(57)【要約】  導光板の照明光を射出する主面の向かう方向とは異なる方向に強い光を照射可能な照明装置、および、この照明装置を備えて、低消費電力でありながら、手元を効率よく照明できる照明スタンドを提供する。発光素子２が射出する光を導光板１内で導光して第１主面１１から射出する照明器具用の照明装置Ｕにおいて、第１主面１１もしくは第２主面１２のいずれかに光取り出し部１５を設け、光取り出し部１５により、第１主面の垂線方向から所定角度偏向させて照明光を照射する構成とし、この照明装置Ｕを用いた照明器具および照明スタンドＳＴ１とした。
2013035788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面および前記第１主面に対向する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面とに交差する方向に延在する側面部とを備える導光板と、
前記側面部の長手方向に延びる光源と、を備え、
前記光源が放射する光を、前記第１主面および前記第２主面で反射しつつ前記導光板内で導光して前記第１主面から射出する照明器具用の照明装置であって、
前記第１主面もしくは前記第２主面のいずれかに、前記導光板内の光路を偏向して前記第１主面への入射角を全反射角よりも小さい角度とすることで前記第１主面から光を取り出す光取り出し部が設けられており、
前記第１主面の垂線方向から所定角度偏向させて照明光を照射すると共に、前記第１主面の垂線と出射光の最大強度方向とのなす角度θmaxが、１０°＜θmax＜４０°を満たす照明装置。
【請求項２】
前記角度θmaxが、１５°＜θmax＜３５°を満たす請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記光取り出し部は、導光方向に凹又は凸の繰り返し構造をなしている請求項１又は２に記載の照明装置
【請求項４】
前記光取り出し部は、前記側面部の長手方向に延びる多数の溝からなり、前記溝は、前記光源からの光が入射する側の第１斜面と該第１斜面と共に前記溝を形成する第２斜面とを有し、前記第１斜面と前記第２主面の垂線とのなす角度θ１が、５０°＜θ１＜７５°を満たす請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第２斜面と前記第２主面の垂線とのなす角度をθ２としたときに、前記第１斜面と前記第２斜面とのなす角θ１＋θ２は、８０°＜θ１＋θ２＜１１０°を満たす請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記光取り出し部が前記第２主面に設けられ、前記第１斜面にて反射された光が前記第１主面から射出される請求項４に記載の照明装置。
【請求項７】
前記光取り出し部が前記第１主面に設けられ、前記第１斜面にて屈折された光が前記第１主面から射出される請求項４に記載の照明装置。
【請求項８】
前記光取り出し部は、前記第２主面に設けられ、前記側面部の長手方向に延びる多数の凸部からなり、前記凸部は前記光源からの光が入射する側の第１斜面と該第１斜面と共に前記凸部を形成する第２斜面とを有し、前記第２斜面にて反射された光が前記第１主面から射出される請求項３に記載の照明装置。
【請求項９】
前記光取り出し部に入射した後に、前記第１主面から出射する光は、前記第１主面の垂線に対して前記光源が配置される側から遠ざかる方向に傾斜した角度で出射する請求項１に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記光取り出し部は、前記光源からの光が入射する側から他方の端部に向かって密度が高くなるように配置されている請求項１から９のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１１】
前記第１主面に対向した拡散板をさらに備える請求項１から１０のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１２】
前記第２主面に対向した反射板をさらに備える請求項１から１１のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１３】
前記導光板は屈折率が1.4より大きい媒質の素材から形成され、前記側面部は第１偏向面と第２偏向面とを備え、前記第１偏向面と前記第２偏向面とが前記側面部に凹部を形成し、
前記光源からの光は、前記第１偏向面と第２偏向面とを透過もしくは反射した後に、前記導光板内で反射して導光され、
前記導光板内を導光される光のうち、前記第１偏向面を透過もしくは反射した光と、前記第２偏向面を透過もしくは反射した光の双方が、前記光取り出し部に入射した後に、前記第１主面から前記第１主面の垂線に対して同一の側に出射するように構成されている請求項１から１２のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１４】
前記側面部の凹部はＶ溝形状をしており、その頂角θ３が、１２０°＜θ３＜１６０°を満たす請求項１３に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記光源は、前記側面部に対向するように配置され、前記光源からの光は、前記第１偏向面及び第２偏向面とで屈折されて前記導光板内を反射して導光される請求項１３又は１４に記載の照明装置。
【請求項１６】
前記光源は前記導光板の端部であって前記第１主面に対向して配置され、前記光源からの光は、前記第１主面から入射して前記第１偏向面及び第２偏向面とで反射されて前記導光板内を反射して導光される請求項１３又は１４に記載の照明装置。
【請求項１７】
前記凹又は凸の繰り返し構造の少なくとも１つの導光方向の最大サイズは0.5mm以上であり、前記凹又は凸構造間の前記導光方向間隔の最大値は、前記凹又は凸構造の導光方向サイズの最大値より大きい請求項３に記載の照明装置。
【請求項１８】
前記凹又は凸の繰り返し構造の少なくとも１つの導光方向の最大サイズは0.5mm以上であり、前記凹又は凸構造間の前記導光方向間隔の最大値は、前記凹又は凸構造の導光方向サイズの最大値より大きい請求項１１に記載の照明装置。
【請求項１９】
前記光取り出し部を構成する前記傾斜面の最大間隔をPmax（ｍｍ）,前記傾斜面から出射された光の拡散角の半値全幅をσ（°）、前記傾斜面と前記拡散板との距離をＴ（ｍｍ）とするとき、以下の式を満たす請求項１８に記載の照明装置。
Ｔsinσ<Pmax<Ｔsinσ+0.7      （１）
【請求項２０】
前記光取り出し部の前記傾斜面に拡散手段を有する請求項１９に記載の照明装置。
【請求項２１】
前記拡散手段により与えられる導光方向における拡散度は強度半値全幅で３度から１０
度である請求項２０に記載の照明装置。
【請求項２２】
前記第１主面に対向した拡散板と前記第２主面に対向した反射板とをさらに備える請求項１８から２１のいずれかに記載の照明装置。
【請求項２３】
請求項１から２２のいずれかに記載した照明装置を用いた照明スタンドであって、台座部と支柱とを備え、前記支柱の先端側に前記照明装置を装着し、前記照明装置の第１主面を被照明面と略平行に設置して使用し、前記照明装置からの出射光は前記支柱が配置される側から遠ざかる方向に傾斜した角度で出射する照明スタンド。
【請求項２４】
第１主面および前記第１主面に対向する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面とに交差する方向に延在する側面部とを備える導光板と、
前記側面部の長手方向に延びる光源と、を備え、
前記光源が放射する光を、前記第１主面および前記第２主面で反射しつつ前記導光板内で導光して前記第１主面から射出する照明器具用の照明装置であって、
前記導光板は屈折率が1.4より大きい媒質の素材から形成され、前記第１主面もしくは前記第２主面のいずれかに、前記導光板内の光路を偏向して前記第１主面への入射角を全反射角よりも小さい角度とすることで前記第１主面から光を取り出す光取り出し部を備え、前記側面部は前記側面部に入射する光を分割する第１偏向面と第２偏向面とを備え、
前記光源からの光は、前記第１偏向面と第２偏向面とを透過もしくは反射した後に、前記導光板内で反射して導光され、
前記導光板内を導光される光のうち、前記第１偏向面を透過もしくは反射した光と、前記第２偏向面を透過もしくは反射した光の双方が、前記光取り出し部に入射した後に、前記第１主面から前記第１主面の垂線に対して同一の方向に出射するように構成されている照明装置。
【請求項２５】
前記第１偏向面と前記第２偏向面とが互いに異なる方向に傾斜しており、前記側面部に凹部を形成している請求項２４の照明装置。
【請求項２６】
前記第１偏向面と前記第２偏向面とは集光作用を有する請求項２４の照明装置。
【請求項２７】
前記第１偏向面と前記第２偏向面とフレネルレンズ面である請求項２４の照明装置。
【請求項２８】
前記側面部の凹部はＶ溝形状をしており、その頂角θ３が、１２０°＜θ３＜１６０°を満たす請求項２５に記載の照明装置。
【請求項２９】
前記光取り出し部は、導光方向に凹又は凸の繰り返し構造をなしており、前記凹又は凸の繰り返し構造の少なくとも１つの導光方向の最大サイズは0.5mm以上であり、前記凹又は凸構造間の前記導光方向間隔の最大値は、前記凹又は凸構造の導光方向サイズの最大値より大きい請求項２４から２８のいずれかに記載の照明装置。
【請求項３０】
前記第１主面に対向した拡散板を有し、
前記光取り出し部を構成する前記傾斜面の最大間隔をPmax（ｍｍ）,前記傾斜面から出射された光の拡散角の半値全幅をσ（°）、前記傾斜面と前記拡散板との距離をＴ（ｍｍ）とするとき、以下の式を満たす請求項２９に記載の照明装置。
Ｔsinσ<Pmax<Ｔsinσ+0.7      （１）
【請求項３１】
前記光取り出し部の前記傾斜面に拡散手段を有する請求項２９又は３０に記載の照明装置。
【請求項３２】
前記拡散手段により与えられる導光方向における拡散度は強度半値全幅で３度から１０
度である請求項３１に記載の照明装置。
【請求項３３】
前記第２主面に対向した反射板をさらに備える請求項１から３２のいずれかに記載の照明装置。
【請求項３４】
請求項２４から３３のいずれかに記載した照明装置を用いた照明スタンドであって、台座部と支柱とを備え、前記支柱の先端側に前記照明装置を装着し、前記照明装置の第１主面を被照明面と略平行に設置して使用し、前記照明装置からの出射光は前記支柱が配置される側から遠ざかる方向に傾斜した角度で出射する照明スタンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置および照明スタンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶パネルのバックライトの光源として、蛍光灯を用いたものが広く使われている（特許文献１，３参照）。特にエッジライト型のバックライトは、液晶パネルの背面側に導光板を配置し、この導光板の側部に蛍光灯等の光源を配置している。この場合、光源は液晶パネルの占める領域から外れた位置に配置され、光は導光板の内部で全反射しつつ伝播するので、輝度ムラが大きくならず、かつ装置全体の厚みを薄くできるというメリットがある。【０００３】
ここで、特許文献１の技術によれば、光源と導光板間に配置した集光器により光源光を平行光に近づけて導光板に入射させることによって、光利用効率を向上しながら導光板垂直方向への射出光を均一にして液晶等に好適なバックライトを得ることができる。【０００４】
一方、特許文献２には、光源と、この光源の周囲を覆って一端側の投光開口から光を照射する反射鏡と、反射鏡の投光開口に接続されて入射された光源からの光を導光するとともに所要周面から出射する中空のガイド部とからなるライトガイドが開示されている。かかるライトガイドは、反射鏡の投光開口からガイド部に入射する光を複数方向に分けるとともに光を所要方向に指向させる光分割導光手段を設けている。ライトガイド内面での反射による導光ではなく、光分割導光手段によってガイド部の所定の部位まで導光している。【０００５】
近年、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、環境にやさしいとされる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。また、青色ＬＥＤチップが開発されて以来、この青色ＬＥＤチップと、このＬＥＤチップ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と、を組み合わせて白色発光する白色ＬＥＤ光源や、青色ＬＥＤチップと緑色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップとの三原色のＬＥＤチップを用いて白色光を合成する白色ＬＥＤ光源が開発されている。【０００６】
そのために、照明器具の照明装置として、この白色ＬＥＤ光源を配設したＬＥＤ照明装置が用いられている。特に、照明スタンド用の照明装置として、消費電力が小さく、発熱も小さいＬＥＤ光源を用いることが模索されており、例えば、複数のＬＥＤと導光板を用いた照明スタンド用の照明装置が既に提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−１７４９２９号公報
【特許文献２】特開２００１−１４９１９号公報
【特許文献３】国際特許公開第２００６／０１３９６９号パンフレット
【特許文献４】特開２００７−５９２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
導光板の側端面からＬＥＤ等の発光素子の光を入射して導光板内を導光し、主表面から照射することで、広範囲を均一に照射可能な照明器具を構築することができる。しかし、特許文献４に記載された照明器具でも同じであるが、導光板からの射出光が、主面に略垂直に射出される構成であるので、机上面と導光板を平行に配置した場合に、照明器具の直下が最大照度となり、同心円状に徐々に照度が低下する照度分布を有する。【０００９】
そのために、特許文献４に記載された照明器具を机の奥に配置したときは、照明器具の直下は明るいが使用者の手元が暗くなりやすく、十分な照度を得ることができない。手元まで明るく照明しようとすると、照明光を射出する主面を大きくするか、発光素子の発光強度を上げる必要が生じて、装置の大型化や消費電力の増加を招く。【００１０】
また、使用者から遠い照明器具の背面側は、一般的に照明が不要か暗くてもよい領域であるので、このような領域に照明領域と同等の照明光を照射することは無駄が大きくなり好ましくない。【００１１】
導光板の向きを変えたり、導光板を屈曲させたりして、照明光の照射方向を調整することは可能であるが、照明光が手前側に向かうように角度調整すると、使用者が顔を上げたときに、照明光の一部が直接使用者の目に入り、眩しさを感じるので好ましくない。また、傾けることにより、照明器具と机上との距離が長くなるため、手前まで効率的に明るく照らすことが困難となる。【００１２】
特許文献１の技術では、平行に近い光束で導光板の光源から遠い側まで到達させて均一輝度を得るため、導光板端面で往復を繰り返している間に光が導光板や他の部材に吸収されたり、不要な角度にフレア光として射出したりするため、導光ロスが生じて射出光が暗くなるという問題がある。また、特許文献１の技術では、ライトガイドの内面反射を用いずに射出するので、輝度面を均一化するために大きな拡散が必要で、指向性を持たせるのが難しいという問題がある。このような問題は、照明装置を照明スタンドとして用いるような場合に特に顕在化する。【００１３】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、導光板の照明光を射出する主面の向かう方向とは異なる方向に強い光を照射可能な照明装置、および、この照明装置を備えて、低消費電力でありながら、手元を効率よく照明できる照明スタンドを提供することを第１の目的とする。【００１４】
