(57)【要約】【課題】光源光を拡散してアンビエント光を伝達する導波光ディフューザパネルを提供する。【解決手段】光源２０が光結合される導波光ディフューザパネル１０であって、光の複数の波長に対して低反射の第１の面と、複数の拡散ドットを有する第２の面とを有し、光源２０からの可視光は、導波光ディフューザパネル１０を透過し、光源２０からの可視光の少なくとも一部は、第２の面における拡散ドットで反射して第１の面を透過する。【選択図】図５Ａ
2014179316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源が光結合される導波光ディフューザパネルであって、
光の複数の波長に対して低反射の第１の面と、
複数の拡散ドットを有する第２の面とを有し、
前記光源からの可視光は、前記導波光ディフューザパネルを透過し、
前記光源からの可視光の少なくとも一部は、前記第２の面における前記拡散ドットで反射して前記第１の面を透過する、
導波光ディフューザパネル。
【請求項２】
前記複数の拡散ドットは、モールディング加工、エンボス加工、スクリーン印刷、及び、インクジェット印刷のいずれかにより形成された、複数のマイクロレンズ、複数のマイクロドット、及び、複数のマイクロバンプのいずれかである、
請求項１に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項３】
前記複数の拡散ドットは、前記導波光ディフューザパネルの前記第２の面の２０〜５０％を占める、
請求項２に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項４】
前記複数の拡散ドットは、スパース配置、スタガード配置、ランダム配置、半ランダム配置、及び、インターリーブ配置のいずれかの配置で、グリッドアレイ状に前記導波光ディフューザパネルに分布している、
請求項２に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項５】
前記複数の拡散ドットの周期は、拡大又は縮小される、
請求項２に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項６】
前記複数の拡散ドットの形状は、変更可能なデザインで構成されている、
請求項２に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項７】
前記導波光ディフューザパネルは、透明である、
請求項１に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項８】
前記光源は、ＬＥＤである、
請求項１に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項９】
前記第１の面は、単層又は多層の反射防止膜により被覆される、
請求項１に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項１０】
前記導波光ディフューザパネルの形状は、可視光を発散反射させる凹面状である、
請求項１に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項１１】
前記光源は、前記導波光ディフューザパネルの一端の少なくとも１箇所に実装されており、かつ、前記導波光ディフューザパネルの内部に光の複数の波長が伝達されるように構成される、
請求項１に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項１２】
光源が光結合される導波光ディフューザパネルであって、
可視光を発散反射させる凹状の第１の面と、
複数の拡散ドットを有する第２の面とを有し、
前記光源からの可視光は、前記導波光ディフューザパネルを透過し、
前記光源からの可視光の少なくとも一部は、前記第２の面における前記拡散ドットで反射して、前記第１の面で少なくとも部分的に反射した後、発散するように前記第２の面を透過する、
導波光ディフューザパネル。
【請求項１３】
前記複数の拡散ドットは、モールディング加工、エンボス加工、スクリーン印刷、及び、インクジェット印刷のいずれかにより形成された、複数のマイクロレンズ、複数のマイクロドット、及び、複数のマイクロバンプのいずれかである、
請求項１２に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項１４】
前記複数の拡散ドットは、前記導波光ディフューザパネルの前記第２の面の２０〜５０％を占める、
請求項１３に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項１５】
前記複数の拡散ドットは、スパース配置、スタガード配置、ランダム配置、半ランダム配置、及び、インターリーブ配置のいずれかの配置で、グリッドアレイ状に前記導波光ディフューザパネルに分布している、
請求項１３に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項１６】
前記複数の拡散ドットの周期は、拡大又は縮小される、
請求項１３に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項１７】
前記複数の拡散ドットの形状は、変更可能なデザインで構成されている、
請求項１３に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項１８】
前記導波光ディフューザパネルは、透明である、
