CN103168195B - 导光部件以及具备该导光部件的发光装置 - Google Patents

Abstract

导光部件（1）具有：导光板部（10），具有配置于光源（26）侧的一端面部（11）、设置为与该一端面部交叉的反射面部（12）以及在该反射面部的相反侧设置为与所述一端面部交叉的射出面部（13）；以及透镜部（15），形成为从所述一端面部朝向所述光源侧突出，具有容纳所述光源的凹部（16），并且对来自所述光源的光进行聚光。

Description

导光部件以及具备该导光部件的发光装置

技术领域

本发明涉及对来自光源的光进行导光并射出的导光部件以及具备该导光部件的发光装置。

背景技术

以往以来，已知具备如下导光板的照明装置，该导光板使从光源射出的光入射到一端面并对其导光，并且使其被形成有导光图案的反射面反射，从形成于该反射面的相反侧的射出面射出。

例如，在下述专利文献1中，提出了具有将从侧端面导入到内部的光源的光从前面照射的导光材的边缘灯式照明装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2009-205881号公报

发明概要

发明要解决的问题

然而，在如上所述的以往的照明装置中，存在来自配置于一端面的光源的光的一部分不沿着导光方向而扩散的问题。此外，由于该扩散的光入射到导光板，因此还具有从射出面射出的光也具有扩散光增多的倾向的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而作出的，目的在于提供一种能够减少扩散光的导光部件以及具备该导光部件的发光装置。

用于解决问题的手段

为了实现上述目的，本发明的导光部件的特征在于，具有导光板部和透镜部，上述导光板部具有配置于光源侧的一端面部、设置为与上述一端面部交叉的反射面部、以及在该反射面部的相反侧设置为与上述一端面部交叉的射出面部；上述透镜部形成为从上述一端面部朝向上述光源侧突出、并且具有容纳上述光源的凹部，并对来自上述光源的光进行聚光。

本发明中，也可以是，上述透镜部的两侧部形成为朝向上述凹部的周缘部变细的形状的凸弯曲面形状，上述透镜部的两侧部形成为与上述导光板部的两侧面部相连，上述两侧面部形成为分别与所述一端面部交叉。

此外，本发明中，也可以是，上述透镜部还具有倾斜面部，该倾斜面部以从上述两侧部的形成为上述凸弯曲面形状的部位的基端侧的两侧缘朝向上述导光板部的两侧面部变细的形状倾斜。

此外，本发明中，也可以是，上述导光板部的分别与上述一端面部交叉地形成的两侧面部以从上述反射面部朝向上述射出面部扩开的方式形成为倾斜状。

此外，导光部件构成为从光源接受光并导光、并朝向规定的方向射出光。

此外，为了实现上述目的，本发明的发光装置的特征为，具有本发明的导光部件和配置为容纳于该导光部件的上述透镜部的凹部中的光源。

发明的效果

本发明的导光部件以及具备该导光部件的发光装置通过使用如上所述的结构，能够使扩散光减少。

附图说明

图1的（a）、（b）示意地表示具有本发明的一个实施方式的导光部件的发光装置的一例，（a）是与图2中的X部对应的一部分断裂概略放大横截面图，（b）是与图2中的X部对应的一部分断裂概略放大纵截面图。

图2是上述发光装置的一部分省略概略立体图。

图3的（a）是与图2中的X部对应的一部分断裂概略放大分解立体图，（b）是与（a）对应的从其它方向看的一部分断裂概略放大分解立体图，（c）是与图2中的X部对应的一部分断裂概略放大立体图，（d）是与（c）对应的从其它方向看的一部分断裂概略放大立体图。

图4的（a）是示意地表示上述发光装置所具备的导光部件的一个变形例且与图1（a）对应的图，（b）是示意地表示上述导光部件的其它变形例且与图2中的Y-Y线向视对应的概略放大纵截面图。

具体实施方式

以下根据附图对本发明的实施方式进行说明。

此外，在一部分图中省略了其它图中标注的详细的符号的一部分。

此外，在以下实施方式中，以图1（b）所示的状态为基准说明上下及左右方向。

图1～图4是用于对本实施方式的导光部件以及具备该导光部件的发光装置的一例进行说明的概念说明图。

如图1和图2所示，本实施方式的发光装置3具备：具有作为光源的LED（发光二极管）26的光源单元2、以及对从该光源单元2射出的光进行导光并射出（照射）的导光部件1。

