WO2011034178A1 - 光源装置およびこの光源装置を用いた面照明装置 - Google Patents

光源装置およびこの光源装置を用いた面照明装置 Download PDF

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housing
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light
source device
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榮一 佐藤
弘泰 佐藤
佐藤　研
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株式会社オプトデザイン
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    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Definitions

  • the present invention relates to a light source device and a surface illumination device using the light source device. More specifically, the present invention relates to a light source device capable of emitting substantially uniform illumination light using a highly directional point light source as a light source, and a surface using the light source device. The present invention relates to a lighting device.
  • LEDs light-emitting diodes
  • LDs laser diodes
  • LED has excellent features such as power saving, long life, and small size compared with incandescent bulbs and fluorescent lamps, etc., but the lighting area is extremely narrow due to its strong directivity, and its light Directly looking at the light causes a problem such as damaging the eyes. Therefore, a technique for efficiently diffusing this light is required for use as illumination light. Therefore, in order to use such a point light source as illumination light, an illuminating device with various contrivances has been proposed. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2 below).
  • Patent Document 1 describes a surface light emitting device in which a light control means for controlling light from an LED is attached to the LED so that planar light can be obtained.
  • the surface light emitting device includes an LED, a rectangular parallelepiped case in which the LED is accommodated, a light control unit that is attached to the outer surface of the lens of the LED, and a diffusion panel that covers the opening of the case, and the case includes a reflector therein.
  • a plurality of LEDs are arranged at a predetermined interval on the bottom of the reflector, light control means are mounted on each of the LEDs, and the opening of the case is covered with a diffusion panel. It has become.
  • the light control means reflects and transmits the light of the LED, and is provided at a position corresponding to the central portion of the LED so that the reflection amount is larger than the light transmission amount, and is provided around and reflects the reflection main portion.
  • the reflection / transmission part has a light transmission amount larger than that of the main part, and a holder part provided in the reflection main part.
  • Patent Document 2 describes a surface illumination light source device and a surface illumination device using this surface illumination light source device.
  • This surface illumination light source device includes an LED, a box-shaped casing provided with an opening on a side facing the bottom surface and a side surface erected from the periphery of the bottom surface, and a bottom surface provided with the LED at the center, An optical reflector that covers the opening and makes the light from the LED substantially uniform.
  • the surface illumination device uses a plurality of the surface illumination light source devices, and connects the plurality of surface illumination light source devices.
  • Patent Document 3 a surface illumination device in which a side wall hole is provided in the side wall portion of the connection portion is also disclosed in, for example, Patent Document 3 below. .
  • the side wall hole communicates with the opening.
  • JP 2004-6317 A (paragraphs [0020] to [0026], FIG. 1) JP 2008-27886 (paragraphs [0045] to [0048], FIG. 1) JP 2009-110696 A (paragraphs [0045] to [0048], FIG. 8)
  • Each of the surface light emitting devices and surface illumination devices disclosed in Patent Documents 1 to 3 has a configuration in which a plurality of light source devices are brought into close contact with each other without a gap. These surface illuminators will increase the area of the light-emitting surface, that is, if the illumination area is expanded, the number of light source devices will be increased. As a result, the area of the light emitting surface cannot be expanded for the increased cost of the added part. That is, the area of the light emitting surface is the sum of the areas of the light emitting surfaces of the additional light source devices and does not exceed that.
  • light source devices using LEDs have features such as power saving, long life, and small size, reflecting the characteristics of LEDs as they are, so that their uses are only used as described in Patent Documents 1 to 3 above. Instead, it may be used by directly incorporating it into a vending machine or a large game machine. However, when directly incorporated in such a device, the light source device has only one light-emitting surface, that is, the upper surface. Therefore, if the illumination area is limited and illumination to the surrounding area is necessary, Such a light source device cannot be used.
  • the surface illumination light source devices are arranged without gaps, and therefore the number of surface illumination light source devices to be arranged when the illumination surface is large.
  • the cost was increased.
  • the quality of the LED or the reflection plate is lowered, the diffusion plate is not used, the illumination surface is reduced, and the like.
  • the quality of the LED is lowered, the failure rate becomes high or uniform light emission cannot be obtained, so that the lifetime as the lighting device is shortened and the brightness variation of the illumination light becomes large. . Further, if the quality of the reflecting plate is lowered, it is difficult to obtain uniform illumination light without being sufficiently reflected, resulting in inconveniences such as illumination light becoming dark.
  • the diffuser plate Even when the diffuser plate is not used, it is difficult to obtain uniform illumination light, as in the case where the quality of the reflector plate is lowered. Further, if the illumination surface is reduced, the cost can be reduced, but the target range cannot be illuminated, and in this case, it does not serve as illumination.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a light source device that can be used for many purposes by allowing illumination light to be emitted from multiple surfaces. It is in.
  • Another object of the present invention is to provide an inexpensive surface illumination device that can obtain uniform illumination light in a large area without increasing the thickness of the surface illumination device, that is, the height from the light source, using the light source device. To do.
  • Another object of the present invention is that when a plurality of light source devices are arranged, they are not arranged adjacent to each other but are arranged at a predetermined distance, and further, a diffusion plate is provided rather than a conventional light source device. It is to provide a surface illumination device that can obtain uniform illumination light on a large screen at a low cost while minimizing a decrease in luminance by being arranged away from the device.
  • a light source device includes a point light source with strong directivity, a housing bottom plate on which the point light source is disposed, and a predetermined height from the periphery of the housing bottom plate.
  • a housing having an opening provided on the side facing the housing side plate and the housing bottom plate and having an inner wall surface formed of a reflecting surface, and an optical reflecting plate that covers the opening and emits light from the point light source as substantially uniform illumination light
  • the housing side plate is at least a part of the housing side plate, and a side central reflecting portion having a high light reflectance and a low light transmittance in the side plate region closest to the point light source and the side
  • a lateral outer reflection portion is formed in the outer side plate region of the lateral central reflection portion, where the light reflectance decreases and the light transmittance increases as the distance from the lateral central reflection portion increases.
  • the housing has a rectangular bottom plate, and the side plate has at least one side plate of the housing side plate erected from the periphery of the rectangular shape. It is preferable that a central reflection part and the side outward reflection part are formed.
  • the side central reflecting portion is formed by a groove or a fine hole obtained by half-cutting the housing side plate, and the side outer reflecting portion is formed by the housing side plate. It is preferable that the through hole has a predetermined opening area.
  • the point light source is preferably a light emitting diode or a laser diode.
  • the surface illumination device has one or a plurality of light source devices and a size having an opening to accommodate one or a plurality of the light source devices.
  • a gap (D1) for emitting illumination light is provided between the wall surface and the wall surface.
  • the case side plate is inclined in the range of 90 ° to 150 ° outward from the flat surface of the case bottom plate.
  • a plurality of the light source devices are accommodated in the housing case, and the adjacent light source devices are separated from each other by a predetermined gap (D2).
  • the diffuser plate is disposed with a predetermined gap (D3) from each of the optical reflectors of the plurality of light source devices.
  • the gap (D2) is at least one half of the maximum distance (W) between the opposing plates of the light source device, and the gap (D1) is the gap. It is preferable that the gap (D3) is not less than one half of (D2) and not more than one half of the distance (D2).
  • a surface illumination device includes a point light source, a housing bottom plate on which the inner surface side to which the point light source is fixed has reflectivity, and an upright arrangement around the housing bottom plate.
  • the inner and outer surface sides are provided with a housing side plate of a predetermined height having reflectivity, the box-shaped housing having an opening on the side facing the housing bottom plate, the opening of the housing is covered, and the light from the point light source is reflected and reflected
  • a light source device comprising an optical reflector to be conducted, a housing case having an opening, and an inner surface side housing a plurality of the light source devices is reflective; And a diffusion plate that covers the opening of the housing case, wherein the adjacent light source devices among the plurality of light source devices are arranged with a predetermined gap (D2) therebetween. , The diffusion plate is disposed with a predetermined gap (D3) from each of the optical reflection plates of the plurality of light source devices.
  • the predetermined gap (D2) is preferably less than or equal to one half of the maximum distance (W) between the opposed plate portions of the light source device.
  • the predetermined gap (D3) is one half or more of the predetermined gap (D2).
  • the housing side plate is formed with an opening through which a part of light is transmitted.
  • the optical reflector has a higher transmittance and a lower reflectance as the distance from the point light source increases.
  • the housing and the optical reflecting plate are formed of an ultrafine foamed light reflecting member.
  • the housing has any one of a square shape, a triangular shape, a circular shape, and a honeycomb shape in plan view.
  • the housing case has a similar shape to the housing.
  • the light from the point light source can be emitted substantially uniformly not only from the optical reflection plate surface but also from the side plate surface of the housing.
  • the light emitting surface is multifaceted and the light emitting area is expanded, so the lighting area can be expanded by using it in a surface lighting device, and it can be directly incorporated into equipment such as vending machines and large game machines, Can also be expanded.
  • the side central reflecting portion is formed by a groove or a fine hole obtained by half-cutting the side plate, and the side outer reflecting portion passes through the side plate and has a predetermined Since the through-hole having the opening area is formed, the side central reflecting portion and the side outward reflecting portion can be easily created.
  • the light source device of the first aspect of the present invention even when a highly directional point light source such as an LED or LD is used, a bright spot is not left in the central portion, and on the contrary, the portion directly above this It is possible to obtain uniform illumination light without darkening.
  • a highly directional point light source such as an LED or LD
  • the surface illumination device of the 2nd aspect of this invention while having the effect of the light source device which concerns on each above, and having a larger area by arrange
  • the case side plate is inclined outward, so that the area of the case opening becomes larger than that of the case bottom plate and the light is emitted from the side of the light source device. Light can be efficiently reflected toward the case opening.
  • the surface illumination device of the second aspect of the present invention since the light source device is not disposed adjacent to the housing case, a smaller number of point light sources can be provided while minimizing the decrease in luminance. It is possible to obtain uniform illumination light on a large screen.
  • the illumination light is uniform on a large screen while minimizing a decrease in luminance. Can be obtained.
  • the distance for each light source device capable of obtaining uniform illumination light and the distance between the optical reflector and the diffusing member can be appropriately determined.
  • the surface illumination device of the third aspect of the present invention even when the diffusing member is brought closer, unevenness of light is reduced and more uniform illumination light can be obtained.
  • the housing bottom plate, the housing side plate, and the optical reflector can be made of the same material. If the same material is used, the housing can be made of a single material, which makes it easier to manufacture.
  • the surface illumination device of the present invention it is possible to provide surface illumination devices of various shapes that can obtain uniform illumination light.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a light source device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 2A is a top view of an optical reflecting plate that constitutes the light source device of FIG. 1
  • FIG. 2B is a top view of a modification of the optical reflecting plate.
  • 3A is a side view of an optical reflecting portion of the side plate constituting the light source device of FIG. 1
  • FIGS. 3B to 3D are side views of modifications of the optical reflecting portion of the side plate.
