説明

光源装置およびこの光源装置を用いた照明装置

【課題】指向性の強い光源を用いても、照明範囲を集中させることなく適度に分散させ、所望の照明エリアを設定して照明ができる光源装置を提供すること。
【解決手段】指向性の強い点光源4と、この点光源が設けられる底部および底部に対向する両辺部から外方向へ所定長さ延設されて端部が開放された対向する一対の側方反射部を有し、その内部に底部および一対の側方反射部で囲まれた所定大きさの空間が設けられ、内壁面が反射面で形成された反射フード8を備えた光源装置において、反射フード8は底部に点光源4が少なくとも1個設けられて、反射フードの内部空間9に、前記底部から所定の隙間をあけて光量調節反射板10(10A)が設けられて、光量調節反射板は、点光源4からの光を底部側へ反射させる反射面を有し、反射面で反射された反射光および点光源4からの直接光を調節して導通させる少なくとも1個の導通孔が設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、光源装置およびこの光源装置を用いた照明装置に係り、さらに詳しくは、光源に指向性の強い点光源、例えば発光ダイオードなどを用いた光源装置およびこの光源装置を用いて広い面積で均一な照明光を得ることができる照明装置に関するものである。これらの装置は、液晶パネル用バックライト、各種の表示板、電光掲示板、或いは自動車、鉄道車両および航空機などの機内照明用などの広い分野における照明装置として使用できるものである。
【背景技術】
【0002】
近年、発光ダイオード(以下、LEDという)の研究、開発が急速に進み、様々なタイプのLEDが開発・製品化されて、広い分野で使用され始めている。これらのLEDは、照明分野においても使用されるようになって来ている。この照明分野では、現在、例えば液晶パネル用バックライト、各種の表示板、電光掲示板などの照明装置として使用されている。
【0003】
液晶パネル用バックライト等に使用される照明装置においては、概ね、所定の肉厚および面積の板状体からなる拡散板を用いて、この拡散板の真下に蛍光灯などの光源を配設して、この光源で拡散板を直接照射して拡散板面を発光させる直下型の照明装置と、所定の肉厚および面積の板状体からなる導光板を用いて、この導光板の少なくとも一辺に蛍光灯、LED等の光源を配設して、導光板面を発光させるエッジライト型の照明装置が知られている。
【0004】
これらの直下型およびエッジライト型の照明装置のうち、直下型の照明装置は、光源と拡散板との間に所定の隙間、すなわち所定距離をあける構造である。この距離を短縮すると拡散板に光源の外形などが映し出されて見苦しくなり、照明品質が低下する恐れがある。また、光源に指向性の強いものを使用すると、光源真上の拡散板の輝度が極度に高くなり、他の照明エリアとの間に輝度差が発生して、均一な照明光を得ることができなくなる恐れがある。また、この輝度を均一化する方法として、拡散板と光源との距離を大きくすることが考えられるが、この方法を採用すると、距離が離れるとその距離に比例して全体が暗くなって所望の照明光を得ることができず、また薄型化ができないなどの課題が出現する。直下型は、このような課題を抱えているので、用途によっては、このような直下型の照明装置を採用し難いことがある。
【0005】
この直下型の照明装置が上記のような課題を抱えていることから、この直下型の照明装置に代わってエッジライト型の照明装置が使用され、このタイプの照明装置が多く提案されている(例えば、下記特許文献1〜3参照)。
【0006】
例えば、下記特許文献1には、エッジライト型の照明装置が開示されている。この照明装置は、発光ダイオードと、光導入部が平坦面に形成された官製ハガキ程度の大きさの導光板と、発光ダイオードからの光を反射する反射鏡とを備え、導光板の平坦面に発光ダイオードを装着するとともに、この発光ダイオードが反射鏡で覆われた構成となっている。そして、発光ダイオードからの照射光は、反射鏡に照射されて、導光板に導入されるようになっている。この照明装置によると、発光ダイオードからの照射光は導光板に効率よく取り込まれることになる。
【0007】
また、下記特許文献2には、LEDおよび光源ロッドからなる光源装置と、この光源装置からの照射光を導光する導光板とで構成された照明装置が開示されている。光源ロッドは、所定形状のプリズムアレイで構成されている。そして、この光源ロッドによって、LEDからの照射光が導光板を介して被照射物に照射されて、輝度が均等化されるようになっている。
【0008】
