WO2020195234A1 - Ｌｅｄ光源機構、電話機およびｌｅｄ光源形成方法 - Google Patents

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響太 久保
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present disclosure relates to an LED (Light Emitting Diode) light source mechanism, a telephone, and a method for forming an LED light source.
  • LED Light Emitting Diode
  • the present invention relates to an LED light source mechanism, a telephone, and a method for forming an LED light source.
  • buttons and indicator lamps for interface with the user are arranged on the surface of the telephone housing.
  • the appearance of the button telephone as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-235736, “Button Telephone and Button Telephone System” is shown in the perspective view of FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an example of the appearance of the current button telephone.
  • the telephone main body 200B and the handset 300 are connected by a spiral cable 310. Further, a line cable 210 is connected between the main unit that controls the entire button telephone system (not shown) and the telephone main body 200B.
  • a display unit 110B, a line button unit 120, a dial unit 130, a loudspeaker 140, and a microphone 150 are arranged on the upper surface and the side surface of the telephone body 200B.
  • the display unit 110B includes an incoming call lamp 14 for visually displaying the incoming call status, and a liquid crystal panel 19 for displaying the communication status of the button telephone 100B and the operation status of various buttons.
  • the line button unit 120 includes a plurality of line buttons 21 for selecting an extension line and an outside line.
  • the dial unit 130 includes a plurality of dial buttons 31 and a plurality of function buttons 32.
  • the incoming call lamp 14 provided in the display unit 110B is usually arranged on the right shoulder of the telephone body 200B as shown in FIG.
  • the visibility is insufficiently secured if the incoming call lamp 14 is left in such an arranged state, and the user is affected by the button operation work or the screen display content of the liquid crystal panel 19, or a document on the desk.
  • the user may not be able to recognize the incoming call because it is hidden behind the screen and cannot be seen.
  • the upper region of the display unit 110B of the telephone body 200B is widely diffused horizontally instead of emitting only the right shoulder portion as in the incoming call lamp 14 of FIG. It is desirable to have a shape that emits light. However, from the viewpoint of cost, it is desirable that the number of LEDs (Laser Emitting Diodes), which are light sources for diffusing horizontally and emitting light, is only one without increasing. Then, the one LED is moved to a position in the center of the upper region of the display unit 110B instead of the right shoulder of the display unit 110B, and is arranged to guide the light from the LED to the light emitting surface.
  • LEDs Laser Emitting Diodes
  • the (lens unit) it is desirable to have a light source mechanism capable of diffusing the light from the LED in both the left and right directions (horizontal direction) of the upper region and uniformly emitting the light in both the left and right directions of the light emitting surface.
  • the light from the LED is diffused in both the left and right directions in a state where one LED as a light source is arranged near the center of the upper region of the display unit 110B of the telephone body 200B. Even so, the amount of light is concentrated in the central portion where the LED is located, cannot be sufficiently diffused to both left and right ends, and uneven emission occurs on the light emitting surface. Such a situation cannot be improved by using a material containing a diffusing agent that diffuses light as a material for the light guide portion and the light emitting surface.
  • FIG. 7A and 7B are schematic views showing the internal structure of the LED light source mechanism when the LED serving as a light source is arranged at the center position of the upper region of the display unit 110B of the button telephone 100B shown in FIG. The case where the light emitting surface is formed in the lateral direction of the upper region of the display unit 110B of 100B, that is, in both the left and right directions from the center position is shown.
  • 7A is a perspective view of FIG. 6, which is a perspective view showing the structure of the LED light source mechanism 50B located in the upper region of the telephone body 200B by seeing through the inside from the front oblique direction
  • FIG. 7B is a view.
  • FIG. 5 is a perspective view of the internal structure forming the LED light source mechanism 50B of 7A seen from above.
  • the center of the LED 10 serving as a light source is arranged via a light guide portion (a lens portion that guides light to the light emitting surface 11B) so as to face the light emitting surface 11B.
  • a reflection surface 12B for reflecting the light from the LED 10 and guiding the light in the direction of the light emitting surface 11B is formed so as to surround the light emitting surface 11B, the LED 10, and the light guide unit.
