(57)【要約】  本開示は、平面ダクト部分を含む断面と光源とを有するダクト式照明システムの光送達及び分布構成要素を記載する。送達及び分布システム（すなわち、光ダクト及び光ダクト抽出器）は、光ダクトの長手方向軸線を中心に実質的にコリメートされ、かつ光ダクトの入口にわたって好ましくは実質的に均一である光を送達することのできる任意の光源とともに有効に機能することができる。
2015533021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明要素であって、
長手方向軸線、該長手方向軸線に垂直な光ダクト断面、空洞を画定する反射内面、及び外面を有する光ダクトと、
光が前記空洞から出射することができる光出力面を画定する前記反射内面に配置された複数のボイドと、
前記光出力面に隣接して、かつ前記空洞の外側に配置される転向フィルムであって、該転向フィルムが並列プリズム微細構造を備え、該並列プリズム微細構造の各々が前記光ダクトの前記光出力面に隣接した頂点を有する、転向フィルムと、
前記転向フィルムに隣接しかつ前記光出力面に対向する複数の隆起部を備えるステアリングフィルムであって、各隆起部が、前記長手方向軸線と平行であり、かつ前記転向フィルムからの入射光線を屈折させるように配置される、ステアリングフィルムと、を備え、
前記光出力面を通って前記空洞から出射する光線が、前記光ダクト断面に垂直な第１の平面内で前記転向フィルムによって再指向され、前記光ダクト断面と平行な第２の平面内で前記ステアリングフィルムによって更に再指向される、照明要素。
【請求項２】
前記並列プリズム微細構造の各々が前記長手方向軸線に垂直に配向される、請求項１に記載の照明要素。
【請求項３】
前記光ダクト断面が前記長手方向軸線に沿って一定である、請求項１に記載の照明要素。
【請求項４】
前記光ダクト断面が、多角形、矩形、又は正方形を有する、請求項１に記載の照明要素。
【請求項５】
前記長手方向軸線に沿った前記光ダクトの長手方向寸法が、前記光ダクト断面の最大寸法の少なくとも８倍よりも大きい、請求項１に記載の照明要素。
【請求項６】
前記ボイドのうちの少なくとも１つが貫通孔を備える、請求項１に記載の照明要素。
【請求項７】
前記ボイドのうちの少なくとも１つが可視光透明領域を備える、請求項１に記載の照明要素。
【請求項８】
前記可視光透明領域が変形領域を備える、請求項７に記載の照明要素。
【請求項９】
前記変形領域が熱変形及び／又は圧力変形によって形成される、請求項８に記載の照明要素。
【請求項１０】
前記転向フィルム及び前記ステアリングフィルムのそれぞれが別個のポリマー基板上に配置される、請求項１に記載の照明要素。
【請求項１１】
前記頂点が５４度から８６度までの間の頂点夾角を有する、請求項１に記載の照明要素。
【請求項１２】
前記並列プリズム微細構造のうちの少なくとも２つの前記頂点夾角が異なる、請求項１１に記載の照明要素。
【請求項１３】
前記複数のボイドのうちの少なくとも２つが異なる断面積を有する、請求項１に記載の照明要素。
【請求項１４】
前記複数のボイドは、ボイドの面密度が前記長手方向軸線に垂直な方向において変化するか、前記長手方向軸線と平行な方向において変化するか、又はこれらの組み合わせを横切って変化するように配置される、請求項１に記載の照明要素。
【請求項１５】
前記複数のボイドの各々が均一のボイド断面積を有する、請求項１に記載の照明要素。
【請求項１６】
照明要素であって、
長手方向軸線、該長手方向軸線に垂直な光ダクト断面、空洞を画定する反射内面、及び外面を有する光ダクトと、
光が前記空洞から出射することができる光出力面を画定する前記反射内面に配置された複数のボイドと、
前記光出力面に隣接しかつ前記空洞の外側に配置される転向フィルムであって、該転向フィルムが並列プリズム微細構造を備え、該並列プリズム微細構造のそれぞれが前記光ダクトの前記光出力面に隣接した頂点を有する、転向フィルムと、
前記転向フィルムに隣接し前記光出力面に対向する複数の微細構造を備える二次元ステアリングフィルムであって、各微細構造が前記転向フィルムからの入射光線を屈折させるように配置される、二次元ステアリングフィルムと、を備え、
前記光出力面を通って前記空洞から出射する光線が、前記光ダクト断面に垂直な第１の平面内で前記転向フィルムによって再指向され、該第１の平面及び前記光ダクト断面と平行な第２の平面内で前記二次元ステアリングフィルムによって更に再指向される、照明要素。
【請求項１７】
前記並列プリズム微細構造の各々が前記長手方向軸線に垂直に配向される、請求項１６に記載の照明要素。
【請求項１８】
前記光ダクト断面が前記長手方向軸線に沿って一定である、請求項１６に記載の照明要素。
【請求項１９】
前記光ダクト断面が、多角形、矩形、又は正方形を有する、請求項１６に記載の照明要素。
【請求項２０】
前記長手方向軸線に沿った前記光ダクトの長手方向寸法が、前記光ダクト断面の最大寸法の８倍未満よりも大きい、請求項１６に記載の照明要素。
【請求項２１】
前記ボイドのうちの少なくとも１つが貫通孔を備える、請求項１６に記載の照明要素。
【請求項２２】
前記ボイドのうちの少なくとも１つが可視光透明領域を備える、請求項１６に記載の照明要素。
【請求項２３】
前記可視光透明領域が変形領域を備える、請求項２２に記載の照明要素。
【請求項２４】
前記変形領域が熱変形及び／又は圧力変形によって形成される、請求項２３に記載の照明要素。
【請求項２５】
前記回転フィルム及び前記ステアリングフィルムのそれぞれが別個のポリマー基板上に配置される、請求項１６に記載の照明要素。
【請求項２６】
前記頂点が５４度から８６度までの間の頂点夾角を有する、請求項１６に記載の照明要素。
【請求項２７】
前記並列プリズム微細構造のうちの少なくとも２つの前記頂点夾角が異なる、請求項２６に記載の照明要素。
【請求項２８】
前記複数のボイドのうちの少なくとも２つが異なる断面積を有する、請求項１６に記載の照明要素。
【請求項２９】
前記複数のボイドは、ボイドの面密度が前記長手方向軸線に垂直な方向において変化するか、前記長手方向軸線と平行な方向において変化するか、又はこれらの組み合わせを横切って変化するように配置される、請求項１６に記載の照明要素。
【請求項３０】
前記複数のボイドのそれぞれが均一のボイド断面積を有する、請求項１６に記載の照明要素。
【請求項３１】
照明システムであって、
請求項１又は請求項１６に記載の照明要素と、
前記長手方向軸線と平行な長手方向の３０度未満のコリメーション半角の範囲内で光を前記照明要素に注入するように構成された光源と、を備え、
それにより、前記光が前記光ダクト空洞に沿って移動し、前記複数のボイドを通って前記空洞から出射して、前記転向フィルム及び前記ステアリングフィルムによって再指向されるときに、前記光の前記コリメーション半角が維持される、照明システム。
【請求項３２】
前記長手方向軸線に垂直に、かつ前記光源の反対側の前記光ダクトの端部に配置される反射体を更に備える、請求項３１に記載の照明システム。
【請求項３３】
前記長手方向の３０度未満のコリメーション半角の範囲内で第２の光を前記照明要素に注入するように構成された第２の光源を更に備える、請求項３１に記載の照明システム。
【請求項３４】
前記光源又は前記第２の光源のうちの少なくとも１つが太陽光源を備える、請求項３３に記載の照明システム。
【請求項３５】
前記太陽光源が太陽集光器を備える、請求項３４に記載の照明システム。
【請求項３６】
前記複数のボイドが、弧、円、楕円、卵形、三角形、矩形、五角形、Ｘ字形、ジグザグ、ストライプ、スラッシュ、星形、及びこれらの組み合わせから選択される形状を有する、請求項１又は請求項１６に記載の照明要素。
【請求項３７】
ある領域を照明するための方法であって、
請求項１又は請求項１６に記載の照明要素を提供することと、
前記照明要素の外側の照明領域を選択することと、
前記複数のボイド、前記転向フィルム、及び前記ステアリングフィルムを選択して、前記空洞から出射する前記光ビームを前記照明領域に指向することと、
前記長手方向軸線に平行な３０度未満の伝播のコリメーション半角の範囲内で光を前記光ダクトに注入することによって、前記空洞から出射する前記光ビームが前記照明領域に指向されるようにすることと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連事例）
本出願は、本明細書と同日に出願され、参照により本明細書に組み込まれる、表題「ＣＵＲＶＥＤ  ＬＩＧＨＴ  ＤＵＣＴ  ＥＸＴＲＡＣＴＩＯＮ」（代理人整理番号７０２２４ＵＳ００２）の米国特許出願に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物を通しての可視光の長距離移送は、大規模な反射鏡連結ダクト、又は内部全反射を利用するより小規模な固体ファイバを用いることができる。反射鏡連結ダクトは、大きな断面積及び大きな開口数（少ない集光でより大きな集束を可能にする）、より低い減衰及びより長い寿命の双方へと導くロバストかつ透明な伝搬媒質（すなわち空気）、並びに移送される光束の単位当たりの潜在的に低い重量の利点を含む。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示は、平面ダクト部分を含む断面と光源とを有するダクト式照明システムの光送達及び分布構成要素を記載する。送達及び分布システム（すなわち、光ダクト及び光ダクト抽出器）は、光ダクトの長手方向軸線を中心に実質的にコリメートされ、かつ光ダクトの入口にわたって好ましくは実質的に均一である光を送達することのできる任意の光源とともに有効に機能することができる。一態様において、本開示は、長手方向軸線、該長手方向軸線に垂直な光ダクト断面、空洞を画定する反射内面、及び外面を有する光ダクトを含む照明要素を提供する。前記照明要素は、光が前記空洞から出射することができる光出力面を画定する前記反射内面に配置された複数のボイドと、前記光出力面に隣接して、かつ前記空洞の外側に配置される転向フィルムであって、該転向フィルムが並列プリズム微細構造を備え、該並列プリズム微細構造の各々が前記光ダクトの前記光出力面に隣接した頂点を有する、転向フィルムと、を備える。前記照明要素は、前記転向フィルムに隣接しかつ前記光出力面に対向する複数の隆起部を備えるステアリングフィルムであって、各隆起部が、前記長手方向軸線と平行であり、かつ前記転向フィルムからの入射光線を屈折させるように配置される、ステアリングフィルムと、をなお更に含み、前記光出力面を通って前記空洞から出射する光線が、前記光ダクト断面に垂直な第１の平面内で前記転向フィルムによって再指向され、前記光ダクト断面と平行な第２の平面内で前記ステアリングフィルムによって更に再指向される。
