JP2002169034A - 導光板および平面照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導光板の大きさに係り無く斑の無い明るい出
射光を得る。 【解決手段】 反射端面部４方向に表面部５と成す角度
と裏面部６と成す角度とが等しい三角柱形状１２に入射
端面部３を欠切し、光源１３側に突設する入射端面部３
の台形状８の凸凹構造または凸構造の台形状８内に対称
性を有する三角形形状９を貫欠する。光源１３からの光
線を三角柱形状１２で表面部５方向と裏面部６方向とに
偏向し、この偏向された光線を三角形形状９や台形形状
８で全反射させて反射端面部４方向に進ませながら表面
部５から出射させ、明るく均一な出射光を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光源がＬＥＤ等
の点光源からなり、全反射等を利用して点光源からの光
線を左右方向に分散させて小型液晶表示装置等のバック
ライトに使用できる均一な出射光の実現を可能にする導
光板および平面照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の導光板および平面照明装置として
は、導光板の裏面側に白インク等でドット印刷を施すと
ともに反射シートを設け、導光板の表面上にＬＥＤのよ
うな点光源に対応するように凸状や凹状の形状を線形や
非線形にグラデーション加工を施し、光源からの光を凸
状や凹状の形状部分で反射や屈折により光の拡散や集光
の作用を用いて輝度の向上を図るものが知られている。

【０００３】また、従来の平面照明装置として、導光板
の表面部全体から出射する目的で、点光源を導光板の入
射端面部近くに並設するとともに入射端面部の全面に対
して上下方向（厚さ方向）にプリズム面を設けるものが
知られている。

【０００４】さらに、従来の平面照明装置として、例え
ば特開平６−５１１３０号公報に示すように、入射面側
の側面に点光源を設置するための凹部を複数設け、これ
ら凹部と凹部との間に略三角状の切れ込みを設け、点光
源の両側面方向に向う光線を凹部で導光板内に取り込
み、さらに導光板内の両側面方向に進んだ光線を略三角
状の切れ込み部で全反射し略反入射面方向に進ませて導
光板の輝度を向上させるものも知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
導光板および平面照明装置では、導光板の裏面側に白イ
ンク等でドット印刷を施すとともに反射シートを設け、
導光板の表面上にＬＥＤのような点光源に対応するよう
に凸状や凹状の形状を線形や非線形にグラデーション加
工を施し、光源からの光を凸状や凹状の形状部分で反射
や屈折により光の拡散や集光の作用を用いて表面に出射
させるように、導光板の表面側と裏面側とに対して光の
制御を行っているが、側面側に対しては反射シートによ
って単に反射させるのみであるために、側面側の光を有
効に利用していない課題がある。

【０００６】また、従来の平面照明装置として、導光板
の表面部全体から出射する目的で、点光源を導光板の入
射端面部近くに並設するとともに入射端面部の全面に対
して上下方向（厚さ方向）にプリズム面を設ける構成で
は、図９に示すように、プリズム面５１を設けた場合、
プリズム面５１を設けないフラットな入射面５２で屈折
した光線Ｌｆ（点線で示す）よりもプリズム面５１で屈
折した光線Ｌｐ（実線で示す）の方がより両端側に光線
が進み、各点光源からの広がった光線を利用している
が、点光源に於ける中心の出射光は導光板に対して入射
角が３５°で５０％エネルギ強度であるので、点光源に
於ける両サイドからの出射光は直進光よりもエネルギ強
度が低い。

【０００７】また、導光板に入射する光は、導光板に入
射しうる入射角度に依存しており、一般に導光板に対し
屈折率ｎに応じた屈折角βで入射し、光源側の入射端面
部の法線と成る屈折角βは０≦｜β｜≦ｓｉｎ^-1（１／
ｎ）を満たす範囲で導光板内を進行する。

【０００８】このため、点光源に於ける両サイド方向の
光は、光束コーンの端部付近であり、導光板に入射する
光束の厚さ方向に対応した入射角度範囲が少ないため、
導光板に入射する上下方向の範囲が小さくなってしま
い、全反射を引き起こす光線量が少ない。また、臨界角
は、導光板と空気層（屈折率ｎ＝１）との境界面に於い
て、ｓｉｎα＝（１／ｎ）により表わすことができる。
そして、一般の導光板に使用されている樹脂材料である
アクリル樹脂の屈折率はｎ＝１．４９程度であるので、
臨界角αはα＝４２°程度になるが、全反射を引き起こ
すような臨界角に近い出射角での光線量が少ないので、
臨界角を破り導光板外部への出射する光線が少ない。そ
の結果、導光板全体としての輝度低下をしてしまう課題
がある。

【０００９】さらに、従来の平面照明装置として、例え
ば特開平６−５１１３０号公報に示すように、入射面側
の側面に点光源を設置するための凹部を複数設け、これ
ら凹部と凹部との間に略三角状の切れ込みを設け、点光
源の両側面方向に向う光線を凹部で導光板内に取り込
み、さらに導光板内の両側面方向に進んだ光線を略三角
状の切れ込み部で全反射し略反入射面方向に進ませて導
光板の輝度を向上させる構成では、光源の左右方向に進
む光線に対して略三角状の切れ込み部によって全反射を
引き起こすが、上記説明と同様に点光源に於ける両サイ
ド方向の光は、光束コーンの端部付近であるので、導光
板に入射する光束の厚さ方向に対応した入射角度範囲が
少ない。このため、導光板に入射する上下方向の範囲が
小さくなってしまい、全反射を引き起こすような臨界角
に近い出射角での光線量が少ないので、臨界角を破り導
光板外部への出射する光線が少なく、光源から反射端面
部方向に直接進む光線量は多い。その結果、導光板全体
として輝度斑や輝度の均一性を改善できない課題があ
る。

