JP2015513791A - 均一な照明を得るための光学素子 - Google Patents

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Abstract

LED102と共に使用するための光学素子100が提供されており、底面103がLED102からの入射光を受けるように構成される。光学素子100は、光学素子100の光軸Aから離れるように光を屈折させる光学構造110のパターン108を有する上面104を含む。更に、光学素子100は、上面104と底面103との間に延び、光源からの光を光軸Aの方向に屈折させるように構成される複数の側面106を含む。上面104における全反射を避けるために、上面104は光軸Aに対して第1の角度範囲を対象として含むように延びる。第1の角度範囲は、その外側でLED102によって発せられる光が上面の仮想的延長部において全反射を免れない角度範囲である。光学素子100は、エネルギ損失を招くことなしにより均一な照明パターンをもたらす点で有利である。

Description

本発明は、発光ダイオード(LED)の分野に関する。特に本発明は、LEDと共に使用するための屈折光学素子に関する。
近年、照明器具内でLEDを使用する人気が上昇している。費用効率の高い解決策を得るために、照明器具内で幾つかの高出力及び/又は中出力LEDを互いに一定の距離を置いて配置することが一般的である。しかし、様々なLEDによって引き起こされる不規則な照明パターンにより、かかる配置には照明器具が使用時にむらのある外観を有するという欠点がある。
更に、青色LEDが使用されても利用者によって白色として知覚される出力光を得るために、有機発光体層等の色変換層と共にLEDが使用される場合がある。しかし、照明器具内に幾つかのLEDを有する場合、色変換層内で最終的に照明器具の寿命を短くする原因となるホットスポットが引き起こされる場合がある。
LEDの光を散らし、その結果より均一な照明パターンを実現するために照明器具内に拡散素子を導入することにより、上記の欠点を克服する試みはあった。しかし、それらの試みはシステム効率の低下及び費用の増加に見舞われた。
CN201779526は、基板に固定されたLEDチップを含む光源を開示する。各LEDチップの上に薄い光透過層があり、LEDチップの側面には、水平に放たれる光を上向きに屈折させる傾斜した構造がある。開示されているLED光源は、とりわけLEDの放射効果を高めるとされている。
上記の問題を克服するための幾つかの試みがなされたが、依然として改善の余地がある。
本発明の目的は、上記の問題を克服し又は軽減し、低い効率損失と共により均一な照明パターンをもたらす、LEDと共に使用するための光学素子を提供することである。
本発明の第1の態様によれば、この及び他の目的がLEDと共に使用するための光学素子によって実現され、かかる光学素子は、LEDからの入射光を受けるように構成される底面と、底面から上面への方向に延び、光軸を定める法線を有する、上面であって、上面は光軸に対して第1の角度範囲を対象として含むように延び、その外側ではLEDの少なくとも1つの点によって発せられる第1の角度範囲の光が上面の仮想的延長部において全反射を免れず、上面がLEDから生じる光を光軸から離れるように屈折させるように構成される第1の光学構造の第1のパターンを含む、上面と、底面と上面との間に延び、LEDから生じる光を光軸の方向に屈折させるように構成される複数の側面とを含む。
LEDの少なくとも1つの点によって発せられる光が上面の仮想的延長部において全反射(TIR)を免れない特徴により、上面が更に延ばされる場合、LEDの少なくとも1つの点によって発せられる光が上面においてTIRを免れないことが意味される。従って、以下で更に説明されるように、第1の角度範囲内ではTIRは生じない。
入射光を光軸から離れるように屈折させる構造のパターンを上面上に有し、入射光を光軸の方向に屈折させるように構成される側面を有することにより、入射光が発散される。特に、上面上の構造の第1のパターンが光出力を広げることを強化する。その結果、光学素子が使用されない場合に比べ、より均一な照明パターンが実現される。光が広がることにより光源のむらのある外観が減らされるので、このことは光源内で幾つかのLEDが互いに或る距離を置いて配置される場合に有利である。
