(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が出射する表面部と、この表面部の反対側に位置する裏面部と、光を入射させるための入射端面部とを有し、この入射端面部から入射した光を前記表面部から出射させるための導光板であって、
前記裏面部と前記入射端面部とに直交する平面内において、前記裏面部に対して傾斜して前記裏面部から続く第１の面と、前記裏面部に対して傾斜して前記第１の面に続く第２の面と、前記裏面部に対して垂直かまたは傾斜して前記第２の面および前記裏面部に続く第３の面とを持った光偏向部を前記裏面部に複数具え、
前記第２の面と前記第３の面とのなす角が鋭角であって、これら第２および第３の面が前記裏面部から前記表面部側に凹んで形成され、前記導光板内を伝播する光のうち、前記第１の面にて全反射して前記第２の面に導かれた光の一部をこの第２の面にてさらに全反射させ、この光を前記表面部に対して垂直に近い角度で前記表面部から出射させるようにしたことを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記第３の傾斜面の傾斜方向が少なくとも前記第２の傾斜面の傾斜方向に対して逆向きであることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記第２の面と前記第３の面とのなす角が３６〜８４°の範囲にあることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導光板。
【請求項４】
前記第１の面の傾斜方向が前記第２の面の傾斜方向と同方向であって、前記裏面部に対する傾斜角が５°以下であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の導光板。
【請求項５】
前記第１の面の傾斜方向が前記第２の面の傾斜方向に対して逆向きであって、前記裏面部に対する傾斜角が５°以下であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の導光板。
【請求項６】
前記入射端面部から前記光偏向部までの距離に応じてこの光偏向部の前記第１の面の長さが設定されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の導光板。
【請求項７】
前記入射端面部から前記光偏向部までの距離に応じてこの光偏向部の前記第１の面の長さが設定されており、この第１の面の長さＬは、前記導光板の最大厚みをＴ，この導光板内を伝播する光の全反射臨界角をφとした場合、
０≦Ｌ≦Ｔ・tanφ
を満たすことを特徴とする請求項５に記載の導光板。
【請求項８】
前記入射端面部から前記光偏向部までの距離に応じてこの光偏向部の前記第１の面の傾斜角が設定されていることを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の導光板。
【請求項９】
前記入射端面部から前記光偏向部までの距離に応じてこの光偏向部の前記第３の面の高さが設定されていることを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の導光板。
【請求項１０】
前記光偏向部の前記第３の面の高さは、５〜７０μmの範囲にあることを特徴とする請求項１から請求項９の何れかに記載の導光板。
【請求項１１】
前記導光板の表面部には、前記入射端面部に沿って配列すると共に前記入射端面部と直交する方向に延在する三角柱状のプリズム面が形成されており、前記プリズム面を構成する１つのプリズムの頂角が４０〜１３０°の範囲にあることを特徴とする請求項１から請求項１０の何れかに記載の導光板。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１の何れかに記載の導光板と、
この導光板の前記入射端面部に向けて照明光を投射する光源と、
前記導光板の前記表面部および前記入射端面部以外の部分を覆う光反射シートと
を具えたことを特徴とする平面照明装置。
【請求項１３】
