(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と下面とを備えて一端から入射した光の少なくとも一部を他端まで伝播可能で前記上面から照射光を照射する導光体であって、
前記下面から前記上面に向けて形成されて前記下面上に配列される第１ドットと、
前記下面から前記上面に向けて形成されて前記下面上に配列される第２ドットと
を有し、前記第２ドットで反射された前記光の少なくとも一部が前記照射光となり、互いに隣り合う１つの前記第１ドットと１つの前記第２ドットが一対となって複数対が配列され、各対において前記第１ドットは前記第２ドットの前記一端側に配置され、前記各対において前記第１ドットの前記一端側の面の前記下面に対する傾斜角度は前記第２ドットの前記一端側の面の前記下面に対する傾斜角度より小さく、前記一端側に最も近い位置に配置される前記対では前記第１ドットの深さは前記第２ドットの深さより深く、隣り合う対において前記第１ドットの深さは前記一端に近い程深く前記第２ドットの深さは前記一端に近い程浅いことを特徴とする導光体。
【請求項２】
前記各対において前記第１ドットの前記下面における前記光の伝播方向の長さは前記第２ドットの前記下面における前記光の伝播方向の長さより長いことを特徴とする請求項１記載の導光体。
【請求項３】
前記第１ドットと前記第２ドットとの間隔は、前記一端に近い前記対程狭いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導光体。
【請求項４】
前記一端と隣り合う任意の範囲の領域に配置された１または複数の前記対においては、前記第１ドットと前記第２ドットとは少なくとも一部で重なることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項５】
前記第１ドットと前記第２ドットとの重なり部分の長さは、前記一端に近い前記対程長いことを特徴とする請求項４記載の導光体。
【請求項６】
配列された複数の前記対のさらに前記他端側に、前記第２ドットに対応する第３ドットが配列されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項７】
前記一端と隣り合う任意の範囲の領域において、前記第１ドットおよび前記第２ドットの前記対が２列以上に配列されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項８】
前記第２ドットは、前記上面側の先端が曲面で、側面が円錐面であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項９】
前記光の伝播方向に平行に配置される複数の溝が前記上面に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の導光体と、
前記導光体の前記一端側に設けられて前記光を前記導光体の内部に照射する光源と
を有することを特徴とするライン照明表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光線を反射して照明する導光体およびそれを備えるライン照明表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のライン照明表示装置としては、導光体の端面より光を入射し、導光体内を全反射で光を伝播させ、導光体の下面に配置されたプリズムやドットにより導光体上面から光を射出させるものがある。導光体下面に形成されるプリズムやドットの構造としては、断面が単純な三角形形状や、さらに断面が三角形のプリズムの間に凹形状の緩やかな曲面を配置したものがある。たとえば、図２４に示すような特許文献１に記載された形状のものがある。
【０００３】
図２４において、６は導光体であり、８は断面が三角形形状のプリズムであり、９は、プリズム間に配置された凹形状の緩やかな曲面である。導光体６内を伝播する光がプリズム８に入射すると導光体６より外へ射出され、プリズム間の曲面９に入射すると光の拡散を生じさせる。曲面９を配置することで、導光体６内を伝播する光を拡散させ、プリズム８により導光体６から射出する光の広がりを大きくするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４５６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、導光体が長い時に、光源の近くと遠くで出射する光の強さを同じにしようとすると、導光体の光源近傍では、導光体内を伝播する光量が非常に多いので、導光体下面に形成するプリズムの深さを非常に小さくする必要がある。