JP2015015185A

JP2015015185A - Luminaire

Info

Publication number: JP2015015185A
Application number: JP2013141855A
Authority: JP
Inventors: 関口　博; Hiroshi Sekiguchi; 博関口; 後藤　正浩; Masahiro Goto; 正浩後藤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-01-22

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a satisfactory luminaire having uniform brightness and easy to manufacture.SOLUTION: A luminaire 100 includes: a light source part 10; a light guide plate 20; a first low refractive index layer 30 which is integrally laminated on a light emission surface 20b side of the light guide plate 20 and whose refractive index is lower than that of the light guide plate 20; a second low refractive index layer 40 which is integrally laminated on a back surface 20c side of the light guide plate 20, whose refractive index is lower than that of the light guide plate 20 and also, whose refractive index is higher than that of the first low refractive index layer 30; and a reflective layer 50 which is integrally formed on the surface on the opposite side of the light guide plate 20 side of the second low refractive index layer 40 and which reflects light. On the back surface 20c of the light guide plate 20, a plurality of unit optical elements 21 are arranged and formed from a light incident surface 20a side to an opposing surface 20d side, and the unit optical elements 21 change the shape gradually or stepwise as they are separated from the light incident surface 20a, in the arrangement direction.

Description

本発明は、照明装置に関するものである。 The present invention relates to a lighting device.

従来、導光板を備える照明装置が広く知られており、様々な用途に使用されている（例えば、特許文献１，２参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, lighting devices including a light guide plate are widely known and used for various purposes (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開平９−４３４３３号公報JP-A-9-43433 特開２００５−２５９３６１号公報JP 2005-259361 A

このような従来の照明装置では、導光板の背面側にドットや単位プリズム等の光学形状が形成されていたり、出光面に光学形状が形成されていたりするものがある。また、導光板の正面側（出光面側）には、拡散板等の光学フィルム等が配置されたり、導光板の背面側に反射板等が配置されたりしている。そして、導光板内を効率よく導光させるために、導光板とこれらの光学フィルム等との間には空隙が設けられ、導光板の背面及び出光面は空気に接している。そのため、照明装置の筐体は、複数枚の光学部材を保持する必要があり、保持機構が複雑となったり、組み立て作業の工数が増えたりする等の問題がある。
また、照明装置においては、その出光面から光を均一に出射することは、非常に重要である。 In such a conventional illuminating device, some optical shapes such as dots and unit prisms are formed on the back side of the light guide plate, and some optical shapes are formed on the light exit surface. In addition, an optical film such as a diffusion plate is disposed on the front side (light-emitting surface side) of the light guide plate, and a reflection plate or the like is disposed on the back side of the light guide plate. In order to efficiently guide the light in the light guide plate, a gap is provided between the light guide plate and these optical films, and the back surface and the light exit surface of the light guide plate are in contact with air. Therefore, the housing of the lighting device needs to hold a plurality of optical members, and there are problems such as a complicated holding mechanism and an increase in man-hours for assembly work.
Further, in the illumination device, it is very important to emit light uniformly from the light exit surface.

本発明の課題は、製造が容易であり、明るさが均一で良好な照明装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an illumination device that is easy to manufacture and has a uniform brightness.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、光を発する光源部（１０）と、前記光源部からの光が入射する入光面（２０ａ）と、光が出射する出光面（２０ｂ）と、前記出光面に対向する背面（２０ｃ）と、前記入光面に対向する対向面（２０ｄ）とを備える導光板（２０）とを備える照明装置であって、前記導光板の出光面側に一体に積層され、前記導光板よりも屈折率が低い第１低屈折率層（３０）と、前記導光板の背面側に一体に積層され、前記導光板よりも屈折率が低く、かつ、前記第１低屈折率層よりも屈折率が高い第２低屈折率層（４０）と、前記第２低屈折率層の前記導光板側とは反対側の面に一体に形成され、光を反射する反射層（５０）と、を備え、前記導光板の前記背面には、複数の単位光学要素（２１）が前記入光面側から前記対向面側へ向かって配列されて形成され、前記単位光学要素は、その配列方向において前記入光面から離れるにつれて形状が次第に又は段階的に変化していること、を特徴とする照明装置（１００，２００，３００）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の照明装置において、前記単位光学要素（２１）は、前記反射層（５０）側に凸となる略多角柱形状であること、を特徴とする照明装置（１００，２００，３００）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の照明装置において、前記単位光学要素（２１）の配列方向に平行であって前記導光板の厚み方向に平行な断面形状は、前記入光面（２０ａ）の近傍においては、平面部（２１ａ）と前記平面部を挟んで対向する２つの斜面部（２１ｂ，２０ｃ）とを有する略台形形状であり、前記配列方向に沿って前記入光面から離れるにつれて、前記平面部の寸法が小さくなること、を特徴とする照明装置（１００，２００，３００）である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の照明装置において、前記第１低屈折率層（３０）の出光側の面には、前記入光面（２０ａ）側から前記対向面（２０ｄ）側へ沿って、第２単位光学要素（３１）が複数配列されて形成されていること、を特徴とする照明装置（２００）である。
請求項５の発明は、請求項４に記載の照明装置において、前記第２単位光学要素（３１）は、出光側に凸となる略三角柱形状であること、を特徴とする照明装置（２００）である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の照明装置において、前記第１低屈折率層（３０）の出光側に、光を拡散する拡散層（６０）が形成されていること、を特徴とする照明装置（１００，２００）である。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention of claim 1 is directed to a light source part (10) that emits light, a light incident surface (20a) on which light from the light source part is incident, a light exit surface (20b) from which light is emitted, and the light exit surface. A light guide plate (20) having a back surface (20c) and a facing surface (20d) facing the light incident surface, wherein the lighting device is integrally laminated on the light output surface side of the light guide plate, A first low refractive index layer (30) having a refractive index lower than that of the light guide plate and a first low refractive index layer laminated integrally on the back side of the light guide plate, having a refractive index lower than that of the light guide plate. A second low-refractive index layer (40) having a higher refractive index than the second low-refractive index layer and a reflective layer (50) that is integrally formed on the surface of the second low-refractive index layer opposite to the light guide plate and reflects light. A plurality of unit optical elements (21) from the light incident surface side to the opposite surface side on the back surface of the light guide plate. The illumination device (100, 200, 300) is characterized in that the shape of the unit optical elements changes gradually or stepwise as they move away from the light incident surface in the arrangement direction. ).
According to a second aspect of the present invention, there is provided the illumination device according to the first aspect, wherein the unit optical element (21) has a substantially polygonal column shape convex toward the reflective layer (50). Device (100, 200, 300).
According to a third aspect of the present invention, in the illumination device according to the first or second aspect, the cross-sectional shape parallel to the arrangement direction of the unit optical elements (21) and parallel to the thickness direction of the light guide plate is In the vicinity of the writing light surface (20a), it has a substantially trapezoidal shape having a flat surface portion (21a) and two inclined surface portions (21b, 20c) opposed to each other with the flat surface portion interposed therebetween. The illumination device (100, 200, 300) is characterized in that the dimension of the planar portion decreases as the distance from the writing light surface increases.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the illumination device according to any one of the first to third aspects, wherein the light incident surface (1) is provided on a light output side surface of the first low refractive index layer (30). The illumination device (200) is characterized in that a plurality of second unit optical elements (31) are arranged from the 20a) side to the opposing surface (20d) side.
According to a fifth aspect of the present invention, in the illumination device according to the fourth aspect, the second unit optical element (31) has a substantially triangular prism shape convex toward the light output side. It is.
According to a sixth aspect of the present invention, in the illumination device according to any one of the first to fifth aspects, the diffusion layer (60) that diffuses light on the light output side of the first low refractive index layer (30). ) Is formed, which is a lighting device (100, 200).

本発明によれば、製造が容易であり、明るさが均一で良好な照明装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an illumination device that is easy to manufacture and has a uniform brightness.

