(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を主に順方向に出射するように配置された複数の発光素子と、
ライトガイドの第１端部からライトガイドの第２端部へと順方向に延在するライトガイドであって、ライトガイドが、前記発光素子により出射された光を第１端部で受けるように配置されかつ該光を第２端部へとガイドするように構成され、ライトガイドが、第１側面および第１側面に対向する第２側面を有し、前記第１側面および第２側面が、前記第１端部と第２端部との間に延在する、ライトガイドと、
前記ライトガイドに第２端部で光学的に結合されて、前記ライトガイドの第１端部から第２端部へと導かれた発光素子からの光を受ける光抽出器と、
を備える照明器具モジュールであって、
前記光抽出器が、
前記ライトガイドを第２端部で出る光の光路中に配置されるとともに、光の第２部分が順方向に広く周囲環境へと光抽出器を出るようにライドガイドを出る光の第１部分を反射しかつライドガイドを出る光の第２部分を透過するように構成された、第１インターフェースと、
前記第１インターフェースから反射された光の第１部分の光路中に配置された第２インターフェースであって、第２インターフェースが、反射光に対して凹面であり、かつ前記第１インターフェースから前記ライトガイドの第１側面または第２側面のうちの少なくとも一方へと延在して第２インターフェースに入射した反射光を、順方向とは反対側の逆方向に広く周囲環境へと透過する、第２インターフェースと、
を備え、前記照明器具モジュールが、順方向と直交する横方向に沿って延在する、照明器具モジュール。
【請求項２】
前記照明器具モジュールが、順方向および横方向に沿って延びる平面に対して対称である請求項１に記載の照明器具モジュール。
【請求項３】
前記複数の発光素子が、順方向に対して直角に配置されている請求項１に記載の照明器具モジュール。
【請求項４】
第１ライトガイド面および第２ライトガイド面が、平面である請求項１に記載の照明器具モジュール。
【請求項５】
第１ライトガイド面および第２ライトガイド面が、同一平面上にある請求項１に記載の照明器具モジュール。
【請求項６】
前記ライトガイドが、中実の透過材料からつくられている請求項１に記載の照明器具モジュール。
【請求項７】
第１インターフェースが、異なる方向を向く２つの面を有する請求項１に記載の照明器具モジュール。
【請求項８】
前記２つの面が、頂点で交わる請求項７に記載の照明器具モジュール。
【請求項９】
前記ライトガイドおよび光抽出器が、前記２つの面の頂点が交わる平面に対して、対称である請求項８に記載の照明器具モジュール。
【請求項１０】
前記第１インターフェースの面が、平面である請求項７に記載の照明器具モジュール。
【請求項１１】
前記２つの面が、非平面状の面である請求項７に記載の照明器具モジュール。
【請求項１２】
前記第１インターフェースが、光の第１部分を反射する第１領域と、前記光の第２部分を透過する第２領域と、を少なくとも有する請求項１に記載の照明器具モジュール。
【請求項１３】
前記第１インターフェースが、入射光を鏡面的に反射する請求項１に記載の照明器具モジュール。
【請求項１４】
前記第１インターフェースが、入射光を拡散反射する請求項１に記載の照明器具モジュール。
【請求項１５】
前記第１インターフェースが、前記ライトガイドを第２端部で出る光の２０％以下を部分的に透過する請求項１に記載の照明器具モジュール。
【請求項１６】
前記第１インターフェースが、光の第１部分を反射する反射層を備え、前記反射層が、光の第２部分を透過する開口を有する請求項１に記載の照明器具モジュール。
【請求項１７】
前記発光素子が、発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項１に記載の照明器具モジュール。
【請求項１８】
前記発光ダイオード（ＬＥＤ）が、複数の白色ＬＥＤを備える請求項１７に記載の照明器具モジュール。
【請求項１９】
前記発光素子から出射された光を受け、かつ該光を前記ライトガイドの第１端部に向かわせるように構成された、一次光学系をさらに備える請求項１に記載の照明器具モジュール。
【請求項２０】
前記光抽出器が、中実透過材料片を有し、かつ前記第１インターフェースおよび第２インターフェースが、前記中実透過材料片の面である請求項１に記載の照明器具モジュール。
【請求項２１】
前記光抽出器が、前記ライトガイドと一体である、または前記ライトガイドに接着されている請求項２０に記載の照明器具モジュール。
【請求項２２】
主に順方向に光を出射するように配置された複数の発光素子と、
２つの対向する側面を有するライトガイドであって、該２つの対向する側面の両方がライトガイドの第１方向からライトガイドの第２方向へと順方向に延在し、ライトガイドが第１端部で発光素子により出射された光を受けかつ該光を第２端部への面間に向かわせるように配置された、ライトガイドと、
前記第２端部で前記ライトガイドに光学的に結合された中実透過材料から構成された光抽出器であって、光抽出器が、再配向面と、第１出力面と、第２出力面と、を有し、光抽出器が、ライトガイドの第１端部から第２端部へと導かれた発光素子からの光を受け、該受けた光の第１部分を反射し、かつ該受けた光の第２部分を光抽出器から外へ前方角度範囲に透過するように構成され、第１出力面が湾曲されているとともに再配向面からライトガイドの対向する側面のうちの一方へと延在し、かつ第２出力面が湾曲されているとともに再配向面からライトガイドの対向する側面のうちの他方へと延在する、光抽出器と、
を備え、湾曲した第１出力面が、湾曲した第１出力面に衝突する再配向面から反射された光を光抽出器から外へ第１後方角度範囲に透過し、かつ湾曲した第２出力面が、湾曲した第２出力面に衝突する再配向面から反射された光を光抽出器から外へ第１後方角度範囲に対してライトガイドの反対側で第２後方角度範囲に透過し、
照明器具モジュールが、順方向に対して直角に延在し、かつ
前記順方向が０度に対応する極座標系に関して、前方が０度を含む−９０度から＋９０度までの方向に伝播する光をいい、後方が１８０度を含む−９０度から＋９０度までの方向に伝播する光をいう、照明器具モジュール。
【請求項２３】
前記再配向面が、異なる方向を向きかつ頂点で交わる、２つの部分を有する請求項２２に記載の照明器具モジュール。
【請求項２４】
前記発光素子が、白色発光ダイオードである請求項２２に記載の照明器具モジュール。
【請求項２５】
前記複数の発光素子が、順方向に対して直角に配置された請求項２２に記載の照明器具モジュール。
【請求項２６】
前記発光素子から出射された光を受け、該受けた光をコリメートするとともに該コリメートされた光を前記ライトガイドの第１端部へと向かわせるように構成された１つまたは２つ以上の光カプラーをさらに備える請求項２２に記載の照明器具モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、2011年8月8日に出願した米国特許出願第13/205,548号、名称「Solid-State Luminaire」の一部継続出願である。本出願は、2012年2月3日に出願した米国特許仮出願第61/594,849号、名称「Hollow Optical Flux Manifold and Luminaire Based Thereon」、2012年2月3日に出願した米国特許仮出願第61/594,954号、名称「Solid-State Luminaire」、2012年2月24日に出願した米国特許仮出願第61/603,205号、名称「Solid-State Luminaire」、および2012年4月30日に出願した米国特許仮出願第61/640,719号、名称「Luminaire」の利益も主張する。これらの優先出願のそれぞれの内容全体は、参照により本明細書に組み込まれている。
【背景技術】
【０００２】
光源は、さまざまな用途で使用され、例えば全般照明をもたらしたり、電子ディスプレイ(例えば、LCD)用に光を供給したりする。従来から、全般照明の目的に白熱光源が広く用いられてきた。白熱光源は、フィラメント線を白熱するまで高温に加熱することによって光を生み出す。ホットフィラメント(hot filament)は、不活性ガスを充填した、または真空状態にしたガラスエンクロージャ(glass enclosure)を使用することで空気中での酸化から保護される。白熱光源は、多くの用途において、蛍光灯、電球形蛍光灯(CFL)、冷陰極蛍光灯(CCFL)、高輝度放電ランプ、および発光ダイオード(LED)などの他の種類の電灯に徐々に置き換えられつつある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
1つまたは複数の発光素子(LEE)によって供給される光を操作するように構成されているさまざまな照明器具(照明デバイスとも称する)が開示されている。概して、照明器具の実施形態は、LEEからの照明を反射体に再配向し、次いでこの反射体が光を角度のある範囲内に配向する1つまたは複数の光カプラー(例えば、放物面反射鏡)を特色とする。いくつかの実施形態では、照明器具は、第1の反射体からの光の少なくとも一部を反射する第2の反射体を備える。いくつかの実施形態では、照明器具は、光カプラーから第1の反射体に光を導光する光導波路を備える。照明器具の構成要素は、さまざまな仕方で構成されうるので、照明器具によってさまざまな強度分布が出射されうる。このような照明器具は、オフィス照明、作業照明、キャビネット照明、車庫照明、ウォールウォッシュ、スタック照明、およびダウンライト照明を含む、特定の照明用途のために光を供給するように構成されうる。
【０００４】
他にも利点があるが、とりわけ、これらの照明器具の実施形態は、特定の照明用途に合わせた一連の角度範囲内で、均一性の高い照明と、色とも称される、色度をもたらす安価な照明の解決策を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様では、照明デバイスは、第1および第2の対向する表面を有する基板であって、第1の表面および第2の表面のそれぞれは細長く、長手方向寸法および長手方向寸法より短い横方向寸法を有する、基板と、動作中、基板の第1の表面の法線に対して第1の角度範囲内で光を放射するように、基板の第1の表面上に配設され、長手方向寸法に沿って分散配置されている複数の発光素子(LEE)と、第1の表面の長手方向寸法に沿って細長い構成で配設され、LEEと結合されている1つまたは複数の中実の一次光学系(solid primary optics)であって、第1の角度範囲内でLEEから受光された光を再配向し、第2の角度範囲内で再配向された光を供給する形状を有し、第2の角度範囲の開き度は、少なくとも基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直な平面内で、第1の角度範囲の開き度より小さい、1つまたは複数の中実の一次光学系と、入射端部および出射端部を備える中実の光導波路であって、中実の光導波路の入射端部および出射端部は長手方向寸法に細長く、実質的に同じ形状を有し、光導波路の入射端部は、第2の角度範囲内で中実の一次光学系によって供給される光を受光するように1つまたは複数の中実の一次光学系に結合され、中実の光導波路は、第2の角度範囲内で中実の一次光学系から受光された光を導光し、中実の光導波路の出射端部のところで基板の第1の表面に対して実質的に同じ第2の角度範囲内で導光を供給する形状を有する中実の光導波路と、入射端部、入射端部に対向する再配向表面、第1の出射表面、および第2の出射表面を備える中実の二次光学系(solid secondary optic)であって、中実の二次光学系の各々の入射端部、再配向表面、第1の出射表面、第2の出射表面は、長手方向寸法に沿って細長い、中実の二次光学系とを備える。中実の二次光学系の入射端部は、第2の角度範囲内で中実の光導波路によって供給される光を受光するように中実の光導波路の出射端部に結合される。再配向表面は、第1の部分および第2の部分を有し、この第1の部分および第2の部分は、第2の角度範囲内の中実の二次光学系の入射端部のところで受光された光を反射し、第1の出射表面および第2の出射表面に向かって基板の第1の表面の法線に対して第3の角度範囲および第4の角度範囲内でそれぞれ反射光を供給する。第3の角度範囲および第4の角度範囲内の光の少なくとも卓越した伝搬方向(prevalent directions of propagation)は、互いに異なり、かつ基板の第1の表面の長手方向寸法に少なくとも垂直な第2の角度範囲内の光の卓越した伝搬方向と異なる。第1の出射表面は、第1の屈折光として第3の角度範囲内の再配向表面の第1の部分によって供給される光を屈折し、中実の二次光学系の第1の出射表面の外側の基板の第1の表面の法線に対して第5の角度範囲内で第1の屈折光を出射する形状を有し、第2の出射表面は、第2の屈折光として第4の角度範囲内の再配向表面の第2の部分によって供給される光を屈折し、中実の二次光学系の第2の出射表面の外側の基板の第1の表面の法線に対して第6の角度範囲内で第2の屈折光を出射する形状を有する。
【０００６】
前述の実施形態および他の実施形態は、それぞれ、以下の特徴のうちの1つまたは複数を、適宜、単独で、または組合せで含みうる。照明デバイスは、長手方向寸法に沿って細長い第1の反射体を備える三次光学系をさらに備えることができ、第1の反射体は少なくとも一部は中実の二次光学系の第1の出射表面に面し、第1の反射体は、基板の第1の表面の法線に対して第7の角度範囲内の第1の反射光として第5の角度範囲内の中実の二次光学系の第1の出射表面によって出射される光の少なくとも一部を反射する形状を有し、第7の角度範囲の光の少なくとも卓越した伝搬方向は、少なくとも長手方向寸法に垂直な平面内で、第5の角度範囲の光の卓越した伝搬方向と異なり、それにより動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第1の部分は、第1の反射光の少なくとも一部を含む。第1の反射体は、中実の二次光学系の第1の出射表面の縁部に結合することができ、第1の反射体光学系の少なくとも一部は、中実の二次光学系の第1の出射表面の少なくとも一部の伸開線形状である。三次光学系は、長手方向寸法に沿って細長い第2の反射体をさらに備えることができ、第2の反射体は中実の二次光学系の第2の出射表面に面し、第2の反射体は、基板の第1の表面の法線に対して第8の角度範囲内の第2の反射光として第6の角度範囲内の中実の二次光学系の第2の出射表面によって出射される光の少なくとも一部を反射する形状を有し、第8の角度範囲の光の少なくとも卓越した伝搬方向は、少なくとも長手方向寸法に垂直な平面内で、第6の角度範囲の光の卓越した伝搬方向と異なり、それにより動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第1の部分は、第2の反射光の少なくとも一部を含む。
【０００７】
いくつかの実装形態では、第1の反射体および第2の反射体は、少なくとも一部は、第5の角度範囲および第6の角度範囲内で中実の二次光学系の第1の出射表面および第2の出射表面によってそれぞれ出射される光の少なくとも一部を透過し、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第2の部分は、透過光を含む。第1の反射体および第2の反射体は穿孔を有し、これらの穿孔は第5の角度範囲および第6の角度範囲内で中実の二次光学系の第1の出射表面および第2の出射表面によってそれぞれ出射される光の少なくとも一部を透過するように位置決めされ、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第2の部分は、透過光を含む。
【０００８】
いくつかの実装形態では、第1のパラメータの組合せは、(i)1つまたは複数の一次光学系の形状、(ii)再配向表面の第1の部分の形状と中実の二次光学系の入射端部に関するその向き、(iii)第1の出射表面の形状と再配向表面の第1の部分に関するその向き、および(iv)光導波路の構成を含むことができ、第1のパラメータの組合せは、第5の角度範囲を決定し、第1のパラメータの組合せは、第5の角度範囲が既定の第5の角度範囲と一致するように適合され、第2のパラメータの組合せは、(v)1つまたは複数の一次光学系の形状、(vi)再配向表面の第2の部分の形状と中実の二次光学系の入射端部に関するその向き、(vii)第2の出射表面の形状と再配向表面の第1の部分に関するその向き、および(viii)光導波路の構成を含むことができ、第2のパラメータの組合せは、第6の角度範囲を決定し、第2のパラメータの組合せは、第6の角度範囲が既定の第6の角度範囲と一致するように適合され、中実の二次光学系の入射端部に対する再配向表面の第1の部分および第2の部分の相対オフセットは、第5の角度範囲と第6の角度範囲との間の相対配光を決定し、相対オフセットは、相対配光が既定の相対配光と一致するように選択される。
【０００９】
いくつかの実装形態では、第1のパラメータの組合せは、第1の角度範囲内の1つまたは複数のLEEによって供給される光の強度分布をさらに含むことができ、第2のパラメータの組合せは、第1の角度範囲内の1つまたは複数のLEEによって供給される光の強度分布をさらに含む。クレーム7に記載の照明デバイスは、長手方向寸法に沿って細長い反射体を備える三次光学系をさらに具備することができ、反射体は少なくとも一部は中実の二次光学系の第1の出射表面に面し、反射体は、基板の第1の表面の法線に対して第7の角度範囲内の第1の反射光として既定の第5の角度範囲内の中実の二次光学系の第1の出射表面によって出射される光の少なくとも一部を反射し、第7の角度範囲の光の少なくとも卓越した伝搬方向は、少なくとも長手方向寸法に垂直な平面内で、既定の第5の角度範囲の光の卓越した伝搬方向と異なり、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第1の部分は、第1の反射光を含み、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第2の部分は、既定の第6の角度範囲内の中実の二次光学系の第2の出射表面によって出射される光の少なくとも一部を含み、強度分布は、第1の部分および第2の部分に対して非対称である。
【００１０】
いくつかの実装形態では、システムは、N個のそのような照明デバイスを備えることができ、ただし、Nは、4以上の偶数であり、N個の照明デバイスは互いに連結されて、連結された照明デバイスの基板が共通平面内に置かれるように多角形を形成し、連結された照明デバイスの中からの対毎の並列照明デバイスのうちのいずれかが、強度分布の第1の部分を互いに向かって、かつ強度分布の第2の部分を互いに離れる形で出射する。Nは、3以上の数であってもよく、N個の照明デバイスは照明デバイスの基板が実質的に同一平面上にあるように配設され、照明デバイスのそれぞれの照明デバイスが、強度分布の第1の部分を照明デバイスの1つまたは複数の対向するデバイスに向かって出射することができ、強度分布の第2の部分を互いに離れる方向に放射する。いくつかの実装形態では、Nは、奇数とすることができる。
【００１１】
いくつかの実装形態では、中実の二次光学系の入射端部、再配向表面、第1の出射表面、および第2の出射表面のうちの少なくとも1つは、基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直である均一な断面形状を有する。いくつかの実装形態では、基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面は、再配向表面の第1の部分と第2の部分とを隔てている頂点を有する。いくつかの実装形態では、基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面は、円弧の形状を有し、再配向表面の第1の部分および第2の部分は、円弧の第1の部分および第2の部分を表す。いくつかの実装形態では、基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面の第1の部分および第2の部分のいずれかは、1つまたは複数の頂点を有する。いくつかの実装形態では、基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面の第1の部分は、複数の潜在的に非連結な区分的に微分可能な第1の曲線の形状を有し、再配向表面の第2の部分は、複数の潜在的に非連結な区分的に微分可能な第2の曲線の形状を有する。
【００１２】
いくつかの実装形態では、複数のLEEと1つまたは複数の中実の一次光学系は、一体形成される。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の中実の一次光学系と、中実の光導波路と、中実の二次光学系とは、1つまたは複数の透明材料から一体形成され、1つまたは複数の透明材料は、実質的に一致する屈折率を有する。
【００１３】
角度範囲は、(i)角度範囲の開き度、および(ii)角度範囲内の光の卓越した伝搬方向を含み、卓越した伝搬方向は、強度分布のうちの最大値となる部分に沿った方向に相当し、開き度は、立体角であって、その立体角の外では強度分布が強度分布の最大値の既定の割合より下がるような立体角に相当する。
【００１４】
別の態様では、照明デバイスは、1つまたは複数の基板上に動作可能に配設され、第1の角度範囲内で光を放射するように構成されている1つまたは複数の発光素子(LEE)と、1つまたは複数のLEEと光学的に結合された1つまたは複数の一次光学系であって、1つまたは複数の一次光学系の1つまたは複数の入射端部において第1の角度範囲内に1つまたは複数のLEEから受光した光を配向し、1つまたは複数の一次光学系の1つまたは複数の出射端部において第2の角度範囲内で配向された光を供給するように構成され、第2の角度範囲の開き度は、第1の角度範囲の開き度より小さい、1つまたは複数の一次光学系と、光導波路であって、1つまたは複数の一次光学系の1つまたは複数の出射端部と光導波路の入射端部のところで光学的に結合され、1つまたは複数の一次光学系から受光された光を第2の角度範囲内で光導波路の出射端部に導光し、導光を、光導波路の出射端部のところで実質的に同じ第2の角度範囲内に供給する形状を有する光導波路と、中実の二次光学系であって、光導波路からの光を受光するように中実の二次光学系の入射端部のところで光導波路の第2の端部と光学的に結合され、中実の二次光学系の入射端部から離間して並ぶ再配向表面、および出射表面を有し、再配向表面は第2の角度範囲内で中実の二次光学系の入射端部のところで受光された光を反射し、反射光を第3の角度範囲内で出射表面へ供給するように構成され、出射表面は入射端部と再配向表面との間に延在し、出射表面は屈折光として第3の角度範囲内で再配向表面によって供給される光を屈折し、中実の二次光学系の出射表面の外側で第4の角度範囲内の屈折光を出射する形状を有し、中実の二次光学系は長手方向延長部およびより短い横方向延長部で第4の角度範囲を形成するように細長い構成を有する、中実の二次光学系とを備える。
【００１５】
前述の実施形態および他の実施形態は、それぞれ、以下の特徴のうちの1つまたは複数を、適宜、単独で、または組合せで含みうる。いくつかの実装形態では、照明デバイスは、第2の再配向表面と第2の出射表面とをさらに備えることができ、第2の再配向表面は中実の二次光学系の入射端部から離間して並び、第2の角度範囲内で中実の二次光学系の入射端部のところで受光された光を反射し、反射光を第5の角度範囲内で第2の出射表面へ供給するように構成され、第2の出射表面は入射端部と第2の再配向表面との間に延在し、第2の出射表面は中実の二次光学系の第2の出射表面の外側で第6の角度範囲内の屈折光として第5の角度範囲内で第2の再配向表面によって供給される光を屈折する形状を有し、中実の二次光学系の細長い構成は長手方向寸法で第6の角度範囲を形成するように構成される。いくつかの実装形態では、照明デバイスは、出射表面に面し、第4の角度範囲の長手方向延長部に沿って配設された細長い第1の反射体光学系をさらに備えることができ、第1の反射体光学系は、第1の反射光として第4の角度範囲内の中実の二次光学系の出射表面によって出射される光の少なくとも一部を反射し、第7の角度範囲内で第1の反射光を供給する形状を有し、第7の角度範囲は、第4の角度範囲と異なる。
【００１６】
いくつかの実装形態では、細長い第1の反射体光学系は、出射表面から離間して並ぶ。いくつかの実装形態では、照明デバイスは、第2の出射表面に面し、第6の角度範囲の長手方向延長部に沿って配設された細長い第2の反射体光学系をさらに備えることができ、第2の反射体光学系は、第2の反射光として第6の角度範囲内の中実の二次光学系の第2の出射表面によって出射される光の少なくとも一部を反射し、第8の角度範囲内で第2の反射光を供給する形状を有し、第8の角度範囲は、第6の角度範囲と異なる。細長い第2の反射体光学系は、第2の出射表面から離間して並ぶものとすることができる。
【００１７】
いくつかの実装形態では、1つまたは複数の基板は、一体形成された1つの細長い基板を含む。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の基板は複数の基板を含み、これら複数の基板は細長い構成を有する。いくつかの実装形態では、LEEの1つまたは複数と一次光学系の1つまたは複数は、一体形成される。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の一次光学系は、一体形成された1つの細長い一次光学系を含む。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の一次光学系は複数の一次光学系を含み、これら複数の一次光学系は細長い構成を有する。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の一次光学系は、1つまたは複数の中実の一次光学系として構成され、光導波路は、中実の光導波路として構成される。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の中実の一次光学系、中実の光導波路、および中実の二次光学系は、1つまたは複数の透明材料から一体形成され、1つまたは複数の透明材料は、実質的に一致する屈折率を有する。
【００１８】
いくつかの実装形態では、照明デバイスは、中実の二次光学系の再配向表面上に配設された反射層をさらに備えることができる。いくつかの実装形態では、中実の二次光学系の再配向表面は、全反射を介して第2の角度範囲内で中実の二次光学系の入射端部のところで受光された光の少なくとも一部を反射するように構成される。第4の角度範囲の長手方向延長部は、第1の角度範囲内で1つまたは複数のLEEによって放射される光の卓越した伝搬方向に垂直である。いくつかの実装形態では、光導波路の入射端部の形状は、1つまたは複数の一次光学系の出射端部の形状と一致する。いくつかの実装形態では、中実の二次光学系の入射端部の形状は、光導波路の出射端部の形状と一致する。
【００１９】
一態様では、照明デバイスは、第1および第2の対向する表面を有する基板であって、第1の表面および第2の表面のそれぞれは細長く、長手方向寸法および長手方向寸法より短い横方向寸法を有する、基板と、動作中、基板の第1の表面の法線に対して第1の角度範囲内で光を放射するように、基板の第1の表面上に配設され、長手方向寸法に沿って分散配置されている複数の発光素子(LEE)と、第1の表面の長手方向寸法に沿って細長い構成で配設され、LEEと結合されている1つまたは複数の一次光学系であって、これらの1つまたは複数の一次光学系は第1の角度範囲内でLEEから受光された光を再配向し、第2の角度範囲内で再配向された光を供給する形状を有し、第2の角度範囲の開き度は、少なくとも基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直な平面内で、第1の角度範囲の開き度より小さい、1つまたは複数の一次光学系と、長手方向寸法に沿って細長い再配向表面を備える二次光学系であって、二次光学系の再配向表面は一次光学系の1つまたは複数から離間して並び、一次光学系の1つまたは複数に面し、再配向表面の第1の部分および第2の部分は、第2の角度範囲内で1つまたは複数の一次光学系から受光された光を反射し、基板の第1の表面の法線に対して第3の角度範囲および第4の角度範囲内でそれぞれ反射光を供給し、第3の角度範囲および第4の角度範囲の少なくとも卓越した方向は、互いに異なり、かつ基板の第1の表面の長手方向寸法に少なくとも垂直な第2の角度範囲の光の卓越した伝搬方向と異なる、二次光学系と、長手方向寸法に沿って細長い第1の反射体を備える三次光学系であって、第1の反射体光学系は二次光学系の再配向表面の第1の部分から離間して並び、二次光学系の再配向表面の第1の部分に面し、第1の反射体は、基板の第1の表面の法線に対して第5の角度範囲内の第1の反射光として基板の第1の表面の法線に対して第3の角度範囲内の二次光学系の再配向表面の第1の部分によって供給される光の少なくとも一部を反射する形状を有し、第5の角度範囲は、第3の角度範囲と異なり、それにより動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第1の部分は、第1の反射光の少なくとも一部を含む、三次光学系とを備える。
【００２０】
前述の実施形態および他の実施形態は、それぞれ、以下の特徴のうちの1つまたは複数を、適宜、単独で、または組合せで含みうる。動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第2の部分は、第4の角度範囲内の二次光学系の再配向表面の第2の部分によって供給される光の少なくとも一部を含む。いくつかの実装形態では、三次光学系は、長手方向寸法に沿って細長い第2の反射体をさらに備えることができ、第2の反射体は二次光学系の再配向表面の第2の部分から離間して並び、二次光学系の再配向表面の第2の部分に面し、第2の反射体光学系は、第2の反射光として第4の角度範囲内の二次光学系の再配向表面の第2の部分によって供給される光の少なくとも一部を反射し、基板の第1の表面の法線に対して第6の角度範囲内で第2の反射光を供給する形状を有し、第6の角度範囲は、第4の角度範囲と異なり、それにより動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第1の部分は、第2の反射光の少なくとも一部を含む。いくつかの実装形態では、第1の反射体および第2の反射体のうちの少なくとも一方は、基板と熱的に結合される。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の一次光学系は、1つまたは複数の中実の一次光学系として構成される。いくつかの実装形態では、第1の反射体および第2の反射体は、少なくとも一部は、再配向表面から受光された光の少なくとも一部を透過し、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第2の部分は、透過光を含む。いくつかの実装形態では、第1の反射体および第2の反射体は、透過光を供給するように構成された穿孔を有する。いくつかの実装形態では、第1の反射体および第2の反射体は、第4の角度範囲および第6の角度範囲と部分的な重なりを有するように配設され、それにより動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第2の部分は、反射されることなく第1の反射体および第2の反射体を通る第1の再配向表面および第2の再配向表面によって供給される光の少なくとも一部を含む。
【００２１】
第1のパラメータの組合せは、(i)第1の角度範囲内の1つまたは複数のLEEによって供給される光の強度分布、(ii)1つまたは複数の一次光学系の形状、および(iii)再配向表面の第1の部分の形状とその向きを含むことができ、第1のパラメータの組合せは、第5の角度範囲を決定し、第1のパラメータの組合せは、第5の角度範囲が既定の第5の角度範囲と一致するように適合され、第2のパラメータの組合せは、(iv)第1の角度範囲内の1つまたは複数のLEEによって供給される光の強度分布、(v)1つまたは複数の一次光学系の形状、および(vi)再配向表面の第2の部分の形状とその向きを含み、第2のパラメータの組合せは、第6の角度範囲を決定し、第2のパラメータの組合せは、第6の角度範囲が既定の第6の角度範囲と一致するように適合され、第2の角度範囲に対する再配向表面の第1の部分および第2の部分の相対オフセットは、第5の角度範囲と第6の角度範囲との間の相対配光を決定し、相対オフセットは、相対配光が既定の相対配光と一致するように選択される。
【００２２】
いくつかの実装形態では、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第1の部分は、第1の反射光を含み、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第2の部分は、第2の再配向表面から反射された光の少なくとも一部を含み、強度分布は、第1の部分および第2の部分に対して非対称である。いくつかの実装形態では、第1の反射体および第2の反射体のうちの少なくとも一方は、湾曲した部分および実質的に平面状の部分を備える。いくつかの実装形態では、システムは、N個のそのような照明デバイスを備えることができ、Nは、3以上の数であり、N個の照明デバイスは照明デバイスの基板が実質的に同一平面上にあるように配設され、照明デバイスのそれぞれの照明デバイスが、強度分布の第1の部分を照明デバイスの1つまたは複数の対向するデバイスに向かって出射し、強度分布の第2の部分を互いに離れる方向に放射する。いくつかの実装形態では、Nは、奇数とすることができる。例えば、Nは4に等しい。
【００２３】
いくつかの実装形態では、照明デバイスの三次光学系は、共通の反射体を備える。いくつかの実装形態では、再配向表面は、反射性材料を含み、反射性材料は、AgまたはAlのうちの1つまたは複数を含む。いくつかの実装形態では、二次光学系は、基板の第1の表面の長手方向寸法に沿って均一な断面形状を有する。いくつかの実装形態では、再配向表面の第1の部分および第2の部分のうちの少なくとも1つは、基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直である均一な断面形状を有する。
【００２４】
いくつかの実装形態では、基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面は、再配向表面の第1の部分と第2の部分とを隔てている頂点を有する。いくつかの実装形態では、再配向表面の頂点は、曲率半径が非ゼロの丸みを帯びた頂点である。いくつかの実装形態では、再配向表面の第1の部分および第2の部分は、基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直である断面平面内で、第1のアーチ形の形状および第2のアーチ形の形状を有する。いくつかの実装形態では、再配向表面の第1の部分および第2の部分は、基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直である断面平面内で、1つまたは複数の第1の直線形状および第2の直線形状を有し、頂点は、断面平面内でV字形を有している。いくつかの実装形態では、基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面は、円弧の形状を有し、再配向表面の第1の部分および第2の部分は、円弧の第1の部分および第2の部分を表す。いくつかの実装形態では、再配向表面の第1の部分および第2の部分は、少なくとも一部はスロットで分離され、そのスロットと交差する基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面の第1の部分および第2の部分に対応する第1の曲線および第2の曲線が、切れ目で分離される。
【００２５】
いくつかの実装形態では、再配向表面の第1の部分および第2の部分の少なくとも一部は、部分的に光を透過する。いくつかの実装形態では、再配向表面の第1の部分および第2の部分のいずれかは、1つまたは複数のスロットを備え、1つまたは複数のスロットと交差する基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面の第1の部分および第2の部分に対応する第1の曲線および第2の曲線は、複数のスロットに関連する1つまたは複数の切れ目を備える。いくつかの実装形態では、基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面の第1の部分および第2の部分のいずれかは、1つまたは複数の頂点を有する。いくつかの実装形態では、基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面の第1の部分は、複数の潜在的に非連結な区分的に微分可能な第1の曲線の形状を有し、再配向表面の第2の部分は、複数の潜在的に非連結な区分的に微分可能な第2の曲線の形状を有する。
【００２６】
いくつかの実装形態では、基板は一体形成される。いくつかの実装形態では、基板は、細長い構成で分散配置された複数の基板タイルを備え、基板タイルのそれぞれは複数のLEEのうちの1つまたは複数に対応する。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の中実の一次光学系は、一体形成された1つの細長い一次光学系を含む。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の一次光学系は複数の一次光学系を含み、これら複数の一次光学系は細長い構成で分布する。いくつかの実装形態では、複数のLEEと1つまたは複数の一次光学系は、一体形成される。
【００２７】
角度範囲は、(i)角度範囲の開き度、および(ii)角度範囲内の光の卓越した伝搬方向を含み、卓越した伝搬方向は、強度分布のうちの最大値となる部分に沿った方向に相当し、開き度は、立体角であって、該立体の外では強度分布が強度分布の最大値の既定の割合より下がるような立体角に相当する。いくつかの実装形態では、この既定の割合は5%である。
【００２８】
一態様では、照明デバイスは、1つまたは複数の基板上に動作可能に配設され、第1の角度範囲内で光を放射するように構成されている1つまたは複数の発光素子(LEE)と、1つまたは複数のLEEと光学的に結合された1つまたは複数の一次光学系であって、第1の角度範囲内で1つまたは複数のLEEから受光された光を配向し、第1の角度範囲より小さい第2の角度範囲内で配向された光を供給するように構成された1つまたは複数の一次光学系と、1つまたは複数の一次光学系から離間して並び、第2の角度範囲内で1つまたは複数の一次光学系から光を受光するように配設された二次光学系とを備え、二次光学系は第2の角度範囲内で1つまたは複数の一次光学系から受光された光を反射し、第3の角度範囲内で反射光を供給するように構成された再配向表面を有し、第3の角度範囲は第2の角度範囲と異なり、二次光学系は長手方向延長部およびより短い横方向延長部で第3の角度範囲を形成するように細長い構成を有する。
【００２９】
前述の実施形態および他の実施形態は、それぞれ、以下の特徴のうちの1つまたは複数を、適宜、単独で、または組合せで含みうる。いくつかの実装形態では、照明デバイスは、第2の再配向表面をさらに備えることができ、第2の再配向表面は第2の角度範囲内で1つまたは複数の一次光学系から受光された光を反射し、第4の角度範囲内で反射光を供給するように構成され、第4の角度範囲は第2の角度範囲および第3の角度範囲と異なり、二次光学系の細長い構成は長手方向延長部で第4の角度範囲を形成するように構成される。いくつかの実装形態では、照明デバイスは、再配向表面から離間して並び、再配向表面に面し、第3の角度範囲の長手方向延長部に沿って配設された細長い第1の反射体光学系をさらに備えることができ、第1の反射体光学系は、第1の反射光として第3の角度範囲内の再配向表面から受光された光の少なくとも一部を反射し、第5の角度範囲内で第1の反射光を供給する形状を有し、第5の角度範囲は、少なくとも第3の角度範囲の長手方向延長部に垂直な第3の角度範囲と異なる。いくつかの実装形態では、照明デバイスは、再配向表面から離間して並び、再配向表面に面し、第4の角度範囲の長手方向延長部に沿って配設された細長い第2の反射体光学系をさらに備えることができ、第2の反射体光学系は、第2の反射光として第4の角度範囲内の第2の再配向表面から受光された光の少なくとも一部を反射し、第6の角度範囲内で第2の反射光を供給する形状を有し、第6の角度範囲は、少なくとも第4の角度範囲の長手方向延長部に垂直な第4の角度範囲と異なる。
【００３０】
いくつかの実装形態では、1つまたは複数の基板は、一体形成された1つの細長い基板を含む。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の基板は複数の基板を含み、これら複数の基板は細長い構成を有する。いくつかの実装形態では、LEEの1つまたは複数と一次光学系の1つまたは複数は、一体形成される。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の一次光学系は、一体形成された1つの細長い一次光学系を含む。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の一次光学系は複数の一次光学系を含み、これら複数の一次光学系は細長い構成を有する。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の一次光学系は、1つまたは複数の中実の一次光学系として構成される。いくつかの実装形態では、第3の角度範囲の長手方向延長部は、第1の角度範囲内で1つまたは複数のLEEによって放射される光の卓越した伝搬方向に垂直である。
【００３１】
一態様では、照明デバイスは、基板の第1の表面上に動作可能に配設され、第1の角度範囲内で光を放射するように構成されている1つまたは複数の発光素子(LEE)と、1つまたは複数のLEEと光学的に結合された1つまたは複数の一次光学系であって、第1の角度範囲内で1つまたは複数のLEEから受光された光を配向し、基板の第1の表面に対して第2の角度範囲内の配向された光を供給するように構成され、第2の角度範囲は第1の角度範囲より小さい、1つまたは複数の一次光学系と、1つまたは複数の一次光学系から離間して並び、第2の角度範囲内で1つまたは複数の一次光学系から光を受光するように配設された二次光学系であって、1つまたは複数の一次光学系に面する頂点を有する再配向表面を有し、再配向表面は、第2の角度範囲内で1つまたは複数の一次光学系から受光された光を反射し、基板の第1の表面に対して第3の角度範囲内の反射光を供給するように構成され、第3の角度範囲は第2の角度範囲と異なり、二次光学系が頂点を通る光軸を定める、二次光学系と、再配向表面から離間して並び、再配向表面に面する反射体光学系とを備え、反射体光学系は第1の反射光として第3の角度範囲内の再配向表面から受光された光の少なくとも一部を反射し、基板の第1の表面に対して第5の角度範囲内の第1の反射光を供給する形状を有し、第5の角度範囲は、少なくとも光軸を通る断面内で第3の角度範囲と異なる。
【００３２】
前述の実施形態および他の実施形態は、それぞれ、以下の特徴のうちの1つまたは複数を、適宜、単独で、または組合せで含みうる。いくつかの実装形態では、二次光学系は、頂点を通る光軸の周りに回転対称性を有する。いくつかの実装形態では、一次光学系、二次光学系、および反射体光学系のうちの少なくとも1つの少なくとも一部の1つまたは複数の断面は、直線部分とアーチ形部分のうちの少なくとも一方の複数を含む。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の断面は、N個の辺をもつ多角形を形成する。例えば、Nは奇数である。いくつかの実装形態では、多角形は、正多角形である。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の断面は、二次光学系の光軸に垂直な平面を指す。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の断面は、二次光学系の光軸に平行な平面を指す。いくつかの実装形態では、LEEの1つまたは複数、一次光学系の1つまたは複数、および反射体光学系は、二次光学系の光軸の周りに回転対称性を有する。いくつかの実装形態では、回転対称性は、離散回転対称性である。いくつかの実装形態では、二次光学系の回転対称性は、離散回転対称性である。いくつかの実装形態では、LEEの1つまたは複数、一次光学系の1つまたは複数、二次光学系、および反射体光学系は、二次光学系の光軸に対して非対称である。
【００３３】
