(57)【要約】  ＬＥＤランプ１から発せられた光は、第１の光拡散構造体２の面にほぼ垂直に入射し、光拡散構造体２の突条の長手方向に直交する所定の平面Ｐ内で拡散され、扁平で且つ所定の拡がり角度を有する光束となって第２の光拡散構造体３の面に入射する。第２の光拡散構造体３への入射角は、第１の光拡散構造体２を透過した光の角度に応じて様々であるが、この第２の光拡散構造体３によって幅方向Ｗへの光の拡がりが抑制され、適切な拡散角度の範囲内に制御され、扁平で且つ指向性の高い光束Ｂが形成される。
2008102762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光体を有し、所定の平面に沿って扁平で且つ所定の拡がり角度を有する光束を出射する扁平光束出射手段と、
前記扁平光束出射手段から出射された光束の前記所定の平面に沿う拡がりを抑制して扁平で且つ指向性の高い光束を形成する光束制御手段と
を備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記扁平光束出射手段は、
前記発光体を構成すると共に少なくとも前記所定の平面に沿って光を発するＬＥＤランプまたはレーザビーム発振器と、
前記ＬＥＤランプまたはレーザビーム発振器の前方に配置され且つ前記ＬＥＤランプまたはレーザビーム発振器から発せられた光を前記所定の平面内で拡散出光する第１の光拡散構造体と
を備え、前記第１の光拡散構造体は、少なくとも光透過性または光反射性を有する板状またはフィルム状の構造体であって、少なくとも一方の主面上に互いに平行で且つ十分に近接して配列されると共に前記第１の光拡散構造体の幅方向にその配列が展開される多数の突条を有すると共に各突条の長手方向に直交する突条の断面がほぼ円の一部を形成し、それらの突条の表面が実質的な鏡面であり、各突条が前記所定の平面に対してほぼ垂直に配置されている請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第１の光拡散構造体は、前記光束制御手段に対して凸となるように屈曲或いは湾曲している請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記所定の平面上に配置された複数の前記ＬＥＤランプまたはレーザビーム発振器と、
複数の前記ＬＥＤランプまたはレーザビーム発振器にそれぞれ対応して配置された複数の前記第１の光拡散構造体と
を備えた請求項２または３に記載の光源装置。
【請求項５】
複数の前記第１の光拡散構造体は、互いに一体に形成されている請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記扁平光束出射手段は、
前記所定の平面に沿って延びる直管状の前記発光体と、
前記発光体の背部に配置され且つ前記発光体から発せられた光を前記所定の平面に沿って進行するように反射する反射体と
を備えた請求項１に記載の光源装置。
【請求項７】
前記光束制御手段は、前記扁平光束出射手段の前方に配置され且つ前記扁平光束出射手段から出射された光束を前記所定の平面内で拡散出光する第２の光拡散構造体を含み、
前記第２の光拡散構造体は、少なくとも光透過性または光反射性を有する板状またはフィルム状の構造体であって、少なくとも一方の主面上に互いに平行で且つ十分に近接して配列されると共に前記第２の光拡散構造体の幅方向にその配列が展開される多数の突条を有すると共にその突条の長手方向に直交する突条の断面がほぼ円の一部を形成し、それらの突条の表面が実質的な鏡面であり、各突条が前記所定の平面に対してほぼ垂直に配置されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記光束制御手段は、前記扁平光束出射手段の前方に配置され且つ前記所定の平面に沿って延びる一対の主面を有する板状の導光部材を含み、
前記導光部材の一方の主面上に互いに平行に配列されると共に前記導光部材の幅方向にその配列が展開され且つ前記導光部材の幅方向に直交する方向に延びる多数の断面Ｖ字状の凹凸面を有し、
前記導光部材の一対の主面は、これら一対の主面の間に入射された前記扁平光束出射手段からの光束に対して反射特性を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記導光部材は、光透過性を有する板状またはフィルム状の構造体である請求項８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記光束制御手段は、複数の前記導光部材を積層したものからなる請求項８に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記光束制御手段は、前記扁平光束出射手段の前方に配置され且つ前記所定の平面に沿って延びる一対の薄板部を有する筒状構造体を含み、
前記一対の薄板部の相対する内側の面は実質的な鏡面であり、
前記一対の薄板部の相対する内側の面のうち一方の面上に互いに平行に配列されると共に前記筒状構造体の幅方向にその配列が展開され且つ前記筒状構造体の幅方向に直交する方向に延びる多数の断面Ｖ字状の凹凸面或いは凹凸面が互いに拡がるまたは狭まる多数の面の対を有し、
前記一対の薄板部の相対する内側の面は、これらの面の間に入射された前記扁平光束出射手段からの光束に対して反射特性を有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記光束制御手段は、複数の前記筒状構造体を積層したものからなる請求項１１に記載の光源装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光源装置と、
互いに対向する一対の主面と端面を有し且つ端面に入射された前記光源装置からの光束を少なくとも一方の主面から出射する箱状または板状の面出光構造体と
を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項１４】
前記面出光構造体は、その一方の主面上に配置されると共に出射面を形成する光拡散透過板またはフィルムと、前記光拡散透過板またはフィルムに対して平行または所定の角度で傾斜する反射板とを有する請求項１３に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記面出光構造体は、その双方の主面上に配置されると共にそれぞれ出射面を形成する一対の光拡散透過板を有する請求項１３に記載の照明装置。
【請求項１６】
前記反射板は、光反射性を有する板状またはフィルム状の構造体であって、反射面上に互いに平行で且つ十分に近接して配列されると共に前記面出光構造体の幅方向にその配列が展開される多数の突条を有すると共にその突条の長手方向に直交する突条の断面がほぼ円の一部を形成し、それらの突条の表面が実質的な鏡面である第３の光拡散構造体からなる請求項１４に記載の照明装置。
【請求項１７】
前記面出光構造体は、その主面、または一対の主面の間に一方の主面と平行にまたは所定の角度での傾斜を以って配置される面のうち少なくともいずれかの面上に互いに平行に配列されると共に前記面出光構造体の幅方向にその配列が展開され且つ前記面出光構造体の幅方向に直交する方向に延びる多数の断面Ｖ字状の或いは凹凸面が互いに拡がるまたは狭まる多数の面の対が為す凹凸面を有し、これらの凹凸面が実質的な鏡面である請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１８】