導光体が長くなるほど、この傾向は顕著になる。従って、導光体が長いときは、光源の近傍において、非常に微細なプリズムを形成する必要があり、プリズムの形成が困難になる。プリズムの深さを深くしようとすると、プリズムの配置間隔を広く取る必要があり、光がムラになって見え、表示品位を低下させてしまうという課題がある。このため、特に、光源側が暗く、光源から離れるに従い明るくなる表示パターンが難しいという課題を有している。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、長い導光体であっても、容易に光の表示品位を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態における導光体は、上面と下面とを備えて一端から入射した光の少なくとも一部を他端まで伝播可能で前記上面から照射光を照射する導光体であって、前記下面から前記上面に向けて形成されて前記下面上に配列される第１ドットと、前記下面から前記上面に向けて形成されて前記下面上に配列される第２ドットとを有し、前記第２ドットで反射された前記光の少なくとも一部が前記照射光となり、互いに隣り合う１つの前記第１ドットと１つの前記第２ドットが一対となって複数対が配列され、各対において前記第１ドットは前記第２ドットの前記一端側に配置され、前記各対において前記第１ドットの前記一端側の面の前記下面に対する傾斜角度は前記第２ドットの前記一端側の面の前記下面に対する傾斜角度より小さく、前記一端側に最も近い位置に配置される前記対では前記第１ドットの深さは前記第２ドットの深さより深く、隣り合う対において前記第１ドットの深さは前記一端に近い程深く前記第２ドットの深さは前記一端に近い程浅いことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一実施形態におけるライン照明表示装置は、前記導光体と、前記導光体の前記一端側に設けられて前記光を前記導光体の内部に照射する光源とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、光源の近傍においては第１ドットの深さを第２ドットの深さより大きくし、光源の反対の端部に向かう程第１ドットの深さを小さく、第２ドットの深さを大きくすることにより、長い導光体であっても、容易に光の表示品位を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態の１つにおけるライン照明表示装置の模式図
【図２】本発明の実施の形態の１つにおけるライン照明表示装置の模式図
【図３】本発明の実施の形態の１つにおけるライン照明表示装置の模式図
【図４】本発明の実施の形態の１つにおける導光体下面に形成された第２ドットの模式図
【図５】本発明の実施の形態の１つにおける導光体下面に形成された第２ドットの模式図
【図６】本発明の実施の形態の１つにおける導光体下面に形成された第２ドットの模式図
【図７】本発明の実施の形態の１つにおける光源から導光体への光入射を示す図
【図８】本発明の実施の形態の１つにおけるＸＹ面における第２ドットでの光反射を示す図
【図９】本発明の実施の形態の１つにおけるＹＺ面における第２ドット反射光の導光体からの光射出を示す図
【図１０】本発明の実施の形態の１つにおけるＸＹ面における第１ドットと第２ドットでの光反射を示す図
【図１１】本発明の実施の形態の１つにおけるＸＹ面における第１ドットと第２ドットでの光反射を示す図
【図１２】本発明の実施の形態の１つにおけるＸＹ面における第１ドットと第２ドットでの光反射を示す図
【図１３】本発明の実施の形態の１つにおける第１ドットと第２ドットの導光体の位置における深さの変化と出射光量の変化との関係を説明する図
【図１４】本発明の実施の形態の１つにおける第１ドットと第２ドットの導光体の位置における深さの変化と出射光量の変化との関係を説明する図
【図１５】本発明の実施の形態の１つにおける第１ドットと第２ドットの導光体の位置における深さの変化と出射光量の変化との関係を説明する図
【図１６】本発明の実施の形態の１つにおける第１ドットと第２ドットの導光体の位置における深さの変化と出射光量の変化との関係を説明する図
【図１７】本発明の実施の形態の１つにおける導光体を曲線配置したときの図
【図１８】本発明の実施の形態の１つにおける導光体のＹＺ面における形状を円形にしたときの図
【図１９】本発明の実施の形態の１つにおける第１ドットと第２ドットのＹＺ面での断面形状を台形としたときの図
【図２０】本発明の実施の形態の１つにおける導光体長手方向における第１ドットと第２ドットの配列および光射出量変化を示す図
