(57)【要約】  第１の主面（１５）と第２の主面（１７）との間にエッジ部（１１）を備える楕円導光体（１０）であって、第１の主面の少なくとも一部（１６）は、前記エッジ部から離れる方向に先細りになっている、楕円導光体（１０）と、前記エッジ部に沿って配置される複数の固体照明要素（４０）と、楕円導光体の第２の主面にパターン状に配置される複数のアウトカップリング要素（３０）とを含む、照明器具が開示される。照明器具（１）はさらに、照明器具の発光出力、例えば、ビームプロファイルをコンフィギュレーションするように、複数の固体照明要素（４０）を個々に制御するためのコントローラ（５０）を含んでもよい。図１。
2019536198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主面と第２の主面との間にエッジ部を備える楕円導光体であって、前記第１の主面の少なくとも一部は、前記エッジ部から離れる方向に先細りになっている、楕円導光体と、
前記エッジ部に沿って配置される複数の固体照明要素と、
前記楕円導光体の前記第１の主面及び前記第２の主面の少なくとも一方にパターン状に配置される複数のアウトカップリング要素と
を含む、照明器具であって、
前記楕円導光体は、第１の径方向セグメントと第２の径方向セグメントとに分けられ、前記第１の径方向セグメントは、一定の厚さを有し、前記エッジ部を備え、前記第１の主面の前記少なくとも一部は、前記第２の径方向セグメントに属し、前記第１の径方向セグメントとの境界領域から前記楕円導光体のさらなるエッジ部に向かって先細りになっている、照明器具。
【請求項２】
前記固体照明要素を個別に制御するよう構成されるコントローラを含む、請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記コントローラを遠隔制御するための、前記コントローラに結合される無線通信モジュールを含む、請求項２に記載の照明器具。
【請求項４】
前記楕円導光体が円形導光体である、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項５】
各径方向セグメントは、半円形セグメント又は対称的な半楕円形セグメントである、請求項１乃至４の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項６】
前記パターンは、前記第１の径方向セグメント上の第１のパターンと前記第２の径方向セグメント上の第２のパターンとを含み、前記第１のパターンは、前記第２のパターンと異なる、請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項７】
前記第１のパターンは、第１のガウス分布であり、前記第２のパターンは、前記第１のガウス分布の２倍の分布角を有する第２のガウス分布である、請求項６に記載の照明器具。
【請求項８】
前記複数のアウトカップリング要素は、前記第２の主面に設けられる、請求項１乃至７の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項９】
前記第２の主面は、前記アウトカップリング要素を形成するようテクスチャ加工されている、又は、前記アウトカップリング要素は、３Ｄ光学要素若しくは印刷された白色ドットを含む、請求項１乃至８の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項１０】
前記第２の主面は平坦である、請求項１乃至９の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項１１】
前記楕円導光体は、ポリカーボネート、ポリ（メチルメタクリレート）及びポリエチレンテレフタレートから選択されるポリマー材料を含む、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項１２】
前記複数の固体照明要素は、異なるスペクトル組成を有するそれぞれの光出力を生成するよう構成される固体要素を含む、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項１３】
前記第２の主面に光学的に結合される少なくとも１つの光学要素を備える、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の照明器具。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの光学要素は、トーリックレンズ等の複数のレンズを含む、請求項１３に記載の照明器具。
【請求項１５】
