(57)【要約】１つまたは複数の光源がライトガイドの本体に埋め込まれるライトガイドシステムが開示される。光源は、ライトガイドに発光する。外部からの光源を入射した光は、反射されるか、あるいは通過を許可される。一実施形態では、その中の光偏向粒子を有するライトガイドが使用される。ライトガイド内の光偏向粒子の濃度は、所望の光の放射パターンを得るために組込み型光源の位置に基づいて変化させることができる。一実施形態では、外部の光源は、光の量を増やし、また、ミラーは、消耗を縮小し、かつ光の量を増加させるために使用することができる。最後に、モジュラー形式でライトガイドシステムを構築することによって、複数のライトガイドモジュールは、希望の仕様の光源を得るために組み合わせることができる。
2012526363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライトガイドと１つ以上の光源とを有し、前記１つ以上の光源はライトガイドの本体に埋め込まれている、装置。
【請求項２】
さらに、光偏向器を有する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
すべてまたは少なくとも１つの光源から主にすべての光がライトガイドに沿って案内される方向に結合されるように、少なくとも１つの光源から放射される光がライトガイドに結合されている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
ライトガイドの本体に埋め込まれた少なくとも１つの光源がライトガイドの本体の凹部に埋め込まれている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
ライトガイドのボディの凹みはそれに埋め込まれている光源と同じ形状を有している請求項４に記載の装置。
【請求項６】
少なくとも一つの光源は、それに向かってライトガイドを出る光をライトガイドに戻すように反射させる請求項１に記載の装置。
【請求項７】
光偏向器は、少なくとも１つの光源に近い領域ではより低い濃度で存在する請求項２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願はインド、ムンバイで２００９年３月６日に提出された“組込み光源を持つライトガイド”と題された仮特許出願番号１１９４／ＭＵＭ／２００９に基づく優先権を請求する。
本発明は、ライトガイドシステムに関する。より特に、本発明は、その中に埋め込まれた光源を備えたライトガイドにも関する。
【背景技術】
【０００２】
近くに配置した光源からの光を導くライトガイドが当技術分野で公知である。そのようなライトガイド内の光偏向粒子、光ガイドの内側の壁の表面レリーフ構造などの様々な手段を介してライトガイドを通過する光をライトガイドから偏向させることができる。ライトガイドから偏向される光の量が、偏向光使用手段にだけでなく、ライトガイド内で光が通過する距離に依存する。
【発明の概要】
【０００３】
ライトガイドシステムは、その内の１つまたは複数の光源がライトガイドの本体に埋め込まれるかに開示される。光源は、ライトガイドに発光する。外部からの光源を入射した光は、どちらかに反射されたり、通過を許可される。一実施形態では、その中の光偏向粒子を有するライトガイドが使用される。ライトガイド内の光偏向粒子の濃度は、所望の光の放射パターンを得るために組込み型光源の位置に基づいて変化させることができる。一実施形態では、外部の光源は、光の量を増やし、また、ミラーは、消耗を縮小し、かつ光の量を増加させるために使用することができる。最後に、モジュラー形式でライトガイドシステムを構築することによって、複数のライトガイドモジュールは、希望の仕様の光源を得るために組み合わせることができる。
【０００４】
要素のインプリメンテーションと組み合わせの様々な詳細を含む上記および他の好ましい特徴は、より具体的に添付図面を参照して説明され、特許請求の範囲に指摘される。それは、本明細書中に記載の特定の方法およびシステムが制限としてではなく実例のみ経由で示されることが理解されよう。当業者によって理解されるように、本明細書に記載する原理および特徴は、発明の範囲から逸脱せずに様々な、数多くの実施形態で用いることができる。
