JP2008123725A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 点状光源から面状の発光を得るときの発光面における輝度むらが抑制された照明装置を提供する。
【解決手段】 照明装置１の導光体１２は、入射面１５と反射面１９とを有する複数の光導入部１７を含む。反射面１９は、発光素子１１から発せられて入射面１５から入射する光の少なくとも一部が入射するように形成され、入射する光を反射して発光面１６に垂直な仮想一平面である導光面２０に導く。発光素子１１は、光導入部１７と同数が設けられる。各発光素子１１は、光の出射方向Ａが導光面２０に垂直な導光方向Ｂに対して傾斜するように、光導入部１７の入射面１５に対向して設けられる。複数の光導入部１７は、導光面２０に平行なＸ方向に並んで設けられる。複数の光導入部１７のうち、少なくとも２つの光導入部１７は、導光面１７に平行なＸ方向における一端部に入射面１５が形成され、Ｘ方向における一端部から他端部にわたって反射面１９が形成される。
【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パネルを照明するための照明装置に関する。

液晶表示装置は、液晶表示（Liquid Crystal Display；略称ＬＣＤ）パネルを照明する照明装置として、バックライト装置を備える。バックライト装置の光源としては、冷陰極管（Cold Cathode Fluorescent Lamp；略称ＣＣＦＬ）が用いられていたが、ＣＣＦＬに代えて、発光ダイオード（Light Emitting Diode；略称ＬＥＤ）が用いられるようになっている。

図１４は、従来技術の照明装置１００の構成を示す平面図である。従来技術の照明装置１００は、複数の発光素子であるＬＥＤ１０１を備える。ＬＥＤ１０１による発光は、放射状に光を発する点状発光であるので、照明装置１００は、各ＬＥＤ１０１から発せられるＬＥＤ光を面発光に変換するための導光板１０２を備える。

ＬＥＤを用いた照明装置には、コストを低く抑えるために、ＬＥＤの数を少なくすることが求められる。ＬＥＤの数を少なくすると、輝度が低くなるという問題が生じる。またＬＥＤの数を少なくすると、ＬＥＤ１０１間の間隔が広くなるので、後述する図３（ｂ）に示すように、ＬＥＤ１０１付近は明るく、ＬＥＤ１０１とＬＥＤ１０１との間は暗いといった輝度むらが生じやすくなる。

この輝度むらは、ＬＥＤ１０１間にＬＥＤ光が回り込めない部分が生じ、他の部分に比べて暗い暗部領域１０３が形成されることが原因である。この暗部領域１０３は、発光に寄与できない無効領域となってしまう。無効領域は、照明には使用できないので、ＬＣＤパネルの表示領域外に配置されることになり、バックライト装置の小形化の障害となってしまう。

この輝度むらを抑えるために、図１３に示す従来技術の照明装置１００では、たとえば導光板１０２の光が入射する入射面１０７を、入射後の光が広角に広がるように凹凸状などに形成したり、導光板１０２の面発光する面である発光面１０４と反対側の背面に光が拡散されるような反射パターンを形成したりしている。ＬＥＤ光のうち、導光板１０２の入射面１０７に対して浅い角度で入射する光は全反射しやすいので、前述のように入射面１０７を凹凸状に形成したり、背面に反射パターンを形成したりしても、ＬＥＤ１０１間に光を回り込ませることは困難であり、ＬＥＤ１０１近傍と、ＬＥＤ１０１間の部分との間の輝度むらを抑制することは困難である。

またＬＥＤ１０１は点状光源であり、点状光源は全方向に近い放射角で光を発するので、面発光に変換するためには、各光の放射角度に応じた反射構造を導光板１０２に設ける必要がある。導光板１０２の内部には各ＬＥＤ１０１からの光および導光板１０２の側壁で反射された光など、あらゆる方向からの光が存在するので、これらの光を考慮して、高効率発光が実現できる反射構造を設けることは簡単ではない。またこのような構造を設けようとすると、面発光に寄与せず、輝度むらを抑えるために使用される部分ができてしまうので、導光板１０２全体としては発光効率の点でロスが生じる。このように従来技術には、面発光の発光面１０４における輝度の向上が容易でないという問題がある。

輝度むらの抑制に関する技術として、導光板の一端部に反射面を形成し、この反射面に向けて２つの光源から光を照射し、反射面で光源からの光を反射させて面発光する部分に導く技術がある（たとえば、特許文献１および２参照）。特許文献１および２に開示の技術では、導光板の一端部全体にわたって連続した反射面を形成し、この反射面で光源からの光を反射させるので、光の方向を規定することは困難であり、前述のように面発光に変換するための反射構造を設けることが困難であるという問題がある。また特許文献１および２に開示の技術のように光源の数が２つであると、発光面サイズが大きくなった場合に輝度低下という問題が発生する。

また別の技術として、点状光源からの光を偏光分離板でＰ偏光とＳ偏光とに分離した後、Ｓ偏光をＰ偏光に変換して、これらＰ偏光を複数合成して線光源にして導光板に入射させる技術がある（たとえば、特許文献３参照）。特許文献３に開示の技術では、偏光分離板を設ける必要があり、構成が複雑化するという問題がある。また複数の点状光源が偏光分離板から導光板と反対側に突出して設けられているので、照明装置の外形寸法が大きくなるという問題がある。

特開２００５−３３９９４０号公報 特開２００４−２１４２０４号公報 特開２００３−３３１６２６号公報

本発明の目的は、点状光源から面状の発光を得るときの発光面における輝度むらが抑制された照明装置を提供することである。

本発明の他の目的は、面発光する部分に導かれる光の方向をより確実に規定することができ、輝度を容易に高めることのできる照明装置を提供することである。

本発明は、放射状に光を発する点状光源と、透光性を有し、点状光源から発せられる光が入射する入射面および入射面に略垂直に形成され入射面から入射する光が出射される出射面を有する導光体とを備える照明装置であって、
導光体は、
前記入射面と、入射面から入射する光の少なくとも一部が入射するように形成され、入射する光を反射して出射面に垂直な仮想一平面に導く反射面とを有する複数の光導入部を含み、
点状光源は、光導入部と同数の点状光源を含み、
各点状光源は、光の出射方向が前記仮想一平面に垂直な導光方向に対して傾斜するように、光導入部の入射面に対向して設けられ、
複数の光導入部は、前記仮想一平面に平行な方向に並んで設けられ、
複数の光導入部のうち、少なくとも２つの光導入部は、前記仮想一平面に平行な方向における一端部に入射面が形成され、前記仮想一平面に平行な方向における一端部から他端部にわたって反射面が形成されることを特徴とする照明装置である。

また本発明は、各点状光源は、光の出射方向が導光方向に垂直になるように設けられることを特徴とする。

また本発明は、各点状光源は、光の出射方向と導光方向との成す角度が９０°を超えて１８０°未満になるように設けられることを特徴とする。

また本発明は、反射面は、凹凸状に形成されていることを特徴とする。
また本発明は、反射面は、平面状に形成される平面部分および曲面状に形成される曲面部分のうち、少なくともいずれか一方から成ることを特徴とする。

