WO2014087526A1 - 導光装置 - Google Patents

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WO2014087526A1
WO2014087526A1 PCT/JP2012/081682 JP2012081682W WO2014087526A1 WO 2014087526 A1 WO2014087526 A1 WO 2014087526A1 JP 2012081682 W JP2012081682 W JP 2012081682W WO 2014087526 A1 WO2014087526 A1 WO 2014087526A1
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light guide
optical path
path
branch optical
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English (en)
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Inventor
賢一 大井
智徳 室
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/125—Bends, branchings or intersections
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles

Definitions

  • the present invention relates to a light guide device.
  • a light that uses a light guide device that guides light from a light source such as an LED.
  • the light guide device guides light incident from the light source to, for example, an emission unit that functions as a display window.
  • the light guide device guides the light from the light source to the emission unit by changing the traveling direction of the light in the light guide path.
  • Patent Document 1 discloses a vehicle lamp unit including a light guide that divides light from a light source into two in a direction perpendicular to the optical axis of the light source. By including such a light guide, the vehicular lamp unit can function as two lamps that emit light from different locations.
  • the light guide device desirably expands the width of the light beam from the point light source in the light guide path, for example, in order to emit light from the point light source to the wide formed emission portion.
  • the light guide device can be simplified in structure compared to the case where components such as a lens for extending the width of the light beam are separately added. It becomes.
  • the light guide device can suppress a decrease in luminance at the emitting portion by enabling the light directivity to be maintained as compared with the case where the light is expanded by the diffusion member in the light guide path.
  • the light guide device divides the light beam in the light guide and arranges the light according to the direction in which the width of the light beam is expanded, thereby efficiently guiding the light to the emission part of the light guide with a simple configuration. A luminous flux expanded to a desired width can be obtained.
  • each of the divided light beams is guided to a location away from the optical axis of the light source.
  • the extension line of the optical axis of the light source is located between the exit surfaces where the divided light beams reach.
  • the part on the optical axis and its extension line is a part where only the reflection surface related to the splitting of the light beam is disposed and the exit surface is not disposed.
  • the present invention has been made in view of the above, and enables the width of a light beam to be expanded by a simple and limited configuration within a space, and allows light from a light source to be efficiently guided to an emission portion.
  • An object is to obtain a light guide device.
  • the present invention constitutes an incident-side end portion of a light guide, an incident portion where light from a light source is incident, and an incident portion that enters from the incident portion.
  • a reflection part that bends the traveling direction of the traveling light by reflection; and an emission part that constitutes an emission side end part of the light guide and emits light that has passed through the light guide after being reflected by the reflection part.
  • the reflection section includes a branch reflection section that branches light traveling in the light guide path into a first branch optical path and a second branch optical path parallel to the first branch optical path in the first direction.
  • the part on the emission part side of the first branch optical path and the part on the emission part side of the second branch optical path are arranged in parallel in a second direction perpendicular to the first direction. And the emission part is formed from the first branch optical path and the second branch optical path.
  • the shed light characterized in that to emit.
  • the light guide device splits light into the first branch optical path and the second branch optical path by reflection at the branch reflection section.
  • the light that has passed through the first branch optical path and the light that has passed through the second branch optical path are joined together in a state of being parallel in the second direction, and reach the emission unit.
  • the light guide device can expand the width of the light beam in a simple and limited space by applying the first branch optical path and the second branch optical path.
  • the light guide device can be simplified in configuration as compared with the case where components such as a lens for expanding the width of the light beam are separately added to the light guide.
  • the light guide device can maintain the directivity of light in the light guide path and can suppress a decrease in luminance in the emission part, as compared with the case where the light is expanded by providing a diffusion member in the light guide path. Thereby, the light guide device has an effect that the width of the light beam can be expanded with a simple and limited configuration within a limited space, and the light from the light source can be efficiently guided to the emission unit.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a light guide device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view of the light guide device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a side view of the light guide device shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a light guide device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view of the light guide device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a side view of the light guide device shown in FIG. 1.
  • the light guide device 1 is used, for example, as a display light for displaying a status of a power supply of an electrical appliance.
  • the light source 20 is, for example, an LED.
  • the light source 20 is mounted on the substrate 21.