第１実施形態の照明装置１００の斜視図である。It is a perspective view of the illuminating device 100 of 1st Embodiment. 第１実施形態の照明装置１００の層構成を説明する図である。It is a figure explaining the layer structure of the illuminating device 100 of 1st Embodiment. 単位光学要素２１を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a unit optical element 21. 導光板２０の出光面２０ｂ及び背面２０ｃで反射する光を説明する。The light reflected by the light output surface 20b and the back surface 20c of the light guide plate 20 will be described. 第１実施形態の照明装置１００から出射する光の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the light radiate | emitted from the illuminating device 100 of 1st Embodiment. 第２実施形態の照明装置２００を説明する図である。It is a figure explaining the illuminating device 200 of 2nd Embodiment. 単位プリズム３１の拡大図である。3 is an enlarged view of a unit prism 31. FIG. 第２実施形態の別の形態の照明装置２００を説明する図である。It is a figure explaining the illuminating device 200 of another form of 2nd Embodiment. 第３実施形態の照明装置３００を説明する図である。It is a figure explaining the illuminating device 300 of 3rd Embodiment. 変形形態の導光板２０を説明する図である。It is a figure explaining the light-guide plate 20 of a deformation | transformation form.

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
また、本明細書中では、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
さらに、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
また、本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
In this specification, words such as plate, sheet, and film are used, but these are generally used in the order of thickness, plate, sheet, and film in order of increasing thickness. In this specification, it is used in accordance with this. However, there is no technical meaning in such proper use, so these terms can be replaced as appropriate.
Furthermore, numerical values such as dimensions and material names of each member described in the present specification are examples of the embodiment, and the present invention is not limited thereto, and may be appropriately selected and used.
In addition, in this specification, terms that specify shapes and geometric conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal, have the same optical functions in addition to being strictly meant, and are parallel and orthogonal. It also includes a state having an appreciable error.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の照明装置１００の斜視図である。
この照明装置１００は、面状に光を照射する照明装置であり、室内照明等に使用可能である。照明装置１００は、その外形を形成し、内部に各種光学部材等が配置される筐体１０１と、光が出光する出光面１００ａとを備えている。この照明装置１００は、壁面等に取り付けて用いることができる。
ここでは、出光面１００ａは、矩形形状である例を挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、他の多角形状や円形や楕円形、その他の形状等としてもよい。
なお、図１を含め、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、ＸＹＺ直交座標系を設けている。この座標系では、照明装置１００の短辺方向に平行な方向をＸ軸方向とし、長辺方向に平行な方向をＹ軸方向とし、出光面１００ａに直交する方向をＺ軸方向としている。このＺ軸方向は、照明装置１００の厚み方向に平行であり、照明装置１００の背面側をＺ軸マイナス側、出光面１００ａ側をＺ軸プラス側とする。 (First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a lighting device 100 according to the first embodiment.
The lighting device 100 is a lighting device that emits light in a planar shape, and can be used for indoor lighting or the like. The illuminating device 100 includes a casing 101 that forms its outer shape and in which various optical members and the like are disposed, and a light exit surface 100a from which light exits. The lighting device 100 can be used by being attached to a wall surface or the like.
Here, the light exit surface 100a will be described by taking an example of a rectangular shape, but is not limited thereto, and may be another polygonal shape, a circular shape, an elliptical shape, or other shapes.
In addition, each figure shown below including FIG. 1 is provided with an XYZ orthogonal coordinate system for easy explanation and understanding. In this coordinate system, the direction parallel to the short side direction of the illumination device 100 is defined as the X-axis direction, the direction parallel to the long side direction is defined as the Y-axis direction, and the direction orthogonal to the light exit surface 100a is defined as the Z-axis direction. This Z-axis direction is parallel to the thickness direction of the lighting device 100, and the back side of the lighting device 100 is the Z-axis minus side and the light exit surface 100a side is the Z-axis plus side.

図２は、第１実施形態の照明装置１００の層構成を説明する図である。図２では、図１に示すＹＺ面に平行な断面を模式的に示している。なお、理解を容易にするために、筐体１０１等は省略して示している。
照明装置１００は、光源部１０、導光板２０、第１低屈折率層３０、第２低屈折率層４０、反射層５０、拡散層６０等を備えている。導光板２０、第１低屈折率層３０、第２低屈折率層４０、反射層５０、拡散層６０は、一体に積層され、積層体Ｓを形成している。
光源部１０は、点光源１１がＸ軸方向に沿って複数配列され、形成されている。点光源１１は、白色ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を用いている。なお、光源部１０としては、例えば、Ｘ軸方向に延在するライトガイドの端面に光源を配置した形態としてもよいし、冷陰極管等の線光源を用いてもよい。 FIG. 2 is a diagram illustrating a layer configuration of the lighting device 100 according to the first embodiment. FIG. 2 schematically shows a cross section parallel to the YZ plane shown in FIG. For ease of understanding, the case 101 and the like are omitted.
The lighting device 100 includes a light source unit 10, a light guide plate 20, a first low refractive index layer 30, a second low refractive index layer 40, a reflective layer 50, a diffusion layer 60, and the like. The light guide plate 20, the first low refractive index layer 30, the second low refractive index layer 40, the reflective layer 50, and the diffusion layer 60 are laminated together to form a laminated body S.
The light source unit 10 is formed by arranging a plurality of point light sources 11 along the X-axis direction. The point light source 11 uses a white LED (Light Emitting Diode). In addition, as the light source part 10, it is good also as a form which has arrange | positioned the light source to the end surface of the light guide extended in a X-axis direction, and you may use linear light sources, such as a cold cathode tube.

導光板２０は、略矩形の平板状であり、入光面２０ａと、出光面２０ｂと、背面２０ｃと、対向面２０ｄ備えている。
入光面２０ａは、光源部１０に対向する面であり、光源部１０が発した光が導光板２０内に入光する面である。
出光面２０ｂは、導光板２０の出光側（Ｚ軸プラス側）に位置する面である。出光面２０ｂは、その出光側（Ｚ軸プラス側）に、第１低屈折率層３０が一体に積層されている。この出光面２０ｂは、略平面状である。この出光面２０ｂは、照明装置１００の出光面１００ａに平行であり、Ｚ軸方向に対して直交する。 The light guide plate 20 has a substantially rectangular flat plate shape, and includes a light incident surface 20a, a light exit surface 20b, a back surface 20c, and a facing surface 20d.
The light incident surface 20 a is a surface facing the light source unit 10, and is a surface on which light emitted from the light source unit 10 enters the light guide plate 20.
The light exit surface 20 b is a surface located on the light exit side (Z-axis plus side) of the light guide plate 20. The light exit surface 20b is formed by integrally laminating the first low refractive index layer 30 on the light exit side (Z axis plus side). The light exit surface 20b is substantially planar. The light exit surface 20b is parallel to the light exit surface 100a of the illumination device 100 and is orthogonal to the Z-axis direction.

背面２０ｃは、出光面２０ｂに対向し、背面側（Ｚ軸マイナス側）に位置する。この背面２０ｃは、その背面側（Ｚ軸マイナス側）に、第２低屈折率層４０が一体に積層されている。この背面２０ｃには、単位光学要素２１が複数配列されて形成されている。この単位光学要素２１については、その詳細を後述する。
対向面２０ｄは、光の導光方向（Ｙ軸方向）において、入光面２０ａに対向する面である。 The back surface 20c faces the light exit surface 20b and is located on the back surface side (Z-axis minus side). The back surface 20c has a second low refractive index layer 40 laminated integrally on the back surface side (Z-axis minus side). A plurality of unit optical elements 21 are arranged on the back surface 20c. Details of the unit optical element 21 will be described later.
The facing surface 20d is a surface facing the light incident surface 20a in the light guiding direction (Y-axis direction).

