(57)【要約】【課題】導光板の入光面付近からの色ムラの発生を抑えることにより、狭額縁化と広色域化を両立する。【解決手段】実施形態に係る面状照明装置は、導光板と、光源と、入光プリズムと、縦プリズムと、光路変更部と、を備える。導光板は、入光面となる側面と、２つの主面とを有する。光源は、１個が発光色の異なる複数の発光素子を含み、入光面に沿って複数個設けられる。入光プリズムは、入光面に設けられ、光源からの光の一部を入光面に略平行な方向に近い方向である第１方向へ進行させるとともに、光源からの光のうち第１方向に進行した光以外の光を入光面に略垂直な方向である第２方向へ進行させる。縦プリズムは、入光面に略垂直な方向へ延在し、かかる延在する方向と交わる断面において連続する凹凸形状を有するように２つの主面のうちの一方の主面に設けられる。光路変更部は、２つの主面のうちの他方の主面に設けられ、導光板の内部の光の光路を変更する。【選択図】図２
2020021640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入光面となる側面と、２つの主面とを有する導光板と、
１個が発光色の異なる複数の発光素子を含み、前記入光面に沿って複数個設けられる光源と、
前記入光面に設けられ、前記光源からの光の一部を前記入光面に略平行な方向に近い方向である第１方向へ進行させるとともに、前記光源からの光のうち前記第１方向に進行した光以外の光を前記入光面に略垂直な方向である第２方向へ進行させる配光部と、
前記入光面に略垂直な方向へ延在し、該延在する方向と交わる断面において連続する凹凸形状を有するように前記２つの主面のうちの一方の主面に設けられる光拡散部と、
前記２つの主面のうちの他方の主面に設けられ、前記導光板の内部の光の光路を変更する光路変更部と、
を備える、面状照明装置。
【請求項２】
前記配光部は、
前記導光板の前記入光面寄りの領域であり、該入光面に略平行な帯状の領域である第１領域において、前記第１方向へ光を進行させ、
前記第１領域、および、前記第１領域よりも前記入光面から離れた領域であり、前記第１領域に隣接する領域である第２領域において、前記第２方向へ光を進行させる、
請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記光拡散部は、前記第１領域から前記第２領域にかけて設けられ、
前記光路変更部は、前記第２領域に設けられる、
請求項２に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記光拡散部は、前記第１領域から前記第２領域にかけて設けられ、
前記光路変更部は、前記第１領域から前記第２領域にかけて設けられ、
前記第１領域に設けられる前記光路変更部により光路が変更された光の略全ては、前記第２領域に先送りされる、
請求項２に記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記光拡散部は、
前記２つの主面のうち光を出射させる主面である出射面に設けられ、
前記光路変更部は、
前記出射面の反対側の主面である反射面に設けられる、
請求項２、３または４に記載の面状照明装置。
【請求項６】
前記光路変更部は、ドットパターンであって、
前記第２領域よりも前記第１領域の方で分布が疎となるように設けられる、
請求項２〜５のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【請求項７】
前記配光部は、プリズムであって、
前記入光面に対して傾斜角度が略垂直な第１端面と、前記入光面に対して傾斜角度が略平行な第２端面とを有するように形成され、
前記第１端面は、
前記光源からの光を前記第１方向へ屈折させ、
前記第２端面は、
前記光源からの光を前記第２方向へ進行させる、
請求項１〜６のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【請求項８】
前記光拡散部は、
前記入光面に略垂直な方向へ延びる凸条体が、前記一方の主面に対し、所定の間隔で前記入光面に略平行な方向に繰り返し形成されたプリズムである、
請求項１〜７のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【請求項９】
前記光拡散部は、レンチキュラーレンズであり、最大接線角度が２°〜１０°である、
請求項１〜８のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【請求項１０】
入光面となる側面と、２つの主面とを有する導光板と、
１個が発光色の異なる複数の発光素子を含み、前記入光面に沿って複数個設けられる光源と、
