(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板の側面から照明光源の照射光を照射して前記導光板の発光面から発光させる照明装置において、
前記導光板を含む、反射、拡散、または透過の光学特性を有する光学材料が複数積層される積層構造を有するとともに、
前記光学材料の１つが他の光学材料を収容し位置決め固定する収容・固定手段を有し、
前記収容・固定手段を有する光学材料が、該光学材料に対して積層された前記導光板から照射される照射光を透過させる光学特性を有し、前記収容・固定手段を有する光学材料から面発光の照明光を照射することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記収容・固定手段を有する光学材料に対して積層、位置決め固定される他の光学材料のうち該積層構造の端部に積層される光学材料に設けた突起部が前記収容・固定手段を有する光学材料に設けた嵌合部に嵌合することにより、前記収容・固定手段を有する光学材料に対して他の光学材料が位置決め固定されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記収容・固定手段を有する光学材料および照明装置筐体を相互に固定する固定部を、前記収容・固定手段を有する光学材料の周縁に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記収容・固定手段を有する光学材料が、該光学材料に対して積層された前記導光板から照射される照射光を反射する光学特性を有し、該照明光を該光学材料から前記導光板を交差する方向に反射することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導光板の側面から照明光源の照射光を照射して前記導光板の発光面から発光させる照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、導光板を用いた面発光照明の照明装置が種々提案されている。この種の照明装置では、たとえばＬＥＤのような光源が用いられることが多い。ＬＥＤはもともと小型軽量で消費電力が小さい特徴があるが、近年ではＬＥＤの高輝度化が進んでおり、ＬＥＤを照明光源に用いることにより照明効率が高くコンパクトな面発光照明装置を構成するのが非常に容易になっている。
【０００３】
また、ＬＥＤは点光源であるため、ＬＥＤ照明装置において単純に点光源のまま対象物を照射するような構造を採用すると対象物の周囲に不要な影が発生する、などの問題があるため、高輝度ＬＥＤから対象物に直接照射するよりも導光板を用いた面発光照明のほうが使いやすい良好な照明特性を得られる。
【０００４】
導光板を用い、点光源であるＬＥＤからの入射光を導光板内で乱反射させ、導光板の出射面から面発光で照明を行なう構造はたとえば下記の特許文献１に記載されている。特許文献１では導光板を用いた面発光照明装置の基板交換に関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２６２７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような導光板を用いた面発光照明装置は、導光板のみを発光面に露出させた構造はむしろ稀であり、導光板の保護や照明効率の向上、発光面輝度の均一化などを目的とし、導光板の上下に反射板や拡散板、保護シートなどの光学材料を積層して構成されることが多い。
【０００７】
このため、反射板、拡散板、導光板、保護シートなどの光学材料を積層した状態で照明装置のケース中に位置決め、固定しなければならないが、従来では、これらの積層部材を容易かつ確実に位置決め、固定できる構造はあまり知られていない。
【０００８】
たとえば、反射板、拡散板、導光板、保護シートなどの光学材料を積層した状態で固定部材で包み込むような構造が考えられるが固定部材と各積層部材の間に隙間が生じてしまうおそれがあり、積層状態がずれたまま組み立てられることがありうる。特に導光板が所定の位置からずれてしまった場合、光源となるＬＥＤが実装されたＬＥＤ基板との位置関係が設計通りにならず、面発光の発光効率が低下する可能性がある。
【０００９】
特に、従来構造では、反射板、拡散板、導光板、保護シートなど、それぞればらばらの光学材料をケース、ＬＥＤ基板などとの位置関係を保って正確にケース中の所定位置に配置し、固定する作業を行なう必要があり、組み付けミスや位置ずれが起きやすい。反射板、拡散板、導光板、保護シートなどの光学材料の組み付けミスや位置ずれが起きると、照明装置は所期の照明性能を発揮することができなくなるおそれがある。
【００１０】
したがって、たとえば、全体が組み上がる前の適当な段階で、少しづつ、反射板、拡散板、導光板、保護シートなどの光学材料の相互の位置関係を着実に保証できるユニット化を適宜行なうことができ、組み上がったユニット化されたアセンブリをケースに組み付けできるような構造があれば、より容易かつ確実に反射板、拡散板、導光板、保護シートなどの光学材料をケース内に位置決め、固定できる、と考えられる。
【００１１】
