JP4547695B2 - 非放射ディスプレイ用照明装置 - Google Patents
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Description
発明の背景
本発明は、概してディスプレイを照明する装置に関し、特に、導波路などの光共振器に光を一様に注入する照明装置に関する。
【0002】
パーソナルデジタルアシスタントや携帯電話用のLCDディスプレイなどの非放射ディスプレイを照明するために照明装置が使用されている。ある種の照明装置は、導波路の周囲に沿って配設された複数の光源を有する導波路を有している。これらの光源が起動され、出射された光によって導波路が照明される。
【0003】
照明が明るく、ディスプレイの全領域を横切ってほぼ一様であることが極めて望ましい。しかし、従来技術では、光源からの距離が大きくなるにつれて光源からの光の強度が低下し、それにより、光源が取り付けられているディスプレイの周囲に沿って望ましくないブライトスポットが生じる傾向がある。
【0004】
小形の蛍光管が光源として一般使用されている。このような蛍光管はそれほど熱を発生せず、したがって、熱の蓄積を最小限に抑える。しかし、このような蛍光管はそれほど明るくない。LEDなどの固体点光源は比較的明るいが、比較的多量の熱蓄積を生じさせる比較的小さな熱質量を有している。このような熱蓄積によって、LEDの光出力のレベルは、LEDが最初に起動された後時間の経過と共に著しく低下する。したがって、照明の明るさが低下する。
【0005】
上記のことを考慮すると、導波路がディスプレイ用の明るく一様な照明を生成するように導波路の周囲に光を注入する小形の装置および方法が必要である。
【0006】
発明の概要
本発明は、導波路を使用する照明装置を有している。一連の点光源が導波路の側部に隣接して互いに間隔をおいて取り付けられている。一連の拡散反射表面が導波路の側部に隣接して各点光源対の間に設けられている。拡散反射表面は、導波路の側部がほぼ一様に照明されるように、導波路の、各点光源対の間の領域に光を注入するように一連の点光源および導波路に対して向けられている。拡散反射表面は、導波路の側部に隣接して互いに間隔をおいて取り付けられた一連の柱を有することが好ましい。好ましい実施形態では、点光源はLEDを有しており、点光源から熱を引き出すために点光源にヒートシンクが接続されている。出力の明るさを高めるために明るさ強化膜などの角スペクトル絞りを拡散板と組み合わせることが好ましい。
【0007】
本発明の他の態様によれば、一連の拡散反射光共振器は拡散反射表面で形成されている。各光共振器は、点光源を受け入れるようなサイズの入口と、出口とを有している。各入口に点光源が取り付けられている。拡散反射光共振器の出口に沿って導波路の側部が延びている。
【0008】
本発明の他の態様は、出力開口を有する光共振器と、各々が前述の光共振器よりもかなり小さな一連の拡散反射共振器とを使用する照明装置を有している。一連の光共振器は、前述の光共振器の側面に沿って配設された出口を有している。一連の光共振器のそれぞれに光を出射するために一連の点光源が取り付けられており、それによって、光が出口から光共振器の側部に注入される。
【0009】
本発明の他の態様は、導波路を照明する方法を有している。第1の点光源から出射された光は、拡散反射表面を使用してこの光を反射することによって閉じ込められる。この閉じ込めは、他の点光源についても繰り返される。閉じ込められた光はすべて、導波路の側部をほぼ一様に照明するように空間的に配置される。
【0010】
次に、本発明のこれらおよびその他の特徴について、本発明を例示するものであり制限するものではない好ましい実施形態の図面を参照して説明する。
【0011】
好ましい実施形態の詳細な説明
