JP2015034949A - 発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】発光装置の上表面に対して平行に重ね合わさって視認できる像のみではなく、上表面に対して斜め方向又は垂直方向に面が複数連続して配置しているように視認できる発光装置を提供する。
【解決手段】光源部材10と、下面側に位置する鏡面部材30と、上面側に位置し、進行してきた光の一部を透過させて上表面側から出射し、かつその他の光を下面方向に反射するハーフミラー40と、光源部材10から入射された光を内側面の一部又は全部から光を出射する導光部材20と、を備えており、鏡面部材30とハーフミラー40は、導光部材20の内側面を挟むように位置されており、光源部材10は、導光部材20の内側面以外の面を向いて配置され、かつ光源部材10からの光が内側面以外の面に入射される。
【選択図】図1

Description

本発明は、発光装置に関する。
従来から奥行きのある像を表示する発光装置が種々提案されている。例えば、出射方向と一致する厚さ方向に対して垂直である方向を向く入射面、出射方向後方に位置しており表示させるべき像の形状とされた反射領域が形成された反射面、及び出射方向前方に位置する出射面を有する導光板と、上記入射面の正面に位置する光源と、を備えており、上記入射面から入射した光を上記反射面によって出射方向前方へと反射させることにより、上記出射面を透して任意の像を表示する構成とされた表示装置であって、上記導光板に対して出射方向後方に位置する全反射面と、上記導光板に対して出射方向前方に位置しており、出射方向後方から進行してきた光の一部を出射方向後方に反射し、かつその他の部分を出射方向前方に透過させる半反射半透過層と、が設けられていることを特徴する発光装置が提案されている。(特許文献1)。
この発光装置によれば、上記反射領域によって反射された光は、上記半反射半透過層へと向かう。この光の一部は、上記半反射半透過層を透過し、その他は、上記半反射半透過層によって反射される。反射された光は、上記反射領域または上記全反射面によって反射される。この光の一部が上記半反射半透過層を透過し、その他が上記半反射半透過層によって再び反射される。このように、上記半反射半透過層による反射および透過と、上記全反射面による反射とにより、上記導光板に潜像された像は、あたかも上記導光板の厚さ方向において等ピッチに重ねあわされた複数の像として顕像される。したがって、上記表示装置の薄型化をはかりつつ、奥行きのある像を表示することができる、という効果がある。
しかし、従来の奥行きがあるように像を表示する発光装置は、発光装置の表示面と平行に表示された表示情報や模様を複数重ね合わせられたように表示させることしかできなかった。例えば、表示面と垂直方向に見える像を表示することができなかった。
特開2008−145675号公報
本発明は、このような課題を鑑みされたものであり、発光装置の上表面に対して平行に重ね合わさって視認できる像のみではなく、上表面に対して斜め方向又は垂直方向に面が複数連続して配置しているように視認できる発光装置を提供することを主目的とする。
本発明は、上述の主目的を達成するために、以下の手段を採った。
本発明にかかる発光装置は、
光源部材と、
下面側に位置する鏡面部材と、
上面側に位置し、進行してきた光の一部を透過させて上表面側から出射し、かつその他の光を下面方向に反射するハーフミラーと、
前記光源部材から入射された光を内側面の一部又は全部から前記光を出射する導光部材と、を備えており、
前記鏡面部材とハーフミラーは、前記内側面の上表面側及び下表面側に位置しており、
前記光源部材は、前記導光部材の前記内側面以外の面を向いて配置され、かつ前記光源部材からの光が前記内側面以外の面に入射されることを特徴とする。
本発明の発光装置によれば、鏡面部材とハーフミラーが下面側と上面側とにそれぞれ位置される。これにより、ハーフミラーの外部から視認した場合に、導光部材の内側面から発する光がハーフミラーに対して垂直方向又は斜めの面の像としてあたかも重なっているかのように表示させることができる。従来のように、上表面に対して平行に見える面が奥行き方向へ重ね合わされたように見えるのではなく、上表面に対して垂直又は斜めに配置された面が垂直方向に連続して配置されているように見える。よって、従来と比較してより立体的な印象を有する像として視認させることができる。また、内側面を視認させることにより、周囲を取り囲むように導光部材を配置した場合には、光が連なって見えるため、奥行きがあるトンネル状に見せることができる。この際に、光源から導光部材内に入射される光が直接に内側面から出射しないように、前記導光部材の前記内側面以外の面を向いて配置され、かつ前記光源部材からの光が前記内側面以外の面に入射されるようにしてあるので、光源の光により一部が明るく光るという現象を低減させることができるとともに内側面から出射される光をより均一にすることができる。
また、本発明にかかる発光装置において、前記光源部材は、前記導光部材の上表面又は下表面に対向するように配置されており、前記光源部材からの光を前記内側面側に反射するように外側面が斜面である外側斜面に形成されていることを特徴とするものであってもよい。かかる構造を採用することによって、光源部材からの光が上表面又は下表面から入射し、一旦外側面で反射した後に直接又は間接的に内側面へ到達することになる。そのため、光源の光により内側面の一部が明るく光るという現象を低減させることができるとともに内側面から出射される光をより均一にすることができる。
さらに、本発明にかかる発光装置において、前記光源部材は、前記導光部材の前記上表面又は前記下表面に対向するように配置されているのに代えて、外側斜面に対向するように配置されていることを特徴とするものであってもよい。かかる構造を採用することによって、光源部材からの光が斜面に形成されている外側斜面から入射し、上表面又は下表面で反射した後に直接又は間接的に内側面へ到達することになる。そのため、光源の光により内側面の一部が明るく光るという現象を低減させることができるとともに内側面から出射される光をより均一にすることができる。
さらに、本発明にかかる発光装置において、前記導光部材の前記内側面の上表面側又は下表面側には、光源部材配置面が設けられてなり、前記光源部材は、前記光源部材配置面に対向するように前記外側面側に向かって配置されていることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、内側面の上表面側又は下表面側の形成されている光源部材配置面から光が入射し、外側面で反射した後に直接又は間接的に内側面へ到達することになる。そのため、光源の光により内側面の一部が明るく光るという現象を低減させることができるとともに内側面から出射される光をより均一にすることができる。
