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JP2012204219A - Lighting device and its manufacturing method - Google Patents

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JP2012204219A JP2011068979A JP2011068979A JP2012204219A JP 2012204219 A JP2012204219 A JP 2012204219A JP 2011068979 A JP2011068979 A JP 2011068979A JP 2011068979 A JP2011068979 A JP 2011068979A JP 2012204219 A JP2012204219 A JP 2012204219A
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light
guide plate
light source
light guide
region
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Application number
JP2011068979A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Ogata
伸夫 緒方
Makoto Horiyama
真 堀山
Atsushi Nakamura
篤 中村
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a lighting device equipped with a light source with directivity at a rear-face side of a light-emitting face to uniformly emit light on nearly a whole area of the light-emitting face.SOLUTION: A dot pattern (a light-scattering part) is formed which makes part of scattered light emitted from a surface side of a light guide plate 13 and scatters part of light propagated in an in-face direction inside the light guide plate 13 so that a degree of scattering in a first region is to be smaller than that in a second region where a light guide volume is smaller than in the first region, out of regions in an in-face direction in the light guide plate 13.

Description

本発明は、光源からの光を導光板によって面状に出射させる照明装置およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an illumination device that emits light from a light source in a planar shape by a light guide plate, and a method for manufacturing the same.

近年、例えば電球やシーリングライトなどの照明装置に備えられる光源として、従来の白熱球や蛍光灯などの光源よりも低消費電力・長寿命という特性を備えたLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)が多用されている。   In recent years, LEDs (Light Emitting Diodes) having characteristics of lower power consumption and longer life than conventional light sources such as incandescent bulbs and fluorescent lamps are used as light sources provided in lighting devices such as light bulbs and ceiling lights. It is used a lot.

例えば、特許文献1には、LED光源を発光面の略全域に配置したシーリングライトが開示されている。また、特許文献2には、表示面に重畳する領域の略全域にバックライトとしてのLED光源を配置した液晶表示装置が開示されている。   For example, Patent Literature 1 discloses a ceiling light in which LED light sources are arranged in substantially the entire light emitting surface. Patent Document 2 discloses a liquid crystal display device in which LED light sources serving as backlights are arranged over substantially the entire region that overlaps the display surface.

特開2010−140797号公報(2010年6月24日公開)JP 2010-140797 A (published on June 24, 2010) 特開2006−49324号公報(2006年2月16日公開)JP 2006-49324 A (published February 16, 2006)

しかしながら、特許文献1,2の技術では、LED光源から出射される光は指向性が強いことから、LED光源が配置されている位置と配置されていない位置とで光量の差が顕著になり、発光面の全域を均一に発光させることができないという問題がある。   However, in the techniques of Patent Documents 1 and 2, since the light emitted from the LED light source has strong directivity, the difference in the amount of light between the position where the LED light source is disposed and the position where it is not disposed becomes significant. There is a problem that light cannot be emitted uniformly over the entire light emitting surface.

なお、特許文献2の技術では、発光ダイオードのすぐ上に配置される導光板に光反射溝を設け、この光反射溝によって発光ダイオードからの光を導光板内に戻すことにより、表示装置に供給される光の均一化が図られている。しかしながら、この構成では、光反射溝を発光ダイオードからの光が導光板内に全反射するように精度よく形成することが困難であるため、表示装置に供給される光を十分に均一化できない。また、特許文献2の技術では、導光板に光反射溝を精度よく設ける必要があるので、製造コストが高くなるという問題もある。   In the technique of Patent Document 2, a light reflection groove is provided in a light guide plate disposed immediately above the light emitting diode, and light from the light emitting diode is returned to the light guide plate by the light reflection groove to be supplied to the display device. The homogenized light is made uniform. However, in this configuration, it is difficult to accurately form the light reflection groove so that the light from the light emitting diode is totally reflected in the light guide plate, and thus the light supplied to the display device cannot be sufficiently uniformized. Further, in the technique of Patent Document 2, since it is necessary to provide the light reflection groove with high accuracy in the light guide plate, there is a problem that the manufacturing cost increases.

また、液晶表示装置の分野で用いられている、いわゆるサイドエッジ型のバックライトのように、LED光源を発光面の周縁部に配置し、LED光源からの光を発光面に平行に配置された導光板に入射させて面発光させることにより、発光面の全域における発光量の均一化を図ることが考えられる。しかしながら、この構成では、発光面の周縁部に光源を配置する必要があるので、照明装置の大型化を招いてしまうという問題がある。特に、導光板の熱膨張を考慮する必要がある場合には、導光板の熱膨張に起因する光源と導光板との接触を防止するために導光板と光源との間にクリアランスを設ける必要があるので、照明装置の更なる大型化、および光利用効率の低下を招いてしまう。   Further, like a so-called side-edge type backlight used in the field of liquid crystal display devices, the LED light source is arranged at the periphery of the light emitting surface, and the light from the LED light source is arranged in parallel to the light emitting surface. It is conceivable to make the light emission amount uniform over the entire light emitting surface by making the light incident on the light guide plate to emit light. However, in this configuration, since it is necessary to arrange a light source at the peripheral portion of the light emitting surface, there is a problem that the size of the lighting device is increased. In particular, when it is necessary to consider the thermal expansion of the light guide plate, it is necessary to provide a clearance between the light guide plate and the light source in order to prevent contact between the light source and the light guide plate due to the thermal expansion of the light guide plate. As a result, the lighting device is further increased in size and the light utilization efficiency is reduced.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、発光面の背面側に指向性を有する光を出射する光源を備えた照明装置において、発光面の略全域を均一に発光させることにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a lighting device including a light source that emits light having directivity on the back side of a light emitting surface. It is to emit light uniformly.

本発明の照明装置は、上記の課題を解決するために、指向性を有する光を出射する光源を有する光源ユニットと、上記光源ユニットから入射する光を面内方向に伝播させる平板状の導光板とを備え、上記導光板の平板面のうちの一方の面である平板表面から出射される光を用いて照明を行う照明装置であって、上記導光板は、上記面内方向に伝播する光の一部を散乱させて散乱光の一部を上記平板表面から出射させるための光散乱部を複数備えており、上記各光散乱部は、上記導光板における面内方向の領域のうち、第1領域における散乱の度合いが、上記第1領域よりも導光光量が少ない第2領域における散乱の度合いよりも小さくなるように配置されていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, a lighting device of the present invention includes a light source unit having a light source that emits light having directivity, and a flat light guide plate that propagates light incident from the light source unit in an in-plane direction. The illumination device performs illumination using light emitted from a flat plate surface that is one of the flat plate surfaces of the light guide plate, and the light guide plate transmits light in the in-plane direction. A plurality of light scattering portions for scattering a part of the light and emitting a part of the scattered light from the surface of the flat plate, and each of the light scattering portions is a first of the regions in the in-plane direction of the light guide plate. It is characterized by being arranged so that the degree of scattering in one area is smaller than the degree of scattering in the second area where the amount of light guided is smaller than that in the first area.

上記の構成によれば、導光板は、面内方向に伝播する光の一部を散乱させて散乱光の一部を平板表面から出射させるための光散乱部を複数備えており、各光散乱部は、導光板における面内方向の領域のうち、第1領域における散乱の度合いが、上記第1領域よりも導光光量が少ない第2領域における散乱の度合いよりも小さくなるように配置する。これにより、導光板の面内方向における各領域から出射される光の光量の均一度を向上させることができる。   According to the above configuration, the light guide plate includes a plurality of light scattering portions for scattering a part of the light propagating in the in-plane direction and emitting a part of the scattered light from the flat plate surface. The part is arranged so that the degree of scattering in the first area among the areas in the in-plane direction of the light guide plate is smaller than the degree of scattering in the second area where the amount of guided light is smaller than that of the first area. Thereby, the uniformity of the light quantity of the light radiate | emitted from each area | region in the in-plane direction of a light-guide plate can be improved.

また、上記光源ユニットは、上記光源から出射された光を上記導光板に入射させるための光結合部材を備え、かつ上記導光板の平板面のうち上記平板表面とは反対側の面である平板裏面側に配置されており、上記光結合部材は、上記光源から出射された光を、当該光が上記導光板の平板裏面側から入射し、上記導光板における平板表面において全反射して上記導光板内を上記面内方向に伝播するように上記導光板に入射させ、上記各光散乱部は、上記導光板における面内方向の端部のうち当該導光板内を伝播する上記光を全反射する端部の近傍の領域である上記第1領域における散乱の度合いが、上記第1領域よりも上記全反射する端部からの距離が遠い領域である上記第2領域に上記第1領域と同じ光量の光を伝播させたときの散乱の度合いよりも小さくなるように配置されている構成としてもよい。   The light source unit includes a light coupling member for causing the light emitted from the light source to enter the light guide plate, and is a flat plate on the opposite side of the flat plate surface of the flat plate surface of the light guide plate. The light coupling member is arranged on the back surface side, and the light coupling member receives the light emitted from the light source from the back surface side of the flat plate of the light guide plate and totally reflects the light on the flat plate surface of the light guide plate. The light is incident on the light guide plate so as to propagate in the in-plane direction in the light plate, and each light scattering portion totally reflects the light propagating in the light guide plate among the end portions in the in-plane direction of the light guide plate. The degree of scattering in the first region, which is a region in the vicinity of the end portion to be performed, is the same as that in the first region in the second region, which is a region farther from the end portion that totally reflects than the first region. The degree of scattering when a large amount of light is propagated It may be configured to be arranged to be smaller than.

上記の構成によれば、光源ユニットから入射して導光板の端部に至るまでの光と、導光板の端部で全反射された光とが伝播する領域(あるいは上記端部で全反射された光の光量が多い領域)における散乱の度合いを、光源ユニットから出射されて導光板の端部に至るまでの光のみが伝播する領域(あるいは上記端部で全反射された光の光量が少ない領域)における散乱の度合いよりも小さくすることができる。したがって、導光板の面内方向における各領域から出射される光の光量の均一度を向上させることができる。   According to the above configuration, the region where light from the light source unit to the end of the light guide plate and the light totally reflected at the end of the light guide plate propagate (or is totally reflected at the end. The degree of scattering in the region where the amount of light is large) is a region where only light from the light source unit to the end of the light guide plate propagates (or the amount of light totally reflected at the end is small) The degree of scattering in the region). Therefore, the uniformity of the amount of light emitted from each region in the in-plane direction of the light guide plate can be improved.

また、上記第1領域と上記第2領域とで、上記面内方向における単位面積あたりに上記各光散乱部が占める面積の比率である面積密度が異なる構成としてもよい。例えば、上記第1領域に配置される光散乱部のうちの少なくとも一部の大きさと、上記第2領域に配置される光散乱部のうちの少なくとも一部の大きさとが異なる構成としてもよい。また、上記第1領域に配置される各光散乱部の配置ピッチ(光散乱部同士の間隔)と、上記第2領域に配置される各光散乱部の配置ピッチとが異なる構成としてもよい。   The first area and the second area may have different area densities, which are ratios of areas occupied by the respective light scattering portions per unit area in the in-plane direction. For example, the size of at least a part of the light scattering portions arranged in the first area may be different from the size of at least a part of the light scattering parts arranged in the second region. Moreover, it is good also as a structure from which the arrangement pitch (space | interval of light scattering parts) of each light-scattering part arrange | positioned in the said 1st area | region differs from the arrangement pitch of each light-scattering part arrange | positioned in the said 2nd area | region.