下記特許文献3には、導光体の入光面に複数の発光ダイオードを等間隔に配置し、この発光ダイオードからの光を反射体で乱反射させ、その散乱光により導光体の出光面を面発光させて、導光体の出光面に対向配置された表示体を照光するレジ案内灯が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2005−149848号公報(段落〔0012〕、図1)
【特許文献2】特開2001−236811号公報(段落〔0012〕〜〔0014〕、図1)
【特許文献3】特開2005−99406号公報(段落〔0016〕、〔0017〕、図3)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上記特許文献1〜3の照明装置は、いずれも光源に指向性の強い光源としてLEDを使用し、このLEDを矩形状導光板の一辺又は全辺に1個ないし複数個を配設して導光面から均一な照明光を得ることができるエッジライト型の照明装置となっている。
しかしながら、このタイプの照明装置には、以下の課題が内在している。すなわち、その一つの課題は、所定の肉厚および大きさを有し比較的高価な導光板を必要とするので、大型化が難しくなっていることである。例えば、上記特許文献1の照明装置は、導光板が官製ハガキ程度のガラス或いはアクリルを使用したものとなっているので、これ以上の大型化が難しい。また、強いて大型化しようとすると、大型の導光板が必要になり、しかも上記特許文献3の照明装置のように、複数個の発光ダイオードが必要となって、これら複数個の発光ダイオードを導光板の全辺の受光面に配設しなければならなくなる。そのために、照明装置の重量が増大し、かつ部品点数も多くなって組立て作業が面倒になり、さらにコストが高騰することになる。さらに、上記特許文献2の照明装置は、特殊形状の光源ロッドを必要としているが、この光源ロッドを使用しても大型化が難しくなっている。
他の課題は、発光面積を大きくするために大型化すると、それに比例して大型の導光板が必須となって、このような導光板は肉厚の厚いガラス板或いはプラスチック板が使用されるので、その重量が重くなり、それを組み込んだ照明装置の重量が増大し、価格も高騰することである。また、このような大型の導光板を用いると、光源から発光面までの光経路が長くなるために光の減衰が大きくなり、均一な照明光を得るのが難しく、しかも照度の高い照明光を得るのも難しくなる。なお、このような高い照度を得ようとすると、ハイパワーの光源が必須となってコストの高騰を招くことにもなる。
また、他の課題は、上記課題と関連するが、上記特許文献1、2の照明装置にみられるように光源を導光板の一辺に配置しても、光源から発光面までの光経路が長くなるために光減衰が大きくなり、結局、導光板の大きさが制限されるので、大型化ができないことである。
【0011】
したがって、これまでのエッジライト型の照明装置は、導光板を用い、この導光板の周辺に光源を配設する構造となるので、小型の照明装置としては好適であるが、大型化に限界があるものとなっている。なお、従来技術の光源装置には、図示しないがカップ型或いはU字型の内壁に反射面を設けた反射フードを用い、この反射フードの底部にLEDを配置して、このLEDからの照射光を反射面で反射させて被照射面を照射する光源装置も知られている。しかしながら、このような光源装置では、照射光の照射範囲、すなわち被照明エリアを設定することができない。勿論、大面積の面状照明装置の光源装置にも使用することもできない。
【0012】
そこで、本発明の目的は、指向性の強い光源を用いても、照明範囲を集中させることなく、適度に分散させて所望の照明エリアを設定して照明できる光源装置を提供することにある。
【0013】
本発明の他の目的は、エッジライト型の照明装置にあって、LEDのような指向性の強い点光源を用いても、従来技術が必須としていた導光板を不要にし、点光源からの光利用率を高め、広い面積で均一な面状照明ができしかも軽量な照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
前記課題を解決するために、本願の請求項1にかかる発明の光源装置は、指向性の強い点光源と、前記点光源が設けられる底部および前記底部の対向する両側辺部から外方向へ所定長さ延設されて端部が開放された対向する一対の側方反射部を有し、内部に前記底部および一対の側方反射部で囲まれた所定大きさの内部空間が設けられて内壁面が反射面で形成された反射フードと、を備え、前記反射フードは、前記底部に前記点光源が少なくとも1個設けられて、前記反射フードの内部空間に、前記底部から所定の隙間をあけて光量調節反射板が設けられて、前記光量調節反射板は、前記点光源からの光を前記底部側へ反射させる反射面を有し、前記反射面で反射された反射光および前記点光源からの直接光を調節して導通させる少なくとも1個の導通孔が設けられていることを特徴とする。
【0015】
