JP4222088B2

JP4222088B2 - Surface emitting device

Info

Publication number: JP4222088B2
Application number: JP2003108843A
Authority: JP
Inventors: 靖則井手上
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2023-04-14
Also published as: JP2004319162A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環状に配置された複数箇所を点灯させる面発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リング状に発光する面発光装置は、例えば、自動車のエアコン等のロータリースイッチの外周に設けられ、照明として用いられている。
【０００３】
従来のリング状に発光する面発光装置は、リング状の導光板の外側に、前記導光板および複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を保持するホルダを設け、また、導光板の軸方向の一面にリング状拡散部材を設けている（特許文献１参照）。
【０００４】
導光板は、光が周回する光路と、外周面に形成されて発光ダイオードの光を入射させるための３つの凹部とを有している。発光ダイオードは、導光板の凹部の半径方向外側にそれぞれ配置され、導光板の外周面から周方向の同一方向、すなわち入射した光が右回りに周回する方向に光を入射している。導光板に入射した光は、光路の周方向に沿って反射しながら進み、その一部の光がリング状拡散部材に入射して乱反射することにより、この光が外側から視認される。
【０００５】
一方、本出願人は、導光板内に複数の直線状の反射部材を配置して、所定の部分のみを直線状に発光させる照明装置を開発している（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１１８４６３号公報（第２−４頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００１−９２３７０号公報（第２−５９頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、特許文献１に示すようなリング状の面発光装置をロータリースイッチ以外の部分にも使用したいという要求がある。この場合、リング状の発光部分の内側や外側を発光させる必要がある。
【０００８】
しかしながら、前記従来の面発光装置は、リング状の導光板の外側に発光ダイオードを設けているので、導光板の内側に他の導光板を配置しても、内側部分と外側部分とをそれぞれ独立して発光させることができない。
【０００９】
ここで、特許文献２に記載されている反射部材を用いると、導光板を分離することができるが、この場合には半導体発光装置の配置が問題になる。すなわち、反射部材を用いて導光板を直線状に分離する場合には、半導体発光装置は、導光板の端部に配置することができ、導光板の周囲を外装部材で覆って半導体発光装置を隠すことができるが、反射部材を環状に形成すると、この反射部材の内側を照射する半導体発光装置は、反射部材の内側の導光板内または導光板の裏側に配置しなければならない。このため、半導体発光装置を発光させたとき、この半導体発光装置は、出射面から直接視認されることになる。半導体発光装置は点光源なので、発光面の一部に輝度が極端に高い点が発生してしまい、照明装置として使用することができないという問題がある。
【００１０】
そこで本発明は、複数箇所を均一に発光させる面発光装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の面発光装置においては、内側導光部と外側導光部との間に、光を透過させずに反射する環状の反射壁部を設け、この反射壁部に、内側導光部または外側導光部に連通した切欠き部を形成し、少なくとも１つの半導体発光装置を、切欠き部内に配置した面発光装置としたものである。
【００１２】
この発明によれば、複数箇所を均一に発光させる面発光装置が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、光出射面と乱反射面とを対向配置させた導光板に、複数の半導体発光装置の光を入射させ、前記光出射面から光を出射させる面発光装置において、前記導光板には、内側導光部と外側導光部との間に、光を透過させずに反射する環状の反射壁部が設けられ、この反射壁部には、前記内側導光部または前記外側導光部に連通するとともに非貫通の切欠き部が乱反射面側に形成され、かつ切欠き部内には、半導体発光装置から表側に出射された光を導光部側に反射させる傾斜壁部が形成され、少なくとも１つの前記半導体発光装置は、前記乱反射面側から前記切欠き部内に配置されていることを特徴とする面発光装置としたものであり、切欠き部内の半導体発光装置から出射された光は、反射壁部を透過して出射面側に直接出射されることはなく、内側導光部または前記外側導光部の一方のみに出射され、この光が乱反射面に当たって光出射面から取り出されるという作用を有する。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記半導体発光装置は、パッケージを有さない半導体発光素子からなることを特徴とする請求項１に記載の面発光装置としたものであり、半導体発光装置をパッケージの厚み分だけ薄く形成することができ、切欠き部および反射壁部の厚み方向の距離が小さくなるので、面発光装置全体が薄く形成されるという作用を有する。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前記反射壁部および前記外側導光部は、同心状に複数設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の面発光装置としたものであり、各反射壁部に配置した半導体発光装置の光をそれぞれ対応する外側導光部に出射し、複数の外側導光部をそれぞれ独立して発光させるという作用を有する。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、最外側の前記外側導光部は、外側に補助導光部を備え、前記乱反射面は、前記補助導光部を除いた部分に形成され、前記半導体発光装置は、前記補助導光部の内部に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の面発光装置としたものであり、半導体発光装置の光は外側の補助導光部を介して外側導光部の内側部分に導入され、乱反射面に当たって光出射面から出射される。このとき、補助導光部に乱反射面を形成していないので、補助導光部から光が出射されることを防止し、乱反射面を形成した所定の範囲のみを発光させるという作用を有する。