JP6227346B2 - Light guide plate, surface light emitting device, and vehicle lamp - Google Patents

Light guide plate, surface light emitting device, and vehicle lamp Download PDF

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Description

本発明は、導光板、面発光装置及び車両用灯具に関し、特に導光板の出射面から出射する光の光軸がその出射面の法線に対して傾斜させることができる技術に関する。   The present invention relates to a light guide plate, a surface light emitting device, and a vehicular lamp, and more particularly to a technique that allows an optical axis of light emitted from an exit surface of a light guide plate to be inclined with respect to a normal line of the exit surface.

特許文献１には、楔形の導光体が開示されている。この導光体の入射面が出射面に対して直交し、反射面が出射面に対して傾斜した状態で出射面に対向し、その反射面が波形状に形成されている。入射面に入射した光が導光体の先端まで進行する際に、その光が反射面によって出射面に向けて反射され、臨界角未満の入射角で出射面に入射する光がその出射面から導光体の外部に出射する。出射面から出射した光の光軸（その出射面から出射した光の主たる出射方向）は出射面に対して垂直である。   Patent Document 1 discloses a wedge-shaped light guide. The incident surface of the light guide is orthogonal to the emission surface, the reflection surface is opposed to the emission surface in an inclined state with respect to the emission surface, and the reflection surface is formed in a wave shape. When the light incident on the incident surface travels to the tip of the light guide, the light is reflected by the reflecting surface toward the output surface, and light incident on the output surface at an incident angle less than the critical angle is reflected from the output surface. The light is emitted to the outside of the light guide. The optical axis of light emitted from the emission surface (the main emission direction of light emitted from the emission surface) is perpendicular to the emission surface.

特開２００６−１９０６８４号公報JP 2006-190684 A

この導光体を各種の装置の照明灯等に利用する場合、その装置のデザインの都合上、導光体の出射面をその装置の表面に沿わせなければならないことがある。そのような場合において、導光体の出射面から出射した光の光軸が出射面に対して垂直であるから、その出射光はその装置の表面に対して垂直な方向に進行する。ところが、出射光の方向を出射面の法線方向以外にする必要があると、その導光体を使用することができない。   When this light guide is used for an illumination lamp or the like of various devices, the light exit surface of the light guide may have to be along the surface of the device for the convenience of the design of the device. In such a case, since the optical axis of the light emitted from the exit surface of the light guide is perpendicular to the exit surface, the emitted light travels in a direction perpendicular to the surface of the device. However, if the direction of the emitted light needs to be other than the normal direction of the emission surface, the light guide cannot be used.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、導光板の出射面から出射する光の光軸をその出射面の法線に対して傾斜させることである。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to incline the optical axis of light emitted from the exit surface of the light guide plate with respect to the normal line of the exit surface.

以上の課題を解決するための本発明に係る導光体は、透明材料からなる板状の本体部と、前記本体部の側端面に形成され、光が入射する入射面と、前記入射面に対して交差し、前記本体部の互いに対向する二面のうち一方の面に形成された反射面と、前記本体部の互いに対向する二面のうち他方の面に形成され、光が出射する出射面と、を備え、前記本体部は、前記互いに対向する二面の間の厚さが、前記入射面からその反対側の側端に向かって漸減しており、前記反射面は、前記入射面からその反対側の前記本体部の側端に向かう向きに直交する方向に分割されて、前記入射面からその反対側の前記本体部の側端に向かう方向に延びる帯状に形成されるとともに互いの法線が略同一の方向を向いた複数の小反射面からなり、前記入射面からその反対側の前記本体部の側端に向かう向きに見て、前記小反射面の法線が前記出射面の法線に対して傾斜しており、前記小反射面に形成された凹凸面を更に備え、前記凹凸面が、前記入射面からその反対側の前記本体部の側端に向かう向きに交差する方向に前記小反射面に沿って延びた断面三角形状の複数のローレット溝が前記入射面からその反対側の前記本体部の側端に向かう向きに配列されたものである。 The light guide according to the present invention for solving the above-described problems is a plate-shaped main body made of a transparent material, an incident surface on which light is incident, formed on a side end surface of the main body, and the incident surface. An exit that is formed on the other surface of the two opposing surfaces of the main body and the reflecting surface formed on one of the two opposing surfaces of the main body. A thickness between the two surfaces facing each other is gradually reduced from the incident surface toward a side edge on the opposite side, and the reflection surface is the incident surface. Is formed in a strip shape extending in a direction perpendicular to the direction toward the side end of the main body portion on the opposite side and extending from the incident surface toward the side end of the main body portion on the opposite side. normals a plurality of small reflective surfaces facing the direction of substantially the same, from the incident surface Opposite the viewed in the direction towards the side edge of the body portion of the normal of the small reflective surfaces is inclined with respect to the normal line of the exit surface, the uneven surface formed on the small reflective surface And a plurality of knurled grooves having a triangular cross section extending along the small reflective surface in a direction intersecting the concave and convex surface in a direction from the incident surface toward the side end of the main body on the opposite side. They are arranged in a direction from the surface toward the side end of the main body on the opposite side .

