CN102171505B - 光源装置以及使用了该光源装置的照明装置 - Google Patents

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Abstract

光源装置(3)具有：指向性强的LED(4)；反射遮光罩(7)，其在内部具有使来自该光源的照射光反射的反射面；一对第一、第二光偏向反射板(9A、9B)，它们使来自LED(4)的照射光向规定的方向偏转，第一、第二光偏向反射板(9A、9B)具有规定的长度和宽度，并且其表面和背面由反射率高的板状体形成，光源(4)被固定在反射遮光罩(7)中，第一、第二光偏向反射板(9A、9B)与反射遮光罩(7)的反射面隔开规定的间隙，并且在第一、第二光偏向反射板(9A、9B)之间夹着通过光源(4)的指向角零度的光轴且相互隔着规定的间隙，即设置成接近光源的一侧的间隙大而远离光源的一侧的间隙小，并且第一、第二光偏向反射板(9A、9B)相对于所述光轴分别形成规定的倾斜角度(α)。

Description

光源装置以及使用了该光源装置的照明装置
技术领域
本发明涉及光源装置以及使用了该光源装置的照明装置，更详细地说，涉及使用了光源指向性强的点光源、例如发光二极管(以下，称为LED)等的光源装置以及使用了该光源装置并且能够在宽阔的面积上获得均匀的面状照明光的照明装置。这些装置可以作为液晶面板用背照灯、各种显示板、电光布告牌、或者汽车、火车以及飞机等的室内照明用等广泛领域中的照明装置来使用。
背景技术
在面状照明装置中，例如已经知晓如下的照明装置：直下型照明装置，在该直下型照明装置中，使用由规定厚度和面积的板状体构成的扩散板，在该扩散板的正下方配置有荧光灯等光源，利用该光源直接照射扩散板，使扩散板面发光，而被看作液晶面板用背照灯；边缘发光型照明装置，在该边缘发光型照明装置中，使用由规定厚度和面积的板状体构成的导光板，在该导光板的至少一边上配置有荧光灯、LED等光源，使导光板面发光。
在这些直下型和边缘发光型照明装置中，因为直下型照明装置是在光源和扩散板之间具有规定间隙、即隔开规定距离的结构，所以可能存在着这样的问题：如果缩短该距离，则光源的外形等被照在扩散板上而变得难看，从而降低照明品质。另外，如果使用光源的指向性强的照明装置，则可能具有这样的问题：光源正上方的扩散板的亮度变得很高，在与其它照明区域之间产生亮度差，从而难以获得均匀的照明光。作为使该亮度均匀的方法，虽然也考虑了增大扩散板和光源的距离，但是如果采用该方法，则具有出现如下课题的担忧：整体与间隔的距离成正比地变暗，从而不能获得想要的照明光，并且不能薄型化等。因为直下型照明装置具有这样的课题，所以存在有因用途而难以采用这种直下型照明装置的情况。
由于直下型照明装置具有上述课题，因而使用边缘发光型照明装置来代替该直下型照明装置，很多该类型的照明装置被提出来(例如，参照下述的专利文献1至3)。
例如，在下述的专利文献1中，公开了边缘发光型照明装置。该照明装置具有：发光二极管；光导入部被形成在平坦面上的与政府明信片同等大小的导光板；反射来自发光二极管的光的反射镜，并且该照明装置是这样的结构：发光二极管安装在导光板的平坦面上，且利用反射镜来覆盖该发光二极管。而且，来自发光二极管的照射光被照射到反射镜，从而被导入到导光板。根据该照明装置，来自发光二极管的照射光被有效地导入导光板。
另外，在下述的专利文献2中，公开了一种照明装置，该照明装置包括：由LED和光源棒构成的光源装置；以及引导来自该光源装置的照射光的导光板。光源棒由规定形状的棱镜阵列构成。而且，通过该光源棒，来自LED的照射光经由导光板照射到被照射物，从而亮度均匀。
在下述的专利文献3中，公开了这样的寄存器引导灯：在导光体的光入射面上等间隔地配置多个发光二极管，通过反射体使来自该发光二极管的光发生漫反射，利用该散乱的光使导光体的光出射面进行面发光，从而对被配置成与导光体的光出射面相对的显示体照射光。
专利文献1：日本特开2005-149848号公报([0012]段落、图1)
专利文献2：日本特开2001-236811号公报([0012]段落～[0014]段落、图1)
专利文献3：日本特开2005-99406号公报([0016]段落、[0017]段落、图3)
发明内容
上述专利文献1～3的照明装置都是如下所述的边缘发光型面状照明装置：使用光源的指向性强的点光源、即LED，在矩形导光板的一边或所有的边上配置1个至多个的该LED，能够从导光面获得均匀的照明光。
但是，该种类的面状照明装置具有以下的课题。即，课题之一是：因为具有规定的厚度和大小，需要较高价的导光板，所以难以实现大型化。例如，关于上述专利文献1的照明装置，因为导光板采用了与政府明信片同等大小的玻璃或丙烯，所以难以实现进一步的大型化。另外，如果想要强制性地进行大型化，则需要大型导光板，而且如上述专利文献3的照明装置那样，需要多个LED，这多个LED必须配置在导光板的所有边的受光面上。因此，增大了照明装置的重量，并且部件数量也增多，安装作业变得复杂，进一步提高了成本。再者，关于上述专利文献2的照明装置，虽然需要特殊形状的光源棒，但是即使使用该光源棒也难以实现大型化。
