JP2000293123A - Lighting system - Google Patents
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- JP2000293123A JP2000293123A JP9734599A JP9734599A JP2000293123A JP 2000293123 A JP2000293123 A JP 2000293123A JP 9734599 A JP9734599 A JP 9734599A JP 9734599 A JP9734599 A JP 9734599A JP 2000293123 A JP2000293123 A JP 2000293123A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、照明装置に関し、
詳しくは、車両の安全かつ円滑な走行を確保するため
に、走行路に対する車両の位置を視認させるための車両
用の誘導表示板として好適に使用される照明装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device,
More specifically, the present invention relates to a lighting device that is suitably used as a vehicle guidance display panel for visually confirming a position of a vehicle with respect to a traveling path in order to ensure safe and smooth traveling of the vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、トンネル、ガードレール、中
央分離帯などの側壁、とりわけ、高速道路のトンネルの
側壁などには、車両用の誘導表示板が所定の間隔を隔て
て取り付けられており、暗視界中にある運転者に、この
誘導表示板を視認させることにより、走行路に対する車
両の位置を認識させ、これによって、車両の安全かつ円
滑な走行を確保するようにしている。2. Description of the Related Art Conventionally, guide signs for vehicles are mounted at predetermined intervals on side walls of tunnels, guardrails, median strips and the like, especially on side walls of highway tunnels. The driver in the field of view is made to recognize the position of the vehicle with respect to the traveling path by visually recognizing the guidance display plate, thereby ensuring safe and smooth traveling of the vehicle.
【０００３】このような誘導表示板としては、たとえ
ば、特開平１０−２３２６３３号公報に記載されるもの
が知られている。すなわち、特開平１０−２３２６３３
号公報には、透明なアクリル板の裏面にＶ字形状の溝を
形成し、光源から導入された光を、その溝の内面で反射
させて、アクリル板の表面から、そのアクリル板の表面
に直交する方向に対して、斜め方向に出射させるように
構成して、走行中の運転者に、斜め前方に設置された誘
導表示板を輝度の高い光で視認させるようにして、車両
の安全かつ円滑な走行を確保することが記載されてい
る。[0003] As such a guide display panel, for example, the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-232633 is known. That is, JP-A-10-232633
In the publication, a V-shaped groove is formed on the back surface of a transparent acrylic plate, and the light introduced from the light source is reflected by the inner surface of the groove, and from the surface of the acrylic plate to the surface of the acrylic plate. With respect to the direction perpendicular to the orthogonal direction, it is configured to emit light in an oblique direction, so that the driver who is traveling can visually recognize the guidance display plate installed diagonally forward with high brightness light, so that the vehicle is safe and safe. The document states that smooth running is ensured.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平１０−
２３２６３３号公報に記載される構成では、アクリル板
の裏面に、光を斜め方向に出射させるための内面を形成
するために、複数の溝を形成する必要があり、この溝を
形成するための手間がかかり、生産性が低く、かつコス
ト高になるという不具合がある。However, Japanese Patent Application Laid-Open No.
In the configuration described in Japanese Patent No. 232633, it is necessary to form a plurality of grooves on the back surface of the acrylic plate in order to form an inner surface for emitting light in an oblique direction. Disadvantages, such as low productivity and high cost.
【０００５】すなわち、このような溝の形成方法として
は、現在まで、レーザー加工法、コンプレッション成形
法、射出成形法およびキャスト成形法などがあるが、レ
ーザー加工法では、予め成形されたアクリル板の裏面
に、レーザー光線によって溝を１本１本切削加工してい
くため、生産性が低く、また、形成された内面の表面
を、平滑でかつ精度のよい角度として加工しなければ、
出射光の指向性が低下するため、加工精度のよい高価な
装置を使用しなければならず、設備のためのコストが非
常に高くなるという不具合がある。また、コンプレッシ
ョン成形法、射出成形法およびキャスト成形法などの各
種の成形方法によっても、アクリル板の板厚が厚いため
に加工時間（冷却時間）が長くかかる、高精度の金型の
作製費用が高い、メンテナンス費用が高いなどの種々の
不具合がある。[0005] That is, as a method of forming such a groove, there are a laser processing method, a compression molding method, an injection molding method, a cast molding method and the like up to now. Since the grooves are cut one by one by the laser beam on the back surface, the productivity is low, and if the surface of the formed inner surface is not machined as a smooth and accurate angle,
Since the directivity of the emitted light is reduced, an expensive apparatus with high processing accuracy must be used, and there is a problem that the cost for the equipment becomes extremely high. In addition, even with various molding methods such as compression molding, injection molding, and cast molding, the processing time (cooling time) is long due to the large thickness of the acrylic plate. There are various problems such as high maintenance cost.
【０００６】とりわけ、このような車両用の誘導表示板
は、トンネル、ガードレール、中央分離帯などの側壁
に、数百から数千枚単位で配置されるものであり、大量
生産に適した構成でないと、総コストが莫大なものにな
る。[0006] In particular, such guide signs for vehicles are arranged on the side walls of tunnels, guardrails, median strips, etc. in units of hundreds to thousands, and are not suitable for mass production. The total cost becomes enormous.
