JP6407458B1 - 照明装置、照明装置の取り付け構造、照明装置からの光取り出し方法及び照明装置の光接続方法 - Google Patents

照明装置、照明装置の取り付け構造、照明装置からの光取り出し方法及び照明装置の光接続方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6407458B1
JP6407458B1 JP2018019794A JP2018019794A JP6407458B1 JP 6407458 B1 JP6407458 B1 JP 6407458B1 JP 2018019794 A JP2018019794 A JP 2018019794A JP 2018019794 A JP2018019794 A JP 2018019794A JP 6407458 B1 JP6407458 B1 JP 6407458B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light guide
lighting device
opening
frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018019794A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019139865A (ja
Inventor
俊司 山本
俊司 山本
哲治 久保田
哲治 久保田
アーコシュ ゴンボシュ
アーコシュ ゴンボシュ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Original Assignee
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD. filed Critical THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority to JP2018019794A priority Critical patent/JP6407458B1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6407458B1 publication Critical patent/JP6407458B1/ja
Priority to PCT/JP2019/003961 priority patent/WO2019156049A1/ja
Publication of JP2019139865A publication Critical patent/JP2019139865A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

【課題】簡易な構造で、導光空間内での拡散反射を促進することで、光源の利用効率を高めて、導光体から明るい均一な光を取り出すことが可能な照明装置、照明装置の取り付け構造、照明装置からの光取り出し方法および照明装置の光接続方法を提供する。
【解決手段】枠体3は、一部に開口部8を有する。枠体3の内部には、一つまたは複数のLED光源13が、開口部8から所定距離離した位置に配置される。枠体3の内部には、開口部7を除いて外部と遮蔽された空間が形成される。枠体3の開口部7近傍には、光ガイド部11が設けられる。光ガイド部11の先端には、支持部9が設けられる。支持部9は、導光体5を支持する部位である。光ガイド部11は、枠体3の開口部7の近傍に、導光体5に向かって先細り形状をなす。また、導光体5の両面は、支持部9で挟み込まれる。なお、支持部9の先端部が開口部7となる。すなわち、開口部7には導光体5が固定される。
【選択図】図2a