また、本発明は、光源からの光束を分割して全反射しつつ導光し、かつ分割された光束を同一方向に射出可能な導光板を用いることにより高い効率と高い照度を得られる照明装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明による照明装置は、
第１主面および前記第１主面に対向する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面とに交差する方向に延在する側面部とを備える導光板と、
前記側面部の長手方向に延びる光源と、を備え、
前記光源が放射する光を、前記第１主面および前記第２主面で反射しつつ前記導光板内で導光して前記第１主面から射出する照明器具用の照明装置であって、
前記第１主面もしくは前記第２主面のいずれかに、前記導光板内の光路を偏向して前記第１主面への入射角を全反射角よりも小さい角度とすることで前記第１主面から光を取り出す光取り出し部が設けられており、
前記第１主面の垂線方向から所定角度偏向させて照明光を照射すると共に、前記第１主面の垂線と出射光の最大強度方向とのなす角度θmaxが、１０°＜θmax＜４０°を満たす。
【００１６】
この照明装置によれば、導光板内の光路を偏向して第１主面への入射角を全反射角よりも小さい角度とすることで第１主面から光を取り出す光取り出し部が設けられ、第１主面の垂線方向から所定角度偏向させて照明光を照射し、第１主面の垂線と出射光の最大強度方向とのなす角度θmaxが、１０°＜θmax＜４０°を満たすので、導光板の照明光を射出する主面の向かう方向とは異なる方向に強い光を照射可能な照明装置を実現できる。【００１７】
本発明による別の照明装置は、
第１主面および前記第１主面に対向する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面とに交差する方向に延在する側面部とを備える導光板と、
前記側面部の長手方向に延びる光源と、を備え、
前記光源が放射する光を、前記第１主面および前記第２主面で反射しつつ前記導光板内で導光して前記第１主面から射出する照明器具用の照明装置であって、
前記導光板は屈折率が1.4より大きい媒質の素材から形成され、前記第１主面もしくは前記第２主面のいずれかに、前記導光板内の光路を偏向して前記第１主面への入射角を全反射角よりも小さい角度とすることで前記第１主面から光を取り出す光取り出し部を備え、前記側面部は前記側面部に入射する光を分割する第１偏向面と第２偏向面とを備え、
前記光源からの光は、前記第１偏向面と第２偏向面とを透過もしくは反射した後に、前記導光板内で反射して導光され、
前記導光板内を導光される光のうち、前記第１偏向面を透過もしくは反射した光と、前記第２偏向面を透過もしくは反射した光の双方が、前記光取り出し部に入射した後に、前記第１主面から前記第１主面の垂線に対して同一の方向に出射するように構成されている。【００１８】
この照明装置によれば、光源からの光束を分割して全反射しつつ導光し、かつ分割された光束を同一方向に射出可能な導光板を用いることにより高い効率と高い照度を得られる照明装置を実現できる。【００１９】
本発明による照明スタンドは、上述の照明装置を用いた照明スタンドであって、台座部と支柱とを備え、前記支柱の先端側に前記照明装置を装着し、前記照明装置の第１主面を被照明面と平行に配置して使用し、前記照明装置からの出射光は前記支柱が配置される側から遠ざかる方向に傾斜した角度で出射する。【００２０】
この照明スタンドによれば、上述の照明装置を用いることで、照明装置の第１主面を被照明面と平行に配置し、照明装置を被照明領域の奥の方に設置しても、手前側の被照明領域を効率よく照明することができるので、低消費電力でありながら、手元を効率よく照明できる照明器具を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、導光板の照明光を射出する主面の向かう方向とは異なる方向に強い光を照射可能な照明装置、および、この照明装置を備えて、低消費電力でありながら、手元を効率よく照明できる照明スタンドを提供することができる。【００２２】
また、本発明によれば、光源からの光束を分割して全反射しつつ導光し、かつ分割された光束を同一方向に射出可能な導光板を用いることにより高い効率と高い照度を得られ、薄型、軽量である照明装置、および、この照明装置を備えて、低消費電力でありながら、手元を効率よく照明できる照明スタンドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第一実施形態に係る照明装置の概要を示す概略断面図である。
【図２】ＬＥＤ２と、導光板１の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。
【図３】ＬＥＤ２と、導光板１の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。
【図４】ＬＥＤ２と、変形例の導光板１の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。
【図５】図１の照明装置が備える導光板を示す概略断面図である。
【図６】第一実施形態の照明装置の最大強度照明光の方向を示す説明図である。
【図７】第一実施形態の照明装置の照明光強度の角度特性を示す図である。
【図８】本発明に係る照明スタンドの概要を示す概略説明図である。
【図９】図７の照明スタンドによる被照射面の照度分布を示す概略平面図である。
【図１０】図９の被照射面の照度比を示すグラフである。
【図１１】比較例の照明装置の要部構成と最大強度照明光の方向を示す説明図である。
【図１２】図１１の照明装置の照明光強度の角度特性を示す図である。
【図１３】図１１の照明装置による被照射面の照度比を示すグラフである。
【図１４】第二実施形態の照明装置の要部構成と最大強度照明光の方向を示す説明図である。
【図１５】図１４の照明装置の照明光強度の角度特性を示す図である。
【図１６】図１４の照明装置による被照射面の照度比を示すグラフである。
【図１７】第三実施形態の照明装置の要部構成と最大強度照明光の方向を示す説明図である。
【図１８】図１７の照明装置の照明光強度の角度特性を示す図である。
【図１９】図１７の照明装置による被照射面の照度比を示すグラフである。
【図２０】照明スタンドの概要を示す概略説明図である。
【図２１】等ピッチで異なる幅のＶ溝を配設したＶ溝構成を示す説明図である。
【図２２】異なるピッチで異なる幅のＶ溝を配設したＶ溝構成を示す説明図である。
【図２３】Ｖ溝を介して射出される照明光を示す概略説明図である。
【図２４】第四実施形態の照明装置の要部構成を示す説明図である。
【図２５】図２４の照明装置の照明光強度の角度特性を示す図である。
【図２６】図２４の照明装置による被照射面の照度比を示すグラフである。
【図２７】ＬＥＤ２と、別な変形例の導光板１の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。
【図２８】ＬＥＤ２と、別な変形例の導光板１の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。
【図２９】フレネル反射の説明図である。
【図３０】ＬＥＤ２と、別な変形例の導光板１の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。
【図３１】ＬＥＤ２と、別な変形例の導光板１の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。
【図３２】ＬＥＤ２と、別な変形例の導光板１の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。
【図３３】ＬＥＤ２と、別な変形例の導光板１の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。
【図３４】ＬＥＤ２と、別な変形例の導光板１の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。
【図３５】本発明者らが検討に用いたモデルを示す図である。
【図３６】（ａ）〜（ｃ）は、図３５のモデルにおいて各条件毎に照明光強度の角度特性を示す図である。
【図３７】（ａ）〜（ｃ）は、図３５のモデルにおいて各条件毎に照明光強度の角度特性を示す図である。
【図３８】（ａ）〜（ｃ）は、図３５のモデルにおいて各条件毎に照明光強度の角度特性を示す図である。
【図３９】第五実施形態の照明装置が備えて好適な導光板を示す概略断面図である。
【図４０】図１においてV-V線で切断した方向に見た図である。
【図４１】第五実施形態の第１主面の輝度分布をシミュレーションにて求めた図であり、最大輝度を白、最小輝度を黒で表したグレースケールである。
【図４２】第五実施形態の照明装置の最大強度照明光の方向を示す説明図である。
【図４３】第六実施形態の導光板を示す概略断面図である。
【図４４】第六実施形態の第１主面の輝度分布をシミュレーションにて求めた図であり、最大輝度を白、最小輝度を黒で表している。
【図４５】第六実施形態の照明装置の照明光強度の角度特性を示す図である。
【図４６】変形例の導光板を示す概略断面図である。
【図４７】別の変形例の導光板を示す概略断面図である。
【図４８】第七実施形態の導光板を示す概略断面図である。
【図４９】第七実施形態の第１主面の輝度分布をシミュレーションにて求めた図であり、最大輝度を白、最小輝度を黒で表したグレースケールである。
【図５０】第七実施形態の照明装置の照明光強度の角度特性を示す図である。
【図５１】第八実施形態の導光板を用いる照明装置の概要を示す概略断面図である。
【図５２】第八実施形態の導光板を示す概略断面図である。
【図５３】第八実施形態にかかる導光板１の一部を、ＬＥＤ２と共に示す断面図である。
【図５４】第八実施形態の第１主面の輝度をシミュレーションにて求めた図であり、最大輝度を白、最小輝度を黒で表したグレースケールである。
【図５５】第八実施形態の照明装置の照明光強度の角度特性を示す図である。
【図５６】本発明を説明するために、導光板を取り出して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明による実施形態を、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。
【００２５】
第一実施形態に係る照明装置は、面発光する照射面を備えた照明装置Ｕであって、例えば、図１に示すように、面発光する第１主面（出射面）１１、および、この第１主面に対向して平行に延在する第２主面（反射面）１２を備える導光板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（一方の端面）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から射出する照明器具用の照明装置Ｕである。なお、第１主面（出射面）１１、とは第２主面（反射面）１２とは、完全に平行でなくとも、５度程度まで平行からずれても同様の効果を得ることができる。即ち、本明細書でいう「平行」とは、互いに５度以内で傾いている場合を含む。
【００２６】
導光板１は、紙面に垂直な方向を長手方向とする平板状であって、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３に一体的に収容されて構成される。
【００２７】
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。そのために、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内に収容される基板２１の長手方向（紙面に垂直な方向）に略等間隔（例えば、約１５ｍｍピッチ）で複数配列されている。
【００２８】
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。
【００２９】
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）とリード線により接続され、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、照明装置の明るさを調整可能である。
【００３０】
図２、図３は、ＬＥＤ２と、導光板１の一部のみを取り出して示す説明用の拡大断面図である。図２において、入射面１３はＶ字溝状であり、導光板１の厚み方向中央を境界としてＬＥＤ２の外周側に近づくように傾いた第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂとを有する。よって、ＬＥＤ２の上半部から出射された光は、第１偏向平面１３ａで屈折して第２主面１２に向かい、ＬＥＤ２の下半部から出射された光は、第２偏向平面１３ｂで屈折して第１主面１１に向かうようになっている。入射面１３の第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂは対称形であるので、第１主面１１へ向かう光と、第２主面１２へ向かう光とがほぼ２分割され、全反射成分が増えるので高い取り出し効率を得ることができる。
【００３１】
ここで、第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂの傾斜角θは20度までが望ましい。20度より大きく傾斜すると、ＬＥＤ２から出射した高強度の光が第１主面１１および第２主面１２で全反射成分とならず、ＬＥＤ２に近い位置で出射するなどして、導光性および光取り出し効率が悪化する。なお、第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂを20度傾斜させることにより、ＬＥＤ２から放射角70度（余弦0.34）で放出される低強度光まで入射し、かつ、入射面１３での入射角50度でフレネル反射は比較的小さくなる。
【００３２】
一方、別な観点から考えると、第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂの傾斜角θはatan（t／（2L））の角度以上が望ましい。ここで、図５を参照して、導光板厚みをt（ｍｍ）とし、入射面１３から導光板１の入射面と反対側の端面までの距離をL（ｍｍ）とする。ｔ＝３，Ｌ＝55の場合、atan（t／（2L））＝1.5度以上に設定することにより、入射面１３と反対側の端面に直接到達する導光光がなくなり、高強度光が光取り出し手段としての光取り出し部１５に導かれ、極力往路で光取り出しできるので、導光往復による吸収やフレア光などの損失を防ぐことができる。
【００３３】
更に、第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂから入射する全光束（エッジ回折光を除く）が、最初に入射する第１主面１１および第２主面１２に全反射角で入射すると好ましい。導光板１が屈折率1.5の素材から形成されている場合、第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂの傾斜角θ＝6度以下で、屈折した全入射光束が第１主面１１および第２主面１２で全反射することとなる。ただし、前述の通り、第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂは傾斜角θ＝1.5度以上で傾斜することが望ましい。
【００３４】
ＬＥＤ２から出射された光は入射面１３から入射し、導光板１内を導光される。すなわち、導光板１の下面（第１主面１１）と上面（第２主面）との間で光は全反射されながら導光され、光取り出し部１５に入射して全反射角から外れた光が、第１主面１１から出射されて面発光する構成とされる。
【００３５】
光取り出し部１５は、面発光する際に、本実施形態では、導光板１の照明光を射出する主面（第１主面１１）の垂線に対して傾斜した方向に強い光を照射可能である。
【００３６】
