JP5433859B2 - 箱組立体形成部材、箱組立体、この箱組立体を用いた面照明光源装置及び面照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、箱組立体、この箱組立体を用いた面照明光源装置及び面照明装置に関し、さらに詳しくは、容易にかつ強固に組み立てることができ、光利用効率が高い箱組立体形成部材、箱組立体、この箱組立体を用いた面照明光源装置及び面照明装置に関する。

近年、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）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ている。これらのＬＥＤは、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多く使用されているが、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、内部にＬＥＤを組み込んで蛍光灯ないし電球と同様に使用し得るようにした照明装置等に使用されている。

しかし、室内用照明装置等に使用される面状光源としては、均一に発光する面状光源が要求されるが、ＬＥＤは光の指向性が強いため、そのままでは室内用照明装置等に使用するには適していない。そのため、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光源装置としては、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及び２参照）。

これらの光源装置においては、ケーシング又はハウジングと呼ばれる箱組立体の底部に点光源が設けられ、ケーシングの開口部、すなわち点光源と対向する面に反射手段が設けられて、点光源からの指向性の強い光を多重反射させて均一化して放射するようにしている。このケーシングと反射手段とは、光源装置における光の利用率を高めるため、内壁面が高光反射率、低光透過率及び低光吸収率を有する材料で形成されている。このような材料の一つとして、超微細発泡光反射板が使用されている。超微細発泡光反射板は例えば９８％の光反射率、それぞれ１％の光透過率及び光吸収率を有し、軽量かつ加工が容易な材料である。この超微細発泡光反射板を使用することにより、ケーシングや反射手段を容易に作製することができる。

また、このケーシングのような箱組立構造としては、以下のようなものが知られている。下記特許文献３には、底板と該底板の側縁から上方に立ち上がって底板を取り囲む複数の底板を有し、互いに隣り合う側板の一方の第１側板から延びる折り込み片を他方の第２側板の内側に折り込み、折り込み片と第２側板との間を加熱手段にて加熱して熱溶着したプラスチック組立箱において、各折り込み片と第２側板との熱溶着部は、くさび状に開いた第２足板と折り込み片の隙間に対して加熱手段を上方から突き刺しすることによって加熱して作製したプラスチック組立箱が開示されている。これによって、下記特許文献３に開示されているプラスチック組立箱によれば、プラスチック組立箱の第２側板と折り込み辺の溶着予定部を均一に加熱溶融でき、安定した接合強度を有するプラスチック組立箱を得ることができるようになる。

また、下記特許文献４には、側縁部が折り曲げられて立ち上がる側面を有する金属製ベースと、側縁部が折り曲げられて立ち下がる側面を有する金属製カバーとからなり、前記ベースの側面と前記カバーの側面とを重ね合わせて、前記ベースを前記カバーにより覆って箱組立体を構成してなる箱組立構造であって、前記ベースの側面と前記カバーの側面とを重ね合わせる際に互いに嵌合し合って、前記両側面をベース面及びカバー面に対して垂直になるよう係止する係止手段を、前記両側面に設けた構成の箱組立構造が開示されている。この箱組立構造においては、カバーの立ち下がり側面に先端部が鍵状となった突起部材が設けられ、ベースの立ち上がり側面にはこの鍵状部と嵌合する受け部が設けられており、ベースをカバーで覆って箱を組み立てる場合、突起部材の先端の鍵状部が、ベースの立ち上がり側面の受部と嵌合し合うので、これら側面の前後、左右、上下の各方向の開きや移動が規制されることにより、ネジ止めの削減やスポット溶接の削減、及び部品の削減を達成できるようにしたものである。

特開２００８−０２７８８６号公報 特開２００９−１１０６９６号公報 特開２００３−１８１９５１号公報 特開２００７−０５３１７６号公報

上記特許文献１及び２に開示されているケーシングと反射手段とは、それぞれ個別に作製される場合と、一枚の板材から一体に形成される場合とがある。大量に光源装置を作製する場合には、穴あけ等の複雑な加工が必要であるため、作製に手間のかかる反射手段とケーシングとを個別に作製する方が効率が良い。また、反射手段とケーシングを異なる材料で作製する場合は、たとえばケーシングを超微細発泡光反射板で作製し、反射手段を透明板に印刷などによって設ける場合にも、ケーシングを単体で作製する必要がある。

上記特許文献１及び２に開示されている面照明光源装置において使用されている超微細発泡光反射板は、軽量で穴あけ等の加工が容易であるという長所があるが、ケーシングを組み立てる際に、上記特許文献３に開示されている箱組立体のように熱溶着することを行い難い。これは、超微細発泡光反射板は、熱可塑性を有するプラスチックで形成されているものであり、加熱すると内包されている気体が放出される結果、収縮や光反射率の低下などが起こり、性質が変化してしまうためである。また、超微細発泡光反射板にはポリエチレンテレフタラート樹脂（以下、「ＰＥＴ」という）が用いられているが、ＰＥＴは一般的に難接着性の物質であり、接着剤を使用しての接着も困難である。

