专利名称：面状光源装置以及照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及面状光源装置以及照明装置，具体地讲，涉及对于光源使用指向性强的点光源，使该点光源发出的光成为面状光来进行照射的边光型面状光源装置以及使用该面状光源装置的照明装置。
背景技术：
面状照明装置例如广泛使用于液晶面板用背光灯等。这种面状光源装置大致可分为正下型和边光型，该正下型面状光源装置使用由规定厚度和面积的板状体构成的光扩散板，在该光扩散板的正下方配设突光灯等光源，使用该光源直接照射光扩散板而使光扩散板面发光，该边光型面状光源装置使用由规定厚度和面积的板状体构成的导光板，在该导光板的至少一边配设荧光灯、LED等光源，使导光板面发光。在这些面状照明装置中，正下型照明装置采取在光源与光扩散板之间具有规定间隙、即设置规定距离的结构。但是，当缩短该距离时会在光扩散板上显现出光源外形而不雅观，照明品质降低，而当对于光源使用指向性强的点光源时，点光源正上方的光扩散板的亮度变得极高，与其他照明区域之间产生亮度差，存在无法获得均匀的照明光等课题。作为解决这些课题的方法，可考虑增大光扩散板与光源之间的距离，然而若采用该方法，则该距离越大整体会越暗，难以获得期望照度的照明光，还会出现无法实现薄型化等新的问题。由于正下型照明装置具有上述问题，因而对于有些用途很难采用。因此，提出很多使用边光型照明装置来代替这种正下型照明装置的技术。例如，在下述专利文献I中公开了对于光源使用了发光二极管(以下称之为LED)的边光型照明装置。该照明装置具有LED、光导入部形成为平坦面的导光板、反射来自LED的光的反射镜，该照明装置构成为将LED安装在导光板的平坦面上，并且用反射镜来覆盖该LED。并且，来自LED的照射光照射到反射镜，被导入到导光板。根据该照明装置，能够高效地将来自LED的照射光取入到导光板。另外，在下述专利文献2中公开了由光源装置和导光板构成的照明装置，该光源装置由LED和光源杆构成，该导光板对来自该光源装置的照射光进行导光。光源杆由规定形状的棱镜阵列构成。并且，通过该光源杆，来自LED的照射光经由导光板照射到被照射物，亮度变得均匀。而且，在下述专利文献3中公开了如下所述的引导灯将多个LED等间隔地配置在导光体的入光面上，使用反射体使来自这些LED的光漫反射，通过该散射光使导光体的出光面进行面发光，照射与导光体的出光面相对配置的显示体。另外，在下述专利文献4中公开了使用线状光源等来照射面状照明光的边光型面状光源。以下，参见图14说明该专利文献4所公开的面状光源。图14A是将构成该专利文献4所记载的面状光源的箱体分解后的立体图，图14B是沿图14A的长度方向切断后的剖视图。该面状光源由内表面形成为光反射面的箱体20、和内置于该箱体内的光源10构成，多个透光区域30均齐地设置在作为箱体的一个壁面的上壁面20a上，并且以该透光区域30相对于一个壁面的比例随着远离光源而逐渐变大的方式设置，具有从上壁面20a放射出光源光的结构。作为该面状光源的实施例，存在以下记载。箱体为涂覆了铝等光反射金属膜的厚度在O. 2 I. Omm左右的金属板,发光面的纵AX横B为IOOmmX IOOmm且深度为5mm左右，在上壁面的透光区域30中以在直径最小处约为O. 4mm、直径最大处约为O. 8mm的方式，以间距Imm设置有均齐的贯穿孔。对于光源10使用直径3mm、长度IOOmm且亮度为28000cd的突光灯。该突光灯配置在箱体20的一端部上,使上壁面20a与主体密闭而不会漏光。在该上壁面20a上设置有未图示的由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚碳酸酯等构成的光扩散板。另外，光源是灯泡、卤素灯、发光二极管等点光源、棒状荧光灯等棒状光源或将点光源线状排列而成的光源，包括在整个细长的范围上发光的线状光源和环状光源等。该面状光源可获得如下效果。在该面状光源中，在内表面为光反射面的箱体内部内置光源，而且光在箱体内的空间内被内表面反射而从透光区域射出，因而光源的光都在没有损失的情况下取入到箱体内，并且空间内的光吸收非常小，光源的光几乎全部从透光区域取出，作为面状光源来发挥作用，不会出现以往向导光板内取入光时的损失和伴随在 光源处透光区域相对于取出光的壁面的比例较小，随着变远而该比例增大，因此在接近光源的光量较多的地方，从透光区域的比例较小的地方放射光，在远离光源的光量较少的地方，从透光区域的比例较大的地方放射光，其结果从表面放射出均匀亮度的光。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2005-149848号公报(段落
、图I)专利文献2 :日本特开2001-236811号公报(段落
