JP4181792B2 - 導光板および平面照明装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置等に用いられる導光板および平面照明装置に関し、どの様な光源に対しても、その光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続または非連続に設けるとともに光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に有し、指向性のある点光源の様な少ない光源でも明るく、また線状等の形状を持つ指向性分布のある光源でも明るい出射光が得られる。
また、連続または非連続な光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子や光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設け、白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素やニュートンプリズム分光的な要素によって出射面に現れる光の分光の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することにより分光の発生を防止できる。
さらに、周期的に表面部や裏面部による全反射が繰り返しされ光線の干渉による一定な出射角によって発生する明暗縞を第２の光偏向素子により微小に妨害して出射輝度を低下させることなく明暗縞の発生を防止することができる。
またさらに、これら第２の光偏向素子および表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子により近傍にある反射体やシート等との密着を防止することができる導光板および平面照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の導光板および平面照明装置は、導光板の裏面部に散乱を利用する方法を用いるものである。この方法では、酸化チタン等の白色材料を混入させたインクを用いて円形状や矩形状を光源から離れるほど多くのドット印刷を行い、光源から離れるほど散乱光を得るようにして導光板からの出射光の均一性を得ようとしている。さらに、射出成形法を用いるもので、導光板の表面部や裏面部に散乱を利用し、ランダムに微細な凸凹形状を成形するものが知られている。
【０００３】
また同様に、射出成形法を用いた導光板および平面照明装置として、導光板の表面部や裏面部に屈折や反射を利用する方法を用いたものが知られている。この方法では、凸形状や凹形状を単に光源から離れるほど多く分布（グラデーション）する様に成形し、光源から離れるほど屈折や反射等の確率を高くし、導光板からの出射光を均一にしている。
【０００４】
さらに、射出成形法を用いた導光板および平面照明装置として、導光板の表面部や裏面部に屈折や反射を利用する方法を用いるものも知られている。この方法では、光源と平行にプリズム形状を成形し、光源からの光線をプリズムの辺で屈折させたり反射させて出射面に偏向させたり出射面から出射している。
【０００５】
また同様に、光源と平行にプリズム形状を導光板の表面部や裏面部に設ける方法が知られている。この方法では、光源から離れるほどプリズムの高さや深さを高くまたは深く設けて、光源から離れるほど光源からの光線を多く受けて、反射光や屈性光を多く利用して、光源からの距離に関係なく出射光を均一化させている。
【０００６】
また、特に光源が白色光源のような複数の波長が混入している場合、出射面から出射した光が可視スペクトルに分光して虹色に見えてしまう。このため、これらの平面照明装置上に液晶表示装置を載置した場合、分光した光が液晶のＲＧＢ（赤、緑、青）に対応した時にカラー液晶画面としての不具合が発生してしまう。
【０００７】
さらに、規則性な出射光の明暗によって出射面上に明暗縞模様が発生してしまう。このため、これらの平面照明装置上に液晶表示装置を載置した場合、画面上の輝度の濃淡が現れ、見ずらくしてしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の導光板および平面照明装置は、導光板の裏面部に散乱を利用する方法を用いるもので、酸化チタン等の白色材料を混入させたインクを用いて円形状や矩形状を光源から離れるほど多くのドット印刷を行い、光源から離れるほど散乱光を得るようにして導光板からの出射光の均一性を得ようとしていたが、白色材料やインク等によって光を吸収してしまうとともに光が散乱してしまい出射面のみに光線が到達せず、絶対出射光量が低いため輝度に課題がある。
【０００９】
また、射出成形によって導光板の表面部や裏面部にランダムに微細な凸凹形状を成形し、光源からの光線を散乱する方法では光の吸収による損失はないが、上記の印刷法と同様に光が散乱してしまい出射面のみに光線が到達せず、出射光の輝度が低いとともに凸凹形状の分布がランダムなため輝度斑等に課題がある。
【００１０】
また同様に凸形状や凹形状を単に光源から離れるほど多く分布（グラデーション）する場合には、インク等の印刷や微細な凸凹形状のランダム成形等と比べると改善されているが、単に光源から離れるほど屈折や反射等の確率を高くさせているだけで、光線の指向性（輝度分布）や光源の形状等に対応されていないため光源の持つ光量と指向性やエネルギを十分引き出して利用されていない課題がある。
【００１１】
さらに、導光板の表面部や裏面部に光源と平行にプリズム形状を成形し、光源からの光線をプリズムの辺で屈折させたり反射させて出射面に偏向させたり出射面から出射する方法は、プリズムの稜長に対して全て同条件である場合（単純理想状態の場合）には成立するが、実際には光源の指向性（輝度分布）や光源の形状等に対応されていないため光源の持つ光量と指向性やエネルギを十分引き出して利用されていない課題がある。
【００１２】
また同様に、導光板の表面部や裏面部に光源と平行にプリズム形状を設け、光源から離れるほどプリズムの高さや深さを高くまたは深く設けて、光源から離れるほど光源からの光線を多く受けて、反射光や屈折光を多く利用して、光源からの距離に関係なく出射光を均一化させる方法では、光源から離れる位置での方法としては良いが、プリズム自身が実際には光源の指向性（輝度分布）や光源の形状等に対応されていないため光源の持つ光量と指向性やエネルギを十分引き出して利用されていない課題がある。
【００１３】
何れにせよ、これら従来の方法では、光源の光量の指向性やエネルギ分布および光源の形状等に対応されていなく、これら従来の方法では限界であった。
【００１４】
また、特に光源が白色光源のような複数の波長が混入している場合には、出射面から出射した光が可視スペクトルに分光して虹色に見えてしまう。このため、これらの平面照明装置上に液晶表示装置を載置した場合、分光した光が液晶のＲＧＢ（赤、緑、青）に対応した時にカラー液晶画面としての不具合が発生してしまう。この不具合を解消するため、導光板の上方に分光した光を散らす目的で散乱シート等を載置するが、指向性の有る出射光を散乱させてしまったり、散乱シートによる光の吸収等によって、輝度の低下に課題がある。
【００１５】
さらに、規則性な出射光の明暗によって出射面上に明暗縞模様が発生してしまい、これらの平面照明装置上に液晶表示装置を載置した場合に、画面上の輝度の濃淡が現れ、見ずらくしてしまう。この問題を解消するために、拡散シート等を導光板の上方に載置して明暗縞模様を見難くする方法を用いるが、全体的に輝度の低下を引き起こす課題があった。しかも、これら散乱シートや拡散シート等の部材点数の増加に伴い、組み立て工数や部材費等にも課題がある。
【００１６】
またさらに、裏面部に酸化チタン等の白色材料を混入させたインクを用いてドット印刷を行う方法の導光板や射出成形によって導光板の表面部や裏面部にランダムに微細な凹形状を成形した導光板の場合には、表面部の上部に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体や反射ケース等と導光板とが密着してしまう。このため、空気層による屈折する位置がズレてしまい、拡散シート等の効果が半減するという課題がある。また、反射体や反射ケース等に導光板からの漏れ光を再度導光板に戻すため、反射体や反射ケース等を白色にするが、導光板と密着してしまうため、直接反射体や反射ケースの面を（白色）導光板を通して見えてしまう課題がある。
【００１７】
本発明は、上記のような課題を解決するためなされたもので、従来と比較して、常に光源からの光量の指向性やエネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続または連続に設けることによって、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。
また、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射光量と出射角度との積が等しく出射することができる。
さらに、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けて、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素やニュートンプリズム分光的な要素によって出射面に光の分光によって虹のような可視スペクトルの発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散し、分光（虹）の発生を防止することができる。
【００１８】
また、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって輝度の異なる明暗光を出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けて出射面に達した光線の一部が高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射することによって、周期的な出射光の明暗の発生を防止することができる。
【００１９】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子および第２の光偏向素子によって、表面部の上部に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体や反射ケース等と導光板との密着を防止して、拡散シート等の効果を引き出したり直接反射体や反射ケースの面を（白色）導光板を通して見えない様にすることのできる導光板と平面照明装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けることを特徴とする。
【００２１】
請求項１に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。加えて、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素やニュートンプリズム分光的な要素によって出射面に現れる光の分光（虹）の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができる。
【００２２】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体やケース等と導光板との密着を防止することができる。
【００２３】
また、請求項２に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けることを特徴とする。
【００２４】
請求項２に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。加えて、非連続であるが光学素子の長さや隣り合う光学素子の間隔をコントロールすることにより、光学素子からの出射する所の光量とその立体角との積が等しいが、光学素子を欠損させた所には光学素子の有る所より低い光エネルギを得ることができる。さらに、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素やニュートンプリズム分光的な要素によって出射面に現れる光の分光（虹）の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができる。
【００２５】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体やケース等と導光板との密着を防止することができる。
【００２６】
さらに、請求項３に係る導光板は、第１の光偏向素子を表面部または／および裏面部にランダムまたは入射部に近いほど多く設けるとともに高さを１μｍ〜４μｍの範囲で、最大幅を４μｍ〜１６μｍの範囲の多角錘形状または直径を４μｍ〜１６μｍの範囲の円弧形状あるいは円錐形状であることを特徴とする。
【００２７】
請求項３に係る導光板は、第１の光偏向素子を表面部または／および裏面部にランダムまたは入射部に近いほど多く設けるとともに高さを１μｍ〜４μｍの範囲で、最大幅を４μｍ〜１６μｍの範囲の多角錘形状または直径を４μｍ〜１６μｍの範囲の円弧形状あるいは円錐形状であるので、光学素子よりも微細であるため出射光に対して第１の光偏向素子による大きな影響を与えずに第１の光偏向素子による偏向光線で光学素子の出射光をコントロールすることができる。しかも、白色光源で指向性の強い場合や輝度が高い等に複数列の光学素子による回折格子的な要素によって特に入射部近傍の出射面に光の分光による可視スペクトルの発生が現れるので、第１の光偏向素子を表面部または／および裏面部の入射部に近いほど多く設けて光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散したり出射面に異なる出射角の光線を出射することができる。
【００２８】
また、白色光源が指向性の弱い場合等には、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって輝度の異なる明暗光を出射した光の一部を、第１の光偏向素子を表面部または／および裏面部にランダムに設けることにより光学素子に向かう光線の一部を微量に拡散することができる。
【００２９】
また、請求項４に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けることを特徴とする。
【００３０】
請求項４に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。加えて、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性等を有する明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射し、周期性を有する明暗光の光線の一部を乱したり明暗を崩すことができる。
【００３１】
また、導光板の表面部や裏面部に設けた第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等と導光板との密着を防止することができる。
【００３２】
さらに、請求項５に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けることを特徴とする。
【００３３】
請求項５に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。加えて、連続的であるが光学素子の長さや隣り合う光学素子の間隔をコントロールすることにより光学素子からの出射する所の光量と立体角との積が等しく出射することができる。さらに、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性を有する明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射し、周期性を有する明暗光の光線の一部を乱したり明暗を崩すことができる。
【００３４】
また、導光板の表面部や裏面部に設けた第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等と導光板との密着を防止することができる。
【００３５】
また、請求項６に係る導光板は、第２の光偏向素子の直径を５μｍ〜１００μｍの範囲の円弧形状で高さを直径の１／２０〜１／８０の範囲であるとともに表面部または裏面部にランダムまたは入射部に近いほど多く設けることを特徴とする。
【００３６】
請求項６に係る導光板は、第２の光偏向素子の直径を５μｍ〜１００μｍの範囲の円弧形状で高さを直径の１／２０〜１／８０の範囲であるので、高さに対して直径が大きい（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）ために、この第２の光偏向素子の法線は導光板の法線に対して微小の差しかない。
【００３７】
また、第２の光偏向素子を表面部または裏面部にランダムまたは入射部に近いほど多く設けるので、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって輝度の異なる明暗光の発生を、第２の光偏向素子を表面部または裏面部にランダムに設けることにより全体的な明暗光の発生を防ぐことができるとともに特に輝度が高い導光板の入射部近傍では明暗縞模様が他の場所よりも目立つため第２の光偏向素子を表面部または裏面部の入射部に近いほど多く設けることにより際立った明暗縞模様の発生を防ぐことができる。
【００３８】
さらに、請求項７に係る導光板は、光学素子の断面が三角形状、台形形状、円弧形状であるとともに連続または非連続であることを特徴とする。
【００３９】
請求項７に係る導光板は、光学素子の断面が三角形状、台形形状、円弧形状であるとともに連続または非連続であるので、導光板の入射部から導光板内に進入した光線が三角形状、台形形状および円弧形状の傾斜面が光源からの光線束に対応した位置に存在することができ、これらが連続の場合にはどの位置でも同等な輝度やエネルギを出射することができ、非連続であってもどの位置でも同等な輝度やエネルギを連続的に出射することができる。
【００４０】
また、請求項８に係る導光板は、光学素子を光源から遠ざかるほど光学素子の高さを高くまたは／および部分的に高低をつけることを特徴とする。
【００４１】
請求項８に係る導光板は、光学素子を光源から遠ざかるほど光学素子の高さを高くまたは／および部分的に高低をつけるので、光源から遠い光学素子においても光源から光線を受けて全反射をすることができたり、部分的に高低をつけることによって導光板からの出射量や出射角度を変化させることができる。
【００４２】
さらに、請求項９に係る導光板は、傾斜面を表面部および裏面部と成す角度がπ／２−２・臨界角から臨界角の範囲であることを特徴とする。
【００４３】
請求項９に係る導光板は、傾斜面を表面部および裏面部と成す角度がπ／２−２・臨界角から臨界角の範囲であるので、導光板内に導かれる光線の最大入射角度から臨界角を破る最小角度までの範囲を用いることにより、全反射光が全て臨界角を破ることができる。
【００４４】
また、請求項１０に係る導光板は、傾斜面を光源からの距離に比例して表面部および裏面部と成す角度が臨界角に近づくことを特徴とする。
【００４５】
請求項１０に係る導光板は、傾斜面を光源からの距離に比例して表面部および裏面部と成す角度が臨界角に近づくので、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴っても、光源からの距離に比例して全反射した反射光が小さな出射角で出射する。このため、導光板の出射面のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。
【００４６】
さらに、請求項１１に係る導光板は、傾斜面を傾斜面の中央部を中心にして内側または外側に円弧を、あるいは傾斜面の部分的に内側と外側とに円弧を成していることを特徴とする。
【００４７】
請求項１１に係る導光板は、傾斜面を傾斜面の中央部を中心にして内側または外側に円弧を、あるいは傾斜面の部分的に内側と外側とに円弧を成しているので、同じ大きさの導光板内での出射位置を傾斜面の内側を円弧にした場合には光源側に近づけることができる。また、光源が近い場合には全反射した光が平行光になり、光源が遠い場合には全反射した光を集光することができる。
【００４８】
また、同じ大きさの導光板内での出射位置を傾斜面の外側を円弧にした場合には光源側から遠ざけることができる。また、光源が近い場合には全反射した光が平行光になり、光源が遠い場合には全反射した光を拡散することができる。
さらに、一つの傾斜面に部分的に内側および外側に円弧にすることにより一つの斜面で集光や拡散等の異なる作用を得ることができる。
【００４９】
また、請求項１２に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子または／および光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子とを設けた導光板と、導光板の入射部および出射面以外を覆い導光板からの漏れ光を再び導光板内に反射する反射体とを具備することを特徴とする。
【００５０】
請求項１２に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子または／および光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子とを設けた導光板と、導光板の入射部および出射面以外を覆い導光板からの漏れ光を再び導光板内に反射する反射体とを具備するので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して関数的に増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射したり、傾斜面の角度の設定によって出射面からの出射角度を自由にコントロールすることができる。
【００５１】
さらに、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素やニュートンプリズム分光的な要素によって出射面に現れる光の分光（虹）の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができ、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性等を有する明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射し、周期性を有する明暗光の光線の一部を乱したり明暗を崩すことができる。
【００５２】
また、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子および第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体や反射ケース等と導光板との密着を防止して出射することができる。
【００５３】
