(57)【要約】【課題】光源と導光板の入射面とを精度良く位置決めした場合でも、破損や変形等を抑制できる照明装置を提供する。【解決手段】温度変化や湿度変化により導光板１が膨張した場合でも、ゴム１６が圧縮変形することで、入射面１３と、基板２１すなわちＬＥＤ２との間隔が一定になるから、ＬＥＤ２や導光板１の破損や変形を生じることなく、安定した照明特性を確保できる。【選択図】図２
2014120319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一対の側壁間に配置される照明装置であって、
前記一対の側壁のうち一方に設置される光源と、
前記光源から出射された光を入射する入射面と、前記入射面から入射した光を出射する第１主面と、前記第１主面に対向し光路偏向手段を形成した第２主面とを有する導光板と、
前記光源と前記入射面とを相対的に位置決めする位置決め部材と、
前記入射面に対向する対向面と前記一対の側壁のうち他方との間に配置される弾性体とを有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記対向面
に反射面を設けることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記入射面は、前記導光板の隣接した２つの側面であり、２つの前記光源が、それぞれ前記側面に対向して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記光源は、複数のＬＥＤチップを含むことを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記光路偏向手段は、複数の拡散ドットから形成されてなり、前記第２主面における前記拡散ドットの密度は、少なくとも前記光源からの距離に応じて変化することを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記光源のＬＥＤチップのピッチが等しい場合、前記第２主面を含む面内において、前記２つの入射面の交差点を原点とし、一方の入射面に沿ってｘ軸をとり、他方の入射面に沿ってｙ軸をとったとき、円形である前記拡散ドットの半径ｒ（ｍｍ）は、（１）式で表されることを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
【数１】
2014120319.tif 000011
【請求項７】
前記第２主面を含む面内において、前記２つの入射面の交差点を原点とし、一方の入射面に沿ってｘ軸をとり、他方の入射面に沿ってｙ軸をとったとき、前記光源におけるＬＥＤチップのピッチが、（３）式に従い、原点から離れるに従って細かくなっている場合、円形である前記拡散ドットの半径ｒ（ｍｍ）は、（２）式で表されることを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
【数２】
2014120319.tif 000012
【数３】
2014120319.tif 000013
【請求項８】
前記入射面は、前記導光板の１つの側面であり、前記光源が、前記側面に対向して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項９】
前記光源は、等間隔に配置された複数のＬＥＤチップを含むことを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記光路偏向手段は、前記光源から遠ざかるに従い密度が増大する複数の拡散ドットであることを特徴とする請求項８又は９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記入射面は、Ｖ溝形状を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１２】
前記導光板における、前記第１主面及び前記入射面以外の表面に対向して反射拡散部材を設けたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１３】
前記第１主面に対向して拡散部材を配置したことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１４】
