JP2012533150A - フリーフォームのライトモジュ−ル - Google Patents

Abstract

本発明は、（ａ）第１面（２１）、第２面（２２）及び導波路端部（２３）を含む導波路素子（２０）、（ｂ）任意の視準光学系（１１）を有する、光源光（１７）を発生させるよう配置されたＬＥＤ光源（１０）を含む照明デバイス（１）を供する。任意の視準光学系（１１）を有するＬＥＤ光源（１０）は、光源光（１７）の少なくとも一部を、導波路素子（２０）の導波路端部（２３）を介して、導波路素子（２０）へとつなぐよう配置される。第１面（２１）は、第２面光（３７）を供するために、第２面（２２）を介して、導波路素子（２０）の外側に、光の少なくとも一部をつなぐよう配置された機構（５１）を含む。照明デバイス（１）は更に、キャビティ（８０）であって、導波路素子（２０）から当該キャビティ（８０）へと光が脱出できるよう配置された、キャビティ（８０）と、第１面光（４７）を供するために、第２面から離れる方向に、キャビティ（８０）内の光の少なくとも一部を反射するよう配置された、反射体（８１）を含む。そのような照明デバイスにより、例えば、アップライトで天井を介して、かつ、ダウンライトで部屋内の特定の領域を明るくして、部屋を明るくすることができる。さらに、例えば、天井から吊るすことができる、比較的薄い照明デバイスが供され得る。

Description

本発明は、導波管を含む照明デバイスに関する。

照明、特にＬＣＤ背面照明における導波路システムが、当技術分野で知られている。

例えば、ＧＢ２４３００７１は、優れた表示品位を有する背面ユニッを供するためのそのモノと、同じモノが備わった液晶ディスプレイデバイスを有する。この目的を達成するために、光源、反射シ−ト、導光板、ガス空間及び拡散板が導入されている。反射シ−ト、導光板、ガス空間及び拡散板は、述べられた順番で置かれている。光源は、種々のスペクトル又は種々の量の発光を有し、導光板の付随表面（ｉｎｃｉｄｅｎｔ ｓｕｒｆａｃｅ）の近くに配置されている、個々の光源の形態である。反射シ−トの反対側の導光板の表面には、散乱ドット（ｄｏｔｓ）が供され、それにより、導光板を介して伝わった光は、反射板側に連れ出される。

ＵＳ２００４１８３９６２は、より均一な光分布及びより大きい光度を有する光を供するためのバックライトモジュ−ルを述べる。バックライトモジュ−ルは、光を供する少なくとも発光体、光の第１部分を導くための発光体に隣接して配置された導光アセンブリ（ｌｉｇｈｔ ｇｕｉｄｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ）、複数の開口部を有する半透明膜及び導光アセンブリの下に配置された反射体を含む。光の第２部分は開口部を介して上方へ通り、光の第３部分は、半透明膜及び反射体によって反射された後、導光アセンブリによって上方へ方向付けられる。導光アセンブリは、複数の導光板を含み、少なくとも１つの導光板の底部は、凹三角（ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ ｃｏｎｃａｖｅ）又は凹弧（ａｒｃ ｃｏｎｃａｖｅ）であり得、導光板は、いくらかのド−プ粒子を含む。

さらに、ＵＳ２００６０５５８４３は、ＬＣＤパネルに光を導くための、ＬＣＤのＬＣＤパネルの下に配置された導光板を含む、ＬＣＤバックライト装置を述べる。導光板は、底部表面に形成された、一様な（ｅｖｅｎ）上部表面及び散乱パタ−ンを有する。複数の単色光源は、導光板の上部表面と底部表面との間の導光板の面方位に沿って光を発するように、導光板の側面に一列になって配置される。光源は、所定のビ−ム角度で光線を発するよう適合され、光線は、混ざり合ったとき、白色光を形成するために必要である、所定の基準距離を伝播した後にだけ、散乱パタ−ンに達する。ＬＣＤバックライト装置は、ＬＣＤの厚さを増加させることなく、ベゼル幅を低減することができる。

従来技術のシステムは、平面導波路の両側に光を供する能力を有し得ない。しかしながら、２つの方向に光を供することができる照明装置を供する要求がある：例えば、標的（作業）照明のための、雰囲気／ム−ドライト及びダウンライト（ｄｏｗｎｌｉｇｈｔ）として使用することができる、間接照明を供するために天井に方向付けられたアップライト（ｕｐｌｉｇｈｔ）である。アップライトは、部屋又は事務所といった、空間のより都合の良い照明に寄与し得、事務所のための、ＵＧＲ（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｇｌａｒｅ Ｒａｔｉｎｇ）基準の達成に寄与し得る。そのようなデバイスを、家庭、事務所、ホスピタリティエリアなどで使用することができる。アップライト及びダウンライトの相対量を調整可能である、そのようなデバイスを供する更なる要求がある。

したがって、本発明の目的は、上述された不利の１つ以上を、好ましくは更に少なくとも部分的に取り除き、更に好ましくは、上で示された要求の１つ以上を満たし得る、
代替の照明手段を供することである。

これを達成するために、本発明は、第１の様態において、
照明デバイスであって、
ａ． 第１面（以後、理解の目的で“頂面”として述べられることも多い）、第２面（以後、理解の目的で“底面”と述べられることも多い）及び導波路端を含む導波路素子；
ｂ． 光源光を発生するよう構成され、任意に平行光学系を有する、ＬＥＤ光源であって、平行光学系を有する前記ＬＥＤ光源は、前記光源光の少なくとも一部を、前記導波路素子の前記導波路端を介して、前記導波路素子へとつなぐよう構成される、ＬＥＤ光源；
を含み、
前記第１面は、第２面光（以後、理解の目的で“ダウンライト”として述べられることも多い）を供するために、前記第２面を介する前記導波路素子からの光の少なくとも一部をつなぐよう構成された機構を含み、
当該照明デバイスは更に、キャビティであって、光が、前記導波路素子から当該キャビティへと脱出することができるよう構成された、キャビティ、及び第１面光（以後、理解の目的で“アップライト”と述べられることも多い）を供するために、前記第２面から離れる方向に、前記キャビティ内の光の少なくとも一部を反射するよう構成された、反射体を含む、
照明デバイスを供する。

そのような照明デバイスは、例えば天井を介して、アップライトで部屋を照らすこと、及び、ダウンライトで、部屋内の特定の領域を照らすこと、を可能にし得る。その構成及びその種の機構の両方、並びに、任意の存在の、第１面での反射体は、ダウンライト及びアップライトの割合を調整することを可能にする（例えば、製造者で）。さらに、例えば天井からぶらさがり得る、比較的薄い照明デバイスが供され得る。ダウンライトとアップライトとの比は、例えば、１−１０、２−５などのような、０．０１−１００の範囲内であり得る。通常のアップ／ダウン比率は、０．２から０．８までの範囲内にあり得る。

一般的に、導波路素子は、プレート、具体的には、１−１０ｍｍといった約０．１−２０ｍｍの範囲内の厚さを例えば有する、薄いプレートの形状であろう。導波路素子は、平坦であっても良く、湾曲していても良い；導波路は、また、波形を有していても良い。好ましくは、第１面及び第２面は、実質的に平行に（平行に湾曲した面も含む）配置される。さらに、導波路素子は、正方形、矩形、円形、卵形、三角形、五角形、六角形などの群から選択されるような、如何なる形状を有していても良い。したがって、本発明は、“自由な”形状を有する照明デバイスを供する。ここで、導波路素子は、“導波路”又は“光導波路（ｌｉｇｈｔ ｇｕｉｄｅ）”として示されても良い。照明デバイスの全体の厚さは、５−１５ｍｍといった、約１−５０ｍｍの範囲内にあり得る。