  • FIG. 4 is a schematic top view of a surface illumination device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the surface illumination device of FIG. 4 taken along line VV.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modification of the surface illumination device of FIG. 7A and 7B are schematic top views of modifications of the surface illumination device of FIG. 8A is a cross-sectional view taken along line VIIIA-VIIIA in FIG. 7B
  • FIGS. 8B and 8C are side views of the optical reflecting portion provided on the side plate.
  • 9A is a schematic top view of a light source device and a surface illumination device using the light source device according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 9B is a side view of the surface illumination device of FIG. 9A
  • FIG. 9C is an IXC- It is sectional drawing in the IXC line.
  • 10A is a top view of a modification of the surface illumination device of FIG.
  • FIG. 11 is an external perspective view of a surface illumination light source device used in a surface illumination device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • 12A is a top view of a surface illumination device according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line XIIB-XIIB in FIG. 12A.
  • FIG. 13 is an external perspective view of a surface illumination device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 14 is a front view of an optical reflector used in the light source device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 15A is a graph showing the relationship between the distance from the light source and the illuminance when a normal optical reflector is used, and FIG. 15B is processed so that the illuminance at the peripheral portion is higher than the illuminance at the central portion. It is the graph which showed the relationship between the distance from a light source at the time of using the optical reflector which is used, and illumination intensity.
  • FIG. 16 is an external perspective view of a light source device used in a surface illumination device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 17 is an external perspective view of a surface illumination device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 18 is a top view of a light source device that can be used in a surface illumination device according to a modification of Embodiments 4 to 6 of the present invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the light source device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the light source device 1 includes a point light source 2, a box-shaped housing 3 in which the point light source is provided on the bottom plate and opened upward, and an optical reflector that covers and opens the housing and reflects and transmits light from the point light source 2. 4.
  • LED an LED in which a plurality of LED elements are assembled (hereinafter collectively referred to as LED), or an LD is used.
  • the LED may be not only the three primary colors of R, G, and B, but also other colors of LEDs, or an LED or LD with a lens attached. In this embodiment, an example using LEDs will be described.
  • the housing 3 includes a housing bottom plate 3a to which the LED 2 is fixed at a substantially central portion, housing side plates 3b to 3e erected at a predetermined height from the periphery of the housing bottom plate, and an opening 3f provided on the side facing the housing bottom plate.
  • the inner wall surface is formed of a reflective surface.
  • the outer wall surfaces of the housing side plates 3b to 3e are also preferably reflective surfaces. When the outer wall surface is used as a reflection surface, when the surface lighting device is manufactured using the light source device 1, the LED light is reflected between the inner wall surface of the housing case of the surface lighting device and is efficiently directed to the diffusion plate side. The light can be emitted. This surface illumination device will be described later.
  • the housing 3 is formed of a reflecting plate material having a high light reflectance, a low light transmittance, and a low light absorption rate, for example, an ultrafine foamed light reflecting plate.
  • These ultrafine foamed light reflecting plate materials include those having a light reflectance of 98%, a light transmittance of 1%, and a light absorption of 1%, and these are preferably used.
  • the housing is not limited to this material, and a transparent substrate may be used and a reflective material may be applied or printed on the substrate.
  • titanium white fine particles emulsified or polytetrafluoroethylene fine particles emulsified are formed by coating or screen printing.
  • the housing bottom plate 3a has a substantially square shape with a side length of L1 (for example, 200 mm), and an exposure hole for exposing the light emitting portion of the LED 2 is formed at a substantially central portion thereof.
  • the LED 2 is fixed to an unillustrated mounting board, and the mounting board is disposed on the back side of the bottom plate to expose the light emitting portion of the LED from the exposure hole.
  • the housing side plates 3b to 3e are formed of vertical plates standing up to a predetermined height h1 (for example, 15 mm) from the periphery of the substantially square bottom plate 3a. That is, the side plates 3b to 3e are formed of four vertical plates.
  • the housing side plate is vertical, it may be inclined at a predetermined angle from the periphery of the housing bottom plate 3a.
  • the inclination angle is preferably more than 90 ° and within 150 ° with respect to the plane of the housing bottom plate 3a.
  • the four housing side plates 3b to 3e are all or one or several housing side plates formed with optical reflecting portions for emitting LED light substantially uniformly toward the outer surface of the housing side plate. The configuration of this optical reflection unit will be described later.
  • FIG. 2 shows an optical reflector constituting the light source device of FIG. 1
  • FIG. 2A is a top view
  • FIG. 2B is a top view of a modification of the optical reflector.
  • the optical reflecting plate 4 is formed of a square plate-like body having a size that covers the opening 3f of the housing 3.
  • the optical reflecting plate 4 is formed of a square plate having a predetermined thickness and the same side length L1. That is, the opposing sides 4a, 4b and 4c, 4d have the same length.
  • the optical reflector 4 is provided with a central reflecting portion 5A at the center and an outer reflecting portion 5B around the central reflecting portion, and has high light reflectance, low light transmittance and low light absorption. It is formed of a reflector, for example, an ultrafine foamed light reflector. Among these ultrafine foamed light reflecting plate materials, those having a light reflectance of 98%, a light transmittance of 1% and a light absorption of 1% are preferable.
  • the central reflecting portion 5A is located in a portion directly above the LED 2 when the optical reflector 4 is attached to the opening 3f of the housing 3, and has a small area central reflecting area 5a facing a portion directly above the LED light emitting portion.
  • the center reflection area 5a is centered on the center reflection area 5a, and the area around the center reflection area 5b is slightly enlarged at a predetermined distance from the center.
  • the LED 2 irradiates the center reflection area 5a with the strongest light due to its light distribution characteristics, and then irradiates the center periphery reflection area 5b with the next strongest light.
  • the central reflection area 5a has the highest light reflectance and the lowest light transmittance, and the central peripheral reflection area 5b is adjusted so that the light reflectance is slightly lowered while the light transmittance is slightly increased. Yes. Since the reflectance of the central reflection area 5a is the highest and the light transmittance is the lowest, the area can be kept dark and the generation of a bright illumination spot can be eliminated.
  • the light reflectance and light transmittance are adjusted by processing the reflector.
  • the light reflectance and light transmittance are adjusted by adjusting the thickness of the narrow groove group consisting of a plurality of fine grooves (vertical grooves, horizontal grooves, and ring shapes) or the plate thickness in the reflection plate material.
  • the light reflectance and light transmittance are adjusted by providing a group of micro holes composed of a plurality of micro holes (through holes having a diameter of, for example, 1.0 mm or less).
  • the outer reflection portion 5B is formed of a plurality of through holes 51 to 53 having different opening areas arranged with a predetermined regularity from the central peripheral reflection area 5b toward the sides 4a to 4d.
  • the openings of the through holes 51 to 53 have a small opening area of the through hole 51 closest to the center peripheral reflection area, and the opening areas increase in order of the through holes 52 and 53 as the distance from the center peripheral reflection area increases.
  • the through hole having these openings is formed at a location where a parallel line parallel to the side 4a and a vertical line parallel to the side 4b perpendicular to the side 4a intersect. That is, the openings of these through holes are arranged with regularity in an orthogonal lattice pattern at equal intervals.
  • the optical reflecting plate 4 has through holes having predetermined openings at the four corners.
  • the surface lighting device is placed at the corners when the optical reflecting plate 4 is assembled in a surface lighting device to be described later. It turned out to be a little dark at the corresponding part. Therefore, in the optical reflecting plate 4A, as shown in FIG. 2B, openings are not provided in predetermined areas of these corners 6. By not providing the opening at the corner, more reflected light is emitted from the optical reflecting portion of the side plate corresponding to the corner, and the above inconvenience is solved.
  • the material of the optical reflector is an ultra-fine foamed light reflector, but is not limited to this material, and a transparent substrate may be used, and a reflector may be applied or printed in addition to the opening portion of the substrate.
  • a transparent substrate may be used, and a reflector may be applied or printed in addition to the opening portion of the substrate.
  • titanium white fine particles emulsified or polytetrafluoroethylene fine particles emulsified are formed by coating or screen printing.
  • FIG. 3 shows the optical reflecting portion of the side plate constituting the light source device of FIG. 1
  • FIG. 3A is a side view of FIG. 1
  • FIGS. 3B to 3D are side views of modifications of the optical reflecting portion.
  • Each of the four housing side plates 3b to 3e is formed with an optical reflecting portion 7A.
  • the optical reflecting portion 7A is opposed to the LED 2 and is formed in a side central reflecting portion 7a formed in an area closest to the LED, and a side formed in an area extending in the longitudinal direction from the side central reflecting portion. It consists of the outward reflection part 7b.
  • the side center reflecting portion 7a is formed of a plurality of fine holes so as to reflect the light emitted from the LED with a high light reflectance, and to have a low light transmittance.
  • the side outward reflecting portion 7b is formed as a through hole having an opening that gradually reduces the light reflectance and increases the light transmittance as it moves away from the side central reflecting portion 7a.
  • These fine holes and through holes are formed by substantially the same method as the central reflecting portion 5A and the outer reflecting portion 5B of the optical reflecting plate 4.
  • the optical reflecting portion 7A may be rough (coarse) without being elaborate compared to the optical reflecting plate 4. The reason is that, from the light distribution characteristics of the LED 2, the irradiation light to the housing side plate is weaker than that just above the LED.
  • the optical reflecting portion is not limited to the optical reflecting portion 7A, and various changes may be made.
  • the optical reflecting portion 7B is formed by forming the side central reflecting portion 7a1 and the side outer reflecting portion 7b1 with slits, and the areas of these slits are changed so as to have a predetermined aperture ratio (FIG. 3B). reference).
  • the optical reflecting portion 7C is configured such that a slit is not provided in the side central reflecting portion 7a2, and a relatively long slit having an opening area enlarged in the longitudinal direction is provided in the side outer reflecting portion 7b2 (FIG. 3C). reference).
  • the optical reflecting portion 7D is configured such that the side central reflecting portion 7a3 is not provided with a notch, and the side outer reflecting portion 7b3 is provided with a wide notch as it goes in the longitudinal direction (see FIG. 3D). .
  • the optical reflecting portion is provided on each of the four housing side plates 3b to 3e.
  • the optical reflecting portion is not provided at all, and depending on the necessity of illumination light from the side, One or a plurality of sheets may be provided.
  • the optical reflection part is formed by a through hole having a predetermined opening, a slit, and a notch. However, since these penetrate the side plate, dust or the like may enter from this part depending on the use environment. . In such a use environment, it is preferable to use a transparent substrate for the housing side plate and apply or print the reflective material on the substrate.
  • the light source device 1 can emit light from the LED 2 in a substantially uniform manner not only from the surface of the optical reflector 4 but also from the side plate surface of the housing 3, not only the surface illumination device described later but also vending It can be used by being incorporated into a game machine or a large game machine.
  • FIG. 4 is a schematic top view of the surface illumination device according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the surface illumination device of FIG. 4 taken along the line VV.