しかし、熱溶着や接着等によらずネジ止めあるいは上記特許文献４に示されているような係止構造等によってケーシングを組み立てる場合、いくつかの問題点が存在している。まず、部品点数が増えることから、作業が容易でなく、またコストを抑えることが困難となることである。

また、ネジ止め等によってケーシングを組み立てる場合、ケーシングの内面にねじ、ナット、その他の係止構造に用いられる光反射率の低い組み立て部品が存在すると、面照明光源装置の光利用効率が下がり、その結果、面照明光源装置全体の照度が下がってしまう。さらに、ケーシング外面にねじ、ナットその他の係止構造に用いられる組み立て部品がはみ出てしまうと、面照明光源装置を複数連接して面照明装置を得る際に各面照明光源装置間に隙間ができ、この隙間部分の上方で照度が下がることから、面照明装置全体で均一な照度を得ることが困難となる。

その他、超微細発泡光反射板を折り曲げてケーシングを組み立てようとすると、折り曲げた部分が割れやすいという問題点が存在しており、均一で照度の高い照明光を得ながら、しかも面照明光源装置の組立を容易に行うためにはこれらの問題点を解決する必要があった。

そこで、本発明においては、面照明光源装置のケーシングとして使用され、照明品質に影響を与えないようネジ止め等の部品を不要としながら、接着や熱溶着によらず、容易にかつ強固に組み立てることのできる構造を有すると共に、折り曲げ部分が割れにくい構造を具備する箱組立体、この箱組立体を用いた面照明光源装置及び面照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の箱組立体形成部材は、多角形状の底板と、前記底板の各辺から延出する側板とを有し、前記底板及び前記側板は同一の肉厚の板材から形成されており、それぞれの前記側板を前記底板との境界線の折り曲げ部を境に前記底板に対して垂直に折り曲げた時に、隣接する前記側板の端面同士が接触するようになされた、指向性の強い点光源を用いた面照明光源装置のケーシングとして用いるための箱組立体形成部材において、前記側板の前記端面同士が接触するそれぞれの辺には、一方側に、前記折り曲げ部に沿った方向に前記板材の肉厚分延出する第１の嵌合舌部と、前記第１の嵌合舌部の先端側に形成された第１の嵌合開口部とからなる第１の嵌合部が形成されており、他方側に、前記第１の嵌合部と対応する位置に、前記１の嵌合舌部が嵌合する第２の嵌合開口部と、前記第２の嵌合開口部内に延出し、前記第１の嵌合開口部に嵌合する第２の嵌合舌部とからなる第２の嵌合部が設けられていることを特徴とする。

本発明の箱組立体形成部材においては、側板の両側端部に第１の嵌合部及び第２の嵌合部を形成するのみで、箱組立体形成部材を折り曲げて箱組立体を形成する際に側板同士の固定を容易に行うことができるようになり、接着剤や固定部品が必要なくなる。なお、側板の両側端部に第１の嵌合部及び第２の嵌合部を形成するには、板材を打ち抜くだけで容易に形成することができる。これにより、本発明の箱組立体形成部材によれば、この箱組立体形成部材を折り曲げて形成される箱組立体を面照明光源装置のケーシングとして用いたときに、ケーシングの内面にねじ、ナットその他の係止構造に用いられる光反射率の低い組み立て部品が存在しないため、面照明光源装置の光利用効率が下がることがない。また、ケーシング外面にねじ、ナットその他の係止構造に用いられる組み立て部品がはみ出ることもないため、面照明光源装置を複数連接して面照明装置を得る際に各面照明光源装置間に隙間ができ、この隙間部分の上方で照度が下がることもなく、面照明装置全体で均一な照度を得ることができる。さらに、第１の嵌合部と第２の嵌合部を嵌着するだけで良いため、組立作業の効率を向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明の箱組立体形成部材は、前記折り曲げ部は、所定の間隔で切り込み溝が形成されているものとすることができる。

本発明の箱組立体形成部材によれば、底板と側板との間にシート厚を維持する結合部分が形成されることから、折り曲げ時に切り込み溝で割れが生じることがないので、割れが生じることを考慮することなく、折り曲げ作業を行うことができるため、作業性が向上する。

また、本発明の箱組立体形成部材は、前記側板の前記端部同士が接触するそれぞれの辺には、前記第１の嵌合舌部及び前記第２の嵌合舌部の根本からそれぞれ対向する辺側に向かって前記折り曲げ部に沿った方向に所定長さのスリットが形成されているものとすることができる。

