JP2014120319A - Illumination apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明装置に関し、例えば、住宅や店舗等の空間演出で使用される照明器具に用いられると好適な照明装置に関する。 The present invention relates to an illuminating device, for example, an illuminating device suitable for use in an illuminating device used for space production such as a house or a store.
従来から、板状導光板の端面に、線状または直線上に配列された光源を配置し、端面である入射面から導光板内に光源の光を入射し、導光板内を導光させ、入射端面と隣接し対向する2面のいずれかに光取り出し手段を設け、この光取り出し手段により導光板内を導光する光を少しずつ外部に射出し、結果として面状発光を行わせる、所謂、サイドライトタイプの照明装置が知られている。この導光板を用いたサイドライトタイプの照明装置は、液晶モニターのバックライトとして多く用いられてきた。 Conventionally, light sources arranged linearly or linearly are arranged on the end face of the plate-shaped light guide plate, the light of the light source is incident on the light guide plate from the incident surface that is the end face, and the light guide plate is guided. A light extraction means is provided on one of the two surfaces adjacent to and opposite to the incident end face, and light that is guided through the light guide plate by this light extraction means is gradually emitted to the outside, and as a result, planar light emission is performed. Sidelight type lighting devices are known. Sidelight type lighting devices using this light guide plate have been widely used as backlights for liquid crystal monitors.
特許文献1には、ランプから出射された光を、放物面断面を有する反射鏡で反射して導光板内に導き、かかる導光板内を導光する光で面状発光させるバックライトが開示されている。このようなバックライトを照明装置として用いようとする試みがある。特許文献1のバックライトを照明装置に転用できれば、薄形でデザイン性に優れた照明装置を提供できる。
ここで、特許文献1のバックライトを照明装置に転用する際における一つの問題点として、光源から導光板の入射面までの距離を精度良く設定したいという課題がある。かかる課題に対しては、光源と導光板とを筐体に固定すれば良いという考えもある。ところが、導光板を安価に形成するためには、アクリル等の樹脂で成形すべきであるが、環境温度や湿度により樹脂が膨張すると、光源との間隔が縮まり、或いは導光板が反るなどの不具合が生じ、適切な照明を行えない恐れがある。
Here, as one problem when diverting the backlight of
更に、近年では、発光効率の向上や発光量の増加と共に、寿命が長く消費電力が小さくて、環境に優しいとされるLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)を用いた照明装置が実用化されつつある。このようなLEDを照明装置に用いる場合、ランバーシヤン型の発光特性を持つことから、より高い光量を取り込むためには、LEDと入射面との間隔を極力縮める必要があるが、上述したように導光板が膨張すると、LEDの破損を招く恐れが高まる。 Furthermore, in recent years, along with improvement in luminous efficiency and increase in the amount of emitted light, lighting devices using LEDs (Light Emitting Diodes) that are considered to be environmentally friendly with long life and low power consumption are being put into practical use. is there. When such an LED is used in a lighting device, it has a Lambertian emission characteristic, so in order to capture a higher amount of light, it is necessary to reduce the distance between the LED and the incident surface as much as possible. When the light guide plate expands, the risk of causing damage to the LEDs increases.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、良好な照明を行うために、光源と導光板の入射面とを精度良く位置決めした場合でも、破損や変形等を抑制できる照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in order to perform good illumination, even when the light source and the incident surface of the light guide plate are positioned with high accuracy, the illumination device can suppress damage, deformation, and the like. The purpose is to provide.
請求項1に記載の照明装置は、少なくとも一対の側壁間に配置される照明装置であって、
前記一対の側壁のうち一方に設置される光源と、
前記光源から出射された光を入射する入射面と、前記入射面から入射した光を出射する第1主面と、前記第1主面に対向し光路偏向手段を形成した第2主面とを有する導光板と、
前記光源と前記入射面とを相対的に位置決めする位置決め部材と、
前記入射面に対向する対向面と前記一対の側壁のうち他方との間に配置される弾性体とを有することを特徴とする。
The lighting device according to
A light source installed on one of the pair of side walls;
An incident surface on which light emitted from the light source is incident, a first main surface that emits light incident from the incident surface, and a second main surface that is opposed to the first main surface and forms an optical path deflecting unit. A light guide plate having,
A positioning member for relatively positioning the light source and the incident surface;
It has an elastic body arrange | positioned between the opposing surface which opposes the said incident surface, and the other of said pair of side walls.