【図２１】本発明の実施の形態の１つにおける導光体長手方向における第１ドットと第２ドットの配列および光射出量変化を示す図
【図２２】本発明の実施の形態の１つにおける導光体長手方向における光源側を２列にした第１ドットと第２ドットの配列を示す図
【図２３】導光体長手方向における光源側を２列にした第１ドットと第２ドットの形態を示す図
【図２４】特許文献１に記載された従来のライン照明表示装置のプリズム形状を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態の１つにおけるライン照明表示装置の模式図である。図１は導光体１０４の長手方向が見えるように配置した図であり、図２は、図１のＡ方向矢視図である。図３は、図１の導光体１０４をＹ軸方向から見た図である。
図１において、座標軸として紙面右方向にＸ軸、上方向にＹ軸、紙面奥行き方向にＺ軸をとる。
【００１２】
１０１はＬＥＤなどの光源であり、１０２は光源１０１への電気配線を有する光源基板であり、光源１０１が配置される。光源基板１０２の光源１０１が配置される面には、白色塗料などを塗布し光反射率を高くする。
【００１３】
１０３はリフレクタであり、光源１０１と導光体１０４を囲うようにして配置され、光源１０１からの射出光が外に漏れず、導光体１０４内に出射されるようにしている。リフレクタ１０３は、内面が高反射率の材料で形成されている。たとえば、内面は、樹脂の中に微細な気泡をいれた高反射率の拡散性面とされたり、白色塗料が塗布される。
【００１４】
１０４は、光透過率の高い材質で、緩やかな曲線あるいは直線状の長い棒状の導光体である。材質は、たとえば、アクリル、ポリカーボネートなどの透光性を有する樹脂やガラスなどである。導光体１０４は、Ｘ軸方向に長手方向がくるように配置され、光源１０１から光が入射されるので、光源１０１が設けられる側の端面、すなわち、Ｘ軸負方向から光を入射する。１１３は、導光体上面であり、導光体１０４のＹ軸正方向の面である。導光体上面１１３は、ＹＺ面内において、非球面レンズ形状をしており、導光体上面１１３の反対面である導光体下面１１２に形成された第２ドット１０８の導光体下面１１２に接する底面中央に焦点位置があり、第２ドットで反射し、導光体上面１１３から射出する光を略平行光化する。
【００１５】
図２において、１１１は、導光体上面１１３のＸ軸方向に沿って形成された複数の溝である。溝１１１は、互いに重ならず、隙間、すなわち導光体上面１１３の非球面レンズ形状を残して配置される。溝１１１の形状は、導光体上面１１３の非球面レンズ形状と焦点距離の異なる球面あるいは非球面レンズ形状である。たとえば、ＹＺ面において、断面形状が凹の円弧形状である。溝１１１は、導光体下面１１２の第２ドット１０８からの射出光を光拡散させる。
【００１６】
図４〜図６は本発明の実施の形態の１つにおける導光体下面に形成された第２ドットの模式図である。
図４に示すように、１１２は、導光体下面であり、導光体１０４のＹ軸負方向の面である。導光体下面１１２には、複数の第１ドット１０６および複数の第２ドット１０８が形成されている。導光体下面１１２に形成される第１ドット１０６および第２ドット１０８は、導光体１０４の光源側端面からの距離により、ドットの深さが変化し、さらに第１ドットと第２ドットの重なりや第１ドットと第２ドットとの間隔が変化しても良い。
【００１７】
図１，図３に示すように、１４０は、導光体下面１１２に配列された第１ドットおよび第２ドットの配列を示す。
図３において、第１ドットおよび第２ドットの配列１４０は、導光体１０４の導光体下面１１２の中央付近に、導光体１０４に沿って配置される。
【００１８】
図４〜図６は、導光体下面１１２に形成された第１ドット１０６および第２ドット１０８の状態を示す図である。図４〜図６において、図１〜図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００１９】
図４は、図１における光源１０１の近傍での導光体下面１１２の位置１０５ａにおける第１ドット１０６および第２ドット１０８を示す。図５は図１における導光体１０４の中央付近の導光体下面１１２の位置１０５ｂでの第１ドット１０６および第２ドット１０８を示し、図６は図１における導光体１０４の光源と反対側近傍での導光体下面１１２の位置１０５ｃでの第１ドット１０６および第２ドット１０８を示す。
【００２０】
図４において、１０６は、第１ドットであり、導光体下面１１２に対して、導光体の内部に向かって突出し、導光体の外部から見て凹状のドットを形成する。第１ドット１０６は、稜線部分に丸みをおびたＸ方向に中心がある三角錘状で、ＸＹ面内において、光源側の斜面１０７は導光体下面１１２に対して小さな角度θ１を成す。角度θ１は、０度より大きく、概ね１０度以下の小さな角度が望ましい。
