(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明装置は複数の光源ユニット及び導光板を有する照明装置であって、
前記導光板は平坦部及び突出部を有し、前記導光板の表面上には、前記平坦部が視野角の範囲で半透明であるように、コーティングされた二色層をさらに有し、
前記複数の光源ユニットは前記導光板の側面へ入射する側光ビームを供することが可能で、
前記側光ビームは、前記導光板で導光され、かつ前記突出部にて射出されることが可能で、
前記側光ビームの一部は、前記導光板の前記平坦部から射出することが可能で、
射出光ビームを閉じこめるため、前記導光板上で前記突出部を取り囲むように設けられた閉じこめデバイスをさらに有する、
照明装置。
【請求項２】
複数の光源ユニットと四角形の導光板を有する平坦照明装置であって、
前記導光板は、複数の平坦部と前記複数の平坦部間で接合する突出線部を有し、前記導光板の表面上には、前記複数の平坦部が視野角の範囲で半透明であるように、コーティングされた二色層をさらに有し、
前記複数の光源ユニットは、側面にて前記導光板へ入射する側光ビームを供することが可能で、
前記側光ビームは、前記導光板内で導光され、かつ前記突出線部にて射出することが可能で、
前記側光ビームの一部は、前記導光板の前記複数の平坦部から射出することが可能で、
射出光ビームを閉じこめるため、前記導光板上で前記突出線部を取り囲むように設けられた閉じこめデバイスをさらに有する、
平坦照明装置。
【請求項３】
複数の光源ユニットと円盤のような形状の導光板を有する平坦照明装置であって、
前記導光板は平坦パネル部及び前記平坦パネル部内部に突出中心部を有し、前記導光板の表面上には、前記平坦パネル部が視野角の範囲で半透明であるように、コーティングされた二色層をさらに有し、
前記複数の光源ユニットは、側面にて前記導光板へ入射する側光ビームを供することが可能で、
前記側光ビームは、前記導光板内で導光され、かつ前記突出中心部にて射出することが可能で、
前記側光ビームの一部は、前記導光板の前記平坦パネル部から射出することが可能で、
射出光ビームを閉じこめるため、前記導光板上で前記突出中心部を取り囲むように設けられた閉じこめデバイスをさらに有する、
平坦照明装置。
【請求項４】
前記導光板が、多角形形状となるように組み合わせられる複数の扇形で構成される、請求項３に記載の平坦照明装置。
【請求項５】
前記導光板が、円形状となるように組み合わせられる複数の扇形で構成される、請求項３に記載の平坦照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明技術に関する。より具体的には本発明は導光板を用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術において見られる照明装置には多くの種類のデザインが存在する。しかし光源の目的に依存して、考慮されるべき要素が異なる。そのようなことを考慮すると、光強度の均一性が良好な大面積の光源は様々な用途において重要である。特にフラットイメージディスプレイにおいて用いられるバックライトモジュールでは、光強度は、大面積にて均一であることが求められる。しかし均一な光はかなり単調であり、快適な視覚効果を生成することができない。
【０００３】
図１は、従来のバックライトモジュールの斜視図を概略的に表した図である。図１においては、特許文献１で開示されているように、バックライトモジュールは導光ユニットによって形成される。直接照明型のバックライト集合体の導光ユニットが、ディスプレイパネルの直接照明部上に配置された点光源から発生する光を、そのディスプレイパネルへ向かうように導光する。前記導光ユニットは、前記点光源へ向かって凹んでいる凹部１５と前記点光源へ向かって突出する突出部３０を含む実質的に平坦な板形状を有する。前記突出部３０は、前記凹部１５のプロファイルと実質的に同一のプロファイルを有して良い。前記突出部３０は、前記点光源からの光を受光して面光に変換する光入射面を有する。
【０００４】
図２は従来の照明装置の断面図を概略的に表した図である。図２においては、特許文献２で開示されているように、導光パネル４０が、ある領域内に光強度が均一な面光を生成するのに用いられる。光源からの光は、管状構造４４にて入射面４２から導光パネル４０へ入射する。換言すると、導光パネル４０は、管状構造４４を用いて、点状の光源からの光を、大面積において光強度の均一な面光へ変換する。