図３は、単位光学要素２１を説明する図である。図３では、前述の図２に示す断面の一部を拡大して示している。
単位光学要素２１は、多角柱状であり、光の主たる導光方向に直交する方向（Ｘ軸方向）を長手方向とし、主たる導光方向（Ｙ軸方向）に複数配列されている。単位光学要素２１の配列ピッチはＰ１であり、この配列ピッチＰ１は、単位光学要素２１の配列方向における幅に等しい。
平面部２１ａは、出光面２０ｂに平行な平面である。
斜面部２１ｃは、平面部２１ａの対向面２０ｄ側（Ｙ軸プラス側）に位置している。斜面部２１ｃは、出光面２０ｂに平行な面に対して角度αをなしている。
斜面部２１ｂは、平面部２１ａの入光面２０ａ側（Ｙ軸マイナス側）に位置している。斜面部２１ｂは、出光面２０ｂに平行な面に対して角度βをなしている。この斜面部２１ｂが出光面２０ｂに平行な面となす角度βは、斜面部２１ｃが出光面２０ｂに平行な面となす角度αよりも大きい。 FIG. 3 is a diagram illustrating the unit optical element 21. FIG. 3 shows an enlarged part of the cross section shown in FIG.
The unit optical elements 21 have a polygonal column shape, and a plurality of unit optical elements 21 are arranged in the main light guide direction (Y-axis direction) with the direction orthogonal to the main light guide direction of light (X-axis direction) as the longitudinal direction. The arrangement pitch of the unit optical elements 21 is P1, and this arrangement pitch P1 is equal to the width of the unit optical elements 21 in the arrangement direction.
The plane portion 21a is a plane parallel to the light exit surface 20b.
The slope portion 21c is located on the facing surface 20d side (Y-axis plus side) of the flat surface portion 21a. The slope portion 21c forms an angle α with respect to a plane parallel to the light exit surface 20b.
The inclined surface portion 21b is located on the light incident surface 20a side (Y-axis minus side) of the flat surface portion 21a. The slope portion 21b forms an angle β with respect to a plane parallel to the light exit surface 20b. An angle β formed by the inclined surface portion 21b and a surface parallel to the light output surface 20b is larger than an angle α formed by the inclined surface portion 21c and a surface parallel to the light output surface 20b.

この角度βは、図３において、後述する導光板２０よりも屈折率が小さい第１低屈折率層３０との界面となる出光面２０ｂにおける臨界角をθ１とするとき、（９０°−θ１）＜βを満たしている。従って、入光面２０ａから対向面２０ｄ側へ導光する光Ｌ０は、例えば、出光面２０ｂで全反射して背面２０ｃ側へ向かい、単位光学要素２１間の谷部となる点２１ｖを通った場合にも、斜面部２１ｂには入射せず、平面部２１ａ等に入射する。
従って、平面部２１ａ及び斜面部２１ｃには、導光板２０内を導光してきた光の一部が入射するが、斜面部２１ｂには、導光板２０内を導光する光が入射しない。 3, the angle β is (90 ° −θ1) when the critical angle at the light exit surface 20b which is an interface with the first low refractive index layer 30 having a refractive index smaller than that of the light guide plate 20 described later is θ1. <Β is satisfied. Therefore, the light L0 guided from the light incident surface 20a to the facing surface 20d side is totally reflected by the light exit surface 20b and travels toward the back surface 20c, and passes through the point 21v that is a valley between the unit optical elements 21. Even in this case, the light does not enter the inclined surface portion 21b but enters the flat surface portion 21a.
Accordingly, a part of the light guided through the light guide plate 20 is incident on the flat surface portion 21a and the inclined surface portion 21c, but light guided in the light guide plate 20 is not incident on the inclined surface portion 21b.

単位光学要素２１のＹＺ面に平行な断面形状は、図２に示すように、導光方向（Ｙ軸方向）において、入光面２０ａに近い側では、略台形形状であり、平面部２１ａと、これに対向する斜面部２１ｂ，２１ｃを備えている。そして、導光方向において、対向面２０ｄ側に近づくにつれて、角度α，βは一定のまま、平面部２１ａの配列方向における寸法が次第に小さくなっており、対向面２０ｄに近い側では、単位光学要素２１の断面形状は、斜面部２１ｂ，２１ｃからなる略三角形状となっている。
即ち、配列方向において、入光面２０ａから対向面２０ｄ側に向かうにつれて、単位光学要素２１の断面形状は、次第に変化しており、単位光学要素２１の配列ピッチＰ１は、配列方向（導光方向）において、入光面２０ａから対向面２０ｄ側へ向かうにつれて、次第に小さくなっている。
なお、上記に限らす、単位光学要素２１は、対向面２０ｄ側においても略台形形状である形態としてもよい。 The cross-sectional shape parallel to the YZ plane of the unit optical element 21 is substantially trapezoidal on the side close to the light incident surface 20a in the light guide direction (Y-axis direction), as shown in FIG. The slope portions 21b and 21c are provided opposite to the slope portions 21b and 21c. Then, in the light guiding direction, as the distance from the facing surface 20d is approached, the dimensions α and β remain constant and the dimensions of the planar portions 21a in the arrangement direction gradually decrease. On the side closer to the facing surface 20d, the unit optical element The cross-sectional shape of 21 is a substantially triangular shape composed of slope portions 21b and 21c.
That is, in the arrangement direction, the cross-sectional shape of the unit optical elements 21 gradually changes from the light incident surface 20a toward the facing surface 20d, and the arrangement pitch P1 of the unit optical elements 21 is changed in the arrangement direction (light guide direction). ), The distance gradually decreases from the light incident surface 20a toward the facing surface 20d.
In addition, the unit optical element 21 which is not limited to the above may have a substantially trapezoidal shape also on the facing surface 20d side.

導光板２０は、光透過性を有する樹脂製である。導光板２０は、例えば、アクリル樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）樹脂等の熱可塑性樹脂により形成することができる。また、導光板２０は、ガラスにより形成してもよい。 The light guide plate 20 is made of a resin having optical transparency. The light guide plate 20 can be formed of a thermoplastic resin such as an acrylic resin, a PC (polycarbonate) resin, or a COP (cycloolefin polymer) resin. The light guide plate 20 may be formed of glass.

図２に戻って、第１低屈折率層３０は、導光板２０の出光面２０ｂに一体に積層されて形成されている。第１低屈折率層３０は、光透過性を有する樹脂製である。第１低屈折率層３０は、シリコーン系樹脂製等の粘着剤層とすることが、後述の拡散層６０を一体に積層する観点から好ましい。なお、第１低屈折率層３０は、これに限らず、例えば、テフロン（登録商標）系樹脂、フッ素樹脂等により形成してもよいし、粘着性を有していなくてもよい。
第２低屈折率層４０は、導光板２０の背面２０ｃに一体に積層されて形成されており、単位光学要素２１の凹凸形状を充填しており、第２低屈折率層４０の背面側の面は、平面状となっている。第２低屈折率層４０は、光透過性を有する樹脂製である。本実施形態の第２低屈折率層４０は、アクリル樹脂により形成されている。なお、これに限らず、第２低屈折率層４０は、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）樹脂、ポリエチレン樹脂等により形成してもよい。 Returning to FIG. 2, the first low refractive index layer 30 is integrally formed on the light exit surface 20 b of the light guide plate 20. The first low refractive index layer 30 is made of a resin having optical transparency. The first low refractive index layer 30 is preferably an adhesive layer made of silicone resin or the like from the viewpoint of integrally laminating a diffusion layer 60 described later. The first low refractive index layer 30 is not limited to this, and may be formed of, for example, Teflon (registered trademark) resin, fluororesin, or the like, or may not have adhesiveness.
The second low refractive index layer 40 is integrally formed on the back surface 20 c of the light guide plate 20, fills the concavo-convex shape of the unit optical element 21, and is formed on the back side of the second low refractive index layer 40. The surface is planar. The second low refractive index layer 40 is made of a resin having optical transparency. The second low refractive index layer 40 of this embodiment is formed of an acrylic resin. The second low refractive index layer 40 is not limited to this, and may be formed of COP (cycloolefin polymer) resin, polyethylene resin, or the like.

ここで、第１低屈折率層３０、第２低屈折率層４０、導光板２０の屈折率の大小関係について説明する。第１低屈折率層３０の屈折率Ｎ１は、導光板２０の屈折率Ｎ３及び第２低屈折率層４０の屈折率Ｎ２よりも小さい。また、第２低屈折率層４０の屈折率Ｎ２は、第１低屈折率層３０の屈折率Ｎ１より大きく、導光板２０の屈折率Ｎ３よりも小さい。
従って、導光板２０、第１低屈折率層３０、第２低屈折率層４０の屈折率、Ｎ３，Ｎ１，Ｎ２は、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３という関係を満たしている。
この関係を満たすことにより、導光板２０は、光源部１０が発する光を入光面２０ａから入射させ、出光面２０ｂと背面２０ｃとで全反射させながら対向面２０ｄ側（Ｙ軸プラス側）へと効率よく導光し、出光面２０ｂから適宜出射させることができる。 Here, the magnitude relationship of the refractive indexes of the first low refractive index layer 30, the second low refractive index layer 40, and the light guide plate 20 will be described. The refractive index N1 of the first low refractive index layer 30 is smaller than the refractive index N3 of the light guide plate 20 and the refractive index N2 of the second low refractive index layer 40. The refractive index N2 of the second low refractive index layer 40 is larger than the refractive index N1 of the first low refractive index layer 30 and smaller than the refractive index N3 of the light guide plate 20.
Therefore, the refractive indexes N3, N1, and N2 of the light guide plate 20, the first low refractive index layer 30, and the second low refractive index layer 40 satisfy the relationship N1 <N2 <N3.
By satisfying this relationship, the light guide plate 20 causes the light emitted from the light source unit 10 to be incident from the light incident surface 20a and is totally reflected by the light exit surface 20b and the back surface 20c, toward the facing surface 20d (Y axis plus side). The light can be efficiently guided and emitted from the light exit surface 20b as appropriate.

