JP2015109183A - イルミネーション装置及びイルミネーション装置を備えた機器 - Google Patents

Abstract

【課題】筺体からの出射光の分布の均一化を図り、コスト低減、小型化したイルミネーション装置をＬＥＤの数を増やすことなく実現する。
【解決手段】機器の外周面の一部を線状に光らせるイルミネーション装置を、導光板と光源であるＬＥＤとから構成する。導光板の一方の端面を機器の外周面側に配置して光の出射面とし、他方の端面を機器の内側に配置して光の入射面とし、光の出射面と入射面の間には所定の距離を持たせる。導光板の光の入射面と出射面には、同一底角を備えた二等辺三角形形状のプリズムを形成することにより、ＬＥＤの数を増やさずに出射光が均一化されたイルミネーション装置を提供する。
【選択図】図３

Description

本出願は筐体を光で装飾するイルミネーション装置及びイルミネーション装置を備えた機器に関する。

従来、液晶パネルを備える電子機器、例えばコンピュータや携帯電話機、あるいはゲーム機器等では、液晶表示器に表示される画像に、液晶表示器の裏面側に設けたバックライトから光を当て、画像が外部から視認できるようにしている。バックライトは一般に、液晶表示器の裏面に設けられた導光板に導光板の側面または下面から光を照射し、導光板内で光を屈折、拡散、反射及び散乱等を行わせて、導光板の表面部から出射される光の輝度むらを無くすようにしたものである。導光板の側面から光を照射して、導光板の隅まで明るく輝度むらのない出射光を得るようにした技術が特許文献１に開示されている。また、導光板の裏面から光を照射して導光板の表側の面からの出射光の輝度むらを低減するようにした技術が特許文献２に開示されている。

一方、導光板の表側又は裏側の全面から光を出射して液晶表示器の照明に使う用途とは別に、導光板の端面から光を出射して、光を筺体の装飾に使用する照明装置（以後イルミネーション装置と言う）が知られている。このようなイルミネーション装置は、例えば、携帯電話や通信機能を有する携帯情報端末（以後これらを携帯端末と言う）において、着信情報を光によって知らせるインタフェースとして使用することができる。また、このようなイルミネーション装置は装置デザインの一部として考えられ、デザイン性を兼ね備えたものであり、様々な発光形態が採用されている。

図１（ａ）から（ｄ）は、デザイン性を兼ね備えたイルミネーション装置１０を備えた携帯電話機１の一例を示すものである。この例の携帯電話機１は、図１（ａ）に示すように、入力部１Ｂに対して表示部１Ａが開閉する折り畳み式であり、イルミネーション装置１０は表示部１Ａの筐体の周囲を線状に発光させるものとして、表示部１Ａに組み込まれている。

イルミネーション装置１０は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、液晶パネル２とケース１４の間の部分に設けられており、枠状の導光板１１とＬＥＤ（発光ダイオード）１２が実装された回路基板１３を備える。ＬＥＤ１２は回路基板１３の上に、導光板１１の内周面１１Ｂに発光面が対向するように設けられている。従って、導光板１１の内周面１１ＢはＬＥＤ１２からの光の入射面である。ＬＥＤ１２の設置間隔は、図１（ｄ）に示すように、ＬＥＤ１２からの光が導光板１１の外周面１１Ａに等間隔で並ぶ間隔である。導光板１１の外周面１１ＡはＬＥＤ１２からの光の出射面である。

図１（ａ）から（ｄ）に示されるイルミネーション装置１０は、図１（ｄ）に示されるように、導光板１１の内周面１１ＢからＬＥＤ１２からの光を入射し、対面の外周面１１Ａを光らせる構成である。ところが、本構成では、導光板１１の内部をＬＥＤ１２からの光がそのまま透過するために、ＬＥＤ１２が直下に配置された部分は明るく、それ以外は暗部となってしまう。この問題点を解消して、分布が不均一で均一分布を得るにはＬＥＤ１２の設置個数を増やす必要があり、コストが上昇する。

イルミネーション装置１０の分布改善として、図２（ａ）から（ｄ）に示すような導光板１５とＬＥＤ１２の組み合わせが提案されている。この例の導光板１５は、ＬＥＤ１２からの光の広がりを大きくするため、導光板１５の入射部１５Ｂを斜め形状１５Ｃとしたものである。

一方、ＬＥＤ１２からの光の広がりを大きくするために、導光板１５の入射部１５Ｂを斜め形状１５Ｃにすると、図２（ｂ）に示すように、回路基板１３の上のＬＥＤ１２の向きが揃わず、無駄なスペースが生じて回路基板１３上の回路部品の実装密度が低くなる。また、図２（ｃ）に示すように、ＬＥＤ１２の配置に合わせ、導光板１５の光の入射部（内周面）１５Ｂの形状が大きな凸部となるため、符号Ｂで示す導光板１５の位置に回路部品が実装できず、回路基板１３上の回路部品の実装密度が低くなる。