如图2所示，导光部件1具备在左右方向上形成为长条的导光板部10、以及形成为从该导光板部10的长度方向的一端面部11朝向LED26侧突出的透镜部15。该导光部件1由丙烯酸树脂或聚碳酸酯树脂等透光性或者透明的树脂系材料、透明玻璃等的折射率高的材料一体形成。此外，该导光部件1形成为以宽度方向（与上下及左右都正交的方向）的中心为对称轴在宽度方向上对称。

导光部件1形成为长条状，由此，导光部件1以及导光板部10具有长度方向。导光板部10的长度方向的一端定义为一端面部11。此外，导光部件1以及导光板部10具有宽度，由此，导光部件1以及导光板部10具有沿着宽度的宽度方向。导光部件1以及导光板部10的宽度方向与导光部件1的长度方向正交并且沿着射出面部13。此外，导光部件1以及导光板部10具有厚度，由此，导光部件1以及导光板部10具有沿着厚度的厚度方向。导光部件1以及导光板部10的厚度方向与导光部件1的长度方向正交并且与射出面部13正交。

透镜部15从一端面部11朝着导光板部10的长度方向的外方突出。此外，透镜部15具有宽度，由此，透镜部15具有沿着宽度的宽度方向。透镜部15的宽度方向与导光部件1的长度方向正交并且沿着射出面部13。此外，透镜部15具有厚度，由此，透镜部15具有沿着厚度的厚度方向。透镜部15的厚度方向与导光部件1的长度方向正交并且与射出面部13正交。

导光板部10具备配置于LED26（光源单元2）侧的一端面部11、以及分别设置为与该一端面部11交叉的反射面部12、射出面部13以及两侧面部14、14，该导光板部10形成为纵截面形状为大致矩形状的细长的板状体。

图例中，示出了将反射面部12设置于该导光板部10的上面侧，将射出面部13设置于反射面部12的相反侧、也就是该导光板部10的下面侧的示例。

该导光板部10形成为将从LED26射出、从一端面部11侧入射的光沿着长度方向导光，并且使该光被反射面部12反射，将该反射的光从射出面部13射出的所谓的边缘灯方式的结构。图例中，将反射面部12形成为，随着从一端面部11侧朝向另一端侧而向下方侧倾斜，以使从一端面部11侧入射的光从下面侧的射出面部13沿长度方向大致均匀地射出。

另外，也可以在反射面部12设置沿着长度方向隔开间隔且沿着宽度方向（该导光板部10的厚度方向（两侧面部14、14方向））的多个棱镜状的导光槽（导光图案）。此时，也可以是，随着朝向另一端侧，使设置导光槽的间隔（pitch，间距）变小，以使从一端面部11侧入射的光由上面侧的反射面部12反射、并从下面侧的射出面部13沿着长度方向大致均匀地射出。

此外，在该导光板部10的两侧面部14、14的下端部，设置有形成为朝向该导光板部10的宽度方向的外侧突出、并且在该导光板部10的长度方向的大致全长上为肋状的卡合部14a、14a（同时参照图3）。可以通过使该卡合部14a、14a与在发光装置3的未图示的外壳（casing）的两内侧壁设置的凹槽等卡合，将该导光部件1组装于外壳。

透镜部15与上述构造的导光板部10的一端面部11一体形成，具有接纳LED26的凹部16，对从LED26发出的光进行聚光。

在本实施方式中，该透镜部15对应于在光源单元2的下述基板（印刷基板）25的上下方向上设置的多个（图示为4个）LED26的配设方式，形成为纵截面形状是上下长的略长圆形状（略圆角长方形状）（同时参照图3（a）、（b））。图例中，该透镜部15的基端部以上端与反射面部12成为大致连续面、并且下端位于一端面部11的上下方向中途部位的方式附设于一端面部11，从而被一体地设置（参照图1（b）以及图3（b））。

凹部16设置于该透镜部15的突出方向前端部，朝向光源单元2侧开口。该凹部16的形状也形成为在沿着开口方向看的状态为上下长的略长圆形状（略圆角长方形状），以便能够容纳配设于基板25的多个LED26。

