(57)【要約】  薄く、かつ発光面における輝度分布が一様の中空式の線状もしくは面状の発光装置を提供する。発光装置１は、狭角配光特性を有する光を出射する光源４と、光源４からの出射光の光軸から所定の距離だけ離れて配置された拡散板５と、反射部材３と、を有する。反射部材３は、発光面５ａにおける照度分布が一様になるように、光軸に略平行な平坦面３ｂと、光軸に対して所定の傾斜を有する傾斜面３ａとを有し、拡散板５との間で中空領域６を形成し、かつ平坦面３ｂと傾斜面３ａとからの反射光を中空領域６を介して拡散板５に照射する。
2009125618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光面を有する発光装置であって、
狭角配光特性を有する光を出射する光源と、
前記光源からの出射光の光軸から所定の距離だけ離れて配置され、前記発光面を形成する拡散板と、
前記発光面における照度分布が一様になるように、前記発光面に対向して設けられた反射部材であって、前記光軸に略平行な平坦反射面と、前記光軸に対して所定の傾斜を有する傾斜反射面とを有し、前記拡散板との間で中空領域を形成し、かつ前記光源から出射された光を、前記平坦反射面及び前記傾斜反射面によりそれぞれ前記拡散板に向かって反射する反射部材と、
を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記平坦反射面において反射する光の鏡面反射成分に対する拡散反射成分の割合が、前記傾斜反射面において反射する光の鏡面反射成分に対する拡散反射成分の割合よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記傾斜反射面において反射する光の鏡面反射成分の割合は、前記光源からの距離に応じて変化することを特徴とする請求項1又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記光源の配光特性が、前記光軸に対して４５度から半値半角の角度範囲において、１／ｓｉｎ２θで近似される関数で表され、前記平坦反射面は、前記角度範囲内に存在するように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記傾斜反射面の前記所定の傾斜は、前記光源からの出射光の単位立体角あたりの、前記傾斜反射面に対する照射面積を一定にするように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記中空領域を介して前記光源に対向する位置に設けられた鏡面反射部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項７】
前記光源は、互いに対向して光軸が一致するように設けられ、それぞれが前記狭角配光特性を有する光を出射する一対の光源を具備し、
前記反射部材は、前記一対の光源のそれぞれに対応して、前記平坦反射面と前記傾斜反射面とを有し、前記拡散板との間で互いに連通する２つの中空領域を形成し、かつ前記一対の光源から出射された光を、前記各平坦反射面及び前記各傾斜反射面によりそれぞれ前記拡散板に向かって反射することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項８】
前記光源は、それぞれの光軸が同一平面内の一点で交差するように円環状に設けられた、前記狭角配光特性を有する光を出射する複数の光源であり、
前記反射部材は、前記円環の中心の周りに設けられ前記同一平面に対して所定の傾斜を有する傾斜反射面と、前記傾斜反射面の周囲に設けられた平坦反射面とを有し、かつ前記複数の光源から出射された光を、前記平坦反射面及び前記傾斜反射面によりそれぞれ前記拡散板に向かって反射することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項９】
前記傾斜反射面の頂部の高さは、前記一対の光源の一方からの直接光が、他方の光源に当たらないように定められることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記光源は、狭角配向特性を有する光を所定の平面に沿って放射状に出射する光源であり、
前記拡散板は、前記所定の平面から所定の距離だけ離れて配置された拡散板であり、
前記反射部材は、前記光源の周囲に設けられ前記所定の平面に略平行な平坦反射面と、前記平坦反射面の周囲に設けられ前記所定の平面に対して所定の傾斜を有する傾斜反射面とを有し、かつ前記光源から出射された光を、前記平坦反射面及び前記傾斜反射面によりそれぞれ前記拡散板に向かって反射することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記平坦反射面において反射する光の鏡面反射成分に対する拡散反射成分の割合が、前記傾斜反射面において反射する光の鏡面反射成分に対する拡散反射成分の割合よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記傾斜反射面において反射する光の鏡面反射成分の割合は、前記光源からの距離に応じて変化することを特徴とする請求項1０又は１１に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記傾斜反射面の前記所定の傾斜は、前記光源からの出射光の単位立体角あたりの、前記傾斜反射面に対する照射面積を一定にするように形成されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の発光装置。
【請求項１４】
それぞれが請求項１０又は１１に記載の発光装置である複数の発光装置をｍ×ｎの（ｍ，ｎはそれぞれ２以上の整数）マトリックス状に配置したことを特徴とする発光装置。
【請求項１５】
前記複数の発光装置間の各境界において、前記反射部材の頂部と前記拡散板との間に、空間が形成されていることを特徴とする、請求項１４に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関し、特に線状又は面状の発光面を有する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、点光源であるLED（発光ダイオート：Light Emitting Diode）やLD（半導体レーザ：Laser Diode）等の固体発光素子（solid state light emitting device）からの出射光を用いて、１つ以上の面領域から表面発光（surface emission）を得る面照明装置がバックライト装置等に広く利用されている。【０００３】
複数の発光素子からの光を線状もしくは面状の発光に変換するために、次の２つの方式がある。サイドに設置したリニア状光源から導光板（light guide plate）に入光させ、上方に設置した拡散板を導光板を介して照射する導光板方式（一次元アレイ状光源方式）と、マトリックス状に並べた複数のLEDの上方に拡散板を設置して拡散板面を照射し発光させる直下（direct）方式（二次元アレイ光源方式）である（例えば、特開２００５−３１６３３７号公報参照）。【０００４】
図１８は、導光板方式の面照明装置の例を示す斜視図であり、図１９は、直下方式の面照明装置の例を示す斜視図である。図１８において、側面部に配置された複数のLED１０１から出射された光は、導光板１０２に導入され、導光板１０２内で表面反射を繰り返して導光板１０２の広い面積に広がって、拡散板１０３を介して面状の発光が得られる。図１９において、底面の基板上にマトリックス状に並べられた複数のLED１０１の上方に拡散板１０３を設置して、LED１０１から出射された光が拡散板１０３を介して面上に出射するため面状の発光面が得られる。【０００５】