本発明によれば、前記位置決め部材により、前記入射面と前記光源を限りなく近づける(接触する場合を含む)ことができる一方、温度変化や湿度変化で前記導光板の伸縮があった際には、前記弾性体を変形させることで、その影響を吸収し、前記入射面と前記光源の距離を一定に保つことが出来るので、簡易な構成で前記光源にも前記導光板にも負荷をかける事無く、常に高い照明性能を発揮出来る照明装置を実現出来る。尚、「一対の側壁」とは、例えば構造物自体に孔を設けて、一対の側壁を設ける場合の他、構造物に設置する筐体に設けた開口の内壁を一対の側壁として利用する場合も含む。又、「弾性体」とは、ゴム、バネ、板ばねなど、弾性を有するもの全てが含まれる。 According to the present invention, the light incident plate and the light source can be brought as close as possible (including the case of contact) by the positioning member. On the other hand, when the light guide plate expands or contracts due to a temperature change or a humidity change. By deforming the elastic body, the influence can be absorbed and the distance between the incident surface and the light source can be kept constant, so that a load is applied to the light source and the light guide plate with a simple configuration. It is possible to realize a lighting device that can always exhibit high lighting performance. Note that “a pair of side walls” means, for example, a case where holes are formed in the structure itself and a pair of side walls is provided, or an inner wall of an opening provided in a housing installed in the structure is used as a pair of side walls. Including. The “elastic body” includes all elastic materials such as rubber, springs and leaf springs.
請求項2に記載の照明装置は、請求項1に記載の発明において、前記対向面に反射面を設けることを特徴とする。
The lighting device according to
前記対向面に反射面を設けることで、前記入射面から入射して直線的に導光する光が、前記反射面で反射して戻ることで、より効率の高い照明装置を提供できる。尚、「対向面に反射面を設ける」とは、前記対向面もしくはその近傍の筐体に反射テープを貼ったり、前記対向面自体に反射膜を蒸着したりすることをいう。反射面を反射拡散面としても良い。 By providing a reflecting surface on the facing surface, light that is incident from the incident surface and linearly guided is reflected and returned by the reflecting surface, so that a more efficient lighting device can be provided. Note that “providing a reflecting surface on the facing surface” means that a reflecting tape is applied to the facing surface or a casing in the vicinity thereof, or a reflecting film is deposited on the facing surface itself. The reflection surface may be a reflection diffusion surface.
請求項3に記載の照明装置は、請求項1又は2に記載の発明において、前記入射面は、前記導光板の隣接した2つの側面であり、2つの前記光源が、それぞれ前記側面に対向して配置されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the invention according to the first or second aspect, the incident surface is two adjacent side surfaces of the light guide plate, and the two light sources respectively face the side surfaces. It is characterized by being arranged.
2つの前記光源が、それぞれ隣接する前記側面に対向して配置されていると、前記対向面も隣接する形になることが多く、それにより前記対向面を反射面としやすくなる。又、前記光源同士が近接するので、配線等を短くすることができ、配線の取り回し性に優れる。 When the two light sources are arranged opposite to the adjacent side surfaces, the opposing surfaces are often adjacent to each other, thereby making the opposing surfaces easy to be reflective surfaces. Further, since the light sources are close to each other, the wiring and the like can be shortened, and the wiring is excellent.
請求項4に記載の照明装置は、請求項3に記載の発明において、前記光源は、複数のLEDチップを含むことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the third aspect, the light source includes a plurality of LED chips.
LEDチップを用いることで、省エネ性が高く、高効率・高均一な照明装置を実現出来る。 By using the LED chip, it is possible to realize an illumination device with high energy efficiency and high efficiency and high uniformity.
請求項5に記載の照明装置は、請求項4に記載の発明において、前記光路偏向手段は、複数の拡散ドットから形成されてなり、前記第2主面における前記拡散ドットの密度は、少なくとも前記光源からの距離に応じて変化することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect, the optical path deflecting unit is formed of a plurality of diffusion dots, and the density of the diffusion dots on the second main surface is at least the It changes according to the distance from a light source, It is characterized by the above-mentioned.
前記導光板内を導光される光の量は、前記光源から遠ざかるにつれて小さくなるから、前記第2主面における前記拡散ドットの密度が同じであるとすると、前記光源から離れるに従い、前記第1主面から出射する光の量が小さくなる。そこで、前記第2主面における前記拡散ドットの密度を、少なくとも前記光源からの距離に応じて変化させることで、前記光源から遠い前記第1主面からでも、高い光量の照明光を出射できるようになる。 Since the amount of light guided through the light guide plate decreases with increasing distance from the light source, assuming that the density of the diffusing dots on the second main surface is the same, as the distance from the light source increases, the first The amount of light emitted from the main surface is reduced. Therefore, by changing the density of the diffusing dots on the second main surface according to at least the distance from the light source, a high amount of illumination light can be emitted even from the first main surface far from the light source. become.
