JP7047799B2 - Light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device.
光源と、光源から入射した光を導光し、導光された光を光路偏向して出射面から出射させることにより空間上に画像を結像させる導光板と、を備える発光装置が従来技術として知られている。 As a conventional technique, a light emitting device including a light source and a light guide plate that guides light incident from the light source, deflects the guided light through an optical path, and emits an image from an exit surface to form an image in space. Are known.
前記従来の発光装置では、通常の使用環境では、図5および図7Aに示すように、導光板から出射される光の光量は、観察角度0度付近から徐々に増大し、特に、観察角度が30~60度付近で、出射光の光量は最大となる。ここで、観察角度とは、導光板の出射面の法線と導光板から出射されて観察者に視認される光の経路がなす角度(図7Aにおいて、右側(光源から遠い側)が+、左側(光源に近い側)が-)を示す。なお、実際には導光板は、その面の法線方向が水平方向となるように配置されて設けられる。すなわち、図7Aにおいて、左側が下方向、右側が上方向となる。 In the conventional light emitting device, in a normal usage environment, as shown in FIGS. 5 and 7A, the amount of light emitted from the light guide plate gradually increases from the vicinity of the observation angle of 0 degrees, and the observation angle is particularly high. At around 30 to 60 degrees, the amount of emitted light becomes maximum. Here, the observation angle is an angle formed by the normal of the exit surface of the light guide plate and the path of the light emitted from the light guide plate and visually recognized by the observer (in FIG. 7A, the right side (the side far from the light source) is +, The left side (the side closer to the light source) indicates-). In reality, the light guide plate is arranged so that the normal direction of the surface is the horizontal direction. That is, in FIG. 7A, the left side is the downward direction and the right side is the upward direction.
ところが、図6および7Aに示すように、想定外の高温(140度)の環境下に発光装置が曝されると、樹脂材料で成形された導光板の形状が変形することがある。図6では、導光板の断面の形状において、光路偏向部を構成する溝の最深部が浅くなり、溝の傾斜部分が小さくなる。このため、図7Bに示すように、140度の環境下では、観察角度-20~30度付近では、導光板から出射する光がほとんど存在しなくなり、出射光の光量のピークが観察角度70度くらいにずれる。この結果、想定される観察者の位置からは、光が視認できなくなるという問題があった。例えばこの発光装置が車両のテールランプなどに用いられる場合、光が視認できなくなると安全上の問題が生じることになる。 However, as shown in FIGS. 6 and 7A, when the light emitting device is exposed to an unexpectedly high temperature (140 degrees) environment, the shape of the light guide plate formed of the resin material may be deformed. In FIG. 6, in the shape of the cross section of the light guide plate, the deepest portion of the groove constituting the optical path deflection portion becomes shallow, and the inclined portion of the groove becomes small. Therefore, as shown in FIG. 7B, in an environment of 140 degrees, almost no light emitted from the light guide plate is present near an observation angle of -20 to 30 degrees, and the peak of the amount of emitted light is an observation angle of 70 degrees. It shifts to about. As a result, there is a problem that the light cannot be visually recognized from the assumed position of the observer. For example, when this light emitting device is used for a tail lamp of a vehicle or the like, if the light becomes invisible, a safety problem arises.
本発明の一態様は、上記問題に鑑み、周囲の環境が想定外の高温となったとしても、導光板から出射される光が、観察者に視認可能な発光装置を実現することを目的とする。 In view of the above problems, one aspect of the present invention is to realize a light emitting device in which the light emitted from the light guide plate can be visually recognized by an observer even if the surrounding environment becomes an unexpectedly high temperature. do.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置は、光源と、前記光源から入射した光を導光し、導光された光を光路偏向して出射面から出射させることにより空間上に画像を結像させる導光板と、を備える発光装置であって、前記導光板は、前記光を光路偏向する反射面をそれぞれ有する光路偏向部群を備え、前記光路偏向部群は、前記出射面に対する前記反射面の角度が30~55度である第1光路偏向部群と、前記出射面に対する前記反射面の角度が65度以上である第2光路偏向部群と、を含む。
上記構成によれば、発光装置の周囲環境が高温となることにより第1光路偏向部群の傾斜角が小さくなり、観察者から視認不可能となった場合でも、第2光路偏向部群により偏向された出射光が視認可能となる。よって、発光の視認が確実に要求されるような用途で用いられる場合にも適用できる。
In order to solve the above problems, the light emitting device according to one aspect of the present invention guides the light source and the light incident from the light source, and deflects the guided light to emit light from the emission surface. A light emitting device including a light guide plate for forming an image on space, wherein the light guide plate includes a light path deflection unit group having a reflection surface for light path deflecting the light, and the optical path deflection unit group includes a light path deflection unit group. Includes a first optical path deflection unit group in which the angle of the reflection surface with respect to the emission surface is 30 to 55 degrees, and a second optical path deflection unit group in which the angle of the reflection surface with respect to the emission surface is 65 degrees or more. ..