【００２１】
１０８は、第２ドットであり、導光体下面１１２に対して、導光体の内部に向かって突出し、導光体の外部から見て凹状のドットを形成し、導光体下面１１２に長手方向、すなわちＸ軸方向へおおよそ等間隔で配置される。第２ドット１０８は、Ｙ軸方向を中心軸とした回転対称体で、先端が曲面１０９で、側面１１０が円錐形状で、導光体下面１１２に対して角度θ２をなす。角度θ２は概ね４５°以上、７０°以下の角度とすることで、導光体内を伝播する光が第２ドットの側面１１０で反射したときに、導光体の正面方向、すなわち、Ｙ軸方向に光を射出させる。
【００２２】
図１，図４に示すように、導光体下面１１２の光源１０１に近い位置１０５ａにおいて、第１ドット１０６と第２ドット１０８は対をなし、各対において光源１０１側より第１ドット１０６、第２ドット１０８の順で配置される。すなわち、第１ドット１０６より第２ドット１０８がＸ軸正方向に配置される。さらに、第２ドット１０８の光源１０１側すなわち、Ｘ軸負方向の一部は、第１ドット１０６に重なるように配置されても良い。つまり、第１ドット１０６、第２ドット１０８の互いの凹形状が重なる。ＸＹ面における第１ドット１０６の導光体下面１１２における長さをＬ１、第２ドットの長さをＬ２とすると、Ｌ１＞Ｌ２である。第２ドットの側面１１０の導光体下面１１２に対する角度θ２に対して、第１ドットの角度θ１は、θ１＜θ２である。ＹＺ面において、第１ドットの断面形状と第２ドットの断面形状は、ほぼ相似形であり、第１ドットは、第２ドットよりわずかに大きくなるように配置される。第１ドット１０６は、光源１０１から離れるに従い、深さｈ１が小さくなるように形成される。一方第２ドット１０８は、光源１０１から離れるに従い、深さｈ２が大きくなるように形成される。また、一対の第１ドット１０６および第２ドット１０８において、ｈ１＞ｈ２となる。位置１０５ａにおいて、光源１０１から離れる程、ｈ１とｈ２との差は徐々に小さくしても良い。
【００２３】
図５において、第１ドット１０６と第２ドット１０８とは、分離し、かつ、第１ドットの深さｈ１より第２ドットの深さｈ２が大きくなる、すなわち、ｈ１＜ｈ２である。位置１０５ｂにおいて、光源１０１から離れる程、ｈ１とｈ２との差は徐々に大きくしても良い。また、第１ドット１０６と第２ドット１０８との間隔は光源から離れる程大きくすることもできる。なお、図４における説明では、光源の近傍においては第１ドット１０６と第２ドット１０８とが重なる場合を例に説明したが、必ずしも重ねる必要はなく、光源の近傍においては十分に近接配置され、光源から離れる程第１ドット１０６と第２ドット１０８との間隔を大きくしても良い。
【００２４】
図６に示すように、位置１０５ｃにおいては、第１ドットは無く、第２ドット１０８のみとなる。
なお、図１において、位置１０５ａは、光源１０１近傍の導光体１０４の下面１１２に位置し、位置１０５ｂは、導光体１０４の中央付近の下面１１２に位置し、位置１０５ｃは、光源１０１と反対側の導光体１０４の端面付近の下面１１２に位置する。
【００２５】
以上のように構成されたライン照明表示装置において、その動作について説明する。
図７は、図１において、光源１０１から導光体１０４へ光が入光する部分を示す図である。図７において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２６】
光源１０１の射出光は、大部分は、直接、導光体１０４のＸ軸負方向の端面より導光体１０４に入射する。光源１０１の射出光のうち、導光体１０４に直接入射せず、リフレクタ１０３あるいは光源基板１０２で反射される光は、拡散反射し、一部は、再びリフレクタ１０３あるいは光源基板１０２に入射し、残りは、導光体１０４のＸ軸負方向の端面より入射する。導光体１０４のＸ軸方向端面から入射した光線１２０は、導光体１０４内をＸ軸方向へむけて、導光体１０４の界面、すなわち、導光体上面１１３および導光体下面１１２で、全反射しながら光伝播する。導光体１０４は直線形状あるいは、緩やかな曲線をしているので、Ｘ軸負方向の端面より入射した光は、導光体１０４から漏れずに全反射しながら伝播する。
【００２７】
図８は、導光体１０４に形成された第２ドット１０８による導光体１０４からの光射出を示す図である。図８において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２８】
導光体１０４内を伝播する光線１２０は、第２ドット１０８に入射して反射すると、光線１２０の角度が大きく変化し、Ｙ軸方向に近い角度の光線１２１となる。
