(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から光を受け取る入力面を備えた複式放物面反射器と、
前記複式放物面反射器に結合された光導波路内であって、前記光導波路内の少なくとも１つの壁が前記複式放物面反射器の出射面に対して実質的に直交する、光導波路内と
を含む光混合器であって、
前記光導波路内の前記壁の高さは、前記複式放物面反射器の前記入力面の幅の少なくとも０．７５倍の大きさであり、前記入力面の幅の３倍未満であり、
前記複式放物面反射器の高さは、前記複式放物面反射器の前記入力面の幅の０．１５〜０．４０倍であり、且つ
前記複式放物面反射器の前記入力面で受け取られた光の少なくとも一部は、前記複式放物面反射器によって、前記光導波路内へ及び前記光導波路内を通って反射されて、前記光混合器の出射面から放射される、光混合器。
【請求項２】
前記光混合器は、モノリシック透明媒体である、請求項１に記載の光混合器。
【請求項３】
前記複式放物面反射器及び前記光導波路内の一方又は両方が固体透明媒体である、請求項１に記載の光混合器。
【請求項４】
前記複式放物面反射器及び前記光導波路内の一方又は両方が中空光学部品である、請求項１に記載の光混合器。
【請求項５】
前記光源を含む、請求項１に記載の光混合器。
【請求項６】
前記光混合器の前記光導波路内と前記光混合器の前記出射面との間に位置付けられた拡散素子を含む、請求項１に記載の光混合器。
【請求項７】
前記光混合器の前記出射面が矩形である、請求項１に記載の光混合器。
【請求項８】
前記光混合器の前記出射面が円形である、請求項１に記載の光混合器。
【請求項９】
前記光導波路内の出射面が矩形である、請求項１に記載の光混合器。
【請求項１０】
前記光導波路内の前記矩形出射面から光を受け取り、円形出射面を通して前記光混合器から光を放射するロフト素子を含む、請求項９に記載の光混合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光デバイスの分野に関し、特に、複数の光源からの色を効率的に混ぜ合わせて、ランバート特性を有する実質的に均一なプログラム可能色出力をもたらす光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、複数の光源からの光出力を混合させる光学部品が、特に指向性照明に関する技術分野において一般的である。
【０００３】
図１Ａは、複数の光源１０１から光入力面１２０を介して光出力を受け取り、発光面１３０から複合光を放射する複式放物面反射器１１０の使用を示す。光源１０１は、サブマウント１０５上に取り付けられ得る。
【０００４】
放物面反射器１１０の側面１１５は、反射コーティングでコーティングされ得、又は光導波路１１０は、第２の反射材料若しくは全内部反射による反射を促進する屈折率を有する材料内に包み込まれ得る。
【０００５】
従来の光源１０１の光出力パターンは、一般的に、発光面から各角度方向に実質的に同量の光を放射するランバート光出力パターンを示す。光源１０１の発光面からほぼ直交角度で出射される光（不図示）は、光導波路１１０内部で反射することなく、光導波路の光出射面１３０からそのまま放射され得る。一方、発光面から放射された光の大部分は、図示されるように、光導波路１１０の側面１１５で１回又は複数回反射した後、光出射面１３０から放射される。
【０００６】
テーパ状光導波路１１０の面１１５は、光源１０１の発光面に直交しない角度を有するため、この面から光が反射される角度は、光源１０１の面に対して、光が光源１０１から放射された時の角度よりも直角に近い。傾斜面１１５からの反射毎に、発光面に対する反射角度は、継続して直角に近くなる。従って、出射面１３０からの光出力は、光源１０１の面から放射された光よりもコリメートされる。
【０００７】
