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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-30
(54)【発明の名称】照明及び消毒用照明のための照明装置
(51)【国際特許分類】
A61L 9/20 20060101AFI20240123BHJP
F21V 33/00 20060101ALI20240123BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20240123BHJP
F21Y 115/15 20160101ALN20240123BHJP
F21Y 115/30 20160101ALN20240123BHJP
【ＦＩ】
A61L9/20
F21V33/00 300
F21Y115:10
F21Y115:15
F21Y115:30
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023541580
(86)(22)【出願日】2022-01-10
(85)【翻訳文提出日】2023-07-07
(86)【国際出願番号】 EP2022050311
(87)【国際公開番号】W WO2022152641
(87)【国際公開日】2022-07-21
(31)【優先権主張番号】21151115.9
(32)【優先日】2021-01-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516043960
【氏名又は名称】シグニファイ ホールディング ビー ヴィ
【氏名又は名称原語表記】ＳＩＧＮＩＦＹ ＨＯＬＤＩＮＧ Ｂ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈ Ｃａｍｐｕｓ ４８，５６５６ ＡＥ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
(74)【代理人】
【識別番号】100163821
【弁理士】
【氏名又は名称】柴田 沙希子
(72)【発明者】
【氏名】ヴァン ボムメル ティース
(72)【発明者】
【氏名】ペット ロベルト ヤコブ
【テーマコード（参考）】
3K014
4C180
【Ｆターム（参考）】
3K014PD00
4C180AA07
4C180CA01
4C180DD03
4C180EA17X
4C180HH19
4C180LL04
4C180MM10
(57)【要約】
照明装置１００は、可視光を発するよう構成される第１固体光源１１０と、紫色光及び紫外線（ＵＶ）光のうちの少なくとも一方の第２光を発するよう構成される少なくとも１つの第２固体光源１３０と、少なくとも１つの光反射面１４５を含む反射器１４０であって、前記反射器が、前記第１固体光源及び前記第２固体光源を少なくとも部分的に囲み、前記反射器の少なくとも一部が、前記可視光と前記第２光とを混ぜ合わせるための混合チャンバ１５０を画定する反射器１４０と、光出射窓１６０であって、前記混合チャンバによって混ぜ合わされた前記可視光及び前記第２光が、前記光出射窓を通って前記照明装置から出射するよう構成される光出射窓１６０と、ＵＶ光を発するよう構成される第３固体光源１７０であって、前記混合チャンバの外側に配設される第３固体光源１７０とを有する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
照明装置であって、４３０ｎｍから８００ｎｍまでの波長範囲内の可視光を発するよう構成される少なくとも１つの第１固体光源と、
３１５ｎｍから４２０ｎｍまでの波長範囲内の紫色光及びＵＶ光のうちの少なくとも一方の第２光を発するよう構成される少なくとも１つの第２固体光源と、
少なくとも１つの光反射面を含む反射器であって、前記反射器が、前記少なくとも１つの第１固体光源及び前記少なくとも１つの第２固体光源を少なくとも部分的に囲み、前記反射器の少なくとも一部が、前記少なくとも１つの第１固体光源から発せられる前記可視光の少なくとも一部と前記少なくとも１つの第２固体光源から発せられる前記第２光の少なくとも一部とを混ぜ合わせるための混合チャンバを画定する反射器と、
光出射窓であって、前記混合チャンバによって混ぜ合わされた前記可視光及び前記第２光が、前記光出射窓を通って前記照明装置から出射するよう構成される光出射窓と、
１９０ｎｍから３１５ｎｍまでの波長範囲内のＵＶ光を発するよう構成される少なくとも１つの第３固体光源であって、前記混合チャンバの外側に配設される少なくとも１つの第３固体光源と、
前記少なくとも１つの第２固体光源及び前記少なくとも１つの第３固体光源を個別に制御するよう構成されるコントローラとを有する照明装置。
【請求項2】
前記少なくとも１つの第３固体光源が、前記反射器の一部に配設される請求項１に記載の照明装置。
【請求項3】
前記少なくとも１つの第３固体光源が、２８０ｎｍから３１５ｎｍまでの波長範囲内のＵＶ光を発するよう構成される請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項4】
前記少なくとも１つの第３固体光源が、１９０ｎｍから２３０ｎｍまでの波長範囲内のＵＶ光を発するよう構成される請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項5】
前記光出射窓が、前記可視光に対して３０％から８０％までの範囲内の反射率を有する拡散器である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項6】
前記光出射窓が、前記混合チャンバによって混ぜ合わされた前記可視光及び前記第２光を回折、屈折及び／又は拡散させるよう構成される少なくとも１つの光学要素を有する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項7】