当該照明器具は、街灯等の屋外照明器具である、請求項１乃至１４の何れか一項に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の主面と第２の主面との間にエッジ部を備える導光体と、該エッジ部に沿って配置される複数の固体照明要素と、導光体の第２の主面にパターン状に配置される複数のアウトカップリング要素とを含む照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ照明等のソリッドステート照明（ＳＳＬ）は、白熱灯、蛍光灯及びハロゲン照明等の伝統的な照明と比較して、そのエネルギ資格(energy credential)及び優れた寿命のために急速に普及してきている。それにもかかわらず、斯かるＳＳＬデバイスの市場浸透は、困難がないというわけではない。例えば、斯かるＳＳＬデバイスの有効コスト(effective cost)は、それらのかなり長い寿命のために著しく低いが、ＳＳＬデバイスの購入コストは、同等の伝統的な光源の購入コストよりも依然として高い。
【０００３】
他の重大な挑戦は、斯かる伝統的な光源と同じ視覚的な体験を提供するＳＳＬ要素を含む照明器具を提供することである。これは、斯かる照明器具が、典型的には、点光源として作用する複数のＳＳＬ要素を含み、それがピクセル化をもたらし、ＳＳＬベースの照明器具の光出力(luminous output)をまぶしく輝かせる(glare)可能性があることを考えると、些細な挑戦からは程遠い。
【０００４】
このため、ある照明器具は、照明器具の光出力を拡散させ、それによってピクセル化及びグレア効果を減少させるために、付加的な光学要素、例えば、ディフューザを含むことがある。斯かるディフューザの１つの特定のクラスは、対向する全反射面を含む光学体である、導光体(light guide)であり、この場合、ＬＥＤ等のＳＳＬ要素からの光は、典型的には、対向する全反射面の間に延在するエッジ面を介して導光体内に結合される。光は、例えば、全反射を乱し、光が導光体から出ることを可能にする、例えば一方の表面上の、アウトカップリング構造を用いて導光体から脱結合される(coupled out of)。したがって、特定のパターンでアウトカップリング構造を配置することにより、導光体の光出力分布(luminous output distribution)が、ある程度制御されることができる。導光体の一例は、米国特許第８，０３３，７０６号に開示されている。
【０００５】
特定の用途分野、例えば、屋外照明において、良好な拡散特性を有する、すなわち、均一に照らされる光出口面を有する非対称ビームを生成することが審美的に望ましいかもしれない。導光体を用いてこれらの要件を満たすことは些細なことではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、良好な均一性を有する非対称ビームを生成することが可能な導光体を備える照明器具を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様によれば、第１の主面と第２の主面との間にエッジ部を備える楕円導光体(ellipsoid light guide)であって、第１の主面の少なくとも一部は、前記エッジ部から離れる方向に先細りになっている(taper)、楕円導光体と、前記エッジ部に沿って配置される複数の固体照明要素と、楕円導光体の第１の主面及び第２の主面の少なくとも一方にパターン状に配置される複数のアウトカップリング要素(outcoupling element)とを含む、照明器具であって、楕円導光体は、第１の径方向セグメントと第２の径方向セグメントとに分けられ、第１の径方向セグメントは、一定の厚さを有し、前記エッジ部を備え、第１の主面の前記少なくとも一部は、第２の径方向セグメントに属し、第１の径方向セグメントとの境界領域から楕円導光体のさらなるエッジ部に向かって先細りになっている、照明器具が提供される。各径方向セグメントは、半円形セグメント(semi-circular segment)又は対称的な半楕円形セグメント(symmetrical, semi-ellipsoidal segment)であってもよい。これは、一定の厚さを有する導光体のエッジの一部、すなわち、第１の径方向セグメントの一定の高さのエッジ部しか、望ましい均質性を有する非対称ビームパターンを達成するためにＳＳＬ要素に光学的に結合される必要がないという利点を有する。この場合、さらなるエッジ部は、導光体の先細部分に関連するので、減少した高さを有する。
【０００８】
本発明において、「径方向セグメント(radial segment)」という表現は、楕円（円）体、すなわち、楕円形（円形）セグメントの径方向のセクタ(radial sector)、例えば、半円形セグメント又は対称的な半楕円形セグメントを意味すると理解されるべきである。これに関し、対称的は、当該セグメントが、主面に対して垂直な鏡面(mirror-plane)を有することを意味する。
