JP2015159008A - 導光体及び灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】入射面からより遠くの位置まで好適に光を導光させつつ、面発光を実現する。
【解決手段】導光体３は、ＬＥＤ２からの光を当該導光体３内に入射させる右端面３１と、右端面３１から入射した光を内部反射させる後面３２と、当該導光体３内から光を出射させる前面３３とを有する板状に形成されている。前面３３は、右端面３１から入射する光の入射方向Ｘに垂直な断面が、凸状に形成された複数の湾曲部３３ａ，…を連結させた形状に形成されている。後面３２には、当該導光体３内の光を内部反射させるレンズカットが、隣り合う２つの湾曲部３３ａ，３３ａ間の連結部３３ｂを含む前面３３の略全面と対応する部分に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光源からの光によって発光する導光体と、当該導光体を備える灯具とに関する。

従来、例えば車両用などの各種の灯具として、光源からの光によって導光体を発光させるものが知られている。導光体としては、長尺な棒状に形成された導光棒（例えば、特許文献１，２参照）や、板状に形成された導光板（例えば、特許文献３参照）が広く用いられている。

このうち、導光棒は、図４に示すように、凸状に湾曲した断面形状の前面と、内部の光を反射させるレンズカット（図示省略）が形成された後面とを有している。そのため、この導光棒では、長手方向（紙面垂直方向）の端面から入射した光が内部を導光しつつ後面のレンズカットで反射されて前面から出射することにより、長尺な当該前面が発光することとなり、ライン状の発光を実現することができる。
このような導光棒では、前面が湾曲しているために、内部の光が当該前面で全反射しやすく（入射角が臨界角以上になりやすく）、入射面からより遠くの位置まで光を導光させて当該前面を発光させることができる。しかし、前面を湾曲させる必要性から、一定程度以上には幅を広げることができず、幅広の発光を実現することは難しい。

一方、導光板は、図５に示すように、略平面状の前面と、内部の光を反射させるレンズカット（図示省略）が略全面に形成された後面とを有している。そのため、この導光板では、端面から入射した光が内部を導光しつつ後面のレンズカットで反射されて前面から出射することにより、当該前面が面状に発光する面発光を実現することができる。
しかし、このような導光板では、前面が略平面状であるために、導光棒と異なり、内部の光が当該前面から出射しやすく（入射角が臨界角未満になりやすく）、入射面からより遠くの位置まで光を導光させることが難しい。

特開２０１０−２７２４６９号公報 特開２０１３−１７９０９２号公報 特開２０１３−１６８２６８号公報

上述したように、従来の導光棒では、入射面からより遠くの位置まで光を導光させて前面を発光させることができる反面、ライン状の発光しか実現できなかった。一方、従来の導光板では、面発光を実現できるものの、入射面からより遠くの位置まで光を導光させることが難しかった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、入射面からより遠くの位置まで好適に光を導光させつつ、面発光を実現することができる導光体及びこれを備える灯具の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
光源からの光を導光させつつ当該光によって発光する導光体であって、
前記光源からの光を当該導光体内に入射させる側端面と、前記側端面から入射した光を内部反射させる一方の主面（後面）と、当該導光体内から光を出射させる他方の主面（前面）と、を有する板状に形成され、
前記他方の主面は、前記側端面から入射する光の入射方向に垂直な断面が、凸状に形成された複数の湾曲部を連結させた形状に形成され、
前記一方の主面には、当該導光体内の光を内部反射させるレンズカットが、隣り合う２つの湾曲部間の連結部を含む前記他方の主面の略全面と対応する部分に形成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の導光体において、
前記連結部は、隣り合う２つの湾曲部を滑らかに連結させる円弧状に形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、灯具であって、
請求項１又は２に記載の導光体と、
前記導光体の前記側端面に対向しつつ、前記複数の湾曲部に対応して複数設けられた光源と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、導光体内から光を出射させる他方の主面（前面）が、光の入射方向に垂直な断面では、凸状に形成された複数の湾曲部を連結させた形状に形成されているので、従来の導光棒と同様に、内部の光が当該前面で全反射しやすく、光の入射面である側端面からより遠くの位置まで光を導光させることができる。
また、導光体内に入射した光を内部反射させる一方の主面（後面）には、当該導光体内の光を内部反射させるレンズカットが、隣り合う２つの湾曲部間の連結部を含む前面の略全面と対応する部分に形成されているので、この後面のレンズカットによって、複数の湾曲部は勿論のこと、その間の連結部に向けても光を内部反射させることができる。これにより、この連結部を含む前面の略全面から光を出射させることができ、ひいては、当該導光体の前面を広く面発光させることができる。
したがって、入射面からより遠くの位置まで好適に光を導光させつつ、面発光を実現することができる。

