(57)【要約】  本発明は、人に昼光の感覚を付与するための照明ユニット１を提供するものである。照明ユニット１は、異なるスペクトル分布を持つ光源光１１，２１を供給するように構成された第１光源１０及び第２光源２０と、第１光源１０の下流に配置された透光性の第１光再分配ウインドウ１００及び第２光源２０の下流に配置された透光性の第２光再分配ウインドウ２００と、第１光再分配ウインドウ１００及び第２光再分配ウインドウ２００の下流に配置された透光性再配向ウインドウ３００と、オプションとしての透光性再配向ウインドウ３００の下流に配置された拡散器ウインドウ４００とを有する。
2017520088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるスペクトル分布を持つ光源光を供給する第１光源及び第２光源と、前記第１光源の下流に配置される透光性の第１光再分配ウインドウ及び前記第２光源の下流に配置される透光性の第２光再分配ウインドウと、前記第１光再分配ウインドウ及び前記第２光再分配ウインドウの下流に配置される透光性再配向ウインドウと、前記透光性再配向ウインドウの下流に配置されるオプションとしての拡散器ウインドウとを有する照明ユニットであって、
前記第１光再分配ウインドウは前記第１光源の第１光源光を前記透光性再配向ウインドウにわたって該透光性再配向ウインドウの複数の第１再配向領域に再分配し、前記第２光再分配ウインドウは前記第２光源の第２光源光を前記透光性再配向ウインドウにわたって該透光性再配向ウインドウの複数の第２再配向領域に再分配し、
前記透光性再配向ウインドウの前記第１再配向領域は、オプションとして前記拡散器ウインドウとの組み合わせで、受光された前記第１光源光の少なくとも一部を第１光ビームに整形し、前記透光性再配向ウインドウの前記第２再配向領域は、オプションとして前記拡散器ウインドウとの組み合わせで、受光された前記第２光源光の少なくとも一部を第２光ビームに整形し、前記第１光ビーム及び前記第２光ビームは重なり合わないか又は部分的にしか重なり合わず、前記第１光ビーム及び前記第２光ビームが異なるスペクトル分布を有する、
照明ユニット。
【請求項２】
前記第１光源及び前記第２光源が５〜２００ｍｍの範囲から選択される光源間距離で配置される、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記透光性再配向ウインドウの前記第１再配向領域は、オプションとして前記拡散器ウインドウとの組み合わせで、断面視で第１光軸を有すると共に６０〜１５０°の範囲から選択される第１開口角を有する前記第１光ビームを供給し、前記透光性再配向ウインドウの前記第２再配向領域は、オプションとして前記拡散器ウインドウとの組み合わせで、第２光軸を有すると共に５〜６０°の範囲から選択される第２開口角を有する前記第２光ビームを供給し、前記第１光軸及び前記第２光軸が４５〜９０°の範囲から選択される相互角を有する、請求項１又は請求項２に記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記透光性の第１光再分配ウインドウは第１再分配光学エレメントを有する一方、前記透光性の第２光再分配ウインドウは第２再分配光学エレメントを有し、
前記第１再配向領域の各々は１以上の第１再配向光学エレメントを有する一方、前記第２再配向領域の各々は１以上の第２再配向光学エレメントを有し、
前記第１再分配光学エレメントは前記第１光源光を前記複数の第１再配向領域に向け直し、前記第２再分配光学エレメントは前記第２光源光を前記複数の第２再配向領域に向け直し、前記第１再配向光学エレメントは、オプションとして前記拡散器ウインドウとの組み合わせで、第１光軸を有すると共に６０〜１５０°の範囲から選択される第１開口角を有する前記第１光ビームを供給し、前記第２再配向光学エレメントは第２光軸を有すると共に５〜６０°の範囲から選択される第２開口角を有する前記第２光ビームを供給する、請求項１ないし３の何れか一項に記載の照明ユニット。
【請求項５】
前記拡散器ウインドウが適用され、該拡散器ウインドウが３０°までの範囲から選択される半値全幅（ＦＷＨＭ）を有する、請求項３又は請求項４に記載の照明ユニット。
【請求項６】
前記第１再分配光学エレメント、前記第２再分配光学エレメント、前記第１再配向光学エレメント及び前記第２再配向光学エレメントが、１０〜５,０００μｍの範囲から選択されたファセット高を有するファセットを備えた光学エレメントを有し、これらファセットの前記ウインドウのベース面に対するベース角は５０〜８０°及び１０〜４０°の範囲から独立に選択される、請求項３ないし５の何れか一項に記載の照明ユニット。
【請求項７】
前記第１光再分配ウインドウ及び前記透光性の第２光再分配ウインドウは独立にフレネルレンズを有し、前記第１再配向領域及び前記第２再配向領域が独立にフレネルレンズの少なくとも一部を有する、請求項１ないし６の何れか一項に記載の照明ユニット。
【請求項８】
前記第１再配向領域及び前記第２再配向領域が、これら領域が交互となる配置に構成される、請求項１ないし７の何れか一項に記載の照明ユニット。
【請求項９】
前記第１再配向領域及び前記第２再配向領域が市松模様に配置され、前記第１光再分配ウインドウ、前記第２光再分配ウインドウ及び前記再配向ウインドウが高分子箔を有する、請求項１ないし８の何れか一項に記載の照明ユニット。
【請求項１０】
前記第１光再分配ウインドウ及び前記第２光再分配ウインドウは、前記各光源から１〜５０ｍｍの範囲から選択される第１距離に配置され、
前記再配向ウインドウは前記第１光再分配ウインドウ及び前記第２光再分配ウインドウから１〜２００ｍｍの範囲から選択される第２距離に配置される一方、前記第１再配向領域及び前記第２再配向領域は２０ｍｍ２未満の断面積を有し、
前記第１光源及び前記第２光源は、０.２５〜１００ｍｍ２の範囲から選択された面積を有する発光面を備えた固体光源である、請求項１ないし９の何れか一項に記載の照明ユニット。
【請求項１１】
前記第１光源は白色の第１光源光を発生し、前記第２光源は青色及び赤色の１以上の第２光源光を供給する、請求項１ないし１０の何れか一項に記載の照明ユニット。
【請求項１２】
前記第１光源及び前記第２光源を独立に制御する制御ユニットを更に有する、請求項１ないし１１の何れか一項に記載の照明ユニット。
【請求項１３】
複数の第１光源及び複数の第２光源を有し、前記第１光源及び前記第２光源は、これら光源が交互となる配置に構成され、各第１光源の下流に前記第１光再分配ウインドウが配置され、各第２光源の下流に前記第２光再分配ウインドウが配置され、前記第１光再分配ウインドウの各々の下流に前記透光性再配向ウインドウの第１部分が配置され、前記第２光再分配ウインドウの各々の下流に前記透光性再配向ウインドウの第２部分が配置され、前記第１部分及び前記第２部分の各々は複数の再配向領域を有し、前記第１光源及び前記第１光再分配ウインドウは前記第１光源光を前記透光性再配向ウインドウの対応する第１部分上に且つ該透光性再配向ウインドウの１以上の隣接する第２部分の一部にも再分配し、前記第２光源及び前記第２光再分配ウインドウは前記第２光源光を前記透光性再配向ウインドウの対応する第２部分上に且つ該透光性再配向ウインドウの１以上の隣接する第１部分の一部にも再分配する、請求項１ないし１２の何れか一項に記載の照明ユニット。
【請求項１４】
前記第１光源及び前記第２光源が前記光再分配ウインドウとの組み合わせで前記再配向ウインドウを均一に照明する、請求項１３に記載の照明ユニット。
【請求項１５】
人に対して昼光的感覚を提供するための屋内環境における、請求項１ないし１４の何れか一項に記載の照明ユニットの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光源及び透光性ウインドウを有する照明ユニットに関する。本発明は、更に、昼光の感覚を提供するために使用するための斯様な照明ユニットにも関する。
【背景技術】
【０００２】
昼光又は天窓（天空光）を模擬するための照明ユニットの利用は当業技術において知られている。例えば、国際特許出願公開第WO2013011410号公報は天窓の外観を得るために使用される照明エレメントを記載しており、該照明エレメントは白色光を放出する白色発光手段、青色光を放出する青色発光手段及びフレネルレンズを有している。該フレネルレンズは、上記白色発光手段及び青色発光手段からの光を受光するように配置される。上記白色発光手段は上記フレネルレンズに対し第１の相対位置に配置されて、該白色発光手段により放出される光の少なくとも一部をコリメートし、これにより特定の方向にコリメートされ且つ指向された光を得る。上記青色発光手段は上記フレネルレンズに対し第２の相対位置に配置され、これにより少なくとも上記コリメートされ且つ指向された光の外側に青色光の放射を得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
人は、一般的に、主照明源として人工光よりも昼光を好む。日常生活における昼光の重要性は一般的に認識されている。昼光は人の健康及び安らぎのために重要であることが知られている。今日、西欧世界における人々は約９０％を超える時間を屋内で、且つ、しばしば自然昼光から離れて過ごしている。従って、家庭、学校、商店、オフィス、病室及び浴室を含む自然昼光に欠ける環境において人工光により納得のゆく昼光の印象を生じさせる人工昼光光源には、大きな好機が存在する。昼光的見掛けとは、一般的に、小さな視角において白色光を知覚すると共に大きな視角において青色の又は青みがかった光を知覚することを意味する。
【０００４】
現在既知の解決策の主たる問題は、容易く５０％以下となり得る低い光学効率である。これは、主に、例えば当該光の非青色成分を大きな角度において選択的に吸収するような光吸収性光学エレメントが使用されるという事実によるものである。幾つかの従来の解決策の他の欠点は、“青空色（blue sky）”及び白色の下向きの光の輝度を独立に制御することができないことである。従来の解決策の更に他の問題は、必須の光学エレメントの相対的に大きな系である。しかしながら、このような人工天窓解決策に対する実際的要件は、好ましくは過度に奥行きがあるべきでなく、既存の設備への容易な組込を可能にすることである。人工天窓概念に関する光学効率を改善することができる他の以前に考察された解決策は、典型的に、大幅に厚みのある解決策となり、これら解決策を実際に実施可能なものにさせるものではない。
【０００５】