側板の端部同士が接触するそれぞれの辺に、第１の嵌合舌部及び第２の嵌合舌部の根本からそれぞれ対向する辺側に向かって、折り曲げ部に沿った方向に、所定長さのスリットが形成されていると、第１の嵌合舌部及び第２の嵌合舌部は、実質的に板材の肉厚分延出している部分及びスリットの長さに対応する長さの和に対応する長さを有しているものと見なすことができる。そのため、本発明の箱組立体形成部材によれば、第１の嵌合舌部及び第２の嵌合舌部は曲折し易くなるので、箱組立体を組み立てる際に容易に組み立てることができるようになり、箱組立体の組み立て時の作業効率が向上する。

また、本発明の箱組立体形成部材においては、前記側板の前記折り曲げ部と対向する辺には少なくとも１つの結合突起が形成されていることが好ましい。

本発明の箱組立体形成部材によれば、箱組立体形成部材によって形成された箱組立体をケーシングとして面照明光源装置を組み立てる際に、単に箱組立体形成部材の側板の折り曲げ部と対向する辺に形成された結合突起が、箱組立体の底面に対峙する開口面に固定される光導通反射板の周辺部に形成されたスリットに嵌合するように取り付けるのみで、箱組立体の開口部に光導通反射板を固定することができるため、面照明光源装置の製造が容易となる。

また、本発明の箱組立体形成部材においては、前記第１の嵌合舌部の前記折り曲げ部側の根本には、前記第１の嵌合開口部と連通するスリットが形成されており、前記第２の嵌合舌部は、前記第２の嵌合開口部の前記折り曲げ部側に形成されているものとすることができる。

第１の嵌合舌部の折り曲げ部側の根本に第１の嵌合開口部と連通するスリットが形成されていると、第１嵌合舌部の先端側が曲折し易くなる。そのため、本発明の箱組立体によれば、第２の嵌合舌部が第２の嵌合開口部の折り曲げ部側に形成されていることと相まって、第１の嵌合部及び第２の嵌合部の幅を狭くすることができるので、側板の高さが低くても容易にかつ強固に側板同士を嵌合させることができるようになる。

また、本発明の箱組立体形成部材においては、前記板材は超微細発泡光反射材からなることが好ましい。

超微細発泡光反射部材は、例えばプラスチック材料に光散乱粒子を分散させた場合と比すると、全ての方向により均質な散乱光を得ることができる。そのため、本発明の箱組立体形成部材によれば、この箱組立体形成部材によって形成された箱組立体を面照明光源装置のケーシングとして用いると、より均一な照度分布の照明光が得られるようになり、しかも、超微細発泡光反射部材は軽量であることから、面照明光源装置が大型化しても面照明光源装置の重量を抑えることができるようになる。

さらに、上記目的を達成するため、本発明の箱組立体は、上記に記載の箱組立体形成部材によって形成された指向性の強い点光源を用いた面照明光源装置のケーシングとして用いるための箱組立体であって、隣接する前記側板の端面同士は互いに接触しており、前記側板の第１の嵌合部の第１の嵌合舌部は隣接する前記側板の前記第２の嵌合部の第２の嵌合開口部に嵌合され、前記第１の嵌合舌部は前記第２の嵌合開口部に嵌合されていると共に、前記第２の嵌合舌部は前記第１の嵌合開口部に嵌合されていることを特徴とする。

本発明の箱組立体は、上述の構成の箱組立体形成部材によって形成されているため、面照明装置のケーシングとして用いる際に、ケーシングの内面にねじ、ナットその他の係止構造に用いられる光反射率の低い組み立て部品が存在しないため、面照明光源装置の光利用効率が下がることがない。また、ケーシング外面にねじ、ナットその他の係止構造に用いられる組み立て部品がはみ出ることもないため、面照明光源装置を複数連接して面照明装置を得る際に、各面照明光源装置間に隙間ができ、この隙間部分の上方で照度が下がることもなく、面照明装置全体で均一な照度を得ることができるようになる。

さらに、上記目的を達成するため、本発明の面照明光源装置は、上記に記載の箱組立体と、前記箱組立体の底面中央部に配置された指向性の強い点光源と、前記箱組立体の底面に対峙する開口面に固定された光導通反射板とを備えることを特徴とする。

本発明の面照明光源装置は、上述の構成の箱組立体をケーシングとして用いているので、ケーシングの内面にねじ、ナットその他の係止構造に用いられる光反射率の低い組み立て部品が存在しないため、面照明光源装置の光利用効率が下がることがない。また、本発明の面照明光源装置によれば、ケーシング外面にねじ、ナットその他の係止構造に用いられる組み立て部品がはみ出ることもないため、面照明光源装置を複数連接して面照明装置を得る際に、各面照明光源装置間に隙間ができ、この隙間部分の上方で照度が下がることもなく、面照明装置全体で均一な照度を得ることができるようになる。

また、本発明の面照明光源装置においては、前記光導通反射板は、前記点光源に対峙する側に中央光導通反射部及び前記中央光導通反射部の周囲に外方光導通反射部が形成された板状体からなり、前記中央光導通反射部及び前記外方光導通反射部は高反射率及び低透過率に形成され、前記外方光導通反射部には前記光導通反射板を貫通する所定径を有する開口、又は、所定長及び長さを有するスリットからなる光導通部が形成され、前記開口の径、又は、前記スリットの幅及び長さは、前記中高光導通反射部から外方へ離れるに従って大きくされていることが好ましい。