しかし、この両者には次のような欠点がある。導光板方式は、小さいサイズなら導光板１０２は薄くかつ軽くて済むが、面積が広くなると重くなる。また、直下方式は、点光源のアレイの発光スポットを拡散して均一にするために、拡散板１０３までの距離を大きくとる必要があり、全体に厚くなる。【０００６】
そこで、これらの欠点を克服する第３の方式として、中空式が提案されている（例えば、特開２００６−１０６２１２号公報及びケイ・カランタル、エム・岡田（K Kalantar and M Okada）著、「標準及び拡張色空間における画像再生のためのRGB-LEDバックライトモニタ／TV」（"RGB-LED Backlighting Monitor/TV for Reproduction of Images ln Standard and Extended Color Spaces”）、アイ・ディ・ダブリュ０４ダイジェスト（IDW 04 Digest）、683-686 (2004)参照）。図２０は、その中空式の面照明装置の構成例を示す断面図である。【０００７】
図２０の中空式の面照明装置は、底面に反射板１１１、１１２を設け、上面には拡散板１０３を設け、さらに側面には複数のLEDの光源１０１が線状に配置されているシンプルな中空 (Hollow Cavity) 構造を有する。中空式の面照明装置は、側面のLED光源１０１の側面側から光が照射されるが、導光板がないため軽量化できるという利点がある。また、反射板１１１、１１２や拡散板１０３に比較的浅い角度で照射されるため、発光スポットを消すために直下方式のように底面から拡散板１０３までの距離すなわち装置の厚さを厚くする必要がない。【０００８】
しかし、反射板１１１は、光源１０１側の一端から底面に向かって下降するように傾斜し、反射板１１２は、反射板１１１の他端から立ち上がるように傾斜している。また、図２０の中空式の面照明装置は、光源１０１の近傍の上面側にも反射板１１３があるため、中空部分をより薄くすることができないという問題がある。【０００９】
本発明は、薄く、かつ発光面における輝度分布を一様にすることのできる中空式の線状もしくは面状の発光装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の発光装置は、発光面を有する発光装置であって、狭角配光特性を有する光を出射する光源と、前記光源からの出射光の光軸から所定の距離だけ離れて配置され、前記発光面を形成する拡散板と、前記発光面における照度分布が一様になるように、前記発光面に対向して設けられた反射部材であって、前記光軸に略平行な平坦反射面と、前記光軸に対して所定の傾斜を有する傾斜反射面とを有し、前記拡散板との間で中空領域を形成し、かつ前記光源から出射された光を、前記平坦反射面及び前記傾斜反射面によりそれぞれ前記拡散板に向かって反射する反射部材と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明の第１の実施の形態に係わる発光装置１の平面図である。
【図１Ｂ】図１Aの１Ｂ−１Ｂ線に沿った断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わる反射板の形状を説明するための部分斜視図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置１Aの平面図である。
【図３Ｂ】図３Aの３Ｂ−３Ｂ線に沿った断面図である。
【図４Ａ】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置１Bの断面図である。
【図４Ｂ】発光装置１Bの配光分布特性を説明するための図である。
【図５Ａ】本発明の第１の実施の形態の第３の変形例に係る発光装置１Cの断面図である。
【図５Ｂ】発光装置１Cの配光分布特性を説明するための図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の第４の変形例に係る発光装置１Ｄの構成を説明するための部分斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の第５の変形例に係る発光装置１Eの構成を説明するための部分斜視図である。
【図８Ａ】本発明の第１の実施の形態の第６の変形例に係る発光装置１Ｆの平面図である。
【図８Ｂ】図８Aの８Ｂ−８Ｂ線に沿った断面図である。
【図９Ａ】光源についての変形例を説明するための図である。
【図９Ｂ】光源についての変形例を説明するための図である。
【図１０Ａ】本発明の第２の実施の形態に係わる発光装置１Ｇの平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Aの１０Ｂ−１０Ｂ線に沿った断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係わる発光装置１Ｇの反射部材の形状を説明するための部分斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置１Ｈの断面図である。
【図１３】従来の直下方式の２次元アレイ状のLEDによるエリア制御の例を説明するための図である。
【図１４】従来の直下方式の２次元アレイ状のLEDによるエリア制御の例を説明するための図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置１Ｉの断面図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置１Ｉの部分斜視図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態の第３の変形例に係る光源４Aの模式的斜視図である。
【図１８】導光板方式の例を示す斜視図である。
【図１９】直下方式の例を示す斜視図である。
【図２０】中空式の面照明装置の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施の形態により説明する。【００１３】
（第１の実施の形態）
図１Aは、本発明の第１の実施の形態に係わる発光装置１を説明するための平面図である。図１Bは、図１Aの１Ｂ−１Ｂ線に沿った断面図である。【００１４】
図１A及び図１Bに示す発光装置１は、中空式の平面パネル、具体的には、平面LED発光パネル(Flat LED Lighting Panel ：ＦＬ２Ｐ)であり、長方形の発光面を有する。発光装置１は、ケース２と、反射部材３と、一対の光源４と、拡散板５とを有して構成される。反射部材３は、所定の形状を有し、矩形のケース２の底面部に設けられている。一対の光源４は、対向する２つの側面部に配置され、それぞれが複数の発光素子とコリメータレンズを有する一対の光源である。一対の光源４は、互いに対向して光軸Oが一致するように設けられ、それぞれが狭角配光特性を有する光を出射する。拡散板５は、ケース２の形状に合わせてケース２の上面部に設けられている。反射部材３と拡散板５との間には、２つの中空領域６が形成される。【００１５】
発光装置１は、全体に薄い箱形であり、拡散板５の上面側の表面が、発光面５ａとなる。【００１６】