特開２００３−５９３２３４号公報

ＷＯ２００９−９６２９３号公報

そして、ＬＥＤ１２からの光の広がりを大きくするために、導光板１５の入射部１５Ｂを斜め形状１５Ｃにすると、図２（ｄ）に示すように、導光板１５の光の出射面（外周面）１５Ａにおいて、出射光の分布が均一にならないという課題がある。これは、導光板１５の光の出射面（外周面）１５Ａに対して、ＬＥＤ１２からの光が斜めに照射されるために光路長に差が出て、光路長が短いところでは明るく、光路長が長いところで暗くなるからである。なお、図２（ｄ）には、明るい部分のドットを濃くしてあり、暗い部分のドットを薄くしてある。

１つの側面では、本出願は、筺体からの線状の出射光の分布の均一化を実現できるイルミネーション装置及びイルミネーション装置を備えた機器を提供することを目的とする。

１つの形態によれば、機器の外周面の一部を線状に光らせるイルミネーション装置であって、両端面間に所定距離があり、一方の端面が機器の外周面側に配置された光の出射面であり、他方の端面が機器の内側に配置された光の入射面である導光板と、光の入射面に対向状態で配置される少なくとも１つの光源とを備え、導光板の光の入射面と出射面には、同一底角を備えた二等辺三角形形状のプリズムが形成されているイルミネーション装置が提供される。

また、他の形態によれば、機器の外周面の一部をイルミネーション装置によって線状に光らせることが可能なイルミネーション装置を備えた機器であって、イルミネーション装置が、両端面間に所定距離があり、一方の端面が機器の外周面側に配置された光の出射面であり、他方の端面が機器の内側に配置された光の入射面である導光板と、光の入射面に対向状態で配置される少なくとも１つの光源とを備え、導光板の光の入射面と出射面には、同一底角を備えた二等辺三角形形状のプリズムが形成されているイルミネーション装置を備えた機器が提供される。

１つの側面では、筺体からの線状の出射光の分布の均一化を図ることができる。

（ａ）はイルミネーション装置を備えた携帯電話機の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した携帯電話機に搭載されたイルミネーション装置の構成を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｄ）は（ｂ）に示した導光板におけるＬＥＤからの光路を示す部分拡大図である。 （ａ）は図１（ｂ）に示したイルミネーション装置の別の例のイルミネーション装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したイルミネーション装置の回路基板の斜視図、（ｃ）は（ａ）に示したイルミネーション装置のＬＥＤからの出射光の方向を説明する斜視図、（ｄ）は（ａ）に示したイルミネーション装置の導光板におけるＬＥＤからの光路を示す部分拡大図である。 （ａ）は本出願のイルミネーション装置が搭載された携帯電話機の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した携帯電話機におけるイルミネーション装置の実装位置を示す透視図、（ｃ）は（ｂ）に示したイルミネーション装置を取り出して示す斜視図、（ｄ）は（ｃ）に示したイルミネーション装置の分解斜視図、（ｅ）は（ａ）に示した携帯電話機のＣ−Ｃ線における断面図である。 （ａ）は本出願のイルミネーション装置の第１の実施例の斜視図、（ｂ）は本出願のイルミネーション装置の第２の実施例の斜視図である。 （ａ）はイルミネーション装置が搭載された別の例の携帯電話機の斜視図、（ｂ）は（ａ）に搭載された本出願の第３の実施例のイルミネーション装置の斜視図である。 （ａ）は本出願のイルミネーション装置の導光板の構造とＬＥＤの配置を示す部分拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した導光板の入射面と出射面との間の距離がＬである場合の、導光板内を進むＬＥＤから出た光の光路と、入射面と出射面における光の光路を部分的に拡大して示す図、（ｃ）は（ｂ）に示した導光板の入射面と出射面に設けられた二等辺三角形形状のプリズムの底角が４５度の場合とプリズムが無い場合の、出射面における相対光強度を比較して示す特性図である。 （ａ）は図６（ｂ）に示した導光板の入射面と出射面にある二等辺三角形形状のプリズムの隣接部を湾曲させた場合の、導光板内を進むＬＥＤから出た光の光路と、入射面と出射面における光の光路を部分的に拡大して示す図、（ｂ）は（ａ）に示した導光板の変形例の導光板を示す部分拡大図、（ｃ）は（ａ）に示した導光板の入射面と出射面に設けられた二等辺三角形形状のプリズムの底角が４５度で湾曲部が設けられた場合の、出射面における相対光強度を図６（ｃ）に示した特性と比較して示す特性図である。 （ａ）は本出願のイルミネーション装置の導光板に対して、入射面側の二等辺三角形形状のプリズムを省略して平坦面にした導光板と、出射面側の二等辺三角形形状のプリズムを省略して平坦面にした導光板を示す比較図、（ｂ）は（ａ）に示した３種類の導光板を用いた場合の出射面上の照射分布を示す特性図、（ｃ）は（ａ）に示した３種類の導光板を用いた場合の出射面上の角度分布を示す特性図である。 （ａ）は本出願のイルミネーション装置の導光板において、入射面側と出射面側の二等辺三角形形状のプリズムの底角を４０度、５０度及び６０度にした場合の導光板を拡大して示す比較図、（ｂ）は（ａ）に示した３種類の導光板を用いた場合の出射面上の相対光強度を示す特性図である。 （ａ）は本出願のイルミネーション装置の導光板において、入射面側の二等辺三角形形状のプリズム底角を４５度に固定し、出射面側の二等辺三角形形状のプリズムの底角を３０度、４５度及び６０度にした場合を示すテーブル図、（ｂ）は（ａ）に示した３種類の導光板を用いた場合の出射面上の照射分布を示す特性図、（ｃ）は（ａ）に示した３種類の導光板を用いた場合の出射面上の角度分布を示す特性図である。 （ａ）は本出願のイルミネーション装置の導光板において、入射面側の二等辺三角形形状のプリズム底角を４５度に固定し、出射面側の二等辺三角形形状のプリズムの底角を４０度、４５度及び５０度にした場合を示すテーブル図、（ｂ）は（ａ）に示した３種類の導光板を用いた場合の出射面上の照射分布を示す特性図、（ｃ）は（ａ）に示した３種類の導光板を用いた場合の出射面上の角度分布を示す特性図である。 （ａ）は本出願のイルミネーション装置の導光板において、入射面側と出射面側の二等辺三角形形状のプリズム底角を４５度に固定し、二等辺三角形形状のプリズムの中心線が入射面側と出射面側で同じになるようにした導光板を示す図、（ｂ）は（ａ）の導光板の出射面側の二等辺三角形形状のプリズムの中心線に対して、入射面側の二等辺三角形形状のプリズムの中心線を横方向に２５％シフトした導光板を示す図、（ｃ）は（ａ）の導光板の出射面側の二等辺三角形形状のプリズムの中心線に対して、入射面側の二等辺三角形形状のプリズムの中心線を横方向に５０％シフトした導光板を示す図、（ｄ）は（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示した導光板を使用した場合とプリズムが無い場合の、出射面における相対光強度を比較して示す特性図である。 （ａ）は本出願の第４の実施例のイルミネーション装置に使用される導光板の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線における断面図、（ｃ）は本出願の第４の実施例のイルミネーション装置が搭載された携帯電話機の一例の斜視図、（ｄ）は本出願の第４の実施例のイルミネーション装置が搭載された標識の一例の斜視図である。 （ａ）は本出願の第５の実施例のイルミネーション装置に使用される導光板の断面図、（ｂ）は本出願の第５の実施例のイルミネーション装置が搭載された携帯電話機の一例の斜視図である。

