JP5142732B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置に関し、詳細には、視認性を向上できる発光装置に関する。

光源からの照射光により文字や記号等を光輝させるようにした表示装置が一般に用いられている。例えば実公昭６２−１０７８１号公報に示す表示装置は、光源と、微細凹凸面を下面に有し、光源からの照射光が導入される導光板と、導光板の上方に配置された、文字や図形等を含む表示体とを備えている（同公報の第２図参照）。

光源から射出された光は、導光板の内部を通って導光板の下面の微細凹凸面で反射し、導光板の上面から射出して表示体に照射される。これにより、表示体の文字や図形等が光輝して見えることになる。

また、実公昭６０−１２１５０号公報に示す表示装置は、光源と、円錐状の複数の凹部を下面に有し、光源からの照射光が導入される導光板と、導光板の下方に配置された光反射性シートと、導光板の上方に配置された表示板とを備えている（同公報の第６図参照）。

光源から射出された光は、導光板の内部を通って導光板の下面の円錐状凹部または導光板の下方の光反射性シートで反射し、導光板の上面から射出して表示板に照射される。これにより、表示板が光輝して見えることになる。
実公昭６２−１０７８１号公報（第２図参照） 実公昭６０−１２１５０号公報（第６図参照）

しかしながら、前記従来の装置では、光源からの光が導光板の上面のみから射出するように構成されているため、導光板の側方からは、光源が発光していることを確認できず、発光装置としては視認性が低かった。

本発明が解決しようとする課題は、視認性を向上できる発光装置を提供することにある。

請求項１の発明に係る発光装置は、一つまたは複数の発光ダイオードから構成される光源と、光源からの光が入射される第１の側面、これに対向する第２の側面、および上下面を有する透光性の導光板と、導光板の第２の側面の一部に設けられた反射部材とを備えている。光源から導光板の第１の側面に入射された光は第２の側面まで進むとともに、第２の側面まで進んだ光のうちの一部は、第２の側面の一部に設けられた反射部材で反射されて導光板の内部に戻り上面を通って導光板の外部に射出される一方、第２の側面まで進んだ光のうちの残りは、第２の側面のうち反射部材が設けられていない部分を通って導光板の外部に射出するようになっている。

請求項１の発明によれば、光源から射出された光は、導光板の第１の側面から導光板の内部に入り、導光板の内部を通って導光板の第２の側面まで進む。第２の側面まで進んだ光のうちの一部は、第２の側面の一部に設けられた反射部材で反射されて導光板の内部に戻るとともに、残りの光は、第２の側面の残りの部分を通って導光板の外部に射出する。これにより、導光板の第２の側面が発光して見える。

また、第２の側面の反射部材で反射されて導光板の内部に戻ってきた光は、導光板の上面から導光板の外部に射出する。これにより、導光板の上面が発光して見える。

このようにして、導光板の第２の側面および上面が発光して見えることになる。これにより、発光装置としての視認性を向上できる。

請求項２の発明では、請求項１において、導光板が、第１および第２--の側面に隣り合う第３の側面を有しており、導光板の内部に進入した光が、導光板の第３の側面を通って導光板の外部に射出するようになっている。

この場合には、導光板の第２の側面および上面のみならず、第３の側面が発光して見えることになる。これにより、発光装置としての視認性を向上できる。

請求項３の発明では、請求項１または２において、導光板の上面、第２の側面または第３の側面には、拡散部材が設けられている。

請求項４の発明では、請求項３において、拡散部材が、導光板の面に形成された微小な凹凸面から構成されている。

請求項５の発明では、請求項１において、当該発光装置が筐体に収容されており、筐体が、導光板の第２の側面に対向する立壁部を有しており、立壁部が、第２の側面において反射部材が設けられていない残りの部分に対応する個所に窓孔を有している。

この場合には、光源から射出されて導光板の内部を通り第２の側面まで進んだ光のうちの一部は、第２の側面の一部に配置された反射部材で反射されて導光板の内部に戻るが、残りの光は、第２の側面の残りの部分を通って、立壁部の窓孔から筐体の外部に射出することになる。

