(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を放出するための単一の発光ダイオードのダイによって形成される要素であって、前記要素の内部で発生した光を前記要素の面を通して放射するように構成されてなる前記要素と、
光結合するための複数の構造体であって、各構造体が、前記要素の前記面の面積よりも小さな面積で前記面と接触するベースを有し、前記ベースとは反対側の開口部を通して光を放射するように構成されてなる上記構造体とを備え、
前記要素と、前記ベースを取り囲む環境との間の境界が、前記要素で発生した光の少なくとも一部を、前記ベースに隣接した、少なくとも前記要素の一層に閉じ込めるように構成され、前記要素が、前記ベースのまわりに反射コーティングと前記要素の下面に反射材料からなる表面層とを備えた、光源において、
前記ベースとは反対側の開口部が、前記ベースよりも大きな面積を有していることを特徴とする光源。
【請求項２】
前記ベースに隣接した、少なくとも前記要素の一層は、１よりも大きな屈折率を有していることを特徴とする請求項１に記載の光源。
【請求項３】
光結合するための前記構造体を通過する光をコリメートするための構成物を具備していることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源。
【請求項４】
光結合するための前記構造体は、これと一体的なコリメート系を具備していることを特徴とする請求項３に記載の光源。
【請求項５】
小型レンズが、光結合するための前記構造体における、前記ベースとは反対側のそれぞれの開口部の上に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光源。
【請求項６】
前記光源において、光を放射するための前記要素は、層構造を有し、
電流を光に変換するための１又は複数の活性層と、
前記要素で発生した光の周波数の範囲において透明であり、その範囲において前記活性層に比べて小さい吸収係数を有している、少なくともひとつの別の層と、
を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光源。
【請求項７】
光を放射するための前記要素は、層構造を有し、この層構造が、
電流を光に変換するための１又は複数の前記活性層と、
前記要素における前記面と前記活性層との間に発光材料から構成された少なくともひとつの層と、
を備えていることを特徴とする請求項６に記載の光源。
【請求項８】
光を放射するための前記要素は、層構造を有し、光結合するための構造体は、前記ベースに隣接する前記要素と一体的になっていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光源。
【請求項９】
光を放出するための単一の発光ダイオードのダイによって形成される要素であって、前記要素の内部で発生した光を前記要素の面を通して放射するように構成されてなる前記要素と、
光結合するための複数の構造体であって、各構造体が、前記要素の前記面の面積よりも小さな面積で前記面と接触するベースを有し、前記ベースとは反対側の開口部を通して光を放射するように構成されてなる上記構造体とを備え、
前記要素と、前記ベースを取り囲む環境との間の境界が、前記要素で発生した光の少なくとも一部を、前記ベースに隣接した、少なくとも前記要素の一層に閉じ込めるように構成され、前記要素が、前記ベースのまわりに反射コーティングと前記要素の下面に反射材料からなる表面層とを備えた、光源により光束を提供する方法であって、
前記要素が電流で駆動されたときに、光を発生させる段階と、
前記ベースよりも大きな面積を有する、前記ベースとは反対側の開口部を備えた複数の構造体を通して光を放射する段階とを具備していることを特徴とする方法。
【請求項１０】
光を放射するための前記要素に比べて実質的に小さい屈折率を有する環境を提供する段階を具備していることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
光源と光源からの光を受ける光学系とを備えてなる光学装置であって、
光源が、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光源であることを特徴とする光学装置。
【請求項１２】
前記光学系は、前記光源のエテンデュー（etendue）に比べて大きなアクセプタンスを有していることを特徴とする請求項１１に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源に関し、
光を放出するための要素であって、要素の内部で発生した光の大部分を、要素の面を通して放射するように構成されてなる上記要素と、
