(57)【要約】【課題】光利用効率を向上できる光源モジュールおよびそれを備えた照明装置を提供する。【解決手段】この光源モジュールでは第１の光源２の光軸Ｊ１と第２の光源１２の光軸Ｊ２とが互いにずれている。これにより、第１,第２の光源２,１２から放射された光が拡散構造６で拡散されずに光取り出し面１Ｄから取り出されることなく直接に導光部材１の第２,第１の端面１Ｂ,１Ａに達した場合に第２,第１の端面１Ｂ,１Ａのうちの第２,第１の入射面１Ｂ‐１,１Ａ‐１の隣りの部分１Ｂ‐２,１Ａ‐２に入射するようにできる。よって、第１,第２の光源２,１２からの光が第２,第１の入射面１Ｂ‐１,１Ａ‐１に対向する第２,第１の光源１２,２に入射することを抑制できる。そして、第１,第２の光源２,１２からの光を第２,第１の入射面１Ｂ‐１,１Ａ‐１に隣接する部分１Ｂ‐２,１Ａ‐２で反射させて導光部材１内に戻すことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光源と、
第２の光源と、
上記第１の光源から光が入射する第１の入射面を含む第１の端面と、上記第１の端面とは反対側の端面をなすと共に上記第２の光源から光が入射する第２の入射面を含む第２の端面と、上記第１の端面と第２の端面との間に位置していると共に上記第１,第２の入射面から入射した光を出射させる光取り出し面と、上記第１の端面と第２の端面との間に位置していると共に上記光取り出し面が向いている方向とは反対方向を向いている背面とを含む導光部材と、
上記背面に形成されていると共に上記第１,第２の入射面から入射した上記第１,第２の光源からの光を拡散させる拡散構造と
を備え、
上記第１の光源は上記第１の入射面に対向して配置されていると共に上記第２の光源は上記第２の入射面に対向して配置されており、
上記第１の光源の光軸と上記第２の光源の光軸とが互いにずれていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光源モジュールにおいて、
上記第１の光源の光軸と上記第２の光源の光軸とが、上記導光部材の光取り出し面の法線方向に互いにずれていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光源モジュールにおいて、
上記第１の光源の光軸と上記第２の光源の光軸とが、上記導光部材の光取り出し面の法線方向と上記第１の入射面の法線方向とに直交する奥行き方向に互いにずれていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記第１の光源の光軸の延長線上にあると共に上記第２の入射面の隣りに位置する上記導光部材の箇所に配置した第１の反射部と、上記第２の光源の光軸の延長線上にあると共に上記第１の入射面の隣りに位置する上記導光部材の箇所に配置した第２の反射部とのうちの少なくとも一方を備えることを特徴とする光源モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の光源モジュールにおいて、
上記第１の反射部の反射面の法線は上記第１の光源の光軸に対して傾斜しており、上記第２の反射部の反射面の法線は上記第２の光源の光軸に対して傾斜していることを特徴とする光源モジュール。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記導光部材の上記光取り出し面は、
上記第１の入射面の法線方向の寸法が、上記光取り出し面の法線方向と上記第１の入射面の法線方向とに直交する奥行き方向の寸法よりも長いことを特徴とする光源モジュール。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記導光部材の上記光取り出し面は、
上記光取り出し面の法線方向と上記第１の入射面の法線方向とに直交する奥行き方向の寸法が、上記第１の入射面の法線方向の寸法以上であることを特徴とする光源モジュール。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記第１、第２の光源は、発光素子であることを特徴とする光源モジュール。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記拡散構造は、上記光を拡散させる複数の拡散部を有し、
上記複数の拡散部は、上記導光部材の背面の光軸方向の両端から中央に向かって光軸方向の単位寸法当たりの個数が増加していることを特徴とする光源モジュール。
【請求項１０】
請求項９に記載の光源モジュールにおいて、
上記複数の拡散部は、
上記導光部材の上記背面の両端のうちの上記光源に近い方の端領域での光軸方向の単位寸法当たりの個数が、上記背面の両端のうちの上記光源から遠い方の端領域での光軸方向の単位寸法当たりの個数よりも少なくなっていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記光取り出し面に形成されていると共に上記第１,第２の入射面から入射した上記第１,第２の光源からの光を拡散させる拡散構造をさらに備えたことを特徴とする光源モジュール。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１つに記載の光源モジュールにおいて、