  • the diffuser plate of the surface illumination device is removed so that the inside can be seen.
  • the surface illumination device 8 includes four light source devices 1, a housing case 9 that houses these light source devices, and an opening of the housing case to block the light emitted from each light source device.
  • the light source device 1 is disposed in the housing case 9 with a predetermined gap (distance), and the opening of the housing case 9 is covered with the diffuser plate 10. It has a configuration.
  • the housing case 9 includes a case bottom plate 9a having a larger area than the total of the bottom areas of the individual light source devices 1, case side plates 9b to 9e erected from the periphery of the case bottom plate, and a side facing the case bottom plate.
  • the inner wall surface is formed of a reflective surface.
  • the case bottom plate 9 a is larger than the total area of the bottom plate areas of the four housings 3 constituting the light source device 1. Further, the length of one side of the case bottom plate 9a is longer than the total length L1 of the housing side plates in the longitudinal direction. Further, the height h3 of the case side plate is higher than the height h1 of the housing side plate, as shown in FIG.
  • the height h2 is described as a gap D3 between the diffusion plate and the optical reflection plate of the light source device in the claims.
  • the surface lighting device 8 has a predetermined gap (distance) G ⁇ b> 1 between the adjacent light source devices 1 in the housing case 9 and a gap (distance) G ⁇ b> 2 between the case side plates.
  • the opening 9f is covered and fixed with the diffusion plate 10 and assembled.
  • G1 is described as a gap D2 between the light source devices
  • G2 is described as a gap D1 through which the light source device emits illumination light between the inner wall surface of the housing case.
  • a gap (distance) h ⁇ b> 2 is formed between the light emitting surface of each light source device 1 and the diffusion plate 10.
  • the relationship between these distances G1, G2 and h2 is important for obtaining uniform illumination light from the outer surface of the diffusion plate 10. That is, when the distances G1 and G2 are increased, the distance between adjacent light source devices 1 and the case side plate of the housing case 9 are darkened, and when the height h2 is increased, a desired illuminance cannot be obtained.
  • each light source device 1 emits substantially uniform LED light from the respective housing side plates 4b to 4e via the optical reflecting portion 7, and the emitted light is between the gaps of adjacent devices and within the housing case 9. The light is reflected from the wall surface and emitted from the diffusion plate 10. For this reason, compared with the above (a), the gaps G1 and G2 can be enlarged.
  • G1 is one half or more of the maximum inter-plate distance W (see FIG. 4) of the light source device 1, and G2 is one half or more of G1.
  • h2 can be reduced to half or less of G1.
  • the area of the light emitting surface of the surface illumination device can be increased and the device height can be reduced.
  • the side plates 9b to 9e of the housing case 9 are erected vertically from the case bottom plate 9a.
  • the surface lighting device 8 has a predetermined outward from the periphery of the case bottom plate 9a.
  • the angle may be inclined.
  • the inclination angle is preferably more than 90 ° and within 150 ° with respect to the plane of the case bottom plate 9a.
  • the side plate of the storage case has a flat plate shape in this embodiment, it may be curved to the inside of the case. At this time, if the inner wall of the housing case is a reflecting surface such as a mirror surface, light can be emitted more efficiently from the housing case opening. Further, the side plate can be formed into a corrugated shape or other shapes instead of a flat plate. In this way, by changing the shape of the side plate of the housing case, the irradiation range and the brightness uniformity in the irradiation range can be adjusted in accordance with the application of the surface illumination device.
  • the surface illumination devices 8 and 8A of the above-described embodiment are configured by the four light source devices 1, the number thereof can be changed according to the application.
  • a single light source device 1 may be housed in a single housing case 9B as in a surface illumination device 8B (FIG. 7A).
  • the light source device 1 has a substantially square shape
  • the housing cases 9, 9A, 9B for housing these light source devices have a substantially square shape. Any shape, for example, as shown in FIG. 7B, these may be rectangular.
  • FIG. 7B is a schematic top view of the surface illumination device
  • FIG. 8A is a cross-sectional view taken along line VIIIA-VIIIA in FIG. 7B
  • FIGS. 8B and 8C are side views of the optical reflecting portion provided on the side plate.
  • the diffuser plate of the surface illumination device is removed so that the inside can be seen.
  • the surface illumination device 8C includes a rectangular light source device 1A, a housing case 9C that houses the light source device, and a diffusion plate 10B that covers the opening of the housing case (see FIG. 8A).
  • the light source device 1A, the housing case 9C, and the diffuser plate 10B are different in shape, but the configuration is the same as that of the light source device 1, the housing case 9 and the diffuser plate 10 of the surface illumination device 8, and the description thereof will be given. Omitted.
  • the light source device 1A has a pair of short opposing housing side plates 3b 'and 3d' and a pair of long opposing housing side plates 3c 'and 3e', and these housing side plates are provided with optical reflecting portions. . Since these housing side plates 3b ', 3c' and 3c ', 3e' have different approach distances from the LED 2, the long side housing side plates 3c ', 3e' have side central reflecting portions 7a 'and side portions. An optical reflecting portion 7A ′ composed of the outer reflecting portion 7b ′ is provided.
  • the optical reflecting portion 7E is provided.
  • FIG. 10 shows a light source device and a surface illumination device using the light source device according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 9A is a schematic top view
  • FIG. 9B is a side view of the surface illumination device of FIG. 9A
  • 9C is a cross-sectional view taken along line IXC-IXC in FIG. 9A
  • FIG. 10 shows a modification of the surface illumination device in FIG. 9A
  • FIG. 10A is a top view
  • FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line XB-XB in FIG. is there.
  • the diffuser plate of the surface illumination device is removed so that the inside can be seen.
  • the light source devices 1, 1A and the surface illumination devices 8, 8B, 8C using these light source devices are partially changed depending on the application.
  • a surface illumination device 8D As shown in FIG. 9A, a surface illumination device 8D according to Embodiment 3 of the present invention includes a light source device 1B, a storage case 9D that stores the light source device 1B, and a diffusion plate (not shown) that covers the opening of the storage case. It consists of and.
  • This surface illumination device is obtained by cutting the surface illumination device 8C of FIG. 7B along the line IXA-IXA and changing a part of the configuration.
  • the light source device 1B has four housing side plates 3b1 to 3e1. Of these housing side plates 3b1 to 3e1, the housing side plates 3e1, 3b1, 3d1 are provided with optical reflecting portions. Further, the side plate 3c1 is not provided with an optical reflecting portion, and is formed only of a plate body.
  • the housing case 9D has a case bottom plate 9a, case side plates 9b1 to 9e1 erected from the periphery of the case bottom plate, and an opening 9f provided on the side facing the case bottom plate, and the inner wall surface is formed of a reflective surface. Has been.
  • One case side plate 9c1 is provided with a slit 9c1 ′ that allows light from the light source device 1B to pass therethrough.
  • the slit 9c1 ′ has an opening area that is the same as or slightly longer than the long side plate of the light source device and has a predetermined width. Illumination light is also emitted from the slit 9c1 ′.
  • the surface illumination device 8D is used by being incorporated in a game machine or the like.
  • the case side plates 9b1 to 9e1 of the housing case 9 are erected vertically from the case bottom plate 9a1, but as in the surface lighting device 8E (see FIGS. 10A and 10B), the case side plate of the housing case 9E. 9b1 ′, 9d1 ′, and 9e1 ′ may be inclined by a predetermined angle from the periphery of the case bottom plate 9a1. It is preferable that the inclination angle exceeds 90 ° and within 150 ° with respect to the plane of the case bottom plate 9a1. By this inclination, the opening and the diffusion plate 10B are enlarged, the light emitting area is enlarged, and the case height h2 ′ (h2 ′ ⁇ h2) can be further shortened. Since the side plate 9c1 is not provided with a reflecting portion and is provided with a slit 9c1 ′, the side plate 9c1 is erected vertically from the bottom plate 9a1.
  • FIG. 11 is an external appearance perspective view of the light source device used with the surface illumination apparatus concerning Embodiment 4 of this invention.
  • the light source device 1C includes a housing bottom plate 3a whose inner surface is formed of a reflecting member, and housing side plates 3b to 3e whose inner and outer surfaces are erected around the housing bottom plate 3a and are formed of a reflecting member.
  • the box-shaped housing 3 whose side facing the housing bottom plate 3a is opened, the point light source 2 fixed to the housing bottom plate 3a, and the optical reflection that covers the opening of the housing 3 and reflects and conducts light from the point light source 2 And a plate 4.
  • Four housing side plates 3b, 3c, 3d, and 3e are erected vertically from the housing bottom plate 3a.
  • the height of the light source device 1C is h1, and the lengths of the housing side plates 3b, 3c, 3d, and 3e are equal to each other and L1.
  • the housing 3 and the optical reflector 4 have a high light reflectance, and are formed of a material having a low light transmittance and a low light absorption rate, for example, an ultrafine foamed light conducting reflection member.
  • This ultrafine foamed light conducting and reflecting member has a reflectance of 98%, a light transmittance of 1%, and a light absorption of 1%.
  • materials those obtained by emulsifying titanium white fine particles or those obtained by emulsifying polytetrafluoroethylene fine particles by coating or screen printing can be used.
  • a coating film containing titanium white or polytetrafluoroethylene fine particles is also suitable.
  • the point light source 2 used in the light source device 1C uses an LED, an LED group composed of a plurality of LEDs, or an LD. LEDs and LD have high directivity, and by adjusting the transmittance of the optical reflector 4, uniform illumination light can be obtained on the upper surface. Since the optical reflector 4 used in the fourth embodiment is the same as that used in the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • FIGS. 12A is a top view of the surface illumination device according to the fourth embodiment
  • FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line XIIB-XIIB in FIG. 12A
  • FIG. 13 is an external perspective view of a surface illumination device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • each light source device is arranged in the housing case 9 with predetermined distances La and Lc.
  • the widths of the distances La and Lc are equal to each other and are equal to or less than one half of the maximum distance W between the opposing side plate portions of the light source device. If it is further away, it becomes difficult to obtain uniform illumination light.
  • distances Lb and Ld are also provided between the light source device and the housing case side surfaces 9a, 9b, 9c, and 9d.
  • the widths of the distances Lb and Ld are equal and the length is half of the distances La and Lc. This is because the side surfaces 9a to 9d of the housing case have no light source and are not illuminated from the side surface side.
  • the light emitted from the outer reflection portion 5B of the light source device illuminates the upper portion of the light source device and the upper surface S of the surface where the light source device is not disposed, and the light of the central reflection portion 5A of the light source device is surface illumination. Illuminate the upper center of the device. Since the light from the outer reflecting portion 5B illuminates the upper surface S, the illuminance on the upper surface S increases, the illuminance above the outer portion of the light source device decreases, and the illuminance becomes uniform as a whole surface illumination device. Furthermore, by providing the diffusion plate 10, the overall illuminance is made more uniform.
  • the diffusion plate 10 is spaced from the optical reflection plate 4 by a predetermined distance h2.
