JP6987752B2 - 例えばスポット照明用途の照明デバイス - Google Patents

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Description

本発明は、概して照明デバイスの分野に関連する。具体的に、本発明は、セグメントを含む光ガイドを備える照明デバイスであって、セグメントのそれぞれが、自身に入力された光の少なくとも一部を選択された波長範囲を有する光に変換するように構成されており、各セグメントが光源からの光で「励起（pumped）」され得る、照明デバイスに関連する。
例えば、スポット照明、ヘッドランプ、舞台照明及びデジタルライトプロジェクションなどの多くの用途では、比較的高い強度を有する光、特に白色光を提供できる照明デバイスが魅力的である。例えば、小売り及び博物館での照明のために、例えば、比較的高い輝度及び比較的高い演色評価数（ＣＲＩ；color rendering index）のスポット照明用途が魅力的である。上述されたような用途では、発光ダイオード（ＬＥＤ；light-emitting diode）などの固体光源が光源として使用されることが多い。白熱電球、蛍光灯、ガス放電灯などと比べて、固体光源は、とりわけ、長い作動寿命、少ない電力消費、高い有効性、少ない発熱、光ビーム中の少ない赤外（ＩＲ；infrared）光、及び、「グリーン」で環境に優しい製品（例えば、水銀を含まない）の提供を可能又は容易にするなどの多数の利点をもたらし得る。例えば小売り用途では、コンパクトなナロービームスポット照明モジュールを作るために比較的小さな光源から約３ｋｌｍ〜５ｋｌｍの光束を得られることが望ましいことがある。チップオンボード（ＣＯＢ；Chip on Board）ＬＥＤ源が、例えば光源として使用され得る。約３ｋｌｍ〜５ｋｌｍの光束を発生させるために、約１００ｍｍ２〜２００ｍｍ２の表面積を有する発光面（ＬＥＳ；light emitting surface）が必要とされることがある。
国際公開第２０１５／１１３９７９Ａ１号は、入射光の少なくとも一部を異なるスペクトル分布を有する変換光に変換するように適合された導光体を有し、それによって、多量の変換光が導光体内に留まり、その後に導光体の光出口面から抽出され、高い強度ゲインがもたらされ得る、発光デバイスを開示している。しかし、当該分野では、比較的高い強度を有する光、特に白色光を提供できる改良された照明デバイスが依然として必要とされている。
国際公開第２００８／０４２７０３Ａ１号は、少なくとも第１の波長範囲の光を発生させることができる第１の非干渉性光の発生源を有する照明システムを収容する投影システムを開示している。照明システムは、第１の波長範囲の光により照射されると、第１の波長範囲とは異なる第２の波長範囲の光を発する蛍光性材料を収容する本体も含む。このシステムは少なくとも、第１及び第２の波長範囲のうちの少なくとも一方の光を吸収し、第３の波長範囲の光を発する第２の蛍光性材料を更に含む。本体は抽出エリアを有し、第２又は第３の波長範囲のいずれかの光の少なくとも一部が、本体内で抽出エリアへ内部反射される。
米国特許出願公開第２００７／００１８５５９Ａ１号は、異なるピーク波長を有するオリジナル光を生成する複数の光源を利用して出力光を発するためのデバイス及び方法を開示している。デバイスの第１の光源が、青色の波長範囲のピーク波長を有する第１の光を発生させるように構成されている一方、デバイスの第２の光源は、赤色の波長範囲のピーク波長を有する第２の光を発生させるように構成されている。少なくとも第１の光源から発せられたオリジナル光の一部が、出力光を生成する光ルミネセンス材料を使用して、オリジナル光のピーク波長よりも長いピーク波長を有する光に変換される。
Ｐｈｉｌｉｐｓ社により開発された高ルーメン密度（ＨＬＤ；High Lumen Density）技術が、極めて高い光束密度を発生させるために使用され得る。ＨＬＤ技術は、ＬＥＤ光を非常に小さなエリアに集中させるために、１つ以上の蛍光体などの光ルミネセンス材料で作られた光ガイド又は光ロッドを使用し、それによって、使用される光源の輝度を著しく増大させる。例えば、ＨＬＤ光ロッドの使用によって、約２．５ｍｍ２のＬＥＳから緑色光の約１０ｋｌｍの光束が発生され得る。
緑色光を発するそのようなＨＬＤ光ロッドを、例えばダイクロイッククロス又はダイクロイックミラーによって、比較的高い輝度の青色ＬＥＤから直接発せられた光、及び赤色ＬＥＤから直接発せられた光と組み合わせることによって、白色光が発生され得る。図１は、白色光を発生させるためのそのような構成を備える照明デバイス１５を概略的に示している。照明デバイス１５は、緑色光を発するＨＬＤ光ロッド１を備え、ＨＬＤ光ロッド１は、例えば、図１に例示されるようにＨＬＤ光ロッド１の側面に沿って配置され得る、例えば、青色ＬＥＤ２（その一部のみが図１に参照数字２により示される）から発せられた光で、「励起」され得る。ＨＬＤ光ロッド１により発せられた緑色光は、白色光６を発生させるように、青色ＬＥＤ４から発せられた光及び赤色ＬＥＤ５から発せられた光とダイクロイッククロス３によって組み合わせられる。そのような構成では、ＨＬＤ光ロッド（例えば、緑色蛍光体を含み得る）により発せられた緑色光のスペクトル分布が、赤色ＬＥＤにより発せられた赤色光の波長スペクトル又はスペクトル分布と部分的に重なり得る、波長スペクトル又はスペクトル分布の赤色部のテールを有し得る。ダイクロイッククロス又はダイクロイックミラーが、赤色ＬＥＤにより発せられた赤色光を反射する場合、ＨＬＤ光ロッドにより発せられた光の波長スペクトル又はスペクトル分布の赤色部のテールは、ダイクロイックミラー又はダイクロイッククロスにより遮断され得る。このことは、蛍光体により変換される緑色ＬＥＤが、緑色光を発するＨＬＤ光ロッドの代わりに使用される場合にも該当し得る。ＨＬＤ光ロッドにより発せられた光の波長スペクトル又はスペクトル分布の赤色部のテールと、赤色ＬＥＤにより発せられた赤色光との間の重なりによって、特定の用途（例えばスポット照明用途）に必要とされ得る又は所望され得る発せられた光の光束十分に高くすることを可能にするために赤色ＬＥＤにより必要とされる赤色光の量が、著しく増加し得る。
ＨＬＤ光ロッドから発せられた光を、ダイクロイッククロス又はダイクロイックミラーによって、比較的高い輝度の青色ＬＥＤから直接発せられた光、及び赤色ＬＥＤから直接発せられた光と組み合わせずに、ＨＬＤのコンセプトのみに基づいて、比較的高い強度を有する光、特に白色光を提供できる照明デバイスを作ることが可能である。そのような照明デバイスは、青色ＬＥＤで励起される黄色／緑色光ロッド及び赤色光ロッドと組み合わせて、紫外線／紫色（ＵＶ；ultraviolet）ＬＥＤで励起される青色光ロッドを利用し得、青色光ロッド、黄色／緑色光ロッド及び赤色光ロッドは、青色セグメント、黄色／緑色セグメント及び赤色セグメントを有するセグメント化された光ロッドを形成する。光ロッドセグメントは、例えば光学接着剤によって互いに光学的にカップルされ得る。図２は、白色光１３を発するために、青色ＬＥＤ８で励起される赤色光ロッド７、青色ＬＥＤ１０で励起される緑色光ロッド９、及びＵＶ／紫色ＬＥＤ１２で励起される青色光ロッド１１を備える、そのような照明デバイス１６を概略的に示している。青色ＬＥＤ８、青色ＬＥＤ１０及びＵＶ／紫色ＬＥＤ１２のうちのいくつかのみは、参照数字８、１０及び１２により図２にそれぞれ示されている。青色ＬＥＤ８及び１０並びにＵＶ／紫色ＬＥＤ１２は、例えば、図２に例示されるように、赤色光ロッド７、緑色光ロッド９及び青色光ロッド１１の側面に沿ってそれぞれ配置され得る。本出願の文脈では、青色、黄色／緑色又は赤色の光ロッド（又は光ガイド）によって、自身に入力された光の少なくとも一部を青色光、黄色／緑色光又は赤色光に変換するように構成された光ロッド（又は光ガイド）がそれぞれ意味される。緑色／黄色光ロッドは、様々なサプライヤから市販されている。ＵＶ／紫色ＬＥＤにより励起され得る青色光ロッドは、いわゆるＢＡＭ蛍光体（例えばＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋）、ＳＡＭ（ＳｒＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋又はいわゆるＹＳＯ蛍光体を備え得る。しかし、赤色光ロッドのために現在入手できる又は開発中である、ＹＧｄＡＧ：Ｃｅなどの材料（例えば蛍光体）は、最高位のスポット照明用途に必要とされ得る十分に高いＣＲＩを有する白色光を得ることを可能にするには短すぎる波長で発することがある。また、青色光ロッドと黄色／緑色光ロッドと赤色光ロッドとのそのような組合せの使用によって、十分に高いＣＲＩ及び十分に低い相関色温度（ＣＣＴ；correlated color temperature）を有する白色光を発生させるのが困難である及び／又は非現実的であることがある。このことは、狭い赤色発光の場合に約６２０ｎｍであり、より広い赤色発光の場合に約６４０ｎｍである、適切な波長で光を発する透明赤色材料（すなわち、自身に入力された光の少なくとも一部を赤色光に変換できる透明材料）が入手可能ではないことに依る。
上記をふまえて、本発明のある課題は、比較的高い強度を有する光、特に白色光の提供を容易にする照明デバイスを提供することである。
本発明の別の課題は、比較的高いＣＲＩを有する光、特に白色光の提供を容易にする照明デバイスを提供することである。
これらの課題及び他の課題のうちの少なくとも１つに対処するために、独立請求項に記載した照明デバイスが提供される。従属請求項により好ましい実施形態が規定される。
第１の態様によれば、照明デバイスが提供される。本照明デバイスは、光ガイドを備える。光ガイドは、少なくとも２つの端部を有し、光ガイドの端部のうちの一方にある第１の基面と、光ガイドの別の端部にある第２の基面との間で軸線方向に延びる。光ガイドは複数のセグメントを備える。各セグメントが、光ガイドのセクションを形成する。セグメントのそれぞれが、光ガイドに光をカップルインするために光ガイドの側面に配置された第１の光インカップル面を備える。セグメントのそれぞれは、自身に入力された光の少なくとも一部を選択された波長範囲を有する光に変換するように構成されている。第１の基面と第２の基面とは、セグメントのうちの異なるセグメントに配置される。第１の基面の少なくとも一部分が、光ガイドに光をカップルインするための第２の光インカップル面を備える。第２の基面の少なくとも一部分が、光ガイドから光をカップルアウトするための光アウトカップル面を備える。本照明デバイスは、第１の波長範囲の光を発するように構成された少なくとも１つの第１の発光要素を備える。少なくとも１つの第１の発光要素は、少なくとも１つの第１の発光要素により発せられた光が第２の光インカップル面を介して光ガイドにカップルインされるように、第２の光インカップル面に光学的にカップルされ、少なくとも１つの第１の発光要素は、選択された波長範囲のうちの少なくとも１つの範囲内の波長を有する入射光の少なくとも一部を反射して光ガイドに戻すように構成されている。
