JP2024008178A - 導光部材及び光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い光束利用効率を実現する導光部材を提供する。【解決手段】本発明の導光部材は、所定の方向に沿って延在し、前記所定の方向に平行な軸芯を有する導光部材であって、光を入射させる第１端面と、前記第１端面とは反対側の第２端面と、前記所定の方向に沿って前記第１端面と前記第２端面とを接続する側面と、を有する。前記第１端面は、前記軸芯を含む中心領域と、前記中心領域を囲む外周領域と、を有する。前記中心領域には、前記第２端面に向かって凹み、又は前記第１端面から突出する突起が形成されている。前記凹み又は前記突起に、前記軸芯に沿って前記第１端面から離れるにしたがって前記軸芯を中心とする径方向で前記凹み又は前記突起の周縁から前記軸芯に近づく傾斜面が形成されている。前記光は、前記中心領域及び前記外周領域に入射する。【選択図】図３

Description

本発明は、導光部材及び光源装置に関する。

従来より、例えば車両に搭載される車両用灯具（光源装置）として、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）等の光源と、棒状や板状の導光部材とを組み合わせたものが知られている。例えば、特許文献１には、所定の方向に延びる棒状の導光部材が開示されている。特許文献１に開示されている導光部材の所定の方向に交差する断面、すなわち導光部材の側面は、軸芯に対して凸の略半円形状をなす第１面と、平坦な第２面と、これらの面の軸芯に対して互いに同じ側の端同士を連結して軸芯に対して凹の湾曲形状をなす一対の第３面と、を有する。つまり、特許文献１に開示されている導光部材の端面は、イチョウ形に形成されている。

特開２０２０－０３１０３２号公報

特許文献１に開示されている導光部材を用いた場合、入射側の平坦な端面において軸芯を中心とする径方向で軸芯に近い領域に、端面に対して略垂直に入射した光束は、入射後も径方向で拡散し難く、第１面、第２面及び第３面の何れかの面で全反射され、導光部材の出射側の端面に到達し易い。その結果、導光部材の入射側の端面から入射した光が導光部材の第１面から断面の径方向の外側の外部空間に向く意図した出力方向に出射されず、出力方向の光量が減少し、導光部材における所望の光束利用効率が得られない虞があった。

本発明は、高い光束利用効率を実現する導光部材及び当該導光部材を備える光源装置を提供する。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を備える。
［１］所定の方向に沿って延在し、前記所定の方向に平行な軸芯を有する導光部材であって、
光を入射させる第１端面と、前記第１端面とは反対側の第２端面と、前記所定の方向に沿って前記第１端面と前記第２端面とを接続する側面と、を有し、
前記第１端面は、前記軸芯を含む中心領域と、前記中心領域を囲む外周領域と、を有し、
前記中心領域に、前記第２端面に向かって凹み、又は前記第１端面から突出する突起が形成され、
前記凹み又は前記突起に、前記軸芯に沿って前記第１端面から離れるにしたがって前記軸芯を中心とする径方向で前記凹み又は前記突起の周縁から前記軸芯に近づく又は離れる傾斜面が形成され、
前記光は前記中心領域及び前記外周領域に入射する、
導光部材。
［２］前記傾斜面が前記軸芯を中心とする周方向の全体に形成されている、
前記［１］に記載の導光部材。
［３］前記中心領域に前記凹みが形成され、
前記軸芯を含んで前記軸芯に沿った切断面で見たときに、
前記凹みに、前記軸芯に沿った方向で前記第１端面から前記第２端面に向かって進むにしたがって前記周縁の第１位置から前記軸芯に近づいて前記軸芯を通過する前記傾斜面と、前記周縁において前記径方向で前記軸芯に対して前記第１位置とは反対側の第２位置から前記軸芯と平行に延びて前記傾斜面に接続された平行面が形成されている、
前記［１］に記載の導光部材。
［４］前記中心領域に前記凹みが形成され、
前記軸芯を含んで前記軸芯に沿った切断面で見たときに、
前記凹みに、前記周縁から前記軸芯に向かって、前記傾斜面と前記軸芯に沿った方向で前記第１端面から前記第２端面に向かって進むにしたがって前記軸芯から離れる逆傾斜面とが交互に連結して形成されている、
前記［１］に記載の導光部材。
［５］前記中心領域に前記凹みが形成され、
前記軸芯を含んで前記軸芯に沿った切断面で見たときに、
前記凹みに、前記周縁から前記軸芯と平行に延びる平行面と、前記平行面の先端から前記軸芯に沿った方向で前記第２端面に向かって進むにしたがって前記軸芯に近づく前記傾斜面が形成されている、
前記［１］に記載の導光部材。
［６］前記軸芯を含んで前記軸芯に沿った切断面で見たときに、
前記径方向で前記凹み又は前記突起の前記周縁の第１位置から前記軸芯までの形状と前記径方向で前記軸芯に対して前記第１位置とは反対側の第２位置から前記軸芯までの形状とは、前記軸芯を中心として対称である、
前記［４］又は［５］に記載の導光部材。
［７］前記側面は、前記軸芯に交差する切断面で見たときに、
前記軸芯を中心とする周方向に沿って湾曲する第１面と、
前記軸芯を挟んで前記第１面とは反対側に前記第１面と離間して設けられた平坦な第２面と、
前記第１面の一方の端と前記第２面において前記第１面の一方の端に近い方の一方の端とを接続する第３面と、
前記第１面の他方の端と前記第２面の他方の端とを接続する第４面と、
を有する、
前記［１］に記載の導光部材。
［８］前記軸芯と前記傾斜面とを含んで前記軸芯に沿った切断面で見たときに、
前記傾斜面は前記軸芯に対して４０°以上５０°以下の角度をなす、
前記［１］から前記［４］の何れか一項に記載の導光部材。
［９］前記中心領域は前記軸芯から半径１．３ｍｍ以上１．７ｍｍ以下の範囲内にある、
前記［１］から前記［４］の何れか一項に記載の導光部材。
［１０］前記［１］に記載の導光部材と、
前記光を出射して前記第１端面に照射する光源と、
を備える、
光源装置。