本明細書の一部として含まれている添付の図面は、本願の好ましい実施形態、本発明の原理を説明し、教えるのに役立つ上記の一般的な説明と、以下の好ましい実施形態の詳細な説明を一緒に示す。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】一実施形態における、埋め込まれた光源システムを持つ典型的なライトガイドのブロック図を示す。
【図２】一実施形態における、両方の組み込みおよび外部の光源を持つ典型的なライトガイドシステムのブロック図を示す。
【図３】一実施形態における、両方の組み込みおよび外部の光源を持つ典型的なライトガイドシステムのブロック図を示す。
【図４】一実施形態における、埋め込まれた光源と一緒に反射ミラーを持つ典型的なライトガイドシステムのブロック図を示す。
【図５】一実施形態における、埋め込まれた光源と一緒に反射ミラーを持つ典型的な導光システムのブロック図を示す。
【図６】一実施形態における、埋め込まれた光源と一緒に反射ミラーを持つ典型的な導光システムのブロック図を示す。
【図７】一実施形態における、複数の組み込み光源を持つ典型的なライトガイドシステムのブロック図を示す。
【図８】一実施形態における、複数の組み込み光源を持つ典型的なライトガイドシステムのブロック図を示す。
【図９】一実施形態における、複数の組み込み光源を持つ典型的なライトガイドシステムのブロック図を示す。
【図１０】一実施形態における、光偏向表面レリーフ構造とその中に埋め込まれた光源を持つ典型的な光源システムのブロック図を示す。
【図１１】一実施形態における、典型的な光源システムのブロック図を示す。
【図１２】一実施形態における、典型的な光源システムのブロック図を示す。
【図１３】一実施形態における、典型的な光源システムのブロック図を示す。
【図１４】一実施形態における、典型的な光源システムのブロック図を示す。
【図１５】一実施形態における、典型的な光源システムのブロック図を示す。
【図１６】一実施形態における、典型的な光源システムのブロック図を示す。
【図１７】一実施形態における、典型的な光源システムのブロック図を示す。
【図１８】一実施形態における、典型的な光源システムのブロック図を示す。
【図１９】一実施形態における、典型的な点光源のブロック図を示す。
【図２０】一実施形態における、典型的な点光源のブロック図を示す。
【図２１】一実施形態における、典型的な点光源のブロック図を示す。
【図２２】一実施形態における、典型的な点光源のブロック図を示す。
【図２３】一実施形態における、典型的な点光源のブロック図を示す。
【図２４】一実施形態における、反射点光源の光線図である。
【図２５】一実施形態における、透過点光源の光線図である。
【図２６】一実施形態における、点光源の光線図である。
【図２７】一実施形態における、点光源の光線図である。
【図２８】一実施形態における、光源システムの光線図である。
【図２９】一実施形態における、光源システムの光線図である。
【図３０】一実施形態における、光源システムの光線図である。
【図３１】一実施形態における、光源システムを示す。
【図３２】一実施形態における、光源システムの側面図を示す。
【図３３】一実施形態における、光源システムの底面図を示す。
【図３４】一実施形態における、光源のシステムを示す。
【図３５】一実施形態における、光源のシステムを示す。
【図３６】一実施形態における、モジュール式の光源システムを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
ライトガイドシステムは、その内の１つまたは複数の光源がライトガイドの本体に埋め込まれるかに開示される。光源は、ライトガイドに発光する。外部からの光源を入射した光は、どちらかに反射されたり、通過を許可される。一実施形態では、その中の光偏向粒子を有するライトガイドが使用される。ライトガイド内の光偏向粒子の濃度は、所望の光の放射パターンを得るために組込み型光源の位置に基づいて変化させることができる。一実施形態では、外部の光源は、光の量を増やし、また、ミラーは、消耗を縮小し、かつ光の量を増加させるために使用することができる。最後に、モジュラー形式でライトガイドシステムを構築することによって、複数のライトガイドモジュールは、希望の仕様の光源を得るために組み合わせることができる。
【０００７】
−用語の解説−
反射器は光を反射するの任意の手段である。ミラー面反射光の反射器あるいはミラーは金属表面、分布ブラッグ反射器、ハイブリッドリ反射器、内部全反射または無指向性反射器を含んでいる。ディフューズライト反射器は塗料、透明な素材の懸濁剤、染料、等を含んでいる。
