KR102036524B1 - 렌즈 부품 및 발광 장치 - Google Patents

Abstract

렌즈 부품(7)은 광축(21)으로부터 멀어짐에 따라 광도가 감소하는 배광 특성을 갖는 광원(6)으로부터의 광을 분산한다. 렌즈 부품(7)은 광원 위치(P)에 배치된 광원(6)으로부터의 광이 입사하는 광입사부(23)와, 광입사부(23)로부터 분기하고, 광원 위치(P)로부터 방사 형상으로 연장된 복수의 도광부(24A∼24I)를 포함한다. 각 도광부(24A∼24I)가 광입사부(23)에 결합된 기단부와, 광원(6)으로부터 멀어지는 외방으로 광을 출사하는 출사 단부와, 기단부에 입사한 광을 내면 반사하면서 가이딩하는 도광 반사면을 포함한다. 광입사부(23) 및 복수의 도광부(24A∼24I)가 광분산 구조를 구성한다. 광분산 구조는 상기 광분산 구조로부터 출사되는 광에 있어서의 광축(21)을 따르는 방향의 광도에 대한 광축(21)에 대하여 소정 각도를 이루는 소정 방향의 광도의 비가 광원(6)의 배광 특성에 있어서의 대응하는 비보다 커지도록 구성되어 있다.

Description

렌즈 부품 및 발광 장치

본 발명은 렌즈 부품 및 이것을 사용한 발광 장치에 관한 것이다.

종래부터, 공장에서 사용되는 기계 설비 등에는 신호 표시등이 설치되어 있다. 신호 표시등은 기계 설비 등의 상태를 통지하기 위한 발광 신호를 주위로 방광(放光)하는 발광 장치이다. 신호 표시등은, 예를 들면 광원과, 광원으로부터의 광을 주위를 향해서 가이딩하기 위한 렌즈 부품을 갖고 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).

특허문헌 1의 신호 표시등의 렌즈 부품은 대략 원주 형상의 외형을 이루고, 방사 형상으로 배치된 다수의 판 형상의 도광체를 갖고 있다. 렌즈 부품의 축 방향의 일단에 기판이 부착되고, 이 기판에 광원으로서의 발광다이오드(LED)가 실장되어 있다. LED의 광은 렌즈 부품을 통해서 주위로 방출된다.

특허문헌 2의 신호 표시등의 렌즈 부품은 대략 원통 형상을 이루고 있다. 렌즈 부품의 중앙 구멍에 기판이 종치로 배치되고, 이 기판의 양면에 광원으로서의 LED가 실장되어 있다.

일본 특허 제4089692호 공보 일본 특허공개 2014-225480호 공보

특허문헌 1의 신호 표시등에서는 기판에의 급전 등을 위한 도전 부재가 렌즈 부품의 주위에 배치되어 있다. 이 도전 부재는 상기 신호 표시등을 위해 특별히 설계 및 제조되는 전용 부품이므로 제조 비용이 높아진다.

또한, 특허문헌 2의 신호 표시등에서는 일반적으로 지향성이 있는 LED를 종치의 기판에 실장하고 있으므로, 주위로부터 볼 때의 시인성에 불균일이 생기기 쉽다.

이러한 과제는 신호 표시등에 한정되지 않고, 주위로 광을 방광하는 발광 장치에 공통의 과제이다.

그래서, 본 발명의 목적은 저렴한 구성이고 주위로부터의 시인성을 향상시킬 수 있는 발광 장치 및 이것에 사용하는 렌즈 부품을 제공하는 것이다.

본 발명은 광축으로부터 멀어짐에 따라 광도가 감소하는 배광 특성을 갖는 광원으로부터의 광을 분산시키는 렌즈 부품을 제공한다. 이 렌즈 부품은 소정의 광원 위치에 배치된 광원으로부터의 광이 입사하는 입사면을 갖는 광입사부와, 상기 광입사부로부터 분기하고 상기 광원 위치로부터 방사 형상으로 연장된 복수의 도광부를 포함한다. 각 도광부는 상기 광입사부에 결합된 기단부와, 상기 광원으로부터 멀어지는 외방으로 광을 출사하는 출사 단부와, 상기 광입사부로부터 상기 기단부로 입사한 광을 내면 반사하면서 상기 출사 단부로 가이딩하는 도광 반사면을 포함한다. 상기 광입사부 및 상기 복수의 도광부는 광분산 구조를 구성하고 있다. 이 광분산 구조는 상기 광분산 구조로부터 출사하는 광에 있어서의 상기 광축을 따르는 방향의 광도에 대한 상기 광축에 대하여 소정 각도를 이루는 소정 방향의 광도의 비가 상기 광원의 상기 배광 특성에 있어서의 대응하는 비보다 커지도록 구성되어 있다.

이 렌즈 부품은 광원 위치에 광원, 예를 들면 발광 다이오드(LED)를 배치해서 사용할 수 있다. 광원이 광축으로부터 멀어짐에 따라 광도가 감소하는 배광 특성을 갖고 있어도, 렌즈 부품을 투과한 광은 광축으로부터 멀어진 방향의 광의 광도 저하가 억제된 배광 특성을 가질 수 있다. 즉, 렌즈 부품에 의해 광원의 배광 특성이 보정되므로, 광축으로부터 멀어진 방향에 있어서도 큰 광도를 확보할 수 있다. 따라서, 이 렌즈 부품을 사용하는 발광 장치의 시인성을 높게 할 수 있다. 더욱이, 광원의 배광 특성에 관계없이 시인성을 높게 할 수 있으므로, 광원의 배치의 자유도를 높일 수 있고, 나아가서는 이 렌즈 부품을 사용한 발광 장치의 제조 비용의 저감이 가능해진다. 보다 구체적으로는, 전기적 접속을 위해서 범용품을 이용할 수 있도록 광원의 배치를 정할 수 있으므로, 제조 비용을 저감할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 상기 복수의 도광부는 제 1 도광부와, 상기 제 1 도광부보다 상기 광축으로부터 떨어져서 배치되고, 상기 제 1 도광부로의 입사 광량과 동등한 광량의 광이 상기 광원으로부터 입사하는 제 2 도광부를 포함한다. 이 경우, 서로 다른 위치에 있는 제 1 도광부와 제 2 도광부를 각각 통과하는 광의 광량을 서로 동일하게 할 수 있으므로, 시인성을 보다 한층 높일 수 있다.

이 구성에 있어서, 상기 제 1 도광부 및 상기 제 2 도광부는 각각 한 쌍의 도광 반사면을 갖고 있고, 상기 한 쌍의 도광 반사면 간의 간격이 상기 제 1 도광부보다 상기 제 2 도광부의 쪽을 크게 해도 좋다. 이 구성에 의해, 제 1 도광부와 제 2 도광부로 입사하는 광의 광량을 용이하게 동등하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 상기 입사면은 상기 복수의 도광부의 상기 기단부에 각각 대향해서 배치되고, 상기 광원으로부터의 광을 집광하거나 또는 평행광으로 변환해서 대응하는 상기 도광부로 입사하는 복수의 입사 영역을 포함한다. 이 경우, 광원으로부터의 광은 광원으로부터 방출되는 방향을 따르는 부분마다 대응하는 입사 영역을 통과하고, 그 후 확대를 억제하면서 대응하는 도광부로 가이딩된다. 이것에 의해, 각 입사 영역으로 입사한 광을 확실하게 대응하는 도광부로 입사시킬 수 있다. 즉, 복수의 도광부로 확실하게 광을 분배할 수 있다. 또한, 입사 영역에 의해 대응하는 도광부를 향해서 광이 집광 또는 평행광으로 변환되므로, 도광부의 기단부를 크게 하지 않아도 입사 영역으로 입사한 광을 도광부로 확실하게 가이딩할 수 있다. 따라서, 도광부의 기단부의 대형화를 억제할 수 있고, 그것에 따라 도광부, 나아가서는 렌즈 부품의 설계의 자유도를 높게 할 수 있으므로, 시인성의 향상 및 제조 비용의 저감에 기여할 수 있다.

이 구성에 있어서, 상기 복수의 입사 영역은 제 1 입사 영역과, 상기 제 1 입사 영역보다 상기 광축으로부터 떨어져서 배치되고, 상기 제 1 입사 영역보다 넓은 제 2 입사 영역을 포함해도 좋다. 광원의 배광 특성 때문에, 제 2 입사 영역에서는 제 1 입사 영역과 비교해서 단위면적당 광량이 저하한다. 그래서, 제 2 입사 영역을 넓게 해 둠으로써, 제 2 입사 영역으로의 입사 광량을 많게 해 둔다. 그 결과, 대응하는 제 2 도광부를 통과하는 광의 광량을 많게 할 수 있다. 따라서, 시인성을 보다 한층 높일 수 있다.

보다 구체적으로는, 상기 광축을 포함해서 상기 복수의 도광부를 횡단하는 절단면에 있어서, 상기 광원 위치로부터 면하는 상기 제 2 입사 영역의 각도 범위를 상기 광원 위치로부터 면하는 상기 제 1 입사 영역의 각도 범위보다 넓게 해도 좋다. 이 구성에 의해, 제 2 입사 영역을 제 1 입사 영역보다 넓게 하는 설계가 용이해진다. 그것에 의해, 시인성의 향상 및 제조 비용의 저감에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 상기 복수의 도광부는 상기 출사 단부로부터 출사하는 광이 상기 광축에 대해서 이루는 각도가, 상기 광이 상기 광입사부에 입사할 때에 상기 광축에 대해서 이루는 각도보다 큰 적어도 하나의 도광부를 포함한다. 이 경우, 상기 도광부를 통과하는 전후에서, 광의 방향이 광축으로부터 멀어지도록 변화한다. 따라서, 광축에 대하여 큰 각도를 이루는 방향으로 광을 효율적으로 가이딩할 수 있으므로, 광분산 구조의 실현에 바람직하다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 상기 복수의 도광부의 상기 출사 단부는 상기 광원 위치를 중심으로 해서 상기 광축을 포함하는 평면을 따르는 둘레 방향에 관해서 소정의 각도 범위를 균등하게 분할하도록 서로 떨어저서 설정된 복수의 출사 영역에 각각 배치되어 있다. 이 경우, 렌즈 부품의 둘레 방향에 관한 시인성의 불균일을 작게 억제할 수 있어서, 시인성을 보다 한층 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 상기 복수의 도광부의 상기 출사 단부는 서로 동등한 광량으로 광을 출사한다. 이 경우, 렌즈 부품의 둘레 방향에 대한 시인성의 불균일을 작게 억제할 수 있어서, 시인성을 보다 한층 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 상기 복수의 도광부의 상기 출사 단부는 상기 광원 위치를 중심으로 해서 상기 광축을 포함하는 평면을 따르는 둘레 방향에 관한 소정의 각도 범위를 균등하게 분할하는 복수의 출사 방향으로 각각 광을 출사한다. 이 경우, 렌즈 부품의 둘레 방향에 대한 시인성의 불균일을 작게 억제할 수 있어서, 시인성을 보다 한층 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 상기 복수의 도광부는 상기 광축과 직교해서 상기 광원 위치를 통과하는 직선에 평행하게 연장되는 판 형상이며, 상기 출사 단부는 상기 광원 위치로부터 멀어지는 방향으로 돌출하도록 볼록하게 만곡된 만곡부를 갖고 있다. 이 경우, 상기 광축과 직교해서 상기 광원 위치를 통과하는 직선을 포함하는 단면에서 보았을 때, 출사 단부가 외방으로 돌출하는 볼록 만곡선을 형성하고 있고, 그것에 의해 출사 단부는 집광 기능을 갖고 있다. 그것에 의해, 상기 단면에 있어서 광원으로부터 출사하는 광의 방향이 방사 형상으로 확대되어 있어도 도광부를 통과함으로써 그 확대가 억제된다. 그 결과, 특정한 방향을 향해서 광을 방사시킬 수 있으므로, 시인성의 향상에 기여한다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 상기 출사 단부는 상기 광축을 포함해서 상기 복수의 도광부를 횡단하는 절단면에 있어서 평행광을 출사하도록 구성되어 있다. 이 경우, 출사 단부로부터 출사하는 광의 방향을 일정하게 할 수 있다. 예를 들면, 렌즈 부품의 외측에 광확산 기능을 갖는 광학 부품을 설치하는 경우에, 각 도광부로부터 광학 부품으로 입사하는 광의 방향을 일정하게 할 수 있기 때문에, 광학 부품의 설계가 용이해진다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 상기 출사 단부는 상기 광축을 포함해서 상기 복수의 도광부를 횡단하는 절단면에 있어서 비평행광을 출사하도록 구성되어 있다. 이 경우, 출사 단부로부터 출사된 광을 확산시킬 수 있으므로, 주위로부터 볼 때의 시인성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 렌즈 부품과, 상기 렌즈 부품의 상기 광원 위치에 배치되어 있는 광원을 포함하는 발광 장치를 제공한다. 이 발광 장치에서는 렌즈 부품에 관련해서 상술한 작용 효과를 얻을 수 있다.

발광 장치는 상기 렌즈 부품의 외방에 배치되고, 상기 렌즈 부품으로부터 입사되는 광을 확산하는 확산부를 갖는 투광성 커버를 더 포함해도 좋다. 이 구성에 의해, 렌즈 부품으로부터 출사된 광은 커버를 투과하고 확산해서 주위로 방출된다. 따라서, 주위로부터 발광 장치를 볼 때의 시인성의 불균일을 작게 억제할 수 있다.

또한, 이 구성에 있어서, 상기 광입사부, 상기 복수의 도광부 및 상기 확산부가 광분산 구조를 구성하고 있고, 이 광분산 구조는 상기 광분산 구조로부터 출사하는 광에 있어서의 상기 광축을 따르는 방향의 광도에 대한 상기 광축에 대해서 소정 각도를 이루는 소정 방향의 광도의 비가 상기 광원의 상기 배광 특성에 있어서의 대응하는 비보다 커지도록 구성되어 있어도 좋다. 이 구성에 의해, 광원이 광축으로부터 멀어짐에 따라 광도가 감소하는 배광 특성을 갖고 있음에도 불구하고, 이 배광 특성과 비교해서 렌즈 부품 및 커버를 투과하는 광에 대해서 광축으로부터 멀어진 방향의 광의 광도 저하가 억제된다. 또한, 상술한 바와 같이, 광원 배치의 자유도가 높아지므로, 전기적 접속을 위해서 범용품을 이용할 수 있도록 광원의 배치를 정할 수 있고, 그것에 따라 제조 비용을 저감할 수 있다. 따라서, 발광 장치의 시인성을 높게 할 수 있고, 더욱이 발광 장치의 제조 비용의 저감이 가능해 진다.

