KR20160022770A - 도광체 및 조광 장치 - Google Patents

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KR20160022770A
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Abstract

균일하게 조광할 수 있는 도광체 및 조광 장치를 제공한다. 도광체(10)는, 막대 형상의 길이 방향의 일단면을 광원(30)으로부터의 광이 입광되는 입광면(10a)으로 함과 함께, 길이 방향을 따른 일측면에 배치된 출광면(10b)과, 출광면(10b)에 대향한 반사면(10c)에 설치된 홈부(12)를 갖는다. 홈부(12)는, 길이 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 호 형상 홈(15)을 구비한다. 호 형상 홈(15)은, 반사면(10c)을 따라 광원(30)으로부터 먼 측이 볼록해지는 방향의 곡률을 갖는다. 조광 장치(1)는, 도광체(10)와, 입광면(10a)에 대응하여 설치되는 광원(30)과, 출광면(10b)에 대향하여 배치되는 직사각형 도광체(20)를 구비한다.

Description

도광체 및 조광 장치{LIGHT GUIDE BODY AND DIMMER}
본 발명은, 균일하게 조광하기 위한 도광체 및 조광 장치에 관한 것이고, 특히, 막대 형상의 도광체 및 막대 형상의 도광체를 이용하여 균일하게 조광하는 조광 장치에 관한 것이다.
표시 장치 등에는 균일하고 밝은 조광 장치가 요구되고 있다. 도 11은, 종래의 조광 장치 일례로서, 특허문헌 1에 기재된 광원 장치(100)를 나타내는 단면도이다.
특허문헌 1에는, 막대 형상의 도광체(110)와 직사각형의 도광판(120)을 조합한 구성으로 하는 것이 기재되어 있다. 광원 장치(100)는, 투명한 재질에 의해 성형된 막대 형상의 도광체(110)와, 이 도광체(110)의 일단(一端)부에 장착된 점광원(130)과, 도광체(110)의 타단(他端)면 및 상면, 양측면을 커버하는 리플렉터(140)를 구비하고 있다. 그리고, 도광체(110)의 리플렉터(140)에 의해 커버되어 있지 않은 하면이, 직사각형의 도광판(120)에, 그 한 변에 평행하게 대향된 상태로 장착되어 있다. 도광체(110)는, 횡단면이 사각형을 하고 있고, 직사각형의 도광판(120)에 대향하는 측의 발광면(110a)에 대하여 반대측의 외벽면(110b)에, 축선이 도광체(110)의 길이 방향과 직각에 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 홈부(110D)가, 서로 소정의 필요한 간격을 두고 형성되어 있다.
광(L130)은, 그 각도에 의해, 홈부(110D)의 홈 측면에 부딪쳐 발광면(110a)의 방향으로 반사되고, 또, 도광체(110)의 발광면(110a)과 홈부(110D)가 형성되어 있는 측의 외벽면(110b)의 사이에서 반사를 반복하면서 도광체(110)의 타단 측에 위치하는 리플렉터(140)의 반사면에 도달하며, 이 리플렉터(140)의 반사면에 의해 반사되어 도광체(110) 내를 반대 방향으로 진행함으로써, 홈부(110D)의 홈 측면에 부딪쳐 발광면(110a)의 방향으로 반사된다.
일본국 공개특허 특개2001-250413호 공보
그러나, 종래 기술과 같은 구성으로 하면, 막대 형상의 도광체(110)로부터 광을 출광시켜 직사각형의 도광판(120)에 광을 입광시켰을 때, 직사각형의 도광판(120)의 점광원(130)에 가까운 측이고 또한 도광체(110)로부터 먼 측에서는 광량이 작으며 어두워지는 경향이 있었다. 도광체(110)로부터 출광을 먼 위치에서도 대략 균일하게 도달하게 하기 위해, 홈의 각도를 조정하여 점광원(130)으로부터의 광을 점광원(130) 측으로 기울여서 출광시키고자 하면, 도광체(110)의 계면에서의 임계각을 넘는 경우가 많아져, 출광의 광량을 충분하게 확보하기 어려웠다. 광량이 적기 때문에, 점광원(130)에 가까운 측은 다른 부분에 비해 먼 곳까지 도달하게 하는 것이 어려운 것으로 되어 있었다. 또 출광 효율이 양호한 홈의 각도로 한 경우에는, 점광원(130) 측으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 광이 나오게 되고, 점광원(130) 측의 먼 위치에서 어두워져, 균일한 조광이 어려운 것으로 되어 있었다.
