JP2011009014A - 面発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光の利用効率が改善される面発光装置を提供する。
【解決手段】 直方体形状の面状導光部材１と、それぞれ三角柱形状であって側面が入射面３１と面状導光部材１の側面に対向する出射面３２と入射面３１から入射した光を出射面３２に向けて反射する反射面３３との１個ずつを構成する２個の線状導光部材３と、１個ずつの線状導光部材３の入射面３１に光を放射する２個の発光部２とを備える。各線状導光部材３には、それぞれ、入射面３１と出射面３２とを除く各面をそれぞれ覆うケース（図示せず）が取り付けられている。線状導光部材３は、互いに入射面３１を逆向きとして重ねて配置されている。一方の入射面３１から入射した光が反対側の入射面３１から出射してしまうようなことがないから、互いに背向する２個の入射面３１を１個の線状導光部材３に設ける場合に比べ、発光部２の光の利用効率が改善される。
【選択図】図１

Description

本発明は、面を発光させる面発光装置に関するものである。

従来から、図３に示すように、透光性を有する材料からなり扁平な直方体形状（平板形状）の面状導光部材１と、発光ダイオード等の点状の光源を有する発光部２とを備え、発光部２の光を面状導光部材１に入射させて面状導光部材１の表裏の一面（厚さ方向の一面、以下、「発光面」と呼ぶ。）１１から出射させることで、面状導光部材１の発光面１１を面状に発光させるように構成された面発光装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。着色された合成樹脂等を用いて上記の発光面１１に適宜の表示を設ければ上記の面光源装置は表示灯装置として用いることができ、さらに、上記の表示として避難経路の方向を示す表示を設けた表示灯装置は、誘導灯装置とも呼ばれる。

この種の面発光装置において、発光部２の光を面状導光部材１に直接入射させる場合、発光部２において発光する範囲の幅を面状導光部材１の幅と同程度に広くする必要があり、上記のように発光ダイオード等の点状光源を用いる場合には必要な点状光源の個数が多くなってしまう。

そこで、図３に示す特許文献１の例では、透光性を有する材料からなり発光部２の光を拡散させる線状導光部材３を介して発光部２の光を表示体１に入射させている。より具体的には、発光部２は発光面１１の幅方向（図３での左右方向）の両側から線状導光部材３を挟む配置で２個設けられている。線状導光部材３は、互いに背向してそれぞれ１個ずつの発光部２からの光が入射する２個の入射面３１と、面状導光部材１の発光面１１の幅と同程度の幅を有して発光面１１の側面（図３での上面）に向けられた出射面３２とを有する。さらに、線状導光部材３において出射面３２の反対面は、入射面３１に平行な断面での断面積を、入射面３１に直交する方向（図３での左右方向）での中央に向かって小さくするようにＶ字形状に傾斜した反射面３３となっており、この反射面３３により、入射面３１から入射した光は出射面３２に向けて反射される。

特開２００２−３６５４３９号公報

しかし、上記の従来例では、線状導光部材３において一方の入射面３１から入射した光が、他方の入射面３１から線状導光部材３外に出射することや、他方の入射面３１での反射を経て減衰することにより、発光部２の光の利用効率が低くなっていた。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、光の利用効率が改善される面発光装置を提供することにある。

請求項１の発明は、透光性を有する材料からなり扁平な直方体形状の面状導光部材と、それぞれ透光性を有する材料からなり、扁平な三角柱形状であって、１個の側面が入射面とされ、別の１個の側面が面状導光部材の側面に対向する出射面とされ、残りの１個の側面が入射面から入射した光を出射面に向けて反射する反射面とされた２個の線状導光部材と、透光性を有さない材料からなり各線状導光部材の入射面と出射面とを除く各面をそれぞれ覆うケースと、それぞれ１個ずつの線状導光部材の入射面に光を放射する発光部とを備え、２個の線状導光部材は、入射面を互いに逆向きとして、面状導光部材の厚さ方向において互いに重ねて配置されていることを特徴とする。

