JPH07199375A - Light source - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 点光源や線光源からの光を利用して必要な場
所に適量の照度を得る立体的構造の光源装置を提供す
る。
【構成】 導光体により形成された中空略円錐体12又
は部分中空円錐体18を用いるか、又は導光体により形
成された平板32、34他を複数用い、これらの導光体
の端部に点光源10(円錐体のときは環状光源20a,
20bも可)又は線光源36他を配し、導光体の一方の
面から光を出射するようにしている。かかる構成におい
て、円錐体の場合は、その頭頂角φを選定し、平板の場
合は、複数の平板の配置の角度を選定して出射光の光路
を選定できるようにしている。又、必要に応じて反射手
段24、49他を組み合わせ、その配置によっても出射
光の光路を選定できるようにしている。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a light source device having a three-dimensional structure that obtains an appropriate amount of illuminance at a required place by using light from a point light source or a line light source. A hollow substantially conical body 12 or a partially hollow conical body 18 formed of a light guide body is used, or a plurality of flat plates 32, 34 and the like formed of the light guide body are used, and end portions of these light guide bodies are used. A point light source 10 (a circular light source 20a when a cone is used,
20b is also possible) or the line light source 36 and the like are arranged so that light is emitted from one surface of the light guide. In such a configuration, in the case of a cone, the vertex angle φ thereof is selected, and in the case of a flat plate, the angle of arrangement of a plurality of flat plates is selected so that the optical path of the emitted light can be selected. Further, if necessary, the reflecting means 24, 49, etc. are combined so that the optical path of the emitted light can be selected by the arrangement thereof.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光源装置に関するもので
あり、特に点光源又は線光源からの光を導光体を介して
出射する光源装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source device, and more particularly to a light source device for emitting light from a point light source or a line light source through a light guide.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から点光源又は線光源からの光を平
板状導光体の一端から入射させ、この導光体の一方又は
双方の平面から出射させて面光源を得るような光源装置
が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, a light source device for obtaining a surface light source by making light from a point light source or a line light source incident from one end of a flat plate-shaped light guide and emitting it from one or both planes of this light guide is known. Are known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】かかる従来の光源装置
は平面的な導光体を用いているので、単に面光源として
のみ利用されるにすぎない。しかし、各種の装置におい
て、平面的な光源ではなく、立体的な光源が求められる
ことがあり、導光体から出射される光線も、所定の指向
性を求められることがある。又、光源の輝度よりも、対
象への照度が求められることもある。従来の光源装置で
はかかる要求に応えることができなかった。又、点光源
の場合は、レンズやプリズム等を用いて集光したり、平
行光を得たり、発散光を得たりすることができ、又拡散
板等を用いて散乱光にすることができ、制御がしやすい
が、蛍光管のように拡散光の光源の場合は制御が困難で
あった。Since such a conventional light source device uses a planar light guide, it is merely used as a surface light source. However, various devices may require a stereoscopic light source instead of a planar light source, and a light beam emitted from the light guide may also require a predetermined directivity. In addition, the illuminance on the target may be required rather than the brightness of the light source. Conventional light source devices have not been able to meet such demands. In the case of a point light source, a lens, a prism, etc. can be used to collect light, collimated light can be obtained, and divergent light can be obtained, and a diffuser plate etc. can be used to make scattered light. It is easy to control, but it was difficult to control in the case of a diffused light source such as a fluorescent tube.
【0004】従って本発明は、点光源や線光源からの光
をコントロールして必要な場所へ必要な光を集めて適量
の照度を得ることのできる立体的構造の光源装置を提供
することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a light source device having a three-dimensional structure capable of controlling the light from a point light source or a line light source and collecting the necessary light at a necessary place to obtain an appropriate amount of illuminance. And
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、導光体により形成された中空略円錐体又
は部分中空略円錐体を用いるか、又は導光体により形成
された平板を複数用い、これらの導光体の端部に点光源
又は線光源を配し、導光体の一方の面から光を出射する
ようにしている。かかる構成において、円錐体の場合
は、その頭頂角を選定し、平板の場合は、複数の平板の
配置の角度を選定して出射光の光路を選定できるように
している。又、必要に応じて反射手段を組み合わせ、そ
の配置によっても出射光の光路を選定できるようにして
いる。To achieve the above object, the present invention uses a hollow substantially conical body or a partially hollow substantially conical body formed by a light guide, or a flat plate formed by a light guide. Is used, a point light source or a line light source is arranged at the end of these light guides, and light is emitted from one surface of the light guides. In such a configuration, in the case of a conical body, its vertex angle is selected, and in the case of a flat plate, the angle of arrangement of a plurality of flat plates is selected so that the optical path of emitted light can be selected. Further, if necessary, reflecting means are combined so that the optical path of the emitted light can be selected by the arrangement thereof.
