(57)【要約】  ビーム出射面（５）と、反射装置と、ビーム源（３，４，２６，２７）とを備える照明装置（１０）であって、前記反射装置は、第１の反射層（１）と、第２の反射層（２）とを有する形式の照明装置が記載される。ここで第１の反射層はビーム出射面とビーム源との間に配置されており、ビーム源により形成されたビームは第１の反射層を部分的に透過し、第２の反射層は、前記第１の反射層の前記ビーム出射面とは反対の側に配置されている。
2009510678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーム出射面（５）と、反射装置と、ビーム源（３，４，２６，２７）とを備える照明装置（１０）であって、
前記反射装置は、第１の反射層（１）と、第２の反射層（２）とを有する形式の照明装置において、
前記第１の反射層は、前記ビーム出射面と前記ビーム源との間に配置されており、
前記ビーム源により形成されたビームは前記第１の反射層を部分的に通過し、
前記第２の反射層は、前記第１の反射層の、前記ビーム出射面に対向する側に配置されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１記載の照明装置において、
前記照明装置（１０）は、前記ビーム出射面（５）を側方に照明するように構成されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の照明装置において、
前記照明装置は、複数のビーム源（３，４，２６，２７）を有する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項３記載の照明装置において、
前記第１の反射層（１）は、前記ビーム出射面（５）と前記複数のビーム源（３，４，２６，２７）との間に配置されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記第１の反射層（１）は、前記１つまたは複数のビーム源（３，４，２６，２７）により形成されたビームの一部を所期のように前記ビーム出射面（５）から離れるように反射する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記第１の反射層（１）は、前記第２の反射層（２）を側方向で完全に覆い、および／またはその反対である、ことを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記第１の反射層（１）および／または前記第２の反射層（２）は、９０％またはそれ以上の反射率、有利には９５％またはそれ以上、特に有利には９８％またはそれ以上の反射率を有する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記第１の反射層（１）および／または前記第２の反射層（２）は金属を含有するか、または金属製に構成されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記第２の反射層（２）の反射率は、前記第１の反射層（１）の反射率よりも大きい、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記第１の反射層（１）に対向する、前記第２の反射層（２）の側には付加的反射層が配置されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記第１の反射層（１）および／または前記第２の反射層（２）は、一貫した反射性の連続層として一体的に構成されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記第２の反射層（２）は、１つまたは複数の切欠部（１６）を有する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の照明装置において、
前記１つまたは複数のビーム源は前記１つまたは複数の切欠部（１６）に係合する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３記載の照明装置において、
前記ビーム源（３，４，２６，２７）にはそれぞれ１つの離散的な前記切欠部（１６）が配属されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記ビーム源は出力結合面を有し、
該出力結合面を通って、前記ビーム源に形成されたビームは該ビーム源を去る、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の照明装置において、
１つまたは複数の前記出力結合面（６）からビーム出射面（５）および／または第１の反射層（５）までの間隔は５ｍｍまたはそれ以下、有利には２ｍｍまたはそれ以下、特に有利には１ｍｍまたはそれ以下である、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１７】
請求項１５または１６記載の照明装置において、
前記１つまたは複数の出力結合面（６）は、前記第１の反射層（１）と前記第２の反射層（２）との間に配置されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１８】
請求項１から１７までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記１つまたは複数のビーム源（３，４，２６，２７）は、ビーム放射ダイオード（２０）として構成されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項１９】
請求項１から１８までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記１つまたは複数のビーム源（３，４，２６，２７）に形成されたビームは、前記第１の反射層（１）に当たる前に光学素子（２３）を通過する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の照明装置において、
前記ビーム源（３，４，２６，２７）にはそれぞれ１つの前記光学素子（２３）が配属されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２１】
請求項１９または２０記載の照明装置において、
前記光学素子の表面は、ビーム出射側で凹面湾曲部分領域（２３０）と、該凹面湾曲部分領域により取り囲まされた凸面湾曲部分領域（２３２）とを有する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２２】
請求項１から２１までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記反射装置は側方反射層（１２）を有し、
該側方反射層は、前記第１の反射層（１）から前記第２の反射層（２）へ伸長している、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２３】
請求項２２記載の照明装置において、
前記第１の反射層（１）、前記第２の反射層（２）、および前記側面反射層（１２）によってビ―ム空間が形成され、
該ビーム空間には、１つまたは複数の前記ビーム源により形成されたビーム出力が集束される、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２４】
請求項２２または２３記載の照明装置において、
前記側方反射層（１２）は、前記第１の反射層（１）および／または前記第２の反射層（２）に配置されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２５】
請求項２２から２４までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記側方反射層（１２）は、９０％またはそれ以上の反射率、有利には９５％またはそれ以上、特に有利には９８％またはそれ以上の反射率を有する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２６】
