JP2009032525A - 面照明ユニット、面照明光源装置、および面照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易で低コスト製造が可能な面照明ユニットを提供すること。
【解決手段】底面部、および対向する一対の側面に設けられた側壁部を有し、対向する他の一対の側面は開口しているケーシングと、前記底面部と所定の間隔を隔てて配置された光学反射板と、を備え、前記側壁部は内側および外側に反射面を有することを特徴とする面照明ユニット。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＣＤバックライト、照明用看板、自動車・車両等の表示装置に使用される面照明光源装置に用いられる面照明ユニット、面照明光源装置、および面照明装置に関する。

従来から、表示装置や照明等の光源として、電力消費量や発熱が少ない点から発光ダイオード（ＬＥＤ）の使用が検討されているが、ＬＥＤは指向性が強いため、広い面で均一光量分布を得るためには、種々の工夫が必要とされている。

特許文献１には、一端に開口部が形成され、その内側壁が光の反射面である光源収容部を有するランプハウジングと、光源収容部に設けられた発光ダイオードと、開口部の前面に設けられた表示板とを備え、発光ダイオードからの光を拡散反射して均一にする技術が開示されている。

また、従来、任意の大きさの面照明装置を得たい場合、複数の面照明光源装置をマトリクス状に並べることにより、面照明装置を構成していた。
特開２００３−１８６４２７号公報

しかしながら、複数の面照明光源装置を用いる場合の面照明光源装置の構成や配置に対する工夫は特に行われていなかった。
このため、複数の面照明光源装置を単にマトリクス上に並べただけでは、各装置の周辺部の照度が低下し、全体として均一な照明を得ることとは難しかった。

本発明の課題は、簡易で低コスト製造が可能な面照明ユニット、面照明光源装置、および面照明装置を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の面照明ユニットは、底面部、および対向する一対の側面に設けられた側壁部を有し、対向する他の一対の側面は開口しているケーシングと、前記底面部と所定の間隔を隔てて略平行に対向配置された光学反射板と、を備え、前記側壁部は内側および外側に反射面を有することを特徴とする。

また、前記底面部、前記側壁部、および前記光学反射板は、展開された状態では連続した一平面上に位置することが望ましい。
本発明の一態様によれば、本発明の面照明光源装置は、前記面照明ユニットと、前記底面部の略中央に配置され、光を放射する単体又は複数の集合体からなる一群の光源と、を備えることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、本発明の面照明装置は、前記面照明光源装置が同一平面上にマトリクス状に複数配置されてなる面照明装置において、第１の前記面照明ユニットおよび第２の前記面照明ユニットが、第１の前記面照明ユニットの側壁部とこれに隣接する第２の前記面照明ユニットの前記開口した側面とが接するように配置されていることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、本発明の製造方法は、前記面照明ユニットの製造方法において、前記底面部、前記側壁部、および前記光学反射板を単板を打ち抜いて構成することを特徴とする。

本発明によれば、低コストで面照明ユニットを製造することができる。また、面照明ユニットを複数配置して面照明装置を構成した場合に面照明ユニットを効率的に使用できる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る面照明ユニットの斜視図である。
面照明ユニット１３は、正方形状の底面部１４、および底面部１４から立設され対向する一対の側面に設けられた側壁部１５_１、１５_２を有するケーシング１６と、光学反射板１７と、を備える。そして、面照明ユニット１８の他の一対の側面は、開口している。開口した他の一対の側面を開口部１８_１、１８_２と呼ぶ。すなわち、面照明ユニット１３は、全体として一対の側面（１８１、１８２）が開口した箱型をなしている。底面部１４、側壁部１５_１、１５_２の内側および外側には、反射面が形成され、光を反射する機能を有している。

光学反射板１７は、底面部１４と所定の間隔を隔てて図の上方に対向して配置され、支持部１９により側壁部１５_１、１５_２に接続されている。尚、支持部１９を用いず、光学反射板１７が側壁部１５_１、１５_２に直接接続されるようにしても良い。