さらに、本発明にかかる発光装置において前記光源部材配置面は、前記内側面に対して前記外側面側に凹んで配置されている面であることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、光源部材を配置する領域が確保されるので、光源部材を配置する際に枠に改めて載置領域を確保する必要がなくなる。
さらに、本発明にかかる発光装置において、前記光源部材配置面は、外周斜面であることを特徴とするものであってもよい。光源部材配置面を斜面とすることによって、光源部材からの光が反射する方向を調整することができ、光が内側面へ直接到達する可能性を低減させることができる。そのため、光源の光により内側面の一部が明るく光るという現象を低減させることができるとともに内側面から出射される光をより均一にすることができる。
さらに、本発明にかかる発光装置において、前記光源部材からの光を所定方向に反射させるために前記外側面が斜面に形成されている外周斜面ことを特徴とするものであってもよい。外側面を斜面に形成することで、外側面に入射する光の反射方向を任意に設定することができる。そのため、光が反射する方向を調整することができ、光が内側面へ直接到達する可能性を低減させることができる。そのため、光源の光により内側面の一部が明るく光るという現象を低減させることができるとともに内側面から出射される光をより均一にすることができる。
さらに、本発明にかかる発光装置において、前記光源部材は、前記光源部材配置面に対向するように配置するのに代えて、前記光源部材配置面に対向する前記外側面に対向するように配置されていることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、外側面から光が入射した後、内側面以外の面で反射した後に直接又は間接的に内側面へ到達することになる。そのため、光源の光により内側面の一部が明るく光るという現象を低減させることができるとともに内側面から出射される光をより均一にすることができる。
さらに、本発明にかかる発光装置において、前記導光部材は、前記内側面の上表面側又は下表面側に前記内側面の円周方向に沿って凹溝が形成されるように、断面コの字状に形成されてなり、
前記凹溝には、前記上表面方向又は前記下表面方向に対向するように前記光源部材が配置されていることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、凹溝から上表面側又は下表面側に向かって光が入射した後、内側面以外の面で反射した後に直接又は間接的に内側面へ到達することになる。そのため、光源の光により内側面の一部が明るく光るという現象を低減させることができるとともに内側面から出射される光をより均一にすることができる。
さらに、本発明にかかる発光装置において、前記導光部材は、前記上表面、前記下表面及び前記外側面の少なくとも1面以上が斜面に形成されていることを特徴とするものであってもよい。上表面、下表面及び外側面を斜面に形成することで、外側面に入射する光の反射方向を任意に設定することができる。そのため、光が反射する方向を調整することができ、光が内側面へ直接到達する可能性を低減させることができる。そのため、光源の光により内側面の一部が明るく光るという現象を低減させることができるとともに内側面から出射される光をより均一にすることができる。
さらに、本発明にかかる発光装置において、前記導光部材の前記内側面側又は前記外側面側に突出して形成され、上表面側又は下表面側に前記光源部材の光を入射可能な延出部入射面を有する光入射用延出部と、を有することを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、光の入射領域を導光部材より外側に配置されるので、内側面から直接光が出射する可能性を低減させることができる。そのため、光源の光により内側面の一部が明るく光るという現象を低減させることができるとともに内側面から出射される光をより均一にすることができる。
さらに、本発明にかかる発光装置において、前記光入射用延出部は、上表面側又は下表面側に形成された前記延出部入射面と反対側が球面又は曲面に形成されていることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、延出部入射面から入射された光が球面又は曲面で反射又は拡散して導光部材内に導光することができる。
さらに、本発明にかかる発光装置において、前記光源部材からの光を前記導光部材に誘導する誘導路を備えており、前記誘導路の進行方向は、前記導光部材の内側面以外の方向を向いていることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、光の入射領域を導光部材より外側に配置されるので、内側面から光が直接出射する可能性を低減させることができる。そのため、光源の光により内側面の一部が明るく光るという現象を低減させることができるとともに内側面から出射される光をより均一にすることができる。
さらに、本発明にかかる発光装置において、前記導光部材は、リング状に形成されており、
前記誘導路の方向は、リング状の前記導光部材の接線方向であることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、光源部材からの光がリング状の導光部材に直接に内側面へ到達することを低減することができる。そのため、光源の光により内側面の一部が明るく光るという現象を低減させることができるとともに内側面から出射される光をより均一にすることができる。
さらに、本発明にかかる発光装置において、前記鏡面部材及び前記ハーフミラーのそれぞれの向かい合う面のいずれか又は両方が、中央が膨らんでいるか又は凹んでいる湾曲面からなることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、発光装置を視認した場合に内周面が奥に向かって周囲に広がったように見せたり、逆に中央に収束していくように見せたりすることができる。
