JP2012069324A

JP2012069324A - Light source unit

Info

Publication number: JP2012069324A
Application number: JP2010211989A
Authority: JP
Inventors: Hiroya Suzuki; 宏哉鈴木; Yuki Naoi; 由紀直井
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2010-09-22
Filing date: 2010-09-22
Publication date: 2012-04-05

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source unit capable of making a light guide plate with a relatively thin shape uniformly and efficiently perform plane light emission by using an LED light source on the basis of a new way of thinking.SOLUTION: Light emitted from the LED light source 11 is incident from an incident surface 12g of a thick section 12a without being incident from a thin section 12b since a shielding member 13 is arranged on a lower surface 12f of the thin section 12b. Consequently, it is not likely that the vicinity of the LED light source 11 only becomes bright.

Description

本発明は、光源ユニットに関し、特に、光源からの光を入射して均一な照明を行える光源ユニットに関する。 The present invention relates to a light source unit, and more particularly to a light source unit capable of performing uniform illumination by entering light from a light source.

液晶バックライト、一般照明用等の面発光照明装置において、発光面の大型化と照明装置全体の小型化を両立させたいという要求が高まっている。ここで、大面積で面発光させる照明装置において、全面において極力均一に発光させたいという要求がある。しかるに、発光面内に点光源を多数配置すれば、全面で均一な発光を確保できるが、光源への配線が複雑となりコスト高を招く。これに対し、冷陰極管を光源として用いた照明装置として、特許文献１のような構成が提案されている。 In surface-emitting illuminating devices such as liquid crystal backlights and general lighting devices, there is an increasing demand for achieving both a larger light-emitting surface and a smaller illuminating device as a whole. Here, in an illuminating device that emits light in a large area, there is a demand to emit light as uniformly as possible on the entire surface. However, if a large number of point light sources are arranged in the light emitting surface, uniform light emission can be ensured over the entire surface, but wiring to the light sources is complicated, resulting in high costs. On the other hand, a configuration as in Patent Document 1 has been proposed as an illuminating device using a cold cathode tube as a light source.

より具体的に特許文献１の技術を説明すると、冷陰極管（光源素子）が、導光板の縁部などの裏面側を切欠く形状で形成された肉薄部である光源素子収容部内に配置される。ケーシングの内面にはほぼ全面にわたって光反射性シートが貼着される。光源素子収容部の壁面の内、導光板の肉薄側部分に、例えば、白色反射用ＰＥＴフィルムに直径約０．２ｍｍの透孔を多数形成し、開口率を約１２％とした光量調整フィルタ手段が、輝光面の縁部と他の部分との間の輝度むらと色むらを抑制する為に配置される。光量調整フィルタ手段で反射された光の相当部分は、側端面から遠い肉薄側部分から導光板に入り、有効利用される。つまり、光量調整フィルタの光透過率を調整することで、冷陰極管の近傍位置と、離間した位置での光量差を近づけることができ、これにより全面で均一な発光を確保できる。 More specifically, the technique of Patent Document 1 will be described. A cold cathode tube (light source element) is disposed in a light source element housing portion that is a thin portion formed in a shape that cuts out the back side such as an edge portion of a light guide plate. The A light reflective sheet is attached to the inner surface of the casing over substantially the entire surface. A light quantity adjusting filter means having a through hole having a diameter of about 0.2 mm formed in a white reflecting PET film, for example, in the thin side portion of the light guide plate in the wall surface of the light source element housing portion, and having an aperture ratio of about 12%. However, it arrange | positions in order to suppress the brightness nonuniformity and color nonuniformity between the edge part of a luminescent surface, and another part. A considerable portion of the light reflected by the light amount adjusting filter means enters the light guide plate from the thin side portion far from the side end face and is effectively used. That is, by adjusting the light transmittance of the light quantity adjustment filter, the light quantity difference between the position near the cold cathode tube and the separated position can be made closer, thereby ensuring uniform light emission over the entire surface.

特開平０９−５７４２号公報JP 09-5742 A

ところで、特許文献１の照明装置において、更なる小型化、省エネ化、低コスト化を図るには、冷陰極管をＬＥＤ光源へ置換することが考えられる。ところが、放射状に光を投射する冷陰極管と異なり、ＬＥＤ光源は、発光面側でのみ発光し、加えて発光面に対して直交する方向では光強度が高いものの、それに対して傾き角が増大するに連れて光量が低下するという配光特性を有する。従って、特許文献１に示す照明装置において、冷陰極管をＬＥＤ光源に置換した場合、ＬＥＤ光源の発光面を導光板の出射面と平行にすると、発光面から出射した光が光量調整フィルタ手段により減光され、光量ロスが増えると共に、ＬＥＤ光源の近傍だけはぼんやり明るくなるが、ＬＥＤ光源から離れた導光板の中央付近には十分な出射光が到達せず暗くなるというように輝度むらが発生し、均一な面発光を行えないという問題がある。一方、ＬＥＤ光源の発光面を、導光板の出射面と直交させて導光板の中央に向けた場合、導光板の中央付近は明るくなるが、ＬＥＤ光源の近傍は、光量調整フィルタ手段により減光されることとも相まって十分な出射光が到達せず暗くなり、上述とは逆の輝度むらが発生し、均一な面発光を行えないという問題がある。また、外部から見えにくいように、配線の取り回しを行うことが困難である。 By the way, in the illuminating device of patent document 1, in order to achieve further size reduction, energy saving, and cost reduction, it is possible to replace a cold cathode tube with an LED light source. However, unlike cold-cathode tubes that project light radially, the LED light source emits light only on the light-emitting surface side, and in addition, the light intensity is high in the direction orthogonal to the light-emitting surface, but the tilt angle increases accordingly. As a result, the light distribution characteristic is such that the amount of light decreases. Therefore, in the illumination device shown in Patent Document 1, when the cold cathode tube is replaced with an LED light source, if the light emitting surface of the LED light source is parallel to the light emitting surface of the light guide plate, the light emitted from the light emitting surface is reflected by the light amount adjusting filter means. As the light is reduced and the light loss increases, only the vicinity of the LED light source becomes dimly bright, but uneven brightness occurs such that sufficient emitted light does not reach the center of the light guide plate away from the LED light source and becomes dark. However, there is a problem that uniform surface light emission cannot be performed. On the other hand, when the light emitting surface of the LED light source is orthogonal to the exit surface of the light guide plate and is directed to the center of the light guide plate, the vicinity of the center of the light guide plate becomes bright, but the vicinity of the LED light source is dimmed by the light amount adjusting filter means. In combination with this, there is a problem that sufficient outgoing light does not reach and becomes dark, luminance unevenness opposite to the above occurs, and uniform surface light emission cannot be performed. Also, it is difficult to route the wiring so that it is difficult to see from the outside.

