JP2014146419A - 面照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照明範囲が広範囲であっても照明範囲全体を均一に照明することができ、また、作製が容易である面照明装置を提供すること。
【解決手段】
指向性の強い点光源２と、底面部３ａと、底面部３ａの各端部から垂直に立設された側面部３ｂ〜３ｅとを有し、前記底面部３ａ対向する面が開口しているケーシング３と、前記開口を塞ぐように取り付けられた光導通反射板５と、を有した面照明装置であって、前記点光源２は前記底面部３ａ及び前記側面部３ｂ〜３ｅの少なくとも一方に取り付けられ、前記光導通反射板５は光学的に透明な基板５１を有し、前記基板５１の前記底面部３ａと対向する表面には、光を吸収及び反射する光吸収部材５２と、光を反射する光反射部材５３が少なくとも１層ずつ設けられていることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、面照明装置に関し、さらに詳しくは、指向性の強い点光源を用いた面照明装置であって、点光源からの光の波長を変えることなく、照明範囲全体を略均一に照明することができる面照明装置に関する。

発光ダイオード（以下、ＬＥＤともいう）はその低消費電力、長寿命、小型といった特徴より、従来から電子機器等の動作表示灯として用いられてきた。近年、ＬＥＤの研究、開発が急速に進み、様々なタイプのＬＥＤが開発・製品化され、幅広い分野で使用されるようになってきている。これらのＬＥＤが、例えば液晶パネル用バックライト、各種の表示板、電光掲示板、電飾装置などにおいても多く使用され、また、照明分野においても使用されるようになってきている。この照明分野では、例えば、自動車用ヘッドライトないしテールライト、複数のＬＥＤを組み込んだ面状照明装置、管内にＬＥＤを組み込んで蛍光灯と同様に使用し得るようにした照明装置、内部にＬＥＤを組み込んだ電球状照明装置等に使用されている。

しかしながら、ＬＥＤは光の指向性が強いため、ＬＥＤ単体では照明としては使用し難い。そのため、ＬＥＤを照明用として用いるためには様々な工夫がされている。たとえば、ＬＥＤを光源として用いた、面状の均一な照度分布の照明光を得るための従来の面照明光源装置としては、光の放射面に光透過性の樹脂を設けて光を拡散させたものや、光の放射面に反射手段を設けて光を多重反射させたものが知られている（下記特許文献１参照）。

すなわち、下記特許文献１に記載の面照明光源装置８０は、図８に示すように、ＬＥＤ等の指向性の強い点光源８１と、所定面積の底面８２及び側面８３並びに開口８４を有し、内壁面に光を反射及び乱反射させる内側及び側面反射部が設けられたケーシング８５と、この開口８４を覆い、光を透過、反射及び乱反射させる放射側反射手段８６とを備え、ケーシング８５はその底面８２の中央部に点光源８１が配設され、放射側反射手段８６は、点光源８１の真上部分に所定範囲の中央反射部８７と、中央反射部８７の外周囲に外方反射部８８とを有し、外方反射部８８は一部光を透過、反射及び乱反射し所定の反射率を有する反射部材からなり、中央反射部８７は外方反射部８８の反射率より高い反射率を有する光透過性の反射部で形成されている。

この面照明光源装置８０は、ＬＥＤから放射された指向性の強い光を、中央反射部８７及び外方反射部８８を有する放射側反射手段８６とケーシング８５の内面との間で多重反射させ、放射側反射手段８６から均一な光強度の透過光を放射することができるものである。

特許第４２８０２８３号公報 特開２０１２−６９２４５号公報

上記特許文献１に開示されている面照明光源装置によれば、１個のＬＥＤ等の指向性の強い点光源を用いても、ＬＥＤの放射方向の厚みを増大させることなく、広い面積にわたって均一な照明光を得ることができるという優れた効果を奏する。しかしながら、上記特許文献１に開示されている面照明光源装置の一つの実施例に用いられている放射側反射手段８６は、反射板に精巧な孔を開ける必要があり、作製が困難であった。また、放射側反射手段８６に用いられている部材である超微細発泡光反射板は、光反射率が高く、光透過率及び光吸収率が低いため、反射手段としては好適であるが、剛性が低く、照明装置を大型化しようとした場合に、多くの支持棒又は支持壁などが無いと撓んでしまうという問題点があった。さらに、僅かながらではあるが、光が反射板を透過し、透過する際に特定の波長の光が吸収されてしまうため、照明光の色がＬＥＤからの光の色とは異なってしまうという問題点があった。