更に、この光学素子は非常に低い効率損失をもたらす。より詳細には、全反射が生じ、LEDによって発せられる光が吸収され得るLEDに光が戻される場合にエネルギ損失が生じることがある。例えば、かかるTIRは光学素子の上面又は側面において起こり得る。しかし本発明では、上面においてTIRが起こり得ないように上面の寸法が選ばれる。より詳細には、上面は、その外側ではLEDの少なくとも1つの点によって発せられる光がTIRを免れない、第1の角度範囲だけを対象として含むように延びる。従って上面においてTIRが生じず、それにより効率損失が減らされる。更に、側面が光軸の方向に光線を屈折させるので、光線が目標面に達する前に隣接するLEDや側壁等の任意の障害物に当たるリスクが減らされる。このようにして、側面も効率損失の低減に寄与する。
更なる利点は、LEDの製造中にLEDパッケージ内に光学素子が容易に組み込まれ、従って費用を著しく高めることなしにLED機構の機能を高めることができることである。
複数の側面は、更に光軸に対して傾けられても良い。このようにして、側面で起こっているTIRが減らされ得る。例えば、側面においてTIRが回避されるように傾斜角度が選ばれても良く、光軸に対する角度は90度に等しくなく、例えば90度を上回る。側面においてTIRが生じる場合、LEDによって発せられる光はLEDの上で主に1方向に発散される。側面が直線であり、光軸に対して傾けられることの代替形態として、側面が湾曲した形状を有しても良い。
複数の側面のうちの少なくとも1つが、光軸に対して異なる傾斜又は角度を有する第1の部分及び第2の部分を含んでも良い。光軸に対して第1の部分及び第2の部分の傾斜又は角度を調整することにより、放出光の方向についてのより優れた制御が実現される。その結果、幾つかのLEDを含む光源のむらのある外観が更に減らされ得る。一実施形態では、異なる傾斜を有する側面の部分の数が3つ以上である。異なる傾斜を有する部分の数は全ての側面について同じとすることができ、又は異なる側面について異なっても良い。例えば、或る側面は異なる傾斜を有する2つの部分を有することができ、別の側面は異なる傾斜を有する3つの部分を有することができる。
一実施形態では、全ての側面が光軸に対して同じ傾斜又は角度を有する。このことは、対称的な照明パターンが実現され得る点で有利な場合がある。同様に、全ての側面が同じ寸法を有しても良い。光学素子の対称的な形状寸法を有することは幾つかの側面において有利である。例えば、対称的な光学素子は、非対称的な光学素子よりも光学素子の向きの影響をより受けにくい点で有利である。利用者は光学素子の向きを組付け中に考える必要が無いので、このことは光学素子の組付け等の後処理を単純化する。どのような種類の製造工程が使用されるのかにもよるが、対称的な光学素子は製造の観点からも有利な場合がある。上面の第1のパターンは、複数の側面の少なくとも1つに広がり得る。例えば、構造のパターンは側面の2つに、又は側面の全てに広がり得る。このことは、光軸に対して垂直な向きである、光学素子の横方向の光のより優れた広がりが実現され得る点で有利である。
光学素子は、第1の角度範囲の外側に延びる第2の角度範囲を専ら対象として含むように延びる、上面の延長部分を含み得る。上面の延長部分は、光軸に対して90度を上回る角度を形成するように方向付けられる上面を有する第2の光学構造を含む第2のパターンを含む。上面の延長部分が第2の光学構造の第2のパターンを一切有さない場合、上面の延長部分においてTIRが生じることになる。しかし、光軸に対して90度を上回る角度を形成するように方向付けられる上面を有する第2の光学構造の第2のパターンを含めることにより、TIRの発生が減らされるように上面の延長部分からの光出力が制御され得る。その結果、構造の第2のパターンは光出力をより一層平行にすることを可能にする。一方、TIRの発生が減らされるので、光が吸収され得るLEDに光が戻されず、第2のパターンは効率を高める。延長された上面を有する実施形態は、例えば設計及び/又は構成上の理由から、上面の物理的寸法をTIRが生じない角度範囲に制限できない場合に特に有用であり得る。
上面の第1の光学構造は、光軸に対して90°未満の角度を形成するように方向付けられる上面をそれぞれ有することができ、その角度は上面の中心までの距離が長くなるにつれ増加する。例えば、第1の光学構造は、鋸歯状の形をした断面を有しても良い。上面の中央では入射光の強度は光強度が低い端部に比べ相対的に高く、上記のようにすると、上面上の構造の屈折力は上面の中央においてより高い。
第1の光学構造は、一次元パターンで配置され得る。例えばこのパターンは、互いに隣接して配置される隆線形の構造を含むことができる。このようにして、光が1つの方向に広げられる。このことは、光学素子が一次元配列のLEDを有する光源で使用される場合に特に有利であり得る。或いは第1の光学構造は、二次元パターンで配置されても良い。その場合、光は2つの方向に広がる。このことは、光学素子が二次元配列のLEDを有する光源で使用される場合に特に有利であり得る。