其它的课题在于：如果为了增大发光面积而进行大型化，则与此成正比地需要大型的导光板，因为这样的导光板使用厚度厚的玻璃板或塑料板，所以其重量变重，从而使装入了该导光板的照明装置的重量增加，价格也上涨。另外，如果使用这样的大型导光板，则由于从光源到发光面的光路径变长，光的衰减变大，从而难以获得均匀的照明光，而且也很难获得照度高的照明光。另外，如果想要获得高的照度，则需要高功率的光源，导致成本上涨。
另外，其它课题虽然与上述课题相关，但是即使以看作上述专利文献1、2的照明装置的方式来将光源配置在导光板的一边，由于从光源到发光面的光路径变长，光衰减变大，结果，导光板的大小受限制，所以不能实现大型化。
因此，因为以往的边缘发光型照明装置是采用导光板并在该导光板的周边配置光源的结构，所以适合于作为小型的照明装置，而在大型化方面却很有限。另外，在现有技术的光源装置中，虽然没有图示出来，但是已知晓这样的光源装置：采用在杯型或U字型的内壁设置了反射面的反射遮光罩，在该反射遮光罩的底部配置LED，利用反射面反射来自该LED的照射光，从而照射被照射面。然而，在这样的光源装置中，无法设定照射光的照射范围、即被照明区域。当然，也不能使用于大面积的面状照明装置的光源装置中。
本发明人鉴于因以往的边缘发光型照明装置使用导光板而无法获得大面积的面状照明光的情况，对于“如何做才能在即使是指向性强的光源的情况下也能获得大面积的面状照明光而不需使用导光板”，重复进行了试错，来进行探求。结果发现：如果将反射板、即所谓的光偏转反射板配置成相对于与指向性强的LED的发光点(面)垂直的垂直线上的最强的照射光所通过的光轴、即指向角度为零度的光轴倾斜规定角度，则能够将照射光的照射区域设定为规定的区域、即照明区域，其中，上述反射板使来自该LED的照射光被部分遮挡并反射，从而向规定方向偏转，根据该想法，完成了本发明。
因此，本发明的目的在于提供一种光源装置，该光源装置即使采用指向性强的点光源，也不会使照明范围集中，而是使其适当地分散，从而可设定期望的照明区域来进行照明。
本发明的另一目的在于提供一种重量轻的照明装置，该照明装置是边缘发光型照明装置，其即使采用LED那样的指向性强的点光源，也不需要现有技术所必需的导光板，提高光源的光利用率，能够在宽阔的面积上实现均匀的面状照明。
为了解决上述课题，本申请权利要求1的发明的光源装置的特征在于，该光源装置具有：指向性强的点光源；反射遮光罩，其具备设置有所述点光源的底部以及相对的一对侧方反射部，所述一对侧方反射部从所述底部的相对的两边部开始向外方向延伸设置规定长度且端部开放，在该反射遮光罩的内部设置有由所述底部和一对侧方反射部包围的规定大小的内部空间，且该反射遮光罩的内壁面由反射面形成；一对第一、第二光偏向反射板，它们使来自所述点光源的照射光向规定的方向偏转，所述第一、第二光偏向反射板由具有规定的长度和宽度，并且表面和背面由反射率高的板状面形成的部件构成，所述反射遮光罩在所述底部至少设置有一个所述点光源；所述第一、第二光偏向反射板与所述反射遮光罩的反射面之间隔着规定的间隙，且在所述第一、第二光偏向反射板之间夹着通过所述点光源的指向角零度的光轴且相互隔着规定的间隙，即设置成接近所述点光源的一方其间隙大而远离所述点光源的一方其间隙小，并且所述第一、第二光偏向反射板相对于所述光轴分别形成规定的倾斜角度α。
本申请权利要求2的发明的光源装置的特征在于，在所述反射遮光罩中，所述底部和一对侧方反射部沿长度方向延伸设置规定长度，在所述延伸设置的底部的长度方向上隔开规定的间隔配置有多个所述点光源，在所述内部空间中，所述多个点光源之间通过隔离反射板被隔离，通过所述隔离反射板支撑所述第一、第二光偏向反射板。
权利要求3的发明的光源装置的特征在于，所述第一、第二光偏向反射板的离所述点光源最远的各端边部位于所述反射遮光罩的间隙之间，或者从所述间隙向外部突出。
权利要求4的发明的光源装置的特征在于，所述倾斜角度α在6度到30度的范围内。
权利要求5的发明的光源装置的特征在于，所述反射遮光罩由光反射率高且进行漫反射的反射材料形成，所述第一、第二光偏向反射板以及所述隔离反射板由光反射率高而光吸收率和光透射率低且进行漫反射的反射材料形成。
权利要求6的发明的光源装置的特征在于，所述反射遮光罩、所述第一、第二光偏向反射板以及所述隔离反射板由超微细发泡光反射部件形成。
权利要求7的发明的光源装置的特征在于，所述点光源是集合了一个发光元件或多个发光元件的发光二极管或激光二极管。
权利要求8的发明的光源装置的特征在于，具有规定的宽度和长度的矩形的两块第一、第二光扩散部件被隔着规定的间隙相对配置，在所述第一、第二光扩散部件的至少一端边的间隙中配置有权利要求1～7中的任一项所述的光源装置。
权利要求9的发明的光源装置的特征在于，所述第一、第二光扩散部件被设定为：它们的光反射率在接近所述点光源的一侧高且随着远离所述点光源而降低，另一方面，它们的光透射率在接近所述点光源的一侧低且随着远离所述点光源而升高。