  • the distance h2 between the diffusing plate 10 and the optical reflecting plate 4 is preferably half or more of La and Lc, which are predetermined distances between the light source devices. If the interval h2 is long, it is easy to make the illuminance uniform, but the illuminance decreases. On the other hand, if the distance h2 is less than or equal to half of the predetermined distances La and Lc, unevenness of light becomes conspicuous.
  • the optical reflection plate 4 that can obtain uniform illumination light is used.
  • the opening provided in the outer reflection portion 5B is made larger than that so that the light source device itself is uniform. You may use optical reflecting plate 4 'which cannot obtain illumination light.
  • FIG. 14 shows a front view of the optical reflector 4 ′ in the light source device (not shown) used in the surface illumination device of Embodiment 5 of the present invention.
  • This optical reflector 4 ′ is substantially the same in configuration as the optical reflector 4 in the fourth embodiment, and the description of the same parts is omitted.
  • FIG. 15A is a graph showing the relationship between the distance from the light source and the illuminance when the optical reflector 4 is used
  • FIG. 15B shows the relationship between the distance from the light source and the illuminance when the optical reflector 4 ′ is used. It is a graph.
  • the size of the opening of the light source device 1 ′ of Embodiment 5 is determined so that the illuminance increases as the distance from the light source increases.
  • the illumination light does not easily reach the upper surface of the place where the light source device 1C is not placed. Therefore, the surface illumination in which the light source devices 1C are arranged side by side.
  • the diffusing plate 10 is arranged close to the entire apparatus, the illumination is slightly uneven. For this reason, in Embodiment 5, optical reflector 4 'processed so that the illumination intensity of an outer part may become high compared with the illumination intensity of a center part is used.
  • the surface illumination device that processes the optical reflector 4 to obtain uniform illumination light has been described.
  • the side portions 3b to 3e can be obtained without changing the size of the opening of the optical reflector 4.
  • An opening may be provided in.
  • FIG. 16 An external perspective view of a light source device 1D according to Embodiment 6 is shown in FIG. 16, and an external perspective view of a surface illumination device in which the light source devices 1D according to this embodiment are arranged side by side is shown in FIG.
  • openings H1, H2, and H3 are provided in the side wall portions 30b, 30c, 30d, and 30e of the light source device 1D, respectively.
  • the side walls 90a, 90b, 90c, 90d of the storage case are not vertical but are inclined at an angle of approximately 45 degrees from the vertical direction.
  • the side wall portions 90a to 90d have a high light reflectance, and are formed of a material having a low light transmittance and a low light absorption rate, for example, an ultrafine foamed light conducting reflection member.
  • This ultrafine foamed light conducting and reflecting member has a reflectance of 98%, a light transmittance of 1%, and a light absorption of 1%.
  • titanium white fine particles emulsified or polytetrafluoroethylene fine particles emulsified may be used. These materials may be provided on the housing by coating or screen printing. .
  • a part of the light is transmitted through the openings H1 to H3 and reflected by the side wall portions 90a to 90d of the housing case, so that the upper surface S of the surface where the light source device is not disposed is illuminated, and more uniform illumination light is obtained. be able to.
  • the shape of the housing is a square shape in plan view, but it is not necessary to be limited to the square shape, and as shown in FIG. 18, there are various shapes such as a triangular shape, a honeycomb shape, a circular shape, etc. It can be shaped.
  • FIG. 18 is a top view of a light source device that can be used in a surface illumination device according to a modification of Embodiments 4 to 6 of the present invention.
  • the predetermined distances La and Lc between the light source devices are also less than or equal to half of the maximum distance W between the opposed plate portions of the light source device, as in the above embodiment.
  • the distance h2 between the diffusion plate and the light source device is the same, and is more than half of the predetermined distances La and Lc.
  • Light source device 2 Point light source 3 Housing 3a Housing bottom plates 3b-3e Housing side plate 4 Optical reflectors 7, 7A ', 7A-7E Optical reflectors 7a, 7a1, 7a2, 7a3 Side central reflection Parts 7b, 7b1, 7b2, 7b3 Side outward reflection parts 8, 8A to 8E Surface illumination devices 9, 9A to 9E Housing case 9a Case bottom plate 9b to 3e Case side plate 10, 10A to 10C Diffuser plate

Landscapes

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Abstract

　本発明の光源装置１は、指向性の強い点光源２と、点光源２を配設したハウジング底板、ハウジング底板の周囲から所定高さ立設されたハウジング側板およびハウジング底板と対向する側に開口が設けられて内壁面を反射面で形成したハウジング３と、開口を覆い点光源からの光を略均一な照明光として出光させる光学反射板４とを備えた光源装置において、ハウジング側板は、少なくとも一部のハウジング側板にあって、点光源２から最も近い側板領域に高光反射率で且つ低光透過率の側方中央反射部および側方中央反射部の外方側板領域に側方中央反射部から遠ざかるにしたがって光反射率が低下し且つ光透過率が増大する側方外方反射部が形成されていることを特徴とする。本発明によれば、多面から照明光を出光できるようにして、多用途に使用可能な光源装置を提供することができるようになる。

