(57)【要約】  光学容積と、その中に少なくとも部分的に配設された切り替え可能な拡散体と、を含む照明構成要素が説明される。この光学容積は、光注入領域と、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面と、出力主面と、を備えている。この少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、光学容積の対向する境界を画定する。出力主面は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面の１つ以上の遠位端部に隣接している。この切り替え可能な拡散体は、少なくとも第１の状態と第２の状態とを有する。切り替え可能な拡散体は、光学容積の光軸に平行ではない面法線を有することができる。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、空間的に変化する反射特性を有してもよい。
2017536663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明構成要素であって、
光注入領域と、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面と、前記少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面の１つ以上の遠位端部に隣接する出力主面と、を含む光学容積と、
前記光学容積内に少なくとも部分的に配設され、かつ、少なくとも第１の状態及び第２の状態を有する第１の切り替え可能な拡散体と、を備え、
前記第１の状態は第１のヘイズによって特徴付けられ、前記第２の状態は前記第１のヘイズとは異なる第２のヘイズによって特徴付けられ、
前記第１の切り替え可能な拡散体の少なくとも一部は、前記光学容積の光軸に平行ではない面法線を有し、
前記少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、前記光学容積の対向する境界を画定する、照明構成要素。
【請求項２】
照明構成要素であって、
光注入領域と、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面と、前記少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面の１つ以上の遠位端部に隣接する出力主面と、を含む光学容積と、
前記光学容積内に少なくとも部分的に配設され、かつ、少なくとも第１の状態及び第２の状態を有する第１の切り替え可能な拡散体と、を備え、
前記第１の状態は第１のヘイズによって特徴付けられ、前記第２の状態は前記第１のヘイズとは異なる第２のヘイズによって特徴付けられ、
前記少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、空間的に変化する反射特性を有し、
前記少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、前記光学容積の対向する境界を画定する、照明構成要素。
【請求項３】
前記空間的に変化する反射特性は、第１の波長帯域内における非偏光の１つ以上の反射性と、前記第１の波長帯域内における第１の偏光状態を有する偏光の反射性と、前記第１の波長帯域内における非偏光の拡散反射率と、前記第１の波長帯域内における前記第１の偏光状態を有する偏光の拡散反射率と、を含む、請求項２に記載の照明構成要素。
【請求項４】
照明構成要素であって、
光注入領域と、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面と、前記少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面の１つ以上の遠位端部に隣接する出力主面と、を含む光学容積と、
前記光学容積内に少なくとも部分的に配設され、かつ、少なくとも第１の状態及び第２の状態を有する第１の切り替え可能な拡散体と、を備え、
前記第１の状態は第１のヘイズによって特徴付けられ、前記第２の状態は前記第１のヘイズとは異なる第２のヘイズによって特徴付けられ、
前記少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、前記光学容積の対向する境界を画定し、
前記少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、前記光注入領域から前記出力主面まで延在する１つ以上の面を含み、前記光注入領域の反対側の前記出力主面に近接して配設された追加の面を含む、照明構成要素。
【請求項５】
前記光学容積は、前記光注入領域から前記出力主面まで実質的に収束するか又は広がるがその両方ではない境界を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素。
【請求項６】
前記第１の切り替え可能な拡散体は、スメクチックＡ液晶を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素。
【請求項７】
前記第１の切り替え可能な拡散体は、複数の独立してアドレス可能な領域を含み、各領域は独立して前記第１の状態又は前記第２の状態にあり得る、請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素。
【請求項８】
前記少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面が、ゾーンごとに変化する反射特性を有する複数のゾーンを含む、請求項７に記載の照明構成要素。
【請求項９】
前記ゾーンは前記領域に対応している、請求項８に記載の照明構成要素。
【請求項１０】
複数のＬＥＤを有する光源を更に備え、前記第１の切り替え可能な拡散体の前記独立してアドレス可能な領域が前記複数のＬＥＤと位置合わせされている、請求項９に記載の照明構成要素。
【請求項１１】
前記第１の切り替え可能な拡散体に隣接するセグメント化された層を更に備え、前記セグメント化された層のセグメントは、前記第１の切り替え可能な拡散体の前記独立してアドレス可能な領域に位置合わせされている、請求項７に記載の照明構成要素。
【請求項１２】
照明構成要素であって、
一体型で光学的に透明な構成要素であって、少なくとも１つの傾斜主面と、前記少なくとも１つの傾斜主面に隣接する入力面と、前記入力面の反対側の出力面と、を有し、前記出力面は前記少なくとも１つの傾斜主面に隣接する、一体型で光学的に透明な構成要素と、
少なくとも１つの傾斜主面の少なくとも一部に取り付けられ、かつ、前記少なくとも１つの傾斜主面の少なくとも一部を覆う少なくとも１つの拡散体と、を備え、
前記少なくとも１つの拡散体は、少なくとも第１の状態と、前記第１の状態とは異なる第２の状態とを有する第１の切り替え可能な拡散体を含み、
前記少なくとも１つの傾斜主面は、前記入力面から前記出力面まで実質的に収束するか又は広がるがその両方ではない、照明構成要素。
【請求項１３】
照明構成要素であって、
光ガイドであって、少なくとも１つの主面と、前記少なくとも１つの主面に隣接する入力面と、前記入力面の反対側の出力面と、を有し、前記出力面は前記少なくとも１つの主面に隣接する、光ガイドと、
前記出力面の反対側の前記入力面に隣接して配設された第１の切り替え可能な拡散体と、を備え、
前記第１の切り替え可能な拡散体は、少なくとも第１の状態と、前記第１の状態とは異なる第２の状態とを有する、照明構成要素。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの主面は、前記入力面から前記出力面まで実質的に収束する、対向する境界を含む、請求項１３に記載の照明構成要素。
【請求項１５】
照明構成要素であって、
少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面と、前記少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面に隣接する光注入領域と、前記光注入領域の反対側の遠位面と、を有する光学容積と、
前記光学容積内に少なくとも部分的に配設され、かつ、少なくとも第１の状態及び第２の状態を有する第１の切り替え可能な拡散体と、を備え、前記第１の状態は第１のヘイズによって特徴付けられ、前記第２の状態は前記第１のヘイズとは異なる第２のヘイズによって特徴付けられ、
前記少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、前記光学容積の対向する境界を画定し、前記対向する境界は前記光注入領域から前記遠位面まで実質的に収束する、照明構成要素。
【請求項１６】
少なくとも１つのセンサとコントローラとを更に備え、前記コントローラは、前記少なくとも１つのセンサからの少なくとも１つの入力を受信し、前記第１の切り替え可能な拡散体に制御信号を提供するように構成されている、請求項１〜４、及び１２〜１５のいずれか一項に記載の照明構成要素。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
照明構成要素は、その光出力を方向付けるための反射体を含むことができる。また、光出力の一様性を向上させるために、拡散体を含めることもできる。いくつかの場合には、照明構成要素からの光出力を電気的に調整できることが望ましい場合がある。
【発明の概要】
【０００２】
本明細書のいくつかの態様では、光学容積（optical volume）と、その中に少なくとも部分的に配設された切り替え可能な拡散体とを含む照明構成要素が提示される。この光学容積は、光注入領域、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面、及び出力主面を備えている。出力主面は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面の１つ以上の遠位端部に隣接している。切り替え可能な拡散体は、少なくとも第１の状態と第２の状態とを有し、第１の状態は第１のヘイズによって特徴付けられ、第２の状態は第１のヘイズとは異なる第２のヘイズによって特徴付けられる。第１の切り替え可能な拡散体の少なくとも一部は、光学容積の光軸に平行でない面法線を有する。当該少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、光学容積の対向する境界を画定する。
【０００３】
本明細書のいくつかの態様では、光学容積と、その中に少なくとも部分的に配設された切り替え可能な拡散体とを含む照明構成要素が提示される。光学容積は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面と、これに隣接する光注入領域と、光注入領域の反対側の遠位面と、を備えている。切り替え可能な拡散体は、少なくとも第１の状態と第２の状態とを有し、第１の状態は第１のヘイズによって特徴付けられ、第２の状態は第１のヘイズとは異なる第２のヘイズによって特徴付けられる。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、空間的に変化する反射の特性を有し、この少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、光学容積の対向する境界を画定する。
【０００４】
本明細書のいくつかの態様では、光学容積と、その中に少なくとも部分的に配設された切り替え可能な拡散体とを含む照明構成要素が提示される。光学容積は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面と、これに隣接する光注入領域と、光注入領域の反対側の遠位面と、を備えている。切り替え可能な拡散体は、少なくとも第１の状態と第２の状態とを有し、第１の状態は第１のヘイズによって特徴付けられ、第２の状態は第１のヘイズとは異なる第２のヘイズによって特徴付けられる。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、光注入領域から出力主面まで延在する１つ以上の面を含み、光注入領域の反対側の出力主面に近接して配設された追加の面を含む。
【０００５】
本明細書のいくつかの態様では、少なくとも１つの傾斜主面を有する一体型で光学的に透明な構成要素と、少なくとも１つの傾斜主面の少なくとも一部に取り付けられ、それを覆う少なくとも１つの拡散体と、を含む照明構成要素が提示される。一体型で光学的に透明な構成要素は、少なくとも１つの傾斜主面に隣接する入力面と、少なくとも１つの傾斜主面に隣接し、かつ入力面の反対側の出力面と、を含む。少なくとも１つの拡散体は、少なくとも第１の状態と、第１の状態とは異なる第２の状態と、を有する第１の切り替え可能な拡散体を備える。少なくとも１つの傾斜主面は、入力面から出力面まで実質的に収束するか又は広がるが、その両方ではない。
【０００６】
本明細書のいくつかの態様では、少なくとも１つの主面と、それに隣接する入力面と、入力面の反対側の出力面と、を有する光ガイドを備えた照明構成要素が提示されている。出力面は、少なくとも１つの主面に隣接している。第１の切り替え可能な拡散体は、出力面の反対側の入力面に隣接して配設されている。第１の切り替え可能な拡散体は、少なくとも第１の状態と、第１の状態とは異なる第２の状態と、を有する。
【０００７】
本明細書のいくつかの態様では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面と、それに隣接する光注入領域と、光注入領域の反対側の遠位面と、を有する光学容積と、光学容積内に少なくとも部分的に配設された切り替え可能な拡散体と、を備えた照明構成要素が提示されている。切り替え可能な拡散体は、少なくとも第１の状態と第２の状態とを有し、第１の状態は第１のヘイズによって特徴付けられ、第２の状態は第１のヘイズとは異なる第２のヘイズによって特徴付けられる。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、光学容積の対向する境界を画定する。この対向する境界は、光注入領域から遠位面まで、実質的に収束する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】照明構成要素の断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの照明構成要素の上面図である。
【図２Ａ】照明構成要素の断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの照明構成要素の上面図である。
【図３】照明構成要素の断面図である。
【図４】照明構成要素の断面図である。
【図５】照明構成要素の断面図である。
【図６】照明構成要素の断面図である。
【図７Ａ】切り替え可能な拡散体の上面図である。
【図７Ｂ】切り替え可能な拡散体の上面図である。
【図７Ｃ】切り替え可能な拡散体の上面図である。
【図７Ｄ】電極の上面図である。
【図７Ｅ】電極の上面図である。
【図７Ｆ】切り替え可能な拡散体の上面図である。
【図７Ｇ】切り替え可能な拡散体の上面図である。
【図７Ｈ】切り替え可能な拡散体の上面図である。
【図７Ｉ】切り替え可能な拡散体の上面図である。
【図７Ｊ】切り替え可能な拡散体の上面図である。
【図７Ｋ】切り替え可能な拡散体の斜視図である。
【図７Ｌ】付加的な光学素子を有する切り替え可能な拡散体の断面図である。
【図７Ｍ】付加的な光学素子を有する切り替え可能な拡散体の断面図である。
【図８】照明構成要素の断面図である。
【図９】照明構成要素の断面図である。
【図１０】照明構成要素の断面図である。
【図１１】照明構成要素の断面図である。
【図１２Ａ】照明構成要素の断面図である。
【図１２Ｂ】照明構成要素の上面図である。
【図１２Ｃ】照明構成要素の上面図である。
【図１３Ａ】反射又は半透過の面の断面図である。
【図１３Ｂ】反射又は半透過の面の断面図である。
【図１３Ｃ】照明構成要素の断面図である。
【図１４Ａ】照明構成要素の断面図である。
【図１４Ｂ】照明構成要素の上面図である。
【図１４Ｃ】照明構成要素の上面図である。
【図１５】照明構成要素の断面図である。
【図１６】照明構成要素の断面図である。
【図１７】照明構成要素の断面図である。
【図１８】照明構成要素の断面図である。
【図１９Ａ】照明構成要素の概略図である。
【図１９Ｂ】図１９Ａの照明構成要素の断面図である。
【図１９Ｃ】図１９Ａの照明構成要素の上面図である。
【図２０】照明構成要素の断面図である。
【図２１】照明構成要素、コントローラ、及びセンサを含むシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の説明において、本明細書の説明の一部を構成し、特定の実施形態が例示として示される添付の一連の図面を参照する。これらの図の縮尺は、必ずしも一定の比率ではない。別途記載のない限り、一実施形態の同様の特徴は、同じ材料を含み、同じ属性を有し、他の実施形態の同様の特徴と同じ又は同様の機能を果たすものである。一実施形態について記載される追加又は任意の特徴は、明確に述べられていなくても、好適な場合は、他の実施形態に対する追加又は任意の特徴でもあり得る。他の実施形態が意図され、本明細書の範囲又は趣旨から逸脱することなく行われ得ることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で理解されるべきではない。
【００１０】
「下側」、「上側」、「下」、「下方」、「上方」、及び「〜の上」などを含むがこれらに限定されない空間に関する用語は、本明細書において用いられる場合、ある要素と別の要素との空間的関係を述べる説明を容易にする目的で用いられる。かかる空間に関する用語は、図面に示され本明細書に説明される特定の向きに加えて、使用中又は動作中の装置の異なる向きを包含するものである。例えば、図面に示される物体が反転又は裏返された場合、その前の時点で、他の要素の下方又はその下にあるとして説明されていた部分は、したがって、これらの他の要素の上方になるであろう。
【００１１】
本明細書で使用されるとき、層、構成要素、又は要素は、互いに隣接しているものとして説明することができる。層、構成要素又は要素は、直接的に接触することにより、１つ以上の他の構成要素を介して接続することにより、又は互いに隣り合った状態若しくは互いに付着し合った状態を維持することにより、相互に隣接し得る。直接接触している層、構成要素、又は要素は、じかに隣接しているとして説明することができる。
【００１２】
照明器具などの照明構成要素は、一般的な周囲照明又は作業照明のために使用されてもよい。いくつかの用途では、異なるタイプの照明出力をリアルタイムで切り替えできることが望ましい場合がある。即ち、照明器具を分解、再構成、再組み立てしたり、ランプを物理的に操作したり、あるいは、追加の構成要素を取り付けて設置したりすることを要しないということである。照明構成要素の光出力は、光路に拡散体を配設することによって変更することができる。拡散体が電気的に切り替え可能な拡散体である場合、その状態を電子的に変更することによって、照明構成要素の出力を変更することができる。少なくとも１つの光路が、切り替え可能な拡散体を通過する複数の経路を構成するように光学容積に切り替え可能な拡散体を配設することにより、光が切り替え可能な拡散体を１回だけ通過する構成と比較して、照明構成要素の出力分布を変更する改良された性能が得られることが分かった。これによって、比較的低いヘイズ状態を有する切り替え可能な拡散体が、光源の出力分布及び／又は光出力の位置若しくは方向に重要な影響を及ぼすことができる。光学容積は、入力面、入力面の反対側の遠位面、及び少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面、を有し得る。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面を好適に構築することによって、かつ、切り替え可能な拡散体を光学容積内に好適に配設することによって、光出力の角度分布、スペクトル分布、及び／又は偏光分布は切り替え可能な拡散体の状態に応じて変更できる。
【００１３】
いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体は、光学容積の光軸に平行ではない面法線（即ち、切り替え可能な拡散体の主面に対する法線ベクトル）を有するように傾斜している。本明細書で使用されるとき、光注入領域及び出力面を有する光学容積の光軸とは、光注入領域の中心と出力面の中心との間の線を言う。光注入領域、出力面及び光学容積は、いかなる特定の対称性を有しても、有しなくてもよい。光注入領域の中心は、光注入領域の面心（容積又は面の幾何学的中心）として定義することができ、出力面の中心は、出力面の面心として定義することができる。このようにして、光学容積が対称軸を持たない場合であっても、光学容積に関して光軸を定義することができる。いくつかの実施形態では、光軸は光学容積の対称軸である。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体は、それが第１の状態にある場合の平均光出力の方向に平行でない面法線を有するように傾斜している。第１の状態は、実質的に空間的に一様な状態であってもよく、実質的に透明な状態であってもよい。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体は、第１の切り替え可能な拡散体が第１の状態にある場合に、光学容積の光軸に平行ではなく、かつ／又は、光学容積の平均光出力方向に平行でない面法線を少なくともいくつかの部分において有するように、湾曲している。面法線と光軸との間の角度、又は面法線と平均光出力の方向との間の角度は、切り替え可能な拡散体の少なくともいくつかの部分で、１０度より大きくてもよく、又は２０度より大きくてもよく、又は３０度より大きくてもよく、かつ、９０度以下であってもよい。光軸及び／又は平均光出力方向に平行でない面法線を有すれば、出力光の拡散を助けることが分かっており、１つ以上の照明構成要素に関連する高輝度領域（即ち、「ホットスポット」）を軟化又は広げることができる。光源が異なる色の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む実施形態では、かかる切り替え可能な拡散体の幾何学的形状が、異なる色の混合を助けることが分かっている。
