(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面側にドット状の発光部が形成された導光板と、前記導光板の側面側から光を入射させる光源とを備え、
前記発光部は、前記導光板の表面側に向かうにつれて前記光源からの光の進行方向に向かうように傾斜する、内部空間を介して対向する互いに平行な２つの内面を反射面として含む第１の凹部を有している発光装置であって、
前記発光部は、前記導光板の表面側に向かうにつれて前記光源からの光の進行方向に向かうように傾斜する、内部空間を介して対向する互いに平行な２つの内面を反射面として含む第２の凹部をさらに有し、
前記導光板の裏面側から見た場合に、前記第１の凹部の反射面と前記第２の凹部の反射面とが互いに重なり合うように構成されている発光装置。
【請求項２】
裏面側にドット状の発光部が形成された導光板と、前記導光板の側面側から光を入射させる光源とを備え、
前記発光部は、前記導光板の表面側に向かうにつれて前記光源からの光の進行方向に向かうように傾斜する、内部空間を介して対向する２つの内面を反射面としてそれぞれ含む第１および第２の凹部を有し、
前記導光板の裏面側から見た場合に、前記第１の凹部の反射面と前記第２の凹部の反射面とが互いに重なり合うように構成されている発光装置。
【請求項３】
前記第２の凹部は、前記第１の凹部から前記光源からの光のコヒーレント長以内の距離に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
裏面側にドット状の発光部が形成された導光板と、前記導光板の側面側から光を入射させる光源とを備え、
前記発光部は、前記導光板の表面側に向かうにつれて前記光源からの光の進行方向に向かうように傾斜する、内部空間を介して対向する２つの内面を反射面としてそれぞれ含む第１および第２の凹部を有し、
前記導光板の裏面側から見た場合に、前記第１の凹部の反射面と前記第２の凹部の反射面とが互いに重なり合うように構成されている発光装置を用い、
前記光源からの光を、前記第１の凹部の反射面と前記第２の凹部の反射面にて前記導光板の表面側に向けてそれぞれ反射させることを特徴とする発光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板を用いた発光装置及び発光方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導光板の裏面に発光部としての凹部を形成し、導光板の側面から入射させた光を、凹部の反射面（内面）にて反射させて、導光板の表面側から出射させる発光装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この従来例に係る発光装置によれば、光源からの光を、前記凹部の反射面にて、ある程度一定方向に反射させることができ、光の強度を十分に大きくすることができるため、視認性を向上させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００７／１２３２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例においては、凹部の反射面からの反射光が、そのまま目に映るだけのため、装飾効果に限度がある。
【０００６】
本発明の目的は、装飾効果を向上させた発光装置及び発光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【０００８】
すなわち、本発明の発光装置は、
裏面側にドット状の発光部が形成された導光板と、前記導光板の側面側から光を入射させる光源（例えばＬＥＤやレーザ光源、蛍光灯、白熱電球、太陽光を導いて発光する導光体）とを備え、
前記発光部は、前記導光板の表面側に向かうにつれて前記光源からの光の進行方向に向かうように傾斜する、内部空間を介して対向する互いに平行な２つの内面を反射面として含む第１の凹部を有している発光装置であって、
前記発光部は、前記導光板の表面側に向かうにつれて前記光源からの光の進行方向に向かうように傾斜する、内部空間を介して対向する互いに平行な２つの内面を反射面として含む第２の凹部をさらに有し、
前記導光板の裏面側から見た場合に、前記第１の凹部の反射面と前記第２の凹部の反射面とが互いに重なり合うように構成されている。
【０００９】
本発明によれば、発光部は、導光板の表面側に向かうにつれて光源からの光の進行方向に向かうように傾斜する、内部空間を介して対向する互いに平行な２つの内面を反射面として含む第１の凹部を有する構成を採用している。従って、第１の凹部における２つの反射面にて反射される各反射光は干渉光となり得る。そのため、２つの反射面のうちの一方の反射面及び他方の反射面と視点との位置関係（距離及び角度）の変化に伴って、光が瞬いたり煌めいたりする。これにより、装飾効果を高めることができる。
