(57)【要約】  適用対象の仕様に応じて光の広がり範囲を調整することが可能な面照明装置を提供する。  本発明の１つの実施形態の面照明装置は、保持ケースと、前記保持ケースの底面側に設けられる点光源と、前記保持ケースの底面側に設けられる底面反射部材と、前記反射部材の上面側に設けられる導光体と、前記導光体の上面側に設けられ光を透過及び反射させる出射側反射部材と、前記出射側反射部材の上面側に設けられる光学部材と、を備え、前記導光体は予め複数種類準備された導光部材の中から１以上が選択されることにより、前記点光源からの光の広がり範囲を調整することが可能であることを特徴とする。
2020101038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持ケースと、
前記保持ケースの底面側に設けられる点光源と、
前記保持ケースの底面側に設けられる底面反射部材と、
前記反射部材の上面側に設けられる導光体と、
前記導光体の上面側に設けられ光を透過及び反射させる出射側反射部材と、
前記出射側反射部材の上面側に設けられる光学部材と、
を備え、
前記導光体は予め複数種類準備された導光部材の中から１以上が選択されることにより、前記点光源からの光の広がり範囲を調整することが可能であることを特徴とする面照明装置。
【請求項２】
前記出射側反射部材は、前記点光源の真上部分に所定範囲の中央反射部と該中央反射部の外周囲に外方反射部とを有し、前記中央反射部は前記外方反射部の反射率より高い反射率を有する光透過性の反射部で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面照明装置。
【請求項３】
前記中央反射部の前記点光源の略真上部分に光透過部を設けることが可能であることを特徴とする請求項２に記載の面照明装置。
【請求項４】
前記光学部材は少なくとも拡散板又は光学シートのいずれか一方を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の面照明装置。
【請求項５】
前記底面反射部材と前記導光体との間、
前記導光体と前記出射側反射部材との間、及び、
前記出射側反射部材と前記光学部材との間は、
それぞれ接触していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の面照明装置。
【請求項６】
前記保持ケースと前記底面反射部材との間、
前記底面反射部材と前記導光体との間、
前記導光体と前記出射側反射部材との間、及び、
前記出射側反射部材と前記光学部材との間、
の少なくとも１つに空間を有することを特徴とする１〜４のいずれか１項に記載の面照明装置。
【請求項７】
前記導光体と前記光学部材の少なくとも一部を省略したことを特徴とする１〜６のいずれか１項に記載の面照明装置。
【請求項８】
前記底面反射部材は前記点光源を収容する点光源収容孔を有し、前記底面反射部材の上面は前記点光源の上面よりも高いことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の面照明装置。
【請求項９】
前記保持ケースの底面側には、前記点光源が複数個設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の面照明装置。
【請求項１０】
前記各点光源の間には仕切部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の面照明装置。
【請求項１１】
前記導光部材としては、
透光部材の上面、下面又は両面に導光体の全反射を妨げる表面層が形成されたもの、
透光部材に部分的に導光体の全反射を妨げる表面層が形成されたもの、
透光部材に光散乱粒子を含むもの、
複数素材を張り合わせたもの、
部分的に他の素材を含むもの、及び、
シート状部材に対して凹部ないし凸部による立体形状が設けられているもの、
から選択される少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の面照明装置。
【請求項１２】
保持ケースと、
前記保持ケースの底面側に設けられる点光源と、
前記保持ケースの底面側に設けられる底面反射部材と、
前記反射部材の上面側に設けられる導光体と、
前記導光体の上面側に設けられ光を透過及び反射させる出射側反射部材と、
前記出射側反射部材の上面側に設けられる光学部材と、
を備え、
前記底面反射部材、前記導光体、前記出射側反射部材、又は前記光学部材の少なくとも１つは、複数に分割された部材が組み合わされていることを特徴とする面照明装置。
【請求項１３】
前記複数に分割された部材は、上面側又は下面側の少なくとも一方の部材と接触していることを特徴とする請求項１２に記載の面照明装置。
【請求項１４】
前記複数に分割された部材は、
（１）レーザー溶着、
（２）超音波溶着、又は、
（３）接着剤
の少なくともいずれか１つにより組み合わされていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の面照明装置。
【請求項１５】
（ａ）  前記底面反射部材と前記導光体との間、
前記導光体と前記出射側反射部材との間、及び、
前記出射側反射部材と前記光学部材との間は、
それぞれ接触していること、
（ｂ）  前記保持ケースと前記底面反射部材との間、
前記底面反射部材と前記導光体との間、
前記導光体と前記出射側反射部材との間、及び、
前記出射側反射部材と前記光学部材との間、
の少なくとも１つに空間を有すること、
（ｃ）  前記導光体と前記光学部材の少なくとも一部を省略したこと、
のいずれか少なくとも１つの構造を有することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の面照明装置。
【請求項１６】
外周部輝度均一化手段を備えることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の面照明装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の面照明装置を備えたことを特徴とする表示装置ないし照明装置。
【請求項１８】
保持ケースと、
前記保持ケースの底面側に設けられる点光源と、
前記保持ケースの底面側に設けられる底面反射部材と、
前記反射部材の上面側に設けられる導光体と、
前記導光体の上面側に設けられ光を透過及び反射させる出射側反射部材と、
前記出射側反射部材の上面側に設けられる光学部材と、
を備えた面照明装置を製造する方法であって、
前記導光体は予め複数種類準備された導光部材の中から１以上が選択されることにより、前記点光源からの光の広がり範囲を調整することが可能であることを特徴とする面照明装置の製造方法。
【請求項１９】
保持ケースと、
前記保持ケースの底面側に設けられる点光源と、
前記保持ケースの底面側に設けられる底面反射部材と、
前記反射部材の上面側に設けられる導光体と、
前記導光体の上面側に設けられ光を透過及び反射させる出射側反射部材と、
前記出射側反射部材の上面側に設けられる光学部材と、
を備えた面照明装置を製造する方法であって、
前記底面反射部材、前記導光体、前記出射側反射部材、又は前記光学部材の少なくとも１つは、複数に分割された部材を組み合わすことにより製造されることを特徴とする面照明装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、面照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばＬＣＤバックライト、照明用看板、自動車・車両等の表示装置や一般照明に使用される面照明装置としては、エッジライト型や直下型の面照明装置が使用されるが、近年のローカルディミング駆動の表示装置に対応するためには、直下型の面照明装置が有利である。【０００３】
直下型の面照明装置には、導光体を用いないものと、導光体を用いるものとがあるが、導光体を用いるものの方が、薄型化にとって有利であると共に、輝度を高くすることが可能である。特許文献１及び特許文献２には導光体を用いる直下型の面照明装置が開示されている。【０００４】
特許文献１には、導光体を用いない直下型の面照明装置が開示されている。この面照明装置は、点光源と、所定面積の底面及び側面並びに開口を有し内壁面に光を反射及び乱反射させる内側及び側面反射部が設けられたケーシングと、前記開口を覆い光を透過、反射及び乱反射させる放射側反射手段とを備え、前記ケーシングは、その底面の中央部に前記点光源が配設されて、前記放射側反射手段は、前記点光源の真上部分に所定範囲の中央反射部と該中央反射部の外周囲に外方反射部とを有し、前記外方反射部は、一部光を透過、反射及び乱反射し所定の反射率を有する反射部材からなり、前記中央反射部は前記外方反射部の反射率より高い反射率を有する光透過性の反射部で形成されているものである。【０００５】
特許文献２には、第６の実施形態として、面状照明装置を備えた液晶表示装置であって、ＬＥＤと反射層との間に３層の導光層を積層した導光層を有し、同じ導光層内の光散乱粒子は同じ密度に形成されているが、各層間の光散乱粒子の密度は異なっており、液晶表示パネルに近い側から順に導光層の光散乱粒子の密度が高くなっているものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２８０２８３号公報
