JP2008153020A - 導光体及び導光体発光ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】均一な面発光を実現すると共に、製造コストを低減し且つ汎用性を向上させることができる導光体及び導光体発光ユニットを提供する。
【解決手段】導光体発光ユニット１０は、長尺状導光体１００と、導光体１００の両端部に取り付けられ、導光体１００に光を照射するＬＥＤ発光部２０，３０とを備える。導光体１００は、その両端面から光が照射される光透過性中空部材１１０と、中空部材１１０の内部空間に配され、中空部材１１０の内周面から出射する光を反射する管状反射部材１２０と、中空部材１１０全体を覆うように中空部材１１０の外部に配され、中空部材１１０の外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズ１３０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、道路標識等に用いられる導光体及び導光体発光ユニットに関し、特に、ＬＥＤを光源として発光する導光体及び導光体発光ユニットに関する。

従来、道路標識等に用いられる導光体発光ユニットとして、導光板式表示装置９００は、図１０に示すように、矩形の導光板９１０の周囲に枠体９２０が形成され、枠体９２０内に縦置き光源９３０及び横置き光源９４０が収納されている。尚、本図においては、表示部を省略し、枠体９２０の正面側を一部破面図として正面側から縦置き光源９３０及び横置き光源９４０を視認可能として描画している。導光板式表示装置９００の設置時には図中の方向αが上方となり、導光板９１０の縦方向の端面９１１に正対して基板９３１に取り付けられた複数のＬＥＤが上下方向に間隔をおいて一列に設けられ、縦置き光源９３０から縦方向の端面９１１に対して図中の方向βに光が入射される。更に、導光板９１０の横方向の端面９１２に正対して冷陰極管である横置き光源９４０が設けられ、横置き光源９４０から横方向の端面９１２に対して図中の方向βと直交する方向Ｙに光が入射されるようになされ、横置き光源９４０の方向Ｙと反対側には反射体９５０が設けられている。

縦置き光源９３０及び横置き光源９４０のいずれか一方が冷陰極管及び／又は蛍光管となされていることで、ＬＥＤ直近が冷陰極管及び／又は蛍光管によって光量が補われ、光源としてＬＥＤを用いた場合でも光源直近の発光輝度を十分に得ることができ、更にＬＥＤの間隔をそれ程小さくしなくとも、複数のＬＥＤの間に生じる照明むらを冷陰極管及び／又は蛍光管から発せられる均一な輝度の光によって補填して、導光板が大型のものとなっても低廉なコストで簡便に導光板全体の輝度を均一とすることができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１７２８４３号公報

しかしながら、上記のような導光体発光ユニットでは、ＬＥＤの光の特性である垂直な指向性を利用し、導光板に直接的に光を出射して導光板を面発光させるため、膨大な数のＬＥＤを必要とし、導光体発光ユニットの製造コストが増大するという問題がある。また、導光板の発光面を確保しなければならないため、ユニット形状が限られ汎用性が低い。

本発明の目的は、均一な面発光を実現すると共に、製造コストを低減し且つ汎用性を向上させることができる導光体及び導光体発光ユニットを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の導光体は、少なくとも一方の端面から光が照射される光透過性管状部材と、前記光透過性管状部材の内部空間に配され前記光透過性管状部材の内周面から出射する光を反射する管状反射部材と、前記管状部材全体を覆うように前記光透過性管状部材の外部に配され、前記光透過性管状部材の外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズとを備えることを特徴とする。

請求項２記載の導光体は、請求項１記載の導光体において、前記光透過性管状部材は、断面略円形のアクリル樹脂製中空部材であることを特徴とする。

請求項３記載の導光体は、請求項１又は２記載の導光体において、前記光透過性管状部材は、その内周面において円周方向に沿って等間隔に設けられた複数の溝部を有することを特徴とする。

請求項４記載の導光体は、請求項３記載の導光体において、前記複数の溝部のピッチは、１．５〜２．７６ｍｍであることを特徴とする。

請求項５記載の導光体は、請求項３又は４記載の導光体において、前記溝部はその断面が略Ｖ字型形状であり、互いに接近するように傾斜した２つのテーパ面を有することを特徴とする。