【００１１】
また、導光板の裏面側から見た場合に、第１の凹部の反射面と第２の凹部の反射面とが互いに重なり合うように構成されているので、干渉条件が増えるため、より一層、光が瞬いたり煌めいたりし、また、３つ以上の反射光が干渉し得るため、より変化に富んだ光の瞬きや煌めきが可能となる。
【００１２】
また、他の本発明の発光装置は、裏面側にドット状の発光部が形成された導光板と、該導光板の側面側から光を入射させる光源とを備え、
前記発光部は、前記導光板の表面側に向かうにつれて前記光源からの光の進行方向に向かうように傾斜する、内部空間を介して対向する２つの内面を反射面としてそれぞれ含む第１および第２の凹部を有し、
前記導光板の裏面側から見た場合に、前記第１の凹部の反射面と前記第２の凹部の反射面とが互いに重なり合うように構成されている。
【００１３】
このような構成を採用した場合においても、第１の凹部における２つの反射面、及び第２の凹部における２つの反射面にて反射される各反射光は干渉光となり得る。従って、それぞれの反射面と視点との位置関係（距離及び角度）の変化に伴って、光が瞬いたり煌めいたりする。これにより、装飾効果を高めることができる。
【００１４】
前記第２の凹部は、前記第１の凹部から前記光源からの光のコヒーレント長以内の距離に設けられているとよい。
【００１５】
こうすることで、第１の凹部の反射面からの反射光と、第２の凹部の反射面からの反射光とを干渉させ易くすることができる。
【００１７】
更に他の発明の発光方法は、
裏面側にドット状の発光部が形成された導光板と、該導光板の側面側から光を入射させる光源とを備え、
前記発光部は、前記導光板の表面側に向かうにつれて前記光源からの光の進行方向に向かうように傾斜する、内部空間を介して対向する２つの内面を反射面としてそれぞれ含む第１および第２の凹部を有し、
前記導光板の裏面側から見た場合に、前記第１の凹部の反射面と前記第２の凹部の反射面とが互いに重なり合うように構成されている発光装置を用い、
前記光源からの光を、前記第１の凹部の反射面と前記第２の凹部の反射面にて前記導光板の表面側に向けてそれぞれ反射させることを特徴とする。
【００１８】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、装飾効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本発明の参考例１に係る発光装置の模式的底面図である。
【図２】図２は本発明の参考例１に係る発光装置の模式的側面図である。
【図３】図３は本発明の参考例１に係る発光装置の模式的断面図である。
【図４】図４は本発明の参考例１に係る発光装置の模式的平面図である。
【図５】図５は本発明の参考例２に係る発光装置の模式的断面図である。
【図６】図６は本発明の実施形態１に係る発光装置の模式的断面図である。
【図７】図７は本発明の実施形態２に係る発光装置の模式的断面図である。
【図８】図８は本発明の実施形態３に係る発光装置の模式的断面図である。
【図９】図９は本発明の実施形態３に係る発光装置の模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２２】
（参考例１）
図１〜図４を参照して、本発明の参考例１に係る発光装置１００について説明する。本参考例に係る発光装置１００は、ディスプレイなどとして用いられるものであり、文字や図形などを光により表示させる装置である。
【００２３】
＜発光装置全体＞
特に、図１，２及び図４を参照して、本参考例に係る発光装置１００の全体構成等について説明する。発光装置１００は、アクリル樹脂などの透明材料で構成された導光板１０と、ＬＥＤやレーザ光源などの光源２０とを備えている。
【００２４】
本参考例においては、導光板１０の平面形状が正方形の場合を示しているが、勿論、導光板１０は各種の形状を採用し得る。この導光板１０の表面１０ａは平面にて構成されており、その裏面１０ｂには、複数のドット状の発光部としての凹部１１が設けられている。本参考例では、３行３列の合計９個の凹部１１が設けられている。そして、導光板１０の側面１０ｃ側には、複数の光源２０が設けられている。本参考例では、１行（合計３個）の凹部１１の延長線上に、それぞれ光源２０が配置されている。
【００２５】
