(57)【要約】【課題】製造が容易であり、明るさが均一で良好な照明装置を提供することである。【解決手段】照明装置１００は、光源部１０と、導光板２０と、導光板２０の出光面２０ｂ側に一体に積層され、導光板２０よりも屈折率が低い第１低屈折率層３０と、導光板２０の背面２０ｃ側に一体に積層され、導光板２０よりも屈折率が低く、かつ、第１低屈折率層３０よりも屈折率が高い第２低屈折率層４０と、第２低屈折率層４０の導光板２０側とは反対側の面に一体に形成され、光を反射する反射層５０とを備え、導光板２０の背面２０ｃには、複数の単位光学要素２１が入光面２０ａ側から対向面２０ｄ側へ向かって配列されて形成され、単位光学要素２１は、その配列方向において入光面２０ａから離れるにつれて形状が次第に又は段階的に変化しているものとした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発する光源部と、前記光源部からの光が入射する入光面と、光が出射する出光面と、前記出光面に対向する背面と、前記入光面に対向する対向面とを備える導光板とを備える照明装置であって、
前記導光板の出光面側に一体に積層され、前記導光板よりも屈折率が低い第１低屈折率層と、
前記導光板の背面側に一体に積層され、前記導光板よりも屈折率が低く、かつ、前記第１低屈折率層よりも屈折率が高い第２低屈折率層と、
前記第２低屈折率層の前記導光板側とは反対側の面に一体に形成され、光を反射する反射層と、
を備え、
前記導光板の前記背面には、複数の単位光学要素が前記入光面側から前記対向面側へ向かって配列されて形成され、前記単位光学要素は、その配列方向において前記入光面から離れるにつれて形状が次第に又は段階的に変化していること、
を特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記単位光学要素は、前記反射層側に凸となる略多角柱形状であること、
を特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の照明装置において、
前記単位光学要素の配列方向に平行であって前記導光板の厚み方向に平行な断面形状は、前記入光面の近傍においては、平面部と前記平面部を挟んで対向する２つの斜面部とを有する略台形形状であり、
前記配列方向に沿って前記入光面から離れるにつれて、前記平面部の寸法が小さくなること、
を特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の照明装置において、
前記第１低屈折率層の出光側の面には、前記入光面側から前記対向面側へ沿って、第２単位光学要素が複数配列されて形成されていること、
を特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項４に記載の照明装置において、
前記第２単位光学要素は、出光側に凸となる略三角柱形状であること、
を特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の照明装置において、
前記第１低屈折率層の出光側に、光を拡散する拡散層が形成されていること、
を特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、導光板を備える照明装置が広く知られており、様々な用途に使用されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−４３４３３号公報
【特許文献２】特開２００５−２５９３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の照明装置では、導光板の背面側にドットや単位プリズム等の光学形状が形成されていたり、出光面に光学形状が形成されていたりするものがある。また、導光板の正面側（出光面側）には、拡散板等の光学フィルム等が配置されたり、導光板の背面側に反射板等が配置されたりしている。そして、導光板内を効率よく導光させるために、導光板とこれらの光学フィルム等との間には空隙が設けられ、導光板の背面及び出光面は空気に接している。そのため、照明装置の筐体は、複数枚の光学部材を保持する必要があり、保持機構が複雑となったり、組み立て作業の工数が増えたりする等の問題がある。
また、照明装置においては、その出光面から光を均一に出射することは、非常に重要である。
【０００５】