以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。なお、図１、図２で説明した比較技術の携帯電話機１において使用され、本願でも使用されるイルミネーション装置を除く携帯電話機１、液晶パネル２、ＬＥＤ１２、回路基板１３及びケース１４については同じ符号を付して説明する。

図３（ａ）は本出願のイルミネーション装置２０が搭載された携帯電話機１の一例を示すものである。この例の携帯電話機１は、入力部１Ｂに対して表示部１Ａが開閉する折り畳み式であり、イルミネーション装置２０は表示部１Ａの筐体の周囲を線状に発光させるものとして、表示部１Ａに組み込まれている。なお、以後の説明においては、符号２０と３０はそれぞれ本出願のイルミネーション装置と導光板を示す際の代表符号として使用するものとし、本出願の種々の実施例を全て含むものとする。

図３（ｂ）は図３（ａ）に示した携帯電話機１におけるイルミネーション装置２０の搭載位置を示すものであり、本図には第１の実施例のイルミネーション装置２１が搭載されている。図３（ｃ）は図３（ｂ）に示した携帯電話機１から第１の実施例のイルミネーション装置２１を取り出して示すものである。また、図３（ｄ）は図３（ｃ）に示したイルミネーション装置２１の導光板３１と回路基板１３とを分解して示すものである。

第１の実施例のイルミネーション装置２１の導光板３１は矩形の枠状をしており、導光板３１の３辺には、二等辺三角形形状のプリズムが対向する端面に形成されている。第１の実施例のイルミネーション装置２１では、枠状の導光板３１の内周面側がＬＥＤ１２からの光が入射される入射面であり、導光板３１に入射された光は導光板３１の中を通って外周面側の出射面から出射される。導光板３１に光を入射するＬＥＤ１２は回路基板１３の縁部に所定間隔で実装されており、回路基板１３を導光板３１に取り付けると、ＬＥＤ１２が導光板３１の入射面に対向する。

このように、導光板３１の内側の中空形状と同形状の回路基板１３を用いることにより、導光板３０と回路基板１３の上の他の実装部品の干渉を改善することが可能となる。更に、図３（ｄ）に示すようにＬＥＤ１２の固定方向が、回路基板１３の上の他の一般的な実装部品（抵抗や集積回路）の実装方向と同方向に配置が可能となるため、無駄なスペースの発生を抑えることが可能となる。