本発明によれば、導光部材において光が入射する第１端面の中心領域に凹みが形成されているため、軸芯と略平行な方向に沿って凹みの傾斜面に照射された光は、軸芯から離れる方向に、すなわち軸芯を中心とする径方向の外側に向かって拡散される。また、凹みの傾斜面に照射された光は、軸芯を中心とする周方向にも拡散される。その結果、軸芯に近い中心領域の凹みから導光部材の内部に入射した光は、拡散され、導光部材の側面に当たり易く、側面から導光部材の外部の所望の出力方向へ出射される光量が第１端面の中心領域に凹みが形成されていない場合に比べて増える。したがって、本発明によれば、高い光束利用効率を実現する導光部材及び光源装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の光源装置の概略図である。 図１に示す光源装置の導光部材の要部をＡ方向から見たときの正面図である。 図１に示す光源装置の導光部材の要部の斜視図である。 図１に示す光源装置の導光部材において第１端面の中心領域に入射した光が伝搬する様子を示す概略図である。 従来の光源装置の導光部材において第１端面で軸芯の近傍の領域に入射した光が伝搬する様子を示す概略図である。 図１に示す光源装置の導光部材において第１端面に入射した光が伝搬する様子を示す概略図である。 図１に示す光源装置の導光部材において第１端面の中心領域に入射した光が伝搬する様子を示す概略図である。 本発明のその他の実施形態の導光部材の概略図であり、（ａ）は第２実施形態の図であり、（ｂ）第３実施形態の図であり、（ｃ）第４実施形態の図である。

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。各図面では、各構成要素を見やすくするために構成要素によって寸法の縮尺を変えている場合がある。

［第１実施形態］
始めに、本発明の第１実施形態の導光部材及び光源装置について説明する。図１は、第１実施形態の光源装置２００の概略図である。図１に示すように、光源装置２００は、光源１００と、第１実施形態の導光部材１０と、を備える。光源装置２００は、例えば車両の昼間点灯用ランプ（Ｄａｙｔｉｍｅ Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｌｉｇｈｔｓ；ＤＲＬ）であり、導光部材１０の所定の出力方向ＥＲに光ＬＡを出射する。ＤＲＬでは、日中の明るい環境下でも点灯状態又は消灯状態の何れかであるかを高い視認性で視認されることが求められる。光源装置２００は、さらに不図示の板状の導光部材等を備えてもよい。

光源１００は、出射面１１０ｅから光ＬＡを発し、導光部材１０の第１端面１０ａに光ＬＡを照射する。光源１００の出射面１１０ｅは、導光部材１０の第１端面１０ａに対向している。光源１００は、例えばＬＥＤである。光源１００のＬＥＤの指向特性は、例えばランバーシアン配光である。

