CN103080995B - 发光装置 - Google Patents

Abstract

提供发光装置，该发光装置特征在于，具备透明导光板和使光向该导光板入射的光源，上述导光板上形成有多个具有使入射的来自光源的光从发光面射出的出光面的点状发光凹部，在点状发光凹部的出光面上形成有作为恒定周期并列的凹槽的集合的衍射光栅。

Description

发光装置

技术领域

本发明涉及用于显示器等的发光装置，尤其涉及利用导光板的发光装置。

本申请基于2011年8月12日向日本提出专利申请2011-176739号的优先权，并将其内容援引至此。

背景技术

近年来，作为用于广告用照明板等的发光装置的导光板，已知有下述导光板：使用激光加工和机械加工，按照形成规定设计图案的方式对导光板背面实施凹状加工，形成点状的反射部，从而利用反射部将从导光板的端面入射的光反射散射后使图案发光。（例如参照专利文献1）。

另一方面，在专利文献2中记载有利用在导光板上所形成的衍射光栅，使外部的观察者通过衍射光而能够目视确认到从端面入射的光。

对衍射光栅而言，当入射白光时将该白光分光后按不同波长向不同角度衍射，因此利用衍射光栅而构成了某种图案，从而能够赋予利用外部光线的照射使图案发出彩虹色的光、或者在变化视点时观察到配色变化这样的视觉效果，所以衍射光栅被广泛用于装饰用途。

专利文献1:国际公开第2007-123202号

专利文献2:特表平3-503094号公报

发明内容

然而，专利文献1中记载的手法利用了入射至导光板的光的反射散乱，因此设计图案的发光色基本上和入射光的颜色相同，虽然能够使入射光颜色按场所来变化、或按时间来变化，但是存在下述限制：基本上恒定区域的发光色无法避免与入射光颜色相同。

此外，专利文献2中记载的发光装置是将图案整体作为衍射光栅的手法，并且能够赋予与衍射光栅特有的配色相关的视觉效果，但衍射光栅需要亚微米级的微小的图案，因此在重新制作包含大尺寸衍射光栅的图案时需要大量的成本和时间。

本发明鉴于上述事项而完成，其目的在于简便地提供一种发光装置，在使形成于导光板上的反射面反射来自光源的光的导光板中，即使在光源的发光状态为恒定的情况下，该发光装置也能够给予在设计图案上的各种配色的视觉效果。

通过本发明的以下方法实现上述课题的解决。

本发明提供发光装置，其具备透明导光板和使光向该导光板入射的光源，在上述导光板上形成有多个具有使入射的来自上述光源的光从发光面射出的出光面的点状发光凹部，在上述点状发光凹部的出光面上形成有作为恒定周期并列的凹槽的集合的衍射光栅。

上述出光面优选是使来自上述光源的光反射并从上述发光面射出的反射面。

上述出光面优选是使来自上述光源的光透过并从上述发光面射出的透射面。

上述点状发光凹部优选形成在与上述导光板的发光面相反的一侧的背面。

上述光源优选设置在上述导光板的端面并使光从上述端面入射。

上述衍射光栅的凹槽优选形成于垂直相交于含有该出光面的面与所述背面的交线的所述出光面内的线的方向。在上述衍射光栅中的凹槽的条数优选200～2000/mm。

多个上述点状发光凹部的构成可以是被按照作为整体形成特定的外观的方式配置。

优选的是，上述出光面相对于与上述导光板的上述发光面为相反一侧的背面的角度为0°～90°。

上述点状发光凹部相对于上述光源的角度θ可构成为按照从特定的视点观察时在上述导光板的至少一部分区域内颜色为相同的方式调节。

上述点状发光凹部相对于上述光源的角度θ可构成为按照从特定的视点观察时在上述导光板的至少一部分区域内颜色不规则地分布的方式调整。

上述光源可构成为将多个发光二极管或激光二极管排列在上述导光板的延伸方向。

上述光源可构成为：全部为白光源。

根据本发明，通过在形成于导光板的反射面上形成衍射光栅，即使是在光源的发光状态为恒定的情况下，也能够给予各种配色的视觉效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的发光装置的立体图。