請求項６記載の導光体は、請求項１記載の導光体において、前記管状拡散レンズは、その内周面において円周方向に沿って等間隔に設けられた複数の凸状部を有することを特徴とする。

請求項７記載の導光体は、少なくとも一方の端面から光が照射される光透過性長尺部材と、前記光透過性長尺部材の長手方向と平行な面に当接するように取り付けられ、前記光透過性長尺部材から出射する光を反射する長尺状反射部材と、前記光透過性長尺部材全体を覆うように前記光透過性長尺部材の外部に配され、前記光透過性長尺部材の外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズとを備えることを特徴とする。

請求項８記載の導光体は、請求項７記載の導光体において、前記光透過性長尺部材は、断面略円形のアクリル樹脂製中実部材であり、前記長尺状反射部材は、前記光透過性長尺部材の外周面の一部に取り付けられることを特徴とする。

請求項９記載の導光体は、請求項８記載の導光体において、前記光透過性長尺部材は、前記長尺状反射部材と当接する外周面において円周方向に沿って等間隔に設けられた複数の溝部を有することを特徴とする。

請求項１０記載の導光体は、請求項９記載の導光体において、前記複数の溝部のピッチは、１．５〜２．７６ｍｍであることを特徴とする。

請求項１１記載の導光体は、請求項９又は１０記載の導光体において、前記溝部はその断面が略Ｖ字型形状であり、互いに接近するように傾斜した２つのテーパ面を有することを特徴とする。

請求項１２記載の導光体は、請求項７記載の導光体において、前記管状拡散レンズは、その内周面において円周方向に沿って等間隔に設けられた複数の凸状部を有することを特徴とする。

請求項１３記載の導光体発光ユニットは、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の導光体と、前記導光体の少なくとも一方の端面から光を照射するＬＥＤ発光部とを備えることを特徴とする。

請求項１記載の導光体によれば、少なくとも一方の端面から光が照射される光透過性管状部材と、前記光透過性管状部材の内部空間に配され前記光透過性管状部材の内周面から出射する光を反射する管状反射部材と、前記管状部材全体を覆うように前記光透過性管状部材の外部に配され、前記光透過性管状部材の外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズとを備えるので、均一な面発光を実現すると共に、製造コストを低減し且つ汎用性を向上させることができる。

請求項７記載の導光体によれば、少なくとも一方の端面から光が照射される光透過性長尺部材と、前記光透過性長尺部材の長手方向と平行な面に当接するように取り付けられ、前記光透過性長尺部材から出射する光を反射する長尺状反射部材と、前記光透過性長尺部材全体を覆うように前記光透過性長尺部材の外部に配され、前記光透過性長尺部材の外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズとを備えるので、所定面における均一な面発光を実現すると共に、製造コストを低減し且つ汎用性を向上させることができる。

請求項１３記載の導光体によれば、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の導光体と、前記導光体の少なくとも一方の端面から光を照射するＬＥＤ発光部とを備えるので、光源にＬＥＤを使用することにより、従来の直管型蛍光ランプに比して電力消費の低減や耐久性の向上を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る導光体を備える導光体発光ユニットの構成を概略的に示す斜視図である。

図１に示すように、導光体発光ユニット１０は、長尺状導光体１００と、導光体１００の両端部に取り付けられ、導光体１００に光を照射するＬＥＤ発光部２０，３０とを備える。

ＬＥＤ発光部２０は、導光体１００の一方の端面からその長手方向に沿って導光体１００に光を照射する。具体的には、ＬＥＤ発光部２０は、略円柱状の枠体、枠体に固定される複数のチップ基板、複数のチップ基板の各々に搭載される砲弾型（丸型）ＬＥＤ、各ＬＥＤを覆うモールド部、及び各チップ基板の両側の端縁に形成された複数の電極部等から構成される。略円柱状の枠体には不図示の導電体が配されており、複数のチップ基板が導電体を介して互いに電気的に接続されている。

ＬＥＤ発光部２０は、導光体１００の他方の端面からその長手方向に沿って導光体１００に光を照射する。ＬＥＤ発光部３０は、その構成がＬＥＤ発光部２０と基本的に同じであるため、その説明を省略する。