光ガイドを説明する別の方法は、光ガイドはセグメント化された光ガイドであり、セグメントのそれぞれが、自身に入力された光の少なくとも一部を選択された波長範囲を有する光に変換するように構成されており、各セグメントが光源からの光で「励起」され得る。セグメントは、光ガイドの側面に配置されたそれぞれの第１の光インカップル面を介して、異なる波長範囲又は色の光で励起され得る。セグメントのそれぞれが、自身に入力された光の少なくとも一部を選択された波長範囲を有する光に変換するように構成されているので、光ガイドは、異なる波長範囲の光を光ガイド内で混合することを可能にする。これによって、また第１の光インカップル面を介して、及び第２の光インカップル面を介して光ガイドにインカップルされた光が全て、光アウトカップル面を介して光ガイドからアウトカップルされ得るので、本照明デバイスは、比較的高い強度を有する光、特に白色光の提供を容易にし得る。
上記で述べられたように、光ガイドは、少なくとも２つの端部を有し、光ガイドの端部のうちの一方にある第１の基面と、光ガイドの別の端部にある第２の基面との間で軸線方向に延び、第１の基面の少なくとも一部分が、光ガイドに光をカップルインするための第２の光インカップル面を備え、第２の基面の少なくとも一部分が、光ガイドから光をカップルアウトするための光アウトカップル面を備える。つまり、光は、第２の光インカップル面を介して光ガイドの一端部で光ガイドにカップルインされ得、光は、光アウトカップル面を介した、したがって、光アウトカップル面に向かって光ガイド内を進行又は伝搬する光の主方向に関して、及び／又は軸線方向に関して、第２の光インカップル面とは反対側とみなされ得る別の端部を介して、光ガイドからカップルアウトされ得る。
少なくとも１つの第１の発光要素により発せられた光が第２の光インカップル面を介して光ガイドにカップルインされるように、少なくとも１つの第１の発光要素が第２の光インカップル面に光学的にカップルされるので、第２の光インカップル面は、第１の波長範囲内の波長を有する光に対して（実質的に）透明とみなされ得る。上記で述べられたように、少なくとも１つの第１の発光要素は、選択された波長範囲のうちの少なくとも１つの範囲内の波長を有する入射光の少なくとも一部を反射するように構成されている。そのような能力を達成又は実施するために、少なくとも１つの第１の発光要素は、例えば、選択された波長範囲のうちの少なくとも１つの範囲内の光に対して、当該分野で知られているような特定の反射性を示すように構成され得る。少なくとも１つの第１の発光要素が、選択された波長範囲のうちの少なくとも１つの範囲（例えば、第２の光インカップル面を備えるセグメントの選択された波長範囲、又は全ての選択された波長範囲）内の波長を有する入射光の少なくとも一部を反射して光ガイドに戻すように構成されていることによって、例えば、第２の光インカップル面を備えるセグメントの、光ガイドにおいて変換された光の波長スペクトル又はスペクトル分布のうち、第１の波長範囲に対応するいずれの部分（例えば、第１の波長範囲が波長スペクトルの赤色部である場合に、セグメントにおいて変換された光の波長スペクトル又はスペクトル分布の赤色部）も、第２の光インカップル面を介して光ガイドから喪失され得ない（又はそのような喪失は、比較的僅かのみであり得る）。第２の光インカップル面を備えるセグメントにおいて変換された光のうち、第２の光インカップル面を介して光ガイドから喪失される部分が少ないほど、少なくとも１つの第１の発光要素により発せられる第１の波長範囲の直接光の必要とされる量が少なくなり得る。
上記で述べられたように、第１の波長範囲内の波長を有する光が光ガイドにカップルインされる第２の光インカップル面は、光ガイドの端部のうちの一方にありセグメントのうちの一方にある光ガイドの第１の基面に配置される一方、同じセグメントの第１の光インカップル面は、光ガイドの側面に配置される。例えば、本発明の１つ以上の実施形態によれば、本照明デバイスからの白色光の発光を容易又は可能にするために、少なくとも１つの第１の発光要素は、赤色光又はレッドアンバ色光を発するように構成され得、第１の基面を含むセグメントは、そのセグメントへの入力された光の少なくとも一部を緑色光に変換するように構成され得る。第２の基面を含むセグメントは、そのセグメントへ入力された光の少なくとも一部を青色光に変換するように構成され得る。上記で説明されたような光ガイドの構成によって、比較的高い輝度の白色光を達成するための限定因子となることが多く、本照明デバイスにより発せられた光の十分に多くの光束を得るために必要とされる赤色光の量が、例えば、図１を参照した上記の説明のような、ＨＬＤ光ロッドからの緑色光が、ダイクロイッククロスによって、比較的高い輝度の青色ＬＥＤから直接発せられた光、及び赤色ＬＥＤから直接発せられた光と組み合わされる構成を用いる場合と比べて、少なくなり得る。これによって、本照明デバイスは、比較的高い輝度を有する光、特に白色光の提供を容易にし得る。
例えば、選択された波長範囲のうちの少なくとも１つの範囲内の波長を有する入射光のうち、少なくとも１つの第１の発光要素が反射して光ガイドに戻すことができる部分が、特定の用途には少なすぎる又は不十分である場合に、本照明デバイスは、少なくとも１つの光学フィルタを備え得る。少なくとも１つの第１の発光要素は、少なくとも１つの光学フィルタを介して第２の光インカップル面に光学的にカップルされ得る。少なくとも１つの光学フィルタは、少なくとも１つの第１の発光要素により発せられた光を受けるように配置され得る。少なくとも１つの光学フィルタは、例えば、少なくとも１つの第１の発光要素又は第２の光インカップル面にカップルされ得る。少なくとも１つの光学フィルタは、第１の波長範囲内の波長を有する入射光を光学フィルタに透過させ、選択された波長範囲のうちの少なくとも１つの範囲（例えば、第２の光インカップル面を備えるセグメントの選択された波長範囲）内の波長を有する入射光の少なくとも一部を反射して光ガイドに戻すように構成され得る。例えば、少なくとも１つの第１の発光要素が、赤色光又はレッドアンバ色光を発するように構成され得、第１の基面を含むセグメントが、そのセグメントへ入力された光の少なくとも一部を緑色光に変換するように構成され得る場合、少なくとも１つの第１の発光要素の反射性が、第１の基面を含むセグメント内で発生された緑色光には低すぎる又は不十分であるとみなされる場合には、少なくとも１つの光学フィルタが設けられ得る。
本発明の１つ以上の実施形態の原理を更に説明するために、少なくとも１つの第１の発光要素が、赤色光又はレッドアンバ色光を発するように構成され得、第１の基面を含むセグメントが、そのセグメントに入力された光の少なくとも一部を緑色光に変換するように構成され得る例示的な場合について考察する。よって、緑色光は、第１の基面を含むセグメント内で発生される。第２の基面を含むセグメントは、そのセグメントに入力された光の少なくとも一部を青色光に変換するように構成され得る。上記で述べられたように、第１の波長範囲内の波長を有する光が光ガイドにカップルインされる第２の光インカップル面は、光ガイドの端部のうちの一方にありセグメントのうちの一方にある光ガイドの第１の基面に配置される一方、同じセグメントの第１の光インカップル面は、光ガイドの側面に配置される。光ガイドは、例えば、光ガイドとその外部との境界でのいわゆる内部全反射（ＴＩＲ；total internal reflection）による複数回の反射などによって、光が光ガイド内で複数回の反射を受けることによって、光ガイド内で光を案内又は伝達できるように構成され得る。第１の光インカップル面を介してインカップルされた光によって光ガイド内で発生された光、例えば、第１の基面を含むセグメント内で発生された緑色光が、光ガイドとその外部との境界を規定する光ガイドの内側面での入射角により特徴づけられ得る。一部の光は、光ガイドの全ての内側面のＴＩＲのための入射角の範囲外の入射角を有し得、それによって、光のこの部分は、光ガイドからカップルアウトされる。一部の光は、第１の光インカップル面のＴＩＲのための入射角の範囲内であるが、第２の光インカップル面のＴＩＲのための入射角の範囲外である入射角を有し得る。光のこの部分の約半分が、第２の光インカップル面に向かって進行し得、他の半分が、光アウトカップル面に向かって進行し得る。第２の光インカップル面に向かって進行し得る、第２の光インカップル面のＴＩＲのための入射角の範囲外の光の部分が、第１の光インカップル面を介してインカップルされた光によって光ガイド内で発生された光の約５０％未満になる、又は約２０％未満にさえなることがある。一部の光は、光ガイドの全ての内側面のＴＩＲのための入射角の範囲内の入射角を有し得る。光のこの後者の部分は、場合によっては、例えば、光ガイド上、あるいは、例えば、光ガイドの光アウトカップル面にカップルされ得る抽出構造又は光学要素上の残留散乱又は表面欠陥によってのみ光ガイドを去り得る。少なくとも１つの第１の発光要素、及び場合によっては光学フィルタは、入射した緑色光及び青色光を反射するように構成され得る。これによって、光ガイド内で発生され、第２の光インカップル面に向かって進行し、第２の光インカップル面のＴＩＲのための入射角の範囲外の入射角を有する、緑色光及び青色光の少なくとも一部が、反射されて光ガイドに戻され得る。これによって、光ガイド内で発生された緑色光及び青色光の波長スペクトル又はスペクトル分布の赤色又はレッドアンバ色の一部又はテールが、第２の光インカップル面で光ガイドから喪失され得ず、その後に、光ガイドの光アウトカップル面を介して光ガイドからアウトカップルされ得る。これによって、本照明デバイスにより発せられる比較的高い輝度の光、特に白色光が達成され得る。
光ガイドの少なくとも１つのセグメントは、自身に入力された光の少なくとも一部を緑色光に変換するように構成され得る。少なくとも１つの（他の）セグメントは、自身に入力された光の少なくとも一部を青色光に変換するように構成され得る。
上記に示されたように、第１の基面を含む光ガイドのセグメントは、そのセグメントに入力された光の少なくとも一部を緑色光に変換するように構成され得る。第２の基面を含むセグメントは、そのセグメントに入力された光の少なくとも一部を青色光に変換するように構成され得る。
同じく上記に示されたように、少なくとも１つの第１の発光要素は、例えば、赤色光を発するように構成され得る。
