(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
あらかじめ基板実装用の開口部を形成されていて、ＬＥＤからなる点状光源を搭載した基板を前記開口部に実装され、かつ前記基板への配線をガイドする溝が裏面に形成されている底面と、該底面から所定の角度で傾斜して点状光源からの光を上面に照射する傾斜面とを備え、かつ前記底面の点状光源上には複数の脚部に支持され、前記脚部間を光が通過できるようにした円形の反射板を配置し、該反射板が点状光源からの光を反射して、その光は前記複数本の脚部の間から前記反射板の外に放射されるようにした単位ハウジングを複数併設し、前記各ハウジング上に所定間隔をおいて光拡散パネルを取り付けたことを特徴とする光高反射リフレクター光源。
【請求項２】
前記各ハウジングは、前記傾斜面と傾斜面との各接合部分に、仕切り壁が立設してあることを特徴とする請求項１記載の光高反射リフレクター光源。
【請求項３】
前記単位ハウジングを複数併設した光高反射リフレクター光源は、真空成形や射出成形を含む成形手段により所定の形状に成形されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の光高反射リフレクター光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照光式スイッチやアミューズメント機器類用の面発光表示装置の発光面直下に光源を配置する直下型のＬＥＤ照明装置に使用する光高反射リフレクター光源に関する。さらに詳しくは、Ｗ（白色）、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）等の単色光を発するＬＥＤ（発光ダイオード）などの点状光源単体、あるいは複数の点状光源の組合せを用いる照光式スイッチやアミューズメント機器類用の面発光表示装置の発光面直下に光源を配置する直下型のＬＥＤ照明装置に使用する光高反射リフレクター光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＬＥＤ照明装置としては、特開２００４−３１１３５３号公報（特許文献１参照）の面状光源装置を点状光源（ＬＥＤ）と光拡散板とのあいだに第２の反射板を配置し、第２の反射板のうち少なくとも筐体の底面に配設された第１の反射板に相対する反射面の面積が前記筐体の底面の面積より小さくしたものが知られている。
また特開２００４−６３１７号公報（特許文献２参照）には、光源の前方へ半透明の拡散パネルを配置し、この拡散パネルを光源の光で面発光させるようにした直下型の表示装置において、前記光源としてＬＥＤを用い、このＬＥＤの光を反射するリフレクターと、ＬＥＤ及び拡散パネルの間に配置される光制御手段とを備えるとともに、この光制御手段は、前記ＬＥＤの光を反射及び透過し、かつ前記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を多くする反射主体部と、その周囲に設けられて前記反射主体部よりも光の透過量を多くした反射透過部を備える面発光装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１１３５３号公報
【特許文献２】特開２００４−６３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開２００４−３１１３５３号公報（特許文献１参照）の複数の点状光源（ＬＥＤ）の上に棒状あるいは板状の第２の反射板を配置する面状光源装置では、光源と第２の反射板との間隔を正確に保持することが難しく、使用中に輝度ムラが生じたり、点状光源（ＬＥＤ）の熱による変形等が発生するという問題もある。
【０００５】
また特開２００４−６３１７号公報（特許文献２参照）に記載されたＬＥＤ及び拡散パネルの間に配置される光制御手段は、前記ＬＥＤの光を反射及び透過し、かつ前記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を多くする反射主体部と、その周囲に設けられて前記反射主体部よりも光の透過量を多くした反射透過部を備えるものであるが、特殊な光制御手段を使用するためにコストがかかり、筒状のホルダ部を介して光源部分に装着するものであるため、点状光源（ＬＥＤ）の熱による変形等が発生したり、点状光源（ＬＥＤ）の放熱が不十分であるという問題点があった。
【０００６】
また、上述のような反射板を用いない場合、均一な照光を得るために点状光源と発光面が離れることとなり、したがって照度が不足し、それを補うためにより多くの光量や点状光源を必要となる。そのため、放熱対策も大掛かりなものになり、コスト高の原因ともなっている。
ちなみに、上述のような反射板を用いない一般的なＬＥＤを用いた面発光表示装置の光の分布強度を図８に示す。図８に示すように、ＬＥＤ光源の中心における光密度が極端に高いものとなっていて、輝度ムラが発生しやすくなっている。
