(57)【要約】本発明は、中空のライトガイド（２）および光を一端（４）からライトガイド（２）内に向けるように配置される光源（３）を具備し、ライトガイド（２）がその他端（５）に向かってライトガイド（２）内の空間において光を伝搬させる導光壁を有し、ライトガイド（２）内の空間において、非透過型の鏡面反射体または狭散乱反射体または広散乱反射体として機能する少なくとも１個の曲面を有する少なくとも１個の光抽出素子（６５０、６６０）をさらに具備し、湾曲反射面が、その面から反射される光源からの光がライトガイド（２）から出射するような角度でライトガイド（２）の導光壁に当たるように形成された、ライトガイドシステム（１）に関する。
2006518089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のライトガイド（２）および光を一端（４）から前記ライトガイド（２）内に向けるように配置される光源（３、３ａ）を具備し、前記ライトガイド（２）は、その他端（５）に向かって前記ライトガイド（２）内の空間において光を伝搬させる導光壁を有し、前記ライトガイド（２）内の前記空間において、非透過型の鏡面反射体または狭散乱反射体または広散乱反射体として機能する少なくとも１個の湾曲反射面（３１〜３６）を有する少なくとも１個の光抽出素子（６１０〜６８０）をさらに具備し、前記湾曲反射面（３１〜３６）は、その面によって反射された前記光源からの光が前記ライトガイド（２）から出射するような角度で前記ライトガイド（２）の導光壁に当たるように形成される、ライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項２】
前記ライトガイド（２）内の前記空間に配置され、前記ライトガイド（２）の長手部分に沿って互いに離れた複数の光抽出素子（６１０〜６８０）を有し、各光抽出素子（６１０〜６８０）は非透過型の鏡面反射体または狭散乱反射体または広散乱反射体として機能する少なくとも１個の湾曲光反射面（３１〜３６）を有し、前記湾曲光反射面（３１〜３６）が、その面により反射された前記光源（３、３ａ）からの光が前記ライトガイド（２）から出射するような角度で前記ライトガイド（２）の導光壁に当たるように形成される、請求項１に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項３】
前記各湾曲反射面（３１〜３６）の少なくとも一部が、前記光源（３、３ａ）から直接光を受けるように形成および／または配置される、請求項１または２に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項４】
少なくとも１個の湾曲反射面（３１〜３６）が、前記ライトガイド（２）の壁から反射した後の光をさらに受けるように形成および／または配置される、請求項３に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項５】
前記各光抽出素子（６１０〜６８０）が、互いの鏡像である少なくとも２個の湾曲反射面（３１〜３６）を具備し、前記２個の面の間の結合点が前記ライトガイド（２）の長手軸（Ａ）を含む平面（２９）内にある、請求項１〜４のいずれか１項に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項６】
前記光抽出素子（６１０〜６８０）は、前記光源（３、３ａ）から離れる方向において、前記ライトガイド（２）の長手部分に沿って互いから非増加的に間隔を置いて配置される、請求項２に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項７】
前記光抽出素子（６１０〜６８０）は、前記光源（３、３ａ）から離れる方向において、前記ライトガイド（２）の断面において、そのサイズを減少させない、請求項２に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項８】
前記各湾曲反射面（３１〜３６）は、前記ライトガイド（２）の前記長手軸（Ａ）に対して非対称である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項９】
前記各湾曲反射面（３１〜３６）は、前記光源（３、３ａ）に面する方向においてほぼ凹面である、請求項１〜８のいずれか１項に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項１０】
前記各湾曲反射面（３１〜３６）は、その軸を中心にして二次曲線または対数の回転によって得られる３次元面の一部である、請求項１〜９のいずれか１項に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項１１】
前記各湾曲反射面（３１〜３６）は、その軸（Ａ１〜Ａ６）を中心にするパラボラの回転によって得られる３次元面（３７、３８）の一部である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項１２】
前記各湾曲反射面（３１〜３６）の前記軸（Ａ１〜Ａ６）は、前記ライトガイドシステム（１、１ａ）の前記軸（Ａ）に平行であり、前記ライトガイドによって照射されるべき面に向かって離れている、請求項１１に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項１３】
前記各光抽出素子（６１０〜６８０）は、複数ペアの湾曲反射面（３１〜３６）を具備し、前記ペア間の結合点は、前記ライトガイド（２）の前記長手軸（Ａ）および前記ライトガイド（２）によって照射される面に平行な平面内にある、請求項１１に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項１４】
光反射面（３１〜３６）のペアの前記軸（Ａ１〜Ａ６）は、前記ライトガイド（２）の前記軸（Ａ）を通過し、前記照射される面に向かってその距離を減少させながら前記ライトガイド（２）によって照射される面に直交する平面（２９）から外側に移動され、同一のペアの前記光反射面（３１〜３６）の前記軸（Ａ１〜Ａ６）はそのような平面（２９）の両側に同一の距離だけ移動される、請求項１３に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項１５】
光反射面（３１〜３６）のペアの前記軸（Ａ１〜Ａ６）は、前記ライトガイド（２）の前記軸（Ａ）を通過し、前記照射される面に向かって距離を増大させながら前記ライトガイド（２）によって照射される面に平行な平面から移動され、同一のペアの前記光反射面（３１〜３６）の前記軸（Ａ１〜Ａ６）は前記平面から同一の距離だけ移動される、請求項１３または１４に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項１６】
光反射面（３１〜３６）のペアの焦点距離は、前記ライトガイド（２）によって照射される面に向かって減少する、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項１７】
各光反射面（３１〜３６）は、照射される面に対向するパラボラの回転から得られる３次元面（３７〜３８）の半分の中心から外れた部分である、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項１８】
前記各光抽出素子（６１０〜６８０）は、前記ライトガイド（２）の一方の側で前記ライトガイド（２）の壁に隣接するように配置され、他方の側で前記ライトガイド（２）から外へ光を向ける、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項１９】