前記面出光構造体は、一対の主面が実質的な鏡面である導光板からなり、前記少なくとも一方の主面上に互いに平行に配列されると共に前記面出光構造体の幅方向にその配列が展開され且つその主面に沿って延びる多数のＶ溝或いは断面Ｖ字状の突条或いは互いに拡がるまたは狭まる多数の面の対を含む凹凸を有し、これらのＶ溝或いは突条或いは凹凸の表面が実質的な鏡面である請求項１７に記載の照明装置。
【請求項１９】
前記Ｖ溝或いは突条或いは凹凸の表面は、前記導光板内を進行して前記Ｖ溝或いは突条或いは凹凸の表面に入射した光の入射角が臨界角より小さい場合に全反射を生じて前記反射面を構成し、光の入射角が臨界角を超えた場合に前記導光板の外部へ光を出射する出射面となる請求項１８に記載の照明装置。
【請求項２０】
前記導光板の一方の主面上に反射面が形成されている請求項１８または１９に記載の照明装置。
【請求項２１】
前記面出光構造体は請求項１３〜２０に記載の照明装置の出光面となる主面に対して所定の角度で傾斜する前記導光板或いはＶ字状のまたは互いに拡がる或いは狭まる多数の面の対が為す前記の凹凸面を有する請求項１３〜２０に記載の照明装置。
【請求項２２】
前記導光板或いは前記凹凸面を用いる光束制御手段と前記導光板或いは前記凹凸面を用いる面出光構造体とが一体に形成された請求項１３〜２１のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項２３】
前記導光板の出射面上に光拡散透過板が配置された請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項２４】
前記導光板と前記光拡散透過板が一体に形成された請求項２３に記載の照明装置。
【請求項２５】
前記光拡散透過板は、光透過性を有する板状またはフィルム状の構造体であって、少なくとも一方の主面上に互いに平行で且つ十分に近接して配列されると共に前記光拡散透過板の幅方向に直交する方向にその配列が展開される多数の突条を有すると共にその突条の長手方向に直交する突条の断面がほぼ円の一部を形成し、それらの突条の表面が実質的な鏡面である第４の光拡散構造体からなる請求項１４〜２４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項２６】
請求項８に記載の光源装置と、
互いにに対向する一対の主面と端面を有し且つ端面に入射された前記光源装置からの光束を少なくとも一方の主面から出射する板状の面出光構造体と
を備え、前記光源装置の前記導光部材が前記面出光構造体を兼ねていることを特徴とする照明装置。
【請求項２７】
バックライトとして用いられる請求項１３〜２６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項２８】
請求項１３〜２６のいずれか一項に記載の照明装置と、
断熱壁により覆われると共に前記断熱壁の一部に採光窓が形成され且つ内部に植物育成用棚が形成された断熱室と
を備え、前記照明装置に用いられる前記光源装置の少なくとも前記発光体が前記断熱室外に配置されると共に前記採光窓を通して前記断熱室内に光束を供給し、前記照明装置の前記面出光構造体が前記断熱室内に配置されて前記光源装置からの光束を前記植物育成用棚に向かって出射することを特徴とする植物育成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源装置に係り、特に扁平な光束を発する光源装置に関するものである。
また、この発明は、このような光源装置を用いた照明装置にも関している。
さらに、この発明は、このような照明装置を用いた植物育成装置にも関している。
【背景技術】
【０００２】
光束を薄い面出光型の導光板の端面、或いは薄い箱型の面出光装置の側端に入射し、この導光板或いは面出光装置内における光の進行に従って導光板表面或いは面出光装置の面より出光する種々の面出光導光板や箱型面出光装置が製作され、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、広告表示等のディスプレイ（表示装置）等の裏面より光を供給するバックライトとして利用されている。
このようなバックライトの全面に旦って均整度の高い出光を得る条件の一つとして、横断面が偏平である光束を、その横断面の長軸方向を面出光導光板や箱型面出光装置の入射端面の長軸方向に合わせて入射させることが求められている。そのため、これらの光源として直管状の蛍光管または冷陰極管が用いられていた。【０００３】
ところが、蛍光管、冷陰極管から発せられる光は、側方へ大きな拡がり角度を有するため、バックライトからの出光は、面出光導光板や箱型面出光装置の入射端面から遠ざかるに従って急速に出光量が減衰するという問題点があった。
また、例えば特開２００４−７９４８８号公報には、光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用い、複数のＬＥＤランプを、互いの出光方向を同じにして横並びにし、導光板の入射端面に光を入射させるバックライト装置が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、指向性の高いＬＥＤパッケージと呼ばれるＬＥＤランプを横並びにした光源からの光束を上記の面出光導光板や箱型面出光装置の端面に入射したのでは、各ＬＥＤランプ間の光束の相互の隔たりにより、導光板或いは面出光装置の出光面に各ＬＥＤランプの光束の方向に走る縞状の明暗が発生し、輝度ムラを生じるという問題点があった。この縞状の明暗は、光束の入射端に近い程、際立つものである。
各ＬＥＤランプから出光する光束の指向性を減じ、即ち、より広い角度に拡がる光束を持つランプにすると、明暗の縞は薄くなるものの、かかるバックライトからの出光は、それぞれの入射端から遠ざかるに従って急速に出光量が減衰してしまう。【０００５】
また、従来の人工照明を用いる植物育成装置は、ＬＥＤのエネルギー効率が商業用途に使える水準に達していなかったことより、他の発光体を用いて熱線放射のない、均一な面出光照明器を作るのに種々の試みが行われてきたが、未だ満足できるものには至っていない。その一例としては、メタルハライド・ランプやナトリウム・ランプの光束を集光し、これより熱線を分離し除去した光束を植物育成室に伝送し、面出光構造体より出光させ、育成する植物を照射する方法が、本願発明者による発明に係る特開平７−１０７８６８号に開示されている。
この方法は、発光体からの光束を一旦集光し、その集光束より熱線をコールドミラーによって分離し除去した光束を調温調湿に配置される面出光構造体へ送り、出光面全面から出射した光を植物に当てて育成するものである。
しかしながら、この集光と熱線分離除去過程において約２０％程度もの可視光が失われ、且つ扁平光束を得るのが困難なことより出光の均一性も不完全であった。【０００６】
このことは、均整度と出光効率の高いバックライトや面照明装置を作るには、偏平で且つ指向性が高く、光束密度の均一性の高い光束を形成する光源装置が求められることを示している。また、人工の発光体を用いる植物育成装置においても同様の均整度と出光効率の高い無熱照明が求められている。
この発明は、偏平で且つ指向性が高く、光束密度の均一性の高い光束を形成することができる光源装置を提供することを目的とする。
また、この発明は、このような光源装置を用いた照明装置を提供することも目的としている。
