JP4988721B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
すなわち偏向面の構成によって一方では、電磁放射線が偏向される方向が調整され、他方では偏向面の構成によって、反射光の放射特性、すなわち、例えば反射光の空間的な強度分布が所期のように調整される、という着想を利用している。偏向面の形状は殊に、光導体内の発散放射線にも適合される。これによって、偏向面に入射する電磁放射線のできるだけ多い部分が偏向面で全反射される。不所望な角度で偏向面へ出射する電磁放射線はここで透過され、光導体を離れる。
面状の光導体は例えば表面発光システムを構成する。ここでこの表面発光システムは、そこを通って電磁放射線が出射する面を含む。例えば面状の光導体は、ディスプレイのバックライト用に設けられる。例えば文献DE19860697号はこのような平面状の光導体を開示しており、フラットな光導体モジュールに関するこの文献の開示内容は参考として本明細書に組み込まれている。
図2は、本願に記載された照明装置の第2の実施例の概略的な断面図示し、
図3は、本願に記載された照明装置の第3の実施例の概略的な断面図を示し、
図4Aは、本願に記載された照明装置の第4の実施例の概略的な断面図を示し、
図4Bは、本願に記載された照明装置の第4の実施例の変形の概略的な断面図を示し、
図5は、本願に記載された照明装置の第5の実施例の概略的な断面図を示し、
図6は、表面発光システムの概略的な斜視図を示している。
例えば光導体2は以下の材料のうちの1つから成る:すなわちPMMA、PMMI、ポリカーボネート、COCまたはガラスである。光導体は、光源1から放出された電磁放射線6に対して有利には透過性である。有利には放射線6は可視周波数領域内の光である。光導体の材料の屈折率はこの周波数領域内では有利には少なくとも1.3、特に有利には1.4〜1.7の間である。有利には光導体2は空洞なく形成される。すなわち、光導体2は有利には一体的に構成されており、ここで空気含有物を有していない。
Claims (46)
- 照明装置であって、
・当該照明装置は光源(1)を有しており、当該光源は発散電磁放射線(6)を光導体(2)内に入力するのに適しており、
・前記電磁放射線(6)は光導体(2)内で全反射に基づいて案内され、
・前記光導体(2)は、前記電磁放射線(6)の主放射方向(17)を変えるのに適しており、
・前記光導体(2)は一体的に構成されており、
・前記光導体(2)は放射線入射面(14)を有しており、
・当該放射線入射面(14)は、主放射方向(17)において前記光源(1)の後方に配置されており、
・当該放射線入射面(14)は少なくとも部分的に、前記光導体(2)から凸状に湾曲されており、前記電磁放射線(16)の一部は、前記放射線入射面(14)の構造によって、前記光導体(2)内に入射しない、
ことを特徴とする照明装置。 - 前記光導体(2)は第1の部分(3)を有しており、当該第1の部分は、該第1の部分を通る電磁放射線(6)の発散量を低減させるのに適している、請求項1記載の照明装置。
- 前記第1の部分(3)は少なくとも1つの平らな側面(7)を有している、請求項2記載の照明装置。
- 前記第1の部分(3)は少なくとも1つの湾曲された側面(7)を有している、請求項2記載の照明装置。
- 前記第1の部分(3)は少なくとも部分的に以下の光学素子のうちの1つの光学素子の様式に従って構成されている:すなわち、CPC、CHC、CEC、円錐断端形状光学系、ピラミッド断端形状光学系のうちの1つの様式に従って構成されている、請求項2から4までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記第1の部分(3)は、前記電磁放射線(6)を、前記光導体(2)の第2の部分(4)へ案内する、請求項2から5までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記光導体(2)は第2の部分(4)を有しており、当該第2の部分は前記電磁放射線の主放射方向(17)を変えるのに適している、請求項2から6までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記第2の部分(4)は偏向面(8)を有しており、当該偏向面は、光導体(2)内で前記電磁放射線(6)の少なくとも一部を反射するのに適している、請求項6または7記載の照明装置。
- 前記第1の部分(3)から到来する電磁放射線(6)の大部分は偏向面(8)に入射する、請求項8記載の照明装置。
- 前記偏向面(8)は前記第1の部分(3)の長手軸(15)と交差する、請求項8または9記載の照明装置。
- 前記偏向面(8)は平らに構成されている、請求項8から10までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記偏向面(8)は湾曲を有している、請求項8から10までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記偏向面(8)は少なくとも部分的に、前記光導体(2)から凸状に湾曲されている、請求項12記載の照明装置。
- 前記偏向面(8)は少なくとも部分的に、以下の湾曲のうちの1つを有している:すなわち、放物線状、楕円状、球面状、非球面状の湾曲のうちの1つを有している、請求項12または13記載の照明装置。
- 前記光導体(2)の偏向面(8)は2つの部分から構成されている、請求項8から14までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記偏向面(8)は第1の平らな部分(8a)をおよび第2の平らな部分(8b)を有しており、
前記第1の部分は光導体(2)の第1の部分(3)の長手軸(15)と第1の角度(Φa)を成し、前記第2の部分は光導体(2)の第1の部分(3)の長手軸(15)と第2の角度(Φb)を成し、前記第1の角度は前記第2の角度よりも大きい、請求項15記載の照明装置。 - 前記第2の部分(4)は、前記主放射方向(17)を所定の角度だけ変えるのに適している、請求項6から16までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記第2の部分(4)は、前記主放射方向(17)を90°回転させるのに適している、請求項17記載の照明装置。