前記少なくとも１つの第１固体光源及び前記少なくとも１つの第２固体光源のうちの少なくとも一方が、前記反射器のベース部に配設され、前記ベース部が、前記光出射窓に対向して配設される請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項8】
前記少なくとも１つの第２固体光源の数Ｎ１と、前記少なくとも１つの第３固体光源の数Ｎ２とが、Ｎ１＞２・Ｎ２を満たす請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項9】
前記少なくとも１つの第３固体光源が、複数の光源を有し、各第３固体光源が、前記光出射窓から離れるように光を発するよう構成され、少なくとも第１の第３固体光源が、少なくとも第１方向に光を発するよう構成され、少なくとも第２の第３固体光源が、少なくとも第２方向に光を発するよう構成され、前記少なくとも１つの第１方向が、前記少なくとも１つの第２方向と異なる請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項10】
前記光出射窓が、前記少なくとも１つの第３固体光源から発せられる前記ＵＶ光に対して非透過性である請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項11】
前記コントローラが、前記第２固体光源及び／又は前記第３固体光源から発せられる光の１つ以上の特性を制御するよう構成される請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項12】
前記少なくとも１つの第３固体光源が、前記光出射窓に配設される請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項13】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の照明装置と、前記照明装置を少なくとも部分的に囲むハウジングとを有する照明デバイスであって、
前記少なくとも１つの第３固体光源が、少なくとも部分的に前記ハウジング内に配設される照明デバイス。
【請求項14】
前記照明デバイスが、ＬＥＤデバイス及びＴ－ＬＥＤのうちの一方である請求項１３に記載の照明デバイス。
【請求項15】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の照明装置、及び請求項１３又は請求項１４に記載の照明デバイスのうちの少なくとも一方と、前記少なくとも１つの第１固体光源、前記少なくとも１つの第２固体光源及び前記少なくとも１つの第３固体光源への電力の供給のために前記照明装置に接続される電気接続部とを有する照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、広くは、照明装置に関する。より具体的には、照明装置は、所望の照明と、消毒（殺菌）照明効果との組み合わせを提供するよう構成される。
【背景技術】
【0002】
殺菌需要が高まるにつれて、消毒用照明は再び注目されるテーマになっている。例えば、生活空間での使用に向けて、２００ｎｍと２３０ｎｍとの間の波長を持つ深ＵＶ（紫外線）－Ｃ光の使用が現在検討されている。２００ｎｍと２３０ｎｍとの間の波長を持つＵＶ－Ｃ光は、ウイルスを不活性化し、細菌を死滅させることによって、殺菌効果を発揮することができる。更に、２００ｎｍと２３０ｎｍとの間の波長を持つＵＶ光は、皮膚及び眼の組織への侵入深さが浅く、従って、光が人に害を及ぼすことを防止する。
【0003】
更に、消毒（殺菌）用照明の有利な特性を、一般的な照明装置の望ましい特性と組み合わせることは興味深い。多くの照明装置にとって重要な特性は、照明装置が一様な照明を供給するよう構成されることであることが理解されるだろう。照明装置の別の重要な側面は、動作中のエネルギ効率を提供する必要性が高まっていることである。照明目的のための発光ダイオード（ＬＥＤ）などの固体光源は、白熱ランプ、蛍光ランプ、ネオン管ランプなどと比較して、より長い動作寿命、電力消費の低減、光エネルギと熱エネルギとの間の比率に関する効率の向上などの多くの利点を提供することによって、注目を集め続けている。しかしながら、ＬＥＤは点光源であるので、一様な照明を供給するＬＥＤベースの照明装置の製造という問題がある。
【0004】
EP3336417A1は、光出射窓に面するＵＶ ＬＥＤの配列と、反射器構成に面する可視光ＬＥＤの配列とを組み合わせる照明システムを開示している。反射は、出射窓においてビーム成形構成要素を必要とされないように、所望のビーム成形又は拡散を提供するために使用されることができる。
【0005】
US10413626Bは、微生物を不活性化する複数発光体デバイスを開示している。デバイスは、青色発光体及び紫色発光体を含む。光変換材料が、発光体からの光の少なくとも一部を変換するよう構成される。発光体から発せられる任意の変換されていない光と、少なくとも１つの光変換材料から発せられる変換された光とが、複合光を形成するよう混ざり合い、複合光は白色である。
【0006】
従って、照明及び／又はエネルギ効率の要望又は要求に関して所望の照明を供給し得る照明装置であって、更に、動作中に消毒又は殺菌の照明効果を発揮し得る照明装置を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、照明及び／又はエネルギ効率の要望又は要求に関して所望の照明を供給し得る照明装置であって、更に、動作中に消毒又は殺菌の照明効果を発揮し得る照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この及び他の目的は、独立請求項の特徴を有する照明装置を提供することによって、達成される。好ましい実施形態は、従属請求項において規定されている。
