JP2016058325A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源からの光が端面から入射される導光板を備える照明装置であって、光源側を効率よく照らすことのできる照明装置を提供すること。【解決手段】厚み方向に対向する第一側面１５１および第二側面１５２を有する導光板１５０と、導光板１５０の第一端面１５３から光を入射する発光装置と、第一側面１５１に配置された側面反射部１６０と、第一端面１５３に対向する第二端面１５４に配置された端面反射部１８０であって、第二端面１５４に到達した光を、厚み方向に対して少なくとも一部が傾いた反射面で反射することで、第二端面１５４から第一端面１５３に向かう光の側面反射部１６０への入射量を、第一端面１５３から第二端面１５４に向かう光の側面反射部１６０への入射量よりも大きくする端面反射部１８０とを備える照明装置１００。【選択図】図５

Description

本発明は、導光板を備える照明装置に関する。

従来、例えば矩形の導光板の端面から光を入射し、導光板の厚み方向に光を出射する照明装置が存在する。

例えば、特許文献１には、導光板を用いたバックライト装置の構造について開示されている。特許文献２および３には、導光板におけるマイクロレンズの形成方法等について開示されている。また、特許文献４には、背面にレンズ部が形成された導光板において、正面方向（板厚方向）への輝度の向上させるためのレンズ部の外形等について開示されている。

特開２００５−２５１６５５号公報 特開２００６−３５０１７８号公報 特開２００６−３５０１８０号公報 特開２０１３−５８３５０号公報

端面に向けて配置された光源から光が入射される、いわゆるエッジライト導光板では、光源とは反対側の端面に向かう光の成分が強くなり、光源側へ向かう光は得にくい。

また、壁、天井または床に設置される照明装置では、デザイン性、重量バランス、および、光源への電源ケーブルの取り回し等を考慮すると設置面側（壁、天井、または床側）にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源を設けるのが好ましい。従って、エッジライト導光板を備える照明装置では、設置面側を効率的に照らすことが難しい。

本発明は、上記従来の課題を考慮し、光源からの光が端面から入射される導光板を備える照明装置であって、光源側を効率よく照らすことのできる照明装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る照明装置は、厚み方向に対向する第一側面および第二側面を有する導光板と、前記導光板の第一端面から光を入射する発光装置と、前記導光板の前記第一側面に配置された側面反射部であって、前記導光板から入射された光を反射することで、前記光を前記第二側面から出射させる側面反射部と、前記第一端面に対向する第二端面に配置された端面反射部であって、前記第二端面に到達した光を、前記厚み方向に対して少なくとも一部が傾いた反射面で反射することで、前記第二端面から前記第一端面に向かう光の前記側面反射部への入射量を、前記第一端面から前記第二端面に向かう光の前記側面反射部への入射量よりも大きくする端面反射部とを備える照明装置。

本発明の一態様に係る照明装置によれば、光源からの光が端面から入射される導光板を備え、かつ、光源側を効率よく照らすことができる。

実施の形態１に係る照明装置の外観を示す斜視図である。 実施の形態１に係る照明装置の分解斜視図である。 実施の形態１に係る発光装置および導光板を、導光板の第一側面の側から見た場合の部分拡大図である。 実施の形態１に係る発光装置および導光板を、発光装置の長手方向から見た場合の概要図である。 実施の形態１に係る側面反射部が有する凸部の拡大図である。 実施の形態１に係る導光板内の往路光および復路光の経路の例を示す図である。 実施の形態１における、発光装置から導光板に入射される光の配光特性を示す配光曲線図である。 実施の形態１における、端面反射部により反射された光の配光特性を示す配光曲線図である。 実施の形態１における、導光板から出射される光の配光特性を示す図である。 比較例における配光特性を示す図である。 実施の形態２に係る発光装置および導光板を、発光装置の長手方向から見た場合の概要図である。 実施の形態２に係る導光板内の往路光および復路光の経路の例を示す図である。 実施の形態２における、導光板から出射される光の配光特性を示す第１の図である。 実施の形態２における、導光板から出射される光の配光特性を示す第２の図である。 実施の形態２における、導光板から出射される光の配光特性を示す第３の図である。 実施の形態２における、導光板から出射される光の配光特性を示す第４の図である。 第一側面に薄膜層が形成された導光板の概要を示す図である。 実施の形態１に係る照明装置におけるレーザ光の光路の例を示す図である。 実施の形態２に係る照明装置におけるレーザ光の光路の例を示す図である。

以下、実施の形態１および２に係る照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する各実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の各実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の各実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

以下、実施の形態１および２に係る照明装置について各図を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
まず、図１および図２を用いて、実施の形態１に係る照明装置の構成の概要について説明する。

図１は、実施の形態１に係る照明装置１００の外観を示す斜視図である。

図２は、実施の形態１に係る照明装置１００の分解斜視図である。

図１および図２に示すように、実施の形態１に係る照明装置１００は、厚み方向（本実施の形態ではＹ軸方向）に対向する第一側面１５１および第二側面１５２を有する導光板１５０と、導光板１５０の第一端面１５３から光を入射する発光装置１１０と、導光板１５０の第一側面１５１に配置された側面反射部１６０と、第一端面１５３に対向する第二端面１５４に配置された端面反射部１８０とを備える。

