JP5431320B2 - 内部光学機能を備えた光学素子およびその製造方法 - Google Patents
内部光学機能を備えた光学素子およびその製造方法 Download PDFInfo
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Description
（関連出願の相互参照）
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００７年７月１７日に出願した米国仮特許出願第６０／９５０１９３号の利益を主張するものである。
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００７年７月１７日に出願した米国仮特許出願第６０／９５０１９３号の利益を主張するものである。
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００８年１月２８日に出願した米国仮特許出願第６１／０２３９７３号の利益を主張するものである。
本発明の主題は、光拡散板などの光学素子および／または光学素子の製造に関する。
米国で毎年発電されている電気の大きな割合（いくつかの推定によれば２５パーセントにも及ぶ高い割合）が、照明のために消費されている。したがって、よりエネルギー効率の高い照明を提供する必要が、依然としてある。
光拡散板および光混合デバイスなどの広範囲にわたる様々な光学素子が存在している。照明のために消費される著しい量のエネルギーの観点から、光に所望の効果をより効果的に提供する光学素子が、依然として必要である。
また、白熱の白熱電球は、エネルギー効率が極めて低い光源であり、それらが消費する電気の約９０パーセントが、光ではなく、熱として放出されることは良く知られている。蛍光を発する蛍光灯は、白熱の白熱電球より有効である（約１０倍）が、発光ダイオードなどの固体発光器と比較すると、その効率は依然として劣っている。さらに、固体発光器、例えば発光ダイオードの通常の寿命と比較すると、白熱の白熱電球の寿命は比較的短く、一般的には約７５０〜１０００時間程度である。それに比べて、発光ダイオードは、例えば５０，０００時間と７０，０００時間の間の典型的な寿命を有している。蛍光灯は、白熱ライトより長い寿命を有している（例えば１０，０００〜２０，０００時間）が、あまり好ましい色を再生しない。
従来の光照明器具が抱えているもう１つの問題は、照明デバイス（例えば白熱電球、等々）を定期的に取替えなければならないことである。このような問題は、とりわけ、アクセスが困難である場合（例えばヴォールト天井、橋、高いビルディング、交通トンネル）、および／または交換費が極端に高い場合に顕著である。従来の照明器具の典型的な寿命は約２０年であり、これは光生成デバイスの少なくとも約４４，０００時間の使用に対応している（１日当たり６時間で２０年間の使用に基づく）。光生成デバイスの寿命は一般的にははるかに短く、したがって定期的な交換の必要性を余儀なくしている。
Chapters 12-14 of Sze, Physics of Semiconductor Devices, (2d Ed. 1981)
Chapter 7 of Sze, Modern Semiconductor Device Physics (1998)
したがって、これらおよび他の理由により、白熱ライト、蛍光ライトおよび他の光生成デバイスの代わりに固体発光器を広範囲にわたる様々な用途に使用することができる方法、特に汎用照明のための用途に使用することができる方法を開発するための努力がなされてきた。さらに、発光ダイオード（または他の固体発光器）がすでに使用されている場合は、例えばエネルギー効率、演色指数（ＣＲＩ Ｒａ）、コントラスト、効力（ｌｍ／ｗ）および／または使用可能期間を改善した発光ダイオード（または他の固体発光器）を提供するための努力がなされている。しかしながら、固体発光器は、通常、それらが極めて高い輝度を局所的な領域に提供し、重度の色飽和を起こすため（また、広域スペクトル光を生成するためにそれらを発光団に結合させ、それにもかかわらずこのような放出光が着色されるために、例えば汎用照明のためには白色光が望ましい場合、他の着色光と混合しなければならないため）、これらの固体発光器は、様々な領域で、混合および拡散を含む問題を抱えている。
本発明の主題の第１の態様によれば、基板と、少なくとも１つの光学膜とを備えた光学素子が提供される。基板は少なくとも部分的に光透過性であり、光学膜は、少なくとも第１の光学機能を備えており、また、基板の表面に配置されている。
本発明の主題のこの態様によるいくつかの実施形態では、光学膜および基板は互いに接着結合されている。
本発明の主題のこの態様によるいくつかの実施形態では、光学膜および基板は一体成形されている。
本発明の主題のこの態様によるいくつかの実施形態では、光学膜および基板は一体で積層されている。
本発明の主題の第２の態様によれば、少なくとも１つの固体発光器と、本発明の主題の第１の態様による少なくとも１つの光学素子とを備えた照明デバイスであって、固体発光器および光学素子が、固体発光器から光が放出されると、放出された光の少なくとも一部が光学素子を通過するように互いに対して配置され、かつ、配向された照明デバイスが提供される。
本発明の主題のこの態様によるいくつかの実施形態では、光学膜および基板は互いに接着結合されている。
本発明の主題のこの態様によるいくつかの実施形態では、光学膜および基板は一体成形されている。
本発明の主題のこの態様によるいくつかの実施形態では、光学膜および基板は一体で積層されている。
本発明の主題の第３の態様によれば、光学素子を製造する方法であって、
少なくとも第１の光学機能を備えた少なくとも１つの光学膜を型の中に配置するステップと、
少なくとも１つの流動性基板材料を型に供給するステップと、
少なくとも部分的に光透過性であり、また、光学膜と接触している接触表面を備えた基板を形成するために、少なくとも１つの流動性基板材料を固体化するステップと
を含む方法が提供される。
少なくとも第１の光学機能を備えた少なくとも１つの光学膜を型の中に配置するステップと、
少なくとも１つの流動性基板材料を型に供給するステップと、
少なくとも部分的に光透過性であり、また、光学膜と接触している接触表面を備えた基板を形成するために、少なくとも１つの流動性基板材料を固体化するステップと
を含む方法が提供される。
本発明の主題の第４の態様によれば、光学素子を製造する方法であって、
少なくとも１つの接着剤を光学膜および基板のうちの少なくとも一方に加えるステップと、
光学膜および基板が互いに接触し、接着剤の少なくとも一部が光学膜と基板の間に配置されるように、光学膜および基板を一体にするステップであって、光学膜が少なくとも第１の光学機能を備え、また、基板が少なくとも部分的に光透過性であるステップと
を含む方法が提供される。
少なくとも１つの接着剤を光学膜および基板のうちの少なくとも一方に加えるステップと、
光学膜および基板が互いに接触し、接着剤の少なくとも一部が光学膜と基板の間に配置されるように、光学膜および基板を一体にするステップであって、光学膜が少なくとも第１の光学機能を備え、また、基板が少なくとも部分的に光透過性であるステップと
を含む方法が提供される。
本発明の主題の第５の態様によれば、光学素子を製造する方法であって、
基板に光学膜を積層するステップであって、光学膜と基板が接触するように積層し、光学膜が少なくとも第１の光学機能を備え、また、基板が少なくとも部分的に光透過性であるステップ
を含む方法が提供される。
基板に光学膜を積層するステップであって、光学膜と基板が接触するように積層し、光学膜が少なくとも第１の光学機能を備え、また、基板が少なくとも部分的に光透過性であるステップ
を含む方法が提供される。
本発明の主題によるいくつかの実施形態では、光学素子は、汎用照明デバイスに使用されている。
本発明の主題によるいくつかの実施形態では、光学膜は、基板の接触表面に直接配置されている。
本発明の主題によるいくつかの実施形態では、光学膜は、光学膜第１表面および光学膜第２表面を備えており、光学膜第２表面は基板の接触表面と接触し、また、光学膜第２表面は実質的に滑らかである。いくつかのこのような実施形態では、光学膜第１表面は実質的に滑らかである。いくつかのこのような実施形態では、光学膜第２表面の第１の領域は、接触表面から実質的に一様に間隔を隔てており、この第１の領域は、光学膜第２表面の少なくとも半分を含む。いくつかのこのような実施形態では、光学膜第２表面の第１の領域は接触表面と直接接触しており、この第１の領域は、光学膜第２表面の少なくとも半分を含む。いくつかのこのような実施形態では、光学膜第１表面は、光学膜第２表面から実質的に一様に間隔を隔てている。
本発明の主題によるいくつかの実施形態では、
光学膜は、光学膜第１表面および光学膜第２表面を備えており、光学膜第２表面は基板の接触表面と接触しており、
光学膜は少なくとも第１の層および第２の層を備えており、
第１の層の第１層第１表面は光学膜第１表面を備えており、
第１の層は、さらに、第１層第２表面を備えており、
第１の光学機能は第１層第２表面に配置されており、
第２の層の第２層第２表面は光学膜第２表面を備えており、
第２の層は、さらに、第２層第１表面を備えており、また、
第１層第２表面は第２層第１表面と接触している。いくつかのこのような実施形態では、第１層第２表面は第２層第１表面と直接接触している。いくつかのこのような実施形態では、第２層第２表面および／または第１層第１表面は実質的に滑らかである。いくつかのこのような実施形態では、第２層第１表面は少なくとも第２の光学機能を備えている。いくつかのこのような実施形態では、第１層第１表面は第１層第２表面の反対側に位置しており、および／または第２層第１表面は第２層第２表面の反対側に位置している。いくつかのこのような実施形態では、第１の層と第２の層の間の１つまたは複数の領域は、第１層第２表面の屈折率とは異なり、および／または第２層第１表面の屈折率とは異なる屈折率を有する材料（固体、液体または気体）からなっている。
光学膜は、光学膜第１表面および光学膜第２表面を備えており、光学膜第２表面は基板の接触表面と接触しており、
光学膜は少なくとも第１の層および第２の層を備えており、
第１の層の第１層第１表面は光学膜第１表面を備えており、
第１の層は、さらに、第１層第２表面を備えており、
第１の光学機能は第１層第２表面に配置されており、
第２の層の第２層第２表面は光学膜第２表面を備えており、
第２の層は、さらに、第２層第１表面を備えており、また、
第１層第２表面は第２層第１表面と接触している。いくつかのこのような実施形態では、第１層第２表面は第２層第１表面と直接接触している。いくつかのこのような実施形態では、第２層第２表面および／または第１層第１表面は実質的に滑らかである。いくつかのこのような実施形態では、第２層第１表面は少なくとも第２の光学機能を備えている。いくつかのこのような実施形態では、第１層第１表面は第１層第２表面の反対側に位置しており、および／または第２層第１表面は第２層第２表面の反対側に位置している。いくつかのこのような実施形態では、第１の層と第２の層の間の１つまたは複数の領域は、第１層第２表面の屈折率とは異なり、および／または第２層第１表面の屈折率とは異なる屈折率を有する材料（固体、液体または気体）からなっている。
本発明の主題によるいくつかの実施形態では、
光学膜は第１の層を備えており、
第１の層は、第１層第１表面および第１層第２表面を備えており、
第１層第２表面は基板の接触表面と接触しており、
第１の光学機能は第１層第１表面に配置されている。いくつかのこのような実施形態では、第１層第２表面は実質的に滑らかである。いくつかのこのような実施形態では、第１層第１表面は第１層第２表面の反対側に位置している。
光学膜は第１の層を備えており、
第１の層は、第１層第１表面および第１層第２表面を備えており、
第１層第２表面は基板の接触表面と接触しており、
第１の光学機能は第１層第１表面に配置されている。いくつかのこのような実施形態では、第１層第２表面は実質的に滑らかである。いくつかのこのような実施形態では、第１層第１表面は第１層第２表面の反対側に位置している。
本発明の主題によるいくつかの実施形態では、基板は実質的に半透明である。
本発明の主題によるいくつかの実施形態では、基板は実質的に透明である。