  • the light source 20 should just emit light, and may be things other than LED.
  • the light guide device 1 may be applied to any configuration other than the display light.
  • the light guide device 1 is made of a transparent member that transmits light, such as transparent plastic or glass.
  • the light guide device 1 constitutes a light guide path that guides light incident from the incident portion 2 to the emission portion 3.
  • the incident part 2 constitutes an incident side end of the light guide. Light from the light source 20 is incident on the incident portion 2.
  • the light guide device 1 includes first to sixth reflecting portions 4 to 9 which are a plurality of reflecting portions.
  • the plurality of reflecting portions bend the traveling direction of light incident from the incident portion 2 and traveling through the light guide path by reflection.
  • the emission unit 3 constitutes an emission side end of the light guide.
  • the emitting unit 3 emits light that has passed through the light guide path after being reflected by the plurality of reflecting units.
  • the emission unit 3 functions as a display window of a display light.
  • the X-axis direction is a second direction perpendicular to the Z-axis direction.
  • the Y-axis direction is a third direction perpendicular to the Z-axis direction and the X-axis direction.
  • the light source 20 is arranged with the X-axis direction as the optical axis.
  • the direction in which light is emitted from the light source 20 is the plus X direction, and the opposite direction to the plus X direction is the minus X direction.
  • the incident part 2 forms a YZ plane facing the light source 20.
  • a light beam including a principal ray in the X-axis direction is incident on the incident portion 2.
  • the light incident on the light guide device 1 is converted in the traveling direction by reflection at a plurality of reflection units and guided to the emission unit 3.
  • the injection unit 3 forms an XY plane.
  • the width of the emitting portion 3 in the X-axis direction is larger than the width of the incident portion 2 in the Z-axis direction.
  • the emission unit 3 emits light that has passed through the light guide device 1 in the Z-axis direction.
  • the direction in which light is emitted from the emitting portion 3 is the plus Z direction, and the opposite direction to the plus Z direction is the minus Z direction.
  • the emitting unit 3 is provided at a position different from the incident unit 2 in the Y-axis direction.
  • the direction in which the exit part 3 is located with respect to the incident part 2 is the plus Y direction
  • the opposite direction to the plus Y direction is the minus Y direction.
  • the first reflection unit 4 is provided at a position in the light guide path that travels in the plus X direction from the incident unit 2.
  • the 1st reflection part 4 makes the flat surface inclined 45 degree
  • the first reflecting unit 4 reflects the light traveling in the plus X direction from the incident unit 2 in the plus Z direction.
  • the second reflecting portion 5 is provided in a position where the first reflecting portion 4 proceeds in the plus Z direction in the light guide path.
  • the second reflecting portion 5 forms a flat surface inclined by 45 degrees with respect to the Y-axis direction and the Z-axis direction.
  • the second reflecting unit 5 reflects the light traveling in the plus Z direction from the first reflecting unit 4 in the plus Y direction.
  • the portion of the light guide that has advanced from the second reflecting portion 5 toward the plus Y direction is divided into two light paths.
  • the first branch optical path 11 is an optical path located on the closer side in the Z-axis direction when viewed from the incident portion 2 out of the two optical paths.
  • the second branch optical path 12 is an optical path located on the far side in the Z-axis direction when viewed from the light source 20 among the two optical paths.
  • the introduction part on the second reflection part 5 side in the first branch optical path 11 and the introduction part on the second reflection part 5 side in the second branch optical path 12 are overlapped with each other in the Z-axis direction.
  • the second reflection unit 5 functions as a branch reflection unit that branches the light traveling in the light guide path between the first branch optical path 11 and the second branch optical path 12.
  • the first branch optical path 11 and the second branch optical path 12 are parallel to each other in the Z-axis direction that is the first direction.
  • the first branch optical path 11 and the second branch optical path 12 are located between the second reflection unit 5 and the emission unit 3 in the light guide path.
  • the first branch optical path 11 and the second branch optical path 12 guide the light reflected by the second reflection unit 5 toward the emission unit 3, respectively.
  • the first branch optical path 11 has a third reflecting portion 6, a fourth reflecting portion 7, and a fifth reflecting portion 8.
