JP2019532470A - 非対称光分布を有する照明器具 - Google Patents

Abstract

光ガイドおよび複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む装置が開示される。光ガイドは、第１エッジ、第２エッジ、およびリアエッジを有する後部を含む。第１エッジはリアエッジと第１鈍角で交差し、かつ、第２エッジはリアエッジと第２鈍角で交差している。複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が、第１エッジ、第２エッジ、およびリアエッジに配置されており、そして、複数のＬＥＤは、後方発光および後方発光よりも大きいピーク強度を有する前方発光を含む非対称光分布パターンを生成するように構成されている。

Description

本発明は、一般的に、発光デバイスに関する。そして、より特定的には、非対称光分布を有する照明器具に関する。

発光ダイオード(「LED」)は、様々なアプリケーションにおいて光源として一般的に使用されている。LEDは、従来の光源よりもエネルギー効率が高く、例えば、白熱灯および蛍光灯よりもはるかに高いエネルギー変換効率を提供している。さらに、LEDは、照明領域への熱放射が少なく、そして、従来の光源よりも輝度、発光色、およびスペクトルに対するより広い制御の幅を与えている。これらの特性により、LEDは、室内照明から街路照明まで様々な照明アプリケーションの範囲について優れた選択肢になっている。

いくつかの照明アプリケーションは、非対称光分布パターン（asymmetric light distribution patterns）を必要とすることがある。例えば、街路照明（street lighting）アプリケーションは、隣接する住宅地の方向に過剰な光を投げかけることなく、街路を良好に照明する非対称光分布パターンを有する照明器具を必要とし得る。しかしながら、そうした非対称光分布パターンは、高価な二次光学系および複雑な照明器具デザイン無しに達成するのは困難であろう。加えて、既存のLEDベースの屋外照明器具は、しばしば、ピクセル化された又はスポット状の光源を生成する高いピーク強度のせいで眼に対する不快感(グレア（glare）)を生じさせ得る、複数の、可視の、LEDから構成されている。従って、高価な二次光学系に依存することなく、最小化されたグレアおよびスポット性を有する制御可能な光分布パターンを提供する、改良された照明器具デザインの必要性が存在している。

本開示は、この必要性を取り扱うものである。本開示の態様に従って、光ガイド（light guide）および複数のLEDを含む装置が開示される。光ガイドは、第１エッジ、第２エッジ、およびリアエッジを含む後部（rear portion）を含んでいる。第１エッジは、第１鈍角でリアエッジと交差し、そして、第２エッジは、第２鈍角でリアエッジと交差している。第１エッジ、第２エッジ、およびリアエッジ上に複数のLEDが配置されており、そして、後方発光（rear light mission）および後方発光よりも大きなピーク強度を有している前方発光（forward light mission）を含む非対称光分布パターンを生成するように構成されている。

以下に説明する図面は、単に例示だけを目的としたものである。図面は、本開示の範囲を限定するように意図されたものではない。図面に示される同様な参照符号は、様々な実施形態において同一の部品を示している。
図1は、本開示の態様に従った、照明器具の一つの例に係る斜視図である。 図2は、本開示の態様に従った、照明器具の下の水平面における図1の照明器具によって生成される光分布パターンを示すカンデラ図である。 図3は、本開示の態様に従った、照明器具を横切る鉛直平面における図1の照明器具によって生成される光分布パターンを示すカンデラ図である。 図4は、本開示の態様に従った、図1の照明器具の上面図である。 図5は、１つの可能な構成に従った、図1の照明器具において使用可能な光ガイドアセンブリの一つの例に係る断面側面図である。 図6は、別の可能な構成に従った、図1の照明器具において使用可能な光ガイドアセンブリの一つの例に係る断面側面図である。 図7は、本開示の態様に従った、LEDストリップの一つの例に係る図である。 図8は、本開示の態様に従った、LEDストリップの一つの例に係る図である。 図9は、本開示の態様に従った、LEDストリップの一つの例に係る図である。 図10は、本開示の態様に従った、図9の光ガイドを含む光ガイドアセンブリの一部に係る断面側面図である。 図11は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る断面側面図である。 図12は、本開示の態様に従った、図11の光ガイドアセンブリに係る断面上面図である。 図13は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る断面側面図である。 図14は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る断面側面図である。 図15は、本開示の態様に従った、図14の光ガイドアセンブリに係る断面上面図である。 図16は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る断面側面図である。 図17は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る断面側面図である。 図18は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る断面側面図である。 図19Aは、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る上面図である。 図19Bは、本開示の態様に従った、図19Aの光ガイドアセンブリの一つの例に係る側面図である。 図20Aは、本開示の態様に従った、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る上面図である。 図20Bは、本開示の態様に従った、図20Aの光ガイドアセンブリの一つの例に係る側面図である。 図21Aは、本開示の態様に従った、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る上面図である。 図21Bは、本開示の態様に従った、図21Aの光ガイドアセンブリの一つの例に係る側面図である。 図22Aは、本開示の態様に従った、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る上面図である。 図22Bは、本開示の態様に従った、図22Aの光ガイドアセンブリの一つの例に係る側面図である。 図23は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る上面図である。 図24は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る上面図である。 図25は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る上面図である。 図26は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る上面図である。 図27は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る側面図である。 図28は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る側面図である。 図29は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る側面図である。 図30は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る側面図である。 図31は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る側面図である。 図32は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る側面図である。 図33は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る断面側面図である。 図34は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る断面側面図である。 図35は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る断面側面図である。 図36は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る断面側面図である。 図37は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る断面側面図である。 図38は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリの一つの例に係る断面側面図である。 図39は、本開示の態様に従った、光ガイドの一つの例に係る断面側面図である。 図40は、本開示の態様に従った、光ガイドの一つの例に係る断面側面図である。 図41は、本開示の態様に従った、光ガイドの一つの例に係る断面側面図である。 図42は、本開示の態様に従った、光ガイドの一つの例に係る断面側面図である。 図43は、本開示の態様に従った、光ガイドの一つの例に係る断面側面図である。 図44は、本開示の態様に従った、光ガイドの一つの例に係る断面側面図である。 図45は、本開示の態様に従った、光ガイドの一つの例に係る断面側面図である。 図46は、本開示の態様に従った、光ガイドの一つの例に係る断面側面図である。 図47は、本開示の態様に従った、光ガイドの一つの例に係る断面側面図である。 図48は、本開示の態様に従った、光ガイドの一つの例に係る断面側面図である。 図49は、本開示の態様に従った、光ガイドの一つの例に係る断面側面図である。 図50は、本開示の態様に従った、光ガイドの一つの例に係る断面側面図である。

本開示の態様に従って、グレア（glare）およびスポット性（spottiness）を低減し、かつ、非対称光分布パターンを生成するために高価な二次光学系を必要としないLEDベースの照明器具が開示される。低減されたグレアおよびスポット性は、標準的なモールドレンズアレイの代わりに光ガイド光学系を使用することによって達成される。光ガイド光学系は、また、照明器具の外観に影響を与えることなく、照明器具の光分布パターンを変えるために、交換すること（swapped in and out）もできる。

本開示の態様に従って、街路照明アプリケーションでの使用のための光ガイドが開示され、実質的に均一な拡散光の外観を生成することができる。このことは、各LEDに対して別個の光学系を有するLEDアレイを利用する街路照明(例えば、各8個の2つの列に配置された16個のLEDを有する照明)と対比されるべきである。そうした街路照明は、直接的に見るとき、高いグレアを有し得る。さらに、それらは、しばしば観察者によって美的に魅力的ではないものとして見い出される、ピクセル化された光パターンを生成する。

本開示の態様に従って、照明器具の光ガイド光学系は、その外部表面を形成、かつ／あるいは、テクスチャ化し、かつ、所望の光分布パターンを生成するために、射出成形プロセスを必要としなくてよい。このことは、例えば、郊外街路照明、コーナー照明、および交差点照明といった、異なる街路照明アプリケーションに適合するように異なる光分布パターンを提供する、様々な類似した外観の照明器具を供給することをかなり安価にできるだろう。

本開示の態様に従って、光ガイドアセンブリが開示され、光ガイドアセンブリから放射された光に方向性を付与する異なる機能を備えている。これらの機能は、光ガイドの形状、光ガイド上に印刷されるガウシアンドット、光ガイド上に成形されるプリズム、光ガイド上に成形またはエッチングされる溝、及び／又は、ランダムな粗面化を含み得る。これらの機能の結果として、光ガイドアセンブリは、特定の分布パターンを達成するために、二次光学系に依存しなくてよい。それにもかかわらず、光ガイドアセンブリは、または、必要とされる場合に、二次光学系と共に使用することもできる。