【０００７】本発明は、上記した不具合に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、簡易な構成によ
って、指向性の高い光を出射させることができ、しか
も、低コストで大量生産に適する照明装置を提供するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to be able to emit light with high directivity with a simple configuration, and to realize mass production at low cost. It is to provide a suitable lighting device.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、その手段として、光源と、この光源に隣
接して配置され、前記光源からの光が入射される光入射
面、および前記光入射面から入射された光を出射させる
光出射面を有する導光板とを備える照明装置において、
前記導光板は、粒子が分散されてなる透明な樹脂によっ
て形成されており、その粒子が、前記光源から発せられ
る光の波長よりも大きい直径を有し、かつ、前記樹脂と
は異なる屈折率を有しており、前記光入射面から入射さ
れた光を、前記粒子で散乱させて、前記光出射面から、
指向性の高い光として出射させるように構成されている
ことを特徴としている。According to the present invention, there is provided a light source comprising: a light source; a light incident surface disposed adjacent to the light source and receiving light from the light source; A light guide plate having a light exit surface for emitting light incident from the light incident surface;
The light guide plate is formed of a transparent resin in which particles are dispersed, and the particles have a diameter larger than the wavelength of light emitted from the light source, and have a different refractive index from the resin. Has, the light incident from the light incident surface, scattered by the particles, from the light exit surface,
It is characterized by being configured to emit light with high directivity.
【０００９】このような構成によると、光源から発せら
れる光が、光入射面から導光板内に入射され、樹脂中に
分散されている粒子に入射すると、粒子が樹脂とは異な
る屈折率を有しているために、その入射光は粒子によっ
て散乱されるが、粒子は、入射光の波長よりも大きい直
径を有しているので、いわゆるミー散乱による散乱が生
じて、その光の進行方向に向かって指向性が高くなるよ
うに散乱出射される。そして、その散乱された指向性の
高い光が光出射面に達すると、その光出射面に対する入
射角が、樹脂の空気に対する臨界角より大きい時には、
光出射面から出射されることなく全反射されるが、入射
光が粒子により次々に散乱されることにより、その入射
角が、臨界角より小さくなった時には、光出射面から出
射される。したがって、このような構成によると、導光
板の光出射面から、指向性の高い光を、入射角が樹脂の
空気に対する臨界角よりも小さい角度において出射させ
ることができる。According to such a configuration, when the light emitted from the light source enters the light guide plate from the light incident surface and enters the particles dispersed in the resin, the particles have a refractive index different from that of the resin. The incident light is scattered by the particles, but the particles have a diameter larger than the wavelength of the incident light, so that scattering by so-called Mie scattering occurs, and the light travels in the traveling direction. The light is scattered and emitted so that the directivity becomes higher. Then, when the scattered highly directional light reaches the light emitting surface, when the incident angle with respect to the light emitting surface is larger than the critical angle of the resin with respect to air,
Although the light is totally reflected without being emitted from the light emission surface, the light is emitted from the light emission surface when the incident angle becomes smaller than the critical angle because the incident light is successively scattered by the particles. Therefore, according to such a configuration, light with high directivity can be emitted from the light emission surface of the light guide plate at an angle of incidence smaller than the critical angle of the resin with respect to air.
【００１０】なお、本発明においては、散乱強度および
指向性の高い散乱光を出射させるために、粒子の直径が
５００μｍ以下であり、かつ、樹脂との屈折率の差が
０．３以下であることが好ましい。In the present invention, in order to emit scattered light having high scattering intensity and directivity, the diameter of the particles is 500 μm or less, and the difference in the refractive index from the resin is 0.3 or less. Is preferred.
【００１１】また、本発明においては、前記光入射面と
前記光出射面とが、実質的に直交するように形成されて
おり、前記光入射面から入射された光を、前記粒子によ
って散乱させ、前記光出射面から、その出射角が、５５
〜７５°の範囲となるように出射させるように構成され
ていることが好ましい。In the present invention, the light incident surface and the light emitting surface are formed so as to be substantially perpendicular to each other, and the light incident from the light incident surface is scattered by the particles. , From the light exit surface, the exit angle is 55
It is preferable that the light is emitted so as to be in a range of up to 75 °.
【００１２】このような構成によると、光源から発せら
れる光が、光入射面から導光板内に入射され、樹脂中に
分散されている粒子に入射すると、その入射光は、粒子
によって散乱出射され、その散乱された光が光出射面に
達すると、その出射角が、５５〜７５°の範囲において
光出射面から出射される。したがって、このような構成
では、導光板の光出射面から、常に、その出射角が、５
５〜７５°の範囲において指向性の高い光が出射され
る。According to such a configuration, when the light emitted from the light source enters the light guide plate from the light incident surface and enters the particles dispersed in the resin, the incident light is scattered and emitted by the particles. When the scattered light reaches the light emitting surface, the light is emitted from the light emitting surface in an emission angle range of 55 to 75 °. Therefore, in such a configuration, the emission angle is always 5 from the light emission surface of the light guide plate.
Light with high directivity is emitted in the range of 5 to 75 °.
【００１３】そして、本発明の照明装置は、とりわけ、
走行路に対する車両の位置を視認させるための車両用の
誘導表示板として好適に使用することができる。[0013] The lighting device of the present invention is, inter alia,
The present invention can be suitably used as a vehicle guidance display panel for visually confirming the position of the vehicle with respect to the traveling path.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の照明装置として
の車両用の誘導表示板を説明するための概略側断面図で
ある。図１において、この誘導表示板１は、光源として
の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略する。）２と、こ
のＬＥＤ２に隣接して配置される導光板３と、このＬＥ
Ｄ２および導光板３の周りに設けられる反射板４とを備
えている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic sectional side view for explaining a guide panel for a vehicle as a lighting device according to the present invention. In FIG. 1, the guide display panel 1 includes a light emitting diode (hereinafter abbreviated as an LED) 2 as a light source, a light guide plate 3 disposed adjacent to the LED 2, and an LE.
D2 and a reflection plate 4 provided around the light guide plate 3.
【００１５】ＬＥＤ２は、幅方向に並列状に複数配置さ
れ、所定の波長の光を放射状に発光するように構成され
ている。光源としてＬＥＤ２を使用すれば、消費電力が
少なくて済みランニングコストを低減することができ
る。また、使用されるＬＥＤ２は、波長の分布の狭いも
のが視認性の点から好ましい。A plurality of LEDs 2 are arranged in parallel in the width direction so as to emit light of a predetermined wavelength in a radial manner. If the LED 2 is used as a light source, power consumption is small and running cost can be reduced. The LED 2 used preferably has a narrow wavelength distribution from the viewpoint of visibility.