以上のように構成された発光装置１００によれば、光源２０から導光板１０の内部に入射された光は、各凹部１１の位置において、凹部１１の反射面（内面）にて反射されて、導光板１０の表面１０ａ側から出射される。図４中のＲは人によって視認される反射光を示している。また、図中、反射光Ｒから８方に拡がる線は、光が輝いている様子を示したもので、線が太いほど明るい状態を示している。
【００２６】
＜凹部１１の詳細＞
特に、図３を参照して、本参考例に係る凹部１１について、より詳細に説明する。なお、図３は図１中のＡＡ断面図である。
【００２７】
凹部１１は、上面側から見た形状が四角形で、光の進行方向に平行な断面形状が三角形で（図３参照）、光の進行方向に垂直な断面形状が四角形となるように構成されている。この凹部１１は、例えば、導光板１０がアクリル板の場合、先の尖った金属製の刃を用いて、切削加工により簡単に形成することができる。
【００２８】
ここで、凹部１１の反射面として、導光板１０の本体の内部を通ってきた光Ｌ０の一部を導光板１０の表面１０ａ側に向けて反射させる第１の反射面１１ａと、第１の反射面１１ａを透過した光Ｌ２０の少なくとも一部を導光板１０の表面１０ａ側に向けて反射させる第２の反射面１１ｂとを備えている。つまり、凹部１１は、内部空間を介して対向する２つの内面が反射面となるように構成されている。そして、本参考例においては、第１の反射面１１ａと、第２の反射面１１ｂは、いずれも導光板１０の裏面１０ｂとのなす角度が９０°よりも大きな鈍角となるように構成されている。つまり、第１の反射面１１ａと第２の反射面１１ｂは、いずれも導光板１０の表面１０ａ側に向かうにつれて光源２０からの光の進行方向に向かうように傾斜する傾斜面となっている。これにより、第１の反射面１１ａからの反射光（以下、便宜上、第１反射光Ｌ１１と称する。）と、第２の反射面１１ｂからの反射光（以下、便宜上、第２反射光Ｌ１２と称する。）が重なり合って干渉が起こるようになっている。ここで、光源２０としてＬＥＤを採用した場合、一般的に、ＬＥＤは可干渉性に乏しいが、コヒーレンス長は数ｃｍであるので、第１の反射面１１ａと第２の反射面１１ｂの距離が十分に短ければ、第１反射光Ｌ１１と第２反射光Ｌ１２とを干渉させることができる。
【００２９】
なお、凹部１１には、様々な方向からの光（例えば、導光板１０の表面１０ａや裏面１０ｂで反射が繰り返された光など）が入射するが、図３においては、便宜上、光源２０からの直進光（光Ｌ０）のみを示している。また、第１の反射面１１ａからの反射光、及び第２の反射面１１ｂからの反射光も様々な方向に進むが、図３においては、便宜上、導光板１０の表面１０ａに垂直に進む方向の光（第１反射光Ｌ１１及び第２反射光Ｌ１２）のみを示している。
【００３０】
＜本参考例に係る発光装置１００の優れた点＞
以上のように、本参考例に係る発光装置１００によれば、第１の反射面１１ａからの第１反射光Ｌ１１と第２の反射面１１ｂからの第２反射光Ｌ１２が干渉する。そのため、第１の反射面１１ａ及び第２の反射面１１ｂと視点との位置関係（距離及び角度）を変化させることで、視認される光の強度が強くなったり弱くなったりする。図４（ａ）と同図（ｂ）は、上記の位置関係が異なる場合を示しており、前者は視認される光の強度が高い場合を示し、後者は視認される光の強度が弱い場合を示している。なお、第１の反射面１１ａと第２の反射面１１ｂの角度の調整によって、干渉の強さを制御（調整）することが可能となる。
【００３１】
従って、例えば、人が導光板１０の表面１０ａに向かって歩きながら近づいていく（左右や上下に移動する場合も同様）と、その過程で、視認される光の強度が強い状態と弱い状態とが交互に繰り返される。従って、光が瞬いたり煌めいたりするように見える。発光装置１００が移動する場合も同様である。このように、反射光がそのまま視認されるのではなく、反射光が瞬いたり煌めいたりするように見えるため、装飾効果を高めることができる。
【００３２】
（参考例２）
図５には、本発明の参考例２が示されている。本参考例においては、凹部の形状が上記参考例１で示したものとは異なる場合を示す。その他の基本的な構成および作用については参考例１と同一であるので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。図５は図３と同様に、図１におけるＡＡ断面図に相当する。
【００３３】
本参考例におけるドット状の発光部としての凹部１２は、上面側から見た形状が四角形で、光の進行方向に平行な断面形状が図５に示すように平行四辺形で、光の進行方向に垂直な断面形状が四角形となるように構成されている。この凹部１２は、例えば、導光板１０がアクリル板の場合、レーザ加工によって簡単に形成することができる。
【００３４】
