KR20070028603A

KR20070028603A - 장파 통과 반사기를 가지는 인광 물질계 조사 시스템 및그것을 만드는 방법

Info

Publication number: KR20070028603A
Application number: KR1020077002220A
Authority: KR
Inventors: 앤드류 제이. 오우더커크; 존 에이. 위틀리; 마이클 에프. 웨버; 케네쓰 에이. 엡스테인; 제임스 이. 왓슨
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2007-03-12
Also published as: EP1761810A1; TWI372224B; JP4589385B2; US20070147076A1; US7357554B2; KR101159381B1; CN100498388C; EP1761810B1; US7204631B2; US20060002678A1; WO2006007283A1; CN1981216A; TW200624714A; JP2008505443A

Abstract

광원과, 출력면을 포함하는 광 안내부와, 광 안내부의 출력면으로부터 광을 수광하도록 위치되는 방출 재료와, 방출 재료가 광 안내부의 출력면과 간섭 반사기 사이에 있도록 위치되는 간섭 반사기를 포함하는 조사 시스템이 개시된다. 광원은 제1 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 방출 재료는 제1 광학 특성을 가지는 광이 조사될 때 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 간섭 반사기는 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 투과하고 제1 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 반사한다.

광원, 출력면, 광 안내부, 입력면, 방출 재료, 간섭 반사기, 제1 광학 특성, 제2 광학 특성

Description

장파 통과 반사기를 가지는 인광 물질계 조사 시스템 및 그것을 만드는 방법{PHOSPHOR BASED ILLUMINATION SYSTEM HAVING A LONG PASS REFLECTOR AND METHOD OF MAKING SAME}

발광 다이오드(LED)를 그 구조에 이용하는 백색 광원은 두 개의 기본 구성을 가질 수 있다. 직접 방출 LED로 본 명세서에 언급된 일 구성에서 백색 광은 다른 색의 LED의 직접 방출에 의해 생성된다. 예들은 빨간색 LED, 초록색 LED 및 파란색 LED의 조합과, 파란색 LED 및 노란색 LED의 조합을 포함한다. 인광물질 전환 LED(PCLED)로 본 명세서에 언급되는 다른 구성에서, 광이 LED에 생성된 것들과 다른 파장을 가지는 광을 생성하도록 인광물질 또는 다른 타입의 방출재료에 충돌하고 여기시키는 단일 LED는 좁은 범위의 파장의 광을 생성한다. 인광물질은 특정 방출재료의 혼합물 또는 조합을 포함할 수 있고, 방출된 광이 사람의 육안에 실질적으로 백색으로 보이도록 인광물질에 의해 방출되는 광은 가시 파장 범위에 걸쳐 분배되는 넓거나 좁은 방출 라인을 포함할 수 있다.

PCLED의 예는 파란색 광을 더 긴 파장으로 전환하는 인광물질을 조사하는 파란색 LED이다. 파란색 여기 광의 부분은 인광물질에 의해 흡수되지 않고, 잔여 파란색 여기 광은 인광물질에 의해 방출된 더 긴 파장과 결합된다. PCLED의 다른 예 는 빨간색, 초록색 및 파란색 광 또는 파란색 및 노란색 광의 조합 중 하나에 UV 광을 흡수 및 전환하는 인광물질을 조사하는 자외선(UV) LED이다.

PCLED의 다른 응용예는 UV 또는 파란색 광을 초록색 광으로 전환하는 것이다. 일반적으로 초록색 LED는 상대적으로 낮은 효율을 가지고 작업 중에 출력 파장을 변경할 수 있다. 초록색 LED와 달리, 초록색 PCLED는 개선된 파장 안정성을 가질 수 있다.

직접 방출 백색 LED 비하여 백색 광 PCLED의 장점은 에이징(aging) 및 온도 장치의 기능으로 더 나은 색 안정성과, 더 나은 일군 대 일군 및 장치 대 장치 색 균일성/반복성을 포함한다. 광 흡수 및 인광물질에 의한 재 방출 공정의 비효율성에 때문에 PCLED는 직접 방출 LED보다 덜 효율적일 수 있다.

본 개시내용은 구성 성분을 필터링하기 위한 간섭 반사기 및 방출 재료를 이용하는 조사 시스템을 제공한다. 소정 실시예에서, 본 개시내용의 간섭 반사기는 개별 광학층을 가지는 다중 광학 필름을 포함할 수 있고, 적어도 일 부분은 복굴절되고 필름의 두께를 통하여 광학 반복 유닛으로 정렬된다. 인접한 광학층은 반사도를 유지하고 고 입사각에 적절한 p-편광의 누설을 피하는 굴절 지수 관계를 가진다.

일 태양에서, 본 개시내용은 제1 광학 특성을 가지는 광을 방출하는 광원과, 출력면을 가지는 광 안내부를 포함하는 조사 시스템을 제공하고, 광 안내부는 출력면을 통하여 광에 의해 방출되는 광이 적어도 일 부분을 유도하도록 구성된다. 시스템은 광 안내부의 출력면으로부터 광을 수광하도록 위치된 방출 재료를 더 포함하고, 방출 재료는 제1 광학 특성을 가지는 광이 조사될 때 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 방출 재료가 광 안내부의 출력면과 간섭 반사기 사이에 있도록 위치되는 간섭 반사기를 시스템은 더 포함하고, 간섭 반사기는 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 투과하고 제1 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 반사한다.

다른 태양에서, 본 개시내용은 제1 광학 특성을 포함하는 광을 방출하는 광원을 제공하는 단계와, 광원에 의해 방출된 광을 수광하도록 광 안내부를 위치시키는 단계를 포함하는 조사 시스템을 제조하는 방법이고, 광 안내부는 광 안내부의 출력면을 통하여 광원에 의해 방출되는 광의 적어도 일 부분을 유도한다. 방법은 제1 광학 특성을 가지는 광이 조사될 때 광 안내부의 출력면으로부터 광을 수광하도록 방출 재료를 위치시키는 단계와, 방출 재료가 광 안내부의 출력면과 간섭 반사기 사이에 있도록 간섭 반사기를 위치시키는 단계를 더 포함하며, 간섭 반사기는 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 투과하고 제1 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 반사한다.

다른 태양에서, 본 개시내용은 조사 시스템 및 공간 광 변조기를 포함하는 디스플레이를 제공한다. 조사 시스템은 제1 광학 특성을 포함하는 광을 방출하는 광원과, 출력면을 포함하고, 출력면을 통하여 광원에 의해 방출되는 광의 적어도 일 부분을 유도하도록 구성되는 광 안내부를 포함한다. 조사 시스템은 또한 광 안내부의 출력면으로부터 광을 수광하도록 위치되고, 제1 광학 특성을 포함하는 광이 조사될 때 제2 광학 특성을 포함하는 광을 방출하는 방출 재료를 더 포함한다. 조사 시스템은 방출 재료가 광 안내부의 출력면과 간섭 반사기 사이에 있도록 위치되고, 제2 광학 특성을 포함하는 광을 실질적으로 투과하고 제1 광학 특성을 포함하는 광을 실질적으로 반사하는 간섭 반사기를 더 포함한다. 공간 광 변조기는 조사 시스템에 선택적으로 결합되고, 조사 시스템으로부터 광의 적어도 일 부분을 변조하도록 가동가능한 복수의 제어가능 요소를 포함한다.

다른 태양에서, 본 개시내용은 출력면을 통해 광을 유도하는 광 안내부를 제1 광학 특성을 포함하는 광으로 조사하는 단계와, 방출 재료가 제2 광학 특성을 포함하는 광을 방출하도록 광 안내부의 출력면으로부터 광으로 방출 재료를 조사하는 단계를 포함하는 소정의 위치에 조사를 제공하는 방법이다. 방법은 제2 광학 특성을 포함하는 광을 실질적으로 투과하고 제1 광학 특성을 포함하는 광을 실질적으로 반사하는 간섭 반사기를 방출 재료에 의해 방출된 광으로 조사하는 단계와, 간섭 반사기에 의해 투과되는 광의 적어도 일 부분을 소정 위치로 유도하는 단계를 더 포함한다.

본 개시내용의 상술된 설명은 각각의 개시된 실시예 또는 본 개시내용의 모든 실시예를 설명하려 의도되지 않는다. 다음의 도면 및 상세한 설명은 예시적인 실시예를 더 자세히 예시한다.

도1은 단파 통과 간섭 반사기를 가지는 조사 시스템의 일 실시예를 개략적으로 도시하는 도이다.

도2는 단파 통과 간섭 반사기 및 장파 통과 간섭 반사기를 가지는 조사 시스템의 일 실시예를 개략적으로 도시하는 도이다.

도3은 단파 통과 간섭 반사기 및 하나 이상의 광학 요소를 가지는 조사 시스템의 일 실시예를 개략적으로 도시하는 도이다.

도4는 장파 통과 간섭 반사기를 가지는 조사 시스템의 일 실시예를 개략적으로도시하는 도면이다.

도5는 단파 통과 간섭 반사기, 장파 통과 간섭 반사기 및 광 캐비티를 가지는 조사 시스템의 일 실시예를 개략적으로 도시하는 도면이다.

도6A는 하나 이상의 파셋을 포함하는 광 캐비티를 가지는 조사 시스템의 일 실시예의 개략적인 평면도이다.

도6B는 도6A의 조사 시스템의 광 캐비티의 일 부분의 개략적인 단면도이다.

도6C는 도6A의 조사 시스템의 개략적인 측면도이다.

도6D는 하나 이상의 파셋을 포함하는 광 캐비티를 가지는 조사 시스템의 다른 실시예의 개략적인 측면도이다.

도6E는 하나 이상의 파셋을 포함하는 광 캐비티를 가지는 조사 시스템의 다른 실시예의 개략적인 측면도이다.

도7은 하나 이상의 파셋을 각각 포함하는 4개의 광 캐비티를 가지는 조사 시스템의 다른 실시예의 개략적인 평면도이다.

도8A는 광 안내부 내에 위치되는 하나 이상의 광 캐비티 내에 위치된 단파 통과 간섭 반사기를 가지는 조사 시스템의 실시예의 개략적인 평면도이다.

도8B는 선8B-8B를 따라서 취한 도8A의 조사 시스템의 개략적인 단면도이다.

도9A는 하나 이상의 광 캐비티와 광 안내부의 출력면을 가지는 조사 시스템의 실시예의 개략적인 측면도이다.

도9B는 도9A의 조사 시스템의 개략적인 평면도이다.

도10A는 광 안내부의 출력면에 인접한 하나 이상의 광 캐비티를 가지는 조사 시스템의 일 실시예의 개략적인 사시도이다.

도10B는 선 10B-10B을 따라서 취한 도10A의 조사 시스템의 개략적인 단면도이다.

도11은 광 안내부의 방출 재료와 출력면 사이에 위치된 단파 통과 간섭 반사기(short pass interference reflector)을 가지는 조사 시스템의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면이다.

도12는 광 안내부의 출력면에 인접하여 위치되는 단파 통과 간섭 반사기와 단파 통과 간섭 반사기 상에 위치되는 하나 이상의 인광 도트를 가지는 조사 시스템의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면이다.

도13은 웨지 형상 광 안내부를 가지는 조사 시스템의 일 실시예의 개략적인 사시도이다.

도14는 하나 이상의 광 안내부를 가지는 조사 시스템의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.

도15는 하나 이상의 광 안내부를 가지는 조사 시스템의 다른 실시예를 개략적으로 도시하는 도면이다.

도16은 조사 시스템 및 디스플레이 장치를 포함하는 디스플레이 조립체를 개략적으로 도시하는 도면이다.

도17은 방출 재료가 광 안내부의 출력면과 장파 통과 간섭 반사기 사이에 위치되도록 장파 통과 간섭 반사기를 가지는 조사 시스템의 일 실시예를 개략적으로 도시하는 도면이다.

도18은 하나 이상의 광 안내부를 가지는 조사 시스템의 다른 실시예의 개략적인 단면도이다.

본 개시 내용은 광원과, 하나 이상의 광 안내부와, 방출 재료 및 하나 이상의 간섭 반사기를 포함하는 조사 시스템을 제공한다. 어떤 실시예에서, 조사 시스템은 다양한 용도를 위한 백색광을 제공한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "백색광"은 사람 눈의 빨간색, 초록색, 파란색 센서를 자극하여 평범한 관찰자가 "백색"이라고 간주하게 하는 광을 언급한다. 그런 광은 빨간색(일반적으로 따뜻한 백색광으로 언급됨) 또는 파란색(일반적으로 차가운 백색광으로 언급됨)으로 편향될 수 있다. 또한, 그런 광은 지수가 100에 달하는 색을 가질 수 있다. 일반적으로, 이들 조사 시스템은 제1 광학 특성을 포함하는 광을 방출하는 광원을 포함한다. 본 개시 내용의 시스템은 제1 광학 특성을 가지는 광과 조사될 때 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출하는 방출 재료를 또한 포함한다. 제1 광학 특성 및 제2 광학 특성은 예를 들어, 파장, 편광, 변조, 강도 등과 같은 임의의 적당한 광학 특성일 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 특성은 제1 파장 구역을 포함할 수 있고, 제2 광학 특성은 제1 파장 구역과 다른 제2 파장 구역을 포함할 수 있다. 일 예시적인 실시예에서, 광원은 제1 광학 특성이 UV 광을 포함하는 제1 파장 구역을 포함하는 곳에 제1 광학 특성을 가지는 광을 방출할 수 있다. 이 예시적인 실시예에서, 광원에 의해 방출된 UV 광은 방출 재료를 조사하고, 제2 광학 특성이 가시광을 포함하는 제2 파장 구역을 포함하는 곳에 그런 재료가 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출하게 한다.

본 개시 내용의 소정 실시예는 단파 통과(SP) 간섭 반사기를 포함한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "단파 통과 간섭 반사기"는 제1 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 투과하고 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 반사하는 반사기를 언급한다. 일 예시적인 실시예에서, 조사 시스템은 광원으로부터 UV 광을 실질적으로 투과하고 투과된 UV 광에 의해 조사된 방출 재료에 의해 방출된 가시광을 실질적으로 반사하는 SP 간섭 반사기를 포함한다.

또한, 소정 실시예에서, 조사 시스템은 장파 통과(LP) 간섭 반사기를 포함한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "장파 통과 간섭 반사기"는 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 투과하고 제1 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 반사하는 반사기를 언급한다. 예를 들어, 일 예시적인 실시예에서, 조사 시스템은 방출 재료에 의해 방출된 가시광을 실질적으로 투과하고 방출 재료를 조사하는 광원으로부터 UV 광을 실질적으로 반사하는 LP 간섭 반사기를 포함한다.

일반적으로, 제1 광학 특성 및 제2 광학 특성이 파장과 관련될 때, 본 개시 내용의 방출 재료는 더 짧은 파장 광(예를 들어, UV 광)을 더 긴 파장 광(예를 들 어, 가시광)으로 다운 컨버트(down-convert)할 수 있다. 이와 달리, 적외선을 가시광으로 업 컨버트(up-convert)하는 것도 가능하다. 예를 들어, 업 컨버트한 인광물질은 본 기술분야에 공지되어 있고, 가시 광자를 생성하기 위해 통상적으로 두 개 이상의 적외선 광자를 사용한다. 그러한 인광물질을 여기시키는데 필요한 적외선 LED가 또한 설명되고 매우 효과적이다. 각각의 기능이 다운 컨버팅 인광물질 시스템과 비교하여 이 경우 각각의 기능이 반대여도, 이 공정에 사용하는 가시광원은 LP 간섭 반사기 및/또는 SP 간섭 반사기의 추가로 더 효과적으로 만들어질 수 있다. SP 간섭 반사기는 가시광을 투과하는 동안 IR 광을 인광물질을 향해 유도하는데 사용될 수 있고, LP 간섭 반사기가 의도된 시스템 또는 유저를 향해 외향으로 방출된 가시광을 유도하는 LED와 LP 간섭 반사기 사이에 인광물질이 있도록 LP 간섭 반사기는 위치될 수 있다. 본 개시 내용의 예시적인 실시예가 일반적으로 제1 광학 특성 및 제2 광학 특성을 파장과 관련시키지만, 그런 예시적인 실시예는 제1 광학 특성 및 제2 광학 특성을 예를 들어, 편광, 변조, 강도등과 같은 다른 적당한 특성과 또한 관련시킬 수 있음을 이해할 수 있다. 예를 들어, SP 간섭 반사기는 그것이 제1 편광의 광을 실질적으로 투과하고 LP 간섭 반사기가 제2 편광의 광을 실질적으로 투과하도록 선택될 수 있다.

본 개시 내용의 조사 시스템은 임의의 적당한 용도에 사용될 수 있다. 예를 들어, 소정 실시예에서, 조사 시스템은 디스플레이, 광 픽스쳐, 헤드램프, 사인등을 위한 광원으로서 사용될 수 있다.

소정 실시예에서, SP 간섭 반사기와 LP 간섭 반사기 중 하나 또는 두 개 모 두는 폴리머릭 다층 광학 필름을 포함한다. 폴리머릭 다층 광학 필름은 적어도 제1 및 제2 폴리머 재료의 열, 백 또는 천 개의 대안층을 가지는 필름이다. 그런 층은 UV 파장에 제한되는 반사 대역 또는 가시 파장에 제한되는 반사 대역과 같은 소정 부분의 스펙트럼 내의 소정의 반사율을 달성하도록 선택된 두께와 굴절 지수를 가진다. 예를 들어, 미국 특허 제5,882,774[존자(Jonza) 등]을 참조한다. 인접 층 쌍이 매칭하거나 거의 매칭하거나 고의로 미스매치되고 필름에 직각인 z-축과 관련되는 굴절 지수를 가지고, p-편광을 위한 인접층들 사이에 각각의 경계부의 반사율이 경사각에 대해 천천히 감소하고, 입사각에 대해 실질적으로 독립적이고 또는 입사각에 대해 그 수직 방향으로부터 멀리 증가하도록 폴리머릭 다층 광학 필름이 처리될 수 있다. 따라서, 그런 폴리머릭 다층 광학 필름은 많이 경사진 입사각에서도 p-편광을 위한 높은 반사율 수준을 유지할 수 있어, 반사 필름에 의해 투과된 p-편광의 양이 종래의 무기 등방성 적층 반사기와 비교하여 감소한다. 소정 실시예에서, 인접 광학 층들의 각각의 쌍들에 대해 z-축(필름의 두께에 대해 평행함)을 따른 굴절 지수의 차이가 x-축 또는 y-축(평면)을 따른 굴절 지수 차이 부분을 넘지 않도록 폴리머릭 재료 및 처리 조건이 선택되고, 상기 차이는 0.5, 0.25 또는 0.1이다. z-축을 따르는 굴절 지수 차이는 면 굴절 지수 차이와 동일하거나 대향된다.