前記入光面に設けられ、前記光源からの光の一部を前記入光面に略平行な方向に近い方向である第１方向へ進行させるとともに、前記光源からの光のうち前記第１方向に進行した光以外の光を前記入光面に略垂直な方向である第２方向へ進行させる配光部と、
前記入光面に略垂直な方向へ延在し、該延在する方向と交わる断面において連続する凹凸形状を有するように前記２つの主面のうちの一方の主面に設けられる光拡散部と、
前記２つの主面のうちの他方の主面に設けられ、前記導光板の内部の光の光路を変更する光路変更部と、
を備え、
前記導光板の前記入光面寄りの領域である第１領域においては、前記第１方向に進行した光が前記光拡散部から出射され、
前記導光板において前記第１領域よりも前記入光面から離れた領域であり、前記第１領域に隣接する領域である第２領域においては、前記光路変更部により光路が変更された光が出射される、面状照明装置。
【請求項１１】
前記光拡散部は、
前記第１方向に進行し、前記延在する方向に対して臨界角よりも小さい角度で入射した光を当該光拡散部から出射する、
請求項１０に記載の面状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）等の光源を、入光面となる導光板の側面に対向させつつ、かかる側面に沿って複数個配置した面状照明装置が知られている。このような面状照明装置は、例えば液晶表示装置のバックライト等に用いられ、近年では、光の出射領域の額縁部分を狭小化させる狭額縁化の要請とともに、色の再現性を向上させる広色域化の要請が強くある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０１８８１３号公報
【特許文献２】特開２０１７−０３４１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の技術には、導光板の入光面付近からの色ムラの発生を抑えつつ、狭額縁化と広色域化を両立するうえで、更なる改善の余地がある。
【０００５】
具体的には、広色域化を目的として、導光板の側面に配置する光源に、例えば、青色や緑色といった互いに発光色の異なる２種類以上のＬＥＤチップを含み、外部において混色させることで所望の色を得る発光装置を１つの単位光源として用いることができる。しかしながら、かかる場合、導光板の入光面付近から距離の長い色ムラが発生しやすく、狭額縁化を阻害するという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、導光板の入光面付近からの色ムラの発生を抑えることにより、狭額縁化と広色域化を両立することができる面状照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る面状照明装置は、導光板と、光源と、配光部と、光拡散部と、光路変更部と、を備える。前記導光板は、入光面となる側面と、２つの主面とを有する。前記光源は、１個が発光色の異なる複数の発光素子を含み、前記入光面に沿って複数個設けられる。前記配光部は、前記入光面に設けられ、前記光源からの光の一部を前記入光面に略平行な方向に近い方向である第１方向へ進行させるとともに、前記光源からの光のうち前記第１方向に進行した光以外の光を前記入光面に略垂直な方向である第２方向へ進行させる。前記光拡散部は、前記入光面に略垂直な方向へ延在し、該延在する方向と交わる断面において連続する凹凸形状を有するように前記２つの主面のうちの一方の主面に設けられる。前記光路変更部は、前記２つの主面のうちの他方の主面に設けられ、前記導光板の内部の光の光路を変更する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、導光板の入光面付近からの色ムラの発生を抑えつつ、狭額縁化と広色域化の両立を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは、実施形態に係る面状照明装置の平面模式図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、色ムラのイメージ図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、比較例に係る面状照明装置の構成例を示す分解斜視図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、光路変更部材の構成例を示す略断面図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、比較例に係る面状照明装置における入光面付近の光の進行方向を示す平面模式図である。