  • the light emitting surface 11B has a horizontally long flat plate shape in both the left and right directions, and the reflecting surface 12B corresponds to the distance from the end of the light emitting surface 11B so as to refract and reflect the light from the LED 10 in the light emitting surface 11B direction. It has a flat plate shape that is inclined in multiple stages. As shown in FIG. 7B, both ends of the left end 1a and the right end 1b of the light emitting surface 11B are located on extension lines at an angle of 40 ° to the left and right from the central axis (center line) of the LED 10. To do.
  • two-color molding is applied to diffuse light to the light guide portion (lens portion).
  • a transparent material containing a diffusing agent is used, and a diffusing agent material made of a resin containing a diffusing agent, for example, PMMA (Poly Methyl Methacrylate) containing a diffusing agent is used for the light emitting surface 11B (lighting part). It is molded using.
  • the reflecting surface 12B is formed by using PC (Poly Carbonate) having a light-shielding property and good reflection efficiency.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the light ray tracing result of the LED light source mechanism 50B in the current technology shown in FIGS. 7A and 7B, and shows the implementation result of the light ray tracing method based on Snell's law.
  • the light emitting state is symmetrical on the left and right sides of the light emitting surface 11B and the light guide portion, the right half is omitted and only the left half is schematically shown.
  • the amount of light rays from the LED 10 reaching the light emitting surface 11B is at a position facing the LED 10.
  • the left end 1a is about half (the left half of the evaluation experiment result is shown in FIG. 8) compared to the central part 1 (the number of light rays is 6 in the case shown in FIG. 8 as the left half of the evaluation experiment result).
  • the number of light rays is 3). That is, although the central portion 1 of the light emitting surface 11B emits strong light, both ends of the left end portion 1a and the right end portion 1b emit weak light, causing uneven light emission.
  • the shape of the reflecting surface 12B is a flat plate shape, and the light incident on the reflecting surface 12B is projected on a two-dimensional plane.
  • the reflected light easily reaches the central portion 1 of the light emitting surface 11B, but the number of light rays reaching both ends of the left end portion 1a and the right end portion 1b of the light emitting surface 11B is reduced, which is a problem to be solved. There is.
  • the light emitting surface 11B and the light guide portion are molded using a material containing an expander, it becomes a factor of cost increase, and at the same time, when it is made to emit light, it becomes white and turbid colored light, and it shines brightly and clearly. There is also a problem to be solved that it is not possible to make the light emitting state.
  • an object of the present disclosure is an LED light source mechanism, a telephone, and a method for forming an LED light source, which enable light emission in a wide range without causing uneven light emission even when only one LED is used as a light source. In the offer.
  • the LED light source mechanism, the telephone, and the LED light source forming method according to the present disclosure mainly adopt the following characteristic configurations.
  • the LED light source mechanism is It is an LED light source mechanism that uses one LED (Light Emitting Diode) as a light source to emit light from a wide range of horizontally long light emitting surfaces.
  • the central axis of the LED is arranged so as to face the light emitting surface at a position on the center line drawn vertically from the central portion in the left-right direction of the light emitting surface.
  • the shape of the reflecting surface that reflects the light emitted from the LED toward the outside of the light emitting surface is formed into a conical shape, and the center line of the conical shape is arranged on the central axis of the LED.
  • a conical first reflecting surface that reflects light from the LED on the outer side surface A truncated cone-shaped second reflecting surface that has light openings on both the upper and lower sides and reflects the light from the LED on the inner side surface side. Formed by the two reflective surfaces of The inner side surface side of the first reflecting surface and the inner side surface side of the second reflecting surface are arranged so as to face each other with respect to the central axis of the LED. It is characterized by that.
  • the telephone according to this disclosure is A telephone equipped with a horizontally long incoming call light emitting panel that emits light when a telephone call is received.
  • the incoming light emitting panel is configured by the LED light source mechanism according to the above (1). It is characterized by that.
  • the LED light source forming method is It is an LED light source forming method for forming an LED light source that emits a wide range of horizontally long light emitting surfaces by using one LED (Light Emitting Diode) as a light source.
  • the central axis of the LED is arranged so as to face the light emitting surface at a position on the center line drawn vertically from the central portion in the left-right direction of the light emitting surface.
  • the shape of the reflecting surface that reflects the light emitted from the LED toward the outside of the light emitting surface is formed into a conical shape, and the center line of the conical shape is arranged on the central axis of the LED.