此外，本实施方式中，如图1所示，透镜部15的突出方向前端侧的外周侧部形成为从突出方向基端侧朝向凹部16的开口周缘部变细的形状，并且构成凸弯曲面形状的凸弯曲面部17。换而言之，该凸弯曲面部17形成为从凹部16的开口周缘部朝向该透镜部15的基端侧呈扩开状，并且为凸弯曲面形状。

本实施方式中，该凸弯曲面部17设置于凹部16周围的全周。图例中，该凸弯曲面部17形成为该凸弯曲面部17的基端侧（反开口周缘部侧）的周缘位于比凹部16的底面（一端面部11侧的面）更靠一端面部11侧的位置。由此，能够使从凹部16中容纳的LED26射出的光在该凸弯曲面部17中更高效地反射、聚光。此外，该凸弯曲面部17的曲率半径等也可以根据该导光部件1的折射率等来设定，以使从LED26射出、从凹部16的内周侧面入射的光能够高效地朝着导光方向（该导光部件1的长度方向）反射。

此外，本实施方式中，透镜部15具有以从该凸弯曲面部17的基端侧的上述周缘朝向导光板部10的一端面部11变细的形状（锥状）倾斜的倾斜面部18。换而言之，该倾斜面部18形成为从导光板部10的一端面部11朝向凸弯曲面部17的周缘以扩开状（锥状）倾斜的形状。

该倾斜面部18与如上所述地在凹部16周围的全周设置的凸弯曲面部17同样，形成于该透镜部15的外周侧面的全周。

本实施方式中，如图1（a）所示，该倾斜面部18的宽度方向的两侧部与导光板部10的两侧面部14、14形成为连续面。也就是说，该倾斜面部18的宽度方向两侧部设置为以从凸弯曲面部17的基端侧的两侧缘朝向导光板部10的两侧面部14、14变细的形状倾斜。该倾斜面部18的倾斜角度也可以设定为能够使从LED26射出的光朝向导光板部10高效地导光。

而且，本实施方式中，在该透镜部15设置有与光源单元2的后述的基板壳体20卡合的一对卡止突起19、19。图例中，该一对卡止突起19、19设置为附设于该透镜部15的凸弯曲面部17的两侧部，形成为朝向光源单元2侧突出。

如图1以及图3（a）、（b）、（d）所示，在该一对卡止突起19、19的突出方向前端，分别设置有卡止爪19a、19a，该卡止爪19a、19a卡止于在基板壳体20设置的贯通孔22a、22a的孔缘。

此外，如图1（a）以及图3（b）所示，在该一对卡止突起19、19的突出方向基端部，分别设置有突部19b、19b。该突部19b、19b形成为在已组装该导光部件1和光源单元2的状态下，防止该导光部件1与形成于后述的基板25的图案28（电路）接触。

光源单元2具备：基板壳体20，朝向导光部件1的一端面部11侧开口，具有接纳导光部件1的透镜部15的凹处21；以及基板25，配设于该基板壳体20的凹处21内。

如图1和图3所示，基板壳体20具有：构成凹处21的底面的底部22、在宽度方向上对置而形成的侧壁部23、23、以及连接该侧壁部23、23的下端而形成的下侧部24。由此，分出凹处21。

在该基板壳体20的底部22，设置有供设置于导光部件1的一对卡止突起19、19插入并与该一对卡止突起19、19卡合的贯通孔22a、22a。

此外，基板壳体20也可以从提高安装于基板25上的各种电子部件等的传热性且提高散热性等的观点出发而由铝等的金属系材料形成。

基板25对应于基板壳体20的凹处21，形成为大致矩形状的薄平板状，在此基板25的表面侧（导光部件1侧），安装有作为成为光源的发光元件的多个LED26、连接器27等电子部件。此外，作为LED26，并不限于将图例所示的发光元件（LED元件）用树脂等密封而成的炮弹型结构，也可以是芯片状等其它的形状，也可以采用表面安装型的结构。此外，也可以是使多个LED26分别射出不同颜色的光的结构。此外，基板25与基板壳体20同样，从提高散热性等观点出发，可以是由铝等金属系材料形成的结构，也可以是层叠绝缘层等而成的多层构造。