より具体的には、第１主面１１もしくは第２主面１２のいずれかに光取り出し部１５を設け、この光取り出し部１５を介して、第１主面１１の垂線方向から所定角度偏向させて照明光を照射するようにしている。図６を参照して、第１主面１１の垂線と、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxは、後述するように、１０°＜θmax＜４０°を満たすことが好ましく、さらに、１５°＜θｍａｘ＜３５°であればより好ましい。
【００３７】
図３に示す光取り出し部１５は、第２主面１２に設けた紙面垂直方向に延在する複数のＶ溝を採用している。この構成であれば、光取り出し部１５を、射出面に対向する反対側の第２主面１２に設けるので、照度分布の均一化を図ることができ、射出面位置での照度分布をより均一にできる。
【００３８】
また、光取り出し部１５を構成するＶ溝は、入射面側の第１斜面Ｖ１Ａ（傾斜面）と該第１斜面Ｖ１Ａと共に前記Ｖ溝を形成する第２斜面Ｖ２Ａとを有しており、この第１斜面Ｖ１Ａと第２斜面Ｖ２Ａとの傾斜角度を変えることで、第１主面１１の垂線方向から所定角度θmax偏向する照明光の最大ピーク強度光の方向を調整することができる。
【００３９】
本実施形態の変形例としては、図４に示すように、第１斜面Ｖ１Ａの傾斜角度を調整して、第１主面１１の法線方向に出射させることもできる。より具体的には、垂直方向が照明光の最大ピーク強度となるように、第１斜面Ｖ１Ａを設定する。図４で、破線は入射面１３から入射して第１斜面Ｖ１Ａに直接入射する低強度の光の光路を示している。第１斜面Ｖ１Ａに直接入射する光は、全反射して導光される光と射出方向が大きく異なるため、効率を悪くする。本実施形態では入射面１３を傾斜した第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂとしているので、第１斜面Ｖ１Ａに直接入射する光は極めて少なくなっている。
【００４０】
また、第１偏向平面１３ａと第２偏向平面１３ｂの傾斜角は、atan（t／（2M））の角度以上が望ましい。ここで、導光板厚みをt（ｍｍ）とし、入射面（側面部）１３から最初の第１斜面Ｖ１Ａまでの距離をＭ（ｍｍ）とする。t＝3ｍｍ、M＝10ｍｍの場合で、atan（t／（2M））＝8.5度以上に設定することにより、最初の第１斜面Ｖ１Ａに直接到達する導光光がなく、高強度光が第１斜面Ｖ１Ａに導かれることとなる。前述の導光全反射成分で高強度光を利用することも考慮し、本変形例では10度に設定した。
【００４１】
ここで、導光板１は、屈折率が約１．４以上であり可視光を透過する透明な材料（例えば、屈折率が約１．５のＰＭＭＡ：アクリル）からなり、Ｖ溝状の光取り出し部１５を追加工して形成することも、一体的に成形することもできる。また、この導光板１は、用途に応じて、ガラス材料、ＰＭＭＡ以外のアクリル、ポリカーボネートや、可塑性を有するシリコン樹脂シートなどでもよい。
【００４２】
導光板１を成形する金型の転写面に粗面加工を施すことで、第１斜面Ｖ１Ａを粗し面として、拡散手段として拡散効果を持たせることができる。その導光方向における拡散度は強度半値全幅で３度から１０度であると好ましい。ＬＥＤの配列方向のピッチが大きい場合、光取り出し手段である斜面の拡散度は、LED配列方向により大きな拡散度を有する異方性拡散面でもよい。
【００４３】
前記拡散手段により、斜面Ｖ１Ａに入射した光が混合され出射光の強度ムラが減少して均一な照明を実現できる。ここで、拡散手段としては、例えば傾斜面を転写する転写面の面粗度を高めた金型により転写成形することで、傾斜面を粗し面としたり、或いは、ＬＥＤ等の点状光源を複数個離散的に配置するときは、ＬＥＤの配列方向のピッチが大きい場合、光取り出し手段である斜面の拡散度は、LED配列方向により大きな拡散度を有する異方性拡散面でもよい。異方性拡散面は、サーフェスレリーフホログラム（特開２００９−１７０４３０の段落［００１１］参照）、または等方性散乱を有するブラスト面にヘアライン用の異方性散乱構造を組み合わせることにより実現できる。
【００４４】
ＬＥＤ２から出射された光束は、第１主面１１と第２主面１２との間を全反射しながら導光され、光取り出し部１５により反射拡散され全反射角から外れた光束が、第１主面１１から照明光として射出される。ここで、第２主面１２の外側に反射板４を配置することで、光取り出し部１５により偏向されて第２主面１２の外側に漏れ出した光を反射して再び導光板１内に戻すことができ、第１主面１１から射出する照明光の強度を大きくすることができ、高効率の照明装置Ｕを実現することができる。反射板４は必須の構成ではないが、上記の観点から第２主面１２の外側に反射板４を配置することが好ましい。
【００４５】
反射板４は、その内面にミラー処理やミラーフィルムを貼付した樹脂板や、白色塗装の白色反射処理やミラー処理を施した反射面を有するアルミ板金などを用いることができる。また、導光板１を収容するケース３の内面を、例えば、アルミ製板金に白色塗装の白色反射処理やミラー処理を施した反射面として形成してもよく、反射フィルム（例えば、きもと社製のレフホワイト）を用いる構成としてもよい。
【００４６】
また、第１主面１１の外側に拡散板５を配置している。この構成であれば、光取り出し部１５が離散的に配置される複数のＶ溝から構成されていても、射出面（第１主面１１）における照明光の照度ムラ（輝度ムラ）を低減して、均一で目に優しい高品位な照明装置Ｕを実現することが可能である。拡散板５は透光性を有する従来公知の樹脂拡散板や樹脂拡散フィルムを用いることができる。拡散板５は必須の構成ではないが、上記の観点から第１主面１１の外側に拡散板５を配置することが好ましい。
【００４７】
次に、図５を用いて導光板１Ａについてさらに説明する。
【００４８】
図５に示す導光板１Ａは、図６に示す第一実施形態の照明装置Ｕ１が備えるものであって、屈折率１以上の透明体、例えば、屈折率約１．５のＰＭＭＡから構成され、長さＬが５０ｍｍで、厚みｔが３ｍｍで、幅（紙面に垂直方向）が２００ｍｍである。
【００４９】
導光板１Ａは、凹又は凸構造間の導光方向における光取り出し手段である傾斜面の最大間隔（すなわち、つなぎ面と平面部の和）をPmax（ｍｍ）、傾斜面から出射された光の拡散角の半値全幅をσ（°）、傾斜面と出射面に隣接した拡散板との距離をｔ（ｍｍ）とするとき、以下の式を満たすことが好ましい。
ｔsinσ<Pmax<ｔsinσ+0.7      （１）
【００５０】
図５６を参照して、上記式（１）の意義について説明する。凹又は凸構造として第１斜面Ｖ１Ａと第２斜面Ｖ２ＡとからなるＶ溝を考える。ここで、第１斜面Ｖ１Ａと出射面に隣接した拡散板との距離を、導光板１の厚みｔ（ｍｍ）に近似しているものとして扱う。厚さｔ（ｍｍ）の導光板に設けた第１斜面Ｖ１Ａで反射した光が拡散度σで拡散したとすると、出射面から出射する際に、導光方向にｔsinσの範囲を持つ。よって、Ｖ溝の導光方向における最大距離Pmaxがｔsinσより小さければ、出射面全体が発光することとなる。一方、Ｖ溝の導光方向における最大距離Pmaxがｔsinσ以上でも、使用者が違和感を感じない場合もある。かかる場合について説明する。Ｖ溝の導光方向における最大距離Pmaxがｔsinσより大きいと、各第１斜面Ｖ１Ａから出射する光線が出射面から出射する前に交わらないから、出射面に輝度の低い領域ＢＫが現れる。ここで、複数のＶ溝が導光方向に離散的に配置されていると、輝度の低い領域ＢＫは縞状のストライプパターンとして現れる。
【００５１】
ここで、４００ｍｍ離れた位置から７０度以上の角度で視力０．５の人が出射面を見たときに、輝度の低い領域ＢＫの範囲が角度２’の範囲であれば、ストライプパターンを認識しにくいから、輝度の低い領域ＢＫの許容範囲は４００・ｓｉｎ２’／ｃｏｓ７５?＝０．７ｍｍとなる。よって、凹又は凸構造間の導光方向における最大距離Pmaxが、（ｔsinσ+0.7）未満であれば、出射面の法線方向から75度以上の角度で観察しても光取り出し手段により光取り出しされない部分（ストライプパターン）が観察されにくいため、これにより面発光として認識されるので、輝度ムラに起因するグレア（眩しさ）を感じる恐れが少ない。
【００５２】
図５に戻り説明を行う。入射面１３が平面の場合は、ＬＥＤ２から垂直に射出された光は、導光板内を直進するため、第１主面１１から照明光として取り出す効率が低下してしまう。
【００５３】
導光板１Ａの上面（第２主面１２）には、光取り出し部１５として断面が三角形状の複数のＶ溝が形成されている。このように、光取り出し部１５を射出面（第１主面１１）と対向する面に設けることにより、射出面における照度分布を均一化することができる。特に、Ｖ溝特有のギラツキ感を緩和することができ、目に優しい高品位な照明を実現することが可能となる。
【００５４】
Ｖ溝は入射面側の第１斜面Ｖ１（Ｖ１Ａ）と該第１斜面Ｖ１と共にＶ溝を形成する第２斜面Ｖ２（Ｖ２Ａ）とを有し、その幅ＬＶが１ｍｍであり、第１斜面Ｖ１と第２主面１２の垂線とのなす角θ１Ａが６０°で、第２斜面Ｖ２と第２主面１２の垂線とのなす角θ２Ａが３０°である。
【００５５】
Ｖ溝の幅ＬＶは、導光板１Ａの厚みｔよりも小さい（ＬＶ＜ｔ）ことが望ましい。ＬＶが大き過ぎると、一つのＶ溝斜面で反射して導光板外へ射出される光量が大きくなり、照明光の輝度ムラが発生しやすくなる。そのために、本実施形態では、導光板１Ａの厚みｔが３ｍｍに対して、Ｖ溝の幅ＬＶは１ｍｍとしている。
【００５６】
Ｖ溝の配設ピッチＰは、光源側から遠ざかるにつれて徐々に小さくして、すなわち、配置密度を高くしている。本実施形態では、そのピッチは、最大ピッチＰ１＝３．５ｍｍとし、Ｐ２〜Ｐｎ（約１ｍｍ）に至るまで徐々に小さくなるように配設される。このように、光源から遠ざかるにつれて密度を高くすることにより、照明装置の射出面における輝度分布をより均一にすることができる。
【００５７】
第１斜面Ｖ１と第２主面１２の垂線とのなす角度θ１（θ１Ａ）は、５０°＜θ１＜７５°を満たすことが望ましい。この条件を満足するときは、４５°よりも大きな角度θ１で傾斜した第１斜面Ｖ１を介して、照明光を効率的に第１主面１１から傾いた方向に射出することができる。また、入射面１３から入射した光のうち、対向する端面１４に到達するまでに、第１斜面Ｖ１で反射して、第１主面１１の垂線と、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxが、１５°＜θｍａｘ＜３５°を満たすことができる。
【００５８】
第１主面１１の垂線と、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxが、１５°＜θｍａｘ＜３５°を満たす構成であれば、第１主面１１を被照明面（例えば、机上面）と平行（水平）にしても、被照明領域を広範囲に亘って明るく照明できる。また、照明装置からの高強度照明光が直接観察者の目に入らないので、使用者は眩しさを感じることなく、被照明体を明るく観察することができる。
【００５９】
また、第１斜面Ｖ１と第２斜面Ｖ２とのなす角、すなわち、θ１＋θ２は、８０°＜θ１＋θ２＜１１０°を満たすことが望ましい。この構成であれば、入射面１３から入射し導光板１Ａ内を導光し、入射面１３に対向する端面１４に到達した光が、この端面１４もしくは外側に設ける反射面で反射して、導光板内に再入射した光を、この第２斜面Ｖ２を介して効率的に第１主面１１から傾いた方向に射出することができる。
【００６０】
すなわち、第１斜面Ｖ１と第２斜面Ｖ２とのなす角、θ１＋θ２が、８０°＜θ１＋θ２＜１１０°を満たす場合は、入射面から導光板内へ入射し導光板内を導光して、対向する端面１４に到達し、反射された光を効率的に、θmaxが＞０の方向、つまり、照明装置の垂線方向から使用者側へ傾いた方向に射出することができる。
【００６１】
例えば、図６に示すように、この導光板１Ａを備えた第一実施形態の照明装置Ｕ１は、図中に示すθmaxの方向に、つまり、照明装置の垂線方向から使用者側へ傾いた方向に最大強度光を射出する。
【００６２】
また、図７に、この第一実施形態の照明装置Ｕ１の照明光強度の角度特性を示す。図中に示すｘｚ断面は、図６に示す照明装置Ｕ１の中心を通る紙面に平行な面、すなわち、射出面から机上面に至る照明空間の上下の面に相当し、図中に示すｙｚ断面は、照明装置Ｕ１の幅（紙面に垂直な方向）に平行な面に相当する。
【００６３】
図７に示す照明光強度の角度特性はシミュレーションによる計算結果であるが、導光板１Ａの第２主面１２に所定形状のＶ溝からなる光取り出し部１５Ａを設けることで、ｘｚ断面の照明光強度ＲＡに示すように、照明装置Ｕ１の垂線方向から図中の右側方向に、すなわち、使用者側に所定角度傾いた照明光分布を示す。また、ｙｚ断面の照明光強度ＲＢに示すようにｙｚ断面方向には、略一様に変化する照明光分布であることが判る。
【００６４】
この場合の、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxは約２２．５°である。すなわち、第１斜面Ｖ１と第２主面１２の垂線とのなす角θ１が６０°で、第２斜面Ｖ２と第２主面１２の垂線とのなす角θ２が３０°のＶ溝からなる光取り出し部１５を設けることで、使用者側に２２．５度傾いた照明光分布を示す照明装置Ｕ１を実現できる。
【００６５】
導光板１Ａの入射面１３と射出面となる第１主面１１以外の面は、それぞれの面に近接して、拡散特性を有し反射率の高い反射板を配設している。この反射板としては、例えば、きもと社製のレフホワイトなどの反射フィルムを用いることができる。
【００６６】
また、導光板１Ａの下側には、空気層（例えば、０．５ｍｍ程度）を介して拡散板５が配設される。拡散板５を配設することにより、照明装置Ｕ１の射出面における照度ムラ、輝度ムラを低減することができる。特に、Ｖ溝特有のギラツキ感を抑制し、目に優しい高品位な照明装置を実現できる。
【００６７】
光取り出し部１５Ａを構成するＶ溝は、入射面１３から所定距離内には設けない。例えば、図５に示す非配置領域Ｌａ（約５ｍｍ）にはＶ溝を設けず、配置領域ＬｂのみにＶ溝を設ける。すなわち、この配置領域Ｌｂが光取り出し部設置部となる。入射面近傍にＶ溝を設けると、点状光源であるＬＥＤ２が離散的に配置されているので、入射光が混ざり合う前に反射されてしまい、照明装置の入射面近傍に輝線が生じて輝度分布にムラができる。そこで、非配置領域Ｌａを設けて、入射光同士が重なり合った後で光路を偏向するようにしている。
【００６８】
また、光取り出し部１５Ａを構成するＶ溝は、光源側から遠ざかるにつれて、その配置ピッチを徐々に小さくして、すなわち、設置密度を高くするようにして配設される。本実施形態では、そのピッチは、３．５ｍｍ〜１ｍｍで徐々に小さくなるように配設される。このように、光源から遠ざかるにつれて密度を高くすることにより、照明装置の射出面における輝度分布をより均一にすることができる。
【００６９】
この第一実施形態の照明装置Ｕ１は、流し台用の照明灯や照明スタンドなどの照明器具に好適に適用することができる。そのために、この第一実施形態の照明装置Ｕ１を備えた照明器具である照明スタンドについて図８〜図１０を用いて説明する。尚、本発明の照明装置は、壁面に設置して床面を照明する足元照明にも適用可能である。
【００７０】
図８に示す照明スタンドＳＴ１は、上記照明装置Ｕ１を用いた照明器具である。また、台座部３１と支柱３２とを備え、該支柱３２の先端側に照明装置Ｕ１を装着し、該照明装置Ｕ１の面発光する第１主面１１を被照明面（机上面）と略平行に設置している。
【００７１】
照明装置Ｕ１は前述したように、使用者側に向かってに２２．５度傾いた部位が最大強度となる照明光分布を示すので、図中の角度θmaxに示すように約２２．５°使用者（観察者４０）側に傾いた方向に最大強度照明光を射出する。また、机上面３０から反射する反射光ＲＦが観察者４０の目に入る。
【００７２】
この照明装置Ｕ１の第１主面１１と机上面との距離Ｈを４００ｍｍとしたときの、机上面における照度分布をイメージ化したものを図９に示し、このときの照度比をグラフ化したものを図１０に示す。
【００７３】
