TWI513942B - A light source device, a lighting device and a display device - Google Patents

A light source device, a lighting device and a display device Download PDF

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TWI513942B
TWI513942B TW098123062A TW98123062A TWI513942B TW I513942 B TWI513942 B TW I513942B TW 098123062 A TW098123062 A TW 098123062A TW 98123062 A TW98123062 A TW 98123062A TW I513942 B TWI513942 B TW I513942B
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Kenji Fukuoka
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Opto Design Inc
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Description

光源裝置、照明裝置及顯示裝置 發明領域
本發明係關於光源裝置、照明裝置及顯示裝置，更詳而言之，係有關於光源使用指向性強之點光源，譬如發光二極體等之光源裝置，以及使用該光源裝置而可以廣闊之面積獲得均一之照明光之照明裝置或顯示裝置。其等裝置亦可使用於液晶面板用背光源、各種顯示裝置等。
 發明背景
近年來，發光二極體(以下稱LED)之研究、開發係急速地進行，各式之LED均加以開發且製品化，並使用於廣大領域上。其等LED亦漸使用於照明領域。於該照明區域，目前係譬如作為液晶面板用背光源、各種顯示板、電子看板等之照明裝置使用。
使用於液晶面板用背光源之照明裝置，大致上係分為直下型及側光型，前述直下型是使用由預定的厚度及面積之板狀體組成的擴散板，並將螢光燈等光源配設於該擴散板之正下方，以該光源直接照射擴散板而讓擴散板面發光，而前述側光型是使用由預定厚度及面積之板狀體組成的導光板，且於該導光板之至少一邊配設螢光燈、LED等之光源而讓導光板面發光。
其等直下型及側光型中，直下型係光源與擴散板之間具預定的間隙，即隔有預定距離之構造。若縮短此距離， 光源的外形等會映出在擴散板上而變得不易觀看，恐有照明品質降低之虞。又，於光源使用指向性強者時，光源正上方的擴散板之亮度會變得極高，與其他照明區域之間將產生亮度差，而有無法獲得均一之照明光之虞。再者，作為讓該亮度均一化之方法，係可考慮加大擴散板與光源之距離，但若採用此方法，距離分開時，將與該距離成比例地整體變暗而無法獲得預期之照明光，且出現無法薄型化等之課題。
由於此直下型照明裝置具前述課題，故使用側光型之照明裝置來取代該直下型之照明裝置，而提出有許多此類型之照明裝置(譬如參照下述專利文獻1至3)。
譬如，下述專利文獻1中係揭示側光型之照明裝置。此照明裝置係包含有發光二極體、光導入部形成為平坦面之國家(日本)製之明信片程度大小的導光板、反射來自發光二極體之光的反射鏡，且構成為將發光二極體安裝於導光板之平坦面，並以反射鏡覆蓋該發光二極體。且來自發光二極體之照射光係照射於反射鏡而導入於導光板。依此照明裝置，來自發光二極體之照射光係可有效地導入導光板。
又，下述專利文獻2係揭示一種以光源裝置及導光板構成的照明裝置，前述光源裝置係由LED及光源棒組成，而前述導光板係將來自該光源裝置之照射光加以導光者。光源棒係以預定形狀的稜鏡陣列構成。且藉由該光源棒，來自LED之照射光係經由導光板而照射於被照射物，亮度均等化。