According to the above configuration, the inclination angle of the first optical path deflection unit group becomes small due to the high temperature of the surrounding environment of the light emitting device, and even if it becomes invisible to the observer, it is deflected by the second optical path deflection unit group. The emitted light becomes visible. Therefore, it can be applied even when it is used in an application where the visual recognition of light emission is surely required.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置は、前記第1光路偏向部群を構成する光路偏向部の数が、前記第2光路偏向部群を構成する光路偏向部の数の4倍以上であってもよい。
上記構成によれば、通常の環境においては、第1光路偏向部群により偏向される出射光の光量を充分に確保することができ、しかも、第1光路偏向部群により偏向された出射光が視認不可能となった場合でも、第2光路偏向部群により偏向された出射光が、最低限、視認可能であるため、安全性を確保することができる。
In order to solve the above problems, in the light emitting device according to one aspect of the present invention, the number of optical path deflection units constituting the first optical path deflection unit group is the number of optical path deflection units constituting the second optical path deflection unit group. It may be 4 times or more of the number of.
According to the above configuration, in a normal environment, the amount of emitted light deflected by the first optical path deflecting group can be sufficiently secured, and the emitted light deflected by the first optical path deflecting group can be sufficiently secured. Even when it becomes invisible, the emitted light deflected by the second optical path deflection unit group is at least visible, so that safety can be ensured.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置は、前記第2光路偏向部群によって結像される画像は、前記導光板に異常が発生していることを示す画像であってもよい。
上記構成によれば、前記第2光路偏向部群によって結像される画像によって、第1光路偏向部群により偏向される出射光が視認不可能となっていることを、観察者に示すことにより、導光板の補修、交換を促すことができ、安全性を確保することができる。
In order to solve the above problems, in the light emitting device according to one aspect of the present invention, the image formed by the second optical path deflection unit group is an image showing that an abnormality has occurred in the light guide plate. There may be.
According to the above configuration, by showing the observer that the emitted light deflected by the first optical path deflection group is invisible due to the image formed by the second optical path deflection group. , Repair and replacement of the light guide plate can be promoted, and safety can be ensured.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置は、前記第1光路偏向部群による画像は、前記導光板の配置位置とは異なる空間上に結像される一方、前記第2光路偏向部群による画像は、前記導光板の面上に結像されてもよい。
上記構成によれば、異常時に結像される画像が、正常時に結像される画像と異なるため、観察者は、発光装置に異常が発生していることを認識することができ、安全性を確保することができる。
In order to solve the above problems, in the light emitting device according to one aspect of the present invention, the image by the first optical path deflection unit group is imaged in a space different from the arrangement position of the light guide plate, while the above. The image produced by the second optical path deflection unit group may be imaged on the surface of the light guide plate.
According to the above configuration, since the image formed at the time of abnormality is different from the image formed at the time of normal, the observer can recognize that the light emitting device has an abnormality, and the safety can be improved. Can be secured.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置は、前記第1光路偏向部群が形成されている領域の面積と、前記第2光路偏向部群が形成されている領域面積との和が、前記導光板の前記出射面の総面積の30%以下であってもよい。
上記構成によれば、パターンが視認されず、導光板が透明に感じられるため、デザイン性に優れた発光装置を提供することができる。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置は、前記光路偏向部群は、
前記出射面に対する前記反射面の角度が55~65度である第3光路偏向部群をさらに含んでもよい。
上記構成によれば、第1光路偏向部群により偏向される出射光が完全に視認不可能になる前に、第3光路偏向部群による画像により、発光装置に問題が生じていることが観察者に認識されるので、ユーザは発光装置の交換などの対応をより早急に行うことが可能となる。
In order to solve the above problems, the light emitting device according to one aspect of the present invention has an area of a region where the first optical path deflection unit group is formed and a region where the second optical path deflection unit group is formed. The sum with the area may be 30% or less of the total area of the exit surface of the light guide plate.
