JP2012119226A - Light guide rod, and lighting device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,光の屈折や反射を利用した導光棒およびそれを用いた照明装置に関するものである。 The present invention relates to a light guide rod using light refraction and reflection, and an illumination device using the same.
従来の導光棒およびそれを用いた照明装置は,導光棒1本当たりの出光できる角度が狭かった。そこで,それを補うために導光棒を回転させたり,移動させたりする技術や,多くの導光棒を並べて配置する技術などが知られている(例えば,特許文献1を参照)。しかしながら,いずれも構成部品が増えて,占有面積も増大するという問題があった。 The conventional light guide bar and the illumination device using the same have a narrow angle of light output per light guide bar. In order to compensate for this, a technique for rotating or moving the light guide bar, a technique for arranging many light guide bars side by side, and the like are known (see, for example, Patent Document 1). However, there is a problem that the number of components increases and the occupied area also increases.
本発明は,1本で広角度に均一な出光を得ることができる導光棒およびそれを用いた照明装置を提供することを目的とする。
本発明は,簡単な構造で,占有面積も狭くて済む導光棒およびそれを用いた照明装置を提供することを別の目的とする。
本発明は,光の直進性を増大し,光量を増やすことができる導光棒およびそれを用いた照明装置を提供することを別の目的とする。
It is an object of the present invention to provide a light guide bar that can obtain uniform light output at a wide angle with a single light guide and an illumination device using the same.
Another object of the present invention is to provide a light guide bar having a simple structure and a small occupation area, and a lighting device using the same.
Another object of the present invention is to provide a light guide rod capable of increasing the straightness of light and increasing the amount of light, and an illumination device using the same.
本発明は,導光棒の形状を略6角柱状とし,出光面を,外側に凸状に湾曲した円弧面と,円弧面に挟まれた平滑面とし,円弧面に光を供給する溝を長く深くし,平滑面に光を供給する溝を短く浅くすることで,広角度に均一な出光を得られるという知見に基づくものである。また,円弧面の端からの出光については,光を重ね合わせることで,光量不足を補うことができるという知見に基づくものである。上記の課題のうち少なくとも一つは,以下の導光棒およびそれを用いた照明装置によって解決される。 In the present invention, the light guide rod has a substantially hexagonal prism shape, and the light exit surface has an arc surface convexly curved outward and a smooth surface sandwiched between the arc surfaces, and a groove for supplying light to the arc surface is provided. It is based on the knowledge that uniform light emission can be obtained at a wide angle by making the groove long and deep and the groove for supplying light to the smooth surface short and shallow. In addition, the light output from the end of the arc surface is based on the knowledge that light shortage can be compensated by superimposing light. At least one of the above problems is solved by the following light guide rod and a lighting device using the same.
本明細書において,主出光面とは,略6角柱状の導光棒の6つの側面のうちの1つであり,被出光面に正対する面を意味する。
本明細書において,副出光面とは,略6角柱状の導光棒の6つの側面のうちの2つであり,主出光面の両隣に位置する面を意味する。
本明細書において,主反射面とは,略6角柱状の導光棒の6つの側面のうちの1つであり,主出光面の対面に位置する面を意味する。
本明細書において,副反射面とは,略6角柱状の導光棒の6つの側面のうちの2つであり,主反射面の両隣に位置する面を意味する。
In this specification, the main light exit surface is one of the six side surfaces of the substantially hexagonal columnar light guide rod, and means a surface that faces the light output surface.
In the present specification, the sub-light exit surface is two of the six side surfaces of the substantially hexagonal columnar light guide rod, and means a surface located on both sides of the main light exit surface.
In this specification, the main reflection surface is one of the six side surfaces of the substantially hexagonal columnar light guide rod, and means a surface located opposite to the main light exit surface.
In this specification, the sub-reflection surface means two of the six side surfaces of the substantially hexagonal columnar light guide rod, and means a surface located on both sides of the main reflection surface.
本明細書において,平滑面とは,0.5μm未満の表面粗さ(Rmax)を有する面を意味する。
本明細書において,円弧面とは,円弧が所定の方向に沿って延在することにより形成される凸状の曲面を意味する。
本明細書において,端面とは,導光棒の末端に存在する略6角形状の面を意味する。
本明細書において,反射板とは,光を反射する板であって,導光棒から出光する光の方向を定めるのに寄与するものを意味する。
本明細書において,反射溝とは,光を反射する溝であって,導光棒から出光する光の方向を定めるのに寄与するものを意味する。
本明細書において,反射溝の長さとは,反射溝の底面の長さを意味する。
In this specification, the smooth surface means a surface having a surface roughness (Rmax) of less than 0.5 μm.