第１の実施例のイルミネーション装置２１の導光板３１にも適用されるように、本出願のイルミネーション装置２０では、導光板３０の光の入射面と出射面に、同じ底角を有する二等辺三角形形状のプリズムを形成している。また、入射面と出射面に設けられた二等辺三角形形状のプリズムの底角を等しくした理由については、導光板３１内の光路を用いて後述する。更に、図３（ｅ）に示すように、携帯電話機１では、イルミネーション装置２０はケース１４と液晶パネル２に挟まれて設けられているが、これらの部材は本願に直接関係しないので説明を省略する。

図４（ａ）は本出願の第１の実施例のイルミネーション装置２１を示すものであり、導光板３１は矩形の枠状をしているが、導光板３１は一体でなくても良い。図４（ｂ）は本出願の第２の実施例のイルミネーション装置２２を示すものである。第２の実施例では、ＬＥＤ１２が実装された回路基板１３は、第１の実施例のイルミネーション装置２１と同じものであるが、導光板３２が一体ではなく、３つの直線状の導光板３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに分割されている。機器を装飾するためのイルミネーション装置の導光板をこのように直線状の導光板の組み合わせで形成することにより、本願のイルミネーション装置は機器の形状にとらわれずに機器に装着することができる。

図５（ａ）は本出願のイルミネーション装置２０が搭載された別の種類の携帯電話機３の一例を示すものである。この例の携帯電話機３はスマートフォンであり、操作部３Ｂ、表示部３Ｄ、送話部３Ｍ及び受話部３Ｓが設けられている。イルミネーション装置２０は筺体の４つの側面３Ｆを線状に発光させるものとして、携帯電話機３の下部に組み込まれている。

図５（ｂ）は図５（ａ）に示した携帯電話機３に搭載された、本出願の第３の実施例のイルミネーション装置２３を示している。第３の実施例のイルミネーション装置２３は、これまでの実施例と同様に、導光板３３及びＬＥＤ１２が実装された回路基板１３を備える。第３の実施例のイルミネーション装置２３の導光板３３も矩形の枠状であり、導光板３３の全ての辺の対向面に、同じ底角を備えた二等辺三角形形状のプリズムが形成されている。第３の実施例のイルミネーション装置２３では、枠状の導光板３３の内周面側がＬＥＤ１２からの光が入射される入射面であり、導光板３３に入射された光は導光板３３の中を通って外周面側の出射面から出射される。従って、第３の実施例のイルミネーション装置２３の導光板３３は、閉ループ状に連続する光の入射面と、携帯電話機３の外周面に配置されて閉ループ状に連続する光の出射面とを備える。導光板３３に光を入射するＬＥＤ１２は回路基板１３の縁部に所定間隔で実装されており、回路基板１３を導光板３３に取り付けると、ＬＥＤ１２が導光板３３の入射面に対向する点も同様である。

ここで、以上説明した第１から第３の実施例のイルミネーション装置２１〜２３の導光板３１〜３３において、導光板３１〜３３の光の入射面と出射面に、同じ底角を備えた二等辺三角形形状のプリズムを形成する根拠について図６から図１２を用いて説明する。なお、この説明では導光板には代表符号３０を付し、入射面に形成された二等辺三角形形状のプリズムには符号Ｐ１を付し、出射面に形成された二等辺三角形形状のプリズムには符号Ｐ２を付して説明する。

図６（ａ）は本出願のイルミネーション装置に使用する導光板３０の構造とＬＥＤ１２の配置を示すものである。導光板３０の光の入射面と出射面にはそれぞれ同じ底角を備えた二等辺三角形形状のプリズムＰ１、Ｐ２が形成されている。そして、入射面側の二等辺三角形形状のプリズムＰ１には、所定間隔でＬＥＤ１２が対向位置に設けられている。なお、本図におけるＬＥＤ１２の寸法とプリズムＰ１、Ｐ２の縮尺は同じではない。入射面側の二等辺三角形形状のプリズムＰ１と出射面側の二等辺三角形形状のプリズムＰ２は合同又は相似形であり、プリズムＰ１、Ｐ２はＬＥＤ１２の配列方向に平行に連続して設けられている。また、１つのＬＥＤ１２の前方には、複数のプリズムＰ１が配置される。

図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した導光板３０の入射面と出射面との間の距離Ｌが１０ｍｍであり、入射面と出射面に同じ寸法（合同）で底角が４５度の二等辺三角形形状のプリズムＰ１、Ｐ２が形成されている例を示している。この例から分かるように、ＬＥＤ１２の前方には複数の二等辺三角形形状のプリズムＰ１が配置されている。入射面側の二等辺三角形形状のプリズムＰ１により、ＬＥＤ１２からの光は分割され、ＬＥＤ１２本来の配光分布（角度分布）より発散し、広い角度で光は出射面に向かって導光板３０内を伝搬することになる。なお、ＬＥＤ１２からの出射光は一般的には発散光であるが、見やすくするため、図６（ｂ）を始め、光線を図示する場合は、ＬＥＤ１２から垂直に出射される代表的な光を示している。