本開示の態様に従って、光ガイドは、様々な照明アプリケーションにおける使用のために開示される。光ガイドは、透明または半透明材料で形成されたスレート（slate）であってよい。スレートは、複数のエッジ、および２つの表面を有してよい。光ガイドによって出力される光の大部分は、１つまたはそれ以上の表面を通って光ガイドから出ることができる。従って、そこから光が放射される表面のいずれもが、光出射面として参照されてよい。いくつかの実装形態においては、１つの表面に、指定された光出射面に向かって光を反射するための反射器が備えられてよい。

本開示の態様に従って、非対称光分布パターンを生成するために最適化された光ガイドが開示される。光ガイドは、傾斜したサイドエッジを有する前部、および、直線のサイドエッジを有する前部を特徴とする。傾斜したサイドエッジそれぞれは、直線のサイドエッジのうち異なる１つと交わってよい。本開示の態様に従って、任意の傾斜したサイドエッジと所与の直線のサイドエッジとの間の角度は、光ガイドの光出力のどの割合が特定の方向に向けられるかを決定する。本開示に従って、その角度を130度と160度との間で変化させることは、光ガイドから出力された光の所望の方向性を付与するために実用的であることが見い出されてきた。

本開示の態様に従って、光ガイドアセンブリが開示され、複数のLEDと光ガイドとを含んでいる。光ガイドは、そのコーナーが切断された長方形として形作られてよく、それらの間に配置されたリアエッジと鈍角に交わる２つの傾斜したエッジを有し得る。照明器具におけるLEDが、傾斜したエッジ及びそれらの間のリアエッジに集中する場合に、光ガイドは、その光出力のより大きな割合を前方方向に放射するようにさせ得る。

いくつかの態様においては、光ガイドからの光の抽出を促進するために、照明の１つまたはそれ以上の表面は複数のガウシアンドットを備えてよい。いくつかの実装形態において、表面上の任意の位置でのガウシアンドットの密度は、その位置とフロントエッジとの間の距離に比例してよい。距離が小さいほど、密度は大きくなる。以下でさらに説明されるように、光ガイドのフロントエッジ近くに、より多くのガウシアンドットを集中させることは、前方方向における光抽出を促進することができる。

本開示の態様に従って、非常にフレキシブルな設計を特徴とする光ガイドアセンブリが開示される。光ガイドアセンブリは、光ガイド(例えば、透明または半透明のスレート)、および、光ガイドのエッジの少なくともいくつかにLEDストリップを含んでよい。光ガイドアセンブリの光分布パターンは、光ガイドの周囲にラップされた（wrapped）LEDストリップのタイプ及び／又は長さを単に変えることによって調整され得る。従って、所与の光ガイドのエッジの周りにラップされたLEDストリップを変えることによって、多くの異なる光分布パターンが達成され得る。

本開示の態様に従って、装置が開示される。本装置は、後部を含む光ガイドであり、後部は第１エッジ、第２エッジ、およびリアエッジを含み、第１エッジはリアエッジと第１鈍角で交差し、かつ、第２エッジはリアエッジと第２鈍角で交差している、光ガイドと、第１エッジ、第２エッジ、およびリアエッジに配置された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、複数のＬＥＤは、後方発光、および、後方発光よりも大きいピーク強度を有する前方発光を含む、非対称光分布パターンを生成するように構成されている、複数のＬＥＤと、を含んでいる。

本開示の態様に従って、装置が開示される。本装置は、支持構造体と、支持構造体に対して結合されたハウジングと、ハウジングの中に配置された光ガイドであり、光ガイドは均一な幅の前部および傾斜した後部を含み、前部は支持構造体から離れた向きのフロントエッジを含み、かつ、後部は支持構造体へ向いているリアエッジを含む、光ガイドと、光ガイドの後部の周囲に取り付けられた複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、支持構造体から離れて方向付けされたフロント放射および支持構造体に向けて方向付けされたリア放射を少なくとも有している非対称光分布を生成し、フロント放射はリア放射よりも大きいピーク強度を有している、複数のＬＥＤと、を含んでいる。

本開示の態様に従って、装置が開示される。本装置は、長方形状の前部および台形状の後部を有する発光面を含む光ガイドと、発光面の後部と交わる光ガイドの１つまたはそれ以上のエッジに配置された複数のＬＥＤであり、複数のＬＥＤは、リア放射およびリア放射よりも大きいピーク強度を有しているフロント放射を含む光分布パターンを生成するように構成されている、複数のＬＥＤと、を含んでいる。

異なる照明装置の実施例が、添付の図面を参照して、以下により詳細に説明される。これらの実施例は、相互に排他的なものではなく、そして、１つの実施例において見られる特徴は、追加的な実装を達成するために、１つまたはそれ以上の他の実施例において見られる特徴と組み合わせることができる。従って、添付の図面において示される実施例は、例示の目的のためだけに提供されるものであり、そして、それらは決して本開示を限定するように意図されたものではないことが理解されよう。類似の参照符号は、全体を通して類似のエレメントを参照している。

第１、第２、等の用語が様々なエレメントを記述するためにここにおいて使用され得るが、これらのエレメントは、これらの用語によって限定されるべきではないことが理解されよう。これらの用語は、１つのエレメントを他のエレメントから区別するためにだけ使用されるものである。例えば、第１エレメントは、第２エレメントと称することができ、そして、同様に、第２エレメントは、本発明の範囲から逸脱することなく、第１エレメントと称することができる。ここにおいて使用されるように、用語「及び／又は（”and/or”）」は、関連付けられリストされたアイテムのうち１つまたはそれ以上の任意および全ての組み合わせを含んでいる。

層（layer）、領域（region）、または基板（substrate）といったエレメントが、別のエレメントの「上（”on”）」に存在している、または、「上へ（”onto”）」延在しているものとして参照される場合に、それは、他のエレメントの直接的に上に存在し、または、直接的に上へ延在することができ、もしくは、介在するエレメントも、また存在し得ることが、理解されよう。対照的に、あるエレメントが、別のエレメントの「直接的に上（”directly on”）」に存在している、または、「直接的に上へ（”directly onto”）」延在しているものとして参照される場合に、介在するエレメントは存在しない。あるエレメントが、別のエレメントに対して「接続されている（”connected”）」、または、「結合されている（”coupled”）」そして参照される場合に、それは、他のエレメントに対して直接的に接続され、または、結合されることができ、もしくは、介在するエレメントが存在し得ることも、理解されよう。対照的に、あるエレメントが、別のエレメントに対して「直接的に接続されている（”directly connected”）」、または、「直接的に結合されている（”directly coupled”）」ものとして参照される場合に、介在するエレメントは存在しない。これらの用語は、図面に示される任意の配向に加えて、エレメントの異なる向きを包含するように意図されていることが理解されよう。

「下（”below”）」または「上（”above”）」または「上方（”upper”）」または「下方（”lower”）」または「水平（”horizontal”）」または「垂直（”vertical”）」といった相対的用語は、図に示されるように、あるエレメント、層、または領域の別のエレメント、層、または領域に対する関係を記述するために、ここにおいて使用することができる。これらの用語は、図面に示される向きに加えて、デバイスの異なる向きを包含するように意図されていることが理解されよう。

図1は、本開示の態様に従った、照明器具10の一つの例に係る斜視図である。照明器具10は、街路（street）14の上に支持構造体12によって支えられている。街路に面している照明器具10の前側は、ここにおいて「街路側（”street side”）」として参照されている。逆方向に面している照明器具の後側は、ここにおいて「住宅側（”house side”）」として参照される。この命名法の下では、光が前方方向（forward direction）に出力される場合に、光は街路側方向に放射されていると言われる。同様に、光が逆方向に出力される場合に、光は住宅側方向に放射されていると言われる。そして、光が横方向（sideways）(例えば、左方向及び／又は右方向)に出力される場合に、光は、街路に沿って放射されていると言われる。

本実施例に従って、照明器具10は、タイプＩＩ（type II）非対称光分布パターンを有している。それは、街路の特定の長さに沿って、高い光強度（light intensity）、街路側方向において、より低い光強度、および、住宅側方向においてはるかに低い光強度を提供するように構成されている。いくつかのインスタンスにおいて、照明器具10は、より大きな街路照明システムの一部であってよい。街路の長さに沿った光は、街路全体の均一な照明を提供するように、隣接する街路灯からの光とブレンドされてよい。

図2は、本開示の態様に従った、照明器具の下の水平面（例えば、街路14の平面）における照明器具10によって生成される光分布パターンを示すカンデラ図である。図3は、本開示の態様に従った、照明器具を横切る鉛直平面における照明器具10によって生成される光分布パターンを示すカンデラ図である。示される実施例において、街路14に沿って向けられるピーク光強度（peak light intensity）は、街路側方向において生成されるピーク光強度よりも約2-3倍高い。さらに、住宅側方向におけるピーク光強度は、近隣住宅地における光の侵入（light trespass）を最小化するように、街路側方向における光強度の1/3より小さい。容易に理解されるように、住宅側方向に放射される任意の光は、道路に沿った小道（pathways）を照明するため、または、照明器具が街路の中へ良好に吊り下げられている場合には、カーブ領域を照明するために使用され得る。

