JP2015087769A - 導光体および発光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態について、図1〜図10に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施形態では、本発明に係る導光板(導光体)2を備えた発光装置10を一例にして説明する。
図1を参照して、本実施形態に係る発光装置10の構成について説明する。発光装置10は、導光板2の出射面22に、図や絵柄等のオブジェクトを立体的に表示するものである。
光源1は、導光板2に光を出射する発光素子である。光源1としては点光源であることが好ましく、例えば、LED(Light Emitting Diode)を好適に利用することができる。ただし、LEDの他、蛍光灯等の他の光源を利用してもよい。
導光板2は、側面21a・21bから入射した光源1からの光を導光し、出射面22から出射する導光材である。導光板2は、光を全反射する材料(例えば、アクリル樹脂等)からなる透明性を有する板状の部材である。ただし、導光板2は平面で構成された形状に限られず、球面または自由曲面を含む形状であってもよい。また、本実施形態では、導光体として導光板2を用いているが、板状以外の形状、例えば円筒状等であってもよい。
次に、図2および図3を参照して、反射パターン3の詳細について説明する。
次に、図4〜図6を参照して、出射面22から出射される光の指向性について説明する。
以上のように、本実施形態に係る発光装置10は、側面21a・21bから入射した光源1からの光を反射させる反射パターン3と、反射パターン3によって反射された後の光を、観測者に向けて出射する出射面22とを有する導光板2を備え、出射面22は、観測者の一方の目E1およびその近傍に照射される角度範囲で第1出射光L1を出射する第1地点P1、および観測者の他方の目E2およびその近傍に照射される角度範囲で第2出射光L2を出射する第2地点P2を含み、第1地点P1および観測者の一方の目E1の中心を通る直線と、第2地点P2および観測者の他方の目E2の中心を通る直線とは交差する。
次に、図7〜図10を参照して、発光装置10の変形例について説明する。
本発明の他の実施形態について、図11に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、上記実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図11は、本実施形態に係る発光装置13の構成を示す斜視図である。図11に示すように、発光装置13は、光源1、導光板2、および集光レンズ(光学部材)5を備えている。本実施形態では、導光板2の側面21a側に1つの光源1が配置されている。
集光レンズ5は、光源1から出射された光を集光する光学系である。集光レンズ5は、光源1と導光板2との間に配置されている。この集光レンズ5は、光源1から出射された光を集光して、導光板2の側面21aに入射させる。そのため、進行方向に対してビーム径が徐々に減少する光が、導光板2の側面21aに入射することになる。
以上のように、発光装置13は、光源1、導光板2、および光源1と導光板2との間に配置された集光レンズ5を備え、集光レンズ5は、光源1から出射された光を集光して、導光板2に入射させる。
本発明のさらに他の実施形態について、図12に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、上記実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図12の(a)は、本実施形態に係る発光装置14の構成を示す斜視図であり、図12の(b)は図12の(a)に示される発光装置14の断面図である。図12の(a)および図12の(b)に示すように、発光装置14は、光源1、導光板2、および回帰反射板(反射板)6を備えている。本実施形態では、導光板2の側面21a側に1つの光源1が配置されている。
回帰反射板6は、導光板2の下面23から出射した光を、出射面22に向けて回帰反射させるものである。実施形態では、側面21aから入射した光をまず下面23から出射するために、反射パターン3が導光板2の例えば出射面22に形成されている。回帰反射板6は、導光板2の下面23と対向して配置されており、下面23から出射した光は回帰反射板6によって反射され、出射面22から出射される。
以上のように、発光装置14は、光源1、導光板2、および導光板2の下面23と対向して配置され回帰反射板6を備え、反射パターン3は、側面21aから入射した光を下面23に向けて反射させ、回帰反射板6は、下面23から出射した光を出射面22に向けて回帰反射させる。
本発明のさらに他の実施形態について、図13に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、上記実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図13の(a)は本実施形態に係る発光装置15の構成を示す斜視図であり、図13の(b)は図13の(a)に示される発光装置15における反射パターン31の配置例を示す上面図である。発光装置15は、反射パターン31による反射角度を調整することによって、飛び出し感のあるオブジェクトの立体表示を実現するものである。
本実施形態では、断片化された反射パターン31が導光板2の下面23に形成されている。この反射パターン31は、交点Cが出射面22に対して観測者側に位置するように、第1地点P1から第1出射光L1が出射され、且つ、第2地点P2からび第2出射光L2が出射されるように反射角度が調整されている。よって、集光レンズ5や回帰反射板6を用いることなく、飛び出し感のあるオブジェクトの立体表示を行うことができる。
以上のように、発光装置15は、光源1、および導光板2を備え、導光板2に形成された反射パターン31は、交点Cが出射面22に対して観測者側に位置するようにその反射角度が調整されている。そのため、飛び出し感のあるオブジェクトの立体表示のために集光レンズ5や回帰反射板6を備える必要がないので、発光装置15の部品数を減少させて構成を簡略化することができる。