また、本願の請求項2にかかる発明の光源装置において、前記反射フードは、前記底部および一対の側方反射部が長手方向に所定長さ延設されて、延設された前記底部の長手方向に所定の間隔をあけて前記点光源が複数個配設されて、前記内部空間は前記複数個の点光源の間が仕切り反射板で仕切られて、前記仕切り反射板で前記光量調節反射板が支持されていることを特徴とする。
【0016】
また、請求項3にかかる発明の光源装置において、前記光量調節反射板は、前記一対の側方反射部との間で所定の隙間をあけて前記仕切り反射板で支持されていることを特徴とする。
【0017】
また、請求項4にかかる発明の光源装置において、前記光量調節反射板には、前記導通孔が複数個設けられて、これら複数個の導通孔は口径面積が大きいものと小さいものとを組み合せたもので構成されていることを特徴とする。
【0018】
また、請求項5にかかる発明の光源装置において、前記複数個の導通孔は、口径面積が大きい導通孔が前記点光源に最も近い位置になるように配設されていることを特徴とする。
【0019】
また、請求項6にかかる発明の光源装置において、前記複数個の導通孔は、口径面積が小さい導通孔が前記点光源に最も近い位置になるように配設されていることを特徴とする。
【0020】
また、請求項7にかかる発明の光源装置において、前記反射フードは、高い光反射率に加えて乱反射する光反射材で形成され、前記光量調節反射板および前記仕切り反射板は、高い反射率で光吸収率および光透過率が低く且つ乱反射する光反射材でそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【0021】
また、請求項8にかかる発明の光源装置において、前記反射フード、前記光量調節反射板および前記仕切り反射板は、超微細発泡光反射部材で形成されていることを特徴とする。
【0022】
また、請求項9にかかる発明の光源装置において、前記点光源は、1個の発光素子又は複数個の発光素子を集合した発光ダイオード又はレーザーダイオードであることを特徴とする。
【0023】
また、請求項10にかかる発明の照明装置は、所定の幅長および長さを有する矩形状の2枚の第1、第2の光拡散部材を所定の隙間をあけて対向配設して、前記第1、第2の光拡散部材の少なくとも一端辺の隙間に、請求項1〜9のいずれか1つに記載の光源装置が配設されていることを特徴とする。
【0024】
また、請求項11にかかる発明の照明装置において、前記第1、第2の光拡散部材は、それらの光反射率が前記点光源に近い側が高く且つ前記点光源から離れるにしたがって低減し、一方、光透過率が前記点光源に近い側が低く前記光源から離れるに高く設定されているものであることを特徴とする。
【0025】
また、請求項12にかかる発明の照明装置において、前記第1、第2の光拡散部材は、いずれか一方の光拡散部材が光反射板であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0026】
請求項1の発明によれば、光量調節反射板の導通孔からは、点光源からの直接光と、光量調節反射板の反射面で反射された反射光とが導通されて、前者の導通された直接光は点光源から遠く離れたエリアへ、後者の導通された反射光はそのエリアより点光源に近いエリアへそれぞれ照射されるので、照明範囲を集中させることなく、適度に分散させて照明エリアを略均一に照明することができる。
【0027】
請求項2の発明によれば、複数個の点光源とこれに対応する光量調節反射板との組合せによって、照度を上げながら照明範囲を集中させることなく、適度に分散させて照明エリアを略均一に照明することができる。
【0028】
請求項3の発明によれば、光量調節反射板と一対の側方反射部との間の隙間により、点光源に最も近いエリアを暗くさせることなく他のエリアと略同じ照度にできる。
【0029】
請求項4〜6の発明によれば、複数個の導通孔を口径面積が大きいものと小さいものとの組合せとすることにより、照明範囲を集中させることなく適度に分散させて照明エリアを設定できる。
【0030】
請求項7の発明によれば、反射フードは高い光反射率に加えて乱反射する光反射材で形成され、光量調節反射板および前記仕切り反射板は、高い光反射率で、光吸収率および光透過率が低く且つ乱反射する光反射材でそれぞれ形成されているので、効率よく光を反射でき、光の利用率をアップできる。
【0031】
請求項8の発明によれば、超微細発泡光反射部材を採用することにより、入手が簡単でしかも加工が容易になる。
【0032】
請求項9の発明によれば、点光源に発光ダイオード又はレーザーダイオードを用いるので、長寿命でしかも消費電力が少なくなり、省エネルギー化を図ることができる。
【0033】