【０００７】
この発明は、前記従来例のかかる課題を解決するためになされたもので、光源と光拡散板との間隔を狭くし、装置の薄型化を図った場合においても、輝度ムラが発生しにくい照光式スイッチやアミューズメント機器類用の面発光表示装置に使用する光高反射リフレクター光源を得るものであり、この光高反射リフレクター光源を用いることにより各種の面発光照明を好適に提供できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来例の上記課題を解消するため、この発明の光高反射リフレクター光源は、ＬＥＤからなる点状光源を搭載した基板を実装した底面と、該底面から所定の角度で傾斜して点状光源からの光を上面に照射する傾斜面とを備え、かつ前記底面の点状光源上には複数の脚部に支持され、前記脚部間を光が通過できるようにした円形の反射板を配置し、該反射板が点状光源からの光を反射して、その光は前記複数本の脚部の間から前記反射板の外に放射されるようにした単位ハウジングを複数併設し、前記各ハウジング上に所定間隔をおいて光拡散パネルを取り付けたことを特徴とする。
【０００９】
この発明の光高反射リフレクター光源において、前記ＬＥＤからなる点状光源を搭載した基板を実装した底面は、あらかじめ基板実装用の開口部を形成されており、かつ前記基板への配線をガイドする溝が裏面に形成されていることをも特徴とするものである。
【００１０】
この発明の光高反射リフレクター光源において、前記各ハウジングは、前記傾斜面と傾斜面との各接合部分に、仕切り壁が立設してあることをも特徴とするものである。
【００１１】
この発明の光高反射リフレクター光源において、前記単位ハウジングを複数併設した光高反射リフレクター光源は、真空成形や射出成形を含む成形手段により所定の形状に成形されていることをも特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は以上説明したように、開口部に設置された基板に実装された点状光源と、これと所定の間隔で配置された光拡散板等の発光面との間に、複数本の脚部を介して反射板を配置したものであり、点状光源と発光面との照射距離を大幅に縮めることが可能となる。
また、点状光源と発光面との間に円形の反射板を介在させたので、点状光源による光の集中（目玉化、図８参照）をさけて大幅に分散させることができ、点状光源の光量を落とすことなく広域光源に切り替えることが可能である。その際の光の分布強度を図６に示す。
もちろん、前記シャーシの開口部を囲む位置に取り付けた複数本の脚部を、真空成形や射出成形を含む成形手段によって前記シャーシとともに一体的に形成したり、あるいはそれぞれ別体に形成され、後工程で接着剤や熱融着等の手段で一体化することにより、寸法精度が良好で大幅なコスト削減を図ることが可能である。
【００１３】
またこの発明は、ＬＥＤからなる点状光源を搭載した基板を実装した底面と、該底面から所定の角度で傾斜して点状光源からの光を上面に照射する傾斜面とを備えた単位ハウジングを複数併設しているので、点状光源による光の集中（目玉化、図８参照）をさけて大幅に分散させた図７に示す状態の光の分布強度を並設させた光高反射リフレクター光源を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の光高反射リフレクター光源の１実施例を示すものであり、（ａ）は単位ハウジングを所定数並設した状態の平面図、（ｂ）はその中央横断面図、（ｃ）はその縦断面図である。
【図２】この発明の光高反射リフレクター光源の他の実施例を示すものであり、（ａ）は単位ハウジングを所定数並設した状態の平面図、（ｂ）はその中央横断面図、（ｃ）はその縦断面図である。
【図３】この発明の光高反射リフレクター光源の単位ハウジングにおける光反射シミュレーションの概要を示す平面図である。
【図４】その断面図である。
【図５】（ａ）は従来の直光型ＬＥＤパネルの、（ｂ）はこの発明の反射板を用いたＬＥＤパネルの光反射の状況を示すそれぞれ断面図である。
【図６】この発明の反射板を用いたＬＥＤパネルの光反射の状況を示す平面図である。
【図７】この発明の光高反射リフレクター光源の単位ハウジングにおける光反射の状況を示す平面図である。
【図８】反射板を用いない、一般的なＬＥＤを用いた面発光表示装置の光の分布強度を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の照光式スイッチやアミューズメント機器類用の面発光表示装置に使用する光高反射リフレクター光源の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
この発明の照光式スイッチやアミューズメント機器類用の面発光表示装置に使用する光高反射リフレクター光源の第１実施例を示す図１（ａ）ないし（ｃ）において、該光高反射リフレクター光源１０１を構成する単位ハウジング１０２は、ＬＥＤからなる点状光源を搭載した基板を実装する底面１１３と、該底面１１３から所定の角度で傾斜して点状光源からの光を上面に照射する反射面１１４とを備えている。
