JP2003532272A - カット面を有するリフレクタ - Google Patents

カット面を有するリフレクタ

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JP2003532272A JP2001581027A JP2001581027A JP2003532272A JP 2003532272 A JP2003532272 A JP 2003532272A JP 2001581027 A JP2001581027 A JP 2001581027A JP 2001581027 A JP2001581027 A JP 2001581027A JP 2003532272 A JP2003532272 A JP 2003532272A
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reflectors
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Abstract

(57)【要約】 本発明はカット面を有するリフレクタを記載しており、このリフレクタは多数の個々のリフレクタ(4)を有し、この個々のリフレクタ(4)はキャリア(1)内に埋め込まれている。このキャリアの主面(2)は光入射側であり、他の主面(3)は光出射側である。個々のリフレクタ(4)はキャリア(1)内で中空室(6)として構成されており、この中空室は有利に角柱形の形状を有する。反射すべき放射線は中空室境界面の一部で全反射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、請求項1の上位概念に記載されたカット面を有するリフレクタに関
する。
【0002】 カット面を有するリフレクタは、たとえば米国特許第4351019号明細書
から公知である。ここには線状の走査光源用のリフレクタが記載されており、こ
のリフレクタは、その表面上でストライプ状のカット面の形の多様な個々のリフ
レクタに区分されている。これらの個々のカット面は、線状の光源が走査すべき
面の多様な領域に結像するために用いられている。このようなリフレクタはたと
えば電子写真装置に使用される。
【0003】 他方で、カット面を有するリフレクタは、たとえば道路交通又は建造物の照明
の目的で使用することができる。この場合には前記の種類のカット面を有するリ
フレクタは、ストライプ状のリフレクタがリフレクタの表面に形成されていると
いう欠点を有する。それにより、著しく構造化された、多数の切り込みが設けら
れた面が生じ、このような面は極めて汚れやすく、かつ清浄化が困難である。こ
れは、カット面を有するリフレクタが屋外にさらされている場合に特に欠点であ
る。さらに、このようなリフレクタは廉価に製造できるのが好ましい、それとい
うのも道路交通の標示の目的で使用する場合に大量の個数が必要となるためであ
る。
【0004】 本発明の課題は、リフレクタ外面に反射構造体を有しておらずかつ有利に安価
に製造可能なカット面を有するリフレクタを提供することであった。さらに、本
発明の課題は、前記のリフレクタの製造方法及び照明装置を提供することであっ
た。
【0005】 前記の課題は、請求項1記載のカット面を有するリフレクタ、請求項10又は
11記載の照明装置及び請求項13記載の方法により解決される。本発明の有利
な実施態様は、請求項2〜9、12及び14〜17の対象である。
【0006】 本発明の場合、個々のリフレクタ(カット面)は放射線透過性又は放射線の一
部の透過性のキャリア内に埋め込まれている。このキャリアは第1の主面と、第
2の主面とを有しており、この場合、反射すべき放射線、一般に可視光は第1の
主面(入射面)を通過してキャリア内へ入射し、個々のリフレクタで反射し、第
2の主面(出射面)を通過してキャリアから放射される。この場合、キャリアは
放射線の方向で有利に一体に構成されているため、反射すべき放射線又は少なく
ともその一部に対して、キャリア内の光路は(個々のリフレクタで変向されるこ
とを度外視して)境界面から離れている。放射線の方向でキャリアが一体の構造
であることよって、キャリア内での不所望な付加的反射は避けられる。
【0007】 キャリアの内部に個々のリフレクタが配置されているため、キャリアの入射面
及び出射面を構造化せずに平滑に構成することができる。この構造の利点は、構
造化されていない面は、構造化された面よりもかなり汚れにくく、場合により容
易に清浄化できることにある。
【0008】 特に有利な実施態様の場合には、個々のリフレクタはリフレクタ内の中空室に
よって形成されている。キャリア材料から中空室への移行は、光学的に密な媒体
から光学的に疎な媒体への移行を意味するため、境界面法線に対して放射線の入
射角が全反射角よりも大きい場合に、キャリアと中空室との間の境界面で全反射
が生じる。従ってキャリア中の中空室がリフレクタとして機能し、これが放射線
のロスのない変向を可能にする。個々のリフレクタに対して付加的部材を必要と
