(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーを照射するための照射ユニットであって、キーエレメントが固定され、向き合って延びる２つの主面（３，４）を有するキー導光体エレメント（１，２２，２３）と、該キー導光体エレメント（１，２２，２３）を照出するための少なくとも１つの光源（２）とを有し、前記主面（３，４）の間に入射された光がトータル反射によって反射させられるように構成され、少なくとも１つの主面側に入射された光を当該面から出射するため出射手段が設けられている形式のものにおいて、前記出射手段が、プリズムフィールドを形成する、横に並べて配置された多数の個別のプリズム状の出射構造（１４，１５，１６，２６，２７）を有し、該出射構造（１４，１５，１６，２６，２７）が、それぞれ、少なくとも一方の主面側（４）に対して傾斜して延びる少なくとも２つの交差する面（３１，３２）によって制限されており、前記キー導光体エレメント（１，２２，２３）が切欠きとしての付加的なミラーエレメント（８，９，１０）を、個々のプリズムフィールドへ光を変向させるために有していることを特徴とする、照射ユニット。
【請求項２】
少なくとも１つの主面（４）の少なくとも２つの異なる方向に、それぞれ複数の並べて配置された個別の出射構造（１４，１５，１６，２６，２７）が設けられている、請求項１記載の照明ユニット。
【請求項３】
個別の出射構造（１４，１５，１６，２６，２７）が少なくとも１つの主面（４）にてネガティブに構成されている、請求項１又は２のいずれか１項記載の照明ユニット。
【請求項４】
少なくとも１つの主面（４）に対する前記出射構造を制限する面（３１，３２）の角度及び／又は前記制限する面（３１，３２）の交差角が前記光源（２）に対し、前記主面（４）からの相応する照明密度の光の所望される、有利には均質の出射が生じるように調和させられている、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】
光源に対する出射構造の高さ及び／又は間隔（２８，２９）が、出射領域にて光の所望される均質性と照明密度とが生じるように設定されている、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】
出射構造（１４，１５，１６）が、各方向に３つ以上の出射構造を有する、方形マトリックス（５，７）又はダイヤゴナルマトリックス（６）で配置されたフィールドを有している、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。
【請求項７】
出射構造（１４，１５，１６，２６，２７）が４角ピラミッド（２７）又は截頭４角ピラミッド（２６）である、請求項１から６までのいずれか１項記載の照明ユニット。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項記載の照明ユニットのための導光体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、向き合って延びる２つの主面を有する導光体エレメントと、該導光体エレメントを照出するための少なくとも１つの光源とを有する照明ユニットであって、前記主面の間に入射された光がトータル反射によって反射させられるように構成され、少なくとも１つの主面側に入射された光を当該面から出射するための手段が設けられている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
冒頭に述べた形式の照明ユニットは、例えばバックライト又はキー導光体という概念で知られている。このような照明ユニットはキー又はＬＣＤのバックグラウンド照明に用いられる。
【０００３】
キーの照明は通常は照明手段、例えばランプ又はＬＥＤ（light emitting diode）によって光が入射ジオメトリを介して導入される導光体によって行なわれる。この導光体においては光線は照明しようとする領域へ導かれる。
【０００４】
所望の照明方向への変向は通常は、磨りガラス効果を有する粗面化された表面領域によって行なわれる。この形式で照明面の均質な照明が、導光体の内部にて観察者に対し視覚的な像を見えるようにすることなく得られる。
【０００５】