그러한 폴리머릭 다층 광학 필름은 본 명세서에 더 설명된 바와 같이 임의의 적당한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 폴리머릭 다층 광학 필름은 포물면, 구형 또는 타원체의 부분과 같이 3차원 형상을 갖도록 압형(embossing), 열성형 또 는 다른 공지된 기술에 의해 영구적으로 변형될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제 6,788,463호[메릴(Merrill) 등]을 참조한다. 또한, 미국 특허 제 5,540,978호[슈렝크(Schrenk) 등]을 참조한다. 다양한 범위의 폴리머릭 재료가 조사 시스템용 다층 광학 필름에 사용되기에 적당하다. 본 개시내용의 다양한 실시예에 따른 특정 응용에서, 다층 광학 필름은 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레잇[polyethylene terephthalate(PET)]의 폴리머 쌍/코-폴리메틸메타크릴레잇[co-polymethylmethacrylate(co-PMMA)]와 같이 UV 광에 노출될 때 저하되는 것에 저항하는 재료로 구성된 대안 폴리머층을 포함하는 것이 바람직하다. 폴리머릭 반응기의 UV 안정성은 HALS(hindered amine light stabilizer)와 같은 비-UV 흡수광(non-UV absorbing light) 안정제와 병합함으로써 또한 증가될 수 있다. 일부 케이스에서, 폴리머릭 다층 광학 필름은 투명 금속 또는 금속 산화물층을 포함할 수 있다. 예를 들어, PCT 공개번호 WO/97/01778[오우더커크(Ouderkirk) 등]을 참조한다. 견고한 폴리머 재료 조합체라도 수광불가하게 저하할 수 있는 특히 고 강도 UV 광을 이용하는 응용분야에서는, 다층 광학 필름을 형성하기 위해 무기재료를 사용하는 것이 유익할 수 있다. 무기 재료층은 등방성일 수 있고, 예를 들어 PCT 공개번호 WO01/75490[웨버(Weber)]에 설명된 바와 같이 복굴절 형성을 표시하도록 만들어질 수 있고, 따라서 본 명세서에 설명된 바와 같이 향상된 p-편광 반사율을 야기하는 유익한 굴절 지수 관계를 가진다.

일반적으로, 본 명세서에 설명된 간섭 반사기는 유기물, 무기물 또는 유기물과 무기물의 조합체로 형성되는 반사기를 포함한다. 간섭 반사기는 다층 간섭 반 사기일 수 있다. 간섭 반사기는 가요성 간섭 반사기일 수 있다. 가요성 간섭 반사기는 폴리머릭, non-폴리머릭 재료 또는 폴리머릭 재료와 non-폴리머릭 재료로 형성될 수 있다. 폴리머릭 및 non-폴리머릭 재료를 포함하는 예시적인 필름이 미국 특허 제 6,010,751호[쇼우(Show) 등]와 제6,172,810[플레밍(Fleming) 등] 및 유럽 특허 제733,919A2(쇼우 등)에 개시된다.

본 명세서에 개시된 간섭 반사기는 가요성 재료, 플라스틱 재료 또는 변형가능한 재료로부터 형성될 수 있고 그 스스로 가요성, 플라스틱 또는 변형가능할 수 있다. 이들 가요성 간섭 반사기는 편향 및 만곡될 수 있고 그 이전-편향 광학 특성을 여전히 보유할 수 있다.

콜레스테릭(cholesteric) 반사 편광자 및 특정 블록 코폴리머(block copolymer)와 같은 공지된 자가 조립식 주기 구조물(self-assembled periodic structure)은 본 개시의 목적을 위해 다중 간섭 반사기이도록 고려된다. 콜레스테릭 거울은 좌측 및 우측 핸드 카이랄 피치(left and right handed chiral pitch) 요소의 조합체를 사용하여 만들어질 수 있다.

본 개시내용의 소정 실시예에서, 간섭 반사기는 선택된 광학 특성을 가지는 광을 대체로 투과하거나 부분적으로 투과하도록 선택될 수 있다.

예를 들어, 파란색 광을 부분적으로 투과하는 LP 간섭 반사기는 인광물질을 통하여 제1 통과 이후에 일부 파란색 광을 광원으로부터 인광물질층 상으로 유도하도록 얇은 노란색 인광물질층과 결합되어 사용될 수 있다.

파란색 광 및 UV 광을 제공하는 것에 추가하여, 다층 광학 필름의 기능은 사 람의 눈 손상을 방지하는 것을 포함하여, 조사 시스템의 내부 또는 외부의 후속 요소의 저하를 방지하도록 UV 광의 투과를 차단하게 될 수 있다. 소정 실시예에서, UV 흡수기는 광원으로부터 가장 먼 UV 반사기의 측면 상에 포함될 수 있다. 이 UV 흡수기는 다층 광학 필름 내에, 위에 또는 인접하게 있을 수 있다.

본 개시내용의 간섭 반사기가 임의의 적당한 재료 또는 재료들을 포함할 수있지만, 모든 폴리머 구조는 다수의 제조 및 비용 이익을 제공할 수 있다. 고 광학 투과 및 큰 지수 차이를 갖는 고온 폴리머가 간섭 반사기에 이용되면, 그 후 환경적으로 적당한 얇고 매우 가요성인 반사기가 SP 및 LP 간섭 반사기의 광학적 필요를 충족시키도록 제조될 수 있다. 소정 실시예에서, 예를 들어 미국 특허 제 6,531,230호[웨버(Weber) 등]에 교시된 바와 같이, 동시 압출된 다층 간섭 반사기는 큰 면적, 효과적인 제조 비용뿐만 아니라 정밀한 파장 선택을 제공할 수 있다. 큰 지수 차이를 갖는 폴리머 쌍의 사용은 독립되어 서있는 매우 얇은 고 반사 거울의 구조가 가능하게 하는데 즉, 기판을 갖지 않지만 여전히 쉽게 처리되게 한다. 이와 달리, 본 개시내용의 간섭 반사기는 예를 들어, 미국 특허 제 3,711,176호[알프레이 쥬니어.(Alfrey Jr.) 등]에 설명된 바와 같은 캐스팅에 의해 형성될 수 있다.

모든 폴리머릭 간섭 반사기는 예를 들어, 반구형 돔과 같은 다양한 3차원 형상(본 명세서에 더 설명된 바와 같이)으로 열성형될 수 있다. 그러나, 소정의 각도 성능을 생성하도록 돔의 전체 표면에 걸쳐 정확한 양까지 씨닝(thinning)을 제어하도록 제어를 취해야 한다. 간단한 2차원 만곡을 가지는 간섭 반사기는 3차원 만곡을 가지는 간섭 반사기보다 합성물 형상 간섭 반사기를 생성하기 더 쉽다. 특히, 임의의 얇고 가요성인 간섭 반사기는 2차원 형상으로 굴곡될 수 있고, 예를 들어 원통의 일 부분 같은 경우에는, 모든 폴리머릭 간섭 반사기가 필요하지 않다. 200μm 두께보다 적은 두께인 유리 기판 상의 무기 다층뿐만 아니라 얇은 폴리머릭 기판 상의 다층 무기 간섭 반사기는 이러한 방식으로 형상 지어질 수 있다. 상기는 낮은 응역을 가지는 영구적인 형상을 얻기 위해 유리 전이점 근처 온도까지 가열될 수 있다.

SP 및 LP 간섭 반사기를 위한 최적의 대역에지(bandedge)는 시스템의 광원과 방출 재료 모두의 방출 스펙트럼에 의존한다. 예시적인 실시예에서, SP 간섭 반사기를 위해, 광원으로부터의 실질적으로 모든 방출이 방출 재료를 여기하도록 SP 간섭 반사기를 통과하고, 광원을 향하여 후방 유도되는 실질적으로 모든 방출은 SP 간섭 반사기에 의해 반사되어서, 그것들은 그것들이 흡수될 수 있는 그 베이스 구조 또는 광원으로 진입하지 않는다. 이런 이유로, SP 간섭 반사기의 단파 통과 형성 대역에지는 광원의 평균 방출 파장과 방출 재료의 평균 방출 파장 사이 구역에 배치된다. 예시적인 실시예에서, SP 간섭 반사기는 광원과 방출 재료 사이에 배치된다. 그러나, SP 간섭 반사기가 평면이면, 광원으로부터의 방출은 SP 간섭 반사기의 표면에 수직하는 다양한 각도에서 SP 간섭 반사기에 충돌할 수 있고, 방출 재료에 도달하지 못할 수 있다. 간섭 반사기가 입사각을 거의 일정하게 유지하도록 만곡되지 않는 한, 간섭 반사기는 방출 재료의 중간지점보다 더 긴 파장에서 대역에지 설계를 배치하는 것이 바람직하고 광원 방출은 전체 시스템 성능을 최적화하 도록 만곡시키는 것이 바람직하다. 특히, 포함된 입체각이 매우 작기 때문에, 매우 적은 방출 재료 방출은 거의 영에 가까운 입사각으로(즉, 간섭 반사기 표면에 수직) 간섭 반사기에 유도된다. 다른 예시적인 실시예에서, LP 간섭 반사기는 광원 광을 후방으로 재순환하도록 광원으로부터 방출 재료까지 시스템 효율을 개선하기 위해 방출 재료에 대향 배치된다. 예시적인 실시예에서, 광원 방출이 가시 스펙트럼 내에 있고 방출 재료의 색 출력 균형을 맞추기 위해 많은 양이 필요하다면, LP 간섭 반사기는 생략될 수 있다. 그러나, 예를 들어 파란색 광과 같이 부분적으로 더 짧은 파장 광을 투과하는 LP 간섭 반사기는 파란색 광을 수직 입사에서보다 더 높은 각도에서 더 통과시킬 수 있는 스펙트럼의 각도 시프트를 통하여 파란색 광원/노란색 인광 시스템의 각도 성능을 최적화하는데 사용될 수 있다. 더 예시적인 실시예에서, LP 간섭 반사기는 LP 간섭 반사기 상의 광원으로부터 방출된 광의 거의 일정한 입사각을 유지하도록 만곡된다. 본 실시예에서, 방출 재료와 광원 모두는 LP 간섭 반사기의 일 측면을 대면한다. 높은 입사각에서, 실질적으로 평면 형상을 가지는 LP 간섭 반사기는 더 짧은 파장 광을 반사하지 않을 수 있다. 이런 이유로, LP 간섭 반사기의 긴 파장 대역에지는 가능한 한 긴 파장에 위치될 수 있고, 가능한 한 적은 방출 재료 방출을 차단한다. 또한, 대역에지 배치는 전체적인 시스템 효율을 최적화하도록 변경될 수 있다.

소정 실시예에서, 본 명세서에 설명된 다층 간섭 반사기는 측면 두께 구배, 즉 반사기의 일 단면으로부터 다른 단면까지 다른 두께를 가질 수 있다. 이들 반사기는 방출광 입사각이 다층 반사기의 외부 구역을 향하여 증가함에 따라 더 두꺼 운 간섭층을 가질 수 있다. 반사된 파장은 고 및 저 지수의 간섭층 및 입사각의 광학 두께에 비례하기 때문에, 반사기 외부 구역에서 반사기 두께를 증가시키는 것은 대역 이동을 보상한다.

도1은 조사 시스템(10)의 일 실시예를 개략적으로 도시한다. 시스템(10)은 광원(20) 및 출력면(14)을 가지는 광 안내부(12)를 포함한다. 소정 실시예에서, 광 안내부(12)는 입력면(16)을 또한 포함할 수 있다. 시스템(10)은 광원(20)과 광 안내부(12)의 출력면(14) 사이에 위치되는 제1 간섭 반사기(30)를 또한 포함한다. 방출 재료(40)는 제1 간섭 반사기(30)와 광 안내부(12)의 출력면(14) 사이에 위치된다.

광원(20)은 예를 들어, 전장 발광 장치(electroluminescence device), 냉음극 형광등(cold cathode fluorescent), 무전극 형광램프(electrodless fluorescent lamp), LED, 유기 전장 발광 장치(organic electroluminescence device, OLED), 폴리머 LED, 레이저 다이오드, 아크 램프(arc lamp) 등과 같은 임의의 적당한 광원 또는 광원들을 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "LED"는 가시, 자외선 또는 적외선이든지, 간섭성 또는 비간섭성이든지 광을 방출하는 다이오드를 언급한다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 상기 용어는 종래의 것 또는 초 발광체류이든지 간에 "LED"로 매매되는 비간섭성 에폭시-수광 반도체 장치를 또한 포함한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이 상기 용어는 또한 반도체 레이저 다이오드를 또한 포함한다. 소정 실시예에서, 광원(20)은 광 안내부(12)의 하나 이상의 측면 및/또는 하나 이상의 광 안내부(12) 주표면에 인접하여 위치될 수 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 광원(20)은 입력면(16)에 인접하여 위치된다. 도1이 하나의 광원(20)을 가지는 조사 시스템(10)을 도시하지만, 조사 시스템(10)은 광 안내부(12)의 동일하거나 다른 입력면에 인접하여 위치하는 두 개 이상의 광원을 포함할 수 있다.

광원(20)은 제1 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 임의의 적당한 광학 특성이 선택될 수 있다. 소정 실시예에서, 제1 광학 특성은 제1 파장 구역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광원(20)은 UV 광을 방출할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "UV 광"은 약 150nm에서 약 425nm까지의 범위 내에 파장을 가지는 광을 언급한다. 다른 예에서, 광원(20)은 파란색 광을 방출한다.

소정 실시예에서, 광원(20)은 하나 이상의 LED를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 LED는 UV 광 및/또는 파란색 광을 방출할 수 있다. 파란색 광은 또한 보라색 및 남색 광을 포함한다. LED는 유도되거나 초 발광체 방출을 사용하고, 레이저 다이오드 및 레이저 다이오드를 방출하는 수직 캐비티 표면을 포함하는 장치뿐만 아니라 임의의 방출장치를 포함한다.

시스템(10)의 광 안내부(12)는 예를 들어 중공 또는 중실 광 안내부와 같은 임의의 적당한 광 안내부를 포함할 수 있다. 광 안내부(12)가 평면 형상으로 도시되었지만, 광 안내부(12)는 웨지형, 원통형, 평면형, 원뿔형, 복잡하게 성형된 형상 등과 같이 임의의 적당한 형상을 취할 수 있다. 또한, 광 안내부(12)의 입력면(16) 및/또는 출력면(14)은 광 안내부(12)의 형상에 대해 상술된 것들과 같이 임의의 적당한 형상을 포함할 수 있다. 광 안내부(12)가 그 출력면(14)을 통하여 광 을 유도하도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 광 안내부(12)는 임의의 적당한 재료 및 재료들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 안내부(12)는 유리, 아크릴레잇(acrylate)과, 폴리메틸메타크릴레잇(polymethylmethacrylate), 폴리스티렌(polystyrene), 플루오로폴리머(fluoropolymer)를 포함하는 것과, 폴리에틸렌 테레프탈레잇(PET), 폴리에틸렌 나프탈레잇[polyethylene naphthalate(PEN)] 및 PET와 PEN 또는 그 둘 모두를 포함하는 코폴리머를 포함하는 폴리에스테르(polyester)와, 아이소탁틱(isotactic), 아탁틱(atactic) 및 신다이오탁틱(syndiotactic), 스테리오아이소머(sterioisomer) 및 메탈로센(metallocene) 중합 반응(polymerization)에 의해 생산되는 폴리올레핀의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리노보렌(polynorborene), 폴리올레핀(polyolefin)을 포함하는 폴리올레핀을 포함할 수 있다.

조사 시스템(10)은 광원(20)과 광 안내부(12)의 출력면(14) 사이에 위치되는 제1 간섭 반사기(30)를 또한 포함한다. 도1에 도시된 실시예에서, 제1 간섭 반사기(30)는 SP 간섭 반사기이고 즉, 그것은 제1 광학 특성을 가지는 광을 광원(20)으로부터 실질적으로 투과하고 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 반사한다. 예를 들어, 본 명세서에 또한 설명된 바와 같이 광원(20)으로부터 UV 또는 파란색 광이 조사될 때 방출 재료(40)는 가시광을 방출할 수 있다. 그런 실시예에서, 제1 간섭 반사기(30)가 UV 광을 실질적으로 투과하고 가시광을 실질적으로 반사하도록 제1 간섭 반사기(30)가 선택될 수 있다. 다른 실시예에서, 광원(20)으로부터 광이 조사될 때 방출 재료(40)는 적외선 광을 방출할 수 있다. 그런 실시예에서, 제1 간섭 반사기(30)가 광원(20)으로부터의 광을 실질적으로 투과하고 적외선 광을 실질적으로 반사하도록 제1 간섭 반사기(30)가 선택될 수 있다.

제1 간섭 반사기(30)는 광원(20)과 광 안내부(12)의 출력면(14) 사이에 임의의 적당한 위치에 위치될 수 있다. 소정 실시예에서, 제1 간섭 반사기(30)는 광 안내부(12)의 입력면(16) 상에, 광 안내부(12) 내에 또는 광원(20) 상에 위치될 수 있다.

