説明

棒状導光体及びこれを備えた発光装置

【課題】凹部を形成することにより強度が不足することのない棒状導光体及びこれを備えた発光装置を提供する。
【解決手段】棒状導光体100において、四角柱状の透光性材料からなり、一端111から入射された光を他端112側へ導き、4面のうち1面が光を外部へ主として放射する外部放射面をなす本体110と、本体110における外部放射面と対向する放射対向面114及び放射対向面114と隣接する2つの隣接面115,116によって形成される角部にそれぞれ設けられ、放射対向面114を底面とし頂点が隣接面115,116に位置する複数の半円錐状の凹部120と、を備え、一方の隣接面115側の各凹部120と、他方の隣接面116側の各凹部120を、本体110の長手方向について、互い違いに配置した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、棒状導光体及びこれを備えた発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の発光装置として、光源と、この光源の光放出方向に延在して上面が反射面となり下面が発光面となる棒状導光体と、を備えたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この発光装置は、棒状導光体の反射面には棒状導光体の延在方向に所定間隔で光反射溝が形成され、これら複数の光反射溝の中で、光源の近傍に位置する光反射溝はその位置での反射面の中央部を除く領域に形成されている。
【特許文献1】特開2007−179962号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、特許文献1に記載された発光装置では、溝が反射面を横切るように形成されているので、棒状導光体に曲げ方向の負荷が加わると、溝を基点として変形等が生じやすい。
【0004】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、凹部を形成することにより強度が不足することのない棒状導光体及びこれを備えた発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記目的を達成するため、本発明では、四角柱状の透光性材料からなり、一端から入射された光を他端側へ導き、4面のうち1面が光を外部へ主として放射する外部放射面をなす本体と、前記本体における前記外部放射面と対向する放射対向面及び前記放射対向面と隣接する2つの隣接面によって形成される角部にそれぞれ設けられ、前記放射対向面を底面とし頂点が前記隣接面に位置する複数の半円錐状の凹部と、を備え、一方の前記隣接面側の前記各凹部と、他方の前記隣接面側の前記各凹部を、前記本体の長手方向について、互い違いに配置した棒状導光体が提供される。
【0006】
上記棒状導光体において、前記各凹部は、前記本体の一端から他端へ向かって、大きくなるよう形成されていることが好ましい。
【0007】
また、前記目的を達成するため、上記棒状導光体と、前記棒状導光体へ光を入射する光源と、を備えた発光装置が提供される。
【0008】
上記発光装置において、前記棒状導光体の前記外部放射面と隣接して配置され、前記外部放射面から放射された光の光学制御を行うレンズ体を備えた構成としてもよい。
【発明の効果】
【0009】
本発明の棒状導光体によれば、長手方向にわたって放射面から比較的ムラのない光が放射され、凹部を形成することにより強度が不足することもなく、且つ、製造を容易とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
図1から図4は本発明の第1の実施形態を示すもので、図1は棒状導光体の外観斜視図である。
【0011】
図1に示すように、棒状導光体100は、透光性材料からなる四角柱状に形成された本体110と、本体110に形成された複数の凹部120を有し、本体の一端111から入射された光を他端112(図1中不図示)側へ導く。本実施形態においては、本体110は、断面が正方形状であり、長手方向に一直線状に形成されている。また、本体110の一端及び他端は平坦に形成されている。本実施形態においては、本体110は、アクリル樹脂によって形成されている。尚、本体110は、アクリル樹脂以外の樹脂材料であってもよいし、例えばガラスのような無機材料であってもよい。
【0012】
本体110は、4面のうち1面が光を外部へ主として放射する外部放射面113(図1中不図示)をなし、各凹部120にて反射された光が外部放射面113から放射されるようになっている。各凹部120は、外部放射面113と対向する放射対向面114と、これと隣接する第1隣接面115及び第2隣接面116によって形成される角部に設けられる。各凹部120は、それぞれ半円錐状に形成されている。
【0013】
図2は、棒状導光体の平面図である。