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、新たな発想に基づき、ＬＥＤ光源を用いて、比較的薄い形状の導光板に均一で且つ効率よく面発光させることができる光源ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and based on a new idea, it is possible to uniformly and efficiently cause surface light emission on a relatively thin light guide plate using an LED light source. An object is to provide a light source unit.

請求項１に記載の光源ユニットは、ＬＥＤ光源と、導光板とを有する光源ユニットにおいて、
前記導光板は、前記ＬＥＤ光源の近傍に設けられた薄肉部と、前記薄肉部より肉厚が厚い厚肉部とを有し、前記薄肉部と前記厚肉部の表面にわたって前記ＬＥＤ光源からの光を出射する出射面が形成され、前記導光板の厚肉部および薄肉部には、前記出射面に対向して反射面が形成され、また段差のある前記薄肉部の反射面と前記厚肉部の反射面とを連結する側面に、前記ＬＥＤ光源からの光を入射するための入射面が形成されており、
前記ＬＥＤ光源の出射面は、前記入射面と対向しており、
前記ＬＥＤ光源と前記薄肉部との間には光の透過を阻止する遮光部材が配置され、
前記ＬＥＤ光源から出射した光の一部は、前記入射面から入射した後、少なくとも前記薄肉部内で反射して、前記出射面から出射することを特徴とする。 The light source unit according to claim 1, wherein the light source unit includes an LED light source and a light guide plate.
The light guide plate has a thin portion provided in the vicinity of the LED light source, and a thick portion thicker than the thin portion, and from the LED light source over the surface of the thin portion and the thick portion. An exit surface for emitting light is formed, and a reflective surface is formed on the thick and thin portions of the light guide plate so as to face the exit surface, and the reflective surface of the thin portion with a step and the thick wall are formed. An incident surface for incident light from the LED light source is formed on the side surface connecting the reflective surface of the part,
The exit surface of the LED light source is opposed to the entrance surface,
Between the LED light source and the thin-walled portion, a light shielding member that blocks light transmission is disposed,
A part of the light emitted from the LED light source is incident on the incident surface, is reflected at least in the thin portion, and is emitted from the emission surface.

本発明によれば、前記遮光部材が、前記ＬＥＤ光源と前記薄肉部との間に配置され、前記ＬＥＤ光源から出射した光が直接出射面から出射しないので、前記ＬＥＤ光源の近傍のみが明るくなることを抑制できる。一方、前記ＬＥＤ光源から出射した光の一部は、前記入射面から入射した後、少なくとも前記薄肉部内で反射して、前記出射面から出射するので、前記ＬＥＤ光源が前記遮光部材によって遮光された状態でも、前記薄肉部内の前記遮光部材近傍で反射光を生じさせることにより、あたかも遮光部材が存在しないかのように、かかる近傍付近の輝度を増大できる。これにより輝度むらを抑制し、均一な面発光を行うことができる。 According to the present invention, the light shielding member is disposed between the LED light source and the thin portion, and the light emitted from the LED light source does not directly exit from the emission surface, so only the vicinity of the LED light source is brightened. This can be suppressed. On the other hand, a part of the light emitted from the LED light source is incident on the incident surface and then reflected at least in the thin portion and emitted from the emission surface, so that the LED light source is shielded by the light shielding member. Even in the state, by generating reflected light in the vicinity of the light shielding member in the thin-walled portion, it is possible to increase the luminance in the vicinity of the vicinity as if there is no light shielding member. Thereby, uneven luminance can be suppressed and uniform surface light emission can be performed.

請求項２に記載の光源ユニットは、請求項１に記載の発明において、一対の前記薄肉部が、前記厚肉部を挟んで設けられており、前記ＬＥＤ光源は、前記一対の薄肉部の裏面に対してそれぞれ交差する方向に延在する前記厚肉部の一対の側面に対向して、一対設けられていることを特徴とする。これにより、照明光に、より高い光強度を与えることができる。 A light source unit according to a second aspect of the present invention is the light source unit according to the first aspect of the invention, wherein the pair of thin portions are provided with the thick portion interposed therebetween, and the LED light source is a back surface of the pair of thin portions. A pair is provided to face a pair of side surfaces of the thick part extending in a direction crossing each other. Thereby, higher light intensity can be given to illumination light.

請求項３に記載の光源ユニットは、請求項１又は２に記載の発明において、前記反射面に対向して、反射部材が形成されており、前記反射面の前記ＬＥＤ光源側の端部には、光吸収部材が設けられていることを特徴とする。これにより迷光による輝度むらを抑制できる。 The light source unit according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein a reflecting member is formed facing the reflecting surface, and an end of the reflecting surface on the LED light source side is formed on the reflecting surface. A light absorbing member is provided. As a result, luminance unevenness due to stray light can be suppressed.

請求項４に記載の光源ユニットは、請求項１又は２に記載の発明において、前記反射面に対向して、反射部材が形成されており、前記反射面の前記ＬＥＤ光源側の端部と、前記反射部材との間には、光の進入を抑制する部材が設けられていることを特徴とする。これにより迷光による輝度むらを抑制できる。 The light source unit according to claim 4 is the invention according to claim 1 or 2, wherein a reflection member is formed facing the reflection surface, and the LED light source side end of the reflection surface; A member that suppresses the entry of light is provided between the reflecting member and the reflecting member. As a result, luminance unevenness due to stray light can be suppressed.