【0006】すなわち本発明によれば、光学的に均一な
導光体により形成された中空略円錐体と、前記中空略円
錐体の頂部及び底部円周端面の一方又は双方に設けられ
た光源と、前記中空略円錐体の内面及び外面の一方又は
双方を光の出射面とする手段を有する光源装置が提供さ
れる。That is, according to the present invention, a hollow substantially conical body formed of an optically uniform light guide, and a light source provided on one or both of the top and bottom circumferential end faces of the hollow substantially conical body. There is provided a light source device having means for making one or both of an inner surface and an outer surface of the hollow substantially conical body a light emitting surface.
【0007】又、本発明によれば、光学的に均一な少な
くとも2枚の平板状導光体と、前記導光体の端面の一方
又は双方に設けられた線状光源と、前記導光体の一方又
は双方の面から光を出射させる手段と、少なくとも2枚
の前記導光体が所定の角度で向き合うよう支持する支持
手段とを有する光源装置が提供される。According to the present invention, at least two optically uniform flat plate-shaped light guides, a linear light source provided on one or both of the end faces of the light guides, and the light guides There is provided a light source device having a means for emitting light from one or both surfaces, and a support means for supporting at least two light guides so as to face each other at a predetermined angle.
【0008】[0008]
【実施例】以下図面と共に本発明の光源装置の好ましい
実施例について説明する。図1は本発明の光源装置の第
1実施例を示す断面図であり、同斜視図は図2に示され
ている。図1及び図2において、中空略円錐体12は光
学的に均一な導光体により形成されており、その頂部付
近は導光体の一方の端面12Aが円形となっており、こ
の端面12Aの近傍に点光源10が配されている。他の
端面12Bも円形であり、端面12Bに囲まれる部分は
中空略円錐体12の底面に相当する。中空略円錐体12
(正確には中空部分円錐体だが後述する中空部分円錐体
と区別するため中空略円錐体という)の内面16は光が
出射できるよう粗面加工がなされている。この粗面加工
された一方の表面が、中空略円錐体12の内面を光の出
射面とする手段として作用する。この粗面加工は、導光
体の一方又は双方の表面に微小な凹凸を設けるか、又は
導光体の材料自体の屈折率と異なる屈折率を有する微粒
子をバインダーと混合して印刷あるいは塗布により付着
させ、導光体表面の空気に対する全反射臨界角が、表面
が平坦であるときより大きくなるようにするものであ
る。このバインダーとしては、導光体の屈折率と同等又
はこれ以下の屈折率のものを用いる。又、導光体の内部
に導光体の材料自体の屈折率と異なる屈折率を有する微
粒子を分散することにより光の出射が容易となる。かか
る微粒子を光学的に均一な導光体内に分散・混入させる
と、結果として得られる導光体は光学的には均一ではな
くなるが、かかる導光体を用いることも本発明の範囲内
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the light source device of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a light source device of the present invention, and a perspective view thereof is shown in FIG. 1 and 2, the hollow substantially conical body 12 is formed of an optically uniform light guide, and one end surface 12A of the light guide is circular near the top of the light guide. The point light source 10 is arranged in the vicinity. The other end surface 12B is also circular, and the portion surrounded by the end surface 12B corresponds to the bottom surface of the hollow substantially conical body 12. Hollow approximately cone 12
The inner surface 16 of the (concrete hollow conical body, to be exact, but referred to as a hollow conical body which will be described later) is roughened so that light can be emitted. One of the roughened surfaces acts as a means for making the inner surface of the hollow substantially conical body 12 a light emitting surface. This surface roughening is performed by printing or applying fine irregularities on one or both surfaces of the light guide, or by mixing fine particles having a refractive index different from that of the material of the light guide with a binder. It is attached so that the critical angle for total reflection of air on the surface of the light guide is larger than that when the surface is flat. As the binder, a binder having a refractive index equal to or lower than that of the light guide is used. Further, by dispersing fine particles having a refractive index different from the refractive index of the material itself of the light guide inside the light guide, it becomes easy to emit light. When such fine particles are dispersed / mixed in an optically uniform light guide, the resulting light guide is not optically uniform, but it is within the scope of the present invention to use such a light guide. .