本発明は上述の問題に鑑み、反射板、拡散板、導光板、保護シートなどの光学材料を容易かつ確実に位置決め、固定できる照明装置の構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明においては、導光板の側面から照明光源の照射光を照射して前記導光板の発光面から発光させる照明装置において、前記導光板を含む、反射、拡散、または透過の光学特性を有する光学材料が複数積層される積層構造を有するとともに、前記光学材料の１つが他の光学材料を収容し位置決め固定する収容・固定手段を有する構成を採用した。
【００１３】
あるいはさらに、前記収容・固定手段を有する光学材料に対して積層、位置決め固定される他の光学材料のうち該積層構造の端部に積層される光学材料に設けた突起部が前記収容・固定手段を有する光学材料に設けた嵌合部に嵌合することにより、前記収容・固定手段を有する光学材料に対して他の光学材料が位置決め固定される構成を採用した。
【００１４】
あるいはさらに、前記収容・固定手段を有する光学材料および照明装置筐体を相互に固定する固定部を、前記収容・固定手段を有する光学材料の周縁に配置した構成を採用した。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成によれば、前記導光板を含む、反射、拡散、または透過の光学特性を有する光学材料が複数積層される積層構造において、前記光学材料の１つが他の光学材料を収容し位置決め固定するようになっているため、各光学材料の相互の位置関係を着実に保証できるユニット化を適宜行なうことができ、組み上がった照明光学ユニットをケースなどに組み込むだけで導光板を含む光学部材の積層構造を装置に容易かつ正確に位置決め、固定することができる。
【００１６】
また、前記収容・固定手段を有する光学材料に対して積層、位置決め固定される他の光学材料のうち該積層構造の端部に積層される光学材料に設けた突起部が前記収容・固定手段を有する光学材料に設けた嵌合部に嵌合する構成によれば、前記収容・固定手段を有する光学材料に対して他の光学材料を容易かつ正確に位置決め固定することができる。
【００１７】
また、前記収容・固定手段を有する光学材料および照明装置筐体を相互に固定する固定部を、前記収容・固定手段を有する光学材料の周縁に配置する構成によれば、他の光学材料をあらかじめ組み付けた前記収容・固定手段を有する光学材料を照明装置筐体に組み付けるだけで、前記導光板を含む、反射、拡散、または透過の光学特性を有する各光学材料を照明装置筐体に容易かつ正確に位置決め、固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を採用した照明装置における照明光学ユニットの積層構造を示した分解斜視図である。
【図２】本発明を採用した照明装置における透過・反射板および照明光学ユニットを示した斜視図である。
【図３】本発明を採用した照明装置のケースカバーを外した状態で右上方から示した斜視図である。
【図４】本発明を採用した照明装置における照明光学ユニットの積層構造の断面図である。
【図５】本発明を採用した照明装置の下ケース側を示した下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説明する。
【実施例】
【００２０】
図１〜図５に本発明を採用した照明装置の構成例を示す。まず、図３を参照して照明装置全体につき説明する。図３に示した照明装置の筐体を構成するパーツはたとえばプラスチック部品などの一体成型などによって構成される。
【００２１】
図３に示した照明装置は、照明装置付きの鏡具、ないし化粧用などを想定したミラー付の照明スタンド、のような装置として構成されており、鏡６を内側に装着した上ケース１１と、照明部を構成する下ケース１２を回動軸１５、１５を介して互いに回動自在に軸支して成る基本構造を有する。
【００２２】
回動軸１５、１５は、フリクション機構などを内蔵しており、鏡６を有する上ケース１１を任意の角度に開いた位置で停止させることができるようになっている。上ケース１１および下ケースの回動軸１５、１５とは反対側の端部にはラッチ１４Ａおよび１４Ｂが設けられており、上ケース１１を図の手前に揺動させて折り疊んだ時に上下のケース１１、１２を相互にロックできるようになっている。
【００２３】
下ケース１２には、図５に下面を示すようにフレキシブルチューブなどの材料からなるアーム１３が装着されており、アーム１３を介して不図示の基台上に装置全体が支持されるようになっている。
【００２４】
図３は、下ケース１２を覆うケースカバー７を取り外した状態で、下ケース１２中に実装された部材がある程度見えるように図示してある。ケースカバー７の奥側には回動軸１５、１５を覆うよう形成された円筒部があり、その中央には後述の照明光をオン・オフするためのスイッチ（電源スイッチ）１７が設けられている。
【００２５】
下ケース１２中の奥側には左右に細長い形状を有し、照明光源としてＬＥＤを配置したＬＥＤ基板５が収容される。その奥側には、電源部（電池式であれば電池収容部なども含む）や制御回路が配置される（１６）。
【００２６】
ＬＥＤ基板５の手前側には、後述のように組み上げられた照明光学ユニット１００がビス１２Ａ、１２Ａ、１２Ａ（１本は図３ではケースカバー７の背後にあり、不図示）により固定される。
【００２７】
照明光学ユニット１００は、図１、図２に示すような各光学材料から成り、これらの光学材料を図４のような断面を有する積層構造に組み上げたものである。
【００２８】