前記導光板の表面部に形成され、前記入射端面部に沿って配列すると共に前記入射端面部と直交する方向に延在する三角柱状のプリズム面をさらに具えたことを特徴とする請求項１２に記載の平面照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、側端面から導入した光を表面から均一に出射させるための導光板およびこの導光板を用いた平面照明装置に関し、特に透過型液晶ディスプレイの照明光源として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
透過型液晶ディスプレイのバックライト光源として使用される平面照明装置は、光源である冷陰極管（ＦＣＬ）やＬＥＤアレイなどの光を透明な導光板の側端面から導き、導光板内での光の全反射などを利用して導光板の表面部全域から均一に出射させるようにしたものである。このため、透過型液晶ディスプレイに対して平面照明装置に要求される機能としては、薄く軽量であって光源に対する出射光の変換効率が高く、しかも均一であることが重要である。
【０００３】
このような観点から、従来の導光板は、その裏面部に反射率を高める白インクなどのドット印刷を施したり、光反射シートを設けたり、導光板の表面部側に断面が二等辺三角形のプリズムがそれぞれ平行に配列した一対のプリズムシートを相互に直交状態で重ね合わせたりしたものが採用されている。あるいは、導光板の表面部に凹凸などを線形または非線形にグラデーション加工したものも知られている。
【０００４】
具体的には、導光板の裏面部に白色インクなどを印刷する場合、特開昭６０−２０５５７６号公報に開示されているようなガラスビーズをインクに混入させたり、特開平２−１２６５０１号公報に示すように白色系顔料や蛍光顔料の添加量を可及的に滅少させると共にガラスビーズを含む淡濃度化インクを印刷する方法が周知である。また、特開平９−２８１３０９号公報に開示されているように、導光板に２〜１５μm の光乱反射粒子を０. ５〜１５重量部の割合で混入させる技術や、特開平９−１４７６１５号公報に開示されているように導光板の表面部や裏面部に複数本の溝を形成したり、あるいは特開平８−２６２４４１号公報に開示されているように導光板の表面部あるいは裏面部に均一な粗面加工を施し、さらにプリズムシートを導光板と平行に重ね合わせたものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の導光板や、これを用いた従来の平面照明装置においては、導光板の厚さをその入射端面部から遠くになるに従って徐々に薄くなるような楔形にしているが、入射端面部から入射した全反射臨界角近傍の光は、入射端面部から遠くなるに従って裏面部や表面部から出射する光量が減少する傾向を持つため、表面部から出射する光に輝度むらが発生する。特に、楔形の導光板においては、その構造に起因して全反射臨界角を超えた光が導光板の表面部や裏面部から周期的に輝線となって出射し、これが均一な輝度分布の平面照明装置を得る上で大きな障害となっている。
【０００６】
このような不具合を避けるため、導光板にプリズムシートを重ね合わせることも行われているが、プリズムシートが余計に必要となり、その部品コストが嵩む上、薄くする必要のある平面照明装置の趣旨に反する。
【０００７】
また、特開昭６０−２０５５７６号公報に記載されているようにガラスビーズを混入させた白色インクを用いたり、特開平２−１２６５０１号公報に記載されているように白色系顔料や蛍光顔料の添加量を可及的に滅少すると共にガラスビーズを含む淡濃度化インクを用いたものでは、白色インクの部分での光の損失が発生し、裏面部での光の全反射を利用することができないので、光源からの光を最大限に有効利用することができない。
【０００８】
特開平９−２８１３０９号公報に記載されているように、導光板に２〜１５μm の粒径の光乱反射粒子を混入したものでは、光乱反射粒子が導光板に均一に分布しているため、導光板の表面部から出射する光の輝度分布を均一に制御することが困難であり、導光板の構造に依存した輝度むらを回避することができない。
【０００９】
特開平９−１４７６１５号公報に記載されているように、導光板の表面部や裏面部に複数本の溝を形成したものでは、入射端面部から遠く離れた箇所にある溝ほど、その機能を発揮させることができなくなるため、特に大面積の液晶表示ディスプレイ用の平面照明装置の場合には、均一な輝度分布の照明光を得ることが困難である。
【００１０】