【０００９】
一実施形態では、照明器具は、複数のアウトカップリング要素が、主面のうちの１つのみ、好ましくは、第２の主面、又は光出口面の一様に照らされる外観を容易にするための好ましくは平坦な光出口面によるアウトカップリングを容易にするために第２の主面に設けられる。
【００１０】
特に楕円導光体のエッジ全体又は周囲をＳＳＬ要素で囲むことが望ましくない場合があるシナリオにおいて、楕円形、例えば、円形の導光体を用いて、拡散するように照らされる、良好な均一性を有する非対称ビーム、すなわち、実質的に光出口面全体、すなわち、第２の主面を用いて形成されるビームを達成することはとりわけ困難(challenging)である。さらに、斯かる導光体の本質的な対称性が、非対称ビームプロファイルの生成を明らかに困難にしている。本発明は、これらの課題が、ＳＳＬ要素から遠ざかるように先細りになる、楕円導光体におけるテーパー部分(tapered portion)を含めることによって解決されることができるという洞察に基づいている。これにより、ＳＳＬ要素の近傍で高輝度の光出力を生成することが可能になる一方、導光体のより遠い領域は、ＳＳＬ要素から離れる方向に先細り、すなわち、狭くなり、これにより光アウトカップリングが促進される、第１の主面のテーパー部分に起因して効果的に照明されることができる。
【００１１】
好ましい実施形態では、照明器具はさらに、固体照明要素を個別に制御するよう構成されるコントローラを含む。斯かるコントローラを用いて、異なるビームプロファイルが、照明器具内で異なるセットのＳＳＬ要素を有効化することにより生成されてもよい。これは、例えば、照明器具により生成されるべき実際のビームプロファイルが、照明器具が特定の場所に設置された後にのみ初めて知られるようになるシナリオにおいてとりわけ有利である。例えば、街灯等の屋外照明器具の場合、所望のビームプロファイルは、道の幅及び／又は道に対する照明器具の位置に依存し得るので、斯かるシナリオでは、照明器具の設置場所においてコントローラを用いて照明器具をコンフィギュレーションすることが望ましい。照明器具の楕円導光体、例えば、円形導光体の形状は、斯かる異なるビームプロファイルの各々について、照明器具の光出力における満足のいく均一性が達成され得ることを確実にする。この点で楕円(ellipsoid)とは、導光体の第２の主面に対して垂直な方向に沿って見た／投影された場合に、導光体が楕円形状を有することを意味する。
【００１２】
照明器具はさらに、記コントローラを遠隔制御するための、コントローラに結合される無線通信モジュールを含んでもよい。これは、照明器具が遠隔地から制御されてもよいので、照明器具のコンフィギュレーションの容易さ、例えば、前述のように特定のビームプロファイルを生成する目的でコントローラによって有効化される特定のＳＳＬ要素のセットの選択をさらに容易にし、斯くして、照明器具に容易にアクセスできない場合、例えば、照明器具が高く設置されているために問題になり得るような、照明器具に物理的にアクセスする必要性を回避することができる。
【００１３】
好ましい実施形態では、楕円導光体は円形導光体である。円形導光体は、街路照明器具のための高く評価されている、都合のよい形状である均一に照らされる円形光出口面を提供する。アウトカップリング要素のパターンは、第１の径方向セグメント上の第１のパターンと第２の径方向セグメント上の第２のパターンとを含んでもよく、第１のパターンは、第２のパターンと異なってもよい。例えば、第２のパターンは、ＳＳＬ要素から生じる光が第２の径方向セグメントに到達する前に導光体のかなりの部分まで進行しなければならないという事実を補償するために、光が導光体から脱結合される可能性を高めるために第１のパターンよりも高い密度を有してもよい。
【００１４】
一実施形態では、第１のパターンは、第１のガウス分布(Gaussian spread)であり、第２のパターンは、第１のガウス分布の２倍の分布角(spread angle)を有する第２のガウス分布である。斯かるパターンは、導光体の第２の主面にわたって特に均一な光分布(luminous distribution)、すなわち、実質的に第２の主面全体が照らされる分布を達成することが分かった。
【００１５】
別の実施形態では、エッジ部は楕円導光体を囲み、楕円導光体は、照明器具の所望の発光特性を達成するためにエッジ部からその中心に向かって径方向に先細りにされる。
【００１６】
アウトカップリング要素は特に限定されず、任意の適切なアウトカップリング要素が楕円導光体上に用いられてもよい。例えば、第２の主面は、前記アウトカップリング要素を形成するようテクスチャ加工されてもよい。代替的に、アウトカップリング要素は、３Ｄ光学要素又は印刷された白色ドットを含んでもよい。
