JP2008140550A - 導光体および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 一側部の一部分から光を入射させるときの輝度むらを抑制することのできる導光体を提供する。
【解決手段】 導光体１は、第１側部１１の発光素子１２が対向して設けられる入射領域Ｓ１に、第１の光路変更部２１および第２の光路変更部２２を有する。第１の光路変更部２１は、発光素子１２から光が直接入射するように形成され、その入射する光を第１側部１１の端面１１ａに対して垂直な基準線Ｌとの成す角度の絶対値が大きくなるように屈折させる。第２の光路変更部２２は、第１側部１１の端面１１ａから間隔をあけて、かつ第１の光路変更部２１を通過した光の光路３１を避けた位置に形成され、発光素子１２から入射される光を第１側部１１の端面１１ａに対して垂直な基準線Ｌとの成す角度の絶対値が大きくなるように反射させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、対象物を照明するための照明装置であって、たとえば液晶表示装置が備える液晶表示パネルを照明するための照明装置、およびそれに備えられる導光体に関する。

液晶ディスプレイ装置および液晶テレビジョン装置などの液晶表示装置に備わる透過型の液晶表示パネルの照明には、バックライト装置と呼ばれる面照射型の照明装置が用いられる。携帯電話装置およびピーディーエー（Personal Digital Assistance；略称ＰＤＡ）などの携帯端末装置の表示手段として用いられる液晶表示装置では、面照射型の照明装置として、板状の導光体（以下「導光板」ということがある）の一側部に対向して光源が設けられるエッジライト式の照明装置が用いられる。

バックライト装置の光源としては、これまで広く冷陰極管（Cold Cathode Fluorescent Lamp；略称ＣＣＦＬ）が使われてきたが、薄型化の図り易さ、環境への配慮といった理由から、発光ダイオード（Light Emitting Diode：略称ＬＥＤ）への置換えが進んでいる。ＬＥＤは指向性が強いので、ＬＥＤをエッジライト式の照明装置の光源として用いると、導光板のＬＥＤに対向している部分とそれ以外の部分との間に輝度の差が生じて輝度むらが発生し易く、この輝度むらによって液晶表示装置の表示品質が低下するという問題が生じる。

図１６（ａ）は第１の従来技術の導光板１００の構成を示す平面図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）に示す導光板１００の導入部１０１を拡大して示す平面図であり、図１７は図１６（ａ）に示す導光板１００を模式的に示す平面図である。図１７では、理解を容易にするために、３つの導入部１０１が設けられる場合を示す。第１の従来技術の導光板１００は、輝度むらを抑制するために、光源１０２から光が入射される部分に複数の導入部１０１を有する。各導入部１０１において、光源１０２から入射された光は集光部１０３で集光され、光拡散部１０４の斜面１０４ａで反射されて反射面１０５に入射する。反射面１０５に入射した光は反射面１０５で反射されて導入部１０１から導光方向Ａに平行に出射され、採光部１０６に入射する（たとえば、特許文献１参照）。

導光板に関する技術ではないが、輝度むらの抑制に関する技術として、導光板と光源との間に光学素子を設け、この光学素子の光源の光出射面と接触する光入射面に、拡散プリズムたとえばシリンドリカルレンズを形成して、光源から入射される光を拡散プリズムで拡散させる技術がある（たとえば、特許文献２参照）。

図１８は、第２の従来技術の導光板１１０を拡大して示す平面図である。第２の従来技術の導光板１１０は、輝度むらを抑制するために、一側部１１１の光源１１２に対向する入射領域Ｓ１に、たとえば三角柱状の孔が形成される孔部１１３を有している（たとえば、特許文献３〜５参照）。図１８に示す第２の従来技術の導光板１１０では、複数の孔部１１３が、一側部１１１の端面１１１ａに沿って連続して形成されている。

図１９は、第３の従来技術の導光板１２０を拡大して示す平面図である。図１９に示す第３の従来技術の導光板１２０は、図１８に示す導光板１１０と同様の孔部１１３を有する。図１９に示す導光板１２０では、図１８に示す導光板１１０に比べて孔部１１３の数が少なくなっており、複数の孔部１１３は間隔をあけて形成されている。

特開２００４−１９２９３７号公報（第６−８頁，第１図） 特開２００５−１３５８４４号公報（第１１頁，第１１図） 特開２００３−２１５３４６号公報（第４−５頁，第３−４図） 特開２００４−２５９６８８号公報（第７−８頁，第２図） 特開２００６−１５４２９２号公報（第７頁，第２図）

図１６および図１７に示す第１の従来技術の導光板１００では、採光部１０６における輝度むらを抑制することは可能であるが、採光部１０６とは別に導入部１０１を設けることが必要である。この導入部１０１が設けられる部分は、照明に使用できない無効表示領域１０７であり、表示装置では表示領域外の領域に配置される。

第１の従来技術では、液晶表示装置の表示画面の大型化およびコストダウンのための光源数の削減などの理由によって光源１０２の配置間隔が広くなると、導入部１０１の導光方向Ａに垂直な方向における幅寸法（以下、単に「幅寸法」という）Ｗが大きくなる。第１の従来技術では、反射面１０５で光を導光方向Ａに平行に反射させるので、導入部１０１の幅寸法Ｗが大きくなるほど、導入部１０１の導光方向Ａに平行な方向における長さ寸法（以下、単に「長さ寸法」という）Ｈを大きくすることが必要である。

この導入部１０１の長さ寸法Ｈの増大は、照明装置において照明に使用できない領域である導入部１０１と光源１０２とを含む無効表示領域１０７の拡大を招く。したがって、第１の従来技術には、設計上小型化が図り難く、またデザイン的な制約が大きくなるなどのデメリットがある。

特許文献２に開示の技術では、導光板と光源との間に光学素子が設けられるので、照明装置が大型化するという問題がある。また光源から光学素子の拡散プリズムに入射される光は、導光板に向かって出射されるので、光学素子の光入射面が形成される入射領域外の領域に光を導くことはできない。したがって特許文献２に開示の技術を導光板に適用し、導光板の入射領域に拡散プリズムを形成しても、入射領域外の領域に光を導くことはできない。

特許文献３〜５に開示の技術のように孔部を形成する場合、たとえば図１８に示す第２の従来技術の導光板１１０では、複数の孔部１１３が連続して形成されている。このように孔部１１３が連続して形成されている場合、光源１１２から孔部１１３に入射される光１１４は、孔部１１３の境界部１１３ａを通過するときに屈折される。孔部１１３の境界部１１３ａを通過した光は、その孔部１１３に隣接する孔部１１３に入射する。この隣接する孔部１１３に入射した光は、隣接する孔部１１３で一部が反射され、場合によっては全反射され、入射領域Ｓ１の内方に向かう方向である参照符１１５で示される実線の方向に進む。また孔部１１３に入射される光１１４は、２つ以上の孔部１１３の境界部１１３ａを屈折されて通過した後、孔部１１３で反射されて、入射領域Ｓ１の内方に向かう実線方向１１５に進むこともある。

このように孔部１１３が連続して形成されている場合、導光板１１０に入射した光が１度または何度か孔部１１３の境界部１１３ａを通過した後、境界部１１３ａで入射領域Ｓ１の内方に向かって反射されやすい。したがって、孔部１１３に入射される光を一側部１１１の入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２に導くことは困難である。

図２０は、第２の従来技術の導光板１１０に入射された光の導光状態のシミュレーション結果を示す図である。図２０では、光源１１２を１つとした場合のシミュレーション結果を示す。図２０において光源１１２から放射状に延びる各直線は、導光板１１０に入射された光の光路を示す。

図２０に示すシミュレーション結果から、第２の従来技術の導光板１１０では、光源１１２から入射される光を一側部１１１の入射領域外の領域Ｓ２に導かれる光が少なく、また光源１１２の投影領域Ｓ３外の領域Ｓ４に導かれる光も少ないことが明らかである。したがって第２の従来技術では、一側部１１１の入射領域Ｓ１と入射領域外の領域Ｓ２との間に輝度の差が生じ、輝度むらが生じてしまう。また一側部１１１寄りの部分の光源１１２の投影領域Ｓ３と投影領域外の領域Ｓ４との間にも輝度の差が生じ、輝度むらが生じてしまう。

