JP7099371B2 - Light emitting device and vehicle lighting equipment - Google Patents
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本発明は発光装置、および車両用灯具に関する。 The present invention relates to a light emitting device and a vehicle lamp.
特許文献1には、立体的な像を形成する光デバイスが開示されている。当該光デバイスは、導光板と、導光板によって導かれる光を空間上の1つの収束点又は収束線に実質的に収束する又は空間上の1つの収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を出射面から出射させる光集束部とを備える。
しかしながら、上述のような従来技術は下記の問題がある。すなわち、従来技術の光デバイスを温度変化の大きい環境で使用すると、導光板の熱膨張と光源部の熱膨張の差により、所定の位置から光が入光しなくなり、結像位置が変化する。よって、像に歪みが生じることがある。例えば、図12に示すように。光源21の位置が所定の入光位置だとすると、温度変化により光源21が光源21´または光源21´´の位置にずれてしまうことがある。また、図12における符号30dは、光収束部を示し、符号P、P´、P´´は、それぞれ定点を示す。
However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, when the optical device of the prior art is used in an environment where the temperature changes greatly, light does not enter from a predetermined position due to the difference between the thermal expansion of the light guide plate and the thermal expansion of the light source portion, and the imaging position changes. Therefore, the image may be distorted. For example, as shown in FIG. If the position of the
本発明の一態様は、温度変化の大きい環境であっても、光源から出射された光を所定の位置から導光板に入射させることができる発光装置を実現することを目的とする。 One aspect of the present invention is to realize a light emitting device capable of incident light emitted from a light source on a light guide plate from a predetermined position even in an environment where a temperature change is large.
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て光出射面から出射させ、空間に画像を結像させる導光板と、前記光源を保持する保持部であって、当該保持部を構成する材料の熱膨張率と前記導光板を構成する材料の熱膨張率との差が所定値よりも小さい保持部とを備える。 In order to solve the above problems, the light emitting device according to one aspect of the present invention is a light guide plate that guides light incident from the light source and the light source and emits the light from the light emitting surface to form an image in space. A holding portion for holding the light source, wherein the difference between the thermal expansion rate of the material constituting the holding portion and the thermal expansion rate of the material constituting the light guide plate is smaller than a predetermined value. ..
上記構成によれば、保持部を構成する材料の熱膨張率と導光板を構成する材料の熱膨張率との差が所定値よりも小さいため、発光装置が温度変化の大きい環境で使用されても、光源から出射された光を所定の位置から導光板に入射させることができる。 According to the above configuration, since the difference between the coefficient of thermal expansion of the material constituting the holding portion and the coefficient of thermal expansion of the material constituting the light guide plate is smaller than a predetermined value, the light emitting device is used in an environment where the temperature changes significantly. Also, the light emitted from the light source can be incident on the light guide plate from a predetermined position.
また、上記一側面に係る発光装置において、前記保持部は、前記導光板における前記光源からの光の入射面に平行に設けられているとともに、複数の前記光源が所定の間隔で前記保持部に保持される。 Further, in the light emitting device according to the one side surface, the holding portion is provided parallel to the incident surface of the light from the light source in the light guide plate, and a plurality of the light sources are provided on the holding portion at predetermined intervals. Be retained.
上記構成によれば、温度変化の大きい環境で使用されても、各光源と導光板との相対位置のずれを抑制することができる。 According to the above configuration, even if it is used in an environment where the temperature changes greatly, it is possible to suppress the deviation of the relative position between each light source and the light guide plate.
また、上記一側面に係る発光装置において、前記保持部が、複数の前記光源毎に対応して複数個設けられ、前記導光板と複数の前記保持部とを接続する複数の接続部を更に備える。 Further, in the light emitting device according to the one side surface, a plurality of the holding portions are provided corresponding to each of the plurality of light sources, and a plurality of connecting portions for connecting the light guide plate and the plurality of the holding portions are further provided. ..