反射層５０は、第２低屈折率層４０の背面側に一体に形成されている。この反射層５０は、光を等方的に拡散して反射する性質を有している。
この反射層５０は、白色のインキにより形成されている。なお、これに限らず、反射層５０は、気泡や酸化チタンの粒子を含有する透明樹脂等により形成することができる。 The reflective layer 50 is integrally formed on the back side of the second low refractive index layer 40. The reflective layer 50 has a property of reflecting and reflecting light isotropically.
The reflective layer 50 is formed of white ink. However, the present invention is not limited to this, and the reflective layer 50 can be formed of a transparent resin containing bubbles or titanium oxide particles.

拡散層６０は、光透過性を有する樹脂を母材とし、光を拡散する拡散材を含有する層である。拡散層６０は、第１低屈折率層３０の出光側（Ｚ軸プラス側）に設けられ、第１低屈折率層３０を介して導光板２０に接合され、一体に設けられている。
この拡散層６０は、等方的に光を拡散する作用を有している。
拡散層６０の母材としては、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、アクリル系樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等が挙げられる。
また、拡散材としては、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン系等の樹脂製の粒子や無機粒子等を用いることができ、その平均粒径が約１〜５０μｍであるもの等が挙げられる。なお、前述のように、拡散層６０は、光を等方的に拡散する作用を有しているため、拡散材は、球形又は略球形であることが好ましい。
このような拡散層６０としては、例えば、汎用の拡散シートや拡散フィルム等を用いることができる。
また、拡散層６０の母材の屈折率は、前述の第１低屈折率層３０の屈折率以上であることが、光の利用効率を向上させる観点から好ましい。 The diffusion layer 60 is a layer containing a light diffusing material using a light-transmitting resin as a base material. The diffusion layer 60 is provided on the light output side (Z-axis plus side) of the first low refractive index layer 30, joined to the light guide plate 20 via the first low refractive index layer 30, and integrally provided.
The diffusion layer 60 has an effect of diffusing light isotropically.
Examples of the base material of the diffusion layer 60 include PC (polycarbonate) resin, acrylic resin, and PET (polyethylene terephthalate) resin.
In addition, as the diffusing material, particles made of resin such as acrylic resin, epoxy resin, or silicone, inorganic particles, and the like can be used, and examples thereof include those having an average particle diameter of about 1 to 50 μm. As described above, since the diffusion layer 60 has an action of diffusing light isotropically, the diffusing material is preferably spherical or substantially spherical.
As such a diffusion layer 60, for example, a general-purpose diffusion sheet or diffusion film can be used.
In addition, the refractive index of the base material of the diffusion layer 60 is preferably equal to or higher than the refractive index of the first low refractive index layer 30 described above from the viewpoint of improving the light utilization efficiency.

拡散層６０、第１低屈折率層３０、導光板２０、第２低屈折率層４０、反射層５０は、一体に積層されて、積層体Ｓを形成している。
この積層体Ｓは、例えば、以下のような方法により形成することができる。まず、導光板２０を射出成型法等により形成する。そして、導光板２０の背面２０ｃ上に第２低屈折率層４０を形成する樹脂を塗布して硬化させ、第２低屈折率層４０上にさらに反射層５０となるインキ等を塗布して硬化させる。また、導光板２０の出光面２０ｂ上に、第１低屈折率層３０を形成する粘着剤を塗布し、別途シート状に形成されていた拡散層６０を第１低屈折率層３０を介して貼り合せることにより積層体Ｓが完成する。 The diffusion layer 60, the first low refractive index layer 30, the light guide plate 20, the second low refractive index layer 40, and the reflective layer 50 are laminated together to form a laminated body S.
This laminated body S can be formed by the following methods, for example. First, the light guide plate 20 is formed by an injection molding method or the like. Then, a resin for forming the second low refractive index layer 40 is applied and cured on the back surface 20c of the light guide plate 20, and an ink or the like that becomes the reflective layer 50 is further applied and cured on the second low refractive index layer 40. Let Further, an adhesive for forming the first low refractive index layer 30 is applied on the light exit surface 20 b of the light guide plate 20, and the diffusion layer 60 separately formed in a sheet shape is interposed via the first low refractive index layer 30. The laminated body S is completed by bonding.

なお、第１低屈折率層３０が粘着剤層ではない場合は、導光板２０の出光面２０ｂ上に、第１低屈折率層３０を形成する樹脂を塗布して硬化させ、さらに、拡散層６０となる拡散材を含有する樹脂を塗布して硬化させることにより形成してもよい。
上述のように、拡散層６０、第１低屈折率層３０、導光板２０、第２低屈折率層４０、反射層５０は、一体に積層されて積層体Ｓとなるので、筐体１０１内に配置し易く、また、筐体１０１内において、複数枚の光学部材を保持可能な複雑な保持機構が不要である。従って、本実施形態によれば、筐体１０１内での組み立てや保持機構が不要であり、照明装置１００の製造が容易である。 If the first low-refractive index layer 30 is not an adhesive layer, a resin for forming the first low-refractive index layer 30 is applied on the light exit surface 20b of the light guide plate 20 and cured, and further a diffusion layer You may form by apply | coating resin containing the diffusion material used as 60, and making it harden | cure.
As described above, the diffusion layer 60, the first low refractive index layer 30, the light guide plate 20, the second low refractive index layer 40, and the reflective layer 50 are laminated together to form the laminated body S. In addition, a complicated holding mechanism that can hold a plurality of optical members in the housing 101 is unnecessary. Therefore, according to the present embodiment, an assembly or holding mechanism in the housing 101 is unnecessary, and the lighting device 100 can be easily manufactured.

図４は、導光板２０の出光面２０ｂ及び背面２０ｃで反射する光を説明する図である。なお、図４（ａ）では、理解を容易にするために、導光板２０の単位光学要素２１は省略して示している。また、図４（ｂ）では、単位光学要素２１の斜面部２１ｃで全反射する光の様子を示している。
図５は、第１実施形態の照明装置１００から出射する光の一例を示す図である。図５は、図２に示す照明装置１００の断面に相当する。
前述のように、第１低屈折率層３０、第２低屈折率層４０、導光板２０の屈折率Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３は、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３という関係を満たしている。そして、第１低屈折率層３０と導光板２０との屈折率差は、第２低屈折率層４０と導光板２０との屈折率差よりも大きい。従って、図４（ａ）に示すように、導光板２０と第１低屈折率層３０との界面である出光面２０ｂの臨界角θ１は、導光板２０と第２低屈折率層４０との界面である背面２０ｃの臨界角θ２よりも小さい。例えば、仮に、導光板２０の屈折率Ｎ３＝１．５９、第１低屈折率層３０の屈折率Ｎ１＝１．４１、第２低屈折率層４０の屈折率Ｎ２＝１．４９とした場合、θ１＝６２．４７°、θ２＝６９．５７°である。 FIG. 4 is a diagram for explaining light reflected by the light exit surface 20b and the back surface 20c of the light guide plate 20. As shown in FIG. In FIG. 4A, the unit optical element 21 of the light guide plate 20 is omitted for easy understanding. FIG. 4B shows the state of light totally reflected by the inclined surface portion 21 c of the unit optical element 21.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of light emitted from the illumination device 100 according to the first embodiment. FIG. 5 corresponds to a cross section of the illumination device 100 shown in FIG.
As described above, the refractive indexes N1, N2, and N3 of the first low refractive index layer 30, the second low refractive index layer 40, and the light guide plate 20 satisfy the relationship of N1 <N2 <N3. The refractive index difference between the first low refractive index layer 30 and the light guide plate 20 is larger than the refractive index difference between the second low refractive index layer 40 and the light guide plate 20. Therefore, as shown in FIG. 4A, the critical angle θ1 of the light exit surface 20b, which is the interface between the light guide plate 20 and the first low refractive index layer 30, is between the light guide plate 20 and the second low refractive index layer 40. It is smaller than the critical angle θ2 of the back surface 20c that is the interface. For example, suppose that the refractive index N3 = 1.59 of the light guide plate 20, the refractive index N1 = 1.41 of the first low refractive index layer 30, and the refractive index N2 = 1.49 of the second low refractive index layer 40. , Θ1 = 62.47 °, and θ2 = 69.57 °.