また本発明は、反射面は、点状光源から発せられる光によって発光する発光部分を有することを特徴とする。

また本発明は、光導入部は、
点状光源の光が出射される出射面と、光導入部の入射面との間に、出射面が形成される出射面部および入射面が形成される入射面部のうちの少なくともいずれか一方の屈折率と等しい、または前記出射面部の屈折率と前記入射面部の屈折率との間の屈折率を有する結合部を有することを特徴とする。

また本発明は、導光体は、点状光源から発せられる光または反射面で反射された光を反射して前記仮想一平面に導く他の反射面を有することを特徴とする。

本発明によれば、複数の光導入部を含む導光体と、光導入部と同数の点状光源とが備えられる。各光導入部は、点状光源から発せられて入射面から入射する光の少なくとも一部を反射面で反射させて、出射面に垂直な仮想一平面に導くように構成されている。点状光源は光の出射方向が前記仮想一平面に垂直な導光方向に対して傾斜するように設けられており、この点状光源から発せられた光が反射面で反射されて前記仮想一平面に導かれるので、導光方向に平行な方向に出射された光がそのまま前記仮想一平面に到達する場合に比べて、点状光源から発せられた光を前記仮想一平面に平行な方向のより広い範囲に広げて導くことができる。また複数の光導入部が前記仮想一平面に平行な方向に並んで設けられている。これによって、点状光源近傍と、隣接する２つの点状光源の間の部分との輝度むらを抑制することができるので、出射面における輝度むらを抑制することができる。したがって、たとえば照明装置が液晶表示装置の液晶表示パネルを照明する照明装置として用いられる場合、液晶表示パネルの表示領域外の部分に配置すべき部分を小さくすることができるので、照明装置の小形化が可能になり、さらに液晶表示装置の小形化が可能になる。

また各光導入部の反射面によって、前記仮想一平面への光の入射方向を規定することが可能になるので、たとえば前記仮想一平面に対して特定の方向から光を入射させることが可能になる。また複数の光導入部のうち、少なくとも２つの光導入部は、前記仮想一平面に平行な方向における一端部に入射面が形成され、一端部から他端部にわたって反射面が形成されているので、これらの光導入部の反射面で反射される光の方向を一様にすることができる。これによって、たとえば前記仮想一平面に導かれた光を出射面に導くための反射構造を導光体に形成する場合、光を高効率で出射面に導くことが可能な反射構造を容易に設けることができる。したがって、出射面における輝度を容易に高めることができる。

また本発明によれば、各点状光源は、光の出射方向が導光方向に垂直になるように設けられる。これによって、点状光源間の輝度むらを抑制し、出射面における輝度むらを抑制するとともに、導光方向における導光体の寸法を過度に大きくすることなく、反射面に光を入射させて、光の方向を規定することができる。したがって、照明装置の大形化を抑制することができる。

また本発明によれば、各点状光源は、光の出射方向と導光方向との成す角度が９０°を超えて１８０°未満になるように設けられるので、光の出射方向と導光方向との成す角度が９０°以下である場合に比べて、反射面により多くの光を入射させることができる。これによって、より多くの光の方向を反射面で規定することが可能になるので、たとえば前記仮想一平面に対してより多くの光を同様の方向から入射させることが可能になる。したがって、光を出射面に導くための反射構造をより容易に設けることができるので、出射面における輝度をより容易に高めることができる。

また本発明によれば、点状光源から発せられた光は、凹凸状の反射面で反射される。これによって、入射した光を反射面で拡散させることができるので、点状光源の部分と、前記仮想一平面に平行な方向における点状光源間の部分との輝度むらをさらに抑制し、出射面における輝度むらを一層抑制することができる。

また本発明によれば、反射面は平面部分および曲面部分のうち、少なくともいずれか一方から成る。これによって、点状光源から発せられる光の特性たとえば指向性に応じた好適な反射面を容易に実現することができる。

また本発明によれば、反射面は発光部分を有するので、点状光源から発せられた光によって発光部分を発光させ、この発光部分から発せられた光を前記仮想一平面に導くことができる。したがって、たとえば点状光源から発せられる光に色度のばらつきが生じている場合、発光部分からの発光色を適宜に選択することによって、色度のばらつきの影響を抑え、出射面における色度のばらつきを抑えることができる。

また本発明によれば、光導入部は、点状光源の出射面と光導入部の入射面との間には、点状光源の出射面部および光導入部の入射面部のうちの少なくともいずれか一方の屈折率と等しい、または点状光源の出射面部の屈折率と光導入部の入射面部の屈折率との間の屈折率を有する結合部が設けられている。これによって、点状光源の出射面と光導入部の入射面との界面における光の反射率を低減することができるので、点状光源と光導入部との結合効率を高めることができる。したがって、点状光源から光導入部により多くの光を入射させることができるので、導光体の出射面における輝度を一層高めることができる。

また本発明によれば、導光体は他の反射面を有するので、点状光源から発せられた光のうちの少なくとも一部を反射面で反射させて前記仮想一平面に導くとともに、残余の光のうち、少なくとも一部を他の反射面で反射させて前記仮想一平面に導くことができる。これによって、点状光源から発せられる光をより多く前記仮想一平面に導くことができるので、出射面における輝度を一層高めることができる。

図１は本発明の第１の実施の形態である照明装置１の構成を示す平面図であり、図２は図１に示す切断面線Ｓ２−Ｓ２における照明装置１の断面構成を示す断面図である。図２では、照明装置１が液晶表示装置２に備えられている状態を示す。

照明装置１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、たとえば図２に示す透過型の液晶表示装置２に備えられるエッジライト方式のバックライト装置として用いられる。照明装置１は、液晶表示装置２の液晶表示（略称ＬＣＤ）パネル３に対向して設けられ、液晶表示装置２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ＬＣＤパネル３を照明する。照明装置１は、点状光源である発光素子１１と、導光体１２とを備える。導光体１２は、導光体本体である導光板１３と、反射層１４とを含む。

点状光源（以下、単に「光源」ということがある）である発光素子１１は、図示しない電源によって与えられる電力に基づいて、照明光である光を放射状に発する。発光素子１１は、たとえば発光ダイオード（略称ＬＥＤ）によって実現される。

導光板１３は、本実施形態では平板状であって、その厚み方向に垂直な仮想平面における断面形状が略矩形状、より詳細には略長方形状である。本実施形態において導光板１３は、平行平板状であり、厚み方向両側の表面が相互に平行な平面に形成される。導光板１３は、透光性を有し、発光素子１１から発せられる光が入射する入射面１５、および入射面１５に略垂直に形成され、入射面１５から入射する光が出射される出射面である発光面１６を有する。「略垂直」とは、「垂直」を含む。発光面１６は、導光板１３の厚み方向一方側の表面である。導光板１３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、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、もしくは平行平板と楔とを組み合わせた形状であってもよい。

導光板１３は、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から成る。導光板１３がアクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂から成る場合、導光板１３の屈折率は、１．４９〜１．５９程度である。

導光板１３の厚み方向に平行な方向をＺ方向と定義し、Ｚ方向に垂直であって導光板１３の短手方向に平行な方向をＸ方向と定義し、Ｚ方向およびＸ方向に垂直であって導光板１３の長手方向に平行な方向を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。図１の例では、厚み方向Ｚは、紙面に垂直な方向である。

