(57)【要約】【課題】１個のＬＥＤ光源を用いて発光ムラを生じることなく広範囲の発光が可能なＬＥＤ光源機構を提供する。【解決手段】１個のＬＥＤ１０を光源として左右に横長の幅広い発光面１１を発光させるＬＥＤ光源機構５０として、発光面１１の左右方向の中央部から垂直に引いた中心線上の位置に発光面１１と対向させるようにＬＥＤ１０の中心軸を配置し、発光面１１、導光部、ＬＥＤ１０を囲むように配置した反射面形成板１２Ａ上にＬＥＤ１０から発光面１１の範囲外に向かって射出される光を反射させる反射面を円錐形状に形成して、該円錐形状の中心線をＬＥＤ１０の中心軸上に配置する。該反射面の形状として、外側面側でＬＥＤ１０からの光を反射する円錐形状の第１反射面１２ａと、上下両面に光の開口部を有し、かつ、内側面側でＬＥＤ１０からの光を反射する円錐台形状の第２反射面１２ｂとの２つの反射面により形成する。【選択図】図２Ｂ
2020161948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個のＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を光源として、左右に横長の幅広い発光面を発光させるＬＥＤ光源機構であって、
前記発光面の左右方向の中央部から垂直に引いた中心線上の位置に該発光面と対向させるように前記ＬＥＤの中心軸を配置し、
かつ、前記ＬＥＤから前記発光面の範囲外に向かって射出される光を反射させる反射面の形状を円錐形状に形成して、該円錐形状の中心線を前記ＬＥＤの中心軸上に配置する、
ことを特徴とするＬＥＤ光源機構。
【請求項２】
前記反射面の形状として、
外側面側で前記ＬＥＤからの光を反射する円錐形状の第１反射面と、
上下両面に光の開口部を有し、かつ、内側面側で前記ＬＥＤからの光を反射する円錐台形状の第２反射面と、
の２つの反射面により形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ光源機構。
【請求項３】
前記発光面の中央部の周辺の形状を、左右双方から同じ方向に湾曲させた頂点の位置に、前記円錐形状の反射面を、前記ＬＥＤと対向するように配置した湾曲形状とし、
かつ、前記円錐形状の反射面が配置される反対側の湾曲面上に湾曲形状の第３反射面をさらに形成している、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ光源機構。
【請求項４】
前記発光面上の中央部と左右両端部との間に、前記ＬＥＤからの光の波長に応じた間隔で穿設した複数のスリットを配置している、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のＬＥＤ光源機構。
【請求項５】
前記ＬＥＤからの光を前記発光面に導く導光部、および、前記発光面の材料として、光拡散用の拡散剤が含まれていない材料を用いる、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のＬＥＤ光源機構。
【請求項６】
電話呼の着信時の発光用として横長の幅広い着信発光パネルを備えた電話機であって、
前記着信発光パネルを、請求項１ないし５のいずれかに記載のＬＥＤ光源機構により構成する、
ことを特徴とする電話機。
【請求項７】
１個のＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を光源として、左右に横長の幅広い発光面を発光させるＬＥＤ光源を形成するＬＥＤ光源形成方法であって、
前記発光面の左右方向の中央部から垂直に引いた中心線上の位置に該発光面と対向させるように前記ＬＥＤの中心軸を配置し、
かつ、前記ＬＥＤから前記発光面の範囲外に向かって射出される光を反射させる反射面の形状を円錐形状に形成して、該円錐形状の中心線を前記ＬＥＤの中心軸上に配置する、
ことを特徴とするＬＥＤ光源形成方法。
【請求項８】
前記反射面の形状として、
外側面側で前記ＬＥＤからの光を反射する円錐形状の第１反射面と、
上下両面に光の開口部を有し、かつ、内側面側で前記ＬＥＤからの光を反射する円錐台形状の第２反射面と、
の２つの反射面により形成する、
ことを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤ光源形成方法。
【請求項９】
前記発光面の中央部の周辺の形状を、左右双方から同じ方向に湾曲させた頂点の位置に、前記円錐形状の反射面を、前記ＬＥＤと対向するように配置した湾曲形状とし、
かつ、前記円錐形状の反射面が配置される反対側の湾曲面上に湾曲形状の第３反射面をさらに形成している、
ことを特徴とする請求項７または８に記載のＬＥＤ光源形成方法。
【請求項１０】
前記発光面上の中央部と左右両端部との間に、前記ＬＥＤからの光の波長に応じた間隔で穿設した複数のスリットを配置している、
ことを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載のＬＥＤ光源形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode：発光ダイオード）光源機構、電話機およびＬＥＤ光源形成方法に関し、特に、光源として１個のＬＥＤのみを用いた場合であっても発光ムラを生じることなく広範囲の発光が可能になるＬＥＤ光源機構、電話機およびＬＥＤ光源形成方法に関するする。