さらに、この発明は、このような照明装置を用いた植物育成装置を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る光源装置は、発光体を有し、所定の平面に沿って扁平で且つ所定の拡がり角度を有する光束を出射する扁平光束出射手段と、扁平光束出射手段から出射された光束の前記所定の平面に沿う拡がりを抑制して扁平で且つ指向性の高い光束を形成する光束制御手段とを備えたものである。【０００８】
この発明に係る第１の照明装置は、上記の光源装置と、互いに対向する一対の主面と端面を有し且つ端面に入射された光源装置からの光束を少なくとも一方の主面から出射する箱状または板状の面出光構造体とを備えたものである。【０００９】
この発明に係る第２の照明装置は、光束制御手段が、扁平光束出射手段の前方に配置され且つ前記所定の平面に沿って延びる一対の主面を有する板状の導光部材からなり、この導光部材の一方の主面上に互いに平行に配列されると共に導光部材の幅方向にその配列が展開され且つ導光部材の幅方向に直交する方向に延びる多数の断面Ｖ字状の凹凸面を有し、導光部材の一対の主面は、これら一対の主面の間に入射された扁平光束出射手段からの光束に対して反射特性を有する、上記の光源装置と、互いにに対向する一対の主面と端面を有し且つ端面に入射された光源装置からの光束を少なくとも一方の主面から出射する板状の面出光構造体とを備え、光源装置の導光部材が面出光構造体を兼ねたものである。
この発明に係る第１及び第２の照明装置は、液晶表示装置やディスプレイのバックライトとして用いることができる。
この発明に係る植物育成装置は、上記の照明装置と、断熱壁により覆われると共に断熱壁の一部に採光窓が形成され且つ内部に植物育成用棚が形成された断熱室とを備え、照明装置に用いられる光源装置の少なくとも発光体が断熱室外に配置されると共に採光窓を通して断熱室内に光束を供給し、照明装置の面出光構造体が断熱室内に配置されて光源装置からの光束を植物育成用棚に向かって出射するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、扁平光束出射手段から出射された所定の平面に沿う扁平で且つ所定の拡がり角度を有する光束の拡がりを光束制御手段で抑制するため、偏平で且つ指向性が高く、光束密度の均一性の高い光束を形成することができる。
このことは、均整度が高く且つ出光効率が高い薄型の照明装置の作成を可能とする。
また、このような照明装置を用いることにより、光源装置からの発熱の影響を抑えつつ、育成する植物に対して光束密度の均一性の高い光束を照射する植物育成装置の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る光源装置の構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態１で用いられた光拡散構造体を示す一部拡大断面図である。
【図３】実施の形態１で用いられた光拡散構造体の作用を示す断面図である。
【図４】実施の形態１の作用を示す斜視図である。
【図５】光拡散構造体の各種形態を示す断面図である。
【図６】光拡散構造体の突条を示す拡大断面図である。
【図７】実施の形態２の光源装置の構成を示す断面図である。
【図８】実施の形態３の光源装置の構成を示す断面図である。
【図９】実施の形態３の変形例に係る光源装置の構成を示す断面図である。
【図１０】実施の形態４の光源装置の構成を示す断面図である。
【図１１】実施の形態４の変形例に係る光源装置の構成を示す断面図である。
【図１２】実施の形態５の光源装置の構成を示す斜視図である。
【図１３】実施の形態５の光源装置の作用を示す断面図である。
【図１４】実施の形態６の光源装置の構成を示す断面図である。
【図１５】実施の形態６で用いられた導光部材を示す斜視図である。
【図１６】導光部材の原理を示す図である。
【図１７】導光部材の原理を示す図である。
【図１８】導光部材の原理を示す図である。
【図１９】実施の形態６の変形例における導光部材を示す一部拡大断面図である。
【図２０】実施の形態６の他の変形例における導光部材を示す一部拡大断面図である。
【図２１】実施の形態６のさらに他の変形例における導光部材を示す一部拡大断面図である。
【図２２】実施の形態６の変形例に係る光源装置の構成を示す断面図である。
【図２３】実施の形態７における筒状構造体を示す一部拡大断面図である。
【図２４】実施の形態８における積層された導光部材を示す一部拡大断面図である。
【図２５】実施の形態８の変形例における積層された導光部材を示す一部拡大断面図である。
【図２６】実施の形態８における積層された筒状構造体を示す一部拡大断面図である。
【図２７】実施の形態９の照明装置の構成を示す斜視図である。
【図２８】実施の形態９の照明装置の構成を示す断面図である。
【図２９】実施の形態９の変形例に係る照明装置の構成を示す断面図である。
【図３０】実施の形態９の他の変形例に係る照明装置の構成を示す断面図である。
【図３１】実施の形態１０の照明装置の構成を示す断面図である。
【図３２】実施の形態１０の変形例に係る照明装置の構成を示す断面図である。
【図３３】実施の形態１０の他の変形例に係る照明装置の構成を示す断面図である。
【図３４】実施の形態１１の照明装置の構成を示す断面図である。
【図３５】実施の形態１１の変形例に係る照明装置の構成を示す断面図である。
【図３６】実施の形態１２の照明装置の構成を示す断面図である。
【図３７】実施の形態１３の照明装置の構成を示す断面図である。
【図３８】実施の形態１３で用いられた導光板を示す斜視図である。
【図３９】実施の形態１４の照明装置の構成を示す断面図である。
【図４０】実施の形態１４の変形例に係る照明装置の構成を示す断面図である。
【図４１】実施の形態１４の他の変形例に係る照明装置で用いられた導光板を示す斜視図である。
【図４２】実施の形態１５の照明装置の構成を示す断面図である。
【図４３】実施の形態１６の照明装置の構成を示す断面図である。
【図４４】実施の形態１８に係る植物育成装置の構成を示す断面図である。
【図４５】図４４の要部を示す拡大断面図である。
【図４６】実施の形態１８の変形例に係る植物育成装置の構成を示す断面図である。
【図４７】実施の形態１９に係る植物育成装置の構成を示す断面図である。
【図４８】図４７の要部を示す拡大断面図である。
【図４９】実施の形態１８，１９の変形例における要部を示す拡大断面図である。
【図５０】実施の形態１８，１９の他の変形例における要部を示す拡大断面図である。
【図５１】実施の形態１８，１９のさらに他の変形例における要部を示す拡大断面図である。
【図５２】実施の形態１７に係る光束制御手段及び照明装置の構造を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
実施の形態１に係る光源装置の構成を図１に示す。ＬＥＤランプ１の前方に第１の光拡散構造体２が配置され、第１の光拡散構造体２の前方で且つ第１の光拡散構造体２から所定の間隔を隔てて第２の光拡散構造体３が配置されている。ＬＥＤランプ１と第１の光拡散構造体２によりこの発明の扁平光束出射手段が形成され、第２の光拡散構造体３によりこの発明の光束制御手段が形成されている。
ＬＥＤランプ１としては、ＬＥＤチップ（素子）に反射体とレンズを組み合わせてこれらを共に固定した、指向性の高い、いわゆるＬＥＤパッケージを用いることができる。或いは、ＬＥＤチップをそのまま使用してもよい。【００１３】