しかし粗面を形成することを量産で、所望の変わらない品質で代替可能な費用で達成しかつ検査することは必ずしも可能ではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の照明装置であって、特に量産で、変わらない良好な品質で製造でき、それにも拘わらず特にキーの均質な照明が可能である形式のものを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題を解決するためには出射手段が複数の、つまり７つ以上のフィールド状に横に並べて配置された個別の出射構造を有し、該出射構造が少なくとも１つの主面側に対して傾いて延びるそれぞれ２つの、交差する面によって制限されて構成されている。この構成は種々の利点を有している。まず、さもないと使用される粗い出射面が、その品質が容易に後から検査可能なはっきりと規定された幾何学的な出射構造によって置き換えられるようになる。これは特に、この出射構造が比較的に小さな寸法で、すなわち１つの出射構造が４０〜２００μｍの大きさの辺長さを有する寸法で製造される場合にも当嵌まる。出射構造は有利には照明しようとする表面の寸法に関し、例えば照明しようとする領域にて２０〜２００の単個出射構造から成るフィールドが配置され得るように選択される。さらにこれに相応して構成された導光体を例えば射出成形法で製作することは、小さな構造の場合ですら、粗い表面の製造の場合に比較して、射出温度に対する影響が少ない。さらに出射構造は該出射構造を制限する少なくとも２つの交差する面によって、目的とした導光に使用できる有利な方向を有するようになる。
【０００８】
幾何学的にいくらかきびしい、場合によっては容易に製作できる照明ユニットを得るためにはさらに、少なくとも１つの主面の少なくとも２つの異なる方向でそれぞれ複数の横に並べて配置された個別の出射構造が設けられている。
【０００９】
有利には個別の出射構造はプリズム形である。つまり、出射構造は主として交差しあう面により制限されている。
【００１０】
本発明の特に有利な構成では個別の出射構造は少なくとも１つの主面にネガティブに構成されている。この形式で個別の出射構造は、例えば射出成形工具にてポジティブに一体成形されることができ、この結果、特に５０〜３００μｍの出射構造寸法の場合に工具の製造が著しく簡易化される。
【００１１】
さらに本発明の特に有利な構成では少なくとも１つの主面に対する出射構造を制限する面の角度及び／又は出射構造を制限する面の交差角は、光源に対し、相応の照明密度を有する光が当該主面から所望されるように有利には均質に出射されるように調和させられている。つまり、光の出射のための重要なパラメータとしては出射構造を制限する面の相互の交差角も当該主面に対する交差角も用いられる。さらに出射構造を制限する面の光源に関する方向も別のパラメータである。
【００１２】
さらに出射された光の照明密度及び均質性は出射構造の高さ及び／又は出射構造相互の間隔を介して調節されることができる。
【００１３】
出射構造フィールドはきびしく配置された完全に同一の出射構造から必ずしも強制的に構成されていなければならないことはない。製造方法がこれを可能にする限り、極端な場合には個々の出射構造の幾何学的形状が個別に適合させられた出射構造を使用することもできる。しかし、良好な結果はすでに幾何学的にきびしい出射構造によって達成することができる。
【００１４】
特に有利な構成では、例えば出射手段は、光源に関して方形マトリックス又はダイヤゴナルマトリックスで配置された各方向で少なくとも２つの出射構造のフィールドを有している。しかし通常はこのようなフィールドにおいては少なくとも２０及び２０よりも多くの出射構造が配置される。
【００１５】
出射構造自体はあらゆる形態のプリズムとして構成されていることができる。比較的に簡単な製造可能性に基づき有利には４角ピラミッド又は４角截頭ピラミッドで実現される。このような構造は冒頭ですでに述べたように導光体エレメントにネガティブに又はポジティブに構成されていることができる。
【００１６】
以下、図面に示された本発明の複数の実施例について本発明の詳細と利点とについて説明する。
【００１７】
実施例の説明
図１には光源としてのＬＥＤ（light emitting diode）２で照射されるキー導光体１の１部が示されている。ＬＥＤ２の領域における入射ジオメトリについては以下にいくらか詳しく記述するが、これは他の特許出願の対象である。結果として目的とされていることはＬＥＤの光を板状のキー導光体（特に図２を参照）に入射し、それを平行に配置された主面３、４の間で複数回トータル反射し、ひいては出射個所へ導くことである。
【００１８】
導かれた光を例として図示した３つのプリズムフィールド５，６，７へ導くためには付加的にミラーエレメント８，９，１０がキー導光体１の切欠きとして実現されている。
【００１９】
ミラーエレメント９，１０の構成は図２にもう一度明瞭に示されている。同様にプリズムフィールドの配置は主面４にて裏面側から示されている。
【００２０】
他の構造は主としてキーエレメントとキー導光体自体との固定に役立つ。その外側輪郭は組込み場所によってあらかじめ規定されている。
【００２１】
