JP2014229545A - 光源装置及びこの光源装置を用いた照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】指向性の強い点光源を用いても、照明範囲を集中させることなく、光を分散させて広い範囲を均一に照射させることが出来る光源装置、並びに当該光源装置を用いて広い範囲で均一な面状照明が出来る照明装置を提供する。【解決手段】細長の基板５の下面に、当該基板５の長手方向に沿って間隔を空けて複数の点光源６が設けられ、当該基板５に周縁が接した断面円形の筒体フード７が設けられ、当該筒体フード７内に前記各点光源６が露出され、当該筒体フード７は光拡散部材で構成される。【選択図】 図３

Description

この発明は、光源装置及びこの光源装置を用いた照明装置に関するもので、さらに詳しく述べると、指向性の高い点光源を用いた光源装置において、広い面積に均一な面状照明光を照射できるものである。

近年、消費電力が少ない、チラツキが少ない、耐久性があり、長寿命である等の理由から、光源としてＬＥＤ（＝発光ダイオード）等の点光源を用いた照明装置が出現している。しかしながら、ＬＥＤは一般的に、正面光軸方向の光度が最大であり、光軸方向に対する角度が大きくなるに従い、光度が減少する指向特性を有している。そのため均一な面状照明光を得ることが必要な掲示器等の照明装置の光源として、ＬＥＤを用いる場合には、ＬＥＤの光を拡散させ、面状の表示面を均一に照射させる必要がある。

そこで、例えば、特許文献１では、電気掲示器の光源装置として、内壁面が反射面で形成された反射フードと、点光源からの照射光を所定の方向へ偏向させる一対の第１、第２の光偏向反射板が備えられ、第１、第２の光偏向反射板は、反射フードの反射面との間に所定の隙間をあけ、且つ点光源の指向角度零度を通る光軸を間に挟んで互いに所定の隙間をあけ、点光源に近接した方がその隙間が大きく、離れた方の隙間が小さくなるようにして、光軸に対してそれぞれ所定の傾斜角度αをなして配設されている光源装置の構成が示されている。

特許第４５２８９１１号

しかしながら、特許文献１の光源装置では、反射フードに対して一対の第１、第２の光偏向反射板を、点光源に近接した方が相互の隙間が大きく、離れた方の相互の隙間が小さくなるようにして、光軸に対してそれぞれ所定の傾斜角αをなして配設する構成であるため、光源装置の構造が複雑になり、また、光源装置の作製も難しく手間がかかることとなる。

さらに、特許文献１の光源装置は、薄い箱型の掲示器の前後の面が表示面となり、この表示面の間の上部、すなわち掲示器の天井面に光源装置を設けた場合は、前記掲示器の表示面が均一な明るさとなるが、この光源装置を掲示器の表示面の中央部に位置させると、反射フード部分から点光源の光が照射されず、暗く影となり、均一な面照明とならない。

そこで、この発明は、前記の技術的課題を解決するもので、指向性の強い点光源を用いても、照明範囲を集中させることなく、光を分散させて広い範囲を均一に照射させることが出来る光源装置、並びに当該光源装置を用いて広い範囲で均一な面状照明が出来る照明装置を提供することを目的としたものである。

請求項１の発明は、細長の基板の一側面に、当該基板の長手方向に間隔を空けて複数の点光源が設けられ、当該基板に周縁の一側が接した断面円形又は楕円形の筒体フードが設けられ、当該筒体フード内に前記各点光源が露出され、当該筒体フードは光拡散部材で構成された光源装置とした。

また、請求項２の発明は、前記筒体フードの周縁の、点光源に略対向する位置に複数の透孔又は少なくとも１個のスリットを設けた、請求項１に記載の光源装置とした。

また、請求項３の発明は、前記基板の短辺幅は、前記筒体フードの、前記短辺幅とほぼ平行な方向の前記筒体フードの直径幅より小さい構成である、請求項１又は２に記載の光源装置とした。

また、請求項４の発明は、前記点光源は、一個の発光素子又は複数個の発光素子を集合した発光ダイオード又はレーザーダイオードである請求項１〜３のいずれかに記載の光源装置とした。

請求項５の発明は、所定の幅及び長さを有する矩形状の２枚の光拡散板が所定の間隔を空けて対向して設けられ、これらの２枚の光拡散板の少なくとも一端辺の間に、請求項１〜４のいずれかに記載の光源装置が設けられている照明装置とした。