본 발명은, 상술한 과제를 해결하는 것이고, 균일하게 조광할 수 있는 도광체 및 조광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 도광체는, 막대 형상의 길이 방향의 일단면을 광원으로부터의 광이 입광되는 입광면으로 함과 함께, 상기 길이 방향을 따른 일측면에 배치된 출광면과, 상기 출광면에 대향한 반사면에 설치된 홈부를 갖는 도광체에 있어서, 상기 홈부는, 상기 길이 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 호(弧) 형상 홈을 구비하고, 상기 호 형상 홈은, 상기 반사면을 따라 상기 광원으로부터 먼 측이 볼록해지는 방향의 곡률을 갖는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 반사면에 호 형상 홈이 형성된 홈부를 설치함으로써, 광원으로부터의 광을 출광면을 향해 반사시킴과 함께, 호 형상 홈의 형상에 대응하여 집광시킴으로써 소정의 위치에 도달하는 광의 휘도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 광원 측의 먼 위치에서의 휘도를 높게 하여, 균일하게 조광할 수 있다.
또, 본 발명의 도광체에 있어서, 상기 길이 방향에 직교하는 제 1 방향 및 제 2 방향 중, 상기 제 1 방향을 상기 반사면에 평행한 방향, 상기 제 2 방향을 상기 반사면에 수직한 방향으로 했을 때, 상기 입광면으로부터 상기 홈부까지의 상기 길이 방향의 거리는, 상기 반사면의 상기 제 1 방향의 길이보다 큰 것으로 되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 길이 방향을 따라 입광면 근방의 반사면에는 홈부를 설치하지 않은 경면(鏡面) 반사 부분을 만듦으로써 광원으로부터의 광이 충분하게 정(正)반사되고나서 홈부에 의해 반사시켜 출광시킴으로써, 홈부에 의한 반사 효율이 양호한 것이 된다.
또, 본 발명의 도광체에 있어서, 상기 홈부에 형성된 상기 호 형상 홈의 곡률 중심이, 상기 홈부의 위치로부터 상기 반사면의 상기 제 1 방향의 길이만큼 상기 광원 측으로 이동한 위치와, 상기 입광면의 사이에 설정되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 출광면으로부터의 출광이 적절하게 확산되어 먼 곳까지 적절한 광량을 확보할 수 있다.
또, 본 발명의 도광체에 있어서, 상기 홈부는 복수의 상기 호 형상 홈을 구비하고, 복수의 상기 호 형상 홈은, 상기 반사면을 따라 상기 광원에 가까운 측이 큰 곡률을 갖는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 홈부의 호 형상 홈을 광원에 가까운 측이 큰 곡률을 갖는 것으로 함으로써, 광원에 가까운 곳에서는, 집광의 초점 위치가 비교적 가까워지고, 먼 곳에서는 집광의 초점 위치가 비교적 멀어지기 때문에, 출광되는 광이 보다 균일해진다.
또, 본 발명의 도광체에 있어서, 상기 홈부는 복수의 상기 호 형상 홈을 구비하고, 상기 길이 방향에 직교하는 제 1 방향 및 제 2 방향 중, 상기 제 1 방향을 상기 반사면에 평행한 방향, 상기 제 2 방향을 상기 반사면에 수직한 방향으로 했을 때, 복수의 상기 호 형상 홈은, 상기 반사면의 상기 제 1 방향의 길이보다 큰 직경을 가짐과 함께, 상기 반사면을 따라 동심원상(狀)으로 등간격으로 배치된 복수의 원호 형상 홈인 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 홈부의 원호 형상 홈을 동심원상으로 함으로써 광원에 가까운 곳에서는, 집광의 초점 위치가 비교적 가까워지고, 먼 곳에서는 집광의 초점 위치가 비교적 멀어지기 때문에, 출광되는 광이 보다 균일해진다.
또, 본 발명의 도광체에 있어서, 상기 홈부에 형성된 상기 원호 형상 홈이, 상기 반사면의 상기 제 1 방향에서의 중간의 위치를 곡률 중심으로 하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 원호 형상 홈이 입광면에 대하여 대략 평행 방향으로 형성되므로 출광되는 광을 적절하게 확산시킬 수 있다.
또, 본 발명의 도광체에 있어서, 상기 원호 형상 홈의 상기 곡률 중심이, 상기 반사면의 상기 제 1 방향의 중앙을 따라 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 원호의 형상이 입광면에 대하여 대략 대칭형이 되고, 출광되는 광의 확산이 대략 균일하게 행해지게 되어, 먼 곳까지 도달하는 광량을 대략 균일하게 할 수 있다.