【図２】図２は、実施形態に係る面状照明装置の構成例を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、実施形態に係る縦プリズムの構成例を示す略断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る入光プリズムの構成例を示す平面模式図である。
【図５】図５は、実施形態に係る面状照明装置における入光面付近の光の進行方向を示す平面模式図である。
【図６】図６は、導光板への配光特性を示す図である。
【図７】図７は、実施形態に係る入光プリズムの変形例を示す平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態に係る面状照明装置について図面を参照して説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１１】
また、説明を分かりやすくするために、各図面には、３次元の直交座標系を図示する場合がある。かかる直交座標系では、後述する導光板の主面方向をＸＹ平面方向とし、導光板の厚み方向をＺ軸方向としている。なお、「主面」とは、導光板の厚み方向に沿った面である側面を除く、導光板の表裏の主たる面のことを指し、主面方向は、その主面の平面方向を指す。
【００１２】
まず、図１Ａを用いて実施形態に係る面状照明装置１の構成の概要について説明する。図１Ａは、実施形態に係る面状照明装置１の平面模式図である。
【００１３】
図１Ａに示すように、面状照明装置１は、出射領域２と、遮光部材３，４と、複数の光源５とを有する。出射領域２は、複数の光源５から発せられ、導光および拡散された光が出射される面状の領域であり、遮光部材３，４によって規定される。出射領域２の内部には、後述する導光板２１、反射シート２２、拡散シート２３（いずれも図１Ｃ以降参照）等が積層されている。
【００１４】
遮光部材３，４は、例えばシート状の部材であり、面状照明装置１の長手方向の両端部を覆って出射領域２を規定する。なお、遮光部材３は、光源５や光源５が実装されるＦＰＣ（Flexible  Printed  Circuit）（図示略）等を含む領域を覆うため、遮光部材４よりも幅寸法が大きい。遮光部材３の幅寸法は、例えば２．５ｍｍ以下である。
【００１５】
複数の光源５は、１個が発光色の異なる複数の発光素子を含み、入光面となる導光板２１の側面に沿って設けられる。光源５の１個は、一例として、青色ＬＥＤチップと、緑色ＬＥＤチップと、赤色蛍光体とを含んでなるＬＥＤパッケージであって、外部においてこれら異なる色の光を混色させることによって、例えば白色といった所望の色の光を発光させる。このように、発光色の異なる２種類以上のＬＥＤチップを含む光源５を用いることによって、広色域化を図ることができる。
【００１６】
なお、１個の光源５を構成するＬＥＤチップそれぞれの発光色や個数、蛍光体の色等は、得ようとする光量や色度等に応じて適宜選択可能であって、上記した例に限定されるものではない。また、図１Ａでは、５個の光源５を図示しているが、面状照明装置１における光源５の数を限定するものではない。
【００１７】
このような面状照明装置１は、例えば液晶表示装置のバックライトとして用いられる。液晶表示装置は、例えばスマートフォンに用いられる。
【００１８】
ところで、上述のように発光色の異なる２種類以上のＬＥＤチップを含む光源５を用いる場合、導光板２１の入光面付近から比較的距離の長い色ムラが発生する場合があることが知られている。図１Ｂは、色ムラのイメージ図である。なお、図１Ｂは、図１Ａに示すＭ１部の拡大模式図となっているが、分かり易くするため、1個の光源が３種類（ＲＧＢ）のＬＥＤチップを含んでいる例として示してある。
【００１９】
図１Ｂに示すように、色ムラは、光源５の実装された付近、すなわち、導光板２１の入光面付近において光源５の各ＬＥＤチップの色がよく混ざらないことによって、かかる入光面付近から発生する。また、かかる色ムラは、その発生距離も比較的長い。
【００２０】
その理由について、図１Ｃ〜図１Ｅを用いて説明する。まず、図１Ｃおよび図１Ｄを用いて、比較例に係る面状照明装置１’の構成例について説明する。図１Ｃは、比較例に係る面状照明装置１’の構成例を示す分解斜視図である。また、図１Ｄは、光路変更部６の構成例を示す略断面図である。
【００２１】
図１Ｃに示すように、面状照明装置１’は、導光板２１と、反射シート２２と、拡散シート２３と、一対のプリズムシート２４，２５とを備える。導光板２１は、略矩形の薄肉平板状に形成された透明な部材であり、例えばポリカーボネート樹脂等からなる。