請求項10の発明によれば、従来技術で必要としていた導光板が不要になり、軽量化および低価格化ができて、しかもさらに大面積で均一な面状照明光を得ることができる。
【0034】
請求項11の発明によれば、光拡散部材の点光源に近い側では光反射率が高く、かつ光透過率が低く設定され、一方、光拡散部材の点光源に遠い側では、点光源に近い側に比較して光反射率が低く、かつ光透過率が高く設定されるため、照明装置の光出射面の全面にわたり、均一な照度分布の照明光を得ることができる。
【0035】
請求項12の発明によれば、第1、第2の光拡散部材のいずれか一方を反射板にすることによって、片面から照明光が得られる照明装置を作製できて使用用途を拡大できる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】図1は本発明の第1の実施形態に係る照明装置の斜視図である。
【図2】図2は図1の照明装置をII―II線で切断した概略断面図である。
【図3】図3は図1の照明装置に組込まれる光源装置の概略上面図である。
【図4】図4は図3の光源装置をIV―IV線で切断した概略断面図である。
【図5】図5は図3の光源装置の外観斜視図である。
【図6】図6は図5の光源装置の端部を一部切除した外観斜視図である。
【図7】図7は図5の光源装置を構成する光量調節部反射部材の平面図である。
【図8】図8は図7の光量調節部反射部材の変形例を示す平面図である。
【図9】図9は図1の照明装置の光拡散部材を示し、図9Aは光拡散部材の長手方向で切断した断面図、図9Bは光拡散部材に装着される拡散シートの平面図、図9Cは図9Bの拡散シートの変形例である。
【図10】図10は本発明の第2の実施形態に係る照明装置に組込まれる光源装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための光源装置およびこの光源装置を用いた照明装置を例示するものであって、本発明をこれらに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。
【0038】
まず、図1、図2を参照して、本発明の実施例1に係る光源装置が組込まれた照明装置の概要を説明する。なお、図1は本発明の実施例1に係る照明装置の斜視図、図2は図1の照明装置をII―II線で切断した概略断面図である。
照明装置1は、図1、図2に示すように、対向する一対の長辺枠2a、2bおよび短辺枠2c、2dを有し内部に所定大きさの窓口2eが設けられた額縁状の枠体2と、この枠体の窓口2eに嵌め込まれた一対の光拡散部材14A、14A'と、長辺枠2a内に設けられた光源装置3と、この光源装置3に対向した長辺枠2bに配置された対向側機材19(図2参照)とを備えている。額縁状の枠体2は、枠辺に光源装置3、対向側機材19および光拡散部材14A、14A'を収容できる大きさの幅長および長さを有し、合成樹脂成型体或いは金属板材で形成されている。
対向側機材19は、一方の光源装置3と同じ光源装置、或いは反射板、或いは光源装置3の電源装置のいずれかとなっている。対向側機材19を光源装置にすると、照明装置は、図2の状態で、上下に光源装置が設けられるので、広い面積の照明光源を得ることが可能になり、また、照度を上げることもできる。また、反射板とすると光の利用率を上げることが可能になる。さらに、電源装置とするとこの装置が枠体に組込まれるので照明装置のコンパクト化が可能になる。
【0039】
次に、図3〜図6を参照して、光源装置を説明する。なお、図3は図1の照明装置に組込まれる光源装置の概略上面図、図4は図3の光源装置をIV―IV線で切断した概略断面図、図5は図3の光源装置の外観斜視図(なお、この図はLEDが省略されている)、図6は図5の光源装置の端部を一部切除した外観斜視図である。
光源装置3は、図3、図4に示すように、複数個のLED4と、これらのLED4が装着されてLED4からの出射光を所定方向へ反射させるアーチ型の反射フード8と、この反射フード8内に装着されて、LED4からの出射光を反射させる反射面を有し、前記反射面からの反射光およびLED4からの直接光の光量を調節して導通させる導通孔を有する光量調節反射板10とを備え、この光量調節反射板10は、反射フード8の内部空間9を仕切る仕切り反射板13によって固定された構成となっている。以下、個々の構成を説明する。
【0040】
LED4は、1個の発光素子又は複数個の発光素子を集合したものが使用される。また、これらは色の三原色、すなわちR、G、Bを発光するLEDを使用してもよい。なお、この実施例1では、LEDを用いているが、他の光源、例えばレーザーダイオードなどを使用してもよい。LED或いはレーザーダイオードは、発光部にレンズなどを装着したものでもよい。LED4は、後述する反射フード8の区画に合わせて平坦面を有する取付け基板5に略等間隔に装着されている。この取付け基板5は、図4に示すように、取付け部材6を用いて、枠体2の長辺枠2aに固定される。