【０００４】
別の態様において、本開示は、長手方向軸線、該長手方向軸線に垂直な光ダクト断面、空洞を画定する反射内面、及び外面を有する光ダクトを備える照明要素を提供する。前記照明要素は、光が前記空洞から出射することができる光出力面を画定する前記反射内面に配置された複数のボイドと、前記光出力面に隣接しかつ前記空洞の外側に配置された転向フィルムであって、該転向フィルムが並列プリズム微細構造を備え、該並列プリズム微細構造のそれぞれが前記光ダクトの前記光出力面に隣接した頂点を有する、転向フィルムと、を更に備える。前記照明要素は、前記転向フィルムに隣接し前記光出力面に対向する複数の微細構造を備える二次元ステアリングフィルムであって、各微細構造が前記転向フィルムからの入射光線を屈折させるように配置される、二次元ステアリングフィルムと、をなお更に備え、前記光出力面を通って前記空洞から出射する光線が、前記光ダクト断面に垂直な第１の平面内で前記転向フィルムによって再指向され、該第１の平面及び前記光ダクト断面と平行な第２の平面内で前記二次元ステアリングフィルムによって更に再指向される。
【０００５】
更に別の態様において、本開示は、照明要素と、前記長手方向軸線と平行な長手方向の３０度未満のコリメーション半角の範囲内で光を前記照明要素に注入するように構成された光源と、を備える照明システムを提供する。前記照明要素は、長手方向軸線、該長手方向軸線に垂直な光ダクト断面、空洞を画定する反射内面、及び外面を有する光ダクトを備える。前記照明要素は、光が前記空洞から出射することができる光出力面を画定する反射内面に配置された複数のボイドと、前記光出力面に隣接しかつ前記空洞の外側に配置される転向フィルムであって、該転向フィルムが並列プリズム微細構造を備え、該並列プリズム微細構造のそれぞれが前記光ダクトの前記光出力面に隣接した頂点を有する、転向フィルムと、を更に備える。前記照明要素は、前記転向フィルムに隣接しかつ前記光出力面に対向する複数の隆起部を備えるステアリングフィルムであって、各隆起部が、前記長手方向軸線と平行であり、かつ前記転向フィルムからの入射光線を屈折させるように配置される、ステアリングフィルムと、を更に備え、前記光出力面を通って前記空洞から出射する光線が、前記光ダクト断面に垂直な第１の平面内で前記転向フィルムによって再指向され、前記光ダクト断面と平行な第２の平面内で前記ステアリングフィルムによって更に再指向される。前記光が前記光ダクト空洞に沿って移動し、前記複数のボイドを通って前記空洞から出射して、前記転向フィルムによって再指向されるときに、前記光の前記コリメーション半角が維持される。
【０００６】
更に別の態様において、本開示は、照明要素と、前記長手方向軸と平行な長手方向の３０度未満のコリメーション半角の範囲内で光を前記照明要素に注入するように構成された光源と、を備える照明システムを提供する。前記照明要素は、長手方向軸線、該長手方向軸に垂直な光ダクト断面、空洞を画定する反射内面、及び外面を有する光ダクトを備える。前記照明要素は、光が前記空洞から出射することができる光出力面を画定する反射内面に配置された複数のボイドと、前記光出力面に隣接しかつ前記空洞の外側に配置された転向フィルムであって、を更に含み、該転向フィルムが並列プリズム微細構造を備え、該並列プリズム微細構造のそれぞれが前記光ダクトの前記光出力面に隣接した頂点を有する、転向フィルムを備える。前記照明要素は、前記転向フィルムに隣接し前記光出力面に対向する複数の微細構造を備える二次元ステアリングフィルムであって、各微細構造が転前記向フィルムからの入射光線を屈折させるように配置される、二次元ステアリングフィルムをなお更にそ備え、前記光出力面を通って前記空洞から出射する光線が、前記光ダクト断面に垂直な第１の平面内で前記転向フィルムによって再指向され、該第１の平面及び前記光ダクト断面と平行な第２の平面内で前記二次元ステアリングフィルムによって更に再指向される。
【０００７】
更に別の態様において、本開示は、ある領域を照明するための方法であって、照明要素を提供することと、前記照明要素の外側の照明領域を選択することと、を含む、方法を提供する。前記照明要素は、長手方向軸線、該長手方向軸線に垂直な光ダクト断面、空洞を画定する反射内面、及び外面を有する光ダクトを備える。前記照明要素は、光が前記空洞から出射することができる光出力面を画定する前記反射内面に配置された複数のボイドと、前記光出力面に隣接しかつ前記空洞の外側に配置された転向フィルムであって、該転向フィルムが並列プリズム微細構造を備え、該並列プリズム微細構造のそれぞれが前記光ダクトの前記光出力面に隣接した頂点を有する、転向フィルムを更に備える。前記照明要素は、前記転向フィルムに隣接し前記光出力面に対向する複数の隆起部を備えるステアリングフィルムであって、各隆起部が、前記長手方向軸線と平行であり、かつ前記転向フィルムからの入射光線を屈折させるように配置される、ステアリングフィルムをなお更に備え、前記光出力面を通って前記空洞から出射する光線が、前記光ダクト断面に垂直な第１の平面内で前記転向フィルムによって再指向され、前記光ダクト断面と平行な第２の平面内で前記ステアリングフィルムによって更に再指向される。ある領域を照明するための方法は、前記複数のボイド、前記転向フィルム、及び前記ステアリングフィルムを選択して、前記空洞から出射する前記光ビームを前記照明領域に指向することと、前記長手方向軸線に平行な３０度未満の伝播のコリメーション半角の範囲内で光を前記光ダクトに注入することよって、前記空洞から出射する前記光ビームが照明領域に指向されるようにすることと、を更に含む。
【０００８】
更に別の態様において、本開示は、ある領域を照明するための方法であって照明要素を提供することと、前記照明要素の外側に照明領域を選択することと、を含む方法を提供する。前記照明要素は、長手方向軸線、該長手方向軸線に垂直な光ダクト断面、空洞を画定する反射内面、及び外面を有する光ダクトを備える。前記照明要素は、光が前記空洞を出射することができる光出力面を画定する前記反射内面に配置された複数のボイドと、前記光出力面に隣接して、かつ前記空洞の外側に配置された転向フィルムであって、該転向フィルムが並列プリズム微細構造を備え、該並列プリズム微細構造の各々が前記光ダクトの前記光出力面に隣接した頂点を有する、転向フィルムを更に備える。前記照明要素は、前記転向フィルムに隣接しかつ前記光出力面に対向する複数の微細構造を備える二次元ステアリングフィルムであって、各微細構造が前記転向フィルムからの入射光線を屈折させるように配置される、二次元ステアリングフィルムをなお更に備え、前記光出力面を通って前記空洞から出射する光線が、前記光ダクト断面に垂直な第１の平面内で前記転向フィルムによって再指向され、該第１の平面及び前記光ダクト断面と平行な第２の平面内で前記二次元ステアリングフィルムによって更に再指向される。ある領域を照明するための方法は、前記複数のボイド、前記転向フィルム、及び前記ステアリングフィルムを選択して、前記空洞から出射する前記光ビームを前記照明領域に指向することと、前記長手方向軸線に平行な３０度未満の伝播のコリメーション半角の範囲内で光を前記光ダクトに注入することによって前記空洞から出射する前記光ビームが照明領域に指向されるようにすることと、を更に含む。
【０００９】
上記の概要は、本開示のそれぞれの開示される実施形態又はすべての実現形態を説明することを目的としたものではない。以下の図面及び詳細な説明により、実例となる実施形態をより詳細に例示する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本明細書の全体を通じ、同様の参照符合が同様の要素を示す添付の図面を参照する。
【図１】照明システムの斜視概略図を示す。
【図２Ａ】照明要素の分解斜視概略図を示す。
【図２Ｂ】照明要素の斜視概略図を示す。
【図２Ｃ】照明要素の長手方向断面概略図を示す。
【図２Ｄ】照明要素の断面概略図を示す。
【図２Ｅ】ステアリングフィルムを通る光線経路の概略図を示す。
【図３】照明要素の断面概略図を示す。
【図４Ａ】複数のボイドの異なる分布を有する照明要素の概略平面図を示す。
【図４Ｂ】複数のボイドの異なる分布を有する照明要素の概略平面図を示す。
【図４Ｃ】複数のボイドの異なる分布を有する照明要素の概略平面図を示す。
【図５】トロファ照明要素の斜視概略図を示す。
【００１１】
図は、必ずしも一定の比率の縮尺ではない。図中、用いられる同様の番号は同様の構成要素を示すものとする。しかしながら、ある図においてある構成要素を示すための数字の使用は、同じ数字により示された別の図における構成要素を限定しようとするものではない。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示は、平面部分を含む断面と光源とを有するダクト式照明システムの光送達及び分布構成要素を記載する。送達及び分布システム（すなわち、光ダクト及び光ダクト抽出器）は、光ダクトの長手方向軸線を中心に実質的にコリメートされ、かつ光ダクトの入口にわたって好ましくは実質的に均一である光を送達することのできる任意の光源とともに有効に機能することができる。