또한, 이 구성에 있어서, 상기 확산부는 상기 복수의 도광부의 상기 출사 단부로부터 출사되는 광이 각각 입사하는 복수의 확산 렌즈부를 포함해도 좋다. 이 구성에 의해, 확산 렌즈부의 설계 변수를 조정함으로써 확산 방식이나 주위로부터의 보이는 방면을 조정할 수 있다. 따라서, 시인성을 보다 한층 높일 수 있다.

이 구성에 있어서, 상기 확산 렌즈부는 대응하는 상기 출사 단부를 향해서 볼록 형상의 볼록 렌즈면, 또는 대응하는 상기 출사 단부에 대하여 오목 형상인 오목 렌즈면을 포함해도 좋다. 이 구성에 의해, 간단한 구성으로 광을 확산시킬 수 있다.

이 구성에 있어서, 각 출사 단부는 하나의 상기 확산 렌즈부와 대응해도 좋다. 이 구성에 의해, 출사 단부와 확산 렌즈부는 일대일로 대응하므로, 시인성을 높이기 위한 발광 장치의 설계가 용이하다.

또한, 상기 구성에 있어서, 각 출사 단부는 연속하는 복수의 상기 확산 렌즈부와 대응해도 좋다. 이 구성에 의해, 하나의 출사 단부로부터의 광을 커버의 복수의 확산 렌즈부를 통해서 광범위하게 확산시킬 수 있다. 그 결과, 시인성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 상기 광원은 상기 광축을 공유하고, 서로 정반대의 방향으로 발광하는 한 쌍의 광원을 포함한다. 이 경우, 전체 둘레로부터의 시인성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 상기 한 쌍의 광원을 각각 실장한 한 쌍의 주면을 갖는 기판을 더 포함한다. 이 경우에, 상기 렌즈 부품은 상기 한 쌍의 광원에 대응한 한 쌍의 상기 광원 위치를 갖고, 상기 광축과 직교해서 상기 광원 위치를 통과하는 직선에 평행하게 연장되는 통 형상의 외형을 가짐과 아울러, 상기 한 쌍의 광원을 상기 기판을 통해서 한 쌍의 상기 광원 위치에 각각 배치하도록 수용하는 광원 수용부를 갖는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 복수의 도광부는 각 광원에 대하여 복수 개씩 둘러싸도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 발광 장치를 실용적인 구조로 실현할 수 있다. 예를 들면, 상기 통 형상의 축선을 따라 기판을 종치로 하는 것도 가능하므로, 기판에의 급전을 위한 구조를 간소화하기 쉽다.

이 구성에 있어서, 상기 렌즈 부품은 상기 통 형상의 외형을 둘레 방향으로 복수 개로 분할한 분할체를 포함하고, 복수 개의 분할체가 상기 둘레 방향으로 서로 결합됨으로써 통 형상의 외형을 형성해도 좋다. 이 구성에 의해, 렌즈 부품의 분할체는 분할하지 않은 경우와 비교하여 형상이 간소화되므로, 제조하기 쉽다. 예를 들면, 발광 장치의 어떤 절단면에 있어서, 광원의 주위의 반둘레 정도(180도 정도)의 영역을 각각 구성하는 한 쌍의 렌즈 부품을 조합시키고, 광원의 주위의 거의 전체 둘레(360도 정도)의 영역을 둘러싸는 렌즈 부품을 구성할 수 있다. 또한, 적은 종류의 기본 렌즈 부품을 이용하여, 다양한 각도 범위에 대응할 수 있는 렌즈 부품을 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 상기 렌즈 부품은 상기 광축과 직교해서 상기 광원 위치를 통과하는 직선에 평행한 중심축선을 따라 연장되는 통 형상을 둘레 방향으로 부분적으로 노치한 외형을 갖고, 이 외형은 상기 중심축선의 주위에 180도를 초과하는 중심각을 갖는다. 이 경우, 노치한 부분을 제외한 180도를 초과하는 넓은 범위의 주위로부터의 높은 시인성을 실현할 수 있다. 노치한 스페이스는 발광 장치의 부착을 위해서 이용해도 좋다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 상기 렌즈 부품은 상기 통 형상의 축선을 따라 복수 개 연결 가능하고, 복수의 상기 기판이 복수의 상기 렌즈 부품의 상기 광원 수용부에 각각 배치되어 있고, 인접하는 상기 렌즈 부품의 상기 광원 수용부에 각각 배치된 상기 기판끼리를 전기적으로 접속하는 커넥터를 더 포함한다. 이 경우, 복수의 렌즈 부품을 연결해서 이용할 수 있다. 이때, 기판을 커넥터에 의해 서로 전기적으로 용이하게 접속할 수 있다. 보다 구체적으로는, 렌즈 부품이 통 형상의 축선을 따라 연결되므로, 연결되는 한 쌍의 렌즈 부품에 각각 구비되는 기판의 끝 가장자리끼리를 대향시킬 수 있다. 따라서, 한 쌍의 기판이 대향하는 끝 가장자리에 서로 감합 가능한 한 쌍의 커넥터를 각각 배치함으로써, 그들 한 쌍의 기판을 전기적으로 접속할 수 있다. 이러한 기판끼리의 접속을 위한 커넥터로는 범용품을 사용할 수 있으므로, 발광 장치의 제조 비용을 저감할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 기판이 상기 렌즈 부품의 상기 통 형상의 축선이 연장되는 방향으로 상기 한 쌍의 주면을 따르게 하고, 또한 상기 축선으로부터 오프셋되어 배치되어 있고, 상기 커넥터가 상기 한 쌍의 주면 중 상기 축선에 가까운 측의 제 1 주면에 실장되어 있다. 이것에 의해, 상기 제 1 주면에 실장된 상기 광원으로부터 상기 입사면까지의 거리가 상기 한 쌍의 주면 중 상기 축선으로부터 먼 측의 제 2 주면에 실장된 상기 광원으로부터 상기 입사면까지의 거리보다 길어진다. 따라서, 기판의 제 1 주면측에는 제 2 주면측보다 큰 스페이스를 확보할 수 있고, 이 큰 스페이스에 커넥터를 배치할 수 있다. 따라서, 커넥터의 크기에 대한 제한이 적어지므로 커넥터의 선택 자유도가 높아지기 때문에, 범용품의 커넥터를 채용하기 쉬워진다. 그것에 의해, 한층 비용 절감을 도모할 수 있다.

또한, 본 명세서 중에 있어서, 「동등한」의 표현은 동일한 것과 거의 동일한 것의 양방의 의미를 포함하는 것이다. 또한, 「균등」의 표현에 대해서도 마찬가지이다. 여기에서, 동일한 것에는 제조상의 오차나 공차의 범위 내에서의 차이가 있는 경우를 포함하는 것이며, 일반적으로 동일한 것으로서 취급되는 경우이다. 또한, 거의 동일한 것에는 상술한 동일한 경우에 추가해서, 값이 허용할 수 있는 오차의 범위 내에서 상위할 경우를 포함하는 것이다. 이 경우, 값이 허용할 수 있는 오차의 범위 내에 있으면 대차 없이 효과를 얻을 수 있게 되는 경우이다. 허용할 수 있는 오차의 범위는 ±3％，±5％，±10% 중 어느 하나이며, 발광 장치의 설계에 따라 다르다. 예를 들면, 렌즈 부품의 출사 단부와 커버의 확산부가 떨어져 있을수록 렌즈 부품의 출사 단부로부터 출사하는 광의 방향에 관한 오차의 요건은 엄격해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 적층 신호등의 개략 구성의 사시도이다.
도 2는 상기 적층 신호등에 구비된 표시 유닛의 분해 사시도이다.
도 3은 상기 표시 유닛의 횡단면도이다.
도 4는 상기 표시 유닛의 종단면도이다.
도 5A∼도 5E는 상기 표시 유닛에 구비된 렌즈 부품의 광의 배광 특성을 나타내는 횡단면도이다.
도 6은 렌즈 부품의 요부를 확대한 횡단면도이다.
도 7A 및 도 7B는 광원으로서의 LED의 배광 특성의 예를 나타내는 특성도이다.
도 8은 커버의 변형예를 나타내는 표시 유닛의 요부를 확대한 단면도이다.
도 9A 및 도 9B는 렌즈 부품의 출사 단부의 변형예를 나타내는 렌즈 부품의 요부의 횡단면도이며, 도광부를 확대해서 나타낸다.
도 10은 렌즈 부품의 도광부의 출사 단부와 커버의 대응 관계의 변형예를 나타내는 표시 유닛의 요부의 횡단면도이다.
도 11은 표시 유닛의 렌즈 부품과 커버가 일체화된 변형예를 나타내는 표시 유닛의 횡단면도이다.
도 12는 표시 유닛의 렌즈 부품이 단면 반원형일 경우의 변형예를 나타내는 표시 유닛의 횡단면도이다.
도 13은 표시 유닛의 렌즈 부품이 단면 반원형일 경우의 다른 변형예를 나타내는 표시 유닛의 횡단면도이다.
도 14는 표시 유닛의 다른 변형예를 나타내는 횡단면도이다.
도 15는 부분적으로 노치한 형상의 표시 유닛을 포함하는 적층 신호등의 사시도이다.
도 16은 렌즈 부품의 또 다른 변형예를 나타내는 횡단면도이다.
도 17은 또 다른 변형예에 관한 렌즈 부품을 포함하는 표시 유닛의 횡단면도이다.
도 18은 또 다른 변형예에 관한 렌즈 부품을 포함하는 표시 유닛의 횡단면도이다.

이하에서는, 본 발명의 실시형태를 첨부된 도면을 참조해서 상세하게 설명한다. 본 실시형태에서는 발광 장치로서의 적층 신호등 및 그것에 사용되는 렌즈 부품에 의거해서 설명하지만, 렌즈 부품은 경고등을 비롯한 다양한 형태의 발광 장치에 널리 적용 가능하다. 경고등으로서는 적층 신호등, 표시등, 산광식 경광등, 회전등 등을 예시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 적층 신호등(1)의 개략적인 구성의 사시도이다. 또한, 도 2는 적층 신호등(1)에 구비된 표시 유닛(2)의 분해 사시도이며, 도 3은 그 횡단면도, 도 4는 그 종단면도이다. 또한, 도 5A∼도 5E는 표시 유닛(2)에 구비된 렌즈 부품(7)의 요부의 광의 배광 특성을 나타내는 횡단면도이다. 또한, 도 6은 렌즈 부품(7)의 요부와 광원(6) 등을 확대한 횡단면도이다.

도 1을 참조하여, 적층 신호등(1)은 일 방향으로 긴 주상 형상을 이루고 있고, 그 길이 방향을 예를 들면 상하 방향을 따르게 한 상태에서 설치된다. 적층 신호등(1)은 그 길이 방향을 상하 방향 이외의 방향을 따르게 해서 설치해도 좋다.

적층 신호등(1)은 광신호를 발하는 복수의 표시 유닛(2)과, 복수의 표시 유닛(2)에 전력을 공급하기 위해서 상기 적층 신호등(1)의 기부에 배치되는 기부 유닛(3)과, 상기 적층 신호등(1)의 정부에 배치되는 정부 커버(4)를 갖고 있다. 표시 유닛(2)은 적어도 하나 있으면 좋지만, 본 실시형태에서는 2개의 표시 유닛(2)이 있을 경우에 의거해서 설명한다.

적층 신호등(1)은 그 길이 방향을 따라 정부 커버(4)와 복수의 표시 유닛(2)과 기부 유닛(3)을 적층상태에서 서로 연결해서 이루어진다. 기부 유닛(3)의 하측의 단부는 적층 신호등(1)을 직접적으로 또는 지주 등의 부착 부재(도시하지 않음) 을 통해서 소정의 부착 개소(예를 들면, 자동 기계의 본체부)에 부착되도록 구성되어 있다.

복수의 표시 유닛(2)은 서로 마찬가지로 구성되고, 도시하지 않은 제어 장치로부터의 지령 신호에 응답하여 광신호를 표시한다. 광신호는 주위 전체 둘레에 걸쳐 방사 형상으로 방출된다. 제어 장치는 기부 유닛(3)에 수용되어 있어도 좋고, 적층 신호등(1)의 외부에 설치되어도 좋다.

도 2 및 도 3을 참조하여, 표시 유닛(2)은 광을 발하는 복수의 광원(6)과, 복수의 광원(6)으로부터의 광을 주위 외방으로 가이딩하기 위한 통 형상의 렌즈 부품(7)과, 복수의 광원(6)을 지지하는 기판(8)과, 렌즈 부품(7)을 둘러싸는 투광성의 단면 원형의 통 형상의 커버(9)를 갖고 있다.

표시 유닛(2)의 외형은 커버(9)에 의해 규정되어 있고, 단면 원형의 통 형상을 이루고 있다. 커버(9)의 내측에 렌즈 부품(7)이 포개 넣어진 형상으로 동심으로 배치되어 있다. 렌즈 부품(7)과 커버(9)는 서로 별체로 형성되어 있고, 서로 위치 맞춤되어 있다. 렌즈 부품(7)의 내부에는 광원 수용부(11)가 형성되어 있고, 여기에, 기판(8)이 종치로 배치되어 있다. 「종치」란, 여기에서는 표시 유닛(2)의 축선(2a)에 평행하게 기판(8)의 주면을 배치하는 것을 말한다. 기판(8)은 서로 평행한 한 쌍의 주면(12)을 갖고 있다. 기판(8)의 주면(12)은 세로로 긴 거의 직사각형을 이루고 있고, 그 길이가 커버(9)의 축선(9a)에 평행하게 되도록 해서 배치된다. 커버(9)의 축선(9a)은 표시 유닛(2)의 축선(2a)과 일치하고 있다. 또한, 기판(8)의 무게 중심은 렌즈 부품(7)의 축선(7a)(또는 커버(9)의 축선(9a)) 상에 또는 그 근방에 배치되어 있다.