【０００８】
点光源は、小さな領域から発光する光源である。例えばＬＥＤ（発光ダイオード）、レーザー（励起誘導放射による光増幅）またはフィラメントは、点光源として機能することができる。小型のミラーまたは面光源（後述）も、遠くから見られた時あるいは遥かに大きな物体へ発光する場合、点光源とみなすことができる。
【０００９】
線状光源は、一つの大きな次元を持つ領域から発光する光源である。線状光源は、例えば、円形、正方形または他の断面を持つチューブのように形作られる可能性がある。線状光源は、ＬＥＤのバンク、蛍光管、ガス放電管、白熱フィラメントなどの特定の断面（曲線、多角形や曲線）を持つプリズムのように形作ることができる。
【００１０】
面光源は、２つの大きなディメンションを持っている領域から発光の光源である。面光源は、少なくとも１つの大型の発光面を持つことになる。それは小さい厚さを有してもよいし、すなわちそれは、シートの形をしていてもよい。
【００１１】
ライトガイドは、その内の光をガイドするオブジェクトである。ライトガイドは、周囲の材料の屈折率よりも大きい屈折率の透明な材料を含んでもよいし、全内部反射により光をガイドする。ライトガイドはまた、反射キャビティを含んでもよいし、反射によって光をガイドしてもよい。ライトガイドはライトガイドの光源として機能するように、このような光ガイドの光を偏向する光偏向器としての機能を拡張することができる。光が一定方向に優先的に放射されるようにライトガイドを反射キャビティ内に配置することができる。反射器は小さな空気のギャップ、または真空または低屈折率材料によって、光ガイドの表面で全反射を容易にするために、ガイドの表面に接近して配置することができる。また、反射するキャビティの反射を光学的にライトガイドの表面に結合してもよい。反射器は、光ガイドの表面に直接堆積することができる。
【００１２】
光偏向器は、ライトガイド内を移動する光を偏向させるエレメントである。光偏向器は、境界での屈折、反射による、粒子内部の拡散による、拡散による、または全内部反射により、それに入射する光を偏向させる小型の透明な粒子や気泡であってもよい。光偏向器は、周囲の媒質より屈折率の異なる透明な微粒子であってもよい。光偏向器は、球面または非球面の粒子であってもよい。光偏向器は、ライトガイドに関する特定の方向に埋め込まれた非球面の粒子であってもよい。光偏向器は、光の波長を変更してもよい。例えば、光偏向器は、フォトルミネッセント材料を含んでもよい。光偏向器は、表面レリーフ構造であってもよい。光偏向器、レリーフや小さな白いドットまたはそのようなプリズムやレンズなどの幾何学的形状であってもよい。
【００１３】
線形ライトガイドは、一つの大きなディメンションを持つライトガイドである。
【００１４】
シートライトガイドは、二つの大きなディメンションを持つライトガイドである。
【００１５】
図１は、１つの実施形態における、光源システム１９９が埋め込まれた典型的なライトガイドのブロック図を示す。光源１０２は、ライトガイド１０１内に埋め込まれている。光源１０２から出射された光がライトガイド１０１に結合され、次にそれを通過する。光源１０２は、点光源や線光源であってもよい。ライトガイド１０１は、線ライトガイドや表面のライトガイドであってもよい。
【００１６】
一実施形態では、光源１０２からのすべてあるいは主にすべての光がライトガイドに沿ってガイドされる方向へ、つまり、それは、全く内部にライトガイドのガイドする境界で反射する方向へ連結されるように、光源１０２から出射された光は、ライトガイド１０１へ連結される。これは、光ガイドに入る光線は誘導効果が得られるように屈折するように、光源と光ガイドとの間のエアギャップ（またはより低い屈折率材料のギャップ）１０３を保つことによって達成される。更に、このガイド効果を促進するために、光がライトガイドを入るインターフェースは、ライトガイドの境界かガイドする境界に垂直かあるいはほぼ垂直のために選ばれてもよい。そのような方法で連結された時さえ、ガイドされている光は、最終的に光偏向粒子などの光偏向機能による偏向によって、ライトガイドを終了してもよい。
【００１７】
一実施形態では、光源１０２はライトガイド１０１の端部に存在せず、つまり、光源１０２は、ライトガイド１０１の少なくとも２つの反対側にライトガイド１０１が拡張する位置で存在する。それがこれらの両方の側、あるいはこれらの側のうちの１つに移動するように、光源１０２は光を発してもよい。
