(57)【要約】  本発明は側面受光方式の導光体を備える面状発光モジュールに生じるグレアを抑制する。本発明は導光体（２０）と光源（３０ａ−ｄ）とを備える面状発光モジュールである。導光体（２０）は受光面（２１ａ）と、偏向面（２２）と、発光面（２３）と、を有する板形状を成している。光源（３０ａ−ｄ）は偏向面と平行な方向に所定の間隔で列をなしている。偏向面は互いに並行する複数の溝（２５ａ−ｄ）を有する。溝（２５ａ−ｄ）は受光面の近傍から受光面の遠方に向かう方向に順に配置される。溝（２５ａ−ｄ）は板形状を平面視した時、滑らかに蛇行している。複数の溝（２５ａ−ｄ）の間で蛇行の位相は互いに不規則にずれている。受光面の法線と、板形状が拡がる基準平面（２７）の法線とに平行である断面において、溝（２５ａ−ｄ）の輪郭線の接線が基準平面（２７）に対して成す傾斜角は、溝（２５ａ−ｄ）の中での深さが大きくなるにつれて単調に小さくなる。かかる傾斜角は深さに応じて滑らかに変化する。
2017154841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光体と光源とを備え、
前記導光体は、
受光面を有する側面と、
偏向面を有する下底面と、
発光面を有する上底面と、
を有する板形状を成しており、
前記受光面は複数の前記光源と対向し、
前記光源は前記偏向面と平行な方向に所定の間隔で列をなし、
前記偏向面は互いに並行する複数の溝を有し、
前記溝は前記受光面の近傍から前記受光面の遠方に向かう方向に順に配置されるとともに、前記板形状を平面視した時、滑らかに蛇行しており、
前記複数の溝の間で前記蛇行の位相は互いに不規則にずれており、
前記受光面の法線と、前記板形状が拡がる基準平面の法線とに平行である断面において、前記溝の輪郭線の接線が前記基準平面に対して成す傾斜角は、前記溝の中での深さが大きくなるにつれて単調に小さくなるとともに、前記深さに応じて滑らかに変化する、
面状発光モジュール。
【請求項２】
前記傾斜角は少なくとも２５度から６５度までの範囲で単調かつ滑らかに変化する、
請求項１に記載の面状発光モジュール。
【請求項３】
前記受光面と平行な面における配光曲線において半値角が４５°以上である、
請求項１又は２に記載の面状発光モジュール。
【請求項４】
前記半値角は６０°以上である、
請求項３に記載の面状発光モジュール。
【請求項５】
前記蛇行のピッチに対する前記蛇行の蛇行幅の比は０．０６以上である、
請求項１〜４のいずれかに記載の面状発光モジュール。
【請求項６】
前記蛇行において、前記溝と前記受光面とが成す角度の最大値は２０．７°以上である、
請求項１〜５のいずれかに記載の面状発光モジュール。
【請求項７】
前記発光面は互いに並行する凸条を有し、
前記凸条は前記受光面に対して直角である、
請求項１〜６のいずれかに記載の面状発光モジュール。
【請求項８】
前記輪郭線がＶ字形状であり、
前記Ｖ字形状の中心線が前記基準平面に対して直角である、
請求項１〜７のいずれかに記載の面状発光モジュール。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の面状発光モジュールを備えるが、
前記発光面に対向する拡散材を備えない、
照明装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかに記載の面状発光モジュールを備えるが、
前記偏向面に対して対向する非鏡面を有する反射材を備えない、
照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は面状発光モジュール及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１はエッジライト方式の照明装置を開示している。かかる照明装置の分解斜視図を同文献より引用し本願図面の図２５に示す。かかる照明装置１では、導光板２の側面２ａ，ｂ側に配置した発光ユニット３ａ、３ｂの備えるＬＥＤ（発光ダイオード）８から光が導光板２内に入射する。照明装置１では導光板２の主面２ｄから光が出射する。図中には反射シート４、拡散シート５及び主面２ｄに設けられた凸条７が描かれている。【０００３】
図２５に示す導光板２の底面２ｃには、Ｘ軸方向に延びる凹条６が所定のピッチで複数形成されている。凹条６の働きにより、底面２ｃで光は向きを変え、主面２ｄに向かって進むようになる。凹条６の断面形状を所定のものとすることにより、照明装置の主面２ｄを斜めから、視角を変えながら見た時の主面２ｄ上における輝度の変化を緩和することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／２０００９６号
【特許文献２】特開２００９−０８７９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記照明装置において、列を成すＬＥＤのように間隔を置いて配置される光源を用いるとグレアが発生しやすい。グレアは、主面を所定の視角で観察した時に、強く出光する部分と弱く出光する部分との差異として認識される。本願発明は側面受光方式の導光体を備える面状発光モジュールに生じるグレアを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］  導光体と光源とを備え、
前記導光体は、
受光面を有する側面と、
偏向面を有する下底面と、
発光面を有する上底面と、
を有する板形状を成しており、
前記受光面は複数の前記光源と対向し、
前記光源は前記偏向面と平行な方向に所定の間隔で列をなし、
前記偏向面は互いに並行する複数の溝を有し、
前記溝は前記受光面の近傍から前記受光面の遠方に向かう方向に順に配置されるとともに、前記板形状を平面視した時、滑らかに蛇行しており、
前記複数の溝の間で前記蛇行の位相は互いに不規則にずれており、
