JP6165234B2 - 色補正光学素子 - Google Patents
色補正光学素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6165234B2 JP6165234B2 JP2015507631A JP2015507631A JP6165234B2 JP 6165234 B2 JP6165234 B2 JP 6165234B2 JP 2015507631 A JP2015507631 A JP 2015507631A JP 2015507631 A JP2015507631 A JP 2015507631A JP 6165234 B2 JP6165234 B2 JP 6165234B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical element
- optical
- angle
- wavelength conversion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 113
- 238000012937 correction Methods 0.000 title description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 38
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical group [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 26
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 description 30
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 23
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 20
- 238000013461 design Methods 0.000 description 19
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000004456 color vision Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 238000012067 mathematical method Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
- F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
- F21K9/64—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
- G02B19/0028—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
- F21V13/02—Combinations of only two kinds of elements
- F21V13/04—Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
- F21V13/12—Combinations of only three kinds of elements
- F21V13/14—Combinations of only three kinds of elements the elements being filters or photoluminescent elements, reflectors and refractors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
- F21V5/048—Refractors for light sources of lens shape the lens being a simple lens adapted to cooperate with a point-like source for emitting mainly in one direction and having an axis coincident with the main light transmission direction, e.g. convergent or divergent lenses, plano-concave or plano-convex lenses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/10—Refractors for light sources comprising photoluminescent material
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
- G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
- G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
- H01L33/60—Reflective elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
C.R. Prins‡ §, J.H.M. ten Thije Boonkkamp§
Eindhoven University of Technology
T.W. Tukker, W.L. IJzerman
Philips Research, Philips Lighting
‡ 応用物理学科(Department of Applied Physics)