導光体１２は、図２に示すように、導光板１３のＺ方向一方側の表面である発光面１６がＬＣＤパネル３に臨む状態で、Ｚ方向にＬＣＤパネル３と間隔をあけて平行に配置される。本実施形態では、導光体１２は、Ｚ方向に一様に形成されており、導光体１２のＸ方向およびＹ方向の両側の表面は、Ｚ方向の両側の表面１６，２４と垂直である。

発光素子１１から発せられる光は、導光体１２の長手方向一端部であるＹ方向一端部を介して導光体１２に入射する。この導光体１２のＹ方向一端部によって光導入部１７が構成される。導光体１２の光導入部１７よりもＹ方向他端部寄りの部分は、面発光部１８を構成する。導光体１２は、光導入部１７と、面発光部１８とを含んで構成される。発光面１６は、面発光部１８および光導入部１７のＺ方向一方側の表面によって構成される。

光導入部１７を構成する導光体１２のＹ方向一端部には、平面状の入射面１５および反射面１９が形成される。入射面１５は、導光体１２の短手方向一方側の端面であるＸ方向一方側の端面（以下「Ｘ方向一端面」ということがある）の一部を構成する。光源である発光素子１１は、その発光面が入射面１５に平行になるように設けられる。

反射面１９は、入射面１５から入射する光の少なくとも一部が入射するように形成され、入射する光を反射して出射面である発光面１６に垂直な仮想一平面（以下、「導光面」ということがある）２０に導く。本実施形態において導光面２０は、Ｘ方向に平行な仮想一平面であり、Ｙ方向およびＺ方向に垂直である。

反射面１９は、入射面１５に連なり、導光体１２のＸ方向一端面に垂直な面からＹ方向他方側に傾斜する平面であり、Ｘ方向一端面から遠ざかるにつれて導光板１３のＸ方向一端面と平行な断面積が小さくなるように形成される。本実施形態では光導入部１７の導光板１３は、Ｚ方向に垂直な面に配置された三角形、より詳細には直角三角形を、Ｚ方向に沿って延ばした三角柱状である。

反射面１９と入射面１５との成す角度α１は、たとえば４５°以上６７．５°以下に選ばれる。反射面１９と入射面１５との成す角度α１は、これに限定されない。Ｚ方向に垂直な断面において、入射面１５の寸法Ｄ１に対する反射面１９の寸法Ｄ１の比率（Ｄ２／Ｄ１）は、２以上５以下に選ばれる。前記比率Ｄ２／Ｄ１は、これに限定されない。本実施形態において反射面１９は、隣接する２つの発光素子１１間にわたって傾斜して形成されている。反射面１９は、発光素子１１が導光板１３のＸ方向一端面に対向して設けられる光導入部１７以外の光導入部１７においては、発光素子１１の出射面１１ａおよびその反対面に垂直な一側面と導光板１３との間にも形成される。反射面１９の寸法Ｄ１とは、隣接する２つの発光素子１１のうち、一方の発光素子１１の出射面１１ａから他方の発光素子１１の出射面１１ａと反対側の面にわたって形成されている反射面１９の寸法のことである。

反射面１９は、導光板１３のＹ方向一方側の表面部に反射層１４が設けられることによって形成され、より詳細には導光板１３と反射層１４との界面である。反射層１４は、反射面１９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。反射層１４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。

光導入部１７は、複数、本実施形態では３つが設けられる。光導入部１７は、導光面２０に平行な方向であるＸ方向に並んで設けられる。光導入部１７は、より詳細には、Ｘ方向に連なって設けられる。

複数の光導入部１７のうち、少なくとも２つの光導入部１７は、導光面２０に平行な方向における一端部、すなわちＸ方向一端部に入射面１５が形成され、導光面２０に平行な方向における一端部から他端部にわたって、すなわちＸ方向一端部から他端部にわたって反射面１９が形成される。本実施形態では、全ての光導入部１７は、Ｘ方向一端部に入射面１５が形成され、Ｘ方向一端部から他端部にわたって反射面１９が形成される。

発光素子１１は、光導入部１７と同数が設けられる。これらの発光素子１１は、導光板１３の幅方向である短手方向に平行なＸ方向に並んで設けられる。各発光素子１１は、光の出射方向が導光面２０に垂直な方向である導光方向に対して傾斜するように、光導入部１７の入射面１５に対向して設けられる。本実施形態では、各発光素子１１は、光の出射方向が導光方向に垂直になるように設けられる。「光の出射方向」とは、光源から光が発せられる方向のうち、最大強度の光が発せられる方向のことである。

導光板１３のＬＣＤパネル３に対向する表面部と反対側の表面部であるＺ方向他方側の表面部（以下「Ｚ方向他表面部」ということがある）には、図示しないが、反射シートが設けられる。反射シートは、より詳細には、導光板１３のＺ方向他表面部のうち、導光面２０よりも長手方向他端部寄りの部分に設けられる。

反射シートは、発光素子１１から発せられ導光面２０に導かれた光を反射して、導光板１３の発光面１６であるＺ方向一表面に導くように形成される。反射シートは、たとえば印刷によって導光板１３のＺ方向他表面部に形成される。導光板１３のＺ方向他表面部に反射シートを設けることに代えて、導光板１３の他表面部に凹凸構造を形成し、凹凸部による反射によって光を発光面１６に導くように構成してもよい。

導光板１３のＺ方向一表面部のうち、発光面１６が形成される部分には、図示しないが、拡散シートが設けられており、この拡散シートによって、発光面１６に導かれた光が拡散されて発光面１６から出射される。

照明装置１によれば、発光素子１１から発せられた光は、入射面１５から導光板１３の光導入部１７に入射して反射面１９に入射し、反射面１９で反射されて導光面２０に導かれる。発光素子１１から発せられた光は、その出射方向に応じて反射面１９のＸ方向の各部分に入射し、反射されて導光面２０に導かれる。発光素子１１から放射状に発せられた光が、反射面１９のＸ方向の各部分で反射されることによってＸ方向に広がり、Ｘ方向に延びるライン状すなわち線状の光に変換される。これによって、導光板１３のＹ方向一端部のＸ方向全体から、導光板１３の面発光部１８に光を入射させることができる。

図３は、本実施形態の照明装置１における発光状態と従来技術の照明装置１００における発光状態とを対比して示す図である。図３（ａ）に本実施形態の照明装置１における発光状態を示し、図３（ｂ）に前述の図１３に示す従来技術の照明装置１００における発光状態を示す。

図３（ｂ）に示す従来技術のように、発光素子であるＬＥＤ１０１が導光方向に平行なＹ方向に光を出射するように配置される場合、ＬＥＤ１０１近傍の導光板１０２には、Ｚ方向一方側から見たときに、他の領域に比べて暗く、輝度が低くなっている暗部領域１０３が生じ、輝度むらが生じている。暗部領域１０３は、図３（ｂ）において斜線で示される領域であり、ＬＥＤ１０１とＬＥＤ１０１との間の部分付近に生じる。したがってＬＥＤ１０１間の部分の輝度は、ＬＥＤ１０１の部分の輝度に比べて低くなり、ＬＥＤ１０１の部分と、ＬＥＤ１０１間の部分とに輝度むらが生じるので、発光面１０４に輝度むらが生じる。