【００１３】
以下の説明文では、本明細書の一部を構成し、例として示した添付の図面を参照する。本開示の範囲又は趣旨から逸脱することなく、他の実施形態が想到され実施され得る点を理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではない。
【００１４】
特に断らないかぎり、本明細書及び特許請求の範囲で使用される構造の大きさ、量、物理的特性を表わす全ての数字は、すべての場合において「約」なる語により修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、そうでないことが示されないかぎり、上記の明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、当業者が本明細書に開示される教示を用いて得ようとする所望の特性に応じて異なりうる近似値である。
【００１５】
本明細書及び添付の「特許請求の範囲」において使用するところの単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」には、その内容によって明らかに示されないかぎりは複数の指示対象物を有する実施形態が含まれる。内容によってそうでないことが明らかに示されない限り、本明細書及び添付の「特許請求の範囲」において使用するところの「又は」なる語は、「及び／又は」を含めた意味で広く用いられる。
【００１６】
これらに限定されるものではないが、「下側」、「上側」、「下」、「下方」、「上方」、及び「〜の上」などの空間的に関連した語は、本明細書において用いられる場合、ある要素の別の要素に対する空間的関係を述べるうえで説明を容易にする目的で用いられる。このような空間的に関連した語には、図に示され、本明細書に述べられる特定の向き以外に、使用又は作動中の装置の異なる向きが含まれる。例えば、図に示された対象物が逆転又は反転した場合は、それ以前に他の要素の下又は下方として記した部分は、この他の要素の上方になるであろう。
【００１７】
本明細書で使用されるとき、ある要素、部材若しくは層が、例えば、別の要素、部材若しくは層と「一致する境界面」を形成する、これらの「上にある」、これらと「接続される」、「結合される」、若しくは「接触する」として述べられる場合、その要素、部材若しくは層は、例えば、特定の要素、部材若しくは層の直接上にあるか、これらと直接接続されるか、直接結合されるか、直接接触してもよく、又は介在する要素、部材若しくは層が特定の要素、部材若しくは層の上にあるか、これらと接続されるか、結合されるか、若しくは接触しうる。ある要素、部材又は層が、例えば、別の要素の「直接上にある」、別の要素に「直接接続される」、「直接結合する」、又は「直接接触する」で始まる表現で表される場合、介在する要素、部材又は層は存在しない。
【００１８】
好適な太陽光入力を提供することのできる光源の要素及び構成は、他の箇所、例えば、米国特許出願第６１／５８９，５４４号、表題「ＯＦＦ  ＡＸＩＳ  ＣＡＳＳＥＧＲＡＩＮ  ＳＯＬＡＲ  ＣＯＬＬＥＣＴＯＲ」（代理人整理番号６８１５０ＵＳ００２、２０１２年１月２３日出願）、及びＰＣＴ特許公開第ＷＯ２０１２０２１４７１号、表題「ＣＯＮＣＥＮＴＲＡＴＩＮＧ  ＤＡＹＬＩＧＨＴ  ＣＯＬＬＥＣＴＯＲ」（代理人整理番号６６５１８ＵＳ００２、２０１０年８月１３日出願）に記載されており、これらは、概して、太陽光に必要な特性を提供することのできる太陽集光器を説明している。人工光源の追加は、単独で、又は太陽集光器と組み合わせて、本明細書に記載される光送達及び分布システムの実用性の拡大に有用であり得る。本開示の目的のために、「照明システム」の記述は、太陽源と人工源の両方を参照する。
【００１９】
反射鏡連結光ダクトを用いた建築昼光照明は、太陽光を複数階の建物の中核に深く送達することができる。そのような反射鏡連結光ダクトは、可視光スペクトルにわたって９８％を超える鏡面反射率を有するＶｉｋｕｉｔｉ（商標）ＥＳＲフィルム等の鏡フィルムを含む３Ｍ光学フィルムの使用によって一意的に可能になり得る。建築昼光照明は、太陽光を収集するためのデバイス、並びに建物内で太陽光を移送及び分布するための光ダクト及び抽出器を含む多構成要素システムである。屋内照明において太陽光を用いる典型的な利点には、平均２５％のオフィス照明のエネルギー削減と送達されるフルスペクトル光による光質の改善が含まれ得、多くの場合、オフィス占有者にとってより快適である。
【００２０】
建築昼光照明に有用なダクト式照明システムは、建物全体にわたる補助光又は人工的に生成された光の効率的な分布にも有用であり得る。例えば、ＬＥＤ照明が最終的には世界中の白熱灯、蛍光灯、メタルハライド、及びナトリウム蒸気備品の設置基盤のかなりの割合に取って代わり得ることが広く受け入れられている。主な駆動力のうちの１つは、これらの他の光源の駆動力に対するＬＥＤの予測される発光効率である。ＬＥＤ照明の利用の課題のいくつかには、（１）ＬＥＤによって発光される輝度をはるかに下回る照明器具によって発光される最大輝度を低下させること（例えば、グレアを排除すること）、（２）この備品における全てのＬＥＤからの照明器具によって発光される輝度への均一な貢献を促進すること（すなわち、色混合を促進し、デバイスビニング要件を低減させること）、（３）ＬＥＤ光源の小エタンデュを保存して、照明器具によって発光される輝度の角度分布を制御すること（すなわち、指向性制御の可能性を保存すること）、（４）ＬＥＤ性能の急速な進化に直面した照明器具の急速な老朽化を回避すること（すなわち、照明器具を取り換えることなくＬＥＤの更新を容易にすること）、（５）光学設計の専門家ではない使用者による照明器具のカスタマイズへのアクセスを容易にすること（すなわち、モジュラー建築を提供すること）、（６）過度の重量、価格、又は複雑さを伴うことなくそれらのエンタイトルメント性能（entitlement performance）を一貫して実現する（すなわち、有効な軽量かつ低価格の熱管理を提供する）ように、ＬＥＤによって生成された熱流束を管理することが含まれる。
【００２１】
コリメートされたＬＥＤ光源に連結されると、本明細書に記載されるダクト式配光システムは、以下の様式で課題（１）〜（５）に対処することができる（課題６は、ＬＥＤ照明要素の特定の設計に関する）：
（１）ＬＥＤによって発光される光束は、発光領域にわたって実質的に均一の輝度の角度分布で照明器具から発光される。照明器具の発光領域は、最大輝度が多数桁小さくなるように、典型的には、デバイスの発光領域よりも多数桁大きい。
（２）任意のコリメートされた光源におけるＬＥＤデバイスは、小さい領域を占有するアレイ内で密にクラスター化され得、これらから観察者までの全ての経路は、かなりの距離及び複数のバウンスを伴う。この照明器具に対して任意の位置に存在し、かつ照明器具の発光面上の任意の箇所を見る任意の観察者について、目への入射光線は、このシステムを通ってＬＥＤデバイスまで逆にその角度分解能内でトレースされ得る。これらのトレースは、光ダクト内での複数のバウンス、移動した距離、及び小型のアレイに起因して、アレイ上に略均一に分布して接地する。この様式で、観察者の目は、個々のデバイスからの発光を見分けることができないが、デバイスの平均値のみを見分けることができる。
（３）ＬＥＤと比較した照明器具の発光領域の典型的な桁増加は、ＬＥＤによって発光される角度分布に関わらず、照明器具によって発光される輝度の角度分布を調整する同時能力を暗示する。ＬＥＤからの発光は、その光源によってコリメートされ、このコリメーションを保存する反射鏡連結ダクトを通って発光領域に伝導される。その後、発光された輝度角度分布は、適切な微細構造化面を含むことによって発光面内で調整される。あるいは、照明器具の遠視野における角度分布は、異なる方向を向く一連の周辺区分を通って発光される流束を調節することによって調整される。単に光ダクト内でコリメーションが作成及び維持されるといった理由から、これら両方の角度制御手段が可能である。
（４）それらが物理的に近接近しているため、ＬＥＤ光源は、照明システムの大部分に支障を来たすか、又はそれを取り換えることなく、取り除かれ、取り換えられ得る。
（５）このシステムの各性能属性は、主に１つの構成要素に影響される。例えば、穿孔ＥＳＲの局所オープン領域の割合は、発光の空間分布を決定し、任意のデコリメーションフィルム構造（本明細書において「ステアリングフィルム」構造とも称される）の形状は、ダクト交差角度分布に大いに作用する。したがって、使用者がかなりの数の種類の照明システムを組み立てることを可能にする限られた一連の別個の構成要素（例えば、一連のオープン領域の割合を有する穿孔ＥＳＲ、及び均一の照明の標準の半角の一連のデコリメーションフィルム）を製造及び販売することが実行可能である。
【００２２】
照明システムの光ダクト部分の１つの構成要素は、光ダクトの所望の部分から光を効率的に抽出し、かつ光ダクトを通ってダクト式照明システムの残りの部分を通過する光束を不利に劣化させない能力である。光を効率的に抽出する能力なしでは、任意の建築照明システムは、短期間の光ダクトのみに限定されてしまい、集中太陽光又は屋内照明のためにＬＥＤによって生成された照明等の高輝度光の分布の魅力を著しく低減させ得る。
【００２３】
光ダクト等のある位置から別の位置に光を透過するように設計されたデバイスについて、光学面が、それらの光学面上の最小量の入射光を吸収及び透過すると同時に、その光の実質的に全てを反射することが望ましい。このデバイスの複数の部分において、略反射性の光学面を用いて光を選択された領域に送達し、その後、既知の所定の様式でデバイスからの光の透過を可能にすることが望ましくあり得る。そのようなデバイスにおいて、本明細書に記載されるように、光学面の一部を部分反射として提供して、所定の様式で光がデバイスを出ることを可能にすることが望ましくあり得る。