請求項２２から２５までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記側方反射層（１２）の反射率は、前記第１の反射層（１）の反射率よりも大きい、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２７】
請求項２２から２６までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記側方反射層（１２）は金属を含有するか、または金属製に構成されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２８】
請求項２２から２７までのいずれか一項記載の照明装置において、
前記側方反射層（１２）は、一貫した反射性の連続層として一体的に構成されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２９】
請求項１から２８までのいずれか一項記載の照明装置において、
該照明装置（１０）は、表示装置のバックグランド照明のために設けられている、ことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビーム源とビーム出射面とを備える照明装置に関する。
【０００２】
この種の照明装置ではしばしば、ビーム源により形成されたビーム出力をビーム出射側で側方に均等に分散することが所望される。とりわけ比放射（出射面のｍ2当たりで出射面から出射するビーム出力のＷ）はビーム出射側でできるだけ均等に分散すべきである。これにより照射強度（照明すべき面に当たる、出射面のｍ2当たりのビーム出力のＷ）を、照明装置により照明すべき面で均等に分散することが容易になる。
【０００３】
ビーム源の空間的広がりはしばしば制限されているため、ビーム出力分布を均質にすることは、ビーム源により側方で覆われる面の面積より大きい大面積のビーム出射面を使用する場合にはしばしば困難である。とりわけ隣接領域に対してビーム出力の高められたビーム出射側の領域は、いわゆるホットスポットを形成する。このホットスポットはビーム源により直接照明された領域に起因する。このホットスポットは、ビーム出射側で均等のビーム出力が必要である適用の場合、通常は望ましいものではない。
【０００４】
本発明の課題は、照明装置のビーム出射面で側方向にビーム出力の均質な分布を形成するのを容易にする、とりわけ平坦な照明装置を提供することである。さらにコンパクトに構成することのできる照明装置を提供するものである。
【０００５】
この課題は、請求項１記載の特徴を備えた照明装置により解決される。本発明の有利な実施形態は、従属請求の対象である。
【０００６】
本発明の照明装置は、ビーム出射面と、第１の反射層と第２の反射層を備える反射装置と、ビーム源とを有する。ここで第１の反射層はビーム出射面とビーム源との間に配置されており、ビーム源により形成されたビームは第１の反射層を部分的に透過し、前記第２の反射層は、前記第１の反射層の前記ビーム出射面とは反対の側に配置されている。
【０００７】
有利には反射装置は、第１の反射層に当たるビームが一部で所期のようにビーム出射面から反射されるように構成されている。
【０００８】
所定の角度の下で第１の反射層の表面垂線に対して斜めに当たるビームの成分は、相応する角度の下でビーム出射面から反射される。第２の反射層におけるバック反射によって、第１の反射層で斜めに反射されたビーム成分が、第１の反射層における第１の反射の出射個所から側方に離れて第１の反射層に当たることができ、この第１の反射層を透過するか、または十分に反射される。第１の反射層と第２の反射層における反射によって反射装置を用い、ビーム源により形成されたビーム出力が第１の反射層に続いて相応にして簡単に、ビーム出射面で側方に有利には均等に分散される。有利には第１の反射層および第２の反射層は相互に間隔をおいて配置される。さらに第１の反射層の、ビーム源とは反対の側は、反射装置または照明装置のビーム出射面を形成することができる。
【０００９】
第１の反射層での多重反射により有利には、側方向でもビーム源から比較的離れた領域をビーム源によって照明することができる。とりわけビーム源は有利には第１の反射層の近傍に配置することができる。この場合、ビーム出力の側方分布は反射装置によって形成される。有利にはこれにより、厚さが薄く、相応にして構造深さも小さい小型でコンパクトな照明装置の構成が容易になり、その場合でも照明の側方均一性は損なわれない。
【００１０】
ビーム出射側の照明領域は、第１の反射層を省略した照明装置に対して有利には拡大することができる。第１の反射層が省略されれば、ビーム源によって照明される、被照明面の領域がビーム源の放射円錐によって頻繁に規定される。反射装置を使用することにより被照明領域が（被照明面からビーム源の間隔が同じ場合）、反射層での（多重）反射によって拡大される。反射に基づき第１と第２の反射層は、照明装置のビーム出射面でのビーム出力分布がさらに格段に均等になることに貢献する。
【００１１】
有利にはビーム源は、別個のビーム源として構成される。とりわけ反射装置は有利には別個の装置として、ビーム源には組み込まれずに構成される。これにより、ビーム源の広がりに実質的に依存しない大面積の照明装置が実現される。
【００１２】
さらにビーム源は本発明の枠内で、レーザアクティブ型の増幅媒体とみなされる。
【００１３】
この種の照明装置は、とりわけ液晶表示装置（ＬＣＤ：液晶ディスプレイ）である表示装置の直接バックグランド照明に特に適し、従って有利にはそのために設けられる。直接バックグランド照明では、間接バックグランド照明とは異なり、ビーム源と被照明面とが、ビーム源のビーム形成素子の主ビーム方向が被照明面の方向に直接配向されるように配置される。主ビーム方向から被照明面の方向への面倒なビーム偏向を省略することができる。これに対して間接バックグランド照明では通常、被照明面に対してもっぱら平行に照射するビーム源により形成されるビームを主ビーム方向から被照明面に偏向することが必要である。
【００１４】
さらに照明装置、とりわけ反射装置は有利には、ビーム出射面の側方を照明するように構成および／または配置される。とりわけ照明装置は、ビーム出射面の側から側方に均一に延在する比放射を有することができる。
【００１５】
側方照明とは、必ずしもビーム出射面の完全な照明と理解すべきではない。とりわけビーム出射面の縁部領域を完全に照明する必要はない。しかしビーム出射面の照明される部分領域は反射装置により、第１の反射層または反射装置が省略された同種の照明装置と比較して、簡単に均一に照明することができる。
【００１６】
有利な構成では、照明装置が複数の、とりわけ別個のビーム源を有する。有利には第１の反射層は、ビーム源とビーム出射面との間に配置される。照明装置は例えば１０またはそれ以上、有利には５０またはそれ以上、特に有利には１００またはそれ以上のビーム源を有することができる。
【００１７】
ここでビーム源の数は、有利にはビーム出射面の側でそれぞれの適用に適したビーム出力、ないしは必要なビーム出力に従い選択される。ビーム出射面の照明を均一にするために多数のビーム源は必要ない。従ってビーム出射面の均一な照明のために使用されるビーム源の数はビーム出射面の大きさに依存しない。
【００１８】
