【手続補正書】
【提出日】平成16年12月7日(2004.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を反射させる反射部材と、前記反射部材の光反射面側に配置された導光部と、前記導光部に向けて光を出射する発光素子とを備えた発光光源において、
前記導光部の光出射側の面は、前記発光素子から発した光を透過させて導光部の外部へ出射させる第１の領域と、前記発光素子から発した光を全反射させて前記反射部材の方向へ向かわせ、かつ反射部材で反射した光を透過させて導光部の外部へ出射させる第２の領域と、前記発光素子から発した光を全反射させて前記第１の領域へ向かわせ、かつ第１の領域で全反射した光を前記反射部材に向かわせ、反射部材で反射された光を導光部の外部へ出射させるように形状を定められた第３の領域とを有していることを特徴とする発光光源。
【請求項２】
前記第３の領域は、第３の領域及び前記第１の領域で全反射された後に前記反射部材で反射された光の少なくとも一部は、前記第１の領域を透過する光も前記第２の領域及び前記反射部材で反射された光も出射されない領域から出射されるように形状を定められていることを特徴とする、請求項１に記載の発光光源。
【請求項３】
前記導光部の光出射側の面は、前記発光素子から発した光を全反射させて前記反射部材の方向へ向かわせ、かつ反射部材で反射した光を導光部の外部へ出射させる第４の領域を有し、第４の領域と前記第２の領域とは互いに前記発光素子から異なる距離に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の発光光源。
【請求項４】
前記第４の領域と前記第３の領域とは、互いに隣接して配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の発光光源。
【請求項５】
前記反射部材は、前記第２の領域で全反射された光を反射させる領域と、前記第３の領域及び前記第１の領域で全反射された光を反射させる領域とに分割されていることを特徴とする、請求項１に記載の発光光源。
【請求項６】
前記反射部材は、前記第２の領域で全反射された光を反射させる領域と、前記第３の領域及び前記第１の領域で全反射された光を反射させる領域と、前記第４の領域で全反射された光を反射させる領域とに分割されていることを特徴とする、請求項３に記載の発光光源。
【請求項７】
前記反射部材は、前記発光素子から発した光を反射させて当該光を前記導光部の前面から直接外部へ出射させることのできる領域をさらに備えていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の発光光源。
【請求項８】
前記第２の領域と前記第４の領域とを前記発光素子から異なる距離に配置することによって前記導光部に生じた凹部に、第２の領域と第４の領域のうち少なくとも一方の面と連続した面を形成するようにして導光部と異なる屈折率の光透過性媒質を充填したことを特徴とする、請求項３に記載の発光光源。
【請求項９】
光を反射させる反射部材と、前記反射部材の光反射面側に配置された導光部と、前記導光部に向けて光を出射する発光素子とを備えた発光光源において、
前記発光素子は前記反射部材の光軸上に配置され、
前記導光部は、前記発光素子から出射された光および前記反射部材で反射された光を外部へ出射させる光出射側の面を有し、
前記導光部の光出射側の面は、前記光軸と所定角度をなして前記発光素子から出射された光を前記光軸と交差するように全反射させ、さらに前記反射部材で反射した光を前記導光部を通って外部へ出射させる形状をしていることを特徴とする発光光源。
【請求項１０】
前記導光部の光出射側の面の全体を、導光部と異なる屈折率の光透過性媒質により覆ったことを特徴とする、請求項１又は９に記載の発光光源。
【請求項１１】
前記発光素子と前記導光部との間に、拡散剤又は蛍光体を分散させた光透過領域を形成したことを特徴とする、請求項１又は９に記載の発光光源。
【請求項１２】
請求項１又は９に記載の発光光源を複数連結した発光光源アレイであって、隣接する発光光源のうち一方の発光光源から他方の発光光源の導光部内へ漏れた光を他方の発光光源の反射部材で反射させることにより他方の発光光源の光出射側の面から出射させられるように反射部材の形状を定めたことを特徴とする発光光源アレイ。
【請求項１３】
請求項１又は９に記載の発光光源を複数配列した発光光源アレイと、前記発光光源アレイに電力を供給する電源装置とを備えた照明装置。
【請求項１４】
請求項１又は９に記載の発光光源を複数配列した発光光源アレイと、前記発光光源アレイを構成する各発光光源の点灯を制御する制御部とを備えた表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明にかかる第１の発光光源は、光を反射させる反射部材と、前記反射部材の光反射面側に配置された導光部と、前記導光部に向けて光を出射する発光素子とを備えた発光光源において、前記導光部の光出射側の面は、前記発光素子から発した光を透過させて導光部の外部へ出射させる第１の領域と、前記発光素子から発した光を全反射させて前記反射部材の方向へ向かわせ、かつ反射部材で反射した光を透過させて導光部の外部へ出射させる第２の領域と、前記発光素子から発した光を全反射させて前記第１の領域へ向かわせ、かつ第１の領域で全反射した光を前記反射部材に向かわせ、反射部材で反射された光を導光部の外部へ出射させるように形状を定められた第３の領域とを有していることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明にかかる第１の発光光源にあっては、発光素子の光を直接出射させる第１の領域と、発光素子の光を全反射させ、さらに反射部材で反射させて外部へ出射させる第２の領域とは別に、発光素子の光を全反射させ、さらに第１の領域で全反射させ、さらに反射部材で反射させて外部へ出射させる第３の領域を有しているので、第３の領域の位置や形状等によって導光部から出射される光の分布を制御することができ、発光光源の正面輝度の分布を均一化させることが可能になる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
特に、本発明にかかる第１の発光光源の実施態様においては、前記第３の領域は、前記第３の領域及び前記第１の領域で全反射された後に前記反射部材で反射された光の少なくとも一部は、前記第１の領域を透過する光も前記第２の領域及び前記反射部材で反射された光も出射されない領域から出射されるように形状を定められているので、第１の領域及び第２の領域だけでは暗部となる領域へ光を送り込むことができ、発光光源における暗部を明るくすることによって正面輝度の均一性を向上させることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明にかかる第１の発光光源の別な実施態様における前記導光部の光出射側の面は、前記発光素子から発した光を全反射させて前記反射部材の方向へ向かわせ、かつ反射部材で反射した光を導光部の外部へ出射させる第４の領域を有し、第４の領域と前記第２の領域とは互いに前記発光素子から異なる距離に配置されている。この第４の領域によれば、第４の領域を設ける位置や角度などによって発光素子から発した光の一部を制御することができ、発光光源の正面輝度の分布をより均一化することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、本発明にかかる第１の発光光源のさらに別な実施態様においては、前記第４の領域と前記第３の領域とは、互いに隣接して配置してもよい。第３及び第４の領域を隣接して配置することにより、導光部の形状を簡単にすることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、本発明にかかる第１の発光光源のさらに別な実施態様における前記反射部材は、前記第２の領域で全反射された光を反射させる領域と、前記第３の領域及び前記第１の領域で全反射された光を反射させる領域とに分割されている。このように、反射部材を第２及び第３の領域に対応する領域に分割すれば、各領域を個々に独立して設計することができ、反射部材の設計の自由度が増す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明にかかる第１の発光光源のさらに別な実施態様では、第４の領域を備えた発光光源における前記反射部材が、前記第２の領域で全反射された光を反射させる領域と、前記第３の領域及び前記第１の領域で全反射された光を反射させる領域と、前記第４の領域で全反射された光を反射させる領域とに分割されている。このように、反射部材を第２、第３及び第４の領域に対応する領域に分割すれば、各領域を個々に独立して設計することができ、反射部材の設計の自由度が増す。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、本発明にかかる第１の発光光源のさらに別な実施態様における前記反射部材は、前記発光素子から発した光を反射させて当該光を前記導光部の前面から直接外部へ出射させることのできる領域をさらに備えているので、発光素子から大きな出射角度で横方向に出射された光も反射部材で反射させて前面から出射させることができ、光の利用効率を向上させることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、第４の領域を備えた第１の発光光源のさらに別な実施態様においては、前記第２の領域と前記第４の領域とを前記発光素子から異なる距離に配置することによって前記導光部に生じた凹部に、第２の領域と第４の領域のうち少なくとも一方の面と連続した面を形成するようにして導光部と異なる屈折率の光透過性媒質を充填しているので、凹部にゴミやホコリ等が溜まって光を散乱させたり、光を遮ったりするのを防止することができ、発光光源の汚れによって発光光源が劣化するのを防ぐことができる。
本発明にかかる第２の発光光源は、光を反射させる反射部材と、前記反射部材の光反射面側に配置された導光部と、前記導光部に向けて光を出射する発光素子とを備えた発光光源において、前記発光素子は前記反射部材の光軸上に配置され、前記導光部は、前記発光素子から出射された光および前記反射部材で反射された光を外部へ出射させる光出射側の面を有し、前記導光部の光出射側の面は、前記光軸と所定角度をなして前記発光素子から出射された光を前記光軸と交差するように全反射させ、さらに前記反射部材で反射した光を前記導光部を通って外部へ出射させる形状をしていることを特徴としている。