【００１４】
いくつかの実施形態では、光学容積の少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、反射率、又は透過率に対する反射率の比率、又は鏡面反射率に対する拡散反射率の比率、又は本明細書に記載の他の反射特性などの、空間的に変化する反射特性を有することができる。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面の反射率を調整することにより、照明構成要素の出力を望ましく調整することができる。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体は、複数の独立してアドレス可能な領域を有する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面が、ゾーンごとに変化する反射特性を有する複数のゾーンを含んでいる。いくつかの実施形態では、この複数のゾーンは、当該複数の独立してアドレス可能な領域に対応する。例えば、切り替え可能な拡散体の特定の領域に入射する光は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面の特定のゾーンに主に入射する可能性がある。複数の領域及びゾーンを対応させることにより、照明構成要素の光出力に対する高度の微調整性が可能になる。
【００１５】
いくつかの実施形態では、光学容積は、切り替え可能な拡散体と、レンズ及び追加の拡散体などの任意の光学素子を除いて、実質的に中空又は実質的に一体型にする（例えば一体型で光学的に透明な固体）ことができる。いくつかの実施形態では、光学容積内に配設されるすべての構成要素は低吸収性である。本明細書で使用されるとき、「低吸収性」フィルム又は構成要素とは、ランバート角分布を有する標準光源Ｅからの入力光の光束の約２０％未満しか吸収しないフィルム又は構成要素である。標準光源Ｅは、可視波長範囲（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）にわたって一定であるスペクトルパワー分布を有する等しいエネルギーの光源である。
【００１６】
本明細書で使用されるとき、切り替え可能な拡散体とは、少なくとも第１の状態と、第１の状態とは異なる第２の状態と、を有する電気的に切り替え可能な拡散体のことを言う。かかる拡散体は、典型的には、スメクチックＡ液晶又はポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）などの材料を含み、これらの材料は、切り替え可能な拡散体が、材料が第１の状態にある場合に、第１のヘイズを有し、材料が第１の状態とは異なる第２の状態にある場合に、第１のヘイズとは異なる第２のヘイズを有するように、状態が変化するように構成されている。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体は、約５ミクロン〜約２０ミクロンの範囲の厚さを有するスメクチックＡ材料の層を含んでいる。スメクチックＡ液晶を含む切り替え可能な拡散体は、それが実質的に透明な状態にある場合に、約３％以下の軸上ヘイズを有し得る。いくつかの場合には、軸上ヘイズは１％程度と低いことがある。これに対して、ＰＤＬＣ拡散体は、最も透明な状態にある場合、５％より大きい軸上ヘイズを有する。ＰＤＬＣ拡散体の軸外れヘイズは、透明な状態である場合には５％よりもかなり高いのに対して、スメクチックＡ拡散体の軸外れヘイズは、透明な状態において、低いままである。切り替え可能な拡散体は、任意の数の異なる状態にあることができる。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体（又は切り替え可能な拡散体の各々独立して切り替え可能な領域）は、それぞれ第１、第２又は第３のヘイズ（第１、第２、及び第３のヘイズの各々は異なる）によって特徴付けられる互いに異なる第１、第２又は第３の状態にあることができる。
【００１７】
ヘイズは、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３−１３「透明プラスチックのヘイズ及び視感透過率の標準的試験方法」に規定されているように、その方向が入射ビームの方向から２．５度を超えて逸脱するように散乱される透過光のパーセントとして定義することができる。ヘイズは、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３−１３規格に従うと言われるＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ  Ｉｎｃ．（メリーランド州のＳｉｌｖｅｒ  Ｓｐｒｉｎｇｓ）から入手可能なＨＡＺＥ−ＧＡＲＤ  ＰＬＵＳメーターを用いて、測定することができる。
【００１８】
本明細書で使用されるとき、「双安定」の切り替え可能な拡散体とは、各領域が実質的に安定な２つ以上の状態を有する１つ以上の領域を備えた電気的に切り替え可能な拡散体である。「実質的に安定」とは、切り替え可能な拡散体にわたって電圧を印加することなく、状態を数時間又は数日などの期間にわたって維持することを意味する。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体は、双安定であるスメクチックＡ液晶を含んでいる。スメクチックＡ液晶を使用する電気的に切り替え可能な拡散体は、実質的に安定した実質的に透明な状態と、さまざまなヘイズ状態でのヘイズ値によって特徴付けることができる複数の実質的に安定したヘイズ状態を有している。本明細書に記載の照明構成要素のいずれも、複数の独立してアドレス可能な領域を有する切り替え可能な拡散体を含むことができ、各領域は複数の状態にあり得る。各々独立してアドレス可能な領域は、少なくとも第１の状態又は第２の状態にあり得る。切り替え可能な拡散体のすべての領域が第１の状態にある場合、切り替え可能な拡散体は第１の状態にあると説明することができる。同様に、切り替え可能な拡散体のすべての領域が第２の状態にある場合、切り替え可能な拡散体は第２の状態にあると説明することができる。切り替え可能な拡散体は、そのすべての領域が実質的に同じ状態にある場合、実質的に空間的に一様な状態にあると説明することができる。
【００１９】
拡散体の状態を変更するために、切り替え可能な拡散体に電圧波形を印加することができる。スメクチックＡ材料、又は他の切り替え可能な拡散体材料に状態を変化させるために必要な電圧波形は、当技術分野で周知である。好適な波形は、例えば、米国特許第４，８９３，１１７号（Ｂｌｏｍｌｅｙら）に記載されている。いくつかの実施形態では、低周波波形が、領域を透明な状態からヘイズ状態に切り替えるために印加され、高周波波形が、領域をヘイズ状態から透明な状態に切り替えるために使用される。いくつかの実施形態では、低周波波形は、約１０Ｈｚ〜約１００Ｈｚ（例えば、約５０Ｈｚ）の範囲の周波数を有する。いくつかの実施形態では、高周波波形は、約０．５ｋＨｚ〜約４ｋＨｚ（例えば、約１ｋＨｚ）の範囲の周波数を有する。
【００２０】
ヘイズ状態は、透明な状態の切り替え可能な拡散体に電圧波形が印加される時間によって、調整することができる。例えば、第１の時間にわたって、実質的に透明な状態で切り替え可能な拡散体に印加される低周波波形は、第１のヘイズを有する第１のヘイズ状態をもたらすことができ、第２の時間にわたって、実質的に透明な状態で切り替え可能な拡散体に印加される低周波波形は、第１のヘイズとは異なる第２のヘイズを有する第２のヘイズ状態をもたらすことができる。例えば、第１の時間は８００ｍｓであり、第２の時間は４００ｍｓとすることができ、結果として、第１のヘイズは第２のヘイズよりも高くなり得る。
【００２１】
複数の独立してアドレス可能な領域を使用することによって、切り替え可能な拡散体は、光源の出力を修正して所望の出力分布を生成することができる。例えば、ある光源の出力分布が分かっていて、それが所望の出力分布と異なる場合、出力分布が所望の分布に変更されるように、切り替え可能な拡散体を調整することができる。例えば、光源の出力が第１の領域ではあまりにも多くの光を生成し、第２の領域ではあまりにも少ない光しか生成しない場合、第１の領域から第２の領域に光を拡散させるように、切り替え可能な拡散体を調整することができる。出力分布は、角度、距離若しくは位置の分布、周波数分布、偏光分布、又はそれらの組み合わせを指すことができる。
【００２２】
図１Ａ及び図１Ｂは、反射性又は半透過性の外側主面１１０を含む照明構成要素１００の断面図及び上面図をそれぞれ示しており、この外側主面は、遠位端部１１３及び近位端部１１６、出力主面１２０、光注入領域１２３、光学容積１２６、及び光学容積１２６内に配設された切り替え可能な拡散体１３０を有している。切り替え可能な拡散体１３０は、面法線１３１を有する。本明細書で使用されるとき、遠位及び近位という用語は、光注入領域に対する位置を指す。出力主面１２０は、反射性又は半透過性の外側主面１１０の遠位端部１１３に隣接する遠位面である。光注入領域１２３は、反射性又は半透過性の外側主面１１０の近位端部１１６に隣接している。図示の実施形態では、光注入領域１２３は、光学容積の入力面である。他の実施形態では、光注入領域１２３は、光源（単数又は複数）、及び／又はレンズ（単数又は複数）などの光学素子を含む、近位端部１１６に隣接する容積である。光源は、１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含んでもよく、光学容積１２６内に延在することができる。図示の実施形態では、切り替え可能な拡散体１３０は、完全に光学容積１２６内に配設されている。他の実施形態では、切り替え可能な拡散体は、光学容積内に部分的にのみ配設されてもよい。出力主面１２０は、遠位端部１１３によって画定された平面とすることができる。例えば、出力主面１２０は、遠位端部１１３によって囲まれた平面領域であってもよい。同様に、光注入領域１２３は、近位端部１１６によって画定された平面とすることができる。例えば、光注入領域１２３は、近位端部１１６によって囲まれた平面領域であってもよい。
【００２３】
照明構成要素１００は、平均光出力の方向と一致し得る光軸１８９を有する。いくつかの実施形態では、平均光出力の方向は、照明構成要素１００の対称軸によって決定される。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体１３０及び／又は反射性又は半透過性の外側主面１１０は非対称であり、平均光出力の方向は切り替え可能な拡散体１３０の状態に左右され得る。いくつかの実施形態では、光学容積１２６の遠位面である出力主面１２０は、切り替え可能な拡散体１３０が実質的に空間的に一様な状態（実質的に透明な状態であってもよい）にある場合、光学容積１２６の平均光出力の方向に対して実質的に直交している。いくつかの実施形態では、出力主面１２０は、光軸１８９に対して実質的に直交している。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体１３０は、その少なくとも一部において、光軸１８９に平行ではない面法線１３１を含んでいる。これは、切り替え可能な拡散体が図１Ａに例示するような湾曲形状を有する場合、あるいは、光軸１８９に対して角度αで照明構成要素１００内に配設された平坦な切り替え可能な拡散体を用いると、起こり得るものである。面法線１３１と光学容積１２６の光軸１８９との間の角度αは、切り替え可能な拡散体の少なくともいくつかの部分で、１０度より大きくてもよく、又は２０度より大きくてもよく、又は３０度より大きくてもよく、かつ、９０度以下であってもよい。９０度を超える角度は、９０度未満の余角に相当するので、０度から９０度までの角度だけを考慮すればよい。
【００２４】
いくつかの実施形態では、反射性又は半透過性の外側主面１１０は、一様又は実質的に一様な反射率及び／又は透過率を有してもよく、他の実施形態では、反射性又は半透過性の外側主面１１０は、面に沿って変化する反射及び／又は透過の特性を有してもよい。この変化は、実質的に連続的とすることができ、あるいは、別個の領域は、異なる反射及び／又は透過の特性を有することができる。例えば、領域１１０ａ及び領域１１０ｂは、異なる反射及び／又は透過の特性を有してもよい。かかる特性は、異なる全体的な反射率及び／又は透過率、及び／又は異なる波長依存性の反射率及び／又は透過率、及び／又は異なる偏光依存性の反射率及び／又は透過率、を含み得る。例えば、透過率に対する反射率の比率は、空間的に変化することがある。反射率及び／又は透過率は、可視光線、近赤外光又は紫外線光に適用してもよい。反射性又は半透過性の外側主面１１０の形状及び／又は反射及び／又は透過の特性は、切り替え可能な拡散体を第１の状態から第２の状態に切り替えることによって、照明構成要素１００からの光出力の角度分布及び／又はスペクトル分布及び／又は偏光分布を変化させるように、選択することができる。この形状は、例えば、可変の面法線を有する分割された面又は切子面を提供することによって、調整してもよい。かかる切子面は、別の所で更に説明する。反射性又は半透過性の外側主面１１０の反射及び／又は透過の特性はまた、表面のテクスチャを変化させることによって、調整することができる。例えば、反射性又は半透過性の外側主面１１０は、空間的に変化する拡散の反射率又は透過率を提供する空間的に変化するテクスチャを有することができる。例えば、いくつかの実施形態では、反射性又は半透過性の外側主面１１０は、空間的に変化する、鏡面反射率に対する拡散反射率の比率を提供する。
【００２５】
本明細書の任意の実施形態では、反射性又は半透過性の外側主面は、反射性又は半透過性のフィルムを使用して形成することができる。好適な反射性又は半透過性のフィルムは、米国特許第５，８８２，７７４号（Ｊｏｎｚａら）、同第６，１７９，９４８号（Ｍｅｒｒｉｌｌら）及び同第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）に記載されているような複数の交互複屈折ポリマー層を含む、多層光学フィルム（ＭＯＦ）を備えている。異なる反射及び／又は透過の特性は、ＭＯＦであり得る有孔の反射性又は半透過性のフィルムを使用することによって、実現することができ、有孔密度は、反射性又は半透過性の外側主面に沿って変化する。例えば、反射性又は半透過性の外側主面１１０は、領域１１０ａ及び１１０ｂにおいて異なる有孔密度を有する有孔の反射性又は半透過性のフィルムを備えることができる。有孔の反射性又は半透過性のフィルムは、例えば、有孔反射体フィルム又は有孔反射型偏光子であってもよい。有孔反射体フィルムは、「Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｓｐｅｃｕｌａｒ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ」（３Ｍ社から入手可能）などの広帯域反射体であってもよく、あるいは、反射特性が波長に依存するように、いくつかの波長帯域でのみ反射してもよい。好適な反射型偏光子としては、ＤＢＥＦ（３Ｍ社から入手可能）が挙げられる。他の好適な反射性又は半透過性のフィルムには、Ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｆｉｌｍ（３Ｍ社から入手可能）が含まれる。
【００２６】
いくつかの実施形態では、基板に取り付けられた１つ以上のＭＯＦ層を有する透明基板を使用して、反射性又は半透過性の外側主面１１０が形成される。いくつかの実施形態では、１つ以上のＭＯＦ層を２つの基板の間に配設することができる。かかる実施形態では、ＭＯＦ層は、光学容積の外側境界を画定するものとして理解され、２つの基板層のうちの１つは、ＭＯＦ層によって確立された光学容積の外にあると考えられ得る。領域１１０ａ及び１１０ｂは、異なるＭＯＦ層を備えることができる。ＭＯＦ層としては、広帯域反射体、波長依存反射体、反射型偏光子、非対称反射体（第１の偏光に直交する第２の偏光より多くの第１の偏光を反射する反射体）、又はそれらの組み合わせを挙げることができる。
【００２７】
他の反射体又は半透過反射体としては、金属（例えば、アルミニウム）の反射体又は半透過反射体、物理蒸着によって作られた反射体又は半透過反射体、マトリックス中に粒子（例えば、ポリマーマトリックス中の反射粒子）を有する反射体又は半透過反射体、孔質反射体又は半透過反射体（例えば、拡散反射体を提供するために空隙を含むポリマーマトリックス中の反射粒子）、あるいは、全反射（ＴＩＲ）を提供する反射体又は半透過反射体、を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。ポリエステルマトリックス中に粒子を含む好適な孔質反射体は、例えば、米国特許第７，２７３，６４０号（Ｌａｎｅｙら）に記載されている。
【００２８】
本明細書に記載された照明構成要素のいずれも、空間的に変化する反射特性を有する反射性又は半透過性の外側主面を備えることができる。例えば、透過率に対する反射率の比率は、空間的に変化してもよい。いくつかの実施形態では、空間的に変化する反射特性としては、対象の波長帯域内の非偏光の１つ以上の反射性、この波長帯域における第１の偏光状態を有する偏光の反射性、この波長帯域における非偏光の拡散反射率、及び、この波長帯域における第１の偏光状態を有する偏光の拡散反射率、が挙げられる。対象のこの波長帯域は、可視波長帯域（例えば、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲の波長）であってもよいし、あるいは、近赤外線（ＩＲ）若しくは紫外（ＵＶ）帯域であってもよいし、あるいは、可視、ＩＲ及びＵＶの範囲のうちの１つ以上と重なる帯域であってもよい。近赤外線は、例えば、７８０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲の波長を指し得る。
【００２９】
本明細書に記載の照明構成要素のいずれかからの光出力は、切り替え可能な拡散体が、第１の状態から、第１の状態とは異なる第２の状態に変化した場合に、異なる出力角度分布、異なる出力スペクトル分布（例えば、異なる色出力）、異なる偏光出力分布、又はこれらの組み合わせ、を有することができる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、照明構成要素１００は、切り替え可能な拡散体１３０を除いて実質的に中空である。いくつかの実施形態では、照明構成要素１００は、切り替え可能な拡散体１３０を除いて、実質的に一体型である。本明細書の照明構成要素のいずれも、切り替え可能な拡散体、任意の追加の拡散体、光注入領域内の任意の光学素子（例えば、レンズ若しくはＬＥＤ）を除いて、実質的に中空又は実質的に一体型とすることができる。
【００３１】
いくつかの実施形態では、光学容積は、例えば、円錐を生成するように単一の方向に湾曲し得る単一の反射性又は半透過性の外側主面を含むか、あるいは、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、例えば、軸の周りに回転曲面を生成するために２つの方向に湾曲していてもよい。いくつかの実施形態では、回転曲面は複合曲線であり、例えば、軸周りの複数の曲線の回転によって生成することができる。いくつかの実施形態では、光学容積は、２つ以上の反射性又は半透過性の外側主面を備えることができる。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、共通平面内にすべてではない２つ以上の平面を含んでもよいし、あるいは、一方向に湾曲した、若しくは２方向に湾曲した１つ以上の面を含んでもよい。
【００３２】
光注入領域から光学容積内に注入され、ある面に入射する、対象とする波長帯域の光エネルギーの大部分をその面が反射する場合、その表面は反射性として説明することができる。例えば、ある反射面は、その面に入射して光注入領域から光学容積に注入される光エネルギーの少なくとも約７０パーセント、又は少なくとも約８０パーセント、又は少なくとも約９０パーセントを反射することができる。別の所で説明するように、対象の波長帯域は、可視、ＩＲ及び／又はＵＶの範囲の光を含んでもよい。光注入領域から光学容積内に注入され、ある表面に入射する、対象の波長帯域の光エネルギーの一部を反射して一部を透過させる場合、その表面は半透過性として説明することができる。例えば、半透過面は、その面に入射して光注入領域から光学容積に注入される光エネルギーの１０％〜９０％の範囲で反射し、その面に入射して光注入領域から光学容積に注入される光エネルギーの１０％〜９０％の範囲で透過させてもよい。半透過面は、その面に入射して、光注入領域から光学容積に注入される光エネルギーの相当の部分を、別の所で説明するような全反射の機能（ＴＩＲ）によって、反射することができる。