光を外部に結合するための少なくともひとつの構造体であって、要素における前記面と接触するベースを有し、ベースとは反対側の開口部を通して光を放射するように構成され、要素とベースを取り囲む周囲の環境（environment）との間の境界が、要素にて発生した光の少なくとも一部分を、ベースに隣接した少なくとも要素の一層に閉じ込めるように構成されてなる上記構造体とを備えている。
【０００２】
また、本発明は、光束を提供する方法に関し、
光を放射するための要素を活性化する段階であって、該要素は、要素の内部で発生した光の大部分を、要素の面を通して放射するように構成され、要素にて発生した光の少なくとも一部分が、要素の前記面の少なくとも一部で反射するような、上記活性化する段階を備えている。
【０００３】
また、本発明は、光源と、光源から光を受ける光学系とを備えてなる、光学装置に関する。
【背景技術】
【０００４】
発光ダイオード（ＬＥＤ）のダイを、シリコーンの封止材で覆うことは知られている。その上に、プラスチックのカバーが配置される。ダイ及び封止材を保護することに加えて、それは、ビームを形成する要素としての目的に役立つ。用途によっては、ＬＥＤが主として前方方向に放射するように、すなわち、光を放射する要素の面から遠ざかるように、ビームは形成される。
【０００５】
公知の構造における問題点は、光源から光を集めるさらに別の光学系を備えた照明装置に組み込まれる場合に、有用な光の量が限られることである。この問題点は、光を集める系の制限されたエテンデュー（etendue）に起因し、光源が比較的コンパクトな照明装置に組み込まれる場合に表立ってくる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、光源から光を捕捉する光学系を介して、比較的大きなスループットの光を提供するための、光源、光束を提供する方法、及び光学装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、本発明による光源によって達成され、面の面積に比べて小さい面積でベースが面と接触することを特徴とする。
【０００８】
光源は、光放射表面の単位面積（Ａ）あたりで立体角（Ω）に放射される光の強度として定義される輝度が、比較的高い光源を形成する。光に結合するための構造体のベースは、光を放射するための要素の面と、面の面積に比べて実質的に小さい面積で接触するので、光放射領域が減少し、輝度を高める傾向がある。要素とベースを取り囲む環境との間の境界は、要素にて発生した光の少なくとも一部を、ベースに隣接した少なくとも要素の層に閉じ込めるように構成され、直接的に結合されていない光は、境界にて反射してから結合される。この理由から、光に結合される構造体が要素と、後者の表面積の一部で接触するという事実のために、光の強度が表面積の減少に比例して減少することはない。
【０００９】
国際公開第２００５／００１３３１号明細書は、ハウジングを備えた発光体を開示している。光が出る光放射面は、ハウジングを、その上側にて閉じている。ハウジングの下側には、複数の光源が挿入されている。光源は、ＬＥＤ要素から構成され、電気接点を備え、それぞれにレンズ体が設けられ、レンズから、光は横方向に出る。ハウジングの光放射面に面する（対向する）レンズ体の表面は、それぞれ反射層によってコーティングされ、反射層は光成分を戻すように反射して、光は、必然的に、ＬＥＤ要素の軸線方向に放出される。発光体の空間的な放射特性は、光放射面の形状及び傾きによって本質的に定められ、通常は、ランバート型の特性を有する。国際公開第２００５／００１３３１号明細書は、光を放射するための要素の面と接触したベースを有し、ベースと対向する表面から光を放射するように配置されてなる、光を結合する構造を具備した光源を開示していない。レンズ体の反射層は、光束の形成を排除する。公知の発光体は、多少とも点形状の光源に由来する光を、可能な限り均等な光放射面にわたって分配するように働く。
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００５／００１３３１号
【００１１】
好ましい実施形態においては、ベースに隣接した要素の少なくとも一層は、１よりも大きな屈折率を有している。
【００１２】
従って、光を放射する平面的な要素では、光を放射するための要素における環境との境界での内部反射は、光を要素に閉じ込める傾向がある。ベースのまわりに反射コーティングを配置することは、要素で発生した光の少なくとも一部を、この実施形態において、ベースに隣接する要素の少なくとも一層に閉じ込めるのに必須ではなく、製造を容易にするものである。
【００１３】