【００２４】
多層光学フィルムが任意の光学デバイスで使用される場合、この多層光学フィルムが、支持体（それ自体が透明、不透明、反射性、又はこれらの任意の組み合わせであり得る）に積層され得るか、又はさもなければ任意の好適なフレーム又は他の支持構造を用いて支持され得るが、これは、ある場合において、多層光学フィルム自体が光学デバイス内で自らを支持するには十分剛性ではない場合があるためであることが理解される。
【００２５】
概して、複数のボイド、転向フィルムの構造化面、及びステアリングフィルムの構造化面の位置決め及び分布の組み合わせは、光ダクト抽出器を通って出る光ビームの方向及びコリメーションを制御するように独立して調節され得る。下向きダクト方向への発光の制御は、複数のボイドの分布及び複数のボイドに隣接して配置される転向フィルムの構造に影響され得る。ダクト交差方向への発光の制御は、複数のボイドの分布及び転向フィルムに隣接して配置されるステアリングフィルムの構造にも影響され得る。これは、矩形の光ダクト及び水平の標的面について図１に図解される。光ダクトの平面上の異なる位置は、他の箇所に記載されるように、標的面上の異なる局所領域を照明することができる。異なる位置の穿孔ＥＳＲのオープン領域の割合を調整して発光輝度の強度を変化させることにより、標的面上の照度の所望のパターンを作成する手段が提供される。
【００２６】
図１は、本開示の一態様に従う照明システム１００の斜視概略図を示す。照明システム１００は、長手方向軸線１１５及び空洞１１６を包囲する反射内面１１２を有する光ダクト１１０を含む。長手方向軸線１１５のコリメーション半角θ０内に配置された中心光線１２２及び境界光線１２４を有する部分的にコリメートされた光ビーム１２０は、光ダクト１１０に沿って効率的に移送され得る。部分的にコリメートされた光ビーム１２０の一部は、他の箇所に記載されるように、光が抽出される光出力面１３０を通って光ダクト１１０から出る。概して、任意の所望の数の光出力面は、本明細書に記載される光ダクトのうちのいずれかの光ダクト上の異なる位置に配置され得る。光出力面１３０を出る光線は、妨害面１９０の照明領域１９１に指向される。照明領域１９１は、長手方向軸線１１５に垂直な第１の方向１９３に沿って、かつ同様に長手方向軸線１１５と平行な第２の方向１９５に沿って妨害面１９０上に所望通りに位置付けられ得る。照明領域１９１の大きさ及び形状も変化し得、他の箇所に記載されるように、光ダクト１１０からの異なる値の径方向出力角β及び長手方向出力角φをもたらし得る。光出力面１３０を出る光線は、他の箇所に記載されるように、照明領域１９１上の照明の任意の所望のレベル及びパターンを作成するように構成され得る。
【００２７】
特定の一実施形態において、部分的にコリメートされた光ビーム１２０は、中心光線１２２からの入力光発散角θ０（すなわち、コリメーション半角θ０）内の伝播方向を有する光錐を含む。部分的にコリメートされた光ビーム１２０の発散角θ０は、中心光線１２２周囲の円錐において対称的に分布され得るか、又は非対称的に分布され得る。いくつかの場合において、部分的にコリメートされた光ビーム１２０の発散角θ０は、約０度〜約３０度、又は約０度〜約２５度、又は約０度〜約２０度、又は更には約０度〜約１５度の範囲であり得る。特定の一実施形態において、部分的にコリメートされた光ビーム１２０の発散角θ０は、約２３度であり得る。
【００２８】
部分的にコリメートされた光線は、光ダクトの軸線の方向に沿って光ダクトの内側に注入される。光ダクトの穿孔反射性裏張り（例えば、穿孔３Ｍ強化鏡面反射体（ＥＳＲ）フィルム）で光ダクトを裏打ちする。穿孔間のＥＳＲにぶつかる光線は、鏡面的に反射され、入射光と同一の方向の円錐内の光ダクトに戻される。概して、ＥＳＲの反射性裏張りは、最も可視的な波長で少なくとも９８パーセント反射性であり、反射光の２パーセント以下が鏡面反射方向から０．５度を超えて指向される。穿孔内にぶつかる光線は、方向を変化させることなくＥＳＲを通過する（非常にわずかな光線しか穿孔の内側縁にぶつからないように、ＥＳＲの平面内の穿孔の寸法がその厚さよりも大きいと想定されることに留意されたい）。光線が穿孔にぶつかり、その結果、光ダクトから出射する確率は、穿孔ＥＳＲの局所オープン領域の割合に比例する。したがって、光が光ダクトから抽出される速度は、このオープン領域の割合を調節することによって制御され得る。
【００２９】
円周方向の半角は、光ダクト内のコリメーションの半角に相当する。長手方向の半角は、光ダクト内の半角の約２分の１であり、すなわち、ＥＳＲのすぐ内側の方向の半分のみが、穿孔を通って抜け出す機会を有する。したがって、光ダクト内の半角が減少するにつれて所望の方向に光を指向する精度が高まる。
【００３０】
次に、穿孔を通過する光線は、プリズム状転向フィルムに遭遇する。この光線は、転向フィルムの平面と実質的に平行であり、かつプリズムの軸線に垂直な方向に転向フィルムのプリズムにぶつかり、このノルムからのそれらの入射発散は、光ダクト内のコリメーションによって指示される。これらの光線の大半は、遭遇される第１のプリズム面を通って屈折し、その後、対向する面から全内部反射（ＴＩＲ）を受け、最終的には、フィルムの底面を通って屈折することによってフィルムに入る。光ダクトの軸線に垂直な伝播の方向に正味の変化はない。光ダクトの軸線に沿った方向の正味の変化は、転向フィルムプリズム材料の屈折率及びプリズムの夾角を用いて容易に計算され得る。概して、これらは、フィルムに対して下向きの法線を中心とした透過の角度分布を生み出すように選択される。ほとんどの光線が透過されるため、非常にわずかな光しか光ダクトに戻されず、光ダクト内のコリメーションの維持を容易にする。
【００３１】
転向フィルムを通過する光線は、次に、他の箇所に記載されるように、デコリメーションフィルム又はプレート（ステアリングフィルムとも称される）に遭遇し得る。ステアリングフィルムに遭遇する光線は、フィルムの平面に実質的に垂直なこのフィルムの構造化された表面にぶつかる。これらの大半は、構造化された表面を通過し、構造の局所勾配によって決定される方向に屈折し、底面を通過する。これらの光線について、光ダクトの軸線に沿った伝播の方向に正味の変化はない。軸線に垂直な方向の正味の変化は、屈折率及び構造の表面勾配の分布によって決定される。ステアリングフィルム構造は、円柱又は非球面隆起様レンズ等の滑らかな曲面であり得るか、又は滑らかな湾曲レンズ構造等に近い区分的平面であり得る。概して、ステアリングフィルム構造は、発光面のダクト交差寸法と比較して光ダクトから遠く離れた場所で生じる標的面上での特定の照明分布を生み出すように選択される。この場合もやはり、大半の光線が透過されるため、非常にわずかな光しか光ダクトに戻されず、光ダクト内のコリメーションを保存する。
【００３２】
多くの場合、転向フィルム及びステアリングフィルムは、存在する場合、光ダクトを包囲する透明な支持板又は管（光ダクト構成に応じて）を使用し得る。特定の一実施形態において、透明な支持体は、最も外側のフィルム構成要素に積層され得、最も外側の面に反射防止コーティングを含み得る。積層及びＡＲコーティングは両方ともに、最も外側の構成要素を通る透過を増大させ、最も外側の構成要素からの反射を低減させ、照明システムの全体の効率を高め、光ダクト内のコリメーションをより良好に保存する。
【００３３】
図２Ａは、本開示の一態様に従う矩形光ダクト抽出器を含む照明要素２００の分解斜視概略図を示す。図２Ａに示される要素２１０〜２３０の各々は、アイテムの図１に示される同様に番号付けされた要素１１０〜１３０に対応する。例えば、図２Ａに示される光ダクト２１０は、図１に示される光ダクト１１０に対応するといった具合である。照明要素２００は、長手方向軸線２１５及び空洞２１６を包囲する反射面２１２を有する光ダクト２１０を含む。長手方向軸線２１５の入力コリメーション半角θ０内に配置された中心光線２２２及び境界光線２２４を有する部分的にコリメートされた光ビーム２２０は、光ダクト２１０に沿って効率的に移送され得る。部分的にコリメートされた光ビーム２２０の一部は、光が抽出される光出力面２３０内の反射面２１２に配置された複数のボイド２４０を通って光ダクト２１０を離れることができる。複数の平行な隆起微細構造２５２を有する転向フィルム２５０は、平行な隆起微細構造２５２の各々に対応する頂点２５４が光ダクト２１０の外面２１４に近接して位置付けられるように光出力面２３０に隣接して位置付けられる。転向フィルム２５０は、複数のボイド２４０のうちの１つを通って空洞２１６から出射する光線を妨害し得る。
【００３４】
各々がステアリング頂点２５５を有する複数の平行な隆起部２５３を有するステアリングフィルム２５１は、転向フィルム２５０に隣接して、かつ光ダクト２１０の光出力面２３０に対向して位置付けられる。複数の平行な隆起部２５３の各々は、他の箇所に記載されるように、光出力面２３０を通って空洞から出射する光線が、転向フィルムによって光ダクト断面に垂直な第１の平面内に配置される第１の方向に、かつステアリングフィルムによって光ダクト断面に平行な第２の平面内の第２の方向に再指向されるように、複数の平行な隆起部２５３の各々が長手方向軸線２１５に垂直な方向に転向フィルム２５０から出射する光線を屈折させ得るように、光ダクト２１０の長手方向軸線２１５に平行に位置付けられる。
【００３５】