導波路素子は、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）（プレキシグラス又はパースペクス）、セルロース アセテート ぶちレート（ＣＡＢ）、ポリカーボネート、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、（ＰＥＴＧ）（グリコール変性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−）から成る群から選択されるような、透過性の有機材料から成る群から選択される１つ以上の材料を含んでも良い。しかしながら、他の実施形態において、導波路素子は、無機材料を含んでも良い。好ましい無機材料は、ガラス、（溶融）水晶、透過性のセラミック材料及びシリコ−ンから成る群から選択される。導波路素子に関する材料として特に好ましいものは、ＰＭＭＡ、ＰＣ、透過性のＰＶＣ又はガラスである。

具体的な実施形態において、ＬＥＤ光源からの光は、導波路素子の端部に入る前に平行にされる。導波路の中に結合された光は、ここでは、“導波路光”としても示される。照明デバイスは、任意の平行光学系を有する、複数のＬＥＤ光源を含んでも良い。複数のＬＥＤ光源は、各々、種々の放出波長で放出するよう構成された２つ以上の種類のＬＥＤ光源を含んでも良い。例えば、（複数の）青色ＬＥＤ及び（複数の）黄色ＬＥＤ、又は、（複数の）青色ＬＥＤ及び（複数の）緑色ＬＥＤ及び（複数の）赤色ＬＥＤが供されても良い。そのような組み合わせは、白色光を供することが可能であるように構成され得る。任意に、複数のＬＥＤの１つ以上、又は、複数のＬＥＤの１つ以上のサブセットは、各々、他のＬＥＤ又は他のサブセットのＬＥＤとは独立して制御されても良い。複数のＬＥＤ光源は、導波路の端部に亘って、均一に又は不規則に割り振られ得る。このことが、照明デバイスの自由な形状に、更に寄与する。

“第１面から離れる方向で”の表現は、導波路の内部からの第１面の方向に、伝播の伸長である、方向で光が進むことを示す。同様に、“第２面から離れる方向で”の表現は、導波路の内部から第２面の方向に伝播の伸長である、方向に光が進むことを示す。第１面及び第２面から発する光は、（次のＩ＝Ｉ（０）＊ｃｏｓ（α））も参照、Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎといった、）強度分布を有しても良いが、そのような分布内の全ての方向が、各々、第１面及び第２面から離れる。

“第２面光を供するために、第２面を介する導波路素子からの光の少なくとも一部をつなぐよう構成された機構”の表現は、第１面が、第１面から離れる方向で導波路光の取り出し（ｏｕｔｃｏｕｐｌｉｎｇ）を進めるよう構成される、ドット（ｄｏｔｓ）又はストライプ（ｓｔｒｉｐｅｓ）又は溝（ｇｒｏｏｖｅｓ）などといった構造を含み、光は、ダウンライトを供するために、第２面からの光として、導波路から脱出するということを示す。具体的には、ペイントドット（ｐａｉｎｔ ｄｏｔ）又はストライプである、そのような機構は、したがって、“ミニ−ダウンライタ−（ｍｉｎｉ−ｄｏｗｎｌｉｇｈｔｅｒｓ）”の機能を有し得る。それらは、第１面から離れる方向に、導波路へと結合された光の反射を導入し得、反射された光は、（その後）第２面を介してダウンライトとして導波路から脱出し得る。そのような機構は、第１面上に構成されても良く、その中に含まれても良い。特定の実施形態において、第１面は、機構として、（白色の、拡散）反射性のドット又はストライプのパタ−ンを含む。そのようなパタ−ンは、例えば、スクリ−ン印刷又はインクジェット印刷により、第１の面上に印刷され得る。典型的な材料は、顔料を含むＴｉＯ_２及び／又はＡｌ_２Ｏ_３といった、白色顔料であり得る。そのような顔料は更に、バインダ−を含んでも良い。取り出し機構の局部密度は、導波路素子の（第２面）の全領域に亘る光の均一な取り出しを保証するために最適化され得る。他の実施形態において、機構は、第２面の３次元摂動（ｐｅｒｔｕｂａｔｉｏｎｓ）を含む。所望の方向に光を抽出するためのパタ−ニングの例は、Ｔ．Ｌ．Ｒ． Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ ｅｔ ａｌ．， “Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｄｅｎｓｉｔｙ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｄｅｓｉｒｅｄ ｌｉｇｈｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｄｉｓｐｌａｙｓ”， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ， ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＩＳＳＮ ０２７７−７８６Ｘ ＣＯＤＥＮ ＰＳＩＳＤＧに述べられる。

結合された光、即ち、第１面に作用する、導波路内の光は、機構に依存して、導波路から脱出し得る。キャビティ及び第２面とは他の、導波路の部分から脱出する光のロスを最小にするために、反射体は、機構を含む第１面の下流に配置されても良い。したがって、特定の実施形態において、照明デバイスは更に、第１面から導波路へと戻って脱出する光を反射するよう配置された、反射体を含む。さらに、そのような反射体は、また、導波路から熱の除去を促進するために配置された、ヒ−トシンクとして使用されても良く、或いは、ヒ−トシンクと接触していても良い。特定の実施形態において、第１面は、ヒ−トシンクと接触する；即ち、機構を含む第１面の少なくとも一部、好ましくは本質的部分は、ヒ−トシンクと接触する。

照明デバイスは、更に、キャビティを含む。そのようなキャビティは、具体的には、導波路素子内における中空機構である、又は、導波路素子の端部の少なくとも一部において、中空機構である。両方の場合において、導波路光の一部は、導波路素子からキャビティへと脱出し得る。特定の実施形態において、キャビティは、第１面内の凹部である。更に他の実施形態において、第１面から第２面へと延びるキャビティである（即ち、穴部）。特定の実施形態において、照明デバイスは、複数のキャビティを含む。この方法において、光は、複数の箇所で脱出し得る。これにより、アップライトのより均質な分布に繋がり得る。

導波路から脱出する光の一部は、アップライトとしてキャビティを離れ得る。キャビティから、第２面から離れる方向への、光の脱出を促進するために、キャビティは更に、アップライトを供するために、第２面から離れる方向に、キャビティ内の光の少なくとも一部を反射するよう構成された反射体を含んでも良い。

キャビティは、立方体の、斜方晶系の、円筒形の又は楕円形のシリンダ−、三角角柱、五角角柱、六角角柱などといった如何なる形状を有していても良いが、キャビティの壁部は、一実施形態において、少なくとも部分的にテ−パ状に、具体的には第１面から第２面への方向に、されていても良い。

特定の実施形態において、照明デバイスは、複数の導波路を含む。

各々の導波路は、それ“自身”の１つ以上のキャビティを含んでいても良い。上述されたように、そのようなキャビティは、具体的には、導波路素子内で中空機構である、又は、導波路素子の端部の少なくとも一部で中空機構である。しかしながら、照明デバイスが複数の導波路を含み、照明デバイスが１つ以上のキャビティを含む実施形態において、１つ以上のキャビティは、各々、隣接する導波路の間のキャビティであっても良い。

特定の実施形態において、照明デバイスは更に、第２面の下方に配置された、拡散器を含む。そのような拡散器は、第２面から脱出する種々の光線の混合を促進し得る。具体的には、複数の異なる発光色が使用されるとき、そのような拡散器は、有益になり得る。典型的な拡散器は、例えば、半透明材である。拡散器は、例えば、ホログラフィック拡散器である。また、Ｌｕｍｉｎｉｔのレンズ拡散板（“ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｆｆｕｓｅｒｓ”）、Ｆｕｓｉｏｎ Ｏｐｔｉｘ又はＢｒｉｇｈｔ Ｖｉｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓの拡散器といった、種々の拡散ホイルを使用することができる。