図1Aおよび1Bを参照すると、たとえば液晶ディスプレイ(LCD)などのディスプレイ36を支持する外側ハウジング32で構成されたパーソナルデジタルアシスタント30に本発明の照明装置40(図2)の一実施形態が組み込まれている。図1Bに最もよく示されているように、LCDディスプレイ36は、前面37と、それに向かい合う背面38とを有している。照明装置40は、外側ハウジング32内にディスプレイ36に対して並列に配置されており、ディスプレイ36のバックライトとして働くように構成されている。図示されている実施形態では、照明装置40およびパーソナルデジタルアシスタント30に公知の方法で電力を供給する1組の電子構造要素33が照明装置40の背後に配置されている。パーソナルデジタルアシスタントのバックライトについて説明しているが、たとえば携帯電話、無線呼出し、カムコーダ、デジタルカメラ、衛星測位方式ディスプレイなど他の装置用のバックライトとして本発明を使用できることが理解されよう。さらに、ここではバックライトとして説明しているが、フロントライトを含め様々な用途のうちのいずれかにおける照明装置として照明装置40を使用できることが理解されよう。
【0012】
図2の分解図を参照すると、照明装置40は、ヒートシンク42、ライトガイド44、導波路46、カバー48、膜スタック49を含む、複数の構成要素を有している。発光ダイオード(LED)50など複数の点光源が、ライトガイド44の周縁に隣接して配置されており、以下で詳しく説明するように導波路46に光を注入するように構成されている。図示されている実施形態では、プリント回路板や導電ストリップなどの一対のLEDストリップ51のそれぞれに、LED50が直線アレイ状に等間隔に取り付けられている。ストリップ内のLED50は並列接続されており、2つのストリップ51は導電体54を介して互いに直列接続されている。照明装置50の様々な構成要素は、以下で図11および12を参照して詳しく説明するように互いに機械的に連結されている。
【0013】
図3および4を参照すると、開示された実施形態のライトガイド44は、ほぼ平坦な頂面57と、頂面57に向かい合いかつ平行なほぼ平坦な底面58とを持つ平面部材56を有している。平面部材56は、ほぼ真っ直ぐな向かい合う一対の側縁部(まとめて「側縁部62」と呼ぶ)およびほぼ真っ直ぐな向かい合う一対の端縁部63aおよび63b(まとめて「端縁部63」と呼ぶ)を形成するように長方形の形状を有している。両端縁部63はどちらも、いずれの側縁部62よりも短い。
【0014】
複数の案内部材60が平面部材56の側縁部62aおよび62bのそれぞれに沿って互いに間隔をおいて並べて配設されている。図示されている実施形態では、各案内部材60は、平面部材56の頂面57から上向きに延びている三角形の断面を持つ柱を有している。縁部62a上の柱状案内部材60を部材60aと呼び、縁部62b上の柱状案内部材60を部材60bと呼ぶ。頂面57の、柱状案内部材60aと柱状案内部材60bとの間の部分は、導波路受容領域を形成している。
【0015】
各案内部材60は、互いに斜めであり、導波路受容領域の方を向いた頂線66を形成するように交差する、一対の平坦な側面65を備えている。説明を明確にするために、案内部材60aの頂点66は、添字「a」を使用して指定し、案内部材60bの頂点66は、添字「b」を使用して指定する。案内部材60aは、頂点66aが導波路受容領域の第1の縁部、すなわち境界に沿ってそろうように配置するのが好ましい。同様に、案内部材60bは、頂点66bが導波路受容領域の第2の縁部、すなわち境界に沿ってそろうように配置するのが好ましい。各柱状案内部材60の前述の側面65は、導波路受容領域の隣接する境界に対して約45度の角度に配設されている。柱状案内部材60の残りの表面は側縁部62に平行である。
【0016】
図示されている実施形態では、柱状案内部材60の頂面はほぼ平坦であり、頂面57に平行である。さらに、側面65は、開示された実施形態では平坦であるが、凸面または凹面を形成するように湾曲させることもできることが理解されよう。
【0017】
図3および4を参照すると、案内部材60は、互いに隣接する案内部材60同士の間に複数の空間70を形成するように側縁部62に沿って互いに間隔をおいて配置されている。各空間70は、側縁部62に隣接する比較的幅の狭い入口71を形成するようにほぼ漏斗状になっている。空間70は、入口71から案内部材60の頂点66の方へ徐々に幅が広くなり、それによって、導波路受容部の境界に隣接する頂点66の間に出口を形成している。出口は入口71よりも幅が広い。さらに、空間70の入口71はそれぞれ、以下で詳しく説明するように入口71に隣接して取り付けられたLED50のうちの1つから光を受け取るように構成されているのが好ましい。
【0018】