図２は、図１における導光体１００の構成を示す図であり、（ａ）は半径方向の断面図であり、（ｂ）は長手方向の断面図である。

図２（ａ）及び図２（ｂ）において、導光体１００は、その両端面から光が照射される光透過性中空部材１１０と、中空部材１１０の内部空間に配され、中空部材１１０の内周面から出射する光を反射する管状反射部材１２０と、中空部材１１０全体を覆うように中空部材１１０の外部に配され、中空部材１１０の外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズ１３０とを備える。中空部材１１０、管状反射部材１２０及び管状拡散レンズ１３０は、ほぼ同軸上に配される。

中空部材１１０は、断面略円形の長尺状円筒部材であり、その長さは、例えば１０００ｍｍ、その外径及び内径は、例えば２９φ，１４φであり、その厚みは、例えば７．５ｍｍである。また、中空部材１１０は、高透明度を有するアクリル樹脂から成る。アクリル樹脂の屈折率は約１．４９であり、この値から計算される臨界角（全反射角）は約４２．２度である。尚、中空部材１１０は、ビーズ等の粒子を含有するアクリル透明樹脂から成ってもよい。

図３は、図２における導光体１００端部の部分拡大断面図である。

図３に示すように、中空部材１１０は、その外周面において、円周方向に沿って等間隔に設けられた複数の溝部１１１を有する。溝部１１１のピッチＤ１は、例えば１．５〜２．７６ｍｍである。溝部１１１はその断面が略Ｖ字型形状であり、互いに接近するように傾斜したテーパ面１１１ａ，１１１ｂとを有する。すなわち、中空部材１１０の外周面には、その軸方向と平行な面１１１ｃと、軸方向に対して夫々異なる角度を有するテーパ面１１１ａ，１１１ｂとが設けられている。テーパ面１１１ａ，１１１ｂ間の角度は、例えば９５度である。

管状反射部材１２０は、その外周面にメッキが蒸着された塩化ビニル樹脂から成り、その外径及び内径は、例えば、１３φ，１１φであり、その厚みは、例えば１．０ｍｍである。尚、管状反射部材１２０は、外周面が鏡面加工されたステンレス鋼から成ってもよい。

管状拡散レンズ１３０は、その内周面において円周方向に沿って等間隔に設けられた複数の凸状部１３１を有し、その外径及び内径は、例えば３２φ，３０φであり、その厚みは、例えば１．０ｍｍである。凸状部１３１のピッチＤ２は、例えば０．５ｍｍ以上である。

上記のように構成される導光体１００において、ＬＥＤ発光部２０，３０により照射された光は、中空部材１１０の両端面から入射する。中空部材１１０に入射した光のうち、上記臨界角以下の角度で内周面及び外周面における面１１１ｃに衝突する光は、中空部材１１０の内周面及び外周面で全反射を繰り返しながら中空部材１１０内を進んでいく。一方、外周面におけるテーパ面１１１ａ，１１１ｂに衝突する光は、テーパ面１１１ａ，１１１ｂで屈折して管状拡散レンズ１３０に出射されると共に、その一部がテーパ面１１１ａ，１１１ｂで反射して中空部材１１０の内周面で屈折し、管状反射部材１２０に出射される。

管状反射部材１２０に出射された光は、管状反射部材１２０の外周面で全反射し、中空部材１１０の内周面で屈折して再度中空部材１１０に入射する。再度中空部材１１０に入射した光は、中空部材１１０の外周面から出射し、又は中空部材１１０内を進んでいく。

また、管状拡散レンズ１３０に出射された光は、管状拡散レンズ１３０の凸状部１３１に衝突して拡散する。該拡散した光は、管状拡散レンズ１３０の外周面から外部に出射される。

導光体１００内の長手方向に亘る全域で上記メカニズムが繰り返されることにより、ＬＥＤ発光部２０，３０から照射された光が導光体１００全域で均一に散乱し、これにより導光体１００の外周面全体が均一に発光する。

