JP6285783B2 - 発光アプリケーションのための光取り込み構造 - Google Patents
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Description
本発明は、光学素子全般に関する。詳細には、本発明は、導光体等の任意の中間要素を通しての、光源から標的環境及び標的実体への光の取り込み(incoupling)に関する。
導光体は、通常、種々の発光ソリューションにおいて、光源によって発光された光を誘導するために用いられる導波路である。導光体は、種々のアプリケーションの中で特に、ディスプレイの発光(例:バックライト、フロントライト)、キーパッド、キーボード、及び/又はボタンの発光、屋内照明、及び屋外照明に用いることができる。薄型と見なされる従来の導光体は、約0.8乃至約1.0mmの厚さである場合があり、そこへ光を取り込むための、及び/又はそこから光を取り出す(outcoupling)ためのマイクロ光学構造を含む。
本発明の目的は、先行技術の配置で明らかである上述の欠点を少なくとも軽減することである。この目的は、本発明に従う光取り込み構造の実施形態によって達成される。
‐光源によって発光された光を伝達するための、実質的に光学的に透明である媒体と、
‐媒体内にて、所定のその入力及び出力表面の間を最初に伝播する光を、該入力及び出力表面間の最初の伝播方向に対して媒体の側面方向へ向かって広げるための媒体中に配置された第一の光学要素であって、該第一の光学要素は、媒体中に、ブラインドホール又はスルーホール等の1個以上の実質的に「x」字型の、又は鋭角の若しくは丸みを帯びた「v」字型の形状を有する1個以上の穴部を画定する、第一の光学要素と、
‐媒体を通して伝播した光を再指向させるための、媒体に対して配置された複数のマイクロ光学表面レリーフ形状を含む第二の光学要素と、
を含み、
ここで、該第一の光学要素及び第二の光学要素は、伝播した光の均一性及びコリメーション(collimation)を高めるように、媒体と協調的に作用するように構成される。
‐光源によって発光された光を伝達するための、実質的に光学的に透明である媒体と、
‐媒体内に配置された第一の光学要素であって、ここで、該第一の光学要素は、該媒体内の、実質的に円錐形状、若しくは円錐台形状であるブラインドホール、又はスルーホールの少なくとも一部分を画定する、第一の光学要素と、
を含み、
ここで、該第一の光学要素は、媒体と穴部との間の境界領域を通して、媒体へ向けて、好ましくは内部全反射で媒体内を伝播するように光を再指向するよう構成される。
一般に、光源は導光体要素へ直接接続することができ、それによって、追加の手段を用いることなく、そこへ光を導入することができる。別の選択肢として、導光体を1若しくは2個以上の光取り込み構造と共に配置することができる。光取り込み構造は、上部表面又は底部表面の少なくとも一方に鏡面反射体を有するウェッジ、楕円形のライトパイプ、集光レンズ、及び/又は分割光ファイバー束(bundle of split optic fibers)を含むことができる。一方、光源及び光取り込み構造は、単一構造を形成することができる。導光体要素が複数の導光体層を有する場合、光取り込みは、層によって異なってもよい。
Claims (9)
- 発光アプリケーションのための光取り込み構造であって、前記光取り込み構造は、
光源によって発光された光を伝達するための光学的に透明な媒体と、
前記媒体内に配置された第一の光学要素であって、前記第一の光学要素は、前記媒体内の第一の円錐形状のブラインドホールを含み、前記第一の光学要素は、前記媒体と穴部との間の境界領域を通して前記媒体内へ、前記媒体内を伝播するように光を再指向するよう構成される、第一の光学要素と、
前記第一の光学要素に対して前記媒体の逆側に配置された第二の円錐形状のブラインドホールを含む第二の光学要素であって、前記第一の円錐形状のブラインドホールの頂点及び前記第二の円錐形状のブラインドホールの頂点は、前記媒体の内部で互いに接触している、第二の光学要素と、
を含む、光取り込み構造。 - 再指向された光が内部全反射で前記媒体内を伝播する、請求項1に記載の光取り込み構造。
- 所定の厚さの前記第一の光学要素を異なる厚さの標的媒体と接続するための、徐々に厚さを増す部分、
をさらに含む、請求項1に記載の光取り込み構造。 - 前記標的媒体が導光体を含む、請求項3に記載の光取り込み構造。
- 前記第二の光学要素が、前記第一の光学要素の周囲に整列された複数の表面レリーフ形状を含む、請求項1に記載の光取り込み構造。
- 前記第二の光学要素の表面レリーフ形状が、前記第一の光学要素の周囲に対称に位置する、区分的に平行な溝部の少なくとも1つのゾーンを含む、請求項5に記載の光取り込み構造。
- 前記第二の光学要素の表面レリーフ形状が、前記第一の光学要素からの距離の関数として互いから離れるように構成された溝部を含む、請求項5に記載の光取り込み構造。
- 前記表面レリーフ形状の寸法が、前記第一の光学要素からの距離の関数として変化するように構成される、請求項7に記載の光取り込み構造。
- 1つ以上の所定の深さで複数の光源を収容するための円柱形状の要素であって、前記円柱形状の要素は、前記複数の光源によって発光された光線が、前記円柱形状の要素の中を伝播する間に、拡散性及び/又は反射性のその内壁との相互作用によって混合するように構成される、円柱形状の要素、
をさらに含む、請求項1に記載の光取り込み構造。
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