平面部材56の頂面57および案内部材60の側面65は、入射する光を拡散反射する材料で構成されている。一実施形態では、平面部材56の頂面57および案内部材60の側面65は拡散反射材料で被覆されている。あるいは、平面部材56および案内部材60は拡散反射材料で製造することができる。いずれの場合も、頂面57および側面65は反射率が少なくとも90%であることが好ましい。頂面57および側面65は反射率が少なくとも94%であることがより好ましく、表面57および65の反射率が少なくとも99%であることが最も好ましい。
【0019】
頂面57および側面65上の拡散反射材料は、W.L.Gore&Associates社によって製造されているDRPTM Backlight Reflectorなど1つまたは2つ以上の拡散反射テープ層のコーティングを有することができる。DRPTM Backlight Reflectorの反射率は、材料の厚さおよび光の波長に応じて約97%ないし99.5%である。あるいは、反射材料は、ホワイトハウスペイントや、Labsphere Corporation’s Spectraflectペイントなどのより珍しい材料など、頂面57および側面65に塗布された塗料またはコーティングを有することができる。Spectraflectペイントの反射率はハウスペイントよりもかなり高く、約98%であり、それに対して、良質なハウスペイントの反射率は約90%である。前述のように、平面部材56および案内部材60は、たとえば、General Electric社によって製造されているシコラックなどの拡散反射材料で製造することもできる。シコラックの反射率は約94%である。
【0020】
図5、6A、および6Bは、導波路46のそれぞれ、平面図、側面図、および端面図である。図示されている実施形態では、導波路46はほぼ長方形であり、頂面90と、それに向かい合う底面92とを備えている。導波路46の底面92は、導波路の第1の縁部および第2の縁部に平行な方向に延びる長手方向のくぼみまたはトラフを導波路の中央に形成するように湾曲している。図6Bに最もよく示されているように、底面92の湾曲は、導波路46の中央部に厚さの小さい領域を形成し、ライトガイド44の底面52と頂面57との間に空気層を形成するように滑らかで連続している。このようなエアギャップは、底面92に沿って低屈折率物質(すなわち、空気)を与え、ガイド46の導波機能を高める。底面92は、導波路内の、頂面90と底面92との間を伝播する光の方向を変更する幾何形状を有しており、したがって、導波路の中央部からより多くの光が出射し、それによって、導波路46の頂面90からより一様な照明が生成される。
【0021】
向かい合う一対の側面94および94a(まとめて「側面94」と呼ぶ)ならびに向かい合う一対の端面95aおよび95b(まとめて「端面95」と呼ぶ)は頂面90を底面92に連結し、導波路46の周囲を形成している。側面94に沿った頂面90と底面92の間の距離は、柱状案内部材60の高さにほぼ等しく、この高さは、開示された実施形態では側面94のところで約0.067である。導波路46は、側面94aおよび94bが案内部材60のそれぞれ頂点66aおよび66bに当接するようにライトガイド44上の案内部材60同士の間に位置するような大きさであることが好ましい。端面95は、上記でライトガイド44に関して説明したような反射材料で被覆されることが好ましい。
【0022】
導波路46は、透明なポリマー材料など、LED50によって生成された光を透過する材料で構成されることが好ましく、切削や射出成形など様々な公知の方法によって製造することができる。導波路の好ましい材料は、アクリル、ポリカーボネート、およびシリコーンである。アクリルは、屈折率が約1.5であり、耐引っかき性を有しており、ポリカーボネートと比べてコストが低い。ポリカーボネートは、屈折率が約1.59であり、アクリルよりも高い温度性能を有している。ポリカーボネートは、アクリルより高い機械的性能も有している。シリコーンの屈折率は約1.43である。あるいは、空気などの透光媒体を含む光共振器を密閉する1組の拡散反射表面で導波路46を形成することができる。
【0023】
導波路は、案内部材60同士の間の空間70内に位置するように構成されたV字形溝を備えるように射出成形することができる。このような場合、適切な結合ゲルによってLEDを導波路に突き合わせ結合することができる。