  • the 3rd reflective part 6 and the 4th reflective part 7 function as a shift reflective part.
  • the shift reflection unit is a reflection unit for shifting the light introduced from the second reflection unit 5 to the first branch optical path 11 in the X-axis direction with respect to the second branch optical path 12.
  • the third reflecting portion 6 is provided at a position in the first branch optical path 11 that has advanced from the second reflecting portion 5 in the plus Y direction.
  • the third reflecting portion 6 forms a flat surface that is inclined 45 degrees with respect to the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the third reflecting unit 6 reflects the light traveling in the plus Y direction in the minus X direction.
  • the fourth reflecting portion 7 is provided at a position in the first branching optical path 11 that travels from the third reflecting portion 6 in the minus X direction.
  • the fourth reflecting portion 7 includes four reflecting surfaces 7a, 7b, 7c, and 7d.
  • Each reflecting surface 7a, 7b, 7c, 7d is a flat surface inclined by 45 degrees with respect to the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the fourth reflecting unit 7 changes the direction of light traveling in the minus X direction from the third reflecting unit 6 so as to be in the same plus Y direction as the light traveling in the second branch optical path 12.
  • the reflecting surface 7a nearest to the second reflecting portion 5 is adjacent to the reflecting surface 7b in the minus X direction from the position where the reflecting surface 7a is extended. It is in a shifted position.
  • the reflective surface 7a and the reflective surface 7b form a step in the XY plane.
  • the reflective surface 7b and the reflective surface 7c, and the reflective surface 7c and the reflective surface 7d also form steps.
  • the 4th reflection part 7 is comprised by arranging each reflective surface 7a, 7b, 7c, 7d in parallel with steps.
  • the reflecting surfaces 7a, 7b, 7c, and 7d reflect the light traveling in the minus X direction from the third reflecting unit 6 in the plus Y direction.
  • the first branch circuit 1 is provided with a fourth reflecting portion 7 in which the reflecting surfaces 7 a, 7 b, 7 c, and 7 d are arranged in a stepped manner, one flat reflecting surface is applied as the fourth reflecting portion 7.
  • the width in the X-axis direction of the light beam traveling toward the emitting portion 3 can be expanded.
  • the 4th reflection part 7 should just have several reflective surfaces arranged in parallel with step shape, and is not restricted to the thing provided with four reflective surfaces 7a, 7b, 7c, 7d.
  • the shift reflection part may be any one as long as at least one of the third reflection part 6 and the fourth reflection part 7 includes a plurality of reflection surfaces arranged in parallel in a staircase pattern.
  • the 4th reflection part 7 is good also as one flat reflective surface.
  • the fifth reflecting portion 8 is provided at a position in the first branch optical path 11 that has advanced from the fourth reflecting portion 7 in the plus Y direction.
  • the fifth reflecting portion 8 forms a flat surface inclined by 45 degrees with respect to the Y-axis direction and the Z-axis direction.
  • the fifth reflecting unit 8 reflects the light traveling in the plus Y direction in the plus Z direction toward the emitting unit 3.
  • the second branch optical path 12 has a sixth reflecting portion 9.
  • the sixth reflecting portion 9 is provided at a position in the second branch optical path 12 that travels in the plus Y direction from the second reflecting portion 5.
  • the position of the sixth reflecting portion 9 and the position of the fifth reflecting portion 8 in the Y-axis direction are the same. Further, the position of the sixth reflecting portion 9 and the position of the fifth reflecting portion 8 in the Z-axis direction are shifted from each other.
  • the sixth reflecting portion 9 has a flat surface inclined 45 degrees with respect to the Y-axis direction and the Z-axis direction, like the fifth reflecting portion 8.
  • the sixth reflecting unit 9 reflects the light traveling in the plus Y direction in the plus Z direction toward the emitting unit 3.
  • the part of the first branching optical path 11 on the emission part 3 side and the part of the second branching optical path 12 on the emission part 3 side are arranged in parallel in the X-axis direction that is the second direction.
  • the light traveling from the first branch optical path 11 to the exit unit 3 through reflection at the fifth reflection unit 8 and the light traveling from the second branch optical path 12 to the exit unit 3 through reflection at the sixth reflection unit 9 are emitted. Before reaching part 3, they merge together in the X-axis direction.