【背景技術】
【０００２】
電話機の筐体表面には、送受話器の他に、ユーザとのインタフェースを行うための操作ボタン、表示ランプが配置されている。電話機の一例として、特許文献１の特開２００４−２３５７３６号公報「ボタン電話機およびボタン電話システム」にも記載されているようなボタン電話機の場合を例にして、その外観を図６の斜視図に示す。図６は、現状のボタン電話機の外観の一例を示す斜視図である。
【０００３】
図６に示すように、ボタン電話機１００Ｂは、電話機本体２００Ｂと送受話器３００との間が螺旋状ケーブル３１０によって接続されている。また、図示していないボタン電話システム全体の制御を行う主装置と電話機本体２００Ｂとの間がラインケーブル２１０によって接続されている。
【０００４】
電話機本体２００Ｂの上面および側面には、表示ユニット１１０Ｂ、ラインボタンユニット１２０、ダイヤルユニット１３０、拡声用スピーカ１４０およびマイクロフォン１５０が配置されている。表示ユニット１１０Ｂは、着信状態を視覚的に表示するための着信ランプ１４、ボタン電話機１００Ｂの通信状態や各種のボタンの操作状態を表示する液晶パネル１９を備えている。また、ラインボタンユニット１２０は、内線および外線の回線選択用の複数のラインボタン２１を備えている。また、ダイヤルユニット１３０は、複数のダイヤルボタン３１と複数の機能ボタン３２とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２３５７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明に関連する現状の技術においては、表示ユニット１１０Ｂに備えられた着信ランプ１４は、図６に示すように、通常、電話機本体２００Ｂの右肩に配置されている。その結果、このような着信ランプ１４の配置状態のままでは、視認性の確保が不十分であり、ユーザは、ボタン操作作業や液晶パネル１９の画面表示内容に影響されて、あるいは、机上の書類の陰に隠れてしまって見えなくなったりして、たとえ、着信があって着信ランプ１４が点灯していても、ユーザがその着信を認識することができない場合が生じている。
【０００７】
そこで、ユーザの視認性を向上させるために、図６の着信ランプ１４のように、右肩部分のみを発光させるのではなく、電話機本体２００Ｂの表示ユニット１１０Ｂの上側領域を横長に幅広く拡散して発光させる形状とすることが望ましい。ただし、コスト面から、横長に拡散して発光させるための光源となるＬＥＤ（Laser  Emitting  Diode）の個数は、増加させることなく、１個のみとすることが望ましい。そして、１個の該ＬＥＤを、表示ユニット１１０Ｂの右肩ではなく、表示ユニット１１０Ｂの上側領域の中央の位置に移動させて配置して、ＬＥＤからの光を発光面まで導光する導光部（レンズ部）において、上側領域の左右両方向（横方向）にＬＥＤからの光を拡散させて、発光面の左右両方向に均一に発光させることが可能な光源機構とすることが望ましい。
【０００８】
しかし、本発明に関連する現状の技術においては、光源とする１個のＬＥＤを電話機本体２００Ｂの表示ユニット１１０Ｂの上側領域の中央付近に配置した状態で、ＬＥＤからの光を左右両方向に拡散させようとしても、光線量が、ＬＥＤが位置する中央部に集中してしまい、左右両端部には十分拡散させることができず、発光面には発光ムラが生じてしまう。かかる状況は、導光部や発光面の材料として、光を拡散させる拡散剤を含ませた材料を用いても改善することができない。
【０００９】
図７は、図６に示したボタン電話機１００Ｂの表示ユニット１１０Ｂの上側領域の中央位置に光源となるＬＥＤを配置した場合のＬＥＤ光源機構の内部構造を示す模式図であり、ボタン電話機１００Ｂの表示ユニット１１０Ｂの上側領域の横方向に、すなわち中央位置から左右両方向に発光面が形成されている場合を示している。なお、図７（Ａ）は、図６の斜視図において、正面斜め方向から内部を透視して、電話機本体２００Ｂの上側領域に位置するＬＥＤ光源機構５０Ｂの構造を示す斜視図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＬＥＤ光源機構５０Ｂを形成する内部構造を上面から透視した透視図である。
【００１０】
図７（Ｂ）のＬＥＤ光源機構５０Ｂに示すように、電話機本体２００Ｂの表示ユニット１１０Ｂの上側領域に形成された発光面１１Ｂの直下には、すなわち、発光面１１Ｂの左右方向の中央の位置（中央部１の直下の位置）には、光源となるＬＥＤ１０の中心が発光面１１Ｂと対向するように導光部（光を発光面１１Ｂに導くレンズ部）を介して配置されている。そして、発光面１１ＢとＬＥＤ１０と導光部とを囲むように、ＬＥＤ１０からの光を反射させて、発光面１１Ｂの方向へ導光するための反射面１２Ｂが形成されている。また、発光面１１Ｂは、左右両方向に横長の平板形状であり、反射面１２Ｂは、ＬＥＤ１０からの光を発光面１１Ｂ方向に屈折して反射するように、発光面１１Ｂ端部からの距離に応じて複数段階に傾斜させた平板形状からなっている。なお、図７（Ｂ）に示すように、発光面１１Ｂの左端部１ａ、右端部１ｂの両端部は、ＬＥＤ１０の中心軸（中心線）から左右４０°の角度となる延長線上に位置しているものとする。