第１の光拡散構造体２及び第２の光拡散構造体３は、光透過性を有する板状またはフィルム状の構造体であって、図２に示されるように、少なくともその一方の主面上に互いに平行で且つ十分に近接して配列されると共に、光源装置の幅の方向にその配列が展開されて並ぶ多数の突条Ｕを有するものである。各突条Ｕは、その突条Ｕの長手方向に直交する断面がほぼ円の一部を形成し、それらの突条Ｕの表面が実質的な鏡面をなしている。【００１４】
ここで、「実質的な鏡面」は以下のように定義することができる。
構造体の所定の表面の凹凸が光の波長に比べ十分小さい面への入射光は鏡面反射をし、一方、凹凸が光の波長と同程度かそれ以上のときは乱反射（拡散反射）をすることが知られている。鏡面反射をする表面は一般に「鏡面」と呼ばれる。
対象とする表面の大部分が「鏡面」或いは概ね均一に分散された「鏡面」により構成されている場合、所定表面の面積に対する鏡面部面積の総和の割合（鏡面率とする）がその面の用途において妥当な範囲にあると考えられるものを「実質的な鏡面」と定義する。例えば、鏡はその求められる機能上、入射光の大部分が鏡面反射をしなければならず、鏡面率はおよそ０．９以上であろう。【００１５】
このような構造は、本願発明者による発明に係る特開２００２−８１２７５号公報に記される光拡散構造体の構造と同様であり、第１の光拡散構造体２及び第２の光拡散構造体３は、図３に示されるように、光拡散構造体２、３の面に対して垂直に光を入射させた場合（ａ）だけでなく、斜めから光を入射させた場合（ｂ，ｃ）も、拡散分布は光拡散構造体２、３の突条の長手方向に直交する面内で光拡散構造体２、３に対する法線を軸として概ね対称になり、入射角によらず常に一定方向の軸に対し対称な拡散分布を有するという性質を備えている。
図４に示されるように、第１の光拡散構造体２及び第２の光拡散構造体３は、それぞれ突条Ｕの長手方向に直交する方向に長い帯形状に形成され、その面がＬＥＤランプ１の出光方向の中心軸に対してほぼ垂直になり且つ互いに突条Ｕが平行となるように配置されている。【００１６】
ＬＥＤランプ１から発せられた光は、第１の光拡散構造体２の面にほぼ垂直に入射し、光拡散構造体２の突条Ｕの長手方向に直交する所定の平面Ｐ内で拡散され、扁平で且つ所定の拡がり角度を有する光束となって第２の光拡散構造体３の面に入射する。このため、第２の光拡散構造体３への入射角は、第１の光拡散構造体２を透過した光の角度に応じて様々であるが、図３に示したように、斜めから光を入射させた場合も、突条の長手方向に直交する面内で光拡散構造体３に対する法線を軸として概ね対称になるので、第２の光拡散構造体３の幅方向Ｗへの光の拡がりが抑制され、適切な拡散角度の範囲内に制御されることとなる。その結果、平面Ｐに沿った扁平で且つ指向性の高い光束Ｂが形成される。
なお、ＬＥＤランプ１の代わりにレーザビーム発振器を用いても、同様の結果が得られる。【００１７】
なお、突条Ｕとしては、図２に示される断面形状の他、例えば図５（Ａ）〜（Ｇ）に示されるような各種断面のものを用いることもできるが、ほぼ円の一部を形成し、突条Ｕの表面が実質的な鏡面であることが必要である。また、互いに隣接する突条Ｕの中心の間隔は１μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。
図２、図５（Ｄ）、（Ｆ）及び（Ｇ）に示すように互いに隣接する突条Ｕの円弧を接続して光拡散構造体２、３を形成する場合には、実際の商業生産の技術上の制約により、図６に示すように、各突条Ｕは、その長手方向に直交する断面の外縁が円周角１４０度以上の円弧を描き、円弧の終点からその接線方向に直線部を突条Ｕの頂点より突条Ｕの半径にほぼ等しい深さに達するまで設け、この点で隣の突条Ｕと接するようにしたことで押し出し成形による商業生産が可能になる。【００１８】
実施の形態２
図１に示した実施の形態１において、第２の光拡散構造体３と平行な第１の光拡散構造体２の代わりに、図７に示されるように、第２の光拡散構造体３に対して凸となるように屈曲或いは湾曲した第１の光拡散構造体４を用いてもよい。面が屈曲或いは湾曲する他は、実施の形態１の第１の光拡散構造体２と同様の構造を有している。
このように屈曲或いは湾曲した第１の光拡散構造体４を用いれば、第１の光拡散構造体４により拡散される方向が広がるため、第２の光拡散構造体３の幅方向Ｗに広い扁平な光束を得ることができる。【００１９】
実施の形態３
実施の形態３に係る光源装置の構成を図８に示す。この実施の形態３は、図１に示した実施の形態１において、複数のＬＥＤランプ１を平面Ｐ上で且つ第２の光拡散構造体３の長手方向にそれぞれ同じ方向、すなわち第２の光拡散構造体３の面に対向するように配列し、各ＬＥＤランプ１の前方で且つＬＥＤランプ１と第２の光拡散構造体３との間にそれぞれ第１の光拡散構造体２を配置したものである。
このように、複数のＬＥＤランプ１を配列することにより、第２の光拡散構造体３の長手方向にさらに幅の広い扁平で且つ光束密度の高い光束を得ることが可能となる。
なお、複数のＬＥＤランプ１の代わりに、複数のＬＥＤチップを互いに方向を揃えて横並びに並べ、これに扁平な光束を得る形状を持つ反射体、場合によってはレンズを加えて組み合わせ、これらを固定したＬＥＤランプや、複数のレーザビーム発振器を用いても、同様の結果が得られる。
また、図９に示されるように、第１の光拡散構造体２の代わりに、図７に示した第１の光拡散構造体４を各ＬＥＤランプ１または上記の複数のＬＥＤチップよりなるＬＥＤランプまたはレーザビーム発振器と第２の光拡散構造体３との間にそれぞれ配置してもよい。  【００２０】
実施の形態４
図８に示した実施の形態３では、複数のＬＥＤランプ１にそれぞれ対応する複数の第１の光拡散構造体２が互いに分離していたが、図１０に示されるように、一体化された一つの第１の光拡散構造体５を複数のＬＥＤランプ１に対して共通に配置してもよい。
また、図１１に示されるように、第１の光拡散構造体５と第２の光拡散構造体３を一体に形成した光透過部材４１を用いることもできる。ＬＥＤランプ１に対向する光透過部材４１の端面４１ａが第１の光拡散構造体５として、他方の端面４１ｂが第２の光拡散構造体３としてそれぞれ作用する。
また、複数のＬＥＤランプ１の代わりに複数のレーザビーム発振器を用いてもよい。【００２１】
実施の形態５
実施の形態５に係る光源装置の構成を図１２に示す。この実施の形態５は、図１に示した実施の形態１におけるＬＥＤランプ１と第１の光拡散構造体２の代わりに、直管状の蛍光管または冷陰極管からなる発光体６と、この発光体６の背部に配置され且つ発光体６から発せられた光を前方へ進行するように反射する反射体７により、扁平光束出射手段を構成したものである。発光体６の前方には、第２の光拡散構造体３が配置される。【００２２】
蛍光管、冷陰極管等の発光体６はその横断面の全周方向に出光するが、発光体６の背部に反射体７が配置されているので、発光体６の背部へ向かう光をこの反射体７で反射させることにより、前方へ向かって進行する扁平な光束が形成される。ただし、図１３に示されるように、蛍光管、冷陰極管等の発光体６から発せられる光は、側方へ大きな拡がり角度を有している。
そこで、この扁平で且つ大きな拡がり角度を有する光束を第２の光拡散構造体３に入射させることにより、実施の形態１と同様に、第２の光拡散構造体３の幅方向Ｗへの光の拡がりが抑制され、扁平で且つ指向性の高い光束が形成される。
なお、反射体７としては、例えば放物線の横断面を有するものを用い、放物線の焦点部分に発光体６を位置させることができる。
また、広い光束角を持つ複数のＬＥＤチップを互いに方向を揃えて横並びに並べたものを発光体として使用し、これに扁平な光束を得る形状を持つ反射体を組み合わせて扁平光束出射手段を構成することもできる。【００２３】