反射装置を使用することにより、照明装置の種々のビーム源によって形成されたビームを、第１および／または第２の反射層での（多重）反射により側方に均等に分散させ、混合することができる。ビーム出射面に、または第１の反射層のビーム源とは反対の側に、側方に隣接する領域に対して比較的に高いビーム出力、または緩和されたビーム出力で照明される領域が発生することは、反射装置によって十分に抑圧することができる。この種の領域は、多数のビーム源を備える照明装置では、ビーム出射面の領域であって、側方向にビーム源の間に配置された領域にしばしば発生する。ビーム出力の高められた領域は、例えば２つのビーム源の放射円錐がオーバラップすることにより生じ得る。これに対してビーム出力の緩和された領域は、直接的に照射されない領域によって生じ得る。反射装置によって、直接的に照射されない領域においても、２つの放射円錐のオーバラップ領域においても、第１の反射層ないしはビーム出射面でのビーム出力分布を均質化することができる。
【００１９】
別の有利な構成では、第１の反射層が第２の反射層を側方向で完全に覆い、および／またはその反対である。反射装置における第１の反射層と第２の反射層との間での側方のビーム案内が、このようにして容易になる。さらに第１の反射層と第２の反射層とは有利には互いに平行に延在する。第１の反射層と第２の反射層との間で往復反射されるビームがそれぞれの反射層に入射する角度は、反射層が平行に配置されていれば実質的に同じである。これにより第１の反射層および相応にしてビーム出射面の均一な照明が容易になる。
【００２０】
別の有利な構成では、第１の反射層がビーム源を側方向に覆う。このようにして、ビーム源により形成され、反射層の方向に直接放射されたビームを所期のように反射することが容易になる。
【００２１】
別の有利な構成では反射装置が側面反射層を有し、この側面反射層は有利には第１の反射層から第２の反射層へ伸長している。特に有利には側面反射層は、第１の反射層から第２の反射層まで伸長している。側面反射層は、第１の反射層の側方主伸長方向に対して垂直方向に伸長することができる。有利には複数の側面反射層が設けられている。
【００２２】
第１の反射層、第２の反射層、および側面反射層によってビ―ム空間を形成することができ、このビーム空間にはとりわけ反射装置によって、ビーム源により形成されたビームが集束される。第１および第２の反射層はビーム空間を有利には垂直方向に制限する。場合により、複数の側面反射層を設けることができる。これにより、ビーム源により形成されるビーム出力が集束されるビーム空間の形成が容易になる。特に有利には、側面反射層はビーム空間を側方向に制限する。
【００２３】
第１の反射層と第２の反射層との間では、斜めに往復反射されるビームが側方向に分散される。多重反射されたビーム成分は、反射装置を場合により側面から去る。側面反射層での反射によって、この種のビーム成分を第１の反射層または第２の反射層で進行する反射に供給することができ、照明装置をビーム出射面の側面から去る。有利にはこの種のビーム成分が照明のために失われない。このビーム空間は有利には実質的に放射密に構成されている。ビーム空間はすべての側で反射性素子、例えば第１の反射層、第２の反射層、および側面反射層により制限することができる。これによりビーム空間を放射密に構成することが簡単になる。ビーム空間にビーム入力結合するために、１つの反射性素子または複数の反射性素子を除去することができる。この形式の除去は、ビーム空間に入力結合されたビームがビーム空間から除去部を介して再漏出することによるビーム損失ができるだけ小さくなるように行われる。このために除去部は有利には相応に小さな側方広がりを有し、この側方広がりはビーム源の側方広がりに適合されている。例えばこのためにビーム源は除去部の縁部に相接し、周辺側でこの除去部と面一に閉鎖することができる。
【００２４】
さらに側面反射層は有利には第１の反射層および／または第２の反射層に対して実質的に垂直に延在する。ビーム出射面の側方での均等な照明がこのようにして簡単に行われる。側面反射層での反射の下で、第１の反射層と第２の反射層との間を往復反射したビームが、第１および第２の反射層へ入射する角度は、とりわけ第１の反射層と第２の反射層とが平行に配置されていれば、簡単に同じようにすることができる。
【００２５】
別の有利な構成では、側面反射層は第１の反射層および／または第２の反射層と結合されているか、または側面反射層は第１および／または第２の反射層に配置されている。これによりビーム空間を放射密に構成することが容易になる。
【００２６】
別の有利な構成では、第１の反射層、第２の反射層および／または側面反射層は、９０％またはそれ以上、有利には９５％またはそれ以上、特に有利には９８％またはそれ以上の反射率を有する。これにより第１の反射層の、ビーム出射面とは反対側でのビーム出力の集束が容易になる。この種の反射率は、ビーム出射側で均等なビーム出力分布を形成するのに適する。９８％またはそれ以上の反射率が特に有利であることが判明している。ビームは第１の反射層を通過すべきであるので、第１の反射層は有利には１００％より小さい反射率を有する。第２の反射層および／または側面反射層は９９．９％までの反射率、有利には１００％の反射率を有することができる。
【００２７】
別の有利な構成では、第２の反射層の反射率および／または側面反射層の反射率は、第１の反射層の反射率よりも大きい。
【００２８】
第１の反射層の外でのビーム空間からのビーム出射がこれにより簡単に抑圧される。実質的に、ビーム源により形成され、照明装置から発するすべてのビーム出力は、有利には第１の反射層を通ってビーム空間から出射する。
【００２９】
別の有利な構成では、第１の反射層に対向する、第２の反射層の側には付加的反射層が配置されている。有利には第２の反射層に対して平行に延在する付加的反射層によって、第２の反射層を透過するビームが再び第２の反射層の方向に反射される。従って第２の反射層を通ってビーム空間から発するビームは再び簡単にビーム空間に入力結合され、第１の反射層による反射に供給される。この種の付加的反射層は場合により側面反射層にも適用することができる。複数の反射層を備える反射層構造体を形成することによって、第１の反射層の反射率に対して所期のように反射率の高められたそれぞれの反射層を個別の層として形成することを省略することができる。ここで反射層構造体は有利には、第１の反射層の反射率に対して相応に高められた全体反射率を有する。
【００３０】
別の有利な構成では、第１の反射層、第２の反射層、および／または側面反射層が金属を含むか、またはそれぞれの層が金属であり、例えば金属化部または金属シートとして構成されている。金属含有反射層は、入射角にほぼ依存しない反射率を特徴とする。このことは、側方の均一照明に対して特に有利である。合金ベースの反射層も場合よりこれに適する。
【００３１】
それぞれの反射層は例えば金属化部として支持本体に取り付けられ、例えば蒸着される。または反射シート、とりわけ金属シートとして支持本体に取り付けられ、例えばラミネートされる。支持本体は有利には反射層を機械的に安定させ、光導体または別個の支持要素として構成することができる。有利には支持本体は、第１の反射層と第２の反射層との間に配置される。
【００３２】
支持本体は有利には実質的にビーム案内には用いず、反射装置の製造を簡単にするために用いる。なぜなら、それぞれの反射層を支持本体に取り付けることは、反射層を機械的に支持する支持本体を備える反射装置を別個に構成するよりも容易だからである。支持本体は例えば、それぞれの反射層の、ビーム空間とは反対側に配置することができる。
【００３３】
別の有利な構成では、ビーム出射面、第１の反射層、第２の反射層、および／または側面反射層は平坦に、とりわけ湾曲せずに構成されている。この種の照明装置はとりわけ、ビーム出射面に対して平行に延在する平坦な面を均一に照明するのに適する。
【００３４】
別の有利な構成では、第１の反射層での照射強度と、ビーム出射面での比放射との比は０．２またはそれ以下であり、有利には０．１またはそれ以下、特に有利には０．０５またはそれ以下である。とりわけ照射強度と比放射との比は、第１の反射層とビーム出射面の互に覆い合う表面領域では上記のような値をとることができる。有利には照射強度と比放射とは、ビーム出射面の側方の全体広がりにわたって、それに応じた特性を備える。したがってビーム源により形成されたビーム出力は有利には、第１の反射層の、ビーム源とは反対の側で集束される。ここで第１の反射層を透過するビーム出力は側方に有利には均一に分散される。
