(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明装置光を生成するよう構成された照明装置であって、前記照明装置はライティング・ユニットを有し、前記ライティング・ユニットは：
・光源光を生成するよう構成された光源および
・前記光源光をコリメートするよう構成された実質的に平坦な光ガイドを有し、前記光ガイドは：
・入射窓およびエッジ窓と、
・実質的に平行に構成された第一の光ガイド表面および第二の光ガイド表面と、
・第一のサイド・エッジおよび第二のサイド・エッジとを有し、前記第一のサイド・エッジおよび前記第二のサイド・エッジは前記入射窓から前記エッジ窓の方向に発散も収束もしないよう構成されており、
前記入射窓は、前記光源の光源光を受け取るよう構成されており、前記エッジ窓はコリメートされた光源光が照明装置光として前記光ガイドから逃げることを許容するよう構成されており、
前記第一の光ガイド表面および前記第二の光ガイド表面の一方または両方は複数の溝を有し、前記溝は前記入射窓から前記エッジ窓の方向に発散するよう構成されており、前記複数の溝は、前記光源より上流に、前記光源の手前に、あるいは前記光源のところに配置されうる収束点に仮想的に収束する、
照明装置。
【請求項２】
前記第一の光ガイド表面および前記第二の光ガイド表面の両方が複数の溝を有する、請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記複数の溝が、前記光源と一致する位置に仮想的に収束する、請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記複数の溝が、前記光源の上流の位置に仮想的に収束する、請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項５】
前記エッジ窓が、前記第一の光ガイド表面または前記第二の光ガイド表面に対して、35〜105°の範囲の傾斜角をもつ、請求項１ないし４のうちいずれか一項記載の照明装置。
【請求項６】
前記光ガイドがソリッドな透明光ガイドである、請求項１ないし５のうちいずれか一項記載の照明装置。
【請求項７】
前記第一の光ガイド表面および前記第二の光ガイド表面が光ガイド高さを定義し、前記第一のサイド・エッジおよび第二のサイド・エッジが光ガイド幅を定義し、幅／高さの比が1〜100の範囲にある、請求項１ないし６のうちいずれか一項記載の照明装置。
【請求項８】
前記第一のサイド・エッジおよび第二のサイド・エッジが光ガイド幅を定義し、第一のサイド・エッジおよび第二のサイド・エッジがサイド・エッジ長さ（L1）を有し、幅／長さ比が0.5〜2の範囲である、請求項１ないし７のうちいずれか一項記載の照明装置。
【請求項９】
光源の光源光をコリメートするよう構成された実質的に平坦な光ガイドであって、前記光ガイドは：
・入射窓およびエッジ窓と、
・実質的に平行に配置された第一の光ガイド表面および第二の光ガイド表面と、
・第一のサイド・エッジおよび第二のサイド・エッジとを有し、前記第一のサイド・エッジおよび前記第二のサイド・エッジは前記入射窓から前記エッジ窓の方向に発散も収束もしないよう構成されており、
前記入射窓は、前記光源の光源光を受け取るよう構成されており、前記エッジ窓はコリメートされた光源光が照明装置光として前記光ガイドから逃げることを許容するよう構成されており、
前記第一の光ガイド表面および前記第二の光ガイド表面の一方または両方は複数の溝を有し、前記溝は前記入射窓から前記エッジ窓の方向に発散するよう構成されており、前記複数の溝は、前記光源より上流に、前記光源の手前に、あるいは前記光源のところに配置されうる収束点に仮想的に収束する、
光ガイド。
【請求項１０】
光ガイド・コリメータ構成であって、請求項９記載の光ガイドおよび光ガイド・ファンネル部を有し、前記光ガイドは、光源の光源光をコリメートし、コリメートされた光を前記光ガイド・ファンネル部に提供するよう構成されている、光ガイド・コリメータ構成。
【請求項１１】
請求項１０記載の光ガイド・コリメータ構成であって、さらに導波路を有し、前記光ガイドおよび前記光ガイド・ファンネル部がコリメートされた光を前記導波路に提供するよう構成されている、光ガイド・コリメータ構成。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載の光ガイド・コリメータ構成であって、前記コリメータがコリメータ高さを有し、前記導波路が導波路高さを有し、前記導波路高さが前記コリメータ高さより小さい、光ガイド・コリメータ構成。
【請求項１３】
光ガイド・コリメータ構成であって、請求項９記載の光ガイドを有し、前記光ガイドは、光源の光源光をコリメートし、コリメートされた光を導波路に与えるよう構成されており、前記導波路は低屈折率のクラッディングを有する、光ガイド・コリメータ構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ガイドを有する照明装置およびそのような照明ガイドそのものに関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的平坦な照明装置は当技術分野において既知であり、たとえばUS7025482およびUS7181378に記載されている。
【０００３】
US7025482は、照明を必要とする領域のみに照明光を効率的かつ一様に照射することのできる光ガイド部材および照明装置を記載している。そこで、同心円の形に広げられた多数の溝などのような反射ストライプによって反射面が構築される。光源ユニットからの光は、反射プリズムなどのような拡散部による不規則性なしに、この反射面全体に向かって広げられる。こうして、実際に照明を必要とする範囲のみが不規則性なしで照明されることができ、正面光を使う照明範囲の可視性が高められる。
【０００４】
US7181378は、入力放射の第一の分布を出力放射の第二の分布に変換するそのような装置を製造する装置および方法を記載している。この装置は、いくつかの実施形態では、三つのアクティブな光学表面の二次元表現を生成し、その二次元表現を中心軸のまわりに回転掃引することによって三次元表現を与えることによるものであり、前記生成は、第一、第二および第三の一般化されたカーテシアン・オーバル（Cartesian  oval）に基づいてそれぞれ第一のエントリー表面および第二の表面のセグメントを計算し、前記第一および第二の表面のセグメントの計算を逐次的に繰り返すことを含む。いくつかの実施形態では、前記第一および／または第二の表面の一部分は、全反射的（TIR:  totally  internally  reflective）であることができる。この文書は特に、光を受け取る本体を有する折り畳まれた光学装置であって、前記本体は第一、第二および第三の表面を有し；前記第三の表面は空洞を定義し、前記第三の表面の少なくとも一部分は屈折性であり；前記第二の表面は概して前記空洞から放射状に広がり；前記第二の表面は反射領域を有し；前記第一の表面の少なくとも第一の部分は内部反射折り畳み（internal  reflection  folding）を提供し、前記第一の表面の少なくとも第二の部分は本体と本体外部との間の屈折性の遷移を与える、装置を記載している。