【0009】
従って、本発明によれば、４３０ｎｍから８００ｎｍまでの波長範囲内の可視光を発するよう構成される少なくとも１つの第１固体光源と、３１５ｎｍから４２０ｎｍまでの波長範囲内の紫色光及び紫外線（ＵＶ）光のうちの少なくとも一方の第２光を発するよう構成される少なくとも１つの第２固体光源とを有する照明装置が提供される。前記照明装置は、少なくとも１つの光反射面を含む反射器であって、前記少なくとも１つの第１固体光源及び前記少なくとも１つの第２固体光源を少なくとも部分的に囲む反射器を更に有する。前記反射器の少なくとも一部は、前記少なくとも１つの第１固体光源から発せられる前記可視光の少なくとも一部と前記少なくとも１つの第２固体光源から発せられる前記第２光の少なくとも一部とを混ぜ合わせるための混合チャンバを画定する。前記照明装置は、光出射窓であって、前記混合チャンバによって混ぜ合わされた前記可視光及び前記第２光が、前記光出射窓を通って前記照明装置から出射するよう構成される光出射窓を更に有する。前記照明装置は、１９０ｎｍから３１５ｎｍまでの波長範囲内のＵＶ光を発するよう構成される少なくとも１つの第３固体光源であって、前記混合チャンバの外側に配設される少なくとも１つの第３固体光源を更に有する。
【0010】
前記少なくとも１つの第３固体光源（のスペクトルパワー分布）は、前記少なくとも１つの第２固体光源（のスペクトルパワー分布）と異なる。
【0011】
従って、本発明は、照明目的のための可視光と、消毒目的のための紫色光及び／又はＵＶ光とを発するよう構成される照明装置によって、照明と消毒用照明とを組み合わせたものを提供するというアイデアに基づいている。可視光と紫色光及び／又はＵＶ光とを、その後の前記光出射窓を通る透過のために前記混合チャンバ内で混ぜ合わせると共に、前記混合チャンバの外側の１つ以上の位置からＵＶ光を発することによって、前記照明装置は、これにより、照明の要求及び／又は要望を満たし得る一方で、それと同時に、消毒又は殺菌効果を備える照明を供給し得る。
【0012】
本発明は、前記照明装置は、高い効率及び／又は低いコスト及び／又は長い寿命で空間照明及び消毒を提供するという点で、有利である。前記第２固体光源から発せられる前記紫色光及び／又はＵＶ光は、最適に分散され、且つ／又は相対的に大きな前記光出射窓から供給される。更に、前記反射器の少なくとも一部によって画定される前記混合チャンバは、一般的に、より低いＵＶ波長の影響を（より）受けやすく、即ち、前記第２固体光源から発せられる前記紫色光及び／又はＵＶ光の波長よりも低いＵＶ波長の影響をより受けやすく、このことは、前記混合チャンバにおいて使用される材料の劣化につながり得る。
【0013】
本発明は、前記照明装置は、前記反射器の少なくとも一部によって画定されるその混合チャンバを介して、光の非常に高度な混合を、前記光出射窓を通って出射する前に達成することができるという点で、有利である。より具体的には、前記反射器の前記光反射面は、前記光反射面の方へ発せられる光のほぼ全てが、反射され、最終的に、前記光出射窓からカップルアウトされることを確実にする。
【0014】
本発明は、前記消毒用照明の望ましい効果を満たす一方で、それと同時にコスト効率の良い照明装置を提供するために、前記第３固体光源に対して異なる特性の前記第２固体光源を設ける可能性によって、更に有利である。例えば、前記第２固体光源は、相対的に安価である可能性があり、相対的に高い効率を有する可能性がある一方で、前記第３固体光源は、相対的に高価である可能性があり、相対的に低い効率を有する可能性がある。
【0015】
本発明は、前記照明装置は、所要の及び／又は所望の発光に従って前記紫色光及び／又はＵＶ光を供給し得るという点で、更に有利である。例えば、前記照明装置は、例えば部屋の中の、消毒効果がとりわけ望ましい又は必要とされる特定の領域に、前記紫色光及び／又はＵＶ光を向けるよう構成され得る。
【0016】
本発明は、前記混合チャンバから可視光と紫色光及び／又はＵＶ光との混合光を供給し、前記混合チャンバの外側の位置からＵＶ光を供給する前記照明装置の能力は、動作時に審美的に魅力的な照明装置を実現するという点で、更に有利である。更に、前記照明装置を見る観察者は、前記混合チャンバの外側の位置からの前記ＵＶ光を知覚し得る。
【0017】
本発明は、本発明の照明装置は相対的に少ない構成要素を有するという点で、更に有利である。少ない構成要素は、前記照明装置は、製造するのが相対的に安価であるという点で、有利である。更に、前記照明装置の構成要素が少ないことは、特に、簡単な分解及び／又はリサイクル作業の妨げとなる相対的に多くの構成要素を含むデバイス又は装置と比較して、より簡単なリサイクルを意味する。
【0018】
前記照明装置は、少なくとも１つの第１固体光源を有する。「固体光源」（ＳＳＬ光源）という用語は、ここでは、１つ以上の半導体ダイオードを使用する光源を意味する。例えば、固体光源は、照明源としての、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、ポリマ発光ダイオード（ＰＬＥＤ）、レーザダイオード、スーパールミネッセントダイオードなどを含み得る。前記第１固体光源は、可視光を発するよう構成される。「可視光」という用語は、ここでは、人間の目によって知覚されることができる４３０乃至８００ｎｍの波長範囲内の光を意味する。前記照明装置は、３１５ｎｍから４２０ｎｍまでの波長範囲内の紫色光及び紫外線（ＵＶ）光のうちの少なくとも一方の第２光を発するよう構成される少なくとも１つの第２固体光源を更に有する。「紫色光」という用語は、ここでは、可視スペクトルの高い方の端にある、３８０乃至４５０ｎｍの波長範囲内の光を意味し、「紫外線光」という用語は、ここでは、１００乃至４００ｎｍの波長範囲内の光を意味する。従って、本発明によれば、前記少なくとも１つの第２固体光源は、３１５ｎｍから４２０ｎｍまでの波長範囲内の紫色光及び／又はＵＶ光の第２光を発するよう構成される。