제1 간섭 반사기(30)는 본 명세서에 설명된 임의의 적당한 간섭 반사기 또는 반사기들을 포함할 수 있다. 또한, 제1 간섭 반사기(30)는 반구형, 원통형, 평면형 등의 임의의 적당한 형상을 취할 수 있다. 제1 간섭 반사기(30)는 본 명세서에 설명된 UV, 파란색 또는 보라색 광에 노출될 때 저하되는 것에 저항하는 재료로 형성될 수 있다. 일반적으로, 본 명세서에서 설명되는 다층 반사기는 연장된 기간동안 고 강도 조사 하에 적당하다. 고 강도 조사는 1로부터 100Watt/㎠의 유량 수준으로서 일반적으로 형성될 수 있다. 적당한 예시적인 폴리머릭 재료는 예를 들어 아크릴 재료, PET 재료, PMMA 재료, 폴리스티렌 재료, 폴리카보네잇(polycarbonate) 재료, 3M 캄파니(미네소타주 세인트 폴)로부터 이용가능한 THV 재료 및 그 조합체로 형성되는 UV 저항 재료를 포함할 수 있다. 이들 재료 및 PEN 재료는 파란색 광을 방출하는 광원과 사용될 수 있다.

조사 시스템(10)은 제1 간섭 반사기(30)와 광 안내부(12)의 출력면(14) 사이에 위치되는 방출 재료(40)를 포함할 수 있다. 방출 재료(40)는 광원(20)으로부터 제1 광학 특성을 가지는 광이 조사될 대 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 제2 광학 특성은 예를 들어 파장, 편광, 변조, 강도의 임의의 적당한 광학 특성일 수 있다. 소정 실시예에서, 방출 재료(40)가 제1 파장 구역을 포함하는 광원(20)에 의해 방출된 광에 조사될 때 방출 재료(40)에 의해 방출된 광은 제 파장 구역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 소정 실시예에서 광원(20)을 형성하는 UV 또는 파란색 광이 조사될 때 방출 재료(40)는 가시광을 방출할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "가시광"은 예를 들어 일반적으로 약 400nm 내지 약 780nm의 파장 범위에 있는 육안으로 지각할 수 있는 광을 언급한다. 다른 실시예에서, 방출 재료(40)는 가시광 및/또는 적외선 광을 방출할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "적외선 광"은 780nm 내지 2500nm의 파장 범위에 있는 광을 언급한다.

일반적으로, 본 명세서에 개시된 실시예는 다양한 방출 재료와 작동가능하다. 소정 실시예에서, 적당한 인광물질 재료가 사용될 수 있다. 150 내지 1100nm 범위의 여기 파장을 가지는 그러한 인광물질 재료는 조성이 통상적으로 무기물이다. LED 또는 필름과 같은 기판에 그 후 인가될 수 있는 인광물질 혼합물은 실리콘, 플루오로폴리머, 에폭시, 접착제 또는 다른 폴리머 복합재와 같은 바인더 내에 분산되는 1 내지 25μm 크기 범위의 인광물질 입자를 포함할 수 있다. 인광물질은 희토류(rare-earth) 도프된 가닛(garnet), 규산염(silicate) 및 다른 세라믹을 포함한다. 다른 실시예에서, 방출 재료는 형광 염료, 안료(pigment), 황화물(sulfide), 알루민산염(aluminate), 인산염(phosphate), 질화물을 포함하는 유기 형광 물질을 또한 포함한다. 예를 들어, 플로리다 주 소재의 보카 란톤, CRC 출판 부, 시오노야(Sionoya) 등의 인광물질 핸드북[Phosphor Handbook(1998)]을 참조한다.

좁은 방출 파장 범위를 가지는 방출 재료(40)를 이용하는 실시예에서, 관찰자에 의해 지각된 바와 같이, 방출 재료의 혼합물, 예를 들어 빨간색, 초록색 및 파란색 방출 재료의 혼합물은 소정의 색 균형을 달성하도록 명확히 나타낼 수 있다. 다른 실시예에서, 폭이 더 넓은 방출 대역을 가지는 방출 재료는 더 높은 연색율(color rendering indices)을 가지는 혼합물에 유용할 수 있다. 소정 실시예에서, 방출 재료는 빠른 방사 자연붕괴율(decay rate)을 가질 수 있다. 방출 재료(40)는 연속 또는 불연속 층으로 형성될 수 있다. 방출 재료(40)는 예를 들어 평면도에서 10000μ㎡보다 작은 면적을 각각 가지는 "도트"라는 작은 면적을 가지는 구역을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 도트는 하나 이상의 다른 피크 파장을 가지는 더 긴 파장 광을 방출하는 인광물질로부터 각각 형성될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 도트는 빨간색 구역에서 피크 파장을 방출하는 제1 방출 재료를 포함할 수 있고, 적어도 다른 인광물질 도트는 파란색 구역에서 피크 파장을 방출하는 제2 방출 재료를 포함할 수 있다. 복수의 피크 파장을 가지는 가시광을 방출하는 도트는 필요하다면, 임의의 균일 또는 비균일 방식으로 구성 및 배열될 수 있다. 예를 들어, 방출 재료(40)는 표면 또는 영역을 따라 비균일 밀도 구배를 가지는 패턴의 도트를 포함할 수 있다. 도트는 임의의 정해진 또는 정해지지 않은 형상을 가질 수 있고 평면도에서 라운드될 필요는 없다. 또한, 방출 재료(40)는 다층 광학 필름의 동시 돌출된 스킨층 내에 있을 수 있다.

조직적인 방출 재료는 본 명세서에 설명된 바와 같이 성능의 유익을 제공하도록 다수의 방법으로 구성될 수 있다. 더 넓고 더 짙은 스펙트럼 출력을 제공하도록 다중 인광물질 타입이 사용될 때, 더 짧은 파장 인광물질로부터의 광은 다른 인광물질에 의해 재흡수될 수 있다. 각각의 인광물질 타입의 고립 도트, 라인 또는 고립된 구역을 포함하는 패턴은 재 흡수양을 감소시킬 수 있다.

다층 방출 재료 구조는 또한 흡수를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 여기 소스에 가장 가까운 가장 긴 파장 방출기를 가지는 각각의 방출 재료의 층은 순서대로 형성될 수 있다. 평균적으로, 방출기에 더 가까운 방출된 광은 방출 재료의 출력면 가까이에 방출된 광보다 더 큰 범위까지 총 방출 재료 내에 다중 분산을 겪는다. 방출된 가장 짧은 파장은 대부분 분산과 재 흡수 모두를 하기 쉽기 때문에, 가장 짧은 파장 방출 재료를 방출 재료의 출력면에 가장 가까운 곳에 위치시키는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 다층 구조를 통하여 전파함에 따라 점진적으로 더 낮은 강도의 여기 광을 보상하도록 각 층을 위해 다른 두께를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 유사한 흡수 및 방출 효율을 가지는 방출 재료에 관하여는, 여기로부터 출력측까지 점진적으로 더 얇은 층이 각 층의 감소 여기 강도를 위해 보상을 제공할 수 있다. 소정 실시예에서, 하나 이상의 SP 간섭 반사기는 순서대로 후방으로 분산되고 더 앞선 층에 의해 재 흡수되는 방출된 인광물질 광을 감소하도록 다른 방출 재료 층들 사이에 위치될 수 있다.

비 분산 방출 재료는 다층 광학 필름과 결합된 향상된 광 출력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 비 분산 인광물질 층은 지수 정합 바인더[(index matched binder), 예를 들어, 높은 지수 불활성 나노입자를 가지는 바인더], 종래 인광물질 조성의 나노크기 입자(예를 들어, 입자 크기가 작고 아주 적은 분산 광이 있는) 또는 양자 도트 방출 재료의 종래 인광물질을 포함할 수 있다. 양자 도트 방출 재료는 전자 구조가 그 입자 크기에 의해 영향받고 제어될 수 있도록 입자가 충분히 작은 예를 들어, 황화 카드뮴(cadmium sulfide), 카드뮴 셀레나이드(cadmium selenide) 또는 카드뮴 실리콘과 같이 낮은 대역 갭을 가지는 반도체 기반의 광 방출기이다. 또한, 흡수 및 방출 스펙트럼은 입자 크기를 통해 제어된다. 예를 들어, 미국 특허 제 6,501,091호[바웬디(Bawendi) 등]를 참조한다.

방출 재료(40)는 제1 간섭 반사기(30)와 광 안내부(12)의 출력면(14) 사이에 임의의 적당한 위치에 위치될 수 있다. 소정 실시예에서, 방출 재료(40)는 광 안내부(12)의 입력면(16) 상에 위치될 수 있다. 이와 달리, 방출 재료(40)는 광 안내부(12) 내에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 방출 재료(40)는 광 안내부(12) 내에 분산될 수 있다. 다른 실시예에서, 방출 재료(40)는 제1 간섭 반사기(30)의 출력면(14) 상에 위치될 수 있다. 예를 들어, 공동 소유 및 공동 계류 중인 미국 특허 공개 제 2004/0116033호[오우더커크(Ouderkirk) 등]에 설명된 그런 기술과 같이 임의의 적당한 기술이 방출 재료(40)를 제1 간섭 반사기(30) 상에 위치시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 방출 재료(40)는 제1 간섭 반사기(30) 상에 배치 및 코팅될 수 있다. 방출 재료(40)는 고체층처럼 제1 간섭 반사기(30)에 인접하여 적층될 수 있다. 또한, 방출 재료(40) 및 제1 간섭 반사기(30)는 순서대로 도는 동시에 열성형될 수 있다. 방출 재료(40)는 압축가능하고 탄성적(elastomeric)일 수 있고, 발포 구조를 내장할 수 있다.

소정 실시예에서, 시스템(10)은 방출 재료(40)와 제1 간섭 반사기(30) 사이에 방출 재료(40) 상에 위치되는 TIR 촉진층을 또한 포함할 수 있다. TIR 촉진층은 방출 재료(40)의 바인더 굴절 지수보다 더 낮은 굴절 지수를 제공하는 임의의 적당한 재료 또는 재료들을 포함할 수 있다. 소정 실시예에서, TIR 촉진층은 공기 갭일 수 있다. 그런 공기 갭은 방출 재료(40)의 높은 입사각에서 이리저리 움직이는 광의 총 내부반사를 허용한다. 다른 실시예에서, TIR 촉진층은 미세구조면을 가지는 미세구조층일 수 있다. 미세구조면은 작은 피라미드형의 배열과 하나 이상의 좁은 릿지등을 형성하는 v-형 홈의 다중 교차 세트와 선형 v-형 홈 또는 프리즘의 단일 세트를 특징으로 한다. 그러한 필름의 미세구조면이 다른 플랫 필름에 대하여 배치될 때, 공기 갭은 미세구조면의 최상부와 플랫 필름 사이에 형성된다.

특정 타입의 방출 재료는 예를 들어 광을 제1 파장 구역에서 제2 파장 구역으로 전환할 때 열을 생성한다. 방출 재료(40) 근처에 공기 갭의 존재로 방출 재료(40)에서 주변 재료까지 열 투과을 상당히 감소시킬 수 있다. 감소된 열 전달은 측면으로 열을 제거할 수 있는 유리 또는 투명 세라믹 층을 방출 재료(40) 근처에 제공하는 것과 같은 다른 방식으로 보상될 수 있다.

일반적으로, 광원(20)은 제1 간섭 반사기(30)를 조사하는 적어도 일 부분에서 제1 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 이번에는, 제1 간섭 반사기(30)가 광원(20)으로부터 광을 실질적으로 투과한다. 투과된 광의 적어도 일 부분은 방출 재료(40)를 조사한다. 방출 재료(40)는 제1 광학 특성을 가지는 광이 조사될 때 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 일반적으로, 방출 재료(40)는 임의의 방향으로 광을 방출할 수 있다. 즉, 일부 광은 광원을 향하여 후방으로 방출될 수 있고, 일부 광은 광 안내부(12)를 향하여 방출될 수 있다. 방출 재료(40)에 의해 방출되고 제1 간섭 반사기(30)를 조사하는 광은 광이 흡수될 수 있는 광원(20)에 도달하지 않도록 실질적으로 반사된다. 광 안내부(12)는 출력면(14)을 통하여 방출 재료(40)에 의해 방출된 광의 적어도 일 부분을 유도하고, 광은 그 후 임의의 적당한 기술을 이용하여 소정의 위치로 유도될 수 있다.

본 개시내용의 조사 시스템의 소정 실시예는 하나 이상의 간섭 반사기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도2는 출력면(114) 및 입력면(116)을 가지는 광 안내부(112)와 광원(120)를 포함하는 조사 시스템(100)의 일 실시예를 개략적으로 도시한다. 시스템(100)은 광원(120)과 광 안내부(112)의 출력면(114) 사이에 위치되는 제1 간섭 반사기(130)와, 제1 간섭 반사기(130)와 출력면(114) 사이에 위치되는 방출 재료(140)를 또한 포함한다. 도1에 도시된 실시예의 광 안내부(12), 광원(20), 제1 간섭 반사기(30) 및 방출 재료(40)에 관하여 본 명세서에 설명된 모든 설계 고려 상항 및 가능성은 도2에 도시된 실시예의 광 안내부(112), 광원(120), 제1 간섭 반사기(130) 및 방출 재료(140)에 동일하게 적용된다. 도1의 시스템(10)과 도2의 시스템(100) 사이의 일 차이점은, 방출 재료(140)가 제1 간섭 반사기(130)와 제2 간섭 반사기(150) 사이에 있도록 위치되는 제2 간섭 반사기(150)를 시스템(100)이 포함한다는 점이다. 소정 실시예에서, 제2 간섭 반사기(150)는 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 투과하고 제1 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 반사하 는 LP 간섭 반사기이다. 예를 들어, 소정 실시예에서, 방출 재료(140)는 UV 광 또는 파란색 광(즉, 제1 광학 특성)이 조사될 때, 가시광(즉, 제2 광학 특성)을 방출할 수 있다. 소정 실시예에서, 제2 간섭 반사기(150)는 가시광을 실질적으로 투과하고 UV 또는 파란색 광을 실질적으로 반사하도록 선택될 수 있다. 다른 실시예에서, 방출 재료(140)는 UV 또는 파란색 광이 조사될 때 적외선 광을 방출할 수 있다. 이들 실시예에서, 제2 간섭 반사기(150)는 적외선 광을 실질적으로 투과하고 UV 또는 파란색 광을 실질적으로 반사하도록 선택될 수 있다. 제2 간섭 반사기(150)는 임의의 적당한 간섭 반사기 또는 본 명세서에 설명된 반사기들을 포함할 수 있다. 또한, 제2 간섭 반사기(150)는 반구형, 원통형 또는 평면형의 임의의 적당한 형상을 취할 수 있다.

제2 간섭 반사기(150)는 방출 재료(140)와 광 안내부(112)의 출력면(114) 사이에 임의의 적당한 위치에 위치될 수 있다. 소정 실시예에서, 제2 간섭 반사기(150)는 광 안내부(112)의 입력면(116) 상에 위치될 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 간섭 반사기(150)는 광 안내부(112) 내에 위치될 수 있다. 예를 들어, 공동 소유 및 공동 계류 중인 미국 특허 공개 제 2004/0145913호(오우더커크 등)에 또한 설명된 바와 같이, 소정 실시예에서, 방출 재료(140)는 제2 간섭 반사기(150) 상에 위치될 수 있다. 이와 달리, 방출 재료(140)가 제1 간섭 반사기(130) 및 제2 간섭 반사기(150) 모두와 접촉하는 곳에 제1 간섭 반사기(130), 방출 재료(140) 및 제2 간섭 반사기(150)는 조립체를 형성할 수 있다. 예를 들어, 공동 소유 및 공동 계류 중인 미국 특허 공개 제 2004/0116033호(오우더커크 등)에 설명된 바과 같은 임 의의 적당한 기술이 그러한 조립체를 형성하는데 사용될 수 있다.

제1 간섭 반사기(130) 및 제2 간섭 반사기(150)의 존재는 조사 시스템(100)의 효율을 향상시킬 수 있다. 제2 간섭 반사기(150)는 방출 재료(140)에 의해 흡수되지 않고 그렇지 않으면 폐기될 수 있는 광의 적어도 일 부분을 방출 재료(140)로 후방 반사한다. 이것은 방출 재료(140)를 통하여 광원(120)으로부터 광의 유효 통로 길이를 증가시키고, 그로 인해, 방출 재료층 또는 방출 재료층들의 주어진 두께를 위해 방출 재료(140)에 의해 흡수되는 광의 양을 증가시킨다. 광원(120)으로부터 광의 순환은 유효한 광 전환을 위해 더 얇은 층의 방출 재료(140)의 사용을 또한 허용한다.

일반적으로, 광원(120)에 의해 방출된 제1 광학 특성을 가지는 광의 적어도 일 부분은 그러한 광을 실질적으로 투과하는 제1 간섭 반사기(130)를 조사한다. 제1 간섭 반사기(130)에 의해 투과된 광의 적어도 일 부분은 방출 재료(140)를 조사한다. 제1 광학 특성을 가지는 광이 조사될 때, 방출 재료(140)는 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 방출 재료(140)에 의해 방출된 빛의 적어도 일 부분은 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 투과하는 제2 간섭 반사기(150)를 조사한다. 투과된 광의 적어도 일 부분은 광 안내부(112)로 진입하고 광 안내부(112)에 의해 출력면(114)을 통하여 유도된다. 제2 간섭 반사기(150)를 조사하는 광원(120)으로부터의 임의의 광은 광 방출을 더 야기하도록 방출 재료(140)를 여기할 수 있는 방출 재료(140)를 향하여 실질적으로 반사된다. 또한, 제1 간섭 반사기(130)를 조사하는, 방출 재료(140)에 의해 방출되는 광은 제2 간섭 반사 기(150) 및/또는 광 안내부(112)를 향하여 실질적으로 후방 반사된다.

본 개시내용의 조사 시스템은 하나 이상의 광학 요소를 포함할 수 있다. 도3은 하나 이상의 광학 요소(260)를 포함하는 조사 시스템(200)을 개략적으로 도시한다. 시스템(200)은 출력면(214) 및 입력면(216)을 가지는 광 안내부(212)와 광원(220)을 더 포함한다. 시스템(200)은 광원(220)과 광 안내부(212)의 출력면(214) 사이에 위치되는 제1 간섭 반사기(230)와, 제1 간섭 반사기(230)와 광 안내부(212)의 출력면(214) 사이에 위치되는 방출 재료(240)를 또한 포함한다.