도 2 및 도 4를 참조하여, 표시 유닛(2)은 축선(2a)을 따라 다른 표시 유닛(2)과 연결 가능하게 구성되어 있다. 또한, 표시 유닛(2)은 기부 유닛(3)과 연결 가능하게 구성되어 있다. 또한, 표시 유닛(2)은 정부 커버(4)와 연결 가능하게 구성되어 있다. 이하에서는, 표시 유닛(2)끼리를 연결한 경우에 의거해서 설명한다.

커버(9)는 축선(9a)에 관한 양단부에 연결부(14, 15)를 각각 갖고 있다. 렌즈 부품(7)은 이 렌즈 부품(7)의 축선(7a)에 관한 양단부에 연결부(16, 17)를 각각 갖고 있다. 이것에 의해, 렌즈 부품(7)은 축선(7a)을 따라 복수 개 연결 가능하게 구성되어 있다. 즉, 연결부(16, 17)는 축선(7a)을 따라 인접해서 배치된 2개의 렌즈 부품(7)을 서로 연결할 수 있다. 또한, 인접하는 렌즈 부품(7)의 광원 수용부(11)에 각각 배치된 기판(8)끼리를 전기적으로 접속하는 한 쌍의 커넥터(18, 19)가 설치되어 있다.

기판(8)은 광원(6)으로 급전하는 회로의 일부를 형성하는 배선 패턴이 주면에 인쇄된 프린트 배선판이며, 기판(8)의 길이 방향이 렌즈 부품(7)의 연결 방향과 평행해지도록 배치되어 있다. 기판(8) 상에 형성된 회로에 한 쌍의 커넥터(18, 19)가 접속되어 있다.

커넥터(18)는 길이 방향에 관한 기판(8)의 일방의 단부에 고정되어 있고, 이 단부에 인접하는 유닛에 구비된 기판(도시하지 않음)의 대응하는 커넥터(도시하지 않음)와 전기적으로 접속할 수 있다. 커넥터(19)는 길이 방향에 관한 기판(8)의 타방의 단부에 고정되어 있고, 이 단부에 인접하는 유닛에 구비된 기판(도시하지 않음)의 대응하는 커넥터 (도시하지 않음)와 전기적으로 접속할 수 있다.

기판(8)의 일방의 주면(12)에는 복수, 예를 들면 2개의 광원(6)이 실장되어 있다. 또한, 기판(8)의 반대측의 타방의 주면(12)에도 복수, 예를 들면 2개의 광원(6)이 실장되어 있다(도 4 참조). 기판(8)의 양면의 광원(6)이 서로 정반대의 방향(기판(8)의 양측)을 향해서 발광한다.

광원(6)은 구체적으로는 발광 다이오드(이하 「LED」이라고도 함)이다. LED는 발광 소자칩으로 이루어진다. 광원(6)은 소정의 배광 특성과, 이 배광 특성의 중심축에 상당하는 광축(21)을 갖고 있다. 광원(6)의 광축(21)은 기판(8)의 대응하는 주면(12)에 수직이다. 기판(8)의 표리에 있는 일방의 한 쌍의 광원(6)(예를 들면, 도 4에서 상측에 도시된 2개의 광원(6))의 광축(21)은 일치, 즉 동일 직선상에 있다. 이 쌍과는 떨어져 배치된 타방의 한 쌍의 광원(6)의 광축(21)도 서로 일치하고 있다.

광원(6)의 배광 특성의 일례를 도 7A에 나타낸다. 이 배광 특성에서는 광축(21)에 따르는 일방의 방향(「주 발광 방향」이라고도 함)에 있어서의 광도가 최고이고, 주 발광 방향으로부터 멀어짐에 따라 광도가 감소하고, 주 발광 방향에 직교하는 방향이나 주 발광 방향에 대하여 90도 이상의 각도를 이루는 방향의 광도는 실질적으로 0이다.

이 실시형태의 렌즈 부품(7)은 이러한 광원(6)의 배광 특성을 보충함으로써 광원(6)으로부터의 광을 보다 넓은 범위로 분산하여, 주위 전체 둘레로부터 보았을 때에 균등한 시인성이 얻어지도록 하고 있다.

이하에서는, 광원(6) 및 기판(8)의 구성에 대해서는 상술한 예에 의거해서 설명하지만, 이것에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 기판(8)의 표리의 한 쌍의 광원(6)의 광축(21)을 일치시키지 않는 배치이어도 좋고, 광원(6)이 기판(8)의 주면(12)에 대하여 수직 이외의 방향으로 발광하는 배치이어도 좋고, 광원(6)을 편면에만 실장한 복수의 기판(8)을 사용해도 좋고, 커넥터(18, 19)의 적어도 일방을 폐지하는 구성이어도 좋다. 또한, 기판(8)의 일방의 표면에 실장하는 광원(6)의 수는 적어도 하나이면 좋다.

또한, 렌즈 부품(7)에 적용가능한 광원(6)으로서는 도 7A와 같은 광축(21)(방사 각도가 0°인 방향)으로부터 멀어짐에 따라 광도가 단조로 감소하는 배광 특성을 갖는 LED를 예로 설명하지만, 이것에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 7B에 나타나 있는 바와 같이, 주 발광 방향(광축(21)을 따르는 방향. 방사 각도 0°의 방향)에 대하여 어떤 각도를 갖는 방향에 최고 광도를 갖는 배광 특성의 LED를 광원(6)으로서 사용해도 좋다. 광원(6)으로서는 광축(21)으로부터 멀어짐에 따라 광도가 감소하는 배광 특성을 갖고 있으면 좋고, 보다 구체적으로는 광축(21)의 방향(주 발광 방향)의 광도보다 광축(21)에 대하여 소정 각도(예를 들면, 90도)의 방향의 광도의 쪽이 작은 배광 특성을 갖고 있으면 좋다. 도 7A 및 도 7B는 모두 이러한 배광 특성의 예이다.

도 3을 참조하여, 렌즈 부품(7)은 광원(6)을 배치하는 소정의 광원 위치(P)와, 이 광원 위치(P)에 대향하는 입사면(22)을 형성하는 광입사부(23)와, 광입사부(23)로부터 분기되어서 광원 위치(P)로부터 방사 형상으로 연장되어 있고 광원 위치(P)를 둘러싸도록 배치된 복수의 도광부(24A∼24I)를 포함하고 있다. 이 실시형태에서는 광원 위치(P)는 4개 있고, 광원 위치(P) 마다 하나의 광입사부(23)와, 복수, 예를 들면 9개의 도광부(24A∼24I)가 설치되어 있다. 다만, 이 실시형태에서는 기판(8)의 공통의 주면(12) 상에 실장된 2개의 광원(6)에 대응하는 2개의 광원 위치(P)에 대응하는 입사부(23)는 일체화되어 있고, 또한 그들의 2개의 광원 위치(P)에 대응하는 복수의 도광부(24A∼24I)는 각각 일체화되어 있다.

복수의 도광부(24A∼24I)는 각각 판 형상을 이루고 있다. 보다 구체적으로는, 도광부(24A∼24I)는 광축(21)과 직교해서 광원 위치(P)를 통과하는 직선(35)에 평행하게 연장되는 판 형상을 이루고 있다. 직선(35)은 렌즈 부품(7)의 축선(7a)에 평행한 직선에 상당하고, 도 3의 지면 수직 방향으로 연장되어 있다. 복수의 도광부(24A∼24I)는 전체로서는 광원 위치(P)를 중심으로 한 방사 형상으로 배치되어 있다. 복수의 도광부(24A∼24I)는 렌즈 부품(7)을 가로지르는 단면(도 3에 도시한 단면)에 있어서, 광원 위치(P)를 중심으로 한 둘레 방향(R)을 따라 광축(21)을 사이에 둔 양측에 대칭형을 이루도록 배치되어 있다.

도광부(24A)는 광축(21)을 따르도록 배치되어 있다. 도광부(24A)에 대해서 광축(21)으로부터 멀어지도록 도광부(24B, 24D, 24F, 24H)가 순차로 배치되어 있고, 이들과는 광축(21)을 사이에 둔 반대측에 있어서, 도광부(24A)에 대해서 광축(21)으로부터 멀어지도록 도광부(24C, 24E, 24G, 24I)가 순차로 배치되어 있다. 도광부(24B)와 도광부(24C)는 광축(21)을 사이에 두고 서로 대칭인 형상 및 배치를 갖고 있다. 도광부(24D) 및 도광부(24E)는 광축(21)을 사이에 두고 서로 대칭인 형상 및 배치를 갖고 있다. 도광부(24F) 및 도광부(24G)는 광축(21)을 사이에 두고 서로 대칭인 형상 및 배치를 갖고 있다. 도광부(24H) 및 도광부(24I)는 광축(21)을 사이에 두고 서로 대칭인 형상 및 배치를 갖고 있다. 이들 대칭형의 관계에 있는 한 쌍의 도광부(24B∼24I)에 대해서는 일방에 대해서 주로 설명한다.

도 5A∼도 5E를 참조하여, 각 도광부(24A∼24I)는 광입사부(23)에 결합된 기단부(25)와, 광원(6)으로부터 멀어지는 외방으로 광을 출사하는 출사 단부(26)와, 광입사부(23)로부터 기단부(25)로 입사한 광을 내면 반사하면서 출사 단부(26)로 가이딩하는 한 쌍의 도광 반사면(27)을 갖고 있다. 이들 부호는 도 5A∼도 5E에 있어서는 도광부(24A∼24I) 중 일부에 대해서만 부기했다.

복수의 도광부(24A∼24I)는 각각 이하와 같이 설계되어 있다. 즉, 광원(6)으로부터 방출되는 광 중에서, 광축(21)에 대한 각도가 소정의 광원 출사각도 범위(28A∼28I)에 있는 광은 각각의 광원 출사각도 범위(28A∼28I)에 대응해서 결정된 소정의 도광부(24A∼24I)를 각각 투과하도록 되어 있다. 복수의 도광부(24A∼24I)의 각각의 형상이나 크기는 광원 출사각도 범위(28A∼28I)에 따라 정해져 있다. 이하에서는, 광원 출사각도 범위(28A∼28I)의 범위의 각 중앙값을 「광원 출사각도」라고 하는 경우가 있다.

구체적으로는, 도광부(24A)에는 광원 출사각도 범위(28A)의 광이 통과한다. 광원 출사각도 범위(28A)는 광축(21)을 포함하고, 광축(21)에 대하여 대칭으로 설정된 각도 범위이며, 이것에 대응하는 광원 출사각도는 0도이다.

도광부(24B, 24C)에는 광원 출사각도 범위(28B, 28C)의 광이 각각 통과한다. 광원 출사각도 범위(28B, 28C)는 각각 광원 출사각도 범위(28A)에 인접해서 광원 출사각도 범위(28A)를 사이에 두고 서로 반대측에 배치된 동등한 크기의 각도 범위이며, 그 크기는 광원 출사각도 범위(28A)보다 크다. 각도 범위의 크기를 그 각도 범위의 부호로 나타내면, 28B = 28C > 28A의 관계이다. 광원 출사각도 범위(28B, 28C)에 대응하는 광원 출사각도는 서로 동등하고, 상대적으로 작은 예각 (0도는 포함하지 않음)이다.

도광부(24D, 24E)에는 광원 출사각도 범위(28D, 28E)의 광이 각각 통과한다. 광원 출사각도 범위(28D, 28E)는 광축(21)보다 먼 측에서 광원 출사각도 범위(28B, 28C)에 각각 인접해서 배치된 동등한 크기의 각도 범위이며, 그 크기는 광원 출사각도 범위(28B, 28C)보다 크다. 각도 범위의 크기를 그 각도 범위의 부호로 나타내면, 28D=28E>28B=28C의 관계가 있다. 광원 출사각도 범위(28D, 28E)에 대응하는 광원 출사각도는 서로 동등하고, 광원 출사각도 범위(28B, 28C)의 광원 출사각도보다 큰 상대적으로 중간 정도의 예각이다.

도광부(24F, 24G)에는 광원 출사각도 범위(28F, 28G)의 광이 각각 통과한다. 광원 출사각도 범위(28F, 28G)는 광축(21)보다 먼 측에서 광원 출사각도 범위(28D, 28E)에 각각 인접해서 배치된 동등한 크기의 각도 범위이며, 그 크기는 광원 출사각도 범위(28D, 28E)보다 크다. 각도 범위의 크기를 그 각도 범위의 부호로 나타내면, 28F=28G>28D=28E의 관계가 있다. 광원 출사각도 범위(28F, 28G)에 대응하는 광원 출사각도는 서로 동등하고, 광원 출사각도 범위(28D, 28E)의 광원 출사각도보다 큰 상대적으로 큰 예각이다

광원 출사각도 범위(28A∼28G) 및 이들에 대응하는 광원 출사각도는 이들의 광원 출사각도 범위(28A∼28G)를 향해서 광원(6)으로부터 출사되는 광의 광량이 서로 동등하게 되도록 설정되어 있다.

도광부(24H, 24I)에는 광원 출사각도 범위(28H, 28I)의 광이 각각 통과한다. 광원 출사각도 범위(28H, 28I)는 광축(21)보다 먼 측에서 광원 출사각도 범위(28F, 28G)에 각각 인접해서 배치된 동등한 크기의 각도 범위이다. 각도 범위의 크기를 그 각도 범위의 부호로 나타내면, 28H=28I의 관계가 있다. 광원 출사각도 범위(28H, 28I)에 대응하는 광원 출사각도는 서로 동등하고, 광원 출사각도 범위(28F, 28G)의 광원 출사각도보다 큰 상대적으로 큰 예각이다.

또한, 광원 출사각도 범위(28H, 28I)의 크기는 광원 출사각도 범위(28F, 28G)의 크기의 절반보다 커지도록 설정되어 있다. 상세하게는, 도광부(24H, 24I)를 통과하는 광량이 도광부(24F, 24G)를 통과하는 광량의 약 절반이 되도록 광원 출사각도 범위(28H, 28I)의 크기가 설정되어 있다. 광원 출사각도 범위(28H)(또는 광원 출사각도 범위(28I))에 대응하는 도광부(24H)(또는 도광부(24I))는 기판(8)의 반대측의 도광부(24H)(또는 도광부(24I))와 인접하고 있다. 이들 서로 인접하는 2개의 도광부(24H)끼리(또는 2개의 도광부(24I)끼리)는 서로 협동해서 동일한 방향으로 광을 발하도록 되어 있다. 따라서, 이들 서로 인접하는 2개의 도광부(24H)를 통과하는 광의 광량의 합계가 다른 각 도광부(24A∼24G)를 통과하는 광의 광량과 동등하게 된다.

