図である。 反射器内の照明モジュールを示す、図３ａと同様の概略断面図である。 回転可能な光学要素を有する照明モジュールの第１の構成を示す概略断面図である。 図４ａの照明モジュールの第２の構成を示す概略断面図である。 光学部分が３つの光源からの光に影響を及ぼす、光学要素を有する照明モジュールの概略断面図である。 光学部分が３つの光源からの光に影響を及ぼす、光学要素を有する照明モジュールの概略断面図である。 ３つの光学部分がそれぞれ異なる光源からの光に影響を及ぼす、照明モジュールの図４ａと同様の概略断面図である。 ２つの光学部分がそれぞれ異なる光源からの光に影響を及ぼす、照明モジュールの図４ａと同様の概略断面図である。 ３つの異なる光学部分が光源からの光に影響を及ぼす、照明モジュールの図４ｃと同様の概略断面図である。 ３つの光学部分を有する回転可能な光学要素を含む、照明モジュールの第１の回転構成の図４ａと同様の概略断面図である。 照明モジュールの第２の回転構成の図６ｂと同様の概略断面図である。

図１ａは、ソケット１１のみが示されている照明器具に接続するための照明モジュール１を示す。ここでは、照明モジュール１は、ソケット１１に装着されて示されている。照明モジュール１は、ソケット１１の中心を通って延在する長手方向軸線ＬＡに沿って延在している。照明モジュール１は、
照明モジュールを照明器具のソケット１１に接続するためのベース（図示せず）であって、図１ａではソケット１１内部に装着されているので視認できない、ベースと、
第１の光源２１及び第２の光源２２を含む複数の光源２を担持する中央本体４と、を備える。中央本体４は、細い部分４１、太い部分４２、第１の接続部分４３ａ、及び第２の接続部分４３ｂを備える。細い部分４１は六角形の形状を有する。接続部４３ａ、４３ｂは、円錐台形状を有する。光源２１及び２２は、長手方向軸線ＬＡに沿って延在する細い部分４１の対応する側面に取り付けられている。追加の光源２は、細い部分４１の残りの側面に取り付けられている。ベースは、中央本体４の太い部分４２に接続されている。第１の接続部分４３ａは、太い部分４２を細い部分４１に接続させる。中央本体４は、全ての光源から熱を伝達及び放散させるように構成されたヒートシンク５を更に含む。ヒートシンク５は、細い部分４１に接続されている。ヒートシンク５は、長手方向軸線ＬＡに沿ってベースとは反対側の照明モジュール１の端部に位置する冷却フィンを有する。細い部分４１は、太い部分４２及びヒートシンク５の冷却フィンの両方よりも小さい直径を有する。

第１の光源２１は、長手方向軸線ＬＡに対して９０°の角度で第１の主方向を有する第１の光分布を有する光を放出するように構成されている。第２の光源２２は、長手方向軸線ＬＡに対して９０°の角度で第２の主方向を有する第２の光分布を有する光を放出するように構成されている。第１及び第２の主方向は互いに異なる。光源２１、２２はそれぞれ、長手方向軸線に沿って延在している、２列の１０個のＬＥＤとして示されている。各光源のＬＥＤは、長手方向軸線ＬＡに対して９０°の角度で主方向を備える光分布を有する。光源２の主方向は、光源２が取り付けられている中央本体４の表面の法線と一致する。

図１ｂは、本発明による図１ａの照明モジュール１を示し、光学要素６は、中央本体４に対して長手方向軸線ＬＡの周りに回転可能に設けられている。光学要素６は、偏向特性を有する光学部分６１を含み、光学部分６１は、光源２のうちの少なくとも１つから放出された光を、長手方向軸線ＬＡに垂直な平面内で偏向させるように構成されている。光学部分６１は、長手方向軸線の周りで約６０°の角度領域で延在している。本実施形態では、光学部分６１は、長手方向軸線ＬＡ全体に沿って一定の断面を有する。光学要素６は、光学部分６１に隣接するカバー部分６２を備える。カバー部分６２を含む光学要素６は、長手方向軸線に垂直な平面内で中央本体４の周囲全体に延在している。

図２ａは、ソケット１１及び反射器１２が設けられている照明器具１０内に装着された照明モジュール１を示し、長手方向軸線ＬＡは、図１ａにおけるものと同じように向けられている。長手方向軸線ＬＡは、反射器１２の光学中心と一致する。