前記ライトガイド（２）の前記各導光壁は、プリズムが前記ライトガイドの長手方向に延在するように構成されたプリズム状のフィルム（８）を具備する、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項２０】
前記ライトガイドシステム（１、１ａ）が円筒形である、請求項１〜１９のいずれか１項に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項２１】
前記各光抽出素子（６１０〜６８０）から反射される前記光源（３、３ａ）からの光が、前記ライトガイド（２）の長手部分を横断する方向において細長い断面を有する１個の別個のビーム（２４）として前記ライトガイド（２）から出射される、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項２２】
前記１個の別個のビーム（２４）は、楕円形の断面を有し、その長軸が前記ライトガイド（２）の長手部分を横断する方向に延在する円錐ビームである、請求項２１に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項２３】
前記ライトガイド（２）からの光によって照射されるように配置される面を具備し、前記各抽出素子（６１０〜６８０）によって前記ライトガイド（２）から出射させる光の前記ビーム（２４）の断面が前記照射される面で、前記ライトガイド（２）の長さ方向においてそれぞれの抽出素子（６１０〜６８０）より長い距離にわたって延在する、請求項１〜２２のいずれか１項に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項２４】
光の前記ビーム（２４）の断面が前記ライトガイド（２）の長手部分を横切る方向において前記それぞれの抽出素子（６１０〜６８０）より長い距離にわたって延在する、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【請求項２５】
前記ライトガイド（２）からの光によって照射されるように配置される面を具備し、前記光抽出素子（６１０〜６８０）は、前記面の照明が前記ライトガイド（２）の長さ方向において比較的均一であるように配置される、請求項２に記載のライトガイドシステム（１、１ａ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライトガイドシステムに関し、さらに詳細には特定の抽出機構を有する中空のライトガイドシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ライトガイドシステムは周知であり、本質的に管状の中空の構造を備え、その内面は本質的に内部全反射である（たとえば米国特許第４，２６０，２２０号明細書参照）。その第１の端部でこの中空のライトガイドシステムに入射する光線は、対向する端部に達する一連の連続反射によって管状構造の内部を伝搬する。
【０００３】
内部全反射フィルム（またはＴＩＲフィルム、英語の「内部全反射（Ｔｏｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）」の頭文字）を用いて得られる中空のライトガイドシステムが、特に有用である。
【０００４】
そのようなＴＩＲフィルムは、たとえばＥＰ０  ２２５  １２３号明細書から周知であり、これらの特徴の詳細について参照されるものとする。そのようなＴＩＲフィルムの例としては、米国ミネソタ州セントポールのスリーエム・カンパニー（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ，ＵＳＡ））から商標名「３Ｍ（登録商標）オプティカル・ライティング・フィルム（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｇｈｔｉｎｇ  Ｆｉｌｍ）」として市販されているフィルムが挙げられる。このフィルムは、フレキシブルシートまたはウェブの形であり、本質的に三角形の断面を有する一連の平行な微小構造を備える面（以下、マイクロプリズムと呼ぶ）を有する。そのようなフィルムは管の中に形成されてもよく、マイクロプリズムは管に対して軸方向に向けられ、外側に面し、たとえば米国特許第４，８０５，９８４号明細書に記載されているような効率的なライトガイドシステムを形成する。
【０００５】
光抽出器と呼ばれる適切な素子は、中空のライトガイドシステムの中に挿入されてもよく、またはその壁に塗布されてもよく、ライトガイドの内部で伝播する光の一部を制御しながら拡散し、その結果、光線の一部が偏向され、ライトガイドから射出するような角度でライトガイドシステムの壁に入射するようにする。したがって、ライトガイドシステムの壁を通して放射される光は、より均一に分散されるので、ライトガイドは、照射時に比較的均一な全体的外観を獲得する。
【０００６】
たとえば、国際公開第０２／２３０８４号パンフレットは、その有用な表面、すなわち、光抽出器の使用時にライトガイドランプの放射面に面する表面が、拡散点の所定の分布および反射点の相補分布を含むライトガイドランプ用の光抽出器を開示している。ライトガイドランプは、さらに具体的には矩形の断面を有し、抽出器は本質的に平坦であり、ライトガイドの壁に固着される。
【０００７】
ＥＰ１  １８０  ６４０号明細書は、拡散面を有し、ライトガイドランプのライトガイドの中に同軸に挿入されるライトガイドランプ用の光抽出器を開示しており、拡散面が長手方向に対して少なくとも部分的に傾斜し、光入射端部から発散している。長手方向に対する抽出器の傾斜は、対数曲線、放物曲線、楕円曲線または円曲線に従ってもよい。
【０００８】
米国特許第６，２８５，８１４号明細書は、ライトガイドを形成する光学照明フィルムの内面に固着される拡散反射材料のシートの形状、または、光を散乱するための筐体の内面から半径方向の内側に延在する別個の構成要素の形状である、抽出器素子を具備しうるライトガイド照明器具を開示している。この公報はまた、後者のタイプの抽出器素子が用いられるとき、ライトガイド内部の光の量が照明器具に沿って距離の関数として変化するという事実に関係なく、照明器具の長手部分に沿って相当均一である光出力を生じるためには、抽出器素子の半径寸法（すなわち高さ）または幅のいずれかが照明器具に沿って距離の関数として変化しうることを教示している。
【０００９】
米国特許第４，６１５，５７９号明細書は、プリズムライトガイドシステム用の照明器具を開示しており、さらに詳細には照明器具の端部に達する光が反射し、同時にその発散角度を増大させるようにするために、ライトガイドの軸に垂直ではなく、照明器具の端部で平坦であり、その結果、照明器具の長手部分に沿って放出される光の輝度が一定のままであるように、凸面鏡を配置することを教示している。
【００１０】