광원 위치(P)는 복수의 광원(6)에 각각 대응해서 설치되고, 이 실시형태에서는 4개 설치되어 있다. 각 광원 위치(P)에 대응하여 광입사부(23)와 복수의 도광부(24A∼24I)의 조가 합계 4조 설치되어 있고, 서로 마찬가지로 구성되어 있다. 이들은 복수의 광원 위치(P)의 중심 위치(P0)를 포함하는 평면으로서 기판(8)의 주면(12)과 평행한 평면(30)(도 3 및 도 4 참조)과, 복수의 광원 위치(P)의 중심 위치(P0)를 포함하는 기판(8)의 주면(12) 및 렌즈 부품(7)의 축선(7a)과 직교하는 평면(31)(도 4 참조)으로 구획되는 렌즈 부품(7)의 4개의 부분에 각각 대칭형이 되도록 형성되어 있다.

또한, 렌즈 부품(7)은 기판(8)을 통해서 복수의 광원 위치(P)에 각각 배치되는 복수의 광원(6)을 수용하는 광원 수용부(11)를 갖고 있다.

광원 수용부(11)는 4개의 광입사부(23)와, 기판(8)에 대하여 반대측에 위치하는 광입사부(23)의 가장자리부를 서로 접속하는 한 쌍의 접속부(32)로 구획되어 있다. 접속부(32)는 기판(8)의 길이 가장자리부를 지지하는 지지부로서의 홈을 갖고 있다. 광원 수용부(11)는 렌즈 부품(7)의 축선(7a)에 대한 양측으로 개방되어 있고, 광원 수용부(11) 내에 기판(8)을 넣을 수 있음과 아울러, 커넥터(18, 19)를 인접하는 다른 표시 유닛의 대응하는 커넥터와 접속할 수 있도록 되어 있다. 기판(8)이 광원 수용부(11)에 수용되어서 지지되었을 때에, 이 기판(8)의 각 광원(6)은 렌즈 부품(7)의 대응하는 광원 위치(P)에 광축(21)이 도광부(24A)를 통과하는 소정의 방향을 향하도록 배치된다.

복수의 광원 위치(P)에 대응하는 4조의 광입사부(23)와 복수의 도광부(24A∼24I)는 투광성 부재에 의해 일체로 형성되어 있다. 투광성 부재로서는, 예를 들면 메타크릴 수지, 유리 등을 이용할 수 있다. 또한, 이것과 한 쌍의 연결부(16, 17)와 한 쌍의 접속부(30)가 동 재료로 일체로 형성되어 있다. 이렇게 형성된 렌즈 부품(7)은 그 외형의 개략 형상인 기본 외형이 광축(21)과 직교해서 광원 위치(P)를 통과하는 직선에 평행하게 연장되는 단면 원형의 통 형상이다.

이하에서는, 4개 중 1개의 광원 위치(P)에 의거하여 렌즈 부품(7)을 설명한다.

도 5 및 도 6을 참조하여, 광입사부(23)는 광원 위치(P)에 대향하는 단면이 거의 반원통 형상을 이루고 있다. 광입사부(23)는 광원 위치(P)측에 대향하여 우묵하게 들어간 입사면(22)을 갖고 있다. 이 입사면(22)에는 광원 위치(P)에 배치된 광원(6)로부터의 광이 입사한다.

입사면(22)은 복수, 예를 들면 9개의 입사 영역(34A∼34I)으로 구성되어 있다. 이들 9개의 입사 영역(34A∼34I)은 서로 인접하는 것끼리에 의해 연속해서 연결되어 있고, 9개의 도광부(24A∼24I)에 대응하여 도광부(24A∼24I)의 수와 동수로 설치되어 있다. 복수의 입사 영역(34A∼34I)의 각각은 광원 위치(P)를 향해서 돌출하는 볼록 만곡형으로 형성되어 있다. 복수의 입사 영역(34A∼34I)이 서로 연결된 입사면(22)은 전체로서 광원 위치(P)로부터 후퇴하도록 우묵한 오목 만곡형을 이루고 있다.

입사 영역(34A)은 광축(21)이 통과하도록 배치되어 있다. 입사 영역(34A)에 대하여 광축(21)으로부터 멀어지도록 입사 영역(34B, 34D, 34F, 34H)이 순차로 배치되어 있다. 이들과는 반대측에 있어서, 입사 영역(34A)에 대하여 광축(21)으로부터 멀어지도록 입사 영역(34C, 34E, 34G, 34I)이 순차로 배치되어 있다.

입사 영역(34A∼34I)은 대응하는 도광부(24A∼24I)의 기단부(25)에 각각 대향해서 배치되고, 광원(6)의 대응하는 광원 출사각도 범위(28A∼28I)의 광을 통과시켜 평행광으로 변환해서, 대응하는 도광부(24A∼24I)로 입사시킨다.

예를 들면, 입사 영역(34A∼34G)은 광축(21)으로부터 멀어짐에 따라 넓어져 있다. 입사 영역(34H, 34I)은 광축(21)으로부터 가장 멀리 떨어져 있지만, 광축(21)에 가까운 측에 인접하는 입사 영역(34F, 34G)보다 작게 되어 있다.

입사 영역(34A∼34I)의 크기는 광축(21)을 포함해서 복수의 도광부(24A∼24I)를 횡단하는 절단면(도 5에 상당)에 있어서, 광원 위치(P)로부터 향하는 입사 영역(34)의 각도 범위(「중심각」이라고도 함)로서 나타낼 수 있다. 입사 영역(34A∼34I)의 중심각은 구체적으로는 상술한 광원 출사각도 범위(28A∼28I)와 일치한다. 이하에서는, 중심각에는 대응하는 광원 출사각도 범위(28A∼28I)와 동일한 부호를 붙여서 설명한다.

복수의 입사 영역(34A∼34I)은 렌즈 부품(7)의 축선(7a)이 연장되는 방향에 대해서는 같은 크기이지만, 대응하는 중심각(28A∼28I)이 다르다. 예를 들면, 입사 영역(34A)의 중심각(28A) < 입사 영역(34B)의 중심각(28B) = 입사 영역(34C)의 중심각(28C) < 입사 영역(34D)의 중심각(28D) = 입사 영역(34E)의 중심각(28E) < 입사 영역(34F)의 중심각(28F) = 입사 영역(34G)의 중심각(28G)의 관계가 있다.

도광부(24A∼24G)는 대응하는 입사 영역(34A∼34G)으로부터의 입사 광량이 서로 동등하게 되어 있고, 그것에 의해 상기 도광부(24A∼24G)를 통과하는 광의 광량이 서로 동등하게 되도록 되어 있다.

도광부(24A∼24I)의 한 쌍의 도광 반사면(27)은 도광부(24A∼24I)의 판 형상의 서로 대향하는 한 쌍의 주면에 의해 형성되어 있고, 도광부(24A∼24I)의 기단부(25)로부터 출사 단부(26)까지 연장되어 있다. 도광부(24A∼24G)에 있어서는 광축(21)으로부터 멀리 떨어진 도광부(24A∼24G)만큼 기단부(25)의 한 쌍의 도광 반사면(27) 간의 간격(L1)(도 6 참조)이 넓혀져 있다. 따라서, 도광부(24A)의 상기 간격(L1)보다 도광부(24B)의 상기 간격(L1)이 크고, 또한 이 간격(L1)보다 도광부(24D)의 상기 간격(L1)이 크고, 또한 이 간격(L1)보다 도광부(24F)의 상기 간격(L1)이 크게 되어 있다.

또한, 도광부(24H, 24I)에 대해서는 이하와 같이 설정되어 있다. 서로 반대측을 향해서 광을 발하는 한 쌍의 광원(6)의 각각 대응하는 렌즈 부품(7)의 도광부(24H)(또는 도광부(24I))는 서로 인접하여 있다. 이들 서로 인접하는 2개의 도광부(24H)끼리(또는 2개의 도광부(24I)끼리)는 서로 협동하여 동일 방향으로 광을 발하도록 되어 있다. 서로 인접하는 2개의 도광부(24H)(또는 도광부(24I))를 통과하는 광의 광량의 합계가 다른 각 도광부(24A∼24G)를 통과하는 광의 광량과 동등하게 되어 있다. 서로 인접하는 2개의 도광부(24H)(또는 도광부(24I))로의 입사 광량의 합계가 다른 각 도광부(24A∼24G)로의 입사 광량과 동등하게 되어 있다.

복수의 도광부(24A∼24I)의 출사 단부(26)는 광축(21)을 포함하는 평면(렌즈 부품(7)의 횡단면에 상당함)에 있어서, 광원 위치(P)를 중심으로 한 둘레 방향에 관해서 소정의 각도 범위를 균등하게 분할하도록 서로 떨어져서 설정된 복수의 출사 영역에 각각 배치되어 있다. 예를 들면, 소정의 각도 범위는 광축(21)을 따르는 방향이 중앙에 있는 180도의 각도 범위이다. 이 각도 범위를 양단을 포함해서 도광부(24A∼24I)의 수에 따라 균등하게 분할하고, 서로 떨어져서 9개의 출사 영역이 설정되어 있다. 이들 출사 영역의 각각의 소정 위치, 예를 들면 중앙 각도 위치에 대응하는 도광부(24A∼24I)의 출사 단부(26)가 배치되어 있다.

복수의 도광부(24A∼24G)의 출사 단부(26)는 서로 동등한 광량으로 광을 출사한다.

또한, 도광부(24H, 24I)에 대해서는 상술한 바와 같이 서로 반대측을 향해서 광을 발하는 한 쌍의 광원(6)의 각각에 대응하는 렌즈 부품(7)의 2개의 도광부(24H, 24I)의 출사 단부(26)로부터의 광량의 합계가 다른 각 도광부(24A∼24G)의 출사 단부(26)로부터의 광의 광량과 동등하게 되어 있다.

복수의 도광부(24A∼24I)의 출사 단부(26)는 광축(21)을 포함하고 복수의 도광부(24A∼24I)를 횡단하는 절단면에 있어서 직선을 이루고 있고, 평행광을 출사한다(도 5A∼도 5E의 2점 쇄선 참조). 이 평행광의 방향은 이하와 같이 설정되어 있다.

복수의 도광부(24A∼24I)의 출사 단부(26)는 광축(21)을 포함하는 평면(렌즈 부품(7)의 횡단면에 상당)에 있어서, 광원 위치(P)를 중심으로 한 둘레 방향(R)에 관해서 소정의 각도 범위를 균등하게 분할하는 복수의 출사 방향(A2)으로 각각 광을 출사한다. 예를 들면, 소정의 각도 범위는 광축(21)을 따르는 방향이 중앙에 있는 180도의 각도 범위이다. 이 각도 범위를 양단을 포함해서 도광부(24A∼24I)의 수에 따라 균등하게 분할하여 복수의 도광부(24A∼24I)의 출사 방향(A2)이 설정되어 있다. 출사 방향(A2)은 광축(21)을 따르는 방향(0도 방향)과, 이 0도 방향의 양측에 상기 0도 방향에 대하여 22.5도, 45도, 67.5도, 90도의 각도를 이루는 복수의 방향이다.

복수의 도광부(24B∼24I)의 출사 방향(A2)이 광축(21)에 대해서 이루는 각도(D2)는 상기 도광부(24A∼24I)를 통과하는 광이 대응하는 광입사부(23)에 입사하는 방향(A1)이 광축(21)에 대해서 이루는 각도(D1)(대응하는 광원 출사각도 범위(28A∼28I)에 대응하는 광원 출사각도에 상당)보다 크다. 도 6에 방향(A1, A2) 및 도광부(24B)에 대한 각도(D1, D2)를 도시했다. 또한, 도 5B∼도 5E에 도광부(24B, 24D, 24F, 24H)에 대한 각도(D1, D2)를 도시했다.

도 4를 참조하여, 복수의 도광부(24A∼24I)에 대해서 출사 단부(26)는 광축(21)과 직교해서 광원 위치(P)를 통과하는 직선(35)이 연장되는 방향((렌즈 부품(7)의 축선(7a)이 연장되는 방향. 도 4의 지면상 상하 방향에 상당함)에 관해서, 중간부(36)와 양단부(37, 38)를 갖고 있다. 또한, 도 4에서는 도광부(24A)에 대해서만 도시하고 있다. 일방의 단부(37)는 렌즈 부품(7)의 축선 방향의 단부에 있다. 타방의 단부(38)는 렌즈 부품(7)의 축선 방향의 중앙 위치에 있고, 동일한 방향으로 출사하는 또 다른 일방의 광원(6)에 대응하는 렌즈 부품(7)의 도광부(24A∼24I)의 출사 단부(26)의 단부(38)와 인접하고 있다. 출사 단부(26)는 단부(38)에 있어서는 렌즈 부품(7)의 축선(7a)을 따르는 직선 형상의 윤곽 부분을 갖고 있고, 단부(37)로부터 중간부(36)에 걸친 영역에 있어서는, 광원 위치(P)로부터 멀어지는 방향으로 돌출한 볼록 만곡선 형상의 윤곽의 만곡부(39)를 갖고 있다. 출사 단부(26)의 이러한 형상은 광원(6)으로부터의 광을 수평 방향(렌즈 부품(7)의 축선(7a)에 직교하는 방향)을 따르는 평행광으로 변환하는 기능을 갖는다.

도 4에 나타내는 종단면에 있어서, 광원(6)의 광축(21)은 수평 방향(렌즈 부품(7)의 축선(7a)에 직교하는 방향)을 따르고 있다. 광원(6)으로부터의 광은 광원 위치(P)를 중심으로 해서 상하로 넓어지는 부채 형상을 이루도록 방사 형상으로 방출된다. 광은 도광부(24A∼24I)를 통과하고, 도광부(24A∼24I)의 출사 단부(26)를 통과함으로써, 수평 방향을 따르는 평행광으로 된다(도 4의 2점 쇄선 참조). 이 평행광은 그 후 커버(9)를 투과한다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 커버(9)는 단면 원형의 통 형상을 이루고, 렌즈 부품(7)의 외방에 배치되어 글로브로서 기능한다. 커버(9)는 렌즈 부품(7)의 도광부(24A∼24I)의 출사 단부(26)로부터 입사되는 광을 확산하는 확산부로서의 복수의 확산 렌즈부(40)를 갖고 있다.

