【課題を解決するための手段】
【0016】
前述した目的を達するために第1の発明は、マイクロ発泡樹脂製の外側枠体と、前記外側枠体の内部に配置される、マイクロ発泡樹脂製の内側枠体と、を具備するLED照明装置用の枠体であって、前記内側枠体と前記外側枠体はともに、それぞれの上部に設けた開口部と、前記開口部から下方に向けて形成された窪み部と、前記開口部の少なくとも一部に形成されたフランジ部と、を具備し、前記内側枠体と前記外側枠体の前記窪み部は、互いに離間して対向し、前記内側枠体の表面側が反射板として機能し、前記内側枠体の表面側と前記内側枠体の前記開口部との間に、第1の導光空間が形成され、前記内側枠体の裏面側と前記外側枠体の表面側が反射板として機能し、前記内側枠体の裏面側と、前記外側枠体の表面側との間に、第2の導光空間が形成され、前記内側枠体の前記開口部は、前記第1の導光空間の第1の光取り出し部であり、前記第1の光取り出し部の周囲に形成され、前記外側枠体と前記内側枠体との間の開口部が、前記第2の導光空間の第2の光取り出し部であり、前記第1の光取り出し部と前記第2の光取り出し部が、光透過部材によって覆われ、前記外側枠体と前記内側枠体のそれぞれの前記開口部の縁部近傍が前記光透過部材と密着することを特徴とするLED照明装置用枠体である。
【0017】
第1の発明によれば、内側枠体と外側枠体とがそれぞれマイクロ発泡樹脂製の反射板として機能するため、枠体と反射板とを別体で構成する必要がない。このため、部品点数を抑えることができる。また、マイクロ発泡樹脂製の反射板を用いることで、効率よく光を拡散反射することができる。このため、光の照度を均一にして取り出すことができる。
【0018】
ここで、フランジ部は、開口部を大きく取るためには、外方に向けて形成することが望ましいが、内方に向けて形成することもできる。
【0019】
また、内側枠体と外側枠体とが互いに離間して重ね合わせられるため、内側枠体の表面側と裏面側に、互いに独立した導光空間を形成することができる。すなわち、内側枠体の表面側の第1の導光空間において、内側枠体の表面側で光を拡散反射させることで、第1の光取り出し部からの光を均一にできるとともに、内側枠体の裏面側の第2の導光空間では、内側枠体の裏面側と外側枠体の表面側で光を拡散反射させることで、第2の光取り出し部からの光を均一にできる。このように、導光空間を複数層構造とすることで、第2の導光空間における拡散反射領域を、第1の導光空間の背面側に形成することができ、照明装置を小型化することができる。
【0020】
更に、光取り出し部の形状を、枠体のフランジ形状により調節できるので、光取り出し部の形状や光取り出し部間の間隔やその形状や枠体の形状により自由に調整でき、照明の機能性や意匠性を向上できる。そのため、照明装置の設計の自由度を高めることができる。
【0021】
第2の発明は、第1の発明にかかるLED照明装置用枠体と、 前記第1の導光空間に発光面を向けて配置される第1のLED光源と、前記第2の導光空間に発光面に向けて配置される第2のLED光源と、を具備し、前記第1のLED光源からの光は、前記内側枠体の表面側で拡散反射されて、前記第1の光取り出し部から出射され、前記第2のLED光源からの光は、前記内側枠体の裏面側および前記外側枠体の表面側で拡散反射されて、前記第2の光取り出し部から出射され、前記第2のLED光源からの直接光が前記光取り出し部に直接照射されない位置に第2のLED光源が配置されることを特徴とするLED照明装置である。
【0022】
以上のように、第1の導光空間を形成する内側枠体を第2の導光空間との仕切り板として利用できる。ここで、内側枠体は表面側と裏面側がともに光反射板として用いることができ、内側枠体と外側枠体に異なる色の照明を用いたとしても、ほぼ同様の光反射率を示す。
【0023】
