JP2015531149A - 回折抽出フィーチャのパターン化印刷を有する照明装置 - Google Patents
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Abstract
Description
m×(λ/n)=d×cos(α)。 (1)
この等式において:αは、実質的に図2に示す表面の面に対して測定して、案内モード光が格子表面上に衝突する角度を指し;mは、回折次数であり;nは、道光体212の屈折率であり;λは、光の波長であり;dは、図2で「p」とラベルされる格子ピッチである。例えば、軸(α=0度)上で、屈折率n=1.5を有するアクリル道光体内に放たれた、λ=530nmを有する緑色光の場合、格子ピッチd(又はp)は、353nmに等しい必要があり、第1の回折次数(m=1)のみ可能である。α及びλの他の値の場合、抽出方向は、一般にもはや道光体表面に直交しないであろう。
・本明細書ではTM−頂部抽出効率と称する、第1の主表面612aから抽出された横方向磁気(TM)偏光に関する抽出効率、
・本明細書ではTE−頂部抽出効率と称する、第1の主表面612aから抽出された横方向電気(TE)偏光に関する抽出効率、
・本明細書ではTM−底部抽出効率と称する、第2の主表面612bから抽出された横方向磁気(TM)偏光に関する抽出効率、
・本明細書ではTE−底部抽出効率と称する、第2の主表面612bから抽出された横方向電気(TE)偏光に関する抽出効率。
照明器具としての使用に好適な照明装置を作製し、評価した。装置は、渦巻線パターンの形態の回折面フィーチャを有する円形の形状の道光体を組み込み、回折面フィーチャは、異なる溝又はプリズムピッチを有する6つのパケットタイプの反復パターンに配置された。装着リングを使用して、36個の等間隔のLEDsを、道光体の湾曲した側部表面の周りに配置して、道光体内に光を入射した。米国地図の形状の印をパターン化印刷によって回折面フィーチャ上に形成した。構造の更なる詳細を以下に提供する。
照明器具としての使用に好適な他の一照明装置を作製し、評価した。装置は、回折面フィーチャを有する円形の形状の道光体を組み込んでいた。回折面フィーチャは36個の三角形形状の範囲を満たし、該範囲は、均一のサイズを有し、道光体の円形の範囲を実質的に満たすようにタイル張りされた。三角形形状の範囲のそれぞれ内の回折面フィーチャは、直線状ので互いに平行し、単一ピッチを有するが、3つの異なるピッチの3つの異なる三角形タイプが使用された。装着リングを使用して、36個の等間隔のLEDsを、道光体の湾曲した側部表面の周りに配置して、道光体内に光を入射した。米国地図の形状の印をパターン化印刷によって回折面フィーチャ上に形成した。構造の更なる詳細を以下に提供する。
照明器具としての使用に好適な他の一照明装置を作製し、評価した。装置は、回折面フィーチャを有する矩形形状の道光体を組み込んでいた。回折面フィーチャは、渦巻線パターンの中心部矩形領域から取った部分である、実施例1に記載した渦巻線形状の溝パターンの一部分であった。光源モジュールを矩形道光体の「短縁」に沿って装着し、光源モジュールは、18個の等間隔の個々の、個別の光源の一列を含み、光源は、それぞれが白色光を発散分布に発光する名目上同一のLEDsであった。道光体はまた、ランダムな勾配ドットパターンの形態のパターン化低屈折率下面層を組み込んでいた。道光体はまた、米国地図印又は他の所望の印などのパターン化印刷を、回折面フィーチャと接触させて組み込むことが可能であった。構造の更なる詳細を以下に提供する。
Claims (26)
- 照明装置であって、
第1の主表面を有する導光体であって、前記第1の主表面が、前記第1の主表面の第1の部分内及び第2の部分内にそれぞれ形成された第1の回折面フィーチャ及び第2の回折面フィーチャを有し、前記第1の回折面フィーチャ及び第2の回折面フィーチャの少なくとも一方が、案内モード光を前記導光体の外部に連結するように適合されている、導光体と、
前記第2の回折面フィーチャと光学的に接触しているが、前記第1の回折面フィーチャとは光学的に接触していないパターン化光透過性層であって、第2の光透過性媒体を含む、パターン化光透過性層と、
前記第1の回折面フィーチャと光学的に接触しているが、前記第2の回折面フィーチャとは光学的に接触していない第1の光透過性媒体と、
を含み、前記第1の光透過性媒体及び前記第2の光透過性媒体が、それぞれ、可視波長において異なる第1の屈折率及び第2の屈折率を有する、装置。 - 前記第1の屈折率と前記第2の屈折率とが、少なくとも0.05異なっている、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の主表面の前記第1の部分及び前記第2の部分が印を画定する、請求項1に記載の装置。
- 案内モード光が前記導光体内を伝搬する際に前記第1の部分の外部連結光と前記第2の部分の外部連結光との間の相違によって前記印が前記照明装置のユーザーに容易に明らかになるように、前記第1の屈折率及び前記第2の屈折率が十分に異なる、請求項3に記載の装置。
- 前記導光体が、前記第1の部分及び前記第2の部分両方の内部で、前記導光体を通して対象を視認するように低い歪みを有する、請求項3に記載の装置。
- 案内モード光が前記導光体内を伝搬しない際、前記印が、前記照明装置のユーザーに容易に明らかではない、請求項5に記載の装置。
- 前記導光体に近接して配置されて、前記導光体内に前記案内モード光を提供する1つ以上の光源を更に含む、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の光透過性媒体が、空気である、請求項1に記載の装置。