請求項５に記載の光源ユニットは、請求項４に記載の発明において、前記ＬＥＤ光源の入射面側を除いて前記ＬＥＤ光源を囲うケースが設けられ、前記遮光部材と前記光の進入を抑制する部材は、前記ケースの一部であることを特徴とする。これにより迷光による輝度むらを抑制できると共に、光量ロスを防げる。 The light source unit according to claim 5 is provided with a case surrounding the LED light source except for an incident surface side of the LED light source in the invention according to claim 4, and suppresses the light shielding member and the light from entering. The member is a part of the case. As a result, luminance unevenness due to stray light can be suppressed, and loss of light amount can be prevented.

請求項６に記載の光源ユニットは、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記出射面側から見たときに、前記ＬＥＤ光源は複数個並べて配置されており、前記ＬＥＤ光源の光軸間距離をＬ１とし、前記ＬＥＤ光源から前記入射面側の前記遮光部材の端部までの距離をＬ２としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする。これによりＬＥＤ光源間の輝度むらを抑制できる。
Ｌ１＜Ｌ２（１） When the light source unit of Claim 6 is seen from the said output surface side in the invention in any one of Claims 1-5, the said LED light source is arranged in multiple numbers, The said LED light source When the distance between the optical axes is L1, and the distance from the LED light source to the end of the light shielding member on the incident surface side is L2, the following expression is satisfied. Thereby, the brightness nonuniformity between LED light sources can be suppressed.
L1 <L2 (1)

請求項７に記載の光源ユニットは、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記遮光部材の端部は、前記厚肉部内に進入していることを特徴とする。これによりＬＥＤ光源間の輝度むらを抑制できる。 A light source unit according to a seventh aspect is characterized in that, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, an end portion of the light shielding member enters the thick portion. Thereby, the brightness nonuniformity between LED light sources can be suppressed.

請求項８に記載の光源ユニットは、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記出射面は拡散部を形成していることを特徴とする。これにより更に輝度むらを抑制できる。 A light source unit according to an eighth aspect of the invention is characterized in that, in the invention according to any one of the first to seventh aspects, the emission surface forms a diffusing portion. As a result, luminance unevenness can be further suppressed.

請求項９に記載の光源ユニットは、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記出射面に対向して、拡散部材を配置したことを特徴とする。これにより更に輝度むらを抑制できる。 A light source unit according to a ninth aspect is characterized in that, in the invention according to any one of the first to eighth aspects, a diffusing member is disposed to face the emission surface. As a result, luminance unevenness can be further suppressed.

請求項１０に記載の光源ユニットは、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記ＬＥＤ光源から出射した光が前記入射面に入射した後、最も強度が強い光が、反射することなく直接前記薄肉部内に進入するように、前記入射面に対して前記ＬＥＤ光源が傾いていることを特徴とする。これにより前記薄肉部の出射面から出射する光の強度を高めることができる。 The light source unit according to claim 10 is the invention according to any one of claims 1 to 9, wherein the light having the highest intensity is reflected after the light emitted from the LED light source is incident on the incident surface. The LED light source is inclined with respect to the incident surface so as to enter directly into the thin wall portion. Thereby, the intensity | strength of the light radiate | emitted from the output surface of the said thin part can be raised.

請求項１１に記載の光源ユニットは、請求項１〜１０のいずれかに記載の発明において、複数の前記光源ユニットにおける前記薄肉部同士を近接させて並設したことを特徴とする。これにより前記光源ユニット同士の間をあけることなく壁面に緊密に配置できる。 A light source unit according to an eleventh aspect is characterized in that, in the invention according to any one of the first to tenth aspects, the thin portions of the plurality of light source units are arranged close to each other. Thereby, it can arrange | position to a wall surface closely, without opening between the said light source units.

導光板の素材としては、プラスチック、ガラス、シリコン系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂、ゲルを用いることができる。出射面には、光取り出し用に拡散材をドット状に印刷すると良いが、突起部でも良い。 As a material of the light guide plate, plastic, glass, silicon resin, urethane resin, olefin resin, and gel can be used. On the emission surface, a diffusing material is preferably printed in the form of dots for light extraction, but may be a protrusion.

本発明によれば、新たな発想に基づき、ＬＥＤ光源を用いて、比較的薄い形状の導光板に均一で且つ効率よく面発光させることができる光源ユニットを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light source unit which can make surface light emission uniformly and efficiently to a comparatively thin-shaped light-guide plate can be provided using an LED light source based on a new idea.

本実施の形態にかかる光源ユニット１０を屋内の壁面に配置した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which has arrange | positioned the light source unit 10 concerning this Embodiment to the indoor wall surface. 光源ユニット１０を背面側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the light source unit 10 from the back side. 図２の光源ユニット１０をIII-III線で矢印方向に切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the light source unit 10 of FIG. 2 in the arrow direction by the III-III line. 第１の参考例を示す図３と同様な断面図である。It is sectional drawing similar to FIG. 3 which shows a 1st reference example. 第２の課題を解決する変形例の断面図である。It is sectional drawing of the modification which solves a 2nd subject. 第２の課題を解決する別な変形例の断面図である。It is sectional drawing of another modification which solves a 2nd subject. 第２の課題を解決する別案変形例の断面図である。It is sectional drawing of another proposal modification which solves a 2nd subject. 第２の参考例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd reference example. 第３の課題を解決する変形例の出射面側から見た図である。It is the figure seen from the output surface side of the modification which solves the 3rd subject. 第３の課題を解決する変形例の断面図である。It is sectional drawing of the modification which solves a 3rd subject. 第３の課題を解決する別な変形例の断面図である。It is sectional drawing of another modification which solves a 3rd subject. 別な変形例の断面図である。It is sectional drawing of another modification. 別な変形例の断面図である。It is sectional drawing of another modification.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態をさらに詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる光源ユニット１０を屋内の壁面に配置した状態を示す図である。光源ユニット１０は矩形板状であって、隣接する光源ユニット１０に対して殆ど隙間なく壁面に敷き詰められている。光源ユニット１０は、ＬＥＤ光源及び配線を内蔵しているにもかかわらず、後述するように全面発光が可能であるので、隙間なく壁面に敷き詰めることが出来、インテリアデザイン上も優れている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which the light source unit 10 according to the present embodiment is disposed on an indoor wall surface. The light source unit 10 has a rectangular plate shape, and is spread on the wall surface with almost no gap with respect to the adjacent light source unit 10. Although the light source unit 10 has a built-in LED light source and wiring, it can illuminate the entire surface as will be described later.