いくつかの実装形態では、パラメータの組合せは、(i)1つまたは複数の一次光学系の形状、(ii)再配向表面の形状と1つまたは複数の一次光学系に関するその向き、および(iii)第1の角度範囲内の1つまたは複数のLEEによって供給される光の強度分布を含み、パラメータの組合せは、第3の角度範囲を決定し、パラメータの組合せは、第3の角度範囲が既定の第3の角度範囲と一致するように適合される。いくつかの実装形態では、LEEの1つまたは複数、一次光学系の1つまたは複数、および二次光学系、のうちの1つまたは複数に対するLEEの1つまたは複数、一次光学系の1つまたは複数、および二次光学系、のうちの1つまたは複数の相対オフセットは、第3の角度範囲の非対称性を決定し、相対オフセットは、第3の角度範囲の非対称性が既定の非対称性と一致するように選択される。いくつかの実装形態では、1つまたは複数のLEEは、第1の角度範囲において非対称性をもたらし、パラメータの組合せは、実質的に非対称の既定の第3の角度範囲を形成するように適合される。いくつかの実装形態では、1つまたは複数のLEEは、実質的に対称的な第1の角度範囲を形成し、パラメータの組合せは、実質的に非対称の既定の第3の角度範囲を形成するように適合される。
【００３４】
いくつかの実装形態では、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第1の部分は、第1の反射光の少なくとも一部を含む。いくつかの実装形態では、反射体光学系は、少なくとも一部は、再配向表面から受光された光の少なくとも一部を透過し、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第2の部分は、透過光を含む。いくつかの実装形態では、第1の反射体および第2の反射体は、透過光を供給するように構成された穿孔を有する。いくつかの実装形態では、反射体光学系は、第3の角度範囲と部分的重なりを有するように配設され、それにより動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第2の部分は、反射されることなく反射体光学系を通る再配向表面によって供給される光の少なくとも一部を含む。いくつかの実装形態では、再配向表面は、反射性材料を含み、反射性材料は、AgまたはAlのうちの1つまたは複数を含む。
【００３５】
いくつかの実装形態では、再配向表面の頂点は、曲率半径が非ゼロの丸みを帯びた頂点である。いくつかの実装形態では、再配向表面は、二次光学系の光軸を通る1つまたは複数の断面平面内に1つまたは複数の直線形状を有する。いくつかの実装形態では、再配向表面は、円弧の形状を有する。いくつかの実装形態では、再配向表面は、開口部を備える。いくつかの実装形態では、再配向表面の少なくとも一部は光を部分的に透過する。いくつかの実装形態では、断面平面について、再配向表面は、複数の潜在的に非連結な区分的に微分可能な曲線の形状を有する。いくつかの実装形態では、基板は一体形成される。いくつかの実装形態では、基板は、細長い構成で分散配置された複数の基板タイルを備え、基板タイルのそれぞれはLEEの1つまたは複数に対応する。いくつかの実装形態では、これらの1つまたは複数の一次光学系は、一体形成される。いくつかの実装形態では、1つまたは複数のLEEと1つまたは複数の一次光学系は、一体形成される。
【００３６】
角度範囲は、(i)角度範囲の開き度、および(ii)角度範囲内の光の卓越した伝搬方向を含み、卓越した伝搬方向は、強度分布のうちの最大値となる部分に沿った方向に相当し、開き度は、立体角であって、該立体角の外では強度分布が強度分布の最大値の既定の割合より下がるような立体角に相当する。例えば、この既定の割合は5%である。
【００３７】
一態様では、照明デバイスは、基板[3476]上に動作可能に配設され、基板の第1の表面の法線に対して第1の角度範囲内で光を放射するように構成されている1つまたは複数の発光素子(LEE)と、1つまたは複数のLEEと光学的に結合された1つまたは複数の一次光学系であって、1つまたは複数の一次光学系の1つまたは複数の入射端部において第1の角度範囲内に1つまたは複数のLEEから受光した光を配向し、1つまたは複数の一次光学系の1つまたは複数の出射端部において第2の角度範囲内で配向された光を供給するように構成され、第2の角度範囲の開き度は、第1の角度範囲の開き度より小さい、1つまたは複数の一次光学系と、光導波路であって、1つまたは複数の一次光学系の1つまたは複数の出射端部と光導波路の入射端部のところで光学的に結合され、1つまたは複数の一次光学系から受光された光を第2の角度範囲内で光導波路の出射端部に導光し、導光を、光導波路の出射端部のところで基板の第1の表面に対して実質的に同じ第2の角度範囲内で導光を供給する、光導波路と、二次光学系であって、光導波路からの光を受光するように二次光学系の入射端部のところで光導波路の第2の端部と光学的に結合され、二次光学系は二次光学系の入射端部から離間して並ぶ再配向表面、および出射表面を有し、再配向表面は二次光学系の入射端部に面する頂点を有し、第2の角度範囲内で二次光学系の入射端部のところで受光された光を反射し、出射表面に向かって基板の第1の表面の法線に対して第3の角度範囲内で反射光を供給するように構成され、出射表面は屈折光として第3の角度範囲内で再配向表面によって供給される光を屈折し、二次光学系の出射表面の外側の基板の第1の表面の法線に対して第4の角度範囲内で屈折光を出射する形状を有し、二次光学系は頂点を通る光軸を定める、二次光学系とを備え、1つまたは複数の一次光学系と、光導波路と、二次光学系とは、透明材料から一体形成される。
【００３８】
前述の実施形態および他の実施形態は、それぞれ、以下の特徴のうちの1つまたは複数を、適宜、単独で、または組合せで含みうる。いくつかの実装形態では、二次光学系は、頂点を通る光軸の周りに回転対称性を有する。いくつかの実装形態では、照明デバイスは、出射表面に面する反射体光学系をさらに備えることができ、反射体光学系は第1の反射光として第4の角度範囲内の二次光学系の出射表面によって出射される光の少なくとも一部を反射し、基板の第1の表面の法線に対して第5の角度範囲内の第1の反射光を供給する形状を有し、第5の角度範囲は、第4の角度範囲と異なる。
【００３９】
いくつかの実装形態では、一次光学系、光導波路、二次光学系、および反射体光学系のうちの少なくとも1つの少なくとも一部の1つまたは複数の断面は、直線部分とアーチ形部分のうちの少なくとも一方の複数を含む。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の断面は、N個の辺をもつ多角形を形成する。例えば、Nは奇数である。いくつかの実装形態では、多角形は、正多角形である。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の断面は、二次光学系の光軸に垂直な平面を指す。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の断面は、二次光学系の光軸に平行な平面を指す。いくつかの実装形態では、LEEの1つまたは複数、一次光学系の1つまたは複数、光導波路、および反射体光学系は、二次光学系の光軸の周りに回転対称性を有する。いくつかの実装形態では、回転対称性は、離散回転対称性である。いくつかの実装形態では、二次光学系の回転対称性は、離散回転対称性である。いくつかの実装形態では、LEEの1つまたは複数、一次光学系の1つまたは複数、二次光学系、および反射体光学系は、二次光学系の光軸に対して非対称である。いくつかの実装形態では、一次光学系、光導波路、二次光学系、および反射体光学系のうちの少なくとも1つの少なくとも一部は、対応する部分の延長部に沿って均一な断面を有する。
【００４０】
パラメータの組合せは、(i)1つまたは複数の一次光学系の形状、(ii)再配向表面の形状と二次光学系の入射端部に関するその向き、(iii)出射表面の形状と再配向表面に関するその向き、(iv)光導波路の構成、および(v)第1の角度範囲内の1つまたは複数のLEEによって供給される光の強度分布を含み、パラメータの組合せは、第4の角度範囲を決定し、パラメータの組合せは、第4の角度範囲が既定の第4の角度範囲と一致するように適合される。いくつかの実装形態では、LEEの1つまたは複数、一次光学系の1つまたは複数、光導波路、および二次光学系、のうちの1つまたは複数に対するLEEの1つまたは複数、一次光学系の1つまたは複数、光導波路、および二次光学系、のうちの1つまたは複数の相対オフセットは、第4の角度範囲の非対称性を決定し、相対オフセットは、第4の角度範囲非対称性が既定の非対称性と一致するように選択される。
【００４１】
いくつかの実装形態では、1つまたは複数のLEEは、第1の角度範囲において非対称性をもたらし、パラメータの組合せは、実質的に非対称の既定の第4の角度範囲を形成するように適合される。いくつかの実装形態では、1つまたは複数のLEEは、実質的に対称的な第1の角度範囲を形成し、パラメータの組合せは、実質的に非対称の既定の第4の角度範囲を形成するように適合される。いくつかの実装形態では、反射体光学系は、二次光学系の出射表面から離間して並ぶ。いくつかの実装形態では、反射体光学系は、二次光学系の出射表面の縁部に結合され、反射体光学系の少なくとも一部は、光軸を通る照明デバイスの少なくとも1つの断面に関する中実の二次光学系の出射表面の少なくとも一部の伸開線形状である。いくつかの実装形態では、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第1の部分は、第1の反射光の少なくとも一部を含む。いくつかの実装形態では、反射体光学系は、少なくとも一部は、第4の角度範囲内の中実の二次光学系の出射表面によって出射される光の少なくとも一部を透過し、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第2の部分は、透過光を含む。いくつかの実装形態では、反射体光学系は穿孔を有し、これらの穿孔は第4の角度範囲内で中実の二次光学系の出射表面によって出射される光の少なくとも一部を透過するように位置決めされ、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第2の部分は、透過光を含む。いくつかの実装形態では、反射体光学系は、1つまたは複数の透明部分を備え、1つまたは複数の透明部分は第4の角度範囲内で中実の二次光学系の出射表面によって出射される光の少なくとも一部を透過するように位置決めされ、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第2の部分は、透過光を含む。いくつかの実装形態では、反射体光学系は、第4の角度範囲と部分的重なりを有するように配設され、それにより動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第2の部分は、反射されることなく反射体光学系を通る第4の角度範囲内の中実の二次光学系の出射表面によって出射される光の少なくとも一部を含む。
【００４２】
いくつかの実装形態では、反射体光学系は、基板と熱的に結合される。いくつかの実装形態では、再配向表面は、反射性材料を含み、反射性材料は、AgまたはAlのうちの1つまたは複数を含む。いくつかの実装形態では、再配向表面の頂点は、曲率半径が非ゼロの丸みを帯びた頂点である。いくつかの実装形態では、再配向表面は、二次光学系の光軸に平行な断面平面内にアーチ形の形状を有する。いくつかの実装形態では、再配向表面は、光軸に平行な断面平面内に直線形状を有し、頂点は、断面平面内でV字形を有している。いくつかの実装形態では、二次光学系の光軸に平行な断面平面について、再配向表面は、円弧の形状を有する。いくつかの実装形態では、再配向表面は、開口部を有する。いくつかの実装形態では、再配向表面の少なくとも一部は光を部分的に透過する。いくつかの実装形態では、二次光学系の光軸を通る断面平面について、再配向表面の第1の部分は、複数の潜在的に非連結な区分的に微分可能な第1の曲線の形状を有する。
【００４３】
いくつかの実装形態では、基板は一体形成される。いくつかの実装形態では、基板は、複数の基板タイルを備える。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の一次光学系は、一体形成される。いくつかの実装形態では、1つまたは複数のLEEと1つまたは複数の一次光学系は、一体形成される。
【００４４】
角度範囲は、(i)角度範囲の開き度、および(ii)角度範囲内の光の卓越した伝搬方向を含み、卓越した伝搬方向は、強度分布のうちの最大値となる部分に沿った方向に相当し、開き度は、立体角であって、該立体角の外では強度分布が強度分布の最大値の既定の割合より下がるような立体角に対応する。この既定の割合は5%とすることができる。
【００４５】
一態様では、照明デバイスは、第1および第2の対向する表面を有する基板であって、第1の表面および第2の表面のそれぞれは細長く、長手方向寸法および長手方向寸法より短い横方向寸法を有する、基板と、動作中、基板の第1の表面の法線に対して第1の角度範囲内で光を放射するように、基板の第1の表面上に配設され、長手方向寸法に沿って分散配置されている複数の発光素子(LEE)と、第1の表面の長手方向寸法に沿って細長い構成で配設され、LEEと結合されている1つまたは複数の一次光学系であって、これらの1つまたは複数の一次光学系は第1の角度範囲内でLEEから受光された光を再配向し、第2の角度範囲内で再配向された光を供給する形状を有し、第2の角度範囲の開き度は、少なくとも基板の第1の表面の長手方向寸法に垂直な平面内で、第1の角度範囲の開き度より小さい、1つまたは複数の一次光学系と、長手方向寸法に沿って細長い反射体光学系を備える二次光学系であって、1つまたは複数の一次光学系から離間して並び、1つまたは複数の一次光学系に面する二次光学系とを備え、反射体光学系は、基板の第1の表面の法線に対して第3の角度範囲内の反射光として第2の角度範囲内の1つまたは複数の一次光学系によって供給される光の少なくとも一部を反射する形状を有し、第3の角度範囲は、第2の角度範囲と異なり、反射光の少なくとも一部は、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の第1の部分を表す。
【００４６】
前述の実施形態および他の実施形態は、それぞれ、以下の特徴のうちの1つまたは複数を、適宜、単独で、または組合せで含みうる。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の一次光学系は、一体形成された1つの一次光学系を含む。
【００４７】
一態様では、照明器具は、少なくとも1つの発光ダイオード(LED)と、両方とも第1の端部から第2の端部に延在する2つの対向する平面状表面を備え、発光ダイオードによって放射された光を第1の端部のところで受光し、その光を平面状表面と第2の端部との間に導光するように位置決めされた光導波路と、第2の端部のところで光導波路に光学的に結合されている光抽出器であって、第1の光インターフェースと第2の光インターフェースとを備え、第1の光インターフェースは光導波路から出る光を反射するように位置決めされ、第2の光インターフェースは第1の光インターフェースによって反射された光を透過するように構成されている、光抽出器とを備える。
【００４８】
前述の実施形態および他の実施形態は、それぞれ、以下の特徴のうちの1つまたは複数を、適宜、単独で、または組合せで含みうる。いくつかの実装形態では、少なくとも1つのLEDは、一列に配設された複数のLEDを備える。いくつかの実装形態では、少なくとも1つのLEDのそれぞれは、実質的に同じ発光スペクトルを有することができる。いくつかの実装形態では、少なくとも1つのLEDのそれぞれは、動作中、白色光を放射することができる。いくつかの実装形態では、少なくとも1つのLEDの少なくとも一部は、カラーLEDであってもよい。いくつかの実装形態では、少なくとも1つのLEDの少なくとも一部は、青色、紫色、または紫外線LEDとすることができる。
【００４９】
いくつかの実装形態では、照明器具は、少なくとも1つのLEDによって放射される光の経路内で少なくとも1つのLEDから離れた場所に位置決めされた波長変換材料を含むことができ、波長変換材料は少なくとも1つのLEDからの光の少なくとも一部をより長い波長の光に変換するように配設される。いくつかの実装形態では、少なくとも1つのLEDは、0.1Wから2Wまでの範囲内の公称電力を有することができる。
【００５０】
いくつかの実装形態では、照明器具は、少なくとも1つのLEDから放射された光を受光し、その光を光導波路の第1の端部に再配向するように位置決めされた光学素子を備えることができる。いくつかの実装形態では、光学素子は、少なくとも1つの寸法方向に光をコリメートする形状を有する少なくとも1つの光インターフェースを備えることができる。例えば、光学素子の少なくとも1つの光インターフェースは、2つの寸法方向に光をコリメートする形状を有する。別の例として、光学素子の少なくとも1つの光インターフェースは、放物線型断面プロファイルを有する。別の例として、光学素子は、光導波路の第1の端部に光学的に結合される。別の例として、光学素子は、光導波路と一体形成される。
【００５１】
いくつかの実装形態では、光導波路の対向する平面状表面は平行であるものとしてもよい。いくつかの実装形態では、光導波路は、誘電体材料から形成することができる。いくつかの実装形態では、光導波路は、長さ、幅、および厚さを有する誘電体材料の矩形断片とすることができ、幅は、第1の端部と第2の端部との間の矩形の寸法に対応し、厚さは、対向する平面状表面の間の寸法に対応し、長さは、幅および厚さに直交する寸法に対応し、長さは幅および厚さより、より大きい。例えば、幅は、厚さよりもより大きい。厚さは、例えば、1cm以下であってもよい。別の例として、誘電体材料は、有機重合体である。別の例として、有機重合体はアクリル系である。別の例として、誘電体材料は、無機ガラスである。
【００５２】
いくつかの実装形態では、断面平面について、第1の光インターフェースは、頂点を備える形状を有するものとしてもよい。例えば、光抽出器は、断面平面に直交する形で延在する軸に沿って均一な断面形状を有する。別の例として、第1の光インターフェースは、断面平面内の頂点に対応する縁部で交わる第1の平面部分および第2の平面部分を備える。さらに、平面状光導波路表面は、第1の端部と第2の端部との間に延在する概念上の平面の周りに対称的に配設されるものとしてもよく、第1の光インターフェースの縁部は、概念上の平面内にある。さらに、第1の平面部分および第2の平面部分は、概念上の平面に対して対称的に配置されうる。また、第1の平面部分および第2の平面部分は、概念上の平面に対して非対称的に配置されうる。
【００５３】
いくつかの実装形態では、光抽出器の第1の光インターフェースは、断面平面内でV字形を有しているものとしてもよい。いくつかの実装形態では、第2のインターフェースは、断面平面内でアーチ形を有する部分を有している。アーチ形部分は、一定の曲率半径を有するものとしてもよい。
【００５４】
いくつかの実装形態では、光抽出器は、誘電体材料から形成された部分を備えることができ、この部分の第1の表面は、第1の光インターフェースに対応し、この部分の第2の表面は、第2の光インターフェースに対応する。いくつかの実装形態では、光抽出器は、第1の表面に隣接する第2の材料から形成された部分を備えることができ、第1の光インターフェースは第2の材料の部分と誘電体材料の部分との間のインターフェースである。例えば、第2の材料は、反射性材料である。別の例として、第2の材料は、金属である。例えば、金属は、アルミニウムであってもよい。
【００５５】
いくつかの実装形態では、光抽出器は、円筒軸および円筒軸に沿って延在するくさび形の溝を有する円筒形要素を備えることができる。例えば、円筒形要素は、誘電体材料から形成され、光抽出器は、第1の光インターフェースに対してくさび形の溝の表面上に配設される第2の材料をさらに備える。別の例として、くさび形の溝の表面は、第1の光インターフェースであり、円筒形要素の円筒表面は、第2の光インターフェースである。
【００５６】
いくつかの実装形態では、光導波路は、光抽出器に光学的に結合されうる。いくつかの実装形態では、光導波路は、光抽出器に一体形成されうる。いくつかの実装形態では、断面平面について、第1の光インターフェースは、第1のアーチ形の形状を有し、第2の光インターフェースは、第2のアーチ形の形状を有する。いくつかの実装形態では、光抽出器は、断面平面に直交する形で延在する軸に沿って均一な断面形状を有することができる。いくつかの実装形態では、光抽出器は、第1の平面状表面の法線方向で断面平面内の平面状表面の第1の平面状表面を越えて延在しうるが、第2の平面状表面の法線方向で第2の平面状表面を越えて延在しない。
【００５７】
いくつかの実装形態では、光学素子および光抽出器は、第1の平面内で、照明器具が光の実質的にすべてを-45度から45度までの立体角の範囲内に配向するような形状を有するものとしてもよく、0度は光導波路の平面状表面の法線方向に対応する。いくつかの実装形態では、光学素子および光抽出器は、照明器具が、第1の平面内で、光を0度を中心として非対称的に分散するような形状を有するものとしてもよい。いくつかの実装形態では、光学素子および光抽出器は、第1の平面に直交する第2の平面内で、照明器具が光の実質的にすべてを-45度から45度までの立体角の範囲内に配向するような形状を有するものとしてもよく、0度は光導波路の平面状表面の法線方向に対応する。いくつかの実装形態では、断面平面について、第2の光インターフェースは、一定の半径Rの弧である形状を有することができ、第1の光インターフェースは、弧と同心の半径R/nの概念上の円内に配設され、nは、光抽出器を形成する材料の屈折率である。
【００５８】
いくつかの実装形態では、照明器具は、光抽出器から離れた位置に位置決めされ、第2の光インターフェースによって透過される光の少なくとも一部を受光する位置に位置決めされた反射体を備えることができる。反射体は、第1の部分と第2の部分とを備えるものとしてもよく、第1の部分および第2の部分は光導波路の対向する側に延在する。さらに、第1の部分および第2の部分はそれぞれ、第2の光インターフェースによって透過される光を受光するように位置決めされた曲面を備えることができる。さらに、断面平面内において、曲面は凹面であってもよい。また、曲面は、正反射する表面であってもよい。第1の表面および第2の表面は穿孔されるものとしてもよく、それらの穿孔は第2の光インターフェースによって透過される光の少なくとも一部を透過するように位置決めされる。
【００５９】
いくつかの実装形態では、光学素子、光抽出器、および反射体は、第1の平面内で、照明器具が光を0度を中心として実質的に対称的に立体角の範囲内に配向するような形状を有するものとしてもよく、0度は光導波路の第1の端部から第2の端部に延在する方向に対応する。いくつかの実装形態では、光学素子、光抽出器、および反射体は、第1の平面内で、照明器具が光を0度を中心として実質的に非対称的に角度の範囲内に配向するような形状を有するものとしてもよく、0度は光導波路の第1の端部から第2の端部に延在する方向に対応する。いくつかの実装形態では、光学素子、光抽出器、および反射体は、第1の平面内で、照明器具が光の少なくとも一部を-45度から45度の角度の範囲内に配向するような形状を有するものとしてもよく、0度は光導波路の第1の端部から第2の端部に延在する方向に対応する。いくつかの実装形態では、光学素子、光抽出器、および反射体は、第1の平面内で、照明器具が光の実質的にすべてを-45度から45度の角度の範囲内に配向するような形状を有するものとしてもよい。いくつかの実装形態では、光学素子、光抽出器、および反射体は、第1の平面内で、照明器具が光をいっさい、-90度から-45度および45度から90度のどの角度範囲にも配向しないような形状を有するものとしてもよい。いくつかの実装形態では、光学素子、光抽出器、および反射体は、第1の平面内で、照明器具が光の少なくとも一部を、-110度から-90度および90度から110度の角度の範囲内に配向するような形状を有するものとしてもよい。いくつかの実装形態では、光学素子、光抽出器、および反射体は、第1の平面内で、照明器具が光の少なくとも一部を、-90度から-45度および45度から90度の角度の範囲内に配向するような形状を有するものとしてもよい。0度は光導波路の第1の端部から第2の端部に延在する方向に対応する。
【００６０】
いくつかの実装形態では、光学素子、光抽出器、および反射体は、第1の平面内で、照明器具が光の実質的にすべてを、-90度から-45度および45度から90度の角度の範囲にも配向するような形状を有するものとしてもよい。いくつかの実装形態では、光学素子、光抽出器、および反射体は、第1の平面内で、照明器具が-75度から-60度および60度から75度の角度の範囲内で最も明るくなるような形状を有する。
【００６１】
別の態様では、方法は、クレーム1に記載の照明器具を天井に取り付け、電源をその照明器具に電気的に接続するステップを含む。いくつかの実装形態では、天井は、建物内の部屋の天井である。いくつかの実装形態では、天井は、車庫の天井である。
【００６２】
別の態様では、照明器具は、少なくとも1つの発光ダイオード(LED)と、両方とも第1の端部から第2の端部に延在する2つの対向する表面を備え、発光ダイオードによって放射された光を第1の端部のところで受光し、その光を表面から第2の端部の間に導光するように位置決めされた光導波路と、反射体と、光導波路の第1の端部と第2の端部との間の第1の方向に直交する長手方向軸に沿って延在する光抽出器であって、光抽出器は反射体から離れた位置にあり第2の端部のところで光導波路に光学的に結合され、光抽出器は光導波路を出る光を反射体に向かって再配向するように配設され、光抽出器および反射体は、第1の平面内で、照明器具が光の少なくとも一部を、-90度から90度の角度の第1の範囲内に配向し、光を-90度から90度の角度の第2の範囲内に実質的に配向しないような形状を有し、0度は第1の方向に対応する。
【００６３】
別の態様では、照明システムは、複数の照明器具であって、それぞれの照明器具が対応する第1の軸に沿って配設された複数の発光ダイオード(LED)を備える、複数の照明器具と、第1の軸に平行な対応する長手方向軸に沿って延在する光抽出器と、発光ダイオードによって放射された光を光導波路の第1の端部のところで受光し、その光を光導波路の第2の端部に導光するように位置決めされた光導波路とを備え、光抽出器は、第2の端部のところで光導波路に光学的に結合され、光抽出器は光導波路によって導光される光を光導波路のいずれかの側上の角度の範囲内に再配向するような形状を有し、照明器具同士が接続されて、接続されたモジュールの長手方向軸が共通平面内に置かれるように多角形を形成する。
【００６４】
いくつかの実装形態では、多角形の最大寸法は、2フィート未満である。いくつかの実装形態では、多角形は、四辺形である。いくつかの実装形態では、多角形は、4つ以上のモジュールを備える。いくつかの実装形態では、光抽出器は、光を光導波路の対向する側面上の角度の異なる範囲内に再配向する形状を有する。いくつかの実装形態では、光抽出器は、光導波路から光を受光し、光導波路のいずれかの側で光を反射するように位置決めされた第1の光インターフェースを備える。例えば、断面平面について、第1の光インターフェースは、頂点を備える形状を有する。
【００６５】
いくつかの実装形態では、光抽出器は、第1の光インターフェースによって反射された光の経路内に位置決めされ、その光を角度の範囲内に透過するように構成された第2の光インターフェースをさらに備えることができる。断面平面について、第2のインターフェースは、アーチ形の形状を有する部分を有することができる。アーチ形部分は、一定の曲率半径を有するものとしてもよい。
【００６６】
別の態様では、照明器具は、第1の軸に沿って延在する複数の発光ダイオード(LED)と、LEDによって放射された光を受光し、その光を第1の軸に直交する方向の範囲内に再配向し、少なくとも部分的にはその光をコリメートするように配設された少なくとも1つの光捕集器と、第1の軸に平行な長手方向軸に沿って延在する第1の反射面とを備え、第1の軸および長手方向軸は、共通平面内に置かれ、反射面の少なくとも一部は、少なくとも1つの光捕集器から光を受光し、共通平面のただ1つの側面上の角度の範囲内に光を反射するように位置決めされる。
【００６７】
いくつかの実装形態では、少なくとも1つの光捕集器は、複数の光捕集器を含み、それぞれ複数のLEDのうちの対応する1つのLEDによって放射される光を受光するように配設される。いくつかの実装形態では、少なくとも1つの光捕集器は、少なくとも1つの寸法方向に光をコリメートする形状を有する少なくとも1つの光インターフェースを備える。光学素子の少なくとも1つの光インターフェースは、2つの寸法方向に光をコリメートする形状を有するものとしてもよい。いくつかの実装形態では、断面について、光学素子の少なくとも1つの光インターフェースは、放物形の形状を有することができる。いくつかの実装形態では、少なくとも1つの光捕集器は、固体誘電体材料から形成された要素を備えることができ、要素はLEDから第1の反射面に向かって光を透過するように配設される。例えば、少なくとも1つの光捕集器は、LEDから第1の反射面に向かって光を反射するように配設された反射面を備える。別の例として、第1の反射面は、曲面である。曲面は、凹面とすることができる。いくつかの実装形態では、少なくとも1つの光捕集器および第1の反射面は、照明器具が共通平面の一方の側のみを照らすような形状を有するものとしてもよい。
【００６８】
別の態様では、物品は、キャビネット、およびキャビネットの表面に装着された前記の実装形態について説明されているような照明器具を備える。
【００６９】
別の態様では、物品は、作業面を有する1つの家具と、上で説明されている照明器具と、作業面を照らす位置に照明器具を位置決めするように配設された装着具とを備える。
【００７０】
別の態様では、照明器具は、第1の平面に位置決めされた少なくとも1つの発光ダイオード(LED)と、両方とも第1の端部から第2の端部に延在する2つの対向する表面を備える光導波路であって、第1の端部および第2の端部は、第1の平面に直交する方向を画成し、発光ダイオードによって放射された光を第1の端部のところで受光し、その光を表面から第2の端部の間に導光するように位置決めされた光導波路と、光導波路から出た光を第1の平面に向かって角度のある範囲内に反射するように位置決めされた第1の表面と、その角度の範囲を通って延在し、第1の平面から遠ざかる方へ第1の表面によって反射される光の少なくとも一部を反射するように配設された第2の表面とを備える。
【００７１】
「光軸」という用語は、本明細書では、光が伝搬する際に沿うか、または隣接する経路を定める想像線を指すために使用される。光軸は、光学系または装置の構成要素の1つまたは複数の対称軸または対称面と相関しうる。平面状または非平面状の概念的表面を指す複数の光軸は、本明細書では光軸面と称することができる。
【００７２】
「回転対称」という用語は、本明細書では、場合によっては、離散または連続回転の下での不変性を指すために使用される。
【００７３】
「コリメーション」および「コリメートする」という用語は、本明細書では、光線のアライメントの程度、または光ビーム、または単に光とも称される、複数の光線の伝搬方向の開き度の減少を含むそのようなアライメントを増大する活動を指すために使用される。
【００７４】
「発光素子」(LEE)という用語は、発光体とも称され、活性化されたときに可視領域、赤外線領域、および/または紫外線領域のうちの電磁スペクトルの1つまたは複数の領域内で放射線を放射するデバイスを画成するために使用される。LEEの活性化は、例えば、LEEの構成要素間に電位差を印加するか、またはLEEの構成要素に電流を通すことによって達成されうる。発光素子は、単色、準単色、多色、または広帯域発光特性を有することができる。発光素子の例として、半導体、有機ポリマー/ポリマー発光ダイオード、他の単色、準単色、または他の発光素子が挙げられる。さらに、発光素子という用語は、放射線を放射する特定のデバイス、例えば、LEDダイを指すために使用され、また放射線を放射する特定のデバイス(例えば、LEDダイ)と特定の1つまたは複数のデバイスが入れられるハウジングまたはパッケージとの組合せを指すために等しく使用されうる。発光素子の例として、レーザー、より具体的には、垂直キャビティ面発光レーザー(VCSEL)および端面放射型レーザーなどの半導体レーザーも挙げられる。さらなる例として、スーパールミネッセントダイオードおよび他のスーパールミネッセントデバイスが挙げられる。
【００７５】
「光変換材料」(LCM)という用語は、「波長変換材料」またはリン光体とも称され、本明細書では、第1のスペクトル分布に従って光子を吸収し、第2のスペクトル分布に従って光子を放出する材料を定義するために使用される。光変換、波長変換、および/または色変換という用語は、しかるべく使用される。光変換材料は、例えば、フォトルミネッセントまたは色変換材料と称されうる。光変換材料は、フォトルミネッセント物質、蛍光物質、リン光体、量子ドット、半導体ベースの光変換器、または同様のものを含みうる。光変換材料として、希土類、または例えば、Ce、Yt、Te、Eu、および他の希土類元素、Ce:YAG、TAG、窒化物、オキシ窒化物、ケイ酸塩、CdSe量子ドット材料、AlInGaP量子ドット材料を含む他の材料が挙げられる。本明細書で使用されているように、LCMは、典型的には、例えば、可視光または紫外線ポンプ光などのポンプ光から長い波長の光を生成するように構成される。異なるLCMは、異なる第1および/または第2のスペクトル分布を有することができる。
【００７６】
本明細書で使用されているように、「光インターフェース」という用語は、異なる光学特性を有する2つの材料の間のインターフェースを指す。光インターフェースの例として、光学素子の表面(すなわち、光学素子を形成する材料と周囲雰囲気との間のインターフェース)、隣接する光学素子の間のインターフェース、および光学素子と素子表面上に配設されているコーティングとの間のインターフェースが挙げられる。
【００７７】
本明細書で使用されているように、光を「角度範囲」内で供給することは、卓越した方向に伝搬し、伝搬方向に対して開き度を有する光を供給することを指す。この文脈において、「卓越した伝搬方向」という言い回しは、伝搬する光の強度分布の一部が最大値を有する方向を指す。例えば、角度範囲に関連付けられている卓越した伝搬方向は、強度分布の極大部分の向きであるものとしてもよい。また、この文脈において、「開き度」という用語は、立体角の外では伝搬する光の強度分布が強度分布の最大値の既定の割合より下がるような立体角を指す。例えば、角度範囲に関連付けられている開き度は、強度分布の極大部分の幅であるものとしてもよい。この既定の割合は、照明用途に応じて、10%、5%、1%、または他の値とすることができる。
【００７８】
本明細書で使用されているように、「約」という言い回しは、公称値からの±10%のバラツキを指す。
【００７９】
断りのない限り、本明細書で使用されるすべての技術および科学用語は、この技術が属している技術分野の当業者に通常理解される意味と同じ意味を有する。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】照明器具の一実施形態の略図である。
【図２Ａ】照明器具の一態様を示す図である。
【図２Ｂ】照明器具の一態様を示す図である。
【図２Ｃ】照明器具の一態様を示す図である。
【図２Ｄ】照明器具の一態様を示す図である。
【図２Ｅ】照明器具の一態様を示す図である。
【図２Ｆ】照明器具の一態様を示す図である。
【図２Ｇ】照明器具の一態様を示す図である。
【図３】照明器具の一実施形態の強度プロファイルである。
【図４】ワイエルシュトラス構成(Weierstrass configuration)の態様を示す略図である。
【図５】照明器具の一実施形態の図である。
【図６】照明器具の別の実施形態の図である。
【図７】照明器具のさらに別の実施形態の図である。
【図８】トロファ照明器具の一実施形態の図である。
【図９】トロファ照明器具の一実施形態の強度プロファイルである。
【図１０】図１０Ａはターゲット表面におけるトロファ照明器具の配列からの強度分布の態様を示す図である。図１０Ｂはターゲット表面におけるトロファ照明器具の配列からの強度分布の態様を示すグラフである。図１０Ｃはターゲット表面におけるトロファ照明器具の配列からの強度分布の態様を示す図である。
【図１１Ａ】ペンダント照明器具の一実施形態の図である。
【図１１Ｂ】ペンダント照明器具の一実施形態の図である。
【図１１Ｃ】ペンダント照明器具の一実施形態のシミュレートされた強度プロファイルの極座標プロットである。
【図１２Ａ】光強度分布の直接成分および間接成分をもたらすために使用される照明器具の一実施形態の図である。
【図１２Ｂ】光強度分布の直接成分および間接成分をもたらすために使用される照明器具の別の実施形態の図である。
【図１３Ａ】非対称的照明器具の一態様を示す図である。
【図１３Ｂ】非対称的照明器具の一態様を示す図である。
【図１３Ｃ】非対称的照明器具の一態様を示す図である。
【図１３Ｄ】非対称的照明器具の一態様を示す図である。
【図１３Ｅ】非対称的照明器具の一態様を示す図である。
【図１３Ｆ】非対称的照明器具の一態様を示す図である。
【図１４Ａ】トロファ照明器具の一態様を示す図である。
【図１４Ｂ】トロファ照明器具の一態様を示す図である。
【図１４Ｃ】トロファ照明器具の一態様を示す図である。
【図１４Ｄ】トロファ照明器具の一態様を示す図である。
【図１４】図１４Ｅはトロファ照明器具の一態様を示す図である。図１４Ｆはトロファ照明器具の一態様を示すグラフである。図１４Ｇはトロファ照明器具の一態様を示すグラフである。
【図１５Ａ】照明器具の一配置構成を示す図である。
【図１５Ｂ】照明器具の一配置構成を示す図である。
【図１５Ｃ】照明器具の一配置構成を示す図である。
【図１５Ｄ】照明器具の一配置構成を示す図である。
【図１６Ａ】非対称的照明器具の一配置構成を示す図である。
【図１６Ｂ】非対称的照明器具の一配置構成を示す図である。
【図１６Ｃ】非対称的照明器具の一配置構成を示す図である。
【図１６Ｄ】非対称的照明器具の一配置構成を示す図である。
【図１６Ｅ】非対称的照明器具の一配置構成を示す図である。
【図１６Ｆ】非対称的照明器具の一配置構成を示す図である。
【図１７Ａ】作業用照明器具の一実施形態の図である。
【図１７Ｂ】作業用照明器具の一実施形態の図である。
【図１７Ｃ】作業用照明器具の一実施形態の図である。
【図１８】作業用照明器具の一実施形態の強度プロファイルである。
【図１９】図１９Ａは作業用照明器具に関連する強度分布の態様を示す図である。図１９Ｂは作業用照明器具に関連する強度分布の態様を示すグラフである。図１９Ｃは作業用照明器具に関連する強度分布の態様を示すグラフである。
【図２０】図２０Ａは作業用照明器具に関連する強度分布の他の態様を示す図である。図２０Ｂは作業用照明器具に関連する強度分布の他の態様を示すグラフである。図２０Ｃは作業用照明器具に関連する強度分布の他の態様を示すグラフである。
【図２１Ａ】作業用照明器具の別の実施形態の図である。
【図２１Ｂ】作業用照明器具の別の実施形態の図である。
【図２２】作業用照明器具の他の実施形態に関連する強度プロファイルである。
【図２３】図２３Ａは作業用照明器具の他の実施形態に関連する強度分布の態様を示す図である。図２３Ｂは作業用照明器具の他の実施形態に関連する強度分布の態様を示すグラフである。図２３Ｃは作業用照明器具の他の実施形態に関連する強度分布の態様を示すグラフである。
【図２４】図２４Ａは作業用照明器具の他の実施形態に関連する強度分布の他の態様を示す図である。図２４Ｂは作業用照明器具の他の実施形態に関連する強度分布の他の態様を示すグラフである。図２４Ｃは作業用照明器具の他の実施形態に関連する強度分布の他の態様を示すグラフである。
【図２５】作業用照明器具の中空の実施形態の図である。
【図２６】作業用照明器具の中空の実施形態の強度プロファイルである。
【図２７−１】図２７Ａは作業用照明器具の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示す図である。図２７Ｂは作業用照明器具の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示すグラフである。図２７Ｃは作業用照明器具の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示すグラフである。
【図２７−２】図２７Ｄは作業用照明器具の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示す図である。図２７Ｅは作業用照明器具の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示すグラフである。図２７Ｆは作業用照明器具の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示すグラフである。
【図２８】光強度分布の直接成分および間接成分をもたらすために使用される照明器具の中空の実施形態の図である。
【図２９Ａ】光強度分布の直接成分および間接成分をもたらすために使用される照明器具の別の中空の実施形態の図である。
【図２９Ｂ】光強度分布の直接成分および間接成分をもたらすために使用される照明器具の別の中空の実施形態の図である。
【図２９Ｃ】光強度分布の直接成分および間接成分をもたらすために使用される照明器具の別の中空の実施形態の図である。
【図３０】照明器具の他の中空の実施形態の強度プロファイルである。
【図３１】図３１Ａは照明器具の他の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示す図である。図３１Ｂは照明器具の他の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示すグラフである。図３１Ｃは照明器具の他の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示すグラフである。
【図３２】図３２Ａは照明器具の他の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示す図である。図３２Ｂは照明器具の他の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示すグラフである。図３２Ｃは照明器具の他の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示すグラフである。
【図３３】図３３Ａは照明器具の他の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示す図である。図３３Ｂは照明器具の他の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示すグラフである。図３３Ｃは照明器具の他の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示すグラフである。
【図３４Ａ】照明器具用のLEEストリップの実施形態の図である。
【図３４Ｂ】照明器具用のLEEストリップの実施形態の図である。
【図３４Ｃ】照明器具用のLEEストリップの実施形態の図である。
【図３４Ｄ】LEEストリップの発光パターンである。
【図３５】LEEストリップの別の実施形態の図である。
【図３６Ａ】照明器具の光カプラーの態様を示す図である。
【図３６Ｂ】照明器具の光カプラーの態様を示す図である。
【図３６Ｃ】照明器具の光カプラーの態様を示す図である。
【図３６Ｄ】照明器具の光カプラーの態様を示す図である。
【図３６Ｅ】照明器具の光カプラーの態様を示す図である。
【図３６Ｆ】照明器具の光カプラーの態様を示す図である。
【図３６Ｇ】照明器具の光カプラーの態様を示す図である。
【図３６Ｈ】照明器具の光カプラーの態様を示す図である。
【図３７】LEEおよび光カプラーの一実施形態の図である。
【図３８Ａ】回転対称を有する照明器具の一実施形態の図である。
【図３８Ｂ】回転対称を有する照明器具の一実施形態の図である。
【図３９】回転対称を有する照明器具の別の実施形態の図である。
【図４０】回転対称を有する照明器具のさらに別の実施形態の図である。
【図４１】照明器具システムの一実施形態の図である。
【図４２】照明器具システムの一実施形態の図である。
【図４３】照明器具用のLEEストリップを形成するための例示的な構成要素の図である。
【図４４】照明器具用の光導波路および光抽出器の一実施形態の図である。
【図４５Ａ】回転対称を有する照明器具の中空の一実施形態の図である。
【図４５Ｂ】回転対称を有する照明器具の中空の一実施形態の図である。
【図４６Ａ】回転対称を有する照明器具の中空の実施形態の構成要素を示す図である。
【図４６Ｂ】回転対称を有する照明器具の中空の実施形態の構成要素を示す図である。
【図４７】回転対称を有する照明器具の中空の実施形態の構成要素を示す図である。
【図４８】回転対称を有する照明器具の中空の実施形態の照明器具の強度プロファイルである。