米国特許第４，８５０，６６５号明細書は、ライトガイドからの光の制御された放射のための方法および装置に関し、その目的は、内部照明用途に関して最小のグレアで最適な利用効率を実現するために、（ライトガイドの既定の面の長手部分に連続的に沿う場合とは対照的に）選択された領域で、ライトガイドに対して選択された角度方向でライトガイドから光を逃がすことである。米国特許第４，８５０，６６５号明細書は、具体的に言えば、「４５°の関係（ｏｃｔａｔｕｒｅ）」にある実質的に平坦な内面および外面を有し、光が屈折されるライトガイド部分の内部平面に対して９０°の角度でライトガイドから逃げるように構成される好ましい場合に特に関係するライトガイドシステムに関する。米国特許第４，８５０，６６５号明細書は、（ｉ）光の一定の部分をライトガイドに沿って別の領域で処理するために減衰することなく通過させることができ、（ｉｉ）選択されたライトガイドの壁部分に向かって残りの光を反射し、壁によって屈折されるときに、ライトガイドに対して選択された角度方向でライトガイドから光を逃すために、ライトガイド内に正確に配置される平坦な光反射素子の使用について記載している。既に記載したように、光は、照射される面で比較的局所的な照明を形成するように、実質的に平行化されたビームとしてライトガイドから放射される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
改良した光抽出機構を有するライトガイドシステムは、ライトガイドシステムによって提供される照明のさらに正確な制御および光抽出のさらによい効率を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ライトガイドシステムにおいて、光が抽出される前にライトガイド内部で受ける非効率的な反射の回数を低減し、ライトガイド自体の面の均一な照明を生成するのではなく、照明される面で所望の照明パターンを生成するために構成される光抽出器素子を設けることによって、上記課題が達成できるという認識に基づいている。
【００１３】
本発明は、中空のライトガイドおよび光を一端からライトガイド内に向けるように配置される光源を具備し、ライトガイドは、その他端に向かってライトガイド内部の空間において光を伝搬させる導光壁を有し、ライトガイド内の空間において、非透過型の鏡面反射体または狭散乱反射体または広散乱反射体として機能する少なくとも１個の湾曲反射面を有する少なくとも１個の光抽出素子をさらに具備し、湾曲反射面が、その面によって反射された光源からの光がライトガイドから出射するような角度でライトガイドの導光壁に当たるように形成される、ライトガイドシステムを提供する。
【００１４】
本発明によるライトガイドシステムにおいて、湾曲光反射面の形状は、その上に入射する光が抽出され、他の場所で可能な抽出のためにライトガイド内部に残らないことを確実にするように選択される。
【００１５】
ライトガイド内の空間に配置され、ライトガイドの長手部分に沿って互いから離隔される複数の光抽出素子があることが好ましく、各光抽出素子は、非透過型の鏡面反射体または狭散乱反射体または広散乱反射体として機能する少なくとも１個の湾曲光反射面を有し、湾曲光反射面が、その面から反射される光源からの光がライトガイドから出射するような角度でライトガイドの導光壁に当たるように形成される。
【００１６】
各光抽出素子の湾曲光反射面の回数、形状および位置のさらなる選択により、ライトガイドシステムが照射される面で所望の照明パターンを形成することができる。特に、光をその面上の抽出素子の「フットプリント」以外にある照射対象面の領域（すなわちライトガイドの軸に対して垂直である平面にある線に沿って面上への抽出素子の投影）に向けるように、各光抽出素子を調整することができ、それによって、たとえば一連の離隔された光抽出素子は、抽出素子間の領域であっても、ライトガイドシステムの長手部分に沿って面状の連続的に均一な照明を提供することができる。
【００１７】
各湾曲反射面の少なくとも一部は、光源から光を直に受けるように形成および／または配置されてもよい。
【００１８】
さらに、少なくとも１個の湾曲反射面は、ライトガイドの壁から反射した後の光を受けるように形成および／または配置されてもよい。
【００１９】
一実施形態において、光抽出素子は、互いの鏡像である少なくとも２個の湾曲反射面を具備し、２個の面の間の結合点がライトガイドの長手軸を含む平面にある。
【００２０】
光抽出素子は、光源から離れる方向において、ライトガイドの長手部分に沿って互いから非増加的に離隔されることが好ましい。
【００２１】
さらにまた、光抽出素子は、ライトガイドの断面において、光源から離れる方向に減少しないサイズを有する。
【００２２】
当該各湾曲反射面は、ライトガイドの長手軸に対して非対称であることが有利である。
【００２３】
当該各湾曲反射面は一般に、光源に面する方向において凹面であってもよい。
【００２４】
当該各湾曲反射面は、その軸を中心にして二次曲線または対数の回転によって得られる３次元面の一部であってもよい。
【００２５】
好ましい実施形態において、当該各湾曲反射面は、その軸を中心にしてパラボラの回転によって得られる３次元面の一部である。
【００２６】
当該各湾曲反射面の軸は、ライトガイドシステムの軸に平行であり、ライトガイドによって照射される面に関してその面から離隔されることが好ましい。
【００２７】
一実施形態において、当該各光抽出素子は、複数のペアの湾曲反射面を具備し、ペア間の結合点がライトガイドの長手軸およびライトガイドによって照射される面に平行な平面内にある。
【００２８】
そのような場合には、光反射面のペアの軸は、ライトガイドの軸を通過し、照射される面に向かってその距離を減少させながら、ライトガイドによって照射される面に対して直交する平面から外側に移動され、同一のペアの光反射面の軸は、そのような平面の両側で同一距離だけ移動されることが好ましい。
【００２９】
また、光反射面のペアの軸は、ライトガイドの軸を通過し、照射される面に向かって距離を増大させながらライトガイドによって照射される面に対して平行である平面から移動され、同ペアの光反射面の軸は、上記の平面の両側で同一距離だけ移動されることが好ましい。
【００３０】
さらに、光反射面のペアの焦点距離は、ライトガイドによって照射される面に向かって減少することが好ましい。
【００３１】
各光反射面は、照射される面に対向するパラボラの回転から得られるその３次元面の２分の１の中心以外の部分と見なすことが好ましい。
【００３２】
一実施形態において、当該各光抽出素子は、ライトガイドの一方の側でライトガイドの壁に隣接するように配置され、他方の側でライトガイドから外へ光を向ける。
【００３３】
一般に、ライトガイドの当該各導光壁は、プリズムがライトガイドの長さ方向に延在するように配置されるプリズムフィルムを具備する。
【００３４】
さらに、一般に、ライトガイドシステムは円筒形である。
【００３５】
当該各光抽出素子から反射される光源からの光は、ライトガイドの長手部分に対して横断方向に細長い断面を有する１個の別個のビームとしてライトガイドから出射する。
【００３６】
１個の別個のビームは、具体的には楕円形の断面を有し、その長軸がライトガイドの長手部分に対して横断方向に延在する円錐ビームであってもよい。
【００３７】
ライトガイドシステムがライトガイドから光によって照射されるように配置される面を具備する場合には、照射される面における当該各抽出素子によってライトガイドから出射するように生じた光のビームの断面は、ライトガイドの長さ方向においてそれぞれの抽出素子より長い距離にわたって延在することが好ましい。
【００３８】
光のビームの断面は、ライトガイドの長手部分を横切る方向においてそれぞれの抽出素子より長い距離にわたって延在することが有利である。
【００３９】
ライトガイドシステムがライトガイドから光によって照射されるように配置される面を具備する場合には、光抽出素子は、面の照射がライトガイドの長手部分方向において比較的均一であるように配置されることができる。
【００４０】