上記特許文献２に記載されている面状照明装置によれば、導光シートを用いることにより、支持しやすく、均一な照明を実現できる大型で薄型な面状照明装置を提供することができる。しかしながら、ＬＥＤを側面に配置する必要があるため、照明範囲以外にＬＥＤを取り付ける箇所を確保する必要があり、照明装置のうち、照明光の出ない部分が生じてしまうという問題点があり、看板照明や液晶テレビのバックライトなど、面全体を照明したい場合、不便なことがあった。

本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべく完成されたものであって、照明範囲が広範囲であっても照明範囲全体を均一に照明することができ、また、作製が容易である面照明装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様の面照明装置は、指向性の強い点光源と、底面部と、底面部の各端部から垂直に立設された側面部とを有し、前記底面部と対向する面が開口しているケーシングと、前記開口を塞ぐように取り付けられた光導通反射板と、を有した面照明装置であって、前記点光源は前記底面部及び前記側面部の少なくとも一方に取り付けられ、前記光導通反射板は光学的に透明な基板を有し、前記基板の前記底面部と対向する表面には、光を吸収及び反射する光吸収部材と、光を反射する光反射部材が少なくとも１層ずつ設けられていることを特徴とする。

光反射部材を透過した光は、光反射部材を透過する際にわずかながら光が吸収されるため、そのまま光が放射されてしまうと、点光源から放射された光の波長とは異なった波長の光となり、照明光の色が変化してしまう。本発明の第1の態様の面照明装置によると、光吸収部材が設けられているため、光反射部材を透過した光は光吸収部材に吸収され、外部には放射されないので、点光源から放射された光の色と同一色の照明光を得ることができる。

本発明の第２の態様の面照明装置は、第１の態様の面照明装置において、前記基板の前記点光源と対向する表面と逆の表面に、前記光吸収部材及び前記光反射部材が少なくとも１層ずつ設けられていることを特徴とする。

本発明の第２の態様の面照明装置によると、光吸収部材及び光反射部材を透過して放射される点光源からの光の割合を下げることができ、点光源から放射された光と同一色の均一な面照明光をさらに得やすくなる。

本発明の第３の態様の面照明装置は、第１の態様の面照明装置において、前記基板の前記点光源と対向する表面と逆の表面には、光拡散部材が設けられていることを特徴とする。

本発明の第３の態様の面照明装置によると、外部からの光を拡散するため、点光源から光が放射されていない際に光拡散部材にデザインされた模様を視認させることができる。

本発明の第４の態様の面照明装置は、第１の態様の面照明装置において、前記光反射部材は白色のスクリーン印刷部材であることを特徴とする。

本発明の第５の態様の面照明装置は、第１の態様の面照明装置において、前記光吸収部材は銀色のスクリーン印刷部材であることを特徴とする。

本発明の第４及び第５の態様の面照明装置によると、基板に銀色塗装及び白色と層を重ねてスクリーン印刷するのみで光導通反射板を作製することができ、大量生産が容易となる。

本発明の第６の態様の面照明装置は、第１の態様の面照明装置において、前記光反射部材及び光吸収部材は光反射率の異なる光反射シートであることを特徴とする。

本発明の第６の態様の面照明装置によると、基板に光反射シートを貼付することで光導通反射板を作製することができ、大量生産が容易となる。

本発明の第７の態様の面照明装置は、第１の態様の面照明装置において、前記点光源は前記底面部に取り付けられ、前記光吸収部材及び前記光反射部材は、前記点光源の光軸上の点から所定の範囲は開孔が無く、前記点光源の光軸上の点から遠くなるにしたがって透過率が高くなるように開孔が設けられていることを特徴とする。

本発明の第７の態様の面照明装置によると、予め開孔を設けた光吸収部材及び光反射部材を基板に取り付けるのみで作製することができ、大量生産が容易となる。また、開孔の大きさを変えた光吸収部材及び光反射部材を使用して印刷することで、容易に照明光の強さを変化させることができる。

本発明の第８の態様の面照明装置は、第７の態様の面照明装置において、前記点光源は前記底面部に取り付けられ、前記基板は、前記点光源の光軸上の点から所定の範囲は開孔が無く、前記点光源の光軸上の点から遠くなるにしたがって透過率が高くなるように開孔が設けられていることを特徴とする。

本発明の第８の態様の面照明装置によると、基板にも開孔が設けられているため、光の減衰が減り、点光源から放射された光をより効率よく使用することができ、省エネ化につながる。