図１９に示す第３の従来技術の導光板１２０では、複数の孔部１１３が間隔をあけて形成されている。このように間隔をあけて複数の孔部１１３が形成されている場合、孔部１１３に入射する光１１４は、境界部１１３ａを通過した後、他の孔部１１３に入射せずに、そのまま、入射領域Ｓ１の外方に向かう方向である参照符１２１で示される実線方向に進み、一側部１１１の入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２に到達する。

このように第３の従来技術の導光板１２０では、隣接する孔部１１３による反射を防ぐことはできるが、隣接する２つの孔部１１３間の入射領域Ｓ１に入射される光１２２は孔部１１３に入射しないので、入射されたときの進行方向を変えることなく、そのまま進み、一側部１１１の入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２には到達しない。したがって、入射領域外の領域Ｓ２に到達する光の量が少ないので、入射領域Ｓ１と入射領域外の領域Ｓ２との間における輝度の差を充分に抑えることはできず、輝度むらを充分に抑制することはできない。

図２１は、第３の従来技術の導光板１２０に入射された光の導光状態のシミュレーション結果を示す図である。図２１では、光源１１２を１つとした場合のシミュレーション結果を示す。図２１において光源１１２から放射状に延びる各直線は、導光板１２０に入射された光の光路を示す。

図２１に示すシミュレーション結果から、第３の従来技術の導光板１２０では、第２の従来技術の導光板１１０に比べて、光源１１２の投影領域外の領域Ｓ４のうち、入射領域外の領域Ｓ２のより広い範囲に光が導かれるが、その量は少ないことがわかる。したがって第３の従来技術では、前述のように一側部１１１の入射領域Ｓ１と入射領域外の領域Ｓ２との間の輝度の差を充分に低減することができず、輝度のむらを充分に抑制することができない。また一側部１１１寄りの部分の光源１１２の投影領域Ｓ３と投影領域外の領域Ｓ４との間の輝度の差も充分に低減できないので、導光板１２０全体における輝度むらについても充分に抑制することができない。

本発明の目的は、一側部の一部分から光を入射させるときの輝度むらを抑制することのできる導光体およびそれを備える照明装置を提供することである。

本発明は、一側部から入射される光を拡散させて、少なくとも一方の主面から出射する導光体であって、
一側部には、光源が対向して設けられる入射領域を有し、
入射領域には、
光源から光が直接入射され、その入射する光を一側部の端面に対して垂直な基準線との成す角度の絶対値が大きくなるように屈折させる第１の光路変更部と、
一側部の端面から間隔をあけて、かつ第１の光路変更部を通過した光の光路を避けた位置に形成され、光源から入射される光を一側部の端面に対して垂直な基準線との成す角度の絶対値が大きくなるように反射または屈折させる第２の光路変更部とを有することを特徴とする導光体である。

また本発明は、第１および第２の光路変更部のうち、少なくともいずれか一方は、一側部に孔を形成することによって形成されることを特徴とする。
また本発明は、孔には、充填材が充填されていることを特徴とする。

また本発明は、一側部を除く他の側部には、光源から入射された光が外部に出射することを防止する出射防止部を有することを特徴とする。

また本発明は、出射防止部は、他の側部の端面が外方に凸の湾曲面に形成されることによって形成されることを特徴とする。

また本発明は、出射防止部は、他の側部に切欠きを形成することによって形成されることを特徴とする。

また本発明は、少なくともいずれか一方の主面は、粗面状に形成されていることを特徴とする。

また本発明は、一側部から入射される光を出射する主面が形成される表面部を除く他の表面部には、入射する光を反射させる反射部を有することを特徴とする。

また本発明は、前記本発明の導光体と、
導光体の入射領域に対向して設けられ、入射領域に光を入射する光源とを備えることを特徴とする照明装置である。

本発明によれば、導光体は、光源が対向して設けられる入射領域を一側部に有し、この入射領域に第１の光路変更部と第２の光路変更部とを有し、一側部から入射される光を拡散させて、少なくとも一方の主面から出射する。第１の光路変更部には、光源から光が直接入射され、この入射する光が第１の光路変更部によって一側部の端面に対して垂直な基準線との成す角度の絶対値が大きくなるように屈折される。第２の光路変更部は、一側部の端面から間隔をあけて、かつ第１の光路変更部を通過した光の光路を避けた位置に形成され、光源から入射される光を一側部の端面に対して垂直な基準線との成す角度の絶対値が大きくなるように反射または屈折させる。これによって、光源から入射領域に入射される光のうち、第１の光路変更部に直接入射される光を第１の光路変更部で屈折させて一側部の入射領域外の領域に導くとともに、第２の光路変更部に入射される光を第２の光路変更部で反射または屈折させて一側部の入射領域外の領域に導くことができる。したがって、一側部の入射領域と入射領域外の領域との間の輝度の差を小さくし、輝度のむらを抑制することのできる導光体を実現することができる。

また本発明によれば、第１および第２の光路変更部のうち、少なくともいずれか一方は、一側部に孔を形成することによって形成されるので、容易に実現することができる。

また本発明によれば、第１および第２の光路変更部のうち、少なくともいずれか一方を実現する孔には、充填材が充填されているので、その光路変更部を通過するときの光の屈折角および全反射角を充填材の屈折率によって調整することができる。したがって、その光路変更部を通過した光の光路を充填材の屈折率によって調整することができるので、入射領域に入射される光を一側部の入射領域外の領域により確実に導くことのできる光路変更部を実現することができる。これによって、導光体の一側部の入射領域と入射領域以外の領域との間の輝度の差をより確実に小さくすることができるので、輝度のむらをより確実に抑制することができる。

また本発明によれば、導光体は、一側部を除く他の側部に出射防止部を有する。これによって、光源から入射された光が外部に出射することを防止することができるので、光源から入射された光の利用効率を高めることができる。

また本発明によれば、出射防止部は、他の側部の端面が外方に凸の湾曲面に形成されることによって形成される。これによって、光源から入射された光が外部に出射することをより確実に防止することができる。

また本発明によれば、出射防止部は、他の側部に切欠きを形成することによって形成されるので、容易に実現することができる。

また本発明によれば、少なくともいずれか一方の主面は、粗面状に形成されているので、その主面に入射された光を拡散させることができる。これによって、一側部から入射される光を出射する主面における輝度のむらを抑制することができる。

また本発明によれば、導光体は、一側部から入射される光を出射する主面が形成される表面部を除く他の表面部に、入射する光を反射させる反射部を有する。これによって、他の表面部に入射する光を反射部で反射させて内部に導くことができるので、光源から入射された光の利用効率を高めることができる。

また本発明によれば、前述のような優れた導光体と光源とを備えて照明装置が実現される。これによって好適な照明装置が実現される。

図１は本発明の第１の実施の形態である導光体１の一部を示す平面図であり、図２は本発明の第１の実施の形態である導光体１を示す平面図であり、図３は本発明の第１の実施の形態である導光体１を備える照明装置２を分解して示す分解斜視図である。図１では、図２に示す導光体１の一側部１１を拡大して示す。

導光体１は、たとえば図３に示す照明装置２に備えられる。図３に示す照明装置２は、対象物を照明光によって照明するための装置であって、たとえば透過型の液晶表示装置に備えられ、液晶表示パネルを照明するバックライト装置として用いられる。液晶表示装置において照明装置２は、液晶表示パネルに対向して設けられ、液晶表示装置の操作者が表示画面を見る側とは反対側から、対象物である液晶表示パネルを照明する。照明装置２は、液晶表示パネルの照明に限定されず、他の対象物の照明またはイルミネーションなどに使用されてもよい。

図３に示す照明装置２は、導光体１の一側部１１に対向して光源１２が設けられるエッジライト式の照明装置である。照明装置２は、本実施形態の導光体１と、光源である発光素子１２とを備える。本実施形態では、発光素子１２は複数、より詳細には３つが設けられる。光源である発光素子１２は、導光体１に向けて放射状に光を出射する。発光素子１２は、たとえば発光ダイオード（略称ＬＥＤ）によって実現される。