In this specification, the circular arc surface means a convex curved surface formed by an arc extending along a predetermined direction.
In the present specification, the end face means a substantially hexagonal face present at the end of the light guide rod.
In this specification, the reflecting plate means a plate that reflects light and contributes to determining the direction of light emitted from the light guide rod.
In this specification, the reflection groove means a groove that reflects light and contributes to determining the direction of light emitted from the light guide rod.
In the present specification, the length of the reflection groove means the length of the bottom surface of the reflection groove.
本発明の一つの側面は,略6角柱状をなし,略6角柱の6つの側面が,それぞれ,主出光面と,主出光面の両隣に位置する2つの副出光面と,主出光面の対面に位置する主反射面と,主反射面の両隣に位置する2つの副反射面とである導光棒である。そして,主出光面が,平滑面であり,副出光面が,外側に凸状に湾曲した円弧面である。また,主反射面に導光棒の長手方向に直交する向きで主反射溝が設けられ,副反射面に導光棒の長手方向に直交する向きで副反射溝が設けられている。そして,主反射溝の長さは,副反射溝の長さより短く,主反射溝の深さは,副反射溝の深さより浅い導光棒である。
先に説明したとおり,多くの導光棒を並べて配置したり,導光棒を移動させたりすることにより広角度に出光する照明装置は知られていた。しかしながら,1本の導光棒で広角度に出光する照明装置は得られなかった。本発明者は,略6角柱状の導光棒を用い,出光面を平滑面と円弧面とし,それぞれに光を供給する溝の長さや深さに差を設けることで,広角度に均一な出光を得られる照明装置を実現できたものである。
本発明の好ましい態様は,主反射面が,内側に凹状に湾曲した面である上記に記載の導光棒である。
本発明の好ましい態様は,主出光面の幅である主出光面幅の長さは,主反射面の幅である主反射面幅の長さより短い上記に記載の導光棒である。
本発明の好ましい態様は,上記のいずれかに記載の導光棒と,導光棒の端面に配置された光源とを有する照明装置である。
本発明の好ましい態様は,主反射面および副反射面に隣接して反射板が配置されている上記に記載の照明装置である。
本発明の好ましい態様は,反射板は,曲面又は多面のいずれかで構成されている凹面を有する上記に記載の照明装置である。
本発明の好ましい態様は,反射板は,導光棒の端面近傍で導光棒の6つの側面を覆っている上記に記載の照明装置である。
One side surface of the present invention has a substantially hexagonal prism shape, and the six side surfaces of the substantially hexagonal column are respectively a main light exit surface, two sub light exit surfaces located on both sides of the main light exit surface, and a main light exit surface. It is a light guide rod which is a main reflection surface located opposite to each other and two sub-reflection surfaces located on both sides of the main reflection surface. The main light exit surface is a smooth surface, and the secondary light exit surface is an arc surface that is curved outwardly. A main reflection groove is provided on the main reflection surface in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the light guide rod, and a sub reflection groove is provided on the sub reflection surface in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the light guide rod. The length of the main reflection groove is shorter than the length of the sub reflection groove, and the depth of the main reflection groove is a light guide rod shallower than the depth of the sub reflection groove.
As described above, there has been known an illuminating device that emits light at a wide angle by arranging many light guide bars side by side or moving the light guide bars. However, an illumination device that emits light at a wide angle with a single light guide rod has not been obtained. The present inventor uses a light guide rod having a substantially hexagonal columnar shape, makes the light exit surface a smooth surface and a circular arc surface, and provides a difference in the length and depth of the groove for supplying light to each of them, so that it is uniform over a wide angle. An illuminating device capable of obtaining light emission has been realized.
A preferred embodiment of the present invention is the light guide rod as described above, wherein the main reflection surface is a surface curved concavely inward.
A preferred embodiment of the present invention is the light guide rod as described above, wherein a length of the main light emitting surface width which is a width of the main light emitting surface is shorter than a length of the main reflecting surface width which is a width of the main reflecting surface.
The preferable aspect of this invention is an illuminating device which has the light guide bar in any one of said, and the light source arrange | positioned at the end surface of the light guide bar.
The preferable aspect of this invention is an illuminating device as described above in which the reflecting plate is arrange | positioned adjacent to the main reflective surface and the subreflective surface.
The preferable aspect of this invention is an illuminating device as described above in which a reflecting plate has the concave surface comprised by either a curved surface or many surfaces.
The preferable aspect of this invention is an illuminating device as described above in which the reflecting plate has covered six side surfaces of the light guide bar in the vicinity of the end surface of the light guide bar.