前記内側枠体、前記外側枠体のそれぞれの前記窪み部は、それぞれの前記開口部から所定の角度で形成された壁部と、前記壁部の下端から湾曲して斜め上方に前記開口部に向けて伸びる曲面部とを具備し、前記第1のLED光源は、前記内側枠体の前記曲面部の表面側に向けて前記内側枠体の前記壁部の略中央に配置され、前記第2のLED光源は、前記外側枠体の表面側または前記内側枠体の裏面側のいずれかに向けて前記内側枠体または前記外側枠体の前記曲面部の略中央に配置されてもよい。
【0024】
ここで、LED光源を略中央の配置とするのは、反射板として機能する枠体が光反射率、特に拡散反射率の高いマイクロ発泡樹脂で形成されているため、LED光源の設置位置が多少異なって開口部まで導光されるまでの反射回数が多少違っても開口部での明るさがほとんど変わることがない。
【0025】
前記内側枠体と前記外側枠体は、マイクロ発泡樹脂部材によって一体で成形され、前記内側枠体と前記外側枠体とがヒンジ部で折り曲げられて、前記内側枠体が前記外側枠体に重ね合わせられてもよい。
【0026】
このようにすることで、枠体の生産性が向上し、しかも内側枠体と外側枠体を組立てる必要が無く、しかも部品点数を少なくすることができることから、前記内側枠体と前記外側枠体は、マイクロ発泡樹脂部材によって一体で成形することが好ましい。
【0027】
前記内側枠体と前記外側枠体は、それぞれ別体のマイクロ発泡樹脂部材で形成され、前記内側枠体と前記外側枠体と接合されて、前記内側枠体が前記外側枠体に重ね合わせられてもよい。
【0028】
このような構成とすることで、必要に応じて前記内側枠体が前記外側枠体の位置を調整することができ、枠体の配置や形状の自由度が向上する。また、材料にマイクロ発泡樹脂を用いているので、高い光反射特性を有する反射板を得ることができる。
【0029】
前記第2の導光空間において、前記内側枠体の裏面側または前記外側枠体の表面側には、互いの対向方向に突出する突部が設けられ、前記突部が、対向する前記内側枠体の裏面または前記外側枠体の表面に当接して、前記内側枠体が前記外側枠体に支持されてもよい。
【0030】
このようにすることで、前記内側枠体と前記外側枠体を重ね合わせた場合の両者の位置関係をより安定なものとすることができる。
【0031】
前記第1のLED光源の直上の前記第1の光取り出し部の一部を塞ぐように、光透過防止部材が設けられてもよい。
【0032】
第1の導光空間用のLED光源は、内側成形体の外部に配置し、LEDの発光部分に対応した位置に内側成形体に開口部を形成するようにする。これにより、LED光源の基板やLED自体による戻り光の吸収を最小限にすることができ、光の利用効率を高めることができる。
【0033】
前記光透過部材は、表面に光拡散機能を設けた透明材料、又は光の散乱体を含有した透明材料でできた光拡散板であり、前記光拡散板の、前記第1の光取り出し部において、前記第1のLED光源の直上近傍の光透過量や光透過率が、他の部位の光透過量や光透過率よりも低くても良い。
【0034】
マイクロ発泡樹脂製の前記外側枠体および前記内側枠体の、波長450〜650nmの可視光帯域での光学特性として、硫酸バリウム標準板に対する光反射率が全反射率90%以上、拡散反射率が90%以上であることが望ましい。
【0035】
前記LED照明装置は、切換えスイッチと、前記切換えスイッチと前記第1のLED光源および第2のLED光源とを繋ぐ配線と、回路基板と、前記回路基板と前記切換えスイッチを繋ぐ配線を具備してもよい。
【0036】
前記切換えスイッチは、前記光透過部材の縁部近傍に配置され、前記切換えスイッチの端子と前記回路基板とが配線により接続されるか、前記切換えスイッチが前記回路基板に直接接続されてもよい。
【0037】
前記切換えスイッチと前記第1のLED光源を結ぶ配線と、前記切換えスイッチと前記第2のLED光源を結ぶ配線が共用配線であり、前記切換えスイッチで回路が切り換えられてもよい。