好ましくは、前記反射面と前記出射面が前記入射面の反対側の前記本体部の側端において鋭角を成すように傾斜する。
本発明に係る面発光装置は、前記導光体と、前記入射面に向けて光を発する光源部と、を備える。
本発明に係る車両用灯具は、前記面発光装置を備える。 Good Mashiku, the emission surface and the reflective surface is inclined at an acute angle at the side edge of the main body portion on the opposite side of the incident surface.
The surface light-emitting device according to the present invention includes the light guide and a light source unit that emits light toward the incident surface.
The vehicular lamp according to the present invention includes the surface light-emitting device.

本発明によれば、小反射面の法線が出射面の法線に対して傾斜するため、出射面から出射した光の光軸が出射面に対して垂直ではなく、出射面から出射した光の光軸が出射面の法線に対して傾斜する。   According to the present invention, since the normal line of the small reflection surface is inclined with respect to the normal line of the emission surface, the optical axis of the light emitted from the emission surface is not perpendicular to the emission surface, and the light emitted from the emission surface Is inclined with respect to the normal of the exit surface.

本発明の実施形態に係る車両用信号灯の斜視図である。It is a perspective view of the signal lamp for vehicles concerning the embodiment of the present invention. 同実施形態に係る面発光装置の正面図である。It is a front view of the surface light-emitting device concerning the embodiment. 同実施形態に係る面発光装置の底面図である。It is a bottom view of the surface light-emitting device concerning the embodiment. 同実施形態に係る面発光装置の背面図である。It is a rear view of the surface light-emitting device concerning the embodiment. 同実施形態に係る面発光装置の背面図である。It is a rear view of the surface light-emitting device concerning the embodiment. 図２に示すVI−VIの断面図である。It is sectional drawing of VI-VI shown in FIG.

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing. However, the embodiments described below are given various technically preferable limitations for carrying out the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.

図１は車両用信号灯１の斜視図である。この車両用信号灯１はポジショニングランプ、ターンシグナルランプ、ハザードランプ、サイドマーカーランプ、テールランプ、ストップランプ、テール・ストップランプ、ハイマウントストップランプ、バックランプ、昼間走行灯（ＤＲＬ）その他の信号灯である。   FIG. 1 is a perspective view of a vehicular signal lamp 1. The vehicle signal lamp 1 is a positioning lamp, a turn signal lamp, a hazard lamp, a side marker lamp, a tail lamp, a stop lamp, a tail / stop lamp, a high-mount stop lamp, a back lamp, a daytime running lamp (DRL) and other signal lamps.

この車両用信号灯１は複数の面発光装置１０を備える。これら面発光装置１０が車両の外面に沿って配列され、これら面発光装置１０の出射面が車両の外面に沿って設けられている。   The vehicle signal lamp 1 includes a plurality of surface light emitting devices 10. These surface light emitting devices 10 are arranged along the outer surface of the vehicle, and the emission surfaces of these surface light emitting devices 10 are provided along the outer surface of the vehicle.

図２は面発光装置１０の正面図である。図３は面発光装置１０の底面図である。図４は面発光装置１０の背面図である。図５は、面発光装置１０の後面の小さな凹凸を図示せずにその後面を平滑にして示した模式的な背面図である。   FIG. 2 is a front view of the surface light emitting device 10. FIG. 3 is a bottom view of the surface light emitting device 10. FIG. 4 is a rear view of the surface light emitting device 10. FIG. 5 is a schematic rear view showing the rear surface of the surface light emitting device 10 with a smooth surface without showing small irregularities on the rear surface.

面発光装置１０は、半導体発光素子２０、コリメート光学素子３０及び導光板４０を備える。ここで、半導体発光素子２０及びコリメート光学素子３０からなる組体が、導光板４０の入射面４１に向けて光を発する光源部である。   The surface light emitting device 10 includes a semiconductor light emitting element 20, a collimating optical element 30, and a light guide plate 40. Here, the assembly including the semiconductor light emitting element 20 and the collimating optical element 30 is a light source unit that emits light toward the incident surface 41 of the light guide plate 40.

半導体発光素子２０は、発光ダイオード、有機発光ダイオード（有機エレクトロルミネッセンス素子）、無機エレクトロルミネッセンス素子その他の半導体発光素子である。   The semiconductor light emitting element 20 is a light emitting diode, an organic light emitting diode (organic electroluminescent element), an inorganic electroluminescent element, or other semiconductor light emitting elements.

コリメート光学素子３０は、半導体発光素子２０によって発せられた光を取り込んで、その光を平行光にして、その平行光を導光板４０に向けて出射するものである。
コリメート光学素子３０は、透明な樹脂（例えば、ＰＭＭＡ、ＰＣ等）又は透明なガラスからなるとともに、平面状の前面３１と平面状の後面３２がほぼ平行な板状に形作られている。コリメート光学素子３０の上端面３３と下端面３４が平面であるとともに、互いに平行に設けられている。前面３１、後面３２、上端面３３及び下端面３４は全反射面となる。コリメート光学素子３０の一方の側端面３６は上端面３３及び下端面３４に対して交差し、好ましくは直交する。この側端面３６は出射面と全反射面を兼ねる。以下、この側端面３６を出射面３６という。 The collimating optical element 30 takes in the light emitted by the semiconductor light emitting element 20, converts the light into parallel light, and emits the parallel light toward the light guide plate 40.
The collimating optical element 30 is made of a transparent resin (for example, PMMA, PC, etc.) or transparent glass, and is formed into a plate shape in which the planar front surface 31 and the planar rear surface 32 are substantially parallel. The upper end surface 33 and the lower end surface 34 of the collimating optical element 30 are flat and provided in parallel to each other. The front surface 31, the rear surface 32, the upper end surface 33, and the lower end surface 34 are total reflection surfaces. One side end surface 36 of the collimating optical element 30 intersects the upper end surface 33 and the lower end surface 34, and is preferably orthogonal. The side end face 36 serves as both an exit face and a total reflection face. Hereinafter, the side end face 36 is referred to as an emission face 36.