、图I)专利文献3 :日本特开2005-99406号公报(段落
、图3)专利文献4 :日本特开平8-153405号公报(段落
、图I)
发明内容
发明所要解决的课题上述专利文献I 3的照明装置都使用导光板，因此如果增大发光面积，则需要与之成比例的大型导光板。然而大型导光板通常使用厚度大的玻璃板或塑料板，因此其重量会增加，组装了该导光板的照明装置的重量增大，价格变得昂贵。另外，若使用这种大型导光板，则从光源到发光面的光路径会变长，因而光的衰减变大，难以获得均匀的照明光，而且还难以获得高照度的照明光。另外，上述专利文献2的照明装置使用特殊形状的光源杆，但即使使用这种光源杆也难以实现大型化。因此，使用了导光板的照明装置适用于小型结构，在大型化方面存在极限。另外，在上述专利文献4中所看到的面状光源中，线状光源的荧光灯的外形有时成为光扩散板的影子而显现出来。图15是示意性地示出了这种面状光源中的从光源发出的光的路径的图。在这种面状光源中，来自线状光源的光直接通过透光区域、即开口。通过该直射光而在光扩散板50上显现出线状光源、例如荧光灯管的像50a。S卩，通过所谓的针孔摄影现象，在光扩散板50上显现出线状光源的像。另外，在该专利文献4中，作为线状光源除了荧光灯以外还包括将点光源排列成线状而成的光源，但即使在这种线状光源中，若出来直射光，也会与荧光灯的情况同样地显现出光源的像。另外，当对于点光源使用LED，将多个该LED排列成线状来成为线状光源时，作为LED固有的问题，其颜色特性不一致，极难得到多个具备相同颜色特性的LED，其结果，多个LED不可避免地成为颜色特性不一致的结构，因而存在照明色光出现偏差，照明品质下降的问题。而且，由于LED光直接透过透光区域的贯穿孔，因此向外部照射指向性强的LED光，会产生炫目、带来不舒适感的眩光。因此，本发明是为了解决这种现有技术所面对的课题而完成的，本发明的目的在于，提供如下所述的边光型面状光源装置以及照明装置即使对于光源使用指向性较强的点光源，也不需要现有技术中所需的导光板，能够大面积且均匀地得到高品质的面状照明光。本发明的另一目的在于，提供如下所述的边光型面状光源装置以及照明装置轻量且便宜，而且成为对两面或某个单面进行照明的、即单面照明或双面照明，使各个面具有较大的面积，并且能获得均匀且高品质的面状照明光。本发明的又一个目的在于，提供将多个具有上述目的的面状光源装置连接起来而 能够获得高品质照明光的照明装置。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本发明的面状光源装置具有用侧板将隔开规定间隙而相对配设的一对光学反射板间的周围包围起来的主体壳体，上述主体壳体的至少一个侧板上隔开规定间隔排列有多个点光源，使来自上述点光源的光从上述一对光学反射板中的至少一个透过并向外部射出，该面状光源装置的特征在于，在上述一对光学反射板中的至少一个上设有遮光区域，该遮光区域在上述点光源侧遮蔽来自上述点光源的光；以及透光区域，该透光区域使来自上述点光源的光不会直接透过，而使在上述光学反射板之间反射的反射光透过，被调整为透过率随着远离该遮光区域而增大，并且亮度在该光学反射板的表面上实质上均匀。在本发明的面状光源装置中，优选根据上述点光源的配光特性将上述透光区域调整为亮度在该透光区域的表面上均匀。另外，在本发明的面状光源装置中，优选在上述透光区域上配设有贯穿上述光学反射板的多个贯穿孔或缝。另外，在本发明的面状光源装置中，优选上述遮光区域由比上述一对光学反射板间的间隙宽的区域形成。另外，在本发明的面状光源装置中，上述遮光区域与上述透光区域分离，上述遮光区域到相对的上述光学反射板之间的距离为上述透光区域到与上述透光区域相对的上述光学反射板之间的距离的一半。另外，本发明的面状光源装置具有在浅底、与该底部相对的面开口且规定深度的圆盘状体的中心部设置了贯穿孔的主体壳体；以及盖住上述主体壳体的开口的光学反射板，在上述主体壳体的上述贯穿孔的壁面上配设点光源，使来自上述点光源的光在上述主体壳体的内壁面与上述光学反射板之间反射并向外部射出，该面状光源装置的特征在于，在上述光学反射板上设有遮光区域，该遮光区域在上述点光源侧遮蔽来自上述点光源的光；以及透光区域，该透光区域使来自上述点光源的光不会直接透过，而使在上述光学反射板之间反射的反射光透过，被调整为透过率随着远离该遮光区域而增大，并且亮度在该光学反射板的表面上实质上均匀。另外，在本发明的面状光源装置中，优选在上述光学反射板中，在上述主体壳体的贯穿孔周围设有上述遮光区域，在上述遮光区域的周围设有上述透光区域。另外，在本发明的面状光源装置中，优选根据上述点光源的配光特性将上述透光区域调整为亮度在该透光区域的表面上均匀。另外，在本发明的面状光源装置中，优选在上述透光区域中，贯穿上述光学反射板的多个贯穿孔或缝以上述贯穿孔为中心配设在同心圆上。另外，本发明的照明装置的特征在于，在该照明装置中配设有至少一个上述的任意一个面状光源装置。