权利要求10的发明的光源装置的特征在于，所述第一、第二光扩散部件中的任一个光扩散部件是反射板。
根据权利要求1的发明，即使采用指向性强的点光源，也不会使照明范围集中，而是使其适当地分散，能够进行设定了期望的照明区域的照明。即，照明区域的设定通过设定一对第一、第二光偏向反射板的倾斜角度来进行。
具体地说，如果从点光源照射光，则来自所述点光源的直接光以及被反射遮光罩的内壁面反射的反射光和在光偏向反射板处被反射的反射光从第一、第二光偏向反射板的间隙通过，根据一对第一、第二光偏向反射板的倾斜角度来设定照射区域(照明区域)。另外，因为在第一、第二光偏向反射板与所述反射遮光罩的反射面之间具有规定的间隙，所以不会使最接近点光源的区域变暗，而可具有与其它区域大致相同的照度。
根据权利要求2的发明，在反射遮光罩的内部空间内形成由隔离反射板包围的单间，因为来自点光源的光在该单间内被反射，所以能够使相邻的单间之间的亮度大致均匀。
根据权利要求3的发明，可以利用第一、第二光偏向反射板的形状来控制照明范围。
根据权利要求4的发明，可以通过将倾斜角度α设置在6度到30度的范围内来设定照射区域(照明区域)。
根据权利要求5的发明，反射遮光罩由光反射率高且进行漫反射的反射材料形成，第一、第二光偏向反射板和隔离反射板由光反射率高而光吸收率和光透射率低且进行漫反射的反射材料形成，因此能够有效地反射光，可以提高光的利用率。
根据权利要求6的发明，因为采用超细微发泡光反射部件，所以可简单地获取材料，而且材料也易于加工。
根据权利要求7的发明，因为将发光二极管或激光二极管用于点光源，所以寿命长且耗电量少，能够实现节能化。
根据权利要求8的发明，不需要现有技术所必需的导光板，可以减轻重量以及降低价格，而且能够在大面积获得均匀的面状照明光。也就是说，因为没有了导光板，所以能够减轻重量以及降低价格。
根据权利要求9的发明，在光扩散部件的接近点光源的一侧，设定为光反射率高且光透射率低，而在光扩散部件的远离点光源的一侧，设定为：与接近点光源的一侧相比，光反射率低且光透射率高，因此，能够在照明装置的光出射面的整个面获得具有均匀的照度分布的照明光。
根据权利要求10的发明，通过将第一、第二光扩散部件中的任一方设为反射板，能够制作从单面获得照明光的照明装置，从而可以扩大使用用途。
附图说明
图1是说明在本发明的照明装置中所采用的照明技术的照明装置的扼要剖面图。
图2是在图1的照明技术中所使用的发光二极管的配光特性图。
图3是模拟图1的照明技术中的光扩散部件面的照度分布的结果的照度分布曲线图。
图4是本发明的第一实施方式的照明装置的立体图。
图5是按照V-V线来切断图4的照明装置后的扼要剖面图。
图6是装入到图4的照明装置中的光源装置的扼要后视图。
图7是按照VII-VII线来切断图6的光源装置后的扼要剖面图。
图8是图6的光源装置的外观立体图。
图9是切除了图8的光源装置端部的一部分后的外观立体图。
图10示出图1的照明装置的光扩散部件，图10A是沿长度方向切断光扩散部件后的剖面图，图10B是被安装在光扩散部件中的扩散片的平面图，图10C是图10B的扩散片的变形例。
图11是被装入本发明第二实施方式的照明装置中的光源装置的扼要剖面图。
图12a～图12f是说明照明装置的变形例的平面图。
图13是本发明第三实施方式的照明装置的扼要剖面图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明用于实施本发明的方式。其中，以下所示的实施方式例示出用于将本发明的技术思想具体化的光源装置和使用了该光源装置的照明装置，并不意图将本发明确定为这些光源装置和照明装置，也可同样地适应于权利要求书所包含的其它实施方式。
首先，参照图1来说明在本发明的照明装置中所采用的照明技术。另外，图1是说明在本发明的照明装置中所采用的照明技术的照明装置的扼要剖面图，图2是在图1的照明技术中所使用的发光二极管的配光特性图。
使用照明装置ID来实现本发明的照明装置的照明技术。该照明装置ID具有：指向性强的光源LS，例如LED；一对第一、第二光偏向反射板LF1、LF2，它们位于与该LED相距规定距离的位置，具有规定的长度和宽度，在端部隔着规定的间隙G而相对；一对第一、第二光扩散部件P1、P2，它们被配置在第一、第二光偏向反射板的一端部、即远离光源LS的一侧的端部，一对第一、第二光偏向反射板LF1、LF2成为固定成相对于图1所示的光轴Ax倾斜规定角度α的结构。
一对第一、第二光偏向反射板LF1、LF2在两块光偏向反射板之间隔着间隙G，并且相对于光轴Ax倾斜规定角度α，因此，来自光源LS的照射光的一部分直接从间隙G通过，此外，一部分被一对光偏向反射板LF1、LF2遮挡且反射，相对的一对第一、第二光扩散部件P1、P2中的照明区域被分散地设定于规定范围而被照射。结果是，在光扩散部件P1、P2面上获得没有亮度差的均匀的面状照明光。