According to the above configuration, since the pattern is not visually recognized and the light guide plate feels transparent, it is possible to provide a light emitting device having excellent design.
In order to solve the above-mentioned problems, the light emitting device according to one aspect of the present invention has the optical path deflection unit group.
A third optical path deflection unit group in which the angle of the reflecting surface with respect to the emitting surface is 55 to 65 degrees may be further included.
According to the above configuration, it is observed that a problem occurs in the light emitting device by the image by the third optical path deflection group before the emitted light deflected by the first optical path deflection group becomes completely invisible. Since it is recognized by the person, the user can take measures such as replacement of the light emitting device more quickly.
本発明の一態様によれば、周囲の環境が想定外の高温となったとしても、導光板から出射される光が、観察者に視認可能な発光装置を実現することができる。 According to one aspect of the present invention, even if the surrounding environment becomes an unexpectedly high temperature, it is possible to realize a light emitting device in which the light emitted from the light guide plate is visible to the observer.
以下、本発明の一側面に係る実施の形態(以下、「本実施形態」とも表記する)を、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment according to one aspect of the present invention (hereinafter, also referred to as “the present embodiment”) will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の一側面に係る実施の形態の発光装置における立体画像の結像方法を説明する。 First, a method of forming a stereoscopic image in a light emitting device according to an embodiment of the present invention will be described.
〔立体画像の結像方法1〕
図2の(a)は、本実施形態に係る発光装置4の構成を示す断面図である。図2の(a)に示すように、発光装置4は、光源12と、導光板11(第1導光板)とを備えている。図2の(b)は、発光装置4が備える導光板11の構成を示す平面図である。
[
FIG. 2A is a cross-sectional view showing the configuration of the
なお、図2~図4において、光源12から導光板11に入射した光が当該導光板11内を導光される方向をY軸方向、導光板11から光が出射される方向をZ軸方向とし、Y軸方向およびZ軸方向の両方に垂直な方向をX軸方向とする。
In FIGS. 2 to 4, the direction in which the light incident on the
導光板11は、光源12から入射された光(入射光)を導光する部材である。導光板11は、透明で屈折率が比較的高い樹脂材料で成形される。導光板11を形成する材料としては、例えばポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂などを使用することができる。本実施形態では、導光板11は、ポリメチルメタクリレート樹脂によって形成されている。導光板11は、図2の(a)に示すように、出射面11a(光出射面)と、背面11bと、入射面11cとを備えている。
The
出射面11aは、導光板11の内部を導光され、光路偏向部13と同様の光路偏向部16により光路変更された光を出射する面である。出射面11aは、導光板11の前面を構成している。背面11bは、出射面11aと互いに平行な面であり、後述する光路偏向部16が配置される面である。入射面11cは、光源12から出射された光が導光板11の内部に入射される面である。
The
光源12から出射され、入射面11cから導光板11に入射した光は、出射面11aまたは背面11bで全反射され、導光板11内を導光される。
The light emitted from the
図2の(a)に示すように、光路偏向部16は、導光板11の内部において背面11bに形成されており、導光板11内を導光された光を光路変更して出射面11aから出射させるための部材である。光路偏向部16は、導光板11の背面11bに複数設けられている。