  • the emission unit 3 emits the light merged from the first branch optical path 11 and the second branch optical path 12.
  • the light guide device 1 provides the first branch optical path 11 and the second branch optical path 12 to guide the light beams divided in the Z-axis direction to the emission unit 3 in parallel in the X-axis direction. If it is assumed that the optical axis of the light source 20 is bent by 90 degrees at each reflecting part, the emitting part 3 is positioned on the optical axis.
  • the light guide device 1 can expand the light flux from the light source 20 to a desired width by the light guide path, and can emit the expanded light flux from the emission unit 3 on the optical axis.
  • the light guide device 1 enables the light emitting unit 3 to be arranged on the optical axis, so that the light flux can be maximized in a small configuration as compared with the case where only the reflection surface related to the division of the light flux is arranged on the optical axis.
  • the configuration can be expanded up to.
  • the light guide device 1 can have a simpler configuration than the case where components such as a lens for extending the width of the light beam are added separately in the light guide.
  • the light guide device 1 can maintain the directivity of light in the light guide path and can suppress a decrease in luminance up to the emission unit 3 as compared with the case where the light is expanded by providing a diffusion member in the light guide path. Thereby, the light guide device 1 has an effect that the width of the light beam can be expanded with a simple and limited configuration in a limited space, and the light from the light source 20 can be efficiently guided to the emission unit 3.
  • the light guide device 1 can reduce the power consumption of the display light by enabling light to be efficiently supplied from the light source 20 to the display window.
  • the emission unit 3 may be a diffusion surface that diffuses light emitted from the light guide.
  • the diffusion surface is, for example, a surface that is uneven by surface treatment such as embossing.
  • the light guide device 1 diffuses light uniformly from the emission unit 3 by using the emission unit 3 as a diffusion surface.
  • the light from each reflecting surface 7a, 7b, 7c, 7d of the fourth reflecting portion 7 may cause a stripe pattern between a bright portion and a dark portion.
  • the light guide device 1 can reduce unevenness in the amount of light that may be caused by the reflecting surfaces 7a, 7b, 7c, 7d, etc., by using the emitting portion 3 as a diffusing surface.
  • the diffusion surface may be a surface provided with a diffusion function by processing other than the texture processing.
  • the configuration of the light guide device 1 can be appropriately modified.
  • the light guide device 1 has a first branch including a shift reflecting portion on an optical path located on the far side in the Z-axis direction when viewed from the incident portion 2 out of two optical paths into which light from the second reflecting portion 5 is introduced.
  • the optical path 11 may be used.
  • the second branch optical path 12 is an optical path located on the side closer to the Z-axis direction when viewed from the incident portion 2 out of the two optical paths.
  • the light guide device 1 may be configured such that the incident portion 2 is an XY plane and a light beam including a principal ray in the Z-axis direction is incident from the incident portion 2. In this case, the first reflection unit 4 is omitted.
  • the second reflection unit 5 that is a branch reflection unit reflects the light traveling in the plus Z direction from the incident unit 2 in the plus Y direction.
  • the light guide device 1 may be configured to expand the width of the light beam in any part of the light guide path.
  • the position where the first branching optical path 11 and the second branching optical path 12 are provided may be a part of the light guide path in which light travels in any direction.
  • the light guide device is useful when the light from the light source is guided to the emission unit in a limited space, for example, a display for displaying the state of the power supply of the electrical appliance. It is suitable as a light guiding means for a light for use.

