JP2012003887A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導出板の端部からも充分に混合された混色光を射出することができる照明装置を提供する。
【解決手段】１又は複数列に並べ設けられた複数個のＬＥＤを備え、１列内に２種類のＬＥＤが交互に配設されている光源部と、基端部が前記１又は複数列に並べ設けられた複数個のＬＥＤに臨むように配置されて、前記光源部から発した光を前記基端部から導入するとともに前記基端部に対向する先端部から導出する、内側周面が反射面からなる透明中実又は中空な板状導光部と、を備えており、前記板状導光部の内側周面基端縁の長手方向における少なくともいずれか一端が、前記光源部のＬＥＤ列の一端に配設されたＬＥＤの略光軸上に位置しているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、混色性に優れたライン状の光を射出する照明装置に関する。

従来、カラーＬＥＤから発した複数色の光を導光板を用いて混合し、導光板の光導出面から白色光を射出する照明装置が知られている（特許文献１参照）。このような照明装置の基本的構成は、図５及び図６に示すように、１列に並べられた赤色ＬＥＤ１４Ｒ、緑色ＬＥＤ１４Ｇ及び青色ＬＥＤ１４Ｂと、透明な導光板１２とからなり、これら各色ＬＥＤ１４から発した光を導光板１２の一端面１２１から導入し、導光板１２内で反射・拡散を繰り返すことにより、赤色光、緑色光及び青色光を混合し白色光を得て、これを導光板１２の他端面１２２から導出するものである。

特開２００９−２１８１７５号公報

しかしながら、例えば、図５及び図６に示すような構成を有する照明装置１０では、導光板１２の平面視長手方向の両端１２４、１２５近傍では充分な混色がなされずに、それぞれ赤色と青色が優勢な光が導出される。これは、図7に示すように、導光板１２の内側面１２３ａ、１２３ｂには、内側面１２３ａ、１２３ｂと基端内面１２１´との境界線１２６ａ、１２６ｂを対称軸としてＬＥＤ列が左右対称に映るので、図7の向かって左側の境界線１２６ａを挟んでは、赤色ＬＥＤ１４Ｒが２個連続して並ぶこととなり、一方、図７の向かって右側の境界線１２６ｂを挟んでは、青色ＬＥＤ１４Ｂが２個連続して並ぶこととなり、連続して並ぶＬＥＤ１４が発する特定色の光が導光板１２の平面視長手方向の両端１２４、１２５近傍で増強されるからである。このため、導光板１２の平面視長手方向の両端１２４、１２５近傍から導出される光は、赤色又は青色が優勢なものとなる。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであって、導出板の端部からも充分に混合された混色光を射出することができる照明装置を提供することをその主たる所期課題としたものである。

すなわち本発明に係る照明装置は、１又は複数列に並べ設けられた複数個のＬＥＤを備え、１列内に２種類のＬＥＤが交互に配設されている光源部と、基端部が前記１又は複数列に並べ設けられた複数個のＬＥＤに臨むように配置されて、前記光源部から発した光を前記基端部から導入するとともに前記基端部に対向する先端部から導出する、内側周面が反射面からなる透明中実又は中空な板状導光部と、を備えており、前記板状導光部の内側周面基端縁の長手方向における少なくともいずれか一端が、前記光源部のＬＥＤ列の一端に配設されたＬＥＤの略光軸上に位置していることを特徴とする。

このようなものであれば、ＬＥＤ列の延伸方向において、導光板の内側面と基端内面との境界線を挟んで、特定色のＬＥＤが２個連続して並ぶことがないので、導光板の平面視長手方向の端部近傍において特定色の光が増強されて優勢になることがなく、導光板の平面視長手方向の端部近傍からも充分混合された混色光を導出することができる。

本発明に係る照明装置のうち白色光を射出するものとしては、例えば、緑色ＬＥＤの発光強度が赤色ＬＥＤや青色ＬＥＤよりも低い場合は、前記光源部が２列のＬＥＤ列を備えており、一方の列には赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤとが交互に配設されており、他方の列には緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとが交互に配設されているものが好適に挙げられる。

上記の態様において、混色効果を高めるためには、それぞれ異なる２列に配設された前記緑色ＬＥＤ同士は、前記ＬＥＤ列の延伸方向に直交する方向において互いに隣接しておらず、緑色ＬＥＤが互い違いに並んでいる態様が好ましい。

このような構成の本発明によれば、混色性に優れたライン状の光を射出することができる。

本発明の一実施形態に係る照明装置の模式的斜視図。 同実施形態に係る照明装置の平面図。 同実施形態における導光板内部を上方から見た場合の概要図。 他の実施形態に係る照明装置の模式図。 従来の照明装置の模式的斜視図。 従来の照明装置の平面図。 従来の照明装置の導光板内部を上方から見た場合の概要図。動作説明図。