확산 렌즈부(40)는 대응하는 도광부(24A∼24I)의 출사 단부(26)에 대하여, 일대일의 관계로 설치된 렌즈부를 갖고 있어도 좋다. 즉, 도광부(24A∼24I)의 출사 단부(26)로부터의 평행광은 각각 대응하는 특정한 1개의 확산 렌즈부(40)에 입사하도록 되어 있어도 좋다.

구체적으로는, 확산 렌즈부(40)는 대응하는 출사 단부(26)를 향하는 볼록 형상의 볼록 렌즈면(41)을 갖고 있다. 이 볼록 렌즈면(41)은 이 실시형태에서는 커버(9)의 내주면에 형성된 단면 반원형의 돌출조의 표면에 형성되고, 이 돌출조는 커버(9)의 축선(9a)에 평행하게 커버(9)의 축 방향의 소정 범위에 걸쳐 연장되어 있다.

도 8은 커버(9)의 변형예를 나타내는 표시 유닛(2)의 요부를 확대한 단면도이다.

확산 렌즈부(40)로서는 볼록 렌즈면(41) 대신에, 대응하는 출사 단부(26)에 대하여 오목 형상의 오목 렌즈면(42)에 의해 구성되어도 좋다. 오목 렌즈면(42)은, 예를 들면 커버(9)의 내주면에 형성된 단면 반원형의 오목조의 표면이어도 좋다. 또한, 볼록 렌즈면 및 오목 렌즈면으로서는 돌출조 및 오목조의 표면에 한정되지 않고, 예를 들면 도트 형상의 돌기 또는 패인 형상의 표면이어도 좋다. 또한, 이들 볼록 렌즈면 및 오목 렌즈면의 양방이 커버(9)에 형성되어도 좋다.

커버(9)의 확산부는 확산 렌즈부(40) 대신에, 내부에서 광을 난반사시키는 확산재(도시하지 않음)를 가져도 좋고, 광을 확산 가능한 나시지 표면(도시하지 않음)을 갖고 있어도 좋다.

도 3에 나타내는 예에서는 커버(9)의 내면에 설치된 돌출조의 수는 출사 단부(26)의 수보다 많게 있다. 출사 단부(26)에 대응하지 않는 돌출조는 확산 렌즈부(40)와 동일한 구성을 가지고는 있지만, 확산 렌즈부(40)로서는 기능하지 않고, 더미의 확산 렌즈부이다. 더미의 확산 렌즈부는 렌즈 부품(7)에 있어서 발광에 관여하지 않는 부분의 내부를 보기 어렵게 할 수 있어서, 표시 유닛(2)의 외관을 좋게 할 수 있다.

도 3∼도 5E를 참조하여, 이 실시형태에서는 4개의 광원(6)으로부터 수평 방향을 따라 서로 역방향으로 광이 방사 형상으로 방출된다. 광은 렌즈 부품(7)으로 입사하고, 복수의 도광부(24A∼24I)로 분리되어서 가이딩된다. 그것에 의해, 광은 서로 동등한 광량이 되도록 광원 위치(P)의 주위에 균등한 각도 범위로 설정된 복수의 방향으로 분배되어, 복수의 도광부(24A∼24I)의 출사 단부(26)로부터 평행광으로 출사된다. 보다 구체적으로는, 도광부(24A∼24G)로부터 출사되는 광량은 서로 동등하고, 2개의 도광부(24H, 24I)의 출사 단부(26)로부터 동일 방향을 향해서 출사되는 광량의 합은 다른 각 도광부(24A∼24G)로부터 출사되는 광량과 동등하다. 렌즈 부품(7)으로부터 출사된 광은 커버(9)의 확산 렌즈부(40)에 의해 확산되어서 주위로 방출된다. 이러한 표시 유닛(2)은 주위의 어느 방향으로부터 보아도 발광 부분이 균등한 밝기로 보이므로 높은 시인성을 실현할 수 있다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 렌즈 부품(7)의 광입사부(23) 및 렌즈 부품(7)의 복수의 도광부(24A∼24I)가 광분산 구조를 구성하고 있다. 또한, 렌즈 부품(7)의 광입사부(23), 렌즈 부품(7)의 복수의 도광부(24A∼24I), 및 커버(9)의 확산부가 광분산 구조를 구성하고 있다. 이 광분산 구조는 상기 광분산 구조로부터 출사하는 광에 있어서의 광축(21)을 따르는 방향의 광도에 대한 광축(21)에 대하여 소정 각도를 이루는 소정 방향의 광도의 비가 광원(6)의 배광 특성에 있어서의 대응하는 비보다 커지도록 구성되어 있다.

구체적으로, 하나의 광원(6)으로부터 방출되어 렌즈 부품(7)으로부터 출사하는 광에 대해서 설명한다. 도광부(24A)를 통과하는 광이 광축(21)을 따르는 방향의 광이며, 이 방향의 광도를 「1」이라고 한다. 다음에, 도광부(24H)(도광부(24I)이어도 좋음)를 통과하는 광은 광축(21)에 대하여 소정 각도로서의 90도를 이루는 방향의 광이지만, 도광부(24A)와 비교해서 광량이 절반에서 출사 단부(26)의 면적은 거의 동등하다. 따라서, 광축(21)에 대하여 90도를 이루는 방향의 광도는 「0.5」이다. 광분산 구조로부터 출사하는 광에 있어서의 광축(21)을 따르는 방향의 광도 「1」에 대한 광축(21)에 대하여 90도를 이루는 방향의 광도 「0.5」의 비는 0.5이다.

이것에 대해서, 광원(6)의 배광 특성(도 7A 참조)에 있어서는 광축(21)을 따르는 방향의 광도 「1」에 대한 광축(21)에 대하여 90도를 이루는 방향의 광도 「0」의 비는 0이다.

따라서, 광분산 구조(도광부(24A, 24H))로부터 출사하는 광에 있어서의 광축(21)을 따르는 방향의 광도에 대한 광축(21)에 대하여 90도를 이루는 소정 방향의 광도의 비(0.5)는 광원(6)의 배광 특성에 있어서의 대응하는 비(0)보다 크다.

또한, 렌즈 부품(7) 전체(4개의 광원(6))에 대해서도 마찬가지이다. 즉, 광분산 구조에 대해서, 광축(21)을 따르는 방향의 광은 2개의 광원(6)으로부터 도광부(24A)를 통과하는 광이다. 광축(21)에 대하여 90도를 이루는 방향의 광은 4개의 광원(6)으로부터 4개의 도광부(24H)를 통과하는 광이다.

따라서, 4개의 광원(6)으로부터 광분산 구조(도광부(24A, 24H))로부터 출사하는 광에 있어서의 광축(21)을 따르는 방향의 광도 「2」에 대한 광축(21)에 대하여 90도를 이루는 소정 방향의 광도 「2」의 비(1)는 4개의 광원(6)의 배광 특성에 있어서의 대응하는 비(0)보다 크다.

또한, 커버(9)의 확산부는 커버(9)로의 광의 입사 방향을 균등하게 분산시킨 방향으로 광을 출사한다. 따라서, 커버(9)의 확산부를 포함한 경우의 광분산 구조(도광부(24A, 24H))로부터 출사하는 광에 있어서의 광축(21)을 따르는 방향의 광도 에 대한 광축(21)에 대하여 90도를 이루는 소정 방향의 광도의 비는 커버(9)의 확산부를 포함하지 않는 경우와 같아서, 상술한 바와 동일한 결과가 된다.

또한, 도광부(24H, 24I)의 출사 단부(26)로부터의 광의 출사 방향 대신에, 광축(21)에 대하여 예각을 이루는 방향을 따르는 다른 도광부(24B∼24G)의 도광 방향(도광 반사면(27)과 평행한 방향)의 광에 대해서 고찰해도, 광원(6)의 배광 특성과의 사이에서 상술한 비의 관계가 성립되고 있다. 다만, 광축(21)에 대하여 가장 큰 각도를 이루고 있는 도광부(24H, 24I)(그 출사 단부(26)로부터의 출사 방향, 또는 도광 방향)의 광에 있어서 상술한 비의 관계가 성립되면, 가장 효과적이다.

이와 같이, 광원(6)이 광축(21)으로부터 멀어짐에 따라 광도가 감소하는 배광 특성을 가짐에도 불구하고, 이 배광 특성과 비교하여, 렌즈 부품(7)을 투과하는 광에 대해서 광축(21)으로부터 멀어진 방향의 광의 광도 저하가 억제된다. 따라서, 적층 신호등(1)의 표시 유닛(2)의 시인성의 불균일을 억제할 수 있어서, 시인성을 높게 할 수 있다. 더욱이, 광원(6)의 배광 특성에 관계없이 시인성을 높게 할 수 있으므로, 광원(6)의 배치의 자유도를 높일 수 있고, 나아가서는 표시 유닛(2)의 제조 비용의 저감이 가능해진다. 예를 들면, 광원(6)을 실장한 기판(8)을 종치로 함으로써 기판(8) 간의 전기적인 접속에 범용적인 커넥터(18, 19)를 사용할 수 있어서, 비용 저감을 도모할 수 있다.

또한, 광축(21)으로부터의 거리가 서로 다른 복수의 도광부(24A∼24G)(예를 들면, 도광부(24A)와 도광부(24B∼24G))의 각각에의 입사 광량을 서로 동등하게 하고 있다. 이것에 의해, 이들 도광부(24A∼24G)를 통과하는 광의 광량을 서로 동등하게 할 수 있으므로, 시인성을 보다 한층 높일 수 있다.

이와 같이 입사 광량을 동등하게 하기 위해서, 광축(21)에 가까운 도광부(24A∼24E)(제 1 도광부)의 한 쌍의 도광 반사면(27) 사이의 간격(L1)보다, 광축(21)으로부터 먼 도광부(24B∼24G)(제 2 도광부)의 한 쌍의 도광 반사면(27) 사이의 간격(L1)을 크게 하고 있다(도 6 참조). 이것에 의해, 이들 도광부(24A∼24G)로 입사하는 광의 광량을 용이하게 동등하게 할 수 있다.

또한, 입사면(22)은 복수의 도광부(24A∼24I)의 기단부(25)에 각각 대향해서 배치되고, 광원(6)으로부터의 광을 평행광으로 변환해서 대응하는 도광부(24A∼24I)로 입사시키는 복수의 입사 영역(34A∼34I)으로 구성되도록 하고 있다. 이것에 의해, 광원(6)으로부터의 광은 광원(6)으로부터 방출되는 방향에 따른 부분마다 대응하는 입사 영역(34A∼34I)을 통과하고, 그 후의 확대를 억제하면서 대응하는 도광부(24A∼24I)로 가이딩된다.

이것에 의해, 각 입사 영역(34A∼34I)으로 입사한 광을 확실하게 대응하는 도광부(24A∼24I)로 입사시킬 수 있다. 즉, 복수의 도광부(24A∼24I)로 확실하게 광을 분배할 수 있다. 또한, 입사 영역(34A∼34I)에 의해 대응하는 도광부(24A∼24I)를 향해서 광이 평행광으로 변환되므로, 도광부(24A∼24I)의 기단부(25)를 크게 하지 않아도, 입사 영역(34A∼34I)에 입사한 광을 도광부(24A∼24I)로 확실하게 가이딩할 수 있다. 따라서, 도광부(24A∼24I)의 기단부(25)의 대형화를 억제할 수 있고, 그것에 따라 도광부(24A∼24I), 나아가서는 렌즈 부품(7)의 설계의 자유도를 높게 할 수 있으므로, 시인성의 향상 및 제조 비용의 저감에 기여할 수 있다.

또한, 상술한 도 3에 나타내는 실시형태에서는 입사면(22)의 전체가 입사하는 광을 평행광으로 변환하고 있지만, 이것에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 입사면(22)의 일부가 입사하는 광을 평행광으로 변환하도록 해도, 상술한 효과를 얻는 것이 가능하다. 또한, 입사면(22)의 적어도 일부가 입사하는 광을 집광하도록 해도 좋다.

또한, 이 실시형태에서는 광축(21)으로부터의 거리가 다른 2개의 입사 영역(34A∼34G)을 비교했을 경우에, 광축(21)에 가까운 입사 영역(34A∼34E)(제 1 입사 영역)보다, 광축(21)으로부터 멀리 떨어진 입사 영역(34B∼34G)(제 2 입사 영역)을 넓게 하고 있다. 이것에 의해, 광원(6)의 배광 특성에 기인해서 광축(21)에 가까운 입사 영역(34A∼34E)과 비교해서 단위면적당 광량이 저하하는 광축(21)으로부터 먼 입사 영역(34B∼34G)에 보다 많은 광량의 광을 도입할 수 있다. 그 결과, 광축(21)으로부터 먼 입사 영역(34B∼34G)에 대응하는 도광부(24B∼24G)를 통과하는 광의 광량을 많게 할 수 있다. 따라서, 높은 시인성을 얻을 수 있다.

또한, 이 실시형태에서는 광원 위치(P)로부터 향하는 입사 영역(34A∼34G)의 각도 범위(28A∼28G)에 대해서는 광축(21)으로부터 먼 입사 영역(제 2 입사 영역)의 각도 범위를 광축(21)에 보다 가까운 입사 영역(제 1 입사 영역)의 각도 범위와 비교해서 넓게 하고 있다. 이것에 의해, 광축(21)으로부터 먼 입사 영역(34B∼34G)을 광축(21)에 가까운 입사 영역(34A∼34E)보다 넓게 하는 설계가 용이해진다. 그것에 의해, 시인성의 향상 및 제조 비용의 저감에 기여할 수 있다.

또한, 복수의 도광부(24B∼24I)는 출사 단부(26)로부터 출사하는 광이 광축(21)에 대해서 이루는 각도(D2)가 상기 광이 광입사부(23)에 입사할 때에 광축(21)에 대해서 이루는 각도(D1)보다 커지도록 설계되어 있다. 이것에 의해, 상기 도광부(24A∼24I)를 통과하는 전후에서, 광의 방향이 광축(21)으로부터 멀어지도록 변화한다. 따라서, 광축(21)에 대하여 큰 각도를 이루는 방향으로 광을 효율적으로 가이딩할 수 있으므로, 광분산 구조의 실현에 바람직하다.