面１１５の曲率は、光導波路１１０の中心にある点光源からのあらゆる角度の光が、発光面に対して直交方向に反射されるようにデザインされる。即ち、面１１５上の各点における曲線の接線は、面に対して、９０−Ａ／２度の角度を成しており、Ａは、点光源からその点への角度である。光源が、実際に光導波路１１０の中心にある点光源である場合、面１１５から反射される全ての光は、面に対して直交する同一方向に反射され、光導波路１１０から高指向性光出力を生じさせる。
【０００８】
半導体発光デバイス等の光源の実際の実施形態では、光は、光導波路１１０の中心の理想単一点ではなく、光源の発光面領域から放射される。光導波路の中心ではない光源１０１の表面上の位置から放射された光は、面に直交して反射されるのに適した点で面１１５に当たらず、光導波路１１０の中心の単一点からの光出力よりもコリメートの度合いが低い光出力パターンをもたらす。
【０００９】
従って、高指向性光出力を必要とする適用例のデザイン目標は、点光源により厳密に似るように光源の表面積を最小限に抑えることである。しかし、半導体発光デバイスが放射することができる光量は、デバイスの発光表面積に依存し、及び一般的に発光表面積が大きくなるにつれて、光出力の強度（又は輝度）が増す。非常に明るく、且つ指向性照明に適した光出力を達成するために、複数の発光デバイスが、光出力をコリメートするように機能する光導波路の中心に密に位置している。
【００１０】
実施形態によっては、面１１５の曲率は、光導波路１１０の中心から放射される光を「優遇」しないように変更される。即ち、曲率は、光導波路１１０の中心から放射された光が、直交しない角度で反射され、中心を外れた位置から放射された光が、より直交角度で反射されるようなものでもよい。但し、光導波路に対する変更に係わらず、表面積から光を受け取る光導波路からの光出力は、点光源から光を受け取る光導波路からの光出力よりもコリメートの度合いが低い。
【００１１】
多くの場合、特に光導波路１１０の中心からの最大偏差が小さい場合に、完全なコリメーションを欠くことは、理想よりも広いビーム幅を有する光出力パターンを生じさせる以外には悪影響をもたらさない。しかし、光源１０１を合わせた表面積が大きい場合、及び異なる色の光源１０１が基板１０５上でランダムに分布しない場合の影響を検討する。
【００１２】
図１Ｂは、赤色、緑色、及び青色の光源をそれぞれ表す多数の光源１０１Ｒ、１０１Ｇ、及び１０１Ｂを収容するようにデザインされた例示的光導波路１６０を示す。様々な製造上の理由から、多色発光デバイスの行列は、一般的に、基板１０５上で各色の列に配置されている。この例では、９×９行列の光源が３×９列の赤色光源１０１Ｒ、３×９列の緑色光源１０１Ｇ、及び３×９列の青色光源１０１Ｂで配置される。
【００１３】
３つの光ビーム１８０Ｒ、１８０Ｇ、及び１８０Ｂが、赤色光源１０１Ｒ、緑色光源１０１Ｇ、及び青色光源１０１Ｂから放射されて示されている。これらのビーム１８０Ｒ、１８０Ｇ、１８０Ｂの各々は、光源１０１Ｒ、１０１Ｇ、及び１０１Ｂの表面に対して同じ角度で放射される。この例では、光導波路１６０の側面１６５Ａの曲率は、光１８０Ｂが出射面１９０に対してほぼ直交角度で反射されるようなものである。但し、より急な傾斜を有するより高い高度で面１６５に当たる光１８０Ｇは、光１８０Ｂよりも出射面１９０の直交から外れた角度で放射され、及び更により高い高度で当たる光１８０Ｒは、この同じ直交から更に外れた角度で放射される。
【００１４】
一方、側面１６５Ｂ上では、逆の効果がもたらされる。光１８５Ｒは、ほぼ直交角度で反射されるが、光１８５Ｂは、直交から大きく外れて反射される。
【００１５】
当業者であれば、側面１６５Ａ、１６５Ｂの曲率を異なるように成形することができること、及び異なる光学的効果がもたらされることを理解するであろう。例えば、側面１６５Ａ、１６５Ｂは、面１６５Ａに当たる光１８０Ｂ及び面１６５Ｂに当たる１８５Ｒではなく、行列の中心からの光１８０Ｇ、１８５Ｇが、直交又はほぼ直交角度で反射されるように成形され得るが、この調整は、光１８０Ｂ及び１８５Ｒが直交からかなり外れた角度で反射されることを引き起こすに過ぎない。実際には、曲率（放物線特性）は、この不均一性（色が異なれば反射の角度が異なる）が最小限に目立つ又は最小限に不快であるように選択される。