【００１８】
一実施形態では、光源１０２は、当該凹部が、その中に埋め込まれた光源と同じ形状を有するようにライトガイド１０１の本体の凹部のライトガイド１０１のボディ内に埋め込まれる。
【００１９】
図２は一実施形態における、両方の組み込みおよび外部の光源を持つ典型的な光のガイドシステム２９９のブロック図を示す。点光源２０３は、ミラーライトガイド２０１の一方の端の近くに配置されている。ミラーライトガイド２０１外の点光源２０３の存在は、ミラーライトガイド２０１に送信される光の総量に追加される。すなわち、ライトガイド内に埋め込まれた１つ、外側に配置される１つの両方の点光源からの光は、ライトガイド２０１に入って通過する。同様に、点または線状光源は、それらの光が導光板に結合されるように、表面のライトガイドの外側に配置されてもよい。
【００２０】
図３は、一実施形態における、両方の組み込みおよび外部の光源を持つ典型的なライトガイドシステム３９９のブロック図を示す。点光源３０３および３０４は、ミラーライトガイド３０１の二つの反対端の近くに配置されている。これは、両端からの光がライトガイド３０１へ入ることを可能にし、それによって、ライトガイド３０１内の光のより多くの均一な分布に帰着する。同様に、点または線状光源は、それらの光をライトガイドに結合されるような方法で、二つの反対またはすべての４つの端に、表面のライトガイドの外側に配置されてもよい。
【００２１】
図４は、一実施形態における、埋め込まれた光源と一緒に反射ミラーを持つ典型的なライトガイドシステム４９９のブロック図を示す。ミラーライトガイド４０１の両端は、ミラー４０５と４０６を使用して反射するようになる。これは、ミラーライトガイド４０１の端に到達する光の再利用を可能にする。４０５と４０６のようなミラーがない場合は、ライトガイド４０１内に埋め込まれた光源４０２からの光は、ライトガイド４０１の端部までずっと移動し、次に、消えてもよい。同様に、表面の光のガイドの端部が反射するようにしてもよい。
【００２２】
図５は、一実施形態における、組み込み光源と一緒に反射ミラーを持つ典型的なライトガイドシステム５９９のブロック図を示す。ミラーライトガイド５０１は、発光面５０９に面の反対側に反射されている。これは、前記表面上に隣接して配置、または光学的に結合、または置くことができるミラー５０７を使用して行う。光源５０２からの光はライトガイド５０１を通過して、偏差、散乱などのような様々な理由により、発光面５０９を終了してもよい。光の一部は、反対方向に移動し、発光面の方向に戻して反映されるミラー５０７を、達する光の一部は、反対方向に通過し、発光面の方向に戻して反映されるミラー５０７を、到達させてもよい。ミラー５０７は光学的にライトガイド５０１に結合、またはそれらの間のエアギャップまたは低屈折率材料で、別々に保たれてもよい。上記と同様に、表面の光ガイドの発光面に面の反対側は透明にすることができる。
【００２３】
一実施形態では、光源５０２は、発光面５０９に面の反対側に埋め込まれる。光源５０２は、ミラー５０７が配置される横に表面に埋め込むことができる。ミラー５０７は埋め込まれた光源５０２をそれ自体カバーしてもよいし、カバーしなくてもよい。それがカバーするときは、このライトガイドの非放射される側に向かって光の損失を防止する。それはカバーしない場合には、光源５０２の内部反射器は、また、ライトガイドの非放射される側に向かって移動する光をブロックしてもよい。
【００２４】
図６は、１つの実施形態における、埋め込まれた光源と一緒に反射ミラーを持つ典型的な光のガイドシステム６９９のブロック図を示す。点光源６０２は、ミラーライトガイド６０１内に埋め込まれる。点光源６０２をカバーするミラーライトガイド６０１のエッジ６１０がミラー６０８を使用して反射されている。光源６０２からの光はミラーライトガイド６０１の全体にわたって通過する。この光の一部は、エッジ６１０に向かって移動させてもよい。ミラー６０８は、この光をライトガイド６０１に戻って反映している。また、ミラー６０８（または光源６０２を直面する別のミラー）は、ミラーライトガイドの端６１０に入るように、光源６０２からの光を防ぐことができる。これは光がライトガイドを介してガイドされるように表面を介して入るように、光源６０２からの最大の光を支援する。
【００２５】