特にレンズ１１と反射面１２，１３とを有する適当な入射構造によって導光体へＬＥＤ２により導入される光は、部分的に主面３と４にて多数回反射され、直接又はミラーエレメント８から１０の適当な変向を介してプリズムフィールド５，６，７へ達する。そこで光は単個プリズム１４，１５，１６の制限面によってキー導光体１へ出射される。
【００２２】
プリズムフィールド５と６の多数の単個プリズム１４，１６はダイヤゴナルマトリックスで配置されている。単個プリズム１６はほぼ、導光体内へネガティブに成形された完全な４角ピラミッドの形を有している。これに対し単個プリズム１４はこれまた導光体に倒置して構成されている截頭４角ピラミッドである。
【００２３】
プリズムフィールドのプリズム１５は方形マトリックスとして配置され、同様にネガティブな截頭ピラミッドとして形成されている。１つのプリズムフィールドの出射光量はプリズムを出射光に関してプリズムの方向に調整すること（プリズムの回動）、プリズムフィールドにおけるプリズムの間隔及び主面３，４に対するプリズムを制限する面の傾きによって調節される。
【００２４】
従来の出射領域の粗面とは異なって、プリズムフィールドを使用することは、表面の正確な規定が行なわれること、射出成形によるこのような出射構造の製作が通常は工作物における工具表面の結像に強く作用する製作パラメータ、例えば圧力、時間及び温度に対し比較的に影響を受けなくなること、発生するプリズムが例えばもはや角ばっておらず、円みを帯びている場合に、誤った射出パラメータによる製作誤差が容易に認識され得るようになること等の利点を有している。
【００２５】
プリズムフィールドの使用は面積の大きなキー照射装置のために適する。
【００２６】
図３と４とには平らな板状の導光体２２，２３における実際に製作された倒置したプリズムフィールド２０，２１の概略的に減退させられた写真の１部が示されている。光の照射方向はそれぞれ矢印２４，２５で示されている。
【００２７】
プリズムフィールド２０は截頭４角ピラミッド２６が配置されているプリズムフィールド２１とは異なって、横に並んで位置するほぼ完全に構成された４角ピラミッド２７を有している。
【００２８】
ピラミッド２７もしくは截頭ピラミッド２６の配置はいずれの場合にも直角である。この場合にはそれぞれ間隔２８，２９もしくは２８ａ，２９ａは当該配置では等しい。しかしながらこの間隔は入射する光を調節するために変化させることができる。この場合は各方向における前記間隔が異なるだけではなく、前記間隔は一つの方向の内部でも変わっていることができる。
【００２９】
図３のプリズムフィールド２１においては光はほぼ垂直に截頭ピラミッド２６の１つの側面３０に当たるように照射される。この場合には前記側面３０が出射面として役立つ（この側面３０は明るく見える）。これに対し他の面は暗く見える。何故ならばこれらの面においては見る人に向かって光は反射されないからである。
【００３０】
これに対し、図４のプリズムフィールド２０においては入射した光はそれに対し約４５°で配置されたピラミッド面３１，３２に当たり、これらのピラミッド面３１，３２が見る人に向かって光を反射する。この光の出射に関与しない向き合った面３３，３４は暗く見える。
【００３１】
したがって図３に比較してより大きな面（プリズムの基面が同じであると仮定した場合）が出射に関与するようになる。したがって図４のプリズムフィールドは光入射強度が同じである場合により大きな照明密度を有することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＬＥＤ（light emitting diode）照明されるキー導光体の１部分の平面図。
【図２】図１のキー導光体の１部分の３Ｄ図。
【図３】６つのプリズムを有するプリズムフィールドの１部を照射方向と共に示した様式化された３Ｄ図。
【図４】プリズムとして多数のほぼ完全な４角ピラミッドを有するプリズムフィールドをダイヤゴナールな照射方向と共に示した、図３に相当する３Ｄ図。
【符号の説明】
１  キー導光体、  ２  ＬＥＤ、  ３，４  主面、  ５，６，７  プリズムフィールド、  ９，１０  ミラーエレメント、  １１  レンズ、  １２，１３  反射面、  １４，１５，１６  単個プリズム、  ２０，２１  プリズムフィールド、  ２２，２３  導光体、  ２４，２５  矢印、  ２６  ４角截頭ピラミッド、２７  ４角ピラミッド、  ２８，２９  間隔、  ３０  側面、  ３１，３２  ピラミッド面、  ３３，３４  面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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