【0024】
図7および8を参照すると、照明装置40のカバー48は、ほぼ平面構成であり、ライトガイド44の上にはまるような大きさのフレーム部材80を有している。以下で詳しく説明するように、光が照明装置40から逃げ、それによってLCDディスプレイ36を照明するときに通過する光出力領域、すなわち照明領域を形成するように、フレーム部材80を貫通して開口82が延びている。図示されている実施形態では、開口82は、パーソナルデジタルアシスタント30のディスプレイ36の長方形に対応する長方形の形をしている。しかし、開口82は、照明領域の所望の形状およびサイズに応じて様々な形状およびサイズのうちのどれかを形成できることが理解されよう。
【0025】
図8に最もよく示されているように、カバー48の図示された実施形態は、フレーム部材80の互いに向かい合う端縁部から下向きに延びる向かい合う一対の端壁84および86を備えている。端壁84および86は、ライトガイド44の端縁部63同士の間の距離よりもわずかに大きな距離を端壁同士の間に形成することが好ましい。したがって、ライトガイド44はカバー48の端壁84と端壁86との間にぴったりと位置決めすることができる。壁84および86はそれぞれ、頂壁85から垂直に延びている。壁84、85、86で形成された内面は、表面57および表面65と同じ拡散反射材料で被覆されることが好ましい。また、端壁84および86は、柱状案内部材60の頂部に当接するような大きさを有している。
【0026】
図9および10を参照すると、照明装置40の好ましい実施形態はさらに、以下で詳しく説明するようにライトガイド44に結合されるように構成されたヒートシンク42を有している。図示されている実施形態では、ヒートシンク42は、ほぼ平坦なベース部96と、ベース部96の互いに向かい合う端縁部に沿って上向きに延びる向かい合う一対の側壁98aおよび98b(まとめて「側壁98」と呼ぶ)とを有している。図9に最もよく示されているように、ヒートシンク42のベース部96はほぼ長方形であり、平面部材56とほとんど同じ大きさである。
【0027】
図10に示されているように、側壁98は、側壁98とヒートシンク42のベース部96との交差部に隣接する向かい合う一対の凹部102を形成するように湾曲している。凹部102の上方に端壁98の向かい合う一対の凸部104が形成されている。側壁98aと98bは、ライトガイド44をぴったりと受入れるような大きさの空間をそれらの間に形成することが好ましい。ヒートシンク42は、銅など、容易に熱を吸収し極めて伝熱性の高い材料を有することが好ましい。
【0028】
図11および12は、組立て済み状態の照明装置40を示している。図12に最もよく示されているように、ライトガイド44は、その平面部材56がヒートシンク42のベース部96に対して間隔をおいて平行となるようにヒートシンク42内に配置されている。図4に最もよく示されているように、1組の脚部72が平面部材56の底面58から下向きに延びている。図示されている実施形態では、2つの脚部72は平面部材56の互いに向かい合う隅部の近傍に位置している。しかし、脚部72の大きさ、位置、および数は変更することができる。図12を参照すると、ライトガイド44の脚部72はヒートシンク42のベース部96の開口を貫通して延びている。脚部72の突き出ている端部は、組立て時に照明装置40の位置合わせを容易にするための基準点として使用される。
【0029】
図11および12を参照すると、ライトガイド44の各側縁部62とヒートシンク44の各側壁98との間にLEDストリップ51が配置されている。LEDストリップ51は、LED50が案内部材60同士の間の空間70の各入口71に配設されるように向いていることが好ましい。ヒートシンク42の湾曲した側壁98によって、側壁98の凸部104(図10)はLEDストリップ51に圧力を加え、それによって、ヒートシンク42とLEDストリップ51との間に強力な機械的接触を維持する。このため、LED50からヒートシンク42への熱の伝導が容易になる。側壁98がLEDストリップ51に加える圧力はライトガイド44にも伝導され、それによって、案内部材60のわずかなバイアス力が導波路46に加えられ、照明装置40の様々な構成部品がばらばらになるのが妨げられる。