前記受光面の法線と、前記板形状が拡がる基準平面の法線とに平行である断面において、前記溝の輪郭線の接線が前記基準平面に対して成す傾斜角は、前記溝の中での深さが大きくなるにつれて単調に小さくなるとともに、前記深さに応じて滑らかに変化する、
面状発光モジュール。
［２］  前記傾斜角は少なくとも２５度から６５度までの範囲で単調かつ滑らかに変化する、
［１］に記載の面状発光モジュール。
［３］  前記受光面と平行な面における配光曲線において半値角が４５°以上である、
請求項１又は２に記載の面状発光モジュール。
［４］  前記半値角は６０°以上である、
［３］に記載の面状発光モジュール。
［５］  前記蛇行のピッチに対する前記蛇行の蛇行幅の比は０．０６以上である、
［１］〜［４］のいずれかに記載の面状発光モジュール。
［６］  前記蛇行において、前記溝と前記受光面とが成す角度の最大値は２０．７°以上である、
［１］〜［５］のいずれかに記載の面状発光モジュール。
［７］  前記発光面は互いに並行する凸条を有し、
前記凸条は前記受光面に対して直角である、
［１］〜［６］のいずれかに記載の面状発光モジュール。
［８］  前記輪郭線がＶ字形状であり、
前記Ｖ字形状の中心線が前記基準平面に対して直角である、
［１］〜［７］のいずれかに記載の面状発光モジュール。
［９］  ［１］〜［８］のいずれかに記載の面状発光モジュールを備えるが、
前記発光面に対向する拡散材を備えない、
照明装置。
［１０］  ［１］〜［８］のいずれかに記載の面状発光モジュールを備えるが、
前記偏向面に対して対向する非鏡面を有する反射材を備えない、
照明装置。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明は側面受光方式の導光体を備える面状発光モジュールに生じるグレアを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】面状発光モジュールの斜視図である。
【図２】断面視した溝の輪郭線の模式図である。
【図３】溝の輪郭線の接線の模式図である。
【図４】照明装置の斜視図である。
【図５】面状発光モジュールの平面図及び正面図である。
【図６】平面視した溝の模式図である。
【図７】比較例１の発光面の観察である。
【図８】比較例１の配光分布のグラフである。
【図９】比較例２の発光面の観察である。
【図１０】比較例２の配光分布のグラフである。
【図１１】比較例３の配光分布のグラフである。
【図１２】比較例４の発光面の観察である。
【図１３】比較例４の配光分布のグラフである。
【図１４】比較例５の発光面の観察である。
【図１５】比較例６の発光面の観察である。
【図１６】比較例６の配光分布のグラフである。
【図１７】実施例１の発光面の観察である。
【図１８】実施例１の配光分布のグラフである。
【図１９】実施例２の発光面の観察である。
【図２０】実施例２の配光分布のグラフである。
【図２１】実施例１，５及び６の発光面の２０°斜め視における観察である。
【図２２】実施例１，５及び６の発光面の３０°斜め視における観察である。
【図２３】面状発光モジュールの要部の他の一例の断面図である。
【図２４】照明装置の他の一例の斜視図である。
【図２５】背景技術に係る照明装置の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施形態では様々な構成要素が互いに成す角度について言及している。２つの要素が互いに所定の角度を成している、あるいは直角であるという表現、及びこれらに類する表現は、これらの２つの要素が接している、又は交差していることを限定するものではない。
【００１０】
図１は面状発光モジュールを表す。面状発光モジュールは導光体２０と光源３０ａ−ｄとを備える。面状発光モジュールは複数の光源を有するが、その数は限定されない。図中では４個の光源が例示されている。
【００１１】
図１に示す導光体２０は板形状を成している。かかる板形状は側面２１ａと、下底面２２と、上底面２３とを有する。導光体２０は説明のため断面２４で切断されている。導光体２０の成す板形状は基準平面２７に沿って広がっている。
【００１２】
図１に示す側面２１ａは受光面を有する。図中では側面２１ａの全体が受光面となっている。受光面は側面２１ａの一部であってもよい。側面２１ａの成す受光面は光源３０ａ−ｄと対向する。側面２１ａは曲面でもよい。
【００１３】
図１に示す下底面２２は偏向面を有する。下底面２２の全体が偏向面となっている。偏向面は下底面２２の一部であってもよい。上底面２３と側面２１ａ，ｂとは互いに直角を成していてもよい。上底面２３と側面２１ａ，ｂとは互いに交差していてもよく、交差していなくてもよい。
【００１４】
図１に示す光源３０ａ−ｄは下底面２２の成す偏向面と平行な方向に列をなしている。光源３０ａ−ｄは所定の間隔で並ぶことが好ましい。間隔は等間隔でもよい。
【００１５】
図１に示す下底面２２は略Ｖ字型の凹条である溝２５ａ−ｄを有する。下底面２２は溝によって偏向面の機能を発揮する。下底面２２は複数の溝を有するが、その数は限定されない。図中では４本の溝が例示されている。溝２５ａ−ｄは互いに並行する。溝２５ａ−ｄは互いに交差しない。
【００１６】
図１に示す溝２５ａ−ｄは側面２１ａの成す受光面の近傍から、かかる受光面の遠方に向かう方向に順に配置される。導光体２０の成す板形状を平面視した時、溝２５ａ−ｄは滑らかに蛇行している。溝２５ａ−ｄの間で蛇行の位相は互いに不規則にずれている。蛇行の影響を排除した場合には、溝２５ａ−ｄは互いに平行であることが好ましい。
【００１７】
図１に示す上底面２３は発光面を有する。図中では上底面２３の全体が発光面となっている。発光面は上底面２３の一部であってもよい。上底面２３と側面２１ａ，ｂとは互いに直角を成していてもよい。上底面２３と側面２１ａ，ｂとは互いに交差していてもよく、交差していなくてもよい。