暗部領域１０３は、発光面１０４における発光に寄与できない無効領域となるので、暗部領域１０３が形成されて輝度むらが生じている部分は、照明には使用されず、ＬＣＤパネルの表示領域外の部分に配置される。またＬＥＤ１０１が設けられている部分も照明に直接使用されないので、ＬＣＤパネルの表示領域外の部分に配置される。したがって、図３（ｂ）に示す照明装置１００では、暗部領域１０３が生じている部分とＬＥＤ１０１が設けられている部分とが、ＬＣＤパネルの表示領域外の部分に配置される部分（以下、「表示外部分」という）１０５となる。

本実施形態では、複数の光導入部１７が設けられており、各光導入部１７において発光素子１１から発せられた光が、その光導入部１７の反射面１９で反射されて導光面２０に導かれる。発光素子１１は、光の出射方向が導光面２０に垂直な導光方向であるＹ方向一方に対して傾斜するように設けられており、この発光素子１１から発せられた光が反射面１９で反射されて導光面２０に導かれる。これによって、図３（ｂ）に示すように光源であるＬＥＤ１０１が、光の出射方向が導光方向に平行になるように設けられ、導光方向に平行な方向に出射された光がそのまま導光面１０６に導かれる場合に比べて、発光素子１１から発せられた光を導光面２０に平行な方向のより広い範囲に広がるように導くことができる。

これによって、図３（ｂ）に示す従来技術の照明装置１００に比べて、斜線で示される暗部領域２２の導光面２０に垂直なＹ方向の寸法を小さくすることができるので、光源である発光素子１１と、隣接する２つの発光素子１１の間の部分との輝度むらを抑制し、発光面１６における輝度のむらを抑制することができる。したがって、前述の図２に示すＬＣＤパネル３の表示領域３ａ外の部分３ｂに配置すべき部分である表示外部分２３の導光面２０に垂直なＹ方向における寸法Ｌ１を、図３（ｂ）に示す従来技術の照明装置１００の表示外部分１０５のＹ方向における寸法Ｌ０に比べて小さくすることができる。これによって、照明装置１を小形化することができる。

また本実施の形態では、各光導入部１７の反射面１９によって、導光面２０への光の入射方向を規定することが可能になるので、導光面２０に対して特定の方向から光を入射させることが可能になる。これによって、導光面２０に導かれた光を発光面１６に導くための反射構造を導光板１３、たとえば導光板１３の発光面１６と反対側の面である背面２４に形成する場合、光を高効率で発光面１６に導くことが可能な反射構造を背面２４に容易に設けることができる。したがって、発光面１６における輝度を容易に高めることができる。

特に本実施形態では、複数の光導入部１７が導光面２０に平行な方向であるＸ方向に並んで設けられており、このうち、少なくとも２つの光導入部１７は、導光面２０に平行なＸ方向における一端部に入射面１５が形成され、Ｘ方向における一端部から他端部にわたって反射面１９が形成されている。つまり、これらの光導入部１７において、発光素子１１は、光の出射方向が同一になるように設けられている。

このように本実施の形態では、少なくとも２つの光導入部１７が、導光面２０に平行なＸ方向における一端部に入射面１５が形成され、Ｘ方向における一端部から他端部にわたって反射面１９が形成されているので、これらの光導入部１７の反射面１９で反射される光の方向を一様にすることができる。したがって、光を高効率で発光面１６に導くことのできる反射構造を導光板１３の背面２４により容易に設けることができるので、発光面１６における輝度をより容易に高めることができる。

また本実施の形態では、発光面サイズが大形化した場合、そのサイズに応じて発光素子１１の数を増やしていくことが可能であり、必要な面輝度を確保することが出来る。たとえば、発光素子１１の数を２個から３個に、または３個から４個にと増やしていくことによって、発光面サイズの大形化による輝度の低下を抑えることができる。

また本実施形態では、各発光素子１１からの光の出射方向はＸ方向に平行であり、各発光素子１１は、光の出射方向が導光方向であるＹ方向に垂直になるように設けられている。つまり、発光素子１１は、その発光面が導光板１３の一側面に平行になるように設けられている。これによって、導光板１３の長手方向であるＹ方向における寸法を大きくすることなく、発光素子１１から発せられる光を反射面１９で反射させて導光面２０に導くことができる。したがって本実施形態では、前述のように発光素子１１と発光素子１１間との輝度むらを抑制し、導光体１２の発光面１６における輝度むらを抑制するとともに、導光方向における導光体１２の寸法を過度に大きくすることなく、反射面１９に光を入射させて、光の方向を規定することができる。したがって、照明装置１の大形化を抑制することができる。

また本実施形態では、Ｚ方向に垂直な断面における入射面１５の寸法Ｄ１に対する反射面１９の寸法Ｄ１の比率Ｄ２／Ｄ１は、２以上５以下に選ばれる。前記比率Ｄ２／Ｄ１はこれに限定されないが、本実施形態のように２以上５以下であることが好ましい。前記比率Ｄ２／Ｄ１を２以上５以下にすることによって、発光素子１１から発せられる光を反射面１９での反射によって、導光面２０に略垂直な光を比較的多く含む光に変換することができる。このように反射面１９で反射される光の方向を一様にすることができるので、光を高効率で発光面１６に導くことのできる反射構造を導光板１３により容易に設けることができる。したがって発光面１６における輝度をより容易に高めることができる。

本実施形態では複数の発光素子１１は、一様な寸法であり、出射面１１ａおよびその反対面に垂直な一側面のＹ方向における位置が同一になるようにＸ方向に並んで設けられているので、前記比率Ｄ２／Ｄ１が２未満であると、発光素子１１から発せられる光に対する反射面１９の反射角が大きくなり、導光面２０に対して角度を持った方向に導光される反射光の割合が増加する。具体的には、導光板１３のＸ方向一端面に向かって反射される光の割合が増加する。前記比率Ｄ２／Ｄ１が５を超えると、発光素子１１から発せられる光の反射面１９に対する入射角度が小さいものとなり、この場合も導光面２０への入射角が傾きを持ったものになる反射光の割合が増加する。具体的には、導光板１３のＸ方向他端面に向かって反射される光の割合が増加する。したがって、前記比率Ｄ２／Ｄ１は、２以上５以下であることが好ましい。

また本実施形態では、発光素子１１の側面のうち、導光板１３に対向する面と導光板１３との間には反射層１４が設けられており、反射面１９が形成されているので、この部分に反射されてきた光をさらに反射させて面発光部１８に導くことができる。本実施形態では、前述のように反射面１９が平面状に形成されているので、反射面１９で反射された光には、導光面２０に対して９０°以外の傾斜角度で傾斜している光がある程度含まれており、反射面１９で反射された光は、Ｘ方向にある程度広がった光となっている。このように光がＸ方向にある程度広がって反射されることによって、発光素子１１の導光板１３に対向する一側面と導光板１３との間の反射面１９に向かって反射される光の割合を高め、面発光部１８により多くの光を導くことができるので、発光面１６における輝度を高めることができる。