上記第１の光源を上記導光部材の第１の入射面に取り付けると共に上記第１の光源による光を上記第１の入射面に導くための第１の結合部材と、
上記第２の光源を上記導光部材の第２の入射面に取り付けると共に上記第２の光源による光を上記第２の入射面に導くための第２の結合部材とを備えたことを特徴とする光源モジュール。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１つに記載の光源モジュールを、複数または単数備えたことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、導光部材を利用した光源モジュールおよび照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、導光板を利用した面および線状の光源モジュールが、液晶テレビ用バックライト、スキャナ、コピー機などに用いられている。導光板を用いた光源モジュールとしては、特許文献１(特許第３０６４００６号公報)に記載のものがある。
【０００３】
図９を参照して、この特許文献１に開示された導光板を利用した光源モジュールを説明する。この光源モジュールは、透明導光板１０２と、導光板１０２の両端に取り付けられた光源１０１と、透明導光板１０２の裏面に取り付けられた白色散乱反射板１０４,拡散透過部１０５と、光源１０１の光を透明導光板１０２に結合させるための湾曲反射板１０６とを備える。この光源モジュールでは、光源１０１から放射された光は、透明導光板１０２に結合され、全反射を繰り返すことによって透明導光板１０２内を導光されて行く。このとき、透明導光板１０２に形成されている拡散透過部１０５に入射した光は、散乱され、全反射条件を満たさなくなる。これにより、上記散乱した光は、透明導光板１０２の表面に形成された光拡散層１０３を透過し、透明導光板１０２の外に放射される。
【０００４】
しかしながら、上記従来の透明導光板１０２を利用した光源モジュール１００においては、以下のような問題がある。すなわち、上記光源モジュールにおいては、透明導光板１０２の端部に配置された２つの光源１０１の光軸(光源１０１の中心線)が一致しているので、透明導光板１０２の一方の端面に配置された光源１０１から放射された光が、拡散透過部１０５によって光拡散層１０３から取り出されることなく透明導光板１０２の他方の端面にまで導光した場合、他方の端面に配置された光源１０１に入射し易い。
【０００５】
特に、光源１０１から光軸方向に放射された光はその強度も強く、透明導光板１０２内を直線的に進むことになり、拡散透過部１０５で反射されることなくそのまま他端面の光源１０１に入射してしまう。こうして、光源１０１に再入射した光は吸収されるか、湾曲反射板１０６によって反射され再度、透明導光板１０２に結合されることになる。この光源１０１から放射された光が、湾曲反射板１０６と透明導光板１０２によって多重反射を繰り返したりすることによって反射損失の影響を受けるので、透明導光板１０２から放射される光量を光源光量で除算した光利用効率が小さくなってしまうという問題がある。
【特許文献１】特許第３０６４００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明の課題は、光利用効率を向上できる光源モジュールおよびそれを備えた照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明の光源モジュールは、第１の光源と、
第２の光源と、
上記第１の光源から光が入射する第１の入射面を含む第１の端面と、上記第１の端面とは反対側の端面をなすと共に上記第２の光源から光が入射する第２の入射面を含む第２の端面と、上記第１の端面と第２の端面との間に位置していると共に上記第１,第２の入射面から入射した光を出射させる光取り出し面と、上記第１の端面と第２の端面との間に位置していると共に上記光取り出し面が向いている方向とは反対方向を向いている背面とを含む導光部材と、
上記背面に形成されていると共に上記第１,第２の入射面から入射した上記第１,第２の光源からの光を拡散させる拡散構造とを備え、
上記第１の光源は上記第１の入射面に対向して配置されていると共に上記第２の光源は上記第２の入射面に対向して配置されており、上記第１の光源の光軸と上記第２の光源の光軸とが互いにずれていることを特徴としている。
【０００８】
この発明の光源モジュールによれば、上記第１の光源の光軸と上記第２の光源の光軸とが互いにずれている。これにより、上記第１,第２の光源から放射された光が拡散構造で拡散されずに光取り出し面から取り出されることなく、直接に上記導光部材の第２,第１の端面に達した場合に、上記第２,第１の端面のうちの第２,第１の入射面の隣りの領域に入射するようにできる。よって、上記第１,第２の光源からの光が第２,第１の入射面に対向する第２,第１の光源に入射することを抑制できる。そして、上記第１,第２の光源からの光を上記第２,第１の入射面に隣接する部分で反射させて導光部材内に戻すことができる。これにより、上記光取り出し面から効率的に光を取り出すことが可能となる。