【００１６】
図１Ｂの不均一反射パターンの全体的効果は、発光面１９０の左側では、青色光源１０１Ｂからのごく僅かな光１８５Ｂが直交角度で面１９０から出射するが、赤色光源１０１Ｒからのかなり多くの光１８５Ｒが直交角度で面１９０から出射することである。発光面１９０の右側では、赤色光源１０１Ｒからのごく僅かな光１８０Ｒが直交角度で出射するが、青色光源１０１Ｂからのかなり多くの光１８０Ｂが直交角度で面１９０から出射する。一方、緑色光源１０１Ｇからの光は、この例では、直交ではないが、出射面１９０の左側及び右側に対称的に分布する。
【００１７】
この異なる色及び色毎の異なる発光角度の不均一分布は、特に、指向性白色光出力を生じさせるシステム等の、色の均一な混合の指向性光出力を提供するようにデザインされたシステムにおいて、幾つかの欠点を提示する。直交方向から見た時、面１９０の右側は、左側よりも青く見える可能性が高く、及び面１９０の左側は、右側よりも赤く見える可能性が高い。見る角度が変化するにつれて、一方の側では直交から外れた光の強度が増して見えるが、他方の側では直交から外れた光の強度は減少して見える。
【００１８】
この色及び発光角度の不均一分布は、指向性コリメート光出力を提供するために使用される光学部品１６０によって主に引き起こされることは注目に値する。広い照明領域を有する改造電球等の非指向性照明を提供する適用例では、異なる色の各光源からのランバート光出力は、当然ながら互いに重複し、及び見る角度に係わらず同様に知覚される出力を提供する。
【００１９】
同様に、光源の各々が同じ色を有する場合、異なる色の光源が基板上で十分ランダムに分布する場合、又は異なる色がランダムに光導波路１６０の入力面に当たる場合、光導波路１６０の各側面１６５Ａ、１６５Ｂ上の異なる反射パターンは、真のコリメート光出力と比較してビーム幅が増加する原因となる以外は重要ではない。
【００２０】
２０１２年３月２２日にGielenらに発行された米国特許第２０１２／００６９５４７号は、図２に示されるように、光源１０１と放物面反射器２１０との間に位置付けられた色混合光学素子２５０を提供する。直交からかなり外れた角度で光源１０１から放射された光が、色混合素子２５０の壁２５５から反射され、任意の特定の光源１０１から放射された光が面２２０から出射し、及びよりランダムな分布パターンで反射器２１０の壁２１５に当たる可能性を増加させ、その結果、発光面２３０からより均一な光出力を生じさせる。面２２０の左側及び右側からの光は、面２２０の中央からの光とは異なって壁２５５から反射されるが、それぞれの側からの光の特定の色又はパターンは、よりランダムとなり、面２３０上で色特有不均一性をそれほど生じさせない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
異なる色の光出力の混合を含む高輝度光源を提供することが有益となるであろう。また、この高輝度光源を提供するために、高効率色混合光学部品を提供することが有益となるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
これらの課題の１つ又は複数により良く対処するために、本発明の一実施形態では、異なる色の発光源の組み合わせから放射される光の輝度及び均一性を向上させるために、様々な特性を組み合わせる混合光学部品が提供される。混合光学部品は、低角度の発光を再指向させる放物面反射器、光を空間的に混合する反射導波路、及び光を角度的に混合する拡散板を備え得る。ある実施形態では、混合光学部品の出力は、例えば単一の白色光源の光出力パターンを示す、色の実質的に均一な混合の実質的ランバート出力パターンを示す。
【００２３】