さらに、請求項１３に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子または／および光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子とを設けた導光板と、導光板の入射部および出射面以外を覆い導光板からの漏れ光を再び導光板内に反射する反射体とを具備することを特徴とする。
【００５４】
請求項１３に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子または／および光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子とを設けた導光板と、導光板の入射部および出射面以外を覆い導光板からの漏れ光を再び導光板内に反射する反射体とを具備するので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射したり、傾斜面の角度の設定によって出射面からの出射角度や光学素子自身を変化することができる。
【００５５】
さらに、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素やニュートンプリズム分光的な要素によって出射面に現れる光の分光（虹）の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができ、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性等を有する明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射し、周期性を有する明暗光の光線の一部を乱したり明暗を崩すことができる。
【００５６】
また、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子および第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体や反射ケース等と導光板との密着を防止して出射することができる。
【００５７】
またさらに、請求項１４に係る平面照明装置は、光源が指向性または／および指向性分布を有する白色光源であることを特徴とする。
【００５８】
請求項１４に係る平面照明装置は、光源が指向性または／および指向性分布を有する白色光源であるので、導光板の入射部からの距離が等しくない場合に入射部から遠い方向に指向性を一致させることができる。
【００５９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を表面部や裏面部に連続または非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、連続および非連続な光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状や凸形状の第１の光偏向素子を設けたり、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射を繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性等を有する明暗光の光線の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けて、光学素子等による可視スペクトル（虹）や明暗光の縞模様の発生を防ぎ、高輝度の出射光を得ることを可能とした導光板および平面照明装置を提供するものである。
【００６０】
図１は本発明に係る平面照明装置の略分解組立図、図２乃至図１３は本発明に係る導光板の略図、図１４は図１０の導光板の部分拡大図、図１５乃至図１７は本発明に係る導光板の光線の略軌跡図、図１８乃至図２０は本発明に係る導光板の光線の略軌跡図、図２１は本発明に係る導光板の略図である。なお、図１乃至図１４では、極めて微小な第１の光偏向素子３０及び第２の光偏向素子４０を導光板２上の一部に誇張して図示している。
【００６１】
図１に示すように、平面照明装置１は、導光板２、光源３、リフレクタ１４および反射ケース１５から概略構成される。
【００６２】
導光板２は、屈折率が１．４〜１．７程度の透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等で形成される。この導光板２は、側面部１１と、光の出射目的である表面部８と、その反対側に位置する裏面部９および光源３からの光を導く入射部７とからなる。
【００６３】
導光板２は、図２乃至図９に示す様に、光源３の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に対し、途切れずに連続した光学素子２０を表面部８または／および裏面部９に施す構成とすることができる。
【００６４】
また、導光板２は、図１０乃至図１３に示す様に、光源３の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に対し、所定間隔で非連続な光学素子２０’を表面部８または／および裏面部９に施す構成とすることもできる。
【００６５】
さらに、導光板２は、表面部８または／および裏面部９に連続な光学素子２０または非連続な光学素子２０’の列と列との間に光学素子２０や光学素子２０’よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子３０を設ける構成とすることができる。図１の例では、裏面部９に連続な光学素子２０の列と列との間に光学素子２０よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子３０を設けた構成としている。
【００６６】
また、導光板２は、表面部８または裏面部９に導光板２の入射部７と接続する表面部８および裏面部９の端部７’から導光板２内に入射した光線が表面部８および裏面部９で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性等を有する明暗光の光線の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子４０を設ける構成とすることができる。図１の例では、表面部８に第２の光偏向素子４０を設けた構成としている。
【００６７】
ここで、図１４は図１０に示す所定間隔で導光板２の表面部８や裏面部９に設けた非連続な光学素子２０’の部分拡大図である。
【００６８】
図１４に示すように、光学素子２０’の長さを、例えば２０’ａの様に短くして傾斜面での全反射量を少なくしたり、２０’ｂの様に長くして傾斜面での全反射量を多くする。これにより、光学素子２０’からの全反射量をコントロールすることができる。
【００６９】
また、隣り合う光学素子２０’の間隔をコントロールする。例えば間隔を２１ａの様に長くしたり、間隔を２１ｂの様に短くする。これにより、光学素子２０’からの出射する所の光量とその立体角との積が等しいが、光学素子２０’を欠損させた所（間隔２１ａや２０ｂ）には光学素子２０’の有る所より低い光エネルギを得る。これにより、導光板２に希望する輝度分布を表現することができる。
【００７０】
さらに、導光板２は、光源３から離れるほど光源３からの輝度やエネルギが減衰する。このため、入射部７から離れるほど光学素子２０を多くなる様する。そして、表面部８または／および裏面部９に施した光学素子２０を光源３からの距離に比例して指数関数的に増加する密度分布を有する様にする。これにより、入射部７の近傍の光学素子２０の単位面積と強い光強度との積と、入射部７から離れた反射端面部１０近傍の光学素子２０の単位面積と弱い光強度との積とが等しくなる。
【００７１】
また、導光板２は、光学素子２０を光源３からの光線束に対応した傾斜面を有する様に断面が三角形状や台形形状および円弧形状にする。これにより、光源３からの光線を損失無く効率良く傾斜面で全反射させる。
【００７２】
さらに、導光板２は、図示しないが光学素子２０を光源３から遠ざかるほど光学素子２０の高さを高くする。これにより、傾斜面部の高さを高くすることができ、傾斜面部の面積を大きくすることができる。その結果、光源３から遠い光学素子２０においても光源３からの光線を多く受けることができる。そして、受けた光線を傾斜面で全反射をして出射面方向に光線を偏向させて、光源３から遠い位置でも出射光を多く出射することができ、光源３の遠近に関係無く均一な導光板２からの出射輝度を得ることができる。
【００７３】
また、導光板２は、図示しないが光学素子２０を部分的に高低をつけることにより、傾斜面部の高さを高くまたは低くすることができる。これにより、傾斜面部の面積を大きくまたは小さくすることができる。その結果、導光板２の任意の位置からの出射量を多くしたり少なくすることができたり、導光板の任意の位置からの出射角度を変化することができる。これにより、必要とする導光板２の任意位置の輝度のコントロールや視野角のコントロールをすることができる。
【００７４】
なお、光学素子２０を部分的に高低をつけることにより、例えば断面積が三角形状の光学素子２０である場合には、一つの連続する三角形の稜の高さを連続的に変化させることができ、出射光の変化を連続性の有るものにできる。
【００７５】
また、光学素子２０の傾斜面を表面部８や裏面部９と成す角度がπ／２−２・臨界角γから臨界角γの範囲としている。すなわち、傾斜面を光源３からの距離に比例して光源３から離れるほど表面部８および裏面部９と成す角度が臨界角γに近づく様にする。
【００７６】
ここで、光源３からの光を入射部７から導光板２の内部に導いた時、例えば導光板２の材料がポリカーボネート（ＰＣ）樹脂の場合、ポリカーボネート樹脂の屈折率ｎ＝１．５９であるので、空気層から導光板２内に入って導光板２内に存在する光線Ｌ０は、０≦｜α｜≦ｓｉｎ-1（１／ｎ）の式により（但し、式中のｎは空気層とし、屈折率ｎ＝１）略屈折角α＝±３８．９７１３°の範囲内にある。
【００７７】
また、屈折角α＝±３８．９７１３°の範囲内で導光板２内に入射した光は、導光板２と空気層（屈折率ｎ＝１）との境界面では、ｓｉｎγ＝（１／ｎ）の式により臨界角を表わすことができる。例えば一般の導光板２に使用されている樹脂材料であるポリカーボネート樹脂の屈折率はｎ＝１．５９程度であるので、臨界角γはγ＝３８．９７°程度になる。また、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）材料を用いた導光板の場合には、アクリル樹脂の屈折率ｎがｎ＝１．４９程度であり、屈折角αはα＝±４２．３８°程度となるので、臨界角γもγ＝４２．３８°程度となる。
【００７８】
例えばアクリル樹脂から成る導光板２の屈折率ｎはｎ＝１．４９程度であり、図２０の例において、導光板２に入った光線の屈折角αがα＝４２．３８°ほどになる。従って、導光板２の裏面部９に設けた光学素子２０は、裏面部９と成す角度θが（π／２−２・４２．３８°より）５．２４°から４２．３８°の範囲の内、入射部７の近傍に最小値である角度θ１＝５．２４°の傾斜面２１が設けられ、入射部７から離れた位置に最大値である角度θ２＝４２．３８°の傾斜面２２が設けられる。
【００７９】
上記構成の導光板２内に導かれる光線の中で入射部７の近傍に多い入射角β＝４２°程度の光線Ｌ１は光学素子２０の傾斜面２１（傾斜度θ１＝５．２４°）で全反射する。この全反射した光線Ｌ１１は導光板２の表面部８方向に進み、ここで（入射角３６°程度）光線Ｌ１１は臨界角γを破り表面部８の外に（出射角６１°程度）出射光Ｌ１２として出射する。
【００８０】
このように、導光板２の中に進入した光線の中で屈折角の小さい光線は導光板２の延長方向（入射部７の反対方向である反射端面部１０）に進んだ光線以外の入射角の大きい光線として入射部の近傍にも多く存在する。そのため、入射部近傍の位置に設ける光学素子２０の傾斜面２１は、裏面部９と成す角が９０°から臨界角γを２倍した値を減じた程度にして、入射角の大きい光線でも傾斜面２１で全反射をして、表面部８方向に進み導光板２の臨界角γを破り、表面部８から出射することができる。
【００８１】
また、導光板２内に導かれる光線の中で入射部７から離れる方向に多く進む光線の入射角β＝２°程度の光線Ｌ２は光学素子２０の傾斜面２２（傾斜度θ１＝４２．３８°）で全反射する。この全反射した光線Ｌ２１は導光板２の表面部８方向に進み、ここで（入射角１．５°程度）光線Ｌ２１は臨界角γを破り表面部８の外に（出射角２．２４°程度）出射光Ｌ２２として出射する。
【００８２】
このように、導光板２の中に進入した光線の中で屈折角の小さい光線は導光板２の延長方向（入射部７の反対方向）に進み、入射部７付近に設けた光学素子２０に衝突する確率が少ない。このため、入射部７から離れた位置に設ける光学素子２０の傾斜面２２は、裏面部９と成す角が臨界角γに等しい程度にして、入射角の小さい光線でも傾斜面２２で全反射をして、表面部８方向に進み導光板２の臨界角γを破り、表面部８から出射することができる。
【００８３】
ゆえに、上記の様に両極端な場合についての説明でも解るように、本例の導光板では、入射部７からの光線に対して、入射部７から離れるに従って光学素子２０の傾斜面の傾斜角が徐々に傾斜面２１から傾斜面２２に成る様に、光源３からの距離に比例して裏面部９と成す角度が臨界角γに近づく様にした。その結果、光源３からの輝度やエネルギの減衰に伴っても光源３からの距離に対応した光学素子２０によって導光板２の出射面のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。
【００８４】
なお、ここでは裏面部９に傾斜面を設けた光学素子２０について説明したが、前に説明したように、入射部７から入射した光線は、例えばアクリル樹脂の場合に屈折角αはα＝±４２．３８°、ポリカーボネート樹脂の場合には屈折角αはα＝±３８．９７１３°と表面部８方向と裏面部９方向に進むので、表面部８に光学素子２０を設けた場合に上記の説明と同じ構成にした時には、フロントライトに用いる様な導光板２を得ることができる。また、一度表面部８で全反射させた光線を再度裏面部９で全反射する様に光学素子２０の傾斜面の角度を選択することによって自由に出射光をコントロールすることができる。
【００８５】
さらに、光学素子２０の傾斜面２１や傾斜面２２の中央部を中心にして内側または外側に円弧にすることにより、同じ大きさの導光板２内での出射位置を傾斜面２１や傾斜面２２の内側を円弧にした場合には光源側に近づけることができ、傾斜面２１や傾斜面２２の外側を円弧にした場合には光源側から遠ざけることができる。
【００８６】
また、傾斜面２１や傾斜面２２の外側を円弧にした場合に、光源３や光源４等が近い時には全反射した光が平行光になり、光源３や光源４等が遠い場合には全反射した光を拡散することができる。
【００８７】
さらに、傾斜面２１や傾斜面２２の内側を円弧にした場合に、光源３や光源４等が近い時には全反射した光が平行光になり、光源３や光源４等が遠い場合には全反射した光を集光することができる。
【００８８】
また、光学素子２０の傾斜面２１や傾斜面２２に内側と外側との異なる二つの円弧を一つの傾斜面に設けて、例えば傾斜面２１や傾斜面２２の表面部８や裏面部９に近い所に内側方向の円弧と、表面部８や裏面部９から遠い所に外側方向の円弧にすることにより、一つの傾斜面で部分的に二つの異なる集光と拡散との作用を得ることができる。
【００８９】
光学素子２０は、図２（図１と同様）に示す様に、光源３がＣＣＦＬ（冷陰管）等の線状の場合には、ＣＣＦＬ（冷陰管）の電極付近の輝度は他よりも低いために輝度分布が両端以外は均一で両端が減衰しているので、これに対応した分布となっている。すなわち、両端部の光学素子２０は極めて入射部７に寄り、入射部７に対向する反射端面部１０に近づくほど光学素子２０のピッチを細かくなるように設けて、両端の側面部１１では特に密に分布してある。
なお、図１０は図２の光学素子２０が非連続に分離した光学素子２０’が連続するように連ねられて分布しているものである。
【００９０】
光学素子２０は、図３に示す様に、光源３ｂがＣＣＦＬ（冷陰管）等のエル（Ｌ）字状の場合には、ＣＣＦＬ（冷陰管）の電極付近の輝度は他よりも低く減衰し、導光板２の光源３ｂ寄りの２つの側面１１が交わる端部６０付近が一番輝度分布が高く、この端部６０との対角６ａを結ぶ対角線付近が両側面１１付近よりも輝度分布を高くしているので、これに対応した分布となっている。すなわち、光源３ｂの両端部付近の光学素子２０は極めて入射部７に寄り、導光板２の２つの側面１１が交わる端部６０付近から対角６ａを結ぶ対角線付近の光学素子２０のピッチは荒くなるように設けて、入射部７に対向する端部６付近では特に密に分布してある。
なお、図１３は図３の光学素子２０が非連続に分離した光学素子２０’が連続するように連ねられて分布しているものである。
【００９１】
光学素子２０は、図４に示す様に、光源４が半導体発光素子（ＬＥＤ）等の点光源の場合には、半導体発光素子の中心が特に輝度が高く、中心以外は減衰しているので、これらに対応した分布となっている。すなわち、輝度分布の強い方向を導光板２の入射部５の対角６ａ方向とし、対角６ａに近づくにつれて光学素子２０のピッチを細かく設け、端部６は対角よりもピッチおよび分布が細かく設けてある。
なお、図１１は図４の光学素子２０が非連続に分離した光学素子２０’が連続するように連ねられて分布しているものである。
【００９２】
光学素子２０は、図５に示す様に、光源４が半導体発光素子（ＬＥＤ）等の点状複数光源の場合には、光源４が半導体発光素子であるために半導体発光素子の中心が特に輝度が高く、中心以外は減衰しているので、これらに対応した分布となっている。すなわち、導光板２の１側面に（放射状の）入射部５を設け、輝度分布の強い方向を導光板２の対向する側面方向とし、光学素子２０は光源４の両端方向（２つの光源４の間も含む）に細かくピッチを設け、端部６に近づくにつれてピッチおよび分布が細かく設けてある。
なお、図１２は図５の光学素子２０が非連続に分離した光学素子２０’が連続するように連ねられて分布しているものである。
【００９３】
光学素子２０は、図６に示す様に、光源４ｂが半導体発光素子（ＬＥＤ）等の点状の物を複数並べたアレー形状の場合には、光源４ｂが半導体発光素子であるために半導体発光素子の中心が特に輝度が高く、中心以外は減衰しているので、これらに対応した分布となっている。すなわち、導光板２の１側面側に入射部５を設け、輝度分布の強い方向を導光板２の入射部５の反対方向の反射端面部１０とし、光学素子２０は互いに隣り合う光源４ｂの間の位置を入射部５に近づけた波形状とし、反射端面部１０に近づくにつれてピッチおよび分布が細かく設けるとともに互いに隣り合う光源４ｂの間の中心に近づく程ピッチおよび分布が細かく設けてある。
【００９４】
光学素子２０は、図７に示す様に、光源４が半導体発光素子（ＬＥＤ）等の点状光源の場合には、光源４が半導体発光素子であるために半導体発光素子の中心が特に輝度が高く、中心以外は減衰しているので、これらに対応した分布となっている。すなわち、導光板２の４つの隅に入射部５を設け、輝度分布の強い方向を導光板２の中心方向とし、光学素子２０は互いに隣り合う光源４の間や中心方向に近づくにつれてピッチおよび分布が細かく設けてある。
【００９５】
光学素子２０は、図８に示す様に、光源４が半導体発光素子（ＬＥＤ）等の点状光源の場合には、光源４が半導体発光素子であるために半導体発光素子の中心が特に輝度が高く、中心以外は減衰しているので、これらに対応した分布となっている。すなわち、導光板２の中央に円形状（や多角形状）の入射部５を設け、輝度分布の強い方向を導光板２の４つの端部６方向とし、輝度の低い部分が入射部５に近づき、輝度等が等しい位置が完全に連続した周となり、導光板２の外周方向に近づくにつれてピッチおよび分布が細かくなるように光学素子２０が設けてある。
【００９６】
光学素子２０は、図９に示す様に、光源４が半導体発光素子（ＬＥＤ）等の点状光源の場合には、光源４が半導体発光素子であるために半導体発光素子の中心が特に輝度が高く、中心以外は減衰しているので、これらに対応した分布となっている。すなわち、導光板２の中央下方向に略楕円形状の入射部５を設け、輝度分布の強い方向を導光板２の２つの上方端部６方向および１つの中心下部とし、輝度の低い部分が入射部５に近づき、輝度等が等しい位置が完全に連続した周となり、および下方向両端部６ｂ方向および導光板２の外周方向に近づくにつれてピッチおよび分布が細かくなるように光学素子２０が設けてある。
【００９７】
また、ここでは図示しないが、光源３がＣＣＦＬ（冷陰管）等のユウ（Ｕ）字状の場合でも同様に光源３付近の輝度が低く、光源３が無い導光板２の側面部１１の１つのみのところが一番輝度が低いので、これらに対応した分布として光源３の電極付近から対向する電極との中間に近づくほど光学素子２０を密にするとともにユウ（Ｕ）字状の底部の対向する位置に光学素子２０を密に設ける。
【００９８】
なお、図１０乃至図１２に示した表面部８または／および裏面部９に光源３や光源４および光源４ｂの輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に非連続な光学素子２０’を光源３や光源４等からの距離に比例して関数的に増加する密度分布とするが、非連続な光学素子２０’を設ける長さは、光源３や光源４等の光量によって、増減や加減することにより表面部８や裏面部９での全反射量をコントロールして、出射面からの出射光量をコントロールすることができる。
【００９９】
また、光学素子２０は、三角形状や台形形状および円弧形状の断面を有し、例えば４μｍｍ〜１００μｍｍ程度の底辺幅を有した導光板２の端で終わる連続な凹形状または凸形状を成して構成することができる。
【０１００】
同様に、光学素子２０は、三角形状や台形形状および円弧形状の断面を有し、例えば４μｍｍ〜１００μｍｍ程度の底辺幅を有した凹形状または凸形状を成し、導光板２の表面部８や裏面部９上に光源３や光源４等の輝度や光エネルギ分布に対応した位置に非連続に設ける構成とすることができる。
【０１０１】
この様に、連続な光学素子２０や非連続な光学素子２０’を導光板２の表面部８や裏面部９に設けることによって、光学素子２０，２０’の傾斜面によって光源３，３ｂ，４，４ｂから導光板２内に進入した光線を全反射し、どの位置でも同等な光量の指向性やエネルギを連続または非連続的に出射することができる。また、目的とする輝度バランス等によって図１０乃至図１２に示す非連続な光学素子２０’の隣り合う間隔をコントロールしても良い。
【０１０２】
さらに、図１５に示すように、第１の光偏向素子３０を導光板２の裏面部９に連続な光学素子２０または非連続な光学素子２０’の列と列との間に光学素子２０よりも微細な凹形状の第１の光偏向素子３０を設ける構成とすることができる。
【０１０３】
第１の光偏向素子３０は、高さを１μｍ〜４μｍの範囲、最大幅を４μｍ〜１６μｍの範囲の様に光学素子２０よりも微細で形成される。このため、第１の光偏向素子３０で光線が偏向する量が光学素子２０で全反射する光線の量よりも極端に少ない。これにより、導光板２の全体から出射する光線全体の出射角度を乱すほどで無くほんの一部しか乱さないので、任意の視野角からの輝度の低下を引き起こさず、気になる程の見ずらさには成らない。
【０１０４】
例えば、導光板２の入射部７からの光線Ｌ０は、アクリル樹脂の場合に屈折角α＝±４２．３８°の範囲で導光板２内に進入し、裏面部９方向に向い、光学素子２０に達して、光学素子２０の傾斜面で全反射した光線ＬＬは表面部８方向に進む。