本発明の他の実施形態について、図14および15に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、上記実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図14は、本実施形態に係る発光装置16の構成を示す斜視図であり、図15は、図14に示されるマスク7の拡大図である。図14および図15に示すように、発光装置16は、光源1、導光板2、およびマスク(マスク部材)7を備えている。
マスク7は、遮光性を有する板状部材である。マスク7は、光源1と導光板2との間に配置されており、光源1から出射された光を通過させるスリット71を有している。
以上のように、発光装置16は、光源1、導光板2、および光源1と導光板2との間に配置されたマスク7を備え、マスク7は、光源1から出射された光を通過させる少なとも1つのスリット71を有している。
本発明の他の実施形態について、図16〜図19に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、上記実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図16は、本実施形態に係る発光装置17の構成を示す斜視図である。図17に示すように、発光装置17は、光源1、導光板2、第1反射部材8および第2反射部材9を備えている。
第1反射部材8は、側面21aに配置された光源1からの光のうち、導光板2を導光して側面(対向側面)21bに到達した光を側面21a側へ反射するものである。第1反射部材8は、光源1が配置された側面21aと対向する導光板2の側面21bに配置されている。
第2反射部材9は、第1反射部材8によって反射され、導光板2を導光して側面に21aに到達した光を側面21b側へ反射するものである。第2反射部材9は、光源1が配置された側面21aに配置されている。第2反射部材9には、光源1から出射された光が導光板2の側面21aへ入射可能なように、光源1と対向する部分に隙間9aが設けられており、この隙間9aを通って、光源1から出射された光が導光板2の側面21aへ入射する。
以上のように、発光装置17は、光源1、導光板2、第1反射部材8および第2反射部材9を備え、第1反射部材8が側面21bに配置され、第2反射部材9が側面21bに配置されている。
本発明の他の実施形態について、図18〜22に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、上記実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図18は、本実施形態に係る発光装置18の構成を示す斜視図である。図18に示すように、発光装置18は、光源1、および切欠部24が形成された導光板2を備えている。
導光板2は、側面21aから入射した光源1からの光を導光し、出射面22から出射する導光部材である。本実施形態では、導光板2には、光源1からの光を入射させる側面21a部分に切欠部24が形成されている。
以上のように、発光装置18は、光源1および導光板2を備え、導光板2は、光源1からの光を入射させる側面21aに形成された切欠部24と、互いに異なる方向に延伸する2つ以上の列をなすように、線状に複数並べて配置された反射パターン31とを含み、反射パターン31は、切欠部24から入射した光源1からの光を反射する。
図21は、本実施形態に係る発光装置18の変形例を示す斜視図である。図21に示すように、発光装置19は、2つの光源1、および切欠部24が形成された導光板2、第1反射部材8および第2反射部材9を備えている。
を備えている。
本発明の他の実施形態について、図23〜24に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、上記実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図23は、本実施形態に係る発光装置20の構成を示す斜視図である。図23に示すように、発光装置20は、光源1、光源(第2光源)101、および反射パターン(第2反射パターン)32がさらに形成された導光板2を備えている。
光源101は、導光板2に光を出射する発光素子である。光源101は、光源1が配置された側面21aと略90度の角度を成して互いに隣接する導光板2の側面(隣接側面)21c側に配置されている。この光源101から出射された光は、側面21cから導光板2に入射して、反射パターン32によって反射されることで、出射面22がから出射される。
導光板2は、側面21aから入射した光源1からの光を導光し、出射面22から出射する導光部材である。本実施形態では、導光板2には、上述した反射パターン3・31(図示省略)と共に、尖形の突端部eを有する反射パターン32が形成されている。
以上のように、発光装置20は、光源1、光源101、および反射パターン(第2反射パターン)32がさらに形成された導光板2を備えている。
本発明の他の実施形態について、図26および27に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、上記実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図26は、本実施形態に係る発光装置25の構成を示す斜視図である。図26に示すように、発光装置25は、光源1、光源102(第1光源)、導光板2、および導光部材26を備えている。
光源102は、導光板2に光を出射する発光素子である。光源102は、光源1が配置された側面21a側に、導光部材26を介して配置されている。この光源102から出射された光は、導光部材26を透過して側面21aから導光板2に入射する。