【００２２】
前述の複数の光源５は、かかる導光板２１の一側面である入光面２１ａに沿って配置され、かかる光源５から発せられて入光面２１ａから入光し、導光された光は、導光板２１の主面のうちの一方である出射面２１ｂから出射される。
【００２３】
反射シート２２は、導光板２１の主面のうちの他方、すなわち出射面２１ｂの反対面である反射面２１ｃに配置される。反射シート２２は、反射面２１ｃ側から出射しようとする光を反射して導光板２１へ再入射させる。
【００２４】
なお、導光板２１の反射面２１ｃ側には、光の光路を変更させる部材である光路変更部６が設けられている。図１Ｄに示すように、光路変更部６は、反射面２１ｃに例えば略均一に分布するように配置されたドットパターンとして設けられる。
【００２５】
そして、光路変更部６は、光源５から入光面２１ａを介して導光板２１の内部へ入光した光のうち、反射面２１ｃで反射して先送りされる光の一部の光路を変更して、出射面２１ｂから出射させる（図中のＭ２部参照）。
【００２６】
なお、図１Ｄでは、説明の便宜のために、光路変更部６の大きさや分布を均一に表わしているが、光路変更部６によって光路を変更された光が出射面２１ｂの全域から略均一に出射されるように、光路変更部６は、例えば入光面２１ａからの距離に応じて、ドットパターンの形状や大きさ、分布等が均一でないように設けることができる。
【００２７】
また、光路変更部６は、ドットパターンでなく、例えば反射面２１ｃに対して、入光面２１ａに略垂直な方向（図中のＸ軸方向）に連続的に形成される階段状のプリズム等にすることもできる。
【００２８】
図１Ｃの説明に戻る。拡散シート２３は、導光板２１の出射面２１ｂから出射した光を拡散して輝度を均一にする部材である。一対のプリズムシート２４，２５は、拡散シート２３により拡散された光の直交する２軸方向の指向特性を調整する部材であり、例えばプリズムの稜線がいずれも図中のＺ軸の正方向側を向き、かつ、プリズムの稜線の方向が互いに直交するように配置される。
【００２９】
そして、このような面状照明装置１’では、光源５からの光は、入光面２１ａ付近において、図１Ｅに示すような進行方向を示す。図１Ｅは、比較例に係る面状照明装置１’における入光面２１ａ付近の光の進行方向を示す平面模式図である。
【００３０】
なお、図１Ｅでは、図を分かりやすくするために、１つの光源５につき、１つのＬＥＤチップから発光されるＡ色またはＢ色の光についてのみ、その進行方向を模式的に図示している。
【００３１】
図１Ｅに示すように、比較例に係る面状照明装置１’では、光源５から発光された光は、入光面２１ａから一定の拡がり角を有しながら入光し、導光板２１で導光され、光路変更部６でその光路を変更されて出射面２１ｂから出射されることとなる。
【００３２】
しかしながら、光源５から発光された光が光源５を基点として徐々に広がる領域である、導光板２１の入光面２１ａ寄りの「第１領域」では、言わば各光源５からの各色の光の交わりが疎であり、十分に混色されない。
【００３３】
したがって、面状照明装置１’では、「第１領域」よりも奥側（図中のＸ軸の正方向側）の「第２領域」にまで各色の光が進行しなければ、十分な混色が得られない。このために、比較例に係る面状照明装置１’では、導光板２１の入光面２１ａ付近から、距離の比較的長い色ムラが発生することとなる。
【００３４】
なお、この点、前述の遮光部材３の幅を大きくすることによって、色ムラを見えにくくすることが考えられるが、かかる対策では、近年強まっている狭額縁化の要請に応えられない。
【００３５】
そこで、実施形態に係る面状照明装置１は、配光部と、光拡散部とを備えることとした。配光部は、例えば後述する入光プリズム８であって、入光面２１ａに設けられ、光源５からの光の一部を入光面２１ａに略平行な方向に近い方向へ進行させるとともに、光源５からの光の残りの一部を入光面２１ａに略垂直な方向へ進行させる。光拡散部は、例えば後述する縦プリズム７であって、入光面２１ａに略垂直な方向へ延在し、かかる延在する方向と交わる断面において連続する凹凸形状を有するように出射面２１ｂに設けられる。
【００３６】
以下、より具体的に、実施形態に係る面状照明装置１の構成例について図２〜図４を用いて説明する。図２は、実施形態に係る面状照明装置１の構成例を示す分解斜視図である。なお、図２は図１Ｃに対応しているため、図２を用いた説明では、図１Ｃと異なる点について主に説明する。
【００３７】
また、図３は、実施形態に係る縦プリズム７の構成例を示す略断面図である。また、図４は、実施形態に係る入光プリズム８の構成例を示す平面模式図である。