図２は、光源ユニット１０を背面側から見た斜視図である。図３は、図２の光源ユニット１０をIII-III線で矢印方向に切断した断面図である。図２，３において、ＬＥＤ光源の基板等を省略している。又、図３においては、空気層の厚みを誇張して示している。 FIG. 2 is a perspective view of the light source unit 10 as viewed from the back side. FIG. 3 is a cross-sectional view of the light source unit 10 of FIG. 2 taken along the line III-III in the direction of the arrow. 2 and 3, the substrate of the LED light source is omitted. In FIG. 3, the thickness of the air layer is exaggerated.

光源ユニット１０は、ＬＥＤ光源１１，導光板１２，遮光部材１３，拡散部材１４，下面反射部材１５、側面反射部材１６からなる。光を透過する素材からなる矩形板状の導光板１２は、厚肉部１２ａと、厚肉部１２ａの両側に形成された一対の薄肉部１２ｂ、１２ｂとから一体的に形成されている。図２において、厚肉部１２ａと薄肉部１２ｂの上面（表面）は同一面であり、これが出射面１２ｃを形成している。出射面１２ｃには、例えば微細なドット状の拡散材１２ｄがプリントなどにより付着されているが、微細な凹凸構造でも良い。拡散材１２ｄは、導光板１２内を通過する光が当たると、一部が拡散して出射面１２ｃからの出射を促す機能を有する。出射面１２ｃの外方には、板状の拡散部材１４が配置されている。拡散部材１４は、例えば磨りガラス状であり、通過する光を拡散する機能を有する。 The light source unit 10 includes an LED light source 11, a light guide plate 12, a light shielding member 13, a diffusion member 14, a lower surface reflection member 15, and a side surface reflection member 16. The rectangular plate-shaped light guide plate 12 made of a material that transmits light is integrally formed of a thick portion 12a and a pair of thin portions 12b and 12b formed on both sides of the thick portion 12a. In FIG. 2, the upper surface (surface) of the thick part 12a and the thin part 12b is the same surface, and this forms the output surface 12c. For example, a fine dot-like diffusion material 12d is attached to the emission surface 12c by printing or the like, but a fine uneven structure may be used. The diffusing material 12d has a function of partly diffusing and prompting emission from the emission surface 12c when light passing through the light guide plate 12 hits. A plate-like diffusion member 14 is disposed outside the emission surface 12c. The diffusing member 14 is, for example, frosted glass and has a function of diffusing light passing therethrough.

薄肉部１２ｂの下面（裏面）１２ｆには、薄い空気層を隔てて薄板状の遮光部材１３が配置されている。遮光部材１３は、光を透過しない素材からなるが、白色板材でも良いし、ミラーでも良い。更に、遮光部材１３の下方には、不図示の基板に保持されたＬＥＤ光源１１が、その発光面を、薄肉部１２ｂの裏面とで段差が生じた厚肉部１２ａの側面すなわち入射面１２ｇに対向させて配置されている。本実施の形態では、ＬＥＤ光源１１の発光面、及び導光板１２の入射面１２ｇは、出射面１２ｃに対して直交させている。尚、薄肉部１２ｂと厚肉部１２ａとの段差により生じた、薄肉部１２ｂの裏面側の空間には、ＬＥＤ光源１２ａの他、不図示の基板や配線等を配置でき、これらは出射面１２ｃ側から見えないようになっている。 A thin plate-shaped light shielding member 13 is disposed on the lower surface (back surface) 12f of the thin portion 12b with a thin air layer interposed therebetween. The light blocking member 13 is made of a material that does not transmit light, but may be a white plate or a mirror. Further, below the light shielding member 13, the LED light source 11 held on a substrate (not shown) has its light emitting surface on the side surface of the thick portion 12 a, that is, the incident surface 12 g where a step is formed between the back surface of the thin portion 12 b. It is arranged to face each other. In the present embodiment, the light emitting surface of the LED light source 11 and the incident surface 12g of the light guide plate 12 are orthogonal to the emitting surface 12c. In addition, in the space on the back surface side of the thin portion 12b generated by the step between the thin portion 12b and the thick portion 12a, a substrate, wiring, etc. (not shown) can be arranged in addition to the LED light source 12a. It is invisible from the side.

出射面１２ｃと平行である厚肉部１２ａの下面（裏面即ち反射面）１２ｈには、薄い空気層を隔てて薄板状の下面反射部材１５が接着されている。不図示の壁面に固定できる下面反射部材１５は、少なくとも厚肉部１２ａの下面１２ｈ全体を覆っており、好ましくは下面１２ｈから延長されて、ＬＥＤ光源１１の背面側まで延在している。これにより、ＬＥＤ光源１１から出射した光を、有効に入射面１２ｇから入射できる。薄肉部１２ｂの側面には、側面反射部材１６が接着されている。 A thin plate-like lower surface reflecting member 15 is bonded to the lower surface (rear surface or reflecting surface) 12h of the thick portion 12a parallel to the emission surface 12c with a thin air layer interposed therebetween. The lower surface reflecting member 15 that can be fixed to a wall surface (not shown) covers at least the entire lower surface 12h of the thick portion 12a, preferably extends from the lower surface 12h and extends to the back surface side of the LED light source 11. Thereby, the light emitted from the LED light source 11 can be effectively incident from the incident surface 12g. A side reflecting member 16 is bonded to the side surface of the thin portion 12b.