【００１６】導光板３は、断面矩形状の平板からなり、
ＬＥＤ２からの光が入射される光入射面としての左側端
面５、左側端面５から入射された光を出射させる光出射
面としての表面６、左側端面５に対向する右側端面７、
および表面６に対向する裏面８を有している。ＬＥＤ２
は、左側端面５に沿って配置され、ホルダ９によって支
持されている。The light guide plate 3 is a flat plate having a rectangular cross section.
A left end surface 5 as a light incident surface on which light from the LED 2 is incident, a surface 6 as a light exit surface for emitting light incident from the left end surface 5, a right end surface 7 facing the left end surface 5,
And a back surface 8 facing the front surface 6. LED2
Are arranged along the left end face 5 and are supported by the holder 9.
【００１７】また、反射板４は、導光板３の右側端面７
および裏面８と、ＬＥＤ２の外周を覆うようにして設け
られており、その内周面が反射鏡として形成され、ＬＥ
Ｄ２から発せられる光を反射するようにしている。The reflecting plate 4 is provided on the right end face 7 of the light guide plate 3.
And the rear surface 8 and the outer periphery of the LED 2, and the inner peripheral surface thereof is formed as a reflecting mirror.
The light emitted from D2 is reflected.
【００１８】このような構成において、本実施形態の導
光板３は、粒子１０が分散されてなる透明な樹脂によっ
て形成されている。すなわち、このような樹脂として
は、透明なものであれば特に限定されないが、たとえ
ば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート
樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂などが使用され
ており、好ましくは、ポリメチルメタクリレート樹脂が
使用される。In such a configuration, the light guide plate 3 of the present embodiment is formed of a transparent resin in which particles 10 are dispersed. That is, such a resin is not particularly limited as long as it is transparent.For example, polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, epoxy resin and the like are used, and preferably, polymethyl methacrylate resin is used. used.
【００１９】また、粒子１０は、ＬＥＤ２から発せられ
る光の波長よりも大きい直径を有し、かつ、樹脂と異な
る屈折率を有していることが必要とされる。光の波長よ
りも大きい直径を有し、かつ、樹脂と異なる屈折率を有
していないと、左側端面５から入射される光を、指向性
の高い光として散乱させることができない。より具体的
には、粒子１０の直径が５００μｍ以下、とりわけ、４
〜５００μｍであることが好ましく、また、樹脂との屈
折率の差が０．３以下、とりわけ、０．１程度であるこ
とが好ましい。このような粒子１０を使用すれば、散乱
強度および指向性の高い散乱光を得ることができる。こ
のような粒子１０としては、たとえば、シリコーン粒
子、架橋ポリスチレン粒子などからなるポリマー粒子や
ガラスビーズなどが使用されている。The particles 10 need to have a diameter larger than the wavelength of the light emitted from the LED 2 and have a different refractive index from that of the resin. If the light has a diameter larger than the wavelength of the light and does not have a refractive index different from that of the resin, the light incident from the left end face 5 cannot be scattered as light having high directivity. More specifically, the diameter of the particles 10 is 500 μm or less, especially 4 μm.
Preferably, the difference in refractive index from the resin is 0.3 or less, particularly preferably about 0.1. If such particles 10 are used, scattered light having high scattering intensity and high directivity can be obtained. As such particles 10, for example, polymer particles or glass beads made of silicone particles, cross-linked polystyrene particles, or the like are used.
【００２０】また、樹脂に対する粒子１０の配合割合
は、樹脂や粒子１０の種類などによって適宜選択される
が、たとえば、樹脂に対して０．００１〜５重量％の割
合で配合される。また、粒子の直径が小さいほど少な
く、直径が大きいほど多く配合することが好ましく、樹
脂に対して、均一に分散、混入されることが好ましい。The mixing ratio of the particles 10 to the resin is appropriately selected depending on the type of the resin and the particles 10, and is, for example, 0.001 to 5% by weight based on the resin. The smaller the particle diameter, the smaller the particle diameter, and the larger the particle diameter, the more it is preferable to mix them, and it is preferable that they are uniformly dispersed and mixed in the resin.
【００２１】そして、このような粒子１０が分散混入さ
れた樹脂を、押出成形、射出成形、注型成形などの公知
の成形方法によってシート状に成形することにより、導
光板３を形成することができる。なお、この成形におい
ては、大型のシートを成形して、これを所要の大きさに
裁断して使用するようにすれば、導光板３を低コストで
生産性よく製造することができる。The light guide plate 3 can be formed by molding the resin in which the particles 10 are dispersed and mixed into a sheet by a known molding method such as extrusion molding, injection molding, and casting. it can. In this forming, if a large sheet is formed and cut into a required size for use, the light guide plate 3 can be manufactured at low cost and with high productivity.
【００２２】次に、このようにして得られる本実施形態
の誘導表示板１の作用について説明する。Next, the operation of the guidance display panel 1 of the present embodiment thus obtained will be described.
【００２３】導光板３は、透明な樹脂の中に、樹脂とは
異なる屈折率を有する粒子が分散されているので、ＬＥ
Ｄ２から発せられる光が、左側端面５から導光板３内に
入射され、粒子１０に入射すると、その入射光は粒子１
０によって散乱される。この散乱においては、粒子１０
がＬＥＤ２の発する光の波長より大きい直径を有してい
るため、粒子１０に入射した光は、いわゆるミー散乱に
よる散乱が生じて、その光の進行方向に向かって指向性
が高くなるように散乱出射される。とりわけ、粒子１０
の直径がＬＥＤ２の発する光の波長より大きく、かつ５
００μｍより小さい範囲にあり、しかも、粒子１０と樹
脂との屈折率の差が０．３以下である場合には、散乱強
度および指向性の高い散乱光を出射させる。The light guide plate 3 is made of a transparent resin in which particles having a refractive index different from that of the resin are dispersed.