実施の形態６
実施の形態６に係る光源装置の構成を図１４に示す。この実施の形態６は、図１に示した実施の形態１において、第２の光拡散構造体３の代わりに、ＬＥＤランプ１と第１の光拡散構造体２からなる扁平光束出射手段の前方に光束制御手段として導光部材８を配置したものである。導光部材８は、光透過性を有する板状の構造体からなり、図１５に示されるように、一対の主面８ａ及び８ｂを有する板形状を呈し、一方の主面８ａ上に互いに平行に配列されると共に導光部材８の幅方向Ｗにその配列が展開され且つ導光部材８の幅方向Ｗに直交する方向Ｌに延びる多数の断面Ｖ字状の凹凸面９を有している。
第１の光拡散構造体２で形成された扁平な光束は、導光部材８の端面８ｃから導光部材８に入射し、一対の主面８ａ及び８ｂの双方で反射を繰り返すことにより、導光部材８の幅方向Ｗへの光の拡がりが抑制され、扁平で且つ指向性の高い光束Ｂが形成される。【００２４】
ここで、導光部材８における反射のメカニズムについて説明する。図１６に示されるように、ＸＺ面上に第１の矩形の鏡面反射板１０を載置すると共に、この反射板１０に対して所定の角度だけ傾斜した第２の矩形の鏡面反射板１１をその一辺がＺ軸上で第１の反射板１０と一致するように載置し、双方の反射板１０及び１１の反射面を互いに対向させる。この状態で、（Ｘ，Ｙ，＋Ｚ）の空間から（Ｘ，Ｙ，−Ｚ）の空間に向けて反射板１０及び１１の間に例えばレーザポインタの光束を入射させる。光束をＸＺ面に対してわずかに角度をつけると、光束は双方の反射板１０及び１１の反射面で反射を繰り返して進行する。このとき、反射板１０及び１１の反射面が互いに所定の角度だけ傾斜しているため、ＸＺ面内における光束の入射角度を変化させると、光束は、図１７に示されるような軌跡を描き、−Ｚ方向へ進行するにつれてＹＺ面から遠ざかる方向、すなわち−Ｘ方向へずれるように湾曲する。【００２５】
図１７の光束Ｌ１のように、入射光束のＹＺ面に向かう角度が大きいほど、双方の反射面間の反射を繰り返すことで湾曲の曲率半径が小さくなり、急激に湾曲するようになる。一方、ＹＺ面から遠ざかるように入射する光束Ｌ２は、緩やかに湾曲する。
そこで、図１８に示されるように、断面Ｖ字形の鏡面反射板１２と平面状の鏡面反射板１３を互いに反射面を対向させて設置し、これら反射板１２及び１３の間に光束Ｌ３及びＬ４を入射させると、反射板１２及び１３の互いの接触辺に向かう光束は、この接触辺から遠ざかるように湾曲するため、反射板１２及び１３の反射面で反射を繰り返しつつ光束Ｌ３及びＬ４が蛇行して−Ｚ方向へ進行することとなる。
そして、光束Ｌ３及びＬ４の進行方向がほぼ−Ｚ方向を向く領域Ａで反射板１２及び１３をＸ軸と平行に切断すれば、光束Ｌ３及びＬ４のような拡がり角度を持って入射する光束をほぼ−Ｚ方向に向けて出射させることができる。【００２６】
導光部材８の一方の主面８ａの凹凸面９が図１７の反射板１２に相当し、他方の主面８ｂが図１７の反射板１３に相当する。すなわち、導光部材８の端面８ｃに入射した光束が一方の主面８ａの凹凸面９と他方の主面８ｂとの間で反射を繰り返しつつ進行することで導光部材８の幅方向Ｗへの光の拡がりが抑制される。導光部材８の幅方向Ｗに直交する方向Ｌのサイズは、導光部材８の端面８ｃに入射する光束の拡がり角度に対応して、ほぼ平行な光が出射されるように選択されている。
なお、図１９に示されるように、導光部材８の凹凸面９は、先端及び底部が丸みを帯びていてもよい。このことは、かかる凹凸面は互いに拡がる或いは狭まる鏡面の対でもよいということである。ここでいう「鏡面」は平面である。これ以後、「拡がる」または「狭まる」を伴う「鏡面の対」は「平面である鏡面の対」を意味する。
また、図１５に示した導光部材８は、多数の凹凸面９が互いに密に近接して配列されていたが、図２０に示されるように、多数の断面Ｖ字状のまたは多数の互いに狭まる鏡面の対を含む（これ以降の記載で「鏡面の対が為す」という記載は、「鏡面の対を含む」を意味することとする）。突条１４を互いに所定の間隔を隔てて配列し、かかる突条１４の表面により凹凸面を形成してもよい。また、図２１に示されるように、多数のＶ溝または多数の互いに拡がる鏡面の対が為す溝１５を互いに所定の間隔を隔てて配列し、かかる溝１５の表面により凹凸面を形成することもできる。いずれにしても、反射面は実質的な鏡面とする。【００２７】
また、導光部材８内を進む光が全反射の臨界角を超えることによる出光を抑えるために、主面や側端面に金属反射膜を施す等の反射性を高める処理を施したり、鏡面反射板等の反射体を取り付けることもできる。
また、図２２に示されるように、導光部材８と第１の光拡散構造体２を一体に形成した光透過部材４２を用いることもできる。光透過部材４２は、導光部材８と同様に、一方の主面上に互いに平行に配列されると共に幅方向にその配列が展開され且つ幅方向に直交する方向に延びる多数の断面Ｖ字状のまたは多数の互いに拡がる或いは狭まる鏡面の対が為す凹凸面を有しており、ＬＥＤランプ１に対向する光透過部材４２の端面４２ａが第1の光拡散構造体２として作用する。尚、実施の形態２に記載される如く、導光部材８に対して凸となるような、或いは湾曲した第１の光拡散構造体２を用いてもよい。【００２８】
実施の形態７
実施の形態６における導光部材８の代わりに、図２３に示されるような筒状構造体３１を用いることもできる。筒状構造体３１は、互いに対向する一対の薄板部３２及び３３を有し、これら薄板部３２及び３３の相対する内側の面３２ａ及び３３ａがそれぞれ実質的な鏡面を形成している。面３２ａ及び３３ａは、これらの間に形成された空間に入射された光束に対してそれぞれ反射特性を有している。さらに、一方の薄板部３２の内側面３２ａには、互いに平行に配列されると共に筒状構造体３１の幅方向にその配列が展開され且つ筒状構造体３１の幅方向に直交する方向に延びる多数の断面Ｖ字状の凹凸面３４が形成されている。また図２３に於いて凹凸部の内側の凸の頂部が３３ａに接してもよい。
なお、薄板部３２及び３３の少なくとも一方が光透過体である場合は、それぞれの外側の面３２ｂ及び３３ｂが前記の内側面３２ａ及び３３ａに代わって反射性を有してもよい。この場合も、前記凹凸面３４はかかる反射性を有する面に形成される。
このような筒状構造体３１を用いても、実施の形態６と同様の効果が得られる。これはかかる凹凸面が互いに拡がる或いは狭まる鏡面の対であることによる効果である。【００２９】
実施の形態８
図２４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、実施の形態６における導光部材８を複数個積層して使用することもできる。この場合これらの導光部材の凹凸は各層間で一致する必要はない。
いずれにしても、このようにすれば、効果的により多くの光を出射させることができる。図２４（ｂ）及び（ｃ）のように、複数の導光部材８を接着剤等により貼り合わせてもよい。特に、図２４（ｃ）のように、双方の導光部材８の凹凸面３４を互いに噛み合わせて接着剤等により貼り合わせれば、双方の導光部材８の凹凸面３４の断面Ｖ字形状を深く形成しても、貼り合わせることで強度が補償される。
接着剤は、導光部材８の材質より密度の低いものを用いた方が、接合面において優れた反射性を得ることができる。
さらに、図２５に示されるように、導光部材８の材質より密度の低いプラスチックシート３５を間に挟んで双方の導光部材８を互いに接合してもよい。また、プラスチックシート３５の代わりに、金属シートを用いたり、双方の導光部材８の間に空気層を形成することもできる。