本発明は、添付の図面を参照して、更に詳細に及び例として説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】異なる色の発光源の混合からコリメート光を提供するために使用される従来の放物面反射器を示す。
【図１Ｂ】異なる色の発光源の混合からコリメート光を提供するために使用される従来の放物面反射器を示す。
【図２】発光源と放物面反射器との間に位置付けられた従来の色混合素子を示す。
【図３】放物面反射器及び光導波路を含む例示的色混合光学部品を示す。
【図４Ａ】均一な色の実質的ランバート出力パターンを有する例示的白色光源の実施形態例を示す。
【図４Ｂ】均一な色の実質的ランバート出力パターンを有する例示的白色光源の実施形態例を示す。
【図４Ｃ】均一な色の実質的ランバート出力パターンを有する例示的白色光源の実施形態例を示す。
【図５Ａ】矩形光出力パターンを円形光出力パターンに変換するロフト素子を備えた例示的白色光源の実施形態例を示す。
【図５Ｂ】矩形光出力パターンを円形光出力パターンに変換するロフト素子を備えた例示的白色光源の実施形態例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図面全体を通して、同じ参照符号は、同様又は対応する特徴又は機能を示す。図面は、例示目的で含まれるものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００２６】
以下の説明では、限定ではなく説明目的で、本発明の概念の十分な理解を提供するために、特定の構造、境界面、技術等の具体的詳細が記載される。しかし、本発明をこれらの具体的詳細から逸脱する他の実施形態で実施することができることは、当業者には明白となるであろう。同様に、この説明の文章は、図面に示される実施形態例に向けられたものであり、及び特許請求の範囲に明確に含まれた限定を越えて、特許請求される本発明を限定するものではない。簡潔さ及び明瞭さのために、良く知られているデバイス、回路、及び方法の詳細な説明は、不必要な詳細によって本発明の説明を分かり難くしないように省略される。
【００２７】
以下の説明では、「白色」光出力という用語は、白色光が一般的に最もよく望まれる複合配色であることから、多色光源の所望の組み合わせを定義するために使用される。当業者は、別の複合配色が望まれる場合、本発明の原理を適用できることを理解するであろう。即ち、光源の具体的な色、光源間の強度比等の選択は、本発明から独立して決定することができ、及び本発明は、そのような選択とは実質的に無関係である。
【００２８】
図２に示される先行技術の色混合素子の欠点は、発光素子１０１の表面に対して浅い角度で放射された光が、混合素子２５０の内部に閉じ込められるか、又はそれが面２２０に当たる前に多くの反射を経験する点である。反射毎に光学的損失の可能性が増加し、その結果、浅い角度の光に関して混合素子２５０からの光出力が減少する。加えて、混合素子２５０の直線的形状は、浅い角度の光が恐らく同じ浅い角度で面２２０に当たり、面２２０で完全に内部反射されるような対称性を導入する。発光源１０１からの発光が事実上ランバートであると仮定すると、放射光のうち最も浅い１０％（例えば、８１〜９０度で放射された光）の損失のみでも、光出力の１０％の損失をもたらし、度重なる反射による上述の損失は、この損失を更に増大させる。
【００２９】
図３は、放物面反射器３１０及び光導波路３２０を含む例示的色混合光学部品３００を示し、これら２つの間の境界面は、鎖線によって示され、放物面反射器３１０の出射面３１８に一致する。
【００３０】
混合光学部品３００の下側部分は、放物面の側壁３１５を提供するように成形され、複式放物面反射器３１０を形成している。ある実施形態例では、放物面反射器３１０は、７５°の入力角及び９０°の出力角を有し、且つ光源１０１の表面に対して浅い角度で放射された光を反射及び再指向させるように機能する。望まれる再指向の量に応じて他の範囲が用いられ得るが、入力角は６５°〜７５°の範囲でもよく、及び出力角は８０°〜９０°の範囲でもよい。