本発明の第９の態様の面照明装置は、第１の態様の面照明装置において、前記点光源は前記側面部に取り付けられ、前記光吸収部材及び前記光反射部材は、前記点光源からの距離が等しく、前記点光源の光軸からの傾きが大きくなるにしたがって透過率が高くなり、前記点光源の光軸からの傾きが等しく、前記点光源から遠くなるにしたがって透過率が高くなるように開孔が設けられていることを特徴とする。

本発明の第９の態様の面照明装置によると、点光源を側面部に設けたとしても均一な面照明光を得ることができる面照明装置を提供することができる。

本発明の第１０の態様の面照明装置は、第９の態様の面照明装置において、前記点光源は前記側面部に取り付けられ、前記基板は、前記点光源からの距離が等しく、前記点光源の光軸からの傾きが大きくなるにしたがって透過率が高くなり、前記点光源の光軸からの傾きが等しく、前記点光源から遠くなるにしたがって透過率が高くなるように開孔が設けられていることを特徴とする。

本発明の第１０の態様の面照明装置によると、基板にも開孔が設けられているため、光の減衰が減り、点光源から放射された光をより効率よく使用することができ、省エネ化につながる。

本発明の第１１の態様の液晶表示装置は、指向性の強い点光源と、底面部と、底面部の各端部から垂直に立設された側面部とを有し、前記底面部と対向する面が開口しているケーシングと、前記開口を塞ぐように取り付けられた光導通反射板と、を有した面照明装置であって、前記点光源は前記底面部及び前記側面部の少なくとも一方に取り付けられ、前記光導通反射板は光学的に透明な基板を有し、前記基板の前記底面部と対向する表面には、光を吸収及び反射する光吸収部材と、光を反射する光反射部材が少なくとも１層ずつ設けられていることを特徴とする。

本発明の第１１の態様の液晶表示装置によると、均一な面照明光である液晶表示装置の大量生産が容易となる。

本発明の第１実施形態に係る面照明装置の外観斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る面照明装置の分解斜視図である。 図３Ａは本発明の第１実施形態に係る面照明装置に用いられている光導通反射板の上面図、図３Ｂは図３ＡのIIIＢ−IIIＢ線における断面図である。 図１のIV−IV線における断面図である。 図５Ａは本発明の第２実施形態に係る面照明装置の断面図、図５Ｂは本発明の第２実施形態に係る面照明装置に用いられている光導通反射板の断面図である。 図６Ａは本発明の第３実施形態に係る面照明装置に用いられている光導通反射板の平面図、図６Ｂは図６ＡのVIＢ−VIＢ線における断面図である。 図７Ａは本発明の第４実施形態に係る面照明装置に用いられている光導通反射板の平面図、図７Ｂは図７ＡのVIIＢ−VIIＢ線における断面図である。 本発明の第５実施形態に係る面照明装置の断面図である。 は本発明の第５実施形態に係る面照明装置に用いられている光導通反射板の平面図である。 本発明の第６実施形態に係る面照明装置の外観斜視図である。 図１１Ａは図１０ＡのXIＡ−XIＡ線における断面図、図１１Ｂは本発明の第６実施形態に係る面照明装置に用いられている光導通反射板の平面図である。 特許文献１に開示されている面照明光源装置の側断面図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための面照明装置を例示するものであって、本発明をこれらに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。

[第１実施形態]
まず、図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態に係る面照明装置を説明する。なお、図１は本発明の第１実施形態に係る面照明装置の外観斜視図、図２は本発明の第１実施形態に係る面照明装置の分解斜視図、図３Ａは本発明の第１実施形態に係る面照明装置に用いられている光導通反射板の上面図、図３Ｂは図３ＡのIIIＢ−IIIＢ線における断面図、図４は図１のIV−IV線における断面図である。

面照明装置１は、図１及び図２に示されるように、１辺の長さが例えば約２００ｍｍである正方形状の底面部３ａと、底面部３ａの各辺から垂直に立設されている高さが８ｍｍである側板部３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅと、底面部３ａに対向する面には開口３ｆが形成されているケーシング３と、ケーシング３の開口３ｆを塞ぐように取り付けられた光導通反射板５とで構成されている。ケーシング３の形状はこのような直方体形状に限定されるものではなく、底面部３ａの形状を六角形状、三角形状など、様々な多角形状とすることができる。