【図４９】図４９Ａは回転対称を有する照明器具の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示す図である。図４９Ｂは回転対称を有する照明器具の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示すグラフである。図４９Ｃは回転対称を有する照明器具の中空の実施形態に関連する強度分布の態様を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００８１】
さまざまな図中の同様の要素は、同じ参照番号で識別される。
【００８２】
参照のためデカルト座標系が示されている図1を参照すると、ターゲット表面を照らすための照明器具100は、少なくとも1つの基板110と、基板110上に配設されている1つまたは複数のLEE112と、1つまたは複数の光カプラー120と、オプションの光導波路130と、光抽出器140とを備えることができる。LEE112は、動作中、基板110の法線方向(例えば、z軸の方向)に関する第1の角度範囲115内で光を放射する。例えば、LEE112によって放射される光の第1の角度範囲115の開き度は、法線の周りで150から180srであるものとしてもよい。光カプラー120は、LEE112から第1の角度範囲115内で光を受光する。それぞれの光カプラー120は、第1の角度範囲115内で受光された光を第2の角度範囲125を有する光に再配向し、その光を光導波路130の第1の端部131に再配向するように構成される。例えば、光カプラー120によって供給される光の第2の角度範囲125の開き度は、法線の周りで90sr(±45sr)であるものとしてもよい。光導波路130が、照明器具100の一部でない場合、光カプラー120は、第2の角度範囲125を有する光を光抽出器140に再配向する。光導波路130は、光をLEE112から遠ざかる方へ光導波路130の遠位端部132に導光することができる。光導波路130は、角度範囲135内で遠位端部132のところに導光を供給する。いくつかの実装形態では、光導波路130は、第2の角度範囲125内で光カプラー120から受光された光を導光し、導光を、中実の光導波路の出射端部132のところで実質的に同じ第2の角度範囲(135≒125)内に供給する形状を有することができる。光抽出器140は、光導波路130の端部132を出た角度範囲135の光を受光し、光導波路130が、照明器具100の一部でない場合、光抽出器140は、光カプラー120によって供給される角度範囲125を有する光を受光する。光抽出器140は、この光を反射する反射性インターフェースを備え、この光は第1の出射角度範囲142および第2の出射角度範囲142'で照明器具100(矢印で示されている)から出る。以下で詳細に説明されているように、光が照明器具100から出る際の出射角度範囲142、142'は、とりわけ、光抽出器140の特性(例えば、光インターフェースの幾何学的形状および抽出器を形成する材料の光学特性)に依存する。これらの特性は、特定の照明用途に望ましい抽出プロフィルを与えるように適合されうる。
【００８３】
いくつかの実施形態では、照明器具100は、角度範囲142、142'内で光抽出器140によって出射される光の少なくとも一部を受光するように位置決めされた1つまたは複数の二次反射体150、150'を備える。二次反射体150、150'は、角度範囲142、142'内で光抽出器140から受光された光を再配向し、再配向された光を所望の角度範囲152、152'内に供給してターゲット表面を照らす。
【００８４】
概して、照明器具100の構成要素は、光が周囲環境内に放射される前にLEEから遠ざかる方向にLEE112から放射された光を再配向するように配設される。仮想光源または仮想フィラメントとも称される、光の抽出場所から、物理的(光)源とも称される、光の発生場所の空間的分離は、照明器具の設計を容易にすることができる。例えば、いくつかの実施形態では、仮想光源/フィラメントは、照明器具の光軸に平行な平面に対して実質的に非等方性の発光を行うように構成されうる。対照的に、典型的な白熱フィラメントは、概して、実質的に等方分布する量の光を放射する。照明器具100において具現化されているような仮想光源は、実質的な量の光が発するように見える空間の1つのまたは複数の部分としてみなせる。さらに、所定の光学的、熱的、電気的、および機械的制約条件のあるLEEを光抽出の場所から分離することで、照明器具の光学系の設計自由度を高くとりやすくなり、これにより光路を延長することができ、光が照明器具から放射される前に所定のレベルの光を混合することが可能になる。したがって、照明器具100は、広範な照明用途に有用でありうる見栄えのよい所定の照明を形成するように構成されうる。
【００８５】
概して、照明器具100は、所望の色度の光を発生するように構成される。多くの用途において、照明器具100は、広帯域光を供給するように構成される。広帯域光は、公称的に白色またはオフホワイトのLEEまたは発光が混合されると白色光になるカラーLEEを使用して生成されうる。代替的に、またはそれに加えて、白色光は、波長変換材料と併せてポンプ光(例えば、青色光、紫色光、または紫外線)を放射するように構成されたLEEを使用して生成されうる。例えば、いくつかの実施形態では、LEE112は、黄色成分、赤色成分、および/または緑色成分を生成して白色光を発生するリン光体層(例えば、YAG)が上に載るGaNベースのポンプLEDを備える。
【００８６】
いくつかの実施形態では、照明器具100は、色光(例えば、黄色光、赤色光、緑色光、青色光)を供給するように構成されうる。照明器具100内の異なるLEEは、動作条件の下で公称的に異なる光、例えば、黄色光、赤色光、緑色光、青色光、白色光、または他の色の光を放射するように構成されうる。
【００８７】
概して、相対的にエネルギー効率の高いLEEが使用されうる。例えば、LEE112は、約50lm/W以上(例えば、約75lm/W以上、約100lm/W、約125lm/W以上、約150lm/W以上)の出射効率を有するものとしてもよい。いくつかの実施形態では、LEE112は、約350mAより大きい(例えば、400mA以上、450mA以上、500mA以上)の電流を伝導する。LEEは、表面実装形態型デバイスであってもよい。
【００８８】
照明器具内のLEEの数は異なる場合がある。いくつかの実施形態では、照明器具100は、比較的少ないLEE(例えば、10個以下)を備えることができる。いくつかの場合において、照明器具100は、多数のLEE(例えば、100個以上)を備えることができる。しかし、多くの用途において、照明器具100は4個から100個の間の数のLEEを備える。
【００８９】
光カプラー120は、光カプラーの入射孔に適切に配設されているLEEの1つまたは複数から光を受光するように構成される。複数の光カプラーを装備する実施形態では、これらは一体形成されうる。それぞれの光カプラーは、光カプラーの出射孔で所定の量の光を供給するように構成されうる。この目的のために、それぞれの光カプラーは、対応するLEEおよび光導波路と光学的に結合される。隣接する光カプラーは、光カプラーの光軸に平行な1つまたは複数の平面内で、または他の方向において光のクロストークおよび/またはコリメーションまたは他の機能を制御するように光学的に絶縁されるか、または光学的に結合されうる。
【００９０】
光カプラーは、LEEの1つまたは複数から所定の量の光を光カプラー内に結合できるように構成されており、所定の量のその光は、光カプラーの出射孔に供給される。それぞれの光カプラーは、入射孔と出射孔との間で光カプラーと相互作用するときに光を変換するように構成される。このような変換は、調整と称され、例えば、光のコリメーションを含む光の相空間の変換(例えば、結合光の発散の低減を引き起こす)もしくは他の変換、および/またはエテンデュー、光束、および/または他のパラメータの保存とみなせる。いくつかの実施形態では、光カプラーは、所定の特性を有する光を供給して照明器具の光導波路130、抽出器140、二次反射体150、150'、または他の構成要素のうちの1つまたは複数を含む、照明器具の他の構成要素における光損失を制御するように構成される。例えば、光カプラーは、これにより供給される実質的にすべての光が光導波路130を通って光抽出器140に伝搬することができるか、所定の開き度より小さい開き度を有するか、光導波路130の光インターフェースに対して好適な角度で光導波路内に注入されるか、または他の特性を有するように構成されうる。
【００９１】
光カプラーは、例えば、CPC(複合放物面型集光器)、CEC(複合楕円面型集光器)、CHC(複合双曲面型集光器)、テーパーを付けられた、またはテーパーを付けられていない部分、ライトパイプ、セグメント分割された集光器、他の幾何学的形状の集光器、1つまたは複数のレンズもしくは他の光学素子などの、非撮像誘電体TIR集光器を含む1つまたは複数の光学素子を備えることができる。いくつかの実施形態では、光カプラーおよびLEEは、単一の構成要素として一体形成される。
【００９２】
照明器具は、互いに同じである、または異なる多数の光カプラーを備えることができる。光カプラーは、異なる方向に等しいまたは異なるプロファイルもしくは断面を有していてもよい。いくつかの実施形態では、光カプラーは、光カプラーのクラスタまたはグループ内の配置に応じてさまざまな構成をとりうる。例えば、細長い照明器具の端部の近くにある光カプラーは、照明器具の中心の近くの光カプラーの特性とは異なる特性を有するように構成されうる。光カプラーが光軸に近いクラスタ内に配設される実施形態についても同様の考慮事項が当てはまる。例えば、クラスタの外周の近くにある光カプラーは、光軸に近い位置での特性と異なる特性を有するように構成されうる。光カプラーは、回転対称および/または非対称の断面を有することができ、例えば、これは、放物線、楕円、円、双曲線、三角形、正方形、長方形、六角形、または他の正多角形もしくは不規則多角形もしくは他の断面を有することができる。
【００９３】
光カプラー120の一部または全部は、正反射性コーティングが中実の透明本体部の外側に使用されているか、TIRに依存するか、または1つまたは複数の光学面上に部分または完全反射するコーティングが施されている貫通穴を形成するように構成されうるかに応じて、光を内部的に、単独で、部分的に伝搬するか、または全く伝搬しないように構成された中実の透明本体部から作られうる。例えば、照明器具の光導波路130、光抽出器140、または他の構成要素にも同様の考慮事項が当てはまる。実施形態に応じて、1つまたは複数の光カプラー120は、中空の反射性コーティングされた非撮像光カプラーとして構成されうる。光カプラー120の1つまたは複数は、所定のコリメーション角度を形成するように構成された誘電体コリメーティング光学系(dielectric collimating optic)を備えることができる。コリメーション角度は、例えば、光カプラー120の各表面の長さおよび/または形状によって決定されうる。光カプラー120は、回転対称構成で光軸の周りに実質的に等しいコリメーションをもたらすように構成されうるか、または例えば、照明器具の光カプラー120および/または他の構成要素の光軸面に対して異なる方向に異なるコリメーションをもたらしうる。
【００９４】
概して、光導波路130は、全体的に規則正しい、または不規則な形の角柱、円柱、直方体、または他の形状を有し、1つまたは複数の光導波路要素を備えることができる。光導波路要素は、光導波路要素間を光が透過するのを許すことができる、または許さない直線またはクラスタ形状で配設されうる。光導波路要素は、カプラー毎に1つの光導波路要素と平行に配設されうる。このような構成は、一体形成することができる。多くの光導波路要素は、クラスタで配設され、クラスタの光導波路要素が光を1つまたは複数の抽出器140に結合することができる。複数の光導波路要素は、互いに当接して配設されうるか、または所定の距離だけ離して配置されうる。光導波路130および/または1つまたは複数の光導波路要素は、一体形成され、モジュール式に構成され、配設され、および/または製造、設置、整備、または他の事象において適切に構成された相互接続システムを介して耐久性を有するように配設されうる。
【００９５】
光導波路130および/または1つまたは複数の光導波路要素は、光導波路130が所定の光損失未満で導光することができる光軸または光軸面に近い位置で囲み、光閉じ込めを可能にするため光導波路130の第1の端部131から第2の端部132に延在する1つまたは複数のマントルを画成する1つまたは複数の実質的に反射性の表面を有するように構成されうる。マントルの1つまたは複数の表面は、実質的に平行であるか、テーパーが付けられているか、または他の形に配設されうる。このような表面は、実質的に平坦であるか、または湾曲しているものとしてもよい。概して、光導波路130は、照明器具の軸または平面に対して細長い、または細長くない断面を有することができる。細長くない光導波路は、光軸の周りで回転対称であるか、または他の対称性を有しているものとしてもよい。
【００９６】
光導波路130は、全反射(TIR)および/または正反射によって、光学面を介して1つまたは複数の光カプラー120から光を導光するように構成される。光導波路要素内での光の混合は、一部は光学面の形状によって達成されうる。光導波路は、異なるLEE112からの光を混合するように構成されうる。いくつかの実施形態では、光導波路130は、光を混合し、光を所定の均一さの色および/または照度で光抽出器140に供給するように構成される。
【００９７】
いくつかの実施形態では、光導波路130は、所定の光損失特性を有する中空の長さに沿って光を透過する反射性光学面をその内側に有する中空の構成をとる。反射性光学面の反射力は、反射性コーティング、フィルム、層、または他の反射性補助材に由来するか、またはそれによって増強されうる。このような反射性コーティングが配設され、および/または製造されうる際のその構成および方法は、当業者には容易に知られるであろう。
【００９８】
光抽出器140は、光カプラー120の反対側の光導波路132の端部に配設され、光導波路130からの光を光導波路130の光軸から離れる形で外向きに、光抽出器140の1つまたは複数の光出射表面に向かって、またそれらの光出射表面を通り、周囲に再配向するように構成された1つまたは複数の反射性インターフェースを備える。実施形態によっては、放射される光の伝搬の方向は、光導波路130の光軸に対して、平行、反平行、および/または斜めであるものとしてもよい、つまり、後方へ、および/または前方へ向かう。例えば、光抽出器140から放射された光の異なる部分は、照明器具100の構成、向き、および/または用途に応じて、天井に向かって上方に、またはテーブルの表面に向かって下方に伝搬することができる。強度分布は、少なくとも一部は光抽出器140の構成および/または例えば光カプラー120を備える照明器具の他の構成要素、または他の構成要素の構成によって決定される。
【００９９】
光抽出器140は、1つまたは複数の光ビームを所定の強度分布で(すなわち、立体角の特定の範囲内に)放射するように構成されうる。例えば、異なる強度分布は、異なる光出射表面を介して、例えば細長い光抽出器140のいずれかの側上に形成されうる。光抽出器140および/または動作条件の下で光が発せられるように見えるその1つまたは複数の部分は、仮想光源と称されうる。これらの実施形態に応じて、仮想光源は、細長いまたは細長くない構成をとりうる。細長くない構成は、光軸の周りに回転対称を有することができる。強度分布またはその1つまたは複数の部分は、例えば、直接下方照明を所定のレベルに制限することによってグレアを制限するように構成されうる。
【０１００】
いくつかの実施形態では、光抽出器140の強度分布は、少なくとも一部は、光抽出器140の光出射表面に関する反射性インターフェースの構成および配設の仕方によって決定されうる。光抽出器140は、放物面、双曲面、円、楕円、または他の形状を含む1つまたは複数の平坦な、または湾曲した形状を有する1つまたは複数の反射性インターフェースを備えることができる。いくつかの実施形態では、光抽出器140は、光を再配向し、所望の放射パターンを形成する1つまたは複数の反射性コーティングを備える。反射性インターフェースは、所定の放射パターンが得られるように、直線、凸、凹、双曲線、線分、または複数の潜在的に非連結な区分的に微分可能な曲線としての形状を有する他の断面を有することができる。概して、光抽出器140は、光軸またはその光軸面に対して対称的な、または非対称的なビーム分布を形成することができる。光抽出器140の細長い実施形態では、反射性インターフェースの断面および/または光出射表面は、その細長い延長部に沿って変化しうる。このような変化は、階段状であるか、または連続的であるものとしてもよい。例えば、光抽出器140の反射性インターフェースは、複数の潜在的に非連結な区分的に微分可能な第1の曲線としての形状の第1の断面と、反射性インターフェースの細長い延長部に沿って異なる配置にある第2の断面を有することができ、第2の断面は異なる複数の潜在的に非連結な区分的に微分可能な第2の曲線の形状である。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、反射性光インターフェースは、対称的な、または非対称的なV字形もしくは他の断面を有することができる。V字形断面は、細長い実施形態ではV溝と称され、細長くない実施形態では円錐形キャビティとも称されうる。本明細書で使用されているように、「V溝」という用語は、反射性光インターフェースを通るV字形断面を指すが、光抽出器が実際の溝を備えていることを必要としない。例えば、いくつかの実施形態では、光抽出器は、V字形インターフェースで交わる固体材料の2つの部分を含む。このようなインターフェースは、光抽出器が溝を備えていないとしても、V溝とも称される。実施形態に応じて、V溝は、光抽出器の長さに沿って実質的に等しい断面を有することができるか、または細長い延長部に沿った位置に応じて変化しうる。このようなV字形反射性インターフェースによって形成される頂点は、概して、光導波路に向かって配向されうる。それに加えて、V溝を形成する側部は、直線的な断面を有することができるか、または非直線的であってもよい(例えば、曲面または切子面を有する)。さらに、反射性光インターフェースの頂点は、曲率半径が非ゼロの丸みを帯びた頂点であるものとしてもよい。
【０１０２】
概して、光抽出器140は、光導波路130と一体形成されるか、またはモジュール式で形成されうる。光抽出器は、光導波路の材料と同じであるか、または類似しているか、または類似していない1つまたは複数の材料から形成することができ、1つまたは複数の異なる材料を含みうる。実施形態に応じて、光抽出器140は、TIR、正反射、および/または拡散反射を介して、例えば、誘電体もしくは金属鏡面、屈折、および/または他の特性を介して光を再配向するように構成されうる。光抽出器140は、好適な誘電体、金属、波長変換材料、または他の材料の1つまたは複数のフィルムを含む1つまたは複数のコーティングを備えることができる。実施形態に応じて、モジュール式で形成された光抽出器および光導波路は、製造、組み立て、整備、または他の事象において耐久性のある相互接続部およびオプションの見当合わせ部に適したコネクタを備えるか、またはそれらのコネクタと相互接続されうる。異なるモジュール式光抽出器は、異なる照明特性を備えるように異なる構成をとりうる。光学的および/または機械的性能を改善するために、光抽出器140と光導波路130との間の結合は、所定の屈折率をもつ1つまたは複数の適切な透明度の化合物を使用することによって確立することができる。このような化合物は、シリコーンまたは他の硬化性もしくは非硬化性物質などの少なくとも最初は流体である物質を含むことができる。このような物質は、接着機能を備えているものとしてもよい。
【０１０３】
光出射表面および/または光抽出器140の反射性インターフェースのそれぞれは、1つまたは複数のセグメントを備えることができ、それぞれのセグメントは凸面、凹面、平面、または他の形状を備える所定の形状を有している。光出射表面および/または反射性インターフェースの形状は、光抽出器を介して所定のレベルの光抽出を行い、光抽出器内の光の後方反射および/または吸収による光損失を制限するように決定されうる。
【０１０４】
概して、二次反射体150、150'は、正反射および/または拡散反射を介して、または他の方法(例えば、回折)で光を再配向するように構成されうる。二次反射体150は、細長い、または細長くない構成をとりうる。二次反射体150は、さまざまな強度分布の選択、したがって照明条件の生成を、例えば、照明器具100の設置時に容易に行えるようにするために使用できる照明器具100のモジュール型構成要素として考えることができる。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、二次反射体150は、光導波路130の全長Lにわたって実質的に延在し、光導波路130の、光路に沿っている、幅の少なくとも一部分を囲むように配設され、構成されうる。実施形態に応じて、二次反射体150は、例えば、アルミニウムもしくは他の金属の金属板、または反射性のプラスチック、塗料、もしくは他のコーティングによって形成される1つまたは複数の正反射または拡散反射する表面を備えることができる。
【０１０６】
二次反射体150は、部分的に、または全体的に透明である部分を備えるか、または全体として、反射性を有することに加えて部分的に透明であるか、または例えば、光を通し、所定の照明効果をもたらすことを可能にする適切な形状を有する開口部を備えることができる。実施形態に応じて、二次反射体150および/または二次反射体150の開口部は、照明効果をもたらすか、熱放散を助けるか、または照明と熱放散の両方の効果をもたらすように構成されうる。開口部は、空気流が円滑に流れるようにし、それにより照明器具の結合冷却(connective cooling)を助けるように構成されうる。
【０１０７】
ターゲット表面に関する角度、その曲率、および反射体の幅などの二次反射体150の形状は、全般照明または特定の照明用途のために所定の放射パターンを生成するように適合されうる。二次反射体150は、複数の反射性表面を備えることができる。
【０１０８】
二次反射体150は、較正を行えるようにし、所望の強度分布を達成するのを補助するため、角度を付けて、および/または垂直に調整可能であるものとしてもよい。この目的のために、照明器具100は、1つまたは複数のちょうつがい、または係止機構および/またはインターコネクタを備えることができる。対応する照明器具は、例えば廊下、クローズドプランおよびオープンプラン式のオフィス、または他のスペースを含む異なるサイズの部屋の異なる照明要件に調整可能に対応できるように所定の機能性および/またはモジュール性を備えるものとしてもよい。
【０１０９】
二次反射体150は、面光源、例えば複数の離散光源または有機発光ダイオード材料をベースとする発光シートを備えることができる。面光源は、一方の側で光を放射し、反対側で光を反射するように配設されうる。反射側は、本明細書で説明されているように光を操作するように配設され、発光側は、補助照明を行うように構成されうる。実施形態に応じて、照明器具100は、面光源、および光カプラー120と結合されているLEE112を独立制御するように構成されうる。
【０１１０】
細長い照明器具
参照のためデカルト座標系が示されている、図2Aを参照すると、照明器具モジュール200の一実施形態は、基板210に沿って分散配置されている複数のLEE212を有する基板210を備える。LEE212は、光導波路230の上側縁部231に配設される。簡単に言うと、正のz方向は、本明細書では、「順」方向、負のz方向は、「逆」方向と称される。zz平面に平行な照明器具を通るセクションは、照明器具モジュールの「断面」または「断面平面」と称される。また、照明器具モジュール200は、y方向に沿って延在し、したがってこの方向は照明器具モジュールの「長手」方向と称される。最後に、照明器具モジュールの実施形態は、yz平面に平行な対称性をもつ平面を有することができる。これは、照明器具モジュールの「対称面」と称される。
【０１１１】
基板210上に複数のLEE212が配設されているが、図2Aには複数のLEE212のうちの1つのみが図示されている。例えば、複数のLEE212は、複数の白色LEDを備えることができる。光抽出器240は、光導波路232の下側縁部に配設される。LEE212は、1つまたは複数の光カプラー220と結合される(そのうちの1つのみが図2Aに示されている)。
【０１１２】
基板210、光導波路230、および光抽出器240は、y方向に沿って長さLにわたって延在する。概して、Lは好きなように変えることができる。典型的には、Lは、約1cmから約200cmまでの範囲内である(例えば、20cm以上、30cm以上、40cm以上、50cm以上、60cm以上、70cm以上、80cm以上、100cm以上、125cm以上、150cm以上)。
【０１１３】
基板210上のLEE212の数は、概して、なかんずく、長さLに依存し、照明器具を長くするためにはより多くのLEEが使用される。いくつかの実施形態では、複数のLEE212は、10から1,000の間の範囲の個数のLEEを備えることができる(例えば、約50個のLEE、約100個のLEE、約200個のLEE、約500個のLEE)。概して、照明器具の密度(例えば、単位長当たりのLEEの個数)は、LEEの公称電力および照明器具モジュールから望まれている照度にも依存する。例えば、高い照度が望まれているか、または低電力LEEが使用される用途では、比較的高い密度のLEEが使用されうる。いくつかの実施形態では、照明器具モジュール200は、その長さに沿って1センチメートル当たりLEE 0.1以上のLEE密度を有する(例えば、1センチメートル当たり0.2以上、1センチメートル当たり0.5以上、1センチメートル当たり1以上、1センチメートル当たり2以上)。いくつかの実施形態では、LEEは、照明器具の長さLに沿って均等に並べることができる。いくつかの実装形態では、複数のLEE212によって放射される熱を抽出するために、基板210にヒートシンク205が取り付けられうる。ヒートシンク205は、LEE212が配設されている基板210の側の反対側にある基板210の表面上に配設されうる。
【０１１４】
光カプラー220は、表面221および222が光をLEE212から光導波路230に向かって反射するように位置決めされた透明材料(例えば、ガラスまたはポリカーボネートもしくはアクリルなどの透明有機プラスチック)の1つまたは複数の固片を備える。概して、表面221および222は、LEEから放射された光を集光し、コリメートする形状を有する。xz断面平面内で、表面221および222は直線的であるか、または湾曲しているものとしてもよい。曲面の例としては、曲率半径が一定である放物面または双曲面の形状を有する表面が挙げられる。いくつかの実施形態では、表面221および222は、高反射材料(例えば、アルミニウムなどの反射性金属)でコーティングされ、高反射性光インターフェースを形成する。光カプラー220の断面プロファイルは、照明器具モジュール200の長さLに沿って均一であるものとしてもよい。あるいは、断面プロファイルは可変であってもよい。例えば、表面221および/または222は、xz平面から外へ湾曲していてもよい。そのような光カプラーの例については、図34〜図36に関連して以下で説明する。
【０１１５】
光導波路231の上側縁部に隣接する光カプラー220の表面は、縁部231に光学的に結合される。言い換えると、インターフェースの表面は、光カプラー220または光導波路230またはその両方を形成する材料屈折率と実質的に一致する材料を使用して取り付けられる。例えば、光カプラー220は、屈折率整合流体、グリース、または粘着剤を使用して光導波路230に貼り付けることができる。いくつかの実施形態では、光カプラー220は、光導波路230に融着されるか、またはこれらは単一材料片から一体形成される。
【０１１６】
光導波路230は、光カプラー220を形成する材料と同じであるか、または異なっているものとしてもよい透明材料(例えば、ガラスまたはポリカーボネートもしくはアクリルなどの透明有機プラスチック)片から形成される。光導波路230は、y方向に長さLにわたって延在し、x方向に均一な厚さTを有し、z方向に均一な深さDを有する。寸法DおよびTは、概して光導波路の所望の光学特性に基づき選択される。動作中、光カプラー220から光導波路内に結合された光(光線252で表される)は、TIRによって光導波路の平面状表面に反射し、光導波路内で混合する。混合は、光抽出器240における光導波路232の遠位部分で照度および/または色の均一さを得やすくしうる。光導波路230の深さDは、光導波路の出射孔のところで(すなわち、端部232のところで)十分な均一さをもたらすように選択されうる。いくつかの実施形態では、Dは、約1cmから約20cmまでの範囲内である(例えば、2cm以上、4cm以上、6cm以上、8cm以上、10cm以上、12cm以上)。
【０１１７】
概して、光カプラー220は、少なくとも実質的な量の光が平面状表面においてTIRを受ける光導波路230内で空間モードに結合されるように光導波路230に入る光の角度範囲を(例えば、±40度の範囲内に)制約するように設計される。光導波路230は、均一な厚さTを有し、これは光導波路の2つの対向する平面状表面を隔てる距離である。概して、Tは、光導波路が光カプラー222の開口と近似的に一致する(または超える)十分な大きさの開口を上側表面231のところに有するように十分大きい。いくつかの実施形態では、Tは、約0.05cmから約2cmまでの範囲内である(例えば、約0.1cm以上、約0.2cm以上、約0.5cm以上、約0.8cm以上、約1cm以上、約1.5cm以上)。実施形態に応じて、光導波路が狭ければ狭いほど、光はよりよく混合しうる。狭い光導波路は、狭い出射孔も形成する。したがって、光導波路から放射されるそのような光は、細長い仮想フィラメントとも称される、一次元の線光源から放射された光に類似するものと考えられる。
【０１１８】
前に説明されているように、長さLは、照明器具の長さに対応し、必要に応じて変えることができる。
【０１１９】
光カプラー220および光導波路230は、透明材料の固片から形成されるが、中空構造物も可能である。例えば、光カプラー220または光導波路230またはその両方は、固体でなく反射性内面をもつ中空物であってもよい。したがって、材料費は低減され、光導波路内の吸収は回避されうる。入射光の90%超が光抽出器に効率よく導光されるAlanod Corporation社の3M Vikuiti(商標)またはMiro IV(商標)シートなどの材料を含む、多数の正反射性材料が、この目的に適していると思われる。光導波路240は、光導波路230を形成する材料と同じであるか、または異なっているものとしてもよい透明材料(例えば、ガラスまたはポリカーボネートもしくはアクリルなどの透明有機プラスチック)固片からも構成される。図2Aに示されている例示的な実装形態では、誘電体材料片は、平坦な表面242および244ならびに曲面246および248を備える。平坦な表面242および244は、再配向表面243の第1の部分および第2の部分を表すが、曲面246および248は、照明器具モジュール200の第1の出射表面および第2の出射表面を表している。
【０１２０】
平坦な表面242および244は、保護コーティングを配設できる高反射材料(例えば、アルミニウムまたは銀などの高反射性金属)でコーティングされる。したがって、表面242および244は、光導波路230から光抽出器232'の入射端部に入る光のための高反射性光インターフェースを形成する。xz断面平面内で、表面242および244に対応する直線は同じ長さを有し、頂点241で交わるV字形を形成する。概して、V字形の挟角は、必要に応じて変えられる。例えば、いくつかの実施形態では、挟角は、比較的小さい角度であってもよい(例えば、30°から60°まで)。いくつかの実施形態では、挟角は、60°から120°までの範囲内である(例えば、約90°)。挟角は、比較的大きい角度であってもよい(例えば、120°から150°以上の範囲内の角度)。図2Aに示されている例示的な実装形態において、光抽出器246および248の出射表面は湾曲しており、一定の曲率半径はその両方について同じである。したがって、照明器具モジュール200は、yz平面に平行な頂点241と交差する対称性をもつ平面を有する。
【０１２１】
光導波路230の下側縁部232に隣接する光抽出器240の表面は、縁部232に光学的に結合される。例えば、光抽出器240は、屈折率整合流体、グリース、または粘着剤を使用して光導波路230に貼り付けることができる。いくつかの実施形態では、光抽出器240は、光導波路230に融着されるか、またはこれらは単一材料片から一体形成される。
【０１２２】
動作中、端部232を通して光導波路230から出る光は、再配向表面242および244の部分の反射性インターフェースに当たり、照明器具の対称面から遠ざかる形でそれぞれ出射表面246および248に向かって外向きに反射される。再配向表面242の第1の部分は、角度分布138を有する光を出射表面246に向かって供給し、再配向表面244の第2の部分は、角度分布138'を有する光を出射表面246に向かって供給する。光は、出射表面246および248を通して光抽出器を出る。概して、出射表面246および248は屈折力を有しており、光抽出器240を出る光を角度範囲142および142'内にそれぞれ再配向する。例えば、光抽出器240は、光を上方に(すなわち、LEEと交差し、xy平面に平行な平面に向かって)、下方に(すなわち、その平面から遠ざかる方へ)、または上方と下方の両方に放射するように構成されうる。概して、表面246および248を通って照明器具を出る光の方向は、光導波路230を出る光の開き度および表面242および244の向きに依存する。
【０１２３】
表面242および244は、光導波路230からの光はほとんど、または全く光抽出器240によって順方向に(すなわち、正のz方向に対して特定の角度範囲内で)透過されないように向き付けることができる。順方向が床に向かう方向となるように照明器具モジュール200が天井に取り付けられる実施形態では、このような構成は、グレアおよび不均一な照度の出現を回避するのに役立つことができる。
【０１２４】
概して、照明器具モジュール200によってもたらされる強度分布は、yz平面の周りの照明器具の構造の対称性を反映する。例えば、図3を参照すると、例示的な強度分布59は、照明器具モジュール200によって供給される光に対応する、それぞれピーク強度が約135°および225°のところにある対称的な極大部分59'および59''を含んでいる。図3は、0°が図2Aに示されているデカルト座標系の順方向のz方向に対応し、180°が負のz方向に対応し、90°と270°がそれぞれ正のx方向および負のx方向に対応するプロットを示している。ルクス単位の照明器具モジュール200によって出射される強度分布は、特定の方向のプロットの半径によって与えられる。それに加えて、図3は、出射表面248を通して照明器具モジュール248によって出射される光の角度範囲142'に対応する角度範囲58を示している。角度範囲58を有する光は、卓越した方向56に沿って伝搬する(照明器具モジュール200によって供給される光に関連する強度分布59の極大部分59'の最大強度によって与えられる)。また、角度範囲58を有する光は、開き度57を有する(照明器具モジュール200によって供給される光に関連する強度分布59の極大部分96'の幅によって与えられる)。
【０１２５】
図3に示されている例では、照明器具モジュール200は、90°から270°までの範囲内ではいっさい照明を行わない。すべての照明は、112.5°から157.5°の間の第1の極大部分59''および202.5°から247.5°の間の第2の極大部分59'に配向される。
【０１２６】
概して、照明器具モジュール200の強度プロファイルは、光カプラー220、光導波路230、および光抽出器240の構成に依存する。例えば、強度プロファイル59における極大部分の角度幅と卓越した方向(向き)とを制御するために、光カプラー220の形状、光抽出器240の再配向表面234の形状、および光抽出器240の出射表面246、248の形状の間の相互作用が使用されうる。
【０１２７】
いくつかの実装形態では、極大部分56の向きは、再配向表面242および244の部分によって形成されるV字形溝241の挟角に基づき調整されうる。例えば、第1の挟角の結果、強度分布59は第1の角度より大きい第2の挟角に対して結果として生じる強度分布59の極大部分59'、59''と比較して相対的に小さい角度で配置された極大部分59'、59''を有する。このようにして、光は、再配向表面242、244の部分によって形成される2つの挟角のうちの小さい方の角度に対してもっと前方の方向で照明器具モジュール200から抽出されうる。
【０１２８】
さらに、表面242および244は平面状表面として示されているが、他の形状も可能である。例えば、これらの表面は曲面または切子面であってもよい。湾曲した再配向表面242および244は、ビームを狭めたり広げたりするのに使用することができる。光抽出器232'の入射端部で受光された光の角度範囲の開き度に応じて、凹面の反射性表面242、244は、光抽出器240によって出射される(図3に例示されている)極大部分98'、98''を狭めることができるが、凸面の反射性表面242、244は、光抽出器240によって出射される極大部分98'、98''を広げることができる。したがって、適当に構成された再配向表面242、244は、収束または発散を光にもたらすことができる。そのような表面は、一定の曲率半径を有するか、放物面または双曲面であるか、または他の何らかの曲率を有するものとしてもよい。
【０１２９】
図2Bおよび図2Dは、照明器具モジュール200の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面243は、再配向表面242、244の第1の部分と第2の部分とを隔てている頂点241を有することができることを示している。再配向表面241の頂点は、曲率半径が非ゼロの丸みを帯びた頂点であってもよいことに留意されたい。図2Bおよび図2Dに示されている例示的な実装形態において、再配向表面242、244の第1の部分および第2の部分は、照明器具モジュール200の長手方向寸法に垂直である断面平面内で、第1のアーチ形の形状および第2のアーチ形の形状を有することができる。例えば、再配向表面242、244の第1の部分および第2の部分は、放物面、双曲面であるか、または互いに異なる一定の曲率を有するものとしてもよい。さらに、再配向表面242、244の第1の部分および第2の部分の曲率は、両方とも負であるか(例えば、抽出器132'の入射端部から再配向表面243への光の伝搬の方向に対して凸である)、両方とも正であるか(例えば、伝搬方向に対して凹である)、または一方が正(凸)で、他方が負(凹)であるものとすることができる。
【０１３０】
図2Eは、照明器具モジュール200の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面243は、円弧の形状を有することができることを示している。この場合、再配向表面242、244の第1の部分および第2の部分は、円弧の第1の部分および第2の部分を表す。図2Eに示されている例示的な実装形態において、再配向表面243の曲率は負である(例えば、抽出器132'の入射端部から再配向表面243への光の伝搬の方向に対して凸である)。
【０１３１】
図2Cは、照明器具モジュール200の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面242、244の第1の部分および第2の部分のいずれかが、再配向表面242、244を隔てている頂点241に加えて、1つまたは複数の頂点を有することができることを示している。例えば、再配向表面242の第1の部分は、その少なくとも2つの領域内で再配向表面242の第1の部分を隔てている頂点2411を有することができる。頂点2411によって隔てられる再配向表面242の第1の部分の領域は、直線またはアーチ形の形状を有することができる。再配向表面242の第1の部分の2つの領域は、互いに異なる、2つの異なる角度部分範囲内で抽出器232'の入射端部から受光された光を反射することができる。このようにして、再配向表面242の第1の部分によって供給される光は、例えば異なるターゲットを照射するために、異なる仕方で操作されうる強度極大部分に対して出射表面246のところで出射される。このような用途は、図12Aに関連して本明細書において後述される。別の例として、再配向表面244の第2の部分は、その少なくとも2つの領域内で再配向表面244の第2の部分を隔てている頂点2444を有することができる。
【０１３２】
図2Fは、いくつかの実装形態において、再配向表面242、244の第1の部分および第2の部分が、少なくとも一部はスロット245で分離されうることを示している。図2Gは、いくつかの実装形態において、再配向表面242、244の第1の部分および第2の部分のいずれかが、1つまたは複数のスロット2455'、2455''を含みうることを示している。スロット245、2455'、2455''のそれぞれは、照明器具モジュール200の長手方向全体に沿って延在している必要はない。このようなスロットは、コーティングの開口部上で、再配向表面243の反射層となるものとしてもよく、抽出器132'の入射端部から受光された光の一部を再配向表面243のスロット245を通して透過させることを可能にするように構成される。図2Fは、スロット245と交差する照明器具モジュール200の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面242、244の第1の部分および第2の部分に対応する第1の曲線および第2の曲線は、切れ目で分離されていることを示している。さらに、図2Gは、スロット2455'、2455''と交差する照明器具モジュール200の長手方向寸法に垂直な断面平面について、再配向表面[242、244]の第1の部分および第2の部分に対応する第1の曲線および第2の曲線は、スロット2455'、2455''と関連する1つまたは複数の切れ目を含むことを示している。
【０１３３】
それに加えて、図2B〜図2Gに示されている断面平面のそれぞれに対応する曲線は、照明器具モジュール200の長手方向寸法に沿った他の断面平面において異なる形状および異なる切れ目を有することができる。概して、再配向表面243の異なる断面は、非連結な、または連結した区分的に微分可能な曲線の異なる組合せを有するものとしてもよい。
【０１３４】
さらに、光抽出器246および248の出射表面の形状も変えることができ、したがって、表面246および248は、光のビームを誘導し、成形することができる。例えば、これらの表面の曲率半径は、表面が所望の量の収束を光に持ち込むように選択されうる。非球面も使用できる。照明器具モジュール200長手方向寸法に垂直な断面平面内の抽出器243の再配向表面の輪郭に対して図2B〜図2Gに関連して上で指摘されている類似の特性は、そのような断面平面内の抽出器246、248の出射表面の輪郭に適用される。
【０１３５】
概して、要素の幾何学的形状は、さまざまな方法を使用して確立することができる。例えば、幾何学的形状は経験的に確立することができる。代替的に、またはそれに加えて、幾何学的形状は、例えばLighttools(商標)、Tracepro(商標)、FRED(商標)、またはZemax(商標)などの光学的シミュレーションソフトウェアを使用して確立されうる。
【０１３６】
概して、照明器具モジュール200は、光を図3に示されているものと異なる角度範囲内に放射するように設計されうる。いくつかの実施形態では、照明器具は、図3に示されているものと異なる開き度または角度幅を有する極大部内に光を放射することができる。例えば、概して、極大部分は、最大90°までの幅を有することができる(例えば、80°以下、70°以下、60°以下、50°以下、40°以下、30°以下、20°以下)。概して、極大部分が向き付けられる方向は、図3に示されている方法と異なることもありうる。「方向」は、極大部分が最も明るい方向を指す。図3では、例えば、極大部分は約130および約230で向き付けられる。概して、極大部分は、より水平に向かって配向されうる(例えば、約90°、約100°、約110°、約120°、約130°などの90°から135°まで、および約230°、約240°、約250°、約260°、約270°などの225°から270°までの範囲内の角度で)。
【０１３７】
概して、照明器具は、強度プロファイルを適合させるように使用できる他の特徴を備えることができる。例えば、いくつかの実施形態では、照明器具は、光を散乱する光学的拡散材料を備えることができ、これにより、照明器具の強度プロファイルを均一化することができる。例えば、表面242および244は粗面化されうるか、または正反射性材料ではなく拡散反射材料がこれらの表面上にコーティングされうる。したがって、表面242および244における光インターフェースは、光を拡散反射し、これらのインターフェースにおける正反射を利用する類似の構造物によってもたらされるであろうより広い極大部分に光を散乱させることができる。いくつかの実施形態では、これらの表面は、配光を円滑にする構造物を備えることができる。例えば、表面242および244は、それぞれ、異なる向きで複数の平面状切子面を有することができる。したがって、それぞれの切子面は、光を異なる方向に反射する。いくつかの実施形態では、表面242および244は、その上に構造物を載せることができる(例えば、光を散乱または回折する構造的特徴)。
