(57)【要約】【課題】一方の側面から他方の側面に向かう方向において隣接する２つの領域の境界を明瞭にすることができる面状照明装置を提供すること。【解決手段】  実施形態に係る面状照明装置は、導光板と、前記導光板の互いに対向する一対の側面のそれぞれに沿って配置される複数の光源と、を備え、前記導光板は、前記側面に入射された光を出射する出射面を有し、前記出射面には、前記一対の側面の一方から他方に向かって延びる複数の第１の光学部材が形成され、前記導光板の厚さは、前記側面から、前記一対の側面の間における領域であって前記側面に沿う領域に向かうにつれて徐々に小さくなる。【選択図】図４
2018022668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と、
前記導光板の互いに対向する一対の側面のそれぞれに沿って配置される複数の光源と、  を備え、
前記導光板は、前記側面に入射された光を出射する出射面を有し、
前記出射面には、前記一対の側面の一方から他方に向かって延びる複数の第１の光学部材が形成され、
前記導光板の厚さは、前記側面から、前記一対の側面の間における領域であって前記側面に沿う領域に向かうにつれて徐々に小さくなる、面状照明装置。
【請求項２】
前記導光板の前記出射面とは反対側の面は、前記側面から前記領域に向かうにつれて前記出射面に近づく方向に傾斜している、請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記導光板の前記出射面とは反対側の面のうち、前記一方の側面から前記領域までの面に、前記一方の側面から前記領域までの前記出射面の領域から光を出射させる第２の光学部材が形成される、請求項１又は２に記載の面状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）が導光板の側面に対向するように配置される面状照明装置がある。例えば、セグメント点灯が可能な面状照明装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来のセグメント点灯が可能な面状照明装置では、導光板の出射面と、導光板の出射面とは反対側の面（裏面）とが互いに平行であり、導光板の対向する両側面（一対の入光面）に複数のＬＥＤ（光源）がそれぞれ配置されている。また、導光板の出射面には、側面と直交する方向（一方の側面から他方の側面に向かう方向）に延びる筋状凸部（縦プリズム）が設けられ、導光板の裏面には、光路変更パターンとして複数のドットが設けられている。このような構成により、１つの導光板における出射領域を、側面に沿った方向（側面に平行な方向）に対しては、光源のグループ数に応じた数の領域（部分発光領域）に分割（区画）することができる。また、１つの導光板における出射領域を、側面に垂直な方向に対しては、２つの領域に区画することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７５９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来のセグメント点灯が可能な面状照明装置において、例えば、側面に垂直な方向に隣接する２つの領域のうち、一方の領域から光を出射させた場合、他方の領域にも光が漏れることがある。このため、一方の領域と他方の領域との境界が明瞭でない場合がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、一方の側面から他方の側面に向かう方向において隣接する２つの領域の境界を明瞭にすることができる面状照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る面状照明装置は、導光板と、前記導光板の互いに対向する一対の側面のそれぞれに沿って配置される複数の光源と、を備え、前記導光板は、前記側面に入射された光を出射する出射面を有し、前記出射面には、前記一対の側面の一方から他方に向かって延びる複数の第１の光学部材が形成され、前記導光板の厚さは、前記側面から、前記一対の側面の間における領域であって前記側面に沿う領域に向かうにつれて徐々に小さくなる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、一方の側面から他方の側面に向かう方向において隣接する２つの領域の境界を明瞭にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る面状照明装置の構成例を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る導光板の上面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る導光板の光軸（Ｙ軸と平行な軸）に垂直な断面を示す断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る導光板の側面図である。
