JP2023058268A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化が可能な照明装置を提供する。
【解決手段】本実施形態の照明装置は、上面と、下面と、入光面と、を有する導光板と、第１波長範囲の光を放射するように構成された第１発光部と、第２波長範囲の光を放射するように構成された第２発光部と、第３波長範囲の光を放射するように構成された第３発光部と、を備え、上面は、入光面に接続された第１面と、厚さ方向において第１面と下面との間に位置し第１面と平行な第２面と、厚さ方向において第２面と下面との間に位置し第２面と平行な第３面と、第４面と、を含み、第１面、第２面、第３面、及び、第４面は、この順に第１方向に並び、第１面の幅は第２面の幅より小さく、第２面の幅は第３面の幅より小さく、入光面と第１面とのなす角度は鋭角であり、第１発光部、第２発光部、及び、第３発光部は、入光面と対向し、この順に第１方向に並んでいる。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、照明装置に関する。

例えば、赤色に発光する第１半導体レーザ素子、緑色に発光する第２半導体レーザ素子、及び、青色に発光する第３半導体レーザ素子を１パッケージ化した発光装置が提案されている。このような発光装置は、例えば液晶パネルを照明する照明装置（バックライト装置）などに適用することができる。
近年、液晶表示装置の薄型化に対する要望がさらに高まっており、照明装置の薄型化が要望されている。

特開２０１９－２１２７５２号公報

本発明の目的は、小型化が可能な照明装置を提供することにある。

本実施形態に係る照明装置は、
上面と、前記上面と対向する下面と、前記上面と前記下面とを接続する入光面と、を有する導光板と、第１波長範囲の光を放射するように構成された第１発光部と、前記第１波長範囲とは異なる第２波長範囲の光を放射するように構成された第２発光部と、前記第１波長範囲及び前記第２波長範囲とは異なる第３波長範囲の光を放射するように構成された第３発光部と、を備え、前記上面は、前記入光面に接続された第１面と、前記第１面から離間し前記導光板の厚さ方向において前記第１面と前記下面との間に位置し前記第１面と平行な第２面と、前記第２面から離間し前記厚さ方向において前記第２面と前記下面との間に位置し前記第２面と平行な第３面と、第４面と、を含み、前記第１面、前記第２面、前記第３面、及び、前記第４面は、この順に第１方向に並び、前記第１方向に沿った幅について、前記第１面の幅は前記第２面の幅より小さく、前記第２面の幅は前記第３面の幅より小さく、前記下面は、前記第４面と対向し前記第４面と平行な第５面を含み、前記入光面と前記第１面とのなす角度は、鋭角であり、前記第１発光部、前記第２発光部、及び、前記第３発光部は、前記入光面と対向し、この順に第１方向に並んでいる。

図１は、本実施形態に係る照明装置ＩＬを説明するための図である。 図２は、図１に示した照明装置ＩＬの一例を示す断面図である。 図３は、図２に示した導光板１の平面図である。 図４は、全反射面を説明するための図である。 図５は、照明装置ＩＬの一例を示す断面図である。 図６は、照明装置ＩＬの一例を示す平面図である。 図７は、図１に示した導光板１の他の例を示す図である。 図８は、図１に示した導光板１の他の例を示す図である。 図９は、図１に示した導光板１の他の例を示す図である。 図１０は、図１に示した導光板１の他の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

なお、図面には、必要に応じて理解を容易にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸を記載する。Ｘ軸に沿った方向をＸ方向または第１方向と称し、Ｙ軸に沿った方向をＹ方向または第２方向と称し、Ｚ軸に沿った方向をＺ方向または第３方向と称する。Ｘ軸及びＹ軸によって規定される面をＸ－Ｙ平面と称し、Ｘ軸及びＺ軸によって規定される面をＸ－Ｚ平面と称する。Ｘ－Ｙ平面を見ることを平面視という。第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、照明装置に含まれる導光板の主面に平行な方向に相当し、また、第３方向Ｚは、導光板の厚さ方向に相当する。

図１は、本実施形態に係る照明装置ＩＬを説明するための図である。
照明装置ＩＬは、導光板１と、発光装置２と、を備えている。なお、図１に示す導光板１及び発光装置２は、それらの形状を正確に反映したものではない。

導光板１の詳細については後述するが、導光板１は、第３方向Ｚにおいて照明対象物３と対向する上面１１と、上面１１と対向する下面１２と、上面１１及び下面１２を接続する入光面１３と、を有している。

上面１１は、第１方向Ｘに延出した平坦面である主面（後述する第４面）を有している。下面１２は、第１方向Ｘに延出した平坦面である主面（後述する第５面）を有している。これらの一対の主面が対向する領域は、導光板１の有効領域ＡＡに相当する。有効領域ＡＡは、導光板１の内部を伝播した光が出射される領域である。入光面１３を含む有効領域ＡＡの外側の領域は、導光板１の周辺領域ＰＡに相当する。