图2是本发明的实施方式所涉及的发光装置的剖视图。

图3是本发明的实施方式所涉及的点状发光凹部的放大剖视图。

图4是本发明的实施方式所涉及的点状发光凹部的俯视图。

图5是本发明的实施方式所涉及的点状发光凹部的放大立体图。

图6是点状发光凹部的放大立体图。

图7是说明向点状发光凹部入射的光的剖视图。

图8是示出点状发光凹部的示意图。

图9是反射型衍射光栅的凹槽的放大剖视图。

图10是示出点状发光凹部的示意图。

图11是反射型衍射光栅的凹槽的放大剖视图。

图12是示出图1所示的发光装置的制造方法的工序图。

图13是示出图1所示的发光装置的制造方法的工序图。

图14是示出图1所示的发光装置的制造方法的工序图。

图15是本发明的其他的实施方式的发光装置的俯视图。

图16是本发明的另一个其他的实施方式的发光装置的俯视图。

图17是本发明的另一个实施方式的点状发光凹部的放大立体图。

图18是表示点状发光凹部的其他的例子的图，（a）是放大剖视图、（b）是俯视图。

图19是点状发光凹部的其他的例子的放大剖视图。

图20是示出本发明的其他的实施方式的发光装置的构成图。

图21是透射型衍射光栅的凹槽的放大剖视图。

图22是示出点状发光凹部的示意图。

图23是透射型衍射光栅的凹槽的放大剖视图。

图24是表示本发明的另一个实施方式所涉及的发光装置的构成图。

图25是表示本发明的另一个实施方式所涉及的发光装置立体图。

图26是表示本发明的另一个实施方式所涉及的发光装置构成图。

图27是表示本发明的另一个实施方式所涉及的发光装置立体图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的发光装置进行说明。

如图1和图2所示，发光装置1具备矩形板形状的导光板2和设置在导光板2的端面2a上的光源3，其将从光源3入射的光反射后使光从导光板2的发光面2b射出。此外，在图1中，观察者位于导光板2的正上方的面，但假定观察者处于对于导光板2来说特定的方向和距离的位置。

导光板2由丙烯酸树脂构成，厚度例如可以是0.1mm～10mm。导光板2优选具有充分的透光性，并不局限于丙烯酸树脂，可以使用由聚碳酸酯树脂、有机硅树脂、环聚烯烃树脂等合成树脂构成的板或玻璃板等。另外，导光板2的形状并不局限于矩形板形状，只要是能够形成作为端面2a、发光面2b以及背面2c而发挥功能的面即可。导光板2优选为恒定的厚度。

光源3是白色发光二极管单元，并且按照向导光板内入射光的方式配置在导光板2的端面2a上。光源3可以是组合蓝色发光二极管和黄色荧光体而成的光源，也可以是使用红色、绿色、蓝色（所谓的RGB）的发光二极管而作为一个发光源的光源，或者也可以是除此之外的方式。作为光源3并不局限于发光二极管，也可以使用LD（激光二极管）等。

在导光板2上形成有由多个点状发光凹部5构成的显示部6。如图3所示，点状发光凹部5是形成在与于导光板2的发光面2b相反的一侧的背面2c的切口，其具有将从光源3射出后从端面2a入射的光向发光面2b侧反射的反射面7（出光面）。点状发光凹部5是使来自光源3的光照射到反射面7这样的形状。在图3的例子中，反射面7是随着向接近光源3的方向靠近（图3的右方）而逐渐下降的倾斜面。

如图3所示，点状发光凹部5的沿着来自光源3的光的入射方向的剖面形状呈以形成于端面2a侧的反射面7为斜边的三角形。反射面7优选为平坦的面。图3表示与反射面7和背面2c垂直的剖面。

如图4所示，点状发光凹部5的俯视形状略呈矩形。距离光源3最近的反射面7的边缘部（在图4中，在反射面7的四边中最接近光源3的下边7a）能够在俯视时垂直于来自光源3的入射光。此外，在俯视时，下边7a可以不与入射光垂直。