【００３８】
図２に示すように、実施形態に係る面状照明装置１は、縦プリズム７と、入光プリズム８とをさらに備える点が、比較例に係る面状照明装置１’とは異なる。縦プリズム７は、例えばレンチキュラーレンズである。
【００３９】
縦プリズム７は、光拡散部の一例であって、図２に示すように、入光面２１ａに略垂直な方向（図中のＸ軸方向）へ延在するように出射面２１ｂに設けられる。
【００４０】
また、縦プリズム７は、図３に示すように、延在する方向と交わる断面（例えば図中のＹＺ平面による断面）において連続する凹凸形状を有するように出射面２１ｂに設けられる。
【００４１】
例えば、図２および図３では、断面円弧状の凸条体７１が凸部として、出射面２１ｂに対し、所定の間隔で入光面２１ａに略平行な方向（図中のＹ軸方向）に連続的に（繰り返し）形成され、出射面２１ｂを凹部として凹凸形状を有するように設けられた縦プリズム７の例を示している。
【００４２】
このように縦プリズム７を構成した場合、導光板２１へ入射した光をプリズム面（曲面）により反射させることができ、導光板２１の入光面２１ａに略平行な方向（図中のＹ軸方向）に対して不規則に拡散させることができる。これにより、導光板２１の内部を進行する光を均一にすることができる。
【００４３】
なお、縦プリズム７は、凸条体７１の延在方向（図中のＸ軸方向）に略平行な方向で入射した光については、導光板２１の内部で全反射させ、出射面２１ｂから外部へは出射させない。
【００４４】
一方で、縦プリズム７は、凸条体７１の延在方向に略垂直に近い角度（臨界角よりも小さい角度）で入射した光については、凹凸形状の表面から外部へ出射させることができる。なお、図２および図３に示した例では、凸条体７１が断面円弧状であることとしたが、凸条体７１の断面形状を限定するものではなく、例えば正弦曲線状や多角形状等であってもよい。
【００４５】
入光プリズム８は、配光部の一例であって、図２に示すように、入光面２１ａに、入光面２１ａの延在方向（図中のＹ軸方向）に沿って設けられる。具体的には、入光プリズム８は、図４に示すように、入光面２１ａと、所定の間隔で入光面２１ａから突出させて形成された略台形状の単位プリズム８１との組み合わせからなる。
【００４６】
単位プリズム８１は、入光面２１ａに対して傾斜角度の大きい、すなわち入光面２１ａに対して略垂直な端面８１ａと、入光面２１ａに略平行な端面８１ｂとを有する。端面８１ａは、その法線に近い方向へ向けて、光源５から入光する光を屈折させて進行させる。すなわち、光源５からの光の一部を入光面２１ａに略平行な方向に近い方向へ進行させる。
【００４７】
一方で、端面８１ｂおよび入光面２１ａは、光源５からの残りの光を入光面２１ａに略垂直な方向へ進行させる。
【００４８】
また、図２〜図４には図示していないが、実施形態に面状照明装置１は、前述の光路変更部６であるドットパターンが、図１Ｅで示した「第１領域」の反射面２１ｃ側には設けられない、あるいは、「第２領域」よりも分布が疎となるように設けられる点が、比較例に係る面状照明装置１’とは異なる。
【００４９】
次に、上述のように構成した実施形態に係る面状照明装置１による色ムラの解決原理について、図５を用いて説明する。図５は、実施形態に係る面状照明装置１における入光面２１ａ付近の光の進行方向を示す平面模式図である。
【００５０】
図５に示すように、面状照明装置１は、「第１領域」、すなわち導光板２１の入光面２１ａ寄りの入光面２１ａに略平行な帯状の領域を、異なる色の光を混色させて出射する領域とする。かかる「第１領域」から出射される光を以下、「第１モード光」と呼ぶ。
【００５１】
また、面状照明装置１は、図１Ｅで既に示した「第２領域」、すなわち「第１領域」よりも入光面２１ａから離れた領域であり、かつ、「第１領域」に隣接する領域を、「第１領域」を入光面２１ａと略垂直に通過して混色の不十分な光を十分に混色させ、出射する領域とする。かかる「第２領域」から出射される光を以下、「第２モード光」と呼ぶ。
【００５２】
まず、「第１モード光」について具体的に説明する。前述の入光プリズム８の傾斜角度が大きい端面８１ａから導光板２１の内部へ入光した光は、図５に示すように、入光面２１ａに対して拡がり角の大きい、入光面２１ａに略平行な方向へ向かって進行する（図４参照）。
【００５３】
これにより、図１Ｅで示したように、異なる色の光の交わりが疎であった「第１領域」において、図５に示すように、かかる交わりを密にさせ、異なる色の光を十分に混色させることができる。
【００５４】
また、かかる「第１領域」において混色された光は、前述の縦プリズム７に対して略垂直に近い角度で入射するので、混色された少なくとも一部の光は、「第１モード光」として凸条体７１の表面から出射されることとなる。
