KR20120030409A - 형광체 및 이색성 필터를 구비한 조명 디바이스 - Google Patents

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KR20120030409A
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루이 몽타뉴
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 개선된 백색 광, 색 온도 조절 및 낮은 글레어를 제공하는 소형 LED 광원에 관한 것이다. 조명 디바이스는 후방 표면 및 적어도 하나의 윈도우(window)를 포함하는 벽을 가지는 반사 요소 - 상기 벽 및 후방 표면은 광 아웃렛과 함께 반사 캐비티(reflective cavity)를 형성함 -, 적어도 하나의 간섭 필터, 및 입사광의 제1 파장 대역을 제2 파장 대역으로 변환할 수 있는 발광 스크린 - 상기 발광 스크린은 상기 반사 요소의 상기 후방 표면상에 위치함 - 을 포함한다. 조명 디바이스는 상기 간섭 필터 정면의 반사 요소 바깥쪽에 위치된 광원들이 발광 스크린을 포함하는 반사 요소의 후방 표면을 향하여 광 빔을 방출하도록 배치될 수 있다.

Description

형광체 및 이색성 필터를 구비한 조명 디바이스{LIGHTING DEVICE WITH PHOSPHOR AND DICHROIC FILTER}
본 발명은, 일반적으로 특정한 조명을 만들어 내기 위하여 광원(예컨데, LED들)으로부터 제공된 광을 반사시켜 결정된 존(zone)으로 방향 전환하도록 하는 조명 디바이스, 예를 들면 하향 조명 장치와 같은 것에 관한 것이다.
LED들은 예를 들어, 백열등, 텅스텐 할로겐 및 형광등과 같은 대부분의 다른 램프 형태들을 대체하기에는 불충분한 개별 발광 출력을 가지고 있음에도 불구하고, 증가된 전기적 효율성 및 램프 수명(lamp life) 둘 모두를 제공한다는 것이 잘 알려져 있다. 그럼에도 불구하고 LED들은 충분한 조명 출력을 축적하기 위해 예를 들면, LED 하향 조명과 같은 조명 디바이스로 함께 그룹화될 수 있다. 원격 형광 LED 하향 조명들은 보통 적어도 LED들, 히트 싱크(heat sink), 혼합 박스, 형광 스크린 및 확산기(diffuser)를 포함한다.
US 2007/026339는 조명 디바이스의 중공 반사기(hollow reflector)에 위치된 LED들 및 히트 싱크를 포함하는 그러한 조명 디바이스를 개시하며, 그들은 반사기의 바닥면을 향하고, LED들에 의해 방출된 광이 그 바닥면에 반사될 수 있는 방식으로 되어 있다. 반사기는 LED들에 의해 방출된 광의 파장을 변환하기 위한 발광 재료를 포함하는 투과 판(transmitting plate)이 제공된 광 아웃렛(light outlet)을 더 포함한다.
종래 기술의 원격 형광 LED 하향 조명의 높이는 내부 적층된 컴포넌트들의 높이들의 합과 같으며, 종래 기술의 원격 형광 LED 하향 조명은 더 낮은 하향 조명들을 요구하는 시스템들에서 문제들을 유발할 수 있는 상당한 높이값을 가진다.
더욱이, 이런 적층된 구성으로 인해, 입력 냉각 공기가 다른 컴포넌트들에 의해 차폐되기 때문에 히트 싱크의 수직 판들을 통해 정확히 통과하는데 특정한 어려움이 있었다.
또한, 종래 기술의 원격 형광 LED 하향 조명은 눈을 편하게 하지 못하고, 색 온도 조절을 하지 못하는 불충분한 백색 및 스무스 글래어 효과(smooth glare effect)를 제공한다.