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、最外側の前記外側導光部の外側には、環状の外側反射壁部が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載の面発光装置としたものであり、最外側の外側導光部から外側反射壁部に当たった光が内側に反射され、乱反射面に当たって光出射面から出射されるという作用を有する。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、前記外側導光部に光を入射する前記半導体発光装置は、光路が前記外側導光部内を周回するように配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかの項に記載の面発光装置としたものであり、光路に沿って進行する光は、周回するうちに乱反射面に少しずつ当たって、光出射面から少しずつ出射されるので、外側導光部の周方向の輝度が平均化されるという作用を有する。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、前記外側導光部に光を入射する複数の前記半導体発光装置のうちの少なくとも２つの前記半導体発光装置は、互いの光路が交差するように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の面発光装置としたものであり、２つの半導体発光装置から出射された光は、各々減衰しながら外側導光路を反対方向に進み、それぞれ交差して逆方向に進行することになり、外側導光路内の一方の半導体発光装置からの光量が多い部分では、他方の半導体発光装置からの光量が少なくなり、逆に、一方の半導体発光装置からの光量が少ない部分では、他方の半導体発光装置からの光量が多くなるので、外側導光部の各部における光量が平均化されるという作用を有する。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、前記内側導光部は、環状に形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかの項に記載の面発光装置としたものであり、内側導光部を外側導光部と同様の形状にできるという作用を有する。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１（Ａ）は本発明の第１の実施の形態の面発光装置の平面図、（Ｂ）は同面発光装置の側断面図、（Ｃ）は同面発光装置の導光板の底面図である。図１に示すように、本発明の第１の実施の形態の面発光装置１は、光出射面２，３と乱反射面４，５とを表裏に対向配置させた導光板６に、複数の半導体発光装置７，８，９の光を入射させ、光出射面２，３から光を出射させる装置である。
【００２３】
導光板６は、円板状の内側導光部１０と、環状の外側導光部１１との間に、円環状の反射壁部１２をそれぞれ別部材として有している。光出射面２および乱反射面４は、内側導光部１０の両面にそれぞれ円形に形成され、光出射面３および乱反射面５は、外側導光部１１の両面であって半径方向の内側部分にそれぞれ円環状に形成されている。また、導光板６は、外側導光部１１の外側に環状の外側反射壁部１３を有している。
【００２４】
半導体発光装置７〜９は、導光板６の裏面側に設けられたプリント配線基板やリードフレームからなる基板１４に導通可能な状態で搭載されている。基板１４の形状および厚みは任意で、大きさは導光板６より大きくても小さくてもよい。
【００２５】
半導体発光装置７は、上面発光用パッケージ内に半導体発光素子を樹脂封止したもので単色発光する。半導体発光装置８，９は、それぞれ三色に発光する半導体発光素子を側面発光用のケーシング内に配置して樹脂封止したものであり、各半導体発光素子の輝度を変えることにより、任意の色に発光させることができる。
【００２６】
内側導光部１０および外側導光部１１は、アクリル等の透光性を有する材料を用いて形成されている。内側導光部１０および外側導光部１１にそれぞれ形成された乱反射面４，５は、例えば、粗面加工を施したり、白色塗料を塗布したりすることにより形成することができる。
【００２７】
反射壁部１２および外側反射壁部１３は、光を透過させずに反射する材料、例えば、白色の樹脂や表面に光沢を有する金属等を用いて形成することができる。また、透明樹脂に白色の樹脂を塗布したり金属箔を固着させることにより形成することもできる。
【００２８】
反射壁部１２には、平面視して台形状に形成された切欠き部１５が形成されている。切欠き部１５は、内側導光部１０側であって乱反射面４，５側に形成されている。切欠き部１５内の外側には、半導体発光装置７から表側に出射された光を内側導光部１０側に反射させる傾斜壁部１６が形成されている。
【００２９】
切欠き部１５は、非貫通状態に形成されており、表側から半導体発光装置７を視認することはできない。
【００３０】
なお、切欠き部１５内に封止樹脂を充填し、半導体発光装置７および基板１４を反射壁部１２に固着することも可能である。封止樹脂を充填することにより、半導体発光装置７から内側導光部１０内に入射する光の光量が増加し、内側導光部１０の輝度を高くすることができる。
【００３１】
外側導光部１１は、光出射面３および乱反射面４を備えた円環状の発光部１７と、その外側の２箇所にＶ字状に接続された補助導光部１８とを一体的に形成している。
【００３２】
補助導光部１８の最外側部には、孔部１９が貫通して形成されており、半導体発光装置８，９は、孔部１９内に配置されている。半導体発光装置８，９の光の出射方向に形成された孔部１９の側面は、配光範囲を拡げるため半導体発光装置８，９のパッケージと同様の円弧状に形成されている。
【００３３】
半導体発光装置８，９は、発光部１７の周方向に向けて配置されており、半導体発光装置８，９から発生する光の光路は、外側導光部１１内を周回するように形成されている。また、半導体発光装置８，９から発生する光の光路は、互いの光路が交差するように配置されている。
【００３４】
図２（Ａ）は、第１の実施の形態の面発光装置の光路を示す平面図、（Ｂ）は同面発光装置の光路を示す部分拡大断面図である。図１（Ａ）〜（Ｃ）、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、半導体発光装置７から出射した光は、切欠き部１５内の壁面に当たって、内側導光部１０側に反射され、さらに内側導光部１０の外周に接する反射壁部１２の内側面に当たって反射する。光は、反射しながら裏側に配置された乱反射面４に当たって乱反射し、表側の光出射面２から出射されることにより円形に発光する。半導体発光装置７を直接視認したときは、輝度が高い点として視認されるが、半導体発光装置７が切欠き部１５内に配置されているので、表側から直接視認されることはなく、内側導光部１０は均等に発光して、円形の発光体として視認される。
【００３５】
半導体発光装置８，９を発光させると、光の大部分は、外側導光部１１内を反射壁部１２の外側面および外側反射壁部１３の内側面で反射しながら内側導光部１０の下方に向かい、交差して周回する。また、一部の光は、内側導光部１０の上方に向かい交差して逆方向に周回する。光は、周回しながら乱反射面５に当たって乱反射し、光出射面３から出射されることにより円環状に発光する。