特開平８−２６２４４１号公報に記載されているように、導光板の表面部や裏面部に均一な粗面加工を施したものでは、プリズムシートを使用しない限り照明光の出射方向を制御することができず、プリズムシートが余計に必要となってその部品コストが嵩み、平面照明装置全体を薄くすることができない。しかも、導光板の表面部や裏面部に均一な粗面が形成されているため、入射端面部に近い表面部ほど大量の照明光が出射してしまい、表面部全体に亙って出射光量を均一にすることができない。
【００１１】
【発明の目的】
本発明の目的は、光源からの光を最大限に利用し、表面部から出射する光の輝度分布をより均一化することが可能な導光板を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、このような導光板を用いた平面照明装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の形態は、光が出射する表面部と、この表面部の反対側に位置する裏面部と、光を入射させるための入射端面部とを有し、この入射端面部から入射した光を前記表面部から出射させるための導光板であって、前記裏面部と前記入射端面部とに直交する平面内において、前記裏面部に対して傾斜して前記裏面部から続く第１の面と、前記裏面部に対して傾斜して前記第１の面に続く第２の面と、前記裏面部に対して垂直かまたは傾斜して前記第２の面および前記裏面部に続く第３の面とを持った光偏向部を前記裏面部に複数具え、前記第２の面と前記第３の面とのなす角が鋭角であって、これら第２および第３の面が前記裏面部から前記表面部側に凹んで形成され、前記導光板内を伝播する光のうち、前記第１の面にて全反射して前記第２の面に導かれた光の一部を前記第２の面にてさらに全反射させ、この光を前記表面部に対して垂直に近い角度で前記表面部から出射させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によると、入射端面部から導光板内に入射した光の一部は、導光板の表面部および裏面部で全反射を繰り返しつつ導光板内を伝播するが、裏面部に形成された第１，第２，第３の面によってそれぞれ全反射状態が破られ、第１の面で全反射した光が表面部に対してより垂直に近く立ち上がって表面部から導光板の外側に出射したり、導光板の裏面部からその外側に出射する。
【００１５】
本発明の第２の形態は、本発明の第１の形態による導光板と、この導光板の前記入射端面部に向けて照明光を投射する光源と、前記導光板の前記表面部および前記入射端面部以外の部分を覆う光反射シートとを具えたことを特徴とする平面照明装置にある。
【００１６】
本発明によると、入射端面部から導光板内に入射した照明光の一部は、導光板の表面部および裏面部で全反射を繰り返しつつ導光板内を伝播するが、裏面部に形成された第２，第３の面によってそれぞれ全反射状態が破られ、第１の面で全反射した照明光が表面部に対してより垂直に近く立ち上がって表面部から導光板の外側に出射したり、導光板の裏面部からその外側に出射する。導光板の裏面部からその外側に出射した照明光は、光反射シートにより乱反射して再び導光板の裏面部からその内部に入射し、最終的に導光板の表面部から導光板の外側にすべて出射する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の形態による導光板において、裏面部に対して第３の面が傾斜している場合、第３の面の傾斜方向が第２の面の傾斜方向に対して逆向きであってよく、裏面部に対する第１の面の傾斜角は、５°以下であることが好ましい。また、第２の面と第３の面とのなす角が３６〜８４°の範囲にあり、裏面部と第２の面とのなす角が４６〜５４°の範囲にあり、裏面部と第３の面とのなす角が５０°以上の鋭角であることが好ましい。
【００１８】
また、第１の光偏向部の第１の面と、この第１の光偏向部に対して入射端面側に位置する第２の光偏向部の第３の面とを連続させるようにしてもよい。
【００１９】
第１の面の傾斜方向が第２の面の傾斜方向と同方向であってもよいし、第２の面の傾斜方向に対して逆向きであってもよい。同方向の場合には、第１の面に対して浅い角度で入射する光が第１の面で全反射し、表面部に対して垂直に近い角度で表面部から導光板の外側に出射し、逆方向の場合には、裏面部から導光板の外側に出射するような全反射臨界角近傍の光が導光板の外側に出射せずに第１の面にて全反射して導光板内を進行する。この逆方向の場合、入射端面部から光偏向部までの距離に応じてこの光偏向部の第１の面の長さを設定してもよく、この場合、第１の面の長さＬは、導光板の最大厚みをＴ，この導光板内を伝播する光の全反射臨界角をφとした場合、０≦Ｌ≦Ｔ・tanφを満たすことが好ましい。同方向の場合であっても、入射端面部から光偏向部までの距離に応じてこの光偏向部の第１の面の長さを設定することができる。