另外，本发明的照明装置的特征在于，在该照明装置中配设有至少一个上述的任意一个面状光源装置，在它们的照明面上设有光扩散板。发明效果根据本发明，能够提供如下所述的边光型面状光源装置即使对于光源使用指向性较强的点光源，也不需要现有技术中所需的导光板，轻量且便宜，而且成为对双面或某个单面进行照明的、即单面照明或双面照明，能够利用各个面对很大范围进行照明，能够得到照度均匀且高品质的面状照明光。特别是，即使在多个点光源间的特性不一致时，由于通过遮光区域来隐蔽照明颜色和照度出现显著差异的区域，因此照明品质不会降低。另外，由于来自点光源的光不会直接透过，因此不会产生给人带来不舒适感的眩光，而且即使在光学反射板的表面上配设光扩散板也不会形成点光源的像。另外，能够提供如下所述的圆盘状体边光型面状光源装置即使对于光源使用指向性较强的点光源，也不需要现有技术中所需的导光板，轻量且便宜，而且能对较大范围进行照明，能够获得照度均匀且高品质的面状照明光。特别是，即使在多个点光源间的特性不一致，也通过遮光区域来隐蔽照明颜色和照度出现显著差异的区域，因此照明品质不会降低。另外，由于来自点光源的光不会直接透过，因此不会产生给人带来不舒适感的眩光，而且即使在光学反射板的表面上配设光扩散板也不会形成点光源的像。而且，根据本发明，能够提供如下所述的照明装置即使对于光源使用指向性较强的点光源，也不需要现有技术中所需的导光板，轻量、便宜且具有较大面积，并能够获得均匀且高品质的面状照明光。
图I是本发明实施方式的面状光源装置的外观立体图。图2是对图I的面状光源装置进行了分解的分解立体图。图3A是图I的IIIA-IIIA线的剖视图，图3B是图3A的IIIB部分的放大图。图4示出构成图I的面状光源装置的光学反射板，图4A是光学反射板的平面图，图4B是示出到光源的距离与开口率之间的关系的曲线图，图4C是LED的一般配光曲线图，图4D是LED的一般颜色特性图。图5示出图I的面状光源装置的变形例，图5A是对应于图3A的长度方向的剖视图，图5B是图5A的VB的放大剖视图。图6示出图I的面状光源装置的另一变形例，图6A是对应于图3A的长度方向的剖视图，图6B是图6A的变形例的剖视图。图7是本发明的另一实施方式的面状光源装置的与图3A对应的长度方向的剖视图，图7B是图7A的面状光源装置的变形例的与图3A对应的剖视图。图8A 图SC是将多个面状光源装置连接起来而成的大型面状光源装置的俯视图。图9A是本发明变形例的面状光源装置的立体图，图9B是本发明变形例的面状光源装置的侧视图。图IOA是将多个本发明变形例的面状光源装置连接起来而成的大型面状光源装置的俯视图，图IOB是将多个本发明变形例的面状光源装置连接起来而成的大型面状光源装置的侧视图，图IOC是将多个本发明变形例的另一例的面状光源装置连接起来而成的大型面状光源装置的侧视图。 图IlA 图IlC是本发明的又一个实施方式的面状光源装置的外观立体图。图12示出图IlA的面状光源装置，图12A是俯视图，图12B是放大了图12A的光学反射板的一部分的平面图。图13示出图12的面状光源装置的变形例，图13A是俯视图，图13B是放大了图12A的光学反射板的一部分的平面图。图14示出现有技术的面状光源，图14A是分解立体图，图14B是在图14A的长度方向上切断后的剖视图。图15是现有技术的面状光源的剖视图。
具体实施例方式下面参见
本发明的实施方式。其中，以下所示的实施方式举例示出了用于具体实现本发明的技术思想的面状光源装置以及使用了该面状光源装置的照明装置，其用意并非将本发明限定于此，能够同样应用于权利要求书所包含的其他实施方式中。参见图I 图4，说明本发明的一个实施方式的面状光源装置。另外，图I是本发明的一个实施方式的面状光源装置的外观立体图，图2是分解了图I的面状光源装置的分解立体图，图3A是图I的IIIA-IIIA线的剖视图，图3B是图3A的IIIB部分的放大图，图4示出构成图I的面状光源装置的光学反射板，图4A是光学反射板的平面图，图4B是示出了到光源的距离与开口率之间的关系的曲线图，图4C是LED的一般配光曲线图，图4D是LED的一般颜色特性图。如图I、图2所示，本发明的实施方式的面状光源装置I具有指向性强的多个点光源、例如LED 2 ;隔开规定间隔排列有这些LED 2的LED基板3 ;主体壳体4，其具有安装该LED基板3的侧壁面，在上方设置有开口 4f ；以及光学反射板5，其成为覆盖主体壳体4的开口 4f的盖体，使来自LED 2的光大致均匀地照射。该面状光源装置I成为边光型。