【００３３】
本明細書で使用されるとき、光学容積の主面は、光学容積の境界の総面積の少なくとも約５パーセント（又は少なくとも約７パーセント、又は少なくとも約１０パーセント、又は少なくとも約１５パーセント、又は少なくとも約２０パーセント）を構成する面であるか、あるいは、光学容積の光注入領域に光を注入すると、光学容積から出力される光エネルギー（可視光、近赤外線及び紫外光のエネルギーのうちの１つ以上を含んでもよい）の少なくとも約５％（又は少なくとも約７パーセント、又は少なくとも約１０パーセント、又は少なくとも約１５パーセント、又は少なくとも約２０パーセント）がその面を通って出力されるように、光学容積の主面は配設される。いくつかの場合には、光学容積の境界は、フィルムの縁部を含むことができる。かかる縁部は、境界の総面積の２又は３パーセント未満を構成し、小さな光出力（例えば、光学容積から出力される光エネルギーの２又は３パーセント未満）を提供することができる。かかる面は、副次的な面であり、主面ではないと考えられる。いくつかの実施形態では、照明構成要素は、出力主面を備え、照明構成要素の光学容積内に少なくとも部分的に配設された切り替え可能な拡散体が第１の状態にある場合、光学容積から出力される光エネルギーの少なくとも約４０パーセント、又は少なくとも約５０パーセント、又は少なくとも約６０パーセント、又は少なくとも約７０パーセントが、出力主面を通して出力される。
【００３４】
本明細書の照明構成要素に使用される切り替え可能な拡散体は、構造化表面を有してもよく、あるいは、切り替え可能な拡散体に取り付けられた構造化層を含んでもよい。かかる場合、切り替え可能な拡散体の面法線は、構造化層の形状の法線ベクトルではなく、切り替え可能な拡散体の全体的形状の法線ベクトルを指している。切り替え可能な拡散体が液晶層を含む実施形態では、面法線は、液晶層の面に適用され、例えば、液晶層に隣接する層に形成され得る任意の微細構造面には適用されない。
【００３５】
図２Ａ及び図２Ｂは、第１及び第２の反射性又は半透過性の外側主面２１０及び２１１を含む照明構成要素２００の断面図及び上面図をそれぞれ示す。第１の反射性又は半透過性の外側主面２１０は、第１の遠位端部２１３及び第１の近位端部２１６を備え、第２の反射性又は半透過性の外側主面２１１は、第２の遠位端部２１４及び第２の近位端部２１７を備えている。照明構成要素２００はまた、出力主面２２０、光注入領域２２３、光学容積２２６、及び光学容積２２６内に配設された切り替え可能な拡散体２３０を備えている。切り替え可能な拡散体２３０は面法線２３１を有する。照明構成要素２００は、光軸２８９を有し、切り替え可能な拡散体２３０の少なくとも一部は、光軸２８９に平行ではない面法線２３１を有する。面法線２３１と光軸２８９との間の角度αは、切り替え可能な拡散体２３０の少なくともいくつかの部分で、１０度より大きくてもよく、２０度より大きくてもよく、又は３０度より大きくてもよく、かつ、９０度以下であってもよい。出力主面２２０は、第１の遠位端部２１３及び第２の遠位端部２１４に隣接する遠位面である。光注入領域２２３は、第１の近位端部２１６及び第２の近位端部２１７に隣接している。図示の実施形態では、光注入領域２２３は光学容積の入力面である。他の実施形態では、光注入領域２２３は、光源、及び／又はレンズ若しくはＬＥＤなどの光学素子、を含む第１及び第２の近位端部２１６及び２１７に隣接する容積である。図示の実施形態では、切り替え可能な拡散体２３０は、完全に光学容積２２６内に配設されている。他の実施形態では、切り替え可能な拡散体は、光学容積内に部分的にのみ配設されてもよい。第１及び第２の反射性又は半透過性の外側主面２１０及び２１１は、一方向に湾曲し、直交方向に実質的に平坦である。
【００３６】
出力主面２２０は、第１及び第２の遠位端部２１３及び２１４によって画定された平面にすることができる。例えば、出力主面２２０は、第１及び第２の遠位端部２１３及び２１４によって実質的に囲まれた平面領域であってもよい。同様に、光注入領域２２３は、第１及び第２の近位端部２１６及び２１７によって画定された平面であってもよい。例えば、光注入領域２２３は、第１及び第２の近位端部２１６及び２１７によって実質的に囲まれた平面領域であってもよい。
【００３７】
いくつかの実施形態では、第１及び第２の反射性又は半透過性の外側主面２１０及び２１１は、一様な又は実質的に一様な反射率及び／又は透過率を有することができ、他の実施形態では、第１及び第２の反射性又は半透過性の外側主面２１０及び２１１は、面に沿って変化する反射及び／又は透過の特性を有することができる。この変化は、実質的に連続的とすることができるか、あるいは、別個の領域が異なる反射及び／又は透過の特性を有することができる。例えば、領域２１０ａ、２１０ｂ、２１１ａ、及び／又は２１１ｂは、異なる反射及び／又は透過の特性を有することができる。異なる反射及び／又は透過の特性は、例えば、別の所で説明するようなＭＯＦフィルムを使用して、実現することができる。第１及び第２の反射性又は半透過性の外側主面２１０及び２１１の形状及び／又は反射及び／又は透過の特性は、切り替え可能な拡散体２３０を第１の状態から第２の状態に切り替えることによって、照明構成要素２００からの光出力の角度分布及び／又はスペクトル分布及び／又は偏光分布を変化させるように、選択することができる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、照明構成要素２００は、切り替え可能な拡散体２３０を除いて、実質的に中空である。いくつかの実施形態では、照明構成要素２００は、切り替え可能な拡散体２３０を除いて、実質的に一体型である。
【００３９】
いくつかの実施形態では、光軸２８９は、照明構成要素２００の対称方向により決定される。いくつかの実施形態では、平均光出力の方向は、光軸２８９と一致する。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体２３０及び／又は反射性又は半透過性の外側主面２１０及び／又は２１１は、非対称であり、平均光出力の方向は切り替え可能な拡散体２３０の状態に左右され得る。いくつかの実施形態では、光学容積２２６の遠位面である出力主面２２０は、切り替え可能な拡散体２３０が第１の状態（実質的に透明な状態であってもよい）にある場合、光軸２８９に対して実質的に直交しており、及び／又は、光学容積２２６の平均光出力の方向に対して実質的に直交している。
【００４０】
図３は、少なくとも１つの遠位端部３１３と少なくとも１つの近位端部３１６とを有する少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面３１０、出力主面３２０、光注入領域３２３、レンズ構成要素３２４、光源３２５、光学容積３２６、及び光学容積３２６内に配設された切り替え可能な拡散体３３０、を含む照明構成要素３００の断面図を示す。光源３２５は、１つ以上の個別の照明素子（例えば、１つ以上のＬＥＤ）を含み、光学容積３２６内に延在することができる。切り替え可能な拡散体３３０は、第１主面３３２及び第２主面３３４を備える。出力主面３２０は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面３１０の少なくとも１つの遠位端部３１３に隣接する遠位面である。光注入領域３２３は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面３１０の少なくとも１つの近位端部３１６に隣接している。図示の実施形態では、光注入領域３２３は、レンズ構成要素３２４を含む容積である。光注入領域３２３は、入力面３２３ａを含むことができる。いくつかの実施形態では、光注入領域３２３は、少なくとも１つの近位端部３１６に隣接する入力面３２３ａであり、レンズ構成要素３２４は、光学容積３２６の外側に配置されている。図示の実施形態では、切り替え可能な拡散体３３０は、完全に光学容積３２６内に配設されている。他の実施形態では、切り替え可能な拡散体は、光学容積内に部分的にのみ配設されてもよい。切り替え可能な拡散体３３０は、切り替え可能な拡散体３３０の一部に、光軸に平行ではなく、かつ／又は照明構成要素３００の対称軸であり得る光出力の平均方向に平行ではない、面法線を有する。出力主面３２０は、少なくとも１つの遠位端部３１３によって画定された平面とすることができる。例えば、出力主面３２０は、少なくとも１つの遠位端部３１３によって囲まれた平面領域であってもよい。同様に、入力面３２３ａは、少なくとも１つの近位端部３１６によって画定される平面であってもよい。例えば、入力面３２３ａは、少なくとも１つの近位端部３１６によって囲まれた平面領域であってもよい。
【００４１】
少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面３１０は、切り替え可能な拡散体３３０を挟んで光注入領域３２３の反対側の部分３３６を含む。部分３３６は、切り替え可能な拡散体３３０から少なくとも１つの遠位端部３１３まで延在している。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面３１０は単一の面（図１Ａ及び図１Ｂの面１１０に対応する）であり、いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面３１０は、２つの面（図２Ａ及び図２Ｂの面２１０及び２１１に対応する）である。他の実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面３１０は、３つ以上の面を含む。部分３３６は、単一の面、２つの面、又は３つ以上の面であってもよい。
【００４２】
照明構成要素３００は、第１、第２及び第３のセグメント３４１、３４２及び３４３を含む光路３４０を備えている。第１のセグメント３４１は、光注入領域３２３から第１主面３３２を通って第２主面３３４まで延在し、そこで、第２のセグメント３４２として反射される。第２のセグメント３４２は、第１主面３３２を通過して戻り、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面３１０から第３のセグメント３４３として反射し、出力主面３２０を通って光学容積３２６を出て行く。光路３４０は、光注入領域３２３から出力主面３２０まで延在し、切り替え可能な拡散体３３０を通る複数の経路を含む。光路３４０は、出力主面３２０からのいかなる反射も含まず、光学容積３２６の外側の領域から光学容積３２６に入るいかなる部分又はセグメントも含まない。いくつかの実施形態では、光学容積３２６は、実質的に光学的に透明な材料で充填される。かかる実施形態では、別の光路は、出力主面３２０からの反射を含むことができる。いくつかの実施形態では、光学容積３２６の外側に配置された物体は、照明構成要素３００から出力された光を、出力主面３２０を通して、照明構成要素３００の中に反射して戻すことができる。かかる実施形態では、照明構成要素３００は、光注入領域３２３から、切り替え可能な拡散体３３０を通る複数の経路を含む出力主面３２０までの光路３４０をなお含み、この光路は出力主面３２０からの反射を含まず、出力主面３２０を通って光学容積３２６に入るいかなる部分も含まない。
【００４３】
照明構成要素３００はまた、第１及び第２のセグメント３５１及び３５２を含む光路３５０を備え、第１のセグメント３５１を含んで第２のセグメント３５６及び第３のセグメント３５７を含む光路３５５を備えている。光路３５０は、光注入領域３２３から始まり、出力主面３２０を通って延在する。光路３５０は、出力主面３２０からのいかなる反射も含まず、光学容積３２６の外側の領域から出力主面３２０を通って光学容積３２６に入るいかなる部分又はセグメントも含まず、切り替え可能な拡散体３３０からの後方散乱も含まない。第１のセグメント３５１は、光注入領域３２３から開始し、切り替え可能な拡散体３３０で終了する。光注入領域が入力面であり、光源が入力面を通って光を注入するように構成されている実施形態では、第１のセグメントは、光源から開始し、入力面を通って延在すると理解することができる。光路３５０の場合、第１のセグメント３５１は、実質的に散乱することなく、第２のセグメント３５２として、切り替え可能な拡散体を透過する。これは、例えば、切り替え可能な拡散体が、第１のヘイズによって特徴付けることができる第１の状態にある場合に発生し得る。いくつかの実施形態では、第１の状態は実質的に透明な状態であり、第１のヘイズは実質的にゼロである。光路３５５の場合、第１のセグメント３５１は、それが切り替え可能な拡散体３３０を透過するときに散乱角θで散乱されて第２のセグメント３５６になり、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面３１０から、第３のセグメント３５７として反射される。切り替え可能な拡散体３３０による光路３５５の散乱は、例えば、切り替え可能な拡散体が、第１のヘイズとは異なる第２のヘイズによって特徴付けられ得る第２の状態にある場合に、生じる可能性がある。例えば、第２のヘイズは、第１のヘイズよりも著しく大きくすることができる。光路は、切り替え可能な拡散体によって９０度より大きい角度θで散乱される場合、切り替え可能な拡散体３３０からの後方散乱を含むと言うことができる。光路３５５は後方散乱を含まないが、他の光路は後方散乱を含み得る。
【００４４】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面３１０は、一様又は実質的に一様な反射率及び／又は透過率を有することができ、他の実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面３１０は、面に沿って変化する反射及び／又は透過の特性を有することができる。この変化は、別の所で説明するように、実質的に連続的とすることができるか、あるいは、別個の領域が異なる反射及び／又は透過の特性を有することができる。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面３１０の形状及び／又は反射及び／又は透過の特性は、切り替え可能な拡散体３３０を第１の状態から第２の状態に切り替えることによって、照明構成要素３００からの光出力の角度分布及び／又はスペクトル分布及び／又は偏光分布を変化させるように、選択することができる。
【００４５】
図４は、少なくとも１つの遠位端部４１３と少なくとも１つの近位端部４１６とを有する少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面４１０、出力主面４２０、光注入領域４２３、レンズ構成要素４２４、光源４２５、光学容積４２６、及び光学容積４２６内に少なくとも部分的に配設された切り替え可能な拡散体４３０、を含む照明構成要素４００の断面図を示す。切り替え可能な拡散体４３０は、第１主面４３２及び第２主面４３４を備える。出力主面４２０は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面４１０の少なくとも１つの遠位端部４１３に隣接する遠位面である。光注入領域４２３は、反射性又は半透過性の外側主面４１０の少なくとも１つの近位端部４１６に隣接している。図示の実施形態では、光注入領域４２３は、レンズ構成要素４２４を含む容積である。光注入領域４２３は、入力面４２３ａを含むことができる。いくつかの実施形態では、光注入領域４２３は、少なくとも１つの近位端部４１６に隣接する入力面４２３ａであり、光源４２５及びレンズ構成要素４２４は、光学容積４２６の外側に配置されている。いくつかの実施形態では、光源４２５は、１つ以上の個別の照明素子（例えば、１つ以上のＬＥＤ）を含み、光学容積４２６内に延在することができる。図示の実施形態では、切り替え可能な拡散体４３０は、光学容積４２６内に部分的に配設される。他の実施形態では、切り替え可能な拡散体を光学容積内に完全に配設することができる。出力主面４２０は、少なくとも１つの遠位端部４１３によって画定された平面であってもよく、入力面４２３ａは、少なくとも１つの近位端部４１６によって画定される平面であってもよい。
【００４６】
切り替え可能な拡散体４３０を実質的に垂直に配設することによって、その面法線４３１は、切り替え可能な拡散体４３０が実質的に透明な状態にある場合の平均光出力の方向にあり得る光軸４８９に対して、実質的に垂直となる。他の実施形態では、切り替え可能な拡散体４３０は、光軸４８９に対してあるスキュー角（即ち、０度又は９０度以外のある角度）で配設してもよい。
【００４７】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面４１０は単一の面（図１Ａ及び図１Ｂの面１１０に対応する）であり、いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面４１０は、２つの面（図２Ａ及び図２Ｂの面２１０及び２１１に対応する）である。他の実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面４１０は、３つ以上の面を含む。
【００４８】
図４に示すように、照明構成要素４００は、第１及び第２のセグメント４４１及び４４２を含む光路４４０を備えている。第１のセグメント４４１は、光注入領域４２３から第１主面４３２及び第２主面４３４を通って、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面４１０まで延在し、そこで、第２のセグメント４４２として反射される。第２のセグメント４４２は、第２主面４３４及び第１主面４３２を通過し、続いて、出力主面４２０を透過する。光路４４０は、光注入領域４２３から出力主面４２０まで延在し、切り替え可能な拡散体４３０を通る複数（この場合は２つ）の経路を含んでいる。光路４４０は、出力主面４２０からのいかなる反射も含まず、光学容積４２６の外側の領域から光学容積４２６に入るいかなる部分又はセグメントも含まない。光路４４０は、切り替え可能な拡散体４３０からのフレネル表面反射を含まない。いくつかの実施形態では、光学容積４２６は、実質的に光学的に透明な材料で充填される。かかる実施形態では、別の光路は、出力主面４２０からの反射を含むことができる。いくつかの実施形態では、光学容積４２６の外側に配置された物体は、照明構成要素４００から出力された光を、出力主面４２０を通して、照明構成要素４００の中に反射して戻すことができる。かかる実施形態では、照明構成要素４００は、光注入領域４２３から、切り替え可能な拡散体４３０を通る複数の経路を含む出力主面４２０までの光路４４０をなお含み、この光路は出力主面４２０からのいかなる反射も含まず、出力主面４２０を通って光学容積４２６に入るいかなる部分も含まない。
【００４９】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面４１０は、一様又は実質的に一様な反射率及び／又は透過率を有することができ、他の実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面４１０は、別の所で説明するように、面に沿って変化する反射及び／又は透過の特性を有することができる。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面４１０の形状及び／又は反射及び／又は透過の特性は、切り替え可能な拡散体４３０を第１の状態から第２の状態に切り替えることによって、照明構成要素４００からの光出力の角度分布及び／又はスペクトル分布及び／又は偏光分布を変化させるように、選択することができる。
【００５０】
いくつかの実施形態では、照明構成要素４００は、切り替え可能な拡散体４３０及びレンズ構成要素４２４を除いて、実質的に中空である。いくつかの実施形態では、照明構成要素４００は、切り替え可能な拡散体４３０及びレンズ構成要素４２４を除いて実質的に一体型である。
【００５１】
図５は、少なくとも１つの遠位端部５１３と少なくとも１つの近位端部５１６とを有する少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０、出力主面５２０、光注入領域５２３、光学容積５２６、及び光学容積５２６内に少なくとも部分的に配設された切り替え可能な拡散体５３０、を含む照明構成要素５００の断面図を示す。切り替え可能な拡散体５３０は、第１主面５３２及び対向する第２主面５３４を備える。出力主面５２０は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０の少なくとも１つの遠位端部５１３に隣接する遠位面である。光注入領域５２３は、反射性又は半透過性の外側主面５１０の少なくとも１つの近位端部５１６に隣接している。図示の実施形態では、光注入領域５２３は入力面である。他の実施形態では、光注入領域は、別の所で説明するように、レンズ構成要素を含むことができる容積である。出力主面５２０は、少なくとも１つの遠位端部５１３によって画定された平面であってもよく、光注入領域５２３は、少なくとも１つの近位端部５１６によって画定される平面であってもよい。
【００５２】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０は単一の面（図１Ａ及び図１Ｂの面１１０に対応する）であり、いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０は、２つの面（図２Ａ及び図２Ｂの面２１０及び２１１に対応する）である。他の実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０は、３つ以上の面を含む。