本発明の実施形態による光源は、光を外部に結合するための複数の構造体を具備し、それぞれが、面の面積に比べて実質的に小さい面積にわたって、面と接触するベースを有している。
【００１４】
この実施形態は、比較的多量の光を提供することができる利点を有する。複数の光構造体のそれぞれは、比較的高い輝度の光を提供する。それぞれは充分に小さいエテンデュー（etendue）、すなわち光が放射される立体角と光放射面積との積を有するので、放射された光の比較的大部分が、光源と直列な光学要素によって捕捉される。
【００１５】
ひとつの実施形態による光源は、光を外部に結合するための構造体のひとつを少なくとも通過する光をコリメートするための、少なくともひとつの構成物を具備している。
【００１６】
効果は、光が放射される立体角をさらに減少させることであり、一方、本質的にはエテンデューを保持し、放射された光の大部分が、光源と直列に配置された任意の多数の異なる光学要素によって捕捉されるのを確保できることである。
【００１７】
変形例においては、光を外部に結合するための少なくともひとつの構造体は、これと一体的なコリメート系を具備している。
【００１８】
小型の光源においては、これは、特定の構成において、組立体の複雑さを小さくする。
【００１９】
変形例においては、少なくともひとつの小型レンズが、光に結合するための構造体におけるベースの反対側のそれぞれの開口部上に設けられる。
【００２０】
これにより、光に結合するための構造体を製造することを比較的簡単にできる。
【００２１】
ひとつの実施形態においては、ベースとは反対側にある開口部は、ベースに比べて大きな面積を有している。
【００２２】
これは、光を外部に結合するための構造体において、比較的わずかな光が損失されることを確保する。接触領域を通って放射される光が、比較的大きな立体角で外部に結合される。光を外部に結合するための構造体が、エテンデューを保持する構造体であるという事実を考慮すれば、このことは明らかである。
【００２３】
実施形態においては、光を放射するための要素は、層状の装置を含み、この装置は、
電流を光に変換するための１又は複数の活性層と、
要素で発生した光の周波数の範囲において透明であり、その範囲において、活性層に比べて小さい吸収係数を有している少なくともひとつの別の層と、
を備えている。
【００２４】
これは、光が横方向に容易に「広がる」効果を有し、発生した光の比較的大部分が、光を放射する装置に吸収される代わりに、光を外部に結合するための構造体との接触の領域に達することを許容する。これは、要素が発光ダイオード（ＬＥＤ）である場合に特に有利であり、というのは、固体素子ＬＥＤに使用されている活性材料が、一般的に、比較的高い吸収係数を有しているためである。
【００２５】
変形例においては、光を放射するための要素は、層状の装置を具備し、この装置が、
電流を光に変換するための１又は複数の活性層と、
要素における面と活性層との間にあり、発光材料から構成されている少なくともひとつの層と、
を備えている。
【００２６】
効果は、光源が発生するように構成された光の色の範囲を増加することである。特に、光を放射するための要素が、ＬＥＤから構成されている場合には、活性層は、青色光を放射するように構成され、例えば、発光材料は緑色光又は赤色光に変換する。変換された光は、比較的高い輝度にて放射され、光源は、画像表示に使用するのに適するものになる。
【００２７】
実施形態においては、光を放射するための要素は、層状の装置を具備し、光を外部に結合するための構造体の少なくともひとつは、ベースに隣接する要素の層と一体的になっている。
【００２８】
これは、構造体及び要素の複雑な組立体の必要性を解消し、光源を小型化に適するようにする。
【００２９】
実施形態においては、光を放射するための要素における面とは反対側に、反射面を備えている。
【００３０】
これは、光源の歩留まりを増加させる。
【００３１】
実施形態においては、光を放射するための要素は、発光ダイオードのダイによって形成されている。
【００３２】
この実施形態は、発光ダイオード自体の輝度を制限することなしに、発光ダイオードの好ましい特徴を組合せる。
【００３３】
別の観点においては、本発明による光束を提供する方法は、面の面積に比べて小さい面積で面に接触しているベースを有してなる、少なくともひとつの構造体を通して光を外部に結合する段階を備えていることを特徴とする。
【００３４】
実施形態は、光を放射するための要素に比べて実質的に低い屈折率を有する環境中にて、要素を活性化させる段階を具備している。
【００３５】
従って、光を放射する要素からその環境への境界で、内部全反射が起こることを確実にする。このため、要素で発生した光の比較的大部分が、光を外部に結合するための構造体を通して放射される。