Description

光源装置およびこの光源装置を用いた面照明装置
　この発明は、光源装置およびこの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として指向性の強い点光源を用いて略均一な照明光を出光できる光源装置およびこの光源装置を用いた面照明装置に関するものである。
　近年、これまでの白熱電球や蛍光灯に代わって、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）やレーザーダイオード（以下、ＬＤという）などの指向性の強い点光源を用いた照明装置が開発されて、表示装置などに使われ始めている。ＬＥＤは、白熱電球や蛍光灯などと比べて、省電力、長寿命および小型であるなどの優れた特徴を有している一方で、指向性が強いために照明エリアが極めて狭く、またその光を直視すると眼を傷めるなどの難点があるので、照明光に利用するにはこの光を効率よく拡散させる技術が必要となっている。そこで、このような点光源を照明光として利用するために、様々な工夫が講じられた照明装置が提案されている。（例えば、下記特許文献１、２参照）。
　例えば、下記特許文献１には、ＬＥＤに該ＬＥＤからの光を制御する光制御手段を取付けて面状光を得ることができるようにした面発光装置が記載されている。
　この面発光装置は、ＬＥＤと、このＬＥＤが収容される直方体状のケースと、ＬＥＤのレンズ外面に取付ける光制御手段と、ケースの開口を覆う拡散パネルとを備え、ケースは、その内部にリフレクターが配設されて、このリフレクターの底部に所定間隔離して複数個のＬＥＤが配設されて、これらのＬＥＤにそれぞれ光制御手段が装着されて、ケースの開口が拡散パネルで覆われた構成となっている。光制御手段は、ＬＥＤの光を反射および透過し、しかもＬＥＤの中心部に対応する位置に設けられて光の透過量よりも反射量が多くなる反射主体部と、その周囲に設けられて反射主体部よりも光の透過量が多くなる反射透過部と、反射主体部に設けられたホルダ部とで構成されている。
　また、下記特許文献２には、面照明光源装置およびこの面照明光源装置を用いた面照明装置が記載されている。
　この面照明光源装置は、ＬＥＤと、このＬＥＤを中央部に設けた底面部およびこの底面部の周囲から立設された側面部並びに底面部と対向する側に開口を設けた箱型ケーシングと、開口を覆いＬＥＤからの光を略均一にする光学反射板とで構成されている。また、面照明装置は、上記面照明光源装置を複数個用いて、これら複数個の面照明光源装置を連接したものとなっている。
　また、このように複数個の面照明光源装置を連接させると、連接部分が暗くなるので、この連接部分の側壁部に側壁孔を設けた面照明装置も例えば下記特許文献３に開示されている。なお、この側壁孔は開口に連通したものとなっている。なお、下記特許文献２、３は、本願の出願人の出願に係るものである。
特開２００４－６３１７号公報（段落〔００２０〕～〔００２６〕、図１） 特開２００８－２７８８６号公報（段落〔００４５〕～〔００４８〕、図１） 特開２００９－１１０６９６号公報（段落〔００４５〕～〔００４８〕、図８）
　上記特許文献１～３の面発光装置および面照明装置は、いずれも複数個の光源装置を隣接する装置間に隙間をあけずに密接させた構成となっている。これらの面照明装置は、発光面の面積、すなわち照明面積を拡大する場合、光源装置を増設することになるが、この増設の際にこれまでのように複数個の光源装置を密接させて増設すると、増設した分のコストが高騰する割には発光面の面積を拡大することができない。すなわち、発光面の面積は、増設した光源装置の発光面の面積を合計したものでそれ以上とならない。また、密接させずに隣接光源装置間に所定の隙間をあけて配設することも想到できるが、そうすると、この隙間部分が暗くなって、この暗い箇所が拡散板に映って発光面に暗い筋などが現れるので、これを解消するには光源装置の上方に配設する拡散板を高く、すなわち発光面からの距離を大きくしなければならない。その結果、面照明装置が背高になるなどの課題が出現し、上記特許文献３の面照明装置でもこの課題を解消できない。なお、上記特許文献１の面発光装置では、リフレクターを収容した直方体状のケースの増設となるので、ＬＥＤの個数を調節した増設はできない。
　また、近年、ＬＥＤを用いた光源装置は、ＬＥＤの特徴がそのまま反映されて省電力、長寿命および小型などの特徴を備えているので、その用途は上記特許文献１～３のような使用だけでなく、自動販売機や大型ゲーム機などに直接組込んで使用されることがある。ところが、このような機器に直接組込まれると、光源装置は、その発光面が一つの面、すなわち上面のみとなるので、照明エリアが限定されて、周辺エリアへの照明が必要な場合は、このような光源装置を使用することができない。
　上記問題点に加え、上記の特許文献１及び２に開示されている発明では、面照明光源装置を隙間無く配置しているため、照明面が大きい場合には、配置する面照明光源装置の数が膨大になり、コストが高くなってしまうという問題点があった。
　このようなコスト削減には様々な方法が考えられる。例えば、ＬＥＤや反射板の質を下げる、拡散板を用いない、照明面を小さくする、などである。
　しかし、ＬＥＤの質を下げてしまうと、故障率が高くなったり、均一な発光が得られなくなったりするため、照明装置としての寿命が短くなるとともに照明光の明るさのバラツキが大きくなってしまう。また、反射板の質を下げてしまうと、充分に反射されずに均一な照明光が得られ難く、照明光が暗くなってしまうなどの不都合が生じてしまう。
　拡散板を用いない場合も、反射板の質を下げた場合と同様に、均一な照明光が得られ難くなってしまう。さらに、照明面を小さくすればコスト削減につながるが、目的の範囲を照らすことができなくなり、この場合、照明としての役目を果たしていないこととなる。
　本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、多面から照明光を出光できるようにして、多用途に使用可能な光源装置を提供することにある。
　本発明の他の目的は、上記光源装置を用い、面照明装置の厚み、すなわち光源からの高さを高くすることなく大面積で均一な照明光を得ることのできる安価な面照明装置を提供するものである。
　また、本発明の他の目的は、複数個の光源装置を配置する場合、隣接して配置するのではなく、所定の距離を隔てて配置し、さらに、拡散板を従来のものよりも光源装置から離して配置することによって、輝度の低下を最低限に抑えつつ、大画面で均一な照明光を得ることのできる面照明装置を安価で提供することである。
　前記目的を達成するために、本発明の第１の態様の光源装置は、指向性の強い点光源と、前記点光源を配設したハウジング底板、前記ハウジング底板の周囲から所定高さ立設されたハウジング側板および前記ハウジング底板と対向する側に開口が設けられて内壁面を反射面で形成したハウジングと、前記開口を覆い前記点光源からの光を略均一な照明光として出光させる光学反射板とを備えた光源装置において、前記ハウジング側板は、少なくとも一部のハウジング側板にあって、前記点光源から最も近い側板領域に高光反射率で且つ低光透過率の側方中央反射部および該側方中央反射部の外方側板領域に前記側方中央反射部から遠ざかるにしたがって光反射率が低下し且つ光透過率が増大する側方外方反射部が形成されていることを特徴とする。
　また、本発明の第１の態様の光源装置においては、前記ハウジングは、前記ハウジング底板が矩形状をなし、前記矩形状の周囲から立設された前記ハウジング側板の少なくとも一ハウジング側板に前記側方中央反射部および前記側方外方反射部が形成されていることが好ましい。
　また、本発明の第１の態様の光源装置においては、前記側方中央反射部は、前記ハウジング側板をハーフカットした溝又は微細孔で形成され、前記側方外方反射部は、前記ハウジング側板を貫通し所定の開口面積を有する貫通孔で形成されていることが好ましい。
　また、本発明の第１の態様の光源装置においては、前記点光源は、発光ダイオード又はレーザーダイオードであることが好ましい。
　また、上記目的を達成するために、本発明の第２の態様の面照明装置は、１個または複数個の前記光源装置と、開口を有し前記光源装置を１個または複数個収容できる大きさの収容ケースと、前記開口を覆う拡散板とを備え、前記収容ケースは、収容される数の前記光源装置の底面積合計より大きい面積を有するケース底板と、前記ケース底板の周囲から立設され前記光源装置のハウジング側板より高いケース側板と、前記ケース底板と対向する側に前記開口を有し内壁面が反射面で形成された箱体で形成されて、内部に前記光源装置が前記内壁面との間に照明光を出光させる隙間（Ｄ１）をあけて配設されていることを特徴とする。
　また、本発明の第２の態様の面照明装置においては、前記ケース側板は、前記ケース底板の平坦面から外方へ９０°～１５０°の範囲で傾斜していることが好ましい。
　また、本発明の第２の態様の面照明装置においては、前記収容ケースには、複数個の前記光源装置が収容されて、隣接する前記光源装置はそれぞれ互いに所定の隙間（Ｄ２）を隔てて配置され、前記拡散板は、前記複数個の光源装置のそれぞれの前記光学反射板から所定の隙間（Ｄ３）を隔てて配置されていることが好ましい。
　また、本発明の第２の態様の面照明装置においては、前記隙間（Ｄ２）は、前記光源装置の最大対向側板間距離（Ｗ）の２分の１以上、前記隙間（Ｄ１）は前記隙間（Ｄ２）の２分の１以上、前記隙間（Ｄ３）は、前記距離（Ｄ２）の２分の１以下であることが好ましい。
　更に、上記目的を達成するため、本発明の第３の態様の面照明装置は、点光源と、前記点光源が固定された内面側が反射性を有するハウジング底板及び前記ハウジング底板の周囲に立設された内外面側が反射性を有する所定高さのハウジング側板を備え、前記ハウジング底板と対向する側が開口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、前記点光源からの光を反射及び導通させる光学反射板とを備えた光源装置と、開口を有し、前記光源装置を複数個収容した内面側が反射性を有する収容ケースと、
　前記収容ケースの開口を被覆する拡散板と、を備えた面照明装置であって、前記複数個の光源装置のうち、隣接する前記光源装置はそれぞれ互いに所定の隙間（Ｄ２）を隔てて配置され、
　前記拡散板は、前記複数個の光源装置のそれぞれの前記光学反射板から所定の隙間（Ｄ３）を隔てて配置されていることを特徴とする。
　また、本発明の第３の態様の面照明装置においては、所定の隙間（Ｄ２）は、前記光源装置の最大対向側板部間距離（Ｗ）の２分の１以下であることが好ましい。
　また、本発明の第３の態様の面照明装置においては、前記所定の隙間（Ｄ３）は、前記所定の隙間（Ｄ２）の２分の１以上であることが好ましい。
　また、本発明の面照明装置において、前記ハウジング側板には、一部の光を透過させる開口が形成されていることを特徴とする。
　また、本発明の第３の態様の面照明装置においては、前記光学反射板は、前記点光源から離れるに従って透過率が高くかつ反射率が低くなっていくことが好ましい。
　また、本発明の第３の態様の面照明装置においては、前記ハウジング及び前記光学反射板は、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。
　また、本発明の第３の態様の面照明装置においては、前記ハウジングは、平面視で方形状、三角形状、円形状、ハニカム状のいずれかであることが好ましい。
　また、本発明の第３の態様の面照明装置においては、前記収容ケースは、前記ハウジングと相似形状であることが好ましい。
　本発明の第１の態様の光源装置によれば、点光源からの光を光学反射板面だけでなく、ハウジングの側板面からも略均一にして出光させることができる。その結果、発光面が多面となり発光面積が拡大されるので、面照明装置に用いて、照明エリアの拡大ができ、また、自動販売機や大型ゲーム機などの機器に直接組込んで、照明エリアの拡大を図ることもできる。