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Abstract

　導光路の入射側端部を構成し、光源からの光が入射する入射部（２）と、入射部から入射し導光路を進行する光の進行方向を、反射によって折り曲げる反射部と、導光路の射出側端部を構成し、反射部での反射を経て導光路を通過した光を射出させる射出部（３）と、を有し、反射部は、導光路を進行する光を、第１分岐光路（１１）と、第１の方向において第１分岐光路と並列された第２分岐光路（１２）とに分岐させる分岐反射部（５）を含み、第１分岐光路のうち射出部側の部分と、第２分岐光路のうち射出部側の部分とは、第１の方向に垂直な第２の方向において並列されて一体とされ、射出部は、第１分岐光路および第２分岐光路から合流された光を射出させる。

Description

導光装置
　本発明は、導光装置に関する。
　電化製品の電源等の状態を表示するための表示用ライトとして、ＬＥＤ等の光源からの光を導く導光装置を使用するものが知られている。導光装置は、光源から入射した光を、例えば表示窓として機能する射出部にまで導く。光源が光を発生させる向きと、導光装置の射出部の向きとが異なる場合、導光装置は、導光路において光の進行方向を変化させることで、光源からの光を射出部へ導く。
　例えば、特許文献１には、光源からの光を、光源の光軸に対して垂直な方向に２分割する導光体を備える車両用灯具ユニットが開示されている。かかる導光体を備えることで、車両用灯具ユニットは、互いに異なる箇所から光を射出させる２つのランプとしての機能を果たすことができる。
特開２０１２－２８１５６号公報
　導光装置は、例えば点光源からの光を、幅広に形成された射出部へ射出させるためには、導光路において点光源からの光束の幅を拡張させることが望ましい。光を導くとともに光束の幅を拡張させる導光路を適用することで、導光装置は、光束の幅の拡張のためのレンズ等の構成要素を別途追加する場合よりも、構成の簡素化が可能となる。また、導光装置は、導光路内の拡散部材によって光を拡張させる場合に比べて、光の指向性を維持可能とすることで、射出部における輝度の低下を抑制させることができる。
　導光装置は、導光路において光束を分割させ、光束の幅を拡張させる方向に応じて光束を並べることで、簡易な構成によって導光路の射出部にまで効率良く光を導くとともに、射出部において所望の幅にまで拡張された光束を得ることができる。
　一方、特許文献１の構成では、分割された各光束は、光源の光軸から離れた箇所へそれぞれ導かれる。光源の光軸の延長線は、分割された各光束が到達する射出面同士の間に位置する。かかる光軸およびその延長線上の部分は、光束の分割に関わる反射面が配置されるだけであって、射出面が配置されない部分とされる。かかる構成によると、分割された各光束を合わせることによって光束の幅を拡張可能とするには、さらに導光部材の連結を要することになる。このため、導光装置は、特許文献１の構成による光束の分割を適用しても、限られたスペース内で光束を最大限にまで拡張させて射出部に導く構成とすることが困難である。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易かつ限られたスペース内の構成によって光束の幅を拡張可能とし、光源からの光を効率良く射出部にまで導くことを可能とする導光装置を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、導光路の入射側端部を構成し、光源からの光が入射する入射部と、前記入射部から入射し前記導光路を進行する光の進行方向を、反射によって折り曲げる反射部と、前記導光路の射出側端部を構成し、前記反射部での反射を経て前記導光路を通過した光を射出させる射出部と、を有し、前記反射部は、前記導光路を進行する光を、第１分岐光路と、第１の方向において前記第１分岐光路と並列された第２分岐光路とに分岐させる分岐反射部を含み、前記第１分岐光路のうち前記射出部側の部分と、前記第２分岐光路のうち前記射出部側の部分とは、前記第１の方向に垂直な第２の方向において並列されて一体とされ、前記射出部は、前記第１分岐光路および前記第２分岐光路から合流された光を射出させることを特徴とする。
　本発明にかかる導光装置は、分岐反射部での反射により、第１分岐光路と第２分岐光路とに光を分岐させる。第１分岐光路を通過した光と第２分岐光路を通過した光とは、第２の方向において並列された状態で互いに合流され、射出部へ到達する。導光装置は、第１分岐光路および第２分岐光路の適用によって、簡易かつ限られたスペース内で光束の幅を拡張可能とする。導光装置は、光束の幅の拡張のためのレンズ等の構成要素を導光路内に別途追加するよりも、構成を簡素にできる。導光装置は、導光路内に拡散部材を設けて光を拡張させる場合に比べて、導光路における光の指向性を維持可能とし、射出部における輝度の低下を抑制できる。これにより、導光装置は、簡易かつ限られたスペース内の構成によって光束の幅を拡張可能とし、光源からの光を効率良く射出部にまで導くことができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる導光装置を示す斜視図である。 図２は、図１に示す導光装置の上面図である。 図３は、図１に示す導光装置の側面図である。