【００１７】
一実施形態では、第２の主面は平坦である。しかしながら、第２の主面を含む楕円導光体は、任意の適切な形状、例えば、湾曲形状(curved shape)、曲折形状(bent shape)、ドーム形状等を有してもよい。
【００１８】
楕円導光体は、任意の適切な材料で作製されてもよい。一実施形態では、楕円導光体は、ポリカーボネート、ポリ（メチルメタクリレート）及びポリエチレンテレフタレートから選択されるポリマー材料を含む。ＰＭＭＡが特に言及されている。楕円導光体は、斯かる光学グレードのポリマー材料を使用して、例えば射出成形等の成形技術を使用する、費用対効果の高い方法で製造されてもよい。
【００１９】
一部の実施形態では、ＳＳＬ要素は同一であってもよい。しかしながら、代替的な実施形態では、複数のＳＳＬ要素は、異なるスペクトル組成を有するそれぞれの光出力を生成するよう構成されるＳＳＬ要素、例えば、異なる色のＬＥＤを含んでもよい。これは、ビームプロファイルに加えて、照明器具の光出力のスペクトル組成もまたコンフィギュレーションされ得るという利点を有する。
【００２０】
一部の実施形態、例えば光出力がある種の審美的パターン、例えば同心円等を含む実施形態では、照明器具の光出力分布の均一性は、望ましくない場合がある。斯かる実施形態では、照明器具はさらに、斯かる光学効果を達成するために第２の主面に光学的に結合される少なくとも１つの光学要素を備えてもよい。例えば、少なくとも１つの光学要素は、トーリックレンズ等の複数のレンズを含んでもよい。
【００２１】
本発明のある実施形態による照明器具は、街灯等の屋外照明器具であってもよく、有利な実施形態では、上記でより詳細に説明したように照明器具で所望の光分布を達成するためにその場でコンフィギュレーションされてもよい。しかしながら、本発明の実施形態は、街灯等の屋外照明器具に限定されないことを理解されたい。任意の適切なタイプの照明器具、例えば、屋内照明器具が、本願に記載の本発明の概念及び実施形態から利益を享受してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明の実施形態が、添付の図面を参照して、より詳細に、非限定的な例として述べられる。
【図１】例示的な実施形態による照明器具の斜視図を概略的に示す。
【図２】図１による照明器具の断面図を概略的に示す。
【図３】例示的な実施形態による照明器具を用いて達成される光出力分布の画像を示す。
【図４】種々のコンフィギュレーションにおける例示的な実施形態による照明器具を用いて達成される光出力プロファイルを概略的に示す。
【図５】別の例示的な実施形態による照明器具の斜視図を概略的に示す。
【図６】図５による照明器具の断面図を概略的に示す。
【図７】さらに別の例示的な実施形態による照明器具の断面図を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面は単に概略的なものであり、縮尺通りに描かれていないことを理解されたい。同じ参照番号は、図面全体にわたって同じ又は類似の部分を示すために用いられることも理解されたい。
【００２４】
図１は、一実施形態による照明器具１の一態様の斜視図を概略的に示し、図２は、図１の破線に沿った照明器具１の断面を概略的に示す。この例示的な実施形態における照明器具１は、楕円導光体１０を備える。本出願の文脈において、楕円導光体は、導光体の主面、例えば、以下で述べられる第２の主面に対して垂直な方向に沿って見た又は投影された場合に楕円形状を有する導光体である。
【００２５】
少なくとも一部の実施形態では、楕円導光体１０は円形導光体である。円形導光体は、楕円導光体の特別な場合と見なされてもよい。なぜなら、円は楕円の特別な場合であることが数学からよく知られているからである。楕円導光体１０は、第１の主面１５及び反対側の第２の主面１７を含み、これらの面は、楕円導光体１０の全反射（ＴＩＲ）面として機能する。それ自体知られているように、ＴＩＲ面の臨界角よりも小さい角度で斯かるＴＩＲ面に入射する光は内部反射され、これにより、第１の主面１５と第２の主表面１７との間に光が「閉じ込められ」、導光体１０内の光はこれらの面の間を案内される。
【００２６】