図１に示すように、導光部材１０は、自由曲線状の方向（所定の方向）ＤＲに沿って延在する棒状の部材であり、所定の長さ及び幅を有する。導光部材１０は、方向ＤＲに平行な軸芯ＡＸを有する。軸芯ＡＸの曲率は、第１端面１０ａから第２端面１０ｂに進むにしたがって減少している。光源１００の出射面１１０ｅから出射して導光部材１０に到達するまでの光ＬＡの光軸は、軸芯ＡＸと互いに１つの自由曲線をなしている。導光部材１０の長手方向は、軸芯ＡＸに沿った方向を意味する。導光部材１０の幅は、長手方向で略一定である。導光部材１０の屈折率は、軸芯ＡＸに沿った長手方向、及び軸芯ＡＸを中心とする径方向及び周方向で一定である。導光部材１０は、例えばアクリル樹脂等の可視波長域で透明な樹脂で形成されている。

導光部材１０は、第１端面１０ａと、第２端面１０ｂと、側面１０ｓと、を有する。第１端面１０ａは、導光部材１０において光源１００から出射された光ＬＡが入射する面である。第２端面１０ｂは、方向ＤＲで導光部材１０の第１端面１０ａとは反対側にある端面である。

導光部材１０は、第１端面１０ａから内部に入射した光ＬＡを方向ＤＲに沿って伝搬させ、軸芯ＡＸに沿った長手方向の途中から所定の範囲の側面１０ｓのうちの第１面１２から外部に放出させることを意図して設計及び形成されている。すなわち、光ＬＡの出力方向ＥＲは、導光部材１０の長手方向の所定の範囲の第１面１２から外部の例えば斜め前方に向かう方向である。導光部材１０の長手方向の所定の範囲は、導光部材１０の長手方向の略中心から第２端面１０ｂの手前までの範囲に亘る。

図２は、図１に示す方向Ａから見た導光部材１０の第１端面１０ａを含む部分の正面図である。図３は、導光部材１０の第１端面１０ａを含む部分の斜視図である。図２及び図３は、第１端面１０ａを含み、軸芯ＡＸに交差する切断面を示す図である。

図２及び図３に示すように、導光部材１０の側面１０ｓは、第１面１２と、第２面１６と、第３面１４Ａと、第４面１４Ｂと、を有する。第１面１２は、軸芯ＡＸを中心とする周方向に沿って湾曲し、軸芯ＡＸから半径Ｒの半円形状で形成されている。図中には、半径Ｒの第１面１２が占める円周以外の残りの円周が二点鎖線で示されている。第２面１６は、軸芯ＡＸを挟んで第１面１２（すなわち、図２及び図３では軸芯ＡＸと略同じ高さから上方）とは反対側（すなわち、図２及び図３では軸芯ＡＸと略同じ高さから下方）に、第１面１２と離間して設けられている。

第２面１６は、第１面１２の一方の端１２ａと他方の端１２ｂとを結んで軸芯ＡＸを通る不図示の仮想線と平行な平坦な面である。前述の仮想線と平行な方向において、第２面１６の中心は軸芯ＡＸと重なっている。同方向において、第２面１６は、第１面１２の端１２ａ，１２ｂの離間距離よりも短い。同方向に直交する方向において、第２面１６と軸芯ＡＸとの離間距離Ｄは、第１面１２の半径Ｒよりも長い。

第３面１４Ａは、第１面１２の端１２ａと第２面１６の一方の端１６ａとを接続する。端１６ａは、第２面１６の端のうち、第１面１２の端１２ａ，１２ｂを結んで軸芯ＡＸを通る不図示の仮想線に平行な方向で軸芯ＡＸに対して端１２ａと同じ側（すなわち、図２及び図３では軸芯ＡＸの左側）の端である。第３面１４Ａは、第１面１２の端１２ａと第２面１６の一方の端１６ａとを連結する不図示の直線に対して軸芯ＡＸに向かって凸状に湾曲している。

第４面１４Ｂは、第１面１２の端１２ｂと第２面１６の他方の端１６ｂとを接続する。端１６ｂは、第１面１２の端１２ａ，１２ｂを結んで軸芯ＡＸを通る仮想線に平行な方向で軸芯ＡＸに対して端１２ｂと同じ側（すなわち、図２及び図３では軸芯ＡＸの右側）の端である。第３面１４Ａは、第１面１２の端１２ｂと第２面１６の一方の端１６ｂとを連結する不図示の直線に対して軸芯ＡＸに向かって凸状に湾曲している。第３面１４Ａ及び第４面１４Ｂは、側面１０ｓにおいて軸芯ＡＸに近づくように凹む凹曲面をなし、第１面１２及び第２面１６の中心を結んで軸芯ＡＸを通る不図示の中心線に対して互いに対称に形成された一対の面である。