請求項１２に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項１９】
前記光源は、ＬＥＤである、
請求項１２に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項２０】
前記第１の面は、単層又は多層の反射防止膜により被覆される、
請求項１２に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項２１】
前記光源は、前記導波光ディフューザパネルの一端の少なくとも１箇所に実装されており、かつ、前記導波光ディフューザパネルの内部に光の複数の波長が伝達されるように構成される、
請求項１２に記載の導波光ディフューザパネル。
【請求項２２】
光源が光結合される導波光ディフューザパネルの製造方法であって、
光の複数の波長に対して低反射の第１の面を準備するステップと、
複数の拡散ドットを有する第２の面を準備するステップとを含み、
前記光源からの可視光は、前記導波光ディフューザパネルを透過し、
前記光源からの可視光の少なくとも一部は、前記第２の面における前記拡散ドットで反射して前記第１の面を透過する、
導波光ディフューザパネルの製造方法。
【請求項２３】
光源が光結合された請求項１に記載の導波光ディフューザパネルを備える
照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、周囲や物体を照らすための導波光ディフューザパネル（光導波ディフューザ）、及び、導波光ディフューザパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、照明に用いられる光源には、光源から拡散点に光を伝送する導波管、及び、光を拡散（散乱）して、シャープなエッジとは対照的なエッジのない又はソフトなエッジの投影が一般的であるソフトライトを生成するディフューザが必要である。例えば、写真撮影において、人間の皺を見えにくくすることで、より若々しく見えるようにソフトライトが用いられる。
【０００３】
一般的なディフューザの外観は曇っているか不透明である。つまり、観察者は、一般的なディフューザを通して物体を鮮明に見ることができない。一般的なディフューザとして、例えば、すりガラスディフューザ、テフロン（登録商標）ディフューザ、ホログラフィックディフューザ、オパールガラスディフューザ、及び、グレーのガラスなどが挙げられる。このようなディフューザは透明でないため、観察者は不快に感じるかもしれない。また、一般的なディフューザは相当量の光を光源に向かって散乱する可能性があるので、このような一般的なディフューザが用いられると、光源の効率は低下する。
【０００４】
図１は、従来の導波光ディフューザパネル１１０を示している。従来の導波光ディフューザパネル１１０は、例えば、すりガラスディフューザパネルである。このような従来のすりガラスディフューザパネルは、等方的に光を拡散するため、見た目に曇っており透明ではない。これは、図１に示されるように、導波光ディフューザパネル１１０を導波する導波光であっても拡散面１２とは反対側の平面１４から入射する入射光であっても、通常可視光帯域の波長を有する光は、導波光ディフューザパネル１１０の拡散面１２で交差すると、拡散面１２が不均一で凸凹した質感であるために、拡散面１２では異なる表面角度に応じてほぼ全ての方向に散乱又は拡散するからである。このように、拡散面１２では、ほぼ全方向に光が拡散するため、導波光ディフューザパネル１１０は等方的な拡散性を有するといえる。よって、このような従来のすりガラスディフューザを通して見ると物体はくすんで鮮明に見えないため、従来のすりガラスディフューザは不透明に見える。
【０００５】
図２Ａ及び図２Ｂは、従来の他の導波光ディフューザパネル２１０を示している。導波光ディフューザパネル２１０は、例えば、インクジェットドットであるドット１５が規則的に並んだ導波光ディフューザパネルである。具体的には、図２Ａは、従来の導波光ディフューザパネル２１０の上面図である。図２Ｂは、従来の導波光ディフューザパネル２１０の側面図である。
【０００６】
図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、導波光ディフューザパネル２１０は、規則的に配列されて印字されたドット１５のアレイを有する。ドット１５は、フレキシブルライトの光取り出し機能として用いられる。ドット１５は、導波光ディフューザパネル２１０の表面に設けられた物質のかたまりであってもよく、ドット１５の形や大きさは様々であってもよい。例えば、ドット１５の形状は、円形、楕円形、曲線形、正方形、長方形、三角形、多角形、不規則形状などであってもよい。また、ドット１５はそれぞれがほぼ同じサイズであっても、異なるサイズであってもよい。ドット１５は、導波光ディフューザパネル２１０の前面２１０ａ及び背面２１０ｂの一方、又は、前面２１０ａ及び背面２１０ｂの両方に印刷されており、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源２０から導波光ディフューザパネル２１０に入射する光を取り出す。また、光源２０から導波光ディフューザパネル２１０へ向かう光は、ビーム整形光学系２５を透過してもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図３Ａ及び図３Ｂは、透明な導波光ディフューザパネル３１０を示している。透明な導波光ディフューザパネル３１０は、例えば、ドット１５が散在する又は不規則に並ぶ導波光ディフューザパネルである。具体的には、図３Ａは、透明な導波光ディフューザパネル３１０の上面図である。図３Ｂは、透明な導波光ディフューザパネル３１０の側面図である。