【００１８】
図１に示す断面２４は側面２１ａの成す受光面の法線に平行である。断面２４は基準平面２７の法線に平行である。図中において断面２４は側面２１ａと基準平面２７とに対して直角である。
【００１９】
図２は図１に示す溝２５ａを図１に示す断面２４で断面視したものを模式的に表す。ＺＹ平面に平行な断面において溝は輪郭線２９を有する。輪郭線２９は滑らかに湾曲している。したがって溝は滑らかな凹面を成す曲面で構成されている。
【００２０】
輪郭線２９は二次関数で表されてもよい。輪郭線２９はスポット３３ａ，ｂに代表されるスポットを滑らかに結んだ形状を有する。輪郭線２９は略Ｖ字形状である。略Ｖ字形状の最奥部は角度を有している必要はない。最奥部は緩やかな曲線でも、平坦でもよい。
【００２１】
溝がその両側から光源の光を受ける場合、図２に示すように、かかるＶ字形状の中心線２８は基準平面２７に対して直角であることが好ましい。言い換えれば中心線２８はＺ軸と平行であることが好ましい。また溝は断面において左右対称になるように配置することが好ましい。かかる態様により、出射光束の偏りを抑制できる。
【００２２】
図２に示す深さＤ（ｍｍ）は、図中の下から上に向かう方向の深さである。溝の深さの最大値は０．００２〜０．１ｍｍとすることができるがこれに限定されない。図中の溝の深さの最大値は０．００７ｍｍである。スポット３３ａの深さＤはスポット３３ｂの深さＤよりも大きい。深さＤの方向はＺ軸と平行でもよい。なお輪郭線１９は比較例にかかる溝の輪郭線である。
【００２３】
図３は輪郭線２９を模式的に表す。接線３４はスポット３３ａで輪郭線２９に接する。接線３４は基準平面２７に対して所定の角度、すなわち傾斜角Ｉを成している。傾斜角Ｉは鋭角である。傾斜角Ｉは図２に示すスポット３３ｂ、他のスポット及び接線上の他の地点において特定できる角度である。
【００２４】
図３に示す傾斜角Ｉは深さＤの関数である。傾斜角Ｉは、これを特定しようとする地点の溝の中での深さＤが大きくなるにつれて単調に小さくなる。傾斜角Ｉは深さＤに応じて滑らかに変化する。傾斜角Ｉは少なくとも角度の所定の範囲で単調かつ滑らかに変化する。角度の所定の範囲は一例として２５度から６５度までの範囲である。好ましくは４０度から５５度までの範囲である。
【００２５】
図２に戻る。溝の幅Ｈは０．００３〜０．２ｍｍとすることができるがこれに限定されない。図中で溝の幅Ｈは０．０１２ｍｍである。
【００２６】
図４に示すように他の部材を面状発光モジュールに付加して照明装置４０を構成してもよい。図４は照明装置の一例であり、本実施形態の照明装置はこれらに限定されない。例えば図１に示す面状発光モジュールはそのまま照明装置として用いることもできる。照明装置を設置する向きは限定されない。例えば上底面２３の成す発光面が鉛直方向の下方向に向くように、照明装置４０を天井に設置してもよい。
【００２７】
図４に示す照明装置４０において、例えば上底面２３の成す発光面を、凸条４１を有する面とする。凸条４１の高さは１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍとすることができる。凸条４１の高さは一定でなくてもよい。
【００２８】
図４に示す凸条４１の断面は楕円弧、円弧、放物線及び多角形のいずれかでもよい。図中の凸条４１はレンチキュラーレンズである。円弧は半円でもよい。凸条４１がレンチキュラーレンズの場合、凸条４１のアスペクト比は次のように規定することができる。レンチキュラーレンズの垂直断面をトレースする円の半径をRとして、レンチキュラーレンズを形成する円弧のトップから弦までの距離をｒとしたとき、（アスペクト比）＝ｒ／２Ｒ×１００（％）。このとき、アスペクト比は１０％より大きく、４０％以下とすることができる。凸条４１の発光面又は基準平面（図１、基準平面２７）に対する傾斜角は０〜８５°とすることができる。
【００２９】
図４に示す凸条４１は互いに並行する。凸条４１同士の間隔は５０〜３００μｍとすることができる。凸条４１は側面２１ａ，ｂの成す受光面に対して直角であることが好ましい。凸条４１は受光面の法線と平行な直線状とすることができる。
【００３０】
また下底面２２の成す偏向面を覆うように反射材４２を設けてもよく、設けなくてもよい。反射材４２の反射面は偏向面に対向するとともに拡散性を有してもよい。拡散性を有する反射面は例えば非鏡面である。反射材４２は反射シートでもよい。一方、偏向面に対して、反射材４２の有する非鏡面が対向していないことで、偏向面側における光のエネルギーの損失を抑制できる。また反射材４２の反射面が鏡面であると共に、偏向面に対向していてもよい。かかる態様でも上記と同一の効果が得られる。
【００３１】
図４に示す反射材４２を照明装置に設けないことで、照明装置は偏向面からも発光することができる。かかる照明装置を天井から吊り下げて設置した場合には天井下の空間を発光面で照らすとともに、天井を偏向面で照らすこともできる。
【００３２】
また図４に示す上底面２３の成す発光面を覆うように拡散材４３を設けてもよく、設けなくてもよい。拡散材４３は導光体２０の側端を覆ってもよい。拡散材４３は拡散板でも、拡散シートでもよい。拡散材４３の厚さは０．１〜３ｍｍとすることができる。拡散材４３の表面は鏡面でもよい。かかる表面はシボを有してもよい。
【００３３】
図４に示すように上底面２３の成す発光面に対向する拡散材４３を設けないことで発光面から発せられる光のエネルギーの損失を抑制できる。また拡散材４３に替えて、透明材を用いてもよい。透明材は光エネルギーの損失を抑制しつつ発光面を保護することができる。
【００３４】
拡散材４３を照明装置に付与する場合は、拡散材４３の全光線透過率（T.T）は７０％以上であることが好ましい。拡散材４３のヘイズ値は８０％以上であることが好ましい。