As shown in FIG. 2A, the optical
光路偏向部16は、入射面11cに平行な方向(X軸)に沿って設けられている。光路偏向部16は、三角錐形状となっており、入射した光を反射(全反射)する反射面Raを備えている。光路偏向部16は、例えば、導光板11の背面11bに形成された凹部であってもよい。なお、光路偏向部16は、三角錐形状に限られるものではない。導光板11の背面11bには、図2の(b)に示すように、複数の光路偏向部16からなる複数の光路偏向部列17a、17b、17c…が形成されている。
The optical
各光路偏向部列17a、17b、17c…では、複数の光路偏向部16は、反射面Raが光の入射方向に対する角度が互いに異なるように、導光板11の背面11bに配置されている。これにより、各光路偏向部列17a、17b、17c…は、入射光を光路変更して、出射面11aから様々な方向へ出射させる。
In each of the optical path
次に、発光装置4による立体画像Iの結像方法について、図14を参照しながら説明する。ここでは、導光板11の出射面11aに垂直な面である立体画像結像面Pに、光路偏向部16により光路変更された光によって面画像としての立体画像Iを結像する場合について説明する。
Next, a method of forming a stereoscopic image I by the
図14は、発光装置4による立体画像Iの結像方法を示す斜視図である。なお、ここでは、立体画像結像面Pに立体画像Iとして円内に斜線が入った画像を結像することについて説明する。
FIG. 14 is a perspective view showing a method of forming a stereoscopic image I by the
発光装置4では、図14に示すように、例えば、光路偏向部列17aの各光路偏向部16によって光路変更された光は、立体画像結像面Pに線La1および線La2で交差する。これにより、立体画像結像面Pに立体画像Iの一部である線画像LIを結像させる。線画像LIは、YZ平面に平行な線画像である。このように、光路偏向部列17aに属する多数の光路偏向部16からの光によって、線La1および線La2の線画像LIが結像される。なお、線La1および線La2の像を結像する光は、光路偏向部列17aにおける少なくとも2つの光路偏向部16によって提供されていればよい。
In the
同様に、光路偏向部列17bの各光路偏向部16によって光路変更された光は、立体画
像結像面Pに線Lb1、線Lb2および線Lb3で交差する。これにより、立体画像結像面Pに立体画像Iの一部である線画像LIを結像させる。
Similarly, the light whose optical path is changed by each optical
また、光路偏向部列17cの各光路偏向部16によって光路変更された光は、立体画像結像面Pに線Lc1および線Lc2で交差する。これにより、立体画像結像面Pに立体画像Iの一部である線画像LIを結像させる。
Further, the light whose optical path is changed by each optical
各光路偏向部列17a、17b、17c…によって結像される線画像LIのZ軸方向における位置は互いに異なっている。発光装置4では、光路偏向部列17a、17b、17c…間の距離を小さくすることによって、各光路偏向部列17a、17b、17c…によって結像される線画像LIのZ軸方向の距離を小さくすることができる。その結果、発光装置4では、光路偏向部列17a、17b、17c…の各光路偏向部16によって光路変更された光によって結像された複数の線画像LIを集積することにより、実質的に面画像である立体画像Iを立体画像結像面Pに結像する。
The positions of the line images LI imaged by the optical
なお、立体画像結像面Pは、Z軸に垂直な平面であってもよく、Y軸に垂直な平面であってもよく、またX軸に垂直な平面であってもよい。また、立体画像結像面Pは、Z軸、Y軸、またはX軸に垂直でない平面であってもよい。さらに、立体画像結像面Pは、平面ではなく曲面であってもよい。すなわち、発光装置4は、光路偏向部16によって空間上の任意の面(平面および曲面)上に立体画像Iを結像させることができる。また、面画像を複数組み合わせることにより、3次元の画像を結像することができる。
The stereoscopic image forming surface P may be a plane perpendicular to the Z axis, a plane perpendicular to the Y axis, or a plane perpendicular to the X axis. Further, the stereoscopic image forming surface P may be a plane that is not perpendicular to the Z-axis, the Y-axis, or the X-axis. Further, the stereoscopic image forming surface P may be a curved surface instead of a plane. That is, the
〔立体画像の結像方法2〕
次に、図4を参照して、本発明の別な実施の形態の発光装置における立体画像の結像方法を説明する。
[Image forming method 2 of stereoscopic image]
Next, with reference to FIG. 4, a method of forming a stereoscopic image in a light emitting device according to another embodiment of the present invention will be described.
