(57)【要約】  基板１０８上に互いから間隔を置いて配設される複数の発光ダイオード１０７を有する発光装置１００が提供される。前記装置は、前面１０２と、前記基板の方へ延在する突出部１０４のアレイを具備する、反対側の背面１０３とを持つ導光板１０１を更に有する。前記導光板は、発光ダイオードが、前記突出部１０４の受光面１０５の方へ光を放射するように構成される。更に、前記光が前記導光板に入る前に前記光をコリメートするために、前記発光ダイオードと、前記受光面との間に、コリメータ１１０が配設される。前記複数のＬＥＤからの光は、前記導光板内へ伝送され、前記導光板の前記前面を介して前記導光板を出る前に前記導光板内で分散させられるであろう。従って、本発明は、複数の点光源からの、十分に分散させられ、コリメートされた光を供給する発光装置を提供する。
2010503960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に互いから間隔を置いて配設される複数の発光ダイオードを有する発光装置であり、前記発光ダイオードが、前記基板の面に沿った全体的方向に光を放射するよう構成される発光装置であって、
前記発光装置が、前記基板に面する背面と、反対側の前面とを持つ、半透明材料製の導光板を更に有し、
前記背面が、前記基板の方へ延在する突出部の第１アレイを有し、前記突出部が、前記発光ダイオードからの光を前記導光板内へ伝送するための受光面と、前記導光板において光を反射するための光反射面とを供給し、前記光が、光の前記全体的方向に沿って、前記前面に向かう方向成分を持ち、
前記発光ダイオードと、前記受光面との間の光路中にコリメータが配設される発光装置。 
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置であって、前記コリメータが、前記発光ダイオードによって放射される光を、前記基板の前記面に沿った、前記発光ダイオードによって放射される光の前記全体的方向に対して垂直な方向にコリメートする発光装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光装置であって、前記コリメータが漏斗状をしている発光装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置であって、前記導光板と、前記コリメート素子との間に反射面が配設される発光装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光装置であって、前記基板と、前記コリメート素子との間に反射面が配設される発光装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光装置であって、前記突出部の少なくとも一部の前記反射面の背面側に反射層が配設される発光装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光装置であって、２つ以上の発光ダイオードが、単一の受光面に光を供給する発光装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光装置であって、前記突出部の第１アレイが、互いに平行に配設される、延長された突出部を有する発光装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の発光装置であって、前記第１アレイの前記突出部が、三角形断面を持つ発光装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の発光装置であって、前記受光面と、前記前面との間の角度が、前記光反射面と、前記前面との間の角度より大きい発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置であって、前記基板が、互いに間隔を置いて配置される複数の凹部を有する発光装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の発光装置であって、前記導光板の前記前面に方向変更シートが配設され、前記方向変更シートが、前記前面に面する、プリズム面をした面を持つ発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に互いに間隔を置いて配設される複数の発光ダイオードと、導光板とを有する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光体は、特に、例えば、オフィス又は職業環境において利用される場合に、幾つかの要件を満たさなければならない。第１に、光源は、十分に長い寿命を持たなければならない。従来の発光体は、多くの場合、相対的に限られた寿命を持つ蛍光管をベースにしている。蛍光管自体は、一般的なオフィス環境においては、６０００時間毎に交換される必要がある。これは、２年毎の交換に相当し、所有コストを増す。