請求項６の発明は、前記光源装置に対向した２枚の光拡散板の端辺の間に、当該各端辺に沿って反射体を設けた請求項５に記載の照明装置とした。

請求項７の発明は、所定の幅及び長さを有する矩形状の２枚の光拡散板が所定の間隔を空けて対向して設けられ、これらの２枚の光拡散板の中ほどに、相互に背を向けて請求項１〜４のいずれかに記載の光源装置が配設された照明装置とした。

請求項８の発明は、前記各光源装置に対向した２枚の光拡散板の端辺の間に、当該端辺に沿って反射体を設けた請求項７に記載の照明装置とした。

請求項９の発明は、前記反射体が断面三角形状であり、一つの頂点が前記点光源に対向するように配設された、請求項６又は８に記載の照明装置とした。

請求項１０の発明は、前記矩形状の各光拡散板は、光の反射率が前記点光源に近い側が高くかつ前記点光源から離れるにしたがって低減し、一方、光透過率が前記点光源に近い側が低くかつ前記点光源から離れるにしたがって高く設定されている、請求項５〜９のいずれかに記載の照明装置とした。

請求項１〜４の各発明によれば、各点光源の光は、その一部はこれらを包む筒体フードの光拡散部材を透過し、かつ多方向に分散する。また、他の一部は筒体フードの光拡散部材で反射し、これが筒体フードの内周で反射するため、筒体フード内部の光は、筒体フードの円周全域に拡散透過する。それ故、点光源であっても、筒体フードの円周の全域に分散し、光の照射範囲が広がる。

また、請求項２の発明によれば、前記各点光源に略対向する位置に複数の透孔又は少なくとも１個のスリットを設けたので、点光源から直接当該透孔又はスリットを通って外部に照射し、筒体フードの光拡散部材を通過した光より遠い箇所まで到達する。従って、これらの透孔やスリットによって点光源からの照射光の強さや明るさ等を調整でき、点光源から近い箇所及び遠い箇所まで均一に照射することが出来る。

また、請求項３の発明によれば、基板の短辺幅を、筒体フードの相応する方向の直径より小さくしているため、基板に設けた点光源の斜め後方まで光を照射することが出来、光の照射面をより広範囲又は広角度にすることが出来る。

また、請求項５の発明によれば、前記光源装置によって、筒体フードの円周に沿って多方面に光が分散照射し、複数の点光源が２枚の光拡散板の全面に均一に照射される。従って、表示装置としても適したものとなる。

また、請求項６の発明によれば、前記光源装置の点光源に対向する位置に反射体が設けられているため、光源装置からの光は当該反射体で反射し、点光源の光が２枚の光拡散板の全面により均一に照射される。

また、請求項７の発明によれば、２つの前記光源装置が互いに背を向けて、２枚の光拡散板の中ほどの間に設けられていても、各光源装置の光拡散部材から成る筒体フードにより、筒体フードの円周略全面に内部の点光源が照射するため、これらの光源装置を配設した箇所の対向する２枚の各光拡散板に、影が生ぜず、各光拡散板全面が均一に照らされる。

また、請求項８の発明によれば、請求項７の発明に、さらに各光源装置に対向して反射体が設けられているため、各光源装置からの光は当該反射体で反射し、点光源の光が２枚の光拡散板の全面により均一に照射される。

また、請求項９の発明によれば、反射体を断面三角形状とし、一つの頂点が前記点光源に対向するように配設されているため、当該反射体によって、２枚の各光拡散板に光が反射し、２枚の光拡散板の全面がより均一に光る。

また、請求項１０の発明によれば、２枚の各光拡散板に透過拡散フィルムを張り付ける等して、光源に近い箇所は光の反射率が高く、光の透過率は低くし、光源から離れるにつれて次第に光の反射率は低く、光の透過率を高くしているため、２枚の各光拡散板の全面がさらにより均一に光る。

この発明の実施の形態例１の照明装置Ａの斜視図である。 この発明の実施の形態例１の照明装置Ａの縦断面図である。 この発明の実施の形態例１の光源装置Ｂの縦断面図である。 この発明の実施の形態例１の光源装置Ｂの下から見た横断面を示す、図３のＸ−Ｘ線断面図である。 この発明の実施の形態例１の光源装置Ｂの斜視図である。 この発明の実施の形態例１の光源装置Ｂの変形例の縦断面図である。 この発明の実施の形態例１の光源装置Ｂの変形例の筒体フードの底面図であり、（Ａ）は矩形の透孔を穿ったもの、（Ｂ）図は円形の透孔を穿ったもの、（Ｃ）図は二本のスリットを穿ったものを示す。 この発明の実施の形態例１の照明装置Ａの変形例の縦断面図である。 この発明の実施の形態例２の照明装置Ｃの縦断面図である。 この発明の実施の形態例１又は２の表示板を構成する光拡散板の横断面図である。 この発明の実施の形態例１又は２の光拡散板に貼る透過拡散フィルムの正面図である。