図4は、発光装置1の構成例を示す図である。図4では、発光装置1が立体画像P、より具体的には、「ON」の文字が表示されたボタン形状の立体画像Pを表示している様子を示している。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the
導光板11は、直方体形状を有しており、透明性および比較的高い屈折率を有する樹脂材料で形成されている。導光板11を形成する材料は、例えばポリカーボネイト樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、またはガラスなどであってよい。導光板11は、光を出射する出射面11a(光出射面)と、出射面11aとは反対側の背面11bと、四方の端面である、端面11c、端面11d、端面11eおよび端面11fとを備えている。端面11cは、光源12から投射された光が導光板11に入射する入射面である。端面11dは、端面11cとは反対側の面である。端面11eは、端面11fとは反対側の面である。導光板11は、光源12から入射した光を導光して出射面11aから出射させ、空間に画像を結像させる。光源12は、例えばLED(Light Emitting diode)光源である。
The
導光板11の背面11bには、光路偏向部13a、光路偏向部13b、および光路偏向部13cを含む複数の光路偏向部13が形成されている。光路偏向部13a、光路偏向部13b、および光路偏向部13cは、線La、線Lbおよび線Lcに沿ってそれぞれ形成されている。ここで、線La、線Lbおよび線Lcは、X軸方向に略平行な直線である。任意の光路偏向部13は、X軸方向に実質的に連続して形成されている。換言すれば、複数の光路偏向部13は、出射面11aに平行な面内でそれぞれ予め定められた線に沿って形成されている。
A plurality of optical
光路偏向部13のX軸方向の各位置には、光源12から投射され導光板11によって導光されている光が入射する。光路偏向部13は、光路偏向部13の各位置に入射した光を、各光路偏向部13にそれぞれ対応する定点に実質的に収束させる。図3には、光路偏向部13の一部として、光路偏向部13a、光路偏向部13b、および光路偏向部13cが特に示されている。さらに図3には、光路偏向部13a、光路偏向部13b、および光路偏向部13cのそれぞれにおいて、光路偏向部13a、光路偏向部13b、および光路偏向部13cのそれぞれから出射された複数の光が収束する様子が示されている。
Light projected from the
具体的には、光路偏向部13aは、立体画像Pの定点PAに対応する。光路偏向部13aの各位置からの光は、定点PAに収束する。したがって、光路偏向部13aからの光の波面は、定点PAから発するような光の波面となる。光路偏向部13bは、立体画像P上の定点PBに対応する。光路偏向部13bの各位置からの光は、定点PBに収束する。このように、任意の光路偏向部13の各位置からの光は、各光路偏向部13に対応する定点に実質的に収束する。これにより、任意の光路偏向部13によって、対応する定点から光が発するような光の波面を提供できる。各光路偏向部13が対応する定点は互いに異なり、光路偏向部13にそれぞれ対応する複数の定点の集まりによって、空間上(より詳細には、導光板11から出射面11a側の空間上)にユーザにより認識される立体画像Pが結像される。
Specifically, the optical
ただし、以上は、立体表示の実現手法を説明するものであり、実際のデザインなどは車両用灯具、車両用表示装置等適用される製品に応じて適宜変更デザインが変わる。 However, the above describes the method for realizing the three-dimensional display, and the actual design and the like are changed as appropriate depending on the applicable product such as a vehicle lamp, a vehicle display device, and the like.