この発明によれば、一方の入射面から入射した光が反対側の入射面から出射してしまうようなことがないから、互いに背向する２個の入射面を１個の線状導光部材に設ける場合に比べ、発光部の光の利用効率が改善される。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、透光性を有する材料からなり、線状導光部材の出射面と面状導光部材の側面との間に介在し、線状導光部材から出射した光を拡散させて面状導光部材に入射させる拡散部材を備えることを特徴とする。

この発明によれば、拡散部材を設けない場合に比べて面状導光部材の輝度むらが抑えられる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、ケースにおいて線状導光部材に向けられた面は発光部の光を反射することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、２個の線状導光部材が、入射面を互いに逆向きとして、面状導光部材の厚さ方向において互いに重ねて配置されていることにより、一方の入射面から入射した光が反対側の入射面から出射してしまうようなことがないから、互いに背向する２個の入射面を１個の線状導光部材に設ける場合に比べ、発光部の光の利用効率が改善される。

請求項２の発明によれば、線状導光部材から出射した光を拡散させて面状導光部材に入射させる拡散部材を備えるので、拡散部材を設けない場合に比べて面状導光部材の輝度むらが抑えられる。

（ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明の実施形態の概略構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ同上の線状導光部材を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は下面図である。 従来例を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、透光性を有する材料からなり扁平な直方体形状の面状導光部材１と、２個の発光部２と、それぞれ透光性を有する材料からなり１個ずつの発光部２の光を面状導光部材１に向けて出射させる２個の線状導光部材３と、透光性を有する材料からなり２個の線状導光部材３と面状導光部材１との間に介在して線状導光部材３から出射した光を拡散させて面状導光部材１の側面に入射させる拡散部材４とを備える。透光性を有する上記材料としては例えばポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂を用いることができる。なお、図１（ａ）（ｂ）中の破線の矢印は、発光部２から出射した光の経路の例を示す。

以下、上下左右は図１（ａ）を基準とし、面状導光部材１から光が出射する方向（図１（ｂ）での左方向）を前方向と呼ぶ。すなわち、面状導光部材１は厚さ方向を前後方向に向けるとともに側面を上下左右に向けており、各線状導光部材３は面状導光部材１の上側に配置され、２個の発光部２は２個の線状導光部材３を左右から挟む形で配置されている。上記の位置関係の維持は、面状導光部材１と拡散部材４と各線状導光部材３と各発光部２との相互の接着によって達成してもよいし、上記の位置関係で面状導光部材１と各発光部２と各線状導光部材３と拡散部材４とをそれぞれ保持する別途の部品（図示せず）で達成してもよい。なお、上記の方向は実際の使用状態での方向とは必ずしも一致せず、例えば、図１（ａ）の向きから９０°回転した向き、すなわち、各線状導光部材３と拡散部材４とが面状導光部材１の左右の一方側に位置して発光部２が線状導光部材３の上下に位置するような向きで使用されてもよい。

