照明ユニット

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【発明の名称】	照明ユニット
【発明者】	【氏名】ハインリッヒフローア【氏名】ジークフリートフォークト
【要約】	【課題】均質な照明作用を有し、比較的低廉に製作できると共に所要保守経費もより僅かになるように照明ユニットを改良する。【解決手段】湾曲して延びる細長い発光面を有する光導波素子と、該光導波素子を発光させるための少なくとも１個の光源とから成る形式の照明ユニットにおいて、光導波素子２が、少なくとも１個の光源のための入力結合部位３を有し、該入力結合部位を通って、光の大部分が発光面６に対してほぼ平行に入射するようになっており、前記光導波素子２が、入射した光を少なくとも部分的に、全反射によって湾曲した発光面に沿って更に反射させるように構成されており、かつ、いずれにしても更に反射される光の確定可能な部分を発光面へ出力結合する反射手段が設けられている。

【特許請求の範囲】
【請求項１】湾曲して延びる細長い発光面を有する光導波素子と、該光導波素子を発光させるための少なくとも１個の光源とから成る形式の照明ユニットにおいて、光導波素子（２）が、少なくとも１個の光源のための入力結合部位（３）を有し、該入力結合部位を通って、光の大部分が発光面（６）に対してほぼ平行に入射するようになっており、前記光導波素子（２）が、入射した光を少なくとも部分的に、全反射によって湾曲した発光面に沿って更に反射させるように構成されており、かつ、いずれにしても更に反射される光の確定可能な部分を発光面へ出力結合する反射手段が設けられていることを特徴とする、照明ユニット。
【請求項２】光導波素子（２）と発光面（６）がリング状である、請求項１記載の照明ユニット。
【請求項３】発光面（６）が、散光性の散乱構造を有している、請求項１又は２記載の照明ユニット。
【請求項４】発光面（６）の領域内及び／又は該発光面に対向して位置する光導波素子（２）の表面（５）の領域内に散乱粒子が設けられており、該散乱粒子が、光導波素子材料とは相異した屈折率を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の照明ユニット。
【請求項５】発光面又は該発光面に対向して位置する光導波素子（２）の表面（５）が、光源（４）の入力結合部位（３）から、螺旋状に下り勾配又は螺旋状に上り勾配を成している、請求項１から４までのいずれか１項記載の照明ユニット。
【請求項６】発光面の側面に配置された表面及び／又は前記発光面に対して対向配置された表面が、反射鏡特性を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の照明ユニット。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、湾曲して延びる細長い発光面を有する光導波素子と、該光導波素子を発光させるための少なくとも１個の光源とから成る形式の照明ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】明細書冒頭に述べた形式の照明ユニットは、例えば「コロナ式光導波路」という概念で公知になっている。このような照明ユニットは例えば「探索照明」として押しボタンをめぐって「コロナ」を発生するために役立つ。
【０００３】コロナ式光導波路を製作するためには概ね１つの円環形のプレキシガラス体が使用され、該プレキシガラス体の円環状の発光面は、例えば複数の発光ダイオード又は白熱電球によって照明され、前記の発光ダイオード又は白熱電球は、プレキシガラス体の（発光面に対置する）円環状表面側に配置されている。
【０００４】円環上に複数の光源を配分することは、発光面の均等な発光を得るために必要である。
【０００５】光導波路が、円半割リングの形態であっても、光導波路の半径がそれ相応に大きければ、ただ１個の光源で均質照明することはできない。
【０００６】しかし複数の光源によって製作コストがアップするのみならず、１個の光源の故障確率も高まるので、保守経費も増大する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、明細書冒頭に述べた形式の照明ユニットを改良して、均質な照明作用を有し、比較的低廉に製作できると共に所要保守経費もより僅かになるようにすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題は、請求項１の特徴部に記載した構成手段によって解決される。
【０００９】なお請求項２以降には、本発明の有利にして合目的的な構成手段が記載されている。
【００１０】要するに、湾曲して延びる細長い発光面を有する光導波素子と、該光導波素子を発光させるための少なくとも１個の光源とから成る形式の照明ユニットを出発点とする本発明の要旨は、光導波素子が、少なくとも１個の光源のための入力結合部位を有し、該入力結合部位を通って、光の大部分が発光面に対してほぼ平行に入射するようになっており、前記光導波素子が、入射した光を少なくとも部分的に、全反射によって湾曲した発光面に沿って更に反射させるように構成されており、かつ、いずれにしても更に反射される光の確定可能な部分を発光面へ出力結合する反射手段が設けられている点にある。
【００１１】
【発明の効果】このように構成すれば、ただ１個の光源によって、湾曲して延びる発光面、例えば円環状の発光面を、均質に発光させることが可能になる。その場合、発光面の側面に、過度に小さくない曲率半径を有する湾曲周壁が配置されている場合でも、前記側壁が適当な表面特性を有している限り、入力結合される光の大部分が、全反射の法則に基づいて更に反射されるという効果を、有利な形式で活用することが可能である。
【００１２】本発明の照明ユニットを、特に押しボタン用の探索照明として使用する場合には本発明によれば、光導波素子と発光面はリング状、殊に円環状に形成されている。特定の適用例における光導波素子は、不完全なリングの形状、例えば半割リングの形状を有することもできる。
