CN109975913B - 光导装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够将由三个反射面控制的光束向导光板周面的出射部准确地引导的光导装置。导光板(2)在与多个光源(3)对置的表面具备入射部(4)，在前侧的周面具备出射部(5)。在入射部与出射部之间的导光板上设置第一反射面(6)、第二反射面(7)以及第三反射面(8)，第一反射面将来自入射部的光束向与出射部相反一侧的第一方向反射，第二反射面将来自第一反射面的光束向与第一方向交叉的第二方向反射，第三反射面将来自第二反射面的光束朝向出射部且向第三方向反射。第二反射面包括与第一反射面相同宽度(W)的倾斜面，将来自第一反射面的光束的大部分朝向第三反射面且向第二方向的一侧全反射。

Description

光导装置
技术领域
本发明涉及一种光导装置，该光导装置在导光板的表面或者背面具备入射部，在导光板的周面具备出射部，将光源发出的光从入射部向出射部引导。
背景技术
作为这种光导装置，以往，已知有图8中的(a)、(b)所示的技术。该光导装置51在导光板52的表面具备入射部53，在导光板52的前侧周面具备出射部54，多个光源(LED)55发出的光从相同数量的入射部53分别射入，使其通过导光板52的内部，从出射部54向外部射出。
在导光板52的背面凹设有第一反射面57，将来自入射部53的入射光从第一反射面57朝向出射部54且向前方反射，同时朝向与出射部54相反一侧的后方反射。在导光板52的后侧周面，针对每一个入射部53而设置有两个第二反射面58以及两个第三反射面59。而且，构成为第二反射面58将来自第一反射面57的光束向左右两侧反射，第三反射面59将来自第二反射面58的光束朝向出射部54且向前方反射。
此外，在专利文献1中，记载有以下技术：在车辆用灯具中，在板状导光体上设置：入射部，其供来自LED的光向内部射入；反射部，其对由入射部射入的光进行反射；以及出射部，其将由反射部反射的光向灯具前方射出，提高出射光的亮度的均匀度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-91825号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，若根据以往的光导装置51，以使得来自第一反射面57的光束被两个第二反射面58向左右分配的方式进行控制。因此，存在以下问题：一部分光束没有被第三反射面59全反射而偏离出射部54，或者，如图8中的(a)中虚线62所示，不与第三反射面59接触而以不受控制的状态偏离出射部54。尤其是，在将光导装置51适用于灯具的情况下，具有以下不良情况：偏离出射部54的光束会照射导光板52的右侧或者左侧的角部，在该部位产生点光63，使得从灯具前方观察时的美观度降低。
因此，本发明的目的是提供一种能够将由三个反射面控制的光束向导光板周面的出射部准确地引导的光导装置。
用于解决问题的方法
为了解决上述问题，本发明的第一光导装置的特征在于，在与光源对置的导光板的表面具备入射部，在导光板的周面具备出射部，在入射部与出射部之间的导光板上设置有第一反射面、第二反射面以及第三反射面，第一反射面将来自入射部的光束向与出射部相反一侧的第一方向反射，第二反射面将来自第一反射面的光束向与第一方向交叉的第二方向反射，第三反射面将来自第二反射面的光束朝向出射部且向第三方向反射，第二反射面通过倾斜面将来自第一反射面的光束朝向第三反射面且向第二方向的一侧全反射，该倾斜面具有包含第一反射面在第一方向上的投影面的大小。
在此，作为导光板，不限于特定的形状，例如，可以使用具备在表面与背面之间扩张的四个周面的矩形的着色或者不着色的透明板。可以在导光板的表面设置一个或者多个入射部。优选为，在导光板上，在出射部的延伸方向上排列有多个入射部，其中，关于所需数量的入射部可以各自设置一个第一反射面、一个第二反射面以及一个第三反射面。也可以将第一反射面设为旋转抛物面，以使得来自入射部的光束能够转换为平行光。另外，为了使出射部在长度方向的各部分均匀地发光，也可以将第一反射面在第一方向上分割为两部分，将出射部侧的反射区域的反射率设定为比第二反射面侧的反射区域的反射率低。