特定の一実施形態において、複数のボイド２４０の各々は、完全に通過するか、又は反射面２１２の厚さの一部のみを通過するかのいずれかの空孔等の物理的開口部であり得る。特定の一実施形態において、複数のボイド２４０の各々は、代わりに、光を実質的に反射しない反射面２１２内に形成される窓等の固形の澄んだ又は透明領域であり得る。いずれの場合でも、複数のボイド２４０は、光が反射面２１２から反射するのではなく反射面２１２を通過し得る反射面２１２の領域を指定する。ボイドは、任意の好適な形状（規則正しい形状又は不規則な形状のいずれか）を有し得、弧、円、楕円、卵形等の湾曲した形状；三角形、矩形、五角形等の多角形形状；Ｘ字形、ジグザグ、ストライプ、スラッシュ、星形等を含む不規則な形状、及びこれらの組み合わせを含み得る。
【００３６】
複数のボイド２４０は、約５％〜約９５％の任意の所望のオープン（すなわち、非反射）領域の割合を有するように作製され得る。特定の一実施形態において、オープン領域の割合は、約５％〜約６０％、又は約１０％〜約５０％の範囲である。個々のボイドの大きさの範囲も異なり得、特定の一実施形態において、ボイドは、主要寸法約０．５ｍｍ〜約５ｍｍ、又は約０．５ｍｍ〜約３ｍｍ、又は約１ｍｍ〜約２ｍｍの範囲であり得る。
【００３７】
いくつかの場合において、ボイドは、光出力面２３０にわたって均一に分布され得、均一の大きさを有し得る。しかしながら、いくつかの場合において、ボイドは、他の箇所に記載されるように、光出力面２３０にわたって異なる大きさ及び分布を有し得、出力領域にわたってボイド（すなわち、オープン）の可変面積分布をもたらし得る。複数のボイド２４０は、例えば、同時係属米国特許公開第ＵＳ２０１２−００５７３５０号、表題「ＳＷＩＴＣＨＡＢＬＥ  ＬＩＧＨＴ−ＤＵＣＴ  ＥＸＴＲＡＣＴＩＯＮ」に記載の切替可能な要素等の、ボイドオープン領域を完全に閉鎖した状態から完全に開放した状態に徐々に変化させることによって、光ダクトからの光の出力を調整するために使用され得る切替可能な要素（図示されず）を任意に含み得る。
【００３８】
ボイドは、例えば、ダイ切断、レーザー切断、成形、形成等を含む、任意の好適な技法によって形成され得る物理的開口部であり得る。ボイドは、代わりに、多くの異なる材料又は構造で提供され得る透明な窓であり得る。この領域は、多層光学フィルム又は任意の他の透過性又は部分的に透過性の材料で作製され得る。この領域を通る光透過を可能にする１つの方法は、部分的に反射性で部分的に透過性の光学面内に領域を提供することである。部分的反射は、様々な技法によって領域内の多層光学フィルムに与えられ得る。
【００３９】
一態様において、領域は、例えば、米国特許第７，１４７，９０３号（Ｏｕｄｅｒｋｉｒｋ  ｅｔ  ａｌ．）、表題「Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」に記載される多層光学フィルム等の、１つの偏光面を有する光の透過を可能にすると同時に、透過光に直角な偏光面を有する光の反射を可能にするように一軸的に伸張された多層光学フィルムを備え得る。別の態様において、領域は、反射性フィルムから光透過性フィルムに変換するために選択された領域内に歪められた多層光学フィルムを備え得る。そのような歪みは、例えば、ＰＣＴ公開第ＷＯ２０１００７５３５７号（Ｍｅｒｒｉｌｌ  ｅｔ  ａｌ．）、表題「Ｉｎｔｅｒｎａｌｌｙ  Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍｓ  ｕｓｉｎｇ  Ｓｐａｔｉａｌｌｙ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ」に記載されるように、例えば、フィルム部分を加熱してフィルムの層状構造を減少させることによって達成され得る。
【００４０】
選択的な複屈折性の低減は、適切な量のエネルギーを第２ゾーンに慎重に供給し、内部の内側層の少なくともいくらかを、フィルム内の層構造の物理的一体性を維持するのに十分に低い一方で、既存の光学的複屈折性を低減するか又は排除する材料内の緩和を生成するのに十分高い温度まで選択的に加熱することによって実行され得る。複屈折性の低減は部分的であってもよく又はこれは完全であってもよく、この場合、第１ゾーンの複屈折性である内側層が第２ゾーンにおいて光学的に等方性にされる。例示の実施形態において、選択的な加熱は、少なくとも部分的には光又は他の放射エネルギーのフィルムの第２ゾーンへの選択的供給によって達成される。
【００４１】
特定の一実施形態において、転向フィルム２５０は、例えば、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＶｉｋｕｉｔｉ（商標）画像指向フィルム等の微細構造化フィルムであり得る。転向フィルム２５０は、他の箇所に記載されるように、異なる方向に光を指向するために用いられる様々な夾角を有する隆起微細構造形状等の、１つの複数の平行な隆起微細構造形状、又は２つ以上の異なる平行な隆起微細構造形状を含み得る。
【００４２】
図２Ｂは、本開示の一態様に従う図２Ａの照明要素２００の斜視概略図を示す。図２Ｂに示される斜視概略図は、照明要素２００の態様を更に説明するために用いられ得る。図２Ｂに示される要素２１０〜２５０の各々は、前述の図２Ａに示される同様に番号付けされた要素２１０〜２５０に対応する。例えば、図２Ｂに示される光ダクト２１０は、図２Ａに示される光ダクト２１０に対応するといった具合である。図２Ｂにおいて、外側２１４を含む光ダクト２１０の断面２１８は、長手方向軸線２１５に垂直であり、長手方向軸線２１５及び転向フィルム２５０を通過する第１の平面２６０は、断面２１８に垂直である。同様の様式で、第２の平面２６５は、断面２１８に平行であり、第１の平面２６０及び転向フィルム２５０の両方に垂直である。本明細書に記載されるように、断面２１８は、概して、平面上に配置される光出力面２３０を含み、場合によっては、光出力面２３０は、他の箇所に記載されるように、平面ダクトの異なる平面区分を含む。いくつかの典型的な断面形状の例には、三角形、正方形、矩形、五角形、又は他の多角形状が挙げられる。
【００４３】
照明要素２００は、転向フィルム２５０がステアリングフィルム２５１と光ダクト２１０の外側２１４との間に位置付けられるように、転向フィルム２５０に隣接して配置されたステアリングフィルム２５１を更に含む。ステアリングフィルム２５１は、他の箇所に記載されるように、転向フィルム２５０から出射する光を妨害し、かつ径方向（すなわち、第２の平面２６５内の方向）に光の角拡散を提供するように配置される。
【００４４】
図２Ｃは、本開示の一態様に従う矩形の光ダクト抽出器を含む照明要素２０１の長手方向断面概略図を示す。照明要素２０１は、第１の平面２６０に沿った図２Ｂの照明要素２００の断面であり得る。図２Ｃに示される要素２１０〜２５０の各々は、前述の図２Ｂに示される同様に番号付けされた要素２１０〜２５０に対応する。例えば、図２Ｃに示される光ダクト２１０は、図２Ｂに示される光ダクト２１０に対応するといった具合である。
【００４５】
照明要素２０１は、長手方向軸線２１５及び空洞２１６を包囲する反射面２１２を有する光ダクト２１０を含む。長手方向軸線２１５の入力コリメーション半角θ０内に配置された中心光線２２２及び境界光線２２４を有する部分的にコリメートされた光ビーム２２０は、光ダクト２１０に沿って効率的に移送され得る。部分的にコリメートされた光ビーム２２０の一部は、光が抽出される光出力面２３０内の反射面２１２に配置された複数のボイド２４０を通って光ダクト２１０から離れることができる。複数の平行な隆起微細構造２５２を有する転向フィルム２５０は、平行な隆起微細構造２５２の各々に対応する頂点２５４が光ダクト２１０の外面２１４に近接して位置付けられるように光出力面２３０に隣接して位置付けられる。特定の一実施形態において、各頂点２５４は、外面２１４にすぐ隣接し得るが、場合によっては、各頂点２５４は、代わりに、分離距離２５５によって外面２１４から分離され得る。転向フィルム２５０は、複数のボイド２４０のうちの１つを通って空洞２１６から出射する光線を妨害及び再指向するように位置付けられる。
【００４６】
平行な隆起微細構造２５２の各々に対応する頂点２５４は、微細構造上に入射光を再指向するために平行な隆起微細構造２５２の平面間に夾角を有し、約３０度〜約１２０度、又は約４５度〜約９０度、又は約５５度〜約７５度の範囲であり得る。特定の一実施形態において、夾角は、約５５度〜約７５度の範囲であり、複数のボイド２４０を通って出射する部分的にコリメートされた光ビーム２２０は、長手方向軸線２１５から離れて転向フィルム２５０によって再指向される。部分的にコリメートされた光ビーム２２０の再指向された部分は、出力コリメーション半角θ１内に配置された中心光線２７２及び境界光線２７４を有し、かつ長手方向軸線２１５から長手方向角φで指向される部分的にコリメートされた出力光ビーム２７０として出射する。場合によっては、入力コリメーション半角θ０及び出力コリメーション半角θ１は同一であり得、光のコリメーションが保持される。長手方向軸線からの長手方向角φは、微細構造の夾角に応じて、約４５度〜約１３５度、若しくは約６０度〜約１２０度、若しくは約７５度〜約１０５度と異なり得るか、又は約９０度であり得る。
【００４７】
ステアリングフィルム２５１は、部分的にコリメートされた出力光ビーム２７０を妨害し、屈折させるように、転向フィルム２５０に隣接して、かつ光ダクト２１０の光出力面２３０の反対側に位置付けられる。部分的にコリメートされた出力光ビーム２７０は、他の箇所に記載されるように、ステアリングコリメーション半角θ２内に配置される中心ステアリング光線２７３及び境界ステアリング光線２７５を有する部分的にコリメートされたステアリング光ビーム２７１としてステアリングフィルム２５１を出射する。
【００４８】
図２Ｄは、本開示の一態様に従う矩形の光ダクト抽出器を含む照明要素２０２の断面概略図を示す。照明要素２０２は、第２の平面２６５に沿った図２Ｂの照明要素２００の断面であり得る。図２Ｄに示される要素２１０〜２５０の各々は、前述の図２Ｂに示される同様に番号付けされた要素２１０〜２５０に対応する。例えば、図２Ｄに示される光ダクト２１０は、図２Ｂに示される光ダクト２１０に対応するといった具合である。