【０１３８】
いくつかの実施形態では、光散乱材料は、光抽出器240の表面246および248上に配設されうる。代替的に、またはそれに加えて、表面246および248は、一定の曲率半径を有する表面である必要はない。例えば、表面246および248は、異なる曲率を有する部分を備えることができ、および/またはその上に構造物を載せることができる(例えば、光を散乱または回折する構造的特徴)。
【０１３９】
いくつかの実施形態では、光抽出器240は、表面242または244によって反射される少なくとも1つの平面(例えば、xz断面平面)内で伝搬する無視できるくらい少ない量の光が光出射表面246または248のところでTIRを受けるような構造である。このような関係は、ワイエルシュトラス構成と称され、nを構造物の屈折率であるとして、半径がR/nである同心球状または円柱状領域内から発せられる光線に対する曲率半径Rを有する表面をもつ球状または円柱状構造物について生じうる。図4を参照すると、この効果は、半径Rの表面310を有する円形構造物300(すなわち、円柱または球体を通る断面)について例示されている。構造物300内には、半径がR/nである同心の概念的球面または柱面320が存在する。構造物300の表面310上に入射する断面平面内で伝搬する概念的な表面320内から発せられる任意の光線は、臨界角より小さい入射角を有し、したがってTIRを受けることなく構造物300から出る。これは、図4において光線318および319で例示されている。平面内の構造物300の内部で伝搬するが、概念的な表面320内からは発せられない、光線321などの光線は、臨界角またはそれより大きい入射角で表面310に当たるものとしてもよい。したがって、このような光は、TIRを受ける可能性があり、構造物300を出ない。さらに、R/nより小さいR/(1+n2)(-1/2)より小さい曲率半径をもつ領域によって囲まれている概念的な空間を通るp偏光された光線は、構造物300を出るときに表面310のところでフレネル反射を受けない。この条件は、ブリュースタージオメトリ(Brewster geometry)と称されうる。実施形態はしかるべく構成されうる。
【０１４０】
再び図2Aを参照すると、いくつかの実施形態では、表面242および244の全部または一部が、表面246および248によって画成される概念的なワイエルシュトラス表面内に配置されうる。例えば、端部232を通して光導波路230を出る光を受光する表面242および244の部分は、表面244および246から反射されたxz平面内の光がそれぞれTIRを受けることなく表面246および248を通って出るようにこの表面内に置くことができる。
【０１４１】
すでに説明されているように、光は、照明器具モジュール200から放射されて270°から90°の間にある2つの対称的な極大部分内に入る(すなわち、逆方向に)。図5を参照すると、いくつかの実施形態では、照明器具200は、放射される光が天井に当たるように天井510から吊り下げられている。例えば、照明器具モジュール200は、照明器具モジュール200内のLEEをそれが設置される部屋の壁コンセントに接続する電気接続部を備えるケーブル501を介して天井510に取り付けられうる。いくつかの実施形態では、ケーブル501は、照明器具の重量を支えるのに十分強いワイヤ、電線、およびいくつかの実施形態では、データ接続線などの、複数のワイヤ(例えば、絡み合っている)を備えることができる。逆方向の強度プロファイルにより、天井は、照らされる床または他の表面に向かうことを含め、光線512および514によって示されているように、光を散乱し、反射して周囲空間内に送る働きをする。このような照明は、照明器具からターゲット表面に直接伝搬しないので「間接」照明と称される。間接ペンダント照明器具として、例えば、そのような実施形態は、周囲照明を行うためにグレアを低くし、天井への光結合の効率を高めるように構成されうる。
【０１４２】
いくつかの実装形態では、照明器具モジュールは、例えば照明器具モジュール200の円形または楕円形のトーラスまたは平面状設計の任意の他の3Dスイープとすることができる。
【０１４３】
いくつかの実施形態では、照明器具モジュール200は、照明器具の強度プロファイルをさらに適合させる1つまたは複数の二次反射体を備える。例えば、図6を参照すると、照明器具モジュール200は、LEEの近くで照明器具モジュール200に取り付けられ、外向きに延在して光抽出器240を出る光の経路内に入る湾曲した二次反射体610を備えることができる。二次反射体610は、光線612および614で示されているように、光抽出器から光をターゲット表面に向かって再配向する形状を有する。概して、反射体610の表面は、正反射表面または拡散反射表面とすることができる。さらに、表面の形状(この場合、凹面)により、照明器具モジュール200からの配光プロファイルを設計者が適合させることができる自由度が加わる。
【０１４４】
いくつかの実施形態では、二次反射体610は、部分的透過性を有するものとしてもよい。例えば、反射体610は、光抽出器240から光の一部を反射体に通し、天井510から反射させることを可能にする開口を備えることができる(例えば、光線616)。代替的に、またはそれに加えて、反射体610は、光を部分的にしか反射しない反射性材料から形成されうる。例えば、反射体610は、透明材料および部分的反射性コーティングから形成されうる(例えば、部分的に銀メッキされた鏡)。このようにして、照明器具モジュール200は、直接照明(すなわち、照明器具から直接ターゲット表面に伝搬する光)および間接照明(すなわち、天井を介して伝搬する光)の両方を供給することができる。
【０１４５】
LEE212が配設されている基板210は、二次反射体がLEE212が配設されている基板210の裏面に沿った空気流を遮らないように二次反射体610の外部に配設されうる。二次反射体610は、LEEが発生する熱の放散を助けるため基板210との熱的接触をもたらすように構成されうる。照明器具モジュール200は、モジュール式交換可能な二次反射体についてもそのような熱的結合をもたらすように構成されうる。二次反射体610は、LEEに対するヒートシンクの一部となりうる。
【０１４６】
二次反射体610が一定の曲率半径を有しているものとして示されているが、概して、二次反射体の形状は、好きなように変えられる。例えば、二次反射体の表面は、1つまたは複数の寸法方向に直線形状、角のある形状、セグメント分割形状、湾曲形状、伸開線形状、または他の形状を有する1つまたは複数のセグメントを備え、所定の広いまたは狭い放射パターンを形成することができる。いくつかの実施形態では、二次反射体は平面状反射性表面を有する。二次反射体の形状は、例えば、所望の光学機能をもたらすようにアルゴリズムを適合させることによって決定することができる。
【０１４７】
照明器具モジュール200において、照明器具の発光スペクトルは、LEEの発光スペクトルに対応する。しかし、いくつかの実施形態では、波長変換材料は、例えばLEEから離れたところにある照明器具内に位置決めすることができ、したがって照明器具の波長スペクトルは、LEEの発光スペクトルと波長変換材料の組成の両方に依存する。概して、波長変換材料は、照明器具モジュール200内のさまざまな異なる配置に置くことができる。例えば、波長変換材料は、LEE212に近接して配設され、光抽出器240の表面242および244に隣接し、光抽出器240の出射表面246および248上に、表面出射表面246および248から一定距離のところに、および/または他の配置に置かれるものとしてもよい。図7を参照すると、いくつかの実施形態では、波長変換材料の層710は、表面246および248からある距離(例えば、数ミリメートルから数センチメートル)のところで光抽出器240を出る光の経路内に配設される。このような構成により、二次反射体610から反射されうる強度の低い発光源を作成しやすくなり、それにより柔らかな照明が得られる。波長変換材料の層710は、例えば、光導波路230に取り付けられるか、好適な支持構造物(図示せず)を介して適所に保持されるか、抽出器(図示せず)内に配設されるか、または他の何らかの方法で配設されうる。抽出器内に配設される波長変換材料は、シェルまたは他の物体として構成され、R/nまたはなおいっそう小さいR*(1+n2)(-1/2)で囲まれる概念的な領域内に配設されうるが、ただし、Rは、抽出器の光出射表面(図2の246および248)の曲率半径であり、nは、反射性表面(図2の242および244)から見たときの波長変換材料の反対側にある抽出器の部分の屈折率である。支持構造物は、透明自立型構造物であってもよい。光変換材料は、波長を変換するときに光を拡散し、光の混合を行い、二次反射体610を均一に照らしやすくすることができる。
【０１４８】
代替的に、またはそれに加えて、二次反射体610は、波長変換材料の層を含みうる。これは、柔らかい、拡散照明をもたらすか、または寄与することもありうる。例えば、二次反射体は、二次反射体の1つまたは複数の適切な反射性を有する表面上に、またはその下にリン光体の層を備える。代替的に、またはそれに加えて、二次反射体は、光の一部を二次反射体を通して天井に、または二次反射体の背後の周囲に透過することを可能にするように構成されうる波長変換材料が近接近している半透明材料を備えることができる。したがって、二次反射体は、直接さらには直接と間接の混合の周囲照明を行うように構成されうる。
【０１４９】
概して、照明器具モジュール200は、さまざまなフォームファクタで構成することができる。例えば、図8を参照すると、いくつかの実施形態では、照明器具モジュール200は、天井パネルとともに天井に設置するか、または天井から吊り下げるように設計された照明器具800内に組み込むことができる。例えば、照明器具モジュールは、蛍光照明器具を支持する従来のモジュールのサイズに対応する、2'×2'または2'×4'の設置面積(すなわち、xy平面内の)を有することができる。照明器具800は、キャリア810、光導波路830、光抽出器840、および二次反射体860を備える。照明器具800は、光カプラー、およびキャリア810内に収納された複数のLEE(図示せず)をさらに備える。キャリア810は、押出し成形アルミニウムで形成され、二次反射体860および光導波路830に取り付けられうる。二次反射体860は、壁870によって2つの端部のところで閉鎖され、すべての入射光を反射するように構成される。言い換えると、モジュール800は、直接照明専用に設計されている。図8において、光導波路830および光抽出器840の一部がよくわかるように壁870の1つが切り欠き図で示されている。照明器具モジュール840は、単独で使用されるか、または複数使用され、例えば、好適なサイズのトロファを形成することができる。いくつかの実施形態では、照明器具モジュール840は、例えば、モジュールの開口部880を覆い、光学系をほこりまたは他の環境影響から保護するように位置決めされたディフューザプレートを備える。
【０１５０】
本明細書で説明されているように、照明器具の構成要素の構成および幾何学的形状は、照明器具によってもたらされる強度分布に影響を及ぼしうる。例えば、図9を参照すると、いくつかの実施形態では、照明器具モジュールは、光の実質的にすべてを照明器具800の断面平面内の315°から45°までの間の角度の範囲内に配向するように構成することができ、0°は順方向に対応する。順方向は、基板810の法線方向で、光導波路830に平行な方向に対応し、天井に装着された照明器具に対して床に向かって向かうものとしてもよい。図9において、断面平面内の強度プロファイルは、トレース910によって与えられ、対称面内の強度プロファイルは、トレース920によって与えられる。断面平面内の強度プロファイルは、約330°および30°のところで最大の照度を有する。対称面内の強度プロファイルは、約330°および30°のところで最大値を有する極大部分も含み、また約350°および10°のところで最大値を含む。照明器具モジュールは、グレアを回避するために照明を天井の平面に近いいくつかの角度範囲内にほとんどまたは全く配向しないように構成されうる。例えば、本発明の例では、照明器具は、順方向に対して55°から90°までの範囲内では照明をほとんど配向しない。これは、そのような方向に照明器具から伝搬する照明光がいくつかの用途(例えば、オフィス照明)において望ましくないグレアとして知覚されうるため有利な場合がある。
【０１５１】
図9および以下で説明されている他のシミュレーションにおけるシミュレートされた強度プロファイルは、Lighttoolsを使用して生成された。
【０１５２】
複数の直接照明の照明器具モジュールは、ターゲット表面に対して所望の照明を当てられる空間内に設置することができる。概して、空間内のモジュールの数、密度、および向きは、ターゲット表面の適切な全体的強度プロファイルを形成するのに望ましいように変えることができる。いくつかの実施形態では、同様に向き付けられたモジュールの配列は、天井内に配設されうる。例えば、図10A〜図10Cを参照すると、25個の2'×2'モジュールが、天井の高さを9'とする40'×50'の空間(8'×10'の間隔)内に5×5配列で配設され、床から2.5'離れているターゲット表面に光を当てる。それぞれのモジュールは、図9に示されている強度分布を有する。図10Aは、ターゲット表面上のシミュレートされた強度分布の等高線図を示している。図10Bは、X=0mmのところのターゲット表面の長い寸法の方向を通るシミュレートされた強度プロファイルを示している。照度は、このセクション上で約400ルクスから約500ルクスの間で変化する。図10Cは、Y=0mmのところのターゲット表面の短い寸法の方向を通るシミュレートされた強度プロファイルを示している。照明は、このセクション内のターゲット表面の縁部から約500mm以内で450ルクスを下回るが、このセクションの大部分において約450ルクスから約550ルクスまでの範囲内に留まる。例えば、図10A〜図10Cに例示されている強度プロファイルは、オフィススペースに適しているものとしてもよい。
【０１５３】
図11Aおよび11Bを参照すると、いくつかの実施形態では、照明器具は、懸架照明器具1100として構成され、これはキャリア1110、光導波路1130、光抽出器1140、および二次反射体1160を備える。キャリア1110は、LEEおよび1つまたは複数の光カプラーを収納する(図11Aおよび図33Bに示されていない)。
【０１５４】
二次反射体1140は、開口1170を備える。懸架照明器具1100は、直接および間接の両方の照明を行うように設計される。間接照明を行うとその結果、光抽出器1140からの光が開口1170を透過し、天井から散乱する。図11Cは、懸架照明器具1100の一実施形態の断面平面内の例示的なシミュレートされた強度プロファイルを示している。ここで、0°は順方向に対応する。直接照明は、315°と337.5°との間、および22.5°と45°との間の極大部分に対応する。間接照明は、90°と112.5°との間、および157.5°と180°との間の極大部分に対応する。この実施形態では、懸架照明器具1100は、無視できるくらい小さな量の光を45°と90°との間、112.5°と157.5°との間、および180°と315°との間の極角の範囲内に放射する。懸架照明器具は、長さ4ftまたは8ftで製造され、例えばオフィス環境内に直線的配置構成で設置されうる。このような照明器具は、約1250lm/リニアフィートを放射し、間接ビーム構成要素では約1500cdを超えるピーク強度を、直接ビーム構成要素では800cdを超えるピーク強度をもたらす。
【０１５５】
図12Aを参照すると、懸架照明器具1200は、照明ターゲット上に直接および間接の両方の照明を行うように構成されうる。照明器具1200によって出射される強度分布の間接部分は、角度範囲1242および1242'を含みうる。照明器具1200が天井から吊り下げられる場合、強度分布の間接部分は、例えば8'×10'の照明器具の典型的な間隔配置構成において、天井に最大の照度均一さを達成するように設計されうる。部屋内への照明器具1200の進入が非常に低いときに、天井に良好な照度均一さを達成するために、強度分布の間接部分は、斜角で照明器具から出る必要があり、典型的には、例えば、ピーク強度は正のz方向に対して90度から110度の間であり、開き度は20度未満である。さらに、グレアを最小にし、RP1基準を満たすために光の放射を90度より下で最小になるようにすることが望ましい。照明器具1200によって出射される強度分布の直線部分は、角度範囲152および152'を含みうる。強度分布の直接部分は、空間の与えられた照明器具レイアウトについて望ましい作業面で照度の均一さを最大にするように設計されうる。強度分布の直接部分は、ピーク強度が45度未満のコウモリの翼のような形の分布を有するものとしてもよい。強度分布の直接部分は、光の放射を55度より上で最小にし、またグレアを最小にし、RP1基準を満たすように設計することともできる。
【０１５６】
照明器具1200は、y軸に沿って細長い基板210を備える(図に対して垂直である)。複数のLEE(例えばLED)212が基板210の長手方向寸法に沿って分散配置される。基板210の表面の法線方向は、z軸に沿って向き付けられる。LEE212は、動作中、z軸に関する第1の角度範囲内で光を放射する。
【０１５７】
照明器具1200は、1つまたは複数の一次光学系220、光導波路230、二次光学系240、第1の三次光学系610、および第2の三次光学系610'を備える。図12Aに示されている例では、一次光学系220、光導波路230、および二次光学系240は、ガラス、プラスチック、および同様のものなどの透明材料から加工され、完全な断面を有する。このような光学構成要素は、中実の光学系、例えば、中実の一次光学系、中実の二次光学系などと称される。他の実装形態では、一次光学系220または光導波路230のうちの1つまたは複数は、Al、Ag、特定の反射性誘電体、および同様のものなどの反射性材料から加工されるか、またはそのコーティングを有することができ、また中空の断面を有する。後者の光学構成要素は、中空光学系と称することができる。そのような一次光学系220(光カプラー)の例については、図34〜図36に関連して以下で説明する。
【０１５８】
再び図12Aを参照すると、1つまたは複数の中実の一次光学系220が、長手方向寸法に沿って細長い構成で配設され、LEE212と結合されている。さらに、1つまたは複数の中実の一次光学系220は、LEE212から受光された光を第1の角度範囲内に再配向し、再配向された光を第2の角度範囲内に供給する形状を有する。第2の角度範囲の開き度は、少なくとも照明器具1200の長手方向寸法に垂直なxz平面内で、第1の角度範囲の開き度より小さい。
【０１５９】
中実の光導波路230は、長手方向寸法においても細長い。中実の光導波路230は、第2の角度範囲内で中実の一次光学系220によって供給される光を受光するように1つまたは複数の中実の一次光学系220に結合される。それに加えて、中実の光導波路230は、第2の角度範囲内に中実の一次光学系220から受光された光を導光し、導光された光を中実の二次光学系240と実質的に同じ第2の角度範囲内で供給する形状を有する。
【０１６０】
中実の二次光学系240は、長手方向寸法においても細長い。さらに、中実の二次光学系240は、第2の角度範囲252内で中実の光導波路230によって供給される光を受光するように中実の光導波路230に結合されている。さらに、中実の二次光学系240は、図2Aに関連して上で詳細に説明されているように、受光した光を第1の出射角度範囲142および第2の出射角度範囲142'内に抽出する。図12Aに示されている例示的な実装形態において、中実の二次光学系240は、照明器具1200の長手方向寸法に垂直な断面平面xy内に対称的プロファイルを有し、第1の出射角度範囲142および第2の出射角度範囲142'は同じ開き度を有する。それに加えて、照明器具1200の中実の二次光学系230の再配向表面は、図2Cに関連して説明されたものである。照明器具1200の再配向表面243の形状、例えば、その3つの頂点2411、241、2444の相対的位置、およびそれらの頂点によって画成される再配向表面の切子面の相対的向きは、第1の出射角度範囲142および第2の出射角度範囲142'のそれぞれを、照明器具1200に関連する強度分布の間接成分と直接成分とを形成するために使用されうる抽出光の部分に隔てることができる。
【０１６１】
中実の二次光学系240の光学面および/または光インターフェースは、例えば、図2A〜図2Gに関連して上で説明されているように、1つまたは複数の放物面形状、双曲面形状、球面形状、非球面形状、切子面形状、セグメント分割された形状、多角形の形状、または他の形状の部分を含みうる。
【０１６２】
図12Aに示されている例示的な実装形態において、第1の出射角度範囲142の第1の部分1242および第2の出射角度範囲142'の第1の部分1242'において照明器具1200によって供給される光は、照明器具1200に関連する強度分布の間接成分を形成しうる。本明細書において上で説明されているように、強度分布の間接成分は、照明ターゲットと異なる対象物(例えば、照明器具1200が取り付けられている天井)を照らし、したがって、照明ターゲットを間接的に照らすために使用することができる。
【０１６３】
それに加えて、第1の出射角度範囲142の第2の部分1241内で照明器具1200によって供給される光は、第1のターゲット角度範囲152内で第1の三次光学系610によって再配向され、第2の出射角度範囲142'の第2の部分1241'内で照明器具1200によって供給される光は、第2のターゲット角度範囲152'内で第2の三次光学系610'によって再配向されうる。このようにして、第1のターゲット角度範囲152および第2のターゲット角度範囲152'は、照明ターゲットを直接照らすために照明器具1200に関連する強度分布の直接成分を形成しうる。第1および第2の三次光学系の形状は、所望の照明パターンが得られるように適合されうる。三次光学系のプロファイルは、所望の機能を発揮できるような直線形状、セグメント分割された直線形状、自由形状の形状、放物面形状、楕円形状、双曲面形状、または他の形状とすることができる。好ましい一実施形態において、三次光学系の屈折力は、そのような光学部品の押出し成形または標準的な板金曲げプロセスによる製造を可能にする照明器具の直線方向に垂直な平面内にのみ存在する。異なる実施形態において、三次光学系は、直線配列の方向とそれに垂直な方向の両方において屈折力を有する。
【０１６４】
照明器具の前述の実施形態は、照明器具の長手方向に延在する対称面を有するが、非対称的なフォームファクタも可能である。例えば、いくつかの実施形態では、二次光学系によって抽出される光を再配向するために三次光学系は1つだけ使用されうる。図12Bは、そのような非対称の照明器具1250の一例を示しており、これは照明ターゲット上に直接および間接の両方の照明を行うように構成されうる。図12Bに示されている例では、照明器具1250は、y軸に沿って細長く、基板210、複数のLEE212、1つまたは複数の一次光学系220(光捕集器として構成されている)、光導波路230、二次光学系240(光抽出器として構成される)、および少なくとも1つの反射体610を備える三次光学系を備える。一次光学系220、光導波路230、および二次光学系240は、透明材料から加工され、完全な断面を有するので(この例では)、これらの光学構成要素は、中実の光学系と称される。
【０１６５】
基板210は、第1および第2の対向する表面を有し、第1の表面および第2の表面のそれぞれは細長く、長手方向寸法(このページに対して垂直なy軸に沿って)と長手方向寸法より短い横方向寸法(x軸に沿って)を有する。LEE212は、動作中、(z軸に沿って)基板210の第1の表面の法線に対して第1の角度範囲内で光を放射するように、基板210の第1の表面上に配設され、長手方向寸法に沿って分散配置されている。1つまたは複数の中実の一次光学系220は、第1の表面の長手方向寸法に沿って細長い構成で配設され、LEEと結合されている。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の一次光学系220は、LEE212に対して一次光学系220を正確にかつ繰り返し位置決めするために使用されうる指標付けおよび基準特徴を備えることができる。1つまたは複数の中実の一次光学系220は、LEE212から受光された光を第1の角度範囲内に再配向し、再配向された光を第2の角度範囲内に供給する形状を有する。第2の角度範囲の開き度は、少なくとも照明器具1250の長手方向寸法に垂直なxz平面内で、第1の角度範囲の開き度より小さい。そのような中実の一次光学系220(カプラー)の例については、図34〜図36に関連して以下で詳細に説明する。
【０１６６】
中実の光導波路230は、入射端部231および出射端部232を備える。中実の光導波路231、232の入射端部および出射端部は、長手方向寸法に細長く、実質的に同じ形状を有する。中実の光導波路231の入射端部は、第2の角度範囲内で中実の一次光学系220によって供給される光を受光するように1つまたは複数の中実の一次光学系220に結合されうる。それに加えて、中実の光導波路230は、第2の角度範囲内に中実の一次光学系220から受光された光を導光し、導光された光を中実の光導波路232の出射端部のところの基板210の第1の表面に対して実質的に同じ第2の角度範囲内で供給する形状を有する。
【０１６７】
中実の二次光学系240は、入射端部232'、入射端部232'に対向する再配向表面243、第1の出射表面246、および第2の出射表面248を備える。中実の二次光学系240の入射端部232'、再配向表面243、第1の出射表面246、および第2の出射表面248のそれぞれは、長手方向寸法に沿って細長い。中実の二次光学系231'の入射端部は、第2の角度範囲内で中実の光導波路230によって供給される光を受光するように中実の光導波路232の出射端部に結合される。再配向表面243は、第1の部分242および第2の部分244を有し、この第1の部分242および第2の部分244は、第2の角度範囲内の中実の二次光学系232'の入射端部のところで受光された光を反射し、第1の出射表面246および第2の出射表面248に向かって基板210の第1の表面の法線に対して第3の角度範囲および第4の角度範囲内でそれぞれ反射光を供給する。ここで、第3の角度範囲および第4の角度範囲内の光の少なくとも卓越した伝搬方向は、互いに異なり、かつ基板210の第1の表面の長手方向寸法に少なくとも垂直な第2の角度範囲内の光の卓越した伝搬方向と異なる。図12Bに示されている例示的な実装形態において、再配向表面242、244の第1の部分および第2の部分は、xz断面平面(図2C)においてアーチ形の形状を有する。したがって、第3の角度範囲および第4の角度範囲の開き度は、第2の角度範囲の開き度と異なる。それに加えて、再配向表面242の第1の部分の曲率が再配向表面244の第2の部分の曲率と異なる場合、第3の角度範囲および第4の角度範囲の開き度も互いに異なる。概して、再配向表面の第1の部分242および第2の部分244は、例えば、図2A〜図2Gに関連して上で説明されているように、1つまたは複数の放物面形状、双曲面形状、球面形状、非球面形状、切子面形状、セグメント分割された形状、多角形の形状、または他の形状の部分を含みうる。
【０１６８】
再び図12Bを参照すると、第1の出射表面246は、第1の屈折光として第3の角度範囲内の再配向表面242の第1の部分によって供給される光を屈折し、中実の二次光学系246の第1の出射表面の外側の基板210の第1の表面の法線に対して第5の角度範囲142内で第1の屈折光を出射する形状を有する。第1の出射表面246の形状は、第5の角度範囲142が、第3の角度範囲138と異なるか、または実質的に同じであるように適合されうる。それに加えて、第2の出射表面248は、第2の屈折光として第4の角度範囲内の再配向表面244の第2の部分によって供給される光を屈折し、中実の二次光学系248の第2の出射表面の外側の基板210の第1の表面の法線に対して第6の角度範囲142'内で第2の屈折光を出射する形状を有する。第2の出射表面248の形状は、第6の角度範囲142'が、第4の角度範囲と異なるか、または実質的に同じであるように適合されうる。
【０１６９】
反射体610は、長手方向寸法に沿って細長く、少なくとも一部は中実の二次光学系246の第1の出射表面に面するように配設される。反射体610は、基板210の第1の表面の法線に対して第7の角度範囲152内の第1の反射光として第5の角度範囲142内の中実の二次光学系246の第1の出射表面によって出射される光の少なくとも一部を反射する形状を有する。ここで、第7の角度範囲152の光の少なくとも卓越した伝搬方向は、少なくとも長手方向寸法に垂直な平面xz内で第5の角度範囲142の光の卓越した伝搬方向と異なる。
【０１７０】
いくつかの実装形態では、反射体610は、中実の二次光学系246の第1の出射表面から離間して並ぶ。例えば、反射体610は、動作中、LEEが発生する熱の少なくとも一部を抽出するため基板210に熱的に結合されうる。他の実装形態では、反射体610の縁部は、中実の二次光学系240が光導波路230に取り付けられている縁部に沿って、中実の二次光学系246の第1の出射表面の縁部に結合されうる。さらに、反射体610の少なくとも一部は、中実の二次光学系246の第1の出射表面の少なくとも一部の(例えば、形状と一致する形状を有する)伸開線形状であるものとしてもよい。
【０１７１】
図12Bに示されている例示的な実装形態において、動作中の照明器具1250によって出射される強度分布の第1の部分は、第7の角度範囲152を有する第1の反射光の少なくとも一部を含む。それに加えて、動作中の照明器具1250によって出射される強度分布の第2の部分は、第6の角度範囲142'内の中実の二次光学系248の第2の出射表面によって出射される光の少なくとも一部を含む。
【０１７２】
拡散能が、第1の出射表面246、第2の出射表面248、三次光学系の反射体610上に加えられるか、またはターゲット表面における照度の均一さを高めるために別のディフューザの形態で加えることができる。
【０１７３】
照明器具1250は、(i)断面平面xz内に対称的プロファイルをもつ光抽出器240および(ii)三次光学系の単一の反射体を含む非対称照明器具の一例であるが、他の非対称のフォームファクタも可能である。例えば、いくつかの実施形態では、光抽出器は、断面において非対称的プロファイルを有することができ、その結果、断面における強度プロファイルは非対称になる。図13Aは、そのような非対称照明器具1300の例示的な実施形態を示している。ここで、非対称照明器具1300は、y軸に沿って細長く、光捕集器220、光導波路230、および非対称光抽出器1310を備える。図13Bは、非対称照明器具1300の上面図(平面xy内の)を示している。非対称照明器具1300の光源は、y軸に沿って細長い、基板2110に沿って分散配置された複数のLEE210を備える。
【０１７４】
図13Cは、非対称照明器具1300の光抽出器1310の態様を示す。光抽出器1310がシミュレートされており、適合された反射性表面1322、1324および適合された光出射表面1312および1314を備える。わかりやすくするため出射表面1312に対応する非対称照明器具1300の側部は、非対称照明器具1300の側部「B」と称され、出射表面1314に対応する対向する側部は、非対称照明器具1300の側部「A」と称される。表面1322および1324は反射性材料でコーティングされ、光導波路230を出る光に対する反射性光インターフェースを形成する。表面1322および1324は、頂点1325で交わる。図13Dは、非対称照明器具1300のシミュレートされた強度プロファイルの極座標プロットを示している。非対称照明器具1300の光出射表面1312および1314を通して出射される光の強度分布は、極大部分1315および1317を含む。
【０１７５】
概して、光抽出器1310は、照明器具1300(図13Cの点線1301によって表される)の長手方向に延在する光導波路230の対称面に対してさまざまな程度の非対称性を有するものとしてもよい。例えば、頂点1325は、対称面と交差するか、または対称面から変位(横方向にオフセット)されうる。表面1322および1324は、断面内で異なる寸法を有することができ、および/または対称面に対して異なる向きにあってもよい。いくつかの実施形態では、表面1322および1324に光インターフェースを形成する材料は異なっていてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、これらの表面のうちの一方は、光を正反射する材料でコーティングされ、他方の表面は、光を拡散反射する材料でコーティングされている。代替的に、またはそれに加えて、表面1322、1324のうちの一方または両方は、光を部分的に透過する材料でコーティングすることができ、これにより光抽出器1310から作業面への直接照明を行える。
【０１７６】
湾曲した光出射表面1312および1314も異なっていてもよい。例えば、これらの表面は、異なる曲率中心、異なる形状(例えば、異なる曲率半径)、異なる弧長、および/または異なる表面特性を有することができる(例えば、一方の表面が拡散材料でコーティングされ、他方の表面は透明である)。
【０１７７】
したがって、光抽出器1310内に非対称性がある結果、非対称照明器具1300は、断面平面内で非対称強度プロファイルを有する。例えば、照明器具1300は、光導波路の他方の側よりも一方の側により多くの光を配向するように設計されうる。代替的に、またはそれに加えて、照明器具1300は、光を光導波路230の異なる側部上の異なる角度範囲内に配向するように設計されうる。
【０１７８】
図13Eは、非対称照明器具1300と三次反射体610を含む三次光学系とを備える照明器具1350の例示的な実施形態を示している。光抽出器1310は、光を第1の出射角度範囲1317内の非対称照明器具1300の側部A上に出射し、追加の光を第2の出射角度範囲1315内の非対称照明器具1300の側部B上に出射する。例えば、作業面の上の天井を照らすことによって、作業面に間接照明を当てるために、第2の出射角度範囲1315が使用されうる。三次光学系の反射体610は、第1の角度範囲1317内の光抽出器1310によって出射される光を成形し、成形された光を角度範囲1240内に再配向して作業面の直接照明を行うことができる。図13Fは、照度分布1390の間接成分に対応する強度極大部分1315と照度分布1390の直接成分に対応する強度パターン1240とを含む、照明器具1350に関連する照度分布1390の極座標プロットを示している。
【０１７９】
反射体610の表面プロファイルは、照明器具1350に関連する照度分布1390の直接成分に対応する所望のパターン1240が得られるように適合されうる。三次光学系の反射体610は、反射型コーティングされた金属板から加工されうる。三次光学系の反射体610は、1つの平面zxでのみ屈折力を有することができ、これにより、従来の金属曲げプロセスで反射体610の表面を成形することができる。
【０１８０】
いくつかの実施形態では、複数の照明器具モジュール(例えば、照明器具モジュール200、非対称性照明器具1300、または照明器具1350)が、所望の強度プロファイルをもたらす照明器具システム内に配設されうる。例えば、図14A〜図14Cを参照すると、関節直接トロファ照明器具1400は、正方形の形に配設された、4つの照明器具モジュール1410、1411、1412、および1413を備える。照明器具モジュールのそれぞれは、図13Eに示されている種類の非対称断面プロファイルを有する。4つの照明器具モジュール1410、1411、1412、および1413のそれぞれによってもたらされる強度分布は、照明器具1350に関連する強度分布1390に対応する。照明器具モジュール1410、1411、1412、および1413は向き付けられ、それにより光抽出器のより大きな極大部分(すなわち、照明器具1350の側部Bに対応する光抽出器1310の表面1312)は、この正方形から遠ざかる方に面し、反射体610は、この正方形の内部を指す。照明器具モジュール1411の三次光学系の反射体610のみが、図14Bにおいてラベル付けされている。
【０１８１】
図14A〜図14Cに示されている例示的な実装形態において、隣接する照明器具モジュールのそれぞれの対は、コネクタ要素1420、1421、1422、および1423のうちの1つによって接続される。この実装形態では、それぞれのコネクタ要素は、照明器具モジュールと一致し(他の実施形態は異なっていてもよい)、xy平面内で90度まで曲がる断面プロファイルを有し、正方形の隅を形成する。概して、コネクタ要素1420、1421、1422、および1423は、プラスチックまたは金属などのさまざまな材料から形成することができる。コネクタ要素は、透明または不透明とすることができる。コネクタ要素は、さまざまな方法で照明器具モジュールに取り付けることもできる。例えば、コネクタ要素は、接着剤を使用して照明器具モジュールに接着されるか、照明器具モジュールに融着されるか、またはクランプなどの別のデバイスを介して取り付けられうる。いくつかの実装形態では、間接直接トロファ照明器具1400の外周は、拡散反射性を有し、粉体塗装鋼板から内側カバーシート1450と同様にして加工されうる。いくつかの実装形態では、光学ディフューザを照明器具モジュール1410、1411、1412、および1413のそれぞれの反射体610に加えることができるか、またはフラックスマニホールド(flux manifolds)(モジュール1420、1421、1422、および1423)によって囲まれている正方形の内部領域を覆うことができる独立した構成要素として加えることができる。
【０１８２】
フラックスマニホールド(モジュール1420、1421、1422、および1423)によって形作られる正方形は、標準的なTバー天井グリッドに嵌め込むことができる間接直接トロファ照明器具1400のハウジングに内接する。例えば、間接直接トロファ照明器具1400は、蛍光灯を支える従来のトロファのサイズに対応する2'×2'の設置面積を有するパネル1490内に(すなわち、xy平面内に)収めることを可能にするxy平面内の最大寸法を有することができる。図14Bは、例えば、矢印1430および1432によって示されている寸法をもつ正方形のパネル1490内に装着された照明器具の一例を示している。いくつかの実施形態では、間接直接トロファ照明器具1400は、天井パネル1490とともに天井内に、または天井の表面に設置されるように設計される。図14Cは、深さ約5"(z軸において)であってもよい、そのようなトロファシステムは、天井1490の中へ約1"到達できることを示している。このようにして、間接直接トロファ照明器具1400は、部屋の中へ約4"突き出る。他の実装形態では、間接直接トロファ照明器具1400は、直接天井装着可能である。間接直接トロファ照明器具1400に関連する強度分布の直接成分は、正方形の内側に完全に収まるように形成される。三次光学系の反射体610は、Alanod Miro Ag4420などの非拡散反射性材料から製造され、中心のカバーシート1450は、粉体塗装鋼板またはアルミニウムなどの拡散反射性材料から加工されうる。反射体610およびカバーシート1450は、照明器具モジュール1411および他の3つのモジュールのLEEを制御する駆動電子回路および電力変換電子回路をキャビティに入れるのに十分な約2"の深さのキャビティを形成することができる。
【０１８３】
間接直接トロファ照明器具1400は、照明器具の長手方向軸が正方形のパネル1490の縁部に対して45°に向き付けられた状態で装着されうるが、他の装着の向きも可能である。例えば、照明器具の長手方向軸は、正方形のパネル1490の縁部に平行に装着されうる。間接直接トロファ照明器具1400の45度または他の斜角の配置構成を使用して、直線的ターゲット領域のより均一な照明を行うことができる。同様に、複数の間接直接トロファ照明器具1400が大きな空間を照らすために必要な場合には、これらは側部が配列の軸に対して45度をなして配設されている状態で直線配列で配設されうる。図14Bに例示されているように、正方形の形状を天井グリッドの向きに対して45度回転させることは、正方形の照明器具システム間の最大の間隔が対角線方向にあるので天井および作業面上の最適な均一さを達成する上で有利である。
【０１８４】
間接直接トロファ照明器具1400の対向する側にある固体フラックスマニホールド(モジュール1420、1421、1422、および1423)は反平行に位置決めされているので、対称的な強度分布が得られる。間接直接トロファ照明器具1400がもたらしうる最大対最小の均一さの比は、作業面上では2:1以上、天井では10:1以上である。図14Dを参照すると、間接直接トロファ照明器具1400は、2つの直交面の両方において対称的な直接および間接照明を行うことができる。トレース1510は、間接直接トロファ照明器具1400の一実施形態のxz平面内の例示的なシミュレートされた強度プロファイルを示しているが、トレース1520は、yz平面内のシミュレートされた強度プロファイルを示している。ここで、0°はz方向に対応する。両方の平面内で、照明器具は、-45°と45°との間の極大部分に対応する類似の光束の直接照明を行う。さらに、両方の平面内で、照明器具は、類似の光束の間接照明を行う。間接照明は、90°と112.5°との間、および-90°と-112.5°との間の極大部分に対応する。照明器具1400は、無視できるくらい小さな量の光を45°と90°との間、-45°と-90°との間、および112.5°と-112.5°との間の極角の範囲内に放射する。
【０１８５】
複数の直接間接照明の照明器具1400は、ターゲット表面に対して所望の照明を当てられる空間内に設置することができる。概して、空間内の照明器具の数、密度、および向きは、ターゲット表面の適切な全体的強度プロファイルを形成するのに望ましいように変えることができる。いくつかの実施形態では、同様に向き付けられた間接直接トロファ照明器具1400の配列は、天井内に配設されうる。例えば、図14E〜図14Gを参照すると、25個の2'×2'間接直接トロファ照明器具1400が、天井の高さを9'とする40'×50'の空間(8'×10'の間隔)内に5×5配列で配設され、床から2.5'離れているターゲット表面に光を当てることがわかる。図14Eは、ターゲット表面上の強度プロファイルの等高線図を示している。図14Fは、X=0mmのところのターゲット表面の長い寸法の方向を通る強度プロファイルを示している。照度は、このセクション上で約300ルクスから約450ルクスの間で変化する。図14Gは、Y=0mmのところのターゲット表面の短い寸法の方向を通る強度プロファイルを示している。照明は、このセクション内のターゲット表面の縁部から約1,000mm以内で375ルクスを下回るが、このセクションの大部分において約375ルクスから約475ルクスまでの範囲内に留まる。
【０１８６】
間接直接トロファ照明1400は、正方形として配設された4つの照明器具モジュールを備えるが、他の配置構成も可能である。例えば、タイプ200、1300、または1350の照明器具は、異なる多角形の形状、例えば、三角形、矩形(図15Aを参照)、矩形もしくは他の四辺形の組合せ(図15Bを参照)、六角形(図15Cを参照)、八角形(図15Dを参照)などに配設されうる。別の例として、照明器具モジュールは、非常に多数の側部のを有する多角形の輪郭に対応する円形または楕円形の輪郭上に配設されうる(N→∞)。概して、照明器具モジュールの形状は、所望の設置に適合するように選択されうる。例えば、矩形照明器具を使用して、矩形の天井パネルに適合させることができる。
【０１８７】
非多角形の配置構成も可能である。概して、照明器具は、任意のセグメント分割された形状に複数の照明器具モジュールを配設することによって形成されうる。例えば、非対称照明器具モジュール1300または1350は、経路(例えば、線)に沿って配設され、これにより、近傍に近い非対称照明器具モジュールは、図16Aに例示されているように、共通の非対称(A,B)-(A,B)を有するか、または近傍に近い非対称照明器具モジュールは、図16Bに例示されているように、交互する非対称性(A,B)-(B,A)を有する。別の例として、非対称照明器具モジュールは、平行な経路に沿って配設され、これにより、互いに向き合う非対称照明器具モジュールは、図16Cに例示されているように、共通の非対称(A,B):(A,B)を有するか、または互いに向き合う非対称照明器具は、図16Dに例示されているように、交互する非対称性(A,B):(B,A)を有する。別の例として、非対称照明器具モジュールは、交差する経路(例えば、90°または他の角度で交差する線)に沿って配設され、これにより、交差する経路のそれぞれの近傍に近い非対称照明器具モジュールは、図16Eに例示されているように、共通の非対称(A,B)-(A,B)を有するか、または交差する経路のそれぞれの近傍に近い非対称照明器具は、図16Fに例示されているように、交互する非対称性(A,B)-(B,A)を有する。