導光板３０内で発散した光は、出射面側の二等辺三角形形状のプリズムＰ２により、元の角度に戻されて導光板３０から出射される。このように、ＬＥＤ１２から導光板３０に入射された光は、単に広がるだけでなく、光の出射角度特性を維持した状態で出射することができるため、ＬＥＤ１２を入射面上に密に並べることと同等の効果を得ることが可能となる。これにより、光源（ＬＥＤ１２）や反射板を増やすことなく、出射光の分布の均一化が可能となる。更には、光路の短路化が可能となり、本出願のイルミネーション装置を搭載した機器の小型化が図れる。

図６（ｃ）は、図６（ｂ）に示した導光板３０の入射面と出射面に二等辺三角形形状のプリズムＰ１、Ｐ２が設けられた場合と、入射面と出射面にプリズムが無い場合の、出射面における相対光強度を比較して示す特性図である。ＬＥＤ１２の幅は４ｍｍ、導光板３０の入射面と出射面間の距離Ｌは１０ｍｍであり、二等辺三角形形状のプリズムＰ１、Ｐ２は共に底角が４５度であり、ピッチは０．２ｍｍである。本図から、二等辺三角形形状のプリズムを用いない非プリズム構成では、光強度が半分になる半値の照射領域が出射面上で±５．２ｍｍであるのに対し、底角４５度のプリズムを用いた場合は±９．８ｍｍであり、１．９倍に光が広がることが分る。すなわち、図６（ｂ）に示した導光板３０の構成により、ＬＥＤ数を２倍に増やした場合と同程度の分布を得ることが可能である。

図７（ａ）は、図６（ｂ）に示した導光板３０の入射面と出射面にある二等辺三角形形状のプリズムＰ１、Ｐ２の隣接部を湾曲させた場合の変形例を示すものである。本図には、導光板３０内を進むＬＥＤ１２から出た光の光路と、入射面と出射面における光の光路を部分的に拡大したものが示されている。入射面、出射面間の距離、二等辺三角形形状のプリズムＰ１、Ｐ２の底角、ピッチは図６（ｂ）に示した実施例と同じである。また、湾曲させるプリズムＰ１、Ｐ２の底部の溝（導光板３０側のプリズムＰ１、Ｐ２の隣接部）の曲率半径Ｒを０．０６ｍｍとした。なお、湾曲させるプリズムＰ１、Ｐ２の隣接部は、プリズムＰ１、Ｐ２の底部でなくても良く、図７（ｂ）に示すように、プリズムＰ１、Ｐ２の先端部でも良い。

図７（ｃ）は、図７（ａ）に示した導光板の入射面と出射面に設けられた二等辺三角形形状のプリズムの底角が４５度で湾曲部が設けられた場合の、出射面における相対光強度を、図６（ｃ）に示した特性と比較して示す特性図である。本図から分かるように、プリズムＰ１、Ｐ２の底部の溝を曲率半径Ｒ＝０．０６ｍｍで湾曲させることにより、湾曲部がない場合に比べて、中央の暗部が改善できる。本変形例の出射面上の照射領域は、±８．１ｍｍであり、非プリズム構成に対し１．６倍に光を広げることが可能となる。すなわち、本変形例の構成により、ＬＥＤを２倍程度に増やしたときの光の分布と同等の効果を得ることが可能である。

図８（ａ）は本出願のイルミネーション装置の導光板３０に対して、入射面側の二等辺三角形形状のプリズムＰ１を省略して平坦面にした導光板３０と、出射面側の二等辺三角形形状のプリズムＰ２を省略して平坦面にした導光板３０を示す比較図である。また、図８（ｂ）は図８（ａ）に示した３種類の導光板３０を用いた場合の出射面上の照射分布を示す特性図であり、図８（ｃ）は図８（ａ）に示した３種類の導光板３０を用いた場合の出射面上の角度分布を示す特性図である。導光板３０の入射面と出射面の間の距離、二等辺三角形形状のプリズムＰ１、Ｐ２の底角、ピッチは図６（ｂ）に示した導光板３０と同じである。

図８（ｂ）に示した出射面上の照射分布から分かるように、入射面と出射面の両方に底角４５度のプリズムがある構成が最も光が広がるが、どちらか一方のみに底角４５度のプリズムを持つ構成と比べると光の広がりは圧倒的に広がるというには至らない。一方、図８（ｃ）に示した出射光の角度分布から分かるように、入射面と出射面の両方に底角４５度のプリズムがある構成が、最もＬＥＤの出射光分布（プリズム無し）に近い角度分布が得られ、±９０度の範囲において光が出射する。しかし、入射面と出射面のどちらか一方のみに底角４５度のプリズムを持つ構成では、０度（出射面の法線方向）に光が出射せず、また出射する角度範囲が狭いことが分かる。よって、入射面側と出射面側の両方にプリズムＰ１、Ｐ２を形成するのが最も良い構成と言える。

図９（ａ）は、本出願のイルミネーション装置の導光板３０において、入射面側と出射面側の二等辺三角形形状のプリズムＰ１．Ｐ２の底角を４０度、５０度及び６０度にした場合の導光板３０の一部を拡大して示す比較図である。また、図９（ｂ）は図９（ａ）に示した３種類の導光板３０を用いた場合の出射面上の相対光強度を示す特性図である。導光板３０の入射面と出射面の間の距離、二等辺三角形形状のプリズムＰ１、Ｐ２のピッチは図６（ｂ）に示した導光板３０と同じであり、底角だけが４０度、５０度及び６０度になっている。