【００５３】
光線５５０は、光注入領域５２３に注入され、切り替え可能な拡散体５３０の第１の領域５３０ａを通過し、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０のゾーン５１０ａから反射し、切り替え可能な拡散体５３０の第３の領域５３０ｃを透過し、出力主面５２０を通って照明構成要素５００を出て行く。光線５５５は、光注入領域５２３に注入され、切り替え可能な拡散体５３０の第２の領域５３０ｂを通過し、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０のゾーン５１０ｂから反射し、切り替え可能な拡散体５３０の第４の領域５３０ｄを透過し、出力主面５２０を通って照明構成要素５００を出て行く。
【００５４】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０は、一様又は実質的に一様な反射率及び／又は透過率を有することができ、他の実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０は、別の所で説明するように、面に沿って変化する反射及び／又は透過の特性を有することができる。この変化は、実質的に連続的とすることができるか、あるいは、別個のゾーンが異なる反射及び／又は透過の特性を有することができる。例えば、ゾーン５１０ａ、ゾーン５１０ｂ、及びゾーン５１０ｃは、異なる反射及び／又は透過の特性を有することができる。かかる特性は、光（可視光、ＵＶ光及び／又はＩＲ光であってもよい）の異なる全体的な反射率及び／又は透過率を含んでもよいし、あるいは、異なる波長依存の反射率及び／又は透過率を含んでもよいし、あるいは、異なる拡散反射度又は透過度（例えば、異なる表面散乱）を含んでもよい。この拡散反射度は、実質的に拡散反射成分を伴わない鏡面反射から、実質的に鏡面反射成分を伴わない拡散反射（例えば、ランバート反射）まで変化し、部分的に拡散し、部分的に鏡面であると記述できる半鏡面反射を含み得る。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０の形状及び／又は反射及び／又は透過の特性は、切り替え可能な拡散体５３０の状態を切り替えることによって、照明構成要素５００からの光出力の角度分布及び／又はスペクトル分布及び／又は偏光分布を変化させるように、選択することができる。
【００５５】
切り替え可能な拡散体５３０は、第１〜第４の独立してアドレス可能な領域５３０ａ〜５３０ｄを含む。切り替え可能な拡散体の領域を好適に選択することによって、及び／又は少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面の幾何学的形状及び／又は反射及び／又は透過の特性を選択することによって、照明構成要素５００の光出力は、有用に調節可能な光出力を備えることができる。光出力の角度分布、スペクトル分布、及び偏光分布のいずれか又はすべては、切り替え可能な拡散体５３０の各々独立してアドレス可能な領域の状態を変更することによって、調整することができる。
【００５６】
切り替え可能な拡散体５３０は、任意の数の独立してアドレス可能な領域を有してもよく、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０は、任意の数のゾーンを有してもよい。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体５３０の独立してアドレス可能な領域及び少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０のゾーンは対応していてもよい。即ち、切り替え可能な拡散体５３０の領域を通って注入された光は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０のあるゾーンに主に入射することができる。例えば、領域５３０ａを通って注入された光は、主にゾーン５１０ａに入射する。領域５３０ｂを通って注入された光は主にゾーン５１０ｂに入射する。そして、領域５３０ｃを通って注入された光は主にゾーン５１０ｃに入射する。ゾーンは必ずしも１対１の対応を持たない領域に対応していてもよい。例えば、領域５３０ｄを通って注入された光は、実質的に少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０と相互作用することなく、照明構成要素５００を出て行く可能性がある。いくつかの実施形態では、ゾーンは領域と１対１で対応し、他の実施形態では、複数のゾーンは単一の領域に対応してもよく、複数の領域は単一のゾーンに対応してもよい。
【００５７】
いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体５３０が低ヘイズ又は実質的に透明な状態にある場合、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面５１０は、ゾーン５１０ａ、５１０ｂ及び５１０ｃが、光注入領域５２３からの光を第１、第２及び第３の平均方向に反射するように、形づくることができる。ヘイズ状態に置くために切り替え可能な拡散体５３０の領域を選択することによって、いくつかの方向の光出力分布を変化させることができ、他の方向の光出力分布は実質的に変化しないか又は僅かにしか変化しない。例えば、第１領域５３０ａがヘイズ状態に置かれた場合、第１の平均方向に向けられた光出力分布は変化する可能性があり、第１の平均方向に向けられたであろう一部の光が第３の平均方向に散乱され得る点を除いて、第３の平均方向の出力はほとんど影響を受けない。ゾーン５１０ａ、５１０ｂ及び５１０ｃが異なる波長依存反射性を有する場合、切り替え可能な拡散体５３０の独立してアドレス可能な領域の状態を選択することによって、いくつかの方向のスペクトル分布又は出力分布の色を変更することができる。同様に、ゾーン５１０ａ、５１０ｂ及び５１０ｃが異なる偏光依存反射性を有する場合、切り替え可能な拡散体５３０の独立してアドレス可能な領域の状態を選択することによって、いくつかの方向の光出力の偏光分布を変更することができる。
【００５８】
図６は、少なくとも１つの遠位端部６１３と少なくとも１つの近位端部６１６とを有する少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面６１０、出力主面６２０、光注入領域６２３、光学容積６２６、及び光学容積６２６内に配設された切り替え可能な拡散体６３０、を含む照明構成要素６００の断面図を示す。出力主面６２０は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面６１０の少なくとも１つの遠位端部６１３に隣接する遠位面である。光注入領域６２３は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面６１０の少なくとも１つの近位端部６１６に隣接している。図示の実施形態では、光注入領域６２３は入力面である。他の実施形態では、光注入領域容積は、レンズ構成要素、及び／又は、ＬＥＤなどの照明素子の一部を備えてもよい。切り替え可能な拡散体６３０は、その一部に光軸６８９に平行ではない面法線６３１を有し、この光軸は、照明構成要素６００の対称軸であってもよく、切り替え可能な拡散体６３０が実質的に透明な状態にある場合に、平均光出力の方向であってもよい。出力主面６２０は、少なくとも１つの遠位端部６１３によって画定された平面にすることができる。例えば、出力主面６２０は、少なくとも１つの遠位端部６１３によって囲まれた平面領域であってもよい。同様に、光注入領域６２３は、少なくとも１つの近位端部６１６によって画定された平面であり得る入力面であってもよい。例えば、入力面は、少なくとも１つの近位端部６１６によって囲まれた平面領域であってもよい。
【００５９】
少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面６１０は、ゾーン６１０ａ、６１０ｂ、６１１ａ及び６１１ｂを含んでいる。各ゾーンは、照明構成要素６００の切子面に対応することができる。各切子面は類似していてもよいし、異なる反射特性を有していてもよい。例えば、さまざまな切子面は、異なる反射率、透過率に対する反射率の異なる比率、異なる拡散反射度、反射率に対する異なる波長依存性、及び／又は反射率に対する異なる偏光依存性を提供することができる。切子面のサイズ、形状、分布、及び／又は、反射率若しくは透過率の特性を好適に選択することによって、切り替え可能な拡散体６３０を第１の状態から第２の状態に切り替えることにより、照明構成要素６００からの光出力の角度分布及び／又はスペクトル分布及び／又は偏光分布を変更することができる。図示の実施形態では、照明構成要素６００は、単一の切り替え可能な拡散体６３０を備える。他の実施形態では、２つ以上の切り替え可能な拡散体が含まれる。
【００６０】
本明細書の切り替え可能な拡散体のいずれも、複数の独立してアドレス可能な領域を備えることができる。図７Ａは、第１〜第９の独立してアドレス可能な領域７３０Ａ−１〜７３０Ａ−９を有する切り替え可能な拡散体７３０Ａの上面図である。図７Ｂは、第１〜第３の独立してアドレス可能な領域７３０Ｂ−１〜７３０Ｂ−３を有する切り替え可能な拡散体７３０Ｂの上面図である。図７Ｃは、第１〜第４の独立してアドレス可能な領域７３０Ｃ−１〜７３０Ｃ−４を有する切り替え可能な拡散体７３０Ｃの上面図である。切り替え可能な拡散体７３０Ｃは、領域７２２において、この拡散体７３０Ｃ上に光を生成する４つのＬＥＤを有する光源の上に配設される。それぞれ独立してアドレス可能な領域は１つのＬＥＤに対応する。かかる配置によって、照明構成要素の光出力の有用な調整度が可能になる。ＬＥＤは、異なるスペクトルパワー分布関数を有することができる（例えば、ＬＥＤは異なる色のＬＥＤであってもよい）か、あるいは、それらはすべて実質的に同じスペクトルパワー分布関数（例えば、すべてのＬＥＤが白色であり得る同じ色を有してもよい）を有してもよい。ＬＥＤが異なる色のＬＥＤである場合、異なる方向に異なる色の光出力を生成することができるさまざまな色の出力分布を制御するために、切り替え可能な拡散体７３０Ｃを使用することができる。これは、例えば、舞台照明などのさまざまな照明用途において、有用であり得る。４つのＬＥＤ及び４つのアドレス可能な領域が図７Ｃに示されているが、任意の数のＬＥＤ及び任意の数の独立してアドレス可能な領域を使用することができる。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体は、複数のＬＥＤと位置合わせされてもよいが、ＬＥＤの数と、切り替え可能な拡散体の数又はアドレス可能な領域とに、１対１の対応があってもなくてもよい。例えば、切り替え可能な拡散体の単一の領域に対応する２つ以上のＬＥＤがあってもよい。
【００６１】
セグメント化された層などの付加的な光学層は、別の所で更に説明するように、切り替え可能な拡散体に隣接して配設することができる。いくつかの実施形態では、セグメント化された層は、切り替え可能な拡散体に隣接して配設され、切り替え可能な拡散体の独立してアドレス可能な領域と位置合わせされている。セグメント化された層は、それぞれが光学効果を生成する複数のセグメントを有することができる。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体及びセグメント化された層は、ＬＥＤと位置合わせされて（例えば、図７Ｃのように）、各セグメントがその対応するＬＥＤからの光出力を調整する。例えば、切り替え可能な拡散体の対応する領域が実質的に透明な状態にある場合に、セグメント化された層を通過した後の（切り替え可能な拡散体に平行な平面内の）第１のＬＥＤの出力分布は、実質的に円形の分布を有することができ、切り替え可能な拡散体の対応する領域が実質的に透明な状態にある場合に、セグメント化された層を通過した後の（切り替え可能な拡散体に平行な平面内の）第２のＬＥＤの出力分布は、楕円形の分布を有することができる。セグメント化された層は、層の異なるセグメントにおいて変化する複製されたパターン（例えば、マイクロ複製されたパターン）を有することができる。セグメント化された層に使用することができる好適な材料としては、例えば、表面レリーフホログラムを利用し得るＬｕｍｉｎｉｔ、ＬＬＣ（カリフォルニア州のＴｏｒｒａｎｃｅ）から入手可能な拡散体が挙げられる。切り替え可能な拡散体と、その独立してアドレス可能な領域がセグメント化された層と位置合わせされ、かつ、複数のＬＥＤと位置合わせされているセグメント化された層と、の組み合わせにより、照明構成要素の光出力に対して、高度の調整が可能となる。
【００６２】
９個、３個及び４個の独立してアドレス可能な領域が図７Ａ〜図７Ｃに示されているが、任意の数の独立してアドレス可能な領域を使用することができる。例えば、切り替え可能な拡散体は、少なくとも１０個、又は少なくとも１００個の独立してアドレス可能な領域を含む、独立してアドレス可能な領域のｘ−ｙグリッドを有することができる。これは、ｘ−ｙグリッド内の位置を通過する光注入領域からの光が特定の方向に反射されるような少なくとも１つの反射又は半透過の面の形状を有する実施形態に有用であり得る。独立してアドレス可能な領域のｘ−ｙグリッドを有することにより、照明構成要素からの角度、スペクトル、及び／又は偏光の出力分布に対して、高度の調整が可能になる。
【００６３】
複数の独立してアドレス可能な領域を有する切り替え可能な拡散体を構成するために使用され得る電極は、図７Ｄ〜図７Ｅに示されている。電極７９３Ｄは、８個のくさび形の独立してアドレス可能な部分を含み、電極７９３Ｅは、同心円パターンで配置された４個の独立してアドレス可能な部分を備えている。電極７９３Ｅ又は７９３Ｄの各々は、例えば、パターン化されていない電極と組み合わせて、液晶ベースの切り替え可能な拡散体で使用してもよく、あるいは、パターン化された電極と組み合わせて使用してもよい。例えば、電極７９３Ｅ及び７９３Ｄは、図７Ｆ〜図７Ｈに示されるようなさまざまなヘイズパターンを生成するために、切り替え可能な拡散体内の対向する電極として使用してもよい。図７Ｉ又は図７Ｊに示すヘイズパターンを生成するために、別の電極の幾何学的形状を使用することができる。図７Ｆ〜図７Ｊは、任意の特定の時刻に発生させることができるヘイズパターンを例示する。切り替え可能な拡散体によって生成されるヘイズパターンは、ヘイズ状態のシーケンスを生成するように動的に変更することができる。例えば、切り替え可能な拡散体は、状態を順次変更して、所望の時間依存光出力を生成することができる。
【００６４】
いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体は、別の所で説明するような双安定液晶を使用する。これによって、例えば、図７Ｊに示す蛇行したヘイズ状態が、「オフ」状態、即ち、電力が印加されていない場合に安定した状態であることが可能になる。これは、例えば、切り替え可能な拡散体がオフ状態にある場合に、会社ロゴなどのしるしを生成する照明構成要素において使用することができる。意図する用途に応じて、このしるしを生成するヘイズ状態は、低いヘイズ状態であって、そのしるしが僅かにしか生成されないか、あるいは、より強いコントラストを有するしるしを生成するより高いヘイズ状態であり得る。
【００６５】
図７Ａ〜図７Ｊに例示された切り替え可能な拡散体及び電極は、平面の幾何学的形状を有するものとして示されている。湾曲した幾何学的形状を含む他の幾何学的形状も可能であることを理解されたい。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体の断面が閉曲線となるように、切り替え可能な拡散体が湾曲している。例えば、切り替え可能な拡散体は、円筒形状を有してもよい。これは図７Ｋに示され、実質的に円筒形の形状を有し、かつ、さまざまな状態の領域を有する切り替え可能な拡散体７３０Ｋを示している。切り替え可能な拡散体は、水平又は垂直のストライプ状にパターン化することができ、あるいは、任意の他のパターン化を使用することができる。他の実施形態では、切り替え可能な拡散体は、例えば、ドーム形状などの複合曲線形状を有してもよい。
【００６６】
照明構成要素の光出力を調整するための切り替え可能な拡散体に加えて、追加の拡散体などの追加の光学素子を使用することが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、追加の光学素子（単数又は複数）を光学容積に含めることができ、切り替え可能な拡散体に隣接して配設することができる。これは図７Ｌに示されており、第１の切り替え可能な拡散体７３０Ｌに隣接して配設された追加の光学素子７６５Ｌが示され、図７Ｍには、第１の切り替え可能な拡散体７３０Ｍに隣接する追加の光学素子７６５Ｍ及び７６６Ｍが示されている。追加の素子は、光方向変換素子、スペクトル選択吸収器、偏光子（反射性又は吸収性）、又は静的拡散体などの静的（切り替え不可能な）素子であってもよい。これらの素子は、切り替え可能な拡散体の前（即ち、光注入領域に面して）及び／又は後（即ち、光注入領域と反対側）に配置することができる。例えば、第１の偏光子を切り替え可能な拡散体の前に配置し、第２の偏光子を切り替え可能な拡散体の後に配置することができる。追加の素子（単数又は複数）はまた、第２の切り替え可能な拡散体であってもよい。２つの切り替え可能な拡散体が使用される場合、第１及び第２の切り替え可能な拡散体は、それぞれ独立してアドレス可能な領域について、類似の又は異なる幾何学的形状を有することができる。２つの拡散体の拡散領域の重なりは、完全又は実質的に完全であるか、部分的であるか、又は全くないか、又は実質的にないとすることができる。２つの切り替え可能な拡散体は、位置合わせされていても、位置合わせされていなくてもよい。いくつかの実施形態では、第１の切り替え可能な拡散体７３０Ｌは、複数の独立してアドレス可能な領域を有し、付加的な光学素子７６５Ｌは、空間的な変化（例えば、分割されていてもよい）を有してかつ第１の切り替え可能な拡散体７３０Ｌと位置合わせされている、静的光学素子である。いくつかの実施形態では、追加の光学素子７６５Ｍ及び７６６Ｍのうちの１方は静的素子であり、他方は第２の切り替え可能な拡散体である。切り替え可能な拡散体の一方又は双方は、独立してアドレス可能な領域を有してもよく、当該静的素子は、空間的な変化を有してもよく、切り替え可能な拡散体の一方又は双方と位置合わせされてもよい。
【００６７】
いくつかの実施形態では、第１の切り替え可能な拡散体（７３０Ｌ又は７３０Ｍ）は、例えば図７Ｃに示すように、個々のＬＥＤと位置合わせされているが、他の実施形態では、第１の切り替え可能な拡散体は、ＬＥＤと位置合わせされていない。いくつかの実施形態では、第１の切り替え可能な拡散体（７３０Ｌ又は７３０Ｍ）は、例えば図７Ｃに示すように個々のＬＥＤと位置合わせされ、少なくとも１つの追加の光学素子（例えば、追加の光学素子７６５Ｌ、７６５Ｍ又は７６６Ｍ）は、第１の切り替え可能な拡散体及び個々のＬＥＤと位置合わせされた複数のセグメントを有する静的光学素子である。少なくとも１つの追加の光学素子は、別の所で更に説明するように、異なるセグメントに異なる微細構造を有するセグメント化された層であってもよい。
【００６８】
本明細書に記載された実施形態のいずれにおいても、追加の拡散体などの追加の光学素子は、光学容積内に少なくとも部分的に配設されてもよい。追加の拡散体は、切り替え可能な拡散体であってもよいし、切り替え不可能な拡散体であってもよい。いくつかの実施形態では、切り替え不可能な拡散体を、切り替え可能な拡散体に隣接して配設することができる。いくつかの実施形態では、切り替え不可能な拡散体などの付加的な光学素子を、切り替え可能な拡散体から離して、及び／又は切り替え可能な拡散体とは異なる向きで、光学容積内に配設してもよい。いくつかの実施形態では、複数の切り替え可能な拡散体が、少なくとも部分的に光学容積内に配設される。いくつかの実施形態では、追加の拡散体などの追加の光学素子を、光学容積の外側に配設することができる。
【００６９】
図８は、少なくとも１つの遠位端部８１３と少なくとも１つの近位端部８１６とを有する少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面８１０、出力主面８２０、光注入領域８２３、レンズ構成要素８２４、光源８２５、光学容積８２６、及び光学容積８２６内に配設された第１の切り替え可能な拡散体８３０、を含む照明構成要素８００の断面図を示す。第１の切り替え可能な拡散体８３０は、第１主面８３２と第２主面８３４とを含む。照明構成要素８００はまた、第１主面８６７及び対向する第２主面８６９を有する追加の光学素子８６５を含んでいる。出力主面８２０は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面８１０の少なくとも１つの遠位端部８１３に隣接する遠位面である。図示の実施形態では、追加の光学素子８６５は、第２主面８６９が少なくとも１つの遠位端部８１３と同一平面にあり、第２主面８６９が出力主面８２０を形成するように配設される。他の実施形態では、追加の光学素子８６５は、出力主面８２０が第２主面８６９の上にあるように、少なくとも１つの遠位端部８１３の下に配置される。更に他の実施形態では、追加の拡散体は、少なくとも１つの遠位端部８１３を超えて延在してもよい。