  • a conical first reflecting surface that reflects light from the LED on the outer side surface A truncated cone-shaped second reflecting surface that has light openings on both the upper and lower sides and reflects the light from the LED on the inner side surface side. Formed by the two reflective surfaces of The inner side surface side of the first reflecting surface and the inner side surface side of the second reflecting surface are arranged so as to face each other with respect to the central axis of the LED. It is characterized by that.
  • the LED light source mechanism the telephone, and the LED light source forming method of the present disclosure, the following effects can be mainly obtained.
  • the light from the LED can be diffused in the three-dimensional direction by forming the reflecting surface in a conical shape. Therefore, it is possible to uniformly emit a wide range of horizontally long light emitting surfaces from the central portion to the left and right both ends with a sufficient amount of light without uneven emission. Therefore, since it is not necessary to use a diffusing agent for the light emitting surface and the light guide portion, it is possible to reduce the cost.
  • FIG. 2A It is a perspective view which shows an example of the appearance of the button telephone which is an example of the telephone which concerns on this embodiment. It is a figure which shows typically an example of the internal structure of the LED light source mechanism which concerns on this Embodiment, and is seen through the inside from the front oblique direction of the perspective view of FIG. 1, and is located in the upper region of the telephone body 200. It is a perspective view which shows an example of the appearance of 50. In order to explain the conical shape of the reflector, it is a perspective view which shows an example of the internal structure of the LED light source mechanism 50 seen through from the oblique rear direction (the back side of a paper surface) of FIG. 2A.
  • FIG. 2A it is a perspective view of the internal structure of the LED light source mechanism 50 of FIG. 2A seen through from the upper surface. It is explanatory drawing for demonstrating an example of the method of acquiring each truncated cone shape and the inclination angle of a cone shape of the 1st reflection surface and the 2nd reflection surface shown in FIG. 2B. It is explanatory drawing for demonstrating an example of the method of acquiring each truncated cone shape and the inclination angle of a cone shape of the 1st reflection surface and the 2nd reflection surface shown in FIG. 2B. It is a schematic diagram which shows an example of the light ray tracing result of the LED light source mechanism shown in FIGS. 2A to 2C.
  • FIGS. 2A to 2C It is a schematic diagram which shows the example different from the LED light source mechanism shown in FIGS. 2A to 2C. It is a schematic diagram which shows the example different from the LED light source mechanism shown in FIGS. 2A to 2C. It is a schematic diagram which shows the example different from the LED light source mechanism shown in FIGS. 2A to 2C. It is a perspective view which shows an example of the appearance of the current button telephone. It is a schematic diagram which shows the internal structure of the LED light source mechanism when the LED which becomes a light source is arranged at the center position of the upper region of the display unit of the button telephone shown in FIG.
  • FIG. 7A and FIG. 7B It is a schematic diagram which shows the internal structure of the LED light source mechanism when the LED which becomes a light source is arranged at the center position of the upper region of the display unit of the button telephone shown in FIG. It is a schematic diagram which shows the ray tracing result of the LED light source mechanism in the present technology shown in FIG. 7A and FIG. 7B.
  • the shape of the reflecting surface is conical as an LED light source mechanism that emits a wide range of horizontally long light emitting surfaces (for example, in the case of a telephone, a horizontally long incoming light emitting panel for notifying an incoming call) by one LED.
  • the main feature of the shape is that the light from the LED for causing the light emitting surface to emit light via the light guide portion can be diffused in a three-dimensional direction to guide the light. Thus, uneven light emission on the light emitting surface is suppressed, and it is possible to emit light uniformly with sufficient brightness.
  • the central portion of the light emitting surface on the central axis of the LED emits strong light, but emits light. Only weak light was emitted from the left and right ends of the surface, causing uneven light emission.
  • the light emitting surface has a wide horizontal shape (that is, a light emitting panel)
  • the light emitting surface can be made to emit light uniformly.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of a button telephone, which is an example of a telephone according to the present embodiment.
  • the button telephone 100 shown in FIG. 1 is a telephone main body 200 instead of the incoming call lamp 14 arranged on the right shoulder of the display unit 110B in the telephone main body 200B of the button telephone 100B shown in FIG.