【００３５】
図４に示すように照明装置４０は光源３０ａ−ｄを有する棒状の光源ユニット４５ａを備える。導光体２０は側面２１ｂをさらに有する。側面２１ｂは側面２１ａと対向する。側面２１ａは光源ユニット４５ｂと対向する。光源ユニット４５ｂは導光体２０を挟んで光源ユニット４５ａと対向する。光源ユニット４５ｂは光源ユニット４５ａと同等の構成を有する。このため、光源ユニット４５ａ，ｂによって上底面２３の成す発光面を均一に発光させることができる。
【実施例】
【００３６】
［導光体及び光源］【００３７】
図５の上部は面状発光モジュールの平面図である。図５の下部は面状発光モジュールの正面図である。平面図及び正面図中で導光体２０の中央部は破断線によって省略されている。平面視した導光体２０は正方形又は長方形の形状を有する。【００３８】
上記正方形の一辺の長さは６００〜１２００ｍｍでもよい。上記長方形の縦及び横の長さはそれぞれ１８０〜１２００ｍｍの間としてもよい。例えば平面視した導光体２０の形状を横１８０（Ｙ軸方向）、縦１２００ｍｍ（Ｘ軸方向）の長方形とすることができる。以下の実施例及び比較例において平面視した導光体２０は縦横６００ｍｍの正方形の形状を有する。【００３９】
図５に示す導光体２０の厚さは１〜４ｍｍとすることができる。以下の実施例及び比較例では導光体の厚さは３ｍｍである。【００４０】
図５に示す側面２１ｂと側面２１ａとの間の長さを長さＬとする。上述の通り長さＬは６００ｍｍである。図中で導光体２０の幅は長さＬで表される。導光体２０はかかる幅の中に溝２５ａ−ｄを初めとする複数の溝を有する。平面図において溝２５ａ−ｄは溝の中心を表すベースラインで表現されている。平面図中で溝の外形は一部省略されている。【００４１】
図５に示す光源３０ａ−ｄを初めとする光源は各々ＬＥＤからなるとともに、光源群３１ａを構成している。光源群３１ｂは導光体２０を挟んで光源群３１ａの反対側に位置している。光源群３１ｂは側面２１ｂに対向している。図中において側面２１ｂ及び側面２１ａの成す受光面はいずれも上底面２３の成す発光面に対して直角である。以上の通り、線状の光源群３１ａ，ｂは導光体２０のサイドエッジに配置される。【００４２】
図５に示す上底面２３の成す発光面上に凸条（図４、凸条４１）を設ける場合がある。
以下の実施例及び比較例では、上底面２３の成す発光面上には、アスペクト比２０％のレンチキュラーレンズが設けられている。レンチキュラーレンズの高さは１２．５μｍ、幅は５０μｍ、ピッチは５０μｍである。【００４３】
［溝の形状］【００４４】
図５に示すように蛇行する溝２５ａ−ｄは滑らかに蛇行している。これらの溝の間で蛇行の位相は互いに不規則にずれている。また上述した通り、溝２５ａが滑らかな凹面を成す曲面で構成されている（図２）。溝の輪郭線の接線が基準平面に対して成す傾斜角Ｉは、溝の中での深さＤが大きくなるにつれて単調に小さくなるとともに、深さＤに応じて滑らかに変化する（図３）。【００４５】
図５に示す導光体２０に設けられた溝の形状は面状発光モジュールのグレア低減に影響を及ぼす。図６は平面視した溝２５ａのベースライン及び輪郭線２９を模式的に表す。溝２５ａの平面視した時に、溝２５ａのベースラインと交差する輪郭線２９が連続的に表されている。溝２５ａの蛇行の形状はいわゆる正弦曲線とした。蛇行の形状は放物線でもよい。【００４６】
図６に示すピッチＰは溝２５ａの蛇行のピッチである。蛇行のピッチＰは、いわゆる蛇行の波長である。蛇行幅Ｍは溝２５ａの蛇行の蛇行幅である。蛇行幅は、いわゆる蛇行の振幅である。【００４７】
図５に示す溝は互いに接しないことが好ましいので、溝同士の間隔は蛇行幅Ｍ（図６）の２倍よりも大きいことが好ましい。溝の中心間の間隔は（蛇行幅Ｍ）×２＋（溝の幅）よりも大きいことが好ましい。溝の中心間の間隔は２ｍｍ未満とすることが好ましい。蛇行幅Ｍは２００μｍ以下としてもよい。ピッチＰは０．５〜５ｍｍとすることができる。【００４８】
［他の構成要素］【００４９】
実施例及び比較例の面状発光モジュールに対して、必要に応じて図４に示すような他の要素を付加した。【００５０】
［観測条件］【００５１】
図５を参照しつつ、実施例の面状発光モジュールの観察に関わる物理的な変量を説明する。なお比較例にかかる構成要素並びに物理的な変量の説明の便宜のため、比較例についても図５を参照しながら説明する。【００５２】
本実施例の説明では図５に示す上底面２３の成す発光面を撮像観察する。視線３７ａ，ｂは、面状発光モジュールを眺める観測者の仮想的な視線を表す。視線３７ａ，ｂは、それぞれ側面２１ａ，ｂの近傍で上底面２３の成す発光面と交差する。視線３７ａ，ｂと上底面２３の法線とが成す角度をそれぞれ視角Ｓａ，Ｓｂとする。面状発光モジュールは視線３７ａ，ｂの矢印と反対方向に向かって発光する。【００５３】
図５に示す視角Ｓａ，Ｓｂがそれぞれ０°より大きく、９０°より小さいとき、視線３７ａ，ｂはそれぞれ面状発光モジュールに対する斜め視を表す。視角Ｓａ，Ｓｂがそれぞれ０°であるとき、視線３７ａ，ｂはそれぞれ面状発光モジュールに対する平面視を表す。【００５４】
本実施例の説明ではさらに図５に示す面状発光モジュールをゴニオフォトメーターで観測する。図５に示す変角方向Ｕ，Ｖ，Ｗは測定位置Ｇにおけるゴニオフォトメーターの変角方向を示す。測定位置Ｇと、側面２１ａの成す受光面との間と距離をＦとする。側面２１ｂの側においても同様に測定位置、及びかかる測定位置と受光面との間の距離Ｆを設定する。【００５５】
図５に示す上底面２３の成す発光面上において変角方向Ｕは側面２１ａ又は側面２１ｂの成す受光面に対して平行である。したがって変角方向Ｕの属する平面は管軸に対して平行である。ここで管軸とは、光源群３１a、３１ｂの長軸のことであり、受光面と平行である。さらにゴニオフォトメーターは受光面に対して平行な面上で、光度を観測する角度、いわゆる受光角を変化させる。観測は発光面の法線方向Ｚ軸を０°として、受光角が０度から９０度の範囲で両側とも行った。なお、Ｘ軸のプラス方向に受光角のプラス側となる。【００５６】