此外，本实施方式中，在基板25的背面侧（底部22侧），贴有传热（散热）片29。作为该传热片29，可以采用热传导性良好的硅胶（silicone gel）等胶片、硅片（silicone sheet）、其它的树脂片。本实施方式中采用至少在厚度方向（图中的左右方向）上能够压缩变形（弹性变形）的树脂片。通过将这样的传热片29贴在基板25的背面侧，该传热片29作为基板25的背面与基板壳体20的底部22之间的间隔件而发挥作用，能够使基板25和基板壳体20通过该传热片29热传导性地密合。因此，能够使安装在基板25上的电子部件等的热量高效地传递到基板壳体20侧、并散热。

此外，将该基板25组装到基板壳体20时可以使用螺钉等固定紧固工具来固定。另外，也可以在基板壳体20的两侧部23、23设置接纳基板25的宽度方向端部的肋或凹槽等，基板25的宽度方向端部从基板壳体20的凹处21的上方侧的开口滑动插入而被组装。此外，还可以采用各种组装结构。

如图3所示，上述结构的导光部件1和光源单元2可以按照如下所述进行组装。

如图3（a）、（b）所示，将设置于导光部件1的一端部的透镜部15与基板壳体20的凹处21对置配置。而且，将该导光部件1的透镜部15的一对卡止突起19、19插入到基板壳体20的一对贯通孔22a、22a。

该一对卡止突起19、19一边弹性变形，一边插入到一对贯通孔22a、22a，使其前端的卡止爪19a、19a卡止于各贯通孔22a、22a的孔缘。由此，能够组装该导光部件1和光源单元2（参照图3（c）、（d））。

在此状态下，如图1所示，配置为光源单元2的多个LED26容纳于导光部件1的透镜部15的凹部16。而且，该多个LED26沿着凹部16的宽度方向中心线而上下配置（参照图1）。

此外，在如上述那样组装的状态下，在该一对卡止突起19、19的各基端部形成的突部19b、19b抵接于基板25的宽度方向的各边缘部，能够防止透镜部15与在基板部25上设置的图案28接触（参照图1（a））。

如此，通过在导光部件1设置与光源单元2卡合的一对卡止突起19、19，该一对卡止突起19、19作为导光部件1的透镜部15和光源单元2的LED26的定位部件发挥作用。其结果是，不需要为了导光部件1的透镜部15的定位而使用其它的部件或止动工具，能够高效地实现小型化，并且能够提高组装时的操作性。

此外，也可以在基板壳体20的两侧壁部23、23的内侧面，设置导引如上所述地插入的一对卡止突起19、19的导引肋等。

利用上述结构的本实施方式的导光部件1以及具备该导光部件的发光装置3，能够使来自导光板部10的射出面部13的扩散光减少。

也就是说，本实施方式的导光部件1构成为从光源接受光、导光，并朝向规定的方向射出光。

而且，导光部件1具有导光板部10和透镜部15。导光板部10具有一端面部11、反射面部12以及射出面部13。一端面部11配置于光源侧。换而言之，一端面部11配置为与光源对置。反射面部12设置为与一端面部11交叉。射出面部13位于反射面部12的相反侧。射出面部13设置为与一端面部11交叉。透镜部15形成为从一端面部11朝向光源侧突出。透镜部15具有接纳光源的凹部16。透镜部15构成为对来自光源的光进行聚光。

换而言之，由于在导光板部10的一端面部11形成有透镜部15，所以通过该透镜部15能够使从LED26射出的扩散光聚光、并朝向导光板部10导光。因此，能够使来自导光板部10的射出面部13的扩散光减少，能够使从射出面部13射出的光接近平行光。其结果是，在沿着射出面部13设置了具有聚光透镜和偏光透镜的表面罩（cover）等的情况下，还能够使从射出面部13射出的光在该表面罩中高效地聚光或偏光。

此外，由于在透镜部15设置有接纳LED26的凹部16，所以能够使从LED26射出并扩散的光高效地入射到该透镜部15的凹部16的底面和内周侧面，并能够在该透镜部15中高效地聚光。