前記導光板は正方形板状であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関し、例えば、住宅や店舗等の空間演出で使用される照明器具に用いられると好適な照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、板状導光板の端面に、線状または直線上に配列された光源を配置し、端面である入射面から導光板内に光源の光を入射し、導光板内を導光させ、入射端面と隣接し対向する２面のいずれかに光取り出し手段を設け、この光取り出し手段により導光板内を導光する光を少しずつ外部に射出し、結果として面状発光を行わせる、所謂、サイドライトタイプの照明装置が知られている。この導光板を用いたサイドライトタイプの照明装置は、液晶モニターのバックライトとして多く用いられてきた。
【０００３】
特許文献１には、ランプから出射された光を、放物面断面を有する反射鏡で反射して導光板内に導き、かかる導光板内を導光する光で面状発光させるバックライトが開示されている。このようなバックライトを照明装置として用いようとする試みがある。特許文献１のバックライトを照明装置に転用できれば、薄形でデザイン性に優れた照明装置を提供できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2007-304304号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１のバックライトを照明装置に転用する際における一つの問題点として、光源から導光板の入射面までの距離を精度良く設定したいという課題がある。かかる課題に対しては、光源と導光板とを筐体に固定すれば良いという考えもある。ところが、導光板を安価に形成するためには、アクリル等の樹脂で成形すべきであるが、環境温度や湿度により樹脂が膨張すると、光源との間隔が縮まり、或いは導光板が反るなどの不具合が生じ、適切な照明を行えない恐れがある。
【０００６】
更に、近年では、発光効率の向上や発光量の増加と共に、寿命が長く消費電力が小さくて、環境に優しいとされるＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を用いた照明装置が実用化されつつある。このようなＬＥＤを照明装置に用いる場合、ランバーシヤン型の発光特性を持つことから、より高い光量を取り込むためには、ＬＥＤと入射面との間隔を極力縮める必要があるが、上述したように導光板が膨張すると、ＬＥＤの破損を招く恐れが高まる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、良好な照明を行うために、光源と導光板の入射面とを精度良く位置決めした場合でも、破損や変形等を抑制できる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】
【０００８】
請求項１に記載の照明装置は、少なくとも一対の側壁間に配置される照明装置であって、
前記一対の側壁のうち一方に設置される光源と、
前記光源から出射された光を入射する入射面と、前記入射面から入射した光を出射する第１主面と、前記第１主面に対向し光路偏向手段を形成した第２主面とを有する導光板と、
前記光源と前記入射面とを相対的に位置決めする位置決め部材と、
前記入射面に対向する対向面と前記一対の側壁のうち他方との間に配置される弾性体とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、前記位置決め部材により、前記入射面と前記光源を限りなく近づける（接触する場合を含む）ことができる一方、温度変化や湿度変化で前記導光板の伸縮があった際には、前記弾性体を変形させることで、その影響を吸収し、前記入射面と前記光源の距離を一定に保つことが出来るので、簡易な構成で前記光源にも前記導光板にも負荷をかける事無く、常に高い照明性能を発揮出来る照明装置を実現出来る。尚、「一対の側壁」とは、例えば構造物自体に孔を設けて、一対の側壁を設ける場合の他、構造物に設置する筐体に設けた開口の内壁を一対の側壁として利用する場合も含む。又、「弾性体」とは、ゴム、バネ、板ばねなど、弾性を有するもの全てが含まれる。
【００１０】
請求項２に記載の照明装置は、請求項１に記載の発明において、前記対向面に反射面を設けることを特徴とする。
【００１１】
前記対向面に反射面を設けることで、前記入射面から入射して直線的に導光する光が、前記反射面で反射して戻ることで、より効率の高い照明装置を提供できる。尚、「対向面に反射面を設ける」とは、前記対向面もしくはその近傍の筐体に反射テープを貼ったり、前記対向面自体に反射膜を蒸着したりすることをいう。反射面を反射拡散面としても良い。