【００５５】
このような作用により、「第１領域」から色ムラの抑制された「第１モード光」を出射させることが可能となる。なお、図５では、縦プリズム７の凸条体７１が、導光板２１の入光面２１ａにまで延びているように図示しているが、凸条体７１は、「第１領域」の中途までの長さであってもよい。言い換えれば、縦プリズム７は、入光面２１ａの直近になくともよく、凸条体７１の端面が入光面２１ａから離れた位置となるように設けられてもよい。
【００５６】
また、凸条体７１それぞれの長さが一定でなくともよい。また、凸条体７１の突出度合い（具体的には、出射面との接線角度、最大接線角度）が、「第１領域」では数度（２°）〜１０°、「第２領域」では１０°〜３０°のように、２つの領域で変化していてもよい。また、「第１領域」と「第２領域」とは、明確に区分けされるとは限らず、２つの領域が混合される領域があってもよい。
【００５７】
次に、「第２モード光」について具体的に説明する。入光面２１ａに略平行な（あるいは傾斜角度の小さい）入光プリズム８の端面８１ｂから導光板２１の内部へ入光した光は、一定の拡がり角を有しながら、図５に示すように、入光面２１ａに対し、概ね垂直な方向へ向かって進行する。
【００５８】
これにより、入光面２１ａから所定の距離だけ離れた「第２領域」において、異なる色の光を混色させることができる。この入光面２１ａに対して概ね垂直な方向へ向かって進行し、「第１領域」を通過する光（すなわち、混色が不十分な光）は、縦プリズム７に対しては略平行に近い角度で入射するので、導光板２１の内部で全反射されて、基本的には導光板２１から外部へは出射されない。すなわち、「第２モード光」は、混色が不十分な状態で導光板２１から出射されることはない。
【００５９】
一方で、導光板２１の内部を、全反射を伴いながらあるいは全反射を伴わずに先送りされる間に十分に混色された光は、「第２領域」の反射面２１ｃ側に設けられた光路変更部６により光路が変更されて、「第２モード光」として出射面２１ｂから出射されることとなる。
【００６０】
このような作用により、「第２領域」から色ムラの抑制された「第２モード光」を出射させることが可能となる。
【００６１】
なお、図５では、「第１領域」の反射面２１ｃ側に光路変更部６が設けられていない場合を図示しているが、「第２領域」よりも分布が疎となるように設けられてもよい。また、光路変更部６は、「第２領域」から「第１領域」にかけて漸減するように、すなわち徐々に数が減少していくように設けられてもよい。また、「第１領域」には、反射シート２２などの部材が導光板２１に貼り付くことを防止することを目的とし、出射面２１ｂからの光の出射に実質的に影響を及ぼさないレベルの低密度のドットが形成されていてもよい。
【００６２】
また、実施形態に係る面状照明装置１は、入光プリズム８を介することにより、例えば図６に示す配光特性をもって導光板２１へ光を入光させる。図６は、導光板２１への配光特性を示す図である。ここに言う配光特性とは、入光面２１ａに対し垂直な光軸方向を０°とした場合の光束の角度分布である。
【００６３】
図６に示すように、面状照明装置１は、概ね９割がたの光を±４０°内の略垂直な方向
で進行させる。したがって、大半の光は、「第１領域」を通過して「第２領域」へ進行し、十分に混色されない状態では縦プリズム７から外部へ出射されずに、導光板２１の内部で混色される。その後、光路変更部６により光路が変更されて、「第２モード光」として出射されることとなる。
【００６４】
一方で、面状照明装置１は、残りの光を、−９０°〜−５０°または＋５０°〜＋９０°の略平行な方向で進行させる。したがって、これらの光は、「第１領域」で密に交わって混色されるとともに、縦プリズム７へ略垂直に近い角度で入射して、縦プリズム７の表面から「第１モード光」として出射されることとなる。
【００６５】
このような配光特性を示すうえでは、入光プリズム８の構成は、図４に示したものに限られない。かかる入光プリズム８の変形例について、図７を用いて説明する。図７は、実施形態に係る入光プリズム８の変形例を示す平面模式図である。
【００６６】
図７に示すように、入光プリズム８は、単位プリズム８２が、入光面２１ａに対し傾斜角度の大きい端面８２ａと傾斜角度の小さい端面８２ｂとを有し、ＸＺ平面に平行な仮想面Ｃを対称面として鏡映対称となる形状に形成されていてもよい。
【００６７】
かかる場合、入光プリズム８は、入光面２１ａに対して傾斜角度の大きい、すなわち入光面２１ａに対して略垂直な端面８２ａによって、光源５からの光の一部を入光面２１ａに略平行な方向に近い方向へ進行させる。