【００３６】
別の観点によれば、本発明による光学装置における光源は、本発明による光源によって形成されている。
【００３７】
好ましくは、光学系は、光源のエテンデューに比べて大きなアクセプタンスを有している。
【００３８】
この文脈において、アクセプタンスとは、入って来る光が捕捉される立体角と、光捕捉面積との積を意味する。それは、光源のエテンデューに比べて大きいので、最大量の光が捕らえられる。
以下、本発明について、添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１に示した光学組立体１は、光源２と、反射鏡３とを備えている。光源２の正確な詳細は示していないが、いくつかの可能な実施形態については以下に述べる。反射鏡３は、光源に通電したときに放射される光を捕捉する。反射鏡は、開口立体角Ω1と、光捕捉面Ａ1とを有している。従って、反射鏡３のアクセプタンスは、Ω1・Ａ1に等しい。反射鏡３に代えて、レンズ又はレンズの組合せを使用できる。光源２は、アクセプタンスΩ1・Ａ1に比べて小さいエテンデュー（etendue）を有し、放射した実質的にすべての光が、光学組立体１を通過することを確保している。光学組立体１は、本質的に空気からなる環境中に配置されている。変形例による実施形態においては、環境は、別のガス又はガス混合物によって形成される。液体又は固体の媒体が光源２の材料に比べて小さい屈折率を有している場合、光学組立体１、または、少なくとも光源２を、この媒体中に配置してもよい。
【００４０】
光学組立体の用途には、ビーマーとしても知られているプロジェクターが含まれる。光源２は、後述の如く、比較的高い輝度の光を放射し、小型の装置に用いるのに良好に適しているが、というのは、光源２と直列をなす光学系の開口角度及び／又は光捕捉面積が比較的小さいためである。光源２の別の用途は、マトリックス照明である。本質的には、これは、照明すべき表面にピクセルを投影する平坦な画素化ランプである。そうしたランプは、雰囲気を伝え、または、非英数字の情報を表示するのに使用できる。それはまた、テレビを見るとき、テレビの画面の境界の外側にイメージを広げる周囲の照明として用いることで、視覚体験を高めるためにも使用できる。他の用途には、液晶表示装置におけるＬＥＤベースのバックライトや、車両におけるＬＥＤベースの前照灯などが含まれる。これらは、ＬＥＤの比較的長い寿命と、低い動作電圧、及びそれらの比較的低いコストを有利に使用できる。輝度が制限されるという不都合は、本願で開示される光源２に、光を放射するための要素として、ＬＥＤを組み込むことで解消される。
【００４１】
図２には、第１の光源４について一般的な構成を示している。第１の光源４は、ヒートシンク５と、光を放射するための要素の例として、ＬＥＤのダイ６とを備えている。光を放射する要素の内部にて発生した光を外部に結合するための第１の構造体７は、光を放射するための要素に取り付けられている。図示の実施形態においては、光に結合するための第１の構造体７のひとつだけが、ＬＥＤダイ６の上面８に取り付けられている。変形例による実施形態においては、複数の第１の構造体７が、上面８にアレイとして配列される。第１の構造体７は、光を放射するための要素によって放射した光の輝度を高める。
【００４２】
光を放射するための要素は、電流で駆動されたときに、光を発生させるための、多数の異なるメカニズムのうちのひとつに基づいている。図２の例においては、本願におけるすべての例と同様に、ＬＥＤのダイ６を備え、これは、参照符号９で一般的に指示された多数の活性層を有している。ひとつの実施形態においては、層９は、ＩｎxＧａ1-xＮから構成され、ｘは層毎に変化する。その場合、活性層の屈折率は、およそ２．５の値を有する。活性層９は、数μｍのオーダーの総厚みを有し、例えば、５μｍである。活性層９は、サファイアから作られた基板１０によって被覆され、これは、およそ１．８の屈折率を有する。基板は、活性層の積み重ねに比べて、１〜２オーダーだけ大きな厚みを有し、例えば、１００μｍである。ＬＥＤは多数の魅力的な特性を有し、それらには、長い寿命、低い動作電圧、小さなフォームファクター、ほぼ純粋なスペクトル色、ルーメン出力の速い変調、及び通電されると即座に点灯するという事実が含まれる。光に結合するための第１の構造体７は、ＬＥＤのダイ６に固有である低い輝度を増加させる。
【００４３】