【００１０】そこで本発明は、このような課題を解決す
るためなされたもので、その目的は点光源に対応した位
置に台形状を突設し、この台形状内に対称性を有した三
角形形状や台形形状に貫欠し、光源からの光線を突設し
た台形状の側面側や貫欠した三角形形状や台形状の辺で
全反射をし、光線を左右に広げるとともに突設した台形
状の光源側を楔状のように三角柱形状に欠切して導光板
に入射する時点で光源からの光線を表面部方向や裏面部
方向に導くことにより、全反射の利用によるロスの低減
により導光板の大きさに係り無く斑の無い明るい出射光
を得ることができる導光板および平面照明装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項１に係る導光板は、入射端面部に台形状の凸凹構
造を有するとともに光源側に突設する台形状内に対称性
を有した三角形形状を貫欠することを特徴とする。

【００１２】請求項１に係る導光板は、入射端面部に台
形状の凸凹構造を有するとともに光源側に突設する台形
状内に対称性を有した三角形形状を貫欠するので、対称
性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方
向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形
状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、
また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反
射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中
心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コ
ーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に
対して十分な全反射を引き起こすことができる。

【００１３】また、請求項２に係る導光板は、入射端面
部に台形状の凸構造を有するとともに光源側に突設する
台形状内に対称性を有した三角形形状を貫欠することを
特徴とする。

【００１４】請求項２に係る導光板は、入射端面部に台
形状の凸構造を有するとともに光源側に突設する台形状
内に対称性を有した三角形形状を貫欠するので、対称性
を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向
に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状
部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、ま
た光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射
端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心
部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コー
ンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対
して十分な全反射を引き起こすことができる。

【００１５】さらに、請求項３に係る導光板は、入射端
面部に台形状の凸凹構造を有して突設する台形状内に対
称性を有した三角形形状を貫欠するとともに光源を台形
状の中心端に設けることを特徴とする。

【００１６】請求項３に係る導光板は、入射端面部に台
形状の凸凹構造を有して突設する台形状内に対称性を有
した三角形形状を貫欠するとともに光源を台形状の中心
端に設けるので、対称性を有した三角形形状で全反射し
た光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方
向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面
部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに
互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源
からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方
向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と
裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こす
ことができるとともに光源の左右方向の光線も台形状部
に放出できる。

【００１７】また、請求項４に係る導光板は、入射端面
部に台形状の凸構造を有して突設する台形状内に対称性
を有した三角形形状を貫欠するとともに光源を台形状の
中心端に設けることを特徴とする。

【００１８】請求項４に係る導光板は、入射端面部に台
形状の凸構造を有して突設する台形状内に対称性を有し
た三角形形状を貫欠するとともに光源を台形状の中心端
に設けるので、対称性を有した三角形形状で全反射した
光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向
に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部
方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互
いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源か
らの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向
に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏
面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすこ
とができるとともに光源の左右方向の光線も台形状部に
放出できる。

【００１９】さらに、請求項５に係る導光板は、三角形
形状を対称な２つの三角形形状の頂点が入射端面部の方
向に向き、互いに向き合う辺が平行に位置してなること
を特徴とする。

【００２０】請求項５に係る導光板は、三角形形状を対
称な２つの三角形形状の頂点が入射端面部の方向に向
き、互いに向き合う辺が平行に位置してなるので、小さ
な突設の台形状部で対称性を有した三角形形状で全反射
した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部
方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端
面部方向に進むものと、また光源からの直射光線ととも
に互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光
源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右
方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部
と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こ
すことができる。

【００２１】また、請求項６に係る導光板は、三角形形
状を対称な２つの三角形形状の頂点が入射端面部の方向
に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置して
なることを特徴とする。

【００２２】請求項６に係る導光板は、三角形形状を対
称な２つの三角形形状の頂点が入射端面部の方向に向
き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置してなる
ので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反
射端面部方向に直進する少ない光線と、両側面部方向に
進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方
向に進む多くの光線と、また光源からの直射光線ととも
に互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光
源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右
方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部
と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こ
すことができる。

【００２３】さらに、請求項７に係る導光板は、三角形
形状を対称な２つの三角形形状の頂点が反射端面部の方
向に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置し
てなることを特徴とする。

【００２４】請求項７に係る導光板は、三角形形状を対
称な２つの三角形形状の頂点が反射端面部の方向に向
き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置してなる
ので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反
射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突
設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進
むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざ
りながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束
コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有
効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との
上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ
る。

【００２５】また、請求項８に係る導光板は、突設する
台形状と三角形形状とで、台形状の斜辺と、この斜辺に
対向する三角形形状の辺とが常に光源からの光線を辺で
全反射し、斜辺で再び全反射させて反射端面部方向へ導
くことを特徴とする。

【００２６】請求項８に係る導光板は、突設する台形状
と三角形形状とで、台形状の斜辺と、この斜辺に対向す
る三角形形状の辺とが常に光源からの光線を辺で全反射
し、斜辺で再び全反射させて反射端面部方向へ導くの
で、三角形形状の配置角度に依存せずに台形状の斜辺で
全反射を行うことができる。

【００２７】さらに、請求項９に係る導光板は、三角形
形状のうち導光板の両側面部側に位置する三角形形状の
対称位置に有る三角形形状が他の三角形形状よりも小さ
いことを特徴とする。

【００２８】請求項９に係る導光板は、三角形形状のう
ち導光板の両側面部側に位置する三角形形状の対称位置
に有る三角形形状が他の三角形形状よりも小さいので、
この小さい三角形形状によって対称位置にある三角形形
状からの全反射された光線の進行を阻止せずに、これら
が配置されている反対側の側面部方向に光線を進行させ
ることができる。

【００２９】また、請求項１０に係る導光板は、入射端
面部に台形状の凸凹構造を有するとともに光源側に突設
する台形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向
が長い台形形状を貫欠することを特徴とする。

【００３０】請求項１０に係る導光板は、入射端面部に
台形状の凸凹構造を有するとともに光源側に突設する台
形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向が長い
台形形状を貫欠するので、光源からの直進する光線を極
めて少なくし、大部分の光線が両側面部方向に進み突設
する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進
み、隣接する各台形状部での全反射光が互いに混ざりな
がら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コー
ンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な
光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下
方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。