【００７０】
追加の光学素子８６５は、光方向変換素子、スペクトル選択吸収器、偏光子、又は切り替え不可能な拡散体などの静的素子であってもよい。追加の光学素子８６５は、第２の切り替え可能な拡散体であってもよい。第１の切り替え可能な拡散体８３０は、複数の独立してアドレス可能な領域を含むことができる。追加の光学素子８６５は、複数の独立してアドレス可能な領域を含む第２の切り替え可能な拡散体であってもよい。追加の光学素子８６５は、空間的に変化し得るか、あるいは実質的に一様であり得るヘイズを有する切り替え不可能な拡散体であってもよい。第１の切り替え可能な拡散体８３０は、別の所で説明するように、少なくともいくつかの部分において、光学容積８２６の光軸に平行ではない面法線を有することができる。
【００７１】
光注入領域８２３は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面８１０の少なくとも１つの近位端部８１６に隣接している。図示の実施形態では、光注入領域８２３は、レンズ構成要素８２４を含む容積である。光注入領域８２３は、入力面８２３ａを含んでいる。いくつかの実施形態では、光注入領域８２３は、少なくとも１つの近位端部８１６に隣接する入力面８２３ａであり、光源８２５及びレンズ構成要素８２４は、光学容積８２６の外側に配置されている。いくつかの実施形態では、光源８２５は、１つ以上の個別の照明素子（例えば、１つ以上のＬＥＤ）を含み、光学容積８２６内に延在することができる。
【００７２】
少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面８１０は、切り替え可能な拡散体８３０を挟んで光注入領域８２３の反対側の部分８３６を含む。部分８３６は、切り替え可能な拡散体８３０から少なくとも１つの遠位端部８１３まで延在している。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面８１０は単一の面（図１Ａ及び図１Ｂの面１１０に対応する）であり、いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面８１０は、２つの面（図２Ａ及び図２Ｂの面２１０及び２１１に対応する）である。他の実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面８１０は、３つ以上の面を含んでいる。部分８３６はまた、単一の面、２つの面、又は３つ以上の面であってもよい。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面８１０は、別の所で説明するように、空間的に変化する反射特性を有することができる。
【００７３】
照明構成要素８００は、光注入領域８２３から出力主面８２０まで延在し、第１の切り替え可能な拡散体８３０を通る複数の経路を含む光路８４０を備えている。光路８４０は、第１の切り替え可能な拡散体８３０を通過し、追加の光学素子８６５の第１主面８６７から反射し、第１の切り替え可能な拡散体８３０を再び通過し、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面８１０から反射し、第１の切り替え可能な拡散体８３０を再び通過し、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面８１０から再び反射し、追加の光学素子８６５を通過し、出力主面８２０を通って出て行く。光路８４０は、出力主面８２０からのいかなる反射も含まず、光学容積８２６の外側の領域から光学容積８２６に入るいかなる部分又はセグメントも含んでいない。光路８４０は、第１の切り替え可能な拡散体８３０からのフレネル表面反射を含まない。
【００７４】
いくつかの実施形態では、照明構成要素８００は、光注入領域８２３の光学素子、第１の切り替え可能な拡散体８３０、及び追加の光学素子８６５を除いて、実質的に中空である。いくつかの実施形態では、照明構成要素８００は、光注入領域８２３の光学素子、第１の切り替え可能な拡散体８３０、及び追加の光学素子８６５を除いて、実質的に一体型である。
【００７５】
図９は、少なくとも１つの遠位端部９１３と少なくとも１つの近位端部９１６とを有する少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面９１０、出力主面９２０、光注入領域９２３、レンズ構成要素９２４、光源９２５、光学容積９２６、及び光学容積９２６内に配設された第１の切り替え可能な拡散体９３０、を含む照明構成要素９００の断面図を示す。第１の切り替え可能な拡散体９３０は、第１主面９３２と第２主面９３４とを含む。照明構成要素９００はまた、第１主面９６７及び対向する第２主面９６９を有する追加の光学素子９６５を含む。出力主面９２０は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面９１０の少なくとも１つの遠位端部９１３に隣接する遠位面である。図示の実施形態では、追加の光学素子９６５は、第２主面９６９が少なくとも１つの遠位端部９１３と同一平面にあって、第２主面９６９が出力主面９２０を形成するように、配設される。他の実施形態では、追加の光学素子９６５は、出力主面９２０が第２主面９６９の上にあるように、少なくとも１つの遠位端部９１３の下に配置される。更に他の実施形態では、追加の拡散体は、少なくとも１つの遠位端部９１３を超えて延在してもよい。
【００７６】
追加の光学素子９６５は、光方向変換素子、スペクトル選択吸収器、偏光子、又は切り替え不可能な拡散体などの静的素子であってもよい。追加の光学素子９６５はまた、第２の切り替え可能な拡散体であってもよい。第１の切り替え可能な拡散体９３０は、複数の独立してアドレス可能な領域を含むことができる。追加の光学素子９６５は、複数の独立してアドレス可能な領域を含む第２の切り替え可能な拡散体であってもよい。追加の光学素子９６５は、空間的に変化し得るか、あるいは実質的に一様であり得るヘイズを有する切り替え不可能な拡散体であってもよい。
【００７７】
光注入領域９２３は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面９１０の少なくとも１つの近位端部９１６に隣接している。図示の実施形態では、光注入領域９２３は、レンズ構成要素９２４を含む容積である。光注入領域９２３は、入力面９２３ａを含んでいる。いくつかの実施形態では、光注入領域９２３は、少なくとも１つの近位端部９１６に隣接する入力面９２３ａであり、光源及びレンズは、光学容積９２６の外側に配置されている。いくつかの実施形態では、光源９２５は、１つ以上の個別の照明素子（例えば、１つ以上のＬＥＤ）を含み、光学容積９２６内に延在することができる。
【００７８】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面９１０は単一の面（図１Ａ及び図１Ｂの面１１０に対応する）であり、いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面９１０は、２つの面（図２Ａ及び図２Ｂの面２１０及び２１１に対応する）である。他の実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面９１０は、３つ以上の面を含んでいる。他の実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面９１０は、別の所で説明するように、空間的に変化する反射特性を有する。
【００７９】
照明構成要素９００は、第１、第２及び第３のセグメント９５１、９５２及び９５３を含む光路９５０を備え、第１のセグメント９５１を含んで第２、第３及び第４のセグメント９５６、９５７及び９５８を含む光路９５５を備えている。光路９５０は、光注入領域９２３から始まり、出力主面９２０を通って延在する。光路９５０は、出力主面９２０からのいかなる反射も含まず、光学容積９２６の外側の領域から出力主面９２０を通って光学容積９２６に入るいかなる部分又はセグメントも含まず、第１の切り替え可能な拡散体９３０からの後方散乱も含まない。第１のセグメント９５１は、光注入領域９２３から開始し、第１の切り替え可能な拡散体９３０で終了する。光路９５０の場合、第１のセグメント９５１は、実質的に散乱することなく、第２のセグメント９５２として、切り替え可能な拡散体を通って透過する。これは、例えば、切り替え可能な拡散体が、第１のヘイズによって特徴付けることができる第１の状態にある場合に発生し得る。いくつかの実施形態では、第１の状態は実質的に透明な状態であり、第１のヘイズは実質的にゼロである。第２のセグメント９５２は、第３のセグメント９５３として少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面９１０から反射し、追加の光学素子９６５を通過し、出力主面９２０を通って光学容積９２６を出て行く。
【００８０】
光路９５５の場合、第１のセグメント９５１は、それが第１の切り替え可能な拡散体９３０を透過するときに９０度未満の散乱角θで散乱されて第２のセグメント９５６になり、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面９１０から、第３のセグメント９５７として反射される。第３のセグメントは、第１の切り替え可能な拡散体９３０を通過し、追加の光学素子９６５を通過するときに散乱して第４のセグメント９５８となる。第４のセグメント９５８は、出力主面９２０を通って光学容積９２６を出て行く。第１の切り替え可能な拡散体９３０による光路９５５の散乱は、例えば、切り替え可能な拡散体が、第１のヘイズとは異なる第２のヘイズに特徴付けられ得る第２の状態にある場合に、生じる可能性がある。例えば、第２のヘイズは、第１のヘイズよりも著しく大きくすることができる。光路９５５は、第１の切り替え可能な拡散体９３０からの後方散乱を含まず、第１の切り替え可能な拡散体９３０からのフレネル表面反射を含まないが、他の光路は、後方散乱又はフレネル表面反射を含んでもよい。光路９５５は、第１の切り替え可能な拡散体９３０を通る２つの経路を含む。
【００８１】
少なくとも１つの反射又は半透過の面は、直線状若しくは湾曲状であってもよく、あるいは、直線状の部分及び湾曲した部分を有してもよい。有用な形状には、円錐、放物線、又は不規則な形状が含まれ得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射又は半透過の面が、光学容積の対向する境界を画定する。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体が、少なくとも１つの反射又は半透過の面に対して任意の向きで光学容積内に配設されてもよい。
【００８２】
図１０は、少なくとも１つの遠位端部１０１３及び少なくとも１つの近位端部１０１６を有する少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１０１０と、出力主面である遠位面１０２０と、照明構成要素１０００に関する光注入領域である入力面１０２３と、を備えた照明構成要素１０００を示す。少なくとも１つの反射又は半透過の面１０１０が、光学容積１０２６の対向する境界を画定する。光学容積１０２６は、入力面１０２３の面心から遠位面１０２０の面心まで延在する光軸１０８９を有する。第１の切り替え可能な拡散体１０３０は、光学容積１０２６内に配設される。照明構成要素１０００はまた、第１の切り替え可能な拡散体１０３０に隣接して（この場合はじかに隣接する）配設された追加の光学素子１０６５を含む。図示の実施形態では、追加の光学素子１０６５は、第１の切り替え可能な拡散体１０３０の上にある。他の実施形態では、追加の光学素子１０６５は、第１の切り替え可能な拡散体１０３０の下に配設される。照明構成要素１０００は、入力面１０２３から遠位面１０２０まで延在する光路１０４０を含んでいる。光路１０４０は、第１の切り替え可能な拡散体１０３０を通過する２つの経路を含む。追加の光学素子１０６５は、別の所で説明するように、静的又は切り替え可能な光学素子のいずれであってもよい。
【００８３】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、単一の連続的な面（例えば、円錐形状）である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、２つの面の各々が単一の連続的な面（例えば、互いに分離された２つの平面）である２つの対向する面である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射又は半透過の面は、図１１に示すように分離された部分を含む光学容積の対向する境界を画定する。
【００８４】
図１１は、少なくとも１つの遠位端部１１１３及び少なくとも１つの近位端部１１１６を有する少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１１１０と、出力主面である遠位面１１２０と、照明構成要素１１００に関する光注入領域である入力面１１２３と、を備えた照明構成要素１１００を示している。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１１１０が、光学容積１１２６の対向する境界を画定する。切り替え可能な拡散体１１３０は、光学容積１１２６内に配設される。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１１１０は、切り替え可能な拡散体１１３０を挟んで入力面１１２３の反対側の部分１１３６を含み、切り替え可能な拡散体１１３０と入力面１１２３との間の部分１１３７を含んでいる。部分１１３６は、（例えば、照明構成要素１１００が図２Ｂのものと同様の上面図を有する場合）複数のセグメントを含むことができ、あるいは、単一のセグメントを含むことができる（例えば、照明構成要素１１００が図１Ｂのものと同様の上面図を有する場合）。同様に、部分１０３７は、（例えば、照明構成要素１１００が図２Ｂのものと同様の上面図を有する場合）複数のセグメントを含むことができ、あるいは、単一のセグメントを含むことができる（例えば、照明構成要素１１００が図１Ｂのものと同様の上面図を有する場合）。光学容積１１２６の境界の１つ以上のセグメント１１６７は、（例えば、照明構成要素１１００が図２Ｂのものと同様の上面図を有する場合）平面のセグメントとすることができ、あるいは、円錐形のセグメントとすることができる（例えば、照明構成要素１１００が図２Ｂのものと同様の上面図を有する場合）。部分１１３６及び部分１１３７などの別個の部分を使用することは、照明構成要素１１００を構成するのに有用であり得る。最終的なアセンブリでは、部分１１３６及び１１３７が接触又はほぼ接触するように、セグメント１１６７は図１１に示すよりも小さくすることができる。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体１１３０は、少なくともそのいくつかの部分において、光学容積１１２６の光軸に平行ではない面法線を有する。
【００８５】
いくつかの実施形態では、反射性又は半透過性の外側主面１１１０は、一様又は実質的に一様な反射率及び／又は透過率を有することができ、他の実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１１１０は、面に沿って変化する反射率及び／又は透過率の特性を有することができる。この変化は、実質的に連続的とすることができるか、あるいは、別個のゾーンが異なる反射率及び／又は透過率の特性を有することができる。反射性又は半透過性の外側主面１１１０の形状及び／又は反射率及び／又は透過率の特性は、切り替え可能な拡散体を第１の状態から第２の状態に切り替えることによって、照明構成要素１１００からの光出力の角度分布及び／又はスペクトル分布及び／又は偏光分布を変化させるように、選択することができる。切り替え可能な拡散体１１３０は、複数の独立してアドレス可能な領域を有することができる。切り替え可能な拡散体１１３０の複数の独立してアドレス可能な領域は、別の所で説明するように、反射性又は半透過性の外側主面１１１０のゾーンに対応することができる。
【００８６】
図１２Ａは、少なくとも１つの遠位端部１２１３及び少なくとも１つの近位端部１２１６を有する少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１２１０と、出力主面である遠位面１２２０と、光注入領域１２２３と、を備えた照明構成要素１２００の断面図を示す。光注入領域１２２３は、入力面１２２３ａ及びレンズ構成要素１２２４を含む。光源１２２５は、光を入力面１２２３ａに入射するように配設される。いくつかの実施形態では、光源１２２５は、１つ以上の個別の照明素子（例えば、１つ以上のＬＥＤ）を含み、光学容積１２２６内に延在することができる。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１２１０が、光学容積１２２６の対向する境界を画定する。切り替え可能な拡散体１２３０は、光学容積１２２６内に配置され、内側主面１２３２及び外側主面１２３４を含んでいる。遠位面１２２０は、外側主面１２３４の一部を含む。
【００８７】
照明構成要素１２００は、光注入領域１２２３から遠位面１２２０まで延在する光路１２４０を含んでいる。光路１２４０は、切り替え可能な拡散体１２３０を通る３つの経路を含む。
【００８８】
少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１２１０は、切り替え可能な拡散体１２３０を挟んで入力面１２２３ａの反対側の部分１２３６を含み、切り替え可能な拡散体１２３０と入力面１２２３ａとの間の部分１２３７を含んでいる。部分１２３６は部分１２３７から物理的に離れている。部分１２３７は、（例えば、照明構成要素１２００が図１２Ｂの照明構成要素１２００Ｂのものに類似するくさび形状を有する場合）複数のセグメントを含むことができるか、あるいは、単一のセグメントを含むことができる（例えば、照明構成要素１２００が、図１２Ｃの照明構成要素１２００Ｃのものと類似する円筒形又は軸対称の形状を有する場合）。
【００８９】
いくつかの実施形態では、遠位面１２２０は、部分１２３６の各側に別個のセグメントを含む。これは、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１２１０Ｂの部分１２３６Ｂの各側に別個のセグメント（この場合、実質的に矩形である）を含む遠位面１２２０Ｂを有する照明構成要素１２００Ｂの上面図を示す図１２Ｂに表されている。照明構成要素１２００Ｂは、図１２Ａのそれに対応する断面図を有する。照明構成要素１２００Ｂは、光注入領域から遠位面１２２０Ｂまで延在する第１の面（図１２Ａの部分１２３７の左側に対応する）と、光注入領域から遠位面１２２０Ｂまで延在する対向する第２の面（図１２Ａの部分１２３７の右側に対応する）と、光注入領域の反対側の遠位面１２２０Ｂに隣接して配設された部分１２３６Ｂに対応する第３の面と、を含む少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１２１０Ｂを有するものとして説明することができる。
【００９０】
いくつかの実施形態では、遠位面１２２０は、部分１２３６を囲む単一セグメントを含んでいる。これは、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１２１０Ｃの部分１２３６Ｃを囲む実質的に環状である遠位面１２２０Ｃを有する照明構成要素１２００Ｃの上面図を示す図１２Ｃに表されている。照明構成要素１２００Ｃは、図１２Ａのそれに対応する断面図を有する。照明構成要素１２００Ｃは、光注入領域から遠位面１２２０Ｃまで延在する第１の軸対称面（図１２Ａの部分１２３７に対応する）を含む少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１２１０Ｃを有するものとして説明することができる。他の実施形態では、部分１２３７は、光注入領域から遠位面１２２０Ｃまで延在する軸対称ではなく非対称の面を形成する。
【００９１】
少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１２１０は、別の所で説明するように、異なる反射特性を有するゾーンを備えることができる。例えば、部分１２３６及び１２３７は、異なる反射性を有してもよいし、あるいは、異なる表面散乱を提供してもよい。切り替え可能な拡散体１２３０は、複数の独立してアドレス可能な領域を含むことができる。切り替え可能な拡散体１２３０の複数の独立してアドレス可能な領域は、別の所で説明するように、反射性又は半透過性の外側主面１２１０のゾーンに対応することができる。
【００９２】