본 발명의 조광 장치는, 상기 어느 하나에 기재된 도광체와, 상기 도광체의 상기 입광면에 대응하여 설치되는 상기 광원과, 상기 도광체의 상기 출광면에 대향하여 배치되는 직사각형 도광체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 직사각형 도광체의 전체를 대략 균일한 조광으로 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 출광면에 대향한 반사면에 호 형상 홈이 형성된 홈부를 설치함으로써, 광원으로부터의 광을 출광면을 향해 반사시킴과 함께, 호 형상 홈의 형상에 대응하여 집광시킴으로써 소정의 위치에 도달하는 광의 휘도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 광원 측의 먼 위치에서의 휘도를 높게 하여, 균일하게 조광할 수 있는 도광체 및 조광 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 조광 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태의 조광 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태의 조광 장치를 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태의 도광체를 나타내는 설명도이고, 도 4의 (a)는 정면도이며, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)의 Ⅳ-Ⅳ선으로 절단한 단면도이다.
도 5는 도 3의 부분 확대도이다.
도 6은 광원으로부터의 광의 경로를 나타내는 설명도이다.
도 7은 조광 장치의 휘도를 측정한 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 8은 원호 형상 홈의 사례이고, 제 1 변형예를 나타내는 설명도이다.
도 9는 원호 형상 홈의 사례이고, 제 2 변형예를 나타내는 설명도이다.
도 10은 호 형상 홈의 사례이고, 제 3 변형예를 나타내는 설명도이다.
도 11은 종래의 광원 장치를 나타내는 단면도이다.
[제 1 실시형태]
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 이해하기 쉽도록, 도면은 치수를 적절히 변경하고 있다.
도 1은, 본 발명의 실시형태의 조광 장치(1)를 나타내는 사시도이다. 도 2는, 조광 장치(1)를 나타내는 평면도이다. 도 3은, 조광 장치(1)를 나타내는 정면도이다. 도 4는, 본 발명의 실시형태의 도광체(10)를 나타내는 설명도이고, 도 4의 (a)는 정면도이며, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)의 Ⅳ-Ⅳ선으로 절단한 단면도이다. 도 5는, 도 3의 부분 확대도이다. 도 6은, 광원(30)으로부터의 광의 경로를 나타내는 설명도이다. 도 7은, 조광 장치(1)의 휘도를 측정한 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
본 실시형태의 조광 장치(1)는, 도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이, 막대 형상의 도광체(10)와, 평판 형상의 직사각형 도광체(20)와, 광원(30)을 구비하고 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, Z1방향을 상방으로 하여, Z1측에서 Z2측을 보는 것을 평면시(視)라고 부른다. 이것은 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해서이고, 조광 장치(1)의 장착 방향을 한정하는 것은 아니다.
광원(30)은, 발광 다이오드에 의해 구성되고, 도시하지 않은 전기 회로에 접속되어 발광이 제어되어 있다.
막대 형상의 도광체(10)는, 투광성의 합성 수지 재료를 사출(射出) 성형한 것이고, 예를 들면 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 에폭시 수지 등의 투명한 합성 수지 재료가 이용되어, 대략 4각 기둥 형상으로 성형된다. 광원(30)에 대하여, 도광체(10)는 길이 방향의 일단면(X1측)을, 광원(30)으로부터의 광이 입광되는 입광면(10a)으로 하도록 배치되어 있다. 도광체(10)는, 길이 방향을 따른 일측면(Y2측)에 배치된 출광면(10b)과, 출광면(10b)에 대향한 Y1측의 반사면(10c)에 설치된 홈부(12)를 갖는다. 도 1∼도 5에 나타내는 바와 같이, 반사면(10c)의 홈부(12)에는, 길이 방향(X1-X2방향)에 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 호 형상 홈(15)이 형성되어 있다. 도 1∼도 5에서는, 길이 방향(X1-X2방향)을 따른 Z1측의 면 및 Z2측의 면, 및 길이 방향의 타단면에 대해서는, 광을 정반사 가능한 평면으로 형성되어 있다. 이하, 도광체(10)의 길이 방향(X1-X2방향)에 대하여, 직교하는 제 1 방향을 반사면(10c)에 평행한 방향(Z1-Z2방향)으로 하고, 그들에 직교하는 제 2 방향을 반사면(10c)에 수직한 방향(Y1-Y2방향)으로 한다. 또한, 합성 수지 재료를 사출 성형한 것에 한정되는 것은 아니고, 합성 수지 또는 유리를 절삭 가공하여 형성한 것이어도 된다.