図２は、反射部材３の形状を説明するための部分斜視図である。反射部材３は、中央部に凸状の山部を有し、その山部の２つの傾斜面３ａと、その山部の裾から延びた２つの平坦面３ｂとを有する。２つの傾斜面３ａは、それぞれ、中央の山部の稜線から平坦面３ｂに向かって下がるように所定の傾斜を有する。２つの平坦面３ｂは、それぞれ、光軸Oに直交する断面において、光軸Oに対して略平行な平面部である。略平行とは、光軸Oに対してプラスマイナス１度以内であることを含む。なお、図１A、図１B及び図２（さらには、図３A以降の図においても同じ。）は、本実施の形態の発光装置１の構成をわかりやすく説明するための模式的な図であるので、各図面における各部材の寸法は、本明細書における角度の説明に必ずしも合致しないし、本発明を図示した特定の形態に限定して解釈すべきではない。【００１７】
図２に示すように、反射部材３の中空領域６側の表面は、中央部に稜線を有する緩やかな山部が形成されている。反射部材３の中空領域６側の表面は、入射した光を反射するが、傾斜面３ａと平坦面３ｂでは、反射における鏡面反射成分と拡散反射成分の割合が異なる。傾斜面３ａでは、反射光における鏡面反射成分の方が拡散反射成分よりも多く、平坦面３ｂでは、反射光における拡散反射成分の方が鏡面反射成分よりも多い。２つの平坦面３ｂと２つの傾斜面３ａの４つの表面が、下側反射面を構成する。図１Ｂに示すように、傾斜面３ａ及び平坦面３ｂから構成される下側反射面と拡散板５との間に２つの中空領域６が形成される。【００１８】
より具体的に説明する。【００１９】
平坦面３ｂは、発光面５ａに直交する断面形状において、光源４側に設けられている。すなわち、図１Bに示すように、２つの平坦面３ｂは、光源４側からそれぞれ中央に向かって延びている。そして、平坦面３ｂの反射面は、光軸Oに略平行である。略平行とは、上述したように、光軸Oに対してプラスマイナス１度以内であることを含む。【００２０】
２つの傾斜面３ａは、図１Bに示すように、かつ発光面５ａに直交する断面形状において、反射部材３の中央部に設けられている。傾斜面３ａは、光軸Oに対して所定の角度を有する直線あるいは曲線の断面形状を有する。以下、本実施の形態及び後述する各変形例において説明を簡単にするために、傾斜面３ａは、その断面形状が直線である例で説明するが、緩やかな自乗関数、緩やかなＳ字等、種々の関数の形状を有していてもよい。【００２１】
光源４は、複数の発光素子（ここではLED７）と、コリメータレンズ８で構成されている。図１A、図１B及び図２に示すように、光源４は、複数のLED７が光軸Oに直交する方向に並べられたリニア光源ユニットである。光源４において、複数のLED７は、ケース２の側壁部の内側面に沿って設けられた細長い基板９上に、直線状にすなわちリニアアレイとして実装されている。コリメータレンズ８は、例えば、アクリル、ポリカーボネート等の透明樹脂、あるいはガラスで形成された細長の部材であり、光源４の出射部近傍に配置される。ここでは、コリメータレンズ８は、全反射パラボラ断面を持つシリンドリカルレンズである。コリメータレンズ８は、直線に並んだ複数のLED７からの各出射光を、光軸（optical axis）Ｏを中心とした狭角の配光特性をもつビームとして中空領域６に向かって放射させるための光学系である。狭角配光特性は、図１Bの断面において、光源４の光軸Oに対してプラスマイナス１５度（±１５°）の範囲内の配向であることが望ましい。【００２２】
拡散板５は、各光源４からの出射光の光軸Oに平行な発光面５ａとなる平面を有する。さらに、拡散板５は、図１Ｂに示すように、光軸Oから所定の距離だけ離れて配置され、対向する一対の光源４から直接当たる光の一部をそれぞれ拡散させ、発光面５ａで発光させる。また、光源４から直接当たる光の残りは反射して反射部材３に当たる。さらに光源４から反射部材３に直接当たった光の反射光及び中空キャビティ内の高次の多重反射光は、最終的に拡散板５を通して発光面５ａを発光させる。このように、拡散板５は、光を外部へ拡散放射させる発光面５ａを形成する部材である。【００２３】
以上のように、発光装置１は、対向して配置された一対の光源４と、下側反射面を有する反射部材３と、発光面５ａを有する拡散板５を含んで構成される。そして、反射部材３の反射特性が、各光源４からの出射光の反射成分の量を決定し、それが発光面５ａにおける輝度とその均斉度に影響する。つまり、発光装置１は、発光面５ａ内の均斉度を高くするために、各光源４からの出射光の配光が狭く、反射部材３が所定の形状を有するように構成される。発光面５ａ内の輝度の均斉度を高くするためには、拡散板５の下面における照度分布が一様になるように、中空キャビティ内から照明すればよい。【００２４】
光源４の配光は狭くしなければ効率が悪くなる。そのため、冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp)などの配光の広い従来の光源をそのまま用いるのは適当ではない。薄くて均一な発光装置１を実現するために、ここでは、比較的に狭い配光特性を有するLED７等の固体発光素子と、コリメータレンズ８等のコリメータ光学系を使用するのが好ましい。【００２５】
光源４から離れた反射面ではその反射面への照射角度が浅くなり照射面積が広がる。照射面積が広がると、その広がった分だけ照度が低くなる。光源４からの出射光の配光分布(プロファイル)を、その単位立体角あたりの拡散板５及び反射面３の照射面積を一定にするように、つまり照度を一定にするように制御すれば、発光面５の輝度の均斉度は高くなる。こうするためには、光源４の配光を、出射光の角度が浅いほど、すなわち光軸Oに対する角度θが０度付近で光の強度が大きい配光プロファイルに制御する必要がある。つまり、無限に広がる平面の反射面に対しては、中心の光量が無限に大きい鋭い配光プロファイルが必要となる。たとえ有限の長さの平面でも、その長さに対応する鋭い配光分布でなければ高い均斉度の面発光を実現するのが困難である。【００２６】
そこで、各光源４からの距離が遠い下側反射面３の部分（すなわち傾斜面３ａ）を、出射光の光軸Oに対して所定の傾斜角を有するように形成する。こうすると、各光源４の配光プロファイルを実現可能な半値角に制御できる。【００２７】
以下にこれを数式で説明する。【００２８】
光源４の配光特性（図１B参照）を、式Ｉ（θ）として表現した場合、微小単位立体角Δθあたりの無限平面への照射面積Ｓは次式で表される。  
Ｓ＝ｄΔθ／ｓｉｎ２θ                ・・・式（１）
ここで、ｄは、光軸Oから反射部材３の平坦面３ｂへの垂直距離（定数）である。なお、式（１）において、図１Bの奥行き方向は、単位長さである。【００２９】
配光特性Ｉ（θ）において、θ＝９０度（すなわち、発光面に直交する方向）から４５度の方向の範囲は、距離ｄ程度だけ離れるだけであり、あまり重要ではない。少なくとも、配光特性が、θ＝４５度からＩ（θ）の半値半角程度の範囲までは、１／ｓｉｎ２θで近似される関数形に概ね一致する配光特性Ｉ（θ）を有すれば、その範囲で照射される平坦面３ｂは、光源４からの出射光により均一に照射される。【００３０】
よって、光源４の配光特性が、光軸Oに対して４５度から半値半角の範囲において、１／ｓｉｎ２θで近似される関数で表される場合において、平坦面３ｂがその範囲内に存在するように反射部材３は形成されている。【００３１】
また、上述したように、配光特性Ｉ（θ）の半値半角程度からθ=０度（光軸O）付近までは、１／ｓｉｎ２θの配光に追随できる配光を実現することは困難である。これは、光軸Oの中央部で無限に伸びるシャープな配光が得られないからである。従って、配光特性Ｉ（θ）の半値半角程度からθ=０度（光軸O）付近までの出射光を受ける反射面には傾斜を持たせ、微小単位立体角Δθあたりの照度が一定になるように、傾斜面３ａが設けられている。すなわち、傾斜面３ａでは、配光特性Ｉ（θ）の半値半角程度からθ=０度（光軸O）付近までの出射光を受ける反射面の傾斜角度は、実現可能な配光特性Ｉ（θ）に合わせた角度になっている。【００３２】