下述專利文獻3係揭示一種記錄器指示燈，該記錄器指示燈係將多數個發光二極體等間隔地配置於導光板之入光面，並以反射體讓來自該發光二極體之光漫射，藉由該漫射光而讓導光體之出光面進行面發光，而對於對向配置於導光體之出光面的顯示體進行照光。
【習知技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】日本專利公開公報特開2005-149848號(段落[0012]、第1圖)
【專利文獻2】日本專利公開公報特開2001-236811號(段落[0012]~[0014]、第1圖)
【專利文獻3】日本專利公開公報特開2005-99406號(段落[0016]、[0017]、第3圖)
 發明概要
前述專利文獻1至3之照明裝置任一者皆是側光型之照明裝置，即，於光源使用LED來作為指向性強之光源，並將此LED於矩形狀導光板之一邊或全部的邊上配置一個乃至數個，而可由導光面獲得均一之照明光者。
惟，此類型之照明裝置具有以下之課題。即，其中一個課題係由於具有預定的厚度及大小且需要較高價之導光板，因此不易大型化。譬如，前述專利文獻1之照明裝置係導光板是使用國家(日本)製之明信片程度的玻璃或丙烯 板，故難以大型化超過此程度。又，若欲強硬地加以大型化，係需要大型之導光板，且如前述專利文獻3之照明裝置般地需要多數個發光二極體，又必須將其等多數個發光二極體配設於導光板之所有邊的受光面。因此，照明裝置之重量增加且零件數量變多而使得組裝作業變得繁雜，進而導致成本高漲。再者，前述專利文獻2之照明裝置係需要特殊形狀之光源棒，而使用該光源棒亦變得不易大型化。
其他之課題係若為增加發光面積而加以大型化，則與此成比例地需要大型之導光板，此種導光板是使用厚度較厚的玻璃板或塑料板，因此其重量增加，使得組裝有該者之照明裝置的重量增加，價格亦高漲。又，若使用此種之大型之導光板，由光源至發光面之光路徑增長，因此光之衰減變大，不易獲得均一之照明光且不易獲得照度高之照明光。再者，若欲獲得此種高照度，則需要高功率之光源而將招致成本飛漲。
又，其他課題係與前述課題有所關連，譬如由前述專利文獻1、2之照明裝置來看，即使將光源配置於導光板之一邊，由光源至發光面之光路徑仍變長，因此光衰減增大，其結果，導光板之大小受到限制，故無法大型化。
因此，由於迄今之側光型照明裝置係使用導光板且將光源配置於該導光板之周邊的構造，故適合作為小型之照明裝置，在大型化上有其界限。
本申請案發明者有鑑於迄今之側光型照明裝置係使用導光板而難以獲得大面積之面狀照明光，乃反覆測試即便 是指向性強之光源仍不使用導光板，而到底該如何獲得大面積之面狀照明光。其結果，發現以指向性強之點光源作為光源，譬如藉由將LED配設於設置有預定的反射、穿透圖案之反射板一端邊部，係可效率良好且略均一分散地讓來自LED的射出光由遠離該反射板之一端邊部傳達至另一端邊部，並依此見解而完成本發明。
因此，此發明之目的係提供一種光源裝置、照明裝置及顯示裝置，該光源裝置係側光型之裝置，且縱或於光源使用指向性強之點光源，並不需習知技術所必要的導光板就可於廣面積獲得均一之照明光。
本發明之其他目的，係提供一種可製作成任意形狀，譬如立方體、圓錐或角錐體等輕量且價格便宜的光源裝置、照明裝置及顯示裝置。
前述目的係可藉由以下手段達成。即，本申請案之申請專利範圍第1項之發明，係一種光源裝置，包含有指向性強之點光源、具設置有前述點光源之預定面積的光源安裝部、及由前述光源安裝部之周圍直立預定高度而設置之側方反射部，且以前述光源安裝部及前述側方反射部所圍繞之內壁面係以反射面所形成者，前述光源裝置之特徵在於：前述側方反射部係以具有反射、穿透圖案之光導通反射板形成，而該反射、穿透圖案係至少於前述側方反射部之一部分設置有多數個讓來自前述點光源之光的一部分反射及穿透的反射、穿透部；前述反射、穿透圖案係由前述 點光源朝向前述光導通反射板面以預定角度拉出多條假想之放射線，在前述放射線上且由前述點光源位在相同距離之前述反射、穿透部之反射率及穿透率，於令前述點光源之指向角度小之放射線上的反射率為Re1及穿透率為Tr1，而於指向角度大之放射線上的反射、穿透部之反射率為Re2及穿透率為Tr2時，其等之關係為以下之關係，即，設定成Re1>Re2、Tr1<Tr2。