本明細書で使用されるとき、反射又は半透過の面の形状とは、面の全体的な形状を指し、面の全体的な曲率半径と比較して小さい反射又は半透過の面に包含される形体のことを指さない。かかる形体は、面の全体的な形状の曲率半径の１０パーセント未満、又は５パーセント未満、又は２パーセント未満の高さ又は中心間間隔を有するならば、小さいとみなすことができる。例えば、図１３Ａの構造化表面１３１２Ａは、形体サイズｈが曲率半径Ｒと比較して小さいので、図１３Ｂの面１３１２Ｂの全体的な形状を有するものとして説明することができる。本明細書の照明構成要素の反射又は半透過の面は、構造化表面１３１２Ａに対応する形状を有することができる。これは、図１３Ｃの照明構成要素１３００に示されている。照明構成要素１３００は、構造化表面１３１２Ａに対応する部分を含む少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１３１０を備えている。照明構成要素１３００はまた、遠位面１３２０、入力面１３２３、及び切り替え可能な拡散体１３３０を含んでいる。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１３１０は、入力面１３２３から、出力主面であり得る遠位面１３２０まで、実質的に単調に広がると言うことができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１３１２Ｃは、光注入領域（入力面１３２３を含み得る）から遠位面１３２０まで、実質的に収束するか又は広がるがその両方ではない光学容積１３２６の対向する境界を画定する。
【００９３】
図１４Ａは、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１４１０、任意の１つ以上の追加の面１４１１、出力主面とすることができる遠位面１４２０、照明構成要素１４００の光注入領域である入力面１４２３、光源１４２５、光学容積１４２６、透明な光学物体１４２９、少なくとも１つの外側主面１４３４を有する少なくとも１つの拡散体１４３０、第１のセグメント１４５１を含む光路１４５０、及び第１のセグメント１４５１をまた含む光路１４５５、を含む照明構成要素１４００の断面図を示している。照明構成要素１４００は、透明な光学物体１４２９の少なくとも１つの傾斜主面１４９７に少なくとも１つの拡散体１４３０を取り付けることによって製作することができる。
【００９４】
透明な光学物体１４２９は、実質的に円筒対称又は軸対称であってもよく、その場合、少なくとも１つの拡散体１４３０は、透明な光学物体１４２９の周りを包み込むか、実質的に包み込む単一の拡散体であってもよい。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１４１０は、透明な光学物体１４２９の断面を取り囲む連続的な面を含むことができ、少なくとも１つの拡散体１４３０は、連続的な面を実質的に覆う切り替え可能な拡散体を含むことができる。これは、照明構成要素１４００に対応して、かつ、遠位面１４２０Ｂ、透明な光学物体１４２９Ｂ、及び外側主面１４３４Ｂを有する拡散体１４３０Ｂ、を含む、照明構成要素１４００Ｂの上面図を表す図１４Ｂに示されている。照明構成要素１４００Ｂは、照明構成要素１４００のものと実質的に等しい断面図を有する。あるいは、透明な光学物体１４２９はくさび形物体とすることができ、少なくとも１つの拡散体１４３０は、透明な光学物体１４２９を挟んで両側に２つの別個の拡散体を含むことができる。これは、図１４Ｃに示されており、この図には、照明構成要素１４００に対応して、かつ、遠位面１４２０Ｃ、透明な光学物体１４２９Ｃ、及び少なくとも１つの外側主面を有する少なくとも１つの拡散体、を含む、照明構成要素１４００Ｃの上面図が表されている。少なくとも１つの拡散体は、それぞれ、第１及び第２の外側主面１４３４Ｃ及び１４３５Ｃを有する第１及び第２の拡散体１４３０Ｃ及び１４３１Ｃを備えている。照明構成要素１４００Ｃは、照明構成要素１４００と実質的に等しい断面図を有する。
【００９５】
照明構成要素１４００は、少なくとも１つの拡散体１４３０の少なくとも１つの外面を含む少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１４１０を含んでいる。照明構成要素１４００の幾何学的形状及び少なくとも１つの拡散体１４３０の屈折率は、入力面１４２３に注入された光の少なくとも一部が全反射（ＴＩＲ）によって少なくとも１つの拡散体１４３０の外面から反射されるように、選択される。照明構成要素１４００は、少なくとも１つの拡散体１４３０によって覆われていない透明な光学物体１４２９の側面（単数又は複数）の一部であり得る任意の１つ以上の追加の面１４１１を含んでもよい。いくつかの場合には、任意の１つ以上の付加的な面１４１１は、反射性又は半透過性の主面である。かかる場合、１つ以上の反射性又は半透過性の外側主面１４１０は、任意の１つ以上の追加の面１４１１を含むことができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの拡散体１４３０は、入力面１４２３及び遠位面１４２０及びあり得る副次的な面、以外の透明な光学物体１４２９の表面を覆うか、又は実質的に覆うものである。かかる実施形態では、任意の１つ以上の追加の面１４１１は存在しなくてもよいか、又は、副次的な面だけを含んでもよい。
【００９６】
少なくとも１つの拡散体１４３０は、照明構成要素１４００Ｂにおけるように、単一の切り替え可能な拡散体であり得る少なくとも１つの切り替え可能な拡散体を含むか、あるいは、第１の切り替え可能な拡散体、及び、切り替え可能若しくは切り替え不可能な第２の拡散体とすることができる。例えば、第１の拡散体１４３０Ｃは、第１の切り替え可能な拡散体であってもよく、第２の拡散体１４３１Ｃは、第２の切り替え可能な拡散体であってもよいし、あるいは、切り替え不可能な拡散体であってもよい。少なくとも１つの拡散体１４３０は、複数の独立して切り替え可能な領域を含むことができる。少なくとも１つの切り替え可能な拡散体が、実質的に透明な状態などの空間的に一様な状態にある場合、少なくとも１つの拡散体１４３０は、光学容積１４２６の光軸に平行ではなくて、及び／又は平均光出力１４８９の方向に平行ではない、面法線１４３１を有することができる。少なくとも１つの切り替え可能な拡散体が、実質的に透明な状態などの空間的に一様な状態にある場合の平均光出力１４８９の方向は、光学容積１４２６の光軸に一致してもよい。
【００９７】
照明構成要素１４００は、入力面１４２３から遠位面１４２０まで延在する光路１４５０を含む。光路１４５０は、光源１４２５と透明な光学物体１４２９の少なくとも１つの傾斜主面１４９７との間の第１のセグメント１４５１を含んでいる。光路１４５０は、遠位面１４２０から出る前に、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１４１０から２回反射される。光路１４５０は、実質的に散乱することなく、少なくとも１つの拡散体１４３０を通過する４つの経路（各側に２つ）を作成する。これは、少なくとも１つの拡散体１４３０が、実質的に透明な状態であり得る第１の状態にある場合に、発生する可能性がある。光路１４５５は、少なくとも１つの拡散体１４３０がヘイズ状態であり得る第２の状態にある場合に、発生する可能性がある。光路１４５５は、第１のセグメント１４５１を含み、少なくとも１つの拡散体１４３０によって散乱され、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１４１０から反射し、少なくとも１つの拡散体１４３０によって再び散乱され、遠位面１４２０を通って出て行く。光路１４５５は、光学容積１４２６を出る前に、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１４１０からの１回の反射だけを含み、光路１４５０は、光学容積１４２６を出る前に少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１４１０からの２回の反射を含んでいる。光路１４５０及び１４５５は、光源１４２５から開始し、入力面１４２３を通過し、遠位面１４２０を通って延在する。光路１４５０及び１４５５は、遠位面１４２０からのいかなる反射も含まず、光学容積１４２６の外側の領域から外側主面４２０を通って光学容積４２６に入るいかなる部分又はセグメントも含まない。
【００９８】
他の光路は、少なくとも１つの外側主面１４３４を通って、又は任意の１つ以上の追加の面１４１１を通って、光学容積１４２６を出てもよい。遠位面１４２０を通って光学容積１４２６を出る光の割合は、少なくとも１つの拡散体１４３０の状態を変更することによって、変更することができる。照明構成要素１４００からの光出力は、少なくとも１つの拡散体１４３０が第１の状態にある場合には、第１の出力分布を有することができ、少なくとも１つの拡散体１４３０が第２の状態にある場合には、第１の出力分布とは異なる第２の出力分布を有することができる。
【００９９】
少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１４１０は、空間的に変化する反射及び／又は透過の特性を有することができる。かかる特性は、異なる可視光の全体的な反射率及び／又は透過率、及び／又は異なる波長依存性の反射率及び／又は透過率、及び／又は異なる偏光依存性の反射率及び／又は透過率を含み得る。異なる反射及び／又は透過の特性は、別の所で説明するようなさまざまなＭＯＦフィルムを使用して、実現することができる。例えば、可変の有孔密度を有する有孔反射体フィルム又は有孔反射型偏光子が、少なくとも１つの拡散体１４３０の少なくとも１つの外側主面１４３４に隣接して配置されてもよい。このフィルム（単数又は複数）は、光学的に透明な接着剤を使用して取り付けてもよく、又は空気間隙が少なくとも１つの外側主面１４３４からフィルムを分離してもよい。追加の反射層又は半透過層が外側主面に隣接して配置される実施形態は、別の所で更に説明する。
【０１００】
透明な光学物体１４２９は、実質的に一体型な光学的に透明な構成要素であってもよく、光学容積１４２６は、少なくとも１つの拡散体１４３０を除いて、実質的に一体型であってもよい。透明な光学物体１４２９は、入力面１４２３から遠位面１４２０まで、実質的に収束するか又は広がるがその両方ではない少なくとも１つの傾斜主面１４９７を備えることができる。
【０１０１】
図１５は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１５１０、出力主面であり得る遠位面１５２０、照明構成要素１５００の光注入領域である入力面１５２３、光源１５２５、光学容積１５２６、少なくとも１つの透明な光学物体１５２９、切り替え可能な拡散体１５３０、第１のセグメント１５５１を有する光路１５５０、及び、第１のセグメント１５５１もまた含む光路１５５５、を含む照明構成要素１５００の断面図を示す。いくつかの実施形態では、照明構成要素１５００は、照明構成要素１４００Ｂに類似した実質的に円筒対称又は軸対称の形状を有することができる。かかる実施形態では、切り替え可能な拡散体１５３０は、少なくとも１つの透明な光学物体１５２９（単一の透明な光学的固体であり得る）のくり抜かれた領域内に配設されてもよい。いくつかの実施形態では、照明構成要素１５００は、照明構成要素１４００Ｃに類似した実質的にくさび形の形状を有することができる。これらの実施形態では、少なくとも１つの透明な光学物体１５２９は、切り替え可能な拡散体１５３０の対向する表面に取り付けられた２つの別個のくさびを含むことができる。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１５１０は、少なくとも１つの透明な光学物体１５２９の少なくとも１つの主面を含む。少なくとも１つの透明な光学物体１５２９は、実質的に一体型であってもよく、あるいは、複数の実質的に一体型な構成要素を含んでもよい。光学容積１５２６は、切り替え可能な拡散体１５３０を除いて、実質的に一体型にすることができる。
【０１０２】
切り替え可能な拡散体１５３０は、複数の独立してアドレス可能な領域を含むことができる。別の所で説明するように、これによって、光出力分布の調整度を改善することができる。切り替え可能な拡散体１５３０は、実質的に透明な状態にある場合の平均光出力の方向に平行ではない面法線を有することができる。切り替え可能な拡散体１５３０は、実質的に透明な状態にある場合、光学容積１５２６の光軸に直交又は実質的に直交する、及び／若しくは、平均光出力の方向に直交する、面法線を有することができる。
【０１０３】
照明構成要素１５００は、第１のセグメント１５５１を含んで、かつ、遠位面１５２０を通って光学容積１５２６を出る前に、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１５１０からのＴＩＲを２回受ける、光路１５５０を含んでいる。第１のセグメント１５５１は、光源１５２５から、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１５１０からの第１の反射まで延在する。光路１５５０は、実質的に散乱することなく、切り替え可能な拡散体１５３０を透過し、切り替え可能な拡散体１５３０が低ヘイズ状態又は実質的に透明な状態であり得る第１の状態にある場合に、発生し得る。光路１５５５は、第１のセグメント１５５１を含み、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１５１０からの反射を含むが、切り替え可能な拡散器１５３０を透過するときに散乱され、その後、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１５１０にＴＩＲの臨界角未満の入射角で入射し、光路１５５０は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１５１０を通って光学容積１５２６を出て行く。光路１５５５は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１５１０からの１回の反射だけを含み、光路１５５０は２回のかかる反射を含んでいる。
【０１０４】
遠位面１５２０を通って光学容積１５２６を出る光の割合は、切り替え可能な拡散体１５３０の状態を変更することによって、変更することができる。照明構成要素１５００からの光出力は、切り替え可能な拡散体１５３０が第１の状態にある場合に、第１の出力分布を有することができ、切り替え可能な拡散体１５３０が第２の状態にある場合には、第１の出力分布とは異なる第２の出力分布を有することができる。切り替え可能な拡散体が実質的に透明な状態である場合、遠位面を通って光学容積を出る光の割合は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１５１０のテーパを減少させることによって増加させることができる。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１５１０は、光注入領域１５２３から遠位面１５２０に実質的に収束する光学容積１５２６の対向する境界を画定することができる。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、光源１５２５と光学容積１５２６との間に追加の切り替え可能な拡散体が配設される。追加の切り替え可能な拡散体が実質的に透明な状態にある場合、光源１５２５からの光は、光の実質的な部分が光学容積を透過し、遠位面１５２０を通って光学容積１５２６を出て行くような角度分布で光学容積１５２６に入る。この光の少なくとも一部は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１５１０から、ＴＩＲによって、遠位面１５２０に向けられてもよい。追加の切り替え可能な拡散体がヘイズ状態にある場合、光源１５２５からの光は、光注入領域１５２３に到達する前に拡散される。この拡散された光の第１の部分は、光学容積１５２６に入らないように、追加の切り替え可能な拡散体によって散乱させることができる。拡散された光の第２の部分は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１５１０からＴＩＲを生じないような角度で光学容積１５２６に入ることができる。拡散された光の第３の部分は、光学容積１５２６を伝搬して遠位面１５２０を通って出て行くことができるような角度で、光学容積１５２６に入ることができる。したがって、追加の切り替え可能な拡散体によって、光出力の分布の追加の制御度が提供される。別の実施形態では、切り替え可能な拡散体１５３０は光学容積１５２６の中に含まれず、光源１５２５と光学容積１５２６との間に配設された切り替え可能な拡散体によって光出力の分布が調整される。
【０１０６】
図１６は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１６１０、出力主面１６２０、照明構成要素１６００の光注入領域である入力面１６２３、光源１６２５、光学容積１６２６、少なくとも１つの透明な光学物体１６２９、切り替え可能な拡散体１６３０、第１のセグメント１６５１を有する光路１６５０、第１のセグメント１６５１もまた含む光路１６５５ａ、第１のセグメント１６５１もまた含む光路１６５５ｂ、を備えた照明構成要素１６００の断面図を示す。いくつかの実施形態では、照明構成要素１６００は、照明構成要素１４００Ｂに類似した実質的に円筒形又は軸対称の形状を有することができる。これらの実施形態では、切り替え可能な拡散体１６３０は、少なくとも１つの透明な光学物体１６２９（単一の透明な光学的固体であり得る）のくり抜かれた領域内に配設されてもよい。いくつかの実施形態では、照明構成要素１６００は、照明構成要素１４００Ｃに類似した実質的に矩形（又は直方体）の形状を有することができる。これらの実施形態では、少なくとも１つの透明な光学物体１６２９は、切り替え可能な拡散体１６３０の対向する面に取り付けられた２つの別個のくさびを含むことができる。少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１６１０は、少なくとも１つの透明な光学物体１６２９の少なくとも１つの主面を含む。
【０１０７】
光路１６５０は、光源１６２５から開始し、光注入領域（入力面１６２３）を通って光を注入するように配設され、出力主面１６２０を通って延在する。光路１６５０は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１６１０からの２回の反射を含み、切り替え可能な拡散体１６３０を通る２つの経路を含んでいる。光路１６５０は、実質的に散乱することなく、切り替え可能な拡散体１６３０を透過する。これは、切り替え可能な拡散体が、実質的に透明な状態であり得る第１の状態にある（即ち、第１の状態は実質的にゼロである第１のヘイズを有することができる）場合に、生じる可能性がある。第１のセグメント１６５１は、光源１６２５から開始し、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１６１０からの光路１６５０の第１の反射で終了する。
【０１０８】
光路１６５５ａは、第１のセグメント１６５１を含むが、切り替え可能な拡散体１６３０を通過するときに散乱され、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１６１０から更に２回反射し、次いで出力主面１６２０を通って光学容積１６２６を出て行く。光路１６５５ａは、切り替え可能な拡散体が、第１のヘイズよりも高い第２のヘイズを有し得る第２の状態にある場合に、生じる可能性がある。光路１６５５ｂは、第１のセグメント１６５１を含むが、切り替え可能な拡散体１６３０を通過するときに散乱され、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１６１０から更に反射することなく、出力主面１６２０を通って光学容積１６２６を出て行く。光路１６５５ｂは、切り替え可能な拡散体が、第２のヘイズよりも高い第３のヘイズを有し得る第３の状態にある場合に、生じる可能性がある。
【０１０９】
光路１６５０、１６５５ａ及び１６５５ｂは、光源１６２５から開始し、入力面１６２３を通過し、出力主面１６２０を通って延在する。光路１６５０、１６５５ａ及び１６５５ｂは、出力主面１６２０からのいかなる反射も含まず、光学容積１６２６の外側の領域から出力主面１６２０を通って光学容積１６２６に入るいかなる部分又はセグメントも含まず、切り替え可能な拡散体１６３０からのフレネル表面反射を含まず、切り替え可能な拡散体１６３０からの後方散乱を含まない。
【０１１０】
光路１６５０は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１６１０からの第１の数（２）の反射を含み、光路１６５５ａは、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１６１０からの第２の数（３）の反射を含み、光路１６５５ｂは、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１６１０からの第３の数（１）の反射を含む。
【０１１１】
切り替え可能な拡散体１６３０は、複数の独立してアドレス可能な領域を含むことができる。別の所で説明するように、これによって、光出力分布の調整度を改善することができる。第１の切り替え可能な拡散体１６３０は、光学容積１６２６の光軸に平行ではない面法線を有することができる。切り替え可能な拡散体１６３０は、光学容積１６２６の光軸に直交するか又は実質的に直交する面法線を有することができる。光学容積１６２６の光軸は、切り替え可能な拡散体１６３０が実質的に透明な状態にある場合の平均光出力の方向に平行であってもよい。
【０１１２】
いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体１６３０は、光学容積１６２６の全長にわたって延在していなくてもよく、及び／又は光学容積１６２６の実質的に中心に位置しなくてもよい。かかる実施形態の一例を図１７に示す。