詳しく説明すると、各発光部２はそれぞれプリント配線板に発光ダイオードが実装されてなる。

また、各線状導光部材３は、それぞれ、図３に示すように、直角三角形状の底面を有する扁平な三角柱形状であって、底面の斜辺以外の２辺のうち短い側の１辺に連続する一側面が左右方向であって線状導光部材３毎に異なる方向に向けられて入射面３１とされ、底面の斜辺以外の２辺のうち長い側の１辺に連続する一側面が下方に向けられて面状導光部材の側面に対向する出射面３２とされ、底面の斜辺に連続する一側面が、入射面３１から入射した光を出射面３２に向けて反射する反射面３３とされている。２個の線状導光部材３は、入射面３１同士を互いに逆向きとし、且つ、出射面３２同士を面一とする形で、底面同士を互いに重ねて配置されている。さらに、各線状導光部材３には、それぞれ、入射面３１と出射面３２とを除く各面をそれぞれ覆う第１ケース（図示せず）が取り付けられている。すなわち、２個の第１ケースが全体として請求項におけるケースを構成している。各第１ケースは、それぞれ例えば、線状導光部材３の前面を覆う部位と、線状導光部材３の後面を覆う部位とが、線状導光部材３の反射面３３を覆う部位を介して互いに連結された断面コ字形状である。また、各第１ケースにおいて線状導光部材３に向けられる各面は、それぞれ、発光部２の光を反射する。上記の第１ケースにより、線状導光部材３の前後の面や反射面３３からの光の漏れや、線状導光部材３間での光の出入りが阻止される。なお、２個の線状導光部材３の第１ケースを一体化したような形状の１個のケースを用いてもよい。または、２個の線状導光部材３の第１ケースを一体化したような形状の１個のケースにおいて、２個の線状導光部材３の間に挟まれる部位のみをシート状の別部品で構成してもよい。

拡散部材４は、例えば乳白色の合成樹脂を用いて周知技術で実現可能であるので詳細な説明は省略する。拡散部材４にも、上下両面が開口した角筒形状であって上下方向から見て拡散部材４を囲む第２ケース（図示せず）が取り付けられており、この第２ケースによって拡散部材４の左右両側面と前後両面とがそれぞれ覆われている。拡散部材４に取り付けられた第２ケースは拡散部材４に向けられた面である内側面が発光部２の光を反射する。線状導光部材３に取り付けられる第１ケースや拡散部材４に取り付けられる第２ケースは、それぞれ例えば金属で構成することができ、周知技術で実現可能であるので図示並びに詳細な説明は省略する。

さらに、面状導光部材１の左右両側面、下面、後面など、発光部２の光が外部へ出射すべきでない面は、例えば発光部２の光を反射させる反射シート（図示せず）を貼着するなど、発光部２の光を反射させるような周知の加工が施されている。

上記構成によれば、一方の入射面３１から入射した光が反対側の入射面３１に入射してしまうようなことがないから、従来例のように互いに背向する２個の入射面３１を１個の線状導光部材３に設ける場合に比べ、発光部２の光の利用効率が改善される。

また、発光部２と線状導光部材３とを一組のみとする場合に比べて面状導光部材１の輝度むらが抑えられる。

さらに、各線状導光部材３から出射した光をそれぞれ拡散させて面状導光部材１に入射させる拡散部材４を設けたことにより、拡散部材４を設けない場合に比べて面状導光部材１の輝度むらが抑えられている。

１ 面状導光部材
２ 発光部
３ 線状導光部材
４ 拡散部材
３１ 入射面
３２ 出射面
３３ 反射面

Claims (3)

1. 透光性を有する材料からなり扁平な直方体形状の面状導光部材と、
   それぞれ透光性を有する材料からなり、扁平な三角柱形状であって、１個の側面が入射面とされ、別の１個の側面が面状導光部材の側面に対向する出射面とされ、残りの１個の側面が入射面から入射した光を出射面に向けて反射する反射面とされた２個の線状導光部材と、
   透光性を有さない材料からなり各線状導光部材の入射面と出射面とを除く各面をそれぞれ覆うケースと、
   それぞれ１個ずつの線状導光部材の入射面に光を放射する発光部とを備え、
   ２個の線状導光部材は、入射面を互いに逆向きとして、面状導光部材の厚さ方向において互いに重ねて配置されていることを特徴とする面発光装置。
2. 透光性を有する材料からなり、線状導光部材の出射面と面状導光部材の側面との間に介在し、線状導光部材から出射した光を拡散させて面状導光部材に入射させる拡散部材を備えることを特徴とする請求項１記載の面発光装置。
3. ケースにおいて線状導光部材に向けられた面は発光部の光を反射することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の面発光装置。

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