(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央反射部と、前記中央反射部と同心状に所定の間隔を隔てて形成された複数の環状反射部とを備え、前記中央反射部と前記環状反射部との間および前記複数の環状反射部間には開口部が形成された、指向性の強い点光源と共に使用するための光学反射板であって、
前記中央反射部と前記環状反射部との間および隣接する前記複数の環状反射部間とは部分的に接続部により接続されており、
前記環状反射部および前記接続部には、光の透過量調整用の未貫通溝が設けられていることを特徴とする光学反射板。
【請求項２】
前記接続部は、前記中央反射部および前記環状反射部と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光学反射板。
【請求項３】
前記環状反射部は、円環状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の光学反射板。
【請求項４】
前記環状反射部は、多角環状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の光学反射板。
【請求項５】
開口部を有し、内側が反射部材で形成されたケーシングと、
該開口部を覆うように配置された請求項１〜４の何れか１項に記載の光学反射板と、
前記光学反射板の中央部下方に配置された指向性の強い点光源とを備える面照明光源装置。
【請求項６】
請求項５記載の面照明光学装置を複数備える面照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＣＤバックライト、照明用看板、自動車・車両等の表示装置に使用される面照明光源装置に用いられる光学反射板、面照明光源装置、および面照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、表示装置や照明等の光源として、電力消費量や発熱が少ない点から発光ダイオード（ＬＥＤ）の使用が検討されているが、ＬＥＤは指向性が強いため、広い面で均一光量分布を得るためには、種々の工夫が必要とされている。
【０００３】
特許文献１には、光の放射面上に形成された拡散層における微小反射部からの反射光と、発光ダイオードの周辺に設けられた反射器と、の間での反射の繰り返しにより、均一光を得る技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２８４２８３号公報
【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、特許文献１では、微小反射部を設けた拡散層（いわゆる光学反射板）を光源の上部に配置し、光源からの光を反射させて均一な照明を得ているが、チタン化合物等の反射材料を用いて微小反射部を拡散層の表面に点在させている。このため、製造が面倒でコストも高くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、簡易でコストの低い光学反射板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の光学反射板は、中央反射部と、前記中央反射部と同心状に所定の間隔を隔てて形成された複数の環状反射部とを備え、前記中央反射部と前記環状反射部との間および前記複数の環状反射部間には開口部が形成された、指向性の強い点光源と共に使用するための光学反射板であって、前記中央反射部と前記環状反射部との間および隣接する前記複数の環状反射部間とは部分的に接続部により接続されており、前記環状反射部および前記接続部には、光の透過量調整用の未貫通溝が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
また、前記接続部は、前記中央反射部および前記環状反射部と一体的に形成されていることが望ましい。
また、前記環状反射部は、円環状に形成されていることが望ましい。
また、前記環状反射部は、多角環状に形成されていることが望ましい。
【０００８】
本発明の一態様によれば、本発明の面照明光源装置は、中央反射部と、前記中央反射部と同心状に所定の間隔を隔てて形成された複数の環状反射部とを備え、前記中央反射部と前記環状反射部との間および前記複数の環状反射部間には開口部が形成された、指向性の強い点光源と共に使用するための光学反射板であって、前記中央反射部と前記環状反射部との間および隣接する前記複数の環状反射部間とは部分的に接続部により接続されており、前記環状反射部および前記接続部には、光の透過量調整用の未貫通溝が設けられている光学反射板を有する。