【００１２】
請求項３に記載の照明装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記入射面は、前記導光板の隣接した２つの側面であり、２つの前記光源が、それぞれ前記側面に対向して配置されていることを特徴とする。
【００１３】
２つの前記光源が、それぞれ隣接する前記側面に対向して配置されていると、前記対向面も隣接する形になることが多く、それにより前記対向面を反射面としやすくなる。又、前記光源同士が近接するので、配線等を短くすることができ、配線の取り回し性に優れる。
【００１４】
請求項４に記載の照明装置は、請求項３に記載の発明において、前記光源は、複数のＬＥＤチップを含むことを特徴とする。
【００１５】
ＬＥＤチップを用いることで、省エネ性が高く、高効率・高均一な照明装置を実現出来る。
【００１６】
請求項５に記載の照明装置は、請求項４に記載の発明において、前記光路偏向手段は、複数の拡散ドットから形成されてなり、前記第２主面における前記拡散ドットの密度は、少なくとも前記光源からの距離に応じて変化することを特徴とする。
【００１７】
前記導光板内を導光される光の量は、前記光源から遠ざかるにつれて小さくなるから、前記第２主面における前記拡散ドットの密度が同じであるとすると、前記光源から離れるに従い、前記第１主面から出射する光の量が小さくなる。そこで、前記第２主面における前記拡散ドットの密度を、少なくとも前記光源からの距離に応じて変化させることで、前記光源から遠い前記第１主面からでも、高い光量の照明光を出射できるようになる。
【００１８】
請求項６に記載の照明装置は、請求項５に記載の発明において、前記光源のＬＥＤチップのピッチが等しい場合、前記第２主面を含む面内において、前記２つの入射面の交差点を原点とし、一方の入射面に沿ってｘ軸をとり、他方の入射面に沿ってｙ軸をとったとき、円形である前記拡散ドットの半径ｒ（ｍｍ）は、（１）式で表されることを特徴とする。
【００１９】
【数１】
2014120319.tif 000003
【００２０】
前記光源のＬＥＤチップのピッチが等しい場合、（１）式を満たすことで、前記第１主面の位置にかかわらず均一な照度の照明光を出射できる。
【００２１】
請求項７に記載の照明装置は、請求項５に記載の発明において、前記第２主面を含む面内において、前記２つの入射面の交差点を原点とし、一方の入射面に沿ってｘ軸をとり、他方の入射面に沿ってｙ軸をとったとき、前記光源におけるＬＥＤチップのピッチが、（３）式に従い、原点から離れるに従って細かくなっている場合、円形である前記拡散ドットの半径ｒ（ｍｍ）は、（２）式で表されることを特徴とする。
【００２２】
【数２】
2014120319.tif 000004
【００２３】
【数３】
2014120319.tif 000005
【００２４】
前記光源におけるＬＥＤチップのピッチが、（３）式に従い、原点から離れるに従って細かくなっている場合、（２）式を満たすことで、前記第１主面の位置にかかわらず均一な照度の照明光を出射できる。
【００２５】
請求項８に記載の照明装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記入射面は、前記導光板の１つの側面であり、前記光源が、前記側面に対向して配置されていることを特徴とする。
【００２６】
これにより部品点数を減少でき、簡素な照明装置になる。
【００２７】
請求項９に記載の照明装置は、請求項７に記載の発明において、前記光源は、複数のＬＥＤチップを含むことを特徴とする。
【００２８】
ＬＥＤチップを用いることで、省エネ性が高く、高効率・高均一な照明装置を実現出来る。
【００２９】
請求項１０に記載の照明装置は、請求項８又は９に記載の発明において、前記光路偏向手段は、前記光源から遠ざかるに従い密度が増大する複数の拡散ドットであることを特徴とする。
【００３０】
このような拡散ドットを用いることで、前記第２主面上で任意のパターン配置が可能で、前記光源を離散的に配置しても射出面で均一な照明装置を実現出来る。例えば、前記入射面から遠ざかるにつれて、前記第１主面からの出射光の量が低下するので、それに応じて密度を増大させれば、照度が均一な照明光を出射できる。
【００３１】