本発明の課題は、製造が容易であり、明るさが均一で良好な照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、光を発する光源部（１０）と、前記光源部からの光が入射する入光面（２０ａ）と、光が出射する出光面（２０ｂ）と、前記出光面に対向する背面（２０ｃ）と、前記入光面に対向する対向面（２０ｄ）とを備える導光板（２０）とを備える照明装置であって、前記導光板の出光面側に一体に積層され、前記導光板よりも屈折率が低い第１低屈折率層（３０）と、前記導光板の背面側に一体に積層され、前記導光板よりも屈折率が低く、かつ、前記第１低屈折率層よりも屈折率が高い第２低屈折率層（４０）と、前記第２低屈折率層の前記導光板側とは反対側の面に一体に形成され、光を反射する反射層（５０）と、を備え、前記導光板の前記背面には、複数の単位光学要素（２１）が前記入光面側から前記対向面側へ向かって配列されて形成され、前記単位光学要素は、その配列方向において前記入光面から離れるにつれて形状が次第に又は段階的に変化していること、を特徴とする照明装置（１００，２００，３００）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の照明装置において、前記単位光学要素（２１）は、前記反射層（５０）側に凸となる略多角柱形状であること、を特徴とする照明装置（１００，２００，３００）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の照明装置において、前記単位光学要素（２１）の配列方向に平行であって前記導光板の厚み方向に平行な断面形状は、前記入光面（２０ａ）の近傍においては、平面部（２１ａ）と前記平面部を挟んで対向する２つの斜面部（２１ｂ，２０ｃ）とを有する略台形形状であり、前記配列方向に沿って前記入光面から離れるにつれて、前記平面部の寸法が小さくなること、を特徴とする照明装置（１００，２００，３００）である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の照明装置において、前記第１低屈折率層（３０）の出光側の面には、前記入光面（２０ａ）側から前記対向面（２０ｄ）側へ沿って、第２単位光学要素（３１）が複数配列されて形成されていること、を特徴とする照明装置（２００）である。
請求項５の発明は、請求項４に記載の照明装置において、前記第２単位光学要素（３１）は、出光側に凸となる略三角柱形状であること、を特徴とする照明装置（２００）である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の照明装置において、前記第１低屈折率層（３０）の出光側に、光を拡散する拡散層（６０）が形成されていること、を特徴とする照明装置（１００，２００）である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、製造が容易であり、明るさが均一で良好な照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態の照明装置１００の斜視図である。
【図２】第１実施形態の照明装置１００の層構成を説明する図である。
【図３】単位光学要素２１を説明する図である。
【図４】導光板２０の出光面２０ｂ及び背面２０ｃで反射する光を説明する。
【図５】第１実施形態の照明装置１００から出射する光の一例を示す図である。
【図６】第２実施形態の照明装置２００を説明する図である。
【図７】単位プリズム３１の拡大図である。
【図８】第２実施形態の別の形態の照明装置２００を説明する図である。
【図９】第３実施形態の照明装置３００を説明する図である。
【図１０】変形形態の導光板２０を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
また、本明細書中では、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
さらに、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
また、本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の照明装置１００の斜視図である。
この照明装置１００は、面状に光を照射する照明装置であり、室内照明等に使用可能である。照明装置１００は、その外形を形成し、内部に各種光学部材等が配置される筐体１０１と、光が出光する出光面１００ａとを備えている。この照明装置１００は、壁面等に取り付けて用いることができる。