【０００５】
図３は、従来の照明装置の断面図を概略的に表した図である。図３においては、特許文献３で開示されているように、原動機付き自転車で動作する装置の円形の大きさでの均一な照明を実現するためのマッシュルーム形状の光ガイドが開示されている。たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）５２のような光源が、マッシュルーム形状の錐体５０の光入射面に対向して備えられる。マッシュルーム形状の錐体５０は凹部５４を有する。光路で示されているように、光源５２によって生成される光ビームは、マッシュルーム形状の錐体５０内で導光され、かつ略平行な光ビームとして側部で射出される。この光ビームは、プリズムによって、周辺領域にて前方へ向かうように偏向されて良い。
【０００６】
上述した照明装置の従来設計では、出力光は、大面積において均一であるか、又は略平行な光ビームを有することが意図されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０１７１６７８号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３／０１２８９５７号明細書
【特許文献３】米国特許第６３５６３９４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ある領域においてパターンを有する光ビームを放出する照明装置を供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施例は、照明装置は複数の光源ユニット及び導光板を有する照明装置を供する。前記導光板は平坦部及び突出部を有する。前記複数の光源ユニットは前記導光板の側面へ入射する側光ビームを供することが可能である。前記側光ビームは、前記導光板で導光され、かつ前記突出部にて射出されることが可能である。
【００１０】
本発明の他の実施例はまた平坦照明装置をも供する。当該平坦照明装置は、複数の光源ユニットと四角形の導光板を有する。前記導光板は、複数の平坦部と前記複数の平坦部間で接合する突出線部を有する。前記複数の光源ユニットは、側面にて前記導光板へ入射する側光ビームを供することが可能である。前記側光ビームは、前記導光板内で導光され、かつ前記突出線部にて射出することが可能である。
【００１１】
本発明の他の実施例はまた平坦照明装置をも供する。前記平坦照明装置は、複数の光源ユニットと円盤のような形状の導光板を有する。前記導光板は平坦パネル部及び前記平坦パネル部内部に突出中心部を有する。前記複数の光源ユニットは、側面にて前記導光板へ入射する側光ビームを供することが可能である。前記側光ビームは、前記導光板内で導光され、かつ前記突出中心部にて射出することが可能である。
【００１２】
本発明の他の目的、特徴、及び利点は、本発明の実施例によって開示されるさらなる技術的特徴からさらに明らかとなる。本発明の実施例には、本発明を実施するのに最善である実施例の単なる例示として、本発明の好適実施例が図示及び記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来のバックライトモジュールの斜視図を概略的に表した図である。
【図２】従来のバックライトモジュールの断面図を概略的に表した図である。
【図３】従来のバックライトモジュールの断面図を概略的に表した図である。
【図４】本発明の実施例による照明装置の構造を概略的に表す断面図である。
【図５】本発明の実施例による照明装置の構造を概略的に表す斜視図である。
【図６】本発明の実施例による光強度分布を概略的に表す上面図である。
【図７】本発明の実施例による照明装置の構造を概略的に表す斜視図である。
【図８】本発明の実施例による照明装置の構造を概略的に表す斜視図である。
【図９】本発明の実施例による、光強度プロファイルを有する照明装置の構造を概略的に表す断面図である。
【図１０Ａ】本発明の実施例による照明装置の構造を概略的に表す底面図と断面図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施例による照明装置の構造を概略的に表す底面図と断面図である。
【図１１】本発明の実施例による照明装置の構造を概略的に表す底面図である。