本発明の主題によるいくつかの実施形態では、基板はレンズの形をしている。本明細書において使用されている「レンズの形をしている」という表現は、例えば、凹状の１つまたは複数の領域（サイズおよび／または曲率半径が同様であるか、あるいは異なっている）、凸状の１つまたは複数の領域（サイズおよび／または曲率半径が同様であるか、あるいは異なっている）、切欠きが施された１つまたは複数の領域（サイズおよび／または形状が同様であるか、あるいは異なっている）、先が尖った１つまたは複数の領域（サイズおよび／または形状が同様であるか、あるいは異なっている）、それらの任意の組合せ、等々を始めとする任意の光学的形状を意味している。
本発明の主題によるいくつかの実施形態では、基板は基板第２表面を備えており、基板第２表面は少なくとも第３の光学機能を備えている。いくつかのこのような実施形態では、基板第２表面は接触表面の反対側に位置している。いくつかのこのような実施形態では、基板第２表面は実質的に接触表面に平行である。
本発明の主題によるいくつかの実施形態では、光学膜は、光学膜を通過する光を拡散させる。
本発明の主題によるいくつかの実施形態では、光学膜は、光学膜を通過する光を混合する。
本発明の主題によるいくつかの実施形態では、基板および／または光学膜はポリカーボネートからなっている。
本発明の主題は、本発明の主題についての添付の図面および以下の詳細な説明を参照することによってより完全に理解することができる。
以下、本発明の主題について、本発明の主題の実施形態が示されている添付の図面を参照してより完全に説明する。しかしながら、本発明の主題は、本明細書において示されている実施形態に限定されるものとして解釈してはならない。そうではなく、これらの実施形態は、本開示を完全無欠なものにするために、また、本発明の主題の範囲を当業者に完全に伝えるために提供されたものである。同様の番号は、すべての図面を通して同様の構成要素を示している。本明細書において使用されている場合、「および／または」という用語には、取り挙げられている関連する項目のうちの１つまたは複数の任意の組合せおよびあらゆる組合せが含まれている。
本明細書において使用されている専門用語は、特定の実施形態を説明するためのものにすぎず、本発明の主題を限定することは意図されていない。本明細書において使用される場合、「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」という単数扱いの表現には、単数扱いであることを文脈が明確に示していない限り、複数扱いの表現が同じく包含されていることが意図されている。さらに、「備えた」および／または「備えている」という用語が本明細書の中で使用されている場合、これらの用語は、記述されている特徴、完全体、ステップ、操作、素子および／またはコンポーネントが存在していることを明確に示しているが、１つまたは複数の他の特徴、完全体、ステップ、操作、素子、コンポーネントおよび／またはそれらのグループの存在または追加を排他するものではないことは理解されよう。
本明細書において、層、領域または基板などの素子が、他の素子「の上」に存在している、あるいはそれを拡張した他の素子「の上に」存在しているものとして参照されている場合、それは、その素子が他の素子の直接上、またはそれを拡張した他の素子の直接上に存在していることを意味しているか、あるいはそれらの間に介在する素子が存在していてもよい。それに対して、本明細書において、ある素子が、他の素子の「直接上」に存在している、あるいはそれを拡張した他の素子の「直接上に」存在しているものとして参照されている場合、それらの間に介在する素子は存在しない。また、本明細書において、ある素子が、他の素子に「接続されて」いる、あるいは他の素子に「結合されて」いるものとして参照されている場合、それは、その素子が他の素子に直接接続または結合されていることを意味しているか、あるいはそれらの間に介在する素子が存在していてもよい。それに対して、本明細書において、ある素子が、他の素子に「直接接続されて」いる、あるいは他の素子に「直接結合されて」いるものとして参照されている場合、それらの間に介在する素子は存在しない。さらに、第１の素子は第２の素子「の上」に存在している、という記述は、第２の素子は第１の素子「の上」に存在している、という記述と同義である。
「第１の」、「第２の」、等々という用語は、本明細書においては様々な素子、コンポーネント、領域、層、セクションおよび／またはパラメータを記述するために使用されているが、これらの用語によってこれらの素子、コンポーネント、領域、層、セクションおよび／またはパラメータを限定してはならない。これらの用語は、ある素子、コンポーネント、領域、層またはセクションを他の領域、層またはセクションから区別するために使用されているにすぎない。したがって、以下で説明されている第１の素子、コンポーネント、領域、層またはセクションは、本発明の主題の教示から逸脱することなく、第２の素子、コンポーネント、領域、層またはセクションという用語に置き換えることができる。
さらに、「下側」または「底部」および「上側」または「頂部」などの相対用語は、本明細書においては、図に示されている他の素子に対するある素子の関係を記述するために使用されている。このような相対用語には、図に示されている配向だけではなく、そのデバイスの異なる配向を包含することが意図されている。例えば、図に示されているデバイスを上下逆さまにすると、他の素子の「下側」の面に存在しているものとして説明されている素子は、今度は他の素子の「上側」の面に配向されることになる。したがって「下側」という例示的用語には、図の特定の配向に応じて下側の配向と上側の配向の両方が包含されている。同様に、複数の図のうちの１つに示されているデバイスを上下逆さまにすると、他の素子の「下方」または「真下」として説明されている素子は、今度は他の素子の「上方」に配向されることになる。したがって「下方」または「真下」という例示的用語には、上方の配向と下方の配向の両方が包含されている。
本明細書において使用されている「接触している」という表現は、第２の構造と「接触している」第１の構造は、第２の構造と直接接触させることができるか、あるいは介在する１つまたは複数の構造によって第２の構造から分離することができる（つまり間接的に接触させることができる）ことを意味しており、第１および第２の構造ならびに介在する１つまたは複数の構造は、それぞれ、第１および第２の構造の表面ならびに介在する１つまたは複数の構造の表面の中から選択される他の表面と直接接触している少なくとも１つの表面を有している。
本明細書において使用されている「直接接触している」という表現は、第２の構造と「直接接触している」第１の構造は第２の構造に触れており、第１の構造と第２の構造の間の少なくともいくつかの位置に介在する構造は存在していないことを意味している。
第１の素子は第２の素子「と接触している」、という記述は、第２の素子は第１の素子「と接触している」、という記述と同義である。同様に、第１の素子は第２の素子「と直接接触している」、という記述は、第２の素子は第１の素子「と直接接触している」、という記述は同義である。
固体発光器が参照されている場合、本明細書において使用されている「照明」（または「照明された」）という表現は、少なくとも何らかの電流が固体発光器に供給され、固体発光器が少なくとも何らかの光を放出していることを意味している。「照明された」という表現には、固体発光器が光を連続的に放出しているか、もしくは人間の眼には固体発光器が光を連続的に放出しているように見える速度で間欠的に光を放出しているか、あるいは同じ色または異なる色の複数の固体発光器が光を間欠的に放出し、および／または人間の眼には固体発光器が光を連続的に放出しているように見える方法で（また、異なる色が放出される場合であれば、これらの色の混合として見える方法で）交互に（「オン」時間が重畳する場合または重畳しない場合の両方で）光を放出している状況が包含されている。
発光団が参照されている場合、本明細書において使用されている「励起された」という表現は、少なくとも何らかの電磁放射（例えば可視光、ＵＶ光または赤外光）が発光団と接触し、発光団が少なくとも何らかの光を放出していることを意味している。「励起された」という表現には、発光団が光を連続的に放出しているか、もしくは人間の眼には発光団が光を連続的に放出しているように見える速度で間欠的に光を放出しているか、あるいは同じ色または異なる色の複数の発光団が光を間欠的に放出し、および／または人間の眼には発光団が光を連続的に放出しているように見える方法で（また、異なる色が放出される場合であれば、これらの色の混合として見える方法で）交互に（「オン」時間が重畳する場合または重畳しない場合の両方で）光を放出している状況が包含されている。
特に定義されていない限り、本明細書において使用されているすべての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明の主題が属している当業者によって広く理解されている意味と同じ意味を有している。さらに、広く使用されている辞書に定義されているような用語は、関連する分野および本開示のコンテキストにおけるそれらの意味と矛盾しない意味を有しているものとして解釈すべきであり、本明細書において明確に定義されていない限り、理想化され、あるいは極端に形式張った意味で解釈すべきではないことは理解されよう。また、他の特性に「隣接して」配置される構造または特性に対する参照は、その隣接する特性と重畳する部分またはその隣接する特性の下方に位置する部分を有することができることは当業者には理解されよう。
本発明の主題の特定の実施形態は、フローチャート図の図解を参照して説明されている。また、いくつかの代替実施態様では、１つまたは複数のフローチャート図のブロックの中に記されている機能／行為は、フローチャート図に記されている順序以外の順序で実施することが可能であることについても留意されたい。例えば、連続して示されている２つのブロックは、実際、実質的に同時に実行することが可能であり、あるいは必要な機能／行為に応じて、場合によってはこれらのブロックを逆の順序で実行することも可能である。
本発明の主題の実施形態による光学素子は、光拡散板および／または光混合器を提供するために特に適していることもある。詳細には、固体照明デバイスのための光拡散板を提供することができる。
本明細書において使用されている場合、「滑らか」という表現は、光学機能を故意に含んでいない、製造許容値内で実質的に滑らかな（つまり顕微鏡スケールで平らな）表面であることを意味している。
本明細書において使用されている場合、「光学機能」という表現は、基底平面から展開している三次元形状を意味している。光学機能のパターンは、光学膜に入射する光の所望の拡散／混合を提供するために適した任意のパターンにすることができる。パターンは、擬似ランダムまたはランダムに繰り返すことができる。「擬似ランダム」という表現は、反復される１つまたは複数のタイプのランダムサブパターンを含んだパターンを意味している。「ランダム」という表現は、反復されるいかなる実質的な領域も全く含んでいないパターンを意味している。
本明細書において使用されている場合、「少なくとも部分的に光透過性」という表現は、特定の構造（例えば基板）が参照されている場合、光がその構造に向かって導かれると、その光の少なくとも一部がその構造を通過することを意味している。
本明細書において使用されている場合、例えば「実質的に滑らか」、「実質的に一様に間隔を隔てた」、「実質的に平行」、「実質的に同時に」、「実質的に半透明」および「実質的に透明」という表現における「実質的に」という用語は、記載されている特徴との少なくとも約９５％の一致を意味しており、例えば、
「実質的に滑らか」は、実質的に滑らかであることを特徴とする表面の領域の少なくとも９５％が故意に光学機能を含んでいない、製造公差内で滑らかであることを意味しており、
「実質的に一様に間隔を隔てた」は、ある構造上の複数のポイントのうちの少なくとも９５％に対して、他の構造上の１つのポイントまでの最短距離と、このような距離の平均との相違が５％以下であることを意味しており、
「実質的に平行」は、２つの平面の互いの開きがせいぜい９０度の５％の角度、つまり４．５度であることを意味しており、
「実質的に同時に」は、個々の事象がそれぞれ短い時間期間内、例えば１分以内に生じ、および／またはある事象の開始が他の事象の終了に先立って生じることを意味しており、