【0019】
前記照明装置は、少なくとも１つの光反射面を含む反射器を更に有する。「反射器」という用語は、ここでは、入射光を反射するよう構成される、実質的に任意の要素、構造、デバイスなどを意味する。前記反射器は、前記少なくとも１つの第１固体光源及び前記少なくとも１つの第２固体光源を少なくとも部分的に囲む。換言すれば、前記第１及び第２固体光源は、前記反射器が動作中に前記第１及び第２固体光源からの入射光を反射するよう構成されるように、前記反射器によって少なくとも部分的に囲まれる。前記反射器は、前記少なくとも１つの第１固体光源から発せられる前記可視光の少なくとも一部を混ぜ合わせるための混合チャンバを画定する。換言すれば、前記反射器は、前記第１固体光源から発せられる光を、前記反射器の前記光反射面を介して、前記混合チャンバ内で混ぜ合わせることができる。
【0020】
前記照明装置は、光出射窓を更に有する。「光出射窓」という用語は、ここでは、材料（例えば、ガラス）であって、光が前記材料を通って出射し得る材料を意味する。前記混合チャンバによって混ぜ合わされた前記可視光並びに前記紫色光及び／又はＵＶ光は、前記光出射窓を通って前記照明装置から出射するよう構成される。換言すれば、前記光出射窓は、混合光をカップルアウトする（couple out）よう構成される。
【0021】
前記照明装置は、１９０ｎｍから３１５ｎｍまでの波長範囲内のＵＶ光を発するよう構成される少なくとも１つの第３固体光源であって、前記混合チャンバの外側に配設される少なくとも１つの第３固体光源を更に有する。換言すれば、前記第３固体光源は、前記照明装置の上又は中に設けられるが、前記反射器の少なくとも一部によって画定されるような前記混合チャンバ内には配設されない。
【0022】
本発明の実施形態によれば、前記少なくとも１つの第３固体光源は、前記反射器の一部に配設されてもよい。従って、前記第３固体光源は、前記混合チャンバの外側に配設されるので、前記第３固体光源は、前記混合チャンバを画定しない前記反射器の一部又は部分に配設される。
【0023】
本発明の実施形態によれば、前記少なくとも１つの第３固体光源は、２８０ｎｍから３１５ｎｍまでの波長範囲内のＵＶ光を発するよう構成されてもよい。従って、前記第３固体光源は、紫外線Ｂ（ＵＶ－Ｂ）光を発するよう構成されてもよい。
【0024】
本発明の実施形態によれば、前記少なくとも１つの第３固体光源は、１９０ｎｍから２３０ｎｍまでの波長範囲内のＵＶ光を発するよう構成されてもよい。紫外線Ｃ（ＵＶ－Ｃ）光は、１００乃至２８０ｎｍの波長範囲内の光として定義され得るので、前記第３固体光源は、これより、ＵＶ－Ｃ光の波長サブレンジ内の光を発するよう構成され得る。他の例においては、前記少なくとも１つの第３固体光源は、２３０乃至２８０ｎｍの波長範囲内の光を発するよう構成されてもよく、前記光は、「近ＵＶ－Ｃ光」と分類され得る、又はみなされ得る。
【0025】
本発明の実施形態によれば、前記少なくとも１つの第３固体光源は、１９０ｎｍから２３０ｎｍまでの波長範囲内の紫色光を発するよう構成されてもよい。紫色光は、１００乃至２８０ｎｍの波長範囲内の光として定義され得るので、前記第３固体光源は、これより、ＵＶ－Ｃ光の波長サブレンジ内の光を発するよう構成され得る。
【0026】
本発明の実施形態によれば、前記光出射窓は、前記可視光に対して３０％から８０％までの範囲内の反射率を有する拡散器であってもよい。「拡散器」という用語は、ここでは、それに入射する光を拡散させるよう構成される、実質的に任意の要素、材料などを意味する。拡散器の形態の前記光出射窓は、前記可視光に対して３０％から８０％までの範囲内の反射率を有するので、前記光出射窓は、部分的に反射性、即ち、半反射性である。従って、前記実施形態による光出射窓は、前記光出射窓に入射する光の一部が反射されて前記混合チャンバ内に戻り、前記可視光が前記照明装置から出射する前の前記混合チャンバ内での更により改善された光混合をもたらすという点で、有利である。
【0027】
本発明の実施形態によれば、前記光出射窓は、前記混合チャンバによって混ぜ合わされた前記可視光及び前記第２光を回折、屈折及び／又は拡散させるよう構成される少なくとも１つの光学要素を有してもよい。「光学的構成要素」という用語は、ここでは、回折、屈折及び／又は拡散を介して、光に影響を与える、光を案内する、且つ／又は光に作用するよう構成又は配設される、実質的に任意の構成要素、要素などを意味する。本実施形態は、前記光学的構成要素が、前記照明装置の照明及び／又は殺菌用照明の要求及び／又は要望を満たすために、前記出射窓からカップルアウトされる光に影響を与えることができるという点で、有利である。
【0028】
本発明の実施形態によれば、前記少なくとも１つの第１固体光源及び前記少なくとも１つの第２固体光源は、前記反射器のベース部（base portion）に配設されてもよく、前記ベース部は、前記光出射窓に対向して配設される。本実施形態は、前記第１及び第２固体光源のこの位置は、光が前記光出射窓を通って出射する前の前記混合チャンバ内での光の更により高度な混合をもたらし得るという点で、有利である。
【0029】
本発明の実施形態によれば、前記少なくとも１つの第２固体光源の数Ｎ１と、前記少なくとも１つの第３固体光源の数Ｎ２とが、Ｎ１＞２・Ｎ２を満たしてもよい。従って、前記混合チャンバ内に配設される前記第２固体光源の数は、前記混合チャンバの外側に配設される前記第３固体光源の数よりも著しく多くてもよい。