【００１１】
ここで、発光面１１Ｂと導光部とを一体化して形成するために、現状の技術においては、通常、２色成形を適用して、導光部（レンズ部）には光を拡散させるために拡散剤を含ませた透明材料を用い、発光面１１Ｂ（点灯部）には、拡散剤を含む樹脂例えば拡散剤入りＰＭＭＡ（Poly  Methyl  Methacrylate：ポリ・メチル・メタアクリレート）からなる拡散剤材料を用いて成形している。また、発光面１１Ｂ、導光部（レンズ部）の側面には、遮光性を有し反射効率が良いＰＣ（Poly Carbonate：ポリカーボネート）を用いて反射面１２Ｂを成形している。
【００１２】
かくのごとき構造のＬＥＤ光源機構５０Ｂにおける光線量の評価結果について、図８を用いて説明する。図８は、図７に示す現状の技術におけるＬＥＤ光源機構５０Ｂの光線追跡結果を示す模式図であり、スネルの法則に基づく光線追跡法の実施結果を示している。なお、図８においては、光線の射出状態が、発光面１１Ｂおよび導光部の左右で対称になるので、右半分は省略して、左半分のみを模式的に示している。
【００１３】
図８の光線追跡結果に示すように、発光面１１Ｂや導光部に拡散剤を用いていても、発光面１１Ｂに到達するＬＥＤ１０からの光線量は、ＬＥＤ１０と対向する位置になる発光面１１Ｂの中央部１（評価実験結果の左半分として図８に示す場合の光線の本数は６本）に比して、左端部１ａは約半分（評価実験結果の左半分として図８に示す場合の光線の本数は３本）である。つまり、発光面１１Ｂの中央部１は強発光するものの、左端部１ａ、右端部１ｂの両端部は弱発光となり、発光ムラが生じている。なお、前述したように、発光面１１Ｂの左端部１ａ、右端部１ｂの両端部は、ＬＥＤ１０から見て、ＬＥＤ１０の中心軸（中心線）から左右４０°の角度の方向に位置している場合を示している。
【００１４】
つまり、現状のＬＥＤ光源機構５０Ｂにおいては、図７に示したように、反射面１２Ｂの形状が平板形状であって、反射面１２Ｂに入射してくる光を２次元の平面上に反射する結果として、発光面１１Ｂの中央部１には反射光が到達し易いものの、発光面１１Ｂの左端部１ａ、右端部１ｂの両端部に到達する光線が少なくなってしまうという解決するべき課題がある。また、拡張剤を含む材料を用いて発光面１１Ｂや導光部を成形しているので、コストアップの要因になると同時に、発光させた場合に、白く濁った発色光となり、きらりと光った鮮明な発光状態にすることができないという解決するべき課題もある。
【００１５】
（本発明の目的）
本発明の目的は、かかる課題に鑑み、光源として１個のＬＥＤのみを用いた場合であっても発光ムラを生じることなく広範囲の発光が可能になるＬＥＤ光源機構、電話機およびＬＥＤ光源形成方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前述の課題を解決するため、本発明によるＬＥＤ光源機構、電話機およびＬＥＤ光源形成方法は、主に、次のような特徴的な構成を採用している。
【００１７】
（１）本発明によるＬＥＤ光源機構は、
１個のＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を光源として、左右に横長の幅広い発光面を発光させるＬＥＤ光源機構であって、
前記発光面の左右方向の中央部から垂直に引いた中心線上の位置に該発光面と対向させるように前記ＬＥＤの中心軸を配置し、
かつ、前記ＬＥＤから前記発光面の範囲外に向かって射出される光を反射させる反射面の形状を円錐形状に形成して、該円錐形状の中心線を前記ＬＥＤの中心軸上に配置する、
ことを特徴とする。
【００１８】
（２）本発明による電話機は、
電話呼の着信時に発光させる横長の着信発光パネルを備えた電話機であって、
前記着信発光パネルを、前記（１）に記載のＬＥＤ光源機構により構成する、
ことを特徴とする。
【００１９】
（３）本発明によるＬＥＤ光源形成方法は、
１個のＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を光源として、左右に横長の幅広い発光面を発光させるＬＥＤ光源を形成するＬＥＤ光源形成方法であって、
前記発光面の左右方向の中央部から垂直に引いた中心線上の位置に該発光面と対向させるように前記ＬＥＤの中心軸を配置し、
かつ、前記ＬＥＤから前記発光面の範囲外に向かって射出される光を反射させる反射面の形状を円錐形状に形成して、該円錐形状の中心線を前記ＬＥＤの中心軸上に配置する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のＬＥＤ光源機構、電話機およびＬＥＤ光源形成方法によれば、主に、以下のような効果を奏することができる。
【００２１】