【００３６】
なお、発光部１７の外側にある補助導光部１８および外側反射壁部１３の表側を、製品に貼着するラベル等によりマスクすると、半導体発光装置８，９は、表側から視認することができなくなる。また、乱反射面５は、補助導光部１８を除いた部分に形成されているので、光出射面３以外の部分から無駄な光を出射することがない。
【００３７】
このようにして、内側導光部１０を単色発光させ、外側導光部の発光部１７をフルカラー発光させることができる。また、このとき、内側導光部１０と発光部１７は、完全に分離して発光し、色が混ざることがない。
【００３８】
なお、切欠き部内に配置する半導体発光装置をパッケージを有さない半導体発光素子単体で構成することも可能で、この場合には半導体発光装置の高さが低くなるので、切欠き部の厚み方向の距離を小さくでき、導光板の厚みを薄く形成して、面発光装置全体を薄く形成することができる。
【００３９】
（第２の実施の形態）
図３（Ａ）は本発明の第２の実施の形態の面発光装置の平面図、（Ｂ）は同面発光装置の側断面図、（Ｃ）は同面発光装置の導光板の底面図である。図３に示すように、本発明の第２の実施の形態の面発光装置２０は、第１の実施の形態の面発光装置１の導光板６の代わりに導光板２１を用いたものである。導光板２１は、導光板６の外側導光部１１および外側反射壁部１３の代わりに外側導光部２５および外側反射壁部２２を用いている。なお、他の部材は同じ構造なので、同一部材には同一番号を付して説明は省略する。
【００４０】
外側導光部２５は、直線状に形成された補助導光部２３，２４を、環状に形成された発光部１７の外周の２箇所にそれぞれ設けている。補助導光部２３，２４は、基端部を発光部１７に一体的に接続し、先端部を周方向に突出させている。また、導光板２１の中心から補助導光部２３，２４を見たときに、それぞれの先端部は、それぞれの基端部に対して右側に配置されている。
【００４１】
補助導光部２３，２４の外側端部には、孔部２６，２７が形成されている。また、外側反射壁部２２は、外側導光部２５および補助導光部２３，２４を囲んで異形に形成されている。
【００４２】
図４は、第２の実施の形態の面発光装置の光路を示す平面図である。図４に示すように、半導体発光装置８，９から補助導光部２３，２４内に入射した光は、直線状に形成された補助導光部２３，２４内を通過して、外側導光部２５内に入射され、同一方向（左廻り方向）に周回する。同じ方向に周回するので、入射された光が補助導光部２３，２４内に入り込むことがなく、発光部１７の発光効率がよくなる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、反射壁部および外側導光部を同心状に複数設けることも可能である。同心状とは、外側の反射壁部の内部に内側の反射壁部が配置されることをいい、中心がずれている場合も含まれる。
【００４４】
また、外側導光部に配置される半導体発光装置は、補助導光部の内部に配置されていればよく、貫通した孔部ではなく、非貫通の穴部や切欠き部内に配置してもよい。孔部の代わりに穴部や切欠き部を用いることにより、外側からほこり等が侵入することを防止でき、装置の信頼性が向上する。
【００４５】
また、外側反射壁部に切欠きを形成するとともに、半導体発光装置を半導体発光素子単体で構成し、この半導体発光装置を切欠き部内に配置して、外側導光部１１に光を入射するように構成することも可能である。かかる構成によって、半導体発光装置と外側導光部との間の距離が長くなるので、外側導光部を省略でき、また、外側導光部を小さく形成することができ、装置全体をコンパクトに形成することができる。
【００４６】
また、反射壁部に形成する切欠き部を、外側導光部に連通するように形成して、外側導光部に光を内側から入射するように構成することも可能である。かかる構成によって、外側導光部を省略または小さく形成でき、また、外側反射壁部の幅を小さくできるので、装置をコンパクトに形成することができる。
【００４７】
また、内側導光部を、環状に形成することも可能である。かかる構成によって、内側導光部を外側導光部と同一の形状にして、選択できるデザインを増やすことができる。
【００４８】
また、環状に形成した内側導光部のさらに内側に、外側に光を反射する反射壁部を設けることも可能である。かかる構成によって、内側導光部の発光効率をよくすることができる。
【００４９】
また、内側導光部、外側導光部、反射壁部、外側反射壁部を一体成型により形成することも可能である。一体成型することにより、組み立ての手間を省くとともに部品点数を減らすことができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、導光板の内側導光部と外側導光部との間に、光を透過させずに反射する環状の反射壁部を設け、この反射壁部に非貫通の切欠き部を形成し、半導体発光装置を切欠き部内に配置しているので、内側導光部または前記外側導光部の一方のみに出射した光を乱反射面に当てて光出射面から取り出すことにより、複数箇所を均一に発光させることができる。
【００５１】
また、半導体発光装置を、パッケージを有さない半導体発光素子で構成すると、半導体発光装置をパッケージの厚み分だけ薄く形成することができ、切欠き部および反射壁部の厚み方向の距離が小さくなるので、面発光装置全体が薄く形成され、導光板に吸収される光量を少なくして発光効率をよくすることができる。
【００５２】
また、反射壁部および外側導光部を、同心状に複数設けると、各反射壁部に配置した半導体発光装置の光をそれぞれ対応する外側導光部に出射し、複数の外側導光部をそれぞれ独立して発光させることができ、また、複数箇所を均一に発光させることができる。
【００５３】
乱反射面を、補助導光部を除いた部分に形成し、半導体発光装置を、補助導光部の内部に配置すると、補助導光部から光が出射されることを防止し、乱反射面を形成した所定の範囲のみを発光させ、発光効率をよくすることができる。
【００５４】
最外側の外側導光部の外側に、環状の外側反射壁部を設けると、最外側の外側導光部から外側反射壁部に当たった光が内側に反射されるので、発光効率をよくすることができる。
【００５５】
外側導光部に光を入射する半導体発光装置を、光路が外側導光部内を周回するように配置すると、光路に沿って進行する光が、周回するうちに乱反射面に少しずつ当たって、光出射面から少しずつ出射されるので、外側導光部の周方向の輝度が平均化され、製品の品質が向上する。
【００５６】
外側導光部に光を入射する複数の半導体発光装置のうちの少なくとも２つの半導体発光装置を、互いの光路が交差するように配置すると、２つの半導体発光装置から出射された光が、各々減衰しながら外側導光路を反対方向に進み、それぞれ交差して逆方向に進行することになり、外側導光路内の一方の半導体発光装置からの光量が多い部分では、他方の半導体発光装置からの光量が少なくなり、逆に、一方の半導体発光装置からの光量が少ない部分では、他方の半導体発光装置からの光量が多くなるので、外側導光部の各部における光量が平均化される。