拡散器は、具体的には、第２面から脱出する全ての光を実質的に拡散するよう構成される。拡散器は、また、光を循環するよう構成されても良い（下記も参照）。

拡散器なる用語は、また、複数の拡散器に関連しても良い。拡散器は、（また）、例えば、第２面と同じ形状及び表面領域を実質的に有する、プレート（又は複数のプレート）であっても良い。一実施形態において、拡散器は、実質的にその全表面に亘って第２面と接触する。したがって、一実施形態において、照明デバイスは、導波路素子及び拡散器の積層を含む。下記で述べられるように、積層なる用語は、当該積層の光学要素間で、例えば、少なくとも５μｍの距離により、接触しない、実施形態を含んでも良い。

“上方”及び“下方”なる用語は、光発生手段（ここでは、ＬＥＤといった、光源）からの光の伝播に関する事項及び機構の配置に関連し、光発生手段からの光のビ−ム内の第１位置と比較して、光発生手段により近い光のビ−ム内の第２位置が“上方”であり、光発生手段から更に離れる光のビ−ム内の第３位置が“下方”である。

更に他の実施形態において、照明デバイスは、更に、第２面の下方に配置され、もし存在するなら、任意の拡散器（上記参照）の下方に配置された、（グレア抑制（ｇｌａｒｅ−ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ））光学系を含んでも良い。グレア抑制光学系は、好ましくは、薄い照明デバイスが供されることを可能にするように、比較的薄い。好ましいグレア抑制光学系の例は、ＷＯ２００６０９７８５９（ａ ｔｒａｎｓｌｕｃｅｎｔ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｐａｎｅｌ）に述べられ、参照することにより、ここに組み込まれる。

グレア抑制光学系は、具体的には、グレアが低減され得るような方法で、第２面及び任意の拡散器から脱出する実質的に全ての光を通過するよう配置される。

グレア抑制光学系なる用語は、また、複数のグレア抑制光学系に関連し得る。グレア抑制光学系は、例えば、第２面と実質的に同じ形状及び表面領域を有する、プレート（又は複数のプレート）であって（も）良い。一実施形態において、グレア抑制光学系は、第面に、実質的にその全表面に亘って接触する。拡散器が存在する、更に他の実施形態において、グレア抑制光学系は、拡散器に、実質的にその全表面に亘って接触する。したがって、一実施形態において、照明デバイスは、導波路素子及びグレア抑制光学系の積層、又は導波路素子、拡散器及びグレア抑制光学系の積層を含む。

例えば、半透明の照明パネルといった、（グレア抑制）光学系は、その外周側に、放出された光放射を、主に、所定のゾ−ンへと方向付けるように、プロファイルされた（ｐｒｏｆｉｌｅｄ）表面を有していても良く、光放射は、照明パネルの平面に垂直な方向に関して、比較的小さい角度で進み、照明パネルの平面に対して小さい角度での光放射が低減される。これを達成するために、照明パネルの材料は、光パネルの平面に実質的に垂直に、照明パネルを通っている光ビ−ムの強度が、光吸収剤の存在により、１％〜２０％減少するような量で、光吸収剤を含み得る。例えば、顔料又は染料である、そのような光吸収剤及び飛散防止剤は、当業者に良く知られている。照明パネルの平面に比較的小さい角度で、その前側で、照明パネルのプロファイルされた表面から発つ光放射は、照明パネルの材料を通じて、長い経路たどり、経路は、所定のゾ−ン内のある方向で照明パネルを発つ光放射の経路の長さと比して、不釣合いに（ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｌｙ）長い。結果として、比較的少ない量の光吸収剤が、そうでなければ、照明パネルの平面に対して小さい角度で、照明パネルを発つであろう、光放射を吸収するために効果的である。一方で、この比較的少ない量の光吸収剤は、照明パネルの平面に垂直な方向に対して、比較的小さい角度で、照明パネルを発つ光放射に、非常にわずかな影響を及ぼす。より好ましい実施形態において、照明パネルの材料は、照明パネルの平面に実質的に垂直な、照明パネルを通っている光ビ−ムの強度が、光吸収剤の存在により、２％〜１５％、好ましくは５％〜１０％減少するような量で、光吸収剤を含む。

他の好ましい実施形態において、照明パネルの外周側はプロファイルされた表面を有し、その表面の少なくとも半分、好ましくは７５％より大きく、より好ましくは９５％より大きく、は、照明パネルの平面に対して、３０°と４５°との間、好ましくは３５°と３８°との間の角度で、配置される。最適な結果は、アクリル樹脂又はポリカーボネートで作られる照明パネルで得られ、その外周側の表面には、外周側の表面の全ての部分が、照明パネルの平面に３６°の角度で配置されるよう、突出（ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎｓ）を有して供される。

更に好ましい実施形態において、光吸収剤が、スペクトル的に中立であり、即ち、可視光の全波長が、実質的に同じ程度で吸収され、残っている光放射が、照明デバイスの光源によって放出される光放射と実質的に同じ色を有する。複数の用途に関して、照明デバイスは、光源からの光の色とは別の、如何なる色の光を放射することが、望まれるであろう。

他の好ましい実施形態において、光吸収剤は、ある（複数の）波長の可視光を、他の波長の可視光より大きい程度で、吸収する。あるスペクトルの吸収を有するそのような剤は、照明パネルの平面に対して小さい角度での光放射における、関連のある色を、照明デバイスの前の前記所定のゾ−ンにおける関連のある色よりも、はるかに大きい程度で、増大する。前記所定のゾ−ンにおいて、例えあったとしても、光放射において、少量の色しかないであろう。一方で、他の方向での光放射は、確かに有色であろう。

好ましい実施形態において、照明パネルの前記外周側は、照明パネルから離れる方向に伸びる、前記突出のベース部からテーパする、実質的に円錐形の表面を有する、前記突出を有して供される。他の好ましい実施形態において、照明パネルの前記外周側は、照明パネルから離れる方向に伸びる、前記突出のベース部からテーパする、実質的にピラミッド形の表面を有する、前記突出を有して供される。突出の上面図において、突出のベース部の実質的に全周囲は、同様の周囲の突出で終端になる。最適な結果は、照明パネルを使用して得られ、照明パネルの外周側の表面の全ての部分が、約３５°の角度で配置される。

一実施形態において、照明パネルの外周側は、プロファイルされた表面を有し、その少なくとも半分が、照明デバイスの平面に対して２０°と５０°との間の角度で配置され、照明パネルの材料は、照明パネルの平面に実質的に垂直に、照明パネルを通っている光ビ−ムの強度が、光吸収剤の存在により１％〜２０％減少するような量で、光吸収剤を含む。

更に他の実施形態において、照明デバイスは更に、第２面の下流でかつ拡散器及びグレア抑制光学系の１つ以上の上流に、間隔（ｓｐａｃｉｎｇ）を含んでも良い。任意の拡散器及び任意のグレア抑制光学系又は他の射出窓（ｅｘｉｔ ｗｉｎｄｏｗ）は、第２面からある距離で配置されても良い。好ましくは、拡散器及びグレア抑制光学系の１つ以上が存在し、これらの１つ以上が、各々、第２面からゼロでない距離で配置される。この方法で、ある種類の間隔が供される。具体的には、複数の異なる放出色が使用されるとき、そのような間隔が有益になり得る。間隔は、真空でも良く又は空気といったガスを含んでも良い。具体的には、（複数の）導波路面の下流の光学系は、（複数の）導波路面又は互いに、光学的に接触しない。非光学的接触は、１０−２５０μｍのような５−５００μｍの範囲でといった、少なくとも約１０μｍのような少なくとも約５μｍといった、距離で、光学系を配置することによって得られる。

随意に、導波路と第１の下流の光学要素との間の間隔は、１０−１５ｍｍのような１０−２５ｍｍといった、４−４０ｍｍの範囲で、のように、より広くても良い。

具体的な実施形態において、アップライトとダウンライトとの比が制御可能である。これは、数ある中でも、導波路からキャビティへと取り出す光の量を制御することにより、及び／又は、キャビティからの脱出する光の量を制御することにより、達成され得る。一実施形態において、比は、上述された比の１つ以上で制御可能である。