【特許文献２】特許第４４６１１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の面照明装置では、ケーシングの側面反射部により１つのＬＥＤによる光の広がりを制限しているため、各ＬＥＤの照射領域が狭くなっているが、各ＬＥＤの照射領域が狭い場合には、ローカルディミング駆動のＬＣＤバックライトに用いて調光制御をした場合に、各ＬＥＤによる照射領域の境界部分での輝度の変化が急激となるため、輝度ムラとして視認されてしまうおそれがある。さらに、ＬＥＤに輝度や色度のバラツキがあると、輝度ムラや色度ムラとして視認されやすくなるため、より厳密なＬＥＤの選定が必要となるという課題がある。【０００８】
特許文献２の面状照明装置では、ローカルディミング駆動のＬＣＤバックライトに用いて調光制御をした場合に、各ＬＥＤによる照射領域の境界部分での輝度の変化が緩やかになるように、１つのＬＥＤによる光の広がり範囲を広げる面照明装置が開示されているが、光の広がり範囲を変更したり、任意に調整したりすることはできない。ローカルディミング駆動のＬＣＤバックライトにおいては、ＬＣＤ及びバックライトの駆動アルゴリズムに応じて、バックライトにおける１つのＬＥＤによる光の広がり範囲の推奨範囲は異なる。このため、特許文献１及び特許文献２の面照明装置は、１種類のＬＣＤバックライトに対して適切に設定されることはできるかもしれないが、複数種類のＬＣＤバックライトに対して適切に設定されることはできないため、他の種類のＬＣＤバックライトに適応させるためには装置全体の再開発が求められるという課題がある。【０００９】
また、特許文献２の面状照明装置では、導光層として、同じ導光層内の光散乱粒子は同じ密度に形成されているものを採用しているが、このような性質の導光層では、多様な光の広がりを実現するためには不十分である。【００１０】
また、特許文献２の面状照明装置では、下面反射層と導光層との間には、空間が存在し、ＬＥＤと導光層とが直接当接しているため、ＬＥＤの発光面を傷つけたり、または、導光層を傷つけたりするおそれがある。さらに、特許文献２の面状照明装置には、２層以上の導光層を用いるような、より複雑な構造を有する面照明装置が開示されているが、より簡単な構造の面照明装置を提供することが課題となる。【００１１】
そこで、本発明の目的は、適用対象の仕様に応じて光の広がり範囲を調整することが可能な面照明装置を提供することにある。【００１２】
本発明の別の目的は、ＬＥＤを含む各部材と適切に固定し、各部材の損傷を防ぐことができると共に、構造が簡単な面照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様の面照明装置は、
保持ケースと、
前記保持ケースの底面側に設けられる点光源と、
前記保持ケースの底面側に設けられる底面反射部材と、
前記反射部材の上面側に設けられる導光体と、
前記導光体の上面側に設けられ光を透過及び反射させる出射側反射部材と、
前記出射側反射部材の上面側に設けられる光学部材と、
を備え、
前記導光体は予め複数種類準備された導光部材の中から１以上が選択されることにより、前記点光源からの光の広がり範囲を調整することが可能であることを特徴とする。【００１４】
本発明の第２の態様の面照明装置は、第１の態様の面照明装置において、前記出射側反射部材は、前記点光源の真上部分に所定範囲の中央反射部と該中央反射部の外周囲に外方反射部とを有し、前記中央反射部は前記外方反射部の反射率より高い反射率を有する光透過性の反射部で形成されていることを特徴とする。【００１５】
本発明の第３の態様の面照明装置は、第２の態様の面照明装置において、前記中央反射部の前記点光源の略真上部分に光透過部を設けることが可能であることを特徴とする。【００１６】
本発明の第４の態様の面照明装置は、第１〜第３のいずかの態様の面照明装置において、前記光学部材は少なくとも拡散板又は光学シートのいずれか一方を含むことを特徴とする。【００１７】
本発明の第５の態様の面照明装置は、第１〜第４のいずかの態様の面照明装置において、
前記底面反射部材と前記導光体との間、
前記導光体と前記出射側反射部材との間、及び、
前記出射側反射部材と前記光学部材との間は、
それぞれ接触していることを特徴とする。【００１８】
本発明の第６の態様の面照明装置は、第１〜第４のいずかの態様の面照明装置において、
前記保持ケースと前記底面反射部材との間、
前記底面反射部材と前記導光体との間、
前記導光体と前記出射側反射部材との間、及び、
前記出射側反射部材と前記光学部材との間、
の少なくとも１つに空間を有することを特徴とする。【００１９】
本発明の第７の態様の面照明装置は、第１〜第６のいずかの態様の面照明装置において、前記導光体と前記光学部材の少なくとも一部を省略したことを特徴とする。【００２０】
本発明の第８の態様の面照明装置は、第１〜第７のいずかの態様の面照明装置において、前記底面反射部材は前記点光源を収容する点光源収容孔を有し、前記底面反射部材の上面は前記点光源の上面よりも高いことを特徴とする。【００２１】
本発明の第９の態様の面照明装置は、第１〜第８のいずかの態様の面照明装置において、前記保持ケースの底面側には、前記点光源が複数個設けられていることを特徴とする。【００２２】
本発明の第１０の態様の面照明装置は、第１〜第９のいずかの態様の面照明装置において、前記各点光源の間には仕切部材が設けられていることを特徴とする。【００２３】
本発明の第１１の態様の面照明装置は、第１〜第１０のいずかの態様の面照明装置において、前記導光部材としては、
透光部材の上面、下面又は両面に導光体の全反射を妨げる表面層が形成されたもの、
透光部材に部分的に導光体の全反射を妨げる表面層が形成されたもの、
透光部材に光散乱粒子を含むもの、
複数素材を張り合わせたもの、
部分的に他の素材を含むもの、及び、
シート状部材に対して凹部ないし凸部による立体形状が設けられているもの、
から選択される少なくとも１つを含んでいることを特徴とする。【００２４】
本発明の第１２の態様の面照明装置は、
保持ケースと、
前記保持ケースの底面側に設けられる点光源と、
前記保持ケースの底面側に設けられる底面反射部材と、
前記反射部材の上面側に設けられる導光体と、
前記導光体の上面側に設けられ光を透過及び反射させる出射側反射部材と、
前記出射側反射部材の上面側に設けられる光学部材と、
を備え、
前記底面反射部材、前記導光体、前記出射側反射部材、又は前記光学部材の少なくとも１つは、複数に分割された部材が組み合わされていることを特徴とする。【００２５】
本発明の第１３の態様の面照明装置は、第１２の態様の面照明装置において、前記複数に分割された部材は、上面側又は下面側の少なくとも一方の部材と接触していることを特徴とする。【００２６】
本発明の第１４の態様の面照明装置は、第１２又は第１３の態様の面照明装置において、  前記複数に分割された部材は、
（１）レーザー溶着、
（２）超音波溶着、又は、
（３）接着剤
の少なくともいずれか１つにより組み合わされていることを特徴とする。【００２７】
本発明の第１５の態様の面照明装置は、第１２〜第１４のいずれかの態様の面照明装置において、
（ａ）  前記底面反射部材と前記導光体との間、
前記導光体と前記出射側反射部材との間、及び、
前記出射側反射部材と前記光学部材との間は、
それぞれ接触していること、
（ｂ）  前記保持ケースと前記底面反射部材との間、
前記底面反射部材と前記導光体との間、
前記導光体と前記出射側反射部材との間、及び、
前記出射側反射部材と前記光学部材との間、
の少なくとも１つに空間を有すること、
（ｃ）  前記導光体と前記光学部材の少なくとも一部を省略したこと、
のいずれか少なくとも１つの構造を有することを特徴とする【００２８】
本発明の第１６の態様の面照明装置は、第１〜第１５のいずれかの態様の面照明装置において、外周部輝度均一化手段を備えることを特徴とする。【００２９】
本発明の第１７の態様の表示装置ないし照明装置は、第１〜第１６のいずれかの態様の面照明装置を備えたことを特徴とする。【００３０】
本発明の第１８の態様の面照明装置の製造方法は、
保持ケースと、
前記保持ケースの底面側に設けられる点光源と、
前記保持ケースの底面側に設けられる底面反射部材と、
前記反射部材の上面側に設けられる導光体と、
前記導光体の上面側に設けられ光を透過及び反射させる出射側反射部材と、
前記出射側反射部材の上面側に設けられる光学部材と、
を備えた面照明装置を製造する方法であって、
前記導光体は予め複数種類準備された導光部材の中から１以上が選択されることにより、前記点光源からの光の広がり範囲を調整することが可能であることを特徴とする。【００３１】
本発明の第１９の態様の面照明装置の製造方法は、
保持ケースと、
前記保持ケースの底面側に設けられる点光源と、
前記保持ケースの底面側に設けられる底面反射部材と、
前記反射部材の上面側に設けられる導光体と、
前記導光体の上面側に設けられ光を透過及び反射させる出射側反射部材と、
前記出射側反射部材の上面側に設けられる光学部材と、
を備えた面照明装置を製造する方法であって、
前記底面反射部材、前記導光体、前記出射側反射部材、又は前記光学部材の少なくとも１つは、複数に分割された部材を組み合わすことにより製造されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