コリメート光学素子３０の中央部に収容孔３７が形成され、その収容孔３７がコリメート光学素子３０の前面３１から後面３２に貫通する。収容孔３７の内周面のうち上端面３３と下端面３４側の面３７ａ，３７ｂが平面であるとともに、上端面３３及び下端面３４に対して平行である。収容孔３７の内周面のうちコリメート光学素子３０の側端面３５側には入射面３７ｃが形成されており、その入射面３７ｃが凹状の円柱面に形成されている。収容孔３７の内周面のうちコリメート光学素子３０の出射面３６側には全反射面３７ｄが形成されており、その全反射面３７ｄが収容孔３７の中心に向けて凸状の二等辺三角柱面状に形成されている。   A receiving hole 37 is formed at the center of the collimating optical element 30, and the receiving hole 37 penetrates from the front surface 31 to the rear surface 32 of the collimating optical element 30. Of the inner peripheral surface of the accommodation hole 37, the upper end surface 33 and the surfaces 37 a and 37 b on the lower end surface 34 side are flat and parallel to the upper end surface 33 and the lower end surface 34. An incident surface 37c is formed on the side end surface 35 side of the collimating optical element 30 in the inner peripheral surface of the accommodation hole 37, and the incident surface 37c is formed as a concave cylindrical surface. A total reflection surface 37 d is formed on the exit surface 36 side of the collimating optical element 30 in the inner peripheral surface of the accommodation hole 37, and the total reflection surface 37 d is convex toward the center of the accommodation hole 37. It is formed in a planar shape.

半導体発光素子２０が収容孔３７内に収容されている。この半導体発光素子２０は入射面３７ｃによって形作られる円柱面の中心に配置されているとともに、入射面３７ｃに向けられるように配置されている。半導体発光素子２０によって発せられた光は入射面３７ｃからコリメート光学素子３０の内部に取り込まれる。   The semiconductor light emitting element 20 is accommodated in the accommodation hole 37. The semiconductor light emitting element 20 is disposed at the center of a cylindrical surface formed by the incident surface 37c and is disposed so as to face the incident surface 37c. The light emitted by the semiconductor light emitting element 20 is taken into the collimating optical element 30 from the incident surface 37c.

コリメート光学素子３０の一方の側端面３５には、コリメート面３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが形成されている。コリメート面３５ａは側端面３５のうち収容孔３７の上下方向の範囲よりも上側に形成されており、コリメート面３５ｂは側端面３５のうち収容孔３７の上下方向の範囲よりも下側に形成されている。コリメート面３５ｃ，３５ｄは側端面３５のうち収容孔３７の上下方向の範囲内に形成されており、コリメート面３５ｃが半導体発光素子２０の光軸よりも上側であり、コリメート面３５ｄが半導体発光素子２０の光軸よりも下側である。   Collimating surfaces 35 a, 35 b, 35 c, and 35 d are formed on one side end surface 35 of the collimating optical element 30. The collimating surface 35 a is formed on the side end surface 35 above the range in the vertical direction of the receiving hole 37, and the collimating surface 35 b is formed on the side end surface 35 below the range in the vertical direction of the receiving hole 37. ing. The collimating surfaces 35c and 35d are formed in the vertical direction of the receiving hole 37 in the side end surface 35, the collimating surface 35c is above the optical axis of the semiconductor light emitting element 20, and the collimating surface 35d is the semiconductor light emitting element. It is below 20 optical axes.

コリメート面３５ａ，３５ｂは上下対称に設けられている。コリメート面３５ａ，３５ｂはコリメート光学素子３０の外部から見て凸状の放物面状に形成されており、その放物面の軸が半導体発光素子２０を通って左右に延び、その軸が上端面３３及び下端面３４に対して平行である。そのため、半導体発光素子２０によって発せられて入射面３７ｃによって取り込まれた光がコリメート面３５ａ，３５ｂによって他方の出射面３６に向けて反射され、その反射光が上端面３３及び下端面３４に対して平行な光軸を有した平行光となる。   The collimating surfaces 35a and 35b are provided vertically symmetrically. The collimating surfaces 35a and 35b are formed in a convex parabolic shape when viewed from the outside of the collimating optical element 30, and the axis of the parabolic surface extends left and right through the semiconductor light emitting element 20, and the axis is It is parallel to the end surface 33 and the lower end surface 34. Therefore, the light emitted by the semiconductor light emitting element 20 and taken in by the incident surface 37 c is reflected by the collimating surfaces 35 a and 35 b toward the other emission surface 36, and the reflected light is reflected on the upper end surface 33 and the lower end surface 34. Parallel light having parallel optical axes is obtained.