側面反射部１６０は、導光板１５０から入射された光を反射することで、光を第二側面１５２から出射させることができる。

本実施の形態では、側面反射部１６０は、図１に示すように、第一側面１５１に沿って離散的に配置された複数の凸部１６１を有する。これにより、例えば、第一側面１５１に向かう光を効率よく導光板１５０から出射させることができる。

複数の凸部１６１の各々は、本実施の形態では半球状（ドーム状）の外形を有しており例えばマイクロプリズムまたはマイクロレンズと呼ばれる。また、第一側面１５１に沿って配置された複数の凸部１６１を有する側面反射部１６０は、例えばマイクロレンズアレイと呼ばれる。側面反射部１６０および凸部１６１の詳細については、図４を用いて後述する。

端面反射部１８０は、第二端面１５４に到達した光を、導光板１５０の厚み方向に対して少なくとも一部が傾いた反射面で反射する。これにより、第二端面１５４から第一端面１５３に向かう光（以下、「復路光」ともいう。）の側面反射部１６０への入射量が、第一端面１５３から第二端面１５４に向かう光（以下、「往路光」ともいう。）の側面反射部１６０への入射量よりも大きくされる。

より具体的には、照明装置１００では、側面反射部１６０が、往路光の導光板１５０の外部への出射を抑制するための一つの特徴を有している。

つまり、照明装置１００では、往路光の導光板１５０の外部への出射を抑制し、復路光を照明光として効率よく出射させる構造を有している。

その結果、照明装置１００における光源側（発光装置１１０側、以下同じ）、つまり、本実施の形態におけるＺ軸マイナス側が、導光板１５０から出射される光によって効率よく照らされる。

本実施の形態では、端面反射部１８０は、複数の凹凸が形成された反射面で、第二端面１５４に到達した光を拡散して反射する。なお、複数の凹凸が形成された反射面は、例えば、一般に流通する、光を拡散して反射する反射シートによって実現可能であるため、導光板１５０に端面反射部１８０を容易に設けることができる。

導光板１５０の内部における往路光および復路光の経路については、図５を用いて後述する。

発光装置１１０は、照明光を導光板１５０に入力する装置であり、本実施の形態では、少なくとも１つの光源、および、当該少なくとも１つの光源と第一端面１５３との間に配置された集光レンズ１２８を備える。

具体的には、発光装置１１０は、複数の光源（発光素子）を有する発光モジュール１２０と、発光モジュール１２０から出射される光の配光角を狭める集光レンズ１２８とを有する。

つまり、発光装置１１０は、少なくとも１つの光源と集光レンズ１２８とを備えることで、導光板１５０に、比較的に配光角の狭い光（狭角光）を入射することができる。このことは、第一端面１５３から第二端面１５４に向かう光の導光板１５０からの出射の抑制に寄与し、その結果、後述するように、光源側への光出力の効率が向上する。

発光モジュール１２０は、金属製のヒートシンク１０５に固定されており、発光モジュール１２０が発する熱は、ヒートシンク１０５によって効率よく放出される。

また、照明装置１００はさらに、発光モジュール１２０に第一端面１５３を対向させた姿勢で導光板１５０を固定する固定部材１０８を備える。固定部材１０８は、導光板１５０の第一端面１５３を含む端部を、導光板１５０の厚み方向（本実施の形態ではＹ軸方向）に挟むことで、導光板１５０を固定する。

固定部材１０８、発光装置１１０、およびヒートシンク１０５は、カバー１３０に覆われる。カバー１３０には、端部が固定部材１０８に固定された導光板１５０を露出させるスリット１３１が設けられている。

なお、照明装置１００は、上記説明された構成要素に加え、発光モジュール１２０に発光のための電力を供給する駆動回路および駆動回路と発光モジュール１２０とを接続するリード線等の他の要素も備えている。しかし、本実施の形態に係る照明装置１００の特徴を明確に説明するために、これら他の要素の図示および説明は省略する。

次に、本実施の形態に係る照明装置１００の、発光装置１１０および導光板１５０の位置関係等について図３Ａおよび図３Ｂを用いて説明する。

図３Ａは、実施の形態１に係る発光装置１１０および導光板１５０を、導光板１５０の第一側面１５１の側から見た場合の部分拡大図である。

図３Ｂは、実施の形態１に係る発光装置１１０および導光板１５０を、発光装置１１０の長手方向（本実施の形態ではＸ軸方向）から見た場合の概要図である。

なお、図３Ａおよび図３Ｂにおいて、発光装置１１０と導光板１５０との位置関係等が明確になるように、カバー１３０等の図示は省略されている。このことは、後述する図９等でも同じである。