【０１０５】
尚、これら連続な光学素子２０や非連続な光学素子２０’の傾斜面で全反射した光線ＬＬは、規則性がある複数列の連続な光学素子２０や非連続な光学素子２０’によって一様に同方向に進み、表面部８から出射した出射光線ＬＬ０も一様に同方向に出射する。これにより、虹の様に出射面に光の分散による可視スペクトルの発生が現れる。
【０１０６】
しかし、本例の導光板２の構成によれば、裏面部９方向に向った光線Ｌ０の一部は、直径を４μｍ〜１６μｍの範囲程度の円弧形状の第１の光偏向素子３０に達する。
【０１０７】
この第１の光偏向素子３０は光学素子２０に比べ非常に小さいので同じ角度で進入して来る光線Ｌ０に対して第１の光偏向素子３０の傾斜面が光学素子２０の傾斜面よりも異なる（傾斜面と裏面部９と成す角度が大きい）ために光学素子２０で全反射する角度と異なる（光学素子２０よりも全反射角が小さい）角度で全反射した光線Ｌ３が表面部８方向に進み、表面部８より光学素子２０からの出射光線ＬＬ０と異なる出射角度で出射光線Ｌ３０を出射する。
【０１０８】
そのために、第１の光偏向素子３０によって表面部８から出射される出射光線Ｌ３０により光学素子２０によって表面部８に現れる同程度の輝度で同方向の多数の出射光線ＬＬ０により発生する可視スペクトルの規則性を乱して、可視スペクトルを目立たなくする。
【０１０９】
但し、実際には可視スペクトルが無くなるのではなく、出射面側（表面部の外側）から見ると第１の光偏向素子３０による出射光線Ｌ３０の（出射光線ＬＬ０から見ると拡散光）存在で可視スペクトルの連続性を失い、可視スペクトルを認識することが出来なくなる。
【０１１０】
さらに、図示しないが第１の光偏向素子３０の傾斜面の角度等が光学素子２０の傾斜面と異なるために、異なる入射角の光線でも表面部８の位置で光学素子２０からの全反射した光線と同位置に達するが、表面部８における光学素子２０と第１の光偏向素子３０との入射角が異なるために、出射角も異なることによって出射光ＬＬ０を乱すことによって、可視スペクトルの規則性を乱して、可視スペクトルを目立たなくする。
【０１１１】
また、第１の光偏向素子３０は全反射のみならず、屈折および第１の光偏向素子３０を透過して裏面部９から出射した光線は再度入射して異なる方向に進み、可視スペクトルの規則性を乱して、可視スペクトルを目立たなくする。
【０１１２】
さらに、図１６に示すように、光学素子２０が凹状の場合には導光板２内にある光線Ｌ０が導光板２の鏡面で一度全反射をした後、反射光が光学素子２０の凹状の空気層に出射する時、図１６（ａ）に示すようにニュートンプリズム分光により空気層内に可視スペクトル（虹）が現れ、この可視スペクトルが図１６（ｂ）に示すように凹状の円弧底面（上部）で再び導光板２内に入射する時、屈折して、より広がって導光板２の表面部８方向に進み、表面部８から上方に立ち上がった光として可視スペクトル（虹）を出射する。
【０１１３】
しかし、本例の構成によれば、図１７に示すように、光学素子２０付近に第１の光偏向素子３０を設けたことにより、導光板２内にある光線Ｌ３０が導光板２の鏡面で一度全反射をし、その反射光が第１の光偏向素子３０の傾斜面で全反射する。そして、この全反射した光線Ｌ３１が再び光学素子２０の臨界面で全反射をし、この全反射した光線Ｌ３２が導光板２の表面部８方向に進み、分光せずに白色光のまま表面部８から上方に立ち上がった光として出射する。
【０１１４】
また、光学素子２０付近に第１の光偏向素子３０を設けたことにより、導光板２内にある光線Ｌ３０が導光板２の鏡面で一度全反射をし、その反射光が第１の光偏向素子３０の傾斜面で全反射をする。これにより、全反射した光線Ｌ３１’は、光学素子２０に向かうのを阻止され、導光板２の表面部８方向に進み、分光せずに白色光のまま表面部８から上方に立ち上がった光として出射する。
【０１１５】
このように、光学素子２０が凹状の場合等、導光板２と凹状の光学素子２０とが接続する部分がプリズム形状のような２つの鏡面を持つ場合に導光板２内からの光線が１度導光板２の鏡面で全反射をする。その後、全反射した光が光学素子２０の凹状の空気層に出射する時、ニュートンプリズム分光により空気層内に可視スペクトル（虹）が現れてしまう。しかし、本例の構成によれば、導光板２の鏡面で全反射した光を第１の光偏向素子３０で全反射させて光学素子２０に進むのを阻止するので、可視スペクトル（虹）の発生を防止することができる。
【０１１６】
また、図１６で説明したような可視スペクトル（虹）の発生により凹状部で屈折して、より広がって導光板２の表面部８方向に進み、表面部８から可視スペクトル（虹）が上方に立ち上がる。しかし、図１５で説明したように、第１の光偏向素子３０からの全反射した光により可視スペクトルの規則性を乱すので、可視スペクトルを目立たなくすることもできる。
【０１１７】
上記の他、光線Ｌ０の一部は裏面部９で全反射し、この全反射した光が表面部８に達して再度全反射等を繰り返し光学素子２０等に達する。この光線は全反射の繰り返しであるため、光学素子２０に対する進入角は光線Ｌ０と同等であり、光学素子２０や第１の光偏向素子３０に達した光線は上記で説明した作用および効果を得る。
【０１１８】
さらに、図示しないが導光板２の入射部７と接続する表面部８および裏面部９の端部７’から導光板２内に入射した光線が表面部８および裏面部９で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる明暗の光が周期的に縞模様のように発生する。
【０１１９】
また、光学素子２０とともに光源３の指向性や輝度によって光学素子２０からの直接光等により出射光に明暗ができ、明暗光の縞模様を発生させる場合がある。
【０１２０】
しかし、本例の構成によれば、第１の光偏向素子３０によって表面部８や裏面部９に出射される出射光線Ｌ３０により出射面に発生する明暗光の規則性を乱して明暗光の縞模様の発生を防ぐことができる。
【０１２１】
尚、ここでの第１の光偏向素子３０は、直径を４μｍ〜１６μｍの範囲の円弧形状の凹形状で説明したが、円錐形状や高さを１μｍ〜４μｍの範囲で、最大幅を４μｍ〜１６μｍの範囲の多角錘形状でも良い。この場合でも、上記で説明したように屈折や全反射した光線が光学素子２０からの全反射した光線が存在する所に出射すれば同様な作用および効果を得ることができる。
【０１２２】
また、第１の光偏向素子３０は、光源３の輝度が強い場合や指向性の強い光源３の場合などに、表面部８の入射部７に近いほど高輝度の可視スペクトル（虹）が発生し、より目立ってしまう。このため、裏面部９の入射部７に近いほど第１の光偏向素子３０を多く設けるようにする。これにより、より可視スペクトル（虹）の発生を乱して可視スペクトル（虹）を目立たなくすることができる。
【０１２３】
さらに、第１の光偏向素子３０は、光源３の輝度と導光板２の大きさ等によって、裏面部９にランダムに設けるようにする。これにより、導光板２の全体からの可視スペクトル（虹）の発生を乱して可視スペクトル（虹）を目立たなくすることができる。
【０１２４】
このように、第１の光偏向素子３０は、光源３や導光板２の条件および仕様並びに使用目的に対応して光学素子２０自体による（光学素子２０等の規則的存在による）可視スペクトル（虹）の発生や入射部７に起因する規則性の有る光の明暗による明暗光の縞模様等の発生も防ぐことができる。
【０１２５】
尚、ここでの説明は、第１の光偏向素子３０および光学素子２０を導光板２の裏面部９に設けたものであるが、第１の光偏向素子３０を表面部８に設けても良く、これらの作用および効果も裏面部９に設けた場合と同様であるため、表面部８に光偏向素子３０を設けた説明は重複するため省く。
【０１２６】
また、ここでは第１の光偏向素子３０の形状を微細な凹形状により説明したが、微細な凸形状によってもこれら作用および効果も同様であるため、微細な凸形状の第１の光偏向素子３０の説明は重複するため省く。
【０１２７】
さらに、特に第１の光偏向素子３０や光学素子２０を表面部８に設けて、出射光を裏面部９方向から出射させてフロントライト等に用いることも可能である。
【０１２８】
さらに、図示しないが、表面部８や裏面部９の近傍に設けた拡散シート等や裏面部９の下部にある反射体１５や反射ケース等と導光板２との密着を凸形状の第１の光偏向素子３０によって防止し、拡散シート等の効果を引き出すことができる。また、凸形状の第１の光偏向素子３０により、導光板２と反射体１５や反射ケートとの間に空気層を保ち、直接反射体１５や反射ケースの面を（白色）導光板２を通して見えない様にすることができる。
【０１２９】
また、導光板２は、図１８に示すように、特に導光板２の入射部７と接続する表面部８および裏面部９の端部７’から導光板２内に入射した光線が入射部７と入射部７の反対側に位置する反射端面部１０との間において表面部８および裏面部９で全反射の繰り返しに伴う干渉によって輝度の異なる明暗光を発生する。そして、図１９に示すように、明暗の有る光線が裏面部９に設けた光学素子２０に達した時、光学素子２０により偏向させられ、表面部８から出射される光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子４０を設けることにより、規則性のある明暗の光からなる明暗光の縞模様を目立たなくさせる。
【０１３０】
第２の光偏向素子４０は、直径を５μｍ〜１００μｍの範囲の円弧形状で高さを直径の１／２０〜１／８０の範囲の突起が少なく曲率半径が大きな緩やかな円弧形状で形成される。このため、光学素子２０で全反射した光線は、第２の光偏向素子４０に進入して出射する時に屈折しても極端に出射角を変えず、導光板２の部分的に微小に屈折をするので、任意の視野角からの輝度の低下を引き起こさず、気になる程の見ずらさには成らない。
【０１３１】
例えば、導光板２の入射部７からの光線Ｌ０は、アクリル樹脂の場合に屈折角α＝±４２．３８°の範囲で導光板２内に進入し、図１８に示したように、特に導光板２の入射部７と接続する表面部８および裏面部９の端部７’から導光板２内に入射した光線が入射部７と入射部７の反対側に位置する反射端面部１０との間において表面部８や裏面部９および入射部７や反射端面部１０で全反射の繰り返しに伴う干渉によって輝度の異なる明暗光を発生する。そして、図１９に示すように、明暗の有る光線であって、入射部７から直接裏面部９方向に向った光線や導光板２内を繰り返し全反射を行った光線Ｌ０は、光学素子２０に達して、光学素子２０の傾斜面で全反射した光線ＬＬとして表面部８方向に進む。
【０１３２】
そして、光学素子２０によって一様に同方向に進む光線自体が輝度の明暗を含み、表面部８から出射した出射光線ＬＬ０も一様に同方向に出射し、出射面にて明暗光による明暗光の縞模様の発生が現れる。
【０１３３】
また、光学素子２０とともに光源３や光源４の指向性や輝度によって光学素子２０からの直接光等により出射光に明暗ができ、明暗光の縞模様の発生させる場合がある。
【０１３４】
しかし、本例の構成によれば、光学素子２０の傾斜面で全反射し、表面部８方向に進んだ光線ＬＬの一部である光線ＬＬ４が第２の光偏向素子４０に達し、第２の光偏向素子４０から出射する時に緩やかな円弧形状であるため（第２の光偏向素子４０の法線と導光板２の表面部８の法線との差が微小であるため）に微小な屈折をする。これにより、表面部８から光学素子２０からの出射光線ＬＬ０と微小に異なる出射角度で出射光線Ｌ４０を出射する。なお、図１９において、この第２の光偏向素子４０が無い場合の出射光線の軌跡を点線ＬＬ０’で表している。
【０１３５】
このように、第２の光偏向素子４０は、表面部８に光学素子２０からの出射光線ＬＬ０と微小に異なる出射角度で出射光線Ｌ４０を出射するので、規則性のある明暗光を出射光線Ｌ４０によって乱して周期性を有する明暗光の縞模様の発生を防ぐことができる。
【０１３６】
尚、第１の光偏向素子３０で説明したが、これら光学素子２０や光学素子２０’の傾斜面で全反射した光線ＬＬは、規則性がある複数列の連続な光学素子２０または非連続な光学素子２０’によって一様に同方向に進み、表面部８から出射した出射光線ＬＬ０も一様に同方向に出射し、虹の様に出射面に光の分光による可視スペクトル（虹）の発生が現れる。
【０１３７】
しかし、本例の構成によれば、第２の光偏向素子４０から出射される出射光線Ｌ４０によって、光学素子２０で表面部８に現れる同程度の輝度を有し、同方向に向かう多数の出射光線ＬＬ０により発生する可視スペクトル（虹）の規則性を乱して、可視スペクトル（虹）を目立たなくする。
【０１３８】
但し、実際には可視スペクトル（虹）が無くなるのではなく、出射面側（表面部の外側）から見ると第２の光偏向素子４０による出射光線Ｌ４０（出射光線Ｌ０から見ると拡散光）の存在で可視スペクトルの連続性を失い、可視スペクトル（虹）を認識することが出来なくなる。
【０１３９】
上記の他、図示しないが、導光板２に屈折入射した光線のうち表面部８に直接向かい第２の光偏向素子４０に直接進入した光線や光線Ｌ０の一部は、裏面部９で全反射し表面部８に向かい直接第２の光偏向素子４０に達した光線も上記で説明した作用および効果を得る。
【０１４０】
さらに、第２の光偏向素子４０は、光源３や光源４の輝度と導光板２の大きさ等によって、表面部８にランダムに設けるようにする。これにより、導光板２の全体からの可視スペクトル（虹）の発生を出射光線Ｌ４０によって乱して可視スペクトル（虹）を目立たなくしたり、導光板２の全体から発生する明暗光の縞模様の規則性を出射光線Ｌ４０によって乱して縞模様を目立たなくすることができる。
【０１４１】
また、第２の光偏向素子４０は、光源３や光源４の輝度が強い場合や指向性の強い光源４の場合などに、表面部８の入射部７に近いほど高輝度の可視スペクトル（虹）が発生し、より目立ってしまう。このため、表面部８の入射部７に近いほど第２の光偏向素子４０を多く設けるようにする。これにより、より可視スペクトル（虹）の発生を乱して可視スペクトル（虹）を目立たなくすることができる。
【０１４２】
さらに、第２の光偏向素子４０は、光源３や光源４に近い入射部７ほど光学素子２０からの全反射光の輝度が強いので、入射部７に近いほど出射面に現れる出射光の明暗が目立つ場合などに、表面部８の入射部７に近いほど明暗光が発生し、より目立ってしまう。このため、表面部８の入射部７に近いほど第２の光偏向素子４０を多く設けるようにする。これにより、より明暗光の発生を乱して明暗光を目立たなくすることができる。
【０１４３】
このように、第２の光偏向素子４０は、光源３や光源４や導光板２の条件および仕様並びに使用目的に対応して光学素子２０自体による（光学素子２０等の規則的存在による）可視スペクトル（虹）の発生や明暗光等の発生を防ぐことができる。
【０１４４】
尚、ここでの説明は、第２の光偏向素子４０および光学素子２０を導光板２の表面部８に設けたものであるが、第２の光偏向素子４０を裏面部９に設けても良く、これらの作用および効果も表面部８に設けた場合と同様であるため、裏面部９に第２の光偏向素子４０を設けた説明は重複するため省く。
【０１４５】
さらに、ここでは第２の光偏向素子４０の形状を凸形状により説明したが、凹形状によってもこれら作用および効果も同様であるため、凹形状の第２の光偏向素子４０の説明は重複するため省く。
【０１４６】
また、特に第２の光偏向素子４０を裏面部９および光学素子２０を表面部８に設けて、出射光を裏面部９方向から出射させてフロントライト等に用いることも可能である。
【０１４７】
このように、導光板２の表面部８や裏面部９に光源３や光源４の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源３や光源４からの光線束に対応した傾斜面を有する連続な光学素子２０または非連続な光学素子２０’を光源３や光源４からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施して、常に光源３や光源４からの輝度やエネルギが等しい位置に連続な光学素子２０または非連続な光学素子２０’の傾斜面によって全反射や屈折等を行い出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。
【０１４８】
さらに、光源３や光源４からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子２０の密度分布を光源３や光源４からの距離に比例して関数的に増加するようにして導光板２のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しくすることができる。
【０１４９】
また、光学素子２０を欠損させた所には光学素子２０の有る所より低い光エネルギを得ることにより導光板２の希望する輝度分布を表現することができる。
【０１５０】
さらにまた、光学素子２０や非連続な光学素子２０’よりも微細な凹形状や凸形状の第１の光偏向素子３０を連続な光学素子２０や非連続な光学素子２０’の列と列との間に設けるようにする。これにより、複数列の連続な光学素子２０や非連続な光学素子２０’による回折格子的な要素やニュートンプリズム分光的な要素や特に指向性の強い白色光源４等によって出射面に現れる光の分光による可視スペクトルの発生に対し出射輝度を低下させることなく防ぐことができる。しかも、光源３や光源４の指向性や輝度によって光学素子２０からの直接光等により出射光の明暗や表面部８と裏面部９とでの全反射の繰り返しによる明暗光による縞模様の発生に対しても出射輝度を低下させることなく防ぐことができる。
【０１５１】
また、導光板２の入射部７と接続する表面部８および裏面部９の端部から導光板２内に入射した光線が表面部８および裏面部９で全反射を繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期的な明暗光の光線の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子４０を設けるようにする。これにより、光の明暗による周期的な明暗光の縞模様の発生を出射輝度を低下させることなく防ぐことができる。しかも、光学素子２０によって同程度の輝度を有した同方向に向かう多数の出射光線により発生する可視スペクトルの一部の光線を出射面で微小に屈折して出射光の連続性が乱れ、可視スペクトルの発生を出射輝度を低下させることなく防ぐことができる。
【０１５２】
さらに、図２１に示すように、導光板２の表面部８に設けた第２の光偏向素子４０や裏面部９に設けた凸形状の第１の光偏向素子３０によって、表面部８の近傍に設けた拡散シート１６や裏面部９の近傍に設けた反射体１５や反射ケース等と導光板２との密着を防止することができる。しかも、凸形状の第１の光偏向素子３０により、拡散シート１６と導光板２との間に空気層が存在するので、導光板２からの出射光をそのまま拡散シート１６内に進行させずに一度導光板２の屈折率によって、より出射角を変化させて拡散シート１６の効果を引き出すことができる。
【０１５３】
また、拡散シート１６や反射体１５の間に空気層が無いと、拡散シート１６や反射体１５が導光板２と一体化したように拡散シート１６や反射体１５の面を（例えば、白色）導光板２を通して直接見えてしまう（例えば、フラットな硝子の下においた紙面の活字がそのまま観測されてしまう。）。しかし、本例の構成によれば、導光板２の表面部８に第２の光偏向素子４０や裏面部９に凸形状の第１の光偏向素子３０を設けることによって拡散シート１６や反射体１５と導光板２との間に空気層を確保することができる。これにより、拡散シート１６や反射体１５の面を導光板２を通して直接見えてしまうことを防ぐことができる。
【０１５４】
光源３は、ＣＣＦＬ（冷陰管）等の線状をなし、直接光は導光板２の入射部７から導光板２内に入射し、他の光はリフレクタ１４で反射されながら光源３とリフレクタ１４との空間を通って導光板２内に入射する。
【０１５５】
なお、光源としては、線状のＣＣＦＬの他、図４乃至図９に示すように、半導体発光素子や半導体発光素子を並べたアレー状のものでも良い。
【０１５６】
例えば図４や図５等の光源４は、半導体発光素子であって、ＬＥＤやレーザ等からなり、単色光やＲＧＢ（赤色、緑色、青色）からなる白色や蛍光材料を用いて波長変換することによって白色光にしたものも用いられる。
【０１５７】
また、導光板２の二つの側面部１１が交差する隅６に、あるいは複数の入射部５を持つ場合には各入射部に異なる発光色の光源４を用いて導光板２全体から白色の光を出射しても良い。
【０１５８】
さらに、図６に示す光源４ｂのように、半導体発光素子を等間隔または両端部方向が密になる様に並べたアレー状にし樹脂等で一体化したものを用いることができる。
【０１５９】
リフレクタ１４は、白色の絶縁性材料やアルミニウム等の金属を蒸着したシート状または金属等からなり、導光板２の入射部７および光源３や光源４および光源４ｂを囲するようにし、光源３や光源４および光源４ｂからの光を反射し、反射光を導光板２の入射部７に再び入射させる。
【０１６０】
また、図示しないが、光源３や光源４や光源４ｂに対しても同様な材料により導光板２の入射部７および光源３や光源４や光源４ｂを囲するようにし、光源３や光源４や光源４ｂからの光を反射し、反射光を導光板２の入射部７に再び入射させる。
【０１６１】
反射体１５は、熱可塑性樹脂に例えば酸化チタンのような白色材料を混入したシートや熱可塑性樹脂のシートにアルミニウム等の金属蒸着を施したり、金属箔を積層した物やシート状金属からなる。この反射体１５は、入射部７や入射部７と表面部８以外の部分を覆い光源３や光源４および光源４ｂからの光が導光板２によって表面部８に出射した以外の光を反射または乱反射し、再び導光板２に入射させて光源３や光源４および光源４ｂからの光を全て表面部８から出射するようにする。
【０１６２】
尚、本平面照明装置には、導光板２の上方に最終的に光線の分布等をコントロールする補正シートについては設けなかったが、必要によっては補正シートを用いても良い。この補正シートは、透過性のある樹脂等からなり、表面に光を偏向するための凹凸が設けてある。この補正シートは、導光板２からの出射光を補正するため、強い輝度の出射光を拡散したり、輝度が弱い出射光を集光したり、また全体を散乱させたり、部分的に拡散と集光とを行ったりする。このため、目的に合わせて補正すべき拡散シート、集光シート、散乱シート、拡散集光シート等を選択し、加工してある面を上方に向けた順方向使用や逆方向使用等にして使用する。
【０１６３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。加えて、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素によって出射面に現れる光の分光（虹）の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができるので、可視スペクトル（虹）の連続性を失わせ（乱し）可視スペクトル（虹）の認識を妨害し、出射輝度を低下することなく出射面の可視スペクトル（虹）の発生を防ぐことができる。
【０１６４】
また、凹状の光学素子の場合等、導光板と凹状の光学素子とが接続する部分がプリズム形状のような２つの鏡面を持つ場合にニュートンプリズム分光により現れる可視スペクトル（虹）を、凹状の光学素子に進む光線を手前で第１の光偏向素子で全反射させて光学素子に進むのを阻止し、可視スペクトル（虹）の発生を防止することができる。