【００３１】さらに、請求項１１に係る導光板は、中心
位置に反射端面部方向を底辺とする三角形状に欠切した
台形状を光源側に複数突設することを特徴とする。

【００３２】請求項１１に係る導光板は、中心位置に反
射端面部方向を底辺とする三角形状に欠切した台形状を
光源側に複数突設するので、光源から直進する光線を極
めて少なくし、大部分の光線が両側面部方向に進み突設
する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進
み、隣接する各台形状部での全反射光が互いに混ざりな
がら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コー
ンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な
光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下
方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。

【００３３】また、請求項１２に係る導光板は、入射端
面部に突設する台形状を反射端面部方向に表面部と成す
角度と裏面部と成す角度とが等しい三角柱形状に欠切す
ることを特徴とする。

【００３４】請求項１２に係る導光板は、入射端面部に
突設する台形状を反射端面部方向に表面部と成す角度と
裏面部と成す角度とが等しい三角柱形状に欠切するの
で、導光板に入射する入射光線が最初から表面部方向と
裏面部方向に進み、より多くの臨界角を破る光線量を増
やすことができる。

【００３５】さらに、請求項１３に係る導光板は、表面
部に導光板内の光を出射または／および裏面部方向に屈
折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形
状のいずれかを有することを特徴とする。

【００３６】請求項１３に係る導光板は、表面部に導光
板内の光を出射または／および裏面部方向に屈折または
／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状のいず
れかを有するので、導光板内の臨界角に満たない光線を
屈折させて表面部から出射させたり、全反射する光線の
位置をコントロールして裏面部方向に偏向させることが
できる。

【００３７】また、請求項１４に係る導光板は、裏面部
に導光板内の光を出射または／および表面部方向に屈折
または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状
ならびに白色系印刷のいずれかを有することを特徴とす
る。

【００３８】請求項１４に係る導光板は、裏面部に導光
板内の光を出射または／および表面部方向に屈折または
／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状ならび
に白色系印刷のいずれかを有するので、導光板内の臨界
角に満たない光線を屈折させて裏面部から出射させた
り、全反射する光線の位置をコントロールして表面部方
向に偏向させたり、裏面部に到達する光線を反射させる
ことができる。

【００３９】さらに、請求項１５に係る平面照明装置
は、半導体発光素子からなる光源と、光源からの光を導
く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反
射端面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部
と、表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部と
表面部とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状ま
たは台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部に突
設した導光板と、光源と導光板とを保持するケースとを
具備し、光源は台形状の中心位置に対向して配置するこ
とを特徴とする。

【００４０】請求項１５に係る平面照明装置は、半導体
発光素子からなる光源と、光源からの光を導く入射端面
部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部
と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、表面
部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部と表面部と
に直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形
形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部に突設した導
光板と、光源と導光板とを保持するケースとを具備し、
光源は台形状の中心位置に対向して配置するので、光源
からの光束コーンの中心部を最大限に利用し、上下左右
方向に対する有効な光束コーンによって導光板の表面部
と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こ
し、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ること
ができる。

【００４１】また、請求項１６に係る平面照明装置は、
半導体発光素子からなる光源と、光源からの光を導く入
射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端
面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、
表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部と表面
部とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または
台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部に突設す
るとともに光源を台形状の中心端に設ける空間を有した
導光板と、光源と導光板とを保持するケースとを具備
し、光源は台形状の中心位置に対向して配置することを
特徴とする。

【００４２】請求項１６に係る平面照明装置は、半導体
発光素子からなる光源と、光源からの光を導く入射端面
部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部
と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、表面
部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部と表面部と
に直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形
形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部に突設すると
ともに光源を台形状の中心端に設ける空間を有した導光
板と、光源と導光板とを保持するケースとを具備し、光
源は台形状の中心位置に対向して配置するので、光源か
らの光線を無駄無く利用するとともに光源からの光束コ
ーンの中心部を最大限に利用し、上下左右方向に対する
有効な光束コーンによって導光板の表面部と裏面部との
上下方向に対して十分な全反射を引き起こし、表面部と
裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づき説明する。なお、本発明は、反射端面部方
向に表面部と成す角度と裏面部と成す角度とが等しい三
角柱形状に入射端面部を欠切し、この欠切部分で光源か
らの光線を表面部方向と裏面部方向とに偏向し、光源側
に突設する入射端面部の台形状の凸凹構造または凸構造
の台形状内に対称性を有する三角形形状を貫欠すること
により、三角形形状や台形形状で上記偏向された光線を
全反射させて反射端面部方向に進ませながら表面部から
出射させて明るく均一な出射光が得られる導光板および
平面照明装置を提供することにある。

【００４４】図１は本発明に係る平面照明装置の略構成
図、図２〜図５は本発明に係る導光板の入射端面部の略
形状図、図６、図７および図８は光線の軌跡図である。

【００４５】図１の平面照明装置１は、複数の光源１３
と、これら光源１３に対向接近した位置が台形状８に突
設し、光源１３からの光を導く入射端面部３と、この入
射端面部３の反対側に位置する反射端面部４と、入射端
面部３から導いた光を出射する表面部５と、この表面部
５の反対側に位置する裏面部６と、これら表面部５と反
射端面部４とに直角に交わる側面部７を有する導光板２
の他、図示しない反射体等で構成されている。

【００４６】導光板２は、屈折率が１．４〜１．７程度
からなるアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート
（ＰＣ）、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステ
ル、ポリオレフィンやスチレンとアクリロニトリルとの
共重合体、スチレンとブタジエンとの共重合体、スチレ
ンとメチルメタクルレートとの共重合体等の透明な樹脂
からなる。

【００４７】また、図示しないが、導光板２の表面部５
または／および裏面部６には凸状、凹状やプリズムおよ
びＶ溝等いずれかの加工が施されている。これにより、
点光源１３から導光板２内に導いた光をこれら加工部分
で反射や屈折等を行い、表面部５に出射するようにした
り、裏面部６に施されたシボ加工（梨地加工）や白色系
印刷等により裏面部６で散乱させて表面部５に出射させ
ている。

【００４８】ここで、導光板２は、光源１３に対向接近
した位置のため、光源１３からの光束コーンの中心部を
利用しており、光源１３から取り入れた光を屈折率ｎに
応じた屈折角βで入射し、光源１３側の側面部７の法線
と成る屈折角βが０≦｜β｜≦ｓｉｎ^-1（１／ｎ）を満
たす範囲で導光板２内を進行する。