When the light emitted from D2 enters the light guide plate 3 from the left end face 5 and enters the particle 10, the incident light becomes the particle 1
Scattered by zero. In this scattering, particles 10
Has a diameter larger than the wavelength of the light emitted by the LED 2, the light incident on the particle 10 is scattered by so-called Mie scattering, and is scattered so that the directivity increases in the traveling direction of the light. Is emitted. In particular, particles 10
Is larger than the wavelength of light emitted from the LED 2 and 5
When the difference is smaller than 00 μm and the difference between the refractive indexes of the particles 10 and the resin is 0.3 or less, scattered light having high scattering intensity and high directivity is emitted.
【００２４】図２に、ミー散乱のプロフィルを示す。図
２に示されるように、ミー散乱では、粒子１０に入射し
た光１１は主に光の入射方向と反対方向に散乱出射され
る。図２において、散乱出射される光の分布１３から明
らかなように、ミー散乱では、散乱度が低く、出射光１
２の広がりが少ない。FIG. 2 shows the profile of Mie scattering. As shown in FIG. 2, in Mie scattering, the light 11 incident on the particle 10 is scattered and emitted mainly in the direction opposite to the incident direction of the light. In FIG. 2, as is apparent from the distribution 13 of the scattered and emitted light, in the Mie scattering, the degree of scattering is low.
The spread of 2 is small.
【００２５】そして、導光板３内には、このようなミー
散乱により入射光を散乱させる粒子１０が分散されてい
るため、入射光は、図１に示すような軌道を通って導光
板３の表面６から出射される。すなわち、図１におい
て、左側端面５からＬＥＤ２からの光が入射されると、
ある入射光は、複数の粒子１０に入射され、その都度、
主に光の入射方向と反対方向に散乱出射される。そし
て、その散乱された指向性の高い光が表面６に達した場
合、その表面６の垂直方向１４となす入射角が、樹脂の
空気に対する臨界角δより大きい成分については、その
表面６から出射されることなく全反射されるが、一方、
入射光が粒子１０により次々に散乱されることによっ
て、その入射角が、臨界角δより小さくなった成分（図
１における斜線領域１６で示す成分）については、その
表面６から出射される（図１において、出射光１５で示
される）。Since the particles 10 that scatter the incident light due to the Mie scattering are dispersed in the light guide plate 3, the incident light passes through the orbit as shown in FIG. The light is emitted from the surface 6. That is, in FIG. 1, when light from the LED 2 enters from the left end face 5,
Certain incident light is incident on a plurality of particles 10, each time
The light is mainly scattered and emitted in the direction opposite to the light incident direction. When the scattered light having high directivity reaches the surface 6, a component whose incident angle with the vertical direction 14 of the surface 6 is larger than the critical angle δ of the resin with respect to air is emitted from the surface 6. It is totally reflected without being
A component (incident component indicated by a hatched region 16 in FIG. 1) whose incident angle is smaller than the critical angle δ due to the incident light being successively scattered by the particles 10 is emitted from the surface 6 (see FIG. 1). 1, the output light 15).
【００２６】なお、臨界角δは、屈折率の高い媒体（屈
折率ｎ1 ）から屈折率の低い媒体（屈折率ｎ2 ）に光が
入射する時の、ｓｉｎδ＝ｎ2 ／ｎ1 の関係で表わされ
る媒体に固有の物性値であり、たとえば、ポリメチルメ
タクリレート樹脂の空気に対する臨界角δｃは４２．２
°である。The critical angle δ is defined by the relation sin δ = n 2 / n 1 when light is incident from a medium having a high refractive index (refractive index n 1 ) to a medium having a low refractive index (refractive index n 2 ). The critical angle δc of the polymethyl methacrylate resin with respect to air is 42.2.
°.
【００２７】より具体的には、導光板３を、ＬＥＤ２か
らの光が入射される左側端面５と、この入射された光が
出射される表面６とを実質的に直交するように形成し
て、左側端面５から入射された光を、粒子１０によって
散乱させ、その表面６から、その表面６の垂直方向１４
となす出射角αが、５５〜７５°の範囲となるように出
射させるように構成することが好ましい。このような構
成によれば、ＬＥＤ２から発せられ、左側端面５から導
光板３内に入射された光は、その表面６から、その出射
角αが、５５〜７５°の範囲において出射されるので、
走行中の運転者は、斜め前方に設置された誘導表示板１
を、輝度の高い光で視認することができ、これによっ
て、常に安全な運転を確保することができる。とりわ
け、本実施形態においては、表面６から出射される光の
成分が、出射角αが６０°近傍の光を高い比率で含むよ
うに構成することが好ましい。このような出射角αは、
スネルの法則、光の反射と屈折に関するフレネルの公式
により求めることができ、導光板３を成形する時に、屈
折率を目安として樹脂を適宜選択することにより設定す
ることができる。More specifically, the light guide plate 3 is formed so that the left end face 5 on which the light from the LED 2 is incident and the surface 6 on which the incident light is emitted are substantially orthogonal to each other. The light incident from the left end face 5 is scattered by the particles 10, and the light is scattered from the surface 6 to the vertical direction 14 of the surface 6.
It is preferable that the light is emitted so that the emission angle α is in the range of 55 to 75 °. According to such a configuration, light emitted from the LED 2 and incident on the light guide plate 3 from the left end face 5 is emitted from the surface 6 in an emission angle α of 55 to 75 °. ,
When the driver is traveling, the guidance display panel 1 installed diagonally forward
Can be visually recognized with high-luminance light, so that safe driving can always be ensured. In particular, in the present embodiment, it is preferable that the components of the light emitted from the surface 6 include a high proportion of light having an emission angle α of around 60 °. Such an emission angle α is
It can be obtained by Snell's law, Fresnel's formula for light reflection and refraction, and can be set by appropriately selecting a resin using the refractive index as a guide when molding the light guide plate 3.