次に、課題を示す参考例を参照して、本実施の形態の光源ユニット１０の作用について説明する。図４は、第１の参考例を示す図３と同様な断面図である。図４の参考例では、導光板１２に遮光部材１３を設けていない例である。図４において、ＬＥＤ光源１１から出射した光は、矢印Ａで示すように薄肉部１２ｂの側面から入射した場合、入射後に屈折し、更に出射面１２ｃに対して深い入射角で入射するので、全反射条件が成立せず、そのまま出射することとなる。これによりＬＥＤ光源１１近傍の輝度が高まり、輝度むらが生じることとなる。 Next, the operation of the light source unit 10 of the present embodiment will be described with reference to a reference example showing a problem. FIG. 4 is a cross-sectional view similar to FIG. 3 showing a first reference example. In the reference example of FIG. 4, the light shielding plate 13 is not provided on the light guide plate 12. In FIG. 4, when the light emitted from the LED light source 11 is incident from the side surface of the thin portion 12b as indicated by the arrow A, the light is refracted after incident and further incident at a deep incident angle on the emission surface 12c. The reflection condition is not satisfied, and the light is emitted as it is. As a result, the brightness in the vicinity of the LED light source 11 is increased, resulting in uneven brightness.

これに対し、図３に示す本実施の形態によれば、薄肉部１２ｂの下面１２ｆに遮光部材１３が設けられているので、ＬＥＤ光源１１から出射した光は、薄肉部１２ｂから入射することなく、厚肉部１２ａの入射面１２ｇから入射する。従って、ＬＥＤ光源１１の近傍のみが明るくなることはない。 On the other hand, according to the present embodiment shown in FIG. 3, since the light shielding member 13 is provided on the lower surface 12f of the thin portion 12b, the light emitted from the LED light source 11 does not enter the thin portion 12b. The light enters from the incident surface 12g of the thick portion 12a. Therefore, only the vicinity of the LED light source 11 is not brightened.

導光板１２内に入射した光は、一例として矢印で示すように、厚肉部１２ａの下面１２ｈで全反射し（一部が透過しても、下面反射部材１５により反射されて導光板１２内に戻される）、更に厚肉部１２ａの出射面１２ｃで全反射し（一部は拡散材１２ｄで拡散されて出射面１２ｃから出射する）、これを繰り返して、対向する側の薄肉部１２ｂに入射する。この入射光は、薄肉部１２ｂの出射面１２ｃで全反射し（一部は拡散材１２ｄで拡散されて出射面１２ｃから出射する）、更に薄肉部１２ｂの下面１２ｆで全反射し（一部が透過しても、遮光部材１３により反射されて薄肉部１２ｂ内に戻される）、側面反射部材１６で反射して進行方向を変え、同様に反射と一部出射面１２ｃからの出射を繰り返しながら厚肉部１２ａ内に進入し、最初に出射したＬＥＤ光源１１側の薄肉部１２ｂに入射する。この入射光は、薄肉部１２ｂの出射面１２ｃで全反射し（一部は拡散材１２ｄで拡散されて出射面１２ｃから出射する）、更に薄肉部１２ｂの下面１２ｆで全反射し（一部が透過しても、遮光部材１３により反射されて薄肉部１２ｂ内に戻される）、側面反射部材１６で反射して進行方向を変え、同様に反射と一部出射面１２ｃからの出射を繰り返しながら厚肉部１２ａ内に進入する。以上を、入射光が出射しつくすまで繰り返すこととなる。出射面１２ｃから出射した光は拡散部材１４にて拡散され、より均一な光となるので屋内照明に好適である。 The light incident on the light guide plate 12 is totally reflected on the lower surface 12h of the thick portion 12a as shown by an arrow as an example (even if part of the light is transmitted, it is reflected by the lower surface reflecting member 15 and is reflected in the light guide plate 12). In addition, the light is totally reflected on the exit surface 12c of the thick portion 12a (a part is diffused by the diffusing material 12d and exits from the exit surface 12c), and this is repeated to the thin portion 12b on the opposite side. Incident. This incident light is totally reflected by the exit surface 12c of the thin portion 12b (partly diffused by the diffusing material 12d and emitted from the exit surface 12c), and further totally reflected by the lower surface 12f of the thin portion 12b (partially). Even if it is transmitted, it is reflected by the light shielding member 13 and returned to the thin portion 12b), reflected by the side reflecting member 16 to change the traveling direction, and is similarly thick while repeating reflection and emission from a part of the emission surface 12c. It enters the meat portion 12a and enters the thin portion 12b on the LED light source 11 side that is emitted first. This incident light is totally reflected by the exit surface 12c of the thin portion 12b (partly diffused by the diffusing material 12d and emitted from the exit surface 12c), and further totally reflected by the lower surface 12f of the thin portion 12b (partially). Even if it is transmitted, it is reflected by the light shielding member 13 and returned to the thin portion 12b), reflected by the side reflecting member 16 to change the traveling direction, and is similarly thick while repeating reflection and emission from a part of the emission surface 12c. It enters into the meat part 12a. The above is repeated until the incident light is completely emitted. The light emitted from the emission surface 12c is diffused by the diffusion member 14 and becomes more uniform light, which is suitable for indoor lighting.

本発明によれば、ＬＥＤ光源１１から導光板１２内に入射した光は、薄肉部１２ｂで反射を繰り返しながら出射するので、薄肉部１２ｂとＬＥＤ光源１１との間に遮光部材１３が設けられていても、あたかも遮光部材１３が存在しないかのように、薄肉部１２ｂの表面を含む出射面１２ｃから均一な光を出射することができる。 According to the present invention, the light that has entered the light guide plate 12 from the LED light source 11 is emitted while being repeatedly reflected by the thin portion 12 b, so that the light shielding member 13 is provided between the thin portion 12 b and the LED light source 11. However, uniform light can be emitted from the emission surface 12c including the surface of the thin portion 12b as if the light shielding member 13 does not exist.