本発明の特徴および利点は、ここでは添付図面における非限定実施例によって表される実施形態を参照して示されるものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１は、建物、机、テーブル、作業面などの路面または床などのライトガイドに平行であり、ライトガイドの下にある面（照射平面）を照射するために水平に配置された本発明による円筒形のライトガイドシステム１を示している。
【００４２】
しかし、本発明によるライトガイドシステムはまた、建物の壁または１対の隣接する壁などの平面を照射するために垂直に配置して使用することが可能であることは、以下の説明から明白であろう。したがって、水平構造に関する、例えば「水平中央平面」、「垂直中央平面」のような表現は、限定的に考えるべきではない。また、本発明は、円筒形のライトガイドシステムに限定されるわけではなく、たとえば矩形断面を有するライトガイドおよび湾曲した経路を伴うライトガイドを用いるシステムにも拡大できることは以下の説明から明白であろう。本発明はまた、ライトガイドと照射される面との間の距離が、ライトガイドの長手部分に沿って一定のままであるシステムに限定されるわけではない。
【００４３】
図１のライトガイドシステム１は、一般に、本質的に周知の態様において、中空のライトガイド２と、光をその第１の（または光入射）端部４から中空のライトガイド２方向に向けるのに適した光源アセンブリ３を具備している。ライトガイド２は、光入射端部４から第２の端部５に向かって、ライトガイド２内の空間において伝搬する光の一部を収容し、または導き、光の一部をライトガイド２から出射させることができる壁を有する、管状の十分に剛性の構造を具備する。一般に６で示され、以下にさらに詳細に述べる光抽出機構はまた、ライトガイド２に沿って出射することができる光の量を制御しながら増加させるために、ライトガイド２内部に設けられる。したがって、単方向ライトガイドシステム１は、第１の端部４から第２の端部５に光を伝搬すると同時に、ライトガイド２に平行であって、ライトガイド２の外側にある面を照射する。
【００４４】
システム１などのライトガイドシステムの主な利点は、実際の光源およびその電気接続部がアセンブリ３に位置する一方で、形成される照明が数メートル更には４０メートルを超えて広がりうることである。したがって、光源アセンブリ３の点検および冷却は容易であり、このことは特に道路の照明において大きな利点となる。また、ライトガイドの長手部分はクールライトを放射し、たとえば、美術品および宝石のほか、劇場、ＴＶおよび映画館、製造ラインなど、大量の光を必要とし通常の照明ではきわめて暑くなる作業場所に有用であると考えられる。
【００４５】
図２に概略的に示されるような双方向のライトガイドシステム１ａの場合には、２個の光源アセンブリ３、３ａが中空のライトガイド２の各端部４、４ａに設けられ、それぞれがそれぞれの端部４、４ａからライトガイド２の中に光を方向付けるのに適している。双方向のライトガイドシステム１ａは、鏡を構成するように配置された２個の単方向ライトガイドシステム１に事実上相当し、そのそれぞれが、それぞれ光源アセンブリ３、３ａから図２の５で示されているライトガイド２の約２分の１の長さまで光を導く。そのような双方向のライトガイドは、きわめて長期間にわたる照明に適している。
【００４６】
さらに詳細には、ライトガイド２は一般的に、平滑面および対向する側に微小構造面を有するアクリルプラスチックなどの、光学的に透明な材料のポリマーシートである内側に内部全反射またはＴＩＲフィルム８を塗布した、たとえばポリカーボネートシリンダなどの剛性の管状材料７から構成されうる。微小構造面は、マイクロメートル程度のサイズを有する平行なプリズムまたは並んで配置されたマイクロプリズムのアレイを具備している。マイクロプリズムは一般に、直交する側面がフィルムの平滑面の接線に対して約４５°の角度を構成しうる直角プリズムである。
【００４７】
ＴＩＲフィルム８は、その平滑面がライトガイド２の内側に配置され、そのマイクロプリズムがライトガイド２の外側に面し、長手方向に向けられる、すなわちライトガイド２の長手軸Ａに平行であるように配置される。公知であるように、ライトガイド２の内面に当たるアセンブリ３からの光は、その入射角に応じて、ライトガイドに戻るように反射されてもよく、またはフィルム８および管状材料７を通過し、ライトガイドから抜け出してもよい。
【００４８】
周知のＴＩＲフィルムの中で、ライトガイド２に特に適したフィルムは、米国ミネソタ州セントポールのスリーエム・カンパニー（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ，ＵＳＡ））から商標名「３Ｍ（登録商標）オプティカル・ライティング・フィルム（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｇｈｔｉｎｇ  Ｆｉｌｍ）９０１」として市販されているフィルムである。
【００４９】
カバー１３は、光がライトガイド２から解放されることが望ましい場所以外のライトガイド２の壁部分で、ＴＩＲフィルム８の周囲に延在するように設けられ、それによって光放出窓１４（図１にでは部分１４）を画定する。カバー１３は、ライトガイドシステムの本質的な構成要素ではなく、ライトガイド２からの光の漏れを低減または削減するためにのみ設けられることは以下の説明から理解されるであろう。以下に述べるように、ライトガイド内の光抽出機構６は、光源アセンブリ３からの光の大部分が、カバー１３がない場合であっても、ライトガイドが光放出窓１４の領域を通ることを確実にする。
【００５０】
図１において、ライトガイド２の内側を見えるようにするために、カバー１３はライトガイド２のきわめて短い長さに対して延在しているように示されているが、カバー１３は実際にはライトガイド２の全長に沿って延在することは明白であろう。場合によっては、カバー１３は、ライトガイド２に沿って所々にライトガイドの周囲に完全に延在し、それによってライトガイドの長手部分に沿って一連の個別の離隔した光放出窓を画定してもよい。
【００５１】
カバー１３は光反射材料および／または光拡散材料、好ましくは反射性の拡散材料から構成されることが一般的であり、この材料は即ち高度に反射性であるが、しかし平坦な鏡面反射体ではない材料であり、そのため、入射光線は幅の広い反射ビームに広がり、その結果、屈折されそこから出射するような角度で、後に光放出窓１４に突き当たる可能性が高くなる。
【００５２】
また、図１において、カバー１３は剛性の管状材料または支持材７とＴＩＲフィルム８との間に挟まれる個別の層として示されているが、支持材７の外側に配置される個別の層または支持材７の内側または外側に塗布される塗料またはワニスなどの、カバー１３の他の実施形態も当業界で慣用であり、本発明でうまく機能すると考えられる。剛性支持材７自体はまた、カバー１３の範囲まで反射材料および／または拡散材料から構成されてもよい。
【００５３】
光放出窓１４の角度範囲は、ライトガイドシステム１の所期の実際の照明用途に応じて選択され、一般に９０°〜１８０°の範囲である。
【００５４】
さらに、照射される面に対する光放出窓１４の向きは、所期の実際の照明用途に応じて選択される。
【００５５】
たとえば、路面上の一車線、製造ライン、またはさらに一般的には建物内の任意の部屋などの照射される面の上方の中心に配置されることを目的としているライトガイドシステム１の場合には、光放出窓１４は一般に、ライトガイドシステム１の垂直な中央平面を中心にして対称に延在する（たとえば図３参照）。
【００５６】