【００４９】また、導光板２の屈折率ｎがｎ＝１．４９
の場合、屈折角βは約４２°となり、この範囲で導光板
２内を進行するとともに導光板２と空気層の屈折率（ｎ
＝１）との境界面で全反射を生じ、この臨界角も約φ＝
４２°となる。

【００５０】また、導光板２は、図２〜４に示すような
入射端面部３を突設し隣接する台形状８の斜辺８ｂが互
いに接しないフラット面８ｄが介在する台形状８の凸凹
構造、図５に示すような入射端面部３を突設し隣接する
台形状８の斜辺８ｂが互いに接するような谷部８ｅを介
して台形状８が連続する凸構造で構成される。

【００５１】さらに、導光板２は、入射端面部３に突設
する台形状８内に図２に示すような対称性を有した三角
形形状９を表面部５から裏面部６まで貫欠させたり、図
３に示すような台形状８内の中心位置に入射端面部３方
向が短く反射端面部４方向が長い台形形状１０を表面部
５から裏面部６まで貫欠させたり、図４に示すような台
形状８内の一部（光源１３と対面する部分）を欠切する
ように中心位置に反射端面部４方向を底辺とする三角形
形状１１を表面部５から裏面部６まで貫欠させたりして
いる。

【００５２】また、導光板２は、図１に示すように、入
射端面部３に突設する台形状８を反射端面部４方向に表
面部５と成す角度と裏面部６と成す角度とが等しい三角
柱形状１２に欠切している。これにより、光源１３から
の光線を導光板２に入射させた際、光源１３からの光線
を三角柱形状１２によって最初から表面部５方向と裏面
部６方向に進ませ、光源１３からの入射光がより多く臨
界角を破るように光線量を増やしている。

【００５３】さらに、図示しないが、光源１３を導光板
２の台形状８の中心端に設ければ、光源１３の左右方向
（両側面部７）の光線も導光板２の台形状部８に放出で
きるので、表面部５と裏面部６とから臨界角を破る光線
を得ることができる。この場合には、光源１３と導光板
２を一体化にすることができる。

【００５４】また、図２の例における三角形形状９は、
１つの台形状８に対して２つから成り、それぞれ対称性
を保って貫切される。さらに説明すると、図２（ａ）の
例では、２つの三角形形状９の頂点９ｄが入射端面部３
（光源１３）の方向に向き、２つの三角形形状９の隣接
して互いに向き合う辺９ｃが平行に位置して１つの台形
状８に対して２つの三角形形状９が貫切されている。図
２（ｂ）の例では、２つの三角形形状９の頂点９ｄが入
射端面部３（光源１３）の方向に向き、２つの三角形形
状９の間隔が頂点９ｄ側の方が狭くなるように１つの台
形状８に対して２つの三角形形状９が貫切されている。

【００５５】尚、図示はしないが、三角形形状９は、２
つの三角形形状９の頂点９ｄが反射端面部４の方向に向
き、三角形形状９の間隔が頂点９ｄ側の方が狭くなるよ
うに１つの台形状８に対して２つ貫切してもよい。

【００５６】そして、図２（ｂ）に示すように、入射端
面部３に台形状８の凸凹構造を有するとともに突設した
台形状８内に対称性を有する２つの三角形形状９の頂点
９ｄが入射端面部３の方向に向き、２つの三角形形状９
の間隔が頂点９ｄ側の方が狭くなるように１つの台形状
８に対して２つの三角形形状９を貫切させた構成におい
て、光源１３から入射した光線は、対称性を有した左右
の三角形形状９における互いの斜辺９ｃで全反射を繰り
返しながら反射端面部４方向に直進する少ない光線と、
光源１３から入射し左右の三角形形状９の傾斜辺９ａで
全反射をして両側面部７方向に進み、この傾斜辺９ａに
対向する突設する台形形状８の斜辺８ｂで再び全反射を
して反射端面部４方向に進む多くの光線と、光源１３か
ら２つの三角形形状９の間から直射光線とともに互いに
混ざりながら反射端面部４方向に進む。

【００５７】尚、図２（ｂ）では、突設する台形状８の
凸凹構造の先端面８ａと三角形形状９の底辺９ｂとが平
行であるが、この底辺９ｂは先端面８ａと平行でなくて
も良い。

【００５８】ここで、図２（ｂ）の構成に於ける光線の
軌跡図を図６に示す。図６において、光源１３から入射
した光線は、導光板２の上下左右方向に対して有効な光
束コーンが存在する光束コーンの中心部が２つの三角形
形状９の傾斜辺９ａと斜辺９ｃとの間に分布し、これら
有効な光線が直接２つの三角形形状９の傾斜辺９ａで全
反射をして両側面部７方向に進み、この傾斜辺９ａに対
向する突設した台形状部８の斜辺８ｂで再び全反射をし
て反射端面部４方向に進む光線と、台形状部８の斜辺８
ｂに進まず隣接する台形形状部８方向の台形状部８の存
在しない導光板２の本体方向に進む光線とがある。

【００５９】また、三角形形状９の斜辺９ｃの頂点９ｄ
付近で全反射した光線は、互いに対向する斜辺９ｃ方向
に進み、一部はそのまま進み、一部は再度斜辺９ｃの頂
点９ｄと反対方向付近で全反射をする。

【００６０】さらに、２つの斜辺９ｃに達せずに、これ
らの２つの斜辺９ｃの間からの導光板２の反射端面部４
方向に直進して各方向に進んだ光線は有効な光束コーン
であるため、導光板２内に進みながら表面部５と裏面部
６との上下方向に対して十分な全反射を引き起こしなが
ら反射端面部４方向に進み、この間導光板２の表面部５
や裏面部６に施した加工部分（プリズム、溝、凸凹形
状、白色系印刷等）により臨界角を破って導光板２の外
部に出射する。