また,本発明の他の側面は,主出光面と,主出光面の対面に位置する主反射面と,主反射面の両隣に位置する2つの副反射面14を有する導光棒10に関する。主出光面11は,2つの副反射面と連接する,外側に凸状に湾曲した円弧面である。主反射面13には,導光棒の長手方向に直交する向きで主反射溝15が設けられる。副反射面14には,導光棒の長手方向に直交する向きで副反射溝16が設けられる。主反射溝15の長さは,副反射溝16の長さより短く,主反射溝15の深さは,副反射溝16の深さより浅くなっている。
Another aspect of the present invention relates to a
本発明によれば,出光面を平滑面と円弧面とし,それぞれの面に光を供給する溝の長さや深さに差を設けることで,1本で広角度に均一な出光を得ることができる導光棒およびそれを用いた照明装置を提供できる。
本発明によれば,多数の導光棒を並べたり,導光棒を移動させたりする必要がなく,簡単な構造で,占有面積も狭くて済む導光棒およびそれを用いた照明装置を提供できる。
本発明によれば,導光棒の端面近傍を反射板で完全に覆うことで,光の直進性を増大し,光量を増やすことができる導光棒およびそれを用いた照明装置を提供できる。
According to the present invention, uniform light emission can be obtained at a wide angle with a single surface by providing a light exit surface as a smooth surface and a circular arc surface and providing a difference in the length and depth of the groove for supplying light to each surface. Can be provided, and a lighting device using the same.
According to the present invention, it is not necessary to arrange a large number of light guide rods or move the light guide rods, and to provide a light guide rod having a simple structure and a small occupation area, and an illumination device using the same. it can.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light guide rod which can increase the light linearity and can increase light quantity by covering the vicinity of the end surface vicinity of a light guide rod with a reflecting plate, and an illuminating device using the same can be provided.
導光棒
図1および図2を用いて,本発明の導光棒について説明する。
図1(a)は本発明の導光棒の斜視図であり,図1(b)は本発明の導光棒の拡大正面図である。図2は本発明の導光棒の三面図である。図において符号10は本発明の導光棒,符号11は主出光面,符号12は主出光面の両隣に位置する2つの副出光面,符号13は主出光面の対面に位置する主反射面,符号14は主反射面の両隣に位置する2つの副反射面,符号d1は導光棒長さ,符号e1は導光棒幅,符号e2は導光棒高さ,符号e3は弧の長さ,符号e4は副反射面の角度,符号e5は主出光面幅,符号e6は主反射面幅である。
図1に示すように,導光棒10の形状は略6角柱状である。ここで略6角柱状とは,略6角形が厚みを持ち,2枚の略6角形の間に4角形または円弧面を立たせた立体状であることを意味する。そして,略6角形とは,辺および円弧で囲まれた平面図形であって,辺および円弧の数が6であるものを意味する。
また,略6角柱状の屋根と底にあたる2つの略6角形を端面,周りの6つの4角形または円弧面を側面という。
また,6つの側面が,主出光面11と,主出光面の両隣に位置する2つの副出光面12と,主出光面の対面に位置する主反射面13と,主反射面の両隣に位置する2つの副反射面14とである。
導光棒10は,形状が略6角柱状であることで,略6角柱の6つの側面を,光を反射する連続する3面と光を出光する連続する3面とに分け,それぞれに異なる調整を加えることができる。また,6角柱状は,円柱状に比して転がりにくく4角柱状に比して握りやすいので取り扱いしやすい。
Light guide bar The light guide bar of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1A is a perspective view of the light guide bar of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged front view of the light guide bar of the present invention. FIG. 2 is a three-side view of the light guide bar of the present invention. In the figure,
As shown in FIG. 1, the shape of the
In addition, two substantially hexagons corresponding to a substantially hexagonal columnar roof and a bottom are referred to as end faces, and the surrounding six quadrangular or arcuate faces are referred to as side faces.