ここでは、出光面１００ａは、矩形形状である例を挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、他の多角形状や円形や楕円形、その他の形状等としてもよい。
なお、図１を含め、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、ＸＹＺ直交座標系を設けている。この座標系では、照明装置１００の短辺方向に平行な方向をＸ軸方向とし、長辺方向に平行な方向をＹ軸方向とし、出光面１００ａに直交する方向をＺ軸方向としている。このＺ軸方向は、照明装置１００の厚み方向に平行であり、照明装置１００の背面側をＺ軸マイナス側、出光面１００ａ側をＺ軸プラス側とする。
【００１１】
図２は、第１実施形態の照明装置１００の層構成を説明する図である。図２では、図１に示すＹＺ面に平行な断面を模式的に示している。なお、理解を容易にするために、筐体１０１等は省略して示している。
照明装置１００は、光源部１０、導光板２０、第１低屈折率層３０、第２低屈折率層４０、反射層５０、拡散層６０等を備えている。導光板２０、第１低屈折率層３０、第２低屈折率層４０、反射層５０、拡散層６０は、一体に積層され、積層体Ｓを形成している。
光源部１０は、点光源１１がＸ軸方向に沿って複数配列され、形成されている。点光源１１は、白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を用いている。なお、光源部１０としては、例えば、Ｘ軸方向に延在するライトガイドの端面に光源を配置した形態としてもよいし、冷陰極管等の線光源を用いてもよい。
【００１２】
導光板２０は、略矩形の平板状であり、入光面２０ａと、出光面２０ｂと、背面２０ｃと、対向面２０ｄ備えている。
入光面２０ａは、光源部１０に対向する面であり、光源部１０が発した光が導光板２０内に入光する面である。
出光面２０ｂは、導光板２０の出光側（Ｚ軸プラス側）に位置する面である。出光面２０ｂは、その出光側（Ｚ軸プラス側）に、第１低屈折率層３０が一体に積層されている。この出光面２０ｂは、略平面状である。この出光面２０ｂは、照明装置１００の出光面１００ａに平行であり、Ｚ軸方向に対して直交する。
【００１３】
背面２０ｃは、出光面２０ｂに対向し、背面側（Ｚ軸マイナス側）に位置する。この背面２０ｃは、その背面側（Ｚ軸マイナス側）に、第２低屈折率層４０が一体に積層されている。この背面２０ｃには、単位光学要素２１が複数配列されて形成されている。この単位光学要素２１については、その詳細を後述する。
対向面２０ｄは、光の導光方向（Ｙ軸方向）において、入光面２０ａに対向する面である。
【００１４】
図３は、単位光学要素２１を説明する図である。図３では、前述の図２に示す断面の一部を拡大して示している。
単位光学要素２１は、多角柱状であり、光の主たる導光方向に直交する方向（Ｘ軸方向）を長手方向とし、主たる導光方向（Ｙ軸方向）に複数配列されている。単位光学要素２１の配列ピッチはＰ１であり、この配列ピッチＰ１は、単位光学要素２１の配列方向における幅に等しい。
平面部２１ａは、出光面２０ｂに平行な平面である。
斜面部２１ｃは、平面部２１ａの対向面２０ｄ側（Ｙ軸プラス側）に位置している。斜面部２１ｃは、出光面２０ｂに平行な面に対して角度αをなしている。
斜面部２１ｂは、平面部２１ａの入光面２０ａ側（Ｙ軸マイナス側）に位置している。斜面部２１ｂは、出光面２０ｂに平行な面に対して角度βをなしている。この斜面部２１ｂが出光面２０ｂに平行な面となす角度βは、斜面部２１ｃが出光面２０ｂに平行な面となす角度αよりも大きい。
【００１５】
この角度βは、図３において、後述する導光板２０よりも屈折率が小さい第１低屈折率層３０との界面となる出光面２０ｂにおける臨界角をθ１とするとき、（９０°−θ１）＜βを満たしている。従って、入光面２０ａから対向面２０ｄ側へ導光する光Ｌ０は、例えば、出光面２０ｂで全反射して背面２０ｃ側へ向かい、単位光学要素２１間の谷部となる点２１ｖを通った場合にも、斜面部２１ｂには入射せず、平面部２１ａ等に入射する。
従って、平面部２１ａ及び斜面部２１ｃには、導光板２０内を導光してきた光の一部が入射するが、斜面部２１ｂには、導光板２０内を導光する光が入射しない。
【００１６】
単位光学要素２１のＹＺ面に平行な断面形状は、図２に示すように、導光方向（Ｙ軸方向）において、入光面２０ａに近い側では、略台形形状であり、平面部２１ａと、これに対向する斜面部２１ｂ，２１ｃを備えている。そして、導光方向において、対向面２０ｄ側に近づくにつれて、角度α，βは一定のまま、平面部２１ａの配列方向における寸法が次第に小さくなっており、対向面２０ｄに近い側では、単位光学要素２１の断面形状は、斜面部２１ｂ，２１ｃからなる略三角形状となっている。