図２ｂは、長手方向軸線ＬＡに垂直な、照明モジュール１ａの概略側面図を示す。照明モジュール１ａは、図１に示された照明モジュール１に関して言及したものと同じ要素を備え、ベース３は、中央本体４の太い部分４２に接続されて示されている。しかし、この実施形態では、細い部分４１の周囲に沿って４つの光源２のみが示されている（図では３つの光源２１、２２、２３が視認できる）。光源２のそれぞれが、１列の８個の副光源２'（全てに参照符号が付されているわけではない）を、ここでは単一のＬＥＤの形態で備えることが示されている。

図３ａは、中央本体４の細い部分４１における、長手方向軸線ＬＡに垂直な、図１ａにＩ−Ｉとして示された平面での、照明モジュール１ｂの概略断面を示す。照明モジュール１ｂは、細い部分４１ａが六角形の断面の代わりに丸い断面を有することを除いて、図１ｂの照明モジュール１と同様である。細い部分４１ａは、６つの光源２１、２２、２３、２４、２５、２６を担持している。各光源の光の主方向は、それぞれの光源が取り付けられている場所において、細い部分４１ａの表面に対して実質的に垂直である。光学要素６は、光学部分６１とカバー部分６２とを含み、中央本体４の細い部分４１の周囲全体に延在している。光学部分６１は、第１の光源２１から放出された光を偏向させるように位置決めされている。第１の光源２１からの偏向された光線は平行である。カバー部分６２は、残りの光源２２、２３、２４、２５、２６からの光の放出に実質的に影響を及ぼさない。

図３ｂは、反射器１２のみが示されている照明器具内に設置された図３ａの照明モジュール１ｂを概略的に示す。照明モジュール１ｂは、長手方向軸線ＬＡが反射器１２の光学中心と一致するように設置されている。

図４ａは、照明モジュール１ｃの概略断面を示す。この実施形態では、中央本体４の細い部分４１は、図１ａ及び図１ｂの実施形態の六角形の断面を有する。光学要素６は、中央本体４に対して長手方向軸線の周りに回転可能であり、１つの光学部分６１を含む。光学要素６は、光学部分６１が第４の光源２４から放出された光を偏向させる位置にある。

図４ｂは、図４ａと同じ照明モジュール１ｃを示すが、図４ａと比較して、光学要素６は、光学部分６１が第４の光源２４の代わりに第２の光源２２から放出された光を偏向させる位置に時計回りに１２０°回転されている。

図４ｃは、図３ａに示された照明モジュール１ｂと同様の照明モジュール１ｄを示す。しかし、図４ｃに示されたこの実施形態では、光学要素６の光学部分６１は、約１５０°の角度領域に延在している。光学部分６１は、光学部分６１が６つの光源のうちの２つ、例えば第２の光源２２及び第６の光源２６から放出された光を偏向させ、６つの光源のうちの１つ、例えば第１の光源２１から放出された光をコリメートするように構成されているような、偏向及びコリメーション特性を有する。この構成では、第２の光源２２及び第６の光源２６の偏向された光は、偏向前よりも偏向後で、第１の光源２１から放出された光に対して平行により近い。第１の光源２１から放出された光は、光学部分６１を出射する際に実質的に平行であるようにコリメートされる。

図４ｄは、図４ｃに示された照明モジュール１ｄと同様の照明モジュール１ｄ'を示す。図４ｄに示されたこの実施形態では、光学部分６１は、光学部分６１が６つの光源のうちの１つ、例えば第１の光源２１から放出された光を偏向させ、６つの光源のうちの２つ、例えば第２の光源２１及び第６の光源２６から放出された光をコリメートするように構成されているような、偏向及びコリメーション特性を有する。この構成では、第１の光源２１から放出された光は、光学部分６１によって偏向された後に２つの方向に分割され、この場合、１つの方向は、第２の光源２２からのコリメートされた光にほぼ平行であり、もう一つの方向は、第６の光源２６からのコリメートされた光にほぼ平行である。

図５ａは、図４ａと同様の照明モジュール１ｅを示す。この実施形態では、光学要素６は、第１の光学部分６１ａ、第２の光学部分６１ｂ、及び第３の光学部分６１ｃを備える。光学部分６１ａ、６１ｂ、６１ｃの各々は、光学部分６１ａ、６１ｂ、６１ｃの各々が１つの光源、例えば、第１の光源２１、第２の光源２２，及び第３の光源２６のそれぞれから放出された光を偏向させるように構成されているような、偏向特性を有する。したがって、光学要素６は、６つの光源のうちの３つからの光を偏向させことになる。