本発明にかかる第２の発光光源によれば、反射部材の光軸と所定角度をなして発光素子から出射された光を前記光軸と交差するように全反射させ、さらに反射部材で反射した光を導光部を通って外部へ出射させるように導光部の光出射側の面を定めているので、このようにして導光部から出射される光の出射位置を適切に定めることにより、発光光源の正面輝度の分布を均一化させることが可能になる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明にかかる第１又は第２のある実施態様においては、前記導光部の光出射側の面の全体を、導光部と異なる屈折率の光透過性媒質により覆っているので、導光部の表面の凹凸にゴミやホコリ等が溜まって光を散乱させたり、光を遮ったりするのを防止することができ、発光光源の汚れによって発光光源が劣化するのを防ぐことができる。また、光透過性媒質として導光部よりも硬度の高いものを用いれば、導光部を保護することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、本発明にかかる第１又は第２の別な実施態様においては、前記発光素子と前記導光部との間に、拡散剤又は蛍光体を分散させた光透過領域を形成しているので、発光素子から発しられた光を拡散剤で散乱させたり、蛍光体で二次発光させたりすることができ、擬似的に発光素子を拡大させることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、本発明にかかる発光光源アレイは、本発明にかかる第１又は第２の発光光源を複数連結したものであって、隣接する発光光源のうち一方の発光光源から他方の発光光源の導光部内へ漏れた光を他方の発光光源の反射部材で反射させることにより他方の発光光源の光出射側の面から出射させられるように反射部材の形状を定めたことを特徴としている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の照明装置は、本発明にかかる第１又は第２の発光光源を複数配列した発光光源アレイと、前記発光光源アレイに電力を供給する電源装置とを備えたことを特徴としている。このような照明装置によれば、軽量で、薄型かつ大面積で、均一な発光面を有する照明装置を得ることができる。しかも、電源装置を備えているので、持ち運ぶことも可能である。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明の表示装置は、本発明にかかる第１又は第２の発光光源を複数配列した発光光源アレイと、前記発光光源アレイを構成する各発光光源の点灯を制御する制御部とを備えたことを特徴としている。このような表示装置によれば、軽量で、薄型かつ大面積で、均一な発光面を有する表示装置を得ることができる。しかも、制御部を備えているので、さまざまな表示を行うことができ、宣伝広告やディスプレイ用、信号機などに最適に使用できる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
モールド部１２の前面中央部には円形（すなわち、真円、楕円など）の直接出射領域（第１の領域）１５が設けられており、その外側には環状をした全反射領域（第２の領域）１６が設けられており、直接出射領域１５と全反射領域１６との間には傾斜全反射領域（第３の領域）１７が設けられている。直接出射領域１５はモールド部１２の中心軸と垂直な平面によって形成された平滑な円形の領域であり、全反射領域１６もモールド部１２の中心軸と垂直な平面によって形成された平滑な環状領域である。また、傾斜全反射領域１７はモールド部１２の前面側へ向かうほど次第に直径が小さくなったテーパー状に形成されており、直接出射領域１５及び傾斜全反射領域１７は全反射領域１６の中央部において前面側へ円錐台状に突出している。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
（第３の実施形態）
図１０は本発明のさらに別な実施形態による発光光源２４の構造を示す斜視図、図１１（ａ）はその断面図、図１１（ｂ）は当該発光光源２４の正面における輝度分布を示す図である。この発光光源２４にあっては、円形状をした平坦な直接出射領域１５とその外側に形成された平坦な全反射領域１６との間に円環状をした溝２５を形成し、溝２５の底面に全反射面（第４の領域）２６を形成すると共にその内周側側壁面を傾斜させて傾斜全反射領域１７を形成している。図示例では、直接出射領域１５と全反射領域１６とは同一平面内に形成されており、直接出射領域１５は全反射領域１６と同じ高さに位置しているが、直接出射領域１５を溝２５内で全反射領域１６よりも突出させて直接出射領域１５を全反射領域１６よりも高くしてあっても差し支えない。また、上記溝２５は直接出射領域１５と全反射領域１６との間に設ければよいが、特に図１２（ａ）に示すように、発光素子１３から全反射の臨界角θoと等しい出射角で出射された光が全反射面２６の内周側の縁に達するように溝２５を配置するのが望ましい。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
【発明の効果】
上記のように、本発明の発光光源によれば、第３の領域を設けることにより、その位置や形状等によって導光部から出射される光の分布を制御することができるので、発光光源の正面輝度の分布を均一化させることが可能になる。