反対に、ライトガイドシステム１が、照射される面の上方に非対称に配置される場合には、光放出窓１４も同様にライトガイドシステム１の垂直中央平面に対して非対称に配置される。非対称に配置されるライトガイドシステム１は、たとえば、図４に示されるような２車線の路面を照射するために用いられることができ、ライトガイドシステム１の交換または整備は、ライトガイドの直下の車線のみ交通を停止する必要があるという利点を提供する。
【００５７】
光源アセンブリ３は、光源１５およびその軸がライトガイドの軸Ａと一致する反射パラボラ１６（さらに詳細には、パラボラの回転または放物面から得られる反射面）を具備する。光源１５は反射パラボラ１６の焦点に位置し、光源１５が完全に点状である場合には、パラボラ１６に向けられる光線はパラボラ１６によって反射され、その長手軸Ａに平行なライトガイド２に入射するようになっている。さらに、反射パラボラ１６の大きさは、光源１５が完全に点状である場合には、ライトガイド２に直接に投影される光線、すなわち反射パラボラ１６によって反射されない光線が、ＴＩＲフィルムによって常に反射され、ライトガイドから出て行かないような角度でＴＩＲフィルム８上にあるライトガイド２の内面上に入射するようになる、大きさとされる。
【００５８】
有限の寸法を有する光源１５の実例では、光源アセンブリ３から放射される光束は、図６の曲線１７によって定性的に示されるような極性分布を有する。曲線１７はさらに詳細には、ライトガイド２の長手軸Ａに対する角度の関数として照度を示している。
【００５９】
したがって、実際の有限光源１５の場合には、状況は上記の説明からわずかに逸脱しており、ＴＩＲフィルムによって屈折され、カバー１３によって反射および／または拡散されるか、光放出窓１４を介してライトガイド２から出射して照明に寄与するか、のいずれかであるような角度で、ライトガイド２に入射する光線もまた存在する。
【００６０】
しかし、光の大部分は依然として、ライトガイドの長手軸Ａに対して比較的小さな角度でライトガイド２に入射する。そのことは、光の大部分が光入射端部４付近ではライトガイド２から抜け出さず、（抽出機構６がない場合には）正確に言えば、第２の端部５に向かって（または双方向のライトガイドシステム１ａの場合にはライトガイド２の長手中心に向かって）内部全反射することによって、ライトガイド２に沿って継続してガイドされることを保証する。結果として、ライトガイド２に沿って光入射端部４からの距離で、光束は、絶対値が減少するが、図６の曲線１８によって図示されているように光入射端部４（曲線１７）と定性的に同一の形状の極性分布を依然として有する。
【００６１】
屈折されることによりライトガイド２から出射して照明に寄与するようになる角度で、光放出窓１４においてＴＩＲフィルム８に当たる光の量を、制御下において増加させるために、光の制御した偏向を可能とするための抽出機構６が設けられる。本発明による抽出機構６の設計については、ここでさらに詳細に述べる。 
【００６２】
光抽出機構６は、ライトガイド２に沿って配置される複数の光抽出素子または簡単に抽出器を具備する。各抽出器は、ライトガイド２の光入射端部４に向かって凹面を成すような湾曲反射面を具備する。
【００６３】
当該または各湾曲反射面は、クロムまたはアルミニウムで構成されるかまたは被覆される鏡面反射面であってもよく、または光抽出機構の分野で最も代表的なものとしての拡散反射面とは対照的に、成形樹脂から構成される白い面などの狭散乱反射面または広散乱反射面であってもよい。
【００６４】
「狭散乱反射材料」「広散乱反射材料」および「拡散反射材料」なる語は、入射平行光ビームを、分散角がそれぞれ約０°〜１５°、約１５°〜４５°および約４５°〜６０°である幅広のビームに反射する材料を意味する（たとえば、「Ｄａｙｌｉｇｈｔｉｎｇ  ｉｎ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ―Ａ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｂｏｏｋ」（ＩＳＢＮ番号１−８７３９３６−２１−４）、４．３〜４．５ページ参照）。「分散角度」なる語は、Ｉmaxの方向を中心にして対称である反射光分布曲線の強度を仮定すると、反射光の最大強度（Ｉmax）の方向と値Ｉmax／２の強度の方向との間の角度を指す。反射光の強度分布曲線がＩmaxの方向を中心にして対称でない場合には、「分散角度」なる語は、Ｉmaxの方向と強度Ｉmax／２との平均の角度を指す。幅広の反射ビームは、最大強度の方向に著しいピークを呈していても、あるいは呈していなくてもよい。
【００６５】
鏡面反射面を用いることによって、入射光線はより低い吸収損失で反射される、すなわち、９２％程度のきわめて高い反射係数を有する。本内容においてさらに重要なことは、入射光線が予め確立された角度（反射角は入射角に等しい）で反射することである。光抽出機構６の個別の抽出器の場合には、抽出器からの反射光線の方向は、ＴＩＲフィルム８によって屈折されてライトガイドから出射するような角度において、ライトガイド２の光放出窓１４に光を反射するように、反射面の局所的な曲率を適切に設計することによって、制御される。
【００６６】
白い散乱反射面は、製作に費用がかからないという利点があるが、より高い光吸収率を有する傾向がある。また、このような反射面は、拡散反射材料よりさらに制御しやすい鏡面反射面よりも、反射光線の方向を制御しにくい。
【００６７】
一例として、図１に示される抽出器機構６は、２個の個別の抽出器６５０、６６０を具備する。
【００６８】
さらに一般的な構成は図２に示されており、７個の抽出器６１０、６１０ａ、６２０、６２０ａ、６４０、６５０、６６０（抽出器の参照符号は、後述される図１４に基づく）が、光の伝搬方向すなわち光入射端部４から双方向のライトガイドシステム１ａの長手中心へライトガイド２に沿って配置される。上記で指摘したように、双方向のライトガイドシステム１ａの各半分が単方向ライトガイドシステムを代表していると見なしてもよい。
【００６９】
図示する構成は、ライトガイドシステムの全長に沿って実質的に均一な外面照明を提供するのに適している。このために、図２から明白であるように、種々の抽出器６１０、６１０ａ、６２０、６２０ａ、６４０、６５０、６６０が、隣接する抽出器間の距離を減少させながら光の伝搬方向に沿って配置されている（但し、場合によっては、抽出器が等しい間隔を有することも可能であると思われる）。また、光の伝搬方向に沿って、隣接する抽出器６１０、６１０ａ、６２０、６２０ａ、６４０、６５０、６６０は、半径方向において等しいかまたは増大する（すなわち非減少的）面範囲を有する。言い換えれば、隣接する抽出器６１０、６１０ａ、６２０、６２０ａ、６４０、６５０、６６０は、ライトガイドの軸に向かってさらにその軸を超えてますます広がっている。ライトガイドさらに、図１７を参照して以下に記載されるように、光の伝搬方向に沿って、隣接する抽出器６１０、６１０ａ、６２０、６２０ａ、６４０、６５０、６６０はまた、角度方向において（すなわちライトガイドの長手軸の周囲に）増大する面範囲を有する。
【００７０】
抽出器の数、各抽出器の半径方向の範囲および／または角度範囲およびライトガイド２に沿った抽出器の位置を選択する際に考慮すべき基準は、複数であり、また、ライトガイドシステム１の長手部分および断面のほか、たとえば全体的なライトガイドシステム１に沿った外面の実質的に均一な照明か、または、ライトガイドシステム１に沿った外面の個別の照射領域などの、希望する照明のタイプに左右される。一般に、以下の説明から明白であるように、連続する抽出器（ライトガイドの光入射端部４から進む）は、面の均一な照明を提供するために、ライトガイドの長手部分に沿って連続領域内または個別領域内のいずれであっても、ライトガイドの断面の増大する部分をふさぐ必要がある。