図３Ａに示すように、発光装置１１０が有する発光モジュール１２０は、長尺状の基板１２１と、基板１２１に実装された複数の発光素子１２２とを有する。

複数の発光素子１２２のそれぞれは、例えば表面実装型（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）のＬＥＤ素子であり、基板１２１の長手方向に並んで配置されている。表面実装型のＬＥＤ素子とは、樹脂成型されたキャビティの中にＬＥＤチップを実装して当該キャビティ内に蛍光体含有樹脂を封入したパッケージ型のＬＥＤ素子である。

例えば、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体含有樹脂との組み合わせにより白色光を放出する表面実装型ＬＥＤ素子が、発光素子１２２として採用される。

なお、発光モジュール１２０が有する複数の発光素子１２２のそれぞれは、ＬＥＤチップそのものであってもよい。つまり、発光モジュール１２０は、基板１２１上に複数のＬＥＤチップが直接実装された、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型の発光モジュールであってもよい。この場合、例えば、基板１２１上に並んで配置された複数の青色ＬＥＤチップを、黄色蛍光体含有樹脂で封止することで、発光モジュール１２０から白色光が放出される。

複数の発光素子１２２のそれぞれから放出された光は、集光レンズ１２８を介して導光板１５０の第一端面１５３から導光板１５０の内部に入射される。

導光板１５０は、透明度の高い板材であり、例えばアクリル樹脂によって形成されている。第一端面１５３から導光板１５０の内部に入射した光の一部は、第一端面１５３に対向する第二端面１５４（図３Ｂ参照）に配置された端面反射部１８０によって拡散反射される。端面反射部１８０によって拡散反射された光の一部は、側面反射部１６０によって反射され、第二側面１５２から出射される。

このような光路の形成に関与する側面反射部１６０の詳細について、図４を用いて説明する。

図４は、実施の形態１に係る側面反射部１６０が有する凸部１６１の拡大図である。

側面反射部１６０が有する複数の凸部１６１は、所定の樹脂を用いて、印刷等の手法によって第一側面１５１に形成される。凸部１６１は平面視において円形であり、直径Ｄは、例えば３０μｍである。また、半径Ｒに対する高さの比率（Ｈ／Ｒ）は、例えば０．４である。

このような形状の凸部１６１が、厚みＴが例えば４ｍｍの導光板１５０の第一側面１５１上にマトリクス状に形成され、これにより、第一側面１５１に沿って配置された側面反射部１６０が形成される。

ここで、凸部１６１の素材として採用される所定の樹脂としては、アクリル変性シリコン樹脂およびフッ素変性シリコン樹脂などの透光性材料が例示される。また、導光板１５０の素材としては、上述のアクリル樹脂に加え、スチレン−メチルメタクリレート樹脂（ＭＳ樹脂）、およびポリカーボネートなどの透光性材料が例示される。

このように、本実施の形態では、導光板１５０と側面反射部１６０とは素材が互いに異なり、これにより、導光板１５０および側面反射部１６０の光の屈折率を異ならせている。

具体的には、側面反射部１６０は、導光板１５０を形成する透光性材料よりも光の屈折率が低い透光性材料で形成されている。

これにより、導光板１５０と側面反射部１６０との界面において、導光板１５０側から入射する光の全反射が発生し、当該界面において臨界角以上の入射角で入射する光をほぼ損失することなく第二端面１５４に到達させることができる。

例えば、アクリル樹脂を素材とする導光板１５０の屈折率は１．４９であり、側面反射部１６０（複数の凸部１６１のそれぞれ）の屈折率が１．４である場合の臨界角は、約６０°である。

また、導光板１５０の屈折率が１．４９であり、側面反射部１６０の屈折率が１．３である場合、臨界角は約７０°である。なお、導光板１５０の第二側面１５２における臨界角、つまり、屈折率が１．４９である導光板１５０と、屈折率が約１である空気との界面における臨界角は、約４２°である。

つまり、本実施の形態に係る照明装置１００では、側面反射部１６０の屈折率が導光板１５０の屈折率よりも低いことにより、入射角が比較的に大きい光の導光板１５０から側面反射部１６０への入射が抑制される。これにより、往路光の導光板１５０からの出射が抑制され、また、復路光が効率よく導光板１５０から出射される。このことを、図５を用いて説明する。

図５は、実施の形態１に係る導光板１５０内の往路光および復路光の経路の例を示す図である。具体的には、図５では、往路光の経路は実線の矢印で模式的に示され、復路光の経路は点線の矢印で模式的に示されている。このことは、後述する図１０についても同じである。

図５に示すように、発光モジュール１２０から出射された光は、集光レンズ１２８を介して、第一端面１５３から導光板１５０の内部に入射される。第一端面１５３から入射され、導光板１５０と側面反射部１６０との界面に入射する光のうち、入射角が臨界角よりも大きい光は、当該界面で全反射される。

ここで、側面反射部１６０の屈折率が、導光板１５０の屈折率以上である場合、導光板１５０と側面反射部１６０との界面に入射する光の全反射は生じない。

一方、本実施の形態では、側面反射部１６０の屈折率が、導光板１５０の屈折率よりも小さいため、当該界面における全反射が発生し、これにより、往路光を効率よく第二端面１５４（端面反射部１８０）に導くことができる。