本実施の形態によれば、導光体１００は、両端面から光が照射される光透過性中空部材１１０と、中空部材１１０の内部空間に配され中空部材１１０の内周面から出射する光を反射する管状反射部材１２０と、中空部材１１０全体を覆うように中空部材１１０の外部に配され中空部材１１０の外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズ１３０とを備えるので、導光体１００全体の均一な面発光を実現すると共に、製造コストを低減し且つ汎用性を向上させることができる。また、光源にＬＥＤを使用することにより、従来の直管型蛍光ランプ（ＦＬ）に比して電力消費の低減や耐久性の向上を実現することができる。また、光源にＬＥＤを使用するので、ＬＥＤの色を選択することにより、赤、黄、白、緑、青等の様々な色で導光体１００を発光させることができる。

本実施の形態では、中空部材１１０は断面略円形の長尺状円筒部材であるが、これに限るものではなく、断面略多角形の長尺部材であってもよい。

また、本実施の形態では、反射部材１２０は管状であるが、長尺状中実部材であってもよく、また、断面略多角形の長尺部材であってもよい。

本実施の形態では、ＬＥＤ発光部２０，３０が導光体１００の両端面に取り付けられるが、これに限るものではなく、ＬＥＤ発光部２０又は３０が管状導光体１０の一方の端面に取り付けられてもよい。これにより、製造工程を更に簡略化すると共に製造コストを更に軽減することができる。

図４は、図２の導光体１００の変形例を示す図であり、（ａ）は半径方向の断面図であり、（ｂ）は長手方向の断面図である。

図４（ａ）及び図４（ｂ）において、導光体４００は、その両端面から光が照射される光透過性長尺部材４１０と、軸方向矢視約１２０度の範囲で、長尺部材４１０の外周面の一部に当接するように取り付けられ、長尺部材４１０の面から出射する光を反射する断面略弧型反射部材４２０と、長尺部材４１０全体を覆うように長尺部材４１０の外部に配され、長尺部材４１０の外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズ４３０とを備える。長尺部材４１０、反射部材４２０及び管状拡散レンズ４３０は、ほぼ同軸上に配される。

長尺部材４１０は、断面略円形の中実部材であり、その長さは、例えば１０００ｍｍ、その外径は、例えば１５φである。また、長尺部材４１０は、例えば高透明度を有するアクリル樹脂から成る。尚、長尺部材４１０は、ビーズ等の粒子を含有するアクリル透明樹脂から成ってもよい。

図５は、図４における導光体４００端部の部分拡大断面図である。

図５に示すように、長尺部材４１０は、軸方向矢視約１２０度の範囲（図４（ｂ）の角度α）で、反射部材４２０と当接する外周面において円周方向に沿って等間隔に設けられた複数の溝部４１１を有する。溝部４１１のピッチＤ３は、例えば１．５〜２．７６ｍｍである。溝部４１１はその断面が略Ｖ字型形状であり、互いに接近するように傾斜したテーパ面４１１ａ，４１１ｂとを有する。すなわち、長尺部材４１０の外周面には、その軸方向と平行な面１１１ｃと、軸方向に対して夫々異なる角度を有するテーパ面４１１ａ，４１１ｂとが設けられている。テーパ面４１１ａ，４１１ｂ間の角度は、例えば９５度である。

反射部材４２０は、その内側曲面にプラスチック製反射板が貼着されたＲ７．５の弧状部材であり、例えばＰＥＴ発泡シートから成る。反射部材４２０の厚みは、例えば１．０ｍｍである。反射部材４２０の全反射率は、例えば９９％、拡散反射率は、例えば９５％である。

管状拡散レンズ４３０は、その内周面において円周方向に沿って等間隔に設けられた複数の凸状部４３１を有し、その外径及び内径は、例えば１９φ，１７φであり、その厚みは、例えば１．０ｍｍである。凸状部４３１のピッチＤ４は、例えば０．５ｍｍ以上である。

ＬＥＤ発光部２０，３０により照射された光は、長尺部材４１０の両端面から入射する。長尺部材４１０に入射した光のうち、上記臨界角以下の角度で外周面における面４１１ｃに衝突する光は、長尺部材４１０の内周面及び外周面で全反射を繰り返しながら管状部材４１０内を進んでいく。一方、外周面におけるテーパ面４１１ａ，４１１ｂに衝突する光は、テーパ面４１１ａ，４１１ｂで屈折して反射部材４２０に出射されると共に、その一部がテーパ面４１１ａ，４１１ｂで反射して図４（ｂ）の矢印方向に進む。