点状发光凹部5只要形成在导光板2内、并为具有将来自光源3的光向发光面2b侧反射的反射面7的结构即可，其形状并不局限于图示例。例如，也可以是如图5（a）所示的棱镜形状，也可以是如图5（b）所示的三角锥、四角锥等多角锥，或者是如图5（c）所示的角锥台形状。或者也可以是如图5（d）所示的对圆柱或圆锥进行斜切而得到的形状。

另外，也可以是形成于导光板2的贯通孔，也可以是形成在导光板2内的空间部。

反射面7相对于导光板2的背面2c的倾斜角度（图3所示的角度α）可以是0～90度。倾斜角度α也可以是超过0度、或90度以下（0度<α≤90度）。其中尤其优选30度～60度。

此外，若该倾斜角度α过小则射出光的倾斜角度也会变大，从正面观察发光装置1时的点状发光凹部5的可视性会降低。若倾斜角度过大则光的入射角度超过临界角，透过反射面7的光的比例会增加，因此光的反射效率降低，并且从正面观察时的点状发光凹部5的可视性也会降低。

从以上这样的观点出发，反射面7的倾斜角度优选30度～60度。通过使倾斜角度在该范围内，能够提高光的反射效率并且能够使反射光以近似垂直于发光面2b的角度射出，提高点状发光凹部5的可视性。

倾斜角度α是指反射面7与背面2c所成的角度。具体而言，是反射面7和背面2c夹着点状发光凹部5所成角度。

此外，在图示例中，背面2c与发光面2b是平行的，因此倾斜角度α也是反射面7相对发光面2b的倾斜角度。

如图3所示，与点状发光凹部5的内面中的反射面7对置的对置面10可以是在接近光源的方向（图3的右方）逐渐下降的倾斜面，也可以是与背面2c垂直的面。

显示部6按照多个点状发光凹部5形成规定图案的方式排列。在本实施方式的发光装置中，点状发光凹部5按照显示文字“A”的方式配置，但并不局限于此，可以排列为其他的文字、符号、图形、模样或者这些之中的2种以上的组合。

如图6所示，衍射光栅8形成在反射面7上。衍射光栅是为了利用光栅状的图案使光衍射进而得到光谱（干涉条纹）而使用的光学元件，其是由恒定周期并列的凹槽的集合所构成的平面晶格。

本实施方式的衍射光栅8由在反射面7上以恒定周期并列地形成的平行凹槽9构成。对于凹槽9的方向没有特别限定，但优选形成于反射面7内的线的方向上，所述反射面7内的线是与包括反射面7的面与背面2c的交线垂直相交的线。

例如，在凹槽9的方向形成在与背面2c和反射面7的交线平行的方向（例如水平方向）上、而并非形成在与背面2c和反射面7的交线垂直相交的方向上的情况下，由于以下理由而不为优选。

如图7所示，从光源3射出的光具有一定程度的宽度，分散了的光被导光板2的发光面2b和背面2c反射并且入射至反射面7。从光源3射出后向反射面7入射的光不仅是在水平方向上直接入射的光，也是反复反射后从上下方向以各种角度入射的光。

此处，若考虑凹槽9的方向形成在与背面2c和反射面7的交线平行的方向上的情况，入射至衍射光栅8的光几乎都在凹槽方向和直角方向反射及分光，但其结果与入射至反射面7的光在上下方向分光相同，若从上下方向以各种角度向反射面7入射光，则分光后的光在上下方向重叠，因此，结果观察者看到的光是分光后的光重叠而接近于白色。

另一方面，在凹槽9的方向形成在与背面2c和反射面7的交线垂直相交的方向上时，被分光的光的方向仍然为与凹槽方向几乎呈直角的方向（≈水平方向），因此即使光从上下方向以各种角度入射至反射面7，被分光后的光也不会重叠而接近于白光的光。

此外，如图9所示，衍射光栅8的凹槽9的形状是所谓的锯齿形状（所谓的炫彩衍射光栅）。

衍射光栅8的每lmm的凹槽9的条数为200～2000。即，相邻的凹槽9彼此的间隔（凹槽9的间距）为0.5μm～5μm。不论是间距过小还是过大都不能够针对可见光得到充分的分光效果。