光学反射板１７は、全体として方形状をなしている。この光学反射板１７は、中央に方形の中央反射部２０とその中心Ｏを中心とする同心状の複数の方形の環状反射部２１とを有する反射部２２、および中央反射部２０と環状反射部２１の間、環状反射部２１と環状反射部２１の間に設けられた反射板開口部２３を備えている。そして、反射板開口部２３と同一平面上で該反射板開口部２３を挟んで対向し隣接する中央反射部２０および環状反射部２１は、その一部が接続部２４により一体的に接続されている。また、一番外側の環状反射部２１には、前述した支持部１９が一体的に形成されている。

反射部２２は、少なくとも底面部１４との対向面側に反射面が形成され、光源１１からの光を反射する機能を有している。また、反射板開口部２３は、貫通孔であり、光が通過可能となっている。

本実施形態では、底面部１４、側壁部１５１、１５２、および光学反射板１７は、所定の形に打ち抜かれた単板を折り曲げることにより構成されている。
そして、この単板の材料としては、光吸収の少ない材質が用いられ、超微細発泡光反射板、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（ｐｏｌｙ ｆｌｕｏｒｏ ｃａｒｂｏｎ）の微粒子のいずれか、またはこれらの組み合わせたものからなっている。

本実施形態では面照明ユニット１３の大きさとして、例えば１０ｃｍ×１０ｃｍ×１．５ｃｍ（高さ）の直方体を採用している。但し、この面照明ユニット１３の大きさは、これに限定されるものではない。

図２は、本発明の実施の形態に係る面照明ユニットの展開図である。
以下の説明において、図面において同一の符号を付したものは同一のもの及び同様の効
果を奏するものであるから、説明を省略する場合がある。

図２において、本実施の形態に係る面照明ユニット１３は、底面部１４、側壁部１５_１、１５_２、光学反射板１７、および支持部１９を備えている。そしてこれら底面部１４、側壁部１５_１、１５_２、光学反射板１７、および支持部１９は、一枚の板からプレスにより打ち抜きし、さらに折り曲げて面照明ユニット１３を構成している。すなわち、面照明ユニット１３は展開された状態では連続して一平面上に位置する。

底面部１４の略中心には、光源１１を配置するための孔１２が設けられている。
本実施の形態に係る面照明ユニット１３は、方形の単板を所定の形に打ち抜き、折り曲げることにより構成できる。また、他の一対の側面には側壁部が設けられていない。したがって、本実施の形態の面照明ユニット１３は、製造が容易でコストも低くすることができる。

図３は、本発明の実施の形態に係る面照明ユニットを用いて形成した面照明光源装置の断面図である。
本実施の形態に係る面照明光源装置１０は、面照明ユニット１３の底面部１４の略中央に設けられた孔１２に発光ダイオード等の光を放射する単体又は複数の集合体からなる一群の光源１１を配置して構成されている。

光源１１は、発光ダイオードやレーザダイオード（ＬＤ）のように自ら発光する素子のみならず、導光ワイヤ等によって導かれた光をも含む概念である。さらに、光源１１は、発光ダイオードやフィラメント電球のような点光源のみならず、冷陰極管のような線状光源も含む。また、光源１１は、発光素子が１個の単体のみならず、複数の発光素子が近接して配置された集合体である場合をも含む。さらに、例えば光の三原色である赤、青、緑の発光素子を近接配置した場合も含む。

図４は、本発明の実施の形態に係る面照明装置の斜視図である。
本実施の形態に係る面照明装置３０は、上記説明した面照明光源装置１０をマトリクス状に複数配置することにより構成されている。

面照明装置３０は、使用する面照明光源装置１０の数を変更することで、所望の大きさの面照明装置を構成することができる。本実施の形態においては、３×３の9個の面照明光源装置１０を用いた場合を説明する。