一方、上側の拡散板５は発光面５ａを形成する平板である。上述したように、光源４からの直接光は、光源４からの距離が遠い部分では、拡散板５の下面における照度が小さくなり、発光面５ａにおける均斉度が低下する。【００３３】
拡散板５に傾斜面を設けることも考えられるが、一般的な平面を有しない専用の拡散板を用意する必要があるため、コストが上昇する。また、発光面５ａそのものに厚さムラや形状変化があると、発光面の均斉度を高くすることが困難である。よって、拡散板５は、平板の方がよい。【００３４】
そこで、本実施の形態では、このような光源４から遠い部分の照度低下分を補償するために、反射部材３の傾斜面３ａにおいて鏡面反射成分を拡散反射成分に付加する。すなわち、光源４から遠い側の傾斜面３ａでは鏡面反射成分が増えるように構成する。発光面５ａにおいて一様な分布を得るためには、上述した拡散反射成分と鏡面反射成分の割合も考慮して、反射部材３における傾斜面３ａの傾斜を決定する。【００３５】
例えば、平坦面３ｂでは、鏡面反射成分よりも、拡散反射成分の割合は大きくし、傾斜面３ａでは、光源４から離れるにつれて、徐々に鏡面反射成分の割合が大きくなって途中から鏡面反射成分と拡散反射成分の割合が逆転していくような反射特性を、反射部材３にもたせてもよい。拡散反射成分と鏡面反射成分の割合は、例えば反射面における金属の蒸着量を変えたり、表面粗さの程度を位置によって変えるようにして調整することができる。【００３６】
以上のように、上述した発光装置１によれば、中空式の面状の発光装置において、その装置が薄く、かつ発光面５ａにおける輝度分布を一様にすることができる。【００３７】
（変形例）
次に上述した第１の実施の形態の複数の変形例を説明する。なお、以下の各変形例において、上述した第１の実施の形態と同じ構成要素については、同じ符号を付し説明は省略し、異なる構成について主として説明する。【００３８】
（第１の実施の形態の第１の変形例）
図３Aは、本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置１Aの平面図である。図３Bは、図３Aの３Ｂ−３Ｂ線に沿った断面図である。【００３９】
本変形例では、反射部材３Aの２つの傾斜面３ａAの接する稜線部２１の高さ、すなわち底面部から稜線部２１までの距離が、底面部から光軸Oまでの距離と同程度、またはそれよりも大きくなるように、反射部材３Aが形成されている。すなわち、２つの傾斜面３ａAは、各光源４の光軸Oと交わるように配置されている。【００４０】
一対の光源４の一方からの出射光あるいは傾斜面３ａAからの一次鏡面反射光が、対向する他方の光源４に直接入光したり、対向する他方の光源４が設けられているケース２の側面部に入光すると、発光効率が低下する。他方の光源４あるいは側面部による光の吸収あるいは迷光も損失要因となるからである。【００４１】
そこで、本変形例の発光装置１Aでは、反射部材３Aの山の頂部をつないだ稜線の光軸Oからの距離は、光軸Oから拡散板５までの距離duの半分以上、すなわちdu／２以上としている。その結果、図３A及び図３Bに示すように、一対の光源４からの出射光の一部は、反射部材３の頂部である稜線部２１を超えることがあっても、対向する光源４あるいはその側面部に直接入光することがなくなる。そして、稜線部２１と拡散板５の間には空間ができるように、反射部材３Aは形成されている。【００４２】
すなわち、２つの傾斜面３ａAの接する稜線部２１は、一対の光源４からの光を、互いに対向する一対の光源４に当てないように遮る。その結果、一方の光源４からの光は、他方の光源４等に直接当たることなく、他方の光源４の近傍まで照射されるので、発光面５ａにおいて、より一様な照度分布を得ることができる。【００４３】
以上のような構成により、発光装置１Aでは、発光効率の低下を防ぐことができる。【００４４】
（第１の実施の形態の第２の変形例）
図４Aは、本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置１Bの断面図である。図４Bは、発光装置１Bの配光分布特性を説明するための図である。【００４５】
本変形例では、拡散板５Aが、中空領域６から拡散板５Aの外側（図４Aでは下側）に向かって中央部が凸状に膨らんだ形状を有している。言い換えると、拡散板５Aは、反射部材３の山部の稜線に直交する断面の形状において、中央部が外側に凸状となる湾曲形状を有する。【００４６】
拡散板は、図１Bあるいは図３Bに示すように平らな平面である方が低コストで望ましいが、発光装置をオフィスあるいは住宅の室内の照明装置として応用する場合、照明装置からの配光が広い方が望まれる、あるいは好まれる傾向がある。【００４７】
そこで、図４Aに示すように、本変形例の発光装置１Bでは、拡散板５Aは、発光面の出射光の配光が広がるように、反射部材３の山部の稜線に直交する断面の形状において、中央部が外側に凸状に膨らんだ湾曲形状を有する。【００４８】
その結果、図４Bに示すように、天井３１に取り付けられた発光装置１Bの配光特性は、図１Bあるいは図３Bの場合の特性３２よりも、光軸O方向に広がった特性３３となるので、発光装置１Bは、照明装置として好適となる。【００４９】
（第１の実施の形態の第３の変形例）
図５Aは、本発明の第１の実施の形態の第３の変形例に係る発光装置１Cの断面図である。図５Bは、発光装置１Cの配光分布特性を説明するための図である。【００５０】
本変形例では、拡散板５Bは、中央部は平らな平板であるが、それぞれ光源４のある２つの端部において傾斜を有する角部５Baを有している。すなわち、拡散板５Bは、反射部材３の山部の稜線に直交する断面の形状において、光軸Oに平行に延在する中央部分と、光軸Oに対して所定の角度を有して延在する両端部分とを有する形状である。【００５１】
本変形例の発光装置１Cも、第２の変形例に係る発光装置１Ｂと同様に、オフィスあるいは住宅の室内の照明装置として応用する場合、照明装置からの配光が広い方が望まれる、あるいは好まれる場合に好適である。【００５２】
図５A及び図５Bに示すように、拡散板５Bは、全体的には平板の形状であるが、２つの端部に、所定の角度を有する角部５Baを有するので、発光装置１Cの配光特性は、図１Bあるいは図３Bの場合よりも、光軸O方向において一部分が広がったスカート部分を有する特性３４となるので、発光装置１Cは、照明装置として好適となる。【００５３】
なお、上述した例では、拡散板５Bの角部５Baは、矩形の拡散板５Bの２つの端部すなわち２つの辺部に設けられているが、矩形の拡散板５Bの４つの辺部に設けてもよい。【００５４】
（第１の実施の形態の第４の変形例）
図６は、本発明の第１の実施の形態の第４の変形例に係る発光装置１Dの構成を説明するための部分斜視図である。【００５５】
上述した実施の形態及び各変形例に係る発光装置は、面発光する発光面を有するが、本変形例の発光装置１Dは、発光面における発光が線発光である発光装置である。【００５６】
細長いケース４２の両端の側面部の内側に、それぞれ、基板４９上に設けられた発光素子（図示せず）と、その発光素子の出射光側に配置されたレンズ状のコリメータレンズ４８とを有する、２つの光源４４が設けられている。各光源４４は、一つのLEDと一つの通常のコリメータレンズから構成されている点光源の光源ユニットである。なお、図６において、ケース４２の長手方向の側面は、省略されて図示されていない。上面には、細長の板状の拡散板４５が設けられている。【００５７】
また、発光装置１Dの光源４４の光軸に沿った断面形状は、上述した図１Bあるいは図３Bに示す形状と同一である。特に、反射部材４３は、長手方向における断面形状が、上述した図１Bあるいは図３Bに示す反射部材３あるいは３Aと同じ形状を有している。ケース４２、反射部材４３、傾斜面４３ａ、平坦面４３ｂ、拡散板４５、中空領域４６、及びコリメータレンズ４８が、それぞれ、ケース２、反射部材３、傾斜面３ａ、平坦面３ｂ、拡散板５、中空領域６、及びコリメータレンズ８に相当する。【００５８】