【０１６５】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体やケース等と導光板との密着を防止することができるので、拡散シートや反射体および反射ケース等の本来の働きを損なわずに目的とする効果を容易に得ることができる。しかも、拡散シートや反射体および反射ケース等を直接観察せずに見易い出射光を得ることができる。
【０１６６】
また、請求項２に係る導光板は、表面部または／および裏面部が光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。しかも、非連続であるが光学素子の長さや隣り合う光学素子の間隔をコントロールすることにより、光学素子からの出射する所の光量とその立体角との積が等しいが、光学素子を欠損させた所には光学素子の有る所より低い光エネルギを得ることができる。また、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素によって出射面に現れる光の分光（虹）の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができるので、可視スペクトル（虹）の連続性を失わせ（乱し）可視スペクトル（虹）の認識を妨害し、出射輝度を低下することなく出射面の可視スペクトル（虹）の発生を防ぐことができる。
【０１６７】
また、凹状の光学素子の場合等、導光板と凹状の光学素子とが接続する部分がプリズム形状のような２つの鏡面を持つ場合にニュートンプリズム分光により現れる可視スペクトル（虹）を、凹状の光学素子に進む光線を手前で第１の光偏向素子で全反射させて光学素子に進むのを阻止し、可視スペクトル（虹）の発生を防止することができる。
【０１６８】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体やケース等と導光板との密着を防止することができるので、拡散シートや反射体および反射ケース等の本来の働きを損なわずに目的とする効果を容易に得ることができる。しかも、拡散シートや反射体および反射ケース等を直接観察せずに見易い出射光を得ることができる。
【０１６９】
さらに、請求項３に係る導光板は、第１の光偏向素子を表面部または／および裏面部にランダムまたは入射部に近いほど多く設けるとともに高さを１μｍ〜４μｍの範囲で、最大幅を４μｍ〜１６μｍの範囲の多角錘形状または直径を４μｍ〜１６μｍの範囲の円弧形状あるいは円錐形状であるので、光学素子よりも微細であるため出射光に対して第１の光偏向素子による大きな影響を与えずに第１の光偏向素子による偏向光線で光学素子の出射光をコントロールすることができる。また、白色光源で指向性の強い場合や輝度が高い等に複数列の光学素子による回折格子的な要素によって特に入射部近傍の出射面に光の分光による可視スペクトル（虹）の発生が現れる場合、第１の光偏向素子を表面部または／および裏面部の入射部に近いほど多く設けて光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散したり出射面に異なる出射角の光線を出射することができる。これにより、出射輝度を低下させることなく出射面の可視スペクトル（虹）の発生を防ぐことができるとともに光源の種類や導光板の形状に関係なく利用することができる。
【０１７０】
また、白色光源が指向性の弱い場合等には、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって輝度の異なる明暗光を出射した光の一部を、第１の光偏向素子を表面部または／および裏面部にランダムに設けることにより光学素子に向かう光線の一部を微量に拡散することができる。これにより、出射輝度を低下させることなく出射面に周期的な明暗光の縞模様の発生を防ぐことができる。
【０１７１】
また、請求項４に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。加えて、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射することができる。これにより、周期的な光の明暗光を微小に妨害して出射輝度を低下させることなく明暗光の縞模様等の発生を防止することができる。
【０１７２】
また、規則性がある複数列の光学素子自身によって一様に同方向に出射し、出射面に光の分光による可視スペクトル（虹）の発生が現れる場合にも可視スペクトル（虹）の一部の光線を微小に偏向させて可視スペクトルの規則性を乱して、可視スペクトル（虹）の発生を防いで可視スペクトル（虹）を目立たなくすることもできる。
【０１７３】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等と導光板との密着を防止することができる。
【０１７４】
さらに、請求項５に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子に対向する表面部または裏面部に設けた光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。加えて、非連続であるが光学素子の長さや隣り合う光学素子の間隔をコントロールすることにより光学素子からの出射する所の光量と立体角との積が等しく出射することができる。さらに、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性を有する明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射するので、周期的な光の明暗光を微小に妨害して出射輝度を低下させることなく明暗光の縞模様等の発生を防止することができる。
【０１７５】
また、規則性がある複数列の光学素子自身によって一様に同方向に出射し、出射面に光の分光による可視スペクトル（虹）の発生が現れる場合にも可視スペクトル（虹）の一部の光線を微小に偏向させて可視スペクトルの規則性を乱して、可視スペクトル（虹）の発生を防いで可視スペクトル（虹）を目立たなくすることもできる。
【０１７６】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等と導光板との密着を防止することができる。
【０１７７】
また、請求項６に係る導光板は、第２の光偏向素子の直径を５μｍ〜１００μｍの範囲の円弧形状で高さを直径の１／２０〜１／８０の範囲であるので、高さに対して直径が大きい（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）ために、この第２の光偏向素子の法線は導光板の法線に対して微小の差しかない。このため、出射角の差も微小であるために出射光の輝度分布等にも影響なく明暗光に対して有効に働くことができるとともに第２の光偏向素子自身も目立たない。
【０１７８】
また、第２の光偏向素子を表面部または裏面部にランダムまたは入射部に近いほど多く設けるので、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって輝度の異なる明暗光の発生を、第２の光偏向素子を表面部または裏面部にランダムに設けることにより全体的な明暗光の発生を防ぐことができるとともに特に輝度が高い導光板の入射部近傍では明暗縞模様が他の場所よりも目立つため第２の光偏向素子を表面部または裏面部の入射部に近いほど多く設けることにより際立った明暗縞模様の発生を防ぐことができる。これにより、高輝度な光源や光源の設ける位置等に関係なく利用することができる。
【０１７９】
さらに、請求項７に係る導光板は、光学素子の断面が三角形状、台形形状、円弧形状であるとともに連続または非連続であるので、導光板の入射部から導光板内に進入した光線が三角形状、台形形状および円弧形状の傾斜面が光源からの光の法線に対応した位置に存在することができ、これらが連続の場合にはどの位置でも同等な輝度やエネルギを出射することができ、非連続であっても、あらゆる位置でも同等な輝度やエネルギを連続的に出射することができる。
【０１８０】
また、請求項８に係る導光板は、光学素子を光源から遠ざかるほど光学素子の高さを高くまたは／および部分的に高低をつけるので、光源から遠い光学素子においても光源から光線を受けて全反射をすることができる。これにより、光源から遠い位置でも出射光を多く出射して光源の遠近に関係無く均一な導光板からの出射輝度を得ることができたり、部分的に高低をつけることによって導光板の任意の位置からの出射量を多くしたり少なくしたり、導光板の任意の位置からの出射角度を変化することができる。このため、必要とする導光板の任意の位置での輝度のコントロールや視野角のコントロールをすることができる。
【０１８１】
さらに、請求項９に係る導光板は、傾斜面を表面部および裏面部と成す角度がπ／２−２・臨界角から臨界角の範囲であるので、導光板内に導かれる光線の最大入射角度から臨界角を破る最小角度までの範囲を用いることにより、全反射光が全て臨界角を破ることができる。これにより、導光板の出射面からの出射角度範囲が大きく取れるため、必要とする出射角を自由に選択することができて目的に合わせることができる。
【０１８２】
また、請求項１０に係る導光板は、傾斜面を光源からの距離に比例して表面部および裏面部と成す角度が臨界角に近づくので、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴っても、光源からの距離に比例して全反射した反射光が小さな出射角で出射する。このため、導光板の出射面のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。これにより、均一な出射量および均一な視野角を得ることができる。
【０１８３】
さらに、請求項１１に係る導光板は、傾斜面を傾斜面の中央部を中心にして内側または外側に円弧を、あるいは傾斜面の部分的に内側と外側とに円弧を成しているので、同じ大きさの導光板内での出射位置を傾斜面の内側を円弧にした場合には光源側に近づけることができる。また、光源が近い場合には全反射した光が平行光になり、光源が遠い場合には全反射した光を集光することができる。
【０１８４】
また、同じ大きさの導光板内での出射位置を傾斜面の外側を円弧にした場合には光源側から遠ざけることができる。また、光源が近い場合には全反射した光が平行光になり、光源が遠い場合には全反射した光を拡散することができる。
【０１８５】
またこれら内側と外側に円弧を一つの傾斜面で部分的に二つの異なる円弧によって、集光や拡散等の作用および効果を一つの傾斜面で得るので、導光板の大きさや必要な出射光量や視野角等を自由にコントロールすることができる。
【０１８６】
また、請求項１２に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子または／および光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子とを設けた導光板と、導光板の入射部および出射面以外を覆い導光板からの漏れ光を再び導光板内に反射する反射体とを具備するので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して関数的に増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射したり、傾斜面の角度の設定によって出射面からの出射角度を自由にコントロールすることができる。
【０１８７】
さらに、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素によって出射面に現れる光の分光（虹）の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができ、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性等を有する明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射することができる。これにより、周期性等を有する光の明暗光を微小に妨害して出射輝度を低下させることなく明暗光の縞模様等の発生を防止することができる。
【０１８８】
また、凹状の光学素子の場合等、導光板と凹状の光学素子とが接続する部分がプリズム形状のような２つの鏡面を持つ場合にニュートンプリズム分光により現れる可視スペクトル（虹）を、凹状の光学素子に進む光線を手前で第１の光偏向素子で全反射させて光学素子に進むのを阻止し、可視スペクトル（虹）の発生を防止することができる。
【０１８９】
さらに、規則性がある複数列の光学素子自身によって一様に同方向に出射し、出射面に光の分光による可視スペクトル（虹）の発生が現れる場合にも可視スペクトル（虹）の一部の光線を微小に偏向させて可視スペクトル（虹）の規則性を乱して、可視スペクトル（虹）の発生を防いで可視スペクトル（虹）を目立たなくすることもできる。
【０１９０】
また、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子および第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体や反射ケース等と導光板との密着を防止して出射することができる。これにより、拡散シートや反射体および反射ケース等の本来の働きを損なわずに目的とする効果を容易に得られるとともに拡散シートや反射体および反射ケース等を直接観察せずに見易い出射光を得ることができる。
【０１９１】
さらに、請求項１３に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子または／および光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子とを設けた導光板と、導光板の入射部および出射面以外を覆い導光板からの漏れ光を再び導光板内に反射する反射体とを具備するので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射したり、傾斜面の角度の設定によって出射面からの出射角度や光学素子自身を連続的に変化することができる。
【０１９２】
さらに、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素によって出射面に現れる光の分光の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができる。これにより、可視スペクトル（虹）の連続性を失わせ（乱し）可視スペクトル（虹）の認識を妨害し、出射輝度を低下することなく出射面の可視スペクトル（虹）の発生を防ぐことができる。
【０１９３】
また、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素によって出射面に現れる光の分光の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができ、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性等を有する明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射することができる。これにより、周期性を有する光の明暗光を微小に妨害して出射輝度を低下させることなく明暗光の縞模様等の発生を防止することができる。
【０１９４】
さらに、凹状の光学素子の場合等、導光板と凹状の光学素子とが接続する部分がプリズム形状のような２つの鏡面を持つ場合にニュートンプリズム分光により現れる可視スペクトル（虹）を、凹状の光学素子に進む光線を手前で第１の光偏向素子で全反射させて光学素子に進むのを阻止し、可視スペクトル（虹）の発生を防止することができる。
【０１９５】
また、規則性がある複数列の光学素子自身によって一様に同方向に出射し、出射面に光の分光による可視スペクトル（虹）の発生が現れる場合にも可視スペクトル（虹）の一部の光線を微小に偏向させて可視スペクトル（虹）の規則性を乱して、可視スペクトル（虹）の発生を防いで可視スペクトル（虹）を目立たなくすることもできる。
【０１９６】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子および第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体や反射ケース等と導光板との密着を防止することができる。これにより、拡散シートや反射体および反射ケース等の本来の働きを損なわずに目的とする効果を容易に得られるとともに拡散シートや反射体および反射ケース等を直接観察せずに見易い出射光を得ることができる。
【０１９７】
よって出射面に現れる光の分散による可視スペクトル（虹）の発生に対し出射輝度を低下させることなく防ぐことができるとともに光源の指向性や輝度によって光学素子からの直接光等により出射光の明暗光による光の明暗の縞模様の発生に対して出射輝度を低下させることなく防ぐことができ、平面照明装置の必要目的によって、輝度重視や視野角重視あるいは均一性を重視するなど自由度の広い設計および平面照明装置を可能とすることができる。
【０１９８】
またさらに、請求項１４に係る平面照明装置は、光源が指向性または／および指向性分布を有する白色光源であるので、導光板の入射部からの距離が等しくない場合に入射部から遠い方向に指向性を一致させることができる。これにより、光源の光を効率良く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る平面照明装置の略構成図
【図２】 本発明に係る導光板の略図
【図３】 本発明に係る導光板の略図
【図４】 本発明に係る導光板の略図
【図５】 本発明に係る導光板の略図
【図６】 本発明に係る導光板の略図
【図７】 本発明に係る導光板の略図
【図８】 本発明に係る導光板の略図
【図９】 本発明に係る導光板の略図
【図１０】 本発明に係る導光板の略図
【図１１】 本発明に係る導光板の略図
【図１２】 本発明に係る導光板の略図
【図１３】 本発明に係る導光板の略図
【図１４】 図１０の導光板の部分拡大図
【図１５】 本発明に係る導光板の光線の略軌跡図
【図１６】 （ａ），（ｂ）本発明に係る導光板の光線の略軌跡図
【図１７】 （ａ），（ｂ）本発明に係る導光板の光線の略軌跡図
【図１８】 本発明に係る導光板の光線の略軌跡図
【図１９】 本発明に係る導光板の光線の略軌跡図
【図２０】 本発明に係る導光板の光線の略軌跡図
【図２１】 本発明に係る導光板の略図
【符号の説明】
１…平面照明装置、２…導光板、３，４，４ｂ…光源、５，７…入射部、６，６ａ，６ｂ…端部、８…表面部、９…裏面部、１０…反射端面部、１１…側面部、１４…リフレクタ、１５…反射体、１６…端子電極、２０，２０’…光学素子、２１，２２…傾斜面、２１ａ，２１ｂ…間隔、３０…光偏向素子、４０…光屈折素子、β…入射角、α…屈折角、γ…臨界角、ｎ…屈折率、θ…表面部および裏面部と傾斜面とが成す角度、Ｌ０，Ｌ１，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３０，Ｌ４０，ＬＬ，Ｌ３，ＬＬ４，ＬＬ０，ＬＬ０’…光線。
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置等に用いられる導光板および平面照明装置に関し、どの様な光源に対しても、その光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続または非連続に設けるとともに光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に有し、指向性のある点光源の様な少ない光源でも明るく、また線状等の形状を持つ指向性分布のある光源でも明るい出射光が得られる。
また、連続または非連続な光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子や光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設け、白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素やニュートンプリズム分光的な要素によって出射面に現れる光の分光の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することにより分光の発生を防止できる。
さらに、周期的に表面部や裏面部による全反射が繰り返しされ光線の干渉による一定な出射角によって発生する明暗縞を第２の光偏向素子により微小に妨害して出射輝度を低下させることなく明暗縞の発生を防止することができる。
またさらに、これら第２の光偏向素子および表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子により近傍にある反射体やシート等との密着を防止することができる導光板および平面照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の導光板および平面照明装置は、導光板の裏面部に散乱を利用する方法を用いるものである。この方法では、酸化チタン等の白色材料を混入させたインクを用いて円形状や矩形状を光源から離れるほど多くのドット印刷を行い、光源から離れるほど散乱光を得るようにして導光板からの出射光の均一性を得ようとしている。さらに、射出成形法を用いるもので、導光板の表面部や裏面部に散乱を利用し、ランダムに微細な凸凹形状を成形するものが知られている。
【０００３】
また同様に、射出成形法を用いた導光板および平面照明装置として、導光板の表面部や裏面部に屈折や反射を利用する方法を用いたものが知られている。この方法では、凸形状や凹形状を単に光源から離れるほど多く分布（グラデーション）する様に成形し、光源から離れるほど屈折や反射等の確率を高くし、導光板からの出射光を均一にしている。
【０００４】
さらに、射出成形法を用いた導光板および平面照明装置として、導光板の表面部や裏面部に屈折や反射を利用する方法を用いるものも知られている。この方法では、光源と平行にプリズム形状を成形し、光源からの光線をプリズムの辺で屈折させたり反射させて出射面に偏向させたり出射面から出射している。
【０００５】
また同様に、光源と平行にプリズム形状を導光板の表面部や裏面部に設ける方法が知られている。この方法では、光源から離れるほどプリズムの高さや深さを高くまたは深く設けて、光源から離れるほど光源からの光線を多く受けて、反射光や屈性光を多く利用して、光源からの距離に関係なく出射光を均一化させている。
【０００６】
また、特に光源が白色光源のような複数の波長が混入している場合、出射面から出射した光が可視スペクトルに分光して虹色に見えてしまう。このため、これらの平面照明装置上に液晶表示装置を載置した場合、分光した光が液晶のＲＧＢ（赤、緑、青）に対応した時にカラー液晶画面としての不具合が発生してしまう。
【０００７】