§ 数理情報科学科(Department of Mathematics and Computer Science)
要約:Color over Angle (CoA) 変動(ばらつき)は、白色LEDの光出力において一般的且つ未解決な問題である。本論文では、特殊なコリメータを使用してCoA変動を低減する新規な方法を紹介する。この方法は、解析的逆問題設計法に基づく。この方法から生じる微分方程式を解くための数値アルゴリズムを提示し、モンテカルロ・レイトレーシングを用いて結果を検証する。
キーワード:(省略)
1. 導入
白色LED技術は、光出力、光の質、及び効率において、小型の蛍光灯等の従来の照明技術を凌ごうとしている。70年代以降、LED照明器具あたりの光束出力は10年毎に係数20倍以上増加しており、一方、ルーメンあたりの生成コストは10年毎に係数10づつ下がっている[4]。LEDは別個には販売されず、1つ以上のLED、光学システム、電子機器、ヒートシンク、及びこぎれいなハウジングからなる照明器具内に組み込まれる。多くの場合、光学システムは光を特定の方向に集束させるコリメータである。本論文において、コリメータと組み合わせられた単一のLEDを想定する。
残念ながら、均一な白色の光を発するLEDを作成することは困難である。このようなLEDは、青色LEDを黄色蛍光体の層、及び場合によっては追加の赤色蛍光体の層によってコーティングすることにより作成される。この蛍光体コーティングは青色光の一部を黄色又は赤色光に変換し、白色光が生成される。変換される光の割合は蛍光体層中を進む光線の距離に依存し、この距離は光の出射角に関係する。したがって、出射光の色は角度依存性であり、表面に対して垂直に出射される光はより青味がかった白色であり、一方、表面に対してほぼ平行に出射される光はより黄味がかっている[10, p. 353-357]。これは、Color-over-Angle(CoA)変動と呼ばれる。
LEDを改変することによりCoA変動を低減すべく、多くの研究が行われてきた。多くの場合、蛍光体層内に気泡を導入することにより[14]、又はダイクロイックコーティングを施すことにより[9]低減されるが、これらの方法は同時にLEDの効率を下げ、生産コストを高くする。LEDがコリメート光学素子と組み合わせて使用される場合、コリメータに微細構造を加えることによりCoA変動を低減することができる。これは広く採用されている技術である。しかし、微細構造はコリメータの生産プロセスに追加のコストを導入し、コリメータの外観を悪化させ、光線の幅を広げる。
本論文は、フリーフォームのコリメータを使用する、CoA変動を低減するための代替的な方法を導入する。フリーフォームのコリメータによるCoA変動の低減は2つの利点を有する。第1に、LEDの改変が通常光損失を伴うのに対し、この特殊な光学素子は追加の光損失を導入しない。第2に、LEDの高価な改変の必要がなくなり、光学システム全体のコスト削減につながる。ほとんどの色混合方法が、光源からの多くの異なる角度の光を混合することにより色の変動(ばらつき)を抑えることに基づく。Wangら[11]は、2つの異なる角度からの光を混合するドームを使用するCoA変動低減について研究している。理論的にはCoA変動を完全に除去できると述べられているが、証拠が示されていない。本論文において、我々はCoA変動の完全な除去が実際に可能であることを示す、解析的逆設計法[2, 6, 7]に基づく構築法を紹介する。
第2節は、逆解法を用いて指定光出力分布を有するTIR(全内部反射)コリメータを設計する方法を説明し、第3節はこの方法に色混合を含める方法を説明する。続いて、第4節は数値計算及び検証について論じる。最後に、第5節で結言が提示される。
2. 逆解法を用いるTIRコリメータの設計
色混合について論じる前に、逆解法を用いてTIRコリメータを設計する方法について説明する。TIRコリメータは、通常、ポリカーボネート(PC)又はポリメチルメタクリレート(PMMA)等の透明なプラスチックにより形成される回転対称コリメータである。図1にTIRコリメータのプロフィールを示す。
設計手順は2つのステップからなる。まず、光源から出射される光線の角度tと、コリメータから出射される光線の角度との間の関係、いわゆる伝達関数を求めなければならない。次に、得られた伝達関数を用いてTIRコリメータのフリー表面A及びCを計算する。
図1 TIRコリメータのプロフィール
完全なTIRコリメータはこのプロフィールをx軸のまわりに回転させることにより得られる。点光源Sが原点に位置する。コリメータは4つの別個の表面A、B、C、及びDからなる。黒色の実線は平らな固定表面を示し、点線は計算されるフリー表面である。全ての光線がコリメータ内で1回だけフリー表面によって回折又は反射される。
2.1 伝達関数
伝達関数η:[θmin,θmax]→[tmin,tmax]は、光源から出射される光の角度t∈[tmin,tmax]と、TIRコリメータから出射される光の角度θ∈[θmin,θmax]との間の関係を表す。光線の方向は、x軸に対する反時計方向の角度によって示される。区間[tmin,tmax]は、光源の出射角の部分集合であり得る。伝達関数として、[tmin,tmax]の[θmin,θmax]上へのマッピングも選択可能であったことに留意されたい。後者の選択は文献においてより多く見られるが、後に示されるように、色混合のためには我々の選択がより適切である。伝達関数は厳密に単調、よって可逆であるように選択する。
光束の保存を利用して伝達関数を求める。I(t,u)[lm/sr]を光源の回転対称強度分布とする。ここで、t∈[0,π/2]は対称軸に対する角度(傾き)であり、u∈[0,2π)は対称軸を中心として回転する角度(方位角)である。システムの対称性のため、強度I(t,u)はuに関して独立であり、I(t)により示される。I(t)を角度uで積分することにより、実効強度I~(t)を導入する(単位球上の円状ストリップのラジアンあたり[t,t+dt]の光束/2π)。