In addition, six side surfaces are positioned on both sides of the main
The
また,主出光面11が平滑面であり,副出光面12が外側に凸状に湾曲した円弧面である。
これにより,出光する光を主出光面11から出る光と,副出光面12から出る光とに分けることができる。そして,主出光面11からの光量と副出光面12からの光量とを個別に調整できるので,全体として均一な出光をするように調整することが容易になる。また,副出光面12から出る光を屈折により拡散させることで,広角度の出光が可能になり,円弧面の径や形状を調整することで出光角度の調整もできる。なお,主反射面13を内側に凹状に湾曲した面とすることもできる。これにより,凹面の形状を調整することで光量を制御することもできる。また,凹面を2つの面で構成することで,導光棒を変形の略7角柱状とすることもできる。さらに凹面を多数の面で構成することで,略8角柱状や略9角柱状などにすることも可能である。
Also, the main
Thereby, the emitted light can be divided into light emitted from the main
また,主反射面13に導光棒10の長手方向に直交する向きで主反射溝15が設けられ,副反射面14に導光棒10の長手方向に直交する向きで副反射溝16が設けられている。
図2に示すように,光を反射する連続する3面,すなわち,主反射面13および副反射面14には,主反射面13に導光棒10の長手方向に直交する向きで主反射溝15が連続的に設けられ,副反射面14に導光棒10の長手方向に直交する向きで副反射溝16が連続的に設けられている。主反射溝15および副反射溝16は,導光棒の側面から観察すると一連の溝として観察される。これにより,光源の光は連続性のある状態で出光される。その結果,光量のムラの少ない出光ができる。
Further, a
As shown in FIG. 2, the main reflection grooves are arranged on three continuous surfaces that reflect light, that is, the
また,主反射溝15の長さは,副反射溝16の長さより短い。主反射溝15の長さは,副反射溝16の長さの0.5倍以上0.9倍以下が好ましい。
また,主反射溝15の深さは,副反射溝16の深さより浅い。主反射溝15の深さは,副反射溝16の深さの0.1倍以上0.9倍以下が好ましい。
主出光面11から出光される光は拡散されないので,副出光面12から出光される拡散された光より光量が多くなる傾向がある。そのため,均一な出光をするためには,主出光面11からの光量を減じて副出光面12からの光量に合わせる必要がある。
主反射溝15の長さは,副反射溝16の長さの0.5倍以上0.9倍以下である。0.5倍未満であると副出光面12からの光量に比して主出光面11からの光量が不足するおそれがあり,0.9倍を超えると副出光面12からの光量に比して主出光面11からの光量が過剰になるおそれがあるからである。また,主反射溝15の長さは,主反射面幅e6の1/3以上2/3以下であることが好ましい。
副反射溝16は,副反射面14の短辺一杯に設けられていることが好ましい。すなわち,副反射溝16の側面が主反射面13および副出光面12に現れるように,副反射溝16を設けることが好ましい。副出光面12からの光量をできるだけ多くして,主出光面11からの光量との差を小さくするためである。
Further, the length of the
Further, the depth of the
Since the light emitted from the main
The length of the
The
主反射溝15の深さは,副反射溝16の深さの0.1倍以上0.9倍以下である。0.1倍未満であると副出光面12からの光量に比して主出光面11からの光量が不足するおそれがあり,0.9倍を超えると副出光面12からの光量に比して主出光面11からの光量が過剰になるおそれがあるからである。また,主反射溝15および副反射溝16の深さは,導光棒高さe2の0.2倍以下が好ましい。主反射溝15および副反射溝16の深さが導光棒高さe2の0.2倍を超えると導光棒10の強度を損なうおそれがあるからである。
主反射溝15の底面は,平面でもよいし,主出光面11側に突出する湾曲面であってもよい。副反射溝16の底面も平面でもよいし,副出光面12側に突出する湾曲面であってもよい。長尺の導光棒を使用する場合は,反射溝の底面を平面とすることが好ましい。反射溝の底面を平面とすることは,成形する作業を容易にすることができるからである。
The depth of the
The bottom surface of the
反射溝の底面には,鏡面反射処理を施していることが好ましい。鏡面反射処理は,公知の方法を採用することができる。このような鏡面反射処理を施すことにより,反射溝によって無駄なく光を反射することができる。 The bottom surface of the reflection groove is preferably subjected to specular reflection treatment. A known method can be employed for the specular reflection treatment. By performing such a specular reflection process, light can be reflected without waste by the reflection grooves.