【０００３】
第２に、発光体の光出力は、塵埃及び他の汚れに対してロバストでなければならない。塵埃を集める発光体は、汚れが光を遮ることから、非効率的になるであろう。
発光体の清掃は、費用のかかる問題であるから、設計は、塵埃及び汚れに対してロバストでなければならない。
【０００４】
第３に、発光体は、アンチグレア要件を満たさなければならない（ＵＧＲ(unified glare ratio)は十分に小さくなければならない）。このアンチグレア要件は、発光体は、どんな輝点も示すべきではないことを意味する。とりわけ、発光体が斜角下で見られる場合に、輝点はあるべきではない。従来技術の発光体は、米国特許出願第US6241358号において開示されており、米国特許出願第US6241358号は、直列配列の導光ブロックのセットから成る照明パネルであって、各導光ブロックには別々の蛍光管が光を供給する照明パネルを記載している。蛍光管からの光は、各々の導光ブロック内へ伝送され、その中で分散させられ、導光ブロックの出力面を通して伝送される。
【０００５】
しかしながら、上記のように、蛍光管は、限られた寿命を持ち、交換するのに費用がかかる。更に、この従来技術の発光体における単一の蛍光管の故障は、照明パネルの照明容量及び照明パネルからの光の均等性に非常に悪影響を及ぼす。従って、蛍光管のうちの１本が故障する場合、すぐに、この壊れた蛍光管を交換することが不可欠であろう。
【０００６】
更に、蛍光管は、一定のスペクトルを放射する。このことは、このような照明パネルの色変更能力を制限する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、従来技術の問題を少なくとも部分的に解決し、長い寿命を持つフラットパネル照明装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、十分にコリメートされている光を供給する発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者は、添付した請求項に記載の発光装置によって上記の目的が達成され得ることを見出した。例えば、本発明は、或る態様においては、基板上に互いに間隔を置いて配設される複数の発光ダイオードを有する発光装置であって、前記発光ダイオードが、前記基板の面に沿った全体的方向(general direction)に光を放射するよう構成される発光装置を提供する。
【００１０】
更に、前記発光装置は、前記基板に面する背面と、反対側の前面とを持つ、半透明材料製の導光板を有し、前記背面は、前記基板の方へ延在する突出部の第１アレイを有し、前記突出部は、発光ダイオードからの光を前記導光板内へ伝送するよう構成される受光面と、前記導光板において、光の前記全体的方向に沿って、前記前面に向かう方向成分を持つ光を反射するよう構成される光反射面とを供給する。
【００１１】
また更に、前記発光ダイオードと、前記受光面との間の光路中にコリメータが配設される。前記コリメータは、一般的に漏斗状をしている。
【００１２】
前記複数のＬＥＤからの光は、前記導光板内へ伝送され、前記導光板の前記前面を介して前記導光板を出る前に前記導光板内で分散させられるであろう。従って、本発明は、複数の点光源からの十分に分散させられた光を供給する発光装置を提供する。
【００１３】
一次光源として発光ダイオードを使用することは、それらが長い寿命を持つことから有利である。従って、サービス間隔が延長され、所有コストの低下をもたらすであろう。
【００１４】
更に、発光ダイオードは、飽和色の光を放射することが可能であり、前記発光装置が、高い色の可変性を備える光を生成することを可能にする。本発明の好ましい実施例においては、前記コリメータは、前記発光ダイオードによって放射される光を、前記基板の前記面に沿った方向であって、前記発光ダイオードによって放射される光の前記全体的方向に対して垂直な方向に、コリメートする。
【００１５】
前記導光板は、その設計により、前記導光板を出る光が、前記突出部の第１アレイに沿った方向にコリメートされるであろうようなコリメータの機能を果たすであろう。しかしながら、前記導光板は、基本的には、前記突出部の第１アレイに沿った方向に対して垂直な方向には、全く光のコリメーションを供給しないであろう。前記導光板に入る光が、前記基板の前記面に沿った方向であって、前記発光ダイオードによって放射される光の前記全体的方向に対して垂直な方向に、コリメートされるように、コリメータを配設することによって、前記導光板を出る光は、前記突出部の第１アレイに沿った方向に対して垂直な方向に、コリメートされるであろう。