実効強度の単位は[lm/rad]である。同様に、G(θ,φ)によって示されるコリメータから出射される光の強度分布があり、ここで、θ∈[0,π]は傾きで、φ∈[0, 2π)は方位角である。我々はこの目標分布も同様に回転対称であることを要求し、G(θ)によって示す。角度φについて積分することにより、実効目標強度分布G~(θ)=G(θ)sin(θ)が求められる。伝達関数は、コリメータから出る光の強度が要求強度G~(θ)を有するような関数であるべきである。実効強度分布のより詳細な説明は、Maes[6]に見つけることができる。
θ〜θ+dθの間でコリメータから出射される光束(lm)は、η(θ)〜η(θ+dθ)の間で光源から出射される光束と等しくなければならない。これは、以下の関係を導く。
ここで、単調減少伝達関数の場合σ=-1であり、単調増加伝達関数の場合σ=1である。(2)を微分方程式に変換することにより、伝達関数が計算できる。
これは、初期値η(θmin)=tmin(ηが増加)、又はη(θmin)=tmax (ηが減少)を用いて積分できる。
光学システム全体における光束の保存を保証しなければならない。(2)をθminからθmaxまで積分すると、以下の関係がもたらされる。
システム内の光束に関する条件(4)は、関数G~(θ)に制約を課す。これが満たされない場合、システムは物理的な意味を有さない。
2.2 既知の伝達関数のためのTIRコリメータの設計
あるtav∈[0,π/2]に関して範囲[0,tav]及び[tav,π/2]の2つの伝達関数を有する場合、TIRコリメータを設計することができる。図1に示されるように、TIRコリメータは表面A〜Dからなる。光は2つのルートによってコリメータを通過し得る。第1のルートでは、光は表面Bによって回折され、表面Cによって全内部反射により反射され、最後に表面Dによって回折される。[tav,π/2]の範囲内の角度でLEDから出射される光がこのルートを辿る。第2のルートでは、光は表面Aによって回折され、続いて表面Dによってもう一度回折される。[0,tav]の範囲内で出射される光がこのルートを辿る。
伝達関数ηが与えられれば、角度tと表面Dによって回折される前の光線の角度θ~ との間の関係を計算できる。スネルの法則により、nsin(θ~)=sin(θ)であり、ここでnはコリメータの材料の屈折率である。これは以下の関係を与える。
図2 フリー表面Cの計算
この図は図1の一部拡大図である。光の経路は灰色の線によって示される。
まず、ルートS−B−C−Dを通る光について考察する。この光は表面Bにおいて回折され、Cによって反射され、最後にDによって回折される。dを表面Bの左端から原点までの距離とし、αをこの表面のx軸に対する時計方向の角度とする(図2参照)。(xB(t),yB(t))を表面Bのプロフィールの座標とする。光源から角度tで出射される光線が(xB(t),yB(t))において表面Bにぶつかり、対称軸に対して角度s(t)でこの表面を離れるよう、パラメータ表現を選択する。基礎的な幾何学を用いて以下のように求められる。
ここで、(6c)はスネルの回折の法則を用いて求めた。以上より、Bortz 及びShatz [2, 3]によって開発された“generalized functional method(一般化された汎関数法)”を用いて表面Cを計算することができる。彼らは以下の式を導き出した(変数は図2に示される)。
ここで、fは光線が進む表面Bから表面Cまでの距離であり、qは表面Bに沿う弧長(t=π/2において0と定義)、δは光源における垂線に対して反時計方向に測定される出射角、sは光線が表面Bから出る対称軸に対する角度である。角度βは、光学面が反射性及び屈折性のいずれであるかに依存する。反射面に関しては次式が得られる[2]。
通常、q及びsは光源からの出射角tの関数として知られる。(7)にdq/dtを掛けると次式が得られる。
(6a)〜(6c)から次式が得られる。
これにより、式(9)を解くために必要な関数を全て計算することができる。関係式(5)、(6c)、(8)、(10a)、及び(10b)を式(9)に代入して関数fを計算する。反射面の位置は次式により表される。
次に、ルートS−A−Dを通る光について考察する。同様に、表面Aの位置を計算することができる。Aに入射する光は点光源Sから直接来るので、q(t)=0及びs(t)=tとすることができる。これは(9)を大いに単純化する。回折設定は、βについて以下の式を有する[2]。
1/n-cos(θ~-t)<0の場合、角度tから角度θ~への回折は物理的に不可能である。(9)にq(t)、s(t) 、及びβを代入すると、次式が得られる。
また、表面Aは次式で表現される。
3.色重み付けTIRコリメータ
第2節では、所与の光源及び目標強度のためのTIRコリメータのフリー表面を計算する方法を見た。本節では、色の均一性をこのモデルに組み込む方法を示す。まず、人間の色覚の理論についていくらか説明し、式(3)に類似する一組の連立常微分方程式の系を導き出す。その後、この系において生じる可除特異点について論じる。
3.1 色混合のための伝達関数
人間の色覚については多くの研究が行われてきた[8, 15]。光線は、その光束(lm)、及び0〜1の値を有する2つの無次元の色度座標x及びyによって完全に表され得ることが知られている。色度座標は色混合計算において使用され得る。光束がL1 及び L2、色座標が (x1,y1) 及び (x2,y2)の、番号1及び2が付された2つの光線を仮定する。Malacara[8, p.57-58,103-105]において、これらの2つの有色光線の色度座標(xT,yT)は混合後次式になることがわかる。
図3 本論文の数値実験で使用されたLEDの測定x,y色度座標の散布図