導光棒10は,その全長に亘って太さが均一であることが好ましい。全長に亘って太さが均一であることで,長手方向に均一な出光ができるからである。また,後述の反射板を用いる場合には,反射板の長手方向に均一な溝を設けておくことで,導光棒の着脱が容易にできるという利点を得られる。
The
導光棒10の大きさは,必要とされる出光範囲,光量等を考慮して決定することができる。導光棒長さd1は,光源の光の強さにもよるが,10mm以上1000mm以下が好ましい。導光棒幅e1は10mm以上200mm以下が好ましく,導光棒高さe2は10mm以上200mm以下が好ましく,弧の長さe3は5mm以上200mm以下,副反射面の角度e4は20°以上80°以下,主出光面幅e5は5mm以上100mm以下,主反射面幅e6は5mm以上150mm以下が好ましい。より具体的には,導光棒長さd1が200mm以上800mm以下,導光棒幅e1が20mm以上40mm以下,導光棒高さe2が20mm以上40mm以下,弧の長さe3が10mm以上30mm以下,副反射面の角度e4が45°以上75°以下,主出光面幅e5が10mm以上20mm以下,主反射面幅e6が10mm以上30mm以下であれば,照明装置用として取り扱いしやすく好適である。導光棒は型成形,切削などにより成形できる。副反射面の角度e4を狭くすれば出光角度が狭くなり光量は多くなる。また,副反射面の角度e4を広くすれば出光角度が広くなり光量は少なくなる。このように,副反射面の角度e4を調整することで,出光角度および光量が調整される。
The size of the
主出光面幅e5の長さは,主反射面幅e6の長さより短いことが好ましい。主出光面幅e5の長さは,主反射面幅e6の長さの0.5倍以上0.9倍以下であることが好ましい。これにより,主反射面13からの光の一部を,副出光面12から出光することができる。0.5倍未満だと主出光面11からの光量が不足するおそれがあり,0.9倍以上だと副出光面12からの光量が不足するおそれがある。
副出光面12からの出光は,副出光面12が円弧面であることにより,円弧面の中央からの光量がもっとも多く,円弧面の端になるほど円弧面によって拡散されて光量が少なくなる。主反射面13からの光の一部を,副出光面12から出光することで,副出光面12の主出光面11よりの端からの出光について光量不足を補うことができる。
The length of the main light exit surface width e5 is preferably shorter than the length of the main reflection surface width e6. The length of the main light exit surface width e5 is preferably 0.5 to 0.9 times the length of the main reflection surface width e6. Thereby, a part of the light from the main reflecting
The light emitted from the sub-light-emitting
導光棒10の端面は,後述の光源を対向させることで,光が入射する入射部となる。入射部は通常平滑面であるが,凸面または凹面としてもよい。入射部を凹面とすれば光源を覆うことができ,入射効率を高めることができる。
本発明の導光棒10の材質は,光透過性材料であれば特に限定されず,例えばアクリル樹脂,ポリカーボネート樹脂,ポリエチレンテレフタレート,シリコーン樹脂,エポキシ樹脂等の合成樹脂や,ガラス等の無機材料を挙げることができる。その中でもアクリル樹脂は導光作用が高く,成形や取扱が容易で好ましい。また,複数の材料を組み合わせて導光棒を形成してもよい。
The end surface of the
The material of the
導光棒10は,無色透明のものだけでなく,着色したものを使用することもできる。また,主出光面11および副出光面12に色変換層を設けてもよい。さらに,主出光面11および副出光面12の全体ではなく,その一部に色変換層を設けることにしてもよい。これらの方法により,光源本来の色と異なる色の光を放出させることが可能となる。なお,色変換層は,例えば,有色の透光性インクの塗布,有色の透光性フィルムの貼付,有色の透光性樹脂層の形成などにより形成することができる。
The
光源
本発明に用いられる光源の種類は特に限定されないが,LEDであることが好ましい。LEDは,小型で,振動や衝撃に強く,かつ,視光角が狭いとう利点を有するからである。LEDのタイプも特に限定されず,砲弾型,SMD(Surface Mount Device)型等,種々のものを採用できる。LEDの色も特に限定されず,白色,青色,赤色,緑色など所望の色のLEDを使用できる。また,複数のLEDを使用してもよい。
Light source The type of light source used in the present invention is not particularly limited, but is preferably an LED. This is because LEDs have the advantages of being small, resistant to vibration and impact, and having a narrow viewing angle. The type of LED is not particularly limited, and various types such as a shell type and a SMD (Surface Mount Device) type can be adopted. The color of the LED is not particularly limited, and an LED having a desired color such as white, blue, red, or green can be used. A plurality of LEDs may be used.
照明装置
図3から図7を用いて,照明装置を説明する。
図3は本発明の照明装置の三面図であり,図4は本発明の照明装置の斜視図であり,図5は図3のA−A線断面図,図6は図3のB−B線断面図,図7(a)は被出光面への出光角度を示す図3のA−A線断面図,図7(b)は光L2を説明する導光棒の拡大図,図7(c)は光L3を説明する(a)の一部拡大図である。図において符号20はLEDなどの光源,符号21はLED基板などの光源基板,符号30は反射板,符号31は凹面,符号40は被出光面,符号a1は出光長さ,符号a2は反射板長さ,符号b1は反射板幅,符号c1は反射板高さ,符号f1は出光角度,符号L1は主出光面11からの光,符号L2は副出光面12の主出光面11よりの端からの光,符号L3は副出光面12の副反射面14よりの端からの光である。
本発明の照明装置は,導光棒10と,導光棒の端面に配置された光源20とを有する。
光源20は,導光棒10の一端面に配置してもよいし,両端面に配置してもよいが,充分な光量を得るために両端面に配置することが好ましい。両端面に配置した場合,一方の光源と他方の光源とは同種の光源であってもよいし,異種の光源であっても良い。
光源20の光が導光棒10の端面である入射部から入射し,主反射溝15および副反射溝16で反射して,主出光面11および副出光面12から出光する。
Illumination Device The illumination device will be described with reference to FIGS.