本発明の第2の態様によれば、この及び他の目的が、LEDと一体化して形成される第1の態様による光学素子を含む発光装置によって実現される。
本発明の第3の態様によれば、この及び他の目的が、LED及び第1の態様による光学素子を含むLED機構によって実現され、光学素子はLEDに関連する。
このLED機構は、複数のLED及び第1の態様による複数の光学素子を更に含むことができ、複数のLEDのそれぞれは複数の光学素子の1つに関連する。複数のLED及びその関連する複数の光学素子は、一次元配列で並べられても良い。或いは、複数のLED及びその関連する複数の光学素子は、二次元配列で並べられても良い。
第1の態様の利点は、第2の態様及び第3の態様にも概して当てはまる。本発明は、特許請求の範囲の中で列挙される特徴の可能な全ての組合せに関することを指摘しておく。
次に本発明のこの及び他の態様が、本発明の実施形態を示す添付図面に関してより詳細に説明される。
実施形態による、LEDと共に使用される光学素子の側面図である。 実施形態による、LEDと共に使用される光学素子の側面図である。 実施形態による、LEDと共に使用される光学素子の側面図である。 実施形態による、LEDと共に使用される光学素子の側面図である。 実施形態による、LEDと共に使用される光学素子の上面図である。 実施形態による、光学素子の上面上の構造の断面図である。 実施形態による、LEDと共に使用される光学素子の上面図である。 実施形態による、LEDと共に使用される光学素子の上面図である。 実施形態による、LED及び光学素子の配置の上面図を示す。 実施形態による、LED及び光学素子の配置の上面図を示す。 図7a〜図7bの配置の側面図である。 線形LED配置の照度分布を示す。
図示のように、層及び領域の大きさは説明目的で誇張されており、従って本発明の実施形態の一般的構造を示すために与えられている。全体を通して同様の参照番号は同様の要素を指す。
次に本発明が添付図面に関して以下でより完全に説明され、添付図面には本発明の現在好ましい実施形態が示されている。但し、本発明は多くの異なる形態で実施されても良く、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈されるべきでなく、むしろこれらの実施形態は徹底性及び完全性を得るために与えられ、本発明の範囲を当業者に完全に伝える。
図1aは、LED102と共に使用されるように構成される光学素子100を示す。図示のLED102の発光領域の大きさは、LEDダイの発光領域の大きさに相当する。光学素子100は、LED102の上に配置され得る。光学素子100は、LED102とは別個の素子でも、LED102と一体化して形成されても良い。
光学素子100は、底面103、上面104、及び複数の側面106を有する固体の透過性構造である。上面104は底面103と平行であり、底面103から離れて位置する。側面106が、底面103と上面104との間に延びる。LED102によって発せられる光が底面103において光学素子100に入るように、LED102が底面103に配置される。側面106の数は様々であり得る。しかし、好ましくは、光学素子100が4つの側面106を含む。側面106の幾何学的寸法は異なっても同じでも良い。光学素子100は、上面104の法線によって定められる光軸Aを更に有し、光軸Aは上面104及び底面103に対して実質的に垂直であり、底面103から上面104の方向に延びる。
上面104は、その上側にLED102から離れた方向を向く第1のパターン108を有する。図示のように、第1のパターン108は、LED102から発生する光を光軸Aから離れるように屈折させるように構成される第1の光学構造110を含む。この屈折は、例えば光軸Aに対して90°未満の角度αを形成するように方向付けられる上部ファセットを有する第1の光学構造110によって実現され得る。図示の実施形態では、上面104の中心までの距離が長くなるにつれ、隣接する第1の光学構造110の角度αが増加する。このようにして、第1の光学構造110の屈折力は上面104の中央で最も大きく、上面104の端部に向けて低下する。
同様に、側面106は、LED102から発生する光を光軸Aに向けて屈折させるように構成される。このようにして、特に幾つかのLEDが配列をなして配置される場合、均一な照明パターンが得られ得る。更に、光が光軸Aに向けて導かれるので、発せられる光がその目標に達する前に光学素子の外部にある隣接するLED等の任意の障害物に当たる確率は低い。従って、それにより効率が改善される。側面106は例えば直線とすることができ、例えば光軸Aに対して90度に等しくない角度を形成しても良い。光軸Aに対する側面106の角度は、側面106においてTIRが回避されるように選ばれ得る。或いは、側面106の1つ又は複数が曲げられても良い。以下で更に説明されるように、側面106の1つ又は複数が多面的でも良い。
