(57)【要約】  照明アセンブリは、光導波路と光源とを含む。光導波路は光入力領域を含み、光入力領域のうちの少なくとも１つは光学修正特性に関連付けられ、光導波路は全内部反射によって光を伝搬するように構成される。光源は光入力領域に隣接して位置する。光源および光入力領域は、光源から放出された光が光入力領域間で選択的に分配されるように、光が光入力領域に入射する場所を変化させるように互いに対して可変的に位置決め可能である。光入力領域のうちの少なくとも１つの光学修正特性および光源と光入力領域との相対的な位置決めに基づいて、照明アセンブリからの光出力の特性が修正される。
2014510378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明アセンブリであって、
全内部反射によって光を伝搬するための光導波路を備え、前記光導波路は光入力領域を備え、前記光入力領域のうちの少なくとも１つは光学修正特性に関連付けられ、前記照明アセンブリはさらに、
前記光入力領域に隣接して位置する光源を備え、前記光源および光入力領域は、前記光源から放出された光が前記光入力領域間で選択的に分配されるように、光が前記光入力領域に入射する場所を変化させるように互いに対して可変的に位置決め可能であり、そのため、前記光入力領域のうちの少なくとも１つの前記光学修正特性および前記光源と前記光入力領域との相対的な位置決めに基づいて、前記照明アセンブリからの光出力の特性が修正される、照明アセンブリ。
【請求項２】
修正される前記照明アセンブリからの前記光出力の前記特性はスペクトルである、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項３】
修正される前記照明アセンブリからの前記光出力の前記特性は光線角分布である、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項４】
前記光源および前記光入力領域は、前記光源から放出された光のうち、より多くが、前記光入力領域のうちの別の１つよりも前記光入力領域のうちの１つに入射する第１の位置と、前記光源から放出された光の一部が前記光入力領域のうちの前記１つに入射し、前記光源から放出された光の一部が前記光入力領域のうちの前記別の１つに入射し、前記部分が前記光源と前記光入力領域との相対的な位置決めに左右される第２の位置との間で互いに対して可変的に位置決め可能である、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項５】
前記光入力領域のうちの１つは光学素子を備える、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項６】
前記光学素子は、レンズ状溝、Ｖ字形溝、マイクロ光学素子および光散乱素子のうちの１つ以上を備える、請求項５に記載の照明アセンブリ。
【請求項７】
前記光入力領域のうちの別の１つは平面的である、請求項５に記載の照明アセンブリ。
【請求項８】
前記光入力領域は、前記光入力領域にさまざまな光学修正特性を与えるように構成された光学素子を備える、請求項５に記載の照明アセンブリ。
【請求項９】
前記光導波路は、第１の主面と、前記第１の主面と対向する第２の主面と、前記光入力領域の遠位の端部端縁とをさらに備え、
前記光入力領域のうちの１つは、前記光源から放出されて入射した光のうち、より多くが、前記端部端縁を通るよりも前記第１の主面および前記第２の主面のうちの少なくとも１つを通って出て行くように構成され、
前記光入力領域のうちの別の１つは、前記光源から放出されて入射した光のうち、より多くが、前記主面を通るよりも前記端部端縁を通って出て行くように構成される、請求項７または８のいずれかに記載の照明アセンブリ。
【請求項１０】
前記光入力領域のうちの１つはスペクトル調整装置を備える、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項１１】
前記スペクトル調整装置は色減衰材料を含む、請求項１０に記載の照明アセンブリ。
【請求項１２】
前記スペクトル調整装置は波長シフト材料を含む、請求項１０に記載の照明アセンブリ。
【請求項１３】
前記光入力領域のうちの別の１つは正透過性である、請求項１０に記載の照明アセンブリ。
【請求項１４】
前記光源から放出されて前記光入力領域のうちの１つにおける前記スペクトル調整装置に入射した光は、第１のスペクトルで前記光導波路に入力され、
前記光源から放出されて前記光入力領域のうちの別の１つに入射した光は、前記第１のスペクトルとは異なる第２のスペクトルで前記光導波路に入力され、
前記第１のスペクトルでの前記光導波路への光入力および前記第２のスペクトルでの前記光導波路への光入力は、前記光導波路内で混ざり合って、前記光入力領域のうちの前記１つと前記光入力領域のうちの前記別の１つとの間の光の分配に従って重み付けされた前記第１のスペクトルおよび前記第２のスペクトルの合計である組合せスペクトルを有する光を形成する、請求項１０に記載の照明アセンブリ。
【請求項１５】
前記光入力領域のうちの１つは光学素子を備える、請求項１０に記載の照明アセンブリ。
【請求項１６】
前記光学素子は、レンズ状溝、Ｖ字形溝、マイクロ光学素子および光散乱素子のうちの１つ以上を備える、請求項１５に記載の照明アセンブリ。
【請求項１７】
前記光源および前記光入力領域は、前記光源から放出された光を前記光入力領域のうちの少なくとも３つの間で選択的に分配するように第１の方向および第２の方向に沿って互いに対して可変的に位置決め可能である、請求項１０に記載の照明アセンブリ。
【請求項１８】
前記第１の方向に沿った前記光源と前記光入力領域との相対的な位置決めを変化させることが、第１の光学修正特性に従って出力光のスペクトルを修正し、前記第２の方向に沿った前記光源と前記光入力領域との相対的な位置決めを変化させることが、前記第１の光学修正特性とは異なる第２の光学修正特性に従って出力光の前記スペクトルを修正する、請求項１７に記載の照明アセンブリ。
【請求項１９】
前記第１の方向に沿った前記光源と前記光入力領域との相対的な位置決めを変化させることが、出力光のスペクトルを修正し、前記第２の方向に沿った前記光源と前記光入力領域との相対的な位置決めを変化させることが、出力光の光線角分布を修正する、請求項１７に記載の照明アセンブリ。
【請求項２０】
前記光入力領域のうちの別の１つはスペクトル調整装置を備え、
それぞれの前記スペクトル調整装置は、各々、前記光源から放出されて前記光入力領域のうちの前記１つにおける前記スペクトル調整装置に入射した光が第１のスペクトルで前記光導波路に入力され、前記光源から放出されて前記光入力領域のうちの前記別の１つにおける前記スペクトル調整装置に入射した光が前記第１のスペクトルとは異なる第２のスペクトルで前記光導波路に入力されるように、入射光のスペクトルを修正し、
前記光源から放出されて第３の前記光入力領域に入射した光は、前記第１のスペクトルおよび前記第２のスペクトルとは異なる第３のスペクトルで前記光導波路に入力され、
前記第１のスペクトルでの前記光導波路への光入力、前記第２のスペクトルでの前記光導波路への光入力および前記第３のスペクトルでの前記光導波路への光入力は、前記光導波路内で混ざり合って、前記光入力領域のうちの前記１つと前記光入力領域のうちの前記別の１つと前記第３の光入力領域との間での光の分配に従って重み付けされた前記第１のスペクトル、前記第２のスペクトルおよび前記第３のスペクトルの合計である組合せスペクトルを有する光を形成する、請求項１０に記載の照明アセンブリ。
【請求項２１】
前記光源および前記光入力領域は、前記光源から放出された光の一部が前記光入力領域のうちの１つに入射し、前記光源から放出された光の一部が前記光入力領域のうちの別の１つに入射し、前記光源から放出された光の一部が第３の前記光入力領域に入射するように互いに対して可変的に位置決め可能である、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項２２】
前記光源は固体光源を備える、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項２３】
前記光源は、５００ｎｍよりも大きな波長では、動作可能に効果的な強度を持たない光を放出する、請求項２２に記載の照明アセンブリ。
【請求項２４】
前記光入力領域のうちの１つは第１の透過率を有し、前記光入力領域のうちの別の１つは前記第１の透過率とは異なる第２の透過率を有する、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項２５】
前記光入力領域のうちの１つは、反射材料および光吸収材料のうちの少なくとも１つを含む、請求項２４に記載の照明アセンブリ。
【請求項２６】
前記光入力領域に隣接して位置するさらなる光源をさらに備え、前記光源および前記光入力領域は、前記光入力領域に対してさまざまな場所で光を入力するように互いに対して可変的に位置決め可能である、請求項２５に記載の照明アセンブリ。