3 is a three-side view of the lighting device of the present invention, FIG. 4 is a perspective view of the lighting device of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3, and FIG. FIG. 7A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3 showing the light output angle to the light output surface, and FIG. 7B is an enlarged view of the light guide rod for explaining the light L2. c) is a partially enlarged view of (a) illustrating the light L3. In the figure,
The illuminating device of the present invention includes a
The
The light from the
本発明の照明装置は,主反射面13および副反射面14に隣接して反射板30が配置されていてもよい。反射板30が配置されている場合,主反射面13および副反射面14から出光しようとする光を反射して主出光面11および副出光面12から出光する光とし,主出光面11および副出光面12からの光量を多くできる利点がある。ただし,反射板30のコストが掛かり,照明装置が大きくなってしまう。反射板30が配置されていない場合,反射板のコストを低減できる,照明装置全体を小さくできる,取り付けの自由度を増すことができるなどの利点がある。ただし,反射板30が配置されている場合に比して光量は少なくなる。
In the illuminating device of the present invention, the reflecting
図3に示すように,反射板30は,導光棒10よりある程度大きいものを用いることが好ましい。出光長さa1は導光棒長さd1の0.8倍以上1倍以下,反射板長さa2は導光棒長さd1の1倍以上1.2倍以下,反射板幅b1は導光棒幅e1の2倍以上10倍以下,反射板高さc1は導光棒高さe2の1倍以上5倍以下が好ましい。主反射面13および副反射面14を覆うことで,主出光面11および副出光面12からの光量を多くすることができる。
As shown in FIG. 3, it is preferable to use a
図4および図5に示すように,反射板30は,主反射面13および副反射面14を覆うとともに,導光棒10から離れるにしたがって高さを増し,導光棒10を中央とした左右対称の凹面31を形成することが好ましい。凹面31は,曲面又は多面のいずれかで構成されていることが好ましい。曲面又は多面で構成される凹面31を有することにより,副出光面12の副反射面14よりの端からの出光について,反射板30からの光を重ねることで光量不足を補うことができる。また,凹面31を有することにより,出光角度を精密に調整することができ,所望の範囲に光量を集中させることができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the reflecting
図5および図6に示すように,反射板30は,導光棒10の端面近傍で導光棒10の6つの側面を全て覆っていることが好ましい。これにより,導光棒10内の光の直進性を向上させることができ,主出光面11および副出光面12から出光する光量を増加させることができる。また,光源20から,導光棒10を透過しない光が漏れることがなくなり,均一な出光を得やすくなる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the reflecting
図7(a)に示すように,本発明の照明装置によれば,所望の出光角度f1について,被出光面40に均一な出光を得ることができる。
主出光面11からの光L1は,主反射溝15の長さを短くしたり,深さを浅くしたりすることで,光量を少なくしている。
副出光面12の主出光面11よりの端からの光L2は,図7(b)に示すように,主反射面13からの光および副反射面14からの光を合わせることで,光量を多くしている。
副出光面12の副反射面14よりの端からの光L3は,図7(c)に示すように,副出光面12からの光と反射板30からの光を合わせることで,光量を多くしている。
以上により,光量を調整して,被出光面40に均一な出光を得ることができる。
As shown in FIG. 7A, according to the illumination device of the present invention, uniform light emission can be obtained on the
The amount of light L1 from the main
As shown in FIG. 7B, the light L2 from the end of the secondary
As shown in FIG. 7C, the light L3 from the end of the auxiliary
As described above, the amount of light can be adjusted to obtain uniform light output on the
また,図8を用いて,本発明の他の実施形態について説明する。なお,上述した実施形態と同一の箇所については説明を省略し,主として,上述した実施形態とは異なる箇所について説明する。図8は,本発明の他の形態に係る導光棒の断面図である。 Further, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, description is abbreviate | omitted about the location same as embodiment mentioned above, and the location different from embodiment mentioned above is mainly demonstrated. FIG. 8 is a cross-sectional view of a light guide bar according to another embodiment of the present invention.