これらの面照明装置によれば、適用対象の仕様に応じて、導光体が予め複数種類準備された導光部材の中から１以上が選択されることにより、点光源からの光の広がり範囲を調整することが可能な面照明装置を提供することができる。【００３３】
また、ＬＥＤを含む各部材を適切に固定し、各部材の損傷を防ぐことができると共に、構造が簡単な面照明装置を提供することができる。【００３４】
また、製造装置の大型化を防ぐことや、寸法精度の向上を図ることや、光学的特性を向上することができる面照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態の面照明装置２の断面図である。
【図２】出射側反射部材１６の斜視図である。
【図３】導光体の種類による光の広がり方の比較例である。
【図４】実施形態２の実施例１の面照明装置２Ａ及び２Ｂの断面図である。
【図５】実施形態２の実施例２の面照明装置２Ｃ及び２Ｄの断面図である。
【図６】実施形態２の実施例３の面照明装置２Ｅ及び２Ｆの断面図である。
【図７】実施形態３の分割反射部材４０，４１，４２の平面図である。
【図８】実施形態３のレーザー溶着を用いる製造方法の説明図である。
【図９】実施形態３の接着剤を用いる製造方法の説明図である。
【図１０】実施形態４の実施例３の高反射部材を用いた面照明装置の説明図である。
【図１１】実施形態４の実施例４の外周部のセルの面積を小さくした面照明装置の説明図である。
【図１２】実施形態４の実施例５の外周部のセルのＬＥＤの配置及び出射側反射部材の透光孔のパターンを調整した面照明装置の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る面照明装置及び表示装置ないし照明装置を説明する。但し、以下に示す実施形態は本発明の技術思想を具体化するための面照明装置及び表示装置ないし照明装置を例示するものであって、本発明をこれらに特定するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適用し得るものである。
【００３７】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る面照明装置及び表示装置ないし照明装置について、図１〜図３を参照して説明する。ここでは、本実施形態の及び表示装置ないし照明装置について、ローカルディミング駆動されるＬＣＤを例に挙げて説明するが、本実施形態は、これに限定されるものではなく、例えば照明用看板、自動車・車両等の表示装置や一般照明等の用途にも適用することができる。
【００３８】
図１は、第１実施形態の面照明装置２の断面図である。表示装置としてのＬＣＤ１は、面照明装置２及び液晶表示パネル３とからなる。面照明装置２は、保持ケース１０に収容されている。保持ケース１０の底面には、回路基板１１に実装された、点光源としてのＬＥＤ２０が設けられている。なお、本実施例において点光源はＬＥＤ２０に限定されるものではない。回路基板１１は保持ケース１０の底面に接触している。回路基板１１の上面には底面反射部材１２が接触して設けられている。底面反射部材１２には点光源収容孔としてのＬＥＤ収容孔２１が設けられており、ＬＥＤ２０はＬＥＤ収容孔２１に収容されている。ＬＥＤ収容孔２１の内径は、ＬＥＤ２０の外径よりも僅かに大きく形成されており、ＬＥＤ収容孔２１の存在によって底面反射部材１２の反射作用が損なわれることは抑えられている。底面反射部材１２の上面（出射側面）は高反射率を有している。また、底面反射部材１２の上面はＬＥＤ２０の上面よりも所定寸法だけ高く設定されていることにより、ＬＥＤ２０の上面が導光体１５に直接接触することがさけられる。ＬＥＤ２０の上面が導光体１５に直接接触しないため、ＬＥＤが損傷したり、導光体１５が損傷したりすることを防止することができる。
【００３９】
底面反射部材１２の上面には、導光体１５が接触して設けられている。本実施形態では導光体１５は、第１導光部材１３及び第２導光部材１４からなる２つの導光部材から構成されている。後述のように、導光部材は予め複数種類準備されている。ローカルディミング駆動のＬＣＤバックライトにおいては、ＬＣＤの形式、液晶表示パネル及びバックライトの駆動アルゴリズムに応じて、バックライトにおける１つのＬＥＤによる光の広がり範囲の推奨範囲は異なる。そのため、予め複数種類準備された導光部材の中から適切なものを選択することにより、多様なＬＣＤの形式、液晶表示パネル及びバックライトの駆動アルゴリズムに適用するように調整することが可能である。
【００４０】
導光体１５の上面には後述する出射側反射部材１６が接触して設けられている。出射側反射部材１６は、点光源の真上部分に所定範囲の中央反射部２６（図２参照）と該中央反射部の外周囲に外方反射部２７（図２参照）とを有し、前記中央反射部は前記外方反射部の反射率より高い反射率を有する光透過性の反射部で形成されており、例えば高反射率の平板に透光孔２８（図２参照）が設けられた構成となっている。
【００４１】
出射側反射部材１６の上面には光学部材１７が接触して設けられている。光学部材１７は、
・拡散板１８、
・１層又は多層の適宜の光学シート１９、
・拡散板１８、及び、１層又は多層の適宜の光学シート１９
のいずれかで構成されている。ここで、拡散板についても１枚でも複数枚でもかまわない。光学部材１７の出射面側には液晶駆動パネル３が対向して設けられている。光学部材１７を選択することによっても、ＬＥＤ２０から放射される光の広がりを調整することが可能である。
【００４２】
［点光源］
本実施例では点光源としてＬＥＤ２０を用いる例を説明したが、本発明はこれに限定されるものでは無く、例えばレーザダイオード（ＬＤ）を用いることができる。図１では、点光源としてＬＥＤ２０が１個だけ図示されているが、これはＬＥＤ２０が１個の個数を限定したものではなく、例えばＬＥＤの個数は１個であっても、複数個であってもよく、ＬＥＤが複数個の場合には、例えばＬＥＤ２０は回路基板１１にアレイ状やマトリクス状に配列されている。また、例えば光の三原色である赤、青、緑のＬＥＤ２０を近接配置した場合も含む。複数個のＬＥＤ２０を回路基板１１条に配列した場合でも、ＬＥＤ２０を密に並べることなく均一な面照明を得ることができる。
【００４３】
［出射側反射部材１６］
図２は、出射側反射部材１６の斜視図である。出射側反射部材１６は、高い光反射率を有する材料であれば何ら特定されるものでないが、例えば光反射率９８％、光透過率１％及び光吸収率１％の特性を有する超微細発泡光反射板等の材料で形成することができる。この場合、超微細発泡光反射板は軽量であるため、面照明光源装置１の重量を抑えることができる。さらに、超微細発泡光反射板は容易に入手可能であり、比較的安価であることから、面照明装置２を作製する場合にもコストを抑えることができる。なお、図２では１個のＬＥＤ２０に対する出射側反射部材１６のパターン例を示したものであり、マトリックス配列された複数のＬＥＤ２０を用いる場合には、図２のパターンが縦横に連続したものとして、出射側反射部材１６が構成される。
【００４４】
出射側反射部材１６において、ＬＥＤ２０の光軸上の点を中心に中央反射部２６が設けられ、外周側に外方反射部２７が設けられている。中央反射部２６は高光反射率に形成されており、ＬＥＤ２０から放射される強い光を反射し、さらにその反射光が底面反射部材１２によって多重反射するようになっている。出射側反射部材１６には、様々な径を有する透光孔２８が例えばマトリックス状に設けられている。マトリックス状の配列の場合には、透光孔２８はＬＥＤ２０の光軸上の点から遠ざかるほど大径となっている。すなわち、透光孔２８の径は、中央反射部２６では比較的小さく、外方反射部２７では比較的大きく、中心から外方へ向かうに従って徐々に大きくなり、角部では最も大きくなっている。このように各透光孔２８の径を設定することにより、外方へ離れるにしたがって光の透過率を高くすることができ、均一な面照明光を得ることができる。なお、透光孔２８の配列はマトリックス状に限定されるものではなく、例えば同心円状でも、三角形状の配列でも、六角形状の配列でも、方形状でも、多角形状でも、他の様々な配列が採用可能である。
【００４５】
また全ての透光孔２８を同じ間隔のマトリックス状にする必要は無く、例えば中心寄りでは狭い間隔とすることも可能である。さらに、図２に示すように、後述のように導光体１５を構成する導光部材を適切に選定することにより、出射側反射部材１６におけるＬＥＤ２０の光軸上の位置に透光孔２８を設けることができ、かつ、中心のものを含む各透光孔２８の径を大きく設定することも可能となる。出射側反射部材１６に極小径の孔を設けるためには精密な加工が必要となりコストも高くなるため、透光孔２８の径を比較的大きく設定することができると、製造が容易となり、コストも抑えることができる。
【００４６】
また、図２では、透光孔２８は円形であるが、これに限定されるものでは無く、透光孔２８の形状は限定されず、例えば楕円状や多角形状等の形状、細溝、同心状の環状ないし方形状のスリットを設け、ＬＥＤ２０の光軸上の点を中心から外方へ離れるほどその幅長が増加するようにしてもよい。また、本実施形態では透光孔２８の大きさを変えることで透過率を調整しているが、透光孔２８の大きさを変化させるのではなく、外方へ離れるにしたがって、同じ大きさの透光孔２８の配置密度を高くすることで、光の透過率を調整してもよい。また、この透光孔２８は、ドリルやピンなどでそれぞれを開けていってもよいし、金型を作製し、金型をプレスして開けてもよいし、レーザー加工でもよい。