  • An example is shown in which horizontally long incoming call light emitting panels 15 are arranged on the left and right sides in the upper surface area of the display unit 110.
  • the components of the button telephone 100 other than the incoming call light emitting panel 15 of FIG. 1 are exactly the same as those of the button telephone 100B shown in FIG. Therefore, the description of the components other than the incoming light emitting panel 15 will be omitted here, and an example of the LED light source mechanism constituting the incoming light emitting panel 15 will be described.
  • the incoming call light emitting panel 15 is formed in a horizontally long shape wide in the left-right direction so as to cover almost the entire upper area of the display unit 110 of the telephone body 200.
  • the left and right ends of the incoming call light emitting panel 15 are located at an angle of 40 ° to the left and right from the central axis of the LED.
  • FIGS. 2A to 2C are diagrams schematically showing an example of the internal structure of the LED light source mechanism according to the present embodiment. That is, the LED light source mechanism 50 shown in FIGS. 2A to 2C shows an example of an LED light source function for forming a horizontally long incoming light emitting panel 15 in the upper region of the display unit 110 of the button telephone 100 shown in FIG. A configuration example is shown in which the central axis of the LED serving as a light source is arranged directly below the central portion in the left-right lateral direction of the light emitting surface forming the incoming call light emitting panel 15.
  • FIG. 2A is a perspective view showing an example of the appearance of the LED light source mechanism 50 located in the upper region of the telephone main body 200 by seeing through the inside from the front oblique direction of the perspective view of FIG.
  • FIG. 2B is a perspective view showing an example of the internal structure of the LED light source mechanism 50 seen through from the diagonally rearward direction (back side of the paper surface) of FIG. 2A in order to explain the conical shape of the reflector.
  • FIG. 2C is a perspective view of the internal structure of the LED light source mechanism 50 of FIG. 2A viewed from above in order to explain the light rays from the LED.
  • the light emitting surface 11 forming the incoming light emitting panel 15 is perpendicular to the position where the central portion is located in the lateral direction (that is, the left and right direction) (the center position of the semi-arc).
  • the central axis of one LED 10 serving as a light source is arranged at a position on the drawn center line, and the reflecting surface forming plate 12A is arranged so as to surround the light emitting surface 11, the light guide portion, and the LED 10.
  • a conical reflective surface is formed on the reflective surface forming plate 12A.
  • the LED 10 faces the light emitting surface 11 at a position on the center line drawn vertically from the central portion 1 in the left-right direction of the light emitting surface 11.
  • the central axis of is arranged. Further, both ends of the left end 1a and the right end 1b of the light emitting surface 11 are located at positions on the light emitting surface 11 in an angular direction of 40 ° to the left and right from the central axis (center line) of the LED 10.
  • the LED light source mechanism 50 that emits light from the light emitting surface 11
  • the light emitted from the LED 10 toward the outside of the range of the incoming light emitting panel 15, that is, the light emitting surface 11 is emitted.
  • a conical reflecting surface for reflecting and guiding the light to the light emitting surface 11 is formed in a state where the conical center line is positioned so as to coincide with the central axis of the LED 10.
  • the conical reflecting surface two reflecting surfaces, a conical first reflecting surface 12a and a truncated cone-shaped second reflecting surface, are arranged on the reflecting surface forming plate 12A, and the light from the LED 10 is emitted. It is configured to more reliably and uniformly diffuse in the three-dimensional direction.
  • the first reflecting surface 12a is arranged so that the apex of the conical shape faces the LED 10 from the light emitting surface 11, and forms a reflecting surface that reflects the light from the LED 10 on the outer surface side thereof.
  • the second reflecting surface 12b is arranged so as to face the light emitting surface 11 from the LED 10 in the direction opposite to the first reflecting surface 12a, has light openings on both the upper and lower surfaces thereof, and is on the inner side surface side. It forms a reflective surface that reflects the light from the LED 10.
  • an acrylic resin often used in the current technology for example, PMMA (Poly Methyl Methacrylate) is used for the light guide portion (lens portion) and the light emitting portion (light emitting surface 11).
  • -Metal acrylate may be used for molding, or any material having good light emission efficiency may be used for molding.
  • both the light guide unit and the light emitting surface 11 are configured by using a material that does not contain a diffusing agent.