【００４９】
照明要素２０２は、長手方向軸線２１５及び空洞２１６を包囲する反射面２１２を有する光ダクト２１０を含む。長手方向軸線２１５の入力コリメーション半角θ０内に配置された中心光線２２２及び境界光線２２４を有する部分的にコリメートされた光ビーム２２０は、光ダクト２１０に沿って効率的に移送され得、図２Ｄに示される紙面へ指向されるように示されている。部分的にコリメートされた光ビーム２２０の一部は、光が抽出される反射面２１２に配置された複数のボイド２４０を通って光ダクト２１０を離れることができる。転向フィルム２５０は、図２Ｃを参照して記載されるように、複数のボイド２４０に隣接して位置付けられる。転向フィルム２５０は、光線の再指向が長手方向軸線２６０を通過する第１の平面２６０で生じるように、複数のボイド２４０のうちの１つを通って空洞２１６を出射する光線を妨害及び再指向するように位置付けられる。特定の一実施形態において、転向フィルム２５０は、長手方向軸線に垂直な第２の平面２６５内の光線経路に影響を及ぼさない。
【００５０】
長手方向軸２１５を中心に径方向の第２の平面２６５内の光線経路は、ステアリングフィルム２５１に影響される。ステアリングフィルム２５１は、平面出力面２５９及び各々がステアリング頂点２５５を有する複数の平行な隆起部２５３を含み、転向フィルム２５０に隣接して、かつ光ダクト２１０の光出力面２３０に対向して位置付けられる。特定の一実施形態において、各ステアリング頂点２５５は、転向フィルム２５０にすぐ隣接し得るが、場合によっては、各ステアリング頂点２５５は、代わりに、分離距離２５７によって転向フィルム２５０から分離され得る。
【００５１】
複数の平行な隆起部２５３の各々は、光出力面２３０を通って空洞から出射する光線が、転向フィルムによって光ダクト断面に垂直な第１の平面内に配置される第１の方向に、かつステアリングフィルムによって光ダクト断面に平行な第２の平面内の第２の方向に再指向されるように、複数の平行な隆起部２５３の各々が長手方向軸線２１５に垂直な方向に転向フィルム２５０から出射する光線を屈折させ得るように、光ダクト２１０の長手方向軸線２１５に平行に位置付けられる。
【００５２】
特定の一実施形態において、部分的にコリメートされた出力光ビーム２７０は、ステアリングコリメーション半角θ２内に配置された中心ステアリング光線２７３及び境界ステアリング光線２７５を有する部分的にコリメートされたステアリング光ビーム２７１としてステアリングフィルム２５１から出射する。中心ステアリング光線２７３の第１の構成要素は、第１の平面２６０から径方向角βで第２の方向に第２の平面２６５内に指向される。中心ステアリング光線２７３の第２の構成要素は、長手方向軸から長手方向角φで第１の方向に第１の平面２６０内に指向される。場合によっては、入力コリメーション半角θ０、出力コリメーション半角θ１、及びステアリングコリメーション半角θ２の各々は同一であり得、光のコリメーションが保持される。長手方向軸を中心とした径方向角βは、光ダクト２１０の約０度〜約±９０度、又は約０度〜約±４５度、又は約０度〜約±３０度と異なり得る。
【００５３】
図２Ｅは、本開示の一態様に従うステアリングフィルム２５１を通る光線経路の概略図を示す。図２Ｅに示される要素２５１〜２７３の各々は、前述の図２Ｄに示される同様に番号付けされた要素２５１〜２７３に対応する。例えば、図２Ｅに示されるステアリングフィルム２５１は、図２Ｄに示されるステアリングフィルム２５１に対応するといった具合である。図２Ｄの転向フィルム２５０からの中心出力光線２７２は、第２の平面２６５内を移動し、第１の平面２６０に局所勾配角αで配置される局所接線２７９及び局所法線２７７を有する複数の隆起部２５３のうちの１つを妨害する。中心出力光線２７２は、隆起部２５３を通って屈折し、ステアリングフィルム２５１を通って伝播し、第１の平面２６０からステアリング出力角βで平面底面２５９を通って離れるときに屈折する。
【００５４】
図３は、本開示の一態様に従う２つの平面出力面を有する光ダクト抽出器の断面概略図を示す。図３に示される要素３１０〜３５１の各々は、前述の図２Ｂに示される同様に番号付けされた要素２１０〜２５１に対応する。例えば、図３に示される長手方向軸線３１５は、図２Ｂに示される長手方向軸線２１５に対応するといった具合である。
【００５５】
図３において、照明要素３０２は、長手方向軸線３１５、空洞３１６を包囲する反射内面３１２、第１の平面出力面３３０ａ、及び第２の平面出力面３３０ｂを有する光ダクト３１０を含む。第１及び第２の平面出力面３３０ａ、３３０ｂは、それぞれ、第１及び第２の複数のボイド３４０ａ、３４０ｂを含む。第１及び第２の転向フィルム３５０ａ、３５０ｂは、第１及び第２の複数のボイド３４０ａ、３４０ｂの各々に隣接して配置される。第１及び第２の任意のステアリングフィルム３５１ａ、３５１ｂは、第１及び第２の転向フィルム３５０ａ、３５０ｂの各々に隣接して配置される。場合によっては、任意のステアリングフィルム３５１ａ、３５１ｂは、第１及び第２の平面出力面３３０ａ、３３０ｂの配向が所望に応じて光を指向するのに十分であり得るため、除外されてもよい。矩形の光ダクト３１０ａは、平面部分を含む様々な断面形状の代表例であり、三角形、矩形、正方形、五角形等の断面を含む平面部分を有する他の想定される光ダクト断面も代表するよう意図される。
【００５６】
図４Ａ〜４Ｃは、本開示の一態様に従う複数のボイドの異なる分布を有する光ダクト抽出器の概略平面図を示す。任意の所望のボイドの大きさ分布、ボイドの形状、及びボイドの相対位置が本開示によって包含され、図４Ａ〜４Ｃに提供される平面図が例示目的のみに提供されることを理解されたい。図４Ａにおいて、照明要素４０３ａは、出力領域４３０ａ及び出力領域４３０ａ内に配置される複数の均一の大きさのボイド４４０ａを有する光ダクト４１０ａを含む。ボイドの面密度は、出力領域の所定の領域内のボイド（すなわち、光が光ダクト４１０ａを出得る領域）の総面積として定義され得る。特定の一実施形態において、複数の均一の大きさのボイド４４０ａは、ボイド４８０ａの第１の面密度が、ボイド４８０ａの第１の面密度から変位させたボイド４８５ａの第２の面密度に等しくなるように、出力領域４３０ａ全体にわたって均一に分布され得る。
【００５７】
図４Ｂにおいて、照明要素４０３ｂは、出力領域４３０ｂ及び出力領域４３０ｂ内に配置される複数の不均一の大きさのボイド４４０を有する光ダクト４１０ｂを含む。特定の一実施形態において、複数の不均一の大きさのボイド４４０ｂは、ボイド４８０ｂの第１の面密度が、ボイド４８０ｂの第１の面密度から変位させたボイド４８５ｂの第２の面密度よりも小さくなるように出力領域４３０ｂ全体にわたって分布され得る。
【００５８】
図４Ｃにおいて、照明要素４０３ｃは、出力領域４３０ｃ及び出力領域４３０ｃ内に配置される複数の均一の大きさのボイド４４０ｃを有する光ダクト４１０ｃを含む。特定の一実施形態において、複数の均一の大きさのボイド４４０ｃは、ボイド４８０ｃの第１の面密度が、ボイド４８０ｃの第１の面密度から変位させたボイド４８５ｃの第２の面密度よりも大きくなるように、出力領域４３０ｃ全体にわたって分布される。
【００５９】
図５は、本開示の一態様に従うトロファ照明要素５００の斜視概略図を示す。図５に示される要素５１０〜５５１の各々は、前述の図２Ｂに示される同様に番号付けされた要素２１０〜２５１に対応する。例えば、図５に示される長手方向軸線５１５は、２１５図２Ｂに示される長手方向軸線に対応するといった具合である。トロファ照明要素５００は、図２Ａ〜２Ｄに示される矩形の光ダクト２００の短くて奥行きのない幅の広い応用例と見なされ得、すなわち、トロファ照明要素５００の長さＬ及び幅Ｗが同等に寸法決定される（すなわち、ＬとＷが同等である）一方で、矩形の光ダクト２００は、典型的には、その断面の最大寸法の数倍（例えば、８倍以上）の長さＬを有する（すなわち、ＬがＷの８倍以上である）。トロファ照明要素５００の典型的な使用は、分離した天井取り付け照明器具としてであり、トロファは、多くの場合、均一の照明を提供するために複数の光源を含むが、孤立性光源も用いられ得る。
【００６０】
トロファ照明要素５００は、長手方向軸５１５及び空洞５１６を包囲する反射面５１２を有する光ダクト５１０を含む。図２Ｂの部分的にコリメートされた光ビーム２２０に類似した複数の部分的にコリメートされた光ビーム５２０ａ〜５２０ｄは、光ダクト５１０第１の端部５１３に注入され得、反射体（図示されず）は、光ダクトの第２の端部５１７に設置されて、光の経路を再指向し、第２の端部５１７に到達して空洞５１６に戻って入り、それにより光ダクト２１０全体にわたって光を効率的に移送することができる。部分的にコリメートされた光ビーム５２０ａ〜５２０ｄの一部は、光が抽出される光出力面内の反射面５１２に配置された複数のボイド５４０を通って光ダクト５１０を離れることができる。転向フィルム５５０は、光ダクト５１０の外面５１４に近接した光出力面に隣接して位置付けられる。転向フィルム５５０は、複数のボイド５４０のうちの１つを通って空洞５１６をから出射する光線を妨害し得る。
【００６１】
ステアリングフィルム５５１は、転向フィルム５５０に隣接して、かつ光ダクト５１０の外面５１４に対向して位置付けられる。転向フィルム５５０及びステアリングフィルム５５１は、他の箇所に記載されるように、複数のボイド５４０を通って空洞から出射する光線が、転向フィルムによって光ダクト断面に垂直な第１の平面内に配置される第１の方向に、かつステアリングフィルムによって光ダクト断面に平行な第２の平面内の第２の方向に再指向されるように、図２Ａ〜２Ｄに提供される説明に類似した様式で位置付けられる。
【００６２】
