JP5530426B2 - コリメータを有する照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、コリメータを有する照明装置に、特に家具としてまたは家具において使用するためのそのような照明装置に関する。

比較的平坦な照明装置は当技術分野において既知であり、たとえばUS7025482およびUS7181378に記載されている。

US7025482は、照明を必要とする領域のみに照明光を効率的かつ一様に照射することのできる光ガイド部材および照明装置を記載している。そこで、同心円の形に広げられた多数の溝などのような反射ストライプによって反射面が構築される。光源ユニットからの光は、反射プリズムなどのような拡散部による不規則性なしに、この反射面全体に向かって広げられる。こうして、実際に照明を必要とする範囲のみが不規則性なしで照明されることができ、正面光を使う照明範囲の可視性が高められる。

US7181378は、入力放射の第一の分布を出力放射の第二の分布に変換するそのような装置を製造する装置および方法を記載している。この装置は、いくつかの実施形態では、三つのアクティブな光学表面の二次元表現を生成し、その二次元表現を中心軸のまわりに回転掃引することによって三次元表現を与えることによるものであり、前記生成は、第一、第二および第三の一般化されたカーテシアン・オーバル（Cartesian oval）に基づいてそれぞれ第一のエントリー表面および第二の表面のセグメントを計算し、前記第一および第二の表面のセグメントの計算を逐次的に繰り返すことを含む。いくつかの実施形態では、前記第一および／または第二の表面の一部分は、全反射的（TIR: totally internally reflective）であることができる。この文書は特に、光を受け取る本体を有する折り畳まれた光学装置であって、前記本体は第一、第二および第三の表面を有し；前記第三の表面は空洞を定義し、前記第三の表面の少なくとも一部分は屈折性であり；前記第二の表面は概して前記空洞から放射状に広がり；前記第二の表面は反射領域を有し；前記第一の表面の少なくとも第一の部分は内部反射折り畳み（internal reflection folding）を提供し、前記第一の表面の少なくとも第二の部分は本体と本体外部との間の屈折性の遷移を与える、装置を記載している。

さらに、WO2008047278は、光案内層および複数のLEDを有する照明器具であって、前記LEDは前記光案内層中に光を放出するよう前記光案内層に配置された少なくとも一つの孔の中に収容される、照明器具を記載している。光案内層はさらに、光案内層から光を外に結合するための少なくとも一つの出射結合（out-coupling）構造を有する。

効率的な高フラックスLEDパッケージが入手可能なことで、従来にはない形の照明器具設計ができる。エレガントで平坦な照明システムは、光案内プレート、すなわちPMMA、PC、ガラスなどのような誘電性材料のプレートに基づくことができる。そのようなシステムの利点は、一方では、そのエレガントな外観（すなわちデザイン上の利点）であることができるが、他方ではその邪魔にならない外観であることができる（その薄い外形のため、その周囲にとけ込みやすくなり、あるいは壁や天井に隠しやすくなる）。一般に、そのような光案内プレートの面内の光方向（本稿では「縦方向コリメーション（longitudinal collimation）」としても示される）は、入射結合（incoupling）構造（たとえばコリメート用ファンネルまたはビーム拡大構造）を使うことにより、ストレートな仕方で操作されうる。直交光方向の操作（プレートに垂直）（本稿では「横方向コリメーション（latitudinal collimation）」としても示される）は通例、プレート内の厚さの変動を必要とする。しかしながら、厚さの増加（コリメータの場合など）は、システムのスリムな外観を損ないうるので、一般に望ましくない。他方、くさび様の厚さの減少は製造（特に薄い端）を複雑にすることがあり、一般には追加的な光向き付け光学系を必要としうるので、これが厚さをさらに増す。

よって、問題は、光ガイド（または「コリメータ」または「導波路」）の厚さを実質的に変えることなく、いかにしてすべての方向に光分布を操作するかである。実質的に一定厚さのシステムの利点は、製造が比較的容易で、家具（または家具要素）として設置するまたは家具内に実装するのが比較的容易でありうる、エレガントで薄い照明器具デザインを許容するということである。したがって、光ガイドに基づく代替的な平坦な照明デバイスを提供し、そのような平坦な光ガイドのビーム形状をさらに改善することが望まれている。

よって、好ましくはさらに上述した欠点の一つまたは複数を少なくとも部分的に解消し、好ましくはコリメートされたビームまたはよりコリメートされたビームを提供する代替的な照明装置を提供することが本発明の一つの側面である。

第一の側面によれば、本発明は、照明装置光（本稿では「装置光」としても示される）を生成するよう構成された照明装置（illumination device）であって、光源光を生成するよう構成された光源（light source）および前記光源光をコリメートするよう構成された実質的に平坦な（平面状の）コリメータを有するライティング・ユニット（lighting unit）を有し、前記コリメータは入射窓およびエッジ窓と、実質的に平行に配置された上コリメータ表面および下コリメータ表面と、第一のコリメート・サイド・エッジおよび第二のコリメート・サイド・エッジとを有し、前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジは前記入射窓から前記エッジ窓に向けて発散するよう構成されており、前記ライティング・ユニットはさらに光学軸を有しており、前記入射窓は、前記光源の光源光を受け取るよう構成されており、前記エッジ窓はコリメートされた光源光が照明装置光として前記コリメータから逃げることを許容するよう構成されており、前記上コリメータ表面、前記下コリメータ表面、前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジの一つまたは複数は、nは正の整数であるとしてn×1/2溝を有し、好ましくは前記溝は独立して、≧0°かつ＜90°の光学軸との溝方向角をもつ長手軸を有する、装置を提供する。

驚くことに、そのような装置は、縦方向および横方向の両方においてよくコリメートされうる有利なビーム形をもつビームを提供しうることがわかる。そのような照明装置は比較的平坦であるが、それにもかかわらず導波路またはコリメータの面内のコリメートならびに導波路に垂直な面内のコリメートをもつ。このコリメートは、前記上コリメータ表面（本稿では「上面」としても示される）、前記下コリメータ表面（本稿では「下面」としても示される）、前記第一のコリメート・サイド・エッジ（本稿では「第一のサイド・エッジ」としても示される）および前記第二のコリメート・サイド・エッジ（本稿では「第二のサイド・エッジ」としても示される）の一つまたは複数に溝を導入することによって得ることができ、よって広がるまたは狭まるフィーチャーを実質的に導入することなく得ることができるようである。よって、このようにして、両方向にコリメートをもつ平坦なコリメータが提供されうる。

本稿において、「垂直」「平行」「平面状」「平坦」「等しい」などの用語は特に、実質的に垂直、実質的に平行、実質的に平面状、実質的に平坦および実質的に等しいなどの特徴をもつ実施形態に関する。このことは当業者には明らかであろう。よって、「平行」または「実質的に平行」は、特徴どうしの約0°（0°も（よって180°も）含む）の、特に約6°未満、より好ましくは約2°未満、より一層好ましくは約1°未満の角度に関しうる。同様に、「垂直」または「実質的に垂直」は、約90°（90°も（よって270°も）含む）の角度に関しうるが、特に90°から約6°未満、より好ましくは約2°未満、より一層好ましくは約1°未満外れた角度に関しうる。

ここで「独立して」の用語は、物理的な境界内で、個々の溝の溝方向角が他のすべての溝とは独立して選択されうることを示しうる。特に、放射状に配置される溝ではこのことが当てはまり、溝方向角は溝それぞれについて異なりうる。

ここで、「コリメータ」の用語の代わりに、「導波路」の用語が適用される。本発明のコリメータは、コリメートする属性をもつ導波路と解釈してもよい。本稿では、光ガイド（light guide）または導波路〔波ガイド〕（waveguide）の用語は交換可能に使用される。

前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジの一方または両方が傾斜しているよう構成する、すなわちそのようなサイド・エッジの一方または両方に半溝（half groove）を提供することによってでさえ、すでにコリメータが提供されうる。したがって、ある実施形態では、前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジの一方または両方がそれぞれ1/2溝（1/2 groove）を有する。好ましくは、前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジの両方がそれぞれ1/2溝を有する。