도1에 도시된 실시예의 광 안내부(12), 광원(20), 제1 간섭 반사기(30) 및 방출 재료(40)에 관하여 본 명세서에 설명된 모든 설계 고려 상항 및 가능성은 도3에 도시된 실시예의 광 안내부(212), 광원(220), 제1 간섭 반사기(230) 및 방출 재료(240)에 동일하게 적용된다. 앞서 설명된 바와 같이 시스템(200)은 하나 이상의 추가적인 간섭 반사기(예를 들어, LP 간섭 반사기)를 또한 포함할 수 있다.

하나 이상의 광학 요소(260)는 방출 재료(240)과 광 안내부(212)의 출력면(214) 사이 및, 광원(220)과 제1 간섭 반사기(230) 사이 및, 제1 간섭 반사기(230)와 방출 재료(240) 사이 및/또는 광 안내부(212)의 출력면(214)에 인접하여 위치될 수 있다. 하나 이상의 광학 요소(260)는 예를 들어, 접착제 또는 지수 정합 유체(index matching fluid) 또는 겔(gel)과 같은 광학 결합제와, BEF(쓰리엠 캄파니로부터 이용가능함)와 같은 광학 선명도 향상 필름과, 자외선 광 흡수 염료 및 안료와 같은 짧은 파장 흡수 재료와, DBEF(또한, 쓰리엠 캄파니로부터 이용가능함)와 같은 반사 편광 필름과, 디퓨져 및 그 조합체와 같은 임의의 적당한 광학 요 소 또는 광학 요소들을 포함할 수 있다. 소정 실시예에서, 하나 이상의 광학 요소(260)는 광 안내부(212)로 유도되는 방출 재료(240)에 의해 방출되는 광의 각도를 제어하도록 구성된다.

소정 실시예에서, 하나 이상의 광학 요소(260)는 하나 이상의 반사 편광자를 포함할 수 있다. 일반적으로, 반사 편광자는 방출 재료(240)에 인접하여 배치될 수 있다. 반사 편광자는 다른 편광을 반사하는 동안 양호한 편광의 광이 투과되도록 한다. 방출 재료(240) 및 본 기술 분야에 공지된 다른 필름 구성요소는 반사 편광자와, 방출 재료(240)의 반사 또는 제1 간섭 반사기(230)와 결합되는 방출 재료(240)에 의해 반사되는 편광된 광을 편광 소멸시킬 수 있고, 광은 재순환 될 수 있고, 시스템(200)의 편광된 광 선명도를 증가시킬 수 있다. 적당한 반사 편광자는 예를 들어 콜레스테릭 반사 편광자, 1/4 웨이브 지연기(wave retarder)를 가지는 콜레스테릭 반사 편광자, 와이어 그리드(wire grid) 편광자 또는 DBEF(즉, 거울 반사 편광자, specularly reflective polarizer) 및 DRPF(즉, 확산식 반사 편광자, diffusely reflective polarizer)을 포함하는 쓰리엠 캄파니로부터 이용가능한 다양한 반사 편광자를 포함한다. 반사 편광자는 방출 재료(240)에 의해 방출되는 파장 및 각도의 실질적 범위에 걸쳐 광을 편광시키고, 광원(220)이 파란색 광을 방출하는 경우에는 파란색 역시 반사시킬 수 있다.

하나 이상의 광학 요소(260)가 광 안내부(212)의 외부에 있도록 도3에 도시되었지만, 하나 이상의 광학 요소(260)가 광 안내부(212)의 내부 또는 그 위에 위치될 수 있다. 소정 실시예에서, 하나 이상의 광학 요소(260)는 방출 재료(240) 상에 위치될 수 있다. LP 간섭 반사기가 시스템(200)에 포함되고 방출 재료(240)와 출력면(214) 사이에 위치되면, 그 후 하나 이상의 광학 요소(260)는 LP 간섭 반사기 상에 위치될 수 있다.

소정 실시예에서, 조사 시스템은 SP 반사기 없이 LP 반사기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도4는 조사 시스템(300)의 다른 실시예를 개략적으로 도시한다. 시스템(300)은 출력면(314) 및 입력면(316)을 가지는 광 안내부(212)와 광원(320)을 포함한다. 시스템(300)은 광원(320)과 광 안내부의 출력면(314) 사이에 위치되는 방출 재료(340)와, 방출 재료(340)와 광 안내부(312)의 출력면(314) 사이에 위치되는 간섭 반사기(350) 또한 포함한다.

도2에 도시된 실시예의 광 안내부(112), 광원(120), 방출 재료(140) 및 제2 간섭 반사기(150)에 관하여 본 명세서에 설명된 모든 설계 고려 상항 및 가능성은 도4에 도시된 실시예의 광 안내부(312), 광원(320), 방출 재료(340) 및 제2 간섭 반사기(350)에 동일하게 적용된다.

광 안내부(312)의 외부에 위치되도록 도시되었지만, 간섭 반사기(350)는 방출 재료(320)와 광 안내부(312)의 출력면(314) 사이에 임의의 적당한 위치에 위치될 수 있다. 예를 들어, 간섭 반사기(350)는 광 안내부(312)의 입력면(316) 상에, 또는 광 안내부(312)의 내부에 위치될 수 있다. 소정 실시예에서, 간섭 반사기(350)는 방출 재료(340) 상에 위치된다.

또한, 소정 실시예에서, 시스템(300)은 광원(320)과 방출 재료(340) 사이, 방출 재료(340)와 간섭 반사기(350) 사이, 간섭 반사기(350)와 광 안내부(312)의 출력면(314) 사이 및/또는 광 안내부(312)의 출력면(314)에 인접하여 위치되는 하나 이상의 광 요소들[예를 들어, 도3의 하나 이상의 광 요소(360)]을 포함할 수 있다.

일반적으로, 광원(320)은 방출 재료(340)를 조사하는 적어도 일 부분에서 제1 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 제1 광학 특성을 가지는 광이 조사될 때, 방출 재료(340)는 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 방출 재료(340)에 의해 방출되는 광의 적어도 일 부분은 간섭 반사기(350)를 조사한다. 간섭 반사기(350)는 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 투과하고 제1 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 반사한다. 투과된 광의 적어도 일 부분은 광 안내부(312)의 출력면(314)을 통하여 광 안내부(312)에 의해 유도된다. 방출 재료(340)에 의해 전환되지 않는 광원(320)에 의해 방출되는 임의의 광은 간섭 반사기(350)에 의해 실질적으로 반사되고 그것이 전환될 수 있는 곳의 방출 재료(340)를 향하여 후방 유도된다. 출력면(314)을 통하여 유도된 광은 임의의 적당한 기술을 이용하여 소정 위치에 유도될 수 있다.

본 개시내용의 조사 시스템에 사용될 수 있는 일부 광원은 광역 방출 원뿔형의 광을 방출한다. 예를 들어, 일부 LED는 2π 스테라디안 이상의 입체각을 가지는 반구형 패턴의 광을 방출한다. 본 개시내용의 소정 실시예는 여기 광을 광원에서부터 광 안내부로 수집 및/또는 유도하도록 비 이미징 광학 장치를 제공한다. 예를 들어, 도5는 조사 시스템(400)의 일 실시예의 개략적인 사시도이다. 시스템(400)은 도2의 조사 시스템(100)과 유사하다. 시스템(400)은 출력면(414) 및 입 력면(416)을 가지는 광 안내부(412)와 광원(420)을 포함한다. 시스템(400)은 광원(420)과 광 안내부(412)의 출력면(414) 사이에 위치되는 제1 간섭 반사기(430)ㅇ와, 제1 간섭 반사기(430)와 출력면(414) 사이에 위치되는 방출 재료(440)와, 방출 재료(440)와 출력면(414) 사이에 위치되는 제2 간섭 반사기(450)를 또한 포함한다. 도2에 도시된 실시예의 광 안내부(112), 광원(120), 제1 간섭 반사기(130), 방출 재료(140) 및 제2 간섭 반사기(150)에 관하여 본 명세서에 설명되는 모든 설계 고려사항 및 가능성은 도5에 도시된 실시예의 광 안내부(412), 광원(420), 제1 간섭 반사기(430), 방출 재료(440) 및 제2 간섭 반사기(450)에 동일하게 적용된다. 도2의 시스템(100)과 도5의 시스템(400) 사이에 일 차이점은 시스템(400)이 광원(420)에 선택적으로 결합되는 광 캐비티(470)를 또한 포함하는 점이고, 즉 광원(420)으로부터의 광은 광 캐비티(470)로 유도될 수 있다. 두 개 이상의 장치가 선택적으로 결합될 때, 그러한 장치는 동일한 광학 통로 내에 있고 반사, 투과, 방출 등의 임의의 적당한 기술을 이용하여 각각에 광을 유도할 수 있다. 광 캐비티(470)는 제1 간섭 반사기(430)를 향하여 광원(420)에 의해 방출되는 광을 유도하도록 구성된다. 광 캐비티(470)는 임의의 적당한 위치에 위치될 수 있다. 소정 실시예에서, 광 캐비티(470)는 제1 간섭 반사기(430)에 접촉하여 위치될 수 있다. 소정 실시예에서, TIR 촉진층 또는 촉진층들은 본 명세서에 앞서 설명된 바와 같이 광 캐비티(470)와 제1 간섭 반사기(430) 사이에 위치될 수 있다.

광 캐비티(470)는 타원형, 웨지형, 직사각형 및 사다리꼴형 등의 임의의 적당한 형상을 취할 수 있다. 광 캐비티(470)는 포물선 형상을 취하는 것이 바람직 하다. 광 캐비티(470)는 임의의 적당한 재료 또는 재료들을 이용하여 만들어질 수 있다. 소정 실시예에서, 광 캐비티(470)는 광역 간섭 반사기(472)를 포함할 수 있다. 광역 간섭 반사기(472)는 광 캐비티(470)를 형성하도록 선택 클리어 바디(clear body) 상에 위치될 수 있다. 그러한 선택 클리어 바디는 유리와, 폴리메틸메타크릴레잇, 폴리스티렌, 플루오로폴리머를 포함하는 아크릴레잇과, 폴리에틸렌 테레프탈레잇(PET), 폴리에틸렌 나프탈레잇(PEN) 및 PET와 PEN 또는 그 둘 모두를 포함하는 코폴리머를 포함하는 폴리에스테르와, 아이소탁틱, 아탁틱 및 신다이오탁틱 스테리오아이소머의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리노보렌, 폴리올레핀을 포함하는 폴리올레핀과, 메탈로센 중합 반응에 의해 생산되는 폴리올레핀과 같은 임의의 적당한 재료 또는 재료들로 만들어질 수 있다. 다른 적당한 폴리머는 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketones) 및 폴리에티리미드(polyetherimide)를 포함한다. 소정 실시예에서, 광역 간섭 반사기(472)는 광 캐비티(470)를 형성하도록 소정의 형상으로 형성될 수 있다. 광역 간섭 반사기(472)는 임의의 적당한 재료 또는 재료들을 이용하고, 예를 들어, 미국 특허 제 5,882,774호(존자 등)에 설명된 이들 재료 및 기술과 같은 임의의 적당한 기술을 이용하여 만들어질 수 있다.

소정 실시예에서, 광 캐비티(470)는 고형일 수 있다. 이와 달리, 광 캐비티(470)는 가스 또는 액체와 같은 임의의 적당한 매개물로 채워질 수 있다.

광 캐비티(470)는 광원(420)이 광 캐비티(470)로 광을 방출하도록 형성된다. 광이 광 캐비티(470)로 유도되도록 임의의 적당한 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, 광원(420)은 광 캐비티(470) 내에 배치될 수 있다. 이와 달리, 광원(420)은 광 캐비티(470) 내에 형성되는 하나 이상의 개구 또는 포트를 통해 광 캐비티(470)에 선택적으로 결합될 수 있다. 소정 실시예에서, 광 캐비티(470)는 광원(420)으로부터의 광이 제1 간섭 반사기(430)를 조사하도록 하는 하나 이상 구멍부(도시 생략)를 포함할 수 있다. 일 예시적인 실시예에서, 광 캐비티(470)는 광 캐비티(470)의 길이의 적어도 일 부분을 따라서 연장하는 연장 구멍부를 포함할 수 있다. 연장 구멍부는 제1 간섭 반사기(430)에 인접하여 위치될 수 있다. 소정 실시예에서, 광 캐비티(470)는 광을 제1 간섭 반사기(430)의 주요면에 실질적으로 수직으로 유도할 수 있는 디퓨저 또는 파셋을 포함할 수 있다.

일반적으로, 광원(420)은 제1 간섭 반사기(430)를 향하여 광 캐비티(470)에 의해 유도되는 제1 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 제1 간섭 반사기(430)는 그것이 방출 재료(440)를 조사하도록 광원(420)으로부터 광을 실질적으로 투과한다. 제1 간섭 반사기(430)에 의해 투과되지 않는 광의 적어도 일 부분은 광 캐비티(470)에 의해 수집되고 제1 간섭 반사기(430)를 향하여 재유도된다. 제1 광학 특성을 가지는 광이 조사될 때, 방출 재료(440)는 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 방출 재료(440)에 의해 방출되는 광의 적어도 일 부분은 제2 간섭 반사기(450)를 조사한다. 광 캐비티(470)를 향하여 방출 재료(440)에 의해 방출되는 임의의 광은 제1 간섭 반사기(430)에 의해 방출 재료(440)를 향하여 실질적으로 후방 반사된다. 방출 재료(440)에 의해 방출되고 제1 간섭 반사기(430)에 의해 투과될 수 있는 광은 광 캐비티(470)에 의해 수집되고 제1 간섭 반사기(430)를 향해 후방 유도된다. 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 투과하고 제1 광학 특성을 가진 광을 실질적으로 반사하는 제2 간섭 반사기(450)는 출력면(414)을 통하여 이어서 소정 위치로 유도되는 광 안내부(412)의 입력면(416)을 향하여 방출 재료(440)에 의해 방출되는 광을 실질적으로 투과한다. 제2 간섭 반사기(450)를 조사하는 광원(420)으로부터의 임의의 광은 제2 광학 특성을 가지는 광으로 전환될 수 있는 곳에서 방출 재료(440)를 향하여 실질적으로 후방 반사된다.

도5에서는 시스템(400)이 제1 간섭 반사기(430)를 포함하는 것으로 도시하지만, 소정 실시예에서는 시스템(400)이 제1 간섭 반사기를 포함하지 않을 수 있다. 그러한 실시예에서, 광원(420)으로부터의 적어도 일 부분의 여기 광이 간섭 반사기를 제1 조사하지 않고 방출 재료(440)를 조사하도록 광 캐비티(470)는 방출 재료(440)에 인접하여 위치된다.

도5에 도시되지 않았지만, 예를 들어 도1의 조사 시스템(100)을 참조로 설명된 바와 같이, 조사 시스템(400)은 방출 재료(440)의 하나 또는 둘 다의 주요면에 인접하여 위치된 하나 이상의 TIR 촉진층을 또한 포함할 수 있다.

본 개시내용의 광 캐비티는 광원으로부터 간섭 반사기, 방출 재료 또는 광 안내부 상으로 광을 유도하기 위한 임의의 적당한 기술을 사용할 수 있다. 예를 들어, 도6A 내지 도6C는 광 캐비티(570)를 포함하는 조사 시스템(500)의 다른 실시예의 개략 다이어그램이다. 시스템(500)은 출력면(514) 및 입력면(516)을 가지는 광 안내부(512)와 광 캐비티(570)에 선택적으로 결합되는 광원(520)을 또한 포함한다. 시스템(500)은 광원(520)과 광 안내부(512)의 출력면(514) 사이에 위치되는 제1 간섭 반사기(530)와, 제1 간섭 반사기(530)와 광 안내부(512)의 출력면(514) 사이에 위치되는 방출 재료(540)를 더 포함한다. 도1에 도시된 실시예의 광 안내부(12), 광원(20), 제1 간섭 반사기(30) 및 방출 재료(40)에 관하여 본 명세서에 설명되는 모든 설계 고려 사항 및 가능성은 도6A 내지 도6C에 도시된 실시예의 광 안내부(512), 광원(520), 제1 간섭 반사기(530) 및 방출 재료(540)에 동일하게 적용된다. 시스템(500)은 또한 본 명세서에 더 설명된 바와 같이[예를 들어, 도의 제2 간섭 반사기(150)] LP 간섭 반사기를 또한 포함할 수 있다.

광 캐비티(570)는 제1 간섭 반사기(530)에 인접하는 연장 구멍부(도시 생략)를 포함한다. 광원(520)은 임의의 적당한 기술을 이용하여 광 캐비티(570)에 선택적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 도6A 내지 도6C에서, 광 캐비티(570)는 광원(520)에 의해 방출되는 광을 수집하고 그것을 광 캐비티(570)로 유도하는 콜렉터(571)를 포함한다. 소정 실시예에서, 콜렉터(571)는 방출된 광을 시준한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 “콜렉터”는 하나 이상의 광원에 의해 방출되는 광을 수집하고 수집된 광을 방출 재료 또는 간섭 반사기를 향해 유도하는 비 이미징 광학 장치를 언급한다. 소정 실시예에서, 에텐듀(Etendue)가 광 캐비티(570)의 표면에서 전체 내부 반사(TIR)를 또한 유지하는 동안 보호되도록 광 캐비티(570)의 z-치수(502)는 최소값을 가진다. 적어도 부분 내에서의 그러한 TIR은 광 캐비티(570)와 광원(520)의 내부 공간(574)의 굴절 지수에 의존한다. 광원(520)이 LED 다이를 포함하면, 그 후 굴절 지수 1.5에 대한 TIR 각도가 약 42°인 경우에 소정 실시예에서 LED 다이는 2π 스테라디안으로 방출되도록 가정된다. 그러한 실시예에서, 약 300㎛ LED 다이용 z-치수(502)는 (300㎛)/sin(48°)=400㎛와 동일하다. 광 안내부(512)의 z-치수가 1000㎛이면, 그 후 제1 간섭 반사기(530) 상의 광의 입사각은 sin^-1((300㎛)/(1000㎛))=17.5°과 동일하다.