〔実施形態1〕
§1 構成例
以下に、図1を用いて、本実施形態が適用される場面の一例について説明する。本実施形態が適用される製品は、例えば、車両用灯具、車両用表示装置などであるが、特に限定されない。また、図1において、光源12から導光板11に入射した光が当該導光板11内を導光される方向をY軸方向、導光板11の法線方向をZ軸方向とし、Y軸方向およびZ軸方向の両方に垂直な方向をX軸方向とする。
[Embodiment 1]
§1 Configuration example An example of a situation to which this embodiment is applied will be described below with reference to FIG. Products to which this embodiment is applied are, for example, vehicle lamps, vehicle display devices, and the like, but are not particularly limited. Further, in FIG. 1, the direction in which the light incident on the
図1は、本実施形態に係る発光装置1の構成を発光装置4の構成を示す断面図である。図1に示すように、発光装置4は、光源12と、導光板11と、を備える。
光源12は、導光板11に光を入射させる。図1に示す例では、光源12は、1つである。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the
The
導光板11は、前記光源12から入射した光を導光し、導光された光を光路偏向して出射面11aから出射させることにより空間上に画像を結像させる。導光板11は、Z軸方向における厚さの薄い、直方体型に成形されており、互いに平行な上面11a(出射面)と背面11bと、入射面11cとを備えている。導光板11の構成材料として、透明で屈折率が比較的に高い樹脂材料が挙げられる。導光板11を形成する材料としては、例えばポリカーボネート樹脂(PC)、またはポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA)、ガラス等を使用することができる。
出射面11aは、導光板11の内部を導光され、光路偏向部13と同様の光路偏向部16により光路変更された光を出射する面である。出射面11aは、導光板11の前面を構成している。背面11bは、出射面11aと互いに平行な面であり、後述する光路偏向部16が配置される面である。入射面11cは、光源12から出射された光が導光板11の内部に入射される面である。
The
The
光源12から出射され、入射面11cから導光板11に入射した光は、出射面11aまたは背面11bで全反射され、導光板11内を導光される。
The light emitted from the
図1に示すように、光路偏向部16は、導光板11の内部において背面11bに形成されており、導光板11内を導光された光を光路変更して出射面11aから出射させるための部材である。光路偏向部16は、導光板11の背面11bに複数設けられている。
As shown in FIG. 1, the optical
光路偏向部16は、入射面11cに平行な方向(X軸)に沿って設けられている。光路偏向部16は、三角錐形状となっており、入射した光を反射(全反射)する反射面Raを備えている。光路偏向部16は、例えば、導光板11の背面11bに形成された凹部であってもよい。なお、光路偏向部16は、三角錐形状に限られるものではない。導光板11の背面11bには、図1に示すように、複数の光路偏向部16からなる複数の光路へんこう偏向部群16a、および16bが形成されている。
The optical
各光路偏向部群16aおよび16bでは、複数の光路偏向部16は、反射面RaおよびRbそれぞれの傾斜角度α1とα2とが互いに異なるように、導光板11の背面11bに配置されている。なお、傾斜角度とは、出射面11aに対する反射面Ra・Rbの角度を示す。これにより、各光路偏向部群16aおよび16bは、入射光を光路変更して、出射面11aから、異なる方向へ出射させる。
In each of the optical
また、本実施形態では、前記第1光路偏向部群16aが形成されている領域の面積と、前記第2光路偏向部群16bが形成されている領域面積との和が、前記導光板の前記出射面11aの総面積の30%以下となっている。このように、光路偏向部群16aおよび16bが形成されている面積が、出射面11aの総面積に対して小さいため、画像パターンが視認されにくく、導光板が透明に感じられるため、デザイン性に優れた発光装置4を提供することができる。
前述のように、前記導光板11は、前記光を光路偏向する反射面Ra、Rbをそれぞれ有する光路偏向部群16a、16bを備える。さらに、前記光路偏向部群は、第1光路偏向部群16aと、第2光路偏向部群16bと、を含む。
本実施形態では、前記第1光路偏向部群16aを構成する光路偏向部の数が、前記第2光路偏向部群16bを構成する光路偏向部の数の4倍である。
前記第1光路偏向部群16aを構成する光路偏向部は、すべて同じ材料から構成される。前記第1光路偏向部群16aを構成する光路偏向部は、傾斜角度α1が30~55度である。
これに対して、前記第2光路偏向部群16bを構成する光路偏向部は、傾斜角度α2が65度以上である。
したがって、前記反射面RaとRbで反射される出射光によって結像する画像は、結像される方向が異なる。
Further, in the present embodiment, the sum of the area of the region where the first optical path
As described above, the
In the present embodiment, the number of optical path deflection portions constituting the first optical path
The optical path deflection portions constituting the first optical path
On the other hand, the optical path deflection portion constituting the second optical path
Therefore, the image formed by the emitted light reflected by the reflecting surfaces Ra and Rb has different image forming directions.
