JP5515001B2 - Surface illumination light source device and surface illumination device using the surface illumination light source device - Google Patents
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Description
本発明は、面照明光源装置及びこの面照明光源装置を用いた面照明装置に関し、さらに詳しくは、光源に指向性の強い点光源を用いて、この点光源からの光で均一な照度分布の照明光を得ることのできる面照明光源装置及びこの面照明光源装置を用いた面照明装置に関する。 The present invention relates to a surface illumination light source device and a surface illumination device using the surface illumination light source device. More specifically, a point light source having a strong directivity is used as the light source, and the light from the point light source has a uniform illuminance distribution. The present invention relates to a surface illumination light source device capable of obtaining illumination light and a surface illumination device using the surface illumination light source device.
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、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等に使用されている。 In recent years, research and development of light-emitting diodes (hereinafter referred to as “LEDs”) have advanced rapidly, and various types of LEDs have been developed and commercialized and are used in a wide range of fields. These LEDs are often used, for example, in backlights for liquid crystal panels, various display boards, electric bulletin boards, and electrical decoration devices, but are also being used in the lighting field. In this lighting field, for example, it is used for headlights or taillights for automobiles, planar lighting devices incorporating a plurality of LEDs, lighting devices incorporating LEDs in a tube so that they can be used in the same manner as fluorescent lamps, etc. Yes.
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1参照)。また、LEDの指向性の強い光が直接目に入ると、グレア(glare)と呼ばれる不快なまぶしさが生じる。このグレアを防止するため、さらに拡散板を放射面に設けたものが知られている(下記特許文献2参照)。 However, a planar light source that emits light uniformly is required as a planar light source used for indoor lighting devices, etc., but LEDs are used for indoor lighting devices as they are because of their strong light directivity. Not suitable for. For this reason, as a conventional light source device using a LED as a light source for obtaining illumination light having a uniform planar illuminance distribution, a reflection means is provided on the light emitting surface to multiply reflect light. (See Patent Document 1 below). In addition, when the highly directional light of the LED directly enters the eyes, unpleasant glare called glare occurs. In order to prevent this glare, what further provided the diffusion plate in the radiation | emission surface is known (refer the following patent document 2).
しかし、拡散板を用いると、均一な照度分布の光を得ることが容易になるが、光の利用効率が低下してしまうという欠点がある。この欠点を解消するべく、拡散板を使用しなくともグレアが発生しないようにするため、光源から放射された光が少なくとも1回は光源装置内または光源装置の放射面に設けられた反射手段の開口の側壁で反射されてから開口を通過するように設計された光源装置が知られている。 However, using a diffusing plate makes it easy to obtain light with a uniform illuminance distribution, but has the disadvantage of reducing the light utilization efficiency. In order to eliminate this drawback, in order to prevent glare from occurring without using a diffusing plate, the light emitted from the light source is reflected at least once in the light source device or on the radiation surface of the light source device. There is known a light source device designed to be reflected by a side wall of an opening and then pass through the opening.
例えば、下記特許文献3には、光源からの光を高い効率で利用しながら、光の放射方向の厚みを増大させることなく、放射面から所定の距離離れた面において均一な照明光を得ることのできる面照明光源装置及び面照明装置の発明が開示されている。なお、下記特許文献3は本願の出願人に係る特許出願の公開公報である。 For example, in Patent Document 3 below, uniform illumination light is obtained on a surface away from a radiation surface by a predetermined distance without increasing the thickness in the radiation direction of light while using light from a light source with high efficiency. An invention of a surface illumination light source device and a surface illumination device that can be used is disclosed. The following Patent Document 3 is a publication of a patent application related to the applicant of the present application.
以下、図10A〜図10Cを参照して、下記特許文献3に開示されている面照明光源装置を説明する。なお、図10Aは下記特許文献3に記載された面照明光源装置の平面図、図10Bは同じく断面図、図10Cは同じく光の反射状態を説明するための拡大断面図である。 Hereinafter, with reference to FIGS. 10A to 10C, a surface illumination light source device disclosed in Patent Document 3 below will be described. 10A is a plan view of a surface illumination light source device described in Patent Document 3 below, FIG. 10B is a sectional view, and FIG. 10C is an enlarged sectional view for explaining a light reflection state.