상기 언급된 한계를 극복하기 위해서는, 양호한 열 방출, 보다 양호한 백색 및 글레어 감소를 제공하고, 보조적으로는 색 온도 조절을 가능하게 하는 소형 LED 광원이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 후방 표면 및 적어도 하나의 윈도우(window)를 포함하는 벽을 가지는 적어도 하나의 반사 요소 - 상기 벽 및 후방 표면은 광 아웃렛과 함께 반사 캐비티(reflective cavity)를 형성함 -, 적어도 하나의 간섭 필터, 및 입사광의 제1 파장 대역을 제2 파장 대역으로 변환할 수 있는 발광 스크린 - 상기 발광 스크린은 상기 반사 요소의 상기 후방 표면상에 위치함 - 을 포함하는 조명 디바이스를 제공하는 것이며, 상기 조명 디바이스는 상기 간섭 필터 정면의 반사 요소 바깥쪽에 위치된 광원들이 발광 스크린을 포함하는 반사 요소의 후방 표면을 향하여 광 빔을 방출하도록 배치된다.
일 실시예에서, 반사 요소의 벽은 간섭 필터들이 장착된 복수의 윈도우들을 포함한다. 각각의 간섭 필터는 백색 광을 반사시키고 청색 광을 투과시키는 이색성 필터(dichroic filter)이다.
일 실시예에서, 반사 요소의 아웃렛에는 간섭 필터가 장착된다. 상기 간섭 필터는 청색 광을 반사시키고 백색 광을 투과시키는 이색성 필터이다.
발광 스크린은 바람직하게는, 반사 요소의 반사 후방 표면(reflecting back surface)에 성막된 형광 스크린이다.
이는 상기 복수의 광원들을 냉각시키기 위해 적어도 하나의 열 전도 요소를 더 포함한다. 상기 열 전도 요소는 반사 요소를 둘러싸고, 광 아웃렛으로부터 후방 표면까지 연장된다.
일 실시예에서, 열 전도 요소는 복수의 광원들을 지탱하도록 설계되며, 이 광원들은 상기 간섭 필터(들) 정면에 위치하고, 일반적으로 발광 스크린을 포함하는 반사 요소의 후방 표면을 향하여 광 빔을 방출하도록 배치되는 식으로 되어 있다.
대기를 통한 열 방출을 용이하게 하도록 열 전도 요소의 표면적을 증가시키기 위해, 열 전도 요소는 복수의 라멜라(lamella)들을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 조명 디바이스는 간섭 필터(들) 정면의 반사 요소의 바깥쪽에 위치하고, 일반적으로 발광 스크린을 포함하는 반사 요소의 후방 표면으로 광 빔을 방출하도록 배치된 복수의 광원들을 더 포함한다.
복수의 광원들은 적어도 부분적으로 광 방출 다이오드(LED)들을 포함한다. 보조적으로, 그것은 각각의 LED의 광 아웃렛과 연관된 분광기(collimator)를 더 포함한다.
일 실시예에서, 반사 요소는 돔 형상(dome shape)을 가진다.
본 발명의 목적들 및 이점들에 대한 좀 더 나은 이해를 위해, 첨부의 상세한 설명 및 동작들과 연계하여 아래의 도면들에 대한 참조가 이루어져야 한다:
도 1은 본 발명에 따른 조명 디바이스의 대표적인 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 2는 열 전도 요소를 제외한 본 발명에 따른 조명의 대표적인 실시예의 하단 투시도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 조명의 실시예의 분광기(collimator), 보조 반사기 및 간섭 필터 어셈블리의 하단 투시도를 도시한다.
도 4는 종래 기술의 조명의 아웃렛에서의 에너지 분포의 파장 함수와 비교하여 본 발명에 따른 조명의 아웃렛에서의 에너지 분포의 파장 함수를 도시한다.
도 5는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 조명의 발광으로부터의 조명 강도 분포를 도시한다.
도 6은 열 전도 요소를 제외한 본 발명에 따른 조명의 대안의 하단 투시도를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 조명의 대안의 실시예의 분해 하단 투시도를 도시한다.