又，本發明中之「指向角度」係指點光源之光軸與通過點光源及預定位置之直線所形成的角度。
申請專利範圍第2項之發明，係於如申請專利範圍第1項之光源裝置中，前述反射、穿透圖案之反射、穿透部於同一放射線上，係隨著遠離前述點光源而各自之反射率變小且穿透率變大。
申請專利範圍第3項之發明，係於如申請專利範圍第1項之光源裝置中，其中前述反射、穿透圖案之反射、穿透部係前述光導通反射板以反射構件所構成，且於前述反射構件形成有具預定大小之開口的貫通孔。
申請專利範圍第4項之發明，係於如申請專利範圍第3項之光源裝置中，前述光導通反射板係取代設置於前述點光源附近區域之前述貫通孔，而形成有非貫通孔或形成為厚度較薄。
申請專利範圍第5項之發明，係於如申請專利範圍第1項之光源裝置中，前述反射、穿透圖案之反射、穿透部係前述光導通反射板以透明基板所構成，且於前述透明基板 形成有預定大小之反射點。
申請專利範圍第6項之發明，係於如申請專利範圍第1至5項中任一項之光源裝置中，前述側方反射部係使前述光導通反射板之至少兩片相對向而構成。
申請專利範圍第7項之發明，係於如申請專利範圍第1至5項中任一項之光源裝置中，前述側方反射部係筒狀體或錐體狀。
申請專利範圍第8項之發明，係於如申請專利範圍第7項之光源裝置中，前述筒狀體係於與前述光源安裝部對向之面設有反射板，且於前述反射板設有其他之點光源，前述光導通反射構件係與前述其他點光源對應而設有前述反射、穿透圖案。
申請專利範圍第9項之發明，係於如申請專利範圍第1項之光源裝置中，前述點光源係發光二極體或雷射二極體。
申請專利範圍第10項之照明裝置的發明，其特徵係如申請專利範圍第1至9項中任一項之光源裝置係收容於由與該光源裝置形狀相似之光穿透性材料所形成之框體內。
申請專利範圍第11項之顯示裝置，其特徵係於如申請專範圍第10項之照明裝置之框體的至少一部分安裝有顯示板。
依申請專利範圍第1、2項之發明，習知技術所必要的導光板即變得不需要，可加以輕量化且低價格化，並且可獲得大面積且均一之照明光。即，由於不用導光板，輕量 化及低價格化變得可能，進而，藉由設置反射、穿透圖案而讓來自點光源之射出光均一化，可廣面積獲得均一之照明光。又，反射、穿透圖案係設置於側方反射部之一部分或整體，藉此可製作由單面或雙面而獲得照明光之光源裝置，可期待擴大用途。
依申請專利範圍第3至5項之發明，係可簡單地於光導通反射板做成反射、穿透圖案。
依申請專利範圍第6至8項之發明，係可製作任意形狀之光源裝置而擴大用途。
依申請專利範圍第9項之發明，由於係在點光源使用發光二極體或雷射二極體，故可變得長壽命且讓消耗電力減少，並使照明裝置省能源化。
依申請專利範圍第10、11項之發明，係可提供發揮前述光源裝置之作用效果的照明裝置。
 用以實施發明之形態
以下，參照圖式說明用以實施本發明之態樣。惟，以下所示之實施形態係例示用以將本發明之技術思想具體化之光源裝置、照明裝置及顯示裝置，並非將本發明限定於其等之意思，包含在請求專利之範圍的其他實施形態者亦可相同地加以應用。
實施例1
首先，參照第1圖、第2圖，說明組裝有本發明實施形態1之光源裝置及照明裝置之顯示裝置的概要。又，第1圖 係本發明實施形態1之顯示裝置的立體圖，第2圖係以II-II線切斷第1圖之顯示裝置的概略截面圖。
顯示裝置1係如第1圖、第2圖所示，由窄緣狀框體2、照明裝置3及一對顯示板9A,9A’構成，前述框體2係具有對向之一對短邊框2a,2d及長邊框2b,2c，且於表面、背面設置有預定大小之窗口2e,2e’，前述照明裝置3係組裝於該框體內，而前述一對顯示板9A,9A’係嵌入於其等各窗口2e,2e’。照明裝置3係以收容有至少一個LED5之光源裝置4，以及讓來自該光源裝置之照射光擴散之一對擴散板8A,8A’所構成。框體2對於顯示裝置1及照明裝置3係為共用。即，該框體2係配合顯示裝置1及照明裝置3之設置而加以製作使用。其等框體係以合成樹脂成型體或金屬板材形成。