该面状光源装置I直接用于照明装置、显示装置等中，或者从光学反射板5的表面上分开规定距离来配设省略了图示的光扩散板而使用到照明装置、显示装置等中。光扩散板由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚碳酸酯等板状体构成，相对于光学反射板分开规定距离、例如3mm IOOmm左右来配设这种板状体。以下，对各个部件进行说明。关于LED 2，使用单体的发光元件或由将多个发光元件集合起来的集合体元件构成的任意发光颜色的元件。在照明装置中使用的情况下，优选使用白色光的LED。当然也可以使用其他的发光颜色、例如作为颜色的三原色的红、蓝、绿色的LED。另外，也可以使用激光二极管等来代替LED。如图2所示，LED基板3由与主体壳体4的一个侧板部4d大致相同大小的基板、例如实施了绝缘处理的散热基板等构成，在该基板上多个LED隔开规定间隔大致配设成一列(阵列状)。另外，也可以在该LED基板上隔开规定间隔设置多列这种LED列。通过使用多个LED，能够实现照度的提升。 如图2所示，主体壳体4由浅底的箱状体构成，该箱状体包括底板部4a，其具有相对的长边和短边且为规定面积的大致矩形形状；侧板部4b、4c、4d、4e，其从该底板部以规定高度竖立设置；以及使各侧板部的顶部开放的开口 4f，其中，主体壳体4的内壁面由高反射率的反射面形成。该主体壳体4是以如下所述的方式构成对一块反射板材进行切断/弯折加工，或对非反射板材进行切断/加工而形成箱体，在该箱体的内壁面涂覆反射材料等。作为前者的反射板材，优选使用超细微发泡反光板(商品名为MCPET)。而作为后者的涂料，优选使用使二氧化钛的微粒乳化后的物质、聚四氟乙烯(poly fluoro carbon)的微粒(商品名为G_80Hallon)等。虽然主体壳体4的大小可为任意大小,但在本实施方式中，高度(IiJh2)S 15mm、短边的长度为110mm、长边为180mm。另外，厚度dl为I. Omm (参见图3A)。主体壳体4在一个侧板部4d上形成有使固定在LED基板3的LED 2的发光部向主体壳体4内露出的贯穿孔I。LED基板3使用公知的固定手段而安装在侧板部4d上。如图2 图4所不,光学反射板5由具有表背面5a、5d、相对的长边和短边5c、5d、5e、5f以及规定的厚度dl，具有能够挡住主体壳体的开口 4f的大小的反射板构成，表背面5a、5d为高反射率的反射面。在表背面中，背面5b是反射面，表面5a是反射面同时也是照明光的照射面。该光学反射板5优选通过超细微发泡反射板(商品名为MCPET)来制作。当然不限于该材料。光学反射板5以一个短边5e位于与LED 2相对的一侧、另一个短边5f位于离开LED 2的一侧的方式安装在主体壳体的开口 4f上。该光学反射板5从一个短边5e到另一个短边5f被划分为遮蔽来自LED 2的光的遮光区域SI和随着离开该遮光区域SI而以规定比例使光透过的透光区域S2。遮光区域SI成为被设定在从短边5e到规定距离LI为止的范围的规定面积的矩形形状的区域。该遮光区域SI根据多个LED 2的排列、即LED的直线状的配设而形成为矩形形状。该遮光区域SI的大小是考虑到以下(i) (iv)的LED特性(配光和颜色特性)和在透光区域S2上设置的贯穿孔等来确定的。(i) LED 元件LED通常在发光元件部设有荧光材料。因此，当为了实现薄型化而使LED接近光学反射板时，可能在光学反射板上显现出LED的荧光材料的颜色、例如黄色。因此，无法使LED接近光学反射板，并且，当为了实现薄型化而勉强使LED接近光学反射板侧时，会在接近的光学反射板部分上显现出异样的颜色而不雅观，其结果会导致照明品质的下降。(ii) LED 配光曲线如图4C所示，在本实施例中使用的LED的光度根据指向角Θ不同而不同。S卩，具有如下配光特性在指向角零度Qtl处光度最高，随着该角度变大而光度降低，在90°处最小。因此，基于该LED的配光特性，LED附近的照度变小而变暗。(iii)LED的颜色特性当使用多个LED时，各LED的颜色特性会有微小的差异，极难凑齐同一颜色特性的LED。当每个LED的颜色特性不同时，会向LED附近的光学反射板射出稍微不同的照明光，成为期望颜色之外的照明光，给人一种不适感并导致照明品质的降低。以下，顺带介绍LED的颜色特性。LED具有如图4D的色度图所示的颜色特性。在该色度图中，例如区域W为白色光区域，但是该区域并非小单位面积的点区域，该区域内被划分为多个区域、例如被命名为冷白区域、中性白区域和暖白区域等的区域。另外，在各个区域中，也进一步被细分化为多个小区域。这些细分化的各个小区域也被称之为色区(bin)。另外，该色区的划分是由制造LED的厂商决定的，未在厂商之间通用，而且处于尚未标准化的状况。