すなわち、横長の幅広い発光面を１個のＬＥＤにより発光させようとする場合であっても、反射面を円錐形状として形成することにより、ＬＥＤからの光を３次元方向に拡散させることが可能になるので、横長の幅広い発光面を、中央部から左右両端部まで、発光ムラなく、十分な光量で均一に発光させることが可能である。したがって、発光面や導光部に拡散剤を用いる必要がないので、コスト低減を図ることも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る電話機の一例であるボタン電話機の外観の一例を示す斜視図である。
【図２Ａ】本発明に係るＬＥＤ光源機構の内部構造の一例を模式的に示す図であり、図１の斜視図の正面斜め方向から内部を透視して、電話機本体２００の上側領域に位置するＬＥＤ光源機構５０の外観の一例を示す斜視図である。
【図２Ｂ】反射板の円錐形状を説明するために、図２Ａの斜め後ろ方向（紙面背面側）から透視したＬＥＤ光源機構５０の内部構造の一例を示す斜視図である。
【図２Ｃ】ＬＥＤからの光線を説明するために、図２ＡのＬＥＤ光源機構５０の内部構造を上面から透視した透視図である。
【図３】図２Ｂに示した第１反射面と第２反射面との各円錐台形状および円錐形状の傾斜角を取得する方法の一例を説明するための説明図である。
【図４】図２に示したＬＥＤ光源機構の光線追跡結果の一例を示す模式図である。
【図５】図２に示したＬＥＤ光源機構とは異なる例を示す模式図である。
【図６】現状のボタン電話機の外観の一例を示す斜視図である。
【図７】図６に示したボタン電話機の表示ユニットの上側領域の中央位置に光源となるＬＥＤを配置した場合のＬＥＤ光源機構の内部構造を示す模式図である。
【図８】図７に示す現状の技術におけるＬＥＤ光源機構の光線追跡結果を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明によるＬＥＤ光源機構、電話機およびＬＥＤ光源形成方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の各図面に付した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではないことは言うまでもない。
【００２４】
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、１個のＬＥＤにより横長形状の幅広い発光面（例えば、電話機の場合には、着信を知らせるための横長形状の着信発光パネル）を発光させるＬＥＤ光源機構として、反射面の形状を円錐形状とすることにより、導光部を介して発光面を発光させるためのＬＥＤからの光を３次元方向に拡散させて導光することを可能にすることを主要な特徴としている。而して、該発光面上の発光ムラを抑制し、十分な明るさで均一に発光させることを可能にしている。
【００２５】
つまり、現状の技術においては、前述したように、横長形状の幅広い発光面を１個のＬＥＤにより発光させようとしても、ＬＥＤの中心軸上にある発光面の中央部は強発光するものの、発光面の左右両端部は弱発光しかできず、発光ムラが生じていた。これに対して、本発明においては、横長形状の幅広い発光面（すなわち発光パネル）であっても、ＬＥＤの中心軸上にある発光面の中央部のみならず発光面の左右両端部も強発光することを可能にし、発光面全体を均一に発光させることができることを主要な特徴としている。さらに、本発明においては、発光面や導光部に光を拡散させる拡散剤を含む材料を用いる必要はなくなるので、コスト低減を図ることも可能になる。
【００２６】
（本発明の実施形態の構成例）
次に、本発明に係るＬＥＤ光源機構の具体的な構成例として、現状の技術として図６を用いて説明したボタン電話機における着信ランプ１４ではなく、横長形状の幅広く発光させるボタン電話機の構成例についてまず説明する。図１は、本発明に係る電話機の一例であるボタン電話機の外観の一例を示す斜視図である。
【００２７】
本発明に係る電話機の一例として図１に示すボタン電話機１００は、図６に示したボタン電話機１００Ｂの電話機本体２００Ｂにおいて表示ユニット１１０Ｂの右肩に配置した着信ランプ１４の代わりに、電話機本体２００の表示ユニット１１０の上面領域に、左右に横長形状の着信発光パネル１５を配置した例を示している。そして、図１のボタン電話機１００の着信発光パネル１５以外の各構成要素については、図６に示したボタン電話機１００Ｂと全く同様である。したがって、ここでは、着信発光パネル１５以外の構成要素に関する説明は割愛し、着信発光パネル１５を構成するＬＥＤ光源機構についてその一例を説明することにする。
【００２８】
図１に示したように、着信発光パネル１５は、電話機本体２００の表示ユニット１１０の上側領域のほぼ全域を覆うように、左右方向に幅広い横長形状に形成されている。該着信発光パネル１５を点灯させるすなわち発光させる光源となるＬＥＤは、１個のみであり、電話機本体２００内に内蔵されていて、該ＬＥＤの中心軸が、着信発光パネル１５の左右方向の中央部１から垂直に引いた中心線に合致するように配置される。そして、着信発光パネル１５の左右両端部は、ＬＥＤの中心軸から左右４０°の角度に位置している。
【００２９】
図２は、本発明に係るＬＥＤ光源機構の内部構造の一例を模式的に示す図である。すなわち、図２に示すＬＥＤ光源機構５０は、図１に示したボタン電話機１００の表示ユニット１１０の上側領域に横長形状の着信発光パネル１５を構成するためのＬＥＤ光源機能の一例を示し、着信発光パネル１５を形成する発光面の左右横方向の中央部の直下に光源となるＬＥＤの中心軸が配置されている構成例を示している。