本发明的第二光导装置的特征在于，在与光源对置的导光板的表面具备入射部，在导光板的周面具备出射部，在入射部与出射部之间的导光板上设置有第一反射面、第二反射面以及第三反射面，第一反射面将入射部所射入的光向第一方向反射，第二反射面将来自第一反射面的光束的一部分向与第一方向交叉的第二方向反射，第三反射面将来自第二反射面的光束朝向出射部且向第三方向反射，在比第二反射面靠近出射部侧的导光板上，形成有使该导光板的板厚减少的减薄部。
优选为，导光板在出射部的延伸方向上具备多个入射部，对于所需数量的入射部，各自设置一个第一反射面、一个第二反射面、一个第三反射面以及一个减薄部。在该情况下，多个减薄部能够在导光板的表面上形成为厚度逐渐变化的阶梯状。另外，在将光导装置应用于灯具的情况下，为了改善出射部的外观性，优选设置从导光板的周面遮挡减薄部的罩构件。
本发明的第三光导装置的特征在于，在与光源对置的导光板的表面具备入射部，在导光板的周面具备出射部，在入射部与出射部之间的导光板上设置有第一反射面、第二反射面以及第三反射面，第一反射面将入射部所射入的光向与导光板的表面平行的第一方向反射，第二反射面将来自第一反射面的光束向与第一方向交叉的第二方向反射，第三反射面将来自第二反射面的光束朝向出射部且向第三方向反射，在导光板的一部分形成有中空形状的隆起部，在隆起部的外表面设置有与出射部连续的宽幅出射部，在隆起部的内表面形成有光学台阶，该光学台阶使来自第三反射面的光束穿过隆起部的内侧空间并向宽幅出射部前进。
在此，隆起部不限于特定的形状，在导光板的一部分，例如，可以成形为圆顶形、圆锥形、角锥形、屋顶形等隆起形状。另外，对于宽幅出射部的形状也没有特别限定，可以考虑出射部的外观性而适当地创作。为了使宽幅出射部以与导光板周面的出射部相同的程度发光，优选为，可以使第二反射面形成于隆起部的内表面，使第三反射面形成于隆起部的外表面。
上述第一光导装置～第三光导装置可以分别优选适用于在与一个或者多个光源的组合中形成细长发光图案的灯具。在该情况下，通过在导光板的出射部设置散光用台阶，能够使细长发光图案以均匀的亮度美观地发光。
发明效果
在本发明的第一光导装置中，由于第二反射面通过包含第一反射面的投影面的大小的倾斜面将来自第一反射面的光束朝向第三反射面且向第二方向的一侧全反射，因此具有能够不使来自第三反射面的光束偏移地将其向导光板周面的出射部准确地引导的效果。
在本发明的第二光导装置中，由于在比第二反射面靠近出射部侧的导光板上形成有减薄部，因此具有能够在与发光无关的部分处减少导光板的板厚而使导光板的质量变轻的效果。
在本发明的第三光导装置中，由于在隆起部的内表面形成有使来自第三反射面的光束穿过隆起部的内侧空间并向宽幅出射部前进的光学台阶，因此具有能够将来自第三反射面的光束向宽幅出射部准确地引导而使出射部的整个区域均匀地发光的效果。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的光导装置的主视图。
图2是表示第一反射面～第三反射面的形状的导光板的剖视图。
图3是表示第一反射面～第三反射面的形状的光导装置的俯视图。
图4是表示本发明的实施例2的光导装置的主视图。
图5是表示第一反射面～第三反射面的形状的导光板的剖视图。
图6是表示实施例2的光导装置的导光板的立体图。
图7是示出表示本发明的实施例3的光导装置的主视图以及剖视图。
图8是表示以往的光导装置的俯视图以及剖视图。
符号说明
1 光导装置(实施例1)
2 导光板
3 光源
4 入射部
5 出射部
6 第一反射面
7 第二反射面
8 第三反射面
21 光导装置(实施例2)
22 导光板
23 罩构件
25 遮挡部
27 第二反射面
28 第三反射面
29 减薄部
31 光导装置(实施例3)
32 导光板
33 隆起部
34 宽幅出射部
35 光学台阶
36 第一反射面
37 第二反射面
38 第三反射面
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。在图1～图3中，示出了将本发明的第一光导装置具体化的实施例1。在图4～图6中，示出了将本发明的第二光导装置具体化的实施例2。在图7中，示出了将本发明的第三光导装置具体化的实施例3。在各实施例中，相同或者类似的构成要素在附图中由同一附图标记表示。
(实施例1)