【請求項２７】
前記光源および前記光入力領域は、前記光源から放出された光のうち、より多くが、前記光入力領域のうちの別の１つよりも前記光入力領域のうちの１つに入射し、前記さらなる光源から放出された光のうち、より多くが、前記光入力領域のうちの前記１つよりも前記光入力領域のうちの前記別の１つに入射する位置に互いに対して可変的に位置決め可能である、請求項２６に記載の照明アセンブリ。
【請求項２８】
前記光源および前記光入力領域は、前記光源から放出された光の一部および前記さらなる光源から放出された光の一部が前記光入力領域の同一の領域に入射する位置に互いに対して可変的に位置決め可能である、請求項２６に記載の照明アセンブリ。
【請求項２９】
前記光源は、第１のスペクトルを有する光を放出し、
前記さらなる光源は、前記第１のスペクトルとは異なるスペクトルを有する光を放出する、請求項２６に記載の照明アセンブリ。
【請求項３０】
前記第１のスペクトルでの前記光導波路への光入力および前記第２のスペクトルでの前記光導波路への光入力は、前記光導波路内で混ざり合って、前記光入力領域のうちの前記１つと前記光入力領域のうちの前記別の１つとの間での前記第１のスペクトルを有する光および前記第２のスペクトルを有する光の分配に従って重み付けされた前記第１のスペクトルおよび前記第２のスペクトルの合計である組合せスペクトルを有する光を形成する、請求項２９に記載の照明アセンブリ。
【請求項３１】
前記光源および前記さらなる光源は固体光源を備える、請求項２６に記載の照明アセンブリ。
【請求項３２】
電球であって、
前記電球を機械的に装着して電力を受取るように構成されたベースと、
全内部反射によって光を伝搬するための光導波路とを備え、前記光導波路は光入力領域を備え、前記光入力領域のうちの少なくとも１つは光学修正特性に関連付けられ、前記電球はさらに、
前記ベースに電気的に結合され、前記光入力領域に隣接して位置する光源を備え、前記光源および光入力領域は、前記光源から放出された光が前記光入力領域間で選択的に分配されるように、光が前記光入力領域に入射する場所を変化させるように互いに対して可変的に位置決め可能であり、そのため、前記光入力領域のうちの少なくとも１つの前記光学修正特性および前記光源と前記光入力領域との相対的な位置決めに基づいて、前記電球からの光出力の特性が修正される、電球。
【請求項３３】
前記光源に熱的に結合されたヒートシンクをさらに備える、請求項３２に記載の電球。
【請求項３４】
修正される前記電球からの前記光出力の前記特性はスペクトルである、請求項３２に記載の電球。
【請求項３５】
修正される前記電球からの前記光出力の前記特性は光線角分布である、請求項３２に記載の電球。
【請求項３６】
前記光源および前記光入力領域は、前記光源から放出された光のうち、より多くが、前記光入力領域のうちの別の１つよりも前記光入力領域のうちの１つに入射する第１の位置と、前記光源から放出された光の一部が前記光入力領域のうちの前記１つに入射し、前記光源から放出された光の一部が前記光入力領域のうちの前記別の１つに入射し、前記部分が前記光源と前記光入力領域との相対的な位置決めに左右される第２の位置との間で互いに対して可変的に位置決め可能である、請求項３２に記載の電球。
【請求項３７】
前記光入力領域のうちの１つは光学素子を備える、請求項３２に記載の電球。
【請求項３８】
前記光学素子は、レンズ状溝、Ｖ字形溝、マイクロ光学素子および光散乱素子のうちの１つ以上を備える、請求項３７に記載の電球。
【請求項３９】
前記光入力領域のうちの別の１つは平面的である、請求項３７に記載の電球。
【請求項４０】
前記光入力領域は、前記光入力領域にさまざまな光学修正特性を与えるように構成された光学素子を備える、請求項３７に記載の電球。
【請求項４１】
前記光導波路は、第１の主面と、前記第１の主面と対向する第２の主面と、前記光入力領域の遠位の端部端縁とをさらに備え、
前記光入力領域のうちの１つは、前記光源から放出されて入射した光のうち、より多くが、前記端部端縁を通るよりも前記第１の主面および前記第２の主面のうちの少なくとも１つを通って出て行くように構成され、
前記光入力領域のうちの別の１つは、前記光源から放出されて入射した光のうち、より多くが、前記主面を通るよりも前記端部端縁を通って出て行くように構成される、請求項３９または４０のいずれかに記載の電球。
【請求項４２】
前記光入力領域のうちの１つはスペクトル調整装置を備える、請求項３２に記載の電球。
【請求項４３】
前記スペクトル調整装置は色減衰材料を含む、請求項４２に記載の電球。
【請求項４４】
前記スペクトル調整装置は波長シフト材料を含む、請求項４２に記載の電球。
【請求項４５】
前記光入力領域のうちの別の１つは正透過性である、請求項４２に記載の電球。
【請求項４６】
前記光源から放出されて前記光入力領域のうちの１つにおける前記スペクトル調整装置に入射した光は、第１のスペクトルで前記光導波路に入力され、
前記光源から放出されて前記光入力領域のうちの別の１つに入射した光は、前記第１のスペクトルとは異なる第２のスペクトルで前記光導波路に入力され、
前記第１のスペクトルでの前記光導波路への光入力および前記第２のスペクトルでの前記光導波路への光入力は、前記光導波路内で混ざり合って、前記光入力領域のうちの前記１つと前記光入力領域のうちの前記別の１つとの間の光の分配に従って重み付けされた前記第１のスペクトルおよび前記第２のスペクトルの合計である組合せスペクトルを有する光を形成する、請求項４２に記載の電球。
【請求項４７】
前記光入力領域のうちの１つは光学素子を備える、請求項４２に記載の電球。
【請求項４８】
前記光学素子は、レンズ状溝、Ｖ字形溝、マイクロ光学素子および光散乱素子のうちの１つ以上を備える、請求項４７に記載の電球。
【請求項４９】
前記光源および前記光入力領域は、前記光源から放出された光を前記光入力領域のうちの少なくとも３つの間で選択的に分配するように第１の方向および第２の方向に沿って互いに対して可変的に位置決め可能である、請求項４２に記載の電球。
【請求項５０】
前記第１の方向に沿った前記光源と前記光入力領域との相対的な位置決めを変化させることが、第１の光学修正特性に従って出力光のスペクトルを修正し、前記第２の方向に沿った前記光源と前記光入力領域との相対的な位置決めを変化させることが、前記第１の光学修正特性とは異なる第２の光学修正特性に従って出力光の前記スペクトルを修正する、請求項４９に記載の電球。
【請求項５１】
前記第１の方向に沿った前記光源と前記光入力領域との相対的な位置決めを変化させることが、出力光のスペクトルを修正し、前記第２の方向に沿った前記光源と前記光入力領域との相対的な位置決めを変化させることが、出力光の光線角分布を修正する、請求項４９に記載の電球。
【請求項５２】
前記光入力領域のうちの別の１つはスペクトル調整装置を備え、
それぞれの前記スペクトル調整装置は、各々、前記光源から放出されて前記光入力領域のうちの前記１つにおける前記スペクトル調整装置に入射した光が第１のスペクトルで前記光導波路に入力され、前記光源から放出されて前記光入力領域のうちの前記別の１つにおける前記スペクトル調整装置に入射した光が前記第１のスペクトルとは異なる第２のスペクトルで前記光導波路に入力されるように、入射光のスペクトルを修正し、
前記光源から放出されて第３の前記光入力領域に入射した光は、前記第１のスペクトルおよび前記第２のスペクトルとは異なる第３のスペクトルで前記光導波路に入力され、
前記第１のスペクトルでの前記光導波路への光入力、前記第２のスペクトルでの前記光導波路への光入力および前記第３のスペクトルでの前記光導波路への光入力は、前記光導波路内で混ざり合って、前記光入力領域のうちの前記１つと前記光入力領域のうちの前記別の１つと前記第３の光入力領域との間での光の分配に従って重み付けされた前記第１のスペクトル、前記第２のスペクトルおよび前記第３のスペクトルの合計である組合せスペクトルを有する光を形成する、請求項４２に記載の電球。
【請求項５３】
前記光源および前記光入力領域は、前記光源から放出された光の一部が前記光入力領域のうちの１つに入射し、前記光源から放出された光の一部が前記光入力領域のうちの別の１つに入射し、前記光源から放出された光の一部が第３の前記光入力領域に入射するように互いに対して可変的に位置決め可能である、請求項３２に記載の電球。
【請求項５４】
前記光源は固体光源を備える、請求項３２に記載の電球。
【請求項５５】
前記光源は、５００ｎｍよりも大きな波長では、動作可能に効果的な強度を持たない光を放出する、請求項５４に記載の電球。
【請求項５６】
前記光入力領域のうちの１つは第１の透過率を有し、前記光入力領域のうちの別の１つは前記第１の透過率とは異なる第２の透過率を有する、請求項３２に記載の電球。
【請求項５７】
前記光入力領域のうちの１つは、反射材料および光吸収材料のうちの少なくとも１つを含む、請求項５６に記載の電球。
【請求項５８】
前記光入力領域に隣接して位置するさらなる光源をさらに備え、前記光源および前記光入力領域は、前記光入力領域に対してさまざまな場所で光を入力するように互いに対して可変的に位置決め可能である、請求項５６に記載の電球。