図３に示すように、導光体１は、平板状であり、その厚み方向両側の表面が主面１ａ，１ｂである。導光体１は、一側部である第１側部１１から入射される光を拡散させて、２つの主面１ａ，１ｂのうち、少なくとも一方の主面、本実施形態では一方の主面１ａから出射する。以下、この光が出射される一方の主面１ａを出射面１ａといい、出射面１ａと反対側の他方の主面を背面１ｂという。

本実施形態では、導光体１は、平行平板状であり、導光体１の出射面１ａおよび背面１ｂである厚み方向両側の表面は、相互にほぼ平行な平面に形成される。このように導光体１の形状は、本実施形態では厚み方向両側の表面が相互に平行な形状である平行平板状であるが、これに限定されず、たとえば、厚み方向一方側の表面が厚み方向他方側の表面に対して傾斜する形状である楔状、または平行平板状の部分と楔状の部分とが組み合わされた形状であってもよい。

導光体１の厚み方向をＺ方向と定義し、Ｚ方向に垂直な一方向をＸ方向と定義し、Ｚ方向およびＸ方向に垂直な方向をＹ方向と定義する。各図において、これらＸ、Ｙ、Ｚ方向を矢符Ｘ、Ｙ、Ｚで表す。

導光体１は、図２に示すように、長辺がＹ方向に平行な長方形板状である。図２においてＺ方向一方Ｚ１は、紙面に垂直な方向のうち、紙面手前側に向かう方向である。導光体１の第１側部１１は、Ｘ方向に平行な２つの短辺のうち、Ｙ方向一方側の短辺である。導光体１は、より詳細には、導光体本体２５と反射層２６とを含む。

反射層２６は、導光体本体２５のＸ方向両側の側部の端面に形成され、導光体本体２５のＸ方向両側の側部とともに導光体１のＸ方向両側の側部である第２および第３側部２７，２８を構成する。この導光体１の第２および第３側部２７，２８が、反射部に相当する。反射層２６は、入射する光に対して、ほぼ１．０に近い反射率を有するように形成される。反射層２６の材料としては、光反射性が高く、反射率が１．０に近い材料が用いられ、このような材料としては、たとえば銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などが挙げられる。反射層２６は、たとえば反射率が１．０に近い薄膜によって実現される。導光体本体２５は、透光性を有し、たとえばアクリル樹脂およびポリカーボネート樹脂などの透光性樹脂などの透光性材料によって形成される。

導光体１は、第１側部１１に、光源である発光素子１２が対向して設けられる入射領域Ｓ１を有し、この入射領域Ｓ１に、図１に示す第１の光路変更部２１および第２の光路変更部２２を有する。図２では、第１側部１１の入射領域Ｓ１を右下がりの斜線で示し、第１側部１１の入射領域外の領域Ｓ２を左下がりの斜線で示す。本実施形態では、照明装置２は３つの発光素子１２を備えるので、３つの入射領域Ｓ１が形成される。

第１側部１１の入射領域Ｓ１は、導光体１のうち、光源である発光素子１２の光出射面１２ａがＹ方向他方Ｙ２に投影される領域（以下「発光素子１２の投影領域」という）Ｓ３に含まれ、この発光素子１２の投影領域Ｓ３の中で第１側部１１に含まれる領域である。第１側部１１の入射領域外の領域Ｓ２は、導光体１のうち、発光素子１２の投影領域外の領域Ｓ４に含まれ、この発光素子１２の投影領域外の領域Ｓ４の中で第１側部１１に含まれる領域である。

図１に示すように、第１の光路変更部２１は、発光素子１２から光が直接入射されるように形成される。第１の光路変更部２１は、導光体１の第１側部１１に孔、より詳細には第１側部１１を厚み方向に貫通する透孔を形成することによって形成される。第１の光路変更部である第１孔部２１には、導光体１の厚み方向であるＺ方向に垂直な仮想一平面であるＸＹ平面における開口形状が台形状である孔が形成されている。第１孔部２１の孔は、Ｚ方向に一様な形状であり、Ｚ方向に垂直なＸＹ平面に配置された台形、より詳細には上底および下底が第１側部１１の端面（以下「第１側端面」ということがある）１１ａに平行であって上底よりも第１側端面１１ａ側に配置される下底が長い等脚台形をＺ方向に延ばした柱状形状である。

第１の光路変更部２１には、平面状の２つの第１光路変更面２３、すなわち第１の第１光路変更面２３ａおよび第２の第１光路変更面２３ｂが形成される。前述のＺ方向に垂直なＸＹ平面に配置される台形の斜辺をＺ方向に延ばして形成される平面が、第１および第２の第１光路変更面２３ａ，２３ｂに相当する。本実施形態では、第１および第２の第１光路変更面２３ａ，２３ｂは、各寸法が相互に同一に形成される。

第１および第２の第１光路変更面２３ａ，２３ｂは、第１側部１１の端面である第１側端面１１ａから傾斜する平面であり、第１側端面１１ａから遠ざかるにしたがって、第１孔部２１の孔の第１側端面１１ａと平行な仮想一平面であるＺＸ平面における開口面積が小さくなるように形成される。第１の第１光路変更面２３ａは、第２の第１光路変更面２３ｂよりもＸ方向一方Ｘ１側に形成される。第１の第１光路変更面２３ａは、第１側端面１１ａから遠ざかるにしたがって、第１側端面１１ａに垂直な仮想一平面からＸ方向他方Ｘ２側に傾斜するように形成されている。第２の第１光路変更面２３ｂは、第１側端面１１ａから遠ざかるにしたがって、第１側端面１１ａに垂直な仮想一平面からＸ方向一方Ｘ１側に傾斜するように形成されている。

第１の光路変更部２１は、孔内の屈折率よりも高い屈折率を有するように形成される。第１の光路変更部２１に形成される孔は、本実施形態では空洞であるので、孔内の屈折率は空気の屈折率に略等しく、約１．０である。第１の光路変更部２１は、導光体本体２５に含まれ、導光体本体２５は空気よりも屈折率の高い材料、具体的にはアクリル樹脂などの透光性樹脂で形成される。

第１光路変更面２３は、第１側端面１１ａから遠ざかるにしたがって、第１孔部２１の孔の第１側端面１１ａと平行なＺＸ平面における開口面積が小さくなるように形成されているので、第１光路変更面２３に入射する光は、Ｙ方向一方Ｙ１側に屈曲するように屈折され、第１側部１１の入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２に導かれる。

このように第１の光路変更部２１は、発光素子１２から直接入射される光を第１側端面１１ａに垂直な基準線Ｌとの成す角度の絶対値が大きくなるように屈折させる。つまり、第１の光路変更部２１は、第１側端面１１ａに対して垂直な基準線ＬからＸ方向他方側を正（＋）、Ｘ方向一方Ｘ１側を負（−）としたとき、第１の光路変更部２１を通過した光の光路３１と基準線Ｌとの成す角度α２の絶対値｜α２｜が、発光素子１２から第１の光路変更部２１に入射する光の光路３０と基準線Ｌとの成す角度α１の絶対値｜α１｜よりも大きくなるように、入射する光を屈折させる。これによって、発光素子１２から入射される光が、第１側部１１の入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２に導かれる。

第２の光路変更部２２は、第１側部１１の端面である第１側端面１１ａから間隔をあけて、かつ第１の光路変更部２１を通過した光の光路３１を避けた位置に形成される。第２の光路変更部２２は、導光体１の第１側部１１に孔、より詳細には第１側部１１を厚み方向に貫通する透孔を形成することによって形成される。本実施形態では、第１および第２の光路変更部２１，２２に形成される孔は連なって形成されている。