【００３０】
より詳しくは、図２Ａは、図１の斜視図の正面斜め方向から内部を透視して、電話機本体２００の上側領域に位置するＬＥＤ光源機構５０の外観の一例を示す斜視図である。また、図２Ｂは、反射板の円錐形状を説明するために、図２Ａの斜め後ろ方向（紙面背面側）から透視したＬＥＤ光源機構５０の内部構造の一例を示す斜視図である。また、図２Ｃは、ＬＥＤからの光線を説明するために、図２ＡのＬＥＤ光源機構５０の内部構造を上面から透視した透視図である。
【００３１】
図２ＡのＬＥＤ光源機構５０の外観斜視図に示すように、着信発光パネル１５を形成する発光面１１の横方向（すなわち左右方向）の中央部がある位置（半円弧の中心位置）から垂直に引いた中心線上の位置に光源となる１個のＬＥＤ１０の中心軸が配置され、また、発光面１１と導光部とＬＥＤ１０とを囲むように、反射面形成板１２Ａが配置されている。なお、反射面形成板１２Ａには、図２Ｂに示すように、円錐形状の反射面が形成される。
【００３２】
また、図２ＣのＬＥＤ１０からの中央光線２と左端光線２ａとに示すように、発光面１１の左右方向の中央部１から垂直に引いた中心線上の位置に発光面１１と対向するようにＬＥＤ１０の中心軸を配置している。また、ＬＥＤ１０の中心軸（中心線）から左右に４０°の角度方向の発光面１１上の位置には、発光面１１の左端部１ａ、右端部１ｂの両端部がそれぞれ位置している。
【００３３】
また、図２Ｂの内部構造の透視斜視図に示すように、発光面１１を発光させるＬＥＤ光源機構５０においては、ＬＥＤ１０から着信発光パネル１５すなわち発光面１１の範囲外に向かって射出される光を反射させて発光面１１に導光するための円錐形状の反射面を、該円錐形状の中心線がＬＥＤ１０の中心軸に合致するように位置させた状態で、形成している。そして、該円錐形状の反射面として、円錐形状の第１反射面１２ａと円錐台形状の第２反射面との２つの反射面を反射面形成板１２Ａ上に配置して、ＬＥＤ１０からの光をより確実に３次元方向に均一に拡散させるように構成している。
【００３４】
第１反射面１２ａは、円錐形状の頂点が発光面１１からＬＥＤ１０に向かうように配置され、その外側面側でＬＥＤ１０からの光を反射する反射面を形成している。一方、第２反射面１２ｂは、第１反射面１２ａとは逆向きにＬＥＤ１０から発光面１１に向かうように配置され、その上下両面には光の開口部を有し、かつ、内側面側でＬＥＤ１０からの光を反射する反射面を形成している。
【００３５】
ここで、発光面１１を形成するために、導光部（レンズ部）や発光部（発光面１１）には、現状の技術において良く使用されるアクリル樹脂例えばＰＭＭＡ（Poly  Methyl  Methacrylate：ポリ・メチル・メタアクリレート）を用いて成形しても良いし、発光効率が良好な如何なる材料を用いても成形しても構わない。ただし、現状の技術とは異なり、導光部、発光面１１のいずれも、拡散剤を含まない材料を用いて構成される。また、導光部（レンズ部）の側面に第１反射面１２ａ、第２反射面１２ｂを形成するために、現状の技術と同様、ＰＣ（Poly Carbonate：ポリカーボネート）を用いて成形しても良いし、遮光性を有し反射効率が良い材料であれば如何なる材料を用いて成形しても良い。
【００３６】
なお、ＬＥＤ１０からの光を横長の発光面１１の横方向（左右方向）に広く拡散し易いように、第１反射面１２ａは、傾斜角度が異なる複数の円錐台形状と１個の円錐形状とを多層に積み重ねた形状から構成され、一方、第２反射面１２ｂは、傾斜角度が異なる複数の円錐台形状を多層に積み重ねた形状から構成される。なお、第１反射面１２ａ、第２反射面１２ｂそれぞれの反射面を形成する各層の円錐台形状、円錐形状の傾斜面の角度に関しては、スネルの法則に基づく光線追跡法による評価結果から、横長の発光面１１の発光状態にムラなく、均一に発光している最適な傾斜角度を選択することが望ましい。
【００３７】
図３は、図２Ｂに示した第１反射面１２ａと第２反射面１２ｂとの各円錐台形状および円錐形状の傾斜角を取得する方法の一例を説明するための説明図であり、図３（Ａ）は、図２に示した反射面形成板１２ＡとＬＥＤ１０との位置関係を示す配置図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ−Ａ方向から矢視した際に、反射面形成板１２Ａ上に配置された第１反射面１２ａと第２反射面１２ｂとの傾斜角の一例を示す断面図である。
【００３８】
図３（Ｂ）の断面図において、破線矢印にて示すように、ＬＥＤ１０からの光が円錐形状の第１反射面１２ａにより反射した反射光は、横方向（水平方向）との角度が小さい角度で反射されて、発光面１１の左端部１ａおよび右端部１ｂの方向に向かって反射されていく。一方、実線矢印にて示すように、円錐台形状の第２反射面１２ｂにより反射した反射光は、横方向（水平方向）との角度が破線矢印よりも大きい角度で反射されて、発光面１１の左端部１ａおよび右端部１ｂの手前側すなわち中央部１に近い方向に向かって反射されていく。さらには、それぞれの異なる傾斜角の円錐形状および円錐台形状からなる反射面においては、３次元方向（多方向）に広範囲に拡散して反射していくので、反射を繰り返しながら、反射光は発光面１１の各所に到達していくことになる。