도 8은 도 6 및 도 7에 나타낸 본 발명에 따른 조명의 대안의 실시예의 분광기, 보조 반사기 및 간섭 필터 어셈블리의 상세한 하단 투시도를 도시한다.
도 9는 도 6 내지 도 8에 나타낸 본 발명에 따른 대안의 조명 디바이스의 발광으로부터의 조명 강도 분포를 도시한다.
도 10은 열 전도 요소를 제외한 본 발명에 따른 조명의 제2의 대안의 실시예의 하단 투시도를 도시한다.
도 11은 도 10에 나타낸 본 발명에 따른 조명 디바싱스의 제2의 대안의 실시예의 분해 하단 투시도를 도시한다.
도 12는 도 10 및 도 11에서 나타낸 본 발명에 따른 조명 디바이스의 제2의 대안의 실시예의 찢어진(torn) 하단 투시도를 도시한다.
다양한 형상들이 본 산업 분야의 표준 실무에 따라서 비율에 맞게 도시된 것은 아님을 강조한다. 사실상, 다양한 형상들의 크기들은 설명을 명확하게 하기 위해 임의로 늘이거나 줄일 수 있다.
본 발명의 이해를 돕기 위하여, 본 명세서에서는 조명의 실시예들을 대한 참조할 수 있으며, 그 중 일부만이 도면에 표시된다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 범주를 제한하도록 의도된 것이 아님을 이해해야 한다.
더욱이, 설명된 실시예들에서, 다양한 도면들에서 같은 참조 번호들은 동일한 구조적 요소들을 참조한다.
도 1은 본 발명에 따른 조명 디바이스(1)의 일 실시예의 개략적인 단면도이고, 하나의 조명 디바이스(1)의 주요 요소들을 도시한다. 조명 장치(1)는 후방 표면(3) 및 간섭 필터(6)가 장착된 윈도우(5)를 포함하는 벽(4)을 가지는 하나의 반사 요소(2)를 포함한다. 벽(4) 및 후방 표면(3)은 광 아웃렛(7)과 함께 반사 캐비티(reflective cavity)를 형성한다. 조명 디바이스(1)는 반사 요소(2)의 후방 표면(3)에 위치한 발광 스크린(8)을 더 포함한다. 발광 스크린(8)은 입사광의 제1 파장 대역을 제2 파장 대역으로 변환할 수 있다. 조명 디바이스(1)는 간섭 필터(6) 정면의 반사 요소(2)의 바깥쪽에 위치한 광원(9)을 더 포함하며, 광원(9)은 발광 스크린(8)을 포함하는 반사 요소(2)의 후방 표면(3)에 직접적으로 광 빔을 방출할 수 있는 방식으로 되어 있다.
본 실시예에서, 광원(9)들은 분광기(11) 및 보조 반사기(12)에 연결된 발광 다이오드(LEDs)(10), 보다 구체적으로는 청색 LED들이다.
더욱이, 발광 스크린(8)은 반사 요소(2)의 반사 후방 표면(3) 상에 유리하게 배치된 형광(phosphor) 스크린이며, 청색 입사광을 백색 광으로 변화시킨다. 각각의 간섭 필터(6)는 백색 광을 반사시키고 청색 광을 투과시키는 이색성(dichroic) 필터이다.
본 실시예에서, 반사성의 후방 표면(3)은 평면 표면이다; 그럼에도 불구하고, 반사성의 후방 표면(3)은, 본 발명의 범주에서 벗어남이 없이, 볼록 표면 또는 오목 표면을 가질 수 있다는 점을 이해해야 한다.
또한, 발명에 따른 조명 디바이스(1)는 반사 요소(2)를 둘러싸는 열 전도 요소(13)를 포함한다. 열 전도 요소(13)는 광 아웃렛(7)으로부터 반사 요소(2)의 후방 표면(3)까지 확장된다.