【図１２】本発明の実施例による照明装置を用いた用途を概略的に表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
添付図面は、本発明のさらなる理解を供するために含まれ、本明細書に含まれ、かつ本明細書の一部を構成する。図面は、本発明の実施例を図示し、かつ発明の詳細な説明と共に、本発明の原理を説明する役割を果たしている。
【００１５】
好適実施例についての以降の詳細な説明では、本明細書の一部を構成する添付図面を参照する。添付図面では、本発明の実施が可能な具体的実施例が例示されている。この点では、たとえば「上（部）」、「底（部）」、「前（方）」、「後（方）」等の方向を示す語句は、図示された図の向きを参照して用いられている。本発明の構成要素は多数の異なる配置で設置されて良い。方向を示す語句自体は、例示目的で用いられているのであり、限定をするものではない。他方、図面は単なる概略を示すものであり、構成要素の大きさは簡明を期すために強調されていることもある。本発明の技術的範囲から逸脱することなく、他の実施例が利用されて良く、かつ構造が変更されて良いことに留意して欲しい。また本明細書で用いられている語句は説明目的であって、限定と解されてはならないことにも留意して欲しい。限定されない限り、本明細書では、「接続」、「結合」、及び「マウント」、並びにこれらの語の変化型は広義に用いられ、かつ直接的な接続、結合、及びマウントも、間接的な接続、結合、及びマウントも含む。同様に、本明細書では、「対向（する）」及びその変化型は広義に用いられ、かつ直接的な対向も間接的な対向も含む。本明細書では、「隣接（する）」及びその変化型は広義に用いられ、かつ直接的な隣接も間接的な隣接も含む。従って、本明細書では、「構成要素”Ｂ”に対向する構成要素”Ａ”」という記載は、構成要素”Ａ”が直接的に構成要素”Ｂ”に対向する状況を含むし、又は１つ以上の構成要素が構成要素”Ａ”と構成要素”Ｂ”との間に存在する状況をも含んで良い。また「構成要素”Ｂ”に隣接する構成要素”Ａ”」という記載は、構成要素”Ａ”が直接的に構成要素”Ｂ”に隣接する状況を含むし、又は１つ以上の構成要素が構成要素”Ａ”と構成要素”Ｂ”との間に存在する状況をも含んで良い。従って図面と説明は当然のこととして例示と見るべきであり、限定と解されてはならない。
【００１６】
本発明の実施例では、新規な照明装置が提案されている。前記照明装置は導光板に基づく。前記導光板は、複数の光源ユニットから１つの場所へ入射する光を、より快適な視覚効果が生じるように収集することが可能である。本発明は単調な光源を生成しない。
【００１７】
図４は、本発明の実施例による照明装置の構造を概略的に表す断面図である。図５は、本発明の実施例による照明装置の構造を概略的に表す斜視図である。図４と図５を参照すると、前記照明装置は、複数の光源ユニット１０２と導光板１００を有する。複数の光源ユニット１０２は、たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）のような点光源であって良い。導光板１００は、平坦部と突出部１０６に分割されて良い。複数の光源ユニット１０２は、側面１２０で導光板１００へ入射する側光ビームを供する。前記側光ビームは、導光板１００内で導光され、かつ光射出面１０４から突出部１０６で射出する。それに加えて、光源ユニット１０２はまた、周辺の側部にて冷却デバイス１２４によって冷却されて良い。
【００１８】
機構上、光源ユニット１０２によって生成される光ビームが、導光板１００内で導光され、かつ光射出面１０４から射出する。突出部１０６の領域は減少しているので、光は、光ビーム１００が生成されるように集中する。しかし側光ビームの一部もまた、たとえば光の漏れによって、導光板１００の平坦部から射出する。光の一部１１２と１１４は依然として存在しうる。この光の一部１１２と１１４はまた、わずかな照明効果を供し、かつ良好な視覚上の感覚を生成することも可能である。導光板１００全体は照明体であり、かつ様々な光強度を有する。
【００１９】