【０１１３】
図１７は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１７１０、出力主面１７２０、照明構成要素１７００の光注入領域である入力面１７２３、光源１７２５、光学容積１７２６、透明な光学物体１７２９、切り替え可能な拡散体１７３０、第１のセグメント１７５１を有する光路１７５０、及び、第１のセグメント１７５１もまた含む光路１７５５、を含む照明構成要素１７００の断面図を示す。いくつかの実施形態では、照明構成要素１７００は、照明構成要素１４００Ｂに類似した実質的に円筒形又は軸対称の形状を有することができる。いくつかの実施形態では、照明構成要素１７００は、照明構成要素１４００Ｃに類似した実質的に直方体の形状を有することができる。切り替え可能な拡散体１７３０は、単一の光学的固体であり得る透明な光学物体１７２９のくり抜かれた領域内に配設されてもよく、又は光学的固体の屈折率に一致した１つ以上の光学的に透明な接着剤によって、一緒に切り替え可能な拡散体１７３０に取り付けられる複数の光学固体を含んでもよい。
【０１１４】
光路１７５０は、光源１７２５から、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１７１０まで延在する第１のセグメント１７５１を含んでいる。光路１７５０は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１７１０から反射し、切り替え可能な拡散体１７３０を通過し、切り替え可能な拡散体１７３０の面から反射し、切り替え可能な拡散体を通って戻り、出力主面１７２０を通って照明構成要素１７００を出て行く。光路１７５０は、切り替え可能な拡散体１７３０を通る２つの経路を含んでいる。光路１７５０は、切り替え可能な拡散体１７３０を通過するときに実質的に散乱されない。これは、切り替え可能な拡散体が、実質的に透明な状態であり得る第１の状態にある場合に、生じる可能性がある。光路１７５５は、第１のセグメント１７５１もまた含み、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１７１０から切り替え可能な拡散体１７３０の方にまた反射される。光路１７５５は、切り替え可能な拡散体１７３０を通過するときに散乱し、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１７１０からの第２の反射を含み、再び散乱する切り替え可能な拡散体１７３０を通る第２の経路を含み、続いて、光路１７５５は、出力主面１７２０を通って照明構成要素１７００を出て行く。光路１７５０及び１７５５は、出力主面１７２０からのいかなる反射も含まず、光学容積１７２６の外側の領域から出力主面１７２０を通って光学容積１７２６に入るいかなる部分又はセグメントも含まず、切り替え可能な拡散体１７３０からの後方散乱を含まない。
【０１１５】
切り替え可能な拡散体１７３０は、複数の独立してアドレス可能な領域を含むことができる。別の所で説明するように、これによって、光出力分布の調整度を改善することができる。切り替え可能な拡散体１７３０は、光学容積１７２６の光軸に平行ではない面法線を有することができる。切り替え可能な拡散体１７３０は、光学容積１７２６の光軸に直交するか、あるいは実質的に直交するか、あるいは傾斜した角度を有する、面法線を備えることができる。光学容積１７２６の光軸は、切り替え可能な拡散体が実質的に透明な状態にある場合の平均光出力の方向に平行であってもよい。
【０１１６】
図１４Ａ〜図１７に示す実施形態のいずれも、光学容積の少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面に隣接する追加の反射層又は半透過層を更に含むことができる。付加反射層又は半透過層を有さない照明構成要素は、第１の光学容積を有すると理解され、追加の反射層又は半透過層の追加は、第１の光学容積を含み、かつ、第１の光学容積と追加の反射層又は半透過層の外面との間に追加の容積を含む、第２の光学容積を画定すると理解される。かかる実施形態の一例を図１８に示す。
【０１１７】
図１８は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１８１０ａ、出力主面１８２０、光注入領域１８２３、レンズ１８２４、光源１８２５、光学容積１８２６ａ、透明な光学物体１８２９、切り替え可能な拡散体１８３０、少なくとも１つの追加の反射性又は半透過性の層１８１０ｂ、光学容積１８２６ａを含み、かつ、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１８１０ａと少なくとも１つの追加の反射性又は半透過性の層１８１０ｂとの間の空間を含む、光学容積１８２６ｂ、を含む照明構成要素１８００の断面図を示す。この空間は空気間隙であってもよいし、あるいは、光学的に透明な接着剤で充填されていてもよい。照明構成要素１８００は、任意の幾何学的形状を有することができ、別の所で説明するように、実質的に円筒形対称若しくは軸対称の幾何学的形状を有することができるか、あるいは、別の所で説明するように、実質的にくさびの幾何学的形状若しくは実質的に直方体の幾何学的形状を有することができる。切り替え可能な拡散体１８３０は、光学容積１８２６ａの中心若しくはその近くに配設されてもよいし、あるいは、中心からずれていてもよい。少なくとも１つの追加の反射性又は半透過性の層１８１０ｂは、ＴＩＲの臨界角未満の入射角で少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１８１０ａに入射する光が、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１８１０ａを透過し、続いて、少なくとも１つの追加の反射性又は半透過性の層１８１０ｂから反射されて光学容積１８２６ａに戻る。
【０１１８】
光路１８４０は、光注入領域１８２３から開始し、出力主面１８２０を通って照明構成要素１８００を出て行く。光路１８４０は、切り替え可能な拡散体１８３０を通る３つの経路を含んでいる。
【０１１９】
切り替え可能な拡散体１８３０は、複数の独立してアドレス可能な領域を含むことができる。少なくとも１つの追加の反射性又は半透過性の層１８１０ｂは、別の所で説明するように、空間的に変化する反射及び／又は透過の特性を有することができる。異なる反射及び／又は透過の特性は、例えば、別の所で説明するようなさまざまなＭＯＦフィルムを使用して実現することができる。少なくとも１つの追加の反射性又は半透過性の層１８１０ｂは、別の所で説明するように、異なる反射又は透過の特性を有する複数のゾーンを備えることができる。このゾーンは、切り替え可能な拡散体１８３０の独立してアドレス可能な領域に対応することができる。少なくとも１つの追加の反射性又は半透過性の層１８１０ｂの反射及び／又は透過の特性を好適に選択することによって、照明構成要素１８００の光出力は、切り替え可能な拡散体１８３０が、第１の状態から、第１の状態とは異なる第２の状態に変化した場合に、異なる出力角度分布、異なる出力スペクトル分布（即ち、異なる色出力）、又はこれらの組み合わせを有することができる。
【０１２０】
図１９Ａ〜図１９Ｃは、反射性又は半透過性の外側主面１９１０、任意の付加的な面１９１１及び１９１２、出力主面となり得る遠位面１９２０、照明構成要素１９００の光注入領域である入力面１９２３、光学容積１９２６、透明な光学物体１９２９、端部１９３１及び外側主面１９３４を有する切り替え可能な拡散体１９３０、及び光路１９４０、を含む照明構成要素１９００を示している。透明な光学物体１９２９は、外面１９９８を含む。照明構成要素１９００の幾何学的形状は、図１９Ａに示すように、軸線１９９９まわりの回転対象に関して、説明することができる。軸１９９９は、光学容積１９２６の光軸であってもよく、切り替え可能な拡散体１９３０が第１の状態にある場合、光学容積の平均光出力の方向に平行であってもよい。遠位面１９２０は軸１９９９と直交している。照明構成要素１９００の断面図が図１９Ｂに提示され、照明構成要素１９００の上面図が図１９Ｃに提示されている。切り替え可能な拡散体１９３０が、実質的に透明な状態であり得る第１の状態にある場合、照明構成要素１９００からの光出力は、軸対称であってもよい。
【０１２１】
照明構成要素１９００は、切り替え可能な拡散体１９３０によって覆われていない透明な光学物体１９２９の外面１９９８の一部であってもよい任意の追加の面１９１１及び／又は１９１２を含むことができる。いくつかの場合には、任意の付加的な面１９１１及び／又は１９１２は、反射性又は半透過性の主面である。かかる場合、反射性又は半透過性の外側主面１９１０は、任意の追加の面１９１１及び／又は１９１２を含むことができる。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体１９３０は、透明な光学物体１９２９の外面１９９８を覆うか、又は実質的に覆う。かかる実施形態では、任意の追加の面１４１１及び／又は１４１２は存在しなくてもよい。
【０１２２】
光源は、入力面１９２３に隣接して配設することができる。光源は、円形に配置されて入力面１９２３に面する複数のＬＥＤを備えてもよいし、あるいは、コンパクトな蛍光円形電球などの他の円形光源を備えてもよいし、あるいは、非円形光入力から円形又はほぼ円形の出力を生成するように構成された円形光ガイドを備えてもよい。あるいは、光源は、意図的に非円形であり、円対称又は軸対称ではない所望の出力分布を生成してもよい。
【０１２３】
光路１９４０（図１９Ｂ参照）は、入力面１９２３を通過し、切り替え可能な拡散体１９３０を通過し、反射性又は半透過性の外側主面１９１０から反射し、切り替え可能な拡散体を通って戻り、透明な光学物体１９２９を通過してそれを出て行き、透明な光学物体１９２９に戻ってそれを通過し、切り替え可能な拡散体１９３０を再び通過し、反射性又は半透過性の外側主面１９１０から再び反射し、端部１９３１を通って切り替え可能な拡散体１９３０を出て行き、透明な光学物体１９２９に戻ってこれを通過し、遠位面１９２０を通って光学容積１９２６を出て行く。
【０１２４】
切り替え可能な拡散体１９３０は、複数の独立してアドレス可能な領域を含むことができる。別の所で説明する照明構成要素１８００と同様に、追加の反射性又は半透過性の層を切り替え可能な拡散体１９３０の外側に備えることができる。追加の反射又は半透過の層は、空間的に変化する反射及び／又は透過の特性を有してもよく、別の所で説明する異なる反射及び／又は透過の特性を有するゾーンを有してもよい。このゾーンは、切り替え可能な拡散体１９３０の独立してアドレス可能な領域に対応することができる。照明構成要素１９００からの光出力は、切り替え可能な拡散体１９３０が、第１の状態から、第１の状態とは異なる第２の状態に変化した場合、異なる出力角度分布、異なる出力スペクトル分布（即ち、異なる色出力）、又はこれらの組み合わせを有することができる。
【０１２５】
照明構成要素１９００は軸対称である。別の照明構成要素は、照明構成要素１９００と同様に得られるが、変更された幾何学的形状を有し得る。例えば、別の照明構成要素の上面図は、図１９Ｃに示すような円形ではなく、楕円形又は正方形又は長方形とすることができる。
【０１２６】
図２０は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面２０１０、出力主面２０２０、入力面２０２３、光源２０２５、光学容積２０２６、透明な光学物体２０２９、切り替え可能な拡散体２０３０、第１のセグメント２０５１を含む光路２０５０、第１のセグメント２０５１をまた含む光路２０５５、及び任意の光学的に透明な接着剤２０８８、を含む照明構成要素２０００の断面図を示している。
【０１２７】
光路２０５０は、第１のセグメント２０５１を含み、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面２０１０からのＴＩＲによって２回反射し、出力主面２０２０を通って光学容積２０２６を出て行く。光路２０５０は、実質的に透明な状態であり得る第１の状態にある切り替え可能な拡散体に対応し得る切り替え可能な拡散体２０３０によっては、実質的に散乱されない。光路２０５５は、第１のセグメント２０５１を含み、切り替え可能な拡散体２０３０を通過するときに散乱し、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面２０１０を通って光学容積２０２６を出て行く。光路２０５５は、切り替え可能な拡散体がヘイズ状態にあることに対応することができる。切り替え可能な拡散体２０３０の状態は、透明な光学物体２０２９に入射する光の分布を制御して、ヘイズ状態によって、ＴＩＲが弱まり、より広い角度の出力分布が得られるような角度により多くの光を向けるように、調整することができる。いくつかの実施形態では、切り替え可能な拡散体２３０は、光源２０２５と透明な光学物体２０２９との間に配設され、切り替え可能な拡散体がヘイズ状態にある場合、光源からの光の一部は、透明な光学物体２０２９に入射しないように拡散される。
【０１２８】
透明な光学物体２０２９は、光学的に透明な固体であってもよい。いくつかの実施形態では、透明な光学物体２０２９は、円筒形又は軸対称の幾何学的形状を有する。かかる実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面２０１０は、単一の面であってもよい。いくつかの実施形態では、透明な光学物体２０２９は、実質的に平行六面体（例えば、立方体又は直方体）の幾何学的形状を有する。かかる実施形態では、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面２０１０は、２つの対向する面であってもよい。光学容積２０２６は、透明な光学物体２０２９の容積に、光学的に透明な接着剤２０８８の容積と、切り替え可能な拡散体２０３０の容積と、を加えたものと考えることができる。
【０１２９】
いくつかの実施形態では、透明な光学物体２０２９は一体型で固体の光ガイドである。他の実施形態では、透明な光学物体２０２９は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面２０１０を提供する中空の光ガイドで置き換えられる。いくつかの実施形態では、この中空の光ガイドは、ＴＩＲを提供するフィルムから形成されてもよく、あるいは、有孔であり得るＭＯＦフィルムから形成されてもよい。
【０１３０】
光源２０２５は、切り替え可能な拡散体２０３０に入力される光の分布を制御する光学素子を含むことができる。例えば、光源２０２５は、屈折素子又はコリメートレンズを含むことができる。いくつかの実施形態では、光学的に透明な接着剤２０８８の反対側の切り替え可能な拡散体２０３０に隣接して、屈折素子が組み込まれる。この屈折素子は、入力光が、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面２０１０からのＴＩＲに好適な角度分布を有するように組み込むことができる。この屈折素子は、光学的に透明な接着剤を用いて、切り替え可能な拡散体２０３０に取り付けることができる。
【０１３１】
切り替え可能な拡散体２０３０は、複数の独立してアドレス可能な領域を含むことができる。別の所で説明する照明構成要素１８００と同様に、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面２０１０の外側に、追加の反射性又は半透過性の層を組み込むことができる。追加の反射性又は半透過性の層は、別の所で説明するように、空間的に変化する反射及び／又は透過の特性（例えば、異なる反射特性を有するゾーン）を有してもよい。照明構成要素２０００からの光出力は、切り替え可能な拡散体２０３０が、第１の状態から、第１の状態とは異なる第２の状態に変化した場合に、異なる出力角度分布、異なる出力スペクトル分布（即ち、異なる色出力）、異なる偏光出力分布、又はこれらの組み合わせを有することができる。
【０１３２】
光源２０２５と切り替え可能な拡散体２０３０を分離する空気間隙を有する切り替え可能な拡散体２０３０に隣接して、光源２０２５を配設することができる。あるいは、光源２０２５は、低屈折率接着剤であり得る光学的に透明な接着剤を用いて、切り替え可能な拡散体２０３０に取り付けてもよい。いくつかの実施形態では、任意の光学的に透明な接着剤２０８８は含まれておらず、空気間隙が、切り替え可能な拡散体２０３０を透明な光学物体２０２９から分離する。
【０１３３】
本明細書の照明構成要素のいずれかに使用される光学的に透明な接着剤のいずれかは、低屈折率接着剤とすることができる。好適な低屈折率の光学的に透明な接着剤としては、Ｎｏｒｌａｎｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ  １３１５、１３２、１３８、１４２、及び１４４（ニュージャージー州クランベリーのＮｏｒｌａｎｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能）が挙げられ、この製造者によれば、これらは１．３１５〜１．４４の範囲の屈折率を有する。いくつかの実施形態では、この低屈折率接着剤は、約１．３未満、又は約１．２未満、又は更に約１．１５未満の屈折率を有する超低屈折率（ＵＬＩ）材料である。好適なＵＬＩ材料としては、米国特許出願公開第２０１２／００３８９９０号（Ｈａｏら）に記載されているようなナノボイド材料が挙げられる。
【０１３４】
いくつかの実施形態では、透明な光学物体２０２９は、中空であっても固体であってもよいテーパ状の光ガイドである。この光ガイドは、その対向する境界が入力面から出力面まで実質的に収束するようにテーパ状にすることができる。例えば、光ガイドは、図１５の光学容積１５２６の形状を有することができる。
【０１３５】
本明細書に記載された実施形態は、光学容積が、照明構成要素の少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面及び／又は透明な光学物体によってどのように画定され得るかを例示する。いくつかの実施形態では、照明構成要素の光学容積は、少なくとも１つの反射又は半透過の面を含む最小の凸状容積（即ち、少なくとも１つの反射又は半透過の面の凸状殻）として、少なくとも１つの反射又は半透過の面に関して画定することができる。いくつかの実施形態では、出力主面とすることができる光学容積の遠位面は、最小の凸状容積の面として定義することができ、この凸状容積は、光学容積の光注入領域から遠位にある少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面の１つ以上の端部に隣接している。同様に、いくつかの実施形態では、入力面は、光学容積の光注入領域に近接した少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面の１つ以上の端部に隣接する最小の凸状容積の面として定義することができる。例えば、照明構成要素１１００の光学容積１１２６は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面１１１０の凸状殻であってもよく、遠位面１１２０及び入力面１１２３は、それぞれ、凸状殻の中の面とすることができ、この凸状殻は、少なくとも１つの遠位端部１１１３に隣接し、かつ、少なくとも１つの近位端部１１１６に隣接している。
【０１３６】
いくつかの実施形態では、入力面は、少なくとも１つの反射又は半透過の面の１つ以上の近位端部に隣接し、かつ、この近位端部によって少なくとも部分的に囲まれた平面として定義してもよい。同様に、いくつかの実施形態では、出力主面であり得る遠位面は、少なくとも１つの反射又は半透過の面の１つ以上の遠位端部に隣接し、かつ、この遠位端部によって少なくとも部分的に囲まれた平面として定義してもよい。いくつかの実施形態では、光学容積は、入力面、遠位面、及び少なくとも１つの反射又は半透過の面によって少なくとも部分的に囲まれた容積として定義してもよい。ある面が１つ以上の端部によって、完全ではないが部分的に囲まれている場合、その面の境界は、当該１つ以上の端部に対して、その面が当該１つ以上の端部によって囲まれていない領域における当該１つ以上の端部間に延在する直線セグメントを加えたものとして、定義することができる。同様に、ある容積が１つ以上の面によって、完全には囲まれていない場合、その容積の境界は、当該１つ以上の面に対して、その容積が当該１つ以上の面によって囲まれていない領域における当該１つ以上の面間に延在するセグメントを加えたものとして、定義することができる。このセグメントは、当該１つ以上の面間に延在する最小の領域とすることができる。例えば、照明構成要素１１００の１つ以上のセグメント１１６７は、平面又は円錐形の領域であってもよい。
【０１３７】
いくつかの実施形態では、光学容積を光学的に透明な材料で充填することができる。かかる実施形態では、光学容積は、光学的に透明な材料の容積、あるいは、光学的に透明な材料の容積に対して、光学的に透明な材料に隣接して配設された１つ以上の切り替え可能な拡散体の容積を加えたものであってもよい。入力面は、光学的に透明な材料の面であってもよく、出力主面であり得る光学容積の遠位面は、光学的に透明な材料の面であってもよい。