本参考例においても、上記参考例１の場合と同様に、第１の反射面１２ａと、第２の反射面１２ｂは、いずれも導光板１０の裏面１０ｂとのなす角度が９０°よりも大きな鈍角となるように構成されている。そして、本参考例では、第１の反射面１２ａと第２の反射面１２ｂが略平行（設計上は平行）となっている。つまり、本参考例における凹部１２は、内部空間を介して対向する互いに略平行な２つの内面が反射面となるように構成されている。
【００３５】
以上のように、本参考例においては、第１の反射面１２ａと第２の反射面１２ｂが略平行となっているため、第１の反射面１２ａからの第１反射光Ｌ１１と第２の反射面１２ｂからの第２反射光Ｌ１２が、参考例１の場合に比して、同じ方向に向き易くなる。従って、第１反射光Ｌ１１と第２反射光Ｌ１２との干渉効率が高くなり、より一層、反射光が瞬いたり煌めいたりするように見える。
【００３６】
（実施形態１）
図６には、本発明の実施形態１が示されている。本実施形態においては、凹部の配置を工夫した構成を示している。その他の基本的な構成および作用については参考例１と同一であるので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。図６は図３と同様に、図１におけるＡＡ断面図に相当する。
【００３７】
本実施形態においては、形状自体は参考例１における凹部１１と同一の第１の凹部１３と、同じく形状自体は凹部１１と同一の第２の凹部１４とを近接した位置に形成し、かつ導光板１０の裏面１０ｂ側から表面１０ａ側に見た場合に、第１の凹部１３の反射面と第２の凹部１４の反射面とが互いに重なり合うように構成されている。このように、本実施形態では、第１の凹部１３における２つの反射面（内面）と第２の凹部１４における２つの反射面の合計４つの反射面が近い距離に配されるように構成されている。そして、第１の凹部１３を透過した光の一部が第２の凹部１４内に入射し得るようになっている。
【００３８】
以上のように構成したことで、本実施形態においては、４つの反射面（内面）からの４つの反射光のうちのいずれか２つの反射光、またはいずれか３つの反射光、または全ての反射光が干渉し得る。従って、干渉が起こる条件が多くなり、上記参考例１，２の場合に比して、干渉効率をより一層高めることができる。ここで、第２の凹部１４は、第１の凹部１３から光源２０からの光のコヒーレント長以内の距離に設けられるように配置すると好適である。このような配置構成を採用することで、第１の凹部１３の反射面にて反射される光と、第２の凹部１４の反射面にて反射させる光とを、より確実に干渉させることができる。
【００３９】
（実施形態２）
図７には、本発明の実施形態２が示されている。本実施形態においては、凹部の形状については参考例２で示したものを採用し、凹部の配置については実施形態１で示したものを採用した場合の構成を示している。その他の基本的な構成および作用については参考例１と同一であるので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。図７は図３と同様に、図１におけるＡＡ断面図に相当する。
【００４０】
本実施形態においては、形状自体は参考例２における凹部１２と同一の第１の凹部１５と、同じく形状自体は凹部１２と同一の第２の凹部１６とを近接した位置に形成し、かつ実施形態１の場合と同様に、導光板１０の裏面１０ｂ側から表面１０ａ側に見た場合に、第１の凹部１５の反射面と第２の凹部１６の反射面とが互いに重なり合うように構成されている。
【００４１】
以上のように構成したことで、本実施形態の場合も、上記実施形態１と同様の作用効果が得られ、かつ参考例２で説明した通り、各反射光が同じ方向に向き易くなるため、実施形態１の場合に比して、干渉効率をより一層高めることができる。
【００４２】
（実施形態３）
図８及び図９には、本発明の実施形態３が示されている。本実施形態においては、凹部の配置を工夫した構成を示している。その他の基本的な構成および作用については参考例１と同一であるので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【００４３】
本実施形態においては、形状自体が参考例１における凹部１１と同一の第１の凹部１７と、同じく形状自体が凹部１１と同一の第２の凹部１８とを備えている。第１の凹部１７による作用効果、及び第２の凹部１８による作用効果については、上記参考例１における凹部１１と同一である。
【００４４】