本照明デバイスは、光ガイドの各セグメントのために、セグメントの第１の光インカップル面に第２の波長範囲の光を発するように構成された少なくとも１つの第２の発光要素を備え得る。光ガイドのそれぞれ又は少なくとも１つのセグメントのために、複数の第２の発光要素が設けられ得、複数の第２の発光要素は、例えば、発光要素のストリングとして構成され得る。少なくとも１つの第１の発光要素及び／又は少なくとも１つの第２の発光要素は、例えば、同発光要素から発せられる光の特性に関して制御可能であり得る。例えば、少なくとも１つの第１の発光要素及び／又は少なくとも１つの第２の発光要素が、１つ以上のＬＥＤなどの固体光エミッタを備える場合、本照明デバイスにより発せられる光のカラーポイントが、ＬＥＤ（単数又は複数）又はＬＥＤストリング（単数又は複数）を通る電流を調節することによって、比較的広範囲のカラーポイントにわたって調整され得る。
本発明の１つ以上の実施形態によれば、少なくとも１つの第１の発光要素は、赤色光を発するように構成され得る。本照明デバイスは、光ガイドの各セグメントのために、セグメントの第１の光インカップル面に第２の波長範囲の光を発するように構成された少なくとも１つの第２の発光要素を備え得る。第１の基面を含むセグメントのための少なくとも１つの第２の発光要素は、例えば、青色光を発するように構成され得る。第２の基面を含むセグメントのための少なくとも１つの第２の発光要素は、例えば、紫外線を発するように構成され得る。
各セグメントが、光ガイドの延長に沿って、又は軸線方向に沿って、光ガイドのセクションを形成し得る。本発明の１つ以上の実施形態によれば、光ガイドは２つのセグメントを備え得る。光ガイドの複数のセグメントは、第１の基面と第２の基面の間、又は光ガイドの第２の光インカップル面と光ガイドの光アウトカップル面との間に連続して配置され得る。本発明の１つ以上の実施形態によれば、光ガイドの複数のセグメントは、それぞれの励起スペクトルの波長に応じて、第１の基面と第２の基面との間、又は光ガイドの第２の光インカップル面と光ガイドの光アウトカップル面との間に連続して配置され得る。つまり、セグメントは、それぞれのセグメントが自身に入力された光の少なくとも一部をそこに変換するように構成されたそれぞれの選択された波長範囲に応じて連続して配置され得る。最短波長に対応するセグメント、すなわち、最小の励起スペクトルを伴うセグメントは、光アウトカップル面が配置されたセグメントであることが好ましい。
第２の光インカップル面は、第２の光インカップル面と同じセグメントに配置された第１の光インカップル面とは異なり、場合によっては完全に分離される。第２の光インカップル面は、第２の光インカップル面と同じセグメントに配置された第１の光インカップル面に対して、一定の角度で配置され得る。例えば、第２の光インカップル面は、第２の光インカップル面と同じセグメントに配置された第１の光インカップル面に対して垂直に、又は実質的に垂直に配置され得る。
本出願の文脈では、光ガイドの側面は、光ガイドの延長に沿う光ガイドの外側の共面又は面として理解されるべきである。例えば、光ガイドが、円筒形の形態であり、光ガイドの端部のうちの一方にある第１の基面が、円筒形の下面により構成されており、光ガイドの他の端部にある第２の基面が、円筒形の上面により構成されている場合、側面は円筒形の側面である。
上記に示されたように、光ガイドは、カップルインされた光の伝搬を可能にするように、又は、例えば、光ガイドが延びた方向に沿って、カップルインされた光を伝達又は案内し、光アウトカップル面に向かって伝搬又は進行させるように構成された構造体により構成され得る又は同構造体を含み得る。光は、例えば、光ガイド内で受ける複数回の反射によって、例えば、光ガイドとその外部との境界での内部全反射（ＴＩＲ；total internal reflection）による複数回の反射などによって、光ガイド内を案内又は伝達され得る。
光ガイドは、例えば光ルミネセンス材料を含み得る。本発明の１つ以上の実施形態によれば、各セグメントが、自身に入力された光の少なくとも一部を選択された波長範囲を有する光に変換するように構成されていることを達成するために、異なるタイプの光ルミネセンス材料がセグメントの少なくとも一部に設けられ得る、及び／又は異なる（場合によっては同じ）密度の光ルミネセンス材料がセグメントの少なくとも一部に設けられ得る。光ガイドが、光ルミネセンス材料を含むか、又は各セグメントが自身に入力された光の少なくとも一部を選択された波長範囲を有する光に変換するように構成されていることを達成するための何らかの他の材料を含むかにかかわらず、入力された光を変換するようにセグメントが構成されているそれぞれの選択された波長範囲は異なってもよく、あるいは、一部が同じ又は実質的に同じでもよい（例えば、いくらかの重なりを有する）。
光ルミネセンス材料は、本出願の文脈では、材料が光子を吸収した後にそこから光を放出できる任意の材料として理解されるべきである。本発明の実施形態と併せて使用され得る光ルミネセンス材料の例としては、例えば、少なくとも１つの蛍光体、又はいくつかの異なる蛍光体の混合物若しくは集合体、並びに／あるいは量子閉じ込め構造体が挙げられ得る。
用語「量子閉じ込め構造体」は、本出願の文脈では、例えば、量子井戸、量子ドット、量子ロッド、又はナノワイヤとして理解されるべきである。量子井戸は、離散エネルギー値のみを有するポテンシャル井戸であり、ヒ化ガリウム又は窒化インジウムガリウムなどの材料を、ヒ化アルミニウム又は窒化ガリウムなど、より広いバンドギャップを有する２つの材料層の間に挟むことによって、半導体内に形成され得る。量子ドット（又はロッド若しくはナノワイヤ）は、概して、僅か数ナノメートルのサイズ、例えば幅、半径又は直径を有する、半導体材料の小さな結晶である。入射光により励起されると、量子ドットは、結晶のサイズ及び材料により決定される色の光を発する。したがって、量子ドットのサイズ及び／又は材料を適応させることによって、特定の色の光が生成され得る。電磁スペクトルの可視領域における発光を伴う最も知られている量子ドットは、硫化カドミウム（ＣｄＳ）及び硫化亜鉛（ＺｎＳ）などのシェル（又は複数のシェル）を有するセレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）に基づく。リン化インジウム（ＩｎＰ）並びに硫化インジウム銅（ＣｕＩｎＳ２）及び／又は硫化インジウム銀（ＡｇＩｎＳ２）など、カドミウムを含まない量子ドットも使用され得る。量子ドットは、概して非常に狭い発光バンドを有し、よって、飽和色をもたらし得る。さらに、発せられる光の色は、量子ドットのサイズを適応させることによって調整され得る。本発明の実施形態では、量子閉じ込め構造体が適切な波長変換特性を有すると仮定して、当該分野で知られている任意のタイプの量子閉じ込め構造体が使用され得ることを理解されたい。しかし、環境上の安全性及び関心を理由に、カドミウムを含まない量子閉じ込め構造体、又は少なくともカドミウム含有量が比較的少ない量子閉じ込め構造体を使用することが好ましいことがある。
少なくとも１つの第１の発光要素は、光ルミネセンス材料が吸収できない波長を有する（又はそのような波長範囲内の）光を発するように構成され得る。
少なくとも１つの光学フィルタは、例えば、少なくとも１つのダイクロイックフィルタ及び／又は少なくとも１つのダイクロイックミラー、又は、第１の波長範囲内の波長を有する入射光を光学フィルタに透過させることができる他の任意のタイプの光学フィルタを備え得る。
少なくとも１つの第１の発光要素は、第１の波長範囲の光を発するように構成された少なくとも１つの光源を備え得る。
少なくとも１つの第１の発光要素は、少なくとも１つの第１の光学要素を備え得る。少なくとも１つの第１の光学要素は、少なくとも１つの光源により発せられた光を受け、受けた光を成形し、成形した光を発するように構成され得る。少なくとも１つの第１の光学要素は、少なくとも１つの第１の光学要素により発せられた光が第２の光インカップル面を介して光ガイドにカップルインされるように、第２の光インカップル面に光学的にカップルされ得る。
上記にて説明されたように、少なくとも１つの第１の発光要素は、例えば、赤色光又はレッドアンバ色光を発するように構成され得、第１の基面を含むセグメントが、そのセグメントへ入力された光の少なくとも一部を緑色光に変換するように構成され得る。よって、緑色光は、第１の基面を含むセグメント内で発生され得る。第２の基面を含むセグメントは、そのセグメントへ入力された光の少なくとも一部を青色光に変換するように構成され得る。第１の波長範囲内の波長を有する光が光ガイドにカップルインされる第２の光インカップル面は、光ガイドの端部のうちの一方にありセグメントのうちの一方にある光ガイドの第１の基面に配置される一方で、同じセグメントの第１の光インカップル面は、光ガイドの側面に配置される。光ガイドは、例えば、光ガイドとその外部との間の境界でのＴＩＲによる複数回の反射などによって、光が光ガイド内で複数回の反射を受けることによって、光ガイド内で光を案内又は伝達できるように構成され得る。よって、特定の色の光（例えば、青色光及び緑色光）が、セグメントにより行われる光変換によって（例えば、蛍光体光変換など、光ルミネセンスによって）光ガイド内で発生され得る一方で、他の色の他の光（例えば赤色光）が光ガイドにインカップルされ得る。光ガイド内での青色光及び緑色光と赤色光との生成方法の違いによって、ＴＩＲにより光ガイド内を伝搬する赤色光の位相空間（本出願の文脈では、例えば、光が全体的に向けられる主方向に対する、光線の位置及び角度として理解されるべきである）と青色光及び緑色光の位相空間とは、（場合によっては非常に）異なることがある。少なくとも１つの第１の発光要素と光ガイド（の第２の光インカップル面）との間に空隙がある場合、赤色光が、光を構成する光線の特定の角度分布を有しながら光ガイドに侵入し得る。この赤色光の全て又は実質的に全てが、光ガイドの側面においてＴＩＲの角度内にあり、光アウトカップル面に入射するときの赤色光も、光を構成する光線の同じ又は実質的に同じ角度分布を有し得る。一方で、セグメントにより行われる光変換によって光ガイド内で発生された青色光及び緑色光は、光アウトカップル面に入射するときに、光アウトカップル面に入射するときの赤色光と比べて、光を構成する光線のより広い角度分布を有し得る。換言すると、赤色光の位相空間は、光アウトカップル面に到達するとき、光アウトカップル面に到達するときの青色光及び緑色光の位相空間よりも（場合によっては非常に）小さいことがある。全ての光（すなわち赤色光並びに青色光及び緑色光）が、その後に光アウトカップル面を介して光ガイドから抽出される場合、照明デバイスから出力された得られた光ビームが、色ムラを示すことがある。例えば、光ビームは、物体の表面を照射するときに、青色／緑色ハローにより囲まれた赤色スポットを示すことがあり、あるいはその逆を示すことがある。
