JP2007280961A - 導光板および平面照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導光板2は、指向性分布を有した光源3bからの光を導く入射部7と、該光を出射する表面部8と、表面部8の反対側に位置する裏面部9と、表面部8と裏面部9とを接続する側面部11とを有し、接続する2つの側面部11を入射部7とし、表面部8には光源3bの輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に連続に光源3bからの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子20が設けられる。この光学素子20は、光源3bからの距離に比例して関数的に増加する密度分布を有する。
【選択図】図1
Description
さらに、射出成形法を用いるもので、導光板の表面部や裏面部に散乱を利用し、ランダムに微細な凸凹形状を成形するものが知られている。
また同様に、光源と平行にプリズム形状を導光板の表面部や裏面部に設ける方法が知られている。この方法では、光源から離れるほどプリズムの高さや深さを高くまたは深く設けて、光源から離れるほど光源からの光線を多く受けて、反射光や屈性光を多く利用して、光源からの距離に関係なく出射光を均一化させている。
また、同じ大きさの導光板内での出射位置を傾斜面の外側を円弧にした場合には光源側から遠ざけることができる。また、光源が近い場合には全反射した光が平行光になり、光源が遠い場合には全反射した光を拡散することができる。
さらに、一つの傾斜面に部分的に内側および外側に円弧にすることにより一つの斜面で集光や拡散等の異なる作用を得ることができる。
なお、本発明は、光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に連続または連続的に光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子を表面部や裏面部に光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布を有する様にした導光板と指向性や指向性分布を有する光源を備えた平面照明装置を提供するものである。
平面照明装置は、図1や図2に示す導光板2、光源3b、不図示のリフレクタ、補正フィルムおよび反射ケースから概略構成される。
また、導光板2は、図2に示す様に、光源3bの輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に連続的に光学素子20’を表面部8または裏面部9に施す構成とすることもできる。
また、隣り合う光学素子20’の間隔を長くしたり、間隔を短くしコントロールする。これにより、光学素子20’からの出射する所の光量とその立体角との積が等しいが、光学素子20’を欠損させた所(間隔)には光学素子20’の有る所より低い光エネルギを得る。これにより、導光板2に希望する輝度分布を表現することができる。
ここで、光源3bからの光を入射部7から導光板2の内部に導いた時、例えば導光板2の材料がポリカーボネート(PC)樹脂の場合、ポリカーボネート樹脂の屈折率n=1.59であるので、空気層から導光板2内に入って導光板2内に存在する光線L0は、0≦|α|≦sin-1(1/n)の式により(但し、式中のnは空気層とし、屈折率n=1)略屈折角α=±38.9713°の範囲内にある。
また、ここでは凹形状の光学素子20を例にとって説明したが、凸形状の場合には、凹形状の傾斜面21や傾斜面22の対向側の位置になる傾斜面が光源側に対向するので、上記の説明と同様の作用および効果を得ることができる。
さらに、傾斜面21や傾斜面22の内側を円弧にした場合に、光源3bが近い時には全反射した光が平行光になり、光源3bが遠い場合には全反射した光を集光することができる。
なお、図2は図1の連続した光学素子20が非連続に分離した光学素子20’が連続的に分布しているものである。
同様に、光学素子20は、三角形状や台形形状および円弧形状の断面を有し、例えば5μm〜100μm程度の底辺幅を有した凹形状または凸形状を成し、導光板2の表面部8や裏面部9上に光源3bの輝度や光エネルギ分布に対応した位置に連続的に設ける構成とすることができる。
また、目的とする輝度バランス等によって図2に示す連続的な光学素子20’の隣り合う間隔をコントロールしても良い。
尚、光学素子20の分布や形状等によって、指向性の有る出射光を必要とする時には、本補正シートを用いないでも良い。
Claims (9)
- 指向性分布を有した光源からの光を導く入射部と、該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、これら前記表面部と前記裏面部とを接続する側面部とを有し、接続する2つの前記側面部を前記入射部とする導光板において、前記表面部または前記裏面部には前記光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に連続に前記光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子が設けられ、該光学素子は前記光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布を有することを特徴とする導光板。
- 指向性分布を有した光源からの光を導く入射部と、該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、これら前記表面部と前記裏面部とを接続する側面部とを有し、接続する2つの前記側面部を前記入射部とする導光板において、前記表面部または前記裏面部には前記光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に連続的に前記光源からの光線束に対応した傾斜面を有する光学素子が設けられ、該光学素子は前記光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布を有することを特徴とする導光板。
- 前記光学素子は、断面が三角形状、台形形状、円弧形状であるとともに連続または連続的であることを特徴とする請求項1または2記載の導光板。
- 前記光学素子は、前記光源から遠ざかるほど前記光学素子の高さを高くまたは/および部分的に高低をつけることを特徴とする請求項1または2記載の導光板。
- 前記傾斜面は、前記表面部および前記裏面部と成す角度がπ/2−2・臨界角から臨界角の範囲であることを特徴とする請求項1または2記載の導光板。
- 前記傾斜面は、前記光源からの距離に比例して前記表面部および前記裏面部と成す角度が臨界角に近づくことを特徴とする請求項1または2記載の導光板。
- 前記傾斜面は、前記傾斜面の中央部を中心にして内側または外側に円弧を、あるいは前記傾斜面の部分的に内側と外側とに円弧を成していることを特徴とする請求項1または2記載の導光板。
- 指向性分布を有した光源と、前記光源からの光を導く入射部と、該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、これら前記表面部と前記裏面部とを接続する側面部とを有し、接続する2つの前記側面部を前記入射部とし前記光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に連続に前記光源からの光線束に対応した傾斜面を有し、前記光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施すとともに前記傾斜面の傾きを変化できる光学素子を表面部または裏面部に有する導光板と、前記導光板からの出射光の微細な輝度斑を補正する補正シートと、前記導光板の前記入射部および出射面以外を覆い前記導光板からの漏れ光を再び前記導光板内に反射する反射体とを具備することを特徴とする平面照明装置。
- 指向性分布を有した光源と、前記光源からの光を導く入射部と、該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、これら前記表面部と前記裏面部とを接続する側面部とを有し、接続する2つの前記側面部を前記入射部とし前記光源の輝度分布または光エネルギ分布に対応した位置に連続的に前記光源からの光線束に対応した傾斜面を有し、前記光源からの距離に比例して関数的に増加する密度分布に施すとともに前記傾斜面の傾きを変化できる光学素子を表面部または裏面部に有する導光板と、前記導光板からの出射光の微細な輝度斑を補正する補正シートと、前記導光板の前記入射部および出射面以外を覆い前記導光板からの漏れ光を再び前記導光板内に反射する反射体とを具備することを特徴とする平面照明装置。
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