【図５】図５は、実施形態に係る導光板の出射面からの光の出射態様の一例について説明するための図である。
【図６】図６は、実施形態に係る面状照明装置において、特定のグループに属するＬＥＤを点灯させるシミュレーションを行った結果得られた出射面の発光状態の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施形態に係る面状照明装置において、特定のグループに属するＬＥＤを点灯させるシミュレーションを行った結果得られた出射面の発光状態の一例を示す図である。
【図８】図８は、特定のグループに属するＬＥＤを点灯させるシミュレーションを行った結果得られた出射面の発光状態の他の例を示す図である。
【図９】図９は、特定のグループに属するＬＥＤを点灯させるシミュレーションを行った結果得られた出射面の発光状態の他の例を示す図である。
【図１０】図１０は、特定のグループに属するＬＥＤを点灯させるシミュレーションを行った結果得られた出射面の発光状態の他の例を示す図である。
【図１１】図１１は、特定のグループに属するＬＥＤを点灯させるシミュレーションを行った結果得られた出射面の発光状態の他の例を示す図である。
【図１２】図１２は、特定のグループに属するＬＥＤを点灯させるシミュレーションを行った結果得られた出射面の発光状態の他の例を示す図である。
【図１３】図１３は、特定のグループに属するＬＥＤを点灯させるシミュレーションを行った結果得られた出射面の発光状態の他の例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施形態の変形例に係る導光板の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態に係る面状照明装置について図面を参照して説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１１】
（実施形態）
図１は、実施形態に係る面状照明装置の構成例を示す分解斜視図である。図１に示すように、実施形態に係る面状照明装置１０は、導光板１１と、複数のＬＥＤ２２、２３と、拡散シート７１と、反射シート７２とを備える。面状照明装置１０は、例えば、液晶表示装置のバックライトとして用いられる。
【００１２】
ＬＥＤ２２、２３は、点状の光源（点状光源）である。ＬＥＤ２２、２３は、例えば、青色ＬＥＤと黄色蛍光体とからなる疑似白色ＬＥＤであり、全体として略直方体状に形成され、一側面に発光面を有するいわゆるサイドビュー型のＬＥＤである。複数のＬＥＤ２２の発光面は、導光板１１の側面１２に対向する。複数のＬＥＤ２２は、導光板１１の側面１２に沿って配置され、側面１２に入射される光を発する。複数のＬＥＤ２３の発光面は、導光板１１の側面１３に対向する。複数のＬＥＤ２３は、導光板１１の側面１３に沿って配置され、側面１３に入射される光を発する。このように、複数のＬＥＤ２２、２３は、一対の側面１２、１３のそれぞれに沿って配置される。なお、ＬＥＤ２２、２３は、サイドビュー型のＬＥＤに限られない。例えば、ＬＥＤ２２、２３は、トップビュー型のＬＥＤであってもよい。
【００１３】
導光板１１は、透明材料（例えば、ポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂）を用いて上面視で矩形状に形成されている。導光板１１は、互いに対向する一対の主面１４、１６と、互いに対向する一対の側面１２、１３とを有する。側面１２には、ＬＥＤ２２が発した光が入射される。側面１３には、ＬＥＤ２３が発した光が入射される。このように、側面１２、１３は、光が入射される面であるため、入光面とも称される。一対の主面１４、１６のうち一方の主面１４は、側面１２に入射された光及び側面１３に入射された光を出射する出射面である。すなわち、実施形態に係る面状照明装置１０は、いわゆるエッジライト型の照明装置である。以下の説明では、「主面１４」を「出射面１４」と表記する場合がある。
【００１４】
本実施形態では、導光板１１の出射面１４に、複数の第１の光学プリズム１５が形成されている。第１の光学プリズム１５については後述する。
【００１５】
なお、本実施形態では、導光板１１の出射面１４とは反対側の面である主面１６には、第２の光学プリズム１７（図４参照）が形成されている。第２の光学プリズム１７については後述する。
【００１６】
反射シート７２は、導光板１１の主面１６側に配置される。反射シート７２は、主面１６から漏れた光を反射して、再度導光板１１に戻す。
【００１７】
拡散シート７１は、導光板１１の出射面１４側に配置される。拡散シート７１は、出射面１４から出射される光を拡散する。拡散シート７１により拡散された光が、上述した液晶表示装置に入射される。