第２ドット１０８は、先端が曲面１０９で側面１１０と導光体下面１１２とのなす角度が角度θ２の三角錐形状をしているため、傾斜角の大きな側面１１０での反射光は、光源１０１（図１参照）側への反射光、すなわち、おおよそＹ軸方向からＸＹ面内でのＸ軸負方向の角度の光線となる。また、先端曲面１０９での反射光は、光源１０１（図１参照）の反対側への反射光、すなわち、おおよそＹ軸方向からＸＹ面内でのＸ軸正方向の角度の光線となる。このように、側面１１０に加え、第２ドット１０８の先端に曲面１０９を設けることで、ＸＹ面内での光の広がりの広い光線を形成することができる。第２ドット１０８での光反射による導光体１０４からＹ軸方向への光の射出量は、おおよそ第２ドット１０８の深さに比例した光量が射出される。従って、光源１０１に近い側では、導光体１０４内を伝播する光量が多く、光源１０１から離れるに従い、第２ドット１０８によって導光体１０４外へ光線１２０の一部が射出するので、少しずつ導光体１０４内を伝播する光量が低下していく。このため、導光体１０４全体を同じ輝度で均一に光らせる場合で、第１ドット１０６がない場合、光源１０１側で出射する出射光を抑制するために光源１０１側の第２ドットの深さｈ２は浅くし、光源から遠ざかるに従い第２ドット１０８の深さｈ２を深くしていく必要がある。導光体１０４の長さが長いほど、光源１０１側の第２ドット１０８の深さをより浅くする必要がある。また、第２ドット１０８の深さｈ２を深くするためには、第２ドットのＸ軸方向の配置間隔を広くする必要があり、それにより導光体１０４より出射する光は、粗い間隔の輝点が目立つようになり、つまりムラに見えることになり表示品位が低下する。
【００２９】
図９は、導光体１０４のＹＺ面での光線を示す図である。図９において、図１、図８と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。導光体下面１１２に形成された第２ドット１０８で反射した光線１２１は、Ｙ軸方向を中心に広がりを持つ光線１２１として第２ドット１０８より射出する。導光体上面１１３はＹＺ面においてレンズ形状を有し、レンズ形状はレンズの焦点位置が第２ドット１０８の底面中央になるように形成されている。一般に、レンズの焦点位置を通る光線は、レンズによりレンズ光軸、すなわち、レンズの中心とレンズ焦点位置とを結ぶ直線に平行な光線となる。光線の位置がレンズの焦点位置から離れるほど、この光線がレンズを射出するときに、レンズ光軸に対して大きな角度を有することになる。第２ドット１０８のＹＺ断面における幅は、レンズ形状を有する導光体上面１１３に対して十分に小さいので、第２ドット１０８で反射し射出する光線は、導光体上面１１３のレンズ形状の焦点位置に近い位置を通る光線となるので、導光体上面１１３の射出光は、平行光に近い光として射出することになる。導光体上面１１３には、溝１１１が形成されているので、第２ドット１０８の射出光のうち、溝１１１に入射した光は、拡散し、ＹＺ面において、広がりを持つ光線となる。導光体上面１１３には、溝１１１が間隔を置いて配置されているので、第２ドット１０８からの射出光は、溝１１１から射出される広がりの広い光線とともに、Ｙ軸方向に平行光化された指向性のある光の両方を合わせた光線として射出される。このような構成とすることにより、Ｙ軸方向から見た時に、輝度の高い表示を行えるとともに、ＹＺ面内において、広い角度で表示が見える照明を行うことができる。
【００３０】
図１０〜図１２は、導光体１０４の第１ドット１０６と第２ドット１０８による導光体１０４からの光射出を示す図である。図１０〜図１２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３１】
図１０は、図１における導光体１０４の光源近くの導光体下面１１２の位置１０５ａにおける光線を示す。導光体１０４内を伝播する光線１２０が、第１ドット１０６の光源側斜面１０７に入射すると、光源側斜面１０７の角度θ１は小さいので、反射光線の方位変化も小さく、大部分の光は導光体１０４内を全反射して伝播し続ける。
【００３２】
図１１は、図１０における導光体位置１３０におけるＹＺ面での第１ドット１０６直後での光量分布を示す。導光体１０４内の光線１２０は、導光体１０４の界面、すなわち、導光体上面１１３および導光体下面１１２を全反射しながら伝播するので、導光体１０４のＹＺ面における光量分布は、ほぼ一様となっている。導光体下面１１２に第１ドット１０６があると、第１ドット１０６の直後は、光線がさえぎられるため光量が低下する。導光体１０４内を伝播する光線は、Ｘ軸方向を中心とした広がりのある光線であるので、第１ドット１０６の直後の位置１３０において、光量分布はＹＺ面の第１ドット１０６外形から内側に向けて少しずつ光量が少なくなる分布となる。
【００３３】