請求項１１に記載の照明装置は、請求項１〜１０のいずれかに記載の発明において、前記入射面は、Ｖ溝形状を有することを特徴とする。
【００３２】
前記Ｖ溝形状の角度を調整することで、前記入射面から入射した光を、全反射を利用して効率的に導光しやすくでき、高効率で出射させる事が出来る。
【００３３】
請求項１２に記載の照明装置は、請求項１〜１１のいずれかに記載の発明において、前記導光板における、前記第１主面及び前記入射面以外の表面に対向して反射拡散部材を設けたことを特徴とする。
【００３４】
前記入射面から入射した後、前記第１主面以外から出射した光を、前記反射拡散部材で再度前記導光板内に戻し、再利用を図ることで、出射効率を高めることが出来る。特に、２つの光源を導光板の隣接した側面に対向して配置した場合、その対向面側に反射拡散部材を設置しやすくなり、照明効率が向上する。尚、前記第１主面であっても、出射光を照明光として用いることができない部位には反射拡散部材を設けても良い。
【００３５】
請求項１３に記載の照明装置は、請求項１〜１２のいずれかに記載の発明において、前記第１主面に対向して拡散部材を配置したことを特徴とする。
【００３６】
前記拡散部材を透過して照明光とすることで、前記第１主面で生じる照度ムラ低減し、かつ射出光のギラツキを低減出来る。
【００３７】
請求項１４に記載の照明装置は、請求項１〜１３のいずれかに記載の発明において、前記導光板は正方形板状であることを特徴とする。
【００３８】
これにより製造しやすい照明装置を提供できる。特に光源を２つ設ける場合、同じ形状の光源とでき、製造コストを抑えることができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、良好な照明を行うために、光源と導光板の入射面とを精度良く位置決めした場合でも、破損や変形等を抑制できる照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１の実施の形態にかかる照明装置１０の垂直方向断面図である。
【図２】図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。
【図３】図１の矢印IIIで示す部位を拡大して示す図である。
【図４】第２主面１２上を拡大して示す図である。
【図５】光源と導光板のみを示す断面図である。
【図６】本実施の形態の変形例を示す図２と同様な断面図である。
【図７】本実施の形態の変形例を示す図１と同様な断面図である。
【図８】本実施の形態の変形例を示す図１と同様な断面図である。
【図９】第２の実施の形態にかかる面状照明装置の断面図である。
【図１０】変形例にかかる入射面の拡大図である。
【図１１】位置決め部材の変形例を示す断面図である。
【図１２】実施例のモデルになる照明装置１０の垂直方向断面図である。
【図１３】図１２の構成をXIII-XIII線で切断して矢印方向に見た図である。
【図１４】角度と光強度とでランバーシアンの発光特性を示す図である。
【図１５】実施例１において、第２主面１２を含む面内において、２つの入射面１３の交差点を原点Ｏとし、一方の入射面１３に沿ってｘ軸をとり、他方の入射面１３に沿ってｙ軸をとって示す図である。
【図１６】実施例１の輝度比分布を示す図である。
【図１７】実施例２において、第２主面１２を含む面内において、２つの入射面１３の交差点を原点Ｏとし、一方の入射面１３に沿ってｘ軸をとり、他方の入射面１３に沿ってｙ軸をとって示す図である。
【図１８】実施例２の輝度比分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下に本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。また、同一構成部材については同一の符号を用い、詳細な説明は適宜省略する。
【００４２】
（第１の実施の形態）
図１は、照明装置１０の垂直方向断面図である。図２は、図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。本発明に係る照明装置は、面発光する照射面を備えた照明装置１０であって、例えば、屋内の天井ＣＬ等に取り付けられて、屋内照明として用いられると好適である。この照明装置１０は、図１に示すように、面発光する第１主面１１、および、この第１主面に対向して略平行に延在する第２主面１２を備える正方形状の導光板１と、第１主面１１と第２主面１２とに交差する方向に延在し該導光板１の入射面１３となる一つの側面部に対向して配設される複数の発光素子２と、を備えて、発光素子２が射出する光を、導光板１内に導光して第１主面１１から射出するものである。