双方の導光部材８の凹凸面３４に金属反射膜を施せば、これら凹凸面３４を直接噛み合わせて双方の導光部材８を固定してもよく、貼り合せる場合の接着剤も導光部材８より密度の低いものを用いる必要はない。【００３０】
同様に、図２６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、実施の形態７における筒状構造体３１を複数個積層して使用することもできる。この積層は、実施の形態７における筒状構造体３１の凹凸部の内側の凸頂部がその対面する面に接する場合は、かかる凹凸を持つ板を平板を挟んで積層した構造になる。
さらに、少なくとも一つの導光部材８と少なくとも一つの筒状構造体３１を互いに積層して用いることもできる。【００３１】
実施の形態９
実施の形態９に係る照明装置の構成を図２７に示す。実施の形態１の光源装置の前方に箱状の面出光構造体１６が配置されている。面出光構造体１６は、互いに対向する一対の主面１６ａ及び１６ｂと、光源装置に対向する端面１６ｃとを有しており、一方の主面１６ｂ上に出射面を形成する光拡散透過板１７が配置されている。さらに、光源装置から遠ざかるほど光拡散透過板１７との間隔が狭まるように光拡散透過板１７に対して所定の角度で傾斜する平面反射板１８が配置されている。【００３２】
光拡散透過板１７としては、光源装置の第１の光拡散構造体２及び第２の光拡散構造体３と同様に、光透過性を有する板状またはフィルム状の構造体であって、少なくともその一方の主面上に互いに平行で且つ十分に近接して並ぶ多数の突条Ｕを有し、各突条Ｕは、その突条Ｕの長手方向に直交する断面がほぼ円の一部を形成し、それらの突条Ｕの表面が実質的な鏡面をなしているものを用いることができる。そして、突条Ｕの長手方向が面出光構造体１６の端面１６ｃと平行になるような向きに光拡散透過板１７が配置されている。ただし、他の構造の光拡散透過板を使用してもよい。【００３３】
図２８に示されるように、光源装置から端面１６ｃを介して面出光構造体１６内に扁平で且つ指向性の高い光束が入射されると、光束は、直接に、或いは一旦平面反射板１８で反射した後に、光拡散透過板１７に入射し、その一部は光拡散透過板１７を透過すると共にここで拡散されて照射領域へと照射され、残部は光拡散透過板１７で反射して平面反射板１８と光拡散透過板１７との間で反射を繰り返し、平面反射板１８と光拡散透過板１７との間を進行する。【００３４】
ここで、上述したように、光源装置から扁平で且つ指向性の高い光束が発せられるので、光束の進行距離に対する光拡散透過板１７での反射回数は少なく、光エネルギーの減少が低減される。このため、光拡散透過板１７及び平面反射板１８の奥部にまで十分に光束が進行し、出射面全体から均一な照明光を出射することが可能となる。【００３５】
なお、この実施の形態９では、多数の突条Ｕが面出光構造体１６から外部を臨むように光拡散透過板１７が配置されたが、図２９に示されるように、多数の突条Ｕが面出光構造体１６の内部を臨むように光拡散透過板１７を配置することもできる。
また、図３０に示されるように、面出光構造体１６の中央部における光拡散透過板１７との間隔がもっとも狭まるように互いに反対方向に傾斜する２枚の平面反射板１８を配置すると共に、面出光構造体１６の互いに対向する一対の端面１６ｃ及び１６ｄにそれぞれ独立して光源装置を対向配置し、双方の光源装置からそれぞれ扁平で且つ指向性の高い光束を入射させることもできる。【００３６】
実施の形態１０
実施の形態１０に係る照明装置の構成を図３１に示す。この実施の形態１０は、実施の形態９の照明装置において、面出光構造体１６の平面反射板１８を光拡散透過板１７に対して平行に配置したものである。光源装置から端面１６ｃを介して面出光構造体１６内に入射される扁平な光束は、面出光構造体１６の厚さ方向に小さいながらもある程度のビーム角を有しているので、平面反射板１８を光拡散透過板１７に対して平行に配置しても、光束は、直接に、或いは一旦平面反射板１８で反射した後に、光拡散透過板１７に入射し、出射面全体から均一な照明光を出射することとなる。【００３７】
なお、この場合には、面出光構造体１６の奥部の端面１６ｄに反射板１９を配置し、途中で出射されずに反射板１９にまで至った光束をこの反射板１９で反射させて再び面出光構造体１６内を進行させることが好ましい。
また、図３２に示されるように、面出光構造体１６の奥部の端面１６ｄに反射板１９を配置せずに、面出光構造体１６の互いに対向する一対の端面１６ｃ及び１６ｄにそれぞれ独立して光源装置を対向配置し、双方の光源装置からそれぞれ扁平で且つ指向性の高い光束を入射させることもできる。
さらに、図３３に示されるように、平面反射板１８と光拡散透過板１７との間に光透過板または光透過フィルム４３を端面１６ｃ及び１６ｄから遠ざかるに従って光拡散透過板１７との間隔或いは平面反射板１８との間隔が狭まるように配置してもよい。これにより、かかる光透過板または光透過フィルムが無い図３２の状態に比べ、光透過板または光透過フィルム４３と平面反射板１８或いは光拡散透過板１７との間で反射がより多く繰り返されることとなり、より多くの光を出射することが可能となる。このことは光透過板または光透過フィルム４３は、その表面が鏡面であれば必ずしも平面である必要はないことを示している。即ち光拡散透過板１７やこれと同じ突条の配列を持つフィルム或いは多数のＶ字状のまたは多数の互いに拡がるまたは狭まる鏡面の為す凹凸を有する透明板やフィルムでもよい。【００３８】
実施の形態１１
実施の形態１１に係る照明装置の構成を図３４に示す。この実施の形態１１は、図３１に示した実施の形態１０の照明装置において、平面反射板１８の代わりに光拡散透過板１７を用いることにより、面出光構造体１６の互いに対向する一対の主面１６ａ及び１６ｂにそれぞれ光拡散透過板１７を配置したものである。このようにすれば、面出光構造体１６の双方の主面１６ａ及び１６ｂをそれぞれ出射面とすることができる。【００３９】
この場合にも、面出光構造体１６の奥部の端面１６ｄに反射板１９を配置し、途中で出射されずに反射板１９にまで至った光束をこの反射板１９で反射させて再び面出光構造体１６内を進行させることが好ましい。
また、図３５に示されるように、面出光構造体１６の奥部の端面１６ｄに反射板１９を配置せずに、面出光構造体１６の互いに対向する一対の端面１６ｃ及び１６ｄにそれぞれ独立して光源装置を対向配置し、双方の光源装置からそれぞれ扁平で且つ指向性の高い光束を入射させることもできる。【００４０】
実施の形態１２
実施の形態１２に係る照明装置の構成を図３６に示す。この実施の形態１２は、図２８に示した実施の形態９の照明装置において、平面反射板１８の代わりに光拡散反射板２０を用いたものである。この光拡散反射板２０は、少なくとも一方の主面が反射性を有する他は、面出光構造体１６の主面１６ｂ上に配置された光拡散透過板１７と同様の構造を有しており、その突条Ｕの長手方向が面出光構造体１６の端面１６ｃに対してほぼ直交するような向きに配置されている。【００４１】
このような光拡散透過板２０を用いることにより、面出光構造体１６の端面１６ｃから入射した光束は、光拡散透過板２０で拡散反射され、さらに光拡散透過板１７で拡散されて出射される。このため、極めて均一性の優れた照明光が得られる。
なお、光拡散反射板２０により十分に光束が拡散される場合には、面出光構造体１６の主面１６ｂ上の光拡散透過板１７を省略することもできる。
同様にして、実施の形態１０及び１１においても、平面反射板１８の代わりに光拡散反射板２０を用いることができる。【００４２】