【０００９】
特に、上記第１,第２の光源から光軸方向に放射される光はその強度も強く導光部材内を直線的に進むことになる。したがって、光軸方向に放射された光は、従来例の様に光軸をずらしていない場合はそのまま第２,第１の端面に配置された第２,第１の光源に入射することになる。
【００１０】
これに対し、本発明においては、第１,第２の光源の光軸をずらして配置しているので、第１,第２の光源からの光は第２,第１の光源に入射することなく、第２,第１の端面で反射されて導光部材内で再び導光されることになる。この再び導光部材内に戻された反射光は一般的に正反射成分以外に拡散成分が含まれる。よって、上記端面で導光部材内に反射された反射光は、上記拡散構造で散乱されることになり、上記導光部材の光取り出し面から外に取り出すことができる。よって、光利用効率を大きくすることが可能となる。
【００１１】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記第１の光源の光軸と上記第２の光源の光軸とが、上記導光部材の光取り出し面の法線方向に互いにずれている。
【００１２】
この実施形態によれば、上記光取り出し面の奥行方向のサイズの縮小を図れる。
【００１３】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記第１の光源の光軸と上記第２の光源の光軸とが、上記導光部材の光取り出し面の法線方向と上記第１の入射面の法線方向とに直交する奥行き方向に互いにずれている。
【００１４】
この実施形態によれば、上記第１の光源の光軸と上記第２の光源の光軸とが、上記導光部材の光取り出し面の法線方向に互いにずれている場合に比べて、光取り出し方向の薄型化を図れる。
【００１５】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記第１の光源の光軸の延長線上にあると共に上記第２の入射面の隣りに位置する上記導光部材の箇所に配置した第１の反射部と、上記第２の光源の光軸の延長線上にあると共に上記第１の入射面の隣りに位置する上記導光部材の箇所に配置した第２の反射部とのうちの少なくとも一方を備える。
【００１６】
この実施形態によれば、上記第１,第２の光源から上記第１,第２の入射面に入射して導光部材内を通って上記第２,第１の入射面の隣りに位置する第１,第２の反射部に入射した光は、上記第１,第２の反射部で反射されて導光部材内に効率よく戻すことができる。したがって、導光部材の第１,第２の端面での反射光の利用効率を向上でき、光利用効率を向上できる。
【００１７】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記第１の反射部の反射面の法線は上記第１の光源の光軸に対して傾斜しており、上記第２の反射部の反射面の法線は上記第２の光源の光軸に対して傾斜している。
【００１８】
この実施形態によれば、上記第１,第２の光源からの光を上記第１,第２の反射部の傾斜した反射面で上記導光部材の光取り出し面もしくは背面に向けて反射できる。よって、上記反射面で反射した光が第１,第２の光源に向かって戻らないようにして、光利用効率を向上できる。
【００１９】
すなわち、上記導光部材内で導光されてきた光は、上記端面に配置された反射面に法線方向から入射した場合には、正反射成分は入射方向と正反対の方向(反射面の法線方向)に反射される。したがって、上記反射面の法線方向が光軸と平行である場合は、反射光の正反射成分は拡散構造によって散乱されずに、再び元の光源に直接に戻されることになる。この場合には、導光部材の外に取り出す光量が減少することとなる。なお、一般的には、反射光には正反射成分以外の拡散成分を含んでいるので、端面で反射された光の一部は拡散構造に入射することとなり取り出すことができる。しかしながら、上記正反射成分が大きな場合は、端面に配置した反射部の反射面の法線を光軸に対して傾斜させることで、正反射成分を拡散構造に入射させることができるので、光利用効率を向上させるために有効となる。
【００２０】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記導光部材の上記光取り出し面は、上記第１の入射面の法線方向の寸法が、上記光取り出し面の法線方向と上記第１の入射面の法線方向とに直交する奥行き方向の寸法よりも長い。
【００２１】
この実施形態によれば、上記導光部材の光取り出し面を、光軸方向に細長い形状にすることができ、一例としては線状光源モジュールとすることもできる。
【００２２】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記導光部材の上記光取り出し面は、
上記光取り出し面の法線方向と上記第１の入射面の法線方向とに直交する奥行き方向の寸法が、上記第１の入射面の法線方向の寸法以上である。
【００２３】