上記の各構成によれば、第1領域と第2領域とで散乱の度合いを異ならせることができ、導光板の面内方向における各領域から出射される光の光量の均一度を向上させることができる。   According to each of the above configurations, the degree of scattering can be made different between the first region and the second region, and the uniformity of the amount of light emitted from each region in the in-plane direction of the light guide plate is improved. Can do.

また、上記光源ユニットは一方向に延伸する帯状の形状を有しており、上記光源は上記光源ユニットの延伸方向に沿って列状に配置された複数のLEDからなり、上記光結合部材は上記各LEDから出射された光を上記光源ユニットの延伸方向に垂直な方向に反射させて上記導光板に入射させるようになっており、上記導光板における上記光源ユニットの延伸方向に垂直な方向に位置する端部のうちの少なくとも一部の形状が、上記光源ユニットの延伸方向に垂直な方向に伝播する光を全反射する形状であってもよい。   Further, the light source unit has a strip shape extending in one direction, the light source is composed of a plurality of LEDs arranged in a line along the extending direction of the light source unit, and the light coupling member is Light emitted from each LED is reflected in a direction perpendicular to the extending direction of the light source unit and is incident on the light guide plate, and is positioned in a direction perpendicular to the extending direction of the light source unit in the light guide plate. The shape of at least a part of the end portions to be processed may be a shape that totally reflects light propagating in a direction perpendicular to the extending direction of the light source unit.

上記の構成によれば、光源ユニットから導光板に入射する光が光源ユニットの延伸方向に垂直な方向に伝播する。したがって、光の伝播方向を容易に特定できるので、導光板の端部のうち、当該導光板内を伝播した光が全反射する端部の範囲を容易に特定できる。これにより、上記光が全反射する端部を含む領域における散乱の度合いと、他の領域における散乱の度合いとを容易に設定できる。   According to said structure, the light which injects into a light-guide plate from a light source unit propagates in the direction perpendicular | vertical to the extending | stretching direction of a light source unit. Therefore, since the light propagation direction can be easily specified, the range of the end portion of the light guide plate where the light propagated in the light guide plate is totally reflected can be easily specified. Thereby, it is possible to easily set the degree of scattering in the region including the end portion where the light is totally reflected and the degree of scattering in the other regions.

また、上記各光散乱部は、上記光源ユニットの延伸方向に垂直な方向の各位置における散乱の度合いが、上記光結合部材からの光が入射する入射位置からの距離が遠いほど大きくなるように配置されている構成であってもよい。   Further, each of the light scattering portions is configured such that the degree of scattering at each position in the direction perpendicular to the extending direction of the light source unit increases as the distance from the incident position where the light from the light coupling member is incident increases. The arrangement may be sufficient.

導光板内を伝播する光の光量は、光拡散部による拡散等により、光源ユニットからの距離が離れるほど小さくなる。これに対して、上記構成によれば、光源ユニットからの距離が遠いほど散乱の度合いが大きくなるように設定されているので、導光板における平板表面から出射される光の光量の均一化を図ることができる。   The amount of light propagating through the light guide plate decreases as the distance from the light source unit increases due to diffusion by the light diffusion unit or the like. On the other hand, according to the above configuration, since the degree of scattering increases as the distance from the light source unit increases, the amount of light emitted from the flat plate surface of the light guide plate is made uniform. be able to.

また、上記光源ユニットは一方向に延伸する帯状の形状を有しており、上記光源は上記光源ユニットの延伸方向に沿って列状に配置された複数のLEDからなる第1LED群と、第1LED群に対して平行に配置された複数のLEDからなる第2LED群とを備え、上記光結合部材は、上記第1LED群に含まれるLEDから出射された光を上記光源ユニットの延伸方向に垂直な第1方向に反射させて上記導光板に入射させるとともに、上記第2LED群に含まれるLEDから出射された光を上記光源ユニットの延伸方向に垂直かつ上記第1方向とは反対方向である第2方向に反射させて上記導光板に入射させる構成としてもよい。   The light source unit has a strip shape extending in one direction, and the light source includes a first LED group including a plurality of LEDs arranged in a line along the extending direction of the light source unit, and a first LED. A second LED group composed of a plurality of LEDs arranged in parallel to the group, and the optical coupling member transmits light emitted from the LEDs included in the first LED group perpendicular to the extending direction of the light source unit. Second light is reflected in the first direction and incident on the light guide plate, and light emitted from the LEDs included in the second LED group is perpendicular to the extending direction of the light source unit and opposite to the first direction. It is good also as a structure which reflects in a direction and injects into the said light-guide plate.

上記の構成によれば、導光板における光源ユニットに対して第1方向の領域および第2方向の領域に光源ユニットからの光を伝播させることができる。したがって、光源ユニットが導光板の背面(平板裏面)側に配置されている構成において、導光板の略全域に光を伝播させることができる。   According to said structure, the light from a light source unit can be propagated to the area | region of a 1st direction with respect to the light source unit in a light-guide plate, and the area | region of a 2nd direction. Therefore, in the configuration in which the light source unit is disposed on the back surface (flat plate back surface) side of the light guide plate, light can be propagated to substantially the entire area of the light guide plate.

また、上記第1LED群に備えられるLEDが出射する光の色と、上記第2LED群に備えられるLEDが出射する光の色とが異なる構成としてもよい。   The color of light emitted from the LEDs included in the first LED group may be different from the color of light emitted from the LEDs included in the second LED group.

上記の構成によれば、光源ユニットに対して第1方向に位置する領域と第2方向に位置する領域とで、異なる色の照明を行うことができる。   According to said structure, illumination of a different color can be performed by the area | region located in a 1st direction with respect to a light source unit, and the area | region located in a 2nd direction.

また、上記光源ユニットを複数備えている構成としてもよい。   Moreover, it is good also as a structure provided with two or more said light source units.

上記の構成によれば、光源ユニットを複数備えることにより、照明装置による照明光の光量を増加させることができる。   According to said structure, the light quantity of the illumination light by an illuminating device can be increased by providing multiple light source units.

また、上記平板表面の法線方向からみた時に上記導光板の外縁部がなす形状が、円形、楕円形、矩形、矩形の各角部を曲線状に面取りした形状、およびひし形のうちのいずれかであってもよい。   The shape formed by the outer edge portion of the light guide plate when viewed from the normal direction of the flat plate surface is any one of a circle, an ellipse, a rectangle, a shape in which each corner of the rectangle is chamfered in a curved shape, and a rhombus It may be.

上記の構成によれば、上記各形状の照明装置において、導光板の面内方向における各領域から出射される光の光量の均一度を向上させることができる。   According to said structure, the uniformity of the light quantity of the light radiate | emitted from each area | region in the in-plane direction of a light-guide plate can be improved in the illuminating device of each said shape.

本発明の照明装置の製造方法は、指向性を有する光を出射する光源を有する光源ユニットと、上記光源ユニットから入射する光を面内方向に伝播させる平板状の導光板とを備え、上記導光板の平板面のうちの一方の面である平板表面から出射される光を用いて照明を行う照明装置の製造方法であって、上記導光板に、上記面内方向に伝播する光の一部を散乱させて散乱光の一部を上記平板表面から出射させるための複数の光散乱部を形成する光散乱部形成工程を含み、上記光散乱部形成工程では、上記導光板における面内方向の領域のうち、第1領域における散乱の度合いが、上記第1領域よりも導光光量が少ない第2領域における散乱の度合いよりも小さくなるように配置することを特徴としている。   A method of manufacturing an illumination device according to the present invention includes a light source unit having a light source that emits light having directivity, and a flat light guide plate that propagates light incident from the light source unit in an in-plane direction. A method for manufacturing an illuminating device that performs illumination using light emitted from a flat plate surface that is one of flat plate surfaces of an optical plate, wherein a part of the light propagating in the in-plane direction to the light guide plate A light scattering part forming step of forming a plurality of light scattering parts for emitting a part of the scattered light from the flat plate surface, and in the light scattering part forming step, in the in-plane direction of the light guide plate The region is characterized in that the degree of scattering in the first region is smaller than the degree of scattering in the second region where the amount of guided light is smaller than that in the first region.

上記の方法によれば、導光板の面内方向における各領域から出射される光の光量の均一度を向上させることができる。   According to said method, the uniformity of the light quantity of the light radiate | emitted from each area | region in the in-plane direction of a light-guide plate can be improved.

以上のように、本発明の照明装置および照明装置の製造方法では、上記導光板における面内方向の領域のうち、第1領域における散乱の度合いが、上記第1領域よりも導光光量が少ない第2領域における散乱の度合いよりも小さくなるように配置する。   As described above, in the illumination device and the method for manufacturing the illumination device of the present invention, the degree of scattering in the first region out of the region in the in-plane direction of the light guide plate is less than the first region. It arrange | positions so that it may become smaller than the degree of scattering in a 2nd area | region.

これにより、導光板の面内方向における各領域から出射される光の光量の均一度を向上させることができる。   Thereby, the uniformity of the light quantity of the light radiate | emitted from each area | region in the in-plane direction of a light-guide plate can be improved.

本発明の一実施形態にかかる照明装置における光源ユニットを含む部分の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the part containing the light source unit in the illuminating device concerning one Embodiment of this invention. (a)は図1に示した照明装置の表面側の外観を示す斜視図であり、(b)はその背面側の外観を示す斜視図である。(A) is a perspective view which shows the external appearance of the surface side of the illuminating device shown in FIG. 1, (b) is a perspective view which shows the external appearance of the back side. 図1に示した光源ユニットの斜視図である。It is a perspective view of the light source unit shown in FIG. (a)は図1に示した光源ユニットに備えられる光結合部材の断面図であり、(b)は(a)の図中に示したA部の拡大図である。(A) is sectional drawing of the optical coupling member with which the light source unit shown in FIG. 1 is equipped, (b) is an enlarged view of the A section shown in the figure of (a). (a)は図1に示した光源ユニットに備えられる光結合部材の変形例の断面図であり、(b)は(a)の図中に示したB部の拡大図である。(A) is sectional drawing of the modification of the optical coupling member with which the light source unit shown in FIG. 1 is equipped, (b) is an enlarged view of the B section shown in the figure of (a). (a)は図1に示した照明装置による照明の様子を示す説明図であり、(b)は(a)の図中に示したC部の拡大図である。(A) is explanatory drawing which shows the mode of the illumination by the illuminating device shown in FIG. 1, (b) is an enlarged view of the C section shown in the figure of (a). (a)は図1の照明装置に備えられる導光板から出射される光の輝度分布を示す説明図であり、(b)は(a)の図中に示した点Aおよび点Bを通り光源ユニット30の延伸方向に対して平行な位置における輝度分布を示すグラフである。(A) is explanatory drawing which shows luminance distribution of the light radiate | emitted from the light-guide plate with which the illuminating device of FIG. 1 is equipped, (b) is a light source which passes along the point A and the point B which were shown in the figure of (a). 4 is a graph showing a luminance distribution at a position parallel to the extending direction of the unit 30. 図1に示した照明装置に備えられる導光板の端部において導光板内を伝播する光の全反射が生じる領域を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the area | region where the total reflection of the light which propagates the inside of a light guide plate arises in the edge part of the light guide plate with which the illuminating device shown in FIG. 1 is equipped. (a)〜(d)は、図1に示した照明装置の変形例を示す説明図である。(A)-(d) is explanatory drawing which shows the modification of the illuminating device shown in FIG. 図1に示した照明装置の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of the illuminating device shown in FIG. 図1に示した照明装置の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of the illuminating device shown in FIG. (a)は図1に示した照明装置に備えられる導光板の面内方向の領域を示す説明図であり、(b)は(a)に示した線分A1上および線分A2上に配置される各ドットパターンのサイズの一例を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the area | region of the surface direction of the light-guide plate with which the illuminating device shown in FIG. 1 is equipped, (b) is arrange | positioned on line segment A1 and line segment A2 which were shown to (a). It is explanatory drawing which shows an example of the size of each dot pattern to be performed.