【００４７】
図２では、透光孔２８によって、光の透過率を調整するものを示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、所定の肉厚を有し、高い光透過率を有する光学的に無色透明な基板に対し、光を反射する塗料をスクリーン印刷により塗布して、反射パターンを設けたものでもよい。この場合には、スクリーン印刷以外にも、蒸着、ダイ塗布方式、インクジェットによる印刷、シルク印刷等の印刷等による塗布であってもよい。また、印刷ではなく、反射シートを光学的に無色透明な基板に対し貼り付けることで、出射側反射部材１６を製造することもできる。以下、このスクリーン印刷等により反射パターンを塗布した別の実施例について説明する。
【００４８】
別の実施例では、例えば基板５１の厚さは０．５ｍｍ、光吸収部材５２及び光反射部材５３の厚さは５〜１０μｍである。基板５１には無色透明であり厚さが均一なアクリル板を用いている。基板５１は透明であって光透過率が高い部材であればよく、金属、マイクロレンズのシート、プリズムシート、すりガラス等の光拡散プレート、ＰＣ、ＰＥＴ等の部材を用いてもよい。また、出射側反射部材１６は導光体１５と光学部材１７との間に挟持されているので、安定して平面上の形状を保持できるため、比較的薄いシート状にすることができる。このため、液晶テレビのバックライトや看板照明など、面照明装置２の大型化が容易となると共に、薄型化が実現できる。なお、無色透明でありアクリル板に代えて、有色透明な部材を使用することで、ＬＥＤ２０から放射される光の色を所望の色に変更することも可能である。また例えば、青色ＬＥＤに対してＱＤシートを用いると、白色光を得ることができる。また、光を反射する塗料としては、光反射率が高い部材であればよく、白色の塗布材である必要はないが、反射率が高い部材は白色であることが多く、白色の塗布材を用いることが好適である。白色の塗料は、白色であればどのようなものでもよく、アルキレンズスメラミン誘導体、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カリウム、シリカ、タルク、クレイなどが用いられる。
【００４９】
底面反射部材１２及び出射側反射部材１６に反射率が高い部材を用いると、出射側反射部材１６から取り出されるＬＥＤ２０の光の出射効率を高めることができる。例えば、底面反射部材１２及び出射側反射部材１６として、超微細発泡光反射板（商品名  ＭＣＰＥＴ）を用いた場合、ＬＥＤから出射した光の９０％以上を利用することができ、しかも、均一な照明光を得ることができる。
【００５０】
［導光体１５］
導光体１５の一例として、２枚の導光部材を用いる例を説明する。導光部材としては光学的特徴のとこなる複数種類のものが予め準備されている。導光部材としては、例えば光学的に透明な板状部材の出射面側、入射面側または両面側にシボ加工を設けたもの、同じ導光部材内の光散乱粒子は同じ密度に形成されているが、光散乱粒子の密度が異なる複数種類の導光部材（以下、「乳白拡散部材」という）、プリズムシート、すりガラス等の光拡散プレート、マイクロアレーレンズ、液体状導光部材、異方性導光部材、入射面側、出射面側または両面側に三次元の凹凸形状が設けられた導光部材、複数枚の導光部材が貼り合された構造の多層導光部材、平面方向に部分的に異なる素材が採用されているハイブリッド導光部材等、多種多様な導光部材が用意されている。
【００５１】
図３には導光体の種類による光の広がり方の比較例を示す。図３Ａは、第１導光部材として出射面にシボ加工を設けた導光部材、第２導光部材として所定の密度の光散乱粒子を含む乳白拡散部材を用いた例である。図３Ｂは、第１導光部材及び第２導光部材共に、同じ密度の光散乱粒子を含む乳白拡散部材を用いた例である。
【００５２】
図３Ａの方が図３Ｂよりも光の広がりが大きいことが分かる。このことから、透明な導光部材は光の広がりを大きくする作用があり、光散乱粒子を含む乳白拡散部材を用いた場合には、光拡散粒子の密度が高いほど光の広がりを小さくする作用があることが分かる。また、導光体１５に用いる２枚の導光部材の組み合わせにより、１つのＬＥＤ２０から出射される光の広がりを調整できることが分かる。
【００５３】
２枚の導光部材の組み合わせは、図３Ａ及び図３Ｂのものに限定されるものではなく、他の様々な組み合わせを採用することができる。例えば、第１導光部材として透明な導光部材、第２導光部材として出射面にシボ加工を設けた導光部材を用いることもできる。この場合には、出射面に設けられたシボ加工部分は、反射しながら面方向に広がる光を出射面から取り出し、光が面方向に広がることを妨げる働きがある。ここでは、出射面にシボ加工を設けた導光部材を例示したが、シボ加工に限らず、反射しながら面方向に広がる光を出射面から取り出し、光が面方向に広がることを妨げる働きがあればよく、例えば、蒸着や、スクリーン印刷、ダイ塗布方式、インクジェット印刷、シルク印刷等の印刷等による塗布であってもよい。また、導光部材の表面に拡散シートを設けたものでもよい。
【００５４】
本実施形態では、導光体１５として２枚の導光部材を用いる例を説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば１枚の導光部材を用いること、３枚以上の導光部材を用いることも可能である。複数の導光部材を用いる際には、同じ種類の導光部材を用いてもよいし、異なる種類の導光部材を用いることもできるし、その組み合わせは、１つのＬＥＤ２０から出射される光の広がりを所望に調整できるような任意の組み合わせを取ることができる。
【００５５】
また、複数枚の導光部材を用いる場合の各導光部材を重ねる順序も光の広がりに影響を与えるので、導光部材の選定にあたっては各導光部材を重ねる順序も考慮する必要がある。また、片面にシボ加工を設けた導光部材では、シボ加工面を出射面側に設けるか、入射面側に設けるかによっても光の広がり方は異なるため、表裏がある導光部材を用いる際には、導光部材の向きも考慮する必要がある。さらに、異方性を有する導光部材を用いた場合には、光の広がりを楕円状ないし長方形状に変更することができる。これにより等方性のＬＥＤを用いて異方性の光の広がりを実現することが可能であるので、異方性を有する導光部材を用いた場合には、平面方向における向き（縦方向、横方向等）も考慮する必要がある。なお、例えば、光学部材１７の拡散板１８に異方性を有するものを用いても、同様に異方性の光の広がりを実現することが可能である。
【００５６】
なお、導光部材の材質は、例えば、光学ガラス、アクリル樹脂、ＰＣ、ＰＥＴ等の透明度の良いプラスチックを使用できる。さらに、シリコン樹脂等の柔軟な透明プラスチックを使用することにより、部分的にあるいは全体的に曲面をもった面照明光源装置を実現できる。また、導光部材の材質は、気体や液体でもよい。
【００５７】
［光学部材１７］
光学部材１７は、拡散板１８及び光学シート１９からなる。拡散板１８は、前述の導光体１５と同様に、予め複数準備された拡散部材の中から選択することが可能であり、その枚数は１枚に限定されるものではなく、２枚以上設けることも可能である。拡散板１８の材質としては、例えば、光学ガラス、アクリル樹脂、ＰＣ、ＰＥＴ等の透明度の良いプラスチックを使用できる。さらに、シリコン樹脂等の柔軟な透明プラスチックを使用することにより、部分的にあるいは全体的に曲面をもった面照明光源装置を実現できる。また、導光部材の材質は、気体や液体でもよい。また、拡散板の表面に拡散層を設けたものでもよく、その加工法も例えば、シボ加工、蒸着や、スクリーン印刷、ダイ塗布方式、インクジェット印刷、シルク印刷等の印刷等による塗布であってもよい。また、拡散板１８の内部に拡散粒子を含むものであってもよい。
【００５８】
光学シート１９についても、予め複数準備された各種の光学的な特性を有するシートの中から選択することが可能であり、その枚数は１枚であっても、２枚以上であってもよい。光学シート１９には、例えば光拡散、異方性、光偏向、色変換等の各種特性を有するシートが含まれる。例えば、光学シート１９として異方性を有するものを用いれば、等方性のＬＥＤ２０を用いた場合にも異方性の光の広がりを実現することができる。また、例えば、光学シート１９としてＱＤシートを用いた場合には、青色ＬＥＤの光を白色光に変換して出射することができる。なお、拡散板１８及び光学シート１９から光学部材１７は、その一部又は全部を省略することが可能である。
【００５９】
［光の広がりの調整］
ＬＥＤ２０から放射される光の広がりの調整は、導光体１５の導光部材を選択すること、光学部材１７を選択すること、出射側反射部材１６のパターンを変更すること、各部の寸法変更等により行うことができるが、出射側反射部材１６のパターンや各部の寸法変更を変更するよりも、導光体１５の導光部材を選択することや、光学部材１７を選択すること等の方が容易に行えるため、本実施例では、導光体１５の導光部材を選択することや、光学部材１７を選択することにより、ＬＥＤ２０から放射される光の広がりを調整する。
【００６０】