【００６１】また、２つの三角形形状９の頂点９ｄが入
射端面部３の方向に向き、２つの三角形形状９の間隔が
頂点９ｄ側の方が狭くなるように１つの台形状８に対し
て２つの三角形形状９を貫切して設けた場合も同様な効
果を得ることができる。すなわち、図７の光線の軌跡図
に示すように、光源１３から入射した光線は、導光板２
の上下左右方向に対して有効な光束コーンが存在する光
束コーンの中心部が２つの三角形形状９の傾斜辺９ａと
の間に分布し、これら有効な光線が直接２つの三角形形
状９の傾斜辺９ａで全反射をして両側面部７方向に進
み、この傾斜辺９ａに対向する突設した台形状部８の斜
辺８ｂで再び全反射をして反射端面部４方向に進む光線
と、台形状部８の斜辺８ｂに進まず隣接する台形状部８
方向の台形状部８の存在しない導光板２の本体方向に進
む光線とがある。

【００６２】さらに、２つの斜辺９ｃに達せずに、これ
ら２つの斜辺９ｃの間からの導光板２の反射端面部４方
向に直進して各方向に進んだ光線は有効な光束コーンで
あるため、導光板２内に進みながら表面部５と裏面部６
との上下方向に対して十分な全反射を引き起こしながら
反射端面部４方向に進み、この間導光板２の表面部５や
裏面部６に施した加工部分（プリズム、溝、凸凹形状、
白色系印刷等）により臨界角を破って導光板２の外部に
出射する。

【００６３】また、図２（ａ）に示す構成、すなわち、
対称性を保って２つの三角形形状９の各頂点９ｄが入射
端面部３方向に向き、２つの三角形形状９の隣接して互
いに向き合う辺９ｃが平行に位置して１つの台形状８に
対して２つの三角形形状９を貫切して設けた場合も同様
な効果を得ることができる。

【００６４】さらに、図示はしないが、三角形形状９
は、導光板２の両側面部７側に位置する三角形形状９の
対称位置に有る三角形形状９（両側面部７側から２番目
の三角形形状９）を他の三角形形状９よりも小さく貫切
する構成としてもよい。この構成によれば、両側面部７
側に位置する三角形形状９の斜辺９ｃから全反射された
光線は、他の三角形形状９よりも小さく貫切された対向
する三角形形状９（両側面部側７から２番目の三角形形
状９）によって阻止されることなく、導光板２の内側方
向に容易に進むことができる。

【００６５】また、他の三角形形状９よりも小さく貫切
された三角形形状９の斜辺９ｃからの全反射された光線
は、対向する両側面部７側の三角形形状９の斜辺９ｃで
再度全反射して導光板２の内側方向に進む。

【００６６】このように、三角形形状９を導光板２の両
側面部７側に位置する三角形形状９の対称位置に有る三
角形形状９を他の三角形形状９よりも小さくすることに
よって、光源１３からの光線を無駄なく利用してより明
るい出射光を得ることが可能となる。また、輝度分布を
制御することが可能で、同様な効果を光源１３の位置を
台形状８の中心端から変位させることによっても可能で
ある。

【００６７】さらに、図３に示すように、入射端面部３
に台形状８の凸凹構造を有するとともに突設した台形状
８内の中心位置に入射端面部３方向が短い上辺１０ａと
反射端面部４方向が長い底辺１０ｃと２つの等しい斜辺
１０ｂからなる台形形状１０を貫欠させた構成とするこ
とができる。この構成によれば、光源１３から入射した
光線は、対称性を有した左右の斜辺１０ｂで全反射をし
て両側面部７方向に進み、この斜辺１０ｂに対向する突
設した台形状部８の斜辺８ｂで再び全反射をして反射端
面部４方向に進む多くの光線と、一度台形状８内の入射
端面部３方向に近い台形形状１０の短い上辺１０ａ部を
透過し再び台形形状１０の反射端面部４方向が長い底辺
１０ｃ部を透過して反射端面部４方向に進む光線とが互
いに混ざりながら反射端面部４方向に進む。

【００６８】尚、この場合には、光源１３から空気層を
通り、空気層から導光板２へ、再び導光板２から空気
層、再度空気層から導光板２と進むので、結果としては
１度の空気層から導光板２への屈折しか変わらない。

【００６９】また、これらの光線は有効な光束コーンで
あるため、導光板２内に進みながら表面部５と裏面部６
との上下方向に対して十分な全反射を引き起こしながら
反射端面部４方向に進み、この間導光板２の表面部５や
裏面部６に施した加工部分（プリズム、溝、凸凹形状、
白色系印刷等）により臨界角を破って導光板２の外部に
出射する。

【００７０】さらに、図４に示すように、入射端面部３
に台形状８の凸凹構造を有するとともに突設した台形状
８内の一部を欠切するように台形状８の中心位置に反射
端面部４方向を底辺１１ａとする三角形状１１を貫欠さ
せた構成とすることができる。この構成によれば、光源
１３から入射した光線は、対称性を有した左右の斜辺１
１ｂで全反射をして両側面部７方向に進み、この斜辺１
１ｂに対向する突設した台形状部８の斜辺８ｂで再び全
反射をして反射端面部４方向に進む多くの光線と、直接
三角形状１１の底辺１１ａ部に達し、透過して反射端面
部４方向に進む光線とが互いに混ざりながら反射端面部
４方向に進む。

【００７１】また、突設した台形状８内の一部を欠切し
た所に光源１３からの斜辺１１ｂ方向寄りの斜めからの
入射光線は、底辺１１ａ部で屈折して、やや垂線よりに
戻されて互いに斜辺１１ｂ寄り方向に進みながら反射端
面部４方向に進み、同様にこれらの光線は有効な光束コ
ーンであるため、導光板２内に進みながら表面部５と裏
面部６との上下方向に対して十分な全反射を引き起こし
ながら反射端面部４方向に進み、この間導光板２の表面
部５や裏面部６に施した加工部分（プリズム、溝、凸凹
形状、白色系印刷等）により臨界角を破って導光板２の
外部に出射する。