其次，參照第2圖、第3圖，說明組裝於顯示裝置之光源裝置的概要。又，第3圖係組裝於第1圖之照明裝置的光源裝置之分解立體圖。
光源裝置4係如第2圖、第3圖所示，包含有：固定於預定大小之平板狀基板5a的一個LED5；由該LED5安裝於一邊且在前後設置有預定大小之開口，並於內部具有預定大小空間之矩形狀框體組成的反射框體6；及覆蓋前後之開口而加以安裝之對向的一對光導通反射板7A,7A’。
反射框體6如第3圖所示，係由矩形狀框體所構成，而該矩形狀框體係包含有：具有預定寬度長及長度之矩形狀的底板部6A；由該底板部之短邊往上方直立預定高度而加以設置之對向的一對側板部6B,6C；及連結兩側板部之頂部 間的天井板部6D；且該矩形狀框體於內部具有預定大小之空間，於前後分別設置有開口60 。此反射框體6係以底板部6A、側板部6B,6C及天井板部6D加以框圍，其內壁面係由光吸收率低且以高反射率進行漫射之材料構成的反射面加以形成。此反射框體6宜使用譬如超微細發泡反射材而做成。作為其他事項，亦可於基板等以反射材，譬如塗佈有將鈦白的微粒子乳化者、將聚四氟乙烯的微粒子乳化者而構成。
LED5係安裝於平板板狀之基板5a，且固定於反射框體6之底板部6A。即，此LED5係如第2圖所示，位在底板部6A的略中央部，且固定於對向之一對光導通反射板7A,7A’之間分別具相等距離G1 、G1 之間隙的中間位置。距離G1 係譬如20mm。由於在此間隙未裝有導光板等，經組裝的光源裝置係為輕重量。基板5a係以預定大小之金屬板體形成，具有散熱作用。
於LED5使用一個發光元件或集合多數個發光元件者。此LED相較於螢光燈或白熾燈泡等係使用電壓低且壽命長。其結果，相較於螢光燈或白熾燈泡等係可省能源化。又，此LED5亦可使用顏色的三原色，即，使用發出R、G、B光之LED。藉由使用此種LED，係可獲得各式顏色之照明光。將設置有此種LED之光源裝置組裝於顯示裝置時，可簡單地製作於安全時顯示綠色，於危險時轉為紅色之緊急燈。於本實施形態中雖使用LED，但亦可使用其他光源，譬如雷射二極體等。LED或雷射二極體亦可為將透鏡等安 裝於發光部者。又，於此實施形態中係將一個LED設置於反射框體，但亦可使用多數個。配設多數個時，係使其等密集或隔有預定間隔而設置。隔有預定間隔而配設時，後述之光導通反射板之反射、穿透圖案係配合各個LED而形成。
參照第4圖至第6圖，說明構成光源裝置之光導通反射板。又，第4圖係構成第3圖之光源裝置的一片光導通反射板的正面圖，第5圖係放大第4圖之A部分的放大圖，第6A圖、第6B圖係說明求得遠離點光源(LED)處之照度的方法說明圖，第7圖係LED之配光特性圖。
一對光導通反射板7A,7A’係相同之構成。以標號7表示並說明一方之光導通反射板。
第4圖之曲線Cu係表示由LED5連結等距離之處或區域的等距離曲線。連結LED5與曲線Cu之直線為等距離線。其等之等距離線係由LED5朝向光導通反射板面而放射狀拉伸之放射線的一部分。一方面，LED5具有預定的配光特性(參照第7圖)，因此該配光特性與等距離線重疊時，第4圖之單位區域H5,1 係位在LED5之指向角度約零度之等距離線L1 上，另一方面，單位區域H1,5 係位在指向角度約90度之等距離線L2 上。
於其等單位區域分別形成讓來自LED之光的一部分加以反射及穿透的反射、穿透部，其等反射、穿透部係分別設定為預定的反射率及穿透率。即，令一方之單位區域5,1 中之反射率為Re1、穿透率為Tr1，令另一方之單位區域1,5 中之反射率為Re2、穿透率為Tr2時，其等之關係為Re1>Re2、Tr1<Tr2。亦即，於指向角約90度之等距離線L2 線上之反射率及穿透率，與於指向角約零度之等距離線L1 上之反射率及穿透率，係設定為前者之反射率低且穿透率高，另一方面，後者較前者為反射率高且穿透率低。藉此設定，通過光導通反射板之通過光量係以後者加以限定而以前者來增加，因此，L2 上之區域不會變得較等距離線L1 上之區域來得暗。