「実質的に透明」は、実質的に透明であることを特徴とする構造の少なくとも９５％が透明であること、つまり入射する可視光の少なくとも８５％の通過を許容することを意味しており、また、
「実質的に半透明」は、実質的に半透明であることを特徴とする構造の少なくとも９５％が少なくとも若干の光の通過を許容することを意味している。
「実質的に滑らか」は、実質的に滑らかであることを特徴とする表面の領域の少なくとも９５％が故意に光学機能を含んでいない、製造公差内で滑らかであることを意味しており、
「実質的に一様に間隔を隔てた」は、ある構造上の複数のポイントのうちの少なくとも９５％に対して、他の構造上の１つのポイントまでの最短距離と、このような距離の平均との相違が５％以下であることを意味しており、
「実質的に平行」は、２つの平面の互いの開きがせいぜい９０度の５％の角度、つまり４．５度であることを意味しており、
「実質的に同時に」は、個々の事象がそれぞれ短い時間期間内、例えば１分以内に生じ、および／またはある事象の開始が他の事象の終了に先立って生じることを意味しており、
「実質的に透明」は、実質的に透明であることを特徴とする構造の少なくとも９５％が透明であること、つまり入射する可視光の少なくとも８５％の通過を許容することを意味しており、また、
「実質的に半透明」は、実質的に半透明であることを特徴とする構造の少なくとも９５％が少なくとも若干の光の通過を許容することを意味している。
上で言及したように、本発明の主題の第１および第２の態様の各々によれば、基板および少なくとも１つの光学膜を備えた光学素子が提供される。
光学基板は、少なくとも部分的に光透過性である任意の材料から構築することができる。当業者は、広範囲にわたる様々なこのような材料については周知であり、また、いつでも入手することができる。基板は、光学膜をサポートするための十分な構造的剛性を提供しなければならず、いくつかの実施形態では剛直な光学素子を提供している。基板を製造するための使用に適した材料の代表的な例には、それらに限定されないが、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリアリラート（ＰＡＲ）、ポリスチレン、スチレンアクリロニトリル共重合体（ＳＡＮ）および／またはアクリル共重合体（ＳＭＭＡ）がある。特定の実施形態では、例えばＰＣを使用することができ、あるいはＰＭＭＡおよび／またはＳＭＭＡを使用することができる。ポリカーボネート（ＰＣ）は本質的に透明であり、光を透過させる、ガラスの能力にほぼ匹敵する能力を備えている。ＰＣは、高い強度、粘り強さおよび耐熱性を有しており、また、優れた寸法安定性および色彩安定性を有している。上で言及したように、本発明の主題のいくつかの実施形態では、基板は光学的に半透明であるか、あるいは光学的に透明である。本発明の主題のいくつかの実施形態では、基板は、少なくとも８８％の透過性材料からなっている（また、いくつかの実施形態では、少なくとも９２％の透過性材料からなっている）。
光学膜は、少なくとも部分的に光透過性であり、かつ、少なくとも１つの光学機能を含んだ任意の材料から構築することができる。当業者は、広範囲にわたる様々なこのような材料については周知であり、また、いつでも入手することができる。光学膜を製造することができる適切な材料の代表的な例には、それらに限定されないが、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラートまたはポリエステル（ＰＥＴ）、酢酸セルロース、ノルボルネン共重合体（アルトンＧ）、ポリエチレン（ＰＥ）および／または高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）がある。一例として、３Ｍ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＶｉｋｕｉｔｉ光学膜は、プリズム素子すなわち光整形素子を形成するために硬化アクリル（ＰＭＭＡ）層を備えたＰＥ膜またはＰＥＴ膜とされている。
本発明の主題のいくつかの実施形態では、光学膜は光学的に半透明であるか、あるいは光学的に透明である。本発明の主題のいくつかの実施形態では、光学膜は、少なくとも８８％の透過性材料からなっている（また、いくつかの実施形態では、少なくとも９２％の透過性材料からなっている）。
本発明の主題の光学素子に使用するために適した光学膜の代表的な例は、０．１２５ｍｍから０．７５ｍｍまで（例えば０．２５ｍｍから０．５０ｍｍ）の厚さを有し、また、光学機能が０．５ミクロンから７５０ミクロンまで（例えば約５０ミクロンなどの１ミクロンまたは２ミクロンから５００ミクロン）の高さ（および／または深さ）を有する膜である。いくつかの実施形態では、光学膜は、光学素子を製造する際の、また、使用中の取扱いに耐えることができるだけの十分な厚さを有しており、かつ、十分な柔軟性を維持するだけの十分な薄さを有している。いくつかの実施形態では、光学膜は、基板の上に滑らかに適合するように形状化されている（例えば基板の接触表面がレンズの形をしている場合、しわが生じることなく基板の接触表面に光学膜を載せることができるよう、それに対応して光学膜もレンズの形に形状化される）。
光学膜は、基板への取付け方法に応じて、また、その使用方法に応じて、その光学機能のうちの少なくとも十分な割合が破砕されないよう、あるいは光学素子を製造している間、または光学素子を使用している間にひずむことがないように構築されることが望ましい。
代表的な光学膜およびそれらを製造する方法が米国特許出願公開に記載されている（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０および特許文献１１参照）。
ほとんどの光学膜は、露出面の一方または両方に配置されたそれらの光学機能を有しており、このような膜を基板、スーパストレートまたはレンズアセンブリに積層し、あるいは接着することを望む場合、一般的には平らな表面に積層または接着しなければならない（つまり、さもなければ光学機能ににかわまたは他の接着剤が「充填」され、そのために膜の光学的性質が変化し、ゆがみ、および／または破壊することになるため、光学機能を有していない表面に積層または接着しなければならない）。
本発明の主題のいくつかの実施形態では、１つの平らな表面およびその反対側の表面に配置された光学機能を有する光学膜が提供される。
多くの例では、光学表面（つまり光学機能が配置される表面）が後に支障をきたされないように（ほこり、ごみ、あるいは膜の表面の浄化を試行する人などで）、環境（例えば部屋）に露出される光学表面を有していないことが望ましい。
上で言及したように、本発明の主題のいくつかの実施形態では、基板の接触表面と接触している光学膜の表面は実質的に滑らかであり、いくつかのこのような実施形態では、光学膜の光学機能は、光学膜の反対側の表面には配置されていない。例えば、ＢｒｉｇｈｔＶｉｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ＢＶＴ）は、ディスプレイ産業（プラズマスクリーン、ＬＣＤディスプレイ／ＴＶ）のための光学膜を製造しているが、この光学膜は、その２つの露出表面が平らであり、その露出表面の内部に光学機能を有している。このような光学膜は、それぞれ、一方の面が平らで、その反対側の面に光学機能を有する２つのシートを提供し、その２つのシートをそれらの平らな表面が外側になるように一体に積層することによって製造することができる。
光学膜の中の光学機能は、光学膜を通過する光を拡散させることができる。詳細には、光学機能は、複数の光源からの光、例えば複数の固体発光器（リン光体を備えた固体発光器、またはリン光体を備えていない固体発光器）からの光などを拡散および／または混合することができる。
上で言及したように、本発明の主題によるいくつかの実施形態では、光学膜は、少なくとも第１の層および第２の層を備えており、また、第１の層と第２の層の間の１つまたは複数の領域は、第１の層の第２の表面の屈折率および／または第２の層の第１の表面の屈折率とは異なる屈折率を有する中間材料（固体、液体または気体）からなっている。この中間材料には適切な任意の材料を使用することができ、当業者にはこれらの様々な材料が容易に明らかであり、また、容易に入手することができる。例えば、中間材料は光学的に半透明であっても、あるいは光学的に透明であってもよい。中間材料は、必要に応じて空気であってもよい。
上で言及したように、本発明の主題は、さらに、少なくとも１つの固体発光器および本発明の主題の第１の態様による少なくとも１つの光学素子を備えた照明デバイスを対象としている。
本発明の主題による照明デバイスは、それらに限定されないが、任意の従来の白熱電球、任意の従来のリフレクタライト（例えばＭＲ−１６）、任意の従来のダウンライトまたは概ね任意の電球置換（交流白熱、低電圧、蛍光、等々を含む）などの任意の従来の照明デバイス、白熱電球および／または照明器具の形状を始めとする任意の所望の形状にすることができる。このような照明デバイスは、例えばサイン、埋込み照明、安全照明、テーブルランプ、屋外照明（例えば駐車場）、等々のための任意の所望の設定で使用することができる。
本明細書において使用されている「照明デバイス」という表現は、そのデバイスが光を放出することができることをこの表現が示している点を除き、限定されない。つまり、照明デバイスは、面積または体積を照明するデバイスであって、例えば構造物、水泳プールまたは温泉場、部屋、倉庫、指示器、道路、駐車場、車両、ビジュアルサイン伝達例えば道路標識、掲示板、船、玩具、ミラー、容器、電子デバイス、ボート、航空機、大競技場、コンピュータ、遠隔音響デバイス、遠隔ビデオデバイス、セルフォーン、樹木、窓、ＬＣＤディスプレイ、洞窟、トンネル、庭、街灯柱を照明するデバイスであっても、もしくは構内を照明するデバイスまたはデバイスのアレイであっても、または縁または背面照明（例えばバックライトポスタ、ビジュアルサイン伝達、ＬＣＤディスプレイ）、電球置換（例えば交流白熱ライト、低電圧ライト、蛍光ライト、等々の交換）のために使用されるデバイス、屋外照明のために使用されるライト、安全照明のために使用されるライト、屋外住宅照明（ウォールマウント、ポスト／コラムマウント）、天井照明器具／壁燭台、アンダーキャビネット照明のために使用されるライト、ランプ（床および／またはテーブルおよび／またはデスク）、風景照明、トラック照明、タスク照明、スペシャルティ照明、天上ファン照明、記録保管所／芸術陳列照明、高振動／衝撃照明−ワークライト、等々、ミラー／装飾品照明または他の任意の発光デバイスであってもよい。
様々な固体発光器が良く知られている。
例えば、固体発光器の１つのタイプは発光ダイオードである。
発光ダイオードは、電流を光に変換する半導体デバイスである。広範囲にわたる様々な発光ダイオードが、絶えず拡張する多岐にわたる目的のために多種多様な分野でますます使用されている。
より詳細には、発光ダイオードは、ｐ−ｎ接合構造の両端間に電位差が印加されると、光（紫外光、可視光または赤外光）を放出する半導体デバイスである。発光ダイオードおよび多くの関連する構造を製造するための良く知られている多くの方法が存在しており、本発明の主題は、任意のこのようなデバイスを使用することができる。一例として、非特許文献１および非特許文献２に、発光ダイオードを備えた様々な光デバイスが記述されている。
「発光ダイオード」という表現は、本明細書においては、基本半導体ダイオード構造（つまりチップ）を意味するために使用されている。（例えば）エレクトロニクスの小売店で販売されている、広く認識され、かつ、商用的に入手することができる「ＬＥＤ」は、通常、多くの部品から構築された「パッケージ化された」デバイスを表している。これらのパッケージ化されたデバイスには、通常、半導体をベースとする、例えば特許文献１２、特許文献１３および特許文献１４に記載されているような発光ダイオード（これらに限定されない）、様々なワイヤ接続および発光ダイオードを封入するパッケージが含まれている。
良く知られているように、発光ダイオードは、半導体活性（発光）層の伝導帯と価電子帯の間の禁制帯の両端間の電子を励起することによって光を生成している。電子遷移によって、禁制帯で決まる波長の光が生成される。したがって発光ダイオードによって放出される光の色（波長）は、発光ダイオードの活性層の半導体材料で決まる。