実施の形態９〜１２においては、実施の形態９に記載の光拡散透過板１７の代わりに、光拡散透過板１７と同様のもの２枚をその突条の長手方向を互いに交鎖させて重ね合わせたものを用いてもよい。また、この２枚を一体に形成し、その一対の主面にそれぞれ突条をその長手方向を互いに交鎖させて与えてもよい。いずれの場合も、互いに交鎖する突条のうち一方は、その突条の長手方向を端面１６ｃと平行になるように設置する。また、好ましくは、端面１６ｃと交鎖する突条を持つ光拡散透過板１７或いは主面を面出光構造体１６の内側に配置する。【００４３】
実施の形態１３
実施の形態１３に係る照明装置の構成を図３７に示す。この実施の形態１３は、図２７に示した実施の形態９の照明装置において、面出光構造体１６として導光板２１を用いたものである。【００４４】
導光板２１は、それぞれ実質的な鏡面をなし且つ互いに対向する一対の主面２１ａ及び２１ｂを有しており、光源装置に端面２１ｃを対向させて配置されている。図３８に示されるように、導光板２１の主面２１ａ及び２１ｂのうち少なくとも一方の面上に、端面２１ｃに対してほぼ直交する方向に延びる多数の凹凸面２２が形成されている。これらの凹凸面２２は、導光板２１の表面上に横断面の周縁の形状が山型或いは谷型をなす突条または溝を形成することによって得られる。これら突条または溝の近接度或いは間隔を選択することにより、端面２１ｃから対向する端面２１ｄへ向かう光の進行に応じて途中で主面２１ａ及び２１ｂから出射される光量を調整することができる。突条または溝の形状、寸法、間隔が一定でも、導光板２１の厚さを選択することで、かかる出光の割合を調整することができる。【００４５】
このような導光板２１の凹凸面２２は、図１５に示した導光部材８の凹凸面９と同様に作用し、導光板２１の端面２１ｃに入射した光束が主面２１ａ及び２１ｂの間で反射を繰り返しつつ端面２１ｄに向かって蛇行して進行する。このとき、凹凸面２２に対して斜めに光束が入射するので、反射を繰り返す毎に光の入射角が次第に大きくなる。この光の入射角が導光板２１と周辺空気の屈折率の関係で決定される臨界角より小さいうちは、全反射を生じるため、主面２１ａ及び２１ｂが反射面となるが、光の入射角が臨界角を超えると、主面２１ａ及び２１ｂは導光板２１の外部へ光を出射する出射面となる。
このようにして、導光板２１の主面２１ａ及び２１ｂから均一な照明光を出射することが可能となる。【００４６】
また、導光板２１の代わりに、図２３に示したような、互いに対向する一対の薄板部３２及び３３を有し、これら薄板部３２及び３３の相対する内側の面３２ａ及び３３ａがそれぞれ実質的な鏡面を形成し、一方の薄板部３２の内側面３２ａに、互いに平行に配列されると共に筒状構造体３１の幅方向にその配列が展開され且つ筒状構造体３１の幅方向に直交する方向に延びる多数の断面Ｖ字状のまたは多数の互いに拡がる或いは狭まる鏡面の対が為す凹凸面３４が形成された筒状構造体を用いることもできる。一対の薄板部３２及び３３のうちの少なくとも一方が出射面となる。
また、導光板２１の厚さを、光の入射端から遠ざかるに従って次第に薄くすることにより、一対の主面が互いに平行である導光板に比べて、他端へ向う光の進行に伴う出光量を増加させることができる。同様に、筒状構造体の一対の主面の間隔を、光の入射端から遠ざかるに従って次第に狭くすることにより、一対の主面が互いに平行である筒状構造体に比べて、他端へ向う光の進行に伴う出光量を増加させることができる。【００４７】
さらに、導光板２１の代わりに、図２４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）、図２５、図２６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示したような、積層された導光部材８及び筒状構造体３１を用いることもできる。このような積層に於いて筒状構造体３１の凹凸部の内側の凸頂部がその対面する面に接する場合は、かかる凹凸を持つ板を平板を挟んで積層した構造になる。
さらに、少なくとも一つの導光板２１と少なくとも一つの筒状構造体３１を互いに積層して用いることもできる。かかる積層においては、外周の反射面以外の面は積層内部の面も含めて全て光透過性を持つものとする。ただし、外側の一対の主面の双方が出光面となる場合は、積層間の一面は光透過性を持つ必要はない。【００４８】
実施の形態１４
実施の形態１４に係る照明装置の構成を図３９に示す。この実施の形態１４は、図３７に示した実施の形態１３の照明装置において、導光板２１の主面２１ａ上に反射面２３を形成したものである。このようにすれば、他方の主面２１ｂのみを出射面とすることができる。
なお、反射面２３は、導光板２１の主面２１ａ上に反射膜を形成する、或いは導光板２１の主面２１ａに沿って反射板を配置することにより得ることができる。
また、反射面２３を例えばアルミニウムからなる反射板で構成し、この反射板を光源装置のＬＥＤランプ１の発熱部と直接または間接に接続すれば、ＬＥＤランプ１で発生する熱を効果的に放出することが可能となる。【００４９】
また、図４０に示されるように、出射面である導光板２１の主面２１ｂ上に光拡散透過板１７を配置することができる。光拡散透過板１７は、その突条Ｕの長手方向が導光板２１の端面２１ｃと平行になるような向きに配置される。このようにすれば、導光板２１の主面２１ｂから出射される光が光拡散透過板１７で拡散され、さらに均一性の優れた照明光を得ることが可能となる。
さらに、この場合、図４１に示されるように、導光板２１と光拡散透過板１７を一体に形成することもできる。これは導光板２１に替わって図２６の筒状構造体３１を用いても同様に光拡散透過板１７を配置、或いはこれと一体に形成することができる。またかかる光拡散透過板１７はフィルム形状でもよい。【００５０】
実施の形態１５
実施の形態１５に係る照明装置の構成を図４２に示す。この実施の形態１５は、図３７に示した実施の形態１３の照明装置において、導光板２１の端面２１ｃ側だけでなく、他方の端面２１ｄ側にも独立して光源装置を対向配置し、双方の光源装置からそれぞれ扁平で且つ指向性の高い光束を導光板２１に入射させるものである。このようにすれば、より高輝度の照明装置、或いは、より広い出射面を有する照明装置を実現することができる。
同様にして、実施の形態１２の照明装置において、導光板２１の端面２１ｄ側にも独立して光源装置を対向配置し、双方の光源装置からそれぞれ扁平で且つ指向性の高い光束を導光板２１に入射させることもできる。【００５１】
実施の形態１６
実施の形態１６に係る照明装置の構成を図４３に示す。この実施の形態１６は、図２８に示した実施の形態９の照明装置において、ＬＥＤランプ１と第１の光拡散構造体２と第２の光拡散構造体３とを直線状に配置する代わりに、第１の光拡散構造体２の手前に反射板２４を斜めに配置し、ＬＥＤランプ１からの光束を反射板２４で反射させた後に第１の光拡散構造体２に入射させるようにしたものである。【００５２】
このような反射板２４を用いることにより、ＬＥＤランプ１の設置場所の自由度が向上し、より使いやすい照明装置が実現される。
同様にして、実施の形態１０〜１５の照明装置において、反射板２４を用い、ＬＥＤランプ１からの光束を反射板２４で反射させた後に第１の光拡散構造体２に入射させるようにすることもできる。【００５３】
なお、実施の形態１３〜１６の照明装置において、凹凸面２２を有する導光板２１は、ガラス、樹脂等の透光性を有する材質から形成することができるが、凹凸面２２を含む外周部を透明なフィルム等で形成すると共に内部を空気層とし、空気層を進行した光束が凹凸面２２に入射するように構成することもできる。