しないのが有利である。
【0009】 他の特に有利な実施態様は、中空室が角柱形に構成されていることにある。こ
の場合、角柱外周面の部分領域がストライプ状の全反射体として機能するため、
この角柱形の個々のリフレクタの全体が有利に平坦なリフレクタとなる。このこ
とは、特に角柱形の中空室が角柱の稜部に関して相互に平行に配置されているこ
とにより達成される。角柱の稜部とは、本願明細書において、角柱外周面の稜部
であると解釈される。角柱形の中空室の構成において他の利点は、中空室の製造
が注型成形法を用いて特に簡単である点にある。
【0010】 他の有利な実施態様において、中空室は三角柱として構成されてる。この構造
は、中空室用に簡単な角柱形を使用し、従って、本発明の特に廉価な実施態様で
ある。
【0011】 同時に、この構造は個々のリフレクタが相互に影にならずに反射することがで
き、同時に、できる限り大きな中空室が可能であるため、材料コスト並びにカッ
ト面を有するリフレクタの質量は低く保たれる。
【0012】 他の有利な実施態様は、この中空室が有利にキャリア材料によって取り囲まれ
ており、かつそれにより周囲と接続していないことにある。このことは湿分及び
汚れが中空室内へ進入することを有利に抑制し、この湿分及び汚れが反射する境
界面に堆積した場合には全反射の害になり、それによりカット面を有するリフレ
クタの効率を低下させてしまいかねない。
【0013】 他の有利な実施態様の場合に、キャリア材料として透明又は半透明のプラスチ
ックが使用される。プラスチックの良好な可塑性に基づいて、本発明によるリフ
レクタ構造はプラスチックキャリアの内部に容易に作成することができる。他の
利点は、プラスチックの着色により、特に費用をかけずにリフレクタから放射さ
れる光の色を変更することができる点にある。
【0014】 本発明の有利な実施態様の場合に、カット面を有するリフレクタの入射側に光
源が配置される。このように形成された照明体の場合、リフレクタは有利に2つ
の機能を満たす、それというのも、このリフレクタは光源から生じる光を変向さ
せ、活動時に光源を放射方向でカバーするためである。カバーの機能は、個々の
リフレクタがカット面を有するリフレクタの入射面と出射面との間に配置されて
いることによって可能となる。それに対して先行技術によるリフレクタの場合に
は、入射面は同時に出射面でもあるため、このようなリフレクタは光源の放射方
向でカバーとして使用することができない。
【0015】 本発明の特に有利な実施態様の場合に、カット面を有する2つのリフレクタは
それぞれの入射面の両方の稜部で角度をなして結合している。こうして形成され
たカット面を有するリフレクタは、入射光を2つの異なる方向へ変向させる。光
源との関連で、従って、有利に唯一の光源で2方向への放射が必要である照明体
が生じる。このような照明体は道路交通において路側帯標示として又は警告灯と
して使用することができ、その場合、2つの放射方向は両方の走行方向に向いて
いることができる。
【0016】 さらにこのような照明体はファッサード正面として又は建造物の稜部のイルミ
ネーションのために使用することができる。
【0017】 他の特徴、利点及び目的は、図1〜4との関連で4つの実施例の次の記載に記
載されている。
【0018】 図1は、本発明によるカット面を有するリフレクタの第1の実施態様の図式化
した断面図を表す。
【0019】 図2は、本発明によるカット面を有するリフレクタの第2の実施態様の図式化
した断面図を表す。
【0020】 図3は、本発明によるカット面を有するリフレクタの第3の実施態様の図式化
した断面図を表す。
【0021】 図4は、本発明によるカット面を有するリフレクタの第4の実施態様の図式化
した断面図を表す。
【0022】 図1で示された、カット面を有するリフレクタは、第1の主面2と第2の主面
3とを有する透明なキャリア1からなる。この第1の主面2は光入射側であり、
第2の主面3は光出射側である。反射すべき放射線5は入射側でキャリア2内へ
入射し、個々のリフレクタ4で変向され、出射側3でキャリアから放射される。
【0023】 キャリア自体は透明なプラスチック、たとえばPMMA(ポリメタクリル酸メ
チルエステル)又はPC(ポリカーボネート)からなる。屋外で使用するために
、この場合、UV耐性のPMMA又はPCを使用するのが有利であり、このキャ
リア材料の急速な黄変及び老化を防止する。用途に応じて、プラスチックは、た
とえば路側帯標示として使用するためにオレンジ色に着色されていてもよい。ガ
ラス、たとえば押形ガラスからなるキャリアの構造も可能である。リフレクタと
して一方でプラスチックキャリア内にストランド状の材料を埋め込むことができ
る。他方で、次に記載するようにリフレクタを中空室としてキャリア内に形成す
ることが特に有利である。この組み合わせ、たとえば中空室と金属被覆した界面
との組み合わせも可能である。
【0024】 個々のリフレクタを相互に整列させることにより、放射される光束の形状を作