【０００８】
図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、導波光ディフューザパネル３１０は、散在して印字されたドット１５のアレイを有する。ドット１５は、フレキシブルライトの光取り出し機能として用いられる。ドット１５は、導波光ディフューザパネル３１０の表面に設けられた物質のかたまりであってもよく、ドット１５の形や大きさは様々であってもよい。例えば、ドット１５の形状は、円形、楕円形、曲線形、正方形、長方形、三角形、多角形、不規則形状などであってもよい。また、ドット１５はそれぞれがほぼ同じサイズであっても、異なるサイズであってもよい。ドット１５は、導波光ディフューザパネル３１０の前面３１０ａ及び背面３１０ｂの一方、又は、前面３１０ａ及び背面３１０ｂの両方に印刷されており、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源２０から導波光ディフューザパネル３１０に入射する光を取り出す。また、光源２０から導波光ディフューザパネル３１０へ向かう光は、ビーム整形光学系２５を透過してもよい。
【０００９】
導波光ディフューザパネル３１０の点灯及び非点灯の特徴は、素材、印刷、及び、パターンの選択により、一般的には独立して制御することができる。例えば、光源２０が暗い又は点灯していない場合は、大きなドット１５を用いて、光が導波光ディフューザパネル３１０を透過するのを制限してもよい。同様に、光源２０が暗い又は点灯していない場合には、より小さなドット１５の密集度を高くすることで、光が導波光ディフューザパネル３１０を透過するのを制限することができる。大きなドット１５又は小さなドット１５は、例えば、拡散粒子や不透明材料を構成してもよく、光が導波光ディフューザパネル３１０を透過するのを制限するため、ドット１５の厚みを増したり密集度を高くしてもよい。なお、実施態様によっては、光源２０が暗い又は点灯していない場合に、光が導波光ディフューザパネル３１０を透過できるように、より小さなドット１５の密集度を低くしてもよい。
【００１０】
ドット１５は、一例として、インクジェットプリンタ、スクリーン印刷技術、又は、その他のインクジェットプリンタにより、導波光ディフューザパネル３１０に印刷される。ドット１５は、転がしたり、散らしたり、吹き付けたりすることにより、導波光ディフューザパネル３１０に印刷してもよい。本明細書で記載する全ての実施形態におけるドット１５は、特に断りのない限り、これらのプロセスの何れによっても生成できる。
【００１１】
様々な態様、実施形態、及び／又は、具体的な特徴又は下位要素のうちの１つ以上により、本開示は、透明な導波光ディフューザパネルを実現することができる様々な装置や構造、及び、透明な導波光ディフューザパネルの製造に利用可能な方法を提示する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本開示の導波光ディフューザパネルの一態様は、光源が光結合される導波光ディフューザパネルであって、光の複数の波長に対して低反射の第１の面と、複数の拡散ドットを有する第２の面とを有し、前記光源からの可視光は、前記導波光ディフューザパネルを透過し、前記光源からの可視光の少なくとも一部は、前記第２の面における前記拡散ドットで反射して前記第１の面を透過する。
【００１３】
本開示の別の態様によると、導波光ディフューザパネルの一態様において、前記複数の拡散ドットは、モールディング加工、エンボス加工、スクリーン印刷、及び、インクジェット印刷のいずれかにより形成された、複数のマイクロレンズ、複数のマイクロドット、及び、複数のマイクロバンプのいずれかである、としてもよい。
【００１４】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの一態様において、前記複数の拡散ドットは、前記導波光ディフューザパネルの表面の２０〜５０％を占める、としてもよい。
【００１５】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの一態様において、前記複数の拡散ドットは、スパース配置、スタガード配置、ランダム配置、半ランダム配置、及び、インターリーブ配置のいずれかの配置で、グリッドアレイ状に前記導波光ディフューザパネルに分布している、としてもよい。
【００１６】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの一態様において、前記複数の拡散ドットの周期は、拡大又は縮小される、としてもよい。
【００１７】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの一態様において、前記複数の拡散ドットの形状は、変更可能なデザインで構成されている、としてもよい。
【００１８】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの一態様において、前記導波光ディフューザパネルは、透明である、としてもよい。
【００１９】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの一態様において、前記導波光源は、ＬＥＤである、としてもよい。
【００２０】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの一態様において、前記第１の面は、単層又は多層の反射防止膜により被覆される、としてもよい。