Re1>Re2、Tr1<Tr2之關係，除連結LED5與等距離曲線之其他的等距離線L1 ,L2 以外，亦可於L1 ,L2 間之等距離線上加以設定。又，於包含其等之等距離線的同一放射線，係設定為隨著遠離LED5，反射、穿透部之反射率變小而穿透率變大。
Re1>Re2、Tr1<Tr2之關係，係藉由於光導通反射板7設置預定的反射、穿透圖案而實現。此反射、穿透圖案係譬如以下述方法形成，即，一於光導通反射板使用具高反射率之反射板，並於該反射板設置具有預定大小開口的貫通孔之方法，或一於光導通反射板使用透明基板，並於該透明基板設置具有預定面積之反射點之方法。
以下，說明於光導通反射板7設置具有預定大小開口之貫通孔的方法之反射、穿透圖案。
光導通反射板7係如第4圖所示，具有對向之短邊7a,7b及長邊7c,7d與預定厚度，由塞住反射框體6之開口60 大小之長方形狀的板狀體構成，且以高光反射率、低光穿透率及 低光吸收率之材料，譬如超微細泡反射板所形成。又，對於超微細發泡反射板，已知有反射率98%、光穿透率1%、光吸收率1%程度者，因此宜使用此材料之物。作為其他材料，亦可於透明基板等以反射材，譬如塗佈有將鈦白的微粒子乳化者、將聚四氟乙烯的微粒子乳化者抑或網版印刷者而構成。
此光導通反射板7係區分為同一形狀(譬如正方形)之多數個單位區域，並於其等單位區域形成具有讓預定之光量通過的預定大小開口之光導通孔。以第4圖之格子狀虛線所圍繞的區域係為單位區域。又，第4圖之單位區域Di,j係表示標號D在預定位置中之單位區域，標號i係表示由一方之短邊7a朝向另一方之短邊7b而位在等間隔之平行線上之列，標號j係表示在該平行線上且以LED5為中心，由該LED分開而在左右之區域的位置。又，標號Hi,j係表示於單位區域Di,j之開口。譬如開口H17,5 係位在第17列、由LED5在右邊第5行之開口。
預定單位區域Di,j中之開口Hi,j的大小係由以下之方法決定。首先，藉由運算而算出照度I(於後述)，於照度I為最低之預定區域Dmax設置最大半徑Rmax之圓形的開口(參照第5圖)。此半徑Rmax係預定區域一邊之長度的40%，即令直徑為一邊長度之80%。若讓直徑大於此，連結鄰接之開口間的接連部分(以下稱閂部)將變細，因此機械強度變弱，對於光導通反射板7之耐久性將造成影響。又，亦可讓光導通反射板7為機械強度高者，令直徑為一邊的90%程度。 又，開口可為任意形狀，不僅是圓形，譬如亦可為三角形、四角形及星形等。
其次，以設置於Dmax之半徑Rmax為基準而求得設置於Dmax以外之預定區域Di,j之開口的大小。首先，測量由LED5迄至預定區域Di,j內之預定位置Pi,j(預定區域Di,j之重心位置及距LED5之最短位置等)的距離Li,j、指向角Φi,j、於預定位置Pi,j之法線方向的直線、LED5與通過預定位置Pi,j之直線所形成的角ψ i,j。可使用照度計來測量預定區域Di,j中之照度Ii,j，又，亦可藉由運算而求得概算值。
藉由距離Li,j、指向角Φi,j、於預定位置Pi,j之法線方向的直線、LED5與通過預定位置Pi,j之直線所形成的角ψ i,j而以運算求得於預定位置之照度Ii,j。
將第6圖所示之LED5作為原點，讓x軸在與光導通反射板7平行之方向、讓y軸在與基板5a為平行之平面上且垂直相交於x軸之方向、讓z軸在相對於基板5a為垂直之方向，並讓預定位置Pi,j之正交座標為(xi,j、yi,j、zi,j)。由LED5射出之最大光度LImax係如第6圖所示，為z軸正的方向，且朝向預定位置Pi,j方向之光度係與LImax˙cosΦi,j成比例。於預定區域Di,j接受之光全體的光束Fi,j，在令由LED5估算預定區域Di,j之立體角為△ω i,j、令預定區域Di,j之面積為△Ai,j、令比例定數為K時，Fi,j=K˙LImax˙cosΦi,j˙△ω i,j=K’˙cosΦi,j˙△Ai,j˙cos ψ i,j/Li,j2 。