導光部材１０の第１端面１０ａは、中心領域２４と、中心領域２４を囲む外周領域２２と、を有する。中心領域２４は、軸芯ＡＸを中心として軸芯ＡＸから所定の半径φの領域であり、軸芯ＡＸに沿って第１端面１０ａを臨むと軸芯ＡＸを中心とする円形状を有する領域である。半径φは、例えば１．３ｍｍ以上１．７ｍｍ以下であり、後述するように第１端面１０ａに入射した後に軸芯ＡＸに沿う所定の方向ＤＲに対して効率良く拡散させるべき光ＬＡが第１端面１０ａに照射される範囲に応じて適宜設定されている。

中心領域２４に、所定の方向ＤＲで第２端面１０ｂに向かって凹み３０が形成されている。凹み３０には、周縁３２から軸芯ＡＸに沿った方向で第１端面１０ａから第２端面１０ｂに向かって進むにしたがって軸芯ＡＸに近づくように傾斜する傾斜面３６が形成されている。第１実施形態では、凹み３０は軸芯ＡＸに沿って第１端面１０ａを正面視したときに円形状を有し、傾斜面３６が軸芯ＡＸを中心とする周方向の全体に形成されている。すなわち、第１実施形態の凹み３０は、所謂すり鉢の内周面と同様に形成されている。

図３に示すように、傾斜面３６の接線は、軸芯ＡＸに対して所定の角度θをなしている。角度θは、例えば４０°以上５０°以下であり、後述するように第１端面１０ａに入射した後に軸芯ＡＸに沿う所定の方向ＤＲに対して効率良く拡散させるべき光ＬＡの中心波長及び導光部材１０の屈折率（詳しくは、導光部材１０における光ＬＡの中心波長での屈折率）に応じて適宜設定されている。

以上説明したように、第１実施形態の導光部材１０は、所定の方向ＤＲに沿って延在し、方向ＤＲに平行な軸芯ＡＸを有する導光部材である。第１実施形態の導光部材１０は、光ＬＡを入射させる第１端面１０ａと、第１端面１０ａとは反対側の第２端面１０ｂと、方向ＤＲに沿って第１端面１０ａと第２端面１０ｂとを接続する側面１０ｓと、を有する。第１端面１０ａは、軸芯ＡＸを含む中心領域２４と、中心領域２４を囲む外周領域２２と、を有する。第１実施形態の導光部材１０では、中心領域２４に、第２端面１０ｂに向かって凸となる凹み３０が形成されている。凹み３０には、軸芯ＡＸに沿って第１端面１０ａから離れるにしたがって軸芯ＡＸを中心とする径方向で凹み３０の周縁３２から軸芯ＡＸに近づく傾斜面３６が形成されている。具体的には、傾斜面３６は、軸芯ＡＸに沿って第２端面１０ｂに向かって進むにしたがって軸芯ＡＸに近づく。

図４は、光源１００の発光部１１０の出射面１１０ｅから発せられた光ＬＡの一部が導光部材１０の第１端面１０ａの中心領域２４に照射され、導光部材１０の内部を伝搬する様子を示す概略図である。図４は、図２に示すＢ－Ｂ線で切断した導光部材１０の切断面を示し、軸芯ＡＸと傾斜面３６を含んで軸芯ＡＸに沿った切断面を示す。図４に示すように、第１実施形態の導光部材１０では、中心領域２４の凹み３０に入射した光ＬＡは、傾斜面３６に照射され、傾斜面３６で屈折する。軸芯ＡＸと傾斜面３６を含んで軸芯ＡＸに沿った切断面で見たときに、傾斜面３６で屈折された光ＬＡの光軸が軸芯ＡＸの接線に対してなす角度αは、光ＬＡの中心波長及び導光部材１０の屈折率に応じて決まり、スネルの法則に基づいて決まる。角度αは、例えば１０°以上２０°以下であり、１５°程度である。中心領域２４の凹み３０に入射した光ＬＡの導光部材１０における拡散の角度２αは、２０°以上４０°以下であり、好ましくは２５°或いは３０°程度である。したがって、中心領域２４の凹み３０に入射した光ＬＡは、軸芯ＡＸから離れる方向に、すなわち軸芯ＡＸを中心とする径方向の外側に向かって拡散される。また、図示していないが、中心領域２４の凹み３０に入射した光ＬＡは、軸芯ＡＸを中心とする周方向にも拡散される。その結果、軸芯ＡＸに近い中心領域２４の凹み３０から導光部材１０の内部に入射した光ＬＡは、径方向及び周方向を含む略全方向に拡散され、導光部材１０の側面１０ｓに当たり易い。