次に、図４を参照し、第２の課題について説明する。ＬＥＤ光源１１から出射した光を無駄なく利用し、出射面側に光を出射させることで、導光板１２の中央部の光量を増加させることが出来る。そのためには、厚肉部１２ａの下面に鏡面などの反射部材を配置することが有効である。導光板１２の出射面１２ｃと下面１２ｈが空気層で囲まれている場合、臨界角内の光は出射面１２ｃと下面１２ｈの間で全反射を繰り返し、光量ロスなく導光する。しかし、下面１２ｈと鏡面などの反射部材が空気層なく密着した場合、本来下面１２ｈで全反射する光線が反射部材に入射すると、反射部材での吸収により光量ロスが起こる。そのため、導光板１２と反射部材の間には空気層があることが望ましい。このような構成では、ＬＥＤ光源１１から出射した光の一部は、矢印Ｂで示すように、厚肉部１２ａの下面１２ｈと下面反射部材１５との間の隙間から進入する恐れがあるが、進入した光は下面反射部材１５で反射され、厚肉部１２ａ内に入射後に屈折し、更に出射面１２ｃに対して深い入射角で入射するので、全反射条件が成立せず、そのまま出射することとなる。これによりライン状に高輝度の部位が現れ、輝度むらが生じることとなる。 Next, the second problem will be described with reference to FIG. The light emitted from the LED light source 11 can be used without waste and the light can be emitted to the emission surface side, whereby the amount of light at the central portion of the light guide plate 12 can be increased. For this purpose, it is effective to arrange a reflecting member such as a mirror surface on the lower surface of the thick portion 12a. When the emission surface 12c and the lower surface 12h of the light guide plate 12 are surrounded by an air layer, light within the critical angle repeats total reflection between the emission surface 12c and the lower surface 12h, and is guided without any light loss. However, when the lower surface 12h and a reflecting member such as a mirror surface are in close contact with each other without an air layer, a light amount loss occurs due to absorption by the reflecting member when a light beam that is originally totally reflected by the lower surface 12h enters the reflecting member. Therefore, it is desirable that there is an air layer between the light guide plate 12 and the reflecting member. In such a configuration, a part of the light emitted from the LED light source 11 may enter through the gap between the lower surface 12h of the thick portion 12a and the lower surface reflecting member 15 as indicated by an arrow B. The incident light is reflected by the lower surface reflecting member 15, refracted after being incident on the thick portion 12a, and further incident on the exit surface 12c at a deep incident angle, so that the total reflection condition is not satisfied and the light is emitted as it is. It becomes. As a result, a portion with high luminance appears in a line shape, and luminance unevenness occurs.

図５に示す変形例は、第２の課題を解決できるものである。尚、特に断りがない限り、図示していなくても、以下の変形例は図３に示す構成と同様であるものとする。図５に示す変形例では、厚肉部１２ａの下面１２ｈの端部に、光吸収部材１２ｉを設けている。光吸収部材１２ｉとしては、例えばカメラの鏡筒などの内側に適用されるごとき、光を吸収する性質のある黒色塗料などを塗布することで形成できるし、或いは別部材を貼り付けても良い。 The modification shown in FIG. 5 can solve the second problem. Unless otherwise specified, the following modifications are the same as those shown in FIG. 3, even if not shown. In the modification shown in FIG. 5, a light absorbing member 12i is provided at the end of the lower surface 12h of the thick portion 12a. The light absorbing member 12i can be formed by applying a black paint or the like having a property of absorbing light, for example, as applied to the inside of a camera barrel or the like, or another member may be attached.

ＬＥＤ光源１１から出射し、厚肉部１２ａの下面１２ｈと下面反射部材１５との間の隙間から進入した光は、下面反射部材１５で反射された後、光吸収部材１２ｉで吸収されるため、厚肉部１２ａ内に入射せず、従って輝度むらを回避できる。 The light emitted from the LED light source 11 and entering from the gap between the lower surface 12h of the thick portion 12a and the lower surface reflecting member 15 is reflected by the lower surface reflecting member 15 and then absorbed by the light absorbing member 12i. The light does not enter the thick portion 12a, and thus uneven brightness can be avoided.

図６に示す変形例は、第２の課題を解決できるものである。図６に示す変形例では、厚肉部１２ａの下面１２ｈと下面反射部材１５との端部間の隙間を、光の進入を抑制する部材１２ｊで塞いでいる。 The modification shown in FIG. 6 can solve the second problem. In the modification shown in FIG. 6, the gap between the end portions of the lower surface 12h of the thick portion 12a and the lower surface reflecting member 15 is closed with a member 12j that suppresses the entrance of light.

ＬＥＤ光源１１から出射した光は、光の進入を抑制する部材１２ｊにより、厚肉部１２ａの下面１２ｈと下面反射部材１５との端部間の隙間に進入することが阻止されるので、輝度むらを回避できる。 The light emitted from the LED light source 11 is prevented from entering the gap between the end portions of the lower surface 12h of the thick portion 12a and the lower surface reflecting member 15 by the member 12j that suppresses the ingress of light, so that the luminance unevenness Can be avoided.

図７に示す変形例は、第２の課題を解決できるものである。図７に示す変形例では、ＬＥＤ光源１１の入射面側を除いてＬＥＤ光源１１を囲うケース１２ｋが設けられている。ケース１２ｋの下壁１２ｍは厚くなっており、丁度厚肉部１２ａの下面１２ｈと下面反射部材１５との端部間の隙間を塞いでいる。即ち、ケース１２ｋの上壁が、遮光部材１３に相当し、下壁１２ｍが、光の進入を抑制する部材に相当する。 The modification shown in FIG. 7 can solve the second problem. In the modification shown in FIG. 7, a case 12k that surrounds the LED light source 11 except for the incident surface side of the LED light source 11 is provided. The lower wall 12m of the case 12k is thick and closes the gap between the ends of the lower surface 12h of the thick portion 12a and the lower surface reflecting member 15. That is, the upper wall of the case 12k corresponds to the light shielding member 13, and the lower wall 12m corresponds to a member that suppresses the entry of light.

ＬＥＤ光源１１から出射した光は、ケース１２ｋにより案内されて、入射面１２ｇに効率よく導かれるようになっている。又、ケース１２ｋの下壁１２ｍにより、厚肉部１２ａの下面１２ｈと下面反射部材１５との間の隙間に進入することが阻止されるので、輝度むらを回避できる。 The light emitted from the LED light source 11 is guided by the case 12k and is efficiently guided to the incident surface 12g. Moreover, since the lower wall 12m of the case 12k prevents entry into the gap between the lower surface 12h of the thick portion 12a and the lower surface reflecting member 15, uneven brightness can be avoided.

