CN101375095B - 面照明光源装置以及使用该面照明光源装置的面照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种面照明光源装置以及使用该面照明光源装置的面照明装置，即使使用LED等指向性强的光源，也能在不增大LED的放射方向上的厚度的情况下，在较宽的面积上获得均匀的照明光。本发明的面照明光源装置由指向性强的发光源、在该发光源的放射方向上具有放射面的导光体、以及设置在上述发光源周围且封闭上述导光体的除放射面之外的面的壳体构成，该面照明光源装置具备：设置在上述壳体与上述导光体之间的整体上的内侧反射单元；以及设置在上述放射面上并以规定比例反射来自上述发光源的光的放射侧反射单元。作为上述指向性强的发光源是一个发光二极管或由多个发光二极管构成的发光二极管组。

Description

面照明光源装置以及使用该面照明光源装置的面照明装置

技术领域

本发明涉及使用于LCD背景灯、照明用招牌、汽车/车辆等的显示装置中的面照明光源装置以及使用该面照明光源装置的面照明装置。

背景技术

专利文献1所涉及的面光源装置具有：至少一个一次光源；以及板状导光体，其对从该一次光源发出的光进行引导，且具有从上述一次光源发出的光所入射的光入射端面和被引导的光所射出的光出射面。上述导光体在上述光出射面及其相反侧的背面这两个面或一个面上具有光射出机构，并且在上述光出射面和上述背面这两个面或一个面上具有至少一个局部透镜组形成部，该局部透镜组形成部分别包括至少一个局部透镜组，该局部透镜组形成在与从上述一次光源发出且向上述光入射端面入射的光中强度最大的光的入射位置处的亮度分布上的峰值光的方向不同的方向上，由此来消除亮度不均匀。

专利文献2所涉及的照明式显示装置具有：灯壳体，其具有一端形成有开口部、内侧壁作为光的反射面的光源收容部；作为照明用光源的发光二极管，其设置在上述光源收容部的内部壁上；以及显示板，其覆盖设置在上述开口部的前表面上，形成为用于进行期望的显示的透光形状。该照明式显示装置具有导光体，该导光体嵌合于上述光源收容部内的上述发光二极管与上述显示板之间，形成与上述光源收容部的内壁部接触的接触面，用以使所入射的光散射后形成为面光源；上述内侧壁表面被施加了纹理加工，由此使LED这样的指向性强的光源的照明变得均匀来提高显示形状的视觉辨认性。

在专利文献2中，换言之，使来自发光二极管的光在进行了纹理加工后的内侧壁面上扩散反射，通过扩散薄膜等的作用使其变得均匀。

另外，在专利文献3中公开了如下内容：通过使从形成于光的放射面上的扩散层中的微小反射部所反射的反射光在该微小反射部与设置于发光二极管(LED)周围的反射器之间重复进行反射，从而获得均匀的光。

另外，在专利文献4中公开了如下内容：使从LED射出的具有指向性的光(尤其是LED正上方的强光)在形成于放射面的反射部上向LED侧反射。由此，改变光的方向以减少来自LED的光强，从而获得均匀的光。

专利文献1：日本特开2002-343124号公报

专利文献2：日本特开2003-186427号公报

专利文献3：日本特开2005-284283号公报

专利文献4：日本特开2006-12818号公报

作为显示装置和照明等的光源，从功耗和发热较少的方面出发对发光二极管(LED)的使用进行了研究，然而由于LED的指向性强，因此，为了在较宽的面上获得均匀的光量分布，就需要采取现有的上述专利文献中所公开的方式。

但是，在专利文献1中，为了使LED发出的指向性强的光均匀，使LED光源相对于放射方向横向设置。因此，需要较大的空间。

在专利文献2中，LED在放射方向上需要规定的厚度。另外，没有考虑到完全利用来自LED的光，例如在内侧扩散薄膜上散射的光被基板吸收等。

另外，在专利文献3中，即使在放射面或LED周围的底面上设置有反射板，但在侧面上没有设置反射板。因此，在包围LED的空间之中，无法实现通过引起光的多重反射来利用所有来自LED的光并获得均匀的照明光。

另外，在专利文献4中，考虑到了通过控制来自LED的光的行进路径来获得均匀的照明。即，放射面上的反射部用于改变光的行进方向。但是，这样的话光强就会减弱，而且无法利用多重反射来获得均匀的光。

发明内容

因此，本发明提供一种面照明光源装置以及使用该面照明光源装置的面照明装置，即使使用LED这样的指向性强的光源，也能以较高的效率利用该光，并且在不增大LED的放射方向上的厚度的情况下，在较宽的面积上获得均匀的照明光。

因此，本发明的面照明光源装置由指向性强的发光源、在该发光源的放射方向上具有放射面的导光体、设置成包围上述发光源且封闭上述导光体的除放射面以外的面的壳体构成，该面照明光源装置具备：设置在上述壳体与上述导光体之间的整体上的内侧反射单元；以及设置在上述放射面上，以规定比例反射来自上述发光源的光的放射侧反射单元。作为上述指向性强的发光源的是一个发光二极管或由多个发光二极管构成的发光二极管组。

另外，本发明的面照明光源装置的特征在于，具备：放射光的光源；在光学上透明的导光体，其传送来自该光源的光且在该光的放射方向的规定位置上具有放射面；无盖的壳体，其封闭该导光体中除上述放射面以外的面；内侧反射单元，其设置在该壳体与上述导光体之间的整体上；以及放射侧反射单元，其设置在上述放射面上，以规定比例反射来自上述光源的光。

另外，优选上述放射侧反射单元是以规定范围反射由上述光源向前方直线传送的光的中央反射部。另外，优选上述放射侧反射单元具有环状外侧反射部，该外侧反射部是从设置于上述导光体的中央反射部起隔开规定间隔地朝外侧配置。还优选上述中央反射部的中央部分具有规定范围的光透射部。

另外，优选上述中央反射部是设置于上述放射面上的由吸收少的物质构成的圆形反射板或反射膜，上述外侧反射部是从上述圆形反射板或上述反射膜起隔开规定间隔与上述反射板或反射膜同心形成的环状反射板或反射膜。

另外，本发明特征在于，上述中央反射部是设置于上述放射面上的椭圆形反射板或反射膜；

上述外侧反射部是从上述椭圆形反射板或上述反射膜起隔开规定间隔与上述反射板或上述反射膜同心形成的椭圆形反射板或反射膜。

本发明特征在于，在上述壳体俯视为方形形状的情况下，在其内侧的角部配置有反射部件，该反射部件朝向该壳体的中心反射光。

另外，也可以构成为，上述中央反射部是设置在上述放射面上并形成为与上述壳体相似的形状的反射板或反射膜，上述外侧反射部是以规定间隔形成在上述反射板或反射膜上的带状反射板或反射膜。

还优选上述中央反射部是形成于上述光源的前表面的上述放射面上的具有规定顶角的锥形状的反射体。并且，优选锥形状为与可均匀进行反射的圆锥形状或与壳体形状相似的形状的角锥形状。另外还可以构成为，通过适当设定上述顶角，使从发光源大致直线状地放射到放射面的光全部反射或局部反射。

另外，优选上述放射侧反射单元是分散于上述放射面上的反射点。还优选上述反射点的分布是在中央附近密度高，越往外侧去密度越低。

另外，本发明的特征在于，上述光源是至少一个点光源或线状光源。

本发明的特征在于，在上述光源在上述壳体内配置有多个的情况下，上述放射侧反射单元对应于上述光源具备：中央反射部，其以规定范围反射从上述各光源向前方直线传送的光；以及外侧反射部，其从该中央反射部起隔开规定间隔地朝外侧配置。

另外，本发明中，通过配置多个上述的面照明光源装置而构成面照明装置。

另外，本发明可以构成为具有如下特征的面照明光源装置，具备：点光源，其具有如下输出特性：当在配置于离开点光源规定距离的场所处的平面上直接接收从该点光源输出的光时，该平面上的受光强度分布在距上述点光源距离最短的基准点上显示最高值，以该基准点为中心随着离开该基准点而逐渐递减；在光学上透明的导光体，其具有平行于上述平面的放射面、大致平行于该放射面的背面和配置在上述放射面与背面的外周上的侧面，并且该导光体设置在通过上述放射面与背面以及侧面包围的封闭空间内；放射侧反射单元，其配置在上述放射面上，将在上述导光体内部传送的光反射到上述背面或侧面的方向；以及内侧反射单元，其配置在上述背面上，将在上述导光体内部传送的光反射到上述放射面或侧面的方向，其中，在将连接上述点光源与上述基准点的基准线与上述放射面之间的交点称作特定点时，上述放射侧反射单元由以下部分构成：圆形或正多边形的反射体，其包含上述特定点并且以该特定点为中心；以及包围该反射体并具有与上述圆形的圆弧或上述正多边形的边相平行的狭缝组的反射体。

该面照明光源装置适于以平均的光强对配置于规定场所处的平面沿着该平面的方向进行照明。如果直接使用点光源，则基准点最为明亮，以基准点为中心越离开则越暗。于是，在该平面与点光源之间配置导光体。导光体具有平行于平面的放射面以及与该放射面大致平行的背面。在导光体中经过多重反射的光从设于放射面上的放射侧反射单元的狭缝向上述平面方向放射。圆形或正多边形的反射体遮住从点光源直接射向平面的光。放射侧反射单元由具有狭缝组的反射体构成，机械强度高并且易于制造。多边形可以是正方形、三角形、六角形等，反射体的形状也可以对应地为正方形、三角形、六角形。如果将它们多个组合起来排列，则可以实现没有间隙地填补任意形状的墙面的面照明装置。