底面部３ａの中央部には孔３_０が開けられており、点光源２が挿通されている。点光源２はケーシング３に固定された図示を省略する基板に固定され、さらに外部の電源等に接続されている。点光源２は本実施形態においては一つの発光素子あるいは複数の発光素子を有する発光ダイオードである。また、孔３_０は底面部３ａの中央部に開けられているが、中央部にする必要はなく、底面部３ａ上であればどこでもよい。

ケーシング３は、高い光反射率を有する材料、例えば光反射率９８％、光透過率１％及び光吸収率１％の特性を有する超微細発泡光反射板等の材料で形成されており、ケーシング３の内壁面において、点光源２からの光を高い光反射率で反射することができるため、効率よく利用することができる。また、超微細発泡光反射板は軽量であるため、面照明光源装置１の重量を抑えることができる。さらに、超微細発泡光反射板は容易に入手可能であり、比較的安価であることから、面照明光源装置１を作製する場合にもコストを抑えることができる。

側板部３ｂ〜３ｅにはそれぞれ鉤爪部４が３つずつ設けられており、鉤爪部４を、光導通反射板５に設けられている係止孔６に通し、光導通反射板５とケーシング３とを係合させる。この鉤爪部４と係止孔６とで係合されることによって、光導通反射板５は容易に取り付け、取り外しができる。

光導通反射板５は所定の肉厚を有し、高い光透過率を有する光学的に無色透明な基板５１と、基板５１の点光源２に対向する側の表面５１ａに塗布された光を吸収及び反射する光吸収部材５２と、光吸収部材５２の上からさらに塗布された光を反射する光反射部材５３とで構成されている。本実施形態では、光吸収部材５２及び光反射部材５３はスクリーン印刷により基板５１に均一に塗布されている。スクリーン印刷以外にも、蒸着、ダイ塗布方式、インクジェットによる印刷、、シルク印刷等の印刷等で基板５１に塗布してもよい。

本実施形態では基板５１の厚さは０．５ｍｍ、光吸収部材５２及び光反射部材５３の厚さは５〜１０μｍである。基板５１には無色透明であり厚さが均一なアクリル板を用いている。基板５１は透明であって光透過率が高い部材であればよく、金属、マイクロレンズのシート、プリズムシート、ポリカーボネートなどの部材を用いてもよい。また、基板５１に剛性の高い部材を用いることで、光導通反射板５を大型化した場合でも自重に耐えることができ、支持壁や支持棒を用いずに、撓むことなく光導通反射板５を取り付けることができる。このため、液晶テレビのバックライトや看板照明など、面照明装置１の大型化が容易となる。また、基板５１に有色透明な部材を使用することで、点光源２から放射される光の色を所望の色に変更することも可能である。

光吸収部材５２には銀色の塗布材、光反射部材５３には白色の塗布材を用いている。光吸収部材５２は光吸収性があり、光反射率が高く、かつ、光透過性が低い部材であればよく、銀色の塗布材でなくてもよい。しかしながら、光吸収率が高い部材、例えば銅を含有する塗布材を使用してしまうと、光吸収部材５２による光吸収率が高くなりすぎてしまい、照度が低くなってしまうため、光吸収率が２０％以下となる部材を用いるとよい。また、光反射部材５３は光反射率が高い部材であればよく、白色の塗布材である必要はないが、反射率が高い部材は白色であることが多く、白色の塗布材を用いることが好適である。白色の塗布材は、白色であればどのようなものでもよく、アルキレンズスメラミン誘導体、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カリウム、シリカ、タルク、クレイなどが用いられる。

光導通反射板５には、図３Ａ、図３Ｂに示されるように、点光源２の光軸上の点を中心に中央光導通反射部７ａ、中央光導通反射部７ａの外周囲に外方光導通反射部７ｂが設けられている。中央光導通反射部７ａの中央部、すなわち点光源２の光軸上の点には中央部７ａ１が設けられている。中央部７ａ１は高光反射率に形成されており、点光源２から放射される強い光を反射し、さらにその反射光が側面部３ｂ〜３ｅ、底面部３ａ及び光導通反射板５によって多重反射するようになっている。中央部７ａ１の光反射率は、材料の加工（例、ハーフ溝の形成、板厚の調整）によって適宜設定され、これによって、光を効率よく利用することができるようになる。

中央部７ａ１の周辺すなわち外方光導通反射部７ｂとの境界部に周辺部７ａ２が設けられている。周辺部７ａ２には小径の孔が設けられ、中央部７ａ１に次いで光反射率を高くする一方で、一部の光を透過させるように設計されている。また、小径とすることで、所定の光透過率を有しながら点光源から放射される光が光導通反射板を直接導通しないようになっている。なお、この小径の孔は細溝などに変更してもよい。