ることも可能である。図1中に示した実施例の場合には、リフレクタは相互にわ
ずかに旋回して配置されているため、入射側で発散する光束は出射側でほぼ平行
な光束に変換される。これとは別に、カット面を有するリフレクタの個々のリフ
レクタを相応して配置することによって、光束をフォーカスするか又は発散する
ために使用できる。
【0025】 図2に示した実施例の場合には、個々のリフレクタがキャリア1内に三角形の
底面を有する角柱形の中空室6により形成されている。反射すべき光線5はキャ
リア内へ入射し、その際に入射面2で屈折し、角柱形の中空室の主面7に当たる
。このキャリア材料は、空気が充填された中空室よりも光学的に密であるため、
入射角がキャリア材料−中空室の境界面上で全反射角よりも大きい光は、この境
界面で完全に反射される。この全反射した光線はその後全反射角よりも小さな角
度で出射面3に当たり、この出射面で再び屈折し、キャリア1から放射される。
【0026】 放射束8を用いて、ほぼ三角形の断面の相互に連続する2つの個々のリフレク
タの間の影の空間を示す。従って、中空室として三角柱が、つまり3角形の底面
を有する角柱が有利である、それというのも一方で影のない反射が保証され、他
方で影の空間は十分に埋められるため、このカット面を有するリフレクタは高い
総反射率を示し、同時にキャリア材料に関してわずかな費用で製造可能である。
それによりこのリフレクタの重量を軽くすることができる。
【0027】 図3aにおいて、カット面を有する2つのリフレクタからなる装置が示されて
おり、これらのリフレクタはそれぞれの入射面の稜部で角度をなして結合してい
る。このリフレクタはそれぞれ三角柱6の形の個々のリフレクタを有するように
構成されている。この装置は唯一の光源8から照射されている。このために、た
とえば発光ダイオード又は発光ダイオードアレイが適している。照明の目的及び
信号の目的のために、光束の一定の発散が有利であり、この発散はたとえばフロ
ントレンズ構造を有する発光ダイオードにより達成することができる。同様に、
すでに記載したように、光束の形成は個々のリフレクタの特別な整列によっても
可能である。
【0028】 リフレクタの角度を有する構造により、入射光は2つの成分に分けられ、この
2つの成分は反対方向に放射される。図示した断面平面においてこのようなリフ
レクタの放射特性を図3bに示す。相対的放射強度を図面平面において全方向に
ついての座標原点からの距離としてプロットしてある。照明として約10゜の放
射の発散を有する光源が用いられる。この光は、2つの同質の棍棒状の放射線9
及び10を示すように、相互に約155゜の角度をなしている。10゜の放射線
の発散はほぼ維持される。
【0029】 カット面を有するリフレクタのこの装置は同時に放射方向で光源のカバーを形
成するのが有利である。自己発光する路側帯標示として使用するために、図3c
に断面図で示したような装置が路側帯標示柱内へ埋め込むことができる。このよ
うな標示柱は通常管状の中空体11であり光源8用のケーシングとして使用する
ことができる。放射側には柱内へカット面を有するリフレクタが取り付けられて
おり、このリフレクタは光源から生じた光を境界付けすべき路面の2つの走行方
向へ放射する。従って光源8の保護のための完全なカプセル化が保証される。平
滑で、構造化されていない入射面及び出射面に基づいて、このリフレクタは厳し
い周囲条件での場合でも汚れに対して十分に耐久性を有する。
【0030】 この汚れの付きにくさは、中空室が完全にキャリア材料により取り囲まれてい
る場合にさらに高められるため、個々のリフレクタの反射特性を損なう異物、た
とえば飛沫状の水及び湿分が中空室内へ侵入することができない。このような密
閉された中空室は射出成形法の範囲内で製造が困難であるため、カット面を有す
るリフレクタの2つの部材からなる構造が有利である。
【0031】 このような装置は図4bに記載されている。角柱状の中空室を備えたカット面
を有する2つのリフレクタが用いられ、この中空室は角柱稜部の方向で一方の側
が閉じており一方の側が開放されている。このようなリフレクタは射出成形法に
おいて容易に製造される。このために、図4aに示すように、たとえば多数のフ
ィンガ状の部材14を備えた二分割式の射出成形金型13を使用し、このフィン
ガ状の部材14は注入部材内へ突出し、注入部材内に中空室6が形成される。カ
ット面を有するこの2つのリフレクタは中空室の開放する端部を相互に合わせて
、たとえば接着又は溶接によって相互に接合する。従って、こうして形成された
カット面を有するリフレクタはすべての側面が密閉された中空室を有し、同時に
射出成形法を使用して容易に製造できる。
【0032】 記載された実施例を用いて本発明を詳説したが、もちろんこの実施例は本発明
をを制限するものではない。特に、リフレクタキャリアの形状並びの個々のリフ