また、本実施の形態では、集光レンズ１２８によって配光角が比較的に狭い光（狭角光）が導光板１５０に入射されるため、往路光のうちの多くの光を、導光板１５０と側面反射部１６０との界面で全反射させることが可能である。このことによっても、往路光は効率よく端面反射部１８０に導かれる。

なお、第二側面１５２における臨界角は、上述のように、導光板１５０と側面反射部１６０との界面における臨界角よりも小さい。そのため、導光板１５０の第一端面１５３から入射され、第二側面１５２と外部空間（空気）との界面に入射する光の多くが全反射される。

このようにして、光源（発光装置１１０）とは反対側の第二端面１５４に到達した光は、複数の凹凸が形成された反射面を有する端面反射部１８０によって拡散して反射される。

なお、端面反射部１８０として用いる材料については、光を拡散反射できる材料であれば特に限定はない。例えば、微細発泡反射シート、および、光を拡散する処理がなされたアルミシート等が端面反射部１８０として用いられる。

つまり、本実施の形態では、端面反射部１８０は、第二端面１５４に取り付けられた、導光板１５０とは別体の部材で形成されている。そのため、例えば、端面反射部１８０として採用する材料を変更することで、光の拡散の度合い等を調整することが容易である。

また、端面反射部１８０自体が、微小な凹凸を持つのではなく、例えば、第二端面１５４をサンドブラスト等によって粗くし、かつ、アルミ等を材料とする端面反射部１８０によって光を反射することで、第二端面１５４に到達した光を拡散反射してもよい。この場合、第二端面１５４における粗面は、導光板１５０の厚み方向を結ぶ方向に対して少なくとも一部が傾いた反射面の一部を構成する。

第二端面１５４に到達した光が端面反射部１８０によって拡散して反射された結果、図５に示すように、第一端面１５３と第二端面１５４とを結ぶ方向（Ｚ軸方向）に対する傾きが、往路光における当該傾きよりも大きくなる成分の光が復路光に含まれる。

その結果、復路光のうち、導光板１５０と側面反射部１６０（凸部１６１）との界面に入射する光の多くが、臨界角より小さな入射角となり、当該界面を越えて凸部１６１の内部に入射する。

凸部１６１の内部に入射した光のうち、凸部１６１と外部空間（空気）との界面への入射角が、当該界面における臨界角以上である光は、当該界面で全反射され、第二側面１５２から、導光板１５０の外部に出射される。また、入射角が当該臨界角より小さな光は、当該界面を越えて凸部１６１から外部に出射される。

また、端面反射部１８０に反射されて第二端面１５４から第一端面１５３に向かう復路光のうち、第二側面１５２と外部空間（空気）との界面に入射し、かつ、入射角が当該界面における臨界角より小さい光は、当該界面を越えて導光板１５０の外部に出射される。

このように、本実施の形態に係る照明装置１００では、光源である発光装置１１０から出射され、光源とは反対側の第二端面１５４に向かう往路光の、導光板１５０からの出射が抑制される。

さらに、第二端面１５４に到達した往路光が端面反射部１８０に反射されることで得られる復路光は、効率よく導光板１５０の外部に取り出される。復路光は、第二端面１５４から第一端面１５３に向かう光であり、光源側に向かう成分を多く持つ。そのため、照明装置１００は、光源側を効率よく照らすことができる。

上記効果を、実施の形態１に係る照明装置１００の発光特性を示す、図６Ａ、図６Ｂおよび図７、並びに、比較例における発光特性を示す図８を用いて説明する。なお、図６Ａ〜図８に示される各種の発光特性は、光学シミュレーションによって求められたものである。このことは、後述する、図１１〜図１４についても同じである。

図６Ａは、実施の形態１における、発光装置１１０から導光板１５０に入射される光の配光特性を示す配光曲線図である。

図６Ｂは、実施の形態１における、端面反射部１８０により反射された光の配光特性を示す配光曲線図である。

なお、図６Ａおよび図６Ｂにおける径方向の軸は、光度の大きさ（最大値に対する相対的な値）に対応する軸であり、原点から遠いほど光度が大きいことを示す軸である。このことは、後述する、図７、図８、図１１〜図１４についても同じである。

図６Ａに示すように、本実施の形態に係る発光装置１１０は、配光角が、光軸方向（図６Ａにおけるグラフにおける９０°の方向）からプラスマイナス２０°以下に収まる光を出射する。

このような配光特性を有する光は、本実施の形態では、ＬＥＤである発光素子１２２と、集光レンズ１２８とによって実現されている。

また、図６Ａに示す配光特性を有する光が第一端面１５３から入射され、第二端面１５４に配置された端面反射部１８０に反射された光は、図６Ｂに示す配光特性を有する。

つまり、第二端面１５４に到達した光は、端面反射部１８０によって拡散反射され、光軸方向（図６Ａにおけるグラフにおける−９０°の方向）からプラスマイナス８０°程度の比較的に配光角の広い光（広角光）に変換される。