上記構成によれば、温度変化に伴い導光板が熱膨張したとしても、それに応じて接続部を介して保持部の位置も移動するため、各光源と導光板との相対位置のずれをさらに抑制することができる。 According to the above configuration, even if the light guide plate thermally expands due to a temperature change, the position of the holding portion also moves through the connection portion accordingly, so that the deviation of the relative position between each light source and the light guide plate is further suppressed. can do.
また、上記一側面に係る発光装置において、前記保持部の長さが500mm以下であり、前記保持部を構成する材料の熱膨張率と前記導光板を構成する材料の熱膨張率との差が、1×10-6/Kよりも小さい。 Further, in the light emitting device according to the one side surface, the length of the holding portion is 500 mm or less, and the difference between the coefficient of thermal expansion of the material constituting the holding portion and the coefficient of thermal expansion of the material constituting the light guide plate is large. Less than 1 × 10 -6 / K.
上記構成によれば、温度変化が大きい環境であっても、導光板と光源との相対位置のずれを実用上問題ない範囲とすることができる。 According to the above configuration, even in an environment where the temperature change is large, the deviation of the relative position between the light guide plate and the light source can be within a range where there is no practical problem.
また、上記一側面に係る発光装置において、前記保持部は、前記導光板を構成する材料と同じ材料により、前記導光板と一体的な構造となっている
上記構成によれば、保持部を構成する材料の熱膨張率と導光板を構成する材料の熱膨張率との差がなくなるので、画像の結像位置の変化をより好適に抑制することができる。
Further, in the light emitting device according to the one side surface, the holding portion is made of the same material as the material constituting the light guide plate, and has a structure integrated with the light guide plate. According to the above configuration, the holding portion constitutes the holding portion. Since there is no difference between the coefficient of thermal expansion of the material to be used and the coefficient of thermal expansion of the material constituting the light guide plate, it is possible to more preferably suppress the change in the image formation position of the image.
また、上記一側面に係る発光装置において、前記保持部は、前記導光板における前記光源からの光の入射面に設けられた、前記光源が設けられている基板を収容して固定する光源固定構造である。 Further, in the light emitting device according to the one side surface, the holding portion has a light source fixing structure for accommodating and fixing a substrate provided with the light source provided on an incident surface of light from the light source in the light guide plate. Is.
上記構成によれば、導光板に光源固定部構造を形成することにより、保持部を導光板と別体に設ける構造と比較すると、部材点数の削減に有利である。 According to the above configuration, by forming the light source fixing portion structure on the light guide plate, it is advantageous to reduce the number of members as compared with the structure in which the holding portion is provided separately from the light guide plate.
また、上記一側面に係る発光装置において、前記保持部は、前記導光板の光出射面または当該光出射面の対向面に設けられた、前記光源が設けられている基板を収容して固定する光源固定構造であり、前記導光板内部に、前記光源から出射された前記光出射面に垂直な光を、前記光出射面に平行な方向に反射する反射部を備える。 Further, in the light emitting device according to the one side surface, the holding portion accommodates and fixes a substrate provided with the light source provided on the light emitting surface of the light guide plate or the facing surface of the light emitting surface. It has a fixed light source structure, and includes a reflecting portion inside the light guide plate that reflects light emitted from the light source perpendicular to the light emitting surface in a direction parallel to the light emitting surface.
上記構成によれば、光源固定構造の設計自由度を向上させることができる。 According to the above configuration, the degree of freedom in designing the light source fixed structure can be improved.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る車両用灯具は、上記発光装置を備える。 In order to solve the above problems, the vehicle lamp according to one aspect of the present invention includes the above light emitting device.
上記構成によれば、上記発光装置を同様な効果を奏する。 According to the above configuration, the above light emitting device has the same effect.
本発明の一態様によれば、温度変化の大きい環境であっても、光源から出射された光を所定の位置から導光板に入射させる発光装置を実現することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to realize a light emitting device in which light emitted from a light source is incident on a light guide plate from a predetermined position even in an environment where a temperature change is large.
〔実施形態1〕
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。
[Embodiment 1]
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.
