説明

発光装置

【課題】被照明体を導光体の内側に外部から視認可能なよう収容することができ、導光体を全体的に発光させることのできる発光装置を提供する。
【解決手段】下側が閉塞され上側が開放された収容空間Sを内面により形成し上端から下端へ向かって厚さが薄くなるよう形成された透明な導光体4と、導光体4の上端と対向する発光体が搭載され導光体4の上端側に設けられる搭載部材3と、を備え、発光体から出射された光により導光体4がムラなく均一に発光するようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、透明な導光体により収納空間が形成される発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、液晶表示装置のバックライト光源として、LED(Light Emitting Diode)等の発光体及び板状の導光体を備えた発光装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の発光装置は、導光板が少なくとも一部において湾曲部を有し、湾曲部の第1の方向に沿った断面の曲率半径が、湾曲部の第2の方向に沿った断面の曲率半径に等しいか、あるいは大きくなるように形成され、複数の個別発光体が第2の方向に沿って並ぶとされている。
【0003】
また、車両用灯具として、光源からの光が入射する入射面と、該入射面からの光が反射する2つの反射面と、該反射面の間に配され光が反射しない無反射面と、前記反射面からの光が出射するリング状の出射面とを備え、前記入射面が前記光源の発光に合わせて湾曲して形成されるとともに、前記入射面からの光を前記反射面で段階的に反射させて前記出射面に導くように前記反射面が水平方向に対してそれぞれ所定の傾斜角度で傾斜している導光体が知られている(例えば、特許文献2参照)。
【特許文献1】特開2001−356342号公報
【特許文献2】特開2006−85908号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載の発光装置は、液晶表示装置のバックライト光源として用いられるものであり、導光体が板状に形成されているため、物品、液体等の被照明体を収容することはできない。
また、特許文献2に記載の導光体もまた、車両用灯具として用いられるものであり、被照明体の収容用途には適さない。また、導光体は光が反射しない無反射面を有していることから、導光体を全体的に発光させることはできない。また、発光体が導光体と離隔して設けられていることから、発光体及び導光体を含めた発光装置が全体として大型となる。
【0005】
本発明の課題は、被照明体を導光体の内側に外部から視認可能なよう収容することができ、導光体を全体的に発光させることのできる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】
【0006】
本発明によれば、下側が閉塞され上側が開放された収容空間を内面により形成し、上端から下端へ向かって厚さが薄くなるよう形成された透明な導光体と、前記導光体の前記上端と対向する発光体が搭載され、前記導光体の上端側に設けられる搭載部材と、を備える発光装置が提供される。
【0007】
上記発光装置において、前記搭載部材は、前記導光体に対して着脱自在であることが好ましい。
【0008】
上記発光装置において、前記搭載部材は、前記発光体の搭載部分が該発光体の発光色と異なる色に着色されていることが好ましい。
【0009】
上記発光装置において、前記導光体は、前記発光体の発光時に面状に発光する面状発光部と、該面状発光部を上下に仕切り該面状発光部よりも高い輝度で発光する高輝度発光部と、を有することが好ましい。
【0010】
上記発光装置において、前記導光体の前記高輝度発光部は、上側に隣接する前記面状発光部よりも厚さが薄く形成されることが好ましい。
【0011】
上記発光装置において、前記高輝度発光部は、前記導光体の外面に形成された段差部である構成とすることができる。
【0012】
上記発光装置において、前記高輝度発光部は、前記導光体の外面に形成された凹部である構成とすることができる。
【0013】
上記発光装置において、前記導光体は、お椀状に形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、被照明体を導光体の内側に外部から視認可能なよう収容することができ、導光体を全体的に発光させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
図1から図7は本発明の一実施形態を示し、図1は発光装置の外観斜視図である。
【0016】
図1に示すように、発光装置1は、発光体としてLED2(図1中不図示)が搭載される環状の搭載部材3と、LED2から出射された光により発光する導光体4と、を備えている。導光体4は、下方へ向かって窄むお椀状に形成され、内面により物品、液体等の被照明体を収容可能な収容空間Sを形成している。搭載部材3は、導光体4の上端に取り付けられ、LED2へ電力を供給するための配線5が接続されている。