第２ドット１０８は、第１ドット１０６の光線１２０の進行方向の直後で、第１ドット１０６による光量が低下した中に配置される。第１ドット１０６がない場合に対して、第１ドット１０６を設けることにより、同じ光量を導光体１０４から射出させる場合であっても、第２ドットの深さｈ２を浅くしなくても出射光量を抑制でき、第２ドットの深さｈ２を深くすることができる。
【００３４】
光源１０１の近傍では、導光体１０４内を伝播する光の光量が多いため、第１ドット１０６が無いと、第２ドット１０８で反射して導光体１０４から出射する光線１２１が多くなり、導光体１０４内を伝播する光線１２０が少なくなる。そのため、第２ドット１０８での反射を抑制するために、第２ドット１０８の深さを非常に浅くしなければならず、導光体１０４の製作が困難になる。これに対して、第１ドット１０６を設けることで、第２ドット１０８を浅く形成する必要が抑制されるので、導光体１０４の製作を容易に行うことができる。さらに、第１ドット１０６を設けることで、製作が容易な第２ドットの深さを確保しつつ、導光体１０４内を伝播する光線が多い光源１０１近傍においても、第２ドット１０８による導光体１０４からの射出光を抑制することができる。
【００３５】
図１２は、図１の導光体１０４の中央付近における導光体下面１１２の位置１０５ｂにおける光線を示す。
第１ドット１０６の深さｈ１は、光源１０１側から離れるに従い浅くなり、第２ドット１０８の深さｈ２は、逆に深くなるので、導光体下面１１２の位置１０５ｂにおいては、第１ドット１０６の深さが第２ドット１０８より浅くなる。さらに、光源１０１から遠ざかるに従い、第１ドット１０６と第２ドット１０８の間隔が広がると、第２ドット１０８は、第１ドット１０６による光量低下の影響を受けにくくなる。導光体１０４内を伝播する光線１２０は、導光体下面１１２に配置された第２ドット１０８により少しずつ導光体１０４からＹ軸方向へ光を光線１２１として射出していくので、導光体１０４内を伝播する光量は低下していく。このため、第２ドット１０８の深さを深くして、導光体１０４からの光射出量を増やす必要があるが、第１ドット１０６の深さが浅くなり、ＹＺ面Ｘ方向の第１ドット１０６と第２ドット１０８との重なりが少なくなり、第２ドット１０８への入射光量が増えるので、第２ドット１０８の深さの増加は小さくてすむ。
【００３６】
図１における導光体下面１１２の光源と反対側の端面近くの位置１０５ｃにおいては、導光体下面１１２には第２ドット１０８のみが配置されるので、図８と同様に光線１２１は、第２ドット１０８で反射して導光体１０４から射出する。
【００３７】
図１３〜図１６は、第１ドット１０６と第２ドット１０８の深さの変化と導光体１０４からのＹ軸方向への射出光量の変化の関係を示した図である。図１３は、光源１０１（図１参照）側の射出光量が低く、導光体１０４の中央付近で射出光量が高く、導光体１０４の光源１０１と反対側では、射出光量が低いグラデーション表示での第１ドットの深さｈ１および第２ドットの深さｈ２を示す図である。図１４は、図１３に対応した第１ドットおよび第２ドット深さでのＹ軸方向からみた導光体１０４から出射する光の光射出量分布を示す図である。
【００３８】
光源１０１側での第１ドットの深さｈ１は、第２ドットの深さｈ２より深く、すなわち、ｈ１＞ｈ２とすることで、第２ドット１０８（図１参照）で反射した導光体１０４からの光射出を少なくし、光源１０１から遠ざかるに従い、第１ドットの深さｈ１を浅くし、第２ドットの深さｈ２を深くしていくことで、導光体１０４の中央付近にかけて導光体１０４からの射出光量を増やすことができる。導光体１０４中央付近からは、導光体１０４内を伝播する光量が低下していくので、導光体１０４からの射出光量は少しずつ低下していく。導光体１０４からの射出光量が最大になる位置は、導光体１０４の光源から中央付近に至るまでの第１ドットの深さｈ１と第２ドットの深さｈ２を調整することで変えることができる。
【００３９】
図１５は、導光体１０４からのＹ軸方向への光射出量を、導光体全体でほぼ同じとなるようにした第１ドットおよび第２ドットの深さを示す図である。図１６は、図１５に対応した第１ドットの深さｈ１および第２ドット深さｈ２でのＹ軸方向からみた導光体１０４からの光射出量分布を示す図である。
【００４０】
光源側での第１ドットの深さｈ１は、第２ドットの深さｈ２よりも浅くすることで、導光体１０４からの光射出量を調整することができる。第１ドットは、第２ドットの深さが浅くなりすぎないように設定する。光源１０１から離れるに従い、第１ドットの深さｈ１を浅く、第２ドットの深さｈ２を深くし、導光体１０４からの射出量を調整することで、導光体全体にわたって、均一な光射出とすることができる。