【００６８】
一方で、入光プリズム８は、入光面２１ａに対して傾斜角度の小さい、すなわち入光面２１ａに対して略平行な端面８２ｂと、入光面２１ａとによって、光源５からの残りの光を、広がり角を所定の値に調整しながら入光面２１ａに略垂直な方向へ進行させる。
【００６９】
すなわち、かかる変形例によっても、照明特性に対する要求仕様に応じて、互いに補完関係にある２方向に対する配光特性を示すように、面状照明装置１を構成することが可能となる。
【００７０】
上述してきたように、実施形態に係る面状照明装置１は、導光板２１と、発光色が互いに異なる複数の発光素子を含む光源５と、入光プリズム８（「配光部」の一例に相当）と、縦プリズム７（「光拡散部」の一例に相当）と、光路変更部６と、を備える。
【００７１】
導光板２１は、入光面２１ａとなる側面と、２つの主面とを有する。光源５は、１個が発光色の異なる複数の発光素子を含み、入光面２１ａに沿って複数個設けられる。
【００７２】
入光プリズム８は、入光面２１ａに設けられ、光源５からの光の一部を入光面２１ａに略平行な方向に近い方向である第１方向へ進行させるとともに、光源５からの光のうち第１方向に進行した光以外の光を入光面２１ａに略垂直な方向である第２方向へ進行させる。縦プリズム７は、入光面２１ａに略垂直な方向へ延在し、かかる延在する方向と交わる断面において連続する凹凸形状を有するように２つの主面のうちの一方の主面に設けられる。光路変更部６は、２つの主面のうちの他方の主面に設けられ、導光板２１の内部の光の光路を変更する。
【００７３】
したがって、実施形態に係る面状照明装置１によれば、入光面２１ａから入光した光を、入光プリズム８により、入光面２１ａにほぼ平行な第１方向および入光面２１ａにほぼ垂直な第２方向に進行させることができる。そして、第１方向へ進行させた光と縦プリズム７および第２方向へ進行させた光と光路変更部６との相互作用によって、混色のメカニズムおよび出射領域が互いに異なる２つのモード光を生成することができる。これにより、導光板２１の入光面２１ａ付近からの色ムラの発生を抑えつつ（すなわち、狭額縁を維持しつつ）、広色域化を実現することができる。
【００７４】
また、入光プリズム８は、導光板２１の入光面２１ａ寄りの領域であり、かかる入光面２１ａに略平行な帯状の領域である第１領域において、第１方向へ光を進行させ、第１領域、および、第１領域よりも入光面２１ａから離れた領域であり、第１領域に隣接する領域である第２領域において、第２方向へ光を進行させる。
【００７５】
したがって、実施形態に係る面状照明装置１によれば、配光部として入光プリズム８を適用し、入光プリズム８の偏向機能により、入光面２１ａ寄りの第１領域において第１方向へ進行する光と、第１領域よりも入光面２１ａから離れた第２領域において第２方向に進行する光とを、容易かつ任意に生成することができる。
【００７６】
また、縦プリズム７は、第１領域から第２領域にかけて設けられ、光路変更部６は、第２領域に設けられる。あるいは、縦プリズム７は、第１領域から第２領域にかけて設けられ、光路変更部６は、第１領域から第２領域にかけて設けられ、第１領域に設けられる光路変更部６により光路が変更された光の略全ては、第２領域に先送りされる。
【００７７】
したがって、実施形態に係る面状照明装置１によれば、第１領域からは光路変更部６の影響を受けることなく第１モード光を効率的に出射させるとともに、第２領域からは光路変更部６の影響により第２モード光を効率的に出射させることができる。すなわち、第１モード光と第２モード光の出射領域を異ならしめることができる。なお、第１領域に光路変更部６が設けられる場合、出射面２１ｂからの光の出射に実質的に影響を及ぼさないように、すなわち第１領域の光路変更部６により光路が変更された光の略全ては第２領域に先送りされるようにすることで、第１領域の光路変更部６を、反射シート２２などの部材が導光板２１に貼り付くことを防止するために用いることができる。
【００７８】
また、縦プリズム７は、２つの主面のうち光を出射させる主面である出射面２１ｂに設けられ、光路変更部６は、出射面２１ｂの反対側の主面である反射面２１ｃに設けられる。また、光路変更部６は、例えばドーム状のドットパターンであって、第２領域よりも第１領域の方で分布が疎となるように設けられる。したがって、実施形態に係る面状照明装置１によれば、第１領域と第２領域の間に遷移領域を設けることができ、第１モード光と第２モード光との境界を目立たなくすることができる。また、第２領域よりも第１領域の方で光路変更部６の影響を受けにくくすることができる。
【００７９】