【００３１】
発光素子１０１の表面に対する反射光の角度を増大させることによって、浅い角度で放射された光の反射回数は大きく減らされ、及び光が出射面３３０で完全に内部反射される可能性も減らされる。
【００３２】
光学部品３００の全体のサイズは、一般的に正方形パターンで配置される光源１０１の行列のサイズに依存し得る。放物面反射器３１０の入力面３１７のサイズは、光源１０１の行列（例えば、図４Ｂ、図４Ｃを参照）よりもあまり大きくなることなく、この行列を収容するように構成される。名目上、放物面反射器の高さｈ１（３１１）は、望まれる再指向量に応じて、入力面３１７の幅ｗ（３１２）の約４分の１でもよい。より低い及びより高い高さが用いられ得るが、高さｈ１（３１１）は、幅ｗ（３１２）の０．１５〜０．４０の範囲でもよい。
【００３３】
混合光学部品３００の上側部分は、放物面反射器３１０の出射面３１８に対して実質的に直交する側壁３２５を備えた光導波路３２０として成形される。この壁は出射面３１８に対して実質的に直交し、及び従って光源１０１の表面に対して直交するため、側壁３２５から反射される光の角度は、通常、光源１０１から放射される光の角度と等しい。従って、面３３０に当たる光は、放物面反射器３１０によって再指向される光源１０１からの浅い角度の光を除いて、実質的にランバートパターンを示す。
【００３４】
表示及び理解を容易にするために、本明細書で使用される「壁」という用語は、円筒の「最上部」と「底部」との間に延在する円筒構造の連続する壁等の単一の壁を含み得ることに留意されたい。また、本明細書に使用される「面」という用語は、隣接する要素間の分離した境界面又は共通構造の識別された構成要素間の仮想境界面を含み得る。例えば、ある構造の異なる形状の構成要素が共通の材料を用いて形成された場合（例えば複合構造の型成形によって）、異なる形状の構成要素間の材料の平面は、これらの要素間の「面」を成す。
【００３５】
生じる混合の量、即ち側壁３２５からの反射を生じさせる発光角度の範囲は、光源１０１の行列のサイズがほぼ入力面３１７のサイズであると仮定して、放物面反射器３１０の入力面３１７の幅ｗ（３１２）に対する導波路３２０の高さｈ２（３２１）に依存する。入力面３１７の幅３１２の０．７５〜３倍の高さｈ２（３２１）が、一般的に、面３３０上で均一な色の混合及び入射角を提供するには十分である（但し、基板１０５上の光源１０１の行列内の特定の均一性要件及び特定の色分布に応じて他の高さが使用され得る）。
【００３６】
別の放物面反射器２１０が図３中に破線で示されている。この放物面反射器２１０は、面３３０から複合光出力を受け取る。面３３０からの光出力が実質的にランバートであるため、反射器２１０は、反射器２１０からの光のコリメーションを最適化するようにデザインされ得る。
【００３７】
面３３０上の異なる点から放射される光は、面３３０の中心から放射される光とは異なって反射器２１０によって反射されるが、面３３０からの光の実質的ランバートパターンは、反射器２１０が実質的に均一な光出力強度を提供するようにデザインされることを可能にする。更に、光導波路３２０によって提供される色混合は、面３３０全体で認識できる色特有パターンを実質的に排除することができる。
【００３８】
事実上、放物面反射器２１０の観点からすると、光学部品３００は、実質的ランバート出力パターンを有する白色光源に見える。即ち、光学部品３００及び光源１０１の組み合わせは、白色光を直接放射する発光素子によって生成され得る出力パターンを提供する。
【００３９】
図４Ａ〜図４Ｃは、均一な色の実質的ランバート出力パターンを有する例示的白色光源の実施形態例を示す。図４Ａは光源４００の形状断面図を示し、並びに図４Ｂ及び図４Ｃは光源４００の異なる形状の構造の上面図を示す。
【００４０】