【0030】
本発明の実施形態によれば、前記少なくとも１つの第３固体光源は、複数の光源を有してもよく、各第３固体光源は、前記光出射窓から離れるように光を発するよう構成されてもよく、少なくとも第１の第３固体光源は、少なくとも第１方向に光を発するよう構成されてもよく、少なくとも第２の第３固体光源は、少なくとも第２方向に光を発するよう構成されてもよく、前記少なくとも１つの第１方向は、前記少なくとも１つの第２方向と異なる。従って、複数の前記第３固体光源の各第３固体光源は、前記光出射窓から離れるそれぞれの方向に、即ち、光が前記光出射窓にぶつからないような方向に、光を発するよう構成されてもよい。更に、前記複数の第３固体光源の各第３固体光源は、２つの異なる光ビーム又は光の方向が交わらない又は交差しないような、固有の、それぞれの方向に、光を発するよう構成されてもよい。
【0031】
本発明の実施形態によれば、前記光出射窓は、前記少なくとも１つの第３固体光源から発せられる前記ＵＶ光に対して非透過性であってもよい。従って、前記光出射窓は、前記第３固体光源から発せられる前記ＵＶ光を遮断するよう構成されてもよい。
【0032】
前記照明装置は、前記少なくとも１つの第２固体光源及び前記少なくとも１つの第３固体光源を個別に制御するよう構成されるコントローラを更に有する。従って、前記コントローラは、前記第２固体光源及び／又は前記第３固体光源の各々の動作を制御するよう構成されてもよい。例えば、前記コントローラは、前記第２固体光源及び／又は前記第３固体光源から発せられる光の、強度又はスペクトルパワー分布などの、１つ以上の特性を制御するよう構成されてもよい。その結果、例えば、不活性化される対象とされる病原体のタイプに応じて、前記照明装置の消毒特性を変更する又は更に最適化するために、前記第２固体光源及び前記第３固体光源からの光の相対量が変えられ得る。
【0033】
本発明の実施形態によれば、前記少なくとも１つの第３固体光源は、前記光出射窓に配設されてもよい。
【0034】
本発明の実施形態によれば、前述の実施形態のうちのいずれか１つによる照明装置を有する照明デバイスが提供される。前記照明デバイスは、前記照明装置を少なくとも部分的に囲むハウジングを更に有し、前記少なくとも１つの第３固体光源は、少なくとも部分的に前記ハウジング内に配設される。
【0035】
本発明の実施形態によれば、前記照明デバイスは、発光ダイオード（ＬＥＤ）デバイス及びＬＥＤ管（Ｔ－ＬＥＤ）のうちの一方である。
【0036】
本発明の実施形態によれば、前述の実施形態のうちのいずれか１つによる照明装置又は照明デバイスを有する照明器具が提供される。前記照明器具は、前記照明装置の、前記少なくとも１つの第１固体光源、前記少なくとも１つの第２固体光源及び前記少なくとも１つの第３固体光源への電力の供給のために前記照明装置に接続される電気接続部を更に有する。
【0037】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な開示、図面及び添付の請求項の研究時に、明らかになるだろう。本発明の異なる特徴は、以下に記載されている実施形態以外の実施形態を作成するよう組み合され得ることは、当業者には分かるだろう。
【図面の簡単な説明】
【0038】
ここで、本発明の実施形態を示す添付の図面を参照して、本発明のこの及び他の態様についてより詳細に記載する。
【図1】本発明の例示実施形態による照明装置を概略的に示す。
【図2】本発明の例示実施形態による照明装置の断面を概略的に示す。
【図3】本発明の例示実施形態による照明装置の断面を概略的に示す。
【図4a】本発明の例示実施形態による照明装置を有する照明デバイスを概略的に示す。
【図4b】本発明の例示実施形態による照明装置を有する照明デバイスを概略的に示す。
【図5】本発明の例示実施形態による照明装置を有する照明器具を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0039】
図１は、本発明の例示実施形態による照明装置１００を概略的に示している。照明装置１００は、複数の第１固体光源１１０を有し、前記複数の第１固体光源１１０は、例えば、１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有してもよい。第１固体光源１１０は、４３０ｎｍから８００ｎｍまでの波長範囲内の可視光を発するよう構成される。可視光は、白色光であり得る。白色光は、２０００Ｋから６０００Ｋまでの範囲内の色温度（ＣＴ）を有し得る。白色光は、少なくとも８０の演色評価数（ＣＲＩ）を有し得る。白色光のＣＲＩ Ｒ９は、＞０であり得る。白色光は、黒体軌跡（ＢＢＬ）から、特に１０ＳＤＣＭ内のような、７ＳＤＣＭ内のような、１５ＳＤＣＭ内のカラーポイントを有し得る。第１固体光源１１０は、１つ以上の白色ＬＥＤなどの、１つ以上の白色固体光源であってもよい。
【0040】
この例においては、複数の第１固体光源１１０が示されているが、照明装置１００は単一の第１固体光源１１０を有してもよいことに留意されたい。更に、照明装置１００における第１固体光源１１０の位置決めは、示されているものと異なっていてもよい。
【0041】
照明装置１００は、３１５ｎｍから４２０ｎｍまでの波長範囲内の紫色光及び／又はＵＶ光を発するよう構成される第２固体光源１３０を更に有する。前述の、３１５ｎｍから４２０ｎｍまでの波長範囲は、３１５乃至３８０ｎｍの第１波長サブレンジ（ＵＶ－Ａ光）、及び３８０乃至４２０ｎｍの第２波長サブレンジ（紫色光）を含み得ることに留意されたい。この例においては、照明装置１００は、単一の第２固体光源１３０しか含まないが、照明装置１００は任意の数の第２固体光源１３０を有してもよいことに留意されたい。第２固体光源１３０は、例えば、ＬＥＤ、レーザダイオード又はスーパールミネッセントダイオードであってよい。