アウトカップリング要素３０は、主面１５、１７の少なくとも一方に設けられてもよい（ここでは第２の主面１７に設けられている）。アウトカップリング要素３０は、光が導光体１０から脱結合される位置を制御するために、例えば導光体１０の光出力の均一性を制御するために、予め定められたパターンで配置されてもよい。例えば、斯かるアウトカップリング要素３０のより低い密度が、過剰な量の光が光源、例えば、ＳＳＬ要素４０の近位で導光体１０から脱結合されることを回避するために、導光体１０のより遠位の領域と比較して斯かる光源の近位に設けられてもよい。アウトカップリング要素３０は、任意の適切な方法で設けられてもよい。例えば、アウトカップリング要素３０は、例えば、サンドブラスト、ミリング等により、第２の主面１７を粗面化、例えば、テクスチャ加工することにより形成されてもよい。代替的に、アウトカップリング要素３０は、第２の主面１７上に、専用の光学要素、例えば、小型レンズ、球、円錐、プリズム等の３Ｄ要素を配置することにより形成されてもよい。代替的に、アウトカップリング要素３０は、例えば、インクスクリーン印刷、インクジェット印刷等を介して、白色ドットとして形成されてもよい。斯かるアウトカップリング要素３０の他の多くの適切な実施形態は、当業者には直ちに明らかとなるであろう。
【００２７】
図１及び図２に示される例示的な実施形態では、楕円導光体１０は、第１の径方向セグメント２１と第２の径方向セグメント２３とを含み、これらのセグメントは組み合わさって導光体１０を形成する。この実施形態では、楕円導光体１０は、好ましくは、円形導光体１０である。この場合、第１の径方向セグメント２１及び第２の径方向セグメント２３は、半円形の径方向セグメントである。しかしながら、図示のこの実施形態では、導光体は楕円形の導光体であるが、他の形状の径方向セグメントも考えられることを理解されたい。第１の径方向セグメント２１は、第１の主面１５と第２の主面１７との間に延びる一定の高さの外縁１１によって画定される。すなわち、第１の径方向セグメント２１は一定の厚さのセグメントであってもよい。第２の径方向セグメント２３は、第１の主面１５のテーパー表面部１６を含み、テーパー表面部１６は、第１の径方向セグメント２１と第２の径方向セグメント２３との間の境界１８から先細りになってもよい。言い換えれば、第２の径方向セグメント２３は、境界１８からの距離が増すにつれて厚さが減少する。一実施形態では、第２の径方向セグメント２３は、線形に先細りにされ、第２の径方向セグメント２３は、第１の主面１５と第２の主面１７との間に延在する円形導光体１０のさらなるエッジ部１３によって画定され、さらなるエッジ部１３は、円形導光体１０の周に沿って境界１８から距離が増すにつれて高さが減少する。
【００２８】
エッジ部１１に沿って、複数のＳＳＬ要素４０、例えば、ＬＥＤが、ＳＳＬ要素４０がコントローラ５０により従事される場合にＳＳＬ要素４０の光出力が導光体１０の第１の径方向セグメント２１に結合されるように配置される。コントローラ５０は、好ましくは、照明器具１を用いて特定のビームプロファイルを生成するために、エッジ部１１に沿ったＳＳＬ要素４０のうちのどのＳＳＬ要素が展開(deploy)されるべきかをコントローラ５０が選択し得るように、それぞれのＳＳＬ要素４０を個別に制御するよう構成される。ＳＳＬ要素４０は、同一のＳＳＬ要素であってもよく、又は異なるＳＳＬ要素を含んでもよい。例えば、ＳＳＬ要素４０は、異なるスペクトル組成、例えば、異なる色の光を有するそれぞれの光出力を生成するよう構成される異なるＳＳＬ要素を含んでもよい。例えば、ＳＳＬ要素４０は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを含んでもよい。代替的に、ＳＳＬ要素４０は、クールホワイトＬＥＤ、ウォームホワイトＬＥＤ及び／又は昼光(daylight)ＬＥＤを含んでもよい。斯かる実施形態では、コントローラ５０は、照明器具１を用いて生成される光出力のビーム形状及び／又はスペクトル組成を制御してもよい。この目的のために、任意の適切なタイプのＳＳＬ要素４０が使用されてもよい。ＳＳＬ要素４０は、エッジ部１１を介して導光体１０に直接光学的に結合されてもよい。代替的に、ＳＳＬ要素４０は、例えば、ＳＳＬ要素４０により発せられる実質的にすべての光が導光体１０に結合されることを確実にするために、コリメータ等の光学要素を使用してエッジ部１１を介して導光体１０に結合されてもよい。
【００２９】
一実施形態では、照明器具１はさらに、コントローラ５０を遠隔制御するための、コントローラ５０に結合される無線通信モジュール６０を含む。無線コントローラ６０は、任意の適切な無線通信プロトコル、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ、ＮＦＣ、モバイル通信プロトコル等を使用して、リモートデバイス、例えば、専用のリモートコントローラや、携帯電話、タブレットコンピュータ等のスマートデバイスにプログラムされた遠隔制御機能と通信するよう構成されてもよい。斯かる通信は、一部の実施形態では、任意の適切な暗号化技術を使用して保護されてもよい。