また本実施形態では、導光板１３の発光面１６が形成される部分には、拡散シートが設けられている。導光板１３の発光面１６が形成される部分には、拡散シートに代えて、プリズムシートが設けられてもよい。拡散シートまたはプリズムシートを設けることによって、発光面１６における輝度ばらつきを抑えたり、輝度をさらに高めることができる。またＺ方向一方側から見て、導光板１３の発光素子１１が設けられる部分の間の部分にも光を拡散させることができるので、発光素子１１が設けられる部分と、発光素子１１が設けられる部分の間の部分との間の輝度むらを一層抑制することができ、発光面１６の発光素子１１近傍における輝度むらを一層抑えることができる。

本実施形態では、光導入部１７は３つが設けられるが、光導入部１７の数は３つに限定されず、４つ以上であってもよい。

図４は、本発明の第２の実施の形態である照明装置３０の構成を示す平面図である。本実施の形態の照明装置３０において、第１の実施の形態の照明装置１の光導入部２７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。

本実施の形態の光導入部３１では、発光素子１１は、Ｚ方向に垂直な断面において、矢符Ａで示される光の出射方向と矢符Ｂで示される導光方向であるＹ方向との成す角度θが０°を超えて９０°未満になるように設けられている。したがって発光素子１１の出射面１１ａは、Ｚ方向一方側から見て、導光面２０に平行な仮想平面に対して傾斜しており、その仮想平面との成す角度βは、鋭角、すなわち０°＜β＜９０°を満足する。

発光素子１１は、その出射面１１ａが、光導入部３１の入射面３３に平行になるように設けられるので、本実施形態では、光導入部３１の入射面３３は、導光面２０に平行な仮想平面に対して鋭角で、つまり０°を超えて９０°未満の傾斜角度で傾斜している。より詳細には、光導入部３１の入射面３３は、導光板１３のＺ方向一方側の表面である導光板１３の発光面１６、本実施形態では導光板１３のＺ方向両側の表面に垂直であり、かつ導光面２０に平行な仮想平面に対して鋭角で傾斜するように形成されている。

光導入部３１の入射面３３は、導光板１３のＹ方向に垂直な一端面であるＸ方向一端面１３ａに連なり、このＸ方向一端面１３ａからＸ方向他方側に傾斜する平面である。反射面３４は、入射面３３に連なり、入射面３３との交線を含みＸ方向に平行な仮想平面からＹ方向他方側に傾斜する平面である。入射面３３および反射面３４は、入射面３３と反射面３４との交線を含みＸ方向に平行な仮想平面から遠ざかるにつれて、導光板１３のこの仮想平面に平行な断面積が大きくなるように形成される。

本実施形態の光導入部３１では、発光素子１１の出射方向Ａと導光方向Ｂとの成す角度θが０°を超えて９０°未満、すなわち０°＜θ＜９０°を満足し、鋭角になっており、導光板１３の入射面３３と導光面２０に平行な仮想平面との成す角度βが０°＜β＜９０°であって、鋭角になっている。したがって、第１の実施の形態における光導入部１７に比べて、表示外部分３５のＹ方向における寸法Ｌ２を小さくすることができるので、照明装置３０をより小形化することが可能である。ここで、光源である発光素子からの光の出射方向Ａと導光方向Ｂとの成す角度とは、導光方向Ｂから反射面１９に向かって光の出射方向Ａと導光方向Ｂとが成す角度のことである。

また発光素子１１の指向特性としては、Far Field Pattern（略称ＦＦＰ）測定において、正面すなわち出射面１１ａに垂直な方向に光出力のピークがあるものと、出射面１１ａに垂直な方向から左右にある程度の角度を持ったところ、すなわちＦＦＰ測定において正の角度領域と負の角度領域にピークを持つものがある。本実施の形態では、第１の実施の形態における光導入部１７に比べて、発光素子１１から発せられる光のうち、反射面３４に入射する光の量が少なくなるので、発光素子１１として正面に光出力のピークがあるものを用いる場合、導光面２０への光の入射方向の一様性は劣る。このような指向特性を有する発光素子１１を用いる場合、導光面２０への光の入射方向を一様にするためには、光導入部は、可及的に多くの光が反射面に入射するように形成されることが好ましい。

発光素子１１として出射面１１ａに垂直な方向から左右にある程度の角度を持ったところ、たとえば±３０°にピークを持つものを用いる場合には、本実施形態のように、発光素子１１の出射方向Ａと導光方向Ｂとの成す角度θが０°を超えて９０°未満になるように発光素子１１が設けられた光導入部３１を用いることが好ましい。この場合、発光素子１１から発せられる光のうち、一つのピークに属する光が直接導光面２０に垂直に近い形で入射され、もう一つのピークに属する光が反射面１９により反射されて導光面２０に垂直に近い形で入射されることになるので、導光面２０への光の入射方向を一様にできるという効果が得られる。

図５は、本発明の第３の実施の形態である照明装置４０の構成を示す平面図である。本実施の形態の照明装置４０において、第１の実施の形態の照明装置１の光導入部１７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、光導入部４１の反射面４２は、入射面１５に連なり、表面が平面状に形成される平面部分４２ａと、平面部分４２ａに連なり、表面が曲面状に形成される曲面部分４２ｂとを含む。平面部分４２ａは、入射面１５に連なり、入射面１５と直交する平面である。曲面部分４２ｂは、平面部分４２ｂに連なり、この平面部分４２ｂからＹ方向他方側に湾曲する曲面である。曲面部分４２ｂは、平面部分４２ａから遠ざかるにつれて、導光板１３の平面部分４２ｂに平行な断面積が大きくなるように形成される。

本実施の形態の光導入部４１では、反射面４２が曲面部分４２ｂを含む。この曲面部分４２ｂは、曲面状、より詳細には凹曲面状に形成されているので、前述の第１の実施の形態における反射面１９のように反射面全体が平面状に形成されている場合に比べて、発光素子１１から発せられる光をより多く導光面２０に導くことができる。たとえば第１の実施の形態において反射面１９によって導光板１３のＸ方向両側の表面に反射される光を、本実施の形態では、曲面部分４２ｂで反射させて導光面２０に導くことができる。これによって、発光面１６における輝度を高めることができる。

また本実施の形態のように反射面４２を凹曲面状の曲面部分４２ｂを含んで構成することによって、反射面全体が平面状に形成される場合に比べて、光導入部１７，４１の寸法を同一にしたときに、発光素子１１の出射面１１ａから反射面４２までの距離を長くすることができる。たとえば図５に示すように、発光素子１１の出射面１１ａの出射中心から反射面４２までの距離Ｗ１を、反射面全体が平面状に形成される場合の前記距離Ｗ０に比べて、長くすることができる。

これによって、発光素子１１から発せられた光をより大きく広がった状態で反射面４２に入射させることができるので、同一の発光素子１１を用いた場合に、反射面４２のより広い範囲に発光素子１１からの光を入射させることができる。したがって、発光素子１１から発せられる光をＸ方向により大きく広げることができるので、暗部領域の寸法をより小さくすることができる。これによって、発光素子１１の部分と、発光素子１１間の部分との輝度むらを一層抑制することができるので、発光面１６における輝度むらを一層抑制することができる。