本発明の主題によれば、１つまたは複数の任意の所望の固体発光器を使用することができる。当業者は、広範囲にわたる様々なこのような発光器を知っており、また、いつでも入手することができる。このような固体発光器には、無機および有機発光器がある。このような発光器のタイプの例には、広範囲にわたる様々な発光ダイオード（重合体発光ダイオード（ＰＬＥＤ）を含む無機または有機）、レーザダイオード、薄膜エレクトロルミネセンスデバイス、発光重合体（ＬＥＰ）があり、このような様々な発光ダイオードの各々は当分野で良く知られている（したがってこのようなデバイスおよび／またはこのようなデバイスを構築している材料についての詳細な説明は不要である）。
複数の固体発光器が提供される場合、個々の発光器は、互いに類似した発光器であっても、互いに異なる発光器であっても、あるいは任意の組合せであってもよい（つまり１つのタイプの複数の固体発光器が存在していても、あるいはそれぞれタイプが異なる複数のタイプの１つまたは複数の固体発光器が存在していてもよい）。
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００５年１２月２２日に出願した特許文献１５、名称「LIGHTING DEVICE」（inventor: Gerald H. Negley; attorney docket number 931_003 PRO）、および２００６年１２月２１日に出願した特許文献１６、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年４月２４日に出願した特許文献１７、名称「SHIFTING SPECTRAL CONTENT IN LEDS BY SPATIALLY SEPARATING LUMIPHOR FILMS」（inventors: Gerald H. Negley and Antony Paul van de Ven; attorney docket number 931_006 PRO）、および２００７年１月１９日に出願した特許文献１８、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年５月２６日に出願した特許文献１９、名称「LIGHTING DEVICE」（inventors: Gerald H. Negley and Antony Paul van de Ven; attorney docket number 931_009 PRO）、および２００７年５月２２日に出願した特許文献２０、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年５月２６日に出願した特許文献２１、名称「SOLID STATE LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF MAKING SAME」（inventors: Gerald H. Negley and Neal Hunter; attorney docket number 931_010 PRO）、および２００７年５月２４日に出願した特許文献２２、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年５月２３日に出願した特許文献２３、名称「LIGHTING DEVICE AND METHOD OF MAKING」（inventor: Gerald H. Negley; attorney docket number 931_011 PRO）、および２００７年５月２２日に出願した特許文献２４、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年４月２０日に出願した特許文献２５、名称「LIGHTING DEVICE AND LIGHTING METHOD」（inventors: Gerald H. Negley and Antony Paul van de Ven; attorney docket number 931_012 PRO）、および２００７年４月１８日に出願した特許文献２６、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１１月７日に出願した特許文献２７、名称「LIGHTING DEVICE AND LIGHTING METHOD」（inventors: Antony Paul van de Ven and Gerald H. Negley; attorney docket number 931_027 PRO）、および２００７年１１月７日に出願した特許文献２８、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年８月２３日に出願した特許文献２９、名称「LIGHTING DEVICE AND LIGHTING METHOD」（inventors: Antony Paul van de Ven and Gerald H. Negley; attorney docket number 931_034 PRO）、および２００７年８月２２日に出願した特許文献３０、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１０月１２日に出願した特許文献３１、名称「LIGHTING DEVICE AND METHOD OF MAKING SAME」（inventor: Gerald H. Negley; attorney docket number 931_041 PRO）、および２００７年１０月１１日に出願した特許文献３２、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００７年５月８日に出願した特許文献３３、名称「LIGHTING DEVICE AND LIGHTING METHOD」（inventors: Antony Paul van de Ven and Gerald H. Negley; attorney docket no. 931_072 PRO）、および２００８年５月８日に出願した特許文献３４、および、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００８年１月２２日に出願した特許文献３５、名称「ILLUMINATION DEVICE HAVING ONE OR MORE LUMIPHORS, AND METHODS OF FABRICATING SAME」（inventors: Gerald H. Negley and Antony Paul van de Ven; attorney docket no. 931_079 NP）、２００７年１０月２６日に出願した特許文献３６（inventors: Gerald H. Negley and Antony Paul van de Ven; attorney docket no. 931_079 PRO）
に適切なＬＥＤの代表的な例が記載されている。
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年４月２４日に出願した特許文献１７、名称「SHIFTING SPECTRAL CONTENT IN LEDS BY SPATIALLY SEPARATING LUMIPHOR FILMS」（inventors: Gerald H. Negley and Antony Paul van de Ven; attorney docket number 931_006 PRO）、および２００７年１月１９日に出願した特許文献１８、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年５月２６日に出願した特許文献１９、名称「LIGHTING DEVICE」（inventors: Gerald H. Negley and Antony Paul van de Ven; attorney docket number 931_009 PRO）、および２００７年５月２２日に出願した特許文献２０、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年５月２６日に出願した特許文献２１、名称「SOLID STATE LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF MAKING SAME」（inventors: Gerald H. Negley and Neal Hunter; attorney docket number 931_010 PRO）、および２００７年５月２４日に出願した特許文献２２、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年５月２３日に出願した特許文献２３、名称「LIGHTING DEVICE AND METHOD OF MAKING」（inventor: Gerald H. Negley; attorney docket number 931_011 PRO）、および２００７年５月２２日に出願した特許文献２４、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年４月２０日に出願した特許文献２５、名称「LIGHTING DEVICE AND LIGHTING METHOD」（inventors: Gerald H. Negley and Antony Paul van de Ven; attorney docket number 931_012 PRO）、および２００７年４月１８日に出願した特許文献２６、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１１月７日に出願した特許文献２７、名称「LIGHTING DEVICE AND LIGHTING METHOD」（inventors: Antony Paul van de Ven and Gerald H. Negley; attorney docket number 931_027 PRO）、および２００７年１１月７日に出願した特許文献２８、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年８月２３日に出願した特許文献２９、名称「LIGHTING DEVICE AND LIGHTING METHOD」（inventors: Antony Paul van de Ven and Gerald H. Negley; attorney docket number 931_034 PRO）、および２００７年８月２２日に出願した特許文献３０、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１０月１２日に出願した特許文献３１、名称「LIGHTING DEVICE AND METHOD OF MAKING SAME」（inventor: Gerald H. Negley; attorney docket number 931_041 PRO）、および２００７年１０月１１日に出願した特許文献３２、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００７年５月８日に出願した特許文献３３、名称「LIGHTING DEVICE AND LIGHTING METHOD」（inventors: Antony Paul van de Ven and Gerald H. Negley; attorney docket no. 931_072 PRO）、および２００８年５月８日に出願した特許文献３４、および、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００８年１月２２日に出願した特許文献３５、名称「ILLUMINATION DEVICE HAVING ONE OR MORE LUMIPHORS, AND METHODS OF FABRICATING SAME」（inventors: Gerald H. Negley and Antony Paul van de Ven; attorney docket no. 931_079 NP）、２００７年１０月２６日に出願した特許文献３６（inventors: Gerald H. Negley and Antony Paul van de Ven; attorney docket no. 931_079 PRO）
に適切なＬＥＤの代表的な例が記載されている。