光軸Aに対して垂直な方向の上面104の幾何学的寸法は、上面104においてTIRが回避されるように選ばれる。TIRが回避されるので、光学素子100による効率損失は非常に小さい。より詳細には、上面104の大きさは、上面104が光軸Aに対して垂直な方向にそれ以上広げられた場合、LED102の少なくとも1つの点によって発せられる光が上面104においてTIRを免れないことになるように選ばれる。
このことについて図1bに更に示されており、図1bは、図1のLED102及び光学素子100並びに上面の仮想的延長部112を示す。LED102の発光領域は幾何学的範囲を有する。その結果、図示の点102a〜102b等のLED102の各点が光を発することができる。点102aはLED102の最も左にある点であり、点102bはLED102の最も右にある点である。点102a〜102b等、LED102の点のそれぞれについて、光軸Aに対する角度θによって定められる関連する角度範囲が規定される。ここでは、角度範囲114a〜114bが、点102a〜102bのそれぞれに関連する。角度θは、それを上回るとLED102によって発せられる光のTIRが上面104の仮想的延長部112内で生じる角度に関連する。つまり、上面104が更に広げられた場合、角度θを超えてLED102によって発せられる光について上面104内でTIRが発生する。従って、角度θよりも大きい角度で点102a〜102bの1つ等のLEDの任意の点によって発せられる光は、上面104の仮想的延長部112に達するにつれTIRを免れなくなる。光学素子100の屈折率が分かれば、角度θは屈折の法則によって容易に計算され得る。
上面104におけるTIRを回避するために、上面104は、LED102の任意の点に関連し得る角度範囲の何れの外側にも延ばすべきでない。これは、LED102の点の何れかについて定められ得る角度範囲の共通部分に相当する、光軸Aに対する第1の角度範囲116を対象として含む上面104によって実現される。とりわけ上面104は、LED102の外縁点102a及び102bについて定められ得る、角度範囲114a及び114bの共通部分に相当すると見なされ得る。このようにして、上面104はTIRが発生する角度範囲114a〜114bの何れの外側にも延びず、従って上面104内のTIRは回避される。違う様に言えば、第1の角度範囲116の外側では、つまり仮想的延長部112では、LED102の少なくとも1つの点によって発せられる光がTIRを免れない。
図2は、LED202と共に使用される光学素子200を示す。この実施形態は、上面104の(非仮想的)延長部204を更に含む点で図1aに関して説明された実施形態と異なる。上面104の延長部204は、図1bに関して開示された第1の角度範囲116の外側に延びる第2の角度範囲を専ら対象として含むように、光軸Aに対して垂直な方向に延びる。つまり、第1の角度範囲と第2の角度範囲とは重複しない。延長部204が第1の角度範囲の外側に延びる第2の角度範囲を対象として含むので、更なる手段が取られない場合、延長部204においてTIRが生じ得る。上面の延長部204内のTIRを回避するために、延長部204は第2のパターン208を含む。第2のパターン208は、光軸Aの方向に光を屈折させるように構成される第2の光学構造210を含む。例えばこれは、光軸Aに対して90°よりも大きい角度αを定めるように方向付けられるファセット212を有する第2の光学構造210によって実現され得る。例えば、隣接する第2の光学構造210の角度αは、上面の延長部204の端部までの距離が短くなるにつれ増加し得る。図2の実施形態は、実用的な理由から上面に任意の大きさを与えることができず、上面が一定の条件に制限される場合に特に有用であり得る。例えば、この実施形態は、上面104がLED102の発光領域の大きさに等しい大きさに制限される場合に使用され得る。
上面104の第1の光学構造のパターン108と、上面の延長部204の第2の光学構造の第2のパターン208との間に、光学構造が無い上面104の部分があり得る。この部分は、光軸Aに対して90°に等しい角度αを有する光学構造に相当すると見なされ得る。