【００５７】
内側導光部を、環状に形成すると、内側導光部を外側導光部と同様の形状にでき、デザイン選択の幅が拡がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態の面発光装置の平面図
（Ｂ）は同面発光装置の側断面図
（Ｃ）は同面発光装置の導光板の底面図
【図２】（Ａ）は第１の実施の形態の面発光装置の光路を示す平面図
（Ｂ）は同面発光装置の光路を示す部分拡大断面図
【図３】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態の面発光装置の平面図
（Ｂ）は同面発光装置の側断面図
（Ｃ）は同面発光装置の導光板の底面図
【図４】第２の実施の形態の面発光装置の光路を示す平面図
【符号の説明】
１面発光装置
２，３光出射面
４，５乱反射面
６導光板
７，８，９半導体発光装置
１０内側導光部
１１外側導光部
１２反射壁部
１３外側反射壁部
１４基板
１５切欠き部
１６傾斜壁部
１７発光部
１８補助導光部
１９孔部
２０面発光装置
２１導光板
２２外側反射壁部
２３，２４補助導光部
２５外側導光部
２６，２７孔部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface light-emitting device that lights a plurality of locations arranged in an annular shape.
[0002]
[Prior art]
A surface light emitting device that emits light in a ring shape is provided, for example, on the outer periphery of a rotary switch such as an air conditioner of an automobile, and is used as illumination.
[0003]
In a conventional surface light emitting device that emits light in a ring shape, a holder for holding the light guide plate and a plurality of light emitting diodes (LEDs) is provided outside the ring light guide plate, and a ring is provided on one surface in the axial direction of the light guide plate. A diffusing member is provided (see Patent Document 1).
[0004]
The light guide plate has an optical path through which light circulates and three concave portions that are formed on the outer peripheral surface and allow light from the light emitting diode to enter. The light emitting diodes are respectively arranged on the outer sides in the radial direction of the recesses of the light guide plate, and light is incident in the same circumferential direction from the outer peripheral surface of the light guide plate, that is, in the direction in which the incident light rotates clockwise. The light incident on the light guide plate travels while reflecting along the circumferential direction of the optical path, and a part of the light enters the ring-shaped diffusing member and diffusely reflects, so that this light is visually recognized from the outside.
[0005]
On the other hand, the present applicant has developed an illuminating device in which a plurality of linear reflecting members are arranged in a light guide plate so that only a predetermined portion emits light linearly (see Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-118463 A (page 2-4, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP 2001-92370 A (page 2-59, FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, there has been a demand to use a ring-shaped surface light emitting device as shown in Patent Document 1 for parts other than the rotary switch. In this case, it is necessary to emit light inside and outside the ring-shaped light emitting portion.
[0008]
However, since the conventional surface light emitting device is provided with a light emitting diode outside the ring-shaped light guide plate, the inner portion and the outer portion are independent from each other even if another light guide plate is arranged inside the light guide plate. Cannot be emitted.