关于光源LS的LED，使用集合了一个发光元件或多个发光元件的LED，并且被固定于具有平坦面的安装基板B上。如图2所示，该LED具有如下所述的大致球状的配光特性：从LED的发光点或发光面向360度的方向放射，在间隔开的位置处收敛。即，如图2所示，在LED的发光中心点(面)0、以该发光点(面)0为中心通过该中心点的零度(0°)的垂直线以及与该垂直线之间形成的角度为0°～90°的范围内，具有如符号A所示的配光曲线。该配光曲线A被描绘成以发光点(面)0为中心，向放射方向即360度的方向扩展的球状的曲线，但是通过指向角为零度(0°)的光轴Ax的光最强。另外，在图1中，该光轴Ax被延长到相对的一对光扩散部件之间。
第一、第二光偏向反射板LF1、LF2是相同的结构。即，如图1所示，该光偏向反射板形成大致矩形状，该大致矩形状具有沿光轴Ax延伸的规定的长度d5以及沿与该长度正交的方向延伸规定长度的宽度，并且该光偏向反射板由在表面、背面具有高反射率的反射板形成。优选该反射板还进行漫反射而不仅仅是进行全反射。
一对光偏向反射板LF1、LF2被彼此相对地配置，并且相对于光轴Ax，将接近光源LS的端部设置得宽，即设该端部和光轴的间隙为h2，将远离光源LS的端部设置得窄，即设该端部和光轴的间隙为h3(h2＞h3)。根据该配置，一对光偏向反射板被配置成相对于光轴Ax形成规定的角度α。另外，角度α对于一对光偏向反射板而言为相同的角度，但是也可以是不同的角度。
一对第一、第二光偏向反射板LF1、LF2在两块光偏向反射板之间隔着间隙G，并且相对于光轴Ax倾斜规定角度α，因此，来自光源LS的照射光的一部分直接从间隙G通过，此外，一部分被一对光偏向反射板LF1、LF2遮挡且反射，从而相对的一对第一、第二光扩散部件P1、P2中的照明区域被分散地设定于规定范围。
第一、第二光扩散部件P1、P2由具有沿着光轴Ax延伸规定长度的规定长度d2和宽度且隔着规定间隔h1而相对的一对第一、第二光扩散部件构成。这些光扩散部件P1、P2被配置成隔着间隔h1且大致平行，使用底部反射部件P3来连接离光源最远的端部。另外，第一、第二光扩散部件P1、P2的宽度方向的两端部采用同样的光扩散部件来连接。因此，第一、第二光扩散部件P1、P2形成这样的扁平箱状体：尾部通过底部反射部件P3连接，长度方向的两侧端也被光扩散部件包围，前方具有开口P0。一对光偏向反射板LF1、LF2的端部被配置在该箱状体的开口P0的外侧。构成第一、第二光扩散部件P1、P2的光扩散部件除了漫反射即扩散性外，还具有规定的光透射率和光反射率，采用光吸收率少的部件来形成。
光扩散部件由光反射率和光透射率根据距离LED的距离而不同的光反射/光透过板形成。即，被形成为：光反射率在离LED的距离近的位置处高，随着远离而逐渐地减小，相反，光透射率在离LED的距离近的位置处低。此外，优选该光反射/光透过板采用漫反射材料。
使用该照明装置ID，按以下的条件来模拟了照度分布，因此，参照图3来说明该照度分布模拟结果。另外，图3是模拟了图1的照明装置中的光扩散部件面的照度分布的结果的照度分布曲线图。该图的照度分布曲线是在第一、第二光扩散部件中的一个光扩散部件面进行测量而得到的，另一个光扩散部件的照度也呈现相同的照度分布曲线。
照明装置ID的照度模拟按照以下的条件来进行。即：
光偏向反射板LF1、LF2的反射率a1：0.95
底部反射部件的反射率a2：0.95
光扩散部件的透射率b1：0
光扩散部件的△透射率b2：0.02
光扩散部件的反射率a4：0.96
光扩散部件的吸收率c1：0.04
LED的光量F(lm)：80
光偏向反射板LF1、LF2的角度α(度)：30
从光源LS到光偏向反射板LF1、LF2末端部的距离d4：36mm
光偏向反射板末端部中的、所述光偏向反射板末端部与光轴Ax之间的间隙h3：6mm
光偏向反射板LF1、LF2的长度d5：20mm
光轴Ax与一个光扩散部件之间的距离1/2×h1：36mm
从光源LS到光扩散部件P1、P2前端的距离d3：37mm
从光源LS到底反射部件的距离d1：530mm
对照明装置ID设定上述条件，使用光源LS的LED的光量F为80lm的光源，来测量了一个光扩散部件面的照度，从而获得图3的照度分布。即，从光源LS的LED照射直接光DL。如图3所示，该直接光在接近LED的位置存在照度的峰值点，过了该峰值后便衰减。即，是这样的照度曲线：从LED朝向峰值点，照度以大斜率急剧上升，过了该峰值点后，朝向光扩散部件的底反射部件而逐渐地衰减。该直接光DL碰到相对的第一、第二光扩散部件而进行一次到多次的反射。下面，对两个光扩散部件中的一个光扩散部件P1处的反射光进行说明。另外，另一光扩散部件P2的反射光也相同。直接光DL在一个光扩散部件处发生反射，如图3所示，获得对应于一次反射的一次反射光PR1以及进行了两次反射后的二次反射光PR2。虽然省略图示，但是可获得进行了三次反射后的三次反射光、进行了四次反射后的四次反射光，甚至进行了五次反射后的五次反射光等。