第２の光路変更部である第２孔部２２には、第１孔部２１の孔に連なって、導光体１の厚み方向であるＺ方向に垂直なＸＹ平面における開口形状が台形状である孔が形成されている。第２孔部２２の孔は、Ｚ方向に一様な形状であり、Ｚ方向に垂直なＸＹ平面に配置された台形、より詳細には上底および下底が第１側端面１１ａに平行であって上底よりも第１側端面１１ａ側に配置される下底が短い等脚台形をＺ方向に延ばした柱状形状である。

第２の光路変更部２２には、平面状の２つの第２光路変更面２４、すなわち第１の第２光路変更面２４ａおよび第２の第２光路変更面２４ｂが形成される。前述のＺ方向に垂直なＸＹ平面に配置される台形の斜辺をＺ方向に延ばして形成される平面が、第１および第２の第２光路変更面２４ａ，２４ｂに相当する。本実施形態では、第１および第２の第２光路変更面２４ａ，２４ｂは、各寸法が相互に同一に形成される。

第１および第２の第２光路変更面２４ａ，２４ｂは、第１側部１１の端面である第１側端面１１ａに平行な仮想一平面から傾斜する平面であり、第１側端面１１ａから遠ざかるにしたがって、第２孔部２２の孔の第１側端面１１ａと平行なＺＸ平面における開口面積が大きくなるように形成される。第１の第２光路変更面２４ａは、第２の第２光路変更面２４ｂよりもＸ方向一方Ｘ１側に形成される。第１の第２光路変更面２４ａは、第１側端面１１ａから遠ざかるにしたがって、第１側端面１１ａに垂直な仮想一平面からＸ方向一方Ｘ１側に傾斜するように形成されている。第２の第２光路変更面２４ｂは、第１側端面１１ａから遠ざかるにしたがって、第１側端面１１ａに垂直な仮想一平面からＸ方向他方Ｘ２側に傾斜するように形成されている。

本実施形態では、第１光路変更面２３および第２光路変更面２４は、第１側端面１１ａに対して垂直な基準線ＬからＸ方向他方側を正（＋）、Ｘ方向一方側を負（−）としたとき、第２光路変更面２４と基準線Ｌとの成す角度θ２の絶対値｜θ２｜が、第１光路変更面２３と基準線Ｌとの成す角度θ１の絶対値｜θ１｜よりも大きくなるように形成されている。

第２の光路変更部２２は、孔内の屈折率よりも高い屈折率を有するように形成される。第２の光路変更部２２に形成される孔は、本実施形態では空洞であるので、孔内の屈折率は空気の屈折率に略等しく、約１．０である。第１の光路変更部２１は、導光体本体２５に含まれ、導光体本体２５は空気よりも屈折率の高い材料、具体的にはアクリル樹脂などの透光性樹脂で形成される。

第２光路変更面２４は、第１側端面１１ａから遠ざかるにしたがって、第２孔部２２の孔の第１側端面１１ａと平行なＺＸ平面における開口面積が大きくなるように形成されているので、第１光路変更面２３に入射する光は、Ｙ方向一方Ｙ１側に屈曲するように反射され、第１側部１１の入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２に導かれる。

このように第２の光路変更部２２は、発光素子１２から入射される光を第１側端面１１ａに対して垂直な基準線Ｌとの成す角度が大きくなるように反射させる。つまり、第２の光路変更部２２は、第１側端面１１ａに対して垂直な基準線ＬからＸ方向他方側を正（＋）、Ｘ方向一方側を負（−）としたとき、第２の光路変更部２２で反射された光の光路３３と基準線Ｌとの成す角度β２の絶対値｜β２｜が、発光素子１２から第２の光路変更部２２に入射する光の光路３２と基準線Ｌとの成す角度β１の絶対値｜β１｜よりも大きくなるように、入射する光を反射させる。これによって、発光素子１２から入射される光が、第１側部１１の入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２に導かれる。

「光路と基準線Ｌとの成す角度」とは、光路と基準線Ｌとの交点を基準として、この交点よりもＹ方向他方Ｙ２側すなわち導光方向側の基準線Ｌと光路との成す角度のことである。また「光路変更面と基準線Ｌとの成す角度」とは、光路変更面と基準線Ｌとの交点を基準として、この交点よりも導光方向側であるＹ方向他方Ｙ２側の基準線Ｌと光路変更面との成す角度のことである。

図４は、図１に示す第１および第２の光路変更部２１，２２の寸法および配置間隔を説明するための図である。第１および第２の光路変更部２１，２２の寸法および配置間隔は、光源である発光素子１２の光出射面１２ａのＸ方向における寸法ｗ０に応じて選ばれる。

たとえば、発光素子１２の光出射面１２ａのＸ方向における寸法ｗ０が２．５ｍｍ程度である場合、第２の光路変更部２２のＸ方向における最大寸法ｗ１は８０．０μｍに選ばれ、第１の光路変更部２１と第２の光路変更部２２との連結部３４の開口端部のＸ方向における寸法ｗ２は１０．０μｍに選ばれ、第１の光路変更部２１のＸ方向における最大寸法ｗ３は１５．３μｍに選ばれ、第２の光路変更部２２のＹ方向における寸法ｈ１は３５．０μｍに選ばれ、第１の光路変更部２１のＹ方向における寸法ｈ２は１５．０μｍに選ばれ、第１および第２の光路変更部２１，２２の配置間隔ｐはそれぞれ１００．０μｍに選ばれる。第１および第２の光路変更部２１，２２の各寸法および配置間隔は、前記値に限定されるものではない。

本実施形態では、第２の光路変更部２２のＸ方向における最大寸法ｗ１は、第２の光路変更部である第２孔部２２の第１および第２の第２光路変更面２４ａ，２４ｂを除く残余の内壁面２４ｃのＸ方向における寸法であり、第１の光路変更部２１のＸ方向における最大寸法ｗ３は、第１の光路変更部である第１孔部２１の第１側端面１１ａ側の開口端部のＸ方向における寸法である。

また第１の光路変更部２１の配置間隔ｐは、厚み方向Ｚに垂直なＸＹ平面において、隣接する２つの第１の光路変更部２１の第１側端面１１ａ側の開口端部のＸ方向における中心間距離であり、第２の光路変更部２２の配置間隔ｐは、厚み方向Ｚに垂直なＸＹ平面において、隣接する２つの第２の光路変更部２２の内壁面２４ｃのＸ方向における中心間距離である。本実施の形態において第１および第２の光路変更部２１，２２は、第２の光路変更部２２の第１および第２の第２光路変更面２４ａ，２４ｂを除く残余の内壁面２４ｃのＸ方向における中央を通り、第１側端面１１ａに垂直な仮想一平面に関して対称に形成されているので、第１の光路変更部２１の配置間隔ｐと第２の光路変更部２２の配置間隔ｐとは一致している。

以上のように本実施形態の導光体１は、第１側部１１の入射領域Ｓ１に第１および第２の光路変更部２１，２２を有する。これによって、発光素子１２から入射領域Ｓ１に入射される光のうち、第１の光路変更部２１に直接入射される光を第１の光路変更部２１で屈折させて第１側部１１の入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２に導くとともに、第２の光路変更部２２に入射される光を第２の光路変更部２２で反射させて第１側部１１の入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２に導くことができる。したがって、第１側部１１の入射領域Ｓ１と入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２との間の輝度の差を小さくし、輝度のむらを抑制することができる。

前述の図１８に示す第２の従来技術の導光板１１０では、光源１１２から光が直接入射される複数の孔部１１３が一側部１１に連続して形成されているので、隣接する２つの孔部１１３のうち、一方の孔部１１３は、他方の孔部１１３を通過した光１１５の光路中に位置する。したがって、入射領域Ｓ１のＸ方向両端部に形成される孔部１１３以外の孔部１１３を通過した光１１５は、他の孔部１１３で光路が変更されてしまうので、光源１１２から入射領域Ｓ１のＸ方向両端部間の中間部に入射される光１１４を入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２に導くことは困難である。