さらに、規則性な出射光の明暗によって出射面上に明暗縞模様が発生してしまう。このため、これらの平面照明装置上に液晶表示装置を載置した場合、画面上の輝度の濃淡が現れ、見ずらくしてしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の導光板および平面照明装置は、導光板の裏面部に散乱を利用する方法を用いるもので、酸化チタン等の白色材料を混入させたインクを用いて円形状や矩形状を光源から離れるほど多くのドット印刷を行い、光源から離れるほど散乱光を得るようにして導光板からの出射光の均一性を得ようとしていたが、白色材料やインク等によって光を吸収してしまうとともに光が散乱してしまい出射面のみに光線が到達せず、絶対出射光量が低いため輝度に課題がある。
【０００９】
また、射出成形によって導光板の表面部や裏面部にランダムに微細な凸凹形状を成形し、光源からの光線を散乱する方法では光の吸収による損失はないが、上記の印刷法と同様に光が散乱してしまい出射面のみに光線が到達せず、出射光の輝度が低いとともに凸凹形状の分布がランダムなため輝度斑等に課題がある。
【００１０】
また同様に凸形状や凹形状を単に光源から離れるほど多く分布（グラデーション）する場合には、インク等の印刷や微細な凸凹形状のランダム成形等と比べると改善されているが、単に光源から離れるほど屈折や反射等の確率を高くさせているだけで、光線の指向性（輝度分布）や光源の形状等に対応されていないため光源の持つ光量と指向性やエネルギを十分引き出して利用されていない課題がある。
【００１１】
さらに、導光板の表面部や裏面部に光源と平行にプリズム形状を成形し、光源からの光線をプリズムの辺で屈折させたり反射させて出射面に偏向させたり出射面から出射する方法は、プリズムの稜長に対して全て同条件である場合（単純理想状態の場合）には成立するが、実際には光源の指向性（輝度分布）や光源の形状等に対応されていないため光源の持つ光量と指向性やエネルギを十分引き出して利用されていない課題がある。
【００１２】
また同様に、導光板の表面部や裏面部に光源と平行にプリズム形状を設け、光源から離れるほどプリズムの高さや深さを高くまたは深く設けて、光源から離れるほど光源からの光線を多く受けて、反射光や屈折光を多く利用して、光源からの距離に関係なく出射光を均一化させる方法では、光源から離れる位置での方法としては良いが、プリズム自身が実際には光源の指向性（輝度分布）や光源の形状等に対応されていないため光源の持つ光量と指向性やエネルギを十分引き出して利用されていない課題がある。
【００１３】
何れにせよ、これら従来の方法では、光源の光量の指向性やエネルギ分布および光源の形状等に対応されていなく、これら従来の方法では限界であった。
【００１４】
また、特に光源が白色光源のような複数の波長が混入している場合には、出射面から出射した光が可視スペクトルに分光して虹色に見えてしまう。このため、これらの平面照明装置上に液晶表示装置を載置した場合、分光した光が液晶のＲＧＢ（赤、緑、青）に対応した時にカラー液晶画面としての不具合が発生してしまう。この不具合を解消するため、導光板の上方に分光した光を散らす目的で散乱シート等を載置するが、指向性の有る出射光を散乱させてしまったり、散乱シートによる光の吸収等によって、輝度の低下に課題がある。
【００１５】
さらに、規則性な出射光の明暗によって出射面上に明暗縞模様が発生してしまい、これらの平面照明装置上に液晶表示装置を載置した場合に、画面上の輝度の濃淡が現れ、見ずらくしてしまう。この問題を解消するために、拡散シート等を導光板の上方に載置して明暗縞模様を見難くする方法を用いるが、全体的に輝度の低下を引き起こす課題があった。しかも、これら散乱シートや拡散シート等の部材点数の増加に伴い、組み立て工数や部材費等にも課題がある。
【００１６】
またさらに、裏面部に酸化チタン等の白色材料を混入させたインクを用いてドット印刷を行う方法の導光板や射出成形によって導光板の表面部や裏面部にランダムに微細な凹形状を成形した導光板の場合には、表面部の上部に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体や反射ケース等と導光板とが密着してしまう。このため、空気層による屈折する位置がズレてしまい、拡散シート等の効果が半減するという課題がある。また、反射体や反射ケース等に導光板からの漏れ光を再度導光板に戻すため、反射体や反射ケース等を白色にするが、導光板と密着してしまうため、直接反射体や反射ケースの面を（白色）導光板を通して見えてしまう課題がある。
【００１７】
本発明は、上記のような課題を解決するためなされたもので、従来と比較して、常に光源からの光量の指向性やエネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続または連続に設けることによって、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。
また、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射光量と出射角度との積が等しく出射することができる。
さらに、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けて、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素やニュートンプリズム分光的な要素によって出射面に光の分光によって虹のような可視スペクトルの発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散し、分光（虹）の発生を防止することができる。
【００１８】
また、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって輝度の異なる明暗光を出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けて出射面に達した光線の一部が高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射することによって、周期的な出射光の明暗の発生を防止することができる。
【００１９】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子および第２の光偏向素子によって、表面部の上部に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体や反射ケース等と導光板との密着を防止して、拡散シート等の効果を引き出したり直接反射体や反射ケースの面を（白色）導光板を通して見えない様にすることのできる導光板と平面照明装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けることを特徴とする。
【００２１】
請求項１に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。加えて、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素やニュートンプリズム分光的な要素によって出射面に現れる光の分光（虹）の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができる。
【００２２】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体やケース等と導光板との密着を防止することができる。
【００２３】
また、請求項２に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けることを特徴とする。
【００２４】
請求項２に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。加えて、非連続であるが光学素子の長さや隣り合う光学素子の間隔をコントロールすることにより、光学素子からの出射する所の光量とその立体角との積が等しいが、光学素子を欠損させた所には光学素子の有る所より低い光エネルギを得ることができる。さらに、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素やニュートンプリズム分光的な要素によって出射面に現れる光の分光（虹）の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができる。
【００２５】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体やケース等と導光板との密着を防止することができる。
【００２６】
さらに、請求項３に係る導光板は、第１の光偏向素子を表面部または／および裏面部にランダムまたは入射部に近いほど多く設けるとともに高さを１μｍ〜４μｍの範囲で、最大幅を４μｍ〜１６μｍの範囲の多角錘形状または直径を４μｍ〜１６μｍの範囲の円弧形状あるいは円錐形状であることを特徴とする。
【００２７】
請求項３に係る導光板は、第１の光偏向素子を表面部または／および裏面部にランダムまたは入射部に近いほど多く設けるとともに高さを１μｍ〜４μｍの範囲で、最大幅を４μｍ〜１６μｍの範囲の多角錘形状または直径を４μｍ〜１６μｍの範囲の円弧形状あるいは円錐形状であるので、光学素子よりも微細であるため出射光に対して第１の光偏向素子による大きな影響を与えずに第１の光偏向素子による偏向光線で光学素子の出射光をコントロールすることができる。しかも、白色光源で指向性の強い場合や輝度が高い等に複数列の光学素子による回折格子的な要素によって特に入射部近傍の出射面に光の分光による可視スペクトルの発生が現れるので、第１の光偏向素子を表面部または／および裏面部の入射部に近いほど多く設けて光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散したり出射面に異なる出射角の光線を出射することができる。
【００２８】
また、白色光源が指向性の弱い場合等には、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって輝度の異なる明暗光を出射した光の一部を、第１の光偏向素子を表面部または／および裏面部にランダムに設けることにより光学素子に向かう光線の一部を微量に拡散することができる。
【００２９】
また、請求項４に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けることを特徴とする。
【００３０】
請求項４に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。加えて、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性等を有する明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射し、周期性を有する明暗光の光線の一部を乱したり明暗を崩すことができる。
【００３１】
また、導光板の表面部や裏面部に設けた第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等と導光板との密着を防止することができる。
【００３２】
さらに、請求項５に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けることを特徴とする。
【００３３】
請求項５に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。加えて、連続的であるが光学素子の長さや隣り合う光学素子の間隔をコントロールすることにより光学素子からの出射する所の光量と立体角との積が等しく出射することができる。さらに、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性を有する明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射し、周期性を有する明暗光の光線の一部を乱したり明暗を崩すことができる。
【００３４】
また、導光板の表面部や裏面部に設けた第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等と導光板との密着を防止することができる。
【００３５】
また、請求項６に係る導光板は、第２の光偏向素子の直径を５μｍ〜１００μｍの範囲の円弧形状で高さを直径の１／２０〜１／８０の範囲であるとともに表面部または裏面部にランダムまたは入射部に近いほど多く設けることを特徴とする。
【００３６】
請求項６に係る導光板は、第２の光偏向素子の直径を５μｍ〜１００μｍの範囲の円弧形状で高さを直径の１／２０〜１／８０の範囲であるので、高さに対して直径が大きい（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）ために、この第２の光偏向素子の法線は導光板の法線に対して微小の差しかない。
【００３７】
また、第２の光偏向素子を表面部または裏面部にランダムまたは入射部に近いほど多く設けるので、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって輝度の異なる明暗光の発生を、第２の光偏向素子を表面部または裏面部にランダムに設けることにより全体的な明暗光の発生を防ぐことができるとともに特に輝度が高い導光板の入射部近傍では明暗縞模様が他の場所よりも目立つため第２の光偏向素子を表面部または裏面部の入射部に近いほど多く設けることにより際立った明暗縞模様の発生を防ぐことができる。
【００３８】
さらに、請求項７に係る導光板は、光学素子の断面が三角形状、台形形状、円弧形状であるとともに連続または非連続であることを特徴とする。
【００３９】
請求項７に係る導光板は、光学素子の断面が三角形状、台形形状、円弧形状であるとともに連続または非連続であるので、導光板の入射部から導光板内に進入した光線が三角形状、台形形状および円弧形状の傾斜面が光源からの光線束に対応した位置に存在することができ、これらが連続の場合にはどの位置でも同等な輝度やエネルギを出射することができ、非連続であってもどの位置でも同等な輝度やエネルギを連続的に出射することができる。
【００４０】
また、請求項８に係る導光板は、光学素子を光源から遠ざかるほど光学素子の高さを高くまたは／および部分的に高低をつけることを特徴とする。
【００４１】
請求項８に係る導光板は、光学素子を光源から遠ざかるほど光学素子の高さを高くまたは／および部分的に高低をつけるので、光源から遠い光学素子においても光源から光線を受けて全反射をすることができたり、部分的に高低をつけることによって導光板からの出射量や出射角度を変化させることができる。
【００４２】
さらに、請求項９に係る導光板は、傾斜面を表面部および裏面部と成す角度がπ／２−２・臨界角から臨界角の範囲であることを特徴とする。
【００４３】
請求項９に係る導光板は、傾斜面を表面部および裏面部と成す角度がπ／２−２・臨界角から臨界角の範囲であるので、導光板内に導かれる光線の最大入射角度から臨界角を破る最小角度までの範囲を用いることにより、全反射光が全て臨界角を破ることができる。
【００４４】
また、請求項１０に係る導光板は、傾斜面を光源からの距離に比例して表面部および裏面部と成す角度が臨界角に近づくことを特徴とする。
【００４５】
請求項１０に係る導光板は、傾斜面を光源からの距離に比例して表面部および裏面部と成す角度が臨界角に近づくので、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴っても、光源からの距離に比例して全反射した反射光が小さな出射角で出射する。このため、導光板の出射面のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。
【００４６】
さらに、請求項１１に係る導光板は、傾斜面を傾斜面の中央部を中心にして内側または外側に円弧を、あるいは傾斜面の部分的に内側と外側とに円弧を成していることを特徴とする。
【００４７】
請求項１１に係る導光板は、傾斜面を傾斜面の中央部を中心にして内側または外側に円弧を、あるいは傾斜面の部分的に内側と外側とに円弧を成しているので、同じ大きさの導光板内での出射位置を傾斜面の内側を円弧にした場合には光源側に近づけることができる。また、光源が近い場合には全反射した光が平行光になり、光源が遠い場合には全反射した光を集光することができる。
【００４８】
また、同じ大きさの導光板内での出射位置を傾斜面の外側を円弧にした場合には光源側から遠ざけることができる。また、光源が近い場合には全反射した光が平行光になり、光源が遠い場合には全反射した光を拡散することができる。
さらに、一つの傾斜面に部分的に内側および外側に円弧にすることにより一つの斜面で集光や拡散等の異なる作用を得ることができる。
【００４９】
また、請求項１２に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子または／および光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子とを設けた導光板と、導光板の入射部および出射面以外を覆い導光板からの漏れ光を再び導光板内に反射する反射体とを具備することを特徴とする。
【００５０】
請求項１２に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子または／および光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子とを設けた導光板と、導光板の入射部および出射面以外を覆い導光板からの漏れ光を再び導光板内に反射する反射体とを具備するので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して関数的に増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射したり、傾斜面の角度の設定によって出射面からの出射角度を自由にコントロールすることができる。
【００５１】
さらに、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素やニュートンプリズム分光的な要素によって出射面に現れる光の分光（虹）の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができ、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性等を有する明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射し、周期性を有する明暗光の光線の一部を乱したり明暗を崩すことができる。
【００５２】
また、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子および第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体や反射ケース等と導光板との密着を防止して出射することができる。
【００５３】
さらに、請求項１３に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子または／および光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子とを設けた導光板と、導光板の入射部および出射面以外を覆い導光板からの漏れ光を再び導光板内に反射する反射体とを具備することを特徴とする。
【００５４】
請求項１３に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子または／および光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子とを設けた導光板と、導光板の入射部および出射面以外を覆い導光板からの漏れ光を再び導光板内に反射する反射体とを具備するので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射したり、傾斜面の角度の設定によって出射面からの出射角度や光学素子自身を変化することができる。
【００５５】
さらに、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素やニュートンプリズム分光的な要素によって出射面に現れる光の分光（虹）の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができ、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性等を有する明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射し、周期性を有する明暗光の光線の一部を乱したり明暗を崩すことができる。
【００５６】
また、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子および第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体や反射ケース等と導光板との密着を防止して出射することができる。
【００５７】
またさらに、請求項１４に係る平面照明装置は、光源が指向性または／および指向性分布を有する白色光源であることを特徴とする。
【００５８】
請求項１４に係る平面照明装置は、光源が指向性または／および指向性分布を有する白色光源であるので、導光板の入射部からの距離が等しくない場合に入射部から遠い方向に指向性を一致させることができる。
【００５９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を表面部や裏面部に連続または非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、連続および非連続な光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状や凸形状の第１の光偏向素子を設けたり、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射を繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性等を有する明暗光の光線の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けて、光学素子等による可視スペクトル（虹）や明暗光の縞模様の発生を防ぎ、高輝度の出射光を得ることを可能とした導光板および平面照明装置を提供するものである。
【００６０】
図１は本発明に係る平面照明装置の略分解組立図、図２乃至図１３は本発明に係る導光板の略図、図１４は図１０の導光板の部分拡大図、図１５乃至図１７は本発明に係る導光板の光線の略軌跡図、図１８乃至図２０は本発明に係る導光板の光線の略軌跡図、図２１は本発明に係る導光板の略図である。なお、図１乃至図１４では、極めて微小な第１の光偏向素子３０及び第２の光偏向素子４０を導光板２上の一部に誇張して図示している。
【００６１】
図１に示すように、平面照明装置１は、導光板２、光源３、リフレクタ１４および反射ケース１５から概略構成される。
【００６２】