即ち、配列方向において、入光面２０ａから対向面２０ｄ側に向かうにつれて、単位光学要素２１の断面形状は、次第に変化しており、単位光学要素２１の配列ピッチＰ１は、配列方向（導光方向）において、入光面２０ａから対向面２０ｄ側へ向かうにつれて、次第に小さくなっている。
なお、上記に限らす、単位光学要素２１は、対向面２０ｄ側においても略台形形状である形態としてもよい。
【００１７】
導光板２０は、光透過性を有する樹脂製である。導光板２０は、例えば、アクリル樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）樹脂等の熱可塑性樹脂により形成することができる。また、導光板２０は、ガラスにより形成してもよい。
【００１８】
図２に戻って、第１低屈折率層３０は、導光板２０の出光面２０ｂに一体に積層されて形成されている。第１低屈折率層３０は、光透過性を有する樹脂製である。第１低屈折率層３０は、シリコーン系樹脂製等の粘着剤層とすることが、後述の拡散層６０を一体に積層する観点から好ましい。なお、第１低屈折率層３０は、これに限らず、例えば、テフロン（登録商標）系樹脂、フッ素樹脂等により形成してもよいし、粘着性を有していなくてもよい。
第２低屈折率層４０は、導光板２０の背面２０ｃに一体に積層されて形成されており、単位光学要素２１の凹凸形状を充填しており、第２低屈折率層４０の背面側の面は、平面状となっている。第２低屈折率層４０は、光透過性を有する樹脂製である。本実施形態の第２低屈折率層４０は、アクリル樹脂により形成されている。なお、これに限らず、第２低屈折率層４０は、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）樹脂、ポリエチレン樹脂等により形成してもよい。
【００１９】
ここで、第１低屈折率層３０、第２低屈折率層４０、導光板２０の屈折率の大小関係について説明する。第１低屈折率層３０の屈折率Ｎ１は、導光板２０の屈折率Ｎ３及び第２低屈折率層４０の屈折率Ｎ２よりも小さい。また、第２低屈折率層４０の屈折率Ｎ２は、第１低屈折率層３０の屈折率Ｎ１より大きく、導光板２０の屈折率Ｎ３よりも小さい。
従って、導光板２０、第１低屈折率層３０、第２低屈折率層４０の屈折率、Ｎ３，Ｎ１，Ｎ２は、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３という関係を満たしている。
この関係を満たすことにより、導光板２０は、光源部１０が発する光を入光面２０ａから入射させ、出光面２０ｂと背面２０ｃとで全反射させながら対向面２０ｄ側（Ｙ軸プラス側）へと効率よく導光し、出光面２０ｂから適宜出射させることができる。
【００２０】
反射層５０は、第２低屈折率層４０の背面側に一体に形成されている。この反射層５０は、光を等方的に拡散して反射する性質を有している。
この反射層５０は、白色のインキにより形成されている。なお、これに限らず、反射層５０は、気泡や酸化チタンの粒子を含有する透明樹脂等により形成することができる。
【００２１】
拡散層６０は、光透過性を有する樹脂を母材とし、光を拡散する拡散材を含有する層である。拡散層６０は、第１低屈折率層３０の出光側（Ｚ軸プラス側）に設けられ、第１低屈折率層３０を介して導光板２０に接合され、一体に設けられている。
この拡散層６０は、等方的に光を拡散する作用を有している。
拡散層６０の母材としては、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、アクリル系樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等が挙げられる。
また、拡散材としては、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン系等の樹脂製の粒子や無機粒子等を用いることができ、その平均粒径が約１〜５０μｍであるもの等が挙げられる。なお、前述のように、拡散層６０は、光を等方的に拡散する作用を有しているため、拡散材は、球形又は略球形であることが好ましい。
このような拡散層６０としては、例えば、汎用の拡散シートや拡散フィルム等を用いることができる。
また、拡散層６０の母材の屈折率は、前述の第１低屈折率層３０の屈折率以上であることが、光の利用効率を向上させる観点から好ましい。