隣接するＬＥＤ２０の中間における輝度が、ＬＥＤ２０の光軸上の輝度の５０％となるように、各ＬＥＤ２０から放射される光の広がりを調整すると、平面全体にわたり均一な輝度を実現することができる。
【００６１】
［作用］
導光体１５として複数種類が予め準備されている導光部材から選択することにより、または、光学部材１７を適切に選択することにより、１つのＬＥＤ２０から放射される光の広がりを調整し、均一な輝度の光を出射することができる。面光源装置全体の構成を変更することなく、光学部材１７ないし光学部材１７を選択することにより、１つのＬＥＤ２０から放射される光の広がりを調整することができる。このため、例えばローカルディミング駆動のＬＣＤバックライトに適用した場合には、ＬＣＤ及びバックライトの駆動アルゴリズムに対応した、適切な光の広がり特性を実現することができる。このように、ローカルディミングやエリアコントロールに適した面照明装置を提供することができる。また、導光体１５による拡散作用により、ＬＥＤ２０と出射側反射部材１６との距離を小さくすることができるため、面照明装置を薄型化することができる。
【００６２】
導光体１５を適切に選択することにより、出射側反射部材１６におけるＬＥＤ２０の光軸上の位置に透光孔２８を設けることができ、かつ、中心のものを含む各透光孔２８の径を大きく設定することも可能となる。出射側反射部材１６に極小径の孔を設けるためには精密な加工が必要となりコストも高くなるため、透光孔２８の径を比較的大きく設定することができると、設計が容易になり、製造が容易となり、コストも抑えることができる。また、導光体１５を適切に選択することにより、例えば異方性の光の広がりを得ることもできる。底面反射部材１２及び出射側反射部材１６に反射率が高いものを採用すること、ＬＥＤ２０と導光体１５との間隔を小さくすることにより、光の損失が少なく、高い効率を実現することができる。
【００６３】
また、例えば導光体１５のＬＥＤ２０に対応する位置に凹部ないし凸部を設けることも可能であり、導光体１５の形状は平面形状だけに特定されず、三次元形状であってもよい。後述の第２実施例では、隣接するＬＥＤ２０の間に仕切部材３０を設けているが、この仕切部材３０を設ける代わりに、導光体１５の隣接するＬＥＤ２０の間の位置にスリットを入れることにより仕切部材３０の機能を持たせることができる。また、第２実施例では、例えばピン部材等からなる保持部材を設けて積層構造の加工部材の間に空気層を設けているが、導光体１５に突起を設けることにより、ピン部材の機能を持たせることも可能である。
【００６４】
出射側反射部材１６は、導光体１５と光学部材１７との間に挟まれる構造であるため、簡単な構造によって、ＬＥＤ２０と出射側反射部材１６との距離を一定に保ち、出射側反射部材１６を保持ケース１０に対して水平になるように形状を保持することができる。このため、出射側反射部材１６に剛性を持たせる必要がなく、出射側反射部材１６を薄型化したり、材料を調整したり、また、それにより製造しやすくなることによって、製造コストを低減できる。例えば、出射側反射部材１６を分割することも可能である。また、ＬＥＤ２０の光軸付近のピーク輝度を低減することができるため、出射側反射部材１６の透光孔２８の径を比較的大きくしたり、透光孔２８の配置や寸法の公差を大きくとることができる。出射側反射部材１６においてＬＥＤ２０の光軸上あるいは光軸付近にも透光孔２８を配置することが可能であるため、金型製作の自由度が向上する。本実施形態では、ＬＥＤ２０は、回路基板１１の上面に実装されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、回路基板１１に孔を設け、ＬＥＤ２０を回路基板１１の背面から実装し、ＬＥＤ２０がその孔の内部に配置されるようにしてもよい。このようにＬＥＤ２０を回路基板１１の背面から実装することにより、ＬＥＤ２０が基板から上面に突出しない、あるいは、突出量が僅かとなるため、底面反射部材１２を薄くすることができる。
【００６５】
[実施形態２]
本発明の実施形態２に係る面照明装置及び表示装置ないし照明装置について、図４〜図６を参照して説明する。なお、図４〜６において、図１〜３と同様の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。実施形態１では、底面反射部材１２と導光体１５との間、導光体１５における各導光部材の間、導光体１５と出射側反射部材１６との間、及び、出射側反射部材１６と光学部材１７との間は、それぞれ接触しているものであった。これに対し、実施形態２では、底面反射部材１２と導光体１５との間、導光体１５における各導光部材の間、導光体１５と出射側反射部材１６との間、及び、出射側反射部材１６と光学部材１７との間は、少なくとも１つに空間を有するものである点で相違する。
【００６６】
図４は、実施形態２の実施例１の面照明装置２Ａ及び２Ｂの断面図である。なお、図４において、図１〜３と同様の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。面照明装置２Ａ及び２Ｂは、共に導光体１５として、１枚の透明アクリルを設けた例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、前述とおり、導光体１５を複数の導光部材とすることもできるし、その導光部材としては実施形態１で述べたとおり予め複数準備されたものの中から選択可能である。図４では、底面反射部材１２の高さはＬＥＤ２０よりも低い位置となっており、導光体１５の入射面の形状がＬＥＤ２０の形状に沿うように形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば実施形態１と同様に、底面反射部材１２の高さをＬＥＤ２０よりも高く設定することも可能である。
【００６７】
面照明装置２Ａは、出射側反射部材１６と光学部材１７との間に、例えば透明アクリル等からなる拡散板１８を有しているが、この拡散版１８を設ける代わりに空気層を設けてもよい。ただし、拡散板１８を用いた方が空気層を用いたものよりも薄型化することができる。照明装置２Ｂは、拡散板１８を省略し、出射側反射部材１６の上面に光学部材１７が接触するように積層したものであり、面照明装置２Ａよりも薄型化することができる。
【００６８】
図５は、実施形態２の実施例２の面照明装置２Ｃ及び２Ｄの断面図である。なお、図５において、図１〜４と同様の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。実施形態１では、導光体１５が底面反射部材１２の上面に接触するように積層されていたが、本実施形態の面照明装置２Ｃ及び２Ｄでは、底面反射部材１２と導光体１５との間に空気層３０を設けた例である。面照明装置２Ｃ及び２Ｄは、共に導光体１５として、１枚の透明アクリルを設けた例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、前述とおり、導光体１５を複数の導光部材とすることもできるし、その導光部材としては実施形態１で述べたとおり予め複数準備されたものの中から選択可能である。
【００６９】
隣接するＬＥＤ２０の間には、仕切部材３１が設けられている。この仕切部材により各ＬＥＤ２０が仕切られている範囲から光が漏れ出すことを妨げることになるため、各ＬＥＤ２０からの光の広がりは、トップハット型（各ＬＥＤ２０の境界がくっきりしており、ＬＥＤ２０の光軸上の輝度と同等の輝度範囲が広い、フラットな特性）となる。これに対して、実施形態１では、１つのＬＥＤ２０から広がり範囲が大きくなるように調整することが容易である。１つのＬＥＤ２０から広がり範囲が大きくなる場合には、１つのＬＥＤ２０から出射される光の輝度は、なだらかな分布（各ＬＥＤ２０の境界があいまいとなり、ＬＥＤ２０の光軸上の輝度を頂上として裾野が広い山のような特性）を実現できる。
【００７０】
仕切部材３１は、導光体１５を支持する機能を有するので、導光体１５及び出射側反射部材１６を平面状に保持することができる。仕切部材３１の代わりに、隣接するＬＥＤ２０の間に例えばピン部材等からなる保持部材を設けて、導光体１５を支持することもできる。仕切部材３１の代わりに保持部材を設ける場合には、実施形態１の場合と同様に、１つのＬＥＤ２０から広がり範囲が大きくなるように調整することが容易である。
【００７１】
図６は、実施形態２の実施例３の面照明装置２Ｅ及び２Ｆの断面図である。なお、図６において、図１〜５と同様の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。面照明装置２Ｅでは、導光体１５及び拡散板１８が省略されており、代わりに空気層３０及び空気層３２が設けられている。保持ケース１０と底面反射部材１２との間、底面反射部材１２と導光体１５との間、導光体１５の導光部材の間、導光体１５と出射側反射部材１６との間、及び、
出射側反射部材１６と光学部材１７との間の少なくとも１つに空間としての空気層を設けることができる。また、導光体１５及び光学部材１７（拡散板１８及び光学シート１９）の少なくとも一部を省略することができる。導光体１５及び拡散板１８が予め複数準備されたものの中から選択可能であることに加え、積層されている各部材間に空間を設けることや一部の部材を省略することによっても、１つのＬＥＤ２０から放射される光の広がりを調整することが可能である。