  • PC Poly Carbonate
  • any material may be used as long as it has a light-shielding property and a good reflection efficiency.
  • the first reflecting surface 12a has a plurality of truncated cone shapes and one conical shape having different inclination angles so that the light from the LED 10 can be widely diffused in the lateral direction (horizontal direction) of the horizontally long light emitting surface 11.
  • the second reflecting surface 12b is composed of a plurality of truncated cone shapes having different inclination angles, which are stacked in multiple layers.
  • the angles of the truncated cone shape and the inclined surface of the conical shape of each layer forming the reflecting surfaces of the first reflecting surface 12a and the second reflecting surface 12b are horizontally long based on the evaluation results by the ray tracing method based on Snell's law. It is desirable to select an optimum tilt angle that emits light uniformly and evenly in the light emitting state of the light emitting surface 11.
  • 3A and 3B are explanatory views for explaining an example of a method for acquiring the truncated cone shape and the inclination angle of the conical shape of the first reflecting surface 12a and the second reflecting surface 12b shown in FIG. 2B.
  • 3A is a layout diagram showing the positional relationship between the reflective surface forming plate 12A and the LED 10 shown in FIGS. 2A to 2C
  • FIG. 3B is a reflection when viewed from the direction IIIB-IIIB of FIG. 3A.
  • It is sectional drawing which shows an example of the inclination angle of the 1st reflection surface 12a and the 2nd reflection surface 12b arranged on the surface forming plate 12A.
  • the reflected light reflected by the conical first reflecting surface 12a is reflected at an angle small in the lateral direction (horizontal direction). Then, it is reflected toward the left end portion 1a and the right end portion 1b of the light emitting surface 11.
  • the reflected light reflected by the conical trapezoidal second reflecting surface 12b is reflected at an angle larger than the broken line arrow in the lateral direction (horizontal direction), and the light emitting surface 11 It is reflected toward the front side of the left end portion 1a and the right end portion 1b, that is, toward the central portion 1.
  • the reflecting surface having a conical shape and a truncated cone shape with different inclination angles diffuses and reflects in a wide range in the three-dimensional direction (multi-direction), the reflected light is emitted while repeating the reflection. It will reach various parts of surface 11.
  • the respective inclination angles of the first reflecting surface 12a and the second reflecting surface 12b when a uniform distribution state is obtained as the distribution state of the light rays reaching the light emitting surface 11 are the optimum inclination angles. You just have to do it.
  • the locus rotated 360 ° around the central axis of the LED 10 using the obtained optimum inclination angle is three-dimensionally shaped (conical shape, conical shape) between the first reflecting surface 12a and the second reflecting surface 12b. It may be applied as a trapezoidal shape).
  • the reflected light from the first reflecting surface 12a and the second reflecting surface 12b can reach various parts of the light emitting surface 11 over a wide range, and even the light from one LED 10 can reach a wide range of horizontally long light emitting surfaces. 11 can be made to emit light uniformly and brightly.
  • FIG. 4 is a schematic view showing an example of the ray tracing result of the LED light source mechanism 50 shown in FIGS. 2A to 2C, and shows the execution result of the ray tracing method based on Snell's law.
  • the light emitting state is symmetrical on the left and right sides of the light emitting surface 11 and the light guide portion, the right half is omitted and only the left half is shown.
  • the amount of light rays from the LED 10 reaching the light emitting surface 11 is also the central portion 1 (evaluation experiment) at both ends of the left end portion 1a and the right end portion 1b of the light emitting surface 11 facing the LED 10.
  • the number of light rays in the case shown in FIG. 4 as the left half of the result is approximately the same as the number (the number of light rays in the case shown in FIG. 4 as the left half of the evaluation experiment result is also 6).
  • an LED light source mechanism in which a wide light emitting surface 11 having a horizontally long shape is arranged in the left-right direction, and only one LED 10 is arranged as a light source at a position on the center line drawn vertically from the central portion 1 in the left-right direction of the light emitting surface 11. Even if it is 50, as a result of the reflected light being diffused in the three-dimensional direction by the conical first reflecting surface 12a and the conical trapezoidal second reflecting surface 12b, a strong light emitting state is generated over the entire light emitting surface 11. It is possible to emit light uniformly. That is, as described in the cross-sectional view of FIG.