【0030】
図11および12を参照すると、導波路46は、その底面92がライトガイド44の頂面57と並列するようにライトガイド44上に取り付けられている。
前述のように、導波路46の側面94aおよび94bは案内部材60のそれぞれ頂点66aおよび66bに当接することが好ましい。カバー48(想像線で図示されている)は導波路46の周囲の上方に取り付けられており、開口82は頂点66aと66bの中間に位置合わせされることが好ましい。
【0031】
動作時には、LED50が起動され導波路46に光が導入される。LEDが射出する光は400nmないし700nmの範囲の波長を有することが好ましい。拡散反射頂面57の、拡散反射表面65同士の間の部分は、フレーム80の頂壁85の拡散反射内面および案内部材60の拡散反射側面65と共に、出射された光を閉じ込め、導波路46の側面94に注入する、空気が充填された一連の拡散反射共振器を形成している。案内部材60は、点光源からの光を、共振器に隣接する導波路46の周囲部(図13)に一様に分散するのを容易にするので有利である。
【0032】
図13は、案内部材60同士の間に空間70を有する共振器の口71にLED50が位置する一対の案内部材60の拡大平面図である。LED50からの光線は点線で表されている。図示されているように、LED50から横方向に出射された光線は、案内部材60の拡散放射側面65に入射する。斜めの側面65は、光線を導波路46内に反射する。この反射された光は、互いに隣接するLED50の間の領域を満たし、それによって、LED50から導波路46の周囲部93への光注入を比較的一様に分散させる。したがって、導波路46の側面94の長さに沿った複数のLED50は、共振器70に隣接する導波路46の周囲部93に沿って多少とも一様な照明プロファイルを形成する。
【0033】
光は、導波路46に注入されると、開口82の中央の方へ案内される。ライトガイド44の拡散反射頂面57と導波路46の拡散反射端面95を含む拡散反射表面は光を混合し、開口82を横切る一様な分散を容易にする。光は最終的に正しい入射角になり、頂面90を通って導波路46から出射し、さらにカバー48の開口82から出射する。図1Bに示されているように、照明装置40は、照明装置40から出射した光がLCDディスプレイ36を後方から照明するようにLCDディスプレイ36に並置されている。
【0034】
図13Aを参照すると、他の実施形態では、V字形溝を備えるように導波路46を構成することができる。V字形溝内に拡散反射表面67を形成するように導波路46(導波路46の頂面と底面の間)の縁部に拡散反射材料を被覆することができる。LED60は、V字形溝同士の間の平面上に導波路のそれぞれにノッチとして形成することができる。導波路材料上の拡散反射表面67は、案内部材60の拡散反射表面65と同じ機能を実現し(前述)、それにより、必要に応じて案内部材60をなくすことができる。したがって、導波路材料の、V字形溝同士の間の部分は、共振器69に隣接する導波路の周囲部93を一様に照明する一連の拡散反射共振器69を形成する。共振器69は、透明な固体材料で形成されているが、図13に示されている空気を充填された共振器とほぼ同様に機能する。
【0035】
図12を参照すると、カバー48の開口82からの出力放射パターンを所定の角度範囲に制限する角スペクトル絞り108で導波路46の頂面90を覆うことができる(この場合、「スペクトル」の語は、波長スペクトルではなく角スペクトルの意味で使用されている)。角スペクトル絞り108は、ホログラフィックディヒューザ、バイナリディフラクティブディヒューザ、マイクロレンズまたはプリズムのアレイなどプレーナ型マイクロレプリカ式光学構造を有している。好ましい実施形態では、角スペクトル絞り108は、出力スペクトルを制限すると共に、照明装置40からの照明の強度を高める明るさ強化膜(BEF)を有している。
【0036】