本発明の面照明光源装置では、点光源からの指向性が強い光は、中央光導通反射部から外方光導通反射部へと反射を繰り返して進行するため、中央光導通反射部から外方へ離れるに従って光強度が弱くなる。本発明の面照明光源装置によれば、外方光導通反射部の開孔の大きさ又はスリットの幅及び長さは中央光導通反射部から外方へ離れるに従って徐々に大きくされているため、中央光導通反射部から外方へ離れるに従って光導通部を通って出射される光の量が多くなるので、より均一な照度分布の照明光が得られるようになる。なお、前記光導通部の開孔の形状は、円形、楕円形、多角形、星形等任意の形状のものを採用することができ、多角形の場合には正多角形だけでなく、正多角形以外の多角形も適宜選択して採用することができる。

また、本発明の面照明光源装置においては、前記光導通反射板は超微細発泡光反射板で形成されていることが好ましい。

本発明の面照明光源装置によれば、超微細発泡光反射板を光導通反射板に用いているため、より均一な照度分布の照明光が得られるようになる。

また、本発明の面照明光源装置においては、前記点光源はＬＥＤ又はレーザーダイオード（以下、ＬＤという）を用いることができる。

ＬＥＤ及びＬＤ共に、指向性が強く、発光強度が強い周知の点光源である。そのため、本発明の面照明光源装置によれば、サイズが大きくても明るい面照明光源装置が得られる。

さらに、上記目的を達成するため、本発明の面照明装置は、上記いずれかの面照明光源装置を複数個連接することによって構成したことを特徴とする。

本発明の面照明装置によれば、個々の面照明光源装置において、ケーシングの内面にねじ、ナットその他の係止構造に用いられる光反射率の低い組み立て部品が存在しないため、面照明装置全体の光利用効率が下がることがない。また、ケーシング外面にねじ、ナットその他の係止構造に用いられる組み立て部品がはみ出ることもないため、面照明光源装置を複数連接する際に、各面照明光源装置間に隙間ができ、この隙間部分の上方で照度が下がることもなく、面照明装置全体で均一な照度を得ることができる。

本発明の第１の実施形態の面照明光源装置の斜視図である。 図１の面照明光源装置の分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態の箱組立体形成部材の平面図である。 図３の箱組立体形成部材の一部を拡大した拡大平面図である。 図５Ａは図３の箱組立体形成部材の折り曲げ部の断面図、図５Ｂは図５Ａの折り曲げ部を折り曲げた状態の断面図である。 図６Ａは図４の嵌合部を嵌合した状態の斜視図、図６Ｂは図６Ａの嵌合部を開口部側から見た平面図である。 図１の面照明光源装置を基板に取り付けた状態の断面図である。 本発明の実施形態に係る面照明装置の斜視図である。 図９は本発明の第２の実施形態の箱組立体形成部材の平面図である。 図１０は図９の一部を拡大した拡大図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。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箱組立体、この箱組立体を用いた面照明光源装置及び面照明装置を例示するものであって、本発明をこれらの箱組立体、この箱組立体を用いた面照明光源装置及び面照明装置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の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る面照明光源装置、箱組立体及び箱組立体形成部材について、図１〜図７を用いて説明する。なお、図１は本発明の第１の実施形態の面照明光源装置の斜視図、図２は図１の面照明光源装置の分解斜視図、図３は本発明の第１の実施形態の箱組立体形成部材の平面図、図４は図３の箱組立体形成部材の一部を拡大した拡大平面図、図６Ａは図４の嵌合部を嵌合した状態の斜視図、図５Ａは図３の箱組立体形成部材の折り曲げ部の断面図、図５Ｂは図５Ａの折り曲げ部を折り曲げた状態の断面図、図６Ｂは図５Ａの嵌合部を開口部側から見た平面図、図７は図１の面照明光源装置を基板に取り付けた状態の断面図である。

面照明光源装置３０は、図１、図２に示すように、指向性の強い点光源３１と、点光源３１が中央部に固定された箱型のケーシングである箱組立体１と、箱組立体１の開口部に固定された光導通反射板２０とを備えている。点光源３１は、一つの発光素子あるいは複数の発光素子を有するＬＥＤが用いられているが、ＬＥＤの代わりにＬＤを用いることもできる。

箱組立体１は、方形の底板２と、この底板２の４辺から一体に延出する４つの側板３と、開口とを有する箱組立体形成部材１ａから形成されている。箱組立体形成部材１ａの底板２には中央に点光源３１が設置されるための装着孔１６が設けられている。なお、底板２は、面照明光源装置３０の設置状態によっては天井面となることもあり、また側壁面となることもある。また、本実施形態では底板２を方形としたが、これに限らず、三角形や六角形などその他の多角形とすることもできる。その場合、底板の各辺から多角形の辺の数の側板が一体に延出することとなる。