【0017】
図2は発光装置の分解斜視図である。
図2に示すように、搭載部材3は、例えばABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)等の樹脂からなり、概略ドーナツ状に形成され、導光体4の上端側を覆っている。搭載部材3は、下面にLED2が搭載される平坦な環状の基板部31と、基板部31の内側端部から下方へ突出する内側フランジ部32と、基板部31の外側端部から下方へ突出する外側フランジ部33と、を有している。また、基板部31には、配線5が挿通する挿通孔34が形成されている。
【0018】
搭載部材3は導光体4に対して着脱自在であり、使用者は必要に応じて導光体4を搭載部材3から分離することができる。本実施形態においては、搭載部材3の内側フランジ部32に形成された溝35と、導光体4の外面に形成された突起41とが係合するようになっている。溝35は、内側フランジ部32の径方向外側の面に形成され、下端から上方へ延びる上下延在部36と、上下延在部36の上端から水平方向へ延びる水平延在部37と、を有している。これにより、使用者は、上下延在部36の位置を導光体4の突起41と合わせた状態で搭載部材3を下方へ移動させ、搭載部材3を周方向に回転させることにより、搭載部材3を導光体4に取り付けることができる。
【0019】
図3は搭載部材の下面図である。
図3に示すように、搭載部材3の基板部31には、周方向に等間隔で複数のLED2が搭載される。本実施形態においては、基板部31の下面は赤色を呈し、計18個のLED2が基板部31の所定位置に実装されている。各LED2は、例えばGaN系の材料からなり、青色の光を発する。尚、各LED2の発光色は青色に限定されるものではなく、例えば緑色の光を発するようにしてもよい。また、各LED2の材料はGaN系に限定されるものではなく、例えば材料をGaAs系として橙色に発光するようにしてもよい。
【0020】
図4は発光装置の縦断面図である。
図4に示すように、導光体4は、上端から下端へ向かって厚さが薄くなるよう形成される。導光体4は透明材質であり、看者は収容空間Sに収容された物品、液体等を外部から視認することができる。導光体22は、例えば、アクリル樹脂等の透明な樹脂、ガラス等の透明な無機材料等により作製することができる。
【0021】
導光体4の上端は平坦に形成され、上端の径方向外側には上方へ突出する突出部42が形成される。この突出部42に前述の各突起41が設けられる。図4に示すように導光体4に搭載部材3を取り付けると、各LED2が導光体4に対して位置決めされ、各LED2が導光体4の上端面と所定の距離をおいて対向する。
【0022】
導光体4の内面は、凹凸のない滑らかな曲面に形成される。本実施形態においては、導光体4の内面は、縦断面にて放物線形状を呈する。導光体4の外面は、上端から下端へ向かって、第1面状発光部43、第1高輝度発光部44、第2面状発光部45、第2高輝度発光部46及び第3面状発光部47をこの順に有している。各面状発光部43,45,47は各LED2の発光時に面状に発光し、各高輝度発光部44,46は各LEDの発光時に各面状発光部43,45,47よりも高い輝度で発光する。本実施形態においては、各高輝度発光部44,46は、導光体4の外面に形成された段差部である。
【0023】
各面状発光部43,45,47及び各高輝度発光部44,46は、それぞれ、凹凸のない滑らかな曲面に形成される。また、各面状発光部43,45,47及び各高輝度発光部44,46は、それぞれ、下方向について導光体4の中心方向へ傾斜している。各高輝度発光部44,46は、各面状発光部43,45,47よりも上下に短く形成される。各高輝度発光部44,46は、縦断面にて直線状に形成され、上側に隣接する各面状発光部43,45,47よりも導光体4の中心方向への傾斜角度が大きくなっている。また、本実施形態の導光体4においては、各高輝度発光部44,46は上側に隣接する各面状発光部43,45,47よりも厚さが薄く形成されている。
【0024】
図5は発光装置の右側面図、図6は発光装置の正面図、図7は発光装置の背面図である。
図5から図7に示すように、各高輝度発光部44,46は、導光体4の周方向にわたって、一定の上下寸法で形成されている。すなわち、2つの高輝度発光部44,46は、面状発光部43,45,47を上下に仕切っている。図5に示すように、各高輝度発光部44,46はそれぞれ後下がりに形成され、図6及び図7に示すように、各高輝度発光部44,46は正面と背面で異なる形状を呈している。
【0025】
以上のように構成された発光装置1では、収容空間Sに被照射体を収容することができ、当該被照射体を透明な導光体4を通じて外部から視認することができる。そして、配線5を通じて各LED2に通電すると、各LED2が青色に発光する。各LED2から出射した光は、導光体4に上端から入射した後、導光体4の表面から内部及び外部へ放出される。これにより、発光装置1の導光体4が全体的に青色に発光し、青色に染まった被照射体を外部から視認することができる。