図５ｂは、図４ａと同様の照明モジュール１ｆを示す。この実施形態では、光学要素６は、第１の光学部分６１ａ、及び第２の光学部分６１ｂを備える。光学部分６１ａ、６１ｂの各々は、光学部分６１ａ、６１ｂ、６１ｃの各々が１つの光源、例えば、第１の光源２１、第２の光源２２のそれぞれから放出された光を偏向させるように構成されているような、偏向特性を有する。それによって、この実施形態では、光学要素６は、６つの光源のうちの２つからの光を偏向させることになる。

図６ａは、図４ｃと同様の照明モジュール１ｇを示す。この実施形態では、光学要素６は、第１の光学部分６１ａ、第２の光学部分６１ｂ、第３の光学部分６１ｃ、及びカバー部分６２を備える。光学部分６１ａ、６１ｂ、６１ｃの各々は、約５０°の角度領域に延在している。光学部分６１ａ、６１ｂ、６１ｃの各々は、光学部分の各々が１つの光源、例えば、第１の光源２１、第２の光源２２，及び第３の光源２６のそれぞれから放出された光を偏向させるように構成されているような、偏向特性を有する。

図６ｂは、図４ａと同様の照明モジュール１ｈの概略断面を示す。この実施形態では、光学要素６は、第１の光学部分６１ａ、第２の光学部分６１ｂ、第３の光学部分６１ｃ、及びカバー部分６２を備える。光学部分６１ａ、６１ｂ、６１ｃの各々は、約３０°の角度領域に延在している。光学要素６は、光学部分６１ａ、６１ｂ、６１ｃが第４の光源２４から放出された光を偏向させ、第３の光源２３及び第５の光源２５から放出された光を部分的に偏向させるように構成されている位置にある。

図６ｃは、図６ｂにおけるのと同じ照明モジュール１ｈを示し、光学部分６１ａ、６１ｂ、６１ｃが、第２の光源２２から放出された光を偏向させ、第１の光源２１及び第３の光源２３から放出された光を部分的に偏向させるように構成されている位置に時計回りに１２０°回転されている。

照明モジュール１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｄ'、１ｅ、１ｆ、１ｇ、及び１ｈのいずれも、図２ａに示され図３ｂに示されたような、照明器具１０又は別の対応する照明器具内のモジュール１のように使用されてもよいことを理解されたい。後者は、照明モジュール１が、長手方向軸線が水平であり照明器具が下方へ光を放出するように位置決めされている位置にあることを示す。光学要素６が長手方向軸線ＬＡから変位した重心を有し、光学要素６が隙間嵌めで着座している場合、重力により、光学要素６が長手方向軸線ＬＡの周りで図３ａ及び図３ｂ〜図６ａ〜図６ｃに示された位置に回転する。

図２ａに示された照明器具１０は、例えば高圧ナトリウム（ＨＰＳ）アークランプ用に構築された照明器具であってもよい。照明モジュール１〜１ｈは、照明器具１０内に組み込むために使用されてもよく、それにより、ソケット１１内に装着された後の照明モジュールの回転方向の向きは未知であってもよい。中央本体４によって担持された光源２の光分布は、照明器具１０の設計対象であるガス放電ランプの光源の光分布とは異なることになり、それによって、照明モジュール１の光分布は、照明器具１０の構築対象である光分布とは一致しないことになる。本発明によると、この不一致は、照明器具１０において、長手方向軸線ＬＡの周りで回転可能である光学要素６を、照明モジュール１の位置に対して正しく位置決めすることにより補償される。光学要素６の正しい位置への光学要素６の回転は、上述のように重力によって実現されてもよく、又は照明モジュール１を照明器具１０に装着した後に手動で達成してもよく、光学要素６を中央本体４に固定して光学要素６が意図された位置から意図せずに回転しないようにするための設備が存在してもよい。