実施形態における灯具の正面図である。 図１のII−II線での断面図である。 （ａ）実施形態における導光体での光線軌跡を説明するための断面図であり、（ｂ）従来の導光棒を連結させた導光体での光線軌跡を説明するための断面図である。 従来の導光棒での光線軌跡を説明するための断面図である。 従来の導光板での光線軌跡を説明するための断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態における灯具１の正面図であり、図２は、図１のII−II線での断面図である。
なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、灯具１から見た方向を意味するものとする。

図１及び図２に示すように、灯具１は、光源である複数のＬＥＤ（発光ダイオード）２，…と、この複数のＬＥＤ２，…からの光によって発光する導光体３とを備えている。
このうち、複数のＬＥＤ２，…は、上下方向に沿って所定の間隔で並設されており、各発光面を左方に向けた状態で共通の基板２１上に実装されている。

導光体３は、前後方向と直交する略平板状に形成されており、より詳しくは、前方への凸状に形成されて左右方向に長尺な複数の蒲鉾形状部３０，…が上下方向に沿って連結された形状に形成されている。

導光体３の右端面３１は、複数のＬＥＤ２，…と対向しており、この複数のＬＥＤ２，…から出射された光を当該導光体３内に入射させる入射面となっている。具体的には、導光体３では、複数の蒲鉾形状部３０，…が複数のＬＥＤ２，…と対応しており、右端面３１全体のうち、各蒲鉾形状部３０の右端面部分３１ａが、当該蒲鉾形状部３０に対応するＬＥＤ２と対向している。そのため、右端面３１（右端面部分３１ａ）から入射する光の入射方向Ｘは、左右方向に沿った左方向きの方向となっている。

導光体３の後面３２は、右端面３１から当該導光体３内に入射した光を前方へ内部反射させる反射面となっており、そのための複数のレンズカット（図示省略）を有している。この複数のレンズカットは、それぞれ上下方向に長尺に形成されており、後面３２のうち上下両端部を除く略全面に亘って、左右方向に沿って並設されている。言い換えれば、導光体３の後面３２には、当該導光体３内の光を内部反射させる複数のレンズカットが、隣り合う２つの蒲鉾形状部３０，３０の前面（後述の湾曲部３３ａ）間の連結部３３ｂを含む前面３３の略全面と対応する部分，つまり前面３３の略全面の後方に位置する部分（すなわち当該後面３２の略全面）に形成されている。

導光体３の前面３３は、当該導光体３内から光を出射させる出射面となっている。この前面３３は、複数の蒲鉾形状部３０，…の前面を連結させた形状に形成されている。各蒲鉾形状部３０の前面は、入射方向Ｘに垂直な断面が前方へ緩やかに膨出する凸状の湾曲形状に形成された湾曲部３３ａとなっており、本実施形態では当該断面が円弧状に形成されている。したがって、導光体３の前面３３は、入射方向Ｘと直交する上下方向に沿って複数の湾曲部３３ａ，…を連結させた形状に形成されている。
また、導光体３の前面３３のうち、隣り合う２つの湾曲部３３ａ，３３ａ間を繋ぐ連結部３３ｂは、円弧状に形成されて、当該隣り合う２つの湾曲部３３ａ，３３ａを滑らかに連結している。

以上の構成を具備する灯具１では、複数のＬＥＤ２，…が点灯すると、当該複数のＬＥＤ２，…からの光が右端面３１から導光体３内に入射して前面３３から出射することで、この導光体３の前面３３が発光する。
具体的には、各ＬＥＤ２から左方へ出射された光は、導光体３のうち当該ＬＥＤ２と対応する蒲鉾形状部３０の右端面部分３１ａから当該蒲鉾形状部３０内に入射する。この光のうちの多くは、入射した蒲鉾形状部３０内を左方へ導光しつつ、後面３２のレンズカットで内部反射されて、当該蒲鉾形状部３０の湾曲部３３ａから前方へ出射する。
また、導光体３の後面３２には、隣り合う２つの湾曲部３３ａ，３３ａ間の連結部３３ｂを含む前面３３の略全面の後方に位置する部分に、複数のレンズカットが形成されているので、各蒲鉾形状部３０に入射した光のうちの一部は、図３（ａ）に示すように、連結部３３ｂの後方に位置するレンズカットで前方へ内部反射されて、当該連結部３３ｂから前方へ出射する。