【請求項５９】
前記光源および前記光入力領域は、前記光源から放出された光のうち、より多くが、前記光入力領域のうちの別の１つよりも前記光入力領域のうちの１つに入射し、前記さらなる光源から放出された光のうち、より多くが、前記光入力領域のうちの前記１つよりも前記光入力領域のうちの前記別の１つに入射する位置に互いに対して可変的に位置決め可能である、請求項５８に記載の電球。
【請求項６０】
前記光源および前記光入力領域は、前記光源から放出された光の一部および前記さらなる光源から放出された光の一部が前記光入力領域の同一の領域に入射する位置に互いに対して可変的に位置決め可能である、請求項５８に記載の電球。
【請求項６１】
前記光源は、第１のスペクトルを有する光を放出し、
前記さらなる光源は、前記第１のスペクトルとは異なるスペクトルを有する光を放出する、請求項５８に記載の電球。
【請求項６２】
前記第１のスペクトルでの前記光導波路への光入力および前記第２のスペクトルでの前記光導波路への光入力は、前記光導波路内で混ざり合って、前記光入力領域のうちの前記１つと前記光入力領域のうちの前記別の１つとの間での前記第１のスペクトルを有する光および前記第２のスペクトルを有する光の分配に従って重み付けされた前記第１のスペクトルおよび前記第２のスペクトルの合計である組合せスペクトルを有する光を形成する、請求項６１に記載の電球。
【請求項６３】
前記光源および前記さらなる光源は固体光源を備える、請求項５８に記載の電球。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
関連出願データ
本願は、２０１１年３月１７日に出願された米国仮特許出願番号第６１／４５３，７６３号の利益を主張し、２０１１年３月１８日に出願された米国仮特許出願番号第６１／４５４，２１８号の利益を主張し、これらの出願の開示は全文が引用によって本明細書に援用される。
【０００２】
背景
エネルギを消費する装置では、エネルギ効率が関心領域になっている。エネルギを消費する装置の一種として照明装置がある。照明装置のためのエネルギ効率のよい光源としては発光ダイオード（light emitting diode：ＬＥＤ）が有望である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ＬＥＤまたは類似の光源を使用する照明装置では、色および光出力分布の制御が問題である。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】調整可能な光出力を有する例示的な照明アセンブリを示す電球であって、光源アセンブリを見せるために電球のハウジングの一部が切り取られている電球の概略図である。
【図２】調整可能な光出力を有する別の例示的な照明アセンブリを示す照明器具の概略図である。
【図３】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの実施例の一部を示す概略図である。
【図４】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの実施例の一部を示す概略図である。
【図５】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの実施例の一部を示す概略図である。
【図６】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの実施例の一部を示す概略図である。
【図７】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの別の実施例の一部を示す概略図である。
【図８】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの別の実施例の一部を示す概略図である。
【図９】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの別の実施例の一部を示す概略図である。
【図１０】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの別の実施例の一部を示す概略図である。
【図１１】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの光入力領域の配置を示す概略図である。
【図１２】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの光入力領域の配置を示す概略図である。
【図１３】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの光入力領域の配置を示す概略図である。
【図１４】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの別の実施例の一部を示す概略図である。
【図１５】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの別の実施例の一部を示す概略図である。
【図１６】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの別の実施例の一部を示す概略図である。
【図１７】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの光入力領域の別の配置を示す概略図である。
【図１８】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの光入力領域の別の配置を示す概略図である。
【図１９】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの光入力領域の別の配置を示す概略図である。
【図２０】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの別の実施例の一部を示す概略図である。
【図２１】調整可能な光出力を有する照明アセンブリの別の実施例の一部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
説明
ここで、図面を参照して実施例について説明する。図中、全体を通して、同様の参照番号を用いて同様の要素に言及する。図面は必ずしも一定の比例に応じているわけではない。１つの実施例に関して説明および／または示される特徴は、１つ以上の他の実施例において同じようにもしくは同様に用いられてもよく、および／または、他の実施例の特徴と組合わせてもしくは他の実施例の特徴の代わりに用いられてもよい。
【０００６】
本開示の局面は照明アセンブリに関する。図１に示されるように、照明アセンブリ１００の一種は電球２００である。図２に示されるように、別の種類の照明アセンブリ１００は照明器具３００である。電球２００（例えば図１に図示）であろうと照明器具３００（例えば図２に図示）であろうと別の種類の照明装置であろうと、本明細書では照明アセンブリ１００について図面に示されるさまざまな実施例を参照してより詳細に説明する。
【０００７】
照明アセンブリは、光導波路と光源とを含む。光導波路は光入力領域を含み、光入力領域のうちの少なくとも１つは光学修正特性に関連付けられ、光導波路は全内部反射によって光を伝搬するように構成される。光源は光入力領域に隣接して位置しており、光源および光入力領域は、光入力領域に光が入射する場所を変化させるように互いに対して可変的に位置決め可能である。光源から放出された光は、光入力領域間で選択的に分配され、そのため、光入力領域のうちの少なくとも１つの光学修正特性および光源と光入力領域との相対的な位置決めに基づいて、照明アセンブリからの光出力の特性が修正される。
【０００８】
電球の場合、当該電球は、電球を機械的に装着して電力を受取るように構成されたベースをさらに含む。
【０００９】
図３〜図６をさらに参照して、照明アセンブリ１００は、例えばアクリル、ポリカーボネート、ガラスまたは他の適切な材料でできた固体物である光導波路１０２を含む。光導波路１０２は剛性であってもよく、または可撓性であってもよい。また、光導波路１０２は、２つ以上の層を有する多層光導波路であってもよい。光導波路１０２は、第１の主面１０６と、第１の主面１０６と対向する第２の主面１０８とを含む。光導波路１０２は、第１の主面１０６と第２の主面１０８との間での全内部反射（total internal reflection：ＴＩＲ）によって光を伝搬するように構成される。
【００１０】