複数の面照明光源装置１０は、面照明装置３０の外枠３１の中に同一平面上にマトリクス状に並べて配置される。外枠３１は、内側に反射面を持ち、光源１１からの光を反射させる。本実施の形態においては、外枠３１を面照明ユニット１３と同様の素材で構成している。

隣り合う面照明光源装置１０は、互いに９０度回転させて配置される。すなわち、面照明光源装置１０の開口部１８_１（または１８_２）と隣接する面照明光源装置１０の側壁部１５_１（または１５_２）が密接するように配置される。これにより、隣接する面照明光源装置１０の側壁部の外側は、面照明光源装置１０の側壁部の内側と同様の役割を果たす。また、面照明装置３０の一番外側に配置され、開口部と接する側壁部が無い場合は、面照明光源装置１０の開口部は外枠３１と密接し、外枠３１は側壁部と同様の役割を果たす。

具体的には、面照明光源装置１０_１の開口部は隣接する面照明光源装置１０_２、１０_３の側壁部が密接し、面照明光源装置１０_１の側壁部は隣接する面照明光源装置１０_４、１０_５の開口部と密接する。また、面照明装置３０の一番外側に配置された面照明光源装置
１０_４、１０_５、１０_６、１０_７、１０_８、１０_９は、開口部の一方が外枠３１と密接している。

面照明光源装置１０は、四方を側壁部で囲われ、光源１１からの光は、底面部、光学反射板、自身の側壁部の内側、および隣り合う面照明光源装置１０の側壁部の外側で反射し、光学反射板の開口部から放射される。

本実施形態の面照明装置３０は、面照明光源装置１０自身の反射面だけでなく、面照明光源装置１０が隣接する他の面照明光源装置１０の側壁部の外側を反射面として利用することにより明るく均一な照明を得ることができる。また、面照明光源装置１０の側壁部の外側を反射面として利用するので、面照明光源装置１０を無駄が少なく効率よく使用できる。さらに本実施形態の面照明光源装置１０は、開口部１９に側壁部が無いことでコストを低くでき、容易に作成することができる。

本発明の実施の形態に係る面照明ユニットの斜視図である。 本発明の実施の形態に係る面照明ユニットの展開図である。 本発明の実施の形態に係る面照明ユニットを用いて形成した面照明光源装置の断面図である。 本発明の実施の形態に係る面照明装置の斜視図である。

符号の説明

１０ 面照明光源装置
１１ 光源
１２ 孔
１３ 面照明ユニット
１４ 底面部
１５_１、１５_２ 側壁部
１６ ケーシング
１７ 光学反射板
１８_１、１８_２ 開口部
１９ 支持部
２０ 中央反射部
２１ 環状反射部
２２ 反射部
２３ 反射板開口部
２４ 接続部
３０ 面照明装置

Claims (5)

1. 底面部、および対向する一対の側面に設けられた側壁部を有し、対向する他の一対の側面は開口しているケーシングと、
   前記底面部と所定の間隔を隔てて略平行に対向配置された光学反射板と、
   を備え、
   前記側壁部の対向する内側およびその反対の外側には反射面が形成されていることを特徴とする面照明ユニット。
2. 前記底面部、前記側壁部、および前記光学反射板は、展開された状態では連続した一平面上に位置することを特徴とする請求項１記載の面照明ユニット。
3. 請求項１記載の面照明ユニットと、
   前記底面部の略中央に配置され、光を放射する単体又は複数の集合体からなる一群の光源と、
   を備える面照明光源装置。
4. 請求項３記載の面照明光源装置が同一平面上にマトリクス状に複数配置されてなる面照明装置において、
   第１の前記面照明ユニットの前記側壁部とこれに隣接する第２の前記面照明ユニットの前記開口した側面とが接するように第１の前記面照明ユニットおよび第２の前記面照明ユニットが配置されていることを特徴とする面照明装置。
5. 請求項１記載の面照明ユニットの製造方法において、
   前記底面部、前記側壁部、および前記光学反射板を単板を打ち抜いて構成することを特徴とする製造方法。