以下、本発明の実施の形態に係る照明装置1について、図面を参照しながら説明する。
(第1の実施の形態)
図1から図3を参照しながら本発明の第1の実施の形態に係る照明装置1の構成について説明する。図1は、照明装置1の概略の構成を示す全体斜視図である。図2は、照明装置1の概略の構成を示す分解斜視図である。図3は、照明装置1を構成する重ね合わせ導光板(以下、重合導光板と記載する。)2の分解斜視図である。
以下の説明において、図1,2,3に示す矢印X1方向を左方、矢印X2方向を右方、矢印Y1方向を前方、矢印Y2方向を後方とし、また、矢印Z1方向を上方、矢印Z2方向を下方として説明を行うこととする。なお、これらの方向の指定は、説明の便宜のためであり、照明装置1の設置方向や照明装置1を構成する部材等の配置方向を指定(限定)するものではない。
(照明装置1の全体構成)
図1および図2に示すように、照明装置1は、重合導光板2と、複数のLED3が実装された2つのフレキシブル基板(以下、FPCと記載する)4と、同じく複数のLED3が実装された2つのFPC5とを有する。
(重合導光板2)
重合導光板2は、図2,3に示すように、2枚の導光板8および導光板9が上下に重ね合わされて構成されている。導光板8および導光板9は、上下方向に平した直方体であり、平面視において正方向形である板状体を呈し、共に同一形状である。導光板8は、上面8Aおよび下面8Bと、端面8C,8D,8E,8Fとを有する。また、導光板9も、上面9Aおよび下面9Bと、端面9C,9D,9E,9Fとを有する。なお、図において導光板8,9の厚さや大きさは誇張されて描かれている。導光板8,9の厚さや大きさ、一例として、厚さ1.5mm、縦横10cm程度である。これよりも厚くあるいは薄く、また、縦横が大小するものであってもよい。
導光板8と導光板9とは同一の形状である。そのため、図2に示すように、上面9Aに下面8Bが重なるように、導光板8と導光板9と重ねたときに、2枚の導光板同士の端面が上下方向で面一となるように(同一面上に)配置することができる。したがって、重合導光板2も上下方向に平した直方体であり、平面視において正方形である板状体を呈する。
重合導光板2の上面2Aは、導光板8の上面8Aと同一面であり、下面2Bは導光板9の下面9Bと同一面である。重合導光板2の端面2Cは、導光板8の端面8Cおよび導光板9の端面9Cにより形成される。重合導光板2の端面2Dは、導光板8の端面8Dおよび導光板9の端面9Dにより形成される。重合導光板2の端面2Eは、導光板8の端面8Eおよび導光板9の端面9Eにより形成される。重合導光板2の端面2Fは、導光板8の端面8Fおよび導光板9の端面9Fにより形成される。
なお、導光板8,9は、たとえば、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂あるいはガラスなどの透明な材料に、光散乱粒子を混合することで、導光板8,9内に入射した光を散乱させ外部に出射できる構成となっている。光散乱粒子としては、たとえば、特開2010−97088、特開2010−123309等に開示される光散乱粒子を用いることができる。また、光散乱粒子を混合する代わりに、導光板8,9の表面にドットパターンを形成する等の方法により光散乱面を形成する構成としてもよい。
(FPC4)
FPC4は、複数のLED3が実装される実装部4Aと、図示外の制御部に接続される接続部4Bとを有する。実装部4Aの面形状は、重合導光板2の端面2C(端面2D)の形状および大きさと略同一である。また、実装部4Aの上側半分の部分には、実装部4Aの長手方向に沿って複数のLED3が配列されている。
2つのFPC4のうち、一方のFPC4は、重合導光板2に対して、LED3が実装される側を端面2C側に向け、そして、LED3が端面8Cに対向するように配置される。したがって、LED3から照射された光は、端面8Cから導光板8内に入射することができる。実装部4Aの面形状は、重合導光板2の端面2Cの形状および大きさと略同一である。そのため、上述のようにFPC4が重合導光板2に対して配置されることで、実装部4Aの下側半分の部分は導光板9の端面9Cに対向することになる。
また、他方のFPC4は、重合導光板2に対して、LED3が実装される側を端面2D側に向け、LED3が端面8Dに対向するように配置される。したがって、LED3から照射された光は、端面8Dから導光板8内に入射し、また、実装部4Aの下側半分の部分は導光板9の端面9Dに対向する。
(FPC5)
FPC5は、複数のLED3が実装される実装部5Aと、図示外の制御部に接続される接続部5Bとを有する。実装部5Aの面形状は、重合導光板2の端面2E(端面2F)の形状および大きさと略同一である。また、実装部5Aの下側半分の部分には、実装部5Aの長手方向に沿って複数のLED3が配列されている。
2つのFPC5のうち、一方のFPC5は、重合導光板2に対して、LED3が実装される側を端面2E側に向け、また、LED3が端面9Eに対向するように配置される。したがって、LED3から照射された光は、端面9Eから導光板9内に入射することができる。実装部5Aの面形状は、重合導光板2の端面2Eの形状および大きさと略同一である。そのため、上述のようにFPC5が重合導光板2に対して配置されることで、実装部5Aの上側半分の部分は導光板8の端面8Eに対向することになる。
また、他方のFPC5は、重合導光板2に対して、LED3が実装される側を端面2F側に向け、LED3が端面9Fに対向するように配置される。したがって、LED3から照射された光は、端面9Fから導光板9内に入射し、また、実装部5Aの上側半分の部分は導光板8の端面8Fに対向する。
なお、FPC4,5に実装されるLED3の個数は、図1,2に例示的に示す7つに限らず、これよりも多くても、あるいは少なくともよい。LED3は、たとえば、1つであってもよい。
(照明装置1の動作等)
次に、上述の構成を有する照明装置1の動作等について説明する。
重合導光板2は、導光板8と導光板9とが重ね合わされた導光板であり、導光板8と導光板9との間には、空気層が形成されている。導光板8の端面8C,8Dには、それぞれLED3が配置され、端面8C,8Dから導光板8内に光を入射させることができる。つまり、端面8C,8Dは光入射面として機能する。また、導光板9の端面9E,9Fにも、それぞれLED3が配置され、端面9E,9Fから導光板8内に光を入射させることができる。つまり、端面9E,9Fは光入射面として機能する。
導光板8の端面8C,8Dから導光板8内に入射した光は、導光板8内で散乱され、端面8C,8Dに比べて幅広の面である上面8Aおよび下面8Bから導光板8外に出射する。導光板9の端面9E,9Fから導光板8内に入射した光についても同様に、導光板9内で散乱され、端面9E,9Fに比べて幅広の面である上面9Aおよび下面9Bから導光板9外に出射する。
導光板8の下面8Bから出射した光は、導光板9に入射し、導光板9の下面9Bから導光板9外に出射する。また、導光板9の上面9Aから出射した光は、導光板8に入射し、導光板8の上面8Aから導光板8外に出射する。したがって、重合導光板2の上面2Aからは、導光板8の端面8C,8Dから入射した光に加えて、導光板9の上面9Aから出射した光も出射する。また、重合導光板2の下面2Bからは、導光板9の端面9E,9Fから入射した光に加えて、導光板8の下面8Bから出射した光も出射する。
導光板8には、複数の端面、すなわち端面8Cおよび端面8Dから光が入射する。また、導光板9についても、複数の端面、すなわち端面9Eおよび端面9Fから光が入射する。このように、複数の端面から導光板内に光を入射させることで、照明装置1から出射する照明光の光量を増加させることができる。
導光板8に入射するLED3の光の色と導光板9に入射するLED3の光の色を互いに異なる色にしてもよい。たとえば、導光板8に入射するLED3の色光を白色とし、導光板8に入射するLED3の色光を暖色とすることができる。暖色とは、たとえば、いわゆる電球色であり、白色に比べてやや茶色がかった色である。また、導光板8に入射するLED3の光の色と導光板9に入射するLED3の光の色は、白色と暖色の組合せに拘わらず、白色と赤色、黄色と緑色等所望の組合せとすることができる。