箱組立体形成部材１ａ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おり、箱組立体の内壁面において点光源３１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３０を大型化しても、面照明装置３０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、大型の面照明光源装置３０ないし面照明装置を作製する場合にもコストを抑えることができる。

前記底板２とそれぞれの側板３の境界線には折り曲げ部４が形成されている。この折り曲げ部４は、折り曲げ方向と逆の面に所定の間隔で切り込み溝５を入れることによって、切り込み溝５と結合部６とが交互に配される状態で構成される。この第１の実施形態の面照明光源装置３０では、切り込み溝５と結合部６の長さは、切り込み溝５が８ｍｍ、結合部６が２ｍｍであるが、切り込み溝５の長さと結合部６の長さの比が３：１〜６：１の範囲内であることが望ましい。

箱組立体形成部材１ａを折り曲げて箱組立体１を形成する際には、この折り曲げ部４において、例えば図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、側板３を底板２に対して垂直に折り曲げて立ち上げる時、切り込み溝５が開くため容易に曲げることができる。また、折り曲げ時に結合部６が延びることによって、折り曲げ部４の厚さの減少を部分的に抑えることができるので、折り曲げ部４の強度を切り込み溝５を全体に形成した場合に比べてある程度維持することができ、切り込み溝５での割れを防止できるものである。

また、これらの側板３の両側の端部７、８は、側板３の折り曲げ後、それぞれ隣接する側板３の端部８、７に当接して固定されるものである。この第１の実施形態では、側板３の一方の端部７に対して、他方の端部８は超微細発泡光反射板の厚さ分だけ延出した位置にあり、側板３の一方の端部７が隣接する他方の端部８の内側に当接して角を形成するようになっている。

さらに、これらの側板３の一方の端部７には第１の嵌合部９が形成され、隣り合う他方の端部８には対応する位置に第２の嵌合部１０が形成されている。第１の嵌合部９は、図４に示されているように、折り曲げ部４に沿った方向に超微細発泡光反射板の厚さ分延出する第１の嵌合舌部１１と、第１の嵌合舌部１１の先端近傍に形成される第１の嵌合開口部１２によって構成されている。この第１の嵌合舌部１１には、側板３の端部７側に、第１の嵌合舌部１１の根本からそれぞれ対向する端部側に向かって、折り曲げ部４に沿った方向、すなわち、折り曲げ部４に平行な方向に、所定長さのスリット１１ａが形成されている。

また、第２の嵌合部１０は、第１の嵌合部９と対応し、第１の嵌合舌部１１が嵌合するように側板３の端部８近傍に形成された第２の嵌合開口部１３と、この第２の嵌合開口部１３内に延出し、第１の嵌合開口部１２に嵌合する第２の嵌合舌部１４とによって構成されている。この第２の嵌合舌部１４には、側板３の端部８側に、第２の嵌合舌部１４の根本からそれぞれ対向する端部側に向かって、折り曲げ部４に沿った方向、すなわち、折り曲げ部４に平行な方向に、所定長さのスリット１４ａが形成されている。

これらのスリット１１ａ、１４ａは、それぞれ第１の嵌合舌部１１及び第２の嵌合舌部１４が曲折し易くなるように形成されるものである。これによって、側板３を組み立てる場合、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、隣り合う側板３の端部７、８に設けられる第１の嵌合部９と第２の嵌合部１０において、第１の嵌合舌部１１を第２の嵌合開口部１３に嵌め込むと同時に、第２の嵌合舌部１４を第１の嵌合開口部１２に嵌め込むことによって、隣り合う側板３を固定することができるようになる。

なお、図６Ｂに示されるように、隣り合う側板３の第１の嵌合部側の端部７を、側板３の第２の嵌合部の端部８に直角に当接させるために、先ず第２の嵌合舌部１４を第１の嵌合開口部１２に嵌め込み、その後、第１の嵌合舌部１１を第２の嵌合開口部１３に嵌め込む。これによって、第１の嵌合舌部１１が第２の嵌合部側の側板３表面に略フラットな状態で嵌合し、それぞれ４つの嵌合コーナー部分の内側及び外側がフラットな箱組立体１を形成することができる。箱組立体１のコーナー部分の内面がフラットであることにより、面照明光源装置のケーシングとして使用される際に、光の利用効率を下げることがない。また、コーナー部分の外側がフラットであることにより、面照明光源装置３０を複数連接して大型の面照明装置を得る際に、面照明光源装置を隙間なく連接することができ、面照明光源装置３０の連節部分が暗くなることがない。

上記構成の箱組立体１の底板２の中央には、１つ若しくは複数の集合体よりなる光源として、点光源３１を配置する装着孔１６が穿設されている。また、この箱組立体１は、点光源３１が設けられる基板４０上にネジ等の固定手段によって固定される。