値は概ね直線上に乗っている。円の大きさは実効強度に対応する。左下角の測定データはLEDの表面に対して垂直に出射された光に対応し、右上はLEDの表面に対して平行に出射された光に対応する。
混合後の色度座標(xT,yT)が(x1,y1)と(x2,y2)との間の線分上にあることに留意されたい。微小角度dt1及び dt2に関して、t1〜t1+dt1、及びt2〜t2+dt2間の光束は、それぞれI~(t1)dt1 及びI~(t2)dt2である。規則(15)は次式に変換される。
測定データからx(t)とy(t)との間の略線形関係が見られ、これは、全ての色度座標(x(t),y(t))が直線上に乗ることを意味する(図3参照)。したがって、本論文では線形関係を仮定する。また、少量の光束を含む大きい角度の範囲(図3及び図4b参照)は別にして、x(t)及びy(t)がtの増加関数であることが認められている。単純さのために、x(t)及びy(t)は厳密に増加であると仮定する。
LED光源は通常ランバートである又はランバートに近い、すなわち、出射光の強度分布I(t,u)はcos(t)に比例するか、又はこれに近い強度分布を有する。回転対称設定のために係数sin(t)を掛けると、LEDは概してI~(t)=1/2I0sin(2t)に近い実効強度分布を有する。I~の厳密な形状は変動し得るが、常にI~(0)=I~(π/2)=0であるとみなすことができ、右微分はI~’+(0)>0であり、左微分はI~’-(π/2)<0である。また、全ての0<t<π/2に対してI~(t)>0であるとみなす。同様に、G~(0)=0、及び右微分G~’+(0)>0が得られる。また、全ての0<θ<θmaxに対してG~(θ)>0とする。
ターゲットにおける色点が一定であり、要求強度がG~(θ)であるような方法で光源の光を混合するコリメータを作成するために、区間[θmin,θmax]をN個の異なるセグメントに分割する。番号付きリスト0=τ0<τ1<...<τN=π/2を定める。各セグメントiは部分間隔[τ-1,τi]⊂[0,π/2](i=1,2, ... ,N)である。光源からの出射角とコリメータからの出射角との間の関係は、伝達関数ηi:[0,θmax]→[τi-1,τi]⊂[0,π/2]によって定められる。遠視野のターゲットにおける角度θ毎に、各セグメントにおけるちょうど1つの角度からの光が存在する。ターゲットにおけるこの角度の光の色度は、異なるセグメントからの光の色度の加重平均である。各伝達関数は、定義上、単調可逆マップである。表記の容易さのために、次の規則を導入する:Ii(θ)=I(ηi(θ))は、角度θに方向づけられた光の光源における(セグメントi内の)強度である。同様に、xi(θ)=x(ηi(θ))及び yi(θ)=y(ηi(θ))と記載する(i=1,2,...,N)。
角度θに方向づけられた光は、光源におけるNの異なる角度ti=ηi(θ)から来る。(2)と同様に、光束の保存があり、
(16)と同様に、(xT,yT)によって示される目標色度がある。
ここで、ηiが単調減少の場合σi=-1であり、ηiが単調増加の場合σi=1である。下記において(xT,yT)が加重平均色度であることを示す。色度座標(xT,yT)はx(t)とy(t)とを関連付ける直線上に乗らなければならない。色混合規則(15)から、2つの光線の混合により得られる色度は、元の光線の色度間の線分上に乗らなければならないことがわかる。次に、(18a)及び(18b)のいずれかは冗長である。(18a)は(18b)よりわずかに複雑なので、大抵の場合(18a)を落とすのが都合がよい。(17)及び(18b)から、以下の微分方程式の系が得られる。
数式(19)は、2つの連立常微分方程式の系を表す。以下において、さもなければ系が決定されないので、N=2を選択する。
(18a)及び(18b)から、(xT,yT)を計算するための式を求めることができる。まず、以下のように(18a)及び(18b)を書き換える。
伝達関数の領域は隣接する。したがって、任意の関数F(s)に対して、
であり、よって、(20)を積分することにより
が得られ、これは、(xT,yT)が確かに加重平均色度座標であることを示す。
これらの関係を評価する前に、σ1 及び σ2の値を選択しなければならない。ここでは、σ1=1及びσ2=-1とする。この選択は、η1及びη2の初期値を直接示唆する。関数η1はあるτ1∈(0,π/2)に関して、[0,θmax]を区間[0,τ1]にマッピングすべきであり、また単調増加すべきである。これはη1(0)=0を示唆する。同様に、関数η2は[0,θmax]を区間[τ1,π/2]にマッピングすべきであり、η2は単調減少すべきであり、よってη2(0)=π/2である。(19)の係数行列が非特異行列である場合、η1’及びη2’について次式を求めることができる。
3.1 可除特異点
θ=0において、I~1(0)=I~2(0)=0且つG~(0)=0なので、(23)において0割る0となる。
定理1.G~’+(0)>0、I~’+(0)>0、且つI~’-(π/2)<0とする。また、η1’(0)≠0且つη2’(0)≠0とする。θ=0において、以下の通りである。
証明:前述されたI~(t)、η1(θ)、及びη2(θ)の特性のため、θ↓0の場合、I~1(θ)→0且つI~2(θ)→0である。また、G~(θ)→0である。ロピタルの定理を用いて、limθ↓0G~(θ)/I~1(θ)及びlimθ↓0G~(θ)/I~2(θ)を計算できる。
G~’+(0)、I~’+(0)、及びI~’-(π/2)は、上述されたように左微分及び右微分であることに留意されたい。(25)を代入することによりθ↓0について(23)を評価すると、(24)が得られる。また、1/y(t)は単調関数であり、G~’+(0)>0且つσiI~’(ηi(0))>0なので、平方根内の式は常に厳密に正であることに留意されたい。
補助定理1. 全てのθ∈[0,θmax]に対してη1(θ)<η2(θ)。
証明:ある0<θ<θmaxに対して、η1(θ)>η2(θ)であると仮定する。(19a)を積分することにより次式が得られる。