なお、たとえば、導光板8に光を入射させる複数のLED3を、交互に異なる色光のLEDを配置し、また、導光板9に光を入射させる複数のLED3を、交互に異なる色光のLEDを配置する構成とすることも考えられる。しかしながら、かかる構成とした場合には、異なる光のLEDが隣接することになり、異なる光のLEDが隣接する部分では、重合導光板2から出射する光に色むらが発生し易くなる。これに対し、導光板8から出射する光の色と導光板9から出射する光の色とをそれぞれ1色とし、各導光板から出射する光の色を互いに異なるようにすることで、重合導光板2から出射する光に色むらが発生し難くすることができる。
LED3が備えられる導光板8の端面8C,8Dと、導光板9の端面9E,9Fとは、導光板8と導光板9同士で互いに隣接していない。つまり、導光板8の端面8Cには、導光板9のLED3が備えられていない端面9Cが隣接する。また、導光板8の端面8Dには、導光板9のLED3が備えられていない端面9Dが隣接する。さらに、導光板9の端面8Eには、導光板8のLED3が備えられていない端面8Eが隣接する。そして、導光板9の端面8Fには、導光板8のLED3が備えられていない端面8Fが隣接する。
上記の構成に対し、仮に、たとえば、図4に示すように、導光板8と導光板9とで隣接する端面(たとえば、端面8Cと端面9C、および端面8Dと端面9D)にそれぞれLED3を備える構成とした場合には、1つのFPC100に上下2列にLED3が実装されることになる。FPC100の実装部100Aには、LED3を駆動する回路等を実装する必要がある。つまり、実装部100Aに上下2列にLED3を実装した場合には、実装部100Aの上下方向の幅は、LED3自体が実装される幅に加えて駆動回路等が配置される幅W1を確保する必要がある。そのため、図4に示すように、実装部100Aの上下方向の幅W2が、導光板2の厚さW3を超え、照明装置1の大型化を招く虞がある。
これに対し、図1から図3に示すように、LED3が備えられる導光板8の端面8C,8Dと、同じくLED3が備えられる導光板9の端面9E,9Fとが、導光板8と導光板9同士で互いに隣接していない構成とすることで、LED3を上下2列に配置しないようにすることができる。このため、実装部4A,5Aの上下方向(導光板2の厚さ方向)の拡幅を抑えることができる。実装部4A,5Aの上下方向の拡幅を抑えることにより、照明装置1の大型化を抑えることができる。
また、照明装置1においては、上述したように、LED3が備えられる導光板8の端面8C,8Dと、導光板9の端面9E,9Fとが、導光板8と導光板9同士で互いに隣接していない構成となっている。そのため、導光板8の端面8CにLED3を配置させるFPC4の実装部4Aを導光板9の端面9Cに延設させることができる。すなわち、FPC4を、導光板8に隣接する導光板9の端面9Cに対向する位置にも配置させている。これにより、照明装置1の大型化を抑えながら実装部4の面積を大きくすることができる。導光板8の端面8DにLED3を配置させるFPC4についても同様に、照明装置1の大型化を抑えながら実装部4の面積を大きくすることができる。
また、導光板9の端面9EにLED3を配置させるFPC5についても同様に、実装部5Aを導光板8の端面8Eに対向するように延設させることができ、照明装置1の大型化を抑えながら実装部5の面積を大きくすることができる。さらに、導光板9の端面9FにLED3を配置させるFPC5についても同様に、照明装置1の大型化を抑えながら実装部5の面積を大きくすることができる。
(照明装置1の変形例)
図5に示すように、FPC4の実装部4Aは、導光板8に隣接する導光板9の端面9C,9Dに対向する位置に延設されることで面積が大きくされている。これにより、照明装置1の大型化を抑えながら、LED3の下側に放熱部10を備えることができる。FPC5についても同様に、実装部5Aの面積を大きくすることがで、照明装置1の大型化を招くことなく、LED3の上側に放熱部10を備えることができる。放熱部10は、たとえば、アルミ等の金属箔あるいは薄い金属板を貼着することで構成することができる。
FPC4の実装部4AとFPC5の実装部5Aの導光板2側の面は、白色または銀色とすることが好ましい。たとえば、実装部4Aと実装部5Aに白色あるいは銀色の塗料を塗布することで、実装部4Aと実装部5Aの導光板2側の面を白色または銀色とすることができる。実装部4Aと実装部5Aに白色または銀色のフィルムを貼着する構成としてもよい。
放熱部10は、FPC4,5の導光板2に面する側、あるいは、その反対側の何れに設けても良い。放熱部10をFPC4,5の導光板2に面する側に設ける場合は、放熱部10についても、白色または銀色とすることが好ましい。
一般に、FPCは、茶色を呈している。そのため、導光板の光出射面からFPCの色が視認されることがある。これに対し、実装部4Aと実装部5Aの導光板2側の面を、白色または銀色とすることで、導光板2から出射する光の色をLED3の発光色に近づけることができる。
白色または銀色の実装部4Aは、導光板9の端面9C,9Dにも対向させ、また、白色または銀色の実装部5Aも、導光板8の端面8E,8Fにも対向させることが好ましい。このように構成することで、導光板2から出射する光の色をLED3の発光色により近づけることができる。
なお、実装部4A,5Aの面形状と大きさは、導光板2の各端面の形状以上の大きさ(端面と同一形状か、端面を実装面4A,5Aに投影したときに、投影面が実装面4A,5Aに内包できる大きさ)とすることが好ましい。実装部4A,5Aの面形状と大きさをこのようにすることで、実装部4A,5Aを白色または銀色としたときに、導光板2から出射する光の色をLED3の発光色により一層近づけることができる。
図6に示すように、導光板9の下面9B(図2,3参照)、すなわち、導光板2の下面2B(図2,3参照)に反射面11を設けても良い。導光板2の下面2Bに反射面11を設けることで、照明装置1を片面出射の構成とすることができる。また、導光板2の下面2Bに反射面11を設けることで、下面2Bから出射する光が再び導光板2内に戻され、上面2Aから出射させることができ、上面2Aから出射する光量を増やすことができる。なお、反射面11を上面2Aの側に設けてもよく、この場合には、下面2Bから出射する光量を増やすことができる。
FPC4に実装されるLED3が複数個の場合には、図7に示すように、導光板8の上面8A,8BのLED3が配置される側の端面8C,8Dに、複数の光拡散部12(上面8B側については図示省略)を形成することが好ましい。光拡散部12は、隣接するLED3の間の部分に対応した部分に形成されている。また、FPC5に実装されるLED3が複数個の場合にも、導光板9の上面9A,9BのLED3が配置される側の端面9E,9Fに、複数の光拡散部12(上面9B側については図示省略)を形成することが好ましい。上面9A,9Bに形成される光拡散部12も、隣接するLED3の間の部分に対応した部分に形成されている。
光拡散部12は、たとえば、上面8A,8Bあるいは上面9A,9Bを粗面化処理により形成される微細な無数の凹凸部により構成することができる。光拡散部12の形状は、端面8C,8Dおよび端面9E,9F側を底辺とする三角形をなしている。つまり、光拡散部12は、端面側からLED3の光の照射方向に向かって、幅が狭くなる形状となっている。
上面8A,8Bでは、隣り合うLED3の間の領域部分は照度が落ち易い。そこで、この照度が低くなり易い部分に、光拡散部12を形成することで、光拡散部12で光が拡散され、隣り合うLED3の間の領域部分での照度の低下を抑えることができる。そのため、上面8A,8Bから出射する光の照度分布の均一化を図ることができる。上面9A,9Bにおいても同様に、隣り合うLED3の間の領域部分は照度が落ち易い。そこで、この照度が低くなり易い部分に、光拡散部12を形成することで、光拡散部12で光が拡散され、隣り合うLED3の間の領域部分での照度の低下を抑えることができる。そのため、上面9A,9Bから出射する光の照度分布の均一化を図ることができる。ひいては、導光板2の上面2Aおよび下面2Bから出射する光の照度分布の均一化を図ることができる。
なお、図7に示す重合導光板2は、上面2Aおよび下面2Bの両面から光が出射する構成であるが、いずれか一方の面、たとえば、上面2Aから出射する光のみを照明光としても用いる場合には、光拡散部12は、導光板8については上面8Aにのみ形成すれば足り、また導光板9については上面9Aについてのみ形成すれば足りる。下面2Bから出射する光のみを照明光としても用いる場合には、光拡散部12は、導光板8については下面8Bに、また導光板9についても下面9Bについてのみ形成すれば足りる。したがって、たとえば、図6に示すように、導光板2の下面2Bに反射面11を設ける構成の場合には、導光板8については上面8Aに、また導光板9については上面9Aに光拡散部12を形成すれば足りる。