図8に示すように,導光棒10の主出光面11の断面は,略半円形であり,外側に凸状に湾曲した円弧面となっている。そして,主出光面11は,副反射溝16が設けられた2つの副反射面14に連接する。すなわち,上述した実施形態と異なり,導光棒の断面は,略六角形状ではない。
As shown in FIG. 8, the cross section of the main
各副反射面14は,上述した形態と同様に,主出光面11の対面に位置する主反射面13の横手方向両隣に位置する。また,上述した形態と同様に,各副反射面14には,副反射溝16が形成され,主反射面13には,主反射溝15が形成されている。
Each
ここで,主反射面13と副反射面14のなす角度は,5°以上20°以下であることが好ましい。特に,主反射面13と副反射面14のなす角度は8°以上12°以下であることが好ましい。本発明の他の実施形態においては,主反射面13と副反射面14のなす角度が広く保たれるため,光角度も広くなる。
Here, the angle formed by the main reflecting
このように,本発明の他の実施形態においては,主出光面14が広く確保されているため,導光棒全体として均一な出光をすることができる。また,副出光面12から出る光を屈折により拡散させることで,広角度の出光が可能となる。
Thus, in other embodiment of this invention, since the main
以下,実施例に基づき本発明をより詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples.
実施例1の照明装置は,図3から図7に示した照明装置である。
導光棒10は,無色透明のアクリル樹脂を切削加工により略6角柱状としたものを用いた。導光棒長さd1を340mm,導光棒幅e1を8mm,導光棒高さe2を6.6mm,弧の長さe3を4.4mm,副反射面の角度e4を60度,出光面幅e5を6mm,主反射面幅e6を6.4mmとした。主出光面11は平滑面,副出光面12は円弧面,主反射面13および副反射面14は平滑面である。導光棒10の端面は平滑面とした。
The illuminating device of Example 1 is the illuminating device shown in FIGS.
The
主反射溝15は,切削により主反射面13の両端から20mmの範囲を除いた300mmの範囲に0.8mm毎に設けた。主反射溝15の深さは0.5mm,主反射溝15の幅は0.1mmとした。主反射溝15の底面は平面とした。
The
副反射溝16は,切削により副反射面14の両端から20mmの範囲を除いた300mmの範囲に0.8mm毎に設けた。副反射溝16の深さは0.45mm,副反射溝16の幅は0.1mmとした。副反射溝16の底面は平面とした。
The
光源20は,SMD型の白色LEDを用いた。図6に示すように,導光棒10の端面から1mm離れるように配置した。なお,光源20は導光棒10の両端に配置した。
反射板30は,蛍光灯用の反射板を用いた。反射板長さa2は348.8mm,反射板幅b1は49mm,反射板高さc1は11.3mmであった。この反射板30を,図5に示すように,主反射面13および副反射面14に隣接して配置した。反射板30は,アルミ板を4面並べた凹面31を有し,出光角度f1が120°となるものであった。
また,図6に示すように,反射板30は,導光棒10の端面から50mmの範囲で導光棒10の6つの側面を全て覆っている。
以上のようにして,実施例1の照明装置を製造した。
The
As the
As shown in FIG. 6, the reflecting
The lighting device of Example 1 was manufactured as described above.
図7(a)に示すように,導光棒10から500mm離れた位置に被出光面を配置した。
出光角度120°内に等間隔に照度計を7つ配置し,照度を測定した。
そして,平均値を算出し,照度平均値とした。
また,照度の最大値と最小値の差を算出し,照度差とした。
実施例1の照明装置では,照度平均値は238(lx),照度差は2.1(lx)であった。
As shown in FIG. 7A, the light exit surface was disposed at a position 500 mm away from the
Seven illuminance meters were arranged at equal intervals within a light emission angle of 120 °, and the illuminance was measured.
And the average value was calculated and it was set as the illuminance average value.
Also, the difference between the maximum and minimum illuminance was calculated and used as the illuminance difference.
In the illumination device of Example 1, the average illuminance value was 238 (lx), and the illuminance difference was 2.1 (lx).
[比較例1]
導光棒10として,無色透明のアクリル樹脂を型成形により円柱状としたものを用いた。導光棒長さd1を500mm,導光棒幅e1を30mm,導光棒高さe2を30mmであった。
[Comparative Example 1]
As the
反射溝は,切削により導光棒10の両端から50mmの範囲を除いた400mmの範囲に1mm毎に半円状に設けた。反射溝の幅は0.1mm,反射溝の深さは0.15mmとした。
The reflection grooves were provided in a semicircular shape every 1 mm in a range of 400 mm excluding a range of 50 mm from both ends of the
その他は実施例1と同様にして,比較例1の照明装置を製造した。
また,実施例1と同様にして,照度を測定した。
比較例1の照明装置では,照度平均値は212(lx),照度差は25(lx)であった。
Otherwise, the lighting device of Comparative Example 1 was manufactured in the same manner as Example 1.
Further, the illuminance was measured in the same manner as in Example 1.
In the illumination device of Comparative Example 1, the average illuminance value was 212 (lx) and the illuminance difference was 25 (lx).