あるさらなる実施形態では、前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジの一方または両方はそれぞれV形をもつ。好ましくは、前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジの両方がそれぞれそのようなV形をもつ。突き出た頂をもつそのようなV字形は、実際には、二つの半溝と考えることができる（頂部どうしが隣り合っているまたは一致している）。

しかしながら、これらのコリメート・サイド・エッジの一つまたは複数も、複数の溝を有しうる。これは一層コリメートを高めうる。したがって、前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジの一つまたは複数が、それぞれ複数の溝を有し、ここで、前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジの前記一つまたは複数が有する前記複数の溝は、それぞれ、好ましくは実質的に平行である。好ましくは、前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジの両方がそれぞれ前記複数の溝を有する。ここで、「……が有する前記複数の溝は……実質的に平行である」という表現は、あるサイド面上／サイド面内の複数の溝が適用されるとき、これらの溝が特に互いに平行に配置されることを示す。すなわち、これらの溝は実質的に平行な延在方向の軸（または長手軸）を有していてもよく、よって前記上コリメータ表面および／または前記下コリメータ表面にも実質的に平行である。これらのサイド・エッジは発散するので（コリメータである）、前記第一のコリメート・サイド・エッジ上の複数の溝および前記第二のコリメート・サイド・エッジ上の複数の溝も互いから発散してもよい。このように、溝が平行、あるいはより正確には長手軸が平行であるとは、それぞれのサイド・エッジの（複数の）溝に関するものである。

コリメート・サイド・エッジ上の溝（単数または複数）に加えて、またはその代わりに、有利には、上コリメータ表面および／または下コリメータ表面上に、溝が構成され／存在してもてもよい。したがって、当該照明装置のある実施形態では、上コリメータ表面および下コリメータ表面の一方または両方が複数の溝を有する。

ある好ましい実施形態によれば、（これらの）複数の溝は、前記光源と一致する位置に仮想的に収束しうる。ここで、「前記光源と一致する位置」は、光源が光を発するところの光源の位置を示す（すなわち、その発光部（LEDの発行表面、放電源の放電または白熱型のランプのフィラメント））。当該照明装置は、近似的に点源と考えられる光源を有していてもよいが、線状の源（ルミネセント管（TL: luminescent tube）のような）を有していてもよい。その場合、線状の源は特に、第一の上コリメータ表面および／または下コリメータ表面に実質的に垂直に配置されうる。前記複数の溝が光源と一致する位置に実質的に収束するとき、最良のコリメートが得られる。しかしながら、前記複数の溝が光源より上流の、たとえば約0〜10cmなど約0〜100cm以内の位置に実質的に収束してもよい。実際、前記複数の溝は、前記光源より無限に上流の位置で仮想的に収束してもよい。よって、ある実施形態では、前記複数の溝は実質的に平行に構成される。それでさえ、（複数の）溝がない場合よりも、一層よいコリメーションが得られる。収束を選ぶことで、コリメートを制御できる。横方向のコリメートの量は溝の有効性（effectiveness）の尺度でありうる。収束点がより上流にあるとき、横方向のコリメートは比較的悪化しうるが、縦方向のコリメートは比較的改善されうる。

溝は、細長い構造として示されることもありうる。ある実施形態では、溝はV形のプロファイルをもつ（すなわち、ここでは半溝ではなく完全な溝を論じているが、原理は半溝にも適用されうる）。別の実施形態では、溝は正弦波形のような曲がった断面をもつ。当業者には明らかであろうように、種々の形の溝が適用されうる。

照明装置の性質上、溝は延在方向軸（本稿では溝の「長手軸」としても示される）をもちうる。好ましくは、溝の総数の一部（溝の総数の10〜100%、特に20〜100%など）は、それらの溝を有するコリメータ表面（単数または複数）および／またはコリメータ・サイド・エッジ（単数または複数）の長さの約50〜100%の範囲の長さをもつ。溝は一定の幅および／または高さをもってもよく、その幅および／または高さは互いと独立に導波路にわたって変わってもよい。このようにして、コリメータ表面（単数または複数）および／またはコリメータ・サイド・エッジ（単数または複数）の表面全体がそれぞれ溝を有していてもよいが、二つの隣り合う溝の間に間隔を残すよう選ばれてもよい。

ある実施形態では、光源は、高出力LEDのようなLEDを有する。別の実施形態では、光源は複数のLED（light emitting diode［発光ダイオード］）を有する。複数のLEDはある実施形態では同じ発光色のLEDを含みが、ある実施形態では異なる発光色のLED（黄色と青のLED、赤、緑、青のLEDなど）を含んでいてもよい。

光源はまた、たとえばコンパクト蛍光灯、ハロゲン・ランプまたはレーザー・ダイオードのような、LED以外の光源を有していてもよい。光源に加えて、さらに光源の光の少なくとも一部を別の波長をもつ光に変換するために、ルミネセント物質が適用されてもよい。

コリメータはソリッドな透明導波路であってもよいが、中空の導波路であってもよい。ある実施形態では、入射窓および／またはエッジ窓は開いた窓である。すなわち、透明物質（空気以外の）は存在しない。そのような実施形態では、コリメータは本質的には、上および下の光ガイド表面およびサイド・エッジから構成されうる。

しかしながら、ある好ましい実施形態では、導波路はソリッドな透明導波路、特に（プレートのような）平面状のソリッドな透明導波路である。ソリッドな透明導波路は、PET（ポリエチレンテレフタレート）、PE（ポリエチレン）、PP（ポリプロピレン）、PC（ポリカーボネート）、P(M)MA（ポリ（メチル）メタクリレート）、PEN（ポリエチレンナフタレート）、PDMS（ポリジメチルシロキサン）およびCOC（シクロオレフィンコポリマー）からなる群から選択される物質を有していてもよい。PMMAはたとえば良好な結果を与えた。しかしながら、ソリッドな透明導波路は、無機透明物質からなる群から選択される物質を有していてもよい。好ましい無機物質は、ガラス、（溶融）石英、セラミックおよびシリコーン、特にガラスからなる群から選択される。

導波路がソリッドな透明物質を有するとき、全反射（TIR）のため、第一および／または第二の導波路表面は必ずしも反射性材料を有さない。TIRのため反射性となるよう構成されうるからである。

エッジ窓は特に、入射窓の反対側に配置される（そして特に光学軸に垂直に配置されうる）。エッジ窓は出射窓として構成されてもよい。すなわち、光（より精確にはコリメートされた光源光）がこのエッジにおいてコリメータから逃げ去る。だが、エッジ窓はコリメータからのコリメートされた光を反射し、そのようにしてコリメータから逃がすよう構成されていてもよい。よって、エッジ窓はコリメートされた光源光がコリメータから逃げるのを許容するよう構成される。光学軸は、光の平均方向と考えられる。これは源およびコリメータ両方の配向によって決定される。

よって、ある実施形態では、エッジ窓は装置光を提供するよう構成されうる。別の実施形態では、エッジ窓は光源光を当該照明装置の外部に反射し、それにより照明装置光を提供するよう構成される。エッジ窓は、出射結合構造（outcoupling structure）としても示されうる。これは、エッジ窓を通じた透過により「直接」、または反射およびその後の（特に第一または第二の導波路表面の一方を通じた）透過を通じて「間接的に」光を結合するよう構成される。