導光板２０内を導光する光の様子について説明する。
導光板２０内を導光し、出光面２０ｂに入射する光のうち、臨界角θ１未満の入射角度で入射する光は、出光面２０ｂから出射し、拡散層６０で拡散されて出光面１００ａから出射する。また、出光面２０ｂに対して臨界角θ１以上の入射角度で入射する光は、全反射して背面２０ｃ側へ向かう。
また背面２０ｃに入射する光についても、出光面２０ｂに平行な平面部２１ａに臨界角θ２以上の角度で入射する光は、全反射して出光面２０ｂ側へ向かう。また、斜面部２１ｃに対して、臨界角θ２以上の角度で入射する光も、図４（ｂ）に示すように、全反射する。
そして、出光面２０ｂと背面２０ｃで全反射を繰り返しながら、導光板２０内を対向面２０ｄ側（Ｙ軸プラス側）へ導光していく。 A state of light guided through the light guide plate 20 will be described.
Of the light that is guided through the light guide plate 20 and is incident on the light exit surface 20b, light that is incident at an incident angle less than the critical angle θ1 exits from the light exit surface 20b, is diffused by the diffusion layer 60, and exits from the light exit surface 100a. Exit. In addition, light incident on the light exit surface 20b at an incident angle greater than or equal to the critical angle θ1 is totally reflected and travels toward the back surface 20c.
As for the light incident on the back surface 20c, the light incident on the flat portion 21a parallel to the light exit surface 20b at an angle equal to or greater than the critical angle θ2 is totally reflected and travels toward the light exit surface 20b. Further, light incident on the inclined surface portion 21c at an angle equal to or larger than the critical angle θ2 is totally reflected as shown in FIG.
Then, the light guide plate 20 is guided to the opposing surface 20d side (Y axis plus side) while repeating total reflection on the light exit surface 20b and the back surface 20c.

ここで、斜面部２１ｃは、出光面２０ｂ及び背面２０ｃの平面部２１ａに平行な面に対して角度αをなしている。そのため、斜面部２１ｃに対して臨界角θ２以上の入射角度で入射する光Ｌ１は、図４（ｂ）に示すように、斜面部２１ｃで全反射することにより、出光面２０ｂ及び平面部２１ａに平行な面に対してなす角度（θ３１，θ３２）が大きくなる（θ３１＜θ３２）。これにより、光Ｌ１は、斜面部２１ｃで全反射することにより、出光面２０ｂに直交する方向となす角度が小さくなる。
そのため、導光板２０内を全反射しながら導光するにつれて、その光が出光面２０ｂに対してなす角度が変化し、やがて、出光面２０ｂに対して臨界角θ１未満で入射して、出光面２０ｂから出射する。出射した光は、拡散層６０で拡散されて出光面１００ａから出射する。
本実施形態の単位光学要素２１は、入光面２０ａ側よりも対向面２０ｄ側の方が、単位光学要素２１において斜面部２１ｃが占める領域が大きいので、より多くの光が斜面部２１ｃに入射し、その向きが変えられる。 Here, the inclined surface portion 21c forms an angle α with respect to a surface parallel to the flat surface portion 21a of the light exit surface 20b and the back surface 20c. Therefore, as shown in FIG. 4 (b), the light L1 incident on the inclined surface portion 21c at an incident angle equal to or greater than the critical angle θ2 is totally reflected by the inclined surface portion 21c, and thus is incident on the light exit surface 20b and the flat surface portion 21a. The angles (θ31, θ32) formed with respect to the parallel plane are increased (θ31 <θ32). As a result, the light L1 is totally reflected by the inclined surface portion 21c, so that the angle formed with the direction orthogonal to the light exit surface 20b is reduced.
Therefore, as the light is guided through the light guide plate 20 while being totally reflected, the angle formed by the light with respect to the light exit surface 20b changes, and eventually enters the light exit surface 20b at a critical angle θ1 less than the light exit surface 20b. The light is emitted from 20b. The emitted light is diffused by the diffusion layer 60 and emitted from the light exit surface 100a.
In the unit optical element 21 of the present embodiment, since the area occupied by the inclined surface portion 21c in the unit optical element 21 is larger on the facing surface 20d side than on the light incident surface 20a side, more light is incident on the inclined surface portion 21c. And the direction can be changed.

また、平面部２１ａや斜面部２１ｃに対して、臨界角θ２未満で入射する光が存在する。図５に示すように、例えば、平面部２１ａに臨界角θ２未満で入射した光Ｌ２は、屈折して第２低屈折率層４０内を透過し、反射層５０で等方的に拡散反射される。そして、再び、第２低屈折率層４０内を透過し、導光板２０に入射して臨界角θ１未満で出光面２０ｂに入射して出射される。なお、このとき、出光面２０ｂに臨界角θ１以上の角度で入射する光は、再び全反射される。
導光板２０の出光面２０ｂから出射した光Ｌ２は、図５に示すように、第１低屈折率層３０を透過し、拡散層６０で拡散されて照明装置１００から出射する。 Further, there is light incident on the flat surface portion 21a and the inclined surface portion 21c at a critical angle θ2 or less. As shown in FIG. 5, for example, the light L2 incident on the flat surface portion 21a at a critical angle θ2 is refracted and transmitted through the second low refractive index layer 40, and isotropically diffused and reflected by the reflective layer 50. The Then, the light again passes through the second low-refractive index layer 40, enters the light guide plate 20, enters the light exit surface 20b at a critical angle θ1, and exits. At this time, light incident on the light exit surface 20b at an angle of the critical angle θ1 or more is totally reflected again.
As shown in FIG. 5, the light L <b> 2 emitted from the light exit surface 20 b of the light guide plate 20 is transmitted through the first low refractive index layer 30, is diffused by the diffusion layer 60, and is emitted from the illumination device 100.

上述のように、本実施形態によれば、照明装置１００は、上述のように光を効率よく導光させて出光面１００ａから出射することができるので、導光方向において光源部１０に近い方が明るく光源部１０から離れるにつれて暗くなるといった輝度ムラを解消し、均一で明るい照明を行うことができる。
また、本実施形態によれば、単位光学要素２１は、導光方向において光源部１０から離れるにつれて（Ｙプラス側に向かうにつれて）、その配列ピッチＰ１が小さくなっており、斜面部２１ｃが単位光学要素２１において占める領域が大きくなっている。これにより、導光方向（Ｙ軸方向）において、光源部１０（入光面２０ａ）から離れるにつれて、斜面部２１ｃに入射する光の割合が増える。
従って、対向面２０ｄ近傍のような光源部１０から離れた領域でも、十分に光を出光することができ、導光方向において光源部１０に近いか否かによる明るさムラを解消することができる。また、上述のような形態とすることにより、導光距離を長くすることができ、大型の照明装置とする場合にも、適用可能である。 As described above, according to the present embodiment, the illumination device 100 can efficiently guide the light as described above and emit the light from the light exit surface 100a, so that the one closer to the light source unit 10 in the light guide direction. The brightness unevenness that becomes darker as the distance from the light source unit 10 becomes brighter can be eliminated, and uniform and bright illumination can be performed.
In addition, according to the present embodiment, the unit optical element 21 has a smaller arrangement pitch P1 as it moves away from the light source unit 10 in the light guide direction (toward the Y plus side), and the inclined surface 21c is unit optical. The area occupied by the element 21 is large. Thereby, in the light guide direction (Y-axis direction), as the distance from the light source unit 10 (light incident surface 20a) increases, the ratio of light incident on the inclined surface portion 21c increases.
Accordingly, light can be sufficiently emitted even in a region away from the light source unit 10 such as the vicinity of the facing surface 20d, and unevenness in brightness due to whether or not the light source unit 10 is close in the light guide direction can be eliminated. . Moreover, by setting it as the above forms, light guide distance can be lengthened and it is applicable also when it is set as a large illuminating device.