BEF108は、一緒に光質強化装置(LQE)112を形成するように拡散板110と物理的に接触するように配置されることが好ましい。図12で、BEF108と拡散板110の厚さならびにBEF108と拡散板110との間の間隔は、図を明確にするために示されているに過ぎない。拡散板110は、BEF108と導波路46との間に導波路46に接触するように配設されることが好ましい。拡散板110は、表面の不完全さなど、導波路46の表面に残る非一様性の影響をなくすことが望ましい。拡散板110は、半透明材料、通常は薄いプラスチック表面またはボリュームディヒューザを有することができる。薄いプラスチック表面とボリュームディヒューザは共に、光の吸収量が非常に少なくエネルギー損失が最小限であることを特徴とする。拡散板110は、導波路46の頂面を紙やすりなどの研磨材で研磨することによって形成された溝またはスクラッチングパターンで補助するか、あるいは置き換えることができる。スクラッチまたは溝の密度が発光ダイオード50からの距離と共に高くなるように研磨は非一様であることが好ましい。
【0037】
前述のように、BEF108は、出力された照明を、画定された境界線内に制限し、開口82から出射する光の明るさも高める。好ましい実施形態では、BEF108は、3Mモデル90/50膜など直線状のピラミッド形構造を有する市販の薄膜である。BEFは、導波路46の頂面90に対するある入射角基準を満たす導波路からの光線のみを伝達する。他のすべての光線は、導波路46内に反射され、それぞれ底面92、側面94、または端面95の方へ向かい、そこで反射される。実際上、反射された光線は、それらの光線がBEF108を通過することを可能にする角度でBEF108に入射するまで「再循環」される。
【0038】
公知のように、BEF108などのBEFは、相互に傾斜した一対の平面(断面が「V」字形を形成する)によって画定された境界内に照明を集中させ、直交方向に集中させることはない。本発明のいくつかの用途では、2つの直交方向内に照明を集中させることが好ましく、このような用途では、第1のBEFに直交するように向けられた第2のBEFを備えることができる。交差する2つのBEFを用いた場合、導波路からの出射は、反転された円錐台に似た境界内に収まる。従来技術と同様に、境界は、光強度の半値全幅によって画定される。一例を挙げると、円錐台の境界は、頂面に垂直な線に対して約35度以下の角度だけ傾斜させることができ、その場合、照明が見えるのは視野角が35度以下のときだけである。
【0039】
前述のように、ヒートシンク42は、LED50によって生成された熱を吸収し分散させることによって照明装置40の効率を著しく高める。発光ダイオードの光出力は通常、最初に起動された後時間の経過と共に著しく低下する。これは、典型的なLEDの熱質量が比較的小さいため、LEDにおける熱の蓄積が比較的多いからである。図13は、照明装置40から出射された光を時間の関数として示すグラフである。実線は、ヒートシンク40なしで使用された照明装置の光出力を表している。起動時の最初の照明I0の後、LEDの光出力は通常、60秒後に25%低下する。次に、LEDの光出力は、時間の経過と共に徐々に低下していき、ヒートシンクなしの場合には約5分後に平衡状態に達する。
【0040】
図14の点線は、ヒートシンク42と共に使用されたときの照明装置40の光出力を表している。ヒートシンク42は、時間の経過による光出力の低下が著しく少なくなるようにLEDからの熱を吸収するので有利である。したがって、照明装置40の熱平衡は、照明装置40にヒートシンク42が組み込まれたときに向上する。通常、ヒートシンク42を使用する装置は、ヒートシンク42を使用しない照明装置と比べて光出力を25%ないし30%増大させる(1平方メートル当たりフットランベルトまたはカンデラ単位で測定した場合)。
【0041】
好ましい発明の好ましい実施形態についての上記の説明では、本発明のある新規の特徴を図示し、説明し、指摘したが、当業者には、本発明の趣旨から逸脱せずに、図示された装置およびその使用法の細部の形態に様々な省略、置換、および変更を加えられることが理解されよう。したがって、本発明の範囲は、本発明の範囲を例示するものであり制限するものではない上記の議論によって制限されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【図1A】 本発明の照明装置の一実施形態を組み込んだパーソナルデジタルアシスタントの斜視図である。
【図1B】 図1Aの線1B−1Bに沿ったパーソナルデジタルアシスタントの断面図である。
【図2】 本発明の照明装置の分解図である。
【図3】 照明装置のライトガイドの平面図である。