此外，凹槽9的形状并不局限于锯齿形状，只要是显示出衍射作用的形状即可。例如，可以采用正弦波状或矩形状。

接下来，对本实施方式的发光装置1的作用进行说明。

如图3所示，从端面2a入射后传播到导光板2内的入射光L1的一部分在反射面7反射，此时被衍射光栅8分光后作为射出光L4从发光面2b侧射出。

在发光装置1中，光源3并不局限于与端面2a对面的位置，也可以位于能够使光从发光面2b侧或者背面2c侧向导光板2入射的位置。

如图3所示，从发光面2b侧入射的光L2的一部分在反射面7反射，此时被衍射光栅8分光后作为射出光L4从发光面2b侧射出。

如下所述，衍射光栅8也可以是透射型的衍射光栅8。在这种情况下，从背面2c侧入射的光L3的一部分透过反射面7，此时被衍射光栅8分光后作为射出光L4从发光面2b侧射出。

下面说明衍射光栅8中的光的衍射。假设使某一波长范围内的光从光源3向反射型衍射光栅8入射。

如图8所示，在将衍射光栅8的凹槽9的方向矢量设定为b、将在晶格面（反射面7）内垂直于凹槽9的方向矢量设定为a以及将相对于a、b所规定的平面（晶格面）的法线矢量设定为p时，将a、p所规定的平面定义为主剖面13。13a是在主剖面13内且垂直于晶格面的线（法线）。

首先，说明主剖面13内的衍射。如图9所示，如果波长λ的光（入射光L11）以入射角α1向衍射光栅8入射，则按照满足下述等式（1）的方式，以角度β1进行反射衍射（射出光L12）。

（等式1）

sinα1+sinβl=Nmλ（m=0，±1，±2…）（1）

在等式（1）中，m是衍射次数，N是每1mm的凹槽9的条数。α1是入射光L11相对于垂直于晶格面的线13a所成的角度，β1是射出光L12相对于线13a所成的角度。

等式（1）表示入射角α1相同而波长不同的光以不同角度被反射衍射。

利用该作用，以相同角度入射的白光被分光，从而能够根据观察者的观察角度而目视确认到不同的颜色。

图10是对在入射光不在主剖面13内的情况下的在晶格面（反射面7）发生的光的反射进行说明的图。

相对于主剖面13以角度γ倾斜的入射光L13在晶格面（反射面7）反射后作为射出光L14射出。入射光L13相对于主剖面13的角度γ、射出光L14相对于主剖面13的角度γ'例如存在γ=γ'的关系。

图11是表示将入射光L13投影到主剖面13上得到的线L13'和将射出光L14投影到主剖面13上得到的线L14'的图。如该图所示，若波长λ的光（入射光L13'）以入射角α2入射，则按照满足下面等式（2）的方式，以角度β2进行反射衍射（射出光L14'）。

（等式2）

$\sin \mathrm{\&alpha;}2+\sin \mathrm{\&beta;}2=\frac{\mathrm{Nm\&lambda;}}{\cos \mathrm{\&gamma;}}$ （m=0，±1，±2…）（2）

此处，m是衍射次数，N是每1mm的凹槽9的条数，α2是将入射光L13向主剖面13投影后得到的线L13'相对于垂直于晶格面的线13a所成的角度，β2是将射出光L14向主剖面13投影后得到的线L14'相对于线13a所成的角度，γ是入射光L13相对于主剖面13所成的角度。

根据本实施方式，从光源3射出的光被形成在反射面7上的衍射光栅8分光反射后，不同波长的光向不同方向反射。光源3与多个点状发光凹部5的相对位置关系（角度关系）分别不同，因此即使各个点状发光凹部5的形状包括衍射光栅部分而为相同形状且相同方向，分光反射的光的空间角度分布也各自不同。因此在从特定的视点观察发光装置1时，可以看到各个点基本上是不同颜色。此外，伴随着视点的移动，各点的配色也发生变化，因此即使光源3的发光状态为恒定的，也能够给予如配色发生变化这样的视觉效果。

