JP2015118907A - 導光装置 - Google Patents

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明峰 林
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金華 ▲呉▼
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Abstract

【課題】簡単な構成を有し、点光源が発した光が様々な形状の光源になるように案内し、点光源が発した光の利用効率を高めることができる導光装置を提供する。【解決手段】本発明の導光装置は導光部を備え、該導光部は集光手段と光案内手段を備える。集光手段は、略板状に形成された第１の光の進入面と第１の光の射出面とを有し、かつ第１の光の進入面から入射した光が第１の光の射出面から出射するように案内する。光案内手段は、第１の光の射出面と間隔を空けて向き合うように設けられた第２の光の進入面と、第２の光の進入面に隣接し、かつ所定の距離を空けて向き合うように設けられた２つの第１の反射面と、２つの第１の反射面に隣接し、かつ第２の光の進入面の反対側にある第２の光の射出面と、両側がそれぞれ第２の光の進入面と２つの第１の反射面に隣接するように第２の光の進入面側から第２の光の射出面側へ延伸された２つの第２の反射面とで構成される。【選択図】図２

Description

本発明は導光装置に関し、特に、発光素子が発した光の出射方向を制御することができる導光装置に関する。
図１は、従来の車両用灯具の構成の一例を示す断面図である。図１に示されているように、該車両用灯具は、透光部材１２が発光素子１１の前方を覆うように構成されている。透光部材１２は、点光源である発光素子１１が前方側に配置されている第１の案内部１２１と、第１の案内部１２１の周縁から前方側へ突起している第２の案内部１２２とを含む。第１の案内部１２１は、発光素子１１が発した光が前方側へ出射するように案内し、第２の案内部１２２は、発光素子１１が発した光が反射面１２４に反射された後、階段状に形成されている射出面１２５の前方側へ出射するように案内する。
上述した構成は、点光源である発光素子１１が発した光が集中的に前側へ出射するように案内することができるが、発光素子１１が発した光を環状に出射させることができない。
日本特開第２００５−２０３１１１号公報
上記の問題点に鑑みて、本発明は、簡単な構成を有し、点光源が発した光が環状を含む様々な形状の光源になるように案内することができ、かつ点光源が発した光の利用効率を高めることができる導光装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明は、導光部を少なくとも１つ含む導光装置を提供する。前記導光部は、集光手段と光案内手段を含む。該集光手段は、略板状に形成され、かつ該集光手段の厚さ方向に略直交する第１の光の進入面と、該第１の光の進入面の反対側にある第１の光の射出面とを有する。前記集光手段は、前記第１の光の進入面から入射した光が前記第１の光の射出面から出射するように案内する。前記光案内手段は、前記集光手段の前記第１の光の射出面と間隔を空けて向き合うように設けられた第２の光の進入面と、前記第２の光の進入面に隣接し、かつ所定の距離を空けて向き合うように設けられた２つの第１の反射面と、該２つの第１の反射面に隣接し、かつ前記第２の光の進入面と向き合うように前記第２の光の進入面の反対側に設けられた第２の光の射出面と、両側がそれぞれ前記第２の光の進入面と前記一対の第１の反射面とに隣接するように前記第２の光の進入面側から前記第２の光の射出面側へ延伸され、かつ前記第２の光の進入面側から前記第２の光の射出面側に向かって直径が段々に大きくなる２つの第２の反射面とで構成される。前記光案内手段は、前記２つの第１の反射面の間に形成された前記所定の距離をその厚さとする板状に形成され、かつ前記集光手段の第１の光の射出面から出射した光が前記第２の光の進入面に入射するとき、前記第１及び第２の反射面の反射により該第２の光の進入面から入射した光が前記第２の光の射出面から出射するように案内する。
上記の導光装置において、前記光案内手段に形成されている前記第２の光の射出面は、光を拡散させるための複数の突起構造が形成されている粗面であることが好ましい。
上記の導光装置において、前記集光手段に臨む前記光案内手段の一端には収容凹部が凹設されており、前記光案内手段に形成された前記第２の光の進入面は前記収容凹部に対向しており、前記集光手段は前記収容凹部内に収容されることが好ましい。
上記の導光装置において、前記第２の光の進入面は、前記集光手段に向かって突起する突起面部と、前記突起面部の両側に形成され、かつ前記集光手段から離れる方向に凹陥された２つの凹面部とを有するように構成されることが好ましい。
上記の導光装置において、該導光装置は複数の前記導光部を有し、該複数の導光部は、各導光部の２つの第１の反射面がそれぞれ隣の導光部の２つの第１の反射面に接続し、かつ所定の軸線を囲むように１つの略環状体に構成されることが好ましい。
上述したとおり、本発明の導光部は、第１の厚さ方向と該第１の厚さ方向に直交する第２の厚さ方向とを有するように略板状に形成された集光手段と光案内手段を含む。前記導光部は、集光手段の第１の光の進入面の対向側にある点光源が発した光を集光手段で集光させ、かつ第２の光の射出面から出射するように光案内手段で案内することにより、該点光源を面光源に変換する。前記導光装置が複数の導光部を有する場合、各導光部の第１の反射面が互いに接続するとともに、各導光部の第２の反射面が互いに接続するように、複数の導光部で所定の軸線を囲む環状の導光装置を構成することができる。それにより、環状を含む様々の形状の光源を形成し、点光源が発した光を所定の方向に案内し、点光源が発した光の利用効率を高めることができる。
従来の車両用灯具の一例を示す断面図である。 本発明の導光装置の好適な実施形態を示す斜視図である。 本発明の導光装置に用いられる導光部の構成を示す断面図である。 本発明の導光装置の光案内機能を示す説明図である。 本発明の導光装置における第２の光の射出面を示す平面図である。
以下では各図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳しく説明する。
図２は、本発明の導光装置の好適な実施形態を示す斜視図である。図示のように、本発明の導光装置は、少なくとも１つの導光部３を有するものであるが、この実施形態の導光装置は、十個の導光部３が軸線Ｌを囲むように環状に連結されたものである。本発明の導光装置は、複数の発光素子と共に回路基板２２に取り付けられる。該導光装置は、回路基板２２の制御により各発光素子がにより発した光を案内し、かつこれらの光を軸線Ｌに集光して出射させる。
図３は、本発明の導光装置に用いられる導光部３の構成を示す断面図であり、図４は、その光案内機能を示す説明図である。
図２〜図４に示されるように、本発明の導光装置に用いられる導光部３はそれぞれ、回路基板２２に取り付けられた１つの発光素子２１に対応するように設けられ、かつ集光手段５と光案内手段４とを含む。
集光手段５は、第１の厚さ方向ｈ１を有するように略板状に形成され、かつ第１の厚さ方向ｈ１と略直交するとともに、対応する発光素子２１に臨むように配置された第１の光の進入面５１と、該第１の光の進入面５１の反対側にある第１の光の射出面５２とを含む。集光手段５は、発光素子２１が発した第１の光が進入面５１に入射した後、射出面５２から出射するように案内する。この実施形態において、第１の光の進入面５１は平面であり、第１の光の射出面５２は曲面である。また、第１の光の射出面５２には該第１の光の射出面５２から出射された光を和らげる突起構造５２１が形成されているが、他の実施例において、該突起構造５２１を形成しなくてもよい。
光案内手段４は、集光手段５の第１の光の射出面５２と所定の間隔を空けて向き合うように設けられる第２の光の進入面４１と、第２の光の進入面４１に隣接し、かつ所定の距離を空けて互いに向き合うように設けられる２つの第１の反射面４２と、２つの第１の反射面４２に隣接し、かつ第２の光の進入面４１と向き合うように第２の光の進入面４１の反対側に設けられる第２の光の射出面４３と、両側がそれぞれ第２の光の進入面４１と２つの第１の反射面４２に隣接するように第２の光の進入面４１側から第２の光の射出面４３側へ延伸され、かつ第２の光の進入面４１側から第２の光の射出面４３側に向かって直径が段々大きくなる２つの第２の反射面４４とで構成され、かつ２つの第１の反射面４２の間の前記所定の距離をその厚さとする板状に形成されている。なお、該厚さの方向を第２の厚さ方向ｈ２とする。
また、この実施形態において、集光手段５に臨む光案内手段４の一端には収容凹部６が凹設されており、光案内手段４に形成された第２の光の進入面４１は収容凹部６に対向し、集光手段５は収容凹部６内に収容されている。そして、第２の光の進入面４１は、集光手段５の第１の光の射出面５２に形成された突起構造５２１に対応し、かつ集光手段５の第１の光の射出面５２に向かって突起する突起面部４１１と、突起面部４１１の両側に形成され、かつ集光手段５２から離れる方向に凹陥された２つの凹面部４１２とを有する。
これによって、集光手段５の第１の光の射出面５２から出射された光が収容凹部６を経由して光案内手段４の第２の光の進入面４１に入射するとき、二回の屈折が発生するので、第１の光の射出面５２と第２の光の進入面４１との形状に合わせた導光部３の全体の案内効果をサポートすることができる。
この構成により、発光素子２１が発した光は、集光手段５の第１の光の進入面５１に入射し、第１の光の射出面５２から出射した後、光案内手段４の第２の光の進入面４１に入射する。第２の光の進入面４１から光案内手段４内に入射した光は、図４に示されるように、２つの第１の反射面４２と２つの第２の反射面４４との反射により集光され、かつ第２の光の射出面４３から出射するので、点光源である発光素子２１が発した光を効率的に利用することができる。また、本願発明の導光装置は、複数の導光部３を連結させることができるので、設ける箇所に対する制限が少なく、メイン照明手段の周囲に配置されるサポート照明として用いたり、点光源を条状の照明に変換する手段として用いるなど、様々な応用が可能である。
例えば、図２に示されるように、十個の導光部３を用いる場合、各導光部３の２つの第１の反射面４２がそれぞれ隣接する導光部３の２つの第１の反射面４２に接続するように、複数の導光部３で所定の軸線Ｌを囲む１つの略環状体を構成することができる。
図５は、図２の本発明の導光装置の好ましい実施形態の第２の光の射出面４３を示す平面図である。図２、図４及び図５に示されているように、第２の光の射出面４３は、光を拡散させるための複数の突起構造４３１が形成されている粗面である。したがって、第２の光の射出面４３を直視するとき、環状の発光パターン７（図５においてトーンで示されるエリア）を視ることができる。
このように、軸線Ｌにメイン照明手段を配置するとき、該メインの照明手段の周囲を環状に照明するサポート照明又は装飾的照明を提供することができる。本発明の応用は上述した内容に限定されるものではなく、設ける箇所や照明器具の意匠に合わせて、様々な変換を行うことができる。
（産業上の利用可能性）
上述したとおり、本発明の導光部は、第１の厚さ方向と該第１の厚さ方向に直交する第２の厚さ方向とを有するように略板状に形成された集光手段と光案内手段を含む。前記導光部は、集光手段の第１の光の進入面の対向側にある点光源が発した光を集光手段で集光させ、かつ第２の光の射出面から出射するように光案内手段で案内することにより、該点光源を面光源に変換することができる。また、複数の導光部を有する導光装置において、各導光部の第１の反射面がそれぞれ接続するとともに、各導光部の第２の反射面がそれぞれ接続するように、複数の導光部で所定の軸線を囲む環状の導光装置を構成することができる。それにより、環状を含む様々な光源を形成し、かつ点光源が発した光が所定の方向に出射するように案内し、かつ点光源が発した光の利用率を高めることができる。
２１ 発光素子
２２ 回路基板
３ 導光部
４ 光案内手段
４１ 第２の光の進入面
４１１ 突起面部
４１２ 凹面部
４２ 第１の反射面
４３ 第２の光の射出面
４３１ 突起構造
４４ 第２の反射面
５ 集光手段
５１ 第１の光の進入面
５２ 第１の光の射出面
５２１ 突起構造
６ 収容凹部
７ 発光パターン
ｈ１ 第１の厚さ方向
ｈ２ 第２の厚さ方向
Ｌ 軸線