다중 필름을 위한 각도를 가지는 대역-에지용 식은,

λ=λ(0)cos(Θ)이고,

Θ는 매개물 내의 각도이다. 반사 대역 에지는 약 4%까지 아래로 이동한다. 그러므로, 제1 간섭 반사기(530)에 대한 파란색 대역 에지 섹션은 수직 입사를 위해 선택된 것보다 약 4% 더 높을 수 있다.

광 캐비티(570)는 또한 내부 공간(574)을 포함한다. 내부 공간(574)은 하나 이상의 파셋(576)을 포함한다. 파셋(576)이 제1 간섭 반사기(530)의 주요면에 실질적으로 직각에서 제1 간섭 반사기(530)를 향하여 여기 광을 유도하도록 선택된 파셋 각도(578)을 각각의 파셋(576)이 가진다. 각각의 파셋(576)은 광원(520)으로부터 광을 반사하는 반사면(577)을 가진다. 임의의 적당한 재료 또는 재료들은 파셋(576)을 형성하는데 사용될 수 있다.

파셋(576)의 반사면(577)이 다중 광학 필름을 포함하면, 그 후 파셋(576)을 통하여 누설이 거의 없거나 아주 없다는 것을 보장하는 광 캐비티(570)의 최소 x-치수(504)는 파셋 각도(578)에 의존한다. 예를 들어, 파셋 각도(578)가 45°이며, 그 후 일부 광은 광의 폭이± 3°를 초과하면 표면(577)에서 TIR 각도를 초과할 수 있다. 45°의 파셋 각도(578)는 제1 간섭 반사기(530)에 대해 실질적으로 수직 입사에서 광선을 외부 결합한다. 그러나, 제1 간섭 반사기(530)를 완벽한 수직 입사 각에서 도시할 필요는 없다. 예를 들어, 10° 또는 20° 입사는 광원(520)으로부터의 모든 광을 방출 재료(540)를 통하여 실질적으로 투과하는 것을 보증하기에 충분하다. 광 캐비티(570)에서 광 폭이 ΔΘ=± 3°이면, 그 후 x-치수는 5700㎛ 또는 5.7mm와 동일하다. 표1은 다양한 광 폭(ΔΘ) 값이 주어진 광 캐비티(570)용 x-치수(504)를 포함한다.

표1

광 캐비티(570)가 광 안내부(512), 광 캐비티(570), 제1 간섭 반사기(530)의 입력 에지(516)에 인접하여 위치되지만, 방출 재료(540)는 광 안내부(512)에 대하여 임의의 적당한 위치에 위치될 수 있다. 예를 들어, 소정 실시예에서, 광 캐비티(570), 제1 간섭 반사기(530) 및 방출 재료(540)는 본 명세서에 앞서 설명된 바와 같이 광 안내부(512)의 주요면에 인접하여 위치될 수 있다. 일부 포켓용(handheld) 광 안내부(예를 들어, 포켓용 전자 장치용 디스플레이에 사용되는 광 안내부)는 약 1mm의 두께이다. 슬림 1mm 치수는 제1 간섭 반사기(530) 및 방출 재료(540)를 전환 및 가정의 복잡성을 증가시킬 수 있다. 광 안내부(512)의 두께가 1mm보다 작으면, 그 후 도6D에 개략적으로 도시된 실시예가 더 유용할 수 있다. 도6D에서, 제1 간섭 반사기(530d)를 더 크게 할 수 있는 광 캐비티(570d)는 경사진 입력면(516d)에 인접한다. 광 안내부(512d)에 의해 형성되는 웨지는 광이 광 안내부(512d)의 개구수(NA)를 매치 및 확장하기 위한 구역을 제공한다. 방출 재료(540d)에 의해 방출된 광을 실질적으로 투과하고 광원(520d)에 의해 방출된 광을 실질적으로 반사하는 선택적인 제2 간섭 반사기(550d)는 방출 재료(540d)에 의해 전환되지 않는 광이 광 안내부(512d)에 남겨지는 것을 방지하도록 돕기 위해 입력면(516d)에 대향하는 광 안내부(512d) 및/또는 출력면(514d) 상에 위치될 수 있다.

도6E는 광 캐비티(570e)가 광 안내부(512e)의 하부면(518e)에 인접하여 위치하는 곳에 조사 시스템(500e)의 다른 실시예를 개략적으로 도시한다. 그러한 설계는 더 작은 광 안내부(512e)를 위해 더 큰 제1 간섭 반사기(530e) 및 방출 재료(540e) 영역을 허용할 수 있다. 시스템(500e)은 방출 재료(540e)에 의해 전환되지 않는 광이 광 안내부(512e)에 남겨지는 것을 방지하도록 출력면(514e) 및 광 안내부(512e)의 단부 상에 위치되는 제2 간섭 반사기(550e)를 또한 포함한다. 도6A 내지 도6E가 하나의 광원을 가지는 시스템을 도시하지만, 소정 실시예는 두 개 이상의 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도7은 4개의 광원(620)을 포함하고 각각이 광 캐비티(670)에 선택적으로 결합되는 조사 시스템(600)을 개략적으로 도시한다. 광 캐비티(670)는 도6A 내지 도6C의 광 캐비티(570)와 같이 본 명세서에 설명되는 임의의 적당한 광 캐비티를 포함할 수 있다. 각각의 광 캐비티(670)는광 안내부(612)의 입력면(616a 및 616b)에 인접하여 위치된다. 조사 시스템(600)은 도2의 조사 시스템(100)와 같이 본 명세서에 설명된 임의의 적당한 시스템을 포함할 수 있다. 시스템(600)이 광 안내부(612)의 두 개의 입력면(616a 및 616b)에 인접 한 광 캐비티(670)를 포함하지만, 시스템(600)은 추가 광원이 제공될 수 있도록 임의의 적당한 위치에 임의의 적당한 개수의 광 캐비티를 포함할 수 있다.

본 명세서에 또한 앞서 설명된 바와 같이, 임의의 개시된 간섭 반사기는 지점원에 의해 간섭 반사기 상에 방출된 광의 실질적으로 수직 입사각을 유지하는 것을 돕도록 만곡될 수 있다. 예를 들어, 도8A 및 도8B는 만곡된 제1 간섭 반사기(730)를 가지는 조사 시스템(700)의 일 실시예를 개략적으로 도시한다. 조사 시스템(700)은 도1의 조사 시스템(10)과 유사하다. 시스템(700)은 출력면(714) 및 입력면(716)을 가지는 광 안내부(712)와 하나 이상의 광원(720)을 포함한다. 시스템(700)은 하나 이상의 광원(720)과 출력면(714) 사이에 위치되는 제1 간섭 반사기(730)와, 제1 간섭 반사기(730)와 광 안내부(712)의 출력면(714) 사이에 위치되는 방출 재료(740)를 더 포함한다. 도1에 도시된 실시예의 광 안내부(12), 광원(20), 제1 간섭 반사기(30) 및 방출 재료(40)에 관하여 본 명세서에 설명되는 모든 설계 고려 사항 및 가능성은 도8A 및 도8B에 도시된 실시예의 광 안내부(712), 하나 이상의 각각의 광원(720), 제1 간섭 반사기(730) 및 방출 재료(740)에 동일하게 적용된다. 시스템(700)은 또한 본 명세서에 앞서 설명된 바와 같이 방출 재료(740)와 광 안내부(712)의 출력면(714) 사이에 위치되는 선택적인 제2 간섭 반사기(750)를 또한 포함할 수 있다.

도8A 및 도8B에 도시된 실시예에서, 하나 이상의 광원(720)은 상호연결 조립체(724) 상에 장착될 수 있다. 임의의 적당한 상호연결 조립체가 동시 소유되고 동시 계류중인 미국 특허 출원 제10/727,220호[슐츠(Schultz) 등]에 설명된 이들 조립체와 같이 사용될 수 있다. 시스템(700)은 또한 광 안내부(712) 내에 위치되는 하나 이상의 광 캐비티(770)를 더 포함한다. 도8A 및 도8B에 도시된 실시예에서, 각각의 광원(720)은 광 캐비티(770)에 관련된다. 하나 이상의 광 캐비티(770)는 원통형, 반구형 등의 임의의 적당한 형상을 취할 수 있다. 도8A 및 도8B에 도시된 실시예에서, 각각의 광 캐비티(770)는 반구형 형상이다. 하나 이상의 모든 광 캐비티(770)는 다른 형상을 취할 수 있다. 또한, 각각의 광 캐비티(770)는 임의의 적당한 크기일 수 있다.

광 캐비티는 반사면(772)에 의해 경계지어 질 수 있다. 임의의 적당한 재료 또는 재료들이 반사면(772)을 형성하는데 사용될 수 있다. 반사면(772)은 미국 특허 제 5,882,771호(존자 등)에 개시된 바와 같이, 광역대역 간섭 반사기를 포함한다.

도8A 및 도8B에 도시된 실시예에서, 하나 이상의 광 캐비티(770)는 광 안내부(712)의 내부 공간(717)에 위치된다. 하나 이상의 광 캐비티(770)는 임의의 적당한 기술을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 광 캐비티(770)는 광 안내부(712)의 입력면(716)의 만입부로서 형성될 수 있다. 임의의 적당한 개수의 광 캐비티(770)는 조사 시스템(700) 내에 포함될 수 있다. 또한, 도8A 및 도8B가 광 안내부(712)의 일 에지 상에 광 캐비티(770)를 도시하였지만, 시스템(700)은 광 안내부(712)의 두 개 이상의 측부 상이나 광 안내부(712)의 하나 이상의 주요면 상에 광 캐비티(770)를 포함할 수 있다. 소정 실시예에서, 각각의 광원(720)은 각각의 광 캐비티(770)의 만곡의 대략 중심에 위치될 수 있다. 광원(720)을 각각의 광 캐비티(770)의 만곡의 대략 중심에 배치함으로써, 광원(720)에 의해 방출되는 광은 제1 간섭 반사기(730)의 주요면에 실질적으로 수직으로 제1 간섭 반사기(730)를 조사하고, 그로인해 일부 대역에지 이동을 제거한다. 즉, 제1 간섭 반사기(730)를 광원(720)으로부터 멀리 간격을 띄우고 광원(720)을 향하여 만곡시키는 것은 제1 간섭 반사기(730)와 충돌하는 광의 입사각의 범위를 감소하게 하고, 그로인해 본 명세서에 설명된 바와 같이 파란색 이동 효과에 의해 야기되는 제1 간섭 반사기(730)를 통한 광 누설을 감소시킬 수 있다.

일반적으로, 제1 광학 특성을 가지는 광은 광원(720)에 의해 방출되고 제1 간섭 반사기(730)에 의해 실질적으로 투과된다. 투과된 광은 방출 재료(740)가 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출하도록 방출 재료(740)를 조사한다. 방출 재료(740)에 의해 광원(720)을 향하여 방출된 임의의 광은 제1 간섭 반사기(730)에 의해 실질적으로 반사된다. 또한, 제1 간섭 반사기(730)에 의해 투과되지 않은 임의의 광은 반사면(772)에 의해 실질적으로 반사되고 제1 간섭 반사기(730)를 향해 후방 유도된다. 방출 재료(740)에 의해 방출되는 광은 광 안내부(712)에 의해 출력면(714)을 통하여 소정 위치로 그 후 유도된다. 선택적인 제2 간섭 반사기(750)가 방출 재료(740)와 출력면(714) 사이에 포함되면, 제2 간섭 반사기(750)는 제1 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 반사하고 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 투과하는 것이 바람직하다. 그러한 예시적인 실시예에서, 방출 재료(740)에 의해 방출되는 광은 제2 간섭 반사기(750)에 의해 실질적으로 투과될 수 있고 출력면(714)을 통하여 소정 위치로 광 안내부(712)에 의해 유도될 수 있다. 흡수 되지 않고 방출 재료(740)를 통과하는, 광원(720)에 의해 방출된 광은 제2 간섭 반사기(750)에 의해 방출 재료(740)를 향하여 실질적으로 후방 반사된다.

본 명세서에 앞서 설명된 바와 같이, 본 개시내용의 일부 광원은 2π 스테라디안 이상의 입체각을 가지는 패턴으로 여기 광을 방출한다. 소정 실시예에서, 콜렉터는 광원에 의해 방출되는 광을 수집하고, 광이 실질적으로 간섭 반사기 또는 방출 재료를 향하여 수직 각도에서 유도되도록 조준 광을 조준하는데 사용될 수 있다. 도9A 및 도9B는 하나 이상의 콜렉터(880)를 가지는 조사 시스템(800)의 일 실시예를 개략적으로 도시한다. 조사 시스템(800)은 출력면(814) 및 입력면(816)을 가지는 광 안내부(812)와 광원(820)을 포함한다. 도9A 및 도9B에 도시된 실시예에서, 광원(820)은 본 명세서에서 앞서 설명된 바와 같이, 상호연결 조립체(824) 상에 선택적으로 장착된 하나 이상의 LED(822)를 포함한다. 시스템(800)은 광원(820)과 출력면(814) 사이에 위치되는 제1 간섭 반사기(830)와 제1 간섭 반사기(830)와 광 안내부(812)의 출력면(814) 사이에 위치되는 방출 재료(840)을 또한 포함한다. 도1에 도시된 실시예의 광 안내부(12), 광원(20), 제1 간섭 반사기(30) 및 방출 재료(40)에 관하여 본 명세서에 설명되는 모든 설계 고려 사항 및 가능성은 도9A 및 도9B에 도시된 실시예의 광 안내부(812), 광원(820), 제1 간섭 반사기(830) 및 방출 재료(840)에 동일하게 적용된다. 시스템(800)은 또한 본 명세서에 앞서 설명된 바와 같이 방출 재료(840)와 출력면(814) 사이에 선택적인 LP 간섭 반사기를 또한 포함할 수 있다.

도9A 및 도9B의 조사 시스템(800)과 도1의 조사 시스템(10) 사이의 일 차이 점은 각각의 LED(822)가 콜렉터(880)와 관련되어 있는 점이다. 각각의 콜렉터(880)는 LED(822)에 의해 방출되는 광을 제1 간섭 반사기(830)를 향하여 유도하는 광 캐비티(882)를 형성한다. 각각의 콜렉터(880)는 구형, 포물선형 또는 타원형과 같은 임의의 적당한 형상을 취할 수 있다. 각각의 콜렉터(880)는 광원(820)에 의해 방출되는 광의 조준이 가능하게 하는 형상을 취하는 것이 바람직하다. 또한, 각각의 콜렉터(880)가 LED(822)에 의해 방출되는 광을 수집하고, 여기 광이 제1 간섭 반사기(830)의 주요면에 실질적으로 수직인 각도에서 제1 간섭 반사기(830) 상에 입사되도록 광을 제1 간섭 반사기(830)를 향하여 유도하도록 형상지어지는 것이 바람직할 수 있다. 콜렉터(880)는 제1 간섭 반사기(830) 상에 충돌하는 광의 각도 폭을 감소시킬 수 있고, 따라서 본 명세서에 앞서 설명된 바와 같이 반사 대역의 파란색 이동을 감소시킨다. 각각의 콜렉터(880)는 편평한 측벽을 가지는 간단한 원뿔형 섹션의 형태일 수 있고, 측벽들은 광 이동 방향에 의존하는 초저 맞추는 작업 또는 조준을 향상시키도록 공지된 바와 같이 더 복잡한 만곡을 취할 수 있다. 콜렉터(880)의 측벽은 반사적이고 두 개의 단부는 그렇지 않은 것이 바람직하다. 콜렉터의 측벽은 본 명세서에 앞서 설명된 바와 같이 광역대역 간섭 반사기를 포함하는 것이 또한 바람직하다. 각각의 콜렉터(880)는 제1 간섭 반사기(830)에 임의의 적당한 관계로 위치될 수 있다. 예를 들어, 각각의 콜렉터(880)는 제1 간섭 반사기(830)로부터 멀리 이격될 수 있다. 이와 달리, 하나 이상의 콜렉터(880)는 제1 간섭 반사기(830)와 접촉될 수 있다

시스템(800)이 광 안내부(812)의 입력면(816)에 인접하여 위치되는 광 원(820)을 가지는 것으로 도시되지만, 시스템(800)은 광 안내부(812)의 두 개 이상의 입력면에 인접하여 위치되는 두 개 이상의 광원을 포함할 수 있다.

본 개시내용의 실시예에는 광이 실질적으로 수직 각도에서 간섭 반사기 상에 입사하도록 광을 광원으로부터 간섭 반사기를 향해 유도하기 위한 임의의 적당한 장치 및 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도10A 및 도10B는 광 캐비티(970) 내에 형성되는 콜렉터(980)를 가지는 광 캐비티(970)를 포함하는 조사 시스템(900)의 일 실시예를 개략적으로 도시한다. 시스템(900)은 광원(920)을 포함한다. 광원(920)은 하나 이상의 LED(922)를 포함한다. 본 실시예에서, 광원(920)은 광 안내부(912)의 입력면(916)에 인접하여 위치된다. 시스템(900)은 광원(920)과 출력면(914) 사이에 위치되는 제1 간섭 반사기(930)와, 제1 간섭 반사기(930)와 출력면(914) 사이에 위치되는 방출 재료(940)를 더 포함한다. 도1에 도시된 실시예의 광 안내부(12), 광원(20), 제1 간섭 반사기(30) 및 방출 재료(40)에 관하여 본 명세서에 설명되는 모든 설계 고려 사항 및 가능성은 도10A 및 도10B에 도시된 실시예의 광 안내부(912), 광원(920), 제1 간섭 반사기(930) 및 방출 재료(940)에 동일하게 적용된다. 시스템(900)은 도2의 제2 간섭 반사기(150)와 같이 LP 간섭 반사기를 또한 포함할 수 있다.