少なくとも１つの第１の光学要素は、そのような色ムラを抑える又は無くすために好適な方法で構成され得る。例えば、本発明の１つ以上の実施形態によれば、少なくとも１つの第１の光学要素は、少なくとも１つの光源により発せられた光の光線と比べて、少なくとも１つの第１の光学要素により発せられた光の光線の角度分布が、セグメントにより変換された光ガイド内の光の光線の角度分布に対応する若しくは一致するように、又は対応する若しくは一致するものに近付くように、少なくとも１つの第１の光学要素により発せられた光の光線の角度分布を変更する（例えば、大きくする）ように、受けた光を成形するように構成され得る。これによって、セグメントにより行われる光変換によって青色光及び緑色光が光ガイド内で発生される一方で、赤色光が光ガイドにインカップルされる上述された例について再び考察すると、ＴＩＲにより光アウトカップル面に到達したときの赤色光の位相空間は、ＴＩＲにより光アウトカップル面に到達したときの青色光及び緑色光の位相空間と実質的に同じ又は同じとなり得る。そのような少なくとも１つの第１の光学要素を用いることによって、少なくとも１つの第１の発光要素により発せられた光を第２の光インカップル面を介して光ガイドにインカップルする効率を高めることが同時に可能となり得る。少なくとも１つの第１の光学要素は、例えば、複合放物面集光要素（ＣＰＣ；compound parabolic light concentrating element）、又は別のタイプの集光要素を備え得る。少なくとも１つの第１の光学要素（例えばＣＰＣ）の材料は、例えば、光ガイドが作られる材料の屈折率よりも低い又はそれに等しい屈折率を有するように選択され得る。少なくとも１つの第１の光学要素の光アウトカップル面の形状は、例えば、長方形（そうでなければ多角形）、円形、又は卵形であり得る。少なくとも１つの第１の光学要素は、少なくとも１つの第１の光学要素の光インカップル面が、少なくとも１つの第１の光学要素の光アウトカップル面及び光ガイドの第２の光インカップル面よりも大きな表面積を有するように、成形又は構成され得る。少なくとも１つの第１の光学要素は、少なくとも１つの第１の光学要素の光インカップル面から離れるほど細くなり得るいくつかのテーパ状側面を代わりに有してもよい。
少なくとも１つの第１の発光要素は複数の光源を備え得る。
少なくとも１つの第１の光学要素は、複数の光源から受けた光を、受けた光を成形する前に混合するように構成され得る。セグメントにより行われる光変換によって青色光及び緑色光が光ガイド内で発生される一方で、赤色光が光ガイドにインカップルされる上述された例について再び考察すると、複数の光源から受けた光を、受けた光を成形する前に混合することによって、赤色光が第２の光インカップル面で光ガイドにカップルインされたときの赤色光の位相空間は、大幅に満たされ得る、又は完全に若しくは実質的に完全に満たされ得る。第２の光インカップル面で光ガイドにカップルインされたときの光の位相空間が完全に又は実質的に完全に満たされることによって、本出願の文脈では、光ガイドの長手方向軸線（又は軸線方向）を含む、光ガイドを通る平面で見たときに（例えば、光ガイドの長手方向断面で見たときに）、光ガイドの第２の光インカップル面に入射した光の光線が、第２の光インカップル面の全ての箇所で光ガイドの長手方向軸線に対して（約）±９０°内に分布される。少なくとも１つの第１の光学要素は、例えば、複数の光源により発せられた光を受けるように構成された光混合構造体を備え得る。光混合構造体は、例えば、ＣＰＣの光インカップル面に光学的にカップルされた光アウトカップル面を有し得る。光混合構造体を用いることに代えて又は加えて、複数の光源のうちの少なくとも１つが、比較的大きな発光面を有するように構成され得る。複数の光源のうちの少なくとも１つが、例えば、ＣＯＢ ＬＥＤ光源を備えてもよい。
本照明デバイスは、照明デバイスからの光の出力を容易にし得る第２の光学要素を備え得る。第２の光学要素は、光ガイドからアウトカップルされた光を第２の光学要素にインカップルするために、光ガイドの光アウトカップル面に（光学的に）カップルされた光インカップル面を備え得る。第２の光学要素は、光を成形するように構成され得る。第２の光学要素は、成形した光を第２の光学要素の光アウトカップル面からアウトカップルするように構成され得る。代わりに、第２の光学要素は、例えば、光ガイドの端部に光学要素が形成されるように光ガイドの一部又は一部分を成形することによって、光ガイドと一体的に形成されてもよい。第２の光学要素は、例えば、少なくとも１つのコリメータ、少なくとも１つの集光要素、少なくとも１つのレンズ、少なくとも１つの反射器、又はそれらの任意の組合せを備え得る。加えて又は代わりに、第２の光学要素は、例えば、照明デバイスから発せられた光の選択されたビーム形状を達成するように、及び／又は所望の照明パターンを生成するように、例えば、スポットライト効果を生成するように、光を合焦、集束、及び／又は方向転換させるように光を成形できる別のタイプの要素を備え得る。少なくとも１つの集光要素は、例えば複合放物面集光要素（ＣＰＣ；compound parabolic light concentrating element）を備え得る。ＣＰＣなどの光学要素は、アウトカップルされた光が、所与の用途の許容可能なエタンデュに合わせて調整された分布を有するように、第２の光学要素又はＣＰＣの光アウトカップル面からアウトカップルされる光を成形することを容易にし得る。ＣＰＣの光アウトカップル面が、所与の用途の要件に従って選ばれた形状を有し得る。ＣＰＣの光アウトカップル面の形状は、例えば、長方形（そうでなければ多角形）、円形、又は卵形であり得る。集光要素は、集光要素の光アウトカップル面が、光ガイドの光アウトカップル面よりも大きな表面積を有するように成形又は構成され得る。集光要素は、代わりに、集光要素の光インカップル面に向かうほど細くなり得るいくつかのテーパ状側面を有してもよい。
第２の光学要素は、第２の光学要素にインカップルされた第１の波長範囲の光であって、その光線光の光線の角度分布内の角度分布を有する光のみが、第２の光学要素の光アウトカップル面からアウトカップルされるように、インカップルされた光を成形するように構成され得る。第２の光学要素の能力のそのような特性は、上記で説明されたような少なくとも１つの第１の光学要素を有する照明デバイスを提供することに代えて又は加えてもたらされ得る。第２の光学要素の能力のそのような特性は、例えば、光ガイド及び第２の光学要素が選択された屈折率を有するようにそれらの材料を適切に選ぶことによって、実施又は実現され得る。セグメントにより行われる光変換によって青色光及び緑色光が光ガイド内で発生される一方で、赤色光が光ガイドにインカップルされる上述された例について再び考察すると、第２の光学要素の能力のそのような特性によって、ＴＩＲにより光アウトカップル面に到達する青色光及び緑色光のうち、ＴＩＲにより光アウトカップル面に到達する赤色光には存在しない光線の角度分布を有する一部又は一部分が、光ガイドからアウトカップルされないように拒絶又は遮断され得る。これによって、光ガイドからアウトカップルされた赤色光の位相空間は、光ガイドからアウトカップルされた青色光及び緑色光の位相空間と同じ又は実質的に同じとなり得る。このようにして、照明デバイスから出力された光のビームは、比較的少ない色ムラを示し得る、又は色ムラを示さなくなり得る。
光ガイドは、例えば、ロッド状又はバー状であってもよい。
光ガイドは、直線状若しくは実質的に直線状、又は湾曲状でもよい。光ガイドの少なくとも一部分が湾曲状でもよい。光ガイドの少なくとも一部分が、直線状又は実質的に直線状でもよい。
本発明の１つ以上の実施形態によれば、光ガイドは、互いに垂直方向に延びる、高さＨ、幅Ｗ、及び長さＬを有し得る。光ガイド内の光は、全体的に光ガイドの長さＬに沿って案内され得、よって、これは光ガイドの軸線方向とみなされ得る。本発明のこれら又は更なる実施形態によれば、光ガイドの端部のうちの一方にある第１の基面及び光ガイドの他の端部にある第２の基面は、高さＨ及び幅Ｗをそれぞれ有し得る。本発明の１つ以上の実施形態によれば、光ガイドの長さＬは、光ガイドの高さＨ及び幅Ｗより長くてもよい。第１の基面及び第２の光インカップル面を有する光ガイドの端部での光ガイドの高さＨ及び幅Ｗは、少なくとも１つの第１の発光要素のＬＥＳに対して調整され得る。本発明の１つ以上の実施形態によれば、第１の基面及び第２の光インカップル面を有する光ガイドの端部での高さＨ及び幅Ｗは、同じ又は実質的に同じであり得る。第１の基面の面積は、例えば、約５ｍｍ２〜１５ｍｍ２であり得る。第１の基面及び第２の光インカップル面を有する光ガイドの端部での高さＨと幅Ｗの両方は、例えば約３ｍｍであり得、第１の基面の面積は、例えば約９ｍｍ２であり得る。
光ガイドは、原理的に、軸線方向に対して垂直な光ガイドの断面で任意の断面形状を有し得る。本発明の１つ以上の実施形態によれば、光ガイドは、軸線方向に対して垂直な光ガイドの断面で、多角形形状、例えば、正方形、長方形、三角形、五角形、六角形などの形状を有する断面形状を有し得る。本発明の１つ以上の実施形態によれば、光ガイドは、軸線方向に対して垂直な光ガイドの断面で、円形又は卵形の断面形状を有し得る。
少なくとも１つの第１の発光要素及び／又は少なくとも１つの第２の発光要素は、例えば、固体光エミッタを含んでもよく、又は固体光エミッタにより構成されてもよい。固体光エミッタの例としては、無機ＬＥＤ、有機ＬＥＤ、レーザーダイオード、及び、蛍光体プレート、Ｌｕｍｉｒａｍｉｃ（登録商標）プレート又は蛍光体変換結晶などの光変換要素が挙げられる。固体光エミッタは、コスト効率が比較的高い光源である。これは、固体光エミッタが概して、比較的廉価で製造され、光学効率が比較的高く、耐用年数が比較的長く、環境に優しいためである。しかし、本出願の文脈では、用語「発光要素」は、例えば、電位差を加える、電流を通す、又は特定の波長の光で照射することによって、作動されると、電磁スペクトルの任意の領域又は領域の組合せ、例えば、可視領域、赤外領域、及び／又は紫外線領域の放射線を発することができる実質的に任意のデバイス又は要素を意味するものと理解されるべきである。したがって、発光要素は、単色、準単色、多色又は広帯域のスペクトル発光特性を有し得る。発光要素の例としては、半導体、有機ＬＥＤ若しくはポリマー／高分子ＬＥＤ、紫色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、アンバ色ＬＥＤ、ＵＶ−Ａ ＬＥＤ、ＵＶ−Ｂ ＬＥＤ、ＵＶ−Ｃ ＬＥＤ、光学励起型蛍光体被覆ＬＥＤ、光学励起型ナノ結晶ＬＥＤ、レーザー、レーザー励起型蛍光体、レーザー励起型ナノ結晶、光学励起型光変換要素、又は当業者により容易に理解されるであろう任意の他の同様のデバイスが挙げられる。さらに、用語「発光要素」は、本発明の１つ以上の実施形態によれば、特定の発光要素（単数又は複数）が内部に位置決め又は配置されるハウジング又はパッケージと共同で放射線を発する特定の発光要素（単数又は複数））の組合せを意味し得る。例えば、用語「発光要素」は、ＬＥＤパッケージとも呼ばれる、ハウジング内に配置されたベアＬＥＤダイを包含し得る。