この実施形態では、混合光学部品３００は、構造体４１０内に実装されて、スポットライト、カメラフラッシュ、バックライト等の照明デバイス内に組み込むことができる一体型白色光源４００を形成する。取り扱いを容易にするために、構造体４１０は直線的でもよい。
【００４１】
基板４０５は、光源１０１同士を相互接続する及び／又はデバイス４００の外部電源への結合を容易にする導電性ストリップ（不図示）を含み得る。図示される例では、基板４０５は、デバイス４００を越えて横に延在し、且つこの延在部分の基板４０５の上面及び／又は下面上に導電性ストリップへのコンタクトを含み得る。或いは、基板４０５は、導電性ストリップへのコンタクトをデバイス４００の下の基板４０５の底部上に有して、デバイス４００と同じ幅でもよい。このような構成は、直接隣接したデバイス４００の行列の形成を容易にする。
【００４２】
混合光学部品３００は、透明材料から成る別個のブロックでもよく、又はそれは単に構造体４１０内の空洞でもよい。混合光学部品３００の放物面反射器３１０及び光導波路３２０は、単一の複合体として、又は一緒に接着される別個の要素として形成され得る。放物面反射器３１０及び光導波路３２０の一方又は両方は、構造体４１０内の空洞でもよい。
【００４３】
混合光学部品３００の外側は反射材料でコーティングされ得、構造体４１０は反射性でもよく、且つ／又は光学部品３００及び構造体４１０の材料の屈折率は、広範囲の入射角に亘って全内部反射を提供するように選択され得る。参照し易いように、「反射面」という言葉は、本明細書では、反射を達成するために使用される特定の１つ又は複数のスキームに係わらず、光源１０１から放射された光の大部分又は全てが反射される面を識別するために使用される。
【００４４】
混合光学部品３００の材料の選択は、デバイス４００が使用される照明デバイスの材料、それらの屈折率、及び他の特性に依存し得る。実施形態によっては、混合光学部品の材料は、照明デバイスに使用される材料と同じでもよく、又はそれは、照明デバイスの材料に対する光源１０１からの光の効率的な結合を促進する境界面材料でもよい。光学部品３００の材料が空気以外である場合、構造体４１０は、光学部品３００を形成するためのモールドとして使用することができ、光学部品３００が予め作られている場合、構造体４１０は、その周囲に型成形され得る。
【００４５】
光学部品３００のランバート特性を更に向上させるために、拡散層４４０が含まれ得る。光線が拡散層４４０に当たると、拡散層４４０の特定の特性に応じて様々な発光角度で複数の光線を拡散層４４０によって放射することができる。拡散層４４０によって生成される多少の後方散乱が存在し得るが、拡散層４４０に当たる光の圧倒的多数は、出射面４３０から放射される可能性が高い。
【００４６】
光学部品３００は、様々な形状の何れかを有することができ、図４Ｂ及び図４Ｃは、デバイス４００の上から見た時の２つのあり得る形状を示す。
【００４７】
図４Ｂでは、光学部品３００の壁３２５Ａは、互いに直交してもよく、矩形の光出力面４３０Ａを提供する。この例の放物面反射器３１０（図４Ｂでは不図示）は、発光源１０１に向かう方向に狭くなる矩形の外周、並びに壁３２５Ａ及び発光素子１０１の行列によって形成される光導波路の各頂点で滑らかな移行を有する複合反射器として形成され得、又はそれは各頂点において複合マイター状エッジを成すように形成され得る。
【００４８】
図４Ｃでは、光導波路３２０の壁３２５Ｂが、光出力面４３０Ｂが光源１０１の行列を中心として、円筒構造を形成する。この例では、光学部品３００は、放物面反射器３１０が光源１０１に向かう方向に直径が減少する円筒として形成された弾丸形状でもよい。
【００４９】
図５Ａ〜図５Ｂは、光源４００上にロフト素子５５０を備えた例示的白色光源５００の実施形態例を示す。ロフト５５０は、光源４００（図４Ａ〜図４Ｂに示されるような）の矩形光出力パターンを円形光出力パターンへと変換する。
【００５０】