另外，导光部件1具有长度，由此，导光部件1具有沿着导光部件1的长度的长度方向。透镜部15配置于导光部件1的长度方向的一端。而且，透镜部15的长度方向定义为与导光部件1的长度方向相同的方向。

另外，透镜部15具有两侧面部14和两侧部。两侧面部14形成为与导光板部10的一端面部11交叉。两侧部形成为与两侧面部14相连。两侧部具有朝向凹部16的周缘变细的形状的凸弯曲面部17。

本实施方式中，在透镜部15的凹部16周围的外周侧部设置有凸弯曲面部17。因此，能够使从容纳于凹部16中的LED26射出的扩散光在该凸弯曲面部17中高效地反射并聚光，能够更高效地朝向导光方向导光。

从其它侧面来看，透镜部15具有第1透镜部分。第1透镜部分的宽度方向以及厚度方向与透镜部15的宽度方向以及厚度方向一致。第1透镜部分具有与透镜部15的长度方向交叉的外周面。第1透镜部分的外周面以第1透镜部分的宽度以及厚度随着第1透镜部分朝向透镜部15的长度方向的外方而变小的方式具有凸弯曲面部17。

由此，能够更高效地朝向导光方向导光。

此外，凸弯曲面部17朝向凹部16的周缘部延伸。由此，能够高效地朝向导光方向导光。

此外，本实施方式中，在透镜部15设置有以从凸弯曲面部17的基端侧的周缘朝向导光板部10的两侧面部14、14变细的形状倾斜的倾斜面部18。因此，能够由透镜部15的凸弯曲面部17反射、朝向导光板部10导光，并且能够使沿着导光板部10的两侧方向的宽度尺寸减小。其结果是，能够使材料成本降低，并且能够实现导光部件1的小型化（薄型化）。

从其它的侧面来看，透镜部15还具有第2透镜部分。第2透镜部分位于一端面部11与第1透镜部分之间。随着第2透镜部分从一端面部11朝向第1透镜部分，第2透镜部分的宽度和厚度变大。

由此，能够由透镜部15的凸弯曲面部17反射、朝向导光板部10导光，并且能够使沿着导光板部10的两侧方向的宽度尺寸变小。其结果是，能够降低材料成本，并且能够实现导光部件1的小型化（薄型化）。

接下来，参照图3对本实施方式的发光装置3具有的导光部件的变形例进行说明。

此外，主要对与上述例的不同点进行说明，对于相同的结构标注同样的符号，省略其说明或者对其进行简略的说明。

图3（a）表示具有第一变形例的导光部件1A的发光装置3。

本变形例的导光部件1A中代替上述例的倾斜面部18而采用将导光板部10A的一端面部11和透镜部15A的凸弯曲面部17通过略圆角长方形状的连接部18A连接设置的结构。

该连接部18A从凸弯曲面部17的基端侧的周缘直至导光板部10A的一端面部11为止外周径相同，其宽度方向两侧部形成为与导光板部10A的两侧面部14A、14A为同一平面状。也就是说，本例中，将导光板部10A的宽度尺寸和透镜部15A的连接部18A的宽度尺寸设为大致相同的尺寸。

由此，能够简易地制造该导光部件1A。

此外，也可以是在透镜部15A（15）不设置这样的连接部18A和上述例的倾斜面部18，而是将凸弯曲面部17的基端侧的周缘与导光板部10（10A）的一端面部11连接设置的形态。

另外，也可以是设置从凸弯曲面部17的基端侧的周缘朝向导光板部10（10A）的一端面部11以扩开状（锥状）倾斜的倾斜面部的形态。由此，能够更高效地使扩散光聚光。

无论上述哪种方式中，透镜部的两侧部都可以与导光板部的两侧面部成为连续面。

图3（b）表示第2变形例的导光部件1B。

本变形例的导光部件1B的导光板部10B的结构与上述例不同。

该导光板部10B的两侧面部14B、14B以从反射面部12朝向射出面部13扩开的方式形成为倾斜状（锥状）。

换而言之，导光板部10具有宽度。导光板部10的宽度随着从反射面部12朝向射出面部13而变大。

如此，通过将两侧面部14B、14B设置为扩开状的倾斜面，能够使在反射面部12反射并扩散而朝向射出面部13的扩散光朝向射出面部13聚光。因此，根据本变形例的导光部件1B，能够使从射出面部13射出的扩散光进一步减少，能够使从射出面部13射出的光更高效地接近于平行光。

