説明

発光装置

【課題】 視認性を向上できる発光装置を提供する。
【解決手段】 回路基板3に搭載されたLEDと、LEDに対向配置される第1の側面41、これに対向する第2の側面42、第1、第2の側面41、42に隣り合う第3、第4の側面43、44、上面40、微小な凹凸面からなる下面45から構成された透光性の導光板4と、導光板4の第2の側面42の一部および下面45に配置される反射シート5と、導光板4の第3、第4の側面43、44および上面40に配置される拡散シート6とから発光装置本体を構成し、これを筐体2の収容凹部に収容する。筐体2は、導光板4の第2の側面42に対向しかつ窓孔22aが形成された立壁部22を有している。窓孔22aの位置は、導光板4の第2の側面42上で反射シート5の側部51が配置されていない切欠き51aの位置に対応している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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)。
【0003】
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。
【0004】
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)。
【0005】
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。
【特許文献1】実公昭62−10781号公報(第2図参照)
【特許文献2】実公昭60−12150号公報(第6図参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
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。
【0007】
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。
【課題を解決するための手段】
【0008】
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、上面、下面、第1ないし第4の側面を有する透光性の導光板と、反射部材と、拡散部材とを備えている。光源は、導光板の第1の側面に対向配置されている。導光板の第2の側面は、第1の側面に対向している。導光板の第3および第4の側面は、第1および第2の側面に隣り合っている。導光板の下面には、微細な凹凸が形成されている。反射部材は、導光板の第2の側面の一部および下面に設けられている。拡散部材は、導光板の第2の側面の残りの部分、第3、第4の側面または上面の少なくともいずれか一つに設けられている。
【0009】
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。このとき、導光板の第2の側面の残りの部分に拡散部材が設けられていると、第2の側面の残りの部分で光が拡散されることで、当該部分全体が均一に発光して見える。
【0010】
また、光源から射出されて導光板の内部に進入した光は、導光板の内部を進む際に、導光板の下面の微細な凹凸または導光板の下面の反射部材で反射する。同様に、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についても、導光板の内部を進む際に、導光板の下面の微細な凹凸または導光板の下面の反射部材で反射する。これらの反射光は、導光板の第3、第4の側面および上面から導光板の外部に射出する。これにより、導光板の第3、第4の側面および上面が発光して見える。このとき、導光板の第3、第4の側面および上面に拡散部材が設けられていると、第3、第4の側面および上面で光が拡散されることで、これらの面全体が均一に発光して見える。
【0011】
このようにして、導光板の第2ないし第4の側面および上面が発光して見えることになる。すなわち、導光板の第1の側面および底面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。
【0012】
請求項2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、上面、下面、第1ないし第4の側面を有する透光性の導光板と、反射部材と、拡散部材とを備えている。光源は、導光板の第1の側面に対向配置されている。導光板の第2の側面は、第1の側面に対向している。導光板の第3および第4の側面は、第1および第2の側面に隣り合っている。導光板の下面には、微細な凹凸が形成されている。反射部材は、導光板の第2ないし第4の各側面の一部および下面に設けられている。拡散部材は、導光板の第2ないし第4の各側面の残りの部分および上面に設けられている。
【0013】
請求項2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り、拡散部材を介して導光板の外部に射出する。これにより、導光板の第2の側面の残りの部分全体が均一に発光して見える。
【0014】
また、光源から射出されて導光板の内部に進入した光は、導光板の内部を進む際に、導光板の下面の微細な凹凸または導光板の下面の反射部材で反射する。同様に、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についても、導光板の内部を進む際に、導光板の下面の微細な凹凸または導光板の下面の反射部材で反射する。これらの反射光は、導光板の第3、第4の側面の残りの部分および上面を通り、拡散部材を介して導光板の外部に射出する。これにより、導光板の第3、第4の側面の残りの部分および上面全体が均一に発光して見える。
【0015】
このようにして、導光板の第2ないし第4の側面および上面が発光して見えることになる。すなわち、導光板の第1の側面および底面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。
【0016】
請求項3の発明では、請求項1または2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。
【0017】
請求項4の発明では、請求項1または2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の側面または第2ないし第4の各側面に対向する立壁部を有しており、立壁部が、第2の側面または第2ないし第4の各側面において反射部材が配置されていない個所に対応する位置に窓孔を有している。
【0018】
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の側面または第2ないし第4の各側面まで進んだ光のうちの一部は、第2の側面または第2ないし第4の各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の側面または第2ないし第4の各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。
【発明の効果】
【0019】
以上のように、請求項1の発明に係る発光装置によれば、導光板の第2の側面の一部および下面に反射部材を設けるとともに、第2の側面の残りの部分、第3、第4の側面または上面の少なくともいずれか一つに拡散部材を設けるようにしたので、導光板の第1の側面および底面を除く全方位から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。
【0020】
また、請求項2の発明に係る発光装置によれば、導光板の第2ないし第4の各側面の一部および下面に反射部材を設けるとともに、第2ないし第4の各側面の残りの部分および上面に拡散部材を設けるようにしたので、導光板の第1の側面および底面を除く全方位から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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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)。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】本発明の一実施例による発光装置の全体斜視図である。
【図2】発光装置(図1)の分解組立図である。
【図3】(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。
【図4】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5】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。
【図6】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。
【符号の説明】
【0050】
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

【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記光源が対向配置される第1の側面と、前記第1の側面に対向する第2の側面と、第1および第2の側面に隣り合う第3および第4の側面と、上面と、微小な凹凸が形成された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の側面の一部および前記下面に設けられた反射部材と、
前記導光板の前記第2の側面の残りの部分、前記第3、第4の側面または前記上面の少なくともいずれか一つに設けられた拡散部材と、
を備えた発光装置。
【請求項2】
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、
前記光源が対向配置される第1の側面と、前記第1の側面に対向する第2の側面と、第1および第2の側面に隣り合う第3および第4の側面と、上面と、微小な凹凸が形成された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ないし第4の各側面の一部および前記下面に設けられた反射部材と、
前記導光板の前記第2ないし第4の各側面の残りの部分および前記上面に設けられた拡散部材と、
を備えた発光装置。
【請求項3】
請求項1または2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。
【請求項4】
請求項1または2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の側面または前記第2ないし第4の各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の側面または前記第2ないし第4の各側面において前記反射部材が配置さ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。


【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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【公開番号】特開2009−176816(P2009−176816A)
【公開日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−11510(P2008−11510)
【出願日】平成20年1月22日(2008.1.22)
【出願人】(000000309)IDEC株式会社 (188)
【Fターム(参考)】