また前述の図１９に示す第３の従来技術の導光板１２０では、第２の従来技術と同様の複数の孔部１１３が間隔をあけて一側部１１１に形成されているので、入射領域Ｓ１の孔部１１３と孔部１１３との間の部分に入射された光１２２は、光路が変更されず、入射されたときの進行方向のまま、導光板１２０の光源１１２の投影領域Ｓ３に向かって進む。したがって、孔部１１３と孔部１１３との間の導光板１２０に入射された光１２２を入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２に導くことはできない。

これに対し、本実施の形態では、第１側端面１１ａから間隔をあけて第２の光路変更部２２が設けられているので、第１の光路変更部２１と第１の光路変更部２１との間の導光体１に入射された光を第２の光路変更部２２で反射させて、入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２に導くことができる。また第２の光路変更部２２は、第１の光路変更部２１を通過した光３１の光路を避けた位置に形成されているので、第１の光路変更部２１を通過した光３１の光路が第２の光路変更部２２で変更されてしまうことを防ぐことができる。

したがって本実施の形態では、前述の図１８に示す導光板１１０および図１９に示す導光板１２０に比べて、より多くの光を入射領域外の領域Ｓ２に導くことができるので、入射領域Ｓ１と入射領域外の領域Ｓ２との間の輝度の差をより小さくし、輝度むらを一層抑制することができる。

図５は、第１の実施の形態の導光体１に入射された光の導光状態のシミュレーション結果を示す図である。図５は、発光素子１２を１つとした場合のシミュレーション結果である。図５では、図４に示す光出射面１２ａのＸ方向における寸法ｗ０が２．５ｍｍの発光素子１２を用い、図４における各寸法［μｍ］を（ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｈ１，ｈ２，ｐ）＝（８０．０，１０．０，１５．３，３５．０，１５．０，１００．０）とし、図１に示す第１光路変更面２３と基準線Ｌとの成す角度θ１の絶対値｜θ１｜を１０°とし、第２光路変更面２４と基準線Ｌとの成す角度θ２の絶対値｜θ２｜を４５°とした場合を示す。図５において発光素子１２から放射状に延びる各直線は、導光体１に入射された光の光路を示す。

図５に示すシミュレーション結果から、本実施形態の導光体１では、発光素子１２から入射された光が第１側部１１全体に広がっていることがわかる。したがって本実施の形態では、図５に示すように、第１側部１１の入射領域Ｓ１と入射領域外の領域Ｓ２との間の輝度の差を小さくし、輝度のむらを抑制することができる。

また本実施形態の導光体１では、図５に示すように、第１側部１１だけでなく、発光素子１２の投影領域Ｓ３外の領域Ｓ４まで、発光素子１２から入射された光が広がっている。したがって本実施の形態では、導光体１全体にわたる輝度のむらを抑制することができる。

また本実施の形態では、導光体１は、Ｘ方向両側の第２および第３側部２７，２８が反射部として構成されているので、Ｘ方向両側の第２および第３側部２７，２８に入射する光を反射部である第２および第３側部２７，２８で反射させて内部に導くことができる。たとえば第１および第２の光路変更部２１，２２を通過した光のうち、反射部２７，２８に入射する光を反射させて内部に導くことができる。したがって、Ｘ方向両側の側部からの光の漏れを防ぐことができるので、発光素子１２から入射された光の利用効率を高めることができる。

また本実施の形態では、第１および第２の光路変更部２１，２２は、第１側部１１に孔を形成することによって形成される。したがって第１および第２の光路変更部２１，２２を容易に実現することができる。

以上に述べた本実施形態の導光体１を備えて、図３に示す照明装置２が構成される。照明装置２は、導光体１の出射面１ａ側に複数、本実施形態では２枚の拡散シート１３，１６およびプリズムシート１４，１５をそれぞれ備え、導光体１の背面１ｂ側に反射シート１７を備える。導光体１の出射面１ａには、第１拡散シート１３、第１プリズムシート１４、第２プリズムシート１５および第２拡散シート１６が、この順に積層して設けられている。

照明装置２によれば、発光素子１２から導光体１の第１側部１１に光が入射され、この入射された光が導光体１の内部および各シート１３〜１７において、反射および屈折を繰返し、導光体１の出射面１ａに垂直なＺ方向一方Ｚ１に出射される。導光体１は、第１および第２の光路変更部２１，２２を有するので、第１側部１１における輝度のむらが抑制される。したがって、好適な照明装置２が実現される。本実施形態の導光体１を備える照明装置２では、光源である発光素子１２の個数が削減されて発光素子１２の配置間隔が広がっても、入射領域Ｓ１と入射領域外の領域Ｓ２との間の輝度の差を小さくし、輝度むらを抑制することができるので、発光素子１２の個数を削減し、コストを削減することができる。

このような照明装置２をたとえば液晶表示装置のバックライト装置として用いることによって、液晶表示装置の表示画面の大型化に容易に対応することができ、表示画面が大型化されても高品質の表示を行なうことのできる液晶表示装置が実現される。つまり、本実施形態の導光体１を備える照明装置２を用いることによって、表示品位を低下させることなく、液晶表示装置の表示画面の大型化を実現することができる。

以上に述べた本実施の形態の導光体１では、第１の光路変更部である第１孔部２１および第２の光路変更部である第２孔部２２に形成される孔は空洞であるが、孔には図６に示すように充填材４１が充填されていてもよい。

図６は、第１および第２の光路変更部２１，２２に形成される孔に充填材４１が充填された導光体４０の一部を示す平面図である。充填材４１の屈折率は、導光体本体２５と異なる屈折率に選ばれる。充填材４１の屈折率を変化させることによって、第１および第２の光路変更部２１，２２を通過するときの光の屈折角および全反射角を調整することができるので、第１および第２の光路変更部２１，２２を通過した光の光路を調整することができる。

このように第１および第２の光路変更部２１，２２に形成される孔に充填材４１を充填することによって、第１および第２の光路変更部２１，２２を通過した光の光路を充填材４１の屈折率によって調整することができる。

したがって、入射領域Ｓ１に入射される光を第１側部１１の入射領域外の領域Ｓ２により確実に、またより多く導くことのできる第１および第２の光路変更部２１，２２を実現することができる。これによって、導光体１の第１側部１１の入射領域Ｓ１と入射領域Ｓ１以外の領域Ｓ２との間の輝度の差をより小さくし、輝度のむらをより確実に抑制することができる。

また本実施の形態の導光体１では、第１の光路変更部２１は、複数、より詳細には２つが形成されている。複数の第１の光路変更部２１は、本実施形態では同一の形状であるが、これに限定されず、異なる形状であってもよい。第１の光路変更部２１が３つ以上形成される場合、Ｘ方向における配置間隔ｐは、等間隔でもよく、また異なっていてもよい。

また本実施形態の導光体１では、第２の光路変更部２２は、複数、より詳細には２つが形成されている。複数の第２の光路変更部２２は、本実施形態では同一の形状であるが、これに限定されず、異なる形状であってもよい。第２の光路変更部２２が３つ以上形成される場合、Ｘ方向における配置間隔ｐは、等間隔でもよく、また異なっていてもよい。

また第１および第２の光路変更部２１，２２を実現する孔の厚み方向Ｚに垂直なＸＹ平面における開口形状は、台形状に限定されず、たとえば三角形状などの他の多角形状であってもよく、曲面が含まれる形状であってもよい。

図７は、本発明の第２の実施の形態の導光体５０の一部を示す平面図である。本実施の形態の導光体５０において、第１の実施の形態における第１および第２の光路変更部２１，２２を除くその他の構成は同様であるので、同様の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

本実施形態において、第２の光路変更部５２は、第１の実施の形態における第２の光路変更部２２と同様に、第１側部１１の端面である第１側端面１１ａから間隔をあけて、かつ第１の光路変更部５１を通過した光の光路５７ｂを避けた位置に形成される。また第１および第２の光路変更部５１，５２は、第１の実施の形態における第１および第２の光路変更部２１，２２と同様に、導光体５０の第１側部１１に孔、より詳細には透孔を形成することによって形成される。本実施形態においても、第１および第２の光路変更部５１，５２に形成される孔は連なって形成されている。