此處，令K˙LLmax為K’。照度係射入於每單位面積之 光束量，因此於預定位置Pi,j之照度Ii,j係Ii,j=Fi,j/△Ai,j=K’˙cosΦi,j˙cos ψ i,j/Li,j2 。
此處，由於cosΦi,j=zi,j/(xi,j2 +yi,j2 +zi,j2 )1/2
cos ψ i,j=yi,j/(xi,j2 +yi,j2 +zi,j2 )1/2
Li,j=(xi,j2 +yi,j2 +zi,j2 )1/2 ，因此Ii,j=K’˙yi,j˙zi,j/(xi,j2 +yi,j2 +zi,j2 )2 。
y軸方向之距離為一定，因此於預定位置Pi,j之照度Ii,j在光導通反射板7之面上，係可藉由求得x軸方向、z軸方向之距離而簡單地算出。
預定位置Pi,j中之開口的半徑Ri,j之大小，係藉由前述所算出的照度Ii,j與預定區域Damx中之照度Imin之比的方根而算出。即，Ri,j=Rmax˙√(Imin/Ii,j)。
因此，預定位置Pi,j中之照度Ii,j越高，預定位置Pi,j中之開口的面積越小。
LED5通常具有第7圖所示之配光特性。此LED之光度係來自光軸之傾斜越大則越弱。然而，以前述方法決定開口時，如第4圖所示，即使距LED5為等距離，於基板5a位在平行方向之開口H1,5 仍較於基板5a位在垂直方向之開口H5,1 為其開口面積變大，而特別可讓LED5附近區域的照度均一化。
前述之方法係僅以來自LED之直接光而求得開口之面積，但考慮到以光導通反射板7或反射框6加以反射之光時，決定開口面積者係可更讓照度均一。此時，將反射光之反射位置作為假想光源，且假定為假想光源完全擴散，計算藉由來自假想光源之距離與藉由假想光源及預定位置Pi,j所形成之角度而決定之反射照度並進行加算，以該合計照度為基準而決定開口率。
此反射、穿透圖案係以於光導通反射板之各個單位區域具有開口之貫通孔的圖案形成，然而依設置此種貫通孔之方法，在LED5之附近區域中，開口面積將變得過小，而設置具有小開口面積之貫通孔在技術上並不容易。因此，宜於光導通反射板之附近區域取代貫通孔而以厚度薄或非貫通孔抑或預定形狀之溝來形成。
此實施形態中，係說明於光導通反射板設置具有開口之貫通孔的反射、穿透圖案，但亦可以於光導通反射板使用透明基板，且於該透明基板設置具有預定面積之反射點的反射、穿透圖案而構成。
此反射、穿透圖案係於光導通反射板使用透明基板者，因此單位區域中之反射率及穿透率係與前述之反射、穿透圖案相反的圖案。
返回第1圖、第2圖，說明顯示裝置及照明裝置。
顯示裝置1係於兩側面分別具有窗口2e,2e’之窄緣狀的框體2內，收容有光源裝置4、將來自該光源裝置之照射光加以擴散之二片光擴散板8A,8A’及兩片顯示板9A,9A’而構 成。兩片光擴散板8A,8A’係如第2圖所示，由光源裝置4之各光導通反射板7A,7A’距預定距離(間隙)G2 而配設，各顯示板9A,9A’則是由各光擴散板8A,8A’距預定距離(間隙)G3 而對向配設。距離(間隙)G2 係譬如15mm。
依此顯示裝置，因各顯示板與各光導通反射板之間設有光擴散板，故可縮短顯示板與光導通反射板之距離。又，光係藉由光擴散板而散射，光導通反射板之反射、穿透圖案受到遮蔽，不會有不便於觀看情形。顯示板係設有任意之文字或圖案等。藉由使用帶有此種文字等之顯示板，可作為各種顯示燈而加以利用。
又，顯示裝置1係於光源裝置與顯示板之間設有光擴散板，但亦可省略此光擴散板。省略光擴散板時，宜讓光源裝置與顯示板間之間隙為前述最大半徑Rmax之2至3倍程度的距離。其理由係若此間隙小，即，各光導通反射板7A,7A’與各顯示板9A,9A’之距離過於接近，設置於各光導通反射板之反射、穿透圖案的影子將映入各個顯示板，而變得不易觀看且恐損照明品質。