  • the reflected light reflected by the conical first reflecting surface 12a and the conical second reflecting surface 12b of the LED 10 is reflected on each of the reflecting surfaces.
  • diffusing and reflecting in the three-dimensional direction (multi-direction) it reaches various parts of the light emitting surface 11.
  • the light emitting surface 11 does not contain a diffusing agent including the light guide portion, the light from the LED 10 can be evenly and widely diffused over the entire area of the light emitting surface 11 in the left-right direction.
  • the central portion 1 of the horizontally long light emitting surface 11 emits strong light, and the entire area of the light emitting surface 11 including both ends of the left end portion 1a and the right end portion 1b emits strong light.
  • the light emitting surface 11 can emit light uniformly without uneven light emission, and the visibility of the user can be improved. Furthermore, since it is not necessary to use a diffusing agent, cost reduction can be expected.
  • the reflective surface is formed by the conical first reflecting surface 12a and the truncated cone-shaped second reflecting surface 12b, so that the LED 10 can be used. Since it is possible to diffuse and reflect the light in the three-dimensional direction, the horizontally long light emitting surface 11 is uniformly emitted with a sufficient amount of light from the central portion to the left and right both ends without uneven emission. It is possible to make it. Therefore, it is not necessary to use a diffusing agent for diffusing light on the light emitting surface 11 and the light guide portion, the light is not emitted in a white and turbid color, and the cost can be reduced.
  • FIGS. 2A to 2C the case where the light emitting surface 11 has a flat flat plate shape is shown, but in the other embodiments, the light emitting surface further shines brightly.
  • the case where the slit is provided in the light emitting surface is shown in order to make it possible to make it shine.
  • a huge lens portion a light guide portion that guides light to a light emitting surface having a longer shape
  • the case where the shape around the central portion of the light emitting surface located facing the LED is a curved shape is shown.
  • FIGS. 5A to 5C are schematic views showing an example different from the LED light source mechanism 50 shown in FIGS. 2A to 2C, and the shape of the central portion of the light emitting surface located facing the LED is shown. Unlike the cases of FIGS. 2A to 2C, the curved shape is shown and the slits are formed between the central portion of the light emitting surface and the left and right end portions.
  • 5A is a perspective view showing an example of the appearance of the LED light source mechanism 50A different from that of FIG. 2A
  • FIG. 5B is a perspective view of the inside of the LED light source mechanism 50A seen from the diagonally rearward direction (back side of the paper) of FIG. 5A. It is a perspective view which shows the example different from FIG. 2B of a structure.
  • FIG. 5C is an enlarged perspective view of a part of the light emitting surface 11A of FIG. 5B.
  • the light emitting surface 11A has a shape around the central portion 1 facing the LED 10 from FIGS. 2A to 2A.
  • the curved shape is curved in the same direction (from the front side to the back side in FIG. 5A) from both the left and right sides.
  • the second reflecting surface 12b and the first reflecting surface 12a are arranged so as to face the LED 10 on the reflecting surface forming plate (not shown) formed on the side surface portion on the apex side of the curved shape. ing.
  • the third reflecting surface 12c has a curved shape as a further reflecting surface forming portion. Is forming.
  • the conical reflecting surface (second reflecting surface 12b, first reflecting surface 12a) faces the LED 10 at the position of the apex where the shape around the central portion 1 of the light emitting surface 11A is curved in the same direction from both the left and right sides.
  • a curved third reflecting surface 12c is further formed on the curved surface opposite to the position of the apex on which the conical reflecting surface is arranged.
  • the light from the LED 10 is further reflected in both the left and right directions (horizontal direction) by the third reflecting surface 12c, and the light is further reflected in both the left and right directions (horizontal direction) in FIGS. 5A to 5C.
  • the wavelength of the light emitted by the LED 10 is set between the central portion 1 of the light emitting surface 11A and the left end portion 1a and the right end portion 1b.
  • a plurality of slits 13 are bored at substantially equal intervals at appropriate intervals.
  • the light reaching the slit 13 formed on the light emitting surface 11A can interfere with each other and shine so as to shine brightly. Therefore, when the LED 10 emits light, it emits light so as to shine over a wide area of the light emitting surface 11A, and the visibility of the user can be further improved.