【００３９】
ここで、第1反射面１２ａと第２反射面１２ｂとの傾斜面を取得する手順について簡単に説明する。まず、図３（Ｂ）に示した断面Ａ−Ａにおける第１反射面１２ａと第２反射面１２ｂとの傾斜角に対して、スネルの法則に基づく光線追跡法を適用して、ＬＥＤ１０から見て図３（Ｂ）のＬＥＤ中心軸から左右４０°までの角度範囲の光線の分布状態すなわち発光面１１に到達する光線の分布状態を評価する。そして、評価結果から発光面１１に到達した光線の分布状態として均一の分布状態が得られた場合の第１反射面１２ａと第２反射面１２ｂとのそれぞれの傾斜角を最適な傾斜角と判断するようにすれば良い。しかる後、得られた最適な傾斜角を用いてＬＥＤ１０の中心軸を中心にして３６０°回転させた軌跡を、第１反射面１２ａと第２反射面１２ｂとの３次元形状（円錐形状、円錐台形状）として適用すれば良い。その結果、第１反射面１２ａと第２反射面１２ｂとの反射光は発光面１１の各所に広範囲に到達させることが可能になり、１つのＬＥＤ１０からの光であっても横長の幅広い発光面１１を均一に明るく発光させることができる。
【００４０】
図３に説明した手順により第１反射面１２ａと第２反射面１２ｂとの傾斜角を最適な角度に設定した場合に関して、図２に示すＬＥＤ光源機構５０における光線量の評価結果について、図４に示す。図４は、図２に示したＬＥＤ光源機構５０の光線追跡結果の一例を示す模式図であり、スネルの法則に基づく光線追跡法の実施結果を示している。なお、図４においては、光線の射出状態は、発光面１１および導光部の左右で対称であるので、右半分は省略して、左半分のみを示している。
【００４１】
図４の模式図に示すように、発光面１１に到達するＬＥＤ１０からの光線量は、ＬＥＤ１０と対向する発光面１１の左端部１ａ、右端部１ｂの両端部においても、中央部１（評価実験結果の左半分として図４に示す場合の光線の本数は６本）と略同数の本数（評価実験結果の左半分として図４に示す場合の光線の本数も６本）である。
【００４２】
つまり、左右方向に横長形状の幅広い発光面１１を配置し、かつ、発光面１１の左右方向の中央部１から垂直に引いた中心線上の位置にＬＥＤ１０を光源として１つだけ配置したＬＥＤ光源機構５０であっても、円錐形状の第１反射面１２ａと円錐台形状の第２反射面１２ｂとにより３次元方向に反射光を拡散させた結果として、発光面１１の全域に亘って強発光状態で均一に発光させることが可能になっている。すなわち、図３（Ｂ）の断面図にて説明したように、ＬＥＤ１０からの光が円錐形状の第１反射面１２ａおよび円錐台形状の第２反射面１２ｂそれぞれにより反射した反射光が、それぞれの反射面で３次元方向（多方向）に拡散して反射していくことにより、発光面１１の各所に到達していくことになる。
【００４３】
而して、発光面１１には導光部も含めて拡散剤を含ませていない状態であっても、ＬＥＤ１０からの光を発光面１１の全域に均等に幅広く拡散させることができ、左右方向に横長形状の発光面１１の中央部１は強発光し、かつ、左端部１ａ、右端部１ｂの両端部も含め、発光面１１の全域が強発光する。その結果として、発光面１１を、発光ムラがなく、均一に発光させることができ、ユーザの視認性を向上させることができる。さらには、拡散剤を用いる必要がなくなるので、コスト低減を期待することもできる。
【００４４】
（実施形態の効果の説明）
以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、以下のような効果が得られる
【００４５】
すなわち、ＬＥＤ光源機構５０として１個のＬＥＤ１０を光源とする場合であっても、反射面を円錐形状の第１反射面１２ａおよび円錐台形状の第２反射面１２ｂにより形成することにより、ＬＥＤ１０からの光を３次元方向に拡散して反射させることが可能になるので、横長の幅広い発光面１１を、中央部から左右両端部まで広範囲に亘って、発光ムラなく、十分な光量で均一に発光させることが可能である。したがって、発光面１１や導光部には光を拡散させる拡散剤を用いる必要がなくなり、白く濁った色で発光することもなくなり、かつ、コスト低減を図ることも可能になる。
【００４６】
（他の実施形態）
前述した実施形態においては、図２に示したように、発光面１１をフラットな平板形状としている場合を示したが、本他の実施形態においては、さらに、発光面をきらりと輝くように光らせることを可能にするために、スリットを発光面に設けている場合を示している。なお、図２の場合よりもさらに横方向の長さが長い巨大なレンズ部（より長い形状の発光面へ光を導光する導光部）を形成することも可能とするために、ＬＥＤに対向して位置している発光面の中央部周辺の形状を湾曲形状としている場合を示している。
【００４７】