コリメータの上面および／または下面に平行でない方向への光の出射結合を提供するため、エッジ窓が傾けられてもよい。よって、ある実施形態では、エッジ窓は、上コリメータ表面または下コリメータ表面に対して、35〜105°の範囲の傾斜角をもつ。よって、ある実施形態では、エッジ窓は上コリメータ表面または下コリメータ表面に対して約75〜105°、たとえば約85〜95°、たとえば90°（実はこれは「傾斜していない」と呼ぶこともできる）の範囲の傾斜角をもつ。別の実施形態では、エッジ窓は上コリメータ表面または下コリメータ表面に対して、約35〜55°、特に約40〜50°、さらに特に約45°の範囲の傾斜角をもつ。約75〜105°の範囲の傾斜角は、エッジ窓が光を透過させ、この光源光を照明装置光として外部に結合するよう構成されているときに特に有用である。約35〜55°の範囲の傾斜角は、エッジ窓が光源光を反射し、この光源光を第一または第二の導波路表面を介して照明装置光として外部に結合するよう構成されているときに特に有用である。前者の実施形態では、エッジ窓はさらに拡散体（diffuser）を有していてもよい。後者の実施形態では、エッジ窓はさらに好ましくは反射体（reflector）を有していてもよい。

エッジ窓は、上面から下面の方向および／または第一のサイド面から第二のサイド面の方向の両方に曲がっていてもよい。ソリッドな透明物質を有するエッジ窓を想定すると、エッジ窓は平坦（傾斜している場合も含む）であってもよいし、曲がっていてもよいが、ファセットをもたされていてもよい。よって、ある実施形態では、導波路はファセットをもたされたエッジ窓を有する。そのような諸実施形態の組み合わせも可能である。

導波路がソリッドな透明物質を有し、エッジ窓が傾いているとき、エッジ窓は特に光源光を当該照明装置の外部に反射し、それにより装置光を提供するよう構成される。そのような実施形態では、エッジ窓はさらに任意的に反射器〔反射体〕または拡散器〔拡散体〕を有していてもよい。光の出射結合はそのような実施形態では、第一または第二の導波路表面を通じて起こりうる。

別の個別的な実施形態では、エッジ窓はV形のプロファイルを有していてもよい。すなわち、上コリメータ表面に対して傾斜角を有し、下コリメータ表面に対して別の傾斜角を有するのである。そのような実施形態は、光を照明装置の両側に、つまり光を上コリメータ表面から遠い側におよび下コリメータ表面から遠い側に、出射結合するために適用されうる。

ある実施形態では、導波路は複数の（傾斜した）エッジ窓を有していてもよい。これはたとえば、たとえば導波路内に（傾斜した）スリット（本稿では空気スリットとしても示される）を導入することによって導波路内に追加的な反射性の（傾斜した）表面を提供することによって得ることができる。そのような（傾斜した）スリットは反射器として作用し（傾斜したエッジ窓のように）、それにより追加的なエッジ窓として作用してもよい。個々のエッジ窓の傾斜角は互いに独立であってもよい。

傾斜角は原則として、エッジ窓を通じて変わってもよい（すなわち、中心軸に垂直な平面内で変わってもよい）。上述したように、傾斜したエッジ窓はさらに反射器または拡散器を有していてもよい。

光源およびコリメータの組み合わせ（ライティング・ユニット）は、それ自身として照明装置として使用できるが、より大きな実体、特にプレートの中に統合されてもよい。

よって、あるさらなる側面によれば、本発明は、前記照明装置の実施形態であって、前記ライティング・ユニットを有する実質的に平坦なプレートを有し、前記プレートは上プレート表面、下プレート表面およびプレート・エッジをもち、前記上コリメータ表面が前記上プレート表面の少なくとも一部分または前記下プレート表面の少なくとも一部分に一致し、前記下コリメータ表面が前記下プレート表面の少なくとも一部分または前記上プレート表面の少なくとも一部分に一致する、実施形態を提供する。そのような構成の利点は、そのような照明装置が、（より簡単に）家具として使用されたり、あるいは（家具要素として）家具に組み込まれたりすることができるということである。もう一つの利点は、そのようなプレートは複数のコリメータを有していてもよいということである。原理的には、一つの光源が二つ以上のコリメータに利用されてもよい。しかしながら、好ましくは、各コリメータは「自分の」光源をもつ。用語「光源」は、複数の光源をも含みうることを注意しておく。したがって、ある個別的な実施形態では、本照明装置は複数のライティング・ユニット（を有するプレート）を有する。

有利には、前記コリメータのサイド・エッジはプレート中の「空気スリット」によって得られてもよい。これは、諸コリメータを、あるいは諸ライティング・ユニットを、諸空気スリット（の一部）を共有するよう構成することをも許容する。たとえば、このようにして、本照明装置の実施形態であって、第一のコリメータの前記第一のコリメート・サイド・エッジが、前記第一のコリメータの隣の第二のコリメータの前記第二のコリメート・サイド・エッジと実質的に平行である（光学軸の方向は逆向きであるが実質的に平行な光学軸）実施形態が得られる。

実際、二つの隣り合うコリメータの間のいかなる角度（光学軸角）でも可能でありうる。個別的な実施形態では、光学軸は実質的に180°の光学軸角を有する、すなわち逆方向の光学軸であり、あるいは光学軸は実質的に0°の光学軸角を有する、すなわち平行な光学軸である。

本発明に基づく照明装置は家具として、あるいは家具要素として有利に使用されうる。特に、本照明装置はウォールウォッシャー（wall washer）として使用されうる。

本明細書および請求項における第一、第二などの用語は、同様の要素を区別するために使われるのであって、必ずしも逐次順または時間順を記述するためではないことを注意しておく。そのように使われた用語は適切な状況のもとでは交換可能であり、本稿に記載される本発明の実施形態は本稿において記載または例解される以外の逐次順での動作も可能であることは理解しておくものとする。

「下」および「上」といった用語は、オブジェクトの面のような種々の要素を明瞭な仕方で明確化するために使われているだけであることを注意しておく。「下」および「上」という用語の使用は、特許請求される本願発明の照明装置やその使用を、付属の図面に概略的に描かれている構成に限定するものではない。さらに、本願においては、図示された以外の構成にされた照明装置も特許請求される。

「上流」および「下流」の用語は、光源からの光の伝搬に対してのアイテムまたは特徴の配置に関係する。ここで、光源からの光ビーム内の第一の位置に対して、光源により近い前記光ビーム内の第二の位置が「上流」であり、光源からより遠ざかった前記光ビーム内の第三の位置が「下流」である。

本発明の諸実施形態についてこれから付属の概略図を参照して、単に例として述べる。図面では、限定しない実質的に平面状の導波路が概略的に描かれている。図面において、対応する参照符号は対応する部分を示す。

明確のため、任意的なさらなる光学系または反射器、鏡、ヒートシンク、拡散器、さらなるコリメータ、電源、電線、ルミネセント物質などといった（他の）周辺設備は図面には描いていない。

ａ〜ｅはコリメータの諸実施形態のいくつかの原理を概略的に描く図である。 ａ〜ｃは、半溝をもつサイド・エッジをもつコリメータの諸実施形態を概略的に描く図である（それぞれ正面図、背面／斜視図）。 ａ〜ｃは、単一溝をもつサイド・エッジをもつコリメータのある実施形態を概略的に描く図である（それぞれ正面図、背面／斜視図、上面図）。 ａ〜ｂは、複数の溝をもつサイド・エッジをもつコリメータのある実施形態を概略的に描く図である（それぞれ正面図、背面／斜視図）。 ａ〜ｄは、上コリメータ表面および／または下コリメータ表面がそれぞれ有する複数の溝をもつコリメータの諸実施形態を概略的に描く図である。 ａ〜ｅは、複数のライティング・ユニットを有するプレートの諸実施形態を概略的に描く図である。 本発明の照明装置の使用の諸実施形態を概略的に描く図である。 ａ〜ｊはコリメータが有する溝のコリメーション効果の比較例を示す図である。

図１のａ〜ｃは、装置光２１１を生成するよう構成された照明装置１を概略的に描いている。照明装置１は参照符号２で示されるライティング・ユニットを有する。ライティング・ユニット２は光源光１１１を生成するよう構成された光源１００および光源光１１１をコリメートして装置光２１１を与えるよう構成された実質的に平坦なコリメータ２００を有する。