직사각형 도광체(20)는, 투광성의 합성 수지 재료를 사출 성형한 것이고, 예를 들면 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 에폭시 수지 등의 투명한 합성 수지 재료가 이용되어 있다. 직사각형 도광체(20)는, 도광체(10)의 출광면(10b)을 따른 입광면(20a)과, 입광면(20a)에 직교하는 면 형상의 출광면(20b)을 갖는다. 또한, 합성 수지 재료를 사출 성형한 것에 한정되는 것은 아니고, 합성 수지 또는 유리를 절삭 가공하여 형성한 것이어도 된다.
잘 알려져 있는 바와 같이, 직사각형 도광체(20)는, 입광면(20a)으로부터 직사각형 도광체(20)의 내부에 전파된 광을 산란시키고, 또한 반사시킴으로써, 출광면(20b)으로부터 출사시키는 미세 구조(도시 생략)를 구비하고 있다. 이에 따라, 본 실시형태의 조광 장치(1)는, 직사각형 도광체(20)의 출광면(20b)으로부터 상방(Z1방향)으로 광을 출사하여, 면 형상의 조광을 행할 수 있다. 또한, 직사각형 도광체(20)는, 도광체(10)의 길이 방향의 길이보다 치수가 작게 설정되어 있다. 직사각형 도광체(20)의 조광 범위를 전제로 바꿔 말하면, 도광체(10)는 길이 방향으로 직사각형 도광체(20)의 조광 범위의 길이보다 연장되어 형성되어 있고, 직사각형 도광체(20)보다 돌출된 위치에 입광면(10a)을 가지며, 더욱 돌출된 위치에 광원(30)이 배치되어 있다.
다음으로, 본 실시형태의 도광체(10) 및 조광 장치(1)의 특징에 대하여 상세히 설명한다.
도광체(10)의 반사면(10c)은, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이 입광면(10a)의 근방이 평탄부(11)로 되어 있고, 도 5에 나타내는 바와 같이 홈부(12)가 입광면(10a)으로부터 거리(S)의 위치에 배치되어 있다. 홈부(12)에는, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, V자 형상의 단면을 갖는 복수의 호 형상 홈(15)이 형성되어 있다. 또, V자 형상의 단면의 크기(홈 폭 및 홈 깊이)는, 모든 호 형상 홈(15)에서 균일하다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 입광면(10a)으로부터 홈부(12)까지의 길이 방향의 거리(S)는, 반사면(10c)의 제 1 방향의 길이(D1)보다 큰 것으로 되어 있다. 또한, 출광면(10b)과 반사면(10c)의 제 2 방향의 간격은, 반사면(10c)의 제 1 방향의 길이(D1)와 동일한 치수로 설정되어 있다.
도광체(10)의 반사면(10c)의 홈부(12)에 형성되어 있는 복수의 호 형상 홈(15)은, 반사면(10c)의 제 1 방향의 길이(D1)보다 큰 직경을 가짐과 함께, 반사면(10c)을 따라 동심원상으로 등간격으로 배치된 복수의 원호 형상 홈(16)이다. 복수의 원호 형상 홈(16)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 광원(30)으로부터 먼 측이 볼록해지는 방향의 곡률을 갖는다. 예를 들면, 반경(r)의 원호의 곡률은 1/r이고, 반경이 작은 원호는 곡률이 커진다.
본 실시형태에서는, 원호 형상 홈(16)의 곡률 중심(16a)이, 반사면(10c)의 제 1 방향(Z1-Z2방향)의 중앙을 따라 설정되어 있다. 즉, 제 1 방향의 길이(D1)에 대하여, 그 중앙의 위치에 곡률 중심(16a)을 갖는다. 따라서, 원호 형상 홈(16)은, 중앙의 위치에서 보아 상하 대칭으로 되어 있다.
본 실시형태에서는, 원호 형상 홈(16)은, 반사면(10c)을 따라 동심원상으로 등간격으로 배치되어 있으므로, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 홈부(12)에 형성된 V자 형상의 경사면은, 길이 방향을 따라, 제 1 방향의 중앙의 위치에서 등간격으로 나란히 놓여 있다.
또, 동심원상의 원호 형상 홈(16)의 경우, 곡률 중심(16a)은 어느 곡률의 원호 형상 홈(16)에 대해서도 일치하고 있다(도 5). 이 곡률 중심(16a)은 입광면(10a)으로부터 홈부(12)까지의 사이, 즉 평탄부(11)에 위치하고 있다.