図4は、本開示の態様に従った、照明器具10の上面図である。この実施例においては、照明器具の内部構造を明らかにするために、照明器具10のカバー(図示なし)が取り外されている。カバーの下に、照明器具10は、光ガイド24を受け容れるように構成されている円形の金属フレーム20を含んでいる。いくつかの実装形態においては、LEDストリップといった、フレキシブルな回路テープ(図示なし)が、光ガイド24のエッジとフレーム20との間に配置されてよい。フレキシブルな回路テープが、フレーム20の内周の周りに配置されてよく、そして、LEDの線状アレイ（linear array）を含んでよい。

いくつかの実装形態において、フレーム20は、直径約15インチであってよく、そして、約168個のLEDを含んでいる。いくつかの実装形態において、フレキシブルなLED回路テープは、共用電源に対して直列または並列いずれかで接続された12個のセグメントへと分割されてよい。いくつかの実装形態において、光ガイド24は、PMMAといった、透明ポリマーで形成されてよく、そして、それは約4-5mmの厚さであってよい。追加的または代替的に、いくつかの実装形態において、光ガイド24は、その上に印刷された複数のガウシアンドット（Gaussian dots）26を有してよい。

反射シート(図示なし)は、光を街路14に向かって反射するように、光ガイド24およびLEDの上に配置され得る。反射シートは、鏡面またはわずかに拡散する（diffusing）ミラーシートであってよく、そして、光線の方向性を実質的に保持し、かつ、照明器具10の光分布パターンに対してより良い制御を提供することができる。追加的または代替的に、いくつかの実装形態において、反射シートは、よりランバート光分布パターン（Lambertian light distribution pattern）のために光の拡散を大幅に増加させる白色の表面を有してよい。反射シートは、光ガイド24から離間して置かれてよく、または、直接的に当接している。

図5は、照明器具10において使用可能な光ガイドアセンブリ500の一つの例に係る断面側面図である。この実施例において、ガウシアンドット26は、光ガイド24の光出射面（light exit surface）24a(例えば、街路14に面している表面)の上に印刷されている。加えて、LED30が、LEDストリップ32上の光ガイド24の外周（perimeter）の周りに備えられており、そして、反射シート28が、光ガイド24の内面24b上に備えられている。光線34は、反射シート28、及び／又は、光ガイド24の外側のいずれかに向けて、ガウシアンドット26によって放射される。

いくつかの態様に従って、ガウシアンドット26は、望ましい光分布パターンを達成するために、拡散性／方向性様式（diffusive/directional manner）で入射光をリダイレクト（redirect）することができる。ガウシアンドット26は、1mmオーダーの直径を有し得る。追加的または代替的に、いくつかの実装形態において、ガウシアンドットは、1mm又はそれより小さいピッチ（pitched）であってよい。そうしたインスタンスにおいて、照明器具10は、ガウシアンドット26間の近接性（close proximity）のせいで、観察者にとって均一な白色に現れ得る。

いくつかの実装形態に従って、ガウシアンドット26は、スクリーン印刷、及び／又は、他の任意の適切な印刷技術を使用して、インクで印刷されてよい。追加的または代替的に、ガウシアンドット26は、エポキシベースまたはシリコーンベースであってよく、そして、SiO2、TiO2、または高屈折率マイクロビーズ（high index micro-beads）といった拡散粒子を含んでよい。そうしたインスタンスにおいて、ガウシアンドット26は、LED30によって放射される光をわずかだけ拡散し得る。例えば、それらは、入射光線の方向を中心に、約12度の半値全幅（full-width half-maximum、HWHM）を有するパターンにおいて光を拡げることができる。

図6は、本開示の態様に従った、照明器具10において使用可能な光ガイドアセンブリ600の一つの例に係る断面側面図である。図示されるように、光ガイドアセンブリ600において、ガウシアンドット26は、光ガイド24の内面（inner surface）24b上に印刷されている。ガウシアンドット26によって上方に向かってリダイレクトされたあらゆる光は、反射シート28によって、光ガイド24の光出射面（light exit surface）24aに向かって反射される。いくつかの実装形態において、面24aは、照明器具10の光分布パターンをさらに調整するために、その上に形成された拡散層（diffusive layer）を有してよい。いくつかの実装形態において、拡散層は、積層シート（laminated sheet）を含んでよい。追加的または代替的に、いくつかの実装形態において、拡散層は、光ガイド24を機械加工（machining）または成形（molding）することによって形成され得る。追加的または代替的に、いくつかの実装形態において、他の方向性抽出エレメント（directional extraction elements）が、光ガイド24上に含まれてよい。そうした抽出エレメントは、積層シートまたは光ガイド24上に直接的に成形されたプリズム上に形成される光学エレメントを含んでよい。

図7は、照明器具10において使用可能なLEDストリップ700の一つの例に係る図であり、そして、図8は、照明器具10においてもまた使用可能なLEDストリップ800の一つの例に係る図である。LEDストリップ700は、第１ピッチで配置されたLED37を含んでいる。LEDストリップ800は、一方で、第１ピッチよりも大きい第２ピッチで配置されたLED38を含んでいる。照明器具10は、従って、光源として特定のタイプのLEDまたはLEDストリップを使用することに限定されるものではない。LED及び／又はLEDストリップのタイプは、設計仕様及び／又は所望の配光パターンに従って、ケースバイケースで選択され得る。

照明器具10のハウジングは丸いが、様々な形状、及び／又は、異なるタイプの光源(例えば、LEDストリップ、個別のLED、等)の光ガイドを受け容れるように構成され得る。例えば、照明器具10のハウジングは、円形、長方形である光ガイド、及び／又は、角度付きのコーナー（angled corners）を有する光ガイドを受け容れるように構成され得る。より特定的に、照明器具10は、以下に図9−図50に関して説明される任意の光ガイドを受け容れるように構成され得る。異なるタイプの光ガイドに対して同じ(または同様なハウジング)を提供することは、均一な美的外観（aesthetic appearance）を作成することができ、一方で、照明器具10が使用される照明システムの全体的なコストを低減している。

本実施例において、照明器具10は丸い形状を有しているが、照明器具10のハウジングが、矩形形状、及び／又は、他の任意の適切な形状を有している代替的な実装形態が可能である。さらに、本実施例において、照明器具10は、タイプII光分布（TypeII light distribution）を提供するように構成されているが、例えば、タイプIIIまたはタイプＩＶの光分布といった、任意の所望の分布を有するように照明器具10が構成されている別の実施例が可能である。照明器具10の光分布パターンは、その内部に配置されている光ガイドアセンブリを交換することによって変更することができる。以下でさらに説明されるように、光ガイドアセンブリが、特定の分布パターンを達成するために必要とされる光抽出機能の全てを含み得るので(例えば、特定の形状、ガウシアンドット、プリズム、特定の方向に配向されたLED、等を有している光ガイドアセンブリ)、このことが可能である。

いくつかの態様において、照明器具10は、より大きな街路照明システムの一部であってよい。街路照明システムは、全てが同じハウジングを有する複数の照明器具を含んでよい。いくつかの態様において、照明器具間の間隔（spacing）は、照明器具の光分布パターンに依存し得る。横方向に放射される光の強度が大きいほど、間隔は大きくなる。さらに、いくつかのインスタンスにおいて、照明器具のうち少なくともいくつかは、異なる光分布パターンを有してよい。例えば、街路の角に配置される照明器具は、タイプＶ分布パターンを有してよく、一方で、街路ブロックの中央に配置される照明器具は、タイプIII分布パターンを有してよい。異なる光分布パターンに関するさらなる情報は、北米照明技術協会（Illuminating Engineering Society of North America）によって出版された「外部環境のための照明（”Lighting for Exterior Environments”）」、RP-33において見い出すことができる。

図9は、本開示の態様に従った、光ガイド40の一つの例に係る上面図であり、そして、図10は、光ガイド40を含む光ガイドアセンブリ900の一部に係る断面側面図である。図示されるように、光ガイド40は、その周辺（perimeter）に形成された凹部（recess）42を含んでよい。凹部42は、スルーホールまたはめくら穴（blind hole）であってよい。凹部42それぞれは、示されるように、LEDストリップ48内に異なるLED47を受け容れるように構成されてよい。反射リング44が、凹部42の上に配置されてよい。リング44は、白色、鏡面、拡散鏡面、及び／又は、任意の他の適切なタイプの反射リングであってよい。反射リング44は、光線45といった、光線を光ガイド40の光出射面40aに向けて反射するように動作可能であり得る。