【００２１】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの一態様において、前記導波光ディフューザパネルの形状は、可視光を発散反射させる凹面状である、としてもよい。
【００２２】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの一態様において、前記光源は、前記導波光ディフューザパネルの一端の少なくとも１箇所に実装されており、かつ、前記導波光ディフューザパネルの内部に光の複数の波長が伝達されるように構成される、としてもよい。
【００２３】
また、本開示の導波光ディフューザパネルの他の一態様は、光源が光結合される導波光ディフューザパネルであって、可視光を発散反射させる凹状の第１の面と、複数の拡散ドットを有する第２の面とを有し、前記光源からの可視光は、前記導波光ディフューザパネルを透過し、前記光源からの可視光の少なくとも一部は、前記第２の面における前記拡散ドットで反射して、前記第１の面で少なくとも部分的に反射した後、発散するように前記第２の面を透過する。
【００２４】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの他の一態様において、前記複数の拡散ドットは、モールディング加工、エンボス加工、スクリーン印刷、及び、インクジェット印刷のいずれかにより形成された、複数のマイクロレンズ、複数のマイクロドット、及び、複数のマイクロバンプのいずれかである、としてもよい。
【００２５】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの他の一態様において、前記複数の拡散ドットは、前記導波光ディフューザパネルの表面の２０〜５０％を占める、としてもよい。
【００２６】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの他の一態様において、前記複数の拡散ドットは、スパース配置、スタガード配置、ランダム配置、半ランダム配置、及び、インターリーブ配置のいずれかの配置で、グリッドアレイ状に前記導波光ディフューザパネルに分布している、としてもよい。
【００２７】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの他の一態様において、前記複数の拡散ドットの周期は、拡大又は縮小される、としてもよい。
【００２８】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの他の一態様において、前記複数の拡散ドットの形状は、変更可能なデザインで構成されている、としてもよい。
【００２９】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの他の一態様において、前記導波光ディフューザパネルは、透明である、としてもよい。
【００３０】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの他の一態様において、前記光源は、ＬＥＤである、としてもよい。
【００３１】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの他の一態様において、前記第１の面は、単層又は多層の反射防止膜により被覆される、としてもよい。
【００３２】
本開示のさらに別の態様によると、導波光ディフューザパネルの他の一態様において、前記光源は、前記導波光ディフューザパネルの一端の少なくとも１箇所に実装されており、かつ、前記導波光ディフューザパネルの内部に光の複数の波長が伝達されるように構成される、としてもよい。
【００３３】
また、本開示の導波光ディフューザパネルの製造方法の一態様は、光源が光結合される導波光ディフューザパネルの製造方法であって、光の複数の波長に対して低反射の第１の面を準備するステップと、複数の拡散ドットを有する第２の面を準備するステップとを含み、前記光源からの可視光は、前記導波光ディフューザパネルを透過し、前記光源からの可視光の少なくとも一部は、前記第２の面における前記拡散ドットで反射して前記第１の面を透過する。
【００３４】
また、本開示の照明器具の一態様は、光源が光結合された上記のいずれかの導波光ディフューザパネルを備える。
【発明の効果】
【００３５】
より効率性の高い透明な導波光ディフューザが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、従来の導波光ディフューザパネルを示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、従来の印字ドットが印刷された導波光ディフューザパネルの上面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、従来の印字ドットが印刷された導波光ディフューザパネルの側面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、印字ドットが印刷された透明な導波光ディフューザパネルの上面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、印字ドットが印刷された透明な導波光ディフューザパネルの側面図である。