[0009]
Here, when the reflecting member described in Patent Document 2 is used, the light guide plate can be separated. In this case, the arrangement of the semiconductor light emitting device becomes a problem. That is, when the light guide plate is linearly separated using the reflecting member, the semiconductor light emitting device can be disposed at the end of the light guide plate, and the periphery of the light guide plate is covered with an exterior member to cover the semiconductor light emitting device. Although it can be hidden, when the reflecting member is formed in an annular shape, the semiconductor light emitting device that irradiates the inside of the reflecting member must be disposed in the light guide plate inside the reflecting member or on the back side of the light guide plate. For this reason, when the semiconductor light emitting device is caused to emit light, the semiconductor light emitting device is directly visually recognized from the emission surface. Since the semiconductor light emitting device is a point light source, there is a problem that a point with extremely high luminance is generated on a part of the light emitting surface, and it cannot be used as a lighting device.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a surface light emitting device that uniformly emits light at a plurality of locations.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the surface light-emitting device of the present invention, an annular reflecting wall part that reflects without transmitting light is provided between the inner light guide part and the outer light guide part, and the inner light guide part or A surface light emitting device is formed in which a cutout portion communicating with the outer light guide portion is formed and at least one semiconductor light emitting device is disposed in the cutout portion.
[0012]
According to the present invention, a surface light emitting device that uniformly emits light at a plurality of locations can be obtained.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to a first aspect of the present invention, there is provided surface emission in which light from a plurality of semiconductor light emitting devices is incident on a light guide plate in which a light emitting surface and a diffusely reflecting surface are arranged to face each other, and light is emitted from the light emitting surface. In the apparatus, the light guide plate is provided with an annular reflecting wall portion that reflects without transmitting light between the inner light guide portion and the outer light guide portion. A non-penetrating notch is formed on the irregular reflection surface side and communicates with the optical part or the outer light guide part, and the light emitted from the semiconductor light emitting device to the front side is reflected to the light guide part side in the notch part An inclined wall portion is formed, and at least one of the semiconductor light emitting devices is arranged in the cutout portion from the irregular reflection surface side , and is a semiconductor in the cutout portion. The light emitted from the light emitting device is transmitted through the reflecting wall. Without being emitted directly to the side, it is emitted to only one of the inner light guide portion or the outer light portion, an effect that is taken out from the light exit surface this light when irregular reflection surface.
[0014]
The invention according to claim 2 is the surface light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting device is composed of a semiconductor light emitting element having no package, and the semiconductor light emitting device is packaged. Since the distance in the thickness direction of the notch portion and the reflection wall portion is reduced, the entire surface light emitting device is formed thin.
[0015]
A third aspect of the present invention is the surface light emitting device according to the first or second aspect, wherein a plurality of the reflecting wall portion and the outer light guide portion are provided concentrically. The light emitted from the semiconductor light-emitting device disposed on each reflection wall is emitted to the corresponding outer light guides, and the plurality of outer light guides are allowed to emit light independently.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, the outermost outer light guide portion includes an auxiliary light guide portion on the outer side, and the irregular reflection surface is formed in a portion excluding the auxiliary light guide portion, and the semiconductor light emitting device Is a surface light emitting device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the light from the semiconductor light emitting device is provided outside the auxiliary light guiding portion. The light is introduced into the inner portion of the outer light guide through the light guide, hits the irregular reflection surface, and is emitted from the light exit surface. At this time, since the irregular light-reflecting part is not formed in the auxiliary light guide part, it is possible to prevent light from being emitted from the auxiliary light guide part and to emit light only in a predetermined range in which the irregular reflection surface is formed.
[0017]
The invention described in claim 5 is characterized in that an annular outer reflecting wall portion is provided outside the outermost light guide portion on the outermost side. The light emitted from the outermost outer light guide part to the outer reflection wall part is reflected inward, hits the irregular reflection surface, and is emitted from the light emitting surface.
[0018]
The invention described in claim 6 is characterized in that the semiconductor light emitting device that makes light incident on the outer light guide portion is arranged such that an optical path circulates in the outer light guide portion. 5 is a surface light emitting device according to any one of 5 items, and the light traveling along the optical path hits the irregular reflection surface little by little as it circulates and is emitted little by little from the light emission surface. It has the effect | action that the brightness | luminance of the circumferential direction of an outer side light guide part is averaged.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, at least two of the plurality of semiconductor light emitting devices that make light incident on the outer light guide portion are arranged such that their optical paths intersect each other. 7. The surface light-emitting device according to claim 6, wherein light emitted from the two semiconductor light-emitting devices travels in the opposite direction through the outer light guide path while being attenuated, and crosses in opposite directions. In the portion where the amount of light from one semiconductor light emitting device in the outer light guide path is large, the amount of light from the other semiconductor light emitting device decreases, and conversely, the amount of light from one semiconductor light emitting device is small. In the portion, the amount of light from the other semiconductor light emitting device is increased, so that the amount of light in each portion of the outer light guide portion is averaged.
[0020]
The invention according to claim 8 is the surface light emitting device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the inner light guide portion is formed in an annular shape. It has the effect | action that a light guide part can be made into the same shape as an outer side light guide part.
[0021]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0022]
(First embodiment)
1A is a plan view of a surface light emitting device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1B is a side sectional view of the surface light emitting device, and FIG. 1C is a bottom view of a light guide plate of the surface light emitting device. It is. As shown in FIG. 1, the surface light emitting device 1 according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of light guide plates 6 on which light emitting surfaces 2 and 3 and irregularly reflecting surfaces 4 and 5 are opposed to each other. In this device, light from the semiconductor light emitting devices 7, 8, 9 is incident and light is emitted from the light exit surfaces 2, 3.