反射部材４２０に出射された光は、反射部材４２０の外周面で全反射し、長尺部材４１０の内周面で屈折して再度長尺部材４１０に入射する。再度長尺部材４１０に入射した光は、長尺部材４１０の外周面から出射し、又は長尺部材４１０内を進んでいく。

また、図４（ｂ）の矢印方向に進む光は、長尺部材４１０の外周面から出射し、管状拡散レンズ４３０の凸状部４３１に衝突して拡散する。該拡散した光は、管状拡散レンズ４３０の外周面から外部に出射される。

導光体４００内の長手方向に亘る全域で上記メカニズムが繰り返されることにより、ＬＥＤ発光部２０，３０から照射された光が導光体４００の軸方向矢視約２７０度の範囲における外周面で均一に散乱し、これにより導光体４００の外周面が均一に発光する。

上記構成によれば、導光体４００は、その両端面から光が照射される光透過性長尺部材４１０と、長尺部材４１０の外周面の一部に取り付けられ、長尺部材４１０の内周面から出射する光を反射する断面略弧型反射部材４２０と、長尺部材４１０全体を覆うように長尺部材４１０の外部に配され、長尺部材４１０の外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズ４３０とを備えるので、導光体４００の所定面における均一な面発光を実現すると共に、製造コストを低減し且つ汎用性を向上させることができる。

本実施の形態では、長尺部材４１０は断面略円形の中実部材であるが、これに限るものではなく、断面略多角形の中実部材であってもよい。

また、本実施の形態では、反射部材４２０は、断面略弧型であるが、これに限るものではなく、断面略矩形であってもよい。また、反射部材４２０は、長尺部材４１０の外周面の一部に当接するように取り付けられるが、これに限るものではなく、長尺部材４１０の長手方向に平行な面に当接するように取り付けられてもよい。

本実施の形態では、反射部材４２０は、軸方向矢視約１２０度の範囲で、長尺部材４１０の外周面に取り付けられるが、これに限るものではなく、使用用途に応じて他の角度の範囲で長尺部材４１０の外周面に取り付けられてもよい。

図６は、図２の導光体１００の他の変形例を示す図であり、（ａ）は半径方向の断面図であり、（ｂ）は長手方向の断面図である。

図６（ａ）及び図６（ｂ）において、導光体６００は、その両端面から光が照射される一対の光透過性蒲鉾型部材６１０ａ，６１０ｂと、蒲鉾型部材６１０ａ，６１０ｂの各平面に当接するように取り付けられ、蒲鉾型部材６１０ａ，６１０ｂの各平面から出射する光を反射する一対の反射部材６２０ａ，６２０ｂと、一対の蒲鉾型部材６１０ａ，６１０ｂの全体を覆うように一対の蒲鉾型部材６１０ａ，６１０ｂの外部に配され、一対の蒲鉾型部材６１０ａ，６１０ｂの外周曲面から出射する光を拡散する管状拡散レンズ６３０とを備える。

図７は、図６における導光体６００端部の部分拡大断面図である。

図７に示すように、蒲鉾型部材６１０ａは、その平面において半径方向に沿って等間隔に設けられた複数の溝部６１１を有する。溝部６１１のピッチＤ５は、例えば１．５〜２．７６ｍｍである。溝部６１１はその断面が略Ｖ字型形状であり、互いに接近するように傾斜したテーパ面６１１ａ，６１１ｂとを有する。すなわち、蒲鉾型部材６１０ａの外周面には、その軸方向と平行な平面６１１ｃ及び曲面６１１ｄと、軸方向に対して夫々異なる角度を有するテーパ面６１１ａ，６１１ｂとが設けられている。テーパ面６１１ａ，６１１ｂ間の角度は、例えば９５度である。尚、蒲鉾型部材６１０ｂの構成は、蒲鉾型部材６１０ａと同一であるため、その説明を省略する。