【0042】
照明装置１００は、第１固体光源１１０及び第２固体光源１３０を少なくとも部分的に囲む反射器１４０を更に有する。第１固体光源１１０及び第２固体光源１３０は、反射器１４０のベース部２１０に配設される。反射器１４０は、１つ以上の光反射面１４５を更に有する。ここでは、光反射面１４５は、周側壁（circumferential side wall）として規定され、これは、この例によれば、ベース部１２０と平行な平面においてとられる円形の断面を有する。従って、照明装置１００のこの例示実施形態においては、反射器１４０のベース部２１０及び反射面１２５は、反射器１４０の円筒形状を画定する。
【0043】
照明装置１００は、反射器１４０のベース部２１０に対向して配設される光出射窓１６０を更に有する。図１においては、光出射窓１６０は、照明装置１００の（他の）パーツ及び構成要素の視認性の理由で、単に、その外側輪郭における破線表示によって示されていることに留意されたい。光出射窓１６０は、例えば、プレート又はディスクであってもよい。第１固体光源１１０から発せられる可視光、並びに第２固体光源１３０から発せられる紫色光及び／又はＵＶ光は、反射器１４０の少なくとも一部によって画定される混合チャンバ１５０において混ぜ合わされるよう構成され、光出射窓１６０を通って照明装置１００から出射するよう構成される。
【0044】
以下においては、照明装置１００の反射器１４０の少なくとも一部によって画定される混合チャンバ１５０の実施形態及び例が提供されるのに対して、図２乃至４においては、照明装置１００の更なる実施形態及び例が提供される。
【0045】
図１において例示されているような照明装置１００の反射器１４０の少なくとも一部によって画定されるような混合チャンバ１５０は、幅（Ｗ）及び高さ（Ｈ）を有する。混合チャンバ１５０の高さ（Ｈ）は、周側壁の形態の光反射面１４５の高さとして規定される。図１において示されている実施形態のための混合チャンバ150のこの高さ（Ｈ）は、ベース部２１０と光出射窓１６０との間の距離とも解釈され得る。混合チャンバ１５０の幅（Ｗ）は、ベース部２１０の表面の周縁にある２つの反対側の点の間の最小距離であるベース面延在部を有すると規定される。図１において示されている実施形態においては、混合チャンバ１５０の幅（Ｗ）は、ベース部１２０の直径である。１乃至８の範囲内の混合チャンバ１５０の幅（Ｗ）及び高さ（Ｈ）のアスペクト比は、照明装置１００の効率が許容可能である範囲を超えて下がらない一方で、反射器１４０の光混合を向上させ得る。アスペクト比に応じて、照明装置１００からカップルアウトされる光の効率及び一様性を評価するテストが実施された。これらのテストは、１５０ｍｍの幅（Ｗ）（即ち、直径）を持つ混合チャンバ１５０で実施され、光出射窓１６０の反射率は５０％に保たれ、混合チャンバ１５０の高さ（Ｈ）が１０ｍｍと５０ｍｍとの間で変えられた。第１固体光源１００は、ベース部１２０に隣接して配置された。テストによって、照明装置１００から発せられる光の最高強度と最低強度との比率であるコントラストが、高さ（Ｈ）が１０ｍｍから２０ｍｍまで増加される（即ち、アスペクト比が１５から７．５まで減少される）場合、１８から２まで急速に低下していることが分かる。高さ（Ｈ）が２０から４５まで増加される場合、コントラストは２．０から１．７まで低下される。更に、テストにより、高さ（Ｈ）が１５ｍｍから５０ｍｍまで増加される場合、効率は９６．０％から９４．５％までほぼ線形に低下することが分かる。
【0046】
図１における照明装置１００の例によれば、ベース部１２０は、第１固体光源１１０によって発せられる可視光に対して、高い反射率、即ち、９０％乃至１００％の範囲内の反射率の内面を有する。更に、ベース部１２０の吸光度は、第１固体光源１１０から発せられる光に対してゼロに近い。ゼロに近い吸光度は、照明装置１００の高い効率をもたらすことは理解されるだろう。ベース部１２０は、金属又はガラス製であり得る。ベース部１２０は、例えば、反射材料のシートによって覆われてもよく、又はコーティングリフレクタ（coating reflector）で塗装されてもよい。反射材料のシートは、ＭＣＰＥＴ箔であってもよい。コーティングリフレクタは、例えば、透明なシリコーンと混ぜ合わされたＴｉＯ２粉末粒子であってもよい。ＴｉＯ２粉末の代わりに、Ａｌ２Ｏ３粉末及び／又はＢａＳＯ４粉末が、使用され、透明なシリコーンと混ぜ合わされてもよい。
【0047】
光反射面１４５は、第１固体光源によって発せられる可視光に対して、高い反射率、即ち、９０％乃至１００％の範囲内の反射率の内面を有する。更に、光反射面１４５の吸光度は、第１固体光源１１０から発せられる光に対してゼロに近い。ゼロに近い吸光度は、照明装置１００の高い効率をもたらすことは理解されるだろう。
【0048】
光反射面１４５は、ベース部１２０の内面と同様に、反射材料のシートによって覆われてもよく、又はコーティングリフレクタで塗装されてもよい。ベース部１２０及び光反射面１４５は、可能な限り白色になるように製造されてもよく、このことは、混合チャンバ１５０における光の吸収を最小限に抑え得る。
【0049】
照明装置１００の光出射窓１６０は、半反射性である。より具体的には、光出射窓１６０の反射率は、第１固体光源１１０から発せられる光に対して３０％乃至８０％の範囲内である。光出射窓１６０の吸光度は、好ましくは、第１固体光源１１０から発せられる光に対して２％未満である。光出射窓１６０においてこのような低い吸光度を有することは、照明装置１００の高い効率をもたらす。非限定的な例として、光出射窓１６０は、Makrofol（登録商標）で作成されてもよい。しかしながら、Lexan（登録商標）、MB-grades、Lexalite Lumieo（登録商標）及びFlexi-Lume（登録商標）などの他の材料も使用され得る。シリコーンゴムなどのポリマ中のＴｉＯｘ又はＡｌＯｘなどの散乱粒子の層を使用し、粒子の濃度及び／又は層の厚さによって反射率を調節することも可能である。