請求項6に記載の照明装置は、請求項5に記載の発明において、前記光源のLEDチップのピッチが等しい場合、前記第2主面を含む面内において、前記2つの入射面の交差点を原点とし、一方の入射面に沿ってx軸をとり、他方の入射面に沿ってy軸をとったとき、円形である前記拡散ドットの半径r(mm)は、(1)式で表されることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the invention of the fifth aspect, when the pitches of the LED chips of the light source are equal, an intersection of the two incident surfaces is defined as an origin in a plane including the second main surface. When the x-axis is taken along one incident surface and the y-axis is taken along the other incident surface, the radius r (mm) of the circular diffused dot is expressed by equation (1). It is characterized by that.
前記光源のLEDチップのピッチが等しい場合、(1)式を満たすことで、前記第1主面の位置にかかわらず均一な照度の照明光を出射できる。 When the pitches of the LED chips of the light sources are equal, by satisfying the expression (1), illumination light with uniform illuminance can be emitted regardless of the position of the first main surface.
請求項7に記載の照明装置は、請求項5に記載の発明において、前記第2主面を含む面内において、前記2つの入射面の交差点を原点とし、一方の入射面に沿ってx軸をとり、他方の入射面に沿ってy軸をとったとき、前記光源におけるLEDチップのピッチが、(3)式に従い、原点から離れるに従って細かくなっている場合、円形である前記拡散ドットの半径r(mm)は、(2)式で表されることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the invention of the fifth aspect, in the plane including the second main surface, the intersection of the two incident surfaces is an origin, and the x-axis along one incident surface When the y-axis is taken along the other incident surface, the radius of the diffused dot is circular when the pitch of the LED chip in the light source becomes finer as it goes away from the origin according to equation (3) r (mm) is represented by the formula (2).
前記光源におけるLEDチップのピッチが、(3)式に従い、原点から離れるに従って細かくなっている場合、(2)式を満たすことで、前記第1主面の位置にかかわらず均一な照度の照明光を出射できる。 When the pitch of the LED chips in the light source is finer as the distance from the origin increases according to the equation (3), the illumination light having a uniform illuminance is satisfied regardless of the position of the first main surface by satisfying the equation (2). Can be emitted.
請求項8に記載の照明装置は、請求項1又は2に記載の発明において、前記入射面は、前記導光板の1つの側面であり、前記光源が、前記側面に対向して配置されていることを特徴とする。 The illumination device according to an eighth aspect is the invention according to the first or second aspect, wherein the incident surface is one side surface of the light guide plate, and the light source is disposed to face the side surface. It is characterized by that.
これにより部品点数を減少でき、簡素な照明装置になる。 Thereby, the number of parts can be reduced and a simple lighting device can be obtained.
請求項9に記載の照明装置は、請求項7に記載の発明において、前記光源は、複数のLEDチップを含むことを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the invention of the seventh aspect, the light source includes a plurality of LED chips.
LEDチップを用いることで、省エネ性が高く、高効率・高均一な照明装置を実現出来る。 By using the LED chip, it is possible to realize an illumination device with high energy efficiency and high efficiency and high uniformity.
請求項10に記載の照明装置は、請求項8又は9に記載の発明において、前記光路偏向手段は、前記光源から遠ざかるに従い密度が増大する複数の拡散ドットであることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to the eighth or ninth aspect, the optical path deflecting means is a plurality of diffusion dots whose density increases as the distance from the light source increases.
このような拡散ドットを用いることで、前記第2主面上で任意のパターン配置が可能で、前記光源を離散的に配置しても射出面で均一な照明装置を実現出来る。例えば、前記入射面から遠ざかるにつれて、前記第1主面からの出射光の量が低下するので、それに応じて密度を増大させれば、照度が均一な照明光を出射できる。 By using such diffusing dots, an arbitrary pattern can be arranged on the second main surface, and a uniform illumination device can be realized on the exit surface even if the light sources are discretely arranged. For example, since the amount of light emitted from the first main surface decreases as the distance from the incident surface increases, illumination light with uniform illuminance can be emitted if the density is increased accordingly.