図９（ｂ）に示されるように、導光板３０の二等辺三角形形状のプリズムＰ１、Ｐ２の底角を４０度、５０度及び６０度にした場合でも、出射面上の光の分布には、光の広がりを確認することができる。よって、導光板３０の二等辺三角形形状のプリズムＰ１、Ｐ２の底角は４５度に限定されるものではない。

図１０（ａ）は、本出願のイルミネーション装置の導光板において、入射面側の二等辺三角形形状のプリズム底角を４５度に固定し、出射面側の二等辺三角形形状のプリズムの底角を３０度、４５度及び６０度にした場合を示すものである。導光板の入射面と出射面の間の距離、入射面側と出射面側の二等辺三角形形状のプリズムのピッチは図６（ｂ）に示した導光板３０と同じであり、出射面側の二等辺三角形形状のプリズムの底角だけが４０度、５０度及び６０度になっている。

図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示した３種類の導光板を用いた場合の出射面上の照射分布を示す特性図であり、図１０（ｃ）は図１０（ａ）に示した３種類の導光板を用いた場合の出射面上の角度分布を示す特性図である。図１０（ｂ）に示すように、出射面上の照射分布では、出射面プリズム底角が大きい６０度で最も光が広がる。一方、図１０（ｃ）の出射光の角度分布では、出射面プリズム底角が大きい６０度で、光の広がりが抑えられ、出射面の法線に対して ±６０度で一旦光が出射しなくなる。また、出射面プリズム底角が小さい３０度では、出射面プリズム底角が４５度と比べて、出射面の法線 ±６０度の光強度が下がり、明るさが低下している。よって、導光板３０の二等辺三角形形状のプリズムＰ１、Ｐ２は、相似である場合が最も良い。

図１１（ａ）は、本出願のイルミネーション装置の導光板において、入射面側の二等辺三角形形状のプリズム底角を４５度に固定し、出射面側の二等辺三角形形状のプリズムの底角を４０度、４５度及び５０度にして、底角のマージンを調べるテーブルである。導光板の入射面と出射面の間の距離、入射面側と出射面側の二等辺三角形形状のプリズムのピッチは図６（ｂ）に示した導光板３０と同じである。

図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示した３種類の導光板を用いた場合の出射面上の照射分布を示す特性図であり、図１１（ｃ）は図１１（ａ）に示した３種類の導光板を用いた場合の出射面上の角度分布を示す特性図である。図１１（ｂ）に示すように、出射面上の照射分布、図１１（ｃ）に示す出射光の角度分布の両方の特性において、出射面プリズム底角４５±５度で、それぞれの光強度が±１０％程度に納まる。導光板３０の二等辺三角形形状のプリズムＰ１、Ｐ２の底角は、±５度程度であれば、同等の性能を持つと言える。

図１２（ａ）は、本出願のイルミネーション装置の導光板３０において、入射面側と出射面側の二等辺三角形形状のプリズム底角を４５度に固定し、二等辺三角形形状のプリズムＰ１、Ｐ２の中心線が入射面側と出射面側で同じになるようにした導光板３０を示す。また、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の導光板３０の出射面側の二等辺三角形形状のプリズムＰ２の中心線に対して、入射面側の二等辺三角形形状のプリズムＰ１の中心線を横方向に２５％シフトした導光板３０を示す。更に、図１２（ｃ）は、図１２（ａ）の導光板３０の出射面側の二等辺三角形形状のプリズムＰ２の中心線に対して、入射面側の二等辺三角形形状のプリズムＰ１の中心線を横方向に５０％シフトした導光板３０を示す。

図１２（ｄ）は、図１２（ａ）、図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）に示した導光板３０を使用した場合と、入射面と出射面にプリズムが無い場合の、出射面における相対光強度を比較して示す特性図である。導光板３０の入射面と出射面の間の距離、入射面側と出射面側の二等辺三角形形状のプリズムＰ１、Ｐ２のピッチは、図６（ｂ）に示した導光板３０と同じであり、プリズムＰ２に対するプリズムＰ２の位置だけをずらしてある。この場合は、図１２（ｄ）に示されるように、プリズムＰ２に対するプリズムＰ２の位置がずれても、光の広がり分布は殆ど変わらない。したがって、製造上の都合等でプリズムＰ２に対するプリズムＰ２の位置にずれ(シフト/スライド)が生じても問題無い。

以上説明したように、本出願のイルミネーション装置では、導光板の入射面、出射面のプリズムピッチは、底角が同じであれば異なっても良い。更には、入射面、出射面プリズムの底角やそれぞれの平行度の精度は、製造可能な誤差であれば十分許容でき、十分な性能を得ることが可能である。また、以上説明した実施例では、プリズムが直線状ものを示したが、直線以外の例えば半径の比較的多い円弧であっても、入射面、出射面の二等辺三角形形状のプリズムが相似形状であれば同等の効果を得ることが可能である。