ここで、図１の分解斜視図に示した各光学材料につき説明する。図１は、図３の上下を反対にした状態で、照明光学ユニット１００の組立構造を示している。なお、図１に示した反射・透過板１は、後述の図２と同様、他の光学材料（２、３ａ、３ｂまで）を組み込んだ状態である。
【００２９】
照明光学ユニット１００は、導光、拡散、反射、透過などの任意の光学特性を有する光学材料（１、２、３、４）の積層構造として構成されている。以下に示すこれらの光学材料の配置、積層順や光学特性はあくまでも一例であり、当業者において他の光学特性の光学材料を他の配置で積層する場合でも、後述の構成は実施可能である。
【００３０】
本実施例では、光学材料（１、２、３、４）のうち、図１の最下部に示した反射・透過板１は、図１における下面を図３においては照明光学ユニット１００の上面として露出させているもので、導光板２の照明光を図１上方に反射させるとともに、図１下方にも透過させることができるような光学特性を有するものである。
【００３１】
反射・透過板１はこのような光学特性を付与するために、たとえば乳白色アクリル板などから構成される。また、反射・透過板１には、反射機能を調整するために、必要に応じて図１の上下いずれかの面にハーフミラー加工などを施すこともできる。この反射・透過板１の構造は後で詳細に説明する前に他の光学材料２、３、４につき説明する。
【００３２】
図１において反射・透過板１の上（図３では下方に相当）に積層されるのは導光板２で、この導光板２はたとえばアクリルなどの樹脂などの材料にマット加工や乱反射を発生させるための凹凸部や凹凸条を多数設けた公知の構造を有するものである。導光板２には、表裏や組み込みの向きなどを示すために切り欠き２Ａを設けてある。
【００３３】
図１において導光板２の上には輝度向上シート３が配置される。本実施例では、２枚の輝度向上シート３ａ、３ｂが配置される。輝度向上シート３ａ、３ｂは、たとえば集光作用を有するプリズムシート（板）などの光学材料である。本実施例の輝度向上シート３ａ、３ｂはプリズムシートから成るものとし、特性上表裏面があり、その光沢面が導光板２側を向くように組み込む必要があり、輝度向上シート３ａ、３ｂにはこの表裏ないし向きを示すために１つの角に斜めの切り落し部３Ｃを設けてある。
【００３４】
図１において輝度向上シート３ａ、３ｂの上には保護シート４が積層される。この保護シート４は、１〜４の光学材料の積層構造の端部（反射・透過板１の他端）に位置するよう積層される。保護シート４は図３の下方を向いて露出する発光面の表面となり、発光面を保護するためのもので、たとえばハードコートを施し耐スクラッチ性を高めたポリエステルフィルムなどの材料から構成される。この保護シート４は光学的には透過（ないし半透過）の光学性能を有する。
【００３５】
保護シート４の４隅には、反射・透過板１の後述の嵌合部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと嵌合するための爪部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが形成されている。
【００３６】
一方、反射・透過板１は、上記の他の光学材料（２、３、４）を収容し位置決め固定する収容・固定手段を有する。
【００３７】
図２は、照明光学ユニット１００の斜視図で、反射・透過板１に対して他の光学材料（２、３ａ、３ｂまで）を組み込んだ状態における構造を詳細に示している。
【００３８】
反射・透過板１はＬＥＤ基板５と対向する周縁を除いた３方の周縁部に図示のように壁１Ｆ、１Ｆ、１Ｆが立ち上がるように一体形成されており、これらの壁１Ｆ、１Ｆ、１Ｆにより他の光学材料（２、３ａ、３ｂ、４）を収容する収容部が画成される。同じ３つの周縁部には、それぞれタブ１Ａ、１Ｂ、１Ｃが一体形成されており、これらタブ１Ａ、１Ｂ、１Ｃそれぞれビス１２Ａ（図３）でネジ止めし、照明光学ユニット１００を下ケース１２に固定するための丸穴１２Ｅ、１２Ｅ、１２Ｅが設けられている。
【００３９】
さらに反射・透過板１の４隅には保護シート４の爪部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと係合する嵌合部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが一体形成されている。
【００４０】
嵌合部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはたとえば図示のようにコの字型に形成され、図１、図２の上方に示したコの字の腕部分の下に保護シート４の爪部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを収容し、これにより保護シート４、およびその下部の輝度向上シート３ａ、３ｂ、導光板２が反射・透過板１に対して位置決め、固定され、照明光学ユニット１００のアセンブリが完成される。
【００４１】
なお、上記のようなプラスチック材料から構成される保護シート４は弾性および可撓性を有し、爪部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを嵌合部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに係合させる作業は保護シート４を撓めるだけで容易に行なうことができる。
