JP5826522B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
ところで、LEDの点状発光は、一般に広い角度分布を有することから、これを均一な照度分布を備えた発光装置として構成するために、ロッドインテグレータが用いられる場合がある。
又、後者についても、LED104が対向配置される入光端部102aと、入光端部102aに対向する発光端部102bとを有し、LED104からの出射光が入光端部102aからその中空内部に入射して、内側面102cで全反射を繰り返しながら発光端部102bへと進むことにより、発光端部102bに配置される、空間光変調装置等の照射対象物(図示省略)の、輝度の均一化が図られるものである(特許文献4参照)。
又、上記のロッドインテグレータ100、102は、輝度を均一化させることを主目的とするものであることから、それ以外の用途、例えば、必要に応じて発光面又は発光端部の全領域、一部の比較的広い領域、一部の比較的狭い領域といったように、異なる発光領域を選択的に発光させる発光装置には、適していないものである。図6(b)に示される、従来の素子長が短い導光板106を用いた発光装置についても、一部の領域を選択的に発光させることは(結果的に)可能としても、一部の比較的広い領域から最大で全領域にわたる均一発光を実現し得るものではない。
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
該導光板の周端面の少なくとも一面に対向して配置される点状光源とを含み、
前記導光板の点状光源が配置された面を除く周端面の一面が、発光面を構成する発光装置であって、
前記導光板の、前記発光面と対向する第1の入光面に配置される、第1の点状光源と、
前記発光面と交差する第2の入光面に配置される、第2の点状光源を含み、
前記第2の点状光源からの出射光が、前記第2の入光面から前記導光板内に入射して、前記2つの主面を全反射しながら対向する周端面へと到達して反射され、かつ、前記第1の入光面へも到達して、反射されることを繰り返し、反射を繰り返した光は前記発光面へと到達し、前記発光面の全体から出射されるべく、前記第2の点状光源は、前記第1の点状光源が配置された第1の入光面の近傍に位置すると共に、
複数の前記第1の点状光源が、前記第1の入光面との距離が異なるようにして配置されていることを特徴とする発光装置(請求項1)。
本項に記載の発光装置は、第1の入光面との距離が異なる各列毎の第1の点状光源からの出射光が、その距離に応じて、上記作用を奏するものである。
本項に記載の発光装置は、凹凸状の第1の入光面に対する距離が異なる第1の点状光源からの出射光が、その距離に応じて、上記作用を奏するものである。
本項に記載の発光装置は、第1の点状光源の発光色が、第1の入光面との距離に応じて異なることから、導光板の発光面が点状に、若しくは、導光板の発光面の全体のうちの一部の領域が、発光する際の発光色と、それよりも広範囲の領域が発光する際の発光色とが、異なるものとなる。
本項に記載の発光装置は、複数の第1の点状光源の一部を、その発光面が第1の入光面に対し非平行となるように配置することで、当該第1の点状光源からの出射光が、第1の入光面に入光する位置又は角度を調整し、導光板の発光面の点状に発光する位置、若しくは、導光板の発光面の全体のうちの一部の領域の発光位置を、調整するものである。
本項に記載の発光装置は、複数の第1の点状光源が、そのドライバによって、独立して点灯制御されることで、導光板の発光面を点状に、若しくは、導光板の発光面の全体のうちの一部の領域を発光させる際に、発光素子毎の発光により、様々な発光パターンを実現するものである。
本項に記載の発光装置は、第1の点状光源のドライバによって、第1の入光面の長手方向の一端から他端に向けて、複数の第1の点状光源が順次点灯するように制御されることで、導光板の発光面の点状に発光する位置、若しくは、導光板の発光面を構成する周端面の一面の、全体のうちの一部の領域の位置が、一端から他端に向けて順次移動するものとなる。
本項に記載の発光装置は、導光板の周端面の、発光面と交差する二面のうちの、少なくとも一面に配置される第2の点状光源からの出射光によって、上記作用を奏するものである。又、発光面と交差する二面に第2の点状光源が配置されることで、双方の第2の点状光源からの出射光によって、上記作用を二重に奏するものとなる。
本項に記載の発光装置は、第1の点状光源からの出射光により、発光面が点状に、若しくは、発光面の全体のうちの一部の領域が発光する際と、第2の点状光源からの出射光に
よる発光面の均一発光する際とで、発光色が異なるものとなる。
本項に記載の発光装置は、第1、第2の点状光源及び導光板の発光面を構成する部分を除く周囲を覆う反射部材によって、導光板の主面及び発光面以外の周端面から外部へと漏れ出す光についても反射させ、導光板内へと再入射させるものである。そして、導光板内へと再入射した光は、上述の発光面の発光に寄与するものとなる。
図1に示されるように、本発明の実施の形態に係る発光装置10は、導光板12と、複数の点状光源としてのLED14と、LED14を実装する回路基板16Bと、LED14の発光面14aを除いた導光板12の特定部分を覆うハウジング16Aとを備え、これらが一体のユニットとして構成されるものである。このうち、ハウジング16Aと回路基板16Bとで、後述する反射部材16を構成するものである。図1(a)の符号13は、回路基板16Bに実装され、外部回路と接続されるコネクタである。
図1(a)、図2の例では、複数のLED14A、14Bは、第1の入光面12aとの距離が異なるように、二列を成して配置されている。そして、LED14の列は、各発光面が導光板12の第1の入光面12aと密着し、LED14Aの列よりも、LED14Bの列の方が、第1の入光面12aから遠くに位置している。
これらのLED14A、14Bのドライバは、入光面12aの長手方向の一端から他端に向けて、LED14A、14Bを順次点灯制御させることが可能なものとして構成さている。なお、このドライバは、回路基板16Bに実装されていてもよく、回路基板16Bの外部に設置されていても良い。