또한, 복수의 도광부(24A∼24I)의 출사 단부(26)는 광원 위치(P)를 중심으로 해서 광축(21)을 포함하는 평면(횡단면)을 따른 둘레 방향(R)에 관해서 소정의 각도 범위를 균등하게 분할하도록 배치되어 있다. 이것에 의해, 렌즈 부품(7)의 둘레 방향(R)에 대한 시인성의 불균일을 억제할 수 있어서, 시인성을 보다 한층 높일 수 있다.

또한, 복수의 도광부(24A∼24G)의 출사 단부(26)는 서로 동등한 광량으로 광을 출사하도록 설계되어 있다. 이것에 의해, 렌즈 부품(7)의 둘레 방향(R)에 대한 시인성의 불균일을 억제할 수 있어서, 시인성을 보다 한층 높일 수 있다.

또한, 복수의 도광부(24A∼24I)의 출사 단부(26)로부터의 출사 방향(A2)은 광원 위치(P)를 중심으로 해서 광축(21)을 포함하는 평면(렌즈 부품(7)의 횡단면)을 따른 둘레 방향(R)에 관해서 소정의 각도 범위를 균등하게 분할하는 방향으로 설정되어 있다. 이것에 의해, 렌즈 부품(7)의 둘레 방향(R)에 관한 시인성의 불균일을 억제할 수 있어서, 시인성을 보다 한층 높일 수 있다.

또한, 판 형상의 복수의 도광부(24A∼24I)는 렌즈 부품(7)의 종단면에 있어서, 볼록하게 만곡된 출사 단부(26)를 갖고, 그것에 의해 집광 기능을 갖고 있다. 그것에 의해, 상기 종단면에 있어서 광원(6)으로부터 출사되는 광의 방향이 방사 형상으로 확대되어 있어도, 도광부(24A∼24I)를 통과함으로써 그 확대가 억제된다. 그 결과, 특정한 방향을 향해서 광을 방사시킬 수 있으므로, 시인성을 향상시킬 수 있다.

또한, 출사 단부(26)는 렌즈 부품(7)의 횡단면에서 보았을 때에 평행광을 출사한다. 이것에 의해, 출사 단부(26)로부터 출사하는 광의 방향을 일정하게 할 수 있다. 예를 들면, 확산 기능을 갖는 광학 부품인 커버(9)의 설계가 용이해진다.

또한, 렌즈 부품(7)으로부터의 광을 확산하는 확산부를 갖는 투광성의 커버(9)를 설치함으로써, 주위로부터 표시 유닛(2)을 볼 때의 시인성의 불균일을 억제할 수 있다.

또한, 확산부로서 확산 렌즈부(40)를 설치하고 있다. 이것에 의해, 확산 렌즈부(40)의 설계 변수를 조정함으로써 확산 방식이나 주위로부터의 보이는 방법을 조정할 수 있다. 따라서, 시인성을 보다 한층 높일 수 있다.

이 확산 렌즈부(40)를 볼록 렌즈면(41) 또는 오목 렌즈면(42)으로 함으로써 간단한 구성으로 광을 확산시킬 수 있다.

또한, 출사 단부(26)와 확산 렌즈부(40)를 일대일로 대응하도록 하고 있으므로, 시인성을 높이기 위한 표시 유닛(2)의 설계가 용이하다.

또한, 광축(21)을 공유하고 서로 정반대인 방향으로 발광하는 한 쌍의 광원(6)을 설치하고 있다. 이것에 의해, 전체 둘레로부터의 시인성을 높일 수 있다.

또한, 이들 한 쌍의 광원(6)을 기판(8)의 양면에 각각 실장하고, 이 기판(8)을 통 형상의 렌즈 부품(7)의 광원 수용부(11)에 배치함으로써 도광부(24A∼24I)로 둘러싸진 광원 위치(P)에 광원(6)을 배치할 수 있다. 이것에 의해, 광분산 구조를 갖는 표시 유닛(2)을 실용적인 구조로 실현할 수 있다. 예를 들면, 기판(8)을 종치로 하는 것이 가능하므로, 기판(8)에의 급전을 위한 구조를 간소화하기 쉽다.

또한, 렌즈 부품(7)은 그 축선(7a)을 따라 복수 개 연결 가능해서, 복수의 기판(8)이 복수의 렌즈 부품(7)의 광원 수용부(11)에 각각 배치되어 있다. 그리고, 인접하는 렌즈 부품(7)의 광원 수용부(11)에 각각 배치된 기판(8)끼리를 커넥터(18, 19)로 전기적으로 접속하도록 하고 있다. 이것에 의해, 복수의 렌즈 부품(7)을 연결해서 이용할 수 있고, 더욱이 기판(8)을 범용품인 커넥터(18, 19)로 서로 전기적으로 용이하게 접속할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 대해서, 이하와 같은 변형이 가능하다. 이하의 설명에서는 상술한 실시형태와 다른 점을 중심으로 설명한다. 또한, 다른 구성에 대해서는 상술한 실시형태와 같다.

도 9A 및 도 9B는 렌즈 부품(7)의 출사 단부(26)의 변형예를 나타내는 렌즈 부품(7)의 요부의 횡단면도이며, 도광부(24A, 24B, 24D, 24H)를 확대해서 나타낸다.

상술한 실시형태에서는 광축(21)을 포함하고 복수의 도광부(24A∼24I)를 횡단하는 절단면에 있어서, 출사 단부(26)는 직선을 이루고 있지만(도 3 참조), 이것에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 9A에 나타나 있는 바와 같이, 출사 단부(26A)는 외방을 향해서 돌출하는 볼록 형상의 곡선을 이루는 렌즈면을 형성하고 있어도 좋다. 또는, 도 9B에 나타나 있는 바와 같이, 출사 단부(26B)는 외방을 향해서 우묵한 오목 형상의 곡선을 이루는 렌즈면을 형성하고 있어도 좋다. 이들 경우에는 출사 단부(26A, 26B)는 확산부를 구성한다. 광은 출사 단부(26A, 26B)를 투과함으로써, 비평행인 확산광이 되어서 출사된다.

도 10은 렌즈 부품(7)의 도광부(24A∼24I)의 출사 단부(26C)와 커버(9)의 대응 관계의 변형예를 나타내는 표시 유닛(2)의 요부의 횡단면도이다.

상술한 도 3의 실시예에서는 출사 단부(26)로부터의 광은 평행광이며, 출사 단부(26)와 커버(9)의 확산 렌즈부(40)는 일대일로 대응하고 있었지만, 이것에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 10에 나타나 있는 바와 같이, 출사 단부(26C)는 광축(21)을 포함하고 복수의 도광부(24A∼24I)를 횡단하는 절단면에 있어서, 비평행광을 출사하도록 해도 좋다. 이 경우, 출사 단부(26C)는 광을 확산시킬 수 있으므로, 시인성을 보다 한층 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 출사 단부(26C)는 확산부로서의 다수의 미소한 기복부를 갖는 나시지 형상의 표면을 갖고 있어도 좋다.

또한, 출사 단부(26)로부터 확산된 광은 근접하는 복수(예를 들면 3개)의 확산 렌즈부(40), 예를 들면 출사 단부(26)에 가장 가까운 커버(9)의 내면의 확산 렌즈부(40)와, 이 확산 렌즈부(40)의 양측에 인접하는 확산 렌즈부(40)에도 입사한다. 확산된 광이 입사하는 확산 렌즈부(40)는 2개이어도 좋고, 4개 이상이어도 좋다.

이와 같이, 출사 단부(26C)가 연속하는 복수의 확산 렌즈부(40)와 대응함으로써, 하나의 출사 단부(26C)로부터의 광을 커버(9)의 복수의 확산 렌즈부(40)를 통해서 광범위하게 확산시킬 수 있다. 그 결과, 시인성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.

또한, 확산부로서는 나시지 형상의 표면 외에, 예를 들면 도 9A 및 도 9B 중 어느 하나에 나타나 있는 바와 같은 렌즈면이어도 좋다.

그 외, 이하의 변형예도 고려된다. 즉, 확산부를 갖는 출사 단부가 연속하는 복수의 확산 렌즈부(40)와 대응하는 것 대신에, 하나의 확산 렌즈부(40)와 대응해도 좋다. 또한, 확산부를 갖고 있지 않은 출사 단부(26)가 연속하는 복수의 확산 렌즈부(40)와 대응해도 좋다.

도 11은 표시 유닛(2)의 렌즈 부품(7)과 커버(9)가 일체화된 변형예를 나타내는 표시 유닛(2)의 횡단면도이다.

상술한 도 3에 나타내는 실시형태에서는, 렌즈 부품(7)과 커버(9)는 서로 별개의 부품으로서 서로 별체로 형성되어 있지만, 이것에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 11이 나타나 있는 바와 같이, 렌즈 부품(7)과 커버(9)가 단일 부재로 일체로 형성되어서 이루어지는 일체 성형품(43)을 사용해도 좋다. 이 경우, 부품 점수를 삭감할 수 있으므로, 조립의 수고를 저감할 수 있어서 제조 비용의 저감에 기여한다.

예를 들면, 렌즈 부품(7)과 커버(9)를 접속부(32)를 통해서 서로 접속하는 한 쌍의 접속부(44)가 설치되어 있다. 접속부(32, 44)와, 렌즈 부품(7)과, 커버(9)가 일체로 형성되어 있다.

도 12는 표시 유닛(2)의 렌즈 부품(7)이 단면 반원형일 경우의 변형예를 나타내는 표시 유닛(2)의 횡단면도이다.

렌즈 부품(7) 및 커버(9)의 외형은 단면 반원형으로 형성되어 있다. 또한, 렌즈 부품(7)과 커버(9)를 서로 접속하는 한 쌍의 접속부(45)가 설치되어 있다. 일체 성형품(46)은 한 쌍의 접속부(45)와, 렌즈 부품(7)과, 커버(9)가 일체로 형성되어서 이루어진다.

또한, 기판(8)은 판 형상의 부착 부재(47)에 부착되어 있다. 기판(8)과 취부부재(47)는 렌즈 부품(7)의 광원 수용부(11)에 수용되어서 고정되어 있다.

또한, 도 12에 2점 쇄선으로 도시한 바와 같이, 일체 성형품(46)을 2개 준비하고, 이들 접속부(45)끼리를 서로 따르게 해서 서로 결합시킴으로써 단면 원형의 표시 유닛을 구성할 수 있다.

도 13은 표시 유닛(2)의 렌즈 부품(7)이 단면 반원형인 경우의 다른 변형예를 나타내는 표시 유닛(2)의 횡단면도이다.

렌즈 부품(7) 및 커버(9)의 외형은 단면 반원형으로 형성되어 있고, 서로 별체로 형성되어 있다. 또한, 기판(8)은 판 형상의 부착 부재(47)에 부착되어 있다. 기판(8)은 렌즈 부품(7)의 광원 수용부(11)에 수용된 상태에서, 부착 부재(47)를 통해서 렌즈 부품(7)에 고정되어 있다. 렌즈 부품(7)과 커버(9)는 부착 부재(47)를 통해서 서로 고정되어 있다.

또한, 도 13에 2점 쇄선으로 도시한 바와 같이, 부착 부재(47)와 렌즈 부품(7)과 커버(9)가 서로 고정된 조립품(48)을 2개 준비하고, 이들 2개의 조립품(48)의 부착 부재(47)끼리를 서로 따르게 해서 서로 결합시킴으로써 단면 원형의 표시 유닛을 구성할 수 있다.

도 12 및 도 13에 2점 쇄선으로 도시한 바와 같이, 렌즈 부품(7)이 통 형상의 외형을 둘레 방향으로 복수 개로 분할한 분할체를 구성하고, 복수 개의 분할체가 둘레 방향(R)으로 서로 결합됨으로써 통 형상의 외형을 형성해도 좋다. 이 구성에 의해, 렌즈 부품의 분할체는 분할되지 않은 경우와 비교하여 형상이 간소화되므로 제조하기 쉽다. 예를 들면, 표시 유닛의 어떤 절단면에 있어서, 광원의 주위의 반둘레 정도(180도 정도)의 영역을 각각 구성하는 한 쌍의 렌즈 부품을 조합시키고, 광원의 주위의 거의 전체 둘레(360도 정도)의 영역을 둘러싸는 렌즈 부품을 구성할 수 있다. 또한, 적은 종류의 기본 렌즈 부품을 이용하여, 다양한 각도 범위에 대응할 수 있는 렌즈 부품을 구성할 수 있다.

도 14는 표시 유닛(2)의 다른 변형예를 나타내는 횡단면도이다.

렌즈 부품(7) 및 커버(9)의 형상은 단면 원형 및 반원형에 한정되지 않고, 다른 형상으로 해도 좋고, 예를 들면 단면 직사각형의 통 형상의 외형을 갖고 있어도 좋다. 이 통 형상의 모서리부는 볼록 만곡면으로 형성되어 있다. 또한, 커버(9)의 내면에는 렌즈 부품(7)의 복수의 도광부(24A∼24I)에 대응해서 확산 렌즈부(40)(일부만 도시)가 형성되어 있다. 또한, 렌즈 부품(7)은 도 3에 나타내는 표시 유닛(2)에서 사용된 것과 동일한 구성이다.

도 15는 표시 유닛(2)의 또 다른 변형예로서의 부분적으로 노치한 형상의 표시 유닛(2)을 포함하는 적층 신호등(1)의 사시도이다.

이 적층 신호등(1), 표시 유닛(2), 렌즈 부품(7) 및 커버(9)는 광축과 직교해서 광원 위치를 통과하는 직선에 평행한 중심축선(2a)을 따라 연장되는 통 형상을 둘레 방향(R)으로 부분적으로 노치한 외형을 갖고, 이 외형은 중심축선(2a)의 주위에 180도를 초과하는 중심각(D3)을 가져도 좋다. 이러한 노치한 부분은 부착하기 위해 이용할 수 있다. 예를 들면, 중심각(D3)은 270도이며, 외형에 있어서 노치된 부분은 90도를 이루는 부분을 예시할 수 있다. 이러한 외형의 렌즈 부품(7)이나 표시 유닛(2)이면, 벽면(60)이 90도이고 서로 접속하는 모서리부에 노치된 부분을 따르게 해서 설치 가능한 적층 신호등(1)을 구성할 수 있다.

도 16은 렌즈 부품(7)의 또 다른 변형예를 나타내는 횡단면도이다.