以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る照明装置１は、図１及び図２に示すように、導光板２と、導光板２の基端面２１に向けて光を射出する光源部３とを備えたものである。

各部を詳述する。
導光板２は、透明中実な直方体形状をなす例えば樹脂製のものであり、その基端面２１を光導入面とし、それと対向する先端面２２を光導出面とするものである。導光板２の内側周面２３ａ〜ｄは光を全反射する反射面としての役割を担っており、基端面２１から導入された光は、導光板２の内側周面２３ａ〜ｄで外部との屈折率差によって全反射されて反射混合されながらほとんどロス無く先端面２２に向かって進み、先端面２２から導出される。

導光板２は後述する配線基板５上に取り付けられた保持部材６によりＬＥＤ４の光軸上に位置するように保持されており、ＬＥＤ４の光軸から所定角度以上外側に拡がる光のほぼ全てをその内部に導入する。

光源部３は、赤色光を発する赤色ＬＥＤ４Ｒ、緑色光を発する緑色ＬＥＤ４Ｇ、青色光を発する青色ＬＥＤ４Ｂの各色ＬＥＤ４を備えており、本実施形態では頂面中央に形成した発光部分４ａから光を射出する平らな直方体形状をなすチップタイプのものを用いている。これら各色ＬＥＤ４は、ユニット基板である帯状平板型の配線基板５上に、前記発光部分４ａが所定の間隔で直線１列に並ぶとともに、各列内に２種類のＬＥＤ４が交互に配置されるように、２列に複数個ずつ並べ設けてある。より具体的には、図２に示すように、一方の列３１には向かって左側から赤色ＬＥＤ４Ｒと緑色ＬＥＤ４Ｇとが所定の間隔をとって交互に複数個ずつ配設され、他方の列３２には向かって左側から緑色ＬＥＤ４Ｇと青色ＬＥＤ４Ｂとが所定の間隔をとって交互に複数個ずつ配設されている。各ＬＥＤ４は導光板２の基端面２１に臨むように配置されており、ＬＥＤ４から照射された光は、基端面２１から導光板２の内部に侵入する。

そして、各ＬＥＤ４から発した赤色光、緑色光及び青色光は、主に導光板２の平面視長手方向に直交する方向において互いに対向する内側面２３ｃ、２３ｄ間で繰り返し反射されて、充分に拡散・混合された後、先端面２２から導出される。このため、導光板２の先端面２２からはライン状の白色光が発せられる。なお、本実施形態で用いる緑色光ＬＥＤ４Ｇは、赤色光ＬＥＤ４Ｒ及び青色ＬＥＤ４Ｂに比べて発光強度の弱いものであるので、赤色光ＬＥＤ４Ｒ及び青色ＬＥＤ４Ｂの２倍の個数の緑色光ＬＥＤ４Ｇが配設されていても緑色光が優勢になることはない。しかしながら、局所的に緑色光が増強されて色ムラが生じないように、それぞれ異なる２列に配設された緑色ＬＥＤ４Ｇ同士は、ＬＥＤ列の延伸方向に直交する方向において互いに隣接しないように、互い違いに並べられている。

本照明装置１を上方から見ると、図２に示すように、その導光板２の平面視長手方向における両端２４、２５は、それぞれ、列の両端に配設されたＬＥＤ４の略光軸上に位置しており、列の両端に配設されたＬＥＤ４の発光部分４ａは、その略半分は導光板２の基端面２１と対向しているものの、残り略半分は平面視長手方向における導光板２の両端２４、２５から突出している。

このような構成を有する照明装置１において、その先端面２２から導光板２の内部を見ると、図３に示すように、導光板２の内側面２３ａ、２３ｂには、内側面２３ａ、２３ｂと基端内面２１´との境界線２６ａ、２６ｂを対象軸としてＬＥＤ４の列が左右対称に映るが、列の両端に配設されたＬＥＤ４は略半分しか映らないので、特定色のＬＥＤが２個連続して並ぶことはなく、内側面２３ａ、２３ｂに映ったＬＥＤ４と基端内面２１´から見えるＬＥＤ４とを合わせて見ると、２種類のＬＥＤ４が交互に並んだ状態を保ったまま延伸しているように見える。

このため、本実施形態に係る検査用照明装置１においては、導光板２の両端２４、２５において、特定色の光が増強されて優勢になることがないので、導光板２の両端２４、２５からも充分に混色された白色光を導出することができる。