[0023]
The light guide plate 6 has an annular reflecting wall portion 12 as a separate member between the disc-shaped inner light guide portion 10 and the annular outer light guide portion 11. The light exit surface 2 and the irregular reflection surface 4 are formed in a circular shape on both surfaces of the inner light guide unit 10, respectively, and the light exit surface 3 and the irregular reflection surface 5 are both surfaces of the outer light guide unit 11 on the radially inner portion. Each is formed in an annular shape. In addition, the light guide plate 6 has an annular outer reflection wall portion 13 outside the outer light guide portion 11.
[0024]
The semiconductor light emitting devices 7 to 9 are mounted in a conductive state on a printed wiring board or a lead frame 14 provided on the back side of the light guide plate 6. The shape and thickness of the substrate 14 are arbitrary, and the size may be larger or smaller than the light guide plate 6.
[0025]
The semiconductor light emitting device 7 emits monochromatic light by sealing a semiconductor light emitting element in a top light emitting package. The semiconductor light-emitting devices 8 and 9 are obtained by arranging semiconductor light-emitting elements that emit light in three colors in a casing for side light emission and sealing them with resin. By changing the luminance of each semiconductor light-emitting element, any color can be obtained. Can emit light.
[0026]
The inner light guide part 10 and the outer light guide part 11 are formed using a light-transmitting material such as acrylic. The irregular reflection surfaces 4 and 5 formed respectively on the inner light guide unit 10 and the outer light guide unit 11 can be formed, for example, by roughening or applying a white paint.
[0027]
The reflecting wall portion 12 and the outer reflecting wall portion 13 can be formed using a material that reflects without transmitting light, such as a white resin or a metal having gloss on the surface. Moreover, it can also form by apply | coating white resin to a transparent resin, or making metal foil adhere.
[0028]
The reflection wall portion 12 has a notch portion 15 formed in a trapezoidal shape in plan view. The cutout 15 is formed on the inner light guide 10 side and on the irregular reflection surfaces 4 and 5 side. An inclined wall portion 16 is formed on the outer side of the cutout portion 15 to reflect the light emitted from the semiconductor light emitting device 7 to the front side toward the inner light guide portion 10 side.
[0029]
The notch 15 is formed in a non-penetrating state, and the semiconductor light emitting device 7 cannot be viewed from the front side.
[0030]
It is also possible to fill the notch portion 15 with a sealing resin and fix the semiconductor light emitting device 7 and the substrate 14 to the reflection wall portion 12. By filling the sealing resin, the amount of light incident on the inner light guide unit 10 from the semiconductor light emitting device 7 is increased, and the luminance of the inner light guide unit 10 can be increased.
[0031]
The outer light guide unit 11 integrally forms an annular light emitting unit 17 including the light emitting surface 3 and the irregular reflection surface 4 and an auxiliary light guide unit 18 connected in a V shape at two locations outside the light emitting unit 17. is doing.
[0032]
A hole 19 is formed through the outermost part of the auxiliary light guide 18, and the semiconductor light emitting devices 8 and 9 are disposed in the hole 19. The side surface of the hole 19 formed in the light emitting direction of the semiconductor light emitting devices 8 and 9 is formed in an arc shape similar to the package of the semiconductor light emitting devices 8 and 9 in order to expand the light distribution range.
[0033]
The semiconductor light emitting devices 8 and 9 are arranged in the circumferential direction of the light emitting unit 17, and the optical path of light generated from the semiconductor light emitting devices 8 and 9 is formed so as to circulate in the outer light guide unit 11. Yes. The optical paths of the light generated from the semiconductor light emitting devices 8 and 9 are arranged so that the optical paths of each other intersect.
[0034]
FIG. 2A is a plan view showing an optical path of the surface light emitting device according to the first embodiment, and FIG. 2B is a partially enlarged sectional view showing an optical path of the surface light emitting device. As shown in FIGS. 1 (A) to 1 (C), FIGS. 2 (A) and 2 (B), the light emitted from the semiconductor light emitting device 7 hits the wall surface in the notch 15 and enters the inner light guide 10 side. The light is reflected and further strikes and reflects the inner side surface of the reflecting wall portion 12 in contact with the outer periphery of the inner light guide portion 10. The light hits the irregular reflection surface 4 arranged on the back side while being reflected and is irregularly reflected, and is emitted from the front light emission surface 2 to emit light in a circular shape. When the semiconductor light emitting device 7 is directly visually recognized, it is visually recognized as a point with high brightness. However, since the semiconductor light emitting device 7 is disposed in the notch portion 15, the semiconductor light emitting device 7 is not directly visible from the front side, and the inner The light part 10 emits light uniformly and is visually recognized as a circular light emitter.
[0035]
When the semiconductor light emitting devices 8 and 9 emit light, most of the light is reflected in the outer light guide 11 by the outer surface of the reflection wall 12 and the inner surface of the outer reflection wall 13. Head down and cross around. Moreover, a part of light crosses upwards of the inner light guide 10 and circulates in the opposite direction. The light hits the irregular reflection surface 5 while circulating and is diffusely reflected, and emitted from the light emission surface 3 to emit light in an annular shape.