上記と同様に、ミラーは表面のライトガイドとそれに埋め込まれたミラーライトガイドとの間で使用することができる。
【００２６】
図７は、一実施形態における、複数の組み込み光源を持つ典型的な光のガイドシステム７９９のブロック図を示す。７０１ミラーライトガイドは、その中に埋め込まれたような７０２、７０３および７０４などの複数の点光源を持っている。ライトガイド内の複数の点光源の存在は、より多くの光をライトガイド内で使用できるようになる。従って、より強度の光源、またはより厚いあるいはよりかさばっていることなしで、その発光表面においてより大きい光源は作ることができる。同様に、面光源は、複数の組込み線形や点光源を持つことができる。
【００２７】
図８は、一実施形態における、複数の組み込み光源を持つ典型的な光のガイドシステム８９９のブロック図を示す。この実施形態では、このような８０２のような光源は、ライトガイド８０１の全幅をカバーする次元を持っている。
【００２８】
図９は、一実施形態における、複数の組み込みの光源を持つ典型的な光のガイドシステム９９９のブロック図を示す。この実施形態では、そのような９０２のような点光源はライトガイド９０１の幅内の異なる場所に埋め込まれている。
【００２９】
図１０は、一実施形態における、光偏向表面レリーフ構造とその中に埋め込まれた光源を持つ典型的な光源システム１０９９のブロック図を示している。幾何学的形状、エッチングや色素沈着であってもよい偏向光の表面レリーフ構造１００９は、ライトガイド１００１内に通過する光源１００２の光の一部をライトガイド１００１の外に偏向する。
【００３０】
図１１は、一実施形態における、典型的な光源システム１１９９のブロック図を示す。屈折、反射や散乱を使って光を偏向する光偏向粒子１１０９は、光ガイド１１０１内に通過する光源１１０２の光の一部をライトガイド１１０１の外に偏向する。光偏向粒子１１０９は例えば、フォトルミネセンスによって、光の波長を変更することができる。
【００３１】
図１２は、一実施形態における、典型的な光源システム１２９９のブロック図を示す。光偏向粒子１２０９がライトガイド１２０１内に存在する。光偏向粒子１２０９が光源１２０２上記の領域１２１０より大きい濃度で存在する。光偏向ライトガイドの効果的な厚さは、光源１２０２（ライトガイド内で、光源１２０２の存在のため）の上に減少するため、光源１２０２の上の領域からの照明の低下を避けるように、光偏向粒子１２０９の濃度は、補正するためにその領域で増加する。
【００３２】
図１３は、一実施形態における、典型的な光源システム１３９９のブロック図を示す。光偏向粒子１３０９は、光源に近い領域に比べて離れて光源（そのような光源１３０２など）からこの領域１３１０で高い濃度でライトガイド１３０１に存在する。これは、光源システム１３９９から発せられる光のより均一性を確保する。
【００３３】
図１４は、一実施形態における、典型的な光源システム１４９９のブロック図を示す。光偏向粒子１４０９は、光源１４０２上記の１４０１ライトガイドの領域１４１０に高濃度で存在する。ミラーは、光源１４０２からの直接光が光源システム１４９９から放射されないように、光源１４０２の上に配置される。
【００３４】
図１５は、一実施形態における、典型的な光源システム１５９９のブロック図を示す。光偏向粒子１５０９は、光源１５０２などの組み込みの光源を持つライトガイド１５０１のスライス１５１２に低濃度で存在しないか、または存在する。光偏向粒子１５０９の高濃度は、光源１５０２からの光がライトガイド１５０１を入るからの開口１５１４の近くに存在していないので、光源１５０２の境界で、光源システム１５９９からの発光強度の連続性が存在する。光偏向粒子は、さらに離れて光源からの光ガイドのスライスに存在している。光偏向粒子が均一な濃度で、あるいは、様々な濃度で利用可能であってもよい、例えば、光源から離れてより高濃度で、そして光源に近いより低濃度であってもよい。
【００３５】
図１６は、１つの実施形態における、典型的な光源システム１６９９のブロック図を示す。光偏向粒子１６０９は、光源１６０２からの光がライトガイド１６０１を入る所から開口１６１４に近い領域１６１２により低い濃度で存在しないか、または存在する。領域１６１２は光源１６０２から離れる方向へ先細りになる。
【００３６】