本発明の主題による照明デバイスは、さらに、１つまたは複数の発光団（つまり少なくとも１つの発光物質を備えた発光領域または発光素子）を備えることができる。本明細書において使用されている「発光団」という表現は、任意の発光素子、つまり発光物質を備えた任意の素子を意味している。
この発光物質（または複数の物質）には、任意の所望の発光物質を使用することができる。上で言及したように、当業者は、広範囲にわたる様々な発光物質を周知であり、いつでも入手することができる。
例えば、リン光体は、励起放射源によって励起されると、応答放射（例えば可視光）を放出する発光物質である。多くの例では、この応答放射は、励起放射の波長とは異なる波長を有している。発光物質の他の例には、紫外光を照明されると、可視スペクトルを発光するシンチレータ、デイグローテープおよびインクがある。
発光物質は、ダウン変換する材料、つまり光子をより低いエネルギーレベル（より長い波長）に変換する材料、あるいはアップ変換する材料、つまり光子をより高いエネルギーレベル（より短い波長）に変換する材料に分類することができる。
ＬＥＤデバイス中への発光物質の含有は様々な方法で達成されているが、その代表的な方法の１つは、上で説明したように、例えば配合プロセスまたは被覆プロセスによって発光物質を透明な封入材（例えばエポキシ、シリコーン、ガラスまたは金属酸化物をベースとする材料）に加えることである。
例えば、従来の発光ダイオードランプの代表的な例の１つは、発光ダイオードチップ、発光ダイオードチップを覆うための弾丸形透明ハウジング、発光ダイオードチップに電流を供給するためのリード線、および発光ダイオードチップの放出を一様な方向に反射させるためのカップリフレクタを備えている。発光ダイオードチップは第１の樹脂部分でカプセル封じされており、第１の樹脂部分はさらに第２の樹脂部分でカプセル封じされている。第１の樹脂部分は、カップリフレクタに樹脂材料を充填し、発光ダイオードチップがカップリフレクタの底に取り付けられた後に樹脂材料を硬化させ、次に、発光ダイオードチップの陰極電極および陽極電極をワイヤによってリード線に電気接続することによって得ることができる。発光物質は、発光ダイオードチップから放出された光Ａによって励起されるように第１の樹脂部分に分散させることができ、励起された発光物質によって、光Ａより長い波長を有する蛍光（「光Ｂ」）が生成され、光Ａの一部が発光物質を含んだ第１の樹脂部分を透過し、その結果、光Ａと光Ｂの混合としての光Ｃが照明用として使用される。
発光団が提供されるデバイスは、必要に応じて、さらに、固体発光器（例えば発光ダイオード）と発光団の間に配置された１つまたは複数の透明なカプセル封じ材（例えば１つまたは複数のシリコーン材料、エポキシ材料、ガラス材料または金属酸化物材料からなる）を備えることができる。
本発明の主題によるデバイスに使用するために適した発光団の代表的な例には、上で参照した、本発明の主題によるデバイスに使用するために適した発光ダイオードが開示されている特許文献に記載されている発光団がある。
本発明の主題の照明デバイスは、任意の所望の方法で配置し、取り付け、かつ、電気を供給することができ、また、任意の所望のハウジングまたは照明器具の上に取り付けることができる。当業者は、広範囲にわたる様々な配置、取付けスキーム、電力供給装置、ハウジングおよび照明器具を周知であり、任意のこのような配置、スキーム、装置、ハウジングおよび照明器具を本発明の主題と共に使用することができる。本発明の主題の照明デバイスは、任意の所望の電源に電気接続することができ（あるいは選択的に接続することができ）、当業者は、様々なこのような電源を周知である。
例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００５年１２月２１日に出願した特許文献３７、名称「LIGHTING DEVICE」（inventors: Gerald H. Negley, Antony Paul van de Ven and Neal Hunter; attorney docket no. 931_002 PRO）、および２００６年１２月２０日に出願した特許文献３８、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年５月５日に出願した特許文献３９、名称「LIGHTING DEVICE」（inventor: Antony Paul van de Ven; attorney docket no. 931_008 PRO）、および２００７年５月３日に出願した特許文献４０、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年５月３１日に出願した特許文献４１、名称「LIGHTING DEVICE AND METHOD OF LIGHTING」（inventors: Gerald H. Negley, Antony Paul van de Ven and Thomas G. Coleman; attorney docket no. 931_017 PRO）、および２００７年５月３０日に出願した特許文献４２、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年９月１８日に出願した特許文献４３、名称「LIGHTING DEVICES, LIGHTING ASSEMBLES, FIXTURES AND METHODS OF USING SAME」（inventor: Antony Paul van de Ven; attorney docket no. 931_019 PRO）、および２００７年９月１７日に出願した特許文献４４、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年９月２１日に出願した特許文献４５、名称「LIGHTING ASSEMBLIES, METHODS OF INSTALLING SAME, AND METHODS OF REPLACING LIGHTS」（inventors: Antony Paul van de Ven and Gerald H. Negley; attorney docket no. 931_021 PRO）、および２００７年９月２１日に出願した特許文献４６、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１１月１３日に出願した特許文献４７、名称「LIGHTING DEVICE, ILLUMINATED ENCLOSURE AND LIGHTING METHODS」（inventor: Gerald H. Negley; attorney docket no. 931_026 PRO）、および２００７年１１月１３日に出願した特許文献４８、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１１月１４日に出願した特許文献４９、名称「LIGHT ENGINE ASSEMBLIES」（inventors: Paul Kenneth Pickard and Gary David Trott; attorney docket number 931_036 PRO）、および２００７年１１月１３日に出願した特許文献５０、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１１月１４日に出願した特許文献５１、名称「LIGHTING ASSEMBLIES AND COMPONENTS FOR LIGHTING ASSEMBLIES」（inventors: Gary David Trott and Paul Kenneth Pickard; attorney docket number 931_037 PRO）、および２００７年４月１８日に出願した特許文献５２、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１０月２３日に出願した特許文献５３、名称「LIGHTING DEVICES AND METHODS OF INSTALLING LIGHT ENGINE HOUSINGS AND/OR TRIM ELEMENTS IN LIGHTING DEVICE HOUSINGS」（inventors: Gary David Trott and Paul Kenneth Pickard; attorney docket number 931_038 PRO）、および２００７年１０月２３日に出願した特許文献５４、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１１月３０日に出願した特許文献５５、名称「LED DOWNLIGHT WITH ACCESSORY ATTACHMENT」（inventors: Gary David Trott, Paul Kenneth Pickard and Ed Adams; attorney docket number 931_044 PRO）、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００７年５月７日に出願した特許文献５６、名称「LIGHT FIXTURES, LIGHTING DEVICES, AND COMPONENTS FOR THE SAME」（inventors: Paul Kenneth Pickard, Gary David Trott and Ed Adams; attorney docket number 931_055 PRO）、および２００７年１１月３０日に出願した特許文献５７（inventors: Gary David Trott, Paul Kenneth Pickard and Ed Adams; attorney docket number 931_055 NP）、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００７年５月４日に出願した特許文献５８、名称「LIGHTING FIXTURE」（inventors: "Paul Kenneth Pickard, James Michael LAY and Gary David Trott; attorney docket no. 931_069 PRO）、および２００８年５月５日に出願した特許文献５９、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００７年５月７日に出願した特許文献６０、名称「LIGHT FIXTURES AND LIGHTING DEVICES」（inventors: Gary David Trott and Paul Kenneth Pickard; attorney docket no. 931_071 PRO）、および２００８年５月７日に出願した特許文献６１、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００８年２月１５日に出願した特許文献６２、名称「LIGHT FIXTURES AND LIGHTING DEVICES」（inventors: Paul Kenneth Pickard and Gary David Trott; attorney docket no. 931_086 PRO）、２００８年３月１８日に出願した特許文献６３、および２００８年５月７日に出願した特許文献６４、および、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００８年５月７日に出願した特許文献６５、名称「LIGHT FIXTURES AND LIGHTING DEVICES」（inventors: Paul Kenneth Pickard and Gary David Trott; attorney docket no. 931_088 NP）
に本発明の主題を実践するために使用することができる照明器具の代表的な例が記載されている。