明るさの程度を濃淡表示した図９に示すように、照明スタンドＳＴ１の照明装置Ｕ１の直下近傍が照度が高い。また、机奥側（ｘ軸の−側）よりも手前側（ｘ軸の＋側）の方がより照度が高い非対称型の照度分布を有する。
【００７４】
すなわち、照明スタンドＳＴ１を机上の奥に配置して、照明装置Ｕ１の射出面（第１主面１１）を机上面に対して平行に配設しても、最大強度照明光は観察者４０側に傾いているので、手元を十分明るく照明できる。
【００７５】
例えば、図１０の被照射面の照度比を示すグラフから、ｘ軸上の照度Ｒｘは手前側は照度比が高く、奥側は照度比が低いことが判る。このグラフは、照明装置の直下を原点とし、照明装置から４００ｍｍ下方の被照明面（机上面）のｘ軸上およびｙ軸上の照度分布をグラフ化したものである。また、照度分布は、被照明面における最大照度を１として規格化した値を示す。
【００７６】
ｙ軸上の照度Ｒｙの照度分布は、原点に対して略対称であるが、ｘ軸上の照度Ｒｘの照度分布は非対称であり、ｘが正（＋）の領域、すなわち、観察者側の領域が、ｘの負（−）の領域、すなわち、照明スタンドＳＴ１の背面側と比較して明るく照明されていることが判る。
【００７７】
例えば、ｘ軸上の照度比が１／２になる点は、ｘが正の領域では、ｘ＝３５０ｍｍであるが、ｘが負の領域では、ｘ＝−２３０ｍｍである。
【００７８】
従って、本実施形態に係る照明装置を用いることで、被照明領域を広範囲に亘って明るく照明し、且つ、照明が不要な領域への無駄な照明光を低減した高効率の照明器具を実現することができる。
【００７９】
例えば、射出光の最大強度の方向が、１５°＜θｍａｘ＜３５°を満たすことにより、最大強度光の観察面における正反射光が、使用者（観察者）側に反射するので、観察者はより明るく観察することができる。観察面が拡散面であっても、観察光の強度重心は、正反射方向と一致する場合が多いので、観察面が拡散面であっても有効である。
【００８０】
次に、導光板の第２主面に設けるＶ溝が所定の角度範囲でない斜面を有する構成例について図１１〜図１３を用いて説明する。
【００８１】
図１１に示す導光板１Ｂは、第１斜面Ｖ１Ｂと第２主面１２の垂線とのなす角θ１Ｂが４５°で、第２斜面Ｖ２Ｂと第２主面１２の垂線とのなす角θ２Ｂが４５°のＶ溝からなる光取り出し部１５Ｂを設けている。すなわち、θ１Ｂは、５０°＜θ１＜７５°を満たしていない例である。
【００８２】
θ１Ｂ＝θ２Ｂ＝４５°であるので、導光板１Ｂの第２主面１２に設けるＶ溝は、第２主面１２の垂線に対して左右対称であり、第１斜面Ｖ１Ｂと第２斜面Ｖ２Ｂとのなす角、θ１Ｂ＋θ２Ｂが９０°の例である。また、導光板１Ｂの厚みｔは３ｍｍであり、Ｖ溝の幅ＬＶは１ｍｍである。
【００８３】
この場合は、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxは０°であり、第１主面１１の垂線方向が最大強度となることが判る。
【００８４】
また、図１２に示す、導光板１Ｂを備えた照明装置の照明光強度の角度特性や、図１３に示す、被照射面の照度比を表すグラフから判るように、照明光の強度分布は全ての方向に対して揃っており、略ランバート照明となっているが、ｘｚ断面において、若干ｘが正の領域の強度が強くなっている。
【００８５】
これは、入射面から導光板内へ入射し、対向する端面に向かう光束が、Ｖ溝斜面で光路偏向されて射出面から射出される光束が端面で反射されて入射面側に向かう光束と比較して強度が強いために起こる強度差であり、所定の方向に強い光を照射するものではない。
【００８６】
いずれにしても、光取り出し部１５を構成するＶ溝が所定の角度範囲でない斜面を有する構成例の導光板１Ｂを用いた照明装置では、観察者の手元側を効率よく照明することはできない。
【００８７】
次に、導光板の第２主面に設けるＶ溝が所定の角度範囲内にある斜面を有する第二実施形態について図１４〜図１６を用いて説明する。この第二実施形態の照明装置は、前述した第一実施形態の照明装置Ｕ１の導光板１Ａを導光板１Ｃに替えた点が異なり、その他の構成は同じである。そのために、図１４には、照明装置の要部構成として導光板１Ｃのみを表示する。
【００８８】
図１４に示すように、第二実施形態の照明装置が備える導光板１Ｃは、第１斜面Ｖ１Ｃと第２主面１２の垂線とのなす角θ１Ｃが７４．５°で、第２斜面Ｖ２Ｃと第２主面１２の垂線とのなす角θ２Ｃが３０°のＶ溝からなる光取り出し部１５Ｃを設けている。
【００８９】
すなわち、導光板１Ｃの第２主面１２に設けるＶ溝は、第２主面１２の垂線に対して非対称であり、第１斜面Ｖ１Ｃと第２斜面Ｖ２Ｃとのなす角、θ１Ｃ＋θ２Ｃが１０４．５°の例である。また、導光板１Ｃの厚みｔは３ｍｍであり、Ｖ溝の幅ＬＶは１ｍｍである。
【００９０】
この場合は、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxは１５°であり、第１主面１１の垂線方向から１５°手前側（観察者側）に傾いた方向が最大強度となることが判る。
【００９１】
また、図１５に示す、照明光強度の角度特性から、射出光の強度は、θ＝０°〜４５°の範囲で略一定であり、照明装置の直下方向から手元方向に向かって、略均一な強度角度特性を実現できていることが判る。
【００９２】
また、図１６に示す被照射面（机上面）の照度比から明らかなように、この導光板１Ｃを用いた照明装置は、ｘ軸上の３００〜５００ｍｍの範囲でも、照度分布が高くなっている。すなわち、θmaxが約１５°（１０°＜θmax＜４０°に相当）の照明装置を用いることにより、観察者の手元まで、より明るく照明できることが判る。
【００９３】
次に、導光板の第２主面に設けるＶ溝が所定の角度範囲内にある斜面を有する第三実施形態について図１７〜図１９を用いて説明する。この第三実施形態の照明装置も、前述した第一実施形態の照明装置Ｕ１の導光板１Ａを導光板１Ｄに替えた点が異なるだけなので、図１７には、照明装置の要部構成として導光板１Ｄのみを表示する。
【００９４】
図１７に示すように、第三実施形態の照明装置が備える導光板１Ｄは、第１斜面Ｖ１Ｄと第２主面１２の垂線とのなす角θ１Ｄが５５°で、第２斜面Ｖ２Ｄと第２主面１２の垂線とのなす角θ２Ｄが３５°のＶ溝からなる光取り出し部１５Ｄを設けている。
【００９５】
すなわち、導光板１Ｄの第２主面１２に設けるＶ溝は、第２主面１２の垂線に対して非対称であり、第１斜面Ｖ１Ｄと第２斜面Ｖ２Ｄとのなす角、θ１Ｄ＋θ２Ｄが９０°の例である。また、導光板１Ｄの厚みｔは３ｍｍであり、Ｖ溝の幅ＬＶは１ｍｍである。
【００９６】
この場合は、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxは１７°であり、第１主面１１の垂線方向から１７°手前側（観察者側）に傾いた方向が最大強度となることが判る。
【００９７】
また、図１８に示す、照明光強度の角度特性から、射出光の強度は、θ＝５°〜２５°の範囲で強くなっており、照明装置の直下方向から手元方向に向かって、高強度照明領域が実現できていることが判る。
【００９８】
また、図１９に示す被照射面（机上面）の照度比から明らかなように、この導光板１Ｄを用いた照明装置は、ｘ軸上の０〜３００ｍｍの範囲でも、照度分布が高くなっている。
すなわち、観察者の手元前方側がより明るく照明できることが判る。
【００９９】
第一〜第三実施形態に係る照明装置を照明スタンドとして用いる場合には、スタンド光源からの光が観察者の目に直接入り込まないことが好ましい。そこで、光取り出し部１５（１５Ａ、１５Ｃ、１５Ｄ）を介して偏向された最大強度照射光が机上面で反射する反射光を観察者が観察したときに、スタンド光源の光が観察者の目に入り込むか否かを、図２０を用いて確認してみる。
【０１００】
図２０に示す照明スタンドＳＴ２は、本実施形態に係る照明装置を用いた照明器具である。また、台座部３１と支柱３２とを備え、該支柱３２の先端側に照明装置Ｕ（Ｕ１）を装着し、該照明装置Ｕ（Ｕ１）の面発光する第１主面１１を該照明面と略平行に設置して使用するようにしている。
【０１０１】
照明装置Ｕ（Ｕ１）は前述したように、使用者側に所定角度（０〜４０度）傾いた照明光分布を示すので、図中の角度θmaxに示す所定角度、使用者（観察者４０）側に傾いた方向に最大強度の照明光を射出する。また、机上面３０から反射した反射光ＲＦを観察者４０が観察する。
【０１０２】
ここで、通常、人の上下方向の視野角度は、概ね、上側の視野角度ＶＡ１が５０°、下側の視野角度ＶＡ２が７５°程度であるので、反射光ＲＦを観察する観察者の視野範囲は、図に示すように、反射光ＲＦから上側に５０°傾いた上限視野ＡＬ１と、下側に７５°開いた下限視野ＡＬ２の間の領域となる。
【０１０３】
また、机上面３０から高さＨ＝４００ｍｍ離れて、机上面３０と略平行に設置される照明装置Ｕ（Ｕ１）からの直接光ＲＬは、この上限視野ＶＬ１から外れておれば、観察者４０の目には入らない。
【０１０４】
例えば、角度θmaxが４０°の場合は、上限視野ＶＬ１が略水平角度となって、照明装置Ｕからの直接光ＲＬが、ギリギリ観察者４０の目に入り込む角度となる。すなわち、θmaxが４０°よりも小さければ、照明装置Ｕからの直接光ＲＬは、観察者４０の目に入り込まない。また、観察者４０の頭が照明装置に当たらない最低限必要な角度のθmaxは約１０°である。すなわち、１０°＜θmaxであれば、観察者４０は、照明装置が頭にぶつかるなどの不都合を感じることなく、照明面を明るく観察することができる。
【０１０５】
そのために、本実施形態に係る照明装置を照明スタンドとして用いる場合には、導光板の第１主面の垂線と、出射光の最大強度方向のなす角度θｍａｘが、１０°＜θｍａｘ＜４０°を満たす（より好ましくは前述したように、１５°＜θｍａｘ＜３５°を満たす）ことが好ましい。
【０１０６】
また、光取り出し手段として導光板に設けるＶ溝は、第２主面１２に所定ピッチで配設されるので、Ｖ溝間のピッチが広すぎると、射出面におけるストライプ状の照度ムラが生じてしまう。そのために、照明装置の射出面（最外面、つまり、拡散面）でのストライプ状の照度ムラが略均一になるＶ溝ピッチであり、Ｖ溝形状であることが好ましい。そのために、射出面での照度ムラを小さくして均一に照明可能な所定のＶ溝構成について図２１〜図２３を用いて説明する。
【０１０７】
図２１に示す導光板１Ｅａは、照明装置の射出面でのストライプ状の照度ムラが略均一になる一定のＶ溝ピッチＰ（例えば、１ｍｍ）とし、断面形状が相似なＶ溝の幅を徐々に広くして、Ｖ溝の占有密度（配置密度）を光源から遠ざかるにつれて大きくしたものである。
【０１０８】
Ｖ溝の形状は、先に示した導光板１Ａと同様に、第１斜面Ｖ１と第２主面１２の垂線とのなす角θ１Ａが６０°で、第２斜面Ｖ２と第２主面１２の垂線とのなす角θ２Ａが３０°である。また、導光板１Ｅａの厚みｔが３ｍｍに対して、Ｖ溝の幅ＬＶは、その最少幅ＬＶ１が０．２ｍｍで最大幅ＬＶｎが１ｍｍとしている。
【０１０９】
上記したように、θ１Ａ＝６０°、θ２Ａ＝３０°としているので、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxは約２２．５°である。また、出射面から０．５ｍｍ離して拡散板を設けている。このような構成の導光板１Ｅａを用いることで、照明装置の射出面での照度ムラが小さく、且つ、射出光強度最大角度を所定角度傾けた照明装置を実現できる。
【０１１０】
図２２に示す導光板１Ｅｂは、照明装置の射出面でのストライプ状の照度ムラが略均一になる一定のＶ溝ピッチＰ以下とし、断面形状が相似なＶ溝の幅を徐々に広くして、Ｖ溝の占有密度（配置密度）を光源から遠ざかるにつれて大きくしたものである。
【０１１１】
また、Ｖ溝の形状は、先に示した導光板１Ａ、１Ｅａと同様に、θ１Ａが６０°で、θ２Ａが３０°である。また、導光板１Ｅｂの厚みｔが３ｍｍに対して、Ｖ溝の幅ＬＶは、その最大幅ＬＶｎが０．６ｍｍで、その最少幅ＬＶ１が０．２ｍｍとしている。また、Ｖ溝ピッチは、Ｐ１＝１．０ｍｍで、Ｐｎ＝０．６ｍｍとしている。
【０１１２】
この構成でも、θ１Ａ＝６０°、θ２Ａ＝３０°としているので、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxは約２２．５°である。また、出射面から０．５ｍｍ離して拡散板を設けている。このような構成の導光板１Ｅｂを用いることで、照明装置の射出面での照度ムラが小さく、且つ、射出光強度最大角度を所定角度傾けた照明装置を実現できる。さらに、ピッチ一定の場合よりも、よりＶ溝の面積密度を変化させることができるので、より均一な照明装置を実現できる。
【０１１３】
次に、図２３を用いて、Ｖ溝間のピッチと照明装置の射出面におけるストライプ状の照度ムラのコントラストについて説明する。この図２３には、導光板１Ｅｃの第２主面１２に設けるＶ溝を介して射出される照明光を細い実線で示している。また、第１主面１１の下側に所定距離離して拡散板５を配設している。
【０１１４】
本実施形態に係る照明装置は、光源側に傾斜したＶ溝の傾斜面にて大部分の光が取り出される。一方、光源側に傾斜した斜面以外の部分から射出面で出射する光が少ないため、照明装置の射出面がストライプ状に観察される場合が生じる。Ｖ溝間のピッチが広すぎると、射出面（又は、拡散板面）におけるストライプ状の照度ムラのコントラストが大きくなる。拡散板は射出面から遠いほど拡散効果は高いが、大型化するので好ましくない。
【０１１５】
図中に示すＬｂは、射出面から出射する光を主には生成しない非射出領域である。そのために、この非射出領域の幅Ｌｂと射出光強度最大角度θmaxに対して、所定の条件式に基づき拡散板の配設位置を決定し、小型でありながら射出面が眩しくない照明を実現することができる。
【０１１６】
例えば、Ｖ溝を設ける第２主面１２から拡散板５との離間距離を空気換算距離でｄとしたときに、式（１）を満たすように配置する。
ｄ＝Ｌｂ／ｓｉｎθmax・・・式（１）
【０１１７】
すなわち、Ｌｂ＝０．７ｍｍ、θmax＝２０°のときに、ｄ＝２ｍｍとなるので、導光板の厚みや拡散板の厚みを考慮しながら空気換算距離で約２ｍｍとなる部位に拡散板５を配置している。
【０１１８】
上記のような構成とすることで、隣り合うＶ溝の傾斜面からの光が、拡散板上で繋がるので、ストライプ状の光が分散されて射出され、射出面で照度の均一な照明装置を実現できる。
【０１１９】
また、導光板に設ける光取り出し手段は、Ｖ溝以外に、拡散ドット、例えばレンズ状の三次元拡散ドットを用いて形成することも可能である。そのために、三次元拡散ドットにより光取り出し手段を形成した第四実施形態について図２４〜図２７を用いて説明する。
この第四実施形態の照明装置も、前述した第一実施形態の照明装置Ｕ１の導光板１Ａを三次元拡散ドット（凸ドット）ＤＴ１を備える導光板１Ｆに替えた点が異なるだけなので、図２４には、照明装置の要部構成として導光板１Ｆのみを表示する。
【０１２０】
図２４に示す導光板１Ｆは、上面の第２主面１２に三次元拡散ドットＤＴ１を所定ピッチで複数配置したものである。また、この三次元拡散ドットＤＴ１は、例えば、長径Ｌｄ１＝０．５ｍｍ、短径Ｌｄ２＝０．３ｍｍ、コーニック係数−０．５６の回転楕円体を、長辺を導光方向に一致させ、導光方向に２０°回転させるように傾斜させた楕円球を、第２主面と平行な平面でカットした形状を有する。
【０１２１】
このような偏心した３次元拡散ドットＤＴ１は、例えば、ＵＶ硬化樹脂をノズルから導光板上の任意の位置に拭き付け、紫外線を照射して硬化させることにより製作可能である。偏心形状は、一つのドットを量をコントロールしながら位置をずらせながら複数回重ねて拭き付け硬化させることにより製作できる。また、導光板と一体に成形することにより製作することもできる。
【０１２２】
三次元拡散ドットＤＴ１の断面が偏心した傾きを有することにより、拡散ドット表面で全反射し、第１主面より射出される照明光の射出角度を斜め方向にコントロールすることができる。
【０１２３】
また、三次元拡散ドットＤＴ１は、入射面から遠ざかるにつれて互いの間隔が小さくなるように、すなわち徐々に密度が高くなるように配置される。この三次元拡散ドットＤＴ１の配置をコントロールすることにより、射出面で均一な輝度分布を有する高品位な照明装置を実現できる。