箱組立体１の開口は光導通反射板２０によって覆われ、光導通反射板２０は開口側縁辺３２に固定される。箱組立体１の側板３の開口側縁辺３２には、きのこ状の結合突起３３が設けられ、この結合突起３３は、箱組立体１と同一材料の超微細発泡光反射板からなる光導通反射板２０の切り込み２３に装着されて、光導通反射板２０が底面に対向する開口部に配設され、面照明光源装置３０が構成されるものである。
この面照明光源装置３０としては、図７に示されるように、点光源３１からの放射光束がそれぞれ矢印で示されるように、光導通反射板２０に設けた中央光導通反射部２１と外方光導通反射部２２の作用により、略均一な光となって外部に放射されるものである。なお、より均一な光を求める場合には、光導通反射板２０の外方に拡散板を設けると良い。

光導通反射板２０は、弾性及び所定の肉厚を有し、また高い光反射率と低い光透過率を有する超微細発泡光反射部材等の材料で形成される。これにより、点光源３１からの光を高い光反射率で反射し、効率よく利用することができ、また点光源３１の真上部分においても一定の光が透過するので、点光源３１の真上部分が暗くなりすぎることがない。この光導通反射板２０は、点光源３１の直上部分に中央光導通反射部２１、中央光導通反射部２１の外周囲に外方光導通反射部２２が設けられている。

中央光導通反射部２１の中央部、すなわちＬＥＤ２の直上部分には中央部２１ａが設けられている。中央部２１ａは高光反射率に形成されており、点光源３１から放射される強い光を反射し、さらにその反射光が箱組立体１内壁面及び光導通反射板２０によって多重反射するようになっている。中央部２１ａの光反射率は、光学反射板材の選択、この材料の加工（例えば、ハーフ溝の形成や、板厚の調整など）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２１ａの周辺すなわち外方光導通反射部２２との境界部に周辺部２１ｂが設けられている。周辺部２１ｂには小孔が設けられ、中央部２１ａ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。なお、この小孔はスリット、細溝などに代えてもよい。

外方光導通反射部２２には、円形の開孔２２ａが、光導通反射板２０を垂直に貫通するよう、所定間隔で形成されている。開孔２０ａの孔径は中央光導通反射部から外方へ離れるに従って徐々に大きくなる。なお、この開孔２０ａは三角形や四角形、星形など、種々の形状をとることができる。また、開孔２０ａ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２１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。

さらに、この実施形態の面照明光源装置を複数連接して、大型の面照明装置を得ることができる。本発明の実施形態に係る面照明装置について、図８を用いて説明する。なお、図８は本発明の実施形態に係る面照明装置の斜視図である。

本発明の実施形態に係る面照明装置３７は、３つの同一の面照明光源装置３０Ａ〜３０Ｃが連接され、面照明光源装置３０Ａ〜３０Ｃに共通の光拡散板３８がそれぞれの光導通反射板の上部に設けられている。この実施形態に係る面照明装置３７においては、面照明光源装置３０Ａ〜３０Ｃで共通する１つの光拡散板が用いられているが、面照明光源装置３０Ａ〜３０Ｃそれぞれについて光拡散板を設けてもよい。本発明の実施形態に係る面照明装置によれば、それぞれの面照明光源装置の４つの嵌合コーナー部分の内側がフラットなものであるため、面照明装置の光利用効率を下げることがなく、また、コーナー部分外側がフラットなものであるため各面照明光源装置を隙間なく配置することが可能であり、面照明装置全体で均一な照度を得ることができる。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態の箱組立体及び箱組立体形成部材１Ａａについて、図９及び図１０を用いて説明する。なお、図９は本発明の第２の実施形態の箱組立体形成部材の平面図であり、図１０は図９のコーナー部の拡大図である。また、図９及び図１０においては、図１〜図７に示した第１の実施形態の面照明光源装置３０と同一の構成部分には同一の参照番号に添え字Ａを付与して記載し、その詳細な説明は省略する。また、第２の実施形態の箱組立体の構成は、各辺の嵌合部の構成を除いて実質的に図２に示した第１実施形態の箱組立体１と同様の構成となるので、図示省略する。

箱組立体は方形の底板と底板の各辺から延出する側板を有し、超微細発泡光反射板から一体に形成された箱組立体形成部材１Ａａを折り曲げて形成される。箱組立体形成部材１Ａａの底板中央には点光源が設置されるための装着孔１６Ａが設けられている。また、底板の隅部には、箱組立体を基板に固定するための開孔１７が設けられている。

底板の各辺からは所定高さの側板が一体に延出している。本実施形態では、底板の一辺の長さが９７．５ｍｍ、側板の端部の高さｈ１が７ｍｍ、側板の中央部の高さｈ２が６ｍｍとなっている。本実施形態においては、第１の実施形態に比べ箱組立体の大きさが小さいため、折り曲げ部４Ａには切り込み溝のみで結合部が設けられていないが、結合部を設けてもよい。

