JP6062618B2 - 導光体および照明装置 - Google Patents
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Description
たとえば、特許文献1においては、点光源から出射した光をハウジング内で拡散させ、この拡散された光を、光導通反射部材を通過させることで、面光源から出射する照明光である面照明光に近い照明光を出射することができる照明装置が開示されている。かかる構成の照明装置によれば、点光源から出射した光を、面照明光に近い照明光でありながら指向性を持たせたとして出射させることができる。そのため照明エリア(被照明範囲)を限定することができ、加えて、この照明エリア内の照度の均一化を図ることが期待できる。
図1は、本発明の実施の形態に係る導光体1を備える照明装置2の構成を示す斜視図である。図2は、照明装置2を光の出射方向から見た平面図である。図3の上段(A)は、図1に示す照明装置2の側面図であり、下段(B)は底面図である。図4は、図1に示す切断線A−Aにおける照明装置2の断面図である。以下の説明では、図に示す矢印F方向を、照明装置2の光の出射方向である前方とし、その反対方向を後方として説明する。また、光軸Xに直交する方向を側方とすると共に、光軸Xに近づく方向を内方向(内側)とし、そして、光軸Xから離れる方向を外方向(外側)として説明を行うこととする。
凹部4は、後方から前方に略半球状に凹む形状を呈している。LED3の光出射部分は、全て凹部4内に収納されている。したがって、LED3から出射した光のほとんどを、凹部4の内面に入射させることができる。LED3は基板9に実装され、図以外の駆動回路および電源により発光することができる。
第1反射面7は、第1反射面7に入射した導光部5内の光を、導光部5内に反射させる反射面である。第1反射面7は、導光部5の側面5Bに、たとえば、アルミニウム等の金属の蒸着やメッキ処理を施したり、あるいは反射材を貼付することで形成することができる。また、側面5Bに直接反射面を形成する替わりに、側面5Bは光を透過可能にしておき、側面5Bの後方に第1反射面7としての反射鏡を配置する構成としてもよい。底面5Aは、光軸Xに対して直交する面に沿う面であるのに対し、側面5Bは、外方向が前方に傾斜している。すなわち、第1反射面7と光出射面6との間隔は、凹部4すなわち光軸Xからの距離が長くなるほど狭くなっている。
第2反射面8は、第2反射面8に入射した導光部5内の光を、導光部5内に反射させる反射面である。第2反射面8は、光軸Xを中心に互いに同心円状に形成される複数の反射面8Aから形成される。反射面8Aは、隣接する反射面8Aの間隔8Bが、全体として、内側から外側に向かうほど広くなり、また、反射面8Aの直径方向の幅8Cが、全体として、内側から外側に向かうほど狭くなる。つまり、第2反射面8は、凹部4(光軸X)からの距離が長くなるほど、複数の反射面8Aが設けられる密度が低くなるように形成されている。光出射面6のうち、第2反射面8が形成されていない部分、すなわち、隣接する反射面8Aと反射面8Aとの間は、導光部5内の光を導光部5の前方側に出射することができる光出射部10として形成されている。
第1反射面7と光出射面6とを繋ぐ部分は端面5Cに形成されている。端面5Cには、端面5Cに入射した導光部5内の光を、導光部5内に反射させる第3の反射面(第3反射面)12が形成されている。第3反射面12は、端面5Cに、たとえば、アルミニウム等の金属の蒸着やメッキ処理を施したり、あるいは反射材を貼付することで形成することができる。端面5Cに直接反射面を形成する替わりに、端面5Cの外側に第3反射面12としての反射鏡を配置する構成としてもよい。
凹部4に対して導光部5を挟んだ位置には、前方から後方に向けて円弧面状(球の一部の形状)に凹む凹面13が形成されている。凹面13には、凹面13に入射した導光部5内の光を、導光部5内に反射させる第4の反射面(第4反射面)14)が形成されている。第4反射面14は、凹面13に、たとえば、アルミニウム等の金属の蒸着やメッキ処理を施したり、あるいは反射材を貼付することで形成することができる。第4反射面14は、導光部5内から見たときに後方に突出する凸面鏡の形状となっている。凹面13に直接反射面を形成する替わりに、凹面13の前方に第4反射面14としての反射鏡を配置する構成としてもよい。
次に、上述のように構成される照明装置2において、LED3から出射された光が導光体1に入射し、光出射面6から出射するまでの光路の傾向を、図6を参照しながら例示的に説明する。導光部5には光散乱粒子が含有されている。そのため、導光部5内の光は、図5に示すように、光散乱粒子により散乱されながら進行する。光L1から光L5は、説明を簡略化するため、図6上においては直線的に描いているが、導光部5を実際に進行する光は光散乱粒子により散乱されながら進行する。つまり、光L1から光L5は光の光路を大局的に示すものである。なお、図6では、光路を判り易くするため、図4に示す導光体1に付したハッチングを省略している。
以上のように、導光体1は、第1反射面7と光出射面6とが導光部5を挟んで配置され、第1反射面7と光出射面6との間隔が、凹部4(光軸X)からの距離が長くなるほど狭くなるように構成されている。また、光出射面6には、導光部5の側に反射面を向ける複数の反射面8Aからなる第2反射面8が設けられ、第2反射面8は、凹部4からの距離が長くなるほど、複数の反射面8Aが設けられる密度が低くなるように構成されている。このように導光体1が構成されることで、導光体1から出射する面照明光に指向性を持たせ、所定の照明エリアのみを照明することが可能となると共に、照明エリア内の照度の一層の均一化を図ることができる。
図7から図10に、光出射面6が縦横45mmの正方形である照明装置2の照度分布と配光分布を示す。
上述した本発明の実施の形態に係る照明装置2は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々の変形実施が可能である。
2 … 照明装置
3 … 光源
4 … 光入射部(凹部)
5 … 導光部
6 … 光出射面
7 … 第1反射面(第1の反射面)
8 … 第2反射面(第2の反射面)
8A … 複数の反射面
11 … 端面(端部)
12 … 第3反射面(第3の反射面)
14 … 第4反射面(第4の反射面)
Claims (6)
- 光入射部と、
前記光入射部から入射した光を導光する導光部と、
を有し、
前記導光部は、透明樹脂に光散乱粒子が含有される光散乱導光部であり、
前記導光部を挟んで、前記導光部内の光を反射する第1の反射面と、前記導光部内の光を出射する光出射面とが配置され、
前記第1の反射面と前記光出射面との間隔は、前記光入射部からの距離が長くなるほど狭くなり、
前記光出射面には、前記導光部の側に反射面を向ける複数の反射面からなる第2の反射面が設けられ、
前記第2の反射面は、前記光入射部からの距離が長くなるほど、前記複数の反射面が設けられる密度が低くなる、
ことを特徴とする導光体。 - 請求項1に記載の導光体であって、
前記導光部の前記第1の反射面と前記光出射面とを繋ぐ端部に前記導光部の側に反射面を向けた第3の反射面を備える、
ことを特徴とする導光体。 - 請求項1または2に記載の導光体であって、
前記光入射部に対して前記導光部を挟んだ位置には、反射面を前記導光部の側に向ける第4の反射面を備える、
ことを特徴とする導光体。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の導光体であって、
前記複数の反射面は、互いに同心円に形成されている、
ことを特徴とする導光体。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の導光体であって、
前記複数の反射面は、複数の点状に形成されている、
ことを特徴とする導光体。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の導光体と、
前記導光体の前記光入射部に配置される光源と、
を備えることを特徴とする照明装置。
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