【００１６】
さらに、前記照光式スイッチやアミューズメント機器類用の面発光表示装置に使用する光高反射リフレクター光源１０１は、図３および図４に示すように、ＬＥＤからなる点状光源１１２を搭載したＬＥＤ基板１１１と、反射面１１４を備えるとともに、底面１１３に前記点状光源用の開口部１１５を設けた単位ハウジング１０２と、該単位ハウジング１０２の前記開口部１１５を囲む位置に取り付けた複数本の脚部１１７を介して、前記単位ハウジング１０２の開口部１１５の上部に保持した円形の反射板１１６とを備えている。
そして、前記反射板１１６が点状光源１１２からの光を反射し、その光は前記単位ハウジング１０２の開口部１１５を囲む位置に取り付けた複数本の脚部１１７の間から前記反射板１１６の外に放射される。この脚部１１７の数は、２本以上であれば光の拡散に支障をきたさない限り、強度等を勘案して適宜の本数とすることができる。
【００１７】
前記単位ハウジング１０２および前記反射板１１６の材料としては、ポリプロピレンその他の各種のプラスチック素材が望ましく、またプラスチックなどの表面に反射しやすい塗料を塗布したものでもよい。
【００１８】
前記複数本の脚部１１７の間から前記反射板１１６の外に放射された点状光源１１２からの光は、該点状光源１１２から所定間隔をおいて照明装置の単位ハウジング１０２の適所に配置された光拡散板１１８から、前記単位ハウジング１０２の外に照射される。
このような光の拡散を今までの直光型ＬＥＤパネルと比較した結果を図５（ａ），（ｂ）に示す。このように、前記反射板１１６を用いた場合には、ＬＥＤパネルの厚さを飛躍的に縮小することができるのである。図５の例では従来の半分以下の厚さとすることができようになった。
前記光拡散板１１８は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリカーボネート、ポリプロピレンなどからなり、斜め方向から入射した光でも表面であらゆる方向に均一に放射されるようにする機能を有するよう構成されている。
【００１９】
図１に示すように、前記ＬＥＤからなる点状光源１１２を搭載した基板１１１を実装した底面１１３は、あらかじめ基板実装用の開口部１１５を形成されており、かつ前記基板１１１への配線をガイドする溝１１９が裏面に形成されている。
このように構成することにより、前記配線を光反射用の底面１１３から隠して光の反射効率を下げることがなく、しかも前記配線を手際より配線することができるようになるのである。
なお、このような構造の前記単位ハウジング１０２を複数併設した光高反射リフレクター光源１０１は、いわゆる真空成形や射出成形を含む成形手段によって所定形状に効率よく、また所定の寸法精度に成形することが可能である。
【００２０】
図２（ａ）ないし（ｃ）はこの発明の光高反射リフレクター光源の他の実施例を示し、該光高反射リフレクター光源２０１は前記各単位ハウジング２０２において、底面２０３から傾斜して立ち上げた反射面２０４と反射面２０４との各接合部分に、仕切り壁２０５を立設した例を示すものである。
このように、前記各傾斜面２０４上に仕切り壁２０５を形成して前記光拡散板２０６を支持させることにより、光拡散板２０６を撓ませることなく平滑に前記各単位ハウジング２０２上面に搭載することができる。
【００２１】
前記第１実施例の照光式スイッチやアミューズメント機器類用の面発光表示装置に使用する光高反射リフレクター光源において、前記点状光源１１２は、Ｗ（白色）、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）等の単色光を発するＬＥＤ（発光ダイオード）などの点状光源単体、あるいは複数の点状光源の組合せであることが望ましい。
その上で、ＬＥＤ制御回路（図示せず）を用いてＷ（白色）、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）等の単色光を発するＬＥＤ（発光ダイオード）などの点状光源単体、あるいは複数の点状光源の組合せのそれぞれの点灯のタイミングを調整することにより、白色光から赤色、緑色または青色の単色光はもちろん、それらの混色をも適宜照射したり、あるいは点滅させることができる。
【００２２】
前記第１実施例の照光式スイッチやアミューズメント機器類用の面発光表示装置に使用する光高反射リフレクター光源において、前記単位ハウジング１０２の開口部１１５を囲む位置には複数本の脚部１１７が取り付けられているが、この複数本の脚部１１７を真空成形や射出成形を含む成形手段やプレス加工などによって反射板１１６とともに成形し、これを後工程で接着剤や熱融着等の手段で前記単位ハウジング１０２に結合したり、ハウジング１０２，２０２と一体成形することにより、寸法精度の良好な製品を提供でき、かつ大幅なコスト削減を図ることが可能となる。