【００３５】
照明装置は有利には、第１の反射層を透過するビーム出力がそれぞれの適用に対して十分であるように構成される。第１の反射層の反射率またはビーム源の数はこのために相応に適合することができる。ここでは第１の反射層の反射率は、ビーム出射面の均一な照明を保証するために十分に大きいことに注意すべきである。
【００３６】
別の有利な構成では、第１の反射層、第２の反射層、および／または側面反射層は一体的に構成されている。それぞれの反射層に対する個々の反射層部材間の境界面において、出射損失または乱反射の生じる危険性がこのようにして回避できる。
【００３７】
別の有利な構成では、第１の反射層、第２の反射層、および／または側面反射層は、貫通して反射性の、有利には切れ目のない層として構成されている。それぞれの反射層の反射率がとりわけ中断領域で低下することがこれにより回避される。
【００３８】
別の有利な構成では、第１の反射層、第２の反射層、および／または側面反射層は、その広がりにわたって均一で、有利には一定の反射率を有する。このようにして、それぞれの反射層の実質的にすべての領域で均等に反射することが容易になる。
【００３９】
別の有利な構成では、第１の反射層および／または第２の反射層の側方広がりは、側面反射層の垂直広がりよりも大きい。大面積のビーム出射面と、同時に側面反射層の垂直広がりが比較的小さいことによる照明装置の小さな構造高さをこのようにして簡単に達成することができる。
【００４０】
有利には第１の反射層および／または第２の反射層の面積は、側面反射層の面積、または側面反射層全体の面積よりも大きい。ビーム出射面の面積が大きく、コンパクトで小型の照明装置の構成がこのようにして容易になる。
【００４１】
別の有利な構成では、第２の反射層は１つの除去部または複数の除去部を有する。有利には除去部は、第２の反射層を通るビームに対する通過開口部として、またはビーム源を導入するための導入開口部として構成されているか、または設けられている。
【００４２】
とりわけビーム源のビーム形成素子は、第２の反射層の、第１の反射層とは反対の側に配置することができる。この素子により形成されたビームは除去部を介して、第２の反射層での反射なしに第２の反射層の領域を通過し、第１の反射層に当たる。
【００４３】
別の有利な構成では、複数のビーム源に１つの共通の除去部が配属されている。したがって複数のビーム源により形成されたビームは共通の除去部を通って、第２の反射層の領域を通過する。
【００４４】
別の有利な構成では、１つのビーム源に１つの固有の離散的除去部が配属されている。この除去部はそれぞれのビーム源に簡単に整合して成形することができる。
【００４５】
ここでは、複数のビーム源に対して１つの共通の除去部を設ける構成に対して出射損失の危険性が減少する。なぜなら離散的ビーム源が複数ある場合には、個々のビーム源を例えば取り付けに制約されてしばしば相互に離間して配置しなければならず、そのため除去部の面積が、ビーム通過のために単独で必要な面積よりもしばしば大きくなるからである。しかしビーム通過には必要ないが、それでもなお除去された面は、第１の反射層での反射後に第２の反射層をビームが通過する確率を高める。このようにして通過したビームは照明のためには失われることがある。しかしそれぞれのビーム源に対して離散的な除去部を設ける構成に対して、複数のビーム源に対して共通の除去部を設けることは場合により簡単に作製することができる。
【００４６】
有利には（単数ないしは複数の）ビーム源は（単数ないしは複数の）除去部に係合する。これによって小型でコンパクトな照明装置を簡単に実現することができる。
【００４７】
ビーム空間は、ビームが除去部を介して第１の反射層とは反対の側で第２の反射層を通過することに起因して生じるものである。ビームがこのビーム空間から漏出することは、切欠部および係合するビーム源を相互に整合して構成することによって有利に低減することができる。例えば除去部の縁部をビーム源により摩擦結合的に閉鎖することができる。
【００４８】
別の有利な構成では、ビーム源は出力結合面を有し、ビーム源内で形成されたビームはこの出力結合面を通ってビーム源を去る。ビーム源が複数ある場合、ビーム源はそれぞれ１つの出力結合面を有し、ビーム源内で形成されたビームはこの出力結合面を通ってビーム源を去る。
【００４９】
別の有利な構成では、出力結合面ないしは複数の出力結合面は、第１の反射層と第２の反射層との間に配置されている。したがってビームはビーム源から、第１の反射層と第２の反射層との間で出力結合される。
【００５０】
出力結合面は例えば、第２の反射層にある除去部を通って第２の反射層により導くことができる。
【００５１】
ここでビーム源のビーム形成素子は、第２の反射層の、第１の反射層に対向する側に配置することができる。出力結合面は、第２の反射層の、第１の反射層に向いた側に配置することができる。有利には出力結合面は第２の反射層により閉鎖されるか、または第２の反射層から離れて、第１の反射層と第２の反射層との間に配置される。このようにしてビーム源により形成されたビーム全体が、第２の反射層の、第１の反射層に向いた側でビーム源から出力結合される。
【００５２】
択一的に出力結合面は、第２の反射層の、第１の反射層とは反対の側に配置することができる。この場合、第１の反射層の形成されたビームは、第２の反射層の除去部を通って反射に供給することができる。この種の構成は、上記の構成と比較して場合により簡単に実現される。しかし照明装置の構造高さは上記の構成に対して高くなる。
【００５３】
別の有利な構成では、ビーム源は第１の反射層と第２の反射層との間でビームを形成する。ビーム源のビーム形成素子は、第１の反射層と第２の反射層との間に配置することができる。このようにして小型でコンパクトな照明装置の作製が容易になる。場合により、ビーム源が配置される第２の反射層を、ビーム源の電気接続に用いることができる。このために反射層は導電性に構成されるか、またはビーム源を電気接続するための導電性コンタクト構造体が設けられる。
【００５４】
別の有利な構成では、１つまたは複数の出力結合面からビーム出射面および／または第１の反射層までの間隔は５ｍｍまたはそれ以下、有利には２ｍｍまたはそれ以下、特に有利には１ｍｍまたはそれ以下である。小型でコンパクトな照明装置の作製が、出力結合面を第１の反射面に対してこのように配置することによって容易になる。
【００５５】
出力結合面を第１の反射層に対して配置する際には、第１の反射層の表面垂線に対して斜めに入射するビーム成分が不必要に減少しないように注意すべきである。この角度を付けられて入射するビーム成分が減少すると、第１の反射層および第２の反射層において、所定の大きさの面を側方から均一に照明するために必要である反射の回数が上昇してしまうこととなる。この反射回数の上昇はビーム源の出射面を第１の反射層から間隔をおいて配置することにより回避することができる。有利にはこの間隔は０．７ｍｍに等しいかまたはそれ以上である。
【００５６】
別の有利な構成では、可視ビームを形成するためのビーム源が設けられている。
【００５７】
別の有利な構成では、１つまたは複数のビーム源が１つまたは複数のビーム放射ダイオードとして構成されている。ビーム放射ダイオードは、白熱ランプまたは蛍光灯のような従来の光源に対して必要スペースが小さく、長寿命であるので、コンパクトな照明装置に対する光源として特に適する。
【００５８】
ビーム放射ダイオードは、ビーム形成有機素子、例えばＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）、またはビーム形成無機素子、有利にはＩＩＩ−Ｖ族半導体材料ベースの半導体チップを、ＬＥＤの場合のように含むことができる。ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料は、達成可能な内部量子効果が高いので照明装置の半導体チップに特に適する。