図１３（ａ）は、本出願の第４の実施例のイルミネーション装置に使用される導光板３４を示すものであり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＤ−Ｄ線における断面図である。第４の実施例のイルミネーション装置に使用される導光板３４は、図５（ｂ）に示した第３の実施例の導光板３３と同様に、導光板３４の内周面と外周面の全域に渡ってプリズムＰ１、Ｐ２が設けられている。一方、第４の実施例の導光板３４には、光の入射面と出射面の間に折れ曲がり部３４Ｂがあり、プリズムＰ１が設けられた光の入射面に対して、プリズムＰ２が設けられた光の出射面が直交している。折れ曲がり部３４Ｂの曲げ角度の設定により、プリズムＰ１が設けられた光の入射面に対して、プリズムＰ２が設けられた光の出射面の角度を自由に変えることができる。

図１３（ｃ）は、本出願の第４の実施例のイルミネーション装置２４が搭載された携帯電話機４の一例を示すものであり、この実施例の携帯電話機４は表側の面に表示部４Ｄを備えたスマートフォンである。第４の実施例のイルミネーション装置２４は携帯電話機４の表示部４Ｄの周囲に配置することができる。また、図１３（ｄ）は、本出願の第４の実施例のイルミネーション装置２４が搭載された標識５の一例を示すものである。標識５には表示部５Ｄがあり、第４の実施例のイルミネーション装置２４は標識５の表示部５Ｄの周囲に配置することができる。標識５ではイルミネーション装置２４を点滅させることにより、表示部５Ｄに表示された標識の視認性を向上させることができる。

図１４（ａ）は、本出願の第５の実施例のイルミネーション装置に使用される導光板３５の断面図である。導光板３５の全体図の図示は省略するが、第５の実施例のイルミネーション装置に使用される導光板３５は、図５（ｂ）に示した第３の実施例の導光板３３と同様に、導光板３５の内周面と外周面の全域に渡ってプリズムＰ１、Ｐ２が設けられている。一方、第５の実施例の導光板３５には、光の入射面と出射面の間に山折れ部３５Ｂ１と谷折れ部３５Ｂ２があり、光の入射面に対して光の出射面が異なる高さ位置で平行になっている。山折れ部３５Ｂ１と谷折れ部３５Ｂ２の間の導光板３５の長さの設定により、プリズムＰ１が設けられた光の入射面に対して、プリズムＰ２が設けられた光の出射面の高さを自由に変えることができる。

図１４（ｂ）は、本出願の第５の実施例のイルミネーション装置２５が搭載された携帯電話機６の一例を示すものであり、この実施例の携帯電話機６は表側の面に表示部６Ｄを備えたスマートフォンである。第５の実施例のイルミネーション装置２５の導光板３５の出射面は携帯電話機６の側面の、表示部６Ｄに近い位置の周囲に配置することができる。第５の実施例のイルミネーション装置２５が搭載された携帯電話機６では、導光板３５の出射面の側面における位置を変更できるので、異なるデザインの携帯電話機６に対応することができる。

以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。

（付記１） 機器の外周面の一部を線状に光らせるイルミネーション装置であって、
両端面間に所定距離があり、一方の端面が前記機器の外周面側に配置された光の出射面であり、他方の端面が前記機器の内側に配置された光の入射面である導光板と、
前記光の入射面に対向状態で配置される少なくとも１つの光源とを備え、
前記導光板の光の入射面と出射面には、同一底角を備えた二等辺三角形形状のプリズムが形成されているイルミネーション装置。
（付記２） 前記光の入射面と出射面に形成された二等辺三角形形状のプリズムは、合同又は相似形状である付記１に記載のイルミネーション装置。
（付記３） 前記二等辺三角形形状のプリズムは、１つの光源に対して複数個配置される付記１又は２に記載のイルミネーション装置。
（付記４） 前記二等辺三角形形状のプリズムは、前記光の入射面と出射面の上に連続して形成され、前記導光板から見て凸部或いは凹部の何れか一方が湾曲面で接続されている付記１から３の何れかに記載のイルミネーション装置。
（付記５） 前記導光板が一枚板であり、前記光の入射面と出射面が平行である付記１から４の何れかに記載のイルミネーション装置。

（付記６） 前記導光板の光の入射面と出射面の間に折れ曲がり部があり、光の入射面に対して光の出射面が所定の角度を備えている付記１から４の何れかに記載のイルミネーション装置。
（付記７） 前記導光板の光の入射面と出射面の間に山折れ部と谷折れ部があり、光の入射面に対して光の出射面が異なる高さ位置で平行になっている付記１から４の何れかに記載のイルミネーション装置。
（付記８） 前記導光板が、前記二等辺三角形形状のプリズムを備えた光の入射面と出射面と、前記光の入射面と出射面の左右に設けられたれ側面とを備え、
前記光の出射面が、前記機器の外周面の１つの面毎に独立して配置されている付記１から７の何れかに記載のイルミネーション装置。
（付記９） 前記導光板が、前記機器の外周面の隣り合う面に沿って連続して配置された光の出射面と、前記光の出射面に対向する位置に設けられた光の入射面とを備える付記１から７の何れかに記載のイルミネーション装置。
（付記１０） 前記導光板が、閉ループ状に連続する前記光の入射面と、前記機器の外周面に配置されて閉ループ状に連続する光の出射面とを備える付記１から７の何れかに記載のイルミネーション装置。