上記青空色及び白色の光を独立に制御（調光）するための可能性のある解決策は、各カラーが異なる光学系を有する、即ち、白色ＬＥＤが相対的に狭い下方ビームを供給する光学系を有する一方、青色ＬＥＤが“中空”ビーム（即ち、下向きの光はなく、大きな角度での青色光）を供給する光学系を有する、２つのＬＥＤカラー（白色及び青色）を使用するというものであろう。このような解決策は非常にむらがあるように思われ、余り望ましくない。このことは、弱い拡散器を用いることにより解決され得るであろう。しかしながら、均一な見え方を達成するために、斯かる拡散器はＬＥＤアレイから相当の距離に配置されねばならないであろう。このことは、当該人工天窓解決策を（再び）非実用的なほど厚く且つ嵩張るものにさせ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って、本発明の一態様は、好ましくは更に上述した欠点の１以上を少なくとも防止する代替的照明ユニットを提供するものである。特に、本発明の一態様は、例えば白色（中心）ビーム、及び斯様な白色（中心）ビームを（完全に）囲むような、斯かる（中心）ビームの側部における青色ビーム又は少なくとも上記（中心の）白色よりも青いビームを発生することができるような、光が昼光又は天空光として感じられる代替的照明ユニット及び斯かる照明ユニットの使用法を提供するものである。
【０００７】
ここでは、特に光学効率を大幅に改善する２箔マイクロファセット設計に基づき得る解決策が提供される。異なる色のＬＥＤ（これらのうちの１つは白色光を供給し得る）をマイクロファセット構造が設けられた２つの箔と組み合わせて、光を出射ウインドウにおいて混合及び再分配し、ユーザにより均一と知覚される、例えば細かい網目の市松パターンが得られるようにすることを提案するものである。この構成は、各タイプのＬＥＤの角度強度（即ち、ビーム形状）の独立した制御を効率的に可能にする。
【０００８】
従って、第１態様において、本発明は、（各々が）異なるスペクトル分布を持つ光源光を供給するように構成された第１光源及び第２光源と、前記第１光源の下流に配置される透光性の第１光再分配ウインドウ（“第１再分配ウインドウ”又は“第１上流ウインドウ”）及び前記第２光源の下流に配置される透光性の第２光再分配ウインドウ（“第２再分配ウインドウ”又は“第２上流ウインドウ”）と、前記第１光再分配ウインドウ及び前記第２光再分配ウインドウの下流に配置される透光性再配向ウインドウ（“再配向ウインドウ”又は“下流ウインドウ”）と、前記透光性再配向ウインドウの下流に配置されるオプションとしての拡散器ウインドウ（“拡散器”）とを有する照明ユニットであって、（ｉ）前記第１光再分配ウインドウは前記第１光源の第１光源光を前記透光性再配向ウインドウにわたって該透光性再配向ウインドウの複数の第１再配向領域に再分配するように構成される一方、前記第２光再分配ウインドウは前記第２光源の第２光源光を前記透光性再配向ウインドウにわたって該透光性再配向ウインドウの複数の第２再配向領域に再分配するように構成され、（ii）前記透光性再配向ウインドウの前記第１再配向領域は、オプションとして前記拡散器ウインドウとの組み合わせで、受光された前記第１光源光の少なくとも一部を第１光ビーム（“第１ビーム”）に整形するように構成される一方、前記透光性再配向ウインドウの前記第２再配向領域は、オプションとして前記拡散器ウインドウとの組み合わせで、受光された前記第２光源光の少なくとも一部を第２光ビーム（“第２ビーム”）に整形するように構成され、前記第１光ビーム及び前記第２光ビームは重なり合わないか又は部分的にしか重なり合わず、前記第１光ビーム及び前記第２光ビームが異なるスペクトル分布を有する照明ユニットを提供する。
【０００９】
本照明ユニットによれば、吸収（例えば、大きな角度の青色ビームを発生するために非青色光の）を利用する光学エレメントに基づいた解決策と比較して、光学効率が大きく改善される。更に、本解決策は、既存の解決策の多くでは可能ではない人工青空光効果と白色光との間の独立した調整を可能にする。特に、出射ウインドウは前記透光性再配向ウインドウにわたる光の再分配により均一に見え（均一な光を供給する）、このことはユーザにとり心地よい。また、当該照明ユニットは小さな奥行きしか必要とせず、このことは該ユニットを既存の構造に組み込むという観点で望ましい。特に、本明細書に記載される照明ユニットは、人に対して昼光的感覚（昼光の体験）を与えるために屋内環境で使用することができる。例えば、当該照明ユニットは、もてなし領域（病院、高齢者ホーム、レストラン等）、オフィス領域及び工場領域等からなる群から選択される屋内環境において使用することができる。しかしながら、店舗、ショッピングモール等の他のアプリケーションも可能である（後述も参照）。
【００１０】
青色光により囲まれた中心の白色ビームを仮定すると、当該照明ユニットにより放出される光は見る人により晴れた日に天窓又は窓を通って注ぐ直の日光として知覚され得る。見る人が当該照明ユニットに白色光ビームの外側の位置から目を向けると、該見る人は当該光ビームの白色光を（実質的に）見ることはなく、青色光（又は他のカラー、後述参照）を見ることができ、これは見る人が直射日光のビームの外側の位置から天窓を介して見た場合に人が見る（青）空と同等となる。このように、当該照明ユニットはユーザにより建物の内部空間の心地よい照明として体験される天窓の見掛けを提供することができる。人が当該人工天窓装置を典型的な角度で見た（即ち、当該天窓が天井に組み込まれたとして、人が当該部屋の周辺を大凡水平方向に見る）場合、当該天窓は青く見える（窓を通して青空を見るかのように）。しかしながら、当該人工天窓装置により発生される中央の白色ビームは、該天窓の下の全ての物体及び人を白色光により照明する高品質の白色光を供給する。該白色の中央ビームの角度範囲は、典型的には、人が当該天窓を通常の状況において見る（即ち、殆ど真っ直ぐ上を見る）角度ではないことに注意されたい。
【００１１】
直接の昼光又は本発明の照明ユニットにより放出される人工昼光が部屋を照明する場合、該部屋における人の快適さに肯定的に影響を与えることができ、例えば、人の生産性を向上させることができる。ここでは第１光源として示される白色光放出手段は、白色光を、より特定的には白色光と同様の光を放出する。このことは、該白色光の波長分布が、該白色光のカラー点が色空間の黒体軌跡上の又は黒体軌跡に近いカラー点となるようなものであることを意味する。人の裸眼は、黒体軌跡上のカラー点を持つ光を、冷白色〜暖白色の範囲内であると知覚する。直の日光も白色光であり、色空間の黒体軌跡に近い又は黒体軌跡上のカラー点を有する。また、直の日光は、一日の時間及び大気条件に依存して冷白色と暖白色との間で変化する。このことは、前記波長分布が直の日光の波長分布と正確に同一であることを意味するものではないことに注意すべきである。上記白色光放出手段により放出される光は、例えば、組み合わせで黒体軌跡に近い又は黒体軌跡上にある色空間内のカラー点となる幾つかの原色の組み合わせとすることもできる。当該青色光は青色スペクトル範囲内の波長が該青色スペクトル範囲外の波長に対して優勢なスペクトル分布を有し、かくして、人の裸眼は該光を青色の光として知覚する。オプションとして、該青色光の放出は複数の光放出方向におけるものであり、これらの光放出方向のうちの少なくとも一部は前記白色光ビームの外側である。
【００１２】
前記第１光源及び第２光源は、第１光源光及び第２光源光を各々発生するように構成される。これらの光源の光のスペクトル分布は、各々が白色光及び青色光又は各々が白色光及び赤色光のように相違する。特に、第１光源光は白色であり、第２光源光は青色である。しかしながら、オプションとして、第２光源光は、例えば日没又は日の出の状態に似せるために橙色又は赤色にすることもできる。また、第１光源は必ずしも白色光を供給する必要はない。しかしながら、特定の実施態様において第１光源は白色の光源光を供給する。“光源”なる用語は、オプションとして複数の光源を指すこともできる。しかしながら、特定の実施態様において複数の光源が単一の第１光源（ＲＧＢパッケージのように）又は単一の第２光源として適用される場合、当該発光面は例えば２ｍｍ（最短距離）のように互いに接近して配置される。複数の光源が第１光源又は第２光源として適用される場合、これら光源は、オプションとして、独立に制御可能なものとすることができる（制御ユニットにより、後述も参照）。更に本明細書において、“複数の第１光源”又は“（複数の）第１光源”及び“複数の第２光源”又は“（複数の）第２光源”なる用語並びに同様の用語は、交互配置（隣接する光源の間に所定の距離を伴う、後述参照）で配列された複数の斯様な光源を備える照明ユニットを指し、ここで、当該複数の第１光源は全て実質的に同一のスペクトル分布を有する一方、当該複数の第２光源は全て実質的に同一のスペクトル分布を有する。
【００１３】
他の実施態様において、前記第１光源は、特には青色（固体）光源光を供給するように構成された（固体）光源、及び該固体光源光の一部を変換し、かくして特には上記青色光を一層大きな波長を有する光（緑色、黄色、橙色及び／又は赤色等）に変換するように構成された波長変換器を有し、これにより当該光源光が前記固体光源光及び波長変換器光を有するようにする。更に他の実施態様において、前記第１光源はＲＧＢ固体光源パッケージを有する。従って、特定の実施態様において、該第１光源は固体光源（ＬＥＤ又はレーザダイオード等）を有する。特に、該第１光源は白色光源光を発生するように構成される。オプションとして、該第１光源は、異なるカラー（一実施態様において、少なくとも白色光を含むが）を供給することができる調整可能な光源である。
【００１４】
他の実施態様において、第２光源は固体光源を有する。特定の実施態様において、該第２光源は青色、緑色、黄色、琥珀色、橙色及び赤色の１以上から選択されるカラーを有する光源光を供給するように構成される。オプションとして、該第２光源は、このようなカラーの２以上を供給するように構成することができる（例えば、カラー調整可能な光源）。特に、該第２光源は少なくとも青色（固体）光源光を供給するように構成される。従って、特定の実施態様において、該第２光源は固体光源（ＬＥＤ又はレーザダイオード等）を有する。オプションとして、該第２光源は、異なるカラー（一実施態様において、少なくとも青色及び／又は赤色光を、特には少なくとも青色光を含むが）を供給することができる調整可能な光源である。
【００１５】