光源１００はいかなる光源であってもよいが、特にLED（複数のLEDを含む）であってもよい。

コリメータ２００はソリッドでも中空でもよい導波路である。ここで、参照符号４０で示されるソリッド導波路が参照される。コリメータ２００は入射窓２１０およびエッジ窓２２０と、好ましくは実質的に平行に配置される上コリメータ表面２０１（「上面」）および下コリメータ表面２０２（「底面〔下面〕」）と、第一のコリメート・サイド・エッジ２３０（「第一のサイド・エッジ」）および第二のコリメート・サイド・エッジ２４０（「第二のサイド・エッジ」）とを有する。第一のコリメート・サイド・エッジ２３０および第二のコリメート・サイド・エッジ２４０は、コリメートするよう特に構成されたコリメータ２００のエッジであり、相互角または開き角γをもつ（後述）。

第一および第二のサイド・エッジ２３０および２４０は、入射窓２１０からエッジ窓２２０に向けて発散するよう構成される。このことは図からも導ける。入射窓２１０におけるコリメータ入射窓幅W1は出射窓２２０におけるコリメータ・エッジ窓幅W2よりも小さいからである。この発散は、第一のサイド・エッジおよび／または第二のサイド・エッジの発散の結果として生じうる（一般には対称的なコリメータ２００が好ましい）。

上述したように、上コリメータ表面２０１および下コリメータ表面２０２は好ましくは実質的に平行に配置される。これはこの概略図からも導ける。コリメータ入射窓高さh1はコリメータ・エッジ窓高さh2に実質的に等しいからである。一般に、h1/h2は約0.9〜1.1の範囲にあり、好ましくは約1である。好ましくは、ここで、「実質的に平行」の用語は、上コリメータ表面２０１および下コリメータ表面２０２による角度が特に約6°より小さい、より好ましくは約2°より小さい、より一層好ましくは約1°より小さい、最も好ましくは0°であることを示す。ここで、諸実施形態は、平行な上コリメータ表面２０１および下コリメータ表面２０２を有して描かれる。

上面２０１に沿ったエッジ２３０、２４０の長さは参照符号L1で示され、底面２０２に沿ったエッジ２３０、２４０の長さは参照符号L2で示される。傾斜したエッジのないこの概略図では、L1とL2は実質的に等しい。

入射窓２１０は、光源１００の光源光１１１を受けるよう構成され、エッジ窓２２０はコリメートされた光源光１１１が照明装置光２１１としてコリメータ２００から逃げるのを許すよう構成される。

理解のため、光学軸Oが描かれている。光学軸Oに沿って、コリメートされた光源光１１１および装置光２１１が伝搬する。この光学軸Oは、ライティング・ユニット２の光学軸である。光学軸Oは、光１１１の平均方向と考えてもよい。これは、源１００およびコリメータ２００の両方の配向によって決定される。当業者には明らかであろうが、これらは好ましくは整列される。光学軸は光１１１の平均方向と考えることができるので、本稿では、光１１１の下流方向を指すベクトルとして示される。

光学軸Oは特に、上コリメータ表面２０１および／または下コリメータ表面２０２に実質的に平行な面内にある。光学軸Oは、xy平面と平行な（仮想）平面と部分的に一致し、光学軸Oもxy平面と平行なこの平面（この平面は図２のａおよびｂに示される）に平行である。xy平面はさらに、上の光ガイド表面２０１および／または下の光ガイド表面２０２に実質的に平行な平面として定義されることができる。上述したように、好ましい諸実施形態では、上面および下面２０１、２０２は（実質的に）平行である。よって、xy平面は上面２０１および下面２０２に（実質的に）平行である。光学軸Oはこの平面に平行であり、xy平面と平行なこの平面に一致する。

図１のｂは、図１のａに概略的に描かれたのと同じコリメータ２００を、ここでは上面図で概略的に描いている。よって、この概略的に描かれた実施形態およびこの図では、L1とL2は等しく、W1とW2は等しくない。

コリメータ２００は開き角γを有しうる。この概略的に描かれた対称的な実施形態では、光学軸Oに対して、第一のサイド・エッジ２３０は(1/2)γをもって発散し、第二のサイド・エッジ２４０も(1/2)γをもって発散する。開き角γは、コリメート・サイド・エッジ２３０、２４０の間の角度として定義されうる。この実施形態におけるコリメート・サイド・エッジ２３０、２４０はまっすぐなので、コリメータ２００の開き角γは、サイド・エッジ２３０、２４０（の長さ）にわたって実質的に変動しない。一般に、開き角γは好ましくは≧0°かつ＜180°の範囲にあり、特に約45〜135°の範囲にある。これは、中空コリメータ２００について特に当てはまりうる。ソリッドなコリメータ２００については、すなわちコリメータ２００がソリッドな透明導波路である場合には、開き角γは好ましくは0〜90°の範囲、特に約10〜70°の範囲にある。

コリメータ２００は、たとえば凸または凹に曲がっていてもよいコリメート・サイド・エッジ２３０、２４０を有していてもよい。典型的なコリメータ形は放物型である。そのような実施形態では、開き角γはサイド・エッジにわたって変動する。理解のため、本稿では、図１ｅおよび図２ｃ（後述）を除いて、ほとんどのコリメータ２００は、まっすぐなコリメート・サイド・エッジ２３０、２４０をもって概略的に描かれている。

図１のｃは、図１のａに概略的に描かれたのと同じコリメータ２００を、ここでは側面図で概略的に描いている。よって、この概略的に描かれた実施形態およびこの図では、h1とh2は実質的に等しく、L1とL2は実質的に等しい。

図１のｄは、エッジ窓２２０が傾斜している点を除いて図１のａ〜ｃに概略的に描かれた実施形態と実質的に同じコリメータ２００をもつライティング・ユニット２の実施形態を概略的に描いている。そのような傾斜したエッジ窓は参照符号２２１で示される。エッジ窓２２０はたとえば、上コリメータ表面２０１または下コリメータ表面２０２に対して35〜105°の範囲の傾斜角βを有していてもよい。図１のｄでは、傾斜角βは、底面２０２に対して示されており、約45°の値をもつ。図１のａ〜ｃでは、エッジ窓は「傾斜」してはおらず、「傾斜角β」は約90°である。特に約35〜55°の範囲の傾斜角を使うことによって、コリメートされた光源光が、下面および上面２０１、２０２の一つを通じて装置光２１１としてコリメータ２００から逃げ去ることができる。エッジ窓２２０の形（傾斜している、V形（「両側〔ダブル〕傾斜」）、曲がっている）に依存して、コリメートされた光源光は、底面および上面２０１、２０２の一方または両方を通じて、コリメータ２００から装置光２１１として逃げ去りうる。

図１のｅは、コリメート・サイド・エッジ２３０、２４０が（両方とも）曲がった仕方で発散するコリメータ２００をもつライティング・ユニット２の実施形態を概略的に描いている。よって、コリメート・サイド・エッジ２３０、２４０は曲がっている。したがって、コリメータの開き角γもコリメート・サイド・エッジ２３０、２４０にわたって変動する。これは、γ、γ′等で示されている。そのような曲がった実施形態における開き角は、それぞれのコリメート・サイド・エッジ２３０、２４０での接線の間の角度として定義されうる。ここでもまた、一般には、開き角は好ましくは≧0°かつ＜180°の範囲である。

好ましい実施形態では、サイド・エッジ２３０および２４０は、入射窓２１０からエッジ窓２２０に向かう方向に曲がっている、すなわち開き角γはサイド・エッジ２３０、２４０にわたって変化する（図１ｅおよび図２ｃで概略的に描かれるように）ことを注意しておく。しかしながら、（まっすぐなまたは曲がったサイド・エッジ２３０、２４０と組み合わされてもよい）別の実施形態では、サイド・エッジ２３０、２４０は（も）上面２０１から下面２０２に向かう方向に（またはその逆の方向に）曲がっていてもよい。そのような実施形態はここでは描いていない。