光導波路１０２は、主面１０６，１０８のうちの少なくとも１つの中にまたは上に光抽出素子（図示せず）を含む。主面１０６，１０８の中または上にある光抽出素子は、主面「に」あるものと見なすことにする。各々の光抽出素子は、光抽出素子に入射する伝搬光の全内部反射を阻害するように機能する。１つの実施例においては、光抽出素子は、対向する主面の方に光を反射させ、そのため、光は対向する主面を通って光導波路１０２から出て行く。代替的に、光抽出素子は、光抽出素子を通して、光抽出素子を有する光導波路１０２の主面から外へ光を透過させる。別の実施例においては、これらのタイプの光抽出素子が両方とも存在している。さらに別の実施例においては、光抽出素子は、光の一部を反射させ、残りの入射光を屈折させる。したがって、光抽出素子は、主面１０６，１０８の一方または両方から光を抽出するように構成される。
【００１１】
このような光抽出素子を有する光導波路は、一般に、スタンピング、モールディング、エンボス加工、押出加工、レーザエッチング、化学エッチングまたは別の好適なプロセスなどのプロセスによって形成される。また、光抽出素子は、硬化性材料の素子を光導波路１０２上に堆積させ、堆積させた材料を熱放射、紫外線放射または他の放射を用いて硬化させることによって作製されてもよい。硬化性材料は、印刷、インクジェット印刷、スクリーン印刷または別の好適なプロセスなどのプロセスによって堆積させることができる。
【００１２】
例示的な光抽出素子は光散乱素子を含み、当該光散乱素子は、一般には、印刷された特徴、インクジェット印刷された特徴、選択的に堆積された特徴、化学エッチングされた特徴、レーザエッチングされた特徴などの、不明確な形状または表面テクスチャの特徴である。他の例示的な光抽出素子は、Ｖ字形溝、レンズ状溝などの明確に規定された形状の特徴、および時にはマイクロ光学素子と称される、主面１０６，１０８の線寸法に対して小さな明確に規定された形状の特徴を含む。マイクロ光学素子の長さおよび幅のうちの小さい方は、光導波路１０２の長さおよび幅のうちの長い方の１０分の１未満であり、マイクロ光学素子の長さおよび幅のうちの大きい方は、光導波路の長さおよび幅のうちの小さい方の半分未満である。マイクロ光学素子の長さおよび幅は、平坦な光導波路の場合は光導波路１０２の主面１０６，１０８に平行な平面において測定され、平坦でない光導波路１０２の場合は表面輪郭に沿って測定される。
【００１３】
マイクロ光学素子は、光を予想通りに反射または屈折させるように成形される。しかし、マイクロ光学素子の１つ以上の表面は、光出力に対する二次効果を発生させるために、粗面化するなどのように修正されてもよい。例示的なマイクロ光学素子は米国特許第６，７５２，５０５号に記載されているが、簡潔にするために本開示では詳細に説明しない。マイクロ光学素子は、光導波路からの所望の光出力が達成されるように、大きさ、形状、深さまたは高さ、密度、向き、傾斜角または屈折率のうちの１つ以上の点で異なっていてもよい。
【００１４】
光導波路１０２は少なくとも１つの外側端縁を有し、外側端縁の総数は光導波路１０２の構成に左右される。外側端縁は、光導波路１０２が完全には取り囲んでいない端縁である。光導波路１０２が長方形である場合（例えば図４に図示）、光導波路１０２は４つの外側端縁１１０，１１２，１１４，１１６（例えば側部端縁１１０，１１２、端部端縁１１６および光入力端縁１１４）を有する。他の実施例においては、光導波路は異なる形状を有しており、外側端縁の総数も異なっている。例えば、光導波路１０２が中空の円筒形（例えば図１に図示）、裁頭円錐形（frustroconical）、裁頭角錐形（frustrated pyramid）、ドームの頂点に穴が開けられたドーム形状、または別の類似の形状である場合には、光導波路は２つの対向する外側端縁１１４，１１６を有する。光導波路１０２がドームのように成形されるか、または、従来の白熱電球の球形状に近い形状を有する実施例においては、光導波路１０２は単一の外側端縁を有する。光導波路１０２が他の形状であれば、外側端縁の数も対応したものとなる。光導波路１０２の形状に応じて、各外側端縁は直線的な経路を辿る場合もあれば曲線状の経路を辿る場合もあり、隣接する端縁は頂点で出会う場合もあれば曲線に合流する場合もある。
【００１５】
いくつかの実施例においては、光導波路１０２は、光導波路１０２が完全に取り囲んだ端縁である内側端縁（図示せず）を含む。内側端縁は、通常、光導波路１０２の主面間に延在する穴の端縁である。
【００１６】
主面１０６，１０８の各々の長さおよび幅寸法は、光導波路１０２の厚みよりもはるかに大きく、一般に１０倍以上大きい。厚みは、主面１０６，１０８に直交する方向における光導波路１０２の寸法である。長方形の実施例においては、主面の各々の長さ（外側端縁１１４から外側端縁１１６まで測定）および幅（外側端縁１１０から外側端縁１１２まで測定）は両方とも、光導波路１０２の厚みよりもはるかに大きい。光導波路１０２の厚みは、例えば約０．１ミリメートル（ｍｍ）〜約１０ｍｍであってもよい。
【００１７】
外側端縁であろうと内側端縁であろうと、端縁のうちの少なくとも１つは光入力端縁としての役割を果たす。１つ以上の光源１０４から放出された光は、光入力端縁の方に向けられる。図３〜図６に示される実施例においては、外側端縁１１４が光入力端縁としての役割を果たす。
【００１８】
光入力端縁１１４は光入力領域を含む。光入力領域は、さまざまな光学修正特性に関連付けられる。光学修正特性は、入射光に対して光入力領域が有する効果によって示される。この説明の目的で、光学修正特性が欠如した光入力領域は、たとえ正透過性材料が非ゼロ入射角で材料を貫通する光を屈折させるとしても、正透過性（specularly transmissive）であると考えられる。示される実施例を参照して、例示的な光学修正特性および入射光に対して光入力領域が有する効果について以下でより詳細に説明する。
【００１９】
光入力端縁は、任意の適切な数の光入力領域を含む。さらに、任意の適切な数の光入力領域は、所与の光源に関連付けられてもよい。示される実施例においては、ある光入力領域から別の光入力領域への光学修正特性の変化は急激である。他の実施例においては、光入力領域間の遷移は漸進的であってもよい。
【００２０】
図３〜図６は、光源１０４が入力領域１１７，１１８に関連付けられる実施例を示す。示される実施例においては、光入力領域のうちの１つの光学修正特性は、入射光の光線角分布を修正する。一例では、光入力領域１１７は光学素子を含み、それらの光学素子のうちの例示的な１つが１１９で示されている。参照番号１１９はさらに、光学素子を総称するために用いられる。光学素子１１９は、入射光の光線角分布を修正する。本開示では、光線角分布という用語は、規定の光線角範囲にわたる、ある光線角（一般には立体角）を有する光の強度の変化を示すために用いられる。端縁が照らされる光導波路（edge-lit light guide）に光が入力される例では、規定の光線角範囲は、光源１０４から離れる方向における光入力領域１１７の垂線に対して−９０°〜＋９０°である。
【００２１】
光入力領域１１７の光学素子１１９は、主面１０６，１０８に直交するように向けられたレンズ状溝として示されている。他の実施例においては、光学素子１１９は、他の好適な向きおよび形状を有し、例えば主面１０６，１０８に平行に向けられたレンズ状溝、主面１０６，１０８に直交するように向けられたＶ字形溝、主面１０６，１０８に平行に向けられたＶ字形溝、レンズ、またはそれらの組合せである。他の例示的な光学素子は光散乱素子を含み、当該光散乱素子は、一般には、印刷された特徴、インクジェット印刷された特徴、選択的に堆積された特徴、化学エッチングされた特徴、レーザエッチングされた特徴などの、不明確な形状または表面テクスチャの特徴である。他の例示的な光学素子は、Ｖ字形溝、レンズ状溝などの明確に規定された形状の特徴、および時には光入力領域のためのマイクロ光学素子と称される、光入力端縁１１４の線寸法に対して小さな明確に規定された形状の特徴を含む。マイクロ光学素子の長さおよび幅のうちの小さい方は、光入力端縁１１４の長さおよび幅のうちの長い方の半分未満であり、マイクロ光学素子の長さおよび幅のうちの大きい方は、光入力端縁１１４の長さおよび幅のうちの小さい方未満である。光入力領域のためのマイクロ光学素子の長さおよび幅は、平坦な光導波路の場合は光導波路１０２の光入力端縁１１４に平行でありかつ光入力端縁１１４を含む平面において測定され、平坦でない光導波路の場合は表面輪郭に沿って測定される。
【００２２】
光入力領域におけるマイクロ光学素子は、入射光を予想通りに屈折させるように成形される。しかし、マイクロ光学素子の１つ以上の表面は、入射光に対する二次効果を発生させるために、粗面化するなどのように修正されてもよい。例示的なマイクロ光学素子は米国特許第６，７５２，５０５号に記載されているが、簡潔にするために本開示では詳細に説明しない。光入力領域のためのマイクロ光学素子は、所望の光学修正特性が対応する光入力領域にわたって達成されるように、大きさ、形状、深さまたは高さ、密度、向き、傾斜角または屈折率のうちの１つ以上の点で異なっていてもよい。
【００２３】
示される実施例においては、光入力領域１１８は平面を含む。したがって、光入力領域１１８は、平面での屈折によりもたらされる修正を超えて入射光の光線角分布を修正することはほとんどまたは全くない。したがって、光入力領域１１８は正透過性であると考えられる。他の実施例においては、光入力領域１１８は、光入力領域１１７における光学素子１１９とは異なる光学素子を含み、光入力領域１１７がもたらす修正とは異なる光線角分布の修正を行なう。