另外，本发明可以构成为具有如下特征的面照明光源装置，具备：光源，其具有如下输出特性，当在配置于离开光源规定距离的场所处的平面上直接接收从该点光源或线状光源输出的光时，该平面上的受光强度分布在距上述光源距离最短的基准点上显示最高值，以该基准点为中心随着离开该基准点而逐渐递减；在光学上透明的导光体，其具有平行于上述平面的放射面、大致平行于该放射面的背面、以及配置在上述放射面与背面的外周上的侧面，并且该导光体设置在由上述放射面与背面以及侧面包围的封闭空间内；放射侧反射单元，其配置在上述放射面上，将在上述导光体内部传送的光反射到上述背面或侧面的方向；以及内侧反射单元，其配置在上述背面，将在上述导光体内部传送的光反射到上述放射面或侧面的方向。上述放射侧反射单元由以下部分构成：方形反射体，在将以最短距离连接上述光源与上述基准点的基准线与上述放射面之间的交点称作特定点时，该方形反射体包含上述特定点并且是相对于经过该特定点的直线呈对称的形状；以及将该反射体夹在中间并具有与上述直线相平行的狭缝组的反射体。

从与上述直线正交的方向进行观察时，可以实现均匀亮度的光源。如果构成为在与上述直线正交的方向上较长的带状导光体，则可以实现线状光源。该线状光源既可以是直线也可以是曲线。

另外，本发明的特征在于，上述放射侧反射单元由以下部分构成：方形反射体，在将连接上述光源与上述基准点的基准线与上述放射面之间的交点称作特定点时，方形反射体包含上述特定点并且是相对于经过该特定点的直线呈对称的形状；以及将该反射体夹在中间并具有与上述直线平行的狭缝组的反射体。

并且，优选上述导光体沿着任意的弯曲面弯曲。可以从最初开始成型为弯曲成规定形状的形状。由此，可以使任意的立体表面均匀地发光。

另外，优选上述导光体由柔软的板状体构成。可以沿着任意的曲面来安装导光体。

如果在贴附于上述放射面上的薄膜上设置有上述狭缝，则能通过薄膜简单地制造反射体。

如果贴附于放射面上的薄膜构成为具有狭缝状的透明部分和反射体部分，则薄膜的机械强度会提高。

另外，本发明的特征在于，上述导光体是将字符、图形或记号形成立体而成的。

反射体可以是光反射体、漫反射体或反射膜的层叠体。

本发明可构成为具有：

点光源，其具有如下输出特性，当在配置于离开点光源规定距离的场所处的平面上直接接收从该点光源输出的光时，该平面上的受光强度分布在距上述点光源距离最短的基准点上显示最高值，以该基准点为中心随着离开该基准点而逐渐递减；

在光学上透明的导光体，其具有平行于上述平面的放射面、大致平行于该放射面的背面、以及配置在上述放射面与背面的外周上的侧面，并且该导光体设置在由上述放射面与背面以及侧面包围的封闭空间内；放射侧反射单元，其配置在上述放射面上，将在上述导光体内部传送的光反射到上述背面或侧面的方向；以及内侧反射单元，其配置在上述背面与上述侧面中的至少一个上，将在上述导光体内部传送的光反射到上述放射面或侧面的方向，在上述放射面上形成有金属蒸镀薄膜，在将连接上述点光源与上述基准点的基准线与上述放射面之间的交点称作特定点时，该金属蒸镀薄膜中接近上述特定点的部分较厚，越远离特定点越薄，由此可以通过蒸镀来简单制造反射体部分。

另外，可以通过在导光体中配置多个点光源，从而使从导光体放射出来的光的强度分布更为平坦。另外，通过配置多个面照明光源装置本身，从而可以通过均等的亮度来照明较宽的面积，可以构成较宽面积的发光面板。另外还可以采用如下列举的结构。

本发明的面照明光源装置的特征在于，具备：光源，其具有如下输出特性，当在配置于离开光源规定距离的场所处的平面上直接接收从该光源输出的光时，该平面上的受光强度分布在距上述光源最短距离的基准点上显示最高值，以该基准点为中心，随着离开该基准点而逐渐递减；在光学上透明的导光体，其具有平行于上述平面的放射面、大致平行于该放射面的背面、以及配置在上述放射面与背面的外周上的侧面，并且设置在通过上述放射面与背面以及侧面包围的封闭空间内；内侧反射单元，其配置在上述背面与侧面上，具有对在上述导光体内部传送的光进行反射的反射面；第1放射侧反射单元，其具有：第1反射面，其配置在上述放射面上，并将在上述导光体内部传送的光反射到上述背面或侧面的方向；开口组，在将连接上述光源与上述基准点的基准线与上述放射面之间的交点称作特定点时，该开口组以将该特定点作为对称中心分布的方式形成在上述第1反射面上；以及第2反射面，其位于上述第1反射面的背侧，对在上述开口组中通过而放射出的光中的返回部分进行反射；以及第2放射侧反射单元，其具有：第3反射面，其配置成隔开一定距离与上述第1放射侧反射单元相对置，并将在上述第1放射侧反射单元的开口中通过而放射出的光反射到上述第1放射侧反射单元的第2反射面的方向；以及形成为以大致均匀的密度分布在该反射面的整个面上的微小孔组。

本发明的面照明光源装置的特征在于，上述微小孔组具有10μm以上到100μm的直径。

本发明的面照明光源装置的特征在于，上述微小孔组的开口面积的总和为上述第2放射侧反射单元的总面积的10％以上60％以下。

本发明的面照明光源装置的特征在于，取代具有以大致均匀的密度分布在反射面的整个面上的微小孔组的结构，而使用大致均匀地形成在反射面的整个面上的多层半透镜来构成上述第2放射侧反射单元。

本发明的面照明光源装置的特征在于，取代具有以大致均匀的密度分布在反射面的整个面上的微小孔组的结构，而使用具有光反射粒体的结构来构成上述第2放射侧反射单元，该光反射粒体形成为以大致均匀的密度分布在反射面的整个面上。

本发明的面照明光源装置的特征在于，取代具有以大致均匀的密度分布在反射面的整个面上的微小孔组的结构，而使用形成在反射面的整个面上的光散射凹凸结构部来构成上述第2放射侧反射单元。

本发明的面照明光源装置的特征在于，取代具有以大致均匀的密度分布在反射面的整个面上的微小孔组的结构，而使用设于反射面的整个面上的光衍射结构部来构成上述第2放射侧反射单元。

本发明的面照明光源装置的特征在于，上述第1放射侧反射单元在上述第1反射面形成有开口组，该开口组以上述特定点为对称中心，随着远离该特定点，每单位面积的开口面积的总和递增。

本发明的面照明光源装置的特征在于，取代具有以大致均匀的密度分布在反射面的整个面上的微小孔组的结构，而形成开口组来构成上述第2放射侧反射单元，该开口组的分布以上述特定点为对称中心，随着远离该特定点，每单位面积的开口面积的总和递增。

本发明的面照明光源装置的特征在于，当假定反射损耗为零时，上述第3反射面对入射的光的70％以上进行反射。

本发明的面照明光源装置的特征在于，具有：点光源或线状光源，其具有如下输出特性，当在配置于离开光源规定距离的场所处的平面上直接接收从该光源输出的光时，该平面上的受光强度分布在距上述光源距离最短的基准点上显示最高值，以该基准点为中心，随着离开该基准点而逐渐递减；在光学上透明的导光体，其具有平行于上述平面的放射面、大致平行于该放射面的背面、以及配置在上述放射面与背面的外周上的侧面，并且上述导光体设置在通过上述放射面与背面以及侧面包围的封闭空间内；内侧反射单元，其配置在上述背面与侧面上，具有对在上述导光体内部传送的光进行反射的反射面；以及放射侧反射单元，其配置在上述放射面上，具有：将在上述导光体内部传送的光反射到上述背面或侧面的方向上的反射面；以及在该反射面的整个面上大致均匀的光散射面和光透射孔。

本发明的面照明光源装置的特征在于，上述第1放射侧反射单元与第2放射侧反射单元和导光体的背面之中的全部或一部分是以经过上述光源的上述基准线作为对称轴的球面或多面体。

本发明的面照明光源装置的特征在于，具备：点光源或线状光源，其具有如下输出特性：当在配置于离开光源规定距离的场所处的平面上直接接收从该光源输出的光时，该平面上的受光强度分布在距上述光源距离最短的基准点上显示最高值，以该基准点为中心随着离开该基准点而逐渐递减；在光学上透明的导光体，其具有平行于上述平面的放射面、大致平行于该放射面的背面、以及配置在上述放射面与背面的外周上的侧面，并且该导光体设置在由上述放射面与背面以及侧面包围的封闭空间内；内侧反射单元，其配置在上述背面与上述侧面上，具有对在上述导光体内部传送的光进行反射的反射面；以及放射侧反射单元，其配置在上述放射面上，具有：将在上述导光体内部传送的光反射到上述背面或侧面的方向的反射面；以及开口组，在将连接上述光源和上述基准点的基准线与上述放射面的交点称作特定点时，该开口组以将该特定点作为对称中心分布的方式形成在上述反射面上，