另外，直接光DL在底部反射部件P3处发生反射，从而可获得底部反射光R1。而且，可获得直接光在光扩散部件处反射了一次之后再在底部反射部件P3处发生了反射的底部反射光R2，虽然省略了图示，但是也可以获得直接光在光偏向反射板处反射了一次时的光偏向反射板一次反射光、该光偏向反射板一次反射光在光扩散部件处反射了一次后的一次反射光、光偏向反射板一次反射光在光扩散部件处反射了两次后的二次反射光、光偏向反射板二次反射光等。图3所示的合成照度CL是合成了这些光、直接光DL、反射光PR1、PR2以及之后的反射光等全部的光之后的照度。如图3所示，光偏向反射板是如下的反射板：其控制来自LED的照射光，可以将照射光传递到远离所述LED的区域，使所述被照射区域中的照度分布均匀。
根据该照度分布的模拟结果，即使根据距光源LS的距离，合成照度CL也大致平坦，即，描绘出虽然远离光源也仅稍微减小的照度的大致平坦的曲线，在一个光扩散部件的放射面上获得大致均匀的照明光。尤其是，与直接光DL的曲线相比，合成照度CL的曲线平坦。在另一光扩散部件的放射面上也可获得大致均匀的照明光。
该照度的模拟是按照上述条件、尤其是按照将光偏向反射板LF1、LF2的角度α设定为30度的条件来进行的，但是，通过变更条件，能够将合成照度CL设置为期望的值，在大面积上获得均匀的照明光。
进行在0度之外且6度～30度的范围内变更角度α后的实验，可以获得期望的合成照度CL。另外，如果变更角度α以外的条件，例如光源的光量、光偏向反射板的长度、与光轴之间的间隔以及光扩散部件的长度等，则需要变更角度α，结果是，通过使该角度与其它条件相适应，由此能够获得期望的合成照度CL。另外，该照明装置ID的光偏向反射板和光扩散部件被连接。这样，存在接近连接部分的部位的光扩散部件变暗的情况，因此，在下面所说明的本发明实施方式中的照明装置中，在光偏向反射板的外侧、即一对光偏向反射板相对的一侧的相反侧，配置反射部件，从而防止该区域变暗。图3的LFR1表示在该反射部件和光偏向反射板的外侧之间反射的反射光。
下面，参照图4～图10来说明本发明第一实施方式的照明装置。在该照明装置中引入了上述的照明技术。另外，图4是本发明的第一实施方式的照明装置的立体图，图5是按照V-V线来切断图4的照明装置后的扼要剖面图。
首先，参照图4、图5来说明本发明第一实施方式的照明装置的概要。
如图4、图5所示，照明装置1具有：画框状的框体2，其具有相对的一对长边框2a、2b以及短边框2c、2d，在其内部设置有规定大小的窗口2e；被嵌入于该框体的窗口中的一对光扩散部件11A、11A’；设置在长边框2a中的光源装置3；相对侧机材16，其被配置在与该光源装置3相对的长边框2b中。画框状的框体2的框边具有可容纳光源装置3、相对侧机材16和光扩散部件11A、11A’的大小的宽度和长度，并且由合成树脂成型体或金属板材形成。相对侧机材16是与一方光源装置3相同的光源装置或反射板或光源装置3的电源装置中的任一方。如果将相对侧机材16设置为光源装置，则照明装置按照图4的状态在上下都设置了光源装置，因此能够获得宽阔面积的照明光，并且能够提高照度。另外，如果将相对侧机材16设置为反射板，则能够提高光的利用率。再者，如果将相对侧机材16设置为电源装置，则因为该装置被装入到框体中，所以可实现照明装置的紧凑化。
接着，主要参照图6～图9来说明光源装置。另外，图6是光源装置的扼要后视图，图7是按照VII-VII线来切断图6的光源装置后的扼要剖面图，图8是图6的光源装置的外观立体图(另外，该图省略了LED)，图9是切除了图8的光源装置端部的一部分后的外观立体图。
如图6、图7所示，光源装置3具有：多个LED4；弓型的反射遮光罩7，其安装有这些LED，使来自LED的照射光的一部分向规定方向反射；使来自LED4的照射光向规定方向偏转的一对第一、第二光偏向反射板9A、9B，利用隔离反射板10将这些光偏向反射板固定在弓型的反射遮光罩7上，所述隔离反射板10对多个LED4进行划分。在这些反射遮光罩7、光偏向反射板9A、9B以及隔离反射板10之中，反射遮光罩7具有较低的光吸收率和较高的光反射率，而且由发生漫反射的材料形成，另外，第一、第二光偏向反射板9A、9B以及隔离反射板10由光吸收率低且在两面具有较高的光反射率(包含漫反射)和较低的光透射率的材料形成。这些反射遮光罩7、第一、第二光偏向反射板9A、9B以及隔离反射板10例如由超细微发泡光反射部件形成。在超细微发泡光反射部件中，优选具有光透射率为1％、反射率为98％以及吸光率为1％的特性的材料。如果采用同一材料来构成反射遮光罩7、第一、第二光偏向反射板9A、9B以及隔离反射板10，则与使用不同种类的材料的情况相比，材料的供应和加工等变得容易。当然，也可以不采用同一材料，而是采用不同材料，例如采用在部件上涂敷了将钛白的微粒子进行乳胶化后的物质、将四氟化乙烯树脂的微粒子进行乳胶化后的物质的材料，来形成反射遮光罩7、第一、第二光偏向反射板9A、9B以及隔离反射板10。
关于多个LED4，采用集合了一个发光元件或多个发光元件的LED。另外，它们也可以使用发出颜色中的三原色、即R、G、B的光的LED。另外，在该第一实施方式中，虽然使用LED，但是也可以使用其它的光源，例如激光二极管等。LED或激光二极管也可以采用在发光部安装了透镜的部件。与后述的反射遮光罩7的划分相一致且大致等间隔地将这些LED4安装在具有平坦面的安装基板5上。如图7所示，使用安装部件6将该安装基板5固定在框体2的长边框2a上。
如图6～图9所示，反射遮光罩7具有规定宽度的底部以及相对的一对侧方反射部，该一对侧方反射部从该底部的相对的侧边开始延伸规定长度，在这两个侧方反射部的顶边之间隔开了规定的间隙，底部和侧方反射部的内壁面由形成为反射面的弓型反射板形成。即具有：一对长边7a、7b，它们隔开规定的间隔并且相对；弯曲部7c，其从一条长边开始以弯曲成大致半圆形的方式向另一条长边延伸，整体由弓型的反射板来形成。该反射遮光罩7具有可被收容到框体2的长边框2a内的大小。即，一对长边7a、7b之间的间隔比长边框2a的宽度短，长度比该长边框2a短一些。
关于该反射遮光罩7，因为弯曲部7c被弯曲成大致半圆形，所以在由一对长边7a、7b之间的间隙开口以及弯曲部7c围成的内部，形成规定大小的空间8。该空间8在一对长边7a、7b之间具有间隙开口8a(参照图9)，内壁面7c’、即弓型的顶面由反射面形成。后述的一对第一、第二光偏向反射板9A、9B被收容在该空间8内。该反射遮光罩7被划分成在长度方向上大致等间隔地配置多个LED4。如图7～图9所示，在该划分位置处形成多个安装槽71、72，所述多个安装槽71、72用于将隔离反射板10安装在弓型弯曲部7c上。在这些安装槽中，其中一个安装槽71是由隔离反射板10的卡定爪10a插通的槽，而另一个安装槽72是由安装片10b插通的槽。另外，关于反射遮光罩7，因为隔离反射板10安装在长度方向的两端部，所以形成有这些槽。此外，在各个分区中，在弓型的弯曲部7c的中央顶部形成有让LED的发光部露出的规定大小的开口73。
一对第一、第二光偏向反射板9A、9B是相同的结构，因此只说明一个光偏向反射板。
如图6～图9所示，一个光偏向反射板9A由具有规定长度和宽度的板状体形成。该光偏向反射板的长度是与反射遮光罩7大致相同的长度，宽度则具有当固定在反射遮光罩7上时与弓型顶面之间隔开规定的间隙的长度。该光偏向反射板9A的表面9a和背面9b由光反射率高的反射面(包含漫反射)形成。如图7所示，使一对第一、第二光偏向反射板9A、9B相对于光轴Ax倾斜规定角度α并固定在反射遮光罩7内。关于这些光偏向反射板9A、9B的安装，利用隔离反射板10来固定。另外，图7的光轴Ax是在该图中将沿LED4的正下方向垂下的光轴向左右移动后的光轴。
如图8、图9所示，隔离反射板10由通过侧面堵塞反射遮光罩7的空间8的形状、即半圆形的厚度薄的反射板形成。该隔离反射板10在半圆形边上设置有：被插入到反射遮光罩7的安装槽71中的多个卡定爪10a；被固定在安装部件6上的多个安装片10b。另外，在平坦面上设置有以规定角度α固定一对第一、第二光偏向反射板9A、9B的安装槽10c。该隔离反射板10的表面和背面是光反射率高的反射面(包含漫反射)。
光源装置3的组装采用了多片隔离反射板10，以规定间隔将这些隔离反射板10分别固定在一对第一、第二光偏向反射板9A、9B上，形成光偏向反射板的组装体。接着，将该光偏向反射板的组装体插入到反射遮光罩7的空间8内，将多片隔离反射板10的各卡定爪10a和各安装片10b分别插入到反射遮光罩7的安装槽71、72中，并固定。之后，通过将LED4安装到反射遮光罩7的各开口73中，来完成光源装置3的组装。通过该光源装置3的组装，反射遮光罩7的空间8被构造成：形成有被相对的一对隔离反射板10隔开的多个单间8A(参照图6)，LED4位于所述各个单间8A内的顶面的中央部。
如图6、图7所示，该光源装置3成为这样的状态：一对第一、第二光偏向反射板9A、9B在反射遮光罩7的空间8内被配置成以规定角度α倾斜，在空间8的间隙开口8a的部分，在两块光偏向反射板9A、9B之间隔着间隙9G，另外，在空间8内部，在各光偏向反射板9A、9B的另一端部与反射遮光罩7的内面之间，隔着间隙8G。关于光源装置3，因为在反射遮光罩7内的空间形成有多个单间8A，所以来自各单间内的LED4的照射光在单间内的内壁、即反射遮光罩7和隔离反射板10的各自的反射面被反射，进而从空间8的间隙开口8a照射。通过该照射光，相邻的单间8A的间隙开口8a附近的照度变为大致均匀。如果不用该隔离反射板来隔离，则与其它位置相比，隔离位置附近的照度较低，照度变得不均匀。因为弓型的反射遮光罩7的空间内收容有一对光偏向反射板9A、9B等，所以能够将该光源装置3制作得小型且紧凑。
参照图10来说明光扩散部件。另外图10示出光扩散部件，图10A是沿长度方向切断光扩散部件后的剖面图，图10B是被安装在光扩散部件上的扩散片的平面图，图10C是图10B的扩散片的变形例。
图7所示的一对第一、第二光扩散部件11A、11A’具有相同的结构，因此只说明其中一个光扩散部件11A。