以上のように、本発明に係る発光装置によれば、導光板の第２の側面の一部に反射部材を設けるようにしたので、導光板の上面のみならず第２の側面の残りの部分からも発光状態を視認でき、これにより、発光装置としての視認性を向上できる効果がある。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図６は、本発明の一実施例による発光装置を説明するための図であって、図１は発光装置の全体斜視図、図２は発光装置の分解組立図、図３（ａ）は発光装置を構成する導光板の全体斜視図、同図（ｂ）は導光板に反射シートを装着した状態を示す全体斜視図、同図（ｃ）は導光板にさらに拡散シートを装着した状態を示す全体斜視図、図４は発光装置を構成する筐体にＬＥＤの回路基板を取り付けた状態を示す全体斜視図、図５は図４の筐体に図３（ｃ）の導光板を取り付けた状態を示す全体斜視図、図６は発光装置の長手方向の中心線を通る縦断面概略図においてＬＥＤからの照射光の光路の一例を示す図である。

図１および図２に示すように、発光装置１は、筐体２と、筐体２の内部に収容され、発光装置本体を構成する発光ダイオード（ＬＥＤ）の回路基板３、導光板４、反射シート５および拡散シート６と、筐体２に装着される筒状の透光性プラスチックカバー７と、筐体２およびプラスチックカバー穴７ａ間の内部空間をシールするためのＯリング８とを備えている。

筐体２は、リード線１０が接続された後端部２０と、回路基板３等のための収容凹部を形成する底部２１と、底部２１の前端縁から立ち上がる立壁部２２とを有している。後端部２０には、当該発光装置１の取付ネジを挿入するための取付孔２０ａが貫通形成されている。底部２１には、回路基板３を位置決めして係止するための係合ピン２１ａが設けられている。立壁部２２の中央には、窓孔２２ａが貫通形成されている。また、筐体２のプラスチックカバー７との嵌合部には、Ｏリング８を装着するための溝２０ｂが形成されている。

回路基板３は、光源としての一つまたは複数の発光ダイオード（図示せず）が搭載される搭載面３０を有している。

導光板４は、透光性を有するプラスチック製部材であって、例えばアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等から構成される。導光板４は、矩形板形状を有しており、上面４０と、複数の円弧状面４１ａを有し、筐体２への収容時に発光ダイオードに対向配置されるとともに発光ダイオードの外周面に沿って円弧状面が配置される第１の側面４１と、第１の側面４１に対向し、係合突起４２ａ（図３参照）を有するとともに、筐体２への収容時に立壁部２２に対向配置される第２の側面４２と、第１および第２の側面４１、４２に隣り合う第３および第４の側面４３、４４と、微小な凹凸が形成された下面４５とを有している。

第２の側面の係合突起４２ａは、導光板４を筐体２に収容した際に、筐体２の立壁部２２の窓孔２２ａに係合するようになっている。下面４５の微小な凹凸としては、多数の微小凹みからなるドットパターンを形成するドット加工以外に、多数条のスリット溝を形成するスリット加工や、金型表面に設けた梨地模様などを転写させるシボ加工、微細な凹凸により曇りガラス状にするフロスト加工などを施すことが考えられる。

反射シート５は、白色の例えばポリブチレンテレフタレート等からなる樹脂製シートから構成されているが、光反射機能を発揮するものであれば、その他の任意の材料を採用し得る。反射シート５は、導光板４の下面４５に配置され、下面４５の全面を覆う底部５０と、底部５０の前端縁から起立し、導光板４の第２の側面４２に対向配置される側部５１とを有している。側部５１の中央には、導光板４の第２の側面４２の係合突起４２ａが臨む切欠き５１ａが形成されている。

拡散シート６は、乳白色の例えばポリブチレンテレフタレート等からなる樹脂製シートであって、透明樹脂の基材中に光拡散剤を分散混入させることにより構成されているが、光拡散機能を発揮するものであれば、その他の任意の材料を採用し得る。

拡散シート６は、導光板４の上面４０に配置され、上面４０の全面を覆う上部６０と、上部６０の両側縁に垂設され、導光板４の第３、第４の側面４３、４４に対向配置される側部６１、６２とを有している。

上述のように構成された発光装置１を組み立てる際には、まず、導光板４の下面４５および第２の側面４２に反射シート５を配置する（（図３（ａ）、（ｂ）参照）。このとき、反射シート５の底部５０は、導光板４の下面４５の全面を覆っており、側部５１は、導光板４の第２の側面４２を覆っている。第２の側面４２上の係合突起４２ａは、側部５１の切欠き５１ａに臨んでいる。