【００７２】
面照明装置２Ｅでは、空気層３０及び空気層３２が設けられているため、仕切部材３１ないし保持部材によって、出射側反射部材１６及び光学シート１９が保持されている。面照明装置２Ｆでは、面照明装置２Ｅと比べると、空気層３２が省略されている。このために、より薄型化されている。
【００７３】
[実施形態３]
本発明の実施形態３に係る面照明装置及び表示装置ないし照明装置について、図７〜図９を参照して説明する。なお、図７〜９において、図１〜６と同様の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。実施形態３では、出射側反射部材１６は、複数に分割された分割反射部材４０，４１，４２が組み合わされている。
【００７４】
面照明装置及び表示装置ないし照明装置の光出射面の面積が大きくなると、出射側反射部材１６の面積も大きくなるため、これを加工するための装置、例えばプレス装置等が大型化する。そこで、実施形態３では、出射側反射部材１６を複数に分割された分割反射部材４０，４１，４２を組み合わせて製造することにより、光出射面の面積が大きくても、プレス装置の大型化が必要なく、製造コストを低減することができる。また、分割反射部材４０，４１，４２にすることにより、材料の膨張ないし収縮の影響を小さくでき、光学的ズレを低減する等、光学的特性を向上することができる。
【００７５】
図７は、分割反射部材４０，４１，４２の平面図である。出射側反射部材１６は、複数に分割された分割反射部材４０，４１，４２が組み合わされている。図７は分割反射部材４０，４１，４２の一例であり、本実施形態の分割反射部材４０，４１，４２の分割の仕方はこれに限定されるものではなく、例えば縦方向に分割するもの、縦方向及び横方向にそれぞれ分割する横方向に分割するもの等も含まれ、また、分割個数も出射側反射部材１６の面積や形状を考慮して、適宜決定することができる。また、分割反射部材４０，４１，４２の端部、端面、端辺の形状は、傾斜、凹凸、ぎざぎざ、カギ状など多様な形態を採用することができる。また、各分割反射部材４０，４１，４２が接していなくともよく、各分割反射部材４０，４１，４２間に適宜の間隔を設けることもできる。先の実施形態１又は２で説明した光学設計等により、出射光の光学的均一を図ることが可能である。
【００７６】
出射側反射部材１６は、導光体１５又は光学部材１７の少なくとも一方と接触して配置することができる。このため、分割反射部材４０，４１，４２を組み合わせる際には、導光体１５又は光学部材１７との接触面を基準にして組み合わせることで、分割反射部材４０，４１，４２の撓み、波打ち、又は、ずれ等を防ぎ、厚さ方向の位置決め精度を確保した上で、容易に組み付けを行うことができる。分割反射部材４０，４１，４２を組み合わすことにより出射側反射部材を製造する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、レーザー溶着、超音波溶着、接着剤による接着等の方法を用いることができる。
【００７７】
図８は、レーザー溶着を用いて分割反射部材４０，４１，４２を組み合わすことにより出射側反射部材１６を製造する方法を示す。この方法では、導光体１５に対して分割反射部材４０，４１，４２に分割された出射側反射部材１６を重ねて、導光体１５側の面からレーザー４５を照射する。照射されたレーザー４５の熱によって、導光体１５と出射側反射部材１６との間に溶融部４６が形成されることによって、導光体１５に対して出射側反射部材１６（すなわち、分割反射部材４０，４１，４２）が溶着される。導光体１５の面上の任意の場所に対してレーザー４５を照射することができ、所望の部位に溶融部４６を形成することができるため、出射側反射部材１６の撓み、波打ち、又は、ずれ等を防止し、厚さ方向の位置決め精度を向上し、しかも迅速な製造を行うことができる。レーザー４５の照射は連続的なものであっても、スポット的なものであってもよい。連続的にレーザー４５を照射すれば、直線状ないし曲線状の溶融部４６を形成することができる。また、スポット的にレーザー４５を照射すれば、スポット状の溶融部４６を形成することができる。
【００７８】
ここでは、導光体１５又は光学部材１７に対して、分割反射部材４０，４１，４２を重ねて、導光体１５又は光学部材１７の分割反射部材４０，４１，４２とは反対側の面からレーザー４５を照射する方法を説明したが、本実施例はこれに限定されるものではなく、例えば、導光体１５又は光学部材１７に対して、分割反射部材４０，４１，４２を重ねて、導光体１５又は光学部材１７と分割反射部材４０，４１，４２との接合面の外周側から（すなわち、分割反射部材４０，４１，４２の側から、あるいは、分割反射部材４０，４１，４２との接合面に対して側方から（外周側から、あるいは、斜め方向から））、レーザー４５を照射することもでき、さらに導光体１５又は光学部材１７の分割反射部材４０，４１，４２とは反対側の面からレーザー４５を照射する方法と組み合わせることもできる。
【００７９】
図８では、導光体１５に対して分割反射部材４０，４１，４２に分割された出射側反射部材１６を重ねて、導光体１５側の面からレーザー４５を照射する例を説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、
ａ）さらに出射側反射部材１６の導光体１５とは反対側の面に拡散板１８（光学部材１７）を重ねて設けること、
ｂ）上記ａ）に加えて、拡散板１８側の面からもレーザー４５を照射して、拡散板１８と出射側反射部材１６との間に溶融部４６を形成すること、
ｃ）上記ｂ）とはレーザー溶着の順番を入れ替えて、先に拡散板１８に対して出射側反射部材１６をレーザー溶着し、次に、出射側反射部材１６の拡散板１８とは反対側の面に導光体１５をレーザー溶着すること、
ｄ）導光体１５に対して出射側反射部材１６をレーザー溶着することに替えて、拡散板１８（光学部材１７）に対して分割反射部材４０，４１，４２を重ねて、拡散板１８の出射側反射部材１６とは反対側の面からもレーザー４５を照射して、拡散板１８に対して出射側反射部材１６をレーザー溶着すること、
ｅ）上記ｄ）に加えて、出射側反射部材１６の拡散板１８とは反対側の面に導光体１５を重ねて設けること、
ｆ）図８のもの、上記ａ）〜ｃ）又はｅ）に加え、導光体１５の下面に底面反射部材１２を重ねて設けること、
ｇ）上記ｆ）に加え、導光体１５と底面反射部材１２とを溶着（レーザー溶着等も含む）、接着等の手段により接合すること、
ｈ）上記ｆ）又はｇ）に加え、底面反射部材１２の下面に回路基板１１を重ねて設けること、
ｉ）上記ｈ）に加え、底面反射部材１２と回路基板１１とを溶着（レーザー溶着等も含む）、接着等の手段により接合すること、
ｊ）上記ｈ）又はｉ）に加え、回路基板１１の下面に保持ケース１０を重ねて設けること、
ｋ）上記ｊ）に加え、回路基板１１と保持ケース１０とを溶着（レーザー溶着等も含む）、
接着等の手段により接合すること、
ｌ）図８のもの、上記ａ）〜ｊ）又はｋ）に加え、各部材をその他の必要部材と重ねて設けること、あるいは、各部材とその他の必要部材とを溶着（レーザー溶着等も含む）、接着等の手段により接合すること、
等も可能である。
【００８０】
図９は、接着剤を用いて分割反射部材４０，４１，４２を組み合わすことにより出射側反射部材１６を製造する方法を示す。この方法では、導光体１５の上面に接着剤４７を介して分割反射部材４０，４１，４２を重ねて組み合わせることにより出射側反射部材１６を構成し、さらに、出射側反射部材１６の上面に接着剤４８を介して拡散板１８（光学部材１７）を固定するものである。接着剤４７，４８の種類は特に限定されるものではないが、例えばシート状のもの、液状のもの等であり、透光性を有するもの、あるいは、光学的に有益なものが使用できる。また、特に限定されるものではないが、例えば、シート状の接着剤４７，４８としては、基材の無いタイプの両面テープ等を用いることができ、この場合、膜厚が均一となり厚み方向の寸法精度が向上すること、シート状の加工済みであるため保護フィルムを剥がすだけですぐに使用できること等の効果がある。また、特に限定されるものではないが、例えば、液状の接着剤４７，４８としては、シリコーン系の接着剤を用いることができ、この場合、分割反射部材４０，４１，４２（出射側反射部材１６）がどのような面積や形状であっても対応できること、接着面に凹凸があっても対応可能であること等の効果がある。また、接着剤４７，４８は、出射側反射部材１６の全面に設けるものに限定されるものではなく、例えば、接着剤４７，４８を部分的に設けるもの、直線状、曲線状、点状、あるは、等間隔ないし不等間隔に設けるもの等でもよい。
【００８１】
ここでは、導光体１５に対して分割反射部材４０，４１，４２を、接着剤４７を介して接着し、さらに、分割反射部材４０，４１，４２の上に、接着剤４８を介して拡散板１８（光学部材１７）を接着した例を示したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、
１）接着する順番を入れ替えて、先に、拡散板１８に対して分割反射部材４０，４１，４２を、接着剤４８を介して接着し、次に、分割反射部材４０，４１，４２の拡散板１８とは反対側の面に、接着剤４７を介して導光体１５を接着すること、
２）導光体１５に対して分割反射部材４０，４１，４２を、接着剤４７を介して接着すること、