该面照明光源装置以大致固定的间隔排列有光源装置模块，该光源装置模块将在由上述导光体的背面和侧面以及上述放射面所包围的空间内多重反射后的光放射到外部。

另外，本发明的特征在于，上述内侧反射单元和上述放射侧反射单元使用超微细发泡光反射板、将钛白微粒乳化后的物质、聚四氟乙烯(polyfluorocarbon)微粒中的任意一种或它们的组合。

本发明的特征在于，上述放射侧反射单元是形成于上述放射面上的涂布膜。

根据这些发明，限制指向性强的发光源的前表面的光量，补充由在导光体内反射的光所限制的前方的光量，因此可以获得在整体上变得均匀的照明光。另外，通过配置多个该面照明光源装置，可以构成产生均等的照明光的面照明装置。

附图说明

图1是本发明的面照明光源装置的概略结构图。

图2A是表示第1实施方式的放射侧反射部的结构的概要说明图。

图2B是表示第1实施方式的放射侧反射部的结构的概要说明图。

图2C是表示放射侧反射部的反射率和照度的关系的图。

图2D是表示放射侧反射部的反射率和照度的关系的图。

图2E是表示图2D的A点处所透射的光的光量和反射率的关系的图。

图2F是表示在放射侧反射部设置有中央光透射部的实施方式的图。

图3A是表示第2实施方式的放射侧反射部的结构的概要说明图。

图3B是表示第2实施方式的放射侧反射部的结构的概要说明图。

图3C是表示第2实施方式的放射侧反射部的结构的概要说明图。

图4A是表示第3实施方式的放射侧反射部的结构的概要说明图。

图4B是表示第3实施方式的放射侧反射部的结构的概要说明图。

图5是表示第4实施方式的放射侧反射部的结构的概要说明图。

图6是表示第5实施方式的放射射侧反射部的结构的概要说明图。

图7A表示第6实施方式，是表示面照明装置的结构的概略俯视图。

图7B表示第6实施方式，是表示面照明装置的结构的概略主视图。

图8是表示第7实施方式的面照明装置的结构的概要说明图。

图9是第8实施方式的面照明光源装置的纵剖视图。

图10A是第9实施方式的带状面照明光源装置的俯视图。

图10B是第9实施方式的带状面照明光源装置的纵剖视图。

图11是将第10实施方式的带状面照明光源装置弯曲而成的结构的概略图。

图12是将第11实施方式的带状面照明光源装置弯曲为S字形状的结构的概略图。

图13A是应用了第12实施方式的带状面照明光源装置的结构的立体图。

图13B是应用了第12实施方式的带状面照明光源装置的结构的剖视侧视图。

图13C是应用了第12实施方式的带状面照明光源装置的结构的主视图。

图14A是第13实施方式的多边形的面照明光源装置的俯视图。

图14B是第13实施方式的多边形的面照明光源装置的其他实施方式的俯视图。

图14C是第13实施方式的多边形的面照明光源装置的又一其他实施方式的剖视平面图。

图14D是第13实施方式的多边形的面照明光源装置的再一其他实施方式的俯视图。

图15是具有第14实施方式的狭缝的薄膜的俯视图。

图16A是具有多个光源的面照明光源装置的剖视平面图。

图16B是具有多个光源的面照明光源装置的Q-Q剖视图。

图16C是具有多个光源的面照明光源装置的俯视图。

图16D是表示具有多个光源的面照明光源装置的Q-Q线上的光强的图。

图17A是第14实施方式的多边形面照明光源装置的纵剖视图。

图17B是第14实施方式的多边形面照明光源装置的俯视图。

图18是表示第17实施方式的面照明光源装置的纵剖视图。

图19A是第2放射侧反射单元的俯视图。

图19B是内侧反射单元的纵剖视图。

图19C是内侧反射单元的变形例的纵剖视图。

图20A是第18实施方式的面照明光源装置的纵剖视图。

图20B是第18实施方式的面照明光源装置的剖视平面图。

图21是第19实施方式的面照明光源装置的纵剖视图。

图22A是反射体和放射侧反射单元改变形状后的概要纵剖视图。

图22B是反射体和放射侧反射单元改变形状后的立体图。

图22C是第2放射侧反射单元的立体图。

图22D是反射体和放射侧反射单元改变了形状后的概略纵剖视图。

图22E是反射体的立体图。

图23是表示第20实施方式的面照明装置的纵剖视图。

图24是图19C中所介绍的结构下的排列。

图25A是排列面照明光源装置而成的结构的剖视平面图。

图25B是排列面照明光源装置而成的结构的立体图。

图25C是表示隔壁的变形例的图。

图25D是表示隔壁的变形例的立体图。

图26是第2放射侧反射单元的作用说明图。

图27A是第2放射侧反射单元的变形例的作用说明图。

图27B是第2放射侧反射单元的变形例的局部放大图。

图28是第2放射侧反射单元的另一变形例的作用说明图。

图29是第2放射侧反射单元的又一变形例的作用说明图。

图30是表示第22实施方式的面照明光源装置的纵剖视图。

图31是第2放射侧反射单元的作用说明图。

图32A是实际使用中的第1放射侧反射单元的开口图案的说明图。

图32B是实际使用中的第1放射侧反射单元的开口图案的说明图。

图32C是实际使用中的第1放射侧反射单元的开口图案的说明图。

图32D是实际使用中的第1放射侧反射单元的开口图案的说明图。

具体实施方式

下面，通过附图来说明本发明实施方式。

例如图1所示，本发明所涉及的面照明光源装置1由如下构成：指向性强的发光源2，其是由1个发光二极管或多个发光二极管构成的发光二极管组；在该发光源2的放射方向上具有放射面3A的导光体3；以及壳体4，其包围发光源2并且封闭导光体3中的除放射面之外的表面。并且，在壳体4与导光体3之间的整体上设有作为内侧反射单元的内侧反射部5，在放射面3A上设有本申请的特征部分即作为放射侧反射单元的放射侧反射部6，该放射侧反射部6以规定比例反射来自发光源2的光。

而且，这些内侧反射部5和放射侧反射部6使用了吸光少的材质。另外，作为放射侧反射单元的放射侧反射部6有时会构成为多个。这些方面在以下的各实施方式中是共通事项。

这样，由于壳体4具有在其底面的内侧反射部5和在其侧面的侧面反射部(未图示)，因此从发光体2放射的光不会被这些反射部吸收，而是被多重反射。由此构成为如下结构：基本上完全利用了从发光源2放射的光，可获得均匀的照明光。

另外，壳体4的侧面除了向上方垂直延伸之外，例如后述图19C所示那样，还可以为侧面朝上方扩展的形状。

另外，作为发光源2的定义，不仅包括发光二极管或激光二极管(LD)那样自身发光的元件，还包括通过导光线等引导的光。另外，发光源2不仅包括发光二极管或灯丝灯那样的点光源，还包括冷阴极管那样的线状光源。另外，如上所述，发光源2不仅包括发光元件为1个单个的情况，还包括多个发光元件靠近配置而成的集合体的情况。另外，还包括靠近配置了例如作为光的三原色的红、蓝、绿的发光元件的情况。

另外，在图1中表示出了壳体4内配置了1个发光源2的情况，然而不限于此，也可以在壳体4内配置多个发光源2。关于这种情况下的发光源2的配置，可以考虑矩阵状的配置情况，以及相对于配置在中央的1个发光源2呈点对称的配置情况等(参见后述图16)。但是，即使是在壳体4内配置了多个发光源2的情况下，也能在不紧密排列该发光源2的情况下获得均匀的面照明。

然而，壳体4的大小和放射侧反射部6的形状是用于获得放射侧反射部6的均匀的照明上重要的要素。

于是，例如，发明人将壳体4的大小作成10cm×10cm×1.5cm(高度)的长方体，使用以大致1W放射64lm的光的LED作为发光源2来进行实验。这种情况下，是以放射侧反射部6的形状近似于后述图4A的形状来实施的。

另外，使用超微细发泡光反射板作为内侧反射部5和放射侧反射部6。而且，在放射侧配置扩散体来消除由放射侧反射部6的形状带来的影响，形成为均匀光并测定照度。于是获得6000lux的照度。这意味着可以利用从LED射出的光的94％。

接着，发明人使用上述超微细发泡光反射板作为内侧反射部5进行了实验。这种情况下，使用将钛白微粒乳化后的物质作为放射侧反射部6。将放射侧反射部6的形状通过网板印刷形成为近似后述图4A的形状后进行实施。

这样，使光均匀后测定照度时，获得5830lux的照度。这意味着可以利用从LED射出的光的91％。

另外，发明人使用聚四氟乙烯(poly fluorocarbon)微粒作为放射侧反射部6时，获得5950lux的照度。这意味着可以利用从LED射出的光的93％。

并且，即使在使用钛白或聚四氟乙烯(poly fluorocarbon)微粒作为内侧反射部5的情况下，也可以利用从LED射出的光的90％以上的光。

即，根据本实施方式的面照明光源装置1，可以使用从LED射出的光中几乎90％以上(大致接近100％)，同时获得均匀的照明光。

另外，在下述实施方式的说明中，在附图中赋予了相同符号的结构为相同结构且具有同样效果，因此有时省略对其进行说明。

(第1实施方式)