Description

本発明は、線状に略均一に光を照射することが可能な照明装置、照明装置の取り付け構造、および照明装置からの光取り出し方法に関するものである。
導光板を使い、一方の端面に対向してLEDなどの光源を配置して、対向する他の端面や側面より光を照射する方法がある(特許文献1)
特許文献2には、LED光源と導光体の端部を内面を反射処理したスリーブで覆うことにより、光接続する照明装置が記載させている。昭でLED光源から出射された光を反射して導光体に戻すことが記載されている。(特許文献2)
特許文献3には、LED光源の光が導光板の光入射側面に対して、略直交するように配置され、LED光源からの出射光が直接入射しないようにしてRGB混光を促進することを目的としたLEDバックライト装置が開示されている。(特許文献3)
特開2013−182731号公報 特開2012−089290号公報 特開2005−135860号公報
また、特許文献1のような方法では、導光板を用いるので、例えばLED光源のような指向性の高い光源を用いる場合に、出射端面より均一に光を取り出すためには、導光板の長手にわたり多くの光源を配置する必要があった。光源と導光体の光結合部反射部材を設けて、漏光を防止して導光板の入射側面の光源のからの光の入射効率を高めるものである。さらに、光接続部での導光板への入射する光を均一化していないため、出射端面より均一に取り出すためには、ある程度導光板の長さを長くする必要があり、導光板の幅を短くできないという課題があった。
特許文献2の照明装置は、導光空間をスリーブで筒状に形成したものであり、導光空間の断面積が導光体の光入射部と同一で、LED光源から出射される光りの漏光防止を狙ったものである。
特許文献2の照明装置は、導光空間をスリーブで筒状に形成したため、導光空間において、光束を導光体の入射面の断面積以上に広げることができない。これに対して、本発明のLED光源から出射する光束を、出射光の中心軸方向に所定角度で導光体の光入射部の断面積より大きな面積の空間に広げて拡散反射させ、導光体に入射する入入射光を均一化するものである。そのため、特許文献2では、LED光源と光入射部が近接して配置され、LED光源と光入射部の距離やLED光源の配光角や出射光の光束などについて本願のような拡散反射を促進するための構造的な特徴が存在しない。
特許文献3には、特許文献2と同様の構成の他、くさび形状の筐体が形成する曲り導波路を用いて、LED光源の出射面側から出射される光束の配光角に含まれる位置に導光体の光入射部が配置されながら、LED光源の光が直接入射しない照明装置が記載されている。この照明装置の光入射部をくさび型形状の筐体の壁の影になるように僅かに後退した配置として、導光体の光入射部に間接光を入射させることにより、RGBの導光板の集光面の混色が改善されるものである。特許文献3は、本願のように、LED光源を光入射部に対して所定角度で、所定距離離間して直接光の光入射部への入射を防止して、導光空間無内で光束を所定角度で光入射部の断面積より大きく広げて、枠体の内表面での拡散反射により、導光体に間接光を多く入射させて入射光の均一化を計るものではない。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、簡易な構造で、導光空間内での拡散反射を促進することで、光源の利用効率を高めて、導光体から輝度レベル低下の少ない明るい均一な光を取り出すことが可能な照明装置、照明装置の取り付け構造、照明装置からの光取り出し方法および照明装置の光接続方法を提供することを目的とする。
前述した目的を達するために、第1の発明は、一つまたは複数のLED光源と、開口部を有し、前記開口部を除く枠体の内表面あるいは枠体自体が拡散反射性に優れる光反射性部材で形成され、前記光反射性部材は酸化アルミニウム標準板の波長450〜650nmの可視光領域における光反射率を100%とした時に拡散反射率が90%以上、全反射率が90%以上の光反射率を有し、さらに前記開口部に固定されるシート状の導光体と、を具備し、前記LED光源が、前記枠体の内部の、前記開口部から所定距離離間した位置に配置され、前記枠体の内部には、前記開口部を除き外部と遮蔽された空間が形成され、前記空間は、前記LED光源から出射された光を導光する導光空間であり、前記導光空間の内部には、前記導光体の側面のみか、あるいは側面と表面と裏面のいずれかが光入射部として配置され、前記導光空間は、LED光源から出射される配向角の内部に形成される光束を、LED光源の出射端面の法線方向を中心軸として、枠体の開口部断面積より大きな断面積の空間に配光角に合わせた所定角度で放射状に広げて、前記枠体内面の光反射性部材で拡散反射させることが可能な導光空間であり、前記光入射部から導光空間内部の光を前記導光体に光接続することで、前記導光体の枠体外部に配置された側面、表面または裏面のいずれかに形成された光取出し部から光を取り出すことが可能である照明装置であることが望ましい。
この際に、前記LED光源と、前記導光体の側面が対向して配置され、前記光束が前記開口部における枠体の開口部断面積の2倍以上の断面積に前記導光空間の内部で拡開されることが可能な導光空間を有する照明装置であることが望ましい。このように、照明装置の導光空間内で、LED光源から出射される光束の断面積を広げることにより、導光空間内における光入射部で取り込む拡散反射光がより均一なものが得られる。前記光束と開口部おける導光体断面積の比率は、4倍以上であることがさらに望ましい。
本発明における光束の配向角とは、配向半角を60°±10°として、LED光源の出射面の法線を中心としてその両側に形成される角度として、その合計が配向角である。この配向角60°において、LED光源から出射される光の輝度が出射面の輝度の(1/2)となる。なお、LED光源からは、配向角より少し大きな角度にも、光が出射されるが、この場合には、配光角よりもLED光源から出射する光の出射角が大きくなると、輝度が急激に低下するため、本発明では、LED光源から出射される光の輝度は、配向角の範囲から出射さる光のみを考える。
前記枠体の内表面、あるいは枠体自体を形成する光反射性部材が酸化アルミニウム標準板の波長450〜650nmの可視光領域における光反射率を100%とした時に拡散反射率が90%以上、全反射率が90%以上の光反射率を有していれば、拡散反射による光が均一化して導体体から所定の輝度レベルの均一な光を取り出すことができる。さらに光反射部材の光反射率が拡散反射率が95%以上、全反射率が95%以上であると、導光体から取り出す光の輝度レベルがさらに向上する。
このように、枠体の内表面、あるいは枠体自体を形成する光反射性部材の拡散反射率と全反射率を95%以上に設定することにより、拡散反射による光の均一化と全反射率が高いことによる輝度レベルの維持の両者を確保することができる。ここで、拡散反射率が90%未満の、例えば、80%程度であったとすると、導光体から取出す光の均一性や輝度レベルが共に低下する。本発明では、枠体内の導光空間で多数回拡散反射が繰り返されることから、ここで、拡散反射率、全反射率が90%より低いと、光の均一化効果や輝度レベルの低下が著しい。したがって、LED光源を枠体の開口部断面積よりも大きく光束を拡げることと、枠体の内表面あるいは枠体自体を拡散反射率90%以上の光反射性部材で形成して拡散反射させることが好ましい。
前記枠体の前記開口部の面積に対する、前記枠体の前記開口部を含む全内表面積の割合が、1:6以上であってもよい。ここで、枠体の前記開口部の面積と、前記枠体の前記開口部を含む全内表面積の割合が1:6未満であると、枠体内部での拡散反射によるLED光源から出射される光りの均一化が不十分になることから、1:6以上であることが望ましい。また、さらに望ましくは、1:10以上であれば、導光空間内での拡散反射がさらに促進され、導光空間内の輝度の均一化されることからより好ましい。
なお。本発明において、枠体内部での導光空間での拡散反射を考える場合には、枠体内部でのLED光源の光束の広がりを考える必要がある。一方、導光体への光接続を考えると、導光体の枠体の開口部における断面積(導光体のシート厚さ×開口部方向の幅)を考慮する必要があるが、「枠体の開口部断面積」と「導光体の開口部における断面積」は、略同一であるため、枠体内部での光束の広がりの基準としても、後述する枠体の拡散反射性を示す枠体の開口部の面積に対する、枠体の前記開口部を含む全内表面積の割合においても、枠体の開口部断面積を用いることにする。また、本発明では、導光空間内に前記導光体を所定長さ配置することもできるが、この場合には、導光体の光入射部の面積が増加し光の取り込み効率は向上するが、導光空間内での拡散反射を阻害し、導光体による反射や吸収に光損失もあるため、導光体から取り出す光の取り出し効率が少し向上するが、枠体内部での光束の広がりの基準並びに、後述する枠体の拡散反射性を対する枠体内部での拡散反射面積の基準に関しては、拡散反射性を重視して枠体の開口部面積を基準に用いることにする。
第1の発明においては、枠体自体または枠体の内表面が拡散反射性に優れる光反射部材で形成された導光空間の内部で、LED光源から出射する光束を光取出し部の断面より広げることで、種々の方向に拡散反射が多数回繰り返された後に、導光体の光入射部から光を取り込むことができる。そのため、LED光源側と光入射部を結ぶ導光空間を光入射部の断面積に合わせて略平行な筒状形状に形成して、LED光源から出射する光束を光取出し部の断面より広げない場合に比べて、導光体の光入射部から取り込む光の輝度を均一化することができる。
この際、LED光源と導光体の光入射部との配置関係は、光入射部をLED光源の発光面と略対向させて配置させて、光入射部がLED光源の配光角の範囲に含まれるように配置してもよいし、光入射部がLED光源の配光角の範囲に含まれないように配置してもよい。なお、光入射部がLED光源の配光角の範囲に含まれるように配置すると、光入射部の少なくとも一部には、LED光源の一部が直接入射光として入射する。
前記開口部断面積より大きな断面積の空間にLED光源の光を広げることが可能な導光空間内に前記導光体の端部である入射側面を配置することで、枠体内表面の光反射部材で拡散反射させた光を、前記導光体に前記導光体の側面から光入射させることができ、導光体に取り込む光の均一化が促進される。さらに前記導光空間内に前記導光体を所定長さ配置することで、前記導光体に、前記導光体の側面だけでなく表面及び裏面からも光を取り込むことができる。そのため、導光空間内に導光体を所定長さ存在させることで、光取り込み部から取り込む光の取り込み効率を向上させることができるため、光の輝度の均一化と光の取り込み効率の均一化の両方の効果が期待できる。
このように、LED光源から出射される配向角の内部に形成される光束を、枠体が形成する導光空間内でLED光源の出射端面の法線方向を中心軸として、枠体の開口部断面積より大きな断面積の空間に配光角に合わせた所定角度で放射状に広げて、拡散反射をさせることが可能なため、導光空間をLED光源側から光入射部に至るまで略平行な同一断面形状に形成した場合より、導光体から取り出す光の輝度を均一にすることができる。
前記導光空間の内部に配置された前記導光体の側面、表面、裏面の少なくともいずれかに、表面積を増加させる形状加工または表面積を増加させるためのシートの貼付けが行われても良い。このようにすることで、導光体への光取り込み効率を向上させることができる。
前記枠体は、金属製または樹脂製の基材の内表面に光反射性部材を高光反射率の光反射性塗料を複数回塗布するか、またはフィルム状の光反射性部材を枠体に貼付けて内表面を形成するか、あるいは枠体自体がマイクロ発泡樹脂で形成されていてもよい。この際、導光板から取出す光の均一化を計るためには、少なくとも拡散反射率を90%以上にすることが必要である。このようにすることで、導光空間を形成する枠体の内表面を拡散反射率が90%以上の部材で覆うことができるので、導光空間内部での光の輝度の均一化が促進されるとともに、輝度レベルを維持することができる。
前記枠体の前記開口部の近傍に、前記導光体に向かって先細り形状をなす集光効果がある光ガイド部を有することが望ましい。光ガイド部は対象な形状に形成されることが望ましい。
前記開口部または光ガイド部の先端に、前記導光体を支持する支持部が設けられ、前記支持部の内面は、光反射性部材で構成され、前記導光体が、前記支持部により挟みこまれて支持されることが望ましい。支持部は光反射特性に優れるマイクロ発泡樹脂で形成されることが望ましい。前記光ガイド部と前記支持部が、前記枠体と一体に形成されていてもよい。
前記導光体の厚さをtとし、前記支持部と前記導光体の界面において、前記支持部と前記導光体の界面を構成する物質の、前記導光体との屈折率比に対応する全反射の臨界角をθcとすると、前記支持部の長さは、Le=5・t・tan(θc)以上であることが望ましい。支持部長さをこのように設定することで、支持部を所定長さ確保できるので、導光体からの漏光防止と支持部の保持効果の向上の2つの効果の両者が得られる。
前記支持部と導光体の表面および裏面の少なくとも一部が、前記支持部と接着剤で接合されてもよいが、接着層を形成しない導光体の表面および裏面には空気層が存在する。本発明における接着剤には粘着剤を含ものとする。したがって、以下の記載は、粘着剤や粘着剤層も含めて、接着剤または接着剤層と記載するものとする。
前記支持部と前記導光体の対向面の間に接着剤層が設けられ、前記支持部の光取り出し部側の先端に、少なくとも前記接着剤層の端面を覆うように、光反射性部材が、漏光防止部材として設けられることが望ましい。
前記導光体は、形状保持性を有する透明または半透明な樹脂シートあるいは樹脂フィルム、または薄板ガラスのいずれかであっても良い。本発明における形状保持性とは、外力が付与されない限り、前記導光体がその形状を保持できる特性である。前記樹脂シートは外力を付与したときには容易に変形できる程度の適度な剛性を有していることが望ましい。
ここで、本発明では、形状保持性を有しない樹脂シートを樹脂フィルムと定義する。従って、本発明では、樹脂シートと樹脂フィルムの区別は形状保持性により行うものとする。ここで、形状保持性を有してしない樹脂フィルムであっても、フィルムが支持体で保持されたり、枠体の内部に固定されたり、張力を付与することなどで屈曲せずに所定の形状に保持できることができれば、本発明に適用できる。
前記LED光源は、前記導光体の光入射部の全体が、前記LED光源の配向角の内部に形成される光束の照射範囲(LED光源のピーク照度の1/2となる照射角度範囲)に含まれないように、前記LED光源の発光面が前記導光体の光入射部に対して所定角度傾いて、さらに前記LED光源が前記光入射部から所定距離離れた位置に配置されてもよい。所定角度には、上記の要件を満足すれば、特に制限はなく、枠体の寸法や形状に応じて設定すれば良い。
この発明では、前記シート状の導光体の側面端部が開口部に配置されてもよいし、シート状導光体の一部が開口部から導光空間の内部に突出して配置され、前記光入射部が導光体の側面、表面、裏面を含むものであっても良い。この場合であっても、前記光入射部の全体が、前記LED光源の配向角の照射範囲に含まれない位置に配置される必要があることは言うまでもない。
導光空間の内部のLED光源と光取出し部を前記のような配置とすることで、LED光源から出射される直接光が導光体に入射することがなく、導光空間の内部で拡散反射されて均一化された間接光のみが光取出し部から導光体に取り込むことができるので、LED光源と導光体を対向配置した場合より、導光体から取出す光を均一化できる。特に、直接光が入射される場合のような光源の配向による輝度分布の影響を受けることがなく、シート状導光体の枠体の開口部の長手方向に平行な方向の輝度を均一化するのに役立てることができる。
また、この発明では、前記LED光源の出射光の配向角の光束の内部に、前記光入射部である導光体の側面または側面、表面、裏面が含まれずに、前記光束が前記開口部の断面積の2倍以上の断面積に前記導光空間の内部で拡開されることが可能な導光空間を有することが好ましい。
このように、照明装置の導光空間内で、LED光源から出射される光束の断面積を2倍に広げることにより、導光空間内における拡散反射が促進されることから、光入射部で取り込む拡散反射光がより均一なものが得られる。前記光束と開口部おける導光体断面積の比率は、4倍以上であればさらに望ましい。
この場合においても、前記枠体の前記開口部の面積に対する、前記枠体の前記開口部を含む全内表面積の割合が、1:6以上であってもよいし、前記比率が1:10以上であれば、さらに好ましい。
前記導光空間内に配置された前記LED光源が前記光入射部に対向するように所定の間隔で複数個配置され、前記LED光源の配向半角をθとし、前記LED光源から前記光入射部までの距離をLとすると、前記開口部の長さ方向に沿った前記LED光源の配置間隔は2L×tanθと略一致し、前記配向半角θは、60°±10°の範囲としてもよい。
このような配置にすることで、シート状導光体の枠体の開口部の長手方向に平行な方向の直接入射光の照度を均一化することができる。また、枠体が開口部の長手方向に平行な方向に略同一な断面形状を有していることから、枠体の長手方向と直交する方向の枠体の断面における導光体に入射する間接入射光の強度を均一にすることができる。このため、枠体開口部に平行な方向、およびこれに垂直な方向ともに、導光体に入射する光の均一化をはかることが可能になる。
本発明では、例えばLED光源のような指向性光源を用いた場合でも、LED光源からの直接光以外の方向へ光が拡散反射され、導光空間の内部において、LED光源から出射された光が導光体の光入射方向に均一化されて、導光体の入射部に入る。このため、LED光源を入射部に対向して複数並べた場合であっても、LED配置間隔をこのようにしない場合と較べて導光体の入射側面に入射する光の均一性が向上する。
また導光体に入射した光が、導光体の内部を導光する間に、導光体の両側面および出射側面で反射を繰り返すことで、出射部から出射する輝度はさらに均一化される。また、導光空間の内表面が反射率、拡散反射率の高い層で形成されているので、繰り返し反射をしてもLED光源から出射した光の損失が少ない。よって出射部の輝度の低下が少なく均一性を向上できる。このように、導光空間により入射部に入射する光を均一化できるので、LED光源の数を減らすことが可能である。
前記導光体が少なくとも曲がり部を有し、前記導光体の光取り出し部が前記導光体の曲がりに応じた湾曲形状であるか、あるいは前記導光体が筒状で有っても良い。なお、導光体の光り取出し部の形状は、枠体の開口部の形状に合わせて、直線または曲線、あるいは直線と曲線を組み合わせた1本の線からなる任意の形状とすることもできる。