このように本実施の形態では、発光素子１１から発せられる光を導光面２０に平行なＸ方向により大きく広げることができるので、発光素子１１から発せられる光の指向性が高く、拡がり角が小さい場合に特に有効である。このように拡がり角の小さい発光素子１１を用いる場合に、曲面部分４２ｂを含む反射面４２を用いることによって、全体が平面状の反射面を用いる場合に比べて、発光素子１１の部分と、発光素子１１間の部分との輝度むらをより確実に抑制することができ、発光面１６における輝度むらをより確実に抑制することができる。

また本実施形態では、曲面部分４２ｂは凹曲面状に形成されているので、反射面４２に入射する光のより多くを導光面２０に対する入射方向の一様な光、具体的には導光面２０に略垂直な光として導光面２０に導くことができる。導光面２０に導かれた光を高効率で発光面１６に導くためには、この方向に応じた反射構造を導光板１３に設ければよいので、本実施形態では、導光面２０に導かれた光を高効率で導光板１３の発光面１６に導くことのできる反射構造を導光板１３により容易に構成することができる。このような反射構造を設けることによって、導光面２０に導かれた光を発光面１６に向けて高効率で反射させることができる。したがって本実施形態では、発光面１６における輝度をより容易に高めることができる。

曲面部分４２ｂは、連続的な曲面に形成されており、本実施形態では１つの曲率半径によって規定されるように形成されるが、曲面部分４２ｂの形状はこれに限定されない。たとえば曲面部分４２ｂは、異なる曲率半径によって規定される複数の曲面が連続的に連なった形状であってもよい。

図６は、本発明の第４の実施の形態である照明装置５０の構成を示す平面図である。本実施の形態の照明装置５０において、第１の実施の形態の照明装置１の光導入部１７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、各光導入部５１の入射面５２および反射面５３は、各発光素子１１からの光の出射方向Ａと導光方向Ｂとの成す角度θが、９０°を超えて１８０°未満になるように、すなわち９０°＜θ＜１８０°を満足するように形成されており、各発光素子１１は、光の出射方向Ａと導光方向Ｂとの成す角度θが、９０°を超えて１８０°未満になるように、すなわち鈍角になるように設けられている。換言すると、各発光素子１１は、その出射面１１ａと、導光面２０に平行な仮想平面との成す角度が９０°を超えて１８０°未満であって、鈍角になるように設けられている。

本実施形態において反射面５３は、発光素子１１から発せられる光の全てが入射するように形成される。より詳細には、光導入部５１の入射面５２は、導光板１３のＹ方向に垂直な一端面であるＸ方向一端面１３ａに連なり、このＸ方向一端面１３ａからＸ方向一方側に傾斜する平面である。反射面５３は、入射面５２に連なり、入射面５２との交線を含みＸ方向に平行な仮想平面からＹ方向一方側に傾斜する平面状の第１反射面５３ａと、第１反射面５３ａに連なり、第１反射面５３ａとの交線を含みＸ方向に平行な仮想平面からＹ方向他方側に傾斜する平面状の第２反射面５３ｂとを含む。

本実施形態によれば、発光素子１１から発せられる光は、反射面５３、より詳細には第１反射面５３ａまたは第２反射面５３ｂに入射して、導光面２０に導かれる。反射面５３への入射角度によっては、発光素子１１から発せられる光は、反射面５３で複数回反射されて、導光面２０に導かれる。

本実施形態では、第１の実施の形態における光導入部１７のように光の出射方向Ａと導光方向Ｂとの成す角度が９０°以下である場合に比べて、光導入部５１のＹ方向における寸法が若干大きくなるので、表示外部分５４のＹ方向における寸法Ｌ３が若干大きくなるが、反射面５３により多くの光を入射させることができる。これによって、より多くの光の方向を反射面５３で規定することが可能になるので、導光面２０に対してより多くの光を一様な方向から入射させることが可能になる。たとえば導光面２０に対して略垂直な光として入射させることが可能になる。したがって、導光面２０に導かれた光を発光面１６に導くための反射構造をより容易に設けることができるので、発光面１６における輝度をより容易に高めることができる。

本実施形態において反射面５３は、発光素子１１から発せられる光の全てが入射するように形成される。これによって、導光面２０に導かれる光を全て反射面５３で反射された光とすることができるので、導光面２０に対する光の入射方向をより確実に反射面５３で規定することが可能になる。これによって、たとえば導光面２０に対して一様な方向から光を入射させることができるので、導光面２０に導かれた光を発光面１６に導くための反射構造を一様に形成することによって、導光面２０に導かれた光をより多く発光面１６に導くことができる。したがって反射構造をより容易に構成することができるので、発光面１６における輝度をより容易に高めることができる。

Ｚ方向に垂直な断面において、入射面５２と第１反射面５３ａとの成す角度α３は、６０°以上９０°以下に選ばれ、第１反射面５３ａと第２反射面５３ｂとの成す角度γ１は、６０°以上９０°以下に選ばれる。前記角度α３およびγ１は、これに限定されないが、前記角度α３は６０°以上９０°以下であることが好ましく、前記角度γ１は６０°以上９０°以下であることが好ましい。前記角度α１を６０°以上９０°以下にし、前記角度γ１を６０°以上９０°以下にすることによって、発光素子１１から発せられる光をより確実に反射面５３に入射させることができる。これによって導光面２０に導かれる光の方向をより確実に反射面５３で規定することが可能になるので、発光面１６に光を導くための反射構造をより容易に設けることができ、発光面１６における輝度をより容易に高めることができる。

本実施形態では、反射面５３は、導光面２０に平行な仮想一平面に対する傾斜方向の異なる２つの反射面によって構成されるが、３つ以上の反射面によって構成されてもよい。

図７は、本発明の第５の実施の形態である照明装置６０の構成を示す平面図である。本実施の形態の照明装置６０において、第１の実施の形態の照明装置１の光導入部１７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４の実施の形態における光導入部６と同様に、光導入部６１の反射面６２は、発光素子１１から発せられる光の全てが入射するように設けられる。本実施の形態では、反射面６２は、入射面１５の一端部に連なり、曲面状に形成される第１反射面６２ａと、入射面１５の他端部に連なり、平面状に形成される第２反射面６２ｂとを含む。第１反射面６２ａは、より詳細には凹曲面状であり、入射面１５からＹ方向一方側に突出してＹ方向他方側に湾曲している。第２反射面６２ｂは、第１反射面６２ａに対向して設けられる。

第１反射面６２ａは、より詳細には、入射面１５のＹ方向一方側の端部に連なり、入射面１５から湾曲する曲面である。さらに詳細には、第１反射面６２ａは、Ｚ方向に垂直な仮想平面における断面形状が円弧状であり、Ｚ方向に一様な形状に形成される。

第２反射面６２ｂは、より詳細には、入射面１５のＹ方向他方側の端部に連なり、Ｘ方向に平行な平面である。第２反射面６２ｂは、第１反射面６２ａに対向しており、発光素子１１から発せられる光を反射して第１反射面６２ａに導き、第１反射面６２ａを介して導光面２０に導く。このように第２反射面６２ｂは、第１反射面６２ａと協同して、発光素子１１から発せられる光を導光面２０に導く。