【０１８８】
図13〜図16に関する前述の実施形態の説明は、対称性または非対称性のいずれかの様式で光導波路の両側に光を配向する照明器具モジュールを伴う。他の構成も可能である。例えば、いくつかの実施形態では、照明器具モジュールは、光導波路の一方の側にのみ光を配向するように構成されうる。例えば、図17A〜図17Cを参照すると、照明器具1700は、光を正のx方向に配向するが、負のx方向には配向しないように設計されている。照明器具1700は、ストリップ1712上に装着された6個のLEE1714を収納するキャリア1710、およびそれぞれのLEEに隣接して装着されている対応する光捕集器1720を備える。光捕集器1720は、2つの直交面内でLEE1712から光をコリメートする形状を有する。照明器具1700は、光導波路1730および光抽出器1740も備える。光抽出器1740は、反射性光インターフェース1742および光出射表面1744を備える。断面において、反射性光インターフェース1742および光出射表面1744は両方とも凸形状である(光の伝搬の方向で見たときに)。しかし、インターフェース1744は、一定の曲率半径を有するが、インターフェース1742の曲率半径は変化する。動作中、光捕集器1720は、LEE1712から光をコリメートし、その光を光導波路1730に配向する。光は光導波路1730を下って光抽出器1740に伝搬し、光出射表面1744を通して照明器具から周りにインターフェース1742から反射する。図17Bおよび図17Cは、装着固定具1750および照明器具1700を固定具1750に取り付けるアタッチメントブラケット1752も示している。
【０１８９】
光を光導波路の一方の側にのみ配向する照明器具モジュール(例えば、照明器具モジュール1700)は、作業照明、キャビネット照明、ウォールウォッシュ、または他の照明などの用途に適しており、これらはテーブル、机、調理台、壁、または他のターゲット表面などの作業面を照らすために使用される。これらは、作業面にバックスプラッシュを照射しながら作業面の一領域を均一に照らすように構成されうる。図18は、照明器具モジュール1700の例示的な一実施形態に対するシミュレートされた強度分布を示している。このプロットでは、0°は正のx方向に対応する。トレース1810は、xz平面内の強度プロファイルに対応し、トレース1820は、xy平面内の強度プロファイルに対応する。両方の平面において、光の実質的にすべてが、-45°と45°との間の角度範囲内に配向され、ピーク光束は約-22.5°および22.5°である。xz平面では、強度プロファイルは非対称的であり、照明器具は著しい光束をより大きな負の角度で供給するが(すなわち、約-45°外へ)、光束は対応する正の角度では著しく多く減少する。したがって、そのような照明器具モジュールは、対応する量の光を作業面の前面から外して配向することなくバックスプラッシュを効率的に照射することができる。
【０１９０】
図19A〜図19Cは、1200mm×600mmの作業面上の2つの照明器具モジュールからなる設置からのシミュレートされた強度分布のプロットを示している。X軸は、作業面の長い寸法を示し、Y軸は、短い寸法を示す。図19Aは、作業面一面の照度の等高線図を示し、図19Bは、照度(ルクス単位)対X=0mmにおけるY位置(mm単位)のプロットを示し、図19Cは、照度(ルクス単位)対X位置(mm単位)のプロットを示している。照度は、Y方向では約300ルクスから600ルクスの間で変化し、X方向の作業面の中心1,000mmについては約400ルクスから約500ルクスの間で変化し、縁部に近づくほど減少する。
【０１９１】
図20A〜図20Cは、2,000mm×400mmの後面上の、図19A〜図19Cに示されているのと同じ設置からのシミュレートされた強度分布のプロットを示している。X軸は、後面の長い寸法を示し、Y軸は、短い寸法を示す。図20Aは、作業面一面の照度の等高線図を示し、図20Bは、照度(ルクス単位)対X=0mmにおけるY位置(mm単位)のプロットを示し、図20Cは、照度(ルクス単位)対X位置(mm単位)のプロットを示している。照度は、Y方向では後面の上100mmまで約150ルクスから250ルクスの間で変化し、後面の上100mmでは減少し、X方向の後面の中心1,000mmについては約150ルクスから約250ルクスの間で変化し、縁部に近づくほど減少する。
【０１９２】
いくつかの実施形態では、すでに説明されている照明器具のいくつかの構成要素は、設計から省くことができる。例えば、いくつかの実施形態では、光を光捕集器から光抽出器に光を導光する光導波路を備えている必要はない。捕集器のコリメーションが十分である場合、これらは、光を光導波路に閉じ込めなくても光を光抽出器に配向するのに十分であると思われる。さらに、このような実施形態は、光抽出器用に透明な光学素子を備える必要はなく、その代わりに、1つまたは複数の反射性表面で構成されうる。例えば、図21Aおよび21Bは、光導波路と固体光抽出器ではなく、光捕集器2120から離間して並ぶ曲面鏡2130を備える照明器具1700に類似する照明器具2100の一実施形態を示している。照明器具2100は、6個のLEE2112および電気コネクタ2111を支持するストリップ2110も備える。それぞれの光捕集器は、対応するLEEに隣接する位置に置かれ、光を配向するLEEから放射された光を鏡2130へコリメートする。光捕集器は、2つの直交面内で光をコリメートするように設計されている。鏡2130は、光捕集器から光を再配向して作業面を照らす形状を有する凹面を有する。
【０１９３】
図22は、照明器具2100の例示的な一実施形態に対するシミュレートされた強度分布を示している。このプロットでは、0°は正のx方向に対応する。トレース2210は、xz平面内の強度プロファイルに対応し、トレース2220は、xy平面内の強度プロファイルに対応する。両方の平面において、照明の実質的にすべてが、-45°と45°との間の角度範囲内に配向され、ピーク光束はxy平面内で約-22.5°および22.5°、xz平面内で約35°である。xz平面では、強度プロファイルは非対称的であり、照明器具は正の角度でより高い光束を供給する。
【０１９４】
図23A〜図23Cは、2,000mm×600mmの作業面上の2つの照明器具からなる設置からのシミュレートされた強度分布のプロットを示している。X軸は、作業面の長い寸法を示し、Y軸は、短い寸法を示す。図23Aは、作業面一面の照度の等高線図を示し、図23Bは、照度(ルクス単位)対X=0mmにおけるY位置(mm単位)のプロットを示し、図23Cは、照度(ルクス単位)対X位置(mm単位)のプロットを示している。照度は、Y方向では約300ルクスから600ルクスの間で変化し、X方向の作業面の中心1,200mmについては約300ルクスから約600ルクスの間で変化し、縁部に近づくほど減少する。
【０１９５】
図24A〜図24Cは、2,000mm×400mmの後面上の、図23A〜図23Cに示されているのと同じ設置からのシミュレートされた強度分布のプロットを示している。X軸は、後面の長い寸法を示し、Y軸は、短い寸法を示す。図24Aは、作業面一面の照度の等高線図を示し、図24Bは、照度(ルクス単位)対X=0mmにおけるY位置(mm単位)のプロットを示し、図24Cは、照度(ルクス単位)対X位置(mm単位)のプロットを示している。照度は、Y方向では後面の上100mmまで約150ルクスから300ルクスの間で変化し、後面の上100mmでは減少し、X方向の後面の中心1,200mmについては約50ルクスから約150ルクスの間で変化し、縁部に近づくほど減少する。
【０１９６】
図25は、作業用ライト照明器具2500の別の例を示している。照明器具2500は、基板2110、LEE2112、光捕集器2520、および反射体2530を備える。2つの方向にコリメーションを行う、照明器具2100内の光捕集器とは対照的に、光捕集器2210は、xz平面でのみコリメーションを行う。
【０１９７】
図26は、照明器具2500の例示的な一実施形態に対するシミュレートされた強度分布を示している。このプロットでは、0°は正のx方向に対応する。トレース2210は、xz平面内の強度プロファイルに対応し、トレース2220は、xy平面内の強度プロファイルに対応する。両方の平面において、照明の実質的にすべてが、-45°と45°との間の角度範囲内に配向されるが、xy平面内では、強度分布は、ほぼ均等拡散面を示し、これはピーク光束が0°である単一の極大部分からなる。xz平面内で、この分布は、2つの異なる極大部分を有し、ピーク光束は約-22.5°と約35°である。xz平面では、強度プロファイルは非対称的であり、照明器具は正の角度でより高い光束を供給する。
【０１９８】
図27A〜図27Cは、2,000mm×600mmの作業面上の2つの照明器具からなる設置からのシミュレートされた強度分布のプロットを示している。X軸は、作業面の長い寸法を示し、Y軸は、短い寸法を示す。図27Aは、作業面一面の照度の等高線図を示し、図27Bは、照度(ルクス単位)対X=0mmにおけるY位置(mm単位)のプロットを示し、図27Cは、照度(ルクス単位)対X位置(mm単位)のプロットを示している。照度は、Y方向では約400ルクスから600ルクスの間で変化し(一方の縁部に近いところを除く、その近いところでは減少する)、X方向の作業面の中心1,000mmについては約300ルクスから約500ルクスの間で変化し、縁部に近づくほど減少する。
【０１９９】
図27A〜図27Fは、2,000mm×400mmの後面上の、図27A〜図27Cに示されているのと同じ設置からのシミュレートされた強度分布のプロットを示している。X軸は、後面の長い寸法を示し、Y軸は、短い寸法を示す。図27Dは、作業面一面の照度の等高線図を示し、図27Eは、照度(ルクス単位)対X=0mmにおけるY位置(mm単位)のプロットを示し、図27Fは、照度(ルクス単位)対X位置(mm単位)のプロットを示している。照度は、Y方向では後面の上100mmまで約200ルクスから350ルクスの間で変化し、後面の中心100mmでは減少し、X方向の後面の中心1,000mmについては約100ルクスから約250ルクスの間で変化し、縁部に近づくほど減少する。
【０２００】
図28は、y軸に沿って細長い中空の構成要素を特色とする照明器具2900の別の例を示している。照明器具2900は、断面xz内で非対称照明を行うように構成され、基板2110、複数のLEE2112、1つまたは複数の一次光学系2120、二次光学系2830、および三次光学系2840を備える。
【０２０１】
基板2110は、第1および第2の対向する表面を有し、第1の表面および第2の表面のそれぞれは細長く、長手方向寸法(y軸に沿って)と長手方向寸法より短い横方向寸法(x軸に沿って)を有する。LEE2112は、動作中、基板2110の第1の表面の法線に対して第1の角度範囲内で光を放射するように、基板2110の第1の表面上に配設され、長手方向寸法に沿って分散配置されている。例えば、第1の角度の開き度は、150から180srの間であるものとしてもよい。
【０２０２】
1つまたは複数の一次光学系2120は、第1の表面の長手方向寸法に沿って細長い構成で配設することができ、LEE2112と結合されている。1つまたは複数の一次光学系2120は、LEE2112から受光された光を第1の角度範囲内に再配向し、再配向された光を第2の角度範囲125内に供給する形状を有する。第2の角度範囲125の開き度は、少なくとも基板2110の第1の表面の長手方向寸法に垂直な平面xz内で第1の角度範囲の開き度より小さい。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の一次光学系2120は、1つまたは複数の中実の一次光学系として構成されうる。そのような中空の中実の一次光学系2120(カプラー)の例については、図34〜図36に関連して以下で詳細に説明する。
【０２０３】
二次光学系2830は、長手方向寸法に沿って細長い再配向表面2833を備える。二次光学系2833の再配向表面は、一次光学系2120のうちの1つまたは複数から離間して並び、それらに面する。再配向表面の第1および第2の部分2832、2832'は、第2の角度範囲125内で1つまたは複数の一次光学系2120から受光された光を反射し、それぞれ、基板2110の第1の表面の法線に対して第3の角度範囲142および第4の角度範囲142'内で反射光を供給する。第3の角度範囲142および第4の角度範囲142'の少なくとも卓越した方向は、互いに異なり、また基板2110の第1の表面の長手方向寸法に少なくとも垂直な第2の角度範囲125の光の卓越した伝搬方向と異なる。
【０２０４】
三次光学系は、長手方向寸法に沿って細長い反射体2840を備える。第1の反射体光学系2840は、二次光学系2832の再配向表面の第1の部分から離間して並び、二次光学系2832の再配向表面の第1の部分に面する。それに加えて、第1の反射体2840は、基板2110の第1の表面の法線に対して第5の角度範囲152内の第1の反射光として基板2110の第1の表面の法線に対して第3の角度範囲142内の二次光学系2832の再配向表面の第1の部分によって供給される光の少なくとも一部を反射する形状を有する。第5の角度範囲152は、第3の角度範囲142と異なる。いくつかの実装形態では、反射体2840は、動作中、LEE2112が発生する熱を抽出するため基板2910と熱的に結合されうる。
【０２０５】
動作中の照明器具2800によって出射される強度分布の第1の部分は、第1の反射光152の少なくとも一部を含む。動作中の照明器具2800によって出射される強度分布の第2の部分は、第4の角度範囲142'内の二次光学系2832'の再配向表面の第2の部分によって供給される光の少なくとも一部を含む。
【０２０６】
二次光学系2830の光学面および/または光インターフェース、および/または三次光学系の反射体2840は、例えば、図2A〜図2Gに関連して上で説明されているように、1つまたは複数の放物面形状、双曲面形状、球面形状、非球面形状、切子面形状、セグメント分割された形状、多角形の形状、または他の形状の部分を含みうる。
【０２０７】
中空部分を特色とする照明器具の前述の実施形態は、断面で非対称照明を行うように設計されているが、他の構成も可能である。例えば、図29A〜図29Cを参照すると、中空の照明器具2900は、断面内で対称的な強度プロファイルを形成するように設計されている。照明器具2900は、y軸に沿って細長く、複数のLEE2912および光捕集器2920とともに基板2910を備えるハウジング2902を具備する。
【０２０８】
LEE112は、動作中、基板2910の法線方向(z軸に沿った)に関する第1の角度範囲内で光を放射する。光捕集器2920は、ストリップ2910に沿って延在する曲面を備える1つまたは複数の中空の一次光学系を具備する。光捕集器2920は、第1の角度範囲内でLEE2912から受光された光を再配向し、第2の角度範囲内で再配向された光を供給する形状を有し、第2の角度範囲の開き度は、少なくとも照明器具2900の長手方向寸法に垂直なxz平面内で、第1の角度範囲の開き度より小さい。
【０２０９】
反射体2930を備える二次光学系は、LEE2912から放射される光の経路内に位置決めされ、第2の角度範囲内で光捕集器2920によって再配向される。一次光学系の反射体2930は、V字形に配設された2つの平面状反射性表面2932、2932'を備える。断面において、照明器具2900は対称面zy2901を有し、これは反射性表面2932、2932'によって形成されるV字形の頂点2935のところで反射体2930と交差する。再配向表面2932、2932'は、第2の角度範囲内で光捕集器2920から受光された光を反射し、z軸に対して第3の角度範囲および第4の角度範囲内でそれぞれ反射光を供給する。第3の角度範囲および第4の角度範囲の少なくとも卓越した方向は、互いに異なり、かつ照明器具2900の長手方向寸法に少なくとも垂直な第2の角度範囲の光の卓越した伝搬方向と異なる。
【０２１０】
照明器具2900は、それぞれ再配向表面2932、2932'から反射された光を受光し、その光をターゲット表面に再配向するように位置決めされた反射体2940、2940'を備える三次光学系も具備する。断面において、反射体2940、2940'は、凸状の形状を有していてもよい。三次光学系の第1の反射体2940は、z軸に対して第5の角度範囲3010内にある第1の反射光として第3の角度範囲内で第1の再配向表面2932から受光された光を再配向し、第5の角度範囲3010は、第3の角度範囲と異なる。このようにして、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の直接成分は、第1の反射光3010の少なくとも一部を含む。三次光学系の第2の反射体2940'は、z軸に対して第6の角度範囲3010'内にある第2の反射光として第4の角度範囲内で第2の再配向表面2932'から受光された光を再配向し、第6の角度範囲3010'は、第4の角度範囲と異なる。このようにして、動作中の照明デバイスによって出射される強度分布の直接成分は、第2の反射光3010'の少なくとも一部を含む。
【０２１１】
概して、照明器具2900によってもたらされる強度分布は、なかんずく、光捕集器2920の幾何学的形状、第2の光学系の反射体2930(例えば、再配向表面2932、2932'の形状および相対的な向き)および三次反射体2940、2940'の幾何学的形状、ならびに光捕集器2920と二次光学系2930との間の距離Dに依存する。これらのパラメータは、照明器具の意図された目的に適した強度分布をもたらすように適合させることができる。例えば、断面内の強度分布の極大部分の角度幅は、光捕集器2920によって行われるコリメーションの程度および反射体2932、2932'、および2940、2940'が光に発散または収束をもたらす量に依存する。強度分布の極大部分の方向は、反射性表面の相対的な向きにも依存する。図30は、照明器具2900の例示的な一実施形態に対するシミュレートされた強度分布を示している。このプロットでは、0°は正のz方向に対応する。トレース3010、3010'は、xz平面内の強度プロファイルに対応し、トレース3020は、xy平面内の強度プロファイルに対応する。xy平面内では、強度分布は、ほぼ均等拡散面を示し、これはピーク光束が0°である単一の極大部分からなる。xz平面内で、この分布は、2つの異なる狭い極大部分3010、3010'を有し、ピーク光束は約-67.5°と約67.5°であり、第5の角度範囲と第6の角度範囲にそれぞれ対応する。xz平面内では、-45°から45°までの極角範囲内に配向される光は比較的少なく、-70°または+70°を超える角度の範囲内に配向される光はほとんどない。
【０２１２】
いくつかの実装形態では、二次光学系の反射体2930は、照明器具のそれぞれの端部のところで結合された装着要素2950、2950'を介して照明器具の他の構成要素に取り付けることができる。装着要素2950、2950'は、二次光学系の反射体2930および三次光学系の反射体2940、2940'をLEE2912および光捕集器2920から予め定義されている距離Dのところに固定し、位置決めすることができる。照明器具2900の光学構成要素は、さまざまな材料で作製することができる。例えば、これらの構成要素は、アルミニウムなどの金属、または反射性材料でコーティングされたプラスチックから作製することができる。
【０２１３】
図31A〜図31Cは、18,000mm×18,000mmのターゲット表面内においてx方向に30'、y方向に20'の間隔の2×3のグリッドで配設されている6つの照明器具2900で構成された設置からのシミュレートされた強度分布のプロットを示している。照明器具は、高さ3,000mmである、天井から300mmのところに吊り下げられている。このような構成は、交通がy方向に行われ2本の走行車線と4本の駐車列がある車庫照明用途に有用である場合がある。X軸は、ターゲット表面の一方の寸法を示し、Y軸は、他方の寸法を示す。図31Aは、作業面一面の照度の等高線図を示し、図31Bは、照度(ルクス単位)対X=0mmにおけるY位置(mm単位)のプロットを示し、図31Cは、照度(ルクス単位)対X位置(mm単位)のプロットを示している。照度は、Y方向では約25ルクスから約75ルクスまでの間、X方向では約70ルクスから約150ルクスまでの間で変化する。
【０２１４】
図32A〜図32Cは、図31AのY方向に沿った壁上の、図31A〜図31Cに示されているのと同じ設置からのシミュレートされた強度分布のプロットを示している。図32Aでは、X軸は、このセクションの水平方向の寸法を示し、Y軸は、垂直方向の寸法を示す。強度分布内の暗色領域は、建物の構造要素によって生じる。図32Aは、セクション一面の照度の等高線図を示し、図32Bは、照度(ルクス単位)対X=0mmにおけるY位置(mm単位)のプロットを示し、図32Cは、照度(ルクス単位)対X位置(mm単位)のプロットを示している。照度は、垂直方向ではターゲット表面からセクションを通って中ほどまで約50ルクスから250ルクスの間で変化し、その中ほどで減少し、水平方向のセクションの中心17,000mmについては約100ルクスから約175ルクスの間で変化し、縁部に近づくほど減少する。
【０２１５】
図33A〜図33Cは、図31AのX方向に沿った壁上の、図31A〜図31Cに示されているのと同じ設置からのシミュレートされた強度分布のプロットを示している。図33Aでは、X軸は、このセクションの水平方向の寸法を示し、Y軸は、垂直方向の寸法を示す。壁に供給される一定量の光は、顔認識を助け、駐車場利用者の快適さと安全性を高めることができる。図33Aは、セクション一面の照度の等高線図を示し、図33Bは、照度(ルクス単位)対X=0mmにおけるY位置(mm単位)のプロットを示し、図33Cは、照度(ルクス単位)対X位置(mm単位)のプロットを示している。照度は、垂直方向ではターゲット表面からセクションを通って中ほどまで約50ルクスから250ルクスの間で変化し、その中ほどで減少し、水平方向のセクションの中心17,000mmについては約25ルクスから約125ルクスの範囲内で変化し、縁部に近づくほど減少する。
【０２１６】
LEEストリップの構造
上で説明されている実施形態のそれぞれは、LEEのストリップを備える。図34Aは、LEEストリップ3400用の支持構造を形成する、幅広の冷却表面を有する、押出し成形アルミニウムキャリア3434を備える例示的なLEEストリップ3400の断面を示している。熱接着層3436がキャリア3434に施され、基板3412(LEEチップ3437がその上に装着されている)が層3436に接着される。リン光体層3438は、板、シート、スラリー、または他の形態で配設することができ、これは平坦であるか、または湾曲していてもよく、シリコーン3431などの接着剤によってLEEチップ3437の上面に貼り付けられる。次いで、光カプラーシート3420のストリップがLEEチップ3437上に貼り付けられる。光カプラー3422が中空であると仮定すると、光カプラー3422内の開口部は、高屈折率シリコーン3439または他の封止材を充填される。リン光体層3438は、さまざまなリン光体シートから形成することができ、ストリップ3432に沿って所望の均一な色度および演色評価数(CRT)を達成するように長さ方向に沿って特性を変えられる。したがって、それぞれのLEEチップ3437に近いリン光体層3438の局所的特性は、それぞれのLEEチップ3437の特性と一致させることができる。
【０２１７】
すでに説明されているように、光変換材料を照明器具内に組み込むことができる。いくつかの実施形態では、リン光体層の形態の光変換材料が、LEEストリップ内に組み込まれる。例えば、図34Bでは、平坦な(図示せず)または湾曲したリン光体層3438は、空間3431によってLEEチップ3437から隔てられる。離間して配設することで、リン光体層3438上の熱負荷を低減することができる。空間3431は、封止材を部分的に(図示せず)、または完全に充填することができ、例えば、シリコーンをLEEチップ3437の近くの空間3431内に配設し、シリコーンとリン光体層3438との間に間隙(図示せず)を残すことができる。間隙に空気または他の低屈折率の媒質を充填し、リン光体層からの光の逆反射を制御することができる。リン光体層3438は、予備成形層を配設するか、またはリン光体層3438がその後硬化されることになる1つまたは複数の予備配設された前駆物質を硬化することによって形成することができる。したがって、リン光体は、LEEストリップ3432の長さに沿って均一に、または不均一に配設されうる。さらに、リン光体層38およびすでに述べられている封止材が一体形成されうる。リン光体は、例えば、2800Kから5000Kの所定のCCTが得られるようにCe:YAG、TAG、窒化物系リン光体、または本明細書で述べたような他の物質を含みうる。
【０２１８】
いくつかの実施形態では、光カプラー3422は、誘電体化合物の放物面集光器である。それぞれの光カプラー3422は、LEEストリップ3432内のLEEの1つまたは複数から光の実質的にすべてを集光するように配設、構成され、光が中を通るときに光の伝搬方向の立体角を狭める。したがって、光カプラーの出射孔を出る光は、光カプラーの入射孔に受光される光より小さい立体角の範囲内に開き度する。光カプラー3422が発生する出射ビームの開放角は、例えば、±30度以下と狭いものとしてもよい。光導波路内で光の非吸収損失を低減するために十分なコリメーションが望まれる。これらのおよび他の考慮事項は、本明細書で述べられているように光カプラーの入射孔のところに供給される光の波長にさらに依存しうることに留意されたい。実施形態に応じて、光カプラーは、500μmのLEDダイとともに使用する場合には幅約2mm、高さ3mm、小さなLEDパッケージとともに使用する場合には幅約6mm、高さ8mmであるか、または他の寸法を有してもよい。
【０２１９】
図34Cは、空間の一方の部分に、対応する光軸に対して別の部分に比べてより多くの光を再配向し、それにより非対称的な強度パターンを有する光カプラーから光を供給することができる非対称構成を備える光カプラーを示している。照明器具の他の構成要素の構成、例えば、光導波路の長さおよび断面に応じて、光カプラーからの非対称的な強度パターンは、部分的にまたは完全に保存され、所定の照明用途に適していると思われる所定の測光的特性をもつ照明器具を実現することを補助することができる。非対称的な光カプラーは、特定の用途に関して測光的出射プロファイルの適合を行うことが可能である。例えば、このような非対称性は、ライトパイプおよび/または光抽出器を備える照明器具の他の構成要素の適当な非対称的な構成を介して達成されうることに留意されたい。
【０２２０】
図34Dは、光カプラーの出口のところの例示的な非対称的な強度プロファイル3440を示している。非対称的なビーム分布は、光学系の下流の(光路に沿った)構成要素によって部分的に保存されうる。実施形態に応じて、光導波路は、典型的には、いくつかの光路長にわたって非対称的なビーム分布を平衡化する傾向があるが、適切に構成されていれば非対称的なビーム分布を少なくとも部分的には保存することができる。これは、例えば、光導波路が十分に短い長さのものである場合に達成されうる。そこで、非対称的な光カプラーを利用して、非対称的な強度パターンを生成することができ、これは、非対称的な照明用途、例えばウォールウォッシング、トラック照明、または他の用途の照明器具に使用することができる。さらに、2つの照明器具の他の2つのすべての構成要素が同じであるとした場合、非対称的な光カプラーは、対称的な光カプラーからのと比べて広い発光を、光抽出器から引き起こすことができる。したがって、非対称的な光カプラーは、特定の用途に関して測光的出射プロファイルの適合を行うことが可能である。
【０２２１】
LEEのサブマウントは、LEEからの放射の正常軸が高さ方向、または方位角方向のいずれかで、または組み合わせた公称垂直方向から傾斜するように光軸からの垂直から外れた角度であってもよい。この角度は、光抽出器から放射された光の強度プロファイルに変換する光カプラーからの遠距離場放射を制御するために使用されうる。
【０２２２】
キャリア3434を含む、完成したLEEストリップ(またはLEE線源)の幅は、1センチメートルまでまたはそれ以上とすることができる。この例では、光カプラー3422の出射孔は、光導波路の入射孔とも称される、光導波路の縁部の幅と実質的に一致する。このような構成は、光カプラーおよび導波路が一体形成されているときに効果的であるが、またはそのアライメントが、例えば製造または組み立て時に正確に決定されうる。いくつかの実施形態では、光カプラー3422の出射孔は、光導波路の入射孔より狭い。このような構成は、光カプラーおよび導波路がモジュール式で形成されているときに効果的であり、そのアライメントニーズは、ミスアライメントの効果を軽減するため十分に正確な相互接続システム(図示せず)を介して制御されうる。
【０２２３】
図35は、アルミニウムヒートシンク3434、複数のLEEが載っている基板3412、および光カプラーシートまたは列3420として一定形成されうる複数の光カプラー3422の分解図を示している。
【０２２４】
図36A、図36B、および図36Dは、例示的な光カプラーの斜視図を示している。図36Cは、図36Aおよび図36Bの光カプラー3422を備えるLEEストリップ3434の断面図を示している。概して、光カプラーは、他の構成をとることもでき、例えば、光カプラーは、円錐台または角錐台として構成することができる。例示的な角錐台の光カプラーは、光軸に垂直な正方形または他の断面を有することができる。光カプラーは、受光端部のところで円形、四辺形、または他の断面を有し、次第に変化して対向端部のところで矩形、円形、または他の断面になるものとしてもよい。実施形態に応じて、プロファイルのそのような、または他の変形が、光カプラーの長さ方向に沿って複数回生じうる。図36Aに例示されているように、例示的な光カプラー3422は受光開口部3442を有し、その開口部内にLEEチップ3437またはLEEパッケージを配設することができる。受光開口部3442は、LEEチップ3437またはLEEパッケージから外への抽出効率を最大化するように設計されうる。LEEチップ3437とコリメート光学系との間の空隙は、光抽出効率を最大化するためシリコーンなどの光学的封入材料を充填することができる。
【０２２５】
図36Bは、LEEストリップ3432で使用するため、光カプラー3422の細長い構成としても称される、光カプラー3422の例示的なストリング3421を示している。このストリングは、LEEストリップ3432の方向にコリメーション能をもたらすように構成され、これに垂直であるものとしてもよい。光カプラー3422のそれぞれは、そのような方向で等しい、または異なるコリメーション、および/または他の光学特性を有することができる。光カプラーは、その光軸に垂直な連続または離散回転対称性を有することも、または光軸に対していっさい回転対称性を有さなくてもよい。例えば、異なる方向における異なるコリメーション特性は、光カプラーの少なくとも一部分が光軸に垂直な四辺形でない直線的な断面を有する結果であるものとしてもよい。光カプラー3422は、隣接する光カプラー3422をストリング3421内に取り付けるように構成された連動機構(図示せず)を有することができる。このような機構は、例えば、弾力的に解除可能であり、平行なストリング(図示せず)の1つまたは複数の列内に相互接続することが可能であるか、または他の方法で構成することができる。光カプラー3422および/またはそのストリングは、別の光カプラーとして、または接続されている光カプラー(最長で照明器具の長さまで)のグループで射出成形により形成されうる。実施形態に応じて、光カプラー3422のストリング内の隣接する光カプラーは、所定のレベルの下、所定のレベル、または所定のレベルの上でそれらの間の当接するインターフェースにおいて光の透過を維持するため互いに光学的に結合されるか、または減結合されうる。このような構成は、光カプラーがキャビティまたは固体バルク構成を有するかどうか、これらが全反射および/または鏡面に依存するかどうかによって決まるものとしてもよい。図36Aに示されているような光カプラーは、例えば、以下で例が説明されている回転対称の照明器具において個別に使用することもできることに留意されたい。
【０２２６】
すでに説明されているように、LEEストリング内の光カプラーは、光カプラーの光軸に平行な1つまたは複数の平面内で、所定の光のコリメーションを行うように光学的に絶縁されるか、または結合されうる。いくつかの実施形態では、隣接する光カプラーは、当接するインターフェースの好適な構成、隣接する光カプラー間の好適な材料の配設、一体形成を介して光学的に結合されるか、または他の何らかの方法により光学的に結合される。光学的減結合は、個別の光カプラーの間の好適なサイズの間隙の形成による配設、または隣接する光カプラーの当接するインターフェース間、またはその上のフィルム、層、コーティング、または挟装物質などの好適な反射性材料の配設を介して達成されうる。光カプラーは、隣接する光カプラーの列または他のグループ(図示せず)に一体形成されうる。実施形態に応じて、照明器具は、光カプラーの異なるグループ内に等しい数または異なる数の光カプラーを備えることができる。
【０２２７】
図36Dは、実質的にLEEストリップ3432の長さ方向に垂直な方向にのみコリメートするように構成された直線的光カプラー3444を示している。光カプラー3444は、所定の長さまで押出し成形により形成されうる。
【０２２８】
図36Eは、複数の一次光学系3421を備える光カプラー3620の例示的な一実施形態を示している。光カプラー3620は、固体材料においてFWHM 20度またはそれ以上のシステムの長さ方向に垂直な方向に高いコリメーション角度を達成するために使用されうるが、20度を超える設計上のより広いビーム角度を反対方向に保持することが有利な場合がある。いくつかの実装形態では、一次光学系3620の構成は、システムの長さ方向にコウモリの翼のような分布をもたらすように適合されうる。システムの長さ方向に垂直な方向のコリメーションを高めるために(例えば、第2の角度範囲の開き度を低減するために)、円柱レンズ3445を一次光学系3421の一部として備えることにより、一次光学系3421の入射表面に屈折力を加えることができる。
【０２２９】
図36Fは、LEE3438によって放射される光を集光し、二次反射体を照らすようにコリメーションおよびビーム成形を行うように構成された一次光学系3630(例えば一次光学系1520、2120、2920に対応する)の中空の実施形態を示している。この実施形態では、一次光学系3630は、直線的LED配列3438のみの方向に垂直な屈折力を有し、この方向にのみビーム成形を行う。
【０２３０】
図36Gおよび図36Hは、直線的LEE配列の方向に同一の、または異なる屈折力を有するように構成され、それに垂直である一次光学系3640および3650(それぞれ一次光学系1520、2120、2920に対応して使用されうる)の他の中空の実施形態を示している。いくつかの実装形態では、一次光学系3650は、中空のフラックスマニホールドに垂直な、長さ方向に沿った方向に異なるプロファイルを有する矩形の断面を有することができる。一実施形態では、フラックスマニホールドの長さ方向に垂直な25度のFWHMよりよいコリメーションが望ましいが、FHWM 40度のオーダーの中空のフラックスマニホールドの長さ方向のコリメーションが望ましい場合がある。
【０２３１】
中空の一次光学系は、それぞれのLEEと個別に光学的に通信するか(図36Gおよび図36Hのように)、またはすべてのLED(図36Fのように)またはLEEのグループと光学的に通信することができる。
【０２３２】
ビーム方向に垂直である中空の一次光学系3630のプロファイルは、直線的(図36Fのように)、回転対称プロファイルの直線的配列(図36Gのように)、矩形プロファイルの直線的配列(図36Hのように)、または他の好適なプロファイルの配列とすることができる。
【０２３３】
中空の一次光学系は、発光源に面する側部に、または発光源から離れる方向に面する側部に施されるコーティングにより反射性コーティングされうる。放射方向の表面形状は、直線的形状、セグメント分割された直線の形状、放物面、双曲面、または他の用途に好適な自由形式の形状とすることができる。
【０２３４】
固体または中空の一次光学系の垂直プロファイルは、矩形、三角形、回転対称の形状、または個別の回転対称、矩形、三角形、または他のプロファイルを含む他の形状の二次元配列とすることができる。一次光学系は、例えば、6個の要素のグループで個別に形成されうるか、または全体的に中空のフラックスマニホールドについて一体形成されうる。
【０２３５】
回転対称の照明器具
照明器具の前述の実施形態はすべて、照明器具の長手方向に沿って延在する。しかし、他の実施形態も可能である。例えば、上で説明されている設計原理の多くは、z軸の周りに回転対称である照明器具に適用可能である。図37〜図40は、それぞれ、この対称性を表示する例示的な照明器具を示している。それぞれの例示的な照明器具は、光カプラー3477、光導波路3478、および光抽出器3480を備え、これらはTIRを介して光を反射することができる中実の本体部に一体形成される。一体形成は、射出成形によって達成される。それぞれの例示的な照明器具は、LEEモジュール3476および二次反射体も備える。光導波路3478、ライトパイプとも称されうる。
【０２３６】
図37は、LEEモジュール3476内に備えられている1つまたは複数のLEEから光を受光するように光カプラー3477に光学的に結合されているLEEモジュール3476の斜視図を示している。LEEモジュール3476は、基板(サブマウント)上に装着された1つまたは複数のLEE(例えば、LEDチップ)を備える。LEEは、基板の法線、例えば、z軸に対して第1の角度範囲内で光を放射するように構成される。
【０２３７】
光カプラー3477は、1つまたは複数のLEEから受光された光を第1の角度範囲内に再配向し、再配向された光を光カプラー3477の出射端部のところで第2の角度範囲内に供給するように構成され、第2の角度範囲の開き度は、第1の角度範囲の開き度より小さい。例えば、光カプラー3477は、±40度より狭く光をコリメートして、図38Aに示されているような円柱形光導波路3478の、または図38Bに示されているような、N個の切子面を有する角柱形光導波路3478'の長手方向延長部に沿って(z軸に沿って)TIR要件を満たすように構成されうる。光カプラー3477は、LEEモジュール3476の位置決めを可能にする受入れポケット(他の例には2つまたはそれ以上ある場合がある)を有する。受入れポケットは、1つまたは複数のLEEについてLEEから光カプラー3477への所定の光の伝達を行うように設計されうる。光カプラー3477とLEEとの間の空間は、光結合を改善するためシリコーンまたは他の好適な物質が充填されうる。光カプラー3477は、円柱形の外周を有することができる。他の例では、これは多角形の形状、楕円形の形状、または他の形状を有することができる。多角形はN個の辺を有し、Nは三角形の形状については3、正方形の形状については4、五角形の形状については5、六角形の形状については6とすることができ、他の多角形の形状についてNは7より大きいものとしてもよい。光カプラー3477の出射孔は、光カプラー3477から光導波路3478、3478'内への光の良好な伝達を行うように設計される。光カプラー3477の外側はコーティングされ、これは光カプラー内の光がTIRまたは正反射によって反射されるかどうかに影響を及ぼしうる。
【０２３８】
いくつかの実施形態では、LEEの1つまたは複数は、青色光、紫色光、または紫外線のうちの1つまたは複数を放射するように構成され、これらは少なくとも一部は1つまたは複数のリン光体によって変換され、例えば白色光を発生することができる。リン光体は、照明器具の異なる配置に、例えば、LEEモジュール3476内に、LEEチップに近接して、または離れた位置に配設されうる。例えば、サブマウントのサイズは、約1cm×1cmとすることができる。光カプラー3477は、LEEモジュール3476からの良好な光抽出を達成するために光カプラー3477内にLEEモジュール3476の少なくとも一部を挿入することを可能にする受光端部を備えるその光軸に垂直な実質的に円形の断面を有する。
【０２３９】
光導波路3478または3478'は、光カプラー3477の出射端部と光導波路の入射端部のところで光学的に結合され、光カプラー3477から受光された光を第2の角度範囲内で光導波路の出射端部に導光し、導光を、光導波路の出射端部のところで実質的に同じ第2の角度範囲内に供給する形状を有する。図38Aに示されている例では、光導波路3478の光軸(例えば、z軸)に垂直な断面3810は円を形成する。図38Bに示されている例では、光導波路3478'の光軸(例えば、z軸)に垂直な断面3820はN辺を有する多角形を形成するが、ただしN>3である。いくつかの実装形態では、断面3820の多角形は、正多角形である。いくつかの実装形態では、角柱形光導体3478の切子面の数Nは、切子面の数の閾値より大きくなるように、N>N0となるように選択される。閾値N0は、(i)角柱形導波路3478'の横方向寸法(z軸に垂直な断面平面内の)、および光導波路3478'の屈折率に依存する。切子面の数の閾値は、角柱形光導体3478'の隣接する切子面の間の角度が光軸zに垂直な断面内を伝搬する光がTIRを受けることがありえないような角度である切子面の数N0を表す。
【０２４０】
いくつかの実装形態では、角柱形光導体3478'の切子面の数Nは、角柱形光導波路3478が平行な切子面を有しないように選択される。いくつかの実装形態では、角柱形光導波路3478の切子面Nの数は、奇数であるべきである。後者の実装形態では、角柱形光導波路3478'における横モードの発生を回避することができる。概して、角柱形光導波路3478'は、明るいLEEから他の何らかの形で生じるホットスポットをぼかすことができる。
【０２４１】
光抽出器3480は、光導波路3478または3478'から光を受光するように光抽出器3480の入射端部のところで光導波路3478または3478'の出射端部と光学的に結合される。光抽出器3480は、光抽出器3480の入射端部から離間して並ぶ再配向表面、および出射表面を有する。再配向表面は、光抽出器3480の入射端部に面する頂点を有し、第2の角度範囲内で光抽出器3480の入射端部のところで受光された光を反射し、反射光を第3の角度範囲内で出射表面へ供給する形状を有する。出射表面は、屈折光として第3の角度範囲内で再配向表面によって供給される光を屈折し、光抽出器3480の出射表面の外側で第4の角度範囲内の屈折光を出射する形状を有する。光抽出器3480は、頂点を通るライトパイプ3478または3478'の光軸(例えば、z軸)の周りで実質的に回転対称である。
【０２４２】
したがって、光抽出器3480は、実質的に回転対称である強度分布をもたらす。これは、他の例では異なることがあることに留意されたい。光は、光抽出器3480から360度外向きに出射されて光抽出器3480から離れ、その光の一部はLEEモジュール3476を通る光軸に垂直な概念的な平面に向かって戻るものとしてもよい。光抽出器3480から出射される光の強度分布は、概して、点状光源の光の放射の一部に似ている。
【０２４３】
光抽出器3480によって出射される光は、さらに配向され、所定の強度分布をもたらすように各二次反射体によって例示的な照明器具内で成形される。光抽出器3480および/または二次反射体の光学面および/または光インターフェースは、例えば、図2A〜図2Gに関連して上で説明されているように、1つまたは複数の放物面形状、双曲面形状、球面形状、非球面形状、切子面形状、セグメント分割された形状、多角形の形状、または他の形状の部分を含みうる。
【０２４４】
この例では、光抽出器3480は、連続的な回転対称で成形され、実質的に対称的な放射パターンを形成することができる。他の例では、光抽出器3480は、有限個の離散的な規則正しい繰り返しパターンまたは切子面を有することができ、これは、例えば、切子面のあるガラスもしくは他の透明材料に関連する外観を形成するか、または明るい光源からさもなければ生じるホットスポットをぼかすために使用されうる。光抽出器3480の反射性インターフェースは、それに加えて、銀または他の金属の適切な厚さの層でコーティングし、光がそこを通って漏れないようにすることができる。そのようなコーティングは、光抽出器3480の内側の光の反射の性質をTIRから正反射に変えることができる。
【０２４５】