導光板２は、屈折率が１．４〜１．７程度の透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等で形成される。この導光板２は、側面部１１と、光の出射目的である表面部８と、その反対側に位置する裏面部９および光源３からの光を導く入射部７とからなる。
【００６３】
導光板２は、図２乃至図９に示す様に、光源３の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に対し、途切れずに連続した光学素子２０を表面部８または／および裏面部９に施す構成とすることができる。
【００６４】
また、導光板２は、図１０乃至図１３に示す様に、光源３の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に対し、所定間隔で非連続な光学素子２０’を表面部８または／および裏面部９に施す構成とすることもできる。
【００６５】
さらに、導光板２は、表面部８または／および裏面部９に連続な光学素子２０または非連続な光学素子２０’の列と列との間に光学素子２０や光学素子２０’よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子３０を設ける構成とすることができる。図１の例では、裏面部９に連続な光学素子２０の列と列との間に光学素子２０よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子３０を設けた構成としている。
【００６６】
また、導光板２は、表面部８または裏面部９に導光板２の入射部７と接続する表面部８および裏面部９の端部７’から導光板２内に入射した光線が表面部８および裏面部９で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性等を有する明暗光の光線の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子４０を設ける構成とすることができる。図１の例では、表面部８に第２の光偏向素子４０を設けた構成としている。
【００６７】
ここで、図１４は図１０に示す所定間隔で導光板２の表面部８や裏面部９に設けた非連続な光学素子２０’の部分拡大図である。
【００６８】
図１４に示すように、光学素子２０’の長さを、例えば２０’ａの様に短くして傾斜面での全反射量を少なくしたり、２０’ｂの様に長くして傾斜面での全反射量を多くする。これにより、光学素子２０’からの全反射量をコントロールすることができる。
【００６９】
また、隣り合う光学素子２０’の間隔をコントロールする。例えば間隔を２１ａの様に長くしたり、間隔を２１ｂの様に短くする。これにより、光学素子２０’からの出射する所の光量とその立体角との積が等しいが、光学素子２０’を欠損させた所（間隔２１ａや２０ｂ）には光学素子２０’の有る所より低い光エネルギを得る。これにより、導光板２に希望する輝度分布を表現することができる。
【００７０】
さらに、導光板２は、光源３から離れるほど光源３からの輝度やエネルギが減衰する。このため、入射部７から離れるほど光学素子２０を多くなる様する。そして、表面部８または／および裏面部９に施した光学素子２０を光源３からの距離に比例して指数関数的に増加する密度分布を有する様にする。これにより、入射部７の近傍の光学素子２０の単位面積と強い光強度との積と、入射部７から離れた反射端面部１０近傍の光学素子２０の単位面積と弱い光強度との積とが等しくなる。
【００７１】
また、導光板２は、光学素子２０を光源３からの光線束に対応した傾斜面を有する様に断面が三角形状や台形形状および円弧形状にする。これにより、光源３からの光線を損失無く効率良く傾斜面で全反射させる。
【００７２】
さらに、導光板２は、図示しないが光学素子２０を光源３から遠ざかるほど光学素子２０の高さを高くする。これにより、傾斜面部の高さを高くすることができ、傾斜面部の面積を大きくすることができる。その結果、光源３から遠い光学素子２０においても光源３からの光線を多く受けることができる。そして、受けた光線を傾斜面で全反射をして出射面方向に光線を偏向させて、光源３から遠い位置でも出射光を多く出射することができ、光源３の遠近に関係無く均一な導光板２からの出射輝度を得ることができる。
【００７３】
また、導光板２は、図示しないが光学素子２０を部分的に高低をつけることにより、傾斜面部の高さを高くまたは低くすることができる。これにより、傾斜面部の面積を大きくまたは小さくすることができる。その結果、導光板２の任意の位置からの出射量を多くしたり少なくすることができたり、導光板の任意の位置からの出射角度を変化することができる。これにより、必要とする導光板２の任意位置の輝度のコントロールや視野角のコントロールをすることができる。
【００７４】
なお、光学素子２０を部分的に高低をつけることにより、例えば断面積が三角形状の光学素子２０である場合には、一つの連続する三角形の稜の高さを連続的に変化させることができ、出射光の変化を連続性の有るものにできる。
【００７５】
また、光学素子２０の傾斜面を表面部８や裏面部９と成す角度がπ／２−２・臨界角γから臨界角γの範囲としている。すなわち、傾斜面を光源３からの距離に比例して光源３から離れるほど表面部８および裏面部９と成す角度が臨界角γに近づく様にする。
【００７６】
ここで、光源３からの光を入射部７から導光板２の内部に導いた時、例えば導光板２の材料がポリカーボネート（ＰＣ）樹脂の場合、ポリカーボネート樹脂の屈折率ｎ＝１．５９であるので、空気層から導光板２内に入って導光板２内に存在する光線Ｌ０は、０≦｜α｜≦ｓｉｎ-1（１／ｎ）の式により（但し、式中のｎは空気層とし、屈折率ｎ＝１）略屈折角α＝±３８．９７１３°の範囲内にある。
【００７７】
また、屈折角α＝±３８．９７１３°の範囲内で導光板２内に入射した光は、導光板２と空気層（屈折率ｎ＝１）との境界面では、ｓｉｎγ＝（１／ｎ）の式により臨界角を表わすことができる。例えば一般の導光板２に使用されている樹脂材料であるポリカーボネート樹脂の屈折率はｎ＝１．５９程度であるので、臨界角γはγ＝３８．９７°程度になる。また、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）材料を用いた導光板の場合には、アクリル樹脂の屈折率ｎがｎ＝１．４９程度であり、屈折角αはα＝±４２．３８°程度となるので、臨界角γもγ＝４２．３８°程度となる。
【００７８】
例えばアクリル樹脂から成る導光板２の屈折率ｎはｎ＝１．４９程度であり、図２０の例において、導光板２に入った光線の屈折角αがα＝４２．３８°ほどになる。従って、導光板２の裏面部９に設けた光学素子２０は、裏面部９と成す角度θが（π／２−２・４２．３８°より）５．２４°から４２．３８°の範囲の内、入射部７の近傍に最小値である角度θ１＝５．２４°の傾斜面２１が設けられ、入射部７から離れた位置に最大値である角度θ２＝４２．３８°の傾斜面２２が設けられる。
【００７９】
上記構成の導光板２内に導かれる光線の中で入射部７の近傍に多い入射角β＝４２°程度の光線Ｌ１は光学素子２０の傾斜面２１（傾斜度θ１＝５．２４°）で全反射する。この全反射した光線Ｌ１１は導光板２の表面部８方向に進み、ここで（入射角３６°程度）光線Ｌ１１は臨界角γを破り表面部８の外に（出射角６１°程度）出射光Ｌ１２として出射する。
【００８０】
このように、導光板２の中に進入した光線の中で屈折角の小さい光線は導光板２の延長方向（入射部７の反対方向である反射端面部１０）に進んだ光線以外の入射角の大きい光線として入射部の近傍にも多く存在する。そのため、入射部近傍の位置に設ける光学素子２０の傾斜面２１は、裏面部９と成す角が９０°から臨界角γを２倍した値を減じた程度にして、入射角の大きい光線でも傾斜面２１で全反射をして、表面部８方向に進み導光板２の臨界角γを破り、表面部８から出射することができる。
【００８１】
また、導光板２内に導かれる光線の中で入射部７から離れる方向に多く進む光線の入射角β＝２°程度の光線Ｌ２は光学素子２０の傾斜面２２（傾斜度θ１＝４２．３８°）で全反射する。この全反射した光線Ｌ２１は導光板２の表面部８方向に進み、ここで（入射角１．５°程度）光線Ｌ２１は臨界角γを破り表面部８の外に（出射角２．２４°程度）出射光Ｌ２２として出射する。
【００８２】
このように、導光板２の中に進入した光線の中で屈折角の小さい光線は導光板２の延長方向（入射部７の反対方向）に進み、入射部７付近に設けた光学素子２０に衝突する確率が少ない。このため、入射部７から離れた位置に設ける光学素子２０の傾斜面２２は、裏面部９と成す角が臨界角γに等しい程度にして、入射角の小さい光線でも傾斜面２２で全反射をして、表面部８方向に進み導光板２の臨界角γを破り、表面部８から出射することができる。
【００８３】
ゆえに、上記の様に両極端な場合についての説明でも解るように、本例の導光板では、入射部７からの光線に対して、入射部７から離れるに従って光学素子２０の傾斜面の傾斜角が徐々に傾斜面２１から傾斜面２２に成る様に、光源３からの距離に比例して裏面部９と成す角度が臨界角γに近づく様にした。その結果、光源３からの輝度やエネルギの減衰に伴っても光源３からの距離に対応した光学素子２０によって導光板２の出射面のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。
【００８４】
なお、ここでは裏面部９に傾斜面を設けた光学素子２０について説明したが、前に説明したように、入射部７から入射した光線は、例えばアクリル樹脂の場合に屈折角αはα＝±４２．３８°、ポリカーボネート樹脂の場合には屈折角αはα＝±３８．９７１３°と表面部８方向と裏面部９方向に進むので、表面部８に光学素子２０を設けた場合に上記の説明と同じ構成にした時には、フロントライトに用いる様な導光板２を得ることができる。また、一度表面部８で全反射させた光線を再度裏面部９で全反射する様に光学素子２０の傾斜面の角度を選択することによって自由に出射光をコントロールすることができる。
【００８５】
さらに、光学素子２０の傾斜面２１や傾斜面２２の中央部を中心にして内側または外側に円弧にすることにより、同じ大きさの導光板２内での出射位置を傾斜面２１や傾斜面２２の内側を円弧にした場合には光源側に近づけることができ、傾斜面２１や傾斜面２２の外側を円弧にした場合には光源側から遠ざけることができる。
【００８６】
また、傾斜面２１や傾斜面２２の外側を円弧にした場合に、光源３や光源４等が近い時には全反射した光が平行光になり、光源３や光源４等が遠い場合には全反射した光を拡散することができる。
【００８７】
さらに、傾斜面２１や傾斜面２２の内側を円弧にした場合に、光源３や光源４等が近い時には全反射した光が平行光になり、光源３や光源４等が遠い場合には全反射した光を集光することができる。
【００８８】
また、光学素子２０の傾斜面２１や傾斜面２２に内側と外側との異なる二つの円弧を一つの傾斜面に設けて、例えば傾斜面２１や傾斜面２２の表面部８や裏面部９に近い所に内側方向の円弧と、表面部８や裏面部９から遠い所に外側方向の円弧にすることにより、一つの傾斜面で部分的に二つの異なる集光と拡散との作用を得ることができる。
【００８９】
光学素子２０は、図２（図１と同様）に示す様に、光源３がＣＣＦＬ（冷陰管）等の線状の場合には、ＣＣＦＬ（冷陰管）の電極付近の輝度は他よりも低いために輝度分布が両端以外は均一で両端が減衰しているので、これに対応した分布となっている。すなわち、両端部の光学素子２０は極めて入射部７に寄り、入射部７に対向する反射端面部１０に近づくほど光学素子２０のピッチを細かくなるように設けて、両端の側面部１１では特に密に分布してある。
なお、図１０は図２の光学素子２０が非連続に分離した光学素子２０’が連続するように連ねられて分布しているものである。
【００９０】
光学素子２０は、図３に示す様に、光源３ｂがＣＣＦＬ（冷陰管）等のエル（Ｌ）字状の場合には、ＣＣＦＬ（冷陰管）の電極付近の輝度は他よりも低く減衰し、導光板２の光源３ｂ寄りの２つの側面１１が交わる端部６０付近が一番輝度分布が高く、この端部６０との対角６ａを結ぶ対角線付近が両側面１１付近よりも輝度分布を高くしているので、これに対応した分布となっている。すなわち、光源３ｂの両端部付近の光学素子２０は極めて入射部７に寄り、導光板２の２つの側面１１が交わる端部６０付近から対角６ａを結ぶ対角線付近の光学素子２０のピッチは荒くなるように設けて、入射部７に対向する端部６付近では特に密に分布してある。
なお、図１３は図３の光学素子２０が非連続に分離した光学素子２０’が連続するように連ねられて分布しているものである。
【００９１】
光学素子２０は、図４に示す様に、光源４が半導体発光素子（ＬＥＤ）等の点光源の場合には、半導体発光素子の中心が特に輝度が高く、中心以外は減衰しているので、これらに対応した分布となっている。すなわち、輝度分布の強い方向を導光板２の入射部５の対角６ａ方向とし、対角６ａに近づくにつれて光学素子２０のピッチを細かく設け、端部６は対角よりもピッチおよび分布が細かく設けてある。
なお、図１１は図４の光学素子２０が非連続に分離した光学素子２０’が連続するように連ねられて分布しているものである。
【００９２】
光学素子２０は、図５に示す様に、光源４が半導体発光素子（ＬＥＤ）等の点状複数光源の場合には、光源４が半導体発光素子であるために半導体発光素子の中心が特に輝度が高く、中心以外は減衰しているので、これらに対応した分布となっている。すなわち、導光板２の１側面に（放射状の）入射部５を設け、輝度分布の強い方向を導光板２の対向する側面方向とし、光学素子２０は光源４の両端方向（２つの光源４の間も含む）に細かくピッチを設け、端部６に近づくにつれてピッチおよび分布が細かく設けてある。
なお、図１２は図５の光学素子２０が非連続に分離した光学素子２０’が連続するように連ねられて分布しているものである。
【００９３】
光学素子２０は、図６に示す様に、光源４ｂが半導体発光素子（ＬＥＤ）等の点状の物を複数並べたアレー形状の場合には、光源４ｂが半導体発光素子であるために半導体発光素子の中心が特に輝度が高く、中心以外は減衰しているので、これらに対応した分布となっている。すなわち、導光板２の１側面側に入射部５を設け、輝度分布の強い方向を導光板２の入射部５の反対方向の反射端面部１０とし、光学素子２０は互いに隣り合う光源４ｂの間の位置を入射部５に近づけた波形状とし、反射端面部１０に近づくにつれてピッチおよび分布が細かく設けるとともに互いに隣り合う光源４ｂの間の中心に近づく程ピッチおよび分布が細かく設けてある。
【００９４】
光学素子２０は、図７に示す様に、光源４が半導体発光素子（ＬＥＤ）等の点状光源の場合には、光源４が半導体発光素子であるために半導体発光素子の中心が特に輝度が高く、中心以外は減衰しているので、これらに対応した分布となっている。すなわち、導光板２の４つの隅に入射部５を設け、輝度分布の強い方向を導光板２の中心方向とし、光学素子２０は互いに隣り合う光源４の間や中心方向に近づくにつれてピッチおよび分布が細かく設けてある。
【００９５】
光学素子２０は、図８に示す様に、光源４が半導体発光素子（ＬＥＤ）等の点状光源の場合には、光源４が半導体発光素子であるために半導体発光素子の中心が特に輝度が高く、中心以外は減衰しているので、これらに対応した分布となっている。すなわち、導光板２の中央に円形状（や多角形状）の入射部５を設け、輝度分布の強い方向を導光板２の４つの端部６方向とし、輝度の低い部分が入射部５に近づき、輝度等が等しい位置が完全に連続した周となり、導光板２の外周方向に近づくにつれてピッチおよび分布が細かくなるように光学素子２０が設けてある。
【００９６】
光学素子２０は、図９に示す様に、光源４が半導体発光素子（ＬＥＤ）等の点状光源の場合には、光源４が半導体発光素子であるために半導体発光素子の中心が特に輝度が高く、中心以外は減衰しているので、これらに対応した分布となっている。すなわち、導光板２の中央下方向に略楕円形状の入射部５を設け、輝度分布の強い方向を導光板２の２つの上方端部６方向および１つの中心下部とし、輝度の低い部分が入射部５に近づき、輝度等が等しい位置が完全に連続した周となり、および下方向両端部６ｂ方向および導光板２の外周方向に近づくにつれてピッチおよび分布が細かくなるように光学素子２０が設けてある。
【００９７】
また、ここでは図示しないが、光源３がＣＣＦＬ（冷陰管）等のユウ（Ｕ）字状の場合でも同様に光源３付近の輝度が低く、光源３が無い導光板２の側面部１１の１つのみのところが一番輝度が低いので、これらに対応した分布として光源３の電極付近から対向する電極との中間に近づくほど光学素子２０を密にするとともにユウ（Ｕ）字状の底部の対向する位置に光学素子２０を密に設ける。
【００９８】
なお、図１０乃至図１２に示した表面部８または／および裏面部９に光源３や光源４および光源４ｂの輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に非連続な光学素子２０’を光源３や光源４等からの距離に比例して関数的に増加する密度分布とするが、非連続な光学素子２０’を設ける長さは、光源３や光源４等の光量によって、増減や加減することにより表面部８や裏面部９での全反射量をコントロールして、出射面からの出射光量をコントロールすることができる。
【００９９】
また、光学素子２０は、三角形状や台形形状および円弧形状の断面を有し、例えば４μｍｍ〜１００μｍｍ程度の底辺幅を有した導光板２の端で終わる連続な凹形状または凸形状を成して構成することができる。
【０１００】
同様に、光学素子２０は、三角形状や台形形状および円弧形状の断面を有し、例えば４μｍｍ〜１００μｍｍ程度の底辺幅を有した凹形状または凸形状を成し、導光板２の表面部８や裏面部９上に光源３や光源４等の輝度や光エネルギ分布に対応した位置に非連続に設ける構成とすることができる。
【０１０１】
この様に、連続な光学素子２０や非連続な光学素子２０’を導光板２の表面部８や裏面部９に設けることによって、光学素子２０，２０’の傾斜面によって光源３，３ｂ，４，４ｂから導光板２内に進入した光線を全反射し、どの位置でも同等な光量の指向性やエネルギを連続または非連続的に出射することができる。また、目的とする輝度バランス等によって図１０乃至図１２に示す非連続な光学素子２０’の隣り合う間隔をコントロールしても良い。
【０１０２】
さらに、図１５に示すように、第１の光偏向素子３０を導光板２の裏面部９に連続な光学素子２０または非連続な光学素子２０’の列と列との間に光学素子２０よりも微細な凹形状の第１の光偏向素子３０を設ける構成とすることができる。
【０１０３】
第１の光偏向素子３０は、高さを１μｍ〜４μｍの範囲、最大幅を４μｍ〜１６μｍの範囲の様に光学素子２０よりも微細で形成される。このため、第１の光偏向素子３０で光線が偏向する量が光学素子２０で全反射する光線の量よりも極端に少ない。これにより、導光板２の全体から出射する光線全体の出射角度を乱すほどで無くほんの一部しか乱さないので、任意の視野角からの輝度の低下を引き起こさず、気になる程の見ずらさには成らない。
【０１０４】
例えば、導光板２の入射部７からの光線Ｌ０は、アクリル樹脂の場合に屈折角α＝±４２．３８°の範囲で導光板２内に進入し、裏面部９方向に向い、光学素子２０に達して、光学素子２０の傾斜面で全反射した光線ＬＬは表面部８方向に進む。
【０１０５】
尚、これら連続な光学素子２０や非連続な光学素子２０’の傾斜面で全反射した光線ＬＬは、規則性がある複数列の連続な光学素子２０や非連続な光学素子２０’によって一様に同方向に進み、表面部８から出射した出射光線ＬＬ０も一様に同方向に出射する。これにより、虹の様に出射面に光の分散による可視スペクトルの発生が現れる。
【０１０６】
しかし、本例の導光板２の構成によれば、裏面部９方向に向った光線Ｌ０の一部は、直径を４μｍ〜１６μｍの範囲程度の円弧形状の第１の光偏向素子３０に達する。
【０１０７】
この第１の光偏向素子３０は光学素子２０に比べ非常に小さいので同じ角度で進入して来る光線Ｌ０に対して第１の光偏向素子３０の傾斜面が光学素子２０の傾斜面よりも異なる（傾斜面と裏面部９と成す角度が大きい）ために光学素子２０で全反射する角度と異なる（光学素子２０よりも全反射角が小さい）角度で全反射した光線Ｌ３が表面部８方向に進み、表面部８より光学素子２０からの出射光線ＬＬ０と異なる出射角度で出射光線Ｌ３０を出射する。
【０１０８】
そのために、第１の光偏向素子３０によって表面部８から出射される出射光線Ｌ３０により光学素子２０によって表面部８に現れる同程度の輝度で同方向の多数の出射光線ＬＬ０により発生する可視スペクトルの規則性を乱して、可視スペクトルを目立たなくする。
【０１０９】
但し、実際には可視スペクトルが無くなるのではなく、出射面側（表面部の外側）から見ると第１の光偏向素子３０による出射光線Ｌ３０の（出射光線ＬＬ０から見ると拡散光）存在で可視スペクトルの連続性を失い、可視スペクトルを認識することが出来なくなる。
【０１１０】
さらに、図示しないが第１の光偏向素子３０の傾斜面の角度等が光学素子２０の傾斜面と異なるために、異なる入射角の光線でも表面部８の位置で光学素子２０からの全反射した光線と同位置に達するが、表面部８における光学素子２０と第１の光偏向素子３０との入射角が異なるために、出射角も異なることによって出射光ＬＬ０を乱すことによって、可視スペクトルの規則性を乱して、可視スペクトルを目立たなくする。
【０１１１】
また、第１の光偏向素子３０は全反射のみならず、屈折および第１の光偏向素子３０を透過して裏面部９から出射した光線は再度入射して異なる方向に進み、可視スペクトルの規則性を乱して、可視スペクトルを目立たなくする。
【０１１２】
さらに、図１６に示すように、光学素子２０が凹状の場合には導光板２内にある光線Ｌ０が導光板２の鏡面で一度全反射をした後、反射光が光学素子２０の凹状の空気層に出射する時、図１６（ａ）に示すようにニュートンプリズム分光により空気層内に可視スペクトル（虹）が現れ、この可視スペクトルが図１６（ｂ）に示すように凹状の円弧底面（上部）で再び導光板２内に入射する時、屈折して、より広がって導光板２の表面部８方向に進み、表面部８から上方に立ち上がった光として可視スペクトル（虹）を出射する。
【０１１３】
しかし、本例の構成によれば、図１７に示すように、光学素子２０付近に第１の光偏向素子３０を設けたことにより、導光板２内にある光線Ｌ３０が導光板２の鏡面で一度全反射をし、その反射光が第１の光偏向素子３０の傾斜面で全反射する。そして、この全反射した光線Ｌ３１が再び光学素子２０の臨界面で全反射をし、この全反射した光線Ｌ３２が導光板２の表面部８方向に進み、分光せずに白色光のまま表面部８から上方に立ち上がった光として出射する。
【０１１４】
また、光学素子２０付近に第１の光偏向素子３０を設けたことにより、導光板２内にある光線Ｌ３０が導光板２の鏡面で一度全反射をし、その反射光が第１の光偏向素子３０の傾斜面で全反射をする。これにより、全反射した光線Ｌ３１’は、光学素子２０に向かうのを阻止され、導光板２の表面部８方向に進み、分光せずに白色光のまま表面部８から上方に立ち上がった光として出射する。
【０１１５】