この実施形態によれば、上記導光部材の光取り出し面を、上記奥行き方向の寸法を光軸方向の寸法以上にして、一例として面状光源モジュールとすることができる。
【００２４】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記第１、第２の光源は、発光素子である。
【００２５】
この実施形態によれば、高信頼性,長寿命の光源となる。
【００２６】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記拡散構造は、上記光を拡散させる複数の拡散部を有し、
上記複数の拡散部は、上記導光部材の背面の光軸方向の両端から中央に向かって光軸方向の単位寸法当たりの個数が増加している。
【００２７】
この実施形態によれば、上記導光部材の光取り出し面から取り出す光量を、上記導光部材の光軸方向において均一化できる。
【００２８】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記複数の拡散部は、
上記導光部材の上記背面の両端のうちの上記光源に近い方の端領域での光軸方向の単位寸法当たりの個数が、上記背面の両端のうちの上記光源から遠い方の端領域での光軸方向の単位寸法当たりの個数よりも少なくなっている。
【００２９】
この実施形態によれば、上記背面の両端のうちで光源に遠い方の端領域において拡散部の密度が高くなっているので、上記光取り出し面の両端領域で取り出す光量を均一化できる。
【００３０】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記光取り出し面に形成されていると共に上記第１,第２の入射面から入射した上記第１,第２の光源からの光を拡散させる拡散構造をさらに備えた。
【００３１】
この実施形態によれば、上記導光部材の光取り出し面と背面の両方に光源からの光を拡散させる拡散構造を有するので、導光部材の背面だけに拡散構造を設けた場合に比べて、導光部材内に導光している光をより高効率で取り出すことができる。よって、光利用効率をさらに大きくすることが可能となる。
【００３２】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記第１の光源を上記導光部材の第１の入射面に取り付けると共に上記第１の光源による光を上記第１の入射面に導くための第１の結合部材と、
上記第２の光源を上記導光部材の第２の入射面に取り付けると共に上記第２の光源による光を上記第２の入射面に導くための第２の結合部材とを備えた。
【００３３】
この実施形態によれば、上記第１,第２の結合部材で上記第１,第２の光源を上記導光部材の第１,第２の端面に結合させて、第１,第２の光源からの光を第１,第２の入射面に導くことができる。
【００３４】
また、一実施形態の照明装置では、上記光源モジュールを、複数または単数備えた。
【００３５】
この実施形態によれば、上記光源モジュールを備えたことで、より高効率な照明装置を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００３６】
この発明の光源モジュールによれば、上記第１の光源の光軸と上記第２の光源の光軸とが互いにずれている。これにより、上記第１,第２の光源から放射された光が拡散構造で拡散されずに光取り出し面から取り出されることなく、直接に上記導光部材の第２,第１の端面に達した場合に、上記第２,第１の端面のうちの第２,第１の入射面の隣りの領域に入射するようにできる。よって、上記第１,第２の光源からの光が第２,第１の入射面に対向する第２,第１の光源に入射することを抑制できる。そして、上記第１,第２の光源からの光を上記第２,第１の入射面に隣接する部分で反射させて導光部材内に戻すことができる。これにより、上記光取り出し面から効率的に光を取り出すことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３８】
(第１の実施の形態)
図１の断面図に、この発明の光源モジュールの第１実施形態を示す。この第１実施形態は、導光部材１と、導光部材１の第１の端面１Ａに取り付けられた第１の結合部材３と、導光部材１の第２の端面１Ｂに取り付けられた第２の結合部材５と、上記導光部材１の背面１Ｃに形成された拡散構造６とを備える。
【００３９】
上記第１の結合部材３は、上記第１の端面１Ａの第１の入射面１Ａ‐１に対向する凹部７を有し、この凹部７の底面に第１の光源２が配置されている。また、上記凹部７の内側面７Ａは、第１の光源２の放射光を上記第１の入射面１Ａ‐１に向けて反射するリフレクタをなす。また、上記第２の結合部材５は、上記第２の端面１Ｂの第２の入射面１Ｂ‐１に対向する凹部８を有し、この凹部８の底面に第２の光源１２が配置されている。また、上記凹部８の内側面８Ａは、第２の光源１２の放射光を上記第２の入射面１Ｂ‐１に向けて反射するリフレクタをなす。なお、この実施形態では、上記第１,第２の光源２,１２を発光素子(ＬＥＤ)で構成した。また、この実施形態では、一例として上記凹部７,８の底面と内側面７Ａ,８Ａとのなす角度を１３５°としたが、上記角度は光源２,１２の種類や第１,第２の結合部材３,５の形状等に応じて適宜設定される。