【0041】
反射フード8は、図4〜図7に示すように、所定幅長および長さを有する長方形状の底部8aと、この底部の長手方向の両側辺から同一方向、すなわち図4では下方へ向かって延設されてその間隔が徐々に拡大した対向する一対の側方反射部8b、8cとを有し、内部に底部8aおよび両側方反射部8b、8cで囲まれた所定大きさの空間9が形成されたアーチ型の反射板部材で形成されている。この反射フード8の内壁面8a'、8b'、8c'は、光吸収率が低くしかも高光反射率で乱反射する材料からなる反射面で形成されている。この反射フード8は、例えば超微細発泡光反射部材を用いて作成するのが好ましい。その他では、透明基板などに反射材、例えば、チタンホワイトの微粒子をエマルジョン化したもの、ポリテトラフロロエチレンの微粒子をエマルジョン化したものを塗布したものでもよい。この反射フード8は、枠体2の長辺枠2a内に収容される大きさに形成されて、取付け枠体7を用いて長辺枠2a内へ固定される。なお、この実施形態では反射フード8の一対の側方反射部を底部から末広がりに拡大したもので構成したが、平行にしてもよい。また、一対の側方反射部の長さは、任意の長さに設定される。
【0042】
反射フード8は、図5、図6に示すように、その底部の長手方向に複数個の貫通孔8が略等間隔に形成されている。これらの貫通孔からLED4の発光部が露出される。
【0043】
また、この反射フード8は、内部空間9が仕切り反射板13で区画される。この仕切り反射板は、それぞれの貫通孔8の略中間位置にあって、対向する一対の側方反射部8b、8cに設けた装着溝8を利用して両側方反射部8b、8cの側壁に固定される。この仕切り反射板13は、図4、図5に示すように、両側方反射部8b、8cの間隔と略同じ長さの幅辺と、この幅辺と直交する方向で所定の高さとを有する矩形状の板状片からなり、両端辺13c、13dに各側方反射部8b、8cの装着溝8に差込まれる係止爪13と、下辺13bの両端に光量調節反射板10を保持固定する保持爪13とが設けられて、光吸収率が低くしかも両面で高い光反射率(含む乱反射)および低光透過率を有する材料、例えば超微細発泡光反射部材で形成されている。この仕切り反射板13は、反射フード8に取付けられたとき、上辺13aと底部8aとの間に所定の隙間G(図4参照)があくようになっている。この隙間は、LEDからの熱を放熱させると共にLEDからの一部の光を通過させる働きをする。
【0044】
図6、図7を参照して、光量調節反射板を説明する。なお、図7は光量調節反射板の平面図である。
光量調節反射板10は、対向する長辺10a、10b、短辺10c、10dおよび所定の肉厚を有する長方形状の反射板で形成されている。この光量調節反射板10は、長手方向の所定の幅長を有するセンターライン10上にLED4からの光を導通させる2種類の光導通孔からなる一列の光導通孔列11が設けられている。この光導通孔列11は、長手方向の中心ライン上に略等間隔に配設された複数個の中央光導通孔11aと、この中央光導通孔の間に設けた1組2個からなる補助光導通孔11b、11b'となっている。中央光導通孔11aおよび各補助光導通孔11b、11b'は、それぞれ反射部材を貫通する貫通孔からなり、中央光導通孔11aの開口面積が各補助光導通孔11b、11b'のそれより大きく形成されている。この光量調節反射板10は、反射フード8の空間9内に取付けられたときに、中央光導通孔11aの一つがLED4に最も近接した箇所に位置し、補助光導通孔11b、11b'がその箇所より若干ずれた箇所に位置することになる。この取付け状態で、中央光導通孔11aからは、LED4からの直接光および反射光が導通されるが、これらの光のうち、直接光はLED4から最も離れた最遠方エリアへ、反射光はそれより近い遠方エリアへ到達する。また、各補助光導通孔11b、11b'からもLEDからの直接光および反射光が導光されるが、これらの光のうち、直接光は前記遠方エリアより近い中間エリアへ、反射光はこの中間エリアより近い近中間エリアへ到達する。また、光量調節反射板10と反射フード8との間には、隙間9があくようにして光量調節反射板10が固定されるので、この隙間からもLED4からの直接光および反射光が導通される。これらの光のうち、直接光は近中間エリアより近い近エリア、反射光はこのエリアより最も近いエリアへ到達する。なお、光量調節反射板10には、対向する長辺10a、10bに隙間9の間隔を調節する補助反射板10a'、10b'を設けるのが好ましい。この補助反射板は、長辺を所定長さ延設して設ける。この補助反射板を設けることによって、光量調節反射板10と反射フード8との間の隙間9を調節して、最も近いエリアの照射をコントロールできる。