【００２８】以上、本実施形態の誘導表示板１の作用に
ついて述べたが、透明な樹脂中に分散される粒子１０の
直径や屈折率が、ミー散乱の条件に適合しない場合に
は、導光板３の表面６から指向性の高い光が出射される
ことはない。すなわち、粒子１０に入射した光が粒子１
０の周りにほぼ均等に散乱出射されるレイリー散乱や、
散乱出射される光が主に入射方向に戻るように反射され
る乱反射が生じる場合には、導光板３の表面６から指向
性の高い光が出射されるようなことはなく、本実施形態
のような作用を奏することはない。The operation of the guide display panel 1 according to the present embodiment has been described above. If the diameter and the refractive index of the particles 10 dispersed in the transparent resin do not meet the conditions of Mie scattering, the light guide plate is used. Light with high directivity is not emitted from the surface 6 of the light source 3. That is, the light incident on the particle 10 is the particle 1
Rayleigh scattering, which is scattered and emitted almost uniformly around 0,
In the case where diffused reflection occurs in which light scattered and emitted is returned so as to return mainly to the incident direction, light having high directivity is not emitted from the surface 6 of the light guide plate 3, and the light of the present embodiment is not emitted. There is no such effect.
【００２９】このように構成された本実施形態の誘導表
示板１は、所定の屈折率および粒子直径を有する粒子１
０を、透明な樹脂に分散させ、この樹脂により導光板３
を成形するのみで、指向性の高い光を所定の角度で出射
させることができる。そのため、たとえば、押出成形、
射出成形、注型成形などの汎用の成形方法による成形が
可能であり、従来の導光板のように、入射光を所定の角
度で反射させるための内面を形成するために、レーザー
加工などによる高度な加工によってＶ字形状の溝を形成
する必要もなく、簡易に形成することができる。したが
って、大量生産により低コストで効率よく生産すること
ができる。とりわけ、導光板３が平板形状であり、ま
た、板厚の精度もあまり必要でないため、押出成形によ
り連続生産した場合には、非常に低コストで大量生産が
可能となる。また、押出成形以外の成形方法であって
も、型形状が簡単で面精度もあまり要求されないため、
低コストで大量生産が可能となる。The guiding display panel 1 of the present embodiment having the above-described structure is provided with a particle 1 having a predetermined refractive index and a predetermined particle diameter.
0 is dispersed in a transparent resin, and the light guide plate 3 is dispersed by the resin.
, It is possible to emit light with high directivity at a predetermined angle. So, for example, extrusion,
It can be molded by a general-purpose molding method such as injection molding or cast molding, and uses a laser processing process to form an inner surface that reflects incident light at a predetermined angle, like a conventional light guide plate. There is no need to form a V-shaped groove by a simple process, and the groove can be easily formed. Accordingly, mass production enables efficient production at low cost. In particular, since the light guide plate 3 has a flat plate shape and the accuracy of the plate thickness is not so required, mass production can be performed at a very low cost when continuously produced by extrusion. Also, even with molding methods other than extrusion molding, since the mold shape is simple and surface accuracy is not so required,
Mass production becomes possible at low cost.
【００３０】また、本実施形態の誘導表示板１は、出射
される光の指向性が高められるため、光の利用効率を高
めることができる。そのため、ＬＥＤ２の消費電力を低
減することができ、ランニングコストの低減化を実現す
ることができる。さらに、左側端面５に沿ってＬＥＤ２
を配置して、その左側端面５から光を入射させるので薄
く形成することができ、省スペース化を実現することも
できる。Further, in the guide display panel 1 of the present embodiment, since the directivity of the emitted light is enhanced, the light use efficiency can be increased. Therefore, the power consumption of the LED 2 can be reduced, and the running cost can be reduced. Further, along the left end face 5, the LED 2
Is arranged, and light is made incident from the left end face 5 thereof, so that it can be formed thin and space saving can be realized.
【００３１】なお、本実施形態では、導光板３を断面矩
形状の平板形状としたが、たとえば、図３に示すよう
に、偏平な楔形状（光源に近い側の板厚が厚く、光源か
ら遠ざかるにつれて板厚が漸減するもの）としてもよ
い。楔形状とすることで、光の出射効率が高められ、分
散させる粒子１０の濃度を少なくすることができる。そ
の結果、入射光は、より少ない散乱回数で出射されるた
めに、指向性の高い光として出射される。In this embodiment, the light guide plate 3 has a flat plate shape with a rectangular cross section. However, for example, as shown in FIG. 3, a flat wedge shape (the plate thickness near the light source is large, The thickness may gradually decrease as the distance increases). With the wedge shape, the light emission efficiency is increased, and the concentration of the dispersed particles 10 can be reduced. As a result, the incident light is emitted with a smaller number of scattering times, so that the incident light is emitted as light having high directivity.
【００３２】また、本実施形態では、光源として、ＬＥ
Ｄ２を使用したが、本発明は、これに限定されることな
く、たとえば、冷陰極管や蛍光管などの公知の光源を使
用することができ、また、光源は、導光板の右側端面７
との間隔が１ｍ程度の大型のものでもよい。In this embodiment, the light source is LE
Although D2 is used, the present invention is not limited to this. For example, a known light source such as a cold-cathode tube or a fluorescent tube can be used.
May be as large as about 1 m.