　また、本発明の第１の態様の光源装置によれば、側方中央反射部は、側板をハーフカットした溝又は微細孔で形成され、側方外方反射部は、側板を貫通し所定の開口面積を有する貫通孔で形成したので、側方中央反射部および側方外方反射部を簡単に作成できる。
　また、本発明の第１の態様の光源装置によれば、ＬＥＤ又はＬＤのような指向性の強い点光源を用いても、中央部に明るいスポットを残すことなく、また反対にこの真上部分を暗くさせることもなく、均一な照明光を得ることができる。
　また、本発明の第２の態様の面照明装置によれば、それぞれ上記に係る光源装置の効果を奏することができ、さらに複数個の光源装置を配置することで、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面照明装置を得ることができる。
　また、本発明の第２の態様の面照明装置によれば、ケース側板が外方へ傾斜することにより、ケース底板に比べてケース開口の面積が大きくなると共に、光源装置側方から放射された光を効率よくケース開口に向け反射させることができる。
　また、本発明の第２の態様の面照明装置によれば、収容ケース内に光源装置を隣接して配置しないようにしたため、輝度の低下を最低限に抑えつつ、より少ない数の点光源を用いて、大画面で均一な照明光を得ることができる。
　また、本発明の第３の態様の面照明装置によれば、収容ケース内に光源装置を隣接して配置しないようにしたため、輝度の低下を最低限に抑えつつ、大画面で均一な照明光を得ることができる。
　また、本発明の第３の態様の面照明装置によれば、均一な照明光を得ることができる光源装置ごとの距離、光学反射板と拡散部材との間隔を適宜に定めることができる。
　また、本発明の第３の態様の面照明装置によれば、拡散部材を近づけても光のムラが少なくなり、より均一な照明光を得ることができる。
　また、本発明の面照明装置においては、ハウジング底板、ハウジング側板、及び光学反射板は同じ材料のものを使用することができる。同じ材料のものを使用すると、ハウジングを単一材料で形成させることができるので、それらの作製が容易になる。
　また、本発明の面照明装置においては、均一な照明光を得ることができる様々な形状の面照明装置を提供することができる。
図１は本発明の実施形態１に係る光源装置の分解斜視図である。 図２Ａは図１の光源装置を構成する光学反射板の上面図、図２Ｂは光学反射板の変形例の上面図である。 図３Ａは図１の光源装置を構成する側板の光学反射部の一側面図、図３Ｂ～図３Ｄはそれぞれ側板の光学反射部の変形例の側面図である。 図４は本発明の実施形態２に係る面照明装置の概略上面図である。 図５は図４の面照明装置をＶ－Ｖ線で切断した断面図である。 図６は図４の面照明装置の変形例を示した断面図である。 図７Ａ及び図７Ｂはそれぞれ図４の面照明装置の変形例の概略上面図である。 図８Ａは図７ＢのVIIIＡ－VIIIＡ線の断面図、図８Ｂおよび図８Ｃは側板に設けられた光学反射部の側面図である。 図９Ａは本発明の実施形態３に係る光源装置およびこの光源装置を用いた面照明装置の概略上面図、図９Ｂは図９Ａの面照明装置の一側面図、図９Ｃは図９ＡのIXＣ－IXＣ線における断面図である。 図１０Ａは図９Ａの面照明装置の変形例の上面図、図１０Ｂは図１０ＡのＸＢ－ＸＢ線の断面図である。 図１１は本発明の実施形態４にかかる面照明装置で用いた面照明光源装置の外観斜視図である。 図１２Ａは本発明の実施形態４にかかる面照明装置の上面図、図１２Ｂは図１２ＡをXIIＢ－XIIＢ線で切った断面図である。 図１３は本発明の実施形態４にかかる面照明装置の外観斜視図である。 図１４は本発明の実施形態５の光源装置に用いられている光学反射板の正面図である。 図１５Ａは通常の光学反射板を用いた場合の光源からの距離と照度との関係を示したグラフ、図１５Ｂは周辺部の照度が中央部の照度と比較して高くなるように加工がなされている光学反射板を用いた場合の光源からの距離と照度との関係を示したグラフである。 図１６は本発明の実施形態６にかかる面照明装置で用いた光源装置の外観斜視図である。 図１７は本発明の実施形態６にかかる面照明装置の外観斜視図である。 図１８は本発明の実施形態４～６における変形例の面照明装置で用いることができる光源装置の上面図である。
　以下、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光源装置およびこの光源装置を用いた面照明装置を例示するものであって、本発明をこれらのものに特定することを意図するものではなく、本発明は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。
［実施形態１］
　図１を参照して、本発明の実施形態１に係る光源装置の概要を説明する。なお、図１は本発明の実施形態１に係る光源装置の分解斜視図である。
　光源装置１は、点光源２と、この点光源が底板に設けられて上方が開口した箱型のハウジング３と、このハウジングの開口を覆い点光源２からの光を反射および透過させる光学反射板４とで構成されている。
　点光源２は、１個のＬＥＤまたは複数のＬＥＤ素子が集合したＬＥＤ（以下、これらを総称してＬＥＤという）、またはＬＤが使用される。ＬＥＤは、色の三原色のＲ、Ｇ、Ｂだけでなく他の色のＬＥＤなど、またＬＥＤ又はＬＤにレンズを装着させたものでもよい。この実施形態では、ＬＥＤを用いた例を説明する。
　ハウジング３は、ＬＥＤ２が略中央部に固定されるハウジング底板３ａと、このハウジング底板の周囲から所定高さ立設されたハウジング側板３ｂ～３ｅと、ハウジング底板と対向する側に設けた開口３ｆとを有する箱型をなし、内壁面が反射面で形成されている。ハウジング側板３ｂ～３ｅの外壁面も反射面にするのが好ましい。外壁面を反射面にすると、この光源装置１を用いて面照明装置を作製したときに、面照明装置の収容ケースの内壁面との間でＬＥＤ光が反射されて、拡散板側へ効率よく出光させることができる。この面照明装置については後述する。このハウジング３は、高光反射率、低光透過率および低光吸収率の反射板材、例えば超微細発泡光反射板で形成されている。この超微細発泡光反射板材には、光反射率９８％、光透過率１％、光吸収率１％のものがあり、これを使用するのが好ましい。勿論、このハウジングは、この材料に限定されるものでなく、透明基板を用い、この基板に反射材を塗布又は印刷したものでもよい。例えばチタンホワイトの微粒子をエマルジョン化したものや、ポリテトラフロロエチレンの微粒子をエマルジョン化したものを塗布或いはスクリーン印刷により形成したものである。
　ハウジング底板３ａは、一辺の長さがＬ１（例えば、２００ｍｍ）の略正方形状をなし、その略中央部にＬＥＤ２の発光部を露出させる露出孔が形成されている。ＬＥＤ２は、不図示の取付け基板に固定されて、この取付け基板を底板の背面側に配置して、ＬＥＤの発光部を露出孔から露出させる。ハウジング側板３ｂ～３ｅは、略正方形状の底板３ａの周囲から所定高さｈ１（例えば、１５ｍｍ）立設された垂直板で形成されている。すなわち、側板３ｂ～３ｅは４枚の垂直板で形成されている。なお、ハウジング側板を垂直にしたが、ハウジング底板３ａの周囲から外方へ所定角度傾斜させてもよい。傾斜角度は、ハウジング底板３ａの平面との間で９０°を超え１５０°以内程度にするのが好ましい。傾斜させると、開口を拡大できるとともに、この傾斜面を利用して開口側へＬＥＤ光を効率よく出光できる。４枚のハウジング側板３ｂ～３ｅは、全て或いは１枚ないし数枚のハウジング側板に、ＬＥＤ光をハウジング側板の外表面側へ略均一に出光させる光学反射部が形成されている。この光学反射部の構成については後述する。
　図１、図２を参照して、ハウジングの開口に装着される光学反射板を説明する。なお、図２は図１の光源装置を構成する光学反射板を示し、図２Ａは上面図、図２Ｂは光学反射板の変形例の上面図である。
　光学反射板４は、図１、図２Ａに示すように、ハウジング３の開口３ｆを塞ぐ大きさの正方形の板状体で形成されている。この光学反射板４は、所定の肉厚を有し一辺の長さＬ１が同一の正方形の板状体で形成されている。すなわち、対向する辺４ａ、４ｂと４ｃ、４ｄとがそれぞれ同じ長さになっている。この光学反射板４は、その中心部に中央反射部５Ａと、この中央反射部の外周囲に外方反射部５Ｂとが設けられて、高光反射率、低光透過率および低光吸収率の反射板、例えば超微細発泡光反射板材で形成されている。この超微細発泡光反射板材には、光反射率９８％、光透過率１％、光吸収率１％のものがあるので、これを使用するのが好ましい。
　中央反射部５Ａは、ハウジング３の開口３ｆに光学反射板４が取付けられたときにＬＥＤ２の真上部分にあって、ＬＥＤ発光部の垂直直上部分と対向する小面積の中心反射エリア５ａと、この中心反射エリア５ａを中心にして該中心から所定距離離れて面積が若干拡大された中心周辺反射エリア５ｂとで構成されている。ＬＥＤ２は、その配光特性から、中心反射エリア５ａに最も強い光が照射され、次いで中心周辺反射エリア５ｂにそれに次ぐ強い光が照射される。そこで、中心反射エリア５ａは、光反射率が最も高く且つ光透過率が最も低く、中心周辺反射エリア５ｂは、この光反射率が若干低下し一方光透過率が若干高くなるように調節されている。中心反射エリア５ａの反射率を最も高くし且つ光透過率が最も低くしたので、このエリアを暗くさせず且つ輝度の高い照明スポットの発生をなくすることができる。
　この光反射率および光透過率は、反射板の加工によって調節される。中心反射エリア５ａにおいては、反射板材に複数本の細溝（縦溝、横溝、リング状）からなる細溝群、または板厚の調整などを行うことで光反射率および光透過率が調節される。また、中心周辺反射エリア５ｂにおいては、複数個の微細孔（直径が例えば１．０ｍｍ以下の貫通孔）からなる微細孔群などを設けることで光反射率および光透過率が調節される。
　外方反射部５Ｂは、中心周辺反射エリア５ｂから各辺４ａ～４ｄに向かって所定の規則性をもって配設された複数個の開口面積の異なる貫通孔５１～５３で形成される。これらの貫通孔５１～５３の開口は、中心周辺反射エリアに最も近い貫通孔５１の開口面積が小さく、中心周辺反射エリアから遠ざかるに従い貫通孔５２、５３の順に開口面積が大きくなっている。これらの開口を有する貫通孔は、辺４ａに平行な平行線と、この辺４ａと垂直な辺４ｂに平行な垂直線とが交差する箇所に形成されている。すなわち、これらの貫通孔の開口は、等間隔で直交格子状に規則性を持って配列されている。
　この光学反射板４は、四隅に所定の開口を有する貫通孔を設けたが、この隅部に開口を設けると、後述する面照明装置に組込んだときに、面照明装置がこの隅部に対応する箇所で若干暗くなることが判明した。そこで、光学反射板４Ａでは、図２Ｂに示すように、これら隅部６の所定エリアに開口を設けないようにした。開口を隅部に設けないことにより、この隅部に対応する側板の光学反射部からより多くの反射光が出光されて、上記の不都合が解消される。
　この光学反射板の素材は、超微細発泡光反射板材としたが、この材料に限定されるものでなく、透明基板を用い、この基板の上記開口部分以外に反射材を塗布又は印刷したものでもよい。例えばチタンホワイトの微粒子をエマルジョン化したものや、ポリテトラフロロエチレンの微粒子をエマルジョン化したものを塗布或いはスクリーン印刷により形成したものである。
　次に、図３を参照して、側板に形成する光学反射部を説明する。なお、図３は図１の光源装置を構成する側板の光学反射部を示し、図３Ａは図１の一側面図、図３Ｂ～図３Ｄはそれぞれ光学反射部の変形例の側面図である。
　４枚のハウジング側板３ｂ～３ｅには、それぞれ光学反射部７Ａが形成されている。この光学反射部７Ａは、ＬＥＤ２と対向しこのＬＥＤと最も近いエリアに形成される側方中央反射部７ａと、この側方中央反射部から長手方向へ延設されたエリアに形成される側方外方反射部７ｂとで構成さている。側方中央反射部７ａは、ＬＥＤからの出射光を高い光反射率で反射させる一方で、低光透過率になるように複数個の微細孔で形成されている。側方外方反射部７ｂは、側方中央反射部７ａから遠ざかるにしたがって、光反射率を次第に低減させる一方で光透過率を増大させる開口を有する貫通孔で形成されている。これらの微細孔および貫通孔は、光学反射板４の中央反射部５Ａおよび外方反射部５Ｂと略同じ方法で形成される。この光学反射部７Ａは、光学反射板４と比べて、精巧にすることなくラフ（粗）にしてもよい。その理由は、ＬＥＤ２の配光特性から、ＬＥＤの真上に比べて、ハウジング側板への照射光が弱くなるからである。