光を外部に結合するための第１の構造体７は、比較的高い屈折率を有する透明な媒体から構成されている。それは、光源の環境、すなわち空気の屈折率の値に比べて、基板１０及び／又は活性層９の屈折率により近い。適当な材料には、ガラス、石英、サファイア、及び透明なセラミックが含まれる。図２において、光を外部に結合するための第１の構造体７は、コリメータの形状を有し、すなわち、同軸的な放物面の集中装置である。従って、それは、光をコリメートするための一体的なシステムを構成する。光を外部に結合するための第１の構造体７におけるベース１１は、上面８と接触し、面積Ａ2を有している。光は、ベース１１を通って、光を外部に結合するための第１の構造体７に入り、面積Ａ3を有する反対側の光放射面１２を通って出る。面積Ａ3は、ベースにおける面積Ａ2に比べて、実質的に大きい。この面積Ａ2は、輝度を高めるため、上面８の全体面積Ａ0の一部分となっている。
【００４４】
放射される光の輝度が高まる理由は、光束が、光が結合される上面８の面積Ａ2に比例して減少しないためである。光束は、側面１３及び下面１４における少なくとも部分的な反射のために、予測されるほどには減少しない。側面１３の場合には、これは、ＬＥＤのダイ６の環境が、基板１０及び活性層９に比べて低い屈折率を有しているという事実のために、内部全反射が、光の実質的な部分を基板１０に閉じ込めるように働くためである。下面１４の場合には、これは、反射材料からなる表面層（詳細は図示せず）の存在によって高められる。また、ベース１１を取り囲む上面８の部分は、反射材料の表面層でコーティングされる。変形例としては、活性層９にて発生した光の一部分だけ、すなわち、全体の幾何学的に可能な範囲の一部の範囲の角度で表面に入射したものだけが、ベース１１を取り囲む空気との境界にて反射する。これは、法線方向に対して臨界角度を越える角度の範囲である。側面１３を通る放射はほとんど存在しないが、というのは、活性層９が、その方向に伝播する、発生した光の大部分を吸収する傾向をもつためである。さらに、ＬＥＤのダイ５は平面的であるから、側面１３の面積は、上面８の面積に比べて小さい。
【００４５】
光源の輝度Ｂは、以下の方程式によって与えられる。
【数１】
0005542335.tif 000002
【００４６】
ここで、Φは光束（ルーメン）である。この方程式は、放射のランバートパターンに基づく。
【００４７】
上面８の全体面積Ａ0に比べて小さい面積Ａ2を通る光の結合の効果を見積もるために、輝度は、以下の方程式を分析的に使用してモデル化された。
【数２】
0005542335.tif 000003
【００４８】
ここで、Φ0は、Ａ2＝Ａ0のときの光束である。Ｒbは、ＬＥＤのダイ６の底部からの光の非理想反射を損失を考慮に入れた、有効反射係数であって、活性層９における光の再吸収の考慮が内在されている。
【００４９】
実際的な例においては、上面８の面積Ａ0は１ｍｍ2であり、ベース１１の面積Ａ2は０．２ｍｍ2である。数（２）を用いれば、Ｒb＝０．７に対して、輝度Ｂ＝２．３Ｂ0であることが見積もられる。光束Φは、０．４５・Φ0に等しい。
【００５０】
この結果は、光学シミュレーションパッケージ（Breault Research社のＡＳＡＰ）における光線トレース計算を用いて確認された。ＬＥＤのダイ６は、下面１４を覆う反射層を備えた２つの箱としてモデル化された。活性層９は、ｎ＝２．５の屈折率を有する、１×１×０．０１ｍｍ3の箱としてモデル化された。基板は、ｎ＝１．８の屈折率を有する、１×１×０．１ｍｍ3の箱としてモデル化された。反射層は、反射率ρ＝０．８を有するアルミニウム電極であると仮定される。活性層９における光の発生は、２つのランバート放射平面を背中合わせの構成に加えることでモデル化された。図３は、シミュレーションの結果を示している。第１の曲線１５は、正規化された強度の角度分布を示している。第２の曲線１６は、積分された強度を示している。図面から、５０％の光が、２×１３゜＝２６゜の円錐内にあることが分かる。このシミュレーションにおいて、光を外部に結合するための第１の構造体７における入口の直径は、０．５ｍｍに設定された。光放射面１２の直径は、３ｍｍに設定された。シミュレーションは、式（２）を用いて得られた結果を確認し、すなわち、Φ＝０．４６・Φ0、及び、Ｂ＝２．２・Ｂ0が得られた。
【００５１】
シミュレーションを確認するために、いくつかの実際の光源について測定を行った。これらの測定の結果を、図４に示している。それぞれの４つの量Ａ〜Ｄに関して、左側の棒グラフは、測定された光束（ルーメン）を表し、隣接する棒グラフは、シミュレーションから得られた光束を表している。Ａは従来のコリメータを備えてなる、ＬＥＤのダイからの光束の出力であり、コリメータはＬＥＤのダイ６を完全に、すなわち上面８と側面１３との両方を包被している。Ｂは、全く包被されていない、ＬＥＤのダイ６からの光束の出力である。Ｃは、光を外部に結合するための第１の構造体７における光放射面を通った光束の出力である。Ｄは、側面１３を通した、光束出力の損失である。この損失は、内部全反射が、全範囲の角度にわたっては起こらないという事実による。実際には、光を放射する要素は平坦であることから、側面１３に当たる光は、鋭角にて入射する傾向がある。図４は、シミュレーションを通して得られた結果を確認し、これらの結果が本質的にバイアスされていないことを示している。