発光装置１Dは、全体に薄い板形であり、幅の狭い拡散板４５の上面部が発光面４５ａとなって、線発光する。【００５９】
本変形例の発光装置１Dによっても、中空式の線状の発光装置において、その装置が薄く、かつ発光面４５ａにおける輝度分布を一様にすることができる。特に、本変形例の発光装置１Dは、画像をスキャンするスキャナ装置等の光源に応用することができる。【００６０】
（第１の実施の形態の第５の変形例）
図７は、本発明の第１の実施の形態の第５の変形例に係る発光装置１Eの構成を説明するための部分斜視図である。【００６１】
上述した実施の形態及び各変形例に係る発光装置は、矩形の発光面を有する線状あるいは面状の発光をする発光装置であったが、本変形例の発光装置１Eは、発光面が円形の発光装置である。【００６２】
平面的に見たときに円形のケース５２の底面の中央部に、円錐形状部を有する反射部材５３が配置されている。反射部材５３は、中央部の傾斜面５３ａと、その周囲に設けられた円環状の平坦面５３ｂとを有する。【００６３】
ケース５２の円環状の側面部の内周面全体に亘って、図示しない基板上に設けられた発光素子である複数のLED５７が反射部材５３の中央部に向かって光を出射するように設けられている。言い換えると、複数のLED５７は、互いに光軸が同一平面内の一点で交差する方向に円環状に設けられ、複数のLED５７のそれぞれがその一点に向かって狭角配光特性の光を出射する。【００６４】
そのために、複数のLED５７の内周側には、円環状のコリメータレンズ５８が、各LED５７からの出射光を、ケース５２の中心に集光するように配置されている。【００６５】
ケース５２の上面には、円板状の拡散板５５が設けられ、反射部材５３と拡散板５５の間には、中空領域５６が形成される。【００６６】
具体的には、拡散板５５は、ケース５２の底面から所定の距離だけ離れて配置された円形の部材であり、各LED５７から出射光を受けて外部に拡散放射する、ＬＥＤ５７の光軸に平行な発光面５５ａを有する。【００６７】
発光装置１Eの図７の１Ｂ−１Ｂ（３Ｂ−３Ｂ）線に沿った断面は、上述した図１B（あるいは図３B）と同様である。ケース５２、反射部材５３、傾斜面５３ａ、平坦面５３ｂ、拡散板５５、中空領域５６、LED５７、及びコリメータレンズ５８が、それぞれ、ケース２、反射部材３、傾斜面３ａ、平坦面３ｂ、拡散板５、中空領域６、LED７、及びコリメータレンズ８に相当する。【００６８】
従って、本変形例の発光装置１Eによっても、装置が薄く、かつ円形の発光面５５ａにおける輝度分布を一様にすることができる中空式の面状の発光装置を実現することができる。本変形例の発光装置１Eは、例えば、通常のオフィスあるいは住宅用の円形照明装置だけでなく、信号機、自動車のスピードメータ等への応用も可能である。【００６９】
（第１の実施の形態の第６の変形例）
図８Aは、本発明の第１の実施の形態の第６の変形例に係る発光装置１Ｆの平面図である。図８Bは、図８Aの８Ｂ−８Ｂ線に沿った断面図である。【００７０】
本変形例は、矩形のケース６２の一側面部の内側にアレイ状の光源４が設けられ、対応する反対側の側面部の内側であって、反射部材６３Aの端部２１Ａの上方には発光装置内部に対して鏡面を配した反射鏡７１が設けられている。【００７１】
具体的には、本変形例においても、反射部材６３Aの傾斜面６３ａAは、反射鏡７１に向かって平坦面６３ｂから徐々に、立ち上がっていく傾斜面を有する。反射部材６３Aの傾斜面６３ａA側の端部２１Aの高さ、すなわち底面部から端部２１Aまでの距離が、底面部から光軸Oまでの距離以上になるように、反射部材６３Aは形成されている。ここでは、反射部材６３Aの傾斜面６３ａA側の端部２１Aは、光軸Oから拡散板５までの距離duの1/2以上である。【００７２】
そして、図８A及び図８Bに示すように、発光装置１Fにおいて、光源４は片側配置で、対向する反対側に光源は存在しない。その代わりに、対向する傾斜面６３の端部２１Ａの上方には反射鏡７１が配置されている。反射鏡７１は、光源４の設けられた側面部に対向する側面部に、拡散板５の平面に直交し、かつアレイ状の光源４に平行な平面上に設けられている。【００７３】
反射鏡７１は、端部２１Aから拡散板５の間に配置され、その配置は、反射鏡７１によって、図３Bの構成と同じになるような鏡像配置を形成する。その結果、反射鏡７１に当たった光は、光源４に直接戻ることなく、拡散板５に当たるので損失を抑えることができる。【００７４】
よって、本変形例によれば、効率の良い面状の発光装置を実現することができる。【００７５】
なお、上述した本変形例の発光装置１Fは、発光面における発光が面発光の例であるが、図６に示すような発光面の発光が線発光とするようにしてもよい。【００７６】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態において、上述した第１の実施の形態と同じまたは対応する構成要素については、同じ符号を付して説明する。【００７７】
図１０Aは、本発明の第２の実施の形態に係わる発光装置１Ｇの平面図である。図１０Bは、図１０Aの１０Ｂ−１０Ｂ線に沿った断面図である。図１１は、本発明の第２の実施の形態に係わる発光装置の反射部材の形状を説明するための部分斜視図である。【００７８】
図１０A及び図１０Bに示す発光装置１Gは、中空式の平面パネル、具体的には、平面LED発光パネル(Flat LED Lighting Panel： FL2P)であり、矩形の発光面を有する。発光装置１Gは、反射部材３と、光源４と、拡散板５とを有して構成される。【００７９】
反射部材３は、拡散板５側から平面的に見たときに、矩形の形状であって、周囲に４つの傾斜面３ａと、中央部にその４つの傾斜面３ａに囲まれた平坦面３ｂとを有する。反射部材３は、発光装置１Gの底面側に配置されている。光源４は、発光装置１Gを平面的に見たときに、平坦面３ｂの中央部に配置されている。反射部材３と拡散板５との間には、中空領域６が形成される。【００８０】
発光装置１Gは、全体に薄い箱形であり、拡散板５の上面側の表面を発光面５ａとして発光する。【００８１】
光源４は、１つの発光素子であるLED７と、LED７からの光を拡散板５に平行な平面内において放射状に出射させるための光学部材１０８を有している。光学部材１０８は、横方向配光変換コリメータ光学系である。LED７と光学部材１０８は、基板９上に、光学部材１０８の中心にLED７が位置するように設けられている。なお、光学部材１０８に光を出射するLED７は、１つでなく複数であってもよい。【００８２】
図１０Bと図１１に示すように、反射部材３は、中央部が下がって、発光面５ａに直交する断面の内部形状は台形形状を有する。図１１に示すように、反射部材３の拡散板５側に、光源４の設けられた中央部が矩形の平坦面３ｂと、その平坦面３ｂを囲む４つの傾斜面３ａとを有する。【００８３】
４つの傾斜面３ａは、それぞれの平坦面３ｂの４つの辺部から、反射部材３の辺縁部に向かって、拡散板５に近づくような傾斜を有する。平坦面３ｂは、光源４からの出射光の光軸を結んで形成される面（以下、光軸面ともいう）Oに対して略平行な平面である。略平行とは、光軸面Oに対してプラスマイナス１度以内であることを含む。なお、図１０A、図１０B及び図１１（さらには、図１２以降の図においても同じ。）は、本実施の形態の発光装置１Gの構成をわかりやすく説明するための説明するための模式的な図であるので、各図面における各部材の寸法は、本明細書における角度の説明に必ずしも合致しないし、本発明を図示した特定の形態に限定して解釈すべきではない。【００８４】
図１１に示すように、反射部材３は、中央部に平坦面３ｂが形成されている。平坦面３ｂとその周囲に配された４つの傾斜面３ａは、連続してつながっている。１つの平坦面３ｂと４つの傾斜面３ａにより下側反射面が構成される。下側反射面と拡散板５との間には中空領域６が形成される。【００８５】
そして、各傾斜面３ａの外周部には、最高辺縁部２１A、すなわち傾斜面３ａの最も拡散板５に近い位置の部分２１Aから拡散板５までの間に、鏡面の反射鏡１０が設けられている。【００８６】
より具体的に説明する。  
反射部材３は、光源４からの出射光を反射させるための反射面を拡散板５側に有する反射部材であり、その反射面と拡散板５との間に中空領域６が形成される。【００８７】
光源４は、発光素子としてのLED７からの光を、横方向配光変換コリメータ光学系である光学部材１０８によって、拡散板５に平行な光軸面Oを中心とした狭角配向特性を有する光として放射状に出射する。そのため、光源４では、上面方向に発光するLED７の光の配光成分の多くを、図１０Bにおいて横方向の配光で放射状に出射するために、配光を変換する横方向配光変換コリメータ光学系である光学部材１０８が、LED７に被せるように設けられている。狭角配向特性は、図１０Bの断面において、光源４の光軸に対してプラスマイナス１５度（±１５°）の範囲内の配向であることが望ましい。【００８８】
図１０Bと図１１に示すように、平坦面３ｂは、発光面５ａに直交する断面形状において、発光面５ａにおける照度分布が一様になるように、光源４付近側に設けられている。そして、平坦面３ｂの反射面は、光軸面Oに略平行である。略平行とは、上述したように、光軸面Oに対してプラスマイナス１度以内であることを含む。【００８９】
各傾斜面３ａは、図１０Bと図１１に示すように、反射部材３において、平坦面３ｂの周囲に形成されており、各傾斜面３ａは、光軸面Oに対して所定の角度を有して延在する直線あるいは曲線を断面とする傾斜を有する。以下、本実施の形態及び後述する各変形例において説明を簡単にするために、傾斜面３ａは、その断面形状が直線である例で説明するが、緩やかな自乗関数、緩やかなＳ字等、種々の関数の形状を有していてもよい。【００９０】
拡散板５は、光軸面Oに平行な発光面５ａを有する。さらに、拡散板５は、図１０Bに示すように、光軸面Oから所定の距離だけ離れて配置され、中空キャビティ内の光を受けて拡散放射する発光面５ａを形成する部材である。【００９１】
以上のように、発光装置１Gは、光源４と、下側反射面を有する反射部材３と、発光面５ａを有する拡散板５を含んで構成される。薄くて均一な発光装置１Gを実現するために、ここでは、狭角配光特性を有する光源４が使用される。そして、反射部材３の反射特性が、光源４からの出射光の反射成分の量を決定し、発光面５ａにおける輝度とその均斉度に影響する。つまり、発光装置１Gは、発光面５ａ内の輝度の均斉度を高くするために、光源４からの出射光の配光が狭く、反射部材３が所定の形状を有するように構成される。発光面５ａ内の均斉度を高くするためには、拡散板５の下面における照度分布が一様になるように、中空キャビティ内から照明すればよい。【００９２】
光源４から離れた反射面ではその反射面への照射角度が浅くなり照射面積が広がる。照射面積が広がると、その広がった分だけ照度が低くなる。光源４からの出射光の配光分布（プロファイル）を、その単位立体角あたりの拡散板５及び反射面の照射面積を一定にするように、つまり照度を一定にするように制御すれば、発光面の輝度の均斉度は高くなる。これには、光源４の配光を、出射光の角度が浅いほど、すなわち光軸あるいは光軸面Oに対する角度θが０度付近では、光の強度が大きい配光プロファイルに制御する必要がある。つまり、無限に広がる平面の反射面に対しては、中心の光量が無限に大きい鋭い配光プロファイルが必要となる。たとえ有限の長さの平面でも、その長さに従って鋭い配光分布でなければ高い均斉度の面発光を実現するのが困難である。そこで、光源４からの距離が遠い下側反射面３の部分（すなわち傾斜面３ａ）を、出射光の光軸あるいは光軸面Oに対して所定の傾斜角を有するように形成する。こうすると、光源４の配光プロファイルを実現可能な半値角に制御できる。【００９３】
以下にこれを数式で説明する。【００９４】
光源４の配光特性（図１０B参照）を、式Ｉ（θ）として表現した場合、微小単位立体角Δθあたりの無限平面への照射面積Ｓは次式で表される。【００９５】
Ｓ＝ｄΔθ／ｓｉｎ２θ                ・・・式（２）
ここで、ｄは、光軸面Oから反射部材３の平坦面３ｂへの垂直距離（定数）である。なお、式（２）において、図１０Bの奥行き方向は、単位長さである。【００９６】
配光特性Ｉ（θ）において、θ＝９０度（すなわち、発光面に直交する方向）から４５度の方向の範囲は、距離ｄ程度だけ離れるだけであり、あまり重要ではない。少なくとも、配光特性が、θ＝４５度からＩ（θ）の半値半角程度の範囲までは、１／ｓｉｎ２θで近似される関数形に概ね一致する配光特性Ｉ（θ）を有すれば、その範囲で照射される平坦面３ｂは、光源４からの出射光により均一に照射される。【００９７】
よって、光源４の配光特性が、光軸面Oに対して４５度から半値半角の範囲において、１／ｓｉｎ２θで近似される関数で表される場合において、平坦面３ｂがその範囲内に存在するように反射部材３は形成されている。【００９８】
また、上述したように、配光特性Ｉ（θ）の半値半角程度からθ=０度（光軸）付近までは、１／ｓｉｎ２θの配光に追随できる配光を実現することは困難である。これは、光軸面Oの中央部で無限に伸びるシャープな配光が得られないからである。従って、配光特性Ｉ（θ）の半値半角程度からθ=０度（光軸面O）付近までの出射光を受ける反射面には傾斜を持たせ、微小単位立体角Δθあたりの照度が一定になるように、傾斜面３ａが設けられている。すなわち、傾斜面３ａでは、配光特性Ｉ（θ）の半値半角程度からθ=０度付近までの出射光を受ける反射面の傾斜角度は、実現可能な配光特性Ｉ（θ）に合わせた角度になっている。【００９９】
一方、上側の拡散板５は発光面５ａを形成する平板である。上述したように、光源４からの直接光は、光源４からの距離が遠い部分では、拡散板５の下面における照度が小さくなり、発光面５ａにおける均斉度が低下する。【０１００】
拡散板５に傾斜面を設けることも考えられるが、一般的な平面を有しない専用の拡散板を用意する必要があるため、コストが上昇する。また、発光面５ａそのものに厚さムラや形状変化があると、発光面の均斉度を高くすることが困難である。よって、拡散板５は、平板の方がよい。【０１０１】
そこで、本実施の形態では、このような光源４から遠い部分の照度低下分を補償するために、反射部材３の傾斜面３ａにおいて鏡面反射成分を拡散反射成分に付加する。すなわち、光源４から遠い側の傾斜面３ａでは鏡面反射成分が増えるように構成する。発光面５ａにおいて一様な分布を得るためには、上述した拡散反射成分と鏡面反射成分の割合も考慮して、反射部材３における傾斜面３ａの傾斜を決定する。【０１０２】
例えば、平坦面３ｂでは、鏡面反射成分よりも、拡散反射成分の割合は大きくし、傾斜面３ａでは、光源４から離れるにつれて、徐々に鏡面反射成分の割合が大きくなって途中から鏡面反射成分と拡散反射成分の割合が逆転していくような反射特性を、反射部材３にもたせてもよい。拡散反射成分と鏡面反射成分の割合は、例えば反射面における金属の蒸着量を変えたり、表面粗さの程度を位置によって変えるようにして調整することができる。【０１０３】
以上のように、上述した発光装置１Gによれば、中空式の面状の発光装置において、その装置が薄く、かつ発光面５ａにおける輝度分布を一様にすることができる。【０１０４】