【００３３】また、本実施形態では、車両用の誘導表示
板１を例にとって説明したが、このような誘導表示板
は、車両に限らず、たとえば、歩行者に、歩行路に対す
る自己の位置を視認させるために使用してもよく、ま
た、航空機の操縦者に、滑走路に対する自己の位置を認
識させるために使用して、これによって、安全な離陸お
よび着陸を確保するようにしてもよく、さらには、船舶
の操縦者に、港や岩礁に対する自己の位置を認識させる
ために使用して、これによって、安全な航行を確保する
ようにしてもよい。Also, in the present embodiment, the guide display panel 1 for a vehicle has been described as an example. However, such a guide display panel is not limited to a vehicle. May be used to provide visibility, and may be used to make the aircraft operator aware of his position relative to the runway, thereby ensuring safe takeoff and landing; Further, it may be used to make the ship operator aware of his position with respect to the harbor and the reef, thereby ensuring safe navigation.
【００３４】また、本発明の照明装置は、誘導表示板に
限らず、斜め方向に指向性のある光を照射する目的で使
用されるものであれば、その用途が限定されることはな
く、たとえば、非難誘導板や常夜灯として使用すること
もできる。The illumination device of the present invention is not limited to the guide display panel, and its application is not limited as long as it is used for the purpose of irradiating obliquely directional light. For example, it can be used as a fire guide plate or a nightlight.
【００３５】[0035]
【実施例】以下に実施例および比較例を示し、本発明を
さらに具体的に説明するが、本発明は、何らこれら実施
例および比較例に限定されるものではない。The present invention will be described more specifically with reference to the following Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples and Comparative Examples.
【００３６】実施例１ ポリメチルメタクリレート樹脂中に、シリコーン粒子
を、０．０５重量％の配合割合において２軸押出機によ
り練り込み、樹脂ペレットを得た。このシリコーン粒子
の直径は４．５μｍであり、ポリメチルメタクリレート
樹脂との屈折率の差は０．０６であった。この樹脂ペレ
ットを、射出成形機によって、厚さ２〜６ｍｍ、幅８０
ｍｍ、長さ３００ｍｍの偏平楔形状に成形することによ
って、導光板を作製した。Example 1 Silicone particles were kneaded into a polymethyl methacrylate resin at a blending ratio of 0.05% by weight using a twin-screw extruder to obtain resin pellets. The diameter of the silicone particles was 4.5 μm, and the difference in refractive index from the polymethyl methacrylate resin was 0.06. This resin pellet is formed into a thickness of 2 to 6 mm and a width of 80 by an injection molding machine.
The light guide plate was manufactured by shaping it into a flat wedge shape having a length of 300 mm and a length of 300 mm.
【００３７】この導光板の肉厚側端面の近傍に、ＬＥＤ
（中心波長０．５２μｍ）を配置して、このＬＥＤを点
灯した時の導光板の表面から出射する光の強度（相対輝
度）を各出射角αごとに測定した。なお、導光板の薄肉
端面および裏面と、ＬＥＤの外周を、反射板により覆っ
て光の漏れがないようにした。測定結果を図４に示す。In the vicinity of the thick end face of the light guide plate, an LED
(Center wavelength: 0.52 μm), and the intensity (relative luminance) of light emitted from the surface of the light guide plate when this LED was turned on was measured for each emission angle α. In addition, the thin end face and the back face of the light guide plate and the outer periphery of the LED were covered with a reflection plate to prevent light leakage. FIG. 4 shows the measurement results.
【００３８】図４から明らかなように、光の出射角が６
０°の方向に、シャープなピークを有する出射光分布が
得られた。As is apparent from FIG. 4, the light emission angle is 6
An emission light distribution having a sharp peak in the direction of 0 ° was obtained.
【００３９】実施例２ ポリメチルメタクリレート樹脂中に、シリコーン粒子
を、０．０５重量％の配合割合において２軸押出機によ
り練り込み、樹脂ペレットを得た。このシリコーン粒子
の直径は２．０μｍであり、ポリメチルメタクリレート
樹脂との屈折率の差は０．０６であった。この樹脂ペレ
ットを、押出成形機によって、厚さ６ｍｍのシートに成
形し、このシートを、幅８０ｍｍ、長さ３００ｍｍに裁
断することによって、平板形状の導光板を作製した。Example 2 Silicone particles were kneaded into a polymethyl methacrylate resin at a blending ratio of 0.05% by weight using a twin-screw extruder to obtain resin pellets. The diameter of the silicone particles was 2.0 μm, and the difference in refractive index from the polymethyl methacrylate resin was 0.06. The resin pellets were formed into a sheet having a thickness of 6 mm by an extruder, and the sheet was cut into a width of 80 mm and a length of 300 mm to produce a flat light guide plate.
【００４０】この導光板の一方側端面の近傍に、ＬＥＤ
（中心波長０．５２μｍ）を配置して、このＬＥＤを点
灯した時の導光板の表面から出射する光の強度（相対輝
度）を各出射角αごとに測定した。なお、導光板の他方
側端面および裏面と、ＬＥＤの外周を、反射板により覆
って光の漏れがないようにした。測定結果を図４に示
す。An LED is provided near one end face of the light guide plate.
(Center wavelength: 0.52 μm), and the intensity (relative luminance) of light emitted from the surface of the light guide plate when this LED was turned on was measured for each emission angle α. In addition, the other end face and the back face of the light guide plate and the outer periphery of the LED were covered with a reflection plate to prevent light leakage. FIG. 4 shows the measurement results.
【００４１】図４から明らかなように、光の出射角が６
０°の方向に、シャープなピークを有する出射光分布が
得られた。As is clear from FIG. 4, the light emission angle is 6
An emission light distribution having a sharp peak in the direction of 0 ° was obtained.