一実施形態において、照明デバイスは更に、キャビティから脱出する第１面光の量を制御するよう構成される、調節可能なキャビティ開口部を含む。具体的な実施形態において、キャビティは、調節可能なキャビティ開口部として、調節可能な隔壁開口部を有する隔壁を含む。更に他の実施形態において、キャビティは、調節可能な反射体を含み、調節可能な反射体は、当該調節可能な反射体で、導波路素子へと戻る、反射を制御するよう構成される。更に他の実施形態において、前記機構は、弾性的に変形可能であり、照明デバイスは更に、機構を塑性的に変形するよう構成された、アクチュエータを含む。

したがって、照明デバイスは更に、アップライトとダウンライトとの比を制御するよう構成された、リモートコントローラであっても良い、制御装置を含んでも良い。制御装置は、その代案として、又は追加的に、色、色温度並びにアップライト及びダウンライトの強度：の１つ又は、適用できる、それ以上を制御するよう構成されても良い。

本発明は、光を、上方照明及び下方照明の両方に使用することができる、光導波路から光を抽出する方法を述べる。アップライト部分は、照明デバイスエリアの小さい部分だけを必要とし得るので、それは、更に、薄い、広面積ヒートシンクの使用を可能にする。

本発明の実施形態は、例だけの目的で、対応する参照符号は、対応する部分を示す、添付の概略図を参照して、これより述べられるであろう。

図１ａは、照明デバイスのある実施形態を概略的に描く。 図１ｂは、照明デバイスのある実施形態を概略的に描く。 図２ａは、導波路のある形状及びＬＥＤ光源の配置を概略的に描く。 図２ｂは、導波路のある形状及びＬＥＤ光源の配置を概略的に描く。 図２ｃは、導波路のある形状及びＬＥＤ光源の配置を概略的に描く。 図２ｄは、導波路のある形状及びＬＥＤ光源の配置を概略的に描く。 図３ａは、照明デバイスのある特定の実施形態を概略的に描く。 図３ｂは、照明デバイスのある特定の実施形態を概略的に描く。 図３ｃは、照明デバイスのある特定の実施形態を概略的に描く。 図４ａは、キャビティのある動作原理を概略的に描く。 図４ｂは、キャビティのある動作原理を概略的に描く。 図５は、照明デバイスの例を概略的に示す。 図６ａは、導波路のある構成並びにキャビティ及びＬＥＤ光源のある配置を概略的に描く。 図６ｂは、導波路のある構成並びにキャビティ及びＬＥＤ光源のある配置を概略的に描く。 図６ｃは、導波路のある構成並びにキャビティ及びＬＥＤ光源のある配置を概略的に描く。 図６ｄは、導波路のある構成並びにキャビティ及びＬＥＤ光源のある配置を概略的に描く。 図６ｅは、導波路のある構成並びにキャビティ及びＬＥＤ光源のある配置を概略的に描く。 図６ｆは、導波路のある構成並びにキャビティ及びＬＥＤ光源のある配置を概略的に描く。 図６ｇは、導波路のある構成並びにキャビティ及びＬＥＤ光源のある配置を概略的に描く。 図６ｈは、導波路のある構成並びにキャビティ及びＬＥＤ光源のある配置を概略的に描く。 図６ｉは、導波路のある構成並びにキャビティ及びＬＥＤ光源のある配置を概略的に描く。 図６ｊは、導波路のある構成並びにキャビティ及びＬＥＤ光源のある配置を概略的に描く。 図６ｋは、導波路のある構成並びにキャビティ及びＬＥＤ光源のある配置を概略的に描く。 図７ａは、アップライトとダウンライトとの比が変更可能である、ある実施形態を概略的に説明する。 図７ｂは、アップライトとダウンライトとの比が変更可能である、ある実施形態を概略的に説明する。 図７ｃは、アップライトとダウンライトとの比が変更可能である、ある実施形態を概略的に説明する。 図７ｄは、アップライトとダウンライトとの比が変更可能である、ある実施形態を概略的に説明する。

図面は、必ずしも縮尺にしたがっていない。図面において、電気ケーブル又は電気的接続、バラストなどのような関係の少ない特徴は、明瞭さの目的で、描かれてない。

図１ａは、本発明の実施形態に係る、照明デバイス１を概略的に描く。照明デバイス１は、導波路素子２０を含む。この導波路素子２０は、頂面としても述べられる第１面２１、底面としても述べられる、参照記号２２で示される第２面を含む。その端部は、参照記号２３で示される。導波路２０は、透明プラスチック、ガラスなどといった、当該技術分野で知られる如何なる材料で作られていても良い。導波路の端部において、端部２３を介して導波路へと取り込む（ｉｎｃｏｕｐｌｉｎｇ）、ＬＥＤ光１７としても述べられる光１７を供するために配置される、具体的にはＬＥＤである、光源１０が配置される。任意に、ＬＥＤ光１７の少なくとも一部を、導波路２０の端部２３へと視準を合わせるよう配置された、光学コリメータ１１が存在しても良い。端部２３を介して導波路２０に入る光は、導波路２０を通って、頂面２１に到達し得る。

頂面２１は、導波路内の光の少なくとも一部を、導波路素子２０から、かつ、第２面を介して、つなぐように構成される、機構５１を含む。この方法で、ダウンライトとしても述べられる、第２面光３７（下記参照）が供される。したがって、機構５１は、第１面２１から離れる方向に、導波路２０から外に光をつなぐように配置される。機構５１は、参照記号５０で示される、パターンを形成しても良い。

さらに、照明デバイス１は、第１面２１を介して脱出する光が、導波路２０へと跳ね返ることを促進するよう配置される、反射体７０を含んでも良い。この光は、再び、導波路２０の他の場所で、取り出され得る。具体的には、導波路２０は、光が外につながる２つの場所を有する。一方の場所は、第２面又は底面２２であり、他方の場所は、キャビティ８０である。したがって、照明デバイス１は更に、キャビティ８０を含み、キャビティは、光が導波路素子２０からこのキャビティ８０へと脱出することができるよう配置される。このキャビティ８０は、光が、キャビティから、第２面２２から離れる方向に脱出し得る、開口部８２（キャビティ開口部）を有する。この方法で、照明デバイス１は、少なくとも２つの方向に光を供することができる。一方の方向は、上方、即ち、光は、導波路からキャビティ８０を介して、第２面２２から離れる方向に、脱出する。そして、別の方向において、光は、第２面２２を介して、第１面２１から離れて進む。キャビティは更に、キャビティ８０内の光の少なくとも一部を、第２面２２から離れる方向に、反射するよう配置される、反射体８１を含んでも良い。この方法で、アップライトとしても述べられる、第１面光４７（下記参照）が供される。照明デバイス１は更に、第２面２２から脱出した光の混合を促進するよう配置される、任意の拡散器４０を含んでも良い。

さらに、照明デバイス１は、グレアが最小化され得るよう、第２面２２から所定の方向で脱出する光の焦点を合わせるよう配置される、グレア抑制光学系３０を含んでも良い。任意の拡散器４０は、距離がゼロ又はそれより長くても良い（下記も参照）、第２面２２から距離ｄ１で配置され得る。さらに、グレア抑制光学系３０は、第２面２２から距離ｄ５で配置され得る。任意の拡散器４０及び任意のグレア抑制光学系３０を含む照明デバイス１の全体の厚さは、ｄ４を用いて示される。導波路２０の厚さは、ｄ３を用いて示される。図１ａは、キャビティ８０が導波路２０内のキャビティである実施形態を概略的に説明する。このキャビティ８０は、第１面２１から導波路２０の一部へと伸びているキャビティである。この実施形態において、キャビティ８０は、導波路２０内において穴ではない。