【図４】図４は、光が導波光ディフューザパネルを伝搬する様子を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、反射防止膜が被覆された導波光ディフューザパネルを光が伝搬する一実施形態を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ナノパターンの反射防止膜が被覆された導波光ディフューザパネルを光が伝搬する一実施形態を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、スパース配置又はスタガード配置されたナノパターンの導波光ディフューザパネルの一実施形態を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、ランダム配置又は半ランダム配置されたナノパターンの導波光ディフューザパネルの一実施形態を示す図である。
【図７】図７は、重なり合うタルボ像の一例を示す図である。
【図８】図８は、凹面状の面を有する導波光ディフューザパネルの一例を示す図である。
【図９】図９は、本開示の一実施の形態における導波光ディフューザの製造方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する場合がある。
【００３８】
本開示は、様々な態様、実施形態、及び／又は、具体的な特徴又は下位要素のうちの１つ以上により、以下に詳述するような１つ以上の効果をもたらすことが目的である。
【００３９】
本実施の形態では、光源光を拡散してアンビエント光を透過させる透明な導波光ディフューザパネルを開示する。なお、従来の導波光ディフューザは全ての光を拡散するので曇っていた。
【００４０】
透明な導波光ディフューザの製造には、インクジェット印刷、スクリーン印刷技術、又は、その他のインク印刷などの印刷方法を用いてもよい。この方法では、ドット状のマイクロレンズ（ドット）を導波光ディフューザパネルの片面に印刷する。
【００４１】
ドット（拡散ドット）は、様々な配置で導波光ディフューザパネルの少なくとも一部を覆う。例えば、ドットは、導波光ディフューザパネルの表面の２０％〜５０％を占めるように当該表面を覆う。なお、ドットが覆う範囲は２０％〜５０％に限定されるものではなく、いずれか一方にこの範囲を広げてもよい。
【００４２】
ドットの配置は、スパース配置のパターン、スタガード配置のパターン、ランダム配置のパターン、半ランダム配置のパターン、インターリーブ配置のパターン、又は、その他のパターンとすることができる。
【００４３】
導波光ディフューザパネルのもう一方の面（ドットが設けられていない面）は、反射防止材（単層又は多層の素材）で被覆されており、低反射面となっている。つまり、導波光ディフューザパネルのもう一方の面は、反射防止材が被覆されていない構造の導波光ディフューザパネルの表面よりも反射率が低くなっている。
【００４４】
また、導波光ディフューザパネルは、光を拡散したり収束したり発散したりできるような形状に形成してもよい。例えば、導波光ディフューザパネルの表面形状を凹面状としてもよい。但し、本開示の導波光ディフューザパネルの表面形状は、当業者によって理解されるような凹面状に限定されない。
【００４５】
また、ドットの形状とサイズは、入射光が効果的に反射するように設計されており、これは、反射効率の低い従来の曇りのある導波光ディフューザパネルのドットとは対照的である。本開示の導波光ディフューザパネルでは、高い反射効率のドットによって、ドットを形成する範囲の縮小を図っている。
【００４６】
ところで、インクジェットを用いた印刷による製造は、一般的に、グリッドポジショニング方法に基づく。この方法を用いて、導波光ディフューザパネルの仮想のグリッドに、インクジェットドットを付着させる。この方法を用いて単純にドットを付着させると、タルボ像が生じる。タルボ像は、ドットが形成するマイクロレンズの周期的な像である。タルボ像により光の品位が損なわれる。
【００４７】
図４は、片面にインクジェットドットを付着させた導波光ディフューザパネル４１０を示す。光源２０（例えば、ＬＥＤ）から光Ａが生成される場合、導波光ディフューザパネル４１０内を導光する光Ａの一部は、導波光ディフューザパネル１０の表面のドット１５で反射し、フレネル反射として知られる反射光Ｂとなる。図４に示すように、導波光ディフューザパネル４１０に光を反射するのを防ぐ反射防止材がない場合、この反射光Ｂが生じる。最終的に、この反射光Ｂは、タルボ像として知られる虚像３５を生成する光源となる。
【００４８】
タルボ像は、導波光ディフューザパネル４１０に配置されたドット１５と同様のパターンで、ドット１５の周期像及び離散像として現れる。このタルボ像は、反射光Ｂが視線の先に存在する観察者Ｖに不要な光を与える。
【００４９】
したがって、より高効率の照明、及び、より望ましく透明度の増したビューを提供可能な透明な導波光ディフューザを実現することが好ましい。
【００５０】
しかしながら、インクジェット方法を用いて製造する場合、触針法が用いられない限り、ドットを塗布するためにグリッドポジショニング方法が用いられる。この方法では、上述のように、ドットが導波光ディフューザパネルにグリッド状に配列され、望ましくないタルボ像が発生する。
【００５１】
本開示は、このような課題に基づいてなされたものであり、以下、具体的な解決手段を実施形態に基づいて説明する。
【００５２】
図５Ａは、片面がコーティングされ、かつ、インクジェットドットを用いた導波光ディフューザパネル１０を示す。図５Ａに示される導波光ディフューザパネル１０では、以下に示すように、複数の技術のうちの１つを用いて、不要なタルボ像を縮小する又は取り除くことができる。タルボ像を縮小する又は取り除くために、（ａ）光源を縮小するか取り除く、及び／又は、（ｂ）光源を見えにくくするという技術のいずれかを用いてもよい。