【００４２】実施例３ ポリメチルメタクリレート樹脂中に、架橋ポリスチレン
粒子を、２．００重量％の配合割合において２軸押出機
により練り込み、樹脂ペレットを得た。この架橋ポリス
チレン粒子の直径は２００μｍであり、ポリメチルメタ
クリレート樹脂との屈折率の差は０．１０であった。こ
の樹脂ペレットを、押出成形機によって、厚さ６ｍｍの
シートに成形し、このシートを、幅８０ｍｍ、長さ３０
０ｍｍに裁断することによって、平板形状の導光板を作
製した。Example 3 Crosslinked polystyrene particles were kneaded into a polymethyl methacrylate resin at a mixing ratio of 2.00% by weight using a twin screw extruder to obtain resin pellets. The diameter of the crosslinked polystyrene particles was 200 μm, and the difference in refractive index from the polymethyl methacrylate resin was 0.10. This resin pellet is formed into a sheet having a thickness of 6 mm by an extruder, and this sheet is formed into a sheet having a width of 80 mm and a length of 30 mm.
By cutting to 0 mm, a flat light guide plate was produced.
【００４３】この導光板の一方側端面の近傍に、ＬＥＤ
（中心波長０．５２μｍ）を配置して、このＬＥＤを点
灯した時の導光板の表面から出射する光の強度（相対輝
度）を各出射角αごとに測定した。なお、導光板の他方
側端面および裏面と、ＬＥＤの外周を、反射板により覆
って光の漏れがないようにした。測定結果を図４に示
す。An LED is provided near one end face of the light guide plate.
(Center wavelength: 0.52 μm), and the intensity (relative luminance) of light emitted from the surface of the light guide plate when the LED was turned on was measured for each emission angle α. The other end face and the back face of the light guide plate and the outer periphery of the LED were covered with a reflection plate to prevent light leakage. FIG. 4 shows the measurement results.
【００４４】図４から明らかなように、光の出射角が６
０°の方向に、シャープなピークを有する出射光分布が
得られた。As is apparent from FIG. 4, the light emission angle is 6
An emission light distribution having a sharp peak in the direction of 0 ° was obtained.
【００４５】比較例１ ポリメチルメタクリレート樹脂中に、シリカ粒子を、
０．７５重量％の配合割合において２軸押出機により練
り込み、樹脂ペレットを得た。このシリカ粒子の直径は
０．２μｍであり、ポリメチルメタクリレート樹脂との
屈折率の差は０．０６であった。この樹脂ペレットを、
押出成形機によって、厚さ６ｍｍのシートに成形し、こ
のシートを、幅８０ｍｍ、長さ３００ｍｍに裁断するこ
とによって、平板形状の導光板を作製した。Comparative Example 1 In a polymethyl methacrylate resin, silica particles were
The mixture was kneaded with a twin screw extruder at a compounding ratio of 0.75% by weight to obtain resin pellets. The diameter of the silica particles was 0.2 μm, and the difference in refractive index from the polymethyl methacrylate resin was 0.06. This resin pellet is
The sheet was formed into a sheet having a thickness of 6 mm by an extruder, and the sheet was cut into a width of 80 mm and a length of 300 mm to produce a flat light guide plate.
【００４６】この導光板の一方側端面の近傍に、ＬＥＤ
（中心波長０．５２μｍ）を配置して、このＬＥＤを点
灯した時の導光板の表面から出射する光の強度（相対輝
度）を各出射角αごとに測定した。なお、導光板の他方
側端面および裏面と、ＬＥＤの外周を、反射板により覆
って光の漏れがないようにした。測定結果を図４に示
す。An LED is provided near one end face of the light guide plate.
(Center wavelength: 0.52 μm), and the intensity (relative luminance) of light emitted from the surface of the light guide plate when this LED was turned on was measured for each emission angle α. In addition, the other end face and the back face of the light guide plate and the outer periphery of the LED were covered with a reflection plate to prevent light leakage. FIG. 4 shows the measurement results.
【００４７】図４から明らかなように、光の出射角に顕
著なピークがない出射光分布が得られた。As is apparent from FIG. 4, an emission light distribution having no significant peak in the light emission angle was obtained.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、所
定の屈折率および粒子直径を有する粒子を、透明な樹脂
に分散させ、この樹脂により導光板を成形するのみで、
指向性の高い光を所定の角度で出射させることができ
る。そのため、たとえば、押出成形、射出成形、注型成
形などの汎用の成形方法による成形が可能であり、従来
の導光板のように、入射光を所定の角度で反射させるた
めの内面を形成するために、レーザー加工などによる高
度な加工によってＶ字形状の溝を形成する必要もなく、
簡易に形成することができる。したがって、大量生産に
より低コストで効率よく生産することができる。また、
出射される光の指向性が高められるため、光の利用効率
を高めることができる。そのため、光源の出力を低減す
ることができ、ランニングコストの低減化を実現するこ
とができる。さらに、光源が導光板の光入射面に隣接し
て配置されるので、省スペース化を実現することもでき
る。As described above, according to the present invention, particles having a predetermined refractive index and a predetermined particle diameter are dispersed in a transparent resin, and a light guide plate is formed using the resin.
Light with high directivity can be emitted at a predetermined angle. Therefore, for example, molding can be performed by a general-purpose molding method such as extrusion molding, injection molding, cast molding, and the like. To form an inner surface for reflecting incident light at a predetermined angle like a conventional light guide plate. In addition, there is no need to form a V-shaped groove by advanced processing such as laser processing,
It can be easily formed. Accordingly, mass production enables efficient production at low cost. Also,
Since the directivity of the emitted light is increased, the light use efficiency can be increased. Therefore, the output of the light source can be reduced, and the running cost can be reduced. Further, since the light source is disposed adjacent to the light incident surface of the light guide plate, space saving can be realized.