【００１６】
本発明の実施例においては、前記背面を介して前記導光板を出る光を、前記導光板の前記前面の方へ反射し戻すことが出来るように、コリメータと、前記導光板との間に、反射層が配設されてもよく、斯くして、前記装置の光利用効率を高める。
【００１７】
更に、光が、前記基板の方へ前記コリメータを出るのを防止し、前記発光ダイオードからの散乱光が、前記コリメータの、受光用ではない面を通して前記コリメータに入るのを防止するために、コリメータと、前記基板との間に、別の反射層が配設されてもよい。本発明の実施例においては、前記第１アレイの前記突出部の前記反射面の背面側に反射層が配設されてもよい。
【００１８】
このような反射層は光利用効率を高める。なぜなら、前記反射面を介して前記導光板を出る光が、前記前面の方へ反射し戻され得るからである。更に、それは、光が、前記反射面を介して前記導光板内へ伝送されるのを防止する。本発明の実施例においては、２つ以上の発光ダイオードが、突出部の単一の受光面に光を供給し得る。
【００１９】
例えば、単一の受光面に光を供給するよう配設される複数のＬＥＤは、前記複数のＬＥＤのうちの１つ又は少数のＬＥＤが故障する場合にも、隣接ＬＥＤが依然として動作中であろうことから、完全には機能不全に陥らないであろう延長光源を一緒に形成し得る。
【００２０】
更に、可変色発光装置を提供するために、一般的には独立してアドレス指定可能な、様々な色の複数のＬＥＤが、単一の受光面に光を供給してもよい。一般的に、前記第１アレイの前記突出部は、好ましくは、前記導光板の前記受光面と前記前面との間の角度が、前記光反射面と前記前面との間の角度より大きい、三角形断面を持つ。本発明の実施例においては、前記発光ダイオードが配設される前記基板は、互いに間隔を置いて配置される複数の凹部を有してもよい。
【００２１】
このような凹部は、前記基板における前記導光板の位置合わせを改善し、容易にするのに用いられ得る。本発明の実施例においては、前記導光板の前記前面に方向変更シートが配設されてもよく、前記方向変更シートは、前記導光板の前記前面に面するプリズム面をした面を持つ。
【００２２】
このような方向変更シートは、前記導光板を出る光を所望の方向に向け直すために配設され得る。
【００２３】
ここで、本発明の現在好ましい実施例を示す添付図面を参照して、本発明のこの態様及び他の態様をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１ａ】本発明の発光装置の実施例を断面図で図示する。
【図１ｂ】図１ａの実施例を斜視図で図示する。
【図１ｃ】図１ｂに示されているコリメータの別のデザインを図示する。
【図２】本発明の発光装置の別の実施例を図示する。
【図３】本発明の発光装置の更に別の実施例を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の一実施例の発光装置１００は、図１ａに図示されており、基板１０８上に互いに間隔を置いて配設される複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１０７のアレイを有する。
【００２６】
発光ダイオード１０７は、基本的に基板１０８の面に沿った、基本的に同じ全体的方向Ｌ、及びＬＥＤのアレイの方向に、光を放射するよう構成される。
【００２７】
ＬＥＤが取り付けられる基板の面に基本的に沿った全体的方向に光を放射することが出来るＬＥＤは、本発明において使用するのに特に適している。このようなダイオードの例は、面発光ダイオードとして一般に知られているものである。しかしながら、本願明細書で、「ＬＥＤ」と略記される「発光ダイオード」という用語は、当業者に知られているあらゆるタイプの発光ダイオードを意味し、無機ベースのＬＥＤ、有機ベースのＬＥＤ（有機発光ダイオード及びポリマ発光ダイオード）並びにレーザダイオードを含むが、これらに限定されない。
【００２８】
発光装置１００は、前面１０２と、発光ダイオード１０７に面する反対側の背面１０３とを持つ半透明材料製の導光板１０１を更に有する。導光板は、発光ダイオードからの光を背面１０３を介して受け取り、受け取った光を分散させ、分散した光を前面１０２を介して環境へ伝送するよう構成される。
【００２９】
導光板１０１用に適した材料は、ポリマ材料、即ち、ＰＭＭＡ又はポリカーボネート、セラミック材料及びガラス材料などであるが、これらに限定されない半透明材料を含む。
【００３０】
導光板１０１の背面１０３は、基板１０８の方へ延在する突出部１０４の第１アレイを呈する。突出部１０４は、受光面１０５を持つよう設計され、発光ダイオード１０７からの光は、受光面１０５を通して導光板１０１内へ入る。突出部１０４は、一般的には突出部の交互の面である光反射面１０６も持ち、導光板１０１内へ伝送された光は、光反射面１０６において、導光板の前面の方へ反射される。