なお、光拡散部12の平面形状は図示するように三角形である。LED3から出射される光は、隣接するLED3とLED3との間で照度が大きく落ち易く、LED3の照射方向に向かって徐々に照度の落ち込みが小さくなる。したがって、LED3から照射方向に向かって離れるに従い、光拡散部12の面積を徐々に小さくしていくことが、照度分布の均一化を図る上でより好ましい。この意味から光拡散部12の形状は、LED3から離れていくに従い幅が狭くなる形状が好ましく、必ずしも三角形である必要はない。たとえば、LED3から離れていくに従い幅が狭くなる形状として、円形あるいは楕円形の一部であってもよい。しかしながら、円形あるいは楕円形に比べて、三角形とすることで、照度分布の均一化を効果的に図ることができる。
ところで、たとえば、図8に示すように、一枚の導光板110の4つの端面110C,110D,110E,110Fにそれぞれ対応させて光拡散部12を形成することもできる。そして、導光板110の4つの端面110C,110D,110E,110FそれぞれにLED3が配置されるようにFPC111を備えることもできる。
しかしながら、かかる構成とした場合は、端面110C,110Dに対して配置されるLED3から導光板110内に入射した光が、端面110E,110Fに対応して配置された光拡散部12で拡散される。さらに、この端面110E,110Fに対応して配置された光拡散部12では、端面110E,110Fに対して配置されるLED3から導光板110内に入射した光も拡散される。したがって、端面110E,110Fに対応して配置された光拡散部12の照度が極端に高くなり易い。
また、端面110E,110Fに対して配置されるLED3から導光板110内に入射した光が、端面110C,110Dに対応して配置された光拡散部12で拡散される。さらに、この端面110C,110Dに対応して配置された光拡散部12では、端面110C,110Dに対して配置されるLED3から導光板110内に入射した光も拡散される。したがって、端面110C,110Dに対応して配置された光拡散部12の照度が極端に高くなり易い。
このように、一枚の導光板110の4つの端面110C,110D,110E,110Fにそれぞれ光拡散部12を形成し、各端面から光を入射する構成の場合は、光拡散部12の照度が極端に高くなり易く、上面110Aあるいは下面110Bから出射する光の照度分布の均一化が損なわれる。
これに対し、上述した照明装置1のように、導光板8と導光板9との2枚とし、導光板8については、端面8C,8DにのみLED3を配置し、LED3が配置される端面8C,8Dにのみ光拡散部12を形成する。すなわち、LED3が配置されていない端面8E,8Fには光拡散部12を形成しない。そのため、上面8Aあるいは下面8Bから出射する光の照度分布の均一化を図ることができる。
また、導光板9についても、端面9E,9FにのみLED3を配置し、LED3が配置される端面9E,9Fにのみ光拡散部12を形成する。すなわち、LED3が配置されていない端面9C,9Dには光拡散部12を形成しない。そのため、上面9Aあるいは下面9Bから出射する光の照度分布の均一化を図ることができる。
導光板8の上面8Aおよび下面8Bから出射する光の照度分布の均一化、および導光板9の上面9Aおよび下面9Bから出射する光の照度分布の均一化を図ることで、導光板2の上面2Aあるいは下面2Bから出射する光の照度分布の均一化を図ることができる。
上述の光拡散部12は、たとえば、粗面化処理によって形成された微細な凹凸面で構成されているが、光拡散部12を、たとえば、図9に示すように、微細な複数のレンズ形状の凹凸部等にて形成される光拡散部12Aとしてもよい。
このことについて、図9を参照しながら説明する。なお、図9は、導光板8の端面8Dの光拡散部12Aが形成されている部分の部分拡大図であり、端面8Cおよび導光板9に形成される光拡散部12Aについても同様の構成である。光拡散部12Aは、図示したドットの一つひとつが、凸レンズ形状または凹レンズ形状または円錐形状の微細な凹凸部で形成されている。以下の説明では、凹凸部を凸レンズ形状の凸部12Bとして説明する。
光拡散部12Aは、隣り合うLED3の間の部分に対応した部分に形成される。凸部12Bは、図9に示すように、隣り合うLED3同士の中間の位置に対応する位置であってLED3が配置されている端面8Dに近い側ほど密となるように配置されている。このような凸部12Bの配置が密となる位置は、隣り合うLED3同士の間の中間の位置に対応する位置であるため、LED3から遠く暗くなり易い位置である。また、凸部12Bは、上記の中間の位置に対応する位置から遠ざかるにしたがって、また、端面8Dから遠ざかるにしたがって粗となるように配置されている。
なお、図示は省略するが、凸レンズ形状、凹レンズ形状、円錐形状の凹凸部以外に、V字形状の溝を設ける構造としてもよい。まお、V字形状の溝は、図示した光拡散部12Aの範囲において、凸部12Bが最も密に集合する位置から放射状に広がるように配置されることが好ましい。
以上説明した本実施例によれば、凸レンズ形状、凹レンズ形状、円錐形状の凹凸部やV字形状の溝の集合体で形成された光拡散部12Aを設け、これらの集合体は、隣り合うLED3同士の中間の位置に対応する位置であってLED光源が配置されている端面8Dに近いほど密となるように配置され、上記の中間の位置に対応する位置から遠ざかるにしたがって、また端面8Dから遠ざかるにしたがって粗となるように配置している。このようにすることによって、LED3間の暗くなり易い位置の明るさの落ち込みを低減し、重合導光板2の上面2Aから出射する光の照度分布の均一化を図ることができる。
なお、図9に示すように、導光板8の上面8Aには、光拡散部12A以外の部分にも凸部12Bを点在させている。このように、凸部12Bを点在させることによって、色むらの発生を抑えることができる。導光板9についても同様に、光拡散部12A以外の部分にも凸部12Bを点在させることで、色むらの発生を抑えることができる。
なお、導光板8,9に光拡散部12を形成することに加えて、実装部4A,5Bの導光板2側の面を白色または銀色とすることで、重合導光板2の上面2Aあるいは下面2Bから出射する光の照度分布の均一化をより一層図ることができる。
照明装置1は、導光板8,9が平面視において、正方形の例を示しているが、長方形であってもよく、また、三角形あるいは五角形以上の多角形であってもよい。また、重ねる導光板の枚数は2枚に限らない。上述の例では、2枚の導光板8,9を備える構成を示したが、図10に示すように、重合導光板2を3枚の導光板8,9,13にて構成してもよい。この場合、各導光板に入射する光の色を互いに異ならせてもよい。たとえば、導光板8に入射するLED3の色光を赤、導光板9に入射するLED3の色光を緑、導光板13に入射するLED3の色光を青とすることができる。
なお、本実施の形態では、光源としてLED3を用いた場合を例示しているが、光源としては、CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp:冷陰極蛍光管)、電球(たとえば白熱電球)や蛍光灯などを用いることが可能であって、特に光源の種類には限定されない。しかし、LED光源は、他の光源と比べ、消費電力が小さい、発熱量が小さい、小型化しやすい、低コストなどで優れている。したがって、以下に説明する実施の形態においても、光源としてLED3を用いた場合を例示して説明する。
(本発明の他の実施の形態)
図11から図13に示すように、照明装置1は、さらに、光拡散板21と、フレーム22と、反射板23(図12,13参照)とを備える照明装置20として構成としてもよい。図11は、照明装置20の概略の構成を示す平面図である。図11に示すように、照明装置20は、左端面側の光源部24と、右端面側の光源部25と、前端面側の光源部26と、後端面側の光源部27とを備えている。図12は、図11のA−A切断面における光源部24の概略の構成を示す部分断面図である。図13は、図11のB−B切断面における光源部27の概略の構成を示す部分断面図である。なお、照明装置1と同様の部材については、同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化することがある。