なお、導光板２の平面視長手方向に直交する方向では、内側面２３ｃ、２３ｄと基端内面２１´との境界線を対称軸として各ＬＥＤ４の全体が内側面２３ｃ、２３ｄに映り、当該境界線を挟んで同じ種類のＬＥＤ４が２個連続して並ぶことになるが、導光板２の平面視長手方向に直交する方向においては、互いに対向する内側面２３ｃ、２３ｄ間で光が繰り返し反射され均一化されるので、同じ種類のＬＥＤ４が連続して並んでも特定色の光が増強されることはない。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、先端面２２上には光拡散板が配置されていて、先端面２２から導出される光の輝度の均一化が図られていてもよい。このような光拡散板としては、例えば、光透過性基板の表面にエンボス加工やシボ加工等により凹凸を設け、表面をすりガラス面状に構成したものや、光透過性基板表面に白色塗料を隙間を空けて塗布したもの、光透過性基板中に光散乱を生じさせる粒子を含有させたもの等の、光散乱を利用して光拡散性を付与した種々のものを用いることができる。

また、図４に示すように、一対の導光板２及び光源部３をユニットとして、平面視長手方向に複数のユニットを直列に繋げて配設し、これら複数のユニットによって１つの照明装置１を構成してもよい。この際、同一のユニットを複数繋げて１つの照明装置を構成するためには、図４に示すように、１つの光源部３には長手方向に複数個のＬＥＤ４を設けることが必要であり、また、各光源部３は、各導光板２の一端側（図４では向かって左端）から突出する分だけ、他端側（図４では向かって右端）では導光板２より短いことが必要である。このため、図４に示す照明装置１では、隣り合う導光板２同士の接合端が向かって右側のユニットの光源部３の左端に配置されたＬＥＤ４の光軸上に位置することとなる。

このように一対の導光板２及び光源部３からなるユニットを複数繋げて１つの照明装置１を構成することにより、いずれかのユニットに不具合が発生しても、ユニット単位で交換することが可能となり、メンテナンス費用を低減することができる。なお、この際、図４に示すように、各ユニットの導光板２の先端面２２上を１枚の長尺な光拡散板２７で覆い、各ユニットから導出される光の強度のバラツキの解消が図られていることが好ましい。

板状導光部としては、透明中実な導光板でなくてもよく、内側周面が反射面である外観視直方体形状をなす筒状体であってもよい。このような筒状体としては、例えば、内面に白色系の塗料を塗布したものや、内面に銀、アルミニウム、金等の金属メッキを施して鏡面としたもの、内面に電解研磨を施して鏡面としたもの等が挙げられる。

本発明に係る照明装置が白色光を射出するものである場合に用いるＬＥＤとしては、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤに限定されず、また、その組み合わせも、赤色ＬＥＤ及び緑色ＬＥＤを一方の列に配列し、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを他方の列に配列する態様に限定されない。このため、例えば、青色ＬＥＤと黄色光を発する黄色ＬＥＤとが交互に１列に複数個並べ設けられていてもよく、また、色温度の異なる白色光を発する２種類の白色ＬＥＤが交互に１列に複数個並べ設けられていてもよい。更に、ＬＥＤ列の数も２列に限定されず、１又は複数列であればよい。

その他、本発明は上記の各実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、前述した種々の構成の一部又は全部を適宜組み合わせて構成してもよい。

１・・・照明装置
２・・・導光板
２１・・・基端面
２２・・・先端面
２３・・・内側周面
３・・・光源部
４・・・ＬＥＤ

Claims (3)

1. １又は複数列に並べ設けられた複数個のＬＥＤを備え、１列内に２種類のＬＥＤが交互に配設されている光源部と、
   基端部が前記１又は複数列に並べ設けられた複数個のＬＥＤに臨むように配置されて、前記光源部から発した光を前記基端部から導入するとともに前記基端部に対向する先端部から導出する、内側周面が反射面からなる透明中実又は中空な板状導光部と、を備えており、
   前記板状導光部の内側周面基端縁の長手方向における少なくともいずれか一端が、前記光源部のＬＥＤ列の一端に配設されたＬＥＤの略光軸上に位置していることを特徴とする照明装置。
2. 前記光源部が２列のＬＥＤ列を備えており、一方の列には赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤとが交互に配設されており、他方の列には緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとが交互に配設されている請求項１記載の照明装置。
3. それぞれ異なる２列に配設された前記緑色ＬＥＤ同士は、前記ＬＥＤ列の延伸方向に直交する方向において互いに隣接していない請求項２記載の照明装置。