【００５９】
有利にはビーム放射ダイオードは、表面実装型の光電構成素子として構成されている。スペース節約型の表面実装技術（ＳＭＴ）により、照明装置のコンパクトな構成が容易になる。
【００６０】
別の有利な構成では、ビーム源に形成されたビームが、第１の反射層に最初に入射する前に光学素子、例えばレンズを通過する。有利には光学素子は、第１の反射層と、ビーム源のビーム形成素子との間に配置される。
【００６１】
ビーム源に形成されたビームを、光学素子のビーム出射側の側方でこの光学素子により所定の放射特性に従い形成することができる。とりわけ光学素子は、ビーム源によって照射される面、とりわけ第１の反射層の面が、横方向に均質な照射強度によって照射されるように構成することができる。有利にはこの光学素子はビーム整形によってビーム源の放射特性を、他の光学素子を用意することなしに拡張する。その結果有利には、ビーム源によって直接照明される第１の反射層の面積が拡大する。
【００６２】
効率的なビーム整形のために、それぞれ個別のビーム源に配属された離散的光学素子が適する。
【００６３】
別の有利な構成では、光学素子の表面はビーム出射側に、とりわけ第１の反射面に向いた側に、凹面の湾曲部分領域と、この凹面の湾曲部分領域をとりわけ側方で取り囲む凸面の湾曲部分領域とを有する。ビーム源のビーム形成素子を通って延在する光軸は、有利には凹面湾曲部分領域を通って延在する。凸面湾曲部分領域は有利には光軸から離れている。さらに光学素子、とりわけその機能面は光軸に対して有利には回転対称に構成されている。
【００６４】
この種の形状付与によって、対称に伝播する照射特性をとりわけ簡単に達成することができ、照射強度は照明すべき平坦面で側方に有利には均質に分布される。第１の反射層の直接照明される面においてビーム出力分布が不均質になることを回避することができる。このために回転対称の構成が特に適する。
【００６５】
ビーム源の出力結合面と第１の反射層との間隔は、ビーム源の照射特性が拡散されるので、第１の反射層の照明は均質にしたまま光学素子により有利には小さく維持することができる。
【００６６】
有利な実施形態では、光学素子が別個の光学素子としてビーム源に取り付けられている。ここではビーム源の出力結合面を、光学素子のビーム出射面により形成することができる。光学素子によるビーム整形は有利には、ビーム源のビーム形成素子の近傍で行われる。
【００６７】
光学素子は例えばビーム源に接着することができる。または有利には光学素子に設けられた複数の嵌合ピンを用いてビーム源に挿入することができる。
【００６８】
本発明の別の特徴、利点および有効性を以下の実施例の説明において図面と関連させて説明する。
図１は、本発明による照明装置の第１実施例を示す概略的な断面図である。
図２は、本発明による照明装置の第２実施例の概略的な断面図である。
図３は、照明装置に対して特に有利なビーム源の配置構成を示す図である。
図４は、本発明による照明装置の第３実施例の概略的な断面図である。
図５は、本発明による照明装置の第４実施例の概略的な断面図である。
【００６９】
同一、同種の素子また同様に作用する素子には図面において同一の参照番号が付されている。
【００７０】
図１は、本発明による照明装置１０の第１実施例を示す概略的な断面図である。
【００７１】
照明装置１０は、第１の反射層１と第２の反射層２を備える反射器構成体、および複数の光源を有する。図１の実施例では、照明装置の第１のビーム源３と第２のビーム源４が示されている。この個数と異なる個数、大きさのビーム源を設けることもできる。照明装置に使用されるビーム源の個数は、有利にはそれぞれの適用に必要なビーム出力、ないしは肉眼の感度を考慮した相応の光技術的大きさ、および所要の光束に基づく。
【００７２】
さらに照明装置１０はビーム出射面５を有する。第１の反射層１は、ビーム出射面５とビーム源３，４との間に配置されている。ビーム出射面５は例えば、第１の反射層１の、ビーム源とは反対の表面によって形成することができる。択一的に、第１の反射層の、ビーム源とは反対の側に配置された素子のビーム源とは反対側の表面がビーム出射面を形成することもできる。
【００７３】
第２の反射層２は、第１の反射層１のビーム出射面５とは反対の側に配置されている。
【００７４】
ビーム源に形成されたビームの照明装置における経過は図１に例として、第１のビーム源３により形成されたビーム成分８１，８２，８３のビーム路に示されている。
【００７５】
ビームはビーム源３と４を、それぞれのビーム源の出力結合面６を介して去る。ビーム源の放射円錐はそれぞれ破線７により制限されている。ここで第１のビーム源３と第２のビーム源４の放射円錐は第１の反射層１上でオーバラップしている。
【００７６】
第１の反射層上でオーバラップしていても、ビーム出射側では第１の反射層と第２の反射層での反射によって均質なビーム出力分布を達成することができる。相応のことが、離間されており、相互にオーバラップしない放射円錐に対しても当てはまる。
【００７７】
第１のビーム源３を、その出力結合面６を介して去るビーム成分８１は、とりわけ直接および／または斜めに第１の反射層１に当たり、これを通過する。
【００７８】
第１のビーム源３により形成された別のビーム成分８２は第１の反射層１に斜めに当たり、そこで反射される。この反射の後、ビーム成分８２は第２の反射層に当たり、そこで再び第１の反射層の方向に反射され、これに当たり、この第１の反射層１を通過する。ビーム成分８２の第１の反射層における第１の照射点９は、このビーム成分の第１の反射層臭い蹴る第２の照射点９９から側方に離間している。第２の照射点９９はとりわけビーム源３から、第１の照射点９よりも側方にさらに離れている。
【００７９】
ビーム源により形成されたビームは第１の反射層を透過し、場合により第１の反射層と第２の反射層での多重反射の後に部分的に透過する。このときビームの一部は、第１の反射層１によって所期のようにビーム出射面５から離れるように反射される。
【００８０】
第１のビーム源により形成されたビームのビーム成分が第１の反射層１および／または第２の反射層２で反射されることにより、照明強度の均質な側方分布が、第１の反射層１の、ビーム源に向いた側で達成される。この照明強度は、ビーム源により形成され、第１の反射層に当たる光束を第１の反射層の照射面のｍ2当たりのルーメンで測定したものである。とりわけビーム源３によって直接照射されない第１の反射層の領域も、第１および／または第２の反射層での多重反射により照明することができる。相応のことが第２のビーム源４により形成されたビームに対しても当てはまる。とりわけビーム源により形成されたビームの一部は第１の反射層１により所期のようにビーム出射面５から離れるように反射される。このとき有利には所定のビーム成分が第１の反射層を通過する。この成分はそれぞれの照明適用のために使用される。
【００８１】
第１の反射層を透過したビーム出力はビーム出射面５上で有利には均質に分散される。したがって照明装置は、側方にとりわけ均質に分布された比放射を特徴とする。この比放射は、照明装置から発する光束の、出射面のｍ2当たりのルーメンで表わされる。とりわけビーム出射面５にビーム出力の比較的高いインゼル（ホットスポット）が発生することは反射装置によって簡単に回避することができる。
【００８２】
さらに照明装置によって照明すべき面を照明は、側方に実質的に一定の照明強度により簡単に達成される。
【００８３】
第１の反射層１と第２の反射層２は側方向に相互に完全にオーバラップしている。第１の反射層１はさらにビーム源を側方向に覆っている。さらに第１の反射層と第２の反射層とは有利には互いに平行に延在する。
【００８４】
