LEDからの光線を混合して抽出する装置が、円筒形本体(10)を有する第1の領域と、第1の領域(10)中に配置されたLED(14)と、円錐形状を有する第2の光線混合領域(12)と、ピラミッド形状を有する第3の光線抽出領域(11)と、を含んでいる。本発明は、固体の透明の媒体から光線を効率的に抽出することに関し、より特定的には、ミラミッド形構造体の使用に関する。高屈折率の材料の内部で発生した光線は、内部反射の合計だけ捕獲される。これは、対称性の高い形状、例えば立方体や平行六面体に特に当てはまる。これは、発光ダイオード(LED)において、屈折率が非常に高く、すなわち3を上回り、そのため、光線のほんの1部しか出射しないという問題を提起する。LEDと関連した透過媒体から光線のほとんどを出射させて、LEDからの光線透過効率をかなり増大させる手段が必要である。幾何学的手段によって光線を抽出するさまざまな手段が提案され、実際に用いられているが、そのどれもが特に効率的ではない。a)LEDは、同じ値の高い屈折率を持つ球形中に埋め込むことが可能である。これが可能であるのは、エミッタの中心にあるポイントソースだけであり、有限のサイズを持つエミッタでは不可能である。b)r/nとnrに共役を持つ半径rの半球体である無収差レンズは、フレネル反射を減少させようとして光線をブリュスター角内に収まるように平行化させる目的で用いられてきた。一般的に、材料の屈折率はn≒1.5であり、そのため、光線の多くの部分、すなわち16%を越えるパーセンテージが、無収差レンズ内に捕獲されたままであるが、それはその(回転)対称性が高いからである。symmetry.全ての反射をブリュスター角内の角度に保つことによって、存立は比較的小さくなるが、そのトレードオフは実際のLEDよりはるかに大きいシステムサイズである。本発明の主たる目的は、ピラミッド形の構成を実現する改良型のLED光線抽出手段を提供することである。このような装置は、より高い屈折率を持つ材料から空気中に光線を伝達する際に90%を越える効率を達成することが可能である。device,無収差装置よりはるかにコンパクトである。LEDピラミッド形抽出装置は非撮像装置であり、したがって、良好なRGB混合装置であるからであることが分かる。ここに開示する新しい3側部ピラミッド形抽出装置は、自身が抽出されるフレネル反射による損失をほとんど全く有しない。extracted.3側部ピラミッド形構造体は好ましい構造であるが、4つ以上の側部を持つ構造もまた効果的である。(赤、緑、青)抽出システムは、非常にコンパクトにすることが可能である。各々が特定の波長すなわち色を放出する3つのLEDを組み合わせると、各LEDの放出を独立に変化させることによって出力色彩を変化させることが可能な1つの抽出システムを作ることが可能である。この点で、先行技術による無収差システムでは、システムの直径が、ピラミッド形抽出装置の直径の少なくとも2倍必要である。本ピラミッド形システムの形状は、抽出装置内の屈折率とは無関係である。本発明のさらなる目的は、複数のLEDからの光線を抽出する改良型の装置を提供することである。d)第2の領域は、前記第3のピラミッド形領域の側部によって画定される平面の延長である表面間に円筒形表面形状を有している。secondの領域は円錐形状を有し、また、第1の領域は円筒形形状を有している。この点で、第2の領域は、一般的には、第3のピラミッド形領域の側部によって画定される平面の延長である表面を有している。3つのLEDは、クラスタという形態で用いてもよく、また、例えば、それぞれ赤、緑及び青を後出するようにしてもよく、さらにまた、LEDの比視感度を制御する、すなわち第3の領域から透過した混合光線の色を制御する手段があってもよい。本発明の上記及び他の目的さらに図示の実施の形態の詳細は、次に示す明細書と図面を読めばより完全に理解されよう。1.6の範囲の屈折率を持っている。この本体は低部10aと円筒形の側壁10bを有する。11b、11c、11d、及び先端11eを有している。基部11aは、本体10の頂部平面の上、一般に先端11eと13aで表される水平面との間に置かれる。本体11はまた光透過性材料から成り、それは本体10の材料と同じであってもよい。10、11、12を有する単一の全体的本体が提供される。全体的本体は、熱凝結性ポリマー又は紫外線硬化ポリマー等のプラスチック材料でできていてもよい。10に向けて透過させるように方位付けされている。領域12は複数のLEDからの異なる波長を持つ混合光線を透過させるように働くという機能を持ち、また本体11は領域12からの光線透過経路上でより小さな体積を持ち、そこから効率的に光線を空気中に伝達するという機能を持つ。