【０００５】
さらに、WO2008047278は、光案内層および複数のLEDを有する照明器具であって、前記LEDは前記光案内層中に光を放出するよう前記光案内層に配置された少なくとも一つの孔の中に収容される、照明器具を記載している。光案内層はさらに、光案内層から光を外に結合するための少なくとも一つの出射結合（out-coupling）構造を有する。
【０００６】
効率的な高フラックスLEDパッケージが入手可能なことで、従来にはない形の照明器具設計ができる。エレガントで平坦な照明システムは、光案内プレート、すなわちPMMA、PC、ガラスなどのような誘電性材料のプレートに基づくことができる。そのようなシステムの利点は、一方では、そのエレガントな外観（すなわちデザイン上の利点）であることができるが、他方ではその邪魔にならない外観であることができる（その薄い外形のため、その周囲にとけ込みやすくなり、あるいは壁や天井に隠しやすくなる）。一般に、そのような光案内プレートの面内の光方向は、入射結合（incoupling）構造（たとえばコリメート用ファンネルまたはビーム拡大構造）を使うことにより、ストレートな仕方で操作されうる（本稿では「縦方向コリメーション（longitudinal  collimation）」としても示される）。直交光方向の操作（プレートに垂直）は通例、コリメート（本稿では「横方向コリメーション（latitudinal  collimation）」としても示される）するためにプレート内の厚さの変動を必要とする。しかしながら、厚さの増加（光ガイドの場合など）は、システムのスリムな外観を損ないうるので、一般に望ましくない。他方、くさび様の厚さの減少は製造（特に薄い端）を複雑にすることがあり、一般には追加的な光向き付け光学系を必要としうるので、これが厚さをさらに増す。
【０００７】
さらに、光源からの光をファイバーまたは導波路〔ウェーブガイド〕中に結合させるためにコリメータが使用されうる。問題は、コリメータは、すべての光をファイバーまたは導波路にコリメートすることが簡単にはできないことがあるということでありうる。コリメータおよび／または光源よりも薄いファイバーまたは導波路においては特にそうである。
【０００８】
よって、問題は、光ガイド（または「コリメータ」または「導波路」）の厚さを実質的に変えることなく、いかにしてすべての方向に光分布を操作するか、特に横方向コリメーションである。実質的に一定厚さのシステムの利点は、製造が比較的容易で、家具（または家具要素）として設置するまたは家具内に実装するのが比較的容易でありうる、エレガントで薄い照明器具デザインを許容するということである。したがって、光ガイドに基づく代替的な平坦な照明デバイスを提供し、そのような平坦な光ガイドのビーム形状をさらに改善することが望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
よって、好ましくはさらに上述した欠点の一つまたは複数を少なくとも部分的に解消し、好ましくはコリメートされたビームまたはよりコリメートされたビームを提供する代替的な照明装置を提供することが本発明の一つの側面である。
【００１０】
さらに、好ましくはさらに上述した欠点の一つまたは複数を少なくとも部分的に解消し、好ましくはコリメートされたビームまたはよりコリメートされたビームを提供する、光源の光を導波路またはファイバーの線形アレイ中に結合するためのデバイスとして使うための代替的な「カプラ〔結合器〕」または「光入射結合装置」を提供することが本発明の一つの側面である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第一の側面によれば、本発明は、照明装置光（本稿では「装置光」としても示される）を生成するよう構成された照明装置（illumination  device）であって、光源光を生成するよう構成された光源（light  source）および前記光源光をコリメートするよう構成された実質的に平坦な（平面状の）光ガイドを有するライティング・ユニット（lighting  unit）を有し、前記光ガイドは入射窓およびエッジ窓と、実質的に平行に配置された第一の光ガイド表面（本稿では理解のため、「上の光ガイド表面」または「上面」としても示される）および第二の光ガイド表面（本稿では理解のため「下の光ガイド表面」または「下面〔底面〕」としても示される）と、第一のサイド・エッジおよび第二のサイド・エッジとを有し、前記第一のサイド・エッジおよび前記第二のサイド・エッジは前記入射窓から前記エッジ窓の方向に発散も収束もしないよう構成されており（かつある実施形態では実質的に平行に配置されていてもよい）、前記入射窓は、前記光源の光源光を受け取るよう構成されており、前記エッジ窓はコリメートされた光源光が照明装置光として前記光ガイドから逃げることを許容するよう構成されており、前記第一の光ガイド表面および前記第二の光ガイド表面の一つまたは両方は複数の溝を有し、前記溝は前記入射窓から前記エッジ窓の方向に発散するよう構成されている、装置を提供する。
【００１２】
驚くことに、そのような装置は、縦方向および横方向の両方においてよくコリメートされうる有利なビーム形をもつビームを提供しうることがわかる。そのような照明装置は比較的平坦であるが、それにもかかわらず導波路または光ガイドの面内のコリメートのみならず驚くべきことに光ガイドに垂直な面内のコリメートをももつ。このコリメートは、前記第一の光ガイド表面（本稿では「上面」としても示される）および前記第二の光ガイド表面（本稿では「下面」としても示される）の一方または両方に溝を導入することによって得ることができ、よって広がるまたは狭まるフィーチャーを実質的に導入することなく得ることができるようである。よって、このようにして、両方向にコリメートをもつが、特に第一の光ガイド表面および第二の光ガイド表面に垂直な面内にコリメートをもつ平坦な光ガイドが提供されうる。
【００１３】
「前記第一のサイド・エッジおよび前記第二のサイド・エッジは前記入射窓から前記エッジ窓の方向に発散も収束もしないよう構成されており」という表現は、たとえば、入射窓のところの当該装置の幅がエッジ窓での幅と実質的に同じでありうることを示す。これは、一つまたは複数の傾斜した第一および第二のサイド・エッジを含みうる。これはまた、第一の光ガイド表面から第二の光ガイド表面の方向に（またはその逆の方向に）曲がった、一つまたは複数の曲がった第一および第二のサイド・エッジをも含みうる。これらのサイド・エッジが実質的に平行な場合に、定義により、第一のサイド・エッジと第二のサイド・エッジは入射窓からエッジ窓の方向に発散も収束もしないよう構成されている。現状技術のコリメータは一般に、入射窓からエッジ窓の方向に発散するよう構成された第一のサイド・エッジおよび第二のサイド・エッジをもつ。
【００１４】
本稿において、「垂直」「平行」「平面状」「平坦」「等しい」などの用語は特に、実質的に垂直、実質的に平行、実質的に平面状、実質的に平坦および実質的に等しいなどの特徴をもつ実施形態に関する。このことは当業者には明らかであろう。よって、「平行」または「実質的に平行」は、特徴どうしの約0°の、特に約6°未満、より好ましくは約2°未満、より一層好ましくは約1°未満の角度に関しうる。同様に、「垂直」または「実質的に垂直」は、約90°の角度に関しうるが、特に90°から約6°未満、より好ましくは約2°未満、より一層好ましくは約1°未満外れた角度に関しうる。