【0038】
前記切換えスイッチと前記第1のLED光源を結ぶ配線と、前記切換えスイッチと前記第2のLED光源を結ぶ配線が、リジットな回路基板、フレキシブル回路基板とリジットな回路基板のハイブリット基板、またはフレキシブル回路基板のいずれかで構成されてもよい。
【0039】
前記配線には、フレキシブルフラットケーブル(FFC)またはフレキシブルフラット回路(FPC)が使用されてもよい。
【0040】
前記配線の導光空間側の面には反射機能を持つ層、たとえばマイクロ発泡樹脂が形成されていることが好ましい。前記配線体も照明光を吸収するからである。
【0041】
前記光透過部材において、前記第1の光取り出し部と前記第2の光取り出し部とが区画されてもよい。
【0042】
前記第1のLED光源の光は、白色または淡黄色の照明光であり、前記第2のLED光源の光は、前記第1のLED光源の光とは異なる色の着色照明光であってもよい。
【0043】
このように、第1のLED光源と第2のLED光源とで、異なる波長の光源を用いても、反射板としての枠体に光学特性として、硫酸バリウム標準板に対する光反射率が全反射率90%以上、拡散反射率が90%以上であるマイクロ発泡樹脂を用いることから、第2のLED光源に着色した加飾照明を用いたとしても、光反射性が劣ることがない。たとえば、第1のLED光源に波長515nmの黄色のLED光源、第2のlED光源に波長460nmの青色LED光源や波長558nmの赤色LED等の着色LEDを用いても、光反射特性はほとんど変わることがない。
【0044】
前記光透過部材は、着色されていてもよい。着色ガラスや着色樹脂を用いても良い。
【0045】
前記LED照明装置は、携帯用、室内照明用または車内照明用であってもよい。たとえば、室内照明用としては、壁掛け用装飾照明として利用したり、自動車天井照明などに用いることが可能である。
【0046】
第2の発明によれば、簡易な構造で小型であり、光を均一に取り出すことが可能なLED照明装置を得ることができる。
【0047】
また、窪み部が曲面部を有し、LED光源は曲面部に向けて光を照射することで、効率よく光を拡散反射させることができる。窪み部の曲面部を所定位置から光源からの距離が遠くなるにつれて開口部に近づくような形状とすることで、開口部から均一な明るさの光を取り出すことができる。
【0048】
また、内側枠体と外側枠体とが一体で成形され、ヒンジ部で折り曲げて形成されることで、製造性が良好であり、部品点数を削減することができる。また、内側枠体と外側枠体にマイクロ発泡樹脂を折り曲げて使用するので、マイクロ発泡樹脂の弾性反発力により、内側枠体と外側枠体が接触することがない。
【0049】
また、内側枠体と外側枠体と別体で成形して、互いに接合して一体化することで、形状の自由度を高めることができる。内側枠体と外側枠体の開口部の面積を調整することができる。
【0050】
また、内側枠体の裏面側または外側枠体の表面側に、互いの対向方向に突出する突部を形成することで、内側枠体と外側枠体との隙間を確実に維持することができる。
【0051】
また、第1のLED光源の直上の第1の光取り出し部の一部を塞ぐように、光透過防止部材を設けることで、第1のLED光源からの直接光を遮蔽することができ、グレア感を低減することができる。
【0052】
また、光透過部材が光拡散板である場合において、第1の光取り出し部における第1のLED光源の直上近傍の光透過率を、他の部位の光透過率よりも低くすることで、第1のLED光源からの直接光を低減することができ、グレア感を低減することができる。
【0053】
また、波長450〜650nmの可視光に対する光学特性として、硫酸バリウム標準板を用いた時の光反射率として全反射率が90%以上、拡散反射率が90%以上とすることで、効率よく光を拡散反射させることができる。