面照明光源装置100には、図10A〜図10Cに示すように、発光ダイオード等の光を放射する単体又は複数の集合体からなる光源110と、この光源110からの光を伝搬してその放射方向の所定位置に放射面140Aを有する光学的に透明な導光体140と、この導光体140の放射面140A以外の面を閉鎖し、光源110を略中央に配置した無蓋のケーシング130とが設けられている。ケーシング130と導光体140との間の全体には、内側反射部150が設けられている。また、放射面140A上には、放射側反射部120が設けられている。
As shown in FIGS. 10A to 10C, the surface illumination
放射側反射部120は、放射面140A上に配置され、導光体140の内部を伝搬する光を所定の割合で反射させる反射面160aを有する外方反射部160と、この外方反射部160に形成され、光源110からの光のうち少なくとも1回はいずれかの反射面(反射面160aや内側反射部150)で反射された反射光を通過させる開口部170とを有している。開口部170には、光を反射する側面壁170aが形成されている。
The radiation-
外方反射部160には、光源110に対向する放射面140Aの中心側に、同心状に多数の未貫通孔(ハーフカット孔)180と、その外周側に幅狭の多数の幅狭溝190が形成されている。この幅狭溝190は、放射面140Aの中心に対し同心状かつ不連続な環状(方形リング状)に形成されている。これら未貫通孔180及び幅狭溝190は、光源110からの光の反射量(又は光の透過量)を調節するために設けられるものである。
In the outward reflecting
この面照明光源装置によると、光源から放射された光は、少なくとも1回は内側反射部の反射面又は外方反射部の反射面、あるいは開口部の側面壁にて反射し、反射光のみが開口を通過することとなる。これにより、放射面140Aから所定距離離れた位置での光の分布が均一になる。また、外方反射部160での光の反射量を調節する未貫通孔180と幅狭溝190を設けたので、光源110からの光を微妙にコントロールして均一な照度分布の照明光を得ることができる。
According to this surface illumination light source device, the light emitted from the light source is reflected at least once on the reflection surface of the inner reflection portion, the reflection surface of the outer reflection portion, or the side wall of the opening, and only the reflected light is reflected. It will pass through the opening. Thereby, the light distribution at a position away from the radiation surface 140A by a predetermined distance becomes uniform. In addition, since the
上記特許文献3に開示されている面照明光源装置においては、光源から放射された光が少なくとも1回は反射するように、内側反射部の反射面、外方反射部の反射面、あるいは開口部の側面壁の反射面がそれぞれ設けられているため、グレアの発生を防止することができる。 In the surface illumination light source device disclosed in Patent Document 3, the reflection surface of the inner reflection portion, the reflection surface of the outer reflection portion, or the opening so that the light emitted from the light source is reflected at least once. Since the reflecting surfaces of the side walls are provided, the occurrence of glare can be prevented.
しかし、上記特許文献3に開示されている面照明光源装置においては、光源装置の大型化に伴って光源装置の放射方向の厚みが大きくなると、光源から放射された光が少なくとも1回は内側反射部の反射面、外方反射部の反射面、あるいは開口部の側面壁の反射面で反射するように、それぞれの配置関係を最適化することが困難になる。 However, in the surface illumination light source device disclosed in Patent Document 3 described above, when the thickness of the light source device in the radiation direction increases with an increase in the size of the light source device, the light emitted from the light source is reflected at least once. It is difficult to optimize the arrangement relationship so as to be reflected by the reflecting surface of the part, the reflecting surface of the outer reflecting part, or the reflecting surface of the side wall of the opening.
そこで、本発明においては、指向性の強い点光源からの光を用い、大型化されても均一な照度分布の照明光を得ることができるとともに、不快なまぶしさであるグレアが発生しない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。 Therefore, in the present invention, it is possible to obtain illumination light having a uniform illuminance distribution even when the size is increased by using light from a highly directional point light source, and surface illumination that does not generate glare that is unpleasant glare. An object is to provide a light source device and a surface illumination device.