Claims (5)

  1. 導光部を少なくとも１つ含む導光装置であって、
    該導光部は、集光手段と光案内手段を備え、
    該集光手段は、略板状に形成され、該板状体の厚さ方向に略直交する第１の光の進入面と、該第１の光の進入面の反対側にある第１の光の射出面とを有し、かつ前記第１の光の進入面から入射した光が前記第１の光の射出面から出射するように案内し、
    前記光案内手段は、前記集光手段の前記第１の光の射出面と所定の間隔を空けて向き合うように設けられた第２の光の進入面と、該第２の光の進入面に隣接し、かつ所定の距離を空けて向き合うように設けられた２つの第１の反射面と、該２つのの第１の反射面に隣接し、かつ前記第２の光の進入面と向き合うように前記第２の光の進入面の反対側に設けられた第２の光の射出面と、両側がそれぞれ前記第２の光の進入面と前記２つの第１の反射面とに隣接するように前記第２の光の進入面側から前記第２の光の射出面側へ延伸され、かつ前記第２の光の進入面側から前記第２の光の射出面側に向かって直径が段々に大きくなる２つの第２の反射面とで構成され、前記光案内手段は、前記２つの第１の反射面の間の前記所定の距離をその厚さとする板状に形成され、かつ前記集光手段の第１の光の射出面から出射した光が前記第２の光の進入面に入射するとき、前記第１及び第２の反射面の反射により該第２の光の進入面に入射した光が前記第２の光の射出面から出射するように案内することを特徴とする導光装置。
  2. 前記光案内手段に形成されている前記第２の光の射出面は、光を拡散させるための複数の突起構造が形成されている粗面であることを特徴とする請求項１に記載の導光装置。
  3. 前記集光手段に臨む前記光案内手段の一端には収容凹部が凹設されており、前記光案内手段に形成された前記第２の光の進入面は前記収容凹部に対向しており、
    前記集光手段は前記収容凹部内に収容されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の導光装置。
  4. 前記第２の光の進入面は、前記集光手段に向かって突起する突起面部と、前記突起面部の両側に形成され、かつ前記集光手段から離れる方向に凹陥された２つの凹面部とを有することを特徴とする請求項３に記載の導光装置。
  5. 前記導光装置は複数の前記導光部を有し、該複数の導光部は、各導光部の２つの第１の反射面がそれぞれ隣の導光部の２つの第１の反射面に接続し、かつ複数の前記導光部が所定の軸線を囲むように１つの略環状体に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の導光装置。
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