§1 構成例
まず、図1~図4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。また、図1~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。
§1 Configuration example First, an example of a situation in which the present embodiment is applied will be described with reference to FIGS. 1 to 4. Further, in FIGS. 1 to 4, the direction in which the light incident on the
〔発光装置(その1)〕
図1は、本実施形態に係る発光装置1の構成を示す模式図である。図1に示すように、発光装置1は、光源12と、導光板11と、保持部13とを備える。
[Light emitting device (1)]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a
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。光源12は、発光ダイオードであることが挙げられる。ただし、光源12は、発光ダイオード以外の光源であってもよい。また、光源12は、複数あってもよい。
The
導光板11は、光源12から入射した光を導光して光出射面から出射させ、空間に画像を結像させる。図1に示す例では、導光板11は、例えばパターン(画像)P1である「A」を結像させる。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。
The
保持部13は、光源12を保持する。本実施形態において、保持部13を構成する材料の熱膨張率と導光板11を構成する材料との熱膨張率との差が所定値よりも小さいことが好ましい。保持部13の構成材料として、例えばABS樹脂、またはガラスエポキシ(ガラエポとも称する)、アルミニウム等を使用することができる。
The holding
詳細は後述するが、ここでいう「保持部13を構成する材料の熱膨張率と導光板11を構成する材料との熱膨張率との差が所定値よりも小さいこと」とは、一例として、例えば下記の構成が挙げられる。すなわち、保持部13の長さが500mm以下であり、保持部13を構成する材料の熱膨張率と導光板11を構成する材料の熱膨張率との差が、1×10-6/Kよりも小さい。
The details will be described later, but as an example, "the difference between the coefficient of thermal expansion of the material constituting the holding
上記の構成によれば、保持部13を構成する材料の熱膨張率と導光板11を構成する材料の熱膨張率との差が所定値よりも小さいため、発光装置1が温度変化の大きい環境で使用されても、光源12から出射された光を所定の位置から導光板11に入射させることができる。これにより、温度変化が大きい環境であっても、導光板11と光源12との相対位置のずれを実用上問題ない範囲とすることができる。
According to the above configuration, since the difference between the coefficient of thermal expansion of the material constituting the holding
§2 変形例
(第1の変形例)
以上、本実施形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
§2 Modification example (first modification example)
Although the present embodiment has been described in detail above, the above description is merely an example of the present invention in all respects. Needless to say, various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the following changes can be made. In the following, the same reference numerals will be used for the same components as those in the above embodiment, and the same points as in the above embodiment will be omitted as appropriate. The following modifications can be combined as appropriate.
図2は、図1の第1の変形例を示す図である。上記実施形態1では、1つの光源12、1つのパターンP1「A」を結像させる構成を説明した。ただし、本発明はこれに限定されない。
FIG. 2 is a diagram showing a first modification of FIG. 1. In the first embodiment, a configuration for forming an image of one
図2に示すように、発光装置1aは、複数の光源12(例示では4つ)と、導光板11(例示では4つのパターンP1「A」、P2「B」、P3「C」、P4「D」が結像されている)と、保持部13とを備える。
As shown in FIG. 2, the
その他の説明は省略するが、本変形例でも、保持部13を構成する材料の熱膨張率と導光板11を構成する材料との熱膨張率との差が所定値よりも小さいことが好ましい。
Although other explanations will be omitted, even in this modification, it is preferable that the difference between the coefficient of thermal expansion of the material constituting the holding
以上のように、本変形例では、複数の光源12を備えることと、導光板11が4つのパターンP1「A」、P2「B」、P3「C」、P4「D」を結像させることという2点で上記実施形態と異なる。
As described above, in this modification, the plurality of
上記の構成によっても、上記実施形態と同様な効果を奏する。 The above configuration also has the same effect as that of the above embodiment.