【００１５】
ある個別的な実施形態では、第一の光ガイド表面および第二の光ガイド表面は光ガイド高さを定義し、前記第一のサイド・エッジおよびある第二のサイド・エッジが光ガイド幅を定義し、幅／高さの比は約1〜100の範囲にある。このようにして特に、平坦な装置が提供されうる。好ましくは、幅／高さの比は＞1、たとえば≧2または≧5である。
【００１６】
光ガイドおよびライティング・ユニットはさらに、光学軸を有していてもよい。光学軸はたとえば溝の配向を定義するために使用できる。それらの溝は独立して、光学軸との溝方向角が≧0°かつ＜90°の長手軸を有してもよい。
【００１７】
ここで「独立して」の用語は、物理的な境界内で、個々の溝の溝方向角が他のすべての溝とは独立して選択されうることを示しうる。特に、放射状に配置される溝ではこのことが当てはまり、溝方向角は溝それぞれについて異なりうる。
【００１８】
本発明の光ガイドは、コリメートする属性をもつ導波路と解釈してもよい。
【００１９】
ある実施形態では、これらのサイド・エッジの一つまたは複数も、複数の溝を有しうる。これは一層コリメートを高めうる。したがって、前記第一のサイド・エッジおよび前記第二のサイド・エッジの一つまたは複数が、それぞれ複数の溝を有し、ここで、前記第一のサイド・エッジおよび前記第二のサイド・エッジの前記一つまたは複数が有する前記複数の溝は、それぞれ、好ましくは実質的に平行である。好ましくは、前記第一のサイド・エッジおよび前記第二のサイド・エッジの両方がそれぞれ前記複数の溝を有する。ここで、「……が有する前記複数の溝は……実質的に平行である」という表現は、あるサイド面上／サイド面内の複数の溝が適用されるとき、これらの溝が特に互いに平行に配置されることを示す。すなわち、これらの溝は実質的に平行な延在方向の軸（または長手軸）を有していてもよく、よって前記第一の光ガイド表面および／または前記第二の光ガイド表面にも実質的に平行である。
【００２０】
「前記溝は前記入射窓から前記エッジ窓の方向に発散するよう配置されている」という表現は、それらの溝が（第一の光ガイド表面または第二の光ガイド表面それぞれの上で）放射状に配置され、互いから発散することを示す。
【００２１】
ある好ましい実施形態によれば、（前記第一の光ガイド表面および／または第二の光ガイド表面がそれぞれ有する）前記複数の溝は、前記光源と一致する位置（すなわち、光ガイドの「上流」の位置）に仮想的に収束しうる。ここで、「前記光源と一致する位置」は、光源が光を発するところの光源の位置を示す（すなわち、その発光部（LEDの発行表面、放電源の放電または白熱型のランプのフィラメント））。当該照明装置は、近似的に点源と考えられる光源を有していてもよいが、線状の源（ルミネセント管（TL:  luminescent  tube）のような）を有していてもよい。その場合、線状の源は特に、第一の光ガイド表面および／または第二の光ガイド表面に実質的に垂直に配置されうる。前記複数の溝が光源と一致する位置に実質的に収束するとき、最良のコリメートが得られる。しかしながら、前記複数の溝が光源より上流の、たとえば約0〜10cmなど約0〜100cm以内の位置（すなわち、光ガイドおよび光源の「上流」の位置）に実質的に収束してもよい。収束を選ぶことで、コリメートを制御できる。横方向のコリメートの量は溝の有効性（effectiveness）の尺度でありうる。収束点がより上流にあるとき、横方向のコリメートは比較的悪化しうるが、縦方向のコリメートは比較的改善されうる。
【００２２】
好ましくは、前記複数の溝は前記光ガイドの上流、約0〜15cmなど、約0〜105cm以内の位置に仮想的に収束しうる。これは、複数の溝が入射窓の上流、約0〜105cm以内の位置に仮想的に収束しうることを含意する。収束位置は原則として、第一の光ガイド表面および第二の光ガイド表面の両方について異なっていてもよいことを注意しておく。
【００２３】
溝は、細長い構造として示されることもありうる。ある実施形態では、溝はV形の断面をもつ。別の実施形態では、溝は正弦波形のような曲がった断面をもつ。当業者には明らかであろうように、種々の形の溝が適用されうる。
【００２４】
照明装置の性質上、溝は延在方向軸（本稿では溝の「長手軸」としても示される）をもちうる。好ましくは、溝の総数の一部（溝の総数の10〜100%、特に20〜100%など）は、それらの溝を有する光ガイド表面（単数または複数）の長さの約50〜100%の範囲の長さをもつ。溝は一定の幅および／または高さをもってもよく、その幅および／または高さは互いと独立に光ガイドにわたって変わってもよい。このようにして、光ガイド表面（単数または複数）の表面全体がそれぞれ溝を有していてもよいが、二つの隣り合う溝の間に間隔を残すよう選ばれてもよい。
【００２５】
ある実施形態では、光源は、高出力LEDのようなLEDを有する。別の実施形態では、光源は複数のLED（light  emitting  diode［発光ダイオード］）を有する。複数のLEDはある実施形態では同じ発光色のLEDを含みが、ある実施形態では異なる発光色のLED（黄色と青のLED、赤、緑、青のLEDなど）を含んでいてもよい。
【００２６】
光源はまた、たとえばコンパクト蛍光灯またはハロゲン・ランプのような、LED以外の光源を有していてもよい。光源はまた、レーザー・ダイオードなどを有していてもよい。光源に加えて、さらに光源の光の少なくとも一部を別の波長をもつ光に変換するために、ルミネセント物質が適用されてもよい。
【００２７】
光ガイドはソリッドな透明光ガイドであってもよいが、中空の光ガイドであってもよい。ある実施形態では、入射窓および／またはエッジ窓は開いた窓である。すなわち、透明物質（空気以外の）は存在しない。そのような実施形態では、光ガイドは本質的には、第一および第二の光ガイド表面およびサイド・エッジから構成されうる。
【００２８】
しかしながら、ある好ましい実施形態では、光ガイドはソリッドな透明光ガイド、特に（プレートのような）平面状のソリッドな透明光ガイドである。ソリッドな透明光ガイドは、PET（ポリエチレンテレフタレート）、PE（ポリエチレン）、PP（ポリプロピレン）、PC（ポリカーボネート）、P(M)MA（ポリ（メチル）メタクリレート）、PEN（ポリエチレンナフタレート）、PDMS（ポリジメチルシロキサン）およびCOC（シクロオレフィンコポリマー）からなる群から選択される物質を有していてもよい。PMMAはたとえば良好な結果を与えうる。しかしながら、ソリッドな透明光ガイドは、無機透明物質からなる群から選択される物質を有していてもよい。好ましい無機物質は、ガラス、（溶融）石英、セラミックおよびシリコーン、特にガラスからなる群から選択される。
【００２９】
光ガイドがソリッドな透明物質を有するとき、全反射（TIR）のため、第一および／または第二の光ガイド表面は必ずしも反射性材料を有さない。TIRのため反射性となるよう構成されうるからである。
【００３０】