側板の両端部７Ａ、８Ａには、第１の実施形態と同様に、第１の嵌合部９Ａ及び第２の嵌合部１０Ａが設けられているが、第２の実施形態の箱組立体は第１の実施形態よりも側板の高さが低いため、嵌合部の形状が異なっている。すなわち、第１の嵌合部９Ａは、側板３から超微細発泡光反射板の厚さ分だけ延出した第１の嵌合舌部１１Ａと、第１の嵌合舌部１１Ａの先端から超微細発泡光反射板の厚さ分だけ内側に、底板２Ａ側に開口した第１の嵌合開口部１２Ａからなる。そして、第１の嵌合舌部１１Ａの折り曲げ部４Ａ側の根本には第１の嵌合開口部１２Ａと連通するスリット１２Ａａが形成されている。そのため、第１の嵌合舌部１１Ａの先端側は、側壁３Ａのスリット１２Ａａと対向する側を支点として曲折し易くなっている。

また、第２の嵌合部１０Ａは、第１の嵌合部９Ａと接する側板端部８に設けられており、側板端部８から超微細発泡光反射板の厚さ分内側に、第１の嵌合舌部１１Ａの幅と等しい高さをもって設けられた第２の嵌合開口部１３Ａと、第２の嵌合開口部１３Ａ内に延出し、第１の嵌合開口部１２Ａの幅と等しい高さをもった第２の嵌合舌部１４Ａを有している。この第２の嵌合舌部１４Ａは、第２の嵌合開口部の折り曲げ部４Ａ側に形成されている。

箱組立体を組み立てる際には、箱組立体形成部材１Ａａの第１の嵌合舌部１１Ａに設けられた第１の嵌合開口部１２Ａに第２の嵌合舌部１４Ａを嵌合するとともに、第２の嵌合開口部１３Ａに、第２の嵌合舌部１４Ａが第１の嵌合開口部１２Ａに嵌合された状態で第１の嵌合舌部１１Ａを嵌合する。以上のように第１の嵌合部９Ａと第２の嵌合部１０Ａが互いに嵌合しあうことにより、箱組立体の側板３Ａが互いに強固に連結される。

このように、第１の嵌合舌部１１Ａの折り曲げ部４Ａ側の根本に第１の嵌合開口部１２Ａと連通するスリット１２Ａａが形成されていると、第１の嵌合舌部１１Ａの先端側が曲折し易くなる。そのため、第２の実施形態の箱組立体によれば、第２の嵌合舌部１４Ａが第２の嵌合開口部１３Ａの折り曲げ部４Ａ側に形成されていることと相まって、第１の嵌合部９Ａ及び第２の嵌合部１０Ａの幅を狭くすることができるので、側板３Ａの高さが低くても容易にかつ強固に側板３Ａ同士を嵌合させることができるようになる。

なお、第２の実施形態の箱組立体においては、側板３Ａには例えば２本の結合突起３３Ａが設けられており、この結合突起３３Ａが光導通反射板２０に設けられた切り込み２３に装着されることにより、光導通反射板２０が箱組立体に固定される。各側板３Ａの結合突起３３Ａは、全て同じ形状となっている。ここで、その一つの結合突起３３Ａについて図１０を参照して説明する。

結合突起３３Ａは、側板３の端部側の開口側縁辺３２ａ及び中央部の開口側縁辺３２ｂから所定の幅長Ｗで上方へ立設した基台部３４と、この基台部３４の頂部から所定幅長Ｗ_１で上方へ所定高さｈ３立設した柱状部３５と、この柱状部上方の鉤部３６とを有している。基台部３４の高さは、端部側の開口側縁辺３２ａからｈ４、中央部の開口側縁辺３２ｂからｈ５となっている。幅長Ｗと幅長Ｗ１との関係は、Ｗ＞Ｗ１で、この実施形態では、幅長Ｗが７ｍｍ程度となっている。

箱組立体に光導通反射板２０が装着されたときに、光導通反射板２０が基台部３４上に支えられて、側板３Ａの開口側縁辺と光導通反射板２０の背面との間に、基台部３４の高さｈ４及びｈ５の隙間が形成される。この隙間は点光源３１からの光を通過させる光通過路となり、この光通過路により、ハウジングの開口縁部分が遮られることなく光が到達し、ハウジング周辺部分が暗くなるのを防止できる。この光通過路により、複数個の面照明ユニットを連接して面照明装置を作製するときに、連接箇所上方を暗くさせることなく、均一な照明にすることが可能になる。また、柱状部３５の高さｈ３は、光導通反射板２０の板厚と等しくなっている。さらに、鉤部３６は、光導通反射板２０の切り込み２３に係止される。