前記課題を解決するために、本発明の面照明光源装置は、
指向性の強い点光源と、
前記点光源が底部の中央に固定され、前記底部から側壁部が所定の高さ立設されて、前記点光源と対向する側に開口を有し、内壁面が反射部材で形成された箱型のハウジングと、
前記ハウジングの開口を覆い、周囲が前記ハウジングの開口の縁部で固定された光導通反射板を備えた面照明光源装置において、
前記光導通反射板は、前記点光源に対向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設けられた板状体からなり、
前記外方光導通反射部に、前記光導通反射板を垂直に貫通する複数の光導通部が形成されており、
前記光導通反射板は、前記ハウジングの底部との間隙が前記ハウジングの開口の縁部から前記中央光導通反射部に向かって徐々に狭められていることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, a surface illumination light source device of the present invention includes:
A highly directional point light source,
A box shape in which the point light source is fixed at the center of the bottom, a side wall is erected at a predetermined height from the bottom, has an opening on the side facing the point light source, and an inner wall is formed of a reflecting member A housing of
In the surface illumination light source device including the light conducting reflection plate that covers the opening of the housing and the periphery is fixed at the edge of the opening of the housing,
The photoconductive reflector is composed of a plate-like body provided with a central photoconductive reflector on the side facing the point light source and an outer photoconductive reflector around the central photoconductive reflector,
A plurality of light conducting portions penetrating the light conducting reflective plate vertically are formed in the outer light conducting reflective portion,
The gap between the light conducting reflection plate and the bottom of the housing is gradually narrowed from the edge of the opening of the housing toward the central light conducting reflecting portion.
なお、本発明の面照明光源装置における「光導通反射」という用語は、一部の光は透過するが残部の光は反射することを意味するものとして用いられている。そして本発明の面照明光源装置で用いられている光導通反射板は、指向性の強い点光源に対向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設けられた板状体からなり、前記外方光導通反射部に、前記光導通反射光導通反射板を垂直に貫通する複数の光導通部が形成されている。そのため、点光源から放射された指向性の強い光は、中央光導通反射部において一部光が透過して残部の光が反射するが、この反射した光はハウジングの表面で反射されて再度光導通反射板に入射する。その際、外方光導通反射部の光導通部に入射した光はそのまま外部に放射され、外方反射部の光導通部以外の部分に入射した光は、一部の光は透過するが、残部の光は反射して再度ハウジングの表面での反射を繰り返すようになる。そのため、本発明の面照明光源装置によれば、指向性の強い点光源を用いながらも均一な照度分布の照明光が得られるようになる。 The term “photoconductive reflection” in the surface illumination light source device of the present invention is used to mean that some light is transmitted but the remaining light is reflected. The light conducting reflector used in the surface illumination light source device of the present invention has a central light conducting reflector on the side facing the highly directional point light source and an outward light conducting reflection around the central light conducting reflector. A plurality of light conducting portions penetrating the light conducting / reflecting light conducting / reflecting plate vertically are formed in the outer light conducting / reflecting portion. Therefore, a part of the highly directional light emitted from the point light source is transmitted through the central light conducting reflection part and the remaining light is reflected, but the reflected light is reflected by the surface of the housing and re-lighted. Incident on the conductive reflector. At that time, the light incident on the light conducting portion of the outer light conducting and reflecting portion is radiated to the outside as it is, and the light incident on the portion other than the light conducting portion of the outer reflecting portion is partially transmitted, The remaining light is reflected and is repeatedly reflected on the surface of the housing. Therefore, according to the surface illumination light source device of the present invention, it is possible to obtain illumination light having a uniform illuminance distribution while using a highly directional point light source.
加えて、本発明の面照明光源装置における光導通反射板は、ハウジングの底部との間隙が前記ハウジングの開口の縁部から前記中央光導通反射部に向かって徐々に狭められているので、ハウジング内部に向かって湾曲された状態となっている。一方、外方光導通反射部の光導通部は光導通反射板に対して垂直に貫通されているから、光導通部から出射する光は光導通反射板の湾曲面に垂直な方向に分布した状態となる。そのため、本発明の光源装置によれば、点光源から出射した光は、少なくとも一回ハウジング内壁面又は光導通部で反射され、外方光導通反射部の光導通部から出射する光は、それぞれの光導通部の形成されている位置によって異なる方向に分布した光となっているため、一方向に集光されることがなく、不快なまぶしさであるグレアが発生しない面照明光源装置が得られる。 In addition, the light conducting reflector in the surface illumination light source device of the present invention has a gap with the bottom of the housing that is gradually narrowed from the edge of the opening of the housing toward the central light conducting reflector. It is in a state curved toward the inside. On the other hand, the light conducting portion of the outer light conducting / reflecting portion penetrates perpendicularly to the light conducting / reflecting plate, so that light emitted from the light conducting portion is distributed in a direction perpendicular to the curved surface of the light conducting / reflecting plate. It becomes a state. Therefore, according to the light source device of the present invention, the light emitted from the point light source is reflected at least once by the inner wall surface of the housing or the light conducting portion, and the light emitted from the light conducting portion of the outer light conducting reflection portion is respectively Since the light is distributed in different directions depending on the position where the photoconductive portion is formed, it is possible to obtain a surface illumination light source device that does not collect light in one direction and does not generate glare that is an unpleasant glare. It is done.