【０１２４】
また、図２５に、三次元拡散ドットＤＴ１を形成した導光板１Ｆを備えた照明装置の照明光強度の角度特性を示し、図２６に、被照射面（机上面）の照度比を示す。この構成では、θmax＝２５°程度であり、ｘ軸の正領域（観察者側）を広く効率的に照明していることが判る。
【０１２５】
図２７において、ＬＥＤ２の上半部から出射された光は、第１偏向平面１３ａで屈折して第２主面１２に向かい、ＬＥＤ２の下半部から出射された光は、第２偏向平面１３ｂで屈折して第１主面１１に向かうようにして、導光板１Ｆ内を導光する。導光した光は、三次元拡散ドットＤＴ１に入射した後、その球面もしくは非球面で反射して、全反射条件が崩れた状態で第１主面１１側に入射するので、これを透過して出射するようになっている。
【０１２６】
上記したように、所定方向に偏心したレンズ状の三次元拡散ドットＤＴ１を形成した光取り出し部１５Ｆを備えた導光板１Ｆであっても、第１主面の垂直方向から所定角度外れた傾いた方向に最大強度を有する照明光を生成することができる。
【０１２７】
すなわち、異なる傾斜角度の第１斜面と第２斜面とを有するＶ溝を複数備えた光取り出し部１５（１５Ａ、１５Ｃ、１５Ｄ）でも、三次元拡散ドットＤＴ１を複数備えた光取り出し部１５Ｆでも、第１主面の垂直方向から所定角度外れた傾いた方向に最大強度を有する照明光を生成することができる。
【０１２８】
図２８は、別な変形例にかかる導光板１を、ＬＥＤ２と共に示す断面図である。本実施形態では、第２主面１２上にインクジェットで０．１ｍｍ径程度の平面状ドットＩＪを描画している。屈折率が1.5の導光板１に対して、第１主面１１と第２主面１２とで全反射しながら導光するので、反射角で42度〜83度の導光光は、損失を低く抑えることができる。一方、反射角で83度から90度の導光光は、入射面により屈折した光源周辺光や入射面エッジによる回折光なので低強度となる。更に、反射角38度から42度で全反射しない導光光は、光源から周辺に出射される低強度の光であり、更に入射面でフレネル反射するため低強度である（図２９のグラフ参照）。つまり、高強度の光を全反射で導光するので高効率である。
【０１２９】
図２８において、ＬＥＤ２の上半部から出射された光は、第１偏向平面１３ａで屈折して第２主面１２に向かい、ＬＥＤ２の下半部から出射された光は、第２偏向平面１３ｂで屈折して第１主面１１に向かうようにして、導光板１内を導光する。第２主面１２には光を拡散させる拡散ドットＩＪが形成されている。拡散ドットＩＪは例えば、直径１ｍｍの円形で、ピッチ１．５〜２ｍｍで配置されている。拡散ドットＩＪの大きさ、形状、ピッチはこれに限らず、所定の明るさや配光を満たすように設定すればよい。また、ライン状の拡散部も拡散ドットに含まれる。導光した光は、拡散ドットＩＪに入射した後に拡散反射して、全反射条件が崩れた状態で第１主面１１側に入射するので、これを透過して出射するようになっている。拡散ドットＩＪの拡散度を変えることで配光を変化させることができる。拡散度を小さくすれば第１主面１１から射出する角度を大きくすることができる。
【０１３０】
図３０は、別な変形例にかかる導光板１を、ＬＥＤ２と共に示す断面図である。本変形例では、入射面１３を２分割して、上半分を第１フレネルレンズ面（第１偏向面）１３ｃ、下半分を第２フレネルレンズ面（第２偏向面）１３ｄとしている。それ以外の構成は、上述した実施形態と同様である。
【０１３１】
図３０において、ＬＥＤ２の上半部から出射された光は、第１フレネルレンズ面１３ｃで屈折して第２主面１２に向かい、ＬＥＤ２の下半部から出射された光は、第２フレネルレンズ面１３ｄで屈折して第１主面１１に向かうようにして、導光板１内を導光する。このように、入射面１３をフレネルレンズ状に分割して2光束に分割し、更に徐々に端部ほど傾斜角が小さくなるように傾斜角を変えて、端部に近い光束と導光板中心付近の光束の角度を近づけた光束として、射出方向を揃えて強度向上を図れる。
【０１３２】
図３１は、別な変形例にかかる導光板１を、ＬＥＤ２と共に示す断面図である。本変形例では、入射面１３を２分割して、上半分を、集光作用を有する第１屈折面（第１偏向面）１３ｅ、下半分を、集光作用を有する第２屈折面（第２偏向面）１３ｆとしている。それ以外の構成は、上述した実施形態と同様である。
【０１３３】
図３１において、ＬＥＤ２の上半部から出射された光は、第１屈折面１３ｅで屈折して第２主面１２に向かい、ＬＥＤ２の下半部から出射された光は、第２屈折面１３ｆで屈折して第１主面１１に向かうようにして、導光板１内を導光する。
【０１３４】
図３２は、別な変形例にかかる導光板１を、ＬＥＤ２と共に示す断面図である。本変形例では、光取り出し手段としての凸部１５’を第２主面１２に突出して形成している。凸部１５’は、光源側の斜面Ｓ１と逆側の斜面（傾斜面）Ｓ２とからなる。それ以外の構成は、上述した実施形態と同様である。凸部１５’の形状としては図３２に示される断面が三角形以外に他の形状でもよく、例えば断面が台形であってもよい。
【０１３５】
図３２において、ＬＥＤ２の上半部から出射された光は、第１偏向平面１３ａで屈折して第２主面１２に向かい、ＬＥＤ２の下半部から出射された光は、第２偏向平面１３ｂで屈折して第１主面１１に向かうようにして、導光板１内を導光した後、斜面Ｓ２に入射することにより反射拡散され、全反射角から外れた光束が、第１主面１１から照明光として射出される。
【０１３６】
図３３は、別な変形例にかかる導光板１を、ＬＥＤ２と共に示す断面図である。本変形例では、第１主面１１の端部近傍に対向して、ＬＥＤ２を設けている。それ以外の構成は、上述した実施形態と同様である。ＬＥＤ２の左半部から出射された光は、第１主面１１から入射し第２偏向平面１３ｂで反射して第１主面１１に向かい、ＬＥＤ２の右半部から出射された光は、第１偏向平面１３ａで反射して第２主面１２に向かうようになっている。
【０１３７】
図３４は、別な変形例にかかる導光板１を、ＬＥＤ２と共に示す断面図である。本変形例では、第１主面１１側に光取り出し部１５としてのＶ溝を設けている。Ｖ溝の第１斜面（傾斜面）Ｖ１Ｂの傾斜角度は３０度である。それ以外の構成は、上述した実施形態と同様である。
【０１３８】
ＬＥＤ２の上半部から出射された光は、第１偏向平面１３ａで屈折して第２主面１２に向かい、ＬＥＤ２の下半部から出射された光は、第２偏向平面１３ｂで屈折して第１主面１１に向かうようにして、導光板１内を導光した後、第１斜面Ｖ１Ｇに入射することにより全反射が崩れて透過し、第１主面１１から照明光として射出される。このとき、出射方向は、第１斜面Ｖ１Ｇに対して反光源側に５０度傾斜（第１主面１１の法線に対して８０度傾斜）した状態である。本変形例では、導光板の屈折率を１．５としたときに、反射角で42度〜83度の導光光は、第１主面１１と第２主面１２とで全反射しながら導光するので、損失を低く抑えることができる。一方、反射角で83度から90度の導光光は、入射面により屈折した光源周辺光や入射面エッジによる回折光なので低強度となる。更に、反射角38度から42度で全反射しない導光光は、光源から周辺に出射される低強度の光であり、更に入射面でフレネル反射するため低強度である（図２９のグラフ参照）。つまり、高強度の光を全反射で導光するので高効率である。
【０１３９】
本発明者らが行った検討結果について説明する。図３５に示すモデルにて、第２主面１２の法線に対する第１斜面Ｖ１の角度をθ１、第２斜面Ｖ２の角度をθ２，入射面１３のＶ溝角度をθ３（θ３＝１８０°−２θ）としたときに、
（Ａ）第１偏向平面１３ａ及び第２偏向平面１３ｂの双方より光を入射
（Ｂ）第１偏向平面１３ａのみから光を入射
（Ｃ）第２偏向平面１３ｂのみから光を入射
の３条件で比較した。
【０１４０】
図３６（ａ）〜（ｃ）は、θ３＝１６０度、θ１＝６０度、θ２＝３０度の時に、それぞれ条件（Ａ）〜（Ｃ）に対応する照明光強度の角度特性を示す図である。ＲＡ，ＲＢの説明は、図７と同様である。この例では、条件（Ａ）の最大ピーク角θmax・allは２３度、条件（Ｂ）の最大ピーク角θmax・upperは２３度、条件（Ｃ）の最大ピーク角θmax・lowerは２３度であるから、第１偏向平面１３ａ及び第２偏向平面１３ｂを透過した光は、同一方向に出射する。
【０１４１】
図３７（ａ）〜（ｃ）は、θ３＝１４０度、θ１＝６０度、θ２＝３０度の時に、それぞれ条件（Ａ）〜（Ｃ）に対応する照明光強度の角度特性を示す図である。この例では、条件（Ａ）の最大ピーク角θmax・allは２３度、条件（Ｂ）の最大ピーク角θmax・upperは２２度、条件（Ｃ）の最大ピーク角θmax・lowerは２８度であるから、第１偏向平面１３ａを透過した光に対して、第２偏向平面１３ｂを透過した光が外向きとなるよう出射方向を変えることができる。
【０１４２】
図３８（ａ）〜（ｃ）は、θ３＝１７０度、θ１＝６０度、θ２＝３０度の時に、それぞれ条件（Ａ）〜（Ｃ）に対応する照明光強度の角度特性を示す図である。この例では、条件（Ａ）の最大ピーク角θmax・allは２３度、条件（Ｂ）の最大ピーク角θmax・upperは２３．５度、条件（Ｃ）の最大ピーク角θmax・lowerは２１度であるから、第１偏向平面１３ａを透過した光に対して、第２偏向平面１３ｂを透過した光が内向きとなるよう出射方向を変えることができる。第１偏向平面１３ａを透過した出射光と、第２偏向平面１３ｂを透過した出射光とのピーク角度差は、１０度以内であるのが好ましい。
【０１４３】
以上述べたように、導光板のＶ溝の配設ピッチや溝幅を考慮することにより、射出面での照度ムラを小さくし、より均一に照明できる照明装置を実現することができる。凸ドットの場合も同様に、所定の三次元形状と所定の配設ピッチを採用することにより、射出面での照度ムラを小さくし、より均一に照明できる照明装置を実現できる。
【０１４４】
そのために、これらの光取り出し部１５を備えた照明装置Ｕ（Ｕ１）を用いて、この照明装置Ｕ（Ｕ１）を被照明領域の奥の方に設置しても、手前側の被照明領域を効率よく照明することができる照明器具、すなわち、低消費電力でありながら、手元を効率よく照明できる照明器具を得ることができる。
【０１４５】
また、本実施形態に係る照明装置Ｕ（Ｕ１）を装着して、該照明装置の面発光する第１主面１１を被照明面と略平行に設置して使用する構成とした照明スタンドは、この照明装置を被照明領域の奥の方に設置して第１主面を机上面と略平行にしても、使用者の手前側の被照明領域を効率よく照明することができる。すなわち、低消費電力でありながら、手元を効率よく照明できる照明スタンドを得ることができる。
【０１４６】
上記したように、本発明に係る照明装置は、第１主面の外側に拡散板を配置しているので、光取り出し手段が離散的に配置されていても、射出面における照明光の照度ムラ（輝度ムラ）を低減して、均一で目に優しい高品位な照明装置を実現できる。また、光取り出し手段を介して発光素子（ＬＥＤ）からの光を所定角度偏向させて照明光として照射しているので、導光板の照明光を射出する主面の向かう方向とは異なる方向に強い光を照射可能な配光特性を有する。そのために、導光板を用いることにより、薄型、軽量であり、且つ、低消費電力でありながら、手元を効率よく照明できる照明器具および照明スタンドに好適な照明装置となる。
【０１４７】
次に、第五実施形態による照明装置に用いる導光板について図３９を用いて説明する。
【０１４８】
図３９に示す導光板１Ｈは、図１と同様の本実施形態の照明装置が備えて好適なものであって、屈折率１以上の透明体、例えば、屈折率約１．５のＰＭＭＡ、ＰＣから構成され、長さＬが５０ｍｍで、幅（紙面に垂直方向）が２００ｍｍであり、厚さ＝３ｍｍである。又、光取り出し部１５の拡散角度（半値全幅)σ＝５?、ｔ・ｓｉｎσ＝０．２６ｍｍ、Ｖ溝の幅は一定で、Ｖ溝の幅Ｌｖ＝０．５ｍｍ、光取り出し用の斜面間の距離は隣接するＶ溝の幅より大きく且つ一定で、Ｐmax＝０．８２５ｍｍ、Ｖ溝ピッチは一定で１．２ｍｍ、入射面の角度１６０度、拡散板のヘイズ値８５％である。尚、ヘイズ値とは、Ｔｄ／Ｔｔ×１００（％）で得られる値である。但し、Ｔｄ：拡散透過率、Ｔｔ：全光線透過率である。
【０１４９】
また、入射面１３に、頂角θ３が、１６０°のＶ溝状の光束分岐部１６を設けている。このようなＶ溝状の光束分岐部１６を設けることで、発光素子からの光を導光板１Ｇの第１主面１１と第２主面１２とに向かう方向に分岐し、端面１４に到達する前に、光取り出し部１５を介して、効率的に、第１主面１１から射出して、高効率の照明装置を実現することができる。
【０１５０】
光束分岐部１６を設けることで、ＬＥＤ２から射出された光のうち最も強度の強い垂直方向の射出光を入射面１３で屈折させて、導光板１Ｇ内を、上下の主面間で反射させながら導光し、Ｖ溝状の光取り出し部１５を介して全反射角から外れた光を生成して第１主面１１から射出することができる。
【０１５１】
入射面１３が平面の場合は、ＬＥＤ２から垂直に射出された光は、導光板内を直進するためロスが大きくなる。
【０１５２】
導光板１Ｇの上面（第２主面１２）には、光取り出し部１５として断面が三角形状の複数のＶ溝（凸又は凹構造）が形成されている。このように、光取り出し部１５を射出面（第１主面１１）と対向する面に設けることにより、射出面における照度分布を均一化することができる。特に、Ｖ溝特有のギラツキ感を緩和することができ、目に優しい高品位な照明を実現することが可能となる。
【０１５３】
Ｖ溝は入射面側の第１斜面Ｖ１Ａと該第１斜面Ｖ１Ａと共にＶ溝を形成する第２斜面Ｖ２Ａとを有し、第１斜面Ｖ１Ａと第２主面１２の垂線とのなす角θ１（θ１Ａ）が６０°で、第２斜面Ｖ２Ａと第２主面１２の垂線とのなす角θ２（θ２Ａ）が３０°である。
【０１５４】
Ｖ溝の幅（導光方向サイズ）Ｌｖは、導光板１Ｇの厚みｔよりも小さい（Ｌｖ＜ｔ）ことが望ましい。幅Ｌｖが大き過ぎると、一つのＶ溝斜面で反射して導光板外へ射出される光量が大きくなり、照明光の輝度ムラが大きくなりすぎる。そのために、本実施形態では、導光板１Ｇの厚みｔが３ｍｍに対して、Ｖ溝の幅Ｌｖは０．５ｍｍで一定としている。
【０１５５】
更に、Ｖ溝の配設ピッチ（導光方向ピッチ）Ｐは、１．２ｍｍで一定である。Ｖ溝のサイズとピッチが一定なので、光取り出し部１５により光取り出しされない部分が、75度で使用者が眩しさを感じにくい。
【０１５６】
第１斜面Ｖ１Ａと第２主面１２の垂線とのなす角度θ１は、５０°＜θ１＜７５°を満たすことが望ましい。この条件を満足するときは、４５°よりも大きな角度θ１で傾斜した第１斜面Ｖ１Ａを介して、照明光を効率的に第１主面１１から傾いた方向に射出することができる。また、入射面１３から入射した光のうち、対向する端面１４に到達するまでに、第１斜面Ｖ１Ａで反射して、第１主面１１の垂線と、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxが、１５°＜θｍａｘ＜３５°を満たすことができる。
【０１５７】
第１主面１１の垂線と、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxが、１５°＜θｍａｘ＜３５°を満たす構成であれば、第１主面１１を被照明面（例えば、机上面）と平行（水平）にしても、被照明領域を広範囲に亘って明るく照明できる。また、照明装置からの高強度照明光が直接観察者の目に入らないので、使用者は眩しさを感じることなく、被照明体を明るく観察することができる。
【０１５８】
例えば、図３に示すように、この導光板１Ｈを備えた第五実施形態の照明装置は、図中に示すθmaxの方向に、つまり、照明装置の垂線方向から使用者側へ傾いた方向に最大強度光を射出する。
【０１５９】
また、図４０に、図１の構成をＸＬ−ＸＬ線で切断した方向に見た図を示す。出射面の法線方向に見た場合、光取り出し部１５のＶ溝における複数の第１斜面Ｖ１が明るく光り、それ以外は暗く見えるストライプパターンとなるが、拡散板５を通過することで出射光が拡散され、ストライプパターンが見えにくくなる。