【００２４】
照明アセンブリ１００は、光源アセンブリ１０３（例えば図１および図２に図示）をさらに含む。光源アセンブリ１０３は、光入力端縁１１４に隣接して位置決めされた１つ以上の光源１０４を含む。各光源１０４は一般に１つ以上の固体デバイスとして実施される。１つの実施例においては、光源１０４は印刷回路基板（printed circuit board：ＰＣＢ）１０５（例えば図１に図示）に装着される。したがって、光源１０４は互いに対して適切な位置に固定される。以下でより詳細に説明するように、光源１０４および光導波路１０２の光入力端縁１１４は、互いに対して可変的に位置決め可能である。
【００２５】
いくつかの実施例においては、光源１０４は、光源に関連付けられた光入力領域１１７と１１８との間での各光源１０４からの光の分配が全ての光源で同一であるように光入力領域１１７，１１８に対して位置決めされる。その結果、光を発生させる光源にかかわらず、光導波路１０２に入る光は同一の特性（例えばスペクトルおよび／または光線角分布）を有する。
【００２６】
例示的な光源は、ＬＥＤ、レーザダイオードおよび有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）などの固体デバイスを含む。光源１０４が１つ以上のＬＥＤを含む実施例においては、当該ＬＥＤは、トップファイヤ（top-fire）ＬＥＤまたはサイドファイヤ（side-fire）ＬＥＤであってもよく、広域スペクトルＬＥＤ（例えば白色光を放出）または所望の色もしくはスペクトルの光（例えば赤色光、緑色光、青色光または紫外光）を放出するＬＥＤであってもよい。１つの実施例においては、光源１０４は、５００ナノメートル（ｎｍ）よりも大きな波長では、動作可能に効果的な強度を持たない光を放出する（すなわち、光源１０４は、主に５００ｎｍ未満の波長で光を放出する）。いくつかの実施例においては、照明アセンブリ１００に含まれる各光源１０４は同一の名目スペクトルを有する。他の実施例においては、光源は互いに異なっている（例えば、図２０および図２１を参照して以下で説明するような光源アセンブリに沿って代替的に位置する２つの異なる種類の光源）。
【００２７】
特に詳細には示さないが、光源アセンブリ１０３は、光源１０４を保持するために構造的構成要素（例えば図１に示されるＰＣＢ１０５）も含む。光源アセンブリ１０３は、回路、電源、および／または光源１０４を制御および駆動するための電子機器、ならびにその他の適切な構成要素をさらに含んでいてもよい。
【００２８】
各光源は、光導波路１０２の２つ以上の光入力領域に関連付けられる。示される例では、２つの光入力領域１１７，１１８が光源１０４に関連付けられる。他の例では、３つ以上の光入力領域が各光源に関連付けられる。光源１０４および関連付けられた光入力領域は、光源１０４によって放出された光が光入力領域１１７，１１８に入射して、光入力領域１１７，１１８と光源１０４との相対的な位置決めに応じて光入力領域間で可変的に分配されるように、互いに対して可変的に位置決め可能である。一例では、光源と光入力領域との相対的な位置決めは、光源から放出された光を光入力領域間で選択的に分配するように、主面１０６，１０８に平行であってかつ光導波路１０２の光入力端縁１１４に平行な方向に沿って（順方向および逆方向に）光源を移動させることによって変更される。１つの実施例においては、光源を順方向に移動させることにより第１の特性を有する出力光がもたらされ、光源を逆方向に移動させることにより第１の特性とは異なる第２の特性を有する出力光がもたらされる。
【００２９】
例えば、図４では、光源１０４は、光入力端縁１１４の光入力領域１１７に隣接して位置している。したがって、光源１０４から放出された光のうち、より多くが、光入力領域１１８に入射するよりも光入力領域１１７に入射する。図５および図６にさらに示されるように、図４に示される位置に対してそれぞれの距離だけ横方向に光源１０４を移動させて、光導波路１０２に対する光源１０４の位置を変化させ、光入力領域に入射する光の分配の対応する変化をもたらしている。例えば、図５では、光源１０４は、光入力端縁１１４の光入力領域１１８に隣接して位置している。したがって、光源１０４から放出された光のうち、より多くが、光入力領域１１７に入射するよりも光入力領域１１８に入射する。図６では、光源１０４は、光入力端縁１１４の光入力領域１１７および光入力領域１１８の両方に隣接した中間位置に位置している。したがって、光源１０４から放出された同様の量の光が光入力領域１１７および光入力領域１１８に入射する。光源１０４および関連付けられた光入力領域１１７，１１８を互いに対して移動させることによって、光源から放出された光は光入力領域間で選択的に分配され、そのため、光入力領域１１７，１１８の光学修正特性および光源１０４と光入力領域１１７，１１８との相対的な位置決めに基づいて、照明アセンブリからの光出力の特性が修正される。
【００３０】
１つの実施例においては、相対的な位置決めはユーザによって手動で変更される。図１に示される例では、照明アセンブリ１００は、光導波路１０２および光源１０４の一方または両方を他方に対して移動させて光入力領域と光源１０４との相対的な位置決めを変化させるユーザ操作可能な機構１４７を含む。図１に示されるように、光源１０４はハウジング１４０に対して固定されており、光導波路１０２は、機構１４７に力を手動で加えることによってハウジング１４０に対して回転移動可能である。図１の実施例においては、機構１４７は、光導波路１０２に固定されて電球２００のハウジング１４０の一部の上を摺動する部材である。１つの実施例においては、移動量は止め具（図示せず）によって制限されてもよい。他の手動操作機構が可能である。例えば、他の種類のスライダが利用されてもよく、または、回転可能なノブが歯車列または駆動系を介して移動可能構成要素に対して作用してもよい。他の実施例においては、機構１４７は、光導波路１０２および光源１０４の一方または両方を他方に対して移動させるようにモータ駆動される。モータ駆動機構は、ユーザ入力、センサからのフィードバックまたは誘発事象に基づいて光出力を調整するように制御アセンブリ（図示せず）によって制御されてもよい。さらに他の実施例においては、機構１４７は存在せず、例示的なシリンダの場合にはトルクである位置決め力を光源アセンブリ１０３および光導波路１０２のうちの移動可能な方に直接加えることによって調整がなされる。
【００３１】
一旦位置決めされると、光入力領域と光源１０４との相対的な位置決めは、ユーザまたは制御アセンブリが相対的な位置決めを変化させるまでは変わらないままである。照明アセンブリ１００の動作中は光導波路１０２および光源１０４の互いに対する一定の動きが意図されないので、光導波路１０２および／または光源１０４の移動範囲は制限されてもよい。移動範囲は、一方向への光導波路１０２または光源１０４の際限のない移動を可能にするのではなく、光源１０４と整列したり光源１０４からずれたりするように光入力領域１１７，１１８を移動させる前後の摺動に限定されてもよい。
【００３２】
照明アセンブリ１００の光出力の修正をユーザに示すために視覚的表示器が存在していてもよい。例えば図１の示される実施例においては、模様１４６が光導波路１０２上に存在しており、ハウジング上のポインタ１４８に対して整列させることでこれを示す。
【００３３】
図７〜図１０は、調整可能な光出力を有する照明アセンブリの別の実施例の一部を示す。より具体的には、図７〜図１０は、照明アセンブリからの光出力の光線角分布が光源と光入力領域との相対的な位置決めに左右されるように光導波路への光入力の光線角分布が修正される例示的な適用例を示す。
【００３４】
図７および図８に示される実施例においては、照明アセンブリは図３〜図６に示されるものと類似しているが、光入力領域１１７，１１８が端縁１１４のくぼんだ部分に位置している。光入力領域１１７，１１８のくぼんだ位置は、入射光に対する光入力領域１１７，１１８の光学修正特性の効果を変化させることはないが、当該くぼんだ構成は、光導波路１０２が任意の好適な形状であってもよいことを示すために単に示されている。光入力領域１１７は、主面１０６，１０８に平行に向けられたレンズ状溝として示される光学素子１１９を含む。光入力領域１１８は平面を含む。
【００３５】
図７および図９は、光源から放出された光のうち、より多くが、光入力領域１１８よりも光入力領域１１７に入射する光源１０４と光入力端縁１１４との相対的な位置決めを示す。まず図７を参照して、光入力領域１１７は、主面１０６，１０８に平行に向けられたレンズ状溝を含む。当該レンズ状溝は、光源１０４から放出されて第１の光入力領域１１７に入射する光の光線角分布を変化させる。レンズ状溝は、主面１０６，１０８に直交する平面および光入力端縁１１４内に、光入力領域１１７を通って光導波路１０２に入る光を行き渡らせる。ここで図９を参照して、光学素子１１９における光の屈折のために、光導波路１０２に入る光のうち、より多くが、（垂線に対して）より小さな入射角で主面１０６，１０８に入射するため、より多くの光が光導波路１０２内でより高いモードで伝搬する。上述のように、第１および第２の主面１０６，１０８は光抽出素子（図示せず）を含む。より多くの量の光がより高い伝搬モードで伝搬する結果、図９に示されるように、光源から放出されて第１の光入力領域１１７に入射する光のうち、より多くが、端縁１１６を通るよりも第１の主面１０６および第２の主面１０８の一方または両方を通って出て行く。