図1は、第1実施形態にかかる発光装置100の分解斜視図であり図1Aは、発光装置100を上方側から視た状態の分解斜視図であり、図1Bは、発光装置100を下方側から視た状態を示す分解斜視図である。 図2は、第1実施形態にかかる発光装置100の断面図及び部分拡大断面図である。 図3は、第1実施形態にかかる導光部材20に黒色シート70を貼着する状態示す断面図である。 図4は、第1実施形態にかかる発光装置100を視認した状態を示す模式図である。 図5Aは、第2実施形態にかかる光源部材10及び導光部材20の断面図であり、図5Bは、第3実施形態にかかる光源部材10及び導光部材20の断面図であり、図5Cは、第4実施形態にかかる光源部材10及び導光部材20の断面図である。 図6Aは、第5実施形態にかかる光源部材10及び導光部材20の断面図であり、図6Bは、第6実施形態にかかる光源部材10及び導光部材20の断面図である。 図7Aは、第7実施形態にかかる光源部材10及び導光部材20の断面図であり、図7Bは、第8実施形態にかかる光源部材10及び導光部材20の断面図である。 図8Aは、第9実施形態にかかる光源部材10及び導光部材20の断面図であり、図8Bは、第10実施形態にかかる光源部材10及び導光部材20の断面図である。 図9Aは、第11実施形態にかかる光源部材10及び導光部材20の断面図であり、図9Bは、第12実施形態にかかる光源部材10及び導光部材20の断面図である。 図10は、第13実施形態にかかる光源部材10及び導光部材20の断面図である。 図11は、第14実施形態にかかる導光部材20の斜視図及び部分拡大断面図である。 図12は、第14実施形態にかかる導光部材20のバリエーションを示す部分拡大断面図である。 図13は、第15実施形態にかかる導光部材20のバリエーションを示す斜視図である。 図14は、各実施形態にかかる発光装置100のバリエーションを示す模式図である。 図15は、各実施形態にかかる発光装置100のバリエーションを示す拡大断面図である。 図16は、各実施形態にかかる発光装置100のバリエーションを示す斜視図である。 図17は、各実施形態にかかる発光装置100の鏡面部材30及びハーフミラー40のバリエーションを示す斜視図である。
本発明にかかる発光装置100の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び図面は、本発明の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。各図において対応する構成要素には同一又は類似の符号が付されている。なお、本明細書において、「上面側」とは、人が視認する側をいい、「下面側」とは、上面側と反対側をいい、「上表面」とは、導光部材の上面側の面をいい、「下表面」とは、導光部材の下面側の面をいう。また、断面図において光の進行方向を表す矢印の視認性のため、断面線を省略している場合がある。「内側面」とは、人が上面からハーフミラーを介して視認可能な面であって、上面に対して垂直又は斜めに形成されている導光部材の面をいう。
(第1実施形態)
第1実施形態にかかる発光装置100が図1に示されている。図1Aは、第1実施形態にかかる発光装置100を上方側から視た状態の分解斜視図であり、図1Bは、第1実施形態にかかる発光装置100を下方側から視た状態を示す分解斜視図である。第1実施形態にかかる発光装置100は、主として、光源部材10、導光部材20、鏡面部材30、ハーフミラー40を備えている。更に、第1実施形態にいては、これらを固定する枠50を備えている。
光源部材10は、1又は2以上の発光ダイオード(以下「LED11」という。)と、基板12とを有している。LED11は、平面発光型、側面発光型、砲弾型等いずれのタイプであってもよい。好ましくは、平面発光型を使用するとよい。LED11の光の色は、限定するものではなく、例えば、白色、赤色、橙色、黄色、緑色、青色、藍色又は紫色のいずれかの色若しくはそれらの色の組み合わせ等であってもよい。光源部材10は、LED11に電力を供給する電源ユニット(図示しない。)を備えていてもよい。電源ユニットとしては、外部から入力された電力をLED11の定格に適合させるため、降圧、直流の定電流への整流、整流後のパルス変調及びノイズの除去等を行い、LED11に駆動電力を供給するため、例えば、変圧機、整流器、コンデンサ等から構成されるものが挙げられる。また、LEDは、色や明るさを制御可能に設けてもよい。この際に制御装置は、発光装置100の外部に設けても良い。基板12は、後述する導光部材20の下表面25の形状と同様に環状に形成されており、LED11は、この基板12の上面に一定間隔で基板12の幅の半分より外周側に配置されている。すなわち、LED11から出射された光が導光部材20の外周側からのみ入射するように配置されている。
導光部材20は、光が内部を通過可能な透明な樹脂で作製されており、例えば、メチルメタクリレートやエチルメタクリレート等のメタクリル樹脂の他、メチルアクリレート、エチルアクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン、ガラス等の種々の素材を用いることができる。高透過性を有する素材であれば特に限定するものではない。
導光部材20は、中央に貫通孔が設けられており、内側に内側面22を有するリング状に形成されている。導光部材20の断面は、図2に示すように、内側面22が上表面23に対して垂直に配置され、下表面25が上表面23より広く形成された1つの角が直角の直角台形をしている。外側面は斜面に形成された外周斜面24となっている。導光部材20を作製するには、大きな透明な樹脂の板等から切削やレーザー等で切り出してもよいし、インジェクション等で型成形して作製してもよい。また、必ずしも一体で作製しなければならないものではなく、半分ずつ2つ成形して組み合わせたり、複数の部品に分割して成形し組み合わせたりして作製してもよい。内側面22の表面は、平滑面で形成してもよいが、内側面22の表面は、発光させて視認させたい部分をレーザー加工等によって梨地加工、マット加工、シボ加工等の凹凸を有する粗面に形成してもよい。第1実施形態においては、図2のA−A’部分拡大図に示すように、内側面22の上表面23と下表面25の中央に内側面22に沿って凹部22aが作製されており、この凹部22aの底面が粗面に形成されている。内側面22を粗面にすることによって光が効率よく拡散され、より均一に光を出射することができ内側面22を視認しやすくすることができる。すなわち、凹部22aに形成することによって、凹部22aで光が拡散し凹部22aの形状に光って見えるため、凹部22aの模様を内側面22に形成することができる。なお、粗面を作製するには、上述した後加工の方法だけでなく、予め粗面を成形することができるように作製しておいたインジェクション等の型を使用して導光部材20の成形時に同時に粗面を成形してもよい。このように、内側面の一部をより強く発光させて視認させたい場合は、内側面の一部を粗面に形成すればよい。内側面全面を発光させたい場合は、内側面全体を粗面に形成すればよい。なお、凹部22aの形状は特に限定するものではなく、任意の溝形状を使用することができる。また、凹部22aの形態は、直線状の溝だけでなく、模様や文字の形状に凹部22aを形成してもよい。また、凹部22aの代わりに内側面22から細長く連続的に伸びる突出した凸部で作製してもよい。凸部によっても同様に内側面22に模様や文字を視認させることができる。