請求項11に記載の照明装置は、請求項1〜10のいずれかに記載の発明において、前記入射面は、V溝形状を有することを特徴とする。
The illumination device according to
前記V溝形状の角度を調整することで、前記入射面から入射した光を、全反射を利用して効率的に導光しやすくでき、高効率で出射させる事が出来る。 By adjusting the angle of the V-groove shape, light incident from the incident surface can be easily guided efficiently using total reflection, and can be emitted with high efficiency.
請求項12に記載の照明装置は、請求項1〜11のいずれかに記載の発明において、前記導光板における、前記第1主面及び前記入射面以外の表面に対向して反射拡散部材を設けたことを特徴とする。 The illuminating device according to a twelfth aspect is the invention according to any one of the first to eleventh aspects, wherein a reflection diffusing member is provided facing the surface of the light guide plate other than the first main surface and the incident surface. It is characterized by that.
前記入射面から入射した後、前記第1主面以外から出射した光を、前記反射拡散部材で再度前記導光板内に戻し、再利用を図ることで、出射効率を高めることが出来る。特に、2つの光源を導光板の隣接した側面に対向して配置した場合、その対向面側に反射拡散部材を設置しやすくなり、照明効率が向上する。尚、前記第1主面であっても、出射光を照明光として用いることができない部位には反射拡散部材を設けても良い。 After entering from the incident surface, the light emitted from other than the first main surface is returned to the light guide plate again by the reflection diffusing member and reused, so that the emission efficiency can be increased. In particular, when two light sources are arranged opposite to the adjacent side surfaces of the light guide plate, it becomes easy to install a reflection diffusion member on the opposite surface side, and the illumination efficiency is improved. Note that a reflection / diffusion member may be provided in a portion where the emitted light cannot be used as illumination light even on the first main surface.
請求項13に記載の照明装置は、請求項1〜12のいずれかに記載の発明において、前記第1主面に対向して拡散部材を配置したことを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to twelfth aspects, a diffusing member is arranged to face the first main surface.
前記拡散部材を透過して照明光とすることで、前記第1主面で生じる照度ムラ低減し、かつ射出光のギラツキを低減出来る。 By making the illumination light pass through the diffusion member, it is possible to reduce illuminance unevenness generated on the first main surface and to reduce glare of the emitted light.
請求項14に記載の照明装置は、請求項1〜13のいずれかに記載の発明において、前記導光板は正方形板状であることを特徴とする。 A lighting device according to a fourteenth aspect is characterized in that, in the invention according to any one of the first to thirteenth aspects, the light guide plate has a square plate shape.
これにより製造しやすい照明装置を提供できる。特に光源を2つ設ける場合、同じ形状の光源とでき、製造コストを抑えることができる。 Thereby, the illuminating device which is easy to manufacture can be provided. In particular, when two light sources are provided, the light source can have the same shape, and the manufacturing cost can be reduced.
本発明によれば、良好な照明を行うために、光源と導光板の入射面とを精度良く位置決めした場合でも、破損や変形等を抑制できる照明装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an illuminating device that can suppress breakage, deformation, and the like even when the light source and the incident surface of the light guide plate are positioned with high accuracy in order to perform good illumination.