外方光導通反射部７ｂには、円形の開孔７ｂ１が所定間隔で形成されている。開孔７ｂ１の孔径は前記中央光導通反射部７ａから外方へ離れるにしたがって徐々に大きくなっている。このように開孔７ｂ１を形成することにより、外方へ離れるにしたがって光の透過率を高くすることができ、均一な面照明光を得ることができる。また、細溝及び開孔７ｂ１は、点光源２から放射され側面部３ｂ〜３ｅ、底面部３ａ及び光導通反射板５によって１回以上反射した光を導通させるよう設計されている。なお、円形の開孔の代わりに、同心状の環状ないし方形状のスリットを設け、中央光導通反射部７ａから外方へ離れるほどその幅長が増加するようにしてもよい。本実施形態では開孔７ｂ１の大きさを変えることで透過率を調整しているが、開孔７ｂ１の大きさを変化させるのではなく、外方へ離れるにしたがって、同じ大きさの開孔の配置密度を高くすることで、光の透過率を調整してもよい。

また、この開孔は、ドリルやピンなどでそれぞれを開けていってもよいし、金型を作製し、金型をプレスして開けてもよい。このほかにも、レーザ加工、インクジェットによる開孔形状のプリント、版を作製しシルク印刷等で開孔パターンを開けるなどの方法によって開けてもよい。

点光源２から放射された光は、図４に示されるように、光導通反射板５を導通して面照明装置１から放射される。光導通反射板５を導通する際、光反射部材５３で反射した光は、再度ケーシング内で反射され、光導通反射板５に設けられた開孔７ｂ１から放射される。これに対し、光反射部材５３で反射せず、光反射部材５３を透過した光は光吸収部材５２で吸収又は反射される。光反射部材５３で反射せずに透過した光が直接光導通反射板５から放射されてしまうと、光反射部材５３を透過する際にわずかながら光が吸収されるため、点光源２からの光の波長と異なる光の波長となってしまう。その結果、点光源２に用いられている光源の光の色と異なる色の照明光となる虞がある。この波長のずれを防止するため、基板５１と光反射部材５３との間に光吸収部材５２を印刷することにより、光吸収部材５２を透過し、波長が変化した光が光吸収部材５２に吸収され、点光源２から放射された光の色と同一色の均一な面照明光を得ることができる。また、本実施形態に記載の面照明装置１を複数個並べて配置させることにより、所望の範囲を均一な面照明光で照明することができる。

[第２実施形態]
次に、図５を参照して、本発明の第２実施形態に係る面照明装置を説明する。なお、図５Ａは本発明の第２実施形態に係る面照明装置の断面図、図５Ｂは本発明の第２実施形態に係る面照明装置に用いられている光導通反射板の断面図である。本発明の第２実施形態にかかる面照明装置１Ｂは、第１実施形態と共通する部分においては図示を省略、または同じ参照符号に添え字「Ｂ」を付与し、その詳細な説明は省略する。

面照明装置１Ｂに用いられている光導通反射板５Ｂは、基板５１Ｂの点光源２と対向する側の表面５１ａＢに印刷されている光吸収部材及び光反射部材の層の数が、第１実施形態と異なっている。本実施形態においては、基板５１Ｂの点光源２と対向する側の表面５１ａＢに、光吸収部材５２Ｂ_１、光反射部材５３Ｂ_１、光吸収部材５２Ｂ_２、光反射部材５３Ｂ_２と交互に２層ずつ印刷されている。本実施形態においては２層ずつ交互に印刷したが、２層である必要は無く、３層ずつや４層ずつ印刷してもよい。また、交互ではなく、同じ部材を複数層重ねてもよい。さらに、光吸収部材５２Ｂ_１と光吸収部材５２Ｂ_２との部材ど同一の部材ではなく、別の部材としてもよいし、また、光反射部材５３Ｂ_１と光反射部材５３Ｂ_２との部材ど同一の部材ではなく、別の部材としてもよい。