【0009】図3は導光体の一端から入射された光が粗
面加工された一方の表面から出射する場合の指向性を示
す説明図である。図示の様に導光体の任意の点の法線H
に対して所定の出射角θ=50°乃至70゜の角度の指
向性をもって出射されることが知られている。図3に示
した例ではθ=57゜であり、この出射角θは導光体の
表面の加工方法により適宜選定することができる。すな
わち、一定の加工方法により希望の日を得ることができ
るという再現性がある。本発明は導光体のかかる性質を
利用したものである。この光の出射角は一定であるの
で、図1、図2に示す第1実施例の中空略円錐体12の
頭頂角φを任意に選定することにより、内面16から出
射する光の方向を制御することができる。図3におい
て、導光体である中空略円錐体12の内面の任意の場所
における法線Hに対する光の出射角をθとするために
は、図1における中空略円錐体12の頭頂角φを(18
0°−2φ)±30°に設定する。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the directivity when the light incident from one end of the light guide body is emitted from one roughened surface. As shown in the figure, the normal line H of any point of the light guide
It is known that the light is emitted with a directivity of a predetermined emission angle θ = 50 ° to 70 °. In the example shown in FIG. 3, θ = 57 °, and this emission angle θ can be appropriately selected depending on the processing method of the surface of the light guide. That is, there is reproducibility that a desired day can be obtained by a certain processing method. The present invention utilizes such a property of the light guide. Since the emission angle of this light is constant, the direction of the light emitted from the inner surface 16 is controlled by arbitrarily selecting the apex angle φ of the hollow substantially conical body 12 of the first embodiment shown in FIGS. can do. In FIG. 3, in order to set the emission angle of light with respect to the normal line H at an arbitrary position on the inner surface of the hollow substantially conical body 12 which is a light guide body to θ, the vertex angle φ of the hollow substantially conical body 12 in FIG. (18
0 ° -2φ) ± 30 °.
【0010】すなわち頭頂角φを狭めると中空略円錐体
12から出射される光線は一点に収束するし、逆にφを
広げると、所定角度で平行光線が得られ、さらに広げる
と拡散光線が得られるのである。従って、用途に応じて
任意の頭頂角φを用いて設計することができる。なお上
記φを(180−2θ)±30°に設定することは、後
述する中空部分円錐体を用いた実施例の場合にも適用で
きる。That is, when the vertex angle φ is narrowed, the light rays emitted from the hollow substantially conical body 12 converge to one point, and when φ is widened conversely, parallel rays are obtained at a predetermined angle, and when further widened, diffuse rays are obtained. Be done. Therefore, it can be designed by using an arbitrary vertex angle φ depending on the application. The setting of φ to (180−2θ) ± 30 ° can be applied to the embodiment using a hollow partial cone described later.
【0011】図1及び図2に示した第1実施例では導光
体が中空略円錐体12であったが、図4に示すように中
空部分円錐体18であってもよい。すなわち導光体の端
部は小口径の円周端面18Aと大口径の円周端面18B
となっている。図5は、中空略円錐体12を用いた場合
(図中a,b,c,)と中空部分円錐体18を用いた場
合(図中d,e,f)を示す模式図である。図中10は
白熱ランプ又はハロゲンランプ等の点光源を示し、20
a、20bは環状蛍光管等の環状光源を示している。図
5中、a,b,d,eの例では光源は1つのみ用いてい
るが、cとfの例では導光体の端部の双方に光源を配し
ている。なお環状光源の代りに、点光源や線状光源を複
数用いて、これを環状に配列してもよい。In the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the light guide is a hollow substantially conical body 12, but it may be a hollow partial conical body 18 as shown in FIG. That is, the end portion of the light guide has a small-diameter circumferential end surface 18A and a large-diameter circumferential end surface 18B.
Has become. FIG. 5 is a schematic diagram showing a case where the hollow substantially conical body 12 is used (a, b, c in the drawing) and a case where the hollow partial conical body 18 is used (d, e, f in the drawing). In the figure, 10 indicates a point light source such as an incandescent lamp or a halogen lamp, and 20
Reference numerals a and 20b denote annular light sources such as an annular fluorescent tube. In FIG. 5, only one light source is used in the examples of a, b, d, and e, but in the examples of c and f, the light sources are arranged at both ends of the light guide. Instead of the annular light source, a plurality of point light sources or linear light sources may be used and arranged in an annular shape.
【0012】従って図5中aは図1、図2の第1実施例
に相当し、以下bが第2実施例、cが第3実施例、dが
第4実施例、eが第5実施例、fが第6実施例を示して
いる。上記各実施例において、導光体18は透明な物体
を用いることができ、例えば無機硝子、アクリル樹脂、
ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂のいずれかで
作ることができる。Therefore, in FIG. 5, a corresponds to the first embodiment of FIGS. 1 and 2, b is the second embodiment, c is the third embodiment, d is the fourth embodiment, and e is the fifth embodiment. An example, f shows the sixth embodiment. In each of the above embodiments, a transparent object can be used as the light guide 18, and for example, inorganic glass, acrylic resin,
It can be made of either polystyrene resin or polycarbonate resin.
【0013】上記各実施例において図5のa〜fに示す
ように、中空略円錐体12又は中空部分円錐体18の底
面に光を拡散させる光拡散フィルム22又は光拡散シー
トを配することは、本発明の好ましい態様であり、出射
光が拡散されて均一な光線が得られる。In each of the above embodiments, as shown in FIGS. 5A to 5F, the light diffusion film 22 or the light diffusion sheet for diffusing light is not provided on the bottom surface of the hollow substantially conical body 12 or the hollow partial conical body 18. In a preferred embodiment of the present invention, the emitted light is diffused to obtain a uniform light beam.