主光ビーム１１０をより強く閉じこめる効果を有するため、閉じこめデバイス１１６が、導光板１００上で突出部１０６を取り囲むように実装されても良い。光の一部１１２と１１４はより快適な視覚的感覚を生成することを目的とする一方で、光ビーム１１０は照明源を供する主要部分である。このことを考慮すると、あるレベルまで光の漏れを減少させるため、光学層１０８が、導光板１００の表面上に形成されて良い。換言すると、光の一部１１２と１１４は依然として低強度のままであっても良い。わずかな光の一部を生成することで視覚効果を改善するため、光学層１０８は、導光板１００の両面に備えられても良いし、導光板１００の片面にのみ備えられても良いし、又は導光板１００の所望の一部分に備えられても良い。
【００２０】
光学層１０８はたとえば、導光板１００の表面上にコーティングされた二色層であっても良い。その結果、導光板１００の平坦部は、視野角の範囲（たとえば法線方向から４５°の範囲内）で半透明である。目は依然として、完全に遮断されることなく導光板１００を透視することができる。実際の必要性に依存して、多数の光源ユニット１０２がベースバー１１８上に設けられる。ベースバー１１８は側面１２０で導光板１００と接合して良い。側面１２０はまた光入射面でもある。さらに実際の必要性に依存して、２つのベースバー１１８が両端に実装される。しかし他の実施例はベースバー１１８を１しか用いなくても良い。
【００２１】
図６は、本発明の実施例による光強度分布を概略的に表す上面図である。図６では、射出光が、たとえば光強度に関して２つの部分に分けられて良い。中心部は、照明用の主要源としての光ビーム１１０に由来する。しかし両側の平坦部は、光の一部１１２及び／又は１１４に由来し、かつ弱められた照明効果を供する。この弱められた照明効果はまた、たとえば使用者への良好な感覚を有する装飾パターンを生成することができる。それに加えて、平坦部はまた、閉じこめデバイスに起因する接合領域１１２’すなわち光強度の滑らかな遷移領域をも有して良い。
【００２２】
この実施例では、例として長方形の形状をとる。しかし如何なる四角形が用いられても良い。さらには円盤形状が形成されても良い。
【００２３】
図７は、本発明の実施例による照明装置の構造を概略的に表す斜視図である。図７では、導光板２００は例として、同一の原理を有する円盤形状であって良い。突出部２０４は中心領域に存在して良い。光源ユニット２０８は周辺端部に実装されて良い。光源ユニット２０８からの全ての光ビームは、射出用の突出部２０４へ向かうように導光される。閉じこめデバイス２０６は突出部２０４を取り囲む輪であって良い。図８は、本発明の実施例による照明装置の構造を概略的に表す斜視図である。図８に図示された構造は図７の構造と類似している。しかし光源ユニット２０８を冷却する冷却リング２１０が周辺に含まれて良い。冷却リング２１０はたとえば放熱材料であって良い。
【００２４】
図９は、本発明の実施例による、光強度プロファイルを有する照明装置の構造を概略的に表す断面図である。図９では、使用のため、照明装置３００がアームによって壁上にマウントされている。前記光強度プロファイルは２つの部分を有する。主光部分３０２は照明装置３００の法線方向に沿って進行する。しかし側光部分３０４の光強度は弱い。照明装置３００は中心部を除いて半透明である。
【００２５】
図１０Ａと図１０Ｂはそれぞれ、本発明の実施例による照明装置の構造を概略的に表す底面図と断面図である。図１０Ａと図１０Ｂでは、製造用に、導光板用の円盤形状はまた、複数（たとえば本実施例では６つ）の扇形を組み合わせることによって形成されて良い。また扇形はこの例では対称的である。説明のために扇形３２０ａと３２０ｂを取り上げると、切断線に沿った断面構造が図１０Ｂに図示されている。しかし図１０Ｂでは、光源ユニットもまた側面に示されている。突出部３２２ａと３２２ｂもまた図１０Ｂではより詳細に表されている。このようにして、各扇形は独立に形成され、その後組み合わせられて良い。前記製造はこのようにして容易にできる。しかしこの例の原理は依然として同じである。照明効果はわずかに異なるかもしれないが、ほぼ同一であると言える。
【００２６】
図１１は、本発明の実施例による照明装置の構造を概略的に表す底面図である。図１０Ａと同様な図１１では、扇形は多角形の扇形に変形させることができる。この例では、多角形の扇形は規則性を有する扇形である。切断線での断面図は図１０の断面図と同一であって良い。
【００２７】
また（多角形の）扇形のサイズは同一であっても良いし、又はそれぞれ異なっていても良いことに留意して欲しい。扇形のサイズが同一であるか異なっているかは実際の必要性に依存する。一般的には、実施例は以下のような特徴について説明することが可能である。
【００２８】