照明装置20において、光源部24は、端面2Dと、端面2D側に配置されるLED3と、FPC4の実装部4A(図12参照)と、フレーム22と、光拡散板21の凸条部28と、重合導光板2の凸条部28と対向する部分である周縁部29A(図12参照)とが配置される部分を言う。また、光源部25は、端面2Cと、端面2C側に配置されるLED3と、FPC4の実装部4Aと、フレーム22と、光拡散板21の凸条部28と、重合導光板2の凸条部28と対向する部分である周縁部29Bとが配置される部分を言う。
また、光源部26は、端面2Eと、端面2E側に配置されるLED3と、FPC5の実装部5Aと、フレーム22と、光拡散板21の凸条部28と、重合導光板2の凸条部28と対向する部分である周縁部29Cとが配置される部分を言う。また、光源部27は、端面2Fと、端面2F側に配置されるLED3と、FPC5の実装部5A(図13参照)と、フレーム22と、光拡散板21の凸条部28と、重合導光板2の凸条部28と対向する部分である周縁部29D(図13参照)とが配置される部分を言う。
光源部24と光源部25とは、互いに対向するように配置されているが両者共通な構成である。また、光源部26と光源部27とについても、互いに対向するように配置されているが両者共通な構成である。光源部24および光源部25と、光源部26および光源部27とは、LED3が配置される導光板が異なる(光源部24および光源部25においては導光板8にLED3が配置され、光源部26および光源部27においては導光板9にLED3が配置される)点を除いて同様な構成である。光源部24と光源部25とについては、図12において、光源部24を例示して説明し、また、光源部26と光源部27とについて、図13において、光源部27を例示して説明する。図12,13において、光源部24および光源部27と同様の構成部分については、同一の符号を付している。
照明装置20は、全体として上下方向に偏平なパネル型を呈し、上方向から見た外形、すなわち平面視における輪郭の形状が正方形である。光拡散板21は、第1光出射面としての重合導光板2の上面2A側に配置されている。光拡散板21としては、光散乱粒子が多数含有される光散乱導光体が用いられている。光拡散板21に光散乱導光体を用いることで、光拡散板21内に入射した光は、光拡散板21内で散乱される。フレーム22は、重合導光板2の端面2C,2D,2E,2Fにそれぞれ備えられ、LED3を重合導光板2に取り付ける取付部材の機能を有する。つまり、各フレーム22には、各端面に光を入射させるLED3が実装されるFPC4あるいはFPC5が保持され、各フレーム22が重合導光板2の周縁部に取り付けられることで、LED3が重合導光板2に取り付けられる。また、フレーム22は、LED3が出射した光が直接光拡散板21に入射しないように遮光する遮光部材としても機能する。
照明装置20には、導光板9の下面9B側(光拡散板21とは反対方向)に反射板23が配置されている。さらに、反射板23の下面側にはLED3の駆動制御を行う回路30が配置されている。なお、反射板23は、反射シートであってもよく、また、反射性の塗料を塗布する構成であってもよい。反射部の色は白色または銀色が好ましい。
重合導光板2の右辺側の端面2C、左辺側の端面2D、前辺側の端面2E、および後辺側の2Fには、それぞれLED3が配置され、このLED3から出射された光が各端面から重合導光板2内に入射する。各端面から重合導光板2内に入射した光は、重合導光板2内で散乱され、上面2Aから光拡散板21側に出射する。
重合導光板2は、導光板8と導光板9とが重ね合わされ、導光板8には、端面8C,8DにLED3が配置され、導光板9には、端面9E,9FにLED3が配置されている。したがって、図12に示すように、端面8Dから導光板8に入射した光は、主に導光板8内で散乱され、上面2A(上面8A)から光拡散板21側に出射する。端面8Cから導光板8に入射した光も同様に、主に導光板8内で散乱され、上面2A(上面8A)から光拡散板21側に出射する。また、図13に示すように、端面9Fから導光板9に入射した光は、主に導光板9内で散乱され、上面9Aから導光板8側に出射し、導光板8を介して光拡散板21側に出射する。端面9Eから導光板9に入射した光も同様に、主に導光板9内で散乱され、上面9Aから導光板8側に出射し、導光板8を介して光拡散板21側に出射する。
下面2Bは、反射板23と密接され、下面2Bは、重合導光板2の内部を進行する光の反射面31としても機能する。したがって、導光板8から導光板9に入射した光は反射面31で上方側に反射され、上面2A(上面8A)から光拡散板21側に出射することができる。また、導光板9内を進行する光も反射面31で上方側に反射され、上面2A(上面8A)から光拡散板21側に出射することができる。
なお、上述したように、導光板8,9には光散乱粒子が多数含有されている。したがって、導光板8,9内に入射した光を導光板内部で散乱させることができ、重合導光板2から出射する光の照度分布の均一化を図ることができる。
なお、LED3は、各導光板8,9の厚さ範囲に配置されるが、導光板8,9の厚さのほぼ中央に配置することが好ましい。中央に配置することで、中央に配置しない場合に比べて、導光板8,9に入射した光を上面2Aから効率良く出射させることができる。
フレーム22は、金属製の板を折り曲げして成形されており、端面2C,2D,2E,2Fに沿う基部32と、基部32から重合導光板2の上面2A側に折り曲げられ延長された光遮光部33と、反射板23側に折り曲げられ延長された光遮光部34とを備えている。フレーム22は、光遮光部33と光遮光部34との間に導光板2と反射板23とを挟み込むことにより、照明装置20に取り付けられている。
また、フレーム22は、光遮光部33と光遮光部34とで、重合導光板2と反射板23とを挟み込むようにして、重合導光板2と反射板23とを密接させている。光遮光部33では、LED3から出射される光がそのまま光拡散板21に入射しないように、つまり、LED3の光が、LED3よりも図示上方向に配置される光拡散板21に直接入射させない光遮光機能を有する。光遮光部34では、LED3からの光が反射板23の裏面側の外部に漏れないようにする光遮光機能を有する。
反射板23は、平面視において重合導光板2とほぼ同じ形状を有する板部材であって、重合導光板2の下面2Bに密接され、重合導光板2内を進行する光を反射面31において反射させる。なお、図12では、反射板23の左辺側の端面35の位置は、重合導光板2の端面2Dの位置と一致しているが、外側に突出させ、LED3の下方にまで延長させてもよい。なお、光源部25,26,27において同様である。
光拡散板21は平面視において四角形である。本実施の形態における照明装置20の平面形状および平面サイズを規定している。つまり、光拡散板21の外周端面36は、フレーム22の外側面37と同一面内に配置されるか、外側面37より外側(光拡散板21の平明サイズを大きくする側)に突出している。光拡散板21には、重合導光板2の上面2Aに向かって突設された凸条部28が形成されている。凸条部28は、光源部24,25,26,27にそれぞれ備えられている。凸条部28は、重合導光板2のLED3が配置される側の周縁部29A,29B,29C,29Dに対向する位置に配置されている。
凸条部28の先端部分である第2光入射面としての光入射面38は、平面であり、重合導光板2の周縁部29A,29B,29C,29Dに対向する。光入射面38には、上面2Aのうち、主として周縁部29A,29B,29C,29Dから出射された光が入射する。なお、照明装置20において、凸条部28は、光拡散板21の全周に亘って、すなわち、周縁部29A,29B,29C,29Dそれぞれに対して備えられている。このように全周にわたって形成することで、光拡散板21の剛性を高めることもできる。
光拡散板21は、A−A切断面(B−B切断面)、すなわち、LED3の配列方向に直交する平面における断面形状において、凹部39が形成されている。凹部39は、光拡散板21に全周に亘って形成される凸条部28の内側に形成されている。凹部39の底面である第1光入射面としての凸条部内側底面40は、上面2Aから出射した光が入射する光入射面である。外周端面36は、空気に接する面である。また、凸条部28を挟んで外周端面36の反対側の面であり、凹部39の内側面である内周側面41も空気に接する面である。