【0014】次に図6乃至図8を参照して第7乃至第9
実施例について説明する。これらの実施例は、図5中の
cに示した第3実施例の変化態様として示されている
が、図5中の他の実施例の変化態様としても成り立つ。
この第7乃至第9実施例は中空略円錐体12の外面17
の周囲に空気層を介して反射手段としての反射体24、
26、28を設けたものである。この反射体24、2
6、28はいずれも全体として又は少なくとも一部が中
空略円錐体であり、その中心軸は中空略円錐体12の中
心軸と共通である。これらの反射体24、26、28及
び後述する実施例の各反射体にはアルミニウム、銀など
の金属又はこれらの金属を蒸着した合成樹脂フィルム、
シート又は空気、無機微粒子等を光拡散剤とした合成樹
脂フィルム等を用いることができる。Next, referring to FIGS. 6 to 8, seventh to ninth
Examples will be described. Although these embodiments are shown as variations of the third embodiment shown in FIG. 5c, they also hold as variations of the other embodiments in FIG.
In the seventh to ninth embodiments, the outer surface 17 of the hollow substantially conical body 12 is used.
A reflector 24 as a reflection means through an air layer around the
26 and 28 are provided. This reflector 24, 2
6 and 28 are hollow or substantially conical bodies as a whole or at least in part, and their central axes are the same as the central axes of the hollow and substantially conical bodies 12. A metal such as aluminum or silver or a synthetic resin film obtained by vapor deposition of these metals is used for each of the reflectors 24, 26, 28 and the reflectors of Examples described later,
A sheet, a synthetic resin film using air, inorganic fine particles or the like as a light diffusing agent can be used.
【0015】図6の第7実施例では、反射体24が中空
略円錐体12の外面の全体に沿う形で設けられている。
すなわち両者の頭頂角φ、δはほぼ均しい。図7の第8
実施例では、反射体26は頭頂角δが中空略円錐体12
の頭頂角φより大きい第1中空略円錐体26Aと、頭頂
角が中空略円錐体12の頭頂角φとほぼ同じである第2
中空略円錐体26Bと、両者を接続する環状接続部26
Cを有している。この反射体26の第1中空略円錐体の
頭頂角δは、導光体により形成された中空略円錐体12
の頭頂角をφとするとき、(90+φ/2)°とするこ
とができる。なお反射体26中、接続部26Cは反射作
用を有す必要はないので、反射材料でないもので構成し
てもよい。In the seventh embodiment shown in FIG. 6, the reflector 24 is provided along the entire outer surface of the hollow conical body 12.
That is, the vertex angles φ and δ of both are almost equal. 8th of FIG.
In the embodiment, the reflector 26 has a vertex angle δ of the hollow substantially conical body 12.
Of the first hollow substantially conical body 26A larger than the apex angle φ of the second, and the second apex angle of which is substantially the same as the apex angle φ of the hollow substantially conical body 12.
Hollow approximately conical body 26B and annular connecting portion 26 connecting both
Has C. The vertex angle δ of the first hollow substantially conical body of the reflector 26 is the hollow substantially conical body 12 formed by the light guide body.
When the vertex angle of φ is φ, it can be (90 + φ / 2) °. In the reflector 26, the connecting portion 26C does not need to have a reflecting action, and thus may be made of a non-reflective material.
【0016】図8の第9実施例は図6の第7実施例の変
化態様で、反射体28の断面形状が一部波状又は鋸歯状
になっている。すなわち反射体28は全体としては中空
円錐体であるが、頂部付近には波状部28Aを有し、底
面付近では平坦部分28Bを有している。上記第7乃至
第9実施例では、中空略円錐体12の外面から出射した
光線を各反射体24、26、28にて反射し、その反射
光を導光体である中空略円錐体12を通して、その底面
から出射させるようにしている。図6乃至図8において
光路は点線にて示されている。このように第7乃至第9
実施例では中空略円錐体12の外面17から光を出射さ
せるようにするため、第1実施例で説明した光を出射さ
せる手段と同様の手段を外面側に設けておく必要があ
る。なお、反射体を用いる上記第7乃至第9実施例にお
いても、第1乃至第3実施例同様中空略円錐体12の内
面16からも光を出射させるようにしておくことができ
る。The ninth embodiment shown in FIG. 8 is a modification of the seventh embodiment shown in FIG. 6, in which the cross section of the reflector 28 is partially wavy or sawtooth. That is, the reflector 28 is a hollow cone as a whole, but has a corrugated portion 28A near the top and a flat portion 28B near the bottom. In the seventh to ninth embodiments, the light rays emitted from the outer surface of the hollow substantially conical body 12 are reflected by the respective reflectors 24, 26 and 28, and the reflected light is passed through the hollow substantially conical body 12 which is a light guide. , The light is emitted from the bottom surface. The optical paths are shown by dotted lines in FIGS. In this way,
In the embodiment, in order to emit the light from the outer surface 17 of the substantially hollow conical body 12, it is necessary to provide the same means as the means for emitting the light described in the first embodiment on the outer surface side. In the seventh to ninth embodiments using the reflector, the light can be emitted from the inner surface 16 of the hollow substantially conical body 12 as in the first to third embodiments.