第2の本体領域12は一般に修正された円筒形状を有しいる、すなわち円筒形の側壁10bの延長部である外壁13、及び本体10の上部と一致又は一体化した13aで表される円形基部を有している。前記のように本体10及び12が統合されている場合は、10の頂部と12の基部は一体構造となっている、すなわち11a及び13aにおける表面は物理的に一致せず、そして本体10、11及び12は結合している又は同質であり得る。11b′、11c′、11d′の間で円筒形を成しており、それらの表面領域は、ピラミッド形本体11の平面11b、11c、11dが下方に延長したものとなっている。平面11b′、11c′、11d′は類似しており、かつ全本体の垂直軸15に関して当距離で間隔をあけられており;またこれらの平面は楕円形の断面線16に沿って円筒形表面13と交差するが、その断面線は湾曲しており、本体10の最上部の全水平延長によって画定される上縁部の円周13aと17で接している。線13aはまた接点17によって画定される平面をも表す。本発明のある修正例はいくつかの表面又は全表面に対する微小光学的手段を含み、それによって全内部反射を側方に散乱させることが可能になる。内部反射された光線は上方に延長するが面状の扇形に拡散され、それによって混合が促進される。energy,損失する。代わりに、抽出装置上の円周方向に方位付けされた細い楕円形の散乱パターンを持つホログラフィック拡散装置は色の混合を促進する。図8には、接平面100を持つ表面の小部分が表されている。接平面100は光線101を光線102に鏡面反射する。それらの光線の両方とも、平面100に直交しその表面の法線104を含む平面103内にある。線105は、本発明の円筒形の円周を表す。散乱光線106及び107は、平面103に直交する平面108を形成する。それらの散乱光線は、光線102がスメアリングした光線の扇の限界角を形成する。平面100は、円周方向に方位付けされた楕円形パターンのホログラフィック拡散装置又は回折格子を用いて散乱パターンを実現することができる。一般的に、1つ以上のLED手段14に関連した非撮像反射体手段が提供されている。図1に表されるように、クラスタ内の14a、14b及び14cに3個のLEDが設置されている。それらは図示されているように円筒形であっても、又は矩形であってもよい。それらは赤、緑、青の発光LEDであり、またそれらのLEDからの相対的光線透過レベルを制御する手段が19で表されている。図1及び3には、約0.88の反射率のアルミニウムの外殻から成るカップ状の反射体20a、20b、20c内の中央に置かれたLEDが表されている。図2には、ドーナツ状の楕円形表面を持つ典型的な反射体の寸法が表されている。surface.反射体は非撮像的であり、また円筒壁106又は13を光が通過しないように最大の角度で上方に光を反射するように働く。各反射体によって形成されたカップ内のLEDの周りに本体10の材料が充填される。ピラミッド形の抽出装置の幾何学的形状が図1に表されており、それは円筒の直径をDとし、また、3つの平面を削ぎ落とすことによって形成されている。2は、元の本体すなわち下部円筒を含む抽出装置表面の長さである)。plane,三角形11aの先端である3つの点によって決定される。)で、共通の点を共有する。ここでR=D/2は円筒の半径である。1という条件が満たされなければならない。11c′、11d′は面11b、11c、11dとそれぞれ同一平面上にある。3の円筒形領域10内に埋め込まれている。図5は、本ピラミッド形抽出装置の性能を従来技術による半球体無収差システムのそれと比較する総括表である。垂直方向に正の方向を持つ光線だけが抽出されるものと考えられ、その結果損失は両システムに対して約1%である。動作に関しては、高い屈折率材料及び低い対称性の3側部ピラミッド構造体が考慮される。基部において光の分布が半球形であっても、基本的に全ての光線は位相空間の保持によって出射し又は戻ってくる。回転対称のような高い対称性の場合は、スキュー不変性によって多くの光線が戻ってくる。3側部ピラミッドのような低対称性の場合には、光線が戻ることを要求するような不変性原理は存在せず、調整可能パラメータとしてのテーパー角を変えることによって光線は基本的に戻らない。抽出装置内部の複数回反射のために、抽出される光線の割合は、1つのフレネル反射の割合さえも超えることに注意されたい。従って基本的に全ての光線が抽出される。抽出装置はLED材料と同じ屈折率の材料であり、またそれと光学的に接することが理想的である。n≒1.5のようなより小さな屈折率材料で作られた場合、n≒1.5の材料内に既にある光線の全てが少なくとも出射する。