【００１８】
次に、図２〜４を参照して、実施形態に係る面状照明装置１０の導光板１１について説明する。図２は、実施形態に係る導光板の上面図である。図３は、実施形態に係る導光板の光軸（Ｙ軸と平行な軸）に垂直な断面を示す断面図である。図４は、実施形態に係る導光板の側面図である。
【００１９】
図２に示すように、第１の光学プリズム１５は、側面１２から側面１３に向かう方向（側面１３から側面１２に向かう方向。Ｙ軸方向）に延びるプリズムである。複数の第１の光学プリズム１５は、側面１２及び側面１３に沿って並ぶように形成される。すなわち、複数の第１の光学プリズム１５は、一対の側面１２、１３と平行な方向（Ｘ軸方向）に並ぶ。第１の光学プリズム１５は、導光板１１内を進行する光が、一対の側面１２、１３と平行な方向（Ｘ軸方向）に広がって進行することを抑制する。第１の光学プリズム１５は、公知の技術である。例えば、第１の光学プリズム１５と同様のプリズムについて、特開２０１１−１７５９６５号公報に記載されている。第１の光学プリズム１５は、第１の光学部材の一例である。
【００２０】
図３に示すように、第１の光学プリズム１５の上述した光軸（Ｙ軸と平行な軸）に垂直な断面の外縁（外形線）が円弧状となるように、第１の光学プリズム１５は形成されている。複数の第１の光学プリズム１５のピッチＰは、個々のＬＥＤ２２、２３（図２参照）の幅（例えば、２〜３ｍｍ）に対して微小（例えば、１００μｍ）である。ここで、導光板１１のうち、第１の光学プリズム１５及び後述する第２の光学プリズム１７以外の部分を、導光板本体１１ａと呼ぶ。導光板本体１１ａと複数の第１の光学プリズム１５との境界は、図３中破線１１ｂにより示される仮想の平面である。この仮想の平面と第１の光学プリズム１５の外縁とが接する箇所（谷部）において、第１の光学プリズム１５の外縁に接する接線と仮想の平面との成す角の角度（最大接線角度）θは、２０°以上が好ましく、３０°以上であることがより好ましい。
【００２１】
また、第１の光学プリズム１５の仮想の平面から最も遠い箇所（頂部）と、仮想の平面との距離（高さ）Ｈは、導光板１１の厚さ（例えば、４ｍｍ）に対して微小（例えば、３０μｍ）である。なお、高さＨは、導光する光を平行化させる観点から、ピッチＰの１／１０以上であることが好ましい。
【００２２】
図４に示すように、導光板１１の主面１６には、第２の光学プリズム１７が形成されている。なお、図４中破線１１ｃは、導光板本体１１ａと第２の光学プリズム１７との境界を示す仮想の平面を示す。第２の光学プリズム１７は、複数の光学プリズム１７ａと複数の光学プリズム１７ｂとを含む。第２の光学プリズム１７は、第２の光学部材の一例である。
【００２３】
光学プリズム１７ａは、側面１２と平行に延び、光学プリズム１７ｂは、側面１３と平行に延びる。光学プリズム１７ａ、１７ｂは、例えば、導光板１１の出射面１４から略垂直に光を出射させる。本実施形態では、光学プリズム１７ａ、１７ｂは、それぞれ傾斜角度の大きい傾斜面と傾斜角度が小さい傾斜面とを有し、後述する領域４０ｃを対称面とした対称構造である。なお、光学プリズム１７ａ及び光学プリズム１７ｂに代えて、光学プリズム１７ａ及び光学プリズム１７ｂと同様の機能（入射した光の光路を変更して導光板１１の出射面１４から光を出射させる機能）を有するドットが、主面１６ａに形成されてもよい。かかるドットは、第２の光学部材の一例である。
【００２４】
また、図４に示すように、導光板１１（導光板本体１１ａ）の厚さは、側面１２、１３から、領域４０ｃに向かうにつれて徐々に小さくなる。例えば、導光板１１の主面１６は、側面１２、１３から領域４０ｃに向かうにつれて出射面１４に近づく方向に傾斜している。領域４０ｃは、側面１２と側面１３との間（一対の側面１２、１３の間）における領域であって、側面１２、１３に沿う領域（Ｙ軸を法線とする面状の領域）である。領域４０ｃは、後述する境界４０ａ、及び、境界４０ａを導光板１１の主面１６上にＺ軸方向に投影した線分４０ｂを含む。領域４０ｃは、例えば、側面１２と側面１３との間の中央部分に位置する。
【００２５】
また、図４に示すように、導光板１１の主面１６のうち、側面１２から領域４０ｃ（具体的には線分４０ｂ）までの面に、複数の光学プリズム１７ａが形成されている。また、導光板１１の主面１６のうち、側面１３から領域４０ｃ（具体的には線分４０ｂ）までの面に、複数の光学プリズム１７ｂが形成されている。例えば、導光板１１の主面１６のうち、一方の側面としての側面１２から領域４０ｃまでの面に、側面１２から領域４０ｃまでの出射面１４の領域１４ａに光を出射させる光学プリズム１７ａが形成されている。また、導光板１１の主面１６のうち、他方の側面としての側面１３から領域４０ｃまでの面に、側面１３から領域４０ｃまでの出射面１４の領域１４ｂに光を出射させる光学プリズム１７ｂが形成されている。なお、一方の側面が側面１３であり、他方の側面が側面１２であってもよい。本実施形態に係る面状照明装置１０では、かかる光学プリズム１７ａ及び光学プリズム１７ｂが主面１６に形成されているため、導光板１１の出射面１４側に、光の出射方向を調整するプリズムシートが配置されていない。