前記導光体の表面または裏面に光取り出し部が設けられ、前記導光体の出射側面の一部または全部を光反射性部材で覆うことにより、少なくとも前記導光体の表面または裏面の光取り出し部から光を取り出すことができる。
前記導光体の表面または裏面の光取り出し部は、文字、文字列、図形、記号、模様、またはロゴマークのいずれかの形状に画かれていてもよい。
前記照明装置は、第1の照明装置であり、第2の照明装置は、開口部が光取り出し部である凹形状の窪み部を有する反射板を兼ねる第2の枠体と、前記第2の枠体の窪み部の内部に設けられる第2のLED光源と、を具備し、前記第1の照明装置の導光体が、前記第2の照明装置の前記光取り出し部を覆うように外装されることで、前記第1の照明装置の前記導光体が前記第2の照明装置の前記第2のLED光源からの光を取り出す光透過部材として、光取出しを行なう複合照明装置を形成する照明装置であってもよい。第2の枠体は、2つ以上の複数の窪み部を有するものでもよい。
この場合、第2の照明装置の窪み部内で反射した光は前記導光体の表面から裏面に向けて導光体を透過して、外部に照射される。このため、第2の枠体を用いて導光体を透過した光と、導光体の光取り出し部からの光の2つの光をそれぞれ独立に又は同時に照射することができる。例えば、導光体の光取り出し部からの光は加飾的な照明として使用し、複合照明装置が取り付けられた空間の演出を高めることができる。
前記照明装置は、第1の照明装置であり、第2の照明装置は、開口部が光取り出し部である凹形状の窪み部を有する反射板を兼ねる第2の枠体と、前記第2の枠体の窪み部の内部に設けられる第2のLED光源と前記開口部に設けられる光透過部材とを、具備し、前記第2の照明装置の開口部は光透過部材で覆われていて、前記第2の照明装置の窪み部の内部に、前記導光体から光取出しを行なう前記第1の照明装置が内装され、前記第1の照明装置の導光体から取り出した光を、前記第2の照明装置の光透過部材から取り出す複合照明装置を形成する照明装置であってもよい。内装された前記第1の照明装置は、前記第2の照明装置の内部の少なくとも一部に固定されても良い。
この場合も、同様に、第2の照明装置の窪み部内で反射した光は、第2の照明装置の開口部の光透過部材を透過して、外部に照射される。また、内装された第1の照明装置の導光体の表面あるいは斜めに切断された表面から取り出された光は、第2の照明装置の内部で拡散反射され、第2の照明装置の光透過部材を透過して外部に照射される。これらの照明装置は、自動車内装用、室内照明用あるいは装飾用照明装置に用いられてもよい。
第1の発明によれば、LED光源が配置される枠体内面が、開口部を除き光反射性部材で形成されるため、枠体内部の導光空間内で、光を反射させて均一化することができる。例えば、通常、LED光源から出射された光は指向性が高いが、枠体内で反射を繰り返すことで均一化させた後に、導光体に導光することができる。
また、導光体の一方の側面、表面、裏面の少なくともいずれかに入射させた光は、導光体内を導光して、前記導光体の枠体外部に配置された側面、表面、裏面の少なくともいずれかから光を取り出すことができる。この際、導光体の内部は、光が略全反射で導光するため、導光体の表面または裏面からの光の漏れを抑制することができる。
このように、点状のLED光源からの光を導光空間内で均一化して導光体の入射側面に入射させ、他の側面から光を取り出すことで、簡易な構造で線状の照明装置や面状の照明装置を実現することができる。
他の側面の形状を、表面および裏面に直角とはせず、先細り形状とすることで、レンズの効果を付与でき、これにより、光の取り出す角度、光の広がり方を調整することが可能である。
例えば、枠体の形状は、前記導光空間は、LED光源から出射される配向角の内部に形成される光束を、LED光源の出射端面の法線方向を中心軸として、導光体における開口部断面積より大きな断面積の空間に配光角に合わせた所定角度で放射状に広げることを可能にすることができれば、断面形状として、円形、楕円形、長円形、なすのような形状、多角形、台形、長方形断面の一部が斜めに切り欠かれた形状など任意の形状とすることができる。
また、開口部が略直線状に形成されれば、枠体の設計および製造が容易であり、これにより、枠体の断面方向の光反射などの光学的条件のみだけでなく、導光体に入射する光の強度を開口部の長手方向に均一化することができる。すなわち、導光体への入射光の長手方向に対する分布などの光学的条件をほぼ同一にすることができる。
また、枠体の基材の表面に光反射性部材を貼り付けることで、基材によって枠体の剛性(形状維持性)を確保しつつ、薄い光反射性部材を適用することができる。特に、光反射性部材の拡散反射性を高くすることで、効率よく導光空間内で光を均一化することができる。すなわち、導光空間の小型化・省スペース化が図れる。
また、枠体自体をマイクロ発泡樹脂製の光反射性部材で構成することで、枠体内部で光を均一化させることができる。また、枠体以外の反射部材を用いる必要がなく、部品点数を減らすことができ、照明装置を軽量化することが可能になる。
また、前記枠体の内表面、あるいは枠体自体を形成する光反射性部材の、可視光領域における酸化アルミニウム標準板に対する光反射率が90%以上、特に拡散反射率が90%以上であれば、任意の色の照明に対応できる。また、LED光源から光入射部までの光路長に相異があったとしても、枠体内面の光反射率が高いので、ほぼ均一な光を導光体に入射して、導光体の出射側面より光を均一で輝度レベルの低下の少ない光を取り出すことができる。さらに、光反射率として全反射率が95%以上、拡散反射率が95%以上であることがより望ましい。
また、マイクロ発泡樹脂がPET樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC樹脂)、アクリル樹脂、難燃アクリル樹脂のいずれかを適用することができ、これらの樹脂の発泡体を用いれば、効率よく光を拡散反射させることができる。
光ガイド部を設けることで、効率よく光入射部へ光を導光することができる。例えば、光ガイド部がない場合には、光入射部への光の取り込み効率が悪くなり、光の反射回数の増加にともなう光強度の減少が生じるおそれがある。また、光ガイド部では、導光体の光入射部に向って拡散反射を繰り返しながら導光する集光効果がある。このため、光を確実に均一化することができる。
ここで、導光空間から導光体の入射測面に入射する際の光接続による反射損失は、導光体に透明樹脂シートを用いる場合は、それほど大きくない。そのため、例えば、導光体としてのPET樹脂シートの入射側面を磨いたり、反射防止膜を設けたり、逆に入射側面を粗面化することも可能であるが、樹脂シートの切断面のまま使用することができる。尚、樹脂シートに変えて、樹脂フィルムを用いる場合も端面の表面形態は同様に考えられる。
一般的な樹脂材料の屈折率は、1.49〜1.58の範囲である。特に代表的透明樹脂であるPET樹脂シートに、導光空間(空気中)からPET樹脂シートの端面に垂直入射する場合の入射光の反射損失Rは、PET樹脂の屈折率を1.576とすると、R=0.05となり、約5%である。ちなみに、屈折率が1.49であるアクリル樹脂の場合には、R=0.04となり、反射損失は、約4%となる。
また、光ガイド部の先端に、導光体を挟み込んで支持する支持部を設けることで、導光体をより確実に固定することができる。支持部の内面は、光反射性部材で構成されている。導光体は、その表面および裏面の少なくとも一部が支持部と接着剤で接合されていてもよい。
また、支持部は、導光体の表面または裏面への漏光を抑制する効果も有する。例えば、光ガイド部で光が反射すると、導光体の軸線に対して角度が立ち上がる光が増加するが、それによるロスは、支持部での漏光防止効果でカバーすることができる。
例えば、光ガイド部による反射を繰り返された光は、導光体に入射後導光体内で全反射を繰り返して導光されるものと、導光体の表面および裏面から外部に漏光するものがある。例えば、導光体の端面に臨界角度以下の角度で入射した光は、導光体が平面状に配置されていれば、導光体の表面または裏面に対しては臨界角以上の角度で入射することになるため、導光体内で全反射を繰り返して光取り出し部である出射側面に向うことになる。
一方、ガイド部での反射回数が多くなると、光入射部である導光体の入射側面への導光体端面の法線方向から見た入射角度が大きくなる成分が増加する傾向がある。この際、入射側面に大きな角度で入射した光は、導光体内に入射した後、多少屈折してその角度が小さくなるものの導光体による全反射条件を満足せずに、導光体の表面および裏面から外部に漏光することになる。
ここで、導光体の入射側面での入射角や反射角は、導光体の表面および裏面の入射角と反射角との関係でみると、余角の関係になる。つまり、導光体の入射側面への入射角が大きくなればなるほど、その余角である導光体の表面および裏面での反射に対する入射角が小さくなり、導光体の表面および裏面での全反射条件を満足しなくなる。
したがって、光入射部から全反射の臨界角度以下の角度で導光体に入射した光は、導光体の表面および裏面から漏光するが、支持部を設けることで、漏光した光が支持部で拡散反射して導光体内に戻される。なお、拡散反射した光の一部は、全反射の臨界角度を満足せずに、さらに他方の支持部で再度拡散反射する。以上のような拡散反射を繰り返すことで、導光体の表面および裏面への漏光を少なくすることができる。
拡散反射の繰り返し回数は5回以上が好ましい。このように設定することにより、繰り返しの拡散反射により、導光体からの漏光量を累積的に減少させて、ほぼ飽和させることが可能になる。
支持部には、マイクロ発泡樹脂からなる拡散反射部材を用いることができる。支持部に正反射部材を用いることもできるが、この場合には正反射成分が多いため、反射時に拡散反射のように反射角を広げる効果は少ない。
特に、前記のように支持部に拡散反射部材からなる支持部の長さは、導光体での全反射の臨界角より小さい角度で入射した光が支持部に漏光して、支持部において拡散反射を少なくとも5回以上繰り返す長さ以上に設定することが好ましい。このように、導光体の表面および裏面から漏光した光を支持部において、少なくとも5回以上拡散反射させることで、拡散反射の際に漏光した光の一部を全反射の臨界角を満足するように反射させることができる。
ここで、導光体の表面から漏光した光を少なくとも5回全反射を繰り返すことができる支持部長さLeは、導光体厚さをt、導光体の全反射の臨界角をθcとすると、Le=(5・t)・tan(θc)とすることができる。つまり、Leを求めることで、導光体から漏光した光を5回以上拡散反射させることが可能な支持部長さを確保できる。
すなわち、Leは支持部と導光体の界面の、導光体の表面に形成される前記支持部と前記導光体の界面を構成する物質の、前記導光体との屈折率比に対応する、導光体の全反射の臨界角θcを求めて、5回全反射を繰り返す長さを計算することができる。また、ここで支持部長さを5回以上全反射を繰り返す長さ以上とすることにより、漏光による損失を低減することができるとともに、支持部長さを所定長さ以上確保できるので、導光体を安定して保持することができる。
前記支持部を構成する光反射性部材は、PET樹脂、PC樹脂、アクリル樹脂、難燃アクリル樹脂のいずれかから選択されるマイクロ発泡樹脂であることが望ましい。支持部と導光体を接着剤により接着する場合に、接着剤層の屈折率は、導光体の屈折率よりも小さい接着剤を用いるのが好ましい。接着剤の屈折率が導光体の屈折率よりも小さければ小さいほど、臨界角は小さくなり、導光体に閉じこまれる光の割合が多くなり導光体が薄く光の入射部が小さくても効率的に導光体に光を入射することができる。
なお、接着剤を支持部の両端部に薄く設けてその間を空気層とすることも可能である。このように空気層を設けると、空気層の屈折率は、接着剤の屈折率よりも小さいので、さらに支持部の長さを短くすることができる。
前記支持部と導光体の対向面に全長に渡って接着剤層が設けられる場合、前記支持部の光取り出し部側の先端のみに、少なくとも前記接着剤層の端部を覆うように、光反射性部材を漏光防止部材として設けることが望ましい。このような構造とすることで、たとえば、導光体と支持部の界面に接着層を設ける場合でも、接着層からの漏光を効率的に防止できる。
また、開口部(光入射部)の面積が、枠体内面に対して十分に小さければ、枠体内部で拡散反射を十分に行って光を均一化することができる。例えば、枠体の開口部を除く内表面積が、枠体の開口部を含む全内表面積の90%以上であると、導光体の側面または表面および裏面から取り出す光の均一性が増加するが、90%未満では不充分となる。90%以上とすることが好ましい。
光ガイド部、支持部は、枠体とともに光反射特性に優れるマイクロ発泡樹脂で一体化されて形成されていることが望ましい。これらの部材は、一体成形されてもよいし、別体で成形された後に一体化されたものでもよい。このようにすることで、照明装置の生産性が向上するとともに、光取り出し効率に優れる照明装置を実現できる。
また、導光体が形状保持性を有する透明な樹脂シートであれば、導光体の導光方向とは直交する方向にも光を透過させることができる。このため、他の照明装置と組み合わせて使用することができる。
また、LED光源の出射方向と光入射面とが所定角度を成す場合において、光入射部がLED光源の配向角の範囲に含まれないように、LED光源を光入射部から離間させることで、光入射部に入射する前に、LED光源から照射される輝度が高い光を導光空間の反射層に照射させ、導光空間内で多重反射させることができる。このため、光を確実に均一化することができ、均一化された光を導光体に取り込むことができる。
複数のLED光源を光入射部と対向させて導光空間内に配置する場合は、LED光源の配置間隔を2L×tanθとすることで、導光体へ光を均一に入射させることができる。ここで、LED光源から光入射部までの距離をL、配向半角θとすると、開口部の長さ方向に沿った配置間隔は、2L×tanθと略一致とすることが望ましい。
LED光源から照射された光の一部は、光入射部に直接入射するが、この際、上記式を満足させることで、LED光源からの直接光の配向強度分布を、複数のLED光源からの直接光を互いに重ねることで、直接光の開口部位置における強度を均一にすることができる。
また、導光体として樹脂シートを用い、少なくとも曲がり部を有し、光取り出し部を湾曲形状とすることで、たとえば、導光体への照明光の入射側面から所定距離離れた異なる位置や方向に出射側面を配置できる。そのため、設計の自由度を高め、造形性と意匠性の高い照明装置が得られ、さらに設置空間の自由度を拡げることができる。
また、曲面形状を有する部材に対して、その部材を覆うように照明装置を設置することができ、平面形状以外の部材の端面に照明機能を追加できる。この際、導光体は透明なので、取り付ける部材の見え方を変えることがなく照明機能を付与することができる。
また、導光体の表面または裏面に光取り出し部を設けることで、導光体の側面に加えて表面や裏面の方向に光を取り出すことができる。このため、利用目的に応じた照明設計ができると同時に意匠性の高い照明装置を得ることができる。
また、導光体の光取り出し部以外の側面を光反射性部材で覆うことで、不要な部位からの漏光を抑制し、光取り出し部から、より明るい光を取り出すことができる。導光体の側面をすべて覆い、導光体の表面または裏面に光取り出し部を設けることで、導光体の表面または裏面に設けた光取り出し部のみから光を取り出すことができる。
枠体の内部にLED光源を有する第2の照明装置の第2の枠体の表面を導光体で覆い、すなわち、前記導光体を第2の照明装置における光透過部材として外装することで、2方向に独立に光を照射できる照明装置とすることができる。
このような複合的な照明装置とすることで、照明装置から照射する光を面状に取り出したり、線状に取り出すなど、異なる方向、異なる状態で光を取り出す照明装置を得ることができる。また、面状照明を白色または昼光色、線状照明を青色や緑色などの面状照明と異なる色として、加飾照明としても用いることができる。
また、第2の照明装置の枠体の窪み部の内部に第1の照明装置を配置し、第2の照明装置の第2の枠体の開口部を光透過部材で覆うことで、第2の照明装置の導光空間の内部に第1の照明装置を内装することができる。この場合には、導光体から光取出しを行なう第1の照明装置は、第2の照明装置の枠体の窪み部の内部に形成される導光空間内に固定されることが望ましい。
また、この場合、第2の照明装置の導光空間の内部に配置される第1の照明装置は、第2の照明装置の第2のLED光源の導光を妨げない位置に固定されることが望ましい。ここで、第1の照明装置の光取出し部は、導光体のいずれの面であっても良いが、導光体の側面よりも表面あるいは裏面とすることが望ましい。
この場合、第1の照明装置の導光体の側面または表面あるいは裏面から取出された光は、第2の照明装置の導光空間へ導光されて、第2の照明装置の光透過部材を透過して外部に取出される。例えば、開口部の面積を大きくし、導光体の表面と導光体を斜めに切断した面から光を取り出すことで、第2の照明装置の内部で拡散反射させて、導光体から取りだす光を均一化できる。ここで、導光体を用いた照明装置から取り出す光を着色光、第2の照明装置から取り出す光を白色や昼光色とすることで、加飾照明を得ることができる。
本照明装置は、特に、自動車内装あるいは室内照明や装飾用照明装置に好適である。
第2の発明は、第1の発明にかかる照明装置と構造部材との取り付け構造であって、前記枠体の開口部は、長手方向に略同一の断面形状を有し、前記照明装置は前記構造部材の内部に内装されて固定され、前記導光体の光取り出し部は出射側面であり、さらに前記出射側面の少なくとも一部が前記構造部材の開口部に配置されるように前記導光体が前記構造部材に固定されていて、前記構造部材の開口部から光取り出しを行うことを特徴とする照明装置の取り付け構造である。
前記構造部材の開口部に沿って、光取り出しを行なうライトガイド機能を有することが望ましい。
第2の発明によれば、例えば自動車内装などの構造部材への照明装置の取り付け構造を得ることができる。
また、構造部材の開口部に沿った形状で、光取り出しを行なうことができる。
第3の発明は、一つまたは複数のLED光源と、開口部を有し、酸化アルミニウム標準板の波長450〜650nmの可視光領域における光反射率を100%とした時に拡散反射率が90%以上、全反射率90以上の反射率を有するマイクロ発泡樹脂で形成された枠体と、前記開口部に固定されるシート状の導光体と、を具備する照明装置において、
前記LED光源を、前記枠体の内部の、前記開口部から所定距離離間した位置に配置し、前記枠体の内部には、前記開口部を除き外部と遮蔽された空間を形成し、