好ましくは、光学系間で光学的接触はない。したがって、もし適用可能であるなら、面と任意の下流の光学系との、及び、更なる下流の光学系との距離は、各々、好ましくは、１０−２５０μｍのような５−５００μｍの範囲といった、少なくとも約１０μｍのような少なくとも約５μｍである。したがって、例えば図１ａ及び他の図で概略的に描かれた実施形態において、距離ｄ１及びｄ６は、５−５００μｍの範囲内であり得る。

図１ｂは、キャビティ８０が導波路２０内のホールである。実施形態を概略的に説明する。または、代案として、キャビティがその間に存在するよう、２つの導波路２０が供されても良い。この実施形態において、例の目的で、グレア抑制光学系３０だけが、描かれ、拡散器４０は存在しない。

図１ａ及び図１ｂの両方を、本発明に係る照明デバイス１の実施形態の側面図として見ることが出来る。したがって、例えば図１ｂで概略的に描かれた実施形態において、距離ｄ５は、５−５００μｍの範囲内であり得る。

図２ａは、上面図で見られる、照明デバイス１の実施形態を概略的に説明する。例だけの目的で、複数の光源１０が描かれる。端部２３の一部分において、１つのコリメータ１１内の２つのＬＥＤ１０が描かれ、端部２３の別の部分において、１つのコリメータ１１内に１つのＬＥＤが描かれる。（この図において示されない）機構５１が供される方法に依存して、ＬＥＤ源１０が、所望の位置に配置され得る。ＬＥＤ光源１０を均一に又は対称的に配置する必要はないかもしれない。

図２ｂ、図２ｃ及び図２ｄは、多くの可能な実施形態を概略的に描く。図２ｂにおいて、円形の導波路２０が、端部２３の周りに配置された複数のＬＥＤ光源１０として描かれる。図２ｃにおいて、照明デバイス１の実施形態が概略的に描かれ、導波路２０はまた円形であるが、ＬＥＤ光源１０は、中央のキャビティ内に配置される。図２ｄは、照明デバイス１が有し得る、形状の自由さを概略的に描く。

図３ａ、図３ｂ及び図３ｃは、本発明に係る照明デバイス１の更なる実施形態を概略的に描く。図３ａは、ヒートシンク５５を更に含む、照明デバイス１の実施形態を概略的に説明する。このヒートシンクは、ＬＥＤ光源１０及び／又は任意のコリメータ１１と物理的に接触していても良い。さらに、反射体７０は、ヒートシンク５５として使用されても良い；この方法では、導波路２０内で発生した熱も、ヒートシンク５５を介して脱出し得、したがって、第１面２１（機構５１を含む）の少なくとも一部と物理的に接触していても良い。

図３ｂは、任意の拡散器及び任意のグレア抑制光学系３０も存在することを除いて、
図３ａと同じ実施形態を概略的に描く。ヒートシンク５５は、また、任意の拡散器４０及び／又はグレア抑制光学系３０と、物理的に接触していても良い。したがって、拡散器４０及び／又はグレア抑制光学系３０で発生した熱も、ヒートシンク５５を介して放散し得る。

図３ｃは、間隔６１が存在する実施形態を概略的に説明する。そのような間隔６１は、第２面２２からある距離で、拡散器４０及びグレア抑制光学系３０を配置することによって、供されても良い。上述されたように、第２面２２と拡散器４０との間の距離は、ｄ１で示される。さらに、反射体６０は、閉じられた間隔６１を供するために供されても良い。したがって、間隔６１は、第２面２２、反射体６０並びに拡散器４０及びグレア抑制光学系３０の１つ以上によって囲まれた、筐体（ｅｎｃｌｏｓｅｒ）であっても良い。そのような間隔６１が供されるときでさえ、照明デバイス１の厚さは、小さくなり得る。例えば、厚さｄ４は、５−５０ｍｍの範囲内であり得る。

図４ａ及び図４ｂは、照明デバイス１がどのように機能し得るかを概略的に描く。ＬＥＤ光源１０は、端部２３を介して導波路２０へとつながれる光７０を供する。導波路２０内の光は、参照記号２７によって示される。この光は、導波路２０の端部及び面で、反射され得る。ある場所において、光２７は、第１面２１から第２面２２へと離れる方向で、機構５１反射され得る。この光は、導波路から脱出し得る。導波路２０から第２面２２を介して脱出した光は、参照記号３７を用いて示され、ここでは、第２面光又はダウンライト３７とも呼ばれる。導波路内の光２７の一部は、参照記号２２３を用いて示される、照明デバイス１が含むキャビティ８０の端部である、別の端部を介して脱出しても良い。この光は、キャビティ８０に含まれる、反射体８１によって反射され得、この方法で、第２面２２から離れる方向で、照明デバイス１から脱出し得る。この光は、参照記号４７を用いて示され、ここでは、第１面光またはアップライト４７としても示される。この光は、開口部８２を介してキャビティから脱出する。

図４ｂは、導波路２０の端部に、キャビティ８０があり得る、実施形態を概略的に描く。また、導波路内の光２７は、導波路２０からキャビティ端部２２３を介してキャビティ８０へと脱出し得る。導波路２０から脱出したこの光は、反射体８１によって、第２面から離れる方向で、キャビティ８０内で反射され得、アップライト４７として（キャビティ開口部８２を介して）照明デバイスを発つ。

図５は、照明デバイス１がどのように機能し得るかを概略的に描く。それは、ＬＥＤ光源１０、任意の光学系１１及びヒートシンク５５が含まれ得る、光学系部分を示し、この図は、光が、どのように照明デバイス１から脱出し得るかを示す。光は、ダウンライト３７として第２面２２から脱出し得、光は、第１面２１から、実際にはキャビティ開口部８２から、アップライト４７として脱出し得る。

図６ａ−図６ｋは、本発明に係る照明デバイス１の複数の可能な実施形態を概略的に説明する。

図６ａは、キャビティ８０が、導波路２０間にキャビティ８０があるような方法で、２つの導波路２０が供される実施形態を概略的に描く。このキャビティは、照明デバイス１から外に光をつなぐように使用され得る。さらに、この実施形態は、複数のＬＥＤ光源１０が適用されることを概略的に示す。例えば、複数のＬＥＤ光源１０を含む、参照記号１５によって示されたバーは、各々、導波路２０の端部に配置され得る。図６ａは、上面図で描かれる。

図６ｂは、図６ａで概略的に描かれたのと同じ実施形態の側面図である。

図６ｃは、図６ａ及び図６ｂで概略的に描かれた実施形態上の変形を概略的に示す。図６ｃは、この実施形態の上面図である。この実施形態は、複数の（ここでは３つの）導波路２０を含み、導波路２０間内にキャビティ８０が存在する。また、複数のＬＥＤ光源１０がこれらのＬＥＤ光源からこれらの導波路の端部２２３を介して導波路２０へとつなぐように使用される。

図６ｄは、導波路２０が円形で、ＬＥＤ光源１０が、円形の導波路２０の外周側の端部に配置される、実施形態を概略的に説明する。導波路は更に、取り込まれた光の少なくとも一部が脱出し得る中央のキャビティ８０を含む。

図６ｅ、図６ｆ及び図６ｇは、本発明に係る照明デバイス１の実施形態で使用され得る、導波路２０の形状を概略的に描く。図６ｅは、円形のキャビティ８０を有する三角形の導波路を概略的に描き、図６ｆは、三角形のキャビティ８０を有する三角形の導波路２０を概略的に描き、図６ｇは、多重チャンネルの光のキャビティ８０を有する三角形の導波路２０を概略的に描く。

図６ｈは、導波路２０に亘って分布されたキャビティ８０を含む、自由形式の照明デバイス２０を概略的に描く。

図６ｉ及び図６ｊは、本発明に係る照明デバイスで使用され得る、導波路２０のいくつかの形状を再び示す。図６ｉは、六角形のキャビティ８０を有する六角形の導波路２０を概略的に描き；図６ｊは、多重チャンネルの光のキャビティ８０を有する円形の導波路２０を概略的に描く。