照明裝置3係以由顯示裝置1去掉各個顯示板9A,9A’者而構成。此照明裝置係可使用於室內燈等。
以上，說明本發明實施形態1之光源裝置、照明裝置及顯示裝置。其等裝置係由正反兩面分別照射照明光之雙面照明裝置，但亦可為單面的照明裝置或側面全方向之照明裝置。單面的照明裝置係以未設置反射、穿透圖案之反射板，來構成光源裝置4之一對光導通反射板7A,7A’中任一方 之光導通反射板，並以去掉作為該反射板側之照明裝置以及顯示裝置之光擴散板與顯示板者而構成。又，於側面全方向照射照明光之照明裝置係如第8圖所示，藉由於四側面分別設置光導通反射板而構成。又，第8圖之照明裝置雖係立方體形狀，但亦可如第9B圖所示為圓筒體形狀。再者，不僅於側面，亦可於天井板部設置光導通反射板。進而，照明裝置之形狀係如第9A圖、第9C圖所示，亦可為圓錐形狀、角錐形狀。使用於其等形狀之光導通反射板係譬如具有如第10圖所示之反射、穿透圖案者。
實施例2
其次，參照第11圖、第12圖，說明本發明實施形態2之光源裝置、照明裝置及顯示裝置。又，第11圖係本發明實施形態2之光源裝置、照明裝置及顯示裝置所用之光導通反射板的正面圖，第12圖係顯示第11圖之光導通反射板的變形例之正面圖。
本發明實施形態2之光源裝置、照明裝置及顯示裝置，係於實施形態1之裝置中增設點光源，即LED之數量，隨著此LED之增設而變更部分光導通反射板之反射、穿透圖案的一部分。因此，對於其等裝置與實施形態1之各裝置間共用的構成，係給予相同的標號並省略重複說明，針對不同之構成加以說明。
其等光源裝置、照明裝置及顯示裝置係於反射框體6之天井板部6D增設LED5’，且取代實施形態1之裝置的各光導通反射板7A,7A’，而為安裝有光導通反射板7C(參照第11圖) 者。此光導通反射板7C係對應增設之LED5’，而於此反射板設置設於光導通反射板7(參照第4圖)之反射、穿透圖案。
依其等裝置，增設LED係可獲得讓光源裝置、照明裝置及顯示裝置之高度增加者。
此光導通反射板7C係對應各LED，而將設置於光導通反射板7之反射、穿透圖案形成於與光導通反射板7B對向的短邊，依此構成，如第11圖所示，係成為細長狀，故，亦可形成於每一列去掉列方向之反射、穿透部的光導通反射板7D(參照第12圖)。藉由使用此反射、穿透圖案，可讓裝置由縱長而為若干橫長，且因增設LED，可獲得照度高之均一的照明光。
1‧‧‧顯示裝置
2‧‧‧框體
2a、2d‧‧‧短邊框
2b、2c‧‧‧長邊框
2e、2e’‧‧‧窗口
3‧‧‧照明裝置
4‧‧‧光源裝置
5、5’‧‧‧LED
5a‧‧‧基板
6‧‧‧反射框(體)
60 ‧‧‧開口
6A‧‧‧底板部
6B、6C‧‧‧側板部
6D‧‧‧天井板部
7、7A、7A’‧‧‧光導通反射板
7B、7C、7D‧‧‧光導通反射板
7a、7b‧‧‧短邊
7c、7d‧‧‧長邊
8‧‧‧擴散板
8A、8A’‧‧‧(光)擴散板
9A、9A’‧‧‧顯示板
Cu‧‧‧曲線
G1 、G2 、G3 ‧‧‧距離
H1,5 、H5,1 ‧‧‧單位區域
H17,5 ‧‧‧開口
L1 、L2 ‧‧‧等距離線
Di,j‧‧‧區域
Dmax‧‧‧區域
Rmax‧‧‧半徑
LImax‧‧‧最大光度
Fi,j‧‧‧光束
Hi,j‧‧‧開口
I、Ii,j、Imin‧‧‧照度
Li,j‧‧‧距離
Pi,j‧‧‧預定位置
Φi,j‧‧‧指向角
△ω i,j‧‧‧立體角
△Ai,j‧‧‧面積
第1圖係本發明實施形態1之顯示裝置的立體圖。
第2圖係以II-II線切斷第1圖之顯示裝置的概略截面圖。
第3圖係組裝於第1圖之照明裝置之光源裝置的分解立體圖。
第4圖係構成第3圖之光源裝置之光導通反射板的正面圖。
第5圖係放大第4圖之A部分的放大圖。
第6A圖、第6B圖係說明求得遠離點光源處之照度的方法說明圖。
第7圖係LED之配光特性圖。
第8圖係顯示第1圖之變形例的顯示裝置之立體圖。