以下に本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。また、同一構成部材については同一の符号を用い、詳細な説明は適宜省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Moreover, the same code | symbol is used about the same structural member, and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
(第1の実施の形態)
図1は、照明装置10の垂直方向断面図である。図2は、図1の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。本発明に係る照明装置は、面発光する照射面を備えた照明装置10であって、例えば、屋内の天井CL等に取り付けられて、屋内照明として用いられると好適である。この照明装置10は、図1に示すように、面発光する第1主面11、および、この第1主面に対向して略平行に延在する第2主面12を備える正方形状の導光板1と、第1主面11と第2主面12とに交差する方向に延在し該導光板1の入射面13となる一つの側面部に対向して配設される複数の発光素子2と、を備えて、発光素子2が射出する光を、導光板1内に導光して第1主面11から射出するものである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a vertical sectional view of the
導光板1は、図1に示すように平板状であって、第1主面11を露出するようにして、発光素子2と共にケース(筐体)3に一体的に収容されて構成される。ケース3の下方には、導光板1を支持する為に、矩形開口31を有する下板32が取り付けられている。
The
発光素子2は、入射面13の方向に照明光を射出する光源であればよく、例えば、線状の光源(冷陰極管)や入射面13の長手方向に間隔をおいて配設する複数の点状光源(LED)を用いることができる。また、低消費電力で発光強度が高く、白色発光するLEDを用いることが好ましい。そのために、本実施形態では白色LEDを用いることとした。ここで、発光素子2に代えてLED2として以後説明する。LED2は、ケース3の内側の側壁3aに取り付けられる基板21の長手方向(紙面に垂直な方向)に、直線的に略等間隔(例えば、約15mmピッチ)で複数配列されている。LED2と基板21とで光源を構成する。
The
LED2は、白色LEDであり、青色LEDと、青色LEDからの光に励起されて所定波長の励起光を発光する蛍光体(例えば、黄色蛍光体)を組み合わせて白色発光するものである。また、白色LEDは、赤色LED、青色LED、緑色LEDを組み合わせた高演色LEDを用いてもよい。高演色LEDを用いることにより、高い色再現性の必要な用途に好適な照明装置を実現することが可能である。
The
基板21は、例えば、入射面13の長手方向の全幅程度の長さとされ、この基板21に複数のチップ型のLED2を所定ピッチで搭載する。このように、基板21は、長手方向に一体とされるが、複数の基板に分け、それぞれを電気的に接続する構成としてもよい。また、基板21は、照明装置外部に配置される電源回路(不図示)と配線により接続され、電気回路に設ける明るさ調整ボタンにより、LEDに流れる電流を調整することで、照明装置の明るさや発光色を調整可能である。
For example, the
本実施の形態では、図2に示すように、入射面13は、導光板1の隣り合う2つの側面となっており、各入射面13に対向して、LED2を取り付けた基板21がそれぞれ配置されている。従って、一方の基板21に給電するための配線22は、2つの基板21の隣接する端部同士を接続すれば足り、これにより配線の取り回しが容易になる。基板21と入射面13との間には、位置決め部材としてのねじ部材30が設けられている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
図3は、図1の矢印IIIで示す部位を拡大して示す図である。図3に示すように、ねじ部材30は、基板21の面に形成されたねじ孔21aにねじ部30aを螺合させ、頭部30bを入射面13に当接させている。ねじ孔21aに係合するねじ部30aの螺合量を調整することで、頭部30bの端面すなわち入射面13と基板21との間隔Δを調整できる。尚、ねじ部材30のねじ部30aをねじ孔21aに貫通させて、更にケース3の側面に形成した別のねじ孔に螺合させることで、ねじ部材30を、基板21をケース3に固定する部材としても機能させることができる。
FIG. 3 is an enlarged view of a portion indicated by an arrow III in FIG. As shown in FIG. 3, in the
図1,2に示すように、入射面13と反対側の対向面14に、反射テープ15を貼り付けている。これにより、導光板1内を対向面14まで導光された光は、反射テープ15で反射され、逆方向に導光される。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
各対向面14と、ケース3の側壁3aに対向する側壁3bとの間には、弾性体としてブロック状のゴム16が2個ずつ配置(接着等)されている。組み付けた状態で、ゴム16は圧縮変形しており、その弾性力により導光板1をねじ部材30に向かって押圧している。尚、導光板1の対向面14に反射拡散テープを張っていない場合には、ゴム16の表面を白色とすることで、導光板1の対向面14から出射した光を導光板1内に戻す機能が高まる。ゴム16としては、黒色のゴムの場合、例えば株式会社ロジャースイノアックの製品名PORON(登録商標)Hシリーズ等を用いることができ、白色のゴムの場合、反射タイプの合成ゴム、又は黒ゴム+反射拡散シート(例えば株式会社きもとの製品名レフホワイト(登録商標)や、東レ株式会社の製品名ルミラー(登録商標))等を用いることができる。
Between each facing
図4は、第2主面12上を拡大して示す図である。第2主面12上には、光路偏向手段として、例えば、拡散ドット12aがプリント等による付与されており、具体的には酸化チタン(TiO2)、炭酸カルシウム(CaCo3)、各種顔料系インク、または樹脂微粒子等からなるドットである。但し、同様な拡散ドットを印刷したフィルム(シート)を第2主面12に貼ったり、または、スタンパーやレーザー加工等でドット状に凹部を作成しても良い。
FIG. 4 is an enlarged view showing the second