열 전도 요소(13)의 일부는 복수의 광원(9)들을 지탱하도록 설계되며, 이 광원(9)들은 간섭 필터(6)의 정면에 위치하고, 일반적으로 발광 스크린(8)을 포함하는 반사 요소(2)의 후방 표면(3)을 향해 광 빔을 방출하도록 배치되는 방식으로 되어 있다.
본 발명의 범주를 벗어남이 없이, 광원(9)은 반사 요소(2)에 연결된 중개적 요소 및/또는 열 전도 요소(13)에 의해 지탱될 수 있음이 명백하다.
더욱이, 열 전도 요소(13)는 복수의 라멜라(lamella)들을 포함한다. 라멜라들은 화살표 a로 표시된 대기를 통한 열 방출을 용이하게 하도록 전도 요소(13)의 표면적을 증가시키기 위해 포함된다. 열 전도 요소(13)는 통상적으로 알루미늄으로 만들어지지만, LED들에 의해 생성된 열을 흡수하여 대기중으로 방출할 수 있는 임의의 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 열 전도 요소(13)는 예를 들면, 형성된 시트-금속 부분 또는 다이 캐스트(die cast)로부터 파악될 수 있다.
반사 요소(2) 및 광원(9)을 둘러싸고 있는 열 전도 요소(13)는 종래 기술의 조명 디바이스들의 높이와 비교할 때, 조명 디바이스(1)의 높이를 실질적으로 감소시킨다는 것을 이해해야 한다.
광원(9)의 LED들에 의해 방출된 청색 광은, 청색 방사들은 투과시키고 청색보다 높은 파장을 가지는 방사들은 반사시키는 윈도우(5) 및 간섭 필터(6)를 통과한다. 청색 광이 형광 스크린(8)에 도달했을 때, 상기 형광 스크린(8)은 주요 입사 청색 광을 반사 요소(2)의 후방 표면(3)에 의해 반사된 백색 광으로 변환시킨다. 결과적으로, 백색 광은 반사 요소(2)의 벽(4)상에서 그리고 백색 광은 반사시키고 청색 광은 투과시키는 간섭 필터(6)들의 내부 표면상에서 반사하면서 아래쪽으로 방향전환되고, 광 아웃렛(7)으로부터 아래로 떨어진다. 광원(9)에 의해 방출된 청색 광의 단지 일부만이 형광 스크린(8)에 의해 반사된다. 상기 반사된 청색 광은 간섭 필터(6), 백색 광은 반사시키고 청색 광은 투과시키는 간섭 필터(6)의 내부 표면을 다시 통과할 수 있다. 청색 광의 비율은 반사 요소(2)의 반사 표면 및 간섭 필터(6)의 내부 표면의 표면 비율에 의해 조절될 수 있다.
각각의 LED(10)의 광 아웃렛과 연관된 분광기(11)의 외부 곡률 반경을 조절함으로써, 즉, 분광기(11)의 집광도를 조절함으로써, 간섭 필터(6)들의 표면을 조절하여 다소 큰 구멍에서도 손실 없이 광을 통과시키는 것이 가능하다. 이러한 방법으로, 본 발명에 따른 조명 장치는 청색 방사들의 후방 부분을 움직임으로써 백색을 증가시킨다.
더욱이, 간섭 필터(6)에 의해 빔의 평균 입사각을 증가시킴으로써 필터의 통과 대역을 높은 파장으로 이동시켜 색 온도를 감소시키는 것이 가능하다는 점을 인지해야 한다.
이러한 도 1에 도시된 실시예에서는, 각각의 LED(10)와 연관된 분광기(11)의 축은 간섭 필터(6)들과 각 θ를 형성한다. 분광기(11)들의 축이 각 θ보다 작은 각을 이루도록 분광기(11)들의 축을 화살표 a(도 1)의 방향으로 기울이는 경우, 필터의 통과 대역을 보다 높은 파장으로 이동시켜 조명의 색 온도를 감소시킬 수 있다.