【００２０】
入射端面部から光偏向部までの距離に応じてこの光偏向部の第１の面の傾斜角を設定してもよい。第１の面の傾斜角が大きいほど、この第１の面によって導光板の裏面部からその外側に出射する光量や、第１の面で全反射して表面部から導光板の外側に出射する光量が多くなる。
【００２１】
入射端面部から光偏向部までの距離に応じてこの光偏向部の第３の面の高さを設定してもよい。第３の面の高さが高いほど、導光板の裏面部から出射する光量が多くなるが、この第３の面の高さを５〜７０μmの範囲に設定することが好ましい。
【００２２】
入射端面部に沿って配列すると共に入射端面部と直交する方向に延在する三角柱状のプリズム面を導光板の表面部に形成してもよく、この場合、プリズム面を構成する１つのプリズムの頂角が４０〜１３０°の範囲にあることが好ましい。これによって表面部から出射する照明光が集光状態となり、高輝度の照明光が出射する。
【００２３】
【実施例】
本発明による平面照明装置を透過型液晶ディスプレイのバックライト光源に応用した一実施例について、図１〜図６を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施例に限らず、これらをさらに組み合わせたり、同様な課題を内包する他の分野の技術にも応用することができる。
【００２４】
本発明の第１の実施例による平面照明装置の断面構造を図１に模式的に示し、その分解状態の外観を図２に示す。すなわち、本実施例における平面照明装置１１は、矩形の板状をなす導光板１２と、この導光板１２の入射端面部１３に沿って配置される光源１４と、導光板１２の入射端面部１３および表面部１５以外の部分を覆う光反射シート１６とを有する。また、冷陰極管や複数のＬＥＤあるいは半導体レーザーにて構成される光源１４は、反射面が凹曲面となったリフレクタ１７で囲まれており、この光源１４からの光は、リフレクタ１７からの反射光と共に導光板１２の入射端面部１３から導光板１２内に入射するようになっている。
【００２５】
光反射シート１６は、導光板１２の反射端面部１８と一対の側端面部１９と裏面部２０とを覆い、これらから導光板１２の外側に出射する光を再び導光板１２内に反射させて導光板１２の表面部１５から出射させるためのものであり、非導電性のフィルムなどにアルミニウムなどの金属蒸着したものや金属フィルムを貼付したもの、あるいはチタン酸バリウムなどを混入またはコートした樹脂などを使用することができ、さらにこれらフィルムや樹脂の表面に微細な凸凹加工を施すことが好ましい。
【００２６】
リフレクタ１７は、白色の絶縁性材料やアルミニウムなどの金属を蒸着したシート状のものからなり、導光板１２の入射端面部１３と光源１３とを包囲している。
【００２７】
本実施例における導光板１２は、屈折率が１. ４９の透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）にて形成され、光源１４からの光を導入するための入射端面部１３と、この入射端面部１３の反対側に位置する反射端面部１８と、これら入射端面部１３および反射端面部１８の両側端に接続する一対の側端面部１９と、これら入射端面部１３および反射端面部１８および側端面部１９で囲まれて入射端面部１３から入射した光を出射させるための表面部１５およびその反対側の裏面部２０とを有する。表面部１５の反対側に位置する裏面部２０は、表面部１５と裏面部２０との間隔が入射端面部１３側に対して反射端面部１８側ほど狭くなるように、表面部１５に対して０. ５度から１度程度傾斜したテーパ状となっている。
【００２８】
本実施例では導光板１２としてアクリル樹脂を採用したが、光学的に透明な他の材料、例えば屈折率が１. ５０のポリカーボネート（ＰＣ）などを採用することも当然可能である。また、裏面部２０が表面部１５と平行に形成された導光板を使用するようにしてもよい。
【００２９】