図６ｋは、導波路２０が複数のキャビティ８０を含み、例の目的で、キャビティ８０が円形の穴部として描かれる実施形態を概略的に描く。例えば、これらのキャビティ８０は、部分的なキャビティ（ｐａｒｔｉａｌ ｃａｖｉｔｉｅｓ）であっても良く、第１面２１から第２面２２へと伸びても良い。導波路２０は、導波路２０の端部２３を明るくする、ＬＥＤバー１５で配置される、複数のＬＥＤ光源１０によって明るくされる。

図７ａ−図７ｄは、アップライト４７のダウンライト３７に対する比を変えることができる、実施形態を概略的に描く。

図７ａは、キャビティ開口部８２が可変である実施形態を概略的に描く。可変のキャビティ開口部８２を有するとき、即ち、開口部の幅が可変であるとき、照明デバイスから脱出する光４７の量を、調整することができる。図７ａにおいて、例の目的で、隔壁９０が、調節可能な隔壁開口部９２を有して描かれる。好ましくは、キャビティへ方向付けられた隔壁９０の一部は、反射性である。隔壁開口部９２を開けること又は閉じることにより、脱出する光４７の量を制御することができる。開口部８２（９２）がより小さいとき、光は、キャビティに跳ね返り、部分的に再び導波路２０に入るかもしれない。開口部８２（９２）が大きいとき、光は実質的に隔壁９０で反射され得ず、したがって、光４７は、キャビティ８２から妨げられず脱出し得る。

図７ｂ及び図７ｃは、キャビティ８０が、調節可能な反射体１８１を含む、実施形態を概略的に描く。この調節可能な反射体１８１は、例えば、高さを調節することができる。図７ｂは、端部２２３から脱出する光が、実質的に、この反射体１８１によって導波路２０へと跳ね返らない、第１位置で調節可能な反射体１８１を概略的に描く。図７ｃは、調節可能な反射体１８１が、端部２２３で導波路２０から脱出する光の少なくとも一部を、導波路２０へと跳ね返すよう配置される、状態を概略的に描く。第１状態において、図７ｂで描かれるように、調節可能な反射体は、反射体１８１及び（複数の）反射体２８からでき得る、ある種の反射体キャビティ内にあり得る。

図７では、機構５１が、弾性的に変形可能である、実施形態を概略的に描く。圧力が機構５１に印加されるとき、これは、第２面２２を介して脱出する光の量に影響を及ぼす。したがって、この実施形態において、照明デバイス１は更に、全機構５１数の少なくとも一部上に圧力を印加するよう配置され得る、アクチュエータ７５を含む。例の目的で、図７ｄは、例えば、反射体７０であり得る、圧力手段７６を含むアクチュエータ７５の実施形態を示す。さらに、アクチュエータ７５は、機構５１に圧力がかけられるよう、圧力手段７６上に力を印加するよう配置された、参照記号７７によって示される、モータ又は他のデバイスを含んでも良い。この方法で、第２面２２を介して脱出する光の量、それ故、アップライト４７及びダウンライト３７の量の比は、制御され得る。

［更に具体的な実施形態］
簡易の実施形態は、上面側上に、スクリーン印刷された（又はインクジェット印刷された）パターンである、光取り出し用の（ｏｕｔｃｏｕｐｌｉｎｇ）ドット又はストライプ（“白色ペイント”）のを有して供された、透明高分子（例えば、ＰＭＭＡ）の長方形の導光板からなり得る。ＬＥＤアレイからの光は、（好ましくは）視準を合わされ、導波路へと投入される。ドットパターンの密集度は、光が、導波路の全領域に亘って均一につながれるような方法で、最適化される。放出された光は、プリズムのプレート又は箔（ＭＬＯ（照明用マイクロオプティクスプレート（ｍｉｃｒｏ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｏｐｔｉｃｓ ｐｌａｔｅ）／プリズムプレート（ｐｒｉｓｍａｔｉｃ ｐｌａｔｅ）（ＷＯ２００６０９７８５９））といった）によって視準を合わされ得る。このプレートは、効果的なグレア制御を保証する。ドットパターンは、ＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓ ６．１．（供給先：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄｓ）で、Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ Ｐａｔｔｅｒｎ Ｏｐｔｉｍｉｓｅｒ（ＢＰＯ）を使用して最適化され得る。

ＬＥＤアレイは、実施形態において、“ｃｏｏｌ ｗｈｉｔｅ”及び“ｗａｒｍ ｗｈｉｔｅ”のＬＥＤ両方から成り得る。２つのＬＥＤタイプは、代替順序ＣＷ（ｃｏｏｌ ｗｈｉｔｅ）−ＷＷ（ｗａｒｍ ｗｈｉｔｅ）−ＣＷ−ＷＷ−ＣＷ−などで配置される。均一な色の光出力は、１つのＬＥＤタイプのピッチ（ｐ）及びＬＥＤの放射面と導波路入り口との間の距離（Ｌ）によって決定される。良好な均一性は、ｐ／Ｌ＞１のとき、達される。多くの他の構成も可能であるが、ＬＥＤを、導波路の両方の（長）端部上に配置することができる（熱的理由で）。他のＬＥＤ組み合わせも可能である（Ｒ−Ｇ−Ｂ， Ｒ−Ｇ−Ｂ−Ａ， ＣＷ−Ａ，．．．．．）（Ａ＝Ａｍｂｅｒ）。あるいは、ＣＷ−ＷＷ−ｒｅｄを適用することができる。特徴的なＣＷ：ＷＷ ＬＥＤ数比は、ＣＷ：ＷＷ＝１：１といった、０．５＜ＣＷ／ＷＷ＜２の範囲内であり得る。

光が導波路へと投入される方法は、システム全体の光学効率（の一部）を決定する。一般的に、導波路へと視準を合わされたＬＥＤビームは、導波路の近くに配置されたランバーシアン（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ）ＬＥＤビーム（如何なる視準合わせなし）と比較して、光学効率を改善する。一方、このビームが、平行にされ過ぎると、効率は、再び落ち込み得る。典型的な例において、Ｒｅｂｅｌ ＬＥＤのアレイが、複合法物面集光器（ＣＰＣ）型の直線の反射体内にＬＥＤを配置することによって、視準が合わされる。ＣＰＣは、均一な光取り込みの要求を満たすよう（上記ｐ／Ｌ比参照）、直線部分によって長くされる。典型的な出口角（大気中）は、３７°であり、最適な全体の光学効率を与える。機械的制限又は美的要求に依存して、視準を合わせる他の構成及び他の方法が可能である。

本発明の関連要素は、光束の明確に定義された部分が、下向きに方向付けられ（例えば８０％）、残りが、上向き（天井方向）に方向付けられる（例えば２０％）ということである。上向き方向の光は、視準を合わされる必要が無いということはなく、本質的に、ランバーシアン特性を有し得る。あるいは、コウモリの翼型の（ｂａｔ−ｗｉｎｇ）強度が供されても良い。機構を含む第１面の下流、具体的にはキャビティの下流には、更なる光学系が、アップライトビーム形状を調整するために供されても良い。アップ／ダウン比は、数ある中でも、コリメータのプレート（及び任意の箔）の反射性と、導光板上の光取り出し用のドット又はストライプの密集度によって決定され得る。

モジュールの形状は、単純な正方形のモジュールに制限されない。原理的には、全ての任意の（２Ｄ）形状が可能である。導波路が、曲がるに十分薄い（例えば、＞２ｍｍ）とき、完全な自由状態（３Ｄ）を達成することができる。