本出願の文脈では、青色光によって、約３８０ｎｍ〜約４９５ｎｍ、又は約４５０ｎｍ〜約４９０ｎｍの波長範囲、例えば約４７５ｎｍと規定され得る青色範囲の光が意味される。
さらに本出願の文脈では、赤色光によって、約６００ｎｍ〜約７００ｎｍ、又は約６２０ｎｍ〜約７００ｎｍの波長範囲、例えば約６２０ｎｍ又は６４０ｎｍと規定され得る赤色範囲の光が意味される。
さらに本出願の文脈では、黄色光によって、約５６０ｎｍ〜約５９０ｎｍの波長範囲、例えば約５７０ｎｍと規定され得る黄色範囲の光が意味される。
さらに本出願の文脈では、緑色光によって、約５２０ｎｍ〜約５６０ｎｍの波長範囲、例えば約５３０ｎｍと規定され得る緑色範囲の光が意味される。
さらに本出願の文脈では、ＵＶ光によって、約４２０ｎｍ未満の波長範囲と規定され得る紫外色範囲の光が意味される。
さらに本出願の文脈では、紫色光によって、約４００ｎｍ〜約４５０ｎｍの波長範囲と規定され得る紫色範囲の光が意味される。
青色光を得るために、例えば、ＢＡＭ、ＳＡＭ、ＹＳＯ、ＧＹＳＯ、ＬＹＳＯ、ＢＧＯ、ＣａＦ２及び／又はＥｕでドープしたガラスなどの蛍光体が、例えば使用され得る。緑色光を得るために、例えば、ＬＵＡＧ ＬｕＧａＡＧ、及び／又はＧａＹＡＧなどの蛍光体が、例えば使用され得る。黄色光を得るために、例えば、ＹＡＧ及び／又はＹＧｄＡＧなどの蛍光体が、例えば使用され得る。赤色光を得るために、例えば、Ｂａ３ＳｉＯ５、ＳｒＯ、ＣａＳ、ＳＲＬｉ２Ｓｉ２Ｎ４、Ｇｅｒｍａｎａｔｅ Ｇａｒｎｅｔ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｖ、Ｃａ及び／又はＹＡＬＯ３：Ｖ、Ｃａなどの蛍光体が、例えば使用され得る。
第２の態様によれば、第１の態様による照明デバイスを備える照明器具が提供される。照明器具は、照明デバイスに接続された若しくは含まれた任意の光源（単数又は複数）又は発光要素に接続し電力供給するように配置された配線及び電子装置、照明デバイスの少なくとも一部分又は一部を収容するためのハウジング、並びに場合によっては他の構成要素（単数又は複数）などを備え得る。
以下では、例示的な実施形態を用いて本発明の更なる目的及び利点が説明される。本発明は請求項に記載された特徴の可能な全ての組合せに関連することに留意されたい。添付の請求項及び本明細書の説明を検討すると、本発明の更なる特徴及び利点が明らかになるであろう。当業者は、本明細書で説明される実施形態以外の実施形態を作り出すために、本発明の異なる特徴が組み合わせられ得ることを認識する。
以下では、本発明の例示的な実施形態が、添付図面を参照して説明される。
緑色光を発するＨＬＤ光ロッドを備える照明デバイスの概略側面図であり、緑色光は、ダイクロイッククロスによって、青色ＬＥＤから直接発せられた光及び赤色ＬＥＤから直接発せられた光と組み合わされる。 青色セグメント、黄色／緑色セグメント及び赤色セグメントを有するセグメント化された光ロッドを備える照明デバイスの概略側面図である。 本発明の実施形態による照明デバイスの概略断面側面図である。 本発明の実施形態による照明デバイスの概略断面側面図である。 本発明の実施形態による照明デバイスの概略断面側面図である。 本発明の実施形態による照明デバイスの概略断面側面図である。
これらの図は全て、概略的なものであり、必ずしも縮尺に従っておらず、概して、本発明の実施形態を明らかにするために必要な部分のみを示しており、他の部分が省略される又は単に示唆されることがある。
本発明は、本発明の例示的な実施形態が示される添付図面を参照して、以下で説明される。しかし、本発明は、多くの異なる形態で具現化され得、本明細書で明らかにされる本発明の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、むしろ、本発明のこれらの実施形態は、本開示が本発明の範囲を当業者に伝えるように、例として提示される。図面では、特に断らない限り、同一の参照数字は、同じ又は同様の機能を有する同じ又は同様の構成要素を示している。
図３は、本発明の一実施形態による照明デバイス２０の概略断面側面図である。図３は、概略的なものであり、必ずしも縮尺に従っておらず、概して、本発明の図示された実施形態を明らかにするために必要な部分のみを描く一方、他の部分が省略される又は単に示唆されることがあることを理解されたい。照明デバイス２０は、模式的に１９で示される光ガイドであって、２つの端部２３、２４を有し、光ガイド１９の端部のうちの一方２３にある第１の基面２５と、光ガイド１９の他の端部２４にある第２の基面２６との間で軸線方向に延びた光ガイドを備える。しかし、本発明の１つ以上の他の実施形態によれば、光ガイド１９は３つ以上の端部を有し得ることを理解されたい。
図３に例示されるように、光ガイド１９は２つのセグメント２１、２２を備え、セグメント２１、２２のそれぞれが光ガイド１９のセクションを形成する。図３に例示されるように、第１の基面２５と第２の基面２６とは、セグメント２１、２２のうちの異なるセグメントに配置される。本発明の１つ以上の他の実施形態によれば、光ガイド１９は３つ以上のセグメント２１、２２を有し得ることを理解されたい。セグメント２１及び２２のそれぞれが、光ガイド１９に光をカップルインするために光ガイド１９の側面に配置された第１の光インカップル面２７及び２８をそれぞれ備える。図３に例示されるように、光ガイド１９の側面は、本発明の例示実施形態の文脈では、光ガイド１９の延長に沿う、すなわち、第１の基面２５と第２の基面２６の間の光ガイド１９の延長に沿う、光ガイド１９の外側の表面又は面として理解されるべきである。
図３に例示される本発明の実施形態によれば、光ガイド１９は、ロッド状又はバー状であり、直線状である。しかし、これは例示的なものであることを理解されたい。他の形状の光ガイド２１、２１が可能であり、光ガイド１９は、必ずしも直線状又は実質的に直線状である必要はなく、本発明の１つ以上の他の実施形態によれば、湾曲状でもよい。光ガイド１９の少なくとも一部分が湾曲状でもよく、又は、光ガイド１９の一部分が湾曲状でもよく、光ガイド１９の別の部分が直線状若しくは実質的に直線状でもよい。本発明の図示された実施形態による光ガイド１９がロッド状又はバー状であることによって、第１の基面２５及び第２の基面２６は、光ガイド１９（又は光ロッド、又は光バー）の下面及び上面によりそれぞれ構成されており、光ガイド１９の側面は光ガイド１９（又は光ロッド、又は光バー）の側面により構成されている。
セグメント２１及び２２のそれぞれが、自身に入力された光の少なくとも一部を選択された波長範囲を有する光に変換するように構成されている。セグメント２１及び２２のそれぞれが、自身に入力された光の少なくとも一部を選択された波長範囲を有する光に変換するように構成されていることを実現又は実施するために、光ガイド１９は、例えば光ルミネセンス材料を備え得る。それぞれのセグメント２１及び２２に対応する選択された波長範囲は異なり得る。このために、異なるタイプの光ルミネセンス材料がセグメント２１及び２２に設けられ得る、及び／又は異なる（場合によっては同じ）密度の光ルミネセンス材料がセグメント２１及び２２に設けられ得る。場合によっては、それぞれのセグメント２１及び２２に対応する選択された波長範囲の間にいくらかの重なりがあってもよい。上記に示されたように、本発明の１つ以上の実施形態によれば、光ガイド１９は、自身に入力された光の少なくとも一部を選択された波長範囲を有する光に変換するようにそれぞれが構成された、３つ以上のセグメント２１、２２を備え得る。光ガイド１９は、自身に入力された光の少なくとも一部を選択された波長範囲を有する光に変換するように構成されていない１つ以上のセグメントを備えてもよく、それらのセグメントは、実質的に内部での光の伝搬又は進行のみを可能にするように構成され得る。
図３に例示される本発明の実施形態によれば、第１の基面２５を含むセグメント２１は、セグメント２１へ入力された光の少なくとも一部を緑色光に変換するように構成されており、第２の基面２６を含むセグメント２２は、セグメント２２に入力された光の少なくとも一部を青色光に変換するように構成されている。つまり、第１の基面２５を含むセグメント２１は、そのセグメントに入力された光の少なくとも一部を約５２０ｎｍ〜５６０ｎｍの波長範囲の光に変換するように構成されており、第２の基面２６を含むセグメント２２は、セグメント２２に入力された光の少なくとも一部を約３８０ｎｍ〜約４９５ｎｍの波長範囲の光に変換するように構成されている。セグメント２１は、例えば、ＣｅがドープされたＬｕＹＡＧ単結晶を含み得る。セグメント２２は、例えば、ＥｕがドープされたいわゆるＢＡＭ蛍光体を（例えばＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋）を含み得る。
図３に例示される本発明の実施形態によれば、第１の基面２５は、光ガイド１９に光をカップルインするための第２の光インカップル面を端部２３に構成する。第１の基面２５及び／又は第２の光インカップル面は、例えば約６〜２０ｍｍ２、例えば約９ｍｍ２の表面積を有し得る。さらに、図３に例示される本発明の実施形態によれば、第２の基面２６は、光ガイド１９から光をカップルアウトするための光アウトカップル面を端部２４に構成する。しかし、本発明の１つ以上の実施形態によれば、第２の光インカップル面は、第１の基面２５の一部分のみにより構成され得る、及び／又は光アウトカップル面は、第２の基面２６の一部分のみにより構成され得ることを理解されたい。
光ガイド１９は、カップルインされた光の伝搬を可能にするように、又は、例えば、光ガイド１９が延びた方向に沿って、カップルインされた光を伝達又は案内するように構成された構造体により構成され得る又は同構造体を含み得る。光ガイド１９にカップルインされた光は、次いで、光ガイド１９のセグメント２２の第２の基面２６に備えられた光アウトカップル面に向かって伝搬又は進行し得る。光は、例えば、光ガイド１９内で受ける複数回の反射によって、例えば、光ガイド１９とその外部との境界での内部全反射（ＴＩＲ；total internal reflection）による複数回の反射などによって、光ガイド１９内で案内又は伝達され得る。光ガイド１９は、光がそれを通って伝搬又は進行できる材料を含み得る。光ガイド１９は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）（時にはアクリルガラスと呼ばれる）、ポリカーボネート、ガラス、シリコーン及び／又はシリコーンゴムを含む群から選択される材料を含み得る。本発明の１つ以上の実施形態によれば、光ガイド１９は、大部分又は実質的に全体（又は全体）が光ルミネセンス材料で構成され得る。