前記第1光路偏向部群16aを構成する光路偏向部によって偏向される光は、図1に示すように、およそ観察角度-20~30度程度の範囲Aa内に、画像を結像する。したがって、通常の使用環境、つまり、使用可能温度範囲でのみ使用された発行装置4においては、結像された画像は、通常の観察者の位置から、十分に視認することができる。
一方、前記第2光路偏向部群16bを構成する光路偏向部によって偏向される光は、図1に示すように、およそ観察角度-40度以下程度の範囲Ab内に、画像を結像する。したがって、通常の使用環境でのみ使用された発行装置4においては、通常の観察者の位置からは、結像された画像を視認することができない。
As shown in FIG. 1, the light deflected by the optical path deflection unit constituting the first optical path
On the other hand, as shown in FIG. 1, the light deflected by the optical path deflection unit constituting the second optical path
これに対して、想定外の高温の環境、例えば、温度140度以上の環境下に置かれたことを経験した発行装置4においては、上述したように、導光板におけるパターンの形状が変化する。その結果、光路偏向部群で偏向される光により結像される画像の位置が、観察角度の高い側、つまり図1における右側に変位する。
On the other hand, in the
つまり、前記第1光路偏向部群16aを構成する光路偏向部によって偏向される光は、図1に示す範囲Ba内に結像されるようになる。その結果、結像された画像は、観察者が視認できる範囲よりも、右側に傾いてしまうため、観察者から視認することができなくなる。
That is, the light deflected by the optical path deflection unit constituting the first optical path
一方、前記第2光路偏向部群16bを構成する光路偏向部によって偏向される光により結像される像も、高温環境下に置かれたことを経験した発行装置4においては、観察角度の大きい側に、つまり、図1で右側である範囲Bbに移動する。この結果、通常の環境下で視認することのできなかった前記第2光路偏向部群16bを構成する光路偏向部によって偏向される光により結像される像が、観察者によって視認できるようになる。
On the other hand, the image formed by the light deflected by the optical path deflection unit constituting the second optical path
以上説明したように、上記実施形態1によれば、想定外の高温環境下に置かれることによって、正常時に視認できる第1光路偏向部群16aの光路偏向部によって偏向される出射光が視認できなくなっても、第2光路偏向部群16bの光路偏向部によって偏向される出射光が視認できる。このため、例えば、車両用灯具等に使用する場合、高温環境を経験した後であっても、発光を観察者に視認させることが可能となり、安全性を確保することができる。
As described above, according to the first embodiment, the emitted light deflected by the optical path deflection unit of the first optical path
また、上記実施形態1によれば、前記第1光路偏向部群16aは、前記第2光路偏向部群16bの4倍の数の光路偏向部を備えるため、正常な環境下において、観察者は、充分な光量で画像を視認することができる。
Further, according to the first embodiment, the first optical path
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 2]
Other embodiments of the present invention will be described below. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the members having the same functions as the members described in the above-described embodiment, and the description thereof will not be repeated.
前記実施形態1では、第2光路偏向部群16bを構成する光路偏向部によって偏向される光により結像される像も、第1光路偏向部群16aを構成する光路偏向部によって偏向される光により結像される像も、ともに、立体画像であった。
In the first embodiment, the image formed by the light deflected by the optical path deflection unit constituting the second optical path
しかし、本発明の発光装置は、前記第1光路偏向部群による画像は、前記導光板の配置位置とは異なる空間上に結像される一方、前記第2光路偏向部群による画像は、前記導光板の面上に結像されてもよい。つまり、前記第2光路偏向部群による画像は、前記導光板の面上に結像される平面画像であってもよい。 However, in the light emitting device of the present invention, the image by the first optical path deflection unit group is imaged in a space different from the arrangement position of the light guide plate, while the image by the second optical path deflection unit group is the above. An image may be formed on the surface of the light guide plate. That is, the image produced by the second optical path deflection unit group may be a planar image formed on the surface of the light guide plate.
前記構成によれば、導光板の平面上に画像が結像されるので、観察者は、発光装置に異常が発生していることを認識することができる。このため、導光板の修理、交換を促すことにより、安全性を確保することができる。
〔実施形態3〕
前記実施形態1では、光路偏向部群は、互いに傾斜角度の異なる、第1光路偏向部群16aを構成する光路偏向部、および第2光路偏向部群16bを構成する光路偏向部の2種類の光路偏向部群を有する例について、記載した。
According to the above configuration, since the image is formed on the plane of the light guide plate, the observer can recognize that the light emitting device has an abnormality. Therefore, safety can be ensured by encouraging repair and replacement of the light guide plate.