さらに、導光部材20には、図2のA−A拡大断面図及び図3に示すように、上表面23及び外側斜面24の全面には、反射部材80を貼り付けた後に、黒色シート71が貼着される。導光部材20の下表面25の光源部材10が配置されていない部分にも同様に、反射部材80を貼り付けた後に、黒色シート72が貼着される。さらに、導光部材20の内側面22のうち、凹部22a以外の視認させたくない内側面22の部分にも同様に反射部材80を貼り付けた後に、黒色シート73が貼着される。反射部材80を貼り付けることで、凹部22以外から出射する光を再度導光部材20内に反射させて効率よく凹部22aから光を出射することができる。また、本来視認させたい内側面22の凹部22a以外をできる限り黒色シート70で覆うことで、本来視認させたくない表面が上面から視認される可能性を低減することができる。なお、黒色シートを貼着する代わりに、黒色に着色したり、塗布したりしてもよい。
鏡面部材30は、図1に示すように、発光装置100の下面側に位置し、導光部材20から出射した光を上面側に反射するための部材であり、一方の上面側が鏡面に形成されている。鏡面部材30としては、例えば、ガラスやプラスチックの表面に金属を蒸着させた部材であってもよいし、金属シート自体であってもよい。
ハーフミラー40は、導光部材20から出射した光又は下面側の鏡面部材30から反射された光の一部を透過し、残りの光の一部又は全部を反射する部材である。例えば、透明なガラス又は樹脂シートの表面にごく薄い金、銀、銅、アルミニウム、クロム、ニッケル、チタン、スズ等の金属や、これらの金属を含む合金、金属化合物等を薄く蒸着又はスパッタリング等によりコーティングしたものを使用するとよい。なお、すべての光が反射と透過に二分される部材だけでなく、一部が吸収されるような部材であってもよい。また、ハーフミラー40の表面にハードコート層等の保護層を形成してもよい。
枠50は、上述した光源部材10、導光部材20、鏡面部材30及びハーフミラー40等を保持するためのものであり、図1に示すように、上側枠50aと下側枠50bによってこれらを挟み込んで保持する。上側枠50aは、光源部材10、導光部材20、鏡面部材30及びハーフミラー40を収容した際に、それぞれが互いに移動しないように位置決め可能な状態で収容可能に作製されており、中央にはハーフミラー40を介して内部を視認可能なように孔51が設けられている。下側枠50bは、上側枠50aに収容された光源部材10、導光部材20、鏡面部材30及びハーフミラー40等を下面側から保持するものである。枠50によって、鏡面部材30と光源部材10が枠50内の下面側に、ハーフミラー40が上面側に配置され、鏡面部材30とハーフミラー40との間に空間が設けられる。この空間に導光部材20がリング状に配置される。こうして構成された各構成部材は、図2に示すように、枠50内に下面側から鏡面部材30及び光源部材10、導光部材20及びハーフミラー40の順に配置される。下表面25の幅に対して半分以下の外側斜面24側が光源部材配置面αをなし、光源部材10のLED11は、光源部材配置面αに対向するように配置され、LED11から出射された光が外側斜面24に入射されるように配置される。なお、枠50は鏡面部材30とハーフミラー40と一体に形成してもよい。
以上のように作製された発光装置100によれば、光源部材10を点灯させると、光が下表面25から導光部材20内に入射され、まず、導光部材20の外側斜面24側の下表面25(α)から入射され、外側斜面24に到達し、外側斜面24で反射した後、直接又は間接的に内側面22に到達し出射される。出射された光の一部は、鏡面部材30へ到達し、他の一部は、直接にハーフミラー40に到達する。直接にハーフミラー40へ到達した光の一部はハーフミラー40を透過して発光装置100の外へと出射され、ハーフミラー40を透過しなかった光の一部又は全部は、鏡面部材30側へ向けて反射される。鏡面部材30は、受けた光の略すべてを反射するため、導光部材20から直接入射された光及びハーフミラー40によって反射された光は、再度、ハーフミラー40へと出射される。この光の一部がハーフミラー40を透過し、その他の部分がハーフミラー40によって再度反射される。同様にして、入射されたハーフミラー40による透過及び反射と鏡面部材30による反射とが繰り返されることにより、導光部材20の内側面22が、図4に示すようにあたかも発光装置100の奥行き方向に等ピッチで連続する複数の像22dとして、表示面として機能するハーフミラー40に視覚化される。言い換えると、奥行き方向に複数の内側面22の同一パターンがあたかも存在するかのように多重化して視覚的に認識させることができる。このように、第1実施形態の発光装置100によれば、発光装置100自体の厚さの何倍もの奥行きを有する像として表示させることができる。この際に、本実施形態においては、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かっているのではなく、まず外側斜面24に向かって光が入射され、外側斜面24で反射又は拡散した光を内側面22から出射する。そのため、LED11の光が内側面22から直接に出射し、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
(第2実施形態)
第2実施形態にかかる発光装置100の光源部材10及び導光部材20の断面図が図5Aに示されている。第2実施形態の導光部材20は、図5Aに示すように、第1実施形態と同様であるが、光源部材10が外側斜面24に対向するように配置されている点が異なる。その他の構成は第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。光源部材10を外側斜面24に対向して配置した場合であっても、光源部材10から出射された光は、外側斜面24から導光部材20内に入射され、下表面25に到達し、下表面25で反射した後、直接又は間接に内側面22到達し出射される。
第2実施形態においても、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かうのではなく、まず下表面25に向かって光が入射され、下表面25で反射又は拡散した光を内側面22から出射することから、LED11の光が内側面22から直接出射し、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
(第3実施形態)
第3実施形態にかかる発光装置100の光源部材10及び導光部材20が図5Bに示されている。第3実施形態にかかる導光部材20は、図5Bに示すように、第1実施形態に対し、導光部材20が上下逆さまに配置されており、上表面23の一部が光源部材配置面をなし、光源部材10が上表面23に対向するように配置されている点が異なる。その他の構成は第1実施形態と同様である。光源部材10を点灯させると、光が上表面23から導光部材20内に入射され、外側斜面24に到達し、外側斜面24で反射した後、直接又は間接的に内側面22から出射される。