(26)を用いると、
が得られ、ここで、最後のイコールは光束の保存から得られる。この式は、η1(θ) 及び η2(θ)のためのかかる値は上記積分方程式の解とはなり得ず、η1(θ)<η2(θ)であると結論づけられる。
ここで、y(tav)=yTであるようにtavを定める。η1(θmax)=η2(θmax)=tavであることを見る。
補助定理2. η1(θmax)=η2(θmax)=tav
証明:補助定理1から、η1(θmax)<η2(θmax)であると推定する。(26)から、η1(θmax)< η2(θmax)の場合、光束の保存が満足されないことがわかり、η1(θmax)=η2(θmax)であると結論付ける。(19a)及び(19b)をθからθmaxまで積分すると、次式が求められる。
η1(θmax)=η2(θmax)を用いると、これは
に単純化される。あるθに関して、η1(θ)>tavであると仮定する。y(t)は単調増加なので、t>η1(θ)に対してyT/y(t)<1であり、(29)は満足されない。同様に、η2(θ)<tavの場合、(29)は満足されず、η1(θ)<tav且つη2(θ)>tavであると結論付けることができる。θ=θmaxについてこれらの結果を組み合わせると、以下のように結論付けることができる。
図5bは、上記2つの補助定理の帰結を示す。η1のグラフは常にη2より下側にあり、両グラフともにtavで終わる。これは、θ↑θmaxにおいて第2の特異点を与える。y1(θ)及びy2(θ)がともにyTに近づき、(23)において再び0割る0となる。
定理2. θ=θmaxにおける(23)の特異点は次式により除去できる。
証明:微分のためにロピタルの定理及び連鎖律を用いることにより、(23)から次式が得られる。
η1(θmax) 及びη2(θmax)についてこれらの式を解くことにより、(31)がもたらされる。ここで、η1’(θmax)=η2’(θmax)=0である可能性を無視するが、(19)への代入は、G~(θmax)>0の場合、η1及びη2の微分値は実際に0にはならないことを示す。
4. 数値結果
非常に高いCoA変動を有するLEDについて、第2節で説明された方法の試験を行った。LEDの色度及び強度を測定し、このデータを用いてTIRコリメータのフリー表面を計算した。光学においては度数法の方が一般的なので、本節における計算及び実験はラジアンではなく度で表される。TIRコリメータの性能はレイトレーシングソフトウェアLightTools[1]により評価した。
4.1 LEDのモデリング
ゴニオフォトメータを使用してLEDを測定した。ゴニオフォトメータは、異なる立体角の光の強度、色度、及び多くの他の特性を測定する装置である。0〜90°の46の(面法線に対する)異なる角度t、4つの異なる角度uにおいてLEDを測定した。システムは回転対称であると仮定するので、角度uについて値を平均した。
LEDの測定強度は、Matlabにおいて、多項式ti-90i(i=2, ... ,7)を用いてフィッティングした。この多項式のセットは、t=90°において0であるため選択された。また、I(t,u)は滑らかなので、多項式のセットはt = 0°においてtについての微分値0を有さなければならない。線形最小二乗フィッティング[5]により係数Ciが与えられる。Matlab計算において、以下の実効強度関数が使用された。
x及びy色度値は、多項式ti(i=0,2,3,4,5,6,7)を用いてフィッティングした。これらの多項式は、t=0において微分値が0になるので選択された。線形最小二乗フィッティングにより係数Di x及びDi yが与えられる。Matlab計算において使用された色度関数は以下の通りである。
微分方程式(23)を解くために(33)、(34a)、及び(34b)の多項式が使用された。これらの多項式のプロットは図4a及び4bにおいて見ることができる。小節3.1において仮定される単調性は70°より大きい角度では満たされないが、この範囲における光束は少ないので、この数値解法及びODEの可解性に影響しない。
レイトレーシングプログラムLightToolsにおいて、LEDをシミュレートするために3Dモデルが作成された。モデルは46の発光面(出射面)を用いて構築された。各発光面がある範囲内の角度の光を出射する。表面k =2,3, ... ,45は角度範囲(2(k-1)-1,2(k-1)+1)内の光を出射し、強度及び色度座標は角度t=2(k-1)における測定値に対応する。表面1及び46は、角度0及び90における測定データに対応する光を出射するが、(0,1)及び(89,90)の範囲内でのみ出射する。モンテカルロ・レイトレーシング・シミュレーションから出射光線の角度を測定して強度及び色度パターンを計算する、遠視野レシーバがモデルに加えられる。
図4a及び図4bにおいて、コリメータを有さないLEDの測定データ、最小二乗フィッティング、及びLightToolsモデルのレイトレーシング結果の比較を見ることができる。
図4 LEDの測定データ、最小二乗フィッティング、及びLightToolsモデルの比較
測定データはランバートに近い強度パターンを示すが、強度値及び色度値の両方において、大きい角度でいくらかの不規則性を示す。これらの不規則性は測定の不完全さに起因する。先に示した図3において、測定されたx及びy色度座標の散布図が示されている。プロットは実際にxとyとの間の近線形関係を示す。
4.2 伝達関数の計算
図4a及び図4bに見られるようなデータを使用して、例示的な計算を行った。目標強度は半値全幅(FWHM)[12] 20°のガウスプロフィール[13]となるよう選択された。これは、実効目標強度
を与え、ここで0<θ<1.25θFWHM、θFWHM=20°であり、Cは、