【0054】
また、切換えスイッチを設けることで、第1のLED光源と第2のLED光源とを切り替えることができる。
【0055】
また、切換えスイッチが光透過部材の縁部近傍に配置されれば、操作が容易であり、光照射の妨げになることがない。
【0056】
また、切換えスイッチと第1のLED光源を結ぶ配線と、切換えスイッチと第2のLED光源を結ぶ配線とを共用配線とすることで、構造が簡易となる。
【0057】
また、切換えスイッチと第1のLED光源を結ぶ配線と、切換えスイッチと第2のLED光源を結ぶ配線は、リジットな回路基板、フレキシブル回路基板とリジットな回路基板のハイブリット基板、またはフレキシブル回路基板のいずれかで構成することで、レイアウトの自由度を高くすることができる。
【0058】
また、配線としてフレキシブルフラットケーブルまたはフレキシブルフラット回路を使用することで、フレキシブルフラットケーブル等を枠体上で自由に折り曲げることができる。このため、配線の設置が容易である。
【0059】
また、配線の導光空間側の面を反射機能表面とすることで、配線による照明光の吸収を防止でき、光の利用効率を低下させることがない。
【0060】
光透過部材において、第1の光取り出し部と第2の光取り出し部とを区画することで、互いの光が漏れることがなく、意匠性にも優れる。
【0061】
また、第1のLED光源の光を、白色または淡黄色の照明光とすることで、例えば実用照明として利用することができ、第2のLED光源の光を第1のLED光源の光とは異なる色の着色照明光とすることで、例えば、加飾用の照明として利用することができる。ここで、第1のLED光源と第2のLED光源に波長の異なる可視光光源を用いたとしても反射板の反射特性は変わることが無い。
【0062】
また、光透過部材を着色することで、LED光源の照明光とは異なる色の光を照射することができる。
【0063】
本LED照明装置は、特に、携帯用、室内照明用または車内照明用に好適である。
【0064】
第3の発明は、マイクロ発泡樹脂製の外側枠体と、前記外側枠体の内部に配置され、マイクロ発泡樹脂製の内側枠体と、がヒンジ部を介して一体成形されたLED照明装置用の枠体であって、前記内側枠体と前記外側枠体はともに、それぞれの上部に設けた開口部と、前記開口部から下方に向けて形成された窪み部と、前記開口部の少なくとも一部に形成されたフランジ部と、を具備し、 前記内側枠体と前記外側枠体の前記窪み部は、互いに離間して対向し、前記内側枠体の表面側が反射板として機能し、前記内側枠体の表面側と前記開口部との間に、第1の導光空間が形成され、前記内側枠体の裏面側と前記外側枠体の表面側が反射板として機能し、前記内側枠体の裏面側と、前記外側枠体の表面側との間に、第2の導光空間が形成され、前記内側枠体の前記開口部は、前記第1の導光空間の第1の光取り出し部であり、前記第1の光取り出し部の周囲に形成され、前記外側枠体と前記内側枠体との間の開口部が、前記第2の導光空間の第2の光取り出し部であり、前記内側枠体と前記外側枠体は、マイクロ発泡樹脂部材によって一体で成形され、前記内側枠体と前記外側枠体とがヒンジ部で折り曲げられて、前記内側枠体が前記外側枠体に離間して重ね合わせられることを特徴とするLED照明装置用枠体である。
【0065】
ここで、フランジ部は、開口部を大きく取るためには、外方に向けて形成することが望ましいが、内方に向けて形成することもできる。
【0066】
第3の発明によれば、簡易な構造で小型であり、光を均一に取り出すことが可能なLED照明装置用枠体を得ることができる。
【0067】