图2A、图2B表示本实施方式的放射侧反射部6。该放射侧反射部6例如图2A、图2B中所示，在光透射基板9的内侧具有在规定范围内反射从发光源2向前方直线传送的光的中央反射部6A。作为光透射基板9，例如使用玻璃板、丙烯树脂等透明度高的塑料板。而且，在该光透射基板9上涂布均匀的反射透射膜。作为该反射透射膜，例如使用氧化钛或氮化镁等。

作为该涂布膜的性质，图2C示出了在吸光少并且反射率R为0％～50％和75％的情况下的光的分布。作为该涂布膜的性质，图2D示出了在吸光少并且反射率R为98％～99.3％的情况下的光的分布。

根据图2C，在反射率R为0％～50％的情况下，发光源2正上方的照度局部较高，另外，在反射率R为75％的情况下，略微得到缓和。另外，根据图2D，在反射率R为98％～99.3％的情况下，关于在发光源2的周围部A点透射的光的分布，可获得平整的特性。但是中央部会残留亮点。

图2E表示在图2D的周围部A点透射的光的光量与反射率R之间的关系。

根据该图2E可知，反射率R越高则光量越增加。

另外，为了有效使用上述亮点光，使用中央反射部6A向发光源2侧反射更多的光，能够提高光的均匀度。只是，由于中央反射部6A的反射率过高则会变暗，所以优选使用稍微具有透射率的吸光少的部件来作为中央反射部6A。或，在中央反射部6A的中央部形成较小的光透射部，或使膜形成得薄，以提高光的均匀度。

此处通过实验，对在图2A的放射面侧配置扩散体并形成中央反射部6A的情况下的均匀光的照度进行了测定。

这种情况下，壳体4形成为大小为10cm×10cm×1.5cm(高度)的长方体，作为涂布膜使用反射率为88％的超微细发泡光反射板。另外设中央反射部6A的直径为Φ10，还在中央部设置了+字形的狭缝(透射部)。另外，使用射出43lm的光的LED作为发光源2。

综上，可以获得4010lux的均匀的面照明光源装置1。这意味着可利用从发光源2射出的光的93％。

由此，可以限制从指向性强的发光源2放射的中央部分的光量，另外，利用由内侧反射部5所反射的光来确保整体的光量，因而可以获得均匀的照明光。并且，在图2A中说明了在光透射基板9的内侧形成有中央反射部6A的情况，然而不限于此，例如也可以在光透射基板9的外侧形成中央反射部6A。

另外，如图2F所示，也可以在中央反射部6A的中央部分设置中央光透射部6C。该中央光透射部6C既可以形成为具有规定直径的完全开口部，也可以形成为具有规定的透射率。并且，在完全开口部的情况下，通过调整直径大小，可以调整中央部分的光量的增大或减少。

另外，中央反射部6A既可以是将公知的光学反射板贴附在放射面3A上而成的结构，也可以是形成导光体3时蒸镀光学反射膜而形成的结构，对该制造方法不进行特别限定。

另外，作为放射侧反射部6，也例如可以为磨砂玻璃等光扩散板。这种情况下，成为与后述图30大致相同的结构。

并且，上述导光体3例如可以由光学玻璃来构成。另外，可以利用丙烯酸树脂等透明度好的塑料。另外，通过利用硅树脂等柔软的透明塑料，可如后述实施例所示那样，实现局部或整体具有曲面的面照明光源装置。还可以是气体或液体。反射膜可以通过涂布已知的镜面形成用树脂或涂料而简单地形成。因此，例如适用于设置在建筑物的墙面等上的大面积广告用显示装置。从材料费和加工的容易性以及不要求高精度来看，具有能以低成本进行生产的效果。

(第2实施方式)

图3A～图3C表示本实施方式的放射侧反射部6。

如图3A所示，该放射侧反射部6具有设置在导光体3上的圆形中央反射部6A和从该中央反射部6A起隔开规定间隔地同心配置在外侧的多个环状外侧反射部6B。由此，以规定的间隔形成外侧光透射部7。另外，中央反射部6A是设置在放射面3A上的圆形反射板或反射膜，外侧反射部6B是从圆形反射板或反射膜起以规定间隔并且同心形成在该反射板或反射膜上的环状反射板或反射膜。

另外，在本实施方式中，构成外侧反射部6B的反射板或反射膜的宽度形成为越向外侧越窄。由此，限制了光量较多的中央部分的光透射量，可以增大外侧的光透射量，所以可以进一步实现照明光的均匀化。

另外，在图3B中，与第1实施方式相同，可以在中央反射部6A的中央部分设置规定范围的中央光透射部6C。由此，可以获得与第1实施方式相同的效果。

另外，如图3C所示，在俯视观察下壳体4为方形形状的情况下，中央反射部6A是设置在放射面3A上的椭圆形反射板或反射膜。另外，外侧反射部6B是从椭圆形反射板或反射膜起以规定间隔并且同心形成于该反射板或反射膜上的椭圆形反射板或反射膜。另外，当俯视观察下壳体4为方形形状的情况下，在其内侧的角部配置了朝向该壳体4的中心反射光的弧状反射部件5’。由此，可以使光不受阻拦地反射到壳体4的对置的角部。其他结构与第1实施方式相同。

(第3实施方式)

图4A、图4B表示本实施方式的放射侧反射部6。

如图4A所示，该放射侧反射部6具有：方形中央反射部6A，其形成为与设置在导光体3的壳体4的形状近似的形状；以及多个方形环状外侧反射部6B，其从该中央反射部6A起隔开规定间隔地配置在外侧。并且，据此以规定的间隔形成有外侧光透射部7。

另外，中央反射部6A是设置于放射面3A的形成为与壳体4相似形状的反射板或反射膜，外侧反射部6B是以规定的间隔形成在该反射板或反射膜上的带状反射板或反射膜。

由此，配合壳体4的形状，限制光量较多的中央部分的光透射量，增大外侧的光透射量，因此可以进一步实现照明光的均匀化。

另外，在图4B中，与第1实施方式相同，可以在中央反射部6A的中央部分设置规定范围的光透射部6C。由此，可以获得与第1实施方式相同的效果。

(第4实施方式)

图5表示本实施方式的放射侧反射部6。

在本实施方式中，放射侧反射部6是贯穿设置在发光源2的前表面的放射面3A上具有规定顶角的锥形形状的反射体8。该反射体8优选为可均匀进行反射的圆锥形状或形状与壳体形状相似的角锥形状。另外，通过适当设定该顶角，可以使从发光源向放射面呈大致直线状放射的光全部反射或部分反射。由此可以获得与上述第1实施方式相同的效果。

(第5实施方式)

图6表示本实施方式的放射侧反射部6。

在本实施方式中，放射侧反射部10利用由反射部件构成的反射点来形成。该放射侧反射部10由中央侧反射部10A和外侧反射部10B构成，该中央侧反射部10A是通过高密度分布下的反射点来构成的，该外侧反射部10B是通过低于中央侧反射部10A的低密度分布下的反射点来构成的。由此可以获得与上述第1实施方式相同的效果。

(第6实施方式)

图7A和图7B表示配置多个面照明光源装置1而形成的面照明装置20的实施方式。图7A是面照明装置20的俯视图，图7B是其主视图。

即，该面照明装置20是配置多个上述第1～第5实施方式的面照明光源装置1而形成为期望大小的结构。另外，在该情况下，为了提高面照明装置20的照明分布的均匀性，在所配置的面照明光源装置1的前表面配置了光扩散板30。

并且，也可以配置图1～图4所示的放射侧反射部6来取代该光扩散板30。

(第7实施方式)

图8表示面照明装置20’的其他实施方式。

在本实施方式中，通过配置多个正六角柱形状的面照明光源装置1’，从而构成蜂窝形状的面照明装置20’。

即，使上述第1～第5实施方式的面照明光源装置1的导光体3形成为正六角柱。另外，与之对应地形成正六角形的壳体4，整体上形成正六角形形状的面照明光源装置1’。并且，在本实施方式中，也可以在面照明光源装置1’的前表面设置光扩散板30。另外，也可以配置图1～图4所示的放射侧反射部6来取代该光扩散板30。

(第8实施方式)

图9是本实施方式的面照明光源装置1的纵剖视图及其特性说明图。

如使用图1所说明的那样，从LED等发光源2输出光。通过该光来照射平面50。由于发光源2在从平面50进行观察时面积很小，因而可视作点光源。平面50配置在距离发光源2规定距离的场所。面照明光源装置1具有尽可能均匀地照射该平面50整体的功能。面照明光源装置1和平面50的距离为任意。

例如，有时会在平面50的位置上描绘应该照明的图像等。另外，有时会在平面50的位置上放置间接照明用的反射板。还有时会在平面50的位置上放置用于照射面照明光源装置1的相反侧的挡板，该挡板为乳白色的半透明板。按照情况来设定最佳距离。优选无论何种情况下，光都可以在尽可能较宽的面积内以均匀的光强进行放射。

此处，图中上方表示在平面50上直接接受从发光源2发出的光时在该平面上的受光强度分布。中间的曲线图示在不具有中央反射部6A和外侧反射部6B的情况下的分布。上方的曲线图示在具有中央反射部6A和外侧反射部6B的情况下的分布。哪种情况均是曲线图的纵轴表示受光强度，横轴表示平面上的位置。