図11は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリ1100の一つの例に係る断面側面図であり、そして、図12は、光ガイドアセンブリ1100に係る断面上面図である。図示されるように、光ガイドアセンブリ1100は、光ガイド52のエッジに対して結合された１つまたはそれ以上のLED50を含んでよい。反射器55は、示されるように、LED50の上、及び／又は、下に配置されてよい。LED50を光ガイド52のエッジに結合することは、光線54の描写によって示されるように、光ガイド52の中へ追い込まれる光の狭いビームを結果として生じる。

図13は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリ1300の一つの例に係る断面側面図である。図示されるように、光ガイドアセンブリ1300は、光ガイド52のエッジ52aに対して結合されたLED50を含んでよい。LED50は、光ガイド52の表面52bに係る平面に対向するように配置されてよく、そして、LED50を支持するフレキシブル回路56は、光ガイド52の表面52cと同一平面上にあってよい。湾曲した反射器58が、示されるように、LED50の上に配置されてよい。反射器58は、第１エッジ及び第２エッジを有し得る。示されるように、第１エッジは、フレキシブル回路56と同じ平面内に位置してよく、そして、第２エッジは、表面52bとオーバーラップしてよい。

図14は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリ1400の一つの例に係る断面側面図であり、そして、図15は、光ガイドアセンブリ1400の断面上面図である。図示されるように、光ガイドアセンブリ1400は、光ガイドの表面57aに形成された凹部59を有している光ガイド57を含んでよい。凹部59は、示されるように、光ガイド57のエッジ57bに隣接して形成されてよい。いくつかの実装形態において、凹部59は、LED50のみを受け容れるために十分に大きい丸い孔（round hole）であってよい。追加的または代替的に、いくつかの実装形態において、凹部59は、エッジ57bに沿って延びているスロットであってよい。そうしたインスタンスにおいては、複数のLEDを含んでいるLEDストリップ全体が、スロットの中に配置されてよい。追加的または代替的に、いくつかの実装形態において、スロットは、実質的にエッジ57bの全長 (例えば、全長の90%又はそれ以上) に沿って延在してよい。

反射器51は、LED50の上に配置されてよい。いくつかの実装形態において、反射器51は、光ガイド57の上面57cが反射器51の上面と同一平面になるように、光ガイド57の上面57cに形成された凹部の中に配置されてよい。いくつかの実装形態において、反射器51が置かれる凹部は、実質的に凹部59の上に形成されてよい。追加的または代替的に、いくつかの実装形態において、反射器51が置かれる凹部は、光ガイド57の一部分57dによって凹部59から分離されてよい。

いくつかの態様においては、LED50が、光ガイド57の中に置かれており、そのベースが光ガイドの主表面に対して平行であるので、光線53の描写によって示されるように、光ガイド57の中へ360°の放射を生成し得る。このことは、光ガイド52の１つまたはそれ以上のエッジに直面するように配向されている結果として狭い放射を生じた、(光ガイドアセンブリ1100の)LED50とは対照的である。この点について、光のエッジ注入（edge injection）(光ガイドアセンブリ1100におけるといったもの)は、エンベッドされた（embedded）注入(光ガイドアセンブリ1400におけるといったもの)よりも、多くの方向性発光を生成することに再び留意すべきである。従って、光ガイドのエッジおよび表面に向かって配向されているLEDの数および位置を変えることによって、異なる非対称光分布パターンを達成することができる。

図16は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリ1600の一つの例に係る断面側面図である。図17は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリ1700の一つの例に係る断面側面図である。光ガイドアセンブリ1600および1700は、それぞれ、丸みを帯びたエッジ（rounded edge）を有する光ガイドを含んでいる。しかしながら、アセンブリ1600の光ガイド62は、アセンブリ1700の光ガイド64を作成するために使用される材料とは異なる屈折率を有する材料から形成されている。その結果として、光ガイド62の丸みを帯びたエッジ62aは、光ガイド64の丸みを帯びたエッジ64aよりも多くの光を反射することができる。

より詳細には、アセンブリ1600は、丸みを帯びたエッジ62aおよび直線エッジ62bを有する光ガイド62を含んでいる。凹部61が、光ガイド62の底面62cにおいて丸みを帯びたエッジ62aに隣接して形成されている。LED60は、凹部61の中に配置されており、そして、光ガイド62の上面62dに対して面するように構成されている。上述のように、光ガイド62のエッジ62aは、LED60から放射された光を光ガイド62の表面62dに向かって反射するように丸められている。図示されるように、LED60によって放射された、光線63は、エッジ62aから反射され、そして、図示されるように、光出射面62cに戻され得る。本開示の態様に従って、エッジ62aの曲率半径は、光ガイドアセンブリ1600の所望の光分布パターンに応じて選択することができる。

凹部61は、任意の適切なタイプの孔（hole）を含んでよい。例えば、いくつかの実装形態において、凹部61は、単一のLEDを受け容れるサイズが決められた丸い(又は、長方形の)孔であってよい。追加的または代替的に、いくつかの実装形態において、凹部61は、エッジ62aの長さに沿って延びているスロットであってよい。そうしたインスタンスにおいては、複数のLEDを含んでいるLEDストリップ全体がスロットに配置されてよい。追加的または代替的に、いくつかの実装形態において、スロットは、実質的にエッジ62aの全長に(例えば、全長の90%又はそれ以上に沿って)延びてよい。追加的または代替的に、いくつかの実装形態においては、光線63を光出射面62cに向かって反射するように、反射フィルムが表面62d上に配置されてよい。

光ガイドアセンブリ1700は、丸みを帯びたエッジ64aおよび直線エッジ64bを有する光ガイド64を含んでいる。凹部61が、丸みを帯びたエッジ64aに隣接して形成されており、そして、LED60が、その中に配置されている。図示されるように、光ガイド64は、LED60によって放射される、光線63が、丸みを帯びたエッジ64aを通って出射できるようにする屈折率を有している材料から形成されてよい。従って、光ガイドアセンブリ1700は、より大きなバックエミッション（back emission）を必要とするアプリケーションにおいて、光ガイドアセンブリ1600よりも好ましいだろう。

図18は、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリ1800の一つの例に係る断面側面図である。光ガイドアセンブリ1800は、図9および図10に関して説明された、光アセンブリ900と実質的に同様である。しかしながら、図18の光アセンブリにおいては、アセンブリの光出力を増加するため、または、光出力に対して異なる色成分を追加するために、追加のLED65が凹部42の中に設置されている。例えば、LED65は、(白色光)LED30を補足し、かつ、光ガイドアセンブリによる光出力をより暖かくするように構成された赤色LEDであってよい。いくつかの実装形態において、赤色LEDは、(白色光)LED30とは別個に制御されてよい。そうしたインスタンスにおいては、アセンブリの光出力の色温度が、その動作中に動的に変化され得る。

図19Aは、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリ1900の一つの例に係る上面図であり、そして、図19Bは、光ガイドアセンブリ1900に係る側面図である。本アセンブリは、光ガイド66、および、光ガイド66の後部に対して結合された複数のLED68を含んでいる。いくつかの態様において、光ガイドアセンブリは、図1に関して説明されたように、街路照明アプリケーションにおいて使用され得る。

いくつかの実装形態において、光ガイド66は、5mmに等しい厚さtを有してよく、そして、PMMAといった、透明または半透明なポリマーから形成されてよい。ガウシアンドット26が、示されるように、表面66eおよび66fのうち少なくとも１つの上に印刷されてよい。ガウシアンドット26は、実質的に均一な輝度を有するように、光ガイドの直視（direct view）を生じさせるパターンで印刷されてよい。いくつかの実装形態において、パターンは、光ガイド出射面を直接的に見たときに、実質的に均一な輝度の外観を生成するために、ガウシアンドットの密度がリアエッジ66aからの距離と共に増加するパターンであってよい。そうしたインスタンスにおいて、ガウシアンドット26は、リアエッジ66a付近よりもフロントエッジ66d付近において高い密度を有している。

追加的または代替的に、いくつかの実装形態において、光ガイド66は、例えばプリズムといった、他のタイプの方向性光抽出機能を備えてよい。追加的または代替的に、いくつかの実装形態において、光ガイド66は、ランダムな粗面化（random roughening）といった、非方向性光抽出機能を備えてよい。いくつかの態様において、方向性光抽出機能は、非方向性光抽出機能よりも好ましい。後者を用いて不均一な光分布パターンを達成することは、より困難であり得るからである。