図39は、光導波路3478および、光抽出器3480によって出射された光を照らされる表面に向かって再配向して成形するための反射体3482の斜視図である。反射体光学系は、光軸(例えば、z軸)の周りに回転対称性を有し、反射光として第4の角度範囲内の光抽出器3480の出射表面によって出射される光の少なくとも一部を反射し、第5の角度範囲内で反射光を供給する形状を有し、第5の角度範囲は、第4の角度範囲と異なる。反射体3482は、それが光抽出器3480から受光する光から望ましい強度分布を形成するための形状、例えば放物面を有することができる。いくつかの実装形態では、反射体3482は変則的な表面を有し、例えば機能上もしくは装飾上の目的に望ましいこともあるような、ビーム成形、混色、および/または均質化をもたらしうる打圧痕、切子面、溝、または他の光学活性構造を有することができる。
【０２４６】
反射体3482は、アルミニウムまたは銀などの反射性金属、または反射性フィルム、例えば、AlanodのMiro(商標)または3MのVikuiti(商標)でコーティングされた材料を含むことができる。図34の照明器具には、MR16、GU10、PAR20、PAR30、PAR38、AR111用の代替照明器具、または類似の照明器具としての用途がありうるか、または吊り下げ照明、ダウンライト、トラック照明、または机用照明器具を形成する照明設備内に構成され組み立てられうる。反射体3482は、例えば、天井を照らすために反射体3482内に設けられた穴(図示せず)を介して一部の光を逃せるように構成されうる。
【０２４７】
一実施形態では、反射体3482は、光抽出器3480から放射された実質的にすべての光を反射する。反射体3482の形状は、ターゲット表面を均一に照らすように設計されうる。反射体3482は、光抽出器3480に対して調整可能であるものとしてもよい。例えば、照明器具は、照明器具のビーム特性を修正するため現場で、または製造時にそのような調整を可能にするように構成されうる。反射体3482は、照明領域内のビーム分散を導くために視界回転可能にすることができる非回転対称性も示しうる。
【０２４８】
図40は、図39のものに似た例示的な照明器具の斜視図である。照明器具は、光導波路(3478または3478')および光をターゲット表面に向かって反射するための反射体3488を備える。この例示的な照明器具では、反射体3488を切子面のある反射性表面3490とともに利用する。切子面のある反射性表面3490は、複数の実質的に平面状のセグメントを備える。さらに、反射体3488は、円柱側面スリーブ3489を備えることができる。
【０２４９】
いくつかの実施形態では、1つまたは複数の光出射表面は、球状ワイエルシュトラス構成の1つまたは複数の反射性インターフェースと光学的に結合される。例えば、光抽出器3480は、屈折率nの材料から形成され、光学的に結合されている反射性表面の少なくとも第1の部分が光出射表面を画成し光導波路からそこへ光を反射する半径Rの球体と同心である半径R/nの概念的な球体によって画成される空間の一部の中に置かれるように配設されている半径Rの球体の一部として構成された少なくとも1つの光出射表面を備える。このような場合、反射性インターフェースの第1の部分によって対応する反射性インターフェースに対して光出射表面によって画成される立体角内に反射される光導波路(3478または3478')から来る光は、全反射を受けることなく光出射表面を通って出ることができる。
【０２５０】
回転対称的な強度プロファイルをもたらすように構成されている照明器具の追加の例は、図45A〜図49Cに関連して本明細書の以下において説明される。
【０２５１】
直立照明器具
照明器具は直立構成で使用することができる。言い換えると、照明器具は、LEEが上記とは反対に光抽出器の下に位置決めされている用途において使用することができる。例えば、図41は、電気スタンドまたは台座ランプとして使用するように構成されている例示的な照明器具4100の断面を示している。照明器具4100は、光導波路4120、光抽出器4126、キャリア4134、1つまたは複数の光カプラー4137、および1つまたは複数のサブマウント4138上の1つまたは複数のLEEモジュール4135を備える。照明器具1200は、基部4130をさらに備える。LEEモジュール4132からの例示的な光線4122は、光導波路4120内で伝搬するように図示されている。サブマウント4138およびキャリア4134は、熱的に結合されており、基部4130と組み合わせてヒートシンクとして構成されうる。LEE4131は、好適な回路と動作可能に接続してLEE4132を駆動することに対する決定に従って直列および/または並列で相互接続されうる。
【０２５２】
光抽出器4126は、矢印で示されているように正反射性コーティングによって光を下方へおよび外向きに反射する。照明器具4100は、適宜、少なくとも部分的に光抽出器4126を囲むように配設され適切に構成されている二次反射体(図示せず)を備えることができる。この例では、このような二次反射体は、光抽出器4126から上方へ放射される光がターゲット表面に向かって下方に再配向されうるように上から光抽出器4126を囲むように配設されうる。基部4130は、スイッチ、調光器、ヒートシンク、または他の構成要素を備えることができる。基部4130は、環境に対して所定の熱的結合を行うように構成することができ、また例えば、ヒートシンクとして使用することができる。
【０２５３】
照明器具4100は、光導波路の光軸に垂直な平面に対して細長い、または回転対称的な構成を有することができ、これは図41の図の平面に対して垂直な長さまたは図の平面内の光軸の周りの回転対称性である。したがって、例えば、キャリア4134、光カプラー4137、および/またはサブマウント4138は、細長く、その長さに沿って複数のLEEモジュール4135を備えることができるか、または実質的に四辺形、円形、または他の何らかの点状の形であり、1つのLEEモジュール4135またはLEEモジュール4135のクラスタを備えることができる。したがって、例示的な照明器具4100は、例えば、細長い、またはクラスタ化された構成で配設された複数の(図示せず)LEEモジュール4135を備えることができる。図42は、LEE4132の例示的な構成を含む例示的なLEEモジュール4135の上面図を示している。1つまたは複数のLEEモジュール4135は、1つまたは複数のサブマウンド138上に動作可能に配設される。
【０２５４】
製造
概して、本明細書で説明されている照明器具は、さまざまな技術を使用して製造することができる。LEEダイまたはパッケージの配設を含む、照明器具の製造は、回路基板組み立て技術および配置機械プロセスを本明細書で説明されているように1つまたは複数のプロセスと組み合わせて使用することによって円滑に行えるようになる。LEEダイまたはパッケージは、例えば、現場での製造、組み立て、設置または他の事象において、所定の精度で光カプラーに対して配設されうる。例えば、構成要素が異なる温度で製造されるか、または組み立てられる場合に、そのような配設時に異なる材料間の熱膨張の差分係数が考慮されうる。
【０２５５】
例えば、図43は、LEEストリップの形成の仕方を示している。3つの層4312、4320、および4328はその後分離できる適切に相互接続されているLEEといくつかのシートに組み合わされうるが、これはLEEストリップへのシンギュレーションとも称される。プリント基板(PCB)パネル、または他の好適な支持層を含む基板4312は、所定の電気的、機械的および熱的特性ならびに相互接続機能をもたらすように構成されうる。基板は、それぞれのLEEチップに対する金属パッド4314の対と好適な導電性相互接続システムとを備え、電源によって駆動される直列回路と並列回路との組合せでストリップのLEEを相互接続する。それぞれのLEEストリップまたはLEEストリップの組合せ用の電源は、基板4312上に装着されるか、または好適なコネクタによって1つまたは複数のストリップに接続された個別モジュールであってもよい。実施形態に応じて、基板4312は、所定の垂直方向および水平方向の熱放散特性をもたらしうる金属コア、エポキシ、または他のPCBを備えることができる。セグメント分割線4316が図示されており、そこでは基板4312に対してシンギュレーションが行われ、ストリップが形成される。
【０２５６】
光カプラーは、プラスチックなどの成形シートであってもよい光カプラーシート4320内に配設することができ、光カプラー4322の配列を形成する。シート4320は、反射性フィルムでコーティングすることができる。セメント分割線4324が図示されている。それぞれのLEEは、光カプラー4322内に、光が確実に光導波路内に効果的に注入されるように位置決めされる、光カプラー4322は、例えば、CPC(複合放物面型集光器)、CEC(複合楕円面型集光器)、CHC(複合双曲面型集光器)、テーパーを付けられた、またはテーパーを付けられていない、ライトパイプ、セグメント分割された集光器、他の幾何学的形状の集光器、1つまたは複数のレンズもしくは他の光学素子などの、非撮像誘電体TIR集光器を含む1つまたは複数の光学素子を備えることができる。実施形態に応じて、光カプラー4322は、公称的に等しいか、または異なる構成を有するものとしてもよい。例えば、光カプラーは、照明器具の方向の、および/または照明器具に垂直な異なるプロファイルを有することができる。例えば、光カプラー4322は、回転対称であるか、またはビーム方向に垂直な楕円、三角形、正方形、六角形、または複数のセグメントをもつ断面を有することができる。
【０２５７】
光カプラー4322は、中実の透明材料から一体形成されるか、または構成され、TIRにのみ依存するか、または1つまたは複数の表面に部分的に、または完全に反射性を有するコーティングを施されうる。光カプラーは、中空であるか、または反射性コーティングを施されおよび/または非結像であるものとしてもよい。中空の反射体は、同じコリメーション角度について誘電体コリメート光学系に比べて長さを短くできるという利点を有する。
【０２５８】
対応するLEEが照明器具内に使用された場合、青色または紫外線ポンプ光を変換し、もしあれば未変換のポンプ光と組み合わせて白色光を発生するためにリン光体シート4328が使用されうる。リン光体シート4328の特性は、LEEのピーク波長、光の所望の相関色温度(CCT)またはスペクトルパワー分布、および他のファクタによって変化しうる。セメント分割線4330が図示されている。リン光体シート4328は、LEEチップの上面に近接して配設されるいくつかのストリップまたはプレートに分割される。リン光体シート3428は、三次元構造(例えば、半球状プレート)を備え、光カプラー4322内のLEEチップに近接して位置決めされ、これにより、リン光体に対する高温効果を低減することもできる。
【０２５９】
剥き出しのLEEチップの電極、または剥き出しのLEEチップが装着されているサブマウントの電極は、PCBパッド4314に動作可能に配設される。超音波ボンディング、導電性接着剤による接着、ハンダ付け、ワイヤボンディング、ボールバンピング、および/または他の動作可能な相互接続によって、動作可能な配設が実行されうる。LEEは、フリップチップ、垂直チップ(頂部LEE電極にワイヤボンドを使用する)、ワイヤボンディングでアノードとカソードに接合する水平非フリップ、または他の種類のチップであってもよい。
【０２６０】
基板4312、光カプラーシート4320、およびリン光体シート4328は、例えば、鋸引き、ルーティング、穿孔、スナップ嵌め、エッチング、または他の方法で分離することができる。この分離は、所定の破断線を使うことで簡単に行え、これは例えばシンギュレーション線とも称する。その結果得られるストリップ/プレートを好適なキャリアと組み合わせることで、例えば、図34A〜図34Cに示されているようなLEEストリップを形成することができる。
【０２６１】
いくつかの実施形態では、光カプラーは、2以上の要素のグループ単位で、製造され、例えば、射出成形され、適切に配設されているLEEに対して光カプラーの配置を正確に行えるようにするために外部見当合わせ要素を嵌め合わせで受け入れる一体型の見当合わせ要素またはレセプタクルを備えることができる。見当合わせ要素は、例えば、PCB基板またはLEEパッケージの内側の各穴内に挿入するための割り出しピンとして構成されうる。好適な光学特性を有するシリコーンなどの屈折率整合材料を配設して、LEEと光カプラーとの間の所定の光結合をもたらすことができる。LEEパッケージは、指摘されているプロセスの異なる段階において光カプラーに動作可能に接続されうる。実施形態に応じて、LEEパッケージは、光カプラーとの動作可能な接続前または後にPCB上に電気的に、および/または機械的に配設されうる。
【０２６２】
光カプラーは、LEEおよび光カプラーが所定の精度でアライメントされるように嵌合手順において所定の復元力をLEEに付与するテーパー付きの内壁、突起部、リブ、または他の要素を形成するように構成されうる1つまたは複数の受入れ開口を形成するように構成されうる。
【０２６３】
LEEは、自動化機器により光カプラーが備える陥凹部内に配置され、屈折率整合し、適宜硬化してその位置を設定するように周囲のゲル層とともにテーパー付き壁またはリブによって中心位置に位置合わせされうる。次いで、オプションの処理ステップで、アセンブリを平坦化し、余分な材料を取り除いて、検査およびその後の基板への電気的および機械的接合に備えることができる。
【０２６４】
いくつかの実施形態では、LEEはアセンブリを形成するように光カプラー内に成形することができ、アセンブリはその後ユニットとして適宜検査され、いくつかの特性に応じてグループ分けされ、次いで、基板上の見当合わせ点にアライメントされ、その後電気的および熱的な接合が行われうる。電気的および熱的な接合を行うためx、y、およびz軸においてLEEの電気接点をアライメントする基板整合の細部に合わせてアライメントされる光カプラー本体部上のタブまたはピンが使用されうる。
【０２６５】
LEEは、光カプラーに貼り付けられるか、成形されるか、または他の何らかの方法で動作可能に結合されうる。さらに、LEEは、光導波路の入射側における見当合わせ細部によって1つまたは複数の方向に嵌合構造により適所に保持されうる。これは、光インターフェース材料を硬化させる前に実行するものとしてもよく、生成されたインターフェースにおけるフレネル損失を低減するために使用されうる。このようなステップは、LEEダイまたはパッケージの底部に電気接点のアライメントを制約して電気的および熱的な接合のため基板に対するアライメントを行うのに役立つことができる。
【０２６６】
いくつかの実施形態では、LEEは、光カプラー内の各嵌合陥凹部内の中心に位置決めされるときに距離の微調整できるように接点と基板との間の粘着性のあるハンダペーストを用いて接着性熱整合ゲル(adhesive thermal matching gel)を介して基板に装着される。
【０２６７】
照明器具の構成要素は、モジュール式で作製され、交換可能な様式で組み立てられるように設計されうる。例えば、図44は、光抽出器3870が光導波路3872とは別にモジュール式に構成される仕方を示している。光導波路3872は、入射端部231(この例では、矩形の光導波路3872の頂部縁部)および出射端部232(この例では、矩形の光導波路3872の底部縁部)を備える。光抽出器3870は、入射端部232'を備えている。光抽出器3870の入射端部232'は、シリコーンなどの整合屈折率を有する適切に光学的に透明な結合材料を使用して矩形の光導波路3872の出射端部(底部縁部)232に貼り付けることができる。光抽出器3870は、例えば、結合材料、機械的干渉、摩擦嵌合、または他の手段によって適所に保持されうる。この構成は、特定の照明用途にうまく適合する異なる強度分布をもたらす異なる構成の光抽出器のうちのから光抽出器を選択できるように使用されうる。光抽出器3870は、空間の装着高さおよび照明要件に適合させるために完全なモジュール方式で共通の光導波路3872に連結されるようにさまざまな配光光学系を備えることもできる。
【０２６８】
照明器具の複数の構成要素が一体形成されうる。言い換えると、照明器具の2つ以上の光学構成要素が、光学材料の個片から形成されうる。一体形成された構成要素は、隣接する光学材料の屈折率が不整合となる光インターフェースのところに生じるフレネル損失を制限することができる。一体形成では、照明器具の各構成要素の見当合わせおよびアライメントが行いやすくなる。
【０２６９】
追加の実施形態
照明器具の光学構成要素は、所定の量の短波長の光、例えば、青色光、紫色光、または紫外線に持続的に曝されるように構成されてもよい。実施形態に応じて、このような光は、照明器具の実質的部分を通して伝搬しうる。各構成要素の露出は、リン光体の特定の配置に依存しうる。各構成要素は、適切な耐久性を有する材料から形成されうる。同様に、照明器具の動作中、高温を想定する構成要素は、所定の耐熱性、および異なる構成要素間の温度勾配および/または熱膨張によって引き起こされる機械的応力に対する復元力をもたらすように構成される。波長変換材料およびLEEは、高い動作温度を想定するものとしてもよい。
【０２７０】
波長変換材料は、異なる量、濃度、および/または異なる配置における正味の変換能力で配設されうる。実施形態に応じて、照明器具は、均一な、または不均一な色度もしくはCCT(相関色温度)を放射し、および/または所定の立体角の範囲内で均一な、または不均一な光を放射するように構成されうる。各強度分布を有する照明器具は、装飾および/または全般照明用に構成されうる。したがって、波長変換材料は、例えば、所定の外観および強度分布をもたらすようにも配設されうる。実施形態に応じて、照明器具は、異なるLEEからの光が異なる波長変換材料と光学的に結合されるように構成することができる。LEEは、異なるLEEの独立制御を可能にし、したがって、異なる波長変換材料によって変換できる光の量を制御することを可能にするように動作可能に構成されうる。実施形態に応じて、異なるLEEによる照明に応答して異なる波長変換材料によって生成される光は、例えば、完全にまたは部分的に混合されるか、または実質的に混合されえない。混合の程度に応じて、照明器具は、制御可能な強度分布をもたらすか、または放射される光の色度および/またはCCTを制御するように構成されうる。
【０２７１】
概して、LEEは、1つまたは複数の基板上に配設される。それぞれの基板は、細長くない形状、細長い形状、または他の形状をとることができる。1つまたは複数の基板は、キャリア、例えば、照明器具の周囲、光導波路、オプションの二次反射体、または他の構成要素を含む各要素への機械的な、電気的な、熱的な、および/または光学的な結合を行うように構成されたストリップ、ディスク、タイル、または他の形状のキャリア上に配設されうる。キャリアは、所定の機械的強度、相互接続性、ヒートシンク機能、電気的接続、または他の機能を備えるように構成されうる。実施形態に応じて、キャリアは、LEEから熱を直接的に、または間接的に周囲に放散するように構成されうる。二次反射体は、キャリアと熱的に接触し、LEEが発生する廃熱の熱放散を可能にする広い表面積を備えるように設計されうる。
【０２７２】
概して、照明器具は、物体、部屋、または他の空間の天井、壁、または他の表面から吊り下げるかおよび/または天井、壁、または他の凹所に埋め込むように構成される。このような場合、光導波路は実質的に垂直に、水平に、または他の方向に配設することができ、光導波路内の光は下方に、横向きに、または他の各方向に実質的に伝搬する。対応する照明器具は、光軸の周りで回転対称であるか、または細長いものとしてもよい。細長い照明器具は、例えば、約2フィート、4フィート、または6フィートの所定の長さで構成されうる。対応する照明器具は、蛍光灯、壁埋込みもしくは懸架トロファの代替品として構成されるか、または他の構成で備えることができる。いくつかの実施形態によれば、照明器具は、ランプもしく電球などの回転対称の照明器具、または他の細長くない照明器具として構成される。いくつかの実施形態によれば、照明器具は、トロイダル管として構成され、これは細長くかつ回転対称であると考えられる。
【０２７３】
2×4フィートの蛍光灯器具を置き換えるために約5000lmの光出射を有する例示的な照明器具を形成するために、パッケージ化することができる約50lWのLEEチップ、チップオンボード、または他の何らかの形で構成された高照度LEEチップは、4フィートのLEEストリップに沿って実質的に等距離に動作可能に配設される必要がある。この場合、ピッチとも称される、LEEチップ間の平均距離は合計で約24mmとなる。したがって、2フィート×2フィートの典型的な蛍光灯トロファを置き換えるように構成された照明器具は、LEEチップの相応の種類または数で、約3000ルーメンを発生する必要がある。例えば、約12〜14ミルのLEDダイは、作業用またはトロファ照明器具に使用することができ、約40〜60ミルのLEDダイは、車庫用および懸架照明器具に使用することができる。別の例として、必要なLEEチップの数は、システムの光束要件、システムの光学効率、および使用されるLEEの性能に依存する。照明器具からより多くの光を出射する必要がある場合、LEEチップは、LEEストリップ32の2つ以上の平行な列でより高密度に配設されるか、または他の何らかの形でグループ化されうる。実施形態に応じて、LEEのそのようなグループ化は、照明器具の光カプラー、光導波路、光抽出器、および/または他の構成要素の変更された幾何学的形状および寸法を決定することができる。照明設備の長さに沿って良好な照度および色の均一さを得るためにLEEチップからの光を混合することが重要である。
【０２７４】
別の例によれば、長さ約1200mmの照明器具は、約100個の中光束LEE(Nichia NS2L-157デバイスなど)で、約5000ルーメン(lm)の光束を供給するように構成される。これらのデバイスは、約12mmの間隔で単一のPCBストリップ上に配置されうる。このような、または本明細書で説明されている他の照明器具は、天井から懸架するように構成されうる。
【０２７５】
別の例によれば、照明器具は、長さ2フィートまたは4フィートの蛍光管の代替品として構成される。照明器具は、2フィート×2フィートまたは2フィート×4フィートのトロファのハウジング内に配置するのに適した長さを有することができる。約3000lmの長さ4フィートの蛍光灯の光束を供給するために、約30個のLEE、例えば、それぞれ100lmの1mm×1mmのLEEを、照明器具1つにつき約40mm離間して並べて使用することができる。
【０２７６】
一実施形態による照明器具は、2フィート×2フィートのトロファを交換するように構成されうる。このような照明器具では、LEEは、約600mmの長さをそれぞれ有する2つの列で配設されうる。次いで、それぞれの列は、本明細書で説明されているように細長いシステムと結合することができる。例えば1500lmの出射をそれぞれの列から出せるように、1列当たり特定の数のLEEが必要であり、例えば、それぞれの列はLEEを所定の距離だけ離して並べている。公称的に、例えば、それぞれ1列当たり20mmの間隔をあけて並ぶ50lmの光出射を有する30個のLEEは、それぞれの列の光学系内に1500lmの光入射を供給することができる。光学的効果、電気的効果、経年変化の効果、および他の効果による不効率を考慮すると、そのような不効率に対処し、1列当たり約1500lmの光出射を達成し、維持するために、例えば、1列当たり約30%から約100%を超えるまでの光入射が要求されうる。したがって、対応する例示的な照明器具は、60個のLEEとともに構成され、それぞれ50lmを供給し、1列当たり10mmの間隔で並べられている。
【０２７７】
そのような照明器具で使用されるLEEの特定の数は、LEEの経年変化特性およびLEE駆動システムがそのような特性を保証できる程度に依存しうることに留意されたい。LEEの経年変化特性は、LEEの有効性、光出射、有効性、および故障確率および/またはLEEの動作時間とともに変化しうる他の特性の減少および/または増大を含みうる。このような照明器具は、所望の許容範囲内で照明器具によってもたらされる全光束を維持することができるようにするため互換性のあるLEE電気駆動システムと組み合わせて使用される必要がある。
【０２７８】
例示的な照明器具は、例えば、机、台座、または他の照明器具として構成されうる。例示的な照明器具は、蛍光管の代替品、またはより具体的には、蛍光管と各T5、T8、または他の蛍光管レシーバソケットの対のモジュール式組合せとして構成することもできる。このような例示的な照明器具では、基部は、蛍光管の接点を挿入し、蛍光管を、好適な電気機械式機構を介して接点をロックし蛍光管と固定具との間の動作可能な接続を確立するまで回すことを介して蛍光管を解放可能に接続するために通常使用されるような管レシーバソケットの対の交換品を形成することができる。このような固定具は、トロファ、コーブ、または他の種類の照明器具として構成されうる。蛍光管と管レシーバソケットの対とのモジュール式の組合せとは対照的に、例示的な照明器具は一体形成することができる。この例による照明器具は、モジュール式または一体方式で好適な固定具と動作可能に結合するように構成されうる。
【０２７９】
前述の実施形態に関してさらに、図45A〜図49Cは、回転対称の強度プロファイルをもたらすように設計されている中空の照明器具4500を示している。照明器具4500は、冷却装置4517を備えるハウジング4512、LEEのクラスタ4510、および光捕集器4520を具備する。照明器具4500は、ダウンライトと称することができる。光捕集器4520は、中空の要素であり、クラスタ4510の周りに延在するテーパー付きの表面を含む。第1の反射体4530は、LEEから放射される光の経路内に位置決めされ、光捕集器4520によってコリメートされる。第1の反射体4530は、V字形断面を有する円錐状の反射性表面4532を備える。照明器具4500は、回転対称軸を有し、これは第1の反射体4530の円錐状の反射性表面4532の頂点と交差する。照明器具4500は回転対称の二次反射体4540をさらに備え、第1の反射体4530から反射された光を受光し、その光を窓4539を通してターゲット表面に再配向するように位置決めされる。窓4539は、透明であるか、半透明であるか、または他の何らかの構成をとるものとしてもよい。二次反射体4540は、凸状プロファイルを有する。第1の反射体は、窓4539に取り付けられる。装着要素は、窓4539を固定し、位置決めし、それにより、LEEおよび光捕集器4520からの指定された距離のところで二次反射体4540に対して第1の反射体4530を固定し、位置決めする。
【０２８０】
図46Aは、二次反射体4540の斜視図を示している。図46Bは、二次反射体4540の二次反射体要素4541の斜視図を示している。二次反射体4540は、12個の二次反射体要素4541を備える。二次反射体4540は、好適な金属、プラスチック、または他の材料の引き、溶接、ハンダ付け、または他のプロセスによって全体として、または多数の要素から形成されうる。図47は、照明器具4500の二次反射体の多くの代替的形態4547のうちの1つの斜視図を示している。離散回転対称性を有する、二次反射体4540とは対照的に、図47の二次反射体は、その光軸の周りに連続回転対称性を有する。
【０２８１】
照明器具4500の光学構成要素は、さまざまな材料で作製することができる。例えば、これらの構成要素は、アルミニウムなどの金属、または反射性材料でコーティングされたプラスチックから作製することができる。
【０２８２】
概して、照明器具4500によってもたらされる強度分布は、なかんずく、光捕集器4500の幾何学的形状、第1の反射体4530および二次反射体4540の幾何学的形状、および照明器具4500の構成要素間の距離に依存し、これらのパラメータは、照明器具の意図された目的に適した強度分布をもたらすように好きなように変えることができる。例えば、断面内の強度分布の極大部分の角度幅は、光捕集器4530によって行われるコリメーションの程度および反射体4530および4540が光に発散または収束をもたらす量に依存する。図48に例示されている強度分布は、少なくとも一部は、反射性表面の構成および相対的向きに依存する。このプロットでは、0°は正のz方向に対応する。
【０２８３】
図49A〜図49Cは、照明器具4500によって生成されるシミュレートされた強度分布のプロットを例示している。特定の構成に応じて、そのような照明器具は、商用照明または住宅照明を含むさまざまな用途に有用でありうる。図49Aは、作業面一面の照度の等高線図を示し、図49Bは、照度(ルクス単位)対X=0におけるY位置(mm単位)のプロットを示し、図49Cは、照度(ルクス単位)対X位置のプロットを示している。
【０２８４】
照明器具システムは、広がった放射源、例えば電球または管、反射体、およびハウジング、すなわち蛍光灯トロファまたはペンダントなどを含むことができる。光源は、手を加えていない光束源であってもよく、反射体およびハウジングは、光束を支持し、調整し、光源から作業面に再配向するためのシステムを備えることができる。これらの固定具は、線間電圧、すなわち、電気スタンドの場合など、または蛍光灯天井トロファの場合のように電力変換バラスト(power transforming ballast)から直接電力を供給される。
【０２８５】
本明細書で説明されているデバイスは、寸法、幾何学的形状、明るさ、および均一さの特性が知られている一次光源、および指定された放射パターンを出射する二次反射体/屈折体/組合せ光学系から発せられる光束を使用するように構成されうる。二次光学系は、二次光学系からの実質的に均一な強度を維持しながら光源光束の「相空間」を規定された寸法範囲および角度開き度(例えば、方向余弦)の新しい相空間に再配光することができる。これらのデバイスは、作業面の均一な照明、デバイスの光源から作業面への効率的なエネルギー変換、および作業面から見たときに固定具それ自体からの均一なおよび/またはグレアのない強度をもたらすことができる。それに加えて、これらのデバイスは、光束再配向における効率および指向性を維持しながらグレアのない強度特性を実現することができる。
【０２８６】
他の実施形態は、下記のクレームの中にある。
〔クレーム１〕
対向する第1および第2の表面を有する基板であって、前記第1の表面および前記第2の表面のそれぞれが細長くて長手方向寸法および前記長手方向寸法より短い横方向寸法を有するようになっている、基板と、
動作中、前記基板の前記第1の表面の法線に対して第1の角度範囲内で光を放射するように、前記基板の前記第1の表面上に配設されると共に前記長手方向寸法に沿って分散配置されている複数の発光素子(LEE)であって、複数の前記LEEが動作中に光を前記基板の前記第1の表面の法線に対して第1の角度範囲内で放射するようになっている、複数のLEEと、
前記第1の表面の前記長手方向寸法に沿って細長い構成で配設され、前記LEEと結合されている1つまたは複数の中実の一次光学系であって、前記LEEから受光された光を前記第1の角度範囲内で再配向し、前記再配向された光を第2の角度範囲内で供給する形状を有し、前記第2の角度範囲の開き度が、少なくとも前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に対して垂直な平面内で、前記第1の角度範囲の開き度より小さい、1つまたは複数の中実の一次光学系と、
入射端部および出射端部を備える中実の光導波路であって、前記中実の光導波路の前記入射端部および前記出射端部が、前記長手方向寸法に細長く、実質的に同じ形状を有し、
前記中実の光導波路の前記入射端部が、前記中実の一次光学系から前記第2の角度範囲内で供給される前記光を受光するように前記1つまたは複数の中実の一次光学系に結合され、
前記中実の光導波路が、前記中実の一次光学系から前記第2の角度範囲内で受光された前記光を導光し、前記導光された光を前記中実の光導波路の前記出射端部に前記基板の前記第1の表面に対して実質的に同じ前記第2の角度範囲内で供給する形状を有する、
中実の光導波路と、
入射端部、前記入射端部に対向する再配向表面、第1の出射表面、および第2の出射表面を備える中実の二次光学系であって、前記中実の二次光学系の前記入射端部、前記再配向表面、前記第1の出射表面、及び前記第2の出射表面のそれぞれが前記長手方向寸法に沿って細長くなっており、
前記中実の二次光学系の前記入射端部が、前記中実の光導波路から前記第2の角度範囲内で供給される前記光を受光するように前記中実の光導波路の前記出射端部に結合され、
前記再配向表面が、第1の部分および第2の部分を有し、前記第1の部分および前記第2の部分が、前記中実の二次光学系の前記入射端部において前記第2の角度範囲内で受光された前記光を反射し、反射した前記光を前記第1の出射表面および前記第2の出射表面に向かってそれぞれ前記基板の前記第1の表面の前記法線に対して第3の角度範囲内および第4の角度範囲内で供給し、前記第3の角度範囲および前記第4の角度範囲内の光の少なくとも卓越した伝搬方向は、互いに異なり、かつ前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に対して少なくとも垂直な前記第2の角度範囲内の光の卓越した伝搬方向と異なり、
前記第1の出射表面は、第1の屈折光として前記第3の角度範囲内の前記再配向表面の前記第1の部分から供給される前記光を屈折し、前記第1の屈折光を前記中実の二次光学系の前記第1の出射表面の外側へ前記基板の前記第1の表面の前記法線に対して第5の角度範囲内で出射する形状を有し、
前記第2の出射表面は、第2の屈折光として前記第4の角度範囲内の前記再配向表面の前記第2の部分から供給される前記光を屈折し、前記第2の屈折光を前記中実の二次光学系の前記第2の出射表面の外側へ前記基板の前記第1の表面の前記法線に対して第6の角度範囲内で出射する形状を有する、
中実の二次光学系と
を備える照明デバイス。
〔クレーム２〕
三次光学系をさらに備え、
前記三次光学系が、前記長手方向寸法に沿って細長い第1の反射体を備え、前記第1の反射体の少なくとも一部が、前記中実の二次光学系の前記第1の出射表面に面し、前記第1の反射体は、前記中実の二次光学系の前記第1の出射表面から前記第5の角度範囲内で出射された前記光の少なくとも一部を第1の反射光として前記基板の前記第1の表面の前記法線に対して第7の角度範囲内で反射する形状を有し、前記第7の角度範囲の光の少なくとも卓越した伝搬方向は、少なくとも前記長手方向寸法に垂直な平面内において、前記第5の角度範囲の光の卓越した伝搬方向と異なり、動作中の前記照明デバイスから出射される強度分布の第1の部分が、前記第1の反射光の少なくとも一部を含むようになっている、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム３〕
前記第1の反射体は、前記中実の二次光学系の前記第1の出射表面の縁部に結合され、前記第1の反射体の少なくとも一部は、前記中実の二次光学系の前記第1の出射表面の少なくとも一部の伸開線状である、クレーム2に記載の照明デバイス。
〔クレーム４〕
前記三次光学系は、前記長手方向寸法に沿って細長い第2の反射体をさらに備え、前記第2の反射体が、前記中実の二次光学系の前記第2の出射表面に面しており、前記第2の反射体は、前記中実の二次光学系の前記第2の出射表面から前記第6の角度範囲内で出射された前記光の少なくとも一部を第2の反射光として前記基板の前記第1の表面の前記法線に対して第8の角度範囲内で反射する形状を有し、前記第8の角度範囲の光の少なくとも卓越した伝搬方向は、少なくとも前記長手方向寸法に垂直な平面内において、前記第6の角度範囲の光の卓越した伝搬方向と異なり、動作中の前記照明デバイスから出射される前記強度分布の前記第1の部分が、前記第2の反射光の少なくとも一部を含むようになっている、クレーム2に記載の照明デバイス。
〔クレーム５〕
前記第1の反射体および前記第2の反射体は、少なくとも一部分が、前記中実の二次光学系の前記第1の出射表面および前記第2の出射表面からそれぞれ前記第5の角度範囲および前記第6の角度範囲内で出射された前記光の少なくとも一部を透過し、動作中の前記照明デバイスから出射される前記強度分布の第2の部分は、前記透過した光を含む、クレーム4に記載の照明デバイス。
〔クレーム６〕
前記第1の反射体および前記第2の反射体は穿孔を有し、前記穿孔は、前記中実の二次光学系の前記第1の出射表面および前記第2の出射表面からそれぞれ前記第5の角度範囲および前記第6の角度範囲内で出射された前記光の少なくとも一部を透過するように位置決めされ、動作中の前記照明デバイスから出射される前記強度分布の前記第2の部分は、前記透過した光を含む、クレーム5に記載の照明デバイス。
〔クレーム７〕
第1のパラメータの組合せは、(i) 1つまたは複数の前記一次光学系の形状、(ii)前記再配向表面の前記第1の部分の形状と前記中実の二次光学系の前記入射端部に対する前記再配向表面の前記第1の部分の向き、(iii)前記第1の出射表面の形状と前記再配向表面の前記第1の部分に対する前記第1の出射表面の向き、および(iv)前記光導波路の構成を含み、前記第1のパラメータの組合せは、前記第5の角度範囲を決定し、前記第1のパラメータの組合せは、前記第5の角度範囲が既定の第5の角度範囲と一致するように適合され、
第2のパラメータの組合せは、(v)前記1つまたは複数の一次光学系の前記形状、(vi)前記再配向表面の前記第2の部分の形状と前記中実の二次光学系の前記入射端部に対する前記再配向表面の前記第2の部分の向き、(vii)前記第2の出射表面の形状と前記再配向表面の前記第1の部分に対する前記第2の出射表面の向き、および(viii)前記光導波路の前記構成を含み、前記第2のパラメータの組合せは、前記第6の角度範囲を決定し、前記第2のパラメータの組合せは、前記第6の角度範囲が既定の第6の角度範囲と一致するように適合され、
前記中実の二次光学系の前記入射端部に対する前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分の相対的なオフセットは、前記第5の角度範囲と前記第6の角度範囲との間の相対的な配光を決定し、前記相対的なオフセットは、前記相対的な配光が既定の相対的な配光と一致するように選択される、
クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム８〕
前記第1のパラメータの組合せは、前記1つまたは複数のLEEから前記第1の角度範囲内で供給される光の強度分布をさらに含み、前記第2のパラメータの組合せは、前記1つまたは複数のLEEから前記第1の角度範囲内で供給される光の前記強度分布をさらに含む、クレーム7に記載の照明デバイス。
〔クレーム９〕
三次光学系をさらに備え、
前記三次光学系が、前記長手方向寸法に沿って細長い反射体を備え、前記反射体の少なくとも一部が、前記中実の二次光学系の前記第1の出射表面に面し、前記反射体は、前記中実の二次光学系の前記第1の出射表面によって前記既定の第5の角度範囲内で出射された前記光の少なくとも一部を第1の反射光として前記基板の前記第1の表面の前記法線に対して第7の角度範囲内で反射し、前記第7の角度範囲の光の少なくとも卓越した伝搬方向は、少なくとも前記長手方向寸法に垂直な平面内において、前記既定の第5の角度範囲の光の卓越した伝搬方向と異なり、
動作中の前記照明デバイスから出射される強度分布の第1の部分が、前記第1の反射光を含み、動作中の前記照明デバイスから出射される前記強度分布の第2の部分が、前記中実の二次光学系の前記第2の出射表面から前記既定の第6の角度範囲内で出射された前記光の少なくとも一部を含み、前記強度分布が、前記第1の部分および前記第2の部分に対して非対称である、
クレーム7に記載の照明デバイス。
〔クレーム１０〕
N個のクレーム9に記載の照明デバイスを備えるシステムであって、Nは4以上の偶数であり、前記N個の照明デバイスは互いに連結されて、前記連結された照明デバイスの前記基板が共通平面内に置かれるように多角形を形成し、前記連結された照明デバイスの中から対毎の並列照明デバイスのうちのいずれかが、前記強度分布の前記第1の部分を互いに向かって、かつ前記強度分布の前記第2の部分を互いに離れる形で出射する、システム。
〔クレーム１１〕
N個のクレーム9に記載の照明デバイスを備えるシステムであって、Nは3以上の数であり、前記N個の照明デバイスは、前記照明デバイスの前記基板が実質的に同一平面上にあるように配設され、前記照明デバイスのそれぞれの照明デバイスが、前記強度分布の前記第1の部分を前記照明デバイスの1つまたは複数の対向する前記照明デバイスに向かって、かつ前記強度分布の前記第2の部分を互いに離れる方向に放射する、システム。
〔クレーム１２〕
Nは奇数である、クレーム11に記載のシステム。
〔クレーム１３〕
前記中実の二次光学系の前記入射端部、前記再配向表面、前記第1の出射表面、および前記第2の出射表面のうちの少なくとも1つは、前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直である均一な断面形状を有する、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム１４〕
前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直な断面平面について、前記再配向表面は、前記再配向表面の前記第1の部分と前記第2の部分とを隔てている頂点を有する、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム１５〕
前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直な断面平面について、前記再配向表面は、円弧の形状を有し、前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分は、前記円弧の第1の部分および第2の部分を表す、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム１６〕
前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直な断面平面について、前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分のいずれかは、1つまたは複数の頂点を有する、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム１７〕
前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直な断面平面について、前記再配向表面の前記第1の部分は、複数の、潜在的に非連結で区分的な、微分可能な第1の曲線の形状を有し、前記再配向表面の前記第2の部分は、複数の、潜在的に非連結で区分的な、微分可能な第2の曲線の形状を有する、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム１８〕
前記複数のLEEおよび前記1つまたは複数の中実の一次光学系は、一体形成される、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム１９〕
前記1つまたは複数の中実の一次光学系、前記中実の光導波路、および前記中実の二次光学系は、1つまたは複数の透明材料から一体形成され、前記1つまたは複数の透明材料は、実質的に一致する屈折率を有する、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム２０〕
角度範囲は、(i)前記角度範囲の開き度、および(ii)前記角度範囲内の光の卓越した伝搬方向を含み、前記卓越した伝搬方向は、強度分布のうちの最大値となる部分に沿った方向に相当し、前記開き度は、立体角であって、該立体角の外では前記強度分布が前記強度分布の前記最大値の既定の割合より下がるような前記立体角に相当する、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム２１〕
前記第5の角度範囲は、前記第3の角度範囲と異なり、前記第6の角度範囲は、前記第4の角度範囲と異なる、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム２２〕
前記第1の反射体は、前記中実の二次光学系の前記第1の出射表面から離間して並ぶ、クレーム2に記載の照明デバイス。
〔クレーム２３〕
動作中の前記照明デバイスから出射される前記強度分布の第2の部分は、前記第6の角度範囲内の前記中実の二次光学系の前記第2の出射表面から出射される前記光の少なくとも一部を含む、クレーム2に記載の照明デバイス。
〔クレーム２４〕
前記第1の反射体および前記第2の反射体の少なくとも一方は、前記中実の二次光学系の前記第2の出射表面から離間して並ぶ、クレーム4に記載の照明デバイス。
〔クレーム２５〕
前記第1の反射体および前記第2の反射体の少なくとも一方は、前記中実の二次光学系の前記第1の出射表面の縁部および前記第2の出射表面の縁部にそれぞれ結合され、前記第1の反射体および前記第2の反射体のうちの少なくとも一部は、それぞれ、前記中実の二次光学系の前記第1の出射表面および前記第2の出射表面の少なくとも一部の伸開線状である、クレーム4に記載の照明デバイス。
〔クレーム２６〕