コリメート面３５ｃ，３５ｄは上下対称に設けられている。コリメート面３５ｃ，３５ｄはコリメート光学素子３０の外部から見て凸状の放物面状に形成されている。コリメート面３５ｃの放物面の軸が半導体発光素子２０を通って図２において右上に延びる。そのため、半導体発光素子２０によって発せられて入射面３７ｃによって取り込まれた光がコリメート面３５ｃによって上端面３３に向けて反射され、その反射光が平行光となる。また、コリメート面３５ｄの放物面の軸が半導体発光素子２０を通って図２において右下に延びる。半導体発光素子２０によって発せられて入射面３７ｃによって取り込まれた光がコリメート面３５ｄによって下端面３４に向けて反射され、その反射光が平行光となる。   The collimating surfaces 35c and 35d are provided vertically symmetrically. The collimating surfaces 35 c and 35 d are formed in a convex parabolic shape when viewed from the outside of the collimating optical element 30. The parabolic axis of the collimating surface 35c extends through the semiconductor light emitting element 20 to the upper right in FIG. Therefore, the light emitted by the semiconductor light emitting element 20 and taken in by the incident surface 37c is reflected toward the upper end surface 33 by the collimating surface 35c, and the reflected light becomes parallel light. Further, the axis of the paraboloid of the collimating surface 35d extends through the semiconductor light emitting element 20 to the lower right in FIG. The light emitted by the semiconductor light emitting element 20 and taken in by the incident surface 37c is reflected by the collimating surface 35d toward the lower end surface 34, and the reflected light becomes parallel light.

コリメート面３５ｃによって反射された平行光が上端面３３、出射面３６、全反射面３７ｄの順にこれらによって反射される。また、コリメート面３５ｄによって反射された平行光が下端面３４、出射面３６、全反射面３７ｄの順にこれらによって反射される。なお、出射面３６によって平行光が反射するのは、コリメート光学素子３０よりも低折率な層（例えば、空気層、粘着剤層、接着剤層等）がその出射面３６と導光板４０の入射面４１との間に存在するためである。   The parallel light reflected by the collimating surface 35c is reflected by the upper end surface 33, the exit surface 36, and the total reflection surface 37d in this order. The parallel light reflected by the collimating surface 35d is reflected by the lower end surface 34, the exit surface 36, and the total reflection surface 37d in this order. The parallel light is reflected by the light exit surface 36 because the layers having a lower refractive index than the collimating optical element 30 (for example, an air layer, an adhesive layer, an adhesive layer) are formed on the light exit surface 36 and the light guide plate 40. This is because it exists between the incident surface 41.

コリメート面３５ａ，３５ｂによって反射された平行光及び全反射面３７ｄによって反射された平行光は出射面３６から出射する。ここで、コリメート面３５ａによって反射された平行光は出射面３６のうち収容孔３７の上下方向の範囲よりも上側の領域から出射し、コリメート面３５ｂによって反射された平行光は出射面３６のうち収容孔３７の上下方向の範囲よりも下側の領域から出射し、全反射面３７ｄによって反射された平行光は出射面３６のうち収容孔３７の上下方向の範囲に相当する領域から出射する。   The parallel light reflected by the collimating surfaces 35 a and 35 b and the parallel light reflected by the total reflection surface 37 d are emitted from the emission surface 36. Here, the parallel light reflected by the collimating surface 35 a is emitted from a region above the vertical range of the receiving hole 37 in the emitting surface 36, and the parallel light reflected by the collimating surface 35 b is out of the emitting surface 36. Parallel light that is emitted from a region below the vertical range of the accommodation hole 37 and reflected by the total reflection surface 37d is emitted from a region of the emission surface 36 that corresponds to the vertical range of the accommodation hole 37.

導光板４０について詳細に説明する。
導光板４０は、コリメート光学素子３０によって出射された平行光を取り込んで、取り込んだ光を前方に向けて出射することによって導光板４０の前方に所望の配光を形成するものである。導光板４０は、板状の本体部４０ａを備えるとともに、この本体部４０ａの表面に形成された入射面（側端面）４１、反射面（後面）４２、上端面４６、下端面４７及び出射面（前面）４８等を備える。 The light guide plate 40 will be described in detail.
The light guide plate 40 captures the parallel light emitted by the collimating optical element 30 and emits the captured light forward to form a desired light distribution in front of the light guide plate 40. The light guide plate 40 includes a plate-shaped main body portion 40a, and an incident surface (side end surface) 41, a reflective surface (rear surface) 42, an upper end surface 46, a lower end surface 47, and an output surface formed on the surface of the main body portion 40a. (Front face) 48 etc. are provided.