[0036]
Note that if the front side of the auxiliary light guide 18 and the outer reflection wall 13 outside the light emitting unit 17 is masked with a label or the like attached to a product, the semiconductor light emitting devices 8 and 9 can be viewed from the front side. Disappear. Further, since the irregular reflection surface 5 is formed in a portion excluding the auxiliary light guide 18, useless light is not emitted from portions other than the light emission surface 3.
[0037]
In this way, the inner light guide 10 can emit monochromatic light, and the light emitter 17 of the outer light guide can emit full color. At this time, the inner light guide unit 10 and the light emitting unit 17 emit light completely separated from each other, and the colors are not mixed.
[0038]
Note that the semiconductor light emitting device disposed in the notch can also be configured as a single semiconductor light emitting element without a package. In this case, the height of the semiconductor light emitting device is reduced, so the thickness direction of the notch , The thickness of the light guide plate can be reduced, and the entire surface light emitting device can be formed thinner.
[0039]
(Second Embodiment)
3A is a plan view of a surface light emitting device according to a second embodiment of the present invention, FIG. 3B is a side sectional view of the surface light emitting device, and FIG. 3C is a bottom view of a light guide plate of the surface light emitting device. It is. As shown in FIG. 3, a surface light emitting device 20 according to the second embodiment of the present invention uses a light guide plate 21 instead of the light guide plate 6 of the surface light emitting device 1 according to the first embodiment. . The light guide plate 21 uses an outer light guide portion 25 and an outer reflection wall portion 22 instead of the outer light guide portion 11 and the outer reflection wall portion 13 of the light guide plate 6. In addition, since another member is the same structure, the same number is attached | subjected to the same member and description is abbreviate | omitted.
[0040]
The outer light guide unit 25 is provided with auxiliary light guide units 23 and 24 formed in a straight line at two locations on the outer periphery of the light emitting unit 17 formed in a ring shape. The auxiliary light guides 23 and 24 have base ends integrally connected to the light emitting unit 17 and project distal ends in the circumferential direction. Further, when the auxiliary light guide portions 23 and 24 are viewed from the center of the light guide plate 21, the respective distal end portions are arranged on the right side with respect to the respective base end portions.
[0041]
Hole portions 26 and 27 are formed at outer end portions of the auxiliary light guide portions 23 and 24. Further, the outer reflection wall portion 22 is formed in an irregular shape so as to surround the outer light guide portion 25 and the auxiliary light guide portions 23 and 24.
[0042]
FIG. 4 is a plan view showing an optical path of the surface emitting device according to the second embodiment. As shown in FIG. 4, light incident on the auxiliary light guides 23 and 24 from the semiconductor light emitting devices 8 and 9 passes through the auxiliary light guides 23 and 24 formed in a straight line, and is guided outside. The light enters the portion 25 and circulates in the same direction (counterclockwise direction). Since the light circulates in the same direction, the incident light does not enter the auxiliary light guide portions 23 and 24, and the light emission efficiency of the light emitting portion 17 is improved.
[0043]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, a plurality of reflection wall portions and outer light guide portions can be provided concentrically. . Concentric means that the inner reflecting wall is disposed inside the outer reflecting wall, and includes a case where the center is shifted.
[0044]
Further, the semiconductor light emitting device disposed in the outer light guide section only needs to be disposed in the auxiliary light guide section, and may be disposed in a non-penetrating hole or notch instead of a penetrating hole. Good. By using a hole or a notch instead of the hole, dust or the like can be prevented from entering from the outside, and the reliability of the apparatus is improved.
[0045]
In addition, a notch is formed in the outer reflection wall portion, and the semiconductor light emitting device is configured by a single semiconductor light emitting element, and the semiconductor light emitting device is disposed in the notch portion so that light enters the outer light guide portion 11. It is also possible to configure. With this configuration, since the distance between the semiconductor light emitting device and the outer light guide is increased, the outer light guide can be omitted, and the outer light guide can be made smaller, so that the entire device can be made compact. can do.
[0046]
Moreover, it is also possible to form the notch part formed in the reflecting wall part so as to communicate with the outer light guide part so that light enters the outer light guide part from the inner side. With this configuration, the outer light guide portion can be omitted or formed small, and the width of the outer reflection wall portion can be reduced, so that the apparatus can be formed compactly.
[0047]
Moreover, it is also possible to form an inner side light guide part cyclically | annularly. With this configuration, it is possible to increase the number of designs that can be selected by making the inner light guide part the same shape as the outer light guide part.
[0048]
Moreover, it is also possible to provide a reflection wall part that reflects light outwardly further inside the annular inner light guide part. With this configuration, the light emission efficiency of the inner light guide can be improved.
[0049]
In addition, the inner light guide part, the outer light guide part, the reflection wall part, and the outer reflection wall part can be formed by integral molding. By integrally molding, it is possible to save the time and trouble of assembling and reduce the number of parts.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an annular reflecting wall portion that reflects without transmitting light is provided between the inner light guide portion and the outer light guide portion of the light guide plate, and the reflection wall portion is not penetrated. Since the semiconductor light emitting device is disposed in the notch, the light emitted to only one of the inner light guide and the outer light guide is applied to the irregular reflection surface and taken out from the light exit surface. As a result, light can be emitted uniformly at a plurality of locations.