次に、第３の課題を示す参考例を参照して、本実施の形態の別な変形例について説明する。図８は、第２の参考例を示す図であり、光源ユニットを出射面側から見た図である。図８の参考例において、ＬＥＤ光源１１は、同じ方向に発光面を向けた状態で一列に間欠的に配置されている。ＬＥＤ光源１１から出射される光は、図８の矢印に示すように扇状に広がるため、個々のＬＥＤ光源１１の前面側の三角形ゾーンΔＢは比較的明るくなるが、隣接するＬＥＤ光源１１の間の三角形ゾーンΔＤは比較的暗くなり、これにより周期的な明暗パターンによる輝度むらが生じる恐れがある。 Next, another modification of the present embodiment will be described with reference to a reference example showing the third problem. FIG. 8 is a view showing a second reference example, and is a view of the light source unit as seen from the exit surface side. In the reference example of FIG. 8, the LED light sources 11 are intermittently arranged in a row with the light emitting surface facing in the same direction. Since the light emitted from the LED light source 11 spreads in a fan shape as indicated by the arrow in FIG. 8, the triangular zone ΔB on the front side of each LED light source 11 becomes relatively bright, but between the adjacent LED light sources 11. The triangular zone ΔD becomes relatively dark, which may cause uneven brightness due to a periodic light-dark pattern.

図９、１０に示す変形例は、第３の課題を解決できるものである。図９、１０に示す変形例では、ＬＥＤ光源１１の光軸間距離をＬ１とし、ＬＥＤ光源１１から入射面１２ｇ側の遮光部材１３の端部までの距離をＬ２としたときに、以下の式を満たす。
Ｌ１＜Ｌ２（１） The modification shown in FIGS. 9 and 10 can solve the third problem. In the modification shown in FIGS. 9 and 10, when the distance between the optical axes of the LED light source 11 is L1, and the distance from the LED light source 11 to the end of the light shielding member 13 on the incident surface 12g side is L2, the following equation is obtained. Meet.
L1 <L2 (1)

これにより、図８に示す比較的暗い三角形ゾーンΔＤが遮光部材１３で覆われることとなり、ＬＥＤ光源１１から導光板１２内に入射した光は、薄肉部１２ｂで反射を繰り返しながら出射するので、比較的暗い三角形ゾーンΔＤをなくすことができる。 As a result, the relatively dark triangular zone ΔD shown in FIG. 8 is covered with the light shielding member 13, and the light incident from the LED light source 11 into the light guide plate 12 is emitted while being repeatedly reflected by the thin portion 12b. The dark triangular zone ΔD can be eliminated.

更に変形例として、図１１に示すように、遮光部材１３の端部を、厚肉部１２ａに形成したスリット１２ｎに差し込むようにして、内部にめり込ませることもできる。かかる場合にも、（１）式を満たすことが好ましい。 As a modified example, as shown in FIG. 11, the end of the light shielding member 13 can be inserted into the slit 12n formed in the thick portion 12a. Even in such a case, it is preferable to satisfy the expression (1).

尚、ＬＥＤ光源１１の発光面は、導光板１２の出射面１２ｃに対して必ずしも直交させる必要はない。例えば、図１２に示すように、ＬＥＤ光源１１から出射した光が入射面１２ｇに入射した後、最も強度が強い光が、反射することなく直接、対向する薄肉部１２ｂ内に進入するように、入射面１２ｇに対して（即ち出射面１２ｃに対して９０度以外となるように）ＬＥＤ光源１１を傾けることもできる。 The light emitting surface of the LED light source 11 does not necessarily need to be orthogonal to the light emitting surface 12 c of the light guide plate 12. For example, as shown in FIG. 12, after the light emitted from the LED light source 11 enters the incident surface 12g, the light having the highest intensity enters directly into the opposing thin portion 12b without being reflected. The LED light source 11 can also be tilted with respect to the incident surface 12g (that is, other than 90 degrees with respect to the emission surface 12c).

更に、図１３に示す変形例では、出射面１２ｃを両面としており、両側から照明光を発光できる。ＬＥＤ光源１１を挟むようにして薄肉部１２ｂが形成され、ＬＥＤ光源１１と薄肉部１２ｂとの間には、遮光部材１３がそれぞれ配置されている。厚肉部１２ａは共通である。出射面は、それぞれ反対側の反射面となる。かかる例では、下面反射部材は不要である。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。 Furthermore, in the modification shown in FIG. 13, the output surface 12c is made into both surfaces, and illumination light can be light-emitted from both sides. A thin portion 12b is formed so as to sandwich the LED light source 11, and a light shielding member 13 is disposed between the LED light source 11 and the thin portion 12b. The thick part 12a is common. The exit surfaces are the opposite reflecting surfaces. In such an example, the lower surface reflecting member is unnecessary. Other configurations are the same as those of the above-described embodiment.

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、対向するＬＥＤ光源１１は、光軸をずらせた状態で（千鳥状）配置することが望ましい（図８参照）。又、導光板１２の四辺に薄肉部１２ｂを形成して、その裏側にＬＥＤ光源１１と遮光部材１３を配置しても良い。この場合、導光板１２の四辺の薄肉部１２ｂの裏側全てにＬＥＤ光源１１と遮光部材１３を設けることで光量を増加させることができる。なお、四辺全てにＬＥＤ光源１１と遮光部材１３を設けずに対向する二辺の薄肉部１２ｂにのみＬＥＤ光源１１と遮光部材１３を設けるようにしても良い。
The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate. For example, it is desirable that the LED light sources 11 facing each other be arranged (staggered) with the optical axes shifted (see FIG. 8). Alternatively, thin portions 12b may be formed on the four sides of the light guide plate 12, and the LED light source 11 and the light shielding member 13 may be disposed on the back side. In this case, the amount of light can be increased by providing the LED light source 11 and the light shielding member 13 on the entire back side of the thin portion 12 b on the four sides of the light guide plate 12. In addition, you may make it provide the LED light source 11 and the light shielding member 13 only in the thin part 12b of two sides which opposes, without providing the LED light source 11 and the light shielding member 13 in all four sides.