【００４０】
上記導光部材１は、第１の端面１Ａと第２の端面１Ｂとの間に位置していると共に上記第１,第２の入射面１Ａ‐１,１Ｂ‐１から入射した光を出射させる光取り出し面１Ｄを有し、上記背面１Ｃは、上記光取り出し面１Ｄが向いている方向とは反対方向を向いている。また、上記背面１Ｃと光取り出し面１Ｄとは略平行である。
【００４１】
そして、上記第１の光源２の光軸Ｊ１と上記第２の光源１２の光軸Ｊ２とは、互いに上記導光部材１の光取り出し面１Ｄの法線方向にずれている。ここでは、一例として、光軸Ｊ１と光軸Ｊ２とのずれ寸法を、導光部材１の高さ寸法の２分の１としたが、上記ずれ寸法がこれに限らないのは勿論である。なお、上記高さ寸法とは、上記光取り出し面１Ｄの法線方向(図１のＹ方向)の寸法である。また、上記導光部材１の上記Ｙ方向の中心に対して光軸Ｊ１と光軸Ｊ２を同じ寸法だけずらしている。なお、図１において、両光軸Ｊ１,Ｊ２を上記高さ寸法の２分の１を超えてずらすと、第１,第２の結合部材３,５のリフレクタをなす内周面７Ａ,８Ａの直径寸法を減少させる、もしくは、上記導光部材１の上記高さ寸法を大きくする必要がある。しかし、上記リフレクタの直径寸法を小さくすると光源２,１２と導光部材１との間の光の結合係数が減少して光利用効率が低下する。一方、これを回避するために、上記導光部材１の高さ寸法を大きくすると光源モジュールの大型化を招くこととなる。したがって、上記光の結合係数の低下を回避しつつ大型化を避けるためには、光軸Ｊ１とＪ２との間の距離を上記導光部材１の高さ寸法の２分の１以下にすることが望ましい。
【００４２】
なお、この導光部材１の材料としては、例えばアクリル樹脂の他、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂またはガラスなど、透明性が良く、透過率の大きなものを用いればよい。
【００４３】
また、上記拡散構造６は、光を拡散させる複数の拡散部６Ａを有し、上記複数の拡散部６Ａは、上記導光部材１の背面１Ｃの光軸方向の両端から中央に向かって光軸方向の単位寸法当たりの個数が増加している。なお、この実施形態では、上記拡散部６Ａとして、透明樹脂中に拡散微粒子を混ぜ合わせたものとした。各拡散部６Ａは、スクリーン印刷法によって、上記光取り出し面１Ｄの法線方向と上記第１の入射面１Ａ‐１の法線方向とに直交する奥行き方向に延在する線状にパターニングされて導光板１の背面１Ｃに形成されている。拡散構造６をなす各拡散部６Ａのパターン寸法は、ここでは一例として、幅が０.２ｍｍで、高さ０.０１ｍｍである。上記幅とは上記第１の入射面１Ａ‐１の法線方向寸法であり、上記高さとは上記背面１Ｃの法線方向の寸法である。なお、各拡散部６Ａのパターン寸法については、パターンを形成する方法、導光部材１の寸法などを考慮して決定すればよく、上記寸法以外のパターンを用いてもよいのは勿論である。
【００４４】
上記構成の光源モジュールでは、上記第１,第２の光源２,１２から放射された光は、第１,第２の入射面１Ａ‐１,１Ｂ‐１から導光部材１内に入射し、この導光部材１内において全反射を繰り返すことによって導光部材１内で導光されて行く。このとき、上記拡散構造６に入射した光は、拡散部６Ａで散乱され、この散乱によって全反射条件を満たさなくなった光は、光取り出し面１Ｄから出射されることとなる。
【００４５】
ここで、この実施形態では、上記第１の光源２の光軸Ｊ１と上記第２の光源１２の光軸Ｊ２とがずれている。これにより、上記第１,第２の光源２,１２から放射された光が拡散構造６で拡散されずに光取り出し面１Ｄから取り出されることなく、直接に上記導光部材１の第２,第１の端面１Ｂ,１Ａに達した場合に、上記第２,第１の端面１Ｂ,１Ａのうちの第２,第１の入射面１Ｂ‐１,１Ａ‐１の隣りの部分１Ｂ‐２,１Ａ‐２に入射するようにできる。よって、上記第１,第２の光源２,１２からの光が第２,第１の入射面１Ｂ‐１,１Ａ‐１に対向する第２,第１の光源１２,２に入射することを抑制できる。そして、上記第１,第２の光源２,１２からの光を上記第２,第１の入射面１Ｂ‐１,１Ａ‐１に隣接する部分１Ｂ‐２,１Ａ‐２で反射させて導光部材１内に戻すことができる。これにより、上記光取り出し面１Ｄから効率的に光を取り出すことが可能となる。
【００４６】
特に、上記第１,第２の光源２,１２から光軸Ｊ１,Ｊ２の方向に放射される光はその強度も強く導光部材１内を直線的に進むことになる。したがって、光軸Ｊ１,Ｊ２の方向に放射された光は、従来例の様に光軸をずらしていない場合はそのまま第２,第１の端面に配置された第２,第１の光源に入射することになる。
【００４７】
これに対し、本実施形態においては、第１,第２の光源２,１２の光軸Ｊ１,Ｊ２をずらして配置しているので、第１,第２の光源２,１２からの光は第２,第１の光源１２,２に入射することなく、第２,第１の端面１Ｂ,１Ａで反射されて導光部材１内で再び導光されることになる。この再び導光部材１内に戻された反射光は一般的に正反射成分以外に拡散成分が含まれる。よって、上記端面１Ｂ,１Ａで導光部材１内に反射された反射光は、上記拡散構造６で散乱されることになり、上記導光部材１の光取り出し面１Ｄから外に取り出すことができる。よって、光利用効率を大きくすることが可能となる。