【００３１】
導光板１０１は、突出部１０４の第１アレイが基板１０８上のＬＥＤ１０７のアレイに対して位置合わせされるように配設される。
【００３２】
一般的に、突出部は、好ましくは図１ａにおいて図示されているような、受光面１０５が、反射面１０６より急な斜面を持つように非対称形をしている三角形断面を持つ。
【００３３】
一般的に、導光板１０１の前面１０２と受光面１０５との間の角度αは、前面１０２と反射面１０６との間の角度βより大きい。
【００３４】
角度αは、一般的に、６０°から９０°までの範囲内であり、角度βは、一般的に、１°から１５°までの範囲内である。
【００３５】
導光板１０１の突出部１０４のピッチ、即ち、隣接する突出部間の反復距離は、一般的に、1mmから30mmまでの範囲内であり、例えば、約10mmから約20mmまでの範囲内である。
【００３６】
動作中、発光ダイオード１０７からの光は、突出部１０４の受光面１０５を介して導光板内へ伝送される。光は、導光板内を移動する際、交互に、導光板の前面１０２又は突出部の反射面１０６に遭遇するであろう。
【００３７】
光は、スネルの屈折の法則に従って、前面１０２遭遇時の入射角に依存して、導光板１０１の外へ伝送される、又は前記光が前面１０２の方への再度の反射のための反射面１０６に遭遇するであろう背面１０３に向けて、導光板内へ反射（全内部反射）し戻される。前面１０２と反射面１０６との間の角度により、この後に続く前面１０２との遭遇時の入射角は、入射角が、最終的に、導光板の外への伝送のための臨界角より小さくなるまで、前の遭遇時の入射角より小さくなるであろう。
【００３８】
反射面１０６における反射は、これらの面における全内部反射に少なくとも部分的に依存する。
【００３９】
しかしながら、光は、反射面１０６における入射角が許容する場合は、導光板の背面１０３を通して導光板を出ることも出来るであろう。背面において導光板の外へ伝送される光も利用するため、発光ダイオード１０７が配設される基板１０８に、この光を、導光板１０１に向けて、導光板１０１内へ反射し戻すための反射コーティングなどを設けることは有利であり得る。
【００４０】
更に、反射面１０６に反射コーティング１０９が設けられてもよい。反射面１０６を介して導光板の外へ伝送される光は、導光板の前面の方へ反射し戻されるであろう。これは、装置の光利用効率を高めるであろう。
【００４１】
このような反射層１０９は、例えば、反射材料製のフォイルで構成されてもよく、反射面１０６と、基板１０８との間に、又は反射面１０６と、一般的には反射面１０６の近くのコリメータ１１０との間に、又は反射面１０６の背面側の反射コーティングとして、配設されてもよい。好ましくは、反射層１０９は、反射面１０６に隣接して配置される反射フォイルから成る。本実施例においては、光が導光板１０１に入る前に光をコリメートするために、発光ダイオード１０７と、対応する受光面１０５との間の光路中に、コリメータ１１０が配置される。
【００４２】
コリメータ１１０は、特に、基板１０８の面に沿った、発光ダイオードによって放射される光の全体的方向に対して垂直な方向に、光をコリメートするよう適合される。
【００４３】
本願明細書で用いられている「コリメートする」という用語は、光の角度広がりを低減させる動作を意味する。従って、「コリメータ」は、光源から光を受け取り、受け取った光の角度広がりを低減させることが可能な光学素子を意味する。
【００４４】
一般的に、コリメータ１１０は、先細の漏斗の形状をしており、故に、コリメータは、コリメータの、ＬＥＤから光を受け取る面、入力面において最小面積を持ち、コリメータの外へ、そして、突出部１０４の受光面１０５内へ光を伝送するための出力面において最大面積を持つ、徐々に増加する断面積を持つ。
【００４５】
当業者にはよく知られているように、コリメータの先細の側壁部における光の反射により、出力面を介してコリメータを出る光は、出力面においてコリメータに入る光より小さい角度広がりを持つであろう（即ち、よりコリメートされているであろう）。
【００４６】
コリメータ１１０は、図１ｂにおいて図示されているように、まっすぐ先細になる側壁部を持っていてもよく、図１ｃに図示されているように、湾曲して先細になる側壁部を持っていてもよい。湾曲して先細になる側壁部を持つコリメータ１１０の特定の例は、複合放物型集光器（ＣＰＣ）コリメータとしてよく知られており、前記複合放物型集光器（ＣＰＣ）コリメータにおいては、側壁部の湾曲が、放物線の湾曲に似ている。
【００４７】