となるように選択される。例えば、Matlabにおいてode45を用いて微分方程式(23)を解くことができる。小さいθにおける小さい値のI~1(θ)及びI~2(θ)については、関係(24)が用いられるべきである。しかし、θ→θmaxについては、数値解法(図5a)は、(31)を用いて解くことができない特異点を示す。この点において、η1(θ)及びη2(θ)のグラフは直線t=tavに近似する。yT及びtavの計算、並びに微分方程式を解く際のわずかな計算誤差のため、η関数は正確にtavに収束しない。η関数のうちの1つが直線t=tayと交差するとき、他方のη関数の微分の符号が変わる。それ以降、誤差が急激に増加する。
この問題の解決策は、θの刻み毎にyTを再計算するカスタムODEソルバーを実装することである。これはyTの値を大きく変化させないが、わずかな補正がソルバーを著しく安定させる。この実験のために、カスタムのルンゲ=クッタ法が実装された。この方法は、固定ステップ幅の個々のレベルθ0,θ1, ... ,θNsにおいてη1及びη2を計算する。各θiにおいて、次式に従って、まだ積分されていない角度にかけてyTの値が再計算される。
ルンゲ=クッタアルゴリズムの各ステップにおいて、(23)のyTの代わりに値yTiが用いられる。この方法はソルバーを安定させる。このアルゴリズムの実行時間は、Ns=500の場合数秒である。図5bは、この方法によって求められる当該例示的問題の解決法を示す。
図5 2つの異なるODEソルバーによる、フィッティングされたデータ及び半値全幅20°の目標強度G~(θ)を用いた(23)の解
ode45による解法のθ=θmaxにおける不安定性に注目されたい。
4.3 TIRコリメータの評価
続いて、小節2. 2で説明された方法により、得られた伝達関数を用いてTIRコリメータが計算された。このコリメータはLightToolsモデルに変換された。各フリー表面を500の点に離散化した。図6はこのコリメータのLightToolsモデルのイメージを示す。コリメータの底部の開口部の半径は5mmであり、コリメータの高さは9.47mmである。
図6 設計されたTIRコリメータのLightToolsモデルのイメージ
TIRコリメータを備えるLEDのモデルを、非分散モードで106の光線をトレーシングすることにより評価した。点源挙動を保証するため、LEDモデルのサイズを0.01mm×0.01mmまで縮小した。実効強度は、0〜21°にかけてsin×ガウスの期待されたプロフィールを示す。21〜24°のピークは、この光の色度値から判断するに、反射面からの過度に高い強度に起因し、LightToolsにおける表面補間の不完全さによる可能性がある。色度値は2つの直線上に乗る。0〜1°の値はわずかに高すぎる。この光の一部は、測定値がいくらかの不規則性を示す、LEDからの大きい角度に由来し、特にy色度値が測定値において最小二乗フィッティングよりわずかに高い。出射光の色度は完全に1つのMacAdamsの楕円に含まれるので、色の違いは人間の目によって知覚されない。
図7 LightToolsを用いた2セグメントコリメータによるシミュレーションの結果
光源の幅は0.01mmである。バーは実効強度を示し、白丸及び黒丸の点線はx及びy色度値を示す。
5.まとめ
LED照明システムにおけるCoA変動を低減するための逆問題設計法に基づく新たなアプローチが紹介された。一組の連立常微分方程式の系が導き出された。第3節において本解法のいくつかの特徴が論じられ、第4節においてODEシステムの解析の数値問題が解決された。当該方法をTIRコリメータを備えるLEDスポットライトに関して実施した。当該コリメータを、レイトレーシングソフトウェアLightToolsにおいてモンテカルロ・レイトレーシングにより、点光源に対してテストした。実験結果はCoA変動が視覚限界まで低減されたことを示す(図7)。
本論文は、点光源において、逆解法を用いることにより遠視野における角度的色混合を実現できることを示した。また、光源からの2つだけの異なる出射角からの光を混合することにより、全ての色変動を除去できることを示した。
将来の研究において、我々はこの方法に光源の有限サイズを含めたいと考えている。LEDの直径は通常1mmであり、これは点光源として考えられる光学サイズに対して大き過ぎる。また、N>2の場合の(19)の解にも関心を持っている。これは、より多様なコリメータのための伝達関数の計算を可能にし、TIRコリメータの更なる設計自由度を許容するであろう。最後に、曲線のx-y色度特性を有するLEDのための同等の方法も対象となるであろう。
引用文献
1. ‘ORA LightTools product website’. http://www.opticalres.com/lt/ ltprodds_f.html. Accessed February 27, 2012.
2.Bortz, J. and N. Shatz: 2006, ‘Generalized functional method of nonimaging optical design’. In: R. Winston & P. Benitez (ed.): Nonimaging Optics and Efficient Illumination Systems III, Vol. 6338 of Proc. SPIE.
3. Bortz, J. and N. Shatz: 2010, ‘Mathematical relationships between the generalized functional, edge-ray and sms design methods’. In: R. Winston & J. M. Gordon (ed.): Nonimaging Optics: Efficient Design for Illumination and Solar Concentration, Vol. 7785 of Nonimaging Optics: Efficient Design for Illumination and Solar Concentration.