(第2の変形例)
図3は、図1の第2の変形例を示す図である。図3に示すように、発光装置1bは、複数の光源12と、導光板11と、保持部13と、複数の光源12がそれぞれ設けられている複数の基板(PCB)14とを備える。
(Second modification)
FIG. 3 is a diagram showing a second modification of FIG. 1. As shown in FIG. 3, the
具体的には、発光装置1bにおいて、保持部13は、導光板11における光源12からの光の入射面に平行に設けられているとともに、複数の光源12が所定の間隔で保持部13に保持される。ここでいう「所定の間隔」とは、結像される複数の隣り合うパターン同士間の距離であることが好ましい。一例として、複数の隣り合うパターン間の距離は、100mmであることが挙げられる。なお、複数の基板14の熱膨張率は多少違っていても構わない。
Specifically, in the
その他の説明は省略するが、本変形例でも、保持部13を構成する材料の熱膨張率と導光板11を構成する材料との熱膨張率との差が所定値よりも小さいことが好ましい。
Although other explanations will be omitted, even in this modification, it is preferable that the difference between the coefficient of thermal expansion of the material constituting the holding
以上のように、本変形例では、複数の光源12がそれぞれ設けられている複数の基板14を備える点で上記第1の変形例と異なる。
As described above, this modification is different from the first modification in that it includes a plurality of
上記の構成によれば、上記実施形態および上記第1の変形例と同様な効果を奏する以外、温度変化の大きい環境で使用されても、各光源12と導光板11との相対位置のずれを抑制することができる。
According to the above configuration, the relative positions of the
(第3の変形例)
図4は、図1の第3の変形例を示す図である。図4に示すように、発光装置1cは、複数の光源12と、導光板11と、複数の保持部13a(例示では4つ)と、複数の基板14と、複数の接続部15とを備える。
(Third modification example)
FIG. 4 is a diagram showing a third modification of FIG. 1. As shown in FIG. 4, the
具体的には、発光装置1cにおいて、保持部13aが、複数の光源12毎に対応して複数個設けられ、導光板11と複数の保持部13aとを接続する複数の接続部15を更に備える。
Specifically, in the
その他の説明は省略するが、本変形例でも、保持部13aを構成する材料の熱膨張率と導光板11を構成する材料との熱膨張率との差が所定値よりも小さいことが好ましい。
Although other explanations will be omitted, even in this modification, it is preferable that the difference between the coefficient of thermal expansion of the material constituting the holding
以上のように、本変形例では、導光板11と複数の保持部13aとを接続する複数の接続部15を備える点で上記第2の変形例と異なる。
As described above, this modification is different from the second modification in that it includes a plurality of
上記の構成によれば、上記実施形態、上記第1の変形例および上記第2の変形例と同様な効果を奏する以外、温度変化に伴い導光板11が熱膨張したとしても、それに応じて接続部15を介して保持部13aの位置も移動するため、各光源12と導光板11との相対位置のずれをさらに抑制することができる。
According to the above configuration, even if the
§3 適用例
図9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。図9は、本実施形態に係る発光装置1、1a、1b、1cを所定距離から見たときの視角を説明するための図である。本実施形態に係る発光装置1、1a、1b、1cは、一例として車両用灯具に適用できる。すなわち、本実施形態に係る発光装置1、1a、1b、1cを備える車両用灯具も本明細書に記載の発明に含まれる。
§3 Application example An example of a situation in which this embodiment is applied will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining a viewing angle when the
図9に示すように、発光装置1、1a、1b、1cを車両用灯具に適用し、観察者(図9では観察者の目(EYE)を例示)と発光装置1、1a、1b、1cとの距離DIS(Distanceの略)は2m(停止時の車間距離)と想定した場合、発明者は、下記の知見を見出した。
As shown in FIG. 9, the
すなわち、車間距離DISを2m、観察者の視力は1.0とした場合、観察者が判別できる視角θは0.017°(1/60°)となる。これを結像された画像のずれΔWに換算すると、ΔWが0.5816mmとなる。換言すれば、画像のずれΔWが0.58mm以下であれば、2m離れた観察者に認識されないこととなる。 That is, when the inter-vehicle distance DIS is 2 m and the visual acuity of the observer is 1.0, the viewing angle θ that can be discriminated by the observer is 0.017 ° (1/60 °). When this is converted into the deviation ΔW of the imaged image, ΔW becomes 0.5816 mm. In other words, if the image shift ΔW is 0.58 mm or less, the observer at a distance of 2 m will not recognize the image.