照明デバイス２０は、第１の波長範囲の光を発するように構成された第１の発光要素２９を備える。例えば本発明の１つ以上の実施形態によれば、第１の発光要素２９は、赤色光を発するように構成され得る。つまり、第１の波長範囲は、約６００ｎｍ〜約７００ｎｍ、又は約６２０ｎｍ〜約７００ｎｍの波長範囲、例えば約６２０ｎｍ若しくは６４０ｎｍを含み得る。第１の発光要素２９は、例えば、Ｌｕｍｉｎｕｓ Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．により製造されたＰＴ−５４ ＬＥＤチップを備え得る。
図３に例示される本発明の実施形態によれば、照明デバイス２０は、セグメント２１、２２のそれぞれのために、複数の第２の発光要素３１及び３２をそれぞれ備える。セグメント２１の第２の発光要素３１は、セグメント２１の第１の光インカップル面２７に第２の波長範囲の光を発するように構成されている。セグメント２２の第２の発光要素３２は、セグメント２２の第１の光インカップル面２８に第２の波長範囲の光を発するように構成されている。例えば、第１の発光要素２９及び第２の発光要素３１、３２のそれぞれ又はいずれか１つが、例えば、少なくとも１つの無機ＬＥＤ、有機ＬＥＤ、及び／又はレーザーダイオードなどの固体光源又は固体光エミッタを備え得る。第１の発光要素２９は、例えば赤色ＬＥＤを備え得る。第２の発光要素３１の１つ以上は、例えば青色ＬＥＤを備え得る。第２の発光要素３２の１つ以上は、例えばＵＶ ＬＥＤを備え得る。照明デバイス２０は、２つ、３つ、５つ、若しくは１０個又はそれよりも多い第１の発光要素など、２つ以上の第１の発光要素２９を備えてもよいことを理解されたい。さらに、第２の発光要素３１の数は、例示的なものであり、本発明の一実施形態によるものであることを理解されたい。本発明の１つ以上の他の実施形態によれば、第２の発光要素３１の数は、図３に例示される第２の発光要素３１の数よりも少なくても、多くてもよい。また、第２の発光要素３２の数は、例示的なものであり、本発明の一実施形態によるものである。本発明の１つ以上の他の実施形態によれば、第２の発光要素３２の数は、図３に例示される第２の発光要素３２の数よりも少なくても、多くてもよい。
第１の発光要素２９は、第１の発光要素２９により発せられた光が第２の光インカップル面を介して光ガイド１９にカップルインされるように、第２の光インカップル面に光学的にカップルされる。第１の発光要素２９は、セグメント２１、２２の選択された波長範囲（すなわち、緑色光及び青色光にそれぞれ対応する波長範囲）のうちのいずれか１つの範囲内の波長を有する入射光の少なくとも一部を反射して光ガイド１９に戻すように構成されている。
図３に例示される本発明の実施形態によれば、照明デバイス２０は、第１の発光要素２９により発せられた光を受けるように配置された光学フィルタ３０を備える。第１の発光要素２９は、光学フィルタ３０を介して第２の光インカップル面に光学的にカップルされる。図３に例示される本発明の実施形態によれば、光学フィルタ３０は、第１の基面２５に備えられた第２の光インカップル面にカップルされる。代替として、光学フィルタ３０は、代わりに第１の発光要素２９にカップルされ得る。例えば、光学フィルタ３０は、光ガイド１９と光学的に接触していない透明要素に配設又は配置され得、透明要素は、例えば、第１の発光デバイス２９の保護カバーに配置され得る（図３には示されていない）。光学フィルタ３０は、第１の波長範囲内の波長を有する入射光を光学フィルタ３０に透過させ、セグメント２１、２２の選択された波長範囲（すなわち、緑色光及び青色光にそれぞれ対応する波長範囲）のうちのいずれか１つの範囲内の波長を有する入射光の少なくとも一部を反射して光ガイド１９に戻すように構成されている。よって、第１の発光要素２９により発せられた光が、第１の基面２５に備えられた第２の光インカップル面を介して光ガイド１９にカップルインされ得る。光学フィルタ３０は、例えば、少なくとも１つのダイクロイックフィルタ及び／又は少なくとも１つのダイクロイックミラー、あるいは、第１の波長範囲内の波長を有する入射光を光学フィルタに透過させることができる他の任意のタイプの光学フィルタを備え得る。当該分野で知られているように、ダイクロイックフィルタ又はダイクロイックミラーは、異なる波長又は波長範囲で異なる反射特性又は透過特性を有し得る光学フィルタ又はミラーである。光学フィルタ３０は、第１の波長範囲内の波長を有する入射光を光学フィルタ３０に透過させ、第１の波長範囲外の波長を有する入射光を遮断又は反射するように、又は第１の波長範囲とは異なる所定の波長範囲の入射光を遮断又は反射するように構成され得る。
光学フィルタ３０は任意選択であることを理解されたい。しかし、例えば、第１の発光要素２９に入射する光のうち、第１の発光要素２９が反射して光ガイド１９に戻すことができる選択された波長範囲内の波長を有する部分が、照明デバイス２０の特定の用途には少なすぎる又は不十分である場合に、光学フィルタ３０は有用であり得る。セグメント２１、２２のそれぞれが、自身に入力された光の少なくとも一部を選択された波長範囲を有する光に変換するように構成されているので、光ガイド１９は、異なる波長範囲の光を光ガイド１９内で混合することを可能にする。これによって、また第１の光インカップル面２７、２８を介して、及び第１の基面２５に備えられた第２の光インカップル面を介して光ガイド１９にインカップルされた光が全て、第２の基面２６に備えられた光アウトカップル面を介して光ガイド１９からアウトカップルされ得るので、照明デバイス２０は、比較的高い強度を有する光、特に白色光の提供を容易にし得る。
例えば、本発明の１つ以上の実施形態によれば、照明デバイス２０からの白色光の発光を容易又は可能にするために、第１の発光要素２９は、赤色光又はレッドアンバ色光を発するように構成され得、セグメント２１は、セグメント２１に入力された光の少なくとも一部を緑色光に変換するように構成され得る。セグメント２２は、セグメント２２に入力された光の少なくとも一部を青色光に変換するように構成され得る。第１の発光要素２９により発せられた赤色光又はレッドアンバ色光は、入射する赤色光又はレッドアンバ色光を透過させるように構成された光学フィルタ３０を介して、第１の基面２５に備えられた第２の光インカップル面で光ガイド１９にカップルインされる。照明デバイス２０のそのような構成によって、セグメント２１内で発生された緑色光の全てが光学フィルタ３０によって通過する必要はなく、セグメント２１内で発生された緑色光の５０％未満、又はより少ない部分が光学フィルタ３０を通過すればよい。セグメント２１内で発生され、光学フィルタ３０を通過させられた緑色光のスペクトル又はスペクトル分布の赤色部の任意のテールが、遮断され得る。緑色光のこの部分の光ガイド１９の内側面における入射角は、光ガイド１９とその外部との境界を規定し、第１の光インカップル面のＴＩＲのための入射角の範囲内であるが、第２の光インカップル面のＴＩＲのための入射角の範囲外であり得る。緑色光のスペクトル又はスペクトル分布の赤色部のテール、すなわち、緑色発光の赤色テールは、光学フィルタ３０に透過させられ、光ガイド１９から喪失され得る。しかし、光学フィルタ３０に透過させられた緑色光のスペクトル又はスペクトル分布の赤色部のテールの一部が、第１の発光要素２９から反射され得る。光ガイド１９の内側面での入射角が光ガイド１９の全ての内側面のＴＩＲのための入射角の範囲外である光、及び第２の光インカップル面に向かって進行する光など、セグメント２１内で発生された緑色光の他の一部又は部分は、光学フィルタ３０による影響を受けないことがある。これによって、照明デバイス２０のそのような構成によって、比較的高い輝度の白色光を達成するための限定因子となることが多く、照明デバイス２０により発せられた光の十分に多くの光束を得るために必要とされる赤色光の量が、例えば、図１を参照した上記の説明のような構成を用いる場合と比べて、少なくなり得る。よって、照明デバイス２０は、比較的高い輝度を有する光、特に白色光の提供を容易にし得る。
照明デバイス２０は、２つ以上の光学フィルタ３０を備え得る。本発明の１つ以上の他の実施形態によれば、照明デバイス２０は、いくつかの光学フィルタの組合せ（図３には示されていない）を備え得、いくつかの光学フィルタのうちの少なくとも１つが、第１の発光要素２９により発せられた光を受けるとともに、第１の波長範囲内の波長を有する入射光をいくつかの光学フィルタに透過させるように構成されている。
図４は、本発明の一実施形態による照明デバイス４０の概略断面側面図である。図４に例示される照明デバイス４０は、図３に例示される照明デバイス２０と同様であり、図３及び図４の同一の参照数字は、特に断らない限り、同じ又は同様の機能を有する同じ又は同様の構成要素を表している。図４に例示される照明デバイス４０は、図４に例示される照明デバイス４０が光学要素４１を備える点で、図３に例示される照明デバイス２０とは異なる。光学要素４１は、光ガイド１９からアウトカップルされた光を光学要素４１にインカップルするために、光ガイド１９の光アウトカップル面２６に光学的にカップルされた光インカップル面４２を備える。光学要素４１は、光を成形するように構成されており、成形した光を光学要素４１の光アウトカップル面４３からアウトカップルするように配置される。図４に例示される本発明の実施形態によれば、光学要素４１は、光学要素４１の軸線方向に対して垂直な四角形断面を伴う四角形状を有する、ＣＰＣの形態の集光要素又は集光器を備える。しかし、他の形状のＣＰＣ、及びＣＰＣ以外のタイプの集光器が可能である。例えば、半球形又は球形キャップの形状を有する集光器又はＣＰＣが、使用されてもよく、それによって、光ガイド内の光のより多くの部分を光ガイドから抽出することが可能となり得る。光学要素は、本発明の１つ以上の実施形態によれば、例えばビーム成形のための、二次光学部品を備え得る。図４に例示されるように、ＣＰＣの形態の光学要素４１は、光インカップル面４２が光アウトカップル面４３よりも大きな面積を有するように、光ガイド１９の光アウトカップル面２６から外向きに傾いたテーパ状側面を有し得る。例えば、図４に例示されるようなＣＰＣの形態の、集光要素又は集光器に代えて又は加えて、光学要素４１は、例えば、照明デバイス４０から発せられる光の選択されたビーム形状を達成するように、及び／又は所望の照明パターンを生成するように、例えば、スポットライト効果を生成するように、光を合焦、集束、及び／又は方向転換させるように、少なくとも１つのコリメータ、少なくとも１つのレンズ、少なくとも１つの反射器、及び／又は光を成形できる別のタイプの要素を備え得る。