【００４８】
また、この実施形態では、上記第１の光源２の光軸Ｊ１と第２の光源１２の光軸Ｊ２とを、第１,第２の端面１Ａ,１Ｂの上記高さ方向Ｙの中央を通り上記光取り出し面１Ｄ,背面１Ｃと平行な中央面Ｓ１に対して対称的に配置している。したがって、上記第１,第２の光源２,１２から第１,第２の入射面１Ａ‐１,１Ｂ‐１に入射した光は上記中央面Ｓ１に対して対称的に導光されて、拡散構造６で散乱され、光取り出し面１Ｄから取り出される。
【００４９】
なお、この実施形態では、上記導光部材１の寸法を、一例として、幅を６ｍｍとし、高さを１０ｍｍとし、長さを３００ｍｍとした。上記幅とは、上記光取り出し面１Ｄの法線方向と上記第１の入射面１Ａ‐１の法線方向とに直交する奥行き方向(図１のＺ方向)の寸法であり、上記高さとは、上記光取り出し面１Ｄの法線方向(図１のＹ方向)の寸法であり、上記長さとは、上記第１の入射面１Ａ‐１の法線方向(図１のＸ方向)の寸法である。この一例では、上記導光部材１の上記光取り出し面１Ｄは、上記第１の入射面１Ａ‐１の法線方向の寸法が、奥行き方向(Ｚ方向)の寸法よりも長いので、光取り出し面１Ｄを光軸方向に細長い形状にすることができ、一例として線状光源モジュールとすることができる。一方、上記導光部材１の上記光取り出し面１Ｄの上記奥行き方向(Ｚ)の寸法を、上記第１の入射面１Ａ‐１の法線方向(Ｘ)の寸法以上にしてもよい。この場合、一例として面状光源モジュールとすることができる。
【００５０】
また、この実施形態では、図１に示されるように、上記第１の光源２の光軸Ｊ１と第２の光源１２の光軸Ｊ２とが、導光部材１の光取り出し面１Ｄの法線方向(Ｙ)にずれているので、光取り出し面１Ｄの奥行方向(Ｚ)のサイズの縮小を図れる。一方、第１の光源２の光軸Ｊ１と第２の光源１２の光軸Ｊ２とが、上記導光部材１の光取り出し面１Ｄの法線方向(Ｙ)と上記第１の入射面１Ａ‐１の法線方向(Ｘ)とに直交する奥行き方向(Ｚ)にずらしてもよい。この場合、上記第１の光源２の光軸Ｊ１と上記第２の光源１２の光軸Ｊ２とが導光部材１の光取り出し面１Ｄの法線方向(Ｙ)にずれている場合に比べて、光取り出し方向の薄型化を図れる。また、上記光軸Ｊ１と光軸Ｊ２を、導光部材１の光取り出し面１Ｄの法線方向と上記奥行き方向の両方にずらしてもよい。
【００５１】
次に、図３を参照して、上記実施形態における上記拡散構造６の拡散部６Ａの上記第１の入射面１Ａ‐１の法線方向(図１のＸ方向)の配列ピッチＰの上記Ｘ方向の分布の一例を説明する。図３において横軸は導光部材１のＸ方向の中央からの距離を表し、縦軸は上記配列ピッチＰを表している。
【００５２】
図３に実線で示す曲線Ｋ１が上記実施形態における拡散部６Ａの配列ピッチの分布の一例であり、図３に破線で示す曲線Ｋ２は比較例における拡散部の配列ピッチの分布の一例である。この比較例は、図１の導光部材１の両端の第１,第２の光源２,１２のうちの第１の光源２だけを備えたものである。図３の曲線Ｋ１に示すように本実施形態では、導光部材１のＸ方向の中央で拡散部６Ａの配列ピッチが最も小さく、導光部材１の中央からＸ方向の両端に向かって拡散部６Ａの配列ピッチが増大している。一方、図３の曲線Ｋ２に示すように上記比較例では、導光部材１のＸ方向の光源が配置されていない一端からＸ方向の他端に向かって拡散部の配列ピッチが増大している。図３の曲線Ｋ２に示すように、片側のみに光源を配置した上記比較例では、光源に近い位置ほど取り出し光量が多くなるといった取り出し光量の不均一さを防ぐために、光源を配置した側の配列ピッチを広くしている。このため、上記比較例では、拡散部の個数が上記実施形態に比べて少なくなり、光利用効率を大きくする場合の制約となる。よって、拡散部の個数を増やして光利用効率を大きくするには、この実施形態のように導光部材１の両端面１Ａ,１Ｂに光源２,１２を配置することが望ましいといえる。
【００５３】
なお、上記第１実施形態では、図１に示すように、導光部材１の背面１Ｃだけに拡散構造６を形成したが、図２に示す変形例のように、導光部材１の光取り出し面１Ｄにも拡散構造１６を形成してもよい。この拡散構造１６は、上記拡散構造６と同様に、複数の拡散部１６Ａを有し、光取り出し面１Ｄの光軸方向の両端から中央に向かって光軸方向の単位寸法当たりの個数が増加している。また、各拡散部１６Ａの構成は、上記拡散構造６をなす各拡散部６Ａと同様の構成とした。この変形例によれば、導光部材１における拡散部の密度を大きくすることが可能であり、光取り出し面１Ｄで取り出すことのできる光量が増加する。すなわち、光利用効率を大きくすることができる。
【００５４】