また、上記の実施の形態９〜１６の照明装置では、実施の形態１に係る光源装置を使用したが、これに限るものではなく、実施の形態２〜８の光源装置を実施の形態９〜１６の照明装置に適用してもよい。【００５４】
光源装置の光束制御手段と照明装置の面出光構造体が同じ形状と寸法の凹凸面を有する場合には、これら光束制御手段と面出光構造体を一体として形成することもできる。
この場合、光束制御手段の外周は光透過性を持たないことが好ましい。一方、面出光構造体は、出光面及び内部の全ての面は光透過性を持たなければならない。ただし、前記積層構造において一対の主面の双方から出光する場合は、前記積層における内部の一面のみは光透過性を持つ必要はない。【００５５】
実施の形態１７
実施の形態１７に係る光束制御手段及び照明装置の構造を図５２に示す。
実施の形態１７は前記面出光構造体を構成する前記導光板或いは前記筒状構造体或いはそれぞれの積層体或いは前記導光板と前記筒状構造体との積層体を面照器の主面に対し、所定の角度で傾けて配置することにより、より制御の高い光束制御手段やより高い出光効率を持つ照明器を得るものである。これは光源からの指向性の高い光束が前記導光板或いは筒状構造体の多数の断面Ｖ字状のまたは多数の互いに拡がる或いは狭まる鏡面に当たる率が高くなることによる。
前記の光束制御手段と面出光構造体を一体として形成したものも同様に配置することができる。
実施の形態１８
実施の形態１８に係る植物育成装置の構成を図４４に示す。断熱壁により覆われた断熱室４４内に植物育成棚段ユニット４５が配置されている。断熱室４４の内部は、図示しない空調システムによって所望の温度及び湿度に調整できるように構成されている。植物育成棚段ユニット４５は、複数段の植物育成用棚４６を有し、各植物育成用棚４６の上方に上述した実施の形態９〜１０、１２、１４〜１７のいずれかの照明装置の面出光構造体４７が出光面を下に向けて取り付けられている。断熱室４４の側壁には、断熱室４４の外部から各植物育成用棚４６の上方に配置された面出光構造体４７に光束を入射するための採光窓４８が各面出光構造体４７の位置に合せてそれぞれ形成され、各採光窓４８に断熱性の高い部材よりなる光透過板４９が嵌め込まれている。【００５６】
断熱室４４の外部には、各採光窓４８に対応して実施の形態９〜１０、１２、１４〜１７のいずれかの照明装置の光源装置５０がそれぞれ配置されている。
なお、断熱室４４内における植物育成棚段ユニット４５の位置及び向き、並びに植物育成棚段ユニット４５への面出光構造体４７の取り付け位置及び向きは、面出光構造体４７の受光端４７ｃが採光窓４８を通して供給される光束を最大限受光できるように設定される。【００５７】
図４５に示されるように、それぞれの光源装置５０から扁平で且つ指向性の高い光束が発せられると、この光束は、採光窓４８の光透過板４９を透過して面出光構造体４７の受光端４７ｃに入射し、面出光構造体４７により植物育成棚段ユニット４５の植物育成用棚４６の全面にわたって均一な照明光が照射される。これにより、植物育成用棚４６上に載置された植物の育成が行われる。
このとき、光源装置５０の特に発光体が断熱室４４の外部に配置されているため、発光体から発せられた熱が断熱室４４内に至ることが未然に防止され、空調システムによる冷房運転の度合いは大きく低減され、断熱室４４内の温度及び湿度をより安定させることができる。
なお、面出光構造体４７の受ける光束が扁平であることから、面出光構造体４７を極めて薄型とすることができ、より多くの植物育成用棚４６を植物育成棚段ユニット４５に組み込むことが可能となる。【００５８】
また、図４６に示されるように、断熱室４４の互いに対向する一対の側壁にそれぞれ光透過板４９が嵌め込まれた採光窓４８を形成すると共にこれら採光窓４８の外側にそれぞれ独立して光源装置５０を対向配置し、双方の光源装置５０からそれぞれ扁平で且つ指向性の高い光束を断熱室４４内の面出光構造体４７の端面４７ｃ及び４７ｄに入射させることもできる。【００５９】
実施の形態１９
実施の形態１９に係る植物育成装置の構成を図４７に示す。断熱壁により覆われた断熱室５１内に植物育成棚段ユニット４５が配置されている。断熱室５１の内部には、植物育成棚段ユニット４５に隣接して断熱パイプ５２が立設され、断熱パイプ５２の上端が断熱室５１の外部に突出し、ここに排気用ファン５３が設置されている。断熱パイプ５２の側壁には、植物育成棚段ユニット４５の各面出光構造体４７の位置に合せてそれぞれ採光窓５４が形成され、各採光窓５４に断熱性の高い部材よりなる光透過板５５が嵌め込まれている。さらに、断熱パイプ５２の内部には、各採光窓５４に対応して照明装置の光源装置５０がそれぞれ配置されている。【００６０】
図４８に示されるように、それぞれの光源装置５０から扁平で且つ指向性の高い光束が発せられると、この光束は、採光窓５４の光透過板５５を透過して面出光構造体４７の受光端４７ｃに入射し、面出光構造体４７により植物育成棚段ユニット４５の植物育成用棚４６の全面にわたって均一な照明光が照射される。これにより、植物育成用棚４６上に載置された植物の育成が行われる。
このとき、光源装置５０の特に発光体が断熱パイプ５２の内部に配置されているため、発光体から発せられた熱が植物育成棚段ユニット４５にまで至ることが未然に防止され、空調システムによる冷房運転の度合いは大きく低減され、断熱室５１内の温度及び湿度をより安定させることができる。なお、発光体から発せられた熱は、排気用ファン５３の駆動により断熱パイプ５２の上端から放出される。【００６１】
また、この実施の形態１９においても、植物育成棚段ユニット４５の両側にそれぞれ断熱パイプ５２を立設すると共に断熱パイプ５２内に光源装置５０を配置し、双方の断熱パイプ５２内の光源装置５０からそれぞれ扁平で且つ指向性の高い光束を面出光構造体４７の端面４７ｃ及び４７ｄに入射させることもできる。【００６２】
なお、上記の実施の形態１８及び１９において、採光窓４８，５４を極力薄く形成することにより、光源装置５０の発光体で発せられた空気が伝熱や対流によって断熱室４４，５１内の植物育成棚段ユニット４５まで流れ込まないようにすれば、採光窓４８，５４に光透過板４９，５５を嵌め込まなくてもよい。【００６３】
また、上記の実施の形態１８及び１９では、光源装置５０と面出光構造体４７との間に採光窓４８，５４の光透過板４９，５５が位置するように構成したが、光源装置５０の少なくとも発光体と面出光構造体４７との間が断熱されていればよい。
例えば、図４９に示されるように、光源装置５０の第２の光拡散構造体３等からなる光束制御手段を断熱性の高い部材から形成して採光窓４８，５４に嵌め込んでもよい。また、図５０に示されるように、光源装置５０の第１の光拡散構造体２と第２の光拡散構造体３との間に採光窓４８，５４の光透過板４９，５５を位置させることもできる。さらに、図５１に示されるように、光源装置５０のＬＥＤランプ１等の発光体と第１の光拡散構造体２との間に採光窓４８，５４の光透過板４９，５５を位置させてもよい。【００６４】
上記の実施の形態１８及び１９における光源装置５０の発光体としては、例えば１ワットの電力消費に対して７０ルーメンの光量を出す高エネルギー効率且つ高出力のＬＥＤランプを用いることができる。或いは、レーザビーム発振器を用いてもよい。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【国際調査報告】
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