　以下に、本発明にかかる導光装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態．
　図１は、本発明の実施の形態にかかる導光装置を示す斜視図である。図２は、図１に示す導光装置の上面図である。図３は、図１に示す導光装置の側面図である。
　導光装置１は、例えば、電化製品の電源等の状態を表示するための表示用ライトに使用される。光源２０は、例えばＬＥＤである。光源２０は、基板２１に実装されている。なお、光源２０は、光を射出させるものであれば良く、ＬＥＤ以外のものであっても良い。導光装置１は、表示用ライト以外に、いずれの構成に適用するものであっても良い。
　導光装置１は、光を透過させる透過性部材、例えば、透明プラスチックやガラス等を材料として形成されている。導光装置１は、入射部２から入射した光を射出部３にまで導く導光路を構成する。入射部２は、導光路の入射側端部を構成する。入射部２には、光源２０からの光が入射する。
　導光装置１は、複数の反射部である第１から第６反射部４～９を有する。複数の反射部は、入射部２から入射し導光路を進行する光の進行方向を、反射によって折り曲げる。射出部３は、導光路の射出側端部を構成する。射出部３は、複数の反射部での反射を経て導光路を通過した光を射出させる。射出部３は、例えば、表示用ライトの表示窓として機能する。
　図１において上下として示す方向を、第１の方向であるＺ軸方向とする。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向に垂直な第２の方向とする。Ｙ軸方向は、Ｚ軸方向およびＸ軸方向に垂直な第３の方向とする。光源２０は、例えば、Ｘ軸方向を光軸として配置されている。Ｘ軸方向のうち、光源２０から光を射出する方角をプラスＸ向き、プラスＸ向きとは逆の方角をマイナスＸ向きとする。
　入射部２は、光源２０に対向するＹＺ平面をなす。入射部２には、Ｘ軸方向の主光線を含む光束が入射する。導光装置１へ入射した光は、複数の反射部での反射によって進行方向が変換され、射出部３へ導かれる。
　射出部３は、ＸＹ平面をなす。射出部３のＸ軸方向における幅は、入射部２のＺ軸方向における幅よりも大きい。射出部３は、導光装置１を通過した光をＺ軸方向へ射出する。Ｚ軸方向のうち、射出部３から光を射出する方角をプラスＺ向き、プラスＺ向きとは逆の方角をマイナスＺ向きとする。
　射出部３は、Ｙ軸方向において入射部２とは異なる位置に設けられている。Ｙ軸方向のうち、入射部２に対して射出部３が位置する方角をプラスＹ向き、プラスＹ向きとは逆の方角をマイナスＹ向きとする。
　第１反射部４は、導光路のうち入射部２からプラスＸ向きへ進行した位置に設けられている。第１反射部４は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に対して４５度傾けられた平坦面をなす。第１反射部４は、入射部２からプラスＸ向きへ進行した光を、プラスＺ向きへ反射させる。
　第２反射部５は、導光路のうち第１反射部４からプラスＺ向きへ進行した位置に設けられている。第２反射部５は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に対して４５度傾けられた平坦面をなす。第２反射部５は、第１反射部４からプラスＺ向きへ進行した光を、プラスＹ向きへ反射させる。
　導光路のうち第２反射部５からプラスＹ向きへ進んだ部分は、２つの光路に分割されている。第１分岐光路１１は、２つの光路のうち入射部２から見てＺ軸方向において近い側に位置する光路である。第２分岐光路１２は、２つの光路のうち光源２０から見てＺ軸方向において遠い側に位置する光路である。
　第１分岐光路１１のうち第２反射部５側の導入部分と、第２分岐光路１２のうち第２反射部５側の導入部分とは、Ｚ軸方向において互いに重ね合わせられている。第２反射部５は、導光路を進行する光を、第１分岐光路１１と第２分岐光路１２との分岐させる分岐反射部として機能する。
　第１分岐光路１１と第２分岐光路１２とは、第１の方向であるＺ軸方向において互いに並列されている。第１分岐光路１１と第２分岐光路１２とは、導光路のうち第２反射部５と射出部３との間に位置する。第１分岐光路１１および第２分岐光路１２は、第２反射部５で反射した光をそれぞれ射出部３へ向けて導く。