（変形例）
次に上述した第２の実施の形態の複数の変形例を説明する。なお、以下の各変形例において、上述した第２の実施の形態と同じ構成要素については、同じ符号を付し説明は省略し、異なる構成について主として説明する。【０１０５】
（第２の実施の形態の第１の変形例）
図１２は、本発明の第２の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置１Hの断面図である。【０１０６】
本変形例の発光装置１Hは、上述した第２の実施の形態に係る発光装置１Ｇを、２×２の２次元マトリクス状に複数並べて発光面を大きくした発光装置である。４つの発光装置１Ｇは、各発光面５ａが同一平面内に位置するように並列に連結されて設けられる。図１２は、その場合の２つの発光装置１Ｇの断面図である。発光装置１Hは、中空反射平面ローカルパネル(Flat LED Local Lighting Panel： FL3P)としての発光装置１Ｇを複数用いている。【０１０７】
本変形例の発光装置１Hは、上述した第２の実施の形態の発光装置１Ｇを複数、タイル張りのようにシームレスに接続し、より発光面の面積の大きい平面発光装置を実現したものである。【０１０８】
複数の発光装置１Ｇをマトリックス状に並べて発光装置１Hのような大きな発光面が実現できるのは、各発光装置１Ｇにおいて、光源４が中心に位置し、傾斜面３ａの反射鏡１０が外周側に位置するようにしているからである。【０１０９】
特に、反射鏡１０により隣接する他の発光装置１Ｇへ漏れ光が遮断されるため、発光装置１Hは、エリア制御バックライト装置に応用した場合に、大きな効果を発揮する。【０１１０】
ここで、直下方式のバックライト装置におけるエリア制御(local area dimming)の例を説明する。【０１１１】
エリア制御バックライト装置は、液晶表示装置（以下、LCDという。LCD：Liquid Crystal Display）のコントラストが悪いという欠点を補い、かつ消費電力を制御するために考案された装置である。【０１１２】
LCDでは黒状態においても、バックライトが全点灯している。加えて、液晶は黒状態でも透過率はゼロにできないために、全点灯しているバックライト光が透過してしまう。【０１１３】
従って、コントラストは、概ね1000：1 以下でしか実現することができない。人間の眼は、コントラストを対数的に認識するため、この程度のコントラストでは不十分である。また、全点灯しているため、黒状態でも電力を下げられない。つまり、電力が無駄に消費されている。【０１１４】
エリア制御は、基本的にLEDを２次元アレイ状に配置したバックライト装置の特長的な制御である。すなわち、暗い映像信号の部分（ローカルエリア）を階調的に暗くすると、コントラストが増大する。これにより、コントラストを1000,000：1程度にドラスティックに向上させることができる。また、暗い画素の多寡にもよるが、その結果、消費電力も大幅に低減できる。このエリア制御の技術は、長尺の冷陰極管（CCFL：Cold Cathode Fluorescent Lamp）を用いたバックライト装置には適用できず、LEDを用いたバックライト装置において実現できるものである。【０１１５】
例えば、映像信号よりも大きめのローカルエリア（以下単に「エリア」ともいう。）でも十分な効果が得られるので、バックライト画面が100から500程度のエリアに分割される。そして、各エリアから隣接エリアに対して、どの程度の光を拡散、つまり漏洩させるかが、良質な映像を実現するためには重要である。【０１１６】
隣接するエリアとの境界がクリア過ぎると、実際の映像の境界とマッチしない。つまり、本来明るい部分が暗くなったり、暗い部分が明るくなったりして、不自然な映像となる。また、光が隣接エリアを超えて、その次のエリアまで遠くに漏れると、映像が暈けてしまい、コントラストが低くなる。つまり、エリア内も含め、隣接エリアに自然に光が拡散するように調整する必要がある。一方で、全点灯する場合は、隣接領域との均一性を確保しなければならない。このように、エリア制御の光拡散の制御は非常にデリケートである。【０１１７】
図１３と図１４は、従来の直下方式の２次元アレイ状のLED２０１によるエリア制御の例を説明するための図である。直下方式は、底面部の基板に複数のLED２０１がマトリックス状に並べられている。実際には、複数のLED２０１が一つのエリアとしてまとめて駆動されるが、ここでは説明の簡単のために、一個のLED２０１が一つのエリアに対応する例が示されている。隣接するエリアへの光の拡散は、LED自身の配光と拡散板２０３までの高さによって規定される。図１３に示すように、拡散板２０３までの高さが低く、LED２０１により照射される範囲Rが狭くなるような場合、点光源であるLED２０１が粒状に見えてしまい、全点灯した場合の均一性が損なわれてしまう。【０１１８】
これを避けるため、図１４に示すように、全体を厚くして拡散板２０３までの距離を稼がなければならない。しかし、拡散板２０３までの高さを高くしすぎると、LED横方向の配光成分が遠くのエリアにまで到達して、映像のコントラストが低下してしまう。【０１１９】
従って、従来のエリア制御バックライト装置では、LED２０１光源の配光特性を含めて、全体を薄く保ちながら、エリア制御に合った所望の隣接領域の拡散板への自然な光の拡散を実現するのは困難であった。【０１２０】
これに対して、図１２に示すように、複数の発光装置１Ｇをタイル状に並べた発光装置１Hによれば、発光面５ａが広く、かつ、装置全体が、従来装置に比べて、薄くかつ軽い、エリア制御も容易な発光装置を実現することができる。【０１２１】
なお、図１２は、２×２のマトリックスの例であるが、マトリックスは、ｍ×ｎ（ｍ、ｎは、それぞれ２以上の整数）のマトリックスでもよい。【０１２２】
（第２の実施の形態の第２の変形例）
図１５は、本発明の第２の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置１Iの断面図であり、図１６は、発光装置１Iの部分斜視図である。【０１２３】
本変形例の発光装置１Iは、第１の変形例における反射鏡１０を除去し、複数の発光装置１Ｇの中空領域６が連通するように、接続された複数の発光装置１Ｇ間に所定の空間が形成されるように、構成されている。【０１２４】
なお、図１０B、図１２、及び図１５において、傾斜面３ａ及び平坦面３ｂは、第１の実施の形態の図８Bの傾斜面６３ａA及び平坦面６３ｂと略同じ断面形状を有する構造となっている。【０１２５】
第１の変形例の発光装置１Hにおいては、複数の発光装置１Ｇの境界に反射鏡１０があるため、拡散板５にスジが発生する場合がある。本第２の変形例は、これに対し、反射鏡１０を除去し、その部分を、所定の空間としての窓部２０としたものである。【０１２６】
この窓部２０は、発光装置１Ｇ間に所定の空間を形成し、その窓部２０の大きさによって、上述したスジの発生を防止するだけでなく、隣接するエリアを構成する発光装置１Ｇへの光の漏れあるいは拡散を制御することができる。この効果は、特に、上述したエリア制御バックライト装置の場合に、有効である。【０１２７】
また、窓部２０の大きさは、反射部材３の最も高い位置すなわち最も拡散板５に近い部分（以下、最高辺縁部という）２１Bにより規定される。光軸面Oと拡敷板の距離duの少なくとも1/3の距離だけ最高辺縁部２１Bが光軸面Oから拡散板５側に位置するようにすれば、光源４からの直接光は、隣接する２つの発光装置１Ｇ間の境界の最高辺縁部２１Bの山部にブロックされて隣接エリアよりさらに向こうの隣接エリアには到達しない。【０１２８】
このように、傾斜面３ａの山部の最高辺縁部２１Bによって、窓部２０の効果は概ね制御することができる。さらに細かい拡散板５表面の光拡散プロファイルは、反射部材３の傾斜面３ａの傾斜関数のプロファイル、鏡面反射成分と拡散反射成分の比、さらには光源４の配光により調整することもできる。【０１２９】
特に、エリア制御バックライト装置の場合、各光源４は独立して駆動されて、エリア毎に調光制御され、また、全点灯したときは、窓部２０を介しての相互光拡散の結果として、複数の発光装置１Ｇが連結されてなるバックライト全面においての高い均斉度を実現することができる。そして、その場合、傾斜面３ａの最高辺縁部２１Ｂの位置、反射部材３の傾斜関数のプロファイル、鏡面反射成分と拡散反射成分の比、光源４の配光も、この相互拡散の結果を考慮して調整される。【０１３０】
（第２の実施の形態の第３の変形例）
図１７は、本発明の第２の実施の形態の第３の変形例に係る光源４Aの模式的斜視図である。【０１３１】
上述した第２の実施の形態及び第２の実施の形態の各変形例に係る発光装置１Ｇ，１H、１Iは、光源４は、上面方向に発光するLED７の光の配光成分の多くを、横方向の配光すなわち拡散板５に平行な方向の配光に変換する横方向配光変換コリメータ光学系である光学部材１０８を、LED７に被せるように構成されている。【０１３２】
これに対して、本変形例の光源４Aは、サイドビュー型のLED７Aを４つ使用したものである。本変形例によれば、光源４Aの場合、LEDの数は複数になるが、上記のような光学系は、不要とすることができる。【０１３３】
（その他の変形例）
図９Ａ及び図９Ｂは、光源についての変形例を説明するための図である。【０１３４】
上述した第１及び第２の実施の形態及びその各変形例において、光源としてLEDを用いる例を説明したが、蛍光体を用いた白色LEDを用いる場合、蛍光体がLEDパッケージの透明樹脂中に全体に分布している場合がある。【０１３５】
図９Ａは、蛍光体が樹脂内に全体に分布しているLEDの構成を示す断面図である。基板８１上に設けられたLEDチップ８２は、透明樹脂８３により覆われている。透明樹脂８３は、内部全体に蛍光体８４が含まれている。【０１３６】
蛍光体がLEDパッケージの透明樹脂中に全体に分布している場合、LEDパッケージから出射する光は、点光源と見なせなくなる。結果として、コリメータレンズ等の光学系を用いた場合に、色収差（chromatic aberration）を発生したり、レンズを大きくする必要性が生じたりして、本発明の所期の効果の実現が難しくなる。【０１３７】
例えば、LEDチップ８２が青色LEDで、蛍光体８４が黄色の蛍光体（YAG等）である場合、両方の発光を合成して疑似白色（Pseudo-white）を実現する。その場合、点光源に近い青色LEDのチップ８２と、透明樹脂８３内で広い範囲に分布する黄色の蛍光体８４により、光学系を通って出力された光には、色分離(spatial color separation)が生じる。すなわち、発光領域サイズのミスマッチに起因する色分離により、照射平面上で、大きな周期で縞状の黄色と青色の色むらが生じてしまう。【０１３８】
そこで、このような色むらを生じさせないために、光源のLEDパッケージは、図９Bに示すような構成にするのが好ましい。【０１３９】
図９Bに示すLEDパッケージでは、LEDチップ８２ａは、蛍光体８４ａがLEDチップの表面上にコーティングされたチップであり、透明樹脂８３がそのLEDチップ８２ａを覆っている。このようなLEDチップ８２ａの表面は、蛍光体整合コーティングプロセス（Conformal Phosphor Coating Process）により蛍光体８４ａがコーティングされている。【０１４０】
すなわち、光源４における発光素子としてLEDチップ８２ａは、その表面に蛍光体８４ａが設けられ、その上にLEDチップ８２ａと蛍光体８４ａを覆うように透明樹脂８３が設けられている。【０１４１】
このようなLEDパッケージを用いることによって、LEDチップ８２ａ自体の色と蛍光体８４ａの色は同じ位置で混ざるので、LEDパッケージからから出射する光は光学系を通しても色分離が生じない。その結果、チップサイズの微小な白色光源となる。小さなコリメータレンズで狭い配光に変換できるため、上述した第１及び第２の実施の形態及びその各変形例の発光装置を、色むら(Chromatic mura)を生じることなく薄くすることかできる。【０１４２】
なお、上述したLEDパッケージでは、蛍光体８４ａは、LEDチップ８２ａの表面に設けられているが、蛍光体８４ａは、LEDチップ８２ａの表面ではなく、ごく近傍に設けるようにしてもよい。【０１４３】
以上説明した各実施の形態及び各変形例の発光装置は、発光面において輝度分布が一様の装置であり、例えば、発光面における均斉度の高いバックライト装置に応用できるだけでなく、通常の照明装置にも応用できるものである。【０１４４】
なお、光源としては、単色のLEDではなく、RGB等の複数のLEDを交互に並べて混合させた光源を用いてもよい。【０１４５】
さらになお、上述した各実施の形態及び各変形例では、光源の発光素子としてLEDが用いられているが、レーザダイオード（LD）等でもよい。【０１４６】
また、上述した各実施の形態及び各変形例において説明した原理を用いて、発光面が一様の輝度分布を有する発光装置を実現することが可能である。つまり、反射板の傾斜、鏡面反射と拡散反射の成分比率、各光源の配光分布等を調整することにより、一様の輝度分布を実現することができる。よって、上述した各実施の形態及び各変形例の発光装置は、種々の装置に適用することができる。【０１４７】
例えば、上述した各実施の形態及び各変形例に係る中空型の線状もしくは面状の発光装置は、液晶ディスプレイ(LCD)のバックライト光源、一般照明、業務用各種照明、画像スキャン用光源等に応用することができる。例えば、上述した各実施の形態及び各変形例に係る発光装置を用いた液晶表示装置、TVセット及び照明装置は、軽量で、薄型とすることができ、かつ発光面内の均斉度を高くすることもできるので、大幅な性能向上を図ることができる。【０１４８】
特に、上述した第２の実施の形態及び第２の実施の形態の各変形例に係る中空型の面状の発光装置は、複数並べて大きな発光面を有する発光装置におけるエリア制御にも好適であり、エリア同士の自然な光拡散が可能である。【０１４９】
本発明は、上述した各実施の形態及び各変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。【０１５０】
本出願は、２００８年４月１１日に日本国に出願された特願２００８−１０３９９０号及び２００８年４月１１日に日本国に出願された特願２００８−１０３９９１号に基づいて優先権を主張するものであり、上記基礎出願の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に参照して組み入れる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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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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【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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【国際調査報告】
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