上述したように、上コリメータ表面２０１、下コリメータ表面２０２、第一のコリメート・サイド・エッジ２３０および第二のコリメート・サイド・エッジ２４０の一つまたは複数は、nを正の整数（1,2,3,…,100,…等のような）としてn×1/2溝３００を有し、溝３００は独立に、≧0°かつ＜90°の、光学軸（O）との溝方向角ωをもつ長手軸３０１を有する。これらの面の一つまたは複数の上の溝の配置は、互いとは独立に選択されうることを注意しておく。たとえば、第一のサイド・エッジ２３０が溝３００を有するだけでもよいし、あるいは第二のサイド・エッジ２４０と下面２０２が溝を有する、などである。そのため、「一つまたは複数」という言い方をしている。

これらの溝３００は簡単のために上記の概略図には描かれていない。しかしながら、ライティング・ユニット２、特にコリメータ２００を図１のａ〜ｄにおいて記載したので、次の諸図では溝の配置が概略的に描かれ、下記でより詳細に明確にされる。図２のａ〜ｃ、図３のａ〜ｃおよび図４のａ〜ｂは、サイド・エッジが有する溝３００の実施形態を概略的に描いている。

上述したように、第一のコリメート・サイド・エッジ２３０および第二のコリメート・サイド・エッジ２４０の一方または両方は、それぞれ1/2溝３００を有する。図２のａ〜ｂは、1/2溝３００がある両サイド・エッジ２３０、２４０をもつコリメータ２００の実施形態を概略的に描いている（それぞれ正面図および背面／斜視図）。実際には、そのようなサイド・エッジ２３０、２４０は傾斜サイド・エッジ２３０、２４０と見ることができる。1/2溝を有する第一のサイド・エッジ２３０は、参照符号２３１で示されており、1/2溝を有する第二のサイド・エッジ２４０は参照符号２４１で示されている。

上述したように、光学軸Oはベクトルとして示される。さらに、図２のａおよびｂは、参照符号４００で示される、xy平面に平行な平面を概略的に描いている。図のように、光学軸Oはこの面に一致する。さらに、上面２０１および下面２０２はこの平面４００に実質的に平行である。この平面４００は（も）、上面２０１および／または下面２０２と実質的に平行な平面として定義できる。これらの最後の二つの面は好ましくは平行なので、ある好ましい実施形態では、平面４００は（も）上面２０１および下面２０２に実質的に平行な平面として定義できる。（仮想的な）xy平面の配置に依存して、この平面４００はxy平面と一致してもよい。いずれにせよ、光学軸Oと一致し、上面２０１および下面２０２に実質的に平行な平面は、ここでは平面４００として示される。

溝（単数または複数）３００は、溝３００に沿ったまたは溝３００の方向の長手軸（または延在方向軸または溝軸）３０１を有する細長い構造（単数または複数）として見ることができる。溝３００は実質的に平行に構成されている（上および／または下のコリメータ表面２０１、２０２それぞれがそのような溝を有する下記の実施形態参照）、あるいは溝（単数または複数）はコリメータ２００内の光源光１１１と実質的にまたは部分的に平行に構成される。よって、溝３００は下流方向に向けて発散してもよい。

こうして、ある実施形態では、溝３００または少なくともその部分集合は、実質的に平行に配置される。それと組み合わされてもよい別の実施形態では、溝３００または少なくともその部分集合は、下流方向に発散して配置される。

したがって、溝３００は溝軸３０１（これは溝３００と平行であり、溝の谷と一致してもよい）を有すると考えられる。これも（下流方向の）ベクトルで示される。溝軸３０１をベクトルとして示すさらなる理由は、溝軸３０１の、光学軸Oとの溝方向角ωを定義するためである。光学軸Oが（一部の図面に描かれるように）デカルト座標系におけるy軸に平行であるとすると、方向角ωが90°の溝３００はx軸の正方向または負方向に沿うことになる。これは、本発明に基づく有利なコリメーションを提供しないであろう。方向角ωが0°の溝３００は光学軸Oに平行となり、コリメーションを提供しうる。

実際、方向角ωは、より精確には、溝軸３０１の、（xy平面と平行な）平面４００上への投影と、（xy平面と平行な）この平面４００内の光学軸Oとの間の角度として定義される。

図２ｃは、図２ａおよび２ｂに概略的に描かれたのと同じ実施形態を概略的に描いているが、図２ｃではサイド・エッジ２３０、２４０が曲がっている。これは、溝角ωもサイド・エッジ２３０、２４０を通じて変化するということを意味する。このことは、ω、ω′等で示されている。そのような曲がった実施形態では、溝角（単数または複数）γはさらに、溝軸３０１における接線（単数または複数）の、（xy平面（明確のため図示せず）と平行な）平面４００上への投影（単数または複数）と、（xy平面と平行なこの平面４００内の）光学軸Oとの間の角度として定義されてもよい。

よって、本発明は、上に定義したようなライティング・ユニット２を有する前記照明装置１の実施形態であって、前記第一のコリメート・サイド・エッジ２３０および第二のコリメート・サイド・エッジ２４０の一方または両方が1/2溝（単数または複数）３００を有する実施形態を提供する。あるいは換言すれば、上に定義したようなライティング・ユニット２を有する前記照明装置１の実施形態であって、前記第一のコリメート・サイド・エッジ２３０および第二のコリメート・サイド・エッジ２４０の一方または両方が傾斜させられている実施形態が提供される。

図２のａ〜ｃは、エッジどうしが反平行（antiparallel）である二つの傾斜したコリメート・サイド・エッジ２３０、２４０をもって描かれてきて、実質的に対称的なコリメータ２００が描かれているが、サイド・エッジ２３０、２４０は異なる傾斜角を有していてもよく、それでも平行に配列されうる（平行四辺形のように）ことを注意しておく。

もう一つの実施形態では、第一のコリメート・サイド・エッジ２３０および第二のコリメート・サイド・エッジ２４０の一方または両方がそれぞれV形（実際には（頂部が隣り合うもしくは一致する）二つの半溝３００）を有する。図３ａ〜ｃは、二つの1/2溝３００があるサイド・エッジ２３０、２４０を有するコリメータ２００の実施形態を概略的に描いている（それぞれ正面図、背面／斜視図および上面図）。そのようなサイド・エッジ２３０、２４０は一種の「両側〔ダブル〕傾斜」サイド・エッジである。（突出する）V形を有するサイド・エッジ２３０、２４０は、それぞれ参照符号２３２、２４２で示される。図３ｂはさらに、溝軸３０１が実質的に半溝３００の「谷」と一致することを示している。図３ｃは、そのような実施形態の上面図である。図２のａおよびｂに概略的に描かれている実施形態の上面図（または下面図）は、図３ｃに描かれているこの上面図と同じであってもよいことを注意しておく。

上述したように、(n×1/2)溝３００は、独立に、光学軸Oと≧0°かつ＜90°の溝方向角ωをもつ長手軸３０１を有する。ここで「独立して」の用語は、物理的な境界内で、個々の溝の方向角ωが他のすべての溝とは独立して選択されうることを示しうる。この実施形態では、両方のサイド面２３０、２４０の溝３００が、光源１００と一致してもしなくてもよい位置Pに仮想的に収束することを注意しておく。仮想収束点Pはまた、光源１００の背後に配置されても、あるいは光源１００の手前に配置されてもよい。方向角ωは、特に、光学軸Oおよび溝３００の長手軸３０１の平面４００（図示せず）内において決定される。ここで、そのような平面は実質的に第一のコリメータ表面２０１および／または第二のコリメータ表面２０２と平行である（上記も参照）。