３）上記２）に加え、分割反射部材４０，４１，４２の導光体１５とは反対側の面に拡散板１８（光学部材１７）を重ねて設けること、
４）拡散板１８（光学部材１７）に対して分割反射部材４０，４１，４２を、接着剤４８を介して接着すること、
５）上記４）に加え、分割反射部材４０，４１，４２の拡散板１８とは反対側の面に導光体１５を重ねて設けること、
６）図９のもの、上記１）〜３）、又は、５）に加え、導光体１５の下面に底面反射部材１２を重ねて設けること、
７）上記６）に加え、導光体１５と底面反射部材１２とを溶着（レーザー溶着等も含む）、接着（接着剤４７，４８による接着等を含む）等の手段により接合すること、
８）上記６）又は７）に加え、底面反射部材１２の下面に回路基板１１を重ねて設けること、
９）上記８）に加え、底面反射部材１２と回路基板１１とを溶着（レーザー溶着等も含む）、接着（接着剤４７，４８による接着等を含む）等の手段により接合すること、
１０）上記８）又は９）に加え、回路基板１１の下面に保持ケース１０を重ねて設けること、
１１）上記１０）に加え、回路基板１１と保持ケース１０とを溶着（レーザー溶着等も含む）、接着（接着剤４７，４８による接着等を含む）等の手段により接合すること、
１２）図９のもの、上記１）〜１０）又は１１）に加え、各部材をその他の必要部材と重ねて設けること、あるいは、各部材とその他の必要部材とを溶着（レーザー溶着等も含む）、接着（接着剤４７，４８による接着等を含む）等の手段により接合すること、
等も可能である。
【００８２】
また、超音波溶着を用いて分割反射部材４０，４１，４２を組み合わすことにより出射側反射部材１６を製造することも可能である。超音波溶着を用いる方法では、特に限定されるものではないが、例えば、
イ）導光体１５に対して分割反射部材４０，４１，４２に分割された出射側反射部材１６を重ねて、導光体１５と分割反射部材４０，４１，４２との接触面を超音波溶着により固定するもの、
ロ）上記イ）に加え、分割反射部材４０，４１，４２の導光体１５とは反対側の面に拡散板１８（光学部材１７）を重ねて設けること、
ハ）上記ロ）に加え、拡散板１８と出射側反射部材１６とを超音波溶着により固定すること、
ニ）上記ハ）とは超音波溶着の順番を入れ替えて、先に拡散板１８に対して出射側反射部材１６を超音波溶着し、次に、出射側反射部材１６の拡散板１８とは反対側の面に導光体１５を超音波溶着すること、
ホ）拡散板１８（光学部材１７）に対して分割反射部材４０，４１，４２を重ねて、拡散板１８と出射側反射部材１６とを超音波溶着すること、
ヘ）上記ホ）に加えて、出射側反射部材１６の拡散板１８とは反対側の面に導光体１５を重ねて設けること、
ト）上記イ）〜ニ）又はヘ）に加え、導光体１５の下面に底面反射部材１２を重ねて設けること、
チ）上記ト）に加え、導光体１５と底面反射部材１２とを溶着（超音波溶着、レーザー溶着等も含む）、接着（接着剤４７，４８による接着等を含む）等の手段により接合すること、
リ）上記ト）又はチ）に加え、底面反射部材１２の下面に回路基板１１を重ねて設けること、
ヌ）上記リ）に加え、底面反射部材１２と回路基板１１とを溶着（超音波溶着、レーザー溶着等も含む）、接着（接着剤４７，４８による接着等を含む）等の手段により接合すること、
ル）上記リ）又はヌ）に加え、回路基板１１の下面に保持ケース１０を重ねて設けること、
ヲ）上記ル）に加え、回路基板１１と保持ケース１０とを溶着（超音波溶着、レーザー溶着等も含む）、接着（接着剤４７，４８による接着等を含む）等の手段により接合すること、
ワ）上記イ）〜ル）又はヲ）に加え、各部材をその他の必要部材と重ねて設けること、あるいは、各部材とその他の必要部材とを溶着（超音波溶着、レーザー溶着等も含む）、接着（接着剤４７，４８による接着等を含む）等の手段により接合すること、
等も可能である。ここでは、複数に分割された分割反射部材４０，４１，４２を組み合わせて出射側反射部材１６を製造する方法を例示したが、実施形態３はこれらの製造方法に限定されるものではなく、例えば、様々な種類の溶着、溶接、融着、固着手段等を用いることができるし、また、これらの固定方法を組み合わせて用いることも可能である。例えば、導光体１５に対して分割反射部材４０，４１，４２をレーザー溶着により固定し、分割反射部材４０，４１，４２の導光体１５とは反対側の面に拡散板１８（光学部材１７）を接着剤によって、あるいは、超音波溶着により固定すること等、様々な組み合わせが可能である。
【００８３】
また、本実施形態では分割反射部材４０，４１，４２を組み合わせて出射側反射部材１６を製造する方法を例示したが、本実施形態は出射側反射部材１６の製造に限定されるものではなく、例えば、回路基板１１、底面反射部材１２、導光体１５、又は、光学部材１７等の製造にも、複数に分割された部材を組み合わせる製造方法を適用することが可能である。また、光学部材１７は複数の部材、例えば、拡散板１８及び光学シート１９等が積層されている場合があり、この場合には、光学部材１７の複数の部材の中の１又は複数に対して、本実施形態と同様の複数に分割された部材を組み合わせる製造方法を適用することができる。また、導光体１５は複数の部材が積層されている場合があり、この場合には、導光体１５の複数の部材の中の１又は複数に対して、本実施形態と同様の複数に分割された部材を組み合わせる製造方法を適用することができる。
【００８４】
複数に分割された部材は上面側又は下面側の少なくとも一方の部材と接触しており、例えば、底面反射部材１２は、導光体１５又は回路基板１１の少なくともいずれかに接触しており、導光体１５は、出射側反射部材１６又は底面反射部材１２の少なくともいずれかに接触しており、光学部材１７は、出射側反射部材１６又は液晶表示パネル３の少なくともいずれかに接触しているおり、複数に分割された部材は接触している部材を基準にして組み合わせることができるため、寸法精度を向上することができる。面照明装置及び表示装置ないし照明装置の光出射面の面積が大きくなると、出射側反射部材１６の面積だけでなく、底面反射部材１２、導光体１５、又は、光学部材１７等も大きくなるため、これを加工するための装置が大型化するが、各部材を複数に分割された部材を組み合わせて製造することにより、光出射面の面積が大きくても、加工装置の大型化が必要なく、製造コストを低減することができる。また、各部材を複数に分割された部材分割反射部材を用いることにより、材料の膨張ないし収縮の影響を小さくでき、光学的ズレを低減する等の光学的特性を向上することができる。
【００８５】
[実施形態４]
本発明の実施形態４に係る外周部輝度均一化手段を有する面照明装置及び表示装置ないし照明装置について、図１０〜図１２を参照して説明する。なお、図１０〜１２において、図１〜９と同様の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。出射側反射部材１６は、複数に分割された分割反射部材４０，４１，４２が組み合わされている。本発明の面照明装置、表示装置あるいは照明装置の光出射面においては輝度が均一になるように設計されているところ、本実施形態では、外周部輝度均一化手段について、すなわち、外周部においても輝度の落ち込を低減する技術について、実施例１〜実施例６を例に挙げて説明する。
【００８６】
［実施例１］
本実施形態に係る面照明装置及び表示装置ないし照明装置においては、縦方向及び横方向に配列されている複数のＬＥＤの中、外周部のＬＥＤについてのみ、印加する電流を大きくして、外周部のＬＥＤの輝度を他のＬＥＤの輝度よりも大きくすることにより、外周部における輝度の落ち込を低減することができる。ＬＥＤの輝度の調整はソフトウエアないしは電気的制御により対応できるため、出射側反射部材１６等の光学設計を変更することなく、外周部における輝度の落ち込を低減することができる。また、外周部のＬＥＤの輝度を調整する方法として、ＬＥＤの数を調整する方法を採用することもできる。なお、本実施例において輝度の均一化については、外周部全体、すなわち、縦方向端部及び横方向端部（図１２における縦方向及び横方向を参照。以下、同様。）の両方に対して適用することもできるが、これに限定されるものではなく、縦方向端部のみ、あるいは、横方向端部のみに適用することも可能である。
【００８７】
［実施例２］
本実施形態に係る面照明装置及び表示装置ないし照明装置においては、ＬＥＤが縦方向及び横方向に複数個マトリックス状に配列されているところ、各ＬＥＤに対応して出射側反射部材１６が独立して、あるいは、一部ないし全部が連続して設けられている。外周側に位置する出射側反射部材１６には輝度を均一するためのパターンとなるように大きさの異なる複数の透光孔２８が設けられている。外周側に位置する出力側反射部材１６の透光孔２８のパターンを、他の出力側反射部材１６とは変更することにより、外周部における輝度の落ち込を低減することができる。なお、本実施例において輝度の均一化については、外周部全体、すなわち、縦方向端部及び横方向端部の両方に対して適用することもできるが、これに限定されるものではなく、縦方向端部のみ、あるいは、横方向端部のみに適用することも可能である。
【００８８】
［実施例３］
図１０を参照して、実施例３に係る面照明装置及び表示装置ないし照明装置を説明する。図１０は高反射部材５１〜５５を用いた面照明装置及び表示装置ないし照明装置の説明図である。図１０Ａは２つの空気層３０及び３２を有する面照明装置の説明図、図１０Ｂは１つの空気層３０を有する面照明装置の説明図、図１０Ｃは導光体１５及び拡散板１８を有する面照明装置の説明図である。