[0051]
In addition, when the semiconductor light emitting device is configured by a semiconductor light emitting element having no package, the semiconductor light emitting device can be formed as thin as the thickness of the package, and the distance in the thickness direction between the cutout portion and the reflection wall portion is reduced. Therefore, the entire surface light emitting device is thinly formed, and the luminous efficiency can be improved by reducing the amount of light absorbed by the light guide plate.
[0052]
Further, when a plurality of the reflection wall portions and the outer light guide portions are provided concentrically, the light of the semiconductor light emitting device disposed on each reflection wall portion is emitted to the corresponding outer light guide portion, and the plurality of outer light guide portions are provided. Each can be made to emit light independently, and a plurality of places can be made to emit light uniformly.
[0053]
When the irregular reflection surface is formed in a portion excluding the auxiliary light guide, and the semiconductor light emitting device is disposed inside the auxiliary light guide, light is prevented from being emitted from the auxiliary light guide, and the irregular reflection surface is formed. The light emission efficiency can be improved by emitting light only in the predetermined range.
[0054]
When an annular outer reflection wall is provided outside the outermost outer light guide, the light hitting the outer reflection wall from the outermost outer light guide is reflected inward, improving luminous efficiency. be able to.
[0055]
When a semiconductor light-emitting device that makes light incident on the outer light guide part is arranged so that the optical path circulates in the outer light guide part, the light traveling along the optical path hits the irregular reflection surface little by little as it circulates. Since the light is emitted little by little from the light exit surface, the luminance in the circumferential direction of the outer light guide is averaged, and the quality of the product is improved.
[0056]
When at least two semiconductor light-emitting devices among a plurality of semiconductor light-emitting devices that make light incident on the outer light guide portion are arranged so that their optical paths cross each other, the light emitted from the two semiconductor light-emitting devices is attenuated respectively. While traveling in the opposite direction on the outer light guide, each crossing and proceeding in the opposite direction, the amount of light from one semiconductor light emitting device in the outer light guide is large, the amount of light from the other semiconductor light emitting device Conversely, in a portion where the amount of light from one semiconductor light-emitting device is small, the amount of light from the other semiconductor light-emitting device increases, so the light amount in each part of the outer light guide is averaged.
[0057]
If the inner light guide portion is formed in an annular shape, the inner light guide portion can have the same shape as the outer light guide portion, and the range of design selection is expanded.
[Brief description of the drawings]
1A is a plan view of a surface light emitting device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1B is a side sectional view of the surface light emitting device, and FIG. 1C is a bottom view of a light guide plate of the surface light emitting device. 2A is a plan view showing an optical path of the surface light emitting device according to the first embodiment, and FIG. 2B is a partially enlarged sectional view showing an optical path of the surface light emitting device. FIG. FIG. 4B is a plan view of the surface light emitting device according to the second embodiment, and FIG. 4C is a side sectional view of the surface light emitting device. FIG. 4B is a bottom view of the light guide plate of the surface light emitting device. Plan view showing the optical path of the surface light emitting device
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface light-emitting device 2, 3 Light-projection surface 4, 5 Diffuse reflection surface 6 Light guide plate 7, 8, 9 Semiconductor light-emitting device 10 Inner light guide part 11 Outer light guide part 12 Reflective wall part 13 Outer reflective wall part 14 Substrate 15 Notch Part 16 inclined wall part 17 light emitting part 18 auxiliary light guide part 19 hole part 20 surface light emitting device 21 light guide plate 22 outer reflection wall parts 23 and 24 auxiliary light guide part 25 outer light guide parts 26 and 27 hole part

Claims

In the surface light emitting device that causes the light of the plurality of semiconductor light emitting devices to enter the light guide plate in which the light emitting surface and the irregular reflection surface are arranged to face each other, and emits light from the light emitting surface,
The light guide plate is provided with an annular reflecting wall portion that reflects without transmitting light between the inner light guide portion and the outer light guide portion,
The reflection wall portion is formed with a non-penetrating notch portion on the irregular reflection surface side and communicated with the inner light guide portion or the outer light guide portion, and the notch portion emits from the semiconductor light emitting device to the front side. The surface light emitting device is characterized in that an inclined wall portion for reflecting the light to the light guide portion side is formed, and at least one of the semiconductor light emitting devices is disposed in the notch portion from the irregular reflection surface side .

The surface light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting device comprises a semiconductor light emitting element having no package.

The surface light-emitting device according to claim 1, wherein a plurality of the reflection wall portions and the outer light guide portions are provided concentrically.

The outermost outer light guide part includes an auxiliary light guide part on the outer side, the irregular reflection surface is formed in a portion excluding the auxiliary light guide part, and the semiconductor light emitting device is provided inside the auxiliary light guide part. The surface emitting device according to claim 1, wherein the surface light emitting device is disposed on the surface emitting device.

The surface light-emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein an annular outer reflection wall portion is provided outside the outermost outer light guide portion.

The said semiconductor light-emitting device which injects light into the said outside light guide part is arrange | positioned so that an optical path may circulate within the said outside light guide part, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Surface emitting device.

The at least two semiconductor light-emitting devices of the plurality of semiconductor light-emitting devices that make light incident on the outer light guide unit are disposed so that their optical paths intersect each other. Surface emitting device.

The surface light-emitting device according to claim 1, wherein the inner light guide portion is formed in an annular shape.