　光学反射部は、光学反射部７Ａに限定されるものでなく、種々変更してもよい。光学反射部７Ｂは、側方中央反射部７ａ１および側方外方反射部７ｂ１をスリットで形成したもので、これらのスリットは所定の開口率になるようにその面積が変更されている（図３Ｂ参照）。光学反射部７Ｃは、側方中央反射部７ａ２にスリットを設けず、側方外方反射部７ｂ２には長手方向へ開口面積を拡大した比較的長いスリットを設けて構成したものである（図３Ｃ参照）。光学反射部７Ｄは、側方中央反射部７ａ３に切欠きを設けずに、側方外方反射部７ｂ３は長手方向へ行くにしたがって広い切欠きを設けて構成したものである（図３Ｄ参照）。
　本実施形態においては、光学反射部は４枚のハウジング側板３ｂ～３ｅにそれぞれ設けられているが、全部に光学反射部を設けることなく、側面からの照明光の要否に応じて、そのうちの１枚乃至複数枚に設けてもよい。また、光学反射部は、所定の開口を有する貫通孔、スリットおよび切欠きで形成したが、これらは側板を貫通しているので、使用環境によっては、この部分から塵などが進入することがある。このような使用環境においては、ハウジング側板に透明基板を用いて、この基板に前記反射材を塗布又は印刷して構成するのが好ましい。
　この光源装置１は、ＬＥＤ２からの光を光学反射板４面だけでなく、ハウジング３の側板面からも、略均一にして出光させることができるので、後述する面照明装置だけでなく、自動販売機や大型ゲーム機などに組込んで使用することができる。
［実施形態２］
　次に、図４を参照して、本発明の実施形態２に係る面照明装置を説明する。なお、図４は本発明の実施形態２に係る面照明装置の概略上面図、図５は図４の面照明装置をＶ－Ｖ線で切断した断面図である。なお、図４は、面照明装置の拡散板を取り外して内部が見えるようになっている。
　面照明装置８は、図４および図５に示すように、４個の光源装置１と、これらの光源装置を収容する収容ケース９と、収容ケースの開口を塞ぎ各光源装置からの出射光を拡散させる拡散板１０とを有し、収容ケース９内には４個の光源装置１が所定の隙間（距離）をあけて配設されて、収容ケース９の開口が拡散板１０で覆われた構成となっている。
　収容ケース９は、個々の光源装置１の各底面積を合計した合計より大きい面積のケース底板９ａと、このケース底板の周囲から立設されたケース側板９ｂ～９ｅと、ケース底板と対向する側に設けた開口９ｆとを有し、内壁面が反射面で形成されている。ケース底板９ａは、光源装置１を構成する４個の各ハウジング３の各底板面積を合計した面積より大きくなっている。また、ケース底板９ａの一辺の長さは、各ハウジング側板の長手方向の長さＬ１を合計した長さより長くなっている。また、ケース側板の高さｈ３は、図５に示すように、ハウジング側板の高さｈ１より高くなっている。光源装置１の光学反射板４と拡散板１０との間の隙間の高さ（距離）はｈ２となっており、ｈ３＝ｈ１＋ｈ２となっている。なお、この高さｈ２は、特許請求の範囲では拡散板と光源装置の光学反射板との隙間Ｄ３と記載されている。
　面照明装置８は、図４に示すように、収容ケース９内に４個の光源装置１を隣接する装置間に所定の隙間（距離）Ｇ１およびケース側板との間に隙間（距離）Ｇ２をあけて配置して、開口９ｆを拡散板１０で覆い固定して組立てる。なお、特許請求の範囲では、Ｇ１は光源装置間の隙間Ｄ２と記載されており、Ｇ２は光源装置が収容ケース内壁面との間に照明光を出光させる隙間Ｄ１と記載されている。この組立てにより、各光源装置１の発光面と拡散板１０との間に隙間（距離）ｈ２が形成される。これらの距離Ｇ１、Ｇ２とｈ２との関係は、拡散板１０の外表面から均一な照明光を得るのに重要になる。すなわち、距離Ｇ１、Ｇ２を大きくすると隣接する光源装置１間および収容ケース９のケース側板との間が暗くなり、また、高さｈ２を高くすると所望の照度を得ることができなくなる。
　これらの関係は、ハウジング側板の光学反射部７の有無によって、以下のように設定される。なお、これは実験により確認したものである。
　（ａ）光源装置のハウジング側板に光学反射部を設けない場合
　隣接する光源装置間の距離Ｇ１は、光源装置１の最大対向側板間距離Ｗ（図４参照）の二分の一以下、Ｇ２はＧ１の二分の一以下、ｈ２はＧ１の二分の一以上にする。これらの関係にあれば、隙間間が暗くならず、所望の照度を得ることができる。なお、これらの関係を外れると均一な照明光が得難くなる。
　（ｂ）光源装置のハウジング側板に光学反射部を設けた場合
　ハウジング側板に光学反射部を設けると、上記（ａ）より発光面の面積が拡大でき且つ装置を背低にできる。すなわち、各光源装置１は、それぞれのハウジング側板４ｂ～４ｅから光学反射部７を介して略均一なＬＥＤ光が出射されて、出射された光が隣接する装置の隙間間および収容ケース９の内壁面に反射されて拡散板１０から出射される。このため、上記（ａ）に比べて、隙間Ｇ１、Ｇ２を拡大でき、Ｇ１を光源装置１の最大対向側板間距離Ｗ（図４参照）の二分の一以上、Ｇ２はＧ１の二分の一以上にできるとともに、ｈ２をＧ１の二分の一以下にもすることができる。その結果、面照明装置の発光面の面積を拡大できるとともに、装置高さを低くすることができる。
　面照明装置８は、収容ケース９の側板９ｂ～９ｅをケース底板９ａから垂直に立設させたが、面照明装置８Ａ（図６参照）のように、ケース底板９ａの周囲から外方へ所定角度傾斜させてもよい。傾斜角度は、ケース底板９ａの平面との間で９０°を超え１５０°以内程度にするのが好ましい。この傾斜により開口および拡散板１０Ａが大きくなり、発光面積が拡大されるとともに、高さｈ２'（ｈ２'＜ｈ２）をさらに低くできる。ここで、ｈ３'＝ｈ１＋ｈ２'であるから、ｈ３'＜ｈ３となり、ケース側板の高さが小さい、すなわち、より薄い面照明装置を得ることができる。
　なお、収容ケースの側板はこの実施形態においては平板状となっているが、ケース内側に湾曲させてもよい。このとき収容ケースの内壁を鏡面等の反射面とすると、さらに効率よく光を収容ケース開口から放射することができる。また、側板を平板ではなく波型やその他の形状にすることもできる。このように収容ケースの側板の形状を変更することで、面照明装置の用途に合わせ、その照射範囲および照射範囲における明るさの均一度を調整することができる。
　また、上記実施形態の面照明装置８、８Ａは、４個の光源装置１で構成されているが、用途に対応させてその個数を変更することができる。例えば、面照明装置８Ｂ（図７Ａ）のように、１個の光源装置１を１個用の収容ケース９Ｂに収容して構成してもよい。
　また、上記実施形態の面照明装置８、８Ａ、８Ｂは、光源装置１を略正方形状にするともに、これらの光源装置を収容する収容ケース９、９Ａ、９Ｂを略正方形状にして構成したが、任意の形状、例えば図７Ｂに示すように、これらを長方形状にしてもよい。
［変形例］
　図７Ｂ、図８を参照して、変形例である長方形状の面照明装置を説明する。なお、図７Ｂは面照明装置の概略上面図、図８Ａは図７ＢのVIIIＡ－VIIIＡ線の断面図、図８Ｂ、図８Ｃは側板に設けられた光学反射部の側面図である。なお、図７Ｂは、面照明装置の拡散板を取り外して内部が見えるようになっている。
　面照明装置８Ｃは、長方形状の光源装置１Ａと、この光源装置を収容する収容ケース９Ｃと、収容ケースの開口を覆う拡散板１０Ｂ（図８Ａ参照）とで構成されている。これらの光源装置１Ａ、収容ケース９Ｃおよび拡散板１０Ｂは、形状が異なるが、構成は上記面照明装置８の光源装置１、収容ケース９および拡散板１０と同じになっているので、その説明を省略する。
　光源装置１Ａは、短尺の対向する一対のハウジング側板３ｂ'、３ｄ'および長尺の対向する一対のハウジング側板３ｃ'、３ｅ'を有し、これらのハウジング側板に光学反射部が設けられている。これらのハウジング側板３ｂ'、３ｃ'と３ｃ'、３ｅ'とでは、ＬＥＤ２との接近距離が異なるので、長尺のハウジング側板３ｃ'、３ｅ'には、側方中央反射部７ａ'および側方外方反射部７ｂ'からなる光学反射部７Ａ'が設けられる。短尺のハウジング側板３ｂ'、３ｄ'は、ＬＥＤ２から離れるので、側方中央反射部７ａ'および側方外方反射部７ｂ'のような加工は不要であり、同じ開口面積を有する貫通孔で形成した光学反射部７Ｅが設けられる。
［実施形態３］
　図９、図１０を参照して、本発明の実施形態３に係る面照明装置を説明する。なお、図９は本発明の実施形態３に係る光源装置およびこの光源装置を用いた面照明装置を示し、図９Ａは概略上面図、図９Ｂは図９Ａの面照明装置の一側面図、図９Ｃは図９ＡのIXＣ－IXＣ線における断面図であり、図１０は図９Ａの面照明装置の変形例を示し、図１０Ａは上面図、図１０Ｂは図１０ＡのＸＢ－ＸＢ線の断面図である。なお、図９Ａ、図１０Ａは、面照明装置の拡散板を取外して内部が見えるようになっている。
　上記光源装置１、１Ａおよびこれらの光源装置を用いた面照明装置８、８Ｂ、８Ｃは、用途に応じて、その構成の一部が変更される。
　本発明の実施形態３に係る面照明装置８Ｄは、図９Ａに示すように、光源装置１Ｂと、この光源装置１Ｂを収容する収容ケース９Ｄと、収容ケースの開口を覆う拡散板（図示省略）とで構成されている。なお、この面照明装置は、図７Ｂの面照明装置８ＣをIXＡ－IXＡ線で切断するとともに、一部の構成を変更したものとなっている。
　光源装置１Ｂは、４枚のハウジング側板３ｂ１～３ｅ１を有している。これらのハウジング側板３ｂ１～３ｅ１のうち、ハウジング側板３ｅ１、３ｂ１、３ｄ１には光学反射部が形成されている。また、側板３ｃ１には、光学反射部が設けられず、板体のみで形成されている。収容ケース９Ｄは、ケース底板９ａと、このケース底板の周囲から立設されたケース側板９ｂ１～９ｅ１と、ケース底板と対向する側に設けた開口９ｆとを有し、内壁面が反射面で形成されている。一ケース側板９ｃ１には、光源装置１Ｂからの光を通過させるスリット９ｃ１'が設けてある。このスリット９ｃ１'は、光源装置の長尺の側板と同じか若干長い長さおよび所定幅の開口面積を有している。このスリット９ｃ１'からも照明光が照射される。この面照明装置８Ｄは、ゲーム機などに組込んで使用される。
　面照明装置８は、収容ケース９のケース側板９ｂ１～９ｅ１をケース底板９ａ１から垂直に立設させたが、面照明装置８Ｅ（図１０Ａおよび図１０Ｂ参照）のように、収容ケース９Ｅのケース側板９ｂ１'、９ｄ１'、９ｅ１'をケース底板９ａ１の周囲から外方へ所定角度傾斜させてもよい。傾斜角度は、ケース底板９ａ１の平面との間で９０°を超え１５０°以内程度にするのが好ましい。この傾斜により開口および拡散板１０Ｂが大きくなり、発光面積が拡大されるとともに、ケース高さｈ２'（ｈ２'＜ｈ２）をさらに短縮できる。なお、側板９ｃ１には反射部が設けられておらず、スリット９ｃ１'が設けられているため、側板９ｃ１は底板９ａ１から垂直に立設されている。
［実施形態４～６］
　次に、図１１を参照して本発明の実施形態４～６にかかる面照明装置に用いる光源装置を説明する。図１１は本発明の実施形態４にかかる面照明装置で用いた光源装置の外観斜視図である。この光源装置１Ｃは、内面が反射部材で形成されているハウジング底板３ａと、ハウジング底板３ａの周囲に立設された内面及び外面が反射部材で形成されているハウジング側板３ｂ～３ｅと、を備え、ハウジング底板３ａと対向する側が開口された箱型のハウジング３と、ハウジング底板３ａに固定された点光源２と、ハウジング３の開口を覆い、点光源２からの光を反射及び導通させる光学反射板４と、によって構成されている。
　ハウジウング側板はハウジング底板３ａから垂直に３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、の４枚がそれぞれ立設されている。光源装置１Ｃの高さはｈ１、ハウジング側板３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、の長さはそれぞれ等しく、Ｌ１である。
　ハウジング３及び光学反射板４は、高光反射率を有し、低光透過率及び低光吸収率の材料、例えば超微細発泡光導通反射部材で形成されている。なお、この超微細発泡光導通反射部材には、反射率９８％、光透過率１％、光吸収率１％のものがある。その他の材料として、チタンホワイトの微粒子をエマルジョン化したもの、ポリテトラフロロエチレンの微粒子をエマルジョン化したものを塗布或いはスクリーン印刷により設けたものを使用することができる。