図１７は、一実施形態における、典型的な光源システム１７９９のブロック図を示す。光偏向粒子１７０９は、光源１７０２からの光がライトガイド１７０１に入る開口近傍の領域１７１２により低い濃度で存在しないか、または存在する。領域１７１２は上、または下または両方から光源１７０２から先細りになってもよい。さらに、光偏向粒子１７０９の異なる濃度（より低い、より高いまたはなし）でそのような領域１７１４などの別の領域では、光ガイド１７０１の別の部分に存在してもよい。ライトガイドに沿って任意の位置での平均濃度は、必要な濃度になるように、放出された光の均一性、または必要な放射パターンに応じて放出された光が達成されるようにできる。例えば、領域１７１４は光源が埋め込まれている表面の反対側の近くに存在することができる、光源から離れて厚い、そして光源の近くに薄くなってもよい。
【００３７】
図１８は、一実施形態における、典型的な光源システム１８９９のブロック図を示す。光偏向粒子１８０９は光源１８０２からの光がライトガイド１８０１を入る開口近傍の領域１８１２に低濃度で存在しないか、または存在する。領域１８１２は、光源１８０２から離れて、上記から先細りになる。光偏向粒子の異なる濃度を持つ領域１８１４などの別の領域では、存在してもよい。
【００３８】
図１９は、一実施形態における、典型的な点光源１９９９のブロック図を示す。点光源１９９９ライトガイド（図示せず）の表面の開口部に向かって発光する。光源１９９９自体部分的または完全に透明または部分的にまたは完全に外部から入る光を反射してもよい。
【００３９】
図２０は、一実施形態における、典型的な点光源２０９９のブロック図を示す。点光源２０９９は、ミラー面２０１３年、そして発光ダイオード（ＬＥＤ）など１つ以上の光源２０１１を含むブロック２０１２で構成される。光源２０１１は、異なる方向に指していてもよい、すなわち、それらは互いに逆方向に移動する光を発散させてもよい。従って、光源２０１１の一つは、そのライトガイドの指示の特定のグループ内に通過する光を発散でき、光源２０１１の他は、方向の反対側のグループで移動する光を発散してもよい。
【００４０】
ブロック２０１２は、光源２０１１の電気的接続を提供する１つまたは両方の導体として作用してもよい。電気的接続は、例えば、ワイヤボンディングの使用を通じてワイヤによって、または酸化インジウムスズ等の透明電極により提供されてもよい。
【００４１】
図２１は、一実施形態における、典型的な点光源２１９９のブロック図を示す。点光源２１９９は、ミラー面２１１３を有するブロック２１１２、および複数の光源２１１１で構成されている。複数の光源は、すべての光の同じスペクトルを放射し、または別の光源は、異なるスペクトルの光を放射してもよい。例えば、いくつかの光源は青色光を他のが緑を、まだ他のが赤色を放射してもよい。赤、緑、青の光の成分は、ディスプレイ逆光に役立つ。赤、緑および青の量は、放射される光の色を変更するために変更されてもよい。複数の光源２１１１は二つの相反する方向のグループの光を調達する光源の２つのグループを含んでもよい。
【００４２】
図２２は、一実施形態における、典型的な点光源２２９９のブロック図を示す。光源２２１１が置かれる穴を囲むミラー２２１４は、光源２２１１からの光をライトガイドの開口部までガイドするのを支援する。ミラー２２１４は、さらにライトガイドから出る光をライトガイドへ送り返すのを支援する。
【００４３】
図２３は、一実施形態における、典型的な点光源２３９９のブロック図を示す。点光源２３９９は、同じまたは異なるスペクトルの透明なブロック１つ以上の光源２３１１を持っている２３１２で構成される。光源２３１１への電気的接続は、電線や導体で行うことができる、または透明なブロック２３１２はインジウムスズ酸化物や炭化ケイ素等の導電性基板であってもよい。このような窒化ガリウム、または様々な透明導電性酸化物のような基板を使用されてもよい。
【００４４】
図２４は、一実施形態における、反射点光源２４９９の線図である。典型的な光線２４１４が１つ以上の光源２４１１からの光源によって放射される。典型的な光線２４１５は、ライトガイド（図示せず）の開口部を出ており、点光源２４９９に向かって進んでいる。それは、ライトガイドに戻るには、ミラー面２４１３およびおそらくミラー面２４１７から反射し、それにより、光の利用効率を高める。
【００４５】
図２５は、一実施形態における、透過点光源２５９９の線図である。典型的な光線２５１３が１つ以上の光源２５１１からの光源によって放射される。典型的な光線２５１４は、ライトガイドの開口部を出ました。それは、透明なブロック２５１２を通過して、ライトガイドの別の開口部に通過する。