如图1、图2、图3所示，实施例1的光导装置1具备平面为大致平行四边形的导光板2。在导光板2的表面，设置有供光源(例如LED)3产生的光射入的入射部4，在导光板2的前侧的周面，设置有作为灯具的发光面发挥作用的出射部5。在从入射部4到达出射部5的光路上，在导光板2的背面形成有第一反射面6，在导光板2的后侧的周面形成有第二反射面7以及第三反射面8。
在与多个光源3对置的位置上，在出射部5的延伸方向上排列有多个入射部4。为了使导光板2的前侧周面以均匀的亮度发光，在出射部5的整个区域范围内以均匀的密度设置多个散光用台阶9。而且，关于所有的入射部4，分别设置有一个第一反射面6、第二反射面7以及第三反射面8。此外，在图2中，入射部4较浅地凹设在导光板2的表面，但是也可以将入射部4设为与导光板2的表面共面。
第一反射面6被分割为出射部5侧的前侧反射区域6a、以及与出射部5相反一侧的后侧反射区域6b这两部分，各区域6a、6b成为向导光板2的前方或者后方张开的旋转抛物面。通过压纹、蚀刻等将前侧反射区域6a加工成粗糙面(在图3中由阴影表示)，该前侧反射区域6a的反射率被设定为比后侧反射区域6b的反射率低。而且，前侧反射区域6a将来自入射部4的光束朝向出射部5且向前方反射，同时后侧反射区域6b将来自入射部4的光束朝向第二反射面7且向后方反射，换句话说，向与出射部5相反一侧的第一方向反射。
第二反射面7在第一反射面6的后侧包括与第一反射面6大致相同宽度W(参照图3)的倾斜面，第三反射面8在第二反射面7的左侧成为与第二反射面7大致相同宽度的倾斜面。在导光板2的后部，通过第二反射面7、第三反射面8形成有俯视为等腰直角三角形的多个突出部10。在相邻的突出部10之间形成有V槽11，通过突出部10以及V槽11，将导光板2的后部形成为锯齿状。而且，第二反射面7通过包含第一反射面6的后侧投影面(在图2中的(b)中由阴影表示)的大小的倾斜面7a将来自第一反射面6的光束的大部分向与第一方向正交的第二方向的一侧(左侧)全反射，第三反射面8将来自第二反射面7的光束朝向出射部5且向第三方向全反射。此外，也可以将第二反射面7设为比第一反射面6的宽度W稍宽或者稍窄的倾斜面。
根据如上构成的实施例1的光导装置1，由于第二反射面7形成为将来自第一反射面6的光束的大部分仅向左右方向的一侧(图示例中为左侧)反射，因此与分割为左右两侧的以往相比，能够使来自第三反射面8的光束不偏离而是准确地向出射部5引导。因而，通过将该光导装置1应用于灯具，从出射部5消除点光，能够形成美观的细长发光图案。另外，由于在第一反射面6的前侧反射区域6a上设定有比后侧反射区域6b低的反射率，因此在与前侧反射区域6a对应的部位使出射部5的亮度降低，在与第三反射面8对应的部位提高出射部5的亮度，作为整体能够形成均匀亮度的细长发光图案。
(实施例2)
如图4、图5、图6所示，实施例2的光导装置21具备左右较长的带状的导光板22、以及将导光板22的表面以及前面局部覆盖的罩构件23。在导光板22上，与实施例1同样地，在表面设置有供光源3发出的光射入的入射部4，在前侧周面设置有作为灯具的发光面而发挥作用的出射部5，在背面形成有第一反射面6。在第一反射面6上，设置有由旋转抛物面构成的前后一对的反射区域6a、6b，前侧反射区域6a将来自入射部4的光束与导光板22的表面平行地向前方(第一方向)反射，同时后侧反射区域6b借助导光板22背面的反射膜24将来自入射部4的光束向出射部5引导。
第二反射面27与实施例1不同，在入射部4的前侧，在导光板22的表面上形成为下坡的倾斜状，将来自第一反射面6的光束的一部分向与第一方向正交的第二方向(下方)反射。在第一反射面6的前端形成有第三反射面28，通过第三反射面28将来自第二反射面27的光束朝向出射部5且向第三方向(前方)反射。在比第二反射面27靠近出射部5侧的导光板22上，形成有使该导光板22的板厚局部减少的减薄部29。
在出射部5的延伸方向上排列有多个入射部4，关于所需数量的入射部4，各自设置一个第一反射面6、一个第二反射面27、一个第三反射面28以及一个减薄部29。而且，将多个减薄部29分别形成为不同高度的阶梯状以使得导光板22的前侧部分的板厚从导光板22的一端朝向另一端逐渐变厚，同时在罩构件23上形成倾斜状的遮挡部25以便从导光板22的前侧周面隐藏各减薄部29。此外，在第二反射面27上，设置有用于阻止向减薄部29漏光的反射被膜26。