本発明の面照明光源装置においては、前記ハウジングの開口には、更に、前記光導通反射板の光出射側に、前記ハウジングの開口を覆うように、前記光導通反射板とは所定の隙間をあけて、光透過板が設けられていることが好ましい。 In the surface illumination light source device of the present invention, the opening of the housing further has a predetermined gap with the light conducting reflector so as to cover the opening of the housing on the light emitting side of the light conducting reflector. It is preferable that a light transmission plate is provided.
本発明の面照明光源装置においては、光導通反射板が剥き出しのままであっても、上述の所定の作用・効果を奏することができる。しかしながら、外方光導通反射部が剥き出しのままであると、外方光導通反射部の光導通部を経て埃がハウジング内部側に侵入して、光導通反射板及びハウジングの反射率が低下する可能性がある。本発明の面照明光源装置によれば、光導通反射板の光出射側に光透過板を形成したため、光透過板の光出射側が平らになるように被覆できるので、ハウジング内部側に埃が浸入し難くなり、長期間使用しても照度低下が少ない面照明光源装置が得られる。加えて、本発明の面照明光源装置によれば、光透過板の表面を平らにできるため、光透過板の表面に付着した埃等の除去も容易に行うことができるようになる。なお、この光透過板は、透明なものであっても、光散乱作用を有するものであっても使用し得る。
In the surface illumination light source device of the present invention, the above-described predetermined actions and effects can be achieved even if the light conducting reflection plate is still exposed. However, if the outer light conducting / reflecting part is left exposed, dust enters the inside of the housing through the light conducting part of the outer light conducting / reflecting part, and the reflectivity of the light conducting reflector and the housing decreases. there is a possibility. According to the surface illumination light source device of the present invention, since the formation of the light-transmitting plate on the light emitting side of the light conducting reflection plate, the light emitting side of the light transmitting plate can be coated so as to flatten, dust inside the housing side ingress Thus, a surface illumination light source device with little decrease in illuminance even when used for a long time can be obtained. In addition, according to the surface illumination light source device of the present invention, since the surface of the light transmission plate can be flattened, dust attached to the surface of the light transmission plate can be easily removed. The light transmission plate can be used regardless of whether it is transparent or has a light scattering action.
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弾性を有する板体から形成され、前記中央光導通反射部には前記光透過板と接触する高さの突起が形成されていることが好ましい。 Further, in the surface illumination light source device of the present invention, the light conducting reflector is formed of an elastic plate, and the central light conducting reflector is formed with a protrusion having a height in contact with the light transmitting plate. Preferably it is.
光導通反射板が弾性を有し、中央光導通反射部に光透過板と接触する高さの突起が形成されていると、特に光導通反射板を湾曲させてハウジングに取り付けなくても、光透過板をハウジングに固定する際に、光透過板が突起に接触するので、この突起によって光導通反射板を弾性変形によって湾曲させることができる。そのため、本発明の面照明光源装置によれば、簡単な構成でありながら、安定した形状を備えた不快なまぶしさであるグレアが発生しない面照明光源装置が得られる。 If the light conducting reflector has elasticity and the central light conducting reflector is formed with a protrusion with a height that contacts the light transmitting plate, the light conducting reflector can be used even if the light conducting reflector is not curved and attached to the housing. When the transmissive plate is fixed to the housing, the light transmissive plate comes into contact with the protrusion, so that the light conducting reflection plate can be bent by elastic deformation by the protrusion. Therefore, according to the surface illumination light source device of the present invention, it is possible to obtain a surface illumination light source device that has a simple configuration but does not generate glare that is an uncomfortable glare with a stable shape.
また、本発明の面照明光源装置においては、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の前記複数の光導通部は所定形状の開孔又は所定幅及び長さを有するスリットからなり、前記開孔の大きさ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したがって徐々に大きくされていることが好ましい。 Moreover, in the surface illumination light source device of the present invention, the central light conducting / reflecting part and the outer light conducting / reflecting part are formed with high reflectance and low transmittance, and the plurality of lights of the outer light conducting / reflecting part are formed. The conducting part is formed of a predetermined shape of an opening or a slit having a predetermined width and length, and the size of the opening or the width and length of the slit gradually increases as the distance from the central light conducting reflection part increases. It is preferable that it is enlarged.