特に、第１光源及び第２光源は異なるスペクトル分布を持つ光を発生するように構成される。即ち、これらスペクトルは全（可視）波長範囲にわたって完全に一致することはない。例えば、第１光源は白色光（青色光を含む）を発生する一方、第２光源は実質的に青色光を発生する（即ち、実質的に緑色、黄色及び赤色光を含まない等の様に、青色範囲以外のスペクトル波長範囲内の光を実質的に含まない）。青色スペクトル領域において、これらスペクトルは一致し得るが、他のスペクトル範囲では、極めて少ない一致しか存在しないか又は一致が存在しない。従って、上記スペクトル分布は一致しないか又は部分的にしか一致しない。かくして、第１及び第２光源は異なるスペクトル分布を持つ光を供給することができ、部分的にのみ一致することができる。特に、第１光源光及び第２光源光は異なるカラー点を有する。従って、特定の実施態様において、第１光源は白色の第１光源光を発生するように構成される一方、第２光源は青色及び赤色の第２光源光の１以上を発生するように構成される。特に、当該照明ユニットは、第１光源及び第２光源を独立に制御するように構成された制御ユニットを更に有することができる。該制御ユニットは、例えば、遠隔制御ユニット及び外部光センサ、人の挙動を感知するように構成されたセンサ又は時間センサ等のセンサの１以上により制御されるよう構成することができる。第１及び第２光源を独立に制御することにより、昼光的感覚を例えば時間及び／又はユーザ設定等の関数として調整することができる。複数の第１光源及び複数の第２光源が存在する場合、該制御ユニットは上記複数の第１光源を上記複数の第２光源から独立に制御するように特に構成することができることに注意されたい。
【００１６】
本発明は、ここでは、（ｉ）第１光源及び第１光再分配ウインドウと、（ii）第２光源及び第２光再分配ウインドウとを有するユニットを参照して説明される。オプションとして、当該照明ユニットは、各々が自身の光を再配向ウインドウ上に再分配する２以上の斯様なユニットを有することができる。代わりに又は加えて、当該照明ユニットは、各々が第１光源及び第１光再分配ウインドウ、第２光源及び第２光再分配ウインドウ、並びにこれら光源が自身の光源光を再分配する（共有の）再配向ウインドウを含む複数のユニットを有する。このような事例においては、個々の光源に対して異なる再分配領域を備える単一の再分配ウインドウを使用することができる。
【００１７】
特定の実施態様において、前記第１光源及び前記第２光源は、５〜２００ｍｍの範囲、特には１０〜５０ｍｍ等の１０〜１００ｍｍの範囲から選択される光源間距離（ＬＤ）で配置される。一層短い又は一層長い距離（最も近い隣接するものの間の）により、前記透光性再配向ウインドウ上への所要の分配及び／又は前記２つのビームの所望の角度を容易に得ることができる。上記光源間距離は、特に、隣接する光源の間の最短距離である。この距離は、特には、当該光源の発光面の間で測定することができる。一般的に斯かる発光面は小さい（≦２ｍｍの幅及び長さ等の寸法）ので、上記最短距離の代わりにピッチを使用することもできる。
【００１８】
前述したように、“第１光源”及び／又は“第２光源”なる用語は、複数の第１光源及び／又は第２光源を各々指すことができる。従って、複数の第１光源及び第２光源が前記再分配ウインドウの上流に配置された場合、光源間距離（ＬＤ）は５〜２００ｍｍの範囲、特には１０〜１００ｍｍの範囲から選択される。この距離は、前述したように、最も近い近隣の光源の間の最短距離に関するものである。第１光源及び第２光源の配置は、特には、交互のものである。従って、第１光源及び第２光源は、市松模様に配置することが（も）できる。しかしながら、六角形配置等の他のパターンも可能である。しかしながら、第１光源及び第２光源は、特には、隣接する光源の間に上述した様に５〜２００ｍｍの最短距離を持つ規則的パターンを形成するものとする。非常に特別な実施態様において、第１光源及び第２光源の１以上は、独立に、異なるスペクトル分布を有するが一緒になって第１スペクトル分布を持つ第１光源光及び第２スペクトル分布を持つ第２光源光を各々供給する２以上の部分群の光源からなる。このような事例において、前記光源間距離は、均一な光を示すような出射ウインドウを保証するために、特に約５〜５０ｍｍの、更に一層特別には５〜２０ｍｍの範囲内にすることができる。簡略化のために、本発明は、ここでは、各々が実質的に単一のタイプの第１光源及び第２光源を各々含む、第１光源（又は複数の第１光源）及び第２光源（又は複数の第２光源）に関連して更に説明する。
【００１９】
上記２つの（タイプの）光源の各々の下流には、透光性の再分配ウインドウが配置され、これらウインドウは、各々、第１の透光性再分配ウインドウ及び第２の透光性再分配ウインドウとして示される。これらのウインドウは、ここでは、（第１及び第２）上流ウインドウとしても示される。何故なら、これらウインドウは前記再配向ウインドウの上流に配置されるからである。オプションとして、斯かる上流ウインドウ（又は複数の上流ウインドウ）と前記再配向ウインドウとの間に１以上の他のウインドウ及び／又は他の光学系を配置することもできることに注意されたい。
【００２０】
“上流”及び“下流”なる用語は、光発生手段（ここでは、特に前記光源）からの光の伝搬に対する物品又はフィーチャの配置に関するもので、上記光発生手段からの光ビーム内の第１位置に対して、該ビームにおける上記光発生手段に一層近い第２位置は“上流”であり、該光ビーム内の上記光発生手段から一層遠い第３位置は“下流”である。
【００２１】
前記再分配ウインドウは、各光源に対して専用の２つの部分を備えるが、単一のウインドウとすることができる。しかしながら、別個のウインドウを適用することもできる。一般的に、再分配ウインドウ（又は複数の再分配ウインドウ）と前記光源との間の距離は、第１光源と第１再分配ウインドウとの組み合わせ及び第２光源と第２再分配ウインドウとの組み合わせの両方に関して同一である（以下を更に参照）。ここでは、本発明は第１及び第２の再分配ウインドウに関連して更に説明されるが、これは各光源に関連する２つの部分（再分配領域）を備える単一のウインドウとすることもできる。複数の第１光源及び複数の第２光源が適用される場合、再分配ウインドウは、特に、対応する配置で、即ち光源の市松模様配置及び再分配ウインドウの市松模様配置で、配列することができる。
【００２２】
更に、当該照明ユニットは、前記第１光再分配ウインドウ及び前記第２光再分配ウインドウの下流に配置される透光性再配向ウインドウを有する。この再配向ウインドウは、通常、両光源から光源光を受光する単一のウインドウである（下記も参照）。該再配向ウインドウは、前記再分配ウインドウの下流に配置されるので、本明細書では下流ウインドウとしても示される。該再配向ウインドウは、実施態様では、出射ウインドウとして構成することができる。しかしながら、該再配向ウインドウの下流には１以上の他のウインドウ及び／又は他の光学系を配置することができる。
【００２３】
上記再配向ウインドウは複数の再配向領域を有し、これら領域は第１再配向領域と第２再配向領域との間で区別することができる。これらの再配向領域は再配向ウインドウ上に、特には再配向ウインドウ全体に分散される。従って、全数の第１再配向領域の約半分は第２光源の下流に配置され、全数の第２再配向領域の約半分は第１光源の下流に配置される。第１再配向領域は前記再分配ウインドウを介して実質的に第１光源のみからの光源光を受光し、第２再配向領域は前記再分配ウインドウを介して実質的に第２光源のみからの光源光を受光する。
【００２４】
従って、前記第１光再分配ウインドウは前記第１光源の第１光源光を前記透光性再配向ウインドウにわたって該透光性再配向ウインドウの複数の第１再配向領域に再分配するように構成される。更に、前記第２光再分配ウインドウは前記第２光源の第２光源光を前記透光性再配向ウインドウにわたって該透光性再配向ウインドウの複数の第２再配向領域に再分配するよう構成される。このように、上記再分配ウインドウは第１及び第２光源の光源光を、実質的に前記再配向ウインドウ全体にわたってであるが、実質的に各々第１及び第２再配向領域のみに再分配するように構成される。特に、前記再分配ウインドウは、各光源との組み合わせで、当該光を対応する再配向領域上に均一に分配するように構成される。
【００２５】
この目的のために、上記再分配ウインドウはマイクロファセット又はマイクロファセットを備える光学構造を含む（下記も参照）。従って、特に前記透光性の第１光再分配ウインドウは、これらのマイクロファセット又はマイクロファセットを備える光学構造のような第１再分配光学エレメントを有することができる一方、前記透光性の第２光再分配ウインドウは第２再分配光学エレメントを有することができる。
【００２６】
従って、第１段階において、前記第１光源及び前記第２光源の光源光は、これら光源の光が再配向ウインドウ上に、第１再配向領域が実質的に第１光源光のみを受光する一方、第２再配向領域が実質的に第２光源光のみを受光するように再分配されるように、偏向される。一実施態様において、第１再配向領域及び第２再配向領域は、これら領域が交互となる（当該再配向ウインドウ全体にわたって）ような（２Ｄ）配列に配置される。例えば、特定の実施態様において、第１再配向領域及び第２再配向領域は市松模様で配置される（当該再配向ウインドウ全体にわたって）。しかしながら、六角形配置等の他のパターンも可能である。特に、第１再配向領域及び第２光再配向領域は、当該領域が特にここに示されるような領域を有する規則的パターンを形成する（下記も参照）。複数の第１光源及び第２光源の実施態様では、再配向領域の配置は光源の配置と同じ対称性のものである必要はない。例えば、光源は立方対称配列で配置することができる一方、再配向領域は六角形対称性を有することができる。再分配ウインドウ（又は複数の再分配ウインドウ）が光源光を再配向ウインドウ上にどの様に再分配するかは（それに応じて）選択することができる。
【００２７】