このように、光学素子２０が凹状の場合等、導光板２と凹状の光学素子２０とが接続する部分がプリズム形状のような２つの鏡面を持つ場合に導光板２内からの光線が１度導光板２の鏡面で全反射をする。その後、全反射した光が光学素子２０の凹状の空気層に出射する時、ニュートンプリズム分光により空気層内に可視スペクトル（虹）が現れてしまう。しかし、本例の構成によれば、導光板２の鏡面で全反射した光を第１の光偏向素子３０で全反射させて光学素子２０に進むのを阻止するので、可視スペクトル（虹）の発生を防止することができる。
【０１１６】
また、図１６で説明したような可視スペクトル（虹）の発生により凹状部で屈折して、より広がって導光板２の表面部８方向に進み、表面部８から可視スペクトル（虹）が上方に立ち上がる。しかし、図１５で説明したように、第１の光偏向素子３０からの全反射した光により可視スペクトルの規則性を乱すので、可視スペクトルを目立たなくすることもできる。
【０１１７】
上記の他、光線Ｌ０の一部は裏面部９で全反射し、この全反射した光が表面部８に達して再度全反射等を繰り返し光学素子２０等に達する。この光線は全反射の繰り返しであるため、光学素子２０に対する進入角は光線Ｌ０と同等であり、光学素子２０や第１の光偏向素子３０に達した光線は上記で説明した作用および効果を得る。
【０１１８】
さらに、図示しないが導光板２の入射部７と接続する表面部８および裏面部９の端部７’から導光板２内に入射した光線が表面部８および裏面部９で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる明暗の光が周期的に縞模様のように発生する。
【０１１９】
また、光学素子２０とともに光源３の指向性や輝度によって光学素子２０からの直接光等により出射光に明暗ができ、明暗光の縞模様を発生させる場合がある。
【０１２０】
しかし、本例の構成によれば、第１の光偏向素子３０によって表面部８や裏面部９に出射される出射光線Ｌ３０により出射面に発生する明暗光の規則性を乱して明暗光の縞模様の発生を防ぐことができる。
【０１２１】
尚、ここでの第１の光偏向素子３０は、直径を４μｍ〜１６μｍの範囲の円弧形状の凹形状で説明したが、円錐形状や高さを１μｍ〜４μｍの範囲で、最大幅を４μｍ〜１６μｍの範囲の多角錘形状でも良い。この場合でも、上記で説明したように屈折や全反射した光線が光学素子２０からの全反射した光線が存在する所に出射すれば同様な作用および効果を得ることができる。
【０１２２】
また、第１の光偏向素子３０は、光源３の輝度が強い場合や指向性の強い光源３の場合などに、表面部８の入射部７に近いほど高輝度の可視スペクトル（虹）が発生し、より目立ってしまう。このため、裏面部９の入射部７に近いほど第１の光偏向素子３０を多く設けるようにする。これにより、より可視スペクトル（虹）の発生を乱して可視スペクトル（虹）を目立たなくすることができる。
【０１２３】
さらに、第１の光偏向素子３０は、光源３の輝度と導光板２の大きさ等によって、裏面部９にランダムに設けるようにする。これにより、導光板２の全体からの可視スペクトル（虹）の発生を乱して可視スペクトル（虹）を目立たなくすることができる。
【０１２４】
このように、第１の光偏向素子３０は、光源３や導光板２の条件および仕様並びに使用目的に対応して光学素子２０自体による（光学素子２０等の規則的存在による）可視スペクトル（虹）の発生や入射部７に起因する規則性の有る光の明暗による明暗光の縞模様等の発生も防ぐことができる。
【０１２５】
尚、ここでの説明は、第１の光偏向素子３０および光学素子２０を導光板２の裏面部９に設けたものであるが、第１の光偏向素子３０を表面部８に設けても良く、これらの作用および効果も裏面部９に設けた場合と同様であるため、表面部８に光偏向素子３０を設けた説明は重複するため省く。
【０１２６】
また、ここでは第１の光偏向素子３０の形状を微細な凹形状により説明したが、微細な凸形状によってもこれら作用および効果も同様であるため、微細な凸形状の第１の光偏向素子３０の説明は重複するため省く。
【０１２７】
さらに、特に第１の光偏向素子３０や光学素子２０を表面部８に設けて、出射光を裏面部９方向から出射させてフロントライト等に用いることも可能である。
【０１２８】
さらに、図示しないが、表面部８や裏面部９の近傍に設けた拡散シート等や裏面部９の下部にある反射体１５や反射ケース等と導光板２との密着を凸形状の第１の光偏向素子３０によって防止し、拡散シート等の効果を引き出すことができる。また、凸形状の第１の光偏向素子３０により、導光板２と反射体１５や反射ケートとの間に空気層を保ち、直接反射体１５や反射ケースの面を（白色）導光板２を通して見えない様にすることができる。
【０１２９】
また、導光板２は、図１８に示すように、特に導光板２の入射部７と接続する表面部８および裏面部９の端部７’から導光板２内に入射した光線が入射部７と入射部７の反対側に位置する反射端面部１０との間において表面部８および裏面部９で全反射の繰り返しに伴う干渉によって輝度の異なる明暗光を発生する。そして、図１９に示すように、明暗の有る光線が裏面部９に設けた光学素子２０に達した時、光学素子２０により偏向させられ、表面部８から出射される光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子４０を設けることにより、規則性のある明暗の光からなる明暗光の縞模様を目立たなくさせる。
【０１３０】
第２の光偏向素子４０は、直径を５μｍ〜１００μｍの範囲の円弧形状で高さを直径の１／２０〜１／８０の範囲の突起が少なく曲率半径が大きな緩やかな円弧形状で形成される。このため、光学素子２０で全反射した光線は、第２の光偏向素子４０に進入して出射する時に屈折しても極端に出射角を変えず、導光板２の部分的に微小に屈折をするので、任意の視野角からの輝度の低下を引き起こさず、気になる程の見ずらさには成らない。
【０１３１】
例えば、導光板２の入射部７からの光線Ｌ０は、アクリル樹脂の場合に屈折角α＝±４２．３８°の範囲で導光板２内に進入し、図１８に示したように、特に導光板２の入射部７と接続する表面部８および裏面部９の端部７’から導光板２内に入射した光線が入射部７と入射部７の反対側に位置する反射端面部１０との間において表面部８や裏面部９および入射部７や反射端面部１０で全反射の繰り返しに伴う干渉によって輝度の異なる明暗光を発生する。そして、図１９に示すように、明暗の有る光線であって、入射部７から直接裏面部９方向に向った光線や導光板２内を繰り返し全反射を行った光線Ｌ０は、光学素子２０に達して、光学素子２０の傾斜面で全反射した光線ＬＬとして表面部８方向に進む。
【０１３２】
そして、光学素子２０によって一様に同方向に進む光線自体が輝度の明暗を含み、表面部８から出射した出射光線ＬＬ０も一様に同方向に出射し、出射面にて明暗光による明暗光の縞模様の発生が現れる。
【０１３３】
また、光学素子２０とともに光源３や光源４の指向性や輝度によって光学素子２０からの直接光等により出射光に明暗ができ、明暗光の縞模様の発生させる場合がある。
【０１３４】
しかし、本例の構成によれば、光学素子２０の傾斜面で全反射し、表面部８方向に進んだ光線ＬＬの一部である光線ＬＬ４が第２の光偏向素子４０に達し、第２の光偏向素子４０から出射する時に緩やかな円弧形状であるため（第２の光偏向素子４０の法線と導光板２の表面部８の法線との差が微小であるため）に微小な屈折をする。これにより、表面部８から光学素子２０からの出射光線ＬＬ０と微小に異なる出射角度で出射光線Ｌ４０を出射する。なお、図１９において、この第２の光偏向素子４０が無い場合の出射光線の軌跡を点線ＬＬ０’で表している。
【０１３５】
このように、第２の光偏向素子４０は、表面部８に光学素子２０からの出射光線ＬＬ０と微小に異なる出射角度で出射光線Ｌ４０を出射するので、規則性のある明暗光を出射光線Ｌ４０によって乱して周期性を有する明暗光の縞模様の発生を防ぐことができる。
【０１３６】
尚、第１の光偏向素子３０で説明したが、これら光学素子２０や光学素子２０’の傾斜面で全反射した光線ＬＬは、規則性がある複数列の連続な光学素子２０または非連続な光学素子２０’によって一様に同方向に進み、表面部８から出射した出射光線ＬＬ０も一様に同方向に出射し、虹の様に出射面に光の分光による可視スペクトル（虹）の発生が現れる。
【０１３７】
しかし、本例の構成によれば、第２の光偏向素子４０から出射される出射光線Ｌ４０によって、光学素子２０で表面部８に現れる同程度の輝度を有し、同方向に向かう多数の出射光線ＬＬ０により発生する可視スペクトル（虹）の規則性を乱して、可視スペクトル（虹）を目立たなくする。
【０１３８】
但し、実際には可視スペクトル（虹）が無くなるのではなく、出射面側（表面部の外側）から見ると第２の光偏向素子４０による出射光線Ｌ４０（出射光線Ｌ０から見ると拡散光）の存在で可視スペクトルの連続性を失い、可視スペクトル（虹）を認識することが出来なくなる。
【０１３９】
上記の他、図示しないが、導光板２に屈折入射した光線のうち表面部８に直接向かい第２の光偏向素子４０に直接進入した光線や光線Ｌ０の一部は、裏面部９で全反射し表面部８に向かい直接第２の光偏向素子４０に達した光線も上記で説明した作用および効果を得る。
【０１４０】
さらに、第２の光偏向素子４０は、光源３や光源４の輝度と導光板２の大きさ等によって、表面部８にランダムに設けるようにする。これにより、導光板２の全体からの可視スペクトル（虹）の発生を出射光線Ｌ４０によって乱して可視スペクトル（虹）を目立たなくしたり、導光板２の全体から発生する明暗光の縞模様の規則性を出射光線Ｌ４０によって乱して縞模様を目立たなくすることができる。
【０１４１】
また、第２の光偏向素子４０は、光源３や光源４の輝度が強い場合や指向性の強い光源４の場合などに、表面部８の入射部７に近いほど高輝度の可視スペクトル（虹）が発生し、より目立ってしまう。このため、表面部８の入射部７に近いほど第２の光偏向素子４０を多く設けるようにする。これにより、より可視スペクトル（虹）の発生を乱して可視スペクトル（虹）を目立たなくすることができる。
【０１４２】
さらに、第２の光偏向素子４０は、光源３や光源４に近い入射部７ほど光学素子２０からの全反射光の輝度が強いので、入射部７に近いほど出射面に現れる出射光の明暗が目立つ場合などに、表面部８の入射部７に近いほど明暗光が発生し、より目立ってしまう。このため、表面部８の入射部７に近いほど第２の光偏向素子４０を多く設けるようにする。これにより、より明暗光の発生を乱して明暗光を目立たなくすることができる。
【０１４３】
このように、第２の光偏向素子４０は、光源３や光源４や導光板２の条件および仕様並びに使用目的に対応して光学素子２０自体による（光学素子２０等の規則的存在による）可視スペクトル（虹）の発生や明暗光等の発生を防ぐことができる。
【０１４４】
尚、ここでの説明は、第２の光偏向素子４０および光学素子２０を導光板２の表面部８に設けたものであるが、第２の光偏向素子４０を裏面部９に設けても良く、これらの作用および効果も表面部８に設けた場合と同様であるため、裏面部９に第２の光偏向素子４０を設けた説明は重複するため省く。
【０１４５】
さらに、ここでは第２の光偏向素子４０の形状を凸形状により説明したが、凹形状によってもこれら作用および効果も同様であるため、凹形状の第２の光偏向素子４０の説明は重複するため省く。
【０１４６】
また、特に第２の光偏向素子４０を裏面部９および光学素子２０を表面部８に設けて、出射光を裏面部９方向から出射させてフロントライト等に用いることも可能である。
【０１４７】
このように、導光板２の表面部８や裏面部９に光源３や光源４の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源３や光源４からの光線束に対応した傾斜面を有する連続な光学素子２０または非連続な光学素子２０’を光源３や光源４からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施して、常に光源３や光源４からの輝度やエネルギが等しい位置に連続な光学素子２０または非連続な光学素子２０’の傾斜面によって全反射や屈折等を行い出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。
【０１４８】
さらに、光源３や光源４からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子２０の密度分布を光源３や光源４からの距離に比例して関数的に増加するようにして導光板２のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しくすることができる。
【０１４９】
また、光学素子２０を欠損させた所には光学素子２０の有る所より低い光エネルギを得ることにより導光板２の希望する輝度分布を表現することができる。
【０１５０】
さらにまた、光学素子２０や非連続な光学素子２０’よりも微細な凹形状や凸形状の第１の光偏向素子３０を連続な光学素子２０や非連続な光学素子２０’の列と列との間に設けるようにする。これにより、複数列の連続な光学素子２０や非連続な光学素子２０’による回折格子的な要素やニュートンプリズム分光的な要素や特に指向性の強い白色光源４等によって出射面に現れる光の分光による可視スペクトルの発生に対し出射輝度を低下させることなく防ぐことができる。しかも、光源３や光源４の指向性や輝度によって光学素子２０からの直接光等により出射光の明暗や表面部８と裏面部９とでの全反射の繰り返しによる明暗光による縞模様の発生に対しても出射輝度を低下させることなく防ぐことができる。
【０１５１】
また、導光板２の入射部７と接続する表面部８および裏面部９の端部から導光板２内に入射した光線が表面部８および裏面部９で全反射を繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期的な明暗光の光線の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子４０を設けるようにする。これにより、光の明暗による周期的な明暗光の縞模様の発生を出射輝度を低下させることなく防ぐことができる。しかも、光学素子２０によって同程度の輝度を有した同方向に向かう多数の出射光線により発生する可視スペクトルの一部の光線を出射面で微小に屈折して出射光の連続性が乱れ、可視スペクトルの発生を出射輝度を低下させることなく防ぐことができる。
【０１５２】
さらに、図２１に示すように、導光板２の表面部８に設けた第２の光偏向素子４０や裏面部９に設けた凸形状の第１の光偏向素子３０によって、表面部８の近傍に設けた拡散シート１６や裏面部９の近傍に設けた反射体１５や反射ケース等と導光板２との密着を防止することができる。しかも、凸形状の第１の光偏向素子３０により、拡散シート１６と導光板２との間に空気層が存在するので、導光板２からの出射光をそのまま拡散シート１６内に進行させずに一度導光板２の屈折率によって、より出射角を変化させて拡散シート１６の効果を引き出すことができる。
【０１５３】
また、拡散シート１６や反射体１５の間に空気層が無いと、拡散シート１６や反射体１５が導光板２と一体化したように拡散シート１６や反射体１５の面を（例えば、白色）導光板２を通して直接見えてしまう（例えば、フラットな硝子の下においた紙面の活字がそのまま観測されてしまう。）。しかし、本例の構成によれば、導光板２の表面部８に第２の光偏向素子４０や裏面部９に凸形状の第１の光偏向素子３０を設けることによって拡散シート１６や反射体１５と導光板２との間に空気層を確保することができる。これにより、拡散シート１６や反射体１５の面を導光板２を通して直接見えてしまうことを防ぐことができる。
【０１５４】
光源３は、ＣＣＦＬ（冷陰管）等の線状をなし、直接光は導光板２の入射部７から導光板２内に入射し、他の光はリフレクタ１４で反射されながら光源３とリフレクタ１４との空間を通って導光板２内に入射する。
【０１５５】
なお、光源としては、線状のＣＣＦＬの他、図４乃至図９に示すように、半導体発光素子や半導体発光素子を並べたアレー状のものでも良い。
【０１５６】
例えば図４や図５等の光源４は、半導体発光素子であって、ＬＥＤやレーザ等からなり、単色光やＲＧＢ（赤色、緑色、青色）からなる白色や蛍光材料を用いて波長変換することによって白色光にしたものも用いられる。
【０１５７】
また、導光板２の二つの側面部１１が交差する隅６に、あるいは複数の入射部５を持つ場合には各入射部に異なる発光色の光源４を用いて導光板２全体から白色の光を出射しても良い。
【０１５８】
さらに、図６に示す光源４ｂのように、半導体発光素子を等間隔または両端部方向が密になる様に並べたアレー状にし樹脂等で一体化したものを用いることができる。
【０１５９】
リフレクタ１４は、白色の絶縁性材料やアルミニウム等の金属を蒸着したシート状または金属等からなり、導光板２の入射部７および光源３や光源４および光源４ｂを囲するようにし、光源３や光源４および光源４ｂからの光を反射し、反射光を導光板２の入射部７に再び入射させる。
【０１６０】
また、図示しないが、光源３や光源４や光源４ｂに対しても同様な材料により導光板２の入射部７および光源３や光源４や光源４ｂを囲するようにし、光源３や光源４や光源４ｂからの光を反射し、反射光を導光板２の入射部７に再び入射させる。
【０１６１】
反射体１５は、熱可塑性樹脂に例えば酸化チタンのような白色材料を混入したシートや熱可塑性樹脂のシートにアルミニウム等の金属蒸着を施したり、金属箔を積層した物やシート状金属からなる。この反射体１５は、入射部７や入射部７と表面部８以外の部分を覆い光源３や光源４および光源４ｂからの光が導光板２によって表面部８に出射した以外の光を反射または乱反射し、再び導光板２に入射させて光源３や光源４および光源４ｂからの光を全て表面部８から出射するようにする。
【０１６２】
尚、本平面照明装置には、導光板２の上方に最終的に光線の分布等をコントロールする補正シートについては設けなかったが、必要によっては補正シートを用いても良い。この補正シートは、透過性のある樹脂等からなり、表面に光を偏向するための凹凸が設けてある。この補正シートは、導光板２からの出射光を補正するため、強い輝度の出射光を拡散したり、輝度が弱い出射光を集光したり、また全体を散乱させたり、部分的に拡散と集光とを行ったりする。このため、目的に合わせて補正すべき拡散シート、集光シート、散乱シート、拡散集光シート等を選択し、加工してある面を上方に向けた順方向使用や逆方向使用等にして使用する。
【０１６３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。加えて、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素によって出射面に現れる光の分光（虹）の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができるので、可視スペクトル（虹）の連続性を失わせ（乱し）可視スペクトル（虹）の認識を妨害し、出射輝度を低下することなく出射面の可視スペクトル（虹）の発生を防ぐことができる。
【０１６４】
また、凹状の光学素子の場合等、導光板と凹状の光学素子とが接続する部分がプリズム形状のような２つの鏡面を持つ場合にニュートンプリズム分光により現れる可視スペクトル（虹）を、凹状の光学素子に進む光線を手前で第１の光偏向素子で全反射させて光学素子に進むのを阻止し、可視スペクトル（虹）の発生を防止することができる。
【０１６５】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体やケース等と導光板との密着を防止することができるので、拡散シートや反射体および反射ケース等の本来の働きを損なわずに目的とする効果を容易に得ることができる。しかも、拡散シートや反射体および反射ケース等を直接観察せずに見易い出射光を得ることができる。
【０１６６】
また、請求項２に係る導光板は、表面部または／および裏面部が光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。しかも、非連続であるが光学素子の長さや隣り合う光学素子の間隔をコントロールすることにより、光学素子からの出射する所の光量とその立体角との積が等しいが、光学素子を欠損させた所には光学素子の有る所より低い光エネルギを得ることができる。また、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素によって出射面に現れる光の分光（虹）の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができるので、可視スペクトル（虹）の連続性を失わせ（乱し）可視スペクトル（虹）の認識を妨害し、出射輝度を低下することなく出射面の可視スペクトル（虹）の発生を防ぐことができる。
【０１６７】
また、凹状の光学素子の場合等、導光板と凹状の光学素子とが接続する部分がプリズム形状のような２つの鏡面を持つ場合にニュートンプリズム分光により現れる可視スペクトル（虹）を、凹状の光学素子に進む光線を手前で第１の光偏向素子で全反射させて光学素子に進むのを阻止し、可視スペクトル（虹）の発生を防止することができる。
【０１６８】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体やケース等と導光板との密着を防止することができるので、拡散シートや反射体および反射ケース等の本来の働きを損なわずに目的とする効果を容易に得ることができる。しかも、拡散シートや反射体および反射ケース等を直接観察せずに見易い出射光を得ることができる。
【０１６９】
さらに、請求項３に係る導光板は、第１の光偏向素子を表面部または／および裏面部にランダムまたは入射部に近いほど多く設けるとともに高さを１μｍ〜４μｍの範囲で、最大幅を４μｍ〜１６μｍの範囲の多角錘形状または直径を４μｍ〜１６μｍの範囲の円弧形状あるいは円錐形状であるので、光学素子よりも微細であるため出射光に対して第１の光偏向素子による大きな影響を与えずに第１の光偏向素子による偏向光線で光学素子の出射光をコントロールすることができる。また、白色光源で指向性の強い場合や輝度が高い等に複数列の光学素子による回折格子的な要素によって特に入射部近傍の出射面に光の分光による可視スペクトル（虹）の発生が現れる場合、第１の光偏向素子を表面部または／および裏面部の入射部に近いほど多く設けて光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散したり出射面に異なる出射角の光線を出射することができる。これにより、出射輝度を低下させることなく出射面の可視スペクトル（虹）の発生を防ぐことができるとともに光源の種類や導光板の形状に関係なく利用することができる。
【０１７０】
また、白色光源が指向性の弱い場合等には、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって輝度の異なる明暗光を出射した光の一部を、第１の光偏向素子を表面部または／および裏面部にランダムに設けることにより光学素子に向かう光線の一部を微量に拡散することができる。これにより、出射輝度を低下させることなく出射面に周期的な明暗光の縞模様の発生を防ぐことができる。
【０１７１】