湾曲して先細になる側壁部を持つコリメータを用いる利点の１つは、特定のコリメーションを達成するための、このようなコリメータの長さは、まっすぐ先細になる側壁部を持つコリメータと比較して、短くされ得ることにある。それ故、よりコンパクトなコリメータが得られ得る。しかしながら、当業者には既知の他の形状のコリメータも、本発明において、光が導光板に入る前に光をコリメートするために用いられ得る。
【００４８】
例えば、コリメータは、光の主方向（Ｌ）と直交する両方向に十分にコリメートされている光を供給するために、基板の垂線に沿った方向にも光をコリメートするよう設計されてもよい。
【００４９】
コリメータ１１０の側壁部は、透明な壁部であってもよく、ここでは、コリメータ内の光の反射は、全内部反射に依存する。しかしながら、（入力面及び出力面以外の）側壁部の少なくとも幾らかは、透明ではない反射面であり得る。
【００５０】
光が、コリメータの所定の出力面以外の場所を通って、導光板に向けてコリメータを出るのを防止するために、コリメータ１１０と、導光板との間に、オプションとして、反射層１１１が配設されてもよい。
【００５１】
更に、光が、基板に向けてコリメータを出るのを防止するために、コリメータ１１０と、基板との間に、オプションとして、反射層１１２が配設されてもよい。
【００５２】
反射層１１１及び１１２は、一般的に、コリメータの反射面に隣接して配置される反射フォイルであり、又は他の例においては、コリメータ上の反射コーティングであってもよい。
【００５３】
反射層１１１は、上記の反射層１０９とは別個の層であってもよく、又は他の例においては、実際には、両面鏡などの、上記の反射層１０９であってもよい。
【００５４】
図１ｂにおいて示されているように突出部１０４のアレイは、延長された、互いに平行な突出部のアレイであり、２つ以上の発光ダイオードのアレイが、単一の受光面１０５に光を供給するよう構成される。
【００５５】
発光ダイオードのこのようなアレイからの光をコリメートするコリメータ１１０は、アレイ中のＬＥＤの各々のための別々のコリメータであってもよく、又は幾つかのＬＥＤから光を受け取り、コリメートするよう並べてつなぎ合わされる幾つかのコリメータの配列であってもよい。
【００５６】
図１ｂにおいて示されているように、互いに間隔を置いて配置されるＬＥＤ１０７のアレイは、互いに間隔を置いて配置される列のアレイであってもよく、ここで、各列は、多数のＬＥＤを有する。突出部１０４のアレイは、延長された、互いに平行な突出部のアレイであってもよく、ここで、列全体、即ち、２つ以上の発光ダイオードは、２つの隣接する突出部間の単一の空間内に配置される。従って、２つ以上の発光ダイオード１０７が、受光面１０５に光を供給する。
【００５７】
例えば、列を形成し、単一の受光面１０５に光を供給する多数のＬＥＤ１０７は、空間的に延長された線状光源の機能を果たし得る。このような列の中のこれらの発光ダイオードのうちの１つが不意に故障する場合、発光装置の全体的なパフォーマンスに与える影響は、ごくわずかでしかない。なぜなら、壊れた発光ダイオードと同じ受光面に光を供給する隣接する発光ダイオードは、依然として機能しているからである。
【００５８】
更に、可変色発光装置を供給するために、同じ受光面に光を供給するのに、二色以上の発光ダイオードが用いられてもよい。例えば、異なる色の３つ以上の独立してアドレス指定可能な発光ダイオード、例えば、赤色、緑色及び青色のＬＥＤは、可変色照明ユニット（ＲＧＢユニット）を形成し得る。本発明の別の実施例においては、図２に図示されているように、ＬＥＤが配設される基板１０８は、互いに間隔を置いて配置される発光ダイオード１０７間に複数の凹部２０９を有する。基板１０８の複数の凹部２０９は、好ましくは、導光板の反復的性質、即ち、突出部１０４のアレイに対して位置合わせされる。それ故、２つの隣接するこのような凹部２０９間の距離は、導光板１０１の２つの隣接する突出部１０４間の距離と一致する。
【００５９】
例えば、コリメータ１１０の一部は、凹部２０９内に配置されてもよい。これは、導光板の突出部１０４の受光面１０５とＬＥＤ１０７の位置合わせを改善し、容易にする。当業者には明らかであろうように、図１及び２に図示されているような発光装置からの光は、一般的に、前面１０２の垂線に対して著しい角度で環境へ導光板の前面１０２を介して導光板を出るであろう。
【００６０】
このような発光装置は、例えば、壁に掛けられる場合には、天井を照明するのに非常に適しているかもしれず、又は天井に配設される場合には、壁を照明するのに非常に適しているかもしれないが、前面の垂線から外への発光が望ましい他の目的にも非常に適しているかもしれない。
【００６１】
しかしながら、或る特定のアプリケーションにおいては、例えば、導光板の前面の垂線において又は前記垂線の近くに主方向を持つ光を得るために、導光板を出る光を向け直すことが望まれる。
【００６２】