相反的，即使光源3与多个点状发光凹部5的相对位置关系分别不同，例如通过调整点状发光凹部5的方向（角度），也能够进行使相同的颜色向特定的方向分光反射这样的设定。

接下来，参照图12～图14对制造发光装置1的方法的一个例子进行说明。

如图12所示，使用刃部22突出于基部21的下面而形成的加工工具23。使刃部22为与点状发光凹部5相应的形状，接触到其反射面7的部分22a形成了衍射光栅。δ是刃部22的顶角。

如图13所示，使加工工具23沿刃部22的形成方向下降后将刃部22压入导光板2的背面2c。此时，可以预先将刃部22和导光板2中的一方或双方加热到导光板2的材料的软化点以上的温度。压入后，将导光板材料冷却到软化点温度以下，如图14所示，使加工工具23上升后拔出刃部22。加热方法可以使用加热器、超声波、高频、红外线以及激光等各种加热法。

此外，通过调节刃部22的部分22a的角度（相对于背面2c的角度），能够对形成的点状发光凹部5的反射面7相对于背面2c的角度（图3的角度α）进行调整。

由此，在导光板2的背面2c形成了按照刃部22的形状的点状发光凹部5。

而且，通过使加工工具23水平移动，反复进行相同的操作，从而形成了由多个点状发光凹部5构成的显示部6，得到发光装置1。

根据使用加工工具23的制造方法，能够在任意的位置形成正确形状的点状发光凹部5，从而能够制作任意图案的导光板。

此外，对于具有形成衍射光栅面的小刃的加工工具23而言，基本上只要有一个就能够制作各种图案的导光板，因此随着设计图案改变时没有必要制作高价的衍射光栅，能够大幅度降低成本。

这样的制造方法是一个一个地形成点状发光凹部的方法因此不适合于大量生产，但在大量生产相同制品的情况下，通过下述方法也是能够对应的：将以这样的方法制作的导光板作为母板，然后利用电铸法等进行模具制作，使用该模具进行注射模塑成形和冲压成形。

接下来，对另一个实施方式的发光装置1B进行说明。如图15所示，对发光装置1B而言，点状发光凹部35的配置和朝向与发光装置1（图1等）的点状发光凹部5不同。

发光装置1B是采用白色点光源作为光源3B的方式，俯视时该光源配置在矩形导光板2B的下部中央。

示出有将点状发光凹部35配置为4×4的矩阵状的例子。各个点状发光凹部35的衍射光栅的形状和间距相同。在该例中，所有的点状发光凹部35的出光面7相对于背面2c的倾斜角度互为相同。

各个点状发光凹部35的凹槽的朝向配置为相对于连接点状发光凹部35的中央与光源3B的中央的直线倾斜恒定角度θ。该角度θ被设定为从点状发光凹部35的反射朝向导光板平面垂直方向反射衍射相同的波长的光的角度。通过这样的配置，特定的相同波长的光从所有的点状发光凹部向导光板平面垂直方向反射，因此在将视点设定为无限远时，可以看到所有的点状发光凹部为相同颜色。

此外，在上述实施方式中，将点状发光凹部35配置为4×4的矩阵状，但点状发光凹部35的个数和配置方法并不局限于此。此外，不仅可以设定为观察到导光板整体是相同颜色，也可以如下设定：在设定于导光板上的各个区域中观察到点状发光凹部35是相同颜色。

进一步通过分别独立地调整该角度θ，即使在有限的位置所设定的视点也能够分别独立地目视确认到特定的颜色。

这样，能够相对于某一设定的视点而观察到各个点状发光凹部35为分别独立地任意的颜色，例如可以在导光板整个面上配置点状发光凹部35，能够观察到整个面为相同的颜色，也能够观察到特定区域为特定的颜色。

此外，各点状发光凹部在至少一部分区域内为随机（不规则）的颜色，即能够以使颜色不规则地分布的方式显示。在使各点状发光凹部为随机的颜色时，优选从规定范围内的角度范围使用随机数来决定在导光板2整体上配置的点状发光凹部的上述角度θ。