　第１分岐光路１１は、第３反射部６、第４反射部７および第５反射部８を有する。第３反射部６および第４反射部７は、シフト反射部として機能する。シフト反射部は、第２反射部５から第１分岐光路１１へ導入された光を、第２分岐光路１２に対してＸ軸方向へシフトさせるための反射部である。
　第３反射部６は、第１分岐光路１１のうち第２反射部５からプラスＹ向きへ進行した位置に設けられている。第３反射部６は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して４５度傾けられた平坦面をなす。第３反射部６は、プラスＹ向きへ進行した光を、マイナスＸ向きへ反射させる。
　第４反射部７は、第１分岐光路１１のうち第３反射部６からマイナスＸ向きへ進行した位置に設けられている。第４反射部７は、４つの反射面７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを含む。各反射面７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して４５度傾けられた平坦面である。第４反射部７は、第３反射部６からマイナスＸ向きに進行した光を、第２分岐光路１２を進行する光と同じプラスＹ向きとなるように方向変換させる。
　各反射面７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄのうち第２反射部５から最も近くにある反射面７ａに対し、その隣の反射面７ｂは、反射面７ａを延長させた位置よりもマイナスＸ向きへずれた位置にある。反射面７ａと反射面７ｂとは、ＸＹ面内において段差を構成している。反射面７ｂと反射面７ｃ、反射面７ｃと反射面７ｄについても同様に、それぞれ段差を構成している。第４反射部７は、各反射面７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを階段状に並列させて構成されている。
　各反射面７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、第３反射部６からマイナスＸ向きに進行した光を、それぞれプラスＹ向きへ反射させる。第１分岐回路１は、階段状に各反射面７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを並列させた第４反射部７を設けることで、１つの平坦な反射面を第４反射部７として適用する場合に比べて、射出部３へ向かう光束のＸ軸方向における幅を拡張させることができる。
　なお、第４反射部７は、複数の反射面を階段状に並列させたものであれば良く、４つの反射面７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを備えるものに限られない。シフト反射部は、第３反射部６および第４反射部７の少なくとも一方が、階段状に並列させた複数の反射面を含むものであれば良い。第４反射部７は、１つの平坦な反射面としても良い。
　第５反射部８は、第１分岐光路１１のうち第４反射部７からプラスＹ向きへ進行した位置に設けられている。第５反射部８は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に対して４５度傾けられた平坦面をなす。第５反射部８は、プラスＹ向きへ進行した光を、射出部３へ向かうプラスＺ向きへ反射させる。
　第２分岐光路１２は、第６反射部９を有する。第６反射部９は、第２分岐光路１２のうち第２反射部５からプラスＹ向きへ進行した位置に設けられている。Ｙ軸方向における第６反射部９の位置と第５反射部８の位置とは、一致している。また、Ｚ軸方向における第６反射部９の位置と第５反射部８の位置とは、互いにずれている。
　第６反射部９は、第５反射部８と同様、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に対して４５度傾けられた平坦面をなす。第６反射部９は、プラスＹ向きへ進行した光を、射出部３へ向かうプラスＺ向きへ反射させる。
　第１分岐光路１１のうち射出部３側の部分と、第２分岐光路１２のうち射出部３側の部分とは、第２の方向であるＸ軸方向において並列されて一体とされている。第１分岐光路１１から第５反射部８での反射を経て射出部３へ向かう光と、第２分岐光路１２から第６反射部９での反射を経て射出部３へ向かう光とは、射出部３へ至るまでに、Ｘ軸方向へ並列された状態で合流する。射出部３は、第１分岐光路１１および第２分岐光路１２から合流された光を射出させる。
　導光装置１は、第１分岐光路１１および第２分岐光路１２を設けることで、Ｚ軸方向において分割された各光束を、Ｘ軸方向に並列させて射出部３へ導く。光源２０の光軸が各反射部で９０度ずつ折り曲げられたものとみなすと、射出部３は光軸上に位置することになる。導光装置１は、光源２０からの光束を導光路によって所望の幅に拡張させるとともに、拡張させた光束を光軸上の射出部３から射出させることができる。導光装置１は、光軸上に射出部３を配置可能とすることで、光束の分割に関わる反射面だけが光軸上に配置される場合に対して、小型な構成において光束を最大限にまで拡張可能な構成にできる。