【００２３】
前記第１実施例は以上説明したように、単位ハウジング１０２の開口部１１５に設置された点状光源１１２と、これと所定の間隔で配置された光拡散板１１８等の発光面との間に、複数本の脚部１１７を介して反射板１１６を配置したものであり、図５に示すように点状光源１１２と前記発光面との照射距離を大幅に縮めることが可能となる。
また前述のように、点状光源１１２と発光面との間に反射板１１６を介在させたので、点状光源１１２による光の集中をさけて大幅に分散させることができ、点状光源１１２の光量を落とすことなく広域光源に切り替えることが可能である。
以上の説明は当然、第２実施例にも適用されるものである。
【００２４】
図３および図４において、点状光源１１２から照射された光の経路を説明する。
まず点状光源１１２から照射されて円形の反射板１１６の裏面で反射した光は、前記単位ハウジング１０２の底部で反射して前記単位ハウジング１０２の開口部１１５を囲む位置に取り付けた複数本の脚部１１７の間から前記反射板１１６の外に放射される。
前記反射板１１６の反射率は光反射率の高い素材を使用し、かつ、平滑にも細かな凹凸のあるようにもできるため、光の質感をコントロールした、減衰の少ない周辺拡散が行われる。
その後、光は光拡散板１１８内を透過する光の成分と光拡散板１１８内の粒子で反射する光の成分に分かれる。そのうち、点状光源１１２側に反射した成分の光は、光拡散板１１８から正反射して、再度光拡散板１１８に入射する。また、光拡散板１１８に入射し透過した成分の光は、光拡散板１１８の外面であらゆる方向に均一に放射する。
【００２５】
従来の反射板を用いないＬＥＤ照明装置（図８）における光はグレア（視界に強烈な光があるとまぶしく感じる、この現象をグレアという。）な光であって、しかも中心から周辺に向かって輝度が大きく異なった照光となる。
一方、この発明の照光式スイッチやアミューズメント機器類用の面発光表示装置に使用する光高反射リフレクター光源（図６および図７）における光は反射板１１６によって拡散された光であるためグレアな光となることはなく、しかも中心から周辺に向かって輝度がそれほど低下することがなく、したがって均一な輝度を有する照光となる。
もちろん、この発明の照光式スイッチやアミューズメント機器類用の面発光表示装置に使用する光高反射リフレクター光源（図６および図７）における光は全体としての照度の低下も少なく、しかも中心から周辺に向かって照度がそれほど低下しないで均一な輝度の照光となるため、仮に同じ面積を照らすのであれば、従来の反射板を用いないＬＥＤ照明装置（図８）に比してこの発明の照光式スイッチやアミューズメント機器類用の面発光表示装置に使用する光高反射リフレクター光源（図６および図７）の方が、点状光源１１２から光拡散板１１８までの距離が短くて済むこととなる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この発明の光高反射リフレクター光源によれば、前述の照光式スイッチやアミューズメント機器類用の面発光表示装置のみならず、すぐれた表示特性を得ることができる自動車の計器盤や広告用照明パネル等、あるいはこの発明の趣旨を逸脱しない限り、その他さまざまなＬＥＤを用いた照明装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１０１  光高反射リフレクター光源
１０２  単位ハウジング
１１１  ＬＥＤ基板
１１２  点状光源
１１３  シャーシ
１１４  反射面
１１５  開口部
１１６  反射板
１１７  脚部
１１８  光拡散板
１１９  ガイド溝
２０１  光高反射リフレクター光源
２０２  単位ハウジング
２０３  底面
２０４  傾斜面
２０５  仕切り壁
２０６  光拡散板
【要約】      （修正有）【課題】光源と光拡散板との間隔を狭くし、装置の薄型化を図った場合においても、輝度ムラおよび色度ムラが発生しにくい照光式スイッチやアミューズメント機器類用の面発光表示装置に使用する光高反射リフレクター光源を得る。【解決手段】ＬＥＤからなる点状光源１１２を搭載した基板１１１を実装した底面と、該底面から所定の角度で傾斜して点状光源からの光を上面に照射する反射面１１４とを備え、かつ前記底面の点状光源上には複数の脚部１１７に支持され、脚部１１７間を光が通過できるようにした反射板１１６を配置し、反射板１１６が点状光源１１２からの光を反射して、その光は複数本の脚部１１７の間から反射板１１６の外に放射されるようにした単位ハウジング１０２を複数併設し、各単位ハウジング１０２上に所定間隔をおいて光拡散板１１８を取り付けた。【選択図】図４【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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