在中间的曲线图中，受光强度具有如下特性：在距离发光源2最短距离处的基准点59的部分显示最高值，随着以该基准点59为中心远离而递减。当不具有上述导光体3时，如果使用LED那样具有指向性的发光源2，则成为这种状态。

上述导光体3具有大致平行于平面50的放射面3A和大致平行于该放射面3A的背面52。另外，上述导光体3还具有以包围放射面3A和背面52的方式配置在该导光体3的外周的侧面53。导光体3设置在由这些放射面3A和背面52和侧面53所包围的空间内。导光体3通过光学透明玻璃、塑料等构成。也可以是气体或液体。

中央反射部6A和外侧反射部6B是放射侧反射单元。放射侧反射单元配置在放射面3A上，具有将在导光体3内部传送的光反射到背面52或侧面53的方向上的功能。并且，导光体3例如由10cm见方的正方形构成。此时，为了从放射面3A高效地放射光，优选在侧面53也形成良好的反射面。

内侧反射部5配置在背面52上，将在导光体3内部传送的光反射到放射面3A或侧面53方向上。这里将连接发光源2和平面50上的基准点59的基准线58与放射面3A之间的交点称作特定点51。此时，中央反射部6A优选是包含特定点51并以该特定点51为中心的圆形或正多边形的反射体。这是由于，如果从发光源2直接向平面50放射光，则该部分显示光强为尖锐的峰值。因此，当需要抑制基准点59的亮度时，最为优选的是采用图3A或图4B所示的结构。另外，当基准点59部分的局部亮度没有问题时，也可以采用上述其他实施例。

另外，外侧反射部6B优选由包围中央反射部6A、具有与圆的圆弧或正多边形的边平行的狭缝组的反射体构成。狭缝既可以是连续的结构也可以是不连续的结构。在图3和图4所示的实施方式中，配置了多个连续的环状狭缝。例如，在设置于户外的情况下，担心紫外线或太阳热量导致外侧反射部6B恶化。此时，如果使光放射出的部分为狭缝，则外侧反射部6B的强度会提高，可以充分防止脱落和变形。

并且，狭缝既可以是设置在反射部上的开口，也可以是狭缝状透明体。只要使光所透射的间隙即可。在下面的实施方式中，将光透射的间隙状的部分全都称作狭缝来进行说明。

在该实施方式中，通过设置外侧反射部6B和中央反射部6A，从而如图9的上方所示，平面50上的基准点59附近的光强得到抑制，大致均匀的光放射到周围。根据实验，当以放射面3A的面积为S1、以外侧反射部6B和中央反射部6A的面积总和为S2时，在S2/S1为85％以上95％以下的范围内，可获得实用的均匀照明的效果。这是由于，如果S2/S1不足85％，则尤其是距离基准点59较远的部分的亮度极度降低。另一方面，如果S2/S1超过95％，则输出到外部的光能减少，效率会显著降低。

(第9实施方式)

图10A、图10B表示面照明光源装置1的实施方式。图10A是其俯视图，图10B是沿着其N-N线的剖视概略图。

该面照明光源装置1成为相对于在该中央的特定点51上通过的直线68呈左右对称的结构。另外，在与直线68正交的方向上使用较长的带状导光体3。在中央设置有相对于直线68呈左右对称的方形反射体63。其相当于中央反射部。另外，以将该反射体63夹在中间的方式设有反射体64。反射体64具有与直线68平行的狭缝组65。反射体64相当于以上实施方式中的外侧反射部。图示的例子中，反射体64随着远离中央的直线68，其宽度逐渐变窄。

另一方面，狭缝65随着远离中央的直线68，其宽度逐渐变大。由此，可以在整体上放射平稳强度的光。该实施方式的情况下，由于反射体形状简单，所以易于制造且成本低廉。另外，可以实现稳固且在直线状的长度方向上发出均匀的光的光源。并且，当利用带状导光体的情况下，侧面69处的光的反射非常重要。优选在该侧面69上配置反射率较好的反射体。另外，如果对端面61也设置良好的反射面则效率会较好。

并且，在该实施方式中，光源不仅可以是点光源，还可以是在直线68的方向上具有长度的线状光源。这种情况下，也可以将以最短距离连接光源和基准点51的基准线与放射面的交点作为特定点51，利用相对于在该特定点51上通过的直线对称的反射体和平行于直线68的狭缝来实现面照明光源装置。该线状光源例如可利用冷阴极管。

在使用该冷阴极管的情况下，相比使用点光源的情况，可以使相当于壳体4的部分和相当于放射侧反射部6等的部分的结构得以简化。这是因为：冷阴极管在一个方向上较长地延伸，沿着该一个方向的亮度大致均匀，因此，只要通过壳体4和放射侧反射部6等使光仅在与该一个方向正交的方向上实现均匀化即可。

(第10实施方式)

图11表示各种面照明光源装置1的其他实施方式。

图11是例如将带状面照明光源装置1弯曲而成的结构的立体图。

在用透明塑料那样柔软的板状体来构成上述导光体3时，可以如图11那样任意地弯曲。因此例如可安装在柱子等的弯曲面上，作为线状光源或带状光源进行使用。在同样地使用柔软的板状体来构成其他实施方式中说明的面照明光源装置1时，则可以弯曲为任意的弯曲面来使用。当然也可以通过模具等对硬质材料进行成型，制造弯曲的导光体。

(第11实施方式)

图12表示面照明光源装置1的又一实施方式。

在该实施方式中，面照明光源装置1整体构成为在平坦的面上弯曲为S字状的带状。并且不限于S字状，也可以将导光体3弯曲为任意形状。还可以组合使用各种形状的导光体3。这时可广泛应用于例如氖灯等中。

(第12实施方式)

图13A、图13B表示应用了带状面照明光源装置1的实施方式。

在该实施方式中，使用将拉丁字母的字符A立体化后的形状的导光体3来形成面照明光源装置1。

该面照明光源装置1具有6个点光源2、形成拉丁字母的字符A的导光体3和光扩散板30。另外，在导光体3的放射面3A上设有例如上述的图10A、图10B的反射体63、34等。在使用这种导光体3的情况下，光在侧面69处的反射非常重要。优选在该侧面69配置反射率较好的反射体。另外，优选在端面61上也设置良好的反射面。

并且，如图13C所示，也可以通过作为反射板的隔壁115在相邻的点光源2之间分割，来划分成6个区。这是由于：通过该隔壁115与反射体63、64共同发挥作用使来自点光源2的光多重反射，可放射均匀的光。

并且，在该实施方式中，说明了使用将拉丁字母的字符A立体化后的结构作为导光体3的例子，然而不限于此，例如也可以将其他字符、图形或记号立体化后作为面照明光源装置1。

根据本实施方式，可以广泛应用于各种招牌、车厢内照明、交通标志、导向板等。

(第13实施方式)

图14A是配置了多个点光源2的多边形的面照明光源装置1的实施例俯视图。

在本实施方式中，例如可以由各种形状的多边形来构成面照明光源装置1。在组合了直角三角形、正方形、六角形等形状的结构时，则可以用作覆盖建筑物等的整个墙面的照明或光源装置。

图14A所示的墙壁71上的实线72是单个面照明光源装置1的界线。这种情况下，点光源2分别设置在正六边形的中心位置上。而且实线72是作为反射板的隔壁。并且，设置该隔壁是为了获得更为均匀的照明光。但是，即使没有该隔壁，在实用上也能获得均匀的照明光。

图14B是配置了多个点光源2的多边形的面照明光源装置73的其他实施方式的俯视图。

如该图14B所示，例如，面照明光源装置73也可以由上述的作为反射板的隔壁来组合6个正三角形而构成。这种情况下，点光源2分别设置在正三角形的中心位置上。另外，在本实施方式中，对应于6个正三角形面来形成放射侧反射部6。通过该放射侧反射部6将狭缝74形成为直线状，而且使其不连续地形成。这样的话，就会如上述那样，由于其为正六角形结构(蜂窝结构)，所以强度也较高，并且易于制造。

图14C、图14D表示又一实施方式的面照明光源装置1的剖视平面图。在图14C中示出从图14D去除了放射侧反射部6后的状态。

该面照明光源装置1被作为反射板的正三角形的隔壁72划分成几个部分。另外，在正三角形的隔壁72的中心位置上分别设有点光源2。另外如图14D所示，在利用正三角形的隔壁72分割后的每个部分上都形成了具有规定图案的放射侧反射部6。

(第14实施方式)

图15是具有狭缝81的薄膜80的俯视图。

在本实施方式中，例如在图1所示的导光体3的放射面3A上贴附薄膜80。该薄膜80例如为聚乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜，可以通过热和粘结剂贴附于放射面3A上。薄膜80具有多个狭缝81。背面可以为铝层压薄膜等反射膜。这是为了进行上述多重反射。这些狭缝81设置在包围位于放射面3A中央的特定点51(参见图9)的同心圆的圆弧上即可。另外，该狭缝81也可以为与包围该特定点51的任意多边形的边大致平行的线状。

并且，如果在薄膜80上设置多个宽度较大的狭缝81，则会在薄膜80上产生褶皱，需要慎重处理。于是，例如使需要设置狭缝81的部分形成为透明或半透明的薄膜80，使其他部分形成为反射膜。这样薄膜80的强度会提高。另外，会易于处理薄膜80，生产性也会提高。并且，如上所述，反射光的反射体能够将入射的光完全反射即可。也可以通过吸收一部分光的吸收体、进行漫反射的漫反射体将反射率设定为规定的值。