このように、配光角が広げられた光は、上述のように、側面反射部１６０が有する複数の凸部１６１によって効率よく導光板１５０から外方に出射される。

図７は、実施の形態１における、導光板１５０から出射される光の配光特性を示す図である。具体的には、図７の(ａ)は、凸部１６１の屈折率が１．３である場合の配光特性を示す図であり、図７の（ｂ）は、凸部１６１の屈折率が１．４である場合の配光特性を示す図である。また、いずれの場合も、導光板１５０の屈折率は１．４９である。

図８は、比較例における配光特性を示す図である。具体的には、図８は、導光板１５０および凸部１６１の屈折率を、ともに１．４９とした場合の、導光板１５０から出射される光の配光特性を示している。

また、当該比較例において、発光装置１１０から導光板１５０に入射される光の配光特性は図６Ａに示すものと同じである。また、これら条件の下で、導光板１５０に第一端面１５３から入射された光が端面反射部１８０によって拡散反射される場合の配光特性を示している。

なお、図７および図８において、配光特性と、導光板１５０の姿勢との関係を分かり易く示すために、配光特性のグラフに、導光板１５０等の模式図が重ねて図示されている。つまり、図７および図８に示す配光特性において、左側が光源側であり、右側が反射面側（端面反射部１８０側、以下同じ。）である。このことは、後述する、図１１〜図１４についても同じである。

図７の（ａ）および（ｂ）に示されるように、凸部１６１の屈折率が１．３である場合、および、凸部１６１の屈折率が１．４である場合のいずれにおいても、光源側への光出力の比率が高くなること（例えば５０％以上であること）が分かる。なお、光源側の出力光の比率とは、導光板１５０から出射される全光束のうちの、導光板１５０の中央よりも光源側に出射される光束の占める割合である。つまり、光源側の出力光の比率と反射面側の出力光の比率との和は１００％となる。

具体的には、凸部１６１の屈折率が１．３である場合、光源側の出力光の比率は６７％であり、反射面側の出力光の比率は３３％である。

また、凸部１６１の屈折率が１．４である場合、光源側の出力光の比率は６４％であり、反射面側の出力光の比率は３６％である。

一方で、導光板１５０および凸部１６１の屈折率が同一である場合、比較例である図８に示すように、光源側よりも反射面側の光出力が大きいことが分かる。

これは、導光板１５０および凸部１６１の屈折率が同一である場合、導光板１５０と凸部１６１との界面に入射する光の当該界面における全反射が生じないためである。すなわち、往路光のうちの、当該界面に入射する光のほぼ全ては、凸部１６１の内部に進入し、凸部１６１と外部空間との界面で反射して、または、凸部１６１と外部空間との界面を通過して、導光板１５０から外部に出射される。これにより、反射面側の出力光の比率が高くなる。

この点について、本実施の形態に係る照明装置１００では、導光板１５０と凸部１６１との界面で全反射を生じさせている。さらに、照明装置１００では、当該界面に入射する光の入射角が、往路光では臨界角以上となり、かつ、復路光では臨界角より小さくするための構造が採用されている。これにより、光源側への出力光の比率が高くなる。

以上、説明したように、本実施の形態に係る照明装置１００は、導光板１５０と、導光板１５０の第一端面１５３から光を入射する発光装置１１０と、導光板１５０の第一側面１５１に配置された側面反射部１６０と、第二端面１５４に配置された端面反射部１８０とを備える。

端面反射部１８０は、導光板１５０の厚み方向に対して少なくとも一部が傾いた反射面を有する。本実施の形態では、第二端面１５４に到達した光は、複数の凹凸が形成された反射面を有する端面反射部１８０によって拡散反射される。

また、側面反射部１６０の屈折率は、導光板１５０の屈折率よりも小さいため、側面反射部１６０と導光板１５０との界面に導光板１５０側から入射する光のうち、入射角が臨界角以上である光は全反射する。

そのため、第一端面１５３から第二端面１５４へ向かう往路光の、導光板１５０からの出射を抑制し、かつ、第二端面１５４から第一端面１５３へ向かう復路光を、側面反射部１６０を利用して効率よく導光板１５０から出射させることができる。その結果、照明装置１００は、光源側を効率よく照らすことができる。

（実施の形態２）
上記実施の形態１では、第二端面１５４に到達した往路光を拡散反射することで、復路光の配光角を広げ、これにより、復路光が効率よく導光板１５０から出射させている。しかし、第二端面１５４において復路光の配光角を広げることは必須ではない。例えば、厚み方向（Ｙ軸方向）に対して傾いた第二端面１５４に沿って配置された反射面で往路光を反射することで、復路光を効率よく導光板１５０から出射させることも可能である。

そこで、実施の形態２として、厚み方向（Ｙ軸方向）に対して傾いた第二端面１５４ａを有する導光板１５０を備える照明装置１０１について、実施の形態１との差分を中心に説明する。