【００７２】さらに、図５に示すように、突設し隣接す
る台形状８の斜辺８ｂが互いに接するような谷部８ｅを
介して台形状８を入射端面部３に設けた凸構造では、三
角形形状９や台形形状１０等の傾斜辺９ａや斜辺１０ｂ
および斜辺１１ｂ等で全反射した光線を再び台形状部８
の斜辺８ｂで全反射させて反射端面部４方向に進む光線
と、台形状部８の斜辺８ｂに進まず隣接する台形状部８
方向に進む光線を互いに重ね合わせて台形状部８の中心
位置から入射する光線との輝度が同程度になるようにす
る。この場合の導光板２は小型形状に適している。

【００７３】このように、本例の導光板および平面照明
装置は、入射端面部３に台形状８の凸凹構造や凸構造を
有し、突設した台形状８内に対称性な２つの三角形形状
９や台形形状１０および突設した台形状８内の一部を欠
切するように三角形状１１等を貫欠させて、これらによ
る全反射した光線を再び台形状８の斜辺８ｂでの全反射
によって導光板２全体を明るくする構成であるが、導光
板２の長さや幅等のサイズ、光源１３のピッチ（数
量）、必要出射光の輝度等の目的に合わせるために、三
角形形状９の傾斜辺９ａや台形形状１０の斜辺１０ｂお
よび三角形状１１の斜辺１１ｂと台形状８の斜辺８ｂと
の位置関係により、光線の方向およびその方向の光量を
コントロールすることができる。例えば台形状８の形状
（斜辺８ｂ）を固定にし、これに対向する傾斜辺９ａや
斜辺１０ｂおよび斜辺１１ｂの位置変化させることで光
線の方向およびその方向の光量をコントロールできる。

【００７４】さらに説明すると、図８に示すように、光
源１３（ＬＥＤ）のポイント（Ｌ，０）からの光線Ｌｉ
が入射角θｉで入射した時の座標は（Ｌ＊ｔａｎ（θ
ｉ），０）となり、出射角θｔの屈折で導光板２内に光
線Ｌａが進み、傾斜辺９ａの端の座標（ｘ２，ｙ２）に
到達するような傾斜辺９ａの両端の座標（ｘ１，ｙ１）
と（ｘ２，ｙ２）に対応する光源１３の発散角は下記表
１に示される。表１は本発明に係る光源と光線の軌跡と
の関係表である。

【００７５】

【表１】

【００７６】このように、光源１３からの光線分布に対
応して傾斜辺９ａの両端の座標（ｘ１，ｙ１）と（ｘ
２，ｙ２）を定めることによって、台形状８の斜辺８ｂ
に対して傾斜辺９ａで全反射させる光線を決定すること
ができる。

【００７７】光源１３は、青、緑、赤等の単色や白色の
ＬＥＤおよびレーザ等からなる。光源１３の形状として
は、平面やレンズ付きのものであっても良く、入射端面
部３の突設する台形状８の凸凹構造や凸構造の先端面８
ａに平行であるとともに中心に対向させて載置する。

【００７８】また、光源１３は、半導体発光素子である
ので、光の放射方向が直進はもちろんであるが、左右上
下にもおよぶ。そこで、図示はしないが、光源１３を台
形状８の中心の端に（台形状８の内側）設ければ、両側
面部７方向に進んだ光線が突設する台形形状部８で全反
射ができ、反射端面部４方向に進むことができる。

【００７９】図示しない反射体は、熱可塑性樹脂に例え
ば酸化チタンのような白色材料を混入したシートや熱可
塑性樹脂のシートにアルミニウム等の金属蒸着を施した
り金属箔を積層した物や、シート状金属およびこれらの
フィルム形状にしたものからなる。この反射体は、光源
１３からの光が導光板２によって表面部５に出射させる
光以外の光を反射または乱反射し、再度導光板２に入射
させて光源１３からの光を全て表面部５から出射するよ
うにする。

【００８０】このように、本発明の導光板および平面照
明装置は、導光板の点光源に対応した位置に台形状を突
設し、この台形状内に対称性を有した三角形形状や台形
形状に貫欠し、光源からの光線を突設した台形状の側面
側や貫欠した三角形形状や台形状の辺で全反射をし、光
線を左右に広げるとともに突設した台形状の光源側を楔
状のように三角柱形状に欠切して導光板に入射する時点
で光源からの光線を表面部方向や裏面部方向に導くこと
により、導光板の大きさに係り無く斑の無い均一で明る
い出射光を得ることが出来る。

【００８１】

【発明の効果】以上のように、請求項１に係る導光板
は、入射端面部に台形状の凸凹構造を有するとともに光
源側に突設する台形状内に対称性を有した三角形形状を
貫欠するので、対称性を有した三角形形状で全反射した
光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向
に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部
方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互
いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源か
らの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向
に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏
面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすこ
とができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得
ることができる。

【００８２】また、請求項２に係る導光板は、入射端面
部に台形状の凸構造を有するとともに光源側に突設する
台形状内に対称性を有した三角形形状を貫欠するので、
対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面
部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する
台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むもの
と、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりなが
ら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーン
の中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光
束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方
向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面
部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができ
る。

【００８３】さらに、請求項３に係る導光板は、入射端
面部に台形状の凸凹構造を有して突設する台形状内に対
称性を有した三角形形状を貫欠するとともに光源を台形
状の中心端に設けるので、対称性を有した三角形形状で
全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両
側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして
反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線
とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとと
もに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上
下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の
表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引
き起こすことができるとともに光源の左右方向の光線も
台形状部に放出できるので、表面部と裏面部とから臨界
角を破る光線を得ることができるとともに光源と導光板
を一体化にすることができる。

【００８４】また、請求項４に係る導光板は、入射端面
部に台形状の凸構造を有して突設する台形状内に対称性
を有した三角形形状を貫欠するとともに光源を台形状の
中心端に設けるので、対称性を有した三角形形状で全反
射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面
部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射
端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とと
もに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに
光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左
右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面
部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起
こすことができるとともに光源の左右方向の光線も台形
状部に放出できるので、表面部と裏面部とから臨界角を
破る光線を得ることができるとともに光源と導光板を一
体化にすることができる。

【００８５】さらに、請求項５に係る導光板は、三角形
形状を対称な２つの三角形形状の頂点が入射端面部の方
向に向き、互いに向き合う辺が平行に位置してなるの
で、小さな突設の台形状部で対称性を有した三角形形状
で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、
両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をし
て反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光
線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むと
ともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、
上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板
の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を
引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を
破る光線を得ることができる。