第9A圖至第9C圖係顯示第1圖之其他變形例之顯示裝置的立體圖。
第10圖係組裝於第9A圖、第9C圖之顯示裝置之光導通反射板的正面圖。
第11圖係本發明第2實施形態之光源裝置、照明裝置及顯示裝置所使用的光導通反射板之正面圖。
第12圖係顯示第11圖之光導通反射板之變形例的正面圖。
5‧‧‧LED
5a‧‧‧基板
7‧‧‧光導通反射板
7a,7b‧‧‧短邊
7c,7d‧‧‧長邊
Pi,j‧‧‧預定位置
Hi,j‧‧‧開口
Di,j‧‧‧區域
H1,5 ,H5,1 ‧‧‧單位區域
H17,5 ‧‧‧開口
Cu‧‧‧曲線
L1 ,L2 ‧‧‧等距離線

Claims (11)

  1. 一種光源裝置，包含有：指向性強之點光源、具設置有前述點光源之預定面積的光源安裝部、及從前述光源安裝部之周圍直立預定高度而設置之側方反射部，且以前述光源安裝部及前述側方反射部所圍繞之內壁面是以反射面形成，前述光源裝置之特徵在於：前述側方反射部是以具有反射、穿透圖案之光導通反射板形成，而該反射、穿透圖案是至少於前述側方反射部之一部分設置有多數個讓來自前述點光源之光的一部分反射及穿透的反射、穿透部；前述反射、穿透圖案是從前述點光源朝向前述光導通反射板面以預定角度拉出多條假想之放射線，並令在前述放射線上且距離前述點光源相同距離之前述反射、穿透部之反射率及穿透率，於前述點光源之指向角度小之放射線上的反射率為Re1及穿透率為Tr1，於指向角度大之放射線上的反射、穿透部之反射率為Re2及穿透率為Tr2時，其等之關係設定為以下之關係，即，設定成Re1>Re2、Tr1<Tr2，前述指向角度是指點光源之光軸、與通過點光源及預定位置之直線所成的角度。
  2. 如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中前述反射、穿透圖案之反射、穿透部於同一放射線上，係隨著遠離前述點光源而各自之反射率變小且穿透率變大。
  3. 如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中前述反射、穿 透圖案之反射、穿透部係前述光導通反射板以反射構件所構成，且於前述反射構件形成有具預定大小之開口的貫通孔。
  4. 如申請專利範圍第3項之光源裝置，其中前述光導通反射板係取代設置於前述點光源附近區域之前述貫通孔，而形成有非貫通孔或形成為厚度較薄。
  5. 如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中前述反射、穿透圖案之反射、穿透部係前述光導通反射板以透明基板所構成，且於前述透明基板形成有預定大小之反射點。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之光源裝置，其中前述側方反射部係使前述光導通反射板之至少兩片相對向而構成。
  7. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之光源裝置，其中前述側方反射部係筒狀體或錐體狀。
  8. 如申請專利範圍第7項之光源裝置，其中前述筒狀體係於與前述光源安裝部對向之面設有反射板，且於前述反射板設有其他之點光源，前述光導通反射構件係與前述其他點光源對應而設有前述反射、穿透圖案。
  9. 如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中前述點光源係發光二極體或雷射二極體。
  10. 一種照明裝置，其特徵在於，如申請專利範圍第1至9項中任一項之光源裝置係收容於由與該光源裝置形狀相似之光穿透性材料所形成之框體內。
  11. 一種顯示裝置，其特徵在於，係於如申請專利範圍第10 項之照明裝置之框體的至少一部分安裝有顯示板。
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