另一方面，使用LED的装置厂商在需要特定色区的规定颜色、例如白色光的LED 的情况下，由制造厂商制造该色区的LED，但是在当前的LED技术中，根据其原材料、制造设备、制造环境或生产批次等制造条件，所制造的LED产品的特性参差不齐，很多产品都脱离了作为目标的特定色区。另外，即使是基于相同条件来制造的LED产品，其特性也存在不可避免的偏差。因此，在进行制造的厂商一侧，按照每个单品对所制造的LED产品检查其特性，根据该检查结果来划分为具有规定特性的色区。而每个色区的划分是按照每个厂商单独确定而未统一，因此即使制造厂商相同，装置厂商也很难得到具有相同特性的LED产品，并且，在从其他制造厂商得到的情况下，由于色区没有实现标准化因而无法使该色区一致。因此，即使使用相同的白色光的LED，如上所述即使是相同制造厂商的相同色区也会存在差异，并且，由于无法使色区在其他制造厂商中实现一致，因此有时发光颜色变得不同，例如一个LED为看着像蓝色的白色，而另一个LED为看着像黄色的白色，混有若干白色以外的颜色，有时无法获得期望的白色光的照明。另外，白色光以外的照明光也会产生相同现象。( iv)在透光区域S2中设置的贯穿孔如后所述，在透光区域S2上设置了规定大小的贯穿孔，当来自LED的光直接透过(通过)该贯穿孔时，会产生与现有技术同样的课题。即，当设从光源到贯穿孔为止的垂直距离为X、贯穿孔的直径为r时，以满足Vh1 > r/dl的关系式的方式设置贯穿孔。另外，由于到光源的距离越近则越容易产生该直射光，因此需要考虑到了光源的配光特性和从光源到光学反射板为止的距离等的、到规定距离LI为止进行遮光的遮光区域SI。在该实施方式中，考虑到上述(i) (iv)，将遮光区域SI的距离LI设定为40. 0mm。该距离LI是通过试制试验而设定的,是主体壳体4的高度(!^+!^的15mm的2倍以上。关于该距离LI，作为使主体壳体成为其他尺寸来进行试制试验的结果，确认到在大致成为高度的2倍以上时能够消除上述(i) (iv)的问题。另外，由于当增大遮光区域SI的面积时，照明面积被限制得狭小，因此优选在与透光区域S2之间的边界附近设置不贯穿反射板的半贯穿孔或槽。这些半贯穿孔或槽是以与短边5e大致平行的方式隔开规定间隔来设置的。如图4A所示，透光区域S2在从一条长边5c向另一条长边5d隔开规定间隔彼此平行地延伸的横向的假想线(未图示)与从一条短边5e越过遮光区域SI朝另一条短边5f隔开规定间隔彼此平行地延伸的纵向的假想线(未图示)交叉的交点处，贯穿光学反射板形成了具有规定大小开口的孔。即，在横向的假想线上形成开口面积不同的多个贯穿孔5n 51η>…、5ml 5 ,在纵向的假想线上形成开口面积相同的多个贯穿孔5n 5ml、…、51η 5 0另外，多个贯穿孔5n 51η、…、5ml 5 的排列构成贯穿孔行，同样地,5n 5ml、…、5ln 5mIJQ成贯穿孔列。这些贯穿孔具有使来自LED 2的光无法直接通过的大小，而且随着横向的贯穿孔5n 51η、…、5ml 5 离开遮光区域SI而开口面积变大。S卩，来自LED 2的光在主体壳体4的内壁面与光学反射板5的背面5b之间反射后从贯穿孔照射到外部。例如，如图3B所示，接近遮光区域SI的贯穿孔5p52使来自LED 2的光线b不直接通过贯穿孔5ρ52，而成为在主体壳体4的内壁面与光学反射板5的背面5b之间反射的反射光，并且即使在这些贯穿孔内也至少反射I次以上以后照射到外部。其他贯穿孔也同样，在至少反射I次以上后向外部照射光。贯穿孔列5n 5ml、…、51111 5 随着离开遮光区域SI而开口面积变大，它们的开口面积、即开口率与距离之间的关系为图4B所示的大致二次曲线a。另外，透光区域S2在接近遮光区域SI的区域，基于上述(ii)的原因，由于指向 角大而光度变低，有时会变暗，因此使与遮光区域Si接近的区域的贯穿孔、例如贯穿孔列5n 5ml、512 5m2的开口面积比与它们相邻的513 5m3的开口面积大一些。该光学反射板的开口率与距离之间的关系为图4B的曲线a’。在该实施方式中，与遮光区域SI最接近的贯穿孔列5n 5ml的开口直径为3. 00_、开口间的间隔为5. 00_，使下一列的贯穿孔列512 5m2的开口直径小于3. OOmm,而且在下一列的贯穿孔列512 5m2中，使其开口最小，使直径成为1.5mm。另外,在最远处的贯穿孔列51η 5mn中，使其开口直径成为3. 8mm。该光学反射板在透光区域S2中设置具有规定开口面积的圆形状的贯穿孔，但是也可以用规定面积的细槽、即缝来代替该贯穿孔。将该缝与遮光区域Si大致平行地排列。另外，还可以在透明基板上设置使与贯穿孔或缝相应的部位开口的遮光膜来代替贯穿孔或缝。关于面状光源装置I的组装，是在主体壳体4的一个侧壁面上安装配设了 LED 2的LED基板3，用光学反射板5覆盖开口 4f来完成组装的。