上記再配向領域は、見る者に対して当該ウインドウにわたり実質的に均一な光分布の見え方を与えることを可能にするような寸法を有さなければならない。従って、該寸法は過度に大きくてはならない。というのは、その場合、見る者は一層暗い及び一層明るい領域を知覚することができ、これは望ましくないからである。一方、例えば当該光源光のビームの広がりを勘案すると、再配向領域は小さくすることもできない。特定の実施態様において、第１再配向領域及び第２再配向領域は２,０００ｍｍ２未満の断面積を有し、特に、第１再配向領域及び第２再配向領域は２０ｍｍ２未満の断面積を有する。特に、当該再配向領域は、４〜４００ｍｍ２の範囲内のような１〜２０００ｍｍ２の範囲内等の、少なくとも１ｍｍ２、特には少なくとも４ｍｍ２の範囲内の断面積を有する。当該断面積は、平らな領域であるので、特に１以上の再配向エレメント（マイクロファセット）を備える領域の表面積に関するものである。従って、当該断面積は、当該ウインドウの面に平行な断面の面積に関するものである。例えば、１００ｃｍ２のウインドウは、１０,０００＊１ｍｍ２が１００ｃｍ２に等しいので、各々が１ｍｍ２の断面積を持つ１０,０００の領域を含み得る。従って、断面積なる用語は、ファセットによる表面の不規則性は考慮に入れず、当該ウインドウを介する面に平行な表面積のみを用いた表面積に関するものでもあり得る。
【００２８】
当該装置の出射窓が均一又は一様に（見える）という事実は、本発明の重要な利点である（他の一層標準的な技術的解決策と比較して）。このことは、前記光源及び前記再配向ウインドウ並びに上記再配向領域の寸法の組み合わせにより達成される。前記再分配ウインドウは光源光を各再配向領域上に分配し、これら領域は過度に大きくない寸法を有すると共に他の領域と交互となるので、見る者は均一に発光する出射ウインドウ（即ち、当該出射ウインドウにわたり実質的に均一な輝度を伴う）を知覚することになるであろう。
【００２９】
上記再配向ウインドウは、本質的に２つのタイプのビーム、即ち（本質的に）第１光源からの光に基づくが、再配向ウインドウ全体から出射する第１光ビーム、及び（本質的に）第２光源からの光に基づくが、これも再配向ウインドウ全体から出射する第２光ビームを供給するように特別に構成される。しかしながら、これらのビームは異なる方向に出射する。このようにして、第１光ビーム及び第２光ビームは重なり合わないか又は部分的にしか重なり合わず、且つ、これら第１光ビーム及び第２光ビームは異なるスペクトル分布を有する。第１光源からの白色光及び第２光源からの青色（又は赤色）光等の、異なるスペクトル分布を持つ光は（非零の）相互角で以って出射する。それ故、当該照明ユニットは、該照明ユニットの出射ウインドウから少なくとも５ｍの距離等の遠視野において、これらビームが部分的に重なり合う又は重なり合わない領域を照明するように構成される。
【００３０】
この目的のために、前記再配向ウインドウはマイクロファセット又はマイクロファセットを備える構造も含む。従って、各第１再配向領域は、これらのマイクロファセット又はマイクロファセットを備える構造等の、１以上の第１再配向光学エレメントを有することができ、各第２再配向領域は１以上の第２再配向光学エレメントを有することができる。例えば第１光源の直上の再配向領域は、第１光源光が真っ直ぐに進まなければならないかも知れないので、マイクロファセットを含まなくてよいことに注意されたい。もっとも、当該ビームの広がりのために（下記も参照）、このような再配向領域に斯かるマイクロファセットが依然として存在してもよい。
【００３１】
上記第１及び第２ビームには固有の開口角が付与され得る。これは、ファセットの配置（特に、再配向ウインドウにおける）により付与され得る。例えば、２つの実質的に平行な第１光源光が受光され及び／又は僅かに異なるベース角（ファセットの）のファセットから出射し得る。これにより、ビーム幅が導入され、当該ビームの所望の開口角を発生することができる。
【００３２】
更に、上記再配向ウインドウは１２０°以下の開口角を持つ前記第１光ビームを供給するように特に構成される。このように、当該照明ユニットから出射する最終的ビームは特に１２０°以下の開口角を有する。従って、実質的にグレアは存在しないものとすることができる。上記開口角は９０°以下のように一層小さくすることもできる。該開口角は、特に、当該ビーム（又は複数のビーム）の半値全幅（ＦＷＨＭ）に対して定められる。
【００３３】
ビーム角を調整するためのマイクロファセットの使用に加えて又は代えて、オプションとして、当該照明ユニットは透光性再配向ウインドウの下流に配置された拡散器ウインドウ（“拡散器”）を更に有する。特定の実施態様においては、斯かる拡散器ウインドウが適用され、該拡散器ウインドウは例えば少なくとも５°等の、３０°までの範囲から選択される半値全幅（ＦＷＨＭ）を有する。例えば、５〜１０°等の、５〜２０°のＦＷＨＭを持つホログラフ拡散器を適用することができる。例えば、ホログラフ拡散器又はそれ以外で設計された拡散器、即ち入力光を画定された角度範囲にわたって拡散させるように設計された拡散器、を用いることができる。ホログラフ拡散器は当業技術において既知であり、例えば文献WO2012092465、US6285503等に記載されている。従って、前記再配向ウインドウは、特に、オプションとして上記拡散器ウインドウとの組み合わせで１２０°以下の開口角を持つ第１光ビームを供給するように構成される。
【００３４】
オプションとして、再配向ウインドウと拡散器ウインドウとの間には１以上の他のウインドウ及び／又は他の光学系を配置することができる。更に、該拡散器ウインドウは出射ウインドウとして構成することができる。しかしながら、該拡散器ウインドウの下流に、オプションとして、１以上の他のウインドウ及び／又は他の光学系を配置することもできる。
【００３５】
前記再分配ウインドウ及び再配向ウインドウの両者は、特に、透過モードで構成することができる。従って、前記光源からの光は、これらのウインドウを通過する。特に、斯かるウインドウ（再分配ウインドウ、再配向ウインドウ及びオプションとして拡散器ウインドウ）は箔（foil）を有する。また、上記拡散器ウインドウも箔とすることができる。箔は、非常に薄くすることができ、灯室の壁の間に容易に伸展させることができる。一実施態様において、“ウインドウ”なる用語は自己支持型（透過性）エレメントを指す。該ウインドウは、特に、可視光に対して透過性である材料を有する。従って、該ウインドウは透光性である。このことは、前記再分配ウインドウ、再配向ウインドウ、前記オプションとしての他のウインドウ、及び前記オプションとしての拡散器ウインドウにも当てはまる。
【００３６】
上記ウインドウ（又は箔）、特に前記再分配ウインドウ及び再配向ウインドウの総厚は、前記光学エレメントを含み、０.２〜２０ｍｍ、特には０.２〜５ｍｍの範囲内とすることができる。当該ウインドウ（又は複数のウインドウ）は、４ｍｍ２〜５０ｍｍ２の断面積を有することができるが、一層大きな断面積も可能である。特定の実施態様において、両再分配ウインドウの合計断面積は、再配向ウインドウの断面積に実質的に等しい。互いに隣接して配置されるウインドウのタイルも適用することができる。これらウインドウは透過性である。即ち、当該ウインドウの一方の面（即ち、特には上流側の面）を照明する光の少なくとも一部、特には可視光の少なくとも一部は、該ウインドウを通過し、該ウインドウを下流側から出射する。この結果、照明ユニット光が得られる。特に、当該ウインドウはポリマ材料、特にはＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＮ（ポリエチレン・ナフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ポリメチルアクリレート（ＰＭＡ）、ポリメチル・メタクリレート（ＰＭＭＡ）（プレキシガラス又はパースペックス）、セルローズ・アセテート・ブチレート（ＣＡＢ）、シリコン樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴＧ（グリコール修飾ポリエチレン・テレフタレート）ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）及びＣＯＣ（シクロ・オレフィン・コポリマ）からなる群から選択される１以上の材料を有する（更に一層特別には、から実質的になる）。しかしながら、他の（コ）ポリマも可能である。従って、各ウインドウのウインドウ領域も前記光源（又は複数の光源）の光の少なくとも一部に対して透過性である。特定の実施態様において、第１光再分配ウインドウ、第２光再分配ウインドウ及び再配向ウインドウはポリマ箔を有する。
【００３７】
更に、前述したように、前記再分配ウインドウ及び再配向ウインドウの各々はマイクロ光学構造を有することができる。マイクロ光学構造及び固体光源は、このような代替照明ユニットのために使用することが可能な良い組み合わせを形成すると思われる。該光学構造は、例えばレーザアブレーションにより又は３Ｄ印刷（透明材料の、下記も参照）等により得ることができる。従って、当該光学エレメントは、少なくとも２つのファセットが相互角（η）を持つ２以上のファセットを有することができる。更に、該光学エレメントは高さ及び幅を有する。該光学構造は規則的アレイに、不規則なアレイに又はこれらの組み合わせで配置することができる。
【００３８】
上記光学構造は、光を全内部反射（ＴＩＲ）（及び次いで屈折）の後に導出するように構成された光学構造を含むことができる。代わりに又は加えて、当該光学構造は、光を屈折の後に（直接）導出するように構成された光学構造を含むことができる。従って、前記再分配及び再配向特性は、特に光源光に全内部反射を付与する光学構造によりもたらされ得るものであり、内部反射後の光源光の屈折を介しての導出の後に照明装置光を提供するものである。代わりに又は加えて、前記再分配及び再配向特性は、特に光源光に当該光学構造内で先行する反射なしで屈折を付与する光学構造によりもたらされ得るものであり、（かくして）光源光の屈折のみを介しての導出の後に照明装置光を提供するものである。前者の構造は、ここでは、ＴＩＲ構造としても示され、後者は、ここでは、屈折構造としても示される。従って、ＴＩＲ光学構造はＴＩＲ＋屈折光学構造として示すこともできる。後に示すように、或る光学構造は、当該光学構造のファセットのベース角に依存して、両効果をもたらすこともできる。
【００３９】
前述したように、当該光学構造は異なるファセットを有することができる。従って、実施態様において、単一の光学構造は或るファセットを介して（第１）ＴＩＲを介しての導出を行い、他のファセットを介して（直接）屈折を介しての導出を行うこともできる。特に、当該光学構造は少なくとも全内部反射を介して導出する機能を提供する（特に、当該透光性ウインドウから光源までの距離に少なくとも等しい距離等の、当該光源の光軸から一層大きな距離において）。このような実施態様ではファセットは相対的に急峻であり得るので、当該照明装置ビームの更に大きなビーム開口角範囲を選択することができる。例えば、前記ウインドウの１つがポリカーボネートから形成される場合、５０°〜７０°の範囲等の、約５０°〜８０°の範囲内のベース角を有するファセットは、（ＴＩＲを介して）２＊０°から２＊８０°までの範囲内の開口角を持つビームを提供することができる。特に、これらベース角は１０°〜７０°等の、１０°〜８０°の範囲から選択される。このことは更に後述する。特に、当該開口角（このようにして得られるビームの）は、特にオフィスにおけるグレアの低減の観点から２＊６５°以下、更に一層特別には２＊６０°以下とする。