エッジ窓は特に、入射窓の反対側に配置される（そして特に光学軸に垂直に配置されうる）。エッジ窓は出射窓として構成されてもよい。すなわち、光（より精確にはコリメートされた光源光）がこのエッジにおいて光ガイドから逃げ去る。だが、エッジ窓は光ガイドからのコリメートされた光を反射し、そのようにして光ガイドから逃がすよう構成されていてもよい。よって、エッジ窓はコリメートされた光源光が光ガイドから逃げるのを許容するよう構成される。光学軸は、光の平均方向と考えられる。これは源および光ガイド両方の配向によって決定される。
【００３１】
よって、ある実施形態では、エッジ窓は装置光を提供するよう構成されうる。別の実施形態では、エッジ窓は光源光を当該照明装置の外部に反射し、それにより照明装置光を提供するよう構成される。エッジ窓は、出射結合構造（outcoupling  structure）としても示されうる。これは、エッジ窓を通じた透過により「直接」、または反射およびその後の（特に第一または第二の光ガイド表面の一方を通じた）透過を通じて「間接的に」光を結合するよう構成される。
【００３２】
光ガイドに平行でない方向への光の出射結合を提供するため、エッジ窓が傾けられてもよい。よって、ある実施形態では、エッジ窓は、第一の光ガイド表面または第二の光ガイド表面に対して、35〜105°の範囲の傾斜角をもつ。よって、ある実施形態では、エッジ窓は第一の光ガイド表面または第二の光ガイド表面に対して約75〜105°、たとえば約85〜95°、たとえば90°（実はこれは「傾斜していない」と呼ぶこともできる）の範囲の傾斜角をもつ。別の実施形態では、エッジ窓は第一の光ガイド表面または第二の光ガイド表面に対して、約35〜55°、特に約40〜50°、さらに特に約45°の範囲の傾斜角をもつ。約75〜105°の範囲の傾斜角は、エッジ窓が光を透過させ、この光源光を照明装置光として外部に結合するよう構成されているときに特に有用である。約35〜55°の範囲の傾斜角は、エッジ窓が光源光を反射し、この光源光を第一または第二の光ガイド表面を介して照明装置光として外部に結合するよう構成されているときに特に有用である。前者の実施形態では、エッジ窓はさらに拡散体（diffuser）を有していてもよい。後者の実施形態では、エッジ窓はさらに好ましくは反射体（reflector）を有していてもよい。
【００３３】
エッジ窓は、第一の光ガイド表面から第二の光ガイド表面の方向および／または第一のサイド・エッジから第二のサイド・エッジの方向の両方に曲がっていてもよい。ソリッドな透明物質を有するエッジ窓を想定すると、エッジ窓は平坦（傾斜している場合も含む）であってもよいし、曲がっていてもよいが、ファセットをもたされていてもよい。よって、ある実施形態では、光ガイドはファセットをもたされたエッジ窓を有する。そのような諸実施形態の組み合わせも可能である。
【００３４】
光ガイドがソリッドな透明物質を有し、エッジ窓が傾いているとき、エッジ窓は特に光源光を当該照明装置の外部に反射し、それにより装置光を提供するよう構成される。そのような実施形態では、エッジ窓はさらに任意的に反射器〔反射体〕または拡散器〔拡散体〕を有していてもよい。光の出射結合はそのような実施形態では、第一または第二の光ガイド表面を通じて起こりうる。
【００３５】
別の個別的な実施形態では、エッジ窓はV形のプロファイルを有していてもよい。すなわち、第一の光ガイド表面に対して傾斜角を有し、第二の光ガイド表面に対して別の傾斜角を有するのである。そのような実施形態は、光を照明装置の両側に、つまり光を第一の光ガイド表面から遠い側におよび第二の光ガイド表面から遠い側に、出射結合するために適用されうる。
【００３６】
ある実施形態では、光ガイドは複数の（傾斜した）エッジ窓を有していてもよい。これはたとえば、たとえば光ガイド内に（傾斜した）スリット（本稿では空気スリットとしても示される）を導入することによって光ガイド内に追加的な反射性の（傾斜した）表面を提供することによって得ることができる。そのような（傾斜した）スリットは反射器として作用し（傾斜したエッジ窓のように）、それにより追加的なエッジ窓として作用してもよい。個々のエッジ窓の傾斜角は互いに独立であってもよい。
【００３７】
傾斜角は原則として、エッジ窓を通じて変わってもよい（すなわち、中心軸に垂直な平面内で変わってもよい）。上述したように、傾斜したエッジ窓はさらに反射器または拡散器を有していてもよい。
【００３８】
光源および光ガイドの組み合わせ（ライティング・ユニット）は、それ自身として照明装置として使用できるが、より大きな実体、特にプレートの中に統合されてもよい。そのようなプレートはたとえば、複数のライティング・ユニットを有していてもよいが、ある実施形態では単一の光源および（光源から光源光を受光するよう構成された）複数の光ガイドを有していてもよい。
【００３９】
本発明はまた、光ガイド自身にも向けられる。よって、あるさらなる側面によれば、本発明は、光源の光源光をコリメートするよう構成された実質的に平坦な光ガイドであって、前記光ガイドは入射窓およびエッジ窓と、実質的に平行に配置された第一の光ガイド表面および第二の光ガイド表面と、第一のサイド・エッジおよび第二のサイド・エッジとを有し、前記第一のサイド・エッジおよび前記第二のサイド・エッジは前記入射窓から前記エッジ窓の方向に発散も収束もしないよう構成されており（かつある実施形態では実質的に平行に配置されていてもよい）、前記入射窓は、前記光源の光源光を受け取るよう構成されており、前記エッジ窓はコリメートされた光源光が照明装置光として前記光ガイドから逃げることを許容するよう構成されており、前記第一の光ガイド表面および前記第二の光ガイド表面の一つまたは両方は複数の溝を有し、前記溝は前記入射窓から前記エッジ窓の方向に発散するよう配置されている、光ガイドを提供する。
【００４０】
そのような光ガイドは上述したような照明装置において使用されてもよいが、光源の光を、平面上の導波路または線状のファイバー・アレイのような光ガイド中に結合させるための「カプラ〔結合器〕」または「光入射結合（in-coupling）装置」として使用されてもよい。
【００４１】
よって、ある側面では、光ガイド・コリメータ構成であって、前記光ガイドおよび光ガイド・ファンネル部を有し、前記光ガイドは、光源の光源光をコリメートし、コリメートされた光を光ガイド・ファンネル部に提供するよう構成されている、光ガイド・コリメータ構成が提供される。そのような構成は、光源光をコリメートし、この光を、寸法、特に光ガイドに垂直な方向の寸法を狭め（ファンネル状〔漏斗状〕にする）つつ、導波路中に結合するために使用できる。したがって、本発明はさらに、ある実施形態では、そのような光ガイド・コリメータ構成であって、さらに導波路を有し、前記光ガイドおよび前記光ガイド・ファンネル部がコリメートされた光を前記導波路に提供するよう構成されている構成を提供する。
【００４２】
したがって、本発明は、有利には、前記光ガイド・コリメータ構成の実施形態であって、前記導波路が低屈折率のクラッディング〔被覆〕を有する実施形態をも提供する。さらに、本発明は、有利には、前記光ガイド・コリメータ構成の実施形態であって、前記コリメータがコリメータ高さを有し、前記導波路が導波路高さを有し、前記導波路高さが前記コリメータ高さより小さい、あるいはさらに前記光源高さよりも小さい実施形態を提供する。これは、平面状の導波路または線状のファイバー・アレイのような光ガイド中に光を効率的に結合させながら、寸法を狭めることを許容する。