反射部材６２０ａは、その一方の主面にプラスチック製反射板が貼着された板状部材であり、例えばＰＥＴ発泡シートから成る。反射部材６２０ａの厚みは、例えば１．０ｍｍである。反射部材６２０ａの全反射率は、例えば９９％、拡散反射率は、例えば９５％である。尚、反射部材４２０ｂの構成は、反射部材４２０ａと同一であるため、その説明を省略する。

管状拡散レンズ６３０は、その内周面において円周方向に沿って等間隔に設けられた複数の凸状部６３１を有する拡散レンズであり、その外径及び内径は、例えば１９φ，１７φであり、その厚みは、例えば１．０ｍｍである。凸状部６３１のピッチＤ６は、例えば０．５ｍｍ以上である。

ＬＥＤ発光部２０，３０により照射された光は、蒲鉾型部材６１０ａの両端面から入射する。蒲鉾型部材６１０ａに入射した光のうち、上記臨界角以下の角度で外周面における平面６１１ｃ及び曲面６１１ｄに衝突する光は、蒲鉾型部材６１０ａの平面６１１ｃ及び曲面６１１ｄで全反射を繰り返しながら蒲鉾型部材６１０ａ内を進んでいく。一方、テーパ面６１１ａ，６１１ｂに衝突する光は、テーパ面６１１ａ，６１１ｂで屈折して反射部材６２０ａに出射されると共に、その一部がテーパ面６１１ａ，６１１ｂで反射して図６（ｂ）の矢印Ａ方向に進む。

反射部材６２０ａに出射された光は、反射部材６２０ａの表面で全反射し、蒲鉾型部材６１０ａの平面６１１ｃで屈折して再度蒲鉾型部材６１０ａに入射する。再度蒲鉾型部材６１０ａに入射した光は、蒲鉾型部材６１０ａの曲面６１１ｄから出射し、又は蒲鉾型部材６１０ａ内を進んでいく。

また、図６（ｂ）の矢印Ａ方向に進む光は、蒲鉾型部材６１０ａ曲面６１１ｄから出射し、管状拡散レンズ６３０の凸状部６３１に衝突して拡散する。該拡散した光は、管状拡散レンズ６３０の外周面から外部に出射される。

蒲鉾型部材６１０ｂの両端面から入射する光の進行は、図６（ｂ）の矢印Ｂ方向に進む以外は、蒲鉾型部材６１０ａの両端面から入射する光の進行と同じであるので、その説明を省略する。

導光体６００内の長手方向に亘る全域で上記メカニズムが繰り返されることにより、ＬＥＤ発光部２０，３０から照射された光が導光体６００の外周面で均一に散乱し、これにより導光体６００の外周面が均一に発光する。

上記構成によれば、導光体６００は、その両端面から光が照射される一対の光透過性蒲鉾型部材６１０ａ，６１０ｂと、蒲鉾型部材６１０ａ，６１０ｂの各平面に取り付けられ、蒲鉾型部材６１０ａ，６１０ｂの各平面から出射する光を反射する一対の反射部材６２０ａ，６２０ｂと、一対の蒲鉾型部材６１０ａ，６１０ｂの全体を覆うように一対の蒲鉾型部材６１０ａ，６１０ｂの外部に配され、一対の蒲鉾型部材６１０ａ，６１０ｂの外周曲面から出射する光を拡散する管状拡散レンズ６３０とを備えるので、導光体４００の所定面における均一な面発光を実現すると共に、製造コストを低減し且つ汎用性を向上させることができる。

図８は、図２の導光体１００の他の変形例を示す図であり、（ａ）は半径方向の断面図であり、（ｂ）は長手方向の断面図である。尚、図８に示す導光体は、図４に示す光透過性円筒部材及び反射部材を夫々３つ使用してこれらを固定するものであり、他の構成は図４に示す導光体と基本的に同じであるので、その説明を省略し、以下に異なる部分を説明する。

図８（ａ）及び図８（ｂ）において、導光体８００は、その両端面から光が照射される３つの光透過性長尺部材８１０ａ，８１０ｂ，８１０ｃと、長尺部材８１０ａ〜８１０ｃの各外周面に取り付けられ、長尺部材８１０ａ〜８１０ｃの外周面から出射する光を反射する反射部材８２０ａ，８２０ｂ，８２０ｃと、反射部材８２０ａ〜８２０ｃの外周面に取り付けられ、反射部材８２０ａ〜８２０ｃを固定する固定部材８４０と、長尺部材８１０ａ〜８１０ｃの全体を覆うように長尺部材８１０ａ〜８１０ｃの外部に配され、長尺部材８１０ａ〜８１０ｃの外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズ８３０とを備える。