虽然没有图示，根据需要在光学反射板的上方分开规定距离而配设光扩散板。组装后的面状光源装置I形成为使来自LED 2的光在主体壳体4的内壁面与光学反射板5的背面反射面之间至少反射I次以上后，透过光学反射板5的透光区域S2而从照射面放射到外方。即，不从遮光区域SI透过，而是从透光区域S2至少进行I次以上、SP多重反射而大致均匀地分散照射。在该面状光源装置I中，在光学反射板5上设置了规定面积的遮光区域SI，因此即使多个LED 2存在颜色等偏差，该颜色偏差也不会显现于光学反射板5的照射面上，能够防止照明品质的降低。另外，由于来自LED 2的直射光不会从光学反射板5射出，因而即使将光学反射板5接近LED 2侧，LED也不会显现在光学反射板5的照射面上，能够实现薄型化。而且，在透光区域S2中，由于基于与LED的配光特性之间的关系而将与遮光区域SI相邻的区域的贯穿孔的开口面积增大，因此能够抑制在该区域中变暗的情况，能够照射整体大致均匀的照明光。在配设了光扩散板的情况下，光扩散板使与遮光区域SI对应的区域同样成为遮光区域。从与透光区域S2对应的区域开始，通过了光学反射板的照射光在光学反射板的照射面与光扩散板的背面之间进行多重反射，从光扩散板的照射面照射出去。在面状光源装置I中，虽然使用了上述形状的主体壳体4和光学反射板5，但也可以对它们进行变更。在图5A的面状光源装置IA中，使用光学反射板5A来代替光学反射板5。在该光学反射板5A中，透光区域S2的贯穿孔成为相对于水平方向向左斜上方倾斜规定角度91的倾斜孔(参见图58)。该倾斜角度Q1!与光学反射板5A的厚度有关系，处于30°以上且不足90°的范围，优选超过45°而处于80°左右。使用了该光学反射板5A的面状光源装置IA相比面状光源装置I而言，来自LED 2的直射光很难透过。另外，在图6A的面状光源装置IB中，使用主体壳体4A来代替主体壳体4。在该主体壳体4A中，使配设LED 2的侧板部4d’相对于水平方向向左斜上方倾斜规定角度，并且使底板部4a’从一个侧板部4d’朝另一个侧板部4e’向右斜上方倾斜规定角度。而且，在图6B的面状光源装置1B’中，使用光学反射板5A来代替图6A的光学反射板5。面状光源装置1B、1B’使光学反射板5、5A与主体壳体的安装有LED的侧板部4d’成为锐角，因此基于该结构，相比面状光源装置1、1A能变得更薄，并且能缩短遮光区域SI 的距离。关于面状光源装置I 1B’，虽然是将光学反射板安装在主体壳体的开口上，从该光学反射板的表面照射来自LED 2的光的、所谓的单面型光源装置，但是也可以采用从另一面也进行照射的双面型光源装置。在图7A的面状光源装置IC中，使用在主体壳体4的底板部也设置了开口的主体壳体4B，在两个开口上分别安装了光学反射板5，图7B的面状光源装置1C’在主体壳体4B上分别安装了光学反射板5A。将多个面状光源装置I 1C’分别连接起来，能够构成发光面积大的面状光源装置和照明装置。图8示出将多个面状面状光源装置I 1C’中的任意个连接起来增大了发光面积的例子，图8A的面状光源装置ID使用2个面状光源装置，在长的侧板部处将它们连接起来，另外，面状光源装置IE是在短的侧板部处将它们连接起来。而且，面状光源装置IF是将4个面状光源装置连接起来而成的。当连接多个面状光源装置时，由于连接部的侧板部重叠，因此可省略一方的侧板部，或者使主体壳体成为连接状态的大小，用隔板来形成连接部的侧板部。另外，光学反射板可以不在每个面状光源装置上都设置，可以使用由一个形成的结构。这些面状光源装置ID IF可以直接使用，或者可以将省略了图示的光扩散板配设于光学反射板的表面上，作为照明装置或显示装置来使用。在点光源的光轴方向上连接面状光源装置的情况下，由于遮光区域部分不会发光，因此需要如图8B所示在反方向上连接，无法连接3个以上面状光源装置。因而如图IOA所示，可以将遮光区域部分作为连接部，在点光源的光轴方向上连接多个面状光源装置。图9A是本发明变形例的面状光源装置的立体图，图9B是本发明变形例的面状光源装置的侧视图，图IOA是连接了多个本发明变形例的面状光源装置的大型面状光源装置的俯视图，图IOB是连接了多个本发明变形例的面状光源装置的大型面状光源装置的侧视图，图IOC是连接了多个本发明变形例的另一例的面状光源装置的大型面状光源装置的侧视图。本发明变形例的面状光源装置IG仅一侧为设有开口的光学反射板，使安装在主体壳体4上的短侧板部的高度成为光学反射板彼此的距离的一半，安装有点光源的短侧板部从未设有开口的光学反射板竖立设置，未安装点光源的短侧板部从设有开口的光学反射板竖立设置，关于长侧板部的高度，从两端到遮光区域Si的长度为止是光学反射板彼此距离的一半，其内侧是光学反射板彼此的距离。