此外，如图16所示，能够目视确认到某一区域为红、某一区域为蓝、某一区域为绿以及某一区域为白。

不仅能够利用凹槽的角度θ（参照图15），也能够通过调节反射面7的倾斜角度（图3所示的角度α）来调整对于点状发光凹部5目视确认到的颜色。因此，能够通过调整反射面7的倾斜角度α与凹槽的角度θ中的一方或者双方来设定点状发光凹部5的颜色。反射面7的倾斜角度也会给光的反射效率带来影响，因此通过反射面7的倾斜角度α和凹槽的角度θ来调整颜色时，必须进行包括反射效率在内的综合性的考虑。

点状发光凹部5的颜色随着观察者的位置变化而变化。在发光装置1的通常使用状态下，观察者的位置经常变动，因此难以进行仅使预先设定的特定的一个颜色被目视确认到这样的设计，但能够进行使任意一种属于规定范围内的色调的颜色被视觉认识到的设计。

例如，对于一个点状发光凹部5而言，能够进行使色调环上的从黄到红的范围内的任意颜色被视觉认识这样的设计，对于另一个点状发光凹部5而言，能够进行使从绿到蓝的范围内的任意颜色被视觉认识到这样的设计。这种情况下，点状发光凹部5的颜色随着观察者的位置变化而变化，但该变化被限定在上述范围内。

此外，能够进行一部分点状发光凹部5呈特定范围内的颜色、另一部分的点状发光凹部5呈上述随机颜色这样的设计。

图18和图19是表示出光面7（反射面或者透射面14）相对于背面2c的倾斜角度与图3中的不同的点状发光凹部5的例子的图。

图18表示作为点状发光凹部5的一个例子的点状发光凹部5A，（a）为剖视图，（b）为俯视图。如图18（a）所示，点状发光凹部5A是从背面2c算起的深度为恒定的凹部。

出光面7（7A）是点状发光凹部5A的顶面，（相对于背面2c的）倾斜角度为0度。如图18（b）所示，点状发光凹部5A的俯视形状也略呈矩形。

从端面2a入射后传播到导光板2内的入射光L1的一部分在出光面7A（反射面）反射，然后被衍射光栅8分光后作为射出光L4从发光面2b侧射出。

来自发光面2b侧的入射光L2的一部分在出光面7A（反射面）反射，然后被衍射光栅8分光后作为射出光L4从发光面2b侧射出。

来自背面2c侧的入射光L3的一部分透过出光面7A（透射面），然后被衍射光栅8分光后作为射出光L4从发光面2b侧射出。

图19是出光面7（反射面）相对于背面2c的倾斜角度α为90度的点状发光凹部5B的剖视图。

传播到导光板2内的入射光L1在出光面7（7B）（反射面）反射时被衍射光栅8分光后作为射出光L4从发光面2b侧射出。

图20是表示本发明的发光装置的其他的实施方式的图，其中在所示的发光装置1C中，导光板2被嵌入形成于壁部11的开口部12。

导光板2朝向发光面2b而设置在壁部11的正面11a侧。导光板2可以是与地面F1垂直的姿势。

光源3被设置在壁部11的背面11b侧中远离背面11b的位置。优选光源3设置在从位于正面11a侧的观察者W1看去被壁部11遮挡而看不见的位置。光源3可以设置在距离地面F1较近的高度位置。观察者W1能够透过导光板2目视确认到背景（背面2c侧）。

从光源3射出并从背面2c侧入射到导光板2的光L3在透过出光面7（透射面）时被衍射光栅8分光后作为出射光L4从发光面2b侧射出（参照图3）。

此外，可以在光源3和导光板2之间设置透镜，利用该透镜使来自光源3的光平行后向导光板2入射。

下面对透射型的衍射光栅8中的光的衍射进行说明。对于在上述反射型的衍射光栅8中的光的衍射的说明中已经进行了论述的构成赋予相同附图标记从而省略说明。

首先，对主剖面13（参照图8）内的衍射而言，如图21所示，若波长λ的光（入射光L21）以入射角α3向衍射光栅8入射，则按照满足下面等式（3）的方式以角度β3透射衍射（透过光L22）