【００２６】
図５は、実施形態に係る導光板の出射面からの光の出射態様の一例について説明するための図である。図５の例に示すように、導光板１１の出射面１４は、複数の領域に仮想的に分割（区画）される。図５の例では、出射面１４は、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」及び「Ｆ」が示す６つの領域に仮想的に区画される。以下、この６つの領域それぞれを、説明の便宜上、後述するグループを識別する符号「Ａ」〜「Ｆ」を用いて、部分発光領域Ａ、部分発光領域Ｂ、部分発光領域Ｃ、部分発光領域Ｄ、部分発光領域Ｅ、部分発光領域Ｆとして説明を行う。
【００２７】
部分発光領域Ａ〜Ｆのうち、部分発光領域Ａ〜Ｃは、出射面１４の全領域のうち側面１２側の領域であり、部分発光領域Ｄ〜Ｆは、側面１３側の領域である。図５に示す境界４０ａは、部分発光領域Ａ〜Ｃと部分発光領域Ｄ〜Ｆとを仮想的に区画する。
【００２８】
本実施形態では、図５に示すように、側面１２の全領域のうち、部分発光領域Ａから出射される光が入射される側面１２の所定の領域に対向する位置に配置されるＬＥＤ２２は、グループＡに属する。同様に、側面１２の全領域のうち、部分発光領域Ｂから出射される光が入射される側面１２の所定の領域に対向する位置に配置されるＬＥＤ２２は、グループＢに属し、部分発光領域Ｃから出射される光が入射される側面１２の所定の領域に対向する位置に配置されるＬＥＤ２２は、グループＣに属する。
【００２９】
また、側面１３の全領域のうち、部分発光領域Ｄから出射される光が入射される側面１３の所定の領域に対向する位置に配置されるＬＥＤ２３は、グループＤに属する。同様に、部分発光領域Ｅから出射される光が入射される側面１３の所定の領域に対向する位置に配置されるＬＥＤ２３は、グループＥに属し、部分発光領域Ｆから出射される光が入射される側面１３の所定の領域に対向する位置に配置されるＬＥＤ２３は、グループＦに属する。
【００３０】
本実施形態では、ＬＥＤ２２、２３は、上述した液晶表示装置の駆動回路（不図示）に電気的に接続されている。そして、ＬＥＤ２２、２３は、駆動回路からの電気信号に基づいて、グループごとに点灯（発光）する。すなわち、ＬＥＤ２２、２３は、疑似インパルス駆動（セグメント点灯）が可能である。
【００３１】
次に、本実施形態に係る面状照明装置１０の作用効果について説明する。
【００３２】
まず、Ｘ軸方向において隣接する部分発光領域間の境界が明瞭となることについて説明する。先の図２に示すように、面状照明装置１０は、導光板１１の出射面１４（図１参照）に、一対の側面１２、１３の一方から他方に向かう方向（Ｙ軸方向）に延びる微細な第１の光学プリズム１５が、一対の側面１２、１３の長手方向（側面１２、１３に沿う方向。Ｘ軸方向）に沿って繰り返し形成されている。また、一対の側面１２、１３には、複数のＬＥＤ２２、２３がそれぞれ対向配置されている。これにより、個々のＬＥＤ２２、２３から放射状に出射された光は、一対の側面１２、１３を介して導光板１１内に入光する。
【００３３】
そして、図３に示すように、導光板１１内に入光した光のうち、導光板１１内を光軸（Ｙ軸に平行な軸）に対して上面視斜め方向（例えば、Ｘ軸のプラス方向）に進行した光Ｌ１は、第１の光学プリズム１５の一方の傾斜（湾曲）する側面（図３中、中心よりＸ軸のプラス方向側の面）１５ａに入射して反対方向（Ｘ軸のマイナス方向）に反射される。反対方向（Ｘ軸のマイナス方向）に反射された光Ｌ１は、主面１６（または反射シート７２（図１参照））により反射された後、他の第１の光学プリズム１５の他方の傾斜（湾曲）する側面（Ｘ軸のプラス方向側の面に対称なＸ軸のマイナス方向側の面）１５ｂに入射して反対方向（Ｘ軸のプラス方向）に反射される。このように、導光板１１内を導光する光は、出射面１４側から外部に出射するまで第１の光学プリズム１５および主面１６での反射を繰り返しながら、すなわち平面視してジグザグ状に蛇行しながら前方に進行する。これにより、ＬＥＤ２２、２３から出射された光は、導光板１１内を全体として光軸に略平行に進行し、ＬＥＤ２２、２３を基点として末広がり状に進行することが抑制される。
【００３４】