　導光装置１は、光束の幅の拡張のためのレンズ等の構成要素を導光路内に別途追加するよりも、構成を簡素にできる。導光装置１は、導光路内に拡散部材を設けて光を拡張させる場合に比べて、導光路における光の指向性を維持可能とし、射出部３に至るまでにおける輝度の低下を抑制できる。これにより、導光装置１は、簡易かつ限られたスペース内の構成によって光束の幅を拡張可能とし、光源２０からの光を効率良く射出部３にまで導くことができるという効果を奏する。導光装置１は、光源２０から表示窓へ光を効率良く供給可能とすることで、表示用ライトによる消費電力を低減させることができる。
　射出部３は、導光路から射出させる光を拡散させる拡散面としても良い。拡散面は、例えば、シボ加工等の表面処理により凹凸が施された面とする。導光装置１は、射出部３を拡散面とすることで、射出部３から一様に光を拡散させる。
　第４反射部７の各反射面７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄからの光は、明るい部分と暗い部分との縞模様を生じさせることがある。導光装置１は、射出部３を拡散面とすることで、各反射面７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ等に由来して生じ得る光量のムラを低減させることができる。なお、拡散面は、シボ加工以外の加工によって拡散機能を持たせた面であっても良い。
　導光装置１の構成は、適宜変形可能であるものとする。導光装置１は、第２反射部５からの光が導入される２つの光路のうち、入射部２から見てＺ軸方向において遠い側に位置する光路を、シフト反射部を備える第１分岐光路１１としても良い。この場合、第２分岐光路１２は、２つの光路のうち、入射部２から見てＺ軸方向において近い側に位置する光路とする。
　導光装置１は、入射部２をＸＹ平面とし、Ｚ軸方向の主光線を含む光束を入射部２から入射させるものとしても良い。この場合、第１反射部４は省略される。分岐反射部である第２反射部５は、入射部２からプラスＺ向きへ進行した光を、プラスＹ向きへ反射させる。
　導光装置１は、導光路のうちいずれの部分において光束の幅を拡張させる構成であっても良い。第１分岐光路１１および第２分岐光路１２を設ける位置は、導光路のうち光をいずれの方向へ進行させる部分であっても良い。
　以上のように、本発明にかかる導光装置は、限られたスペース内において光源からの光を射出部へ導く場合に有用であり、例えば、電化製品の電源等の状態を表示するための表示用ライトの導光手段として適している。
　１　導光装置、２　入射部、３　射出部、４　第１反射部、５　第２反射部、６　第３反射部、７　第４反射部、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ　反射面、８　第５反射部、９　第６反射部、１１　第１分岐光路、１２　第２分岐光路、２０　光源、２１　基板。

Claims (4)

  1. 　導光路の入射側端部を構成し、光源からの光が入射する入射部と、
    　前記入射部から入射し前記導光路を進行する光の進行方向を、反射によって折り曲げる反射部と、
    　前記導光路の射出側端部を構成し、前記反射部での反射を経て前記導光路を通過した光を射出させる射出部と、を有し、
    　前記反射部は、前記導光路を進行する光を、第１分岐光路と、第１の方向において前記第１分岐光路と並列された第２分岐光路とに分岐させる分岐反射部を含み、
    　前記第１分岐光路のうち前記射出部側の部分と、前記第２分岐光路のうち前記射出部側の部分とは、前記第１の方向に垂直な第２の方向において並列されて一体とされ、
    　前記射出部は、前記第１分岐光路および前記第２分岐光路から合流された光を射出させることを特徴とする導光装置。
  2. 　前記第１分岐光路は、前記分岐反射部から前記第１分岐光路へ導入された光を、前記第２分岐光路に対して前記第２の方向へシフトさせるための前記反射部であるシフト反射部を有することを特徴とする請求項１に記載の導光装置。
  3. 　前記シフト反射部は、階段状に並列させた複数の反射面を備えることを特徴とする請求項２に記載の導光装置。
  4. 　前記射出部は、前記導光路から射出させる光を拡散させる拡散面であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の導光装置。
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