- 前記第2の部分(4)は、前記電磁放射線(6)を、前記光導体(2)の第3の部分(5)へ案内する、請求項6から18までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記光導体(2)は第3の部分(5)を有しており、当該第3の部分は前記電磁放射線(6)を光導体(2)の放射線出射面(12)に導くのに適している、請求項6または7記載の照明装置。
- 前記第3の部分(5)は、当該第3の部分を通る放射線(6)の発散量を低減させるのに適している、請求項19または20記載の照明装置。
- 前記第3の部分(5)は少なくとも1つの平らな側面(11)を有している、請求項19から21までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記第3の部分(5)は少なくとも1つの湾曲された側面(11)を有している、請求項19から22までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記第3の部分(5)は少なくとも部分的に以下の光学素子のうちの1つの光学素子の様式に従って構成されている:すなわち、CPC、CEC、CHC、円錐断端形状光学系、ピラミッド断端形状光学系のうちの1つの光学素子の様式に従って構成されている、請求項19から23までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記光導体(2)は放射線出射面(12)を有しており、当該放射線出射面を通って、光導体(2)内に入力された放射線(6)の一部が光導体(2)を離れる、請求項1から24までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記光導体(2)内に入力された放射線(6)の大部分は、光導体(2)を前記放射線出射面(12)を通って離れる、請求項20または25記載の照明装置。
- 前記光導体(2)の放射線出射面(12)は平らに構成されている、請求項20、25または26記載の照明装置。
- 前記放射線出射面(12)は少なくとも部分的に、以下の湾曲のうちの1つを有している:すなわち、球面状、楕円状、非球面状の湾曲のうちの1つを有している、請求項20、25または26記載の照明装置。
- 前記放射線出射面(12)は拡散して光を散乱させるように構成されている、請求項20または25から28までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記放射線出射面(12)は粗面化されている、請求項20または25から29までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記光導体(2)は中実体として構成されている、請求項1から30までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記光導体(2)は空洞無く構成されている、請求項1から31までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記光導体(2)は透明な材料から構成されている、請求項1から32までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記光導体(2)を構成する材料は少なくとも1.3の屈折率を有している、請求項1から33までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記光導体(2)は以下の材料のうちの1つを含有している:すなわち、PMMA、ポリカーボネート、PMMI、COC、ガラスのうちの1つを含有する、請求項1から34までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記放射線入射面(14)は、当該放射線入射面を通る放射線(6)を屈折させるのに適している、請求項1から35までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記放射線入射面(14)は、当該放射線入射面を通る放射線(6)を、前記光導体(2)の第1の部分(3)の長手軸(15)の方へ屈折させるのに適している、請求項1から36までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記放射線入射面(14)は、当該放射線入射面を通る放射線(6)の発散量を低減させるのに適している、請求項1から37までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記放射線入射面(14)は以下の湾曲のうちの1つを有している:すなわち、球面状、楕円状、非球面状の湾曲のうちの1つを有している、請求項1から38までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記光源(1)は少なくとも1つの発光ダイオードチップを含んでいる、請求項1から39までのいずれか1項記載の照明装置。
- 前記電磁放射線(6)は、前記放射線入射面(14)を通過する際に偏向され、前記偏向面(8)に入射する放射線(6)の大部分が全反射するための条件が満たされる、請求項8記載の照明装置。
- 前記放射線入射面(14)は、中央領域(18)と縁部領域(19)とに分けられており、
・前記放射線入射面(14)は中央領域(18)において凸状に前記光導体(2)から湾曲されており、
・前記中央領域(18)は前記縁部領域(19)によって取り囲まれており、前記縁部領域(19)は、断面図において鋸歯形状のリフレクタリングとして構成されている、請求項1から41までのいずれか1項記載の照明装置。 - 前記縁部領域(19)に入射する放射線は、前記縁部領域(19)の内面(19a)で屈折され、前記縁部領域(19)の外面(19b)で全反射される、請求項42記載の照明装置。
- 前記発光ダイオードチップは薄膜構造の発光ダイオードチップであり、当該発光ダイオードチップは、ランベルト放射特性を有している、請求項40記載の照明装置。
- 請求項1から44までのいずれか1項に記載された照明装置を有する表面発光システムであって、
当該照明システムは電磁放射線を平面状の光導体(20)内に放射する、
ことを特徴とする表面発光システム。 - ディスプレイ、殊にLCDディスプレイのバックライトのための、請求項1から44までのいずれか1項に記載された照明装置の使用方法。
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