このようにして、照明器具１は、例えば、照明器具１によって生成されるべきビーム形状を、該ビーム形状が照明器具１によって提供されるのに必要な照明機能とマッチするように、このビーム形状を生成するための適切なＳＳＬ要素４０を選択すべくコントローラ５０に指示することによってコンフィギュレーションするために、無線通信モジュール６０を介してコントローラ５０を制御することによって遠隔的にコンフィギュレーションされてもよい。これは、例えば、街灯等の屋外照明用途において特に有利であり、この場合、街灯によって生成されるべき光プロファイルが、取り付け位置及び／又は道幅等の道路寸法にマッチするようコンフィギュレーションされることができる。しかしながら、照明器具１の斯かる遠隔コンフィギュラビリティ(configurability)は、例えば照明器具１を用いたある種の美的効果を生み出すために、他の用途分野、例えば屋内照明においても同様に有用であり得る。
【００３０】
ＳＳＬ要素４０は、任意の適切な方法でエッジ部１１に沿って取り付けられてもよい。例えば、ＳＳＬ要素４０は、エッジ部１１に面する照明器具１のハウジング（図示せず）の内面に取り付けられてもよく、ハウジング又は導光体１０に取り付けられるキャリア（図示せず）に取り付けられてもよく、導光体１０に直接取り付けられてもよく、他の方法も可能である。他の多くの適切な構成が、当業者には直ちに明らかであろう。
【００３１】
第１の径方向セグメント２１は、好ましくは、導光体１０に結合されるＳＳＬ要素４０からの光の大部分が第２の径方向セグメント２３に向かって全内部反射を通して第１の径方向セグメント２１を通って進むことができるように一定の厚さを有し、導光体１０からのこの光の放射は、第１の主面１５のテーパー（傾斜）表面部１６によって促進される。これは、少なくとも部分的に、傾斜した表面部分１６が、入射光を（２つの対向する平行表面と比較して）増大した角度で対向する第２の主面１７に向けて反射し、斯かる反射光線が、全内部反射が生じる臨界角を超える角度の下で第２の主面１７に当たる可能性が増大し、これにより、第２の主面１７、すなわち、導光体１０の光出口面を通して導光体１０からこれらの光線が出るのを促進するためである。
【００３２】
楕円導光体１０、例えば、円形導光体の光出口面からの実質的に均一な光出力を達成するために、アウトカップリング要素３０のパターンは、第１の径方向セグメント２１の第２の主面１７の部分上のアウトカップリング要素３０の第１のパターン３１と、第２の径方向セグメント２３の第２の主面１７の部分上のアウトカップリング要素３０の第２のパターン３３とに分けられ、第１のパターンと第２のパターンとが異なってもよい。より具体的には、第２のパターン３３は、第２の径方向セグメント２３を出る光の可能性が第１の径方向セグメント２１を出る光の可能性よりも高くなるように、第１のターン３１よりも高いパターン密度を有してもよい。このようにして、第１の径方向セグメント２１がＳＳＬ要素４０に近接しているために第１の径方向セグメント２１内により高い光束があるという事実が、異なる領域で強度が異なるにもかかわらず、例えば第２の主面１７にわたって光放射の比較的均一な分布を確実にするために、又は少なくとも、実質的に主面１７全体が光を放つことを確実にするために、アウトカップリング要素３０のパターン３１、３３の違いを用いて補償されてもよい。
【００３３】
図３は、本発明の２つの実施形態による照明器具１の２つの写真画像を示す。図３の上側の画像では、第２の主面１７上のアウトカップリング要素３０は、ガウス分布関数に基づいて配置されている。ここで、第１の径方向セグメント２１上のガウス角又は分布角（５°）は、第２の径方向セグメント２３上のガウス角又は分布角（１０°）の半分である。第２の径方向セグメント２３は、各画像において白い矢印でハイライトされている。この比（第１の径方向セグメント２１上のアウトカップリング要素の分布角に対する第２の径方向セグメント２３上のアウトカップリング要素３０の分布角）が約２である場合、第２の主面１７の満足のいく均一な照明が達成され得る。一方、図３の下側の画像では、アウトカップリング要素３０のガウス分布について同一の分布角が、第１の径方向セグメント２１と第２の径方向セグメント２３とについて展開された。結果として、エッジ部１１を介して導光体１０に結合された光の大部分は、第１の径方向セグメント２１の第２の主面１７の部分によって放出され、斯くして、照明器具１の光出力の不十分な均一性を招いた。
【００３４】
図４は、本発明の一実施形態による照明器具１の第２の主面１７から発せられる３つの異なる光出力プロファイル（ビームプロファイル）を概略的に示し、ここでは、異なるグループのＳＳＬ要素４０がコントローラ５０を用いて有効化された。これは、第２の主面１７にわたって均一な光出力を維持しながら、楕円導光体１０のエッジ部１１に沿って異なるＳＳＬ要素を有効化することによって異なる（非対称）ビームプロファイルが生成され得ることを明確に示している。