【００５３】
本実施の形態では、インクジェットドットであるドット１５を導波光ディフューザパネル１０の背面１０ｂに設けている。図５Ａに示されるように、導波光ディフューザパネル１０の背面（第２の面）１０ｂには複数のドット（拡散ドット）１５が散在して設けられており、導波光ディフューザパネル１０の前面（第１の面）１０ａには所定の材料が設けられている。
【００５４】
光源２０からの光Ａは導波光ディフューザパネル１０の内部を伝搬し、ドット１５で反射して、導波光ディフューザパネル１０の前面１０ａに向かって取出光（抽出光）として出射する（線Ａとして示されている）。この場合、本実施の形態では、導波光ディフューザパネル１０の前面１０ａに反射防止（ＡＲ）材からなるコート膜１６が被覆されているので、導波光ディフューザパネル１０の前面１０ａにおける伝播光の反射は、軽減されるか、なくなる。
【００５５】
このように、導波光ディフューザパネル１０の前面１０ａに反射防止材や反射防止膜を被覆することで、導波光ディフューザパネル１０の前面１０ａを光の複数の波長に対して低反射にすることができる。これにより、導波光ディフューザパネル１０の内部を伝搬する光が前面１０ａで反射することを軽減又はなくすことができ、タルボ像の密集度を低くすることができる。
【００５６】
本実施の形態における反射防止材や反射防止膜からなるコート膜１６は、例えば、図５Ｂに示すように、コート膜１６ａとして、ナノパターニングなどにより形成することができる。また、反射防止膜であるコート膜は、単層膜又は多層膜であってもよい。
【００５７】
なお、反射防止材や反射防止膜は、これらのものに限定されることはない。また、複数種類の反射防止材や反射防止膜を用いてもよく、当該技術分野で知られている技術や以下で説明する技術を用いて、反射防止材又は反射防止膜を塗布してもよいと考えられる。
【００５８】
導波光ディフューザパネル１０の一端に設けられた発光素子又は光源２０と導波光ディフューザパネル１０とは光結合されている。光源２０と光結合された導波光ディフューザパネル１０とは照明器具として用いることができる。また、導波光ディフューザパネル１０と発光素子又は光源２０とを一体化してもよい。
【００５９】
光源２０は、導波光ディフューザパネル１０の一端の少なくとも１箇所に実装されていればよく、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザダイオード）、又は、ＳＬＤ（スーパルミネセントダイオード）などを用いることができる。
【００６０】
また、ビーム整形光学系２５（結合光学系）として、例えば、集光性レンズ、コリメータ、又は、ビームシェイパなどを用いてもよく、これらは、光源２０から生成される光を伝送する。
【００６１】
また、導波光ディフューザパネル１０の一端と光源２０とは、例えば、機械実装構造、化学接着剤、加熱による実装方法、又は、このような実装方法の組み合わせにより、実装又は結合してもよい。
【００６２】
光源２０は、例えば、１つ又は複数の可視光帯域の波長の光が、導波光ディフューザパネル１０の一端から導波光ディフューザパネル１０の内部に向かって伝達するように設計される。この場合、光源２０からの可視光は、導波光ディフューザパネル１０の一端の面に対して１つ又は複数の傾斜角、又は、総内面反射（ＴＩＲ：Ｔｏｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）角若しくは導波光ディフューザパネル１０の臨界角よりも大きい１つ以上の角度で、導波光ディフューザパネル１０の一端から内部に入射し、導波光ディフューザパネル１０の内部を透過する。
【００６３】
この構成において、光源２０からの可視光の少なくとも一部は、導波光ディフューザパネル１０の背面１０ｂにおけるドット１５で反射して前面１０ａを透過する。具体的には、光源２０から導波光ディフューザパネル１０の内部に伝達された光は、導波光ディフューザパネル１０の全表面で導波及び拡散されて前面１０ａ及び背面１０ｂから出射する。これにより、導波光ディフューザパネル１０の両側にある物体は、前面１０ａ及び背面１０ｂの双方向からの照明光により照らされる。
【００６４】
また、本実施の形態における導波光ディフューザパネル１０は透明であり、照らされた物体は、導波光ディフューザパネル１０を通して見た場合に鮮明に見える。これにより、より効率性の高い照明、及び、より見やすい透明なビューを提供することが可能な透明な導波光ディフューザが得られる。
【００６５】
上述のように、タルボ像を生じさせる光源は、導波光ディフューザパネル１０の前面１０ａにおける光の反射光である。本実施の形態では、通常の反射防止（ＡＲ）膜や反射防止材を用いることによって、この反射光を軽減又はなくすことができる。
【００６６】
導波光ディフューザパネル１０の前面１０ａに適用してもよいコーティング技術の例として、（１）〜（３）を以下に示す。
【００６７】
（１）一般的な単一膜によるＡＲコーティング
屈折率がｎ１／２のコート膜。ここで、ｎは、導波光ディフューザパネル１０の屈折率を示す。例えば、アクリルで形成される導波光ディフューザパネル１０は、ほとんどの可視光範囲に対し、約１．５１の屈折率を有する。したがって、導波光ディフューザパネル１０がアクリルパネルである場合、導波光ディフューザパネル１０に対するＡＲコート膜の屈折率は、（１．５１）１／２≒１．２３である。
【００６８】
（２）多層膜