도 16에 나타내는 표시 유닛(2)의 렌즈 부품(7)은 도 3에 나타내는 렌즈 부품(7)과는 이하의 점에서 다르고, 그 이외의 설명하지 않는 사항에 대해서는 도 3에 나타내는 렌즈 부품(7)과 마찬가지로 구성되어 있다. 또한, 도 16에 나타내는 광원(6) 및 기판(8)은 도 3에 나타내는 것과 마찬가지로 구성되어 있다. 또한, 도 16에 커버(9)는 도시되어 있지 않지만, 마찬가지로 도 3에 나타내는 것이 이용된다.

렌즈 부품(7)은 단면 원형의 통 형상의 외형을 갖고 있다. 렌즈 부품(7)은 이 외형을 둘레 방향(R)으로 복수 개, 예를 들면 2개로 분할한 2개의 제 1 반부(51)및 제 2 반부(52)(분할체의 일례)를 갖고 있고, 이들 2개의 반부(51, 52)가 한 쌍의 접속부(32)에 의해 둘레 방향으로 서로 결합됨으로써, 단면이 거의 원형인 통 형상의 외형을 형성하고 있다. 즉, 렌즈 부품(7)은 기판(8)의 일방의 주면(12)측에 배치된 제 1 반부(51)와, 기판(8)의 타방의 주면(12)측에 배치된 제 2 반부(72)와, 이들을 기판(8)의 양측부의 외방에 있어서 결합하는 한 쌍의 접속부(32)를 포함하고, 이 실시형태에서는 이들이 일체로 성형되어 있다.

제 1 반부(51)는 기판(8)의 일방의 주면(12)에 실장된 2개의 광원(6)에 대향하고, 제 2 반부(52)는 기판(8)의 타방의 주면(12)에 실장된 2개의 광원(6)에 대향하고 있다.

기판(8)은 횡단면도에 있어서 렌즈 부품(7)의 축선(7a)으로부터 상기 기판(8)에 실장된 광원(6)의 광축(21)을 따르는 방향으로 소정 거리(L2)로 오프셋되어 배치되어 있다. 이것에 따라서, 2개의 제 1 및 제 2 반부(51, 52)의 형상은 서로 다르다.

기판(8)을 오프셋해서 배치함으로써, 기판(8)의 일방의 주면(12)(예를 들면, 도 16에서 상측에 도시된 주면(12))과 이것에 대향하는 렌즈 부품(7)의 일방의 분할체인 제 1 반부(51)의 입사면(22) 사이의 스페이스를 오프셋하지 않은 경우와 비교해서 넓게 할 수 있다. 그래서, 이 실시형태에서는 기판(8)의 일방의 주면(12)에 커넥터(18, 19)가 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 기판(8)의 한 쌍의 주면(12) 중, 축선(7a)에 가까운 측의 주면(12)(제 1 주면)에 커넥터(18, 19)가 실장되어 있다. 이 제 1 주면(12)에 실장된 광원(6)으로부터 그것에 대향하는 입사면(22)까지의 거리는 반대측의 주면(12)(축선(7a)로부터 먼 측의 제 2 주면)으로부터 그것에 대향하는 입사면(22)까지의 거리보다 길다. 이것에 의해서, 커넥터(18, 19)의 배치를 위해서 넓은 스페이스가 확보되어 있으므로, 제 1 주면(12)에 배치 가능한 커넥터(18, 19)의 선택의 자유도가 높아지게 된다. 그 결과, 커넥터(18, 19)에 범용품을 적용하기 쉬워지므로, 표시 유닛(2)의 제조 비용의 저감에 기여한다.

또한, 도 3의 실시예에서는 입사면(22)의 전체가 광원(6)으로부터의 광을 평행광으로 변환하고 있지만, 이것에 대해서 도 16의 2개의 제 1 및 제 2 반부(51, 52)의 입사면(22)에서는 일부의 입사 영역(34B∼34G)이 광원(6)으로부터의 광을 집광하고, 대응하는 도광부(24B∼24G)로 가이딩하도록 하고 있고, 나머지 입사 영역(34A, 34H, 34I)은 평행광으로 변환해서 대응하는 도광부(24A, 24H, 24I)로 가이딩하도록 하고 있다.

또한, 제 1 반부(51)에 있어서의 입사면(22)의 복수의 입사 영역(34A∼34I)에 대한 광원 위치(P)로부터의 거리와, 제 2 반부(52)에 있어서의 입사면(22)의 대응하는 복수의 입사 영역(34A∼34I)에 대한 광원 위치(P)로부터의 거리는 서로 다르지만, 광원 출사각도 범위(28A∼28I)(도 5A∼도 5E 참조) 및 대응하는 광원 출사각도는 제 1 및 제 2 반부(51, 52)끼리에서 동등하게 설정되어 있다.

또한, 도 3의 실시예에서는 광축(21)으로부터 가장 먼 도광부(24H, 24I)는 광축(21)과 직교하는 방향을 따라 연장되어 있지만, 도 16의 2개의 제 1 및 제 2 반부(51, 52)에서는 광축(21)으로부터 가장 먼 도광부(24H, 24I)는 광축(21)과 직교하지 않는 방향, 구체적으로는 광축(21)과 예각을 이루는 방향으로 연장되어 있고, 이 방향으로 광을 가이딩하고 있다. 도광부(24H, 24I)의 출사 단부(26)는 광축(21)과 수직을 이루는 방향으로 광을 출사한다.

도 16에 나타내는 렌즈 부품(7)의 광입사부(23) 및 도광부(24A∼24I)는 상술한 광분산 구조를 구성하고 있다. 광축(21)으로부터 가장 큰 각도를 이루고 있는 도광판(24H, 24I)에 있어서, 출사 단부(26)의 출사 방향(A2)의 광에 추가해서, 광축(21)에 대하여 예각을 이루는 도광 방향의 광에 대해서도, 광분산 구조에 대한 상술한 비의 관계가 성립되고 있다.

또한, 커버(9)의 확산부를 폐지한 구성(도시하지 않음)이나, 커버(9) 그 자체를 폐지한 구성(도시하지 않음)도 고려된다. 이들 경우에도, 렌즈 부품(7)의 광입사부(23), 및 렌즈 부품(7)의 복수의 도광부(24A∼24I)가 상술한 광분산 구조를 구성하고 있어서, 주위 전체 둘레에 걸쳐서 높은 시인성을 얻을 수 있다.

도 17은 또 다른 변형예에 관한 렌즈 부품을 포함하는 표시 유닛(2)의 구성을 나타내는 횡단면도이다. 도 17에 있어서, 도 16에 나타낸 각 부의 대응 부분에 동일 참조 부호를 붙인다. 이 변형예에 관한 렌즈 부품은 도 16에 나타내진 렌즈 부품과 비교하면, 제 1 반부(51)에 한 쌍의 도광부(24J, 24K)가 추가되어 있고, 또한 제 2 반부(52)에 구비된 도광부(24H, 24I)의 돌출 방향이 변경되어 있다. 제 1 반부(51)에 추가된 한 쌍의 도광부(24J, 24K)는 기판(12)의 주면에 거의 평행하게 연장되어 있고, 한 쌍의 도광부(24H, 24I)보다 기판(12)의 주면에 가까운 위치에 배치되어 있다. 광입사부(23)의 입사면(22)에는 추가된 도광부(24J, 24K)에 대응하는 입사 영역(34J, 34K)이 설치되어 있다. 광원(6)으로부터 입사 영역(34J, 34K)으로 입사한 광은 그들 영역의 입사면(22)에서 평행광으로 변환되어서 대응하는 도광부(24J, 24K)로 입사하고, 그들 도광부(24J, 24K)의 출사 단부(26)로부터 출사된다. 도광부(24J, 24K)의 출사 단부(26)는 기판(8)의 주면(12)에 평행한 방향으로 평행광을 출사하도록 설계되어 있고, 도 17의 구성에서는 평탄한 출사 끝면을 갖고 있다.

제 2 반부(52)의 도광부(24H, 24I)는 도 17의 구성에서는 기판(8)의 주면(12)에 평행한 방향으로 연장되어 있다. 이들 도광부(24H, 24I)에는 광입사부(23)의 입사면(22)에 있어서의 입사 영역(34H, 34I)으로 입사한 광이 가이딩된다. 도광부(24H, 24I)의 내부를 도광된 광은 그들의 출사 단부(26)로부터 출사된다. 출사 단부(26)는 기판(8)의 주면에 평행한 방향으로 광을 출사하도록 설계되어 있고, 이 구성예에서는 평탄면으로 이루어지는 출사 끝면을 갖고 있다.

이 구성예는 기판(8)의 양 측부에는 기판(8)의 주면에 평행한 방향으로 광을 출사하는 3개씩의 도광부(24H, 24J, 24H; 24I, 24K, 24I)가 설치되어 있다. 기판(8)의 양 주면(12)의 대응하는 위치에 실장된 2개의 광원(6)으로부터 발해서 각 3개의 도광부(24H, 24J, 24H; 24I, 24K, 24I)로 입사하는 광량의 총 합계는 그 밖의 도광부(24A∼24G)의 하나씩으로 입사되는 광량과 동등하다. 바꾸어 말하면, 입사 광량에 관해서 이러한 조건이 충족되도록 입사 영역(34A∼34K)이 설계되어 있다.

도 16의 구성예에서는 기판(8)에 대하여 반대측에 배치되어서 기판(8)의 주면(12)에 평행한 방향으로 광을 출사하는 한 쌍의 도광부(24H, 24H)의 간격이 비교적 넓으므로, 기판(8)의 주면(12)에 평행한 방향으로부터 보았을 때에 광도가 낮은 영역이 생길 우려가 있다. 이것에 대해서, 도 17의 구성예에서는 기판(8)의 주면에 평행한 방향으로 광을 출사하는 3개의 도광부(24H, 24J, 24H; 24I, 24K, 24I)는 출사 단부(26)의 간격이 좁으므로, 기판(8)의 주면(12)에 평행한 방향으로부터 보았을 때에 어두운 영역이 생기기 어려워서, 그 방향으로부터의 시인성을 향상시킬 수 있다.

도 17에 나타낸 구성예에서는 광축(21) 상에 배치되는 도광부(24A)는 광입사부(23)에 결합된 기부로부터 출사 단부(26)를 향함에 따라 폭(두께)이 좁아지는 테이퍼 형상으로 성형되어 있다. 이것에 의해, 렌즈 부품(7)을 수지 성형으로 제작할 때에, 금형으로부터 이형하기 쉬워진다. 또한, 수지 성형시의 슈링크 마크를 회피하기 위해서, 제 2 반부(52)에 있어서 기판(8)의 주면(12)에 대향하는 위치에는 오목부(55)가 형성되어 있다. 오목부(55)는 축선(7a)을 따라 연장된 오목조(홈)이며, 축선(7a)에 직교하는 단면이 장방형이다. 오목부(55)는 입사면(22)의 입사 영역(34H)과 도광부(24H) 사이에 위치하고 있다. 광원(6)으로부터 입사 영역(34H)으로 입사한 광은 광입사부(23)를 통과할 때에 오목부(55)를 통과한다. 오목부(55)의 측면은 입사 영역(34H)으로부터의 광의 경로에 직교하는 평탄면으로 되어 있고, 그 광에 대하여 실질적인 영향을 미치지 않는다.

도 18은 또 다른 변형예를 나타내는 단면도이다. 도 18에 있어서, 상술한 도 17의 각 부의 대응 부분에 동일 참조 부호를 붙인다. 이 구성예는 도 17의 구성예와 비교하여, 커버(9)의 지름이 크고, 대경의 표시 유닛이다. 광원(6), 기판(8) 및 커넥터(18, 19)의 구성은 도 17의 구성예와 공통이다. 따라서, 광입사부(22)의 구성은 도 17의 구성예와 공통이다. 한편, 도광부(24A∼24K)는 도 17의 구성예와 비교해서 길게 형성되어 있다. 그것에 의해, 도광부의 출사 단부(26)가 커버(9)의 내면에 가깝게 되어 있다. 이것에 의해, 커버(9)의 축선 방향 양단으로부터 누출되는 광을 적게 하여, 출사 단부(26)로부터 출사된 광의 대부분을 커버(9)로 입사시킬 수 있다. 그것에 의해, 인접하는 표시 유닛(2)으로 누출되는 광량을 적게 할 수 있으므로, 명료한 표시를 실현할 수 있다. 그 한편으로, 광원(6), 기판(8) 및 커넥터(18, 19) 등의 부품은 표시 유닛(2)의 지름의 대소에 의하지 않고 공용할 수 있으므로, 제조 비용을 삭감할 수 있다.

또한, 상술한 복수의 변형예는 서로 조합해도 좋다.

그 외, 청구범위에 기재된 사항의 범위에서 여러가지의 설계 변경을 실시하는 것이 가능하다.