【００４０】
特に、当該光学エレメントは前記光源光に対して屈折機能及び全内部反射機能の１以上を有する。勿論、両タイプの機能も利用可能である。更に、前述したように、エレメントは両機能を有することができる。例えば、或る面は屈折のみを提供することができる一方、他の面は他の面における反射に対する後効果として屈折を示す。更に他の固有の実施態様において、当該光学エレメントは、特に０.０１〜５ｍｍの範囲内の１以上の寸法を持つプリズム形状を有する。
【００４１】
各ウインドウは複数の光学エレメントを有する。これらの光学エレメントは、特に、プリズムエレメント、レンズ、全内部反射（ＴＩＲ）エレメント、屈折エレメント、ファセットエレメントの１以上を有することができる。該光学エレメントは、当該ウインドウに埋め込むことができ、特には、下流側の面若しくは上流側の面又は下流側及び上流側の両方の面等の、ウインドウ面（又は表面）の一部とすることができる。本明細書では、当該光学エレメントは、特に、フレネル又は屈折機能を有する光学エレメント及び全内部反射機能を有する光学エレメントに関連して更に説明される。各光学エレメントは１以上のファセットを有することができる。これら光学エレメント（ファセットを含む）は、当該ウインドウの上流側の面、下流側の面、又は上流側及び下流側の面の両方に配置することができる。特に、ＴＩＲエレメントは当該ウインドウの上流側の面で利用可能である一方、フレネルレンズ等の屈折エレメントは当該ウインドウの上流側及び／又は下流側の面に配置することができる。
【００４２】
（これらエレメントの）ファセット、特に上記ＴＩＲエレメントのファセットの高さ、幅、長さ等の寸法の１以上は、実施態様では、５ｍｍ以下、特には１.５ｍｍ以下のような２ｍｍ以下等の０.０１〜５ｍｍの範囲内、特には０.０１〜１ｍｍの範囲内である。屈折性フレネルレンズの直径は、実施態様では、１〜３０ｍｍのような０.５〜４０ｍｍ等の０.０２〜５０ｍｍの範囲内とすることができるが、０.１〜５ｍｍ等の５ｍｍ以下のような、３０ｍｍ未満も可能であり得る。これらファセットの高さも、実施態様では、１.５ｍｍ以下のような２ｍｍ以下等の５ｍｍ以下、特には０.０１〜１ｍｍの範囲内である。“ファセット”なる用語は、特にＴＩＲの実施態様では、（実質的に）平面の（小）面を指すことができる一方、該“ファセット”なる用語は、特にフレネルの実施態様では、湾曲された面を指すことができる。このように、湾曲は、特に当該ウインドウの面内であり得るのみならず、当該ウインドウの面に垂直でもあり得る（“レンズ”）。フレネルレンズは必ずしも円形である必要はなく、歪んだ円形形状又は他の形状を有することもできる。
【００４３】
前記プリズム形状又はエレメントは、互いに角度（η）で配置されると共に、特に角度（ベース角）（当該ウインドウを通る面に対して＞０°及び≦９０°）で以って配置された２つの（実質的に平面の）ファセットを本質的に有することができる。
【００４４】
特定の実施態様において、前記第１光再分配ウインドウ及び前記透光性の第２光再分配ウインドウは独立にフレネルレンズを有し、前記第１再配向領域及び第２再配向領域は独立にフレネルレンズの少なくとも一部を有する。他の実施態様において、前記第１光再分配ウインドウ及び前記透光性の第２光再分配ウインドウは独立にプリズムエレメントを有し、前記第１再配向領域及び前記第２再配向領域は独立にプリズムエレメントを有する。従って、（ｉ）前記再分配ウインドウ（又は複数の再分配ウインドウ）及び（ii）前記再配向ウインドウの両者は、フレネルレンズ（の一部）及びプリズム構造の１以上を含むことができる。プリズム構造以外の光学エレメントも可能であり得る。従って、当該光学構造は、正方形ファセットを備える構造、六角形ファセットを備える構造、円錐、プリズム（屈折を用いる）、小レンズ（屈折を用いる）、又は（全内部）反射及び屈折の１以上を用いる他の構造のうちの１以上を含むことができる。例えば、円柱レンズセグメント（フレネルレンズのような）又は自由な形状のレンズセグメントを含めることができる。
【００４５】
“第１再配向領域及び第２再配向領域は独立にフレネルレンズの少なくとも一部を有する”なる語句は、とりわけ、第１及び第２再配向領域が交互であり、従って、第１光源構造に関連する再配向ウインドウ内のフレネルレンズは第２再配向領域と交互となる複数の第１再配向領域上に分散させることができ、これにより第２再配向領域により分断されるフレネル部分を形成するという事実を指す。このことは、第２光源に関連する再配向領域に対しては逆であり得る。
【００４６】
このようにして、前記再分配ウインドウ及び再配向ウインドウ並びにオプションとしての拡散器ウインドウによれば、当該透光性再配向ウインドウの第１再配向領域は、オプションとして（光学）拡散器ウインドウとの組み合わせで、受光された前記第１光源光の少なくとも一部を第１光ビーム（“第１ビーム”）に整形するよう構成され、前記透光性再配向ウインドウの前記第２再配向領域は、オプションとして前記（光学）拡散器ウインドウとの組み合わせで、受光された前記第２光源光の少なくとも一部を第２光ビーム（“第２ビーム”）に整形するよう構成され、前記第１光ビーム及び前記第２光ビームは重なり合わないか又は部分的にしか重なり合わず、前記第１光ビーム及び前記第２光ビームは異なるスペクトル分布を有する。例えば、上記第１ビームが白色光であると共に、上記第２ビームが該第１ビームを囲む中空のビームであり、該第２ビームが青色光（及び／又は赤色光）である場合、前述した天窓的感覚を本提案照明ユニットによりもたらすことができる。
【００４７】
特定の実施態様において、前記透光性再配向ウインドウの第１再配向領域は、オプションとして前記拡散器ウインドウとの組み合わせで、（断面図で（見た場合に））第１光軸Ｏ１を有すると共に１２０°等の６０〜１５０°の範囲から選択される第１開口角（θ１）を有する前記第１ビームを供給するように構成される。更に、一実施態様において、前記透光性再配向ウインドウの第２再配向領域は、オプションとして前記拡散器ウインドウとの組み合わせで、（断面図で（見た場合に））第２光軸（Ｏ２）を有すると共に５〜６０°の範囲から選択される第２開口角（θ２）を有する前記第２光ビームを供給するように構成される。特に、前記第１光ビームの第１光軸（Ｏ１）及び前記第２光ビームの第２光軸（Ｏ２）は、（断面図で（見た場合に））４５〜９０°の範囲から選択される相互角（γ）を有する。このようにして、上記再配向ウインドウ又は光学拡散器から下流に、異なる角度で出射する２つのビームが得られる。前述したように、一実施態様において、上記第１ビームは白色光であると共に、上記第２ビームは該第１ビームを囲む中空のビームであり、該第２ビームは青色光（及び／又は赤色光）である。
【００４８】
他の特定の実施態様において、前記透光性の第１光再分配ウインドウは第１再分配光学エレメントを有する一方、前記透光性の第２光再分配ウインドウは第２再分配光学エレメントを有し、前記第１再配向領域の各々は１以上の第１再配向光学エレメントを有する一方、前記第２再配向領域の各々は１以上の第２再配向光学エレメントを有し、前記第１再分配光学エレメントは前記第１光源光を前記複数の第１再配向領域に向け直すように構成され、前記第２再分配光学エレメントは前記第２光源光を前記複数の第２再配向領域に向け直すように構成され、前記第１再配向光学エレメントは、オプションとして前記光学拡散器ウインドウとの組み合わせで、第１光軸（Ｏ１）を有すると共に６０〜１５０°の範囲から選択される第１開口角（θ１）を有する前記第１光ビームを供給するように構成され、前記第２再配向光学エレメントは第２光軸（Ｏ２）を有すると共に５〜６０°の範囲から選択される第２開口角（θ２）を有する前記第２光ビームを供給するように構成される。
【００４９】
更に、最良の光学特性のために、特に前記第１再分配光学エレメント、前記第２再分配光学エレメント、前記第１再配向光学エレメント及び前記第２再配向光学エレメントは、１０〜５,０００μｍの範囲から選択されたファセット高（ｆｈ）を有するファセット（ｆ）を備えた光学エレメントを有するように思われ、これらファセット（ｆ）の当該層（１００，２００，３００）のベース面に対するベース角（α）は５０〜８０°及び１０〜４０°の範囲から独立に選択される。
【００５０】
また、各ウインドウは（再分配ウインドウの場合）前記光源に対して過度に近く又は過度に遠く配置されてはならず、（再配向ウインドウの場合）再分配ウインドウに対して過度に近く又は過度に遠く配置されてはならない。既に前述したように、前記光源の距離は、特に、１０〜１００ｍｍのように、５〜２００ｍｍの範囲から選択される。更に、特に前記第１光再分配ウインドウ及び前記第２光再分配ウインドウは、前記各光源から１〜５０ｍｍの範囲から選択される第１距離（ｄ１）に配置される。また、光学特性の観点から、前記再配向ウインドウは前記第１光再分配ウインドウ及び前記第２光再分配ウインドウから１〜２００ｍｍの範囲から選択される第２距離（ｄ２）に配置されることが望ましいと思われる。特に、前記第１光再分配ウインドウ及び前記第２光再分配ウインドウは、各々、２５〜４０,０００ｍｍ２の範囲から選択される断面積を有する。前述したように、特に前記光源は固体光源である。光学特性の観点から、小さな発光面が望ましい。従って、特に前記第１光源及び前記第２光源は、０.２５〜１００ｍｍ２の範囲から選択された面積を有する発光面（ＬＥＤダイ等の）を備えた（固体）光源である。
【００５１】