図５は、従来の導光部材３００の第１端面１０ａの軸芯ＡＸの近傍の領域から入射した光ＬＡが導光部材３００の内部を伝搬する様子を示す概略図である。導光部材３００は、導光部材１０と同様に自由曲線状に延在し、第１端面１０ａと図示略の第２端面１０ｂと側面１０ｓとを有する。但し、導光部材３００の第１端面１０ａには、中心領域２４は設けられておらず、凹み３０及び傾斜面３６は形成されていない。図５に示すように、従来の導光部材３００では、第１端面１０ａの軸芯ＡＸの近傍の領域から入射した光ＬＡは、軸芯ＡＸと略平行に進行し、軸芯ＡＸの曲がりによって、軸芯ＡＸに沿った方向で第１端面１０ａから離れた距離まで伝搬して側面１０ｓに当たる。従来の導光部材３００では、第１端面１０ａの軸芯ＡＸの近傍の領域から入射した光ＬＡは、軸芯ＡＸを中心に径方向及び周方向で拡散せず、側面１０ｓに当たり難く、当たっても全反射され易い。そのため、第１端面１０ａの軸芯ＡＸの近傍の領域から入射した光ＬＡの大部分が第２端面１０ｂに到達し、従来の導光部材３００の第２端面１０ｂから局所的に明るい光ＬＡが出射され、所謂点光の発生を招く虞がある。つまり、従来の導光部材３００では、所望の出力方向、すなわち側面１０ｓから導光部材３００の外部に放出される方向に出射される光量が少なく、光束利用効率が得られなかった。

図６は、光源１００からランバーシアン配光の光ＬＡが第１実施形態の導光部材１０の第１端面１０ａから内部に伝搬する様子を示す概略図である。図７は、光源１００からランバーシアン配光の光ＬＡが第１実施形態の導光部材１０の第１端面１０ａの凹み３０から内部に伝搬する様子を示す概略図であって、図６に示した光ＬＡのうちの凹み３０に照射された光ＬＡの伝搬の様子を抽出した図である。図６及び図７は、図２に示すＢ－Ｂ線で切断した導光部材１０の切断面にも対応し、軸芯ＡＸと傾斜面３６を含んで軸芯ＡＸに沿った切断面を示す。図６及び図７に示すように、第１実施形態の導光部材１０では、光源１００から発せられた光ＬＡが第１端面１０ａの中心領域２４のみではなく、外周領域２２の少なくとも径方向の中心側に照射され、好ましくは中心領域２４及び外周領域２２の全体に照射される。

ランバーシアン配光の光ＬＡでは、光軸（軸芯）からの角度（すなわち、発光位置からの方向を表す角度Θ）方向の光度が光軸上(Θ＝０°)の光度(Ｉｖ)のｃｏｓΘ倍で表される。そのため、中心領域２４に照射される光ＬＡの光度、光量は、外周領域２２に照射される光ＬＡの光度、光量よりも大きい。このような場合であっても、第１実施形態の導光部材１０では、中心領域２４に凹み３０及び傾斜面３６が形成されているため、前述のように中心領域２４に照射された光ＬＡは、傾斜面３６で屈折し、従来の導光部材３００に比べて軸芯ＡＸを中心とする径方向及び周方向を含む全方向で良好に拡散され、第１端面１０ａに近い位置で側面１０ｓに当たる。外周領域２２の第１端面１０ａは軸芯ＡＸに交差する方向と平行な平坦面であるが、光ＬＡは外周領域２２の第１端面１０ａに対して斜めから軸芯ＡＸに対して角度Θ等に応じた角度をなして照射されるため、外周領域２２に照射された光ＬＡについても軸芯ＡＸを中心とする径方向及び周方向を含む全方向で良好に拡散され、第１端面１０ａに近い位置で側面１０ｓに当たる。第１実施形態の導光部材１０によれば、第１端面１０ａの中心領域２４及び外周領域２２から入射した光ＬＡを内部であらゆる方向に良好に拡散させ、所望の出力方向ＥＲへ出射させ、光束利用効率を高めることができる。

第１実施形態の導光部材１０によれば、傾斜面３６が軸芯ＡＸを中心とする周方向の全体に形成されているため、中心領域２４から入射した光ＬＡの拡散性をより高めることができる。