这些部分适当分布于放射面3A上即可。另外，还存在使一部分光反射并使剩余部分的光透射的性质的膜。也可以构成为，将具有该膜的薄膜在接近上述特定点51的部分上层叠配置多层，随着远离特定点51减少所层叠的张数。也就是说，其也可以是反射膜的层叠体。

(第15实施方式)

图16A～图16D是具有多个光源91的面照明光源装置90的概要说明图。

图16A是导光体3的俯视图。这里省略了对图16C所示的外侧反射部6B和中央反射部6A的图示。

另外，内侧反射部5配置在背面52和侧面53上，具有将在导光体3内部传送的光反射到放射面3A或侧面53的方向上的反射面。由此，从发光源91放射出的光不会被这些反射面吸收而是进行多重反射。这样，就能构成为大致完全地利用从发光源91放射的光，可以获得均匀的照明光。

如图所示，在该面照明光源装置90上设有5个点光源91。图16B表示其Q-Q剖视图。本实施方式中，在相当于导光体3背面的部分上点对称地排列有5个点光源91。并且，点光源91的数量不限于5个，并且，其配置例如也可以是将多个点光源91配置为矩阵状。

另外，如后述的图19C所示，还可以为侧面53朝上方扩展的形状。

此时，上述外侧反射部6B和中央反射部6A可以将用于1个点光源而设计的图案95按照图中箭头标记所示那样重合来进行使用。这种情况下，如果原样进行重合，则整体上向外部放射的光量会减少。因此，相比单个的情况会增大了狭缝的宽度，实现了明亮且均匀的亮度的光源。

图16C是上述面照明光源装置90的俯视图。在该实施方式中，作为放射侧反射部6，具有设置于导光体3上的圆形中央反射部6A和从该中央反射部6A起以规定间隔同心配置在外侧的多个环状外侧反射部6B。由此，以规定的间隔形成有外侧光透射部7。并且，以圆形形状的结构为例说明了放射侧反射部6，然而不限于此，例如也可以是带状结构。

图16D是形式与图9上方所示的结构相同的曲线图，是图16A的Q-Q线上的光强。另外，横轴上的点y、z是点光源91的位置。

根据本实施方式，通过合成多个点光源91的光，从而可以在较宽的面积上获得非常平稳的特性X。

(第16实施方式)

图17A是本实施方式的面照明光源装置90的纵剖视图，图17B是其俯视图。

在本实施方式中，面照明光源装置90的导光体3是干燥空气。而且以覆盖导光体3的上表面的放射面整体的方式配置有玻璃板96。其是板状的透明体。点光源91配置在导光体3的底面中央。在玻璃板96上与点光源91对置的表面上通过蒸镀银等来形成反射膜97。该反射膜97的厚度被调整为：最接近点光源91的相当于上述特定点的部分最厚，距离特定点越远则越薄。

再如图17B所示，反射膜97之所以为椭圆是由于玻璃板96并非圆形且距点光源91距离不等，因而反射膜97也要与之相配合。如此，在按照玻璃板96的形状使其形成为矩形或椭圆时，则可以使光均匀。通过使反射膜97为椭圆，则例如在排列多个面照明光源装置100的情况下，短边方向上光彼此重合而变密，反之在长边方向上有可能变疏而使得亮度不均匀。

另外，当这样由极薄的蒸镀膜构成反射膜97时，在厚度较薄的部分反射50％的光，在厚度较厚的部分反射90％的光。剩余的光在反射膜97中透射。在蒸镀装置中，如果在使玻璃板面向蒸镀金属槽的状态下直接使蒸镀金属熔融而蒸发，则易于形成这种膜。在蒸镀处理中，根据支撑玻璃板96的位置和处理时间，可以自由调整膜的厚度和膜厚的侧重程度。

根据本实施方式，如上所述，相比设置狭缝等的情况，由于仅通过现有设备进行蒸镀处理即可，因而可以降低制造成本。如果对进行蒸镀的金属进行各种变更，也可以调整透射率。在反射膜97部分，光直接透射或反射到规定方向，或进行散射。虽然一部分光会被吸收，然而在金属蒸镀膜的作用下会良好地反射光，在整体上将均匀的光向外部放射。并且，在该图的例子中，为了保护反射膜97而使反射膜97朝向点光源91侧，然而也可以使反射膜97朝外侧配置。效果也几乎相同。如果进行蒸镀的并非玻璃板而是薄膜状的结构，则能进一步提高生产性。

(第17实施方式)

图18是表示本实施方式的面照明光源装置100的纵剖视图。

该面照明光源装置100具有点光源102、导光体103、内侧反射单元110、放射侧反射单元260。该放射侧反射单元260具有第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140。点光源102和导光体103的结构与上述实施例相同。导光体103具有放射面104、背面105和侧面106。第1放射侧反射单元120配置在放射面104上。该结构也可以与上述实施例相同。

即，内侧反射单元110配置在背面105和侧面106上，具有将在导光体103内部传送的光反射到放射面104或侧面106方向上的反射面。由此，从发光源102放射出的光不被这些反射面所吸收而是进行多重反射。这样，构成为大致完全地利用从发光源102放射出的光，可以获得均匀的照明光。这样一来，为了从放射面104高效放射光，就优选在背面105和侧面106上也形成良好的反射面。

另外，如后述图19C所示，侧面106也可以是朝上方扩展的形状。

第1放射侧反射单元120设置了以特定点101为对称中心分布的开口组125。并且，由于设置第2放射侧反射单元140，通过多重反射提高了光量的均匀化效果，因此，关于开口组125的开口分布，除了特定点101附近之外，也可以为大致均匀的分布。第1放射侧反射单元120在第1反射面121的背侧设有第2反射面122。第2反射面122对穿过开口组125放射出的光的返回部分进行反射。

该第1放射侧反射单元120使用后述的图32A～图32D所示的各图案中的任意一个都能获得相同的效果。而且，使用图32A的图案的剖视来进行说明的是该图18。而且，构成为在该第1放射侧反射单元120的上方以重合的状态构成后述的图19A所示的第2放射侧反射单元140，该第2放射侧反射单元140上均匀配置有微小孔组142。

第2放射侧反射单元140配置在第1放射侧反射单元120的第2反射面122侧。第2放射侧反射单元140是扩散板，隔开一定距离地面向第1放射侧反射单元120而配置。而且，具有将穿过第1放射侧反射单元120的开口组125而放射的光反射到第2反射面122方向的第3反射面141。第2放射侧反射单元140在形成有微小孔组142，微小孔组142在第2放射侧反射单元140的整个面上以均匀的密度分布。

在该实施方式中，放射侧反射单元为2层结构。在导光体103内部进行多重反射的光131从第1放射侧反射单元120的开口射出。另外，在第1放射侧反射单元120与第2放射侧反射单元140之间使光132进行多重反射。第2放射侧反射单元140的微小孔组142均匀地分散。通过复杂的多重反射，在整个表面上都均匀的光133从微小孔组142中放射出。由此，可以使取决于第1放射侧反射单元120的开口分布的光强的起伏得以平稳化。

另外，根据本实施方式，从放射方向的上方观察面照明光源装置100的情况下，在无法观察到第1放射侧反射单元120的开口等的状态的位置上配置有第2放射侧反射单元140，所以可以将面照明光源装置100的放射方向上的厚度形成得较薄。

例如，根据实验，在不设置第1放射侧反射单元120的情况下，为了获得均等的照明光，需要面照明光源装置100的厚度在100mm左右，然而通过设置第1放射侧反射单元120，可以减薄到30mm左右。这种情况下，第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140之间的间隔大致为20mm左右。而且，可知设置该间隔是用于获得均匀的照明光的重要条件之一。

第2放射侧反射单元140可以是吸收较少的多层膜涂层，其反射率为50％～99％即可，透射率为50％～1％。并且，虽然可以使用单层膜涂层作为第2放射侧反射单元140，然而优选使用多层膜涂层。另外，第2放射侧反射单元140也可以是扩散板。

并且，与如上所述的实施例相同，除了LED那样的点光源之外，还可以利用荧光灯那样的线状光源。由于作用不会发生变化，所以下面仅说明点光源。

图19A～图19C是面照明光源装置100的主要部分说明图。

图19A是第2放射侧反射单元140的俯视图。如该图所示，微小孔组142配置成在第2放射侧反射单元140的整个表面上均匀地分散。并且，微小孔组具有10μm以上到100μm的直径。当微小孔的直径不足10μm时，透射光的光量不足，能量效率会降低。另一方面，当微小孔的直径超过100μm时，在未充分进行多重反射的情况下，光就会穿过微小孔透射到外部。因此，优选微小孔组具有10μm以上到100μm的直径。

另外，微小孔组142的开口面积的总和为第2放射侧反射单元140的全部面积的10％以上且60％以下。微小孔组142的开口面积的总和如果不足第2放射侧反射单元140的全部面积的10％，则透射光133的光量不足，能量效率会降低。另一方面，微小孔组142的开口面积的总和如果超过第2放射侧反射单元140的全部面积的60％，则在未充分进行多重反射的情况下，光就会经由微小孔而透射到外部。因此，优选微小孔组142的开口面积的总和为第2放射侧反射单元140的全部面积的40％以下。