従って、特定の実施態様において、本発明は第１光源、第２光源、透光性の第１光再分配ウインドウ、透光性の第２光再分配ウインドウ、透光性再配向ウインドウ、及びオプションとしての拡散器ウインドウを有する照明ユニットを提供し、（ｉ）前記第１光源は第１スペクトル分布を有する第１光源光を発生するように構成され、前記第２光源は前記第１スペクトル分布とは異なる第２スペクトル分布を有する第２光源光を発生するように構成され、（ａ）前記透光性の第１光再分配ウインドウは第１再分配光学エレメントを有し、該透光性の第１光再分配ウインドウは前記第１光源の下流に配置され、前記透光性の第２光再分配ウインドウは第２再分配光学エレメントを有し、該透光性の第２光再分配ウインドウは前記第２光源の下流に配置され、（ｂ）前記透光性再配向ウインドウは前記第１光再分配ウインドウ及び前記第２光再分配ウインドウの下流に配置され、該再配向ウインドウは複数の第１再配向領域及び複数の第２再配向領域を有し、前記第１再配向領域の各々は１以上の第１再配向光学エレメントを有し、前記第２再配向領域の各々は１以上の第２再配向光学エレメントを有し、前記第１再配向領域及び第２再配向領域は当該領域が交互となる（２Ｄ）配列に構成され、（ｃ）前記オプションとしての拡散器ウインドウは前記透光性再配向ウインドウの下流に配置され、（ｄ）前記第１再分配光学エレメントは前記第１光源光を前記複数の第１再配向領域に向け直すように構成され、前記第２再分配光学エレメントは前記第２光源光を前記複数の第２再配向領域に向け直すように構成され、前記第１再配向光学エレメントは、オプションとして前記光学拡散器ウインドウとの組み合わせで、受光された前記第１光源光の少なくとも一部を、第１光軸（Ｏ１）を有すると共に６０〜１５０°の範囲から特に選択される第１開口角（θ１）を有する第１光ビームに整形するように構成され、前記第２再配向光学エレメントは、受光された前記第２光源光の少なくとも一部を、第２光軸（Ｏ２）を有すると共に５〜６０°の範囲から特に選択される第２開口角（θ２）を有する第２光ビームに整形するように構成され、前記第１光軸（Ｏ１）及び前記第２光軸（Ｏ２）は４５〜９０°の範囲から特に選択される相互角（γ）を有する。
【００５２】
“前記第１光軸（Ｏ１）及び前記第２光軸（Ｏ２）は４５〜９０°の範囲から選択される相互角（γ）を有する”なる語句は、当該ビームを通る断面における上記光軸の間の斯様な角度であって、該断面は第１光軸と平行に配置され、且つ、該第１光軸も該断面に含まれるような角度を指す。従って、第２ビームも第１光軸に対して、該第１光軸に対して≧３０°、一層特別には≧４５°、更に一層特別には≧６０°であるが特に≦９０°の角度内に見付かるものとして定義することができる。中心対称ビームが形成される一実施態様において、中心ビーム、即ち第１ビームは第２ビームにより囲まれ、後者は第１ビームの第１光軸に対して少なくとも３０°の角度である。従って、第２ビームは、特に、６０°までの範囲内のビーム幅を有し、且つ、第１光軸に対して４５〜９０°（このような実施態様において、当該ビームは４５°までの範囲内のビーム幅を有する）等の３０〜９０°の範囲内の角度を有するビームである。
【００５３】
上記において、当該照明ユニットは、とりわけ、前記第１光源及び第２光源に関連して説明された。しかしながら、複数の第１光源及び複数の第２光源も存在し得る。このような構成は第１光源光及び第２光源光の一層容易な分配を可能にする。というのは、２つのみの光源の場合、両光源は特に前記再配向ウインドウ全体を照明しなければならない（前記再分配ウインドウを介して）のに対し、一層多くの光源が使用される場合は、この任務を複数の光源により分担することができるからである。各再分配ウインドウは再配向ウインドウのうちの下流に配置された部分、及び隣接する他の光源の再分配ウインドウの下流に配置された再配向ウインドウの隣接する部分の一部を照明するために使用することができる。
【００５４】
従って、他の実施態様において、本発明は本明細書に定義される照明ユニットであって、複数の第１光源及び複数の第２光源を有する照明ユニットを提供し、各第１光源の下流には第１光再分配ウインドウが配置され、各第２光源の下流には第２光再分配ウインドウが配置され、第１光再分配ウインドウの各々の下流には透光性再配向ウインドウの第１部分が配置され、第２光再分配ウインドウの各々の下流には前記透光性再配向ウインドウの第２部分が配置され、前記第１部分及び第２部分の各々は複数の再配向領域を有し、前記第１光源及び前記第１光再分配ウインドウは前記第１光源光を前記透光性再配向ウインドウの第１部分上に且つ該透光性再配向ウインドウの１以上の隣接する第２部分の一部にも再分配するように構成され、前記第２光源及び前記第２光再分配ウインドウは前記第２光源光を前記透光性再配向ウインドウの第２部分上に且つ該透光性再配向ウインドウの１以上の隣接する第１部分の一部にも再分配するように構成される。特に、第１光源及び第２光源は、これら光源が交互となる（２Ｄ）配列に構成される。前述したように、第１光源及び第２光源は、市松模様で、又は六角形配置等の他のパターンで配置することが（ことも）できる。特に、第１光源及び第２光源は、前述したように、５〜２００ｍｍの隣接する光源間の最短距離を有する規則的パターンを形成することができる。
【００５５】
このようにして、特に第１光源及び第２光源は、前記再分配ウインドウとの組み合わせで、前記再配向ウインドウを均一に照明するように構成される。例えば、この構成は、前記（第１又は第２）再分配ウインドウが（第１又は第２）光源からの光軸に沿う約６０°の円錐内に配置される場合に特に用いることができる。前述したように、前記（第１又は第２）再分配ウインドウの断面積及び前記再配向ウインドウの関連する下流に配置された部分の断面積は、実質的に同一である。前記再分配ウインドウが上記円錐内に配置され、且つ、前記再配向ウインドウ部分が関連する再分配ウインドウと大凡同じサイズであれば、上記再分配ウインドウは上記関連する再配向ウインドウ部分及び隣接する再配向ウインドウ部分の一部を照明することができる。
【００５６】
当該照明装置は、例えば、オフィス照明システム、家庭アプリケーションシステム、店舗照明システム、家庭照明システム、劇場照明システム、温室照明システム、園芸照明等の一部とすることができ、又は斯かるシステムに適用することができる。
【００５７】
本明細書における白色光なる用語は、当業者により既知のものである。該光は、約２０００〜２００００Ｋ、特には２７００〜２００００Ｋの間、一般照明のためには特に約２７００Ｋ〜６５００Ｋの範囲内、背面照明（バックライティング）のためには特に約７０００Ｋ〜２００００Ｋの範囲内であって、ＢＢＬから約１５ＳＤＣＭ（等色標準偏差：standard deviation of color matching）内、特にはＢＢＬから約１０ＳＤＣＭ内、更に特別にはＢＢＬから約５ＳＤＣＭ内の相関色温度（ＣＣＴ）を持つ光に関するものである。
【００５８】
“紫色光”又は“紫色放射”なる用語は、特に、約３８０ｎｍ〜４４０ｎｍの範囲内の波長を持つ光に関するものである。“青色光”又は“青色放射”なる用語は、特に、約４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの範囲内の波長を持つ光（幾らかの紫色及びシアン色相を含む）に関するものである。“緑色光”又は“緑色放射”なる用語は、特に、約４９０ｎｍ〜５６０ｎｍの範囲内の波長を持つ光に関するものである。“黄色光”又は“黄色放射”なる用語は、特に、約５４０ｎｍ〜５７０ｎｍの範囲内の波長を持つ光に関するものである。“橙色光”又は“橙色放射”なる用語は、特に、約５７０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内の波長を持つ光に関するものである。“赤色光”又は“赤色放射”なる用語は、特に、約６００ｎｍ〜７５０ｎｍの範囲内の波長を持つ光に関するものである。“桃色光”又は“桃色放射”なる用語は、青色及び赤色成分を持つ光に関するものである。“可視”、“可視光”又は“可視放射”なる用語は、約３８０ｎｍ〜７５０ｎｍの範囲内の波長を持つ光を示す。
【００５９】
“実質的に全ての光”における、又は“実質的になる”における等の、本明細書における“実質的に”なる用語は、当業者により理解されるであろう。また、“実質的に”なる用語は、“全体的に”、“完全に”、“全て”等による実施態様も含むことができる。従って、実施態様においては、実質的になる形容詞句を除去することもできる。当てはまる場合、“実質的に”なる用語は、１００％を含み、９５％又はそれ以上、特には９９％又はそれ以上、更に特別には９９.５％又はそれ以上等の、９０％又はそれ以上にも関係し得る。“有する”なる用語は、“有する”なる用語が“からなる”を意味するような実施態様も含む。“及び／又は”なる用語は、“及び／又は”の前後に言及される項目の１以上に特に関係する。例えば、“項目１及び／又は項目２”なる語句及び同様の語句は、項目１及び項目２の１以上に関係し得る。“有する”なる用語は、一実施態様では“からなる”を示すことができるが、他の実施態様では、“少なくとも指定されたものを含むと共に、オプションとして１以上の他のものを含む”を示すこともできる。
【００６０】
更に、詳細な説明及び請求項における第１、第２及び第３等の用語は同様の要素の間を区別するために使用されるものであり、必ずしも連続した又は時間的順序を説明するためのものではない。斯様に使用された用語は適切な状況下では入れ替え可能であり、ここに説明される本発明の実施態様は、ここに記載又は図示されたもの以外の順序で動作することができると理解されるべきである。
【００６１】
本明細書における装置は、とりわけ、動作中で説明されている。当業者にとり明らかなように、本発明は動作中の装置又は動作方法に限定されるものではない。
【００６２】
上述した実施態様は本発明を限定するというよりは解説するものであり、当業者であれば添付請求項の範囲から逸脱することなしに多数の代替実施態様を設計することができることに注意すべきである。尚、請求項において、括弧内の如何なる符号も当該請求項を限定するものと見なしてはならない。また、“有する”なる動詞及びその活用形の使用は、請求項に記載されたもの以外の構成要素又はステップの存在を排除するものではない。また、単数形の構成要素は複数の斯様な構成要素の存在を排除するものではない。本発明は、幾つかの個別のエレメントを有するハードウェアにより、及び適切にプログラムされたコンピュータにより実施化することができる。また、幾つかの手段を列挙する装置の請求項において、これら手段の幾つかは１つの同一のハードウェアにより具現化することができる。また、特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示すものではない。
【００６３】
本発明は、更に、前記詳細な説明に記載され、及び／又は添付図面に示された特徴的フィーチャの１以上を有する装置に当てはまるものである。本発明は、更に、前記詳細な説明に記載され、及び／又は添付図面に示された特徴的フィーチャの１以上を有する方法又は製造方法に関するものである。