いくつかの実装形態において、LED68は、白色光を生成するように、YAG蛍光体(黄色光を放射するもの)と組み合わされた、青色光を放射するGaNベースのLEDダイを使用している、白色光LEDを含んでよい。追加的または代替的に、いくつかの実装形態においては、CRIを改善するように、赤色蛍光体が加えられてよい。光ガイドがPMMAであり、かつ、LED外部層（outer layer）がシリコーンバインダの中のYAG蛍光体といった、シリコーン（silicone）である場合には、LEDと光ガイドとの間のエアギャップ（air gap）が、屈折率の様々な差によって注入効率を改善するために残されてよい。

プロット77は、光ガイドアセンブリ1900の光分布パターンを示している。より詳細には、プロット77は、グラフ70およびグラフ72を含んでいる。グラフ70は、光ガイド66の表面66fおよび66eと整列された水平面において、光ガイドアセンブリ1900によって生成される光分布パターンを示している。グラフ72は、アセンブリと交差している垂直平面において、光ガイドアセンブリ1900によって生成される光分布パターンを示している。グラフ72の大きい方のローブは、光ガイドアセンブリ1900によって前方方向において生成される光放射(例えば、フロント放射（front emissions）)を表している。グラフ72の小さい方のローブは、光ガイドアセンブリ1900によって逆方向において生成される光放射(例えば、リア放射（rear emissions）)を表している。

さらに、左及び／又は右方向における光ガイドアセンブリ1900の光放射(例えば、サイド放射（side emissions）)は、前方方向において生成される放射の少なくとも2倍のピーク強度を有している。さらに、逆方向における光放射のピーク強度は、前方方向における光放射のピーク強度よりも小さい。簡潔に言えば、光ガイドアセンブリ1900は、より強いフロント放射によって特徴付けられるタイプII光分布パターンを生成するように構成されており、街路照明アプリケーションのために良好に適したものにしている。

本開示の態様に従って、光ガイド66のリアエッジ66aに沿ったLED68は、前方方向に放射される光の大部分を供給している。さらに、サイドエッジ66bおよび66cに沿ったLED68は、横方向および逆方向に向けられた光の大部分に寄与し得る。リアエッジ66aに沿って、または、サイドエッジ66bおよび66cに沿って、より多くのLEDを加えることによって、アセンブリ1900の光分布パターンは、光ガイド66自体を変更することなく、街路照明間の特定の街路幅またはピッチに対して正確に調整することができる。別の言葉で言えば、光ガイドの後部の周囲に取り付けられたフレキシブル回路ストリップ上のLEDの配置だけが、特定のアプリケーションに適合するように、アセンブリ1900の光分布パターンを調整するために変更される必要があり得る。LEDの配置を変更することは、ストリップの単位長さ当たりのLEDの密度を変更すること、LEDのピッチを変更すること、ストリップに使用されるLEDのタイプを変更すること、等を含み得る。

図20Aは、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリ2000の一つの例に係る上面図であり、そして、図20Bは、光ガイドアセンブリ2000に係る側面図である。図示されるように、光ガイドアセンブリ2000は、光ガイド76、および、光ガイド76の後部に結合されたている複数のLED68を含んでもよい。本実施例においては、LED68それぞれが、(例えば、図11に示されるやり方で)光ガイド76の後部のエッジの１つに面しているが、１つまたはそれ以上のLED68が上方または下方に向けて(例えば、図13に示されるやり方で)配向される代替的な実装が可能である。

いくつかの実装形態において、光ガイド66は、5mmに等しい厚さtを有しており、そして、PMMAといった、透明または半透明のポリマーから形成されてよい。光ガイドの後部は、リアエッジ76a、および、サイドエッジ76bと76cを含んでいる。リアエッジ76aとサイドエッジ76bとの間の角度A1は、110度であってよい。リアエッジとサイドエッジ76cとの間の角度A2は、110度であってよい。本実施例において、角度A1とA2は同じであるが、角度A1とA2が異なっている代替的な実装が可能である。

光ガイド76の前部は、フロントエッジ76d、および、サイドエッジ76eと76fを含んでいる。いくつかの実装形態において、サイドエッジ76eと76fそれぞれは、直角にフロントエッジ76dと交わってよい。さらに、サイドエッジ76bとサイドエッジ76eとの間の角度A3は、160度に等しくてよい。同様に、サイドエッジ76cとサイドエッジ76fとの間の角度A4は、160度に等しくてよい。本実施例において、角度A3とA4は同じであるが、角度A3とA4が異なっている別の実装が可能である。本実施例において、光ガイドアセンブリの前部は、LEDを全く含まないが、LED68の少なくともいくつかが、光ガイド76の前部において配置されている代替的な実施例が可能である。図示されていないが、光ガイド76は、印刷されたガウシアンドットといった、方向性光抽出機能をその表面上に含んでよい。

プロット79は、光ガイドアセンブリ2000の光分布パターンを示している。より詳細には、プロット79は、グラフ72、78、および80を含んでいる。グラフ78は、光ガイド76の表面76gおよび76hと整列された水平面において、光ガイドアセンブリ2000によって生成される光分布パターンを示している。グラフ80は、アセンブリ2000と交差している垂直平面において、光ガイドアセンブリ2000によって生成される光分布パターンを示している。グラフ72は、アセンブリ1900と交差している垂直平面において、光ガイドアセンブリ1900によって生成される光分布パターンを示している。グラフ80の大きい方のローブは、光ガイドアセンブリ2000によって前方方向に生成される光放射(例えば、フロント放射)を表している。グラフ80の小さい方のローブは、光ガイドアセンブリによって逆方向において生成される光放射(例えば、リア放射)を表している。図示されるように、光ガイドアセンブリ2000は、リア放射、および、リア放射よりも大きいフロント放射を含むタイプIII光分布パターンを生成するように構成されている。

本実施例に従って、光ガイドアセンブリ2000は、光ガイドアセンブリ1900よりも少ない光を放射する。これは、光ガイドアセンブリ2000が、光ガイドアセンブリ1900よりも少ないLEDを含んでいるからである。しかしながら、光ガイドアセンブリ2000は、光ガイドアセンブリ1900よりも、その光出力のより多くの割合を前方方向において出力する。これは、サイドエッジ76b、76cがリアエッジ76aに対して鈍角に配置されている結果である。さらに、グラフ80に示されるように、前方方向において放射される光のピーク強度は、逆方向において放射される光のピーク強度よりも大きくてよい。

図21Aは、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリ2100の一つの例に係る上面図であり、そして、図21Bは、光ガイドアセンブリ2100に係る側面図である。光ガイドアセンブリ2100は、後方の角により多くの角度が付いているという点で、光ガイドアセンブリ2000とは異なっている。以下でさらに説明されるように、光ガイドの前部のサイドエッジと後部のガイドエッジとの間の角度(例えば、角度B3及び／又は角度B4)を増加させることは、光ガイドアセンブリ2100に、光ガイドアセンブリ2000よりも、その光出力のより多くの割合を前方方向において放射するようにし得る。

いくつかの態様においては、光ガイドの前部と後部との間の角度を、130度と160度の間で変化させることは、光ガイドのフロント光放射のピーク強度を制御するための実用的な方法であり得る。

光ガイドアセンブリ2100は、光ガイド86、および、光ガイド86の後部に結合されている複数のLED68を含んでいる。本実施例において、LED68それぞれは、光ガイド86の後部のエッジのうち１つに(例えば、図11に示されるやり方で)面しているが、１つまたはそれ以上のLED68が上方または下方に(例えば、図13に示されるやり方で)配向されている別の実装が可能である。

いくつかの実装形態において、光ガイド86は、5mmに等しい厚さtを有してよく、そして、PMMAといった、透明または半透明なポリマーから形成されてよい。光ガイドの後部は、リアエッジ86a、および、サイドエッジ86bと86cを含んでいる。リアエッジ86aとサイドエッジ86bとの間の角度B1は、125度に等しくてよい。リアエッジ86aとサイドエッジ86cとの間の角度B2も、また、125度に等しくてよい。本実施例においては、角度B1とB2は等しいが、角度B1とB2が異なっている代替的な実装が可能である。

光ガイドアセンブリ2100は、さらに、前部を含んでいる。前部は、フロントエッジ86d、および、サイドエッジ86eと86fを含んでよい。いくつかの実装形態において、サイドエッジ86eと86fは、直角にフロントエッジ86dと交わってよい。さらに、サイドエッジ86eとサイドエッジ86bとの間の角度B3は、145度に等しくてよい。エッジ86fとサイドエッジ86cとの間の角度B4も、また、145度に等しくてよい。本実施例において、角度B3とB4は等しいが、角度B3とB4が異なっている代替的な実装が可能である。本実施例では、光ガイド86の前部においてLEDは置かれていないが、エッジ86d、86e、および86fのうち少なくとも１つに対して１つまたはそれ以上のLEDが結合されている代替的な実施例が可能である。