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したが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孔径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したが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したが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でも構わない。 In the surface illumination light source device of the present invention, light having a strong directivity from the point light source travels repeatedly from the central light conduction reflection portion to the outer light conduction reflection portion, so that the light from the central light conduction reflection portion outwards. The light intensity becomes weaker as you move away. According to the surface illumination light source device of the present invention, the hole diameter of the opening or the width and length of the slit of the outer light conducting and reflecting portion is gradually increased as the distance from the central light conducting and reflecting portion is increased outward. Since the amount of light emitted through the light conducting portion increases as the distance from the central light conducting / reflecting portion increases, illumination light with a more uniform illuminance distribution can be obtained. The shape of the aperture of the light conducting portion may be any shape such as a circle, an ellipse, a polygon, and a star. In the case of a polygon, not only a regular polygon but also a regular polygon can be used. Polygons other than polygons may be used.
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光反射拡散透過部材からなることが好ましい。 Moreover, in the surface illumination light source device of this invention, it is preferable that the said light conduction reflective plate consists of a light reflection diffuse transmission member.
光導通反射板が光反射拡散透過部材からなるものとすると、光導通反射板を透過する光は、直進せずに散乱される。そのため、本発明の面照明光源装置によれば、より均一な照度分布の照明光が得られるようになる。 If the photoconductive reflector is made of a light reflecting diffuser, the light transmitted through the photoconductive reflector is scattered without going straight. Therefore, according to the surface illumination light source device of the present invention, illumination light with a more uniform illuminance distribution can be obtained.
また、本発明の面照明光源装置においては、光導通反射板は超微細発泡光反射部材で形成されていることが好ましい。 Moreover, in the surface illumination light source device of this invention, it is preferable that the light conduction reflective plate is formed with the ultra-fine foam light reflection member.
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、本発明の面照明光源装置によれば、より均一な照度分布の照明光が得られるようになる。さらに、超微細発泡光反射部材は、軽量であることから、面照明装置が大型化しても、面照明装置の重量を抑えることができる。 The ultrafine foamed light reflecting member can obtain more uniform scattered light in all directions as compared with, for example, a case where light scattering particles are dispersed in a plastic material. Therefore, according to the surface illumination light source device of the present invention, illumination light with a more uniform illuminance distribution can be obtained. Furthermore, since the ultrafine foamed light reflecting member is lightweight, the weight of the surface illumination device can be suppressed even if the surface illumination device is enlarged.
また、本発明の面照明光源装置においては、前記ハウジングは超微細発泡光反射部材で形成されており、前記光導通反射板と一体に形成されていることが好ましい。
Moreover, in the surface illumination light source device of this invention, it is preferable that the said housing is formed with the ultra-fine foam light reflection member, and is formed integrally with the said light conduction reflective plate.
本発明の面照明光源装置においては、ハウジング及び光導通反射板の両者ともに同じ超微細発泡光反射部材で一体に形成されているから、超微細発泡光反射部材からなる板材を打ち抜くことによりハウジング及び光導通反射板を一体に形成でき、しかも、その後に折り曲げることによって本発明の面照明光源装置を形成できる。そのため、本発明の面照明光源装置によれば、容易に製造することができる面照明光源装置が得られる。
In the surface illumination light source device of the present invention, since both the housing and the light conducting reflection plate are integrally formed of the same ultrafine foamed light reflecting member, the housing and The light conducting reflection plate can be integrally formed, and the surface illumination light source device of the present invention can be formed by bending the light conduction reflector . Therefore, according to the surface illumination light source device of the present invention, a surface illumination light source device that can be easily manufactured is obtained.
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。 In the surface illumination light source device of the present invention, the point light source may be an LED or a laser diode (hereinafter referred to as LD).
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。 Both LED and LD are well-known point light sources with strong directivity and strong emission intensity. Therefore, according to the surface illumination light source device of the present invention, a bright surface illumination light source device can be obtained even if the size is large.
更に、上記目的を達成するため、本発明の面照明装置は、上記何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。 Furthermore, in order to achieve the above object, the surface illumination device of the present invention is characterized in that a plurality of any of the above surface illumination light source devices are connected.
本発明の面照明装置によれば、個々の面照明光源装置が均一な照度分布の照明光が得られるとともに不快なまぶしさであるグレアが発生しないものであるため、より広い面積を有しながらも均一な照度分布の照明光が得られるとともに不快なまぶしさであるグレアが発生しない面照明装置が得られる。 According to the surface illumination device of the present invention, each surface illumination light source device can obtain illumination light with a uniform illuminance distribution and does not generate glare that is an unpleasant glare. In addition, an illumination light having a uniform illuminance distribution can be obtained, and a surface illumination device that does not generate glare that is an unpleasant glare can be obtained.