【0026】
ここで、導光体4は、上端から下端へ向かって厚さが薄くなるよう形成されているので、各面状発光部43,45,47においてムラなく均一に発光させることができる。すなわち、全体にわたって一様の厚さで形成されたもののように、入射端側から離隔するほど外部へ放射される光の輝度が低下することはない。
【0027】
また、導光体4の各高輝度発光部44,46が各面状発光部43,45,47より高輝度で発光するので、導光体4の発光状態に明暗のアクセントをつけることができる。本実施形態においては、各高輝度発光部44,46が導光体4の周方向にわたって形成され、各高輝度発光部44,46がリング状に輝くことから、外部からは導光体4の奥行きを明確に認識することができ、看者に対して導光体4を立体的に見せることができる。
また、リング状の各高輝度発光部44,46が後下がりに形成されて前後非対称であるので、導光体4の形状の対称性が乱され各高輝度発光部44,46の輝度は周方向で変化する。このように、導光体4の輝度コントラストを乱すことにより、導光体4がキラキラと輝く印象を看者に与えることができる。
【0028】
また、各LED2の非発光時、透明な導光体4には搭載部材3の下面の赤色が映り込み、赤色を透かした状態で被照射体が外部から視認される。これにより、各LED2の発光時及び非発光時で、導光体4の色彩を変化させることができ、色彩の異なる2つの意匠が実現される。非発光時においても各高輝度発光部44,46において各面状発光部43,45,47より色彩が強調され、外部から明度の高い赤色のリングを認識することができる。ここで、赤色は単なる映り込みであるので、LED2の発光時の青色と比較すると明度は低い。従って、被照射体は赤みがかって視認されるものの、看者は被照射体の本来の色彩を認識することが可能である。
【0029】
また、お椀状に形成された導光体4が上端から下端へ向かって肉厚が薄くなるよう形成されていることから、看者が導光体4を外部から視認した際に、導光体4の内面形状を視認し易い。これは、導光体4の空洞部分の気体よりも導光体4の屈折率が高いことによる。これによっても、導光体4の奥行きを明確に認識することができ、看者に対して導光体4を立体的に見せることができる。
【0030】
また、搭載部材3を導光体4に対して着脱自在としたので、導光体4のみを取り外して洗浄することができる。これにより、搭載基板3の各LED2、電気的接続部位が水等の洗浄液により損なわれることはない。また、導光体4を損じた場合に導光体4のみを交換することで修理が可能であるし、被照明体、設置場所等に応じて異なる形状の導光体4に交換することも可能となり、実用に際して極めて有利である。
【0031】
尚、この発光装置1の収容空間Sに収容する被照明体は、使用者が任意に選択することができる。被照明体としては、鑑賞用の物品の他、動植物を選択することも可能である。例えば、所定量の水とともに植物の球根を収容し、当該球根の育成に必要な波長の光を発するLED2を選択することにより、球根の栽培を行うことができる。この場合は導光体4の内部に当該球根の支持部材を設置することが好ましい。
【0032】
尚、前記実施形態においては、高輝度発光部44,46が縦断面にて直線状に形成されるものを示したが、例えば図8及び図9に示すように各高輝度発光部144,146が縦断面にて凹状に形成されるようにしてもよい。図8の発光装置101においては、導光体104の外面は、上端から下端へ向かって、第1面状発光部143、第1高輝度発光部144、第2面状発光部145、第2高輝度発光部146及び第3面状発光部147をこの順に有している。図9に示すように、各面状発光部143,145,147は縦断面にて一の放物線形状を呈し、各高輝度発光部144,146はそれぞれ当該放物線形状を所定曲率の円弧にて切り欠いた形状を呈している。発光装置101の各高輝度発光部144,146は、それぞれ、前後及び左右に傾斜することなく水平に形成されている。
【0033】
また、前記実施形態においては、導光体4がお椀状に形成されたものを示したが、導光体4の形状はこれに限定されるものではない。導光体4は、下側が閉塞され上側が開放された収容空間Sを内面により形成し、上端から下端へ向かって厚さが薄くなるよう形成されていれば、その形状は任意である。例えば、図10及び図11に示すように、導光体204を下端が閉塞された角筒状に形成してもよい。
【0034】
図10の発光装置201は、導光体204が四角筒状に形成され、LED2を搭載した搭載部材203が導光体204の上部形状に対応して平面視にて開口を有する四角形状に形成されている。図10に示すように、搭載部材203は、基板部231が四角形状に形成され、内側フランジ部232及び外側フランジ部233は基板部231の内側及び外側の端部から下方へ延びている。また、基板部231には、配線5が挿通する挿通孔234が形成されている。図11に示すように、搭載部材203の外側フランジ部233の内面には、導光体204の外面に形成された爪部241と係合する切欠237が形成されている。搭載部材203と導光体204は、爪部241と切欠237とを係脱させることにより着脱自在となっている。