【００６４】
本特許出願において説明される種々の態様は、更なる利点を提供するために組み合わせることができる。更に、フィーチャの幾つかは、１以上の分割出願のための基礎を形成することができるものである。
【００６５】
尚、図面は必ずしも実寸通りではない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１Ａ】図１Ａは、当該照明ユニットの実施態様及び態様を概略的に示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、当該照明ユニットの実施態様及び態様を概略的に示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは、当該照明ユニットの実施態様及び態様を概略的に示す。
【図１Ｄ】図１Ｄは、当該照明ユニットの実施態様及び態様を概略的に示す。
【図１Ｅ】図１Ｅは、当該照明ユニットの実施態様及び態様を概略的に示す。
【図１Ｆ】図１Ｆは、当該照明ユニットの実施態様及び態様を概略的に示す。
【図２Ａ】図２Ａは、照明ユニットの態様及び変形例並びにその構成要素を概略的に示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、照明ユニットの態様及び変形例並びにその構成要素を概略的に示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、照明ユニットの態様及び変形例並びにその構成要素を概略的に示す。
【図２Ｄ】図２Ｄは、照明ユニットの態様及び変形例並びにその構成要素を概略的に示す。
【図２Ｅ】図２Ｅは、照明ユニットの態様及び変形例並びにその構成要素を概略的に示す。
【図３Ａ】図３Ａは、照明ユニットの態様及び変形例並びにその構成要素を概略的に示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、照明ユニットの態様及び変形例並びにその構成要素を概略的に示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは、照明ユニットの態様及び変形例並びにその構成要素を概略的に示す。
【図３Ｄ】図３Ｄは、照明ユニットの態様及び変形例並びにその構成要素を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
以下、本発明の実施態様を、添付図面を参照して例示のみとして説明するが、これら図面において対応する符号は対応する部分を示している。
【００６８】
第１実施態様は、図１Ａに示されたような２枚のマイクロファセット箔を有することができる。この実施態様では、２つの異なる有色ＬＥＤ（例えば、白色及び青色）を使用する。この図は、異なるスペクトル分布を持つ光源光１１，２１を供給するように構成された第１光源１０及び第２光源２０を有する照明ユニット１を示している。照明ユニット１は、更に、第１光源１０の下流に配設された透光性の第１光再分配ウインドウ１００及び第２光源２０の下流に配設された透光性の第２光再分配ウインドウ２００を有している。更に、照明ユニット１は第１光再分配ウインドウ１００及び第２光再分配ウインドウ２００の下流に配設された透光性再配向ウインドウ３００を有すると共に、オプションとして図１Ｂに概略的に示されるように該透光性再配向ウインドウ３００の下流に配設される拡散器ウインドウ４００を有する。上記再配向ウインドウ３００又はオプションとしての拡散器ウインドウ４００は、各々、出射ウインドウとして構成することができる。しかしながら、オプションとして、これらのウインドウの下流には更なるウインドウを配設することもできる。再分配ウインドウ１００，２００は、第１光源１０及び第２光源２０のための各々専用の再分配領域を備えた単一のウインドウとすることができる。
【００６９】
第１光再分配ウインドウ１００は第１光源１０の第１光源光１１を、透光性再配向ウインドウ３００にわたり、該透光性再配向ウインドウ３００における複数の第１再配向領域３１０に対して再分配するように構成される。また、第２光再分配ウインドウ２００は第２光源１０の第２光源光２１を、透光性再配向ウインドウ３００にわたり、該透光性再配向ウインドウ３００における複数の第２再配向領域３２０に対して再分配するように構成される。この目的のために、第１再分配ウインドウ１００はプリズム構造及び／又はフレネルレンズ等の再分配光学エレメントを有する一方、第２再分配ウインドウ２００はプリズム構造及び／又はフレネルレンズ等の再分配光学エレメントを有する。このようにして、第１光源光１１及び第２光源光２１は、上記再配向ウインドウ全体にわたって分布された各領域に分配される。再配向ウインドウ３００における第１再分配ウインドウ１００に関連する部分３０７は符号３０７ａ（第１部分）により示される一方、再分配ウインドウ３００における第２再分配ウインドウ２００に関連する部分は符号３０７ｂ（第２部分）により示されている。これらの部分の断面積は実質的に同一とすることができることに注意されたい。更に、これら部分の断面積及び関連するウインドウの断面積も特には同一であることに注意されたい。また、各光源は隣接する再配向ウインドウ部分３０７の各部を照明することができることにも注意されたい。２つの光源の場合、両光源は再配向ウインドウ全体を（即ち、該ウインドウの関連する第１及び第２領域を）照明することができる。
【００７０】
透光性再配向ウインドウ３００の第１再配向領域３１０は、オプションとして拡散器ウインドウ４００との組み合わせで（更に後述を参照）、受光された第１光源光の少なくとも一部を第１光ビーム５１１に整形するように構成される一方、透光性再配向ウインドウ３００の第２再配向領域３２０は、オプションとして拡散器ウインドウ４００との組み合わせで（更に後述を参照）、受光された第２光源光の少なくとも一部を第２光ビーム５２１に整形するように構成される。再配向領域３１０，３２０における個々の光学エレメントは見えない。しかしながら、説明の完全さのために、これらは図１Ａ及び図１Ｂにおいては符号１３１０及び１３２０により各々示されている。第１再配向領域３１０及び第２再配向領域３２０は、ＲＤＬにより示される長さ及びＲＤＷにより示される幅等の数ｍｍ程度の寸法を有することができる。これらの領域は必ずしも四角形（正方形）である必要はなく、例えば六角形とすることもできる。
【００７１】
図に示されるように、第１光ビーム５１１及び第２光ビーム５２１は、重なり合わないか又は僅かに部分的にしか重なり合わない。更に、第１光ビーム５１１及び第２光ビーム５２１は、光源１０，２０からの光源光のスペクトル分布が相違するという事実により、異なるスペクトル分布を有する。第１光ビーム及び第２光ビームの開口角は、各々、θ１及びθ２により示されている。更に、第１光ビーム５１１及び第２光ビーム５２１は、各々、光軸Ｏ１及びＯ２を有している。これらの光軸はγにより示された相互角を有している。
【００７２】
最短距離としても示され得る光源１０，２０の間の相互距離はＬＤにより示され、該相互距離は特には５〜２００ｍｍの範囲内である。当該光源と再分配箔との間の最短距離は、符号ｄ１により示される。ここでは、距離ｄ１は同一であると概略的に示されているが、これは必ずしもそうである必要はない。再分配箔１００，２００と再配向箔３００との間の最短距離は符号ｄ２により示されている。当該光源は特には固体光源である。オプションとして、斯様な光源はＲＧＢパッケージ等の、ＬＥＤのパッケージとすることができる。このような事例において、斯かるＬＥＤパッケージにおけるＬＥＤの間の最短距離は特には２ｍｍ以下である。
【００７３】
符号２は、第１光源１０、該光源の再分配箔１００、及び自身の再分配箔を含む第２光源を含んだ副ユニットを示す。例えば、照明ユニット１は複数の斯様なユニット２を含むことができる。符号３は、先のユニット２を含むが、ここでは再配向箔３００も含む更なるユニットを示す。ここでも、照明ユニット１は複数の斯様なユニット３を含むことができる。符号５は制御ユニットを示し、該制御ユニットはオプションとして統合された又は遠隔の上記照明ユニットを含むことができると共に、特には光源１０，２０を個別に制御するように構成することができる。
【００７４】
当該光線がＬＥＤパッケージを出射した際に当たる最初の箔は、光束再分配箔と称することもできる。該箔は第２箔の完全な照明を形成するために適用される。２つのタイプのＬＥＤを使用するので、両タイプのＬＥＤからの個々のスペクトルは第２箔の全面積をカバーし、該第２箔の各位置に一定量の光が供給されるようにすべきである（均一な出射ウインドウを得るために）。しかしながら、２つのカラーを使用するので、例えば、一様であると知覚するほど十分に小さな間隔の網目格子上の交互（市松）パターンを必要とする。このことは、第１箔のファセットからの個々の小ビーム（ビームレット）のビームの広がりに対する条件を設定する。均一な照明を得るために要する理想的な輝度分布は既知であり、その角度依存性は(1/cosθ)３により与えられる。例えば、法線方向の光束に対する６０°で進む光の光束の比は、８倍である。角度β１は、光軸Ｏ１に対して最大の角度を有する第１再分配ウインドウ１００の下流の第１光源光１１の光線の間の角度を示す一方、角度β２は、光軸Ｏ２に対して最大の角度を有する第２再分配ウインドウ２００の下流の第２光源光２１の光線の間の角度を示す。これらの角度は、このように、特に６０°以下である。
【００７５】
マイクロ光学系の設計における典型的なファセットの寸法は、〜５０μｍである。２つの異なるカラーのＬＥＤの間に〜２０ｍｍのＬＥＤ間隔（ＬＤ）を適用する場合、第１箔は、長さ方向に、光線を偏向するために利用可能な２０／０.０５＝４００個の個別のファセットを有する。第１箔を６ｍｍの距離に配置すると共に、２ｍｍ直径のＬＥＤ面積を仮定した場合、当該ＬＥＤ直上のファセットからのビームの広がりは２０°である一方、該箔の中心から１０ｍｍにおける小ビームのビームの広がりは５°であろう。これが、図１Ａに第１光源１０に関して示されているが、このことは第２光源にも当てはまる。
【００７６】
この量のビーム広がりは、第１箔から〜６ｍｍの距離において２ｘ２ｍｍ２でピクセル化された第２箔を使用する場合は許容される。第２箔に関して一層粗い網目を許容する場合は、ビーム広がりの条件を更に一層緩和することができる。市松模様のピッチを増加させることは、或る点でユーザ／観察者にとり均一な見え方を恐らくは妥協させ得る（即ち、個々の“ピクセル”が見えるようになるであろう）。