图19B是内侧反射单元110的纵剖视图。根据实验，如该图所示，使光进行多重反射的情况下，可知不仅背面105，而且侧面106的反射也极为有效。如果不存在侧面106，则远离点光源102的场所的射出光量会大幅降低。并且可知，本实施方式的结构相比在背面105部分配置多个点光源102的结构，更易于使射出光量变得均匀。

并且，侧面106未必一定垂直于背面105。图19C是内侧反射单元110的变形例纵剖视图。这样，侧面106也可以构成为朝上方扩展的形状。

(第18实施方式)

图20A、图20B是表示面照明光源装置100的其他实施方式的图。

在该实施方式中，面照明光源装置100在相当于导光体103背面的部分呈矩阵状排列有至少1个点光源102(本实施方式中有6个)。并且可以任意设定点光源102的数量。其他结构与第17实施方式中说明的结构相同。

即，如上所述，内侧反射单元110配置在背面105和侧面106上，具有将在导光体103内部传送的光反射到放射面104或侧面106的方向上的反射面。由此，从发光源102放射的光不会被这些反射面吸收，而是进行多重反射。这样，就构成为大致完全利用从发光源102放射的光，可以获得均匀的照明光。

另外，在该实施方式中，没有设置作为将相邻的点光源102之间隔离开的反射板的隔壁。另外，如图19C所示，侧面106也可以是朝上方扩展的形状。

其原因在于，从各点光源102放射的光在形成于内侧反射单元110的背面105和侧面106上的反射面、第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140上重复反射，通过多重反射可实现光量的均匀化。但为了获得更为均匀的照明光，当然设置上述隔壁的情况更好。

并且，在面照明光源装置100的外形变大时，则装置中央部附近可能会弯曲。这种情况下，例如可以将透明板或反射板作为加强板设置在装置中央部。

(第19实施方式)

图21是将图18和图19所示的实施方式组合而成的面照明光源装置100的纵剖视图。

在该图中，以包围第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140之间的空间的方式配置有反射体150。该反射体150具有与内侧反射单元110相同的功能。第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140之间的空间例如可以由透明丙烯酸板等构成。当然也可以直接为空气层。第2放射侧反射单元140也可以使用对塑料薄膜施加了开孔加工而成的结构。

另外，也可以是吸收较少的多层膜涂布，该多层膜涂布优选具有50％～99％的反射率。另外，也可以利用扩散板来代替该多层膜涂布。

图22A是改变了反射体和放射侧反射单元的形状后的面照明光源装置100的概略纵剖视图。另外，图21B是其立体图，图22C～图22E是各自的分解立体图。

在本实施方式中，第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140以及位于导光体103背面的反射体165是以经过点光源102的基准线168为对称轴的多面体。在第1放射侧反射单元120上形成有后述的图32A所示的规定形状的图案。再如上述图19A所述，第2放射侧反射单元140在整个表面上均匀分散地配置有微小孔组142，或第2放射侧反射单元140形成为磨砂玻璃状。另外，反射体165构成为以上表面扩展的方式开设开口的抛物面天线形状。

并且，也可仅将反射体165形成为该形状，将第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140形成为平板状。另外，也可以仅将第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140中的一个形成为该形状。另外，反射体165的形状也可以不是多面体而是球面的一部分。

位于导光体103背面的反射体165利用与抛物面天线同样的效果，将点光源102的光转换为规定宽度的光束。即，在图21A中，被反射体165反射的光以相对于法线向外侧扩展的方式被放出。另外，第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140通过透镜效果同样地将点光源102的光转换为规定宽度的光束。因此，其适于作为输出规定宽度的光束的光源。

(第20实施方式)

图23是表示本实施方式的面照明装置130的纵剖视图。

在该图23中，面照明装置130以图21中所说明的面照明光源装置100为单位模块，将该面照明光源装置100在平面上以矩阵状排列多个(图中在左右方向上有5个)。即，各面照明光源装置100在内侧反射单元110的框体内具有点光源102和第1放射侧反射单元120。而且，面照明装置130具有配置为统一覆盖这些多个面照明光源装置100的上部的一片板大小的扩散板30。该扩散板30相当于第2放射侧反射单元140。

根据实验，使用1个LED的结构的实用尺寸是纵横为10厘米，通过这样地构成，可以获得几米见方的平坦且均匀的面光源。

图24是将具有图19C中介绍的内侧反射单元110的模块160排列为多个矩阵状而构成的面照明装置130的主视图。

在该面照明装置130中，省略了第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140的图示。

在该图中，各模块160具有内侧反射单元110，在相邻的内侧反射单元110之间形成有多余的空间161。因此，可以将该多余空间161使用于例如结构部件或电子布线等。

图25A～图25D是将多个面照明光源装置100排列为矩阵状来形成面照明装置130的俯视图。

即，在该面照明装置130中也省略了第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140的图示。

在该图25A、25B中，在通过网格状的隔壁162所划分出的每个面照明光源装置100中，分别设置有1个点光源102。此时，相当于隔壁162的部分非常有效地发挥作用。另外，通过这样配置多个面照明光源装置100，相比在大面积的导光体内部配置多个点光源的情况，在输出光的均匀性方面极为有利，这一点已得到了证明。

并且，隔壁162既可以是图25A、图25B那样的网格状，也可以如图25C、图25D那样形成为螺旋状。在为螺旋状的隔壁162的情况下，则在该隔壁162配置为矩阵状的各面照明光源装置100上分别配置1个该隔壁162。

并且，该网格状或螺旋状的隔壁162也可以配置在图23的第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140之间。另外，还可以较大地形成该螺旋状的隔壁162，而在第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140之间统一配置1个该隔壁162。

一般而言，在为“使用导光板的LED招牌”时，则由于在结构上是将单元横向连接，因而难以制作无接缝的大型且均匀的照明招牌。这是由于：LED的位置与导光板位置重叠，如果不在相邻的导光板之间设置间隙则无法进行排列。但是在本实施方式中，由于在与进行照明的面相同的面内排列LED，因此可以获得无接缝的大型且均匀的照明招牌。

根据本实施方式，在光的混合性以及向前方投射光的性能上优良。

(第21实施方式)

图26是第2放射侧反射单元140的作用说明图。

如该图26所示，面照明光源装置100具有第1放射侧反射单元120和隔开一定距离与该第1放射侧反射单元120对置配置的第2放射侧反射单元140。第2放射侧反射单元140具有多个微小孔组142。而且，从第1放射侧反射单元120放出的光在第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140之间反复反射，从而被均匀地扩散。而且，其中一部分光147从第2放射侧反射单元140的微小孔组142中按照所示那样被均匀地放出。即，如单点划线的圆145所示，反复进行了多重反射的光147分别以均匀的强度呈广角放射。因此，可以获得广角宽幅且无斑点的光束。

图27A、图27B是第2放射侧反射单元140的变形例的作用说明图。

在该变形例中也如图27A所示，第2放射侧反射单元140具有微小孔组142。而且，如图27B所示，该微小孔组142的各孔形成为镜面，使得入射到孔中的光在该孔的内部进行多次反射。

图28是第2放射侧反射单元140的其他变形例的作用说明图。

在该例子中，通过多层半透镜来构成第2放射侧反射单元140。该多层半透镜大致均匀地形成在反射面整个面上。而且，例如透射第1层半透镜的光的一部分在第2层半透镜的背面进行反射，另外，透射过第1层半透镜的光中的剩余部分在第2层半透镜中透射出并到达第3层半透镜。

另外，也适于非常薄的金属蒸镀膜。可以形成多层蒸镀层。也可以形成多层涂布膜。如单点划线的圆175所示，在多层膜的界线面上，由于折射率不同，光进行多种反射。因此，光173在半透镜的各层间进行多重反射，其中一部分透射过最上层后向外部射出。因此，根据本变形例，也能起到与具有微小孔组142的第2放射侧反射单元140同样的作用。

图29是第2放射侧反射单元140的其他变形例的作用说明图。

在该变形例中，由具有光反射粒体182的结构构成第2放射侧反射单元140，该光反射粒体182形成为在第2放射侧反射单元140的反射面整个面上以大致均匀的密度进行分布。而且，通过透明树脂覆盖该光反射粒体182使其形成为板状。光反射粒体182只要是反射光的粒状结构即可。也可以是分散在透明体中的玻璃珠。

根据本变形例，如单点划线的圆181所示，光184的一部分被反射，一部分从间隙向外部射出，因此，发挥与具有微小孔组142的第2放射侧反射单元140同样的作用。另外，可以像磨砂玻璃那样，通过形成在反射面整个面上的光散射凹凸结构部来使射出光量均匀化。适用将玻璃表面进行了喷沙处理的结构。另外，也可进行具有衍射光栅那样的作用的表面加工处理。即，通过用光衍射结构部来构成反射面整个面，从而可使射出光量均匀化。

并且，在上述实施方式中，第1放射侧反射单元120优选在第1反射面121上形成开口组125，该开口组125以特定点为对称中心，分布为越远离该特定点，每单位面积的开口面积的总和越递增。越离开特定点则通过开口的光量越增大，整体上可以放射均匀的光。如果采用前面的实施方式所示的放射侧反射单元的结构，则当然可以增加射出光量的均匀性。另外，也可以使第1放射侧反射单元120和第2放射侧反射单元140形成为与前面的实施方式所示的放射侧反射单元相同的结构。