これは現行の方法によって達成されるよりもかなり良いものである。ピラミッド形抽出装置は、高光束太陽エネルギー集約のために提供され用いられている。Karni)は、それらを太陽炉内の高温受容体の誘電CPC非撮像円錐体と結合させて用いた。sunの集約率を達成した。LED表面上の放射パターンは、自身の放射で平衡状態にある屈折率n≒1の空洞中にあるLEDを考慮することによって推測することが可能である。(θ,π)は吸光率、θはLEDの垂直な表面に対する角度、πは偏光率である。波長λなどの他の変数に対する依存性は抑圧されている。ofOptics)(第6版、40ページ)に見受けられる。ここで、Ωは、放出の立体角である。これは、角度分布のピークは、単純な均等拡散分布(∝cosθ)より前方方向にある。この結果は、光線分布が詳細な光線追跡によって最も良好に得られる、抽出装置ではなくLEDの正規の体積などのエルゴード状況を近接にモデリングするものと期待される。(cathode)と頂部アノード61と中間PIN接合62と本体63を各々が有する立方体として形成される。LEDの組成によって、放出される光線の色が決まる。LEDは、ヒューレットパッカード、東芝、ソニーなどの会社の製品が周知でありそこから供給されている。上記の反射体は一般的に薄い金属のスタンピング製品である。=arcsin(1/n)より大きい角度θで到達するような高さでなければならない。ここで、n=1.5の場合、θc=42°である。したがって、RGB式LEDからの光線の全て乃至は実質的に全てが反射されて戻って、本体10内で上方に行き、壁10、11及び12から離れて複数の反射体によて混合され、最終的に頂部ピラミッドから脱出する。72がすべて、(以前と同様に領域11と12の下方の)円筒形本体10'中に埋め込まれていて、混合光線を発生する。80,LED81の頂部に置かれており、光を上方に透過させる。LEDの基板はその吸光率が比較的低く、これによって、抽出ピラミッドの光路が、光を外側に効率的に透過させるに十分な長さとなるようにするのが望ましい。図9〜15に示す修正例では、図1のエレメントに対応するエレメントは同じ参照番号を持っている。ように定められている。本体のアペックスは99のところに顕れている。図9〜15に示す装置は、図1〜8の層値と同じ機能を実行する。本発明を組み込んだピラミッド形光線抽出装置の斜視図である。反射体内に取り付けられたLEDの斜視図である。図3の反射体を立面で切った、中心に置かれたLEDを示す断面図である。修正例を示す正面図である。修正例を示す正面図である。修正例を示す側部正面図である。図9に似ているが、本体の上方部分の1つの平坦な側部に向かって切られた図である。図10に似ているが、本体の上方部分の前記の1つの平坦な側部のエッジ側で切った図である。図9の修正例の斜視図である。図9の修正例の上部の斜視図である。図9の修正例の頂部側部の斜視図である。図9の修正例の別の頂部と側部の斜視図である。本体のアペックスは99のところに顕れている。図9〜15に示す装置は、図1〜8の層値と同じ機能を実行する。以上と図面から、以下のことがいえる。LED,これらの平面は、縦方向に直交する横平面に対して45°を超える角度で急な角度を付けられており、この結果、ピラミッド内から3つの側部に入射する実質的に全てのLED光がこれらの側部から抽出される。angularities)を参照。備えているLEDから光線を抽出する装置。前記第3の領域がピラミッド形状を有する、請求項1に記載の装置。前記第3の領域がピラミッド形状を有する、請求項2に記載の装置。前記平面がアペックスで合致する、請求項2に記載の装置。前記複数のLEDのうちの3つはクラスタで設けられている請求項2に記載の装置。1である、請求項5に記載の装置。前記LEDからの相対的放出を制御するための手段を含んでいる、請求項1に記載の装置。クラスタ化され、前記第2の領域に対して開放している3つのカップであって、前記カップ中に前記3つのLEDがそれぞれ位置されている、カップを含むカップ形状の反射体手段を含んでいる、請求項6に記載の装置。置かれている、請求項1に記載の装置。少なくとも部分的に置かれている、請求項2に記載の装置。前記LED手段からの極光線が1つ以上の本体領域と関連する1つ以上の壁から反射されて、前記1つ以上の本体領域中に戻ることを特徴とした高さHを有する、請求項10に記載の装置。各LEDがカップ形状の分離した反射体中に置かれている、請求項12に記載の装置。赤、緑及び青の光線を放出する前記3つのLEDがカップ形状の1つの反射体内に置かれている、請求項2に記載の装置。