【0017】次に図9を参照して、本発明の第10実施
例について説明する。第10実施例は図5のfに示した
第6実施例の変形例であり、中空部分円錐体18の外面
17に沿った第1反射体29と、中空部分円錐体18の
内部空間に設けられた第2反射体31を有している。第
1反射体29は中空部分円錐体であり、第2反射体31
は中空円錐体である。なお第2反射体31は中空でな
く、中空円錐体でもよいし、部分円錐体でも使用可能で
あるが、頂部を有する完全な円錐体に近い程反射面積を
大きくとることができ、有利である。Next, a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The tenth embodiment is a modification of the sixth embodiment shown in FIG. 5f, and is provided in the first reflector 29 along the outer surface 17 of the hollow partial cone 18 and the internal space of the hollow partial cone 18. The second reflector 31 is formed. The first reflector 29 is a hollow partial cone, and the second reflector 31 is
Is a hollow cone. The second reflector 31 may be a hollow conical body or a partial conical body instead of being hollow. However, it is advantageous that the reflective area can be increased as it approaches a complete conical body having a top. .
【0018】上記第10実施例において、第1反射体2
9の頭頂角δ1は固定しておき、第2反射体31の頭頂
かくδ2を変えるべく、異なる頭頂角を有する第2反射
体31を複数用意しておいて、必要に応じて部品交換す
れば、最終的に得られる光束の態様を所望のものとする
ことができる。なお、図6乃至図9では環状光源20
a、20bは特に反射体に覆われていないように示され
ているが、実際的にはこれらの光源からの光が効率よく
直近の導光体の端部に入射するような反射体を設けてお
くことが好ましい。In the tenth embodiment, the first reflector 2
The top angle δ 1 of 9 is fixed, and a plurality of second reflectors 31 having different top angles are prepared in order to change the top angle δ 2 of the second reflector 31, and parts are replaced if necessary. If so, the form of the finally obtained light flux can be made a desired one. Note that in FIGS. 6 to 9, the annular light source 20 is used.
Although a and 20b are shown not to be covered with a reflector, in practice, a reflector is provided so that the light from these light sources can be efficiently incident on the end portion of the light guide in the immediate vicinity. It is preferable to keep.
【0019】次に本発明の他の実施例について説明す
る。図10乃至図13は第11乃至第14実施例を示し
ている。この4つの実施例は第1乃至第10実施例と異
なり、平板状の導光体を用いて光源装置が作られてい
る。図10に示した第11実施例は光学的に均一な2つ
の平板状の2枚の導光体32、34を両者の一方の面が
向き合いつつ広がる組体30を構成するよう所定の角度
をもって配し、導光体32、34の一端であり、かつ組
体30の頂部に線状の光源36を配している。Next, another embodiment of the present invention will be described. 10 to 13 show the 11th to 14th embodiments. The four examples are different from the first to tenth examples, and the light source device is made by using the flat light guide. In the eleventh embodiment shown in FIG. 10, two optically uniform two plate-shaped light guides 32 and 34 are formed at a predetermined angle so as to form an assembly 30 in which one surface of the two light guides 32 and 34 spreads while facing each other. A linear light source 36 is arranged at one end of the light guides 32, 34 and on the top of the assembly 30.
【0020】図11の第12実施例は第11実施例の変
化態様で、光学的に均一な2枚の導光体40、44の端
部に線状光源46、48を配して導光体40、44が所
定の角度をもって向き合いつつ広がるよう配置すべく、
第3の導光体42を配している。この第3の導光体も光
学的に均一であり、断面が「く」の字状の形状となって
おり、その両端は線状光源46、48の近傍に配されて
いる。The twelfth embodiment of FIG. 11 is a modification of the eleventh embodiment, and linear light sources 46 and 48 are arranged at the ends of two optically uniform light guides 40 and 44 to guide light. To arrange so that the bodies 40 and 44 face each other at a predetermined angle and spread
The third light guide 42 is arranged. The third light guide is also optically uniform, has a V-shaped cross section, and its both ends are arranged near the linear light sources 46 and 48.