（等式3）

sinα3+sinβ3=Nmλ（m=0，±1，±2…）（3）

此处，m是衍射次数，N是每1mm的凹槽9的条数。α3是入射光L21相对于垂直于晶格面的线13a所成的角度，β3是透过光L22相对于线13a所成的角度。

等式（3）表示入射角α3相同而波长不同的光在不同角度被透射衍射。

利用该作用，以相同角度入射的白光能够被分光后根据观察者的观察角度而目视确认到不同颜色。

图22是对在入射光没在主剖面13内的情况下的在晶格面（透射面7）的光的透射进行说明的图。

相对于主剖面13以角度γ倾斜的入射光L23透过晶格面（透射面7）成为透过光L24。角度γ＂是透过光L24相对于主剖面13所成的角度。

图23是表示将入射光L23投影到主剖面13上的线L23'和将透过光L24投影到主剖面13上的线L24'的图。如该图所示，波长λ的光（入射光L23'）以入射角α4入射，按照满足下面等式（4）的方式以角度β4进行透射衍射（透过光L24'）。

（等式4）

$\sin \mathrm{\&alpha;}4+\sin \mathrm{\&beta;}4=\frac{\mathrm{Nm\&lambda;}}{\cos \mathrm{\&gamma;}}$ （m=0，±1，±2…）（4）

此处，m是衍射次数，N是每1mm的凹槽9的条数，α4是将入射光L23向主剖面13投影后的线L23'相对于垂直于晶格面的线13a所成的角度，β4是将射出光L24向主剖面13投影后的线L24'相对于线13a所成的角度，γ是入射光L23相对于主剖面13的角度。此外，等式（1）～（4）左边的“+”可以是“±”。

在本实施方式（发光装置1C）中，来自光源3的光被出光面7（透射面）的衍射光栅8分光后，不同波长的光向不同方向射出。因此，可以观察到各个点状发光凹部5基本上为不同颜色。

图24是表示本发明的发光装置的另一个实施方式，其中所示的发光装置1D的光源3被设置于壁部11的正面11a侧，在这方面，与图20的发光装置1C不同。光源3被设置在自正面11a起向前方离开的位置。

从光源3射出的入射光L2在出光面7（反射面）反射时，被衍射光栅8分光后作为射出光L4从发光面2b侧射出。

图25是表示本发明的发光装置的另一个实施方式的图，其中所示的发光装置1E除了使用导光板32来代替导光板2以外，与图20的发光装置1C的构成相同。

在导光板32上点状发光凹部5不是形成在背面2c而是形成在发光面2b。

导光板32朝向发光面2b而设置在壁部11的正面11a侧。

从光源3射出并从背面2c侧向导光板32入射的光L5在透过出光面7时被衍射光栅8分光后作为射出光L4从发光面2b侧射出。

图26是表示本发明的发光装置的另一个实施方式的图，其中所示的发光装置1F的光源3被设置于壁部11的正面11a侧，在这方面，与图25的发光装置1E与不同。

可以使除了光源3和导光板32以外的构成与图25的发光装置1E相同。

从光源3射出的光L6在出光面7（反射面）反射时被衍射晶格8分光后作为射出光L4从发光面2b侧射出。

图27是表示本发明的发光装置的另一个实施方式的图，其中所示的发光装置1G具备导光板2、两个光源3A、3B。

光源3A形成在略呈矩形的导光板2的边2A的端面2a上，光源3B形成在导光板2的邻接边2A的边2B的端面2a上。

点状发光凹部5形成在能够与光源3A、3B的位置对应地将来自光源3A、3B的光向发光面2b侧反射的位置和方向。

具体而言，点状发光凹部5具有点状发光凹部51a、51b、51c、52a、52b、52c、52d，其中，点状发光凹部51a、51b、51c具有将来自光源3A的光反射的反射面7，点状发光凹部52a、52b、52c、52d具有将来自光源3B的光反射的反射面7。

点状发光凹部5能够按每一光源3A、3B使反射从该光源产生的光的点状发光凹部5呈现相互不同图案的方式配置。

通过仅点亮光源3A、3B任意一方，能够根据光源3A、3B显示不同的图案。

光源的个数并不局限于2，也可以是3以上的任意的数。

此外，本发明的技术范围并不局限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以添加各种变更。例如，在上面已说明的各实施方式中使衍射光栅为直线状的凹槽，但并不局限于此，也可以是由如图17所示的同心圆上的多个凹槽所构成。并且也可以是所谓的全息图。