前記LED光源から出射される配向角の内部に形成される光束を、前記LED光源の出射端面の法線方向を中心軸として、前記枠体の開口部断面積より大きな断面積の空間に配光角に合わせた所定角度で放射状に広げることで、前記枠体の内表面で拡散反射させて均一化して、
さらに前記LED光源からの光を、前記導光空間内に配置された前記導光体の側面、表面、裏面の少なくともいずれかに入射させ、前記導光体に入射した光を、前記導光体内で反射を繰り返すことで、前記光入射部から所定距離離れた位置の前記枠体の外部に配置された前記導光体の側面、表面、裏面の少なくともいずれかに形成された出射面に導光して、前記導光体の前記枠体の外部に配置された前記出射面に形成された光取り出し部の少なくともいずれかから光を取り出すことを特徴とする照明装置からの光取り出し方法である。
前記導光体の前記入射側面以外の側面をすべて光反射部材で覆うことにより、前記導光体の表面または裏面に形成された光取り出し部のいずれかから光を取り出してもよい。
第3の発明によれば、線状の照明装置において、光を所定距離導光して、線状の光を導光体の側面および、面状の光を光取り出し部が形成された表面または裏面から均一に取り出すことができる。
さらに、導光体の入射側面以外の側面をすべて光反射部材で覆うことにより、導光体の表面または裏面に形成された光取り出し部のいずれかから光を取り出すことができる。
以上のように、第3の発明によれば、線状の光を導光体の側面および面状の光を光取り出し部が形成された表面または裏面から取り出すか、あるいは導光体の表面または裏面に形成された光取り出し部かのいずれかから取り出すことができる。
第4の発明は、一つまたは複数のLED光源と、開口部を有し、酸化アルミニウム標準板の波長450〜650nmの可視光領域における光反射率を100%とした時に拡散反射率が90%以上、全反射率90以上の反射率を有するマイクロ発泡樹脂で形成された枠体と、前記開口部に固定されるシート状の導光体と、を具備する照明装置において、前記LED光源を、前記枠体の内部の、前記開口部から所定距離離間した位置に配置し、前記枠体の内部には、前記開口部を除き外部と遮蔽された空間を形成し、前記LED光源から出射された配向角の内部に形成される光束を、前記LED光源の出射端面の法線方向を中心軸として、前記枠体の開口部断面積より大きな断面積の空間に配光角に合わせた所定角度で放射状に広げることで、前記枠体の内表面で拡散反射させて均一化して、さらに前記LED光源からの光を、前記導光空間内に配置された前記導光体の側面、表面、裏面の少なくともいずれかに入射させることを特徴とする照明装置の光接続方法である。
第4の発明では、導光空間により光源の照射光が均一化されて導光体の入射部に照射されるので、導光体にLED光源を直接入射する場合と比べると、導光体から均一な光を取り出すことができる。
また幅が長い導光体にLED光源から直接入射させて光結合させる場合には、LED光源が指向性の面光源であるため、均一な光結合状態を得ることができないが、本願は、枠体内で均一化された光が導光体に入射されるので、少ない数のLED光源で均一な照明を得ることができる。また、高反射率の反射材を使用することで、光の利用効率を高めることができ、枠体の内での多数回の拡散反射を繰り返しても、導光体に入射する光の輝度低下が少ない。
本発明によれば、簡易な構造で、LED光源から出射された光を導光体の光入射部の入射側面よりも大きな断面積の空間に広げて、枠体内部の導光空間内での拡散反射を促進することで、光源の利用効率を高めて、導光体から輝度レベル低下の少ない明るい均一な光を取り出すことが可能な照明装置および照明装置からの光取り出し方法を提供することができる。
照明装置1を示す斜視図。 照明装置1の断面図。 照明装置1の枠体3の拡大断面図。 図2のA部拡大図。 図2のB部拡大図。 支持部9の他の実施形態を示す図。 支持部9の他の実施形態を示す図。 照明装置1の平面断面図。 照明装置1aの断面図。 照明装置1bの断面図。 照明装置1cの断面図。 照明装置1の枠体3の拡大図。 照明装置1dを示す斜視図。 導光体から光取出しを行なう照明装置を外装した照明装置1fの底面図。 図11aのH−H線断面図。 導光体から光取出しを行なう照明装置を内装した照明装置1gを示す断面図。 図12aのJ部拡大図。 照明装置1hを示す斜視図。 照明装置1hの断面図。 図13aのI部拡大図。 照明装置1iの平面図。 照明装置1jの断面図。 枠体3の他の実施形態を示す図。 枠体3の他の実施形態を示す図。 枠体3の他の実施形態を示す図。 照明装置の取り付け構造10を示す断面図。
(第1実施形態)
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図1は照明装置1を示す斜視図であり、図2aは、照明装置1の断面図であり、図2bは、照明装置1の枠体3の拡大断面図である。また、図3aは、図2のA部拡大図、図3bは、図2のB部拡大図である。
照明装置1は、主に、枠体3、導光体5、LED光源13等から構成される。なお、以下の図において、配線や基板等については図示を省略する。
枠体3は、一部に開口部8を有する。開口部8は、略直線状に形成される。枠体3の内部には、一つまたは複数のLED光源13が配置される。この際、LED光源13が枠体3の内部の開口部8から所定距離離間した位置に配置される。枠体3の内部には、開口部8を除いて外部と遮蔽された空間が形成される。開口部8は、後述する支持部9により外部に連通可能な構造を有している。この空間は、LED光源13から出射された光を導光する導光空間15を構成する。なお、枠体3は、開口部8の長手方向(図2bの断面に垂直な開口部の幅方向)に略同一な断面形状を有している。
枠体3の開口部8近傍には、光ガイド部11が設けられる。光ガイド部11は、後述する導光体5(本実施例では厚さが1mm以下)へ光を集光する部位である。光ガイド部11の先端には、支持部9が設けられる。支持部9は、導光体5を支持する部位である。光ガイド部11および支持部9自体あるいは支持部9の内面は、共に光反射性部材で構成される。すなわち、光ガイド部11と支持部9が、全体として枠体3と一体に形成されている。光ガイド部11は、枠体3の開口部8の近傍に、導光体5に向かって先細り形状をなす。また、導光体5の両面は、支持部9で挟み込まれて支持される。なお、支持部9の先端部が開口部8となる。すなわち、開口部8には導光体5が固定される。導光体5は、シート状で所定厚さを有する。なお、導光体5の固定については、詳細を後述する。
なお、枠体3の形状は、図示した例には限られない。例えば、導光体5へ光を効率よく導光可能であれば、光ガイド部11は必ずしも必要ではない。また、支持部9は、導光体5を確実に固定することが可能であればなくてもよい。
図2bは、照明装置1の枠体3の拡大断面図である。この例では、LED光源13と光ガイド部11側の支持部9の端部に支持された導光体5の入射測面5aとが対向して配置される。ここで、LED光源13から出射される光束を、LED光源の出射端面の法線方向を中心軸として、前記枠体の開口部断面積より大きな断面積の空間に所定角度範囲(配光角の範囲)に放射状に広げることができる。この所定角度の範囲に広げられた光束を、導光空間の内部で、枠体3内面の光反射性部材11で拡散反射させることできる。この導光空間内部で、拡散反射させた光を光入射部に入射させることができるため、導光体5から均一な光を取出すことができる。
さらに、LED光源13から出射される光束を、広げる断面積は、この図では、約8倍に広げられている。出射される光束の断面積が導光体5の入射側面5aの断面積の2倍以上に形成されていれは十分な拡散反射性が得られることから、枠体により形成される導光空間の内部で、枠体内面の光反射部材で拡散反射される光を十分均一化することができる。この場合は、枠体の開口部の断面積と枠体の開口部を含む全表面積の割合いが、1:6以上の条件も満足することから、導光空間の内部での拡散反射光の均一化がさらに進むことになる。
図2の例では、LED光源が1個の場合には、開口部の長手方向に見た場合に、導光体の入射側面に直接光も入射するため、導光体の輝度分布が直接光の影響を受けることになる。
図3aに示すように、照明装置1用の枠体3は、基材3aと、基材3aの内面に貼り付けられた光反射性部材3bとからなる。基材3aは、例えば、金属製または樹脂製である。光反射性部材3bは、例えば、白色の光反射性部材、フィルム状の光反射性部材またはマイクロ発泡樹脂製の光反射性部材である。
なお、マイクロ発泡樹脂製の光反射性部材が、枠体3自身で形状を維持することができ、さらに外力を付与した時に容易に変形できるマイクロ発泡樹脂製の光反射性部材3bで構成してもよい。このようなマイクロ発泡樹脂シートは、形状保持性に優れるだけでなく、容易に変形させることができるため成形性に優れている。
枠体3を構成するマイクロ発泡樹脂としては、光反射性の他、形状維持性と成形性に優れるPET樹脂、PC樹脂、アクリル樹脂、難燃アクリル樹脂のいずれかから選択することが望ましい。
ここで、マイクロ発泡樹脂の光学特性として、酸化アルミニウム標準板を用い、この標準板の可視光領域における光反射率を100%とした時に、マイクロ発泡樹脂の反射率は、拡散反射率90%以上、全反射率が90%以上であることが望ましい。このように、拡散反射率が90%以上、全反射率が90%以上の反射率を有する部材を使用することで、導光空間内での拡散反射による光の均一化と輝度レベルの維持の両者を確保することができる。また、拡散反射率95%以上、全反射率が95%以上であれば、さらに望ましい。光反射性部材3bとして、アルミニウム、ステンレスや銀などの正反射率の高い金属材料を使うことは拡散反射率が低いので、導光空間における光りの均一化のためには好ましくはない。
例えば、マイクロ発泡樹脂シートの厚さは、曲げ加工ができれば、特に制限はないが、通常は、0.4mm〜2.0mmである。すなわち、枠体3の、開口部8を除く内表面が、略全面にわたって光反射性部材3bで形成されればよい。枠体3自体をマイクロ発泡樹脂製シート部材で構成することで、枠体3の内部での光の均一化と軽量化を同時に達成することができる。マイクロ発泡樹脂としては、例えば、平均気泡径が0.2μmから40μmの範囲であり、平均気泡径は1.0〜10μmであることが望ましい。この理由は、平均気泡径が小さくなると、光の透過度が高くなり反射率が低下する。また、平均気泡径が大きすぎると拡散反射率が低下するためである。
ここで、マイクロ発泡樹脂の光反射率の波長依存性が、光の波長範囲で±4%以内を満足すれば、LED光源13の色を赤色、黄色、緑色、青色などの種々の色に変える加飾照明用の照明装置の枠体3としても有効に使用することができる。マイクロ発泡樹脂の光反射率の波長依存性は、光の波長範囲で±2%以内とすることもできる。
枠体3をマイクロ発泡樹脂で成形する場合には、枠体3を上下2分割して成形して両者を接着してもよく、上下2分割した部材にフランジ部を設けて金型内に絞りこむような成形をしてもよい。すなわち、枠体3にアンダーカット部が形成されていないような形状であれは、枠体を容易に成形可能である。また、マイクロ発泡樹脂シートを折り曲げて枠体3を組み立ててもよい。このように、枠体3を、マイクロ発泡樹脂で構成することで、基材3aが不要となり、部品点数を削減し、軽量な枠体3を実現することができる。
導光体5は、例えば透明樹脂製(半透明樹脂製を含む)のシートである。導光体5は、例えば、薄肉の透明樹脂の射出成形品を用いることができる。導光体5の材質としては、PET樹脂、PC樹脂、アクリル樹脂、難燃アクリル樹脂などを用いるが、その他の樹脂を用いても良い。なお、導光体5は、形状保持性を有し、自身で形状を維持することが可能であり、導光体5の厚さは、例えば0.5mm程度である。もちろん、導光体5としては、導光体5自体で形状を維持できる樹脂シートの他、外力を付与したり、支持体に固定すれば、所定の形状を維持できる樹脂フィルムも用いることができる。尚、導光体5に曲げ加工を行わない場合には、ガラス板も用いることができる。
前述したように、導光体5は、枠体3の開口部8(支持部9)に固定される。導光体5と枠体3とは、例えば、接着または融着で接合することができる。接着剤を用いて両者を接合する場合、接着剤の厚み部分から漏光するおそれがあるので、できるだけ接着層を薄く、極薄に接着層を形成するか、光を透過しにくい接着剤で接着することができる。また導光体5と枠体3を密着させて機械的に固定することも可能である。
図4aは、接着剤(粘着剤)を用いて、導光体5と支持部9の対向面に枠体3の開口部8側から支持部9の開口部7まで、全長に渡って接着剤層81を形成して導光体5と枠体3を固定する場合を示す。このように、図3aと異なる状態で、導光体5と支持部9とを接着することができる。また、導光体5の光入射側面5aから、導光体5の出射側の側面方向に向かって、接着剤層81の厚さを傾斜的に減少させることも可能である。このようにすることで、接着剤層81からの漏光を少なくしたり、防止したりすることが可能になる。
また、図4aに示すように、支持部9の開口部7の光取り出し部側の先端に、少なくとも接着剤層81の端面を覆うように、光反射性部材が、漏光防止部材6として設けられる。例えば、マイクロ発泡樹脂からなる光反射性部材を漏光防止部材6として、接着剤層81の端面を覆うように支持部9に略垂直に導光体5の表面5dおよび裏面5eに対向するように接着することで、支持部9の端部からの漏光を防止することができる。
また、支持部9の内面には透明な接着剤を用い、支持部9の先端側の端面に漏光防止部材6に変えて白色の光反射性接着剤や黒色の光吸収性の接着剤を用いてもよい。このようにしても、支持部9の端部で透明接着剤を通過する光を反射させたり、吸収させたりして、接着剤層81からの漏光を防止することも可能である。
なお、接着剤を使用する場合には、接着剤の屈折率は、導光体5の屈折率より小さく、導光体5との屈折率差の大きいものを用いることが望ましい。また、光透過性の接着剤層81が形成されないようにするには、接着剤を使わないで、支持部9と導光体5を熱融着するか、機械的に固定することができる。
また、図4bに示すように、支持部9の枠体3の開口部8の側と支持部9の開口部7の導光方向の両端部のみを、導光体5と接着剤で固定することもできる。すなわち、支持部9と導光体5の対向面の両端部に接着剤層81を設けて両端部以外の部分に空気層84を形成してもよい。
この場合においても、接着剤層81から漏光を防止するため、漏光防止部材6を設けることもできる。尚、図4bでは、支持部9と導光体5の対向面の両端部に接着剤層81を設けたが、対向面の両端部の外側に接着剤を塗布して固定することもできる。このように、導光体5の表面5dおよび裏面5eの少なくとも一部が、支持部9と接着剤で接合されてもよい。なお、以下の説明では、接着剤層81および空気層84の図示を省略する。
次に、照明装置1の機能(光取り出し方法、光接続方法)について説明する。図2に示すように、LED光源13は、開口部8に対向するように枠体3の内面に配置される。LED光源13から照射された光の内、導光体5の入射側面5aに直接入射する光の一部は導光体5内に透過し、残りの光は導光空間15に反射する。導光体5の入射側面5aに入射しない光は枠体3の内面に入射する。導光体5の入射側面5aから反射した光と、枠体3の内面に入射する光は、枠体3の内面で反射を繰り返す。
通常、LED光源13から出射された光は指向性が高いが、枠体3内で反射を繰り返すことで、出射光の照射範囲が広がり、導光空間15内で光が均一化される。したがって、少ないLED光源13でも、導光体5の入射側面5aに光を均一に入射させることができる。ここで、枠体3での反射は、枠体3内の導光空間15での光の均一化の観点では、拡散反射であることが望ましいことから、光反射性部材には、拡散反射に優れる部材を使用する。
図3aに示すように、導光空間15で均一化された光の一部は、光ガイド部11の内面で反射する。前述したように、光ガイド部11は、開口部8(支持部9との境界部)に向かって先細り形状となる。このため、光ガイド部11で反射した光は、中央に集められる集光効果を有する。(図中矢印C)。光ガイド部11の先端には、光ガイド部11の高さ方向の略中央に支持部9が形成される。前述したように、支持部9には、導光体5が固定される。このように、光ガイド部11を設けることで、光ガイド部を設けない場合に較べて、LED光源側への反射を少なくすることができるので、導光空間内での光を効率的に導光体5に入射させることができ、導光体から取出す光の輝度を向上させることができる。
導光体5の入射側面5aは、支持部9と光ガイド部11との境界部に位置し、導光空間15に露出する。導光体5の入射側面5aは、導光体5への光入射部となる。導光空間15内で均一化された光は、入射側面5aから導光体5内へ入射する。
図3bに示すように、導光体5内に透過した光の内、入射角が全反射の臨界角度以上の角度で入射した光は、ほとんどロスなく全反射を繰り返して、導光体5の他の出射側面5b(または図1に示すように出射側面5c)から出射する(図中矢印E)。すなわち、導光空間15内に配置された導光体5の入射側面5aが、導光体5への光入射部となり、光入射部から所定距離離れた、光入射部を除く他の出射側面5b、5cから光を取り出すことが可能である(図2の矢印F)。したがって、光ガイド部11は、光ガイド部11で反射した光が導光体5に入射する場合に導光体5の全反射条件を満足するような角度に形成することが望ましい。このような形状に形成することにより、導光体5の表面5d、裏面5eからの漏光を防止するかあるいは少なくすることができる。
一方、導光体5に、導光体5の表面5d、裏面5eに対して、全反射の臨界角度以下の角度で導光体5の入射側面から入射した光は、導光体5の表面5d、裏面5eから漏光する。特に、光ガイド部11での反射回数が多くなると、光入射部への光の入射角度が大きくなる成分が増加する傾向がある。
本実施形態では、支持部9において、導光体5の表面5d、裏面5eが被覆される。支持部9は、拡散反射性の高い光反射性部材3bで構成されるため、支持部9内において導光体5から漏光した光は、支持部9によって拡散反射して、導光体5内に戻される。このため、反射時に、反射した光の一部に対して、全反射の臨界角を満足させることができる。したがって、支持部9の内面において、拡散反射を繰り返すことで、導光体5内において、臨界角度以下の光が増加し、漏光する光を少なくすることができる。
このような効果を得るためには、支持部9の長さ(図3aのD)として、臨界角より小さい角度で入射した光が導光体5の表面5dあるいは裏面5eで拡散反射を5回以上繰り返すことが可能な長さであることが望ましい。少なくとも、5回拡散反射を繰り返すことで、漏光する光量がほぼ飽和するためである。