【００２２】
拡散層６０、第１低屈折率層３０、導光板２０、第２低屈折率層４０、反射層５０は、一体に積層されて、積層体Ｓを形成している。
この積層体Ｓは、例えば、以下のような方法により形成することができる。まず、導光板２０を射出成型法等により形成する。そして、導光板２０の背面２０ｃ上に第２低屈折率層４０を形成する樹脂を塗布して硬化させ、第２低屈折率層４０上にさらに反射層５０となるインキ等を塗布して硬化させる。また、導光板２０の出光面２０ｂ上に、第１低屈折率層３０を形成する粘着剤を塗布し、別途シート状に形成されていた拡散層６０を第１低屈折率層３０を介して貼り合せることにより積層体Ｓが完成する。
【００２３】
なお、第１低屈折率層３０が粘着剤層ではない場合は、導光板２０の出光面２０ｂ上に、第１低屈折率層３０を形成する樹脂を塗布して硬化させ、さらに、拡散層６０となる拡散材を含有する樹脂を塗布して硬化させることにより形成してもよい。
上述のように、拡散層６０、第１低屈折率層３０、導光板２０、第２低屈折率層４０、反射層５０は、一体に積層されて積層体Ｓとなるので、筐体１０１内に配置し易く、また、筐体１０１内において、複数枚の光学部材を保持可能な複雑な保持機構が不要である。従って、本実施形態によれば、筐体１０１内での組み立てや保持機構が不要であり、照明装置１００の製造が容易である。
【００２４】
図４は、導光板２０の出光面２０ｂ及び背面２０ｃで反射する光を説明する図である。なお、図４（ａ）では、理解を容易にするために、導光板２０の単位光学要素２１は省略して示している。また、図４（ｂ）では、単位光学要素２１の斜面部２１ｃで全反射する光の様子を示している。
図５は、第１実施形態の照明装置１００から出射する光の一例を示す図である。図５は、図２に示す照明装置１００の断面に相当する。
前述のように、第１低屈折率層３０、第２低屈折率層４０、導光板２０の屈折率Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３は、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３という関係を満たしている。そして、第１低屈折率層３０と導光板２０との屈折率差は、第２低屈折率層４０と導光板２０との屈折率差よりも大きい。従って、図４（ａ）に示すように、導光板２０と第１低屈折率層３０との界面である出光面２０ｂの臨界角θ１は、導光板２０と第２低屈折率層４０との界面である背面２０ｃの臨界角θ２よりも小さい。例えば、仮に、導光板２０の屈折率Ｎ３＝１．５９、第１低屈折率層３０の屈折率Ｎ１＝１．４１、第２低屈折率層４０の屈折率Ｎ２＝１．４９とした場合、θ１＝６２．４７°、θ２＝６９．５７°である。
【００２５】
導光板２０内を導光する光の様子について説明する。
導光板２０内を導光し、出光面２０ｂに入射する光のうち、臨界角θ１未満の入射角度で入射する光は、出光面２０ｂから出射し、拡散層６０で拡散されて出光面１００ａから出射する。また、出光面２０ｂに対して臨界角θ１以上の入射角度で入射する光は、全反射して背面２０ｃ側へ向かう。
また背面２０ｃに入射する光についても、出光面２０ｂに平行な平面部２１ａに臨界角θ２以上の角度で入射する光は、全反射して出光面２０ｂ側へ向かう。また、斜面部２１ｃに対して、臨界角θ２以上の角度で入射する光も、図４（ｂ）に示すように、全反射する。
そして、出光面２０ｂと背面２０ｃで全反射を繰り返しながら、導光板２０内を対向面２０ｄ側（Ｙ軸プラス側）へ導光していく。
【００２６】
ここで、斜面部２１ｃは、出光面２０ｂ及び背面２０ｃの平面部２１ａに平行な面に対して角度αをなしている。そのため、斜面部２１ｃに対して臨界角θ２以上の入射角度で入射する光Ｌ１は、図４（ｂ）に示すように、斜面部２１ｃで全反射することにより、出光面２０ｂ及び平面部２１ａに平行な面に対してなす角度（θ３１，θ３２）が大きくなる（θ３１＜θ３２）。これにより、光Ｌ１は、斜面部２１ｃで全反射することにより、出光面２０ｂに直交する方向となす角度が小さくなる。
そのため、導光板２０内を全反射しながら導光するにつれて、その光が出光面２０ｂに対してなす角度が変化し、やがて、出光面２０ｂに対して臨界角θ１未満で入射して、出光面２０ｂから出射する。出射した光は、拡散層６０で拡散されて出光面１００ａから出射する。
本実施形態の単位光学要素２１は、入光面２０ａ側よりも対向面２０ｄ側の方が、単位光学要素２１において斜面部２１ｃが占める領域が大きいので、より多くの光が斜面部２１ｃに入射し、その向きが変えられる。