第3実施形態においても、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かっているのではなく、まず外側斜面24に向かって光が入射され、外側斜面24で反射又は拡散した光を内側面22から出射することから、LED11の光が内側面22から直接出射し、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
(第4実施形態)
第4実施形態にかかる発光装置100の光源部材10及び導光部材20が図5Cに示されている。第4実施形態にかかる導光部材20は、図5Cに示すように、第1実施形態に対し、導光部材20が上下逆さまに配置されており、外側斜面24が光源部材配置面をなし、光源部材10が外側斜面24に対向するように配置されている点が異なる。その他の構成は第1実施形態と同様である。光源部材10を点灯させると、光が外側斜面24から導光部材20内に入射され、上表面23に到達し、上表面23で反射した後、直接又は間接的に内側面22から出射される。
第4実施形態においても、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かっているのではなく、まず上表面23に向かって光が入射され、上表面23で反射又は拡散した光を内側面22から出射することから、LED11の光が内側面22に直接あたって、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
(第5実施形態)
第5実施形態にかかる発光装置100の光源部材10及び導光部材20が図6Aに示されている。第5実施形態にかかる導光部材20は、図6Aに示すように、第1実施形態における上表面23及び下表面25に相当する面が内側面22から斜め上45°の方向へ伸びており、第1実施形態における外側斜面24に相当する面が水平に配置された水平上面24bをなす。この水平上面24bが光源部材配置面をなし、光源部材10は水平上面24bに対向するように配置されている。その他の構成は第1実施形態と同様である。光源部材10を点灯させると、まず、光が水平上面24bから導光部材20内に入射され、下表面25に到達し、下表面25で反射した後、直接又は間接的に内側面22から出射される。
第5実施形態にかかる発光装置100によれば、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かっているのではなく、まず下表面25に向かって光が入射され、下表面25で反射又は拡散した光を内側面22から出射することから、LED11の光が内側面22から直接に出射し、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
(第6実施形態)
第6実施形態にかかる発光装置100の光源部材10及び導光部材20が図6Bに示されている。第6実施形態にかかる導光部材20は、図6Bに示すように、導光部材20の内側面22から第1実施形態における上表面23及び下表面25に相当する面が斜め下45°の方向へ伸びており、第1実施形態の外側斜面24に相当する面が水平に配置された水平下面24cをなす。水平下面24cが光源部材配置面をなし、光源部材10は、水平下面24cに対向するように配置されている。その他の構成は第1実施形態と同様である。光源部材10を点灯させると、まず、光が水平下面24cから導光部材20内に入射され、上表面23に到達し、上表面23で反射した後、直接又は間接的に内側面22から出射される。
第6実施形態にかかる発光装置100によれば、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かっているのではなく、まず上表面23に向かって光が入射され、上表面23で反射又は拡散した光を内側面22から出射することから、LED11の光が内側面22から直接出射して、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
(第7実施形態)
第7実施形態にかかる発光装置100の光源部材10及び導光部材20が図7Aに示されている。第7実施形態にかかる導光部材20は、図7Aに示すように、導光部材20の内側面22の下方に凹溝29が形成され、断面全体が略コの字状に形成されている。凹溝29は内側面22に沿って全周に設けられている。凹溝29の下側面29aが光源部材配置面をなし、光源部材10は、この凹溝29に下表面25に対向して配置される。なお、第7実施形態においては、内側面22の下方に内面26が形成される。この内面26からも光が出射される可能性があるので、鏡面部材30は、光源部材11の光が漏れて直接視認することのないように、凹溝29の上側面29bより上表面23側に配置される。これにより、内側面22のみが視認可能となる。なお、第7実施形態においては、内面26や下表面25へ向かった光を効率よく内側面22に導光するために、凹部22a以外の任意の面に反射部材80を設けてもよい。また、反射部材80には、黒色シート(図示しない。)を貼着してもよい。その他の構成は第1実施形態と同様である。光源部材10を点灯させると、まず、光が凹溝29の下側面29aから導光部材20内に入射され、下表面25に到達し、下表面25で反射した後、間接的に内側面22から出射される。
第7実施形態にかかる発光装置100によれば、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かっているのではなく、まず下表面25に向かって光が入射され、下表面25で反射又は拡散した光を内側面22から出射することから、LED11の光が内側面22から直接出射して、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる
(第8実施形態)
第8実施形態にかかる発光装置100の光源部材10及び導光部材20が図7Bに示されている。第8実施形態にかかる導光部材20は、図7Bに示すように、第7実施形態の導光部材20の断面に対し、内側面22下側の角、外側面24a側の上下の角が斜めに切り欠いてある点が異なる。その他の構成は第7実施形態と同様である。なお、第8実施形態においても、内側面22の下方に形成される内斜面26aが形成され、この内斜面26aからも光が出射される可能性があるので、鏡面部材30は、光源部材11の光が漏れて直接視認することのないように、凹溝29の上側面29bより上表面23側に配置される。これにより、内側面22のみが視認可能となる。なお、第8実施形態においては、内斜面26aへ向かった光を効率よく内側面22に導光するために、凹部22a以外の任意の面に反射部材80を設けてもよい。また、反射部材80には、黒色シート(図示しない。)を貼着してもよい。光源部材10を点灯させると、まず、光が凹溝29の下側面29aから導光部材20内に入射され、内斜面26aに到達し、内斜面26aで反射した後、間接的に内側面22から出射される。なお、本第7実施形態においては、内側面22下側の角、外側面24a側の上下の角の三箇所が切り欠いてあるが、いずれか一箇所又は二箇所であってもよい。また、切り欠く大きさ任意に設定することができる。