【0050】
光出射窓１６０は、混合チャンバによって混ぜ合わされた、第１固体光源１１０によって発せられた可視光、及び第２固体光源１３０によって発せられた第２光を、回折、屈折及び／又は拡散させるよう構成される少なくとも１つの光学要素（図示せず）を有してもよい。
【0051】
光出射窓１６０は、ルミネッセンス材料を更に有してもよい。ルミネッセンス材料は、光出射窓１６０のルミネッセンス材料にぶつかる第１の色の光の少なくとも一部を、第２の色の光に変換し得る。
【0052】
照明装置の第１固体光源１１０は、４３０ｎｍから８００ｎｍまでの波長範囲内の可視光を発するよう構成される。例えば、１つ以上の第１固体光源１１０が、白色光を発するよう構成されてもよい。
【0053】
別の例によれば、１つ以上の第１固体光源１１０が、特定の色の光を発するよう構成されてもよい。例えば、第１固体光源１１０のうちの少なくとも１つは、赤色光を発するよう構成されてもよく、第１固体光源１１０のうちの少なくとも１つは、緑色光を発するよう構成されてもよく、第１固体光源１１０のうちの少なくとも１つは、青色光を発するよう構成されてもよい。別の例によれば、１つ以上の第１固体光源１１０が、青色光を発するよう構成されてもよい。このような場合には、光出射窓１６０は、好ましくは、ルミネッセンス材料にぶつかる青色光の一部を別の色の光に変換するルミネッセンス材料を有する。
【0054】
図２は、本発明の例示実施形態による照明装置１００の断面を概略的に示している。図２において例示されている照明装置１００は、図１において例示されている照明装置１００を構成し得ること、並びに図２における照明装置１００の特徴及び／又は構成要素の理解を深めるために、図１及び関連する文章が参照されることに留意されたい。照明装置１００は、４３０ｎｍから８００ｎｍまでの波長範囲内の可視光を発するよう構成される少なくとも１つの第１固体光源１１０を有する。照明装置１００は、３１５ｎｍから４２０ｎｍまでの波長範囲内の紫色光及び／又はＵＶ光を発するよう構成される少なくとも１つの第２固体光源１３０を更に有する。第１固体光源１１０及び第２固体光源１３０は、それぞれ、単一の光源として示されているが、第１固体光源１１０及び第２固体光源１３０の数は、任意の数であってもよいことは理解されるだろう。
【0055】
図２における照明装置１００は、図１に関連して先に説明したように、少なくとも１つの光反射面１４５を含む反射器１４０を更に有する。反射器１４０は、第１固体光源１１０及び第２固体光源１３０を少なくとも部分的に囲む。反射器１４０は、少なくとも１つの第１固体光源１１０から発せられる可視光の少なくとも一部と少なくとも１つの第２固体光源１３０から発せられる第２光（即ち、紫色光及び／又はＵＶ光）の少なくとも一部とを混ぜ合わせるための混合チャンバ１５０を画定する。
【0056】
図２における照明装置１００は、光出射窓１６０を更に有する。混合チャンバ１５０によって混ぜ合わされた光は、光出射窓１６０を通って照明装置１００から出射するよう構成される。
【0057】
図２における照明装置１００は、１９０ｎｍから３１５ｎｍまでの波長範囲内のＵＶ光を発するよう構成される少なくとも１つの第３固体光源１７０を更に有する。従って、第３固体光源は、１９０乃至３１５ｎｍの波長範囲内のＵＶ－Ｂ及び／又はＵＶ－Ｃ光を発するよう構成される。この例においては、照明装置１００は、単一の第３固体光源１７０しか含まないが、照明装置１００は任意の数の第３固体光源１７０を有してもよいことに留意されたい。例えば、第２固体光源１３０の数Ｎ１と、第３固体光源１７０の数Ｎ２とが、Ｎ１＞３・Ｎ２又はＮ１＞５・Ｎ２などの、Ｎ１＞２・Ｎ２を満たしてもよい。
【0058】
第３固体光源１７０は、照明装置１００の反射器１４０の少なくとも一部によって画定されるような混合チャンバ１５０の外側に配設される。この例においては、第３固体光源１７０は、混合チャンバ１５０を画定しない反射器１４０の一部又は部分１９０に設けられる。従って、第３固体光源１７０は、混合チャンバ１５０の外側の、反射器１４０の一部又は部分１９０に配設される。従って、第３固体光源１７０から発せられる光は、光出射窓１６０によってカップルアウトされない。更に、第３固体光源１７０から発せられる光は、光出射窓１６０にぶつからないよう構成される。また、光出射窓１６０は、第３固体光源１７０から発せられるＵＶ光に対して非透過性であってもよい。
【0059】
図３は、本発明の例示実施形態による照明装置１００の断面を概略的に示している。図３において例示されている照明装置１００は、図１又は図２において例示されている照明装置１００を構成し得ること、並びに図３における照明装置１００の特徴及び／又は構成要素の理解を深めるために、図１及び／又は図２並びに関連する文章が参照されることに留意されたい。図３においては、照明装置は、各々が、混合チャンバ１５０の外側の、反射器１４０の一部又は部分１９０に配設される、第１の第３固体光源１７０ａ及び第２の第３固体光源１７０ｂを有する。しかしながら、照明装置１００は、任意の数の第３固体光源を有してもよいことに留意されたい。この例によれば、各第３固体光源１７０ａ、１７０ｂは、それぞれの第１及び第２の第３固体光源１７０ａ、１７０ｂから発せられる光の概略的に示されている第１及び第２（ビーム）方向（Ｄ１、Ｄ２）によって示されているように、光出射窓１６０から離れるように光を発するよう構成されてもよい。更に、第１の第３固体光源１７０ａは、第１方向（Ｄ１）に光を発するよう構成されてもよく、第２の第３固体光源１７０ｂは、第２方向（Ｄ２）に光を発するよう構成されてもよく、第１方向（Ｄ１）は、第２方向（Ｄ２）と異なる。従って、第１及び第２の第３固体光源１７０ａ、１７０ｂは、光出射窓１６０から離れるそれぞれの方向（Ｄ１、Ｄ２）に、即ち、第１及び第２の第３固体光源１７０ａ、１７０ｂの各々からの光が光出射窓１６０にぶつからないような方向に、光を発するよう構成されてもよい。更に、第１及び第２の第３固体光源１７０ａ、１７０ｂは、例えば、概略的に示されている第１及び第２（ビーム）方向（Ｄ１、Ｄ２）によって示されているように、２つの異なる光ビーム又は光の方向が交わらない又は交差しないような、固有の、それぞれの方向に、光を発するよう構成されてもよい。