【００４３】
本明細書および請求項における第一、第二などの用語は、同様の要素を区別するために使われるのであって、必ずしも逐次順または時間順を記述するためではないことを注意しておく。そのように使われた用語は適切な状況のもとでは交換可能であり、本稿に記載される本発明の実施形態は本稿において記載または例解される以外の逐次順での動作も可能であることは理解しておくものとする。
【００４４】
以下の詳細な説明において使われる、なかでも「下」および「上」といった用語は、オブジェクトの面のような種々の要素を明瞭な仕方で明確化するために使われているだけであることを注意しておく。「下」および「上」という用語の使用は、特許請求される本願発明の照明装置または光ガイドなどやその使用を、付属の図面に概略的に描かれている構成に限定するものではない。さらに、本願においては、図示された以外の構成にされた（上下さかさまにした、または任意の所望の角度だけ回転した）照明装置も特許請求される。
【００４５】
たとえば、照明装置は下の光ガイド表面を上に、上の光ガイド表面を下にして配置されてもよい。また、両方の表面がたとえば実質的に鉛直に配置されてもよく、よって、ある個別的な実施形態では、入射窓が実質的に水平になる（または配置によってはやはり鉛直）。同様に、照明装置等の構成によっては、サイド・エッジがそれぞれ上と下に、または下と上にあってもよい。しかしながら、「下」「上」およびサイド・エッジといった用語は、対象物の面のような種々の要素を明瞭な仕方で明確にするために使われているだけである。下および上の光ガイド表面は、照明装置、光ガイド等の配向がどうであっても、その少なくとも一方が溝を有する表面である。特に幅／高さ比が約1〜100（上記参照）の範囲にある実施形態、特に幅／高さ比が＞1、たとえば≧2または≧5である実施形態では、当業者には、上および下の光ガイド表面に対してサイド・エッジがどれであるかは当業者には明確であろう。さらに、付属の図面が参照される（下記も参照）。したがって、「上」および「下」の用語の代わりに、「第一」および「第二」などの用語も本稿で使用される。
【００４６】
「上流」および「下流」の用語は、光源からの光の伝搬に対してのアイテムまたは特徴の配置に関係する。ここで、光源からの光ビーム内の第一の位置に対して、光源により近い前記光ビーム内の第二の位置が「上流」であり、光源からより遠ざかった前記光ビーム内の第三の位置が「下流」である。
【００４７】
本発明の諸実施形態についてこれから付属の概略図を参照して、単に例として述べる。図面では、限定しない実質的に平面状の光ガイドが概略的に描かれている。図面において、対応する参照符号は対応する部分を示す。
【００４８】
明確のため、任意的なさらなる光学系または反射器、鏡、ヒートシンク、拡散器、さらなる光ガイド、電源、電線、ルミネセント物質などといった（他の）周辺設備は図面には描いていない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】ａ〜ｄは光ガイドの諸実施形態のいくつかの原理を概略的に描く図である。
【図２】ａ〜ｄは光ガイドの諸実施形態を概略的に描く図である。
【図３】ａ〜ｅは光ガイド・コリメータ構成の諸実施形態を概略的に描く図である。
【図４】ａ〜ｊは光ガイドが有する溝のコリメーション効果の比較例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図１のａ〜ｃは、装置光２１１を生成するよう構成された照明装置１を概略的に描いている。照明装置１は参照符号２で示されるライティング・ユニットを有する。ライティング・ユニット２は光源光１１１を生成するよう構成された光源１００および光源光１１１をコリメートして装置光２１１を与えるよう構成された実質的に平坦な光ガイド２００を有する。
【００５１】
光源１００はいかなる光源であってもよいが、特にLED（複数のLEDを含む）であってもよい。
【００５２】
光ガイド２００はソリッドでも中空でもよい導波路である。光ガイド２００はまた、複数の線形に配列されたファイバーを有してもよい。ここで、参照符号４０で示されるソリッド光ガイドが参照される。光ガイド２００は入射窓２１０およびエッジ窓２２０と、好ましくは実質的に平行に配置される上の光ガイド表面２０１（「上面」）および下の光ガイド表面２０２（「底面〔下面〕」）と、第一のサイド・エッジ２３０（「第一のサイド・エッジ」）および第二のサイド・エッジ２４０（「第二のサイド・エッジ」）とを有する。第一のサイド・エッジ２３０および第二のサイド・エッジ２４０は光ガイド２００のエッジであり、実質的に平行に構成されてもよい（後述）。第一および第二のサイド・エッジ２３０および２４０はこのように、好ましくは、入射窓２１０からエッジ窓２２０に向けて発散も収束もしないよう構成される。よって、入射窓２１０における光ガイド入射窓幅W1は好ましくは、出射窓２２０における光ガイド・エッジ窓幅W2と実質的に等しい。よって、サイド・エッジ２３０、２４０をもつ光ガイド２００の幅は本稿では以下、幅W1として示される。ある（ここで概略的に描かれている）実施形態では、第一のサイド・エッジ２３０および第二のサイド・エッジ２４０は上の光ガイド表面２０１および下の光ガイド表面２０２に実質的に垂直である。
【００５３】
しかしながら、光ガイド２００のここに描かれる実施形態は、上の光ガイド表面２０１および下の光ガイド表面２０２に実質的に垂直な平行なサイド・エッジ２３０、２４０を有して描かれていることを注意しておく。しかしながら、サイド・エッジ２３０、２４０は異なる構成でもよい。たとえば、曲がっている（上および下の光表面からの方向において）、傾斜している、などでもよい。サイド・エッジ２３０、２４０はまた、所望される構成に応じて、吸収性でも反射性でもよく、傾斜していても平行でもよい、等々である。
【００５４】
上述したように、上の光ガイド表面２０１および下の光ガイド表面２０２は好ましくは実質的に平行に配置される。これはこの概略図からも導ける。光ガイド入射窓高さh1は光ガイド・エッジ窓高さh2に実質的に等しいからである。一般に、h1/h2は約0.9〜1.1の範囲にあり、好ましくは約1である。好ましくは、ここで、「実質的に平行」の用語は、上の光ガイド表面２０１および下の光ガイド表面２０２による角度が特に約6°より小さい、より好ましくは約2°より小さい、より一層好ましくは約1°より小さい、最も好ましくは0°であることを示す。ここで、諸実施形態は、平行な上の光ガイド表面２０１および下の光ガイド表面２０２を有して描かれる。よって、実質的に平坦である光ガイド２００の高さは以下、高さh1として示される。したがって、上の光ガイド表面２０１および下の光ガイド表面２０２はこのように光ガイド高さh1を定義し、第一のサイド・エッジ２３０および第二のサイド・エッジ２４０は光ガイド幅W1を定義する。特に、幅／高さ比W1/h1は約1〜100、好ましくは2〜50の範囲である。
【００５５】
上面２０１に沿ったエッジ２３０、２４０の長さは参照符号L1で示され、底面２０２に沿ったエッジ２３０、２４０の長さは参照符号L2で示される。傾斜したエッジのないこの概略図では、L1とL2は実質的に等しい。よって、エッジ２３０、２４０の長さもL1で示されてよい。
【００５６】