光量調節反射板10は、中央光導通孔11aおよび各補助光導通孔11b、11b'を設けたことにより、LED4からの直接光および反射光をLEDから最も離れた最遠方エリアから中間エリアを経てLEDに近いエリアへ分散させて照射できる。また、LEDに最も近いエリアは、隙間9部分を利用して、同様の方法で照射できる。
これにより、指向性の強い点光源を用いても、照明範囲を集中させることなく、適度に分散させて所望の照明エリアで略均一な照明をすることができる。
【0045】
図8を参照して、光量調節反射板の変形例を説明する。なお、図8は光量調節反射板の変形例を示した平面図である。
光量調節反射板10Aは、長手方向の所定の幅長を有するセンターライン上に複数個の光導通孔が一列に設けられている。この光導通孔列11Aは、最も開口面積が小さいスリット11と、このスリットを中心にして両ライン方向へ順次その開口面積を大きくした複数個の矩形孔11〜11とからなる導通孔群11で構成されている。この導通孔群11は、個々のLED4にそれぞれ対応して設けられている。これらの導通孔群11で最も大きい開口面積を有する矩形孔11は、隣接する導通孔群11と共通のものとなっている。反射フード8の光量調節反射板10Aの取付けは、光導通孔列のそれぞれの小スリット11がそれぞれのLED4と対向するようにして取付けられる。この取付けにより、LED4からの光は、小スリット11部分で光量を制限されて通過し、この小スリットから離れるに従って矩形孔11〜11の開口面積が大きくなるので、これらの矩形孔で光量を調節されて通過する。これにより、上記の光量調節反射板10と方向が異なるが同様の作用効果が得られる。
【0046】
光源装置3の組立ては、複数枚の仕切り反射板13を用いて、これらの仕切り反射板の係止爪13を対向する一対の側方反射部8b、8cの装着溝8に差込んで固定する。次いで、各仕切り反射板13の底辺に光量調節反射板10(10A)を固定する。その後、反射フード8の各貫通孔8にLED4をそれぞれ装着することによって、光源装置3の組立てを完了する。この光源装置3の組立てにより、反射フード8の空間9は、対向する一対の仕切り反射板13で仕切られた複数個の個室9Aが形成されて、この各個室9A内の底部の中央部にLED4が位置した構成となる。光源装置3は、反射フード8内の空間に複数個の個室9Aが形成されるので、各個室内のLED4からの照射光が個室内の内壁、すなわち、反射フード8の内壁面、光量調節反射板10および仕切り反射板13のそれぞれの反射面で反射される。そして、光量調節反射板10では、中央光導通孔11aおよび各補助光導通孔11b、11b'から、LED4からの直接光および反射光がLEDから最も離れた最遠方エリアから中間エリアを経てLEDに近いエリアへ分散させて照射され、また、LED4に最も近いエリアは隙間9部分を通過して照射される。
【0047】
この光源装置3によれば、光量調節反射板の導通孔から、点光源からのダイレクトの直接光と光量調節反射板の反射面で反射された反射光とが導通されて、前者の導通された直接光は点光源から遠く離れたエリアへ、後者の導通された反射光はそのエリアより点光源に近いエリアへ照射されるので、照明範囲を集中させることなく、適度に分散させて照明エリアを略均一に照明することができる。
【0048】
次に、図9を参照して、照明装置に使用する光拡散部材を説明する。なお、図9は光拡散部材を示し、図9Aは光拡散部材の長手方向で切断した断面図、図9Bは光拡散部材に装着される拡散シートの平面図、図9Cは図9Bの拡散シートの変形例である。
図1、図2に示す一対の第1、第2の光拡散部材14A、14A'は同じ構成を有しているので、一方の光拡散部材14Aを説明する。
光拡散部材14Aは、図9に示すように、対向する長辺および短辺を有し細長矩形状の光拡散パネル15と、この光拡散パネル15の一面に装着する拡散シート16とを有している。光拡散パネル15は、既に公知の光拡散板、例えば半透明のガラス板或いは合成樹脂板で形成したものが使用される。拡散シート16は、光拡散パネル15と同じ形状を有するシート材で形成されている。この拡散シート16は、一端辺から他端辺に向かって、LED4からの距離によって反射率および光透過率が異なる光反射・光透過シートで形成されている。すなわち、光反射率はLED4から近い距離にある箇所が高く、離れるに従って徐々に減少し、光透過率は逆にLED4から近い距離にある箇所が低く、離れるに従って徐々に高くなるようにされている。この拡散シート16は、図9Bに示すように、光透過性シート、例えばフイルム状の透明シート16aに高光反射率の反射材からなる所定形状のドット17を複数個所定の規則性を持って配設したもので形成されている。