また、本実施形態によれば、照明装置１００は、等方的に光を拡散反射する反射層５０及び等方的に光を拡散する拡散層６０を備えているので、導光方向に直交する方向（Ｘ軸方向）においても、光が拡散され、点光源１１の配列方向において、点光源１１間が暗くなるような輝度ムラを解消することができる。
また、本実施形態によれば、積層体Ｓを備えており、従来のように個々の部材を間隙を設けて配置した場合に比べて、照明装置１００全体としての厚さを薄くできる。従って、照明装置１００の薄型化を実現できる。また、導光板２０等に樹脂を用いた場合には、積層体Ｓを湾曲させることができ、出光面１００ａを湾曲させることが可能である。従って、照明装置１００の意匠性を向上させることができる。 Further, according to the present embodiment, the illumination device 100 includes the reflective layer 50 that diffuses and reflects light isotropically and the diffusion layer 60 that diffuses isotropically, and thus is orthogonal to the light guide direction. Also in the direction (X-axis direction), light is diffused, and in the arrangement direction of the point light sources 11, it is possible to eliminate luminance unevenness such that the space between the point light sources 11 becomes dark.
Moreover, according to this embodiment, the laminated body S is provided and the thickness as the whole illuminating device 100 can be made thin compared with the case where it arrange | positions with each member providing a gap | interval like the past. Therefore, the lighting device 100 can be thinned. Moreover, when resin is used for the light guide plate 20 or the like, the stacked body S can be curved, and the light exit surface 100a can be curved. Therefore, the designability of the lighting device 100 can be improved.

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態の照明装置２００を説明する図である。図６では、第２実施形態の照明装置２００のＹＺ面に平行な断面での断面を示している。
第２実施形態の照明装置２００は、第１低屈折率層３０の出光側の面に、単位プリズム３１が形成されている点及び反射層７０が光を正反射する点が異なる以外は、前述の第１実施形態の照明装置１００と同様の形態である。従って、前述の第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
反射層７０は、光を正反射（鏡面反射）する作用を有する。この反射層７０は、例えば、銀やアルミニウム等の光反射性の高い金属を用いて、第２低屈折率層４０の背面側（Ｘ軸プラス側）の面に蒸着やスパッタリング等により形成されている。また、反射層７０は、鏡面状の表面を有するシート状の部材等を用いてもよい。 (Second Embodiment)
FIG. 6 is a diagram illustrating the lighting device 200 according to the second embodiment. In FIG. 6, the cross section in the cross section parallel to YZ surface of the illuminating device 200 of 2nd Embodiment is shown.
The illumination device 200 of the second embodiment is the same as that described above except that the unit prism 31 is formed on the light output side surface of the first low-refractive index layer 30 and that the reflection layer 70 regularly reflects light. It is the form similar to the illuminating device 100 of 1st Embodiment. Therefore, parts having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals at the end thereof, and repeated description is appropriately omitted.
The reflection layer 70 has a function of specularly reflecting light (specular reflection). The reflection layer 70 is formed by vapor deposition, sputtering, or the like on the back side (X-axis plus side) of the second low refractive index layer 40 using, for example, a metal having high light reflectivity such as silver or aluminum. Yes. The reflective layer 70 may be a sheet-like member having a mirror-like surface.

第１低屈折率層３０の出光側の面には、出光側に凸となる単位プリズム３１が複数配列されている。この単位プリズム３１は、略三角柱形状であり、導光方向に直交する方向（Ｘ軸方向）を長手方向として、導光方向（Ｙ軸方向）に複数配列されている。単位プリズム３１の配列方向は、単位光学要素２１の配列方向に平行である。
拡散層６０は、この第１低屈折率層３０の単位プリズム３１の凹凸形状を充填するように形成され、照明装置２００の出光面２００ａはＸＹ面に平行な平面となっている。 A plurality of unit prisms 31 that are convex on the light output side are arranged on the light output side surface of the first low refractive index layer 30. The unit prisms 31 have a substantially triangular prism shape, and a plurality of unit prisms 31 are arranged in the light guide direction (Y-axis direction) with the direction orthogonal to the light guide direction (X-axis direction) as the longitudinal direction. The arrangement direction of the unit prisms 31 is parallel to the arrangement direction of the unit optical elements 21.
The diffusion layer 60 is formed so as to fill the uneven shape of the unit prism 31 of the first low refractive index layer 30, and the light exit surface 200a of the illumination device 200 is a plane parallel to the XY plane.

図７は、単位プリズム３１の拡大図である。図７では、図６に示す断面を拡大して示しており、また、理解を容易にするために、拡散層６０の拡散材等は省略して示している。
この単位プリズム３１は、図７に示すように、その断面形状が、頂角をγとする二等辺三角形形状である。また、単位プリズム３１の配列ピッチは、Ｐ２であり、配列方向における幅と等しい。
前述のように、例えば、導光板２０内を導光し、単位光学要素２１の平面部２１ａ又は斜面部２１ｃに臨界角未満で入射した光Ｌ３は、前述の図６に示すように、第２低屈折率層４０を透過して反射層７０で正反射される。これにより、図６に示すように、光Ｌ３は、正面方向（Ｚ軸方向）に対して対向面２０ｄ側（Ｙ軸プラス側）に角度をなす方向に向かう。そして、第２低屈折率層４０及び導光板２０を透過して、出光面２０ｂに入射する。このとき、出光面２０ｂに対して臨界角θ１未満であれば、光Ｌ３は、第１低屈折率層３０を透過して、単位プリズム３１に入射する。なお、その光が、出光面２０ｂに対して臨界角θ１以上であった場合は、出光面２０ｂで全反射して、導光板２０内を導光する。 FIG. 7 is an enlarged view of the unit prism 31. In FIG. 7, the cross section shown in FIG. 6 is shown in an enlarged manner, and the diffusion material of the diffusion layer 60 is omitted for easy understanding.
As shown in FIG. 7, the unit prism 31 has an isosceles triangular shape with a vertex angle γ. The arrangement pitch of the unit prisms 31 is P2, which is equal to the width in the arrangement direction.
As described above, for example, the light L3 that is guided in the light guide plate 20 and is incident on the flat surface portion 21a or the inclined surface portion 21c of the unit optical element 21 with less than the critical angle is, as shown in FIG. The light passes through the low refractive index layer 40 and is regularly reflected by the reflective layer 70. As a result, as shown in FIG. 6, the light L3 travels in a direction that forms an angle on the facing surface 20d side (Y-axis plus side) with respect to the front direction (Z-axis direction). Then, the light passes through the second low refractive index layer 40 and the light guide plate 20 and enters the light exit surface 20b. At this time, if it is less than the critical angle θ <b> 1 with respect to the light exit surface 20 b, the light L <b> 3 passes through the first low refractive index layer 30 and enters the unit prism 31. When the light has a critical angle θ1 or more with respect to the light exit surface 20b, the light is totally reflected by the light exit surface 20b and guided through the light guide plate 20.

図７に示すように、単位プリズム３１に入射する光Ｌ３が、Ｚ軸方向に対してなす角度をθ４とする。単位プリズム３１の斜面３１ｂに入射角θ５で入射した光は、第１低屈折率層３０と拡散層６０との界面で屈折し（屈折角θ６）、拡散層６０を透過する。そして、単位プリズム３１の斜面３１ａ（単位プリズム３１と拡散層６０との界面）に入射して全反射し、Ｚ軸プラス方向（正面方向）に偏向される。そして、拡散層６０で拡散されて、照明装置２００の出光面２００ａから出射する。
例えば、仮に、第１低屈折率層３０の屈折率Ｎ１＝１．４１、拡散層６０の母材の屈折率を１．５９とし、頂角γ＝５１．６°、θ４＝５０°とした場合、θ５＝１４．２°、θ６＝１２．６°となり、光Ｌ３がＺ軸方向となす角度は、０°となる。 As shown in FIG. 7, the angle formed by the light L3 incident on the unit prism 31 with respect to the Z-axis direction is θ4. The light incident on the inclined surface 31b of the unit prism 31 at the incident angle θ5 is refracted at the interface between the first low refractive index layer 30 and the diffusion layer 60 (refractive angle θ6) and passes through the diffusion layer 60. Then, the light enters the inclined surface 31a of the unit prism 31 (the interface between the unit prism 31 and the diffusion layer 60), is totally reflected, and is deflected in the Z-axis plus direction (front direction). Then, the light is diffused by the diffusion layer 60 and emitted from the light exit surface 200 a of the illumination device 200.
For example, suppose that the refractive index N1 of the first low refractive index layer 30 is 1.41, the refractive index of the base material of the diffusion layer 60 is 1.59, the apex angle γ = 51.6 °, and θ4 = 50 °. In this case, θ5 = 14.2 ° and θ6 = 12.6 °, and the angle formed by the light L3 and the Z-axis direction is 0 °.