前記第1の反射体および前記第2の反射体は、1つまたは複数の透明部分を備え、前記1つまたは複数の透明部分が、前記中実の二次光学系の前記第1の出射表面および前記第2の出射表面からそれぞれ前記第5の角度範囲および前記第6の角度範囲内で出射される前記光の少なくとも一部を透過するように位置決めされ、動作中の前記照明デバイスから出射される前記強度分布の前記第2の部分は、前記透過した光を含む、クレーム5に記載の照明デバイス。
〔クレーム２７〕
前記第1の反射体および前記第2の反射体は、前記第5の角度範囲および前記第6の角度範囲と部分的な重なりを有するように配設され、それにより動作中の前記照明デバイスから出射される前記強度分布の第2の部分は、反射されることなく前記第1の反射体および前記第2の反射体を通る、前記中実の二次光学系の前記第1の出射表面および前記第2の出射表面から前記第5の角度範囲および前記第6の角度範囲内で出射される前記光の少なくとも一部を含む、クレーム4に記載の照明デバイス。
〔クレーム２８〕
前記第1の反射体および前記第2の反射体のうちの少なくとも一方は、前記基板と熱的に結合される、クレーム4に記載の照明デバイス。
〔クレーム２９〕
前記光導波路の前記構成は、前記光導波路の長さに対する前記光導波路の入射端部の幅のアスペクト比を含む、クレーム7に記載の照明デバイス。
〔クレーム３０〕
前記第1および第2のパラメータの組合せは、前記1つまたは複数のLEEのエテンデューをさらに含む、クレーム7に記載の照明デバイス。
〔クレーム３１〕
前記反射体は、湾曲部分を有する第1の端部と、実質的に平面状の部分を有する第2の端部とを有し、前記第1の端部は前記光導波路に近接して配設される、クレーム9に記載の照明デバイス。
〔クレーム３２〕
Nは4に等しい、クレーム10に記載のシステム。
〔クレーム３３〕
Nは6に等しい、クレーム10に記載のシステム。
〔クレーム３４〕
前記照明デバイスの前記三次光学系は、共通の反射体を備える、クレーム10に記載のシステム。
〔クレーム３５〕
前記照明デバイスは、前記照明デバイスの前記基板が実質的に同一平面上にあるように経路に沿って配設され、前記照明デバイスは、前記強度分布の前記第1の部分を前記経路の同じ側に向かって出射する、クレーム9に記載の複数の照明デバイスを備えるシステム。
〔クレーム３６〕
クレーム35に記載に従って配設されている照明デバイスの第1の配置構成と、クレーム35の記載に従って接続されている照明デバイスの第2の配置構成とを備えるシステムであって、前記第1の配置構成の経路および前記第2の配置構成の経路は、既定の角度で交差する、システム。
〔クレーム３７〕
前記照明デバイスは、前記照明デバイスの前記基板が実質的に同一平面上にあるように経路に沿って配設され、前記照明デバイスのうちの1つおきの照明デバイスは、前記強度分布の前記第1の部分を前記経路の第1の側に向かって出射し、前記照明デバイスのうちの隣にある照明デバイスは、前記強度分布の前記第2の部分を前記経路の第2の側に向かって出射するクレーム9に記載の複数の照明デバイスを備える、システム。
〔クレーム３８〕
クレーム37に記載に従って接続されている照明デバイスの第1の配置構成と、クレーム37の記載に従って接続されている照明デバイスの第2の配置構成とを備えるシステムであって、前記第1の配置構成の経路および前記第2の配置構成の経路は、既定の角度で交差する、システム。
〔クレーム３９〕
照明デバイスの対のそれぞれの第1の照明デバイスおよび第2の照明デバイスは、前記2つの照明デバイスの前記基板が実質的に同一平面上にあるように互いに離間して並び、前記第1の照明デバイスは、前記強度分布の前記第1の部分を前記第2の照明デバイスに向かって出射し、前記第2の照明デバイスは、前記強度分布の前記第2の部分を前記第1の照明デバイスに向かって出射する、クレーム9に記載の照明デバイスの1つまたは複数の対を備える、システム。
〔クレーム４０〕
照明デバイスの対のそれぞれの第1の照明デバイスおよび第2の照明デバイスは、前記2つの照明デバイスの前記基板が実質的に同一平面上にあるように互いに離間して並び、前記第1の照明デバイスおよび前記第2の照明デバイスは、前記強度分布の前記各第1の部分を互いに向かって、かつ前記強度分布の前記各第2の部分を互いに離れる方へ出射する、クレーム9に記載の照明デバイスの1つまたは複数の対を備える、システム。
〔クレーム４１〕
前記再配向表面は、反射性材料を含み、前記反射性材料は、AgまたはAlのうちの1つまたは複数を含む、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム４２〕
前記中実の二次光学系は、前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に沿って均一な断面形状を有する、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム４３〕
前記再配向表面の前記頂点は、曲率半径が非ゼロの丸みを帯びた頂点である、クレーム14に記載の照明デバイス。
〔クレーム４４〕
前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分は、前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直である前記断面平面内で、第1のアーチ形の形状および第2のアーチ形の形状を有する、クレーム14に記載の照明デバイス。
〔クレーム４５〕
前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分は、前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直である前記断面平面内で、1つまたは複数の第1の直線形状および第2の直線形状を有し、前記頂点は、前記断面平面内でV字形を有している、クレーム14に記載の照明デバイス。
〔クレーム４６〕
前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分は、少なくとも一部はスロットで分離され、
前記スロットと交差する前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直な断面平面について、前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分に対応する第1の曲線および第2の曲線は、切れ目で分離される、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム４７〕
前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分の少なくとも一部は、部分的に光を透過する、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム４８〕
前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分のいずれかは、1つまたは複数のスロットを備え、
前記1つまたは複数のスロットと交差する前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直な断面平面について、前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分に対応する第1の曲線および第2の曲線は、前記1つまたは複数のスロットに関連する1つまたは複数の切れ目を備える、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム４９〕
前記基板は、一体形成される、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム５０〕
前記基板は、細長い構成で分散配置された複数の基板タイルを備え、前記基板タイルのそれぞれは前記複数のLEEのうちの1つまたは複数に対応する、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム５１〕
前記1つまたは複数の中実の一次光学系は、一体形成された1つの細長い一次光学系を含む、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム５２〕
前記1つまたは複数の一次光学系は、複数の一次光学系を含み、前記複数の一次光学系は細長い構成で分散配置される、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム５３〕
前記既定の割合は5%である、クレーム20に記載の照明デバイス。
〔クレーム５４〕
1つまたは複数の基板上に動作可能に配設され、第1の角度範囲内で光を放射するように構成される1つまたは複数の発光素子(LEE)と、
前記1つまたは複数のLEEと光学的に結合された1つまたは複数の一次光学系であって、前記1つまたは複数の一次光学系の1つまたは複数の入射端部において前記第1の角度範囲内に前記1つまたは複数のLEEから受光した光を配向し、前記1つまたは複数の一次光学系の1つまたは複数の出射端部において第2の角度範囲内で配向された光を供給するように構成され、前記第2の角度範囲の開き度は、前記第1の角度範囲の開き度より小さい、1つまたは複数の一次光学系と、
光導波路であって、前記1つまたは複数の一次光学系の前記1つまたは複数の出射端部と前記光導波路の入射端部のところで光学的に結合され、前記1つまたは複数の一次光学系から受光された光を前記光導波路の出射端部に前記第2の角度範囲内で導光し、導光を、前記光導波路の前記出射端部のところで実質的に同じ第2の角度範囲内で供給する形状を有する光導波路と、
中実の二次光学系であって、前記光導波路からの光を受光するように前記中実の二次光学系の入射端部のところで前記光導波路の前記第2の端部と光学的に結合され、前記中実の二次光学系の前記入射端部から離間して並ぶ再配向表面、および出射表面を有し、前記再配向表面は前記中実の二次光学系の前記入射端部のところで受光された光を前記第2の角度範囲内で反射し、かつ前記反射した光を前記出射表面へ第3の角度範囲内で供給するように構成され、前記出射表面は前記入射端部と前記再配向表面との間に延在し、前記出射表面は前記再配向表面から供給される前記光を屈折光として前記第3の角度範囲内で屈折し、前記屈折した光を前記中実の二次光学系の前記出射表面の外側へ第4の角度範囲内で出射する形状を有し、前記中実の二次光学系は長手方向延長部およびより短い横方向延長部で前記第4の角度範囲を形成するように細長い構成を有する、中実の二次光学系と
を備える照明デバイス。
〔クレーム５５〕
第2の再配向表面および第2の出射表面をさらに備え、前記第2の再配向表面は前記中実の二次光学系の前記入射端部から離間して並び、前記中実の二次光学系の前記入射端部のところで受光された光を前記第2の角度範囲内で反射し、前記反射した光を前記第2の出射表面へ第5の角度範囲内で供給するように構成され、前記第2の出射表面は前記入射端部と前記第2の再配向表面との間に延在し、前記第2の出射表面は前記第2の再配向表面から前記第5の角度範囲内で供給される前記光を前記中実の二次光学系の前記第2の出射表面の外側へ屈折光として第6の角度範囲内で屈折する形状を有し、前記中実の二次光学系の前記細長い構成は長手方向寸法を有する前記第6の角度範囲を提供するように構成される、クレーム54に記載の照明デバイス。
〔クレーム５６〕
前記出射表面に面する第1の反射体光学系であって、前記第4の角度範囲の前記長手方向延長部に沿って配設された細長い第1の反射体光学系をさらに備え、前記第1の反射体光学系は、前記中実の二次光学系の前記出射表面から出射される前記光の少なくとも一部を第1の反射光として前記第4の角度範囲内で反射し、前記第1の反射光を第7の角度範囲内で供給する形状を有し、前記第7の角度範囲は、前記第4の角度範囲と異なる、クレーム55に記載の照明デバイス。
〔クレーム５７〕
前記細長い第1の反射体光学系は、前記出射表面から離間して並ぶクレーム56に記載の照明デバイス。
〔クレーム５８〕
前記第2の出射表面に面する第2の反射体光学系であって、前記第6の角度範囲の前記長手方向延長部に沿って配設された細長い第2の反射体光学系をさらに備え、前記第2の反射体光学系は、前記中実の二次光学系の前記第2の出射表面から出射される前記光の少なくとも一部を第2の反射光として前記第6の角度範囲内で反射し、前記第2の反射光を第8の角度範囲内で供給する形状を有し、前記第8の角度範囲は、前記第6の角度範囲と異なる、クレーム55に記載の照明デバイス。
〔クレーム５９〕
前記細長い第2の反射体光学系は、前記第2の出射表面から離間して並ぶクレーム58に記載の照明デバイス。
〔クレーム６０〕
前記1つまたは複数の基板は、一体形成された1つの細長い基板を含む、クレーム54に記載の照明デバイス。
〔クレーム６１〕
前記1つまたは複数の基板は複数の基板を含み、前記複数の基板は細長い構成を有する、クレーム54に記載の照明デバイス。
〔クレーム６２〕
前記LEEの1つまたは複数と前記中実の一次光学系の1つまたは複数とは、一体形成される、クレーム54に記載の照明デバイス。
〔クレーム６３〕
前記1つまたは複数の一次光学系は、一体形成された1つの細長い一次光学系を含む、クレーム54に記載の照明デバイス。
〔クレーム６４〕
前記1つまたは複数の一次光学系は複数の一次光学系を含み、前記複数の一次光学系は細長い構成を有する、クレーム54に記載の照明デバイス。
〔クレーム６５〕
前記1つまたは複数の一次光学系は、1つまたは複数の中実の一次光学系として構成され、前記光導波路は、中実の光導波路として構成される、クレーム54に記載の照明デバイス。
〔クレーム６６〕
前記1つまたは複数の中実の一次光学系と、前記中実の光導波路と、前記中実の二次光学系とは、1つまたは複数の透明材料から一体形成され、前記1つまたは複数の透明材料は、実質的に一致する屈折率を有する、クレーム65に記載の照明デバイス。
〔クレーム６７〕
前記中実の二次光学系の前記再配向表面上に配設された反射層をさらに備える、クレーム54に記載の照明デバイス。
〔クレーム６８〕
前記中実の二次光学系の前記再配向表面は、全反射を介して前記第2の角度範囲内で前記中実の二次光学系の前記入射端部のところで受光された前記光の少なくとも一部を反射するように構成される、クレーム54に記載の照明デバイス。
〔クレーム６９〕
前記第4の角度範囲の前記長手方向延長部は、前記第1の角度範囲内で前記1つまたは複数のLEEによって放射される光の卓越した伝搬方向に垂直である、クレーム54に記載の照明デバイス。
〔クレーム７０〕
前記光導波路の前記入射端部の形状は、前記1つまたは複数の一次光学系の前記出射端部の形状と一致する、クレーム54に記載の照明デバイス。
〔クレーム７１〕
前記中実の二次光学系の前記入射端部の形状は、前記光導波路の前記出射端部の形状と一致する、クレーム54に記載の照明デバイス。
〔クレーム７２〕
照明デバイスであって、
対向する第1および第2の表面を有する基板であって、前記第1の表面および前記第2の表面のそれぞれは細長く、長手方向寸法および前記長手方向寸法より短い横方向寸法を有する、基板と、
動作中、前記基板の前記第1の表面の法線に対して第1の角度範囲内で光を放射するように前記基板の前記第1の表面上に配設され、前記長手方向寸法に沿って分散配置されている複数の発光素子(LEE)と、
前記第1の表面の前記長手方向寸法に沿って細長い構成で配設され、前記LEEと結合されている1つまたは複数の一次光学系であって、前記1つまたは複数の一次光学系は前記LEEから受光された光を前記第1の角度範囲内で再配向し、前記再配向された光を第2の角度範囲内で供給する形状を有し、前記第2の角度範囲の開き度は、少なくとも前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直な平面内で、前記第1の角度範囲の開き度より小さい、1つまたは複数の中実の一次光学系と、
前記長手方向寸法に沿って細長い再配向表面を備える二次光学系であって、前記二次光学系の前記再配向表面は、前記一次光学系のうちの前記1つまたは複数から離間して並び、前記一次光学系のうちの前記1つまたは複数に面し、前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分は、前記1つまたは複数の一次光学系から受光された光を前記第2の角度範囲内で反射し、前記反射した光を前記基板の前記第1の表面の前記法線に対して第3の角度範囲および第4の角度範囲内でそれぞれ供給し、前記第3の角度範囲および前記第4の角度範囲の少なくとも卓越した方向は、互いに異なり、かつ前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に少なくとも垂直な前記第2の角度範囲の光の卓越した伝搬方向と異なる、二次光学系と、
前記長手方向寸法に沿って細長い第1の反射体を備える三次光学系であって、前記第1の反射体光学系は前記二次光学系の前記再配向表面の前記第1の部分から離間して並び、前記二次光学系の前記再配向表面の前記第1の部分に面し、前記第1の反射体は、前記基板の前記第1の表面の前記法線に対して前記第3の角度範囲内の前記二次光学系の前記再配向表面の前記第1の部分から供給される前記光の少なくとも一部を第1の反射光として前記基板の前記第1の表面の前記法線に対して第5の角度範囲内で反射する形状を有し、前記第5の角度範囲は、前記第3の角度範囲と異なり、それにより動作中の前記照明デバイスによって出射される強度分布の第1の部分は、前記第1の反射光の少なくとも一部を含む、三次光学系と
を備える照明デバイス。
〔クレーム７３〕
動作中の前記照明デバイスによって出射される前記強度分布の第2の部分は、前記二次光学系の前記再配向表面の前記第2の部分から前記第4の角度範囲内で供給される前記光の少なくとも一部を含む、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム７４〕
前記三次光学系は、
前記長手方向寸法に沿って細長い第2の反射体であって、前記二次光学系の前記再配向表面の前記第2の部分から離間して並び、前記二次光学系の前記再配向表面の前記第2の部分に面する第2の反射体をさらに備え、前記第2の反射体光学系は、前記二次光学系の前記再配向表面の前記第2の部分から供給される前記光の少なくとも一部を第2の反射光として前記第4の角度範囲内で反射し、前記第2の反射光を前記基板の前記第1の表面の法線に対して第6の角度範囲内で供給する形状を有し、前記第6の角度範囲は、前記第4の角度範囲と異なり、それにより動作中の前記照明デバイスによって出射される前記強度分布の前記第1の部分は、前記第2の反射光の少なくとも一部を含む、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム７５〕
前記第1の反射体および前記第2の反射体のうちの少なくとも一方は、前記基板と熱的に結合される、クレーム74に記載の照明デバイス。
〔クレーム７６〕
前記1つまたは複数の一次光学系は、1つまたは複数の中実の一次光学系として構成される、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム７７〕
前記第1の反射体および前記第2の反射体は、少なくとも一部が、前記再配向表面から受光された前記光の少なくとも一部を透過し、動作中の前記照明デバイスによって出射される前記強度分布の第2の部分は、前記透過した光を含む、クレーム74に記載の照明デバイス。
〔クレーム７８〕
前記第1の反射体および前記第2の反射体は前記透過した光を供給するように構成された穿孔を有する、クレーム77に記載の照明デバイス。
〔クレーム７９〕
前記第1の反射体および前記第2の反射体は、前記第4の角度範囲および前記第6の角度範囲と部分的な重なりを有するように配設され、それにより動作中の前記照明デバイスによって出射される前記強度分布の第2の部分は、反射されることなく前記第1の反射体および前記第2の反射体を通る、前記第1の再配向表面および前記第2の再配向表面から供給される前記光の少なくとも一部を含む、クレーム74に記載の照明デバイス。
〔クレーム８０〕
第1のパラメータの組合せは、(i)前記第1の角度範囲内の前記1つまたは複数のLEEによって供給される光の強度分布、(ii)前記1つまたは複数の一次光学系の形状、および(iii)前記再配向表面の前記第1の部分の形状とその向きを含み、前記第1のパラメータの組合せは前記第5の角度範囲を決定し、前記第1のパラメータの組合せは、前記第5の角度範囲が既定の第5の角度範囲と一致するように適合され、
第2のパラメータの組合せは、(iv)前記第1の角度範囲内の前記1つまたは複数のLEEによって供給される光の強度分布、(v)前記1つまたは複数の一次光学系の形状、および(vi)前記再配向表面の前記第2の部分の形状とその向きを含み、前記第2のパラメータの組合せは前記第6の角度範囲を決定し、前記第2のパラメータの組合せは、前記第6の角度範囲が既定の第6の角度範囲と一致するように適合され、
前記第2の角度範囲に対する前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分の相対的なオフセットは、前記第5の角度範囲と前記第6の角度範囲との間の相対的な配光を決定し、前記相対的なオフセットは、前記相対的な配光が既定の相対的な配光と一致するように選択される、
クレーム74に記載の照明デバイス。
〔クレーム８１〕
動作中の前記照明デバイスによって出射される前記強度分布の第1の部分は、前記第1の反射光を含み、動作中の前記照明デバイスによって出射される前記強度分布の第2の部分は、前記第2の再配向表面から反射された前記光の少なくとも一部を含み、前記強度分布は、前記第1の部分および前記第2の部分に対して非対称である、クレーム74に記載の照明デバイス。
〔クレーム８２〕
前記第1の反射体および前記第2の反射体のうちの少なくとも一方は、湾曲した部分および実質的に平面状の部分を備える、クレーム74に記載の照明デバイス。
〔クレーム８３〕
クレーム81に記載の前記N個の照明デバイスを備えるシステムであって、Nは3以上の数であり、前記N個の照明デバイスは、前記照明デバイスの前記基板が実質的に同一平面上にあるように配設され、前記照明デバイスのそれぞれの照明デバイスが、前記強度分布の前記第1の部分を前記照明デバイスの1つまたは複数の対向する照明デバイスに向かって、かつ前記強度分布の前記第2の部分を互いに離れる方向に放射する、システム。
〔クレーム８４〕
Nは奇数である、クレーム83に記載のシステム。
〔クレーム８５〕
Nは4に等しい、クレーム83に記載のシステム。
〔クレーム８６〕
前記照明デバイスの前記三次光学系は、共通の反射体を備える、クレーム83に記載のシステム。
〔クレーム８７〕
前記再配向表面は、反射性材料を含み、前記反射性材料は、AgまたはAlのうちの1つまたは複数を含む、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム８８〕
前記二次光学系は、前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に沿って均一な断面形状を有する、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム８９〕
前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分のうちの少なくとも1つは、前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直である均一な断面形状を有する、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム９０〕
前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直な断面平面について、前記再配向表面は、前記再配向表面の前記第1の部分と前記第2の部分とを隔てている頂点を有する、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム９１〕
前記再配向表面の前記頂点は、曲率半径が非ゼロの丸みを帯びた頂点である、クレーム90に記載の照明デバイス。
〔クレーム９２〕
前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分は、前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直である断面平面内で、第1のアーチ形の形状および第2のアーチ形の形状を有する、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム９３〕
前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分は、前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直である前記断面平面内で、1つまたは複数の第1の直線形状および第2の直線形状を有し、前記頂点は、前記断面平面内でV字形を有している、クレーム90に記載の照明デバイス。
〔クレーム９４〕
前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直な断面平面について、前記再配向表面は、円弧の形状を有し、前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分は、前記円弧の第1の部分および第2の部分を表すクレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム９５〕
前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分は、少なくとも一部はスロットで分離され、前記スロットと交差する前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直な断面平面について、前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分に対応する第1の曲線および第2の曲線は、切れ目で分離される、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム９６〕
前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分の少なくとも一部は、部分的に光を透過する、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム９７〕
前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分のいずれかは、1つまたは複数のスロットを備え、
前記1つまたは複数のスロットと交差する前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直な断面平面について、前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分に対応する第1の曲線および第2の曲線は、前記1つまたは複数のスロットに関連する1つまたは複数の切れ目を備える、
クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム９８〕
前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直な断面平面について、前記再配向表面の前記第1の部分および前記第2の部分のいずれかは、1つまたは複数の頂点を有する、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム９９〕
前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直な断面平面について、前記再配向表面の前記第1の部分は、複数の、潜在的に非連結で区分的な、微分可能な第1の曲線の形状を有し、前記再配向表面の前記第2の部分は、複数の、潜在的に非連結で区分的な、微分可能な第2の曲線の形状を有する、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム１００〕
前記基板は、一体形成される、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム１０１〕
前記基板は、細長い構成で分散配置された複数の基板タイルを備え、前記基板タイルのそれぞれは前記複数のLEEのうちの1つまたは複数に対応する、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム１０２〕
前記1つまたは複数の中実の一次光学系は、一体形成された1つの細長い一次光学系を含む、クレーム76に記載の照明デバイス。
〔クレーム１０３〕
前記1つまたは複数の一次光学系は、複数の一次光学系を含み、前記複数の一次光学系は細長い構成で分散配置される、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム１０４〕
前記複数のLEEと前記1つまたは複数の一次光学系とは、一体形成される、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム１０５〕
角度範囲は、(i)前記角度範囲の開き度、および(ii)前記角度範囲内の光の卓越した伝搬方向を含み、前記卓越した伝搬方向は、強度分布のうちの最大値となる部分に沿った方向に相当し、前記開き度は、立体角であって、該立体角の外では前記強度分布が前記強度分布の前記最大値の既定の割合より下がるような前記立体角に相当する、クレーム72に記載の照明デバイス。
〔クレーム１０６〕
前記既定の割合は5%である、クレーム105に記載の照明デバイス。
〔クレーム１０７〕
1つまたは複数の基板上に動作可能に配設され、第1の角度範囲内で光を放射するように構成されている1つまたは複数の発光素子(LEE)と、
前記1つまたは複数のLEEと光学的に結合された1つまたは複数の一次光学系であって、前記1つまたは複数のLEEから受光された光を前記第1の角度範囲内で配向し、前記第1の角度範囲より小さい第2の角度範囲内で配向された光を供給するように構成された1つまたは複数の一次光学系と、
前記1つまたは複数の一次光学系から離間して並び、前記第2の角度範囲内で前記1つまたは複数の一次光学系から光を受光するように配設された二次光学系であって、前記1つまたは複数の一次光学系から受光された光を前記第2の角度範囲内で反射し、前記反射した光を第3の角度範囲内で供給するように構成された再配向表面を有し、前記第3の角度範囲は前記第2の角度範囲と異なり、前記二次光学系は長手方向延長部およびより短い横方向延長部で前記第3の角度範囲を形成するように細長い構成を有する照明デバイス。
〔クレーム１０８〕
第2の再配向表面をさらに備え、前記第2の再配向表面は前記1つまたは複数の一次光学系から受光された光を前記第2の角度範囲内で反射し、前記反射した光を第4の角度範囲内で供給するように構成され、前記第4の角度範囲は前記第2の角度範囲および前記第3の角度範囲と異なり、前記二次光学系の前記細長い構成は長手方向延長部で前記第4の角度範囲を形成するように構成される、クレーム107に記載の照明デバイス。
〔クレーム１０９〕
前記再配向表面から離間して並び、前記再配向表面に面し、前記第3の角度範囲の前記長手方向延長部に沿って配設された細長い第1の反射体光学系をさらに備え、前記第1の反射体光学系は、前記再配向表面から受光された前記光の少なくとも一部を第1の反射光として前記第3の角度範囲内で反射し、前記第1の反射光を第5の角度範囲内で供給する形状を有し、前記第5の角度範囲は、少なくとも前記第3の角度範囲の前記長手方向延長部に垂直な前記第3の角度範囲と異なる、クレーム108に記載の照明デバイス。
〔クレーム１１０〕
前記再配向表面から離間して並び、前記再配向表面に面し、前記第4の角度範囲の前記長手方向延長部に沿って配設された細長い第2の反射体光学系をさらに備え、前記第2の反射体光学系は、前記第2の再配向表面から受光された前記光の少なくとも一部を第2の反射光として前記第4の角度範囲内で反射し、前記第2の反射光を第6の角度範囲内で供給する形状を有し、前記第6の角度範囲は、少なくとも前記第4の角度範囲の前記長手方向延長部に垂直な前記第4の角度範囲と異なる、クレーム109に記載の照明デバイス。
〔クレーム１１１〕
前記1つまたは複数の基板は、一体形成された1つの細長い基板を含む、クレーム107に記載の照明デバイス。
〔クレーム１１２〕
前記1つまたは複数の基板は複数の基板を含み、前記複数の基板は細長い構成を有する、クレーム107に記載の照明デバイス。
〔クレーム１１３〕
前記LEEの1つまたは複数と前記一次光学系の1つまたは複数とは、一体形成される、クレーム107に記載の照明デバイス。
〔クレーム１１４〕
前記1つまたは複数の一次光学系は、一体形成された1つの細長い一次光学系を含む、クレーム107に記載の照明デバイス。
〔クレーム１１５〕
前記1つまたは複数の一次光学系は複数の一次光学系を含み、前記複数の一次光学系は細長い構成を有する、クレーム107に記載の照明デバイス。
〔クレーム１１６〕
前記1つまたは複数の一次光学系は、1つまたは複数の中実の一次光学系として構成される、クレーム107に記載の照明デバイス。
〔クレーム１１７〕
前記第3の角度範囲の前記長手方向延長部は、前記第1の角度範囲内で前記1つまたは複数のLEEによって放射される光の卓越した伝搬方向に垂直である、クレーム107に記載の照明デバイス。
〔クレーム１１８〕
基板の第1の表面上に動作可能に配設され、第1の角度範囲内で光を放射するように構成されている1つまたは複数の発光素子(LEE)と、
前記1つまたは複数のLEEと光学的に結合された1つまたは複数の一次光学系であって、前記1つまたは複数のLEEから受光された光を前記第1の角度範囲内で配向し、前記基板の前記第1の表面に対して第2の角度範囲内の配向された光を供給するように構成され、前記第2の角度範囲は前記第1の角度範囲より小さい、1つまたは複数の一次光学系と、
前記1つまたは複数の一次光学系から離間して並び、前記第2の角度範囲内で前記1つまたは複数の一次光学系から光を受光するように配設された二次光学系であって、前記1つまたは複数の一次光学系に面する頂点を有する再配向表面を有し、前記再配向表面は、前記第2の角度範囲内で前記1つまたは複数の一次光学系から受光された光を反射し、前記反射した光を前記基板の前記第1の表面に対して第3の角度範囲内で供給するように構成され、前記第3の角度範囲は前記第2の角度範囲と異なり、前記二次光学系は前記頂点を通る光軸を定める、二次光学系と、
前記再配向表面から離間して並び、前記再配向表面に面する反射体光学系であって、第1の反射光として前記第3の角度範囲内の前記再配向表面から受光された前記光の少なくとも一部を反射し、前記基板の前記第1の表面に対して第5の角度範囲内の前記第1の反射光を供給する形状を有し、前記第5の角度範囲は、少なくとも前記光軸を通る断面内で前記第3の角度範囲と異なる、反射体光学系とを備える照明デバイス。
〔クレーム１１９〕
前記二次光学系は、前記頂点を通る前記光軸の周りに回転対称性を有する、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１２０〕
前記一次光学系、前記二次光学系、および前記反射体光学系のうちの少なくとも1つの少なくとも一部の1つまたは複数の断面は、直線部分とアーチ形部分のうちの少なくとも一方の複数を含む、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１２１〕
前記1つまたは複数の断面は、N個の辺をもつ多角形を形成する、クレーム120に記載の照明デバイス。
〔クレーム１２２〕
Nは奇数である、クレーム121に記載の照明デバイス。
〔クレーム１２３〕
前記多角形は、正多角形である、クレーム121に記載の照明デバイス。
〔クレーム１２４〕
前記1つまたは複数の断面は、前記二次光学系の前記光軸に垂直な平面を指すクレーム120に記載の照明デバイス。
〔クレーム１２５〕
前記1つまたは複数の断面は、前記二次光学系の前記光軸に平行な平面を指すクレーム120に記載の照明デバイス。
〔クレーム１２６〕
前記LEEの1つまたは複数、前記一次光学系の1つまたは複数、および前記反射体光学系は、前記二次光学系の前記光軸の周りに回転対称性を有する、クレーム119に記載の照明デバイス。
〔クレーム１２７〕
前記回転対称性は、離散回転対称である、クレーム126に記載の照明デバイス。
〔クレーム１２８〕
前記二次光学系の前記回転対称性は、離散回転対称である、クレーム126に記載の照明デバイス。
〔クレーム１２９〕
前記LEEの1つまたは複数、前記一次光学系の1つまたは複数、前記二次光学系、および前記反射体光学系は、前記二次光学系の前記光軸に対して非対称である、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１３０〕
パラメータの組合せは、(i)前記1つまたは複数の一次光学系の形状、(ii)前記再配向表面の形状と前記1つまたは複数の一次光学系に対する前記再配向表面の向き、および(iii)前記第1の角度範囲内の前記1つまたは複数のLEEによって供給される光の強度分布を含み、前記パラメータの組合せは前記第3の角度範囲を決定し、前記パラメータの組合せは、前記第3の角度範囲が既定の第3の角度範囲と一致するように適合される、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１３１〕
前記LEEの1つまたは複数、前記一次光学系の1つまたは複数、および前記二次光学系、のうちの1つまたは複数に対する前記LEEの1つまたは複数、前記一次光学系の1つまたは複数、および前記二次光学系、のうちの1つまたは複数の相対的なオフセットは、前記第3の角度範囲の非対称性を決定し、前記相対的なオフセットは、前記第3の角度範囲の非対称性が既定の非対称性と一致するように選択される、クレーム130に記載の照明デバイス。
〔クレーム１３２〕
前記1つまたは複数のLEEは、非対称の第1の角度範囲を形成し、前記パラメータの組合せは、実質的に非対称の既定の第3の角度範囲を形成するように適合される、クレーム131に記載の照明デバイス。
〔クレーム１３３〕
前記1つまたは複数のLEEは、実質的に対称の第1の角度範囲を形成し、前記パラメータの組合せは、実質的に非対称の既定の第3の角度範囲を形成するように適合される、クレーム131に記載の照明デバイス。
〔クレーム１３４〕
動作中の前記照明デバイスによって出射される強度分布の第1の部分は、前記第1の反射光の少なくとも一部を含む、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１３５〕
前記反射体光学系は、少なくとも一部は、前記再配向表面から受光された前記光の少なくとも一部を透過し、動作中の前記照明デバイスから出射される前記強度分布の第2の部分は、前記透過した光を含む、クレーム134に記載の照明デバイス。
〔クレーム１３６〕
前記第1の反射体および前記第2の反射体は前記透過した光を供給するように構成された穿孔を有する、クレーム135に記載の照明デバイス。
〔クレーム１３７〕
前記反射体光学系は、前記第3の角度範囲と部分的に重なるように配設され、それにより動作中の前記照明デバイスから出射される前記強度分布の第2の部分は、反射されることなく前記反射体光学系を通る、前記再配向表面から供給される前記光の少なくとも一部を含む、クレーム134に記載の照明デバイス。
〔クレーム１３８〕
前記再配向表面は、反射性材料を含み、前記反射性材料は、AgまたはAlのうちの1つまたは複数を含む、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１３９〕
前記再配向表面の前記頂点は、曲率半径が非ゼロの丸みを帯びた頂点である、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１４０〕
前記再配向表面は、前記二次光学系の前記光軸を通る1つまたは複数の断面平面内に1つまたは複数の直線形状を有する、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１４１〕
前記再配向表面は、円弧の形状を有する、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１４２〕
前記再配向表面は、開口部を備える、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１４３〕
前記再配向表面の少なくとも一部分は、光を部分的に透過する、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１４４〕
断面平面について、前記再配向表面は、複数の、潜在的に非連結で区分的な、微分可能な曲線の形状を有する、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１４５〕
前記基板は、一体形成される、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１４６〕
前記基板は、細長い構成で分散配置された複数の基板タイルを備え、前記基板タイルのそれぞれは前記LEEの1つまたは複数に対応する、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１４７〕
前記1つまたは複数の一次光学系は、一体形成される、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１４８〕
前記1つまたは複数のLEEと前記1つまたは複数の一次光学系とは、一体形成される、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１４９〕
角度範囲は、(i)前記角度範囲の開き度、および(ii)前記角度範囲内の光の卓越した伝搬方向を含み、前記卓越した伝搬方向は、強度分布のうちの最大値となる部分に沿った向に相当し、前記開き度は、立体角であって、該立体角の外では前記強度分布が前記強度分布の前記最大値の既定の割合より下がるような前記立体角に相当する、クレーム118に記載の照明デバイス。
〔クレーム１５０〕
前記既定の割合は5%である、クレーム149に記載の照明デバイス。
〔クレーム１５１〕
基板上に動作可能に配設され、前記基板の第1の表面の法線に対して第1の角度範囲内で光を放射するように構成されている1つまたは複数の発光素子(LEE)と、
前記1つまたは複数のLEEと光学的に結合された1つまたは複数の一次光学系であって、前記1つまたは複数の一次光学系の1つまたは複数の入射端部において前記第1の角度範囲内に前記1つまたは複数のLEEから受光した光を配向し、前記1つまたは複数の一次光学系の1つまたは複数の出射端部において第2の角度範囲内で配向された光を供給するように構成され、前記第2の角度範囲の開き度は、前記第1の角度範囲の開き度より小さい、1つまたは複数の一次光学系と、
光導波路であって、前記1つまたは複数の一次光学系の前記1つまたは複数の出射端部と前記光導波路の入射端部のところで光学的に結合され、前記1つまたは複数の一次光学系から受光された光を前記第2の角度範囲内で前記光導波路の出射端部に導光し、前記光導波路の前記出射端部のところで前記基板の前記第1の表面に対して実質的に同じ第2の角度範囲内で導光を供給する、光導波路と、
二次光学系であって、前記光導波路からの光を受光するように前記二次光学系の入射端部のところで前記光導波路の前記第2の端部と光学的に結合され、前記二次光学系の前記入射端部から離間して並ぶ再配向表面、および出射表面を有し、前記再配向表面は、前記二次光学系の前記入射端部に面する頂点を有し、前記第2の角度範囲内で前記二次光学系の前記入射端部のところで受光された光を反射し、かつ前記反射した光を前記出射表面に向かって前記基板の前記第1の表面の前記法線に対して第3の角度範囲内で供給するように構成され、前記出射表面は屈折光として前記第3の角度範囲内で前記再配向表面によって供給される前記光を屈折し、前記二次光学系の前記出射表面の外側の前記基板の前記第1の表面の前記法線に対して第4の角度範囲内で前記屈折光を出射する形状を有し、前記二次光学系は前記頂点を通る光軸を定める、二次光学系とを備え、
前記1つまたは複数の一次光学系と、前記光導波路と、前記二次光学系とは、透明材料から一体形成される、
照明デバイス。
〔クレーム１５２〕
前記二次光学系は、前記頂点を通る前記光軸の周りに回転対称性を有する、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１５３〕
前記出射表面に面する反射体光学系をさらに備え、前記反射体光学系は第1の反射光として前記第4の角度範囲内の前記二次光学系の前記出射表面によって出射される前記光の少なくとも一部を反射し、前記基板の前記第1の表面の前記法線に対して第5の角度範囲内の前記第1の反射光を供給する形状を有し、前記第5の角度範囲は、前記第4の角度範囲と異なる、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１５４〕