本体部４０ａは、透明な樹脂（例えば、ＰＭＭＡ、ＰＣ等）又は透明なガラスからなる。
本体部４０ａの形状を大づかみに捉えた際の本体部４０ａの骨格的形状について説明する。本体部４０ａをその前又は後ろから見て、本体部４０ａが左右方向に長い帯板状に形作られ、本体部４０ａをその上又は下から見て、本体部４０ａが楔形（三角形）の断面形状を有した板状に形作られており、本体部４０ａの後面４２が前面４８に対して傾斜した状態で前面４８に対向する。具体的には、本体部４０ａの後面４２が前面４８に対して平行な状態から上下方向の軸の回りに回転するよう傾斜し、後面４２と前面４８との間の厚さが本体部４０ａの一方の入射面４１ら反対側の側端４９に向かって漸減し、その側端４９において後面４２と出射面４８が鋭角を成す。本体部４０ａの一方の側端面４１が光を取り込む入射面であり、本体部４０ａの前面４８が光を出射する出射面であるので、以下では、本体部４０ａの側端面４１を入射面４１といい、本体部４０ａの前面４８を出射面４８という。また、本体部４０ａの後面４２は本体部４０ａ内に取り込まれた光を反射させるものであるので、本体部４０ａの後面４２を反射面４２という。なお、本体部４０ａの骨格的形状が、出射面４８と反射面４２が平行な帯状平板であってもよい。 The main body 40a is made of transparent resin (for example, PMMA, PC, etc.) or transparent glass.
The skeletal shape of the main body 40a when the shape of the main body 40a is roughly understood will be described. The main body portion 40a is formed in a strip shape that is long in the left-right direction when the main body portion 40a is viewed from the front or the rear, and the main body portion 40a is a wedge-shaped (triangular) cross-sectional shape when viewed from above or below. The rear surface 42 of the main body portion 40 a faces the front surface 48 in a state where the rear surface 42 is inclined with respect to the front surface 48. Specifically, the rear surface 42 of the main body portion 40a is inclined so as to rotate around a vertical axis from a state parallel to the front surface 48, and the thickness between the rear surface 42 and the front surface 48 is equal to that of the main body portion 40a. One of the incident surfaces 41 gradually decreases toward the opposite side end 49, and the rear surface 42 and the exit surface 48 form an acute angle at the side end 49. Since one side end surface 41 of the main body portion 40a is an incident surface that takes in light and the front surface 48 of the main body portion 40a is an emission surface that emits light, the side end surface 41 of the main body portion 40a is hereinafter referred to as the incident surface 41. The front surface 48 of the main body 40a is referred to as the emission surface 48. Further, since the rear surface 42 of the main body 40a reflects light taken into the main body 40a, the rear surface 42 of the main body 40a is referred to as a reflective surface 42. The skeletal shape of the main body portion 40a may be a belt-like flat plate in which the emission surface 48 and the reflection surface 42 are parallel.

本体部４０ａの形状を詳しく観察して把握される本体部４０ａの形状について説明する。
本体部４０ａの上端面４６と下端面４７が平面であるとともに、互いに平行に設けられている。上端面４６及び下端面４７は全反射面となる。
本体部４０ａの入射面４１が平面であり、この入射面４１が上端面４６、下端面４７及び出射面４８に対して直交する。
入射面４１がコリメート光学素子３０の側端面（出射面）３６から離れて対向し、入射面４１とコリメート光学素子３０の出射面３６との間にはコリメート光学素子３０よりも低折率な層（例えば、空気層、粘着剤層、接着剤層等）が形成されている。 A description will be given of the shape of the main body 40a, which is obtained by observing the shape of the main body 40a in detail.
The upper end surface 46 and the lower end surface 47 of the main body 40a are flat and provided in parallel to each other. The upper end surface 46 and the lower end surface 47 are total reflection surfaces.
The incident surface 41 of the main body 40a is a flat surface, and the incident surface 41 is orthogonal to the upper end surface 46, the lower end surface 47, and the exit surface 48.
The incident surface 41 faces away from the side end surface (outgoing surface) 36 of the collimating optical element 30, and is a lower-bending layer than the collimating optical element 30 between the incident surface 41 and the emitting surface 36 of the collimating optical element 30. (For example, an air layer, a pressure-sensitive adhesive layer, an adhesive layer, etc.) are formed.

コリメート光学素子３０の出射面３６から出射した光が入射面４１から本体部４０ａの内部に取り込まれる。本体部４０ａの内部に取り込まれた光は入射面４１から反対側の側端４９へ進行し、その光の光軸は入射面４１から反対側の側端４９に向かって延びる。以下では、その光軸の延びる方向を横方向という。   Light emitted from the exit surface 36 of the collimating optical element 30 is taken into the main body 40a from the entrance surface 41. The light taken into the main body 40a travels from the incident surface 41 to the opposite side end 49, and the optical axis of the light extends from the incident surface 41 toward the opposite side end 49. Hereinafter, the direction in which the optical axis extends is referred to as a lateral direction.

図４及び図５に示すように、本体部４０ａの反射面４２が上下に分割されている。つまり、その反射面４２が複数の帯状の小反射面（帯状領域）４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに区分けされて、その反射面４２がこれら小反射面４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄからなる。これら小反射面４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄは、左右方向が上下方向よりも長く、横長に設けられている。   As shown in FIG.4 and FIG.5, the reflective surface 42 of the main-body part 40a is divided | segmented up and down. That is, the reflecting surface 42 is divided into a plurality of band-like small reflecting surfaces (band-like regions) 42a, 42b, 42c, and 42d, and the reflecting surface 42 includes these small reflecting surfaces 42a, 42b, 42c, and 42d. These small reflection surfaces 42a, 42b, 42c, and 42d are provided in a horizontally long manner in the horizontal direction longer than the vertical direction.

図６は、図２に示すVI−VIに沿った断面を矢印方向に向かって見て示した断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line VI-VI shown in FIG.