보조적으로, 반사 요소(2)의 후방 표면(3) 상에 위치한 형광 스크린(8) 때문에, 필수적인 조명 디바이스의 낮은 글레어는 반사 요소(2)의 벽(4)에 의해서 유지된다.
도 2는 평평한 후방 표면(3)과 윈도우(5)를 포함하는 벽(4)을 포함하여 돔(dome) 형상이 되는 하나의 반사 요소를 포함하는 조명 디바이스의 일 실시예의 하단 투시도이다. 상기 윈도우들은 타원 모양을 나타내고, 반사 요소(2)의 바닥에 일정하게 공간을 두고 있다. 벽(4) 및 후방 표면(3)은 광 아웃렛(7)을 가지는 반사 캐비티(cavity)를 형성한다.
조명 장치(1)는 반사 요소(2)의 후방 표면(3)에 위치한 발광 스크린(8)을 더 포함한다. 발광 스크린(8)은 입사광의 제1 파장 대역을 제2 파장 대역으로 변환할 수 있다. 발광 스크린(8)은 청색 입사광을 백색 광으로 변환시키는 반사 요소(2)의 반사하는 후방 표면(3)에 유리하게 성막된 형광 스크린이다.
조명 디바이스(1)는 윈도우(5)들 정면의 반사 요소(2)의 바깥쪽에 위치한 광원(9)들을 더 포함하며, 광원(9)들은 발광 스크린(8)을 포함하는 반사 요소(2)의 후방 표면(3)을 향해 광 빔을 방출하는 방식으로 되어 있다.
본 실시예에서, 도 2 및 도 3을 참조하면, 광원(9)들은 분광기(11) 및 보조 반사기(12)에 연결된 발광 다이오드(LEDs)(10), 보다 구체적으로는 청색 LED들이다. 백색 광을 반사시키고 청색 광을 투과시키는 이색성 필터를 구성하는 간섭 필터(6)는 상기 분광기와 보조 반사기(12) 사이에서 각각의 분광기(11)의 아웃렛에 위치한다.
선택적으로, LED들 중 단지 하나 또는 일부만이 청색 광을 방출하고, LED들의 다른 부분은 적어도 다른 색(예를 들면, 적색, 녹색, 호박색)을 방출한다. 이러한 특정 실시예에서, 이들 다른 색의 LED들의 분광기(11)들과 대응하는 보조 반사기(12)들 사이에서 임의의 간섭 필터(6)들을 제공하지 않는 것을 선택할 수 있다. 본 실시예는 광 설계자로 하여금 조명을 출력하는 백색의 성질을 변화시키거나(예컨데, 콜드 백색광을 웜 백색광으로) 광 출력의 색을 약간 수정하는 것과 같은, 임의의 광 효과들을 달성하기 위해 방출된 다른 색들을 혼합할 수 있도록 한다.
본 실시예에서, 열 전도 요소는 설명되지 않았음을 인지해야 한다. 그럼에도 불구하고, 열 전도 요소는 반사 요소(2)를 둘러싸는 튜브 모양을 가질 수 있는데, 예로서 상기 열 전도 모양은 방사형의 라멜라들을 포함한다. 열 전도 요소는 광 아웃렛(7)으로부터 반사 요소(2)의 후방 표면(3)까지 연장되어야 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 조명 디바이스의 구성은 총 1.4%까지 루멘(lumen)을 감소시키는 380 내지 480 대역의 스펙트럼의 제거를 제공한다.
본 실시예에서, 조명 디바이스는 28개의 윈도우들을 포함한다.