導波光ディフューザパネル１０のコーティングするために多層膜が用いられる。多層膜を構成する各膜は、一例として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、及び、ＺｒＯ２が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６９】
（３）サブ波長周期構造表面：
一般的なＡＲコート膜を用いる代わりに、穴又はバンプで導波光ディフューザパネル１０の前面１０ａにエンボス加工又はインプリント加工を行うことで、前面１０ａにおける反射をなくすか著しく軽減させる。穴又はバンプは、例えば、サブ波長の穴又はバンプである。つまり、構造周期がλ（λは光源２０（例えばＬＥＤ）のスペクトルのピーク波長である）よりも小さい場合、可視光の反射は起こらない。
【００７０】
導波光ディフューザパネル１０の背面１０ｂに設けられたドット１５は、光拡散ドットである。ドット１５は、一例として、複数のマイクロレンズ、複数のマイクロドット、及び、複数のマイクロバンプのいずかであり、例えば、モールディング加工、エンボス加工、スクリーン印刷、及び、インクジェット印刷のいずれかにより形成される。
【００７１】
複数のドット１５の形状は、変更可能なデザインで構成されている。各ドット１５の形状や大きさは様々であってもよく、例えば、各ドット１５の形状は、円形、楕円形、曲線形、正方形、長方形、三角形、多角形、不規則形状などとすることができる。また、複数のドット１５は、それぞれがほぼ同じサイズであっても、異なるサイズであってもよい。
【００７２】
図６Ａ及び図６Ｂは、導波光ディフューザパネル１０におけるドット１５のパターンのレイアウトの一例を示す。
【００７３】
図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、ドット１５は、オリジナルの像源を処理するために、導波光ディフューザパネル１０の背面１０ｂにグリッドパターン状に配置される。像源の処理により、像源から生成されるタルボ像を小さくする又は取り除くことができる。
【００７４】
例えば、ドット１５により形成されるマイクロレンズを用いて、像源を処理することができる。具体的には、（ａ）ドット１５の周期を拡大する、（ｂ）ドット１５の周期を縮小する、又は、（ｃ）導波光ディフューザパネル１０の前面１０ａに局所曲率を形成することにより、像源を処理することができる。
【００７５】
図６Ａは、ドット１５がスパース配置又はスタガード配置で、グリッドアレイ状に導波光ディフューザパネル１０に分布している形態を示す。一方、図６Ｂは、図６Ａとは別の形態であり、ドット１５がランダム配置又は半ランダム配置で、グリッドアレイ状に導波光ディフューザパネル１０に分布している形態を示す。図６Ａ及び図６Ｂのどちらの場合も、ドット１５の周期に比例する周期を有するドット配列として、結果的にタルボ像が現れる。
【００７６】
ドット１５の周期が小さい場合、結果として生じるタルボ像の周期も小さくなる。したがって、タルボ像を小さくすることにより、図７に示すように、個々のドット１５によるドット像が互いに重なり合い、最終的に均一化されて均一なタルボ像が生成される。これにより、不連続な粒子像の存在に関連する問題が改善される。
【００７７】
タルボ像の最小周期はドット１５の最小周期により決まる。このため、本実施の形態では、従来のグリッド周期よりも小さなグリッド周期が用いられる。例えば、従来のグリッド周期は３３９μｍ＝７５ｄｐｉである。一方、本実施の形態では、より小さなグリッド周期として、４２．３μｍ＝６００ｄｐｉ又は２１．２μｍ＝１２００ｄｐｉが用いられる。もちろん、このグリッド周期は例示的なものであり、当業者が理解しやすいように適宜変更してもよい。
【００７８】
また、より細かい周期で均一な照明光を提供する一方で、導波光ディフューザパネル１０の透明度を保つために、スパース配置、スタガード配置、インターリーブ配置、ランダム配置、又は、半ランダム配置で、ドット１５を配列してもよい。
【００７９】
図８は、凹面状の導波光ディフューザパネル１０Ａにおけるドット１５のパターンのレイアウトの一例を示す。
【００８０】
図８に示されるように、ドット１５は、オリジナルの像源を処理するために、導波光ディフューザパネル１０Ａの背面１０ｂにグリッドパターン状に配置されている。像源の処理により、像源から生成されるタルボ像を小さくする又は取り除くことができる。
【００８１】
本実施の形態では、図８に示されるように、導波光ディフューザパネル１０Ａの前面１０ａの形状が可視光を発散反射させる凹面状となっている。この構成において、光源２０からの可視光の少なくとも一部は、導波光ディフューザパネル１０Ａの背面１０ｂにおけるドット１５で反射して、前面１０ａで少なくとも部分的に反射した後、発散するように背面１０ｂを透過する。この場合、導波光ディフューザパネル１０Ａの曲線によってタルボ像の光源が発散されるため、タルボ像の周期を縮小又はなくすことができる。
【００８２】
また、導波光ディフューザパネル１０Ａの前面１０ａの曲率が大きくなればなるほど、タルボ像はより重なり合っていき、均一化される。
【００８３】
なお、本実施の形態において、導波光ディフューザパネル１０Ａの前面１０ａは凹面状になっているが、前面１０ａの表面形状は、本実施の形態の形状に限定されることはなく、当業者が容易に理解できるようなどのような形状を用いてもよい。例えば、導波光ディフューザパネル１０Ａの前面１０ａは、光を散乱させたり、収束させたり、発散させるように構成されていてもよい。
【００８４】