【００４６】
図２６は、一実施形態における、点光源２６９９の線図である。ＬＥＤなどの光源となる光源２６１１は光２６１３を発する。光が点光源へのライトガイドを出る場合、その一部は、固有の反射率、界面反射、バック反射器、蛍光コーティング、拡散器コーティングあるいはＬＥＤの電界発光とフォトルミネセンス材料により戻って反映される。
【００４７】
図２７は、一実施形態における、点光源２７９９の線図である。光２７１３は、点光源２７９９へのライトガイドを出て、光源２７１１のうちの１つを打つ。低い波長の光が高い波長の光源を満たしている場合は、それを通過するか、またはバック反射器の内側で反映されてもよい。高い波長の光がより低い波長の光源を満たしている場合は、それを通過したり、反映されたり、またはそれより低い波長の光に変換されてもよく、放射されてもよい。
【００４８】
図２８は、一実施形態における、光源のシステム２８９９の線図である。埋め込まれた光源２８０２からの光がライトガイド２８０１内にガイドされる。このような粒子２８０９のような散乱粒子をヒットすることもでき、光２８１２のような照明光を与えるためにライトガイド２８０１の外に散在されてもよく、またはそのような光２８１１、または光２８１３のようなライトガイド内でガイドされ続けてもよい。このような散乱光は、光２８１４などの照明光を与えるために、再び散乱されること、及び複数のそのような散乱後の光ガイド２８０１の外に散乱されてもよい。
【００４９】
図２９は、一実施形態における、光源のシステム２９９９の線図である。光源２９０２からの光２９１１は、照明光２９１２を形成するためにまっすぐにライトガイド２９０１を出る。ライトガイド２９０１の光入口と出口の表面が磨かれ、垂直に互いにであり、屈折率がより大きいかまたは最小屈折率に等しい場合、そして光のような直接的な放出が最小化されている、あるいは、そのような放射はない。
【００５０】
図３０は、一実施形態における、光源のシステム３０９９の線図である。光偏向粒子３００９は、方向３０１４の中への光源３００２からの光３０１１および方向３０１３の中への光源３００３からの光３０１２を偏向する。したがって、単一の光偏向粒子は多くの異なる光源からの光を偏向する。
【００５１】
図３１は一つの実施の形態例によれば、光源システム３１９９を示す。シートライトガイド３１０１は、その中に線状光源３１０２を埋め込んでいる。線状光源３１０２は、既知の線状光源であってもよいし、彼らは多分、本発明に開示されているように、光偏向粒子を有するライトガイドへ光を放射する点光源を使用して作成される。点光源は、両端に存在するか、多分線状光源内に埋め込まれてもよい。シートライトガイド３１０１は、光偏向粒子を持っているので、シートのライトガイド３１０１内に移動する線状光源３１０２から放射された光は、シートのライトガイド３１０１から偏向される。
【００５２】
一実施形態では、線状光源３１０２の光偏向粒子の濃度は、それらが外部の光に対して透明になるように、疎に保つことができる。このように、シートのライトガイド内を移動する光が線状光源を入ると、それは再びシートのライトガイドに入る。
【００５３】
図３２は、一つの実施形態における、光源のシステム３２９９の側面図を示す。線状光源３２０２は、光偏向粒子を持つシートライトガイド３２０１内に埋め込まれている。本特許で開示された実施形態は、点光源を有する線状ライトガイドだけでなく、線状光源を有するシートライトガイドに適用される。
【００５４】
図３３は、一つの実施形態における、光源のシステム３３９９の底面図を示す。光偏向粒子を有するシートライトガイド３３０１は、線状光源３３０２内に組み込まれている。線状光源３３０２は、組み込みの点光源３３０３、及び光偏向粒子３３０９を有する線状のライトガイドである。このように大規模な表面を均一に（または優先）、効率的な方法で、薄い装置に点光源を使用して明るく照らされてもよい。
【００５５】