図3は、LED302と共に使用される光学素子300を示す。光学素子300は、上面304及び側面を有し、側面の少なくとも1つは、上面304に最も近く位置する第1の部分306a及び第2の部分306bを含む。図示の実施形態では、全ての側面が第1の部分306a及び第2の部分306bを含む。しかし、概して異なる側面が様々な数の部分を含むことができる。図示の第1の部分306a及び第2の部分306bは事実上直線である。例えば、第1の部分306a及び第2の部分306bは平面の形を取ることができる。第1の部分306a及び第2の部分306bは、光軸Aに対して異なる傾斜を有しても良い。具体的には、第1の部分306aは光軸Aに対する角度αによって定められる第1の傾斜を有することができ、第2の部分306bは光軸Aに対する角度αによって定められる第2の傾斜を有することができ、但しα>α>90°である。例えば、第1の部分306aの傾斜αは、LED302によって発せられる光が第1の部分306aを通過するとき、光の屈折が実質的に発生しないように選ばれ得る。同時に、第2の部分306bの傾斜αは、LED302によって発せられる光が光軸Aの方向に屈折されるように選ばれ得る。側面の様々な部分306a〜306bの角度又は傾斜及び大きさを変えることにより、放出光の向きが制御され得る。
代替的実施形態では、二次又はより高次の曲線又は面の形状を有するように第1の部分306aが曲げられる。或いは、第1の部分306aは、Bスプライン曲線又は有理ベジエ曲線状でも良い。或いは、第1の部分306aの断面は、円の一部分の形状を呈しても良い。このようにして、LED302によって発せられる光が第1の部分306aに対して実質的に垂直に当たり、その結果光の屈折が実質的に得られない形状を有するように第1の部分306aが設計され得る。
図4は、第1のパターン408を有する上面404と側面406a〜406dとを有する光学素子400の上面図である。光学素子400は、LED402と共に使用される。この実施形態では、第1のパターン408が複数の側面406a〜406dの少なくとも1つに更に広がる。ここでは、パターンが2つの側面、即ち向い合って配置される側面406b及び406dに広がる。但し、パターンは側面406a〜406dの全てに広がっても良い。光学素子400が、図3に関して上記で論じられたように異なる角度又は傾斜を有する異なる部分に分割された側面406a〜406dを有する場合、パターン408はそれらの部分の1つだけに、それらの部分の一部に、又は全ての部分に広がることができる。第1の光学構造の第1のパターンを側面406上にも有することにより、LED402によって発せられる光が更に屈折され、発散される。このようにして、光学素子400と共に使用される場合、LED402に起因する照明分布が更に改善され得る。特に、光軸に対して垂直方向の照明が改善され得る。
図5は、上面の第1の光学構造の第1のパターン108の一例を示す。原則として、第1の光学構造110の第1のパターン108は、LEDによって発せられる光を光軸Aから離れるように屈折させる働きをする限り、如何なる形状を有しても良い。ここでは第1のパターン108が、鋸歯状の形をした断面を有する複数の隣接する第1の光学構造110を含む。鋸歯状の形をした第1の光学構造110は、光軸Aに対して90°未満の角度αを形成するように方向付けられる上面を有する。上面104の中心までの距離が長くなるにつれ、角度αが増加する。このようにして、第1のパターン108の屈折力は上面の端部に向けて低下する。
光学素子が図2のパターン208等の第2のパターンを含む場合、第2のパターンの第2の光学構造も鋸歯状の形の断面を有することができる。
図6a〜図6bは、第1の光学構造の第1のパターンが光学素子の上面の上でどのように配置され得るのかについての例である。図6aでは、第1の光学構造110が一次元パターンで配置されている。例えば、第1の光学構造110は、結果的にパターン108を形成するように互いに隣接して配置される頂上部の形を取ることができる。頂上部は、例えば図4に関して説明された鋸歯状の形をした断面を有しても良い。第1の光学構造110を一次元パターンで配置することにより、1つの方向に光を広げることが実現される。
図6bでは、第1の光学構造110が二次元パターンで配置されている。例えば、第1のパターン108を形成する個々の第1の光学構造110は、互いに隣接して配置される半角錐の形を取ることができる。他の代替形態は四半球や楕円体である。第1の光学構造110を二次元パターンで配置することにより、光が2つの方向に広がる。
上記で開示された例は、図2に関して開示された第2のパターン208にも当てはまる。
図7a〜図7cは、上記の実施形態による光学素子を含むLEDの配置の例を示す。LEDは、例えば白色光を発する蛍光体で被膜されたLED、又は離れた蛍光体を有する青色光を発するLEDとすることができる。図7aは、複数のLED702及び複数の光学素子701を含む矩形の光源を示す。LED702は、矩形の配列で並べられる。同様に、図7bは複数のLED及び複数の光学素子701を含む線形光源700bを示す。LED702は、線形の配列で並べられる。矩形配列及び線形配列の各LED702は、LEDの上に配置される、又は図7cに示されるようにLEDと一体化して形成される複数の光学素子701の1つに関連する。