即，将遮光区域SI与透光区域S2分离开，在遮光区域SI的上部设置了嵌入部8a。另外，在未设置开口的光学反射板上，从没有安装有点光源的侧板部开始形成有与设置在遮光区域S上的嵌入部同面积、同形状的安装部Sb。当在点光源的光轴方向上连续连接面状光源装置IG的情况下，使设置在面状光源装置1G2的遮光区域S上的嵌入部8a2与另一面状光源装置IGl的安装部8bl结合。以下同样，使设置在面状光源装置1G3的遮光区域S上的嵌入部8a3与另一面状光源装置1G2的安装部8b2结合，从而能够在点光源的光轴方向上连续连接。另外，不仅在点光源的光轴方向，还在短侧板部方向上也连续连接，从而能对大范围进行照明。而且，如图IOC所示，还可以将遮光区域SI’形成为以最短距离连接安装有点光源的短侧板部与设有开口的光学反射板。在以上的面状光源装置和照明装置中，虽然至少连接一个长方体形状的装置，或
者为相当于所连接的大小的一个装置，但是也可以对这些形状进行变更，形成为非矩形形状、例如在圆盘体的中心部设置了规定大小的贯穿孔的圆环型等。参见图11、图12说明圆环型面状光源装置和照明装置。另外，图11示出本发明另一实施方式的面状光源装置，图IlA是圆环型面状光源装置的概要立体图，图IlB是后视图，图IlC示出图IlA的面状光源装置的变形例，是其后视图，图12示出图11的面状光源装置，图12A是俯视图，图12B是放大了图12A的光学反射板的一部分的俯视图，图13示出图11的面状光源装置的变形例，图13A是俯视图，图13B是放大了图13A的光学反射板的一部分的俯视图。另外，图12A能够观察到光学反射板的一部分和主体壳体的内部。如图11A、图IlB和图12所示，本发明另一实施方式的面状光源装置6由主体壳体4C和光学反射板5B构成，该主体壳体4C在上表面开口、浅底且具有规定半径r的圆盘状体的中心部设置有规定半径^的筒状贯穿孔4Q，上述光学反射板5B具有覆盖该主体壳体的开口的大小。半径r、ri为距离贯穿孔中心点O的长度。主体壳体4C具有在中央部设置了贯穿孔的底板部4Ca、在该底板部的贯穿孔和周围以规定高度竖立设置的侧板部4Cb、4Cb’、使侧板部的顶部开放的开口。另外，筒状贯穿孔4Q由从贯穿孔竖立设置的侧板部4Cb’构成。该主体壳体4C可以为任意大小，但是在图11A、图IlB所不的实施方式中各个半径INr1为275mm、120mm,深度(高度Hl)为15. 0mm。并且，图IlC所示的变形例的面状光源装置6A的主体壳体的外周围侧比开口部侧低、即底板部4Ca’从开口部侧以规定角度向外周围侧倾斜，高度H2低于面状光源装置6的高度Hl。主体壳体4C的内壁面形成为反射面，其内部被等分为多个部分，例如被六等分，使用分隔板7来分割等分后的部位，从而被划分为上方开口的6个小室4Q 4C6。该分隔板成为支撑光学反射板的支撑部件，两面由反射面形成。另外，作为该支撑部件，可以使用规定高度的支柱等来代替分隔板。该支柱等的安装部位不做限定，可以为任意位置。筒状贯穿孔4C0的内壁面对应于各小室4Q 4C6而成为六边形形状的壁面。在这些壁面上安装有LED基板3，LED 2的发光部向各小室内露出。光学反射板5B在与主体壳体4C的筒状贯穿孔4Q对应的部位上具有贯穿孔SBtl，从该贯穿孔起向着外侧具有规定面积的遮光区域SI’和透光区域S2’。并且，主体壳体4C的开口被光学反射板5B覆盖，而光学反射板5B的光学反射部SB1 5B6位于各小室4Q 4C6的开口上。另外，这些光学反射部SB1 5B6是将I块光学反射板5B划分为6等分来得到的，因而具有相同结构。参见图IOB说明一个光学反射部5Blt)该光学反射部SB1具有遮光区域SI’和透光区域S2’。这些区域SI’、S2’具有与光学反射板5的区域S1、S2大致相同的作用，而遮光区域SI’的面积和透光区域S2’的贯穿孔的排列有所不同。遮光区域SI’相比图IOB中虚线所示的光学反射板5的遮光区域SI，呈具有规定宽度的弯曲带状，其面积变大。另外，为了进行比较，在此示出光学反射板5。该弯曲带状是从中心点O起在半gri、r2之间呈圆弧带状的结构。关于该遮光区域SI’，也以与遮光区域SI同样的方法来设定。另外，在透光区域S2’中，贯穿孔行配设在距离中心点O在规定半径的圆弧线上。例如，第I行为半径1*2的贯穿孔行5n 5ml、第2行为半径1*3的贯穿孔行512 5m2。这些贯穿孔行在光学反射板5B的透光区域S2’中以中心点O为中心隔开规定间隙并以规定间距排列在同心圆线上。该面状光源装置6起到与面状光源装置I IB相同的作用效果，能够直接或者在光学反射板上方设置光扩散板来作为照明装置、例如圆形状的照明器具来使用。特别是在 作为照明器具来使用时，优选使一部分光从底板部4Ca和侧板部4Cb透过。