4. Haitz, R. and Y. T. Jeffrey: 2011, ‘Solid-state lighting: ’The case’ 10 years after and future prospects’. Physica Status Solidi A 208, 17-29.
5. Heath, M.: 2005, Scientific Computing. An Introductory Survey. McGraw Hill, 2nd edition.
6. Maes, M.: 1997, ‘Mathematical methods for reflector design’. Ph.D. thesis, University of Amsterdam.
7. Maes, M. and A. Janssen: 1991, ‘A Note on cylindrical reflector design’. Optik 88, 177-181.
8. Malacara, D.: 2002, Color Vision and Colorimetry. Theory and Applications. SPIE Press.
9. Mueller, G. O., ‘Luminescent ceramic for a light emitting device’. United States patent US7361938 B2.
10. Schubert, F.: 2006, Light-Emitting Diodes. Cambridge University Press, 2nd edition.
11. Wang, K., D. Wu, F. Chen, Z. Liu, X. Luo, and S. Liu: 2010, ‘Angular color uniformity enhancement of white light-emitting diodes integrated with freeform lenses’. Optics Letters 35, 1860-1862.
12. Weisstein, E., ‘Full Width at Half Maximum’. http://mathworld.wolfram. com/FullWidthatHalfMaximum.html.
13. Weisstein, E., ‘Gaussian Function’. http://mathworld.wolfram.com/ GaussianFunction.html.
14. Wu, H., N. Narendran, Y. Gu, and A. Bierman: 2007, ‘Improving the Per- formance of Mixed-Color White LED Systems by Using Scattered Photon Extraction Technique’. In: Proc. SPIE, Vol. 6669 of Proc. SPIE.
15. Wyszecki, G. and W. Stiles: 2000, Color Science. Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae. John Wiley and Sons, INC, 2nd edition.
Claims (13)
- 光の方向を変えるための円対称な光学素子であって、光は光源によって波長変換素子を介して出射され、前記波長変換素子から出射される光は、前記波長変換素子からの出射角に応じた平均色cA及び波長分布を有し、前記平均色cAを有する光は出射角tAを有し、前記光学素子は、
tAより低い前記波長変換素子からの出射角を有する光を受光して方向を変える第1の光学部分と、
tAより高い前記波長変換素子からの出射角を有する光を受光して方向を変える第2の光学部分と
を含み、
前記第1及び第2の光学部分は、それぞれ、遠視野において見られる前記光学素子から出射された光線全体が均一な色を有するよう、前記光学素子の各選択される外部結合角度の光について、前記第1の光学部分によって受光されて前記光学素子の前記選択された外部結合角度に方向を変えられる光、及び前記第2の光学部分によって受光されて前記光学素子からの前記選択された外部結合角度に方向を変えられる対応する光が存在するよう構成される、光学素子。 - 前記均一な色は前記平均色cAに対応する、請求項1に記載の光学素子。
- 前記第1の光学部分と前記第2の光学部分との間の交点はtAによって決定される、請求項1又は2に記載の光学素子。
- 前記第1の光学部分は、前記波長変換素子から出射された光を受光して前記光学素子の光出力面に向けて回折するための曲面を有する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記第1の光学部分は平凸レンズである、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記第2の光学部分は、前記波長変換素子から出射された光を受光して回折するための第1の表面、及び前記第1の表面において回折された光を受光して前記光学素子の光出力表面に向けて反射するための第2の曲面を有する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記第1の表面は平面である、請求項6に記載の光学素子。
- 前記第1の表面は曲面である、請求項6に記載の光学素子。
- 前記第2の光学部分の前記第2の曲面は、異なる曲率を有する2つの部分に分割される、請求項6乃至8のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記光学素子から出射される光は、ガウス強度プロフィールを有する、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の光学素子。
- 光源と、
前記光源によって出射された光が通過するよう配置される波長変換素子と、
前記波長変換素子によって出射された光を受光するよう配置される、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の光学素子と
を含む、照明器具。 - 前記光源は発光ダイオードである、請求項11に記載の照明器具。
- 前記波長変換素子は蛍光体素子である、請求項11に記載の照明器具。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201261637925P | 2012-04-25 | 2012-04-25 | |
US61/637,925 | 2012-04-25 | ||
PCT/IB2013/053016 WO2013160802A1 (en) | 2012-04-25 | 2013-04-16 | Color correcting optical element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015524138A JP2015524138A (ja) | 2015-08-20 |
JP6165234B2 true JP6165234B2 (ja) | 2017-07-19 |
Family
ID=48576475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015507631A Active JP6165234B2 (ja) | 2012-04-25 | 2013-04-16 | 色補正光学素子 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9377179B2 (ja) |
EP (1) | EP2841974B1 (ja) |
JP (1) | JP6165234B2 (ja) |
CN (1) | CN104685400B (ja) |
WO (1) | WO2013160802A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107209355B (zh) | 2015-02-05 | 2020-09-11 | 昕诺飞控股有限公司 | 来自颜色随位置变化的光源的光的颜色校正准直 |
CN106444067A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-02-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光线准直结构、基板及制造方法、背光模组和显示装置 |
US20180323354A1 (en) * | 2017-05-07 | 2018-11-08 | Yang Wang | Light emitting device and method for manufacturing light emitting device |
US10330902B1 (en) * | 2017-06-16 | 2019-06-25 | Dbm Reflex Enterprises Inc. | Illumination optics and devices |
US11882371B2 (en) * | 2017-08-11 | 2024-01-23 | California Institute Of Technology | Lensless 3-dimensional imaging using directional sensing elements |