図2に示すように、第1隣接面115側の各凹部120と、第2隣接面116側の各凹部120とは、本体110の長手方向について互い違いとなっている。また、各凹部120の半円錐は、放射対向面114を底面としている。さらに、各凹部120は、本体110の長手方向について等間隔に配置され、平面視にて、本体110の一端から他端へ向かって、大きくなるよう形成されている。
【0014】
図3は、棒状導光体の側面図である。
図3に示すように、各凹部120の半円錐は、頂点が各隣接面115,116に位置している。また、各凹部120は、側面視においても、本体110の一端から他端へ向かって、大きくなるよう形成されている。本実施形態においては、各凹部120は、互いに相似形状であり、一端から他端へ向かって所定の割合で大きくなるよう設定されている。
【0015】
次いで、図4を参照して棒状導光体100の製造方法を説明する。図4は、棒状導光体を製造する際の説明図である。
本実施形態においては、棒状導光体100を成形するにあたり、射出成形法が用いられる。図4に示すように、射出成形にあたり、四角柱状の空洞部151を有する金型等の型150が用いられる。型150は、空洞部151へ突出する複数の半円錐状の凸部140を有している。この型150に、樹脂を流し込むことにより、棒状導光体100が製造される。このとき、図4中の矢印に示すように、空洞部151の長手方向に樹脂が流通するが、凸部140が半円錐状であるために樹脂の流れが乱されることはなく、内部に気泡等が生じることを抑制して高品質の棒状導光体100を製造することができる。
【0016】
以上のように構成された棒状導光体100では、本体110の一端111から光が入射されると、光は全反射により他端112側へ向かって進んでいく。そして、凹部120へ入射した光は、凹部120の表面にて外部放射面113へ向かって反射し、外部放射面113を通じて外部へ放射される。このようにして、各凹部120の形成部位にて光が外部放射面113から取り出される。各凹部120は、第1隣接面115側と第2隣接面116側とで互いに違いにし、本体110の長手方向に等間隔で形成されていることから、本体110の長手方向にわたって比較的ムラのない光を放射することができる。
【0017】
また、本実施形態においては、各凹部120が一端から他端へ向かって大きくなるので、棒状導光体100から出射される光のムラを効果的に低減することができ、長手方向にわたってほぼ均一な光を得ることができる。このとき、各凹部120が互いに相似形状であることから、各凹部120ごとに配光特性が変化することもない。
【0018】
また、本実施形態においては、凹部120が第1隣接面115側と第2隣接面116側とで互い違いであることから、凹部120の形成部位を分散することができ、棒状導光体100の強度の低下を最小限に抑えることができる。また、放射対向面114の中央に円錐状の凹部を形成する場合と比べて、1つあたりの凹部120の大きさを小さくすることができ、凹部120が形成される箇所の断面係数の低下を抑えることができ、凹部120を形成することにより強度が不足するようなことはない。
【0019】
また、本実施形態においては、第1隣接面115側及び第2隣接面116側に各凹部120を形成したので、放射対向面114の中央に円錐状の凹部を形成する場合と比べて、射出成形の型の自由度が向上し、各凹部120の形成が比較的容易である。
【0020】
尚、前記実施形態においては、本体110の断面が正方形状であるものを示したが、一端から他端へ導光可能なものであれば、長方形状、台形状、平行四辺形状等であってもよい。また、本体110が一直線に延びた形状のものを示したが、完全な直線状でなくとも、設置箇所や照射範囲に応じて湾曲した形状であってもよいことは勿論である。
【0021】
図5及び図6は、本発明の第2の実施形態を示すもので、図5は発光装置の一部外観斜視図である。
【0022】
図5に示すように、発光装置200は、棒状導光体100と、この棒状導光体100へ光を入射する光源210とを備えている。第2の実施形態の棒状導光体100は、一端側に光源210と係合するための爪160が形成されている点で第1の実施形態の棒状導光体100と相違し、その他の点は第1の実施形態と同様である。
【0023】
発光装置200は、棒状導光体100が接続されるケース220と、ケース220の内部に配置されるLED(不図示)と、LEDが搭載された基板と接続されるヒートシンク240と、ヒートシンク240を保持しケース220と係合するアタッチメント260と、を備えている。
【0024】
この発光装置200は、自動車車両の室内照明に用いることができ、棒状導光体100を車体の左右一対のルーフレールに沿って配置し、室内トリムで棒状導光体100の乗客空間側を覆うことにより、車両室内の間接照明とすることができる。発光装置200には、車両のオルタネータ、バッテリ等と電気的に接続されるハーネス270のコネクタ271が接続される。
【0025】
図6は、発光装置の一部分解斜視図である。