また本実施の形態では、導光板１３は、そのＸ方向一方側の表面部がＸ方向他方側に凹むように切欠かれており、この切欠かれた凹部６３の内壁に反射層１４が形成されている。この反射層１４が形成された凹部６３の内壁のうち、第１反射面６２ａに対向する部分が、第２反射面６２ｂとなる。

本実施の形態では、発光素子１１から発せられた光は、第１反射面６２ａおよび第２反射面６２ｂに入射する。第１反射面６２ａに入射した光は、第１反射面６２ａで反射されて導光面２０に導かれるか、または第２反射面６２ｂに入射する。第２反射面６２ｂに入射した光は、第２反射面６２ｂで反射されて第１反射面６２ａに導かれ、第１反射面６２ａで反射されて導光面２０に導かれる。

このように導光面２０には反射面６２、より詳細には反射面６２の曲面状の第１反射面６２ａで反射された光が導かれるので、導光面２０に対する光の入射方向を反射面６２、より詳細には反射面６２の第１反射面６２ａで規定することができる。これによって、たとえば導光面２０に対してほぼ一様な方向から光を入射させることができるので、導光面２０に導かれた光を発光面１６に導くための反射構造を一様に形成することが可能になる。したがって、このような反射構造を容易に設けることができるので、発光面１６における輝度を容易に高めることができる。

図８は、本発明の第６の実施の形態である照明装置７０の構成を示す平面図である。本実施の形態の照明装置７０において、第１の実施の形態の照明装置１の光導入部１７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。

本実施の形態の光導入部７１は、第１の実施の形態における光導入部１７と同様の第１光導入部７２と、第１光導入部７２を導光板１３のＸ方向における中央部に関して反転させた第２光導入部７３とを含む。したがって、光導入部７１は、第１の実施の形態における光導入部１７を、導光板１３のＸ方向における中央部に関して対称に配置した構成を有する。したがって第１光導入部７２の発光素子１１と、第２光導入部７３の発光素子１１とは、その発光面が相対する方向に設定されている。第１および第２光導入部７２，７３は、それぞれ２つが設けられる。

本実施形態では、発光素子１１は偶数個が設けられ、それに対応して光導入部７１も偶数個が設けられる。これら偶数個の発光素子１１および光導入部７１が、導光板１３のＸ方向における中央部に関して対称に配置される。

また本実施の形態では、第１光導入部７２は、導光面２０に平行なＸ方向における一端部に入射面１５が形成され、Ｘ方向における一端部から他端部にわたって反射面１９が形成されている。第２光導入部７３は、導光面２０に平行なＸ方向における他端部に入射面１５が形成され、Ｘ方向における他端部から一端部にわたって反射面１９が形成されている。つまり、本実施の形態の光導入部７１は、反射面１９がＸ方向の同じ側に形成される２つの光導入部７１を２組含む。

このように反射面１９が導光面２０に平行な方向であるＸ方向の同じ側に形成される光導入部７１を少なくとも２つ備えることによって、光導入部７１の反射面１９で反射される光の方向を一様にすることができる。したがって、光を高効率で発光面１６に導くことのできる反射構造を導光板１３の背面２４により容易に設けることができるので、発光面１６における輝度をより容易に高めることができる。

図９は本発明の第７の実施の形態である照明装置７５の構成を示す平面図であり、図１０は図９に示す結合部７７を拡大して示す拡大図である。本実施の形態の照明装置７５において、第１の実施の形態の照明装置１の光導入部１７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。

本実施の形態の光導入部７６は、発光素子１１の出射面１１ａと入射面１５との間に、結合部７７を備える。結合部７７は、発光素子１１の出射面１１ａが形成される出射面部１１ｂ、および光導入部７６の入射面１５が形成される入射面部１５ａのうちの少なくともいずれか一方の屈折率と等しい、または発光素子１１の出射面部１１ｂの屈折率と光導入部７６の入射面部１５ａの屈折率との間の屈折率を有する。

本実施形態では、光導入部７６の入射面部１５ａは導光板１３の一部分であるので、結合部７７は、発光素子１１の出射面部１１ｂおよび導光板１３のうちの少なくともいずれか一方の屈折率と等しい、または発光素子１１の出射面部１１ｂの屈折率と導光板１３の屈折率との間の屈折率を有する。本実施形態では、光導入部７６の入射面部１５ａは、導光板１３のＸ方向一端面に形成される凹部によって実現される。結合部７７は、その一部分が導光板１３の凹部内に埋没するように設けられる。

本実施の形態では、導光板１３は、アクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂によって構成されており、その屈折率は１．４９〜１．５９程度である。また発光素子１１はＬＥＤによって実現され、ＬＥＤの発光面はシリコーン樹脂で覆われることが多く、ＬＥＤの出射面部１１ｂはシリコーン樹脂で形成されることが多い。シリコーン樹脂の屈折率は１．４〜１．５２程度であるので、発光素子１１の出射面部１１ｂがシリコーン樹脂で形成される場合、発光素子１１の出射面部１１ｂの屈折率は、導光板１３の屈折率とほぼ等しくなる。したがって、結合部１７は、発光素子１１の出射面部１１ｂおよび導光板１３と同程度の屈折率を有するシリコーン系樹脂で形成することが好ましい。

本実施形態のように発光素子１１の出射面１１ａと光導入部７６の入射面１５との間に、結合部７７を設けることによって、発光素子１１の出射面１１ａと光導入部７６の入射面１５との界面における光の反射率を低減することができるので、発光素子１１と光導入部７６との結合効率を高めることができる。したがって、発光素子１１から光導入部７６により多くの光を入射させることができるので、発光面１６における輝度を一層高めることができる。

図１１は、本発明の第８の実施の形態である照明装置８０の構成を示す平面図である。本実施の形態の照明装置８０において、第１の実施の形態の照明装置１の光導入部１７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。

本実施の形態の光導入部８１では、反射面８２は、発光素子１１から発せられる光によって発光する発光部分８２ａを有する。本実施形態では反射面８２全体が、発光部分８２ａである。発光部分８２ａは、導光板１３と反射層１４との間に発光層８３が形成されることによって形成される。

発光層８３は、発光素子１１から発せられる光によって蛍光を発する蛍光材料などの発光材料によって形成される。本発明において「蛍光材料」とは、光励起によってりん光を発する材料を含む。発光層８３は、前述の蛍光材料などの発光材料を反射層１４または導光板１３の反射面８２が形成される部分に塗布することによって形成される。

発光層８３を構成する発光材料は、発光素子１１から発せられる光の波長に応じて選ばれる。たとえば発光素子１１として青色光または紫外光を出射するＬＥＤを用いる場合、このＬＥＤから出射される光によって励起する蛍光材料を用いることによって、青色またはそれよりも長波長側の光を発光する発光部分８２ａを実現することができる。この発光層８３を構成する蛍光材料として黄色の光を発する黄色発光の蛍光材料を用いれば、青色と混色して白色発光が実現でき、さらに各反射層１４または導光板１３への蛍光材料の塗布量を一定にすることによって、ＬＥＤごとの色度のばらつきを抑えることができる。言い換えれば、白色発光のＬＥＤを用いる場合とは異なり、ＬＥＤごとの色度のばらつきの影響を受けずに発光させることができるので、色度のばらつきの少ない白色発光を実現することができる。