【００３６】
図８および図１０は、光源から放出された光のうち、より多くが、光入力領域１１７に入射するよりも光入力領域１１８に入射する光源１０４と光入力端縁１１４との相対的な位置決めを示す。まず図８を参照して、光入力領域１１８は平面を有する。光入力領域１１８の当該平面は正透過性である。ここで図１０を参照して、光入力領域１１８を通って光導波路１０２に入る光のうち、より多くが、（垂線に対して）より大きな入射角で主面に入射するため、より多くの光が光導波路内でより低いモードで伝搬する。より多くの量の光がより低い伝搬モードで伝搬する結果、光源１０４から放出されて第２の光入力領域１１８に入射する光のうち、より多くが、主面１０６，１０８を通るよりも端縁１１６を通って光導波路１０２から出て行く。
【００３７】
上述の実施例は、光導波路１０２への光入力の光線角分布、したがって出力光の光線角分布の修正を例示している。以下の実施例は、光入力領域に入射する光のスペクトルの修正の例を示す。図１１〜図１３は、３つの光入力領域２１７，２１８，２１９を有する光入力端縁１１４であって、入力領域のうちの少なくとも１つがスペクトル調整装置を含む例を示す。したがって、図１１〜図１３は、光源１０４と関連付けられた光入力領域との互いに対する可変的な位置決めが光導波路１０２への光入力のスペクトルの修正を決定する実施例を示す。
【００３８】
示される実施例においては、光入力領域２１７がスペクトル調整装置を含み、光入力領域２１９が、光入力領域２１７のスペクトル調整装置とは異なるスペクトル調整装置を含む。それぞれのスペクトル調整装置が光入力領域２１７，２１９に存在することは、網掛けによって示されている。光入力領域２１８は、正透過性でありスペクトルを調整しない。しかし、光入力領域２１８もスペクトル調整装置を含む実施例も意図されている。
【００３９】
１つの実施例においては、光入力領域におけるそれぞれのスペクトル調整装置は、波長シフト材料の領域である。波長シフトは、本明細書では、材料が特定の波長の光を吸収して１つ以上の異なる波長で光を再び放出するプロセスを指すために用いられる。波長シフト材料は、蛍光体材料、発光材料、量子ドット材料などの発光ナノ材料、共役高分子材料、有機蛍光染料、有機リン光性染料およびランタニドドープガーネットのうちの１つ以上を含む。別の実施例においては、光入力領域におけるそれぞれのスペクトル調整装置は、色減衰材料、例えばカラーフィルタの領域である。他の実施例においては、光入力領域はそれぞれ、波長シフト材料および色減衰材料を両方とも含む。例えば、光入力領域のうちの１つのスペクトル調整装置が波長シフト材料を含んでいてもよく、光入力領域のうちの別の１つのスペクトル調整装置が色減衰材料を含んでいてもよい。
【００４０】
上述の実施例と同様に、光源１０４および光入力領域２１７，２１８，２１９は、光源から放出されて光入力領域に入射する光が光入力領域２１７，２１８，２１９と光源１０４との相対的な位置決めに応じて光入力領域間で分配されるように、互いに対して可変的に位置決め可能である。したがって、光源１０４は、光入力領域２１７，２１８，２１９のいずれかに対応する位置における光入力端縁に隣接して位置していてもよい。例えば、図１１では、光源１０４は、光源１０４から放出された光のうち、より多くが、光入力領域２１８，２１９よりも光入力領域２１７に入射するように光入力端縁１１４の光入力領域２１７に隣接して位置している。図１２では、光源１０４は、光源１０４から放出された光のうち、より多くが、光入力領域２１７，２１９よりも光入力領域２１８に入射するように光入力端縁１１４の光入力領域２１８に隣接して位置している。同様に、光源１０４が光入力端縁１１４の光入力領域２１９に隣接して位置している場合、光源１０４から放出された光のうち、より多くが、光入力領域２１７，２１８よりも光入力領域２１９に入射する。それぞれの光入力領域の光修正特性に従って、光源１０４から放出されて入力領域２１７に入射する光は第１のスペクトルで光導波路に入力され、光源から放出されて光入力領域２１８に入射する光は第２のスペクトルで光導波路に入力され、光源から放出されて光入力領域２１９に入射する光は第３のスペクトルで光導波路に入力される。
【００４１】
また、光源１０４は、光入力領域２１７，２１８，２１９のうちの隣接する２つの間の中間位置における光入力端縁１１４の領域に隣接して位置していてもよい。例えば、図１３では、光源１０４は、光源１０４から放出された光の一部が光入力領域２１８に入射し、光源から放出された光の別の部分（一般に残りの部分）が光入力領域２１９に入射するように、光入力端縁１１４の光入力領域２１８および光入力領域２１９の両方に隣接した中間位置に位置している。したがって、それぞれの光入力領域からの、さまざまなスペクトルでの光導波路への光入力は、光導波路内で混ざり合って、光入力領域２１８，２１９間の光の分配に従って重み付けされた光入力領域２１８，２１９を通って光導波路１０２に至る光入力のスペクトルの合計であるスペクトルを有する光がもたらされる。
【００４２】
図１４〜図１６は、図１１〜図１３を参照して説明した照明アセンブリ１００の例示的な適用例を示す。より具体的には、図１４〜図１６は、照明アセンブリからの光出力のスペクトルが光源１０４と光入力領域２１７，２１８，２１９との相対的な位置決めに基づいて修正される適用例を示す。照明アセンブリ１００からの出力光の色温度を変化させる例を参照して当該適用例について説明する。
【００４３】
多くのＬＥＤ光源１０４は、対応する色温度を達成することを目的とした波長範囲で光を放出する。しかし、同一の名目色温度を有するＬＥＤのバッチ内では、ＬＥＤごとに色温度が異なっている。また、時として、広域スペクトルＬＥＤ（例えば「白色光」ＬＥＤ）または三色ＬＥＤの群（例えば赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤおよび緑色ＬＥＤであって、それらの出力は組合わさって白色光を生成する）は、ユーザにとって望ましいまたは特定の照明用途に適切な色温度を生成しない。照明アセンブリ１００からの光出力の色温度を修正する目的で、照明アセンブリ１００による光出力のスペクトル（この場合、色温度）を修正するために光入力領域２１７および光入力領域２１９が用いられてもよい。この例では、光入力領域２１７は光出力をより暖かくなるように修正し（赤色をより強くすることおよび青色をより弱くすることのいずれかまたは両方）、光入力領域２１９は光出力をより冷たくなるように修正する（青色をより強くすることおよび赤色をより弱くすることのいずれかまたは両方）。光入力領域２１８は正透過性であり、入射光は光源１０４から放出された光と同一のスペクトル（この場合、色温度）で光導波路に入る。光源１０４と光入力領域２１７，２１８，２１９との相対的な位置決め（図１４〜図１６に図示）は光入力領域間の入射光の分配を変化させ、したがって照明アセンブリ１００からの光出力の色温度の対応する変化がもたらされる。
【００４４】
いくつかの実施例は、所望の色温度を達成するために照明アセンブリ１００からの光出力の色温度をユーザが変化させることができるように構成される。他の実施例は、照明アセンブリ１００の製造者が、照明アセンブリ１００からの光出力の色温度を変化させて、さまざまな多くの光源１０４に関連付けられたさまざまな色温度を補償できるように構成される。これによって、照明アセンブリの製造者は、１つ以上の供給業者から幅広い範囲の光源１０４を調達することができ、規定の一定の色温度を有する照明アセンブリを引き続き製造することができる。
【００４５】
いくつかの実施例においては、光入力領域２１７，２１８，２１９と光源１０４との相対的な位置決めは、出力光が規定の特性を有するまで照明アセンブリ１００の製造者によって変更される。次いで、相対的な位置決めは製造者によって固定され、照明アセンブリ１００は、照明アセンブリ１００のユーザが相対的な位置決めをさらに変化させることができる能力を最小限にするような態様で構成される。他の実施例においては、ユーザは相対的な位置決めを変化させる能力を有する。
【００４６】