【００２７】
また、平面部２１ａや斜面部２１ｃに対して、臨界角θ２未満で入射する光が存在する。図５に示すように、例えば、平面部２１ａに臨界角θ２未満で入射した光Ｌ２は、屈折して第２低屈折率層４０内を透過し、反射層５０で等方的に拡散反射される。そして、再び、第２低屈折率層４０内を透過し、導光板２０に入射して臨界角θ１未満で出光面２０ｂに入射して出射される。なお、このとき、出光面２０ｂに臨界角θ１以上の角度で入射する光は、再び全反射される。
導光板２０の出光面２０ｂから出射した光Ｌ２は、図５に示すように、第１低屈折率層３０を透過し、拡散層６０で拡散されて照明装置１００から出射する。
【００２８】
上述のように、本実施形態によれば、照明装置１００は、上述のように光を効率よく導光させて出光面１００ａから出射することができるので、導光方向において光源部１０に近い方が明るく光源部１０から離れるにつれて暗くなるといった輝度ムラを解消し、均一で明るい照明を行うことができる。
また、本実施形態によれば、単位光学要素２１は、導光方向において光源部１０から離れるにつれて（Ｙプラス側に向かうにつれて）、その配列ピッチＰ１が小さくなっており、斜面部２１ｃが単位光学要素２１において占める領域が大きくなっている。これにより、導光方向（Ｙ軸方向）において、光源部１０（入光面２０ａ）から離れるにつれて、斜面部２１ｃに入射する光の割合が増える。
従って、対向面２０ｄ近傍のような光源部１０から離れた領域でも、十分に光を出光することができ、導光方向において光源部１０に近いか否かによる明るさムラを解消することができる。また、上述のような形態とすることにより、導光距離を長くすることができ、大型の照明装置とする場合にも、適用可能である。
【００２９】
また、本実施形態によれば、照明装置１００は、等方的に光を拡散反射する反射層５０及び等方的に光を拡散する拡散層６０を備えているので、導光方向に直交する方向（Ｘ軸方向）においても、光が拡散され、点光源１１の配列方向において、点光源１１間が暗くなるような輝度ムラを解消することができる。
また、本実施形態によれば、積層体Ｓを備えており、従来のように個々の部材を間隙を設けて配置した場合に比べて、照明装置１００全体としての厚さを薄くできる。従って、照明装置１００の薄型化を実現できる。また、導光板２０等に樹脂を用いた場合には、積層体Ｓを湾曲させることができ、出光面１００ａを湾曲させることが可能である。従って、照明装置１００の意匠性を向上させることができる。
【００３０】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態の照明装置２００を説明する図である。図６では、第２実施形態の照明装置２００のＹＺ面に平行な断面での断面を示している。
第２実施形態の照明装置２００は、第１低屈折率層３０の出光側の面に、単位プリズム３１が形成されている点及び反射層７０が光を正反射する点が異なる以外は、前述の第１実施形態の照明装置１００と同様の形態である。従って、前述の第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
反射層７０は、光を正反射（鏡面反射）する作用を有する。この反射層７０は、例えば、銀やアルミニウム等の光反射性の高い金属を用いて、第２低屈折率層４０の背面側（Ｘ軸プラス側）の面に蒸着やスパッタリング等により形成されている。また、反射層７０は、鏡面状の表面を有するシート状の部材等を用いてもよい。
【００３１】
第１低屈折率層３０の出光側の面には、出光側に凸となる単位プリズム３１が複数配列されている。この単位プリズム３１は、略三角柱形状であり、導光方向に直交する方向（Ｘ軸方向）を長手方向として、導光方向（Ｙ軸方向）に複数配列されている。単位プリズム３１の配列方向は、単位光学要素２１の配列方向に平行である。
拡散層６０は、この第１低屈折率層３０の単位プリズム３１の凹凸形状を充填するように形成され、照明装置２００の出光面２００ａはＸＹ面に平行な平面となっている。
【００３２】
図７は、単位プリズム３１の拡大図である。図７では、図６に示す断面を拡大して示しており、また、理解を容易にするために、拡散層６０の拡散材等は省略して示している。
この単位プリズム３１は、図７に示すように、その断面形状が、頂角をγとする二等辺三角形形状である。また、単位プリズム３１の配列ピッチは、Ｐ２であり、配列方向における幅と等しい。