【００８９】
図１０Ａの面照明装置は、外周部の底面に高反射部材５１を有し、外周部の側面に高反射部材５２及び５３を有している。外周部において、高反射部材５１〜５３によって反射されて出射面から出射される輝量が増加するため、外周部における輝度の落ち込を低減することができる。図１０Ａの面照明装置は外周に沿って断面略Ｌ字状の光遮蔽部材５０を有しており、光遮蔽部材５０の一面は光出射面の外周に対向しており、光遮蔽部材５０の他面は側面の外周側に対向している。
【００９０】
図１０Ｂの面照明装置は、外周部の底面に高反射部材５１を有し、外周部の側面に高反射部材５２を有しており、また、出射面の外周に対向する断面略Ｌ字状の光遮蔽部材５０を有している。面照明装置の外周部において、高反射部材５１及び５２によって反射されて出射面から出射される輝量が増加するため、外周部における輝度の落ち込を低減することができる。
【００９１】
図１０Ｃの面照明装置は、外周部の底面に高反射部材５４を有し、外周部の側面に高反射部材５５を有している。高反射部材５４及び５５の反射率は、底面反射部材１２の反射率より高い。図１０Ｃにおいては、高反射部材５４は、回路基板１１と底面反射部材１２との間に配置されているように図示されているが、本実施形態の高反射部材５４の配置はこれに限定されるものではなく、例えば、底面反射部材１２と導光体１５との間に配置されていてもよい。面照明装置の外周部において、高反射部材５４及び５５によって反射されて出射面から出射される輝量が増加するため、外周部における輝度の落ち込を低減することができる。なお、本実施例において輝度の均一化については、外周部全体、すなわち、縦方向端部及び横方向端部の両方に対して適用することもできるが、これに限定されるものではなく、縦方向端部のみ、あるいは、横方向端部のみに適用することも可能である。
【００９２】
［実施例４］
図１１を参照して、実施例４に係る面照明装置及び表示装置ないし照明装置を説明する。図１１は、外周部のセルの面積を小さくした面照明装置及び表示装置ないし照明装置の説明図である。図１１Ａは２つの空気層３０及び３２を有する面照明装置の説明図、図１１Ｂは１つの空気層３０を有する面照明装置の説明図、図１１Ｃは導光体１５及び拡散板１８を有する面照明装置の説明図である。
【００９３】
図１１Ａの面照明装置は、ＬＥＤが縦方向及び横方向に複数個マトリックス状に配列されているところ、各ＬＥＤに対応して出射側反射部材１６が独立して、あるいは、一部ないし全部が連続して設けられており、１単位の出力側反射部材１６に対応する部分を「セル」と称する。外周部のセルの外周部の面積（出射面側から見た面積）を小さくすることにより、外周部における輝度の落ち込を低減することができる。すなわち、外周部のセルにおけるＬＥＤ２０と外周壁との間の距離ｌ１の長さを、他のセルにおけるＬＥＤから各セルの外縁までの長さよりも短くしている。
【００９４】
また、図１１Ａの面照明装置は外周に沿って断面略Ｌ字状の光遮蔽部材５０を有しており、光遮蔽部材５０の一面は光出射面の外周に対向しており、光遮蔽部材５０の他面は側面の外周側に対向している。本実施例では、光遮蔽部材５０の光出射面の外周に対向している一面の面積を広くすることにより、外周部のセルにおける輝度が小さい部分を遮蔽することになる。すなわち、外周部のセルにおける光出射面の面積を調整することにより、実質的に外周部における輝度の落ち込を低減することができる。よって、図１１Ａにおいては、ｌ１の長さの調整、及び／又は、光遮蔽部材５０の光出射面の外周に対向している一面の面積の調整によって、外周部における輝度の落ち込を低減することができる。
【００９５】
図１１Ｂの面照明装置は、図１１Ａと同様に、外周部のセルにおけるＬＥＤ２０と外周壁との間の距離ｌ２の長さの調整、及び／又は、光遮蔽部材５０の光出射面の外周に対向している一面の面積の調整によって、外周部における輝度の落ち込を低減することができる。
【００９６】
図１１Ｃの面照明装置は、外周部のセルの外周部の面積（出射面側から見た面積）を小さくすることにより、外周部における輝度の落ち込を低減することができる。すなわち、外周部のセルにおけるＬＥＤ２０と外周壁との間の距離ｌ３の長さを、他のセルにおけるＬＥＤから各セルの外縁までの長さよりも短くしている。なお、本実施例において輝度の均一化については、外周部全体、すなわち、縦方向端部及び横方向端部の両方に対して適用することもできるが、これに限定されるものではなく、縦方向端部のみ、あるいは、横方向端部のみに適用することも可能である。
【００９７】
［実施例５］
図１２を参照して、実施例５に係る面照明装置及び表示装置ないし照明装置を説明する。図１２は、外周部のセルのＬＥＤの配置及び出射側反射部材１６の透光孔２８のパターンを調整した面照明装置及び表示装置ないし照明装置の説明図である。図１２の面照明装置は、ＬＥＤ２０が縦方向及び横方向に複数個マトリックス状に配列されており、各ＬＥＤ２０に対応してセル６０が構成されている。図１２においてセルは、上側のセル６２、下側のセル６３、左側のセル６４、右側のセル６５、及び、その他のセル６１（外周部以外のセル）からなる。上側のセル６２、下側のセル６３、左側のセル６４、及び、右側のセル６５は、その他のセル６１とは異なり、正方形状ではなく、ＬＥＤ２０の配置も中心ではなく、外周に寄った位置に配置されている。
【００９８】
また、外周部の各セルの出射側反射部材１６の透光孔２８のパターンもセル外周側から照射される光量を増加するように調整されたパターン（その他のセル６１とは異なるパターン）となっている。このように、外周部のセル、すなわち、上側のセル６２、下側のセル６３、左側のセル６４、及び、右側のセル６５のＬＥＤの配置及び出射側反射部材１６の透光孔２８のパターンを調整することにより、外周部における輝度の落ち込を低減することができる。図１２において外周部の角部に位置するセルにおいては、ＬＥＤの配置及び出射側反射部材１６の透光孔２８のパターンを外周部の角部に対応するように調整することにより、外周部の角部における輝度の落ち込を低減することができる。なお、本実施例において輝度の均一化については、外周部全体、すなわち、縦方向端部及び横方向端部の両方に対して適用することもできるが、これに限定されるものではなく、縦方向端部のみ、あるいは、横方向端部のみに適用することも可能である。
【００９９】
［実施例６］
実施例６に係る面照明装置及び表示装置ないし照明装置を説明する。本実施形態では各ＬＥＤに対応して出射側反射部材１６が独立して、あるいは、一部ないし全部が連続して設けられているところ、出射側反射部材１６を取り付けるために、少なくとも外周部には出射側反射部材１６の取り付け手段を設ける必要がある。ところが、出射側反射部材１６の取り付け手段が出射光を遮ること、あるいは、取り付け手段から光が漏れること等により、出射面側の外周部における輝度の不均一の原因となる場合がある。また、使用する材料によっては光の減衰が生じることがあるため、光出射面側での輝度の不均一の原因となる場合がある。このような場合でも、実施例１〜５等の手段、あるいは、これらの手段を組み合わせることにより、光出射面における輝度の均一化を図ることができる。
【０１００】
以上、本発明の各実施形態に係る面照明装置及び表示装置ないし照明装置を説明したが、これらの実施形態は本発明の技術思想を具体化するための面照明装置及び表示装置ないし照明装置を例示するものであって、本発明をこれらに特定するものではなく、各実施形態に追加や修正を加えたもの、各実施形態を組み合わせたもの等、その他の実施形態のものにも等しく適用し得るものである。
【符号の説明】
【０１０１】
１  ＬＣＤ
２  面照明装置
３  液晶表示パネル
１０  保持ケース
１１  回路基板
１２  底面反射部材
１５  導光体
１６  出射側反射部材
１７  光学部材
１８  拡散板
１９  光学シート
２０  ＬＥＤ
２１  ＬＥＤ収容孔
２６  中央反射部
２７  外方反射部
２８  透光孔
３０  空気層
３１  仕切部材
３２  空気層
４０、４１、４２  分割反射部材
４５  レーザー
４６  溶融部
４７、４８  接着剤
５０  光遮蔽部材
５１〜５５  高反射部材
６０  セル
【図１】
2020101038.tif 000003
【図２】
2020101038.tif 000004
【図３】
2020101038.tif 000005
【図４】
2020101038.tif 000006
【図５】
2020101038.tif 000007
【図６】
2020101038.tif 000008
【図７】
2020101038.tif 000009
【図８】
2020101038.tif 000010
【図９】
2020101038.tif 000011
【図１０】
2020101038.tif 000012
【図１１】
2020101038.tif 000013
【図１２】
2020101038.tif 000014
【国際調査報告】
2020101038.tif 000015
2020101038.tif 000016
2020101038.tif 000017
2020101038.tif 000018