【0021】図12に示した第13実施例は図10の第
11実施例の組体を2つ用いると共に、各導光体の他の
端部にも線状光線60、64、68を配したものであ
る。図11中、符号にA又はBを付した参照番号の部材
は、図9の同一番号の部材に対応している。上記第11
乃至第13実施例では、導光体の少なくとも一方の面に
先の実施例同様の光を出射させる手段を設けている。こ
れらの実施例でも先の実施例同様に反射体を設けること
もできる。この場合は図中左側の面から出射させて反射
すべく、図中左側の面に光を出射させる手段を設ける必
要があり、又、かかる手段を両面に設けることもでき
る。The thirteenth embodiment shown in FIG. 12 uses two assemblies of the eleventh embodiment shown in FIG. 10, and linear rays 60, 64, 68 are also arranged at the other end of each light guide. It was done. In FIG. 11, members with reference numbers with reference numerals A or B correspond to members with the same numbers in FIG. 9. 11th above
In the thirteenth embodiment, at least one surface of the light guide is provided with a means for emitting the same light as in the previous embodiments. Also in these embodiments, a reflector may be provided as in the previous embodiments. In this case, it is necessary to provide a means for emitting light on the left side surface in the drawing so that the light is emitted from the left side surface in the drawing for reflection, and such means may be provided on both surfaces.
【0022】第11乃至第13実施例について、各導光
体32、34、40、32A、34A、32B、34B
の配置の角度は得ようとする光線の種類、すなわち、拡
散光か集中光かあるいは平行光かによって任意に選定す
ることができる。又、図示しない回動自在な支持機構を
用いてこれらの角度を可変にすることもできる。For the eleventh to thirteenth embodiments, the light guides 32, 34, 40, 32A, 34A, 32B, 34B are provided.
The angle of arrangement can be arbitrarily selected depending on the type of light beam to be obtained, that is, diffused light, concentrated light, or parallel light. Further, these angles can be made variable by using a rotatable support mechanism (not shown).
【0023】図13はかかる可変角度型で反射体付きの
例である第14実施例を示す断面図である。この例では
光学的に均一な2枚の平板状導光体32、34が所定の
角度δで配されるよう回動自在な支持機構が設けられて
いる。すなわち、光学的に均一な2枚の補助導光体4
6、48が互いに回動自在に配され、その両端に導光体
32、34が回動自在に配されている。70、72は反
射体であり、図中左側から出射された光を反射して図中
右方へ光を放出するよう構成されている。上記各実施例
において、導光体や反射体の材料は先に説明したものを
適宜選んで使用することができる。FIG. 13 is a sectional view showing a fourteenth embodiment which is an example of such a variable angle type with a reflector. In this example, a support mechanism that is rotatable so that two optically uniform flat plate-shaped light guides 32 and 34 are arranged at a predetermined angle δ is provided. That is, the two optically uniform auxiliary light guides 4
6 and 48 are rotatably arranged with respect to each other, and light guides 32 and 34 are rotatably arranged at both ends thereof. Reference numerals 70 and 72 denote reflectors, which are configured to reflect the light emitted from the left side in the drawing and emit the light to the right side in the drawing. In each of the above embodiments, the materials for the light guide and the reflector can be appropriately selected and used from those described above.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光源装置
は均一な導光体の一端又は両端に光源を配し、導光体の
一方又は双方の面を出射面とし、光の出射角を選定でき
るようにしたので、点光源や線光源又は環状光源あるい
はこれらの組み合わせからの光をコントロールして、必
要な場所へ必要な光を集めたり発散させたりして適量の
照度を得ることができる。導光体として中空略円錐体又
は中空部分円錐体を用いた場合は円形又はドーナツ状の
光束を得ることができ、平板状の導光体の組体を用いた
場合は方形の光束を得ることができる。As described above, in the light source device of the present invention, the light source is arranged at one or both ends of the uniform light guide, and one or both surfaces of the light guide are used as the emission surface, and the light emission angle is set. The light from a point light source, a line light source, a ring light source, or a combination thereof can be controlled to collect and diverge the necessary light to a necessary place to obtain an appropriate amount of illuminance. it can. A circular or donut-shaped light beam can be obtained when a hollow substantially conical body or a hollow partial conical body is used as a light guide body, and a rectangular light beam can be obtained when a flat light guide body assembly is used. You can
【図1】本発明の光源装置の第1実施例を示す断面図で
ある。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a light source device of the present invention.
【図2】第1実施例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a first embodiment.
【図3】導光体への光の入射と出射の関係を示す模式図
である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a relationship between incidence and emission of light on a light guide.
【図4】本発明の他の実施例に用いられる中空部分円錐
体の導光体を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a light guide body of a hollow partial cone used in another embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第1乃至第6実施例を模式的に示す図
である。FIG. 5 is a diagram schematically showing first to sixth embodiments of the present invention.
【図6】本発明の第7実施例を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a seventh embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第8実施例を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing an eighth embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第9実施例を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a ninth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第10実施例を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing a tenth embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第11実施例を示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing an eleventh embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第12実施例を示す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing a twelfth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第13実施例を示す断面図である。FIG. 12 is a sectional view showing a thirteenth embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第14実施例を示す断面図である。FIG. 13 is a sectional view showing a fourteenth embodiment of the present invention.