図６に示すように、横方向に向かって見て、つまり本体部４０ａの入射面４１から側端４９に向かう向き又はその逆向きに見て、小反射面４２ａの法線４３ａと出射面４８の法線４８ｎが平行ではなく、小反射面４２ａの法線４３ａが出射面４８の法線４８ｎに対して傾斜する。具体的には、横方向に向かって見て、小反射面４２ａの法線４３ａが出射面４８の法線４８ｎから横方向の軸の回りに回転するよう傾斜する。図６に示す例では、小反射面４２ａの法線４３ａが出射面４８の法線４８ｎから横方向の軸の回りに下へ回転するよう傾斜する。それに対して、小反射面４２ａの法線４３ａが出射面４８の法線４８ｎから横方向の軸の回りに上へ回転するよう傾斜してもよい。   As shown in FIG. 6, when viewed in the lateral direction, that is, in the direction from the incident surface 41 of the main body 40 a toward the side end 49 or vice versa, the normal line 43 a and the exit surface 48 of the small reflective surface 42 a. The normal line 48n is not parallel, and the normal line 43a of the small reflection surface 42a is inclined with respect to the normal line 48n of the emission surface 48. Specifically, when viewed in the lateral direction, the normal line 43a of the small reflecting surface 42a is inclined so as to rotate around the horizontal axis from the normal line 48n of the exit surface 48. In the example shown in FIG. 6, the normal line 43 a of the small reflection surface 42 a is inclined so as to rotate downward from the normal line 48 n of the emission surface 48 around the horizontal axis. On the other hand, the normal line 43a of the small reflection surface 42a may be inclined so as to rotate upward from the normal line 48n of the emission surface 48 around the horizontal axis.

小反射面４２ａの法線４３ａと同様に小反射面４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの法線４３ｂ，４３ｃ，４３ｄも出射面４８の法線４８ｎに対して傾斜する。   Similarly to the normal line 43a of the small reflection surface 42a, the normal lines 43b, 43c, and 43d of the small reflection surfaces 42b, 42c, and 42d are also inclined with respect to the normal line 48n of the emission surface 48.

小反射面４２ａには凹凸面（複数のレンズカット）４４ａが形成されている。上又は下から見た凹凸面４４ａの段面形状は鋸歯状波であり、上下方向に延びる断面三角形状の複数のローレット溝が小反射面４２ａに沿って横方向に配列されることによって凹凸面４４ａが形成される。   The small reflection surface 42a is provided with an uneven surface (a plurality of lens cuts) 44a. The stepped shape of the concavo-convex surface 44a viewed from above or below is a sawtooth wave, and the concavo-convex surface is formed by arranging a plurality of knurled grooves having a triangular cross section extending in the vertical direction in the lateral direction along the small reflective surface 42a. 44a is formed.

小反射面４２ａと同様に小反射面４２ｂ，４２ｃ，４２ｄにも、凹凸面４４ｂ，４４ｃ，４４ｄがそれぞれ形成されている。   Similar to the small reflection surface 42a, the small reflection surfaces 42b, 42c, and 42d are also provided with uneven surfaces 44b, 44c, and 44d, respectively.

図１に示すように、以上のように構成された複数の面発光装置１０を組み合わせてこれらを配列する場合、本体部４０ａの側端４９側の部位の裏側に隣りの面発光装置１０の半導体発光素子２０及びコリメート光学素子３０が配置され、その半導体発光素子２０及びコリメート光学素子３０が隠れる。また、図２及び図３に示すように、本体部４０ａのうち入射面４１側の部位４５が本体部４０ａの出射面４８よりも一段低い段状に設けられている。そして、図１に示すように、本体部４０ａの側端４９側の部位の裏側に隣りの面発光装置１０の本体部４０ａの入射面４１側の部位４５が配置され、隣り合う本体部４０ａ，４０ａの出射面４８，４８同士が面一になっている。   As shown in FIG. 1, when a plurality of surface light emitting devices 10 configured as described above are combined and arranged, the semiconductor of the adjacent surface light emitting device 10 on the back side of the portion on the side end 49 side of the main body portion 40 a. The light emitting element 20 and the collimating optical element 30 are disposed, and the semiconductor light emitting element 20 and the collimating optical element 30 are hidden. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the portion 45 on the incident surface 41 side of the main body 40a is provided in a step shape that is one step lower than the emission surface 48 of the main body 40a. And as shown in FIG. 1, the site | part 45 by the side of the incident surface 41 of the main body part 40a of the adjacent surface light-emitting device 10 is arrange | positioned on the back side of the site | part by the side end 49 side of the main body part 40a, and the adjacent main body part 40a, The exit surfaces 48 and 48 of 40a are flush with each other.