この結果、図５に示す複数のＬＥＤ２２、２３のうち、所定のグループ（例えば、グループＢおよびグループＥ）に属する複数個のＬＥＤ２２、２３を発光させることにより、各グループＢ、Ｅの前方に位置し仮想的に矩形状に区画された部分発光領域Ｂ、Ｅから主として照明光を得ることができる。言い換えれば、部分発光領域Ｂ，ＥにＸ軸方向に隣接する部分発光領域Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｆからの出射光を低減することができ、Ｘ軸方向における隣接する部分発光領域間の境界が明瞭となる。このため、出射面１４において照明光が出射される領域を精度よく制御することができる。これにより、面状照明装置１０をバックライトとして使用した液晶表示装置から、残像感やぼけのない高品質な画像を得ることができる。
【００３５】
次に、Ｙ軸方向（一対の側面１２、１３の一方の側面から他方の側面に向かう方向）における隣接する部分発光領域間の境界が明瞭となることについて説明する。
【００３６】
図４に示すように、導光板１１（導光板本体１１ａ）の厚さは、側面１２、１３から、領域４０ｃに向かうにつれて徐々に小さくなる。したがって、側面１２から入射された光のほとんどが、領域４０ｃに到達するまでに主面１６で反射されて、出射面１４のうち、側面１２から領域４０ｃまでの領域１４ａから出射される。同様に、側面１３から入射された光のほとんどが、領域４０ｃに到達するまでに主面１６で反射されて、出射面１４のうち、側面１３から領域４０ｃまでの領域１４ｂから出射される。
【００３７】
したがって、ＬＥＤ２２により側面１２から入射された光は、ほとんど、導光板１１内の領域４０ｃよりも側面１３側には進行しない。同様に、ＬＥＤ２３により側面１３から入射された光は、ほとんど、導光板１１内の領域４０ｃよりも側面１２側には進行しない。すなわち、面状照明装置１０は、図５に示す側面１２側の部分発光領域（部分発光領域Ａ〜Ｃ）から側面１３側の部分発光領域（部分発光領域Ｄ〜Ｆ）に漏れる光量、及び、側面１３側の部分発光領域から側面１２側の部分発光領域に漏れる光量を少なくすることができる。よって、面状照明装置１０によれば、特定のグループに属するＬＥＤ２２、２３を点灯させた場合に、この特定のグループに属するＬＥＤ２２、２３により発光する部分発光領域と、この部分発光領域に対してＹ軸方向に隣接する他の部分発光領域との境界を明瞭にすることができる。
【００３８】
例えば、実施形態に係る面状照明装置１０によれば、図５に示す複数のＬＥＤ２２、２３のうち、特定のグループ（例えば、グループＢ）に属する複数個のＬＥＤ２２を発光させることにより、グループＢの前方に位置し仮想的に矩形状に区画された部分発光領域Ｂから主として照明光を得ることができる。言い換えれば、部分発光領域ＢにＹ軸方向に隣接する部分発光領域Ｅからの出射光を低減することができ、Ｙ軸方向において隣接する部分発光領域間の境界が明瞭となる。このため、出射面１４において照明光が出射される領域を精度よく制御することができる。したがって、この点からも、面状照明装置１０をバックライトとして使用した液晶表示装置から、残像感やぼけのない高品質な画像を得ることができる。
【００３９】
更に、本実施形態では、図４に示すように、導光板１１の主面１６のうち、側面１２から領域４０ｃ（具体的には線分４０ｂ）までの面に、複数の光学プリズム１７ａが形成されている。光学プリズム１７ａの形状や光学プリズム１７ａが形成される位置は、光学プリズム１７ａにより、側面１２から入射された導光板１１内を進行する光が反射され、上述した領域１４ａから反射光が出射されるように調整される。これにより、光学プリズム１７ａは、領域１４ａから光を出射させるようになる。例えば、図４に示すように、光学プリズム１７ａは、側面１２から入射された光Ｌ２、Ｌ３を傾斜角度の大きい傾斜面にて反射して、領域１４ａから光Ｌ２、Ｌ３を出射させる。
【００４０】
また、図４に示すように、導光板１１の主面１６のうち、側面１３から領域４０ｃ（具体的には線分４０ｂ）までの面に、複数の光学プリズム１７ｂが形成されている。光学プリズム１７ｂの形状や光学プリズム１７ｂが形成される位置は、光学プリズム１７ｂにより、側面１３から入射された導光板１１内を進行する光が反射され、上述した領域１４ｂから反射光が出射されるように調整される。これにより、光学プリズム１７ｂは、領域１４ｂから光を出射させるようになる。
【００４１】
以上のことから、ＬＥＤ２２によって側面１２から入射された光の多くが領域１４ａから出射され、領域１４ｂからはほとんど出射されない。同様に、ＬＥＤ２３によって側面１３から入射された光の多くが領域１４ｂから出射され、領域１４ａからはほとんど出射されない。すなわち、光学プリズム１７ａ及び光学プリズム１７ｂによって、更に、図５に示す側面１２側の部分発光領域（部分発光領域Ａ〜Ｃ）から側面１３側の部分発光領域（部分発光領域Ｄ〜Ｆ）に漏れる光量、及び、側面１３側の部分発光領域から側面１２側の部分発光領域に漏れる光量を少なくすることができる。
【００４２】
よって、光学プリズム１７ａ及び光学プリズム１７ｂにより、特定のグループに属するＬＥＤ２２、２３を点灯させた場合に、この特定のグループに属するＬＥＤ２２、２３により発光する部分発光領域と、この部分発光領域に対してＹ軸方向に隣接する他の部分発光領域との境界を更に明瞭にすることができる。