第１の光路変更部である第１孔部５１に形成される孔は、第１の実施の形態における第１の光路変更部である第１孔部２１に形成される孔と同様に、Ｚ方向に一様な形状であり、Ｚ方向に垂直なＸＹ平面に配置された台形、より詳細には上底および下底が第１側端面１１ａに平行であって上底よりも第１側端面１１ａ側に配置される下底が長い等脚台形をＺ方向に延ばした柱状形状である。第１の光路変更部５１には、平面状の２つの光路変更面５３、すなわち第１の第１光路変更面５３ａおよび第２の第１光路変更面５３ｂが形成される。

第２の光路変更部である第２孔部５２には、第１孔部５１の孔に連なって、導光体５０の厚み方向であるＺ方向に垂直なＸＹ平面における開口形状が三角形状である孔が形成されている。第２孔部５２の孔は、Ｚ方向に一様な形状であり、Ｚ方向に垂直なＸＹ平面に配置された三角形、より詳細には底辺が第１側端面１１ａに平行であって頂点が底辺よりもＹ方向他方Ｙ２側、すなわち第１側端面１１ａと反対側に配置される二等辺三角形をＺ方向に延ばした三角柱状形状である。

第２の光路変更部５２には、平面状の４つの第２光路変更面５４，５５、すなわち第１の第２光路変更面５４ａ、第２の第２光路変更面５４ｂ、第３の第２光路変更面５５ａおよび第４の第２光路変更面５５ｂが形成される。前述のＺ方向に垂直なＸＹ平面に配置される三角形の斜辺をＺ方向に延ばして形成される平面が、第１および第２の第２光路変更面５４ａ，５４ｂに相当し、底辺をＺ方向に延ばして形成される平面のＸ方向両側の端部が、第３および第４の第２光路変更面５５ａ，５５ｂに相当する。

第１および第２の第２光路変更面５４ａ，５４ｂは、第１側部１１の端面である第１側端面１１ａに平行な仮想一平面から傾斜する平面であり、第１側端面１１ａから遠ざかるにしたがって、第２孔部５２の孔の第１側端面１１ａと平行な仮想一平面における開口面積が小さくなるように形成される。第１の第２光路変更面５４ａは、第２の第２光路変更面５４ｂよりもＸ方向一方Ｘ１側に形成される。第１の第２光路変更面５４ａは、第１側端面１１ａから遠ざかるにしたがって、第１側端面１１ａに垂直な仮想一平面からＸ方向他方Ｘ２側に傾斜するように形成されている。第２の第２光路変更面５４ｂは、第１側端面１１ａから遠ざかるにしたがって、第１側端面１１ａに垂直な仮想一平面からＸ方向一方Ｘ１側に傾斜するように形成されている。

したがって、第２の光路変更部５２に発光素子１２から直接入射される光は、第１および第２の第２光路変更面５４ａ，５４ｂにおいて、第１の光路変更部５１に発光素子１２から直接入射される光５６ａと同様に、第１側部１１の端面１１ａに垂直な基準線Ｌとの成す角度の絶対値が大きくなるように屈折される。

このように第２の光路変更部５２は、第１側端面１１ａに対して垂直な基準線ＬからＸ方向他方Ｘ２側を正（＋）、Ｘ方向一方Ｘ１側を負（−）としたとき、発光素子１２から直接入射して第２の光路変更部５２を通過した光の光路５７と基準線Ｌとの成す角度γ２の絶対値｜γ２｜が、発光素子１２から第２の光路変更部５２に入射する光の光路５６と基準線Ｌとの成す角度γ１の絶対値｜γ１｜よりも大きくなるように、入射する光を屈折させる。つまり、第１および第２の第２光路変更面５４ａ，５４ｂに入射する光は、第１および第２の第２光路変更面５４ａ，５４ｂでＹ方向一方Ｙ１側に屈曲するように屈折されて、導光体５０の発光素子１２の投影領域外の領域Ｓ４のうち、入射領域外の領域Ｓ２である第１側部１１よりもＹ方向他方Ｙ２側の部分に導かれる。

本実施形態では、第１光路変更面５３および第２光路変更面５４は、第１側端面１１ａに対して垂直な基準線ＬからＸ方向他方側を正（＋）、Ｘ方向一方側を負（−）としたとき、第２光路変更面５４と基準線Ｌとの成す角度θ２の絶対値｜θ２｜が、第１光路変更面５３と基準線Ｌとの成す角度θ１の絶対値｜θ１｜よりも大きくなるように形成されている。

図８は、第２の光路変更部５２の第３および第４の第２光路変更面５５ａ，５５ｂにおける光の屈折状態を説明するための図である。第３および第４の第２光路変更面５５ａ，５５ｂは、第１側端面１１ａに平行に形成される。第３および第４の第２光路変更面５５ａ，５５ｂに入射する光は、図８に示すように二回の屈折を経て入射領域外の領域Ｓ２に導かれる。より詳細には、第３および第４の第２光路変更面５５ａ，５５ｂに入射した光は、第３および第４の第２光路変更面５５ａ，５５ｂでＹ方向一方Ｙ１側に屈曲するように屈折されて出射し、この出射した光が第１または第２の第２光路変更面５４ａ，５４ｂに入射して、さらにＹ方向一方Ｙ１側に屈曲するように屈折されて出射し、入射領域外の領域Ｓ２に導かれる。

このように第２の光路変更部５２は、発光素子１２から第１側部１１の第２の光路変更部５２以外の部分を介して入射して第２の光路変更部５２を通過した光の光路５９と基準線Ｌとの成す角度γ４の絶対値｜γ４｜が、発光素子１２から入射する光の光路５８と基準線Ｌとの成す角度γ３の絶対値｜γ３｜よりも大きくなるように、入射する光を屈折させる。

第１および第２の光路変更部５１，５２の寸法および配置間隔は、第１の実施の形態における第１および第２の光路変更部２１，２２の寸法および配置間隔と同様に、光源である発光素子１２の光出射面１２ａのＸ方向における寸法ｗ０に応じて選ばれる。

たとえば、発光素子１２の光出射面１２ａのＸ方向における寸法ｗ０が２．５ｍｍ程度である場合、第２の光路変更部５２のＸ方向における最大寸法ｗ１’は６６．７μｍに選ばれ、第１の光路変更部５１と第２の光路変更部５２との連結部４４の開口端部のＸ方向における寸法ｗ２’は２７．２μｍに選ばれ、第１の光路変更部５１のＸ方向における最大寸法ｗ３’は３５．０μｍに選ばれ、第２の光路変更部５２のＹ方向における寸法ｈ１’は３３．４μｍに選ばれ、第１の光路変更部５１のＹ方向における寸法ｈ２’は２２．０μｍに選ばれ、第１の光路変更部５１の配置間隔ｐおよび第２の光路変更部５２の配置間隔ｐ’はそれぞれ９０．０μｍに選ばれる。第１および第２の光路変更部５１，５２の各寸法および配置間隔は、前記値に限定されるものではない。

本実施形態では、第２の光路変更部５２のＸ方向における最大寸法ｗ１’は、第３の第２光路変更面５５ａのＸ方向一方Ｘ１側の端から第４の第２光路変更面５５ｂのＸ方向他方Ｘ２側の端にわたる部分のＸ方向における寸法であり、第１の光路変更部５１のＸ方向における最大寸法ｗ３’は、第１の光路変更部である第１孔部５１の第１側端面１１ａ側の開口端部のＸ方向における寸法である。

以上のように本実施の形態の導光体５０は、第１および第２の光路変更部５１，５２を有するので、発光素子１２から入射領域Ｓ１に入射される光のうち、第１の光路変更部５１に直接入射される光を第１の光路変更部５１で屈折させて第１側部１１の入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２に導くとともに、第２の光路変更部５２に入射される光を第２の光路変更部５２で屈折させて第１側部１１の入射領域Ｓ１外の領域Ｓ２に導くことができる。したがって、第１側部１１の入射領域Ｓ１と入射領域外の領域Ｓ２との間の輝度の差を小さくし、輝度のむらを抑制することができる。