別の実施形態において、実質的な空隙が、導波路とＭＬＯプレートとの間に導入される（図３ｃ）。これにより、我々は、端部又はベゼル（ｂｅｚｅｌ）なしで、照明デバイスを設計することができる。ＬＥＤコリメータユニットの一部は、今、導波路とコリメータとの間のキャビティ内に隠されている。ベゼルの幅は、必要とされる、視準の量及び混合距離（ｍｉｘｉｎｇ ｌｅｎｇｔｈ）によって決定される。導波路の入り口の光学構造は、混合距離を更に低減すること、及び、より美的な照明デバイスを作ることの役に立つ。照明デバイスの厚さは、例えば、１５−２５ｍｍの範囲内であり得る。この設計は、また、光取り込み側の近くでの、色の変化に関して、ずっとはるかに耐性がある。

照明デバイスの内側を見ると、ＭＬＯ構造と、導波路上に印刷されたパターンとの結合された効果を見ることができる。効果は繊細で極めて装飾的であるが、しばしば無用であると考えられる、所望しないモアレ効果も起こり得る。これらの効果を完全に取り除くために、ホログラフィック拡散器を、導波路とコリメータとの間に配置することができる。この方法で、非常に滑らかな輝度表面が生成され得る。例えば、楕円形の拡散器が使用されるとき、光は、ＬＥＤアレイの方向に、好ましく散乱される。これらの方法も、色変化を滑らかにするのに役に立つ。

ホログラフィック箔の使用も、低いＬＥＤ密集度が必要とされるときに役に立つ。この場合、適切なホログラフィック拡散器を使用することによって、“不可視にされ”得る、大きい光取り出し用のドットの勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔｓ）が必要とされ得る。

計算によって、照明デバイスのアップ／ダウンの束（ｆｌｕｘ）比率と、光学効率と、の間にトレードオフがあることが示される。これらの戦略は上方向及び下方向の両方で、視準された光を必要とする、壁に取り付けられた照明デバイスを構成するときに、役に立つ。

構成は、単一の導波路に限定されない。２つの導波路を使用するとき、ダイナミックなアップ／ダウン比を有するシステムを作ることが可能になる。また、上方向及び下方向のビームの色を変えることができる。種々の他の組み合わせが可能になる。例えば、導波路の積層が適用される実施形態において、好ましくは積層が１つ以上の付随のＬＥＤ光源を有して供され、積層は好ましくは、第１面及び第２面を含む。

上記に、照明デバイスの見た目の印象が述べられる。今まで、一定輝度の出口表面が、明確に定義された光抽出パターンの創作によって設計された。加えることができる追加的な特徴は、より複雑な輝度パターンの組み込みである。出口表面の輝度は、定期的な又はランダムな方法で変えることができ得る。顧客の嗜好に関連して、全ての種類の幾何パターンを作ることができる又は特徴的なパターンを作ることができる。また、光学的な幻影（深さ、移動）を設計内に組み込むことができる。

２つの導波路の間のキャビティ又は経路（ｃｈａｎｎｅｌ）の幅を調節することによって、アップ／ダウン比を調節することが可能である。経路は、通常、一方側が、反射体（拡散器／反射鏡）で閉じられる。光取り出し機構の密集度を、導波路の全領域に亘って、光を均一に取り出すことを保証するよう、最適化することができる。アップ及びダウンの束の間のバランスを、例えば、光取り出し機構の最大密集度及び導波路の暑さによって、更に、調節することができる。

照明デバイスは、例えば、２つの個別の光放出領域で構成され得る。導波路と前側の光学系との間であるギャップが許されるとき、モジュールを、連続的な前（ＭＬＯ）面で構成することができる。導波路間の反射体の可視性は、ホログラフィック拡散器によって完全に隠され得る。２つの導波路部の間の反射体は、照明デバイスの全体の厚さを減らすために、部分的に透過性にされ得る。

上方向に進む光は、おおよそ、ランバーシアン強度分布を有し得るが、もし必要であれば、視準する又は形作ることができる。全ての例において、アップライトする（ｕｐｌｉｇｈｔｉｎｇ）機構は、反射体で覆われた、単純な経路又は穴部である。他の構成も、考えることができる（例えば、経路深さが、導波路全体の厚さの一部だけである）。アップライトする機能を、多くの方法で設計することができる。

一実施形態において、頂部側でのキャビティ開口部を、底部側にある、反射性箔といった、反射体を有する隔壁を開けること及び閉じることによって、変更することができる。アップ：ダウン比をダイナミックに変更して、この隔壁によって反射される光は、導波路へと戻るよう部分的につながれ得、したがって、再び、下方に送られ得る。

より大きい割合の光を導波路へと送ることにより、下方向への光の取り出しは、空間的に不均一になり得る。したがって、開口部が完全に閉じられるとき、より多くの光が、中央へ跳ね返り、照明デバイスの中央で、下方向につながれる光の増大の結果になる。この効果は、大抵の光が、取り出される前に、多くの回数、導波路を通って、行ったり来たりすることを必要とするような方法で、取り出し機構を設計することにより、低減することができる。これは、しかしながら、照明デバイスのより低い全体効率をもたらし得る。

この実施形態のバリエーションは、使用者が、非断続的な方法で比を変えるために、異なるサイズの穴部を有する種々の反射性プレートを入れ替えることができるシステムであろう。

一実施形態において、アップ−ダウン比を調節するために、導波路間の反射体は、上方及び下方に移動され得、キャビティ表面で外側につながれる光の量、それ故、アップライトする機能に向けて外側につながれる光の量を変える。この実施形態は、反射体が上方向にあるとき、より多くの光が、直接、導波路へと跳ね返るので、最も好ましく、より高い効率を有する。

光取り出し機構の効率を変更できる実施形態において、光取り出し機構は、色において好ましくは白色の、可撓性を有する、ゴムのような材料で作られる。光取り出し効率は、導波路と接触する機構の割合に依存するであろう。圧力を増加させることにより、したがって、ゴムを、よりしっかりと導波路上に押し付けることにより、導波路と接触し、それ故、光取り出しに寄与する領域は増大するであろう。これは、全面から導波路を発つ、したがって、上方の代わりに下方に方向付けられる、より多くの割合の光の結果になるであろう。この実施形態の利点は、（ほぼ）全ての光を、下方向でなく、上方向に方向付けることができるということであり得る。この実施形態は、照明デバイスの最適操作を保証するために、十分に制御された、リピート可能な方法で、光学的接触をもたらすことができる、可撓性を有する材料を必要とする。

本発明は、他の用途領域も考えられ得るが、オフィス照明に大きく関連し得る：小売り用途のための照明モジュール、顧客照明システム。

“対応する”及び“各々の”の用語は、第１の事項と第２の事項との間の主に１対１の関係を示すために使用される。例えば、“複数のイメージングレンズの各々のイメージングレンズは、複数のセグメントのパターンの対応するセグメントパターンを、複数の投影イメージの各々の投影イメージにイメージ化するよう配置される”は、イメージレンズの１つが、主に１つの特定のセグメントパターンを、１つの特定の投影イメージへとイメージ化するよう配置され、イメージレンズの別の一つは、主に１つの他の特定のセグメントパターンを、１つの他の特定の投影イメージへとイメージ化するよう配置される、という意味で理解されなければならない。

この文書を通じて、“青色光”又は“青色放射”の用語は、具体的には、約４１０−４９０ｎｍの範囲内の波長を有する光に関連する。“緑色光”の用語は、具体的には、約５００−５７０ｎｍの範囲内の波長を有する光に関連する。“赤色光”の用語は、具体的には、約５９０ｎｍ−６８０ｎｍの範囲内の波長を有する光に関連する。“黄色光”の用語は、具体的には、約５６０−５９０ｎｍの範囲内の波長を有する光に関連する。“光”の用語は、ここでは、具体的には、可視光即ち、約３８０ｎｍ−７８０ｎｍの範囲から選択される波長を有する光、に関連する。