図７の表に示すように、図１に示す第１実施形態の光利用効率をシミュレートした結果は、６９.１％であった。これに対して、上記第１実施形態の変形例(図２)をシミュレートした結果は、７８.７％であった。この光利用効率は、導光部材から放射される光量を光源から放射される光量で除算した値である。なお、図７の第１比較例の欄に示す光利用効率は、図１の第１実施形態において導光部材１の両端の第１,第２の光源２,１２のうちの第１の光源２だけを備えた光源モジュールの光利用効率であり、６２.９％であった。また、図７の第２比較例の欄に示す光利用効率は、図８に示すように、第１の光源８１の光軸と第２の光源８２の光軸とがずれていなく一致している光源モジュールの光利用効率であり、６５.４％であった。この第２比較例は、図１の第１実施形態と同様の導光部材１と拡散構造６を有する。図７に示す光利用効率のシミュレート結果からわかるように、第１実施形態およびその変形例によれば、第１,第２比較例に比べて光利用効率を向上させることができた。
【００５５】
また、図１の第１実施形態に比べて図２の変形例の方が光利用効率が高いのは、前述のように、導光部材１の光取り出し面１Ｄと背面１Ｃの両方に拡散構造６,１６を形成したからである。すなわち、この両面の拡散構造６,１６により、光の取出し効率(＝導光部材の外部に取り出した光量÷光源から導光部材に結合した光量)を大きくすることができ、これにより、光利用効率についても大きくすることが可能となるためである。なお、この光の取出し効率とは、導光部材の外部に取り出した光量を、光源から導光部材に結合した光量で除算した値である。
【００５６】
尚、上記第１実施形態において、上記導光部材１の背面１Ｃに対向する反射面を有する反射板を備えてもよい。この場合は、上記導光部材１の背面１Ｃから出てきた光を上記反射板の反射面で反射して上記導光部材１内に戻すことができるので、光取り出し面１Ｄの照度の向上を図れる。また、上記第１実施形態では、第１,第２の光源２,１２を発光ダイオードで構成したが、発光ダイオードに替えてレーザダイオードで構成してもよく、さらに、それ以外の発光素子としてもよい。また、上記第１実施形態では、拡散構造６の拡散部６Ａの密度(光軸方向の単位寸法当たりの個数)に関して、背面１Ｃの光軸方向の中央から第１の光源２側の端にかけての密度変化と、背面１Ｃの光軸方向の中央から第２の光源１２側の端にかけての密度変化とを同様にしたが、上記背面１Ｃのうちの上記第１の光源２側の端の領域での密度を背面１Ｃのうちの第２の光源１２側の端の領域での密度よりも高くしてもよい。この場合、上記背面１Ｃの両端のうちで光源に遠い方の端領域である第１の光源２側の端の領域において拡散部６Ａの密度が高くなっているので、上記光取り出し面１Ｄの両端領域で取り出す光量の均一化を図れる。
【００５７】
また、上記第１実施形態および変形例の光源モジュールは、液晶テレビ用のバックライト,コピー機,スキャナなどに用いられる画像読み取り用光源、コピー機,プリンタなど感光体上の電荷を光により制御する除電用の光源、インテリア用薄型光源、誘導灯など、その他の光源装置に幅広く用いることができる。
【００５８】
（第２の実施の形態)
次に、図４に、この発明の光源モジュールの第２実施形態の断面を示す。この第２実施形態は、図１の第１,第２の結合部材３,５に替えて第１,第２の結合部材２３,２５および第１,第２の反射部２７,２８を備える点だけが前述の第１実施形態と異なる。よって、この第２実施形態では、前述の第１実施形態と同様の部分には同様の符号を付して、前述の第１実施形態とは異なる点を主に説明する。
【００５９】
この第２実施形態では、図４に示すように、第１,第２の結合部材２３,２５の構造は、図１の第１,第２の結合部材３,５の中央面Ｓ１よりも第１,第２の光源２,１２側の部分と同様の構造である。そして、中央面Ｓ１に対して上記第１,第２の結合部材２３,２５の反対側に第２,第１の反射部２８,２７が配置されている。すなわち、上記第１の反射部２７は、上記第１の光源２の光軸Ｊ１の延長線上にあると共に上記第２の入射面１Ｂ‐１の隣りに位置する上記導光部材１の部分１Ｂ‐２を覆っている。また、上記第２の反射部２８は、上記第２の光源１２の光軸Ｊ２の延長線上にあると共に上記第１の入射面１Ａ‐１の隣りに位置する上記導光部材１の部分１Ａ‐２を覆っている。
【００６０】
上記第１,第２の反射部２７,２８は、上記第１，第２の結合部材２３,２５よりも大きな反射率を有する材料で作製されている。この第２実施形態では、一例として、上記第１,第２の反射部２７,２８を９５％の反射率を有する高反射率ポリカーボネイトで作製した。なお、上記第１,第２の反射部２７,２８を構成する反射部材としては、反射率が大きければよく、高反射率ポリカーボネイト以外の反射部材を用いてもよい。
【００６１】
この第２実施形態によれば、上記第１,第２の光源２,１２から上記第１,第２の入射面１Ａ‐１,１Ｂ‐１に入射して導光部材１内を通って上記第２,第１の入射面１Ｂ‐１,１Ａ‐１の隣りに位置する第１,第２の反射部２７,２８に入射した光は、上記第１,第２の反射部２７,２８で反射されて導光部材１内に効率よく戻すことができる。したがって、導光部材１の第１,第２の端面１Ａ,１Ｂでの反射光の利用効率を向上でき、光利用効率を向上できる。
【００６２】