光源に関連付けられたそれぞれの光入力領域のうちの１つ以上が入射光のスペクトルおよび光線角分布を両方とも修正する実施例も意図されている。図１７は、光入力端縁１１４の光入力領域２１７，２１８，２１９および３１７，３１８，３１９の例示的な構成であって、入力領域のうちの少なくとも１つがスペクトル調整装置と光学素子とを含む構成を示す。図１１〜図１３を参照して上述した光入力領域と同様に、光入力領域２１７，２１９は各々スペクトル調整装置を含み、光入力領域２１８は正透過性である。光入力領域３１７は、光入力領域２１７のスペクトル調整装置と類似のスペクトル調整装置を含み、光入力領域３１９は、光入力領域２１９のスペクトル調整装置と類似のスペクトル調整装置を含む。さらに、光入力領域３１７，３１８，３１９は、入射光の光線角分布を修正する光学素子２２０を含む。示される実施例においては、光入力領域３１７，３１８，３１９の光学素子２２０は類似している。
【００４７】
光源１０４と光入力領域２１７，２１８，２１９との相対的な位置決めは、第１の光線角分布での光導波路１０２への光入力のスペクトルを修正し、光源１０４と光入力領域３１７，３１８，３１９との相対的な位置決めは、第１の光線角分布とは異なる第２の光線角分布での光導波路１０２への光入力のスペクトルを修正する。
【００４８】
上述の例では、隣接する光入力領域間の境界は、主面１０６，１０８の平面に直交して延在するものとして示されている。他の例（図示せず）では、光入力領域の境界は、主面１０６，１０８の平面に直交せずに延在している。１つの特定の例では、境界は互いの方に傾斜しており、光導波路１０２の主面１０６，１０８に平行な方向に沿った光源１０４と光入力領域との相対的な位置決めに応じて、光源１０４からの光を３つの光入力領域間で分配することができる。
【００４９】
これまで説明してきた実施例は、１つの方向に沿った（すなわち、光導波路１０２の主面１０６，１０８および光入力端縁１１４に平行な方向に沿った（例えば図４〜図６））光源１０４と光入力領域との相対的な位置決めを示した。図１８および図１９に示されるように、光源１０４および光入力領域は、２つの方向に沿って（すなわち、光導波路１０２の主面１０６，１０８に平行な方向に沿って、および、光導波路１０２の主面１０６，１０８に直交する方向に沿って）互いに対して可変的に位置決め可能である。したがって、照明アセンブリ１００の光出力の特性を修正するために２つの変数が与えられる。図１８および図１９に示される例では、光入力領域は、第１の方向１３１および第２の方向１３２の両方の方向に沿って、光導波路の光入力端縁１１４に対して配列される。光源１０４および光入力領域は、光源から放出された光を光入力領域のうちの２つ、３つまたは４つの間で分配するように２つの方向１３１，１３２に沿って相対的に位置決め可能である。
【００５０】
図１８は、３つの光入力領域４１７，４１８，４１９を有する実施例を示す。図１９は、４つの光入力領域４１７，４１８，４１９，４２０を有する実施例を示す。上述の実施例と一貫して、それぞれの光入力領域のうちの１つ以上が光学素子および／またはスペクトル調整装置を含む。
【００５１】
１つの実施例においては、第１の方向１３１に沿った光源１０４と光入力領域との相対的な位置決めはスペクトルの第１の修正をもたらし、示される例では第１の方向に直交する第２の方向１３２に沿った光源と光入力領域との相対的な位置決めは、スペクトルの第１の修正とは異なるスペクトルの第２の修正をもたらす。図１８に示される実施例の例では、光入力領域４１７，４１８がそれぞれのスペクトル調整装置を含み、光入力領域４１９が正透過性でありスペクトルを調整しない。２つの方向１３１，１３２に沿った光源１０４の相対的な位置決めは、光源からの光を光入力領域４１７，４１８，４１９の間で分配して、照明アセンブリ１００からの所望の光出力スペクトルをもたらす。
【００５２】
別の実施例においては、第１の方向１３１に沿って光源を移動させることにより光線角分布が修正され、第２の方向１３２に沿って光源を移動させることによりスペクトルが修正される。図１９に示される実施例の例では、光入力領域４１７，４１８が類似のスペクトル調整装置を含み、光入力領域４１８，４２０が類似の光学素子を含む。光入力領域４１９は、正透過性でありスペクトルを調整しない。第１の方向１３１に沿って光源を移動させることによって、所望の光線角分布を有する出力光が得られる。第２の方向１３２に沿って光源を移動させることによって、所望の光出力スペクトルを有する出力光が得られる。第１の方向１３１および第２の方向１３２に沿って光源を移動させることによって、光線角分布およびスペクトルの所望の組合せを有する出力光が得られる。
【００５３】
図２０および図２１は、照明アセンブリが複数種類の光源２０４，３０４を含む別の実施例を示す。この実施例においては、２つの種類の光源が光導波路１０２の光入力端縁１１４に沿って交互に位置している。第１の光源種類の光源２０４は第１のスペクトルを有する光を放出し、第２の光源種類の光源３０４は第１のスペクトルとは異なる第２のスペクトルを有する光を放出する。例えば、１つの実施例においては、第１の光源種類の光源２０４は「白色」光を放出し、第２の光源種類の光源３０４は赤色光を放出する。光源２０４，３０４は、光源および光導波路１０２の関連付けられた光入力領域が互いに対して協調して位置決め可能であるように共通のＰＣＢ（図示せず）上に装着される。各光源２０４，３０４から放出された光は、１つ以上の光入力領域に入射する。
【００５４】
２つの種類の光入力領域５１７，５１８は、光導波路１０２の入力端縁１１４に沿って交互に位置している。第１の光入力領域種類の光入力領域５１７は第１の透過率を有し、第２の光入力領域種類の光入力領域５１８は第１の透過率とは異なる第２の透過率を有する。１つの実施例においては、光入力領域種類５１７，５１８は、光導波路１０２への光入力の強度を減少させるために反射材料および光吸収材料のうちの少なくとも１つを含む。
【００５５】
示される例では、照明アセンブリ１００は、光源２０４，３０４と光入力領域５１７，５１８との間の所与の位置関係について、光入力領域間での各々の種類の光源からの光の分配が同一であるように構成される。例えば、図２０は、第１の光源種類の光源２０４から放出された光のうち、より多くが、第２の光入力領域種類の光入力領域５１８よりも第１の光入力領域種類の光入力領域５１７に入射し、第２の光源種類の光源３０４から放出された光のうち、より多くが、第１の光入力領域種類の光入力領域５１７よりも第２の光入力領域種類の光入力領域５１８に入射する相対的な位置決めを示す。
【００５６】
図２１は、第１の光源種類の光源２０４から放出された光の一部および第２の光源種類の光源３０４から放出された光の一部が第１および第２の光入力領域種類の光入力領域５１７，５１８のうちの同一の領域に入射する光源と光入力領域との相対的な位置決めを示す。第１の光源種類の光源２０４から光導波路１０２への光入力および第２の光源種類の光源３０４から光導波路１０２への光入力は、光導波路内で混ざり合って、第１および第２の光入力領域種類の光入力領域間の光の分配に従って重み付けされた第１および第２の光源種類の光源２０４，３０４から光導波路１０２への光入力のスペクトルの合計であるスペクトルを有する光がもたらされる。示される例では、第１および第２の光入力領域種類のそれぞれの光入力領域５１７，５１８の透過率および第１および第２の光源種類の光源２０４，３０４の相対的な位置決めは、ひとまとまりになって照明アセンブリ１００からの光出力の特性（この例では、スペクトル）を制御する。
【００５７】
光入力領域のための上記の光修正特性のいずれかを用いることに基づく他の適用例が明らかである。
【００５８】
図１に戻って、電球２００として実施された時の照明アセンブリ１００に関するさらなる詳細について説明する。電球２００はベース１５０を含む。示されるベース１５０はエジソンベースであるが、白熱電球、蛍光灯、コンパクト蛍光灯（compact fluorescent bulb：ＣＦＬ）、ハロゲン電球、高輝度放電（high intensity discharge：ＨＩＤ）電球、アークランプまたはその他の種類の電球をランプ、照明器具、懐中電灯、ソケットなどに機械的に固定するため、および／または、それらに電気を供給するために用いられる任意の商業的に標準規格のベースまたは独占所有権下にあるベースを含む他の種類のベース１５０が用いられてもよい。電球２００は一般に、光源１０４が発生させた熱を放散させるヒートシンク１５１をさらに含む。示される実施例のヒートシンク１５１はハウジング１４０の一部を構成する。光導波路１０２および光源１０４などの電球２００の一部については、図３〜図２１を参照して上述している。
【００５９】
本明細書において「電球」について言及することは、光生成装置を機械的に装着するためおよびそれに電力を供給するためのさまざまな器具のいずれかに収まって係合する光生成装置を広く包含するよう意図されている。このような器具の例としては、エジソン電球ベースと係合させるためのねじ込み器具、差し込み電球ベースと係合させるための差し込み器具、または２つピン（bi-pin）電球ベースと係合させるための２つピン器具があるが、これらに限定されない。したがって、「電球」という用語はそれ自体、光生成装置の形状または電力から光を生成する機構についていかなる限定も行なうものではない。また、電球は光生成のための環境を形成する密封外皮を有している必要はない。電球は電灯についての米国規格協会（American National Standards Institute：ＡＮＳＩ）の規格または他の規格に準拠し得るが、電球は必ずしもこれに準拠する必要はない。