図１中の矢視III部を抽出拡大して図３に模式的に示す。すなわち、導光板１２の裏面部２０には、複数の光偏向部２１が設けられており、個々の光偏向部２１は、入射端面部１３と裏面部２０とに直交する平面内において、裏面部２０に対して傾斜して裏面部２０から続き、側端面部１９および裏面部２０に平行な方向の長さがＬである第１の面（以下、第１の傾斜面と記述する）２２と、この第１の傾斜面２２に続く第２の面（以下、第２の傾斜面と記述する）２３と、この第２の傾斜面２３および裏面部２０に続き、裏面部２０から垂直な高さがＨであって第２の傾斜面２３の傾斜方向に対して逆向きに傾斜する第３の面（以下、第３の傾斜面と記述する）２４とをそれぞれ有する。本実施例における光偏向部２１は、導光板１２の裏面部２０よりも内側に凹んだ状態となっており、裏面部２０と第１，第２，第３の傾斜面２２〜２４とのなす角は、それぞれθ１，θ２，θ３に設定されている。また、第２の傾斜面２３と第３の傾斜面２４とのなす角θは鋭角、好ましくは３６〜８４°の範囲にある。つまり、裏面部２０と第２の傾斜面２３とのなす角θ２と、裏面部２０と第３の傾斜面２４とのなす角θ３との和が９０度を越えるように設定されており、好ましくは９６〜１４４°の範囲に収められるが、第２の傾斜面２３と第３の傾斜面２４とを形成するために用いられる工具の形状によっては、第２の傾斜面２３と第３の傾斜面２４とのなす角θが９０°であってもよい。
【００３０】
上述した第３の傾斜面２４の高さＨは５〜７０μmの範囲内にあることが好ましく、第１の傾斜面２２の傾斜角θ１は５°以下、第２の傾斜面２３の傾斜角θ２は、４６〜５４°の範囲にあり、第３の傾斜面２４の傾斜角θ３は、５０〜９０°の範囲にあることが好ましい。
【００３１】
導光板１２の表面部１５には、側端面部１９に沿って延在し、これら側端面部１９に対して垂直な方向に配列するプリズム２５が設けられている。本実施例では、配列方向中央部に位置するプリズム２５の頂角に対して側端面部１９側に近接するプリズム２５の頂角ほど鋭角となるように、各プリズム２５の頂角が設定されているけれども、これらプリズム２５の頂角は、４０〜１３０°の範囲にあることが好ましい。つまり、配列方向中央部に位置するプリズム２５の頂角が最大でも１３０°以下であり、配列方向両端に位置するプリズム２５の頂角が最少でも４０°以上であることが有効である。これによって、大きな寸法面積の導光板１２に対しても側端面部１９近傍の表面部１５から出射する照明光の集光度を高めることができる。
【００３２】
なお、上述した実施例とは逆に、プリズム２５の配列方向中央に対して配列方向両端側ほどプリズム２５の頂角を大きく設定することも可能であり、あるいは表面部１５に形成されるプリズム２５の頂角をすべて同一に設定してもよく、要するに導光板１２の表面部の寸法形状などに応じてプリズム２５の頂角の分布を適宜設定することが可能である。これによって、表面部１５から出射する照明光の集光状態を調整して所望の輝度分布を得ることができる。
【００３３】
何れにおいても表面部１５から出射する照明光は、プリズム２５による集光作用をそれぞれ受け、表面部１５に対してより垂直に立ち上がった状態となり、輝度の高い照明光を透過型液晶ディスプレイにもたらすことができる。
【００３４】
入射端面部１３から導光板１２内に入射する光は、その入射角αおよび導光板１２の屈折率ｎに応じて０≦｜α｜≦sin−１(１/ｎ)を満たす範囲内で導光板１２内を進行するが、入射角αの最大値が全反射臨界角である。つまり、光は表面部４と裏面部２０との間をこれらの全反射臨界角内で全反射を繰り返しつつ反射端面部１８の方向に進行する。本実施例では、表面部１５と裏面部２０とが平行ではないので、表面部１５で全反射した全反射臨界角近傍の光が裏面部２０からそのまま導光板１２外に出射し、光反射シート１６によって乱反射し、再び裏面部２０から導光板１２内に入射するものの、図３に示すように第１の傾斜面２２に対して浅い入射角で第１の傾斜面２２に入射する光Ｂ１は、この第１の傾斜面２２にて全反射し、第２の傾斜面２３にてさらに全反射し、表面部１５に対して垂直に近い角度となって表面部１５から導光板１２の外側に出射するため、輝度の高い照明光を得ることができる。また、裏面部２０にて全反射すべき入射角で第１の傾斜面２２に入射する全反射臨界角近傍の光や、裏面部２０にて全反射すべき入射角で第２の傾斜面２３に入射する破線で示す光Ｂ２は、第１の傾斜面２２および第２の傾斜面２３から導光板１２外に出射し、光反射シート１６によって乱反射して再び光偏向部２１から導光板１２内に入射する。さらに、裏面部２０で全反射した光の一部が表面部１５からそのまま導光板１２外に出射する。このようにして、入射端面部１３から導光板１２内に入射した光は、最終的にすべて表面部１５から出射する。