【００５２】
図５には、図２に示した第１の光源と同様に動作する、第２の光源１７が示されている。光を放射するための要素は、同一である。対応する部品には、図２と同様な符号を付している。第２の光源１７は、ＬＥＤのダイ６の上面８を介して、光を外部に結合するための、複数の第２の構造体１８ａ〜１８ｅを具備している。第２の構造体１８ａ〜１８ｅは、円錐を逆さにした形状を有している。第２の構造体１８ａ〜１８ｅにおけるそれぞれのベース１９ａ〜１９ｅは、上面８の全体面積Ａ0に比べて実質的に小さい面積Ａ2にわたって、上面８と接触している。それぞれは、ベース１９ａ〜１９ｅとは反対側に、ベース１９ａ〜１９ｅに比べて大きな面積をもった、出口開口部２０ａ〜２０ｅを有している。第２の構造体の屈折率は、基板１０の屈折率と整合され、一方、上面８は、ベース１９ａ〜１９ｅを取り囲む面積にわたって、空気との境界を有している。光を外部に結合するための第２の構造体１８ａ〜１８ｅの間の隙間には、空気以外の媒体を充填しても良い。
【００５３】
小型レンズ２２ａ〜２２ｆのアレイは、出口開口部２０ａ〜２０ｅに重なるように配置されている。図示の実施形態においては、小型レンズ２２ａ〜２２ｆと、光を外部に結合するための第２の構造体１８ａ〜１８ｅとは、一体的な要素を形成している。他の変形例においては、アレイ２１は、第２の構造体１８ａ〜１８ｅに接着しても良い。別の変形例においては、光を外部に結合するための第２の構造体１８ａ〜１８ｅのアレイは、基板１０と一体的になっている。
【００５４】
上述した実施形態は、本発明を制限するよりもむしろ例示しており、当業者は、特許請求の範囲の範囲から逸脱せずに、多くの変形例の実施形態をデザインすることができることに留意されたい。請求項においては、括弧の間に配置したいかなる参照符号も、請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。「備えている」という用語は、請求項に列挙された以外の要素又は段階が存在することを排除しない。要素に先立つ不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”は、そうした要素が複数存在することを排除しない。互いに異なる独立請求項において、ある種の手段が述べられているという単なる事実は、これらの手段を有利に組合せて使用できないことを意味しない。
【００５５】
光を外部に結合するための第１の構造体７は、例えば、第２の構造体１８ａ〜１８ｅの構造と類似した構造の、同様な構造体のアレイから構成しても良い。活性層９は、有機発光材料を具備しても良い。変形例においては、透明な、発光材料のセラミックの層を、基板１０に代えて設けても良い。そうした光を放射する要素は、Ｐ変換ＬＥＤとして知られている。従って、光を放射する要素における、最上部の層での光の発生は排除されない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】光学装置のための要素の組立体を示している。
【図２】一体化されたコリメータを備えた光源の実施形態を示した模式図である。
【図３】光線トレースシミュレーションを用いて、図２に示した構造を有する光源から放射された光の強度を計算した結果を示したグラフである。
【図４】実験的に決定された、いくつかの光源について計算された強度を比較したグラフである。
【図５】光に結合するための構造体のアレイを備えてなる、光源の実施形態を示した模式図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  光学組立体
２  光源
３  反射鏡
４  光源
５  ヒートシンク
６  ダイ
７  構造体
８  上面
９  活性層
１０  基板
１１  ベース
１２  光放射面
１３  側面
１４  下面
１５  第１の曲線
１６  第２の曲線
１７  光源
１８ａ〜１８ｅ  構造体
１９ａ〜１９ｅ  ベース
２０ａ〜２０ｅ  出口開口部
２１  アレイ
２２ａ〜２２ｆ  小型レンズ
【図１】
0005542335.tif 000004
【図２】
0005542335.tif 000005
【図３】
0005542335.tif 000006
【図４】
0005542335.tif 000007
【図５】
0005542335.tif 000008