【００６０】
図２に戻って、照明器具３００に関するさらなる詳細について説明する。照明器具３００は、（示されるような）吊り下げライト、天井灯（例えば、ドロップダウン天井に収めるかまたは天井と同一平面に固定するためのアセンブリ）、壁突き出し燭台式電灯（wall sconce）、テーブルランプ、作業灯またはその他の照明装置であってもよい。照明器具３００は、光源アセンブリ１０３および光導波路１０２を保持するためのハウジング１４０を含む。ハウジング１４０は、ヒートシンクを保持してもよく、またはヒートシンクの役割を果たしてもよい。いくつかの実施例においては、照明器具３００は、照明アセンブリを保持構造（例えば天井、壁など）に機械的に固定するために、機構１６０（例えば、吊り下げライトの場合には鎖またはワイヤ、天井灯または壁突き出し燭台式電灯の場合にはクリップまたはファスナなど）を含む。他の実施例においては、機構１６０は、照明器具３００がフロアランプ、テーブルランプ、作業灯などとして機能できるようにスタンドおよび／またはベースアセンブリである。場合によっては機構１６０の一部を構成し得るかまたは機構１６０を貫通し得る適切な導体を介して電力が照明器具に供給される。光導波路１０２および光源１０４などの照明器具の一部については、図３〜図２１を参照して上述している。
【００６１】
本開示では、リストが後に続く「のうちの１つ」という表現は、リストの要素を択一的に意味するよう意図されている。例えば、「Ａ、ＢおよびＣのうちの１つ」は、ＡまたはＢまたはＣを意味する。リストが後に続く「のうちの少なくとも１つ」という表現は、リストの要素のうちの１つ以上を択一的に意味するよう意図されている。例えば、「Ａ、ＢおよびＣのうちの少なくとも１つ」は、ＡまたはＢまたはＣまたは（ＡおよびＢ）または（ＡおよびＣ）または（ＢおよびＣ）または（ＡおよびＢおよびＣ）を意味する。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年11月14日(2013.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明アセンブリであって、
全内部反射によって光を伝搬するための光導波路を備え、前記光導波路は光入力領域を備え、前記光入力領域のうちの少なくとも１つは光学修正特性に関連付けられ、前記照明アセンブリはさらに、
前記光入力領域に隣接して位置する光源を備え、前記光源および光入力領域は、前記光源から放出された光が前記光入力領域間で選択的に分配されるように、光が前記光入力領域に入射する場所を変化させるように互いに対して可変的に位置決め可能であり、そのため、前記光入力領域のうちの少なくとも１つの前記光学修正特性および前記光源と前記光入力領域との相対的な位置決めに基づいて、前記照明アセンブリからの光出力の特性が修正される、照明アセンブリ。
【請求項２】
修正される前記照明アセンブリからの前記光出力の前記特性はスペクトルであるか、または
修正される前記照明アセンブリからの前記光出力の前記特性は光線角分布である、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項３】
前記光源および前記光入力領域は、前記光源から放出された光のうち、より多くが、前記光入力領域のうちの別の１つよりも前記光入力領域のうちの１つに入射する第１の位置と、前記光源から放出された光の同様の部分が前記光入力領域のうちの前記１つおよび前記光入力領域のうちの前記別の１つに入射する第２の位置との間で互いに対して可変的に位置決め可能である、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項４】
前記光入力領域のうちの１つは、レンズ状溝、Ｖ字形溝、マイクロ光学素子および光散乱素子のうちの１つ以上を備える、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項５】
前記光入力領域のうちの１つはスペクトル調整装置を備え、前記スペクトル調整装置は、色減衰材料または波長シフト材料を含む、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項６】
前記光源から放出されて前記光入力領域のうちの１つにおける前記スペクトル調整装置に入射した光は、第１のスペクトルで前記光導波路に入力され、
前記光源から放出されて前記光入力領域のうちの別の１つに入射した光は、前記第１のスペクトルとは異なる第２のスペクトルで前記光導波路に入力され、
前記第１のスペクトルでの前記光導波路への光入力および前記第２のスペクトルでの前記光導波路への光入力は、前記光導波路内で混ざり合って、前記光入力領域のうちの前記１つと前記光入力領域のうちの前記別の１つとの間の光の分配に従って重み付けされた前記第１のスペクトルおよび前記第２のスペクトルの合計である組合せスペクトルを有する光を形成する、請求項５に記載の照明アセンブリ。
【請求項７】
前記光入力領域のうちの１つは、レンズ状溝、Ｖ字形溝、マイクロ光学素子および光散乱素子のうちの１つ以上を備える、請求項５に記載の照明アセンブリ。
【請求項８】
前記光源および前記光入力領域は、前記光源から放出された光の一部が前記光入力領域のうちの１つに入射し、前記光源から放出された光の一部が前記光入力領域のうちの別の１つに入射し、前記光源から放出された光の一部が第３の前記光入力領域に入射するように互いに対して可変的に位置決め可能である、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項９】
前記光源は固体光源を備える、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項１０】
前記光入力領域のうちの１つは第１の透過率を有し、前記光入力領域のうちの別の１つは前記第１の透過率とは異なる第２の透過率を有する、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項１１】
前記光入力領域のうちの１つは、反射材料および光吸収材料のうちの少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の照明アセンブリ。
【請求項１２】
電球として構成された請求項１から１１のいずれかに記載の照明アセンブリであって、
前記電球を機械的に装着して電力を受取るように構成されたベースをさらに備え、前記ベースは前記光源に電気的に結合される、照明アセンブリ。
【請求項１３】
前記光源に熱的に結合されたヒートシンクをさらに備える、請求項１２に記載の電球。
【請求項１４】
電球であって、
前記電球を機械的に装着して電力を受取るように構成されたベースと、
内部容積を取囲む中空体として構成され、光導波路の長手方向軸に沿って近位端と遠位端との間に延在する光導波路とを備え、前記光導波路は、前記光導波路の前記近位端に環状の光入力端縁を備え、前記環状の光入力端縁は光入力領域を備え、前記光入力領域のうちの少なくとも１つはスペクトル調整装置を備え、前記電球はさらに、
光源を備え、前記光源は、前記ベースに電気的に結合され、前記光源からの光が前記光入力領域のうちの少なくとも１つによって前記光導波路に入力され、全内部反射によって前記光導波路に沿って伝搬するように、前記光導波路の端縁を照らすように前記光入力端縁に隣接して位置し、前記光導波路および前記光入力領域は、前記光源から放出された光が前記光入力領域間で選択的に分配されるように、光が前記光入力領域に入射する場所を変化させるように前記長手方向軸を中心に回転可能であり、そのため、前記光入力領域のうちの少なくとも１つの前記スペクトル調整装置および前記光源と前記光入力領域との相対的な位置決めに基づいて、前記電球からの光出力のスペクトルが可変的に修正される、電球。
【請求項１５】
さらなる光源をさらに備え、前記さらなる光源は、前記ベースに電気的に結合され、前記光源からの光が前記光入力領域のうちの少なくとも１つによって前記光導波路に入力され、全内部反射によって前記光導波路に沿って伝搬するように、前記光導波路の端縁を照らすように前記光入力端縁に隣接して位置し、
前記光源は、前記光入力領域の第１の対に関連付けられ、前記光源からの光は、前記光導波路の回転に基づいて前記第１の対の間で選択的に分配され、
前記さらなる光源は、前記光入力領域の第２の対に関連付けられ、前記さらなる光源からの光は、前記光導波路の回転に基づいて前記第２の対の間で選択的に分配され、
前記光入力領域の前記第１の対の間での前記光源から放出された光の分配は、前記光入力領域の前記第２の対の間での前記さらなる光源から放出された光の分配と同一である、請求項１４に記載の電球。
【国際調査報告】
2014510378.tif 000024
2014510378.tif 000025