一実施形態では、それぞれの線状光源、または光源システム３３９９内の各点光源は、オンオフになっているか、個別に薄暗くすることができる。特定の点光源を点けると、表面を均一には明るくしないが、それは特定の領域でより多くのそれを明るくする。例えば、点光源３３０４を明るくすると、他の場所からよりも、エリア３３１０から放出されるより多くの光が発生する。光源システム３３９９は、フラットパネルディスプレイのバックライトに使用されている場合、これは選択的に明るいまたは暗いオブジェクトが存在するスクリーンの部分を明るくしたり暗くするために使用することができる、それにより、より優れたエネルギー効率と優れたコントラストを与える。それぞれの点光源は、個別の色のための個別のエミッターを持っており、例えば、赤、緑、青の色のため、または交互に、いくつかの点光源にはいくつかの色のエミッターがあってもよく、また、他のものには他の色のエミッターがあってもよい。そのような場合では、点光源の各エミッタは、明るさだけでなく、特定の領域の色も制御できるように、個々に明るくまたは薄暗くなってもよい。バックライトとして使用する場合、本発明は、より多くの色の鮮やかさと、より効率を与え、さらに正確な色を生成するディスプレーパネルで変更する適切な明るさだけでなく、適切な色を生成する。
【００５６】
図３４は、一実施形態における、光源システム３４９９を示す。ライトガイド３４０１は、光源３４０２、及び光偏向粒子を埋め込まれている。別のライトガイド３４１１は、光源３４１２、及び光偏向粒子を埋め込まれている。これらのライトガイドは、明るい光源を与えるために、並んで配置される。ライトガイドは単一の光のガイドを作成するには、光学接着剤を使ってまた、融合させることまたは光学的に結合してもよい。
【００５７】
図３５は、一実施形態における、光源システム３５９９を示す。光源システム３５９９は、光偏向粒子３５０９と埋め込まれた光源３５０２を有するライトガイド３５０１である。埋め込まれた光源は、光ガイド３５０１の一方の表面付近に配置されてもよい、または図示されているようにそれらは、ライトガイド３５０１のバルク内部に埋め込むことができる。ミラーは、埋め込み光源３５０２に発生して埋め込まれた光が直接にライトガイド３５０１を出ることを防止するため、およびライトガイド３５０１に移動する光が光源３５０２に入ることを防止するために、光源３５０２の上下に配置されている。偏向された光３５１１、３５１２および３５１３は、ライトガイド３５０１の両方向に向かって放射される。その光は一方向にのみ放出されるように、一実施形態では、ミラーは、ライトガイド３５０１の一方の側に配置されている。一実施形態では、光偏向粒子の濃度は、主に偏向することなく外部の光３５１４がライトガイド３５０１を通過するように十分に低く保たれている。
【００５８】
図３６は、一実施形態における、モジュール式の光源システム３６９９を示す。光源システム３６９９は、エンドツーエンドに配置などのモジュール３６５０のような多くのモジュールを備える。モジュール３６５０のようなモジュールは、本明細書で説明したように、光偏向粒子、および１つ以上の埋め込まれた光源を含む光ガイドを持つ光源システムである。光源システム３６９９の末端にモジュール３６５１の壁３６２１は、ミラー３６２２を持って、その光が無駄になることはない。壁３６２３のような二つのモジュール間の壁には、ミラーがあってもよいし、なくてもよい。ミラーが用意されていない場合、ライトは１つのモジュールから次のものまで混ぜて、良好な発光の継続性を与える。一実施形態では、部分的なミラーは、壁の下側部分に設けられている。典型的な光線３６０６は、光源３６０２から放出され、ミラー３６２２に打ち、モジュール３６５１によってガイドされ、その後別のモジュール３６５０に入って、光源システム３６９９によって放出される粒子を偏向光によって偏向される。任意の数のそのようなモジュールは、必要なサイズの光源を与えるために一緒に置くことができ、それにより、組み合わせることができる製造モジュールに異なるサイズの光源の製造を簡素化する。モジュールには、相互モジュラー壁や他の場所で位置することができる圧入ラッチまたはノッチのような簡単にお互いにそれらを適合させるために使用できる機械的な構造であってもよい。モジュールは、融合または互いに接着されてもよい。一実施形態では、すべてのモジュールがまっすぐに埋め込まれた光源上の高濃度の可能性を除いて、埋め込み光源から離れて、より多くの濃度を持つ同じ濃度の変化のプロファイルを持っている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【国際調査報告】
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