１０光源ユニット
１１ＬＥＤ光源
１２導光板
１２ａ厚肉部
１２ｂ薄肉部
１２ｃ出射面
１２ｄ拡散材
１２ｆ下面
１２ｇ入射面
１２ｈ下面
１２ｉ光吸収部材
１２ｊ光の進入を抑制する部材
１２ｋケース
１２ｍ下壁
１３遮光部材
１４拡散部材
１５下面反射部材
１６側面反射部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light source unit 11 LED light source 12 Light-guide plate 12a Thick part 12b Thin part 12c Outgoing surface 12d Diffusing material 12f Lower surface 12g Incident surface 12h Lower surface 12i Light absorption member 12j Light suppression member 12k Case 12m Lower wall 13 Light shielding member 14 Diffusing member 15 Lower surface reflecting member 16 Side surface reflecting member

Claims

ＬＥＤ光源と、導光板とを有する光源ユニットにおいて、
前記導光板は、前記ＬＥＤ光源の近傍に設けられた薄肉部と、前記薄肉部より肉厚が厚い厚肉部とを有し、前記薄肉部と前記厚肉部の表面にわたって前記ＬＥＤ光源からの光を出射する出射面が形成され、前記導光板の厚肉部および薄肉部には、前記出射面に対向して反射面が形成され、また段差のある前記薄肉部の反射面と前記厚肉部の反射面とを連結する側面に、前記ＬＥＤ光源からの光を入射するための入射面が形成されており、
前記ＬＥＤ光源の出射面は、前記入射面と対向しており、
前記ＬＥＤ光源と前記薄肉部との間には光の透過を阻止する遮光部材が配置され、
前記ＬＥＤ光源から出射した光の一部は、前記入射面から入射した後、少なくとも前記薄肉部内で反射して、前記出射面から出射することを特徴とする光源ユニット。 In a light source unit having an LED light source and a light guide plate,
The light guide plate has a thin portion provided in the vicinity of the LED light source, and a thick portion thicker than the thin portion, and from the LED light source over the surface of the thin portion and the thick portion. An exit surface for emitting light is formed, and a reflective surface is formed on the thick and thin portions of the light guide plate so as to face the exit surface, and the reflective surface of the thin portion with a step and the thick wall are formed. An incident surface for incident light from the LED light source is formed on the side surface connecting the reflective surface of the part,
The exit surface of the LED light source is opposed to the entrance surface,
Between the LED light source and the thin-walled portion, a light shielding member that blocks light transmission is disposed,
A part of the light emitted from the LED light source is incident on the incident surface, then is reflected at least in the thin portion and emitted from the emission surface.

一対の前記薄肉部が、前記厚肉部を挟んで設けられており、前記ＬＥＤ光源は、前記一対の薄肉部の裏面に対してそれぞれ交差する方向に延在する前記厚肉部の一対の側面に対向して、一対設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。 A pair of said thin part is provided on both sides of the said thick part, and the said LED light source is a pair of side surface of the said thick part extended in the direction which cross | intersects with respect to the back surface of said pair of thin part, respectively. The light source unit according to claim 1, wherein a pair of the light source units are provided to face each other.

前記反射面に対向して、反射部材が形成されており、前記反射面の前記ＬＥＤ光源側の端部には、光吸収部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源ユニット。 The reflective member is formed facing the reflective surface, and a light absorbing member is provided at an end of the reflective surface on the LED light source side. Light source unit.

前記反射面に対向して、反射部材が形成されており、前記反射面の前記ＬＥＤ光源側の端部と、前記反射部材との間には、光の進入を抑制する部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源ユニット。 A reflecting member is formed to face the reflecting surface, and a member that suppresses the ingress of light is provided between the LED light source side end of the reflecting surface and the reflecting member. The light source unit according to claim 1, wherein the light source unit is a light source unit.

前記ＬＥＤ光源の入射面側を除いて前記ＬＥＤ光源を囲うケースが設けられ、前記遮光部材と前記光の進入を抑制する部材は、前記ケースの一部であることを特徴とする請求項４に記載の光源ユニット。 The case which surrounds the said LED light source except the incident surface side of the said LED light source is provided, The member which suppresses the light-shielding member and the approach of the said light is a part of said case. The light source unit described.

前記出射面側から見たときに、前記ＬＥＤ光源は複数個並べて配置されており、前記ＬＥＤ光源の光軸間距離をＬ１とし、前記ＬＥＤ光源から前記入射面側の前記遮光部材の端部までの距離をＬ２としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光源ユニット。
Ｌ１＜Ｌ２（１） When viewed from the emission surface side, a plurality of the LED light sources are arranged side by side, the distance between the optical axes of the LED light sources is L1, and from the LED light source to the end of the light shielding member on the incident surface side The light source unit according to claim 1, wherein:
L1 <L2 (1)

前記遮光部材の端部は、前記厚肉部内に進入していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光源ユニット。 The light source unit according to claim 1, wherein an end portion of the light shielding member enters the thick portion.

前記出射面は拡散部を形成していることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光源ユニット。 The light source unit according to claim 1, wherein the emission surface forms a diffusion part.

前記出射面に対向して、拡散部材を配置したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光源ユニット。 The light source unit according to claim 1, wherein a diffusion member is disposed to face the emission surface.

前記ＬＥＤ光源から出射した光が前記入射面に入射した後、最も強度が強い光が、反射することなく直接前記薄肉部内に進入するように、前記入射面に対して前記ＬＥＤ光源が傾いていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光源ユニット。 After the light emitted from the LED light source is incident on the incident surface, the LED light source is inclined with respect to the incident surface so that the strongest light directly enters the thin portion without being reflected. The light source unit according to any one of claims 1 to 9.

複数の前記光源ユニットにおける前記薄肉部同士を近接させて並設したことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光源ユニット。 The light source unit according to claim 1, wherein the thin portions of the plurality of light source units are arranged close to each other.