したがって、凸条部28の内部で外周端面36に臨界角を超えて入射する光は、外周端面36で全反射する。また、凸条部28の内部で内周側面41に臨界角を超えて入射する光は、内周側面41で全反射する。外周端面36と内周側面41とは互いに平行な面であり、光入射面38は、外周端面36と内周側面41とに直交する面である。
凸条部28の光入射面38は、LED3あるいは上面2A(特に周縁部29A)から出射する光が光遮光部33により遮光される領域である遮光領域43と、光遮光部33により遮光されることなく入射する領域である入射領域44とを有する。すなわち、凸条部28の光入射面38と、重合導光板2のLED3が配置される側の周縁部29Aとの間に光遮光部33を配置することにより、周縁部29Aから出射した光が光入射面38に入射する光量を制限することができる。
遮光領域43は、LED3から出射された光を、重合導光板2を介さずに直接光拡散板21に入射させない幅(凸条部28の厚さ方向の幅寸法)を少なくとも有する。また、本実施の形態では、遮光領域43の幅と入射領域44の幅(凸条部28の厚さ方向の幅寸法)とは、上面2Aから光入射面38に入射する光が、第2光出射面としての上面42から出射する際に、上面42の全体の照度分布が均一化されるように設定される。上面2Aから光入射面38に入射した光は主に、上面42の周縁部から出射することになる。上面42の周縁部の明るさが、該周縁部よりも内側の明るさに近づくように、遮光領域43の幅および入射領域44の幅が設定される。
光拡散板21の凸条部28の光入射面38と、フレーム22の光遮光部33とは密接している。照明装置20において、重合導光板2および反射板23とは、互いに重ねられた状態で、重合導光板2および反射板23の周囲が、フレーム22の光遮光部33と光遮光部34との間に挟み込まれている。そして、光遮光部34側から反射板23および重合導光板2に貫通する図示外の螺子により、重合導光板2と反射板23とフレーム22とが互いに固定されている。なお、互いの接触面において光透過率の高い接着剤等で固定して一体化してもよい。光拡散板21は、光入射面38の遮光領域43において、フレーム22の光遮光部33と接着剤により固定することができる。
続いて、照明装置20において、LED3から出射された光が光拡散板21の上面42から出射するまでの光の経路について、図11,12を参照しながら説明する。上述したように、光源部24および光源部25と、光源部26および光源部27とは、LED3が配置される導光板が異なる点を除いて同様な構成である。したがって、以降の説明では、主に図12を参照しながら光源部24を例示して説明し、必要に応じて、光源部26および光源部27について図13を参照して説明する。
光源部24において、重合導光板2の端面2Dのうち、導光板8側の端面8Dに配置されるLED3から出射された光の一部は、端面8Dから導光板8内に入射する。そして、たとえば、図12に示す破線L1のように、導光板8の上面8Aおよび下面8Bで全反射されながら右辺側(端面8C側)に向かって進み、また、光散乱粒子で散乱されながら進み、いずれは、上面8Aから光拡散板21側に拡散状態で出射される。光源部24のLED3から出射された光の他の一部には、上面8Aまたは下面8Bで全反射されることなく、光散乱粒子で散乱されながら進み、上面8Aから拡散状態で出射されるものもある。
端面8Cに対して配置されるLED3から出射された光も光源部24と同様に、端面8Cから導光板8内に入射する。そして、導光板8内に入射された光は、導光板8の上面8Aおよび下面8Bで全反射および光散乱粒子で散乱されることで、いずれは、上面8Aから光拡散板21側に拡散状態で出射される。
図13に示すように、光源部27において、重合導光板2の端面2Fのうち、導光板9側の端面9Fに配置されるLED3から出射された光の一部は、端面9Fから導光板9内に入射する。そして、たとえば、破線L2で示すように、導光板9の上面9Aおよび下面9Bで全反射されながら前辺側(端面9E側)に向かって進み、また、光散乱粒子で散乱されながら進み、いずれは、上面9Aから導光板8内に入射する。導光板8内に入射した光は、導光板8を介して上面8Aから光拡散板21側に拡散状態で出射される。光源部27のLED3から出射された光の他の一部には、上面9Aまたは下面9Bで全反射されることなく、光散乱粒子で散乱されながら進み、上面9Aから導光板8内に入射するものもある。
端面9Eに対して配置されるLED3から出射された光も光源部27と同様に、端面9Eから導光板9内に入射する。そして、導光板9内に入射された光は、導光板9の上面9Aおよび下面9Bで全反射および光散乱粒子で散乱されることで、いずれは、上面9Aから導光板8内に入射し、上面8Aから光拡散板21側に拡散状態で出射される。
各光源部24,25,26,27のLED3から出射し重合導光板2に入射し上面2Aから拡散状態で出射される光は、重合導光板2内において、導光板8および導光板9内で全反射および散乱されることで照度の均一化が図れられた状態となっている。
重合導光板2の上面2Aから出射された光は、光拡散板21の凸条部28の凸条部内側底面40、および凸条部28の光入射面38に入射され、光拡散板21内を進行して上面42から出射される。光拡散板21には光散乱粒子が含有されている。そのため、光拡散板21内に入射した光が光拡散板21内で散乱され、上面42から出射する光の照度分布の均一化を図ることができる。
LED3から出射される光は、LED3に近い位置では明るく、遠くなるにしたがい暗くなる。しかしながら、照明装置20では、左右に光源部24と光源部25とを備えており、また、前後に光源部26と光源部27とを備えている。そのため、左右および前後に向かって光が進行するので、光源部24と光源部25同士、および光源部26と光源部27同士で互いに照度を補完し合うことになり、重合導光板2の上面2Aにおける明るさが均一化される。
図12に示すように、重合導光板2のLED3に近い周縁部29Aには、フレーム22の光遮光部33が配置されている。LED3および周縁部29Aから凸条部28へ入射する光は、光遮光部33により制限(遮光)され、光入射面38の一部は遮光領域43となっている。光遮光部33は、導光板8に対して配置されるLED3から直接光入射面38に向かう光についても遮光する。
一方、入射領域44では、LED3から出射され端面8Dから入射し、上面2Aから凸条部28の光入射面38に向けて出射された光の一部が入射される。凸条部28の光入射面38から入射された光の一部は、破線L3で示すように、凸条部28の内周側面41と外周端面36とで全反射されながら、また、光散乱粒子で散乱されながら進む。そして、光拡散板21の上面42の主として凸条部28の配置領域上方、すなわち上面42のLED3が配置される側の周縁部から出射される。つまり、LED3から出射され端面8Dから入射し、凸条部28内に入射された光の一部は、内周側面41と外周端面36とで全反射されながら、また、光散乱粒子で散乱されながら進むことで、上面42から拡散状態で出射される。凸条部28に入射した光は、上面42のうち凸条部28の上方部分から主に出射する。
また、図13に示すように、重合導光板2のLED3に近い周縁部29Dにも、フレーム22の光遮光部33が配置されている。したがって、光源部27においても、LED3および周縁部29Dから凸条部28へ入射する光は、光遮光部33により制限(遮光)され、光入射面38の一部は遮光領域43となっている。光遮光部33は、導光板9に対して配置されるLED3から直接光入射面38に向かう光についても遮光する。
一方、周縁部29Dの入射領域44では、導光板9の端面9Fから入射し、導光板9および導光板8を介し、上面2Aから凸条部28の光入射面38に向けて出射された光の一部が入射される。周縁部29Dにおいても周縁部29Aと同様に、凸条部28の光入射面38から入射された光の一部は、破線L4で示すように、凸条部28の内周側面41と外周端面36とで全反射されながら、また、光散乱粒子で散乱されながら進み、上面42のLED3が配置される側の周縁部から拡散状態で出射される。周縁部29Dにおいても、凸条部28に入射した光は、上面42のうち凸条部28の上方部分から主に出射する。