本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、本発明をシーリングライト(天井に取り付けられる照明装置)に適用する場合について説明するが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではない。   An embodiment of the present invention will be described. In addition, although this embodiment demonstrates the case where this invention is applied to a ceiling light (illuminating device attached to a ceiling), the application object of this invention is not limited to this.

(1−1.シーリングライト1の全体構成)
図2(a)は本実施形態にかかるシーリングライト(照明装置)1における表面側(発光面側)の外観を示す斜視図であり、図2(b)はシーリングライト1の背面側の外観を示す斜視図である。
(1-1. Overall configuration of ceiling light 1)
FIG. 2A is a perspective view showing the appearance of the surface side (light emitting surface side) of the ceiling light (illuminating device) 1 according to the present embodiment, and FIG. 2B shows the appearance of the back side of the ceiling light 1. It is a perspective view shown.

図2(a)に示すように、シーリングライト1は、略円盤状の形状からなり、この円盤形状の周囲を囲むように設けられたフレーム20と、フレーム20によって囲まれた領域に配置された拡散板11とを備えている。また、図2(b)に示すように、シーリングライト1の背面側には、円盤形状の直径方向に延伸するように配置された光源ユニット30と、シーリングライト1の背面側における光源ユニット30を除く部分を覆うように設けられたバックシャーシ15と、バックシャーシ15の一部に設けられたシーリングライト1を天井等に取り付けるための取付部材21とが備えられている。   As shown in FIG. 2A, the ceiling light 1 has a substantially disc shape, and is disposed in a frame 20 provided so as to surround the disc shape and a region surrounded by the frame 20. And a diffusion plate 11. Further, as shown in FIG. 2B, a light source unit 30 arranged to extend in the diameter direction of the disk shape and a light source unit 30 on the back side of the ceiling light 1 are provided on the back side of the ceiling light 1. A back chassis 15 provided so as to cover the removed portion and an attachment member 21 for attaching the ceiling light 1 provided on a part of the back chassis 15 to a ceiling or the like are provided.

シーリングライト1のサイズは特に限定されるものではないが、本実施形態では、直径550mm、最薄部の厚さ10mmのものを用いた。   The size of the ceiling light 1 is not particularly limited. In the present embodiment, the ceiling light 1 having a diameter of 550 mm and a thickness of 10 mm at the thinnest portion is used.

図1は、シーリングライト1における光源ユニット30を含む部分の構成を示す断面模式図である。また、図3は、シーリングライト1に取り付ける前の光源ユニット30を発光面側から見た斜視図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a portion including the light source unit 30 in the ceiling light 1. FIG. 3 is a perspective view of the light source unit 30 before being attached to the ceiling light 1 as seen from the light emitting surface side.

図1に示したように、シーリングライト1は、発光面側から順に、拡散板11、プリズムシート12、導光板13、および光源ユニット30が配置されている。また、導光板13の背面側における光源ユニット30が設けられていない部分には、反射板14およびバックシャーシ15が設けられている。   As shown in FIG. 1, the ceiling light 1 includes a diffusion plate 11, a prism sheet 12, a light guide plate 13, and a light source unit 30 in order from the light emitting surface side. In addition, a reflector 14 and a back chassis 15 are provided in a portion where the light source unit 30 is not provided on the back side of the light guide plate 13.

光源ユニット30は、図1および図3に示すように、シーリングライト1の中心を通り直径方向に延伸する、断面が略コの字型の凹部を有する光源ホルダー31と、上記凹部の底部に取り付けられた板状のヒートシンク32と、ヒートシンク32上に設けられたLED基板33a,33bと、LED基板33a,33b上に設けられたLED群34a,34bと、LED群34a,34bと導光板13との間に設けられた結合レンズ35とを備えている。なお、ヒートシンク32、LED基板33a,33b、LED群34a,34b、および結合レンズ35は、上記凹部内に収容されている。また、光源ホルダー31の延伸方向に垂直、かつ発光面に略平行な方向の両端部には、バックシャーシ15が取り付けられている。   As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the light source unit 30 is attached to a light source holder 31 having a concave portion having a substantially U-shaped cross section that extends in the diameter direction through the center of the ceiling light 1, and is attached to the bottom of the concave portion. The plate-shaped heat sink 32, the LED boards 33a and 33b provided on the heat sink 32, the LED groups 34a and 34b provided on the LED boards 33a and 33b, the LED groups 34a and 34b, and the light guide plate 13. And a coupling lens 35 provided therebetween. The heat sink 32, the LED substrates 33a and 33b, the LED groups 34a and 34b, and the coupling lens 35 are accommodated in the recess. Further, back chassis 15 are attached to both ends in a direction perpendicular to the extending direction of the light source holder 31 and substantially parallel to the light emitting surface.

LED群34aおよびLED群34bは、それぞれ光源ユニット30の延伸方向に平行な方向に並べて配置された複数のLEDからなる。なお、本実施形態では光源としてLEDを用いているが、必ずしもこれに限るものではなく、指向性を有する光を出射する光源であればよい。   The LED group 34 a and the LED group 34 b are each composed of a plurality of LEDs arranged side by side in a direction parallel to the extending direction of the light source unit 30. In addition, although LED is used as a light source in this embodiment, it is not necessarily restricted to this, What is necessary is just a light source which radiate | emits the light which has directivity.

LED基板33a,33bは、LED群34a,34bに備えられる各LEDに供給する電流量を制御することにより、各LEDの発光のON/OFFおよび発光量を制御するための制御回路や配線等(いずれも図示せず)を備えた基板であり、光源ユニット30の延伸方向に平行な方向に延伸するように配置されている。   The LED boards 33a and 33b control the amount of current supplied to each LED provided in the LED groups 34a and 34b, thereby controlling the light emission ON / OFF of each LED and the control circuit and wiring for controlling the light emission amount ( Neither is shown), and is arranged to extend in a direction parallel to the extending direction of the light source unit 30.

ヒートシンク32は、LED群34a,34bに備えられる各LED、あるいは各LED基板33a,33bからの熱を吸収するためのものであり、光源ユニット30における上記凹部の底面を覆うように光源ユニット30の延伸方向に沿って配置されている。なお、ヒートシンク32が吸収した熱をシーリングライト1の外部へ放散させるための機構(例えば放熱フィン、ファンなど)を備えていてもよい。   The heat sink 32 is for absorbing heat from the LEDs or LED boards 33a and 33b provided in the LED groups 34a and 34b. The heat sink 32 covers the bottom surface of the concave portion of the light source unit 30. It arrange | positions along the extending | stretching direction. In addition, you may provide the mechanism (for example, heat dissipation fin, a fan, etc.) for dissipating the heat which the heat sink 32 absorbed to the exterior of the ceiling light 1. FIG.

結合レンズ(光結合部材)35は、LED群34a,34bに備えられる各LEDから出射される光を、導光板13に対して所定角度範囲(導光板13の背面側(基板裏面側)から入射して導光板13の発光面側(基板表面側)に到達した光がこの発光面側で全反射する角度範囲)で導光板13に入射するように導光板13の内部へに導くためのものであり、光源ユニット30の延伸方向に平行な方向に延伸するように配置されている。本実施形態では、LED群34a,34bに備えられる各LEDは、当該各LEDから出射される光の主軸方向(出射光の輝度分布が最大である方向)が、導光板13がなす平面(発光面)に略直交する方向になるように設置されている。そして、結合レンズ35が、各LEDから出射される光の進行方向を変化させ、導光板13に対して上記所定角度範囲で入射させるようになっている。また、本実施形態では、各LEDと結合レンズ35とのクリアランスを0.5mm以下の所定値に設定している。なお、導光板の面内方向の周縁部に光源を配置する構成では、導光板の熱膨張に起因する導光板と光源との接触を防止するために導光板と光源とのクリアランスを大きく確保する必要があった。これに対して、本実施形態では、光源ユニット30を導光板13の背面側に配置しており、導光板13の発光面に対して直交する方向への熱膨張はわずかであることから、導光板13と光源ユニット30(結合レンズ35)とのクリアランスを、光源を導光板の面内方向周縁部に配置する構成よりも小さく設定している。   The coupling lens (light coupling member) 35 makes light emitted from each LED provided in the LED groups 34 a and 34 b incident on the light guide plate 13 from a predetermined angle range (from the back side of the light guide plate 13 (substrate back side)). Then, the light that has reached the light emitting surface side (substrate surface side) of the light guide plate 13 is guided to the inside of the light guide plate 13 so as to enter the light guide plate 13 in an angle range where the light is totally reflected on the light emitting surface side) It is arrange | positioned so that it may extend | stretch in the direction parallel to the extending | stretching direction of the light source unit 30. In the present embodiment, each LED provided in the LED groups 34a and 34b has a plane (light emission) in which the principal axis direction of light emitted from each LED (the direction in which the luminance distribution of emitted light is maximum) is formed. It is installed so that it may be in a direction substantially perpendicular to the surface. And the coupling lens 35 changes the advancing direction of the light radiate | emitted from each LED, and injects with respect to the light-guide plate 13 in the said predetermined angle range. In this embodiment, the clearance between each LED and the coupling lens 35 is set to a predetermined value of 0.5 mm or less. In the configuration in which the light source is arranged at the peripheral portion in the in-plane direction of the light guide plate, a large clearance is secured between the light guide plate and the light source in order to prevent contact between the light guide plate and the light source due to thermal expansion of the light guide plate. There was a need. On the other hand, in the present embodiment, the light source unit 30 is disposed on the back side of the light guide plate 13 and the thermal expansion in the direction perpendicular to the light emitting surface of the light guide plate 13 is slight. The clearance between the light plate 13 and the light source unit 30 (coupled lens 35) is set to be smaller than the configuration in which the light source is disposed in the in-plane peripheral portion of the light guide plate.

なお、結合レンズ35の材質は、当該結合レンズ35の内部を光が伝播可能であり、光源から入射した光を導光板13に対して上記所定角度範囲で入射させるように光の進行方向を変化させることができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば導光板13と同様の樹脂材料を用いることができる。また、結合レンズ35は、導光板13とは別に備えられるものであってもよく、導光板13と一体的に備えられるものであってもよい。結合レンズ35を導光板13とは別に形成する場合、これら両部材の加工が容易になり、また導光板13の薄型化を図れるという効果が得られる。本実施形態では、結合レンズ35としてアクリル樹脂からなるものを用いた。   The material of the coupling lens 35 is such that light can propagate through the coupling lens 35, and the light traveling direction is changed so that the light incident from the light source is incident on the light guide plate 13 within the predetermined angle range. Although it will not specifically limit if it can be made to use, For example, the resin material similar to the light-guide plate 13 can be used. Further, the coupling lens 35 may be provided separately from the light guide plate 13 or may be provided integrally with the light guide plate 13. When the coupling lens 35 is formed separately from the light guide plate 13, it is possible to easily process these two members and to obtain an effect that the light guide plate 13 can be thinned. In the present embodiment, the coupling lens 35 is made of an acrylic resin.