ここで使用されるような白色光の用語が当業者に知られる。具体的には、約２，０００Ｋと２０，０００Ｋとの間、特に２７００−２０，０００Ｋの相関色温度であり、一般的な照明で具体的には、約２，７００Ｋ及び６，５００Ｋの範囲内にあり、バックライトの目的で具体的には、約７，０００Ｋ及び２０，０００Ｋの範囲内にあり、具体的には、ＢＢＬ（黒体軌跡）から約１５ＳＤＣＭ（等色標準偏差）内で、特にＢＢＬから約１０ＳＤＣＭ内で、さらにより特にはＢＢＬから５ＳＤＣＭ内を有する、光に関連する。“所定の色”の用語は、色三角内の如何なる色に関連しても良いが、特には、白色光を参照し得る。

他に示唆されない限り、適用でき、技術的に柔軟で、“たくさんの要素を含む群から選択される”のフレーズは、列挙された要素の２つ以上の組み合わせも参照しても良い。

“下部の”、“上部の”、“頂部の”、“底部の”といった用語は、マルチビーム照明システムが、実質的に水平表面上に実質的に平坦に配置され、その照明システムの底部面が、実質的に水平表面に実質的に平行で、天井から見て室内へと向く、ときに得られうであろう、事項の位置又は配置に関連する。しかしながら、これは、壁に向かう、又は他の例えば垂直な配置でといった、他の配置のマルチビーム照明システムの使用を除外しない。

“実質的に平坦”である又は“実質的に成る”などといった、ここでの“実質的に”の用語は、当業者によって理解されるであろう。実施形態において、その形容詞は、実質的に取り除かれ得る。“実質的に”の用語は、“全く”、“完全に”、“全て”などを有する実施形態を、適用できて、含み得る。“実質的に”の用語は、また、１００％を含む、９５％といった９０％以上、具体的には９９％以上、に、適用できて、関連し得る。“含む”の用語は、“含む”の用語が、“から成る”を意味する実施形態も含む。

さらに、詳細な説明、特許請求の範囲内での、第１の、第２の、第３の及び同様の用語は、同様の要素間の区別のために使用され、起こった順番、年代順を述べる必要はない。そのように使用された用語は、適切な環境下で置き換え可能であり、ここで述べられた本発明の実施形態は、ここで述べられた又は説明されたのとは別の順番での作動が可能であるということが理解されるべきある。

ここで参照されたデバイスは、とりわけ、作動中で述べられる。当業者にとって明確であるように、本発明は、作動の方法又は作動内のデバイスに制限されない。

上述された実施形態は、本発明を制限するよりも寧ろ説明し、当業者は、添付の特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、多くの代わりの実施形態を設計することができるであろうということが言及されるべきである。特許請求の範囲において、丸括弧間に配置された如何なる参照符号は、特許請求の範囲を制限するよう見なされるべきでない。“含む”の動詞及びその活用の使用は、特許請求の範囲で述べられたものとは別の要素又は段階の存在を除外しない。“及び／又は”の用語は、関連する記載された事項の１つ以上の如何なる及び全ての組み合わせを含む。要素の前の冠詞“ａ”又は“ａｎ”は、要素が、複数のそのような要素の存在を除外しない。要素の前の冠詞“ｔｈｅ”は、複数のそのような要素の存在を除外しない。本発明は、複数の明確な要素を含むハードウェアによって、かつ、適切にプログラムされたコンピュータによって、実行され得る。デバイスクレーム中における、列挙している複数の手段、これらの手段のいくつかは、全く同一のアイテムのハードウェアによって具現化されても良い。複数の基準が互いに異なる独立請求項内で引用されるという単なる事実は、これらの基準の組み合わせが、有利に使用することができないということを示唆しない。

これを達成するために、本発明は、第１の様態において、
照明デバイスであって、
ａ． 第１面（以後、理解の目的で“頂面”として述べられることも多い）、第２面（以後、理解の目的で“底面”と述べられることも多い）及び導波路端を含む導波路素子；
ｂ． 光源光を発生するよう構成され、任意に平行光学系を有する、ＬＥＤ光源であって、平行光学系を有する前記ＬＥＤ光源は、前記光源光の少なくとも一部を、前記導波路素子の前記導波路端を介して、前記導波路素子へとつなぐよう構成される、ＬＥＤ光源；
を含み、
前記第１面は、第２面光（以後、理解の目的で“ダウンライト”として述べられることも多い）を供するために、前記第２面を介する前記導波路素子からの光の少なくとも一部をつなぐよう構成された機構を含み、
当該照明デバイスは更に、キャビティであって、光が、前記導波路素子から当該キャビティへと脱出することができるよう構成された、キャビティを含み、前記キャビティは、当該キャビティの１つの壁として反射体を含み、前記反射体は、第１面光（以後、理解の目的で“アップライト”と述べられることも多い）を供するために、前記第２面から離れる方向に、前記キャビティ内の光の少なくとも一部を反射するよう構成される、
照明デバイスを供する。

Claims (15)

1. ａ．第１面、第２面及び導波路端部を含む、導波路素子；
   ｂ．光源光を発生するよう配置された、任意の視準光学系を有する、ＬＥＤ光源；
   を含み、
   前記任意の視準光学系を有する前記ＬＥＤ光源は、前記光源光の少なくとも一部を、前記導波路素子の前記導波路端部を介して、前記導波路素子へと、つなぐように配置され、
   前記第１面は、第２面光を供するために、前記光の少なくとも一部を、前記第２面を介して前記導波路素子の外につなぐように配置された機構を含み、
   前記照明デバイスは更に、キャビティであって、光が、前記導波路素子から当該キャビティへと脱出できるように配置された、キャビティと、第１面光を供するために、前記キャビティ内の光の少なくとも一部を、前記第２面から離れる方向に、反射するよう配置された、反射体と、を含む、
   照明デバイス。
2. 調節可能なキャビティ開口部を更に含み、
   前記調節可能なキャビティ開口部は、前記キャビティから脱出する前記第１面光の量を制御するよう配置される、
   請求項１に記載の照明デバイス。
3. 前記キャビティは、前記調節可能なキャビティ開口部として、調節可能な隔壁開口部を有する隔壁を含む、
   請求項２に記載の照明デバイス。
4. 前記キャビティは調節可能な反射体を含み、
   前記調節可能な反射体は、当該調節可能な反射体で前記導波路素子へと戻る反射を制御するよう配置される、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明デバイス。
5. 前記機構は、弾性変形可能であり、
   前記照明デバイスは更に、前記機構を弾性的に変形するよう配置されたアクチュエータを含む、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明デバイス。
6. 前記キャビティは、前記第１面内にある凹部である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明デバイス。
7. 前記キャビティは、前記第１面から前記第２面へと伸びるキャビティである、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明デバイス。
8. 複数の前記キャビティを含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明デバイス。
9. 複数の前記導波路を含み、
   １つ以上の前記キャビティを含み、
   前記１つ以上の前記キャビティは、各々、隣接する前記導波路の間にあるキャビティである、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明デバイス。
10. 前記第１面は、前記機構として、反射性のドット又はストライプのパターンを含む、
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明デバイス。
11. 前記第２面の下流に配置された拡散器を更に含む、
    請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明デバイス。
12. 前記第２面の下流に配置され、請求項１１に記載の前記拡散器が供されるなら、任意の前記拡散器の下流に配置される、グレア抑制光学系を更に含む、
    請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の照明デバイス。
13. 前記第２面の下流に、かつ、請求項１１及び請求項１２のいずれか１項に記載の前記拡散器及び前記グレア抑制光学系の１つ以上の上流に、空隙を更に含む、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の照明デバイス。
14. 前記第１面から前記導波路へと戻って脱出する光を反射するよう配置された、反射体を更に含む、
    請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の照明デバイス。
15. 前記第１面はヒートシンクと接触する、
    請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の照明デバイス。

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