10 点光源 12 中空略円錐体 12A,12B 端面 16 内面 17 外面 18 中空部分円錐体 20a,20b 環状光源 22 拡散フィルム 24,26,28,29,31,49,70,72,7
4 反射体 30,38,50,76 平板状導光体の組体 32,32A,32B,34,34A,34B,40,
42,44 平板状導光体 36,36A,36B,46,48,60,64,68
線状光源 θ 出射角 φ 導光体の頭頂角 δ,δ1,δ2 反射体の頭頂角10 point light source 12 hollow substantially conical body 12A, 12B end surface 16 inner surface 17 outer surface 18 hollow partial cone body 20a, 20b annular light source 22 diffusion film 24, 26, 28, 29, 31, 49, 70, 72, 7
4 Reflector 30, 38, 50, 76 Assembly of flat light guide 32, 32A, 32B, 34, 34A, 34B, 40,
42,44 Flat light guide 36,36A, 36B, 46,48,60,64,68
Linear light source θ Emission angle φ Light-guide top angle δ, δ 1 , δ 2 Reflector top angle
Claims (22)
中空略円錐体と、前記中空略円錐体の頂部及び底部円周
端面の一方又は双方に設けられた光源と、前記中空略円
錐体の内面及び外面の一方又は双方を光の出射面とする
手段を有する光源装置。1. A hollow substantially conical body formed of an optically uniform light guide, a light source provided on one or both of top and bottom circumferential end faces of the hollow substantially conical body, and the hollow substantially conical body. A light source device having means for using one or both of an inner surface and an outer surface of a body as a light emitting surface.
中空部分円錐体と、前記中空部分円錐体の2つの円周端
面の一方又は双方に設けられた光源と、前記中空部分円
錐体の内面を光の出射面とする手段を有する光源装置。2. A hollow partial cone formed by an optically uniform light guide, a light source provided on one or both of two circumferential end faces of the hollow partial cone, and the hollow partial cone. A light source device having means for making the inner surface of the light emitting surface the light.
する光の出射角をθ度とするとき、前記中空略円錐体又
は前記中空部分円錐体の頭頂角を(180°−2θ)±
30°とした請求項1又は請求項2記載の光源装置。3. The vertex angle of the hollow substantially conical body or the hollow partial conical body is (180 ° −2θ) ±, where θ is an emission angle of light with respect to a normal line at an arbitrary place on the inner surface.
The light source device according to claim 1, wherein the light source device has an angle of 30 °.
体又は前記中空部分円錐体の内面及び外面の一方又は双
方に空気に対する全反射臨界角が前記内面又は前記外面
が平坦であるときより大きくなるよう設けられた微小な
凹凸であるか、又は前記内面又は前記外面に印刷あるい
は塗布により付着させた前記導光体の材料自体の屈折率
と異なる屈折率を有する微粒子であって、前記導光体の
屈折率と同等又はこれ以下の屈折率のバインダーと混合
したものである請求項1乃至3記載の光源装置。4. The means for forming the emission surface has a critical angle of total reflection for air on one or both of an inner surface and an outer surface of the hollow substantially conical body or the hollow partial conical body when the inner surface or the outer surface is flat. The fine particles are fine irregularities provided so as to be large, or fine particles having a refractive index different from the refractive index of the material itself of the light guide attached to the inner surface or the outer surface by printing or coating, The light source device according to claim 1, wherein the light source device is mixed with a binder having a refractive index equal to or lower than that of the optical body.
体を構成する前記導光体の内部に前記導光体の材料自体
の屈折率と異なる屈折率を有する微粒子が分散されてい
る請求項1乃至4のいずれか1つに記載の光源装置。5. Fine particles having a refractive index different from the refractive index of the material of the light guide itself are dispersed inside the light guide forming the hollow substantially conical body or the hollow partial conical body. The light source device according to any one of 1 to 4.
体の外面の周囲に空気層を介して設けられた反射手段を
有する請求項1乃至5のいずれか1つに記載の光源装
置。6. The light source device according to claim 1, further comprising a reflecting means provided around the outer surface of the hollow substantially conical body or the hollow partial conical body via an air layer.
記中空部分円錐体の中心軸と共通の中心軸を有する中空
略円錐体又は中空部分円錐体の部分を有し、前記導光体
により形成された前記中空略円錐体又は前記導光体によ
り形成された前記中空部分円錐体の頭頂角をφ度とした
とき、前記反射体の頭頂角が(90+φ/2)°である
請求項6記載の光源装置。7. The light guide has a portion of a hollow substantially conical body or a hollow part conical body having a central axis common to the central axis of the hollow substantially conical body or the hollow partial conical body. 7. The vertex angle of the reflector is (90 + φ / 2) ° when the vertex angle of the hollow substantially conical body formed or the hollow partial cone body formed by the light guide body is φ degrees. The light source device described.
分円錐体の内部空間内にも他の反射手段を有する請求項
6又は7記載の光源装置。8. The light source device according to claim 6, further comprising another reflecting means in the internal space of the hollow partial cone formed by the light guide.
る請求項1記載の光源装置。9. The light source device according to claim 1, wherein the light source provided on the top is a point light source.