본 실시형태의 조광 장치(1)에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 광원(30)으로부터의 광이 도광체(10)의 입광면(10a)에 입사하고, 도광체(10)의 길이 방향을 따른 측면과 단면(端面)에서 반사를 반복하면서 출광면(10b)으로부터 출사되어 직사각형 도광체(20)의 입광면(20a)에 입사한다. 이때, 반사면(10c)에 호 형상 홈(15)이 형성된 홈부(12)를 설치함으로써, 광원(30)으로부터의 광을 출광면(10b)을 향해 반사시킴과 함께, 호 형상 홈(15)의 형상에 대응하여 집광시킴으로써 소정의 위치에 도달하는 광의 휘도를 향상시킬 수 있다. 또, 길이 방향을 따라 입광면(10a) 근방의 반사면(10c)에는, 홈부(12)를 설치하지 않은 경면 반사 부분(평탄부(11))을 만듦으로써, 광원(30)으로부터의 광이 충분하게 정반사되고나서 홈부(12)에 의해 반사시켜 출광시킨다. 이에 따라, 홈부(12)에 의한 반사 효율이 양호한 것이 된다.
또한, 홈부(12)에 형성된 복수의 호 형상 홈(15)이 동심원상의 복수의 원호 형상 홈(16)이고, 원호 형상 홈(16)의 곡률 중심(16a)이, 반사면(10c)의 제 1 방향의 중앙을 따라 설정되어 있다. 이 구성에 의하면, 원호의 형상이 입광면(10a)에 대하여 대략 대칭형이 되고, 출광되는 광의 확산이 대략 균일하게 행해지게 되어 먼 곳까지 도달하는 광량을 대략 균일하게 할 수 있다. 원호 형상 홈(16)이 입광면(10a)에 대하여 대략 평행 방향으로 형성되므로 출광되는 광을 적절하게 확산시킬 수 있다. 원호 형상 홈(16)을 동심원상으로 함으로써 광원(30)에 가까운 곳에서는, 집광의 초점 위치가 비교적 가까워지고, 먼 곳에서는 집광의 초점 위치가 비교적 멀어지기 때문에, 출광되는 광이 보다 균일해진다.
도 7은, 본 실시형태의 조광 장치(1)의 휘도를 측정한 측정 결과를 나타내는 그래프이다. 도 7에서는, 조광 장치(1)의 실시예와, 도광체(10) 대신에 종래의 직선 형상의 홈이 형성된 도광체를 구비한 비교예를 비교하여 나타낸다. 휘도의 측정은, 도 6에 나타내는 (A), (B), 및 (C)의 각 위치에서 행하고 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 종래의 직선 형상의 홈이 형성된 도광체를 이용한 경우에는, 광원(30) 측에 휘도의 저하가 보이는 문제가 있었다. 본 실시형태의 조광 장치(1)에서는 광원(30) 측의 휘도가 비교예에 비해 높아져 있다. 원호 형상 홈(16)이 형성된 도광체(10)를 구비한 조광 장치(1)는, 광원(30) 측의 먼 위치(도 6 및 도 7의 (A))에서의 휘도를 높게 하여, 균일하게 조광할 수 있다. 또, 본 실시형태의 조광 장치(1)에서는, 원호 형상 홈(16)의 단면 형상을 변경하지 않고 곡률만을 변경하고 있으므로, 직선 형상의 홈을 형성하는 종래 구조의 제조 공정과 비교하여, 제조 공정을 그다지 복잡화시키지 않고, 조광의 균일성을 변화시킬 수 있다.
또한, 동심원상의 원호 형상 홈(16)의 곡률 중심(16a)을 광원(30)의 출광 위치로 하는 경우, 및 동심원상의 원호 형상 홈(16)의 곡률 중심(16a)을 입광면(10a)의 중앙으로 한 경우에 대하여, 휘도의 비교를 행했다. 이들의 경우에 얻어지는 광원(30) 측의 먼 위치(도 6 및 도 7의 (A))에서의 휘도는, 도 7의 실시예와 비교예의 중간의 강도였다.
따라서, 곡률 중심(16a)이 입광면(10a)으로부터 홈부(12)까지의 사이에 위치하도록 원호 형상 홈(16)의 곡률을 설계하는 것이 효과적이다. 도 8은, 원호 형상 홈(16)의 사례이고, 상술한 바와 같은 곡률로 한 제 1 변형예를 나타내는 설명도이다. 이 사례에서는, 반사면(10c)의 제 1 방향의 길이(D1)와, 원호 형상 홈(16)의 가장 곡률이 큰 반경(R1)이 동일한 크기로 되어 있어, 곡률 중심(16a)은 홈부(12)의 위치로부터 반사면(10c)의 제 1 방향의 길이(D1)만큼 광원(30) 측으로 이동한 위치와, 입광면(10a)의 사이에 설정되어 있다. 즉, 입광면(10a)으로부터 홈부(12)까지의 길이 방향의 거리(S1)는, 반사면(10c)의 제 1 방향의 길이(D1)보다 큰 것으로 되어 있다. 이러한 설계이면, 광원(30)으로부터 출광한 광은 가장 곡률이 큰 원호 형상 홈(16)의 양단(兩端) 부분에도 충분히 조사되고, 이 부분도 유효하게 반사에 기여한다. 도 8의 사례에서는, 평탄부(11)의 길이가 비교적 짧으므로, 조광 장치(1)의 길이 방향의 치수를 그다지 길게 하지 않고, 전체를 균일하게 조광할 수 있다.