よって、本発明は、上に定義したようなライティング・ユニット２を有する照明装置１の実施形態であって、前記第一のコリメート・サイド・エッジ２３０および前記第二のコリメート・サイド・エッジ２４０の一方または両方がそれぞれ二つの半溝３００を有する実施形態を提供する。ここで、前記二つの半溝は隣り合うまたは一致する頂部をもつ。あるいは、換言すれば、上に定義したようなライティング・ユニット２を有する照明装置１の実施形態であって、前記第一のコリメート・サイド・エッジ２３０および前記第二のコリメート・サイド・エッジ２４０の一方または両方がV形（それぞれコリメータ・サイド・エッジ２３０および／または２４０から突き出る）をもつ実施形態が提供される。

さらにもう一つの実施形態では、前記第一のコリメート・サイド・エッジ２３０および前記第二のコリメート・サイド・エッジ２４０の一方または両方が複数の溝を有する。図４のａ〜ｂは、複数の溝３００のあるサイド・エッジ２３０、２４０をもつコリメータ２００の実施形態を概略的に描いている（それぞれ正面図および背面／斜視図）。好ましくは、（ここに描かれるように）前記第一のコリメート・サイド・エッジ２３０および前記第二のコリメート・サイド・エッジ２４０の前記一方または両方が有する複数の溝３００はそれぞれ実質的に平行である。よって、好ましくは、溝３００の長手軸３０１は実質的に平行に構成される。もちろん、これは第一のサイド・エッジ２３０が有する溝のサブセットの長手軸３０１に、および／または第二のサイド・エッジ２４０が有する溝のサブセットの長手軸３０１に、当てはまる。これらの溝は、それぞれ、互いに実質的に平行に整列されてもよい。サイド・エッジ２３０、２４０は発散するので、第一のコリメート・サイド・エッジ２３０上の複数の溝３００と、第二のコリメート・サイド・エッジ２４０上の複数の溝３００とは、もちろん、互いから発散しうる。

よって、本発明は、上に定義したようなライティング・ユニット２を有する照明装置１の実施形態であって、前記第一のコリメート・サイド・エッジ２３０および前記第二のコリメート・サイド・エッジ２４０の一方または両方が複数の1/2溝３００を有する実施形態を提供する。あるいは、換言すれば、上に定義したようなライティング・ユニット２を有する照明装置１の実施形態であって、前記第一のコリメート・サイド・エッジ２３０および前記第二のコリメート・サイド・エッジ２４０の一方または両方が溝３００の波状の（corrugated）構造を有する実施形態が提供される。

上述の諸実施形態は組み合わされてもよい。たとえば、半溝を付けられたサイド・エッジ２３０または２４０が複数のより小さな溝３００を有していてもよい（図２ａ〜ｂと図４ａ〜ｂに概略的に描かれた実施形態の組み合わせ）。

前記サイド・エッジ２３０、２４０の一方または両方が有する（半）溝３００についての溝方向角ωは、（対称的なコリメータ２００では）実質的に1/2γに等しいことを注意しておく（すなわち、コリメータ２００の開き角の半分）。

前記第一のコリメーション・サイド・エッジ２３０および前記第二のコリメート・サイド・エッジ２４０の一方または両方にある上述した溝（単数または複数）３００に加えて、あるいはその代わりに、上コリメータ表面２０１および下コリメータ表面２０２の一方または両方が少なくとも一つの単一の溝３００を有していてもよい。しかしながら、一般に、これらのコリメート表面２０１、２０２の一方または両方は複数の溝３００を有しうる。図５のａ〜ｄは、上および／または下のコリメータ表面２０１、２０２がそれぞれ有する複数の溝３００を有するコリメータ２００の諸実施形態を概略的に描いている。明確のため、サイド・エッジ２３０、２４０は溝３００を有していないが、もちろん、さらなる実施形態では、これらのサイド・エッジ２３０、２４０の一つまたは複数も溝３００を有していてもよい。

溝３００を有する上および下のコリメータ表面２０１、２０２は、それぞれ参照符号２５１および２５２で示される。図５のａ、ｃおよびｄは概略的に上面図を描いており、（よって）上のコリメータ表面２０１を示している。上の光ガイド表面２０１はここでは溝３００を有しており、やはり参照符号２５１で示されている。しかしながら、これらの概略的な絵はこれに対応して参照符号２５２で示されるべき、溝３００を有する下のコリメータ表面２０２を概略的に描いているのでもよい。図５のｂは、エッジ窓２２０の正面図を概略的に示しており、この図においては、上および下のコリメータ表面２０１、２０２の両方が溝３００を有することが概略的に描かれている。

溝３００はここでもまた、溝３００に沿ったまたは溝３００の方向の長手軸３０１を有し、長手軸３０１は、光学軸Oとの溝方向角ωをもつ。各溝３００は独立して、光学軸Oとの溝方向角ω≧0°かつ＜90°をもつ長手軸３０１有してよい。図５ａでは、溝３００は光源１００から上流に無限に遠方の位置Pに仮想的に収束する。すなわち、溝３００は実質的に平行に構成され、溝方向角ωはよって実質的に0°である。仮想収束点Pは、光源１００の向こう側に（すなわち光源１００より上流に）（より近くに）（図５ｄ参照）、光源１００の手前に、あるいは光源１００のところに（図５ｃ）配置されてもよい。原理的には、上のコリメータ表面２０１、下のコリメータ表面２０２、第一のコリメート・サイド・エッジ２３０および第二のコリメート・サイド・エッジ２４０のうちの一つまたは複数の溝３００は異なる位置Pに収束してもよい。図５ｃでは、溝３００の配置は放射状の配置であり、円の中心が収束点Pにある。

上および下のコリメータ表面２０１、２０２の一方または両方が溝３００を有し、溝３００が光源１００と実質的に一致する（すなわち、特に、そのような光源１００の発光表面と実質的に一致する）位置に仮想的に収束する構成が特に好ましい。比較的高い横コリメーションを得ることができるからである（下記も参照）。

溝（単数または複数）３００はたとえば、特にソリッドな透明導波路４０のサイド・エッジ２３０、２４０および上面および下面２０１、２０１の一つまたは複数に溝（単数または複数）３００を設けることによって簡単に提供されうる。V形の溝（単数または複数）３００または正弦波形の溝（単数または複数）３００または他の型の溝（単数または複数）３００を導入することによって、比較的容易に、溝（単数または複数）３００の面（単数または複数）のところで内部反射（全反射（TIR））による反射をもつ溝（単数または複数）３００が設けられる。そのような溝（単数または複数）は、溝をエッチングするまたは彫ることによって得ることができる。それにより溝３００が得られる。しかしながら、射出成形（injection molding）または熱エンボス化（hot embossing）または溝の複製（replication）またはレーザー・カッティング（laser cutting）のような、当業者に既知の他の諸方法が適用されてもよい。

特に上面または底面２０１、２０２が有する、あるいはサイド・エッジ２３０、２４０が複数の溝を有する実施形態における（1/2）溝３００はたとえば、約0.05〜2mmの範囲の高さを有していてもよい。サイド・エッジ２３０、２４０が有する1/2溝または単一溝は特に、コリメータ２００の高さh1に依存してもよい。

溝３００どうしは直接隣接していてもよいが、隣り合う溝３００どうしの間に距離があってもよい。溝３００は一定の幅および／または高さを有していてもよく、あるいは幅および／または高さが互いとは独立に溝の長さにわたって変化してもよい。このようにして、上のコリメータ表面２０１、下のコリメータ表面２０２、第一のコリメート・サイド・エッジ２３０および第二のコリメート・サイド・エッジの一つまたは複数の表面全体が溝３００を有していてもよいが、二つの隣り合う溝３００の間に間隔を残すよう選ばれてもよい。

ある好ましい実施形態では、特に上のコリメータ表面２０１および／または下のコリメータ表面２０２が有する溝の放射状の配置では（図５ｃ参照）、そのような表面は、10°の導波路方向角γ当たり少なくとも一つの溝３００を、特に10°の導波路方向角γ当たり約1〜5本の範囲の溝３００を有する。放射状に配列された溝３００をもつこれらの実施形態では、溝角ωは、上面および／または下面２０１、２０２のそれぞれにわたって変化する。これは、図５のｃ〜ｄでω、ω′、ω″などで示されている。