【００３５】
従って、裏面部２０に対する光偏向部２１の分布や個々の形状寸法、例えば第１の傾斜面２２の長さＬや、第３の傾斜面２４の高さＨ、あるいは第１〜３の傾斜面の傾斜角θ１〜θ３を適宜設定することにより、表面部１５から出射する照明光の輝度分布を任意に調整することができる。具体的には、例えば入射端面部１３から遠ざかる光偏向部２１の第１の傾斜面２２ほどその長さＬを長くしたり、図４に示すように光偏向部２１の分布を入射端面部１３に対して反射端面部１９側ほど密になるように設定したり、あるいは図５に示すように入射端面部１３側に対して反射端面部１９側に位置する光偏向部２１の第３の傾斜面２４ほど、その高さＨをより高く設定することによって、反射端面部１９側の表面部１５から出射する光量を増大させることができる。
【００３６】
また、本実施例の如き楔形の導光板１２を採用した場合、入射端面部１３に最も近い光偏向部２１を１とし、反射端面部１８に最も近い光偏向部２１をＮとする係数を導入し、入射端面部１３からｎ番目の光偏向部２１の第１の傾斜面２２の長さＬｎを下式のように設定し、これによって導光板１２の厚さに関係なく、表面部４から出射する照明光の明るさの分布を一定にすることも可能である。
【００３７】
Ｌｎ/Ｌ１＝Ｎ・(Ｔｎ/Ｔ１)・tanφ
ここで、Ｌ１は入射端面部１３に最も近い光偏向部２１の第１の傾斜面２２の長さであり、Ｔｎはｎ番目の光偏向部２１が位置する部分の導光板１２の厚み、Ｔ１は入射端面部１３に最も近い光偏向部２１が位置する部分の導光板１２の厚みであり、基本的にはＴ１＝Ｔである。また、φは導光板１２内に導入された光の全反射臨界角である。
【００３８】
このように、光偏向部２１を裏面部２０に設けることにより、表面部１５の任意の位置における出射光量をコントロールすることができる。
【００３９】
上述した実施例では、個々の光偏向部２１を任意の密度分布による分散状態で裏面部２０に配置したが、必要に応じて複数の光偏向部２１を近接させ、入射端面部１３側に位置する一方の光偏向部２１の第３の傾斜面２４とこれに隣接して反射端面部１８側に位置する他方の光偏向部２１の第１の傾斜面２２とを連続してユニット状にしたものを任意の密度分布で分散配置するようにしてもよい。また、本実施例では光偏向部２１全体を裏面部２０から凹ませるようにしたが、裏面部２０から第１の傾斜面２２が突出するように、この第１の傾斜面２２の傾斜方向を先の実施例と逆向きに設定するようにしてもよい。
【００４０】
このような本発明の他の実施例の断面構造を図６に示すが、先の実施例と同一機能の要素にはこれと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、本実施例における第１の傾斜面２２は、裏面部２０から突出するように第２の傾斜面２３と逆向きの傾斜角θ１で傾斜しており、裏面部２０にて全反射せずに導光板１２の外に出射すべき入射角で第１の傾斜面２２に入射する全反射臨界角近傍の光Ｂ３が図中、実線で示すように第１の傾斜面２２にて全反射し、さらにその一部が第２の傾斜面２３にて全反射して表面部１５からより大きく立ち上がった状態で導光板１２の外に出射する。このような光路軌跡を実現するため、導光板１２の最大厚みをＴとすると、第１の傾斜面２２の長さＬとして
０≦Ｌ≦Ｔ・tanφ
を満たすように設定することが有効である。
【００４１】
このように、第１の傾斜面２２を導光板１２の外側に突出するように傾斜させることにより、裏面部２０から導光板１２の外側に出射するような全反射臨界角近傍の光Ｂ３が第１の傾斜面２２にて全反射して再び導光板１２内で全反射を繰り返しながら進行し、さらに第２の傾斜面２３にて全反射する場合には、表面部１５に対して垂直に近い角度となって表面部１５から導光板１２の外側に出射するため、輝度の高い照明光を得ることができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によると、裏面部と入射端面部とに直交する平面内において、裏面部に対して傾斜して裏面部から続く第１の面と、裏面部に対して傾斜して第１の面に続く第２の面と、裏面部に対して傾斜または垂直であって第２の面および裏面部に続く第３の面とを持った光偏向部を裏面部に複数設け、第２の面と第３の面とのなす角を鋭角にすると共に第２および第３の面を裏面部から表面部側に凹んで形成し、導光板内を伝播する光のうち、第１の面にて全反射して第２の面に導かれたる光の一部を第２の面にてさらに全反射させ、この光を表面部に対して垂直に近い角度で表面部から出射させるようにしたので、入射端面部から導光板内に入射した光を導光板の裏面部からその外側に出射させたり、表面部から導光板の外側に出射させることができる。