光吸収部材及び光反射部材の層の数を増やすことにより、点光源２Ｂから放射された光のうち、光反射部材を透過した光が、直接面照明装置１Ｂから放射される可能性を提言させることができ、点光源２Ｂから放射された光の色と同一色の均一な面照明光を得ることがより容易となる。また、本実施形態では点光源と対向する表面のみに光反射部材及び光吸収部材を印刷しているが、点光源と対向していない表面にも光吸収部材及び光反射部材を印刷してもよい。点光源と対向していない表面にも印刷することで、光吸収部材及び光反射部材を透過して放射される点光源からの光の割合を下げることができ、点光源２Ｂから放射された光と同一色の均一な面照明光を得ることができる。

[第３実施形態]
次に、図６を参照して、本発明の第３実施形態にかかる面照明装置を説明する。なお、図６Ａは本発明の第３実施形態に係る面照明装置に用いられている光導通反射板の平面図、図６Ｂは図６ＡのVIＢ−VIＢ線における断面図である。本発明の第３実施形態にかかる面照明装置１Ｃは、第１実施形態と共通する部分においては図示を省略、または同じ参照符号に添え字「Ｃ」を付与し、その詳細な説明は省略する。

第１実施形態では基板５１にスクリーン印刷等の印刷技術で銀色の塗布材および白色の塗布材を印刷することにより光吸収部材５２及び光反射部材５３としていたが、塗布材を印刷するのではなく、光吸収性を有する部材及び光反射性を有する部材を貼付してもよい。本実施形態においては、光吸収部材５２Ｃとしてアルミニウムシート、光反射部材５３Ｃとして白色ポリプロピレンを用いている。この他にも、片面にインクを塗布したラミネートなどを用いてもよい。また、第２実施形態と同様に、１層ずつではなく、複数層を交互に貼付してもよい。

光吸収部材５２Ｃ及び光反射部材５３Ｃは、点光源２Ｃの光軸上の点を中心に中央光導通反射部７ａＣ、中央光導通反射部７ａＣの外周囲に外方光導通反射部７ｂＣが設けられている。中央光導通反射部７ａＣの中央部、すなわち点光源２Ｃの光軸上の点には中央部７ａ１Ｃが設けられている。中央部７ａ１Ｃは高光反射率に形成されており、点光源２Ｃから放射される強い光を反射し、さらにその反射光が側面部３ｂＣ〜３ｅＣ、底面部３ａＣ及び光導通反射板５Ｃによって多重反射するようになっている。

中央部７ａ１Ｃの周辺すなわち外方光導通反射部７ｂＣとの境界部に周辺部７ａ２Ｃが設けられている。周辺部７ａ２Ｃには小径の孔が設けられ、中央部７ａ１Ｃに次いで光反射率を高くする一方で、一部の光を透過させるように設計されている。また、小径とすることで、所定の光透過率を有しながら点光源から放射される光が光導通反射板を直接導通しないようになっている。なお、この小径の孔は細溝などに変更してもよい。

外方光導通反射部７ｂＣには、円形の開孔７ｂ１Ｃが所定間隔で形成されている。開孔７ｂ１Ｃの孔径は前記中央光導通反射部７ａから外方へ離れるにしたがって徐々に大きくなる。また、細溝及び開孔７ｂ１Ｃは、点光源２Ｃから放射され側面部３ｂＣ〜３ｅＣ、底面部３ａＣ及び光導通反射板５Ｃによって１回以上反射した光を導通させるよう設計されている。なお、円形の開孔の代わりに、同心状の環状ないし方形状のスリットを設け、中央光導通反射部７ａＣから外方へ離れるほどその幅長が増加するようにしてもよい。

本実施形態においては、基板５１Ｃには孔は設けられていない。第１実施形態及び第２実施形態では基板に光吸収部材及び光反射部材を塗布した後、孔を開けていたが、本実施形態においては、加工を施した光吸収部材５２Ｃ及び光反射部材５３Ｃを基板５１Ｃに貼付することで光導通反射板５Ｃを作製することができ、生産が容易となる。

[第４実施形態]
次に、図７を参照して、本発明の第４実施形態にかかる面照明装置を説明する。なお、図７Ａは本発明の第４実施形態に係る面照明装置に用いられている光導通反射板の平面図、図７Ｂは図７ＡのVIIＢ−VIIＢ線における断面図である。本発明の第４実施形態にかかる面照明装置１Ｄは、第１実施形態と共通する部分においては図示を省略、または同じ参照符号に添え字「Ｄ」を付与し、その詳細な説明は省略する。