平坦照明装置は複数の光源ユニットと四角形の導光板を有して良い。前記導光板は複数の平坦部と前記複数の平坦部間に接合する突出線部を有する。前記複数の光源ユニットは、側面にて前記導光板へ入射する側光ビームを供する。前記側光ビームは、前記導光板内で同行され、かつ前記突出線部で射出する。
【００２９】
あるいはその代わりに、前記平坦照明装置は、複数の光源ユニットと円盤形状の導光板を有して良い。前記導光板は平坦パネル部及び前記平坦パネル部内部に突出中心部を有する。前記複数の光源ユニットは、側面にて前記導光板へ入射する側光ビームを供することが可能である。前記側光ビームは、前記導光板内で導光され、かつ前記突出中心部にて射出することが可能である。
【００３０】
さらに他の用途を示すため、図１２は、本発明の実施例による照明装置を用いた用途を概略的に表す図である。図１２では、前述した実施例で説明したように、導光板３５０は多角形で、かつ扇形は各独立に用いられて良い。光源ユニット３５２を有する端部は固定部材３３２によって壁３３０上に固定されて良い。前記平坦部はわずかな照明を放出して良い。前記主光部は前記突出部へ向かうように導光される。その結果、前記平坦部は対象物を保持する台のようなものであって良い。それに加えて、前記平坦部は半透明であるため、導光板３５０は視線の方向を完全に遮断しない。他の対象物が導光板３５０の下の地面に設けられても良い。
【００３１】
説明した特徴を少なくとも１つ有する本発明の実施例は広範な用途を有することができる。射出光は均一である必要はなく、たとえば快適な感覚である必要がある。それに加えて、ＬＥＤからの光は突出部に集中する一方で、周辺領域は依然としてわずかな照明を有して良い。さらには、前記照明装置はあるレベルの透明度を維持して良い。
【００３２】
本発明の好適実施例のこれまでの説明は、例示及び説明目的で与えられた。本発明を厳密な形態又は開示された実施例に限定することを意図したものではない。従ってこれまでの説明は限定ではなくて例示と解するべきである。明らかに多くの修正型及び変化型は当業者には自明である。実施例は、本発明の原理及び本発明の最良の実施形態を最も良く説明することで、当業者が、様々な実施例及び特定の用途又は考えられる実施形態に適した様々な修正型について本発明を理解することを可能にするために選ばれ、かつ記載されたものである。本発明の技術的範囲は請求項、かつ全ての語句が、特に示されない限りは最も広くて妥当な意味とされる均等物によって定められる。従って「本発明」という語等は、必ずしも請求項の範囲を特定の実施例に限定するのではなく、本発明の特別に好適な実施例を参照することは本発明の限定を意味する訳ではなく、そのように限定するものと推測することはできない。本発明は、請求項の技術的思想及び技術的範囲によってのみ制限される。本開示の要約は、要約を要求する規則と適合するように供される。規則と適合する要約は、検索する者が、本開示から得られる特許の技術的開示に係る主題を迅速に確認することを可能にする。要約が請求項の範囲若しくは意味の解釈又は制限に用いられないことは理解されている。説明された利点は本発明の全ての実施例に適用されるわけではない。実施例における変化型は、以降の請求項によって定められる本発明の技術的範囲から逸脱することなく当業者によって実現可能である。しかも本開示中の素子又は構成要素は、その素子又は構成要素が以降の請求項に明示的に記載されているか否かによらず、公衆に開かれていることを意味しない。
【符号の説明】
【００３３】
１００  導光板
１０２  光源ユニット
１０４  光射出面
１０６  突出部
１０８  光学層
１１０  光ビーム
１１２  光の一部
１１４  光の一部
１１６  閉じこめデバイス
１１８  ベースバー
１２０  側面
１２４  冷却デバイス
２００  導光板
２０４  突出部
２０６  閉じこめデバイス
２０８  光源ユニット
２１０  冷却リング
３００  照明装置
３０２  主光部分
３０４  側光部分
３２２ａ  突出部
３２２ｂ  突出部
３３０  壁
３３２  固定部材
３５０  導光板
３５２  光源ユニット
【図１】
0005496148.tif 000002
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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