図6に示すように、ケース220は、棒状導光体100と接続する接続部221を有しており、棒状導光体100と着脱自在となっている。接続部221は、互いに対向する一対の板状部221aを有し、各板状部221aには棒状導光体100の爪160と嵌合する孔部221bが形成されている。爪160は、本体110の第1隣接面115及び第2隣接面116にそれぞれ突出して設けられている。
【0026】
以上のように構成された発光装置200によれば、ハーネス270を通じてLEDへ通電すると、LEDから白色光が発せられる。この白色光は、ケース110の出射孔から棒状導光体100の一端111へ入射し、所望の色温度の白色光により棒状導光体100が発光する。
【0027】
尚、第2の実施形態においては、各爪160を各隣接面115,116の一端側に突出形成したものを示したが、例えば図7に示すように、爪161を本体110の一端に形成するようにしてもよい。図7の棒状導光体100は、一端111から幅方向一対の爪161が突出している。このように、爪161をより一端111側に設けることにより、一端から入射する光が爪161内に入射することによる損失を低減することができる。さらに、例えば図8に示すように、各爪161の幅方向内側に、ケース220内のLED222が配置されるようにすると、損失の低減が効果的である。さらに、例えば図9に示すように、棒状導光体100に爪を設けず、光源210のケース220にシール部材280を介して接続するようにしてもよい。
【0028】
また、例えば図10に示すように、発光装置200が、棒状導光体100の外部放射面113と隣接して配置され、外部放射面113から放射された光の光学制御を行うレンズ体290を備えたものであってもよい。図10の発光装置200では、レンズ体290には、各凹部120に対応して複数の凹面レンズ291が形成されている。レンズ体290に形成されるレンズ面は、凹状であると凸状であるとを問わない。また、図10に示すように、光源210として砲弾型のLEDを用いることができ、棒状導光体100の一端へ光を入射させるものであれば光源210の構成は任意である。
【0029】
また、各凸部120の半円錐の大きさ等は任意に変更することができるし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】図1は、本発明の第1の実施形態を示す棒状導光体の外観斜視図である。
【図2】図2は、棒状導光体の平面図である。
【図3】図3は、棒状導光体の側面図である。
【図4】図4は、棒状導光体を製造する際の説明図である。
【図5】図5は、本発明の第2の実施形態を示す発光装置の一部外観斜視図である。
【図6】図6は、発光装置の一部分解斜視図である。
【図7】図7は、変形例を示す棒状導光体の外観斜視図である。
【図8】図8は、変形例を示す発光装置の模式断面図である。
【図9】図9は、変形例を示す発光装置の模式断面図である。
【図10】図10は、変形例を示す発光装置の模式側面図である。
【符号の説明】
【0031】
100 棒状導光体
110 本体
111 一端
112 他端
113 外部放射面
114 放射対向面
115 第1隣接面
116 第2隣接面
120 凹部
140 凸部
150 型
151 空洞部
200 発光装置
210 光源
220 ケース
221 接続部
221a 板状部
221b 孔部
240 ヒートシンク
260 アタッチメント
270 ハーネス
271 コネクタ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
四角柱状の透光性材料からなり、一端から入射された光を他端側へ導き、4面のうち1面が光を外部へ主として放射する外部放射面をなす本体と、
前記本体における前記外部放射面と対向する放射対向面及び前記放射対向面と隣接する2つの隣接面によって形成される角部にそれぞれ設けられ、前記放射対向面を底面とし頂点が前記隣接面に位置する複数の半円錐状の凹部と、を備え、
一方の前記隣接面側の前記各凹部と、他方の前記隣接面側の前記各凹部を、前記本体の長手方向について、互い違いに配置した棒状導光体。
【請求項2】
前記各凹部は、前記本体の一端から他端へ向かって、大きくなるよう形成されている請求項1に記載の棒状導光体。
【請求項3】
請求項2に記載の棒状導光体と、
前記棒状導光体へ光を入射する光源と、を備えた発光装置。
【請求項4】
前記棒状導光体の前記外部放射面と隣接して配置され、前記外部放射面から放射された光の光学制御を行うレンズ体を備えた請求項3に記載の発光装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−86683(P2010−86683A)
【公開日】平成22年4月15日(2010.4.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−251890(P2008−251890)
【出願日】平成20年9月29日(2008.9.29)
【出願人】(000241463)豊田合成株式会社 (3,467)
【Fターム(参考)】