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面照明光源装置及びこの面照明光源装置を用いた面照明装置を例示するものであって、本発明をこれらの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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify a surface illumination light source device for embodying the technical idea of the present invention and a surface illumination device using this surface illumination light source device. It is not intended to be specific to an illumination light source device and a surface illumination device, and is equally applicable to other embodiments within the scope of the claims.
本発明の実施形態に係る面照明装置について、図1及び図2を用いて説明する。なお、図1は本発明の実施形態に係る面照明装置の斜視図、図2は図1の面照明装置の分解斜視図である。 A surface illumination device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a perspective view of a surface illumination device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the surface illumination device of FIG.
本発明の実施形態に係る面照明装置1は、3つの同一の面照明光源装置11A〜11Cと、面照明光源装置11A〜11Cとに共通の光透過板18から構成されている。
3つの面照明光源装置11A〜11Cは、それぞれ同一の構成を備えているので、そのうち、面照明光源装置11Aについて、図3〜図6を用いて説明する。なお、図3は本発明の実施形態に係る面照明光源装置の斜視図、図4Aは図3の面照明光源装置の光透過板を透過した平面図、図4Bは図3の面照明光源装置の光透過孔の形態の例を示した平面図、図5は図4Aの面照明光源装置のV−V線における断面図、図6は図5の面照明光源装置の中央部の拡大断面図である。
The surface illumination device 1 according to the embodiment of the present invention includes a
Since the three surface illumination
面照明光源装置11Aは、図3に示すように、指向性の強い点光源12と、点光源12が中央部に固定された箱型のハウジング13とを備えている。点光源12は、一つの発光素子あるいは複数の発光素子を有するLEDとなっているが、LEDの代わりにLDを用いることもできる。
As shown in FIG. 3, the surface illumination
ハウジング13は、底部13aと、側壁部13b〜13e及び開口13fとを有している。底部13aの中央には点光源12が設置されるための装着孔13gが設けられている。なお、底部13aは、ハウジング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。ハウジング13は、高い光反射率を有する超微細発泡光反射部材等の材料で形成されており、ハウジング内壁面において点光源12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る。
The
ハウジング13の開口13fは、光導通反射板14によって覆われ、光導通反射板14は、開口の縁部に固定される。ハウジング13と光導通反射板14に相当する部分を一枚の板体より切り出し、折り曲げることにより、ハウジング13と光導通反射板14とを作成することができる。なお、ハウジング13と光導通反射板14をそれぞれ別に形成し、ハウジング13の開口縁部に光導通反射板14を固定して組み立ててもよい。
The opening 13f of the
光導通反射板14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2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LEDの真上部分においても一定の光が透過するので、LEDの真上部分が暗くなりすぎることがない。また、超微細発泡光反射部材は軽量であるため、面照明装置を大型化しても、面照明装置の重量を抑えることができる。さらに、超微細発泡光反射部材は容易に入手可能であり、比較的安価であることから、大型の面照明装置を作成する場合にもコストを抑えることができる。この光導通反射板14は、図4に示すように、点光源12の直上部分に中央光導通反射部15、中央光導通反射部15の外周囲に外方光導通反射部16が設けられている。
The light conducting
中央光導通反射部5の中央部、すなわちLED2の直上部分には中央部5aが設けられている。中央部5a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ハウジング内壁面及び光導通反射板4によって多重反射するようになっている。中央部5aの光反射率は、光学反射板材の選択、この材料の加工(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5aの周辺すなわち外方光導通反射部6との境界部に周辺部5bが設けられている。周辺部5bには小孔が設けられ、中央部5a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。 A central portion 5 a is provided at the central portion of the central light conducting / reflecting portion 5, that is, the portion directly above the LED 2. The central portion 5 a is formed with a high light reflectance, reflects strong light emitted from the point light source 2, and the reflected light is further reflected by the inner wall surface of the housing and the light conducting reflection plate 4. The light reflectivity of the central portion 5a is appropriately set by selecting an optical reflector plate and processing the material (eg, forming a half groove, adjusting the plate thickness) so that light can be used efficiently. become. A peripheral portion 5b is provided in the periphery of the central portion 5a, that is, in the boundary portion with the outward light conducting reflection portion 6. A small hole is provided in the peripheral part 5b, and it is designed to transmit a part of light while increasing the light reflectance next to the central part 5a. The small hole may be replaced with a slit, a narrow groove, or the like.