従って、本発明の実施例においては、光の主方向を向け直すために、方向変更シート３１０が、図３に図示されているように、前面１０２を介して導光板１０１を出る光を受け取るよう、前面１０２に、配設されてもよい。
【００６３】
このような方向変更シート３１０の例は、導光板の前面１０２に面するプリズム面３１１を持つ半透明材料（即ち、プラスチック、セラミック又はガラス）製のシートを有する。
【００６４】
実施例においては、プリズム面３１１は、互いに平行な突出部３１２の第２アレイを有する。第２アレイの突出部３１２は、有利には、高効率のために、導光板１０１の突出部１０４に対して基本的に平行である。
【００６５】
一般的に、第２アレイの突出部３１２は、２０°から７０°までの範囲内の頂角を備える三角形断面を持つ。第２アレイの突出部３１２は、第１アレイの突出部１０４のピッチより著しく短いピッチ（隣接する２つの突出部間の距離）で形成される。一般的に、第２アレイの突出部３１２のピッチは、約50乃至500μmの範囲内である。
【００６６】
突出部の中心線は、前面１０２の垂線に対して平行（対称形）又は非平行（非対称形）であってもよいという意味において、第２アレイの突出部３１２は、導光板の前面１０２の垂線に対して対称形又は非対称形をしていてもよい。
【００６７】
三角形断面を持つ突出部の中心線は、頂角を等しい大きさの２つの部分に分ける線である。
【００６８】
対称性／非対称性を定量化する１つの方法は、突出部３１２の中心線と、導光板１０１の前面１０２に対する垂線との間の角度として傾斜角度γを規定するものである。それ故、γ＝０°は、対称形突出部を意味し、γ＞０°は、発光ダイオードによって放射される光の全体的方向に沿って傾斜した非対称形突出部を意味し、γ＜０°は、発光ダイオードによって放射される光の全体的方向と反対方向に傾斜した非対称形突出部を意味する。それ故、発光ダイオードによって放射される光の全体的方向が、右方向である場合には、γ＞０°は、右方向へ傾斜した突出部を意味し、γ＜０°は、（図３に示されているように）左方向へ傾斜した突出部を意味する。
【００６９】
第２アレイの突出部３１２の傾斜角度γは、一般的に、−１５°からの１５°までの範囲内であり、一定であってもよく、又はアレイに沿って変化してもよい。
【００７０】
第２アレイの突出部３１２の頂角及び傾斜角度は、環境の方へ方向変更シートを出る光に影響を及ぼすことが明らかになった。
【００７１】
方向変更シート３１０の効果の１つは、方向変更シートの垂線に対して様々な角度において複数の強度ピークを示す傾向が、出る光に付与されることである。
【００７２】
約４０°の頂角値においては、１つの強度ピークしか現れなかった。従って、本発明の幾つかの実施例においては、約４０°が好ましい頂角である。なぜなら、単一の強度ピークが達成されるからである。
【００７３】
更に、約１１°の傾斜角度γにおいては、光は、方向変更シートの垂線に対してほぼ平行に方向変更シート３１０を出る。従って、本発明の幾つかの実施例においては、約１１°の傾斜角度γが好ましい。なぜなら、このような発光装置は、発光装置の面に対して垂直な光を生成するからである。より小さい傾斜角度、例えば０°においては、光は、方向変更シートの垂線に対して負の角度で方向変更シート３１０を出る。１５°などの、より大きい傾斜角度においては、光は、方向変更シートの垂線に対して正の角度で方向変更シート３１０を出る。本発明の他の実施例においては、装置の異なる部分からの光を異なる方向に向けるために、第２アレイの突出部３１２の傾斜角度γは、第２アレイの延長部に沿って変化する。例えば、傾斜角度γは、ＬＥＤによって放射される光の全体的方向に、第２アレイに沿って、例えば、１１°から０°へといったように、約１５°から−５°へ減少してもよい（即ち、ＬＥＤが、だいたい右方向へ光を放射するよう構成される場合には、第２アレイの突出部３１２の傾斜角度γは、第２アレイの右側部分より第２アレイの左側部分においてより大きい）。傾斜角度を変えるこの方法は、本発明の発光装置からの光の集束(focusing)をもたらすであろう。
【００７４】
本発明が、決して、上記の好ましい実施例に限定されないことは、当業者には分かるであろう。それどころか、添付した請求項の範囲内の多くの修正例及び変形例があり得る。例えば、方向変更シート３１０は、２つ以上の領域に分けられてもよく、ここで、方向変更シートの突出部３１２の傾斜角度γは、第１のこのような領域において第１の値を持ち、第２の領域において第２のこのような値を持つ。これは、例えば、異なる２つの角度において２つの強度ピークを持つ光分布を達成するために用いられ得る。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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