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年５月５日に出願した特許文献３９、名称「LIGHTING DEVICE」（inventor: Antony Paul van de Ven; attorney docket no. 931_008 PRO）、および２００７年５月３日に出願した特許文献４０、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年５月３１日に出願した特許文献４１、名称「LIGHTING DEVICE AND METHOD OF LIGHTING」（inventors: Gerald H. Negley, Antony Paul van de Ven and Thomas G. Coleman; attorney docket no. 931_017 PRO）、および２００７年５月３０日に出願した特許文献４２、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年９月１８日に出願した特許文献４３、名称「LIGHTING DEVICES, LIGHTING ASSEMBLES, FIXTURES AND METHODS OF USING SAME」（inventor: Antony Paul van de Ven; attorney docket no. 931_019 PRO）、および２００７年９月１７日に出願した特許文献４４、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年９月２１日に出願した特許文献４５、名称「LIGHTING ASSEMBLIES, METHODS OF INSTALLING SAME, AND METHODS OF REPLACING LIGHTS」（inventors: Antony Paul van de Ven and Gerald H. Negley; attorney docket no. 931_021 PRO）、および２００７年９月２１日に出願した特許文献４６、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１１月１３日に出願した特許文献４７、名称「LIGHTING DEVICE, ILLUMINATED ENCLOSURE AND LIGHTING METHODS」（inventor: Gerald H. Negley; attorney docket no. 931_026 PRO）、および２００７年１１月１３日に出願した特許文献４８、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１１月１４日に出願した特許文献４９、名称「LIGHT ENGINE ASSEMBLIES」（inventors: Paul Kenneth Pickard and Gary David Trott; attorney docket number 931_036 PRO）、および２００７年１１月１３日に出願した特許文献５０、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１１月１４日に出願した特許文献５１、名称「LIGHTING ASSEMBLIES AND COMPONENTS FOR LIGHTING ASSEMBLIES」（inventors: Gary David Trott and Paul Kenneth Pickard; attorney docket number 931_037 PRO）、および２００７年４月１８日に出願した特許文献５２、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１０月２３日に出願した特許文献５３、名称「LIGHTING DEVICES AND METHODS OF INSTALLING LIGHT ENGINE HOUSINGS AND/OR TRIM ELEMENTS IN LIGHTING DEVICE HOUSINGS」（inventors: Gary David Trott and Paul Kenneth Pickard; attorney docket number 931_038 PRO）、および２００７年１０月２３日に出願した特許文献５４、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１１月３０日に出願した特許文献５５、名称「LED DOWNLIGHT WITH ACCESSORY ATTACHMENT」（inventors: Gary David Trott, Paul Kenneth Pickard and Ed Adams; attorney docket number 931_044 PRO）、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００７年５月７日に出願した特許文献５６、名称「LIGHT FIXTURES, LIGHTING DEVICES, AND COMPONENTS FOR THE SAME」（inventors: Paul Kenneth Pickard, Gary David Trott and Ed Adams; attorney docket number 931_055 PRO）、および２００７年１１月３０日に出願した特許文献５７（inventors: Gary David Trott, Paul Kenneth Pickard and Ed Adams; attorney docket number 931_055 NP）、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００７年５月４日に出願した特許文献５８、名称「LIGHTING FIXTURE」（inventors: "Paul Kenneth Pickard, James Michael LAY and Gary David Trott; attorney docket no. 931_069 PRO）、および２００８年５月５日に出願した特許文献５９、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００７年５月７日に出願した特許文献６０、名称「LIGHT FIXTURES AND LIGHTING DEVICES」（inventors: Gary David Trott and Paul Kenneth Pickard; attorney docket no. 931_071 PRO）、および２００８年５月７日に出願した特許文献６１、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００８年２月１５日に出願した特許文献６２、名称「LIGHT FIXTURES AND LIGHTING DEVICES」（inventors: Paul Kenneth Pickard and Gary David Trott; attorney docket no. 931_086 PRO）、２００８年３月１８日に出願した特許文献６３、および２００８年５月７日に出願した特許文献６４、および、
参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２００８年５月７日に出願した特許文献６５、名称「LIGHT FIXTURES AND LIGHTING DEVICES」（inventors: Paul Kenneth Pickard and Gary David Trott; attorney docket no. 931_088 NP）
に本発明の主題を実践するために使用することができる照明器具の代表的な例が記載されている。
本発明の主題による光学素子は任意の所望の形状を有することができ、当業者には、広範囲にわたる様々な形状が容易に明らかであろう。例えば、本発明の主題には、上で説明した特許文献のうちのいずれか、例えば、２００６年１１月３０日に出願した特許文献５５（attorney docket number 931_044 PRO）、２００７年５月７日に出願した特許文献５６（attorney docket number 931 055 PRO）または２００７年１１月３０日に出願した特許文献５７（inventors: Gary David Trott, Paul Kenneth Pickard and Ed Adams; attorney docket number 931_055 NP）に記載されている拡散板のように形状化された光学素子が含まれており、また、上で言及した特許文献に記載されているようなクリップまたは他の接続特徴を含むことができる。
本発明の主題は、さらに、密閉された空間および本発明の主題による少なくとも１つの照明デバイスを備えた、光を当てられた閉じられた空間（その体積を一様または非一様に照明することができる）に関しており、閉じられた空間の少なくとも一部が照明デバイスによって照明される（一様または非一様に）。
本発明の主題は、さらに、表面および本明細書において説明されている少なくとも１つの照明デバイスを備えた、光を当てられた表面を対象としており、照明デバイスが照明されると、照明デバイスは表面の少なくとも一部を照明することができる。
本発明の主題は、さらに、水泳プール、部屋、倉庫、指示器、道路、車両、道路標識、掲示板、船、玩具、ミラー、容器、電子デバイス、ボート、航空機、大競技場、コンピュータ、遠隔音響デバイス、遠隔ビデオデバイス、セルフォーン、樹木、窓、庭、街灯柱、指示器ライト、もしくは構内を照明するデバイスまたはデバイスのアレイ、または縁または背面照明（例えばバックライトポスタ、ビジュアルサイン伝達、ＬＣＤディスプレイ）のために使用されるデバイスからなるグループの中から選択される少なくとも１つの項目を備えた、光を当てられた分野であって、本明細書において説明されている少なくとも１つの照明デバイスがその中またはその上に取り付けられた光を当てられた分野を対象としている。
上で言及したように、一態様では、本発明の主題は、光学素子を製造する方法であって、型の中に少なくとも１つの光学膜を配置するステップと、型の中に少なくとも１つの流動性基板材料を供給するステップと、次に、基板を形成するために少なくとも１つの流動性基板材料を固体化するステップとを含む方法を対象としている。
このような方法の場合、基板を構築するために使用される材料は成形可能な材料でなければならない。成形、例えば射出成形に適した光学的に透過性の材料、光学的に半透明の材料および光学的に透明な材料については当業者に知られており、したがって本明細書においてさらに説明する必要はない。
当業者は、成形のための広範囲にわたる様々な手順を周知であり、本発明の主題のこの態様には、すべてのこのようなタイプの成形が包含されている。本発明の主題に適した代表的なタイプの成形手順は射出成形であり、例えば膜挿入成形（ＦＩＭ）である。
上で言及したように、本発明の主題のいくつかの実施形態では、１つの平らな表面およびその反対側の表面に配置された光学機能を有する光学膜が提供される。光学膜は、膜の平らな表面と成形された光学基板が接触する限り、ＦＩＭを使用して基板に成形することができる。このような実施形態の場合、光学膜は、成形プロセスの間に光学機能が重大な損傷を受けないよう、十分に頑丈でなければならない。
ＦＩＭは、当業者には、装飾積層を生成することで良く知られており、あるいはフォトクロミック光学素子または他の光学素子を生成することで良く知られているが、ＦＩＭおよび他の成形積層技法は、場合によっては、固体照明のための拡散板の壊れやすい光学機能に適用することは困難である。しかしながら、対向する平らな表面を備え、これらの平らな表面の間に光学機能が配置された光学膜が使用されている本発明の主題のこれらの実施形態の場合、微細な光学機能を備えた複合構造すなわち積層構造を生成する困難性が克服される。光学膜は、Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ州Ｍｏｒｒｉｓｖｉｌｌｅ在所のＢｒｉｇｈｔＶｉｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓが提供しているような光学膜であってもよい。さらに、膜は、内部光学機能が製造プロセスによって重大な損傷を受け、結果として得られる光学コンポーネントの性能が許容不可能なまでに低下することがないよう、十分な耐久性を有していなければならない。
光学膜は、任意の数の知られている技法を使用して光学基板に固着することができる。膜挿入成形によれば、優れた機械的／化学的結合が提供され、また、結果として得られる構造の光学機能および耐久性に影響を及ぼすことになる接着剤の必要性が回避される。