ここで、導光体5の厚さをtとする。また、支持部9と導光体5の界面において、導光体の表面5dあるいは裏面5eに形成される材料か、存在する物質のいずれかと導光体5との屈折率比に対応する全反射の臨界角をθcとする。この場合において、5回拡散反射を繰り返すために必要な支持部9の長さLeは、Le=5・t・tan(θc)と記載することができる。したがって、支持部9の長さD≧Leとすることが望ましい。
前述したように、支持部9と対向する導光体5の表面5dおよび裏面5eの一部にだけ接着剤を用いて支持部9と導光体5を固定する場合では、支持部9と導光体5の間の広い範囲で空気層84が存在する。具体的には、支持部9と導光体5の固定を支持部の両端面のみに接着剤を塗布して行う場合である。ここで、空気層84の屈折率を1とする。この場合、臨界角より小さい角度で入射した光が導光体5の表面5dおよび裏面5eで拡散反射を5回以上繰り返すのに必要な支持部長さDは、導光体5がPET樹脂の場合には、導光体5の厚さの約4.1倍以上であればよい。
また、支持部9と対向する導光体5の対向面の全長に渡って接着剤で導光体5と支持部9を固定する場合、例えば屈折率1.49の接着剤を用いると、支持部9の長さは、導光体の厚さの14.5倍は必要になる。支持部9の長さを短くして漏光を防止するには、接着面全長に接着剤を塗布するのではなく、例えば支持部9に所定長さの空気層84を残して両端部のみに接着剤を塗布することが望ましいが、支持部9で導光体5を直接保持することもできる。
したがって、導光体5の表面5dおよび裏面5eで拡散反射を5回以上繰り返すのに必要な支持部9の長さを短くするには、導光体5の表面5dおよび裏面5eに接触する材料の屈折率を、導光体5の屈折率よりできるだけ低く設定することが望ましい。また、導光体5と接触する材料と導光体5自体の屈折率差を大きくすることが望ましい。ここで、導光体の厚さを0.5mmとすると、支持部9と導光体5の界面が空気層の場合は、2.05mm,界面に屈折率1.49の接着材を用いたとしても、約7mmになる。
つまり、接着剤を導光体5の表面5dおよび裏面5eに塗布して、導光体5を固定する場合には、接着剤は導光体5より小さい屈折率ものを使用し、さらに接着剤と導光体5の屈折率差を大きくすることが望ましい。ただし、接着剤と導光体5の屈折率が同一の場合には、導光体5を通過した光はそのまま接着剤層81を通過するので、導光体5の表面5dおよび裏面5eに接着剤層81を設けないで、導光体5を支持部9で直接支持する場合と同様に取り扱うことができる。
なお、使用する導光体5の屈折率が高いほど、導光中の光の漏光によるロスが少なくなることから、導光体5の屈折率は大きい方が望ましい。
導光体5の入射側面5aに入射する光の均一性を高めるには、入射側面5aを粗化したしり、凹凸の断面形状とするなどして入射側面5aでの反射率を高めてもよい。この場合、導光空間15での反射回数が増えることになるが、反射率が高い光反射性部材を使用することで出射側面5b、5cからの輝度の低下を低減することができる。
また、導光空間15内において、確実に光を均一化するためには、開口部8と、枠体3の開口部8を含む全内表面積の割合が、1:6以上であり、1:10以上であることが望ましい。すなわち、枠体3の開口部8を除く内表面積は、枠体3の開口部8を含む全内表面積の90%以上であることが望ましく、さらに95%以上であることが望ましい。
枠体3の開口部8を除く内表面積が、枠体3の開口部8を含む全内表面積の90%未満であると、導光空間15内で十分に光が均一にならずに、光取り出し部での輝度のムラが目立つおそれがある。なお、上記割合の上限は特に設ける必要がないが、導光体5から光を取り出す時に、光入射部の面積が小さくなりすぎて、照明装置として必要な照度を得ることができなくならないように開口部8(光入射部)の寸法、形状を適宜調整すればよい。また、照明装置の小型化・薄型化の要求に対応して適宜決めればよい。
なお、導光体5が透明でなくてもよい場合には、枠体3から露出する導光体5の表面5d、裏面5eを、光反射性部材で覆ってもよい。このようにすることで、導光体5の表面5d、裏面5eからの漏光を防止し、導光体5の出射側面5b、5cのみからより効率的に光を取り出すことができる。また、出射側面でなく導光体の表面から光を取り出す場合には、表面5d、裏面5eを覆う光反射性部材の表面に文字や模様を印刷したものを使うことで、看板や広告の用途に適用することができる。
次に、図5に示すように、LED光源13の配置について詳細を説明する。図5は照明装置1の平面断面図である。図示したように、本実施形態では、LED光源13は、光入射部である入射側面5aに対向する位置に配置される。ここで、LED光源13を所定の間隔で複数個配置する場合には、LED光源13の配向半角をθとし、LED光源13から光入射部までの距離をLとすると、開口部8の長さ方向に沿ったLED光源13の配置間隔Pは2L×tanθと略一致することが望ましい。
なお、LED光源13の正面方向に対する配向半角θは、例えば60°±10°の角度の範囲である。この場合には、隣接するLED光源13からの直接照射光を、光入射部において連続して入射するためには、LED光源13同士の設置間隔Pが、2L×tan(60°±10°)であることが望ましい。
このように、LED光源13を配置することで、照明装置1の光取り出し面の輝度を均一化することができる。ここで、配向半角θ=60°とした場合では、隣接するLED光源13からの直接光は、ピーク強度の1/2以上の強度の光が重畳される。このため、入射側面5aに入射する光の照度は、LED光源13の中心の法線位置における照度とほぼ同等になる。
このように、本実施形態では、上記条件を満足するようにLED光源13を配置することが望ましい。なお、図5においては、LED光源を2つ配置したが、LED光源13は3つ以上であってもよい。
以上、第1の実施の形態によれば、枠体3の導光空間15の内部でLED光源13から出射された光を、拡散反射を繰り返すことで均一化することができる。すなわち、LED光源13からの光を照射空間に広げることで、照射空間内の光の空間分布を均一化することができる。このため、少ないLED光源13によって、導光体5の入射側面5aに入射する入射光を均一化でき、結果として導光体5の出射側面5b、5cから照射する光を均一化できる。
また、マイクロ発泡樹脂製の光反射性部材3bを用いることで、軽量であり、効率良く光を拡散反射することができ、照明装置1から出射する光を増やすことができる。すなわち、同じ電力でも明るい照明にすることができる。
また、導光体5内を全反射で光が導光するため、光入射部とは異なる他の出射側面5b、5cから均一な光を線状に取り出すことができる。
また、光ガイド部11を設けることで、導光空間15内の光を効率よく導光体5に入射させることができる。
また、光ガイド部11の先端に、支持部9を形成することで、導光体5を確実に固定することができる。また、支持部9が光反射性部材3bで構成されることで、支持部9においても拡散反射を行うことができる。このため、導光体5の表面5d、裏面5eから漏光する光の一部の、例えば全反射の臨界角以下の反射角で入射した光を、全反射の臨界角度以上で拡散反射させることで、導光体5からの漏光を抑制することができる。
ここで、支持部9に正反射部材を用いた場合には、全反射の臨界角以下の角度で導光体5から漏光して支持部9に入射した光は、支持部9で全反射を繰り返す。しかし、導光体5を導光する光が、支持部9を過ぎると、導光体5の表面5dおよび裏面5eから導光体5の外部に放出される。このため、支持部9に正反射部材を用いることは好ましくないが、支持部9の表面での反射に際して一部は拡散反射成分を含むことから補助的な部材として使用することができる。
また、LED光源13同士の配置のピッチを適正にすることで、導光体5に入射する直接光の光量ムラを抑制することができる。
なお、本実施形態の照明装置1は、自動車内装、室内照明あるいは装飾用照明装置に特に好適である。例えば、自動車の内装や通常のディスプレイ(装飾用照明)などに用いることができる。この際、LED光源13と光取り出し部とを離して配置することが可能であり、また、LED光源と光取り出し面のそれぞれを異なる角度に配置することが可能であることから、照明装置1の搭載時の配置スペースの自由度が高い。
(第2実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。図6は、第2の実施形態にかかる照明装置1aの断面図である。なお、以下の説明において、照明装置1と同一の機能を奏する構成については、図1等と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。例えば、照明装置1aを示す斜視図は図1と同様である。
照明装置1では、導光体5の端部である側面が枠体の開口部8の端部に配置されるのに対して、照明装置1aでは、導光体5が導光空間15の内部に配置されることが相違する。照明装置1と照明装置1aは光ガイド部11や支持部9、開口部8のその他の構造は全く同様である。そのため、導光体5の側面及び表面と裏面が所定長さだけ導光空間15の内部に配置される。そのため、導光空間15の内部で拡散反射された光を導光体5の側面及び表面と裏面から導光体5の内部に取り込むことができる。すなわち、LED光源13からの光に対して、導光空間15内に配置された導光体5の入射側面5a、表面5d、裏面5eの少なくともいずれかが、導光体5への光入射部となる。
以上のように、第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、照明装置1aでは、導光体5に取り込む光量を増加させることができるため、導光体5から取り出す光の光量を増加させ、照明装置の輝度を増加させることができる。
(第3実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。図7は、第3の実施形態にかかる照明装置1bの断面図である。照明装置1bは、照明装置1aとほぼ同様に、導光体5が導光空間15の内部に配置され、導光体5の入射側面5aおよび表面5dが所定長さだけ導光空間15の内部に配置される。ここで、照明装置1bでは、導光空間15の内部に配置された導光体5の入射側面5aに、鋸刃状三角溝16aが形成され、導光体5の表面5dに鋸刃状三角溝16bが形成される。
第3の実施形態によれば、第1の実施形態等と同様の効果を得ることができる。また、導光体5の入射側面5aおよび表面5dに、例えば、鋸刃状三角溝16a、16bが形成され、導光体5の光取り込み部の表面積を増加させることで、導光体5への光取り込み効率を向上させることができる。このようにすることで、導光体5から取り出す光の光量を増加させ、照明装置1bの輝度を増加させることができる。
尚、導光体5の入射側面5a、表面5d、裏面5eに形成される形状は、鋸刃状三角溝16a、16bの他、線状溝、微小突起、凹凸模様、スリット、孔などのいずれでも良い。導光空間15内に配置された導光体5の表面積を増加させることができれば、上記の形状に限らず任意の形状加工を行うことができる。上記の他、導光体5の表面にプリズムシートを貼付ける構造などとしても良い。
(第4実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。図8aは、第4の実施形態にかかる照明装置1cを示す断面図である。
照明装置1cは、照明装置1とほぼ同様の構成であるが、LED光源13の配置が異なる。本実施形態においては、LED光源13は、LED光源13の発光面が枠体3の開口部8(光入射部)に対して略直交する位置に配置される。
図8bは、照明装置1cの枠体3の拡大断面図である。照明装置1cでは、導光体5の光入射部が入射側面であり、光入射部の全体が、LED光源13からの光の配向半角θ(配向角2θ)に含まれないように、LED光源13が、光入射部から所定距離離れた位置に配置される。
なお、図示した例では、LED光源13と導光体5の入射側面5aとの距離を離す構成となっているが、相対角度を所定角度に変えてもよい。
この場合でも、輝度が高いLED光源13からの直接光が入射側面5aに入らない位置関係とすることができる。つまり、LED光源13と導光体5の入射側面5aの距離とLED光源13の導光体5に対する配置角度の両者を適宜調整することで、間接光をのみを入射側面に取り込むことができる。照明装置1cの設置場所や取り付けやすさを考慮してLED光源13と入射側面5aの位置関係を決めればよい。
このようにすることで、LED光源13からの直接光が、導光体5に入射されずに、導光空間15内で多重反射させて均一化した光を導光体5に入射させることができる。したがって、導光空間15内の光の空間分布を効率的に均一化することができる。このため、導光体5の入射側面5aに入射する光を均一化することができる。
第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、LED光源13を、光入射部に対して略直交する向きに配置し、LED光源13の配向角の照射範囲に、光入射部が含まれないようにすることで、LED光源13からの直接光の影響を低減でき、導光体5の入射側面5aに入射する光をより均一化できる。
(第5実施形態)
次に、第5の実施形態について説明する。図9は、第5の実施形態にかかる照明装置1dを示す斜視図である。照明装置1dは、照明装置1とほぼ同様の構成であるが、導光体5の少なくとも一部に曲がり部17が形成される点で異なる。
曲がり部17は、任意の方向に導光体5が曲げられて形成される。曲がり部17の曲率が所定以下であれば、導光体5内を導光する光はほとんど外部に漏光せず、曲がり部17の形状に沿って導光する。したがって、導光体5内の光を、光取り出し部である出射側面5b、5cまで導光することができる。また、導光体5に曲がり部17を形成することで、光取り出し部である出射側面5b、5cを、導光体5の曲がり部17に応じた湾曲形状であるか、導光体5を筒形状とすることができる。
第5の実施形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、導光体5に曲がり部17を設け、導光体5を曲げて使用することで、導光体5の出射位置を変えたり、光出射面の形状を斜めにしたりして照明装置1dの装飾性を増すことができる。また、照明装置1dの設置位置に応じて、照射形状や照射方向を任意に設計することができる。そのため、光の入射方向と出射方向に角度差が存在する場合などに対しても有効である。たとえば、導光体5を入射方向から出射方向に90°曲げて使用することも可能である。
特に図示しないが、導光体5の一部に、曲り部でなく、切欠き部19が形成されていても良い。すなわち、枠体3から光取り出し部である出射側面5bまでの距離が、部位によって異なる。また、切欠き部19の形状を変えることで、導光体5の光取り出し部が直線ではなく、任意の形状とすることができる。
(第6実施形態)
次に、第6の実施形態について説明する。図10aは、第6の実施形態にかかる照明装置1fを示す底面図であり、図10bは図10aのH−H線断面図である。照明装置1fは、照明装置1とほぼ同様の構成を含む。ここで、照明装置1の構成を第1の照明装置とする。照明装置1fは、第1の照明装置と、第2の照明装置である照明装置2が一体化して構成される。照明装置2は、第1の照明装置に外装される。すなわち、照明装置1fは、照明装置1と照明装置2とが組み合わせられたものである。なお、照明装置1に代えて、前述した他の照明装置1a〜1cを適用してもよい。特に、照明装置1cを用いれば、照明装置1からは、間接光のみを取出すことができる。
照明装置2は、第2の枠体である枠体21とLED光源23等からなる。枠体21は、反射板を兼ね、一方に開口する凹形状の窪み形状を有する。窪み部22の開口部が光取り出し部である。窪み部22の内部には、LED光源23が設けられる。
導光体5の一方の面上(例えば裏面5e上)には、照明装置2の枠体21が配置される。枠体21(窪み部)の開口部(光取り出し部)は照明装置1の導光体5で覆われる。すなわち、シート状の導光体5の一方の面により照明装置2の枠体21の開口部が覆われる。例えば、枠体21の外形(開口部の形状)と導光体5の外形はほぼ一致する。なお、本実施形態では、枠体3から露出する導光体5の側面全体を出射側面5bとする。
枠体21は、例えばマイクロ発泡樹脂製の光反射性部材で構成される。枠体21で囲まれた空間(枠体21と導光体5で囲まれた空間)は、照明装置2の導光空間25となる。
ここで、導光体5は、透明な部材である。したがって、枠体21内から、導光体5の裏面5eに入射した光は、他方の表面5dに透過する。したがって、導光空間25内に配置されたLED光源23からの光は、枠体21の内面で複数回拡散反射し、導光体5の裏面5eから表面5dに透過して上方に面状に照射される(図中矢印G)。
このように、照明装置1fのLED光源23からの光に対しては、導光体5は、導光機能を発揮するのではなく、光透過部材として機能する。すなわち、導光体5が、窪み部の光取り出し部を覆い、導光体5がLED光源23からの光の光透過部材として使用される。
また、前述したように、導光体5内には、枠体3内の光が導光し、出射側面5bから出射する(図中矢印F)。したがって、照明装置1fは、異なる2方向に向けて、それぞれ面状発光および線状発光をさせることができる。
なお、照明装置1の導光体5の表面を粗面化し、導光体5の側面を光反射性部材で覆えば、照明装置1および照明装置2からの光を導光体5の表面方向に取出すこともできる。なお、導光体5の表面を粗面化するかわりに、導光体5の表面に鋸刃状三角溝、線状溝、微小突起、凹凸模様の形成や、プリズムシートの貼付けなどを行なえば、照明装置1と照明装置2の光を、導光体5の表面に垂直な方向に取り出すことができる。
ここで、枠体21は、凹形状の窪み部22を有してもよい。図示は省略するが、例えば、枠体21に窪み部22を2個設け、それぞれの窪み部にLED光源23を配置してもよい。この場合、枠体21の全開口部が導光体5の一方の面によって覆われる。このような構成とすることにより、2つの上方に向けた面状発光させる照明とこれと異なる方向への線状発光させる照明を組み合わせた照明装置を得ることが可能になる。
このように、導光体5で照明装置2の枠体21の開口部を覆うように外装し、導光体5を別の照明装置2における光透過部材として使用する照明装置1fを得ることができる。この照明装置1fにおいては、導光体5を使用した照明装置1と、枠体21を使用した照明装置2を光透過部材により一体化することができる。