【００４３】
例えば、実施形態に係る面状照明装置１０によれば、図５に示す複数のＬＥＤ２２、２３のうち、特定のグループ（例えば、グループＢ）に属する複数個のＬＥＤ２２を発光させることにより、グループＢの前方に位置し仮想的に矩形状に区画された部分発光領域Ｂから主として照明光を得ることができる。言い換えれば、Ｙ軸方向において部分発光領域Ｂに隣接する部分発光領域Ｅからの出射光を更に低減することができ、Ｙ軸方向において隣接する部分発光領域間の境界が更に明瞭となる。このため、出射面１４において照明光が出射される領域を更に精度良く制御することができる。したがって、この点からも、面状照明装置１０をバックライトとして使用した液晶表示装置から、更に、残像感やぼけのない高品質な画像を得ることができる。
【００４４】
図６及び図７は、実施形態に係る面状照明装置において、特定のグループに属するＬＥＤを点灯させるシミュレーションを行った結果得られた出射面の発光状態の一例を示す図である。図６の例は、図５においてグループＡ〜Ｃに属する複数のＬＥＤ２２を点灯させた場合のシミュレーションの結果の一例を示し、図７の例は、図５においてグループＢに属する複数のＬＥＤ２２を点灯させた場合のシミュレーションの結果の一例を示す。なお、かかるシミュレーションでは、面状照明装置１０の側面１２、１３の厚みを３ｍｍとし、領域４０ｃの厚みを２ｍｍとした。すなわち、側面１２、１３から領域４０ｃにかけて、導光板１１の厚みを１ｍｍ削った面状照明装置１０の出射面１４の発光状態を得るシミュレーションを行った。
【００４５】
図６において、領域４２は、部分発光領域Ａ〜Ｃであり、領域４３は、部分発光領域Ｄ〜Ｆである。また、領域４３よりも領域４２のほうが輝度の平均値が高い。また、図６に示すように、部分発光領域Ａ〜Ｃと部分発光領域Ｄ〜Ｆとの境界が明瞭である。
【００４６】
また、図７において、領域４４は、部分発光領域Ｂであり、領域４５は、部分発光領域Ａ、Ｃ〜Ｆである。また、領域４５よりも領域４４のほうが輝度の平均値が高い。また、図７に示すように、部分発光領域Ｂと部分発光領域Ａ、Ｃ〜Ｆとの境界が明瞭である。
【００４７】
よって、図６、７に示すシミュレーションの結果からも、面状照明装置１０によれば、Ｙ軸方向における隣接する部分発光領域間の境界を明瞭にすることができることがわかる。
【００４８】
図８〜１３は、特定のグループに属するＬＥＤを点灯させる光学シミュレーションを行った結果得られた出射面の発光状態の他の例を示す図である。このシミュレーションでは、面状照明装置１０の側面１２、１３の厚みを０．５ｍｍとし、領域４０ｃの厚みを０．４ｍｍとした。すなわち、側面１２、１３から領域４０ｃにかけて、導光板１１の厚みを０．１ｍｍ削った面状照明装置１０の出射面１４の発光状態を得るシミュレーションを行った。また、かかる面状照明装置１０では、グループの数が１０以上であり、図５の例に示す６個のグループの場合よりも、細かい単位で出射面１４の部分発光領域を発光させる。更に、かかる面状照明装置１０では、側面１２、１３から領域４０ｃに近づくにつれて、単位面積あたりに形成する光学プリズム１７ａ、１７ｂの数を多くした。
【００４９】
図８は、全グループのＬＥＤ２２、２３（全てのＬＥＤ２２、２３）を点灯させた場合の出射面１４（図１参照）の各位置の輝度を示す。なお、図８では、ＸＹ座標の原点を導光板１１の出射面１４の中心４１（図５参照）としている。後述する図１０、１２の場合においても同様である。図８に示す、側面１２（図２参照）側の領域４７及び側面１３（図２参照）側の領域４６の輝度の平均値は、領域４６と領域４７との境界部分の領域４８の輝度の平均値とあまり差がない。これは、上述したように、側面１２、１３から領域４０ｃに近づくにつれて、単位面積あたりに形成する光学プリズム１７ａ、１７ｂの数を多くしたためである。すなわち、単位面積あたりに形成する光学プリズム１７ａ、１７ｂの数を多くしたことにより、境界４０ａ周辺の輝度の低下を抑制することができる。
【００５０】
図９は、図８に示すようにＬＥＤ２２、２３を点灯させた場合の各角度から出射面１４を見た場合の出射面１４全体の輝度の平均値を示す図である。また、図９は、極角輝度特性を表す等輝度曲線を示す図である。図９では、方位角２７０°から方位角９０°に向かう方向（図９中横方向）が、Ｘ軸（図２参照）のプラス方向に対応し、方位角１８０°から方位角０°に向かう方向（図９中縦方向）が、Ｙ軸（図２参照）のプラス方向に対応する。そして、図９では、方位角２７０°から方位角９０°に向かう線分と、方位角１８０°から方位角０°に向かう線分とが交差する点（以下、原点と称する）の位置が、出射面１４を正面から見た場合の角度に対応する。図９において、Ｙ軸周りの極角は、出射面１４を正面から見た場合を０°とするとＸ軸のプラス方向側に傾くにつれて小さくなり、Ｘ軸のマイナス方向側に傾くにつれて大きくなる。また、図９において、Ｘ軸周りの極角は、出射面１４を正面から見た場合を０°とするとＹ軸のプラス方向側に傾くにつれて小さくなり、Ｙ軸のマイナス方向側に傾くにつれて大きくなる。後述する図１１、１３の場合においても同様である。