(効果)
図10を用いて、本実施形態が適用される場面の効果について説明する。図10は、本実施形態に係る発光装置の効果を説明するための図である。また、この効果説明では、図2、図12を好適に用いる。
(effect)
The effect of the scene to which this embodiment is applied will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram for explaining the effect of the light emitting device according to the present embodiment. Further, in this effect explanation, FIGS. 2 and 12 are preferably used.
発明者は、下記の結果を確認できた。すなわち、
・想定温度変化:-40℃~100℃
・設計基準温度:20℃
・結像位置:光出射面から50mm(図12の定点P、P´、P´´の所在位置)
・導光板11にPMMAを使用
・保持部13にガラスエポキシを使用
・最大温度変化が80℃とした場合
図2のパターンP4「D」が示す位置では、画像の最大ずれは1.2mmとなった。換言すると、パターンに入る角度が1.37°ずれている。
The inventor was able to confirm the following results. That is,
・ Assumed temperature change: -40 ° C to 100 ° C
・ Design standard temperature: 20 ° C
-Image formation position: 50 mm from the light emitting surface (positions of fixed points P, P', P'" in FIG. 12)
・ PMMA is used for the
そこで、発明者は、実験を経て下記の実験結果を確認できた。すなわち、保持部13を構成する材料の熱膨張率と導光板11を構成する材料の熱膨張率との差が1×10-6/Kよりも小さい場合、画像のずれが再差となる図2のパターンP4「D」が示す位置でも、観察者に認識されない0.32mmとなっている。
Therefore, the inventor was able to confirm the following experimental results through experiments. That is, when the difference between the coefficient of thermal expansion of the material constituting the holding
このため、前述したように、本実施形態では、保持部13を構成する材料の熱膨張率と導光板11を構成する材料の熱膨張率との差が、1×10-6/Kよりも小さいことが好ましい。
Therefore, as described above, in the present embodiment, the difference between the coefficient of thermal expansion of the material constituting the holding
図10に例示ように、本実施形態の発光装置1、1a、1b、1cによれば、例えば、温度変化によって発光装置1が変形(膨張または収縮)しても、画像結像部(パターン)に対して、光源12の位置が追従するため、画像が歪まない
図11は、発光装置1の構成の具体例を示す図である。図11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。
As illustrated in FIG. 10, according to 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、光路変更部13a、光路変更部13b、および光路変更部13cを含む複数の光路変更部13が形成されている。光路変更部13a、光路変更部13b、および光路変更部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。任意の光路変更部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、複数の光路変更部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
光路変更部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。光路変更部13は、光路変更部13の各位置に入射した光を、各光路変更部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、光路変更部13の一部として、光路変更部13a、光路変更部13b、および光路変更部13cが特に示されている。さらに図3には、光路変更部13a、光路変更部13b、および光路変更部13cのそれぞれにおいて、光路変更部13a、光路変更部13b、および光路変更部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、光路変更部13aは、立体画像Pの定点PAに対応する。光路変更部13aの各位置からの光は、定点PAに収束する。したがって、光路変更部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。光路変更部13bは、立体画像P上の定点PBに対応する。光路変更部13bの各位置からの光は、定点PBに収束する。このように、任意の光路変更部13の各位置からの光は、各光路変更部13に対応する定点に実質的に収束する。これにより、任意の光路変更部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。各光路変更部13が対応する定点は互いに異なり、光路変更部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
〔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 embodiment, and the description thereof will not be repeated.
§1 構成例
まず、図5~図7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。
§1 Configuration example First, an example of a situation in which the present embodiment is applied will be described with reference to FIGS. 5 to 7.