固定部材８４０は、Ｒ６．２５の弧状部８４０ａ，８４０ｂ，８４０ｃと、弧状部８４０ａ〜８４０ｃのうち隣接する１組の弧状部の外周面を互いに接続する接続部８４０ａ´，８４０ｂ´，８４０ｃ´とを有する。弧状部８４０ａ〜８４０ｃの厚みは、夫々、例えば０．３ｍｍである。

長尺部材８１０ａは、断面略円形の中実部材であり、その長さは、例えば１０００ｍｍ、その外径は、例えば１２．５φである。また、長尺部材８１０ａ〜８１０は、例えば高透明度を有するアクリル樹脂から成る。尚、長尺部材４１０は、ビーズ等の粒子を含有するアクリル透明樹脂から成ってもよい。

管状拡散レンズ６３０の外径及び内径は、例えば３２φ，３０φであり、その厚みは、例えば１．０ｍｍである。

上記構成によれば、導光体８００は、その両端面から光が照射される３つの光透過性長尺部材８１０ａ，８１０ｂ，８１０ｃと、長尺部材８１０ａ〜８１０ｃの各外周面に取り付けられ、長尺部材８１０ａ〜８１０ｃの外周面から出射する光を反射する反射部材８２０ａ，８２０ｂ，８２０ｃと、反射部材８２０ａ〜８２０ｃの外周面に取り付けられ、反射部材８２０ａ〜８２０ｃを固定する固定部材８４０と、長尺部材８１０ａ〜８１０ｃの全体を覆うように長尺部材８１０ａ〜８１０ｃの外部に配され、長尺部材８１０ａ〜８１０ｃの外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズ８３０とを備えるので、導光体４００全体の均一な面発光を実現すると共に、製造コストを低減し且つ汎用性を向上させることができる。また、導光体８００は光透過性円筒部材を３つ備えるので、円筒部材を１つ備える導光体よりも輝度を高めることができる。

図９は、本発明の第２の実施の形態に係る導光体の構成を概略的に示す図であり、（ａ）は半径方向の断面図であり、（ｂ）は長手方向の断面図である。

図９（ａ）及び（ｂ）において、導光体８５０は、その両端面から光が照射される光透過性中空部材８５１と、中空部材８５１の内部空間に配され、その一方の面から光が照射される光ファイバ部材８５２と、中空部材８５１全体を覆うように中空部材８５１の外部に配され、中空部材８５１の外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズ８５３とを備える。中空部材８５１、光ファイバ部材８５２及び管状拡散レンズ８５３は、ほぼ同軸上に配される。

光ファイバ部材８５２は、アクリル樹脂製コア部材８５４と、コア部材８５４の長手方向の全域に亘って形成され、軸方向矢視所定角度の範囲（図４（ｂ）の角度β）でコア部材８５４の外周面の一部に設けられる反射部材８５５と、コア部材８５４全体を被覆するように配され、コア部材８５４の外周面から出射する光を拡散する被覆材８５６とで構成される。光ファイバ部材８５２の外径は、例えば６．５〜１４．０ｍｍである。コア部材８５４は、例えばアクリル樹脂から成り、反射部材８５５は、例えばフッ素系樹脂から成る。ＬＥＤ発光ユニット２０から光ファイバ部材８５２に光が照射されることにより、光ファイバ部材８５２が図中の矢印方向に面発光する。

本実施の形態によれば、その両端面から光が照射される光透過性中空部材８５１と、中空部材８５１の内部空間に配され、その一方の面から光が照射される光ファイバ部材８５２と、中空部材８５１全体を覆うように中空部材８５１の外部に配され、中空部材８５１の外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズ８５３とを備え、光ファイバ部材８５２は、ＬＥＤ発光ユニット２０から光が照射されることにより所定方向に面発光するので、導光体８５０全体を面発光させると共に、光ファイバ部材８５２の面発光により所定方向の輝度を増加させることができる。