第2主面12上で、導光光量に従い、拡散ドット12aの密度が調整される。例えば入射面13から遠ざかるに従い、導光光量が低下するので、拡散ドット12aは、LED2から遠ざかるに従って、その密度が大きくなるように形成されると、出射光の照度分布の均一化を図れるので好ましい。密度を大きくするとは、面積一定でピッチを細かくする事と、ピッチは一定で印刷半径を大きくすることの双方を含む。両方同時に行っても良い。
On the second
拡散ドット12aの分布は、導光板1のサイズ等に応じて変化する。すなわち、本実施の形態では、第2主面12におけるLED2の交差部に最も近い点Oから対角線上に離れて最も遠い領域A(図2での右上)が、拡散ドット12aの密度が最も高くなる。LED2から遠ざかるにつれて、第1主面11から出射する光の量も小さくなるので、拡散ドット12aの密度を高めることで、第1主面11全体の照度の均一性を確保できる。又、点Oから離れるに従ってLED2のピッチp1が小さくなるようにしても良い。
The distribution of the diffusing
図5は、光源と導光板のみを示す断面図である。図5を参照して、本実施の形態の動作について説明する。LED2から出射して、導光板1の入射面13から入射した光は、全反射しながら導光板1内を導光する。対向面14に至った光は、ここで反射して逆方向に導光される。導光途中で、拡散ドット12aに入射した光は、種々の方向に拡散する。拡散ドット12aで下方に拡散された光は、対向する下面(第1主面11)に向かい、全反射条件を満足する光は、さらに導光板1内を導光し続けるが、全反射条件から外れた光は、第1主面11から外部へと射出され照明光となる。一方、拡散ドット12aで上方に拡散された光は、第2主面12から出射して、上側のケース3の内側で反射し、再び導光板1内に入射し、第1主面11を透過して外部へ射出される。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing only the light source and the light guide plate. The operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. Light emitted from the
本実施の形態によれば、温度変化や湿度変化により導光板1が膨張した場合でも、ゴム16が圧縮変形することで、入射面13と、基板21すなわちLED2との間隔が一定になるから、LED2や導光板1の破損や変形を生じることなく、安定した照明特性を確保できる。
According to the present embodiment, even when the
図6は、本実施の形態の変形例を示す図2と同様な断面図である。本変形例においては、双方の基板21におけるLED2のピッチp3を、(3)式に従い、2つの入射面13の交差点である原点から離れるに従い細かくなるように配置することで、出射光の照度分布の均一化を図れる。かかる場合、円形である拡散ドット(図4参照)の半径r(mm)は、(2)式で表されると好ましい。
FIG. 6 is a cross-sectional view similar to FIG. 2 showing a modification of the present embodiment. In this modification, the pitch p3 of the
図7は、本実施の形態の変形例を示す図1と同様な断面図である。本変形例においては、ケース3の内側面全体に、反射拡散シート(反射拡散部材)33を貼り付けてなる。ここで、第1主面11における照明に影響しない部位(ここでは下板32に対向する部位)にも、反射拡散シート33が対向するようにする。又、ケース3の下板32の下面に拡散板(拡散部材)34を取り付けている。反射拡散シート33と拡散板34のうち、一方のみ設けても良い。反射拡散シート33としては、例えばきもと社製のレフホワイトを用いることができ、拡散板34としては、アクリル、ポリカーボネート素材の乳白・乳半の物で、例えば、旭硝子株式会社の製品名カーボグラス(登録商標)や日本ポリエステル株式会社の製品名アロマブライト(登録商標)等を用いることができる。
FIG. 7 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 showing a modification of the present embodiment. In this modification, a reflection diffusion sheet (reflection diffusion member) 33 is attached to the entire inner surface of the
LED2から出射した光が入射面13から入射した後、第1主面11から出射せずに、別な面から出射する場合、これを放置すると、効率の低下を招く。そこで、第1主面11以外から出射した光を、反射拡散シート33で反射拡散することで、再度導光板1内に戻し、再利用を図ることで、出射効率を高めることが出来る。但し、入射面13を反射拡散シート33で覆うと、入射光が遮られてしまうので、入射面13は反射拡散シート33で覆わない。又、第1主面11から出射した光は、拡散部材34を透過することで、第1主面11で生じる照度ムラ低減し、かつ射出光のギラツキを低減出来る。
When the light emitted from the
図8は、別な変形例を示す図1と同様な断面図である。本変形例では、拡散板34を、ケース3の下板32と導光板1との間に配置している。但し、下板32の開口31を除いて、拡散板34上に反射拡散シート33を設けるのが望ましい。
FIG. 8 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 showing another modification. In this modification, the
(第2の実施の形態)
図9は、第2の実施の形態にかかる図2と同様な図であるが、拡散ドットは誇張して示している。本実施の形態は、上述した実施の形態に対して、導光板1の入射面13が1つであり、且つ入射面13に対向する光源(LED2と基板21)が1つである。本実施の形態では、第2主面12に設けた拡散ドット12aのピッチp2が、LED2から離れるにつれて小さくなる(すなわち密度が増大する)ように形成されている。但し、LED2の並び方向でのピッチは等しい。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a view similar to FIG. 2 according to the second embodiment, but the diffusion dots are exaggerated. In the present embodiment, the