【図4】 図3のライトガイドの側面図である。
【図5】 照明装置の導波路の平面図である。
【図6A】 図5の導波路の側面図である。
【図6B】 図5の導波路の端面図である。
【図7】 照明装置のカバーの平面図である。
【図8】 図7のカバーの側面図である。
【図9】 照明装置のヒートシンクの平面図である。
【図10】 図9のヒートシンクの側面図である。
【図11】 照明装置の平面図である。
【図12】 図11の線12−12に沿った照明装置の断面図である。
【図13】 照明装置と共に使用されるライトガイドの一部の拡大平面図である。
【図13A】 拡散反射共振器が導波路材料で形成されている導波路の代替実施形態の部分平面図である。
【図14】 ヒートシンク構成要素を組み込んだ照明装置の効率が高くなることを示すグラフである。
Claims (20)
- 出力開口を有する導波路と、
各々が前記導波路よりも小さく、前記導波路の側面に沿って配設された出口を有する、一連の拡散反射光共振器と、
それぞれ、前記一連の拡散反射光共振器内に光を放出するように取り付けられており、それによって、光が前記出口から前記導波路の側部に注入される、一連の点光源と、
を有している照明装置。 - 前記一連の点光源は、前記導波路の前記側部を一様に照明するように光を放出する、請求項1に記載の装置。
- 前記一連の拡散反射光共振器は、前記導波路の前記側面に沿って並べて配設された一連の柱で形成されている、請求項2に記載の装置。
- 前記各柱は三角形の断面を有している、請求項3に記載の装置。
- 前記点光源は発光ダイオードを有している、請求項1に記載の装置。
- 前記発光ダイオードは導電ストリップ材料上に取り付けられている、請求項5に記載の装置。
- 前記一連の点光源に連結されたヒートシンクも有している、請求項1に記載の装置。
- 前記導波路は、光が前記導波路から出射するときに通過する光出力領域を持つ頂面を有している、請求項2に記載の装置。
- 前記導波路から出射する光の明るさを高めるために前記導波路の前記頂面の近傍に角スペクトル絞りも有している、請求項8に記載の装置。
- 前記角スペクトル絞りと前記導波路の前記頂面との間に拡散板も有している、請求項9に記載の装置。
- 前記拡散板は、前記導波路の前記頂面上に非一様なパターンで配置された一連のスクラッチを有している、請求項10に記載の装置。
- 前記一連の拡散反射光共振器は一連の拡散反射表面で形成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記拡散反射表面の反射率が少なくとも約90%である、請求項12に記載の装置。
- 前記拡散反射表面は、前記導波路の前記側部に対して約45度の角度をなしている、請求項12に記載の装置。
- 第1の点光源から出射された光を、拡散反射表面を使用して前記光を反射させることによって閉じ込めることと、
他の点光源について前記閉じ込めを繰り返すことと、
前記導波路の側部を一様に照明するように、閉じ込められたすべての光を空間的に配置することと、
を有する、導波路を照明する方法。 - 前記点光源にヒートシンクを連結して前記点光源から熱を吸収することも有する、請求項15に記載の方法。
- 前記拡散反射表面を前記導波路の縁部に対して約45度の角度に配置することも有する、請求項15に記載の方法。
- 前記点光源を前記導波路の前記側部に沿って互いに間隔を置いて並べて取り付けることも有する、請求項15に記載の方法。
- 導波路であって、該導波路の中央部分を出る光を、平坦な表面を有する導波路と比べて増大させるように構成された湾曲面を有する導波路と、
各々が前記導波路よりも小さく、前記導波路の側面に沿って配設された出口を有する、一連の拡散反射光共振器と、
それぞれ、前記一連の拡散反射光共振器内に光を放出するように取り付けられており、それによって、光が前記出口から前記導波路の側部に注入される、一連の点光源と、
を有している照明装置。 - 前記導波路は、第1の面と、これに向き合う第2の面を有し、該第1の面と第2の面の少なくとも一方は、前記導波路が、該導波路の側部の厚さよりも薄い厚さの中央部分を有するように湾曲している、請求項19に記載の照明装置。
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