【００８６】また、請求項６に係る導光板は、三角形形
状を対称な２つの三角形形状の頂点が入射端面部の方向
に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置して
なるので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線
が反射端面部方向に直進する少ない光線と、両側面部方
向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面
部方向に進む多くの光線と、また光源からの直射光線と
ともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むととも
に光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下
左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表
面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き
起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る
光線を得ることができる。

【００８７】さらに、請求項７に係る導光板は、三角形
形状を対称な２つの三角形形状の頂点が反射端面部の方
向に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置し
てなるので、対称性を有した三角形形状で全反射した光
線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に
進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方
向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互い
に混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源から
の光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に
対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面
部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすこと
ができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得る
ことができる。

【００８８】また、請求項８に係る導光板は、突設する
台形状と三角形形状とで、台形状の斜辺と、この斜辺に
対向する三角形形状の辺とが常に光源からの光線を辺で
全反射し、斜辺で再び全反射させて反射端面部方向へ導
くので、三角形形状の配置角度に依存せずに台形状の斜
辺で全反射を行うことができ、あらゆる大きさの導光板
にも明るく斑の無い最適な設計ができる。

【００８９】さらに、請求項９に係る導光板は、三角形
形状のうち導光板の両側面部側に位置する三角形形状の
対称位置に有る三角形形状が他の三角形形状よりも小さ
いので、この小さい三角形形状によって対称位置にある
三角形形状からの全反射された光線の進行を阻止せず
に、これらが配置されている反対側の側面部方向に光線
を進行させることができるので、光線を無駄なく利用し
てより明るい出射光を得ることができる。

【００９０】また、請求項１０に係る導光板は、入射端
面部に台形状の凸凹構造を有するとともに光源側に突設
する台形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向
が長い台形形状を貫欠するので、光源からの直進する光
線を極めて少なくし、大部分の光線が両側面部方向に進
み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向
に進み、隣接する各台形状部での全反射光が互いに混ざ
りながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束
コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有
効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との
上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことがで
き、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ること
ができる。

【００９１】さらに、請求項１１に係る導光板は、中心
位置に反射端面部方向を底辺とする三角形状に欠切した
台形状を光源側に複数突設するので、光源から直進する
光線を極めて少なくし、大部分の光線が両側面部方向に
進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方
向に進み、隣接する各台形状部での全反射光が互いに混
ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光
束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し
有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部と
の上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことがで
き、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ること
ができる。

【００９２】また、請求項１２に係る導光板は、入射端
面部に突設する台形状を反射端面部方向に表面部と成す
角度と裏面部と成す角度とが等しい三角柱形状に欠切す
るので、導光板に入射する入射光線が最初から表面部方
向と裏面部方向に進み、より多くの臨界角を破る光線量
を増やすことができ、均一で明るい輝度を得ることがで
きる。

【００９３】さらに、請求項１３に係る導光板は、表面
部に導光板内の光を出射または／および裏面部方向に屈
折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形
状のいずれかを有するので、導光板内の臨界角に満たな
い光線を屈折させて表面部から出射させたり、全反射す
る光線の位置をコントロールして裏面部方向に偏向させ
ることができ、表面部や裏面部からコントロールしなが
ら光線を出射することができる。

【００９４】また、請求項１４に係る導光板は、裏面部
に導光板内の光を出射または／および表面部方向に屈折
または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状
ならびに白色系印刷のいずれかを有するので、導光板内
の臨界角に満たない光線を屈折させて裏面部から出射さ
せたり、全反射する光線の位置をコントロールして表面
部方向に偏向させたり、裏面部に到達する光線を反射さ
せることができ、表面部や裏面部からコントロールしな
がら光線を出射することができる。

【００９５】さらに、請求項１５に係る平面照明装置
は、半導体発光素子からなる光源と、光源からの光を導
く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反
射端面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部
と、表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部と
表面部とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状ま
たは台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部に突
設した導光板と、光源と導光板とを保持するケースとを
具備し、光源は台形状の中心位置に対向して配置するの
で、光源からの光束コーンの中心部を最大限に利用し、
上下左右方向に対する有効な光束コーンによって導光板
の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を
引き起こし、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線が
得られ、明るく均一な輝度を得ることができる。

【００９６】また、請求項１６に係る平面照明装置は、
半導体発光素子からなる光源と、光源からの光を導く入
射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端
面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、
表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部と表面
部とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または
台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部に突設す
るとともに光源を台形状の中心端に設ける空間を有した
導光板と、光源と導光板とを保持するケースとを具備
し、光源は台形状の中心位置に対向して配置するので、
光源からの光線を無駄無く利用するとともに光源からの
光束コーンの中心部を最大限に利用し、上下左右方向に
対する有効な光束コーンによって導光板の表面部と裏面
部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こし、表
面部と裏面部とから臨界角を破る光線が得られ、明るく
均一な輝度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る平面照明装置の略構成図