【０００９】
本発明の一態様によれば、本発明の面照明装置は、中央反射部と、前記中央反射部と同心状に所定の間隔を隔てて形成された複数の環状反射部とを備え、前記中央反射部と前記環状反射部との間および前記複数の環状反射部間には開口部が形成された、指向性の強い点光源と共に使用するための光学反射板であって、前記中央反射部と前記環状反射部との間および隣接する前記複数の環状反射部間とは部分的に接続部により接続されており、前記環状反射部および前記接続部には、光の透過量調整用の未貫通溝が設けられている光学反射板を有する面照明光源装置を複数備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易でコストの低い光学反射板を得ることができる。また、本発明の光学反射板を用いて、簡易でコストの低い面照明光学装置および面照明装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１Ａは、本発明の第１の実施の形態に係る光学反射板の平面図である。
【００１２】
図１Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係る光学反射板のＸ−Ｘ断面図である。
光学反射板１０は、例えば面照明光源装置に用いられ、光源であるＬＥＤの上面に配置される。この光学反射板１０を用いた面照明光源装置については後述する。
【００１３】
本実施の形態の光学反射板１０は全体として方形状をなしている。光学反射板１０は、中央に方形の中央反射部１１と光学反射板１０の中心Ｏを中心とする同心状の複数の方形の環状反射部１２とを有する反射部１３、および中央反射部１１と環状反射部１２の間、環状反射部１２と環状反射部１２の間に設けられた開口部１４を備える。そして、開口部１４を挟んで対向し隣接する中央反射部１１と環状反射部１２とは、その一部が接続部１５により一体的に接続されている。また、一番外側の環状反射部１２には、支持部１６が一体的に形成されている。この支持部１６は、光学反射板１０を図６で後述する面照明光源装置に組み込んだ場合に、そのケーシングに接続するために用いられるものである。
【００１４】
中央反射部１１および環状反射部１２は、表面に光を所定の割合で反射する反射面を有する。
本実施の形態に係る光学反射板１０は、反射面を持つ一枚の板を打ち抜いて、中央反射部１１、環状反射部１２、開口部１４、接続部１５、および支持部１６を形成することで、作成することができる。光学反射板の材質としては、光吸収の少ない材質が用いられる。例えば、チタンホワイトの微粒子をエマルジョン化したもの、ポリテトラフロロエチレン（ｐｏｌｙ  ｆｌｕｏｒｏ  ｃａｒｂｏｎ）の微粒子のいずれか、またはこれらの組み合わせたものが用いられる。
【００１５】
中央反射部１１には、光学反射板１０の中心Ｏを中心とする同心状の四角環状の未貫通（ハーフカット）の溝１７が所定の間隔を隔てて複数形成されている。未貫通溝１７は、図２に示すように、光学反射板１０の半分程度の深さに彫られた溝である。この未貫通溝１７は、光学反射板１０を面照明光源装置に組み込んだ場合に、面照明光源装置の点光源からの光の透過量を調整し、均一な照明光を得るためのものである。尚、未貫通溝１７の断面は、Ｖ字形状やコ字形状など任意の形をとることができる。
【００１６】
接続部１５により環状反射部１２が接続されると、光学反射板１０の中心から放射状に直線状の反射部が形成される。このような直線状の反射部は、不均一な照明の原因となるので、接続部１５および環状反射部１２に未貫通溝１８を設けることで、光の透過量を調整し、均一な照明を得られるようしている。
【００１７】
尚、接続部１５が無い場合、中央反射部１１および環状反射部１２はそれぞれ独立しているため光学反射板１０から離脱してしまう。このような場合は、例えばテープを用いて中央反射部１１および環状反射部１２を貼り付けることで、光学反射板を形成することができる。しかしながら、そのような光学反射板１０とすると、作成が面倒で、コストもかかることになる。
【００１８】
本実施の形態に係る光学反射板１０は、一枚の板から開口部１４を打ち抜くことで作成
できるため、非常に簡単に作成することができ、コストを低くすることができる。
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る光学反射板の平面図である。
【００１９】