レクタの整列は、個別の所望の構造に適合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるカット面を有するリフレクタの第1の実施態様の図式化した断面
【図2】 本発明によるカット面を有するリフレクタの第2の実施態様の図式化した断面
【図3a】 カット面を有する2つのリフレクタからなる装置の図式化した断面図
【図3b】 リフレクタの放射特性を示したグラフ
【図3c】 光源のカバーを形成するリフレクタを備えた装置の図式化した断面図
【図4a】 中空室を備えたリフレクタを製造するための射出成形金型の図式化した断面図
【図4b】 カット面を有する2枚のリフレクタを貼り合わせる工程を示す斜視図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 5/04 F21Y 101:02 // F21Y 101:02 F21Q 3/00 C Fターム(参考) 2D064 AA01 BA01 BA05 CA03 DA01 EA03 EB05 EB35 2H042 DD04 3K080 AA12 AA14 BC02

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数の個々のリフレクタ(4)と、第1の主面(2)及び第
    2の主面(3)を有するキャリヤ(1)とを備えた、カット面を有するリフレク
    タにおいて、キャリア(1)内に個々のリフレクタ(4)が埋め込まれており、
    反射すべき放射線(5)に対して第1の主面(2)は入射面を形成しかつ第2の
    主面(3)は出射面を形成し、このキャリア(1)は光路に沿った反射すべき放
    射線の少なくとも一部に対して一体に形成されていることを特徴とする、カット
    面を有するリフレクタ。
  2. 【請求項2】 個々のリフレクタ(4)がキャリア(1)内で中空室(6)
    によって形成されており、反射すべき放射線(5)はこの中空室(6)の境界面
    (7)の部分で全反射する、請求項1記載のカット面を有するリフレクタ。
  3. 【請求項3】 中空室(6)が角柱として構成されている、請求項2記載の
    カット面を有するリフレクタ。
  4. 【請求項4】 個々の角柱形の中空室(6)の稜部は相互に平行である、請
    求項3記載のカット面を有するリフレクタ。
  5. 【請求項5】 角柱の底面が三角形である、請求項3又は4記載のカット面
    を有するリフレクタ。
  6. 【請求項6】 個々のリフレクタ(4)の、放射線を反射する面が相互に平
    行である、請求項1から5までのいずれか1項記載のカット面を有するリフレク
    タ。
  7. 【請求項7】 中空室(6)が完全にキャリア(1)によって取り囲まれて
    いる、請求項2から6までのいずれか1項記載のカット面を有するリフレクタ。
  8. 【請求項8】 キャリア(1)用の材料として透明又は半透明のプラスチッ
    クを使用する、請求項1から7までのいずれか1項記載のカット面を有するリフ
    レクタ。
  9. 【請求項9】 カット面を有する2つのリフレクタの第1の主面(2)の両
    方が稜部に沿って角度をなして結合している、請求項1から8までのいずれか1
    項記載のカット面を有する2つのリフレクタを備えた装置。
  10. 【請求項10】 カット面を有するリフレクタの入射側に光源(8)が配置
    されている、請求項1から8までのいずれか1項記載のカット面を有する1つの
    リフレクタを備えた装置。
  11. 【請求項11】 カット面を有する2つのリフレクタによって形成される角
    度の内側領域に光源(8)が配置されている、請求項9記載の装置。
  12. 【請求項12】 光源(8)として1つの発光ダイオード又は多数の発光ダ
    イオードを使用する、請求項10又は11記載の装置。
  13. 【請求項13】 次の工程: カット面を有するリフレクタ内に中空室を形成するために、多数の突出する
    部材が突き出ている、キャビティを備えた型を準備する工程、 放射線透過性の成形材料を前記のキャビティに充填することで、この成形材
    料が前記の突出する部材を少なくとも部分的に取り囲む工程、 前記の成形材料を硬化する工程、及び 型を取り除く工程 を有することを特徴とする、請求項2から8までのいずれか1項記載のカット面
    を有するリフレクタの製造方法。
  14. 【請求項14】 型が2つの部材で構成されている、請求項13記載の方法
  15. 【請求項15】 射出成形又は射出圧縮成形であり、請求項13又は14記
    載の方法。
  16. 【請求項16】 自己発光する道路標示又は路側帯標示としての、請求項1
    0から12までのいずれか1項記載の装置の使用。
  17. 【請求項17】 ファッサード照明として又は建造物の稜部の照明のための
    請求項10から12までのいずれか1項記載の装置の使用。
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