好ましい諸実施形態では、W1/L1比は約0.1〜10の範囲に、特に約0.5〜5の範囲に、特に0.5〜2の範囲に、さらに特に約0.9〜1.1の範囲にあり、たとえば1である。よって、ある実施形態では、第一のサイド・エッジ２３０および第二のサイド・エッジ２４０は光ガイド幅W1を定義し、第一のサイド・エッジ２３０および第二のサイド・エッジ２４０はサイド・エッジ長さL1をもち、幅／長さ比W1/L1は0.5〜2の範囲である。好ましくは、高さh1＜W1である、すなわち比W1/h1＞1である（上記も参照）。
【００５７】
入射窓２１０は、光源１００の光源光１１１を受けるよう構成され、エッジ窓２２０はコリメートされた光源光１１１が照明装置光２１１として光ガイド２００から逃げるのを許すよう構成される。
【００５８】
理解のため、光学軸Oが描かれている。光学軸Oに沿って、コリメートされた光源光１１１および装置光２１１が伝搬する。この光学軸Oは、ライティング・ユニット２の光学軸である。光学軸Oは、光１１１の平均方向と考えてもよい。これは、源１００および光ガイド２００の両方の配向によって決定される。当業者には明らかであろうが、これらは好ましくは整列される。光学軸は光１１１の平均方向と考えることができるので、本稿では、光１１１の下流方向を指すベクトルとして示される。当業者には明らかであろうが、光学軸は光源１１１がなくても定義できる。
【００５９】
光学軸Oは特に、上の光ガイド表面２０１および／または下の光ガイド表面２０２に実質的に平行な面内にある。光学軸Oは、xy平面と平行な（仮想）平面と部分的に一致し、光学軸Oもxy平面と平行なこの平面（この平面は図２のａおよびｂに示される）に平行である。xy平面はさらに、上の光ガイド表面２０１および／または下の光ガイド表面２０２に実質的に平行な平面として定義されることができる。上述したように、好ましい諸実施形態では、上面および下面２０１、２０２は（実質的に）平行である。よって、xy平面は上面２０１および下面２０２に（実質的に）平行である。光学軸Oはこの平面に平行であり、xy平面と平行なこの平面に一致する。
【００６０】
図１のｂは、図１のａに概略的に描かれたのと同じ光ガイド２００を、ここでは上面図で概略的に描いている。よって、この概略的に描かれた実施形態およびこの図では、L1とL2は実質的に等しく、W1とW2は実質的に等しい。
【００６１】
ある実施形態では、サイド・エッジ２３０、２４０は実質的に平行であってもよいが、任意的に、サイド・エッジ２３０、２４０の一つまたは複数は上面２０１から底面２０２に（またはその逆に）向かう方向に曲がっていてもよい。そのような実施形態はここでは描かれていない。
【００６２】
図１のｃは、図１のａに概略的に描かれたのと同じ光ガイド２００を、ここでは側面図で概略的に描いている。よって、この概略的に描かれた実施形態およびこの図では、h1とh2は実質的に等しく、L1とL2は実質的に等しい。
【００６３】
図１のｄは、エッジ窓２２０が傾斜している点を除いて図１のａ〜ｃに概略的に描かれた実施形態と実質的に同じ光ガイド２００をもつライティング・ユニット２の実施形態を概略的に描いている。そのような傾斜したエッジ窓は参照符号２２１で示される。エッジ窓２２０はたとえば、上の光ガイド表面２０１または下の光ガイド表面２０２に対して35〜105°の範囲の傾斜角βを有していてもよい。図１のｄでは、傾斜角βは、底面２０２に対して示されており、約45°の値をもつ。図１のａ〜ｃでは、エッジ窓は「傾斜」してはおらず、「傾斜角β」は約90°である。特に約35〜55°の範囲の傾斜角を使うことによって、コリメートされた光源光が、下面および上面２０１、２０２の一つを通じて装置光２１１として光ガイド２００から逃げ去ることができる。エッジ窓２２０の形（傾斜している、V形（「両側〔ダブル〕傾斜」）、曲がっている）に依存して、コリメートされた光源光は、底面および上面２０１、２０２の一方または両方を通じて、光ガイド２００から装置光２１１として逃げ去りうる。
【００６４】
上述したように、上の光ガイド表面２０１および下の光ガイド表面２０２の一方または両方は複数の溝３００を有する。これらの面の一方または両方の上の溝の配置は、互いとは独立に選択されうることを注意しておく。たとえば、下面２０２は溝を有し、上面２０１が溝３００を有さなくてもよい、などである。そのため、「一方または両方」という言い方をしている。
【００６５】
これらの溝３００は簡単のために上記の概略図には描かれていない。しかしながら、ライティング・ユニット２、特に光ガイド２００を図１のａ〜ｄにおいて記載したので、次の諸図では溝の配置が概略的に描かれ、下記でより詳細に明確にされる。図２のａ〜ｄは、上面または下面２０１、２０２が有する溝３００の実施形態を概略的に描いている。
【００６６】
溝（単数または複数）３００は、溝３００に沿ったまたは溝３００の方向の長手軸（または延在方向軸または溝軸）３０１を有する細長い構造（単数または複数）として見ることができる。こうして、ある実施形態では、溝３００または少なくともその部分集合は、実質的に平行に配置される。それと組み合わされてもよい別の実施形態では、溝３００または少なくともその部分集合は、下流方向に発散して配置される。したがって、溝３００は溝軸３０１（これは溝３００と平行であり、溝の谷と一致してもよい）を有すると考えられる。これも（下流方向の）ベクトルで示される。溝軸３０１をベクトルとして示すさらなる理由は、溝軸３０１の、光学軸Oとの溝方向角ωを定義するためである。光学軸Oが（一部の図面に描かれるように）デカルト座標系におけるy軸に平行であるとすると、方向角ωが90°の溝３００はx軸の正方向または負方向に沿うことになる。これは、本発明に基づく有利なコリメーションを提供しないであろう。方向角ωが0°の溝３００は光学軸Oに平行となり、コリメーションを提供しうる。実際、方向角ωは、より精確には、溝軸３０１の、xy平面と平行でありかつ光学軸Oを含む平面上への投影と、この平面内の光学軸Oとの間の角度として定義される。
【００６７】
図２のａ〜ｄは、上および／または下の光ガイド表面２０１、２０２がそれぞれ有する複数の溝３００を有する光ガイド２００の諸実施形態を概略的に描いている。明確のため、サイド・エッジ２３０、２４０は溝３００を有していないが、もちろん、さらなる実施形態では、これらのサイド・エッジ２３０、２４０の一つまたは複数も溝３００を有していてもよい。
【００６８】
溝３００を有する上および下の光ガイド表面２０１、２０２は、それぞれ参照符号２５１および２５２で示される。図２のａおよびｂは概略的に上面図を描いており、（よって）上の光ガイド表面２０１を示している。上の光ガイド表面２０１はここでは溝３００を有しており、やはり参照符号２５１で示されている。しかしながら、これらの概略的な絵はこれに対応して参照符号２５２で示されるべき、溝３００を有する下の光ガイド表面２０２を概略的に描いているのでもよい。図２のｄは、光ガイド２００のある実施形態のエッジ窓２２０の正面図を概略的に示しており、この図においては、上および下の光ガイド表面２０１、２０２の両方が溝３００を有することが概略的に描かれている。
【００６９】