표면의 유닛에 의한 같은 양의 플럭스(flux)가 간섭 필터(6)가 아닌 반사 요소(2)의 모든 반사 표면에 있는 것을 고려할 때, 반사 요소의 면적은 15,420mm2이며, 각각의 분광기의 출력 면적은 112.5mm2이고, 간섭 윈도우들의 총 면적은 3,150mm2(112.5 mm2 x 28)이다. 반사 요소(2)의 면적과 간섭 윈도우들의 총 표면의 면적은 4.89(15,420 mm2/3,150 mm2)이다. 결과적으로, 간섭 윈도우들에 기인한 손실들은 0.28%(1.4%/4.89)이다. 전체 스펙트럼을 반사하는 표면은 간섭 처리가 된 표면보다 4.89배 더 중요하다.
더욱이, 도 5를 참조할 때, UGR(Unified Glare Rating) 4H/8H 752는 유럽 규격(EN) 13032에 따라 21.9이고, 형광 스크린과 아웃렛 사이의 광학적 효율은 1,246Lm(형광 스크린 외부의 Flux)에 근거하여 91.5%이다.
도 6 내지 도 8은 평평한 후방 표면(3)과 윈도우(5)들을 포함하는 벽(4)을 포함하여 돔 형상이 되는 하나의 반사 요소(2)를 포함하는 조명 디바이스의 다른 실시예에 대한 투시도이다. 상기 윈도우(5)들은 타원 형태를 나타내고 반사 요소(2)의 중간 부분에서 서로 인접하여 위치한다. 벽(4) 및 후방 표면(3)은 광 아웃렛(7)과 함께 반사 캐비티를 형성한다.
조명 디바이스(1)는 반사 요소(2)의 후방 표면(3)상에 위치하는 발광 스크린(8)을 더 포함한다. 발광 스크린(8)은 입사광의 제1 파장 대역을 제2 파장 대역으로 변환할 수 있다. 발광 스크린(8)은 청색 입사 광을 백색 광으로 변환시키는 반사 요소(2)의 반사 후방 표면(3)상에 유리하게 놓여진 형광 스크린이다.
조명 디바이스(1)는 윈도우(5)들 정면의 반사 요소(2)의 바깥쪽에 위치한 광원(9)들을 더 포함하며, 광원(9)들은 발광 스크린(8)을 포함하는 반사 요소(2)의 후방 표면(3)을 향해 광 빔을 방출하는 방식으로 되어 있다.
본 실시예에서, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 광원(9)들은 분광기(11) 및 보조 반사기(12)에 연결된 발광 다이오드(LEDs)(10), 보다 구체적으로는 청색 LED들이다. 백색 광을 반사시키고 청색 광을 투과시키는 이색성 필터를 구성하는 간섭 필터(6)는 각각의 보조 반사기(12)의 아웃렛에 위치하며, 각각의 윈도우(5)에는 간섭 필터(6)가 장착되는 방식으로 되어있다.
선택적으로, LED들의 단지 하나 또는 일부만이 청색 광을 방출하고 LED들의 다른 부분은 적어도 다른 색(예를 들면, 적색, 녹색, 호박색)을 방출한다. 이러한 특정 실시예에서, 이들 다른 색의 LED들의 분광기(11)들과 대응하는 보조 반사기(12)들 사이에서 임의의 간섭 필터(6)들을 제공하지 않는 것을 선택할 수 있다. 본 실시예는 광 설계자로 하여금 조명을 출력하는 백색의 성질을 변화시키거나(예를 들면, 콜드 백색에서 웜 백색으로), 광 출력의 색을 약간 수정하는 것과 같은, 임의의 광 효과들을 달성하기 위해 방출된 다른 색들을 혼합할 수 있도록 한다.
본 실시예에서, 열 전도 요소는 설명되지 않았음을 인지해야 한다. 그럼에도 불구하고, 열 전도 요소는 반사 요소(2)를 둘러싸는 튜브 모양을 가질 수 있는데, 예로서 상기 열 전도 모양은 방사형의 라멜라들을 포함한다. 열 전도 요소는 광 아웃렛(7)으로부터 반사 요소(2)의 후방 표면(3)까지 연장되어야 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 조명 디바이스의 구성은 총 1.4%까지 루멘(lumen)을 감소시키는 380 내지 480 대역의 스펙트럼으로부터의 제거를 제공한다.