図4(a)は結合レンズ35における延伸方向に垂直な断面の構成を示す説明図である。この図に示すように、結合レンズ35における延伸方向に垂直な断面は、略楕円形状のリングの一部を直線状に切り欠いて得られる平坦部35a,35bと、上記の略楕円形状の外周部の一部を平坦部35a,35bと略平行な直線に沿って切り欠いて得られる平坦部35cとを有する形状である。なお、平坦部35a,35bの間には上記リングの中空部分に相当する中空部が設けられている。すなわち、平坦部35aと平坦部35bとは上記リングの内周面35fによって接続されている。   FIG. 4A is an explanatory diagram illustrating a configuration of a cross section of the coupling lens 35 perpendicular to the extending direction. As shown in this figure, the cross section perpendicular to the extending direction of the coupling lens 35 has flat portions 35a, 35b obtained by cutting out a part of a substantially elliptical ring in a straight line, and the above-mentioned substantially elliptical outer periphery. It is the shape which has the flat part 35c obtained by notching a part of part with flat part 35a, 35b along a substantially parallel straight line. A hollow portion corresponding to the hollow portion of the ring is provided between the flat portions 35a and 35b. That is, the flat portion 35a and the flat portion 35b are connected by the inner peripheral surface 35f of the ring.

すなわち、結合レンズ35における延伸方向に垂直な断面は、同一面内において互いに平行な方向に延伸するように設けられた帯状の平坦部(光源側平坦部)35a,35bと、光源側平坦部35a,35bに平行な面内に設けられた帯状の平坦部(導光板側平坦部)35cとを備えており、延伸方向に垂直な断面の外周側における平坦部35aと平坦部35cとの間、および平坦部35aと平坦部35cとの間は曲面(全反射面35d,35e)になっている。   That is, the cross-section perpendicular to the extending direction of the coupling lens 35 has strip-shaped flat portions (light source side flat portions) 35a and 35b provided so as to extend in a direction parallel to each other in the same plane, and the light source side flat portion 35a. , 35b and a strip-shaped flat part (light guide plate side flat part) 35c provided in a plane parallel to the surface 35b, between the flat part 35a and the flat part 35c on the outer peripheral side of the cross section perpendicular to the extending direction, Further, a curved surface (total reflection surfaces 35d and 35e) is formed between the flat portion 35a and the flat portion 35c.

図4(b)は図4(a)に示したA部の拡大図である。図4(a)および図4(b)に示したように、結合レンズ35の平坦部35a,35bに近接する位置には、LED群34a,34bを構成するLEDが配置されている。これら各LEDは、図4(b)に示す全反射面35d,35eの焦点位置Fよりも結合レンズ35の外周面側(平坦部35a,35bにおける全反射面35d,35eに近い側)に対向する位置に配置されている。   FIG. 4B is an enlarged view of part A shown in FIG. As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, LEDs constituting the LED groups 34a and 34b are arranged at positions close to the flat portions 35a and 35b of the coupling lens 35. These LEDs face the outer peripheral surface side of the coupling lens 35 (the side closer to the total reflection surfaces 35d and 35e in the flat portions 35a and 35b) than the focal position F of the total reflection surfaces 35d and 35e shown in FIG. It is arranged at the position to do.

これにより、図4(a)および図4(b)に示すように、各LEDから出射された光は結合レンズ35の全反射面35d,35eで全反射(略全反射)し、その反射光が平坦部35cを介して導光板13に入射する。また、全反射面35d,35eの形状は、各LEDからの入射光を、導光板13に対して上記所定角度範囲で入射させることができるように設定されている。   As a result, as shown in FIGS. 4A and 4B, the light emitted from each LED is totally reflected (substantially totally reflected) by the total reflection surfaces 35d and 35e of the coupling lens 35, and the reflected light. Enters the light guide plate 13 through the flat portion 35c. Further, the shapes of the total reflection surfaces 35d and 35e are set so that incident light from each LED can be incident on the light guide plate 13 in the predetermined angle range.

なお、結合レンズ35の延伸方向に垂直な断面における全反射面35d,35eの形状は、必ずしも楕円の円弧形状に限るものではなく、LED群34a,34bに備えられる各LEDから入射された光を全反射面35d,35eで全反射(略全反射)させて導光板13に対して所定角度範囲で入射させることができる形状であればよい。例えば、全反射面35d,35eは、結合レンズ35の延伸方向に垂直な断面の形状が円の円弧形状、弓形、放物線状などの曲線形状をなす湾曲形状であってもよく、平坦部35a,35b,35cに対して傾斜した直線状であってもよい。   In addition, the shape of the total reflection surfaces 35d and 35e in the cross section perpendicular to the extending direction of the coupling lens 35 is not necessarily limited to the elliptical arc shape, and the light incident from each LED included in the LED groups 34a and 34b is used. Any shape that can be totally reflected (substantially totally reflected) by the total reflection surfaces 35 d and 35 e and incident on the light guide plate 13 within a predetermined angle range may be used. For example, the total reflection surfaces 35d and 35e may be curved shapes in which the shape of the cross section perpendicular to the extending direction of the coupling lens 35 is a circular arc shape, a bow shape, a parabolic shape, or the like, and the flat portions 35a, 35e, It may be a straight line inclined with respect to 35b and 35c.

図5(a)は結合レンズ35の変形例を示す説明図であり、結合レンズ35の全反射面35d,35eにおける当該結合レンズ35の延伸方向に垂直な断面の形状を放物線形状にした場合の例を示している。   FIG. 5A is an explanatory view showing a modified example of the coupling lens 35, in the case where the shape of the cross section perpendicular to the extending direction of the coupling lens 35 on the total reflection surfaces 35d and 35e of the coupling lens 35 is a parabolic shape. An example is shown.

また、本実施形態では、結合レンズ35における延伸方向に垂直な断面の形状が、平坦部35aと平坦部35bとの間に中空部(内周面35f)を有する形状であるものとしたが、これに限らず、円柱形状の一部を切り欠いた形状としてもよい。すなわち、平坦部35aと平坦部35bとの間に中空部を有さず、これら両平坦部が直線状に繋がっている形状としてもよい。   In the present embodiment, the shape of the cross section perpendicular to the extending direction of the coupling lens 35 is a shape having a hollow portion (inner peripheral surface 35f) between the flat portion 35a and the flat portion 35b. However, the present invention is not limited to this, and a shape obtained by cutting out a part of a cylindrical shape may be used. That is, it is good also as a shape which does not have a hollow part between the flat part 35a and the flat part 35b, and these both flat parts are connected with linear form.

また、全反射面35d,35eの周囲に、結合レンズ35から外部に漏れる光を結合レンズ35内に戻すための反射シート(図示せず)を設けてもよい。これにより、LEDから照射された光の一部が全反射面35d,35eから結合レンズ35の外部に漏洩する場合であっても、結合レンズ35の外部に漏洩する光を結合レンズ35に戻し、導光板13に入射する光の光量を増加させて光利用効率をより高くすることができる。   Further, a reflection sheet (not shown) for returning light leaking from the coupling lens 35 to the outside into the coupling lens 35 may be provided around the total reflection surfaces 35d and 35e. Thereby, even when a part of the light emitted from the LED leaks from the total reflection surfaces 35d and 35e to the outside of the coupling lens 35, the light leaking to the outside of the coupling lens 35 is returned to the coupling lens 35, The light use efficiency can be further increased by increasing the amount of light incident on the light guide plate 13.

導光板13は、当該導光板13の内部を光が伝播可能な導光性を有する材質からなる平板状の部材である。導光板13の材質は、導光性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば従来から公知の樹脂材料などを用いることができる。本実施形態では、導光板13としてアクリル樹脂からなるものを用いた。   The light guide plate 13 is a flat plate member made of a light guide material capable of transmitting light through the light guide plate 13. The material of the light guide plate 13 is not particularly limited as long as it has a light guide property. For example, a conventionally known resin material can be used. In the present embodiment, the light guide plate 13 made of acrylic resin is used.

また、導光板13における結合レンズ35側の面(背面)または結合レンズ35とは反対側の面(おもて面)の少なくとも一方には、導光板13内を伝播する光を散乱させて当該導光板13の発光面側から出射させるための多数のドットパターン(光散乱部)が設けられている。ドットパターンの形成方法は特に限定されるものではなく、従来から公知の方法で形成することができる。例えば、光拡散反射性を有する材料を導光板13における一方または両方の面に印刷することによって形成してもよく、レーザー加工等により導光板13の一部を加工することによって形成してもよい。また、本実施形態では光散乱部としてドットパターンを形成しているが、これに限らず、導光板13内を伝播する光の一部を散乱させて導光板13における発光面側から出射させることができるものであればよい。なお、本実施形態では、各ドットパターンの配置(サイズおよび配置ピッチ)を工夫することにより、シーリングライト1の発光面から出射される光の均一化を図っている。各ドットパターンの配置方法については後述する。   In addition, light propagating in the light guide plate 13 is scattered on at least one of the surface (back surface) on the side of the coupling lens 35 in the light guide plate 13 or the surface (front surface) opposite to the coupling lens 35. A large number of dot patterns (light scattering portions) for emitting light from the light emitting surface side of the light guide plate 13 are provided. The method for forming the dot pattern is not particularly limited, and can be formed by a conventionally known method. For example, the light-diffusing reflective material may be formed by printing on one or both surfaces of the light guide plate 13, or may be formed by processing a part of the light guide plate 13 by laser processing or the like. . In this embodiment, the dot pattern is formed as the light scattering portion. However, the present invention is not limited to this, and a part of the light propagating in the light guide plate 13 is scattered and emitted from the light emitting surface side of the light guide plate 13. Anything that can do. In the present embodiment, the light emitted from the light emitting surface of the ceiling light 1 is made uniform by devising the arrangement (size and arrangement pitch) of each dot pattern. The arrangement method of each dot pattern will be described later.

プリズムシート12は、導光板13から入射する光の出射方向および分布を制御するためのものである。また、拡散板11は、導光板13からプリズムシート12を介して入射した光を拡散させて出射するものである。プリズムシート12および拡散板11の構成は特に限定されるものではなく、従来から公知のものを用いることができる。なお、プリズムシート12および拡散板11は必要に応じて設ければよく、これら両部材の一方または両方を省略してもよい。   The prism sheet 12 is for controlling the emission direction and distribution of light incident from the light guide plate 13. The diffusing plate 11 diffuses and emits light incident from the light guide plate 13 via the prism sheet 12. The structures of the prism sheet 12 and the diffusion plate 11 are not particularly limited, and conventionally known ones can be used. The prism sheet 12 and the diffusing plate 11 may be provided as necessary, and one or both of these members may be omitted.

図6(a)はシーリングライト1による照明の様子を示す説明図であり、図6(b)は図6(a)におけるC部の拡大図である。   FIG. 6A is an explanatory view showing a state of illumination by the ceiling light 1, and FIG. 6B is an enlarged view of a portion C in FIG. 6A.

図6(b)に示すように、LED群34a,35bから出射された光は結合レンズ35で全反射して導光板13に入射し、導光板13内を全反射しながら伝播する。また、導光板13に備えられる各ドットパターンにおいて散乱した光の一部は導光板13から拡散板11側(発光面側)へ出射する。なお、LED群34aから出射された光と、LED群34bから出射された光とは、導光板13内を反対方向へ伝播する。これにより、図6(a)に示すように、導光板13から出射された光がプリズムシート12および拡散板11を介してシーリングライト1の発光面側から面内方向に略均一な光量で出射される。   As shown in FIG. 6B, the light emitted from the LED groups 34 a and 35 b is totally reflected by the coupling lens 35 and enters the light guide plate 13, and propagates through the light guide plate 13 while being totally reflected. Further, part of the light scattered in each dot pattern provided in the light guide plate 13 is emitted from the light guide plate 13 to the diffusion plate 11 side (light emitting surface side). The light emitted from the LED group 34a and the light emitted from the LED group 34b propagate in the light guide plate 13 in opposite directions. As a result, as shown in FIG. 6A, the light emitted from the light guide plate 13 is emitted from the light emitting surface side of the ceiling light 1 through the prism sheet 12 and the diffusion plate 11 with a substantially uniform light amount in the in-plane direction. Is done.

反射板14は、導光板13の背面側に対向する領域のうち、光源ユニット30が設けられていない領域に備えられている。これにより、導光板13から背面側に漏れる光を導光板13に戻し、光利用効率を高めている。なお、反射板14は、必ずしも導光板13の背面における光源ユニット30が設けられていない領域の全域を覆うものでなくてもよい。例えば、シーリングライト1の上方(例えば天井の一部)を照明したい場合や、シーリングライト1の側方を照明したい場合などには、導光板13の背面のうち光源ユニット30が設けられていない領域の一部(例えば円盤形状の周縁部)に反射板14を備えない非反射領域を設け、導光板13から出射される光の一部が上記非反射部から出射されるようにしてもよい。この場合、導光板13における上記非反射領域に応じた位置に、当該非反射領域から光を出射させるためのドットパターン(光散乱部)を設けてもよい。また、バックシャーシ15における非反射領域に対応する位置に開口部を設けもてもよく、バックシャーシ15における非反射領域に対応する位置を透光性部材で形成してもよい。   The reflection plate 14 is provided in a region where the light source unit 30 is not provided in a region facing the back side of the light guide plate 13. Thereby, the light which leaks from the light guide plate 13 to the back side is returned to the light guide plate 13, and the light use efficiency is enhanced. The reflection plate 14 does not necessarily cover the entire area of the back surface of the light guide plate 13 where the light source unit 30 is not provided. For example, when it is desired to illuminate the ceiling light 1 (for example, part of the ceiling) or to illuminate the side of the ceiling light 1, an area of the back surface of the light guide plate 13 where the light source unit 30 is not provided. A non-reflective region that does not include the reflecting plate 14 may be provided on a part of the light (for example, a disc-shaped peripheral edge), and a part of the light emitted from the light guide plate 13 may be emitted from the non-reflecting part. In this case, a dot pattern (light scattering portion) for emitting light from the non-reflective region may be provided at a position corresponding to the non-reflective region in the light guide plate 13. In addition, an opening may be provided at a position corresponding to the non-reflective region in the back chassis 15, and a position corresponding to the non-reflective region in the back chassis 15 may be formed of a translucent member.

(1−2.導光板13におけるドットパターンの配置)
次に、導光板13におけるドットパターンの配置方法について説明する。
(1-2. Arrangement of Dot Pattern on Light Guide Plate 13)
Next, a method for arranging dot patterns on the light guide plate 13 will be described.

図7(a)は、同一形状のドットパターンが均一に配置された導光板を用い、LED群34a,34bに備えられる各LEDに対して供給する電流量を一定とした場合の、シーリングライト1における発光面の輝度分布を示す説明図である。また、図7(b)は図7(a)における点Aを通り光源ユニット30の延伸方向に対して平行な直線上の位置(図7(b)の破線部参照)、および点Bを通り光源ユニット30の延伸方向に対して平行な直線上の位置(図7(b)の破線部参照)における輝度分布を示すグラフである。   FIG. 7A shows a ceiling light 1 when a light guide plate in which dot patterns of the same shape are uniformly arranged is used and the amount of current supplied to each LED provided in the LED groups 34a and 34b is constant. It is explanatory drawing which shows the luminance distribution of the light emission surface in. 7B passes through the point A in FIG. 7A and passes through the point B on the straight line parallel to the extending direction of the light source unit 30 (see the broken line portion in FIG. 7B). It is a graph which shows the luminance distribution in the position on the straight line parallel to the extending | stretching direction of the light source unit 30 (refer the broken-line part of FIG.7 (b)).

図7(b)に示すように、光源ユニット30の延伸方向に平行な方向の輝度分布は、当該延伸方向の中心部近傍が最も暗くなり、中心部よりも両端部側の位置において輝度が最大になる。   As shown in FIG. 7B, the luminance distribution in the direction parallel to the extending direction of the light source unit 30 is darkest in the vicinity of the central portion in the extending direction, and the luminance is maximum at positions on both end sides of the central portion. become.

このような輝度分布が生じる理由について、図8を参照しながら説明する。図8に示すように、光源ユニット30から出射された光は、導光板13の発光面側および背面側を全反射しながら当該光源ユニット30の延伸方向に略垂直な方向に伝播する。そして、図8に示すように、光源ユニット30から導光板13に入射した光の導光板13の面内方向についての進行方向Pと導光板13の周縁部13aの接線Qの法線となす角度が臨界角度θ以上の領域では、導光板13の周縁部13aに到達した光は当該周縁部13aで全反射して導光板13内をさらに伝播する。一方、臨界角度θ未満の領域では、導光板13の周縁部13aに到達した光は当該周縁部13aから導光板13の外部に出射される。   The reason why such a luminance distribution occurs will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the light emitted from the light source unit 30 propagates in a direction substantially perpendicular to the extending direction of the light source unit 30 while totally reflecting the light emitting surface side and the back surface side of the light guide plate 13. Then, as shown in FIG. 8, the angle formed between the traveling direction P of the light incident on the light guide plate 13 from the light source unit 30 in the in-plane direction of the light guide plate 13 and the tangent line Q of the peripheral portion 13 a of the light guide plate 13. In the region where is more than the critical angle θ, the light reaching the peripheral portion 13a of the light guide plate 13 is totally reflected by the peripheral portion 13a and further propagates in the light guide plate 13. On the other hand, in the region less than the critical angle θ, the light that has reached the peripheral portion 13 a of the light guide plate 13 is emitted from the peripheral portion 13 a to the outside of the light guide plate 13.

なお、上記臨界角度θは、導光板13の表面(空気との当接面)における当該導光板13内を伝播する光の屈折率をnとすると、sinθ=1/nで表される。本実施形態では、アクリル製の導光板13を用いており、アクリルの上記屈折率nは約1.49であるので、臨界角度θ=sin−1(1/n)≒42.2°である。 The critical angle θ is expressed by sin θ = 1 / n, where n is the refractive index of light propagating through the light guide plate 13 on the surface of the light guide plate 13 (a contact surface with air). In this embodiment, the light guide plate 13 made of acrylic is used, and the refractive index n of acrylic is about 1.49, so that the critical angle θ = sin −1 (1 / n) ≈42.2 °. .

したがって、導光板13の周縁部において全反射が多い領域(図8に示した光源ユニット30の延伸方向の両端側に対応する領域S2)では、全反射が少ない領域(図8に示した光源ユニット30の延伸方向の中央部に対応する領域S1)よりも導光板13中を伝播する光の光量が多くなる。   Therefore, in the region where the total reflection is high in the peripheral portion of the light guide plate 13 (the region S2 corresponding to both ends in the extending direction of the light source unit 30 shown in FIG. 8), the region where the total reflection is low (the light source unit shown in FIG. 8). The amount of light propagating in the light guide plate 13 is larger than that in the region S1) corresponding to the central portion of the 30 extending directions.

また、導光板13内を伝播する光の光量は、ドットパターンにおける散乱等により、光源ユニット30からの距離が遠くなるほど少なくなる。   Further, the amount of light propagating in the light guide plate 13 decreases as the distance from the light source unit 30 increases due to scattering in the dot pattern.

本実施形態では、これらの点を考慮し、シーリングライト1の発光面の全域において略均等な輝度(あるいは均等に近い輝度)が得られるように、以下に示すルール(1),(2)に基づいてドットパターンの配置を決定している。
(1)光源ユニット30の延伸方向に垂直な方向については、光源ユニット30から遠ざかるほどドットパターンの面積密度(単位面積あたりのドットパターンが占める面積の比率)が密になるように配置する。すなわち、光源ユニット30の延伸方向に垂直な方向の各位置に同じ光量の光が供給されたと仮定した場合に、光源ユニット30から遠い位置ほど光散乱量(導光板13から発光面側に出射する光の光量)が多くなるようにドットパターンを配置する。
(2)光源ユニット30の延伸方向に平行な方向については、導光板13の面内方向かつ光源ユニット30の延伸方向に垂直な方向の周縁部のうち当該方向に進む光源ユニット30からの光が全反射する端部の近傍の領域におけるドットパターンの面積密度が、当該領域よりも上記全反射する端部からの距離が遠い領域における面積密度よりも疎になるように配置する。すなわち、光源ユニット30の延伸方向に平行な方向の各位置に同じ光量の光が供給されたと仮定した場合に、全反射の生じない領域の方が全反射の生じる領域よりも光散乱量(導光板13から発光面側に出射する光の光量)が多くなるように各ドットパターンを配置する。
In the present embodiment, in consideration of these points, the following rules (1) and (2) are set so that substantially uniform luminance (or luminance close to equality) can be obtained over the entire light emitting surface of the ceiling light 1. Based on this, the arrangement of the dot pattern is determined.
(1) About the direction perpendicular | vertical to the extending | stretching direction of the light source unit 30, it arrange | positions so that the area density (ratio of the area which the dot pattern per unit area occupies) becomes dense, so that it is far from the light source unit 30. That is, assuming that the same amount of light is supplied to each position in the direction perpendicular to the extending direction of the light source unit 30, the light scattering amount (emits from the light guide plate 13 to the light emitting surface side as the position is farther from the light source unit 30. The dot pattern is arranged so that the amount of light) increases.
(2) About the direction parallel to the extending direction of the light source unit 30, the light from the light source unit 30 traveling in the direction in the in-plane direction of the light guide plate 13 and the direction perpendicular to the extending direction of the light source unit 30 The dot patterns are arranged so that the area density of the dot pattern in the region near the total reflection end is sparser than the area density in the region farther from the total reflection end than the region. That is, assuming that the same amount of light is supplied to each position in the direction parallel to the extending direction of the light source unit 30, the amount of light scattering (conduction) is greater in the region where total reflection does not occur than in the region where total reflection occurs. The dot patterns are arranged so that the amount of light emitted from the light plate 13 toward the light emitting surface increases.

なお、光源ユニット30の延伸方向に平行な方向についてドットパターンの面積密度を変化させる際、上記の全反射が生じる領域と全反射が生じない領域とでドットパターンの面積密度が急激に変化しないように、光源ユニット30の延伸方向に平行な方向の位置に応じてドットパターンの面積密度を連続的あるいは段階的に変化させるようにしてもよい。光源ユニット30の延伸方向に垂直な方向についても同様に、光源ユニット30の延伸方向に垂直な方向の位置に応じてドットパターンの面積密度を連続的あるいは段階的に変化させるようにしてもよい。   When the area density of the dot pattern is changed in the direction parallel to the extending direction of the light source unit 30, the area density of the dot pattern does not change abruptly between the area where the total reflection occurs and the area where the total reflection does not occur. In addition, the area density of the dot pattern may be changed continuously or stepwise according to the position of the light source unit 30 in the direction parallel to the extending direction. Similarly, in the direction perpendicular to the extending direction of the light source unit 30, the area density of the dot pattern may be changed continuously or stepwise according to the position in the direction perpendicular to the extending direction of the light source unit 30.

したがって、図8の例では、光源ユニット30の延伸方向に垂直な任意の直線上におけるドットパターンの面積密度は、光源ユニット30から遠い位置(導光板13の外縁に近い位置)ほど密になるように配置される。また、光源ユニット30の延伸方向に平行な任意の直線上におけるドットパターンの面積密度は、領域S2における面積密度の方が領域S1における面積密度よりも疎になるように配置される。   Therefore, in the example of FIG. 8, the area density of the dot pattern on an arbitrary straight line perpendicular to the extending direction of the light source unit 30 becomes denser as the position is farther from the light source unit 30 (the position closer to the outer edge of the light guide plate 13). Placed in. Further, the area density of the dot pattern on an arbitrary straight line parallel to the extending direction of the light source unit 30 is arranged so that the area density in the region S2 is sparser than the area density in the region S1.

なお、本実施形態では、ドットパターンの配置ピッチを一定にし、ドットパターンの大きさを異ならせることによってドットパターンの面積密度を変化させている。ただし、これに限らず、例えば各ドットパターンの大きさを一定とし、ドットパターンの配置ピッチを異ならせることによってドットパターンの面積密度を変化させてもよい。また、ドットパターンの配置ピッチ、およびドットパターンの大きさの両方を異ならせることによってドットパターンの面積密度を変化させてもよい。   In this embodiment, the area density of the dot pattern is changed by making the arrangement pitch of the dot pattern constant and changing the size of the dot pattern. However, the present invention is not limited to this. For example, the area density of the dot pattern may be changed by making the size of each dot pattern constant and changing the arrangement pitch of the dot patterns. Further, the dot pattern area density may be changed by changing both the dot pattern arrangement pitch and the dot pattern size.

また、導光板13内の各領域を伝播する光の光量をシミュレーションによって算出した結果、あるいは実験によって検出した結果に基づいて各ドットパターンのサイズや配置を決定してもよい。   Further, the size and arrangement of each dot pattern may be determined based on the result of calculating the amount of light propagating through each region in the light guide plate 13 by simulation or the result of detection by experiment.

図12(a)は導光板13の面内方向の領域を示す説明図であり、図12(b)は各ドットパターンの配置ピッチを一定とし、各ドットパターンのサイズを配置位置に応じて異ならせる場合の、図12(a)に示した線分A1上および線分A2上に配置される各ドットパターンのサイズの一例を示している。なお、これら各図では、円盤形状からなる導光板13の中心を通り光源ユニット30の延伸方向に垂直な方向をx軸、上記中心を通り光源ユニット30の延伸方向に平行な方向をy軸として規定している。また、線分A1はx=10(mm)を通りy軸に平行なy≧0の範囲内の線分であり、線分A2はx=200(mm)を通りy軸に平行なy≧0の範囲内の線分である。また、図12(b)の表中に示した数値は、各ドットパターンの半径(mm)を示している。なお、ここでは、上記x軸およびy軸によって規定される第1象限におけるドットパターンの配置について説明するが、導光板13における各ドットパターンの配置は、x軸について線対称であり、かつy軸に対して線対称である。   FIG. 12A is an explanatory diagram showing a region in the in-plane direction of the light guide plate 13, and FIG. 12B shows that the arrangement pitch of each dot pattern is constant, and the size of each dot pattern varies depending on the arrangement position. FIG. 12 shows an example of the size of each dot pattern arranged on the line segment A1 and the line segment A2 shown in FIG. In these drawings, the direction perpendicular to the extending direction of the light source unit 30 passing through the center of the disc-shaped light guide plate 13 is the x axis, and the direction passing through the center and parallel to the extending direction of the light source unit 30 is the y axis. It prescribes. The line segment A1 is a line segment in the range of y ≧ 0 passing through x = 10 (mm) and parallel to the y-axis, and the line segment A2 is y ≧ parallel to the y-axis passing through x = 200 (mm). A line segment in the range of zero. The numerical values shown in the table of FIG. 12B indicate the radius (mm) of each dot pattern. Here, the dot pattern arrangement in the first quadrant defined by the x axis and the y axis will be described. However, the arrangement of the dot patterns in the light guide plate 13 is line symmetric with respect to the x axis and the y axis. Is line symmetric.

図12(b)に示したように、この例では、線分A1およびA2のうち、光源ユニット30からの距離が近い線分A1上に配置されるドットパターンの方が線分A2上に配置されるドットパターンのサイズよりも小さく設定されている。また、同一線分上に配置されるドットパターンは、yの値が大きい領域の方がyの値が小さい領域よりもドットパターンの平均サイズが相対的に小さくなるように設定されている。   As shown in FIG. 12B, in this example, of the line segments A1 and A2, the dot pattern arranged on the line segment A1 that is closer to the light source unit 30 is arranged on the line segment A2. Is set smaller than the size of the dot pattern to be set. In addition, the dot patterns arranged on the same line segment are set so that the average size of the dot pattern is relatively smaller in the region where the y value is large than in the region where the y value is small.

以上のように、本実施形態にかかるシーリングライト1は、光線ユニット30と、光源ユニット30から入射する光を面内方向に伝播させる平板状の導光板13とを備えている。また、導光板13は、当該導光板13内を面内方向に伝播する光の一部を散乱させて散乱光の一部を発光面側から出射させるためのドットパターン(光散乱部)を多数備えており、各ドットパターンは、導光板13における面内方向の領域のうち、第1領域における散乱の度合いが、当該第1領域よりも導光光量(導光板13における平板面法線方向の断面を通過する光の光量)が少ない第2領域における散乱の度合いよりも小さくなるように配置されている。   As described above, the ceiling light 1 according to the present embodiment includes the light beam unit 30 and the flat light guide plate 13 that propagates the light incident from the light source unit 30 in the in-plane direction. The light guide plate 13 has many dot patterns (light scattering portions) for scattering a part of light propagating in the in-plane direction through the light guide plate 13 and emitting a part of the scattered light from the light emitting surface side. Each dot pattern has an in-plane direction region of the light guide plate 13 in which the degree of scattering in the first region is higher than the first region in the amount of light guided (in the normal direction of the flat surface of the light guide plate 13). The amount of light passing through the cross section) is less than the degree of scattering in the second region.

これにより、各ドットパターンによる導光板13の面内方向の各領域における光の散乱度合いを、各領域を伝播する光の光量(導光光量)に応じて設定し、導光板13の面内方向における各領域から出射される光の光量の均一度を向上させることができる。   Thus, the degree of light scattering in each region in the in-plane direction of the light guide plate 13 by each dot pattern is set according to the amount of light propagating through each region (light guide light amount), and the in-plane direction of the light guide plate 13 The uniformity of the amount of light emitted from each region in can be improved.

また、本実施形態にかかるシーリングライト1は、LED群34a,34bから出射された光が導光板13における背面側から入射し、導光板13における発光面側で全反射して導光板13内を面内方向に伝播するように、LED群34a,34bから出射される光を導光板13に入射させる結合レンズ35を備えている。また、各ドットパターンは、導光板13における面内方向の端部のうち導光板13内を伝播する光が全反射する端部の近傍の領域である第1領域における散乱の度合いが、当該第1領域よりも上記全反射する端部からの距離が遠い領域である第2領域に同じ光量の光を伝播させたときの散乱の度合いよりも小さくなるように配置されている。   In the ceiling light 1 according to the present embodiment, the light emitted from the LED groups 34 a and 34 b is incident from the back side of the light guide plate 13, and is totally reflected on the light emitting surface side of the light guide plate 13. A coupling lens 35 that allows light emitted from the LED groups 34a and 34b to enter the light guide plate 13 is provided so as to propagate in the in-plane direction. In addition, each dot pattern has a degree of scattering in the first region, which is a region in the vicinity of the end portion where the light propagating in the light guide plate 13 is totally reflected among the end portions in the in-plane direction of the light guide plate 13. It is arranged to be smaller than the degree of scattering when the same amount of light is propagated to the second region, which is a region far from the total reflection end than the one region.

これにより、結合レンズ35から導光板13に入射して導光板13の端部に至るまでの光と、導光板13の端部で全反射された光とが伝播する端部を含む領域(端部で全反射した光の光量が比較的多い領域)における散乱の度合いを、主に結合レンズ35から導光板13に入射した光のみが伝播する領域(端部で全反射した光の光量が比較的少ない領域)における散乱の度合いよりも小さくすることができる。したがって、各ドットパターンによる導光板13の面内方向の各領域における光の散乱度合いを、各領域を伝播する光の光量に応じて設定し、導光板13の面内方向における各領域から出射される光の光量の均一度を向上させることができる。   As a result, a region (end edge) including an end portion where light from the coupling lens 35 to the light guide plate 13 and reaching the end portion of the light guide plate 13 and light totally reflected at the end portion of the light guide plate 13 propagates. The degree of scattering in the region where the amount of light totally reflected by the portion is relatively large) is compared mainly with the region where only the light incident on the light guide plate 13 from the coupling lens 35 propagates (the amount of light totally reflected by the end portion). Less than the degree of scattering in a small area). Therefore, the degree of light scattering in each region in the in-plane direction of the light guide plate 13 by each dot pattern is set according to the amount of light propagating through each region, and emitted from each region in the in-plane direction of the light guide plate 13. It is possible to improve the uniformity of the amount of light.

なお、本実施形態では、円盤状のシーリングライト1について説明したが、本発明の照明装置の形状はこれに限るものではない。例えば、図9(a)に示すように矩形形状の照明装置に適用してもよい。また、図9(b)に示すように矩形形状の各角部を曲線状に面取りした形状の照明装置に適用してもよい。また、図9(c)に示すように楕円形状の照明装置に適用してもよい。また、図9(d)に示すようにひし形の照明装置に適用してもよい。   In the present embodiment, the disc-shaped ceiling light 1 has been described. However, the shape of the lighting device of the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a rectangular illumination device as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 9B, the present invention may be applied to a lighting device having a shape in which each corner of a rectangular shape is chamfered in a curved shape. Moreover, you may apply to an elliptical illuminating device as shown in FIG.9 (c). Moreover, you may apply to a diamond-shaped illuminating device as shown in FIG.9 (d).

図9(a)に示す形状の場合、光源ユニット30の延伸方向に垂直な方向については、導光板13に設けられるドットパターンは、光源ユニット30から遠ざかるほど面積密度が密になるように配置される。また、光源ユニット30の延伸方向に水平な方向については、導光板13に設けられるドットパターンは、位置によらず面積密度が略一定になるように配置される。ただし、光源ユニット30から出射される光は主に光源ユニット30の延伸方向に垂直な方向に進むが、当該方向に対して傾斜した方向に進む光の成分も存在する。このため、導光板13における光源ユニット30の延伸方向に平行な方向の周縁部において全反射する光を考慮し、光源ユニット30の延伸方向に水平な方向の周縁部近傍の領域におけるドットパターンの面積密度を当該領域に対して光源ユニット30の延伸方向に水平な方向に位置する他の領域よりも疎にしてもよい。   In the case of the shape shown in FIG. 9A, in the direction perpendicular to the extending direction of the light source unit 30, the dot pattern provided on the light guide plate 13 is arranged so that the area density becomes denser as the distance from the light source unit 30 increases. The Further, in the direction horizontal to the extending direction of the light source unit 30, the dot pattern provided on the light guide plate 13 is arranged so that the area density is substantially constant regardless of the position. However, the light emitted from the light source unit 30 mainly travels in a direction perpendicular to the extending direction of the light source unit 30, but there is also a light component that travels in a direction inclined with respect to the direction. For this reason, in consideration of the light totally reflected at the peripheral portion of the light guide plate 13 in the direction parallel to the extending direction of the light source unit 30, the area of the dot pattern in the region near the peripheral portion in the direction horizontal to the extending direction of the light source unit 30 The density may be made sparser than other regions located in a direction horizontal to the extending direction of the light source unit 30 with respect to the region.

図9(b)の例では、光源ユニット30の延伸方向に垂直な任意の直線上におけるドットパターンの面積密度は、光源ユニット30から遠い位置(導光板13の外縁に近い位置)ほど密になるように配置される。また、光源ユニット30の延伸方向に平行な任意の直線上におけるドットパターンの面積密度は、光源ユニット30の延伸方向の周縁部が直線状である領域(矩形形状の辺に対応する領域)については位置によらず面積密度が略一定になるように配置される。一方、光源ユニット30の延伸方向の周縁部が曲線状である領域(面取り部分に対応する領域)については、光源ユニット30の延伸方向に水平な方向の両端部(光源ユニット30の延伸方向に垂直な方向の周縁部において全反射が生じる領域)の面積密度が光源ユニット30の延伸方向に水平な方向の中央部(光源ユニット30の延伸方向に垂直な方向の周縁部において全反射が生じない領域)の面積密度よりも疎になるように設定される。   In the example of FIG. 9B, the area density of the dot pattern on an arbitrary straight line perpendicular to the extending direction of the light source unit 30 becomes denser as the position is farther from the light source unit 30 (position closer to the outer edge of the light guide plate 13). Are arranged as follows. Further, the area density of the dot pattern on an arbitrary straight line parallel to the extending direction of the light source unit 30 is the region where the peripheral edge in the extending direction of the light source unit 30 is linear (region corresponding to a rectangular side). They are arranged so that the area density is substantially constant regardless of the position. On the other hand, for a region where the peripheral portion in the extending direction of the light source unit 30 is curved (region corresponding to the chamfered portion), both end portions in a direction horizontal to the extending direction of the light source unit 30 (perpendicular to the extending direction of the light source unit 30). The area where the total density of the area where the total reflection occurs in the peripheral part in the directional direction is a central part in the direction horizontal to the extending direction of the light source unit 30 (the area where the total reflection does not occur in the peripheral part in the direction perpendicular to the extending direction of the light source unit 30). ) Is set to be sparser than the area density.

図9(c)および図9(d)の例では、光源ユニット30の延伸方向に垂直な任意の直線上におけるドットパターンの面積密度は、光源ユニット30から遠い位置(導光板13の外縁に近い位置)ほど密になるように配置される。また、光源ユニット30の延伸方向に水平な方向については、当該水平な方向の両端部(光源ユニット30の延伸方向に垂直な方向の周縁部において全反射が生じる領域)の面積密度が光源ユニット30の延伸方向に水平な方向の中央部(光源ユニット30の延伸方向に垂直な方向の周縁部において全反射が生じない領域)の面積密度よりも疎になるように設定される。   9C and FIG. 9D, the area density of the dot pattern on an arbitrary straight line perpendicular to the extending direction of the light source unit 30 is a position far from the light source unit 30 (close to the outer edge of the light guide plate 13). (Position) is arranged so as to be denser. Further, regarding the direction horizontal to the extending direction of the light source unit 30, the area density of both end portions in the horizontal direction (region where total reflection occurs in the peripheral portion in the direction perpendicular to the extending direction of the light source unit 30). It is set so as to be sparser than the area density of the central portion in the direction horizontal to the extending direction (region where total reflection does not occur in the peripheral portion in the direction perpendicular to the extending direction of the light source unit 30).

また、本実施形態では、光源ユニット30を1列だけ備えている構成について説明したが、これに限らず、2列以上の光源ユニット30を備える構成としてもよい。これにより、発光面から出射される光の光量を増加させ、シーリングライト1の明るさを向上させることができる。   Moreover, although this embodiment demonstrated the structure provided with only 1 row of light source units 30, it is good also as a structure provided with the light source unit 30 of 2 or more rows not only in this. Thereby, the light quantity of the light radiate | emitted from a light emission surface can be increased, and the brightness of the ceiling light 1 can be improved.

また、本実施形態では、光源ユニット30が2列のLED群34a,34bを備える構成について説明したが、これに限らず、例えば光源ユニット30がLED群を1列のみ備えている構成としてもよい。この場合、結合レンズ35は、上記1列のLED群から出射された光を、導光板13に対して所定角度以上の傾斜角度(導光板13内において全反射する角度)で入射させることができる構成であればよい。   In the present embodiment, the configuration in which the light source unit 30 includes the two rows of LED groups 34a and 34b has been described. However, the configuration is not limited thereto, and for example, the light source unit 30 may include only one row of LED groups. . In this case, the coupling lens 35 can make the light emitted from the LED group in one row incident on the light guide plate 13 at an inclination angle equal to or greater than a predetermined angle (an angle at which the light is totally reflected in the light guide plate 13). Any configuration may be used.

また、本実施形態では、LED群34aに含まれるLEDの出射光の色とLED群34bに含まれるLEDの出射光の色とを同色としているが、これら両LED群に含まれるLEDの出射光の色を異ならせてもよい。例えば、図11に示すように、2列の帯状の光源ユニット30を互いに平行に配置し、これら両光源ユニット30に備えられるLED群34a,34bのうち、他方の光源ユニット30側へ光を出射するLED群34aの出射光の色を電球色とし、他方の光源ユニット30とは反対側へ光を出射するLED群34aの出射光の色を昼白色としてもよい。これにより、シーリングライト1の発光面のうち光源ユニット30の内側の領域(光源ユニット30同士の間の領域)を電球色で発光させ、光源ユニット30の外側の領域を昼白色で発光させることができる。また、LED群34a,34bの発光状態を制御することにより、(1)電球色のみを発光させる、(2)昼白色のみを発光させる、(3)電球色と昼白色の両方を発光させる、といった調光照明を行うことができる。   Moreover, in this embodiment, although the color of the emitted light of LED contained in LED group 34a and the color of the emitted light of LED contained in LED group 34b are made the same color, the emitted light of LED contained in these both LED groups. The colors of may be different. For example, as shown in FIG. 11, two rows of strip-like light source units 30 are arranged in parallel to each other, and light is emitted to the other light source unit 30 side among the LED groups 34 a and 34 b provided in both the light source units 30. The color of the emitted light from the LED group 34a may be a light bulb color, and the color of the emitted light from the LED group 34a that emits light to the side opposite to the other light source unit 30 may be daylight white. Thereby, the area | region inside the light source unit 30 (area | region between light source units 30) is light-emitted in the light bulb color among the light emission surfaces of the ceiling light 1, and the area | region outside the light source unit 30 is light-emitted with daylight white. it can. Further, by controlling the light emission state of the LED groups 34a and 34b, (1) only the light bulb color is emitted, (2) only the neutral white color is emitted, (3) both the bulb color and the natural white color are emitted. Such dimming illumination can be performed.

なお、本実施形態では、LED群34a,34bに備えられるLEDとして、色温度2000K〜6000Kの光を出射するLEDを用いている。すなわち、朝日や夕日の赤色光に相当する色温度約2000K、および太陽光線に相当する色温度約5000K〜6000Kを含む範囲内の光を出射するLEDを用いている。ただし、各LEDの発光色はこれに限るものではなく、照明装置の用途やデザイン等に応じて適宜選択すればよい。例えば、照明装置1を液晶表示装置のバックライトとして用いる場合などには、色温度10000K〜20000KのLEDを用いてもよい。   In the present embodiment, LEDs that emit light having a color temperature of 2000K to 6000K are used as the LEDs provided in the LED groups 34a and 34b. That is, an LED that emits light within a range including a color temperature of about 2000K corresponding to red light in the morning sun or sunset and a color temperature of about 5000K to 6000K corresponding to sunlight. However, the light emission color of each LED is not limited to this, and may be appropriately selected according to the application or design of the lighting device. For example, when the lighting device 1 is used as a backlight of a liquid crystal display device, an LED having a color temperature of 10,000 K to 20000 K may be used.

また、本実施形態では、光源ユニット30の形状を一方向に延伸する帯状の形状としたが、光源ユニット30の形状はこれに限るものではない。例えば、図10に示すように、リング状の光源ユニット30を用いてもよい。この場合にも、光源ユニット30から出射されて導光板13の周縁部で全反射された光が供給される領域のドットパターンの面積密度を疎にするようにドットパターンを配置することにより、発光面から出射される光の光量の均一化を図ることができる。   In the present embodiment, the shape of the light source unit 30 is a strip shape extending in one direction, but the shape of the light source unit 30 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 10, a ring-shaped light source unit 30 may be used. In this case as well, light is emitted by arranging the dot pattern so that the area density of the dot pattern in the region to which the light emitted from the light source unit 30 and totally reflected at the peripheral portion of the light guide plate 13 is supplied is sparse. The amount of light emitted from the surface can be made uniform.

また、導光板13における面内方向の周縁部、あるいは当該周縁部に対向する位置に、当該周縁部から導光板13の外部に出射された光を導光板13内に戻すための反射シートを設置してもよい。これにより、導光板13の周縁部から導光板13の側方に出射される光を導光板13に戻して発光面側から出射させ、発光面側の照明に用いることができ、光利用効率を高めることができる。   In addition, a reflection sheet for returning the light emitted from the peripheral edge to the outside of the light guide plate 13 in the in-plane peripheral edge portion of the light guide plate 13 or the position facing the peripheral edge portion is installed in the light guide plate 13. May be. Thereby, the light emitted from the peripheral portion of the light guide plate 13 to the side of the light guide plate 13 is returned to the light guide plate 13 and emitted from the light emitting surface side, and can be used for illumination on the light emitting surface side. Can be increased.

また、本実施形態では、光源ユニット30のLED群34a,34bにおける各LEDとして略同一の発光強度特性を有するLEDを用い、これら各LEDの配置ピッチを一定とし、これら各LEDに供給する電流量を一定としているが、これに限るものではない。例えば、導向板13における光源ユニット30から出射した光が全反射する端部の近傍の領域に対する光の供給量が、当該領域よりも上記全反射する端部からの距離が遠い領域に対する光の供給量よりも少なくなるように、各LEDの発光強度特性、配置ピッチ、および各LEDに供給する電流量のうちの少なくとも1つを、LED毎あるいは複数のLEDからなるグループ毎に異ならせてもよい。   Further, in the present embodiment, LEDs having substantially the same light emission intensity characteristics are used as the LEDs in the LED groups 34a and 34b of the light source unit 30, the arrangement pitch of these LEDs is constant, and the amount of current supplied to these LEDs However, it is not limited to this. For example, the light supply amount to the region near the end portion where the light emitted from the light source unit 30 in the directing plate 13 is totally reflected is supplied to the region farther from the end portion that totally reflects than the region. At least one of the light emission intensity characteristics of each LED, the arrangement pitch, and the amount of current supplied to each LED may be made different for each LED or for each group of LEDs so as to be smaller than the amount. .

また、本実施形態では、本発明をシーリングライトに適用する場合について説明したが、本発明の適用対象はこれに限るものではない。例えば、壁面や床面に備えられる照明装置、卓上や床上に載置されるスタンド型の照明装置、天井から吊り下げられる吊り下げ型の照明装置、机、棚、ベッド等に備えられる照明装置、液晶表示装置などの各種電気器具に備えられる照明装置など、多用な照明装置に適用できる。   Moreover, although this embodiment demonstrated the case where this invention was applied to a ceiling light, the application object of this invention is not restricted to this. For example, a lighting device provided on a wall surface or a floor surface, a stand-type lighting device placed on a tabletop or a floor, a hanging type lighting device suspended from a ceiling, a lighting device provided on a desk, shelf, bed, etc. The present invention can be applied to various lighting devices such as lighting devices provided in various electric appliances such as liquid crystal display devices.

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、本実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the embodiments can be obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the embodiments. The form is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、光源からの光を導光板によって面状に出射させる照明装置に適用できる。   The present invention can be applied to an illumination device that emits light from a light source in a planar shape by a light guide plate.

1 シーリングライト(照明装置)
11 拡散板
12 プリズムシート
13 導光板
14 反射板
15 バックシャーシ
20 フレーム
30 光源ユニット
31 光源ホルダー
32 ヒートシンク
33a,33b LED基板
34a,34b LED群
35 結合レンズ(光結合部材)
35a,35b 平坦部(光源側平坦部)
35c 平坦部(導光板側平坦部)
35d,35e 全反射面
S1 領域(第2領域)
S2 領域(第1領域)

1 Ceiling light (lighting device)
11 diffuser plate 12 prism sheet 13 light guide plate 14 reflector 15 back chassis 20 frame 30 light source unit 31 light source holder 32 heat sinks 33a and 33b LED substrates 34a and 34b LED group 35 coupling lens (optical coupling member)
35a, 35b Flat part (light source side flat part)
35c flat part (light guide plate side flat part)
35d, 35e Total reflection surface S1 region (second region)
S2 area (first area)

Claims (12)

指向性を有する光を出射する光源を有する光源ユニットと、上記光源ユニットから入射する光を面内方向に伝播させる平板状の導光板とを備え、上記導光板の平板面のうちの一方の面である平板表面から出射される光を用いて照明を行う照明装置であって、
上記導光板は、上記面内方向に伝播する光の一部を散乱させて散乱光の一部を上記平板表面から出射させるための光散乱部を複数備えており、
上記各光散乱部は、
上記導光板における面内方向の領域のうち、第1領域における散乱の度合いが、上記第1領域よりも導光光量が少ない第2領域における散乱の度合いよりも小さくなるように配置されていることを特徴とする照明装置。
A light source unit having a light source that emits light having directivity; and a flat light guide plate that propagates light incident from the light source unit in an in-plane direction, and one of the flat surfaces of the light guide plate An illumination device that performs illumination using light emitted from a flat plate surface,
The light guide plate includes a plurality of light scattering portions for scattering a part of the light propagating in the in-plane direction and emitting a part of the scattered light from the flat plate surface,
Each light scattering part is
Among the regions in the in-plane direction of the light guide plate, the degree of scattering in the first region is arranged to be smaller than the degree of scattering in the second region where the amount of guided light is less than that of the first region. A lighting device characterized by the above.
上記光源ユニットは、上記光源から出射された光を上記導光板に入射させるための光結合部材を備え、かつ上記導光板の平板面のうち上記平板表面とは反対側の面である平板裏面側に配置されており、
上記光結合部材は、上記光源から出射された光を、当該光が上記導光板の平板裏面側から入射し、上記導光板における平板表面において全反射して上記導光板内を上記面内方向に伝播するように上記導光板に入射させ、
上記各光散乱部は、
上記導光板における面内方向の端部のうち当該導光板内を伝播する上記光を全反射する端部の近傍の領域である上記第1領域における散乱の度合いが、上記第1領域よりも上記全反射する端部からの距離が遠い領域である上記第2領域に上記第1領域と同じ光量の光を伝播させたときの散乱の度合いよりも小さくなるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
The light source unit includes a light coupling member for allowing light emitted from the light source to enter the light guide plate, and a flat plate rear surface side that is a surface opposite to the flat plate surface of the flat plate surface of the light guide plate Are located in
The optical coupling member receives light emitted from the light source from the flat plate rear surface side of the light guide plate, and totally reflects on the flat plate surface of the light guide plate so that the inside of the light guide plate is directed in the in-plane direction. It is incident on the light guide plate so as to propagate,
Each light scattering part is
Of the end portions in the in-plane direction of the light guide plate, the degree of scattering in the first region, which is a region near the end portion that totally reflects the light propagating in the light guide plate, is higher than that in the first region. It is characterized in that it is arranged so as to be smaller than the degree of scattering when the same amount of light as that in the first region is propagated to the second region, which is a region far from the total reflection end. The lighting device according to claim 1.
上記第1領域と上記第2領域とで、上記面内方向における単位面積あたりの上記各光散乱部が占める面積の比率である面積密度が異なることを特徴とする請求項1または2に記載の照明装置。   The area density which is a ratio of the area which each said light-scattering part per unit area in the said in-plane direction differs in the said 1st area | region and the said 2nd area | region differs from Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Lighting device. 上記第1領域に配置される光散乱部のうちの少なくとも一部の大きさと、上記第2領域に配置される光散乱部のうちの少なくとも一部の大きさとが異なることを特徴とする請求項3に記載の照明装置。   The size of at least a part of the light scattering portions arranged in the first area is different from the size of at least a part of the light scattering parts arranged in the second region. 3. The lighting device according to 3. 上記第1領域に配置される各光散乱部の配置ピッチと、上記第2領域に配置される各光散乱部の配置ピッチとが異なることを特徴とする請求項3または4に記載の照明装置。   5. The illumination device according to claim 3, wherein an arrangement pitch of each light scattering portion arranged in the first region is different from an arrangement pitch of each light scattering portion arranged in the second region. . 上記光源ユニットは一方向に延伸する帯状の形状を有しており、
上記光源は上記光源ユニットの延伸方向に沿って列状に配置された複数のLEDからなり、
上記光結合部材は上記各LEDから出射された光を上記光源ユニットの延伸方向に垂直な方向に反射させて上記導光板に入射させるようになっており、
上記導光板における上記光源ユニットの延伸方向に垂直な方向に位置する端部のうちの少なくとも一部の形状が、上記光源ユニットの延伸方向に垂直な方向に伝播する光を全反射する形状であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の照明装置。
The light source unit has a strip shape extending in one direction,
The light source comprises a plurality of LEDs arranged in a row along the extending direction of the light source unit,
The light coupling member reflects light emitted from the LEDs in a direction perpendicular to the extending direction of the light source unit and enters the light guide plate.
At least a part of the end portion of the light guide plate positioned in the direction perpendicular to the extending direction of the light source unit is a shape that totally reflects light propagating in the direction perpendicular to the extending direction of the light source unit. The lighting device according to any one of claims 1 to 5, wherein
上記各光散乱部は、上記光源ユニットの延伸方向に垂直な方向の各位置における散乱の度合いが、上記光結合部材からの光が入射する入射位置からの距離が遠いほど大きくなるように配置されていることを特徴とする請求項6に記載の照明装置。   Each of the light scattering portions is arranged such that the degree of scattering at each position in the direction perpendicular to the extending direction of the light source unit increases as the distance from the incident position where the light from the light coupling member enters increases. The lighting device according to claim 6. 上記光源ユニットは一方向に延伸する帯状の形状を有しており、
上記光源は上記光源ユニットの延伸方向に沿って列状に配置された複数のLEDからなる第1LED群と、第1LED群に対して平行に配置された複数のLEDからなる第2LED群とを備え、
上記光結合部材は、上記第1LED群に含まれるLEDから出射された光を上記光源ユニットの延伸方向に垂直な第1方向に反射させて上記導光板に入射させるとともに、上記第2LED群に含まれるLEDから出射された光を上記光源ユニットの延伸方向に垂直かつ上記第1方向とは反対方向である第2方向に反射させて上記導光板に入射させることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の照明装置。
The light source unit has a strip shape extending in one direction,
The light source includes a first LED group composed of a plurality of LEDs arranged in a line along the extending direction of the light source unit, and a second LED group composed of a plurality of LEDs arranged in parallel to the first LED group. ,
The light coupling member reflects light emitted from the LEDs included in the first LED group in a first direction perpendicular to the extending direction of the light source unit to enter the light guide plate, and is included in the second LED group. 8. The light emitted from the LED to be reflected is reflected in a second direction perpendicular to the extending direction of the light source unit and opposite to the first direction, and is incident on the light guide plate. The illumination device according to any one of the above.
上記第1LED群に備えられるLEDが出射する光の色と、上記第2LED群に備えられるLEDが出射する光の色とが異なることを特徴とする請求項8の記載の照明装置。   9. The illumination device according to claim 8, wherein a color of light emitted from an LED included in the first LED group is different from a color of light emitted from an LED included in the second LED group. 上記光源ユニットを複数備えていることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, comprising a plurality of the light source units. 上記平板表面の法線方向からみた時に上記導光板の外縁部がなす形状が、円形、楕円形、矩形、矩形の各角部を曲線状に面取りした形状、およびひし形のうちのいずれかであることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の照明装置。   The shape formed by the outer edge of the light guide plate when viewed from the normal direction of the flat plate surface is one of a circle, an ellipse, a rectangle, a shape in which each corner of the rectangle is chamfered in a curved shape, and a rhombus The lighting device according to any one of claims 1 to 10, wherein 指向性を有する光を出射する光源を有する光源ユニットと、上記光源ユニットから入射する光を面内方向に伝播させる平板状の導光板とを備え、上記導光板の平板面のうちの一方の面である平板表面から出射される光を用いて照明を行う照明装置の製造方法であって、
上記導光板に、上記面内方向に伝播する光の一部を散乱させて散乱光の一部を上記平板表面から出射させるための複数の光散乱部を形成する光散乱部形成工程を含み、
上記光散乱部形成工程では、
上記導光板における面内方向の領域のうち、第1領域における散乱の度合いが、上記第1領域よりも導光光量が少ない第2領域における散乱の度合いよりも小さくなるように上記各光散乱部を配置することを特徴とする照明装置の製造方法。
A light source unit having a light source that emits light having directivity; and a flat light guide plate that propagates light incident from the light source unit in an in-plane direction, and one of the flat surfaces of the light guide plate A method of manufacturing an illumination device that performs illumination using light emitted from a flat plate surface,
A light scattering part forming step of forming a plurality of light scattering parts for scattering a part of the light propagating in the in-plane direction on the light guide plate and emitting a part of the scattered light from the plate surface;
In the light scattering part forming step,
Each of the light scattering portions is configured such that the degree of scattering in the first area among the areas in the in-plane direction of the light guide plate is smaller than the degree of scattering in the second area where the amount of light guided is smaller than that of the first area. The manufacturing method of the illuminating device characterized by arrange | positioning.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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