溝３００はここでもまた、溝３００に沿ったまたは溝３００の方向の長手軸３０１を有し、長手軸３０１は、光学軸Oとの溝方向角ωをもつ。各溝３００は独立して、光学軸Oとの溝方向角ω≧0°かつ＜90°をもつ長手軸３０１有してよい。仮想収束点Pは、光源１００の向こう側に（すなわち光源１００より上流に）（図２ｂ参照）、光源１００の手前に、あるいは光源１００のところに（図２ａ）配置されうる。原理的には、上の光ガイド表面２０１、下の光ガイド表面２０２、第一のサイド・エッジ２３０および第二のサイド・エッジ２４０のうちの一つまたは複数の溝３００は異なる位置Pに収束してもよい。図２のａ〜ｃでは、溝３００の配置は放射状の配置であり、円の中心が収束点Pにある。
【００７０】
上および下の光ガイド表面２０１、２０２の一方または両方が溝３００を有し、溝３００が光源１００と実質的に一致する（すなわち、特に、そのような光源１００の発光表面と実質的に一致する）位置に仮想的に収束する構成が特に好ましい。比較的高い横コリメーションを得ることができるからである（下記も参照）。
【００７１】
溝（単数または複数）３００はたとえば、特にソリッドな透明光ガイド４０の（サイド・エッジ２３０、２４０および）上面および下面２０１、２０１の一つまたは複数に溝（単数または複数）３００を設けることによって簡単に提供されうる。V形の溝（単数または複数）３００または正弦波形の溝（単数または複数）３００または他の型の溝（単数または複数）３００を導入することによって、比較的容易に、溝（単数または複数）３００の面（単数または複数）のところで内部反射（全反射（TIR））による反射をもつ溝（単数または複数）３００が設けられる。そのような溝（単数または複数）は、溝をエッチングするまたは彫ることによって得ることができる。それにより溝３００が得られる。しかしながら、射出成形（injection  molding）または熱エンボス化（hot  embossing）または溝の複製（replication）またはレーザー・カッティング（laser  cutting）のような、当業者に既知の他の諸方法が適用されてもよい。
【００７２】
上面または底面２０１、２０２が有する溝３００はたとえば、約0.05〜2mmの範囲の高さを有していてもよい。
【００７３】
溝３００どうしは直接隣接していてもよいが、隣り合う溝３００どうしの間に距離があってもよい。溝３００は一定の幅および／または高さを有していてもよく、あるいは幅および／または高さが互いとは独立に溝の長さにわたって変化してもよい。このようにして、上の光ガイド表面２０１および下の光ガイド表面２０２の一方または両方の表面全体が溝３００を有していてもよいが、二つの隣り合う溝３００の間に間隔を残すよう選ばれてもよい。
【００７４】
ある好ましい実施形態では、特に上の光ガイド表面２０１および／または下の光ガイド表面２０２が有する溝３００の放射状の配置では（図２のａ〜ｃ参照）、そのような表面は、10°の光ガイド方向角当たり少なくとも一つの溝３００を、特に10°の光ガイド方向角当たり約1〜5本の範囲の溝３００を有する（非常に概略的な図面２ｃでは、例として、180°の方位角当たり8本の溝３００が描かれている）。放射状に配列された溝３００をもつこれらの実施形態では、溝角ωは、上面および／または下面２０１、２０２のそれぞれにわたって変化する。これは、図２のａ〜ｃでω、ω′、ω″などで示されている。
【００７５】
上で論じたように、溝３００は90°の頂角をもつV溝である必要はない。たとえば、他の頂角をもつV溝、正弦波状のパターンまたは他の曲がったパターンも有効である。V溝の頂角は特に、約90°から＜180°の角度までの範囲である。これは、サイド・エッジ２３０、２４０の一つまたは複数が有する溝３００にも当てはまりうる。しかしながら、ある好ましい実施形態では、特に、溝３００が光源１００のところにある仮想点Pに収束する実施形態では、溝３００は90°の頂角をもつV溝である。そのような実施形態では横方向コリメーションが比較的良好であることがわかる。
【００７６】
よって、本発明は、上に定義したようなライティング・ユニット２を有する照明装置１の実施形態であって、上の光ガイド表面２０１および下の光ガイド表面２０２の一方または両方が複数の溝３００を有し、溝３００は実質的に放射状に配置され、光ガイド２００の上流に（そして好ましくは光源１００のところに、または光源１００の上流に）選ばれた一つまたは複数の収束点Pをもつ実施形態を提供する。あるいは、換言すれば、上に定義したようなライティング・ユニット２を有する照明装置１の実施形態であって、上の光ガイド表面２０１および下の光ガイド表面２０２の一方または両方が、入射窓２１０からエッジ窓２２０に向かう方向にかけて発散する、放射状に配列された溝３００の、波状の（corrugated）構造を有する実施形態が提供される。
【００７７】
図３のａ〜ｂ（内部の図）は、光が入射結合される先の導波路を概略的に描いている。これらの導波路は参照符号１０００で示されている。導波路はしばしば、ほこりや傷によって引き起こされる光の漏れを避けるために、低屈折率層またはクラッディングを設けられる（クラッディングは参照符号１０１０で示されている）。基本的な発想は、光は、光ガイド‐クラッディング界面における全反射のために低屈折率層には侵入しないということである。結果として、クラッディング表面における傷や汚れは光に対して何の影響ももたない。クラッディング１０１０が適正に機能するためには、光はクラッディングに対して大きな入射角をもつことが好ましい。すなわち、光源１００からの光は好ましくは、クラッディングに対して垂直な方向において十分コリメートされるべきである。クラッディング１０１０をもつ通常のシステムの図解について、図３ａを参照されたい。ここでは、コリメートされていない光がクラッディング層に入射しうる。図３ｂは、光がクラッディング層１０１０に侵入するのを回避するために光ガイド１０００の入口のところに通常のテーパー状のコリメータ２００を示している。薄い光ガイド・システムについては、通常の仕方で、すなわちテーパー状のコリメータによって光をコリメートすることは通例は煩雑である（図３ｂ参照）。
【００７８】
しかしながら、本発明において提案される平坦なコリメータ２００は、このために非常に好適である。発散する溝３００に基づく平坦なコリメータ２００（図２のａ〜ｄ参照）は光１１１を光ガイド２００に垂直な方向でコリメートできるのである。これは図３ｃ（側面図）に概略的に描かれている。図３ｃでは、概略的に、光ガイド・コリメータ構成１２００の実施形態であって、光ガイド２００が光源１００の光源光１１１をコリメートし、コリメートされた光２１１（図示せず）を導波路１０００に与えるよう構成されており、導波路１０００が低屈折率（すなわち導波路１０００よりも低い屈折率）をもつクラッディング１０１０を有しうる実施形態が描かれている。
【００７９】
この機能は、特に、寸法を狭めるために使用されうる。たとえば、光ガイド２００は、光源光１１１を、より小さな寸法をもつ、特に光ガイド２００に垂直な方向により小さな寸法をもつ導波路１０００に効率的に結合させるために使用できる。
【００８０】