【0035】
図11に示すように、導光体204の上端は平坦に形成され、上端の外側には上方へ突出する突出部242が形成される。この突出部242に爪部241が設けられる。導光体204は、上端から下端へ向かって厚さが薄くなるよう形成される。導光体204の内面は、凹凸なく形成され、縦断面にて矩形状を呈する。導光体204の外面は、上端から下端へ向かって、第1面状発光部243、第1高輝度発光部244、第2面状発光部245、第2高輝度発光部246及び第3面状発光部247をこの順に有している。各面状発光部243,245,247はそれぞれ導光体204の内面と平行に形成され、各高輝度発光部244,246はそれぞれ下方へ向かって内側に傾斜して形成されている。また、導光体204は第4面状発光部248をなす底面を有し、LED2の発光時には底面まで光が導かれて第4面状発光部248が発光する。
【0036】
また、前記実施形態においては、搭載部材3の下面が赤色であるものを示したが、搭載部材3の下面がLED2の発光色と異なる色に着色されていれば、前記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。尚、搭載部材3の下面をLED2の発光色と同じ色に着色し、発光時と非発光時で導光体4の色の明度を変化させる構成としてもよい。
【0037】
また、前記実施形態においては、2つの高輝度発光部44,46を設けたが、高輝度発光部の数は任意である。また、発光体としてLED以外のものを用いてもよいし、その他、細部構成についても適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の一実施形態を示す発光装置の外観斜視図である。
【図2】発光装置の分解斜視図である。
【図3】搭載部材の下面図である。
【図4】発光装置の縦断面図である。
【図5】発光装置の右側面図である。
【図6】発光装置の正面図である。
【図7】発光装置の背面図である。
【図8】変形例を示す発光装置の外観斜視図である。
【図9】変形例を示す発光装置の縦断面図である。
【図10】変形例を示す発光装置の外観斜視図である。
【図11】変形例を示す発光装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【0039】
1 発光装置
2 LED
3 搭載部材
4 導光体
5 配線
31 基板部
32 内側フランジ部
33 外側フランジ部
34 挿通孔
35 溝
36 上下延在部
37 水平延在部
41 突起
42 突出部
43 第1面状発光部
44 第1高輝度発光部
45 第2面状発光部
46 第2高輝度発光部
47 第3面状発光部
101 発光装置
104 導光体
143 第1面状発光部
144 第1高輝度発光部
145 第2面状発光部
146 第2高輝度発光部
147 第3面状発光部
201 発光装置
203 搭載部材
204 導光体
231 基板部
232 内側フランジ部
233 外側フランジ部
234 挿通孔
237 切欠
241 爪部
242 突出部
243 第1面状発光部
244 第1高輝度発光部
245 第2面状発光部
246 第2高輝度発光部
247 第3面状発光部
248 第4面状発光部
S 収容空間

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下側が閉塞され上側が開放された収容空間を内面により形成し、上端から下端へ向かって厚さが薄くなるよう形成された透明な導光体と、
前記導光体の前記上端と対向する発光体が搭載され、前記導光体の上端側に設けられる搭載部材と、を備える発光装置。
【請求項2】
前記搭載部材は、前記導光体に対して着脱自在である請求項1に記載の発光装置。
【請求項3】
前記搭載部材は、前記発光体の搭載部分が該発光体の発光色と異なる色に着色されている請求項2に記載の発光装置。
【請求項4】
前記導光体は、
前記発光体の発光時に面状に発光する面状発光部と、
該面状発光部を上下に仕切り該面状発光部よりも高い輝度で発光する高輝度発光部と、を有する請求項3に記載の発光装置。
【請求項5】
前記導光体の前記高輝度発光部は、上側に隣接する前記面状発光部よりも厚さが薄く形成される請求項4に記載の発光装置。
【請求項6】
前記高輝度発光部は、前記導光体の外面に形成された段差部である請求項5に記載の発光装置。
【請求項7】
前記高輝度発光部は、前記導光体の外面に形成された凹部である請求項5に記載の発光装置。
【請求項8】
前記導光体は、お椀状に形成される請求項6または7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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【図11】
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