図９は、本開示の一実施の形態における導波光ディフューザの製造方法のフロー図である。より具体的には、図９に示すフロー図では、第１の面及び第２の面を有し、光を導波して拡散させる導波光ディフューザパネルの製造方法を示す。
【００８５】
ここで、第１の面は、ナノパターニングが施された面であり、例えば図５Ａ又は図５Ｂにおける前面１０ａである。第２の面は、光の複数の波長を拡散しやすい面であり、例えば図５Ａ又は図５Ｂにおける背面１０ｂである。
【００８６】
ステップＳ１では、ＬＥＤなどの光源から放出される光波を導くための導波材料（導波光パネル）を用意する。
【００８７】
ステップ２では、光の複数の波長に対して低反射の第１の面を準備する。具体的には、導波材料の片面に、直接、ナノパターンをエンボス加工する、又は、予めナノパターンを印刷したシート（膜）を重ねる。
【００８８】
ステップ３では、複数の拡散ドットを有する第２の面を準備する。具体的には、導波材料のもう一方の面（ナノパターンとは反対側の面）に、インクジェット拡散ドットを吹き付けて印刷する。
【００８９】
ステップ４では、結合光学系を導波材料に取り付ける。
【００９０】
ステップ５では、光源を設けて導波材料と光結合させる。
【００９１】
これにより、例えば、図５Ａ又は図５Ｂに示すような導波光ディフューザパネル１０を製造することができる。
【００９２】
以上、複数の例示的な実施形態を参照して本発明を説明してきたが、ここで用いた用語は、説明のために用いた用語であり、これらの用語に限定する意図はないと理解される。例えば、本発明の態様の範囲を逸脱しない限り、現行の又は補正時の請求項の趣旨の範囲内で変更してもよい。また、本発明については、具体的な手段、材料、及び、実施形態を用いて説明したが、本発明は、開示したこれらの具体例に限定する意図はない。請求項の範囲に含まれるような、機能的に同等な構造、方法、及び、用途の全てに本発明の範囲は及ぶ。
【００９３】
本明細書では、具体的な規格やプロトコルを参照して特定の実施形態で実現してもよい要素や機能を記載したが、本発明はそのような規格やプロトコルに限定されない。実質的に同一の機能を有する、より速く効率的な処理が可能な均等物が、そのような規格に定期的に取って代わる。したがって、同一又は同様の機能を有する、新たな規格やプロトコルは、前の規格の均等物とみなされる。
【００９４】
ここで記載する実施形態の例示は、様々な実施形態の一般的な理解を示すことを目的としている。これらの例示は、ここで記載した構造や方法を利用した装置及びシステムの要素及び特徴の全てについて完璧に説明することを目的としていない。この点に関して、本発明の根本的な部分を理解するために必要とされる以上に詳細に本発明の構造を提示していない。本発明を詳しく分析すれば、多くの他の実施形態が、当業者には明らかであるかもしれない。また、他の実施形態を利用してもよく、本開示から他の実施形態を導出してもよい。その際、本開示の範囲を逸脱しないように、構造的及び論理的な代替及び変更を行ってもよい。また、これらの図は単なる代表図であり、縮尺に合わせて引いたものでないかもしれない。図面のある部分を拡大して描き、別の部分を最小化して描いてもよい。したがって、本開示及び図面は、限定ではなく例示を目的としている。
【００９５】
ここでは、本開示の１つ以上の実施形態を個別に又はまとめて「発明」と呼んでもよいが、これは、単に便宜上の理由であって、本願の範囲を特定の発明又は発明概念に限定する意図はない。また、ここでは具体的な実施形態を示したが、同一又は同様の目的を達成するために考えられた実施形態がそれに取って代わってもよいと考えるべきである。本開示は、様々な実施形態の修正例や変形例もその範囲に含む。ここで具体的に記載していない上記の実施形態の組み合わせやその他の実施形態が、本明細書を詳細に分析した当業者には明らかであろう。
【００９６】
また、上記の詳細な説明において、開示の合理化のため、様々な特徴をひとまとめにしてもよいし、一実施形態に記載してもよい。請求した実施形態は、各クレームに明確に記載される特徴よりも多くの特徴を必要とすると、本開示は解釈されない。以下の請求項が示すように、発明の主題は、本開示のいずれかの実施形態の全ての特徴よりも少ない特徴に関するものであってもよい。このように、各請求項は、主題を個別に定義する別個のものであり、以下の請求項は上記の詳細な説明に組み込まれる。
【００９７】
上記で開示した主題は、例示を目的とするものであり、限定を意図していない。添付の請求の範囲には、本開示の趣旨及び範囲内の変形例、改善例、及び、その他の実施形態を含むものとする。以上のように、法律が許容する最大限の範囲まで可能な限り最も広く以下の請求項及びその均等物を解釈することにより、本開示の範囲は決定され、上記の詳細な説明には限定されない。
【００９８】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本考案に含まれる。
【符号の説明】
【００９９】
１０、１０Ａ、１１０、２１０、３１０、４１０  導波光ディフューザパネル
１０ａ、２１０ａ、３１０ａ  前面
１０ｂ、２１０ｂ、３１０ｂ  背面
１２  拡散面
１４  平面
１５  ドット
１６、１６ａ  コート膜
２０  光源
２５  ビーム整形光学系
３５  虚像
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2014179316.tif 000007
【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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