発光装置２は、導光板１の第１方向Ｘに沿った一端側に位置し、入光面１３と対向している。発光装置２の詳細については後述するが、発光装置２は、所定の波長範囲の光を放射するように構成された発光部を備えている。

照明対象物３は、例えば表示パネルである。表示パネルは、例えば、液晶層を備えた表示パネル（液晶パネル）、電気泳動素子を備えた表示パネル、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems）を応用した表示パネルなどである。このような表示パネルは、画像を表示する表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの外側の非表示領域ＮＤと、を有している。表示領域ＤＡは、第３方向Ｚにおいて有効領域ＡＡと対向している。また、非表示領域ＮＤは、周辺領域ＰＡに対向している。

表示パネルが照明光を選択的に透過することで画像を表示する透過型パネルである場合、照明装置ＩＬはバックライト装置として機能する。また、表示パネルが照明光を選択的に反射することで画像を表示する反射型パネルである場合、照明装置ＩＬはフロントライト装置として機能する。
本実施形態に係る照明装置ＩＬと、照明対象物３である表示パネルとを組み合わせることで、表示装置を構成することができる。

図２は、図１に示した照明装置ＩＬの一例を示す断面図である。図２では、導光板１の周辺領域ＰＡを拡大して示している。

まず、導光板１について説明する。
導光板１は、例えばポリカーボネートやアクリルなどの樹脂製であるが、ガラス製であってもよい。

導光板１の上面１１は、第１面１１１と、第１面１１１から離間した第２面１１２と、第２面１１２から離間した第３面１１３と、第３面１１３に隣接する第４面１１４と、第１面１１１と第２面１１２とを接続する第１接続面１１５と、第２面１１２と第３面１１３とを接続する第２接続面１１６と、を有している。これらの面１１１乃至１１６の各々は、平坦面である。

第１面１１１、第１接続面１１５、第２面１１２、第２接続面１１６、第３面１１３、及び、第４面１１４は、この順に第１方向に並んでいる。なお、図２に示す例では、第３面１１３と第４面１１４とが直接接続されているが、第３面１１３と第４面１１４との間に他の接続面が介在していてもよい。第１面１１１、第１接続面１１５、第２面１１２、第２接続面１１６、及び、第３面１１３は、周辺領域ＰＡに位置している。第４面１１４は、有効領域ＡＡに位置している。

第１面１１１は、上面１１を構成する各面のうち、第３方向（導光板１の厚さ方向）Ｚにおいて最も上方に位置し、下面１２から最も離れている。第１面１１１は、上面１１を構成する各面のうち、第１方向Ｘにおいて最も有効領域ＡＡから離れている。あるいは、第１面１１１は、第１方向Ｘにおいて周辺領域ＰＡの一端側に位置している。第１面１１１は、第１方向Ｘに沿った幅Ｗ１を有している。

第２面１１２は、第３方向Ｚにおいて第１面１１１と下面１２との間に位置している。第２面１１２は、第１方向Ｘに沿った幅Ｗ２を有している。幅Ｗ２は、幅Ｗ１より大きい（Ｗ２＞Ｗ１）。

第３面１１３は、第３方向Ｚにおいて第２面１１２と下面１２との間に位置している。第３面１１３は、第１方向Ｘにおいて周辺領域ＰＡの他端側に位置している。第３面１１３は、第１方向Ｘに沿った幅Ｗ３を有している。幅Ｗ３は、幅Ｗ２より大きい（Ｗ３＞Ｗ２）。

これらの第１面１１１、第２面１１２、及び、第３面１１３は、互いに平行である。第４面１１４は、Ｘ－Ｙ平面と平行な面である。第４面１１４を基準面としたとき、第１面１１１、第２面１１２、及び、第３面１１３は、同一の傾きγを有している。一例では、傾きγは、０°以上であり、１５°以下である。傾きγが０°の場合、第３面１１３及び第４面１１４は、連続した同一平面を形成する。
また、傾きγが０°の場合、第３面１１３と第４面１１４とのなす角度θ１は、１８０°である。なす角度θ１は、傾きγが大きくなるほど小さくなる。一例では、なす角度θ１は、１６５°以上、１８０°以下である。

第１接続面１１５及び第２接続面１１６は、第４面１１４を基準面としたとき、第４面１１４に対して傾斜した傾斜面である。第１接続面１１５及び第２接続面１１６は、互いに平行である。なお、第１接続面１１５及び第２接続面１１６は、互いに非平行であってもよい。