図９は、実施の形態２に係る発光装置１１０および導光板１５０を、発光装置１１０の長手方向（本実施の形態ではＸ軸方向）から見た場合の概要図である。

図１０は、実施の形態２に係る導光板１５０内の往路光および復路光の経路の例を示す図である。

図９および図１０に示すように、実施の形態２に係る導光板１５０の第二端面１５４ａは、厚み方向（Ｙ軸方向）に対して傾いている。端面反射部１８１は、第二端面１５４ａに到達した光を、導光板１５０の厚み方向に対して少なくとも一部が傾いた反射面で反射する。これにより、復路光の側面反射部１６０への入射量が、往路光の前記側面反射部への入射量よりも大きくされる。

本実施の形態では、端面反射部１８１は、厚み方向に対して傾いた第二端面１５４ａに沿って配置された反射面、つまり、厚み方向に対して全体的に傾いた反射面で、第二端面１５４ａに到達した光を反射する。

これにより、第二端面１５４ａから第一端面１５３に向かう復路光による、光源側への光出力の効率が向上される。

具体的には、端面反射部１８１は、鏡面の反射面を有する部材であり、例えばアルミ製の反射テープである。従って、第一端面１５３から入射され、端面反射部１８１で反射された光（往路光）の配光角の大きさは理論上維持される。

しかし、端面反射部１８１の反射面が厚み方向に対して傾いているため、図１０に示すように、復路光の、第一端面１５３と第二端面１５４ａとを結ぶ方向（Ｚ軸方向）に対する傾きは、往路光の当該傾きよりも大きくなる。

例えば、端面反射部１８１が、厚み方向（Ｙ軸方向）に対して＋２０°（Ｘ軸を中心として時計回りをプラスの傾きとする、以下同じ）傾いており、かつ、Ｚ軸方向に対して−１０°の角度で進行する往路光が第二端面１５４ａに到達した場合を想定する。

この場合、往路光が端面反射部１８１に反射されることで得られる復路光は、Ｚ軸方向に対して＋５０°の角度で第一端面１５３の方向に向かう。

すなわち、復路光の、第一端面１５３と第二端面１５４ａとを結ぶ方向に対する傾きの絶対値を、往路光の当該傾きの絶対値よりも大きくすることができる。

その結果、復路光のうち、導光板１５０と側面反射部１６０（凸部１６１）との界面に入射する光の多くが、入射角が臨界角より小さくなり、当該界面を越えて凸部１６１の内部に入射する。

これにより、実施の形態１において図５を用いて説明したように、凸部１６１で反射されて第二側面１５２から出射される光、凸部１６１を透過する光などが多く生じ、その結果、照明装置１０１は、光源側を効率よく照らすことができる。

上記効果を、実施の形態２に係る照明装置１０１の発光特性を示す、図１１〜図１４を用いていて説明する。

図１１〜図１４は、実施の形態２における、導光板１５０から出射される光の配光特性を示す第１〜第４の図である。

具体的には、図１１の(ａ)は、第二端面１５４ａの厚み方向に対する傾きが＋１０°の場合の配光特性を示す図であり、図１１の(ｂ)は、第二端面１５４ａの当該傾きが＋２０°の場合の配光特性を示す図である。

以下、同様に、図１２の(ａ)は、第二端面１５４ａの当該傾きが＋３０°の場合の配光特性を示す図であり、図１２の（ｂ）は、第二端面１５４ａの当該傾きが＋４０°の場合の配光特性を示す図である。

また、図１３の(ａ)は、第二端面１５４ａの当該傾きが−１０°の場合の配光特性を示す図であり、図１３の（ｂ）は、第二端面１５４ａの当該傾きが−２０°の場合の配光特性を示す図である。

また、図１４の(ａ)は、第二端面１５４ａの当該傾きが−３０°の場合の配光特性を示す図であり、図１３の（ｂ）は、第二端面１５４ａの当該傾きが−４０°の場合の配光特性を示す図である。

なお、いずれの場合も、導光板１５０の屈折率は１．４９であり、側面反射部１６０（凸部１６１）の屈折率は１．３である。また、発光装置１１０から導光板１５０に入射される光の配光特性は、実施の形態１と同じ（図６Ａ参照）である。

これら図１１〜図１４に示されるように、第二端面１５４ａを、導光板１５０の厚み方向に対して傾けた場合（本実施の形態では、絶対値で１０°〜４０°）、光源側への光出力が大きくなることが分かる。

具体的には、光源側と、光源とは反対側の反射面側の出力光の比率は、第二端面１５４ａの厚み方向に対する傾き角（以下、「第二端面１５４ａの傾き角」という。）に応じて、表１に示される値となる。

これらの出力光の比率の値、および、図１１〜図１４に示す各傾き角に対応する配光特性とからわかるように、本実施の形態に係る照明装置１０１は、上記実施の形態１に係る照明装置１００と同じく、光源側を効率よく照らすことができる。

また、本願発明者らは、表１に示される出力光の比率の値、および、図１１〜図１４に示す各傾き角に対応する配光特性等を検討した結果、第二端面１５４ａの、厚み方向に対する傾き角について以下の知見を得た。

すなわち、第二端面１５４ａの傾き角の絶対値が３０°を越えた場合、例えば、第二端面１５４ａの傾き角の絶対値が４０°である場合、表１に示されるように、光源側の出力光の比率は、反射面側の出力光の比率よりも大きい。