  • the light emitting surface 11A becomes cloudy white at the time of light emission. It does not shine and can be made to shine clearly.
  • the slit 13 formed on the light emitting surface 11A is not limited to the case of forming a huge horizontally long light emitting surface 11A (giant lens) as in the cases of FIGS. 5A to 5C, as shown in FIG. Needless to say, it may be formed on the incoming light emitting panel 15 of the button telephone 100 or on the light emitting surface 11 of the LED light source mechanism 50 of FIGS. 2A to 2C. Further, if the user's visibility can be ensured, instead of drilling the slit 13 over substantially the entire area from the central portion 1 of the light emitting surface 11A to the left end portion 1a and the right end portion 1b. An appropriate number of slits 13 may be provided between the central portion on the light emitting surface and the left and right end portions.

Abstract

１個のＬＥＤ（１０）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ＬＥＤ（１０）の中心軸を配置し、発光面（１１）、導光部、ＬＥＤ（１０）を囲むように配置した反射面形成板（１２Ａ）上にＬＥＤ（１０）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ＬＥＤ（１０）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ＬＥＤ（１０）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ＬＥＤ（１０）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。

Description

ＬＥＤ光源機構、電話機およびＬＥＤ光源形成方法
　本開示は、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。
　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。
　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。
　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。
　しかしながら、本開示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。
　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。
　しかし、本開示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。
　図７Ａ及び図７Ｂ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７Ａ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７Ｂは、図７Ａ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。
　図７Ｂ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７Ｂ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。
　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。
　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７Ａ及び図７Ｂ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。
　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。
　つまり、現状のＬＥＤ光源機構５０Ｂにおいては、図７Ａ及び図７Ｂ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。
（本開示の目的）
　本開示の目的は、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。
　前述の課題を解決するため、本開示による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。
　（１）本開示による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。
　（２）本開示による電話機は、
　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。
　（３）本開示による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。
　本開示の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。
　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。
本実施形態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。 本実施形態に係る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。 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。 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２Ａ～図２Ｃ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２Ａ～図２Ｃ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２Ａ～図２Ｃ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２Ａ～図２Ｃに示したＬＥＤ光源機構とは異なる例を示す模式図である。 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７Ａ及び図７Ｂ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。
　以下、本開示による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、本開示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。
（本開示の特徴）
　本開示の実施形態の説明に先立って、本開示の特徴についてその概要をまず説明する。本開示は、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。
　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、本開示においては、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、本開示においては、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。
（実施形態の構成例）
　次に、本実施形態に係る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、本実施形態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。
　本実施形態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。
　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。
　図２Ａ～図２Ｃは、本実施形態に係る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２Ａ～図２Ｃ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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　図３Ａ及び図３Ｂ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３Ａは、図２Ａ～図２Ｃ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３Ｂは、図３ＡのＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ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。
　図３Ｂ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。
　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３Ｂ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３Ｂ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。
　図３Ａ及び図３Ｂで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２Ａ～図２Ｃ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２Ａ～図２Ｃ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。
　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。
　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３Ｂ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。
　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。
（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
　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。
（他の実施形態）
　前述した実施形態においては、図２Ａ～図２Ｃ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２Ａ～図２Ｃ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。
　すなわち、図５Ａ～図５Ｃは、図２Ａ～図２Ｃ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２Ａ～図２Ｃ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５Ａ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５Ｂは、図５Ａ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５Ｃは、図５Ｂの発光面１１Ａの一部を拡大した斜視図である。
　図５ＡのＬＥＤ光源機構５０Ａの外観図および図５Ｂ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２Ａ～図２Ｃの場合の平板形状とは異なり、左右双方から同じ方向（図５Ａ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。
　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。
　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５Ａ～図５Ｃの左右両方向（横方向）に図２Ａ～図２Ｃ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２Ａ～図２Ｃ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２Ａ～図２Ｃ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２Ａ～図２Ｃ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。
　さらに、図５Ｂの内部構造および図５Ｃ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。
　なお、発光面１１Ａ上に形成するスリット１３は、図５Ａ～図５Ｃ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２Ａ～図２Ｃ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。
　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。
　つまり、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１９年３月２６日に出願された日本出願特願２０１９－０５８４５３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
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

Claims (9)

  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
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