第8実施形態にかかる発光装置100によれば、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かっているのではなく、まず内斜面26aに向かって光が入射され、内斜面26aで反射又は拡散した光を内側面22から出射することから、LED11の光が内側面22から直接出射して、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
(第9実施形態)
第9実施形態にかかる発光装置100の光源部材10及び導光部材20が図8Aに示されている。第9実施形態にかかる発光装置100は、図8Aに示すように、導光部材20の内側面22の下方に一段外側面24a側へ凹んで配置されている内面27を有している。この内面27が光源部材配置面をなし、光源部材10は、内面27に対向するように配置されている。鏡面部材30は、光源部材11の光が漏れて直接視認することのないように、内面27の上側面29bより上表面23側に配置される。その他の構成は第1実施形態と同様である。また、反射部材80及び黒色シート(図示しない。)は任意に配置することができる。光源部材10を点灯させると、まず、光が内面27から導光部材20内に入射され、下表面25又は外側面24aに到達し、下表面25又は外側面24aで反射した後、間接的に内側面22から出射される。
第9実施形態にかかる発光装置100によれば、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かっているのではなく、まず下表面25又は外側面24aに向かって光が入射され、下表面25又は外側面24aで反射又は拡散した光を内側面22から出射することから、LED11の光が内側面22から直接出射して、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
(第10実施形態)
第10実施形態にかかる発光装置100の光源部材10及び導光部材20が図8Bに示されている。第10実施形態にかかる発光装置100は、図8Bに示すように、第9実施形態に対し、外側面24aの上下の角が斜めに切り欠かれ、上外斜面24d及び上外斜面24eが形成されている点が異なる。面29bより上表面23側に配置される。その他の構成は第1実施形態と同様である。鏡面部材30は、光源部材11の光が漏れて直接視認することのないように、内面27の上側面29bより上表面23側に配置される。また、反射部材80及び黒色シート(図示しない。)は任意に配置することができる。その他の点は第9実施形態と同様である。光源部材10を点灯させると、まず、光が内面27から導光部材20内に入射され、下外斜面24eに到達し、下外斜面24eで反射した後、間接的に内側面22から出射される。
第10実施形態にかかる発光装置100によれば、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かっているのではなく、まず下外斜面24eに向かって光が入射され、下外斜面24eで反射又は拡散した光を間接的に内側面22から出射することから、LED11の光が内側面22から直接出射して、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
(第11実施形態)
第11実施形態にかかる発光装置100の光源部材10及び導光部材20が図9Aに示されている。第11実施形態にかかる発光装置100は、図9Aに示すように、第9実施形態に対し、外側面24aの下方が光源部材配置面をなし、光源部材10は、外側面24aに下方の面に対向するように配置されている。鏡面部材30は、光源部材11の光が漏れて直接視認することのないように、内面27の上側面29bより上表面23側に配置される。また、反射部材80及び黒色シート(図示しない。)は任意に配置することができる。その他の点は第9実施形態と同様である。光源部材10を点灯させると、まず、光が外側面24aから導光部材20内に入射され、内面27に到達し、内面27で反射した後、間接的に内側面22から出射される。
第11実施形態にかかる発光装置100によれば、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かっているのではなく、まず内面27に向かって光が入射され、内面27で反射又は拡散した光を間接的に内側面22から出射することから、LED11の光が内側面22から直接出射して、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
(第12実施形態)
第12実施形態にかかる発光装置100の光源部材10及び導光部材20が図9Bに示されている。第12実施形態にかかる発光装置100は、図9Bに示すように、第9実施形態に対し、内面27が斜面に形成されており、この斜面に形成された内面27が光源部材配置面をなし、光源部材10は、内面27に対向するように配置されている。鏡面部材30は、光源部材11の光が漏れて直接視認することのないように、内面27の上側面29bより上表面23側に配置される。また、反射部材80及び黒色シート(図示しない。)は任意に配置することができる。その他の構成は第9実施形態と同様である。光源部材10を点灯させると、まず、光が内面27から導光部材20内に入射され、外側面24aに到達し、外側面24aで反射した後、間接的に内側面22から出射される。
第12実施形態にかかる発光装置100によれば、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かっているのではなく、まず外側面24aに向かって光が入射され、外側面24aで反射又は拡散した光を内側面22から出射することから、LED11の光が内側面22から直接出射して、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
(第13実施形態)
第13実施形態にかかる発光装置100の光源部材10及び導光部材20が図10に示されている。第13実施形態にかかる発光装置100は、図10に示すように、第12実施形態にかかる導光部材20の上下を逆さまにし、かつ断面方向から見た場合に内面27と外側面24aとが交差するように形成されている。この内面27が光源部材配置面をなし、光源部材10は、内面27に対向するように配置されている。その他の構成は第12実施形態と同様である。光源部材10を点灯させると、まず、光が内面27から導光部材20内に入射され、外側面24aに到達し、外側面24aで反射した後、間接的に内側面22から出射される。