ここで、上記参考例１で説明した通り、凹部の反射面からの反射光は様々な方向に進む。従って、第１の凹部１７における反射面からの反射光には、導光板１０の表面１０ａ側に向かうにつれて第２の凹部１８の方向に進む第３反射光Ｌ１３及び第４反射光Ｌ１４も存在する。また、第２の凹部１８における反射面からの反射光には、導光板１０の表面１０ａ側に向かうにつれて第１の凹部１７の方向に進む第５反射光Ｌ１５及び第６反射光Ｌ１６も存在する。そのため、第３反射光Ｌ１３，第４反射光Ｌ１４，第５反射光Ｌ１５及び第６反射光Ｌ１６のうちの少なくともいずれか２つの反射光も干渉し得る。すなわち、第１の凹部１７と第２の凹部１８と配置関係によって、そのような現象が生じるようにすることが可能となる。
【００４５】
図９は本実施形態に係る発光装置１００の模式的平面図であり、導光板１０の表面１０ａ側を見た図である。なお、図９（ａ）と同図（ｂ）は、導光板１０の表面１０ａと視点との位置関係（距離及び角度）が異なる場合を示している。
【００４６】
図９に示すように、導光板１０の表面１０ａ全体を見た場合に、複数の凹部からの反射光同士が干渉し合うことによって、全体で横縞模様が現れている。そして、図９（ａ）と同図（ｂ）から分かるように、上記の位置関係が変化することで、光の強度が高い横縞模様の位置がずれるので、横縞模様全体が瞬いたり煌めいたりするように見える。なお、図８を参照して説明した第１の凹部１７と第２の凹部１８の各反射光Ｒは、図９中の反射光Ｒのうち、横に並んだ３つの反射光Ｒのうち、隣り合ういずれか２の反射光Ｒに相当する。
【００４７】
ここで、複数の凹部からの反射光同士が干渉し合う原理について説明する。光源２０からの光は一般的に広がり角を持っている。従って、一つの光源２０からの光は複数の凹部に入射する。複数の凹部から反射された光同士が重なり合う距離では、光路差がコヒーレント長以内であれば干渉することになる。これにより、導光板１０全体において、各凹部からの反射光が重なり合う距離から見ると、縞模様が形成される。
【００４８】
例えば、図９に示す例においては、一つの光源２０からの光は広がりを持つため、９か所の全ての凹部に入射して反射し得る。このうち、光源２０からの距離差がコヒーレント長以内の光が干渉を起こす。他の２つの光源２０からの光も同様である。これらそれぞれの光源２０からの光の干渉結果の単純和が縞模様を形成すると考えられる。
【００４９】
ここで、本実施形態においては、第１の凹部１７と第２の凹部１８は、参考例１における凹部１１と同一の形状の場合について説明したが、これらの形状については、参考例２における凹部１２の形状のものを適用することもできる。
【００５０】
また、実施形態１で示した第１の凹部１３と第２の凹部１４とを組み合わせたものや実施形態２で示した第１の凹部１５と第２の凹部１６とを組み合わせたものを、複数個所に配置させることによっても、本実施形態で示したように、導光板１０の表面１０ａ全体を見た場合に、全体で縞模様を形成させることができる。
【００５１】
そして、これらの凹部（発光部）の配置については、導光板１０の裏面１０ｂ側から見た場合に、それぞれの凹部は、他の凹部（少なくとも一つの他の凹部）から光源２０からの光のコヒーレント長以内の距離に設けるようにすると好適である。このような配置構成を採用することによって、光源２０からある凹部への距離と、他の凹部への距離との差をコヒーレント長以内とすることができ、それぞれの凹部からの反射光をより確実に干渉させることができる。
【００５２】
（その他）
上記の実施形態では、凹部を３行３列に配置する例のみを示したが、ディスプレイにおいては、複数の凹部の配置によって、文字や図形や模様などを表すことができる。また、複数の光源２０の光の色をそれぞれ異なるようにすることで、より一層装飾効果を高めることもできる。
【００５３】
上記の実施形態では、光を反射させる凹部の反射面（内面）が平面で構成される場合を示したが、反射光同士が干渉するという条件を満たしさえすれば、反射面を湾曲面で構成してもよい。また、凹部の平面形状についても、四角形（正方形）には限られない。更に、上記の実施形態では、凹部はいずれも底がある場合を示したが、導光板１０の裏面１０ｂから表面１０ａに貫通する貫通孔で構成してもよい。
【００５４】
なお、導光板１０の素材として、ポリウレタンのように湾曲させることのできるものを採用してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０・・・導光板，１１・・・凹部，１１ａ・・・第１の反射面，１１ｂ・・・第２の反射面，２０・・・光源，１００・・・発光装置
【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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