各LED702を光学素子701に関連させることにより、結果として生じる光源700a又は700bの照明分布が改善され、つまり、光学素子701が使用されない場合に比べて照明分布がより均一である。図8は、互いに50mm離して配置される3つのLEDを有する線形光源の照明分布を示す。照明面はLEDから20mmの距離にある。曲線802は光学素子が無い場合の照明分布を表し、曲線804は光学素子がある状態での照明分布を表す。図8から、光学素子が使用される場合に照明分布がより均一になることがはっきりと分かる。実際には、これは光源のむらのある外観が減らされ、離れた蛍光体の応用例では蛍光体層内のホットスポットが減ることにより寿命が延びることを意味する。
本発明は、上記の好ましい実施形態に決して限定されないことを当業者なら理解する。逆に、添付の特許請求の範囲の中で多くの修正形態及び改変形態が可能である。例えば側面は、異なる形状を有する3つ以上の部分を含むことができる。更に、上面の第1の光学構造の形状に関する多くの代替形態がある。
更に、開示された実施形態の改変形態が、特許請求の範囲に記載の本発明を実施する際に、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲を検討することにより、当業者によって理解され果たされ得る。特許請求の範囲では、「含む」という語は他の要素又はステップを排除せず、不定冠詞「a」又は「an」は複数形を排除しない。或る手段が互いに異なる従属請求項の中で列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組合せが有利に使用されてはならないことを示すものではない。

Claims (15)

  1. LEDと共に使用するための光学素子であって、
    前記LEDからの入射光を受ける底面と、
    前記底面から上面への方向に延び、光軸を定める法線を有する上面であって、
    前記上面は前記光軸に対して第1の角度範囲を対象として含むように延び、その外側では前記LEDの少なくとも1つの点によって発せられる第1の角度範囲の光が前記上面の仮想的延長部において全反射を免れず、
    前記上面が前記LEDから生じる光を前記光軸から離れるように屈折させる第1の光学構造の第1のパターンを含む、
    上面と、
    前記底面と前記上面との間に延び、前記LEDから生じる光を前記光軸の方向に屈折させる複数の側面と
    を含む、光学素子。
  2. 前記複数の側面が前記光軸に対して傾けられる、請求項1に記載の光学素子。
  3. 前記複数の側面の少なくとも1つが、前記光軸に対して異なる傾斜を有する第1の部分及び第2の部分を含む、請求項2に記載の光学素子。
  4. 全ての側面が前記光軸に対して同じ傾斜を有する、請求項2に記載の光学素子。
  5. 全ての側面が同じ幾何学的寸法を有する、請求項1に記載の光学素子。
  6. 前記上面の前記第1のパターンが前記複数の側面の少なくとも1つに広がる、請求項1に記載の光学素子。
  7. 前記第1の角度範囲の外側に延びる第2の角度範囲を専ら対象として含むように延びる前記上面の延長部分を更に含み、前記上面の前記延長部分は、前記光軸に対して90度を上回る角度を形成するように方向付けられる上面を有する第2の光学構造を含む第2のパターンを含む、請求項1に記載の光学素子。
  8. 前記第1の光学構造は、前記光軸に対して90度未満の角度を形成するように方向付けられる上面をそれぞれ有し、前記角度は前記上面の中心までの距離が長くなるにつれ増加する、請求項1に記載の光学素子。
  9. 前記第1の光学構造が、鋸歯状の形をした断面を有する、請求項8に記載の光学素子。
  10. 前記第1の光学構造が、一次元パターンで配置される、請求項1に記載の光学素子。
  11. 前記第1の光学構造が、二次元パターンで配置される、請求項1に記載の光学素子。
  12. LEDと一体化して形成される請求項1乃至11の何れか一項に記載の光学素子を含む、発光装置。
  13. LEDと、
    請求項1乃至11の何れか一項に記載の光学素子とを含み、前記光学素子が前記LEDに関連する、
    LED機構。
  14. 光学素子にそれぞれ関連する複数のLEDを含み、前記複数のLEDが一次元配列で並べられる、請求項13に記載のLED機構。
  15. 光学素子にそれぞれ関連する複数のLEDを含み、前記複数のLEDが二次元配列で並べられる、請求項13に記載のLED機構。
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