こうして、導光体３は、隣り合う２つの湾曲部３３ａ，３３ａ間の連結部３３ｂを含む前面３３の略全面が広く面発光する。
このとき、導光体３では、各湾曲部３３ａが凸状に湾曲しているので、従来の導光棒と同様に、内部の光が当該湾曲部３３ａで全反射しやすく（入射角が臨界角以上になりやすく）、光が入射する右端面３１からより左方に遠い位置まで好適に光が導光する。したがって、導光体３の前面３３は、右端面３１からより遠くの位置まで好適に発光することとなり、ひいては、発光ムラの少ない均一な発光態様で面発光する。

なお、図３（ｂ）に示すように、従来の導光棒（図４参照）を単純に連結させた導光体によっても、入射面からより遠くの位置まで光を導光させることはできる。しかしながら、当該導光体では、その後面のうち、隣り合う２つの湾曲部間の連結部の後方に位置する部分には、レンズカットが形成されていないので、当該連結部を発光させることができない。したがって、このような導光体では、ライン状の発光面が複数並んだ縞状の発光態様となってしまい、本実施形態の導光体３と異なり、その前面を広く面発光させることはできない。

以上のように、本実施形態によれば、導光体３内から光を出射させる前面３３が、光の入射方向Ｘに垂直な断面では、凸状に形成された複数の湾曲部３３ａ，…を連結させた形状に形成されているので、従来の導光棒と同様に、内部の光が当該前面３３（湾曲部３３ａ）で全反射しやすく、光の入射面である右端面３１からより遠くの位置まで光を導光させることができる。
また、導光体３内に入射した光を内部反射させる後面３２には、当該導光体３内の光を内部反射させるレンズカットが、隣り合う２つの湾曲部３３ａ，３３ａ間の連結部３３ｂを含む前面３３の略全面と対応する部分に形成されているので、この後面３２のレンズカットによって、複数の湾曲部３３ａ，…は勿論のこと、その間の連結部３３ｂに向けても光を内部反射させることができる。これにより、この連結部３３ｂを含む前面３３の略全面から光を出射させることができ、ひいては、当該導光体３の前面３３を広く面発光させることができる。
したがって、入射面からより遠くの位置まで好適に光を導光させつつ、面発光を実現することができる。

また、連結させる蒲鉾形状部３０の数量を増減させることによって、前面３３の上下幅（発光幅）を容易に調整することができ、ひいては、発光面デザインの自由度を向上させることができる。

なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、導光体３が略平板状に形成されていることとしたが、当該導光体３は、各蒲鉾形状部３０内での光の導光が過度に阻害されない範囲で、多少の湾曲や屈曲などがされていてもよい。

１ 灯具
２ ＬＥＤ（光源）
３ 導光体
３０ 蒲鉾形状部
３１ 右端面（側端面）
３１ａ 右端面部分
３２ 後面（一方の主面）
３３ 前面（他方の主面）
３３ａ 湾曲部
３３ｂ 連結部
Ｘ 入射方向

Claims (3)

1. 光源からの光を導光させつつ当該光によって発光する導光体であって、
   前記光源からの光を当該導光体内に入射させる側端面と、前記側端面から入射した光を内部反射させる一方の主面と、当該導光体内から光を出射させる他方の主面と、を有する板状に形成され、
   前記他方の主面は、前記側端面から入射する光の入射方向に垂直な断面が、凸状に形成された複数の湾曲部を連結させた形状に形成され、
   前記一方の主面には、当該導光体内の光を内部反射させるレンズカットが、隣り合う２つの湾曲部間の連結部を含む前記他方の主面の略全面と対応する部分に形成されていることを特徴とする導光体。
2. 前記連結部は、隣り合う２つの湾曲部を滑らかに連結させる円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
3. 請求項１又は２に記載の導光体と、
   前記導光体の前記側端面に対向しつつ、前記複数の湾曲部に対応して複数設けられた光源と、
   を備えることを特徴とする灯具。

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