LED2から遠ざかる(図9で右方に向かう)につれて、第1主面11から出射する光の量も小さくなるので、拡散ドット12aの密度を高めることで、第1主面11全体の照度の均一性を確保できる。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
As the distance from the
尚、以上の実施の形態では、入射面13を平面としたが、図10に示すように、V字状の溝としてもよい。図10において、入射面13は、上方入射面13aと、下方入射面13bとを角度θで交差させたV字状の溝13cを有する。特に、LED2から出射した光線の一部が、上方入射面13aに入射することで屈折して、第2主面12側に深い入射角で入射するようになり、これにより全反射条件を満たしやすくなる。一方、LED2から出射した光線の一部が、下方入射面13bに入射することで屈折して、第1主面11側に深い入射角で入射するようになり、これにより全反射条件を満たしやすくなる。つまり、入射面13にV字状の溝13cを設けることで、より導光効率を高めることができる。尚、上方入射面13aの鉛直面に対する傾斜角αと、下方入射面13bの鉛直面に対する傾斜角βは、任意に調整できる。
In the above embodiment, the
図11は、位置決め部材の変形例を示す断面図である。図11(a)に示す位置決め部材30は、ねじ部31aと頭部31bとを有するねじ部材31と、ねじ部材31のねじ部に固定された環状部材32とからなる。環状部材32は、凹部32aと、ねじ部材31の軸部が嵌合固定される孔32bとを有する。ねじ部材31のねじ部31aを、孔32bに係合させると、ねじ部材31の頭部32bは,凹部32a内に収容された状態になる。ねじ部材31のねじ部31aを、図3に示す基板21のねじ孔21aに螺合させることで、ねじ部材31は基板21に取り付けられ、このとき環状部材31の端面が導光板1の入射面13に当接することで、位置決めを行える。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a modification of the positioning member. A positioning
図11(b)に示す変形例では、ケース3の上板下面より突起3bが突出して形成され、これに導光板1の入射面13の一部に当接することで、位置決めを行えるようになっている。又、図11(c)に示す変形例では、断面U字状の部材33の一方の側面33aを、ケース3の側面3aに固定し、他方の側面33bを導光板1の入射面13の一部に当接させることで、位置決めを行えるようになっている。
In the modification shown in FIG. 11B, the
(実施例1)
以下、本発明の実施例について説明する。実施例のモデルを図12,13に示す。上述した実施の形態と同様の部債については同じ符号を付して説明は省略する。尚、導光板1のサイズは縦横275mm、厚さt=4mmであり、光源としてのLED2と導光板1の入射面との距離は0.2mmである。LED2は基板21に等ピッチで配置されている。光源と入射面13の間の位置決め部材30には、基板21とケース3を固定しているねじ部材(不図示)を用いる事で、LED2と、それに対向する入射面13との距離を、その長さの範囲内で自由に選択でき、かつ、その距離を一定に保つ事が出来る。入射面13の逆側の対向面14には弾性体16、例えば高反射する白ゴムを設置する(対向面14に直接反射拡散テープを貼る場合は単なるゴムで構わない)。第2主面12側には高拡散・高反射の反射拡散板33、例えばきもと社製のレフホワイト等を設置する。対向面14側には同じ様に、高拡散・高反射の反射拡散テープ15を貼りつける。
Example 1
Examples of the present invention will be described below. The model of an Example is shown to FIG. The same bonds as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The
第2主面12の表面に、光路偏向手段として、拡散ドット12a(図4参照)を印刷する。拡散ドット12aとしては、酸化チタン(TiO2)、炭酸カルシウム(CaCo3)、各種顔料系インク、または樹脂微粒子等がある。拡散ドット12aが完全拡散の場合、拡散ドット12aに光が入射したときに、そこから反射する拡散光の分布は、図14に示すような、いわゆるランバーシアンの出射特性となり、照明装置10から射出される照明光もほぼランバーシアンの特性をもつ。
A
ここで、図15に示すように、第2主面12を含む面内において、2つの入射面13の交差点を原点Oとし、一方の入射面13に沿ってx軸をとり、他方の入射面13に沿ってy軸をとる。本発明者の検討結果によれば、LED2が等間隔(等ピッチ)に配置されている場合、原点Oから離れるに従い、拡散ドット12aの半径を大きく変化させていくことで、第1主面11から出射される照明光の照度が均一に近づくことが分かった。このとき、拡散ドット12aは、xy方向共に1mmピッチで点線に対して線対称的に印刷していくが、円形である拡散ドット12aの半径r(mm)は、(1)式で表される。
Here, as shown in FIG. 15, in the plane including the second
図16に、縦軸は、輝度ピーク値を1としたときの値(輝度比)とし、横軸は、原点Oからの距離であって、図15の点線で示す導光板1の対角線上の位置(最大384mm)での値をプロットしたグラフである。図16によれば、実施例1の場合、輝度比を30%以内に抑えられる。但し、原点Oより250mm以上離れると、輝度が急激に減少するために違和感を与える場合も予想され、用途によっては更に輝度の均一化を図るのが望ましい。
In FIG. 16, the vertical axis is a value (luminance ratio) when the luminance peak value is 1, and the horizontal axis is the distance from the origin O, which is on the diagonal line of the
(実施例2)