【００５１】
図９は、出射面１４を見る角度を正面に近づけるほど、視認する出射面１４の全体の輝度の平均値が大きくなることを示す。すなわち、図９は、原点を含む範囲６５内で出射面１４を見た場合の出射面１４全体の輝度の平均値は、範囲６５を取り囲む範囲６４内で出射面１４を見た場合の出射面１４全体の輝度の平均値よりも高いことを示す。また、図９は、範囲６４内で出射面１４を見た場合の出射面１４全体の輝度の平均値は、範囲６４を取り囲む範囲６３内で出射面１４を見た場合の出射面１４全体の輝度の平均値よりも高いことを示す。また、図９は、範囲６３内で出射面１４を見た場合の出射面１４の輝度の平均値は、範囲６３を取り囲む範囲６２内で出射面１４を見た場合の出射面１４全体の輝度の平均値よりも高いことを示す。また、図９は、範囲６２内で出射面１４を見た場合の出射面１４全体の輝度の平均値は、範囲６２を取り囲む範囲６１内で出射面１４を見た場合の出射面１４全体の輝度の平均値よりも高いことを示す。
【００５２】
したがって、図９に示すシミュレーションの結果から、全グループのＬＥＤ２２、２３（全てのＬＥＤ２２、２３）を点灯させた場合には、正面から上述した液晶表示装置を見た場合に最も視認性が高くなることが分かる。
【００５３】
図１０は、ＬＥＤ２２、２３（図２参照）のうち、全てのＬＥＤ２３（図２参照）を点灯させた場合の出射面１４（図２参照）の各位置の輝度を示す。図１０に示す、ＬＥＤ２３側の領域５０は、ＬＥＤ２２側の領域５２よりも輝度の平均値が高い。また、領域５０の領域５２側の部分５１と領域５２との境界が明瞭である。したがって、図１０に示すシミュレーションの結果からも分かるように、面状照明装置１０によれば、Ｙ軸方向における隣接する部分発光領域間の境界を明瞭にすることができる。
【００５４】
図１１は、図１０に示すように全てのＬＥＤ２３を点灯させた場合の各角度から出射面１４を見た場合の出射面１４全体の輝度の平均値を示す図である。また、図１１は、極角輝度特性を表す等輝度曲線を示す図である。
【００５５】
図１１と先の図９とを比較すると、図１１の例では、Ｘ軸周りの極角が大きくなる方向に、範囲６５、６４、６３、６２が移動している。すなわち、図１１は、図１０に示す領域５０から出射される光のうち多くの光の進行方向が、光軸に対して側面１２（図２参照）側に傾いていることを示す。したがって、図１１に示すシミュレーションの結果から、ＬＥＤ２２を点灯せずにＬＥＤ２３を点灯させた場合には、正面よりも、やや側面１２側から液晶表示装置を見た場合に最も視認性が高くなることが分かる。
【００５６】
図１２は、ＬＥＤ２２（図２参照）側の部分発光領域のうち、発光させる部分発光領域の数と、ＬＥＤ２３（図２参照）側の部分発光領域のうち、発光させる部分発光領域の数とを同一にした場合、すなわち、点灯させるＬＥＤ２２の数と、点灯させるＬＥＤ２３との数を同一にした場合の出射面１４（図２参照）の各位置の輝度を示す。図１２に示すように、ＬＥＤ２３側の３つの部分発光領域５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、及び、ＬＥＤ２２側の３つの部分発光領域５３ｄ、５３ｅ、５３ｆが発光する。なお、図１２に示す領域５５、５６、５７は、発光していない領域である。そのため、部分発光領域５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆは、領域５５、５６、５７よりも輝度の平均値が高い。
【００５７】
また、部分発光領域５３ａのＬＥＤ２２側の部分５４ａと、領域５５に含まれる部分発光領域であって部分発光領域５３ａとＹ軸方向において隣接する部分発光領域（外形線を図示しない）との境界が明瞭である。また、部分発光領域５３ｂのＬＥＤ２２側の部分５４ｂと、領域５６に含まれる部分発光領域であって部分発光領域５３ｂとＹ軸方向において隣接する部分発光領域（外形線を図示しない）との境界が明瞭である。また、部分発光領域５３ｅのＬＥＤ２３側の部分５４ｅと、領域５５に含まれる部分発光領域であって部分発光領域５３ｅとＹ軸方向において隣接する部分発光領域（外形線を図示しない）との境界が明瞭である。また、部分発光領域５３ｆのＬＥＤ２３側の部分５４ｆと、領域５５に含まれる部分発光領域であって部分発光領域５３ｆとＹ軸方向において隣接する部分発光領域（外形線を図示しない）との境界が明瞭である。したがって、図１２に示すシミュレーションの結果からも分かるように、面状照明装置１０によれば、Ｙ軸方向における隣接する部分発光領域間の境界を明瞭にすることができる。