第13実施形態にかかる発光装置100によれば、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かっているのではなく、まず外側面24aに向かって光が入射され、下表面25又は外側面24aで反射又は拡散した光を内側面22から出射することから、LED11の光が内側面22から直接出射して、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
(第14実施形態)
第14実施形態にかかる光源部材10及び導光部材20が図11に示されている。図11Aは、光源部材10及び導光部材20の斜視図であり、図11Bは、図11Aの断面図である。第14実施形態にかかる導光部材20は、中央に貫通孔が設けられており、内側に内側面22を有するリング状に形成されている。導光部材20の断面は、図11BのB−B断面図に示すように、正方形をしている。さらに4方において、略1/4の球状が外周側に突出するように下方側面が球面状の延出球面28bに設けられた光入射延出部28が形成されている。光入射延出部28は、図11BのC−C断面図に示すように、延出部入射面28aがリング状部の上表面23と同一平面を有しており、この延出部入射面28aが光源部材配置面をなし、光源部材10は、延出部入射面28aに対向するように配置されている。光源部材10を点灯させると、まず、光が延出部入射面28aから導光部材20内に入射され、延出球面28b及び下表面25に到達し、延出球面28b及び下表面25で反射した後、間接的に内側面22から出射される。
第14実施形態にかかる発光装置100によれば、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かっているのではなく、まず延出球面28b及び下表面25に向かって光が入射され、延出球面28b及び下表面25で反射又は拡散した光を内側面22から出射することから、LED11の光が内側面22から直接出射して、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
なお、第14実施形態において、図12Aに示すように、光源部材10を少し外周側に向けて配置してもよい。さらに、図12Bに示すように、光源部材10を少し外周側に向けて配置するとともに、延出部上表面28aを斜面にしてもよい。このような構成を採用することで、より内側面22側の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
(第15実施形態)
第15実施形態にかかる光源部材10及び導光部材20が図13に示されている。図13は、光源部材10及び導光部材20の斜視図である。第15実施形態にかかる導光部材20は、中央に貫通孔が設けられており、内側に内側面22を有するリング状に形成されている。導光部材20の断面は、正方形に形成されている。さらに4方において、リング状の前記導光部材の接線方向と同様の進行方向を有する誘導路28cを有している。誘導路28cの端面が光源部材配置面をなし、光源部材10は、誘導路28cの端面に対向するように配置されている。光源部材10を点灯させると、まず、光が誘導路28cの端面から導光部材20内に入射され、外側面24aに到達し、外側面24aで反射した後、間接的に内側面22から出射される。
第15実施形態にかかる発光装置100によれば、光源部材10からの光は直接に内側面22に向かっているのではなく、まず外側面24aに向かって光が入射され、外側面24aで反射又は拡散した光を内側面22から出射することから、LED11の光が内側面22から直接出射して、導光部材20の内側面22の一部が明るく光る現象を低減することができるとともに内側面22から出射される光をより均一にすることができる。
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
上述した実施形態において、内側面22はハーフミラーに対して垂直面となるように形成したが、内側面22がハーフミラーに対して斜面に形成してもよい。かかる構成を採用すれば、内側面22をハーフミラー側又は鏡面部材30側に向けて配置することができるので、内側面22の像がより鮮明に見える。
また、上述した実施形態において、導光部材20と鏡面部材30との間及び導光部材20とハーフミラー40とはそれぞれ接するように配置したが、図15に示すように、導光部材20と鏡面部材30との間及び導光部材20とハーフミラー40との間に隙間1を開けたり、他の部材2を入れたりしても良い。他の部材としては、板材を配置してもよい。他の部材の材料は特に限定するものではないが、導光部材20と同様の素材、例えば高透過性を有するメタクリル樹脂又はアクリル樹脂を使用するとよい。この場合に、他の部材2の内面側に黒色シートを配置するか又は黒色に着色すれば、他の部材2が視認される可能性を低減することができる。かかる構成を採用することによって、隙間1又は他の部材2の部分は、上面から視た際には、暗部として視認することができる。そのため、隙間1又は他の部材2を形成することで、導光部材20の内側面22の間に暗く映る暗部を形成することができる。よって、内側面22と隙間1又は他の部材2とにより明暗の縞模様状に繰り返した像を視認させることができる。
さらに、上述した各実施形態において、ハーフミラー40の上表面に表示情報(例えば、ABCD)が記載されていてもよい。ハーフミラー40に表示情報(ABCD)を設けることで、図14に示したように、上述した効果に加えて、模様又は表示情報が上表面に浮いているように視認される。
(第7実施形態)
さらに、上述した各実施形態において、図16に示したように、鏡面部材30の上面に立体的な表示情報(例えば、ABCD)を有する表示部材90が設けてもよい。この立体的な表示部材90は、透明な部材であってもよいし、不透明な部材であってもよい。好ましくは特殊な蛍光塗料が配合された樹脂を使用し、外部からの光を吸収して、端面から光を放出する集光樹脂を使用した表示部材90を使用するとよい。
このような立体的な表示部材90を鏡面部材30に配置することで、立体的な文字情報が奥行き方向へ連続して重なって見える。
なお、本発明は上述した各実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
上述した各実施形態においては、円形のリング状に導光部材20を作製したものを用いて説明したが、四角形の板状導光板の中央に相似形の四角形の大きな貫通孔21が設けられ、この貫通孔21によって内側面22を有するリング状の導光部材20であってもよいし、三角形や楕円形等であってもよい。