〔発光装置(その2)〕
図5は、本実施形態に係る発光装置2の構成を示す模式図である。図5に示すように、発光装置2は、光源22と、導光板21aと、保持部23とを備える。
[Light emitting device (2)]
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the
光源22は、上記実施形態1における光源12と同様であることが好ましい。このため、光源22の詳細説明は省略する。導光板21aも、上記実施形態1における導光板11と同様であることが好ましい。このため、導光板21aの詳細説明も省略する。
The
図5に示すように、保持部23は、光源22を保持する。図5の例示では、保持部23は、導光板21aの光出射面(図5における手前側表面)と当該光出射面の対向面(図5における奥側表面)とを貫通するように導光板21aに形成されている。具体的には、発光装置2において、保持部23は、導光板21aを構成する材料と同じ材料により、導光板21aと一体的な構造となっている。
As shown in FIG. 5, the holding
また、図5~図7においても、光源22から導光板21(21a~21e)に入射した光が当該導光板21内を導光される方向をY軸方向、導光板21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。
Further, also in FIGS. 5 to 7, the light incident on the light guide plate 21 (21a to 21e) from the
以上のように、本実施形態では、導光板21aと光源22の保持部23が一体となっている点で上記実施形態1と異なる。
As described above, the present embodiment is different from the first embodiment in that the
上記の構成によれば、上記実施形態1と同様な効果を奏する以外、保持部23を構成する材料の熱膨張率と導光板21aを構成する材料の熱膨張率との差がなくなるので、画像(パターンP)の結像位置の変化をより好適に抑制することができる。
According to the above configuration, the difference between the coefficient of thermal expansion of the material constituting the holding
§2 変形例
(第1の変形例)
以上、本実施形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
§2 Modification example (first modification example)
Although the present embodiment has been described in detail above, the above description is merely an example of the present invention in all respects. Needless to say, various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the following changes can be made. In the following, the same reference numerals will be used for the same components as those in the above embodiment, and the same points as in the above embodiment will be omitted as appropriate. The following modifications can be combined as appropriate.
図6の(a)は、図5の第1の変形例を示す図であり、(b)は、図6の(a)の局部であるA部を示す図6の(a)の変形例であり、(c)は、図6の(a)の局部であるA部を示す図6の(a)の他の変形例である。上記実施形態2では、導光板21aの光出射面と当該光出射面の対向面とを貫通する保持部23を説明した。ただし、本発明はこれに限定されない。
FIG. 6A is a diagram showing a first modification of FIG. 5, and FIG. 6B is a modification of FIG. 6A showing a local portion A of FIG. 6A. (C) is another modification of (a) of FIG. 6 showing part A, which is a local part of (a) of FIG. In the second embodiment, the holding
図6の(a)に示すように、本変形例における発光装置2aにおいて、不図示の光源が設けられた基板24が、導光板21bの光の入射面(図中の下部端面)に設けられ溝部(保持部)に固定されており。固定方法について特に限定されず、例えば接着剤を使用して固定することが挙げられる。
As shown in FIG. 6A, in the
具体的には、図6の(a)に示すように、発光装置2aにおいて、保持部23は、導光板21bにおける光源からの光の入射面に設けられた、光源が設けられている基板を収容して固定する光源固定構造である。
Specifically, as shown in FIG. 6A, in the
以上のように、本変形例では、導光板21bの端面に保持部23が形成されている点で上記実施形態2と異なる。
As described above, this modification is different from the second embodiment in that the holding
上記の構成によれば、上記実施形態2と同様な効果を奏する以外、導光板21bに光源固定部(保持部23)構造を形成することにより、保持部を導光板と別体に設ける構造と比較すると、部材点数の削減に有利である。
According to the above configuration, except that the same effect as that of the second embodiment is obtained, the light source fixing portion (holding portion 23) structure is formed on the
また、保持部の構成は上記構成に限定されない。図6の(b)に示すように、例えば、不図示の光源が設けられた基板24を、導光板21cの下部端面に凹設した、脱落防止用の張出部を有する溝部に収容して固定してもよいし、または図6の(c)に示すように、例えば、不図示の光源が設けられた基板24を、導光板21dの下部端面に凸設した、脱落防止用の張出部を有する溝部に収容して固定してもよい。
Further, the configuration of the holding portion is not limited to the above configuration. As shown in FIG. 6B, for example, a
(第2の変形例)
図7の(a)は、図5の第2の変形例を示す図であり、便宜上、(b)は、(a)の断面構成を模式的に示す図である。図7の(a)に示すように、発光装置2bは、導光板21eと、保持部23とを備える。図7の(b)に示すように、保持部23に固定された基板24に光源22が設けられている。
(Second modification)
FIG. 7A is a diagram showing a second modification of FIG. 5, and FIG. 7B is a diagram schematically showing a cross-sectional configuration of FIG. 5A for convenience. As shown in FIG. 7A, the