[Embodiment 3]
In the first embodiment, the optical path deflection unit group consists of two types, an optical path deflection unit constituting the first optical path
しかし、前記光路偏向部群は、前記出射面に対する前記反射面の角度が55~65度である第3光路偏向部群をさらに含んでもよい。第3光路偏向部群によれば、第1光路偏向部群16aを構成する光路偏向部によって偏向される光による画像が完全に視認できなくなる前に、第1光路偏向部群16aを構成する光路偏向部によって偏向される光による画像が視認できるようになる。このため、第1光路偏向部群16aを構成する光路偏向部によって偏向される光による画像が視認できなくなる前に、観察者は、第3光路偏向部群の光路偏向部によって発光装置の異常を認識することができ、ユーザは発光装置の交換などの対応をより早急に行うことが可能となる。
〔実施形態4〕
前記第2光路偏向部群16bによって結像される画像は、前記導光板に異常が発生していることを示す画像であってもよい。例えば、観察者に対して、発光装置に異常が発生していることを通知する文字や記号が、結像される画像とともに表示される構成としてもよい。
なお、上記では、第1光路偏向部群16aを構成する光路偏向部、および第2光路偏向部群16bを構成する光路偏向部が一列に配置される例について、記載した。しかし、前記実施形態1では、第1光路偏向部群16aを構成する光路偏向部と第2光路偏向部群16bを構成する光路偏向部との相対的な位置は、それぞれの光路偏向部群によって結像される画像の位によって、任意であってよい。
However, the optical path deflection unit group may further include a third optical path deflection unit group in which the angle of the reflection surface with respect to the emission surface is 55 to 65 degrees. According to the third optical path deflection unit group, the optical path constituting the first optical path
[Embodiment 4]
The image formed by the second optical path
In the above description, an example in which the optical path deflection unit constituting the first optical path
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
1、4 発光装置
11 導光板
11a 出射面
11b 背面
11c 入射面
12 光源
13、13a、13b、13c、16 光路偏向部
16a 第1光路偏向部群
16b 第2光路偏向部群
17a、17b、17c 光路偏向部列
Ra、Rb 反射面
a、a1、a2、b、b1、b2、b3、c、c1、c2 線L
Aa、Ab 範囲
Ba、Bb 範囲
α1、α2 傾斜角度
1, 4
Aa, Ab Range Ba, Bb Range α1, α2 Tilt angle
Claims (6)
前記光源から入射した光を導光し、導光された光を光路偏向して出射面から出射させることにより空間上に画像を結像させる導光板と、を備える発光装置であって、
前記導光板は、前記光を光路偏向する反射面をそれぞれ有する光路偏向部群を備え、
前記光路偏向部群は、
前記出射面に対する前記反射面の角度が30~55度である第1光路偏向部群と、
前記出射面に対する前記反射面の角度が65度以上である第2光路偏向部群と、を含む発光装置。 Light source and
A light emitting device including a light guide plate that guides light incident from the light source, deflects the guided light through an optical path, and emits the guided light from an emission surface to form an image in space.
The light guide plate includes an optical path deflection unit group having each reflecting surface for optical path deflection of the light.
The optical path deflection unit group is
The first optical path deflection unit group in which the angle of the reflecting surface with respect to the emitting surface is 30 to 55 degrees,
A light emitting device including a second optical path deflection unit group in which the angle of the reflecting surface with respect to the emitting surface is 65 degrees or more.
前記第2光路偏向部群による画像は、前記導光板の面上に結像される請求項1~3のいずれか一項に記載の発光装置。 While the image produced by the first optical path deflection unit group is formed in a space different from the arrangement position of the light guide plate, the image is formed.
The light emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the image produced by the second optical path deflection unit group is imaged on the surface of the light guide plate.
前記出射面に対する前記反射面の角度が55~65度である第3光路偏向部群をさらに含む、請求項1から5の何れか1項に記載の発光装置。 The optical path deflection unit group is
The light emitting device according to any one of claims 1 to 5 , further comprising a third optical path deflection unit group in which the angle of the reflecting surface with respect to the emitting surface is 55 to 65 degrees.
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