【００７７】
当該ＬＥＤの直上の第２箔に位置するピクセルと、（異なる色の）隣接するＬＥＤの直上に位置するピクセルとの間の間隔は２０ｍｍであるので、小ビームの向きは±２＊６０°になる。これらの偏向角は第１箔における（傾斜）ファセットにより容易に対処することができる。傾斜ファセットを使用して、（第２箔の）均一照明要件も同様に満たすことができる。ランバート光源を補正するために、６０度で第２箔を照明するためには０度と比較して第１箔の８倍多い表面積を使用しなければならない。第２箔の適用は、第１に白色及び青色の小ビームの両方のビーム幅を増加させるためである。即ち、白色の小ビームに対する目標幅は２＊６０度であり、青色に対するものは２＊２０〜２＊３０度である。更に、青色の小ビームは、これら小ビームが第２箔を±７５度で出射するように再配向される必要がある。このかなり大きな偏向角は、全内部反射を用いるファセットにより素直に達成することができる。（小さな偏向は屈折を適用するファセットを要する一方、大きな偏向角は全内部反射を必要とする。重なり領域（２５〜５０度の偏向）は、ファセットの高アスペクト比が必要とされる故に最も困難である）従って、交互の再配向領域により、第１領域は再配向ウインドウ上に、見る者が白色光等の第１の光ビームを供給する均一に照明する出射ウインドウを見ることを可能にするように分散される一方、同様に交互の再配向領域により、第２領域は再配向ウインドウ上に、見る者が青色光等の第２の光ビームを供給する均一に照明する出射ウインドウを見ることを可能にするように分散される。
【００７８】
図１Ａには、複数のカラーＬＥＤ光源及び２枚の箔の概略図が示されている。三角形は小ビームのビームの広がり及び向きを示している。ＬＥＤは有限の寸法を有するので、特定の位置における光学エレメントを出射する光を所定の方向に正確にステアリングすることは不可能である。即ち、該所定の方向は或る範囲の方向にぼけるであろう。この範囲（ビームの広がりとも呼ばれる）は、ＬＥＤ光源により呈される有限の立体角によるものである。図示された構成において、このビームの広がりは当該ＬＥＤ直上では約２０°であり、当該光学エレメントの周辺部では５°まで減少する（当該ＬＥＤは２ｍｍの寸法であり、２０ｍｍ幅の光学エレメントから６ｍｍの距離に位置される）。
【００７９】
図１Ｂは、前記再配向ウインドウから下流側に配置された拡散器ウインドウ４００を備える実施態様を概略的に示す。
【００８０】
この実施態様において、第２箔の機能は拡散器及びマイクロ光学箔によっても実行され得る。この場合、当該拡散性の箔は見える出射ウインドウであり、マイクロファセット箔が小ビームの再配向のために使用される。この構成の１つの利点は、中間の箔に対する均一照明の要件を、該中間の箔がユーザにとり最早直接見えるものでないので、幾らか緩和することができることである。オプションとして、図１Ａの実施態様が例えば非常に狭いＦＷＨＭを持つ拡散器ウインドウを含むこともできることに注意されたい。
【００８１】
図１Ｃは、照明ユニット１の一実施態様を概略的に図示したもので、複数の第１光源１０、これら光源の再分配ウインドウ１００及び再配向ウインドウ部分３０７ａ、並びに複数の第２光源２０、これら光源の再分配ウインドウ２００及び再配向ウインドウ部分３０７ｂを概略的に示している。ここでは、上記再配向ウインドウを、複数の再配向領域を備えると共に各光源に対して再配向領域の部分組を備える、単一のウインドウとすることができる。更に、再分配ウインドウ１００，２００は、第１光源１０及び第２光源２０の各々に対して専用の再分配領域を備えた単一のウインドウとすることができる。ここでは、再分配ウインドウ１００，２００は、光源１０，２０の全組にわたって延在する単一の再分配ウインドウとして図示されている。例えば、上記再分配ウインドウ及び再配向ウインドウの両者は高分子（ポリマ）箔とすることができる。
【００８２】
図１Ｄ及び図１Ｅは、図１Ａ及び図１Ｂに概略的に図示した照明ユニット１の実施態様から出射する光を概念的に示すもので、図１Ｄは側面図であり、図１Ｅは斜視図である。照明ユニット１の下の観察者は例えば白色光ビーム５１１を知覚し得ると共に、側部から見た場合は、例えば青色光ビーム５２１を知覚し得ることに注意されたい。第１光軸Ｏ１に平行なビーム５１１，５２１の断面（又は断面平面）である図１Ｄを参照すると（当該断面は上記第１光軸を含む）、第１及び第２光軸の相互角γの説明は、特に斯かる断面の関係で定められ得るものであることに注意されたい。ダウンライト及び３Ｄを仮定すると、典型的に、当該分布は中心（垂直）軸の回りで回転対称的であり得る（又はＯ１の回りに何らかの形態の回転対称性（例えば、９０°回転軸（四角形対称性）、４５°回転軸（六角形対称性）等）を有し得る）。３Ｄにおいては、第２光軸も光学面であるとみなされ得る。従って、第２ビーム５２１も第１光軸Ｏ１に対して定められ、第２ビーム５２１は第１光軸Ｏ１に対して第１角γ１と第２角γ２との間で見付けられ、ここで、γ１＜γ２、特にはγ１≧３０°、更に特別にはγ１≧４５°、更に一層特別にはγ１≧６０°であり、特にγ２≦９０°である。ここでも、これらビームは特にＦＷＨＭに関して定義される。このビーム５１１，５２１の断面図において、第２ビーム５２１は、単一面内の光軸Ｏ２が相互角２＊γを持つ一種の蝙蝠翼型分布を有するようにも見える。図１Ｄ及び図１Ｅを参照すると、ビーム５１１，５２１は遠視野において部分的にのみ重なるか、又は重ならないことが分かる。
【００８３】
図１Ｆは照明ユニット１の一実施態様の上面図を概略的に示す。光学拡散器ウインドウは図示されていない（簡略化のために）。実線は再配向ウインドウ部分３０７を示している。この中央の再配向ウインドウ部分３０７を囲む点線の正方形は隣接する光源に関連する再配向ウインドウ部分であり、これら光源は各中心に小さな点線の円により示されている。上記実線の正方形内の点線の正方形は、図面の背後の、光源１０，２０と再配向ウインドウ部分３０７との間に配置された再分配ウインドウを示すためのみに追加されている。より大きな点線領域は、当該光源により再分配ウインドウ１００，２００を介して照明される領域を示しており、明らかに隣接する再配向ウインドウ部分３０７まで延在している。この照明される領域は、符号ＩＡにより示されている。符号ＲＬ及びＲＷは再配向ウインドウ部分の長さ及び幅を示し、該再配向ウインドウ部分は例えば２０＊２０ｍｍ２の範囲であり得る。この場合、再配向ウインドウ（部分）は一般的に図１Ｆに示されるような対称性を有するので、光源１０，２０は立方構成に配置される。
【００８４】
図２Ａは、第１及び第２再配向領域３１０及び３２０の市松模様を持つ再配向ウインドウ３００の一実施態様を概略的に示す。例示として、この概略実施態様において各光源は９個の下流に配置された再配向領域（４〜５個の第１再配向領域及び５〜４個の第２再配向領域）を有している。実際には、この数は、少なくとも１６個、少なくとも２５個、又は少なくとも１００個等のように、もっと多い。
【００８５】
図２Ｂ〜図２Ｃは、光源光を再分配又は再配向させるために使用することができる構造の実施態様を概略的に示す。異なる構造を選択することができる。ここでは、例示のためにフレネル型の構造が図示されている。
【００８６】
図２Ｄは、例えばプリズム構造が適用された一実施態様を概略的に示している。
【００８７】
図２Ｅは、再配向ウインドウ３００が、各再配向領域毎にフレネルレンズ部分を備えて市松模様に配置されたフレネルレンズを有する一実施態様を概略的に示している。再配向ウインドウ３００上のフレネルリングは、第１光源１０及び第２光源２０の各々の直上に配置された環の同心リングとして図示されている。該例は、再配向ウインドウ３００の全表面積、即ち２つの再配向部分３０７ａ及び３０７ｂを満たす１つの白色及び１つの青色（下）ＬＥＤ光源に関して示されている。この概略図において、光源の直ぐ下流のフレネルリングのみが曲線で描かれている。しかしながら、他の再配向領域におけるフレネルリングも湾曲させることができる。第１光源１０に関連するフレネルリングの幾つかは符号ｆｒにより示されている。フレネルリングの代わりに、プリズム構造等の他のマイクロ光学構造も用いることができる。また、組み合わせも用いることができる。
【００８８】
図３Ａは、複数の第１光源１０及び複数の第２光源２０と、複数の付属する第１再分配ウインドウ１００及び複数の第２再分配ウインドウ２００とを有する照明ユニット１の一実施態様を概略的に図示している。ここでは、例示として、再分配ウインドウ１００ａ及び１００ｂを各々伴う２つの第１光源１０、並びに再分配ウインドウ２００ａ及び２００ｂを各々伴う２つの第２光源２０が示されている。このようにして、例えば符号２’及び２”により示された２つのユニット２を設けることができる。これらのユニットは、再配向ウインドウ３００の対応する部分上にのみ光を再分配することができるか、又は再配向ウインドウ３００全体上に再分配することができる（即ち、再配向ウインドウ３００全体にわたり対応する第１再配向領域及び第２再配向領域に対して）ことに注意されたい。
【００８９】
図３Ｂ〜図３Ｃは光源１０，２０の２つの実施態様を概略的に示す。図３Ｂに示された実施態様において、この光源は、ダイ１２又は２２を備える固体光源である（この概略図が第１光源を表したか第２光源を表したかに依存する）。図３Ｃには例示として第１又は第２光源の一実施態様が図示され、該光源は複数の光源（パッケージ等）を有している。当該光源が２以上の光源を有する場合、距離ＤＳは、一般的に、５ｍｍ未満、特には２ｍｍ未満のように小さいであろう。
【００９０】
図３Ｄは、再分配ウインドウ１００，２００において並びに再配向ウインドウの第１及び第２領域において使用することができる光学エレメント（の一部）の側面図を概略的に示す。符号ｆｈはファセット高を示す一方、符号ｆはファセットを示している。符号ｂｐはベース（基体）面を示し、該ベース面は当該ウインドウの対応する面に平行である。符号ｂｌはベース長を示す。該ベース長は、一般的に、１〜５００μｍの範囲内、特には１０〜１００μｍ等の５〜２００μｍの範囲内である。角度α１はベース角を示し、角度ηはファセットｆの頂角又は相互角を示す。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【国際調査報告】
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