【０１６０】
本実施形態による照明装置によれば、導光方向最大サイズを0.5mm以上とした比較的サイズの大きなＶ溝で、導光板１Ｈ内を導光してきた光を入射して偏向するので、回折による散乱光等を減少させ、かつ、導光光を確実に反射することで、高い効率を確保しながら出射光の指向性を高めつつ射出でき、これにより所望の照明方向の照度を高めた照明装置を提供できる。シミュレーションにて求めた第１主面の輝度を図４１に示す。
【０１６１】
図４２に、導光板１Ｈを用いた照明装置の照明光強度の角度特性を示す。図中に示すｘｚ断面は、図４２に示す照明装置の中心を通る紙面に平行な面、すなわち、射出面から机上面に至る照明空間の上下の面に相当し、図中に示すｙｚ断面は、照明装置Ｕの幅（紙面に垂直な方向）に平行な面に相当する。
【０１６２】
図４２に示す照明光強度の角度特性はシミュレーションによる計算結果であるが、導光板１Ｈの第２主面１２に所定形状のＶ溝からなる光取り出し部１５を設けることで、ｘｚ断面の照明光強度ＲＡに示すように、照明装置の垂線方向から図中の右側方向に、すなわち、使用者側に所定角度傾いた照明光分布を示す。また、ｙｚ断面の照明光強度ＲＢに示すようにｙｚ断面方向には、略一様に変化する照明光分布であることが判る。
【０１６３】
この場合の、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxは約２０°である。すなわち、第１斜面Ｖ１と第２主面１２の垂線とのなす角θ１が６０°で、第２斜面Ｖ２と第２主面１２の垂線とのなす角θｖ２が３０°のＶ溝からなる光取り出し部１５を設けることで、使用者側に２０°傾いた照明光分布を示す照明装置を実現できる。
【０１６４】
導光板１Ｇの入射面１３と射出面となる第１主面１１以外の面は、それぞれの面に近接して、拡散特性を有し反射率の高い反射板を配設している。この反射板としては、拡散反射特性を有する反射シート、例えば、きもと社製のレフホワイト、東レ株式会社製のルミラーなどの反射フィルムを用いることができる。
【０１６５】
また、導光板１Ｈの下側には、空気層（例えば、０．５ｍｍ程度）を介して拡散板５が配設される。拡散板５を配設することにより、照明装置の射出面における照度ムラ、輝度ムラを低減することができる。特に、Ｖ溝特有のギラツキ感を抑制し、目に優しい高品位な照明装置を実現できる。
【０１６６】
光取り出し部１５を構成するＶ溝は、入射面１３から所定距離内には設けない。例えば、図３９に示す非配置領域Ｌａ（約５ｍｍ）にはＶ溝を設けず、配置領域ＬｂのみにＶ溝を設ける。すなわち、この配置領域Ｌｂが光取り出し手段設置部となる。入射面近傍にＶ溝を設けると、点状光源であるＬＥＤ２が離散的に配置されているので、入射光が混ざり合う前に反射されてしまい、照明装置の入射面近傍に輝線が生じて輝度分布にムラができる。そこで、非配置領域Ｌａを設けて、入射光同士が重なり合った後で光路を偏向するようにしている。
【０１６７】
本実施形態による照明装置は、流し台用の照明灯や照明スタンドなどの照明器具に好適に適用することができる。この導光板１Ｇを用いた照明装置を備えた照明器具である照明スタンドは、上記の図８と同様に構成することができる。
【０１６８】
照明装置は前述したように、使用者側に向かって２０°傾いた部位が最大強度となる照明光分布を示すので、図中の角度θmaxに示すように約２０°使用者（観察者４０）側に傾いた方向に最大強度照明光を射出する。また、机上面３０から反射する反射光ＲＦが観察者４０の目に入る。
【０１６９】
この照明装置の第１主面１１と机上面との距離Ｈを４００ｍｍとしたときの、机上面における照度分布をイメージ化したものは、図９とほぼ同様である。
【０１７０】
明るさの程度を濃淡表示した図９に示すように、照明スタンドＳＴ１の照明装置の直下近傍の照度が高い。また、机奥側（ｘ軸の−側）よりも手前側（ｘ軸の＋側）の方がより照度が高い非対称型の照度分布を有する。
【０１７１】
すなわち、照明スタンドＳＴ１を机上の奥に配置して、照明装置の射出面（第１主面１１）を机上面に対して平行に配設しても、最大強度照明光は観察者４０側に傾いているので、手元を十分明るく照明できる。
【０１７２】
ｙ軸上の照度Ｒｙの照度分布は、原点に対して略対称であるが、ｘ軸上の照度Ｒｘの照度分布は非対称であり、ｘが正（＋）の領域、すなわち、観察者側の領域が、ｘの負（−）の領域、すなわち、照明スタンドＳＴ１の背面側と比較して明るく照明されていることが判る。
【０１７３】
従って、本実施形態に係る照明装置を用いることで、被照明領域を広範囲に亘って明るく照明し、且つ、照明が不要な領域への無駄な照明光を低減した高効率の照明器具を実現することができる。
【０１７４】
例えば、射出光の最大強度の方向が、１５°＜θｍａｘ＜３５°を満たすことにより、最大強度光の観察面における正反射光が、使用者（観察者）側に反射するので、観察者はより明るく観察することができる。観察面が拡散面であっても、観察光の強度重心は、正反射方向と一致する場合が多いので、観察面が拡散面であっても有効である。
【０１７５】
次に、導光板の第２主面に設けるＶ溝の密度が、入射面１３から遠ざかるに従って大きくなる第六実施形態について図４３〜図４５を用いて説明する。この第六実施形態の照明装置は、前述した第五実施形態の照明装置の導光板１Ｇを導光板１Ｈに替えた点が異なり、その他の構成は同じである。そのために、図４３には、照明装置の要部構成として導光板１Ｈのみを表示する。
【０１７６】
図４３に示すように、第六実施形態の照明装置が備える導光板１Ｉは、第１斜面Ｖ１Ａと第２主面１２の垂線とのなす角θ１が６０°で、第２斜面Ｖ２Ａと第２主面１２の垂線とのなす角θ２が３０°のＶ溝からなる光取り出し部１５Ｉを設けている。V溝の形状は、全域で同じである。
【０１７７】
すなわち、導光板１Ｉの第２主面１２に設けるＶ溝は、第２主面１２の垂線に対して非対称であり、第１斜面Ｖ１Ａと第２斜面Ｖ２Ａとのなす角、θ１＋θ２が９０°の例である。また、導光板１Ｈの厚みｔ＝３ｍｍであり、σ＝８?、ｔ・ｓｉｎσ＝０．４２ｍｍ、Ｖ溝の幅は一定で、Ｌｖ＝０．５ｍｍ、光取り出し用の斜面間の距離は隣接するＶ溝の幅より大きくなっており、Ｖ溝間の最大距離Ｐmax＝１．１２５ｍｍ、Ｖ溝の配設ピッチＰｎは、入射面１３から離れるに連れて徐々に小さくなっていて、その最大値＝１．５ｍｍ、入射面の角度１６０度、ヘイズ値９０％である。
【０１７８】
このようにＶ溝の配設ピッチＰｎを、光源側から遠ざかるにつれて徐々に小さくして、すなわち、配置密度を高くすることで、V溝ピッチ一定の場合と比較して、照明装置の射出面における輝度分布をより均一にすることができる。シミュレーションにて求めた第１主面の輝度を図４４に示す。また、図４５に示すように、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxは約２０°である。
【０１７９】
図４６は、変形例にかかる導光板１Ｉの図４３と同様な図である。本変形例によれば、光取り出し部１５ＪとしてのＶ溝のピッチは、第六実施形態と同じく一定であるが、Ｖ溝形状が相似形で光源から離れるに連れて徐々に大きくなっている。但し入射面１３は平面としており、導光板の厚さｔ＝３ｍｍであり、σ＝５?、ｔ・ｓｉｎσ＝０．２６ｍｍ、Ｖ溝の幅は光源から離れるに連れて徐々に大きくなり、その最大値Ｌｖ＝０．９ｍｍ、光取り出し用の斜面間の距離は隣接するＶ溝の幅より大きくなっており、Ｖ溝間の最大距離Ｐmax＝０．７ｍｍ、Ｖ溝の配設ピッチＰは一定で１．０ｍｍ、ヘイズ値８０％である。
【０１８０】
図４７は、別の変形例にかかる導光板１Ｋの図４３と同様な図である。本変形例によれば、光取り出し部１５ＫとしてのＶ溝のピッチは、光源から離れるに連れて徐々に小さくなり、Ｖ溝形状は、相似形で光源から離れるに連れて徐々に大きくなっている。導光板の厚さｔ＝３ｍｍであり、σ＝５?、ｔ・ｓｉｎσ＝０．２６ｍｍ、Ｖ溝の幅は光源から離れるに連れて徐々に大きくなり、その最大値Ｌｖ＝０．９ｍｍ、光取り出し用の斜面間の距離は隣接するＶ溝の幅より大きくなっており、Ｖ溝間の距離は光源から離れるに連れて徐々に大きくなり、Ｐmax＝０．８ｍｍ、Ｖ溝の配設ピッチＰｎは、入射面１３から離れるに連れて徐々に小さくなっていて、その最大値＝１．１ｍｍ、入射面の角度（θ３）１６０度、ヘイズ値９０％である。
【０１８１】
次に、導光板の第２主面に設ける光取り出し部１５Ｌのピッチ及びサイズを一定にしているが、Ｖ溝でなく台形溝とした第七実施形態について図４８〜図５０を用いて説明する。この第七実施形態の照明装置は、前述した第一実施形態の照明装置Ｕの導光板１を導光板１Ｌに替えた点が異なり、その他の構成は同じである。そのために、図４８には、照明装置の要部構成として導光板１Ｌのみを表示する。
【０１８２】
図４８に示すように、第七実施形態の照明装置が備える導光板１Ｌは、第１斜面Ｖ１Ａと第２斜面Ｖ２Ａとの間に、第１主面１１に平行な底面Ｂを備えている。第２主面１２の垂線とのなす角θ１が６０°で、第２斜面Ｖ２Ａと第２主面１２の垂線とのなす角θ２が３０°である。尚、入射面１３は平面である。
【０１８３】
すなわち、導光板１Ｌの第２主面１２に設ける台形溝（凹又は凸構造）は、第２主面１２の垂線に対して非対称であり、第１斜面Ｖ１Ａと第２斜面Ｖ２Ａとのなす角、θ１＋θ２が９０°の例である。また、導光板１Ｉの厚みｔは３ｍｍであり、台形溝の幅は一定でＬｖは０．５ｍｍであり、但し入射面１３は平面としており、σ＝３?、ｔ・ｓｉｎσ＝０．２６ｍｍ、光取り出し用の斜面間の距離は隣接する台形溝の幅より大きくなっており、光取り出し用の斜面間の最大距離Ｐmax＝０．９２５ｍｍ、台形溝の配設ピッチは一定で１．３ｍｍ、ヘイズ値８５％である。
【０１８４】
本実施形態では、第１主面１１に平行な第２主面１２を、台形溝の底面Ｂと、隣接する台形溝間の領域Ａとに分けることで、第１主面１１における輝度ムラをより低減することができる。シミュレーションにて求めた第１主面の輝度を図４９に示す。また、図５０に示すように、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxは約３０°である。
【０１８５】
次に、光取り出し部１５を導光板の第１主面に設け、ピッチ及びサイズを一定にした、第八実施形態について図５１〜図５５を用いて説明する。この第八実施形態の照明装置Ｕ２は、図５１に示すとおりであり、共通な符号を用いて説明を省略する。
【０１８６】
図５２は、第八実施形態にかかる導光板１Ｍの一部を、ＬＥＤ２と共に示す断面図である。本実施形態では、第１主面１１側に光取り出し部１５ＭとしてのＶ溝を設けている。図５３を参照して、Ｖ溝の第１斜面（傾斜面）Ｖ１Ｇの傾斜角度θ１は３０度であり、第２斜面Ｖ２Ｇの傾斜角度θ２は６０度である。それ以外の構成は、上述した実施形態と同様である。尚、光取り出し用斜面と拡散面間の距離Ｔ＝０．５ｍｍであり、σ＝５?、Ｖ溝の幅は一定であり、Ｌｖ＝０．５ｍｍ、光取り出し用の斜面間の距離は隣接するＶ溝の幅より大きく且つ一定であり、Ｐmax＝０．６２５ｍｍ、Ｖ溝の配設ピッチは一定であり１．０ｍｍ、入射面の角度１６０度、ヘイズ値６５％である。
【０１８７】
図５２に示すように、ＬＥＤ２の上半部から出射された光は、第１偏向平面１３ａで屈折して第２主面１２に向かい、ＬＥＤ２の下半部から出射された光は、第２偏向平面１３ｂで屈折して第１主面１１に向かうようにして、導光板１Ｍ内を導光した後、第１斜面Ｖ１Ｇに入射することにより全反射が崩れて透過し、第１主面１１から照明光として射出される。このとき、出射方向は、第１斜面Ｖ１Ｇに対して反光源側に５０度傾斜（第１主面１１の法線に対して８０度傾斜）した状態である。これにより出射面の垂線からの傾きが、より大きい方向に出射光の指向性を持つ照明装置を実現できる。シミュレーションにて求めた第１主面の輝度を図５４に示す。また、図５５に示すように、出射光の最大強度方向のなす角度θmaxは約２２．５°である。
【０１８８】
表１に、上記各実施形態及び変形例の数値をまとめて示す。
【０１８９】
【表１】
2013035788.tif 000003
【０１９０】
本発明は、明細書に記載の実施形態・変形例に限定されるものではなく、他の実施形態・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施形態や技術思想から本分野の当業者にとって明らかである。明細書の記載及び実施形態は、あくまでも例証を目的としており、本発明の範囲は後述するクレームによって示されている。
【０１９１】
本明細書には、様々な実施形態が記載されているが、その中の主な技術をまとめると以下のとおりである。
【０１９２】
面発光する第１主面、および、この第１主面に対向する第２主面を備える導光板と、該導光板の入射面となる一つの側面部に配設される複数の発光素子と、を備えて、発光素子が射出する光を導光板内を導光して第１主面から射出する照明器具用の照明ユニットであって、この照明ユニットは、第１主面の外側に拡散板を配置し、第１主面もしくは第２主面のいずれかに光路偏向手段を設け、該光路偏向手段を介して、第１主面の垂線方向から所定角度偏向させて照明光を照射し、第１主面の垂線と、出射光の最大強度方向のなす角度θｍａｘが、１０°＜θｍａｘ＜４０°を満たすことを特徴とする。
【０１９３】
上記の構成によると、第１主面の外側に拡散板を配置しているので、光路偏向手段が離散的に配置されていても、射出面における照明光の照度ムラ（輝度ムラ）を低減して、均一で目に優しい高品位な照明ユニットを実現できる。また、光路偏向手段を介して所定角度偏向させて照明光を照射しているので、導光板の照明光を射出する主面の向かう方向とは異なる方向に強い光を照射可能な照明ユニットを得ることができる。
【０１９４】
上記構成の照明ユニットにおいて、前記角度θmaxが、１５°＜θｍａｘ＜３５°を満たすと、第１主面を被照明面（例えば、机上面）と平行（水平）にしても、被照明領域を広範囲に亘って明るく照明できる。また、照明ユニットからの高強度照明光が直接観察者の目に入らないので、使用者は眩しさを感じることなく、被照明体を明るく観察することができる。
【０１９５】
上記構成の照明ユニットにおいて、前記光路偏向手段を、第２主面に設けると、光路偏向手段を、射出面に対向する反対側の第２主面に設けるので、照度分布の均一化を図ることができ、射出面位置での照度分布をより均一にできる。
【０１９６】
上記構成の照明ユニットにおいて、前記光路偏向手段は、前記入射面の長手方向に平行な略三角断面の複数のＶ溝からなり、該Ｖ溝は、前記入射面側の第１斜面と該第１斜面と共に前記Ｖ溝を形成する第２斜面とを有し、第１斜面と第２主面の垂線とのなす角度θ１が、５０°＜θ１＜７５°を満たすと、４５°よりも大きな角度θ１で傾斜した第１斜面を介して、照明光を効率的に第１主面から傾いた方向に射出することができる。
【０１９７】
上記構成の照明ユニットにおいて、第２斜面と第２主面の垂線とのなす角度をθ２としたときに、第１斜面と第２斜面とのなす角、すなわち、θ１＋θ２は、８０°＜θ１＋θ２＜１１０°を満たすと、入射面から入射し導光板内を導光し、入射面に対向する端面に到達した光が、この端面もしくは外側に設ける反射面で反射して、導光板内に再入射した光を、この第２斜面を介して効率的に第１主面から傾いた方向に射出することができる。
【０１９８】
上記構成の照明ユニットにおいて、前記発光素子は、ＬＥＤであると、低消費電力で明るく輻射熱も少ないＬＥＤを用いることで、小型軽量化を図ることができ、さらなる小型軽量化が求められる照明器具に好適な照明ユニットを実現できる。
【０１９９】
上記構成の照明ユニットにおいて、前記光路偏向手段は、前記入射面から前記端面に向かって密度が高くなるように配置されると、射出面となる第１主面から射出する照明光の照度の均一化を図ることができ、輝度ムラの小さい高品位な照明器具に好適な照明ユニットを実現できる。
【０２００】