也可以在点状发光凹部的反射面上镀Ag、Al、多层膜等的反射层。通过实施该反射层，即使以超过全反射临界角的角度向反射面入射光也能够稳定地进行分光反射。

此外，提到光源作为白色点光源但没有必要是完全的白光，例如可以是红光和绿光混合后的黄光，也可以混合红光、蓝光、绿光后的某种颜色的光。只要是利用分光视觉认识到与原来颜色的光不同颜色的光，作为本发明的效果就是相同的。

特别是在LED的场合下，即使是单色光，波长范围也比较宽阔，也能够利用分光目视确认到更纯粹的颜色的单色光，因此也可以为这种单色光。

另外，对光源是一个的情况进行了说明，但也可以使用多个光源。即，光源可以是将多个发光二极管或激光二极管在导光板的延伸方向排列的。但是在水平方向上存在多个向点状发光凹部入射的光的角度会导致分光后的光重叠，因此如果紧密地配置太多光源，则接近白光，分光的效果被减弱。只要预先设置多个光源，将其依次或者不规则地一个一个地点亮，就无需考虑光的重叠，能够使点的配色变化。

附图标记的说明：1、1B、LC、1D、1E、1F...发光装置；2、2B...导光板；2a...导光板的端面；2b...导光板的发光面；2c...导光板的背面；3、3B...光源；5、5A、5B、35...点状发光凹部（凹状的切口）；6...显示部；7、7A、7B...反射面、透射面、出光面；8...衍射光栅；9...衍射光栅的凹槽；11...壁部；11a...壁部正面；11b...壁部背面；12...壁部的开口部；21...加工工具的基部；22...加工工具的刃部；22a...刃部接触反射面的部分；23...加工工具；L1...传播到导光板内的入射光；L2...从发光面侧入射的光；L3...从下表面一侧入射的光；L4射出光；Wl...观察者；α...反射面的倾斜角度。

Claims (13)

1.一种发光装置，其特征在于，

具备透明导光板和使光向该导光板入射的光源，

在所述导光板上形成有多个切口，多个所述切口分别具有使入射的来自所述光源的光从所述导光板的发光面射出的倾斜面亦即内面，

在所述切口的内面上形成有作为恒定周期并列的凹槽的集合的衍射光栅。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，

所述内面是使来自所述光源的光反射并从所述发光面射出的反射面。

3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，

所述内面是使来自所述光源的光透过并从所述发光面射出的透射面。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的发光装置，其特征在于，

所述切口形成在与所述导光板的发光面相反一侧的背面。

5.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，

所述光源设置在所述导光板的端面并使光从所述端面入射。

6.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，

所述衍射光栅的凹槽形成于所述内面内的、垂直相交于含有该内面的面与所述背面的交线的线的方向。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的发光装置，其特征在于，

在所述衍射光栅中的凹槽的条数是200-2000/mm。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的发光装置，其特征在于，

多个所述切口被按照作为整体形成特定的外观的方式配置。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的发光装置，其特征在于，

所述内面与背面、即相对于所述导光板的所述发光面在相反的一侧的背面所成的角度为0°～90°。

10.根据权利要求1-3任意一项所述的发光装置，其特征在于，

所述切口相对于所述光源的角度θ按照在从特定的视点观察时使在所述导光板的至少一部分区域内颜色为相同的方式被调节。

11.根据权利要求1-3任意一项记载的发光装置，其特征在于，

所述切口相对于所述光源的角度θ按照在从特定的视点观察时使在所述导光板的至少一部分区域内颜色为不规则地分布的方式被调整。

12.根据权利要求1-3任意一项所述的发光装置，其特征在于，

所述光源是将多个发光二极管或激光二极管配列在所述导光板延伸的方向上而形成的光源。

13.根据权利要求1-3任意一项所述的发光装置，其特征在于，

所述光源全部是白光源。