導光板21eの内部に光源22が出射する光Lの照射方向を変更する構成が設けられている。具体的には、発光装置2bにおいて、保持部23は、導光板21eの光出射面(図7の(a)における手前側表面で、図7の(b)における右側表面)または当該光出射面の対向面(図7の(a)における奥側表面で、図7の(b)における左側表面)に設けられた、光源22が設けられている基板24を収容して固定する光源固定構造であり、導光板21e内部に、光源22から出射された前記光出射面に垂直な光Lを、前記光出射面に平行な方向に反射する反射部25を備える。
A configuration is provided inside the
以上のように、本変形例では、導光板21eの光出射面または当該光出射面の対向面に保持部23を形成し、導光板21eの内部に反射部25を設ける点で上記第1の変形例と異なる。
As described above, in the present modification, the holding
上記の構成によれば、上記実施形態および上記第1の変形例と同様な効果を奏する以外、光源固定構造の設計自由度を向上させることができる。 According to the above configuration, the degree of freedom in designing the light source fixed structure can be improved except that the same effects as those of the above-described embodiment and the above-mentioned first modification are obtained.
〔実施形態3〕
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 3]
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 embodiment, and the description thereof will not be repeated.
§1 構成例
まず、図8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。
§1 Configuration example First, an example of a situation to which the present embodiment is applied will be described with reference to FIG.
〔発光装置(その3)〕
図8は、本実施形態に係る発光装置3の構成を示す模式図である。図8に示すように、発光装置3は、光源32と、導光板31aとを備える。
[Light emitting device (3)]
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the
光源32は、上記実施形態1における光源12および上記実施形態2における光源22と同様であることが好ましい。このため、光源32の詳細説明は省略する。導光板31も、上記実施形態1における導光板11および上記実施形態2における導光板21と同様であることが好ましい。このため、導光板31の詳細説明も省略する。
The
また、図8においても、光源32から導光板31に入射した光が当該導光板31内を導光される方向をY軸方向、導光板31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。
Further, also in FIG. 8, the direction in which the light incident on the
図8に示すように、導光板31と光源32とが一体で成形されている。上述したように、導光板31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。このため、発光装置3において、導光板31に電子部品である光源32を埋設しインクジェット印刷で接合することにより電子回路を形成する技術が利用される。当該技術を利用することにより、少なくとも上記実施形態1および実施形態2における基板を省略することが可能である。
As shown in FIG. 8, the
上記の構成によれば、上記実施形態1および実施形態2と同様な効果を奏する以外、発光装置3の製造コスト削減などにニーズにも寄与することができる。
According to the above configuration, in addition to achieving the same effects as those of the first and second embodiments, it is possible to contribute to the needs for reducing the manufacturing cost of the
〔実施形態4〕
§1 構成例
〔発光装置(その4)〕
図13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13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13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。
[Embodiment 4]
§1 Configuration example [Light emitting device (4)]
FIG. 13A is a cross-sectional view showing the configuration of 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イト樹脂、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13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、光路変更部13と同様の光路変更部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、後述する光路変更部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13の(a)に示すように、光路変更部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。光路変更部16は、導光板11の背面11bに複数設けられている。
As shown in FIG. 13A, the optical
光路変更部16は、入射面11cに平行な方向に沿って設けられている。光路変更部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16aを備えている。光路変更部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、光路変更部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13の(b)に示すように、複数の光路変更部16からなる複数の光路変更部群17a、17b、17c…が形成されている。
The optical
各光路変更部群17a、17b、17c…では、複数の光路変更部16は、反射面16a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、各光路変更部群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