ドット17は、スクリーン印刷などによって形成される。図9Bでは、これらのドット17は、光源(LED)に近い領域ではドット17の面積が最も大きく、光源から離れるにつれて徐々に小さくなり、中間領域のドット17iではその面積が中、さらに遠く離れた領域のドット17nでは最も小さくなるよう形成されている。これらドット17〜17i〜17nの面積は、光源からの距離によって大中小に変化させたが、LED4が所定の配光特性を持っているので、指向角度によってこれらのドット17の面積を変更してもよい。また、この拡散シート16は、図9Cのように、高光反射率の反射シート16bを用いて、この反射シートに光を通過させる開口18〜18i〜18nを形成したものを用いてもよい。
【0049】
次に、主に図4を参照して、照明装置1の作用を説明する。
照明装置1は、図2、図4に示すように、光源装置3および一対の光拡散部材14A、14A'を額縁状の枠体2に収容して組立てる。光源装置3には、反射フード8の空間9内に光量調節反射板10が収容固定されている。
この照明装置1は、図4に示すように、LED4から照射光が照射されると、反射フード8内の各個室9A内のLED4からの照射光が個室内の内壁、すなわち、反射フード8の内壁面、光量調節反射板10および仕切り反射板13のそれぞれの反射面で反射される。そして、光量調節反射板10から一対の光拡散部材14A、14A'へLED4からの直接光および反射光が照射される。すなわち、中央光導通孔11aおよび各補助光導通孔11b、11b'から、LED4からの直接光および反射光が、LED4から最も離れた各光拡散部材14A、14A'の最遠方エリアから中間エリアを経てLED4に近いエリアへ分散させて照射される。また、LED4に最も近い各光拡散部材14A、14A'エリアは、隙間9部分を通過して照射される。これにより照明エリアを集中させることなく、LEDからの光を適度に分散させて所望の照明エリア、すなわち各光拡散部材14A、14A'から均一な照明光を得ることができる。この照明装置によれば、従来技術で必要としていた導光板が不要になり、軽量化および低価格化ができて、しかもさらに大面積で均一な面状照明光を得ることができる。すなわち、導光板がなくなるので、軽量化および低価格化が可能になる。
この第1の実施形態に係る照明装置1では、対向する一対の光拡散部材を照射するようにし、両面照明としたが、いずれか一方の片面照明としてもよい。この場合は、第1、第2の光拡散部材を鏡面などの反射板にすることによって、片面照明が可能になる。
【0050】
図10を参照して、本発明の第2の実施形態に係る照明装置を説明する。なお、図10は本発明の第2の実施形態に係る照明装置に組込まれる光源装置の概略断面図である。なお、この図10は、第1の実施形態の図4に対応したものとなっている。
本発明の第2の実施形態に係る照明装置は、第1の実施形態の照明装置1の光源装置の構成が一部異なるのみで、他の構成が同じになっている。共通の構成には同じ符号を付してその説明を援用し、重複説明を省略し、異なる構成を説明する。
光源装置3Aは、光量調節反射板10Bの幅長が上記実施例1の光量調節反射板10(10A)より幅広に形成されて、各側方反射部との隙間9を無くしたものとなっている。
光源装置3Aは照明装置に組入れられて、実施例1の照明装置と略同様の効果を奏することができる。
【0051】
以上、本発明の実施形態に係る照明装置を説明したが、本発明は、これらのものに限定されるものでなく、種々変更し得るものである。上記照明装置1は、額縁状の枠体の長辺枠に光源装置を設けたが、長辺枠以外の枠辺のいずれかの一辺枠、或いは複数辺の枠に設けてもよい。この光源装置の配置により、光拡散部材は、それぞれの照明装置に適合する反射シートを選定して使用される。
【0052】
上記光源装置3、3Aは、光拡散部材と組み合わせて照明装置に使用したが、これらの光源装置は、単独の照明装置としても使用できる。
これらの第3の実施形態の照明装置は、それぞれの光源装置を所定大きさのケースに収容したもので構成される。すなわち、これらの照明装置は、反射フード8の湾曲部を覆う本体ケースと、この本体ケースの開口部を覆う透明プレートとからなるケースに、光源装置が収容された構成となっている。この照明装置によれば、照明範囲を集中させることなく、適度に分散させて所望の照明エリアを設定できる。
【符号の説明】
【0053】
1 照明装置
2 枠体
3、3A 光源装置
4 LED
5 取付け基板
8 反射フード
9 空間
9A 個室
隙間
10、10A 光量調節反射板
10a'、10b' 補助反射板
13 仕切り反射板