前記一次光学系、前記光導波路、前記二次光学系、および前記反射体光学系のうちの少なくとも1つの少なくとも一部の1つまたは複数の断面は、直線部分とアーチ形部分のうちの少なくとも一方の複数を含む、クレーム153に記載の照明デバイス。
〔クレーム１５５〕
前記1つまたは複数の断面は、N個の辺をもつ多角形を形成する、クレーム154に記載の照明デバイス。
〔クレーム１５６〕
Nは奇数である、クレーム155に記載の照明デバイス。
〔クレーム１５７〕
前記多角形は、正多角形である、クレーム155に記載の照明デバイス。
〔クレーム１５８〕
前記1つまたは複数の断面は、前記二次光学系の前記光軸に垂直な平面を指すクレーム154に記載の照明デバイス。
〔クレーム１５９〕
前記1つまたは複数の断面は、前記二次光学系の前記光軸に平行な平面を指すクレーム154に記載の照明デバイス。
〔クレーム１６０〕
前記LEEの1つまたは複数、前記一次光学系の1つまたは複数、前記光導波路、および前記反射体光学系は、前記二次光学系の前記光軸の周りに回転対称性を有する、クレーム153に記載の照明デバイス。
〔クレーム１６１〕
前記回転対称性は、離散回転対称である、クレーム160に記載の照明デバイス。
〔クレーム１６２〕
前記二次光学系の前記回転対称性は、離散回転対称である、クレーム160に記載の照明デバイス。
〔クレーム１６３〕
前記LEEの1つまたは複数、前記一次光学系の1つまたは複数、前記二次光学系、および前記反射体光学系は、前記二次光学系の前記光軸に対して非対称である、クレーム153に記載の照明デバイス。
〔クレーム１６４〕
前記一次光学系、前記光導波路、前記二次光学系、および前記反射体光学系のうちの少なくとも1つの少なくとも一部は、対応する部分の延長部に沿って均一な断面を有する、クレーム153に記載の照明デバイス。
〔クレーム１６５〕
パラメータの組合せは、(i)前記1つまたは複数の一次光学系の形状、(ii)前記再配向表面の形状と前記二次光学系の前記入射端部に対する前記再配向表面の向き、(iii)前記出射表面の形状と前記再配向表面に対する前記出射表面の向き、(iv)前記光導波路の構成、および(v)前記第1の角度範囲内の前記1つまたは複数のLEEによって供給される光の強度分布を含み、前記パラメータの組合せは前記第4の角度範囲を決定し、前記パラメータの組合せは、前記第4の角度範囲が既定の第4の角度範囲と一致するように適合される、クレーム153に記載の照明デバイス。
〔クレーム１６６〕
前記LEEの1つまたは複数、前記一次光学系の1つまたは複数、前記光導波路、および前記二次光学系、のうちの1つまたは複数に対する前記LEEの1つまたは複数、前記一次光学系の1つまたは複数、前記光導波路、および前記二次光学系のうちの1つまたは複数の相対的なオフセットは、前記第4の角度範囲の非対称性を決定し、前記相対的なオフセットは、前記第4の角度範囲の非対称性が既定の非対称性と一致するように選択される、クレーム165に記載の照明デバイス。
〔クレーム１６７〕
前記1つまたは複数のLEEは、非対称の第1の角度範囲を形成し、前記パラメータの組合せは、実質的に非対称の既定の第4の角度範囲を形成するように適合される、クレーム166に記載の照明デバイス。
〔クレーム１６８〕
前記1つまたは複数のLEEは、実質的に対称の第1の角度範囲を形成し、前記パラメータの組合せは、実質的に非対称の既定の第4の角度範囲を形成するように適合される、クレーム166に記載の照明デバイス。
〔クレーム１６９〕
前記反射体光学系は、前記二次光学系の前記出射表面から離間して並ぶクレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１７０〕
前記反射体光学系は、前記二次光学系の前記出射表面の縁部に結合され、前記反射体光学系の少なくとも一部は、前記光軸を通る前記照明デバイスの少なくとも1つの断面に関する中実の前記二次光学系の前記出射表面の少なくとも一部の伸開線状である、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１７１〕
動作中の前記照明デバイスから出射される強度分布の第1の部分は、前記第1の反射光の少なくとも一部を含む、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１７２〕
前記反射体光学系は、少なくとも一部は、前記第4の角度範囲内の中実の前記二次光学系の前記出射表面から出射される前記光の少なくとも一部を透過し、動作中の前記照明デバイスから出射される前記強度分布の第2の部分は、前記透過した光を含む、クレーム171に記載の照明デバイス。
〔クレーム１７３〕
前記反射体光学系は、穿孔を有し、前記穿孔は前記第4の角度範囲内で前記中実の二次光学系の前記出射表面によって出射される前記光の少なくとも一部を透過するように位置決めされ、動作中の前記照明デバイスによって出射される前記強度分布の前記第2の部分は、前記透過した光を含む、クレーム172に記載の照明デバイス。
〔クレーム１７４〕
前記反射体光学系は、1つまたは複数の透明部分を備え、前記1つまたは複数の透明部分は前記第4の角度範囲内で中実の前記二次光学系の前記出射表面から出射される前記光の少なくとも一部を透過するように位置決めされ、動作中の前記照明デバイスから出射される前記強度分布の前記第2の部分は、前記透過した光を含む、クレーム172に記載の照明デバイス。
〔クレーム１７５〕
前記反射体光学系は、前記第4の角度範囲と部分的に重なるように配設され、それにより動作中の前記照明デバイスから出射される前記強度分布の第2の部分は、反射されることなく前記反射体光学系を通る、前記第4の角度範囲内の中実の前記二次光学系の前記出射表面から出射される前記光の少なくとも一部を含む、クレーム171に記載の照明デバイス。
〔クレーム１７６〕
前記反射体光学系は、前記基板と熱的に結合される、クレーム153に記載の照明デバイス。
〔クレーム１７７〕
前記再配向表面は、反射性材料を含み、前記反射性材料は、AgまたはAlのうちの1つまたは複数を含む、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１７８〕
前記再配向表面の前記頂点は、曲率半径が非ゼロの丸みを帯びた頂点である、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１７９〕
前記再配向表面は、前記二次光学系の前記光軸に平行な断面平面内にアーチ形の形状を有する、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１８０〕
前記再配向表面は、前記光軸に平行な断面平面内に直線状の形状を有し、前記頂点は、前記断面平面内でV字形を有している、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１８１〕
前記二次光学系の前記光軸に平行な断面平面について、前記再配向表面は、円弧の形状を有する、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１８２〕
前記再配向表面は、開口部を有する、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１８３〕
前記再配向表面の少なくとも一部分は、光を部分的に透過する、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１８４〕
前記二次光学系の前記光軸を通る断面平面について、前記再配向表面の前記第1の部分は、複数の、潜在的に非連結で区分的な、微分可能な第1の曲線の形状を有する、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１８５〕
前記基板は、一体形成される、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１８６〕
前記基板は、複数の基板タイルを備える、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１８７〕
前記1つまたは複数の一次光学系は、一体形成される、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１８８〕
前記1つまたは複数のLEEと前記1つまたは複数の一次光学系とは、一体形成される、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１８９〕
角度範囲は、(i)前記角度範囲の開き度、および(ii)前記角度範囲内の光の卓越した伝搬方向を含み、前記卓越した伝搬方向は、強度分布のうちの最大値となる部分に沿った方向に相当し、前記開き度は、立体角であって、該立体角の外では前記強度分布が前記強度分布の前記最大値の既定の割合より下がるような前記立体角に相当する、クレーム151に記載の照明デバイス。
〔クレーム１９０〕
前記既定の割合は5%である、クレーム189に記載の照明デバイス。
〔クレーム１９１〕
照明デバイスであって、
対向する第1および第2の表面を有する基板であって、前記第1の表面および前記第2の表面のそれぞれは細長く、長手方向寸法および前記長手方向寸法より短い横方向寸法を有する、基板と、
動作中、前記基板の前記第1の表面の法線に対して第1の角度範囲内で光を放射するように前記基板の前記第1の表面上に配設され、前記長手方向寸法に沿って分散配置されている複数の発光素子(LEE)と、
前記第1の表面の前記長手方向寸法に沿って細長い構成で配設され、前記LEEと結合されている1つまたは複数の一次光学系であって、前記LEEから受光された光を前記第1の角度範囲内に再配向し、前記再配向された光を第2の角度範囲内に供給する形状を有し、前記第2の角度範囲の開き度は、少なくとも前記基板の前記第1の表面の前記長手方向寸法に垂直な平面内で、前記第1の角度範囲の開き度より小さい、1つまたは複数の一次光学系と、
前記長手方向寸法に沿って細長い反射体光学系を備える二次光学系であって、前記反射体光学系は前記1つまたは複数の一次光学系から離間して並び、前記1つまたは複数の一次光学系に面し、前記反射体光学系は、前記基板の前記第1の表面の前記法線に対して第3の角度範囲内の反射光として前記第2の角度範囲内の前記1つまたは複数の一次光学系によって供給される前記光の少なくとも一部を反射する形状を有し、前記第3の角度範囲は、前記第2の角度範囲と異なり、前記反射光の少なくとも一部は、動作中の前記照明デバイスから出射される強度分布の第1の部分を表す、二次光学系と
を備える照明デバイス。
〔クレーム１９２〕
前記1つまたは複数の一次光学系は、一体形成された1つの細長い一次光学系を含む、クレーム191に記載の照明デバイス。
〔クレーム１９３〕
少なくとも1つの発光素子(LEE)と、
前記少なくとも1つのLEEによって放射される光を受光するように位置決めされた少なくとも1つの光学素子であって、前記光学素子は少なくとも1つの寸法方向に前記受光した光をコリメートする形状を有する少なくとも1つの光インターフェースを備える、少なくとも1つの光学素子と、
両方とも第1の端部から第2の端部に延在する2つの対向する平面状表面を備える光導波路であって、前記光学素子によってコリメートされた光を前記第1の端部のところで受光し、その光を前記平面状表面と前記第2の端部との間に導光するように位置決めされた光導波路と、
前記第2の端部のところで前記光導波路に光学的に結合されている光抽出器であって、第1の光インターフェースと第2の光インターフェースとを備え、前記第1の光インターフェースは前記光導波路から出る光を反射するように位置決めされ、前記第2の光インターフェースは前記第1の光インターフェースによって反射された光を透過するように構成されている、光抽出器と
を備える照明デバイス。
〔クレーム１９４〕
前記少なくとも1つのLEEは、一列に配設された複数の発光ダイオード(LED)を備える、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム１９５〕
前記少なくとも1つのLEEのそれぞれは、実質的に同じ発光スペクトルを有する、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム１９６〕
前記少なくとも1つのLEEのそれぞれは、動作中、白色光を放射する、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム１９７〕
前記少なくとも1つのLEEの少なくともいくつかは、カラーLEDである、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム１９８〕
前記少なくとも1つのLEEの少なくともいくつかは、青色光、紫色光、または紫外線のLEDである、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム１９９〕
前記少なくとも1つのLEEによって放射される光の経路内で前記少なくとも1つのLEEから離れた場所に位置決めされた波長変換材料をさらに含み、前記波長変換材料は前記少なくとも1つのLEEからの前記光の少なくとも一部をより長い波長の光に変換するように配設される、クレーム198に記載の照明デバイス。
〔クレーム２００〕
前記少なくとも1つのLEDは、0.1Wから2Wまでの範囲内の公称電力を有する、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２０１〕
前記光学素子の前記少なくとも1つの光インターフェースは、2つの寸法方向に前記光をコリメートする形状を有する、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２０２〕
前記光学素子の前記少なくとも1つの光インターフェースは、放物線型断面プロファイルを有する、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２０３〕
前記光学素子は、前記光導波路の前記第1の端部に光学的に結合される、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２０４〕
前記光学素子は、前記光導波路と一体形成される、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２０５〕
前記光導波路の対向する前記平面状表面は、平行である、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２０６〕
前記光導波路は、誘電体材料から形成される、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２０７〕
前記光導波路は、長さ、幅、および厚さを有する誘電体材料の矩形断片であり、前記幅は、前記第1の端部と前記第2の端部との間の矩形の寸法に対応し、前記厚さは、対向する前記平面状表面の間の寸法に対応し、前記長さは、前記幅および前記厚さに直交する寸法に対応し、前記長さは前記幅および前記厚さより大きい、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２０８〕
前記幅は、前記厚さより大きい、クレーム207に記載の照明デバイス。
〔クレーム２０９〕
前記厚さは、1cm以下である、クレーム208に記載の照明デバイス。
〔クレーム２１０〕
前記誘電体材料は、有機ポリマーである、クレーム207に記載の照明デバイス。
〔クレーム２１１〕
前記有機ポリマーは、アクリルである、クレーム210に記載の照明デバイス。
〔クレーム２１２〕
前記誘電体材料は、無機ガラスである、クレーム210に記載の照明デバイス。
〔クレーム２１３〕
断面平面について、前記第1の光インターフェースは、頂点を備える形状を有する、クレーム1に記載の照明デバイス。
〔クレーム２１４〕
前記光抽出器は、前記断面平面に直交する形で延在する軸に沿って均一な断面形状を有する、クレーム213に記載の照明デバイス。
〔クレーム２１５〕
前記第1の光インターフェースは、前記断面平面内の前記頂点に対応する縁部で交わる第1の平面状部分および第2の平面状部分を備える、クレーム213に記載の照明デバイス。
〔クレーム２１６〕
平面状光導波路表面は、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延在する概念的な平面の周りに対称的に配設され、前記第1の光インターフェースの前記縁部は、前記概念的な平面内にある、クレーム215に記載の照明デバイス。
〔クレーム２１７〕
前記第1の平面状部分および前記第2の平面状部分は、概念的な平面に対して対称的に配設される、クレーム216に記載の照明デバイス。
〔クレーム２１８〕
前記第1の平面状部分および前記第2の平面状部分は、前記概念的な平面に対して非対称的に配設される、クレーム216に記載の照明デバイス。
〔クレーム２１９〕
前記光抽出器の前記第1の光インターフェースは、前記断面平面内でV字形を有する、クレーム213に記載の照明デバイス。
〔クレーム２２０〕
前記第2のインターフェースは、前記断面平面内でアーチ形を有する部分を有する、クレーム213に記載の照明デバイス。
〔クレーム２２１〕
前記アーチ形の部分は、一定の曲率半径を有する、クレーム220に記載の照明デバイス。
〔クレーム２２２〕
前記光抽出器は、誘電体材料から形成された部分を備え、前記部分の第1の表面は、前記第1の光インターフェースに対応し、前記部分の第2の表面は、前記第2の光インターフェースに対応する、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２２３〕
前記光抽出器は、前記第1の表面に隣接する第2の材料から形成された部分を備え、前記第1の光インターフェースは前記第2の材料の部分と前記誘電体材料の部分との間のインターフェースである、クレーム222に記載の照明デバイス。
〔クレーム２２４〕
前記第2の材料は、反射性材料である、クレーム223に記載の照明デバイス。
〔クレーム２２５〕
前記第2の材料は、金属である、クレーム223に記載の照明デバイス。
〔クレーム２２６〕
前記金属は、アルミニウムである、クレーム225に記載の照明デバイス。
〔クレーム２２７〕
前記光抽出器は、円筒軸および円筒軸に沿って延在するくさび形の溝を有する円筒形要素を備える、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２２８〕
前記円筒形要素は、誘電体材料から形成され、前記光抽出器は、前記第1の光インターフェースに対して前記くさび形の溝の前記表面上に配設される第2の材料をさらに備える、クレーム227に記載の照明デバイス。
〔クレーム２２９〕
前記くさび形の溝の表面は、前記第1の光インターフェースであり、前記円筒形要素の円筒表面は、前記第2の光インターフェースである、クレーム227に記載の照明デバイス。
〔クレーム２３０〕
前記光導波路は、前記光抽出器に光学的に結合される、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２３１〕
前記光導波路は、前記光抽出器と一体形成される、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２３２〕
断面平面について、前記第1の光インターフェースは、第1のアーチ形の形状を有し、前記第2の光インターフェースは、第2のアーチ形の形状を有する、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２３３〕
前記光抽出器は、前記断面平面に直交する形で延在する軸に沿って均一な断面形状を有する、クレーム232に記載の照明デバイス。
〔クレーム２３４〕
前記光抽出器は、前記第1の平面状表面の前記法線方向の前記断面平面内の前記平面状表面の第1の平面状表面を越えて延在するが、前記第2の平面状表面の法線方向に前記第2の平面状表面を越えて延在しない、クレーム232に記載の照明デバイス。
〔クレーム２３５〕
前記光学素子および前記光抽出器は、第1の平面内で、前記照明デバイスが前記光の実質的にすべてを-45度から45度までの立体角の範囲内に配向するような形状を有し、0度は前記光導波路の平面状表面の法線方向に対応する、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２３６〕
前記光学素子および前記光抽出器は、前記照明デバイスが、前記第1の平面内で、前記光を0度を中心として非対称的に分散するような形状を有する、クレーム235に記載の照明デバイス。
〔クレーム２３７〕
前記光学素子および前記光抽出器は、第1の平面に直交する第2の平面内で、前記照明デバイスが前記光の実質的にすべてを-45度から45度までの立体角の範囲内に配向するような形状を有し、0度は前記光導波路の前記平面状表面の法線方向に対応する、クレーム235に記載の照明デバイス。
〔クレーム２３８〕
断面平面について、前記第2の光インターフェースは、一定の半径Rの弧である形状を有し、前記第1の光インターフェースは、前記弧と同心の半径R/nの概念的な円内に配設され、nは、前記光抽出器を形成する材料の屈折率である、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２３９〕
前記第2の光インターフェースによって透過される前記光の少なくとも一部を受光するように位置決めされた反射体をさらに備える、クレーム193に記載の照明デバイス。
〔クレーム２４０〕
前記反射体は、第1の部分および第2の部分を備え、前記第1の部分および前記第2の部分は前記光導波路の対向する側に延在する、クレーム239に記載の照明デバイス。
〔クレーム２４１〕
前記第1の部分および第2の部分はそれぞれ、前記第2の光インターフェースによって透過される光を受光するように位置決めされた曲面を備える、クレーム240に記載の照明デバイス。
〔クレーム２４２〕
断面平面内で、前記曲面は、前記第2の光インターフェースから受光された光の卓越した伝搬方向に対して凹面の形状である、クレーム241に記載の照明デバイス。
〔クレーム２４３〕
前記曲面は、正反射する表面である、クレーム241に記載の照明デバイス。
〔クレーム２４４〕
前記第1の部分および前記第2の部分は穿孔され、前記穿孔は前記第2の光インターフェースによって透過される前記光の少なくとも一部を透過するように位置決めされる、クレーム240に記載の照明デバイス。
〔クレーム２４５〕
前記光学素子、前記光抽出器、および前記反射体は、第1の平面内で、前記照明デバイスが前記光を0度を中心として実質的に対称的に立体角の範囲内に配向するような形状を有し、0度は前記光導波路の前記第1の端部から前記第2の端部に延在する方向に対応する、クレーム239に記載の照明デバイス。
〔クレーム２４６〕
前記光学素子、前記光抽出器、および前記反射体は、第1の平面内で、前記照明デバイスが前記光を0度を中心として実質的に非対称的に角度の範囲内に配向するような形状を有し、0度は前記光導波路の前記第1の端部から前記第2の端部に延在する方向に対応する、クレーム239に記載の照明デバイス。
〔クレーム２４７〕
前記光学素子、前記光抽出器、および前記反射体は、第1の平面内で、前記照明デバイスが前記光の少なくとも一部を-45度から45度までの角度の範囲内に配向するような形状を有し、0度は前記光導波路の前記第1の端部から前記第2の端部に延在する方向に対応する、クレーム239に記載の照明デバイス。
〔クレーム２４８〕
前記光学素子、前記光抽出器、および前記反射体は、前記第1の平面内で、前記照明デバイスが前記光の実質的にすべてを-45度から45度までの角度の範囲内に配向するような形状を有する、クレーム247に記載の照明デバイス。
〔クレーム２４９〕
前記光学素子、前記光抽出器、および前記反射体は、前記第1の平面内で、前記照明デバイスが前記光のどれも-90度から-45度まで、および45度から90度までの角度の範囲内に配向しないような形状を有する、クレーム247に記載の照明デバイス。
〔クレーム２５０〕
前記光学素子、前記光抽出器、および前記反射体は、前記第1の平面内で、前記照明デバイスが前記光の少なくとも一部を-110度から-90度まで、および90度から1100度までの角度の範囲内に配向するような形状を有する、クレーム249に記載の照明デバイス。
〔クレーム２５１〕
前記光学素子、前記光抽出器、および前記反射体は、第1の平面内で、前記照明デバイスが前記光の少なくとも一部を-90度から-45度まで、および45度から90度までの角度の範囲内に配向するような形状を有し、0度は前記光導波路の前記第1の端部から前記第2の端部に延在する方向に対応する、クレーム239に記載の照明デバイス。
〔クレーム２５２〕
前記光学素子、前記光抽出器、および前記反射体は、前記第1の平面内で、前記照明デバイスが前記光の実質的にすべてを-90度から-45度まで、および45度から90度までの角度の範囲内に配向するような形状を有する、クレーム251に記載の照明デバイス。
〔クレーム２５３〕
前記光学素子、前記光抽出器、および前記反射体は、前記第1の平面内で、前記照明デバイスが-75度から-60度まで、および60度から75度までの角度の範囲内で最も明るいような形状を有する、クレーム251に記載の照明デバイス。
〔クレーム２５４〕
前記反射体は、前記光抽出器から離れた場所に位置決めされる、クレーム239に記載の照明デバイス。
〔クレーム２５５〕
クレーム193に記載の照明デバイスを天井に取り付けるステップと、電源を前記照明デバイスに電気的に接続するステップとを含む方法。
〔クレーム２５６〕
前記天井は、建物内の部屋の天井である、クレーム255に記載の方法。
〔クレーム２５７〕
前記天井は、車庫の天井である、クレーム255に記載の方法。
〔クレーム２５８〕
照明デバイスであって、
少なくとも1つの発光素子(LED)と、
前記少なくとも1つのLEEによって放射される光を受光するように配設され、前記少なくとも1つのLEEから受光された前記光の開き度より小さい開き度を有する光を供給する形状を有する少なくとも1つの光捕集器と、
第1の端部と第2の端部とを備え、前記少なくとも1つの光捕集器によって供給される光を前記第1の端部のところで受光し、その光を前記第2の端部に導光するように位置決めされている光導波路と、
反射体と、
前記光導波路の前記第1の端部と前記第2の端部との間の第1の方向に直交する長手方向軸に沿って延在する光抽出器であって、前記第2の端部のところで前記光導波路に光学的に結合され、前記光導波路を出る光を前記反射体に向かって配向するように配設されている光抽出器とを備え、
前記光捕集器、前記光抽出器、および前記反射体の少なくとも1つは、第1の平面内で、前記照明デバイスが前記光の少なくとも一部を、-90度から90度までの角度の第1の範囲内に配向し、前記光のどれも-90度から90度までの角度の第2の範囲内に実質的に配向しないような形状を有し、0度は前記第1の方向に対応する、
照明デバイス。
〔クレーム２５９〕
複数の照明デバイスを備え、それぞれの照明デバイスは
対応する第1の軸に沿って配設されている複数の発光素子(LEE)と、
前記LEEによって放射される光を受光するように配設され、前記LEEから受光された前記光の開き度より小さい開き度を有する光を供給する形状を有する1つまたは複数の光捕集器と、
前記第1の軸に平行な対応する長手方向軸に沿って延在する光抽出器と、
前記1つまたは複数の光捕集器によって供給される光を光導波路の第1の端部のところで受光し、その光を前記光導波路の第2の端部に導光するように位置決めされた前記光導波路とを備え、
前記光抽出器は、前記第2の端部のところで前記光導波路に光学的に結合され、前記光抽出器は前記光導波路によって導光される前記光を前記光導波路のいずれかの側上の角度の範囲内に再配向するような形状を有し、
前記照明デバイス同士が接続されて、前記接続されたモジュールの前記長手方向軸が共通平面内に置かれるように多角形を形成する、
照明システム。
〔クレーム２６０〕
前記多角形は、2フィート未満の最大寸法を有する、クレーム259に記載の照明システム。
〔クレーム２６１〕
前記多角形は、四辺形である、クレーム259に記載の照明システム。
〔クレーム２６２〕
前記多角形は、4つ以上の照明デバイスを備える、クレーム259に記載の照明システム。
〔クレーム２６３〕
前記光抽出器は、光を前記光導波路の対向する側面上の角度の異なる範囲内に再配向する形状を有する、クレーム259に記載の照明システム。
〔クレーム２６４〕
前記光抽出器は、前記光導波路から前記光を受光し、前記光導波路のいずれかの側で前記光を反射するように位置決めされた第1の光インターフェースを備える、クレーム259に記載の照明システム。
〔クレーム２６５〕
断面平面について、前記第1の光インターフェースは、頂点を備える形状を有する、クレーム264に記載の照明システム。
〔クレーム２６６〕
前記光抽出器は、前記第1の光インターフェースによって反射された前記光の前記経路内に位置決めされ、前記光を前記角度の範囲内に透過するように構成された第2の光インターフェースをさらに備える、クレーム264に記載の照明システム。
〔クレーム２６７〕
断面平面について、前記第2のインターフェースは、アーチ形の形状を有する部分を有する、クレーム266に記載の照明システム。
〔クレーム２６８〕
前記アーチ形の部分は、一定の曲率半径を有する、クレーム267に記載の照明システム。
〔クレーム２６９〕
第1の軸に沿って延在する複数の発光素子(LEE)と、
前記LEEによって放射された光を受光し、前記光を前記第1の軸に直交する方向の範囲内に再配向し、少なくとも部分的に前記光をコリメートするように配設された少なくとも1つの光捕集器と、
前記第1の軸に平行な長手方向軸に沿って延在する第1の反射面であって、前記反射面の少なくとも一部は、前記少なくとも1つの光捕集器から前記光を受光し、前記光を前記第1の軸および長手方向軸の共通平面のただ1つの側面上の角度の範囲内に反射するように位置決めされる、第1の反射面と
を備える照明デバイス。
〔クレーム２７０〕
前記少なくとも1つの光捕集器は、複数の光捕集器を含み、それぞれ前記複数のLEEのうちの対応する1つのLEEによって放射される光を受光するように配設される、クレーム269に記載の照明デバイス。
〔クレーム２７１〕
前記少なくとも1つの光捕集器は、少なくとも1つの寸法方向に前記光をコリメートする形状を有する少なくとも1つの光インターフェースを備える、クレーム269に記載の照明デバイス。
〔クレーム２７２〕
前記少なくとも1つの光捕集器の前記少なくとも1つの光インターフェースは、2つの寸法方向に前記光をコリメートする形状を有する、クレーム270に記載の照明デバイス。
〔クレーム２７３〕
断面について、前記少なくとも1つの光捕集器の前記少なくとも1つの光インターフェースは、放物面形状を有する、クレーム270に記載の照明デバイス。
〔クレーム２７４〕
前記少なくとも1つの光捕集器は、固体誘電体材料から形成された要素を備え、前記要素は前記LEDから前記第1の反射面に向かって光を透過するように配設される、クレーム269に記載の照明デバイス。
〔クレーム２７５〕
前記少なくとも1つの光捕集器は、前記LEDから前記第1の反射面に向かって光を反射するように配設された反射面を備える、クレーム269に記載の照明デバイス。
〔クレーム２７６〕
前記第1の反射面は、曲面である、クレーム269に記載の照明デバイス。
〔クレーム２７７〕
前記曲面は、前記少なくとも1つの光捕集器によって供給される光の伝搬の方向に対して凹面である、クレーム276に記載の照明デバイス。
〔クレーム２７８〕
前記少なくとも1つの光捕集器および第1の反射面は、前記照明デバイスが前記共通平面の一方の側のみを照らすような形状を有する、クレーム269に記載の照明デバイス。
〔クレーム２７９〕
物品であって、
キャビネットと、
前記キャビネットの表面に装着されたクレーム269に記載の前記照明デバイスとを備える物品。
〔クレーム２８０〕
作業面を有する1つの家具と、
クレーム269に記載の照明デバイスと、
前記作業面を照らす位置に前記照明デバイスを位置決めするように配設された装着具と
を備える物品。
〔クレーム２８１〕
第1の平面に位置決めされた少なくとも1つの発光ダイオード(LED)と、
前記少なくとも1つのLEDによって放射される光を受光し、前記受光した光を少なくとも部分的にコリメートするように配設された少なくとも1つの光捕集器と、
第1の端部と第2の端部とを備える光導波路であって、前記第1の端部および前記第2の端部は、前記第1の平面に直交する方向を画成し、前記少なくとも1つの光捕集器によって供給される光を前記第1の端部のところで受光し、その光を前記第2の端部に導光するように位置決めされている、光導波路と、
前記光導波路から出た光を前記第1の平面に向かって角度のある範囲内に反射するように位置決めされた第1の表面と、
前記角度の範囲を通って延在し、前記第1の平面から遠ざかる方へ前記第1の表面によって反射される前記光の少なくとも一部を反射するように配設された第2の表面と
を備える照明デバイス。
【符号の説明】
【０２８７】
38  リン光体層
56  卓越した方向
57  開き度
58  角度範囲を有する
59  強度分布
59'  対称的な極大部分
59''  対称的な極大部分
96'  極大部分
98'  極大部分
98''  極大部分
100  照明器具
110  基板
112  LEE
115  第1の角度範囲
120  光カプラー
125  第2の角度範囲
130  光導波路
131  第1の端部
132  遠位端部
135  角度範囲
138  角度分布
138'  角度分布
140  光抽出器
142  第1の出射角度範囲
142'  第2の出射角度範囲
150  二次反射体
150'  二次反射体
152  角度範囲
152'  角度範囲
152  第1の反射光
200  照明器具モジュール
205  ヒートシンク
210  基板
212  LEE
220  光カプラー
221  表面
222  表面
230  光導波路
231  上側縁部
232  光導波路
231  入射端部
232  出射端部
232'  光抽出器
240  光抽出器
240  二次光学系
241  頂点
242  平坦な表面
244  平坦な表面
243  再配向表面
245  スロット
246  曲面
248  曲面
252  光線
300  照明器具、構造物
310  表面
318  光線
319  光線
320  同心の概念的球面または柱面
340  抽出器
352  角度範囲
152'  角度範囲
501  ケーブル
510  天井
512  光線
514  光線
610  二次反射体
610  第1の三次光学系
610'  第2の三次光学系
612  光線
614  光線
630  二次反射体
710  層
800  照明器具
810  キャリア
830  光導波路
840  光抽出器
860  二次反射体
870  壁
880  開口部
910  トレース
920  トレース
1100  懸架照明器具
1130  光導波路
1140  二次反射体
1160  二次反射体
1170  開口
1200  懸架照明器具
1242  角度範囲
1242'  角度範囲
1250  照明器具
1300  非対称照明器具
1310  非対称光抽出器
1312  光出射表面
1314  光出射表面
1315  極大部分
1317  極大部分
1322  適合された反射性表面
1324  適合された反射性表面
1325  頂点
1350  照明器具
1390  照度分布
1400  関節直接トロファ照明器具
1410  照明器具モジュール
1411  照明器具モジュール
1412  照明器具モジュール
1413  照明器具モジュール
1420  コネクタ要素
1421  コネクタ要素
1422  コネクタ要素
1423  コネクタ要素
1450  内側カバーシート
1490  パネル
1510  トレース
1520  トレース
1700  照明器具
1710  キャリア
1712  ストリップ、LEE
1720  光捕集器
1730  光導波路
1740  光抽出器
1742  反射性光インターフェース
1744  光出射表面
1750  装着固定具
1752  アタッチメントブラケット
1810  トレース
1820  トレース
2100  照明器具
2110  基板
2110  ストリップ
2111  電気コネクタ
2112  LEE
2120  光捕集器
2130  曲面鏡
2210  トレース
2220  トレース
2411  頂点
2444  頂点
2455'  スロット
2455''  スロット
2500  作業用ライト照明器具
2520  光捕集器
2530  反射体
2830  二次光学系
2832  二次光学系
2832'  二次光学系
2833  再配向表面
2840  三次光学系
2900  照明器具
2901  対称面zy
2902  ハウジング
2910  基板
2912  LEE
2920  光捕集器
2930  反射体
2932  平面状反射性表面
2932'  平面状反射性表面
2940  反射体
2940'  反射体
2950  装着要素
2950'  装着要素
3010  第5の角度範囲
3010'  第6の角度範囲
3010  トレース
3010'  トレース
3020  トレース
3310  キャリア
3300  非対称照明器具
3340  光抽出器
3400  LEEストリップ
3412  基板
3420  光カプラーシート
3421  ストリング
3422  光カプラー
3431  空間
3434  押出し成形アルミニウムキャリア
3436  熱接着層
3437  LEEチップ
3438  リン光体層
3439  高屈折率シリコーン
3440  強度プロファイル
3442  受光開口部
3444  直線的光カプラー
3445  円柱レンズ
3477  光カプラー
3478  光導波路
3480  光抽出器j
3620  光カプラー
3630  一次光学系
3640  一次光学系
3650  一次光学系
3476  LEEモジュール
3477  光カプラー
3478  円柱形光導波路
3478'  角柱形光導波路
3478  ライトパイプ
3478'  ライトパイプ
3480  光抽出器
3482  反射体
3488  反射体
3489  円柱側面スリーブ
3490  切子面のある反射性表面
3810  断面
3820  断面
3870  光抽出器
3872  光導波路
4100  照明器具
4120  光導波路
4122  光線
4126  光抽出器
4130  基部
4132  LEE
4134  キャリア
4135  LEEモジュール
4137  光カプラー
4138  サブマウントたく
4222  光カプラー
4324  セメント分割線
4312  層
4320  層
4328  層
4314  金属パッド
4322  光カプラー
4324  セメント分割線
4328  リン光体シート
4330  セメント分割線
4500  中空の照明器具
4510  クラスタ
4517  冷却装置
4520  光捕集器
4530  第1の反射体
4532  円錐状の反射性表面
4539  窓
4540  回転対称の二次反射体
4541  二次反射体要素
【図１】
0006054571.tif 000002
【図２Ａ】
0006054571.tif 000003
【図２Ｂ】
0006054571.tif 000004
【図２Ｃ】
0006054571.tif 000005
【図２Ｄ】
0006054571.tif 000006
【図２Ｅ】
0006054571.tif 000007
【図２Ｆ】
0006054571.tif 000008
【図２Ｇ】
0006054571.tif 000009
【図３】
0006054571.tif 000010
【図４】
0006054571.tif 000011
【図５】
0006054571.tif 000012
【図６】
0006054571.tif 000013
【図７】
0006054571.tif 000014
【図８】
0006054571.tif 000015
【図９】
0006054571.tif 000016
【図１１Ａ】
0006054571.tif 000017
【図１１Ｂ】
0006054571.tif 000018
【図１１Ｃ】
0006054571.tif 000019
【図１２Ａ】
0006054571.tif 000020
【図１２Ｂ】
0006054571.tif 000021
【図１３Ａ】
0006054571.tif 000022
【図１３Ｂ】
0006054571.tif 000023
【図１３Ｃ】
0006054571.tif 000024
【図１３Ｄ】
0006054571.tif 000025
【図１３Ｅ】
0006054571.tif 000026
【図１３Ｆ】
0006054571.tif 000027
【図１４Ａ】
0006054571.tif 000028
【図１４Ｂ】
0006054571.tif 000029
【図１４Ｃ】
0006054571.tif 000030
【図１４Ｄ】
0006054571.tif 000031
【図１５Ａ】
0006054571.tif 000032
【図１５Ｂ】
0006054571.tif 000033
【図１５Ｃ】
0006054571.tif 000034
【図１５Ｄ】
0006054571.tif 000035
【図１６Ａ】
0006054571.tif 000036
【図１６Ｂ】
0006054571.tif 000037
【図１６Ｃ】
0006054571.tif 000038
【図１６Ｄ】
0006054571.tif 000039
【図１６Ｅ】
0006054571.tif 000040
【図１６Ｆ】
0006054571.tif 000041
【図１７Ａ】
0006054571.tif 000042
【図１７Ｂ】
0006054571.tif 000043
【図１７Ｃ】
0006054571.tif 000044
【図１８】
0006054571.tif 000045
【図２１Ａ】
0006054571.tif 000046
【図２１Ｂ】
0006054571.tif 000047
【図２２】
0006054571.tif 000048
【図２５】
0006054571.tif 000049
【図２６】
0006054571.tif 000050
【図２８】
0006054571.tif 000051
【図２９Ａ】
0006054571.tif 000052
【図２９Ｂ】
0006054571.tif 000053
【図２９Ｃ】
0006054571.tif 000054
【図３０】
0006054571.tif 000055
【図３４Ａ】
0006054571.tif 000056
【図３４Ｂ】
0006054571.tif 000057
【図３４Ｃ】
0006054571.tif 000058
【図３４Ｄ】
0006054571.tif 000059
【図３５】
0006054571.tif 000060
【図３６Ａ】
0006054571.tif 000061
【図３６Ｂ】
0006054571.tif 000062
【図３６Ｃ】
0006054571.tif 000063
【図３６Ｄ】
0006054571.tif 000064
【図３６Ｅ】
0006054571.tif 000065
【図３６Ｆ】
0006054571.tif 000066
【図３６Ｇ】
0006054571.tif 000067
【図３６Ｈ】
0006054571.tif 000068
【図３７】
0006054571.tif 000069
【図３８Ａ】
0006054571.tif 000070
【図３８Ｂ】
0006054571.tif 000071
【図３９】
0006054571.tif 000072
【図４０】
0006054571.tif 000073
【図４１】
0006054571.tif 000074
【図４２】
0006054571.tif 000075
【図４３】
0006054571.tif 000076
【図４４】
0006054571.tif 000077
【図４５Ａ】
0006054571.tif 000078
【図４５Ｂ】
0006054571.tif 000079
【図４６Ａ】
0006054571.tif 000080
【図４６Ｂ】
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【図４７】
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【図４８】
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【図１０】
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【図１４】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２７−１】
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【図２７−２】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図４９】
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