入射面４１から本体部４０ａの内部に取り込まれた光が入射面４１から反対側の側端４９へ進行する。その光が小反射面４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに入射すると、その光が小反射面４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄによって反射される。その反射光が出射面４８に入射し、出射面４８への入射角が臨界角以上となる光は出射面４８によって反射される。こうして、本体部４０ａの内部の光は、小反射面４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ及び出射面４８によって反射されながら、入射面４１から反対側の側端４９へ進行する。
一方、出射面４８への入射角が臨界角未満となる光は出射面４８によって反射されずに、出射面４８から前方へ出射する。 The light taken into the main body 40a from the incident surface 41 travels from the incident surface 41 to the side edge 49 on the opposite side. When the light enters the small reflection surfaces 42a, 42b, 42c, and 42d, the light is reflected by the small reflection surfaces 42a, 42b, 42c, and 42d. The reflected light is incident on the exit surface 48, and light whose incident angle on the exit surface 48 is greater than or equal to the critical angle is reflected by the exit surface 48. Thus, the light inside the main body 40a travels from the incident surface 41 to the opposite side end 49 while being reflected by the small reflecting surfaces 42a, 42b, 42c, 42d and the exit surface 48.
On the other hand, light whose incident angle to the emission surface 48 is less than the critical angle is emitted from the emission surface 48 forward without being reflected by the emission surface 48.

本体部４０ａが楔形の断面形状を有した板状であり、本体部４０ａの反射面４２が出射面４８に対して傾斜するため、出射面４８における輝度分布が均一化し、出射面４８のうち入射面４１から遠い領域の輝度が低下することを防止することができる。   The main body portion 40a is a plate having a wedge-shaped cross section, and the reflection surface 42 of the main body portion 40a is inclined with respect to the emission surface 48. Therefore, the luminance distribution on the emission surface 48 becomes uniform, and the incident surface 48 is incident. It is possible to prevent the luminance in the region far from the surface 41 from being lowered.

横方向に向かって見て、小反射面４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの法線４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが出射面４８の法線４８ｎに対して傾斜するため、出射面４８から出射した光の光軸（出射面４８から出射した光の主たる出射方向、つまり出射面４８から出射した光線群の出射方向の平均）は出射面４８に対して垂直ではない。つまり、横方向に向かって見て、小反射面４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの法線４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄと出射面４８の法線４８ｎとの成す角度を設計変更すれば、出射面４８から出射した光の光軸を調整することができる。例えば、小反射面４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの法線４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが出射面４８の法線４８ｎに対して下に傾斜すれば、出射面４８から出射した光の光軸が出射面４８の法線４８ｎに対して下に傾斜する。小反射面４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの法線４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが出射面４８の法線４８ｎに対して上に傾斜すれば、出射面４８から出射した光の光軸が出射面４８の法線４８ｎに対して上に傾斜する。   Since the normal lines 43a, 43b, 43c, and 43d of the small reflection surfaces 42a, 42b, 42c, and 42d are inclined with respect to the normal line 48n of the emission surface 48 when viewed in the lateral direction, the light emitted from the emission surface 48 The optical axis (the main emission direction of the light emitted from the emission surface 48, that is, the average of the emission directions of the light beams emitted from the emission surface 48) is not perpendicular to the emission surface 48. In other words, when the angle between the normal lines 43a, 43b, 43c, and 43d of the small reflection surfaces 42a, 42b, 42c, and 42d and the normal line 48n of the emission surface 48 is changed in design when viewed in the lateral direction, the emission surface is obtained. The optical axis of the light emitted from 48 can be adjusted. For example, if the normal lines 43a, 43b, 43c, and 43d of the small reflection surfaces 42a, 42b, 42c, and 42d are inclined downward with respect to the normal line 48n of the emission surface 48, the optical axis of the light emitted from the emission surface 48 is changed. Inclined downward with respect to the normal 48 n of the emission surface 48. If the normal lines 43a, 43b, 43c, 43d of the small reflection surfaces 42a, 42b, 42c, 42d are inclined upward with respect to the normal line 48n of the emission surface 48, the optical axis of the light emitted from the emission surface 48 is the emission surface. Inclined upward with respect to 48 normals 48n.

よって、車両のデザインの都合上、出射面４８の向きが制限される場合でも、出射面４８から出射した光の光軸の向きを調整することができる。例えば、小反射面４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの法線４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄと出射面４８の法線４８ｎとの成す角度を設計変更することによって、この面発光装置１０の用いた車両用信号灯１を法規に適合させることができる。   Therefore, the direction of the optical axis of the light emitted from the emission surface 48 can be adjusted even when the direction of the emission surface 48 is limited due to the design of the vehicle. For example, by changing the design of the angle formed between the normal lines 43a, 43b, 43c, 43d of the small reflective surfaces 42a, 42b, 42c, 42d and the normal line 48n of the exit surface 48, the vehicle using the surface light emitting device 10 is used. The signal lamp 1 can be adapted to the regulations.

一方、小反射面４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに凹凸面４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄがそれぞれ形成されているので、所望の配光を得ることができる。つまり、出射面４８から出射した光が出射面４８に正対する仮想スクリーンに照射されることによってその仮想スクリーンに形成される光度分布は、凹凸面４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄの形状やローレット溝の大きさ等によって調整されたものとなる。   On the other hand, since the uneven surfaces 44a, 44b, 44c, and 44d are formed on the small reflective surfaces 42a, 42b, 42c, and 42d, respectively, a desired light distribution can be obtained. In other words, the light intensity distribution formed on the virtual screen when the light emitted from the emission surface 48 is irradiated onto the virtual screen directly facing the emission surface 48 has the shape of the concave and convex surfaces 44a, 44b, 44c, 44d and the knurled grooves. It is adjusted according to the size.