第１実施形態の導光部材１０では、側面１０ｓは、軸芯ＡＸに交差する切断面で見たときに、第１面１２と、第２面１６と、第３面１４Ａと、第４面１４Ｂと、を有し、イチョウ形に形成されている。第１面１２は、軸芯ＡＸを中心とする周方向に沿って湾曲する曲面である。第２面１６は、軸芯ＡＸを挟んで第１面１２とは反対側に配置され、第１面１２と離間して設けられた平坦面である。第３面１４Ａは、第１面１２の一方の端１２ａと第２面１６において第１面１２の端１２ａに近い方の一方の端１６ａとを接続する曲面である。第４面１４Ｂは、第１面１２の他方の端１２ｂと第２面１６の他方の端１６ｂとを接続する曲面であり、第３面１４Ａと対をなす。このように使用目的等に合わせて複雑な形状の第１端面１０ａを有する導光部材１０であっても、中心領域２４に傾斜面３６が形成されていることによって、光ＬＡを内部であらゆる方向に良好に拡散させ、第１面１２から第４面１４Ｂまでに当てるとともに、所望の出力方向ＥＲへ出射させ、光束利用効率を高めることができる。

第１実施形態の導光部材１０では、軸芯ＡＸと傾斜面３６とを含んで軸芯ＡＸに沿った切断面で見たときに、傾斜面３６は軸芯ＡＸに対して４０°以上５０°以下の角度をなす。また、中心領域２４は軸芯ＡＸから半径１．３ｍｍ以上１．７ｍｍ以下の範囲内にある。第１実施形態の導光部材１０によれば、中心領域２４から入射した光ＬＡの拡散性をより高めることができる。

第１実施形態の光源装置２００は、導光部材１０と、光ＬＡを出射して導光部材１０の第１端面１０ａに照射する光源１００と、を備える。第１実施形態の光源装置２００によれば、光源１００の出射面１１０ｅから発せられた光ＬＡを導光部材１０の第１端面１０ａの中心領域２４及び外周領域２２から内部に入射させ、あらゆる方向に良好に拡散させ、所望の出力方向ＥＲへ出射させることができる。その結果、光束利用効率を高めることができる。

（その他の実施形態）
次いで、本発明の第１実施形態の変形例であるその他の実施形態の導光部材について説明する。

なお、その他の実施形態の導光部材は、導光部材１０と同様に自由曲線状に延在し、第１端面１０ａと図示略の第２端面１０ｂと側面１０ｓとを有する。但し、その他の実施形態の導光部材の第１端面１０ａには、導光部材１０とは異なる形状を有する凹み３０が形成されている。その他の実施形態の導光部材において、第１実施形態の導光部材１０と共通する構成には、導光部材１０の当該構成と同じ符号を付し、その説明を省略する。また、その他の実施形態の光源装置は、各実施形態の導光部材と、第１実施形態で説明した光源１００と、を備える。

図８（ａ）～（ｃ）は、本発明の第２実施形態の光源装置２０１及び導光部材６１、第３実施形態の光源装置２０２及び導光部材６２、及び第４実施形態の光源装置２０３及び導光部材６３の概略図であり、軸芯ＡＸを含んで軸芯ＡＸに沿った切断面を表す。図８（ａ）に示すように、本発明の第２実施形態の導光部材６１では、軸芯ＡＸを含んで軸芯ＡＸに沿った切断面で見たときに、凹み３０に、傾斜面３６と、平行面４１が形成されている。傾斜面３６は、第１端面１０ａでの周縁３２の第１位置３２Ａから軸芯ＡＸに沿った方向で第２端面１０ｂに向かって進むにしたがって軸芯ＡＸに近づき、軸芯ＡＸを通過する。平行面４１は、周縁３２において軸芯ＡＸを中心とする径方向で軸芯ＡＸに対して第１位置３２Ａとは反対側の第２位置３２Ｂから軸芯ＡＸと平行に延びて傾斜面３６に接続されている。

図８（ｂ）に示すように、本発明の第３実施形態の導光部材６２では、軸芯ＡＸを含んで軸芯ＡＸに沿った切断面で見たときに、凹み３０に、第１端面１０ａでの周縁３２から軸芯ＡＸに向かって、傾斜面３６と、軸芯ＡＸに沿った方向で第２端面１０ｂに向かって進むにしたがって軸芯ＡＸから離れる逆傾斜面３７とが交互に連結して形成されている。なお、第３実施形態の導光部材６２では、凹み３０に形成される傾斜面３６と逆傾斜面３７との組み合わせの数は２以上の自然数であり、特定値に限定されない。