外方光導通反射部16には、円形の開孔16aが、光導通反射板14を垂直に貫通するよう、所定間隔で形成されている。開孔16aの孔径は前記中央光導通反射部から外方へ離れるにしたがって徐々に大きくなる。なお、この開孔16aは、図4Bに示すように、三角形や四角形、星形など、種々の形状をとることができ、デザイン性を高めることが可能である。また、開孔16a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15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。
中央光導通反射部15の中央には、所定高さの突起17が設けられる。突起17の高さは、光透過板18に当接されたときに、点光源12からの直接光が光導通反射板14を透過しないように実験によって求められ、例えば光源装置の1辺の長さが250mm、光源装置の高さが35mmの時、5mmとなっている。
A
光透過板18は、光導通反射板14よりも光透過率が高く、硬質の板材からなり、光導通反射板14の上方に所定の隙間をあけて固定されている。この実施形態に係る面照明装置1においては、面照明光源装置11A〜11Cで共通する1つの光透過板が用いられているが、面照明光源装置11A〜11Cそれぞれについて光透過板を設けてもよい。
The
光透過板18を面照明光源装置11Aに固定する際に、突起17が光透過板18と当接すると、光透過板18から圧力が加わって突起17が押し下げられ、光導通反射板14が弾性変形される。この結果、光導通反射板14と底部13aとの間隙は、光導通反射板14が弾性変形されていることにより、開口縁部から中央光導通反射部15に向かって徐々に狭くなる。これにより外方光導通反射部16の開孔16aは、点光源12の光軸12aに対し、鋭角の角度をなすため、点光源12からの光は少なくとも1回ハウジング内壁面又は光導通反射板14もしくは開孔16aの内壁面によって反射した後に開孔16aを通過することとなる。
このように、光透過板18をハウジング13に固定する際に、光透過板18が突起17に接触するので、この突起17によって光導通反射板14を湾曲させることができる。そのため、第1の実施形態の面照明光源装置11A〜11C及び面照明装置1によれば、簡単な構成でありながら、安定した形状を備えた不快なまぶしさであるグレアが発生しない面照明光源装置11A〜11C及び面照明装置1が得られる。
When the
In this way, when the
本発明の第2の実施形態の面照明光源装置及び面照明装置について、図7、図8を用いて説明する。図7は本発明の第2の実施形態に係る面照明光源装置の斜視図、図8は図7の面照明光源装置のVII−VII線における断面図である。 A surface illumination light source device and a surface illumination device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a perspective view of a surface illumination light source device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of the surface illumination light source device of FIG.
本発明の第2の実施形態に係る面照明光源装置21は、第1の実施形態に係る面照明光源装置11A〜11Cと同様に、指向性の強い点光源22と、点光源22が中央部に固定された箱型のハウジング23とを備えている。点光源22及びハウジング23の構成については、第1の実施形態に係る面照明光源装置11A〜11Cと共通であるため、その詳細な説明は省略する。
Similar to the surface illumination
ハウジング23の開口23fは光導通反射板24によって覆われ、光導通反射板24はハウジング23の開口縁部に固定されている。光導通反射板24は、第1の実施形態の面照明光源装置11A〜11Cにおける光導通反射板14と同様に、点光源22の直上部分に中央光導通反射部25、中央光導通反射部25の外周囲に外方光導通反射部26が設けられ、中央光導通反射部25には、さらに中央部25aと周辺部25bが設けられている。
The opening 23 f of the
光導通反射板24は、熱加工などにより、中央部25aを中心に、湾曲するように塑性変形されている。光導通反射板24を、ハウジング23の底部23aとの間隙が開口縁部から中央光導通反射部25に向かって徐々に狭くなるように開口縁部に固定することにより、第1の実施形態の面照明光源装置11A〜11Cと同様の効果を得ることができる。
なお、光導通反射板24は熱加工などにより塑性変形され、湾曲されているので、第1の実施形態と異なり、光導通反射板24を湾曲させるための光透過板は必要ではないが、ハウジング内部への埃や虫等の侵入を防ぐため、光導通反射板24の上方に光透過板を設けてもよい。
第2の実施形態に係る面照明光源装置21によれば、簡単な構成でありながら、安定した形状を備えた不快なまぶしさであるグレアが発生しない面照明光源装置21が得られる。なお、この面照明光源装置21を複数個組み合わせることにより、第2の実施形態の面照明装置(図示省略)が得られる。
The
Since the
According to the surface illumination
本発明の第3の実施形態の面照明装置及び面照明装置について、図9を用いて説明する。図9は本発明の第3の実施形態に係る面照明光源装置の断面図である。 A surface illumination device and a surface illumination device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a sectional view of a surface illumination light source device according to a third embodiment of the present invention.