以上に実施例1に対して、実施例2では、図17に示すようにy軸方向に並ぶLED2のピッチP(mm)が、(3)式に従い、原点Oから離れるに従い細かくなり、且つx軸方向に並ぶLED2のピッチP(mm)が、(3)式に従い、原点Oから離れるに従い細かくなるようにしている。又、拡散ドット12aは、xy方向共に1mmピッチで点線に対して線対称的に印刷していくが、円形である拡散ドット12aの半径r(mm)は、(2)式で表される。
(Example 2)
As described above, in the second embodiment, the pitch P (mm) of the
図18に、実施例2における輝度比と距離との関係を示すグラフを示す。実施例1に対して、350mm以内の範囲で輝度比はほぼ80%以上であり、両端近傍を除いて輝度の急激な落ち込みがなく、違和感を与える恐れが少ない。又、実施例1に対して光学効率(出射面からの全光束/光源の全光束)が6%改善される。この様に、所定の光学性能を満たす様に、LEDピッチ、または、LED一つ一つの強度も含めて、光学設計を行う事で、高性能の照明を実現出来る。尚、拡散度ドットの半径を変化させる代わりに、拡散ドットのピッチを変化させることで、密度の調整を行うこともできる。 FIG. 18 is a graph showing the relationship between the luminance ratio and the distance in Example 2. Compared to Example 1, the luminance ratio is approximately 80% or more within a range of 350 mm, there is no sharp drop in luminance except in the vicinity of both ends, and there is little possibility of giving a sense of incongruity. Further, the optical efficiency (total luminous flux from the exit surface / total luminous flux of the light source) is improved by 6% compared to the first embodiment. In this way, high-performance lighting can be realized by optical design including LED pitch or the intensity of each LED so as to satisfy the predetermined optical performance. Note that the density can be adjusted by changing the pitch of the diffusion dots instead of changing the radius of the diffusivity dots.
本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。 The present invention is not limited to the embodiments described in the specification, and other embodiments and modifications are apparent to those skilled in the art from the embodiments and ideas described in the present specification. It is.
1 導光板
2 発光素子(LED)
3 ケース
10 照明装置
11 第1主面
12 第2主面
12a 拡散ドット
13 入射面
13a 上方入射面
13b 下方入射面
13c V字状の溝
14 対向面
15 反射テープ
16 ゴム
21 基板
21a 孔
22 配線
30 ねじ部材
30a ねじ部
30b 頭部
31 矩形開口
32 下板
33 反射拡散シート
34 拡散板
CL 天井
1
3
Claims (14)
前記一対の側壁のうち一方に設置される光源と、
前記光源から出射された光を入射する入射面と、前記入射面から入射した光を出射する第1主面と、前記第1主面に対向し光路偏向手段を形成した第2主面とを有する導光板と、
前記光源と前記入射面とを相対的に位置決めする位置決め部材と、
前記入射面に対向する対向面と前記一対の側壁のうち他方との間に配置される弾性体とを有することを特徴とする照明装置。 A lighting device disposed between at least a pair of side walls,
A light source installed on one of the pair of side walls;
An incident surface on which light emitted from the light source is incident, a first main surface that emits light incident from the incident surface, and a second main surface that is opposed to the first main surface and forms an optical path deflecting unit. A light guide plate having,
A positioning member for relatively positioning the light source and the incident surface;
An illuminating device comprising: an opposing surface facing the incident surface; and an elastic body disposed between the other of the pair of side walls.
に反射面を設けることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein a reflective surface is provided on the facing surface.
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