すなわち、図５は、図２に示したＬＥＤ光源機構５０とは異なる例を示す模式図であり、ＬＥＤに対向して位置している発光面の中央部の形状を、図２の場合とは異なり湾曲形状にするとともに、発光面の中央部と左右両端部との間にスリットを形成している場合を示している。なお、図５（Ａ）は、ＬＥＤ光源機構５０Ａの外観の図２Ａとは異なる例を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の斜め後ろ方向（紙面背面側）から透視したＬＥＤ光源機構５０Ａの内部構造の図２Ｂとは異なる例を示す斜視図である。また、図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）の発光面１１Ａの一部を拡大した斜視図である。
【００４８】
図５（Ａ）のＬＥＤ光源機構５０Ａの外観図および図５（Ｂ）のＬＥＤ光源機構５０Ａの内部構造に示すように、発光面１１Ａは、ＬＥＤ１０と対向している中央部１の周辺の形状を、図２の場合の平板形状とは異なり、左右双方から同じ方向（図５（Ａ）の手前側から奥方向）に湾曲させた湾曲形状としている。そして、湾曲形状の頂点側の側面部に形成された反射面形成板（図示していない）上には、第２反射面１２ｂと第１反射面１２ａとが、ＬＥＤ１０と対向するように配置されている。さらに、第２反射面１２ｂと第１反射面１２ａとが配置される反対側の湾曲面（湾曲形状の側面部）上には、さらなる反射面形成部として、第３反射面１２ｃを湾曲形状に形成している。
【００４９】
すなわち、発光面１１Ａの中央部１の周辺の形状を、左右双方から同じ方向に湾曲させた頂点の位置に円錐形状の反射面（第２反射面１２ｂ、第１反射面１２ａ）をＬＥＤ１０と対向するように配置した湾曲形状とし、かつ、円錐形状の反射面が配置される頂点の位置とは反対側の湾曲面上に、湾曲形状の第３反射面１２ｃをさらに形成している。
【００５０】
かくのごとき第３反射面１２ｃをさらに形成することにより、ＬＥＤ１０からの光を、第３反射面１２ｃにより左右両方向（横方向）にさらに反射させて、図５の左右両方向（横方向）に図２の場合よりもより長く光を導光部（レンズ）を介して導くことができる。したがって、図２の場合よりもさらに長い横長形状の発光面１１Ａであっても、図２の場合よりもさらに奥に位置している左端部１ａ、右端部１ｂの両端部にまで光を到達させて、発光面１１Ａの全域を均一に発光させることを可能にしている。而して、巨大なレンズを導光部として形成して、図２よりもさらに横長の幅広い発光部１１Ａを有するＬＥＤ光源機構５０Ａを構成することができる。
【００５１】
さらに、図５（Ｂ）の内部構造および図５（Ｃ）の拡大図に示すように、発光面１１Ａの中央部１から左端部１ａと右端部１ｂとに至るまでの間には、ＬＥＤ１０が射出する光の波長に応じた適当な間隔で、複数のスリット１３をほぼ等間隔に穿設している。その結果、発光面１１Ａ上に形成したスリット１３に到達した光により発光面１１Ａ上の光が互いに干渉し合ってきらりと輝くように光る状態にすることができる。したがって、ＬＥＤ１０の発光時には、発光面１１Ａの広い面積で輝くように発光する状態になり、ユーザの視認性をより向上させることができる。また、発光面１１Ａや導光部の材料には、前述した実施形態の場合と同様、本他の実施形態においても、拡散剤を用いる必要はないので、発光時に、発光面１１Ａが白く濁って光るようなことはなく、鮮明に光った状態にすることができる。
【００５２】
なお、発光面１１Ａ上に形成するスリット１３は、図５の場合のような巨大な横長の発光面１１Ａ（巨大レンズ）を形成しようとする場合に限るものではなく、図１のようなボタン電話機１００の着信発光パネル１５や図２のＬＥＤ光源機構５０の発光面１１上において形成するようにしても良いことは言うまでもない。また、ユーザの視認性を確保することができる状況であれば、発光面１１Ａの中央部１から左端部１ａと右端部１ｂとに至るまでの略全域に亘ってスリット１３を穿設する代わりに、前記発光面上の中央部と左右両端部との間に適当な個数分のスリット１３を穿設するようにしても構わない。
【００５３】
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。
【符号の説明】
【００５４】
１          中央部
１ａ        左端部
１ｂ        右端部
２          中央光線
２ａ        左端光線
１０        ＬＥＤ
１１        発光面
１１Ａ      発光面
１１Ｂ      発光面
１２Ａ      反射面形成板
１２Ｂ      反射面
１２ａ      第１反射面
１２ｂ      第２反射面
１２ｃ      第３反射面
１３        スリット
１４        着信ランプ
１５        着信発光パネル
１９        液晶パネル
２１        ラインボタン
３１        ダイヤルボタン
３２        機能ボタン
５０        ＬＥＤ光源機構
５０Ａ      ＬＥＤ光源機構
５０Ｂ      ＬＥＤ光源機構
１００      ボタン電話機
１００Ｂ    ボタン電話機
１１０      表示ユニット
１１０Ｂ    表示ユニット
１２０      ラインボタンユニット
１３０      ダイヤルユニット
１４０      拡声用スピーカ
１５０      マイクロフォン
２００      電話機本体
２００Ｂ    電話機本体
２１０      ラインケーブル
３００      送受話器