【0060】
図４ａ及び４ｂは、本発明の例による照明デバイス３００を概略的に示している。照明デバイス３００は、各々、前述の実施形態のうちのいずれか１つによる照明装置１００を有し、ハウジング３１０を更に有する。ハウジング３１０は、照明装置３００の種類に応じて異なる構造又は形状を取り得ることは理解されるだろう。ハウジング３１０は、照明装置１００を少なくとも部分的に囲み、少なくとも１つの第３固体光源１７０は、少なくとも部分的にハウジング３１０内に配設される。図４ａにおける照明デバイス３００の例によれば、照明デバイス３００は、ＬＥＤランプなどのＬＥＤデバイスを構成する。図４ｂにおける照明デバイス３００の例によれば、照明デバイス３００は、ＬＥＤ管（Ｔ－ＬＥＤ）を構成する。
【0061】
図５は、本発明の例示実施形態による照明装置１００を１つ以上有する照明器具５００を概略的に示している。照明器具５００は、例えば、廊下、部屋などの天井に配設され得る。照明器具５００は、図５において示されているものとは異なる形状及び／又は構造を取ってもよく、照明器具５００は、例を示していることは理解されるだろう。照明器具５００は、照明装置１００の少なくとも１つの第１及び第２固体光源（図示せず）並びに第３固体光源１７０への電力の供給のために照明装置１００に接続される電気接続部を有する。例示されているような照明装置１００は、１９０ｎｍから３１５ｎｍまでの波長範囲内のＵＶ光を発するよう構成される３つの第３固体光源１７０を有する。第３固体光源１７０のうちの１つ以上は、光出射窓１６０に配設されてもよいことに留意されたい（図示せず）。４３０ｎｍから８００ｎｍまでの波長範囲内の可視光を発するよう構成される第１固体光源、並びに３１５ｎｍから４２０ｎｍまでの波長範囲内の紫色光及び紫外線（ＵＶ）光のうちの少なくとも一方の第２光を発するよう構成される第２固体光源は、光出射窓１６０の後ろに設けられ、それ故、図５においては示されていない。
【0062】
ＵＶ光の波長範囲は、１００ｎｍから３８０ｎｍまでの範囲において定義されることができ、異なるタイプのＵＶ光／ＵＶ波長範囲に分けられることができることは理解されるだろう（表１）。異なるＵＶ波長の放射線は、異なる特性を有することがあり、従って、人間の存在との適合性が異なることがあり、消毒のために使用される場合の効果が異なることがある（表1）。
【表1】
【0063】
各ＵＶタイプ／波長範囲は、異なる利点及び／又は不利な点を有し得ることに留意されたい。関連する側面は、（相対的）殺菌有効性、(放射線に関する)安全性、及び(その放射の結果としての)オゾン発生であり得る。用途に応じて、特定のタイプのＵＶ光、又はＵＶ光のタイプの特定の組み合わせが、選択されることができ、他のタイプのＵＶ光より優れた性能を発揮する。ＵＶ－Ａは、（相対的に）安全である可能性があり、細菌を死滅させる可能性があるが、ウイルスを死滅させることにおいて効果が低い可能性がある。ＵＶ－Ｂは、低線量（即ち、低露光時間及び／又は低強度）が使用される場合に（相対的に）安全である可能性があり、細菌を死滅させる可能性があり、ウイルスを死滅させることにおいて効果が中程度である可能性がある。ＵＶ－Ｂは、人又は動物の皮膚におけるビタミンＤの産生において効果的に使用されることができるという更なる利点も有し得る。近ＵＶ－Ｃは、相対的に危険である可能性があるが、細菌及びウイルスを効果的に死滅させる可能性がある。遠ＵＶも細菌及びウイルスを死滅させるのに効果的である可能性があるが、（他のＵＶ－Ｃ波長範囲に対して相対的に）（むしろ）安全である可能性がある。遠ＵＶ光は、人間及び動物にとって有害である可能性があるオゾンを幾らか発生させる可能性がある。極ＵＶ－Ｃも細菌及びウイルスを死滅させるのに効果的である可能性があるが、相対的に危険である可能性がある。極ＵＶ－Ｃは、人間又は動物にさらされると望ましくない可能性があるオゾンを発生させる可能性がある。幾つかの用途においては、オゾンは、望ましい可能性があり、消毒に寄与する可能性があるが、その場合、人間及び動物からのその遮蔽が望まれる可能性がある。従って、表におけるオゾン発生の「＋」は、特に、消毒用途には有用である可能性があるが、人間／動物がそれにさらされると人間／動物にとって有害である可能性があるオゾンが発生することを意味する。従って、この「＋」は、多くの用途においては、実際には望ましくないかもしれないが、他の用途においては、望ましいかもしれない。
【0064】
当業者には、本発明が、決して、上記の好ましい実施形態に限定されないことは分かる。逆に、添付の特許請求の範囲の範囲内で多くの修正及び変更が可能である。例えば、第１固体光源１１０、第２固体光源１３０及び／又は第３固体光源１７０、反射器１４０などのうちの１つ以上が、図示／記載されているものとは異なる形状、寸法及び／又はサイズを有し得る。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4a】
【図4b】
【図5】
【国際調査報告】