この第２の実施形態の箱組立体においては、この結合突起３３Ａを境として、側板の端部と中央部における高さが異なっており、側板端部の高さｈ１に比べ側板中央部ｈ２の高さが低くなっている。これにより、光通過路の面積が、側板端部に比べ側板中央部で大きくなっている。このように光通過路を通過する光量を調節することで、面照明光源装置を複数連接した面照明装置において、面照明光源装置の連節部が暗くなることを防ぎ、均一な照明光を得ることができるようになる。

１ … 箱組立体
２、２Ａ … 底板
３、３Ａ … 側板
４ … 折り曲げ部
５ … 切り込み溝
６ … 結合部
７、８ … 側板端部
９、９Ａ … 第１の嵌合部
１０、１０Ａ … 第２の嵌合部
１１、１１Ａ … 第１の嵌合舌部
１２、１２Ａ … 第１の嵌合開口部
１１ａ、１１Ａａ、１２Ａａ、１４ａ、１４Ａａ…スリット
１３、１３Ａ … 第２の嵌合開口部
１４、１４Ａ … 第２の嵌合舌部
１６、１６Ａ … 装着孔
２０ … 光導通反射板
２１ … 中央光導通反射部
２２ … 外方光導通反射部
３０ … 面照明光源装置
３１ … 点光源
３３、３３Ａ … 結合突起
３７ … 面照明装置
３８ … 光拡散板
４０ … 基板

Claims (13)

1. 多角形状の底板と、前記底板の各辺から延出する側板とを有し、前記底板及び前記側板は同一の肉厚の板材から形成されており、それぞれの前記側板を前記底板との境界線の折り曲げ部を境に前記底板に対して垂直に折り曲げた時に、隣接する前記側板の端面同士が接触するようになされた、指向性の強い点光源を用いた面照明光源装置のケーシングとして用いるための箱組立体形成部材において、
   前記側板の前記端面同士が接触するそれぞれの辺には、
   一方側に、前記折り曲げ部に沿った方向に前記板材の肉厚分延出する第１の嵌合舌部と、前記第１の嵌合舌部の先端側に形成された第１の嵌合開口部とからなる第１の嵌合部が形成されており、
   他方側に、前記第１の嵌合部と対応する位置に、前記１の嵌合舌部が嵌合する第２の嵌合開口部と、前記第２の嵌合開口部内に延出し、前記第１の嵌合開口部に嵌合する第２の嵌合舌部とからなる第２の嵌合部が設けられていることを特徴とする、箱組立体形成部材。
2. 前記折り曲げ部は、所定の間隔で切り込み溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の箱組立体形成部材。
3. 前記側板の前記端面同士が接触するそれぞれの辺には、前記第１の嵌合舌部及び前記第２の嵌合舌部側から前記折り曲げ部に沿った方向に所定長さのスリットが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の箱組立体形成部材。
4. 前記側板の前記折り曲げ部と対向する辺には、少なくとも１つの結合突起が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の箱組立体形成部材。
5. 前記第１の嵌合舌部の前記折り曲げ部側の根本には、前記第１の嵌合開口部と連通するスリットが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の箱組立体形成部材。
6. 前記第２の嵌合舌部は、前記第２の嵌合開口部の前記折り曲げ部側に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の箱組立体形成部材。
7. 前記板材は、超微細発泡光反射材からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の箱組立体形成部材。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の箱組立体形成部材によって形成された指向性の強い点光源を用いた面照明光源装置のケーシングとして用いるための箱組立体であって、
   隣接する前記側板の端面同士は互いに接触しており、
   前記側板の第１の嵌合部の第１の嵌合舌部は隣接する前記側板の前記第２の嵌合部の第２の嵌合開口部に嵌合され、前記第１の嵌合舌部は前記第２の嵌合開口部に嵌合されていると共に、前記第２の嵌合舌部は前記第１の嵌合開口部に嵌合されていることを特徴とする、箱組立体。
9. 請求項８に記載の箱組立体と、前記箱組立体の底面中央部に配置された指向性の強い点光源と、前記箱組立体の底面に対峙する開口面に配置された光導通反射板とを備えることを特徴とする面照明光源装置。
10. 前記光導通反射板は、前記点光源に対峙する側に中央光導通反射部及び前記中央光導通反射部の周囲に外方光導通反射部が形成された板状体からなり、
    前記中央光導通反射部及び前記外方光導通反射部は高光反射率及び低光透過率に形成され、
    前記外方光導通反射部には前記光導通反射板を貫通する所定径を有する開口、又は、所定幅及び長さを有するスリットからなる光導通部が形成され、
    前記開口の径、又は、前記スリットの幅及び長さは、前記中央光導通反射部から外方へ離れるに従って大きくされていることを特徴とする請求項９に記載の面照明光源装置。
11. 前記光導通反射板は、超微細発泡光反射材で形成されていることを特徴とする請求項９に記載の面照明光源装置。
12. 前記点光源は、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９〜１１のいずれかに記載の面照明光源装置。
13. 請求項９〜１２のいずれかに記載の面照明光源装置が複数個連接されていることを特徴とする面照明装置。

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