本発明の第3の実施形態に係る面照明光源装置31は、第3の実施形態に係る光源装置と同様、指向性の強い点光源32と、点光源32が中央部に固定された箱型のハウジング33とを備えている。点光源32及びハウジング33については、第1の実施形態に係る面照明光源装置11A〜11Cの構成と共通しているため、その詳細な説明は省略する。
Similar to the light source device according to the third embodiment, the surface illumination
ハウジング33の開口は、光導通反射板34によって覆われ、光導通反射板34はハウジング33の開口縁部に固定されている。光導通反射板34は、第1、第2の実施形態と同様に、点光源32の直上部分に中央光導通反射部35、中央光導通反射部35の外周囲に外方光導通反射部36が設けられ、中央光導通反射部35には、さらに中央部35aと周辺部35bが設けられている。
ハウジング33の開口に固定された光導通反射板34には、光導通反射板34を撓ませるため、中央部に、底部33aから光導通反射板34までの高さよりも短いひも39の一端が固定され、このひも39の他端はハウジング底部33aの点光源32付近に固定されている。これにより、光導通反射板34と底部33aとの間隙は、光導通反射板34が弾性変形されていることにより、開口縁部31から中央光導通反射部35に向かって徐々に狭くなる。この結果、第1の実施形態の面照明光源装置11A〜11Cと同様の効果を得ることができる第3の実施形態の面照明光源装置31が得られる。なお、この面照明光源装置31を複数個組み合わせることにより、第3の実施形態の面照明装置(図示省略)が得られる。
The opening of the
One end of a
1 面照明装置
11A〜11C 面照明光源装置
12 点光源
13 ハウジング
14 光導通反射板
15 中央光導通反射部
16 外方光導通反射部
17 突起
18 光透過板
21 面照明光源装置
22 点光源
23 ハウジング
24 光導通反射板
31 面照明光源装置
32 点光源
33 ハウジング
34 光導通反射板
39 ひも
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
前記点光源が底部の中央に固定され、前記底部から側壁部が所定の高さ立設されて、前記点光源と対向する側に開口を有し、内壁面が反射部材で形成された箱型のハウジングと、
前記ハウジングの開口を覆い、周囲が前記ハウジングの開口の縁部で固定された光導通反射板を備えた面照明光源装置において、
前記光導通反射板は、前記点光源に対向する側に中央反射導光部及び前記中央反射導光部の周囲に外方反射導光部が設けられた板状体からなり、
前記外方反射導光部に、前記光導通反射板を垂直に貫通する複数の光導通部が形成されており、
前記光導通反射板は、前記ハウジングの底部との間隙が前記ハウジングの開口の縁部から前記中央反射導光部に向かって徐々に狭められていることを特徴とする面照明光源装置。 A highly directional point light source,
A box shape in which the point light source is fixed at the center of the bottom, a side wall is erected at a predetermined height from the bottom, has an opening on the side facing the point light source, and an inner wall is formed of a reflecting member A housing of
In the surface illumination light source device including the light conducting reflection plate that covers the opening of the housing and the periphery is fixed at the edge of the opening of the housing,
The light conducting reflection plate comprises a plate-like body provided with a central reflection light guide portion on the side facing the point light source and an outer reflection light guide portion around the central reflection light guide portion,
In the outward reflection light guide portion, a plurality of light conducting portions that vertically penetrates the light conducting reflector plate are formed,
The surface illumination light source device, wherein the gap between the light conducting reflection plate and the bottom of the housing is gradually narrowed from the edge of the opening of the housing toward the central reflection light guide.
前記外方反射導光部の前記複数の光導通部は所定径を有する開孔又は所定幅及び長さを有するスリットからなり、前記開孔の孔径又は前記スリットの幅及び長さは前記中央反射導光部から外方へ離れるにしたがって徐々に大きくされていることを特徴とする請求項1に記載の面照明光源装置。 The central reflection light guide and the outer reflection light guide are formed with high reflectance and low transmittance,
The plurality of light conducting portions of the outward reflection light guide unit include an opening having a predetermined diameter or a slit having a predetermined width and length, and the hole diameter of the opening or the width and length of the slit is the central reflection. The surface illumination light source device according to claim 1, wherein the surface illumination light source device is gradually increased as the distance from the light guide portion increases.
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