【００４９】とりわけ、粒子の直径が５００μｍ以下で
あり、かつ、樹脂との屈折率の差が０．３以下である
と、散乱強度および指向性の高い散乱光を出射させるこ
とができる。In particular, if the particle diameter is 500 μm or less and the difference in refractive index from the resin is 0.3 or less, scattered light having high scattering intensity and directivity can be emitted.
【００５０】また、導光板の光出射面から、その出射角
が、５５〜７５°の範囲において指向性の高い光を出射
させるように構成すれば、たとえば、これを走行路に対
する車両の位置を視認させるための車両用の誘導表示板
として使用した場合には、走行中の運転者は、斜め前方
に設置された誘導表示板を、輝度の高い光で視認するこ
とができるため、これによって、常に安全な運転を確保
することができる。If the light emitting surface of the light guide plate is configured to emit light having a high directivity in an emission angle range of 55 to 75 °, for example, the position of the vehicle with respect to the traveling road is changed. When used as a guidance display board for a vehicle for visual recognition, a driver who is traveling can visually recognize the guidance display board installed diagonally forward with high-luminance light. Safe driving can always be ensured.
【００５１】したがって、本発明の照明装置は、とりわ
け、走行路に対する車両の位置を視認させるための車両
用の誘導表示板として好適に使用することができる。Therefore, the lighting device of the present invention can be suitably used, in particular, as a vehicle guidance display panel for visually recognizing the position of the vehicle with respect to the traveling road.
【図１】本発明の照明装置としての誘導表示板を説明す
るための概略側断面図である。FIG. 1 is a schematic side cross-sectional view for explaining an induction display panel as an illumination device of the present invention.
【図２】ミー散乱のプロファイルを示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a profile of Mie scattering.
【図３】図１の誘導表示板とは異なる形状の誘導板を備
える誘導表示板を説明するための概略側断面図である。FIG. 3 is a schematic side sectional view for explaining a guidance display panel having a guidance panel having a shape different from that of the guidance panel of FIG. 1;
【図４】導光板の表面から出射された光の強度（相対輝
度）を各出射角αごとに測定した結果を示す、出射光分
布図である。FIG. 4 is an emission light distribution diagram showing a result of measuring the intensity (relative luminance) of light emitted from the surface of the light guide plate for each emission angle α.
１ 誘導表示板 ２ ＬＥＤ ３ 導光板 ５ 左側端面 ６ 表面 １０ 粒子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Guidance display board 2 LED 3 Light guide plate 5 Left end surface 6 Surface 10 Particle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 幸年 愛知県名古屋市中区上前津１丁目４番５号 林テレンプ株式会社内 Ｆターム(参考） 5C096 AA00 AA01 AA02 BA02 CA06 CB02 CC06 CD02 CD38 CD53 CE12 CE22 CF09 EB04 EB08 FA11 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yukito Hattori 1-4-5 Kamimaezu, Naka-ku, Nagoya-shi, Aichi F-term in Hayashi Telemp Co., Ltd. 5C096 AA00 AA01 AA02 BA02 CA06 CB02 CC06 CD02 CD38 CD53 CE12 CE22 CF09 EB04 EB08 FA11
Claims (4)
される光入射面、および前記光入射面から入射された光
を出射させる光出射面を有する導光板とを備える照明装
置において、 前記導光板は、 粒子が分散されてなる透明な樹脂によって形成されてお
り、 その粒子が、前記光源から発せられる光の波長よりも大
きい直径を有し、かつ、前記樹脂とは異なる屈折率を有
しており、 前記光入射面から入射された光を、前記粒子で散乱させ
て、前記光出射面から、指向性の高い光として出射させ
るように構成されていることを特徴とする、照明装置。1. A light guide plate, comprising: a light source; a light incident surface on which the light from the light source is incident, and a light exit surface for emitting light incident from the light incident surface, the light guide plate being disposed adjacent to the light source. The light guide plate, wherein the light guide plate is formed of a transparent resin in which particles are dispersed, the particles have a diameter larger than the wavelength of light emitted from the light source, and It has a refractive index different from that of the resin, and is configured to scatter the light incident from the light incident surface with the particles and emit the light as highly directional light from the light exit surface. A lighting device, characterized in that:
り、かつ、前記樹脂との屈折率の差が０．３以下である
ことを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。2. The lighting device according to claim 1, wherein the diameter of the particles is 500 μm or less, and the difference in refractive index between the particles and the resin is 0.3 or less.
的に直交するように形成されており、 前記光入射面から入射された光を、前記粒子によって散
乱させ、前記光出射面から、その出射角が、５５〜７５
°の範囲となるように出射させるように構成されている
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の照明装置3. The light emitting surface is formed so that the light incident surface and the light emitting surface are substantially orthogonal to each other, and the light incident from the light incident surface is scattered by the particles to form the light emitting surface. From the output angle of 55 to 75
The illumination device according to claim 1, wherein the illumination device is configured to emit light so as to have a range of degrees.
ための車両用の誘導表示板として使用される、請求項１
ないし３のいずれかに記載の照明装置。4. The vehicle according to claim 1, which is used as a vehicle guidance display board for visually recognizing a position of the vehicle with respect to a traveling path.
The lighting device according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9734599A JP2000293123A (en) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | Lighting system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9734599A JP2000293123A (en) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | Lighting system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000293123A true JP2000293123A (en) | 2000-10-20 |
Family
ID=14189903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9734599A Pending JP2000293123A (en) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | Lighting system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000293123A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101896766B (en) * | 2007-10-24 | 2014-04-23 | 开关电灯公司 | Diffuser for LED light sources |
-
1999
- 1999-04-05 JP JP9734599A patent/JP2000293123A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101896766B (en) * | 2007-10-24 | 2014-04-23 | 开关电灯公司 | Diffuser for LED light sources |
| US8981405B2 (en) | 2007-10-24 | 2015-03-17 | Switch Bulb Company, Inc. | Diffuser for LED light sources |
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040525 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |