CN1305141C - 发光光源、发光光源阵列和采用该发光光源的设备 - Google Patents

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Abstract

一种发光光源、发光光源阵列和采用该发光光源的设备，针对在模制部的背面具有反射部件的发光光源，可通过简单的结构使正面亮度的均匀性提高。在呈凹面状的反射部件的内部形成由高折射率的光透射材料构成的模制部，在模制部的中心部内嵌LED芯片等发光元件。在该模制部的前面中间部设置有圆形的直接射出区域，在其外侧设置有环状的全反射区域，在直接射出区域和全反射区域之间设置有倾斜全反射区域。直接射出区域由与模制部的中心轴垂直的平面形成，全反射区域也由与上述中心轴垂直的平面形成。倾斜全反射区域呈越朝向模制部的前面侧，直径越逐渐减小的锥状，直接射出区域和倾斜全反射区域在全反射区域的中间部，朝向前面侧呈圆锥台状突出。

Description

发光光源、发光光源阵列和采用该发光光源的设备
技术领域
本发明涉及一种发光光源、发光光源阵列和采用该发光光源的设备，特别是涉及一种采用LED(发光二极管)芯片等的发光光源、发光光源阵列和采用该发光光源的照明装置、显示器等设备。
背景技术
作为小型的发光光源，已知有将LED芯片密封于透明的模制(モ一ルド)树脂内的炮弹型的LED。在这样的发光光源中，从LED芯片向前方射出的光原样透过模制树脂的界面而直接从发光光源射出，但是从LED芯片沿斜向射出的光在模制树脂的界面被全反射，或在外壳的内面发生散射，从而造成损失，光的利用效率较低。另外，在这样的发光光源中，还难于形成较大的面积。
因此，在过去人们提出了从LED芯片沿斜向射出的光也可有效地朝向前方射出的、厚度薄并且可形成较大面积的发光光源。图1为表示这样的发光光源1的结构的立体图，图2A为其剖视图，图2B为表示其正面亮度的分布的视图，在特开2002-94129号文献(专利文献)中，公开了这种发光光源1。该发光光源1是将LED芯片3密封于大致呈盘状的透明模制树脂2内的中心部，在模制树脂2的背面设置有呈凹面镜状的反射镜4。另外，在模制树脂2的前面中间部形成有呈凸透镜状的直接射出区域5，在其周围呈环状地形成有呈平面状的全反射区域6。
当对LED芯片3进行通电而使LED芯片3发光时，则图2A所示，从LED芯片3朝向直接射出区域5而射出的光L在呈凸透镜状的直接射出区域5实现透射，同时在透射直接射出区域5时受到透镜作用而发生折射，从发光光源基本上正直地朝向前方射出。另外，从LED芯片3朝向全反射区域6射出的光L在全反射区域6的界面，朝向反射镜4而被全反射，在通过反射镜4反射后，透射全反射区域6，而从发光光源1基本上正直地朝向前方射出。
在这样的发光光源1中，由于在全反射区域6的内周部被全反射的光L朝向反射镜4返回并由反射镜4反射，再次到达全反射区域6，从全反射区域6射出，故在从全反射区域6朝向反射镜4行进的期间，光L朝向比全反射区域6的内周部更向外侧扩散，从全反射区域6的外周部分射出。由此，象图2A所示的那样，直接射出区域5与全反射区域6的外周部分成为发光区域，但是，由于位于其中间的全反射区域6的内周部不射出光，故形成不发光的区域。
图2B为在通过发光光源1的中心轴的截面内大致表示从正面观看发光光源1时的亮度分布的视图，图3表示从正面观看发光光源1的样子。象图2A、图2B所示的那样，由于在发光光源1中产生不发光区域，故在过去的发光光源1中，当从正面观看时，产生宽度较大的呈环状的暗部(暗环)，不能够均匀地实现面发光，特别是在直径为数厘米这样的发光光源1中，可清楚地看到该暗部，不能够均匀地实现面发光。
另外，在特开20002-134794号公报(专利文献2)中，公开了通过在直接射出区域的外周部上嵌上环状的反射板，或设置狭缝(空气层)，从而减小暗部的方法，但是，这样的发光光源具有模制部(モ一ルド部)的形成工序和后续工序变得复杂、成本增加的问题。
发明内容
本发明是针对上述那样的课题而提出的，其目的在于提供一种在模制部的背面具有反射部件的发光光源中，通过简单的结构，可进一步提高正面亮度的均匀性的发光光源、发光光源阵列和采用该发光光源的设备。
本发明的发光光源具有：使光反射的反射部件；设置于上述反射部件的光反射面侧的导光部；朝向上述导光部而射出光的发光元件，其中，上述导光部的光射出侧的面包括：直接射出区域，使从上述发光元件发出的光透射，并朝向导光部的外部射出；第1全反射区域，使从上述发光元件发出的光全反射，并朝向上述反射部件的方向，而且使由反射部件反射的光透射，并朝向导光部的外部射出；第2全反射区域，该第2全反射区域的形状按照下述方式确定：使从上述发光元件发出的光全反射，并朝向上述直接射出区域，而且使由直接射出区域全反射的光朝向上述反射部件，使由反射部件反射的光朝向导光部的外部射出。
在本发明的发光光源中，由于独立于直接射出发光元件的光的直接射出区域以及使发光元件全反射、且由反射部件反射而向外部射出的第1全反射区域，而设置有第2全反射区域，该第2全反射区域使发光元件的光全反射，且由直接射出区域全反射，此外，由反射部件反射，使其朝向外部射出，故可通过第2全反射区域的位置和形状等对从导光部射出的光的分布进行控制，可使发光光源的正面亮度的分布均匀。
特别是，在本发明的实施例中，由于上述第2全反射区域的形状按照下述方式确定：在由第2全反射区域和上述直接射出区域全反射后、由上述反射部件反射的光的至少一部分，从透射上述直接射出区域的光以及由上述第1全反射区域和上述反射部件反射的光都不射出的区域射出，故可仅仅通过直接射出区域和第1全反射区域，将光送入到成为暗部的区域，可通过使发光光源的暗部变亮，而提高正面亮度的均匀性。
此外，本发明的再一实施例的上述导光部的光射出侧的面具有第3全反射区域，该第3全反射区域使从上述发光元件发出的光全反射，并朝向上述反射部件的方向，而且使由反射部件反射的光朝向导光部的外部射出，第3全反射区域和上述第1全反射区域被设置成相互距上述发光元件不同的距离。按照该第3全反射区域，可通过设置第3全反射区域的位置和角度等，对从发光元件发出的光的一部分进行控制，可使发光光源的正面亮度更加均匀。
还有，在本发明的又一实施例中，上述第3全反射区域和上述第2全反射区域相互邻接而设置。由于第2和第3全反射区域邻接地设置，故可使导光部的形状简单。
另外，本发明的又一实施例中的上述反射部件划分为：使由上述第1全反射区域全反射的光反射的区域；使由上述第2全反射区域和上述直接射出区域全反射的光反射的区域。如果象这样，将反射部件划分为与第1和第2全反射区域相对应的区域，则可分别独立地设计各区域，反射部件的自由度增加。
在本发明的又一实施例中，具有第3全反射区域的发光光源中的上述反射部件划分为：使由上述第1全反射区域全反射的光反射的区域；使由上述第2全反射区域和上述直接射出区域全反射的光反射的区域；使由上述第3全反射区域全反射的光反射的区域。如果象这样，将反射部件划分为与第1、第2和第3全反射区域相对应的区域，则可分别独立地设计各区域，反射部件的设计的自由度增加。
此外，由于本发明的又一实施例的上述反射部件还包括能够使从上述发光元件发出的光反射，使该光从上述导光部的前面直接朝向外部射出的区域，故从发光元件以较大的射出角度，沿横向射出的光也可由反射部件反射，从前面射出，可使光的利用效率提高。
还有，在具有上述第3全反射区域的发光光源的又一实施例中，通过将上述第1全反射区域和上述第3全反射区域设置成距上述发光元件不同的距离而在上述导光部产生的凹部内，填充折射率不同于导光部的光透射性介质，使得形成与第1全反射区域和第3全反射区域中的至少一个面连续的面，故可防止在凹部中存流有杂物和尘埃等，而使光发生散射，或者将光遮挡的情况，可防止因发光光源的污染，而使发光光源性能变差。
再有，在本发明的又一实施例中，由于上述导光部的光射出侧的面的整体由折射率不同于导光部的光透射性介质覆盖，故可防止在凹部中存留有杂物和尘埃等，而使光发生散射，或者将光遮挡的情况，可防止因发光光源的污染，而发光光源性能变差。另外，如果光透射介质采用硬度大于导光部的类型，则可保护导光部。
另外，在本发明的又一实施例中，由于在上述发光元件与上述导光部之间，形成分散有扩散剂或者荧光体的光透射区域，故可以通过扩散剂使从发光元件发出的光散射，或者通过荧光体而二次发光，可以好似将发光元件放大。
此外，本发明的发光光源阵列连接有多个本发明的发光光源，其中，反射部件的形状按照下述方式确定：从邻接的发光光源中的一个发光光源朝向另一个发光光源的导光部内泄漏的光由另一个发光光源的反射部件反射，从而从另一个发光光源的光射出侧的面射出。
在本发明的发光光源阵列中，由于从一个发光光源朝向另一个发光光源泄漏的光可由另一个发光光源的反射部件反射，而从另一个反射部件射出，故可再次利用从发光光源泄漏的光，可进一步提高光的利用效率。
本发明的照明装置包括：排列有多个本发明的发光光源的发光光源阵列；向上述发光光源阵列供电的电源装置。如果采用该照明装置，则可获得重量较轻、较薄、大面积的、具有均匀的发光面的照明装置。而且，由于具有电源装置，故也可携带。
本发明的显示装置包括：排列有多个本发明的发光光源的发光光源阵列；控制构成上述发光光源阵列的各发光光源点亮的控制部。如果采用这样的显示装置，则可获得重量较轻、较薄、大面积的、具有均匀的发光面的显示装置。而且，由于具有控制部，故可进行各种显示，可适当地用于宣传广告和显示器用、信号机等领域。
另外，本发明的上面描述的组成部分只要可能可任意组合。
附图说明
图1为表示已有例的发光光源的结构的立体图；
图2A为表示上述发光光源的结构的剖视图；
图2B为表示其正面亮度的分布的视图；
图3为表示从正面看到的点亮的上述发光光源的样子的视图；
图4为表示本发明的一个实施例的发光光源的结构的立体图；
图5A为上述发光光源的剖视图；
图5B为表示该发光光源的正面的亮度分布的视图；
图6A为倾斜全反射区域的位置稍稍不同的发光光源的剖视图；
图6B为表示比较从上述发光光源和已有例的发光光源射出的光的亮度分布的视图；
图7为用于说明图5的发光光源中的各部分的配置条件的视图；
图8A表示本发明的另一实施例的发光光源的结构的立体图；
图8B为其剖视图；
图9为用于计算上述发光光源中的、理论上必要的平坦面的最小宽度Dx的视图；
图10为表示本发明的又一实施例的发光光源的结构的立体图；
图11A为上述发光光源的剖视图；
图11B为表示该发光光源的正面的亮度分布的视图；
图12A为用于说明上述发光光源中的槽的位置的视图；
图12B为用于计算由槽的底的全反射面全反射产生的光线的位移量的说明图；
图13A为表示本发明的又一实施例的发光光源的结构的剖视图；
图13B为表示该槽的附近的放大剖视图；
图14为用于求出确定上述发光光源中的、倾斜全反射区域和全反射面等的光学配置的条件的视图；
图15为本发明的又一实施例的发光光源的内面侧的立体图；
图16为上述发光光源的剖视图；
图17为本发明的又一实施例的发光光源的剖视图；
图18为本发明的又一实施例的发光光源的立体图；
图19为上述发光光源的剖视图；
图20为本发明的又一实施例的发光光源的立体图；
图21为上述发光光源的剖视图；
图22为本发明的又一实施例的发光光源的立体图；
图23为上述发光光源的剖视图；
图24A为本发明的又一实施例的发光光源的剖视图；
图24B为其局部放大的剖视图；
图25A为本发明的又一实施例的发光光源的剖视图；
图25B为其局部放大的剖视图；
图26A为本发明的又一实施例的发光光源的剖视图；
图26B为其局部放大的剖视图；
图27A～图27D为表示本发明的发光光源的各种正面形状的视图；
图28A为表示按照无间隙而呈平面状的方式设置六边形的发光光源的样子的视图；
28B为表示按照无间隙而呈平面状的方式设置长方形或正方形的发光光源的样子的视图；
图29A为表示按照无间隙而呈平面状的方式设置长方形或正方形的发光光源的样子的视图；
图29B为表示将正方形或长方形的发光光源按照横向并排成一列的样子的视图；
图30A为表示本发明的又一实施例的发光光源的结构的立体图；
图30B为其剖视图；
图31为排列有多个上述发光光源的状态的剖视图；
图32A、图32B为将本发明的正方形或长方形的发光光源按照无间隙的方式并排于基板的整个表面上的光源装置的侧视图和正视图；
图32C、图32D为现有的发光光源按照相同间距排列于基板的整个表面上的光源装置的侧视图和正视图；
图33A为本发明的照明装置的正视图；
图33B为表示该照明装置挂于墙上的状态的侧视图；
图34A为表示本发明的显示装置的正视图；
图34B为安装于支架上的该显示装置的立体图；
图35A为装备有本发明的高置停车灯和尾灯的车辆的局部断开的立体图；
图35B为设置于车辆上的高置停车灯的大致正视图；
图35C为设置于车辆上的尾灯的大致正视图；
图36A为信号机主体的正视图；
图36B为信号机的侧视图；
图37为表示绿色灯、黄色灯或红色灯的结构的大致剖视图。
具体实施方式
(第1实施例)
图4为表示本发明的一个实施例的发光光源11的结构的立体图，图5A为其剖视图，图5B为表示该发光光源11的正面的亮度分布的视图。在该发光光源11中，通过高折射率的光透射性材料、比如透明树脂，形成大致呈盘状的模制部(导光部)12。作为构成模制部12的光透射性材料，既可采用环氧树脂或丙烯树脂等光透射性树脂，也可采用玻璃材料。LED芯片或灯等的发光元件13管芯焊接于形成在其中一个引线端子18的前端部的杆上，发光元件13和另一引线端子19之间通过焊接导线20而实现导通。发光元件13和引线端子18、19的前端部密封于模制部12的内部，发光元件13位于模制部12内的内面侧中心部。
在模制部12的内面上，设置有反射部件14，该反射部件14呈将由模制部12的前面全反射的光朝向前方反射用的凹面镜状。该反射部件14既可为蒸镀于模制部12的内面上的Au、Ag、Al等金属膜，也可是将表面进行镜面加工、提高表面反射率的铝等的金属板，还可为在表面上实施有Au、Ag、Al等的电镀的金属或树脂等的曲面板。
在模制部12的前面中间部设置有圆形(即纯圆、椭圆等)的直接射出区域15，在其外侧设置有呈环状的全反射区域(第1全反射区域)16，在直接射出区域15与全反射区域16之间设置有倾斜全反射区域(第2全反射区域)17。直接射出区域15为通过与模制部12的中心轴相垂直的平面而形成的平滑的圆形区域。全反射区域16也是通过与模制部12的中心轴相垂直的平面而形成的平滑的环状区域。另外，倾斜全反射区域17形成为朝向模制部12的前面侧而直径越来越小的锥状，直接射出区域15和倾斜全反射区域17在全反射区域16的中间部，朝向前面侧呈圆锥台状突出。
于是，如果通过引线端子18、19对发光元件13通电，则象图5A所示的那样，从发光元件13朝向直接射出区域15射出的光L透过直接射出区域15而从发光光源11直接向前方射出。另外，从发光元件13朝向全反射区域16射出的光L由全反射区域16全反射，然后，入射至反射部件14并由反射部件14反射，从全反射区域16的除了内周部以外的区域朝向发光光源11的前方射出。另外，从发光元件13朝向倾斜全反射区域17入射的光L由倾斜全反射区域17进行全反射，射入直接射出区域15的周边部，由直接射出区域15进行全反射，然后射入至反射部件14，由反射部件14反射，朝向发光光源11的前方射出。在这里，按照由倾斜全反射区域17、直接射出区域15的周缘部和反射部14实现3次反射的光L从暗部射出的方式设计。另外，就本发明来说，是在直接射出区域15与使由全反射区域16和反射部件14进行2次反射的光射出的区域(全反射区域16的外周部)之间，将从直接射出区域15直接射出的光，以及由全反射区域16和反射部件14进行2次反射的光均不射出的区域称为暗部。
图5B为表示比较从本实施例的发光光源11和已有例的发光光源1射出的光的亮度的视图。图5B中由虚线表示的强度分布表示从图1的发光光源1射出的光的亮度分布(与图2B相同)。在图5B中由实线表示的亮度分布表示从将已有例的直接射出区域5置换为直接射出区域15和倾斜全反射区域17(全反射区域6的区域和全反射区域16的区域相一致)的本实施例的发光光源11射出的光的强度分布。在这样的情况下，从图5A的光线图也可知，通过在相当于直接射出区域5的外周部的区域设置倾斜全反射区域17，可将从直接射出区域5的外周部直接射出的光的一部分，再分配给构成暗部的区域(夹持模制部12的中心轴，位于相反侧)，使其从暗部射出，这样，可减小暗部，使从发光光源11射出的光的亮度均匀。
图6A表示在本实施例的发光光源中，使倾斜全反射区域17的位置稍稍不同的情况，图6B为表示比较从该发光光源11和已有例的发光光源1射出的光的亮度分布的视图。图6B中由虚线表示的强度分布表示从图1的发光光源1射出的光的强度分布(与图2B相同)。由图6B中的实线表示的亮度分布表示从在已有例的全反射区域的内周部形成倾斜全反射区域17、将透镜状的直接射出区域5置换为平坦的直接射出区域15的本实施例的发光光源11射出的光的亮度分布。在这样的情况下，从图6A的光线图也可知，在全反射区域16的内周部设置有倾斜全反射区域17，由此可将在全反射区域16从暗部的外周侧射出的光的一部分再分配给暗部，使其从暗部射出，这样，可使从发光光源11射出的光的亮度均匀。
另外，在倾斜全反射区域17设置于图5A和图6B的中间位置的情况下，可将从直接射出区域5的外周部射出的光与在由全反射区域6的内周部全反射后从全反射区域6射出的光导向作为暗部的部位而射出，仍可使从发光光源11射出的光的亮度均匀。
在特开2002-134794号公报(专利文献2)中描述的发光光源中，由于在直接射出区域的外周部嵌上环状的反射板，或设置狭缝(空气层)，故成形工序复杂，必须有后续工序，但是按照本发明，由于能够仅仅通过改变发光光源的模制部的正面形状，就使暗部的亮度提高，使亮度的均匀性提高，故发光光源的制造简单，还可抑制成本的上升。
接着，在本实施例中，求出射入至直接射出区域15中的光L在界面透射的条件、射入至全反射区域16的光由其界面全反射的条件、射入至倾斜全反射区域17的光在该界面和直接射出区域15实现2次全反射的条件。象图7所示的那样，设定直接射出区域15的外径为D1，倾斜全反射区域17的底端外周的直径为D2(其中，D2≥D1)，从倾斜全反射区域17的底端到顶端的垂直方向的高度为H，从倾斜全反射区域17的底端起，在垂直方向上发光元件13的内嵌位置的深度为T，通过模制部12的轴心的断面的倾斜全反射区域17的倾斜度为α。另外，倾斜全反射区域17的倾斜度α、倾斜全反射区域17的高度H、直接射出区域15的外径D1、全反射区域16的内径D2之间满足下述关系：
tanα＝(D2-D1)/(2H)
即
D2＝D1+2Htanα              …(1)
另外，设定模制部12的折射率为n1，与模制部12的前面接触的介质的折射率为n2。在本实施例中，模制部12的前面为树脂与空气的界面，但是模制部12的前面也可是与另一树脂或多层反射膜等的界面，在此情况下，折射率n2为与模制部12的前面接触的另一树脂等的介质的折射率。
首先，象图7所示的光线L1那样，求出射入至直接射出区域15的光从直接射出区域15射出的条件。当从发光元件13朝向直接射出去15的外周端射出的光线L1与模制部12的中心轴(Z轴)之间的角度为θ1时，
tanθ1＝D1/[2(H+T)]
即，
θ1＝arctan[D1/2(H+T)]              …(2)
为了使该光线L1不被全反射而朝向外部射出，朝向界面的入射角θ1必须小于全反射的临界角θo＝arcsin(n2/n1)，由此，条件满足下述公式(3)
arctan[D1/2(H+T)]＜θo
即，
D1＜2(H+T)tanθo                    …(3)
接着，象图7所示的光线L2那样，求出使射入全反射区域16的光全反射的条件。当从发光元件13朝向全反射区域16的内周端射出的光线L2与模制部12的中心轴(Z轴)之间的角度为θ2时，
tanθ2＝D2/(2T)
即，
θ2＝arctan[D2/(2T)]           …(4)
为了使该光线L2全反射，朝向界面的入射角θ2必须为全反射的临界角θo以上，由此，条件满足下述公式(5)。
arctan[D2/(2T)]≥θo
在这里，如果采用上述公式(1)，则
D1≥2(Ttanθo-Htanα)         …(5)
此外，象图7所示的光线L3那样，求出射入倾斜全反射区域17的底端的光由倾斜全反射区域17和直接射出区域15全反射的条件。由于从发光元件13朝向倾斜全反射区域17的底端射出的光线L3与模制部12的中心轴(Z轴)之间的夹角与由公式(4)表示的θ2相同，故该光线L3射入倾斜全反射区域17的角度θ3采用倾斜全反射区域17的倾斜度α，而表示为：
θ3＝90°-α-θ2＝90°-α-arctan[D2/(2T)]      …(6)
为了使该光线L3由倾斜全反射区域17全反射，入射角θ3必须在全反射的临界角θo以上，由此，如果采用上述公式(1)，则在倾斜全反射区域17的底端全反射的条件满足下述公式(7)。
90°-α-arctan[D2/(2T)]≥θo
即，
D1≤2Tcot(α+θo)-2Htanα                      …(7)
接着，在倾斜全反射区域17的底端全反射的光线L3射入直接射出区域15的入射角θ4表示为：
θ4＝2α+θ2＝2α+arctan[D2/(2T)]              …(8)
为了使该光线L3在直接射出区域15全反射，入射角θ4必须在全反射的临界角θo以上，由此，在倾斜全反射区域17的底端全反射的光线L3还由直接射出区域15全反射的条件满足下述公式(9)。
2α+arctan[D2/(2T)]≥θo
即，
D1≥2Ttan(θo-2α)-2Htanα                     …(9)
此外，象图7所示的光线L4那样，求出射入倾斜全反射区域17的顶端的光在倾斜全反射区域17和直接射出区域15全反射的条件。由于从发光元件13朝向倾斜全反射区域17的顶端射出的光线L4与模制部12的中心轴(Z轴)之间的夹角与由公式(2)表示的θ1相同，故该光线L4朝向倾斜全反射区域17的入射角θ5表示为：
θ5＝90°-α-θ1＝90°-α-arctan[D1/(2(H+T)]      …(10)
为了使该光线L4在倾斜全反射区域17全反射，入射角θ5必须为全反射的临界角θo以上，由此，在倾斜全反射区域17的底端全反射的条件满足下述的公式(11)。
90°-α-arctan[D1/(2(H+T))≥θo
即，
D1≤2(H+T)cot(α+θo)                             …(11)
接着，在倾斜全反射区域17的顶端全反射的光L4射入直接射出区域15的入射角θ6表示为：
θ6＝2α+θ1＝2α+arctan[D1/(2(H+T))              …(12)
为了使该光由接射出区域15全反射，入射角θ6必须在全反射的临界角θo以上，由此，在倾斜全反射区域17的顶端全反射的光L3还由直接射出区域15全反射的条件满足下述公式(13)。
2α+arctan[D1/(2(H+T))≥θo
即，
D1≥2(H+T)tan(θo-2α)                            …(13)
另外，考虑由倾斜全反射区域17反射的光不射入倾斜全反射区域17的对向的面而射入直接射出区域15的条件。象图7所示的那样，当在倾斜全反射区域17的底端全反射的光线L3射入直接射出区域15的点与直接射出区域15的外周端之间的距离由Dx表示时，则为：
Dx＝H[tan(θ2+2α)-tanα]                         …(14)
为了使由倾斜全反射区域17反射的光在由直接射出区域15反射后，不由倾斜全反射区域17的对向区域遮挡，而到达反射部件14，D1/2可大于该Dx，由此，获得下述条件：
D1≥2H[tan(θ2+2α)-tanα]                        …(15)
此外，对于由倾斜全反射区域17和直接射出区域15全反射的光，其必须从暗部(在直接射出区域15实现透射的光与由全反射区域16和反射部件14反射的光均不射出的区域)的整体射出。对于用于该效果的条件依赖于反射部件14的曲面形状，故不对其进行具体描述，但是，必须使由倾斜全反射区域17和直接射出区域15全反射的光，当从正面(Z轴方向)观看时在与上述暗部重合的区域，射入到反射部件14，朝向与直接射出区域16相垂直的方向反射。
作为最优选的发光光源11，最好满足上述公式(3)、公式(5)、公式(7)、公式(9)、公式(11)、公式(13)、公式(15)(其中，由于如果满足公式(7)，则满足公式(11)，如果满足公式(13)，则满足公式(9)，故实质上，可仅仅考虑公式(3)、(5)、(7)、(13)、(15)这5个公式即可)等的条件，由于本发明的目的在于将光送入到暗部，提高亮度的均匀性，故即使不一定完全满足上述条件，也没有关系。比如，在实际的设计时，可依照上述公式(7)、公式(13)、公式(15)确定优选位次而进行设计。
对于反射部件14的曲面形状，最好按照尽可能地使光从发光光源11的正面均匀地射出这样的形状设计。比如，在发光光源11的正面形状为圆形的情况下，可形成由下述的公式(16)表示的那样的锥形面。
数学公式1
z = CVρ 2 1 + 1 - CV 2 ( CC + 1 ) ρ 2 + Aρ 4 + Bρ 6 + Cρ 8 + Dρ 10 + · · · · · · ( 16 )
其中， ρ = X 2 + Y 2
在这里，X、Y、Z象图7所示的那样，为以反射部件14上的中心为原点的直角指标，Z轴与反射部件14的光轴和模制部12的中心轴相一致。另外，CV表示反射部件14的曲率(常数)，CC表示锥形系数，A、B、C、D…分别为4次、6次、8次、10次…的非球面系数。
另外，作为反射部件14的曲面形状，在发光光源11的正面形状大致呈椭圆形的情况下，可为由下述的公式(17)表示的那样的双锥形面。
数学公式2
z = cvxX 2 - cvY 2 1 + 1 - cvx 2 ( ccx + 1 ) X 2 - cv 2 ( cc + 1 ) Y 2 + a X 4 + b Y 4 + c X 6 + d Y 6 + · · · · · · · ( 17 )
同样在这里，X、Y、Z为以反射部件14上的中心为原点的直角指标，Z轴与反射部件14的光轴和模制部12的中心轴相一致，X轴和Y轴与长轴方向和短轴方向相一致。另外，当上述公式(17)表示为Z＝G(X，Y)时，则由Z＝G(X，0)表示的曲线的曲率(常数)为cv，锥形系数为cc，由Z＝G(0，Y)表示的曲线的曲率(常数)为cvx(≠cv)，锥形系数为ccx。另外，a、b、c、d、…分别表示高次项的非球面系数。
作为反射部件14的形状，并不限于这样的锥形面和双锥形面，但如果为锥形面或双锥形面，则可更进一步均匀地使发光光源发光。
(第2实施例)
图8A为表示本发明的另一实施例的发光光源21的结构的立体图，图8B为其剖视图。在该发光光源21中，在直接射出区域15的周边部，形成用于使由倾斜全反射区域17全反射的光L再次全反射的平坦面22，在直接射出区域15的除了周边部以外的区域，形成有透镜面23。
在图4的实施例中，由于直接射出区域15为平坦面，故从直接射出区域15中的中心部以外的区域射出的光L朝向相对中心轴倾斜的方向射出。由此，在本实施例的发光光源21中，使由倾斜全反射区域17全反射的光L再次全反射所必需的区域为平坦面22，在没有要求这样的作用的区域，形成在直接射出区域15呈凸透镜状或菲涅尔透镜状的透镜面23，从透镜面23直接射出的光L可与和中心轴保持平行的方向相一致，朝向前方射出。于是，按照本实施例，使倾斜地射出的光减少，可提高光的利用效率。
图9为用于计算理论上必需的平坦面22的最小宽度Dx的参考图。当从发光元件13朝向倾斜全反射区域17的底端射出的光L的出射角由θ2表示，倾斜全反射区域17的倾斜度由α表示，倾斜全反射区域17的高度由H表示，则呈环状的平坦面22的宽度Dx根据图9象下述这样求出。另外，该Dx与公式(14)相同。
Dx＝H[tan(θ2+2α)-tanα]                  …(18)
(第3实施例)
图10为表示本发明的又一实施例的发光光源24的结构的立体图，图11A为其剖视图，图11B为表示该发光光源24的正面的亮度分布的视图。在该发光光源24中，在呈圆形的平坦的直接射出区域15与形成于其外侧的平坦的全反射区域16之间，形成呈圆环状的槽25，在槽25的底面，形成全反射面(第3全反射区域)26，同时使其内周侧侧壁面倾斜，形成倾斜全反射区域17。在图示例中，直接射出区域15与全反射区域16形成于同一平面内，直接射出区域15位于与全反射区域16相同的高度，但是，即使使直接射出区域15在槽25内比全反射区域16更加突出、使直接射出区域15高出全反射区域16也没有关系。另外，上述槽25可设置于直接射出区域15和全反射区域16之间，但是最好按照特别是象图12A所示的那样设置槽25，使得从发光元件13以与全反射的临界角θo相等的出射角射出的光到达全反射面26的内周侧的边缘。
于是，按照该发光光源24，象图11A、图11B所示的那样，射入位于直接射出区域15的外周的倾斜全反射区域17的光在由倾斜全反射区域17和直接射出区域15进行2次全反射后，通过反射部件14而朝向前方射出，射出到来自直接射出区域15的直接射出光、和由全反射区域16和反射部件14反射的2次反射光无法到达的暗部。其与第1实施例起着相同的作用。
另外，按照该发光光源24，象图11A中的虚线所示的光L那样，在没有开设槽25时，在由全反射区域16全反射后、射入反射部件14的光通过全反射面26全反射，由此朝向发光元件13侧发生位移。其结果是，象图11B所示的那样，在设置槽25之前从与暗部邻接的部位射出的光因为设置有槽25，而从移到暗部内的位置射出，使从发光光源24射出的光的亮度更进一步地均匀。
图12B为表示槽25的深度δ与光线的位移量之间的关系的图。从全反射区域16起的槽25的深度由δ表示，从全反射区域16起垂直方向的发光光源13的内嵌位置的深度由T表示，考虑从发光元件13以出射角θ7(≥θo)射出的光L。如果在没有槽25的情况下，由全反射区域16全反射的光L通过设置有发光元件13的水平面的位置为从发光元件13离开K2的距离的点，则K2由下述的公式表示。
K2＝2Ttanθ7                   …(19)
另外，如果由位于槽25的底面的全反射面26全反射的光L通过设置有发光元件13的水平面的位置为从发光元件13离开K1的距离的点，则K1由下述的公式表示。
K1＝2(T-δ)tanθ7              …(20)
于是，通过公式(19)、公式(20)，位移量K2-K1象下述这样求出。
K2-K1＝2δtanθ7               …(21)
由此知道，通过槽的深度δ而调整由全反射面26全反射的光的位移量D2-D1，可对该光L的射出位置进行控制。
(第4实施例)
图13A为表示本发明的又一实施例的发光光源27的结构的剖视图，图13B为表示槽25的附近的放大剖视图。该发光光源27象图13B所示的那样，在图10的发光光源24中，仅使设置于槽25的底面的全反射26的倾斜β。由于象这样通过使全反射面26的底面倾斜，可从发光元件13，以小于全反射的临界角θo的出射角射出的光也由全反射面26全反射，并送出到暗部，故可扩大槽25的宽度，增加送出到暗部的光量，可更加进一步地使亮度均匀。或者，使槽25的位置靠近直接射出区域15一侧，可将从直接射出区域15的边缘以较大的角度斜向射出的光送出到暗部，可提高光的利用效率。另外，由于可将全反射面26的倾斜度β作为设计参数，故容易对光线的举动(光路)进行控制。
图14为求出用于确定倾斜全反射区域17和全反射面26等的光学配置的条件的参考图。象图14所示的那样，直接射出区域15的外径由D1表示，从倾斜全反射区域17的底端到顶端的垂直方向的高度由H表示，从倾斜全反射区域17的底端起的垂直方向的发光元件13的内嵌位置的深度由T表示，通过模制部12的轴心的断面的倾斜全反射区域17的倾斜度由α表示。另外，在图14中，为了进行一般化处理，使倾斜全反射区域17的高度H大于槽25的深度δ，但是，在图13的图示例中，由于直接射出区域15与全反射区域6是相同面，故在此情况下，倾斜全反射区域17的高度H与槽25的深度δ相等。
如果象上述那样定义T、H、α等，则当从发光元件13朝向倾斜全反射区域17的底端射出的光的射出角由θ2表示时，从发光元件13射出的光由倾斜全反射区域17全反射的条件为：
90°-θ2-α≥θo
(θo表示全反射的临界角)，由此，与第1实施例的公式(7)相同，象下述这样表示。
D1≤2Tcot(α+θo)-2Htanα            …(22)
另外，由倾斜全反射区域17全反射的光由直接射出区域15全反射的条件与第1实施例的公式(13)和公式(15)相同，表示为：
D1≥2(H+T)tan(θo-2α)               …(23)
D1≥2H[tan(θ2+2α)-tanα]           …(24)
此外，由于射入全反射面26的内周侧的端部的光的入射角为θ2+β，故作为射入全反射面26的光由全反射面26全反射的条件，θ2+β大于全反射的临界角即可。即，满足下述条件即可：
β≥θo-θ2                         …(25)
(第5实施例)
图15为本发明的又一实施例的发光光源28的内面侧的立体图，图16为其剖视图。在该发光光源28中，形成于模制部12的内面的反射部件29由呈环状的多个反射区域29a、29b、…构成，形成为菲涅尔反射面。如果象这样使反射部件29呈菲涅尔反射面状，则可使发光光源28的厚度进一步减小。另外，通过用相互独立的参数设计多个各反射区域29a、29b、…，可适当地设计各区域，可使其更加均匀地发光。
(第6实施例)
图17为表示本发明的又一实施例的发光光源30的剖视图。在该发光光源28中，在模制部12的前面，在直接射出区域15和全反射区域16之间形成槽25，在槽25的底面形成全反射面26。另外，形成于模制部12的内面的反射部件31由呈环状的4个反射区域31a、31b、31c、31d构成，构成菲涅尔反射面。在这里，反射区域31d按照接收从发光元件13射出并由全反射区域16全反射的光而将其从全反射区域16朝向前方射出的形状设置。反射区域31c按照接收从发光元件13射出并由全反射区域16全反射的光而将其从全反射区域16朝向前方射出的形状设置。反射区域31b按照接收从发光元件13射出并由倾斜全反射区域17和直接射出区域15全反射的光而从模制部12的前面朝向前方射出的形状设置。反射区域31a按照接收从发光元件13沿射入直接反射面31这样的较大的射出角方向射出的光、从模制部12的前面朝向前方射出的形状设置。
按照本实施例，由于可对应入射的光的光路的特性而分为反射区域31a、31b、31c、31d，根据各特性而设计反射区域31a、31b、31c、31d，故可更进一步均匀地使光源装置发光。
(第7实施例)
图18为本发明的又一实施例的发光光源32的立体图，图19为其剖视图。该发光光源32为不设置引线端子的表面安装型的发光光源。在背面形成有反射部件29的模制部12安装于支承基板33上。支承基板33同时用作散热板，由热传导率较高的金属板或铝等的陶瓷板形成。在支承基板33上，从其外面到内面(在支承基板33由金属制成的情况下，夹设有绝缘膜层)，形成呈带状的一对电极膜34，在支承基板33上装载有将LED芯片等的发光元件通过树脂模制的发光元件35，将两个电极膜34与发光元件35电连接，在固定于支承基板33的顶面上的模制部12的中间部底面形成有凹部，设置于支承基板33的顶面上的发光元件35容纳于该凹部内。
另外，在图18和图19的图示例中，直接射出区域15和全反射区域16之间形成有槽25，但是也可象第1实施例那样，形成从全反射区域16使呈圆锥台状的直接射出区域15和倾斜全反射区域17突出的形状。此外，反射部件29也采用菲涅尔反射面状的类型，但是也可象第1实施例那样，采用整体呈平滑的形状的反射部件14。
在本实施例中，由于在不采用引线端子的情况下，在支承基板33上安装发光元件35和模制部12而形成表面安装型，故可使发光光源32非常薄。另外，由于支承基板33具有散热功能，故形成具有大面积的散热板的发光光源32，采用大功率用的发光元件35，或者安装多个发光元件35，可获得大面积的明亮的发光光源32。
(第8实施例)
图20为本发明的又一实施例的发光光源36的立体图，图21为其剖视图。在该发光光源36中，通过将折射率小于模制部12的光透射材料、比如由透明树脂形成的填充部37填埋在设置于模制部12的前面的环状的槽25，使模制部12的前面构成为平坦面。如果在模制部12的前面开设槽25，则具有这样的问题，即在槽25的内部留有杂物和尘埃，使该部分的亮度下降、变暗，或因散射而指向特性变差。象本实施例那样，由于可通过填充部37填埋槽25，防止在槽25中留有杂物和尘埃，故可防止因杂物、尘埃而使发光光源36的亮度局部地降低、变暗，或指向特性降低的情况。
(第9实施例)
图22为本发明的又一实施例的发光光源38的立体图，图23为其剖视图。在该发光光源38中，模制部12的前面的整体由折射率较低的光透射材料、比如透明树脂形成的覆盖部39覆盖，同时，环状的槽25也由覆盖部39填埋。按照本实施例，由于由覆盖部39覆盖模制部12的前面，如果比如作为覆盖部39的材料采用其硬度高于模制部12的材料，则可保护模制部12，防止损伤模制部12。另外，通过覆盖部39填埋槽25，可防止在槽25内，留有杂物、尘埃，可防止因杂物和尘埃造成发光光源38的亮度局部地降低、变暗，或指向特性降低的情况。
(第10实施例)
图24A为本发明的又一实施例的发光光源40的剖视图，图24B为其局部放大的剖视图。在本实施例中，在支承基板33的顶面设置有呈锥状、抛物状等形状的凹处41，对该凹处41的表面进行镜面加工或镜面处理。发光元件35安装于凹处41内的中间部。如果采用这样的结构的发光光源40，则从发光元件35以较大的射出角度射出的光通过凹处41的外周面反射而偏向前方，透射直接射出区域15而朝向前方射出。按照这样的实施例，由于可通过设置于支承基板33上的凹处41，对以较大的射出角度从发光元件35射出的光进行控制，故可提高光的利用效率，并且设计的自由度也提高。
(第11实施例)
图25A为本发明的又一实施例的发光光源42的剖视图，图25B为其局部放大的剖视图。在本实施例中，在设置于支承基板33的顶面上的凹处41的内部，分别装载红色LED等的发光元件43R、绿色LED等的发光元件43G、蓝色LED等的发光元件43B中的至少各一个，在设置于模制部12的中间部底面的凹部44和凹处41之间的空间，填充分散有细微的金属粉末和金属丝等的扩散剂的光透射材料45。
按照这样的发光光源42，如果按照相同的功率使比如红色发光元件43R、绿色发光元件43G和蓝色发光元件43B发光，则从各发光元件43R、43G、43B射出的红色光、绿色光和蓝色光通过该光透射材料45内的扩散剂而实现散射，颜色相互混合而形成白色光，发光光源42发出白色光。另外，如果仅仅使比如红色发光元件43R发光，则发光光源42发出红色光。于是，按照该发光光源42，可通过改变所发光的发光元件43R、43G、43B和各个的功率，可进行全彩色显示，另外，由于即使在使不同颜色的发光元件发光的情况下，仍可通过扩散剂而有效地实现颜色混合，故可视为1个发光光源。另外，该发光光源42可将光透射材料45的表面(与凹部44的界面)看作发光面。另外，在该发光光源42中，由于采用具有散热功能的支承基板33，故可实现各发光元件43R，43G，43B的功率。此外，在这里，对内部设置有红、绿、蓝的发光元件的情况进行了描述，但是，即使在内部设置有多个相同发光颜色的发光元件的情况下，仍可象1个发光元件那样发光，可获得较大亮度的发光光源42。另外，由于可按照视为1个发光元件的方式进行设计，故容易设计发光光源42。
(第12实施例)
图26A为本发明的又一实施例的发光光源46的剖视图，图26B为其局部放大的剖视图。在本实施例中，在设置于支承基板33的顶面上的凹处41的内部，装载有1个或多个采用发蓝色光的发光元件的发光元件47，在设置于模制部12的中间部底面的凹部44与凹部41之间的空间，填充分散有荧光体的光透射材料48。
按照这样的发光光源46，如果使发光元件47发光，通过从发光元件47射出的蓝色光，光透射材料48内部的荧光体发光，整个光透射材料48发出白色光。于是，即使在采用多个发光元件47的情况下，仍可按照视为1个发光元件的方式进行设计，发光光源46的设计容易。
另外，发光元件47也可采用紫外线发光的发光元件，在光透射材料48的内部均匀地分散有红色荧光体、绿色荧光体和蓝色荧光体。同样在这样的结构中，通过从发光元件47射出的紫外线光，使红色荧光体、绿色荧光体和蓝色荧光体实现发光，由此，可使发光光源46发出白色光。
(第13实施例)
图27A～图27D为表示本发明的发光光源的各种正面形状的视图。在上述实施例中，对正面形状为圆形(即，正圆形或者椭圆型)的发光光源进行了描述，但是，发光光源的正面形状不限于圆形。图27A所示的发光光源49是在设计了由点划线表示的正圆形的发光元件49a后，对周围的6个部位进行切割，将其修整为正六边形。图27B的发光光源50是在设计了由点划线表示的正圆形的发光元件50a后，对周围的4个部位进行切割，将其修正为正方形。图27C所示的发光光源51是在设计了由点划线表示的正圆形的发光元件51a后，对周围的4个部位进行切割，将其修正为长方形。图27D所示的发光光源52是在设计了由点划线表示的椭圆形的发光元件52a后，对周围的4个部位进行切割，将其修正为长方形。另外，对周围的切割指按照设计的顺序进行切割，不是在实际的制造工序中进行切割。
如果采用这些发光光源49、50、51、52等，则当排列成线状或者面状时，象圆形的发光光源那样，在发光光源之间不产生间隙，可使它们以相互密接的方式排列。比如，图28A表示将六边形的发光光源49以没有间隙的方式呈面状排列的样子。另外，图28B和图29A均表示长方形或正方形的发光光源50以没有间隙的方式呈面状排列的样子。在图28B中，由于发光光源50沿纵横向整齐排列，故具有发光光源50的角部(由于与发光光源50的中心最远，所以亮度最低)集中于1个部位，在该部位可能会变暗，但是如果象图29A那样，在邻接的列的发光光源50之间，每次按照半个间距错开，则可避免角部集中于1个部位，可减缓在局部变暗的情况。图29B表示正方形或长方形的发光光源25沿横向一排并列的样子。于是，如果采用图28A、图28B和图29A那样的排列，则可获得较大面积的面光源，如果为图29B那样的排列，则可获得沿一个方向较长的线状光源。
(第14实施例)
图30A为表示本发明的又一实施例的发光光源53的结构的立体图，图30B为其剖视图。在该发光光源53中，在支承基板33上设置有发光元件35和呈菲涅尔型的反射板形状的反射部件29，在反射部件29的内部和反射部件29与支承基板33的空间内形成有模制部12，在模制部12的前面，形成有直接射出区域15、全反射区域16、槽25等。另外，反射部件29并不是在各环状区域之间的阶梯差部分54不连续而构成光反射面，另外，该阶梯差部分54并不成为垂直面，而形成朝向与各环状区域相反方向倾斜的倾斜面。另外，在设计上，该发光光源53通过对圆形的发光光源的4个部位进行切割而形成正方形或者长方形(参照图27B、图27C、图27D)。
在圆形的发光光源中，由于其外周面由反射部件包围住，故光不从发光光源沿正横向射出，但是如果对发光光源的周围进行切割而形成多边形、比如正方形或长方形，则象图30A所示的发光光源53那样，在模制部12的正面与反射部件29的边缘之间产生间隙。由此，由全反射区域16全反射的光从该侧面的间隙泄漏，因光损失而造成光利用效率降低。
图31为说明设置多个图30A、图30B的发光光源53的状态的剖视图。如果呈线状或者面状地排列多个发光光源53，则象图31所示的那样，由全反射区域16全反射而从发光光源53的侧面的间隙泄漏的光L侵入到邻接的发光光源53的内部。设置于反射部件29上的倾斜的阶梯差部分54按照使从侧面的间隙侵入的光L朝向前方反射的方式设计。于是，如果从发光光源53的侧面的间隙泄漏的光L侵入到邻接的发光光源53，则该光由倾斜的阶梯差部分54反射，从邻接的发光光源53朝向正面射出。于是，在本实施例的发光光源53中，可按照没有间隙的方式排列，并且可减小光的损失，使光利用效率提高。
图32A、图32B为光源装置55的侧视图和正视图，该光源装置55是将本发明的正方形或者长方形的发光光源57(比如图30A、图30B那样的发光光源53)以没有间隙的方式排列于基板56的整个表面上。由于各个的发光光源57具有较大的发光面积，而且可使其均匀地发光，故通过没有间隙地排列这样的发光光源57，能够得到可实现整体没有不均匀、而均匀发光的大面积的光源装置55。
图32C、图32D表示按照相同的间距将过去的发光光源(比如炮弹形的LED)排列于基板59的整个表面上的光源装置58的侧视图和正视图。在这样的光源装置58中，各个的发光光源60很显眼，具有粒状感，具有很大的亮度不均匀。而与此相对，在图32A、图32B的光源装置55中，可进行没有亮度不均匀的均匀面发光。
(第15实施例)
图33A为表示本发明的发光光源的应用例的正视图，是在图32A、图32B所示的光源装置55中附加有电池等的电源装置62的照明装置61。如果采用这样的照明装置61，则可获得均匀发光的薄形的，大面积的照明装置61，象图33B所示的那样，可挂在墙63或柱上使用，或埋于墙63或柱中使用。另外，由于重量较轻，故还容易搬运。
(第16实施例)
图34A为表示采用本发明的发光光源的显示器64的正视图，在图32A、图32B所示的光源装置55中附加有控制部和电源部65。各发光光源57的发光元件35采用内部设置有红色LED等的红色发光元件、绿色LED等的绿色发光元件和蓝色LED等的蓝色发光元件的类型。从控制部和电源部65向各发光光源57发送控制发光颜色和发光强度的信号，由此实现所需的全彩色显示，另外，可改变显示。如果采用该这样的显示器64，则可提供亮度较高、可以全彩色实现没有不均匀的均匀面发光的、容易看清的显示器。
该显示装置64还可挂于室内的墙或建筑物的外墙等上使用，但是也可象图34B所示的那样，安装于支架66上而形成自立型的显示装置。
(第17实施例)
图35A为表示用于车辆的局部剖开的立体图。象图35B所示的那样，高置停车灯68按照一排并列有本发明的发光光源57，设置于车辆67的后窗的内侧。另外，象图35(c)所示的那样，设置于车辆67的后尾的尾灯69也呈2维坐标状地排列有本发明的发光光源57。另外，作为发光光源57，也可采用图27A所示的那样的六边形的类型。
(第18实施例)
图36A为信号机主体71的正视图，图36B为在信号机主体71的整个表面上安装有呈屋檐状的挡光罩73的信号机70的侧视图。在该信号机主体71中，象图36A所示的那样，设置有发出绿色光的绿色灯72G、发出黄色光的黄色灯72Y、发出红色光的红色灯72R。图37为表示绿色灯72G、黄色灯72Y或红色灯72R的结构的大致剖视图。各灯72G、72Y、72R，是在整个表面开口的外壳74的内部容纳有安装于电路基板78上的光源装置，在其前面覆盖有透明或者着色半透明的罩75，在光源装置中，在基板76的前面，按照没有间隙的方式排列有分别是发绿色光、发黄色光、发红色光的本发明的发光光源77。
另外，由于信号机70一般设置于较高的位置，故最好光的射出方向朝向斜下方，以便从地上容易看到。为此，也可使电路基板78朝向斜下方倾斜，还可在发光光源46上使各发光光源77倾斜。
如上所述，采用本发明的发光光源，则可通过设置第2全反射区域，可以根据其位置、形状等而对从导光部射出的光的分布进行控制，由此，可使发光光源的正面亮度的分布均匀。

Claims (13)

1.一种发光光源，具有：使光反射的反射部件；设置于上述反射部件的光反射面侧的导光部；朝向上述导光部而射出光的发光元件，其特征在于，
上述导光部的光射出侧的面包括：直接射出区域，使从上述发光元件发出的光透射，并朝向导光部的外部射出；第1全反射区域，使从上述发光元件发出的光全反射，并朝向上述反射部件的方向，而且使由反射部件反射的光透射，并朝向导光部的外部射出；第2全反射区域，该第2全反射区域的形状按照下述方式确定：使从上述发光元件发出的光全反射，并朝向上述直接射出区域，而且使由直接射出区域全反射的光朝向上述反射部件，使由反射部件反射的光朝向导光部的外部射出。
2.根据权利要求1所述的发光光源，其特征在于，上述第2全反射区域的形状按照下述方式确定：在由第2全反射区域和上述直接射出区域全反射后、由上述反射部件反射的光的至少一部分，从透射上述直接射出区域的光以及由上述第1全反射区域和上述反射部件反射的光都不射出的区域射出。
3.根据权利要求1所述的发光光源，其特征在于，上述导光部的光射出侧的面具有第3全反射区域，该第3全反射区域使从上述发光元件发出的光全反射，并朝向上述反射部件的方向，而且使由反射部件反射的光朝向导光部的外部射出，第3全反射区域和上述第1全反射区域被设置成相互距上述发光元件不同的距离。
4.根据权利要求3所述的发光光源，其特征在于，上述第3全反射区域和上述第2全反射区域相互邻接而设置。
5.根据权利要求1所述的发光光源，其特征在于，上述反射部件划分为：使由上述第1全反射区域全反射的光反射的区域；使由上述第2全反射区域和上述直接射出区域全反射的光反射的区域。
6.根据权利要求3所述的发光光源，其特征在于，上述反射部件划分为：使由上述第1全反射区域全反射的光反射的区域；使由上述第2全反射区域和上述直接射出区域全反射的光反射的区域；使由上述第3全反射区域全反射的光反射的区域。
7.根据权利要求5或6所述的发光光源，其特征在于，上述反射部件还包括能够使从上述发光元件发出的光反射，使该光从上述导光部的前面直接朝向外部射出的区域。
8.根据权利要求3所述的发光光源，其特征在于，通过将上述第1全反射区域和上述第3全反射区域设置成距上述发光元件不同的距离而在上述导光部产生的凹部内，填充折射率不同于导光部的光透射性介质，使得形成与第1全反射区域和第3全反射区域中的至少一个面连续的面。
9.根据权利要求1所述的发光光源，其特征在于，上述导光部的光射出侧的面的整体由折射率不同于导光部的光透射性介质覆盖。
10.根据权利要求1所述的发光光源，其特征在于，在上述发光元件与上述导光部之间，形成分散有扩散剂或者荧光体的光透射区域。
11.一种连接有多个权利要求1所述的发光光源的发光光源阵列，其特征在于，反射部件的形状按照下述方式确定：从邻接的发光光源中的一个发光光源朝向另一个发光光源的导光部内泄漏的光由另一个发光光源的反射部件反射，从而从另一个发光光源的光射出侧的面射出。
12.一种照明装置，其特征在于，包括：排列有多个权利要求1所述的发光光源的发光光源阵列；向上述发光光源阵列供电的电源装置。
13.一种显示装置，其特征在于，包括：排列有多个权利要求1所述的发光光源的发光光源阵列；控制构成上述发光光源阵列的各发光光源点亮的控制部。
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