上記の結果から明らかなように,本発明の導光棒およびそれを用いた照明装置によれば,広角度に均一な出光を得ることができる。
また,多数の導光棒を並べたり,導光棒を移動させたりする必要がなく,簡単な構造で,占有面積も狭くて済む。
さらに,導光棒の端面近傍を反射板で完全に覆うことで,光の直進性を増大し,光量を増やすことができる。
As is clear from the above results, according to the light guide rod of the present invention and the illumination device using the same, uniform light output over a wide angle can be obtained.
In addition, it is not necessary to arrange a large number of light guide bars or move the light guide bars, and the structure is simple and the occupation area is small.
Furthermore, by completely covering the vicinity of the end face of the light guide bar with the reflecting plate, the straightness of the light can be increased and the amount of light can be increased.
本発明の導光棒およびそれを用いた照明装置は,様々な構成に使用することができ,例えば,室内のインテリア,車内のルームライト,足元灯,液晶バックパネル,遊戯盤の電飾装置などに利用することができる。 The light guide bar and the lighting device using the same according to the present invention can be used in various configurations, for example, indoor interiors, interior room lights, foot lamps, liquid crystal back panels, and game board lighting devices. Can be used.
10 導光棒
11 主出光面
12 副出光面
13 主反射面
14 副反射面
20 光源
21 光源基板
30 反射板
31 凹面
40 被出光面
a1 出光長さ
a2 反射板長さ
b1 反射板幅
c1 反射板高さ
d1 導光棒長さ
e1 導光棒幅
e2 導光棒高さ
e3 弧の長さ
e4 副反射面の角度
e5 主出光面幅
e6 主反射面幅
f1 出光角度
L1 主出光面からの光
L2 副出光面の主出光面よりの端からの光
L3 副出光面の副反射面よりの端からの光
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記略6角柱の6つの側面が,それぞれ,
主出光面(11)と,
前記主出光面の両隣に位置する2つの副出光面(12)と,
前記主出光面の対面に位置する主反射面(13)と,
前記主反射面の両隣に位置する2つの副反射面(14)とである導光棒(10)であって,
前記主出光面(11)が,平滑面であり,
前記副出光面(12)が,外側に凸状に湾曲した円弧面であり,
前記主反射面(13)に導光棒の長手方向に直交する向きで主反射溝(15)が設けられ,
前記副反射面(14)に導光棒の長手方向に直交する向きで副反射溝(16)が設けられ,
前記主反射溝(15)の長さは,前記副反射溝(16)の長さより短く,
前記主反射溝(15)の深さは,前記副反射溝(16)の深さより浅い
導光棒(10)。 A hexagonal column,
The six sides of the substantially hexagonal prism are respectively
A main light exit surface (11),
Two secondary light exit surfaces (12) located on both sides of the main light exit surface;
A main reflecting surface (13) located opposite to the main light exit surface;
A light guide rod (10) comprising two sub-reflecting surfaces (14) located on both sides of the main reflecting surface,
The main light exit surface (11) is a smooth surface;
The auxiliary light exit surface (12) is an arcuately curved arc surface;
A main reflection groove (15) is provided on the main reflection surface (13) in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light guide rod;
A sub-reflection groove (16) is provided in the sub-reflection surface (14) in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the light guide rod,
The length of the main reflection groove (15) is shorter than the length of the sub reflection groove (16),
The light guide rod (10) has a depth of the main reflection groove (15) shallower than a depth of the sub reflection groove (16).
前記主出光面の対面に位置する主反射面(13)と,
前記主反射面の両隣に位置する2つの副反射面(14)を有する導光棒(10)であって,
前記主出光面(11)は,前記2つの副反射面と連接する,外側に凸状に湾曲した円弧面であり,
前記主反射面(13)に導光棒の長手方向に直交する向きで主反射溝(15)が設けられ,
前記副反射面(14)に導光棒の長手方向に直交する向きで副反射溝(16)が設けられ,
前記主反射溝(15)の長さは,前記副反射溝(16)の長さより短く,
前記主反射溝(15)の深さは,前記副反射溝(16)の深さより浅い
導光棒(10)。
A main light exit surface (11),
A main reflecting surface (13) located opposite to the main light exit surface;
A light guide rod (10) having two sub-reflective surfaces (14) located on both sides of the main reflective surface,
The main light exit surface (11) is an arc surface that is curved outwardly and connected to the two sub-reflection surfaces.
A main reflection groove (15) is provided on the main reflection surface (13) in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light guide rod;
A sub-reflection groove (16) is provided in the sub-reflection surface (14) in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the light guide rod,
The length of the main reflection groove (15) is shorter than the length of the sub reflection groove (16),
The light guide rod (10) has a depth of the main reflection groove (15) shallower than a depth of the sub reflection groove (16).
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