第１の反射層１と第２の反射層２との間にはビーム空間１１が形成されており、有利には垂直方向に制限されている。側方向、すなわち第１の反射層の主伸長方向では、ビーム空間１１が１つまたは複数の側方反射層１２によって制限されている。ビーム源により形成されたビーム出力は、第１および第２の反射層、並びに側方反射層によってビーム空間に集束することができる。ビーム空間は有利には実質的に放射密に構成されている。すなわちビーム源により形成されたビームはビーム空間を実質的に、そのために設けられた面を介してだけ去る。この面は、本実施例では第１の反射層１により形成されている。側方反射層１２は、ビームがビーム空間１１を側方から出力結合するのを防止する。
【００８５】
このことはビーム成分８３に基づき明らかである。このビーム成分は、まず第１の反射層１により反射され、続いて側方反射層１２に当たり、これにより再び第２の反射層２の方向に反射される。側方反射層１２が省略されると、ビーム成分８３がビーム空間１１から去ることとなる。このことはビーム空間における不所望なビーム出力の低下を招き、したがってビーム出射面５を介して出射するビーム出力の低下を意味する。第２の反射層２はビーム成分８３を、再び第１の反射層１の方向に反射する。ビーム成分８３はここで再度反射されるか、または第１の反射層１を透過して出射する。
【００８６】
側方反射層１２は、有利には第１の反射層１から第２の反射層２へ垂直方向に伸長している。特に有利には側方反射層１２は、第１および第２の反射層に対して垂直に延在している。側方反射層１２はさらに有利には、第１および／または第２の反射層に直接配置されているか、または取り付けられている。このようにして放射密なビーム空間１１の作製が容易になる。例えば個々の反射層は例えば接着剤接続によって接続することができる。
【００８７】
第１の反射層１、第２の反射層２および側方反射層１２は有利は９０％またはそれ以上の反射率、特に有利には９５％またはそれ以上の反射率、例えば９８％またはそれ以上の反射率を有する。有利にはこれらの反射層は金属を含むか、または金属性として構成されている。ビーム成分の大部分が第１の反射層を介して出射するようにするため、第２の反射層と側方反射層は、有利には第１の反射層よりも大きな反射率、例えば１００％までを有する。反射層を金属含有性として例えば合金ベースで構成すること、または金属化部または金属ミラーシートとして金属性に構成することは照明装置１０に対して特に適する。
【００８８】
第１の反射層１と側方反射層は、有利には中断なしに一貫して反射性に構成されている。有利には反射層は、その全長にわたって実質的に一定の反射率を有する。したがって第１の反射層へのビームの衝突点に関係なく、常に同じ割合のビームが反射され、常に同じ割合のビーム出力が第１の反射層を通過することができる。
【００８９】
有利には第１の反射層は第１の支持素子１３に、第２の反射層は第２の支持素子１４に、および／または側方反射層１２は第３の支持素子１５に配置および／または取り付けられている。有利には各側方反射層１２には離散的支持素子１５が配属されている。支持素子１３，１４，１５は例えば、照明装置のケーシングの一部を形成することができる。それぞれの反射層はそれぞれの支持素子の上に、例えば接着、積層、または蒸着により取り付けることができる。
【００９０】
第１の反射層１の第１の支持素子１３は有利には、第１の反射層の、ビーム源３および４とは反対の側に配置されている。第１の支持素子１３は有利には、ビーム源により形成されるビームに対して透過性に構成されている。場合により第１の支持素子は、この支持素子を通過するビームの出力分布を十分に均質化するために拡散素子として、例えばプレキシガラスからなる拡散プレートとして構成することができる。第２のまたは第３の支持素子は吸収性に構成することができる。なぜならこれらはビーム出射には用いられず、それぞれ支持する反射層が高反射性だからである。
【００９１】
第１の反射層１の、ビーム源に向いた側での照明強度と、ビーム出射面での比放射との比は０．２またはそれ以下であり、有利には０．１またはそれ以下、特に有利には０．０５またはそれ以下である。このことは上記のように構成された高反射率、とりわけ９８％と等しいかまたはそれ以上の反射率により達成することができる。
【００９２】
驚くべきことには、ビーム空間１１でのビーム出力がこのように強く集束されても、ビーム出射側では均質に分布されたビーム出力を照明装置から発することができ、例えばＬＥＤである表示装置をバックグランド照明するのに適する。ここで照明装置は、反射装置によるビーム出力の側方分布に基づいて特にコンパクトに構成することができる。
【００９３】
有利には照明装置は四角形に構成されている。
【００９４】
第２の反射層は有利には一体的に構成されており、複数の切欠部１６を有する。この切欠部にはビーム源３，４が係合する。ビーム源はとりわけ切欠部に、ビーム源の出力結合面６が第２の反射層の、第１の反射層に向いた側の面により閉鎖されるように係合することができる。このことにより、ビーム源を去るビーム全体が実質的に第１と第２の反射層の間でビーム源から出力結合されることが保証される。切欠部１６の数は有利にはビーム源の数に相応する。したがってビーム源により占有されない切欠部をビームが通過することによる反射損失は回避することができる。切欠部１６は有利には、第２の反射層を支持する第２の支持素子１４を貫通するように伸長している。有利には１つのビーム源にそれぞれ１つの固有の離散的切欠部が配属されている。さらに切欠部は有利には、ビーム源が側方にそれぞれの切欠部により例えば摩擦結合で閉鎖されるようにビーム源に適合されている。
【００９５】
ビーム空間１１をビ―ム通過部に対して、側方反射層１２および／または第２の反射層２により密閉するために、場合により側方反射層または第２の反射層の、ビーム空間とは反対側にそれぞれ１つの付加的反射層を配置することができる。この種の付加的反射層は図１には明示されていない。しかし図示の反射層とそれぞれの支持体との間に配置することができる。
【００９６】
それぞれの反射層（側方反射層または第２の反射層）および相応の付加的反射層を含む反射層構造体と第１の反射層に対して同形式の簡単な個別反射層を使用することができる。ここで第１の反射層の形成では付加的反射層を省略することができる。これにより第１の反射層を介するビーム出射を簡単にすることができる。
【００９７】
有利にはビーム源３ないし４の出力結合面６と第１の反射層５との間隔は５ｍｍまたはそれ以下、特に有利には２ｍｍまたはそれ以下、例えば１ｍｍまたはそれ以下である。このようにして小型でコンパクトな照明装置の作製が容易になる。０．７ｍｍよりも大きな間隔が特に有利である。
【００９８】
照明装置１０のビーム源３と４は、有利にはビーム放射ダイオードとして構成されている。特に有利には、ビーム放射ダイオードは可視光線を形成するための発光ダイオードとして構成されている。ビーム放射ダイオードは有利には、ビーム形成のために設けられたそれぞれ１つの半導体チップ１７を有する。この半導体チップは、ビーム放射ダイオード構成素子２０の例えばプラスチック含有性ケーシング本体１９の空洞部１８に配置することができる。さらに半導体チップは有利には、樹脂またはシリコーン含有性のカバー２１に埋め込まれる。このカバーは半導体チップを外部の障害的影響から保護する。表面実装型ビーム放射ダイオードは、小型でコンパクトな照明装置に特に適する。ビーム放射ダイオードの電気端子は、分かりやすくするために図１では図示されていない。
【００９９】
さらにビーム源はビーム源支持体２２に配置することができる。このビーム源支持体はビーム源を有利には機械的に安定化する。ビーム源支持体はとりわけ、照明装置のケーシングの裏壁を形成することができる。ビーム放射ダイオード構成素子の場合、ビーム源支持体が有利には導体路板として構成されており、この導体路板は構成素子の電気接続に用いることができる。ビーム源支持体２２は図示のもの以外に、第２の支持素子１４に直接配置するか、または場合によりこれに取り付けることができる。コンパクトな照明装置に対しては、表面実装型ビーム放射ダイオード素子（ＳＭＤ：表面実装デバイス）が特に適する。