次に、導光板４の上面４０および第３、第４の側面４３、４４に拡散シート６を配置する（（図３（ｃ）参照）。このとき、拡散シート６の上部６０は、導光板４の上面４０の全面を覆っており、側部６１、６２は、導光板４の第３、第４の側面４３、４４を覆っている。一方、筐体２の収容凹部に回路基板３を取り付けるとともに、筐体２の溝２０ｂにＯリング８を装着した状態にしておく（図４参照）。

この状態から、導光板４を反射シート５および拡散シート６とともに筐体２の収容凹部内に収容する（図５参照）。その後、筐体２にプラスチックカバー７を被せることにより、発光装置１が完成する（図１参照）。プラスチックカバー装着後は、筐体２のＯリング８によって、筐体内部の気密性が保持されている。

次に、本実施例の作用効果について図６を用いて説明する。
ＬＥＤから射出された光Ｌは、導光板４の第１の側面４１から導光板４の内部に入り、導光板４の下面４５の微小な凹凸、下面４５下方の反射シート５の底部５０および上面４０上方の拡散シート６の上部６０で反射を繰り返しつつ、導光板４の内部を通って第２の側面４２まで進む。

第２の側面４２まで進んだ光のうちの一部の光は、反射シート５の側部５１の切欠き５１ａから筐体２の立壁部２２の窓孔２２ａを通過して、装置外部に射出する。これにより、導光板４の第２の側面４２の一部に対応するプラスチックカバー７の前端面７０が発光して見える。

第２の側面４２まで進んだ光のうちの残りの光は、反射シート５の側部５１で反射されて導光板４の内部に戻る。導光板４の内部に戻った光は、導光板４の下面４５の微小な凹凸および下面４５下方の反射シート５の底部５０で反射し、上面４０の上方の拡散シート６の上部６０を通って装置外部に射出される。また、ＬＥＤから射出されて導光板４の内部を進む光についても、導光板４の上面４０上方の拡散シート６の上部６０を通って装置外部に射出される。これにより、導光板４の上面４０に対応するプラスチックカバー７の上面７１が均一に発光して見える。

また、ＬＥＤから射出されて導光板４の内部を進む光は、導光板４の下面４５の微小な凹凸、下面４５下方の反射シート５の底部５０および上面４０上方の拡散シート６の上部６０で反射した際に、導光板４の第３、第４の側面４３、４４まで進み、拡散シート６の側部６１、６２を通って装置外部に射出される。これにより、導光板４の第３、第４の側面４３、４４に対応するプラスチックカバー７の両側面７２、７３が均一に発光して見える。

このようにして、導光板４の第２ないし第４の側面４２、４３、４４および上面４０に対応するプラスチックカバー７の前端面７０、両側面７２、７３および上面７１が均一に発光して見えることになる。すなわち、導光板４の第１の側面４１および底面４５を除く全方位から発光状態を視認できるようになり、これにより、発光装置としての視認性を向上できる。

このような本実施例によれば、導光板４の第１の側面４１および下面４５を除く全方位から発光装置１の発光状態を視認できるので、ファクトリー・オートメーション（ＦＡ）におけるロボットアームのような可動部材に取り付けた際に非常に効果的である。すなわち、この場合には、ロボットアームの任意の静止位置で発光装置の発光状態を容易に視認できるので、操作者は、ロボットアームの電源がオンされていることを本発光装置によって容易に確認することができ、ＦＡの安全対策に寄与する効果が大きい。

また、発光装置１は薄型であるため、ＦＡにおける装置や機械の制御盤に簡単に後付けすることが可能である。この場合、発光装置１が、導光板４の第１の側面４１および下面４５を除く全方位から発光状態を視認できるので、電源がオンされていることを制御盤の側方からも容易に確認することができる。さらに、発光装置１を制御盤の背面に取り付けることで、電源がオンされていることを制御盤の後方からも容易に確認できる。

また、発光装置１の適用は、ＦＡ業界に限られるものではない。例えば病院施設において、病室内などにおける入院患者の存否などを示すための表示灯として、あるいは、車幅が厳格に規定される自動車、とくに特殊車両（撮影専用車等）などにおいて、各種信号を示す表示灯として適用可能であり、しかも薄型であることから車体クラスの変更も不要であり、後付けも容易である。