この発明は、細長の基板の上に、当該基板の長手方向に沿って間隔を空けて複数の点光源が設けられ、当該基板に周縁の一側が接した断面円形又は楕円形の筒体フードが設けられ、当該筒体フード内に前記各点光源が露出され、当該筒体フードは光拡散部材で構成された光源装置とした。

これにより、点光源であっても、筒体フードの円周の全域に分散し、光の照射範囲が広がる。
（実施の形態例１）

以下、この発明の実施の形態例１を図に基づいて説明する。図１はこの発明の照明装置の斜視図、図２は同縦断面図である。

この発明の照明装置Ａは、図１及びに示すように、幅の薄い箱型本体１の内部上部に、光源装置Ｂを配設している。箱型本体１は、上板２ａ、下板２ｂ、左側板２ｃ及び右側板２ｄから成る枠体２と当該枠体２の前後の開口部を塞ぐように設けた２枚の表示板３とから構成されている。従って、前記表示板３は間隔を空けて相互に対向しており、当該各表示板３の表面に文字や図柄等の表示事項が描かれている（図示省略）。また、当該表示板は光拡散板により構成されている。

また、図２に示すように光源装置Ｂは、前記枠体２の上板２ａの下面に取り付けられ、下を向いており、前記枠体２の下板２ｂの上面には断面二等辺三角の反射体４が設けられている。そして、前記光源装置Ｂの光が両側の表示板３を照射し、また、当該光源装置Ｂの光が下方の反射体４に反射して表示板３を照射し、これにより照明装置Ａを外方から見ると、前記表示事項が鮮明に表示されるものである。

次に、光源装置Ｂを説明する。図３は光源装置Ｂの縦断面図、図４は光源装置Ｂの下方から見た横断面図、図５は光源装置Ｂの斜視図である。

光源装置Ｂは、細長い矩形の基板５の下面に、当該基板５の長手方向に間隔を空けて複数の点光源６が配設されている。これらの点光源６には図示を省略したが、リード線が接続され電源が確保される。この基板５に円周の一側が接する断面略円形の筒体フード７が設けられ、前記各点光源６が、図４に示すように、筒体フード７内に露出している。また、この筒体フード７は光を通して、光を拡散する光拡散部材から成る。また、前記点光源６は、一個の発光素子又は複数個の発光素子を集合した発光ダイオード又はレーザーダイオードである。

これにより、各点光源６の光は、その一部はこれらを包む筒体フード７の光拡散部材を透過し、かつ多方向に分散する。また、前記光の他の一部は筒体フード７の光拡散部材で反射し、これが筒体フード７の内周で反射するため、筒体フード７内部の光は、筒体フード７の円周全域に拡散透過する。それ故、点光源であっても、筒体フード７の円周の全域に分散し、光の照射範囲が広がる。

また、前記筒体フード７の、点光源６に対向する位置に、図６に示すように透孔８又はスリット９を設けてもよい。このようにすると、点光源６から直接当該透孔８又はスリット９を通って外部に照射し、筒体フード７の光拡散部材を通過した光より遠い箇所まで到達する。従って、点光源６から近い箇所及び遠い箇所までそれぞれ均一に照射することが出来る。図７の（Ａ）は、多数の矩形の透孔８を、図７の（Ｂ）は、多数の円形の透孔８を穿っている。図７の（Ｃ）は筒体フード７の長手方向に沿って、二本のスリット９を設けたものである。

また、図８は上記の断面二等辺三角の反射体４に代えて、断面略半円形の反射体４´としも良い。
（実施の形態例２）

次に、この発明の照明装置の実施の形態例２を示す。この実施の形態例２の照明装置Ｃに使用する光源装置Ｂは、実施の形態例１と同じものである。

この実施の形態例２の照明装置Ｃは、図９に示すように、実施の形態例１と同じ枠体２と二枚の表示板３とから構成された箱型本体１の前記枠体２内の中ほどに、両端を左側板２ｃと右側板２ｄに固定された支持板１０を設け、この支持板１０の上下面に二つの光源装置Ｂの各基板５を当接固定し、互いに背を向けて二つの光源装置Ｂが設けられている。

また、前記枠体２の上板２ａの下面及び下板２ｂの上面にそれぞれ断面二等辺三角形の反射体４を、各光源装置Ｂに対向するように設けられている。

また、各光源装置Ｂはその基板５の短辺５ａ幅は、前記筒体フード７の、前記短辺５ａ幅とほぼ平行な方向の前記筒体フード７の直径幅より小さい構成とした。また、前記支持板１０の両側端縁と各表示板３と間に間隙を設けている。