なお、図示の導光板12は、その平面視において、発光面を構成する周端面12bの辺長よりも、発光面12bと直交する第2の入光面12f(図1(b)参照)の辺長が、短く形成されている。本発明の実施の形態では、発光面を構成する周端面12bの辺長が50mmであるのに対し、発光面12bと直交する周端面12fの辺長は20mmとなっている。
図示の例では、凸部12aAはLED14Aの発光面と密着している。又、LED14Bの発光面と離間する凹部12aBは、後述するように、LED14Bからの出射光の、空気層による入光面12aの長手方向への拡散作用を考慮して、凸部12aAよりも、入光面12aの長手方向の長さを大きく取っている。なお、図3(a)の特徴部分を、図2の例と組み合わせて用いることも可能である。
又、図4(b)には、更に別の応用例としてオレンジ色に発光するLED14Bの発光面と、導光板12の入光面12aとのなす角度が非平行となるように、角度を与えて設置されたものが示されている。
ここで、例えば図2の例では、入光面12aに近いLED14Aからの出射光は、その発光面から出射後、空気中を伝搬する距離が短く(若しくは無く)、空気層による入光面12aの長手方向への拡散作用をあまり(若しくは全く)受けることなしに、入光面12aへと到達する。よって、LED14Aからの出射光を受けて、導光板12の発光面12bは、図2(b)に示されるように点状に、若しくは、発光面12aの全体のうちの一部の領域が、赤色に発光するものとなる。
又、図3(b)に示されるように、LED14Bの列よりも、更に第1の入光面12aから遠くに位置しているLED14Cからの出射光は、空気層による、入光面12bの長手方向への拡散作用を更に大きく受けて、発光面12bの長手方向の全体に渡り、緑色で連続的に発光するものとなる。
なお、第2の点状光源としての図4(a)のLED14Cは、発光面12bと交差する二面12fの一面にのみ設けられていても良いが、図示の如く両面に設けられることで、LED14Cからの出射光からの、上記作用効果を二重に奏するものとなり、発光面12bの均一発光を、より高い輝度で得ることが可能となる。
なお、導光板12の第1の入光面12aに、導光板12の厚み方向へと延びる入光プリズムが形成されている場合には、LED14Cからの出射光の光路を分散させることに寄与し、発光面12bの均一発光を促進するものとなる。
よって、発光面12bの異なる発光色毎に、意味づけを行うような運用を行うことで、発光装置10を、様々な情報の発信手段として活用することも可能となる。
よって、発光面12bの点状、若しくは、全体のうちの一部の領域の、赤色またはオレンジ色の発光方向に、意味づけを行うような運用を行うことで、発光装置10を、様々な情報の発信手段として活用することも可能となる。
この場合には、発光面12bの点状に発光する位置、若しくは、一部の発光領域の位置を、発光素子毎により細かく調整することが可能となる。そして、図4(b)の例では、LED14Bの一方によるオレンジ色の発光が、発光面12bを正面視して、左側半分の領域12bLと、右側半分の領域12bRとに分かれたものとなる。
Claims (8)
- 対向する2つの主面と該主面間をつなぐ周端面とを含み、一定の厚みを有して平面視で矩形平板状をなす導光板と、
該導光板の周端面の少なくとも一面に対向して配置される点状光源とを含み、
前記導光板の点状光源が配置された面を除く周端面の一面が、発光面を構成する発光装置であって、
前記導光板の、前記発光面と対向する第1の入光面に配置される、第1の点状光源と、
前記発光面と交差する第2の入光面に配置される、第2の点状光源を含み、
前記第2の点状光源からの出射光が、前記第2の入光面から前記導光板内に入射して、前記2つの主面を全反射しながら対向する周端面へと到達して反射され、かつ、前記第1の入光面へも到達して、反射されることを繰り返し、反射を繰り返した光は前記発光面へと到達し、前記発光面の全体から出射されるべく、前記第2の点状光源は、前記第1の点状光源が配置された第1の入光面の近傍に位置すると共に、
複数の前記第1の点状光源が、前記第1の入光面との距離が異なるようにして配置されていることを特徴とする発光装置。 - 前記第1の点状光源は、前記第1の入光面との距離が異なるように、2以上の列を成して配置されていることを特徴とする請求項1記載の発光装置。
- 前記第1の点状光源は一列に配置され、前記第1の入光面が、前記一列の第1の点状光源に対する距離が異なるように、凹凸状に形成されていることを特徴とする請求項1記載の発光装置。
- 前記第1の点状光源の発光色が、前記第1の入光面との距離に応じて異なることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の発光装置。
- 前記第1の点状光源には、その発光面が、前記第1の入光面に対し平行に配置されたものと、前記第1の入光面に対し非平行に配置されたものとが含まれることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の発光装置。
- 前記第1の点状光源のドライバは、前記複数の第1の点状光源を独立して点灯制御するものであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の発光装置。
- 前記第1の点状光源のドライバは、前記第1の入光面の長手方向の一端から他端に向けて、前記複数の第1の点状光源を順次点灯制御するものであることを特徴とする請求項6記載の発光装置。
- 前記第1、第2の点状光源及び前記導光板の発光面を構成する部分を除く周囲を覆う反射部材を備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の発光装置。
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