본 실시예에서, 조명 디바이스는 28개의 윈도우들을 포함한다.
단위 면적당 같은 양의 플럭스(flux)가 간섭 필터(6)가 아닌 반사 요소(2)의 모든 반사 표면에 있음을 고려할 때, 반사 요소의 면적은 10,846.5 mm2(15,420-4,573.5 mm2)이며, 각각의 분광기의 출력 면적은 163.34mm2이고 간섭 윈도우들의 총 면적은 4,573.5mm2(163.34 mm2 x 28)이다. 반사 요소(2)의 면적과 간섭 윈도우들의 총 면적의 비는 2.37(10,846.5 mm2/3,150 mm2)이다. 결과적으로, 간섭 윈도우들에 기인한 손실들은 0.59%(1.4%/2.37)이다. 전체 스펙트럼을 반사하는 표면은 간섭 처리가 된 표면보다 2.37배 더 중요하다.
더욱이, 도 9를 참조할 때, UGR(Unified Glare Rating) 4H/8H 752는 유럽 규격(EN) 13032에 따라 21.0이고, 형광 스크린과 아웃렛 사이의 광학적 효율은 1,246Lm(Flux out the phosphor screen)에 근거하여 94%이다.
도 10 내지 도 12는 평평한 후방 표면(3) 및 윈도우(5)들을 포함하는 벽(4)을 포함하여 돔 형상이 되는 하나의 반사 요소(2)를 포함하는 조명 디바이스의 다른 실시예의 투시도이다. 상기 윈도우(5)들은 타원 형태를 나타내고 반사 요소(2)의 바닥 부분에서 서로 인접하여 위치한다. 벽(4) 및 후방 표면(3)은 광 아웃렛(7)과 함께 반사 캐비티를 형성한다.
조명 디바이스(1)는 반사 요소(2)의 후방 표면(3)상에 위치하는 발광 스크린(8)을 더 포함한다. 발광 스크린(8)은 입사광의 제1 파장 대역을 제2 파장 대역으로 변환할 수 있다. 발광 스크린(8)은 청색 입사 광을 백색 광으로 변환시키는 반사 요소(2)의 반사하는 후방 표면(3)상에 유리하게 성막된 형광 스크린이다.
조명 디바이스(1)는 윈도우(5)들 정면의 반사 요소(2)의 바깥쪽에 위치한 광원(9)들을 더 포함하며, 광원(9)들은 발광 스크린(8)을 포함하는 반사 요소(2)의 광 아웃렛(7)을 향해 광 빔을 방출하는 방식으로 되어 있다.
본 실시예에서, 도 10 내지 도 12를 참조하면, 광원(9)들은 분광기(11) 및 보조 반사기(12)에 연결된 발광 다이오드(LEDs)(10), 보다 구체적으로는 청색 LED들이다.
선택적으로, LED들의 단지 하나 또는 일부만이 청색 광을 방출하고 LED들의 다른 부분은 적어도 다른 색(예를 들면, 적색, 녹색, 호박색)을 방출한다. 이 실시예는 광 설계자로 하여금 조명을 출력하는 백색의 성질을 변화시키거나(예를 들면, 콜드 백색에서 웜 백색으로), 광 출력의 색을 약간 수정하는 것과 같은, 임의의 광 효과들을 달성하기 위해 방출된 다른 색들을 혼합할 수 있게 한다.
청색 광을 반사시키고 백색 광을 투과시키는 이색성 필터로 구성된 간섭 필터(6)는 반사 요소(2)의 광 아웃렛(7)에 위치된다.
본 실시예에서, 열 전도 요소는 설명되지 않았음을 인지해야 한다. 그럼에도 불구하고, 열 전도 요소는 반사 요소(2)를 둘러싸는 튜브 모양을 가질 수 있는데, 예로서 상기 열 전도 형상은 방사형의 라멜라들을 포함한다. 열 전도 요소는 광 아웃렛(7)으로부터 반사 요소(2)의 후방 표면(3)까지 연장되어야 한다.