【００７１】
一例として、図３は、（既に述べたように）オープンスペースの作業場または教室で用いられる、本発明によるライトガイドシステム１を示している。そのようなライトガイドシステム１は、ライトガイド２の全長に沿っていくつかの照明を提供する必要があるが、照明の下の各机において個別の明るい照明領域２５、２６を提供する必要もある。以下に述べるように、この場合には各抽出器６１０、６２０がライトガイドの光入射端部４に向かって歪曲される光の円錐を投影するように設計されているため、この図に示されているように、１個の抽出器６１０、６２０が机の中心ではなく、むしろ、光入射端部４から遠い各机の上に配置される。
【００７２】
製造ラインでは同じようなタイプの照明が望ましいのに対し、各作業台には明るい照明が必要であり、列車または航空機において各座席などに明るい照明が必要である。
【００７３】
さらなる例として、図４は、（既に述べたように）道路のトンネルに用いられる本発明によるライトガイドシステム１を示している。そのようなライトガイドシステム１は、ライトガイド２の全長に沿って可能な限り均一な道路照明を提供する必要がある。したがって、２個の隣接する抽出器によって投影される光の円錐が隣接するか、または長手方向においてわずかに重なるように、システム１に沿って複数の抽出器が配置される。長い廊下または通路などでは、同じようなタイプの照明が望ましいであろう。
【００７４】
上記のいずれの例においても、各抽出器は、同一強度の照明を提供するが、これは常に必要ではない。
【００７５】
ライトガイド２の全長に沿って可能な限り均一な照明が望ましい場合には、以下の基準を考慮しなければならない。
【００７６】
第１の基準は、発光効率の損失がその円形断面の直径に対するライトガイドの長さの比Ｌ／Ｄに比例することから、光入射端部４から離れると利用可能な光束が減少すること、第２の端部５に向かって光を導くための内部反射回数がそのような比Ｌ／Ｄに比例して増大すること、および、光の一部がライトガイド１自体に沿って出射すること、である。
【００７７】
したがって、光入射端部４から遠い抽出器は、光入射端部４に近い抽出器と同量の光を抽出するためにはより大きな面を有する必要がある。
【００７８】
第２の基準は、ライトガイドシステム１に沿ったある位置で利用可能な光束は、下流の照明に寄与するために、その位置で出射する光とライトガイドシステム１に沿って伝搬する光との間で共有される必要があることである。言い換えれば、より多くの光が伝搬方向における第１の抽出器によって「抽出」され、より少ない光が伝搬方向において第２の抽出器およびそれ以降の抽出器によって抽出するために利用可能である。
【００７９】
第３の基準は、光源アセンブリ３によって直接放射されるか、および／またはライトガイド２によって反射される一部の光が、光入射端部４から最も遠い抽出器にも確実に達するようにするために、隣接する抽出器間の間隔を十分に広くして光入射端部４に近い抽出器が隣接する抽出器を完全に覆うことがないようにすることである。
【００８０】
第４の基準は、上述したように、隣接する抽出器間の間隔および抽出器の形状を、２個の隣接する抽出器によって投影される光円錐がライトガイドシステム１の長手方向において隣接するか、またはわずかに重なるようにする必要があることである。
【００８１】
各抽出器の実際の形状および範囲を設計するためのさらなる基準は、以下の説明によって理解されるであろう。
【００８２】
本発明の好ましい実施形態によれば、抽出機構６を形成するすべての抽出器は、一方向のライトガイドの第２の端部５に最も近い抽出器６６０またはそれぞれ、双方向ライトガイドの中心にある抽出器から一部を除去することによって得られるものと見なしてもよい。抽出される光、すなわちライトガイド２の光放出窓１４から出射するために偏向される光を最大にするためには、上記の基準を引き下げることになるため、実際には、その位置ではさらなる伝搬のために光を残しておく必要はない。
【００８３】
最初に図６（正面斜視図）、図７（垂直中央平面の左側から切り取った断面図）および図８（底面図）に関して、光入射端部４から最も遠くに配置されることになっている抽出器６６０は、全体的に、ライトガイド２の横断面に対してわずかに斜めに向けられた平面に延在するディスク形成される、剛性素子である。
【００８４】
抽出器６６０は、図１に概略的に示される１対のレール２８から摺動可能に懸架するために、その上部付近に１対のＴ字形の溝２７などの、ライトガイドシステム１に固着するための手段を具備している。レール２８は、ＴＩＲフィルム８の縁および可能であればカバー１３の縁を長手方向に結合するため、および／またはＴＩＲフィルム８および可能であればカバー１３を管状支持材７に固定するために設けられる構造（図示せず）の一部であることが好都合である場合がある。
【００８５】
抽出器６６０の前面、すなわち光入射端部４に面する面は、３個のペア曲面３１〜３６から構成され、曲面３１−３２、３３−３４、３５−３６の隣接するペアの交差部は２個の本質的に水平な平面に沿って延在し、同一ペアの曲面３１および３２、３３および３４、３５および３６の交差部はライトガイドシステム１（および抽出器６６０）の垂直中央平面２９に沿って延在し、抽出器６６０が垂直中央平面２９に対して鏡面対称となるようにされている。
【００８６】
各曲面３１〜３６は、放物面の一部、すなわちその軸を中心にした放物線の回転によって生成される面の一部として形成されることが最も好ましい。簡潔にするため、放物面のそのような一部は、以下では、簡単にパラボラ３１〜３６と呼ぶ。
【００８７】
パラボラ３１〜３６の３個のペアの軸はすべて、ライトガイドシステム１の軸Ａに平行であり、（光放出窓１４がライトガイド２の下部にある場合には）軸Ａの下にある。さらに詳細には、パラボラ３１〜３６の軸Ａ１〜Ａ６およびそれらの頂点Ｖ１〜Ｖ６およびそれらの焦点Ｆ１〜Ｆ６が、図７および図９（焦点Ｆ１〜Ｆ６および頂点Ｖ１〜Ｖ６の図の平面への投影もまた示されている）からも明白であるように、（パラボラ３１、３２の一番上のペアからパラボラ３５、３６の一番下のペアまで進むにつれて）距離を増大させてライトガイドシステム１の軸Ａから離隔される。
【００８８】
軸Ａ１〜Ａ６はいずれも、ライトガイドシステム１の垂直中央平面２９にはない。実際に、（パラボラ３５、３６の一番下のペアからパラボラ３１、３２の一番上のペアまで進むにつれて）パラボラ３１〜３６の３個のペアの軸Ａ１〜Ａ６は、垂直中央平面２９から外側に増加的に移動され、同一のペア３１および３２、３３および３４、３５および３６のパラボラの軸は、図８において最もよく理解されるように、垂直中央平面２９の両側に同一の距離だけ移動される。図８は、抽出器６６０の底面図であり、焦点Ｆ１〜Ｆ６および頂点Ｖ１〜Ｖ６および軸Ａ１〜Ａ６も示されている。
【００８９】
言い換えれば、一番上のペアのパラボラ３１、３２の軸Ａ１、Ａ２は、互いに平行であり、ライトガイドシステム１の軸Ａに平行であり、軸Ａの下に最短距離を隔てて配置され、最大距離だけ離隔される。中間のペアのパラボラ３３、３４の軸Ａ３、Ａ４は互いに平行であり、ライトガイドシステム１の軸Ａに平行であり、軸Ａの下に中程度の距離を隔てて配置され、中程度の距離だけ離隔される。一番下のペアのパラボラ３５、３６の軸Ａ５、Ａ６は、互いに平行であり、ライトガイドシステム１の軸Ａに平行であり、軸Ａの下に最大距離を隔てて配置され、最短距離だけ離隔される。
【００９０】