しかし、図１２の（ｂ）および図１４の（ｂ）に示されるように、導光板１５０から出射される光の向きが、第二端面１５４ａの傾き角の絶対値が３０°以下である場合より、反射面側に近づいていることがわかる。

従って、第二端面１５４ａの、厚み方向に対する傾き角の絶対値は３０°以下であることが好ましい。

以上説明したように、本実施の形態に係る照明装置１０１は、端面反射部１８１が、厚み方向に対して傾いた第二端面１５４ａに沿って配置された反射面で、第二端面１５４ａに到達した光を反射する。この点において、本実施の形態に係る照明装置１０１は、上記実施の形態１に係る照明装置１００とは異なる特徴を有する。

これにより、照明装置１０１は、上記表１および図１１〜図１４に示すように、光源側を効率よく照らすことができる。

（その他の実施の形態）
以上、本発明に係る照明装置について、上記実施の形態１および２に基づいて説明したが、本発明は、これら実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態１では、側面反射部１６０が有する複数の凸部１６１は、所定の樹脂を用いて、印刷等の手法によって第一側面１５１に形成されるとした。

つまり、複数の凸部１６１は、導光板１５０の第一側面１５１に、所定の樹脂が塗布、滴下または吐出等されることで形成することができる。この場合、導光板１５０の第一側面１５１に、当該所定の樹脂の濡れ広がりを制御するための薄膜層が形成されてもよい。

図１５は、第一側面１５１に薄膜層１６２が形成された導光板１５０の概要を示す図である。

図１５に示す、側面反射部１６０は、第一側面１５１上に形成された薄膜層１６２を有する。より詳細には、複数の凸部１６１と第一側面１５１との間に薄膜層１６２が形成されている。

これにより、上述のように、複数の凸部１６１を形成する所定の樹脂の濡れ広がりを制御することができるため、例えば、複数の凸部１６１を精度よく形成させることができる。

このような薄膜層１６２は、例えば表面処理剤と呼ばれる物質によって形成される。

なお、側面反射部１６０が、薄膜層１６２を有する場合、薄膜層１６２は、導光板１５０を形成する透光性材料よりも光の屈折率が低い透光性材料で形成することが好ましい。

また、この場合、側面反射部１６０は、複数の凸部１６１を有しなくてもよい。側面反射部１６０が、複数の凸部１６１を有しない場合であっても、薄膜層１６２の屈折率が導光板１５０の屈折率よりも低いことで、側面反射部１６０と導光板１５０との界面で往路光を全反射し、復路光の当該界面の通過を許容することは可能である。つまり、実施の形態１および２で説明したように、光源側を効率よく照らす照明装置１００（１０１）を得ることは可能である。

また、上記実施の形態１では、発光装置１１０は、複数の発光素子１２２として複数のＬＥＤを有する発光モジュール１２０を有し、発光モジュール１２０から出射される光を、集光レンズ１２８を用いることで狭角光にするとした。

しかしながら、発光装置１１０は、１以上の発光素子１２２と、集光レンズ１２８との組み合わせ以外によって狭角光を出射してもよい。

例えば、光源である発光素子１２２自体が集光等を目的としたレンズを有してもよい。発光モジュール１２０は、発光素子１２２として、例えば、砲弾型ＬＥＤと呼ばれる、砲弾型のレンズを有するＬＥＤを有してもよい。つまり、発光装置１１０は、少なくとも１つの光源である、レンズを有する光源を有してもよい。

この場合、例えば、発光モジュール１２０とは別体の集光レンズ１２８を用いることなく、発光モジュール１２０から、所望の配光角の光を得ることが可能である。

また、例えば、発光装置１１０は、第一端面１５３から第二端面１５４または１５４ａに向けてレーザ光を出射してもよい。

これにより、例えば、側面反射部１６０の屈折率を、導光板１５０の屈折率よりも低くしない場合であっても、第一端面１５３から入射された光（レーザ光）を、効率よく第二端面１５４または１５４ａに到達させることができる。

つまり、例えば側面反射部１６０が有する複数の凸部１６１と導光板１５０とを同一の透光性材料で形成した場合であっても、往路光の導光板１５０からの出射を抑制し、かつ、復路光を効率よく導光板１５０から出射させることも可能である。

図１６は、実施の形態１に係る照明装置１００におけるレーザ光の光路の例を示す図である。

図１７は、実施の形態２に係る照明装置１０１におけるレーザ光の光路の例を示す図である。

図１６に示す照明装置１００および図１７に示す照明装置１０１は、ともに、レーザ装置１２５を有する発光装置１１０を備える。

図１６に示す照明装置１００では、レーザ装置１２５から出射された指向性の高いレーザ光は、導光板１５０の第一端面１５３から第二端面１５４に向けて直進し、第二端面１５４に到達する。つまり、第一端面１５３から第二端面１５４に向かう往路光は、ほぼ照明光として消費されることなく第二端面１５４に到達する。