본 상세한 설명의 실시예들이 상세히 기술되었지만, 본 기술 분야의 숙련자라면 본 발명의 사상 및 범주에서 벗어나지 않고도, 본 명세서에서 다양한 변경, 대체 및 수정이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 그러한 모든 변경들, 대체들 및 수정들은 첨부 청구항들에 정의된 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (16)

  1. 조명 디바이스로서,
    후방 표면 및 적어도 하나의 윈도우를 포함하는 벽을 가지는 적어도 하나의 반사 요소 - 상기 벽 및 후방 표면은 광 아웃렛과 함께 반사 캐비티(reflective cavity)를 형성함 -,
    적어도 하나의 간섭 필터, 및
    입사광의 제1 파장 대역을 제2 파장 대역으로 변환할 수 있는 발광 스크린 - 상기 발광 스크린은 상기 반사 요소의 상기 후방 표면상에 위치됨 -
    을 포함하고,
    상기 조명 디바이스는, 상기 간섭 필터 정면의 상기 반사 요소의 바깥쪽에 위치된 광원들이 상기 발광 스크린을 포함하는 상기 반사 요소의 상기 후방 표면을 향하거나 또는 그에 반사되는 광 빔을 방출하도록 배치될 수 있게 구성되어 있는, 조명 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사 요소의 상기 벽은 간섭 필터들이 장착된 복수의 윈도우를 포함하는 조명 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 각각의 간섭 필터는 백색 광을 반사시키고 청색 광을 투과시키는 이색성(dichroic) 필터인 조명 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 반사 요소의 상기 아웃렛에는 간섭 필터가 장착되는 조명 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 각각의 간섭 필터는 상기 청색 광은 반사시키고 상기 백색 광은 투과시키는 이색성 필터인 조명 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 발광 스크린은 형광(phosphor) 스크린인 조명 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 형광 스크린은 상기 반사 요소의 반사 후방 표면(reflecting back surface)에 성막되는 조명 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 복수의 광원을 냉각시키기 위한 적어도 하나의 열 전도 요소를 더 포함하는 조명 디바이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 열 전도 요소가 상기 반사 요소는 둘러싸는 조명 디바이스.
  10. 제9항에 있어서, 상기 열 전도 요소는 상기 광 아웃렛으로부터 상기 후방 표면까지 연장되는 조명 디바이스.
  11. 제9항에 있어서, 상기 열 전도 요소의 일부분이 상기 복수의 광원들을 지탱하도록 설계되며, 이런 광원들은 상기 간섭 필터(들)의 정면에 위치하고 일반적으로 상기 발광 스크린을 포함하는 상기 반사 요소의 상기 후방 표면을 향하여 광 빔을 방출하도록 배치되는 방식으로 되어 있는 조명 디바이스.
  12. 제9항에 있어서, 상기 열 전도 요소는 복수의 라멜라(lamellas)를 포함하는 조명 디바이스.
  13. 제1항에 있어서, 상기 간섭 필터(들)의 정면의 상기 반사 요소의 바깥쪽에 위치하고 일반적으로 발광 스크린을 포함하는 상기 반사 요소의 상기 후방 표면으로 광 빔을 방출하도록 배치된 복수의 광원을 더 포함하는 조명 디바이스.
  14. 제13항에 있어서, 상기 복수의 광원은 적어도 부분적으로 복수의 발광 다이오드(LEDs)를 포함하는 조명 디바이스.
  15. 제13항에 있어서, 각각의 LED의 상기 광 아웃렛과 연관된 분광기(collimator)를 더 포함하는 조명 디바이스.
  16. 제1항에 있어서, 상기 반사 요소는 돔 형상을 가지는 조명 디바이스.
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