以上説明した照明装置20は、フレーム22の光遮光部33により遮光領域43が形成されている。これにより、LED3の出射光が、光拡散板21に直接入射することを防止されている。また、重合導光板2に入射された光の一部は、導光板8,9内で全反射されながら、また、光散乱粒子で散乱されながら、上面2Aから拡散光として出射され、光拡散板21に入射される。そして、上面2Aから出射した光は、光拡散板21を透過し、この光拡散板21でさらに拡散された状態で上面42から出射される。
さらに、照明装置20の光拡散板21には、周縁部29A,29B,29C,29D毎に対応して凸条部28が形成されている。凸条部28が設けられることで、空気に接する外周端面36および内周側面41が形成される。そのため、重合導光板2の周縁部29A,29B,29C,29Dから出射し凸条部28の光入射面38に入射した光の一部は、凸条部28の内周側面41と外周端面36とで全反射されながら、また、光散乱粒子で散乱されながら進み、光拡散板21の上面42の周縁部から拡散光を出射させられる。
つまり、光遮光部33で遮光領域43を形成することで、LED3の出射光を光拡散板21に直接入射させることなく重合導光板2に入射させることができる。重合導光板2に入射した光の一部は、重合導光板2内を全反射されながら、また、光散乱粒子で拡散されながら、上面2Aから拡散光として出射し、光拡散板21に入射される。これにより、光を出射している上面42を見たときに、LED3の部分が周囲に比べて目立って照度の高い部分として見えることを防止できる。
また、照明装置20は、光拡散板21に、重合導光板2の周縁部29A,29B,29C,29Dに対応させて凸条部28が形成されている。そのため、周縁部29A,29B,29C,29Dから出射した光を、凸条部28の光入射面38から凸条部28内に導光させることができる。そして、凸条部28内に導光された光を凸条部28の内周側面41と外周端面36とで全反射させながら、また、光散乱粒子で散乱されることで、光拡散板21の上面42の周縁部から拡散光を出射させている。これにより、光遮光部33を備える構成とした場合にも、上面42の光遮光部33が備えられる側の周縁部に、光遮光部33により遮光され縁取りされたような暗部が生じることを防止できる。
したがって、上面42からLED3の部分が目立って照度の高い部分として見えることによる見栄えが悪くなることを排除しながら、光出射面の周縁部が縁取りされたように暗くならずに、周縁部を含めて上面42の全体の明るさを均一化する照明装置20を提供できる。
なお、凸条部28の光の入射領域44の大きさは、凸条部28の幅寸法を大きくする、または小さくすることで調整可能であり、そのことによって、重合導光板2から出射された光の凸条部28への入射量を調整すれば、光拡散板21の光出射面における中央部と周縁部の照度分布の均一化を容易に図ることができる。
つまり、入射領域44幅(図12においては、左右方向の寸法。図13においては、前後方向の寸法。)を調整することにより、上面2Aから凸条部28に入射する光量を調整できる。これにより、光拡散板21の上面42の周縁部から出射する光量を調整できる。たとえば、入射領域44幅を調整することで、光拡散板21の上面42の周縁部とその内側から出射する光量の差が少なくすることができ、上面42の全体の照度の均一化を図ることができる。なお、入射領域44幅の調整は、光遮光部42の幅を調整することで行うことができる。
本実施の形態における照明装置1において、遮光領域43は、フレーム22に設けられた光遮光部33により形成されている。しかしながら、遮光領域43は、たとえば、光入射面38に遮光性を有するテープを貼着したり、あるいは、遮光性を有する塗料の塗布を施すことで形成してもよい。フレーム22に光遮光部33を設けることで、テープや塗料の省略といった部材の削減や貼着あるいは塗付工程の省略を行うことができる。
なお、フレーム22に保持される重合導光板2は、図7,9に示すように、導光板8および導光板9の上面8Aおよび上面9Aに光拡散部12あるいは光拡散部12Aが形成されているものであってもよい。導光板8および導光板9に光拡散部12あるいは光拡散部12Aを形成することで、重合導光板2の上面2Aから出射する光の照度分布の均一化が図られる。したがって、光拡散板21に凸条部28を備えることに加えて、導光板8および導光板9に光拡散部12あるいは光拡散部12Aを形成することで、光拡散板21の周縁部の照度が低下することを効果的に防止できる。つまり、光拡散板21の周縁部を含めて光拡散板21の光出射面である上面42の照度分布の均一化を図ることができる。
(照明装置20の変形例)
なお、照明装置20において、フレーム22の光遮光部33の形状や光拡散板21の形状等を工夫することによって、上面42の明るさをさらに均一化させることができる。このことについて、照明装置20の変形例として以下に説明する。
(変形例1)
図14は、照明装置20の変形例である照明装置201を示すものであり、光源部24と光源部27とが交差する部分の概略の構成を示す部分平面図である。照明装置201は、フレーム45の形状が、照明装置20のフレーム22の形状と異なっている。照明装置201は、フレーム45を除き、照明装置20と同様の構成である。したがって、図14において、照明装置20と同様の構成部分については同一の符号を付しその説明を省略する。
フレーム45の光遮光部33は、複数のLED3の配列方向に沿って交互に配置される凸部45Aおよび凹部45Bを備えている。凸部45Aは、重合導光板2の端面側から上面2Aへの内側に突出し、LED3の光拡散板21側の上部を覆い、凸部45Aの形成範囲において、LED3から出射される光が、光拡散板21の凸条部28に直接入射しないように遮光している。凹部45Bは、隣り合うLED3の間の部分に対応する部分を開口しており、LED3から出射される光は、凹部45Bを通過して光拡散板21側に抜け、光拡散板21の凸条部28に入射する。
上述したように、フレーム45では、光遮光部33に、LED3から出射される光を遮光する凸部45Aと、LED3から出射される光を通過させる凹部45Bを有している。このことによって、図11から図13に示す光遮光部33のように、凸部45Aおよび凹部45Bがないフレーム22に比べ、凸条部28に入射する光の明るさの差を小さくすることができる。その結果、上面42の照度分布の均一化をより図ることができる照明装置201を提供できる。
なお、凸部45Aの形状は、図示したように長方形でなくても、先端が細くなる台形や、三角形、先端部を円形にしてもよく、凹部45Bと共に、凸条部28に入射する光の明るさの差を小さくできる縦横寸法や形状を設定すればよい。また、凸部45Aおよび凹部45Bを備えた本実施例のフレーム45は、以下に説明する各実施の形態に用いることが可能である。
(変形例2)
次に、照明装置20の他の変形例である照明装置202について、図15を参照しながら説明する。照明装置202は、光拡散板46の形状が、照明装置20の光拡散板21の形状と異なっている。照明装置202は、光拡散板46を除き、照明装置20と同様の構成である。したがって、図15において、照明装置20と同様の構成部分については同一の符号を付しその説明を省略する。図15は、光拡散板46の光源部24と光源部27とが交差する部分を下方から見た概略の構成を示す部分底面図である。
光拡散板46の凸条部28の光の入射領域44に接続する内周側面41には、複数のLED3の配列方向に沿うように波型の凹凸面47が形成されている。なお、図15では、凹凸面47の波型の形状は誇張されて表わされている。また、波型の凹凸面47のピッチとLED3の配列ピッチ、および凹凸面47の深さは任意に設定できる。照明装置202においては、凹凸面47は内周側面41の上下の幅(凹部39の深さ方向の幅)全副に亘って形成されているが、たとえば、下側半分、上側半分等に形成してもよい。
次に、照明装置20の凸条部28内の光の進行について図12,13,15を参照しながら説明する。LED3から射出された光は、重合導光板2の端面2C,2D,2E,2Fから重合導光板2内に進入する。重合導光板2内に入射された光の一部は、入射領域44において凸条部28の光入射面38に入射する。凸条部28の光入射面38から入射した光の一部は、凸条部28の内周側面41、外周端面36を全反射されながら、また、光散乱粒子で拡散されながら進み、光拡散板21の光出射面の主として凸条部28の配置位置上方から出射する。