さらに詳細には、各パラボラ３１〜３６が属する各放物面の軸Ａ１〜Ａ６は、パラボラ３１〜３６より下に位置し、（左または右に）ずれているか、または言い換えれば、図１０において明らかなように、各パラボラ３１〜３６は、その放物面の上半分の中心以外の部分と見なされ、分かりやすくするために、パラボラ３１、３２の上部ペアのみをその一部である放物面３７、３８と共に示している。
【００９１】
最後に、図７および図８から最もよく理解されるように、上部ペアのパラボラ３１、３２の焦点距離（すなわち、頂点と焦点との間の距離）は最大であり、中間ペアのパラボラ３３、３４の焦点距離は中程度であり、下部ペアのパラボラ３５、３６の焦点距離は最小である。
【００９２】
公知であるように、放物面に対してその軸に平行に入射する光線は、放物面の焦点を通過する方向に反射される。上記で説明したように、ライトガイド２に沿って伝搬する光の大部分は、光源アセンブリ３の構造およびＴＩＲフィルム８の性質により、ライトガイド２の軸に平行であるか、またはほぼ平行である。その結果、抽出器６６０に入射する光の大部分は、６個のパラボラ３１〜３６の６個の焦点Ｆ１〜Ｆ６またはその付近で集光するように、抽出器６６０によって反射される。パラボラ３１〜３６の焦点Ｆ１〜Ｆ６またはその付近で集光される光は、各焦点の下流で再び発散する。この光路は、図７および図１１に概略的に示される。
【００９３】
パラボラ３１〜３６のサイズおよび配置は、反射光がＴＩＲフィルム８によって屈折されライトガイドから出射することにより照明に寄与するような角度で、ＴＩＲフィルム８に当たるように、設定される。さらに詳細には、これらのサイズおよび配置は、６個のパラボラ３１〜３６による照射領域が隣接するかまたは部分的に重なるように、さらに、全体としてライトガイド２の下の水平方向にある面で照射領域２４が楕円の形状を有するように設定される。なお、この楕円形は、図１２の平面図に概略的に示されるように、ライトガイドの軸Ａの方向に垂直である長軸を有し、抽出器６６０のフットプリントの少し後ろからこのフットプリントの前方のかなり大きな距離まで、ライトガイドシステム１の光入射端部４に向かって延びる短軸を有している。
【００９４】
図７〜図１１に示される焦点Ｆ１〜Ｆ６の構成において、長手軸Ａに近いパラボラ３１〜３６の一部分は、入射光を、ＴＩＲフィルム８で内部反射されるような方向に依然として反射することがある。６個のパラボラ３１〜３６による照射領域が隣接するかまたは部分的に重なる条件が依然として満たされるのであれば、そのような小さい部分の範囲および存在さえも、パラボラ３１〜３６の焦点Ｆ１〜Ｆ６の位置を変更することによって制御されうる。しかし、ライトガイドシステムの全体性能に及ぼすこれらの小さな部分の影響は、以下の理由から特に重要ではない。
【００９５】
第一に、上述したように、抽出器６６０に入射する光線の大部分は、ライトガイドの軸Ａに平行に延在するが、軸Ａに平行でないように入射する光線もある。第二に、これについても上述したように、抽出器６６０は、ライトガイドシステム１の第２の端部５（または双方向のライトガイドシステム１ａの中点）付近の、（鏡が従来技術において示されているような位置に配置されない限り）抽出機構がない場合にはすべての入射光が失われる位置に配置され、その結果、ライトガイド部分４１、４２、４５、４６、４９、５０の抽出効率がパラボラ３１〜３６の残りの抽出効率より小さい場合であっても、一部の抽出が依然として生じるようにされている。第三に、以下にさらに詳細に述べるように、抽出器６６０から一部分を除去することによって、本発明による抽出機構６のその他の抽出器が得られ、この除去される部分は、ライトガイドの軸Ａに近い低抽出効率の上記小部分の範囲を最小限に抑えるか、またはそれらの部分を全て回避するように選択される。このために、抽出器６６０の背面は、優先的な切削線のウェブを含むことが好ましく、このウェブは一般に５１で示され、図１６を参照して以下に簡潔に示される。これは、ライトガイドシステム１の既定の直径に対して直抽出機構６のすべての抽出器を成形するために、１回の成型のみが利用されるという、利点を有する。
【００９６】
抽出器６６０の背面、すなわちライトガイドシステム１の第２の端部５または双方向ライトガイドシステム１ａの中心に面する面は、鏡面または狭反射面または広反射面であってもよいが、ライトガイドシステム１内部の光の制御において、大きな役割を果たさない材料またはまったく役に立たない材料から構成されてもよい。
【００９７】
図１３に示されているように、抽出器６６０の背面は、補強縁５２をさらに具備することが好ましい。補強縁５２は、（図示されているように）上部の半円周またはそれより小さい円周に沿って延在し、短い距離だけ半径方向に延在することが好ましい。そのような小さな補強縁５２を構成する理由は、本発明による他の抽出器、すなわちライトガイド１の光入射端部４により近くに配置することを目的とした抽出器を形成するために、抽出器６６０からの選択した部分の除去を促進するためである。
【００９８】
抽出器６６０の背面における優先的な切削線のウェブ５１は、本質的に均一に離隔される複数の同心円５３〜５７と、抽出器６６０の外周から内部同心円５３まで半径方向に延在し、垂直中央平面２９の各側面で抽出器６６０の上部から約３０°〜約１２０°の角度で位置する複数の線分５８〜６７と、垂直中央平面２９自体と、水平中央平面で二番目に内側の同心円５４の接線であり、抽出器６６０の下縁まで延在する２個の線分６８、６９と、上部半径線分５８、６３と二番目に内側の同心円５４との交差点から垂直中央平面２９と第４の同心円５６との交差点まで延在する２個の線分７０、７１と、を具備する。
【００９９】
同心円５３〜５７の半径は、本質的に均一に離隔されるように選択される。
【０１００】
優先的な切削線の数および構成は、特定のライトガイドシステム１に必要な抽出器の数に基づいて示されるものとは異なっていることが明白であろう。図１３に示される特定のウェブ５１は、６個の異なる形状およびサイズをなす抽出器に基づく光抽出機構に特に適している。図１４ａ〜図１４ｆは、６個のそのような異なるサイズおよび形状の抽出器６１０〜６６０を示しており、最初の５個の抽出器がどのようにして６番目の完全な抽出器６６０から選択した部分を除去することによって得られるかを示している。
【０１０１】
第５の抽出器６５０に関する限り、除去される部分は、最も内側の同心円５３、一番下の半径線分６２、６７の内側部分および垂直線分６８、６９下側の部分によって画定される。一番下の半径線分半径線分６２、６７は約９０°だけ離隔されていることに留意されたい。したがって、最後から２番目の抽出器６５０は、２個の上部パラボラ３１、３２の面のほぼすべて、２個の中間パラボラ３３、３４の面の大部分および２個の下のパラボラ３５、３６の小さい部分のみを含む。
【０１０２】
第４の抽出器６４０は、ライトガイド２の半径の約６分の２の半径を有する第２の同心円５４、線分６８、６９の上部分および２個の最も下の半径線分半径線分６２、６７の外側部分によって画定される除去部分を有する。したがって、第４の抽出器６４０は、２個の上部パラボラ３１、３２の面の大部分および２個の中間パラボラ３３、３４の面の約２分の１を含み、２個の下のパラボラ３５、３６を全く含まない。第３の抽出器６３０は、ライトガイド２の半径の約６分の３の半径を有する第３の同心円５５および約１２０°だけ離隔される半径線分半径線分６１、６６の外側部分によって画定される除去部分を有する。したがって、第３の抽出器６３０は、２個の上部パラボラ３１、３２の面の大部分および２個の中間パラボラ３３、３４の面の約２分の１を含み、２個の下のパラボラ３５、３６を全く含まない。