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、光路変更部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、光路変更部群17aの各光路変更部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、光路変更部群17aに属する多数の光路変更部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、光路変更部群17aにおける少なくとも2つの光路変更部16によって提供されていればよい。
In the
同様に、光路変更部群17bの各光路変更部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、光路変更部群17cの各光路変更部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
各光路変更部群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、光路変更部群17a、17b、17c…間の距離を小さくすることによって、各光路変更部群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、光路変更部群17a、17b、17c…の各光路変更部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、光路変更部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 flat surface. That is, the
§2 変形例
(変形例)
本変形例に係る発光装置が備える導光板において、光路変更部群は、右眼用光路変更部および左眼用光路変更部を含んでもよい。右眼用光路変更部は右眼用画像を結像させ、左眼用光路変更部は左眼用画像を結像させる。この場合、発光装置により結像される立体画像を、立体感のある画像とすることができる。また、光路変更部群は、右眼用光路変更部および左眼用光路変更部に限らず、互いに異なる複数の視点に対応した画像を結像させる光路変更部を含んでもよい。
§2 Modification example (transformation example)
In the light guide plate provided in the light emitting device according to the present modification, the optical path changing unit group may include an optical path changing unit for the right eye and an optical path changing unit for the left eye. The optical path changing section for the right eye forms an image for the right eye, and the optical path changing section for the left eye forms an image for the left eye. In this case, the stereoscopic image formed by the light emitting device can be an image having a stereoscopic effect. Further, the optical path changing unit group is not limited to the optical path changing unit for the right eye and the optical path changing unit for the left eye, and may include an optical path changing unit that forms an image corresponding to a plurality of different viewpoints.
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、1a、1b、1c、1´、2、2a、2b、3、4 発光装置
11、11´、21a、21b、21c、21d、21e、31 導光板
12、22、32 光源
13、13a、13´、23 保持部
14、24 基板
15 接続部
16 光路変更部
17a、17b、17c… 光路変更部群
25 反射部
1, 1a, 1b, 1c, 1', 2 2a, 2b, 3, 4
Claims (3)
前記光源から入射した光を導光して光出射面から出射させ、空間に画像を結像させる導光板と、
前記光源、または前記光源および当該光源を保持する基板を保持する保持部であって、当該保持部を構成する材料の熱膨張率と前記導光板を構成する材料の熱膨張率との差が所定値よりも小さい保持部と
を備え、
前記保持部が、複数の前記光源毎に対応して複数個設けられ、
前記導光板と複数の前記保持部とを接続する複数の接続部を更に備え、
前記保持部の長さが500mm以下であり、
前記保持部を構成する材料の熱膨張率と前記導光板を構成する材料の熱膨張率との差が、1×10 -6 /Kよりも小さい発光装置。 Light source and
A light guide plate that guides the light incident from the light source and emits it from the light emitting surface to form an image in space.
A holding portion that holds the light source or the light source and a substrate that holds the light source, and the difference between the coefficient of thermal expansion of the material constituting the holding portion and the coefficient of thermal expansion of the material constituting the light guide plate is predetermined. With a holder smaller than the value ,
A plurality of the holding portions are provided corresponding to each of the plurality of light sources.
A plurality of connecting portions for connecting the light guide plate and the plurality of holding portions are further provided.
The length of the holding portion is 500 mm or less, and the length is 500 mm or less.
A light emitting device in which the difference between the coefficient of thermal expansion of the material constituting the holding portion and the coefficient of thermal expansion of the material constituting the light guide plate is smaller than 1 × 10 -6 / K.
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