此外，两侧面部14B、14B的倾斜角度（与反射面部12所成角度）可以根据该导光部件1B的折射率和导光板部10B的上下尺寸和宽度尺寸等来设定，以使由反射面部12反射并向宽度方向扩散的光能够朝向射出面部13反射、导光。

此外，作为设置于本变形例的导光部件1B的透镜部，可以采用上述各例中的透镜部15、15A。此时，透镜部的两侧部可以为与导光板部10B的两侧面部14B、14B的形状对应的形状、即朝下扩开形状，并且该两侧部与两侧面部成为连续面，或者，也可以是在它们之间的一部分形成台阶的结构。

此外，本实施方式的发光装置3中，也可以设置将导光部件1（1A，1B）外装的外壳，或者沿着射出面部13设置透光性或透明的表面罩等。根据本实施方式的导光部件1（1A,1B），能够使来自射出面部13的扩散光减少、并接近于平行光，所以能够容易地通过表面罩进行光学操作（聚光、偏光等）。因此，例如，通过采用将具有不同的配光特性的表面罩以能够更换的方式组装的结构，还能够容易地实现多种配光。

此外，上述各例中，表示了将凸弯曲面部17设置在该透镜部15（15A）的凹部16周围的全周的例，但是也可以只将该透镜部15（15A）宽度方向两侧部设为凸弯曲面部。由此，也能够使从LED26射出并向宽度方向扩散的光在凸弯曲面部中高效地反射、朝向导光方向导光。

此外，也可以代替将透镜部15（15A）的凹部16周围的外周侧部设为凸弯曲面形状的形态，而将透镜部15（15A）的凹部16周围的至少两侧部设为朝向导光板部10（10A，10B）的两侧面部扩开的倾斜面。

进而，上述例中，表示了在导光板部10（10A、10B）的长度方向的一端面部11设置透镜部15（15A）的例，但是也可以在长度方向的其它端面部也设置透镜部15（15A），在该其它端侧也安装光源单元2。此时，反射面部12也可以不形成为倾斜状，而是形成为与射出面部13大致平行。

此外，上述例中，表示了作为光源而将多个LED26上下设置的例，但是也可以在宽度方向设置多个LED26作为光源，也可以将单个LED作为光源设置。此时，将包含透镜部的导光部件的形状适当变形即可。

此外，上述说明的上下和左右等方向是便于表示的方向，根据上述例的各导光部件1（1A、1B）以及具备该导光部件的发光装置3的配设方式，这些方向并不限于此。

符号说明

1、1A、1B导光部件

3发光装置

10、10A、10B导光板部

11一端面部

12反射面部

13射出面部

14、14A、14B侧面部

15、15A透镜部

16凹部

17凸弯曲面部（侧部）

18倾斜面部

26LED（光源）

Claims (3)

1.一种导光部件，其特征在于，具备：

导光板部，具有配置于光源侧的一端面部、设置成与该一端面部交叉的反射面部、以及在该反射面部的相反侧设置成与所述一端面部交叉的射出面部；以及

透镜部，以从所述一端面部朝向所述光源侧突出的方式与所述导光板部一体地形成，具有接纳所述光源的凹部，并且对来自所述光源的光进行聚光；

所述透镜部的两侧部形成为朝向所述凹部的周缘部变细的形状的凸弯曲面形状，所述透镜部的两侧部形成为与所述导光板部的两侧面部相连，所述两侧面部形成为分别与所述一端面部交叉；

所述透镜部还具有倾斜面部，该倾斜面部以从所述两侧部的形成为所述凸弯曲面形状的部位的基端侧的两侧缘朝向所述导光板部的两侧面部变细的形状倾斜；

所述倾斜面部在所述透镜部的外周侧面的全周上形成。

2.如权利要求1所述的导光部件，其特征在于，

所述导光板部的分别与所述一端面部交叉地形成的两侧面部以从所述反射面部朝向所述射出面部扩开的方式形成为倾斜状。

3.一种发光装置，其特征在于，具有：

权利要求1或2所述的导光部件；以及

光源，配置为容纳于所述导光部件的所述透镜部的凹部。