尚、上記第２実施形態において、図４に示すように、導光部材１の背面１Ｃだけに拡散構造６を形成したが、図５に示す第１変形例のように、導光部材１の光取り出し面１Ｄにも拡散構造１６を形成してもよい。この拡散構造１６は、上記拡散構造６と同様に、複数の拡散部１６Ａを有し、光取り出し面１Ｄの光軸方向の両端から中央に向かって光軸方向の単位寸法当たりの個数が増加している。また、各拡散部１６Ａの構成は、上記拡散構造６をなす各拡散部６Ａと同様の構成とした。この第１変形例によれば、導光部材１における拡散部の密度を大きくすることが可能であり、光取り出し面１Ｄで取り出すことのできる光量が増加する。すなわち、光利用効率を大きくすることができる。
【００６３】
図７に示すシミュレーション結果では、図４に示した第２実施形態の光源モジュールによれば、７３.４％の光利用効率が得られた。また、図５に示した第１変形例によれば、図７に示すように、７３.４％の光利用効率が得られた。このように、第１,第２の反射部２７,２８を備えた第２実施形態とその変形例によれば、前述の第１実施形態よりも光利用効率を向上できる。
【００６４】
また、図６に、上記第２実施形態の第２変形例を示す。この第２変形例は、導光部材１に替えて導光部材３１を備えた点が、図４の第２実施形態と異なる。この第２変形例が備える導光部材３１は、上記第１,第２の反射部２７,２８が覆う箇所が面取りされている。すなわち、第２の反射部２８は、第１の入射面３１Ａ‐１から傾いた部分３１Ａ‐２を覆っており、第１の反射部２７は、第２の入射面３１Ｂ‐１から傾いた部分３１Ｂ‐２を覆っている。そして、上記第１の反射部２７の反射面２７Ａの法線は上記第１の光源２の光軸Ｊ１に対して傾斜しており、上記第２の反射部２８の反射面２８Ａの法線は上記第２の光源１２の光軸Ｊ２に対して傾斜している。
【００６５】
したがって、図６の第２変形例によれば、第１,第２の光源２,１２からの光を上記第１,第２の反射部２７,２８の傾斜した反射面２７Ａ,２８Ａで上記導光部材３１の背面３１Ｃ,光取り出し面３１Ｄに向けて反射できる。よって、上記反射面２７Ａ,２８Ａで反射した光が第１,第２の光源２,１２に向かって戻らないようにして、光利用効率を向上できる。すなわち、この第２変形例によれば、第１,第２の結合部材２３,２５に隣接する第２,第１の反射部２８,２７でもって、第２,第１の光源１２,２から光軸方向に放射されてきた光を拡散構造６で散乱され易いように反射させることが可能となる。よって、より光利用効率を向上させることが可能となる。
【００６６】
また、上記第２実施形態および変形例の光源モジュールは、液晶テレビ用のバックライト,コピー機,スキャナなどに用いられる画像読み取り用光源、コピー機,プリンタなど感光体上の電荷を光により制御する除電用の光源、インテリア用薄型光源、誘導灯など、その他の光源装置に幅広く用いることができる。
【００６７】
尚、上記第１,第２の実施形態およびその変形例では、第１の光源２の光軸Ｊ１と第２の光源１２の光軸Ｊ２とが平行な状態で光軸Ｊ１と光軸Ｊ２とを互いにずらしたが、第１の光源２の光軸Ｊ１に対して第２の光源１２の光軸Ｊ２が互いに傾いていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
この発明は、液晶テレビ用のバックライト,コピー機,スキャナなどに用いられる画像読み取り用光源、コピー機,プリンタなど感光体上の電荷を光により制御する除電用の光源、インテリア用薄型光源、誘導灯など、その他の光源装置に幅広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】この発明の光源モジュールの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】上記第１実施形態の変形例を示す断面図である。
【図３】上記第１実施形態の拡散構造の配列ピッチ分布を示すグラフである。
【図４】この発明の光源モジュールの第２実施形態を示す断面図である。
【図５】上記第２実施形態の第１変形例を示す断面図である。
【図６】上記第２実施形態の第２変形例を示す断面図である。
【図７】上記第１,第２実施形態とその変形例および第１,第２比較例の光利用効率のシミュレーション結果の一覧表を示す図である。
【図８】上記第２比較例を示す断面図である。
【図９】従来例の光源モジュールを示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１,３１  導光部材
１Ａ  第１の端面
１Ａ‐１,３１Ａ‐１  第１の入射面
１Ａ‐２  隣接する部分
１Ｂ  第２の端面
１Ｂ‐１,３１Ｂ‐１  第２の入射面
１Ｂ‐２  隣接する部分
１Ｃ  背面
１Ｄ  光取り出し面
２  第１の光源
３,２３  第１の結合部材
５,２５  第２の結合部材
６,１６  拡散構造
６Ａ  拡散部
７,８  凹部
Ｊ１,Ｊ２  光軸
Ｓ１  中央面
２７  第１の反射部
２８  第２の反射部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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