本実施形態において、基板５１Ｄの点光源２Ｄと対向していない側の表面５１ｂＤには光拡散部材５４が設けられている。光拡散部材５４の厚さは１〜３μｍであり、点光源２Ｄ側の面は光透過率が高く、点光源２Ｄと対向していない側の面は光拡散率及び光反射率が高い部材である。本実施形態では銀を含有した光を散乱する表面が不均一な塗布材を塗布している。本実施形態においては、光拡散部材５４は基板５４Ｄ全体に塗布するのではなく、中央の星型形状の部分には光拡散部材５４を塗布していない。

点光源２Ｄ側の面は光透過率が高いため、点光源２Ｄから光が放射されている際は均一な面照明光を得ることができる。これに対し、点光源２Ｄから光が放射されていない際は、光拡散部材５４によって外部からの光が拡散される。光拡散部材５４を設けることにより、外部からの光を拡散することで、点光源２から光が放射されていない際には光拡散部材５４にデザインされた模様を視認させることができる。また、本実施形態では光拡散部材５４には星型形状のデザインを施しているが、光拡散部材５４にも、基板５１Ｄ、光吸収部材５２Ｄ、光反射部材５３Ｄと同様の開口を設けてもよい。また、光拡散部材５４には開口を全く設けなくともよい。

［第５実施形態］
次に、図８、９を参照して本発明の第５実施形態を説明する。なお、図８は本発明の第５実施形態に係る面照明装置の断面図、図９は本発明の第５実施形態に係る面照明装置に用いられている光導通反射板の平面図である。本発明の第５実施形態に係る面照明装置１Ｅは、第１実施形態と共通する部分においては図示を省略、または同じ参照符号に添え字「Ｅ」を付与し、その説明を省略する。

本実施形態において、点光源２Ｅは面照明装置１Ｅの側面部３ｂＥに取り付けられている。光導通反射板５Ｅは、第１実施形態と同様、基板５１Ｅに光吸収部材５２Ｅ及び光反射部材５３Ｅが印刷されている。

点光源２Ｅに用いられているＬＥＤは指向性が強いため、光軸からの傾きが大きくなると照度が低くなってしまう。そのため、点光源２Ｅからの距離だけではなく、点光源２Ｅの光軸からの傾きも考慮し、透過率の調整を行う必要がある。光導通反射板５Ｅには点光源２Ｅからの距離が遠くなるにしたがって大きくなり、点光源２Ｅの光軸からの傾きが大きくなるにしたがって大きくなる開孔７Ｅが設けられている。すなわち、点光源２Ｅの光軸からの傾きが等しい箇所に設けられている２つの開孔７Ｅの大きさを比較した場合、点光源２Ｅからの距離が長い箇所に設けられている開孔７ＥＬの径は、点光源２Ｅからの距離が短い箇所に設けられている開孔７ＥＳの径よりも大きい。また、点光源２Ｅからの距離が等しい箇所に設けられている２つの開孔７Ｅの大きさを比較した場合、点光源２Ｅの光軸からの傾きが大きい箇所に設けられている開孔７Ｅｌの径は、点光源２Ｅの光軸からの傾きが小さい箇所に設けられている開孔７Ｅｓの径よりも大きい。

このような構成とすることにより、点光源２Ｅを側面部に設けたとしても、均一な面照明光を得ることができる。本実施形態においては、開孔の大きさを変化させることで透過率の調整を行ったが、第１実施形態と同様に、同じ大きさの開孔の配置密度を変化させることで、透過率の調整を行ってもよい。

[第６実施形態]
次に、図１０を参照して本発明の第６実施形態を説明する。なお、図１０は本発明の第６実施形態に係る面照明装置の外観斜視図、図１１Ａは図１０ＡのXIＡ−XIＡ線における断面図、図１１Ｂは本発明の第６実施形態に係る面照明装置に用いられている光導通反射板の平面図である。本発明の第６実施形態にかかる面照明装置１Ｆは、第１実施形態と共通する部分においては図示を省略、または同じ参照符号に添え字「Ｆ」を付与し、その詳細な説明は省略する。

本実施形態において、面照明装置１Ｆの底面３ａＦには、複数の点光源２Ｆが格子状等間隔に配置されている。光導通反射板５Ｆは基板５１Ｆと、基板５１Ｆの底面部３ａＦと対向する表面に光吸収部材５２Ｆ及び光反射部材５３Ｆが印刷されて形成されている。光導通反射板５Ｆには第１実施形態と同様、各点光源２Ｆの行為軸上の点を中心として、中央反射部７ａＦ、その周辺に外方反射部７ｂＦが設けられており、外方反射部７ｂＦには開孔７ｂ１Ｆが設けられている。開孔７ｂ１Ｆは点光源から外方へ離れるにしたがって徐々に大きくなっている。このように開孔７ｂ１Ｆを形成することにより、外方へ離れるにしたがって光の透過率を高くすることができ、均一な面照明光を得ることができる。また、細溝及び開孔７ｂ１Ｆは、点光源２Ｆから放射され側面部３ｂＦ〜３ｅＦ、底面部３ａＦ及び光導通反射板５Ｆによって１回以上反射した光を導通させるよう設計されている。