如图10所示，光扩散部件11A具有：具有相对的长边和短边、且为细长的矩形状的光扩散面板12；以及安装在该光扩散面板12的一面上的扩散片13。光扩散面板12采用由已经公知的光扩散板、例如半透明的玻璃板或合成树脂板形成的面板。扩散片13由具有与光扩散面板12相同的形状的片材形成。该扩散面板13由如下所述的光反射/光透过片来形成：从一端的边朝向另一端的边，反射率和光透射率根据距离光源的距离而不相同。即光反射率在距离LED4近的位置处高，随着远离而逐渐减小，光透射率则相反，在距离LED4近的位置处低，随着远离而逐渐增大。如图10B所示，该扩散片13由如下的片材形成：在光透过性薄片、例如薄膜状的透明薄片13a上，具有多个规定的规则性141～14i～14n配置有由高反射率的反射材料构成的规定形状的反射点14。在图10B中，这些反射点14被形成为：在接近光源(LED)的区域，反射点141的面积大，中间区域的反射点14i的面积为中等，进一步远离光源的区域的反射点14n的面积小。这些反射点141～14i～14n的面积根据与光源相距的距离而变化为大、中、小，但是，因为LED4具有图2所示的配光特性，所以也可以根据指向角度而变更这些反射点14的面积。此外，如图10C所示，该扩散片13也可以采用如下所述的片材：使用反射率高的反射片13b，并在该反射片上形成有让光通过的开口151～15i～15n。
接着，主要参照图5、图7来说明照明装置1的作用。
如图4、图5所示，在照明装置1中，光源装置3和一对光扩散部件11A、11A’被收容于画框状的框体2中，在该光源装置3中，一对第一、第二光偏向反射板9A、9B被收容在反射遮光罩7的空间8内。如图7所示，在该光源装置3中，当照射光从LED4照射时，来自LED4的直接光以及被反射遮光罩7的内壁面7c’反射的反射光和在光偏向反射板9A、9B的表面9a被反射的反射光从第一、第二光偏向反射板9A、9B的间隙9G通过，照射到第一、第二光扩散部件11A、11A’上。即，利用一对第一、第二光偏向反射板9A、9B的倾斜角α来设定照射区域(照明区域)，照射到一对第一、第二光扩散部件11A、11A’上。关于该照明区域的设定，在两个光扩散部件11A、11A’面上，是如上述照明分布模拟那样的照明光。另外，在反射遮光罩7的空间8内，因为内壁面7c’与一对第一、第二光偏向反射板9A、9B的端部之间分别隔着间隙8G，所以来自LED4的直接光和被该反射遮光罩7的内面反射的反射光通过这些间隙8G，而照射到内壁面7c’上并被反射，此外，该反射光在两块光偏向反射板9A、9B的背面9b被反射而照射到第一、第二光扩散部件11A、11A’上。因为该照射，两个光扩散部件11A、11A’与框体2的长边框2a附近不会变暗。即，在光源装置3中，虽然长边框2a附近容易变暗，但是通过设置间隙8G，能够解决该问题。根据该照明装置1，关于一对第一、第二光偏向反射板9A、9B，在两块光偏向反射板之间隔着间隙9G，并且相对于光轴倾斜规定角度α，因此，来自LED4的照射光的一部分直接从间隙9G通过，此外，一部分被一对光偏向反射板9A、9B遮挡且反射，相对的一对第一、第二光扩散部件11A、11A’中的照明区域被分散地设定于规定范围内，照射到光扩散部件面上，因此能够在大面积上获得均匀的面状照明。此外，第一、第二光扩散部件11A、11A’与框体2的长边框2a附近也被来自间隙8G的照射光照射，从而不会变暗。再者，在照明装置1中，因为光源装置3在反射遮光罩7内的空间中形成有多个单间8A，所以来自各个单间内的LED4的照射光在单间内的内壁、即反射遮光罩7和隔离反射板10的各自的反射面上被反射，进而从空间8的间隙开口8a照射。因为该照射光，相邻的单间8A的间隙开口8a附近的照度变为大致均匀。
在该第一实施方式中的照明装置1中，设置为来自LED的光照射相对的一对光扩散部件，虽然设置为两面照明，但是也可以设置为任意一面的单面照明。在该情况下，将第一、第二光偏向反射板中的任一方设置为镜面等的反射板，同样地，第一、第二光扩散部件也与该反射板对应，设置为镜面的反射板，从而能够实现单面照明。
参照图11来说明本发明第二实施方式的照明装置。另外，图11是被装入本发明第二实施方式的照明装置中的光源装置的扼要剖面图。再者，该图11与第一实施方式的图7对应。
本发明第二实施方式的照明装置只有一部分与第一实施方式的照明装置1的光源装置的结构不相同，其它的结构是相同的。对共同的结构标上相同的符号，并引用其说明以省略重复的说明，只说明不相同的结构。
在光源装置3A中，与上述的光源装置3的反射遮光罩7、一对第一、第二光偏向反射板9A、9B和隔离反射板10的一部分结构不同。即，反射遮光罩7A由如下所述的遮光罩部件形成：底部比较宽，从该底部的相对的侧边开始延伸规定长度的一对侧方反射部的长度短。此外，一对第一、第二光偏向反射板9A’、9B’具有相同的结构，宽度比较长，且形成这样的长度：在收容于反射遮光罩7A内的时候，从空间8的开口突出。而且，隔离反射板10A也形成有从空间8的开口突出的长度。该照明装置可达到与第一实施方式的照明装置相同的效果。