上で論じたように、溝３００は90°の頂角をもつV溝である必要はない。たとえば、他の頂角をもつV溝、正弦波状のパターンまたは他の曲がったパターンも有効である。V溝の頂角は特に、約90°から＜180°の角度までの範囲である。これは、サイド・エッジ２３０、２４０の一つまたは複数が有する溝３００にも当てはまりうる。

よって、本発明は、上に定義したようなライティング・ユニット２を有する照明装置１の実施形態であって、上のコリメータ表面２０１および下のコリメータ表面２０２の一方または両方が複数の溝３００を有し、溝３００は実質的に平行に（よって光学軸Oにも平行に）配置される。あるいは、換言すれば、上に定義したようなライティング・ユニット２を有する照明装置１の実施形態であって、上のコリメータ表面２０１および下のコリメータ表面２０２の一方または両方が、実質的に平行な溝３００の波状の構造を有する実施形態が提供される。これらの実施形態は図５のａおよびｂに描かれている。

さらに、本発明は、上に定義したようなライティング・ユニット２を有する照明装置１の実施形態であって、上のコリメータ表面２０１および下のコリメータ表面２０２の一方または両方が複数の溝３００を有し、溝３００は実質的に放射状に配置され、コリメータ２００の上流に（そして好ましくは光源１００のところに、または光源１００の上流に）選ばれた一つまたは複数の収束点Pをもつ実施形態を提供する。あるいは、換言すれば、上に定義したようなライティング・ユニット２を有する照明装置１の実施形態であって、上のコリメータ表面２０１および下のコリメータ表面２０２の一方または両方が、入射窓２１０からエッジ窓２２０に向かう方向にかけて発散する、放射状に配列された溝３００の、波状の（corrugated）構造を有する実施形態が提供される。

図６ａ〜ｅは、プレート１０００内に統合されたコリメータ２００の実施形態を概略的に描いている。そのようなプレート１０００は一つまたは複数のコリメータ２００と、該コリメータ２００に光源光１１１を供給する単一の光源１００を有していてもよい。しかしながら、好ましくは、プレート１０００は複数のライティング・ユニット２を有する。そのような実施形態は、図６ａ〜ｅに概略的に描かれている。好ましくは、プレート１０００は実質的に平坦である。

これらの図は、ライティング・ユニット２を有する実質的に平坦なプレート１０００を有する照明装置１の実施形態を概略的に描いている。プレート１０００は上プレート表面１２０１、下プレート表面１２０２およびプレート・エッジ１０５０を有する。好ましくは、それぞれ、上コリメータ表面２０１は前記上プレート表面１２０１の少なくとも一部分または前記下プレート表面１２０２の少なくとも一部分に一致し、前記下コリメータ表面２０２は前記下プレート表面１２０２の少なくとも一部分または前記上プレート表面１２０１の少なくとも一部分に一致する。（上述したように、「上」および「下」の用語は単に明確のために使われているのであって、論じている上または下のフィーチャーの配向を限定するものではない。）プレート１０００の形、特にプレート１０００のプレート・エッジ１０５０の形は原理的には（上（および／または下）から見て）いかなる形でもよい。それには、円形またはオーバル形、五角形、六角形などが含まれる。図６ａ〜ｅは、長方形のプレート１０００を概略的に描いているが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。よって、図６ａ〜ｅにおいて、エッジ１０５０は、第一のプレート・エッジ１０５１、第二のプレート・エッジ１０５２および、その向かい側にそれぞれ、第三のプレート・エッジ１０５３および第四のプレート・エッジ１０５４に「細分」される。この構成では、第二のプレート・エッジ１０５２の長さL3と第四のプレート・エッジ１０５４の長さL4は実質的に等しい。同様に、第一のプレート・エッジ１０５１の幅w3と第三のプレート・エッジ１０５３の幅w4は実質的に等しい。図６ｂは、プレート１０００の高さh3（または幅）を示している。これは好ましくは、プレート１０００にわたって実質的に同じである。

サイド・エッジ２３０、２４０は便利には、プレート１０００中の、参照符号２５０で示される空気スリットによって得ることができる。そのような空気スリットは、溝をエッチングするまたは彫るまたは射出成形または熱エンボス化またはレーザー・カッティングなどといった、溝２００に関して上記したのと同じ諸方法で得ることができる。

特に図６ａ〜ｅに概略的に描かれる照明装置１の実施形態は複数のライティング・ユニット２を有する。しかしながら、照明装置１または（よって）そのようなプレート１０００は、一つだけのライティング・ユニット２を有していてもよい。異なるコリメータ２００のフィーチャーを区別するために、ここではアポストロフィを使用する。一つのコリメータ２００（第一のコリメータ）は参照符号２００’で示され、第二のコリメータ２００は参照符号２００’’で示される、などである。各ライティング・ユニット２はその個々の光学軸Oを有する。これらの光学軸Oは実質的に平行に整列されてもよいが、ある角度のもとに配列されてもよい。二つの（隣り合う）光学軸２００の間のこの角は、光学軸角φで示される。図６ａでは、光学軸角φは0°である。光学軸角φは特に、隣り合うコリメータ２００の光学軸Oの平面内で決定される。ここで、そのような平面は、上プレート表面１２０１および／または下プレート表面１２０２に実質的に平行である；あるいはそれらの光学軸Oのこの仮想平面上への投影が光学軸角φを決定するために使われる。

図６ｂは、まっすぐなサイド・エッジ２３０、２４０を有する第一のコリメータ２００’を概略的に描いている。これらのサイド・エッジは複数の溝３００（図示せず）を有していてもよい。同様に、上コリメータ表面２０１および／または下コリメータ表面２０２が複数の溝３００（図示せず）を有していてもよい。第二のコリメータ２００’’は傾斜したエッジ２３０、２４０をもつ、すなわちいずれも1/2溝３００を有する。

便利には、プレート１０００内のコリメータ２００は空気スリット２５０を共有してもよい。このようにして、そのような空気スリット２５０は、第一のコリメータ２００’のサイド・エッジであるエッジをもち、第二の（隣の）コリメータ２００’’のサイド・エッジであるもう一つのエッジをもちうる。したがって、照明装置１のある個別的な実施形態では、第一のコリメータ２００’の第一のコリメート・サイド・エッジ２３０は、第一のコリメータ２００’に隣接する第二のコリメータ２００’’の第二のコリメート・サイド・エッジ２４０と実質的に平行である。また、空気スリット２５０の一部が共有されてもよい。よって、照明装置１のある個別的な実施形態では、第一のコリメータ２００’の第一のコリメート・サイド・エッジ２３０の少なくとも一部が、第一のコリメータ２００’に隣接する第二のコリメータ２００’’の第二のコリメート・サイド・エッジ２４０の少なくとも一部と実質的に平行である。

図６ｃ〜ｅは、限定的でないいくつかの実施形態を概略的に描いている。ここではライティング・ユニット２は毎回、その配向を反転させる。このようにして、プレート１０００はたとえば、エッジ１０５０（ここではそれぞれ第一および第三のエッジ１０５１および１０５３）において装置光２１１を提供しうる。図６ｄはやはり、空気スリット２５０を共有できる、よってコリメータ２００のサイド・エッジ２３０、２４０を構成できる、限定的でないいくつかの仕方を示している。図６ｅは、複数のライティング・ユニット２を有するプレート１０００を概略的に描いている。ここでは、各ライティング・ユニット２は、隣のライティング・ユニット２に対して鏡映になっている。すなわち、各隣接コリメータ２００は、隣接する他方のコリメータ２００に対してミラーされたものになっている。これらの実施形態において、コリメータ２００の光学軸は、約180°の光学軸角φを有する。