前述のように、例えば、導光板２０内を導光し、単位光学要素２１の平面部２１ａ又は斜面部２１ｃに臨界角未満で入射した光Ｌ３は、前述の図６に示すように、第２低屈折率層４０を透過して反射層７０で正反射される。これにより、図６に示すように、光Ｌ３は、正面方向（Ｚ軸方向）に対して対向面２０ｄ側（Ｙ軸プラス側）に角度をなす方向に向かう。そして、第２低屈折率層４０及び導光板２０を透過して、出光面２０ｂに入射する。このとき、出光面２０ｂに対して臨界角θ１未満であれば、光Ｌ３は、第１低屈折率層３０を透過して、単位プリズム３１に入射する。なお、その光が、出光面２０ｂに対して臨界角θ１以上であった場合は、出光面２０ｂで全反射して、導光板２０内を導光する。
【００３３】
図７に示すように、単位プリズム３１に入射する光Ｌ３が、Ｚ軸方向に対してなす角度をθ４とする。単位プリズム３１の斜面３１ｂに入射角θ５で入射した光は、第１低屈折率層３０と拡散層６０との界面で屈折し（屈折角θ６）、拡散層６０を透過する。そして、単位プリズム３１の斜面３１ａ（単位プリズム３１と拡散層６０との界面）に入射して全反射し、Ｚ軸プラス方向（正面方向）に偏向される。そして、拡散層６０で拡散されて、照明装置２００の出光面２００ａから出射する。
例えば、仮に、第１低屈折率層３０の屈折率Ｎ１＝１．４１、拡散層６０の母材の屈折率を１．５９とし、頂角γ＝５１．６°、θ４＝５０°とした場合、θ５＝１４．２°、θ６＝１２．６°となり、光Ｌ３がＺ軸方向となす角度は、０°となる。
【００３４】
以上のことから、本実施形態によれば、光を正面方向へ効率よく出射することができ、正面方向への集光性を高め、正面方向の輝度を高めることができる。また、拡散層６０により、適宜、光を拡散するので、正面方向の輝度を高めながら、輝度ムラを低減して均一な照明を行うことができる。
なお、本実施形態では、反射層７０は、光を正反射する例を挙げて説明したが、これに限らず、反射層７０は、主に正反射行い、その反射光において拡散反射成分を含むが正反射成分の方が多いという特性を有する部材としてもよい。
【００３５】
図８は、第２実施形態の別の形態の照明装置２００を説明する図である。
図８に示す第２実施形態の別の形態の照明装置２００は、拡散層６０に変えて、樹脂層８０を備えている。
この樹脂層８０は、単位プリズム３１の凹凸形状を充填するように形成され、照明装置２００の出光面２００ａの表面を平面状としている。また、樹脂層８０は、光透過性を有する樹脂製であり、拡散材等は含有しておらず、光を拡散する作用を有していない。また、この樹脂層８０の屈折率は、第１低屈折率層３０の屈折率よりも大きい。
このような形状とする場合には、正面方向への集光性をさらに高め、正面方向の輝度が高い照明装置２００とすることができる。
【００３６】
（第３実施形態）
図９は、第３実施形態の照明装置３００を説明する図である。図９では、図２に示す第１実施形態の照明装置１００の断面に相当する、第３実施形態の照明装置３００の断面を示している。
第３実施形態の照明装置３００は、第１低屈折率層３０の出光側に、表示層９０が形成されている点が、前述の第１実施形態とは異なる以外は、第１実施形態の照明装置１００と同様の形態である。従って、前述の第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【００３７】
表示層９０は、基材部９１と表示部９２とを備えるフィルム状の部材である。
基材部９１は、光透過性を有し、透明又は半透明な樹脂製の層である。基材部９１は、着色されていてもよい。表示部９２は、基材部９１の出光側の面（出光面３００ａ）上に、印刷等により形成された絵柄や文字、記号等である。なお、表示部９２は、基材部９１の出光側の面の全面に形成されていてもよいし、基材部９１の第１低屈折率層３０側の面に形成されていてもよい。
この表示層９０は、第１低屈折率層３０の出光面側に、一体に積層されて設けられている。表示層９０の基材部９１の屈折率は、第１低屈折率層３０の屈折率よりも大きい。
【００３８】
仮に、第１低屈折率層３０を設けず、導光板２０の出光面２０ｂに表示層９０を設けた場合には、導光板２０内を導光する光が、出光面２０ｂに到達した際に、表示層９０へ入射して表示部９２によって吸収され、光の利用効率が低下するという問題がある。
これに対して、本実施形態では、第１低屈折率層３０を備えるので、図９に示すように、導光する光（図９に示す光Ｌ５）が表示部に吸収されることなく、効率よく導光され、適宜、出光面３００ａから出光する。