【００４２】
以上のようにして完成された照明光学ユニット１００のアセンブリは、図３に示すように下ケース１２内の所定位置に反射・透過板１が上方を向くように落し込まれ、ビス１２Ａ、１２Ａ、１２Ａ（図５参照）で固定される。
【００４３】
図４は、照明光学ユニット１００のアセンブリが組み込まれた状態で、照明部の要部の断面を示している。図４は、反射・透過板１の嵌合部（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの１つ）の部分の断面を示しており、反射・透過板１の嵌合部（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの１つ）に保護シート４の爪部（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの１つ）が係合しており、これにより保護シート４、輝度向上シート３ａ、３ｂ、導光板２が反射・透過板１に対して位置決め、固定される。
【００４４】
なお、図４において符号６は上述の上ケース１１の内面に装着された鏡６の位置（半ば折り疊まれた状態である）を例示している。実際の使用においては、下ケース１２のスイッチ１７を操作してＬＥＤ基板５のＬＥＤ５１を点灯させると、導光板２から発せられる照明光は図４（図３においても同じ）の下方に面発光で照射されるとともに、反射・透過板１を介して上方にも照射される。
【００４５】
したがって、図３のように鏡６を開いた状態では、鏡６の前方を照明光学ユニット１００の上面である反射・透過板１が発光して照明し、ユーザのメイクや髭剃りなどの作業を容易にすることができる。また、ＬＥＤ５１の点灯状態で上ケース１１を閉じた場合には、鏡６が照明光学ユニット１００上面の反射・透過板１に接し、鏡６が照明光の反射部材として機能するようになり、下ケース１２の下方に向かう照明光の光量が大きくなり、照明スタンドの下方への照明光量を増大させることができる。
【００４６】
以上のような構造によれば、照明光学ユニット１００の反射・透過板１は、他の光学材料（２、３、４…）を位置決め、固定する構造を有しており、他の光学材料（２、３、４…）の組み込み位置を保証する治具のような機能を果す。
【００４７】
したがって、反射・透過板１をビス止めによるごく簡単な作業により下ケース１２の所定位置に組み付けるだけで、たとえばＬＥＤ基板５上に配置された照明光源としてのＬＥＤ５１（図４）に対して反射・透過板１および導光板（２）を含む他の光学材料（２、３、４…）の積層構造を正確に位置決めすることができる。
【００４８】
特に導光板２は、その端面を照明光源としてのＬＥＤ５１に対して正確に対向させて組み込まれる必要があり、また、導光板（２）を含む他の光学材料（２、３、４…）のそれらの面方向における位置も正しく保たれていないと所期の照明性能を発揮することができないが、本実施例によれば、以上のような構造により照明光学ユニット１００の反射・透過板１によってこれら各部材の位置が正確に保証されるため、容易な作業により、失敗なく照明光学ユニット１００を構成する各光学材料（２、３、４…）を装置内の所定位置に組み付けることができる。
【００４９】
以上のように、本実施例によれば、照明光学ユニット（１００）の反射・透過板（１）に他の光学材料（２、３、４…）を位置決め、固定する構造を設けることにより、導光板（２）を含む他の光学材料（２、３、４…）の相互の位置関係を着実に保証できるユニット化を適宜行なうことができ、組み上がった照明光学ユニット（１００）をケース（１２）に組み付けるだけで、容易かつ確実に導光板を含む光学部材の積層構造を装置内に正確に位置決め、固定することができる。
【００５０】
なお、以上では、照明装置付きの鏡具、ないし化粧用などを想定したミラー付の照明スタンド、のような製品を実施例としており、反射・透過板（１）は反射・透過双方の光学性能を有する光学材料であるが、面発光照明部を構成する積層構造の端部に位置する部材であれば、異なる光学性能であっても導光板を含む他の光学材料の積層構造を位置決め、固定する固定部を設けることができる。
【００５１】
たとえば、上記実施例で下ケース（１２）の上部方向への照明を行なわない仕様の製品とする場合には、反射・透過板（１）として示した部材は反射機能だけを有していればよく、その場合でも上述と同様の構造を用いることができ、上記と同等の作用効果を期待することができる。また、上述の実施例で保護シート（４）として示した部材により剛性が高く厚みのある材質を用いる場合には、この保護、および照明光透過の機能を有する光学材料に上述と同様にして他の光学部材（３、２、１）を位置決め、固定する固定部を設けることが考えられる。
【符号の説明】
【００５２】
１  反射・透過板
２  導光板
３（３ａ、３ｂ）  輝度向上シート
４  保護シート
５  ＬＥＤ基板
５１  ＬＥＤ
６  鏡
７  ケースカバー
１１  上ケース
１２  下ケース
１３  アーム
１５  回動軸
１７  スイッチ
１００  照明光学ユニット
【図１】
0005804887.tif 000002
【図２】
0005804887.tif 000003
【図３】
0005804887.tif 000004
【図４】
0005804887.tif 000005
【図５】
0005804887.tif 000006