図５は、本発明の一実施形態による照明デバイス５０の概略断面側面図である。図５に例示される照明デバイス５０は、図３に例示される照明デバイス２０と同様であり、図３及び図５の同一の参照数字は、特に断らない限り、同じ又は同様の機能を有する同じ又は同様の構成要素を表している。図３に例示される照明デバイス２０とは対照的に、図５に例示される照明デバイス５０は、光学フィルタ３０を備えていない（ただし備えていてもよい）。図５に例示される照明デバイス５０の第１の発光要素２９は、第１の波長範囲の光を発するように構成された３つの光源３５、３６、３７を備える。光源３５、３６、３７は、例えば赤色ＬＥＤを備え得る。第１の発光要素２９は、３つよりも少ない又は多い光源を備え得ることを理解されたい。第１の発光要素２９は、光源３５、３６、３７により発せられた光を受け、受けた光を成形し、成形した光を発するように構成された第１の光学要素３８、３９を更に備える。第１の光学要素３８、３９は、第１の光学要素３８、３９により発せられた光が光ガイド１９の第２の光インカップル面を介して光ガイド１９にカップルインされるように、第２の光インカップル面に光学的にカップルされる。第１の光学要素３８、３９は、第１の光学要素３８、３９により発せられた光の光線の角度分布が、それぞれのセグメント２１、２２により変換された光ガイド１９内の光の光線の角度分布に対応するように、又は対応するものに近付くように、光源３５、３６、３７により発せられた光の光線と比べて（すなわち、光源３５、３６、３７により発せられた光を変更する第１の光学要素３８、３９がない場合と比べて）、第１の光学要素３８、３９により発せられた光の光線のセグメント２１、２２内での角度分布を変更するように（例えば、光の位相空間を増加させるように、又は、例えば光が全体的に導かれる主方向に対して、光線の異なる角度の数を多くするように）受けた光を成形するように構成されている。図５に例示される本発明の実施形態によれば、第１の光学要素３８、３９は、ＣＰＣ３９と、光源３５、３６、３７により発せられた光を受けるように構成された光混合構造体３８とを備え、光混合構造体３８は、ＣＰＣ３９と光学的にカップルされる。光混合構造体３８は、光源３５、３６、３７から受けた光を、例えば、ＣＰＣ３９が受けた光を成形する前に、混合するように構成されている。図５に例示されるように、光混合構造体３８は、ＣＰＣ３９に（直接）接続され得るが、このことは必須ではない。光混合構造体３８からＣＰＣ３９への光の伝達中に比較的少ない量の光のみが潜在的に喪失されると仮定すると、光混合構造３８とＣＰＣ３９の間には比較的小さな間隙又は離隔距離があり得る。
図６は、本発明の一実施形態による照明デバイス６０の概略断面側面図である。図６に例示される照明デバイス６０は、図４に例示される照明デバイス４０と同様であり、図４及び図６の同一の参照数字は、特に断らない限り、同じ又は同様の機能を有する同じ又は同様の構成要素を表している。図４に例示される照明デバイス４０とは対照的に、図６に例示される照明デバイス６０は、光学フィルタ３０を備えていない（ただし備えていてもよい）。図４を参照して上記で説明された光学要素４１の能力及び機能に代えて又は加えて、図６に例示される照明デバイス６０の光学要素４１は、光学要素４１にインカップルされた第１の波長範囲である光であって、その光線が光の光線の角度分布内の角度分布を有する光のみが、光学要素４１の光アウトカップル面４３からアウトカップルされるように、インカップルされた光を成形するように構成され得る。
結論として、照明デバイスが開示される。照明デバイスは、複数のセグメントを備えるセグメント化された光ガイドを備え、各セグメントは、光ガイドの側面に配置されたそれぞれの第１の光インカップル面を介した光で「励起」され得、セグメントのそれぞれは、自身に入力された光の少なくとも一部を選択された波長範囲を有する光に変換するように構成されている。光ガイドは、光ガイドの一端部にある第１の基面と、光ガイドの別の端部にある第２の基面との間で軸線方向に延び、第１の基面と第２の基面とは、セグメントのうちの異なるセグメントに配置される。第１の基面の少なくとも一部分が、光ガイドに光をカップルインするための第２の光インカップル面を備え、第２の基面の少なくとも一部分が、光ガイドから光をカップルアウトするための光アウトカップル面を備える。照明デバイスは、第１の波長範囲の光を発するように構成された少なくとも１つの第１の発光要素であって、少なくとも１つの第１の発光要素により発せられた光が第２の光インカップル面を介して光ガイドにカップルインされるように、第２の光インカップル面に光学的にカップルされた、少なくとも１つの第１の発光要素を備え、少なくとも１つの第１の発光要素は、選択された波長範囲のうちの少なくとも１つの範囲内の波長を有する入射光の少なくとも一部を反射して光ガイドに戻すように構成されている。
本発明が添付の図面及び上記の説明に例示されたが、そのような例示は、説明的又は例示的なものであり、制限するものではないとみなされたく、本発明は、開示される実施形態に限定されない。図面、本開示、及び添付の請求項の検討によって、開示される実施形態に対する他の変形形態が、当業者により理解され得、また、特許請求される発明を実施する際に実行され得る。添付の請求項では、単語「備える（comprising）」は他の要素又はステップを排除せず、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は複数を排除しない。互いに異なる従属請求項に特定の手段が記載されているという単なる事実は、それらの手段の組合せが有利には使用できないことを示すものではない。請求項中のいかなる参照符号も、範囲を限定すると解釈されるべきではない。

Claims (13)

  1. 少なくとも２つの端部を有する光ガイドであって、前記光ガイドの前記端部のうちの一方にある第１の基面と、前記光ガイドの別の端部にある第２の基面との間で軸線方向に延びた、光ガイドを備え、前記光ガイドは、複数のセグメントを含み、各セグメントが前記光ガイドのセクションを形成し、前記セグメントのそれぞれは、前記光ガイドに光をカップルインするために前記光ガイドの側面に配置された第１の光インカップル面を含み、前記セグメントのそれぞれは、自身に入力された光の少なくとも一部を選択された波長範囲を有する光に変換するように構成されており、前記第１の基面と前記第２の基面は、前記セグメントの異なるセグメントに配置され、前記第１の基面の少なくとも一部分は、前記光ガイドに光をカップルインするための第２の光インカップル面を含み、前記第２の基面の少なくとも一部分は、前記光ガイドから光をカップルアウトするための光アウトカップル面を含む、照明デバイスであって、
    前記照明デバイスが、
    自身に電位差が印加され第１の波長範囲の光を発するように構成された少なくとも１つの第１の発光要素であって、前記少なくとも１つの第１の発光要素により発せられた光が前記第２の光インカップル面を介して前記光ガイドにカップルインされるように、前記第２の光インカップル面に光学的にカップルされた、少なくとも１つの第１の発光要素を備え、前記少なくとも１つの第１の発光要素は、前記選択された波長範囲のうちの少なくとも１つの範囲内の波長を有する入射光の少なくとも一部を反射して前記光ガイドに戻すように構成されており、
    前記光ガイドが光ルミネセンス材料を含み、前記少なくとも１つの第１の発光要素は、前記光ルミネセンス材料が吸収できない波長を有する光を発するように構成されている、
    照明デバイス。
  2. 少なくとも１つの光学フィルタを更に備え、前記少なくとも１つの第１の発光要素は、前記少なくとも１つの光学フィルタを介して前記第２の光インカップル面に光学的にカップルされ、前記少なくとも１つの光学フィルタは、前記少なくとも１つの第１の発光要素により発せられた光を受けるように構成されており、前記少なくとも１つの光学フィルタは、前記第１の波長範囲内の波長を有する入射光を前記光学フィルタに透過させ、前記選択された波長範囲のうちの少なくとも１つの範囲内の波長を有する入射光の少なくとも一部を反射して前記光ガイドに戻すように構成されている、請求項１に記載の照明デバイス。
  3. 少なくとも１つのセグメントが、自身に入力された光の少なくとも一部を緑色光に変換するように構成されており、少なくとも１つの他のセグメントが、自身に入力された光の少なくとも一部を青色光に変換するように構成されている、請求項１又は２に記載の照明デバイス。
  4. 前記第１の基面を含む前記セグメントは、前記セグメントに入力された光の少なくとも一部を緑色光に変換するように構成されており、前記第２の基面を含む前記セグメントは、前記セグメントに入力された光の少なくとも一部を青色光に変換するように構成されている、請求項３に記載の照明デバイス。
  5. 前記少なくとも１つの第１の発光要素は、赤色光を発するように構成されている、請求項１乃至４の何れか一項に記載の照明デバイス。
  6. 前記光ガイドの各セグメントのために、前記セグメントの前記第１の光インカップル面に第２の波長範囲の光を発するように構成された少なくとも１つの第２の発光要素を更に備える、請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明デバイス。
  7. 前記少なくとも１つの第１の発光要素は、赤色光を発するように構成されており、前記照明デバイスは、前記光ガイドの各セグメントのために、前記セグメントの前記第１の光インカップル面に第２の波長範囲の光を発するように構成された少なくとも１つの第２の発光要素を更に備え、前記第１の基面を含む前記セグメントのための前記少なくとも１つの第２の発光要素は、青色光を発するように構成されており、前記第２の基面を含む前記セグメントのための前記少なくとも１つの第２の発光要素は、紫外線を発するように構成されている、請求項４に記載の照明デバイス。
  8. 前記少なくとも１つの光学フィルタは、少なくとも１つのダイクロイックフィルタ及び／又は少なくとも１つのダイクロイックミラーを含む、請求項２又は請求項２に従属する請求項３乃至７の何れか一項に記載の照明デバイス。
  9. 前記少なくとも１つの第１の発光要素は、
    前記第１の波長範囲の光を発するように構成された少なくとも１つの光源と、
    前記少なくとも１つの光源により発せられた光を受け、前記受けた光を成形し、前記成形した光を発するように構成された少なくとも１つの第１の光学要素であって、前記少なくとも１つの第１の光学要素は、前記少なくとも１つの第１の光学要素により発せられた光が前記第２の光インカップル面を介して前記光ガイドにカップルインされるように、前記第２の光インカップル面に光学的にカップルされた、少なくとも１つの第１の光学要素とを含み、