US10871271B2 (en) | 2018-10-05 | 2020-12-22 | Tempo Industries, Llc | Diverging TIR facet LED optics producing narrow beams with color consistency |
CN112241100B (zh) * | 2019-07-16 | 2024-02-20 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 一种照明***的颜色校正方法及照明*** |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7597459B2 (en) | 2005-03-07 | 2009-10-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Converging element and illuminating device |
US20040183081A1 (en) | 2003-03-20 | 2004-09-23 | Alexander Shishov | Light emitting diode package with self dosing feature and methods of forming same |
DE202004011015U1 (de) | 2004-07-14 | 2004-11-11 | Tridonic Optoelectronics Gmbh | LED-Strahler mit trichterförmiger Linse |
KR101190212B1 (ko) | 2004-10-18 | 2012-10-16 | 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 고효율 led 광원의 구성 |
JP4993434B2 (ja) * | 2005-11-18 | 2012-08-08 | スタンレー電気株式会社 | 白色led照明装置 |
JP3121109U (ja) * | 2006-02-03 | 2006-04-27 | 玉晶光電股▲分▼有限公司 | Ledランプのコリメートレンズ |
JP5213383B2 (ja) * | 2007-08-09 | 2013-06-19 | シャープ株式会社 | 発光装置およびこれを備える照明装置 |
US20090128921A1 (en) | 2007-11-15 | 2009-05-21 | Philips Solid-State Lighting Solutions | Led collimator having spline surfaces and related methods |
ATE535944T1 (de) * | 2008-10-16 | 2011-12-15 | Osram Ag | Beleuchtungsvorrichtung mit leuchtdiode und mikrolinsen |
JP5254744B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2013-08-07 | 株式会社エンプラス | 照明用レンズおよびこれを備えた照明装置 |
JP5562047B2 (ja) * | 2010-01-19 | 2014-07-30 | 日東光学株式会社 | 白色led照明装置、および光学レンズ |
-
2013
- 2013-04-16 WO PCT/IB2013/053016 patent/WO2013160802A1/en active Application Filing
- 2013-04-16 JP JP2015507631A patent/JP6165234B2/ja active Active
- 2013-04-16 CN CN201380022058.XA patent/CN104685400B/zh active Active
- 2013-04-16 US US14/395,073 patent/US9377179B2/en active Active
- 2013-04-16 EP EP13726874.4A patent/EP2841974B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013160802A1 (en) | 2013-10-31 |
US9377179B2 (en) | 2016-06-28 |
US20150109789A1 (en) | 2015-04-23 |
JP2015524138A (ja) | 2015-08-20 |
EP2841974A1 (en) | 2015-03-04 |
EP2841974B1 (en) | 2021-06-16 |
CN104685400A (zh) | 2015-06-03 |
CN104685400B (zh) | 2017-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6165234B2 (ja) | 色補正光学素子 | |
US8038319B2 (en) | Luminaire and method of operation | |
US10295153B2 (en) | Optical system for producing uniform illumination | |
US7758208B2 (en) | Multi-primary LED collimation optic assemblies | |
US8866168B2 (en) | Optical devices for controlled color mixing | |
US7152985B2 (en) | Compact folded-optics illumination lens | |
US8899792B2 (en) | High NA optical system and device | |
US6604839B2 (en) | Multi-chip LED color mixing by diffraction | |
US20090219716A1 (en) | Led optical lens | |
US20150301260A1 (en) | Light Guide Illumination Device With Light Divergence Modifier | |
US9033552B2 (en) | Light guide element for controlling light shape | |
JP5479543B2 (ja) | 光学特性測定装置 | |
JP2011095751A (ja) | 光学レンズ | |
US9599310B2 (en) | Light guide element for controlling light distribution and lamp | |
EP2100182A2 (en) | Multi-primary led collimation optic assemblies | |
Prins et al. | An inverse method for the design of TIR collimators to achieve a uniform color light beam | |
CN104251459A (zh) | 用于照明装置的透镜和具有该透镜的照明装置 | |
Prins et al. | An inverse method for color uniformity in white LED spotlights | |
WO2013035036A1 (en) | A collimator structure and lighting device | |
Han et al. | Beam shaping freeform lens design with modified optical flux partition | |
Moiseev et al. | Design of high-efficient freeform LED lens for road illumination |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160414 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20160912 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170202 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170131 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170428 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170522 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170620 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6165234 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |