説明

光源装置

【課題】 給電箇所の施工性および外観を向上させた、長さが幅よりも長い発光面をもつ光源装置を提供する。
【解決手段】 光源装置は、長さが幅よりも長い発光面をもつ発光手段として、光源であるLED1と、LED1を保持するための保持部材2と、LED1からの光を端面25より導入し発光面としての側面26から出射させるための導光板3とを有する。導光板3は、反射シート8を介して筐体4に収容される。筐体4の側面には、外部電源から光源への給電用の端子10および11が配置される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、長さが幅よりも長い線状の発光面を持つ光源装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
線状の発光面をもつ光源装置としては従来から蛍光ランプ等を用いたものが多用されているが、このところ蛍光ランプ等の既存のランプを発光ダイオード(以下、LEDと記す)に置き換える提案が種々の分野でなされている。LEDは蛍光ランプと異なり水銀を使用しておらず、しかも小形で低電力駆動が可能であり、近年ではその発光効率の向上が目覚ましい。従来のLEDデバイスの形状は砲弾型が主流であったが徐々に面実装タイプが増え、LEDデバイスが小型化することで、その利用が幅広く期待されている。LEDは、これまでインジケータなどの表示に用いられることが多かったが、その効率向上に伴い照明用途としても展開され、徐々に普及し始めている。
【0003】
従来、例えば、蛍光ランプが使用されていたものに小型のLEDを使用し、線状あるいは面状の光源を実現するためには、多数のLEDを等間隔に配置する方法が一般的である。しかしながら、この方法では光源が粒状に発光しているのが視認され、滑らかな線状あるいは面状の光源にはならない。そこでLED光源の前面に拡散効果をもつシートあるいは板を配置し、LEDの直進光を拡散することで滑らかな線状あるいは面状光源とすることが可能であるが、この場合は拡散シートあるいは板の透過率が60%程度であることから、光の利用効率が極端におちてしまう。
【0004】
また、LEDを並べることで線状あるいは面状の光源を実現させた場合、LEDの数量を削減することは困難である。密に並べればそれだけ光源が近接するため、線状あるいは面状とした際の発光の均一さが良好となるが、それだけ多くのLEDを使用する必要が生じる。一方、LEDの数量を減らす為にはLED同士の間隔を粗にして配列する必要が生じ、この場合は発光面での均一さが損なわれてしまう。
【0005】
これに対して、導光技術を用いた線状光源が、例えばファクシミリ等の画像入力装置用の光源として提案されている。例えば、特許文献1のものは、ランプの光を凹面反射鏡で反射させ、その光を透明部材からなる円柱状のロッドの端面から導入し、ロッド内で散乱させてロッド長手方向の表面において線状の光を得るものである。また、特許文献2のものは、円柱状の導光部の一端に複数の発光ダイオード素子を配置し、導光部の表面に軸方向に沿って直線上に拡散反射部を有し、前記導光部の周囲に円筒状の反射部材を備え、この反射部材の軸方向に沿った直線上の間隔から線状の光を得るものである。
【特許文献1】特開平1−237534号公報
【特許文献2】特開平9−9006号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述のようにLEDを用いて線状光源を形成する場合、LEDより発熱する熱を放熱させるために、光源装置の筐体をアルミニウムなどの金属により形成することが通例である。このような光源装置を施工しようとした場合、通常は光源装置と駆動回路を電気的に接続する配線を出し通電を図る。この際は光源装置の筐体より配線を出し、光源装置の取り付け対象物となる例えば壁面などに、配線を通すための穴を設けて壁裏にて配線を引き回すか、壁面表面に配線処理を行う必要がある。どちらの手法においても配線が露出し目に触れるため、外観を損なう要因となる。あるいは施工上の手間がかかる。また、配線の一部が外壁に露出することで、断線の恐れや、防水性の阻害要因ともなる。
【0007】
従って本発明の目的は、給電箇所の施工性および外観を向上させた、長さが幅よりも長い発光面をもつ光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的は、光源を有し長さが幅よりも長い発光面をもつ発光手段と、前記発光手段を収容する筐体とを備え、前記筐体の長手方向を形成する面に外部電源から前記光源への給電用の端子を具備する光源装置により達成される。前記光源装置を線状光源として提供しようとする場合には現存の直管形蛍光ランプの径と同等以下とするべく発光面の幅は30mm以下であることが望ましく、また長さは現存の直管形蛍光ランプの最短のサイズと同等以上となる100mm以上であることが望ましい。
【0009】
前記発光手段は、前記光源を保持するための保持部材と、前記光源からの光を端面から導入し前記発光面としての側面から出射する導光板とを備えることができる。前記保持部材は、前記光源で発生する熱を放熱する機能を有することができ、また前記筐体は、前記光源で発生する熱を放熱する機能を有することができる。前記光源は、1つまたは複数の発光ダイオードを用いて構成することができ、また1W以上の入力電力をもつ白色発光ダイオードを用いて構成することができる。さらに、前記光源は複数の発光ダイオード用いて構成され、前記複数の発光ダイオードは複数の異なる発光波長の発光ダイオードとすることができる。
前記発光手段の発光面は、LED等の複数の光源を基板上に直線上に配列して形成する手法に限らず、上記のようにLED等の光源からの光を導光板にて線状光源に変換して形成する手段によるものでもよい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、給電箇所の施工性および外観を向上させた、長さが幅よりも長い発光面をもつ光源装置を得ることができる。給電用の端子の配置としては、筐体の長手方向の側面部とすることで、壁面への取り付け性を向上させ、配線を全て壁裏に納め外観(美観)を向上させることが出来る。光源の光を導光板にて線状または細長い面状に変換することで発光の均一性が良好で発光効率の良い導光板を用いた光源装置を得ることが出来る。保持部材あるいは筐体に光源で発生する熱を放熱する機能を持たせることで光源の発光効率や寿命に悪影響を及ぼさないようにすることができる。1つまたは複数のLEDを用いることで小型軽量かつ省エネルギーの光源装置を得る事が出来る。1W以上の入力電力をもつ白色LEDを用いることで明るい照明を得ることが出来る。複数の異なる発光波長のLEDを用いることで演出効果あるいは装飾性等を向上させることができる。
【0011】
さらに、本発明により細形の光源装置を得ることができるので、省スペースな光源として利用することが可能となる。例えば、従来蛍光ランプが使用されている所への代替光源としての利用をはじめとし、これまで蛍光ランプ等の取りつけが出来ないような環境や場所での使用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
図1は、本発明に係る光源装置の一実施例を示す図である。図2は、図1の光源装置の分解図である。
本実施例は図示のように、長さが幅よりも長い発光面をもつ発光手段として、光源であるLED1と、LED1を保持するための保持部材2と、LED1からの光を端面25より導入し発光面としての側面26から出射させるための導光板3とを有する。導光板3は、反射シート8を介して筐体4に収容される。筐体4は、導光板3と保持部材2を位置固定する。LED1は基板9に実装され、基板9を介して、保持部材2によって保持される。導光板の側面26に対向する面28には、端面25から離れるに従って乱反射性を向上させた乱反射機構(図示しない)を具備する。乱反射機構は、例えば端面25から離れるに従って粗から密に配置された光を乱反射する平面的パターンあるいは凹凸部で構成することができる。また、LED1に接続された配線5の他端はLEDを駆動する駆動回路6に接続され、駆動回路6は電源7に接続される。保持部材2および筐体4は、LED1で発生する熱を放熱する機能を有する。
本実施例では、筐体4の側面に外部電源から光源への給電用の端子10および11が配置されている。なお光源装置を設置する壁面12には、端子10と接続するための端子13、および端子11と接続するための端子14が配置されている。光源装置は図中の矢印方向に向かって取り付ける構成をとる。
【0013】
光源装置の作動時には、電源7より駆動回路6に給電され、駆動回路6により配線5を通して壁面12側に設けられた端子13および14、筐体4に設けられた端子10および11、筐体内配線15、並びに基板9を介してLED1に電圧が印加され、LED1が発光する。このとき、LED1の発光量を安定させるためには、駆動回路6は定電流制御あるいは定電圧制御で動作することが望ましい。LED1の発光により放出された光は導光板3の端面25より導入され導光板3内を伝搬する。導光板3内を伝搬する光は、導光板の面28の各部に配置された乱反射機構(図示しない)により乱反射され、導光板3の側面26から出射する。光源装置は、LED1、保持部材2および導光板3を備えた発光手段を筐体4に収容して構成されており、上述のとおりLED1は筐体4の長手方向を形成する面に取り付けられた端子10,11を介して給電される。
【0014】
本例の端子10および11は同一面で構成されているが、別の面あるいは複数の面に構成することも可能である。端子の配置としては、図1のように発光面と垂直をなす長手方向に対する側面でも良いし、図3のように発光面と対向をなす底面であってもよい。光源装置は図中の矢印の方向に向かって取り付ける構成とする。
図1のように筐体4の側面に端子を配置した場合は、壁面を照らす間接光や補助光としての利用が容易となる。図3のように発光面と対向をなす筐体4の底面に端子を配置した場合は、天井への取り付けや、サイン灯として光源自体を見せる役割を持たせることが可能となる。
【0015】
図4と図5は、端子10(あるいは端子11)と端子13(あるいは端子14)を接触させる構成の一例を示した光源装置の上面側からみた図である。端子10と端子13および、端子11と端子14との接続性を高める手法として弾性構造を持つ形状を取ることができる。本図中においては、端子10と端子11が板バネの機構を設けている。図4は取り付け前の状態を示し、図5は取り付けを行った際の状態を示す。図5における端子10と端子11は、矢印に示すように常時端子13と端子14の方向に応力がかかり接続性を上げることができる。このとき、筐体4と壁12は、端子とは異なる固定方法によって取り付けられるものとする。例えば取り付け固定方法としては、ネジ固定や、別体の取り付け金具を利用する方法が挙げられる。
【0016】
図6と図7は、端子10(あるいは端子11)と端子13(あるいは端子14)を接触させる構成の一例を示した光源装置の上面側からみた図である。端子10と端子13および、端子11と端子14との接続性を高める手法として弾性構造を持つ形状を取ることができる。本図中においては、端子10と端子11がピン形状を有し、端子13と端子14が端子10と端子11を受ける形状の機構を設けている。図6は取り付け前の状態を示し、図7は取り付けを行った際の状態を示す。図7における端子13と端子14は、矢印に示すように常時端子10と端子11の方向に応力がかかり接続性を上げることができる。また、この端子同士の接続により光源装置が壁に保持される。
【0017】
またLED1の発熱を放熱することが重要である。この点については、保持部材2および筐体4にはアルミニウムなどの熱伝導性の良い金属部材を用いることで、筐体4の全体に放熱機構を担わせることが可能となる。
【0018】
以上のように従来の線状光源で生じる施工上の手間や課題、また施工できなかったところへの光源の設置に対して、筐体自体に給電用の端子を用いることで解決した。さらに1つまたは複数のLEDを用いることで小型軽量かつ省エネルギーとする事が出来る。1W以上の入力電力をもつ白色LEDを用いることで明るい照明を得ることが出来る。複数の異なる発光波長のLEDを用いることで演出効果あるいは装飾性等を向上させることができる。保持部材あるいは筐体に光源で発生する熱を放熱する機能を持たせることで光源の発光効率や寿命に悪影響を及ぼさないようにすることができる。光源の光を導光板にて線状に変換することで発光の均一性が良好で発光効率の良い導光板を用いた光源装置を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【0019】
本発明は、長さが幅よりも長い線状の発光面を持つ光源装置に関するものであり、産業上の利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明に係る光源装置の一実施例を示す図である。
【図2】図1の光源装置の分解図である。
【図3】本発明に係る光源装置の他の実施例を示す図である。
【図4】筐体側端子と壁面側端子の構成の一例を示す図である。
【図5】図4の端子同士の接続状態を示す図である。
【図6】筐体側端子と壁面側端子の構成の他の例を示す図である。
【図7】図6の端子同士の接続状態を示す図である。
【符号の説明】
【0021】
1…光源、2…保持部材、3…導光板、4…筐体、5…配線、6…駆動回路、7…電源、8…反射シート、9…基板、10,11…端子、12…壁、13,14…端子、15…筐体内配線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源を有し長さが幅よりも長い発光面をもつ発光手段と、前記発光手段を収容する筐体とを備え、前記筐体の長手方向を形成する面に外部電源から前記光源への給電用の端子を具備することを特徴とする光源装置。
【請求項2】
前記発光手段が、前記光源を保持するための保持部材と、前記光源からの光を端面から導入し前記発光面としての側面から出射する導光板とを備えたことを特徴とする請求項1記載の光源装置。
【請求項3】
前記保持部材が、前記光源で発生する熱を放熱する機能を有することを特徴とする請求項2記載の光源装置。
【請求項4】
前記筐体が、前記光源で発生する熱を放熱する機能を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光源装置。
【請求項5】
前記光源が、1つまたは複数の発光ダイオードを用いて構成されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光源装置。
【請求項6】
前記光源が、1W以上の入力電力をもつ白色発光ダイオードを用いて構成されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光源装置。
【請求項7】
前記光源が複数の発光ダイオード用いて構成され、前記複数の発光ダイオードが複数の異なる発光波長の発光ダイオードであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光源装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−187763(P2009−187763A)
【公開日】平成21年8月20日(2009.8.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−25803(P2008−25803)
【出願日】平成20年2月5日(2008.2.5)
【出願人】(000005474)日立ライティング株式会社 (130)
【Fターム(参考)】