【００４３】
特に、平面照明装置の場合には、裏面部から導光板の外側に出射した光を光反射シートによって乱反射させることができるため、導光板の表面部と裏面部とが平行であっても、導光板の表面部から出射する照明光の輝度分布を均一化させることができる。しかも、その構造に起因して周期的な輝線が出射する楔状の導光板を使用したとしても、これをキャンセルするように裏面部に対する光偏向部の分布を適当に設定することによって、導光板の表面部から出射する照明光の輝度分布を均一化させることができる。
【００４４】
また、第１の面の傾斜方向を第２の面の傾斜方向と同方向にした場合には、第１の面に対して浅い角度に入射する光を第１の面で全反射させることにより、表面部に対して垂直に近い角度に立ち上げて表面部から導光板の外側に出射させることができる。
【００４５】
第１の面の傾斜方向を第２の面の傾斜方向に対して逆向きにした場合には、裏面部から導光板の外側に出射するような全反射臨界角近傍の光を第１の面にて全反射させることができるため、再び導光板１２内で全反射を繰り返しながら進行させることができる。特に、導光板の最大厚みをＴ，この導光板内を伝播する光の全反射臨界角をφとした場合、第１の面の長さＬが０≦Ｌ≦Ｔ・tanφを満たすことによって、導光板内を伝播する光を最大限利用することができる。
【００４６】
入射端面部から光偏向部までの距離に応じてこの光偏向部の第１の面の長さを設定した場合には、裏面部や表面部から出射する光量を任意に制御することができるため、平面照明装置において導光板の表面部から出射する照明光の輝度分布をより均一化させることが可能である。
【００４７】
同様に、入射端面部から光偏向部までの距離に応じてこの光偏向部の第１の面の傾斜角を設定したり、あるいは入射端面部から前記光偏向部までの距離に応じてこの光偏向部の第３の面の高さを設定した場合にも、裏面部や表面部から出射する光量を任意に制御することができるため、平面照明装置において導光板の表面部から出射する照明光の輝度分布をより均一化させることが可能である。
【００４８】
入射端面部に沿って配列すると共に入射端面部と直交する方向に延在する三角柱状のプリズム面を導光板の表面部に形成した場合には、表面部から出射する光を集光させることができ、特にプリズム面を構成する１つのプリズムの頂角を４０〜１３０°の範囲に設定した場合には、表面部から出射する光の集光度を上げて輝度をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による平面照明装置の一実施例の概略構造を表す断面図である。
【図２】図１に示した実施例の分解斜視図である。
【図３】図１中の矢視III 部の抽出拡大断面図である。
【図４】本発明の他の実施例における裏面部の一部を抽出拡大した断面図である。
【図５】本発明の別な実施例における裏面部の一部を抽出拡大した断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例における裏面部の一部を抽出拡大した断面図である。
【符号の説明】
１１  平面照明装置
１２  導光板
１３  入射端面部
１４  光源
１５  表面部
１６  光反射シート
１７  リフレクタ
１８  反射端面部
１９  側端面部
２０  裏面部
２１  光偏向部
２２  第１の(傾斜)面
２３  第２の(傾斜)面
２４  第３の(傾斜)面
２５  プリズム
Ｌ  第１の面の長さ
Ｈ  第３の面の高さ
Ｂ１〜Ｂ３  導光板内を伝播する光
θ  第２の傾斜面と第３の傾斜面とのなす角
θ１  裏面部と第１の面とのなす角
θ２  裏面部と第２の面とのなす角
θ３  裏面部と第３の面とのなす角
【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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