광 캐비티(970)는 광원(920)에 의해 방출되는 광을 광 안내부(912)로 유도하도록 위치된다. 광 캐비티(970)는 광 캐비티(970) 내에 형성되는 콜렉터(980)를 포함한다. 각각의 LED(922)는 대응 콜렉터(980)를 가진다. 소정 실시예에서, 두 개 이상의 LED(922)는 단일 콜렉터(980) 내에 위치될 수 있다. 콜렉터(980)는 반 구형, 포물선형 또는 원통형과 같은 임의의 적당한 형상을 각각 취할 수 있다. 도10A 및 도10B에서, 콜렉터(980)는 이차원 원뿔형 섹션으로 형상지어진다. 각각의 LED(922)에 의해 방출된 광이 제1 간섭 반사기(930)의 주요면에 실질적으로 수직인 각도에서 제1 간섭 반사기(930)를 조사하도록 각각의 콜렉터(980)가 형상지어지는 것이 바람직하다. 콜렉터(980)는 LED(922)에 의해 방출되는 광을 수집하고 그것이 제1 간섭 반사기(930)를 조사하도록 수집된 광을 유도한다. 또한, 하나 이상의 LED(922)는 하나 이상의 콜렉터(980)의 대략 초점에 위치되는 것이 바람직하다.

임의의 적당한 기술이 광 캐비티(970) 및 콜렉터(980)를 형성하는데 사용된다. 소정 실시예에서, LED(922)는 플랫 슬랩 캡슐에 넣어지고, 광 캐비티(970)에 지수 정합될 수 있다. 또한, 제1 간섭 반사기(930) 및 방출 재료(940)는 광학 접착제 등과 같이 임의의 적당한 재료 및 재료들을 이용하여 광 캐비티(970)에 선택적으로 결합될 수 있다. TIR 촉진층은 방출 재료(940)에 의해 광 안내부(912)로 방출된 광의 더 나은 NA 맞춤을 위치해 광 캐비티(970)와 광 안내부(912) 사이에 위치되는 것이 바람직하다.

소정 실시예에서, LED(922)는 상호연결 조립체(924) 상에 장착될 수 있다. 임의의 적당한 상호연결 조립체가 예를 들어, 공동 소유 및 공동 계류 중인 미국 특허 출원 제 10,727,220호(슐츠 등)에 설명된 그들 상호연결 조립체와 같이 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광 캐비티(970)는 임의의 적당한 기술을 사용하여 상호연결 조립체(924) 상에 형성될 수 있다.

콜렉터(980)는 각각의 LED(922)에 의해 방출되는 광이 제1 간섭 반사기(930) 를 향하여 반사되도록 반사 내부면을 포함할 수 있다. 하나 이상의 콜렉터(980)는 광을 제1 간섭 반사기(930)를 향하여 반사하도록 콜렉터(980) 내에 위치되는 광역 간섭 반사기를 포함한다. 본 명세서에 앞서 설명된 바와 같이, 본 개시내용의 간섭 반사기 및 방출 재료는 광 안내부에 임의의 적당한 관계로 위치될 수 있다. 예를 들어, 도1의 조사 시스템(10)의 제1 간섭 반사기(30) 및 방출 재료(40)는 광 안내부(12)의 입력면(16)에 인접하여 위치된다. 소정 실시예에서, 광의 전환은 광 안내부의 입력면에 인접하여 발생할 수 있다. 즉, 광원으로부터의 광은 광 안내부의 출력면을 통하여 광 안내부에 의해 유도되고 이어서 광 안내부의 출력면에 인접하거나 그 위에 위치되는 방출 재료에 의해 이어서 전환될 수 있다. 선택된 광원 및 간섭 반사기의 타입에 따라, 방출 재료 및 간섭 반사기를 광원으로부터 일정 거리에 위치시키는 것은 방출 재료 및/또는 간섭 반사기를 손상으로부터 방지할 수 있다.

예를 들어, 폴리머릭 간섭 반사기는 재료가 변형하게 할 수 있는 과열에 의해 저하될 수 있고, 그로 인해 층 두께 값 및 반사기가 반사시키는 광의 광학 특성(예를 들어, 파장)을 변경시킨다. 최악의 경우, 과열은 재료의 빠른 유동을 야기하는 폴리머 재료의 용융을 야기하고 필터의 비 균일성뿐만 아니라 광학 특성 선택의 변경을 야기한다.

폴리머 재료의 저하는 파란색, 보라색 또는 UV 방사와 같이 폴리머 재료에 의존하는 짧은 파장(화학선) 방사에 의해 또한 유도될 수 있다. 저하율은 화학선 광 유량 및 폴리머의 온도 모두에 의존한다. 온도 및 유량 모두는 일반적으로, 광 원으로부터의 거리의 감소로 감소한다. 따라서, 고 선명도 광원, 특히 UV 방출 광원의 경우에 설계 허용 범위 내에서 광원으로부터 멀게 폴리머릭 간섭 반사기를 배치하기 쉽다. 도11은 출력면(1014) 및 입력면(1016)을 가지는 광 안내부(1012)를 포함하는 조사 시스템(1000)의 일 실시예를 개략적으로 도시한다. 광원(1020)은 제1 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 시스템(1000)은 광을 광 안내부(1012)의 출력면(1014)으로부터 수광하도록 위치되는 방출 재료(1040)와, 방출 재료(1040)와 광 안내부(1012)의 출력면(1014) 사이에 위치되는 제1 간섭 반사기(1030)를 또한 포함한다. 방출 재료(1040)는 제1 광학 특성을 가지는 광이 조사될 때 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 제1 간섭 반사기(1030)는 제1 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 투과하고, 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 반사한다. 도1에 도시된 실시예의 광 안내부(12), 광원(20), 제1 간섭 반사기(30) 및 방출 재료(40)에 관하여 본 명세서에 설명되는 모든 설계 고려 사항 및 가능성은 도11에 도시된 실시예의 광 안내부(1012), 광원(1020), 제1 간섭 반사기(1030) 및 방출 재료(1040)에 동일하게 적용된다. 시스템(1000)은 방출 재료(1040)가 제2 간섭 반사기(1050)와 제1 간섭 반사기(1030) 사이에 있도록 위치되는 제2 간섭 반사기(1050)를 또한 포함할 수 있다. 본 명세서에 설명된 임의의 적당한 간섭 반사기가 제2 간섭 반사기[1050, 예를 들어 도2의 제2 간섭 반사기(150)]용으로 이용될 수 있다. 제2 간섭 반사기(1050)는 광원(1020)으로부터 방출되는 광의 일부 또는 모두가 광 안내부(1012)의 출력면(1014)을 대향하는 관찰자에 도달하는 것을 방지하게 할 수 있다. 제2 간섭 반사기(1050)는 임의의 적당한 위치에 위치될 수 있다. 소정 실 시예에서, 제2 간섭 반사기(1050)는 방출 재료(1040)와 접촉하고 그 상에 위치될 수 있다.

제1 간섭 반사기(1030)는 출력면(1014)에 인접하게, 출력면(1014)상에, 방출 재료(1040)상에, 또는 임의의 다른 적절한 위치에 배치될 수 있다. 일 예시적 실시예에서, 제1 간섭 반사기(1030)는 광 안내부(1012)의 출력면(1014) 및 방출 재료(1040) 양자 모두와 접촉하여 그 위에 배치될 수 있다. 또한, 소정 실시예에서, 시스템(1000)은 광 안내부(1012)로부터 광을 추출하기 위해, 출력면(1014)상의 추출 장치 또는 장치들 및/또는 제1 간섭 반사기(1030)와 출력면(1014) 사이에 하나 이상의 TIR 촉진층을 포함할 수 있다. 임의의 적절한 추출 장치가 사용될 수 있다. 소정 실시예에서, 추출 장치 또는 장치들은 출력면(1014)을 통해 광 안내부(1012)내의 광의 적어도 일부를 안내하도록 광 안내부(1012)의 저면(1018)에 인접하게 포함될 수 있다. 임의의 적절한 추출 장치 또는 장치들이 사용될 수 있다.

소정 실시예에서, 조사 시스템(1000)은 방출 재료(1040)와 제1 간섭 반사기(1030) 사이에서 방출 재료(1040)와 접촉하는 TIR 촉진층(1030)을 포함할 수 있다. TIR 촉진층은 방출 재료(1040)의 굴절 지수 보다 작은 광원(1020)에 의해 방출된 광의 파장에서의 굴절 지수를 포함하는 것이 바람직하다. 임의의 적절한 재료 또는 재료들이 TIR 촉진층을 위해 사용될 수 있다. TIR 촉진층은 공간을 포함할 수 있으며, 대안적으로, TIR 촉진층은 미소구조층을 포함할 수 있다. 제2 TIR 촉진층은 발광 재료(1040)와 선택적 제2 간섭 반사기(1050) 사이에서 방출 재료(1040)와 접촉하여 배치될 수 있다. 제2 TIR 촉진층은 방출 재료(1040)의 굴절 지수 보다 작은 광원(1020)에 의해 방출된 광의 파장에서의 굴절 지수를 포함한다.

비록, 도시되어 있지는 않지만, 시스템(1000)은 방출 재료(1040)에 의해 방출된 광을 수광하도록 배치된 하나 이상의 광학 요소를 포함할 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 광학 요소가 광 안내부(1014)의 출력면(1014)과 광원(1020) 사이 및/또는 제1 간섭 반사기(1030)와 출력면(1014) 사이에 배치될 수 있다. 제2 간섭 반사기(1050)가 포함되는 경우, 이대, 하나 이상의 광학 요소는 제2 간섭 반사기(1050)와 방출 재료(1040) 사이에 배치 및/또는 제2 간섭 반사기가 방출 재료(1040)와 하나 이상의 광학 요소 사이에 존재하도록 배치될 수 있다. 하나 이상의 광학 요소는 본 명세서에서 추가로 설명될 바와 같이, 임의의 적절한 광학 요소를 포함할 수 있다.

일반적으로, 제1 광학 특성을 가지는 광이 광원(1020)에 의해 방출되고, 그 적어도 일부가 광 안내부(1012)에 진입하며, 출력면(1014)을 통해 안내된다. 광 안내부(1012)로부터의 광의 적어도 일부는 제1 간섭 반사기(1030)를 조사하며, 실질적으로 투과된다. 투과된 광의 적어도 일부는 방출 재료(1040)를 조사하고, 그에 의해, 방출 재료(1040)가 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출하게 한다. 방출 재료(1040)에 의해 방출된 광은 그후, 임의의 적절한 기술을 사용하여 원하는 위치로 안내될 수 있다. 방출 재료(1040)에 의해 제1 간섭 반사기(1030)를 향해 방출된 임의의 광은 실질적으로 방출 재료를 향해 역방향으로 반사된다. 제2 간섭 반사기(1050)가 시스템(1000)에 포함되는 경우, 이때, 제2 간섭 반사기(1050)를 조사하는 방출 재료(1040)에 의해 방출된 광은 실질적으로 투과되며, 원하는 위치로 안 내된다. 제2 간섭 반사기(1050)를 조사하는 광원(1020)에 의해 방출된 임의의 광은 실질적으로 방출 재료(1040)를 향해 역방향 반사되며, 방출 재료에서 이는 제2 과학 특성을 가지는 광으로 변환될 수 있다.

대안적으로, 본 발명의 조사 시스템의 소정 실시예는 LP 간섭 반사기 및 SP 간섭 반사기를 포함하지 않을 수 있다. 예로서, 도17은 출력면(1614)과 입력면(1616)을 가지는 광 안내부(1612)와 광원(1620)을 포함하는 조사 시스템(1600)의 실시예를 개략적으로 예시한다. 광원(1620)은 제1 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 시스템(1600)은 또한 출력면(1614)으로부터 광을 수광하도록 배치된 방출 재료(1640)와, 방출 재료(1640)가 출력면(1614)과 간섭 반사기(1650) 사이에 존재하도록 배치되어 있는 간섭 반사기(1650)를 포함한다. 방출 재료(1640)는 제1 광학 특성을 가지는 광으로 조사될 때, 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 이 예시적 실시예에서, 간섭 반사기(1650)는 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 투과하며, 제1 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 반사한다. 도11에 예시된 실시예의 광 안내부(1012), 광원(1020), 투과 재료(1040) 및 제2 간섭 반사기(1050)에 관하여 여기에 설명된 설계 고려사항 및 가능성 모두가 도17에 예시된 실시예의 광 안내부(1612), 광원(1620), 방출 재료(1640) 및 간섭 반사기(1650)에 동일하게 적용된다. 또한, 조사 시스템(1600)은 도11의 조사 시스템(1000)을 참조로 설명된 바와 같은 다른 요소, 예로서, 하나 이상의 광학 요소, TIR 촉진층 등을 포함할 수 있다.

일반적으로, 제1 광학 특성을 가지는 광은 광원(1620)에 의해 방출되며, 그 적어도 일부는 광 안내부(1612)에 진입하고, 출력면(1614)을 통해 안내된다. 광 안내부(1612)로부터의 광의 적어도 일부는 방출 재료(1640)를 조사하며, 그에 의해, 방출 재료(1640)가 제2 광학 특성을 갖는 광을 방출하게 한다. 방출 재료(1640)에 의해 방출된 광의 적어도 일부는 실질적으로 간섭 반사기(1650)에 의해 투과되며, 임의의 적절한 기술을 사용하여 원하는 위치로 안내된다. 간섭 반사기(1050)를 조사하는 광원(1020)에 의해 방출된 임의의 광은 방출 재료(1040)를 향해 실질적으로 역방향 반사되며, 방출 재료(1040)에서 이는 제2 광학 특성을 갖는 광으로 변환될 수 있다.

도12는 조사 시스템(1100)의 다른 실시예를 개략적으로 예시한다. 시스템(1100)은 출력면(1114) 및 입력면(1116)을 갖는 광 안내부(1112)와 광원(1120)을 포함한다. 광원(1120)은 제1 광학 특성을 갖는 광을 방출한다. 시스템(1100)은 출력면(1114)에 인접 배치된 제1 간섭 반사기(1130)를 추가로 포함한다. 제1 간섭 반사기(1130)는 실질적으로 제1 광학 특성을 갖는 광을 투과시키며, 제2 광학 특성을 갖는 광을 실질적으로 반사한다. 제1 간섭 반사기(1130)는 제1 간섭 반사기(1130)의 제1 주 표면(1132)에 형성된 오목부(1134)를 포함한다. 또한, 시스템(1100)은 광 안내부(1112)의 출력면(1114)으로부터 여기 광을 수광하도록 배치된 광학 재료(1140)를 포함한다. 시스템(1100)은 또한 방사 재료가 LP 간섭 반사기와 제1 간섭 반사기(1130) 사이에 존재하도록 배치된 선택적 LP 간섭 반사기(미도시)를 포함할 수 있다. 도2에 예시된 실시예의 광 안내부(112), 광원(120), 제1 간섭 반사기(130), 방사 재료(140) 및 제2 간섭 반사기(150)에 관한 설계 고려사항 및 가능성 모두는 도12의 실시예의 광 안내부(1112), 광원(1120), 제1 간섭 반사기(1130), 방사 재료(1140) 및 선택적 LP 간섭 반사기에 동일하게 적용된다.

방사 재료(1140)는 간섭 반사기(1130)의 주 표면(1132)에 형성된 오목부내에 배치된 도트(1142)를 포함한다. 각 인광물질 도트는 임의의 적절한 크기를 가질 수 있다. 예로서, 각 도트는 10000㎛² 미만 또는 500 내지 10000㎛²의 평면에서의 면적을 가질 수 있다. 예시적 실시예에서, 도트는 각각 제1 광학 특성을 가지는 광으로 조사될 때, 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출하는 방출 재료로 형성될 수 있다. 소정 실시예에서, 방출 재료(1140)는 하나 이상의 가시광 방출 파장을 방출하는 하나 이상의 도트, 예로서, 빨간색 방출 도트, 파란색 방출 도트 및 녹색 방출 도트를 포함할 수 있다. 예로서, 인광물질 도트(1142R)는 광원(1120)으로부터의 광으로 조사될 때, 빨간색광을 방출하고, 인광물질 도트(1142G)는 녹색광을 방출하고, 인광물질 도트(1142B)는 청색광을 방출할 수 있다.

도트(1142)는 임의의 균일 또는 비균일 방식으로 필요에 따라 배열 및 구성될 수 있다. 예로서, 방출 재료(1140)는 표면 또는 면적을 따라 비균일 밀도 구배를 가지는 다수의 도트일 수 있다. 도트는 임의의 규칙 또는 불규칙 형상을 가질 수 있으며, 평면에서 라운드형일 필요는 없다.

일반적으로, 구성된 인광물질 층, 예로서, 도트는 여기에 설명된 바와 같은 성능의 장점을 제공하도록 다수의 방식으로 구성될 수 있다. 다양한 유형의 방출 재료가 사용될 때(예로서, 빨간색 방사기, 녹색 방사기 등), 보다 짧은 파장의 방 출 재료로부터 방출된 광은 다른 방출 재료에 의해 재흡수될 수 있다. 격리된 도트, 라인 또는 각 유형의 격리된 영역을 포함하는 패턴은 재흡수의 양을 감소시킬 수 있다.

임의의 적절한 기술, 예로서, 열성형, 엠보싱, 조면화, 레이저 마킹 또는 절제, 융제, 캐스트 및 경화 등이 간섭 반사기(1030)의 주 표면(1132)에서 오목부(1134)를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 제1 간섭 반사기(1030)는 내부에 방사 재료(1140)가 배치될 수 있는 반사 우물 또는 포켓을 제공하도록 열성형될 수 있다. 오목부(1134)는 임의의 패턴으로 형성될 수 있다. 각 오목부(1134)는 임의의 적절한 깊이를 가질 수 있다. 각 오목부(1134)는 제1 간섭 반사기(1130)가 과도하게 얇아지지 않도록 비교적 얕은 것이 바람직하다. 이런 박화는 두께 또는 각도 효과로 인한 큰 파장 이동을 초래할 수 있다.

비록, 도12는 방사 재료(1140)를 도트(1142)를 포함하는 것으로 예시하고 있지만, 방사 재료(1140)는 임의의 적절한 패턴 및/또는 형상, 예로서, 라인, 불연속 형상 또는 등급화된 밀도 및/또는 크기로 패턴화된 하프톤으로 형성될 수 있다.