在上述实施方式中，反复了多重反射的光最后被放射到外部。使用第2放射侧反射单元140进行多重反射到何种程度时射出光量才变得均匀呢，针对这样的多重反射的程度进行研究后，得出下面的结论。即，优选方式为，第2放射侧反射单元140的第3反射面141在反射损失为零时使入射的光中的70％以上反射。

假定反射损失为零时，如果使用使入射的光的70％以上反射的结构，则可以充分发挥第2放射侧反射单元140的多重反射功能。不足70％的情况下，光量的均匀化不充分，若考虑到成本，省略掉第2放射侧反射单元140更好。

(第22实施方式)

图30是表示本实施方式的面照明光源装置100的纵剖视图。

该面照明光源装置100在导光体103的放射面104上具有放射侧反射单元190，该放射侧反射单元190具有在整个面上大致均匀的光散射面和光透射孔。即，将与图26～图29所示的各实施方式的第2放射侧反射单元140相同的结构作为放射侧反射单元190，仅在导光体103内部进行多重反射。这样，可以提供非常简化且低成本的面光源。

图31是图18的第2放射侧反射单元140的效果说明图。

图中的横轴表示面照明光源装置100的放射面104的位置坐标，纵轴表示射出光量。

如该图所示，仅使用第1放射侧反射单元120时，射出光量P表示受到开口间距影响的变动。与此相对，一并使用第2放射侧反射单元140时，则整体上可以获得极为均质的射出光量Q的特性。

并且，在图32A～图32D中介绍了实用后的第1放射侧反射单元120的开口图案。虽然第1放射侧反射单元120的开口组125的配置和形状略微不同，然而都会在实用上毫无问题地使射出光量变得均匀。在该实施方式中，当然也可以利线状光源来代替点光源。

Claims (35)

1.一种面照明光源装置，其特征在于，该面照明光源装置具备：

指向性强的点光源；

壳体，其具有底面和侧面以及开口，并在上述壳体的内壁面设有使光进行反射的内侧反射部和侧面反射部；以及

放射侧反射单元，其覆盖上述开口，并使光透射、反射，

上述壳体的底面中央部配置有上述点光源，

上述放射侧反射单元在上述点光源的正上方部具有规定范围的中央反射部，在该中央反射部的外周具有外侧反射部，

上述外侧反射部由使光透射、反射的反射部件构成，

上述中央反射部是使用稍微具有透射率的吸光少的部件形成的，

上述放射侧反射单元具有涂布膜，该涂布膜的反射率是0%～50%、75％、或98%～99.3%。

2.根据权利要求1所述的面照明光源装置，其特征在于，上述点光源通过1个发光二极管或多个发光二极管的集合体形成。

3.根据权利要求1所述的面照明光源装置，其特征在于，上述中央反射部的局部设有狭缝或开口，或者上述中央反射部形成得较薄。

4.根据权利要求1所述的面照明光源装置，其特征在于，上述外侧反射部设有光透射量随着远离上述中央反射部而变大的狭缝。

5.根据权利要求1所述的面照明光源装置，其特征在于，上述中央反射部和外侧反射部都通过反射点构成，上述中央反射部的反射点的密度分布大于上述外侧反射部的反射点的密度分布。

6.根据权利要求1所述的面照明光源装置，其特征在于，上述壳体形成为俯视下呈方形形状。

7.根据权利要求6所述的面照明光源装置，其特征在于，上述壳体的侧面为从上述底面的端部向外侧扩展的形状。

8.根据权利要求1所述的面照明光源装置，其特征在于，上述内侧反射部和侧面反射部是超微细发泡光反射板，上述放射侧反射单元是超微细发泡光反射板。

9.根据权利要求1所述的面照明光源装置，其特征在于，上述内侧反射部和侧面反射部是超微细发泡光反射板，上述放射侧反射单元使用将钛白微粒乳化后的物质或聚四氟乙烯微粒。

10.根据权利要求1所述的面照明光源装置，其特征在于，上述内侧反射部和侧面反射部使用将钛白乳化后的物质或聚四氟乙烯的微粒，上述放射侧反射单元使用聚四氟乙烯的微粒。

11.根据权利要求1所述的面照明光源装置，其特征在于，上述壳体在内部配置有多个上述点光源，在各上述点光源的正上方分别设有上述放射侧反射单元。

12.根据权利要求11所述的面照明光源装置，其特征在于，上述点光源包含作为光的三原色的红、蓝、绿的发光元件。

13.根据权利要求1所述的面照明光源装置，其特征在于，上述壳体的内部被划分为多个，在所划分出的底面的中央部分别配置有1个点光源，在各上述点光源的正上方设有上述放射侧反射单元。

14.根据权利要求13所述的面照明光源装置，其特征在于，上述点光源包含作为光的三原色的红、蓝、绿的发光元件。

15.一种面照明装置，其特征在于，该面照明装置是通过配置多个权利要求1至14中任一项所述的面照明光源装置而构成的。

16.一种面照明光源装置，其特征在于，该面照明光源装置具有：

指向性强的点光源；

壳体，其具有底面和侧面以及开口，在上述壳体的内壁面设有内侧反射部和侧面反射部；以及

覆盖上述开口的放射侧反射单元，

在上述壳体的底面的中央部配置有上述点光源，

上述放射侧反射单元由第1放射侧反射单元与第2放射侧反射单元构成，其中该第1放射侧反射单元使来自上述点光源的光局部透射、反射，该第2放射侧反射单元与上述第1放射侧反射单元的放射侧对置，隔开预先设定的距离而配置，使透射过上述第1放射侧反射单元的光局部反射和透射，

上述第1放射侧反射单元具有使来自上述点光源的光的一部分向上述壳体内反射的第1反射面、和位于上述第1反射面的相反侧并反射光的第2反射面，

上述第2放射侧反射单元具有第3反射面，该第3反射面使透射过上述第1放射侧反射单元的光反射并使其在该第3反射面与上述第2反射面之间进行多重反射，

上述第1放射侧反射单元的上述第1反射面在上述点光源的正上方部具有规定范围的中央反射部，在该中央反射部的外周具有外侧反射部，

上述外侧反射部通过使光透射、反射的反射部件构成，

上述中央反射部使用稍微具有透射率的吸光少的部件形成，

上述放射侧反射单元具有涂布膜，该涂布膜的反射率是0%～50%、75％、或98%～99.3%。

17.根据权利要求16所述的面照明光源装置，其特征在于，上述点光源通过1个发光二极管或多个发光二极管的集合体形成。

18.根据权利要求16所述的面照明光源装置，其特征在于，上述中央反射部的局部设有狭缝或开口，或者上述中央反射部形成得较薄。

19.根据权利要求16所述的面照明光源装置，其特征在于，上述外侧反射部设有光透射量随着远离上述中央反射部而变大的狭缝。

20.根据权利要求16所述的面照明光源装置，其特征在于，上述中央反射部和外侧反射部都通过反射点构成，上述中央反射部的反射点的密度分布高于上述外侧反射部的反射点的密度分布。

21.根据权利要求16所述的面照明光源装置，其特征在于，上述壳体形成为俯视下呈方形形状。

22.根据权利要求21所述的面照明光源装置，其特征在于，上述壳体的侧面形成为从上述底面的端部向外侧扩展的形状。

23.根据权利要求16所述的面照明光源装置，其特征在于，上述内侧反射部和侧面反射部是超微细发泡光反射板，上述第1放射侧反射单元和上述第2放射侧反射单元是超微细发泡光反射板。

24.根据权利要求16所述的面照明光源装置，其特征在于，上述内侧和侧面反射部是超微细发泡光反射板，上述第1放射侧反射单元和上述第2放射侧反射单元使用将钛白微粒乳化后的物质或聚四氟乙烯微粒。

25.根据权利要求16所述的面照明光源装置，其特征在于，上述内侧反射部和侧面反射部使用将钛白乳化后的物质或聚四氟乙烯的微粒，上述第1放射侧反射单元和上述第2放射侧反射单元使用聚四氟乙烯的微粒。

26.根据权利要求16所述的面照明光源装置，其特征在于，上述壳体在内部配置有多个上述点光源，在上述各点光源的正上方分别设有上述第1放射侧反射单元和上述第2放射侧反射单元。

27.根据权利要求22所述的面照明光源装置，其特征在于，上述点光源包含作为光的三原色的红、蓝、绿的发光元件。

28.根据权利要求16所述的面照明光源装置，其特征在于，上述壳体内部被划分为多个，在所划分出的底面的中央部分别配设有1个点光源，在上述各点光源的正上方设有上述第1放射侧反射单元和上述第2放射侧反射单元。

29.根据权利要求28所述的面照明光源装置，其特征在于，上述点光源包含作为光的三原色的红、蓝、绿的发光元件。

30.根据权利要求16所述的面照明光源装置，其特征在于，上述第2反射侧反射单元上分散有多个直径在10μm以上100μm以下的微小孔。

31.根据权利要求16所述的面照明光源装置，其特征在于，上述第2放射侧反射单元通过半透镜构成。

32.根据权利要求16所述的面照明光源装置，其特征在于，上述第2放射侧反射单元是光扩散板。

33.根据权利要求16所述的面照明光源装置，其特征在于，上述第2放射侧反射单元通过光折射结构部形成。

34.一种面照明装置，其特征在于，该面照明装置是通过配置多个权利要求16至33中任一项所述的面照明光源装置而构成的。

35.根据权利要求34所述的面照明装置，其特征在于，上述多个第2放射侧反射单元结合为一体。

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