また第２の光路変更部５１は、第１および第２の第２光路変更面５４ａ，５４ｂに入射する光を、Ｙ方向一方Ｙ１側に屈曲するように屈折させ、光学素子１２の投影領域外の領域Ｓ４に導く。したがって、本実施形態の導光体５０では、前述の図１９に示す第３の従来技術の導光板１２０に比べて、発光素子１２から入射される光のうち、入射されたときの進行方向のまま進行する光を低減することができる。

図１９に示す孔部１１３、および図７に示す第１および第２の光路変更部５１，５２の配置間隔が互いに等しいと仮定した場合、図１９に示す孔部１１３に発光素子１１２から入射される光のうち、進行方向を変えずに進む光は、図８において左下がりの斜線で示される領域Ｓ５と右下がりの斜線で示される領域Ｓ６とを足し合せた領域（Ｓ５＋Ｓ６）に入射する光となる。

これに対し、本実施の形態では、領域Ｓ５に入射する光については、第１および第２の第２光路変更面５４ａ，５４ｂで投影領域外の領域Ｓ４に導かれるので、進行方向を変えずに進む光は、領域Ｓ６に入射する光のみになる。したがって、本実施の形態では、図１９に示す第３の従来技術の導光板１２０に比べて、より多くの光を投影領域外の領域Ｓ４に導くことができる。

図８に示す領域Ｓ５は、第２の光路変更部５２の投影領域のうち、第３および第４の第２光路変更面５５ａ，５５ｂの投影領域を除く残余の領域である。領域Ｓ６は、第１側部１１の第１および第２の光路変更部５１，５２のいずれも形成されていない部分の投影領域である。

図９は、第２の実施の形態の導光体５０に入射された光の導光状態のシミュレーション結果を示す図である。図９は、発光素子１２を１つとした場合のシミュレーション結果である。図９では、図８に示す光出射面１２ａのＸ方向における寸法ｗ０が２．５ｍｍの発光素子１２を用い、図８における各寸法［μｍ］を（ｗ１’，ｗ２’，ｗ３’，ｈ１’，ｈ２’，ｐ’）＝（６６．７，２７．２，３５．０，３３．４，２２．０，９０．０）とし、図７に示す第１光路変更面５３と基準線Ｌとの成す角度θ１の絶対値｜θ１｜を１０°とし、第１および第２の第２光路変更面５４と基準線Ｌとの成す角度θ２の絶対値｜θ２｜を４５°とした場合を示す。図９において発光素子１２から放射状に延びる各直線は、導光体５０に入射された光の光路を示す。図９に示すシミュレーション結果から、本実施形態の導光体５０では、前述の図１８に示す導光板１１０および図１９に示す導光板１２０に比べて、第１側部１１の入射領域Ｓ１と入射領域外の領域Ｓ２との間の輝度の差をより小さくし、輝度のむらを一層抑制することができることがわかる。

図１０は、本発明の第３の実施の形態の導光体６０の一部を示す平面図である。本実施の形態の導光体６０において、第１の実施の形態における第１および第２の光路変更部２１，２２を除くその他の構成は同様であるので、同様の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

本実施形態において、第１および第２の光路変更部６１，６２は、第１の実施の形態における第１および第２の光路変更部２１，２２と同様に、導光体６０の第１側部１１に孔、より詳細には透孔を形成することによって形成される。本実施形態では、第１および第２の光路変更部６１，６２に形成される孔は、連なっておらず、別々に形成されている。

第１の光路変更部である第１孔部６１には、導光体６０の厚み方向であるＺ方向に垂直な仮想一平面であるＸＹ平面における開口形状が三角形状である孔が形成されている。第１孔部６１の孔は、Ｚ方向に一様な形状であり、Ｚ方向に垂直なＸＹ平面に配置された三角形、より詳細には底辺が第１側端面１１ａに平行であって頂点が底辺よりもＹ方向他方Ｙ２側、すなわち第１側端面１１ａと反対側に配置される二等辺三角形をＺ方向に延ばした三角柱状形状である。

第１の光路変更部６１には、平面状の２つの第１光路変更面６３、すなわち第１の第１光路変更面６３ａおよび第２の第１光路変更面６３ｂが形成される。第１および第２の第１光路変更面６３ａ，６３ｂは、第１の実施の形態における第１および第２の第１光路変更面２３ａ，２３ｂと同様に形成される。

第２の光路変更部である第２孔部６２には、導光体６０の厚み方向であるＺ方向に垂直なＸＹ平面における開口形状が三角形状である孔が形成されている。第２孔部６２の孔は、Ｚ方向に一様な形状であり、Ｚ方向に垂直なＸＹ平面に配置された三角形、より詳細には底辺が第１側端面１１ａに平行であって頂点が底辺よりもＹ方向一方Ｙ１側、すなわち第１側端面１１ａ側に配置される二等辺三角形をＺ方向に延ばした三角柱状形状である。

第２の光路変更部６２には、平面状の２つの第２光路変更面６４、すなわち第１の第２光路変更面６４ａおよび第２の第２光路変更面６４ｂが形成される。第１および第２の第２光路変更面６４ａ，６４ｂは、第１の実施の形態における第１および第２の第２光路変更面２４ａ，２４ｂと同様に形成される。

本実施の形態では、第１および第２の光路変更部６１，６２を形成する孔が別々に形成されており、第１および第２の光路変更部６１，６２が別々に設けられている。このように第１および第２の光路変更部６１，６２を別々に設けることによって、第１および第２の光路変更部６１，６２を単純な形状で実現することができる。したがって、導光体６０の製作が容易になる。

本実施形態においても第２の光路変更部６２は、第１側部１１の端面１１ａから間隔をあけて、かつ第１の光路変更部６１を通過した光の光路を避けた位置に形成される。本実施の形態では、第２の光路変更部６２は、第１の光路変更部６１のＸ方向における中心線を含む仮想平面内に、第２の光路変更部６２のＸ方向における中心線が含まれるように配置したときに、第２の光路変更部６２の一部分が第１の光路変更部６１の一部分と重なるように形成される。

図１１は、本発明の第４の実施の形態の導光体７０の一部を示す平面図である。本実施の形態の導光体７０において、図１０に示す第３の実施の形態における第２の光路変更部６２を除くその他の構成は同様であるので、同様の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態では、第２の光路変更部７１は、第３の実施の形態における第２の光路変更部６２と同様の孔の内壁、すなわち第１および第２の第２光路変更面６４ａ，６４ｂに反射層７２を有する。反射層７２は、第１の実施の形態における反射層２６と同様に、入射する光に対して、ほぼ１．０に近い反射率を有するように形成される。

このように第２の光路変更部７１に形成される孔の内壁に反射層７２を形成することによって、第１および第２の第２光路変更面６４ａ，６４ｂにあらゆる方向から入射する光をほぼ全て反射させることができる。したがって、第２の光路変更部７１によって第１側部１１の入射領域Ｓ１により多くの光を導くことができるので、第１側部１１の入射領域Ｓ１と入射領域外の領域Ｓ２との間の輝度の差をより小さくし、輝度のむらを一層抑制することができる。

図１２は、本発明の第５の実施の形態の導光体７５の一部を示す平面図である。本実施の形態の導光体７５において、図１０に示す第３の実施の形態における第２の光路変更部６２を除くその他の構成は同様であるので、同様の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

本実施形態において、第２の光路変更部７６は、第３の実施の形態における第２の光路変更部６２と同様に、導光体７５の第１側部１１に孔、より詳細には透孔を形成することによって形成される。

第２の光路変更部である第２孔部７６には、導光体７５の厚み方向であるＺ方向に垂直なＸＹ平面における開口形状が三角形状である孔が形成されている。第２孔部７６の孔は、Ｚ方向に一様な形状であり、Ｚ方向に垂直なＸＹ平面に配置された三角形、より詳細には底辺が第１側端面１１ａに平行であって頂点が底辺よりもＹ方向他方Ｙ２側、すなわち第１側端面１１ａと反対側に配置される二等辺三角形をＺ方向に延ばした三角柱状形状である。