図５に示す上底面２３の成す発光面上において変角方向Ｖは側面２１ａ又は側面２１ｂの成す受光面に対して直角である。したがって変角方向Ｖの属する平面は管軸に対して垂直である。さらにゴニオフォトメーターは受光面に対して直角を成す面上で、光度を観測する角度、いわゆる受光角を変化させる。観測は発光面の法線方向Ｚ軸を０°として、受光角が０度から９０度の範囲で両側とも行った。なお、Ｙ軸のプラス方向に受光角のマイナス側となる。【００５７】
図５に示す上底面２３の成す発光面上において、変角方向Ｗは側面２１ａ又は側面２１ｂの成す受光面に対して４５°を成す。したがって変角方向Ｗの属する平面は管軸に対して４５°を成す。さらにゴニオフォトメーターは受光面に対して４５°を成す面上で、光度を観測する角度、いわゆる受光角を変化させる。観測は発光面の法線方向Ｚ軸を０°として、受光角が０度から９０度の範囲で両側とも行った。【００５８】
比較例１〜８及び実施例１〜６に係る面状発光モジュールの形状の特徴と、測定された光学性能値を表１に示す。測定された光学性能値の詳細については後述する。【００５９】
【表１】
2017154841.tif 000003
【００６０】
［比較例１］【００６１】
比較例１の面状発光モジュールは図２に示す輪郭線１９の溝から成る偏向面を有する導光体を備える。輪郭線１９は二段型の直線的なＶ字形状を有する。図７は、比較例１の導光体の発光面を平面視したときの輝度分布（導光体２０の内、２１ｂ側の半分）を表している。図７のスケール（Scale）は0-8,000 nitであった。ここでの輝度のスケール（Scale）とは、最小輝度０から最大輝度を８０００ｃｄ／ｍ２としたときのグレースケールによる階調で表現したものである。白側は輝度が高いことを、黒側は輝度が低いことを表す。【００６２】
図５に示す溝２５ａ−ｄと異なり比較例１にかかる溝は受光面と平行な直線形状であり、蛇行していない。比較例１の面状発光モジュールにおいて、その他の構成は図５に示す面状発光モジュールと同等である。【００６３】
なお、ＬＥＤの発光領域は、導光板の厚み方向（Ｚ方向）に２．５ｍｍ、Ｘ方向に５．６ｍｍであり、ＬＥＤ未発光長は６．６ｍｍであった。ここでＬＥＤ未発光長とは、ＬＥＤとその隣のＬＥＤとの間の発光していない距離を表す。特に明示しない限り、以下の比較例及び実施例において同様とする。【００６４】
図７に示すように側面２１ｂ（図５）の成す受光面近傍では、輝度の高い部分、ホットスポットが形成された。ホットスポットは格子状に並びパンタグラフ形状を成していた。連続するホットスポットは輝線として認識された。またホットスポットの周囲は暗線として認識された。【００６５】
図８は比較例１の配光分布を示すグラフである。グラフは変角方向Ｕ，Ｖ，Ｗ（図５）における光度変化を表す。光度の単位はｃｄで、光度変化の曲線は１０００ｌｍ当たりの光度（ｃｄ）を表示している。特に示さない限り他の配光分布を示すグラフにおいて同様である。配光分布の測定位置は、側面２１ａから距離Ｆ（図５）離れた地点であった。距離Ｆは、５４０ｍｍとした。比較例２，３においても同様である。【００６６】
図８に示すように変角方向Ｖ、Ｗ（図５）において配光分布を表す曲線に凹凸が見られた。かかる凹凸は出射光度が変角方向Ｖ、Ｗにおける受光角によってばらついていることを示す。かかるばらつきは図７に示すホットスポット、輝線及び暗線として認識される。変角方向Ｕ（図５）においては顕著な凹凸が見られなかった。【００６７】
［比較例２］
図９は面状発光モジュールを拡散板越しに観察したものである。比較例１のものと同一の面状発光モジュールの発光面に、図４に示す拡散材４３と同等の拡散材として拡散板を取り付けた。拡散板の補正は０．６９１であった。図９のスケール（Scale）は0-6,000 nitであった。【００６８】
図９に示すように側面２１ａ（図５）の成す受光面近傍であっても、ホットスポットの形成は認められなかった。また輝線及び暗線も認められなかった。また図１０に示すように変角方向Ｖ、Ｗ（図５）における配光分布を表す曲線の凹凸が解消された。しかしながら、いずれの変角方向においても、拡散板により輝度が全体的に低下した。【００６９】
［比較例３］【００７０】
比較例３の面状発光モジュールは、溝が一段型の直線的なＶ字形状となっていること以外は比較例１の面状発光モジュールと同等である。一段型のＶ字形状のなす斜面と下底面２２とのなす角Ｉは４０°とした。図１１に示すように変角方向Ｕ（図５）のみならず、変角方向Ｖ（図５）においても配光分布を表す曲線中に凹凸が見られた。【００７１】
変角方向Ｖ（図５）、すなわち受光面の法線と平行な方向においては、比較例１のように二段型のＶ字溝とすることで、図１１のＶ方向の配光曲線の凹凸、すなわち、出射光度のバラつきを軽減できる。すなわち二段型のＶ字溝は斜め視における面輝度変化を緩和する。【００７２】
しかしながら、図８に示すように二段型のＶ字溝だけでは変角方向Ｖ、Ｗ（図５）、すなわち受光面の法線に平行な方向などにおいて、出射光度のバラつきを十分に軽減できない。かかるばらつきはグレアとして人間の眼に認識される。以下に述べる実施例では拡散材に依拠せずとも、かかるグレアを有効に抑制することを一つの目標とした。【００７３】
［比較例４］【００７４】
比較例４の面状発光モジュールは比較例１の面状発光モジュールと同等の二段型のＶ字形状の断面を有する溝を備えるものとした。溝の深さは７．０μｍ、溝の幅は１１．７μｍとした。溝は直線状とした。【００７５】