- 前記第2の光透過性媒体が、接着剤である、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の光透過性媒体及び前記第2の光透過性媒体が、両方ともポリマー組成物である、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の光透過性及び前記第2の光透過性媒体が、両方とも実質的に透明で無色である、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の回折面フィーチャ及び前記第2の回折面フィーチャが、回折面フィーチャ屈折率を有し、前記回折面フィーチャ屈折率が、前記第1の屈折率と第1の差dn1だけ異なっており、前記第2の屈折率と第2の差dn2だけ異なっており、dn2の大きさが、前記第1の回折面フィーチャに対して前記第2の回折面フィーチャが案内モード光を導光体の外部に殆ど又は全く連結しないように、dn1の大きさよりも実質的に小さい、請求項1に記載の装置。
- 前記dn2の大きさが、光の可視波長においてdn1の大きさの半分未満である、請求項12に記載の装置。
- 前記第1の回折面フィーチャ及び前記第2の回折面フィーチャが、回折面フィーチャ屈折率を有し、前記回折面フィーチャ屈折率が、前記第1の屈折率と第1の差dn1だけ異なっており、前記第2の屈折率と第2の差dn2だけ異なっており、dn1及びdn2が、前記第1の回折面フィーチャ及び前記第2の回折面フィーチャの両方によって相当の案内モード光が前記導光体の外部に連結されるように、互いに同等の大きさを有する、請求項1に記載の装置。
- 更に、いくつかの案内モード光が、前記第1の回折面フィーチャ及び/又は前記第2の回折面フィーチャの少なくともいくつかに到達することを選択的に遮断するように構成されたパターン化低屈折率下面層を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記パターン化低屈折率下面層が第1の層部分及び第2の層部分を含み、前記第1の層部分がナノボイド高分子材料を含み、前記第2の層部分が前記ナノボイド高分子材料及び追加の材料を含む、請求項15に記載の装置。
- 基材に取り付けられて、導光体を形成するように適合された光学フィルムであって、
第1の主表面であって、前記第1の主表面の第1の部分内及び第2の部分内にそれぞれ形成された第1の回折面フィーチャ及び第2の回折面フィーチャを有し、前記第1の回折面フィーチャ及び前記第2の回折面フィーチャの少なくとも一方が、案内モード光を前記導光体の外部に連結するように適合されている、第1の主表面と、
前記第2の回折面フィーチャと光学的に接触しているが、前記第1の回折面フィーチャとは光学的に接触していないパターン化光透過性層であって、第2の光透過性媒体を含む、パターン化光透過性層と、
前記第1の回折面フィーチャと光学的に接触しているが、前記第2の回折面フィーチャとは光学的に接触していない第1の光透過性媒体と、
を含み、前記第1及び第2の光透過性媒体が、それぞれ、可視波長において異なる第1の屈折率及び第2の屈折率を有する、フィルム。 - 前記光学フィルムが、前記第1の部分及び前記第2の部分の両方内で、前記光学フィルムを通して物体を視認するように低い歪みを有する、請求項17に記載のフィルム。
- 前記第1の主表面の前記第1の部分及び前記第2の部分が印を画定する、請求項17に記載のフィルム。
- 前記フィルムが前記基材に取り付けられる前に、前記印が、前記フィルムのユーザーに容易に明らかではない、請求項19に記載のフィルム。
- 前記第1の主表面の反対側の第2の主表面と、
前記第2の主表面に配置されて、基材に対する前記フィルムの取り付けを容易にする光透過性接着剤層とを更に含む、請求項17に記載のフィルム。 - 可撓性キャリアフィルムと、
前記キャリアフィルム上に鋳込まれたプリズム層と、
を更に含み、前記光学フィルムの前記第1の主表面が、前記プリズム層の外側表面である、請求項17に記載のフィルム。 - セキュリティ物品であって、
第1の主表面を有する導光体であって、前記第1の主表面が、前記第1の主表面の第1の部分内及び第2の部分内にそれぞれ形成された第1の回折面フィーチャ及び第2の回折面フィーチャを有し、前記第1の回折面フィーチャ及び前記第2の回折面フィーチャの少なくとも一方が、案内モード光を前記導光体の外部に連結するように適合されている、導光体と、
前記第2の回折面フィーチャと光学的に接触しているが、前記第1の回折面フィーチャとは光学的に接触していないパターン化光透過性層であって、第2の光透過性媒体を含む、パターン化光透過性層と、
前記第1の回折面フィーチャと光学的に接触しているが、前記第2の回折面フィーチャとは光学的に接触していない第1の光透過性媒体と、
を含み、前記第1の光透過性媒体及び前記第2の光透過性媒体が、それぞれ、可視波長において異なる第1の屈折率及び第2の屈折率を有する、物品。 - 前記導光体が、前記第1の部分及び前記第2の部分の両方内で、前記導光体を通して物体を視認するように低い歪みを有する、請求項23に記載の物品。
- いくつかの案内モード光が前記第1の回折面フィーチャ及び/又は第2の回折面フィーチャの少なくともいくつかに到達することを選択的に遮断するように構成されたパターン化低屈折率下面層を更に含む、請求項23に記載の物品。
- 前記パターン化低屈折率下面層が第1の層部分及び第2の層部分を含み、前記第1の層部分がナノボイド高分子材料を含み、前記第2の層部分が前記ナノボイド高分子材料及び追加の材料を含む、請求項23に記載の物品。
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