도 9는, 원호 형상 홈(16)의 사례이고, 가장 곡률이 큰 반경(R2)을 반사면(10c)의 제 1 방향의 길이(D1)에 대하여 약 1/2로 한 제 2 변형예를 나타내는 설명도이다. 이 사례에서는, 원호 형상 홈(16)의 반경(R2)을 제 1 방향의 길이(D1)의 1/2보다 조금 크게 설정하고 있다. 이 사례에서는, 광원(30)으로부터 출광한 광이 가장 곡률이 큰 원호 형상 홈(16)의 양단 부분에도 조사되도록, 곡률 중심(16a)이 입광면(10a)으로부터 홈부(12) 측으로, 반사면(10c)의 제 1 방향의 길이(D1)만큼 거리를 둔 위치에 있다. 즉, 입광면(10a)으로부터 홈부(12)까지의 길이 방향의 거리(S2)는, 반사면(10c)의 제 1 방향의 길이(D1)보다 큰 것으로 되어 있다.
이하, 본 실시형태로 한 것에 의한 효과에 대하여 설명한다.
본 실시형태의 도광체(10)는, 막대 형상의 길이 방향의 일단면을 광원(30)으로부터의 광이 입광되는 입광면(10a)으로 함과 함께, 길이 방향을 따른 일측면에 배치된 출광면(10b)과, 출광면(10b)에 대향한 반사면(10c)에 설치된 홈부(12)를 갖는다. 홈부(12)는, 길이 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 원호 형상 홈(16)을 구비하고, 원호 형상 홈(16)은, 반사면(10c)을 따라 광원(30)으로부터 먼 측이 볼록해지는 방향의 곡률을 갖는다.
이 구성에 의하면, 반사면(10c)에 원호 형상 홈(16)이 형성된 홈부(12)를 설치함으로써, 광원(30)으로부터의 광을 출광면(10b)을 향해 반사시킴과 함께, 원호 형상 홈(16)의 형상에 대응하여 집광시킴으로써 소정의 위치에 도달하는 광의 휘도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 광원(30) 측의 먼 위치에서의 휘도를 높게 하여, 균일하게 조광할 수 있다.
또, 본 실시형태의 도광체(10)에 있어서, 제 1 방향을 반사면(10c)에 평행한 방향으로 했을 때, 입광면(10a)으로부터 홈부(12)까지의 길이 방향의 거리(S)는, 반사면(10c)의 제 1 방향의 길이(D1)보다 큰 것으로 되어 있다.
이 구성에 의하면, 길이 방향을 따라 입광면(10a) 근방의 반사면(10c)에는 홈부(12)를 설치하지 않은 경면 반사 부분을 만듦으로써 광원(30)으로부터의 광이 충분하게 정반사되고나서 홈부(12)에 의해 반사시켜 출광시킴으로써, 홈부(12)에 의한 반사 효율이 양호한 것이 된다.
또, 본 실시형태의 도광체(10)에 있어서, 홈부(12)는 복수의 원호 형상 홈(16)을 구비하고, 복수의 원호 형상 홈(16)은, 반사면(10c)의 제 1 방향의 길이(D1)보다 큰 직경을 가짐과 함께, 반사면(10c)을 따라 동심원상으로 등간격으로 배치되어 있다.
이 구성에 의하면, 홈부(12)의 원호 형상 홈(16)을 동심원상으로 함으로써 광원(30)에 가까운 곳에서는, 집광의 초점 위치가 비교적 가까워지고, 먼 곳에서는 집광의 초점 위치가 비교적 멀어지기 때문에, 출광되는 광이 보다 균일해진다.
또, 본 실시형태의 도광체(10)에 있어서, 원호 형상 홈(16)의 곡률 중심(16a)이, 반사면(10c)의 제 1 방향의 중앙을 따라 설정되어 있다.