    前記少なくとも１つの第１の光学要素は、前記少なくとも１つの光源により発せられた前記光の光線と比べて、前記少なくとも１つの第１の光学要素により発せられた前記光の光線の角度分布が、前記セグメントにより変換された前記光ガイド内の前記光の光線の角度分布に対応するように又は対応するものに近付くように、前記少なくとも１つの第１の光学要素により発せられた前記光の前記光線の前記角度分布を変更するように、前記受けた光を成形するように構成されている、請求項１乃至８の何れか一項に記載の照明デバイス。
  10. 前記少なくとも１つの第１の発光要素は、複数の光源を含み、前記少なくとも１つの第１の光学要素は、前記複数の光源から受けた前記光を、前記受けた光を成形する前に混合するように更に構成されている、請求項９に記載の照明デバイス。
  11. 前記光ガイドからアウトカップルされた光を第２の光学要素にインカップルするために前記光ガイドの前記光アウトカップル面に光学的にカップルされた光インカップル面を含む前記第２の光学要素を更に備え、前記第２の光学要素は、光を成形するように構成され、前記成形した光を前記第２の光学要素の光アウトカップル面からアウトカップルするように構成されている、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の照明デバイス。
  12. 前記第２の光学要素は、少なくとも１つのコリメータ、少なくとも１つの集光要素、少なくとも１つのレンズ、少なくとも１つの反射器、又はそれらの任意の組合せを含む、請求項１１に記載の照明デバイス。
  13. 請求項１乃至１２の何れか一項に記載の照明デバイスを備える、照明器具。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3685099B1 (en) * 2017-09-21 2022-07-13 Signify Holding B.V. Luminescent concentrator with cpc, light guide and additional phosphor
CN109695825A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 阳睐（上海）光电科技有限公司 舞台照明发光装置
JP6885375B2 (ja) 2018-07-27 2021-06-16 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
JP2020016856A (ja) * 2018-07-27 2020-01-30 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
WO2020031750A1 (ja) * 2018-08-10 2020-02-13 ソニー株式会社 光源装置、およびプロジェクタ
JP7238294B2 (ja) * 2018-08-24 2023-03-14 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
JP6835059B2 (ja) * 2018-08-27 2021-02-24 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
CN110865504B (zh) * 2018-08-27 2021-08-17 精工爱普生株式会社 光源装置和投影仪
US20220082225A1 (en) * 2018-10-05 2022-03-17 Optonomous Technologies, Inc. Laser phosphor light source for intelligent headlights and spotlights
JP6876274B2 (ja) * 2018-11-14 2021-05-26 日亜化学工業株式会社 発光素子、発光装置及び発光素子の製造方法
DE102018128743A1 (de) 2018-11-15 2020-05-20 Carl Zeiss Jena Gmbh Beleuchtungsvorrichtung für einen einen Lichtmodulator aufweisenden Projektor
JP6881423B2 (ja) * 2018-11-22 2021-06-02 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
US11215747B2 (en) * 2018-11-30 2022-01-04 Seiko Epson Corporation Light source device and electronic apparatus
JP6888637B2 (ja) * 2019-01-10 2021-06-16 セイコーエプソン株式会社 光源装置、プロジェクター及び蛍光体ロッド
WO2021069562A1 (en) * 2019-10-10 2021-04-15 Signify Holding B.V. White luminescent concentrator with ld coupling as additional channel
WO2022023241A1 (en) * 2020-07-27 2022-02-03 Signify Holding B.V. A light emitting device
WO2023136861A1 (en) * 2022-01-11 2023-07-20 Google Llc Multiple incoupler waveguide and method
FR3153941A1 (fr) * 2023-10-09 2025-04-11 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Ensemble de concentrateurs de lumière luminescents, Dispositif d’émission lumineuse et Méthode pour générer un faisceau de sortie avec un spectre large

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5806955A (en) * 1992-04-16 1998-09-15 Tir Technologies, Inc. TIR lens for waveguide injection
DE602005007629D1 (de) * 2004-11-18 2008-07-31 Philips Intellectual Property Lichtemittierende vorrichtung mit umwandlungsstruktur
US7316497B2 (en) * 2005-03-29 2008-01-08 3M Innovative Properties Company Fluorescent volume light source
US20070018559A1 (en) 2005-07-20 2007-01-25 Jeng-Ywan Jeng Printer light source device
US7922352B2 (en) 2005-07-21 2011-04-12 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Device and method for emitting output light using multiple light sources with photoluminescent material
US8684555B2 (en) * 2006-04-26 2014-04-01 Koninklijke Philips N.V. Light emitting device with ceramic conversion material
WO2008042703A1 (en) 2006-09-29 2008-04-10 3M Innovative Properties Company Fluorescent volume light source having multiple fluorescent species
US8098375B2 (en) * 2007-08-06 2012-01-17 Lumencor, Inc. Light emitting diode illumination system
KR20100093570A (ko) 2007-11-20 2010-08-25 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 파장 변환을 갖는 측면 발광 장치
EP2850359B1 (en) * 2012-05-18 2020-05-06 RealD Spark, LLC Source conditioning for imaging directional backlights
US10222540B2 (en) * 2013-06-20 2019-03-05 Philips Lighting Holding B.V. Light emitting device
RU2636410C2 (ru) * 2014-01-28 2017-11-23 Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. Светоизлучающий прибор
TWI571694B (zh) * 2014-11-26 2017-02-21 中強光電股份有限公司 照明系統與投影裝置
EP3350503B1 (en) * 2015-12-11 2019-02-20 Philips Lighting Holding B.V. Stacked luminescent concentrator
EP3390901B1 (en) * 2015-12-15 2019-09-11 Signify Holding B.V. Multiple pumping luminescent rod configuration for obtaining ultra-high brightness
US10976479B2 (en) * 2017-03-28 2021-04-13 Signify Holding B.V. Light concentrator module with high refractive index interconnect
JP2020016856A (ja) * 2018-07-27 2020-01-30 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター

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