環状光源又は、環状に配された複数の光源である請求項
1記載の光源装置。10. The light source device according to claim 1, wherein the light source provided on the bottom circumferential end face is an annular light source or a plurality of annularly arranged light sources.
設けられた光源が環状光源又は、環状に配された複数の
光源である請求項2記載の光源装置。11. The light source device according to claim 2, wherein the light source provided on one or both of the two circumferential end surfaces is an annular light source or a plurality of annularly arranged light sources.
錐体の底面に光拡散フィルム又はシートを設置した請求
項1乃至11のいずれか1つに記載の光源装置。12. The light source device according to claim 1, wherein a light diffusion film or sheet is provided on the bottom surface of the hollow substantially conical body or the hollow partial conical body.
ル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂のい
ずれかである請求項1乃至12のいずれか1つに記載の
光源装置。13. The light source device according to claim 1, wherein the material of the light guide body is any one of inorganic glass, acrylic resin, polystyrene resin, and polycarbonate resin.
一方又は双方の材料がアルミニウム、銀などの金属又は
これらの金属を蒸着した合成樹脂フィルム、シート又は
空気、無機微粒子等を光拡散剤とした合成樹脂フィルム
のいずれかである請求項1乃至13のいずれか1つに記
載の光源装置。14. A light diffusing agent is used as a material for one or both of the reflecting means and the other reflecting means, such as a metal such as aluminum or silver, or a synthetic resin film, sheet or air, or inorganic fine particles deposited with these metals. 14. The light source device according to claim 1, wherein the light source device is any one of the above synthetic resin films.
状導光体と、前記導光体の端面の一方又は双方に設けら
れた線状光源と、前記導光体の一方又は双方の面から光
を出射させる手段と、少なくとも2枚の前記導光体が所
定の角度で向き合うよう支持する支持手段とを有する光
源装置。15. At least two optically uniform flat plate-shaped light guides, a linear light source provided on one or both end surfaces of the light guides, and one or both surfaces of the light guides. A light source device comprising: a means for emitting light from the light source; and a support means for supporting at least two of the light guide members so as to face each other at a predetermined angle.
記支持手段が可動部を有している請求項1記載の光源装
置。16. The light source device according to claim 1, wherein the supporting means has a movable portion so as to arbitrarily set the predetermined angle.
に対する全反射臨界角が前記面が平坦であるときより大
きくなるよう微小な凹凸を設けるか、又は前記面に前記
導光体の材料自体の屈折率と異なる屈折率を有する微粒
子を印刷あるいは塗布により付着させた請求項15又は
16のいずれか1つに記載の光源装置。17. One or both surfaces of the light guide are provided with fine irregularities so that the critical angle of total reflection with respect to air is larger than that when the surface is flat, or the surface of the light guide is provided. The light source device according to claim 15, wherein fine particles having a refractive index different from that of the material itself are attached by printing or coating.
自体の屈折率と異なる屈折率を有する微粒子が分散され
ている請求項15乃至17のいずれか1つに記載の光源
装置。18. The light source device according to claim 15, wherein fine particles having a refractive index different from the refractive index of the material itself of the light guide are dispersed inside the light guide.
を介して設けられた反射体を有する請求項15乃至18
のいずれか1つに記載の光源装置。19. A reflector provided around the one surface of the light guide through an air layer.
The light source device according to claim 1.
射口近傍に光拡散フィルム又はシートを設置した請求項
16乃至19のいずれか1つに記載の光源装置。20. The light source device according to claim 16, wherein a light diffusion film or sheet is installed in the vicinity of the exit of the assembly formed by the light guides.
ル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂のい
ずれかである請求項15乃至21のいずれか1つに記載
の光源装置。21. The light source device according to claim 15, wherein the material of the light guide is any one of inorganic glass, acrylic resin, polystyrene resin, and polycarbonate resin.
等の金属又はこれらの金属を蒸着したプラスチックフィ
ルム、シート又は空気、無機微粒子などを光拡散剤とし
たプラスチックフィルムでのいずれかである請求項15
乃至21のいずれか1つに記載の光源装置。22. The material of the reflector is any one of metals such as aluminum and silver or plastic films vapor-deposited of these metals, sheets or plastic films using air, inorganic fine particles or the like as a light diffusing agent. 15
22. The light source device according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35215593A JPH07199375A (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35215593A JPH07199375A (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Light source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07199375A true JPH07199375A (en) | 1995-08-04 |
Family
ID=18422158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35215593A Withdrawn JPH07199375A (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Light source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07199375A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008049839A (en) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Ichikoh Ind Ltd | Vehicle room lamp |
| JP2013254346A (en) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Denso Wave Inc | Optical information reading device |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP35215593A patent/JPH07199375A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008049839A (en) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Ichikoh Ind Ltd | Vehicle room lamp |
| JP2013254346A (en) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Denso Wave Inc | Optical information reading device |
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