본 발명의 광 안내부는 임의의 적절한 형상을 취할 수 있다. 예로서, 도13은 조사 시스템(1200)의 다른 실시예의 개략도이다. 시스템(1200)은 도11의 조사 시스템(1000)에 대하여 다수의 관점에서 유사하다. 조사 시스템(1200)은 출력면(1214) 및 입력면(1216)을 갖는 광 안내부(1212)와 광원(1220)을 포함한다. 시스템(1200)은 또한 광 안내부(1212)의 출력면(1214)으로부터의 광원(1220)에 의해 방출된 광을 수광하도록 배치된 방출 재료(1240)와, 출력면(1214) 및 방출 재 료(1240) 사이에 배치된 제1 간섭 반사기(1230)를 포함한다. 도11에 예시된 실시예의 광 안내부(1012), 광원(1020), 제1 간섭 반사기(1030) 및 방사 재료(1040)에 관하여 여기에 설명된 모든 설계 고려사항 및 가능성은 도13에 예시된 실시예의 광 안내부(1212), 광원(1220), 제1 간섭 반사기(1230) 및 방출 재료(1240)에 동일하게 적용된다. 시스템(1200)은 또한 방사 재료(1240)가 제1 간섭 반사기(1230)와 LP 간섭 반사기 사이에 존재하도록 배치된 LP 간섭 반사기(예로서, 도11의 제2 간섭 반사기)를 포함할 수 있다. 시스템(1200)은 또한 광원(1220)으로부터 광 안내부(1212)로 여기광을 안내하는 광원(1220)에 광학적으로 결부된 광학 캐비티(1270)를 포함한다. 예로서, 도5에 예시된 실시예의 광학 캐비티(470) 같은 임의의 적절한 광학 캐비티(1270)가 사용될 수 있다.

또한, 광 안내부(1212)는 광 안내부(1212)가 입력면(1216)으로부터 원위 방향으로 테이퍼진 웨지형 표면을 취하도록 출력면(1214)과 각도를 형성하는 반사형 저면(1218)을 포함한다. 반사형 저면(1218)은 임의의 적절한 반사 재료 또는 재료들을 포함할 수 있다. 반사형 저면(1218)은 예로서, 미국 특허 제5,882,774호[존자(Jonza) 등]에 설명된 바와 같은 광대역 간섭 반사기(1290)를 포함하는 것이 바람직하다. 광대역 간섭 반사기(1290)는 저면(1218)과 접촉하거나, 그로부터 이격될 수 있다.

소정 실시예에서, 본 명세서에서 전술한 바와 같이, TIR 촉진층은 출력면(1214)과, 제1 간섭 반사기(1230) 사이 및/또는 제1 간섭 반사기(1230)와 방사 재료(1240) 사이에 배치될 수 있다.

웨지형 광 안내부(1212)의 사용은 제1 간섭 반사기(1230)상의 광원(1220)에 의해 방출된 광의 실질적인 수직 입사를 제공할 수 있으며, 그에 의해, 제1 간섭 반사기(1230)를 향한 제1 패스상의 광의 실질적인 모두의 투과를 가능하게 한다. 출력면(1214)과 제1 간섭 반사기(1230)사이의 TIR 촉진층이 존재하는 실시예에서, 광 안내부(1212)내부로부터 출력면(1214)을 향해 경사진 각도로 안내되는 광은 TIR 촉진층에 의해 광 안내부(1212)내로 다시 안내될 수 있다. 이런 재안내된 광은 그후, 반사형 저면(1218)에 의해 반사되고, 출력면(1214)에 대한 실질적인 수직 입사로 출력면(1214)을 통해 안내될 수 있다. 광 안내부(1212)내의 소정 광은 광원(1220)을 향해 입력면(1216)을 통해 안내된다. 이런 광은 광학 캐비티(1270)에 의해 수집되고, 입력면(1216)을 통해 광 안내부(1212)내부로 재안내될 수 있다.

일반적으로, 광원(1220)은 광학 캐비티(1270)에 의해 광 안내부(1212)내로 안내되는 제1 광학 특성을 갖는 광을 방출한다. 광의 적어도 일부는 광 안내부(1212) 및/또는 광 안내부(1212)의 반사형 저면(1218)에 의해, 출력면(1214)을 통해 안내되어 제1 간섭 반사기(1230)를 조사한다. 제1 간섭 반사기(1230)는 제1 광학 특성을 가지는 광을 방출 재료(1240)상으로 실질적으로 투과시킨다. 제1 광학 특성을 갖는 광으로 조사되었을 때, 방출 재료(1240)는 제2 광학 특성을 갖는 광을 방출한다. 소정의 광은 방사 재료(1240)에 의해 광 안내부(1212)의 출력면(1214)을 향해 역방향 방출될 수 있다. 제1 간섭 반사기(1230)는 이런 광을 출력면(1214)으로부터 멀어지는 방향으로 실질적으로 역방향 반사할 수 있다. 본 발명의 조사 시스템은 임의의 적절한 유형의 광 안내부 또는 안내부들을 포함할 수 있다. 예로서, 도14는 입력면(1316) 및 출력면을 각각 구비하는 광 안내부(1312)와 광원(1320)을 포함하는 조며 시스템의 일 실시예를 개략적으로 예시한다. 광 안내부(1312)는 광원(1320)에 광학적으로 결합된다. 광원(1320)은 제1 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 시스템은 적어도 하나의 광 안내부(1312)로부터 광을 수광하도록 배치된 방출 재료(1340)와, 광 안내부(1312)의 출력면(1314)과 방출 재료(1340) 사이에 배치된 제1 간섭 반사기(1330)를 추가로 포함한다. 제1 간섭 반사기(1330)는 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 반사하고, 제1 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 투과시킨다. 방출 재료(1340)는 제1 광학 특성을 가지는 광으로 조사될 때, 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 시스템(1300)은 또한, 방출 재료(1340)가 제2 간섭 반사기(1350)와 제1 간섭 반사기(1330) 사이에 존재하도록 배치된 선택적 제2 간섭 반사기(1350)를 포함할 수 있다. 도2에 예시된 실시예의 광 안내부(112), 광원(120), 제1 간섭 반사기(130), 방출 재료(140) 및 제2 간섭 반사기(150)에 관한 모든 설계 고려사항 및 가능성이 도14에 예시된 실시예의 광 안내부(1312), 광원(1320), 제1 간섭 반사기(1330), 방출 재료(1340) 및 선택적 제2 간섭 반사기(1350)에 동일하게 적용된다.

소정 실시예에서, 광 안내부(1312)는 하나 이상의 광섬유(1313)를 포함할 수 있다. 광섬유(1313)는 이의의 적절한 유형의 광섬유, 예로서, 대경 코어 폴리머 클래드 실리카 파이버(미네소타, 세인트 폴, 3M 캄파니로부터 입수할 수 있는 상표명 TECS^TM하에 판매되는 것들 같은), 유리 섬유, 플라스틱 코어 광섬유 등을 포함할 수 있다. 광섬유(1313)는 광원(1320)에 광학적으로 연결된다. 본 명세서에서 전술한 바와 같이, 광원(1320)은 이의의 적절한 유형의 광원 또는 광원들을 포함할 수 있다. 소정 실시예에서, 광원(1320)은 어레이 패턴으로 배치된 불연속 LED 디스크 또는 칩을 포함할 수 있다. 또한, 소정 실시예에서, 조사 시스템(1300)은 각 광원(1320)을 위해 하나의 광섬유(1313)를 포함할 수 있다. 임의의 적절한 기술이 광 안내부(1312)에 광원(1320)에 의해 방출된 광을 결합시키기 위해 사용될 수 있다. 예로서, 하기의 동시 소유 및 동시계류중인 특허 출원 : 미국 특허 출원 공보 제2004/0149998호(헨슨 등), 미국 특허 출원 제10/726,244호(심발), 미국 특허 출원 제10/726,248호, 미국 특허 출원 제10/727,220호(쉴쯔 등), 미국 특허 출원 제10/726,225호(헨슨 등), 미국 특허 출원 제10/726,257호(아귀어 등) 및 미국 특허 출원 제10/739,792호(오더크리크 등)에 설명된 바와 같이, 조사 시스템(1300)은 대응 LED 다이로부터의 등방성 방출물을 대응 수광 광안내부의 허용 각도 기준을 충족시키는 비임으로 변환할 수 있는 하나 이상의 집광기를 포함할 수 있다.

방출 재료(1340) 및 제1 간섭 반사기(1330) 및/또는 제2 간섭 반사기(1350)는 추가로 설명될 바와 같이, 임의의 적절한 형상을 취할 수 있다. 소정 실시예에서, 방출 재료(1340) 및 간섭 반사기(1330, 1350) 중 하나 또는 양자 모두는 연속적 층 또는 층들의 형태로 존재할 수 있다. 다른 실시예에서, 방출 재료(1340) 및 간섭 반사기(1330, 1350) 중 하나 도는 양자 모두는 굴곡될 수 있다. 또한, 소정 실시예에서, 방출 재료(1340) 및 간섭 반사기(1330, 1350) 중 하나 또는 양자 모두는 광 안내부(1312)의 하나 이상의 출력면(1314)상에 형성되고 그와 접촉하는 불연 속 세그먼트일 수 있다.

방출 재료(1340)는 광 안내부(1312)의 출력면(1314)에 대하여 임의의 적절한 관계로 배치될 수 있다. 소정 실시예에서, 방출 재료(1340)는 출력면(1314)으로부터 이격 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 방출 재료(1340)는 제1 간섭 반사기(1330) 및 선택적 제2 간섭 반사기(1350) 중 하나 또는 양자 모두상에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, TIR 촉진층 또는 층들은 방출 재료(1340)와 제1 간섭 반사기(!330) 사이, 방출 재료(1340)와 선택적 제2 간섭 반사기(1350) 사이 또는 여기에 추가로 설명된 바와 같이, 방출 재료(1340)의 양 측부상에 배치될 수 있다. 또한, 미국 특허 출원 공보 제2004/0150991(오더크리크 등) 참조한다.

제1 간섭 반사기(1330)는 출력면(1314)과 방출 재료(1340)에 대하여 임의의 적절한 위치, 예로서, 출력면(1314)으로부터 이격되어, 방출 재료(1340)로부터 이격되어, 방출 재료(1340)상에, 출력면(1314) 및 방출 재료(1340) 양자 모두상에 등에 배치될 수 있다. 소정 실시예에서, TIR 촉진층 또는 층들은 출력 단부(1314)와 제1 간섭 반사기(1330) 사이에 포함될 수 있다. 또한, 소정 실시예에서, 광 안내부(1312)의 출력면(1314)과 제1 간섭 반사기(1330)는 임의의 적절한 기술 또는 재료, 예로서, 지수 정합 유체, 겔, 접착제, 압력 감응 접착제, UV 경화 접착제 또는 시멘트를 사용하여 지수 정합될 수 있다.

조사 시스템(1300)은 또한, 하나 이상의 광학 요소(1360)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 광학 요소(1360)는 방출 재료(1340)로부터 광을 수광하도록 방출 재료(1340)와 제1 간섭 반사기(1330) 사이에 및/또는 광 안내부(1312)의 출력 면(1314)과 제1 간섭 반사기(1330) 사이에 배치돌 수 있다. 하나 이상의 광학 요소(1360)는 디스플레이 또는 다른 장치를 향해 사전결정된 각도내에서 광을 안내하기 위한 시준 광학장치를 포함할 수 있다. 예로서, 하나 이상의 광학 요소(1360)는 휘도 향상 필름, 터닝 필름, 렌즈, 확산기, 이득 확산기, 대비 강화 재료, 반사 요소 등을 포함할 수 있다. 소정 실시예에서, 하나 이상의 광학 요소(1360)는 보다 균일한 광 분포를 제공하도록 워크 오프(walk-off) 판 또는 결정을 포함할 수 있다. 워크 오프 판 또는 결정은 서로 변위되는 두 개의 광선으로 광선을 분할하는 층을 포함하며, 워크 오프 결정에 충돌할 때 각각 서로 다른 회절 정도를 받는 광선의 두 편광 상태로부터 이런 변위가 초래된다. 통상적인 워크 오프 판은 광의 서로 다른 편광(즉, 복굴절)을 위한 서로 다른 굴절 지수를 갖는 재료로 이루어진다. 통상적으로, 높은 굴절 지수 방향은 판의 평면내 축 중 적어도 하나로부터 벗어난다.

소정 실시예에서, 하나 이상의 광학 요소(1360)는 원하는 편광의 광이 시스템(1300)에 의해 방출될 수 있게 하며, 다른 편광이 반사될 수 있게 하는 반사 편광자를 포함할 수 있다. 임의의 적절한 반사 편광자, 예로서, 콜레스테릭 반사 편광자, 1/4 파장 지연기를 구비한 콜레스테릭 반사 편광자, 와이어 격자 편광자 및 DBEF(즉, 경면 반사 편광자), DRPF(즉, 확산 반사 편광자)를 포함하는 3M 컴퍼니로부터 입수할 수 있는 다양한 반사 편광자가 사용될 수 있다. 반사 편광자(1360)에 의해 반사된 광은 방출 재료(1340) 및/또는 간섭 반사기(1330, 1350)에 의해 복극되고 선택된 편광의 광이 보다 큰 효율로 방출될 수 있도록 재생될 수 있다.

일반적으로, 광원(1320)으로부터의 광은 광 안내부(1312)의 입력면(1316)을 조사하고, 이런 광의 적어도 일부가 제1 간섭 반사기(1330)를 조사하게 되는 출력면(1314)을 통해 광 안내부(1312)에 의해 안내된다. 제1 간섭 반사기(1330)는 광의 적어도 일부가 방출 재료(1340)를 조사하도록 광원(1320)으로부터 광을 실질적으로 투과시킨다. 방출 재료(1340)는 제1 광학 특성을 갖는 광으로 조사될 때, 제2 광학 특성을 갖는 광을 방출한다. 예로서, 방출 재료(1340)는 광원(1320)으로부터 UV 또는 청색광으로 조사될 때, 가시광을 방출하도록 선택될 수 있다. 방출 재료(1340)에 의해 방출된 광의 적어도 일부는 선택적 제2 간섭 반사기(1350)를 조사하며, 이는 실질적으로 이런 광을 투과시킨다. 방출 재료(1340)에 의해 변환되지 않는 광원(1320)으로부터의 임의의 광은 선택적 제2 간섭 반사기(1350)에 의해, 실질적으로, 방출 재료(1340)를 향해 역방향으로 반사된다. 또한, 제1 간섭 반사기(1330)를 조사하는 방출 재료(1340)에 의해 방출된 임의의 광은 실질적으로 반사된다.

본 명세서에서 전술한 바와 같이, 임의의 적절한 기술이 광원(1320)으로부터의 광을 광 안내부(1312)에 결합시키기 위해 사용될 수 있다. 예로서, 도15는 광섬유(1413)를 포함하는 광 안내부(1412)를 포함하는 조사 시스템(1400)의 다른 실시예를 개략적으로 예시한다. 예로서, 공동 소유 및 동시계류중인 미국 특허 출원 공보 제2004/0149998호(헨슨 등) 참조. 시스템(1400)은 광원(1420), 광원(1420)으로부터의 광을 수광하도록 배치된 방출 재료(1440) 및 광 안내부(1412)와 방출 재료(1440) 사이에 배치된 제1 간섭 반사기(1430)를 포함한다. 도14에 예시된 실시 예의 광 안내부(1312), 광원(1320), 제1 간섭 반사기(1330) 및 방출 재료(1340)에 관한 모든 설계 고려사항 및 가능성은 도15에 도시된 실시예의 광 안내부(1412), 광원(1420), 제1 간섭 반사기(1430) 및 방출 재료(1440)에 동일하게 적용된다. 시스템(1400)은 또한, 여기에 추가로 설명된 바와 같은, 제2 간섭 반사기(미도시)를 포함할 수 있다.