该透光是通过使主体壳体的板材变薄或在底板部和侧板部分上设置透光单元、例如规定形状的半贯穿槽或孔等来实现的。当光从这些部分透过时，在将面状光源装置作为照明器具来从天花板垂下时，底板部侧和侧板部侧不会变暗，不会给人带来不安感。另外，当面状光源装置6A作为照明器具来使用时，能够实现薄型化，还能提升设计性。另外，在图13A、图13B所示的面状光源装置6C中，将面状光源装置6、6A的贯穿孔形成为圆筒状，并且对应地变更光学反射板5B’的形状，并且将LED基板3’形成为圆弧状，该装置也能够起到与面状光源装置6、6A同样的作用效果。标号说明1、1A IF 面状光源装置(照明装置)2发光二极管(LED)3、3，LED 基板4、4A 4C 主体壳体4C0贯穿孔扣丨 彳^小室4Ca、4Ca’ 底板部5、5A、5B 光学反射板SB1-SB6光学反射部5n 5mn 贯穿孔6、6A 6C 面状光源装置(照明装置)7分隔板S1、S1’ 遮光区域S2、S2’ 透光区域
权利要求
1.一种面状光源装置，其具有用侧板将隔开规定间隙而相对配设的一对光学反射板间的周围包围起来的主体壳体，上述主体壳体的至少一个侧板上隔开规定间隔排列有多个点光源，使来自上述点光源的光从上述一对光学反射板中的至少一个透过并向外部射出，该面状光源装置的特征在于， 在上述一对光学反射板中的至少一个上设有遮光区域，该遮光区域在上述点光源侧遮蔽来自上述点光源的光；以及透光区域，该透光区域使来自上述点光源的光不会直接透过，而使在上述光学反射板之间反射的反射光透过，被调整为透过率随着远离该遮光区域而增大，并且亮度在该光学反射板的表面上实质上均匀。
2.根据权利要求I所述的面状光源装置，其特征在于，根据上述点光源的配光特性将上述透光区域调整为亮度在该透光区域的表面上均匀。
3.根据权利要求2所述的面状光源装置，其特征在于，在上述透光区域上配设有贯穿上述光学反射板的多个贯穿孔或缝。
4.根据权利要求I所述的面状光源装置，其特征在于，上述遮光区域由比上述一对光学反射板间的间隙宽的区域形成。
5.根据权利要求I所述的面状光源装置，其特征在于，上述遮光区域与上述透光区域分离，上述遮光区域到相对的上述光学反射板之间的距离为上述透光区域到与上述透光区域相对的上述光学反射板之间的距离的一半。
6.一种面状光源装置，其具有在浅底、与该底部相对的面开口且规定深度的圆盘状体的中心部设置了贯穿孔的主体壳体；以及盖住上述主体壳体的开口的光学反射板，在上述主体壳体的上述贯穿孔的壁面上配设点光源，使来自上述点光源的光在上述主体壳体的内壁面与上述光学反射板之间反射并向外部射出，该面状光源装置的特征在于， 在上述光学反射板上设有遮光区域，该遮光区域在上述点光源侧遮蔽来自上述点光源的光；以及透光区域，该透光区域使来自上述点光源的光不会直接透过，而使在上述光学反射板之间反射的反射光透过，被调整为透过率随着远离该遮光区域而增大，并且亮度在该光学反射板的表面上实质上均匀。
7.根据权利要求6所述的面状光源装置，其特征在于，在上述光学反射板中，在上述主体壳体的贯穿孔周围设有上述遮光区域，在上述遮光区域的周围设有上述透光区域。
8.根据权利要求7所述的面状光源装置，其特征在于，根据上述点光源的配光特性将上述透光区域调整为亮度在该透光区域的表面上均匀。
9.根据权利要求8所述的面状光源装置，其特征在于，在上述透光区域中，贯穿上述光学反射板的多个贯穿孔或缝以上述贯穿孔为中心配设在同心圆上。
10.一种照明装置，其特征在于，在该照明装置中配设有至少一个权利要求I至9中的任意一项所述的面状光源装置。
11.一种照明装置，其特征在于，在该照明装置中配设有至少一个权利要求I至9中的任意一项所述的面状光源装置，在它们的照明面上设有光扩散板。
全文摘要
本发明的课题是提供能够大面积且均匀地获得高品质的面状照明光的面状光源装置。作为解决手段，该面状光源装置具有用侧板将隔开规定间隙而相对配设的一对光学反射板间的周围包围起来的主体壳体(4)，主体壳体(4)的至少一个侧板上隔开规定间隔排列有多个点光源(2)，使来自点光源(2)的光从一对光学反射板(5)中的至少一个透过并向外部射出，在一对光学反射板(5)中的至少一个(5)上设有遮光区域(S1)，其在点光源(2)侧遮蔽来自点光源(2)的光；以及透光区域(S2)，其使来自点光源(2)的光不会直接透过，而使在光学反射板之间反射的反射光透过，被调整为透过率随着远离遮光区域(S1)而增大，并且亮度在光学反射板(5)的表面上实质上均匀。
文档编号F21Y101/02GK102933894SQ20118002788
公开日2013年2月13日 申请日期2011年6月8日 优先权日2010年6月8日
发明者佐藤荣一, 福冈谦二, 佐藤弘泰, 佐藤理人 申请人:Opto设计股份有限公司