図３ｄ（側面図）は、前記光ガイド２００および光ガイド・ファンネル部１２５０を有する光ガイド・コリメータ構成１２００を概略的に描いている。光ガイド２００は、光源１００の光源光１１１（図示せず）をコリメートし、コリメートされた光２１１を光ガイド・ファンネル部１２５０に与えるよう構成されている。ファンネル部１２５０は、光ガイド２００の一体的な部分であってもよいが、原理的にはファンネル部１２５０は光ガイド２００から隔たっていてもよい。ファンネル部１２５０は、装置の高さを狭めることを許容する遷移部として見ることができる。ここで、光ガイドが高さh1をもち、これが光２１１が入射結合される先の導波路１０００の高さh4より小さいことが示されている。ファンネル部１２５０は変化する、特に高さh1から高さh4に徐々に減少する高さh3をもつ。図３ｄは、さらに導波路１０００を有する光ガイド・コリメータ構成１２００であって、光ガイド２００および光ガイド・ファンネル部１２５０が導波路１０００にコリメートされた光２１１を与えるよう構成された構成を示している。
【００８１】
図３ｅ（側面図）は、光構築エッジ窓（light  construction  edge  window）１２２０を有する光ガイド・コリメータ構成１２００自身（すなわち「カプラ」）を概略的に描いている。光構築エッジ窓１２２０は実質的に、エッジ窓２２０に関して上記したのと同じ属性および実施形態をもっていてもよい。そのような装置は、光源１００と導波路１０００との間の「カプラ」として使用されうる。
【００８２】
図３ｄおよび３ｅでは、光ガイド・コリメータ構成１２００の実施形態が描かれている。ここで、コリメータはコリメータ高さh1をもち、導波路は導波路高さh4をもち、導波路高さh4はコリメータ高さh1より小さく、たとえばh1/h4≦2または≦4である。
【００８３】
1×1mmのランベルト型発光源（Lambertian  emitter  light  source）（1lm）および4mmの厚さの光ガイドを用いて比較例が実行された。下記の表および付属の図４ａ〜４ｊにおいて、これらの例の結果がそれぞれまとめられ、図示されている。これらの図において、0〜360の範囲の軸は、装置光２１１の縦方向強度（longitudinal  luminous  intensity）に関係する光度プロット（y軸上にカンデラ）のx軸であり、0°から360°まで変わる；0〜180の範囲の軸は装置光２１１の横方向強度（latitude  luminous  intensity）に関係する光度プロット（x軸上にカンデラ）のx軸であり、0°から180°まで変わる。これらのプロットは、装置光２１１として光ガイドから逃げ去る光（すなわちビーム）のビーム断面積のライン・プロットである。
【００８４】
【表１】
0005511798.tif 000002
これらのデータから、驚くことに、光ガイド２００に垂直な方向（横方向）のコリメーションもが、発散する表面なしに、実質的に放射状に配向された（すなわち入射窓からエッジ窓に向かう方向に発散する）溝３００を設けるだけで、実質的に改善されうることがわかる。発散する溝３００は、幅広な平面状の「コリメータ」にさえ、コリメーションを提供しうる。しかしながら、実質的に平行な溝３００を使うとき、コリメーションは、放射状に配向された溝３００を使うときよりも、実質的に小さくなる。
【００８５】
「コリメータ形」の用語は、サイド・エッジが入射窓からエッジ窓にかけて発散する古典的なコリメータ構成をいう。
【００８６】
本稿における、「実質的にすべての発光」または「実質的に……からなる」などの「実質的に」という用語は、当業者には理解されるであろう。同様に、用語「約」も理解されるであろう。用語「実質的に」または「約」は、適宜「全体的に」「完全に」「全部の」「厳密に」などの実施形態も含みうる。よって、実施形態において、実質的にという形容語は除去してもよい。適用可能な場合には、用語「実質的に」は90%またはそれ以上、たとえば95%またはそれ以上、特に99%またはそれ以上、さらには特に99.5%またはそれ以上に関係してもよく、特に100%も含む。用語「有する」は、用語「有する」が「からなる」を意味する実施形態をも含む。よって、たとえば、用語「約2°」は「2°」に関係してもよい。
【００８７】
さらに、本明細書および請求項における第一、第二、第三などの用語は、同様の要素を区別するために使われており、必ずしも逐次順や時間順を記述するためではない。そのように使用される用語は適切な状況下では交換可能であり、本稿に記載される本発明の実施形態は本稿に記載されるまたは例解される以外のシーケンスでも機能できることは理解されるものとする。
【００８８】
本稿の装置は、とりわけ、動作中において記載されている。当業者には明確であろうが、本発明は動作方法や動作中の装置に限定されるものではない。
【００８９】
上述の実施形態が本発明を限定するのではなく例解するものであること、当業者が付属の請求項の範囲から外れることなく数多くの代替的な実施形態を設計できるであろうことを注意しておくべきである。請求項において、括弧内に入れた参照符号があったとしても、その請求項を限定するものと解釈してはならない。「有する」という動詞およびその活用形の使用は、請求項において述べられている以外の要素やステップの存在を排除するものではない。要素の単数形の表現はそのような要素の複数の存在を排除しない。いくつかの手段を列挙する装置請求項において、それらの手段のいくつかは同一のハードウェア項目によって具現されてもよい。ある種の施策が互いに異なる従属請求項において記載されているというだけの事実がそれらの施策の組み合わせが有利に使用できないことを示すことはない。
【図１ａ】
0005511798.tif 000003
【図１ｂ】
0005511798.tif 000004
【図１ｃ】
0005511798.tif 000005
【図１ｄ】
0005511798.tif 000006
【図２ａ】
0005511798.tif 000007
【図２ｂ】
0005511798.tif 000008
【図２ｃ】
0005511798.tif 000009
【図２ｄ】
0005511798.tif 000010
【図３ａ】
0005511798.tif 000011
【図３ｂ】
0005511798.tif 000012
【図３ｃ】
0005511798.tif 000013
【図３ｄ】
0005511798.tif 000014
【図３ｅ】
0005511798.tif 000015
【図４ａ】
0005511798.tif 000016
【図４ｂ】
0005511798.tif 000017
【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図４ｅ】
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【図４ｆ】
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【図４ｇ】
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【図４ｈ】
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【図４ｉ】
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【図４ｊ】
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