因而，根据实施例2的光导装置21，由于在比第二反射面27靠近出射部5侧的导光板22上形成有减薄部29，因此能够在与发光无关的部分，使导光板22的板厚减少，从而减轻导光板22整体的质量。另外，由于通过罩构件23的遮挡部25来隐藏减薄部29，因此不会损害出射部5的外观性，相反地，能够与出射部5的外观相应地改变减薄部29的个数、形状或者位置。
(实施例3)
如图7所示，实施例3的光导装置31在导光板32的一部分上具备中空形状的隆起部33，在隆起部33的外表面上以与宽度狭窄的出射部5连续的方式形成有宽幅出射部34。出射部5以及宽幅出射部34包含于导光板32的前侧周面，作为灯具的发光面发挥作用。在与光源3对置的导光板32的表面(下表面)，设置有供光源3发出的光射入的入射部4。在导光板32的后侧周面，形成有由旋转抛物面构成的第一反射面36，通过第一反射面36将来自入射部4的光束向与导光板32的表面平行的第一方向(前方)反射，在从隆起部33偏离的部位的导光板32处，来自第一反射面36的光束直接从出射部5向外部射出(参照图7中的(b))。
另一方面，在隆起部33的内表面，第二反射面37形成为从导光板22的表面起成为上坡的倾斜状(参照图7中的(c))，通过该第二反射面37将来自第一反射面36的光束的一部分向与第一方向正交的第二方向(上方)反射。在与宽幅出射部34相反的一侧，在隆起部33的外表面，第三反射面38形成为向前方倾斜的倾斜状，将来自第二反射面37的光束朝向宽幅出射部34且向第三方向(前方)反射。而且，在隆起部33的前壁以及后壁的内表面，分别形成有多个光学台阶35，使来自第一反射面36的光束的一部分以及来自第三反射面38的光束穿过隆起部33的内侧空间33a向宽幅出射部34前进。
因而，根据实施例3的光导装置31，能够将由三个反射面36、37、38控制的光束向导光板32的前侧周面准确地引导，使宽度狭窄的出射部5与宽幅出射部34连续地发光。尤其是，由于第二反射面37形成于隆起部33的内表面，第三反射面38形成于隆起部33的外表面，因此能够使宽幅出射部34以与宽度狭窄的出射部5相同程度的亮度美观地发光。
此外，本发明并不限于上述实施例1～3，例如，可以将实施例1的构成要素适用于实施例2的光导装置、将实施例1～3的构成要素相互组合等，在不偏离发明主旨的范围内适当改变各部分的形状、构成并加以实施。

Claims (6)

1.一种光导装置，其特征在于，
光导装置在与光源对置的导光板的表面具备入射部，在导光板的周面具备出射部，在入射部与出射部之间的导光板上设置有第一反射面、第二反射面以及第三反射面，第一反射面将入射部所射入的光向与导光板的表面平行且与出射部相同一侧的第一方向反射，第二反射面将来自第一反射面的所述光的一部分向与第一方向交叉的第二方向反射，第三反射面将来自第二反射面的光束朝向出射部且向第三方向反射，
在比所述第二反射面靠近出射部侧的导光板上，形成有使该导光板的板厚减少的减薄部。
2.根据权利要求1所述的光导装置，其特征在于，
所述导光板在出射部的延伸方向上具备多个入射部，对于所需数量的入射部，各自设置有一个第一反射面、一个第二反射面、一个第三反射面以及一个减薄部，多个减薄部在导光板的表面上形成为阶梯状。
3.根据权利要求1或2所述的光导装置，其特征在于，
光导装置具备从导光板的周面遮挡所述减薄部的罩构件。
4.根据权利要求1或2所述的光导装置，其特征在于，
所述第一反射面成为旋转抛物面。
5.一种光导装置，其特征在于，
光导装置在与光源对置的导光板的表面具备入射部，在导光板的周面具备出射部，在入射部与出射部之间的导光板上设置有第一反射面、第二反射面以及第三反射面，第一反射面将入射部所射入的光向与导光板的表面平行且与出射部相同一侧的第一方向反射，第二反射面将来自第一反射面的所述光的一部分向与第一方向交叉的第二方向反射，第三反射面将来自第二反射面的光束朝向出射部且向第三方向反射，
在所述导光板的一部分形成有中空形状的隆起部，在隆起部的外表面设置有与出射部连续的宽幅出射部，在隆起部的内表面形成有光学台阶，该光学台阶使来自第三反射面的光束穿过隆起部的内侧空间并向宽幅出射部前进。
6.根据权利要求5所述的光导装置，其特征在于，
所述第二反射面形成于隆起部的内表面，所述第三反射面形成于隆起部的外表面。
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