【０１０３】
第２の抽出器６２０は、ライトガイド２の半径の約６分の４の半径を有する第４の同心円５６および半径の水平線分６０、６５の外側部分によって画定される除去部分を有する。したがって、第２の抽出器６２０は、もっぱら２個の上部パラボラ３１、３２の面の一部から構成される。
【０１０４】
第１の抽出器６１０は、ライトガイド２の半径の約６分の５の半径を有する第５の同心円５７および半径線分半径線分５９、６４の外側部分によって画定される除去部分を有する。したがって、第２の抽出器６１０は、もっぱら２個の上部パラボラ３１、３２の面の一部から構成される。
【０１０５】
抽出器６１０〜６５０は、抽出器６６０と同様に光を偏向して、ＴＩＲフィルム８によって屈折され外側に透過されるような角度でライトガイド２の光放出窓１４に当てる。抽出器６１０〜６６０が鏡面反射材料から構成される場合には、これは最も効果的に実現されるが、上述したように狭散乱反射体または広散乱反射体を形成する材料を用いることも可能である。
【０１０６】
抽出器６６０に関して説明したように、抽出器６１０〜６５０によって形成されるライトガイド２の下に位置する面に照射される領域は楕円形であり、上記の面における抽出器６１０〜６５０の投影（フットプリント）を越えて延在する（図１２参照）。
【０１０７】
図１５は、円筒形のライトガイド（図の左側に、その一部が概略的に示されている）に適した本発明による抽出器機構６ａの別の実施形態を示している。抽出器機構６ａは、５個の抽出器を具備し、これらは一例として、図１３において等しい空間を有するように示されている。右の抽出器、すなわち光入射端部から最も遠い抽出器は、図１２に示される抽出器６６０に対応する。その前に置かれる２個の抽出器６７０、６７０ａは、互いに同一であり、抽出器６６０から第四の内円５６によって画定される部分を除去することによって得られる環状リング形状を有している。光入射端部４に最も近い２個の抽出器６８０、６８０ａは、互いに同一であり、抽出器６６０から、第５の内円５７および垂直線分６８、６９の２個の外側部分によって画定される部分を除去することによって得られる形状を有している。
【０１０８】
本発明による抽出器機構のさらに別の実施形態（図示せず）において、抽出器はすべて同一であり、光源アセンブリ３から離れる方向に進むにつれて、増加的に離隔される。抽出器は、具体的には図１４ａに示される抽出器６１０に類似であってもよい。
【０１０９】
ここに図示しかつ記載された実施形態は非限定的な例としてのみ示されており、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更および変形が可能であることを理解すべきである。
【０１１０】
たとえば、ライトガイドの光入射端部に向けられた適切な形状の光反射曲面を有するライトガイドを横切って延在するストリップを含む、光抽出器に対する他の変形形態を考えることができる。
【０１１１】
また、抽出器が鏡面対称である必要があること、または曲面がライトガイドの光入射端部に対して凹面である必要があることは重要ではない。状況に応じて、たとえば、抽出器が（光源に向かうのではなく）光源から離れるライトガイドから光を向けることが必要である場合には、他の曲率の方が適切である場合がある。
【０１１２】
パラボラのペアの数は３個でなくてもよく、ライトガイドシステム１の直径および用いられる抽出器の数に応じて、１個のペアから任意の希望する数のペアの範囲であってもよい。
【０１１３】
さらに一般的には、図６〜図９および図１４に示されているように、抽出器上の複数の別個に形成される湾曲したファセットは重要ではなく、１個の連続的な曲面によって置換されうる。しかし、図６〜図９および図１４のディスク状の抽出器の特定の形態は、複数の異なる位置で抽出器に関して単一の設計を用いることができ、製作しやすく、経済的であることから、円形断面を有するライトガイドの場合には有用である。
【０１１４】
これらの抽出器の効率は既に高いが、例えば軸Ａに近いあまり効率的でない部分を、ライトガイドからの抽出に適した方向に入射光を再方向付けするような他の形態の鏡面によって置換することにより、さらにその効率を向上させることも可能である。
【０１１５】
また、抽出器の種々の曲面は回転放物面の一部である必要はなく、回転楕円面の一部、球の一部であってもよく、対数などの何らかの曲線の回転によって得られる３次元曲線の一部であってもよい。
【０１１６】
図２に示されているような双方向ライトガイドの場合には、両側に湾曲した光反射面を有する抽出器は、両方の光源から光を抽出するために使用することが可能である。その場合には、各光源からの光は、ライトガイドの中点を越えて伝搬し続ける。
【０１１７】
光抽出器が屈曲可能な材料から形成される場合には、ライトガイドによって形成される照明の微調整を可能にするために、この光抽出器を用いることが可能である。
【０１１８】
抽出器の「フットプリント」を越えて延在する領域を照射するために本発明による抽出器を用いる可能性によって、わずかに重なる照射領域を提供する比較的少数の抽出器の使用により、ライトガイドの長手部分に沿って延在する均一に照射される領域（たとえば道路）の形成が可能となる。代替的な方法として、適切な形状の抽出器を用いて、２個の平行な照射領域（ライトガイドのそれぞれの側に１個ずつ）を形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明による単方向ライトガイドシステムの斜視概略図。
【図２】本発明による双方向ライトガイドシステムに沿った概略断面図。
【図３】本発明によるライトガイドシステムの実際の用途を示す図。
【図４】本発明によるライトガイドシステムの実際の用途を示す図。
【図５】本発明によるライトガイドシステムに沿った２個の異なる位置における光の極性分布を示す図。
【図６】本発明によるライトガイドシステム用の抽出機構の抽出器を示す斜視正面図。
【図７】垂直中央平面の左側に向かって切り取られえた図６の抽出器の側面部分を示す図。
【図８】図６の抽出器の底面図。
【図９】図６の抽出器の正面図。
【図１０】図６の抽出器の２個の曲面がどのように得られるかを示す図。
【図１１】光が抽出器によってどのように反射されるかを示す図６の抽出器の正面斜視図。
【図１２】図６の抽出器および抽出器によって照射される領域の上部概略図。
【図１３】図６の抽出器の後部斜視図。
【図１４ａ】本発明による光抽出機構の別の抽出器がどのように図６の抽出器から得られるかを示す図。
【図１４ｂ】本発明による光抽出機構の別の抽出器がどのように図６の抽出器から得られるかを示す図。
【図１４ｃ】本発明による光抽出機構の別の抽出器がどのように図６の抽出器から得られるかを示す図。
【図１４ｄ】本発明による光抽出機構の別の抽出器がどのように図６の抽出器から得られるかを示す図。
【図１４ｅ】本発明による光抽出機構の別の抽出器がどのように図６の抽出器から得られるかを示す図。
【図１４ｆ】本発明による光抽出機構の別の抽出器がどのように図６の抽出器から得られるかを示す図。
【図１５】本発明による抽出機構の別の実施形態の斜視概略図。
【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１５】
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【国際調査報告】
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