【０１００】
半導体チップは第１の反射層を照明するために、場合により第２の反射層に直接取り付け、第２の反射層によって電気接続することができる。この場合、第２の反射層は相応に有利には導電性であり、チップ支持体として構成されると特に有利である。この場合、ビームは第１の反射層と第２の反射層との間で形成される。ビーム源は実質的に半導体チップにより形成することができる。
【０１０１】
ビーム源３および４で形成されたビームは、反射構成体の第１の反射層１に有利には直接または最初に当たる前に、光学素子２３を通過する。
【０１０２】
ビーム放射ダイオードがビ―ム源として使用される場合、光学素子２３を、例えばカバー２１の適切な形状付与によって、例としてビーム源３に示されるようにダイオードに組み込んで形成することができる。または光学素子は、例としてビーム源４に示されるように別個の光学素子としてビーム放射ダイオード素子に配置し、および／またはこれに取り付けることができる。
【０１０３】
光学素子は例えば、ビーム放射ダイオードに装着するか、または接着することができる。このために有利にはケーシング本体および／または光学素子に、相応の固定装置が形成されている。この固定装置は分かりやすくするために明示的に図示されていない。
【０１０４】
照明装置に特に適するビーム源と、ビーム放射ダイオードに取り付け可能であり、ビーム放射ダイオードの照射特性を拡張し、均一な照明に特に適する光学素子は、特許願DE 10 2005 020 908.4に詳細に記載されている。この特許願の開示内容は本出願に明示的に取り入れる。
【０１０５】
半導体チップを接触接続するための２つの電気端子の他に、このビーム放射ダイオードは別個の熱端子部を有する。この熱端子部は電気端子部から分離されており、例えばヒートシンクに接続することができる。高出力ビーム放射ダイオードとして、このビーム放射ダイオードは特に照明適用に適する。
【０１０６】
ビーム放射ダイオードとしてさらに、製造業者オスラム・オプト・セミコンダクタＧｍｂＨの次の形式名の構成素子およびその類似の構成素子が照明装置用のビーム源として適する；ＬＢ  Ａ６７０、ＬＢ  Ｗ５ＳＧ。
【０１０７】
後者の構成素子ついては、例えば特許願WO 02/084749に詳細に記載されており、この開示内容を本願発明の参考文献とする。この構成素子はとりわけ、形成すべきビーム出力が高い場合に適する。さらにこの構成素子のケーシング本体には光学素子を、例えば光学素子に設けられた嵌合ピンによって簡単に装着し、取り付けることができる。このケーシング本体は、比較的大きく、自由に接近することのできる表面を有し、この表面は光学素子に対する固定装置を設けることを容易にする。
【０１０８】
光学素子２３は例えばレンズとして構成されており、その表面は有利にはビーム出射側に凹面湾曲部分領域２３０を有する。この凹面湾曲部分領域を通って特に有利には光軸２３１が延在している。光軸２３１はさらに有利には、ビーム源、とりわけ半導体チップ１７を通って延在している。
【０１０９】
光学素子２３、とりわけそのビーム出射面は有利には、凹面湾曲部分領域を光軸２３１に対して間隔をおいて側方に取り囲む、とりわけ周回する凸面湾曲部分領域２３２を有する。光学素子のビーム出射面は有利には、ビーム源の出力結合面６を形成する。
【０１１０】
光学素子２３をこのように形状付与することにより、ビーム源の照射特性を、このビーム源のビーム形成素子、例えば半導体チップの照射特性を変形しない場合に対して有利に拡張することができる。ビーム出射面を湾曲に形状付与することによって、ビームはビーム出射側で光軸から離れて屈折される。このことにより、ビーム源によって直接照明される第１の反射層の領域が、光学素子のビーム出射面と第１の反射層との間隔が所定であれば有利に拡大される。反対に、第１の反射層の所定面積の部分領域を照明すべき場合、光学素子により照射特性が拡張されているからビーム源を有利には第１の反射層に簡単に接近して配置することができる。したがってビームは、第１の反射層の表面垂線に対して大きな角度の下で複数回、この第１の反射層に当たる。これにより第１の反射層で比較的大きな角度の下で複数回の反射が生じ、これにより側方の均一な照明を簡単に達成することができる。
【０１１１】
光学素子２３は有利には、ビーム源によって照明される、とりわけ平坦な第１の反射層１の部分領域上の照明強度が側方に均質に分散されるように構成される。このために光学素子２３はとりわけ有利には、光軸２３１に対して回転対称に構成される。さらに光軸２３１は有利には、第１の反射層の表面垂線に対して平行に延在する。このようにして、第１の反射層１の均一な直接照明が容易になる。
【０１１２】
全体として、ビーム源の照射特性を光学素子２３と（複数回の）反射を介して反射装置のビーム空間１１内で変化することによって、照明装置の均質な比放射をビーム出射側で達成することができ、同時にこの照明装置を小型でコンパクトに実現することができる。
【０１１３】
さらに本発明の照明装置によって、ビーム出射面の側方に配置された照明すべき平坦面を均一に照明することができる。この種の装置は、例えば画面サイズが５７"までの表示装置に対して使用することができる。それよりも画面サイズ、とりわけビーム出射面が大きな表示装置も、この照明装置により簡素化され、とりわけコンパクトに実現することができる。
【０１１４】
ビーム出射側で、および／または第１の支持素子１３を通って出射するビームを、ビーム出射面５の表面垂線に対して平行に配向するために、第１の反射層の、ビーム源とは反対の側に層構造体２４を配置することができる。この種の層積層体は明度補強フィルム（ＢＥＦ：Brightness Enhancement Film）とも称される。なぜなら表面垂線の周囲で観察者により知覚される明度がこの層構造体によって高められるからである。コントラストもこのようにして増強することができる。Ｄ−ＢＥＦ（ダブルＢＥＦ）が明度補強フィルムとして特に適する。
【０１１５】
層構造体２４は有利には、ここでは分かりやすくするために明示しない複数の個別層を有する。ビーム源により形成され、第１の反射層を透過したビームは、有利には第１の支持素子および／または層構造体２４を通過した後、バックグランド照明すべき表示装置２５、例えばＬＣＤに当たる。この表示装置は層構造体と共に、第１の反射層に配置された層結合部に組み込まれており、特に有利にはこの層結合部を閉鎖する。
【０１１６】
図２には、本発明の照明装置の第２実施例の概略的な断面図が示されている。
【０１１７】
基本的に、図２に示された実施例は図１に示された実施例に相応している。相違点は、ビーム源支持体２２が第２の支持素子１４に直接配置されており、有利には取り付けられていることである。
【０１１８】
さらに図２の照明装置は複数のビームユニット３０を有する。このビームユニットは、それぞれさらに複数のビーム源を有している。ここでビームユニット３０は、第１のビーム源３、第２のビーム源４および第３のビーム源２６を有する。ビームユニットのビーム源は、有利にはペアで色の異なるビームを形成する。例えば第１のビーム源３は赤スペクトル領域のビームを形成し、第２のビーム源４は緑スペクトル領域のビームを、第３のビーム源２６は青スペクトル領域のビームを形成する。したがって１つのビームユニット３０により種々異なる色のビームを形成することができる。とりわけビームユニットは、複数のビーム源が同時に作動する際に混合色ビーム、例えば白色光を形成することができる。ビーム路を明示することは、図２では省略されている。ビームユニットのビーム源は有利には側方に並置されており、とりわけ群ごとに配置されている。
【０１１９】