従って、本実施形態によれば、照明装置３００を、照明機能付き看板等として使用する場合にも、明るさが均一であり、明るく良好な照明をすることができる。
【００３９】
（変形形態）
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）導光板２０は、導光方向において入光面２０ａ側に、入光面２０ａ側に向かうにつれて導光板２０の厚さが薄くなる斜面部２０ｅを形成してもよい。
図１０は、変形形態の導光板２０を説明する図である。図１０は、図２等に示す断面に相当する断面の一部を拡大して示している。また理解を容易にするために、導光板２０のみを示し、単位光学要素２１や他の層は省略して示している。
このような形状とすることにより、図１０に示すように、例えば、斜面部２０ｅがない場合（図１０において破線で示す導光板の場合）に、入光面２０ａ近傍の出光面２０ｂ−１から出射する光（図１０に破線で示す光Ｌ６，Ｌ７）を、斜面部２０ｅで全反射させて、導光板２０内を導光させることができる。従って、導光板２０をこのような形態とすることにより、光の利用効率が向上し、かつ、光源部１０近傍が明るくなる輝度ムラを低減し、均一な照明を実現することができる。
なお、斜面部２０ｅは、出光面２０ｂ側又は背面２０ｃ側のどちらか一方だけに形成してもよいし、傾斜角度の異なる複数の面から形成される形態としてもよい。
【００４０】
（２）光源部１０は、入光面２０ａに対向する位置に加え、さらに、対向面２０ｄに対向する位置に配置してもよい。
この場合、単位光学要素２１は、ＹＺ面における断面形状が対称な形状であることが好ましく、斜面部２１ｂが出光面となす角度βは、β＝αであり、かつ、単位光学要素２１の幅方向の寸法における斜面部比率は、Ｙ方向の中央部で一番高く、Ｙ方向の端部に向かうにつれて低くなるものとすることが、均一な輝度を得る観点から好ましい。このような形態とすることにより、面均一性が高く明るく良好な照明装置とすることができる。
【００４１】
（３）単位光学要素２１は、導光方向において、配列ピッチＰ１が一定であって、平面部２１ａの寸法が次第に小さくなり、斜面部２１ｃの寸法が次第に大きくなる形状ととしてもよい。
また、単位光学要素２１は、導光方向において、段階的にその形状が変化する形態としてもよい。
また、単位光学要素２１は、背面２０ｃの全面において、斜面部２１ｂ，２１ｃからなる略三角柱状としてもよい。さらに、単位光学要素２１の断面形状は、台形形状以外の多角形状としてもよいし、一部が曲面等により形成されていてもよい。
【００４２】
（４）単位プリズム３１は、導光方向において、その形状が変化する形態としてもよいし、断面形状が不等辺三角形状としてもよい。
【００４３】
（５）対向面２０ｄ上に、不図示の反射部材を一体に設けて、光の利用効率を高める形態としてもよい。このとき、反射部材は、光反射性を有するシート状や板状の部材としてもよいし、白色や銀色等の塗料を対向面２０ｄ上に塗布して形成してもよい。
【００４４】
（６）導光板２０は、光の主たる導光方向（Ｙ軸方向）において、略等厚である例を示したが、これに限らず、入光面２０ａから離れるにつれて、厚みが薄くなり、導光板２０のＹＺ断面の断面形状が略楔形形状となる形態としてもよい。
【００４５】
（７）拡散層６０や樹脂層８０の出光側に、拡散作用や集光作用等の各種光学機能を有する光学シート等を、適宜選択して配置してもよい。そのような形態とすることで、照明装置の使用環境や使用用途等に応じて、さらに好適な照明を行うことができる。
【００４６】
（８）照明装置１００，２００は、屋外や室内等の照明装置としてだけでなく、例えば、透過型表示装置等の面光源装置として用いてもよい。
【００４７】
なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００４８】
１０    光源部
１１    点光源
２０    導光板
２０ａ    入光面
２０ｂ    出光面
２０ｃ    背面
２０ｄ    対向面
２１    単位光学要素
２１ａ    平面部
２１ｂ，２１ｃ    斜面部
３０    第１低屈折率層
３１    単位プリズム
４０    第２低屈折率層
５０，７０    反射層
６０    拡散層
８０    樹脂層
９０    表示層
１００，２００，３００    照明装置
【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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