【００１３】発光面の可能な限り均一な発光を得るために本発明は更に、発光面が散光性の散乱構造を有することを提案する。すなわち、発光面に到達する非反射光は、つや消しガラスの場合のように散乱されるのが有利である。
【００１４】本発明の特に有利な実施形態では、発光面の領域内及び／又は該発光面に対向して位置する光導波素子の表面領域内に散乱粒子が設けられており、該散乱粒子が、光導波素子材料とは相異した屈折率を有している。この構成手段に基づいて、発光面に沿って所期のように導かれる光を、適当な反射後に発光面によって出力結合することが可能になる。これとは択一的に、或いはこれに加えて、光導波素子内を導かれる光を出力結合するための適当な散乱中心を、光導波路材料の体積内に分配配置された例えば散乱粒子の形で生ぜしめることも考えられる。
【００１５】本発明の更に有利な実施形態では、発光面又は該発光面に対向して位置する光導波素子の表面は、光源の入力結合部位から、螺旋状に下り勾配又は螺旋状に上り勾配を成すように構成されている。この構成手段によって一種の楔構造が形成され、該楔構造に沿って光は所期のように全反射によって伝搬されるが、また楔形に延びる表面の適当な表面特性によって、発光面により伝搬される光の特定部分の出力結合も可能になる。例えば螺旋状に延びる表面は、光の特定部分を大きな角度で、殊に９０゜の角度範囲で発光面に反射させる条溝を有している。また類似の効果は、螺旋状に延びる表面が特定の粗面度を有することによっても得られる。
【００１６】本発明の更に有利な実施形態では、発光面の側面に配置された表面及び／又は前記発光面に対して対向配置された表面が、反射鏡特性を有している。この構成手段によって、光導波素子から発光面を通って出射する光を再び光導波素子内へ戻し反射させることが可能になる。これは例えば、光導波素子において側面に配置された壁区分、例えばリング状の光導波素子のリング内壁及びリング外壁に鏡面コーティングを施すことによって得られる。付加的に、発光面に対向して位置する面に鏡面コーティングを施すことも可能である。更にまた光導波素子の少なくとも１つの側面に（リング状に形成された光導波素子の場合には例えばリング外壁に）別個の反射鏡を装備することも可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【００１８】図１及び図２に示した照明ユニット１は、光源４、例えば発光ダイオード、白熱電球などのための入力結合部位３を備えた光導波素子２から成っている。円環状の光導波素子２及び入力結合部位３は、１つのサイクロン状構造を形成している（図２参照）。このようにして前記光源４から出射された光は、できるだけ損失なく、光導波素子２のその他の円環状構造内へ入力結合される。
【００１９】光導波素子２の、平面図で見れば円環状の下面は入力結合部位３から、図１に破線で示したラインに沿って、全周にわたって均等に螺旋状に上り勾配を成している。すなわち前記螺旋を展開すれば、殊に直線的な勾配を有するエレメントが生じることになる。螺旋状に上り勾配を成す下面５の表面は、図２に概略的に図示したように例えば半径方向に延びる条溝を有し、該条溝に基づいて、光源４から入力結合された光が、円環状の光導波素子２を通走中に、上位に同心配置されたリング状の発光面６へ部分的に反射させられることになる。
【００２０】光を出力結合させる発光面６は殊に有利には、光を不均等に散乱させる表面を有しているので、つや消しガラス効果が得られる。このようにして、光導波路内部では観察者にとって光学的結像が見られることなく、発光面の均質な照明だけを見ることが可能になる。下面５の螺旋状経過は、発光面６によって出力結合される光度を円環状の光導波素子２の全周にわたって均等に分布させることを助成する。
【００２１】発光面の光度均質性を更に改善するために、発光面６のリング幅ｂは、下面５のリング幅ｓの半値の大きさにすぎない。この減径を生ぜしめるために、光導波素子２には斜面７が設けられている。
【００２２】光導波素子２は、同じくリング状の受容エレメント８内に配置されており、該受容エレメントは本実施例では例えばＵ形断面形状を有している。該受容エレメント８によって、一面において下面５の螺旋状経過が補償されるので、照明ユニットは、その全周にわたって見て均等な高さｈを有し、こうして組付けが特により簡便になる。他面において受容エレメント８のリング外壁９はその内面に高反射性表面を有している。この手段に基づいて、光導波素子２のリング外表面１０の外へ出射する光が、再び光導波素子２内へ戻し反射される。これに伴って発光面６の輝度は、光源の光度が規定されている場合、全体として高められる。この効果は、受容エレメント８のリング壁がその内面にも円環状足面１１にも共に反射性を有するように形成されている場合には、更に増強される。従って本発明の光導波素子２に基づいて、ただ１個の光源を用いて、例えば円環状の発光面６を均質に発光させることが可能である。これによって、複数個の光源を備えた照明ユニットに対比して、製作費が削減されるばかりでなく、必要に応じてただ１個の光源を交換すればよいので保守費も削減される。

【出願人】	【識別番号】３９００２３７１１【氏名又は名称】ローベルトボツシユゲゼルシヤフトミツトベシユレンクテルハフツング【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴＢＯＳＣＨＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴＭＩＴＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴＥＲＨＡＦＴＵＮＧ
【出願日】	平成１２年１１月１０日（２０００．１１．１０）
【代理人】	【識別番号】１０００６１８１５【弁理士】【氏名又は名称】矢野敏雄（外４名）
【公開番号】	特開２００１－１７６３０５（Ｐ２００１－１７６３０５Ａ）
【公開日】	平成１３年６月２９日（２００１．６．２９）
【出願番号】	特願２０００－３４４１８７（Ｐ２０００－３４４１８７）