上記構成の照明ユニットにおいて、前記入射面に、頂角θ３が、１２０°＜θ３＜１６０°を満たすＶ溝状の光束分岐部を設けると、Ｖ溝状の光束分岐部を設けることで、発光素子からの光を導光板の第１主面と第２主面とに向けて分岐し、端面に到達する前に、光路偏向手段を介して、効率的に、第１主面から射出して、高効率の照明ユニットを実現することができる。
【０２０１】
上記構成の照明ユニットにおいて、第２主面の外側に反射板を配置すると、光路偏向手段により偏向されて第２主面の外側に漏れ出した光を反射して再び導光板内に戻すことができるので、第１主面から射出する照明光の強度を大きくすることができ、高効率の照明ユニットを実現できる。
【０２０２】
上記照明ユニットを光源として用いた照明器具であると、照明ユニットの主面の向かう方向とは異なる方向に強い光を照射可能な照明ユニットを用いることで、この照明ユニットを被照明領域の奥の方に設置しても、手前側の被照明領域を効率よく照明することができる。すなわち、低消費電力でありながら、手元を効率よく照明できる照明器具を得ることができる。
【０２０３】
導光板は、光源と、互いに略平行な反射面、出射面と入射面とを備えてなり、前記光源から前記入射面を介して入射した光を前記反射面又は前記出射面で反射しつつ導光し前記出射面から出射する導光板とを有する照明装置に用いる導光板であって、前記導光板は屈折率が1.4より大きい媒質の素材から形成され、前記入射面は第１偏向面と第２偏向面とを備えており、前記反射面と前記出射面の少なくとも一方は、光取り出し手段を備え、前記光源からの光は、前記第１偏向面を透過もしくは反射した後に、前記反射面に向かうように偏向されて、前記反射面に対して全反射角を含む角度で入射し、一方、前記第２偏向面を透過もしくは反射した後に、前記出射面に向かうように偏向されて、前記出射面に対して全反射角を含む角度で入射し、前記反射面と前記出射面とで全反射を含む角度で反射を繰り返しながら前記導光板内を導光するようになっており、前記導光板内を導光する光のうち、前記第１偏向面を透過もしくは反射した光と、前記第２偏向面を透過もしくは反射した光の双方が、前記光取り出し手段に入射した後に、前記出射面から同一方向に出射するようになっている。
【０２０４】
導光板における一つの問題は、光源から入射した光のうち最も強度が強い中心近傍の光成分が、一方の端面から入射した後に真っ直ぐ進み、他方の端面で反射して、再度一方の端面に戻って反射するというように、導光板の長手方向に沿って往復導光を繰り返すうちに減衰が生じて、出射面からの正味の出射効率が低下するということである。これに対し上記導光板によれば、前記光源から出射された光を、前記第１偏向面と前記第２偏向面に入射させることにより２分割して、その後前記反射面および前記出射面に向かうように導光するので、前記導光板内における光の往復導光回数を低下させ、これにより前記光源から出射した光がなるべく減衰しない内に前記光取り出し手段に入射することを促し、もって光取り出し効率を高めることができるのである。又、２分割された光は、前記光取り出し手段に入射した後に、前記出射面から同一方向に出射するようになっているので、小さな発光量の前記光源を用いた場合でも、照明方向を明るく照らすことができる。ここで、「前記第１偏向面を透過もしくは反射した光と、前記第２偏向面を透過もしくは反射した光の双方が、前記光取り出し手段に入射した後に、前記出射面から同一方向に出射する」とは、前記第１偏向面を透過もしくは反射した光と、前記第２偏向面を透過もしくは反射した光の強度ピークの角度差が１０度以内であることを意味する。尚、入射面が反射面又は出射面を兼ねる場合もある。
【０２０５】
上記導光板において、前記入射面は、前記光源に対向して配置され、異なる方向に傾斜した２面を有し、そのうちの一方の面が前記第１偏向面であり、他方の面が前記第２偏向面であることが好ましい。これによれば、前記光源から出射した光を前記入射面から直接入射し、異なる方向に傾斜した前記第１偏向面と前記第２偏向面で分割するので、光の損失が少なく、また端面間における光の往復導光回数が減少して光取り出し効率が高くなる。
【０２０６】
上記導光板において、前記入射面は、前記光源に対向して配置され、異なる方向に傾斜した２面を有し、そのうちの一方の面が前記第１偏向面であり、他方の面が前記第２偏向面であり、前記反射面又は前記出射面から入射した前記光源からの光を反射するようになっていることが好ましい。このようにすることで、前記入射面から入射した光を、異なる方向に傾斜した前記第１偏向面と前記第２偏向面で反射分割するので、光の損失が少なく、また端面間における光の往復導光を抑えて光取り出し効率が高くなる。また、導光板へ入射時の前記第１偏向面と前記第２偏向面における屈折により、光束が偏光面側に向くことになるので、前記第１偏向面と前記第２偏向面がない従来の場合い比較して偏向面を小さくできることができる。また、導光板を薄くできる。
【０２０７】
上記導光板において、前記入射面は、前記光源に対向して配置され、凹部を形成するように互いに向かい合う方向に傾斜した２面を有し、そのうちの一方の面が前記第１偏向面であり、他方の面が前記第２偏向面であり、前記第１偏向面と前記第２偏向面のうち少なくとも一方は屈折面であることが好ましい。前記屈折面を利用して、前記光源から入射した光を分割することができる。又、前記第１偏向面と前記第２偏向面とが、前記入射面が凹部となるように互いに向かい合う方向に傾斜していると、前記光源の周囲光でフレネル反射が減少して高い取り出し効率を得ることができる。
【０２０８】
上記導光板において、前記入射面は、前記光源に対向して配置され、異なる方向に傾斜した２面を有し、そのうちの一方の面が前記第１偏向面であり、他方の面が前記第２偏向面であり、前記第１偏向面と前記第２偏向面のうち少なくとも一方はフレネルレンズ面であることが好ましい。前記フレネルレンズ面を利用して、前記光源から入射した光を分割することができる。
【０２０９】
上記導光板において、前記光取り出し手段に入射した後に、前記出射面から出射する光は、前記出射面の法線に対して前記光源から遠ざかる方向に傾斜した角度で出射することにより、前記出射面の法線方向から傾斜した方向を照明でき、例えば前記照明装置をスタンド照明として用いたときに、使用者頭部が照明の邪魔にならないようにできるので好ましい。
【０２１０】
上記導光板において、前記光源は、前記入射面に対して平行に配置された線状光源であることで、線状光源は点状光源に比べると照度ムラが少ないので、均一な照明光を得るのに好ましい。
【０２１１】
上記導光板において、前記光源は、複数の点状光源であって、前記入射面に沿って所定の間隔で配置されていることが好ましい。点状光源としては、省電力を図れるＬＥＤ等を用いることが出来るが、単一では照度が低くなる場合がある。そこで、複数の点状光源を用いることで照度を高めることが出来、更に前記導光板で複数の前記点状光源から出射した光を混合することで、照度ムラの少ない照明光を射出できる。
【０２１２】
上記導光板において、前記光取り出し手段は、前記反射面に形成された複数の傾斜面を有し、前記傾斜面で反射された光は全反射角より小さい角度で前記射出面に入射することが好ましい。前記反射面に形成された複数の傾斜面で、導光されてきた光を反射偏向するので、前記出射面に入射する光の入射角制御が容易で、所望の照明方向へ確実に導光させて出射できる。
【０２１３】
上記導光板において、前記光取り出し手段は、前記出射面に形成された複数の傾斜面を有し、前記導光板内を導光する光は前記傾斜面に対して全反射角より小さい角度で入射することが好ましい。前記出射面に形成された複数の傾斜面を設けることで、前記出射面に入射する光の入射角制御が容易で、所望の照明方向へ確実に出射できる。又、前記出射面に設けた前記傾斜面で屈折するので、前記傾斜面でのフレネル反射を軽減して前記出射面法線方向から大きく傾斜した方向に高効率で射出できる。
【０２１４】
上記導光板において、前記傾斜面は、それが設けられた前記反射面もしくは前記出射面よりも、前記導光板の内部側に位置することが好ましい。前記導光板の前記反射面もしくは前記出射面に形成した凹部に前記傾斜面を設けることで、前記導光板内を全反射しつつ導光される光が前記光取り出し手段に捕獲されて取り出される確率が高くなって光取り出し効率を高めることができる。
【０２１５】
上記導光板において、前記傾斜面に拡散手段を設けることが好ましい。前記拡散手段により、前記傾斜面に入射した光が混合され出射光の強度ムラが減少して均一な照明を実現できる。ここで、拡散手段としては、例えば傾斜面を転写する転写面の面粗度を高めた金型により転写成形することで、傾斜面を粗し面とすることなどが考えられる。或いは、ＬＥＤ等の点状光源を複数個離散的に配置するときは、ＬＥＤの配列方向のピッチが大きい場合、光路偏向手段である傾斜面の拡散度は、LED配列方向により大きな拡散度を有する異方性拡散面でもよい。異方性拡散面は、サーフェスレリーフホログラム（特開２００９−１７０４３０の段落［００１１］参照）、または等方性散乱を有するブラスト面にヘアライン用の異方性散乱構造を組み合わせることにより実現できる。
【０２１６】
上記導光板において、前記光取り出し手段は、前記反射面に形成された複数の球面又は非球面状の凸ドットからなり、前記凸ドットで反射された光は全反射角より小さい角度で前記射出面に入射することが好ましい。前記凸ドットは、例えばインクジェットにより作製可能であり、安価に製造できる。但し、凸ドットは平面状でも良い。
【０２１７】
上記導光板において、前記第１偏向面又は前記第２偏向面を透過もしくは反射した光は、最初に入射する前記反射面又は前記出射面で全反射することが好ましい。前記導光板のエッジなどで生じる回折光を除き、前記第１偏向面又は前記第２偏向面を透過もしくは反射した光が、最初に入射する前記反射面又は前記出射面で全反射するように２分割するので。低損失で明るい照明とすることができる。
【０２１８】
照明装置は、上記導光板を有することにより、所望の照明方向に出射し光取り出し効率の高い照明装置を提供できる。
【０２１９】
上記照明装置において、前記導光板の前記反射面に隣接して反射板を設けたことが好ましい。前記反射面からも微量の光が洩れ出る場合もあるが、このような光を前記反射板で反射することで、前記出射面から出射させ、これにより更に光取り出し効率の高い照明装置を提供できる。
【０２２０】
上記照明装置において、前記導光板の前記出射面に隣接して拡散板を設けることが好ましい。前記出射面から出射する光を前記拡散板で透過することにより、射出光を適度に広げて広範囲に照明できると共に、照度ムラを一層低減できる。
【０２２１】
別の導光板は、光源と、互いに略平行な反射面と出射面を備えてなり、前記光源からの光を前記反射面又は前記出射面で反射しつつ導光し前記出射面から出射する導光板とを有する照明装置に用いる導光板であって、前記導光板は屈折率が1.4より大きい媒質の素材から形成され、前記反射面と前記出射面の少なくとも一方には、凹又は凸構造を有し導光方向に複数並んだ光取り出し手段が設けられており、前記凹又は凸構造は、前記反射面又は前記出射面に各々接する傾斜面とつなぎ面とを有し、前記光源からの光は、前記導光板に入射した後に、前記反射面又は前記出射面に全反射角を含む角度で入射し、前記凹又は凸構造に入射した後に、前記出射面から出射するようになっており、少なくとも１つの前記凹又は凸構造の導光方向最大サイズは0.5mm以上であり、前記凹又は凸構造間の前記導光方向間隔の最大値は、前記凹又は凸構造の導光方向サイズの最大値より大きい。
【０２２２】
少なくとも１つの前記凹又は凸構造の導光方向最大サイズは0.5mm以上であり、前記凹又は凸構造間の前記導光方向間隔の最大値は、前記凹又は凸構造の導光方向サイズの最大値より大きいので、前記凹又は凸構造により前記導光板内を導光してきた光を入射して偏向することで、回折による散乱光等を減少させ、かつ、導光光を確実に反射することで、高い効率を確保しながら出射光の指向性を高めつつ射出でき、これにより所望の照明方向の照度を高めた照明装置を提供できる。なお、前記凹又は凸構造の導光方向最大サイズは２．０mmより小さいと好ましい。
【０２２３】
上記導光板において、前記凹又は凸構造間の導光方向における光取り出し手段である前記傾斜面の最大間隔（すなわち、つなぎ面と平面部の和）をPmax（ｍｍ）,前記傾斜面から出射された光の拡散角の半値全幅をσ（°）、前記傾斜面と前記出射面に隣接した拡散板との距離をｔ（ｍｍ）とするとき、以下の式を満たすことが好ましい。
ｔsinσ<Pmax<ｔsinσ+0.7      （１）
【０２２４】
図５６を参照して、（１）の意義について説明する。凹又は凸構造として第１斜面Ｖ１Ａと第２斜面Ｖ２ＡとからなるＶ溝を考える。ここで、第１斜面Ｖ１Ａと出射面に隣接した拡散板との距離を、導光板１の厚みｔ（ｍｍ）に近似しているものとして扱う。厚さｔ（ｍｍ）の導光板に設けた第１斜面Ｖ１Ａで反射した光が拡散度σで拡散したとすると、出射面から出射する際に、導光方向にｔｓｉｎσの範囲を持つ。よって、Ｖ溝の導光方向における最大距離Pmaxがｔsinσより小さければ、出射面全体が発光することとなる。一方、Ｖ溝の導光方向における最大距離Pmaxがｔsinσ以上でも、使用者が違和感を感じない場合もある。かかる場合について説明するＶ溝の導光方向における最大距離Pmaxがｔsinσより大きいと、各第１斜面Ｖ１Ａから出射する光線が出射面から出射する前に交わらないから、出射面に輝度の低い領域ＢＫが現れる。ここで、複数のＶ溝が導光方向に離散的に配置されていると、輝度の低い領域ＢＫは縞状のストライプパターンとして現れる。
【０２２５】
ここで、４００ｍｍ離れた位置から７０度以上の角度で視力０．５の人が出射面を見たときに、輝度の低い領域ＢＫの範囲が角度２’の範囲であれば、ストライプパターンを認識しにくいから、輝度の低い領域ＢＫの許容範囲は４００・ｓｉｎ２’／ｃｏｓ７５?＝０．７ｍｍとなる。よって、前記凹又は凸構造間の導光方向における最大距離Pmaxが、ｔsinσ+0.7未満であれば、前記出射面の法線方向から75度以上の角度で観察しても前記光取り出し手段により光取り出しされない部分（ストライプパターン）が観察されにくいため、これにより面発光として認識されるので、輝度ムラに起因するグレア（眩しさ）を感じる恐れが少ない。
【０２２６】
上記導光板において、前記傾斜面に拡散手段を設けることが好ましい。前記拡散手段により、前記傾斜面に入射した光が混合され出射光の強度ムラが減少して均一な照明を実現できる。ここで、拡散手段としては、例えば傾斜面を転写する転写面の面粗度を高めた金型により転写成形することで、傾斜面を粗し面としたり、或いは、ＬＥＤ等の点状光源を複数個離散的に配置するときは、ＬＥＤの配列方向のピッチが大きい場合、光取り出し手段である傾斜面の拡散度は、LED配列方向により大きな拡散度を有する異方性拡散面でもよい。異方性拡散面は、サーフェスレリーフホログラム（特開２００９−１７０４３０の段落［００１１］参照）、または等方性散乱を有するブラスト面にヘアライン用の異方性散乱構造を組み合わせることにより実現できる。
【０２２７】
上記導光板において、前記拡散手段により与えられる導光方向における拡散度は強度半値全幅で３度から１０度であることが好ましい。前記出射面からの光の射出方向に対する指向性を大きく低下することなく、出射面の輝度ムラを抑えることができる。
【０２２８】
上記導光板において、前記凹又は凸構造の導光方向サイズ及び前記導光方向ピッチは一定であることが好ましい。前記凹又は凸構造の導光方向サイズと導光方向ピッチを一定とすることで、前記出射面の法線方向から75度以上の角度で観察しても、前記光取り出し手段により光取り出しされない部分が観察されやすくなり、また導光効率が向上する。
【０２２９】
上記導光板において、隣接する前記凹又は凸構造間の前記導光方向の間隔は、前記光源から遠ざかるにつれて小さくなることが好ましい。隣接する前記凹又は凸構造間の前記導光方向の間隔が、前記光源から遠ざかるにつれて徐々に小さくなるので、前記光取り出し手段で偏向できずに、前記導光板の入射面と反対側端面に到達する光を、前記導光板のエッジや前記光取り出し手段間の回折により射出して、光取り出し効率を向上できる。更に、出射面の輝度ムラを低減できる。