このように構成すると、光源装置Ｂが表示板３の中央部にあるにもかかわらず、各光源装置Ｂの光は、光拡散部材から成る筒体フード７の周縁から照射し、基板５や前記支持板１０に対向する各表示板３の箇所まで照射され、当該箇所に影が生ぜず、表示板３の全面に略均一に照射される。

また、上記実施の形態例１及び２において、図１０に示すように、表示板３の内側に、透過拡散フィルム１１を張り付ける場合もある。この透過拡散フィルム１１は、透明な構成樹脂フィルムの上に、印刷により反射面を形成し、エッチング等による光の透過部１１ａを、実施例１では図１１示すように、フィルムの一端から他端にかけて次第に小さな透過部１１ａから大きな透過部１１ａが来るように並べたものである。

これは、光源に近い方の透過部１１ａは、光の反射率が高く、かつ、光の透過率が低く、光源から離れるに従って次第に透過部１１ａは光の反射率が低く、かつ、光の透過率が高いように並べたものである。従って、実施例２では、図示は省略したが、二つの光源装置Ｂの近くの透過拡散フィルム１１の中央部の透過部１１ａは小さく、各光源装置Ｂから遠ざかる上下の各端縁に近づくにつれ、次第に透過１１ａは大きくなっている。

また、上記実施の形態例１では、光源装置Ｂが、箱型本体１の枠体２の上板２ａの下面に設けたが、これに限らず、下板２ｂの上面、又は左側板２ｃ或いは右側板２ｄの内側面にそれぞれ設けても良い。また、実施の形態例２では二つの光源装置Ｂを枠体２内に水平に設けたが、垂直に設けても良い。また、各実施例では、筒体フード７は断面円形としたが、これに限らず、断面楕円形としても良い。さらに、各実施例における反射体４を断面三角形としたが、略半円形にするなど、適宜の形状でよい。

Ａ 照明装置 Ｂ 光源装置
Ｃ 照明装置
１ 箱型本体 ２ 枠体
２ａ 上板 ２ｂ 下板
２ｃ 左側板 ２ｃ 右側板
３ 表示板 ４ 反射体
５ 基板 ６ 点光源
７ 筒体フード ８ 透孔
９ スリット １０ 支持板
１１ 透過拡散フィルム １１ａ 透過部

Claims (10)

1. 細長の基板の一側面に、当該基板の長手方向に沿って間隔を空けて複数の点光源が設けられ、当該基板に周縁の一側が接した断面円形又は楕円形の筒体フードが設けられ、当該筒体フード内に前記各点光源が露出され、当該筒体フードは光拡散部材で構成されたことを特徴とする、光源装置。
2. 前記筒体フードの周縁の、点光源に略対向する位置に複数の透孔又は少なくとも１個のスリットを設けたことを特徴とする、請求項１に記載の光源装置。
3. 前記基板の短辺幅は、前記筒体フードの、前記短辺幅とほぼ平行な方向の前記筒体フードの直径幅より小さい構成であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光源装置。
4. 前記点光源は、一個の発光素子又は複数個の発光素子を集合した発光ダイオード又はレーザーダイオードであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の光源装置。
5. 所定の幅及び長さを有する矩形状の２枚の光拡散板が所定の間隔を空けて対向して設けられ、これらの２枚の光拡散板の少なくとも一端辺の間に、請求項１〜４のいずれかに記載の光源装置が設けられていることを特徴とする、照明装置。
6. 前記光源装置に対向した２枚の光拡散板の端辺の間に、当該各端辺に沿って反射体を設けたことを特徴とする、請求項５に記載の照明装置。
7. 所定の幅及び長さを有する矩形状の２枚の光拡散板が所定の間隔を空けて対向して設けられ、これらの２枚の光拡散板の中ほどに、相互に背を向けて請求項１〜４のいずれかに記載の光源装置が配設されたことを特徴とする、照明装置。
8. 前記各光源装置に対向した２枚の光拡散板の端辺の間に、当該端辺に沿って反射体を設けたことを特徴とする、請求項７に記載の照明装置。
9. 前記反射体が断面三角形状であり、一つの頂点が前記点光源に対向するように配設されたことを特徴とする、請求項６又は８に記載の照明装置。
10. 前記矩形状の各光拡散板は光の反射率が前記点光源に近い側が高くかつ前記点光源から離れるにしたがって低減し、一方、光透過率が前記点光源に近い側が低くかつ前記点光源から離れるにしたがって高く設定されていることを特徴とする、請求項５〜９のいずれかに記載の照明装置。