照明装置1fの光透過部材として、導光体5を使用する場合は、形状が保持できる機構を設けるのが良い。好適には剛性の高い導光樹脂シートや導光ガラス板を導光体5として使用するのが良い。
また、照明装置1では、導光体5の存在する部分とLED光源13を収納した枠体3とを、支持部9を挟んで分離して配置できる。ここで、照明装置1と照明装置2とを一体化して使う場合、照明装置2の枠体21内のLED光源23の設置する場所を照明装置1の光源部に近づけることができる。例えば、2つの照明装置の基板を共通化するなどすれば、照明装置1fをコンパクト化できる。更に、他の照明装置と組み合わせる場合の複合した照明装置の構成・形状の自由度を大幅に向上できるとともに、更に部品点数の削減も可能である。
なお、LED光源13とLED光源23は異なる色の照明とすることができる。したがって、例えば、導光空間25から導光体5を透過する光を車内や室内照明として用い、導光体5の出射側面5bからの光を加飾用照明として利用することができる。このような構造とすることで、面状照明と線状照明を兼ねる照明装置として、車内照明用と加飾照明の両者の機能を付与することができる。このような構造とすることで、LED光源13とLED光源23の光を導光体5の表面方向に取り出すこともできる。
第6の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、第1の照明装置の導光体5が、第2の照明装置の光取り出し部を覆うように外装されることで、第1の照明装置の導光体5が第2の照明装置のLED光源23からの光を取り出す光透過部材として、光取出しを行なうことができる。このため、第1の照明装置と第2の照明装置を組合せた複合照明装置を形成することが可能な照明装置を得ることができる。このように、導光体5を透過するように、他の照明装置を組み合わせることで、実用性と装飾性と兼ね備えた照明装置を得ることができる。
(第7実施形態)
次に、第7の実施形態について説明する。図11aは、第7の実施形態にかかる照明装置1gである。照明装置1gは、照明装置1fと同様に、導光体5から光取出しを行なう第1の照明装置に、一方が開口した凹形状の窪み部を有する反射板を兼ねる第2の枠体21の内部にLED光源23が配置された第2の照明装置が組合せられて用いられる。なお、照明装置1に代えて、前述した他の照明装置1a〜1cを適用してもよい。特に、照明装置1cを用いれば、照明装置1からは、間接光のみを取出すことができる。
照明装置1fは、第2の照明装置の開口部に、第1の照明装置の導光体5を光透過部材として外装したものであるが、照明装置1gでは、第2の照明装置の内部に、導光体5から光取出しを行なう第1の照明装置を内装した点が相違する。
照明装置1gの第2の照明装置は、開口部が光取り出し部である凹形状の窪み部を有する反射板を兼ねる第2の枠体21と、枠体21の窪み部の内部に設けられる第2のLED光源23と、開口部に設けられる光透過部材26とを、具備する。第2の照明装置の開口部は光透過部材26で覆われている。第2の照明装置の窪み部の内部に導光体5から光取出しを行なう第1の照明装置が内装されている。
たとえば、第2の照明装置の内部に内装された第1の照明装置が、第2の照明装置の枠体21の内部に固定される。この際の固定手段は、特に図示しないが、固定用爪や接着剤、あるいはその他の公知の固定手段を用いることができる。
図11bは、図11aのJ部拡大図である。照明装置1gでは、導光体5の出射側面5bを斜め上方に向けて切断してもよい。すなわち、照明装置1gは、第1の照明装置の導光体5の表面から光取り出しを行うか、あるいは、第1の照明装置の斜め上方に向けて切断した出射側面5bの少なくともいずれかから光取り出しを行うことができる。したがって、第1の照明装置から取り出した光と第2のLED装置のLED光源から取り出した光の両者を、第2の照明装置の光取り出し部から取り出すことができる複合照明装置を形成することができる。ここで、この第7の実施形態の照明装置1gにおいては、第6実施形態の照明装置1fの複合照明のように、第2の照明装置の光取り出し部は、第1の照明装置の導光体を兼ねることはない。
第7の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、第1の照明装置の導光体5から取り出した光を、第2の照明装置の光透過部材26から取り出すことができる。このように、照明装置1gによれば、第1の照明装置による光と、第2の照明装置による光をともに、第2の照明装置の光透過部材26から取り出すことができる。この場合も、第1の照明装置と第2の照明装置の色を変えることにより、加飾照明が可能である。
(第8実施形態)
次に、第8の実施形態について説明する。図12は、第8の実施形態にかかる照明装置1hを示す斜視図であり、図13aは、照明装置1hの断面図、図13bは、図13aのI部拡大図である。照明装置1hは、照明装置1と略同様の構造を有するが、導光体5の表面5dの一部に光取り出し部27が設けられる点で異なる。
光取り出し部27は、枠体3から所定距離離れた出射側面5bの近傍に設けられる。すなわち、光取り出し部27は、本実施形態における線状の光取り出し部の近傍に設けられる。光取り出し部27は、導光体5の表面5dの所定の範囲に形成される。
光取り出し部27は、導光体5の表面5dにプリズム加工を行って形成してもよく、プリズムシートを貼り付けてもよく、または、粗面化処理を施してもよい。また、反射機能材料を樹脂シートやガラス板などに接着する。このようにすることで、導光体5内を所定距離導光した後に、導光体5の表面5dの所定部位から光を取り出すことができる。
なお、光取り出し部27は、導光体5の表面5dではなく、裏面5eに設けてもよく、両方に設けてもよい。このように、導光体5の任意の位置に光取り出し部27を設けることで、導光体5の表面5dや裏面5eの光取り出し部27を設けた場所から導光体5に入射した光を取り出すことができる。すなわち、導光体5に入射した光は、導光体5内で反射を繰り返すことで、光入射部から所定距離離れた位置の枠体3の外部に配置された出射側面5b、5c、表面5dまたは裏面5eに導光される。さらに、導光体5の枠体3の外部に配置された出射側面5b、5c、表面5d、裏面5eに形成された光取り出し部27の少なくともいずれかから光を取り出すことが可能である。
第8の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。導光体5の表面5dまたは裏面5eに光取り出し部27が設けられ、導光体5の出射側面5b、5cの一部または全部を光反射性部材で覆うことにより、少なくとも導光体5の表面5dまたは裏面5eの光取り出し部27から光を取り出すことが可能である。また、導光体5の側面から線状に光を取り出すのみではなく、導光体5の表面5dまたは裏面5eから面状に光を取り出すことができる。
また、導光体の出射側面5b、5cを光反射性部材で覆えば、導光体5の表面5dまたは裏面5eのみから面状に光を取り出すこともできる。以上のように、導光体5の側面の一部または全部を光反射性部材で覆うことにより、導光体5の表面5dまたは裏面5eおよび側面、あるいは表面5dまたは裏面5eのいずれかから光を取り出すことができる。
(第9実施形態)
次に、第9の実施形態について説明する。図14は、第9の実施形態にかかる照明装置1iを示す平面図である。照明装置1iは、照明装置1と略同様の構造を有するが、照明装置1hと同様に、導光体5の表面5dの一部に文字、文字列、図形、記号、模様、またはロゴマークが描かれた光取り出し部27が設けられる点で異なる。この時、枠体の外部に配置された導光体5の出射側面5cや出射側面5bは光反射性部材29で覆われている。
上記の導光体5の表面5dの一部に文字、文字列、図形、記号、模様、ロゴマークが画かれた光取り出し部27として、「TOKYO」なる文字列がロゴマーク28として描かれている。本実施例では、光取り出し部27には、粗面化処理が施されているが、プリズム加工、プリズムシート貼付け、粗面化処理、表凹凸形成、微小突起の形成、段差を設けて光取出し部全体を低くする等の公知の光取り出しのための処理を行なうことができる。
第9の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。ここで、照明装置を点灯すると、表面5dに描かれたロゴマーク28を浮かび上がらせることができる。この際、LED光源に青を緑などの着色光を使用することで、意匠性を高めることができる。
(第10実施形態)
次に、第10の実施形態について説明する。図15は、第10の実施形態にかかる照明装置1jを示す平面断面図である。照明装置1jは、照明装置1と略同様の構造を有するが、光反射性部材29が用いられる点で異なる。
照明装置1jは、出射側面5bのみから光が取り出される。すなわち、出射側面5bのみが光取り出し部となり、出射側面5cからは光は取り出されない。本実施形態では、導光体5の光取り出し部以外の出射側面5cが光反射性部材29で覆われる。したがって、出射側面5cからの漏光を防止することができ、導光体5に入射した光は、出射側面5bのみから出射する。このため、出射側面5bからの光の輝度(照度)を向上させることができる。
なお、光反射性部材29は、枠体3の内面を構成する光反射性部材3bと同様の部材を用いることができる。例えば、光反射性部材29としては、マイクロ発泡樹脂製であることが望ましい。あるいは光反射性部材の樹脂被膜を塗布しても良い。
第10の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、光入射部と光取り出し部を除く出射側面5cを光反射性部材29で覆うことで、光取り出し面以外の出射側面5cからの漏光を防止することができる。したがって、光取り出し面である出射側面5bから取出す光の輝度(照度)を向上させることができる。なお、本実施形態においても、照明装置1hのように、表面5dまたは裏面5eに光取り出し部27を設けてもよい。
特に図示しないが、枠体の開口部8が一直線状ではなくても良い。例えば、開口部8を環状に形成することもできる。このようにすることで、導光体5が筒状に形成され、出射側面5bが環状となるため、環状に光を取り出すことができる。また、枠体の開口部8の形状は、1本の線からなる任意の形状とすることができる。上記のように、開口部8の形状は、設置される部位や光取り出し部の形状等に応じて適宜設定することができる。
(第11の実施形態)
次に、第11の実施形態について説明する。本実施形態においては、異なる断面形状の枠体を用いて、LED光源の配置との関係を示す実施形態を示す。例えば、枠体3の断面形状は、略長方形の先端に先細り形状を形成した略5角形である例には限られない。
例えば、照明装置1kは、図16aに示すように全体を曲線で形成し、枠体断面の輪郭を楕円の先端に先細り形状を形成したなすのような形状としてもよい。ここで、LED光源は、なすのような形状の長径方向の曲率半径の大きい底面部に、導光体の光入射側面に対し略直交するように所定距離離間してLED光源の直接照射光が導光体の入射側面としての光入射部に入射しないような距離と角度に配置されてもよい。
このように、LED光源を枠体内の所定位置に所定角度で配置して、導光体の光入射側面にLED光源の光束が直接入射しないようにすることができれば、導光体に直接光が入射せずに導光体から取り出す光を均一化することができる。この時の配置LED光源と光入射側面に直接光が入射しないようにできれば、後述するように配置角度は必ずしも直角でなくとも所定角度傾いていれば良い。
また、照明装置1lは、図16bに示すように、全体を略三角形として、枠体3の全体を先細り形状として、2つの等辺を底辺よりも長辺とした場合を示すが、この場合には、LED光源は導光板と略対向するように配置される。また、LED光源を出射する光束の中心部分は、導光板の入射側面に直接入射するが、LED光源を出射する光束の中心部分を除いた部分は、先細り形状をなす2つの等辺にて、導光空間内で光束が導光体の入射側面より、大きな断面積に拡開された後に拡散反射され、導光板に導光されるため、均一化した光を導光板の入射側面に入射させることができる。また、等辺が先細り形状をなすため、枠体自体が光ガイド部の集光効果を有するため、効率的拡散反射をさせて導光板に入射する光を均一化すると、同時に集光効率を向上させることができる。
図16cに示す照明装置1nは、枠体3の形状が、図16bと同一で、LED光源13の発光面が導光体の光入射側面5aに対して所定角度傾けて配置され、さらにLED光源が導光体から所定距離離間して配置されることで、導光体に直接光が入射しない場合の例を示す。この例では、図16bとは、枠体自体がマイクロ発泡樹脂で形成され、枠体3におけるLED光源13の配置と入射側面の配置が異なる。この例は、枠体自体がマイクロ発泡樹脂で形成されているため、構造が簡単で軽量である。
具体的には、先細り形状の2等辺三角形の形状の枠体において、LED光源13が2つの等辺の一方の長辺上に、導光体5の入射側面5aと反対方向に向いて配置されている。この例では、LED光源の光は、配向角を考慮した光束の広がりを考慮しても、導光体5の光入射部である光入射側面にLED光源13からの直接光が入ることがない。
このように、枠体3の断面形状としては、円形、楕円形、長円形、なすのような形状、多面体、長方形断面の一部が斜めに切り欠かれた形状など任意の形状を適用可能である。
また、第11の実施形態によれば、第4の実施形態と同様に、光入射側面5aに対して、LED光源を所定角度傾けることができる。第4の
実施形態においては、LED光源13は、LED光源13の発光面が開口部8(光入射部)に対して略直交する位置に配置されたが、この実施形態では所定角度で配置される点が異なる。また、この実施形態では、16bは、枠体3または光反射部材3b拡散反射された間接光の他、光入射部である導光体5の入射側面に直接光が入射するのに対して、16a,16cにおいては、間接光のみが入射することができるため、導光体5からより均一な光りを取出すことができる。
第11の実施形態によれば、図16a、図16bに示すような形状を含む、円形、楕円形、長円形、なすのような形状、多面体、長方形断面の先端に先細り形状の略5角形(図1の形状)、長方形断面の先端の一辺を切り欠いた形状など任意の形状の枠体を用いることができる。また、LED光源の枠体内での配置を、光入射部に対して、所定角度傾けて、所定距離離れた状態で配置することで、導光体へ間接光のみ入射させることで、枠体内部での拡散反射が繰り返されて、導光板から均一な光を取り出すことができる。以上のように、枠体形状の種類やLED光源の配置に関する設計の自由度を確保することができる他、軽量化も可能となる。
(第12の実施形態)
次に、第12の実施形態について説明する。第12の実施形態は、本発明の照明装置の構造部材への取り付け構造である。本実施形態では、枠体3の開口部8が長手方向に略同一の断面形状を有する導光体5が用いられる。
図17は、照明装置の取り付け構造10を示す断面図である。照明装置の取り付け構造10は、構造部材90への照明装置1mの取り付け構造である。照明装置1mは、照明装置1jと略同様の構造を有する。導光体5からの光取り出し部は出射側面5bであり、照明装置1mの出射側面5bの少なくとも一部が構造部材90の開口部91に配置されるように、導光体5が構造部材90に固定されている。
この時、照明装置1mの全体が、構造部材90の収納空間92に収納される。また、照明装置1mは、出射側面5b以外の出射側面5cが、光反射性部材29で覆われていて、出射側面5bのみから光を取り出すことができる。照明装置1mは、照明装置1jと同様の構造を有する。
ここで、導光体5の出射側面5bの開口部91への固定は、導光体5の出射側面5b近傍の表面と裏面を開口部91に挟み込んで固定してもよいし、あるいは導光体5の出射側面5b近傍の表面と裏面を開口部91に接着して固定してもよい。構造部材90は、独立した構造部材であっても、連続した構造体の一部や大型の構造体としての構造部材であってもいずれでも良い。なお、照明装置1に代えて、前述した他の照明装置1cを用いれば、照明装置1cからは、間接光のみを取出すことができる。
したがって、この照明装置の取り付け構造10を用いれば、構造部材の開口部91の形状に沿って、光取出しを行なうことが可能なライトガイド機能を有する照明装置の取り付け構造10を得ることができる。
ここで、照明装置の取り付け構造10に用いる導光体5を、収納する構造部材90が作る収納空間92は、図17のように、箱型でなく、湾曲部を有する収納空間92であっても良い。この場合には、導光体5を収納空間92の内部で湾曲させれば良い。この時、光取り出し部である出射側面5bの形状は、図18に記載のように、目的に応じて、導光体5の表面に垂直に形成しても良いし、V字状、半円弧状など先端方向に先細り形状に形成しても良い。
また、構造部材90への照明装置の固定は、公知の固定方法を用いて固定することができる。図に示した例では、照明装置の枠体の上部の固定は、係止爪85により行なう。その他の、枠体3と構造部材90の内面の接触部は、図示を省略する接着剤により固定する。
第12の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、例えば、自動車のインパネやガーニッシュ、ドアパネルなどの樹脂製構造体を構造部材とすれば、これらの構造部材の内部に照明装置1mを公知の固定方法により固定することができる。これらの構造部材の開口部から光を取り出すことで、自動車装飾用のライトガイド機能を有する構造体を得られる。
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、各実施形態は、互いに組み合わせることができることは言うまでもなく、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
1、1a、1b、1c、1d、1f、1g、1h、1i、1j、1k、1l、1n、1m、2………照明装置
3………枠体
3a………基材
3b………光反射性部材
5………導光体
5a………入射側面
5b、5c………出射側面
5d………表面
5e………裏面
6………漏光防止部材
7………支持部の開口部
8………開口部(枠体の開口部)
9………支持部
10………照明装置の取り付け構造
11………光ガイド部
13………LED光源
15………導光空間
16a、16b………鋸刃状三角溝
17………曲がり部
21………枠体
22………窪み部
23………LED光源
25………導光空間
26………光透過部材
27………光取り出し部
28………ロゴマーク
29………光反射性部材
81………接着剤層
84………空気層
85………係止爪
90………構造部材
91………開口部
92………収納空間