また、入光プリズム８は、入光面２１ａに対して傾斜角度が略垂直な端面８１ａ，８２ａ（「第１端面」の一例に相当）と、入光面２１ａに対して傾斜角度が略平行な端面８１ｂ，８２ｂ（「第２端面」の一例に相当）とを有するように形成される。端面８１ａ，８２ａは、光源５からの光を第１方向へ屈折させ、端面８１ｂ，８２ｂは、光源５からの光を第２方向へ進行させる。
【００８０】
したがって、実施形態に係る面状照明装置１によれば、入光プリズム８において互いに傾斜角度の異なる一対の傾斜面の傾斜角度をそれぞれ適宜設定することにより、色度ムラを抑えるための要求仕様に応じて第１方向および第２方向を高精度に調整することができる。
【００８１】
また、縦プリズム７は、入光面２１ａに略垂直な方向へ延びる凸条体７１が、出射面２１ｂに対し、所定の間隔で入光面２１ａに略平行な方向に繰り返し形成されたプリズムである。また、縦プリズム７は、レンチキュラーレンズであり、最大接線角度が２°〜１０°である。
【００８２】
したがって、実施形態に係る面状照明装置１によれば、第１領域において混色され、縦プリズム７へ略垂直に近い角度で入射する光を、第１モード光として縦プリズム７の表面から効率的に出射させることができる。また、第１領域を略垂直に通過し、凸条体７１と略平行に進行する光については、導光板２１から出射させずに導光板２１の内部で反射させ、色ムラなく混色させることができる。
【００８３】
また、実施形態に係る面状照明装置１は、第１領域においては、第１方向に進行した光が縦プリズム７から出射され、第２領域においては、光路変更部により光路が変更された光が出射される。
【００８４】
したがって、実施形態に係る面状照明装置１によれば、入光面２１aからの距離が互いに異なる第１領域および第２領域から、それぞれ異なるメカニズムで混色された第１モード光および第２モード光をそれぞれ出射させることができ、導光板２１の入光面２１ａ付近からの色ムラの発生を高い自由度をもって抑え、狭額縁化と広色域化を両立することができる。
【００８５】
また、縦プリズム７は、第１方向に進行し、縦プリズム７が延在する方向に対して臨界角よりも小さい角度で入射した光を当該縦プリズム７から出射する。
【００８６】
したがって、実施形態に係る面状照明装置１によれば、第１領域において混色され、縦プリズム７へ略垂直に近い角度で入射する光を、縦プリズム７の表面から第１モード光として出射させることができる。
【００８７】
なお、上述した実施形態では、縦プリズム７または入光プリズム８を、出射面２１ｂ上または入光面２１ａ上に直接形成する場合を例に挙げたが、これに限られない。例えば、表面に、縦プリズム７状または入光プリズム８状の凹凸形状が形成された透明なシート部材を、出射面２１ｂまたは入光面２１ａに貼り付けることによって、縦プリズム７または入光プリズム８に相当する光拡散部または配光部を設けてもよい。
【００８８】
また、上述した実施形態では、光源５がＬＥＤである場合を例に挙げたが、ＬＥＤに限られるものではなく、他の光源であってもよい。
【００８９】
また、上述した実施形態では、縦プリズム７が、導光板２１の終端面（例えば入光面２１ａあるいは入光面２１ａの対向面）まで延びている例を挙げたが、必ずしも終端面まで延びていなくともよい。また、上述した実施形態では、縦プリズム７が出射面２１ｂ側に設けられ、光路変更部６が反射面２１ｃ側に設けられている例を挙げたが、縦プリズム７が反射面２１ｃ側に設けられ、光路変更部６が出射面２１ｂ側に設けられていてもよい。
【００９０】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１  面状照明装置、２  出射領域、３，４  遮光部材、５  光源、６  光路変更部、７  縦プリズム（光拡散部）、８  入光プリズム（配光部）、２１  導光板、２１ａ  入光面、２１ｂ  出射面、２１ｃ  反射面、７１  凸条体、８１，８２  単位プリズム、８１ａ，８２ａ  端面（第１端面）、８１ｂ，８２ｂ  端面（第２端面）
【図１Ａ】
2020021640.tif 000003
【図１Ｂ】
2020021640.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
2020021640.tif 000006
【図１Ｅ】
2020021640.tif 000007
【図２】
2020021640.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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