図８（ｃ）に示すように、本発明の第４実施形態の導光部材６３では、軸芯ＡＸを含んで軸芯ＡＸに沿った切断面で見たときに、凹み３０に、第１端面１０ａでの周縁３２から軸芯ＡＸと平行に延びる平行面４１と、平行面４１の先端４１ｘから軸芯ＡＸに沿った方向で第２端面１０ｂに向かって進むにしたがって軸芯ＡＸに近づく傾斜面３６が形成されている。

上述の各実施形態の導光部材６１～６３では、導光部材１０と同様の原理で、第１端面１０ａから入射させた光ＬＡを導光部材６１～６３の内部であらゆる方向に良好に拡散させ、所望の出力方向ＥＲへ出射させ、光束利用効率を高めることができる。また、第３実施形態及び第４実施形態のように、軸芯ＡＸを含んで軸芯ＡＸに沿った切断面で見たときに、軸芯ＡＸを中心とする径方向で凹み３０の第１端面１０ａでの周縁３２の第１位置３２Ａから軸芯ＡＸまでの形状と、径方向で軸芯ＡＸに対して第１位置３２Ａとは反対側の第２位置３２Ｂから軸芯ＡＸまでの形状とは、軸芯ＡＸを中心として対称であることが好ましい。このことによって、光ＬＡをあらゆる方向に良好に拡散させ、光ＬＡの拡散性を高め、所望の出力方向ＥＲへ出射させることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。また、複数の実施形態の構成要素は適宜組み合わせ可能である。

本発明に係る導光部材に形成された凹みは、軸芯に沿って第１端面から第２端面に向かって進むにしたがって、軸芯を中心とする径方向で第１端面での周縁から軸芯に近づく傾斜面を有していればよく、上述の各実施形態で説明した形状以外の形状を有してもよい。例えば、軸芯ＡＸに沿って第１端面１０ａを正面視したときに凹み３０が多角形状を有し、傾斜面３６が軸芯ＡＸを中心とする周方向の全体に形成されていてもよい。

図示していないが、本発明に係る導光部材では、中心領域に、第１端面から第２端面から離れる方向、すなわち光源に向かって凸となる突起が形成されてもよい。突起には、導光部材の軸芯に沿って第１端面から離れるにしたがって軸芯を中心とする径方向で第１端面における突起の周縁から軸芯に近づく傾斜面が形成されている。例えば、傾斜面は、軸芯を中心とする周方向の全体に形成されていてもよい。この場合、突起は第１端面から光源に向かって突出する円錐形状又は多角形状を有する。突起の頂点は、所定の方向ＤＲに沿った軸芯ＡＸと同一線上に位置する。また、突起は、第２実施形態で説明した凹み３０に対応し、傾斜面と、平行面と、を有してもよい。その場合、傾斜面は、導光部材の軸芯に沿った方向で第１端面から第２端面とは反対側に向かって進むにしたがって、軸芯を中心とする径方向で突起の周縁の第１位置から軸芯に近づいて軸芯を通過するように形成されてもよい。また、平行面は、突起の周縁において径方向で軸芯に対して第１位置とは反対側の第２位置から軸芯と平行に所定の方向に延びて傾斜面の突出側の先端に接続されてもよい。別の変形例として、突起は、周縁において軸芯を中心とする周方向の全体から前記軸芯と平行に延びる平行面と、平行面の突出側の先端から前記軸芯に沿った方向で第１端面よりも光源に向かって進むにしたがって前記軸芯に近づく傾斜面が形成されていてもよい。

さらに、凹み及び突起は、導光部材の軸芯に沿って第１端面から第２端面又は光源に向かって離れるにしたがって軸芯を中心とする径方向で第１端面における突起の周縁から軸芯に近づく又は離れる傾斜面を有していれば、前述の形状以外の形状を有していてもよい。凹み又は突起に、前述のように傾斜面が形成されることによって、第１端面の中心領域から入射した光を傾斜面によって少なくとも径方向で軸芯から離れる方向に屈折させ、導光部材の内部で径方向及び周方向を含むあらゆる方向に良好に拡散させることができる。その結果、本発明に係る導光部材によれば、第１端面の中心領域及び外周領域の少なくとも一部に入射した光を所望の出力方向ＥＲに出射させ、光束利用効率を高めることができる。

また、本発明に係る導光部材の側面の形状は、特定の形状に限定されず、上述の各実施形態で説明した以外の形状を有してもよい。例えば、本発明に係る導光部材の側面は、軸芯ＡＸに沿って第１端面１０ａを正面視したときに軸芯ＡＸから半径Ｒの円形状を有していてもよく、多角形状を有していてもよい。本発明に係る導光部材の軸芯と平行な所定の方向は、上述の各実施形態で説明した自由曲線形状以外の形状を有してもよく、例えば曲率が増減を繰り返す波形状や所謂ジグザグ形状を有していてもよい。本発明に係る導光部材は、側面から光ＬＡを出射させるための導光部材を全て含む。