Claims (23)

  1. 一つまたは複数のLED光源と、
    開口部を有し、前記開口部を除く枠体の内表面あるいは枠体自体が拡散反射性に優れる光反射性部材で形成され、
    前記光反射性部材は光反射性部材が酸化アルミニウム標準板の波長450〜650nmの可視光領域における光反射率を100%とした時に拡散反射率が90%以上、全反射率が90%以上の光反射率を有し、
    さらに、前記開口部に固定されるシート状の導光体と、を具備し、
    前記LED光源が、前記枠体の内部の、前記開口部から所定距離離間した位置に配置され、
    前記枠体の内部には、前記開口部を除き外部と遮蔽された空間が形成され、
    前記空間は、前記LED光源から出射された光を導光する導光空間であり、
    前記導光空間の内部には、前記導光体の側面のみか、あるいは側面と表面と裏面のいずれかが光入射部として配置され、
    前記導光空間は、LED光源から出射され、配向角の内部に形成される光束を、LED光源の出射端面の法線方向を中心軸として、前記枠体の開口部断面積より大きな断面積の空間に配光角に合わせた所定角度で放射状に広げて、
    前記枠体内面の光反射性部材で拡散反射させることが可能な導光空間であり、
    前記光入射部から導光空間内部の光を前記導光体に光接続することで、
    前記導光体の枠体外部に配置された側面、表面または裏面のいずれかに形成された光取出し部から光を取り出すことが可能であることを特徴とする照明装置。
  2. 前記LED光源と、前記導光体の側面が対向して配置され、前記光束が前記開口部における断面積の2倍以上の断面積に前記導光空間の内部で拡開されることが可能な導光空間を有すること特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記枠体の前記開口部の面積に対する、前記枠体の前記開口部を含む全内表面積の割合が、1:6以上であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の照明装置。
  4. 前記枠体の内表面、あるいは枠体自体を形成する光反射性部材が酸化アルミニウム標準板の波長450〜650nmの可視光領域における光反射率を100%とした時に拡散反射率が95%以上、全反射率95%以上の光反射率を有することを特徴とする請求項1〜請求項3に記載の照明装置。
  5. 前記枠体は、金属製または樹脂製の基材の内表面に光反射性部材を塗布するか、またはフィルム状の光反射性部材を枠体に貼付けて内表面を形成するか、あるいは枠体自体がマイクロ発泡樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の照明装置。
  6. 前記枠体の前記開口部の近傍に、前記導光体に向かって先細り形状をなす集光効果がある光ガイド部を有することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の照明装置。
  7. 前記開口部または前記光ガイド部の先端に、前記導光体を支持する支持部が設けられ、
    前記支持部の内面は、光反射性部材で構成され、
    前記導光体が、前記支持部により挟みこまれて支持されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の照明装置。
  8. 前記導光体の厚さをtとし、前記支持部と前記導光体の界面において、前記支持部と前記導光体の界面を構成する物質の、前記導光体との屈折率比に対応する全反射の臨界角をθcとすると、前記支持部の長さは、Le=5・t・tan(θc)以上であることを特徴とする請求項7に記載の照明装置。
  9. 前記導光体の表面および裏面の少なくとも一部が、前記支持部と接着剤で接合されていることを特徴とする請求項7または請求項8記載の照明装置。
  10. 前記支持部と前記導光体の対向面に接着剤層が設けられ、前記支持部の光取り出し部側の先端に、少なくとも前記接着剤層の端面を覆うように、光反射性部材が、漏光防止部材として設けられることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の照明装置。
  11. 前記導光体は、形状保持性を有する透明または半透明な樹脂シートあるいは樹脂フィルム、または薄板ガラスのいずれかであることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれかに記載の照明装置。
  12. 前記LED光源は、前記導光体の光入射部の全体が、前記LED光源の配向角の内部に形成される光束の照射範囲に含まれないように、前記LED光源の発光面が前記導光体の光入射部に対して所定角度傾いて、さらに前記LED光源が前記光入射部から所定距離離れた位置に配置されることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  13. 前記LED光源の出射光の配向角の光束の内部に、前記光入射部である導光体の側面または側面、表面、裏面が含まれずに、前記光束が前記開口部の断面積の2倍以上の断面積に前記導光空間の内部で拡開されることが可能であること特徴とする請求項12に記載の照明装置。
  14. 前記導光空間内に配置された前記LED光源が前記枠体の開口部の長手方向に所定の間隔で複数個配置され、
    前記LED光源の配向半角をθとし、前記LED光源から前記光入射部までの距離をLとすると、前記開口部の長さ方向に沿った前記LED光源の配置間隔は2L×tanθと略一致し、前記配向半角θは、60°±10°の範囲であることを特徴とする請求項1から請求項13のいずれかに記載の照明装置。
  15. 前記導光体が少なくとも曲がり部を有し、前記導光体の光取り出し部が前記導光体の曲がりに応じた湾曲形状であるか、あるいは前記導光体が筒状であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の照明装置。
  16. 前記導光体の表面または裏面に光取り出し部が設けられ、
    前記導光体の出射側面の一部または全部を光反射性部材で覆うことにより、少なくとも前記導光体の表面または裏面の光取り出し部から光を取り出すことが可能であることを特徴とする請求項1から請求項15のいずれかに記載の照明装置。
  17. 前記導光体の表面または裏面の前記光取り出し部は、文字、文字列、図形、記号、模様、またはロゴマークのいずれかの形状に描かれていることを特徴とする請求項16に記載の照明装置。
  18. 前記照明装置は、第1の照明装置であり、
    第2の照明装置は、開口部が光取り出し部である凹形状の窪み部を有する反射板を兼ねる第2の枠体と、前記第2の枠体の窪み部の内部に設けられる第2のLED光源と、を具備し、
    前記第1の照明装置の前記導光体が、前記第2の照明装置の前記光取り出し部を覆うように外装されることで、前記第1の照明装置の前記導光体が前記第2の照明装置の前記第2のLED光源からの光を取り出す光透過部材として、光取出しを行なう複合照明装置を形成することを特徴とする請求項1または請求項12記載の照明装置。
  19. 前記照明装置は、第1の照明装置であり、
    第2の照明装置は、開口部が光取り出し部である凹形状の窪み部を有する反射板を兼ねる第2の枠体と、前記第2の枠体の窪み部の内部に設けられる第2のLED光源と前記開口部に設けられる光透過部材とを、具備し、
    前記第2の照明装置の開口部は光透過部材で覆われていて、
    前記第2の照明装置の窪み部の内部に、前記導光体から光取出しを行なう前記第1の照明装置が内装され、
    前記第1の照明装置の前記導光体から取り出した光を、前記第2の照明装置の光透過部材から取り出す複合照明装置を形成することを特徴とする請求項1または請求項12記載の照明装置。
  20. 請求項1または請求項12記載の照明装置と構造部材との取り付け構造であって、
    前記枠体の開口部は、長手方向に略同一の断面形状を有し、
    前記照明装置は前記構造部材の内部に内装されて固定され、前記導光体の光取り出し部は出射側面であり、さらに前記出射側面の少なくとも一部が前記構造部材の開口部に配置されるように、前記導光体が前記構造部材に固定されていて、前記構造部材の開口部から光取り出しを行うことを特徴とする照明装置の取り付け構造。
  21. 前記構造部材の開口部に沿って、光り取り出しを行なうライトガイド機能を有することを特徴とする請求項20に記載の照明装置の取り付け構造。
  22. 一つまたは複数のLED光源と、
    開口部を有し、酸化アルミニウム標準板の波長450〜650nmの可視光領域における光反射率を100%とした時に拡散反射率が90%以上、全反射率90以上の反射率を有するマイクロ発泡樹脂で形成された枠体と、前記開口部に固定されるシート状の導光体と、を具備する照明装置において、
    前記LED光源を、前記枠体の内部の、前記開口部から所定距離離間した位置に配置し、
    前記枠体の内部には、前記開口部を除き外部と遮蔽された空間を形成し、
    前記LED光源から出射された配向角の内部に形成される光束を、前記LED光源の出射端面の法線方向を中心軸として、前記枠体の開口部断面積より大きな断面積の空間に配光角に合わせた所定角度で放射状に広げることで、前記枠体の内表面で拡散反射させて均一化して、
    さらに前記LED光源からの光を、前記導光空間内に配置された前記導光体の側面、表面、裏面の少なくともいずれかに入射させ、前記導光体に入射した光を、前記導光体内で反射を繰り返すことで、前記光入射部から所定距離離れた位置の前記枠体の外部に配置された前記導光体の側面、表面、裏面の少なくともいずれかに形成された出射面に導光して、前記導光体の前記枠体の外部に配置された前記出射面に形成された光取り出し部の少なくともいずれかから光を取り出すことを特徴とする照明装置からの光取り出し方法。
  23. 一つまたは複数のLED光源と、
    開口部を有し、酸化アルミニウム標準板の波長450〜650nmの可視光領域における光反射率を100%とした時に拡散反射率が90%以上、全反射率90以上の反射率を有するマイクロ発泡樹脂で形成された枠体と、前記開口部に固定されるシート状の導光体と、を具備する照明装置において、
    前記LED光源を、前記枠体の内部の、前記開口部から所定距離離間した位置に配置し、
    前記枠体の内部には、前記開口部を除き外部と遮蔽された空間を形成し、
    前記LED光源から出射された配向角の内部に形成される光束を、前記LED光源の出射端面の法線方向を中心軸として、前記枠体の開口部断面積より大きな断面積の空間に配光角に合わせた所定角度で放射状に広げることで、前記枠体の内表面で拡散反射させて均一化して、
    さらに前記LED光源からの光を、前記導光空間内に配置された前記導光体の側面、表面、裏面の少なくともいずれかに入射させることを特徴とする照明装置の光接続方法。