なお、前記実施例では、導光板４の第３、第４の側面４３、４４および上面４０に拡散シート６を配置した例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。

拡散シート６は、筐体２の立壁部２２の窓孔２２ａに対応する位置に延設するようにしてもよい。これにより、窓孔２２ａ全体を均一に発光できるようになる。

また、拡散シートを配置する代わりに、導光板４の面の一部またはすべてに、光を拡散させるための表面拡散加工を施すようにしてもよい。

この表面拡散加工としては、上述したドット加工やスリット加工、シボ加工、フロスト加工などが考えられる。

前記実施例では、導光板４の第２の側面４２および下面４５に反射シート５を設けた例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。第２の側面４２のみならず、第３および第４の各側面４３、４４にも反射シートを設けるようにしてもよい。この場合、反射シートは、第３および第４の各側面４３、４４のそれぞれ一部に設けるようにして、第３および第４の各側面４３、４４のそれぞれ残りの部分には、拡散部材を設ける、すなわち、拡散シートを配置するか、表面拡散加工を施すようにする。また、この場合、導光板４の第３および第４の各側面４３、４４にそれぞれ対向する各立壁部を筐体２に設けるとともに、これらの立壁部に光透過用の窓孔をそれぞれ形成するようにしてもよい。

反射部材としては、反射シートに限定されない。例えば、筐体の立壁部２２の内面に白色塗料を塗布するようにしてもよい。

本発明の一実施例による発光装置の全体斜視図である。 発光装置（図１）の分解組立図である。 （ａ）は発光装置（図１）を構成する導光板の全体斜視図、（ｂ）は導光板に反射シートを装着した状態を示す全体斜視図、（ｃ）は導光板にさらに拡散シートを装着した状態を示す全体斜視図である。 発光装置（図１）を構成する筐体にＬＥＤの回路基板が取り付けられた状態を示す全体斜視図である。 図４の筐体に図３（ｃ）の導光板を取り付けた状態を示す全体斜視図である。 発光装置（図１）の長手方向の中心線を通る縦断面概略図において、ＬＥＤからの照射光の光路の一例を示す図である。

１： 発光装置

２： 筐体
２２： 立壁部
２２ａ： 窓孔

４： 導光板
４０： 上面
４１： 第１の側面
４２： 第２の側面
４３： 第３の側面
４４： 第４の側面
４５： 下面

５： 反射シート

６： 拡散シート

ＬＥＤ： 発光ダイオード
Ｌ： 光線

Claims (5)

1. 一つまたは複数の発光ダイオードから構成される光源と、
   前記光源からの光が入射される第１の側面と、前記第１の側面に対向する第２の側面と、上面および下面とを有する透光性の導光板と、
   前記導光板の前記第２の側面の一部に設けられた反射部材とを備え、
   前記光源から前記導光板の前記第１の側面に入射された光は前記第２の側面まで進むとともに、前記第２の側面まで進んだ光のうちの一部は、前記第２の側面の一部に設けられた前記反射部材で反射されて当該導光板の内部に戻り前記上面を通って当該導光板の外部に射出される一方、前記第２の側面まで進んだ光のうちの残りは、前記第２の側面のうち前記反射部材が設けられていない部分を通って当該導光板の外部に射出するようになっている、
   ことを特徴とする発光装置。
2. 請求項１において、
   前記導光板が、前記第１および第２の側面に隣り合う第３の側面を有しており、前記導光板の内部に進入した光が、当該導光板の前記第３の側面を通って当該導光板の外部に射出するようになっている、
   ことを特徴とする発光装置。
3. 請求項１または２において、
   前記導光板の前記上面、前記第２の側面または前記第３の側面には、拡散部材が設けられている、
   ことを特徴とする発光装置。
4. 請求項３において、
   前記拡散部材が、前記導光板の面に形成された微小な凹凸面から構成されている、
   ことを特徴とする発光装置。
5. 請求項１において、
   当該発光装置が筐体に収容されており、前記筐体が、前記導光板の前記第２の側面に対向する立壁部を有しており、前記立壁部が、前記第２の側面において前記反射部材が設けられていない残りの部分に対応する個所に窓孔を有している、
   ことを特徴とする発光装置。

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