比較例４では面状発光モジュールが図４に示す凸条４１と同様の凸条を有するものとした。ただし凸条４１と異なり比較例４では凸条を蛇行させた。凸条の蛇行の蛇行幅は１０μｍとした。凸条の蛇行のピッチは３ｍｍとした。凸条はレンチキュラーレンズとした。アスペクト比は２０％とした。また、凸条の蛇行の位相はすべて同じとした。【００７６】
図１２は比較例４の面状発光モジュールの発光面を観察したものである。図１２のスケール（Scale）は0-8,000 nitであった。なお図中では輝度の高い部分が濃くなっており、輝度の低い部分が薄くなっている。以下同様である。【００７７】
図１２の上段は側面２１ｂ（図５）の近傍の発光面を示す。上段では視角Ｓｂ（図５）が０°である。すなわち発光面を平面視している。また図１２の下段は側面２１ａ（図５）の近傍の発光面を表す。下段では視角Ｓａ（図５）が１０°である。すなわち発光面を斜め視している。【００７８】
図７に示した比較例１の発光面と同様、図１２に示す発光面では側面２１ａ，ｂ（図５）の成す受光面近傍でホットスポット、輝線、暗線及びぎらつきが認められた。【００７９】
図１３に示すのは比較例４の面状発光モジュールの配光分布を示すグラフである。比較例４では上記比較例１の配光分布（図８）と同様に、図５に示す距離Ｆを５４０ｍｍとした。変角方向Ｖ（図５）において、配光分布を表す曲線には凹凸が認められた。図１３の示す結果は比較例１において示された結果と同様である。【００８０】
［比較例５］【００８１】
比較例５では、溝の不規則な蛇行のみでもグレア低減効果があるのかどうか確かめるべく、以下の面状発光モジュールを用いた。【００８２】
比較例５の面状発光モジュールにおいて比較例１の面状発光モジュールと一致する点及び異なる点を以下に述べる。比較例５の導光体は比較例１の導光体と同様に図２に示すような直線的な輪郭線１９を有する溝を備える。輪郭線１９は二段型のＶ字形状を有する。かかる溝は比較例１の溝と異なり図５に示す溝２５ａ−ｄと同様に蛇行している。溝の蛇行の蛇行幅Ｍ（図６）は８０μｍ、溝の蛇行のピッチＰ（図６）は１ｍｍとした。各溝の間で蛇行の位相は互いに不規則にずれるものとした。【００８３】
図１４は比較例５の面状発光モジュールの発光面を観察したものである。図１４のスケール（Scale）は0-8,000 nitであった。上段及び下段の視角は比較例４のものと同様である。図１４に示す発光面では、側面２１ａ，ｂ（図５）の近傍でホットスポット、輝線、暗線及びぎらつきが認められた。上記の結果は、溝の不規則な蛇行のみでは、ホットスポットを解消できないことを示す。【００８４】
［比較例６］【００８５】
比較例６では、深さ方向の溝の滑らかに湾曲した斜面のみでもグレア低減効果があるのかどうか確かめるべく、以下の面状発光モジュールを用いた。【００８６】
下記の点を除き比較例６の面状発光モジュールは比較例１の面状発光モジュールと同等とした。比較例６の導光体は、図２に示すような湾曲する輪郭線２９を有する溝を備える。また、かかる溝は蛇行せず、受光面と平行な直線形状を成すものとした。【００８７】
図１５は比較例６の面状発光モジュールの発光面を観察したものである。図１５のスケール（Scale）は0-8,000 nitであった。上段の視線の視角Ｓｂ（図５）は０°であった。下段の視角Ｓｂは２０°であった。図１５に示す発光面では側面２１ｂ（図５）の成す受光面近傍でホットスポット、輝線、暗線及びぎらつきが若干、認められた。【００８８】
図１６に示すのは比較例６の面状発光モジュールの配光分布を示すグラフである。比較例６では図５に示す距離Ｆを５４０ｍｍとした。光度の単位はｃｄで１０００ｌｍ当たりの光度値である。変角方向Ｕ、Ｖ、Ｗ（図５）において、配光分布を表す曲線では凹凸がすこし残存していた。【００８９】
上記の結果は、深さ方向の溝の滑らかな湾曲のみでは、ホットスポット解消の効果が限られていることを示す。この結果から、深さ方向の溝の滑らかな湾曲のみではグレア低減効果が不十分であることが認められた。【００９０】
［実施例１］【００９１】
実施例１の面状発光モジュールでは、比較例６の面状発光モジュールが備える溝と同様に、溝が、図２に示すような湾曲する輪郭線２９を有する。本実施例では、かかる溝を比較例５の面状発光モジュールが備える蛇行条件で蛇行させた。溝の蛇行の蛇行幅Ｍ（図６）は８０μｍ、溝の蛇行のピッチＰ（図６）は１ｍｍとした。各溝の間で蛇行の位相は互いに不規則にずれるものとした。【００９２】
図１７は実施例１の面状発光モジュールの発光面を観察したものである。図１７のスケール（Scale）は0-8,000 nitであった。図１７の上段及び下段における視角は比較例４（図１２）と同様である。比較例１、３及び４と異なり、図１７では側面２１ａ，ｂ（図５）の成す受光面近傍でホットスポット、輝線、暗線及びぎらつきが軽減されていた。【００９３】
図１８に示すのは実施例１の面状発光モジュールの配光分布を示すグラフである。上記比較例４の配光分布（図１３）と同様に、実施例１では図５に示す距離Ｆを５４０ｍｍとした。光度の単位はｃｄで１０００ｌｍあたりの光度値である。【００９４】
図１８に示すように変角方向Ｖ（図５）において、比較例１、３、４及び６に比べて、配光分布を表す曲線では凹凸がなくなった。比較例２と同様に、実施例１では凹凸の減少がホットスポット、輝線、暗線及びぎらつきの軽減と呼応していた。実施例１では、比較例２と異なり、拡散材に依拠せずとも、グレアを有効に抑制することができた。【００９５】
［溝の形状の奏する効果］【００９６】
実施例１の奏する効果は、溝の不規則な蛇行及び深さ方向の溝の滑らかな湾曲の双方によってもたらされたことを、比較例５，６の結果を用いて説明する。【００９７】
比較例５の結果は、前述の通り、溝の不規則な蛇行のみでは、ホットスポットを解消できなかったというものであった。この結果は、溝の不規則な蛇行のみではグレア低減効果が不十分であることを示している。【００９８】