また、請求項４に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。加えて、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射することができる。これにより、周期的な光の明暗光を微小に妨害して出射輝度を低下させることなく明暗光の縞模様等の発生を防止することができる。
【０１７２】
また、規則性がある複数列の光学素子自身によって一様に同方向に出射し、出射面に光の分光による可視スペクトル（虹）の発生が現れる場合にも可視スペクトル（虹）の一部の光線を微小に偏向させて可視スペクトルの規則性を乱して、可視スペクトル（虹）の発生を防いで可視スペクトル（虹）を目立たなくすることもできる。
【０１７３】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等と導光板との密着を防止することができる。
【０１７４】
さらに、請求項５に係る導光板は、表面部または／および裏面部を光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子に対向する表面部または裏面部に設けた光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けるので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。加えて、非連続であるが光学素子の長さや隣り合う光学素子の間隔をコントロールすることにより光学素子からの出射する所の光量と立体角との積が等しく出射することができる。さらに、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性を有する明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射するので、周期的な光の明暗光を微小に妨害して出射輝度を低下させることなく明暗光の縞模様等の発生を防止することができる。
【０１７５】
また、規則性がある複数列の光学素子自身によって一様に同方向に出射し、出射面に光の分光による可視スペクトル（虹）の発生が現れる場合にも可視スペクトル（虹）の一部の光線を微小に偏向させて可視スペクトルの規則性を乱して、可視スペクトル（虹）の発生を防いで可視スペクトル（虹）を目立たなくすることもできる。
【０１７６】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等と導光板との密着を防止することができる。
【０１７７】
また、請求項６に係る導光板は、第２の光偏向素子の直径を５μｍ〜１００μｍの範囲の円弧形状で高さを直径の１／２０〜１／８０の範囲であるので、高さに対して直径が大きい（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）ために、この第２の光偏向素子の法線は導光板の法線に対して微小の差しかない。このため、出射角の差も微小であるために出射光の輝度分布等にも影響なく明暗光に対して有効に働くことができるとともに第２の光偏向素子自身も目立たない。
【０１７８】
また、第２の光偏向素子を表面部または裏面部にランダムまたは入射部に近いほど多く設けるので、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって輝度の異なる明暗光の発生を、第２の光偏向素子を表面部または裏面部にランダムに設けることにより全体的な明暗光の発生を防ぐことができるとともに特に輝度が高い導光板の入射部近傍では明暗縞模様が他の場所よりも目立つため第２の光偏向素子を表面部または裏面部の入射部に近いほど多く設けることにより際立った明暗縞模様の発生を防ぐことができる。これにより、高輝度な光源や光源の設ける位置等に関係なく利用することができる。
【０１７９】
さらに、請求項７に係る導光板は、光学素子の断面が三角形状、台形形状、円弧形状であるとともに連続または非連続であるので、導光板の入射部から導光板内に進入した光線が三角形状、台形形状および円弧形状の傾斜面が光源からの光の法線に対応した位置に存在することができ、これらが連続の場合にはどの位置でも同等な輝度やエネルギを出射することができ、非連続であっても、あらゆる位置でも同等な輝度やエネルギを連続的に出射することができる。
【０１８０】
また、請求項８に係る導光板は、光学素子を光源から遠ざかるほど光学素子の高さを高くまたは／および部分的に高低をつけるので、光源から遠い光学素子においても光源から光線を受けて全反射をすることができる。これにより、光源から遠い位置でも出射光を多く出射して光源の遠近に関係無く均一な導光板からの出射輝度を得ることができたり、部分的に高低をつけることによって導光板の任意の位置からの出射量を多くしたり少なくしたり、導光板の任意の位置からの出射角度を変化することができる。このため、必要とする導光板の任意の位置での輝度のコントロールや視野角のコントロールをすることができる。
【０１８１】
さらに、請求項９に係る導光板は、傾斜面を表面部および裏面部と成す角度がπ／２−２・臨界角から臨界角の範囲であるので、導光板内に導かれる光線の最大入射角度から臨界角を破る最小角度までの範囲を用いることにより、全反射光が全て臨界角を破ることができる。これにより、導光板の出射面からの出射角度範囲が大きく取れるため、必要とする出射角を自由に選択することができて目的に合わせることができる。
【０１８２】
また、請求項１０に係る導光板は、傾斜面を光源からの距離に比例して表面部および裏面部と成す角度が臨界角に近づくので、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴っても、光源からの距離に比例して全反射した反射光が小さな出射角で出射する。このため、導光板の出射面のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射することができる。これにより、均一な出射量および均一な視野角を得ることができる。
【０１８３】
さらに、請求項１１に係る導光板は、傾斜面を傾斜面の中央部を中心にして内側または外側に円弧を、あるいは傾斜面の部分的に内側と外側とに円弧を成しているので、同じ大きさの導光板内での出射位置を傾斜面の内側を円弧にした場合には光源側に近づけることができる。また、光源が近い場合には全反射した光が平行光になり、光源が遠い場合には全反射した光を集光することができる。
【０１８４】
また、同じ大きさの導光板内での出射位置を傾斜面の外側を円弧にした場合には光源側から遠ざけることができる。また、光源が近い場合には全反射した光が平行光になり、光源が遠い場合には全反射した光を拡散することができる。
【０１８５】
またこれら内側と外側に円弧を一つの傾斜面で部分的に二つの異なる円弧によって、集光や拡散等の作用および効果を一つの傾斜面で得るので、導光板の大きさや必要な出射光量や視野角等を自由にコントロールすることができる。
【０１８６】
また、請求項１２に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子または／および光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子とを設けた導光板と、導光板の入射部および出射面以外を覆い導光板からの漏れ光を再び導光板内に反射する反射体とを具備するので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して関数的に増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射したり、傾斜面の角度の設定によって出射面からの出射角度を自由にコントロールすることができる。
【０１８７】
さらに、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素によって出射面に現れる光の分光（虹）の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができ、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性等を有する明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射することができる。これにより、周期性等を有する光の明暗光を微小に妨害して出射輝度を低下させることなく明暗光の縞模様等の発生を防止することができる。
【０１８８】
また、凹状の光学素子の場合等、導光板と凹状の光学素子とが接続する部分がプリズム形状のような２つの鏡面を持つ場合にニュートンプリズム分光により現れる可視スペクトル（虹）を、凹状の光学素子に進む光線を手前で第１の光偏向素子で全反射させて光学素子に進むのを阻止し、可視スペクトル（虹）の発生を防止することができる。
【０１８９】
さらに、規則性がある複数列の光学素子自身によって一様に同方向に出射し、出射面に光の分光による可視スペクトル（虹）の発生が現れる場合にも可視スペクトル（虹）の一部の光線を微小に偏向させて可視スペクトル（虹）の規則性を乱して、可視スペクトル（虹）の発生を防いで可視スペクトル（虹）を目立たなくすることもできる。
【０１９０】
また、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子および第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体や反射ケース等と導光板との密着を防止して出射することができる。これにより、拡散シートや反射体および反射ケース等の本来の働きを損なわずに目的とする効果を容易に得られるとともに拡散シートや反射体および反射ケース等を直接観察せずに見易い出射光を得ることができる。
【０１９１】
さらに、請求項１３に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに光学素子を光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、光学素子の列と列との間に光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子または／および光学素子に対向する表面部または裏面部に光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子とを設けた導光板と、導光板の入射部および出射面以外を覆い導光板からの漏れ光を再び導光板内に反射する反射体とを具備するので、常に光源からの輝度やエネルギが等しい位置に光学素子の傾斜面によって全反射や屈折等を行い、出射面側に同等な輝度やエネルギを出射することができる。しかも、光源からの輝度やエネルギの減衰に伴って光学素子の密度分布を光源からの距離に比例して増加するようにして導光板のあらゆる位置でも出射する光量とその立体角との積が等しく出射したり、傾斜面の角度の設定によって出射面からの出射角度や光学素子自身を連続的に変化することができる。
【０１９２】
さらに、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素によって出射面に現れる光の分光の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができる。これにより、可視スペクトル（虹）の連続性を失わせ（乱し）可視スペクトル（虹）の認識を妨害し、出射輝度を低下することなく出射面の可視スペクトル（虹）の発生を防ぐことができる。
【０１９３】
また、指向性の強い白色光源等と複数列の光学素子による回折格子的な要素によって出射面に現れる光の分光の発生を第１の光偏向素子によって光源から光学素子に向かう光線の一部を拡散することができ、導光板の入射部と接続する表面部および裏面部の端部から導光板内に入射した光線が表面部および裏面部で全反射の繰り返しに伴う干渉によって出射面に達した輝度の異なる周期性等を有する明暗光の光線の一部を高さに対して直径が大きな（所謂、曲率半径の大きな円弧の一部）第２の光偏向素子に到達し、この第２の光偏向素子から外部に出射する時の光線がフラットな表面部よりも微小な異なる出射角で出射することができる。これにより、周期性を有する光の明暗光を微小に妨害して出射輝度を低下させることなく明暗光の縞模様等の発生を防止することができる。
【０１９４】
さらに、凹状の光学素子の場合等、導光板と凹状の光学素子とが接続する部分がプリズム形状のような２つの鏡面を持つ場合にニュートンプリズム分光により現れる可視スペクトル（虹）を、凹状の光学素子に進む光線を手前で第１の光偏向素子で全反射させて光学素子に進むのを阻止し、可視スペクトル（虹）の発生を防止することができる。
【０１９５】
また、規則性がある複数列の光学素子自身によって一様に同方向に出射し、出射面に光の分光による可視スペクトル（虹）の発生が現れる場合にも可視スペクトル（虹）の一部の光線を微小に偏向させて可視スペクトル（虹）の規則性を乱して、可視スペクトル（虹）の発生を防いで可視スペクトル（虹）を目立たなくすることもできる。
【０１９６】
さらに、導光板の表面部や裏面部に設けた凸形状の第１の光偏向素子および第２の光偏向素子によって、表面部や裏面部の近傍に設けた拡散シート等や裏面部の下部にある反射体や反射ケース等と導光板との密着を防止することができる。これにより、拡散シートや反射体および反射ケース等の本来の働きを損なわずに目的とする効果を容易に得られるとともに拡散シートや反射体および反射ケース等を直接観察せずに見易い出射光を得ることができる。
【０１９７】
よって出射面に現れる光の分散による可視スペクトル（虹）の発生に対し出射輝度を低下させることなく防ぐことができるとともに光源の指向性や輝度によって光学素子からの直接光等により出射光の明暗光による光の明暗の縞模様の発生に対して出射輝度を低下させることなく防ぐことができ、平面照明装置の必要目的によって、輝度重視や視野角重視あるいは均一性を重視するなど自由度の広い設計および平面照明装置を可能とすることができる。
【０１９８】
またさらに、請求項１４に係る平面照明装置は、光源が指向性または／および指向性分布を有する白色光源であるので、導光板の入射部からの距離が等しくない場合に入射部から遠い方向に指向性を一致させることができる。これにより、光源の光を効率良く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る平面照明装置の略構成図
【図２】 本発明に係る導光板の略図
【図３】 本発明に係る導光板の略図
【図４】 本発明に係る導光板の略図
【図５】 本発明に係る導光板の略図
【図６】 本発明に係る導光板の略図
【図７】 本発明に係る導光板の略図
【図８】 本発明に係る導光板の略図
【図９】 本発明に係る導光板の略図
【図１０】 本発明に係る導光板の略図
【図１１】 本発明に係る導光板の略図
【図１２】 本発明に係る導光板の略図
【図１３】 本発明に係る導光板の略図
【図１４】 図１０の導光板の部分拡大図
【図１５】 本発明に係る導光板の光線の略軌跡図
【図１６】 （ａ），（ｂ）本発明に係る導光板の光線の略軌跡図
【図１７】 （ａ），（ｂ）本発明に係る導光板の光線の略軌跡図
【図１８】 本発明に係る導光板の光線の略軌跡図
【図１９】 本発明に係る導光板の光線の略軌跡図
【図２０】 本発明に係る導光板の光線の略軌跡図
【図２１】 本発明に係る導光板の略図
【符号の説明】
１…平面照明装置、２…導光板、３，４，４ｂ…光源、５，７…入射部、６，６ａ，６ｂ…端部、８…表面部、９…裏面部、１０…反射端面部、１１…側面部、１４…リフレクタ、１５…反射体、１６…端子電極、２０，２０’…光学素子、２１，２２…傾斜面、２１ａ，２１ｂ…間隔、３０…光偏向素子、４０…光屈折素子、β…入射角、α…屈折角、γ…臨界角、ｎ…屈折率、θ…表面部および裏面部と傾斜面とが成す角度、Ｌ０，Ｌ１，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３０，Ｌ４０，ＬＬ，Ｌ３，ＬＬ４，ＬＬ０，ＬＬ０’…光線。
Claims (14)
- 光源からの光を導く入射部と、該光を出射する表面部と、当該表面部の反対側に位置する裏面部を有する導光板において、前記表面部または／および前記裏面部は前記光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に前記光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに前記光学素子を前記光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、前記光学素子の列と列との間に前記光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けることを特徴とする導光板。
- 光源からの光を導く入射部と、該光を出射する表面部と、当該表面部の反対側に位置する裏面部を有する導光板において、前記表面部または／および前記裏面部は前記光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に前記光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに前記光学素子を前記光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、前記光学素子の列と列との間に前記光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子を設けることを特徴とする導光板。
- 前記第１の光偏向素子は、前記表面部または／および前記裏面部にランダムまたは前記入射部に近いほど多く設けるとともに高さを１μｍ〜４μｍの範囲で、最大幅を４μｍ〜１６μｍの範囲の多角錘形状または直径を４μｍ〜１６μｍの範囲の円弧形状あるいは円錐形状であることを特徴とする請求項１または２記載の導光板。
- 光源からの光を導く入射部と、該光を出射する表面部と、当該表面部の反対側に位置する裏面部を有する導光板において、前記表面部または／および前記裏面部は前記光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に前記光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに前記光学素子を前記光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、前記光学素子に対向する前記表面部または前記裏面部に前記光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けることを特徴とする導光板。
- 光源からの光を導く入射部と、該光を出射する表面部と、当該表面部の反対側に位置する裏面部を有する導光板において、前記表面部または／および前記裏面部は前記光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に前記光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに前記光学素子を前記光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、前記光学素子に対向する前記表面部または前記裏面部に前記光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子を設けることを特徴とする導光板。
- 前記第２の光偏向素子は、直径を５μｍ〜１００μｍの範囲の円弧形状で高さを前記直径の１／２０〜１／８０の範囲であるとともに前記表面部または前記裏面部にランダムまたは前記入射部に近いほど多く設けることを特徴とする請求項４または５記載の導光板。
- 前記光学素子は、断面が三角形状、台形形状、円弧形状であるとともに連続または非連続であることを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれかに記載の導光板。
- 前記光学素子は、前記光源から遠ざかるほど前記光学素子の高さを高くまたは／および部分的に高低をつけることを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれかに記載の導光板。
- 前記傾斜面は、前記表面部および前記裏面部と成す角度がπ／２−２・臨界角から臨界角の範囲であることを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれかに記載の導光板。
- 前記傾斜面は、前記光源からの距離に比例して前記表面部および前記裏面部と成す角度が臨界角に近づくことを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれかに記載の導光板。
- 前記傾斜面は、前記傾斜面の中央部を中心にして内側または外側に円弧を、あるいは前記傾斜面の部分的に内側と外側とに円弧を成していることを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれかに記載の導光板。
- 光源と、当該光源からの光を導く入射部と、前記光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に前記光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を連続に設けるとともに前記光学素子を前記光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、前記光学素子の列と列との間に前記光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子または／および前記光学素子に対向する表面部または裏面部に前記光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子とを設けた導光板と、前記導光板の入射部および出射面以外を覆い前記導光板からの漏れ光を再び前記導光板内に反射する反射体とを具備することを特徴とする平面照明装置。
- 光源と、当該光源からの光を導く入射部と、前記光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に前記光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を非連続に設けるとともに前記光学素子を前記光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施し、前記光学素子の列と列との間に前記光学素子よりも微細な凹形状または／および凸形状の第１の光偏向素子または／および前記光学素子に対向する表面部または裏面部に前記光学素子により出射した光の一部を微小屈折させる第２の光偏向素子とを設けた導光板と、前記導光板の入射部および出射面以外を覆い前記導光板からの漏れ光を再び前記導光板内に反射する反射体とを具備することを特徴とする平面照明装置。
- 前記光源は、指向性または／および指向性分布を有する白色光源であることを特徴とする請求項１２または１３記載の平面照明装置。
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