第２の光路変更部７６には、平面状の２つの第２光路変更面７７、すなわち第１の第２光路変更面７７ａおよび第２の第２光路変更面７７ｂが形成される。第１および第２の第２光路変更面７７ａ，７７ｂは、図７に示す第２の実施の形態における第１および第２の第２光路変更面５４ａ，５４ｂと同様に形成される。

本実施の形態では、第３の実施の形態と同様に、第１および第２の光路変更部６１，７６を形成する孔が別々に形成されており、第１および第２の光路変更部６１，７６が別々に設けられている。したがって、第１および第２の光路変更部６１，７６を単純な形状で実現することができるので、導光体７５を容易に製作することができる。

本実施形態においても第２の光路変更部７６は、第１側部１１の端面１１ａから間隔をあけて、かつ第１の光路変更部６１を通過した光の光路を避けた位置に形成される。本実施の形態では、第２の光路変更部７６は、第１の光路変更部６１のＸ方向における中心線を含む仮想平面内に、第２の光路変更部７６のＸ方向における中心線が含まれるように配置したときに、第２の光路変更部７６の一部分が第１の光路変更部６１の一部分と重なるように形成される。

図１３は、本発明の第６の実施の形態の導光体８０を示す平面図である。本実施の形態の導光体８０は、反射層２６を有さず、Ｘ方向両側の側部に出射防止部８１を有すること以外は、図２に示す第１の実施の形態の導光体１と同様の構成を有するので、同様の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

本実施形態の導光体８０は、第１側部１１を除く他の側部、より詳細にはＸ方向両側の側部である第２および第３側部２７，２８に、出射防止部８１を有する。出射防止部８１は、他の側部の端面であるＸ方向両側の側部２７，２８の端面が外方に凸の湾曲面に形成されることによって形成される。

このように本実施の形態の導光体８０は、第１側部１１を除く他の側部であるＸ方向両側の側部２７，２８に出射防止部８１を有するので、発光素子１２から入射された光が外部に出射することを防止することができる。したがって、発光素子１２から入射された光の利用効率を高めることができる。

また本実施の形態では、出射防止部８１は、Ｘ方向両側の側部２７，２８の端面が外方に凸の湾曲面に形成されることによって形成されているので、発光素子１２から入射された光が外部に出射することをより確実に防止することができる。

出射防止部は、図１３に示す出射防止部８１のように端面が外方に凸の湾曲面に形成されることによって形成される構成に限定されない。たとえば、図１４に示す出射防止部８６のように、第１側部１１を除く他の側部、たとえばＸ方向両側の側部２７，２８に切欠きを形成することによって形成されてもよい。図１４は、側部に切欠きを形成して形成される出射防止部８６を有する導光体８５を示す平面図である。図１４に示すように、側部に切欠きを形成することによって出射防止部８６を形成することによって、出射防止部８６を容易に実現することができる。

このような出射防止部８１，８６を有していることによって、たとえばコストダウンや製造上の何らかの理由で側部に反射層を設けることができなくても、光の利用効率を高められるという効果がある。

図１５は、本発明の第７の実施の形態の導光体９０を示す平面図である。本実施の形態の導光体９０は、２つの主面９０ａ，９０ｂが粗面状に形成されていること以外は、図２に示す第１の実施の形態の導光体１と同様の構成を有するので、同様の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態の導光体９０は、厚み方向Ｚの両側の表面である主面９０ａ，９０ｂのうち、少なくとも一方の主面、本実施形態では両方の主面９０ａ，９０ｂが、粗面状に形成されている。この２つの主面９０ａ，９０ｂのうち、Ｚ方向一方Ｚ１側の主面９０ａが出射面であり、Ｚ方向他方Ｚ２側の主面９０ｂが背面である。

このように本実施の形態では、主面である出射面９０ａおよび背面９０ｂが粗面状に形成されているので、出射面９０ａおよび背面９０ｂに入射された光を拡散させることができる。これによって、出射面９０ａにおける輝度のむらを抑制することができる。

本実施の形態では、主面９０ａ，９０ｂが形成される導光体９０の表面部には、全面にわたってドット状の凹部９１が形成されている。このように表面部に凹部９１が形成されることによって、主面９０ａ，９０ｂが粗面状に形成される。粗面状の主面９０ａ，９０ｂは、これに限定されず、たとえば表面部に凸部が形成されることによって形成されてもよい。表面部に形成される凹部９１および凸部の形状はドット状に限定されず、たとえばシボ状であってもよい。また粗面状の主面９０ａ，９０ｂは、表面部に溝部が形成されることによって形成されてもよい。溝部の断面形状は、たとえばＶ字状またはシリンダ状である。

本発明の第１の実施の形態である導光体１の一部を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態である導光体１を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態である導光体１を備える照明装置２を分解して示す分解斜視図である。 図１に示す第１および第２の光路変更部２１，２２の寸法および配置間隔を説明するための図である。 第１の実施の形態の導光体１に入射された光の導光状態のシミュレーション結果を示す図である。 第１および第２の光路変更部２１，２２に形成される孔に充填材４１が充填された導光体４０の一部を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態の導光体５０の一部を示す平面図である。 第２の光路変更部５２の第３および第４の第２光路変更面５５ａ，５５ｂにおける光の屈折状態を説明するための図である。 第２の実施の形態の導光体５０に入射された光の導光状態のシミュレーション結果を示す図である。 本発明の第３の実施の形態の導光体６０の一部を示す平面図である。 本発明の第４の実施の形態の導光体７０の一部を示す平面図である。 本発明の第５の実施の形態の導光体７５の一部を示す平面図である。 本発明の第６の実施の形態の導光体８０を示す平面図である。 側部に切欠きを形成して形成される出射防止部８６を有する導光体８５を示す平面図である。 本発明の第７の実施の形態の導光体９０を示す平面図である。 図１６（ａ）は第１の従来技術の導光板１００の構成を示す平面図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）に示す導光板１００の導入部１０１を拡大して示す平面図である。 図１６（ａ）に示す導光板１００を模式的に示す平面図である。 第２の従来技術の導光板１１０を拡大して示す平面図である。 第３の従来技術の導光板１２０を拡大して示す平面図である。 第２の従来技術の導光板１１０に入射された光の導光状態のシミュレーション結果を示す図である。

第３の従来技術の導光板１２０に入射された光の導光状態のシミュレーション結果を示す図である。

符号の説明

１ 導光体
２ 照明装置
１１ 第１側部
１２ 発光素子
２１ 第１の光路変更部
２２ 第２の光路変更部
２３ 第１光路変更面
２４ 第２光路変更面

Claims (9)

1. 一側部から入射される光を拡散させて、少なくとも一方の主面から出射する導光体であって、
   一側部には、光源が対向して設けられる入射領域を有し、
   入射領域には、
   光源から光が直接入射され、その入射する光を一側部の端面に対して垂直な基準線との成す角度の絶対値が大きくなるように屈折させる第１の光路変更部と、
   一側部の端面から間隔をあけて、かつ第１の光路変更部を通過した光の光路を避けた位置に形成され、光源から入射される光を一側部の端面に対して垂直な基準線との成す角度の絶対値が大きくなるように反射または屈折させる第２の光路変更部とを有することを特徴とする導光体。
2. 第１および第２の光路変更部のうち、少なくともいずれか一方は、一側部に孔を形成することによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
3. 孔には、充填材が充填されていることを特徴とする請求項２に記載の導光体。
4. 一側部を除く他の側部には、光源から入射された光が外部に出射することを防止する出射防止部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の導光体。
5. 出射防止部は、他の側部の端面が外方に凸の湾曲面に形成されることによって形成されることを特徴とする請求項４に記載の導光体。
6. 出射防止部は、他の側部に切欠きを形成することによって形成されることを特徴とする請求項４に記載の導光体。
7. 少なくともいずれか一方の主面は、粗面状に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の導光体。
8. 一側部から入射される光を出射する主面が形成される表面部を除く他の表面部には、入射する光を反射させる反射部を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の導光体。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の導光体と、
   導光体の入射領域に対向して設けられ、入射領域に光を入射する光源とを備えることを特徴とする照明装置。

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