プロット87は、光ガイドアセンブリ2100の光分布パターンを示している。より詳細には、プロット87は、グラフ88、90、および72を含んでいる。グラフ88は、光ガイド86の表面86gおよび86hと整列された水平面において、光ガイドアセンブリ2100によって生成される光分布パターンを示している。グラフ90は、アセンブリ2100と交差している垂直平面において、光ガイドアセンブリ2100によって生成される光分布パターンを示している。グラフ72は、アセンブリ1900と交差している垂直平面において、光ガイドアセンブリ1900によって生成される光分布パターンを示している。グラフ90の大きい方のローブは、光ガイドアセンブリ2100によって前方方向に生成される光放射(例えば、フロント放射)を表している。グラフ90の小さい方のローブは、光ガイドアセンブリによって逆方向に生成される光放射(例えば、リア放射)を表している。図示されるように、光ガイドアセンブリ2100は、リア放射、および、リア放射よりも大きいフロント放射を含むタイプIＶ光分布パターンを生成するように構成されている。

光ガイドアセンブリ2100の光分布パターンは、前方方向における幅が広い放射(例えば、フロント放射)、および、逆方向における比較的に幅が狭い放射(例えば、リア放射)によって特徴付けられる。前方方向の放射は、グラフ90の大きい方のローブによって表されており、そして、逆方向の放射は、グラフ90の小さい方のローブによって表されている。図示されるように、前方方向におけるピーク光強度は、逆方向におけるピーク光強度よりもかなり高くてよい。いくつかの態様においては、光ガイドアセンブリのフロント放射が比較的に幅が広く、かつ、均一であるので、図21の照明器具は、オーバーヘッド成長照明（grow-light）として園芸用途について適している。そうしたインスタンスにおいて、LED68は、成長のために最適な色を有し得る。

いくつかの態様において、角度B3およびB4のサイズは、光ガイドアセンブリ2100の光分布パターンに影響し得る。グラフ90およびグラフ80(図20に示されるもの)によって示されるように、光ガイドアセンブリの前部と後部それぞれのサイドエッジ間における角度B3およびB4のサイズが減少すると、より多くの光が光ガイド86の前方に向かって方向付けられ、そして、最終的に前方方向に放射される。さらに、いくつかの実装形態において、光ガイド86の光分布パターンは、印刷されたガウシアンドットといった、その表面上に方向性光抽出機能を含むことによって調整され得る。そして、さらに、光ガイド86の光分布パターンは、光ガイド86の後部に配置されるLEDのピッチおよび数を注意深く選択することによって調整され得る。

図22Aは、本開示の態様に従った、光ガイドアセンブリ2200の一つの例に係る上面図であり、図22Bは、光ガイドアセンブリ2200の側面図である。光ガイドアセンブリ2200は、光ガイド94のエッジ94a、94b、94c、および94d上に均等に配分されている複数のLED68に対して結合された光ガイド94を含んでいる。本実施例においては、LED68それぞれが、(例えば、図11に示されるやり方で)光ガイド94のエッジのうち１つに面しているが、LED68のうち１つまたはそれ以上が、(例えば、図13に示されるやり方で)上方または下方に配向されている代替的な実施例が可能である。

いくつかの実装形態において、光ガイド94は、5mmに等しい厚さtを有してよく、そして、PMMAといった、透明または半透明のポリマーから形成されてよい。プロット97は、光ガイドアセンブリ2200の光分布パターンを示している。より詳細には、プロット97は、グラフ96および98を含んでいる。グラフ96は、光ガイド94の表面94eおよび94fと整列された水平面において、光ガイドアセンブリ2200によって生成される光分布パターンを示している。グラフ98は、アセンブリ2200と交差している垂直平面において、光ガイドアセンブリ2200によって生成される光分布パターンを示している。図示されるように、光ガイドアセンブリ2200は、全ての方向における実質的に均一な強度によって特徴付けられる、タイプＶ光分布パターンを生成するように構成されている。

本開示の態様に従って、光ガイドアセンブリ1900−2200がより大きな照明システム(例えば、街路照明システム)において使用される場合には、一貫した外見（outward appearance）を達成するように、光ガイドアセンブリのいずれもが同じ照明器具ハウジングの中に配置されてよい。所与の照明システムにおいては、光ガイドアセンブリのいずれもが、それぞれの光分布パターンに最も適した位置に配備され得る。例えば、光ガイドアセンブリ2100は、(リア放射が低減されているせいで)静かな住居の近隣地域について好ましいとみなされてよく、一方で、光ガイドアセンブリ1900は、(より大きなリア放射のせいで)商店街について好ましいとみなされてよい。

図23−図26は、本開示の態様に従った、種々の光ガイドアセンブリに係る上面図である。光ガイドアセンブリは、それぞれに、異なる形状の光ガイド100−103を含んでおり、所望の光分布パターンを達成するように、LEDが、異なる位置においてエッジの周囲に配置されている。図23−26に示される光ガイドアセンブリは、一般的に、それぞれの光ガイドの後側Rから離れて光を方向付ける。任意の光ガイド100−103の後側Rが壁に対向して置かれる場合に、光ガイドは、壁から離れて前方方向において光を放射する。簡潔に言うと、図23−図26に示される光ガイドアセンブリは、後方方向よりも前方方向においてより多くの光が放射される非対称光分布パターンを生成する。上述のように、図24に示される光ガイドアセンブリは、街路照明アプリケーションについて適したタイプＩＶ光分布を生成することができる。

本開示の態様に従って、光ガイドアセンブリは、光ガイド上の特定の位置にLEDを戦略的に配置することによって、特定の光分布パターンを有するように構成され得る。上述のように、LEDが光ガイドのエッジ (例えば、エッジ上に形成された孔の中)に配置される場合、光ガイドは、結果として、比較的に幅が狭い方向性ビームを放射し得る。対照的に、LEDが光ガイドの表面のうち１つの上に配置される場合、光ガイドは、幅が広い(例えば、360°)放射を生成し得る。従って、光ガイドのエッジ及び／又は表面上の異なる位置にLEDを配置することによって、異なる光分布パターンを達成することができる。

図27−図38は、本開示の態様に従って、LEDがアセンブリのそれぞれの光ガイド上の異なる位置に配置されている光ガイドアセンブリの異なる実施例を示している。図27−図32に示される光ガイドアセンブリそれぞれは、アセンブリの光ガイドに対してエッジ結合（edge-coupled）されたか(例えば、図27−図30、および図32を参照のこと)、光ガイドに対してキャビティ結合されたか（cavity-coupled）(例えば、図32を参照のこと)、または、光ガイドの主要な表面のうち１つに結合されたか(例えば、図29および図31を参照のこと)、いずれか１つまたはそれ以上のLED68を含んでいる。LED68が、光ガイドに対してエッジ結合されている場合、そのLED68は、光ガイドのエッジに隣接して固定され、そうして、LED68から放射された光が、光ガイドのエッジを通じて光ガイドへ進入し、今度は、光ガイドに、より方向性のある光分布パターンを生成するようにさせる。同様に、LED68が、光ガイドの主要な表面に対して結合されている場合、そのLEDは、光ガイドの主要表面に隣接して固定され、そうして、LED68から放射された光が、その表面を通じて光ガイドへ進入し、今度もまたは、光ガイドに、より方向性のある光分布パターンを生成するようにさせる。

対照的に、LED68が、光ガイドに対してキャビティ結合されている場合、そのLED68は、光ガイドに形成された凹部(またはキャビティ)の中に配置されている。LED68から放射された光は、凹部(またはキャビティ)の壁を通じて全ての方向において光ガイドへ進入し、光ガイドに、より広範囲に広がる光分布パターンを有するようにさせる。とりわけ、光ガイドにおける凹部を通じて光ガイドの中へ注入された光は、光ガイドのエッジを通じて注入された光よりも、高い伝搬速度（rate of propagation）を有し得る。簡潔に述べると、図27−図38に関して提供される実施例は、様々な所望の光分布パターンを生成する光ガイドに関連してLED68の位置に係る種々の組み合わせを図示している。

図27は、光ガイド106、および、光ガイド106のエッジ106a、106b、および106c上に均一に分配された複数のLED68を含んでいる、光ガイドアセンブリの側面図である。

図28は、光ガイド107、および、複数のLED68を含んでいる、光ガイドアセンブリの側面図である。図28の実施例において、LED68は、光ガイド107のエッジ107a上で非対称に配置されており、そうして、エッジ107aの一方のエッジ付近で、他方よりも多くのLEDが配置されている。

図29は、光ガイド108、および、光ガイド上に配置された複数のLED68を含んでいる、光ガイドアセンブリの側面図である。この実施例に従って、LED68のうち少なくとも１つは、光ガイドのエッジ108aに配置されてよい。さらに、１つまたはそれ以上のLEDが、光ガイドの表面108c上に形成された凹部108bの中に配置されてよい。