ＦＩＭを使用して光学膜を最終光学素子に変換するための他の可能実施形態が存在している。いくつかの実施形態では、光学膜は、すべての光学機能を担っている。別法としては、所望の特性のうちの一部のみを光学膜に担わせ、相補光学機能を基板の中に埋め込み、あるいは基板の上に形成することも可能である。使用中、結果として得られる光学素子に光学膜を介して光を入射させ、次に、基板を介して光を射出させることができ、あるいは基板を介して光を入射させ、また、光学膜を介して光を射出させることができる。
上で言及したように、一態様では、本発明の主題は、光学素子を製造する方法であって、光学膜および基板のうちの少なくとも一方に少なくとも１つの接着剤を加えるステップと、光学膜および基板が互いに接触し、かつ、接着剤の少なくとも一部が光学膜と基板の間に配置されるように光学膜および基板を一体にするステップとを含む方法を対象としている。
当業者は、本発明の主題による使用に適した、光学膜および基板の性質に基づく様々な接着剤を周知であり、任意のこのような接着剤を使用することができる。いくつかのこのような接着剤は、実質的に半透明または実質的に透明である。
上で言及したように、一態様では、本発明の主題は、光学素子を製造する方法であって、光学膜と基板が接触するように光学膜を基板に積層するステップを含む方法を対象としている。
当業者は、積層するための技法を周知であり、光学膜および基板の性質に基づいて任意のこのような技法を使用することができる。積層するための技法の良く知られているタイプの一例は共有押出し成形である。当業者は、様々な共有押出し成形手順を周知であり、任意のこのような手順を本発明の主題に使用することができる。
例えば、基板および１つまたは複数の光学膜を共有押出し成形するための方法の１つは、１つまたは複数の光学膜をその／それらの主製造プロセスの中で押し出し、かつ、同じく基板がその主製造プロセスの中で押し出される際に、１つまたは複数の膜を基板に熱結合することである。
基板および１つまたは複数の光学膜を共有押出し成形するためのもう１つの代表的な方法は、１つまたは複数の光学膜をその／それらの主製造プロセスの中で押し出し、かつ、それらの製造プロセスの間に、基板の２つの層（例えば上および下の層）の間に１つまたは複数の光学膜を熱結合し、１つまたは複数の膜をこれらの基板の間にはさむことである。
また、上記２つの段落で説明したプロセスの２つの変形形態が存在している。つまり（１）１つまたは複数の光学膜を製造してロールに巻き、次に、押出しプロセスの一部として基板が製造され、かつ、積層される場所に搬入することができ、あるいは（２）１つまたは複数の光学膜および基板を同時に押し出すことができる。
共有押出し成形プロセスは複数の利点を提供することができる。第１に、異なる材料を異なる目的のために提供することができる。例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）はＰＣ（ポリカーボネート）より耐ＵＶ性がはるかに優れているため、屋外レンズおよび窓への用途には、しばしばＰＥＴ膜がＰＣ基板の上に共有押出し成形される。本発明の主題による光学膜を備えた屋外共有押出し成形レンズの場合、例えば、アクリル製の第１の層（光学的効率および機械的安定性のための）、光学膜およびＰＥＴまたはＵ−重合体（良く知られているポリアリラート）などのＵＶ安定化材料を含んだ積層を使用することが場合によっては可能である。
共有押出し成形プロセスによって得ることができるもう１つの利点は、ロールに巻かれたマクロ特性を「レンズ」の両面に付けるための能力である。多くの場合、従来のアクリルシートが平らに共有押出し成形され、次に、光学パターンがその上に構築されたローラを通過する。この方法によればラインが連続的に運転され、レンズの長さを決定する要因は、いつアクリルシートを切断するかを決定することのみである。このような手順は、例えば８フィート（２４４ｃｍ）の蛍光照明器具を製造するために極めて有用である。必要に応じて、場合によってはアクリルシートの両面にパターンを提供することが可能であり、例えば、ＲＴ５縦方向特性を外側に提供して輝度を制御し、また、パターン化された特性を内側に提供して分布を整形することができる。押し出されたアクリルの上側の層および下側の層（中央部分に光学膜がはさまれている）の場合、このような効果を提供することができる。
本発明の主題の実施形態は、本明細書においては、本発明の主題の理想化された実施形態の概要が示されている横断面図（および／または平面図）を参照して説明されている。そのため、例えば製造技法および／または公差の結果としての図解の形状からの変化が予想される。したがって本発明の主題の実施形態は、本明細書において示されている領域の特定の形状に限定されるものとして解釈してはならず、例えば製造に起因する形状の逸脱が包含されているものとして解釈すべきである。例えば、長方形として図に示され、あるいは説明されている成形領域は、通常、丸い特徴または湾曲した特徴を有している。したがって図に示されている領域は、本質的に概略的なものであり、それらの形状には、デバイスの領域の正確な形状を示すことは意図されておらず、また、本発明の主題の範囲を限定することも意図されていない。
図１は、本発明の主題のいくつかの実施形態による光学素子１０を略横断面図で示したものである。図１から分かるように、光学素子１０は、第１の層１３の第１の滑らかな平らな表面１２（光学膜の第１の表面）と、その反対側の、第２の層１５の第２の滑らかな平らな表面１４（光学膜の第２の表面）とを有する光学膜１１を備えている。第１の層１３は、第１の層の第１の表面（この表面は第１の平らな表面１２と同じ表面である）と、第１の層の第２の表面３１とを有している。第２の層１５は、第２の層の第１の表面３２と、第２の層の第２の表面（この表面は第２の平らな表面１４と同じ表面である）とを有している。光学機能１６は、第１の平らな表面１２と第２の平らな表面１４の間に配置されている。光学機能１６は、第２の層の第１の表面３２に配置されている。光学膜１１は、光学基板１８の上に、光学基板１８と直接接触して取り付けられている。第１および第２の平らな表面１２、１４は、光学基板１８の接触表面３３に隣接し、かつ、平行に配置されている。本明細書においては、描かれている図はスケール通りには描かれていない。つまり、図１に示されている実施形態の場合、第１および第２の層の厚さは、光学機能１６の平均高さよりはるかに分厚くなっている。
上で言及したように、本明細書において使用されている場合、滑らかという用語は、光学機能を故意に含んでいない、製造公差内で実質的に滑らかな（つまり平らな）表面であることを意味している。しかしながら、光学膜１１は、その機械的な剛性を光学基板１８に依存しているため、光学膜１１は、光学基板１８の巨視的な形状の表面を帯びることができる。したがって、例えば光学基板１８が凸状または凹状である場合、光学膜１１も凸状または凹状になる。したがって光学膜１１の平らな表面１２および１４は、微視的な意味では平ら（つまり滑らか）であり、また、巨視的な意味では平らではないと言える。
本発明の主題の特定の実施形態では、光学膜１１および光学基板１８は、例えば、光学的に透明な接着剤などの接着剤を使用して一体に積層されている。他の実施形態では、光学膜１１および光学基板１８は、光学膜１１および光学基板１８が接着剤を必要とすることなく機械的に一体に結合されるよう、一体成形されている。光学膜１１と光学基板１８の間に介在層を提供することができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、光学膜１１は光学基板１８の上に直接取り付けられている。
光学膜１１は、一方または両方に光学機能を有する２つの膜を製造し、かつ、これらの２つの膜を一体に結合することによって製造することができる。したがって光学膜１１は多重膜層を備えることができる。本発明の主題の実施形態に使用するために適した光学膜は、Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ州Ｍｏｒｒｉｓｖｉｌｌｅ在所のＢｒｉｇｈｔ Ｖｉｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから入手することができる。特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０および特許文献１１に、光学機能を備えた膜を製造するための技法が記載されており、これらの特許文献の開示は、それらの全体が示されているものとして本明細書に組み込まれている。Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ州Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ在所のＢａｙｅｒ ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅおよび／またはＣａｌｉｆｏｒｎｉａ州Ｔｏｒｒａｎｃｅ在所のＬｕｍｉｎｉｔが提供している他の光学膜も、場合によっては本発明の主題のいくつかの実施形態に使用するために適している。
矢印２０および矢印２２は、光学素子１０が使用されている一実施形態における光学素子１０を通過する光の方向を示している。別法としては、本発明の主題による任意の実施形態の場合のように、逆方向に、あるいは任意の所望の角度で、光学素子１０を介して光を導くことも可能である。
図２は、図３に示されている成形装置を参照して説明する本発明の主題の方法による膜挿入成形のための操作のフローチャート図である。図２および図３から分かるように、光学機能が中に組み込まれた光学膜１５１が型１５０の空洞１５６の中に置かれる（ブロック１００）。型１５０は、合致して製造すべき光学素子の形の空洞１５６を形成する第１および第２の部分１５２および１５４を備えることができる。光学膜１５１は、例えばピックアンドプレースシステムによって型の中に置くことができ、また、型１５０の空洞１５６に嵌合するように切断し、熱的に形成し、あるいは構成することができる。さらに、光学膜１５１は、膜挿入成形の分野の当業者に知られている任意の適切な方法、例えば真空、膜のオーバサイズ化、ピン配列、等々などによって型の中の所望の位置に保持することができる。
図には２つの部分を備えた型１５０が示されているが、当業者には理解されるように、本発明の主題の実施形態では他の数の部分および他の型構成を使用することも可能である。したがって本発明の主題は、何らかの特定の型構成に限定されるものとして解釈してはならず、膜挿入成形に使用するために適した、所望の形状の光学素子を提供する任意の型構成を使用することができる。
図３に示されている実施形態では、光学膜１５１の平らな表面は型１５０と接触しており、また、平らな表面は空洞１５６に露出している。しかしながら、本発明の主題の代替実施形態では、光学機能が組み込まれた平らではない表面を、空洞１５６に露出している平らな表面を備えた型１５０に接触させることも可能である（図６参照）。
ブロック１１０を参照すると、光学基板材料が加圧下で入口１５８を介して型１５０に注入され、空洞１５６が実質的に充填される。光学基板材料は、型１５０に注入するために加熱することができ、あるいはさもなければ流動的にすることができる。この成形プロセスによって光学基板材料を光学膜１５１に結合し、１つにまとめ上げられた完全体としての光学素子を提供することができる。次に、形成された、光学基板および光学膜を備えた光学素子が型から取り出される（ブロック１２０）。
図４ないし図６は、本発明の主題の代替実施形態を略図で示したものである。図４には、第１の滑らかな平らな表面２１２およびその反対側の第２の滑らかな平らな表面２１４を有する光学膜２１１を備えた光学素子２１０が示されている。光学機能２１６は、第１の平らな表面２１２と第２の平らな表面２１４の間に配置されている。光学膜２１１は光学基板２１８に取り付けられている。第１および第２の平らな表面２１２、２１４は、光学基板２１８の第１の表面に隣接し、かつ、平行に配置されている。光学膜２１１は、第１の層２１３（第１の平らな表面２１２を備えている）と、第２の層２１５（第２の平らな表面２１４を備えている）と、第１の層２１３と第２の層２１５の間に配置された中間材料２１７とを備えている。この実施形態では、中間材料２１７は固体材料からなっているが、他の実施形態では、中間材料２１７は、固体材料の代わりに液体材料または気体材料（例えば空気）であってもよい。