【００４３】
導光板１は、図１に示すように平板状であって、第１主面１１を露出するようにして、発光素子２と共にケース（筐体）３に一体的に収容されて構成される。ケース３の下方には、導光板１を支持する為に、矩形開口３１を有する下板３２が取り付けられている。
【００４４】
発光素子２は、入射面１３の方向に照明光を射出する光源であればよく、例えば、線状の光源（冷陰極管）や入射面１３の長手方向に間隔をおいて配設する複数の点状光源（ＬＥＤ）を用いることができる。また、低消費電力で発光強度が高く、白色発光するＬＥＤを用いることが好ましい。そのために、本実施形態では白色ＬＥＤを用いることとした。ここで、発光素子２に代えてＬＥＤ２として以後説明する。ＬＥＤ２は、ケース３の内側の側壁３ａに取り付けられる基板２１の長手方向（紙面に垂直な方向）に、直線的に略等間隔（例えば、約１５ｍｍピッチ）で複数配列されている。ＬＥＤ２と基板２１とで光源を構成する。
【００４５】
ＬＥＤ２は、白色ＬＥＤであり、青色ＬＥＤと、青色ＬＥＤからの光に励起されて所定波長の励起光を発光する蛍光体（例えば、黄色蛍光体）を組み合わせて白色発光するものである。また、白色ＬＥＤは、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤを組み合わせた高演色ＬＥＤを用いてもよい。高演色ＬＥＤを用いることにより、高い色再現性の必要な用途に好適な照明装置を実現することが可能である。
【００４６】
基板２１は、例えば、入射面１３の長手方向の全幅程度の長さとされ、この基板２１に複数のチップ型のＬＥＤ２を所定ピッチで搭載する。このように、基板２１は、長手方向に一体とされるが、複数の基板に分け、それぞれを電気的に接続する構成としてもよい。また、基板２１は、照明装置外部に配置される電源回路（不図示）と配線により接続され、電気回路に設ける明るさ調整ボタンにより、ＬＥＤに流れる電流を調整することで、照明装置の明るさや発光色を調整可能である。
【００４７】
本実施の形態では、図２に示すように、入射面１３は、導光板１の隣り合う２つの側面となっており、各入射面１３に対向して、ＬＥＤ２を取り付けた基板２１がそれぞれ配置されている。従って、一方の基板２１に給電するための配線２２は、２つの基板２１の隣接する端部同士を接続すれば足り、これにより配線の取り回しが容易になる。基板２１と入射面１３との間には、位置決め部材としてのねじ部材３０が設けられている。
【００４８】
図３は、図１の矢印IIIで示す部位を拡大して示す図である。図３に示すように、ねじ部材３０は、基板２１の面に形成されたねじ孔２１ａにねじ部３０ａを螺合させ、頭部３０ｂを入射面１３に当接させている。ねじ孔２１aに係合するねじ部３０ａの螺合量を調整することで、頭部３０ｂの端面すなわち入射面１３と基板２１との間隔Δを調整できる。尚、ねじ部材３０のねじ部３０ａをねじ孔２１ａに貫通させて、更にケース３の側面に形成した別のねじ孔に螺合させることで、ねじ部材３０を、基板２１をケース３に固定する部材としても機能させることができる。
【００４９】
図１，２に示すように、入射面１３と反対側の対向面１４に、反射テープ１５を貼り付けている。これにより、導光板１内を対向面１４まで導光された光は、反射テープ１５で反射され、逆方向に導光される。
【００５０】
各対向面１４と、ケース３の側壁３ａに対向する側壁３ｂとの間には、弾性体としてブロック状のゴム１６が２個ずつ配置（接着等）されている。組み付けた状態で、ゴム１６は圧縮変形しており、その弾性力により導光板１をねじ部材３０に向かって押圧している。尚、導光板１の対向面１４に反射拡散テープを張っていない場合には、ゴム１６の表面を白色とすることで、導光板１の対向面１４から出射した光を導光板１内に戻す機能が高まる。ゴム１６としては、黒色のゴムの場合、例えば株式会社ロジャースイノアックの製品名ＰＯＲＯＮ（登録商標）Ｈシリーズ等を用いることができ、白色のゴムの場合、反射タイプの合成ゴム、又は黒ゴム+反射拡散シート（例えば株式会社きもとの製品名レフホワイト（登録商標）や、東レ株式会社の製品名ルミラー（登録商標））等を用いることができる。
【００５１】