凸条部28の内周側面41には、凹凸面47が形成されている。そのため、光は、図15に例示的に矢印R1で示すように凹凸面47面で拡散されて凸条部28内に反射され易い。このようにすることで、フレーム22が存在しても光拡散板21の周縁部を明るくして、光拡散板21の周縁部が縁取りされたように暗くなることをなくすことができる。したがって、光拡散板21の光出射面全体の照度分布をより均一化することができる。
(変形例3)
次に、照明装置20の他の変形例である照明装置203について、図16,17を参照しながら説明する。照明装置203は、光拡散板48の形状が、照明装置20の光拡散板21の形状と異なっている。照明装置203は、光拡散板48を除き、照明装置20と同様の構成である。したがって、図16において、照明装置20と同様の構成部分については同一の符号を付しその説明を省略する。図16は、光拡散板48の光源部24と光源部27とが交差する部分を下方から見た概略の構成を示す部分底面図である。図17は、光拡散板48を矢印A方向から視認した概略の構成を示す側面図である。
図16,17に示すように、光拡散板48には、凸条部28の光入射面38に、凸条部28を横断する(外周端面36から内周側面41に至る)V字形状の溝49が形成されている。V字形状の溝49は、光のプリズム効果を有するものであって、図17に示すように、LED3から出射された光は、凸条部28の光入射面38の入射領域44から入射される。入射された光の一部は、例示的に矢印R2で示すように、V字形状の溝49の斜面によって拡散されて凸条部28内に入射し、凸条部28の外周端面36と内周側面41との間で全反射されながら、また、光散乱粒子で散乱されながら進み、光拡散板21の上面42の主として凸条部28の配置位置上方から出射する。
図17は、光源部24の部分について示しているが、光源部27についても同様に、導光板9の端面9Fに配置されるLED3から出射された光は、導光板8を介して凸条部28の光入射面38の入射領域44から入射される。そして、入射された光の一部は、V字形状の溝49の斜面によって拡散されて凸条部28内に入射し、凸条部28の外周端面36と内周側面41との間で全反射されながら、また、光散乱粒子で散乱されながら進み、光拡散板21の上面42の主として凸条部28の配置位置上方から出射する。
したがって、重合導光板2から出射された光は、光入射面38で拡散され凸条部28内に入射される。このことによって、フレーム22の光遮光部33が存在しても、凸条部28が配置される光出射面の周縁部を明るくして、周縁部が縁取りされたように暗くならずに、上面42から出射する光の照度分布の均一化を図ることができる。
なお、図16,17では、V字形状の溝49の大きさは誇張されて表している。このV字形状の溝49は、光のプリズム効果があればよく、LED3に対する相対位置、溝49の深さ、ピッチは任意に設定することが可能である。したがって、V字形状の溝49として、いわゆるプリズムシートを用いることも可能である。
また、図16において、V字形状の溝49は、凸条部28の外周端面36から内周側面41まで横断しているが、光の入射領域44の範囲に形成しても同じ効果が得られる。また、凸条部28を縦断するように(LED3の配列方向に沿って)形成してもよい。
(変形例4)
次に、照明装置20の他の変形例である照明装置204について、図18を参照しながら説明する。照明装置204は、光拡散板50の形状が、照明装置20の光拡散板21の形状と異なっている。具体的には、光拡散板50の凸条部28における光入射面38の形状が、照明装置202に使用される光拡散板46に形成される波型の凹凸面47と、照明装置203に使用される光拡散板48に形成されるV字形状の溝49とを併用されたものとなっている。照明装置204は、光拡散板50を除き、照明装置20と同様の構成である。したがって、図18において、照明装置20と同様の構成部分については同一の符号を付しその説明を省略する。図18は、光拡散板48の光源部24と光源部27とが交差する部分を下方から見た概略の構成を示す部分底面図である。
図18に示すように、光拡散板50の凸条部28の内周側面41には、凹凸面47が形成され、また、凸条部28の光入射面38には、溝49が形成されている。凹凸面47は、照明装置202の光拡散板46の凸条部28の内周側面41に形成される凹凸面47と同様の構成である。また、溝49は、照明装置203の光拡散板46の凸条部28の光入射面38に形成される溝49と同様の構成である。
このように構成される照明装置204は、変形例2で説明したように、凸条部28の内周側面41には、凹凸面47が形成されていることから、光は、凹凸面47面で拡散されて凸条部28内に入射される。また、変形例3で説明したように、重合導光板2から出射された光は、V字形状の溝49で拡散され凸条部28内に入射される。このように、凸条部29に、凹凸面47および溝49とを設けることによって、フレーム22が存在しても、凸条部28が配置される光出射面の周縁部を明るくして、光拡散板21の周縁部が縁取りされたように暗くなることをなくし、上面42から出射する光の照度分布の均一化をより効果的に図ることができる。
(変形例5)
次に、照明装置20の他の変形例である照明装置205について、図19を参照しながら説明する。照明装置205は、照明装置202に用いられる光拡散板46(図15参照)と、図9に示す光拡散部12が形成される重合導光板2とを組み合わせて構成したものである。照明装置205は、重合導光板2に光拡散部12が形成される点と、光拡散板46が用いられている点を除き、照明装置20と同様の構成である。したがって、図19において、照明装置20と同様の構成部分については同一の符号を付しその説明を省略する。図19は、光拡散板46の光源部24と光源部27とが交差する部分を上方から見た概略の構成を示す部分平面図である。
照明装置205は、重合導光板2に光拡散部12が形成されることで、重合導光板2の上面2Aから出射する光の照度分布の均一化が図られる。また、光拡散板46の凸条部28の内周側面41に、波型の凹凸面47が形成されことにより、重合導光板2の上面2Aから入射された光が凹凸面47面で拡散され、照度が落ち易い光拡散板46の周縁部の照度を上げることができる。したがって、重合導光板2に光拡散部12が形成されることと、光拡散板46の内周側面41に波型の凹凸面47が設けられることとの相乗効果によって、光拡散板46の上面42の周縁部が暗くならずに、光拡散板46の周縁部を含めて上面42の照度分布の均一化をより効果的に図ることができる。
(変形例6)
次に、照明装置20の他の変形例である照明装置206について、図20を参照しながら説明する。照明装置206は、照明装置203に用いられる光拡散板48(図16参照)と、図9に示す光拡散部12が形成される重合導光板2とを組み合わせて構成したものである。照明装置206は、重合導光板2に光拡散部12が形成される点と、光拡散板48が用いられている点を除き、照明装置20と同様の構成である。したがって、図20において、照明装置20と同様の構成部分については同一の符号を付しその説明を省略する。図20は、光拡散板46の光源部24と光源部27とが交差する部分を上方から見た概略の構成を示す部分平面図である。
照明装置206は、重合導光板2に光拡散部12が形成されることで、重合導光板2の上面2Aから出射する光の照度分布の均一化が図られる。また、光拡散板48の凸条部28の光入射面38にV字状の溝49が形成されることにより、重合導光板2の上面2Aから入射された光が、V字形状の溝49のプリズム効果によって拡散され、照度が落ち易い光拡散板48の周縁部の照度を上げることができる。したがって、重合導光板2に光拡散部12を形成されたこと、光拡散板48の凸条部28の光入射面38にV字状の溝49が形成されたこととの相乗効果によって、光拡散板48の上面42の周縁部が暗くならずに、光拡散板48の周縁部を含めて上面42の照度分布の均一化をより効果的に図ることができる。
(変形例7)