また、本発明に係る光源装置は、ＤＥＬ以外の車両用灯具に用いられてもよく、車両用灯具以外の目的で用いられてもよい。

１０、６１、６２、６３…導光部材、１０ａ…第１端面、１０ｂ…第２端面、１０ｓ…側面、２２…外周領域、２４…中心領域、３０…凹み、３２…周縁、３６…傾斜面、１００…光源、ＡＸ…軸芯、ＤＲ…所定の方向。

Claims (10)

1. 所定の方向に沿って延在し、前記所定の方向に平行な軸芯を有する導光部材であって、
   光を入射させる第１端面と、前記第１端面とは反対側の第２端面と、前記所定の方向に沿って前記第１端面と前記第２端面とを接続する側面と、を有し、
   前記第１端面は、前記軸芯を含む中心領域と、前記中心領域を囲む外周領域と、を有し、
   前記中心領域に、前記第２端面に向かって凹み、又は前記第１端面から突出する突起が形成され、
   前記凹み又は前記突起に、前記軸芯に沿って前記第１端面から離れるにしたがって前記軸芯を中心とする径方向で前記凹み又は前記突起の周縁から前記軸芯に近づく又は離れる傾斜面が形成され、
   前記光は前記中心領域及び前記外周領域に入射する、
   導光部材。
2. 前記傾斜面が前記軸芯を中心とする周方向の全体に形成されている、
   請求項１に記載の導光部材。
3. 前記中心領域に前記凹みが形成され、
   前記軸芯を含んで前記軸芯に沿った切断面で見たときに、
   前記凹みに、前記軸芯に沿った方向で前記第１端面から前記第２端面に向かって進むにしたがって前記周縁の第１位置から前記軸芯に近づいて前記軸芯を通過する前記傾斜面と、前記周縁において前記径方向で前記軸芯に対して前記第１位置とは反対側の第２位置から前記軸芯と平行に延びて前記傾斜面に接続された平行面が形成されている、
   請求項１に記載の導光部材。
4. 前記中心領域に前記凹みが形成され、
   前記軸芯を含んで前記軸芯に沿った切断面で見たときに、
   前記凹みに、前記周縁から前記軸芯に向かって、前記傾斜面と前記軸芯に沿った方向で前記第１端面から前記第２端面に向かって進むにしたがって前記軸芯から離れる逆傾斜面とが交互に連結して形成されている、
   請求項１に記載の導光部材。
5. 前記中心領域に前記凹みが形成され、
   前記軸芯を含んで前記軸芯に沿った切断面で見たときに、
   前記凹みに、前記周縁から前記軸芯と平行に延びる平行面と、前記平行面の先端から前記軸芯に沿った方向で前記第２端面に向かって進むにしたがって前記軸芯に近づく前記傾斜面が形成されている、
   請求項１に記載の導光部材。
6. 前記軸芯を含んで前記軸芯に沿った切断面で見たときに、
   前記径方向で前記凹み又は前記突起の前記周縁の第１位置から前記軸芯までの形状と前記径方向で前記軸芯に対して前記第１位置とは反対側の第２位置から前記軸芯までの形状とは、前記軸芯を中心として対称である、
   請求項４又は５に記載の導光部材。
7. 前記側面は、前記軸芯に交差する切断面で見たときに、
   前記軸芯を中心とする周方向に沿って湾曲する第１面と、
   前記軸芯を挟んで前記第１面とは反対側に前記第１面と離間して設けられた平坦な第２面と、
   前記第１面の一方の端と前記第２面において前記第１面の一方の端に近い方の一方の端とを接続する第３面と、
   前記第１面の他方の端と前記第２面の他方の端とを接続する第４面と、
   を有する、
   請求項１に記載の導光部材。
8. 前記軸芯と前記傾斜面とを含んで前記軸芯に沿った切断面で見たときに、
   前記傾斜面は前記軸芯に対して４０°以上５０°以下の角度をなす、
   請求項１から４の何れか一項に記載の導光部材。
9. 前記中心領域は前記軸芯から半径１．３ｍｍ以上１．７ｍｍ以下の範囲内にある、
   請求項１から４の何れか一項に記載の導光部材。
10. 請求項１に記載の導光部材と、
    前記光を出射して前記第１端面に照射する光源と、
    を備える、
    光源装置。

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