図４は、第２主面１２上を拡大して示す図である。第２主面１２上には、光路偏向手段として、例えば、拡散ドット１２ａがプリント等による付与されており、具体的には酸化チタン（ＴｉＯ2）、炭酸カルシウム（ＣａＣｏ3）、各種顔料系インク、または樹脂微粒子等からなるドットである。但し、同様な拡散ドットを印刷したフィルム（シート）を第２主面１２に貼ったり、または、スタンパーやレーザー加工等でドット状に凹部を作成しても良い。
【００５２】
第２主面１２上で、導光光量に従い、拡散ドット１２ａの密度が調整される。例えば入射面１３から遠ざかるに従い、導光光量が低下するので、拡散ドット１２ａは、ＬＥＤ２から遠ざかるに従って、その密度が大きくなるように形成されると、出射光の照度分布の均一化を図れるので好ましい。密度を大きくするとは、面積一定でピッチを細かくする事と、ピッチは一定で印刷半径を大きくすることの双方を含む。両方同時に行っても良い。
【００５３】
拡散ドット１２ａの分布は、導光板１のサイズ等に応じて変化する。すなわち、本実施の形態では、第２主面１２におけるＬＥＤ２の交差部に最も近い点Ｏから対角線上に離れて最も遠い領域Ａ（図２での右上）が、拡散ドット１２ａの密度が最も高くなる。ＬＥＤ２から遠ざかるにつれて、第１主面１１から出射する光の量も小さくなるので、拡散ドット１２ａの密度を高めることで、第１主面１１全体の照度の均一性を確保できる。又、点Ｏから離れるに従ってＬＥＤ２のピッチｐ１が小さくなるようにしても良い。
【００５４】
図５は、光源と導光板のみを示す断面図である。図５を参照して、本実施の形態の動作について説明する。ＬＥＤ２から出射して、導光板１の入射面１３から入射した光は、全反射しながら導光板１内を導光する。対向面１４に至った光は、ここで反射して逆方向に導光される。導光途中で、拡散ドット１２ａに入射した光は、種々の方向に拡散する。拡散ドット１２ａで下方に拡散された光は、対向する下面（第１主面１１）に向かい、全反射条件を満足する光は、さらに導光板１内を導光し続けるが、全反射条件から外れた光は、第１主面１１から外部へと射出され照明光となる。一方、拡散ドット１２ａで上方に拡散された光は、第２主面１２から出射して、上側のケース３の内側で反射し、再び導光板１内に入射し、第１主面１１を透過して外部へ射出される。
【００５５】
本実施の形態によれば、温度変化や湿度変化により導光板１が膨張した場合でも、ゴム１６が圧縮変形することで、入射面１３と、基板２１すなわちＬＥＤ２との間隔が一定になるから、ＬＥＤ２や導光板１の破損や変形を生じることなく、安定した照明特性を確保できる。
【００５６】
図６は、本実施の形態の変形例を示す図２と同様な断面図である。本変形例においては、双方の基板２１におけるＬＥＤ２のピッチｐ３を、（３）式に従い、２つの入射面１３の交差点である原点から離れるに従い細かくなるように配置することで、出射光の照度分布の均一化を図れる。かかる場合、円形である拡散ドット（図４参照）の半径ｒ（ｍｍ）は、（２）式で表されると好ましい。
【００５７】
【数２】
2014120319.tif 000006
【００５８】
【数３】
2014120319.tif 000007
【００５９】
図７は、本実施の形態の変形例を示す図１と同様な断面図である。本変形例においては、ケース３の内側面全体に、反射拡散シート（反射拡散部材）３３を貼り付けてなる。ここで、第１主面１１における照明に影響しない部位（ここでは下板３２に対向する部位）にも、反射拡散シート３３が対向するようにする。又、ケース３の下板３２の下面に拡散板（拡散部材）３４を取り付けている。反射拡散シート３３と拡散板３４のうち、一方のみ設けても良い。反射拡散シート３３としては、例えばきもと社製のレフホワイトを用いることができ、拡散板３４としては、アクリル、ポリカーボネート素材の乳白・乳半の物で、例えば、旭硝子株式会社の製品名カーボグラス（登録商標）や日本ポリエステル株式会社の製品名アロマブライト（登録商標）等を用いることができる。
【００６０】
ＬＥＤ２から出射した光が入射面１３から入射した後、第１主面１１から出射せずに、別な面から出射する場合、これを放置すると、効率の低下を招く。そこで、第１主面１１以外から出射した光を、反射拡散シート３３で反射拡散することで、再度導光板１内に戻し、再利用を図ることで、出射効率を高めることが出来る。但し、入射面１３を反射拡散シート３３で覆うと、入射光が遮られてしまうので、入射面１３は反射拡散シート３３で覆わない。又、第１主面１１から出射した光は、拡散部材３４を透過することで、第１主面１１で生じる照度ムラ低減し、かつ射出光のギラツキを低減出来る。