一方で、比較例６の結果は、深さ方向の溝の滑らかな湾曲のみでは、ホットスポット解消の効果が限られているというものであった。この結果は、深さ方向の溝の滑らかな湾曲のみではグレア低減効果が不十分であることを示している。【００９９】
比較例５，６を実施例１と比較することにより、溝の不規則な蛇行と、深さ方向の溝の滑らかな湾曲とが組み合わさることで、効果的にホットスポットを解消できることが分かった。また、かかる組み合わせが実施例１においてグレア低減効果をもたらしたことが分かった。【０１００】
［背景技術との対比］【０１０１】
上記の結果を踏まえて、発明者らは特許文献２についても考察した。特許文献２はバックライトアセンブリを開示している。かかるバックライトアセンブリでは下面にプリズムパターンが設けられており、導光体内に入射した光は下面で全反射され、一部の光はプリズムパターンによって反射角度が変更され、上面から出射する。【０１０２】
特許文献２の図９においては、下面のプリズムパターンが、不規則な曲線で形成されている。これは、液晶パネルの画素と当該パターンとの幾何学的干渉によるモアレの発生を回避するためのものである。したがって、このモアレの発生回避策は、先に述べたグレアの解消原理とは異なる。このため本願の比較例においては不規則な曲線のみではグレアの抑制に不十分であったと考えられる。【０１０３】
［実施例２］【０１０４】
実施例２の面状発光モジュールは実施例１の面状発光モジュールと同等の溝を備えるものとした。溝の蛇行のピッチＰ（図６）を１ｍｍとした。ただし、下記の点につき実施例２の面状発光モジュールは実施例１の面状発光モジュールと異なる。実施例２では溝の蛇行の蛇行幅Ｍ（図６）を１４０μｍとした。【０１０５】
図１９は実施例２の面状発光モジュールの発光面を平面視したものである。図１９のスケール（Scale）は0-5,000 nitであった。視線の視角Ｓｂ（図５）は０°である。スケールは０−５０００ｃｄ／ｍ２とした。図１８に示した実施例１と同様、図１９では側面２１ｂ（図５）の成す受光面近傍でホットスポット、輝線、暗線及びぎらつきが観られなかった。【０１０６】
図２０に示すのは実施例２の面状発光モジュールの配光分布を示すグラフである。実施例２では図５に示す距離Ｆを５４０ｍｍとした。変角方向Ｖ（図５）において、配光分布を表す曲線では凹凸がなかった。凹凸がなくなったことによりホットスポット、輝線、暗線及びぎらつきもなくなった。実施例２では拡散材に依拠せずとも、グレアを有効に抑制することができた。【０１０７】
実施例１と比較して、実施例２では変角方向Ｕ及び変角方向Ｖ（図５）のいずれにおいても、出射光束は広角になっていた。このため、蛇行のピッチＰに対する、蛇行の蛇行幅Ｍの大きさの比（Ｍ／Ｐ）が大きくなることで出射光束が広角になることが示された。【０１０８】
［半値角及び蛇行の蛇行幅］【０１０９】
実施例２の結果を踏まえ、溝の蛇行幅について検討した。溝の蛇行の蛇行幅Ｍ（図６）、すなわち振幅の大きさを表１に示す通りとした点を除き実施例３−４の面状発光モジュールは実施例２の面状発光モジュールと同等とした。【０１１０】
また表１に示すところに従い実施例１−４を比較例７及び８と比較した。溝を比較例１の溝と同等とした点を除き、比較例７の面状発光モジュールは実施例２の面状発光モジュールと同等とした。比較例２で用いた拡散シートを発光面に取り付けた点を除き、比較例８の面状発光モジュールは比較例７の面状発光モジュールと同等とした。【０１１１】
表１中の出射光束（単位：ｌｍ）は、面状発光モジュールの発光面から出射された光束を積分球で測定した値を表す。【０１１２】
表１中の半値角（単位：°）は、面状発光モジュールの発光面の法線方向を０°とし、配光分布測定機で受光角を変えながら発光面を観測して、光度分布を得た時、０°における光度が半分の値になる受光角を表す。半値角は変角方向Ｕ，Ｖ（図５）ごとに算出した。【０１１３】
表１中のホットスポットレベルは以下の通りの値を表す。まず面状発光モジュールの発光面において、ＬＥＤ光源位置に対向する位置で測定した輝度と、隣り合う各ＬＥＤ光源の中間地点と対向する位置で測定した輝度との輝度差の絶対値をΔＬとする。次にＬＥＤ光源位置に対向する位置で測定した輝度と、隣り合う各ＬＥＤ光源の中間地点と対向する位置測定した輝度の平均値をＬaveとする。このときΔＬ／Ｌave（％）がホットスポットレベルを表す。上記式から理解される通り、ホットスポットレベルが小さいほど、明暗ムラが小さくなる。このことはホットスポットレベルが小さいほど、均一な明るさに近づくことを示す。【０１１４】
表１中の直下照度（単位：ｌｘ）は、面状発光モジュールの発光面の法線方向を０°とし、当該法線方向へ２ｍ離れた地点の照度を表す。【０１１５】
変角方向Ｕ（図５）において得られる配光曲線は、受光面と平行な面における配光曲線である。かかる配光曲線において半値角は４５°以上であることが好ましい。半値角が４５°以上６０°未満であると、直下照度を高く保つことができる。半値角が６０°以上であると広範囲を照らすことができる。【０１１６】
図２１，２２では実施例５、１、６の発光面を観察した。図２１は視角Ｓｂ（図５）が２０°である斜め視を表す。上段、中段及び下段の各観察像において図中の上方が光源に近い側である。スケールは６５００  ｃｄ／ｍ２とした。図２２は視角Ｓｂ（図５）が３０°である斜め視を表す。スケールは４０００  ｃｄ／ｍ２とした。上段、中段及び下段の各観察像において図中の下方が光源に近い側である。【０１１７】
図２１，２２の上段に示す実施例５の面状発光モジュールの溝の蛇行の蛇行幅Ｍ（図６）の大きさを６０μｍとした。実施例５において溝と受光面とが成す角度の最大値は２０．７°である。【０１１８】
図２１，２２の中段に示す実施例１の面状発光モジュールの溝の蛇行の蛇行幅Ｍ（図６）の大きさを８０μｍとした。実施例１において溝と受光面とが成す角度の最大値は２６．７°である。【０１１９】