ビーム源の出力結合面６と第１の反射層との間隔は例えば３．５ｍｍとすることができる。第１の支持素子１３は例えば、厚さが３ｍｍのプレキシガラス製のディフューザとして構成することができる。第１の反射層１と第２の反射層２との間隔は例えば５ｍｍとすることができる。このために、この間隔を規定する、ないしはスペースホルダとして構成された第３の支持素子１５は相応にして、例えば５ｍｍの高さに形成されている。反射層は例えばそれぞれ９８％の反射率を有することができる。この種の照明装置１０の全厚は、１０ｍｍまたはそれ以下とすることができる。この種の照明装置によって、バックグランド照明のために従来の表示装置に対して使用される輝度に相応する輝度がビーム出射側で達成される。
【０１２０】
図１と図２に従い特に立方体に構成された試験照明装置によって、非常に均質なビーム出力分布をビーム出射側で達成することができた。この試験照明装置は、上から見て寸法が１００ｍｍ×１２０ｍｍの矩形ビーム出射面と、直方体の基面上に７０ｍｍの間隔で配置された２つのビーム放射ダイオードを有する。個々の光源は出射側でもはや区別することはできなかった。
【０１２１】
図３には、照明装置に特に有利な、ビームユニットのビーム源の配置構成が概略的に示されている。
【０１２２】
ここでビームユニット３０は、第１のビーム源３、第２のビーム源４、第３のビーム源２６および第４のビーム源２７を有する。ビーム源は有利にはビーム放射ダイオードとして構成されている。とりわけビームはビーム源内で、有利には光電半導体チップによって形成される。ビーム源４は有利には赤スペクトル領域のビームを形成するように、ビーム源３と２６は緑スペクトル領域のビームを、ビーム源２７は青スペクトル領域のビームを形成するように構成されている。したがって１つのビームユニットの２つのビーム源が、同色のビーム、とりわけピーク波長が同じビーム、例えば緑ビームを形成するように構成することができる。
【０１２３】
照明装置に対して、特に偏平な照明装置に対しては、ビームユニットの４つのビーム源を菱形状に配置することが特に適することが判明した。隣接するビーム源は、ビーム源３と２６は別にして、有利にはそれぞれ同じ間隔ａを有する。この配置構成は、均質な混合色光をビームユニットにより、第１の反射層を照明するために形成するのに特に適する。約１０ｍｍの間隔ａが特に有利であることが判明している。
【０１２４】
さらに照明装置は有利には複数のビームユニットを有する。ここで個々のビームユニットは特に有利には、２次元六角形格子の格子点に配置されている。個々のビーム源は有利にはそれぞれの格子点の周囲に群ごとに配置されている。
【０１２５】
図４には、本発明の照明装置の第３実施例の概略的な断面図が示されている。
【０１２６】
図４の実施例は、図１と２に示した実施例に基本的に相応し、ここでも色の異なるビームを形成することのできるビーム源のビームユニットが使用される（これについては図２と３参照）。前に説明した図面との相違点は、図４の実施例では支持素子１３，１４，１５が省略されていることである。
【０１２７】
図４の実施例ではさらに、前に説明した実施例との相違点として、第１の反射層１と第２の反射層２との間に光導体２８が配置されている。とりわけビーム空間１１は基本的に光導体２８により形成することができる。
【０１２８】
第１の反射層１、第２の反射層２および／または側方反射層１２は有利には、光導体の相応の表面に配置または形成されている。有利にはこれら反射層の少なくとも１つ、特に有利にはすべての反射層が光導体２８に取り付けられており、例えば蒸着または積層されている。このために例えば、金属化部を例えば蒸着により光導体に形成するか、またはミラーシートを光導体にラミネートすることができる。有利には、反射層に対して付加的な支持素子を設けることを省略することができる。
【０１２９】
第１の反射層の、ビーム源３，４ないし２６に向いた側にはディフューザ素子２９が配置されている。図１または２の支持素子１３とは異なり、ディフューザ素子は第１の反射層１に対する機械的な支持機能を引き受ける。光導体は第１と第２の反射層の間に配置することができ、これが第１の反射層と有利には別の反射層をも支持する。
【０１３０】
ビーム源３の側から光導体に切欠部３１を形成することができ、この切欠部にはそれぞれのビーム源の出力結合面６が係合することができる。有利には各ビーム源に対して、このような１つの切欠部３１が離散的に形成されている。この切欠部は、例えば光導体の製作の際に、例えば射出成形法で光導体本体に成形することができる。
【０１３１】
出力結合面６と光導体２８との間では、切欠部のとりわけ残った自由空間に屈折率適合物質、例えばシリコーンゲルを配置することができる。このようにして、ビームが切欠部から光導体へ移行する際の反射損失を緩和することができる。屈折率適合物質は有利には、切欠部内の物質、例えば空気と光導体ないし光学素子の材料との間の屈折率変化を緩和する。有利には屈折率適合物質は、出力結合面の側に隣接する物質と光導体の物質との間の屈折率を有する。さらに屈折率適合物質は有利には出力結合面と光導体に隣接する。自由空間は基本的に屈折率適合物質により完全に満たすことができる。
【０１３２】
支持素子と、場合により反射層１，２および１２を光導体２８に離散的に取り付けることを省略するので、小型でコンパクトな照明装置の作製が簡単になる。
【０１３３】
図５は、本発明による照明装置の第４実施例の概略的な断面図である。基本的に、図５に示された実施例は図４に示された実施例に相応している。
【０１３４】
これとの相違点は、切欠部３１の、出力結合面６に対抗する側に、とりわけそれぞれ１つの反射素子３２が配置および／または形成されていることである。有利には反射素子３２の横断面は、光導体から出力結合面の方向に先細になっている。特に有利には、反射素子は光学素子２３の光軸２３１に対して対称に配置されている。反射素子３２は例えば反射向上物質、例えば金属により被覆することができる。有利には反射素子３２は実質的に三角形の横断面を有する。
【０１３５】
反射素子によって、ビーム源から出力結合面６を介して去るビームを、場合により光学素子２３でのビーム整形に加えて側方向に分散することができる。このことはビーム成分８４により明白である。このビーム成分８４の、光軸２３１に対する角度は反射素子での反射により拡大されている。このようにして第１の反射層でのビームの照射面積を拡大することができる。その結果、第１の反射層で、面積の大きなビーム出力分布が簡単に達成される。
【０１３６】
さらに反射素子は有利には出力結合面６から離間している。光軸に対してすでに十分な角度を有するビーム成分は、このようにして反射素子での反射なしに簡単に第１の反射層に当たることができる。
【０１３７】
本明細書はドイツ連邦共和国特許明細書の2005年9月30日のDE 10 2005 047 154.4および2005年12月21日のDE 10 2005 061 208.3の優先権を主張する。したがってこれらの明細書の全ての開示内容は明示的に参照により本明細書に取り入れられる。
【０１３８】
なお、本発明は実施例に基づいたこれまでの説明によって限定されるものではない。むしろ本発明はあらゆる新規の特徴ならびにそれらの特徴のあらゆる組み合わせを含むものであり、これには殊に特許請求の範囲に記載した特徴の組み合わせ各々が含まれ、このことはそのような組み合わせ自体が特許請求の範囲あるいは実施例に明示的には記載されていないにしてもあてはまる。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】図１は、本発明による照明装置の第１実施例を示す概略的な断面図である。
【図２】図２は、本発明による照明装置の第２実施例の概略的な断面図である。
【図３】図３は、照明装置に対して特に有利なビーム源の配置構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明による照明装置の第３実施例の概略的な断面図である。
【図５】図５は、本発明による照明装置の第４実施例の概略的な断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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