なお、円形の開孔の代わりに、同心状の環状ないし方形状のスリットを設け、中央光導通反射部７ａＦから外方へ離れるほどその幅長が増加するようにしてもよい。また、第１実施形態と同様に、本実施形態では開孔７ｂ１Ｆの大きさを変えることで透過率を調整しているが、開孔７ｂ１Ｆの大きさを変化させるのではなく、外方へ離れるにしたがって、同じ大きさの開孔の配置密度を高くすることで、光の透過率を調整してもよい。

１、１Ａ〜１Ｆ…面照明装置
２、２Ａ〜２Ｆ…点光源
３、３Ａ〜３Ｆ…ケーシング
４…鉤爪部
５、５Ａ〜５Ｆ…光導通反射板
５１、５１Ａ〜５１Ｆ…基板
５２、５２Ａ〜５２Ｆ…光吸収部材
５３、５３Ａ〜５３Ｆ…光反射部材

Claims (11)

1. 指向性の強い点光源と、底面部と、底面部の各端部から垂直に立設された側面部とを有し、前記底面部と対向する面が開口しているケーシングと、前記開口を塞ぐように取り付けられた光導通反射板と、を有した面照明装置であって、
   前記点光源は前記底面部及び前記側面部の少なくとも一方に取り付けられ、
   前記光導通反射板は光学的に透明な基板を有し、前記基板の前記底面部と対向する表面には、光を吸収及び反射する光吸収部材と、光を反射する光反射部材が少なくとも１層ずつ設けられていることを特徴とする面照明装置。
2. 前記基板の前記点光源と対向する表面と逆の表面に、前記光吸収部材及び前記光反射部材が少なくとも１層ずつ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の面照明装置。
3. 前記基板の前記点光源と対向する表面と逆の表面に、光拡散部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の面照明装置。
4. 前記光反射部材は白色のスクリーン印刷部材であることを特徴とする請求項１に記載の面照明装置。
5. 前記光吸収部材は銀色のスクリーン印刷部材であることを特徴とする請求項１に記載の面照明装置。
6. 前記光反射部材及び光吸収部材は光反射率の異なる光反射シートであることを特徴とする請求項１に記載の面照明装置。
7. 前記点光源は前記底面部に取り付けられ、前記光吸収部材及び前記光反射部材は、前記点光源の光軸上の点から所定の範囲は開孔が無く、前記点光源の光軸上の点から遠くなるにしたがって透過率が高くなるように開孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の面照明装置。
8. 前記点光源は前記底面部に取り付けられ、前記基板は、前記点光源の光軸上の点から所定の範囲は開孔が無く、前記点光源の光軸上の点から遠くなるにしたがって透過率が高くなるように開孔が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の面照明装置。
9. 前記点光源は前記側面部に取り付けられ、前記光吸収部材及び前記光反射部材は、前記点光源からの距離が等しく、前記点光源の光軸からの傾きが大きくなるにしたがって透過率が高くなり、前記点光源の光軸からの傾きが等しく、前記点光源から遠くなるにしたがって透過率が高くなるように開孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の面照明装置。
10. 前記点光源は前記側面部に取り付けられ、前記基板は、前記点光源からの距離が等しく、前記点光源の光軸からの傾きが大きくなるにしたがって透過率が高くなり、前記点光源の光軸からの傾きが等しく、前記点光源から遠くなるにしたがって透過率が高くなるように開孔が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の面照明装置。
11. 指向性の強い点光源と、底面部と、底面部の各端部から垂直に立設された側面部とを有し、前記底面部と対向する面が開口しているケーシングと、前記開口を塞ぐように取り付けられた光導通反射板と、を有した面照明装置であって、
    前記点光源は前記底面部及び前記側面部の少なくとも一方に取り付けられ、
    前記光導通反射板は光学的に透明な基板を有し、前記基板の前記底面部と対向する表面には、光を吸収及び反射する光吸収部材と、光を反射する光反射部材が少なくとも１層ずつ設けられていることを特徴とする液晶表示装置。

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