【図２】本発明に係る導光板の入射端面部の略形状図

【図３】本発明に係る導光板の入射端面部の略形状図

【図４】本発明に係る導光板の入射端面部の略形状図

【図５】本発明に係る導光板の入射端面部の略形状図

【図６】本発明に係る光線の軌跡図

【図７】本発明に係る光線の軌跡図

【図８】本発明に係る光線の軌跡図

【図９】従来の導光板における光線の軌跡図

【符号の説明】

１…平面照明装置、２…導光板、３…入射端面部、４…
反射端面部、５…表面部、６…裏面部、７…側面部、８
…台形状、８ａ…先端面、８ｂ…斜辺、８ｄ…フラット
面、８ｅ…谷部、９…三角形形状、９ａ…傾斜辺、９ｂ
…底辺、９ｃ…斜辺、９ｄ…頂点、１０…台形形状、１
０ａ…上辺、１０ｂ…斜辺、１０ｃ…底辺、１１…三角
形状、１１ａ…底辺、１１ｂ…斜辺、１２…三角柱形
状、１３…光源、α…臨界角、β…屈折角、ｎ…屈折
率、θｉ…入射角、θｔ…出射角、Ｌａ，Ｌｉ…光線、
Ｌｆ…屈折光線、Ｌｐ…プリズムを透過した屈折光線。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光を導く入射端面部と、この
   入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、前記入射
   端面部から導いた光を出射する表面部と、当該表面部の
   反対側に位置する裏面部と、前記表面部と前記入射端面
   部とに直角に交わる側面部を有する導光板において、 前記入射端面部は台形状の凸凹構造を有するとともに前
   記光源側に突設する台形状内に対称性を有した三角形形
   状を貫欠することを特徴とする導光板。
2. 【請求項２】 光源からの光を導く入射端面部と、この
   入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、前記入射
   端面部から導いた光を出射する表面部と、当該表面部の
   反対側に位置する裏面部と、前記表面部と前記入射端面
   部とに直角に交わる側面部を有する導光板において、 前記入射端面部は台形状の凸構造を有するとともに前記
   光源側に突設する台形状内に対称性を有した三角形形状
   を貫欠することを特徴とする導光板。
3. 【請求項３】 光源からの光を導く入射端面部と、この
   入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、前記入射
   端面部から導いた光を出射する表面部と、当該表面部の
   反対側に位置する裏面部と、前記表面部と前記入射端面
   部とに直角に交わる側面部を有する導光板において、 前記入射端面部は台形状の凸凹構造を有して突設する台
   形状内に対称性を有した三角形形状を貫欠するとともに
   前記光源を前記台形状の中心端に設けることを特徴とす
   る導光板。
4. 【請求項４】 光源からの光を導く入射端面部と、この
   入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、前記入射
   端面部から導いた光を出射する表面部と、当該表面部の
   反対側に位置する裏面部と、前記表面部と前記入射端面
   部とに直角に交わる側面部を有する導光板において、 前記入射端面部は台形状の凸構造を有して突設する台形
   状内に対称性を有した三角形形状を貫欠するとともに前
   記光源を前記台形状の中心端に設けることを特徴とする
   導光板。
5. 【請求項５】 前記三角形形状は、対称な２つの前記三
   角形形状の頂点が前記入射端面部の方向に向き、互いに
   向き合う辺が平行に位置してなることを特徴とする請求
   項１〜４のいずれかに記載の導光板。
6. 【請求項６】 前記三角形形状は、対称な２つの前記三
   角形形状の頂点が前記入射端面部の方向に向き、前記三
   角形形状の間隔が前記頂点側の方が狭く位置してなるこ
   とを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の導光
   板。
7. 【請求項７】 前記三角形形状は、対称な２つの前記三
   角形形状の頂点が前記反射端面部の方向に向き、前記三
   角形形状の間隔が前記頂点側の方が狭く位置してなるこ
   とを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の導光
   板。
8. 【請求項８】 前記突設する台形状と前記三角形形状と
   は、前記台形状の斜辺と、この斜辺に対向する前記三角
   形形状の辺とが常に前記光源からの光線を前記辺で全反
   射し、前記斜辺で再び全反射させて前記反射端面部方向
   へ導くことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載
   の導光板。
9. 【請求項９】 前記三角形形状は、前記導光板の両側面
   部側に位置する前記三角形形状の対称位置に有る前記三
   角形形状が他の前記三角形形状よりも小さいことを特徴
   とする請求項１〜８のいずれかに記載の導光板。
10. 【請求項１０】 光源からの光を導く入射端面部と、こ
    の入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、前記入
    射端面部から導いた光を出射する表面部と、当該表面部
    の反対側に位置する裏面部と、前記表面部と前記入射端
    面部とに直角に交わる側面部を有する導光板において、 前記入射端面部は台形状の凸凹構造を有するとともに前
    記光源側に突設する台形状内に前記入射端面部方向が短
    く、前記反射端面部方向が長い台形形状を貫欠すること
    を特徴とする導光板。
11. 【請求項１１】 光源からの光を導く入射端面部と、こ
    の入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、前記入
    射端面部から導いた光を出射する表面部と、当該表面部
    の反対側に位置する裏面部と、前記表面部と前記入射端
    面部とに直角に交わる側面部を有する導光板において、 中心位置に前記反射端面部方向を底辺とする三角形状に
    欠切した台形状を前記光源側に複数突設することを特徴
    とする導光板。
12. 【請求項１２】 前記入射端面部に突設する前記台形状
    は、前記反射端面部方向に前記表面部と成す角度と前記
    裏面部と成す角度とが等しい三角柱形状に欠切すること
    を特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の導光
    板。
13. 【請求項１３】 前記表面部は、前記導光板内の光を出
    射または／および前記裏面部方向に屈折または／および
    反射させるプリズム、溝および凸凹形状のいずれかを有
    することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載
    の導光板。
14. 【請求項１４】 前記裏面部は、前記導光板内の光を出
    射または／および前記表面部方向に屈折または／および
    反射させるプリズム、溝および凸凹形状ならびに白色系
    印刷のいずれかを有することを特徴とする請求項１〜１
    ２のいずれかに記載の導光板。
15. 【請求項１５】 半導体発光素子からなる光源と、 当該光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部
    の反対側に位置する反射端面部と、前記入射端面部から
    導いた光を出射する表面部と、該表面部の反対側に位置
    する裏面部と、前記入射端面部と前記表面部とに直角に
    交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫
    欠した複数の台形状を前記入射端面部に突設した導光板
    と、 前記光源と前記導光板とを保持するケースとを具備し、 前記光源は前記台形状の中心位置に対向して配置するこ
    とを特徴とする平面照明装置。
16. 【請求項１６】 半導体発光素子からなる光源と、 当該光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部
    の反対側に位置する反射端面部と、前記入射端面部から
    導いた光を出射する表面部と、該表面部の反対側に位置
    する裏面部と、前記入射端面部と前記表面部とに直角に
    交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫
    欠した複数の台形状を前記入射端面部に突設するととも
    に前記光源を前記台形状の中心端に設ける空間を有した
    導光板と、 前記光源と前記導光板とを保持するケースとを具備し、 前記光源は前記台形状の中心位置に対向して配置するこ
    とを特徴とする平面照明装置。