【００４１】
以上のように、導光体に一対の第１ドット１０６および第２ドット１０８を複数対形成し、第１ドット１０６および第２ドット１０８の光源１０１側の側面である斜面１０７，側面１１０を導光体下面１１２に対する傾きが斜面１０７より側面１１０の方を大きくし、光源１０１の近傍においては第１ドット１０６の深さｈ１を第２ドット１０８のｈ２より大きくし、光源１０１の反対の端部に向かう程第１ドット１０６の深さｈ１を小さく、第２ドット１０８のｈ２を大きくする。また、第１ドット１０６の深さｈ１を光源１０１から離れるほど徐々に小さくし、第２ドット１０８のｈ２を光源１０１から離れるほど徐々に大きくしても良く、さらに、光源１０１の反対の端部では、第１ドット１０６をなくしても良い。また、斜面１０７の長さを光源１０１から離れる程短くしても良く、側面の長さを光源１０１から離れる程長くしても良い。かかる構成によれば、光源１０１側の導光体下面１１２において、第２ドット１０８の直前に第１ドット１０６を配置することで、第２ドット１０８の深さを深くすることができるので、導光体の製作を容易にすることができる。さらに、第２ドット１０８の製作が容易な十分な深さを確保しつつ、導光体１０４からの光射出を０に近い状態より少しずつ光射出量を増やすことができるので、伝播する光線量の多い光源１０１の近傍では出射光を抑制し、伝播する光線量の少ない光源１０１から離れた領域では照射光を多くして、導光体１０４全体の照射光量を一定にして表示品位を向上することができる。また、第２ドット１０８のＸ軸方向の間隔を狭くできるので、なめらかな表示を行うことができ、表示品位を向上できる。
【００４２】
なお、図１では、導光体１０４を直線状で表しているが、図１７に示すように３次元空間内で曲線状に形成してもよい。
なお、第２ドット１０８の配置間隔は、等間隔としたが、間隔を変化させてもよい。
【００４３】
なお、導光体上面１１３の長手方向に形成される溝１１１は、３本に限定されるものではなく、１本、２本、あるいは、４本以上としてもよい。あるいは、導光体１０４からの射出光の広がりを狭くするときは、溝１１１が無くてもよい。
【００４４】
なお、第１ドット１０６のＹＺ面における断面形状は第２ドット１０８の相似形としても良いが、第２ドット１０８よりわずかに大きければ、相似形でなくてもよい。また、第１ドット１０６の光源側斜面１０７の先端は曲面形状でなく、鋭角な形状としてもかまわない。
【００４５】
なお、第２ドット１０８は、Ｙ軸を中心とする回転対称形状としたが、ドットの中心軸はＹ軸から傾いていてもよい。たとえば、ＸＹ面内において、Ｘ負方向あるいは、正方向に傾けてもかまわない。
【００４６】
なお、導光体１０４のＹＺ面の断面形状を、上面が非球面レンズ形状としたが、図１８に示すように、導光体１０４のＹＺ断面を円形状、すなわち、導光体上面１１３および導光体下面１１２を半円形状としてもよい。導光体上面１１３を非球面レンズ形状とし溝１１１を用いることで、ＹＺ面において光の広がりを平行光に近い状態から光の広がりを調整することができるが、導光体１０４の断面形状を円形とすることで、ＹＺ面において光の広がりを平行光に近い状態にはできないが、光が広く広がるので、光の広がりが広い用途には用いることができる。
【００４７】
なお、第２ドット１０８は、先端が曲面１０９で側面１１０が円錐面の方がＹＺ面における断面積が小さいので、ドット深さを深くできて有利であるが、図１９に示すように第２ドット１０８の断面形状は、ＹＺ面を台形形状１３８とし、第１ドットのＹＺ面形状を台形形状１３６としてもよい。
【００４８】
なお、第１ドット１０６および第２ドット１０８の配列１４０は、導光体１０４の中央に配置するとしたが、図２０に示すように、正弦波状に変動させることで、Ｙ軸方向への光射出量を正弦波状に変化させることができる。あるいは、図２１に示すように、配列１４０を短い長さで、Ｘ軸に対して浅い角度で斜めに配置することで、Ｙ軸方向への光射出量に変化をつけることができる。つまり、配列１４０が複数の列に分割され、分割されたそれぞれ配列がＸ軸方向に対して角度をつけて配列されても良い。
【００４９】
なお、導光体および光源を囲う透光性を有するカバーをさらに配置し、透光性カバーの裏面すなわち、導光体１０４と対向する面に薄いシボを形成することで、カバー部分が薄く光るようにしてもよい。
【００５０】
また、透光性カバーの裏面にＺ軸方向に平行な円筒軸をもつ複数の円筒面を形成し、導光体からの射出光の広がり角を広げても良い。
なお、図２２に示すように、Ｙ軸からみたときの、第１ドットおよび第２ドットの配列１４０を１列ではなく、光源１０１（図１参照）に近い一定の長さの領域の配列１４０を２列にして、光源１０１から離れるに従い、１列に結合するような配列としてもよい。図２３は、図２２の第１ドット１０６および第２ドット１０８を拡大して示した図である。図２３では、図１２の導光体位置１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄにおける第１ドット１０６と第２ドット１０８を示し、途中の第１ドット１０６と第２ドット１０８を省略している。
【００５１】
図２３に例示するように、導光体位置１４１ａにおける第１ドット１０６と第２ドット１０８の対は、Ｚ軸方向に２列に配列されている。さらに、第１ドット１０６と第２ドット１０８の中心はわずかにずれている。ずれの方向は、Ｚ軸方向において第１ドット１０６の間隔より第２ドット１０８の間隔が広くなる方向にずらしている。導光体位置１４１ｂにおいて、光源１０１から離れるに従い、第１ドット１０６は浅く、小さくなり、第２ドット１０８は深く、大きくなる。導光体位置１４１ｃにおいて、第１ドット１０６は無くなり、Ｚ軸方向の２つの第２ドット１０８は互いに重なりあう。導光体位置１４１ｄにおいて、第２ドット１０８は完全に重なり１つのドットとなる。導光体位置１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄにおいて、Ｚ軸方向の第２ドット１０８の配置幅ｗはほぼ等しくなるように、第２ドット１０８は配置される。ここで、第２ドット１０８の配置幅ｗは、導光体位置１４１ｄのように第２ドット１０８が１つのドットの場合はそのＺ軸方向の幅であり、導光体位置１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃのように第２ドット１０８が２つのドットからなる場合はＺ軸方向における２つのドットの外周間距離を指す。このように、第２ドット１０８のＺ軸方向の幅ｗを光源１０１からの距離に依存しないようにほぼ一定の幅とすることで、導光体１０４のＹ軸方向への射出光の広がりをほぼ同じにすることができる。これは、ＹＺ面において、導光体上面１１３（図１参照）は、レンズ形状をしており、レンズの焦点位置がほぼ導光体下面１１２（図１参照）に形成された第２ドット１０８の底面中央近傍に配置されているので、第２ドット１０８での反射光は導光体上面１１３において、Ｙ軸方向へ平行光化された光線となる。このとき、第２ドットのＺ軸方向の幅により、導光体上面１１３での光の広がりが変化する。第２ドットのＺ軸方向の幅が小さいと、平行光に近くなり、Ｚ軸方向の幅が大きくなると、広がりの広い光線となる。第２ドット１０８を光源１０１側で２列配置し、見かけの第２ドットの幅を広くし、導光体１０４の長手方向による第２ドット１０８の見かけの幅を一定にすることで、導光体上面１１３からの射出光の広がりをほぼ同じにすることができる。
【００５２】
なお、導光体１０４は、内部に空洞のない構成でも内部に空洞がある構成でも良く、光線が伝播される構成であれば良い。内部に空洞がない場合、第１ドット１０６および第２ドット１０８は、導光体下面１１２において導光体１０４の表面が凹むように形成される。内部に空洞がある場合、第１ドット１０６および第２ドット１０８は、導光体下面１１２において導光体１０４の表面が凹むように形成されても良いし、空洞内の導光体下面１１２上に空洞内部方向に突出する凸部により形成されても良い。凸部の場合、ドットの深さは凸部の高さに相当する。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、長い導光体であっても、容易に光の表示品位を高めることができ、光源からの光線を反射して照明する導光体およびそれを備えるライン照明表示装置等に有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１０１    光源
１０２    光源基板
１０３    リフレクタ
１０４    導光体
１０５ａ    位置
１０５ｂ    位置
１０５ｃ    位置
１０６    第１ドット
１０７    斜面
１０８    第２ドット
１０９    曲面
１１０    側面
１１１    溝
１１２    導光体下面
１１３    導光体上面
１２０    光線
１２１    光線
１３０    位置
１３６    台形形状
１３８    台形形状
１４０    配列
１４１ａ    導光体位置
１４１ｂ    導光体位置
１４１ｃ    導光体位置
１４１ｄ    導光体位置
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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