図４Ｂに示されるような矩形光出力面４３０Ａは、円形光出力パターンよりも提供が簡単な（安価な）パターンであり得、又はそれはより頻繁に望まれる光出力パターンであり得る。ロフト素子５５０は、円形出力面５７０を提供する混合光学部品５００に対する需要も満たしながら、矩形出力面４３０Ａを備えた混合光学部品４００の製造を可能にするように設けられる。
【００５１】
ロフト素子５５０は、デバイス４００の矩形光出力面４３０Ａによって提供された光を受け取る入力開口部５６０を含む。入力開口部５６０は、光学部品４００からの全ての光がロフト５５０に提供されるように、光出力面４３０Ａと少なくとも同じ大きさであり得る。連続した壁面を設けるために、光入力開口部５６０は、光出力面４３０Ａと同じサイズでもよい。
【００５２】
ロフト５５０の発光面５７０は、光出力面４４０の面積と等しい面積を有する円形でもよい。円の面積は、より密集した又はより分散した出力パターンが望まれる場合には、（それぞれ）より小さくてもよく、又はより大きくてもよいが、光学的損失は、通常、発光面の面積が光出力面４４０の面積と等しい場合に最小限に抑えられる。
【００５３】
ロフト５５０は、三次元で矩形を円形に「モーフィング」することに似た、光出力面４４０の矩形から円形の光出力面４４０への連続的移行を用いて形成され得る。矩形から円形の光出力へのゆっくりした移行は、最小限の光学的損失をもたらす。ある実施形態例では、ロフト５５０の高さは、光源１０１の行列の幅の半分〜２倍でもよい（但し、矩形から円形のビームパターンへの移行における許容できる損失度に応じて他の高さが用いられ得る）。
【００５４】
光源５００は、混合光学部品４００とロフト５５０との間の移行部に拡散素子４４０を備えて示されているが、当業者であれば、拡散素子４４０は、ロフト５５０の発光面５７０における円形拡散素子でもよいことを理解するであろう。
【００５５】
光学部品４００の光出力面から放射された光は、拡散素子４４０なしでも、実質的にランバートであるため、デバイス５００のロフト５５０からの出力は、最小限の色特有特性を有するランバートであることが予期でき、その結果、白色出力を直接提供する光源の面の光出力パターンと同等の出力を提供する。
【００５６】
本発明は、図面及び上記の説明において詳細に図示及び記載されたが、このような例示及び記載は、限定的なものではなく、説明のためのもの又は例示的なものと見なされるべきものであり、本発明は、開示された実施形態に限定されない。
【００５７】
例えば、混合光学部品中に１つ又は複数の波長変換素子が含まれる実施形態において、本発明を実施することができる。従来の波長変換素子の発光パターンは、波長変換素子の両面において波長変換された光のランバート出力を提供するため、それは、開口部の高さを含む混合光学部品内の何れの高さに位置付けられ得る。波長変換素子からの「下向きの」発光を上向きに反射させるために、干渉フィルタが使用され得る。
【００５８】
開示された実施形態に対する他の変形形態は、図面、開示内容、及び添付の特許請求の範囲の研究から、特許請求される本発明の実施において、当業者によって理解され、及びもたらされ得る。クレームにおいて、「含む（comprising）」という用語は、他の要素又はステップを排除せず、及び不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数を排除しない。特定の手段が互いに異なる従属クレームに記載されているという事実のみでは、これらの手段の組み合わせを有利に使用できないことを意味しない。クレームにおける何れの参照符号も範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
0006783657.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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