이 구성에 의하면, 원호 형상 홈(16)이 입광면(10a)에 대하여 대략 평행 방향으로 형성되므로 출광되는 광을 적절하게 확산시킬 수 있다. 또, 원호의 형상이 입광면(10a)에 대하여 대략 대칭형이 되고, 출광되는 광의 확산이 대략 균일하게 행해지게 되어, 먼 곳까지 도달하는 광량을 대략 균일하게 할 수 있다.
본 실시형태의 조광 장치(1)는, 도광체(10)와, 도광체(10)의 입광면(10a)에 대응하여 설치되는 광원(30)과, 도광체(10)의 출광면(10b)에 대향하여 배치되는 직사각형 도광체(20)를 구비한다.
이 구성에 의하면, 직사각형 도광체(20)의 전체를 대략 균일한 조광으로 할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 실시형태의 도광체(10) 및 조광 장치(1)를 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 예를 들면 다음과 같이 변형하여 실시할 수 있고, 이들도 본 발명의 기술적 범위에 속한다.
(1) 본 실시형태에 있어서, 홈부(12)에 형성되는 홈은, 동심원상의 원호 형상 홈(16)에만 한정되지 않고, 광원(30)으로부터 멀어짐에 따라 곡률이 작아지는 호 형상 홈(15)을 조합한 것이면 된다. 예를 들면 도 10은, 호 형상 홈(15)의 사례이고, 제 3 변형예를 나타내는 설명도이다. 도 10에 나타내는 호 형상 홈(15)은, 광원(30)으로부터 멀어짐에 따라 직경이 큰 타원의 곡률로 되어 있다. 타원 이외에도, 예를 들면, 쌍곡선의 곡률을 갖는 것이나, 곡률 중심이 일치하고 있지 않은 그 밖의 호 형상의 홈이어도 된다. 또한, 호 형상 홈(15)을 원호에 근사함으로써, 원호 형상 홈(16)과 마찬가지로, 곡률 중심의 위치나 곡률의 크기가 설계 가능하다. 또, 광원(30)에 가까운 측을 동심원상의 원호 형상 홈(16) 등의 호 형상 홈(15)으로 함과 함께, 광원(30)으로부터 먼 측을 직선 형상 홈으로 하여, 직선 형상 홈을 조합한 것이어도 된다.
(2) 본 실시형태에 있어서, 광원(30)의 배치를 도광체(10)의 상하 방향의 중앙에 맞추도록 하고 있지만, 엄밀하게는 제조 편차 등에서 일치하고 있지 않다. 광원(30)이 상하 방향으로 조금 어긋나 있거나, 원호 형상 홈(16)의 곡률 중심(16a)이 도광체(10)의 중앙으로부터 어긋나 있거나 해도, 반사면(10c)의 제 1 방향에서의 중간의 위치를 곡률 중심으로 하도록 설정되어 있으면, 본 실시형태와 마찬가지로, 종래보다 균일한 조광으로 할 수 있다.
(3) 본 실시형태에 있어서, 원호 형상 홈(16)은 V자 형상의 경사면을 갖는다고 했지만, 엄밀하게는 둥그스름한 모양을 갖고 있어도 된다. 또, V자 형상이 아니고, U자 형상의 경사면이어도 된다.
(4) 본 실시형태에 있어서, 도광체(10)는 대략 4각 기둥 형상이고, 반사면(10c) 이외의 각 측면이 평면이라고 했지만, 반사면(10c) 이외의 측면에도 홈이 형성된 것이어도 된다. 또, 일부의 측면을 곡면으로 한 대략 4각 기둥 형상이어도 된다.
(5) 본 실시형태에 있어서, 원호 형상 홈(16)은 V자 형상의 단면의 크기(홈 폭 및 홈 깊이)가 똑같고, 제조 공정이 복잡하지 않은 것으로 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, V자 형상의 단면의 크기, 피치, 형상, 단위 길이당의 홈수를 길이 방향을 따라 서서히 변화시켜도 된다.