第二端面１５４に到達したレーザ光は、例えば複数の凹凸が形成された反射面を有する端面反射部１８０によって拡散反射され、その結果、側面反射部１６０が有する凸部１６１に入射する。凸部１６１に入射した光は、例えば、凸部１６１と外部空間（空気）との界面で反射され、第二側面１５２から出射される。

また、図１７に示す照明装置１０１でも同様に、第一端面１５３から第二端面１５４に向かう往路光は、ほぼ照明光として消費されることなく第二端面１５４ａに到達する。

第二端面１５４ａに到達した光は、例えば鏡面の反射面を有する端面反射部１８１によって反射され、第一端面１５３と第二端面１５４とを結ぶ方向（Ｚ軸方向）に対して傾いた方向に向かう。その結果、端面反射部１８１で反射された光（復路光）は、側面反射部１６０が有する凸部１６１に入射する。凸部１６１に入射した光は、例えば、凸部１６１と外部空間（空気）との界面で反射され、第二側面１５２から出射される。

このように、発光装置１１０が、第一端面１５３から第二端面１５４または１５４ａに向けてレーザ光を出射した場合であっても、往路光の導光板１５０からの出射の抑制と、復路光の導光板１５０からの出力効率の向上とを実現することができる。これにより、光源側を効率よく照らす照明装置１００または１０１を得ることができる。

また、上述のように、側面反射部１６０および導光板１５０を同一の透光性材料で形成することができるため、例えば、側面反射部１６０（複数の凸部１６１）を備える導光板１５０を、樹脂の一体成形によって作製することも可能である。

また、図１および図２では、照明装置１００は、発光装置１１０等を覆うカバー１３０が下で、導光板１５０が上となる姿勢で図示されているが、照明装置１００の使用時における姿勢に特に限定はない。

例えば、照明装置１００（１０１）を、カバー１３０が壁面側であり、かつ、導光板１５０が、壁面に対して交差する方向に起立する姿勢で、壁面に設置してもよい。

この場合、壁面における、照明装置１００（１０１）の設置位置の付近を明るく照らすことが可能である。例えば、絵画の上に、当該姿勢で照明装置１００（１０１）を設置することで、当該絵画および当該絵画を鑑賞する人の足元を、照明装置１００（１０１）で照らすことも可能である。

また、上記実施の形態１において、発光モジュール１２０が有する発光素子１２２は、表面実装型ＬＥＤ素子またはＬＥＤチップであるとした。しかし、発光装置１１０が有する発光素子１２２の種類は、ＬＥＤに限定されない。発光モジュール１２０は、例えば、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）または無機ＥＬ等の発光素子を有してもよい。

また、発光装置１１０が有する光源は、半導体発光素子でなくてもよい。発光装置１１０は、光源として１以上の蛍光管を有してもよい。つまり、発光装置１１０は、１以上の蛍光管から放出される光を導光板１５０に入射してもよい。

その他、上記実施の形態および変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、および、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態および変形例における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１００、１０１ 照明装置
１１０ 発光装置
１２８ 集光レンズ
１５０ 導光板
１５１ 第一側面
１５２ 第二側面
１５３ 第一端面
１５４、１５４ａ 第二端面
１６０ 側面反射部
１６１ 凸部
１６２ 薄膜層
１８０、１８１ 端面反射部

Claims (11)

1. 厚み方向に対向する第一側面および第二側面を有する導光板と、
   前記導光板の第一端面から光を入射する発光装置と、
   前記導光板の前記第一側面に配置された側面反射部であって、前記導光板から入射された光を反射することで、前記光を前記第二側面から出射させる側面反射部と、
   前記第一端面に対向する第二端面に配置された端面反射部であって、前記第二端面に到達した光を、前記厚み方向に対して少なくとも一部が傾いた反射面で反射することで、前記第二端面から前記第一端面に向かう光の前記側面反射部への入射量を、前記第一端面から前記第二端面に向かう光の前記側面反射部への入射量よりも大きくする端面反射部と
   を備える照明装置。
2. 前記側面反射部は、前記導光板を形成する透光性材料よりも光の屈折率が低い透光性材料で形成されている
   請求項１記載の照明装置。
3. 前記側面反射部は、前記第一側面に沿って離散的に配置された複数の凸部を有する
   請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記側面反射部は、前記第一側面上に形成された薄膜層を有する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記端面反射部は、複数の凹凸が形成された前記反射面で、前記第二端面に到達した光を拡散して反射する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記端面反射部は、前記厚み方向に対して傾いた前記第二端面に沿って配置された前記反射面で、前記第二端面に到達した光を反射する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 前記第二端面の、前記厚み方向に対する傾き角の絶対値は、３０°以下である
   請求項６記載の照明装置。
8. 前記発光装置は、少なくとも１つの光源である、レンズを有する光源を備える
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置。
9. 前記発光装置は、少なくとも１つの光源、および、前記少なくとも１つの光源と前記第一端面との間に配置された集光レンズを備える
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置。
10. 前記発光装置は、前記第一端面から前記第二端面に向けてレーザ光を出射する
    請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置。
11. 前記端面反射部は、前記第二端面に取り付けられた、前記導光板とは別体の部材で形成されている
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の照明装置。

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