本実施の形態では、光ファイバ部材８５２には、ＬＥＤ発光ユニット２０から光が照射されるが、これに限るものではなく、ＬＥＤ発光ユニット２０とは異なる他の発光ユニットから光が照射されてもよい。

本発明の実施の形態に係る導光体を備える導光体発光ユニットの構成を概略的に示す斜視図である。 図１における導光体の構成を示す図であり、（ａ）は半径方向の断面図であり、（ｂ）は長手方向の断面図である。 図２における導光体端部の部分拡大断面図である。 図２の導光体の変形例を示す図であり、（ａ）は半径方向の断面図であり、（ｂ）は長手方向の断面図である。 図４における導光体端部の部分拡大断面図である。 図２の導光体の他の変形例を示す図であり、（ａ）は半径方向の断面図であり、（ｂ）は長手方向の断面図である。 図６における導光体端部の部分拡大断面図である。 図２の導光体の他の変形例を示す図であり、（ａ）は半径方向の断面図であり、（ｂ）は長手方向の断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る導光体の構成を概略的に示す図であり、（ａ）は半径方向の断面図であり、（ｂ）は長手方向の断面図である。 従来の導光体発光ユニットの構成を概略的に示す平面図である。

符号の説明

１０ 導光体発光ユニット
２０，３０ ＬＥＤ発光部
１００ 長尺状導光体
１１０ 光透過性中空部材
１２０ 管状反射部材
１３０ 管状拡散レンズ

Claims (13)

1. 少なくとも一方の端面から光が照射される光透過性管状部材と、前記光透過性管状部材の内部空間に配され前記光透過性管状部材の内周面から出射する光を反射する管状反射部材と、前記管状部材全体を覆うように前記光透過性管状部材の外部に配され、前記光透過性管状部材の外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズとを備えることを特徴とする導光体。
2. 前記光透過性管状部材は、断面略円形のアクリル樹脂製中空部材であることを特徴とする請求項１記載の導光体。
3. 前記光透過性管状部材は、その内周面において円周方向に沿って等間隔に設けられた複数の溝部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の導光体。
4. 前記複数の溝部のピッチは、１．５〜２．７６ｍｍであることを特徴とする請求項３記載の導光体。
5. 前記溝部はその断面が略Ｖ字型形状であり、互いに接近するように傾斜した２つのテーパ面を有することを特徴とする請求項３又は４記載の導光体。
6. 前記管状拡散レンズは、その内周面において円周方向に沿って等間隔に設けられた複数の凸状部を有することを特徴とする請求項１記載の導光体。
7. 少なくとも一方の端面から光が照射される光透過性長尺部材と、前記光透過性長尺部材の長手方向と平行な面に当接するように取り付けられ、前記光透過性長尺部材から出射する光を反射する長尺状反射部材と、前記光透過性長尺部材全体を覆うように前記光透過性長尺部材の外部に配され、前記光透過性長尺部材の外周面から出射する光を拡散する管状拡散レンズとを備えることを特徴とする導光体。
8. 前記光透過性長尺部材は、断面略円形のアクリル樹脂製中実部材であり、
   前記長尺状反射部材は、前記光透過性長尺部材の外周面の一部に取り付けられることを特徴とする請求項７記載の導光体。
9. 前記光透過性長尺部材は、前記長尺状反射部材と当接する外周面において円周方向に沿って等間隔に設けられた複数の溝部を有することを特徴とする請求項８記載の導光体。
10. 前記複数の溝部のピッチは、１．５〜２．７６ｍｍであることを特徴とする請求項９記載の導光体。
11. 前記溝部はその断面が略Ｖ字型形状であり、互いに接近するように傾斜した２つのテーパ面を有することを特徴とする請求項９又は１０記載の導光体。
12. 前記管状拡散レンズは、その内周面において円周方向に沿って等間隔に設けられた複数の凸状部を有することを特徴とする請求項７記載の導光体。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の導光体と、前記導光体の少なくとも一方の端面から光を照射するＬＥＤ発光部とを備えることを特徴とする導光体発光ユニット。

Images