在上面，虽然对本发明实施方式的照明装置进行了说明，但是，本发明并不限定于这些实施方式，可以进行各种变更。上述照明装置1虽然将光源装置设置在画框状的框体的长边框中，但是也可以设置在长边框以外的边框中的任一边框或多个边的边框中。通过该光源装置的配置，如图12a～图12f所示，对于光扩散部件，选定并使用与各个照明装置相适合的扩散片。
上述光源装置3、3A与光扩散部件组合而使用于照明装置中，但是这些光源装置也能够作为单独的照明装置来使用。
下面，参照图13来说明该照明装置。另外，图13是本发明第三实施方式的照明装置的扼要剖面图。
在照明装置17中，将光源装置3收容于壳体18内。即，该照明装置17是这样的结构：光源装置3被收容于由覆盖反射遮光罩7的弯曲部的主体壳体19以及覆盖该主体壳体的开口部的透明板20构成的壳体18内。根据该照明装置，不会使照明范围集中，而是适当地分散，能够设定期望的照明区域。另外，在该第三实施方式中，虽然将光源装置3收容于壳体内，但是也可以构造成收容其它光源装置3A。
标号说明
1照明装置；2框体；3、3A光源装置；4LED；5基板；7、7A反射遮光罩；8空间；8A单间；8G间隙；9A、9B、9A’、9B’、LF1、LF2光偏向反射板；9G间隙；10隔离反射板；11A、11A’、P1、P2光扩散部件；12光扩散面板；13扩散片；14反射点；15开口；16相对侧机材；17照明装置；18壳体；20透明板；Ax光轴；α角度；ID照明装置；LS光源；G间隙。

Claims (10)

1.一种光源装置，其特征在于，该光源装置具有：
指向性强的点光源；
反射遮光罩，其具备设置有所述点光源的底部以及相对的一对侧方反射部，所述一对侧方反射部从所述底部的相对的两边部开始向外方向延伸设置规定长度且端部开放，在该反射遮光罩的内部设置有由所述底部和一对侧方反射部包围的规定大小的内部空间，且该反射遮光罩的内壁面由反射面形成；
一对第一、第二光偏向反射板，它们使来自所述点光源的照射光向规定的方向偏转，
所述第一、第二光偏向反射板由具有规定的长度和宽度，并且表面和背面由反射率高的板状面形成的部件构成，
所述反射遮光罩在所述底部至少设置有一个所述点光源；
所述第一、第二光偏向反射板与所述反射遮光罩的反射面之间隔着规定的间隙，且在所述第一、第二光偏向反射板之间夹着通过所述点光源的指向角零度的光轴且相互隔着规定的间隙，即设置成接近所述点光源的一方其间隙大而远离所述点光源的一方其间隙小，并且所述第一、第二光偏向反射板相对于所述光轴分别形成规定的倾斜角度α。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，
在所述反射遮光罩中，所述底部和一对侧方反射部沿长度方向延伸设置规定长度，在所述延伸设置的底部的长度方向上隔开规定的间隔配置有多个所述点光源，在所述内部空间中，所述多个点光源之间通过隔离反射板被隔离，通过所述隔离反射板支撑所述第一、第二光偏向反射板。
3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，
所述反射遮光罩的所述内部空间在所述一对侧方反射部的分别开放的端部之间具有间隙开口，
所述第一、第二光偏向反射板的离所述点光源最远的各端边部位于所述反射遮光罩的所述间隙开口处，或者从所述间隙开口向外部突出。
4.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，
所述倾斜角度α在6度到30度的范围内。
5.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，
所述反射遮光罩由光反射率高且进行漫反射的反射材料形成，所述第一、第二光偏向反射板以及所述隔离反射板由光反射率高而光吸收率和光透射率低且进行漫反射的反射材料形成。
6.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，
所述反射遮光罩、所述第一、第二光偏向反射板以及所述隔离反射板由超微细发泡光反射部件形成。
7.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，
所述点光源是集合了一个发光元件或多个发光元件的发光二极管或激光二极管。
8.一种照明装置，其特征在于，
具有规定的宽度和长度的矩形的两块第一、第二光扩散部件被隔着规定的间隙相对配置，在所述第一、第二光扩散部件的至少一端边的间隙中配置有权利要求1～7中的任一项所述的光源装置。
9.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，
所述第一、第二光扩散部件被设定为：它们的光反射率在接近所述点光源的一侧高且随着远离所述点光源而降低，另一方面，它们的光透射率在接近所述点光源的一侧低且随着远离所述点光源而升高。
10.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，
所述第一、第二光扩散部件中的任一个光扩散部件是反射板。
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