導光部材26は、光源102と導光板2の側面21aとの間に配置された導光材である。導光部材26は、導光板2と同じ材料からなり、光を全反射する材料(例えば、アクリル樹脂等)からなる。
以上のように、発光装置25は、光源1、光源102、導光板2、および導光部材26を備えている。
2 導光板(導光体)
3 反射パターン(第1反射パターン)
3a 傾斜面(反射面)
4 発光エリア
5 集光レンズ(光学部材)
6 回帰反射板(反射板)
7 マスク(マスク部材)
8 第1反射部材
9 第2反射部材
10 発光装置
11 発光装置
12 発光装置
13 発光装置
14 発光装置
15 発光装置
16 発光装置
17 発光装置
18 発光装置
19 発光装置
20 発光装置
21a 側面
21b 側面(対向側面)
21c 側面(隣接側面)
22 出射面
24 切欠部
25 発光装置
26 導光部材
23 下面(対向面)
31 反射パターン(第1反射パターン)
32 反射パターン(第2反射パターン)
71 スリット
72 カラーフィルム
101 光源(第2光源)
102 光源(第1光源)
C 交点
E1 目(一方の目)
E2 目(他方の目)
L 出射光(光)
L1 第1出射光
L2 第2出射光
P1 第1地点
P2 第2地点
Claims (15)
- 側面から入射した第1光源からの光を反射させる第1反射パターンと、
前記第1反射パターンによって反射された後の光を出射する出射面とを備え、
前記出射面は、該出射面を観測する観測者の一方の目およびその近傍に照射される角度範囲で第1出射光を出射する第1地点、および前記観測者の他方の目およびその近傍に照射される角度範囲で第2出射光を出射する第2地点を含み、
前記第1地点および前記観測者の一方の目の中心を通る直線と、前記第2地点および前記観測者の他方の目の中心を通る直線とは交差することを特徴とする導光体。 - 前記第1地点および前記観測者の一方の目の中心を通る直線と、前記第2地点および前記観測者の他方の目の中心を通る直線とが交差する交点は、前記出射面に対して前記観測者側に位置していることを特徴とする請求項1に記載の導光体。
- 前記第1地点および前記観測者の一方の目の中心を通る直線と、前記第2地点および前記観測者の他方の目の中心を通る直線とが交差する交点は、前記出射面に対して前記観測者と反対側に位置することを特徴とする請求項1に記載の導光体。
- 前記第1出射光は、前記観測者の他方の目に照射されない角度範囲で出射され、
前記第2出射光は、前記観測者の一方の目に照射されない角度範囲で出射されることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載の導光体。 - 請求項1から4までのいずれか一項に記載の導光体と、
前記第1光源とを備えることを特徴とする発光装置。 - 前記導光体の前記側面に沿って配置された複数の前記第1光源を備え、
各第1光源から出射される光は、前記第1地点および前記第2地点を1つの前記第1光源からの光が透過するように、指向性が制御されていることを特徴とする請求項5に記載の発光装置。 - 前記第1光源と前記導光体との間に配置された光学部材をさらに備え、
前記光学部材は、前記第1光源から出射された光を集光して、前記導光体に入射させることを特徴とする請求項5または6に記載の発光装置。 - 前記第1光源と前記導光体との間に配置されたマスク部材をさらに備え、
前記マスク部材は、前記第1光源から出射された光を通過させる少なくとも1つのスリットを有していることを特徴とする請求項5または6に記載の発光装置。 - 前記スリットに、カラーフィルムが取り付けられていることを特徴とする請求項8に記載の発光装置。
- 前記第1光源が配置された前記側面と対向する前記導光体の対向側面に配置された第1反射部材をさらに備え、
前記第1反射部材は、前記第1光源からの光のうち、前記導光体を導光して前記対向側面に到達した光を前記側面側へ反射することを特徴とする請求項5から9のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第1光源が配置された前記側面に配置された第2反射部材をさらに備え、
前記第2反射部材は、前記第1反射部材によって反射され、前記導光体を導光して前記側面に到達した光を前記対向側面側へ反射することを特徴とする請求項10に記載の発光装置。 - 前記導光体は、
前記第1光源からの光を入射させる前記側面に形成された切欠部と、
互いに異なる方向に延伸する2つ以上の列をなすように、線状に複数並べて配置された前記第1反射パターンとを含み、
前記第1反射パターンは、前記切欠部から入射した前記第1光源からの光を反射することを特徴とする請求項5から11のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第1光源と前記導光体との間に配置された導光部材をさらに備え、
前記導光部材は、前記第1光源から出射された光を導光して、前記導光体の前記側面に入射させることを特徴とする請求項5または6に記載の発光装置。 - 前記第1光源が配置された前記導光体の前記側面と略90度の角度を成して互いに隣接する当該導光体の隣接側面側に配置された第2光源をさらに備え、
前記導光体は、前記第2光源からの光を反射させる第2反射パターンを含み、
前記導光体の前記出射面に対して垂直な方向から見た場合、上記第2反射パターンは、尖形の突端部を有し、当該突端部を前記第1光源が配置された前記側面側に向けて配置されていることを特徴とする請求項5から13のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記出射面と対向する前記導光体の対向面側に配置された反射板をさらに備え、
前記第1反射パターンは、前記側面から入射した光を前記対向面に向けて反射させ、
前記反射板は、前記対向面から出射した光を前記出射面に向けて回帰反射させることを特徴とする請求項5から14のいずれか一項に記載の発光装置。
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