本実施の形態の光学反射板２０は円板状である。この光学反射板２０は、中央に円形状の中央反射部２１と光学反射板２０の中心Ｏを中心とする同心のリング状の環状反射部２２とを有する反射部２３、および反射部２３の間に設けられた光が通過可能な開口部２４を備える。そして、開口部２４を挟んで対向し隣接する中央反射部２１および環状反射部２２は接続部２５により接続されている。また、一番外側の環状反射部２２には、光学反射板２０を面照明光源装置に組み込んだ場合に、その面照明光学装置のケーシングに接続するための支持部２６が形成されている。
【００２０】
中央反射部２１および環状反射部２２は、表面に光を所定の割合で反射する反射面を有している。
本実施の形態においては、接続部２５は中央反射部２１および環状反射部２２と一体的に形成されている。また、支持部２６も同様に環状反射部２２と一体的に形成されている。本実施の形態では、光学反射板２０は、一枚の板から打抜加工により開口部２４を打ち抜くことにより作成することができる。
【００２１】
中央反射部２１には、光学反射板２０の中心Ｏを中心とする同心状の円環状の未貫通（ハーフカット）の溝２７が複数形成されている。未貫通溝２７は、光学反射板２０の半分程度の深さに彫られた溝である。この未貫通溝２７は、面照明光源装置に組み込んだ場合に、面照明光源装置の点光源からの光の透過量を調整し、均一な照明光を得るためのものである。未貫通溝２７の断面は、Ｖ字形状やコ字形状など任意の形をとることができる。
【００２２】
接続部２５により環状反射部２２が接続されると、光学反射板２０の中心から放射状に直線状の反射部が形成される。このような直線状の反射部は、不均一な照明の原因となるので、接続部２５および環状反射部２２に未貫通溝２８を設けることで、光の透過量を調整し、均一な照明を得られるようにする。
【００２３】
本実施の形態に係る光学反射板２０は、一枚の板から開口部２４を打ち抜くことで作成できるため、非常に簡単に作成することができ、コストを低くすることができる。
また、環状反射部２２は、四角環状や円環状に限らず楕円環状や多角環状など任意の形状をとることができる。
【００２４】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る光学反射板の平面図である。
光学反射板３０は、これを面照明光源装置に用いた場合に、光源であるＬＥＤの上面に配置される。
【００２５】
本実施の形態に係る光学反射板３０は全体が方形状をなしている。すなわち、この光学反射板３０は、中央に方形の中央反射部３１と光学反射板３０の中心Ｏを中心とする同心の方形リング状の環状反射部３２とを有する反射部３３、および中央反射部３１と環状反射部３２の間、環状反射部３２と環状反射部３２の間に設けられて光が通過可能な開口部３４を備える。そして、開口部３４を挟んで対向し隣接する中央反射部３１および環状反射部３２は、部分的に接続部３５により接続されている。また、一番外側の環状反射部３２には、支持部３６が形成されている。この支持部３６は、光学反射板３０を面照明光源装置に組み込んだときに、面照明光源装置のケーシングに接続するために用いられる。
【００２６】
中央反射部３１および環状反射部３２は、光源から放射された光を所定の割合で反射す
る反射面を有する。
本実施の形態においては、接続部３５は中央反射部３１および環状反射部３２と一体的に形成されている。また、支持部３６も同様に環状反射部３２と一体的に形成されている。本実施の形態に係る光学反射板３０は、例えば打抜加工により、一枚の板から開口部３４を打ち抜くことにより作成することができる。
【００２７】
中央反射部３１には、光学反射板３０の中心Ｏを中心とする同心状の四角環状の未貫通（ハーフカット）の溝３７が所定の間隔を隔てて複数形成されている。未貫通溝３７は、光学反射板３０の半分程度の深さに彫られた溝である。この未貫通溝３７は、光学反射板３０を面照明光学装置に組み込んだ場合に、面照明光学装置の点光源からの光の透過量を調整し、均一な照明光を得るためのものである。未貫通溝３７の断面は、Ｖ字形状やコ字形状など任意の形をとることができる。
【００２８】
尚、接続部３５を中心Ｏから放射状に一直線に形成し、そのような光学反射板３０を面照明光源装置に用いると、不均一な照明の原因となる。本実施の形態においては、接続部３５の接続位置を他の接続部３５の接続位置とずらすことにより、接続部３５と環状反射部３２の接続部分が中心から外縁まで一直線にならないようにしている。これにより、不均一な照明が生じるのを防ぎ、均一な照明を得ることができる。
【００２９】
例えば図３において、接続部３５のうち、接続部３５２より外側の接続部３５１は接続部３５２より右側に位置しており、接続部は一直線上に配置されていない。また、同様に接続部３５２より内側の接続部３５３は接続部３５２より右側に位置しており、接続部は一直線上に配置されていない。
【００３０】
このように、接続部３５および環状反射部３２の接続位置を一直線上にすべて接続するのではなく、数個おきに位置をずらして接続することで、不均一な照明を防ぐことができる。このとき、均一な照明を得るためのずらす量や位置関係は実験によって求めることができる。
【００３１】
尚、接続部３５および環状反射部３２に未貫通溝を設けて、光の透過量を調整し、均一な照明を得られるようにしてもよい。
また、接続部３５が無い場合、中央反射部３１および環状反射部３２はそれぞれ独立しているため光学反射板３０から離脱してしまう。このような場合は、テープを用いて中央反射部３１および環状反射部３２を貼り付けることで、光学反射板を形成することができる。しかしながら、そのような手段で作られた光学反射板３０は、作成が面倒で、コストもかかるなどの問題がある。
【００３２】
本実施の形態に係る光学反射板３０は、一枚の板から開口部３４を打ち抜くことで作成できるため、非常に簡単に作成することができ、コストを低くすることができる。
（第４の実施の形態）
図４は、本発明の第４の実施の形態に係る光学反射板の平面図である。
【００３３】
本実施の形態に係る光学反射板４０は、光を所定の割合で反射する反射部４１および光を通過させる複数の開口部４２を備える。反射部４１は表面に光を所定の割合で反射する反射面を有する。開口部４２は、円形の貫通孔であり、複数個形成されている。尚、開口部４２の形状は、円形に限らず、方形など任意の形状とすることができる。
【００３４】
開口部４２は、反射部の一部が光学反射板４０から離脱しないように形成される。もし円環状の開口部４２を形成すると、開口部４２の内側の反射部４１が周りから独立するため、光学反射板４０の本体から離脱してしまう。そのような場合は、前述したようにテー
プを用いて反射部を貼り付けることで、一枚の光学反射板を形成することができるが、製造工程が複雑になり、コストも高くなるという問題がある。
【００３５】
このため、反射部４１の一部が光学反射板４０から離脱しないように開口部４２を形成すると、光学反射板４０を一枚の板のみで形成することができる。
本発明の第４の実施の形態に係る光学反射板４０は、一枚の板から所定の位置を打ち抜いて光を通過させる開口部を形成することで作成される。これにより、簡易でコストの低い光学反射板を得ることができる。
【００３６】
尚、開口部４２の径は、中心から外方に行くに従って大きくなるように形成されている。これは光学反射板４０を面照明光学装置に用いた場合に、面照明光学装置の点光源からの光の透過量（通過量）を調整し、均一な照明を得るためである。
【００３７】
（第５の実施の形態）
次に本発明の実施の形態に係る光学反射板を用いた面光源照明装置について説明する。
図５Ａは、光学反射板を組み込んだ面光源照明装置の平面図であり、図５Ｂは、該面光源照明装置のＹ−Ｙ断面図である。
【００３８】
本実施の形態に係る面照明光源装置５０は、発光ダイオード等の光を放射する単体又は複数の集合体からなる一群の光源５１と、この光源５１からの光を伝搬してその放射方向の所定位置に放射面５２Ａを有する光学的に透明な導光体５２と、この導光体５２の放射面５２Ａ以外の面を閉鎖し、光源５１を略中央に配置した無蓋のケーシング５３と、を備えている。
【００３９】
本実施形態では、ケーシング５３の大きさとして、例えば１０ｃｍ×１０ｃｍ×１．５ｃｍ（高さ）の直方体を採用している。但し、このケーシング５３の大きさは、これに限定されるものではない。また、ケーシング５３の材質も、特に限定されるものではないが、例えば金属や合成樹脂が用いられる。
【００４０】
導光体５２は、例えば、光学ガラスにより構成することができるし、アクリル樹脂等の透明度の良いプラスチックを使用することができる。また、シリコン樹脂等の柔軟な透明プラスチックを用いてもよい。さらに、気体や液体であっても良い。尚、本実施形態では、導光体５２が空気である場合を例として説明する。
【００４１】
ケーシング５３と導光体５２との間の全体、すなわちケーシング５３の内側表面には、内側反射手段としての底面反射部５４Ａおよび側面反射部５４Ｂを有する内側反射部５４が設けられている。また、放射面５２Ａ上には、光学反射板１０が設けられており、光学反射板１０の光源側の表面は反射面を有する。
【００４２】
本実施の形態に係る面照明光源装置５０において、光学反射板として第１の実施の形態に係る光学反射板１０を用いている。
これら内側反射部５４および光学反射板１０には、いずれも光吸収の少ない材質が用いられている。そして、内側反射部５４および光学反射板１０は、超微細発泡光反射板、チタンホワイトの微粒子をエマルジョン化したもの、ポリテトラフロロエチレン（ｐｏｌｙ
ｆｌｕｏｒｏ  ｃａｒｂｏｎ）の微粒子のいずれか、またはこれらの組み合わせたものからなっている。
【００４３】
光学反射板１０は、放射面５２Ａ上に配置され導光体５２の内部を伝搬する光を所定の割合で反射させる反射面５５ａを有する反射部１３と、反射部の間に形成され光源５１からの光を通過させる複数の開口部１４と、を有している。また、光学反射板２０は、支持
部１６により、ケーシング５３の側壁と接続している。
【００４４】
本実施の形態に係る面照明光学装置５０によれば、簡易でコストが低い光学反射板を用いているため、簡易でコストを低くすることができる。
（第６の実施の形態）
図６は、本発明の第６の実施の形態に係る面照明装置の外観斜視図である。
【００４５】
本実施の形態に係る面照明装置６０は、複数の面照明光源装置をマトリクス状に複数配置することで構成される。なお、面照明光源装置は第５の実施の形態に係る面照明装置５０を用いており、同一又は相当する部材には同一の符号を付している。
【００４６】
なお、この面照明装置６０は、内容把握を容易にするため光学反射板１０を取り外し、１つの光学反射板１０以外は図示を省略している。実際には、面照明光源装置５０のそれぞれについて、光学反射板１０が形成されている。
【００４７】
本実施の形態に係る面照明装置によれば、個々の面照明光源装置５０によって得られる均一な照明光の領域を任意に拡大することができる。このため、複数の面照明光源装置５０をマトリクス状に配置すれば、必要な領域範囲において均一な照明光を得ることができる。また、コストの低い光学反射板を用いることで、面照明装置のコストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１Ａ】本発明の第１の実施の形態に係る光学反射板の平面図である。
【図１Ｂ】本発明の第１の実施の形態に係る光学反射板の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る光学反射板の平面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る光学反射板の平面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る光学反射板の平面図である。
【図５Ａ】光学反射板を組み込んだ面光源照明装置の図である。
【図５Ｂ】光学反射板を組み込んだ面光源照明装置の断面図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態に係る面照明装置の外観斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０    光学反射板
１１    中央反射部
１２    環状反射部
１３    反射部
１４    開口部
１５    接続部
１６    支持部
１７，１８    未貫通溝
２０    光学反射板
２１    中央反射部
２２    環状反射部
２３    反射部
２４    開口部
２５    接続部
２６    支持部
２７，２８    未貫通溝
３０    光学反射板
３１    中央反射部
３２    環状反射部
３３    反射部
３４    開口部
３５    接続部
３６    支持部
３７    未貫通溝
４０    光学反射板
４１    反射部
４２    開口部
５０    面照明光源装置
５１    光源
５２    導光体
５２Ａ    放射面
５３    ケーシング
５４    内側反射部
５４Ａ    底面反射部
５４Ｂ    側面反射部
６０    面照明装置
【図１Ａ】
0004491540.tif 000002
【図１Ｂ】
0004491540.tif 000003
【図２】
0004491540.tif 000004
【図３】
0004491540.tif 000005
【図４】
0004491540.tif 000006
【図５Ａ】
0004491540.tif 000007
【図５Ｂ】
0004491540.tif 000008
【図６】
0004491540.tif 000009