３１０      螺旋状ケーブル
【図１】
2020161948.tif 000003
【図２Ａ】
2020161948.tif 000004
【図２Ｂ】
2020161948.tif 000005
【図２Ｃ】
2020161948.tif 000006
【図３】
2020161948.tif 000007
【図４】
2020161948.tif 000008
【図５】
2020161948.tif 000009
【図６】
2020161948.tif 000010
【図７】
2020161948.tif 000011
【図８】
2020161948.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月17日(2019.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個のＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を光源として、左右に横長の幅広い発光面を発光させるＬＥＤ光源機構であって、
前記発光面の左右方向の中央部から垂直に引いた中心線上の位置に該発光面と対向させるように前記ＬＥＤの中心軸を配置し、
かつ、前記ＬＥＤから前記発光面の範囲外に向かって射出される光を反射させる反射面の形状を円錐形状に形成して、該円錐形状の中心線を前記ＬＥＤの中心軸上に配置し、
かつ、前記反射面の形状として、
外側面側で前記ＬＥＤからの光を反射する円錐形状の第１反射面と、
上下両面に光の開口部を有し、かつ、内側面側で前記ＬＥＤからの光を反射する円錐台形状の第２反射面と、
の２つの反射面により形成し、
前記第１反射面の内側面側と前記第２反射面の内側面側とを前記ＬＥＤの中心軸に対して互いに対向させて配置する、
ことを特徴とするＬＥＤ光源機構。
【請求項２】
前記発光面の中央部の周辺の形状を、左右双方から同じ方向に湾曲させた頂点の位置に、前記円錐形状の反射面を、前記ＬＥＤと対向するように配置した湾曲形状とし、
かつ、前記円錐形状の反射面が配置される反対側の湾曲面上に湾曲形状の第３反射面をさらに形成している、
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ光源機構。
【請求項３】
前記発光面上の中央部と左右両端部との間に、前記ＬＥＤからの光の波長に応じた間隔で穿設した複数のスリットを配置している、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ光源機構。
【請求項４】
前記ＬＥＤからの光を前記発光面に導く導光部、および、前記発光面の材料として、光拡散用の拡散剤が含まれていない材料を用いる、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源機構。
【請求項５】
電話呼の着信時の発光用として横長の幅広い着信発光パネルを備えた電話機であって、
前記着信発光パネルを、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源機構により構成する、
ことを特徴とする電話機。
【請求項６】
１個のＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を光源として、左右に横長の幅広い発光面を発光させるＬＥＤ光源を形成するＬＥＤ光源形成方法であって、
前記発光面の左右方向の中央部から垂直に引いた中心線上の位置に該発光面と対向させるように前記ＬＥＤの中心軸を配置し、
かつ、前記ＬＥＤから前記発光面の範囲外に向かって射出される光を反射させる反射面の形状を円錐形状に形成して、該円錐形状の中心線を前記ＬＥＤの中心軸上に配置し、
かつ、前記反射面の形状として、
外側面側で前記ＬＥＤからの光を反射する円錐形状の第１反射面と、
上下両面に光の開口部を有し、かつ、内側面側で前記ＬＥＤからの光を反射する円錐台形状の第２反射面と、
の２つの反射面により形成し、
前記第１反射面の内側面側と前記第２反射面の内側面側とを前記ＬＥＤの中心軸に対して互いに対向させて配置する、
ことを特徴とするＬＥＤ光源形成方法。
【請求項７】
前記発光面の中央部の周辺の形状を、左右双方から同じ方向に湾曲させた頂点の位置に、前記円錐形状の反射面を、前記ＬＥＤと対向するように配置した湾曲形状とし、
かつ、前記円錐形状の反射面が配置される反対側の湾曲面上に湾曲形状の第３反射面をさらに形成している、
ことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤ光源形成方法。
【請求項８】
前記発光面上の中央部と左右両端部との間に、前記ＬＥＤからの光の波長に応じた間隔で穿設した複数のスリットを配置している、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載のＬＥＤ光源形成方法。
【請求項９】
前記ＬＥＤからの光を前記発光面に導く導光部、および、前記発光面の材料として、光拡散用の拡散剤が含まれていない材料を用いる、
ことを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源形成方法。