1: 적층 신호등(발광 장치) 2: 표시 유닛(발광 장치)
6: 광원 7: 렌즈 부품
8: 기판 9: 커버
11: 광원 수용부 12: 주면
18, 19: 커넥터 22: 입사면
23: 광입사부(광분산 구조) 24A∼24K: 도광부(광분산 구조)
25: 기단부 26: 출사 단부
27: 도광 반사면 28A∼28I: 각도 범위
34A∼34K: 입사 영역 39: 만곡부
40: 확산 렌즈부(광분산 구조, 확산부) 41: 볼록 렌즈면
42: 오목 렌즈면 51: 제 1 반부(분할체)
52: 제 2 반부(분할체) A1, A2: 방향
D1, D2: 각도 L1: 간격
P: 광원 위치

Claims (28)

1. 광축으로부터 멀어짐에 따라 광도가 감소하는 배광 특성을 갖는 광원으로부터의 광을 분산하는 렌즈 부품으로서,
   소정의 광원 위치에 배치된 광원으로부터의 광이 입사하는 입사면을 갖는 광입사부와,
   상기 광입사부로부터 분기하고, 상기 광원 위치로부터 방사 형상으로 연장된 복수의 도광부를 포함하고,
   각 도광부가 상기 광입사부에 결합된 기단부와, 상기 광원으로부터 멀어지는 외방으로 광을 출사하는 출사 단부와, 상기 광입사부로부터 상기 기단부로 입사한 광을 내면 반사하면서 상기 출사 단부로 가이딩하는 도광 반사면을 포함하고,
   상기 광입사부 및 상기 복수의 도광부가 광분산 구조를 구성하고 있고, 이 광분산 구조는 상기 광분산 구조로부터 출사하는 광에 있어서의 상기 광축을 따르는 방향의 광도에 대한 상기 광축에 대하여 소정 각도를 이루는 소정 방향의 광도의 비가 상기 광원의 상기 배광 특성에 있어서의 대응하는 비보다 커지도록 구성되어 있고,
   상기 복수의 도광부의 상기 출사 단부는 상기 광원 위치를 중심으로 해서 상기 광축을 포함하는 평면을 따르는 둘레 방향에 관해서 소정의 각도 범위를 균등하게 분할하도록 서로 떨어져서 설정된 복수의 출사 영역에 각각 배치되어 있는 렌즈 부품.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 도광부는 제 1 도광부와, 상기 제 1 도광부보다 상기 광축으로부터 떨어져서 배치되고, 상기 제 1 도광부로의 입사 광량과 동등한 광량의 광이 상기 광원으로부터 입사하는 제 2 도광부를 포함하는 렌즈 부품.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 도광부 및 상기 제 2 도광부는 각각 한 쌍의 도광 반사면을 갖고 있고, 상기 한 쌍의 도광 반사면 사이의 간격이 상기 제 1 도광부보다 상기 제 2 도광부의 쪽이 큰 렌즈 부품.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 입사면은 상기 복수의 도광부의 상기 기단부에 각각 대향하여 배치되고, 상기 광원으로부터의 광을 집광 또는 평행광으로 변환해서 대응하는 상기 도광부로 입사하는 복수의 입사 영역을 포함하는 렌즈 부품.
5. 광축으로부터 멀어짐에 따라 광도가 감소하는 배광 특성을 갖는 광원으로부터의 광을 분산하는 렌즈 부품으로서,
   소정의 광원 위치에 배치된 광원으로부터의 광이 입사하는 입사면을 갖는 광입사부와,
   상기 광입사부로부터 분기하고, 상기 광원 위치로부터 방사 형상으로 연장된 복수의 도광부를 포함하고,
   각 도광부가 상기 광입사부에 결합된 기단부와, 상기 광원으로부터 멀어지는 외방으로 광을 출사하는 출사 단부와, 상기 광입사부로부터 상기 기단부로 입사한 광을 내면 반사하면서 상기 출사 단부로 가이딩하는 도광 반사면을 포함하고,
   상기 광입사부 및 상기 복수의 도광부가 광분산 구조를 구성하고 있고, 이 광분산 구조는 상기 광분산 구조로부터 출사하는 광에 있어서의 상기 광축을 따르는 방향의 광도에 대한 상기 광축에 대하여 소정 각도를 이루는 소정 방향의 광도의 비가 상기 광원의 상기 배광 특성에 있어서의 대응하는 비보다 커지도록 구성되어 있고,
   상기 입사면은 상기 복수의 도광부의 상기 기단부에 각각 대향하여 배치되고, 상기 광원으로부터의 광을 집광 또는 평행광으로 변환해서 대응하는 상기 도광부로 입사하는 복수의 입사 영역을 포함하고,
   상기 복수의 입사 영역은 제 1 입사 영역과, 상기 제 1 입사 영역보다 상기 광축으로부터 떨어져서 배치되고, 상기 제 1 입사 영역보다 넓은 제 2 입사 영역을 포함하는 렌즈 부품.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 광축을 포함해서 상기 복수의 도광부를 횡단하는 절단면에 있어서, 상기 광원 위치로부터 면하는 상기 제 2 입사 영역의 각도 범위가 상기 광원 위치로부터 면하는 상기 제 1 입사 영역의 각도 범위보다 넓은 렌즈 부품.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 도광부는 상기 출사 단부로부터 출사하는 광이 상기 광축에 대해서 이루는 각도가 상기 광이 상기 광입사부에 입사할 때에 상기 광축에 대해서 이루는 각도보다 큰 적어도 하나의 도광부를 포함하는 렌즈 부품.
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 도광부의 상기 출사 단부는 서로 동등한 광량으로 광을 출사하는 렌즈 부품.
10. 광축으로부터 멀어짐에 따라 광도가 감소하는 배광 특성을 갖는 광원으로부터의 광을 분산하는 렌즈 부품으로서,
    소정의 광원 위치에 배치된 광원으로부터의 광이 입사하는 입사면을 갖는 광입사부와,
    상기 광입사부로부터 분기하고, 상기 광원 위치로부터 방사 형상으로 연장된 복수의 도광부를 포함하고,
    각 도광부가 상기 광입사부에 결합된 기단부와, 상기 광원으로부터 멀어지는 외방으로 광을 출사하는 출사 단부와, 상기 광입사부로부터 상기 기단부로 입사한 광을 내면 반사하면서 상기 출사 단부로 가이딩하는 도광 반사면을 포함하고,
    상기 광입사부 및 상기 복수의 도광부가 광분산 구조를 구성하고 있고, 이 광분산 구조는 상기 광분산 구조로부터 출사하는 광에 있어서의 상기 광축을 따르는 방향의 광도에 대한 상기 광축에 대하여 소정 각도를 이루는 소정 방향의 광도의 비가 상기 광원의 상기 배광 특성에 있어서의 대응하는 비보다 커지도록 구성되어 있고,
    상기 복수의 도광부의 상기 출사 단부는 상기 광원 위치를 중심으로 해서 상기 광축을 포함하는 평면을 따르는 둘레 방향에 관해서 소정의 각도 범위를 균등하게 분할하는 복수의 출사 방향으로 각각 광을 출사하는 렌즈 부품.
11. 광축으로부터 멀어짐에 따라 광도가 감소하는 배광 특성을 갖는 광원으로부터의 광을 분산하는 렌즈 부품으로서,
    소정의 광원 위치에 배치된 광원으로부터의 광이 입사하는 입사면을 갖는 광입사부와,
    상기 광입사부로부터 분기하고, 상기 광원 위치로부터 방사 형상으로 연장된 복수의 도광부를 포함하고,
    각 도광부가 상기 광입사부에 결합된 기단부와, 상기 광원으로부터 멀어지는 외방으로 광을 출사하는 출사 단부와, 상기 광입사부로부터 상기 기단부로 입사한 광을 내면 반사하면서 상기 출사 단부로 가이딩하는 도광 반사면을 포함하고,
    상기 광입사부 및 상기 복수의 도광부가 광분산 구조를 구성하고 있고, 이 광분산 구조는 상기 광분산 구조로부터 출사하는 광에 있어서의 상기 광축을 따르는 방향의 광도에 대한 상기 광축에 대하여 소정 각도를 이루는 소정 방향의 광도의 비가 상기 광원의 상기 배광 특성에 있어서의 대응하는 비보다 커지도록 구성되어 있고,
    상기 복수의 도광부는 상기 광축과 직교해서 상기 광원 위치를 통과하는 직선에 평행하게 연장되는 판 형상이며, 상기 출사 단부는 상기 광원 위치로부터 멀어지는 방향으로 돌출하도록 볼록하게 만곡된 만곡부를 갖고 있는 렌즈 부품.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 출사 단부는 상기 광축을 포함해서 상기 복수의 도광부를 횡단하는 절단면에 있어서 평행광을 출사하는 렌즈 부품.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 출사 단부는 상기 광축을 포함해서 상기 복수의 도광부를 횡단하는 절단면에 있어서 비평행광을 출사하는 렌즈 부품.
14. 제 1 항 내지 제 7 항 및 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 부품과,
    상기 렌즈 부품의 상기 광원 위치에 배치되어 있는 광원을 포함하는 발광 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 렌즈 부품의 외방에 배치되고, 상기 렌즈 부품으로부터 입사되는 광을 확산하는 확산부를 갖는 투광성 커버를 더 포함하는 발광 장치.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 광입사부, 상기 복수의 도광부 및 상기 확산부가 광분산 구조를 구성하고 있고, 이 광분산 구조는 상기 광분산 구조로부터 출사되는 광에 있어서의 상기 광축을 따르는 방향의 광도에 대한 상기 광축에 대하여 소정 각도를 이루는 소정 방향의 광도의 비가 상기 광원의 상기 배광 특성에 있어서의 대응하는 비보다 커지도록 구성되어 있는 발광 장치.
17. 제 15 항에 있어서,
    상기 확산부는 상기 복수의 도광부의 상기 출사 단부로부터 출사되는 광이 각각 입사하는 복수의 확산 렌즈부를 포함하는 발광 장치.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 확산 렌즈부는 대응하는 상기 출사 단부를 향해서 볼록 형상의 볼록 렌즈면 또는 대응하는 상기 출사 단부에 대하여 오목 형상의 오목 렌즈면을 포함하는 발광 장치.
19. 제 17 항에 있어서,
    각 출사 단부는 하나의 상기 확산 렌즈부와 대응하고 있는 발광 장치.
20. 제 17 항에 있어서,
    각 출사 단부는 연속하는 복수의 상기 확산 렌즈부와 대응하고 있는 발광 장치.
21. 렌즈 부품과, 상기 렌즈 부품의 광원 위치에 배치되어 있는 광원을 포함하는 발광 장치로서,
    상기 렌즈 부품은,
    광축으로부터 멀어짐에 따라 광도가 감소하는 배광 특성을 갖는 광원으로부터의 광을 분산하는 렌즈 부품으로서,
    소정의 광원 위치에 배치된 광원으로부터의 광이 입사하는 입사면을 갖는 광입사부와,
    상기 광입사부로부터 분기하고, 상기 광원 위치로부터 방사 형상으로 연장된 복수의 도광부를 포함하고,
    각 도광부가 상기 광입사부에 결합된 기단부와, 상기 광원으로부터 멀어지는 외방으로 광을 출사하는 출사 단부와, 상기 광입사부로부터 상기 기단부로 입사한 광을 내면 반사하면서 상기 출사 단부로 가이딩하는 도광 반사면을 포함하고,
    상기 광입사부 및 상기 복수의 도광부가 광분산 구조를 구성하고 있고, 이 광분산 구조는 상기 광분산 구조로부터 출사하는 광에 있어서의 상기 광축을 따르는 방향의 광도에 대한 상기 광축에 대하여 소정 각도를 이루는 소정 방향의 광도의 비가 상기 광원의 상기 배광 특성에 있어서의 대응하는 비보다 커지도록 구성되어 있고,
    상기 광원은 상기 광축을 공유하고, 서로 정반대의 방향으로 발광하는 한 쌍의 광원을 포함하는 발광 장치.
22. 렌즈 부품과, 상기 렌즈 부품의 광원 위치에 배치되어 있는 광원을 포함하는 발광 장치로서,
    상기 렌즈 부품은,
    광축으로부터 멀어짐에 따라 광도가 감소하는 배광 특성을 갖는 광원으로부터의 광을 분산하는 렌즈 부품으로서,
    소정의 광원 위치에 배치된 광원으로부터의 광이 입사하는 입사면을 갖는 광입사부와,
    상기 광입사부로부터 분기하고, 상기 광원 위치로부터 방사 형상으로 연장된 복수의 도광부를 포함하고,
    각 도광부가 상기 광입사부에 결합된 기단부와, 상기 광원으로부터 멀어지는 외방으로 광을 출사하는 출사 단부와, 상기 광입사부로부터 상기 기단부로 입사한 광을 내면 반사하면서 상기 출사 단부로 가이딩하는 도광 반사면을 포함하고,
    상기 광입사부 및 상기 복수의 도광부가 광분산 구조를 구성하고 있고, 이 광분산 구조는 상기 광분산 구조로부터 출사하는 광에 있어서의 상기 광축을 따르는 방향의 광도에 대한 상기 광축에 대하여 소정 각도를 이루는 소정 방향의 광도의 비가 상기 광원의 상기 배광 특성에 있어서의 대응하는 비보다 커지도록 구성되어 있고,
    상기 발광 장치는, 한 쌍의 광원을 각각 실장한 한 쌍의 주면을 갖는 기판을 더 포함하고,
    상기 렌즈 부품은 상기 한 쌍의 광원에 대응한 한 쌍의 상기 광원 위치를 갖고, 상기 광축과 직교해서 상기 광원 위치를 통과하는 직선에 평행하게 연장되는 통 형상의 외형을 가짐과 아울러, 상기 한 쌍의 광원을 상기 기판을 통해서 한 쌍의 상기 광원 위치에 각각 배치하도록 수용하는 광원 수용부를 갖고, 상기 복수의 도광부는 각 광원에 대하여 복수 개씩이 둘러싸도록 설치되어 있는 발광 장치.
23. 제 22 항에 있어서,
    상기 렌즈 부품은 상기 통 형상의 축선을 따라 복수 개 연결 가능하고,
    복수의 상기 기판이 복수의 상기 렌즈 부품의 상기 광원 수용부에 각각 배치되어 있고,
    인접하는 상기 렌즈 부품의 상기 광원 수용부에 각각 배치된 상기 기판끼리를 전기적으로 접속하는 커넥터를 더 포함하는 발광 장치.
24. 제 23 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 렌즈 부품의 상기 통 형상의 축선이 연장되는 방향으로 상기 한 쌍의 주면을 따르게 하고 또한 상기 축선으로부터 오프셋되어 배치되어 있고,
    상기 커넥터가 상기 한 쌍의 주면 중 상기 축선에 가까운 측의 제 1 주면에 실장되어 있는 발광 장치.
25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 주면에 실장된 상기 광원으로부터 상기 입사면까지의 거리가 상기 한 쌍의 주면 중 상기 축선으로부터 먼 측의 제 2 주면에 실장된 상기 광원으로부터 상기 입사면까지의 거리보다 긴 발광 장치.
26. 제 22 항에 있어서,
    상기 렌즈 부품은 상기 통 형상의 외형을 둘레 방향으로 복수 개로 분할한 분할체를 포함하고, 복수 개의 분할체가 상기 둘레 방향으로 서로 결합됨으로써 통 형상의 외형을 형성하고 있는 발광 장치.
27. 제 14 항에 있어서,
    상기 렌즈 부품은 상기 광축과 직교해서 상기 광원 위치를 통과하는 직선에 평행한 중심축선을 따라 연장되는 통 형상을 둘레 방향으로 부분적으로 노치한 외형을 갖고, 이 외형은 상기 중심축선의 주위에 180도를 초과하는 중심각을 갖는 발광 장치.
    
28. 제 21 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 부품은 상기 광축과 직교해서 상기 광원 위치를 통과하는 직선에 평행한 중심축선을 따라 연장되는 통 형상을 둘레 방향으로 부분적으로 노치한 외형을 갖고, 이 외형은 상기 중심축선의 주위에 180도를 초과하는 중심각을 갖는 발광 장치.

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