このように本実施の形態では、反射面８２は発光部分８２ａを有するので、発光素子１１から発せられた光によって発光部分８２ａを発光させ、この発光部分８２ａから発せられた光を導光面２０に導くことができる。したがって、たとえば発光素子１１から発せられる光に色度のばらつきが生じている場合、発光部分８２ａからの発光色を適宜に選択することによって、色度のばらつきの影響を抑え、発光面１６における色度のばらつきを抑えることができる。

図１２は、本発明の第９の実施の形態である照明装置８５の構成を示す平面図である。本実施の形態の照明装置８５において、第１の実施の形態の照明装置１の導光体１２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、導光体８６は、発光素子１１から発せられる光または反射面１９で反射された光を反射して導光面２０に導く他の反射面である側面側反射面８７を有する。側面側反射面８７は、導光板１３のＸ方向の両側に形成される。側面側反射面８７は、反射面１９と同様に、導光板１３のＸ方向両側の表面部に反射層８８が設けられることによって形成され、より詳細には導光板１３と反射層８８との界面である。側面側反射面８７を規定する反射層８８は、光導入部１７の反射層１４と同様に形成される。

本実施形態では、反射層８８は導光板１３のＸ方向両側の表面部全体に形成され、これによって側面側反射面８７は、導光体８６の長手方向であるＹ方向全体にわたって形成される。

このように本実施の形態では、導光体８６は側面側反射面８７を有するので、発光素子１１から発せられた光のうち、光導入部１７の反射面１９に入射せずに側面側反射面８７に入射する光、および光導入部１７の反射面１９で反射されて側面側反射面８７に入射する光を、導光面２０に導くことができる。したがって、本実施の形態では、発光素子１１から発せられた光のうちの少なくとも一部を光導入部１７の反射面１９で反射させて導光面２０に導くとともに、残余の光のうち、少なくとも一部を側面側反射面８７で反射させて導光面２０に導くことができる。これによって、導光体１３のＸ方向両側の表面における反射効率を向上させることができ、発光素子１１から発せられる光をより多く導光面２０に導き、面発光部１８に導くことができるので、発光面１６における輝度を一層高めることができる。

以上の実施の形態では、光導入部の反射面は、平面部分および曲面部分のうち、少なくともいずれか一方から成る。これによって、発光素子１１から発せられる光の特性たとえば指向性に応じた好適な反射面を容易に実現することができる。

また本実施の形態では、光導入部の反射面は平滑に形成されているが、凹凸状に形成されていてもよい。このように反射面を凹凸状に形成することによって、発光素子１１から発せられて反射面に入射する光を、反射面に形成された凹凸部で拡散させることができる。したがって、導光面２０に平行なＸ方向における発光素子１１の部分と、発光素子１１間の部分との輝度むらをさらに抑制し、発光面１６における輝度むらを一層抑制することができる。凹凸状の反射面は、たとえば導光板１３の反射面が形成される表面部にプリズム形状などの立体的構造を形成することによって形成される。

図１３は、凹凸状の反射面９０の一例を示す平面図である。図１３に示す例では、導光板１３の反射面９０が形成される表面部にＶ字状の溝部９１が複数形成されており、溝部９１によって反射面９０にプリズム構造が形成される。反射層１４は、導光板１３の反射面９０が形成される表面部のうち、溝部９１が形成されている部分を除く部分に形成されており、溝部９１と反射層１４との間の空間がプリズムとして機能する。溝部９１の溝は充填材によって充填されていてもよい。複数の溝部９１は、図１３に示す例では、入射面１５から離れるにしたがって徐々にその深さが深くなるように形成されている。反射面に形成されるプリズム構造は、図１３に示す構造に限定されない。

本発明の第１の実施の形態である照明装置１の構成を示す平面図である。 図１に示す切断面線Ｓ２−Ｓ２における照明装置１の断面構成を示す断面図である。 本実施形態の照明装置１における発光状態と従来技術の照明装置１００における発光状態とを対比して示す図である。 本発明の第２の実施の形態である照明装置３０の構成を示す平面図である。 本発明の第３の実施の形態である照明装置４０の構成を示す平面図である。 本発明の第４の実施の形態である照明装置５０の構成を示す平面図である。 本発明の第５の実施の形態である照明装置６０の構成を示す平面図である。 本発明の第６の実施の形態である照明装置７０の構成を示す平面図である。 本発明の第７の実施の形態である照明装置７５の構成を示す平面図である。 図９に示す結合部７７を拡大して示す拡大図である。 本発明の第８の実施の形態である照明装置８０の構成を示す平面図である。 本発明の第９の実施の形態である照明装置８５の構成を示す平面図である。 凹凸状の反射面９０の一例を示す平面図である。 従来技術の照明装置１００の構成を示す平面図である。

符号の説明

１ 照明装置
２ 液晶表示装置
３ 液晶表示パネル
１１ 発光素子
１２ 導光体
１３ 導光板
１４ 反射層
１５ 入射面
１６ 発光面
１７ 光導入部
１８ 面発光部
１９ 反射面
２０ 導光面

Claims (8)

1. 放射状に光を発する点状光源と、透光性を有し、点状光源から発せられる光が入射する入射面および入射面に略垂直に形成され入射面から入射する光が出射される出射面を有する導光体とを備える照明装置であって、
   導光体は、
   前記入射面と、入射面から入射する光の少なくとも一部が入射するように形成され、入射する光を反射して出射面に垂直な仮想一平面に導く反射面とを有する複数の光導入部を含み、
   点状光源は、光導入部と同数の点状光源を含み、
   各点状光源は、光の出射方向が前記仮想一平面に垂直な導光方向に対して傾斜するように、光導入部の入射面に対向して設けられ、
   複数の光導入部は、前記仮想一平面に平行な方向に並んで設けられ、
   複数の光導入部のうち、少なくとも２つの光導入部は、前記仮想一平面に平行な方向における一端部に入射面が形成され、前記仮想一平面に平行な方向における一端部から他端部にわたって反射面が形成されることを特徴とする照明装置。
2. 各点状光源は、光の出射方向が導光方向に垂直になるように設けられることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 各点状光源は、光の出射方向と導光方向との成す角度が９０°を超えて１８０°未満になるように設けられることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
4. 反射面は、凹凸状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の照明装置。
5. 反射面は、平面状に形成される平面部分および曲面状に形成される曲面部分のうち、少なくともいずれか一方から成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の照明装置。
6. 反射面は、点状光源から発せられる光によって発光する発光部分を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の照明装置。
7. 光導入部は、
   点状光源の光が出射される出射面と、光導入部の入射面との間に、出射面が形成される出射面部および入射面が形成される入射面部のうちの少なくともいずれか一方の屈折率と等しい、または前記出射面部の屈折率と前記入射面部の屈折率との間の屈折率を有する結合部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の照明装置。
8. 導光体は、点状光源から発せられる光または反射面で反射された光を反射して前記仮想一平面に導く他の反射面を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の照明装置。

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