【００６１】
図８は、別な変形例を示す図１と同様な断面図である。本変形例では、拡散板３４を、ケース３の下板３２と導光板１との間に配置している。但し、下板３２の開口３１を除いて、拡散板３４上に反射拡散シート３３を設けるのが望ましい。
【００６２】
（第２の実施の形態）
図９は、第２の実施の形態にかかる図２と同様な図であるが、拡散ドットは誇張して示している。本実施の形態は、上述した実施の形態に対して、導光板１の入射面１３が１つであり、且つ入射面１３に対向する光源（ＬＥＤ２と基板２１）が１つである。本実施の形態では、第２主面１２に設けた拡散ドット１２ａのピッチｐ２が、ＬＥＤ２から離れるにつれて小さくなる（すなわち密度が増大する）ように形成されている。但し、ＬＥＤ２の並び方向でのピッチは等しい。
【００６３】
ＬＥＤ２から遠ざかる（図９で右方に向かう）につれて、第１主面１１から出射する光の量も小さくなるので、拡散ドット１２ａの密度を高めることで、第１主面１１全体の照度の均一性を確保できる。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
【００６４】
尚、以上の実施の形態では、入射面１３を平面としたが、図１０に示すように、Ｖ字状の溝としてもよい。図１０において、入射面１３は、上方入射面１３ａと、下方入射面１３ｂとを角度θで交差させたＶ字状の溝１３ｃを有する。特に、ＬＥＤ２から出射した光線の一部が、上方入射面１３ａに入射することで屈折して、第２主面１２側に深い入射角で入射するようになり、これにより全反射条件を満たしやすくなる。一方、ＬＥＤ２から出射した光線の一部が、下方入射面１３ｂに入射することで屈折して、第１主面１１側に深い入射角で入射するようになり、これにより全反射条件を満たしやすくなる。つまり、入射面１３にＶ字状の溝１３ｃを設けることで、より導光効率を高めることができる。尚、上方入射面１３ａの鉛直面に対する傾斜角αと、下方入射面１３ｂの鉛直面に対する傾斜角βは、任意に調整できる。
【００６５】
図１１は、位置決め部材の変形例を示す断面図である。図１１（ａ）に示す位置決め部材３０は、ねじ部３１ａと頭部３１ｂとを有するねじ部材３１と、ねじ部材３１のねじ部に固定された環状部材３２とからなる。環状部材３２は、凹部３２ａと、ねじ部材３１の軸部が嵌合固定される孔３２ｂとを有する。ねじ部材３１のねじ部３１ａを、孔３２ｂに係合させると、ねじ部材３１の頭部３２ｂは,凹部３２ａ内に収容された状態になる。ねじ部材３１のねじ部３１ａを、図３に示す基板２１のねじ孔２１ａに螺合させることで、ねじ部材３１は基板２１に取り付けられ、このとき環状部材３１の端面が導光板１の入射面１３に当接することで、位置決めを行える。
【００６６】
図１１（ｂ）に示す変形例では、ケース３の上板下面より突起３ｂが突出して形成され、これに導光板１の入射面１３の一部に当接することで、位置決めを行えるようになっている。又、図１１（ｃ）に示す変形例では、断面Ｕ字状の部材３３の一方の側面３３ａを、ケース３の側面３ａに固定し、他方の側面３３ｂを導光板１の入射面１３の一部に当接させることで、位置決めを行えるようになっている。
【００６７】
（実施例１）
以下、本発明の実施例について説明する。実施例のモデルを図１２，１３に示す。上述した実施の形態と同様の部債については同じ符号を付して説明は省略する。尚、導光板１のサイズは縦横２７５ｍｍ、厚さｔ＝４ｍｍであり、光源としてのＬＥＤ２と導光板１の入射面との距離は０．２ｍｍである。ＬＥＤ２は基板２１に等ピッチで配置されている。光源と入射面１３の間の位置決め部材３０には、基板２１とケース３を固定しているねじ部材（不図示）を用いる事で、ＬＥＤ２と、それに対向する入射面１３との距離を、その長さの範囲内で自由に選択でき、かつ、その距離を一定に保つ事が出来る。入射面１３の逆側の対向面１４には弾性体１６、例えば高反射する白ゴムを設置する（対向面１４に直接反射拡散テープを貼る場合は単なるゴムで構わない）。第２主面１２側には高拡散・高反射の反射拡散板３３、例えばきもと社製のレフホワイト等を設置する。対向面１４側には同じ様に、高拡散・高反射の反射拡散テープ１５を貼りつける。
【００６８】