図４からさらに分かるように、光学素子２１０はまた、光学基板２１８の上に光学機能２２０を備えているか、あるいは光学基板２１８の中に光学機能２２０が組み込まれている。基板２１８の光学機能２２０は、所望の光学効果を提供するために、光学膜２１１の光学機能２１６と協同して機能することができる。例えば、固体照明への用途の場合、光学機能２２０および２１６は、たとえ光学機能２２０および光学機能２１６がいずれも個々には光源を不鮮明にすることができない場合であっても、それらが相俟って個々の光源を不鮮明にすることができる。
図５には、光学素子３１０が滑らかな平らではない表面（つまり微視的な意味では平らであり、また、巨視的な意味では平らではない表面）を備え、光学膜３１１が結合された、本発明の主題の他の実施形態が示されている。したがって光学素子３１０は、第１の平らではない表面３１２と、その反対側の第２の滑らかな平らではない表面３１４とを有する光学膜３１１を備えている。光学機能３１６は、第１の表面３１２と第２の表面３１４の間に配置されている。光学膜３１１は光学基板３１８の上に取り付けられている。第１の表面３１２および第２の表面３１４は互いに均等に間隔を隔てており、光学基板３１８の形状と一致している。第１および第２の表面３１２、３１４は、光学基板３１８の接触表面に隣接し、かつ、それぞれ光学基板３１８の接触表面から実質的に一様に間隔を隔てて配置されている。上で説明したように、光学膜３１１は、光学基板３１８の形状の中または上に嵌合させるために事前形成または事前切断することができる。図５には凹状の形状が示されているが、光学膜をその形状と同じ形状で結合または接着することができる限り、凸状などの他の形状を利用することも可能である。
図６には、光学素子４１０が一方の面に光学機能４１６が形成された光学膜４１１を備えた、本発明の主題の他の実施形態が示されている。図６から分かるように、光学素子４１０は、第１の滑らかな平らな表面４１４と、第１の平らな表面４１４の反対側の光学膜４１１の上に配置された光学機能４１６とを有する光学膜４１１を備えている。光学膜４１１は光学基板４１８の上に取り付けられている。第１の平らな表面４１４は、光学基板４１８の第１の表面４１９に隣接し、かつ、第１の表面４１９に平行に配置されている。
図７は、本発明の主題のいくつかの実施形態による光学素子５１０を概略横断面図で示したものである。この光学素子５１０は、図７に示されている光学素子５１０が第１の層５１３および第２の層５１５を備えた光学膜５１１を備えている点を除き、図１に示されている光学素子１０に類似している。第１の層５１３は、実質的に滑らかな平らな第１の層の第１の表面５１２と、光学機能５３４がその上に配置されている第１の層の第２の表面５３１とを有しており、また、第２の層５１５は、実質的に滑らかな平らな第２の層の第２の表面５１４（基板５１８と直接接触している）と、光学機能５１６がその上に配置されている第２の層の第１の表面５３２とを有している。
図８は、本発明の主題のいくつかの実施形態による照明デバイス６００を概略横断面図で示したものである。照明デバイス６００は、取付け素子６０２の上に取り付けられた複数のＬＥＤ６０１および光学素子６１０を備えている。この光学素子６１０は、図１に示されている光学素子１０に類似している。
図８には、照明デバイス６００の概要が示されている。照明デバイス６００は任意の所望の形状にすることができ、例えば、任意の従来の白熱電球、任意の従来のリフレクタライト（例えばＭＲ−１６）、任意の従来のダウンライト、または概ね任意の電球置換（交流白熱、低電圧、蛍光、等々を含む）などの任意の従来の照明デバイス、白熱電球および／または照明器具の形状にすることができる。このような照明デバイスは、例えばサイン、埋込み照明、安全照明、テーブルランプ、屋外照明（例えば駐車場）、等々のための任意の所望の設定で使用することができる。
本発明の主題の実施形態について、光学素子のうちの光学膜を備えている方の面で光学素子に入射し、かつ、光学基板を介して射出する光を参照して示したが、本発明の主題のいくつかの実施形態では、光学基板を介して光を入射させ、かつ、光学膜から光を射出させることができる。
本発明の主題の特定の実施形態について、光学膜と光学基板を接続するための膜挿入成形を参照して説明した。しかしながら、代替実施形態では、光学膜に成形された光学基板ではなく、光学基板に光学膜を接着することも可能である。したがって本発明の主題の特定の実施形態では、中間接着剤を備えた積層構造が提供される。このような接着剤の光学機能ならびにこのような接着剤の耐久性は、このような接着剤を選択する際の要因にしなければならない。光への用途に使用するために適した接着剤は当業者に良く知られており、任意のこのような接着剤を使用することができる。
さらに、本発明の主題の特定の実施形態について、複数の素子の特定の組合せを参照して示したが、本発明の主題の教示から逸脱することなく様々な他の組合せを提供することも可能である。例えば、光学機能２２０が組み込まれた光学基板２１８は、図５および図６に示されている実施形態では基板として使用することができる。したがって本発明の主題は、図に示されている特定の例示的実施形態に限定されるものとして解釈してはならず、本発明の主題には、図に示されている様々な実施形態のこれらの素子の組合せを包含することも可能である。
本開示の利点を利用することができる当業者は、本発明の主題の趣旨および範囲を逸脱することなく多くの変更および修正を加えることができる。したがって、図に示されている実施形態は、単に例を挙げて説明することを目的として示されたものにすぎないこと、また、特許請求の範囲で定義されている本発明の主題を限定するものとして解釈してはならないことを理解すべきである。したがって特許請求の範囲は、実際に示されている複数の素子の組合せだけではなく、実質的に同じ結果を得るために実質的に同じ機能を実質的に同じ方法で実行するためのあらゆる等価素子が包含されているものとして読むべきである。したがって特許請求の範囲は、とりわけ図に示され、かつ、上で説明した内容、概念的に等価である内容、さらには本発明の主題の本質的着想を組み込んだ内容が包含されているものとして理解すべきである。
本明細書において説明した照明デバイスの任意の複数の構造部品を統合することができる。本明細書において説明した照明デバイスの任意の構造部品を複数の部品の中に提供することができる（必要に応じて一体で保持される）。同様に、任意の複数の機能を同時に実行することができ、および／または任意の機能を一連のステップで実行することができる。
Claims (17)
- 光学素子であって、
少なくとも部分的に光透過性であり、接触表面を備えた基板と、
前記基板の前記接触表面上にあり、前記基板から離れて延在している少なくとも第１の光学機能を備えた少なくとも１つの光学膜と
を備えることを特徴とする光学素子。 - 前記光学膜は、光学膜第１表面および光学膜第２表面を備え、前記光学膜第１表面は実質的に滑らかであることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
- 前記光学膜は光学膜第１表面および光学膜第２表面を備え、
前記光学膜第２表面は前記基板の前記接触表面と接触しており、
前記光学膜第２表面は実質的に滑らかである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学素子。 - 前記光学膜は光学膜第１表面および光学膜第２表面を備え、
前記光学膜第２表面の少なくとも一部は前記接触表面と接触しており、
前記光学膜第１表面の第１の領域は前記接触表面から実質的に一様に間隔を隔てており、
前記第１の領域は前記光学膜第１表面の少なくとも半分を含む
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学素子。 - 前記光学膜は光学膜第１表面および光学膜第２表面を備え、
前記光学膜第２表面は前記基板の前記接触表面と接触しており、
前記第１の光学機能は前記光学膜第１表面上にある
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学素子。 - 前記光学膜は光学膜第１表面および光学膜第２表面を備え、前記光学膜第２表面の第１の領域は前記接触表面と直接接触しており、前記光学膜第２表面の第１の領域は、前記光学膜第２表面の少なくとも半分を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記光学膜は少なくとも第１の層および第２の層を備えることを特徴とする請求項１から４又は６のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記光学膜は光学膜第１表面および光学膜第２表面を備え、
前記光学膜第２表面は前記基板の前記接触表面と接触しており、
前記第１の層の第１層第１表面は前記光学膜第１表面を備え、
前記第１の層は第１層第２表面をさらに備え、
前記第１の光学機能は前記第１層第２表面上にあり、
前記第２の層の第２層第２表面は前記光学膜第２表面を備え、
前記第２の層は第２層第１表面をさらに備え、
前記第１層第２表面は前記第２層第１表面と接触している
ことを特徴とする請求項７に記載の光学素子。 - 前記光学膜は、前記第１の層と前記第２の層の間に少なくとも１つの中間材料をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の光学素子。
- 前記中間材料が固体材料および空気のうちの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項９に記載の光学素子。
- 前記第２層第２表面および前記第１層第１表面のうちの少なくとも一方が実質的に滑らかであることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記第２層第１表面は少なくとも第２の光学機能を備えることを特徴とする請求項８から１１のいずれか一項に記載の光学素子。
- 光学素子を製造する方法であって、
少なくとも第１の光学機能を備えた少なくとも１つの光学膜を型の中に配置するステップと、
前記型の中に少なくとも１つの流動性基板材料を供給するステップと、
少なくとも部分的に光透過性であり、かつ、前記光学膜と接触している接触表面を備えた基板を形成するために、前記少なくとも１つの流動性基板材料を固体化するステップと を含むことを特徴とする方法。 - 光学素子を製造する方法であって、
光学膜および基板のうちの少なくとも一方に少なくとも１つの接着剤を加えるステップと、
前記光学膜および前記基板が互いに接触し、かつ、前記接着剤の少なくとも一部が前記光学膜と前記基板の間にあるように前記光学膜および前記基板を一体にするステップと
を含み、前記光学膜が少なくとも第１の光学機能を備え、
前記基板が少なくとも部分的に光透過性であることを特徴とする方法。 - 光学素子を製造する方法であって、
基板から離れて延在する少なくとも第１の光学機能を備えた光学膜が、前記基板と接触するように前記基板に前記光学膜を積層するステップ
を含み、
前記基板が少なくとも部分的に光透過性であることを特徴とする方法。 - 光学素子であって、
少なくとも部分的に光透過性であり、接触表面を備えた基板と、
少なくとも１つの光学膜であって、前記基板の前記接触表面上にあり、少なくとも第１の光学機能を備えた、少なくも１つの光学膜と、
を備え、
前記光学膜は第１の層と第２の層を備え、
前記第１の層は第１層第１表面および第１層第２表面を備え、
前記第２の層は第２層第１表面および第２層第２表面を備え、
前記第２層第２表面は前記基板の前記接触表面と接触しており、
前記第１の光学機能は前記第１層第２表面上にあり、
前記第１層第２表面は前記第２層第１表面と接触していることを特徴とする光学素子。 - 光学素子であって、
少なくとも部分的に光透過性であり、接触表面を備える基板と、
少なくとも１つの光学膜であって、前記基板の前記接触表面上にあり、少なくとも第１の光学機能を備える、少なくも１つの光学膜と、
を備え、前記光学膜の表面を通って前記光学素子に入る光は、前記基板を通過し前記光学素子の表面上の光学素子を出ることを特徴とし、前記光学膜の表面及び前記光学素子の表面は前記光学素子の反対側にある、光学素子。
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