当業者であれば、特定の一実施形態において、トロファ照明要素５００のステアリングフィルム５５１及び転向フィルム５５０が、各々の機能を組み込む二次元ステアリングフィルム５５１を含み得、すなわち、それら両方が抽出された部分的にコリメートされた光ビームを２つの直角方向に回転及びステアリングし得ることを容易に認識する。場合によっては、これは、二次元ステアリングフィルム５５１上に三次元微細構造を形成することによって達成され得る。
【００６３】
矩形の光抽出器によって透過される輝度の角度分布、その光ダクト内のコリメーションの半角への依存、転向フィルムの屈折率及び夾角、並びにステアリングフィルムの屈折率及び勾配分布の近似分析モデルの基準を形成する式が容易に導き出される。主要な経路以外の光線経路の影響、湾曲した光抽出器内の樹脂と基板と支持板の屈折率のわずかな差、これらの構成要素内の吸収の可能性、及び支持板上のＡＲコーティング等の更なる特徴の存在は全て、測光光線−トレースシミュレーションによって評価され得る。うまく実行されたシミュレーションの予測は、構成要素の入力記述及びそれらの組み立てが正確である限り、本質的に正確であり得る。
【００６４】
概して、図１〜３に示される形態の任意の照明要素を通る発光のダクトに沿った方向の半角は、典型的にはボイドにぶつかる光線の円錐内の光線の２分の１しか光ダクトから出射しないため、光ダクト内のコリメーションの半角の約２分の１である。場合によっては、ダクトに交差した方向に発光される角度分布を変化させることなくダクトに沿った方向に半角を増加させることが望ましくあり得る。ダクトに沿った方向に半角を増加させることで、標的面の任意の点で照度に大きく貢献する発光面の区分が伸長する。これは、次いで、その表面付近の物体によって投じられた影の出現を少なくし、その表面上の最大入射輝度を低下させ、グレアの可能性を低下させ得る。概して、光ダクト内の半角を単に増加させることによって光ダクトに沿って半角を増加させることは、ダクト交差分布を変化させ、最終的にはダクト交差制御の精度を低下させるため、許容されない。
【００６５】
例えば、ダクトに沿った分布は、屈折率−１．６、６９度の回転プリズムの法線を略中心とする。これは、（光ダクト内の伝播の意味合いに関して）小さい後方構成要素が６９度未満の夾角の方向を略中心とし、かつ前方構成要素が６９度を超える夾角の方向を略中心とする。したがって、６９度未満の夾角及び６９度を超える夾角を含む複数の夾角を有するプリズムから成る転向フィルムは、略法線を略中心とするが、６９度のプリズムから完全に成るフィルムよりも大きいダクトに沿った半角を有するダクトに沿った分布を生み出し得る。
【実施例】
【００６６】
幅３６フィート（１１ｍ）、前方から後方まで５８．９フィート（１７．９ｍ）、及び傾斜した座席を収容するために前方から後方に減少する床から天井までの高さの大講堂用の照明システムを設計した。床から天井までの高さは、最初の２０フィート（６．１ｍ）が２１．５フィート（６．５５ｍ）であり、次の２３．１２５フィート（７．０５ｍ）が床から天井までの高さ９．２５フィート（２．８２ｍ）まで直線的に減少し、最後の１５．７５フィート（４．８ｍ）はこの高さのままであった。
【００６７】
講堂は、当初は、スピーカー及びホワイトボードを照明するために講堂の前方近くで使用されるスポットライトによって照明されていた。座席区域は、当初は、天井の５つの陥凹トラフ内に収容された更なるスポットライトによって照明されていたが、その後、スポットライトに関連した問題を改善するために蛍光灯備品に変えられた。利用可能な陥凹トラフを用いた最新の照明システムが所望されていた。これらの陥凹トラフは、講堂の幅にわたり、８．２５フィート（２．５１ｍ）離れて設置されており、「トラフ１」は、講堂の前方から１４．８７５フィート（４．５３ｍ）離れて設置されており、「トラフ５」は、講堂の後方から１１フィート（３．３５ｍ）離れて設置されていた。
【００６８】
床の目標照度は、均一の温白色３５フートキャンドルであり、連続してゼロに照明を落とすことが可能である。トラフは、６インチ×６インチ（１５．２ｃｍの正方形）の光ダクトを収容するのに十分に幅広く、かつ奥行きがあった。６インチ×６インチ（１５．２ｃｍの正方形）の光ダクトは講堂の全幅に及び、その長さと幅の比率は、Ｌ／Ｗ≒７２である。この値は、光ダクトの一方の端部がダクトを通る光を再利用するために反射体を含むシングルエンド照明に対して決定された限界値（（Ｌ／Ｗ≦１２０））よりもはるかに小さい。１つの光ダクトにつき１つの光エンジンを用いることができ、７０パーセントを超えるシステム効率が予想される。
【００６９】
座席区域内の床面積を５つの重なり合う幅２０フィート（６．１ｍ）のストリップに分けることができ、１つずつ各光ダクトと関連付けられる。各光ダクトが１つの３０，０００ルーメンの光エンジンによって照明され、かつ各光ダクトからの発光が分布されてその幅２０フィート（６．１ｍ）のストリップのみを均一に照明するとき（ダクト交差角度制御のためのデコリメーション／ステアリングフィルムのカスタム設計によって）、各ダクトからの予想照度は、３０，０００Ｌｍ×０．７５／（３６フィート×２０フィート（１１ｍ×６ｍ））＝３１フートキャンドルである。１つのみの光ダクトによって照明される講堂の前方及び後方に位置する２つの１０フィート（３．０ｍ）のストリップは、この均一の３１フートキャンドルの照明を受ける。これらの間の４つの１０フィート（３．０ｍ）のストリップの各々は、２つのダクトから同等の照度を受け、均一の７２フートキャンドルの照明を作成する。この設計は、２つの光ダクトによる同時照明を含み、任意の個々のダクトからの陰影を低減させる。加えて、光ダクトは、マルチプリズム転向フィルム（すなわち、６２、６９、及び７８度の夾角）を含み、ダクトに沿った発光の半角を±２５度に増大させ、更に陰影を低減させ、最大発光輝度を低減させてグレアを制限する。
【００７０】
本開示によって得られるダクト交差指向性制御及びダクトに沿った均一性は、照明面のはっきりと異なる区分への分割を可能にし、各々が特定の照明器具と関連付けられ、その照明器具に由来する各区分内の照度への寄与が実質的に均一になることを確実にする。これは、次いで、従来の照明システムでは不可能な照度レベルと輝度均一性の両方の非常に容易な評価を可能にする。この意味合いにおいて、ダクト式照明は、線形照明システム設計の新たな簡易化されたパラダイムを可能にする。
【００７１】
トラフに用いられる光ダクトシステムの各々は、長さ２フィート（０．６１ｍ）の光エンジンによって一方の端部で照明され、かつ鏡によって反対側の端部で終結する８つの４フィート（１．２３ｍ）の区分から成る。したがって、各照明器具の発光部分は、長さ３２フィート（９．７５ｍ）であり、講堂の幅３６フィート（１１ｍ）以内に中央がある。各照明器具は、９、１５、１９、３０、４０、及び５１パーセントのオープン領域を有する既存のフィルムから選択される同一のパターンの穿孔ＥＳＲフィルム（１５、１９、１９、３０、３０、４０、５１、５１パーセント）を利用する。各照明器具は、同一の６２、６９、７８度のマルチプリズム転向フィルムを使用するが、床上で光を均一に分散させるように計算された異なるデコリメーション／ステアリングフィルムを使用し、床から天井までの様々な距離を相殺した。予想通り、計算されたシステム効率は、７０パーセントよりもわずかに高い。
【００７２】
ダクト交差照明パターンは、標的領域が実質的に傾けられる（照明器具３）か、又は勾配の不連続性を含む（照明器具５）位置でさえも、標的領域をほぼ均一の照度で満たす。ダクトに沿った均一性は、講堂の壁の２フィート以内を除いて非常に良好である。これらの壁からの反射（シミュレーションにおいて説明されていない）は、この欠損の一部を埋めると見られる。これらの照明器具のうちのいずれかによって発光される最大輝度は、全出力で約２２，０００ｃｄ／ｍ２／ｓｒである。参考までに、標準出力のＴ８蛍光灯の表面輝度は、約１４，０００ｃｄ／ｍ２／ｓｒである。
【００７３】
全電力消費量は、全出力で２ｋＷ未満である。これと比較するのに蛍光システムのベースラインデータを利用することができないが、ダクト式システムの電力消費量が同程度の照明で蛍光システムの電力消費量をはるかに下回ると見られる。これは、ＬＥＤ源がより高い発光効率を有するためではなく、光が必要とされる場所にのみ光を送達し、それ故により少ない光を用いた結果である。
【００７４】
最後に、ダクト式照明によって照らされたときの講堂の外観は、現在の外観とは劇的に異なるであろう。天井と、より少ない程度であるが、壁も、異常に暗くなるであろう。大半の視点から見ると、ダクトの発光面は、均一で薄暗いであろう。これらの審美的属性（その真価を認めるか否かに関わらず）は、光ダクトから抽出された光の発光の角度精度制御の直接的な結果である。
【００７５】
以下は、本開示の実施形態の一覧である。
アイテム１は、長手方向軸線、該長手方向軸線に垂直な光ダクト断面、空洞を画定する反射内面、及び外面を有する光ダクトと、光が前記空洞から出射することができる光出力面を画定する前記反射内面に配置された複数のボイドと、前記光出力面に隣接して、かつ前記空洞の外側に配置される転向フィルムであって、該転向フィルムが並列プリズム微細構造を備え、該並列プリズム微細構造の各々が前記光ダクトの前記光出力面に隣接した頂点を有する、転向フィルムと、前記転向フィルムに隣接しかつ前記光出力面に対向する複数の隆起部を備えるステアリングフィルムであって、各隆起部が、前記長手方向軸線と平行であり、かつ前記転向フィルムからの入射光線を屈折させるように配置される、ステアリングフィルムと、を備え、前記光出力面を通って前記空洞から出射する光線が、前記光ダクト断面に垂直な第１の平面内で前記転向フィルムによって再指向され、前記光ダクト断面と平行な第２の平面内で前記ステアリングフィルムによって更に再指向される、照明要素である。
【００７６】