（付記１１） 機器の外周面の一部をイルミネーション装置によって線状に光らせることが可能なイルミネーション装置を備えた機器であって、
前記イルミネーション装置が、
両端面間に所定距離があり、一方の端面が前記機器の外周面側に配置された光の出射面であり、他方の端面が前記機器の内側に配置された光の入射面である導光板と、
前記光の入射面に対向状態で配置される少なくとも１つの光源とを備え、
前記導光板の光の入射面と出射面には、同一底角を備えた二等辺三角形形状のプリズムが形成されているイルミネーション装置を備えた機器。
（付記１２） 前記光の入射面と出射面に形成された二等辺三角形形状のプリズムは、合同又は相似形状である付記１１に記載のイルミネーション装置を備えた機器。
（付記１３） 前記二等辺三角形形状のプリズムは、１つの光源に対して複数個配置される付記１１又は１２に記載のイルミネーション装置を備えた機器。
（付記１４） 前記二等辺三角形形状のプリズムは、前記光の入射面と出射面の上に連続して形成され、前記導光板から見て凸部或いは凹部の何れか一方が湾曲面で接続されている付記１１から１３の何れかに記載のイルミネーション装置を備えた機器。
（付記１５） 前記導光板が一枚板であり、前記光の入射面と出射面が平行である付記１１から１４の何れかに記載のイルミネーション装置を備えた機器。

（付記１６） 前記導光板の光の入射面と出射面の間に折れ曲がり部があり、光の入射面に対して光の出射面が所定の角度を備えている付記１１から１４の何れかに記載のイルミネーション装置を備えた機器。
（付記１７） 前記導光板の光の入射面と出射面の間に山折れ部と谷折れ部があり、光の入射面に対して光の出射面が異なる高さ位置で平行になっている付記１１から１４の何れかに記載のイルミネーション装置を備えた機器。
（付記１８） 前記導光板が、前記二等辺三角形形状のプリズムを備えた光の入射面と出射面と、前記光の入射面と出射面の左右に設けられたれ側面とを備え、
前記光の出射面が、前記機器の外周面の１つの面毎に独立して配置されている付記１１から１７の何れかに記載のイルミネーション装置を備えた機器。
（付記１９） 前記導光板が、前記機器の外周面の隣り合う面に沿って連続して配置された光の出射面と、前記光の出射面に対向する位置に設けられた光の入射面とを備える付記１１から１７の何れかに記載のイルミネーション装置を備えた機器。
（付記２０） 前記導光板が、閉ループ状に連続する前記光の入射面と、前記機器の外周面に配置されて閉ループ状に連続する光の出射面とを備える付記１１から１７の何れかに記載のイルミネーション装置を備えた機器。

１、３、４、６ 携帯電話機
５ 標識
１２ ＬＥＤ（発光ダイオード）
１３ 回路基板
２０、２１、２２、２３、２４、２５ イルミネーション装置
３０、３１、３２、３３、３４、３５ 導光板
Ｐ１、Ｐ２ 二等辺三角形形状のプリズム

Claims (5)

1. 機器の外周面の一部を線状に光らせるイルミネーション装置であって、
   両端面間に所定距離があり、一方の端面が前記機器の外周面側に配置された光の出射面であり、他方の端面が前記機器の内側に配置された光の入射面である導光板と、
   前記光の入射面に対向状態で配置される少なくとも１つの光源とを備え、
   前記導光板の光の入射面と出射面には、同一底角を備えた二等辺三角形形状のプリズムが形成されているイルミネーション装置。
2. 前記光の入射面と出射面に形成された二等辺三角形形状のプリズムは、合同又は相似形状である請求項１に記載のイルミネーション装置。
3. 前記導光板が、前記機器の外周面の隣り合う面に沿って連続して配置された光の出射面と、前記光の出射面に対向する位置に設けられた光の入射面とを備える請求項１又は２に記載のイルミネーション装置。
4. 前記導光板が、閉ループ状に連続する前記光の入射面と、前記機器の外周面に配置されて閉ループ状に連続する光の出射面とを備える請求項１又は２に記載のイルミネーション装置。
5. 機器の外周面の一部をイルミネーション装置によって線状に光らせることが可能なイルミネーション装置を備えた機器であって、
   前記イルミネーション装置が、
   両端面間に所定距離があり、一方の端面が前記機器の外周面側に配置された光の出射面であり、他方の端面が前記機器の内側に配置された光の入射面である導光板と、
   前記光の入射面に対向状態で配置される少なくとも１つの光源とを備え、
   前記導光板の光の入射面と出射面には、同一底角を備えた二等辺三角形形状のプリズムが形成されているイルミネーション装置を備えた機器。

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