以上のことから、本実施形態によれば、光を正面方向へ効率よく出射することができ、正面方向への集光性を高め、正面方向の輝度を高めることができる。また、拡散層６０により、適宜、光を拡散するので、正面方向の輝度を高めながら、輝度ムラを低減して均一な照明を行うことができる。
なお、本実施形態では、反射層７０は、光を正反射する例を挙げて説明したが、これに限らず、反射層７０は、主に正反射行い、その反射光において拡散反射成分を含むが正反射成分の方が多いという特性を有する部材としてもよい。 From the above, according to the present embodiment, light can be efficiently emitted in the front direction, the light condensing property in the front direction can be improved, and the luminance in the front direction can be increased. In addition, since the light is appropriately diffused by the diffusion layer 60, the luminance unevenness can be reduced and uniform illumination can be performed while increasing the luminance in the front direction.
In the present embodiment, the reflection layer 70 has been described with reference to an example in which light is regularly reflected. However, the present invention is not limited thereto, and the reflection layer 70 mainly performs regular reflection and includes a diffuse reflection component in the reflected light. However, it may be a member having a characteristic that there are more regular reflection components.

図８は、第２実施形態の別の形態の照明装置２００を説明する図である。
図８に示す第２実施形態の別の形態の照明装置２００は、拡散層６０に変えて、樹脂層８０を備えている。
この樹脂層８０は、単位プリズム３１の凹凸形状を充填するように形成され、照明装置２００の出光面２００ａの表面を平面状としている。また、樹脂層８０は、光透過性を有する樹脂製であり、拡散材等は含有しておらず、光を拡散する作用を有していない。また、この樹脂層８０の屈折率は、第１低屈折率層３０の屈折率よりも大きい。
このような形状とする場合には、正面方向への集光性をさらに高め、正面方向の輝度が高い照明装置２００とすることができる。 FIG. 8 is a diagram illustrating an illumination device 200 according to another form of the second embodiment.
An illumination device 200 according to another form of the second embodiment shown in FIG. 8 includes a resin layer 80 instead of the diffusion layer 60.
The resin layer 80 is formed so as to fill the uneven shape of the unit prism 31, and the surface of the light exit surface 200 a of the illumination device 200 is planar. Further, the resin layer 80 is made of a resin having light permeability, does not contain a diffusing material or the like, and does not have a function of diffusing light. Further, the refractive index of the resin layer 80 is larger than the refractive index of the first low refractive index layer 30.
In the case of such a shape, the light condensing property in the front direction can be further improved, and the lighting device 200 having high luminance in the front direction can be obtained.

（第３実施形態）
図９は、第３実施形態の照明装置３００を説明する図である。図９では、図２に示す第１実施形態の照明装置１００の断面に相当する、第３実施形態の照明装置３００の断面を示している。
第３実施形態の照明装置３００は、第１低屈折率層３０の出光側に、表示層９０が形成されている点が、前述の第１実施形態とは異なる以外は、第１実施形態の照明装置１００と同様の形態である。従って、前述の第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。 (Third embodiment)
FIG. 9 is a diagram illustrating the lighting device 300 according to the third embodiment. In FIG. 9, the cross section of the illuminating device 300 of 3rd Embodiment equivalent to the cross section of the illuminating device 100 of 1st Embodiment shown in FIG. 2 is shown.
The illumination device 300 of the third embodiment is the same as that of the first embodiment except that the display layer 90 is formed on the light output side of the first low refractive index layer 30 except that the display layer 90 is different from the first embodiment. It is the same form as the lighting device 100. Therefore, parts having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals at the end thereof, and repeated description is appropriately omitted.

表示層９０は、基材部９１と表示部９２とを備えるフィルム状の部材である。
基材部９１は、光透過性を有し、透明又は半透明な樹脂製の層である。基材部９１は、着色されていてもよい。表示部９２は、基材部９１の出光側の面（出光面３００ａ）上に、印刷等により形成された絵柄や文字、記号等である。なお、表示部９２は、基材部９１の出光側の面の全面に形成されていてもよいし、基材部９１の第１低屈折率層３０側の面に形成されていてもよい。
この表示層９０は、第１低屈折率層３０の出光面側に、一体に積層されて設けられている。表示層９０の基材部９１の屈折率は、第１低屈折率層３０の屈折率よりも大きい。 The display layer 90 is a film-like member that includes a base material portion 91 and a display portion 92.
The base material portion 91 is a transparent or translucent resin layer having light transparency. The base material part 91 may be colored. The display unit 92 is a pattern, a character, a symbol, or the like formed by printing or the like on the light-emitting side surface (light-emitting surface 300a) of the base material unit 91. In addition, the display part 92 may be formed in the whole surface of the light emission side of the base material part 91, and may be formed in the surface by the side of the 1st low refractive index layer 30 of the base material part 91. FIG.
The display layer 90 is integrally laminated on the light exit surface side of the first low refractive index layer 30. The refractive index of the base material portion 91 of the display layer 90 is larger than the refractive index of the first low refractive index layer 30.

仮に、第１低屈折率層３０を設けず、導光板２０の出光面２０ｂに表示層９０を設けた場合には、導光板２０内を導光する光が、出光面２０ｂに到達した際に、表示層９０へ入射して表示部９２によって吸収され、光の利用効率が低下するという問題がある。
これに対して、本実施形態では、第１低屈折率層３０を備えるので、図９に示すように、導光する光（図９に示す光Ｌ５）が表示部に吸収されることなく、効率よく導光され、適宜、出光面３００ａから出光する。
従って、本実施形態によれば、照明装置３００を、照明機能付き看板等として使用する場合にも、明るさが均一であり、明るく良好な照明をすることができる。 If the first low refractive index layer 30 is not provided and the display layer 90 is provided on the light output surface 20b of the light guide plate 20, the light guided through the light guide plate 20 reaches the light output surface 20b. There is a problem that the light is made incident on the display layer 90 and absorbed by the display unit 92, and the light use efficiency is lowered.
On the other hand, in the present embodiment, since the first low refractive index layer 30 is provided, as shown in FIG. 9, the light to be guided (light L5 shown in FIG. 9) is not absorbed by the display unit. The light is efficiently guided and emitted from the light exit surface 300a as appropriate.
Therefore, according to the present embodiment, even when the lighting device 300 is used as a signboard with a lighting function or the like, the brightness is uniform and bright and favorable illumination can be performed.

（変形形態）
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）導光板２０は、導光方向において入光面２０ａ側に、入光面２０ａ側に向かうにつれて導光板２０の厚さが薄くなる斜面部２０ｅを形成してもよい。
図１０は、変形形態の導光板２０を説明する図である。図１０は、図２等に示す断面に相当する断面の一部を拡大して示している。また理解を容易にするために、導光板２０のみを示し、単位光学要素２１や他の層は省略して示している。
このような形状とすることにより、図１０に示すように、例えば、斜面部２０ｅがない場合（図１０において破線で示す導光板の場合）に、入光面２０ａ近傍の出光面２０ｂ−１から出射する光（図１０に破線で示す光Ｌ６，Ｌ７）を、斜面部２０ｅで全反射させて、導光板２０内を導光させることができる。従って、導光板２０をこのような形態とすることにより、光の利用効率が向上し、かつ、光源部１０近傍が明るくなる輝度ムラを低減し、均一な照明を実現することができる。
なお、斜面部２０ｅは、出光面２０ｂ側又は背面２０ｃ側のどちらか一方だけに形成してもよいし、傾斜角度の異なる複数の面から形成される形態としてもよい。 (Deformation)
Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) The light guide plate 20 may be formed with a slope portion 20e on the light incident surface 20a side in the light guide direction, in which the thickness of the light guide plate 20 becomes thinner toward the light incident surface 20a side.
FIG. 10 is a diagram illustrating a modified light guide plate 20. FIG. 10 shows an enlarged part of a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. For ease of understanding, only the light guide plate 20 is shown, and the unit optical element 21 and other layers are omitted.
By adopting such a shape, as shown in FIG. 10, for example, when there is no slope portion 20e (in the case of a light guide plate indicated by a broken line in FIG. 10), from the light exit surface 20b-1 in the vicinity of the light entrance surface 20a. The emitted light (lights L6 and L7 indicated by broken lines in FIG. 10) can be totally reflected by the inclined surface portion 20e and guided in the light guide plate 20. Therefore, by using the light guide plate 20 in such a form, it is possible to improve the light use efficiency, reduce the luminance unevenness in the vicinity of the light source unit 10, and realize uniform illumination.
The slope 20e may be formed only on either the light exit surface 20b side or the back surface 20c side, or may be formed from a plurality of surfaces with different inclination angles.