図30は、光ガイド109、および、複数のLED68を含んでいる、光ガイドアセンブリの側面図である。図30の実施例においては、１つまたはそれ以上のLED68が、光ガイド109のエッジ109aおよび109bに配置されてよい。さらに、１つまたはそれ以上のLED68が、光ガイド109の上面109cの上に配置されてよい。図示されるように、LED68は、上面109cの一方の側において集中されてよい。上述のように、光ガイド109のエッジ及び／又は表面上にLEDを不均一なパターンで配分することは、光アセンブリを非対称な光分布パターンを有するようにさせ得る。

図31は、光ガイド110、および、複数のLED68を含んでいる、光ガイドアセンブリの側面図である。図31の実施例においては、LED68のうち１つまたはそれ以上が、光ガイド110の上面110a上に配置されてよい。加えて、LED68のうち１つまたはそれ以上が、光ガイド110の底面110b上に配置されてよい。

図32は、光ガイド111、および、複数のLED68を含んでいる、光ガイドアセンブリの側面図である。図32の実施例においては、LED68が、光ガイド111のエッジ111aおよび111bに配置されている。

図33は、光ガイド114および複数のLED68を含んでいる、光ガイドアセンブリの断面側面図である。図33実施例においては、少なくとも１つのLED68が、光ガイド114のエッジ114aに配置されてよい。さらに、少なくとも１つのLED68が、光ガイド114の底面114cに形成された凹部114bの中に配置されてよい。さらに、１つまたはそれ以上のLEDを、光ガイド114に形成されたスルーホール114dの中に配置されてよい。図示されるように、凹部114bは、光ガイド114のエッジ114aに隣接して形成されてよい。凹部114bは、任意の適切な形状を有してよい。いくつかのインスタンスにおいて、凹部114bは、１つまたはそれ以上のLED68を受け容れるようにサイズが決められた円形または長方形の孔を含んでよい。追加的または代替的に、いくつかの実装形態において、凹部114bは、エッジ114aに沿って延びているスロットであってよい。追加的または代替的に、いくつかの実装形態において、スロットは、実質的にエッジ114aの全長(例えば、全長の90%又はそれ以上)に沿って延在してよい。スルーホール114dは、光ガイド114のエッジ114eに隣接して形成されてよい。いくつかのインスタンスにおいて、スルーホール114dは、１つまたはそれ以上のLED68を受け容れるようにサイズが決められた円形または長方形のホールの１つを含んでよい。

図34は、光ガイド115および複数のLED68を含んでいる、光ガイドアセンブリの断面側面図である。図34の実施例においては、LED68のうち少なくとも１つが、光ガイド115の表面115bに形成された凹部115aの中に配置されてよい。加えて、１つまたはそれ以上のLEDが、光ガイド115のエッジ115cに配置されてよい。図示されるように、凹部は、エッジ115dの方向に光をより効率的に方向付けるために、三角形の断面を有してよい。

図35は、光ガイド116および複数のLED68を含んでいる、光ガイドアセンブリの断面側面図である。図35の実施例においては、少なくとも１つのLED68が、光ガイド116のエッジ116aに配置されてよい。加えて、１つまたはそれ以上のLED68は、表面116cに形成された凹部116bの中に配置されてよい。さらに、１つまたはそれ以上のLED68は、光ガイド116のエッジ116eに隣接して形成されたスルーホール116dの中に配置されてよい。本開示の態様に従って、各反射器124は、光出射面116cに向かって光を反射するために、光ガイド116の表面116f上で、凹部116bおよびスルーホール116dそれぞれの上に配置されてよい。さらに、光をエッジ116aの方向に反射させるために、反射フィルム126が光ガイド116のエッジ116eに配置されてよい。

図36は、光ガイド117および複数のLED68を含んでいる、光ガイドアセンブリの断面側面図である。図36の実施例においては、少なくとも１つのLED68が、光ガイド117の表面117b上に形成された凹部117aの中に配置されてよい。加えて、１つまたはそれ以上のLED68が、図示されるように、エッジ117cと反射器127との間に配置されてよい。加えて、光出射面117dに向かって光を方向付けるために、反射器128が、表面117b上に配置されてよい。図示されるように、反射器127は、第１エッジおよび第２エッジを有している。第１エッジは、反射器128に当接してよく、そして、第２エッジは、表面117dの上に突出してよい。

図37は、光ガイド118および複数のLED68を含んでいる、光ガイドアセンブリの断面側面図である。図37の実施例においては、１つまたはそれ以上のLED68が、光ガイド118のエッジ118aに配置されてよい。加えて、１つまたはそれ以上のLED68は、エッジ118aに隣接する光ガイド118の表面118cに形成された凹部118bの中に配置されてよい。図示されるように、レンズ138が、凹部118bの開口部をカバーして、表面118c上に配置されてよく、そして、反射器139が、凹部118bの上の表面118eに配置されてもよい。

さらに、１つまたはそれ以上のLED68は、エッジ118fに隣接して光ガイド118において形成されたスルーホール118dの中に配置されてよい。部分反射器（partial reflector）132が、スルーホール118dの内壁の１つまたはそれ以上に対して結合されてよい。部分反射器132は、スルーホール118dの中のLEDによって放射された光の一部を光ガイド118のエッジ118fに向かって反射することができ、一方で、残りをエッジ118aに向かって移動させている。拡散反射器（diffusive reflector）134が、また、エッジ118aに向かって光を反射させるために、図示されるように、エッジ116eに配置されてもよい。

図38は、光ガイド119および複数のLED68を含んでいる、光ガイドアセンブリの断面側面図である。図38の実施例においては、少なくとも１つのLED68が、光ガイド119の表面119bに形成された凹部119aの中に配置されている。凹部119aは、三角形の断面を有してよい。部分反射器140が、エッジ119dの方向に光を反射するために、凹部119aの傾斜した内壁の１つまたはそれ以上に配置されてよく、一方で、拡散反射器142が、凹部119aの開口部をカバーするために、表面119bに配置されてよい。部分反射器140は、LEDによって放射された光の一部を反射することができ、一方で、残りを反射器140を横切って移動させている。さらに、１つまたはそれ以上のLEDが、図示されるように、光ガイド119のエッジ119cに配置されてよい。

いくつかの実装形態においては、所望の色温度を達成するために、異なる色を発するLEDが光ガイド内で組み合わされてよい。加えて、異なる色のLEDの配置は、異なる色温度を有する光が光ガイドから異なる方向に放射されるようにするために使用されてよい。前方方向においては、よりクールな白色、および、逆方向においては、より暖かい白色、といったものである。白色光LEDおよび赤色LEDといった、様々な異なる色のLEDは、異なる方向における光ガイドからの放射の色温度を制御するために、別々に制御することができる。

図39−図46は、本開示の態様に従った、光ガイドの異なる実施例に係る断面側面図である。図示されるように、本開示は、光ガイドの任意の特定な形状に限定されるものではない。より詳細には、図49は、矩形の断面を有している光ガイドを示している。図49は、光ガイドの下面の下に延びる１つの鎌形のエッジ（sickle-shaped end）を有している光ガイドを示している。注目すべきことに、図49の実施例は、本開示の全体を通じて説明した光ガイドのいずれもが、可変な厚さを有し得ることを示している。

図41は、その下面において形成された三角形の凹部を含む光ガイドの一つの例を示している。図42は、その上面および下面から延びる三角形の突起を有する光ガイドの一つの例を示している。図43は、その底面に形成された楕円の断面を有する凹部を有している光ガイドの一つの例を表している。図44および図45は、三角形の断面を有する光ガイドの例を示している。そして、図46は、アーチ形の断面を有している光ガイドの一つの例を示している。