上記実施形態では、面発光装置１０を車両用信号灯１に利用したが、車両用照明灯（例えば、室内灯、荷室灯）又は一般照明灯（例えば、スポットライト、読書灯、医療用照明灯）などに利用してもよい。   In the above embodiment, the surface light emitting device 10 is used for the vehicular signal lamp 1, but a vehicular illumination lamp (for example, an interior lamp, a luggage compartment lamp) or a general illumination lamp (for example, a spotlight, a reading lamp, a medical illumination lamp). ) Etc.

光源部として、半導体発光素子２０及びコリメート光学素子３０からなる組体の例を挙げたが、他の光源部を用いてもよい。例えば、本体部４０ａの入射面４１に対向する位置においてその入射面４１に沿って設けられた蛍光管を光源部として用いてもよいし、本体部４０ａの入射面４１に対向する位置においてその入射面４１に沿って配列された複数の半導体発光素子（発光ダイオード、有機発光ダイオード、無機エレクトロルミネッセンス素子）を光源部として用いてもよい。   Although the example of the assembly which consists of the semiconductor light emitting element 20 and the collimating optical element 30 was given as a light source part, you may use another light source part. For example, a fluorescent tube provided along the incident surface 41 at a position facing the incident surface 41 of the main body 40a may be used as the light source unit, or at a position facing the incident surface 41 of the main body 40a. A plurality of semiconductor light emitting elements (light emitting diodes, organic light emitting diodes, inorganic electroluminescent elements) arranged along the surface 41 may be used as the light source unit.

１０ 面発光装置
２０ 半導体発光素子
３０ コリメート光学素子
４０ 導光体
４０ａ 本体部
４１ 入射面
４２ 反射面
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ 小反射面
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ 法線
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ 凹凸面
４８ 出射面
４８ｎ 法線
４９ 側端 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Surface light-emitting device 20 Semiconductor light emitting element 30 Collimating optical element 40 Light guide 40a Main body part 41 Incident surface 42 Reflecting surface 42a, 42b, 42c, 42d Small reflecting surface 43a, 43b, 43c, 43d Normal line 44a, 44b, 44c, 44d uneven surface 48 exit surface 48n normal line 49 side end

Claims (4)

透明材料からなる板状の本体部と、
前記本体部の側端面に形成され、光が入射する入射面と、
前記入射面に対して交差し、前記本体部の互いに対向する二面のうち一方の面に形成された反射面と、
前記本体部の互いに対向する二面のうち他方の面に形成され、光が出射する出射面と、を備え、
前記本体部は、前記互いに対向する二面の間の厚さが、前記入射面からその反対側の側端に向かって漸減しており、
前記反射面は、前記入射面からその反対側の前記本体部の側端に向かう向きに直交する方向に分割されて、前記入射面からその反対側の前記本体部の側端に向かう方向に延びる帯状に形成されるとともに互いの法線が略同一の方向を向いた複数の小反射面からなり、
前記入射面からその反対側の前記本体部の側端に向かう向きに見て、前記小反射面の法線が前記出射面の法線に対して傾斜しており、
前記小反射面に形成された凹凸面を更に備え、
前記凹凸面が、前記入射面からその反対側の前記本体部の側端に向かう向きに交差する方向に前記小反射面に沿って延びた断面三角形状の複数のローレット溝が前記入射面からその反対側の前記本体部の側端に向かう向きに配列されたものである、
ことを特徴とする導光板。 A plate-like body made of a transparent material;
Formed on the side end surface of the main body, and an incident surface on which light is incident;
A reflecting surface formed on one of the two surfaces of the main body portion that intersect each other and that face each other;
Formed on the other surface of the two opposing surfaces of the main body part, and an emission surface from which light is emitted, and
In the main body, the thickness between the two surfaces facing each other gradually decreases from the incident surface toward the opposite side edge,
The reflecting surface is divided in a direction perpendicular to the direction from the incident surface toward the side end of the body portion on the opposite side, and extends from the incident surface in a direction toward the side end of the body portion on the opposite side. It consists of a plurality of small reflective surfaces that are formed in a strip shape and whose normals face each other in substantially the same direction ,
The normal line of the small reflection surface is inclined with respect to the normal line of the emission surface when viewed from the incident surface toward the side edge of the main body portion on the opposite side thereof ,
Further comprising an uneven surface formed on the small reflective surface,
A plurality of knurled grooves having a triangular cross-section extending along the small reflective surface in a direction intersecting the concave-convex surface in a direction from the incident surface toward the side end of the body portion on the opposite side from the incident surface. It is arranged in a direction toward the side end of the opposite main body part,
A light guide plate characterized by that. 前記反射面と前記出射面が前記入射面の反対側の前記本体部の側端において鋭角を成すように傾斜する、
ことを特徴とする請求項１に記載の導光板。 The reflecting surface and the emitting surface are inclined so as to form an acute angle at a side end of the main body portion opposite to the incident surface,
The light guide plate according to claim 1. 請求項１又は２に記載の導光板と、
前記入射面に向けて光を発する光源部と、を備える、
ことを特徴とする面発光装置。 The light guide plate according to claim 1 or 2,
A light source unit that emits light toward the incident surface,
A surface light-emitting device . 請求項３に記載の面発光装置を備えることを特徴とする車両用灯具。 A vehicular lamp comprising the surface light-emitting device according to claim 3 .
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