また、上述した各実施形態においては、鏡面部材30及びハーフミラー40は、平面であることを想定して説明したが、鏡面部材30及びハーフミラー40のいずれか又は両方の中央が緩やかに湾曲している湾曲面を有するものを使用してもよい。湾曲には、レンズの表面のように中央が膨らみ又は凹んでいる形態であってもよいし、板材の両側から曲げて円柱の一部の面のような形態であってもよい。鏡面部材30とハーフミラー40との湾曲方向の組み合わせは自由であり、鏡面部材30及びハーフミラー40のいずれも向かい合う面(鏡面部材30の下面側とハーフミラー40の上面側)が膨らんでいる場合又は凹んでいる場合、鏡面部材30の下面側が膨らんでいてハーフミラー40の上面側が凹んでいる場合(図17参照)、鏡面部材30の下面側が凹んでいてハーフミラー40の上面側が膨らんでいる場合、鏡面部材30の下面側が膨らんでいるか又は凹んでいる場合であってハーフミラー40の上面側が平面の場合、鏡面部材30の下面側が平面であってハーフミラー40の上面側が凹んでいるか又は膨らんでいる場合の組み合わせが考えられる。これらの組み合わせによって、発光装置100を視認した場合に内面22が奥に向かって周囲に広がったように見せたり、逆に中央に収束していくように見せたりすることができる。
さらに、上述した各実施形態においては、別途作製された枠50に鏡面部材30及びハーフミラー40等を保持するものとしたが、発光装置100が取り付けられる物体自体に組み付けて鏡面部材30及びハーフミラー40等の発光装置100を物体と一体としてもよい。例えば、自動車の内装に発光装置100を取り付けたい場合には、ドアトリム、ダッシュボード等に直接発光装置100を組み付けて一体に形成するといった具合である。
上述した実施の形態で示すように、発光装置として利用することができる。
10…光源部材、11…LED、12…基板、20…導光部材、21…貫通孔、
22…内側面、22a…凹部、22d…像、23…上表面、23a…延出部上表面、
24…外側斜面、24a…外側面、24b…水平上面、24c…水平下面、
24d…上外斜面、24e…上外斜面、25…下表面、26…内面、
26a…内斜面、27…内面、28…光入射延出部、28a…延出部入射面、
28b…延出球面、28c…誘導路、29…凹溝、29a…下側面、
30…鏡面部材、40…ハーフミラー、50…枠、50a…上側枠、
50b…下側枠、51…孔、70、71、72、73、74、75…黒色シート、
80…反射部材、90…表示部材、100…発光装置

Claims (15)

  1. 光源部材と、
    下面側に位置する鏡面部材と、
    上面側に位置し、進行してきた光の一部を透過させて上表面側から出射し、かつその他の光を下面方向に反射するハーフミラーと、
    前記光源部材から入射された光を内側面の一部又は全部から前記光を出射する導光部材と、を備えており、
    前記鏡面部材とハーフミラーは、前記内側面の上表面側及び下表面側に位置しており、
    前記光源部材は、前記導光部材の前記内側面以外の面を向いて配置され、かつ前記光源部材からの光が前記内側面以外の面に入射されることを特徴とする発光装置。
  2. 前記光源部材は、前記導光部材の上表面又は下表面に対向するように配置されており、前記光源部材からの光を前記内側面側に反射するように外側面が斜面である外側斜面に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記光源部材は、前記導光部材の前記上表面又は前記下表面に対向するように配置されているのに代えて、外側斜面に対向するように配置されていることを特徴とする請求項2に記載の発光装置。
  4. 前記導光部材の前記内側面の上表面側又は下表面側には、光源部材配置面が設けられてなり、
    前記光源部材は、前記光源部材配置面に対向するように前記外側面側に向かって配置されていることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  5. 前記光源部材配置面は、前記内側面に対して前記外側面側に凹んで配置されている面であることを特徴とする請求項4に記載の発光装置。
  6. 前記光源部材配置面は、外周斜面であることを特徴とする請求項5に記載の発光装置。
  7. 前記光源部材からの光を所定方向に反射させるために前記外側面が斜面に形成されている外周斜面であることを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の発光装置。
  8. 前記光源部材は、前記光源部材配置面に対向するように配置するのに代えて、前記光源部材配置面に対向する前記外側面に対向するように配置されていることを特徴とする請求項4に記載の発光装置。
  9. 前記導光部材は、前記内側面の上表面側又は下表面側に前記内側面の円周方向に沿って凹溝が形成されるように、断面コの字状に形成されてなり、
    前記凹溝には、前記上表面方向又は前記下表面方向に対向するように前記光源部材が配置されていることを特徴とする請求項1記載の発光装置。
  10. 前記導光部材は、前記上表面、前記下表面及び前記外側面の少なくとも1面以上が斜面に形成されていることを特徴とする請求項9に記載の発光装置。
  11. 前記導光部材の前記内側面側又は前記外側面側に突出して形成され、上表面側又は下表面側に前記光源部材の光を入射可能な延出部入射面を有する光入射用延出部と、を有することを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  12. 前記光入射用延出部は、上表面側又は下表面側に形成された前記延出部入射面と反対側が球面又は曲面に形成されていることを特徴とする請求項11に記載の発光装置。
  13. 前記光源部材からの光を前記導光部材に誘導する誘導路を備えており、
    前記誘導路の進行方向は、前記導光部材の内側面以外の方向を向いていることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  14. 前記導光部材は、リング状に形成されており、
    前記誘導路の方向は、リング状の前記導光部材の接線方向であることを特徴とする請求項13に記載の発光装置。
  15. 前記鏡面部材及び前記ハーフミラーのそれぞれの向かい合う面のいずれか又は両方が、中央が膨らんでいるか又は凹んでいる湾曲面からなることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の発光装置。

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