광원(1420)은 광학 요소(1428)의 어레이와 광학적으로 정렬되어 배치되는 LED 다이(1424)의 어레이(1422)를 포함하며, 광학 요소의 어레이는 집광 렌즈(1429) 같은 패시브 광학 요소 및 반사기 같은 과학 수렴 요소를 포함할 수 있다. 광학 요소(1428)의 어레이는 순차적으로, 광학 필터(1413)의 어레이에 광학적으로 정렬된다. 광섬유(1413)의 어레이는 커넥터화될 수 있으며, 커넥터화는 광섬유(1413)의 입력면(1416)을 지지 및/또는 수납하도록 커넥터(1417)를 포함할 수 있다. 커넥터화는 또한, 광섬유(1413)의 출력면(1414)을 지지 및/또는 수납하기 위한 커넥터(1415)를 포함할 수 있다. 예로서, 미국 특허 제10/726,222호(헨슨 등)에 설명된 것들 같은 임의의 적절한 커넥터 또는 커넥터들이 광섬유(1413)의 입력면(1416) 또는 출력면(1414) 중 어느 하나에 사용될 수 있다. 본 기술의 숙련자는 본 설명을 통해, 광섬유(1413)의 출력면(1414)이 선형 어레이, 원형 어레이, 육각형 어레이 또는 기타 형상 어레이 같은 성형된 어레이 또는 점상 소스를 형성하도록 결속될 수 있다는 것을 명백히 알 수 있을 것이다. 예시적 실시예에서, 광원(1420)의 어레이(1422)는 단일 LED 또는 칩의 어레이 같은 불연속 LED의 어레이(1424)를 포함하며, 이는 개별적으로 장착되고, 동작 제어를 위한 독립적 전기 접속부를 갖는다(모든 LED가 그 공통 반도체 기판에 의해 서로 연결되어 있는 LED 어레이가 아님). LED 다이는 대칭적 방사 패턴을 생성할 수 있으며, 이들이 본 발명을 위한 바람직한 광원이 되게 한다. LED 다이는 대부분의 레이저 다이오드 같이 온도에 민감하지 않으며, 전기 에너지를 광으로 변환하는데 효율적이다. 따라서, LED 다이는 다수 유형의 레이저 다이오드에 비해 단지 적절한 히트 싱크와 함께 적절히 동작할 수 있다. 예시적 실시예에서, 각 LED 다이(1424)는 적어도 LED 다이 폭 보다 큰 거리 만큼 그 최근접 이웃(들)으로부터 이격 배치된다. 부가적으로, LED 다이는 -40℃ 내지 125℃의 온도에서 동작할 수 있으며, 대부분의 레이저 다이오드 수명이 10,000 시간 정도이거나, 할로겐 자동차 헤드렘프 수명이 500 내지 1000 시간인 것에 비해, 100,000 시간의 범위의 동작 수명을 가질 수 있다. 예시적 실시예에서, LED 다이(1424)는 각각 약 50 루멘 이상의 출력 강도를 가질 수 있다. 불연속 고 파워 LED 다이는 크리(Cree) 및 오스람(Osram) 같은 회사로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 일 예시적 실시예에서, 각각 약 300㎛ x 300㎛의 방출 면적을 가지는 LED 다이(1424)의 어레이(크리에 의해 제조됨)가 집약된(작은 면적, 높은 파워) 광원을 제공하도록 사용될 수 있다. 직사각형 또는 기타 다각형 형상 같은 다른 발광면 형상도 사용될 수 있다. 부가적으로, 대안 실시예에서, 사용되는 LED 다이(1424)의 방출층은 상단 또는 저면상에 배치될 수 있다. 대안 실시예에서, 어레이(1422)는 백색 수직 캐비티면 방출 레이저(VCSEL) 어레이로 대체될 수 있다. 패시브 광학 요소 어레이(1428)는 각 VCSEL로부터 방출된 광을 대응 광섬유(1413)로 전향하기 위해 사용된다. 도15에 예시된 실시예의 일 태양은 각 광원(1412), 광학 요소의 어레이(1428)의 대응 패시브 광학 요소(렌즈, 초점형성, 집광 또는 반사 요소) 및 대응 광섬유(1413) 사이에서 1 대 1 대응한다. 급전시, 각 LED 다이(1424)는 광을 대응 광섬유(1413)로 발진시키는 개별 광원으로서 작용한다. 본 예시적 실시예는 대경 코어(예로서, 400㎛ 내지 1000㎛) 폴리머 클래드 실리카 파이버(미네소타 세인트 폴의 3M 컴퍼니로부터 입수할 수 있는 상표명 TECS^TM 하에 판매되는 것들 같은)를 포함한다. 종래의 또는 특수 유리 섬유 같은 다른 유형의 광섬유도 예로서, LED 다이(1424)의 출력 파장(들) 같은 파라미터에 따라 본 발명의 실시예에 따라 사용될 수 있다. 부가적으로, 본 내용을 읽은 본 기술의 숙련자가 명백히 알 수 있는 바와 같이, 평면 도파체, 폴리머 도파체 등 같은 다른 도파체 유형도 본 발명의 교지에 따라 사용될 수 있다. 광섬유(1413)는 또한, 광섬유(1413)의 출력면(1414) 각각상에 파이버 렌즈를 추가로 포함할 수 있다. 유사하게, 광섬유(1413)의 입력면(1416)은 각각 파이버 렌즈를 추가로 포함할 수 있다. 파이버 렌즈 제조자 및 구현예는 공동 소유 및 동시계류중인 미국 특허 제6,822,190호(스미슨 등) 및 미국 특허 출원 제10/670,630호(제닝스 등)에 설명되어 있다. 개별 광섬유(1413)는 근원 광원으로부터 거리를 두고 원격 발광을 제공하도록 함께 집결될 수 있다. 전구 대체물로서 구현되는 LED-기반 발광 조립체의 다른 설명은 공동 소유 및 동시 계류중인 미국 특허 출원 제10/726,225호(헨슨 등)에 설명되어 있다.

소정 실시예에서, 하나 이상의 LED 다이(1424)가 선택적으로 활성되도록 LED 다이(1424)는 독립적으로 제어가능할 수 있다. 예를 들어, 시스템(1400)이 각각의 LED(1424)와 전기 연통하는 제어기(도시 생략)를 포함할 수 있다. 제어기는 하나 이상의 LED(1424)를 선택적으로 활성되도록 작동가능하다. 임의의 적당한 제어기 또는 제어기들이 예를 들어, 동시 소유 및 동시 계류 중인 미국 특허 출원 공개 제 2004/0149998호[헨슨(Henson) 등]에 개시된 것들과 같이 사용될 수 있다. LED(1424)의 그러한 제어가능한 출력은 예를 들어, 자동차용 조향가능 핸드램프, 화소처리된 디스플레이, 투영 시스템, 사인등과 같이 다양한 타입의 용도에 사용될 수 있다.

일반적으로, 제1 광학 특성을 가지는 광은 광원(1420)의 하나 이상의 LED(1424)에 의해 방출되고, 그러한 광은 광학 요소(1428)에 의해 그 입력면(1416)을 통하여 하나 이상의 광섬유(1413)로 유도된다. 광은 출력면(1414)을 통하여 광섬유(1413)에 의해 유도되고, 제1 간섭 반사기(1430)을 조사한다. 제1 간섭 반사기(1430)은 그것이 방출 재료(1440)을 조사하도록 실질적으로 광을 투과한다. 방출 재료(1440)는 광원(1420)으로부터 제2 광학 특성을 가지는 광으로 광이 적어도 일 부분을 전환한다. 제1 간섭 반사기(1430)을 향하여 유도되는 방출 재료(1440)에 의해 방출되는 광은 제1 간섭 반사기(1430)에 의해 실질적으로 반사된다. LP 간섭 반사기[예를 들어 도2의 제2 간섭 반사기(150)]은 시스템(1400)에 포함되고, 그 후 방출 재료(1440)에 의해 방출되는 광은 LP 간섭 반사기에 의해 실질적으로 투과된다. LP 간섭 반사기를 조사하는 광원(1420)으로부터의 임의의 광은 그것이 제2 광학 특성을 가지는 광으로 전환되는 곳에서 방출 재료(1440)를 향하여 실질적 으로 후방 반사된다. 방출 재료(1440)에 의해 방출되고 선택적인 LP 간섭 반사기에 의해 투과되는 광은 임의의 적당한 기술을 사용하여 그 후 소정 위치로 유도될 수 있다.

소정 실시예에서, 도14의 조사 시스템(1300)과 도15의 조사 시스템(1500)은 LP 간섭 반사기를 포함하고 SP 간섭 반사기를 포함하지 않는다. 예를 들어, 도18은 방출 재료(1740)로부터 광을 수광하도록 위치되는 간섭 반사기(1750)을 포함하는 조사 시스템(1700)을 개략적으로 도시한다. 시스템(1700)은 광원(1720)과, 광원(1720)에 선택적으로 결합되는 광 안내부(1712)를 또한 포함한다.

도14에 도시된 실시예의 광 안내부(1312), 광원(1320), 방출 재료(1340) 및 선택적인 제2 간섭 반사기(1350)에 관하여 본 명세서에 설명되는 모든 설계 고려 사항 및 가능성은 도18에 도시된 실시예의 광 안내부(1712), 광원(1720), 방출 재료(1740) 및 제2 간섭 반사기(1750)에 동일하게 적용된다. 시스템(1700)은 예를 들어, 하나 이상의 광학 요소 및 TIR 촉진층 등과 같이 도14의 조사 시스템(1300)에 관하여 설명된 것들과 유사한 다른 특징부를 또한 포함한다.

일반적으로 광원(1720)은 제1 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 그러한 광은 광 안내부(1712)의 입력면(1316)을 조사하고, 그러한 광의 적어도 일 부분이 방출 재료(1740)를 조사하는 출력면(1714)을 통하여 광 안내부(1712)에 의해 유도된다. 방출 재료(1740)는 제1 광학 특성을 가지는 광이 조사될 때 제2 광학 특성을 가지는 광을 방출한다. 방출 재료(1740)에 의해 방출되는 광의 적어도 일 부분은 제2 광학 특성을 가지는 광을 실질적으로 투과하고 제1 광학 특성을 가지는 광 을 실질적으로 반사하는 간섭 반사기(1740)을 조사한다. 실질적으로 투과되는 광은 그 후 임의의 적당한 기술을 이용하여 소정 위치로 유도된다.

본 개시 내용의 조사 시스템은 조사를 제공하기 위한 임의의 적당한 방식으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 조사 시스템의 일부 또는 모두는 디스플레이를 위한 조사를 제공하도록 사용될 수 있다. 도16은 디스플레이 장치(1512)에 선택적으로 결합되는 조사 시스템(1510)을 포함하는 디스플레이 조립체(1500)를 개략적으로 도시한다. 조사 시스템(1510)은 예를 들어, 도1의 조사 시스템과 같이 본 명세서에 설명되는 임의의 조사 시스템을 포함할 수 있다. 조사 시스템(1510)은 디스플레이 장치(1512)에 조사 광을 제공한다. 디스플레이 장치(1512)는 예를 들어, LCD, 일렉트로크로메틱(electrochromatic) 또는 일렉트로포레틱(electrophoretic) 장치, 공간 광 변조기, 투과성 사인 등과 같은 임의의 적당한 디스플레이 장치일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(1512)는 하나 이상이 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 소정 실시예에서, 하나 이상의 공간 광 변조기는 개별적으로 처리 가능한 제어 가능 요소의 배열체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공간 광 변조기는 가변-투과성 타입의 디스플레이를 포함할 수 있다. 소정 실시예에서, 공간 광 변조기는 투과 타입 광 변조기의 일 예인 액정 표시 장치(LCD)를 포함할 수 있다. 소정 실시예에서, 공간 광 변조기는 반사형 광 변조기의 일 예인 변형가능 거울 장치(deformable mirror device, DMD)를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(1512)는 렌즈, 디퓨저, 편광자, 필터, 빔 스플리터, 선명도 향상 필름 등과 같은 디스플레이 이미지를 생성하는 임의의 적당한 광학 및 비 광학 요소 를 포함할 수 있다. 조사 시스템(1510)은 본 기술 분야에 공지된 임의의 적당한 기술을 이용하여 디스플레이 장치(1312)에 선택적으로 결합될 수 있다. 본 개시내용의 예시적인 실시예는 논의될 수 있고, 참조는 본 개시내용의 범주 내에서 가능한 변경이 만들어질 수 있다. 본 개시내용의 이러한 및 다른 변경 및 수정은 본 개시내용의 범주 내에서 본 기술 분야의 당업자들에게 명백하고, 본 개시내용이 본 명세서에 설명된 예시적인 실시예에 제한되지 않는 것을 이해할 수 있다. 따라서, 개시내용은 단지 아래에 제공되는 청구 범위에 의해서만 제한된다.

Claims

조사 시스템이며,

제1 광학 특성을 포함하는 광을 방출하는 광원과, 출력면을 포함하고, 출력면을 통하여 광원에 의해 방출되는 광의 적어도 일 부분을 유도하도록 구성되는 광 안내부와,

광 안내부의 출력면으로부터 광을 수광하도록 위치되고, 제1 광학 특성을 포함하는 광이 조사될 때 제2 광학 특성을 포함하는 광을 방출하는 방출 재료와,

방출 재료가 광 안내부의 출력면과 간섭 반사기 사이에 있도록 위치되고, 제2 광학 특성을 포함하는 광을 실질적으로 투과하고 제1 광학 특성을 포함하는 광을 실질적으로 반사하는 간섭 반사기를 포함하는 조사 시스템.
제1항에 있어서, 제1 광학 특성은 제1 파장 구역을 포함하고, 제2 광학 특성은 제1 파장 구역과 다른 제2 파장 구역을 포함하는 조사 시스템.
제2항에 있어서, 제1 파장 구역은 UV 광을 포함하는 조사 시스템.
제2항에 있어서, 제1 파장 구역은 파란색 광을 포함하는 조사 시스템.
제2항에 있어서, 제2 파장 구역은 가시광을 포함하는 조사 시스템.
제1항에 있어서, 광원은 적어도 하나의 고체 광원을 포함하는 조사 시스템.
제6항에 있어서, 적어도 하나의 광원은 적어도 하나의 LED를 포함하는 조사 시스템.
제1항에 있어서, 방출 재료는 인광물질 재료를 포함하는 조사 시스템.
제1항에 있어서, 방출 재료는 불연속적인 조사 시스템.
제9항에 있어서, 불연속적인 방출 재료는 복수의 방출 재료 라인인 조사 시스템.
제9항에 있어서, 불연속적인 방출 재료는 방출 재료의 패턴인 조사 시스템.
제9항에 있어서, 불연속적인 방출 재료는 복수의 방출 재료 도트를 포함하는 조사 시스템.
제12항에 있어서, 복수의 방출 재료 도트 중 각각의 도트는 10000μ㎡이하의 면적을 가지는 조사 시스템.
제12항에 있어서, 복수의 방출 재료 도트 중 적어도 하나의 도트는 제1 방출 재료를 포함하고, 복수의 방출 재료 도트 중 적어도 하나의 다른 도트는 제2 방출 재료를 포함하는 조사 시스템.
제12항에 있어서, 제1 광학 특성은 제1 파장 구역을 포함하고 제2 광학 특성은 제1 파장 구역과 다른 제2 파장 구역을 포함하고, 적어도 제1 인광물질 도트는 제2 파장 구역 내에 제1 피크 파장을 가지는 광을 방출하고 적어도 제2 인광물질 도트는 제1 피크 파장과 다른 제2 파장 구역 내의 제2 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 조사 시스템.
제1항에 있어서, 시스템은 광원에 선택적으로 결합되는 광 캐비티를 포함하고, 광 캐비티는 제1 광학 특성 및 제2 광학 특성 중 적어도 하나를 포함하는 광을 광 안내부의 입력면을 향해 유도하도록 구성되는 조사 시스템.
제1항에 있어서, 광 안내부는 웨지 형상을 포함하는 조사 시스템.
제1항에 있어서, 방출 재료는 접착제를 더 포함하는 조사 시스템.
제1항에 있어서, 제1 광학 특성은 제1 파장 구역을 포함하고 제2 광학 특성 은 제1 파장 구역과 다른 제2 파장 구역을 포함하고, 방출 재료는 제1 파장 구역에서 제1 굴절 지수를 포함하는 조사 시스템.
제19항에 있어서, 시스템은 간섭 반사기와 방출 재료 사이에 방출 재료와 접촉하는 TIR 촉진층을 더 포함하고, 또한 TIR 촉진층은 제1 파장 구역에서 제1 굴절 지수보다 작은 제2 굴절 지수를 포함하는 조사 시스템.
제20항에 있어서, TIR 촉진층은 공기 갭을 포함하는 조사 시스템.
제20항에 있어서, TIR 촉진층은 미세구조층을 포함하는 조사 시스템.
제1항에 있어서, 간섭 반사기가 방출 재료와 적어도 하나의 광학 요소 사이에 있도록 위치되는 적어도 하나의 광학 요소를 더 포함하는 조사 시스템.
제23항에 있어서, 적어도 하나의 광학 요소는 반사 편광자를 포함하는 조사 시스템.
제24항에 있어서, 반사 편광자는 콜레스테릭 재료를 포함하는 조사 시스템.
제24항에 있어서, 반사 편광자는 다층 폴리머릭 재료를 포함하는 조사 시스 템.
제26항에 있어서, 반사 편광자는 다층 복굴절 폴리머릭 재료를 포함하는 조사 시스템.
제1항에 따르는 조사 시스템을 포함하는 조명 기구.
제1항에 따르는 조사 시스템을 포함하는 표지판.
조사 시스템을 제조하기 위한 방법이며,

제1 광학 특성을 포함하는 광을 방출하는 광원을 제공하는 단계와,

광원에 의해 방출된 광을 수광하도록 광 안내부를 위치시키는 단계와,

광 안내부의 출력면으로부터 광을 수광하도록 방출 재료를 위치시키는 단계와,

방출 재료가 광 안내부의 출력면과 간섭 반사기 사이에 있도록 간섭 반사기를 위치시키는 단계를 포함하며,

상기 광 안내부는 광 안내부의 출력면을 통하여 광원에 의해 방출된 광의 적어도 일 부분을 유도하고, 방출 재료는 제1 광학 특성을 포함하는 광이 조사될 때 제2 광학 특성을 포함하는 광을 방출하고, 간섭 반사기는 제2 광학 특성을 포함하는 광을 실질적으로 투과하고 제1 광학 특성을 포함하는 광을 실질적으로 반사하는 조사 시스템 제조 방법.
조사 시스템과 조사 시스템에 선택적으로 결합되고, 조사 시스템으로부터 광의 적어도 일 부분을 변조하도록 가동가능한 복수의 제어가능 요소를 포함하는 공간 광 변조기를 포함하는 디스플레이이며,

조사 시스템은,

제1 광학 특성을 포함하는 광을 방출하는 광원과, 출력면을 포함하고, 출력면을 통하여 광원에 의해 방출되는 광의 적어도 일 부분을 유도하도록 구성되는 광 안내부와,

광 안내부의 출력면으로부터 광을 수광하도록 위치되고, 제1 광학 특성을 포함하는 광이 조사될 때 제2 광학 특성을 포함하는 광을 방출하는 방출 재료와,

방출 재료가 광 안내부의 출력면과 간섭 반사기 사이에 있도록 위치되고, 제2 광학 특성을 포함하는 광을 실질적으로 투과하고 제1 광학 특성을 포함하는 광을 실질적으로 반사하는 간섭 반사기를 포함하는 디스플레이.
제31항에 있어서, 공간 광 변조기의 복수의 조절가능 요소는 가변 투과율 디스플레이 요소를 포함하는 디스플레이.
소정의 위치에 조사를 제공하는 방법이며,

출력면을 통해 광을 유도하는 광 안내부를 제1 광학 특성을 포함하는 광으로 써 조사하는 단계와,

방출 재료가 제2 광학 특성을 포함하는 광을 방출 재료가 방출하도록 광 안내부의 출력면으로부터의 광으로 방출 재료를 조사하는 단계와,

제2 광학 특성을 포함하는 광을 실질적으로 투과하고 제1 광학 특성을 포함하는 광을 실질적으로 반사하는 간섭 반사기를 방출 재료에 의해 방출된 광으로 조사하는 단계와,

간섭 반사기에 의해 투과되는 광의 적어도 일 부분을 소정 위치로 유도하는 단계를 포함하는 조사 제공 방법.