１、１ａ、１ｂ、 照明モジュール
１ｃ、１ｄ、
１ｄ'、１ｅ、
１ｆ、１ｇ、１ｈ
２ 光源
２１ 第１の光源
２２ 第２の光源
２３ 第３の光源
２４ 第４の光源
２５ 第５の光源
２６ 第６の光源
２' 副光源
３ ベース
３１ ベースの端部
４ 中央本体
４１、４１ａ 細い部分
４２ 太い部分
４３ 接続部分
５ ヒートシンク
６ 光学要素
６１ 光学部分
６２ カバー部分
ＬＡ 長手方向軸線
１０ 照明器具
１１ ソケット
１２ 反射器

Claims (15)

1. 照明器具に接続するための照明モジュールであって、前記照明モジュールは、長手方向軸線に沿って延在し、前記照明モジュールは、
   前記照明モジュールを前記照明器具のソケットに接続するためのベースと、
   少なくとも第１の光源及び第２の光源を担持する中央本体であって、
   前記第１の光源は、前記長手方向軸線から離れる方向に向いている第１の主方向を有する第１の光分布を有する第１の光を放出するように構成されており、前記第２の光源は、前記長手方向軸線から離れる方向に向いている第２の主方向を有する第２の光分布を有する第２の光を放出するように構成されており、前記第１の主方向と前記第２の主方向とは互いに異なる、中央本体と、
   少なくとも１つの光学部分と、前記中央本体の周囲全体に延在するカバー部分とを含む光学要素であって、前記光学要素は、前記長手方向軸線の周りを前記中央本体に対して回転可能であり、前記少なくとも１つの光学部分は、前記光学部分が前記光源のうちの少なくとも１つから放出された光に影響を及ぼすように構成されている光学特性を有し、前記少なくとも１つの光学部分は、前記長手方向軸線の周りの角度領域内に延在し、前記カバー部分は、前記残りの光源から放出される光に影響を及ぼさないように構成されている、光学要素と、を備える、照明モジュール。
2. 前記光学要素は、複数の光学部分を備え、前記光学部分の各々は、前記長手方向軸線の周りの異なる角度領域内に延在し、前記光学部分の各々は、少なくとも１つの光学特性を有する、請求項１に記載の照明モジュール。
3. 前記光学要素の前記光学部分の各々は、コリメーション、屈折、反射、透明性、透光性、偏向、及び回折の群から選択される少なくとも１つの光学特性を有する、請求項１又は２に記載の照明モジュール。
4. 前記光学部分の各々の前記少なくとも１つの光学特性は互いに異なる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明モジュール。
5. 前記カバー部分は、前記光学部分に隣接して位置決めされており、前記長手方向軸線の周りの第２の角度領域内に延在する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明モジュール。
6. 前記カバー部分を含む前記光学要素は、前記長手方向軸線に垂直な平面内で前記中央本体の周囲全体に延在する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明モジュール。
7. 前記光源から放出された前記光の前記主方向は、前記長手方向軸線に垂直な平面内にある、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明モジュール。
8. 前記中央本体は、前記光源から熱を伝達及び放散させるように構成されたヒートシンクを備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明モジュール。
9. 前記光源は、前記長手方向軸線から、前記中央本体の最大外半径未満の距離で位置する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明モジュール。
10. 前記照明モジュールは、前記光学要素の向きを前記中央本体に対して固定することを可能にするように構成されている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明モジュール。
11. 多数の光源を備え、前記光源の各々は、異なる主方向を有する光を放出し、前記光源の数量は、３、４、５及び６の群から選択される、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明モジュール。
12. 前記光学要素は、前記長手方向軸線から変位した重心を有し、前記光学要素は、隙間嵌めで着座しており、それにより、前記長手方向軸線が垂直でない位置に前記照明モジュールがある場合に、重力により前記光学要素が前記長手方向軸線の周りで回転する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の照明モジュール。
13. 前記光学部分は、前記長手方向軸線に垂直な平面内で光をコリメートするように構成されている、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の照明モジュール。
14. ソケットと、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の照明モジュールとを備える照明器具であって、前記照明モジュールは前記ソケットに接続されている、照明器具。
15. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の照明モジュールを照明器具内に設置する方法であって、
    ソケットと、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の照明モジュールとを備える照明器具を準備するステップと、
    前記照明モジュールの前記ベースを前記ソケットに接続するステップと、
    前記中央本体に対する前記光学要素の角度方向を調節するステップであって、前記光学要素を前記長手方向軸線の周りで回転させることによって、所望の光分布を提供する、ステップと、
    オプションとして、前記中央本体に対する前記光学要素の向きを固定するステップと、を含む、方法。

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