【００３５】
図５は、別の実施形態による照明器具１の一態様の斜視図を概略的に示し、図６は、図５の破線に沿った照明器具１の断面を概略的に示す。この例示的な実施形態における導光体１０は、エッジ部１１が楕円導光体１０、すなわち、円形導光体を囲むように、エッジ部１１からその中心に向かって径方向に先細りにされている、すなわち、径方向にテーパーが付けられた第１の主面１５を含む。この実施形態では、ＳＳＬ要素４０は、導光体１０を囲んでもよい、すなわち、エッジ部１１全体に沿って配置されてもよい。動作時、照明器具１を用いて生成される光分布が、例えば、上述したように第２の主面１７の均一な照明を達成するために、図５の破線に関して対称的であるように、ＳＳＬ要素４０のペア、又はＳＳＬ要素のグループのペアが、例えば無線通信モジュール６０を介して受信されるコンフィギュレーション信号に応答して、コントローラ５０を用いて従事されてもよい。アウトカップリング要素３０のパターンは、上記でより詳細に説明したように第２の主面１７の斯かる均一な照明の達成を助けるために任意の適切なパターンで配置されてもよい。
【００３６】
一部の実施形態、例えば、照明器具１が、均一な、すなわち、滑らかな又は画素化されていない光出力ではなく、ある審美的効果を達成するよう設計される実施形態では、照明器具１はさらに、第２の主面１７により生成される光出力を整形するために第２の主面１７に光学的に結合される少なくとも１つの光学要素を備えてもよい。例えば、図７に概略的に示されるように、照明器具１は、複数の光学要素７０、例えば、トーリックレンズ等のレンズを備えてもよく、これらは、例えば、非限定的な例として、ある特定の光パターン、例えば、同心リングの光パターンを生成するよう配置されてもよい。斯かる光パターンの形状は決して限定されず、任意の適切な光パターンがこのようにして生成され得ることが、当業者には直ちに理解されるであろう。
【００３７】
本発明の照明器具１の実施形態における楕円形、例えば、円形の導光体１０は、任意の適切な材料又は材料の組み合わせを用いる任意の適切な方法で作製されてもよい。例えば、一部の実施形態では、導光体１０は、ポリカーボネート、ポリ（メチルメタクリレート）及びポリエチレンテレフタレート等の１つ以上のポリマーを用いる光学グレードのポリマー（又はポリマーブレンド）から作製されてもよい。これは、例えば射出成形等の成形技術を使用する、費用対効果の高い方法で導光体１０を製造することを容易にすることができる。しかしながら、導光体１０はこれらの例示的な材料及び製造方法に限定されないことを理解されたい。
【００３８】
さらに、第２の主面１７、及び一部の実施形態では第１の主面１５の一部は平面として描かれているが、これは非限定的な例にすぎず、これらの表面が湾曲又は曲折されている実施形態も同様に実現可能であることを理解されたい。
【００３９】
先に述べたように、一部の実施形態における照明器具１は、街灯等の屋外照明器具であってもよく、照明器具１の光出力が所望の光学性能にマッチするよう調整され得るように、その光出力プロファイルは、例えば、無線通信モジュール６０を介してコントローラ５０を遠隔制御することによってコンフィギュラブルであってもよい。しかしながら、照明器具１は斯かる用途に限定されず、照明器具１は、例えば、上述のように照明器具１のコンフィギュレーションによって異なる審美的な光出力プロファイルを達成するようコンフィギュラブルである、例えば、屋内照明器具であることも同様に実現可能である。
【００４０】
上記の実施形態は本発明を限定するものではなく、当業者は添付の特許請求の範囲から逸脱することなく多くの代替実施形態を設計できることに留意されたい。特許請求の範囲において、括弧内に置かれた参照符号は、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。「含む（comprising）」という語は、請求項に列挙された要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素に先行する冠詞「a」又は「an」は、複数の斯かる要素の存在を排除するものではない。本発明は、複数の個別の要素を有するハードウェアにより実現されることができる。いくつかの手段を列挙するデバイスの請求項において、これらの手段のいくつかは、同一のハードウェアのアイテムにより具体化されることができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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