JP2018019794A 2018-02-07 2018-02-07 照明装置、照明装置の取り付け構造、照明装置からの光取り出し方法及び照明装置の光接続方法 Active JP6407458B1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018019794A JP6407458B1 (ja) 2018-02-07 2018-02-07 照明装置、照明装置の取り付け構造、照明装置からの光取り出し方法及び照明装置の光接続方法
PCT/JP2019/003961 WO2019156049A1 (ja) 2018-02-07 2019-02-05 照明装置、照明装置の取り付け構造、照明装置からの光取り出し方法及び照明装置の光接続方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018019794A JP6407458B1 (ja) 2018-02-07 2018-02-07 照明装置、照明装置の取り付け構造、照明装置からの光取り出し方法及び照明装置の光接続方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6407458B1 true JP6407458B1 (ja) 2018-10-17
JP2019139865A JP2019139865A (ja) 2019-08-22

Family

ID=63855277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018019794A Active JP6407458B1 (ja) 2018-02-07 2018-02-07 照明装置、照明装置の取り付け構造、照明装置からの光取り出し方法及び照明装置の光接続方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6407458B1 (ja)
WO (1) WO2019156049A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021012884A (ja) * 2019-03-08 2021-02-04 日亜化学工業株式会社 光源装置
US11754879B2 (en) 2019-03-08 2023-09-12 Nichia Corporation Light source device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005135860A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Harison Toshiba Lighting Corp Ledバックライト装置
JP2012089290A (ja) * 2010-10-18 2012-05-10 Mitsubishi Electric Corp 照明用光源及び照明装置
JP2013182731A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Sharp Corp 照明モジュール、及びこれを備えた照明装置
JP2017142984A (ja) * 2016-02-10 2017-08-17 古河電気工業株式会社 Led照明装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2623028B2 (ja) * 1991-03-27 1997-06-25 株式会社 明拓システム エッジライトパネルの導光パターン
US5211463A (en) * 1992-03-11 1993-05-18 Kaiser Aerospace & Electronics Corporation Backlight for liquid crystal devices
JP4147776B2 (ja) * 2002-01-31 2008-09-10 セイコーエプソン株式会社 液晶ディスプレイ用バックライト
JP2013018874A (ja) * 2011-07-11 2013-01-31 Fujifilm Corp 多孔膜及びこれを用いた反射板
JP5919515B2 (ja) * 2011-11-21 2016-05-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 洗面化粧台
WO2015012135A1 (ja) * 2013-07-26 2015-01-29 堺ディスプレイプロダクト株式会社 照明装置及び液晶表示装置
JP6266482B2 (ja) * 2014-09-18 2018-01-24 株式会社エス・ケー・ジー 発光装置
WO2016170711A1 (ja) * 2015-04-22 2016-10-27 株式会社共栄コーポレーション 導光板組立体、導光板装置およびフレーム付き導光板装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005135860A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Harison Toshiba Lighting Corp Ledバックライト装置
JP2012089290A (ja) * 2010-10-18 2012-05-10 Mitsubishi Electric Corp 照明用光源及び照明装置
JP2013182731A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Sharp Corp 照明モジュール、及びこれを備えた照明装置
JP2017142984A (ja) * 2016-02-10 2017-08-17 古河電気工業株式会社 Led照明装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021012884A (ja) * 2019-03-08 2021-02-04 日亜化学工業株式会社 光源装置
JP7231845B2 (ja) 2019-03-08 2023-03-02 日亜化学工業株式会社 光源装置
US11754879B2 (en) 2019-03-08 2023-09-12 Nichia Corporation Light source device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019139865A (ja) 2019-08-22
WO2019156049A1 (ja) 2019-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8382354B2 (en) Lighting module and lighting apparatus including the same
JP5085864B2 (ja) バックライトシステム及びそれを採用した液晶表示装置
CN102472470B (zh) 灯组件
JP5779096B2 (ja) 照明系、照明器具、コリメータ、及び表示装置
JP2011509500A (ja) 照明システム、照明器具及びバックライトユニット
JP5267531B2 (ja) 導光パネル
WO2018025927A1 (ja) 照明装置、照明装置の取り付け構造、照明装置からの光取り出し方法及び照明装置の光接続方法
CN105492821A (zh) 发光设备
JP4274239B2 (ja) 面状光源装置、表示装置及び面状照明方法
JP6407458B1 (ja) 照明装置、照明装置の取り付け構造、照明装置からの光取り出し方法及び照明装置の光接続方法
JP5119379B2 (ja) 面照明光源装置及び面照明装置
CN216013890U (zh) 反射片、背光模组及显示装置
JP2007335334A (ja) 導光板、および照明装置
JP4848534B2 (ja) 面状光源
WO2012133118A1 (ja) 照明装置および表示装置
JP6298986B2 (ja) 照明装置
JP5342940B2 (ja) 照明用レンズ、発光装置、面光源および液晶ディスプレイ装置
TW201038985A (en) Light guide plate and backlight module
TWI789039B (zh) 反射片、背光模組,及顯示裝置
CN216486213U (zh) 背光模组装置及交互平板
KR200388375Y1 (ko) 도광체 구조
JP2001052514A (ja) 平面照明装置
JP2018124491A (ja) 光反射板、led照明装置、建築用室内装飾化粧パネル、led照明装置の光反射板に対するled光源の配置方法、led照明装置からの光取り出し方法およびled照明装置の利用方法
KR101908001B1 (ko) 경량화 백라이트 유닛을 이용한 양면 돌출 광고판
JP2014026967A (ja) Led照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180718

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20180718

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20180801

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180904

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180918

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6407458

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350