第4の発明は、LED照明装置からの光取り出し方法であって、前記LED照明装置は、マイクロ発泡樹脂製の第1の外側枠体と、前記第1の外側枠体の内部に配置され、マイクロ発泡樹脂製の内側枠体と、を具備する複数層構造のLED照明装置用枠体と、前記内側枠体の表面側に発光面を向けて内側枠体の表面または裏面に配置される第1のLED光源と、前記第1の外側枠体の表面側に発光面を向けて内側枠体の表面または裏面に配置されるかあるいは前記内側枠体の裏面側に発光面を向けて第1の外側枠体の表面または裏面に配置される第2のLED光源と、を具備し、前記内側枠体と前記第1の外側枠体はともに、それぞれの上部に設けた開口部と、前記開口部から下方に向けて形成された窪み部と、前記開口部の少なくとも一部に形成されたフランジ部と、を具備し、前記内側枠体と前記第1の外側枠体の前記窪み部を、互いに離間して対向させ、前記内側枠体の表面側を反射板として機能させて、前記内側枠体の表面側と前記内側枠体の前記開口部との間に、第1の導光空間を形成し、前記内側枠体の裏面側と前記第1の外側枠体の表面側を反射板として機能させ、前記内側枠体の裏面側と、前記第1の外側枠体の表面側との間に、第2の導光空間を形成し、前記内側枠体の前記開口部を第1の光取り出し部とし、前記第1の光取り出し部の周囲に形成され、前記第2の導光空間の開口部を第2の光取り出し部とし、前記第1の光取り出し部と前記第2の光取り出し部を、光透過部材によって覆い、前記第1の外側枠体と前記内側枠体のそれぞれの縁部近傍を前記光透過部材と密着させ、前記第1のLED光源からの光を、前記第1の導光空間において、前記内側枠体の表面側で拡散反射させ、前記第1の光取り出し口から出射させ、前記第2のLED光源からの直接光を前記内側枠体によって遮蔽し、前記第2のLED光源からの光を、前記第2の導光空間において、前記内側枠体の裏面側および前記第1の外側枠体の表面側で拡散反射させ、前記第2の光取り出し口から出射させることを特徴とするLED照明装置の光取り出し方法である。
【0068】
また、前記第1の外側枠体が、マイクロ発泡樹脂製の第2の外側枠体の内部に配置され、前記LED照明装置用枠体を3重構造とし、前記第1の外側枠体の裏面側と、前記第2の外側枠体の表面側との間に形成される第3の導光空間に配置される第3のLED光源を具備し、前記第2の外側枠体の表面側が反射板として機能するとともに、前記第1の外側枠体の裏面側が反射板として機能し、前記第2の光取り出し部の周囲に形成され、前記第3の導光空間の開口部を第3の光取り出し部とし、前記光透過部材によって、前記第1の光取り出し部、前記第2の光取り出し部および前記第3の光取り出し部を覆い、前記第3のLED光源からの直接光を前記内側枠体および前記第1の外側枠体によって遮蔽し、前記第3のLED光源からの光を、前記第3の導光空間において、前記第1の外側枠体の裏面側および前記第2の外側枠体の表面側で拡散反射させ、前記第3の光取り出し口から出射させてもよい。3層構造の照明装置からの光取り出しが可能となるので、多様な色の光源を各導光空間に配置できる。
【0069】
また光の取り出し方法は、正面の1方向だけでなく、正面と側面方向あるいは背面方向の組み合わせとしても良い。
【0070】
第4の発明によれば、少なくとも2重構造の導光空間から、それぞれ均一な光を取り出すことができる。
【0071】
また、LED照明装置を3重構造の導光空間とすることもできる。このようにすることで、さらに意匠性や演色性にも優れたLED照明装置を得ることができる。
【0072】
第5の発明は、第3の発明にかかるLED照明装置用枠体の製造方法であって、前記LED照明装置用枠体を、真空成形又はマッチモールド成形のいずれかにより成形することを特徴とするLED照明装置用枠体の製造方法である。
【0073】
第5の発明によれば、内側枠体と外側枠体とを容易に一体で成形することができる。ここで、マイクロ発泡樹脂は、真空成形又はマッチモールド成形などの樹脂成形により、製品の肉厚などが変化しても光反射率が変わることがない。