第２主面１２の表面に、光路偏向手段として、拡散ドット１２ａ（図４参照）を印刷する。拡散ドット１２ａとしては、酸化チタン（ＴｉＯ2）、炭酸カルシウム（ＣａＣｏ3）、各種顔料系インク、または樹脂微粒子等がある。拡散ドット１２ａが完全拡散の場合、拡散ドット１２ａに光が入射したときに、そこから反射する拡散光の分布は、図１４に示すような、いわゆるランバーシアンの出射特性となり、照明装置１０から射出される照明光もほぼランバーシアンの特性をもつ。
【００６９】
ここで、図１５に示すように、第２主面１２を含む面内において、２つの入射面１３の交差点を原点Ｏとし、一方の入射面１３に沿ってｘ軸をとり、他方の入射面１３に沿ってｙ軸をとる。本発明者の検討結果によれば、ＬＥＤ２が等間隔（等ピッチ）に配置されている場合、原点Ｏから離れるに従い、拡散ドット１２ａの半径を大きく変化させていくことで、第１主面１１から出射される照明光の照度が均一に近づくことが分かった。このとき、拡散ドット１２ａは、ｘｙ方向共に１ｍｍピッチで点線に対して線対称的に印刷していくが、円形である拡散ドット１２ａの半径ｒ（ｍｍ）は、（１）式で表される。
【００７０】
【数１】
2014120319.tif 000008
【００７１】
図１６に、縦軸は、輝度ピーク値を１としたときの値（輝度比）とし、横軸は、原点Ｏからの距離であって、図１５の点線で示す導光板１の対角線上の位置（最大３８４ｍｍ）での値をプロットしたグラフである。図１６によれば、実施例１の場合、輝度比を３０％以内に抑えられる。但し、原点Ｏより２５０ｍｍ以上離れると、輝度が急激に減少するために違和感を与える場合も予想され、用途によっては更に輝度の均一化を図るのが望ましい。
【００７２】
（実施例２）
以上に実施例１に対して、実施例２では、図１７に示すようにｙ軸方向に並ぶＬＥＤ２のピッチＰ（ｍｍ）が、（３）式に従い、原点Ｏから離れるに従い細かくなり、且つｘ軸方向に並ぶＬＥＤ２のピッチＰ（ｍｍ）が、（３）式に従い、原点Ｏから離れるに従い細かくなるようにしている。又、拡散ドット１２ａは、ｘｙ方向共に１ｍｍピッチで点線に対して線対称的に印刷していくが、円形である拡散ドット１２ａの半径ｒ（ｍｍ）は、（２）式で表される。
【００７３】
【数２】
2014120319.tif 000009
【００７４】
【数３】
2014120319.tif 000010
【００７５】
図１８に、実施例２における輝度比と距離との関係を示すグラフを示す。実施例１に対して、３５０ｍｍ以内の範囲で輝度比はほぼ８０％以上であり、両端近傍を除いて輝度の急激な落ち込みがなく、違和感を与える恐れが少ない。又、実施例１に対して光学効率（出射面からの全光束/光源の全光束）が6%改善される。この様に、所定の光学性能を満たす様に、LEDピッチ、または、LED一つ一つの強度も含めて、光学設計を行う事で、高性能の照明を実現出来る。尚、拡散度ドットの半径を変化させる代わりに、拡散ドットのピッチを変化させることで、密度の調整を行うこともできる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。
【符号の説明】
【００７７】
１    導光板
２    発光素子（ＬＥＤ）
３    ケース
１０            照明装置
１１            第１主面
１２            第２主面
１２ａ            拡散ドット
１３            入射面
１３ａ            上方入射面
１３ｂ            下方入射面
１３ｃ            Ｖ字状の溝
１４            対向面
１５            反射テープ
１６            ゴム
２１            基板
２１a            孔
２２            配線
３０            ねじ部材
３０ａ            ねじ部
３０ｂ            頭部
３１            矩形開口
３２            下板
３３            反射拡散シート
３４            拡散板
ＣＬ            天井
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2014120319.tif 000029
【図１７】
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【図１８】
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