1: 조광 장치 10: 도광체
10a: 입광면 10b: 출광면
10c: 반사면 11: 평탄부
12: 홈부 15: 호 형상 홈
16: 원호 형상 홈 16a: 곡률 중심
20: 직사각형 도광체 20a: 입광면
20b: 출광면 30: 광원
D1: 제 1 방향의 길이 R1, R2: 반경
S, S1, S2: 길이 방향의 거리

Claims (15)

  1. 막대 형상의 길이 방향의 일단면을 광원으로부터의 광이 입광되는 입광면으로 함과 함께, 상기 길이 방향을 따른 일측면에 배치된 출광면과, 상기 출광면에 대향한 반사면에 설치된 홈부를 갖는 도광체에 있어서,
    상기 홈부는, 상기 길이 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 호 형상 홈을 구비하고,
    상기 호 형상 홈은, 상기 반사면을 따라 상기 광원으로부터 먼 측이 볼록해지는 방향의 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 도광체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 길이 방향에 직교하는 제 1 방향 및 제 2 방향 중, 상기 제 1 방향을 상기 반사면에 평행한 방향, 상기 제 2 방향을 상기 반사면에 수직한 방향으로 했을 때,
    상기 입광면으로부터 상기 홈부까지의 상기 길이 방향의 거리는, 상기 반사면의 상기 제 1 방향의 길이보다 큰 것으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 도광체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 길이 방향에 직교하는 제 1 방향 및 제 2 방향 중, 상기 제 1 방향을 상기 반사면에 평행한 방향, 상기 제 2 방향을 상기 반사면에 수직한 방향으로 했을 때,
    상기 홈부에 형성된 상기 호 형상 홈의 곡률 중심이, 상기 홈부의 위치로부터 상기 반사면의 상기 제 1 방향의 길이만큼 상기 광원 측으로 이동한 위치와, 상기 입광면의 사이에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 도광체.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 길이 방향에 직교하는 제 1 방향 및 제 2 방향 중, 상기 제 1 방향을 상기 반사면에 평행한 방향, 상기 제 2 방향을 상기 반사면에 수직한 방향으로 했을 때,
    상기 홈부에 형성된 상기 호 형상 홈의 곡률 중심이, 상기 홈부의 위치로부터 상기 반사면의 상기 제 1 방향의 길이만큼 상기 광원 측으로 이동한 위치와, 상기 입광면의 사이에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 도광체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈부는 복수의 상기 호 형상 홈을 구비하고,
    복수의 상기 호 형상 홈은, 상기 반사면을 따라 상기 광원에 가까운 측이 큰 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 도광체.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 홈부는 복수의 상기 호 형상 홈을 구비하고,
    복수의 상기 호 형상 홈은, 상기 반사면을 따라 상기 광원에 가까운 측이 큰 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 도광체.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 홈부는 복수의 상기 호 형상 홈을 구비하고,
    복수의 상기 호 형상 홈은, 상기 반사면을 따라 상기 광원에 가까운 측이 큰 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 도광체.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 홈부는 복수의 상기 호 형상 홈을 구비하고,
    복수의 상기 호 형상 홈은, 상기 반사면을 따라 상기 광원에 가까운 측이 큰 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 도광체.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈부는 복수의 상기 호 형상 홈을 구비하고,
    상기 길이 방향에 직교하는 제 1 방향 및 제 2 방향 중, 상기 제 1 방향을 상기 반사면에 평행한 방향, 상기 제 2 방향을 상기 반사면에 수직한 방향으로 했을 때,
    복수의 상기 호 형상 홈은, 상기 반사면의 상기 제 1 방향의 길이보다 큰 직경을 가짐과 함께, 상기 반사면을 따라 동심원상으로 등간격으로 배치된 복수의 원호 형상 홈인 것을 특징으로 하는 도광체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 홈부에 형성된 상기 원호 형상 홈이, 상기 반사면의 상기 제 1 방향에서의 중간의 위치를 곡률 중심으로 하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 도광체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 원호 형상 홈의 상기 곡률 중심이, 상기 반사면의 상기 제 1 방향의 중앙을 따라 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 도광체.
  12. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 도광체와, 상기 도광체의 상기 입광면에 대응하여 설치되는 상기 광원과, 상기 도광체의 상기 출광면에 대향하여 배치되는 직사각형 도광체를 구비하는 것을 특징으로 하는 조광 장치.
  13. 제 9 항에 기재된 도광체와, 상기 도광체의 상기 입광면에 대응하여 설치되는 상기 광원과, 상기 도광체의 상기 출광면에 대향하여 배치되는 직사각형 도광체를 구비하는 것을 특징으로 하는 조광 장치.
  14. 제 10 항에 기재된 도광체와, 상기 도광체의 상기 입광면에 대응하여 설치되는 상기 광원과, 상기 도광체의 상기 출광면에 대향하여 배치되는 직사각형 도광체를 구비하는 것을 특징으로 하는 조광 장치.
  15. 제 11 항에 기재된 도광체와, 상기 도광체의 상기 입광면에 대응하여 설치되는 상기 광원과, 상기 도광체의 상기 출광면에 대향하여 배치되는 직사각형 도광체를 구비하는 것을 특징으로 하는 조광 장치.
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