次に、照明装置20の他の変形例である照明装置207について、図21を参照しながら説明する。照明装置207は、照明装置204に用いられる光拡散板50(図18参照)と、図9に示す光拡散部12が形成される重合導光板2とを組み合わせて構成したものである。照明装置207は、重合導光板2に光拡散部12が形成される点と、光拡散板50が用いられている点を除き、照明装置20と同様の構成である。したがって、図21において、照明装置20と同様の構成部分については同一の符号を付しその説明を省略する。図21は、光拡散板50の光源部24と光源部27とが交差する部分を上方から見た概略の構成を示す部分平面図である。
照明装置207は、重合導光板2に光拡散部12が形成されることで、重合導光板2の上面2Aから出射する光の照度分布の均一化が図られる。また、光拡散板50の凸条部28に、凹凸面47および溝49とを設けることによって、フレーム22が存在しても、凸条部28が配置される光出射面の周縁部を明るくして、光拡散板50の周縁部が縁取りされたように暗くなることをなくし、上面42から出射する光の照度分布の均一化を図ることができる。したがって、重合導光板2に光拡散部12を形成されたこと、光拡散板50の凸条部28に凹凸面47および溝49を設けることとの相乗効果によって、光拡散板50の上面42の周縁部が暗くならずに、光拡散板50の周縁部を含めて上面42の照度分布の均一化をより効果的に図ることができる。
(変形例8)
次に、照明装置20の他の変形例である照明装置208について、図22を参照しながら説明する。照明装置208は、上述した照明装置20の応用例であって、光拡散板21に加えて、重合導光板2の下面2B側にも光拡散板21と同様の構成の光拡散板51を設け、上下の両面から光を出射可能な構成としている。なお、図22において、照明装置20と同様の構成部分については同一の符号を付しその説明を省略する。
図22の上段(A)は、照明装置208の光源部24(端面2D側の部分)を示す部分断面図である。図22の下段(B)は、照明装置208の光源部27(端面2F側の部分)を示す部分断面図である。
照明装置208は、フレーム22の光遮光部33と光遮光部34との間に導光板2が挟み込まれている。導光板2の各端面2C,2D,2E,2Fから入射した光は、上面2Aに加えて下面2Bからも出射する。そして、下面2Bから出射した光は、光拡散板51を介して、光拡散板51の下面52から下方に出射される。下面52は、照明装置208の光出射面として機能する。上面2Aから出射した光は、上述したように光拡散板21を介して、光拡散板21の上面42から上方に出射される。
光遮光部34は、光遮光部33と同様の機能であり、LED3から出射される光がそのまま光拡散板51に入射されないように遮光している。
光拡散板51の周縁部は、重合導光板2のLED3が配置される側の周縁部29A,29B,29C,29Dに対向する位置に向かって突出する凸条部53が形成されている。凸条部53の先端部分である光入射面54は、平面であり、重合導光板2の周縁部29A,29B,29C,29Dに対向している。凸条部53の機能は、凸条部28と同様である。
照明装置208は、重合導光板2の上面2A側に光拡散板21が配置され、さらに重合導光板2の下面2B側に光拡散板51が配置されている。したがって、照明装置208では、上下両側から光を照射することができる。光拡散板51は、光拡散板21と同様の構成であり、下面52の光遮光部34が備えられる側の周縁部に、光遮光部34により遮光され縁取りされたような暗部が生じることを防止しながら、光拡散板51の光出射面である下面52から出射する光の照度分布の均一化を図ることができる。
照明装置208の重合導光板2には、光拡散部12あるいは光拡散部12Aを形成してもよく、また光拡散板21,51に換えて、光拡散板46、光拡散板48あるいは光拡散板50を用いてもよい。
上述した照明装置20とその変形例である照明装置201,202,203,204,205,206,207,208において、外周端面36と内周側面41とは、互いに平行な例が示されている。しかしながら、両者は互いに平行に配置されなくてもよい。外周端面36あるいは内周側面41の上面2Aに対する角度を変える(外周端面36と内周側面41とが互いに平行でなく角度を有して対向する)ことで、外周端面36あるいは内周側面41で全反射する光の光量や全反射させる方向を変えることができる。また、光入射面38を上面2Aに対して平行にしたり、あるいは角度を持たせる(非平行)とすることで、上面2Aから光入射面38に入射する光の光量を変えることができる。照明装置208においては、光入射面54を下面2Bに対して平行にしたり、あるいは角度を持たせる(非平行)とすることで、下面2Bから光入射面54に入射する光の光量を変えることができる。
なお、照明装置20、201〜208は照明装置単品について説明したが、照明装置20、201〜208は、複数の照明装置を並列させて大判の照明装置を構成することができる。そのことについて、図23を参照して説明する。
(変形例9)
たとえば、図23に示すように、照明装置20を前後左右に4個並列させた照明装置209を構成することができる。照明装置209は、照明装置20を互い光拡散板21の外周端面36同士を密接させて並列されている。
照明装置20、上述したように、光出射面である上面42の周縁部が縁取りされたように暗くならず、周縁部を含めて照度分布が均一化されている。したがって、照明装置20を並列させたときにも、照明装置20同士の繋ぎ目部分が縁取りされたようにならずに、見栄えのよい光出射面を有する照明装置209を実現できる。
図12,13等に示すように、光拡散板21の凸条部28が設けられる側の外周の側面である外周端面36と、フレーム22の基部32の外側面37とは、同一面内に配置されている。つまり、上面42の外周の縁部である外周端縁42Aは、外側面37と同一面内に配置されている。そのため、照明装置20を並列させたときに、並列される上面42間の隙間を小さくできる。このため、上面42を連続的に連ならせ、並列された上面42間の隙間が目立たない大判の光出射面を有する照明装置209を実現できる。
なお、照明装置209としては、照明装置20の配列の仕方は限定されない。たとえば、照明装置20の配列数は2個または3個でもよく、さらに5個以上であってもよい。
なお、照明装置20を複数個並列する場合、光拡散板21の4辺の外周端縁42Aの位置をフレーム22の外側面37および重合導光板2の外周端面36の位置に一致させるか、または突出させ、光拡散板21の外周端縁42A同士を密接させる。このようにすることで、隣り合う光拡散板21の隙間を排除し易くなり、個々の光拡散板21の周縁部が縁取りされたように暗くならずに、光出射面の全体の照度分布が均一化された照明装置209を実現できる。なお、複数の照明装置20を並列させたとき、光拡散板21の厚さの範囲であれば、照明装置20に上面42の高さを変えてもよい。
上述した実施の形態においては、光拡散板21は、平面視において四角形の例を示したが、三角形、五角形等の多角形とすることもできる。
上述の照明装置20,201〜209では、周縁部29A,29B,29C,29Dと光入射面38との間に、周縁部29A,29B,29C,29Dから出射した光が光入射面38に入射する光量を制限する光遮光部33が備えられている。しかしながら、光遮光部33を備えない構成としてもよい。光遮光部33を備えない構成とした場合であっても、光拡散板21に凸条部28が設けられていることで、周縁部29A,29B,29C,29Dから出射し光入射面38に入射した光は凸条部28内で散乱され上面42の周縁部から出射させられる。そのため、上面42の全面から光を出射させることができる。しかしながら、光入射面38に入射する光量の調整が必要な場合には、光遮光部33を備えることで周縁部29A,29B,29C,29Dから出射し光入射面38に入射する光量を調整できる。つまり、光拡散板21の上面42の周縁部29Aから出射する光量を調整できる。
また、重合導光板2および光拡散板21については、光散乱粒子が含有されていることで、重合導光板2および光拡散板21の内部を進行する光を散乱させる構成としているが、重合導光板2の光出射面である2Aや光拡散板21の上面42を微細な凹凸形状を形成することによって光を散乱させるための処理である粗面化処理や、凸レンズ形状、凹レンズ形状、円錐形状の凹凸やV字形状の溝を形成してもよい。このような微細な凹凸形状を形成することによって、光散乱粒子を含まない透明な重合導光板2および光拡散板21であっても、上面2Aや上面42において光を散乱させることができる。