（２）光源部１０は、入光面２０ａに対向する位置に加え、さらに、対向面２０ｄに対向する位置に配置してもよい。
この場合、単位光学要素２１は、ＹＺ面における断面形状が対称な形状であることが好ましく、斜面部２１ｂが出光面となす角度βは、β＝αであり、かつ、単位光学要素２１の幅方向の寸法における斜面部比率は、Ｙ方向の中央部で一番高く、Ｙ方向の端部に向かうにつれて低くなるものとすることが、均一な輝度を得る観点から好ましい。このような形態とすることにより、面均一性が高く明るく良好な照明装置とすることができる。 (2) In addition to the position facing the light incident surface 20a, the light source unit 10 may be further disposed at a position facing the facing surface 20d.
In this case, the unit optical element 21 preferably has a symmetrical cross-sectional shape on the YZ plane, and the angle β formed by the inclined surface portion 21b with the light exit surface is β = α and the width of the unit optical element 21 It is preferable from the viewpoint of obtaining uniform luminance that the slope ratio in the direction dimension is highest at the center in the Y direction and decreases toward the end in the Y direction. By setting it as such a form, it can be set as a bright and favorable illuminating device with high surface uniformity.

（３）単位光学要素２１は、導光方向において、配列ピッチＰ１が一定であって、平面部２１ａの寸法が次第に小さくなり、斜面部２１ｃの寸法が次第に大きくなる形状ととしてもよい。
また、単位光学要素２１は、導光方向において、段階的にその形状が変化する形態としてもよい。
また、単位光学要素２１は、背面２０ｃの全面において、斜面部２１ｂ，２１ｃからなる略三角柱状としてもよい。さらに、単位光学要素２１の断面形状は、台形形状以外の多角形状としてもよいし、一部が曲面等により形成されていてもよい。 (3) The unit optical element 21 may have a shape in which the arrangement pitch P1 is constant in the light guide direction, the dimension of the flat surface part 21a is gradually decreased, and the dimension of the inclined surface part 21c is gradually increased.
Further, the unit optical element 21 may have a form in which its shape changes stepwise in the light guide direction.
Further, the unit optical element 21 may have a substantially triangular prism shape including the slope portions 21b and 21c on the entire back surface 20c. Furthermore, the cross-sectional shape of the unit optical element 21 may be a polygonal shape other than the trapezoidal shape, or a part thereof may be formed by a curved surface or the like.

（４）単位プリズム３１は、導光方向において、その形状が変化する形態としてもよいし、断面形状が不等辺三角形状としてもよい。 (4) The unit prism 31 may have a configuration in which the shape thereof changes in the light guide direction, or the cross-sectional shape may be an unequal triangular shape.

（５）対向面２０ｄ上に、不図示の反射部材を一体に設けて、光の利用効率を高める形態としてもよい。このとき、反射部材は、光反射性を有するシート状や板状の部材としてもよいし、白色や銀色等の塗料を対向面２０ｄ上に塗布して形成してもよい。 (5) A reflection member (not shown) may be integrally provided on the facing surface 20d to increase the light utilization efficiency. At this time, the reflection member may be a sheet-like or plate-like member having light reflectivity, or may be formed by applying a white or silver paint on the facing surface 20d.

（６）導光板２０は、光の主たる導光方向（Ｙ軸方向）において、略等厚である例を示したが、これに限らず、入光面２０ａから離れるにつれて、厚みが薄くなり、導光板２０のＹＺ断面の断面形状が略楔形形状となる形態としてもよい。 (6) The light guide plate 20 has shown an example in which the light guide plate 20 is substantially equal in thickness in the main light guide direction (Y-axis direction), but is not limited thereto, and the thickness decreases as the distance from the light incident surface 20a increases. The light guide plate 20 may have a substantially wedge-shaped cross section in the YZ cross section.

（７）拡散層６０や樹脂層８０の出光側に、拡散作用や集光作用等の各種光学機能を有する光学シート等を、適宜選択して配置してもよい。そのような形態とすることで、照明装置の使用環境や使用用途等に応じて、さらに好適な照明を行うことができる。 (7) On the light output side of the diffusion layer 60 and the resin layer 80, an optical sheet having various optical functions such as a diffusion function and a light collection function may be appropriately selected and disposed. By setting it as such a form, further suitable illumination can be performed according to the use environment of a lighting apparatus, a use application, etc. FIG.

（８）照明装置１００，２００は、屋外や室内等の照明装置としてだけでなく、例えば、透過型表示装置等の面光源装置として用いてもよい。 (8) The illuminating devices 100 and 200 may be used not only as an illuminating device such as outdoors or indoors but also as a surface light source device such as a transmissive display device.

なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。 In addition, although this embodiment and modification can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited by the embodiments described above.

１０光源部
１１点光源
２０導光板
２０ａ入光面
２０ｂ出光面
２０ｃ背面
２０ｄ対向面
２１単位光学要素
２１ａ平面部
２１ｂ，２１ｃ斜面部
３０第１低屈折率層
３１単位プリズム
４０第２低屈折率層
５０，７０反射層
６０拡散層
８０樹脂層
９０表示層
１００，２００，３００照明装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light source part 11 Point light source 20 Light guide plate 20a Light incident surface 20b Light emission surface 20c Back surface 20d Opposite surface 21 Unit optical element 21a Plane part 21b, 21c Slope part 30 1st low refractive index layer 31 Unit prism 40 2nd low refractive index layer 50, 70 Reflective layer 60 Diffusion layer 80 Resin layer 90 Display layer 100, 200, 300 Lighting device

Claims

A light source unit that emits light, a light incident surface on which light from the light source unit is incident, a light exit surface from which light is emitted, a back surface that faces the light exit surface, and a facing surface that faces the light entrance surface A lighting device comprising a light guide plate,
A first low refractive index layer laminated integrally on the light output surface side of the light guide plate and having a lower refractive index than the light guide plate;
A second low refractive index layer that is integrally laminated on the back side of the light guide plate, has a refractive index lower than that of the light guide plate, and higher than that of the first low refractive index layer;
A reflective layer that is integrally formed on a surface opposite to the light guide plate side of the second low refractive index layer and reflects light;
With
A plurality of unit optical elements are arranged on the back surface of the light guide plate from the light incident surface side toward the opposing surface side, and the unit optical elements are separated from the light incident surface in the arrangement direction. The shape is changing gradually or step by step,
A lighting device characterized by the above.

The lighting device according to claim 1.
The unit optical element has a substantially polygonal column shape which is convex toward the reflective layer;
A lighting device characterized by the above.

The lighting device according to claim 1 or 2,
A cross-sectional shape parallel to the arrangement direction of the unit optical elements and parallel to the thickness direction of the light guide plate has a plane portion and two slope portions facing each other across the plane portion in the vicinity of the light incident surface. A substantially trapezoidal shape having
As the distance from the light incident surface along the arrangement direction, the dimension of the planar portion decreases,
A lighting device characterized by the above.

In the illuminating device of any one of Claim 1- Claim 3,
A plurality of second unit optical elements are arranged on the light output side surface of the first low refractive index layer from the light incident surface side to the opposing surface side;
A lighting device characterized by the above.

The lighting device according to claim 4.
The second unit optical element has a substantially triangular prism shape convex toward the light exit side;
A lighting device characterized by the above.

In the illuminating device of any one of Claim 1- Claim 5,
A diffusion layer for diffusing light is formed on the light output side of the first low refractive index layer;
A lighting device characterized by the above.