14A、14A' 光拡散部材
15 光拡散パネル
16 拡散シート
19 対向側機材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
指向性の強い点光源と、
前記点光源が設けられる底部および前記底部の対向する両側辺部から外方向へ所定長さ延設されて端部が開放された対向する一対の側方反射部を有し、内部に前記底部および一対の側方反射部で囲まれた所定大きさの内部空間が設けられて内壁面が反射面で形成された反射フードと、を備え、
前記反射フードは、前記底部に前記点光源が少なくとも1個設けられて、前記反射フードの内部空間に、前記底部から所定の隙間をあけて光量調節反射板が設けられて、前記光量調節反射板は、前記点光源からの光を前記底部側へ反射させる反射面を有し、前記反射面で反射された反射光および前記点光源からの直接光を調節して導通させる少なくとも1個の導通孔が設けられていることを特徴とする光源装置。
【請求項2】
前記反射フードは、前記底部および一対の側方反射部が長手方向に所定長さ延設されて、延設された前記底部の長手方向に所定の間隔をあけて前記点光源が複数個配設されて、前記内部空間は前記複数個の点光源の間が仕切り反射板で仕切られて、前記仕切り反射板で前記光量調節反射板が支持されていることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
【請求項3】
前記光量調節反射板は、前記一対の側方反射部との間で所定の隙間をあけて前記仕切り反射板で支持されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光源装置。
【請求項4】
前記光量調節反射板には、前記導通孔が複数個設けられて、これら複数個の導通孔は口径面積が大きいものと小さいものとを組み合せたもので構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光源装置。
【請求項5】
前記複数個の導通孔は、口径面積が大きい導通孔が前記点光源に最も近い位置になるように配設されていることを特徴とする請求項4に記載の光源装置。
【請求項6】
前記複数個の導通孔は、口径面積が小さい導通孔が前記点光源に最も近い位置になるように配設されていることを特徴とする請求項4に記載の光源装置。
【請求項7】
前記反射フードは高い光反射率に加えて乱反射する光反射材で形成され、前記光量調節反射板および前記仕切り反射板は、高い反射率で光吸収率および光透過率が低く且つ乱反射する光反射材でそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光源装置。
【請求項8】
前記反射フード、前記光量調節反射板および前記仕切り反射板は、超微細発泡光反射部材で形成されていることを特徴とする請求項7に記載の光源装置。
【請求項9】
前記点光源は、1個の発光素子又は複数個の発光素子を集合した発光ダイオード又はレーザーダイオードであることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
【請求項10】
所定の幅長および長さを有する矩形状の2枚の第1、第2の光拡散部材を所定の隙間をあけて対向配設して、前記第1、第2の光拡散部材の少なくとも一端辺の隙間に、請求項1〜9のいずれか1つに記載の光源装置が配設されていることを特徴とする照明装置。
【請求項11】
前記第1、第2の光拡散部材は、それらの光反射率が前記点光源に近い側が高く且つ前記点光源から離れるにしたがって低減し、一方、光透過率が前記点光源に近い側が低く前記点光源から離れるに高く設定されているものであることを特徴とする請求項10に記載の照明装置。
【請求項12】
前記第1、第2の光拡散部材は、いずれか一方の光拡散部材が光反射板であることを特徴とする請求項10に記載の照明装置。

【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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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−67600(P2010−67600A)
【公開日】平成22年3月25日(2010.3.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−177590(P2009−177590)
【出願日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【出願人】(500420476)株式会社オプトデザイン (48)
【Fターム(参考)】