アイテム２は、前記並列プリズム微細構造の各々が前記長手方向軸線に垂直に配向される、アイテム１の照明要素である。
【００７７】
アイテム３は、前記光ダクト断面が前記長手方向軸線に沿って一定である、アイテム１又はアイテム２の照明要素である。
【００７８】
アイテム４は、前記光ダクト断面が、多角形、矩形、又は正方形を有する、アイテム１〜アイテム３の照明要素である。
【００７９】
アイテム５は、前記長手方向軸線に沿った前記光ダクトの長手方向寸法が、前記光ダクト断面の最大寸法の少なくとも８倍よりも大きい、アイテム１〜アイテム４の照明要素である。
【００８０】
アイテム６は、前記ボイドのうちの少なくとも１つが貫通孔を備える、アイテム１〜アイテム５の照明要素である。
【００８１】
アイテム７は、前記ボイドのうちの少なくとも１つが可視光透明領域を備える、アイテム１〜アイテム６の照明要素である。
【００８２】
アイテム８は、前記可視光透明領域が変形領域を備える、アイテム７の照明要素である。
【００８３】
アイテム９は、前記変形領域が熱変形及び／又は圧力変形によって形成される、アイテム８の照明要素である。
【００８４】
アイテム１０は、前記転向フィルム及び前記ステアリングフィルムのそれぞれが別個のポリマー基板上に配置される、アイテム１〜アイテム９の照明要素である。
【００８５】
アイテム１１は、前記頂点が５４度から８６度までの間の頂点夾角を有する、アイテム１〜アイテム１０の照明要素である。
【００８６】
アイテム１２は、前記並列プリズム微細構造のうちの少なくとも２つの前記頂点夾角が異なる、アイテム１１の照明要素である。
【００８７】
アイテム１３は、前記複数のボイドのうちの少なくとも２つが異なる断面積を有する、アイテム１〜アイテム１２の照明要素である。
【００８８】
アイテム１４は、前記複数のボイドは、ボイドの面密度が前記長手方向軸線に垂直な方向において変化するか、前記長手方向軸線と平行な方向において変化するか、又はこれらの組み合わせを横切って変化するように配置される、アイテム１〜アイテム１３の照明要素である。
【００８９】
アイテム１５は、前記複数のボイドの各々が均一のボイド断面積を有する、アイテム１〜アイテム１４の照明要素である。
【００９０】
アイテム１６は、長手方向軸線、該長手方向軸線に垂直な光ダクト断面、空洞を画定する反射内面、及び外面を有する光ダクトと、光が前記空洞から出反射することができる光出力面を画定する前記反射内面に配置された複数のボイドと、前記光出力面に隣接しかつ前記空洞の外側に配置される転向フィルムであって、該転向フィルムが並列プリズム微細構造を備え、該並列プリズム微細構造のそれぞれが前記光ダクトの前記光出力面に隣接した頂点を有する、転向フィルムと、前記転向フィルムに隣接し前記光出力面に対向する複数の微細構造を備える二次元ステアリングフィルムであって、各微細構造が前記転向フィルムからの入射光線を屈折させるように配置される、二次元ステアリングフィルムと、を備え、前記光出力面を通って前記空洞から出反射する光線が、前記光ダクト断面に垂直な第１の平面内で前記転向フィルムによって再指向され、該第１の平面及び前記光ダクト断面と平行な第２の平面内で前記二次元ステアリングフィルムによって更に再指向される、照明要素である。
【００９１】
アイテム１７は、前記並列プリズム微細構造の各々が前記長手方向軸線に垂直に配向される、アイテム１６の照明要素である。
【００９２】
アイテム１８は、前記光ダクト断面が前記長手方向軸線に沿って一定である、アイテム１５又はアイテム１６の照明要素である。
【００９３】
アイテム１９は、前記光ダクト断面が多角形、矩形、又は正方形を有する、アイテム１５〜アイテム１８の照明要素である。
【００９４】
アイテム２０は、前記長手方向軸に線に沿った前記光ダクトの長手方向寸法が、前記光ダクト断面の最大寸法の８倍未満よりも大きい、アイテム１５〜アイテム１９の照明要素である。
【００９５】
アイテム２１は、前記ボイドのうちの少なくとも１つが貫通孔を備える、アイテム１５〜アイテム２０の照明要素である。
【００９６】
アイテム２２は、前記ボイドのうちの少なくとも１つが可視光透明領域を備える、アイテム１５〜アイテム２１の照明要素である。
【００９７】
アイテム２３は、前記の可視光透明領域が変形領域を備える、アイテム２２の照明要素である。
【００９８】
アイテム２４は、前記変形領域が熱変形及び／又は圧力変形によって形成される、アイテム２３の照明要素である。
【００９９】
アイテム２５は、前記転向フィルム及び前記ステアリングフィルムのそれぞれが別個のポリマー基板上に配置される、アイテム１５〜アイテム２４の照明要素である。
【０１００】
アイテム２６は、前記頂点が５４度から８６度までの間の頂点夾角を備える、アイテム１５〜アイテム２５の照明要素である。
【０１０１】
アイテム２７は、前記並列プリズム微細構造のうちの少なくとも２つが前記頂点夾角が異なる、アイテム２６の照明要素である。
【０１０２】
アイテム２８は、前記複数のボイドのうちの少なくとも２つが異なる断面積を有する、アイテム１５〜アイテム２７の照明要素である。
【０１０３】
アイテム２９は、前記複数のボイドは、ボイドの面密度が前記長手方向軸線に垂直な方向において変化するか、前記長手方向軸線と平行な方向において変化するか、又はこれらの組み合わせを横切って変化するように配置される、アイテム１５〜アイテム２８の照明要素である。
【０１０４】
アイテム３０は、前記複数のボイドのそれぞれが均一のボイド断面積を有する、アイテム１５〜アイテム２９の照明要素である。
【０１０５】
アイテム３１は、アイテム１〜アイテム３０のいずれか１つに従う照明要素と、前記長手方向軸線と平行な長手方向の３０度未満のコリメーション半角の範囲内で光を前記の照明要素に注入するように構成された光源と、を備え、それにより、前記光が前記光ダクト空洞に沿って移動し、前記複数のボイドを通って前記空洞から出射して、前記転向フィルム及び前記ステアリングフィルムによって再指向されるときに、前記光の前記コリメーション半角が維持される、照明システムである。
【０１０６】
アイテム３２は、前記長手方向軸線に垂直に、かつ前記光源の反対側の前記光ダクトの端部に配置される反射体を更に備える、アイテム３１の照明システムである。
【０１０７】
アイテム３３は、前記長手方向の３０度未満のコリメーション半角の範囲内で第２の光を前記照明要素に注入するように構成された第２の光源を更に備える、アイテム３１又はアイテム３２の照明システムである。
【０１０８】
アイテム３４は、前記光源又は前記第２の光源のうちの少なくとも１つが太陽光源を備える、アイテム３３の照明システムである。
【０１０９】
アイテム３５は、前記太陽光源が太陽集光器を備える、アイテム３４の照明システムである。
【０１１０】
アイテム３６は、前記複数のボイドが、弧、円、楕円、卵形、三角形、矩形、五角形、Ｘ字形、ジグザグ、ストライプ、スラッシュ、星形、及びこれらの組み合わせから選択される形状を有する、アイテム１〜アイテム３５の照明要素である。
【０１１１】
アイテム３７は、アイテム１〜アイテム３６のうちのいずれかに従う照明要素を提供することと、前記照明要素の外側の照明領域を選択することと、前記複数のボイド、前記転向フィルム、及び前記ステアリングフィルムを選択して、前記空洞から出射する前記光ビームを前記照明領域に指向することと、前記長手方向軸線に平行な３０度未満の伝播のコリメーション半角の範囲内で光を前記光ダクトに注入することよって、前記空洞から出射する前記光ビームが前記照明領域に指向されるようにすることと、を含む、ある領域を照明するための方法である。
【０１１２】
別段の指示がない限り、本明細書及び特許請求の範囲において用いる、機構の寸法、数量、及び物理特性を表す全ての数値は、「約」という語で修飾されるものとして理解されるべきである。それ故に、そうでないことが示されない限り、前記の明細書及び添付の「特許請求の範囲」で示される数値パラメータは、本明細書で開示される教示内容を用いて、当業者が目標対象とする所望の特性に応じて、変化し得る近似値である。
【０１１３】
本明細書に引用されるすべての参考文献及び刊行物は、それらが本開示と直接矛盾し得る場合を除き、それらの全容を参照によって本開示に明確に援用するものである。以上、本明細書において具体的な実施形態を図示、説明したが、様々な代替的かつ／又は等価的な実現形態を、図示及び説明された具体的な実施形態に本開示の範囲を逸脱することなく置き換えることができる点は、当業者であれば認識されるところであろう。本出願は、本明細書において検討される具体的な実施形態のいかなる適合例又は変形例をも網羅しようとするものである。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその等価物によってのみ限定されるものとする。
【図１】
2015533021.tif 000003
【図２Ａ】
2015533021.tif 000004
【図２Ｂ】
2015533021.tif 000005
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
2015533021.tif 000009
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2015533021.tif 000011
【図４Ｃ】
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【図５】
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【国際調査報告】
2015533021.tif 000014
2015533021.tif 000015
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