【００５８】
また、部分発光領域５３ｃと部分発光領域５３ｄとの境界部分５４ｃの輝度の平均値は、部分発光領域５３ｃ及び部分発光領域５３ｄの輝度の平均値とあまり差がない。これは、上述したように、側面１２、１３から領域４０ｃに近づくにつれて、単位面積あたりに形成する光学プリズム１７ａ、１７ｂの数を多くしたためである。
【００５９】
図１３は、図１２に示すようにＬＥＤ２２（図２参照）側の部分発光領域のうち、発光させる部分発光領域の数と、ＬＥＤ２３（図２参照）側の部分発光領域のうち、発光させる部分発光領域の数とを同一にした場合の各角度から出射面１４を見た場合の出射面１４全体の輝度の平均値を示す図である。また、図１３は、極角輝度特性を表す等輝度曲線を示す図である。
【００６０】
図１３は、図９と同様に、出射面１４を見る角度を正面に近づけるほど、視認する出射面１４の全体の輝度の平均値が大きくなることを示す。したがって、図１３に示すシミュレーションの結果から、ＬＥＤ２２（図２参照）側の部分発光領域のうち、発光させる部分発光領域の数と、ＬＥＤ２３（図２参照）側の部分発光領域のうち、発光させる部分発光領域の数とを同一にした場合には、正面から液晶表示装置を見た場合に最も視認性が高くなることが分かる。
【００６１】
以上、実施形態に係る面状照明装置１０について説明した。実施形態に係る面状照明装置１０によれば、一方の入光面から他方の入光面に向かう方向（Ｙ軸方向）において隣接する２つの領域（部分発光領域）の境界４０ａを明瞭にすることができる。
【００６２】
上述した実施形態に係る面状照明装置１０は、消費電力の低減化のために検討されている、いわゆるローカルディミング制御にも好適である。例えば、図５において、グループＢ、Ｅに属するＬＥＤ２２、２３を点灯することにより、部分発光領域Ｂ、Ｅから照明光を出射させることができる。なお、各グループのＬＥＤ２２、２３の点灯は、オンオフ制御のみではなく、各グループのＬＥＤ２２、２３に流す電流を調整して、グループごとに発光量が所定の値に変わるように制御してもよい。
【００６３】
また、実施形態に係る面状照明装置１０では、発光させる部分発光領域を様々に変化するプログラムを上述した駆動回路が実行することにより、発光させる部分発光領域が様々に変化するデザイン照明（イベント照明）が実現される。
【００６４】
（実施形態の変形例）
なお、上述した実施形態では、出射面１４が平面である場合について説明したが、出射面１４は、平面でなくてもよい。そこで、このような実施形態を実施形態の変形例として説明する。
【００６５】
図１４は、実施形態の変形例に係る導光板の側面図である。図１４に示すように、変形例に係る導光板１１の出射面１４は、領域１４ａ及び領域１４ｂを含む。変形例に係る出射面１４のうち、領域１４ａに対応する面は、境界４０ａから側面１２に向かうにつれて、徐々に主面１６側に近づくように傾斜が付けられている。また、変形例に係る出射面１４のうち、領域１４ｂに対応する面は、境界４０ａから側面１３に向かうにつれて、徐々に主面１６側に近づくように傾斜が付けられている。
【００６６】
なお、図１４の例に示す導光板１１の厚さは、実施形態に係る導光板１１の厚さと同様に、側面１２、１３から、領域４０ｃに向かうにつれて徐々に小さくなる。
【００６７】
また、実施形態及び実施形態の変形例では、領域４０ｃの位置が、側面１２と側面１３との間の中央（中間）部分である場合について説明したが、領域４０ｃの位置は、側面１２と側面１３との間の中央部分でなくてもよい。
【００６８】
以上、実施形態及び実施形態の変形例について説明したが、上記実施の形態及び上記変形例により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  面状照明装置
１１  導光板
１２、１３  側面
１４  出射面
１５  第１の光学プリズム（第１の光学部材）
１６  主面
１７  第２の光学プリズム（第２の光学部材）
１７ａ、１７ｂ  光学プリズム
２２、２３  ＬＥＤ（光源）
４０ａ  境界
４０ｂ  線分
４０ｃ  領域
【図１】
2018022668.tif 000003
【図２】
2018022668.tif 000004
【図３】
2018022668.tif 000005
【図４】
2018022668.tif 000006
【図５】
2018022668.tif 000007
【図６】
2018022668.tif 000008
【図７】
2018022668.tif 000009
【図８】
2018022668.tif 000010
【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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