【０１３８】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される１つ以上の照明構成要素を備えたシステムが提示されている。本システム又は個々の照明構成要素は、少なくとも１つのセンサ及びコントローラを備えることができる。このセンサは、個々の照明構成要素に含まれてもよいし、あるいはそれに隣接してもよいし、あるいは任意の照明構成要素から空間的に分離されてもよい。このセンサは、部屋又は部屋の一部の照明があまりにも暗すぎるか又は明るすぎるときを検出する光センサとすることができ、かかる情報を含む信号をコントローラに提供することができる。いくつかの実施形態では、このセンサは、誰かが部屋又は部屋の一部にいるときを検出するか、あるいは、部屋又は部屋の一部にいる人数を検出する近接センサとすることができる。このコントローラは、少なくとも１つのセンサから情報を受信し、照明構成要素（単数又は複数）内の切り替え可能な拡散体（単数又は複数）の適切な状態を決定することができる。このコントローラは、状態変化が必要であると判断した場合に、制御信号を１つ以上の照明構成要素の１つ以上の切り替え可能な拡散体に送信することができる。コントローラはまた、１つ以上のセンサによって受信された信号に応答して、１つ以上の照明構成要素の１つ以上の光源を制御することができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、対応する切り替え可能な拡散体の状態が変化されると、光源の出力レベルを変更することができる。これは、状態変化に関連する光学的効果をマスキングするのに役立つことができる。例えば、切り替え可能な拡散体が透明な状態からヘイズ状態に切り替えられると、コントローラは、光源の出力レベルを減光又は低下させてもよく、続いて、光源の出力レベルを、状態変化前のレベルに戻すか、又は異なるレベルに変更することができる。
【０１３９】
図２１は、切り替え可能な拡散体２１３０を含む照明構成要素２１００を備えたシステム２１０１を概略的に例示する。切り替え可能な拡散体２１３０は、センサ２１６３に接続されたコントローラ２１６１に接続されている。切り替え可能な拡散体２１３０とコントローラ２１６１との間の接続は、有線接続又は無線接続であってもよい。同様に、コントローラ２１６１とセンサ２１６３との間の接続は、有線又は無線であってもよい。図示の実施形態では、１つの照明構成要素及び１つのセンサが提示されている。他の実施形態では、複数の照明構成要素及び／又は複数のセンサが提示されている。図示の実施形態では、センサ２１６３は、照明構成要素２１００から分離されている。他の実施形態では、センサ２１６３は、照明構成要素２１００に隣接するか、その中か、又は、その中で部分的に、配設されてもよい。
【０１４０】
以下は、本明細書の例示的な実施形態のリストである。
【０１４１】
項目１は、照明構成要素であって、
光注入領域と、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面と、当該少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面の１つ以上の遠位端部に隣接する出力主面と、を含む光学容積と、
光学容積内に少なくとも部分的に配設され、かつ、少なくとも第１の状態及び第２の状態を有する第１の切り替え可能な拡散体と、を備え、第１の状態は第１のヘイズによって特徴付けられ、第２の状態は第１のヘイズとは異なる第２のヘイズによって特徴付けられ、
第１の切り替え可能な拡散体の少なくとも一部は、光学容積の光軸に平行ではない面法線を有し、
少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、光学容積の対向する境界を画定する。
【０１４２】
項目２は、照明構成要素であって、
光注入領域と、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面と、当該少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面の１つ以上の遠位端部に隣接する出力主面と、を含む光学容積と、
光学容積内に少なくとも部分的に配設され、かつ、少なくとも第１の状態及び第２の状態を有する第１の切り替え可能な拡散体と、を備え、第１の状態は第１のヘイズによって特徴付けられ、第２の状態は第１のヘイズとは異なる第２のヘイズによって特徴付けられ、
少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、空間的に変化する反射特性を有し、
少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、光学容積の対向する境界を画定する。
【０１４３】
項目３は、空間的に変化する反射特性が、第１の波長帯域内における非偏光の１つ以上の反射性と、第１の波長帯域内における第１の偏光状態を有する偏光の反射性と、第１の波長帯域内における非偏光の拡散反射率と、第１の波長帯域内における第１の偏光状態を有する偏光の拡散反射率と、を含む、項目２に記載の照明構成要素である。
【０１４４】
項目４は、照明構成要素であり、
光注入領域と、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面と、当該少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面の１つ以上の遠位端部に隣接する出力主面と、を含む光学容積と、
光学容積内に少なくとも部分的に配設され、かつ、少なくとも第１の状態及び第２の状態を有する第１の切り替え可能な拡散体と、を備え、第１の状態は第１のヘイズによって特徴付けられ、第２の状態は第１のヘイズとは異なる第２のヘイズによって特徴付けられ、
少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、光学容積の対向する境界を画定し、
少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、光注入領域から出力主面まで延在する１つ以上の面を含み、光注入領域の反対側の出力主面に近接して配設された追加の面を含む。
【０１４５】
項目５は、第１の切り替え可能な拡散体が湾曲した形状を有する、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１４６】
項目６は、第１の切り替え可能な拡散体が実質的に平坦な形状を有する、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１４７】
項目７は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面が少なくとも１つの湾曲部分を含む、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１４８】
項目８は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面が少なくとも１つの平坦部分を含む、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１４９】
項目９は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面が、共通平面内にすべてではない２つ以上の平面を含む、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１５０】
項目１０は、第１の状態が実質的に透明な状態である、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１５１】
項目１１は、第１の切り替え可能な拡散体、任意の追加の拡散体、及び光注入領域の任意の光学素子を除いて、光学容積が実質的に中空又は実質的に一体型である、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１５２】
項目１２は、光注入領域が、出力主面の反対側の、光学容積の入力面である、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１５３】
項目１３は、光学容積が、光注入領域から出力主面まで実質的に収束するか又は広がるがその両方ではない境界を有する、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１５４】
項目１４は、第１の切り替え可能な拡散体が、実質的に完全に光学容積内に配設されている、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１５５】
項目１５は、少なくとも部分的に光学容積内に配置された第２の切り替え可能な拡散体を更に備える、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１５６】
項目１６は、第１の切り替え可能な拡散体が、第１の状態とは異なり、かつ、第２の状態とは異なる、第３の状態を有する、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１５７】
項目１７は、第１の切り替え可能な拡散体が、スメクチックＡ液晶を含む、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１５８】
項目１８は、第１の切り替え可能な拡散体が第１の状態にある場合、出力主面が光学容積の平均光出力の方向に実質的に直交する、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１５９】
項目１９は、第１の切り替え可能な拡散体が、複数の独立してアドレス可能な領域を含み、各領域が独立して第１の状態又は第２の状態にあり得る、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１６０】
項目２０は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面が、ゾーンごとに変化する反射特性を有する複数のゾーンを含む、項目１９に記載の照明構成要素である。
【０１６１】
項目２１は、当該ゾーンが当該領域に対応している、項目２０に記載の照明構成要素である。
【０１６２】
項目２２は、反射特性が、ある波長帯域内における非偏光の１つ以上の反射性、当該波長帯域内における第１の偏光状態を有する偏光の反射性、当該波長帯域内における非偏光の拡散反射率、当該波長帯域内における第１の偏光状態を有する偏光の拡散反射率、を含んでいる、項目２０に記載の照明構成要素である。
【０１６３】
項目２３は、複数のＬＥＤを有する光源を更に備える、項目１９に記載の照明構成要素である。
【０１６４】
項目２４は、第１の切り替え可能拡散体の独立してアドレス可能な領域が複数のＬＥＤと位置合わせされている、項目２３に記載の照明構成要素である。
【０１６５】
項目２５は、第１の切り替え可能な拡散体に隣接するセグメント化された層を更に備え、セグメント化された層のセグメントは、第１の切り替え可能な拡散体の独立してアドレス可能な領域に位置合わせされている、項目１９に記載の照明構成要素である。
【０１６６】
項目２６は、光学容積内に少なくとも部分的に配設された切り替え不可能な拡散体を更に備える、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１６７】
項目２７は、切り替え不可能な拡散体が、第１の切り替え可能な拡散体に隣接している、項目２６に記載の照明構成要素である。
【０１６８】
項目２８は、光が光注入領域に注入されて、第１の切り替え可能な拡散体が第１の状態にある場合、第１の光出力が生成され、光が光注入領域に注入されて、第１の切り替え可能な拡散体が第２の状態にある場合、第２の光出力が生成され、第１の光出力及び第２の光出力は、異なる出力角度分布、異なる出力スペクトル分布、異なる出力偏光分布、又はそれらの組み合わせを有する、項目１〜４のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１６９】
項目２９は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面が、光注入領域から出力主面まで延在する第１の軸対称面を含む、項目１〜３のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１７０】
項目３０は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面が、第１の軸対称面から物理的に離れ、かつ、光注入領域の反対側の出力主面に隣接して配置された第２の軸対称面を含む、項目２９に記載の照明構成要素である。
【０１７１】
項目３１は、少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面が、光注入領域から出力主面まで延在する第１の面と、光注入領域から出力主面まで延在する対向する第２の面とを含み、光注入領域の反対側の出力主面に隣接して配置された第３の面を更に含む、項目１〜３のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１７２】
項目３２は、１つ以上の面が、光注入領域から出力主面まで延在する第１の軸対称面を含む、項目４に記載の照明構成要素である。
【０１７３】
項目３３は、追加の面が、第１の軸対称面から物理的に離れ、かつ、光注入領域の反対側の出力主面に隣接して配設された第２の軸対称面を含む、項目３２に記載の照明構成要素である。
【０１７４】
項目３４は、１つ以上の面が、光注入領域から出力主面まで延在する第１の面と、光注入領域から出力主面まで延在する対向する第２の面とを含む、項目４に記載の照明構成要素である。
【０１７５】
項目３５は、照明構成要素であり、
一体型で光学的に透明な構成要素であって、少なくとも１つの傾斜主面と、当該少なくとも１つの傾斜主面に隣接する入力面と、入力面の反対側の出力面と、を有し、出力面は当該少なくとも１つの傾斜主面に隣接する、一体型で光学的に透明な構成要素と、
少なくとも１つの傾斜主面の少なくとも一部に取り付けられ、かつ、当該少なくとも１つの傾斜主面の少なくとも一部を覆う少なくとも１つの拡散体と、を備え、
当該少なくとも１つの拡散体は、少なくとも第１の状態と、第１の状態とは異なる第２の状態とを有する第１の切り替え可能な拡散体を含み、
当該少なくとも１つの傾斜主面は、入力面から出力面まで実質的に収束するか又は広がるがその両方ではない。
【０１７６】
項目３６は、少なくとも１つの傾斜主面が、第１傾斜主面と、対向する第２傾斜主面とを含み、第１の切り替え可能な拡散体は、第１傾斜主面の少なくとも一部分に取り付けられ、かつ、第１傾斜主面の当該少なくとも一部分を覆う、項目３５に記載の照明構成要素である。
【０１７７】
項目３７は、少なくとも１つの拡散体が、第２傾斜主面の少なくとも一部分に取り付けられ、かつ、第２傾斜主面の当該少なくとも一部分を覆う第２の切り替え可能な拡散体を含む、項目３６に記載の照明構成要素である。
【０１７８】
項目３８は、少なくとも１つの傾斜主面が、一体型で光学的に透明な構成要素の断面を取り囲む連続的な面である、項目３５に記載の照明構成要素である。
【０１７９】
項目３９は、第１の切り替え可能な拡散体が連続的な面を実質的に覆う、項目３８に記載の照明構成要素である。
【０１８０】
項目４０は、照明構成要素であり、
光ガイドであって、少なくとも１つの主面と、当該少なくとも１つの主面に隣接する入力面と、入力面の反対側の出力面と、を有し、出力面は当該少なくとも１つの主面に隣接する、光ガイドと、
出力面の反対側の入力面に隣接して配設された第１の切り替え可能な拡散体と、を備え、
第１の切り替え可能な拡散体は、少なくとも第１の状態と、第１の状態とは異なる第２の状態とを有する。
【０１８１】
項目４１は、第１の切り替え可能な拡散体が、光学的に透明な接着剤によって入力面に取り付けられている、項目４０に記載の照明構成要素である。
【０１８２】
項目４２は、空気間隙が第１の切り替え可能な拡散体と入力面とを分離する、項目４０に記載の照明構成要素である。
【０１８３】
項目４３は、入力面の反対側の第１の切り替え可能な拡散体に隣接して配設された光源を更に備える、項目４０に記載の照明構成要素である。
【０１８４】
項目４４は、当該少なくとも１つの主面が、入力面から出力面まで実質的に収束する、対向する境界を含む、項目４０に記載の照明構成要素である。
【０１８５】
項目４５は、照明構成要素であって、
少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面と、当該少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面に隣接する光注入領域と、光注入領域の反対側の遠位面と、を有する光学容積と、
光学容積内に少なくとも部分的に配設され、かつ、少なくとも第１の状態及び第２の状態を有する第１の切り替え可能な拡散体と、を備え、第１の状態は第１のヘイズによって特徴付けられ、第２の状態は第１のヘイズとは異なる第２のヘイズによって特徴付けられ、
当該少なくとも１つの反射性又は半透過性の外側主面は、光学容積の対向する境界を画定し、当該対向する境界は光注入領域から遠位面まで実質的に収束する。
【０１８６】
項目４６は、少なくとも１つのセンサとコントローラとを更に備え、当該コントローラは、少なくとも１つのセンサからの少なくとも１つの入力を受信し、第１の切り替え可能な拡散体に制御信号を提供するように構成されている、項目１〜４、及び３５〜４５のいずれか一項に記載の照明構成要素である。
【０１８７】
項目４７は、項目１〜４、及び３５〜４５のいずれか一項に記載の照明構成要素を複数備えるシステムである。
【０１８８】
項目４８は、少なくとも１つのセンサとコントローラとを更に備え、コントローラは、少なくとも１つのセンサからの少なくとも１つの入力を受信し、複数の照明構成要素の各々の第１の切り替え可能な拡散体に制御信号を提供するように構成されている、項目４７に記載のシステムである。
【０１８９】
本明細書において具体的な実施形態を図示し説明したが、本開示の範囲を逸脱することなく、図示及び説明された具体的な実施形態を、さまざまな代替的かつ／又は均等な実現形態で置き換えることができることを、当業者であれば理解するであろう。本出願では、本明細書において説明した具体的な実施形態のいかなる適合例又は変形例も包含されることを意図している。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されることが意図される。
【図１Ａ】
2017536663.tif 000003
【図１Ｂ】
2017536663.tif 000004
【図２Ａ】
2017536663.tif 000005
【図２Ｂ】
2017536663.tif 000006
【図３】
2017536663.tif 000007
【図４】
2017536663.tif 000008
【図５】
2017536663.tif 000009
【図６】
2017536663.tif 000010
【図７Ａ】
2017536663.tif 000011
【図７Ｂ】
2017536663.tif 000012
【図７Ｃ】
2017536663.tif 000013
【図７Ｄ】
2017536663.tif 000014
【図７Ｅ】
2017536663.tif 000015
【図７Ｆ】
2017536663.tif 000016
【図７Ｇ】
2017536663.tif 000017
【図７Ｈ】
2017536663.tif 000018
【図７Ｉ】
2017536663.tif 000019
【図７Ｊ】
2017536663.tif 000020
【図７Ｋ】
2017536663.tif 000021
【図７Ｌ】
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【図７Ｍ】
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【図８】
2017536663.tif 000024
【図９】
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【図１０】
2017536663.tif 000026
【図１１】
2017536663.tif 000027
【図１２Ａ】
2017536663.tif 000028
【図１２Ｂ】
2017536663.tif 000029
【図１２Ｃ】
2017536663.tif 000030
【図１３Ａ】
2017536663.tif 000031
【図１３Ｂ】
2017536663.tif 000032
【図１３Ｃ】
2017536663.tif 000033
【図１４Ａ】
2017536663.tif 000034
【図１４Ｂ】
2017536663.tif 000035
【図１４Ｃ】
2017536663.tif 000036
【図１５】
2017536663.tif 000037
【図１６】
2017536663.tif 000038
【図１７】
2017536663.tif 000039
【図１８】
2017536663.tif 000040
【図１９Ａ】
2017536663.tif 000041
【図１９Ｂ】
2017536663.tif 000042
【図１９Ｃ】
2017536663.tif 000043
【図２０】
2017536663.tif 000044
【図２１】
2017536663.tif 000045
【国際調査報告】
2017536663.tif 000046
2017536663.tif 000047