【０２３０】
上記導光板において、前記光取り出し手段を凹構造のみとすることで、前記反射面あるいは前記出射面で全反射を含む反射光が、前記光取り出し手段に導かれる確率が高くなるため、導光ロスを抑えて高い光取り出し効率を確保できる。又、前記光取り出し手段間を大きくできるので、全反射しやすくなる。
【０２３１】
上記導光板において、前記反射面と前記出射面に交差する端面が、前記光源からの光を入射する入射面であり、前記入射面は第１偏向面と第２偏向面とを有し、前記光源からの光は、前記第１偏向面を透過した後に、前記反射面に向かうように偏向されて、前記反射面に対して全反射角を含む角度で入射し、一方、前記第２偏向面を透過した後に、前記出射面に向かうように偏向されて、前記出射面に対して全反射角を含む角度で入射し、その後前記光取り出し手段で反射もしくは透過して前記出射面より出射することが好ましい。前記入射面を構成する前記第１偏向面と前記第２偏向面により光束分割された2つの光束が、前記反射面と前記出射面で全反射して、前記光取り出し手段に導かれるので、前記導光板内における光の往復導光回数を低下させ、これにより前記光源から出射した光がなるべく減衰しない内に前記光取り出し手段に入射することを促し、もって光取り出し効率を高めることができるのである。
【０２３２】
上記導光板において、前記第１偏向面と前記第２偏向面とは、異なる方向に傾斜した面であることが好ましい。前記入射面に対向した前記光源から直接入射した光を、異なる方向に傾斜した前記第１偏向面と前記第２偏向面で分割するので、光の損失が少なく、また端面間における光の往復導光回数が減少して光取り出し効率が高くなる。
【０２３３】
照明装置は、上記導光板を有することにより、高効率の配光制御が可能で、かつ、使用者の視線で観察したときの輝度ムラ（グレア）が小さく、斜め方向を照明できる照明装置を提供できる。
【０２３４】
上記照明装置において、前記反射面と前記出射面に対して交差する端面に沿って所定の間隔で配置されている複数の点状光源を有することが好ましい。照明装置において、点状光源としては省電力を図れるＬＥＤ等を用いることが出来るが、単一では照度が低くなる場合がある。そこで、複数の点状光源を用いることで照度を高めることが出来、更に前記導光板で複数の前記点状光源から出射した光を混合することで、照度ムラの少ない照明光を射出できる。又、前記反射面と前記出射面に対して交差する端面に沿って、前記複数の光源を配置することで前記照明装置の薄形化を図れる。
【０２３５】
上記照明装置において、前記導光板の前記反射面に隣接して反射板を設けたことが好ましい。前記反射面からも微量の光が洩れ出る場合もあるが、このような光を前記反射板で反射することで、前記出射面から出射させ、これにより更に光取り出し効率の高い照明装置を提供できる。
【０２３６】
上記照明装置において、前記導光板の前記出射面に隣接して拡散板を設けることが好ましい。前記出射面から出射する光を前記拡散板で透過することにより、射出光を適度に広げて広範囲に照明できると共に、照度ムラを一層低減できる。
【０２３７】
照明スタンドは、上記照明装置を有することで、前記出射面の法線方向から大きく傾斜した方向を照明できるので、使用者頭部が邪魔にならず手元まで明るく照らせる照明スタンドを提供でき、又、使用者が発光面を観察しがちな前記出射面の法線方向の75度以上で、面発光と認識されるので、前記出射面を直接観察しても眩しさが抑制される。但し、本発明の照明装置を足元照明に用いても良い。かかる場合、壁面から大きく傾斜した床方向を照明できるので足元が明るく、床面に立つ使用者が眩しくなく、更に壁面位置を認識させることもできて夜間安全上も好ましい。
【符号の説明】
【０２３８】
１〜１Ｍ    導光板
２    発光素子（ＬＥＤ）
３    ケース
４    反射板
５    拡散板
１１    第１主面
１２    第２主面
１３    入射面
１４    端面
１５    光取り出し部
１６    光束分岐部
Ｖ１    第１斜面
Ｖ２    第２斜面
ＤＴ１  三次元拡散ドット
Ｕ、Ｕ１、Ｕ２  照明装置
ＳＴ１、ＳＴ２  照明スタンド（照明器具）
【図１】
2013035788.tif 000004
【図２】
2013035788.tif 000005
【図３】
2013035788.tif 000006
【図４】
2013035788.tif 000007
【図５】
2013035788.tif 000008
【図６】
2013035788.tif 000009
【図７】
2013035788.tif 000010
【図８】
2013035788.tif 000011
【図９】
2013035788.tif 000012
【図１０】
2013035788.tif 000013
【図１１】
2013035788.tif 000014
【図１２】
2013035788.tif 000015
【図１３】
2013035788.tif 000016
【図１４】
2013035788.tif 000017
【図１５】
2013035788.tif 000018
【図１６】
2013035788.tif 000019
【図１７】
2013035788.tif 000020
【図１８】
2013035788.tif 000021
【図１９】
2013035788.tif 000022
【図２０】
2013035788.tif 000023
【図２１】
2013035788.tif 000024
【図２２】
2013035788.tif 000025
【図２３】
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【図２４】
2013035788.tif 000027
【図２５】
2013035788.tif 000028
【図２６】
2013035788.tif 000029
【図２７】
2013035788.tif 000030
【図２８】
2013035788.tif 000031
【図２９】
2013035788.tif 000032
【図３０】
2013035788.tif 000033
【図３１】
2013035788.tif 000034
【図３２】
2013035788.tif 000035
【図３３】
2013035788.tif 000036
【図３４】
2013035788.tif 000037
【図３５】
2013035788.tif 000038
【図３６】
2013035788.tif 000039
【図３７】
2013035788.tif 000040
【図３８】
2013035788.tif 000041
【図３９】
2013035788.tif 000042
【図４０】
2013035788.tif 000043
【図４１】
2013035788.tif 000044
【図４２】
2013035788.tif 000045
【図４３】
2013035788.tif 000046
【図４４】
2013035788.tif 000047
【図４５】
2013035788.tif 000048
【図４６】
2013035788.tif 000049
【図４７】
2013035788.tif 000050
【図４８】
2013035788.tif 000051
【図４９】
2013035788.tif 000052
【図５０】
2013035788.tif 000053
【図５１】
2013035788.tif 000054
【図５２】
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【図５３】
2013035788.tif 000056
【図５４】
2013035788.tif 000057
【図５５】
2013035788.tif 000058
【図５６】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年11月27日(2014.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面および前記第１主面に対向する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面とに交差する方向に延在する側面部とを備える導光板と、
前記側面部の長手方向に延びる光源と、を備え、
前記光源が放射する光を、前記第１主面および前記第２主面で反射しつつ前記導光板内で導光して前記第１主面から射出する照明器具用の照明装置であって、
前記第１主面もしくは前記第２主面のいずれかに、前記導光板内の光路を偏向して前記第１主面への入射角を全反射角よりも小さい角度とすることで前記第１主面から光を取り出す傾斜面を有し、導光方向に凹又は凸の繰り返し構造をなす光取り出し部が設けられており、
前記光取り出し部の傾斜面には拡散手段が設けられ、前記拡散手段により与えられる導光方向における拡散度は強度半値全幅で３度から１０度であり、
前記第１主面の垂線方向から所定角度偏向させて照明光を照射すると共に、前記第１主面の垂線と出射光の最大強度方向とのなす角度θmaxが、１０°＜θmax＜４０°を満たす照明装置。
【請求項２】
前記角度θmaxが、１５°＜θmax＜３５°を満たす請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記光取り出し部は、前記側面部の長手方向に延びる多数の溝からなり、前記溝は、前記光源からの光が入射する側の第１斜面と該第１斜面と共に前記溝を形成する第２斜面とを有し、前記第１斜面と前記第２主面の垂線とのなす角度θ１が、５０°＜θ１＜７５°を満たす請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第２斜面と前記第２主面の垂線とのなす角度をθ２としたときに、前記第１斜面と前記第２斜面とのなす角θ１＋θ２は、８０°＜θ１＋θ２＜１１０°を満たす請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記光取り出し部が前記第２主面に設けられ、前記第１斜面にて反射された光が前記第１主面から射出される請求項３に記載の照明装置。
【請求項６】
前記光取り出し部が前記第１主面に設けられ、前記第１斜面にて屈折された光が前記第１主面から射出される請求項３に記載の照明装置。
【請求項７】
前記光取り出し部は、前記第２主面に設けられ、前記側面部の長手方向に延びる多数の凸部からなり、前記凸部は前記光源からの光が入射する側の第１斜面と該第１斜面と共に前記凸部を形成する第２斜面とを有し、前記第２斜面にて反射された光が前記第１主面から射出される請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
前記光取り出し部に入射した後に、前記第１主面から出射する光は、前記第１主面の垂線に対して前記光源が配置される側から遠ざかる方向に傾斜した角度で出射する請求項１に記載の照明装置。
【請求項９】
前記光取り出し部は、前記光源からの光が入射する側から他方の端部に向かって密度が高くなるように配置されている請求項１から８のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１０】
前記第１主面に対向した拡散板をさらに備える請求項１から９のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１１】
前記第２主面に対向した反射板をさらに備える請求項１から１０のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１２】
前記導光板は屈折率が1.4より大きい媒質の素材から形成され、前記側面部は第１偏向面と第２偏向面とを備え、前記第１偏向面と前記第２偏向面とが前記側面部に凹部を形成し、
前記光源からの光は、前記第１偏向面と第２偏向面とを透過もしくは反射した後に、前記導光板内で反射して導光され、
前記導光板内を導光される光のうち、前記第１偏向面を透過もしくは反射した光と、前記第２偏向面を透過もしくは反射した光の双方が、前記光取り出し部に入射した後に、前記第１主面から前記第１主面の垂線に対して同一の側に出射するように構成されている請求項１から１１のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１３】
前記側面部の凹部はＶ溝形状をしており、その頂角θ３が、１２０°＜θ３＜１６０°を満たす請求項１２に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記光源は、前記側面部に対向するように配置され、前記光源からの光は、前記第１偏向面及び第２偏向面とで屈折されて前記導光板内を反射して導光される請求項１２又は１３に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記光源は前記導光板の端部であって前記第１主面に対向して配置され、前記光源からの光は、前記第１主面から入射して前記第１偏向面及び第２偏向面とで反射されて前記導光板内を反射して導光される請求項１２又は１３に記載の照明装置。
【請求項１６】
前記凹又は凸の繰り返し構造の少なくとも１つの導光方向の最大サイズは0.5mm以上であり、前記凹又は凸構造間の前記導光方向間隔の最大値は、前記凹又は凸構造の導光方向サイズの最大値より大きい請求項１に記載の照明装置。
【請求項１７】
前記凹又は凸の繰り返し構造の少なくとも１つの導光方向の最大サイズは0.5mm以上であり、前記凹又は凸構造間の前記導光方向間隔の最大値は、前記凹又は凸構造の導光方向サイズの最大値より大きい請求項１０に記載の照明装置。
【請求項１８】
前記光取り出し部を構成する前記傾斜面の最大間隔をPmax（ｍｍ）,前記傾斜面から出射された光の拡散角の半値全幅をσ（°）、前記傾斜面と前記拡散板との距離をＴ（ｍｍ）とするとき、以下の式を満たす請求項１７に記載の照明装置。
Ｔsinσ＜Pmax＜Ｔsinσ+0.7      （１）
【請求項１９】
前記第１主面に対向した拡散板と前記第２主面に対向した反射板とをさらに備える請求項１７又は１８に記載の照明装置。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれかに記載した照明装置を用いた照明スタンドであって、台座部と支柱とを備え、前記支柱の先端側に前記照明装置を装着し、前記照明装置の第１主面を被照明面と略平行に設置して使用し、前記照明装置からの出射光は前記支柱が配置される側から遠ざかる方向に傾斜した角度で出射する照明スタンド。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明による照明装置は、
第１主面および前記第１主面に対向する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面とに交差する方向に延在する側面部とを備える導光板と、
前記側面部の長手方向に延びる光源と、を備え、
前記光源が放射する光を、前記第１主面および前記第２主面で反射しつつ前記導光板内で導光して前記第１主面から射出する照明器具用の照明装置であって、
前記第１主面もしくは前記第２主面のいずれかに、前記導光板内の光路を偏向して前記第１主面への入射角を全反射角よりも小さい角度とすることで前記第１主面から光を取り出す傾斜面を有し、導光方向に凹又は凸の繰り返し構造をなす光取り出し部が設けられており、
前記光取り出し部の傾斜面には拡散手段が設けられ、前記拡散手段により与えられる導光方向における拡散度は強度半値全幅で３度から１０度であり、
前記第１主面の垂線方向から所定角度偏向させて照明光を照射すると共に、前記第１主面の垂線と出射光の最大強度方向とのなす角度θmaxが、１０°＜θmax＜４０°を満たす。
【国際調査報告】
2013035788.tif 000060
2013035788.tif 000061
2013035788.tif 000062
2013035788.tif 000063