図２１，２２の下段に示す実施例６の面状発光モジュールの溝の蛇行の蛇行幅Ｍ（図６）の大きさを１５０μｍとした。実施例６において溝と受光面とが成す角度の最大値は４３．３°である。【０１２０】
図２１，２２に示す実施例５、１、６より、蛇行の蛇行幅が大きいほど、すなわち蛇行が強いほどホットスポット解消の効果は高まることが分かる。【０１２１】
図５の示す蛇行において、溝と受光面とが成す角度は、偏向面上で溝と、受光面に平行な線とが成す角度として表される。かかる角度の最大値は２０．７°以上であることが好ましい。かかる最大値は２５°及び４０°のいずれかの値以上であることがより好ましい。【０１２２】
実施例１−６に表されるように蛇行のピッチＰに対する蛇行の蛇行幅Ｍの比（Ｍ／Ｐ）は０．０６以上であることが好ましい。かかる比は、０．０８、０．１０、０．１４、０．１５及び０．２０のいずれかの値以上であることが好ましい。かかる態様により、グレアを効果的に抑制できる。【０１２３】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば図１に示す導光体２０は円盤型でもよい。受光面は導光体２０の外縁ではなく中心に位置してもよい。【０１２４】
（変更例）
上記実施の形態の変更例として、例えば、図２４に示す照明装置が挙げられる。図２４に示す照明装置は、図２３に示す面状発光モジュールを備える。【０１２５】
［溝を有する偏向パターン］
図２３に示すように下底面２２は偏向パターン４６を有する。偏向パターン４６は側面２１ａに略平行な複数の溝からなる。前記複数の溝は、側面２１ａの近くから遠くに向かって順に並ぶ。【０１２６】
図２３に示す上記各溝は側面２１ａに対し実質的に平行に設けられていることが好ましい。溝は略Ｖ字型の凹条であることが好ましい。
また、上記各溝は直線状であっても良いし、蛇行していてもよい。【０１２７】
［溝の配置］
複数の溝相互の間隔は、各溝と側面２１ａとの距離が大きいほど、基本的には狭くなる。これにより、側面２１ａから遠いために到達する光が少なくなる場所でも、より多くの光を偏向し、上底面２３に向けることができる。【０１２８】
また図２３に示す各溝の深さは、各溝と側面２１ａとの距離が大きいほど、大きくなってもよい。溝の間隔若しくは深さ又は双方を調整することで側面２１ａから遠いために到達する光が少なくなる場所でも、より多くの光を偏向し、上底面２３に向けることができる。【０１２９】
具体的には図２３に示す下底面２２において、溝相互の間隔は、側面２１ａから遠ざかるにつれて、段階的に小さくしてもよい。間隔は例えば２．０ｍｍから１０μｍの範囲で変化させることができる。溝の本数は底面の大きさ、溝の深さと溝相互の間隔に応じて決定できる。
各溝の深さは、任意に決定することができる。一例として側面２１ａから遠ざかるにつれて、２〜１００μｍの範囲で段階的に大きくすることができる。【０１３０】
［出射面］
図２４に示すように、上底面２３は微細パターンを備える。この態様においては、互いに平行に延びる複数の凸条４１を有する。図２３及び図２４に示すように、導光体２０を平面視すると、凸条４１は側面２１ａと垂直に配置されており、下底面２２に配された各溝と直交する。【０１３１】
図２４に示す凸条４１同士の間隔は一例として０．０５〜２．０ｍｍとすることができる。間隔は５０〜３００μｍであることが好ましい。
凸条４１の断面形状は、実質的な半円、円弧、楕円の弧、放物線の一部、台形でもよい。
上底面２３に設けられる凸条４１の断面形状を適宜選択することで、出射光の出射方向を所望の方向および範囲に制御することができる。【０１３２】
図２３に示すように、本発明の照明装置においては、導光体２０の端部近傍に配置される光源ユニット４５ａと偏向パターン４６が設けられた領域（以後偏向パターンエリア４７と称することがある）との間に偏向パターン４６が設けられていない領域を有する。【０１３３】
図２３に示すように、導光体２０内を伝播する光３５は、偏向パターン４６のない領域では出射面および底面で全反射するため、該領域では出射光３６が存在しないので非発光部２２ｂとなる。偏向パターン４６が存在すると光３５は偏向されて出射光３６として上底面２３から出射するため、偏向パターンエリア４７に対向する上底面２３は発光部２２ａとなる。【０１３４】
図２に表す溝の断面はＹＺ平面に平行なものとした。このため、図６に示すように断面上の輪郭線２９が溝のベースラインと必ずしも直交しない。変形例においてはかかる輪郭線が溝のベースラインに直交するものでもよい。すなわち常に溝のベースラインの接線方向に沿って輪郭線を規定してもよい。【０１３５】
この出願は、２０１６年３月７日に出願された日本出願特願２０１６−０４３１４９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１３６】
１  照明装置；２  導光板；２ａ，ｂ  側面；２ｃ  底面；２ｄ  主面；３ａ  発光ユニット；４  反射シート；５  拡散シート；６  凹条；７  凸条；１９  輪郭線；２０  導光体；２１ａ，ｂ  側面；２２  下底面；２３  上底面；２４  断面；２５ａ−ｄ  溝；２７  基準平面；２８  中心線；２９  輪郭線；３０ａ−ｄ  光源；３１ａ，ｂ  光源群；３３ａ，ｂ  スポット；３４  接線；３７ａ，ｂ  視線；４０  照明装置；４１  凸条；４２  反射材；４３  拡散材；４５ａ，ｂ  光源ユニット
【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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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