　また、ハウジング３及び光学反射板４に用いる部材として、チタンホワイト又はポリテトラフロロエチレンの微粒子を含む塗布膜も適している。
　光源装置１Ｃに用いられている点光源２は、ＬＥＤ又は複数のＬＥＤからなるＬＥＤ群、若しくはＬＤを用いる。ＬＥＤやＬＤは指向性が高く、光学反射板４の透過率を調整することにより、上面で均一な照明光を得ることができるようになる。本実施形態４に用いられている光学反射板４は実施形態１に用いられているものと同様であるので、説明を省略する。
　次に、上記光源装置１Ｃを用いた面照明装置について、図１２、図１３を用いて説明する。図１２Ａは実施形態４にかかる面照明装置の上面図、図１２Ｂは図１２ＡのXIIＢ－XIIＢ線で切った断面図である。また、図１３は本発明の実施形態４にかかる面照明装置の外観斜視図である。
　図１２に示すように、各光源装置は収容ケース９内には、所定の距離Ｌａ、Ｌｃを空けて配置される。この距離Ｌａ、Ｌｃの幅は等しく、光源装置の最大対向側板部間距離Ｗの２分の１以下としている。これ以上離すと均一な照明光を得ることが困難となる。また、光源装置と収容ケース側面９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄとの間にも距離Ｌｂ、Ｌｄが空けられている。この距離Ｌｂ、Ｌｄの幅は等しく、その長さは距離Ｌａ、Ｌｃの半分である。収容ケースの側面９ａ～９ｄには光源が無く、側面側から照らされないためである。
　光源装置の外方反射部５Ｂから出た光は、光源装置の外方部上方と、光源装置の配置されていない面の上面Ｓとを照らし、光源装置の中央反射部５Ａの光は面照明装置の中央部上方を照らす。外方反射部５Ｂの光が上面Ｓを照らすので、上面Ｓの照度があがり、また、光源装置の外方部上方の照度が下がり、面照明装置全体として照度が均一となる。さらに、拡散板１０を設けることによって、全体の照度をより均一にしている。拡散板１０は光学反射板４から所定の間隔ｈ２あけている。
　拡散板１０と光学反射板４との間隔ｈ２は、各光源装置間の所定の距離であるＬａ、Ｌｃの半分以上とるとよい。間隔ｈ２を長くとれば照度の均一化は図りやすくなるが、照度は下がってしまう。逆に、間隔ｈ２を所定の距離Ｌａ、Ｌｃの半分以下とすると、光のムラが目立ってしまう。
　上記実施形態４では、光学反射板４として、均一な照明光を得ることができるものを使用したが、外方反射部５Ｂに設ける開口をそれよりも大きくして、光源装置単体としては均一な照明光を得られない光学反射板４'を使用してもよい。
　本発明の実施形態５の面照明装置で使用した光源装置（図示省略）における光学反射板４'の正面図を図１４に示す。この光学反射板４'は実施形態４における光学反射板４と構成はほぼ一緒であり、同一の部分は説明を省略する。
　外方反射部５Ｂ'に設ける開口はそれぞれ実施形態４における面照明装置で使用した光源装置１Ｃにおける光学反射板４よりも大きく形成されている。実施形態５にかかる光学反射板４'は、周辺部の照度が中央部の照度と比較して高くなるように加工がなされている。図１５Ａは光学反射板４を用いた場合の光源からの距離と照度との関係を示したグラフ、図１５Ｂは光学反射板４'を用いた場合の光源からの距離と照度との関係を示したグラフである。図１５Ａ、図１５Ｂの比較から分かるように、実施形態５の光源装置１'は、光源から離れるほど照度が高くなるように開口の大きさを定めている。
　光源装置全体で均一な照明光を得ることができる光学反射板４を用いると、光源装置１Ｃが置かれていない場所の上面には照明光が届きにくいため、光源装置１Ｃを並べて配置した面照明装置全体として、拡散板１０を近くに配置した場合、若干光ムラのある照明となってしまう。このため実施形態５では、外方部の照度が中央部の照度と比較して高くなるよう加工されている光学反射板４'を用いている。
　すなわち、光学反射板に設ける開口の大きさを場所ごとに変えることにより、光源装置単体としては不均一な照明光であっても、面照明装置全体として均一な照明光を得ることができる。
　上記実施形態４、５では光学反射板４を加工して均一な照明光を得る面照明装置の説明を行ったが、光学反射板４の開口の大きさを変えずに、側面部３ｂ～３ｅに開口を設けてもよい。
　実施形態６における光源装置１Ｄの外観斜視図を図１６に、本実施例における光源装置１Ｄを並べて配置した面照明装置の外観斜視図を図１７に示す。
　図１６に示すように、光源装置１Ｄの側壁部３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅにはそれぞれ開口Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が設けられている。また、図１７に示すように収容ケースの側壁部９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄは垂直ではなく鉛直方向から略４５度傾いて、斜めに立設されている。また、側壁部９０ａ～９０ｄは高光反射率を有し、低光透過率及び低光吸収率の材料、例えば超微細発泡光導通反射部材で形成されている。なお、この超微細発泡光導通反射部材には、反射率９８％、光透過率１％、光吸収率１％のものがある。その他の材料として、チタンホワイトの微粒子をエマルジョン化したもの、ポリテトラフロロエチレンの微粒子をエマルジョン化したものを使用してもよい。なお、これらの材料をハウジングに塗布或いはスクリーン印刷により設けてもよい。。
　開口Ｈ１～Ｈ３から一部の光が透過し、収容ケースの側壁部９０ａ～９０ｄで反射されることにより、光源装置の配置されていない面の上面Ｓが照らされ、より均一な照明光を得ることができる。
　また、上記実施例ではハウジングの形状を平面視で方形状としていたが、方形状に限る必要は無く、図１８に示したように、平面視で三角形状、ハニカム形状、円形状など、様々な形とすることができる。なお、図１８は本発明の実施形態４～６における変形例の面照明装置で用いることができる光源装置の上面図である。この場合の各光源装置間の所定の距離Ｌａ、Ｌｃも、上記実施例と同様に光源装置の最大対向側板部間距離Ｗの半分以下である。また、拡散板と光源装置との間隔ｈ２も同様で、所定の距離Ｌａ、Ｌｃの半分以上である。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ　　　光源装置
２　　　　　　　　　点光源
３　　　　　　　　　ハウジング
３ａ　　　　　　　　ハウジング底板
３ｂ～３ｅ　　　　　ハウジング側板
４　　　　　　　　　光学反射板
７、７Ａ'、７Ａ～７Ｅ　　　　　光学反射部
７ａ、７ａ１、７ａ２、７ａ３　　　側方中央反射部
７ｂ、７ｂ１、７ｂ２、７ｂ３　　　側方外方反射部
８、８Ａ～８Ｅ　　　　　面照明装置
９、９Ａ～９Ｅ　　　　　収容ケース
９ａ　　　　　　　　　　ケース底板
９ｂ～３ｅ　　　　　　　ケース側板
１０、１０Ａ～１０Ｃ　　拡散板

Claims (16)

  1. 　指向性の強い点光源と、
    　前記点光源を配設したハウジング底板、前記ハウジング底板の周囲から所定高さ立設されたハウジング側板および前記ハウジング底板と対向する側に開口を設け内壁面を反射面で形成したハウジングと、
    　前記開口を覆い前記点光源からの光を略均一な照明光として出光させる光学反射板とを備えた光源装置において、
    　前記ハウジング側板は、少なくとも一部のハウジング側板にあって、前記点光源から最も近い側板領域に高反射率で且つ低光透過率の側方中央反射部および該側方中央反射部の外方側板領域に前記側方中央反射部から遠ざかるにしたがって反射率が低下し且つ光透過率が増大する側方外方反射部が形成されていることを特徴とする光源装置。
  2. 　前記ハウジングは、前記ハウジング底板が矩形状をなし、前記矩形状の周囲から立設された前記ハウジング側板の少なくとも一ハウジング側板に前記前記側方中央反射部および前記側方外方反射部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
  3. 　前記側方中央反射部は、前記ハウジング側板をハーフカットした溝又は微細孔で形成され、前記側方外方反射部は、前記ハウジング側板を貫通し所定の開口面積を有する貫通孔で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
  4. 　前記点光源は、発光ダイオード又はレーザーダイオードであることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の光源装置。
  5. 　１個または複数個の請求項１～４のいずれか一つの光源装置と、開口を有し前記光源装置を１個または複数個収容できる大きさの収容ケースと、前記開口を覆う拡散板とを備え、
    　前記収容ケースは、収容される数の前記光源装置の底面積合計より大きい面積を有するケース底板と、前記ケース底板の周囲から立設され前記光源装置のハウジング側板より高いケース側板と、前記ケース底板と対向する側に前記開口を有し内壁面が反射面で形成された箱体で形成されて、内部に前記光源装置が前記内壁面との間に照明光を出光させる隙間（Ｄ１）をあけて配設されていることを特徴とする面照明装置。
  6. 　前記ケース側板は、前記ケース底板の平坦面から外方へ９０°～１５０°の範囲で傾斜していることを特徴とする請求項５に記載の面照明装置。
  7. 　前記収容ケースには、複数個の前記光源装置が収容されて、隣接する前記光源装置はそれぞれ互いに所定の隙間（Ｄ２）を隔てて配置され、前記拡散板は、前記複数個の光源装置のそれぞれの前記光学反射板から所定の隙間（Ｄ３）を隔てて配置されていることを特徴とする請求項５に記載の面照明装置。
  8. 　前記隙間（Ｄ２）は、前記光源装置の最大対向側板間距離（Ｗ）の２分の１以上、前記隙間（Ｄ１）は前記隙間（Ｄ２）の２分の１以上、前記隙間（Ｄ３）は、前記隙間（Ｄ２）の２分の１以下であることを特徴とする請求項７に記載の面照明装置。
  9. 　点光源と、
    　前記点光源が固定された内面側が反射性を有するハウジング底板及び前記ハウジング底板の周囲に立設された内外面側が反射性を有する所定高さのハウジング側板を備え、前記ハウジング底板と対向する側が開口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、前記点光源からの光を反射及び導通させる光学反射板とを備えた光源装置と、
    　開口を有し、前記光源装置を複数個収容した内面側が反射性を有する収容ケースと、
    　前記収容ケースの開口を被覆する拡散板と、
    を備えた面照明装置であって、
    　前記複数個の光源装置のうち、隣接する前記光源装置はそれぞれ互いに所定の隙間（Ｄ２）を隔てて配置され、
    　前記拡散板は、前記複数個の光源装置のそれぞれの前記光学反射板から所定の隙間（Ｄ３）を隔てて配置されていることを特徴とする面照明装置。
  10. 　前記所定の隙間（Ｄ２）は、前記光源装置の最大対向側板部間距離（Ｗ）の２分の１以下であることを特徴とする請求項９に記載の面照明装置。
  11. 　前記所定の隙間（Ｄ３）は、前記所定の隙間（Ｄ２）の２分の１以上であることを特徴とする請求項１０に記載の面照明装置。
  12. 　前記ハウジング側板には、一部の光を透過させる開口が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の面照明装置。
  13. 　前記光学反射板は、前記点光源から離れるに従って透過率が高くかつ反射率が低くなっていくことを特徴とする請求項９に記載の面照明装置。
  14. 　前記ハウジング及び前記光学反射板は、超微細発泡光反射部材で形成されていることを特徴とする請求項９に記載の面照明装置。
  15. 　前記ハウジングは、平面視で方形状、三角形状、円形状、ハニカム状のいずれかであることを特徴とする請求項９に記載の面照明装置。
  16. 　前記収容ケースは、前記ハウジングと相似形状であることを特徴とする請求項９～１５のいずれかに記載の面照明装置。
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