図47−図50は、反射器またはレンズといった、異なる光学エレメントと併せて使用される光ガイドの異なる実施例に係る断面側面図である。より詳細には、図47は、その上面に配置された部分反射器176を有している光ガイド170の一つの例を示している。図48は、レンズ178と併せて使用される光ガイド171の一つの例を示している。図49は、レンズアレイ180と併せて使用される光ガイド172の一つの例を示している。そして、図50は、１つの傾斜したエッジを有している光ガイド173の一つの例を示している。図示されるように、反射器182は傾斜したエッジに配置されてよい。光ガイド173は、レンズ184と共に使用されてよい。注目すべきことに、図40、43、44、45、および46に示される光ガイドは、全て可変の厚さを有している。これにより、水平方向に対して漸進的に非常に近いこれらの光ガイドから光を抽出することができる。ここにおいて開示される概念のいくつかは、街路照明のコンテクストにおいて提示されているが、照明ガイドは、室内照明のために意図された照明器具、園芸照明のために意図された照明器具、舞台照明のために意図された照明器具、または装飾的照明のために意図された照明器具を含む、あらゆる適切なタイプの照明器具において使用可能であることが理解されよう。本開示において、異なる光ガイドが5mmの厚さを有するものとして記載されているが、本開示は、いかなる特定の光ガイド寸法にも限定されるものではない。ここにおいて説明されるいずれの光ガイドも、あらゆる適切な厚さを有することができる(例えば、1cm未満の厚さ、2cm未満の厚さ、5cm未満の厚さ、10cm未満の厚さ、20cm未満の厚さ、等)。本開示において、異なる光ガイドは、PMMAといった、透明または半透明のポリマーから形成されているものとして記載されているが、あらゆる適切なタイプの材料を代わりに使用することができる。従って、本開示は、光ガイドを作成するためのあらゆる特定の材料について限定されるものではない。さらに、本開示の全体を通じて、前方方向または逆方向においてそれぞれの光ガイドによって生成されている光放射の様々な実施例が提供されている。直ちに理解できるように、これらの放射は水平であることを要しない。例えば、それらのいくつか又は全てが、また、それぞれの光ガイドから下向き又は上向きに方向付けされてもよい。

図1−図50は、実施例としてだけ提供されている。これらの図に関して説明されたエレメントの少なくともいくつかは、異なる順序で構成され、結合され、かつ／あるいは、全く省略されてよい。本開示の全体を通じて使用されるように、フレーズ「光ガイドのエッジに配置されたLED（”LED disposed on an edge of a light guide”）」は、LEDから放射される光の少なくともいくらかがそのエッジを通じて光ガイドに進入するように、光ガイドのエッジに隣接してLEDが取り付けられている構成を参照するものとして解釈されるべきである。LEDは、エッジと直接的に接触しても、または、しなくてもよい。直ちに理解されるように、LEDは、あらゆる適切な方法で、及び／又は、取付ブラケット、接着剤、等といった、任意の適切な機械的手段を使用して、エッジに近接して又はエッジ上に直接的に固定されてよい。さらに、本開示の全体を通じて使用されているように、フレーズ「光ガイドの表面に配置されたLED（”LED disposed on a surface of a light guide”）」は、LEDから放射される光の少なくともいくらかがその表面を通じて光ガイドに進入するように、光ガイドの表面に隣接してLEDが取り付けられている構成を参照するものとして解釈されるべきである。LEDは、表面と直接的に接触しても、または、しなくてもよい。直ちに理解されるように、LEDは、あらゆる適切な方法で、及び／又は、取付ブラケット、接着剤、等といった、任意の適切な機械的手段を使用して、エッジに近接して又はエッジ上に直接的に固定されてよい。ここにおいて説明された実施例の提供、並びに、「といった（”such as”）」、「例えば（”e.g.”）」、「含む（”including”）」、「いくつかの態様において（”in some aspects”）」、「いくつかの実装形態において（”in some implementations”）」、等として表現された節（clauses）は、開示された技術的事項（subject matter）を特定の実施例について限定するものとして解釈されるべきでないことが理解されよう。本開示の全体を通じて使用されるように、用語「隣接する（”adjacent”）」およびその変化した形は、「近くに横たわる（”lying near”）」、「直接的に接して横たわる（”lying directly next to）」、及び／又は、「いくらかの距離だけ離れて横たわる（”lying some distance apart”）」として解釈されてよい。

本発明を詳細に説明してきたが、当業者であれば、本開示が与えられれば、ここにおいて記載されている本発明の概念の精神から逸脱することなく、本発明に対して変更をなし得ることを理解するであろう。従って、本発明の範囲が、図示され、かつ、説明された特定の実施形態について限定されることは、意図されていない。

Claims (20)

1. 後部を含む光ガイドであり、該後部は第１エッジ、第２エッジ、およびリアエッジを含み、該第１エッジは該リアエッジと第１鈍角で交差し、かつ、該第２エッジは該リアエッジと第２鈍角で交差している、光ガイドと、
   前記第１エッジ、前記第２エッジ、および前記リアエッジに配置された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、前記複数のＬＥＤは、後方発光、および、該後方発光よりも大きいピーク強度を有する前方発光を含む、非対称光分布パターンを生成するように構成されている、複数のＬＥＤと、
   を含む、装置。
2. 前記光ガイドは、さらに、前部を有し、
   該前部は、第３エッジ、第４エッジ、および、該第３エッジと該第４エッジに対して結合されたフロントエッジを含み、
   前記第３エッジは前記第１エッジと第３鈍角で交差し、かつ、前記第４エッジは前記第２エッジと第４鈍角で交差している、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記装置における全てのＬＥＤは、前記第１エッジ、前記第２エッジ、および前記第３エッジのうち１つまたはそれ以上において配置されている、
   請求項２に記載の装置。
4. 前記第１鈍角は前記第２鈍角と等しく、かつ、
   前記第３鈍角は前記第４鈍角と等しい、
   請求項２に記載の装置。
5. 前記光ガイドは、１ｃｍより小さい厚さを有する、
   請求項１に記載の装置。
6. 前記第１鈍角は、前記第２鈍角とは異なる、
   請求項１に記載の装置。
7. 前記複数のＬＥＤのそれぞれは、前記第１エッジ、前記第２エッジ、および前記リアエッジのうちいずれかに形成された異なる凹部の中に配置されている、
   請求項１に記載の装置。
8. 前記複数のＬＥＤは、前記光ガイドの前記後部に対して結合されたＬＥＤストリップ上に配置されている、
   請求項１に記載の装置。
9. 支持構造体と、
   該支持構造体に対して結合されたハウジングと、
   該ハウジングの中に配置された光ガイドであり、該光ガイドは均一な幅の前部および傾斜した後部を含み、該前部は前記支持構造体から離れた向きのフロントエッジを含み、かつ、該後部は前記支持構造体へ向いているリアエッジを含む、光ガイドと、
   前記光ガイドの前記後部の周囲に取り付けられた複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、前記支持構造体から離れて方向付けされたフロント放射および前記支持構造体に向けて方向付けされたリア放射を少なくとも有している非対称光分布を生成し、該フロント放射は該リア放射よりも大きいピーク強度を有している、複数のＬＥＤと、
   を含む、装置。
10. 前記後部は、さらに、第１エッジおよび第２エッジを含み、該第１エッジは該リアエッジと第１鈍角で交差し、かつ、該第２エッジは該リアエッジと第２鈍角で交差している、
    請求項９に記載の装置。
11. 前記前部は、さらに、第３エッジおよび第４エッジを含み、該第３エッジは前記第１エッジと第３鈍角で交差し、かつ、該第４エッジは前記第２エッジと第４鈍角で交差している、
    請求項１０に記載の装置。
12. 前記装置における全てのＬＥＤは、前記第１エッジ、前記第２エッジ、および前記リアエッジのうち１つまたはそれ以上において配置されている、
    請求項１１に記載の装置。
13. 前記第１鈍角は前記第２鈍角と等しく、かつ、
    前記第３鈍角は前記第４鈍角と等しい、
    請求項１１に記載の装置。
14. 前記複数のＬＥＤのそれぞれは、前記光ガイドの前記後部に形成された異なる凹部の中に配置されている、
    請求項９に記載の装置。
15. 前記複数のＬＥＤは、前記光ガイドの前記後部に対して結合されたＬＥＤストリップ上に配置されている、
    請求項９に記載の装置。
16. 前記光ガイドは、１ｃｍより小さい厚さを有する、
    請求項９に記載の装置。
17. 長方形状の前部および台形状の後部を有する発光面を含む光ガイドと、
    該発光面の後部と交わる該光ガイドの１つまたはそれ以上のエッジに配置された複数のＬＥＤであり、前記複数のＬＥＤは、リア放射および該リア放射よりも大きいピーク強度を有しているフロント放射を含む光分布パターンを生成するように構成されている、複数のＬＥＤと、
    を含む、装置。
18. 前記光ガイドは、さらに、
    リアエッジ、第１エッジ、および、前記発光面の前記後部と交わる第２エッジを含み、該第１エッジは該リアエッジと第１鈍角で交差し、かつ、該第２エッジは該リアエッジと第２鈍角で交差しており、かつ、
    フロントエッジ、第３エッジ、および、前記発光面の前記前部と交わる第４エッジを含み、該第３エッジは前記第１エッジと第３鈍角で交差し、かつ、該第４エッジは前記第２エッジと第４鈍角で交差している、
    請求項１７に記載の装置。
19. 前記第１鈍角は前記第３鈍角より大きく、かつ、
    前記第２鈍角は前記第４鈍角より大きい、
    請求項１８に記載の装置。
20. 前記装置における全てのＬＥＤは、前記第１エッジ、前記第２エッジ、および前記リアエッジのうち１つまたはそれ以上において配置されている、
    請求項１９に記載の装置。
    

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