光学軸角φは、物理的に許容可能ないかなる値をもってもよい。ここで、ライティング・ユニットは、隣り合うコリメータ２００（ここではライティング・ユニット２）について、実質的に平行な方向をもって（光学軸Oどうしが実質的に平行）、すなわち約0°の光学軸角φで配置される（図６ａ）、あるいは光学軸Oの実質的に反対方向をもって、すなわち約180°の光学軸角φで配置される（図６ｃ〜ｅ）ものとして概略的に描かれている。

照明装置１は有利には、家具４００として、あるいは家具要素４０１としてなど家具において使用されうる。ある個別的な実施形態では、照明装置はウォールウォッシャー５００として使用されうる。そのような使用の実施形態は、図７に概略的に描かれている。照明装置１は、装置光２１１を生成するよう構成されうる。装置光は、白色光を含めいかなる所定の色を有していてもよい。図７は、壁７０１、床７０２および天井７０３を有する部屋７００を概略的に描いている。照明装置１０００の一つは、壁７０１（左）のウォールウォッシングに使われる；この照明装置は床７０２の上に配置されてもよい。そのような照明装置は、戸棚（図示せず）などのような家具に統合されてもよい。もう一つの照明装置１０００は壁７０１（右）をウォールウォッシングするよう配置される；この照明装置は天井７０３に配置されてもよいし、あるいは棚またはコンソールなどに統合されてもよい。さらに、照明装置１０００の一つは、たとえばテーブル（図示せず）の上方のランプ（すなわち家具）として使われる。ここで、機能的な白色光がテーブル上に意図され、たとえば天井には色可変な雰囲気光が意図される。

1×1mmのランベルト型発光源（Lambertian emitter light source）（1lm）および4mmの厚さの光ガイドを用いて比較例が実行された。下記の表および付属の図８ａ〜８ｊにおいて、これらの例の結果がそれぞれまとめられ、図示されている。これらの図において、0〜360の範囲の軸は、装置光２１１の縦方向強度（longitudinal luminous intensity）に関係する光度プロット（y軸上にカンデラ）のx軸であり、0°から360°まで変わる；0〜180の範囲の軸は装置光２１１の横方向強度（latitude luminous intensity）に関係する光度プロット（x軸上にカンデラ）のx軸であり、0°から180°まで変わる。これらのプロットは、装置光２１１としてコリメータから逃げ去る光（すなわちビーム）のビーム断面積のライン・プロットである。

これらのデータから、上コリメータ表面（２０１）、下コリメータ表面（２０２）、第一のコリメート・サイド・エッジ（２３０）および第二のコリメート・サイド・エッジ（２４０）の一つまたは複数に溝３００を設けることによって、導波路またはコリメータ２００内でのコリメーション（縦方向コリメーション）が改善でき、さらに、このようにして特に、驚くことに、導波路またはコリメータ２００に垂直な方向（横方向）のコリメーションもが実質的に改善されうることがわかる。

本稿における、「実質的にすべての発光」または「実質的に……からなる」などの「実質的に」という用語は、当業者には理解されるであろう。同様に、用語「約」も理解されるであろう。用語「実質的に」または「約」は、適宜「全体的に」「完全に」「全部の」「厳密に」などの実施形態も含みうる。よって、実施形態において、実質的にという形容語は除去してもよい。適用可能な場合には、用語「実質的に」は90%またはそれ以上、たとえば95%またはそれ以上、特に99%またはそれ以上、さらには特に99.5%またはそれ以上に関係してもよく、特に100%も含む。用語「有する」は、用語「有する」が「からなる」を意味する実施形態をも含む。よって、たとえば、用語「約2°」は「2°」に関係してもよい。

さらに、本明細書および請求項における第一、第二、第三などの用語は、同様の要素を区別するために使われており、必ずしも逐次順や時間順を記述するためではない。そのように使用される用語は適切な状況下では交換可能であり、本稿に記載される本発明の実施形態は本稿に記載されるまたは例解される以外のシーケンスでも機能できることは理解されるものとする。

本稿の装置は、とりわけ、動作中において記載されている。当業者には明確であろうが、本発明は動作方法や動作中の装置に限定されるものではない。

上述の実施形態が本発明を限定するのではなく例解するものであること、当業者が付属の請求項の範囲から外れることなく数多くの代替的な実施形態を設計できるであろうことを注意しておくべきである。請求項において、括弧内に入れた参照符号があったとしても、その請求項を限定するものと解釈してはならない。「有する」という動詞およびその活用形の使用は、請求項において述べられている以外の要素やステップの存在を排除するものではない。要素の単数形の表現はそのような要素の複数の存在を排除しない。いくつかの手段を列挙する装置請求項において、それらの手段のいくつかは同一のハードウェア項目によって具現されてもよい。ある種の施策が互いに異なる従属請求項において記載されているというだけの事実がそれらの施策の組み合わせが有利に使用できないことを示すことはない。

Claims (13)

1. 照明装置光を生成するよう構成された照明装置であって、前記照明装置はライティング・ユニットを有し、前記ライティング・ユニットは：
   光源光を生成するよう構成された光源および
   前記光源光をコリメートするよう構成された実質的に平坦なコリメータを有し、前記コリメータは：
   入射窓およびエッジ窓と、
   実質的に平行に構成された上コリメータ表面および下コリメータ表面と、
   前記入射窓から前記エッジ窓に向けて発散するよう構成されている第一のコリメート・サイド・エッジおよび第二のコリメート・サイド・エッジとを有し、
   前記ライティング・ユニットはさらに光学軸を有し、
   前記入射窓は、前記光源の光源光を受け取るよう構成されており、前記エッジ窓はコリメートされた光源光が照明装置光として前記コリメータから逃げることを許容するよう構成されており、
   前記上コリメータ表面および前記下コリメータ表面か、前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジかのいずれかが、n＞2は正の整数であるとしてn×1/2溝を有し、
   前記溝は独立して、光学軸と≧0°かつ＜90°の溝方向角をもつ長手軸を有し、
   前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジの一方または両方がそれぞれV形をもつ、
   照明装置。
2. 前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジの一方または両方が、それぞれ複数の溝を有し、ここで、前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジの前記一方または両方が有する前記複数の溝は、それぞれ、実質的に平行である、請求項１記載の照明装置。
3. 前記第一のコリメート・サイド・エッジおよび前記第二のコリメート・サイド・エッジに溝がない場合、前記上コリメータ表面および前記下コリメータ表面の一方または両方が複数の溝を有する、請求項１または２記載の照明装置。
4. 前記複数の溝が、前記光源と一致する位置に仮想的に収束する、請求項３記載の照明装置。
5. 前記複数の溝が、前記光源より上流の位置に仮想的に収束する、請求項３記載の照明装置。
6. 前記複数の溝が実質的に平行に構成される、請求項３記載の照明装置。
7. 前記エッジ窓が、前記上コリメータ表面または前記下コリメータ表面に対して、35〜105°の範囲の傾斜角をもつ、請求項１ないし６のうちいずれか一項記載の装置。
8. 前記コリメータがソリッドな透明導波路を有する、請求項１ないし７のうちいずれか一項記載の装置。
9. 請求項１ないし８のうちいずれか一項記載の照明装置であって、前記ライティング・ユニットを有する実質的に平坦なプレートを有し、前記プレートは上プレート表面、下プレート表面およびプレート・エッジをもち、前記上コリメータ表面が前記上プレート表面の少なくとも一部分または前記下プレート表面の少なくとも一部分に一致し、前記下コリメータ表面が前記下プレート表面の少なくとも一部分または前記上プレート表面の少なくとも一部分に一致する、照明装置。
10. 複数のライティング・ユニットを有する、請求項９記載の照明装置。
11. 請求項１０記載の照明装置であって、第一のコリメータの前記第一のコリメート・サイド・エッジが、前記第一のコリメータの隣の第二のコリメータの前記第二のコリメート・サイド・エッジと実質的に平行である、照明装置。
12. 請求項１ないし１１のうちいずれか一項記載の照明装置の家具として、または家具要素としての使用。
13. ウォールウォッシャーとしての請求項１２記載の使用。
    

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