導光板１の下面１２は、第５面１２５と、第５面１２５と入光面１３とを接続する接続面１２６と、を有している。これらの面１２５乃至１２６の各々は、平坦面である。

第５面１２５は、第３方向Ｚにおいて第４面１１４と対向している。第５面１２５は、Ｘ－Ｙ平面と平行な面であり、第４面１１４と平行である。第５面１２５は、有効領域ＡＡ及び周辺領域ＰＡに亘って延出している。導光板１は、有効領域ＡＡにおいて、第４面１１４と第５面１２５との間に第３方向Ｚに沿った厚さＴ１を有している。

周辺領域ＰＡでは、第５面１２５は、第３方向Ｚにおいて第３面１１３及び第２接続面１１６と対向している。第５面１２５の端部１２５Ｅ、あるいは、第５面１２５と接続面１２６との境界は、第１方向Ｘにおいて、第２面１１２と第３面１１３との間に位置している。また、端部１２５Ｅは、第３方向Ｚにおいて第２接続面１１６と対向している。

導光板１の入光面１３は、平坦面であり、第４面１１４、第５面１２５あるいはＸ－Ｙ平面に対して傾斜した傾斜面である。入光面１３は、第１面１１１及び接続面１２６に接続されている。入光面１３と第１面１１１との接続位置は、第１方向Ｘにおいて周辺領域ＰＡの一端側に位置している。入光面１３と第１面１１１とのなす角度θ２は、鋭角（９０°未満）である。入光面１３は、第３方向Ｚにおいて、第１面１１１、第１接続面１１５、及び、第２面１１２と対向している。

入光面１３は、第１方向Ｘに沿った幅Ｗ１３を有している。幅Ｗ１３は、厚さＴ１より大きい（Ｗ１３＞Ｔ１）。厚さＴ１は、１．５ｍｍ以下であり、一例では１．０ｍｍである。

次に、発光装置２について説明する。
発光装置２は、第１発光部２１と、第２発光部２２と、第３発光部２３と、を備えている。第１発光部２１、第２発光部２２、及び、第３発光部２３は、点線で示す回路基板２０に実装されている。第１発光部２１、第２発光部２２、及び、第３発光部２３は、入光面１３と対向し、この順に第１方向Ｘに並んでいる。また、第１発光部２１、第２発光部２２、及び、第３発光部２３の各々は、入光面１３に向けて光を放射するように構成されている。具体的には以下の通りである。

第１発光部２１は、第１波長範囲の光（第１放射光）を放射するように構成されている。一例では、第１波長範囲は赤の波長範囲であり、第１発光部２１は赤に発光する第１半導体レーザ素子を備えている。
第２発光部２２は、第２波長範囲の光（第２放射光）を放射するように構成されている。第２波長範囲は、第１波長範囲とは異なる。一例では、第２波長範囲は緑の波長範囲であり、第２発光部２２は緑に発光する第２半導体レーザ素子を備えている。
第３発光部２３は、第３波長範囲の光（第３放射光）を放射するように構成されている。第３波長範囲は、第１波長範囲及び第２波長範囲とは異なる。一例では、第３波長範囲は青の波長範囲であり、第３発光部２３は青に発光する第３半導体レーザ素子を備えている。
第１発光部２１から第３発光部２３までの入光面１３に沿った距離Ｄは、導光板１の厚さＴより大きい（Ｄ＞Ｔ）。

次に、第１面１１１、第２面１１２、及び、第３面１１３についてより詳細に説明する。

第１面１１１は、第１発光部２１から放射される第１放射光のうち、主光線の第１光路ＰＴ１上に位置している。また、第１光路ＰＴ１は、入光面１３と直交する。第１放射光は、主光線の他に、主光線に対して拡散角度δで拡散する拡散光を含んでいる。
第１面１１１は、第１放射光を全反射するように構成された全反射面である。つまり、第１面１１１は、主光線及び拡散光を含む第１放射光のほぼすべてを全反射するように設定された傾きγを有している。

第２面１１２は、第２発光部２２から放射される第２放射光のうち、主光線の第２光路ＰＴ２上に位置している。第２光路ＰＴ２は、入光面１３と直交し、第１光路ＰＴ１と平行である。第２放射光は、主光線の他に、主光線に対して拡散角度δで拡散する拡散光を含んでいる。第２発光部２２から第２面１１２までの第２光路ＰＴ２の長さは、第１発光部２１から第１面１１１までの第１光路ＰＴ１の長さより長い。
第２面１１２は、第２放射光を全反射するように構成された全反射面である。つまり、第２面１１２は、主光線及び拡散光を含む第２放射光のほぼすべてを全反射するように設定された傾きγを有している。上記の通り、第２面１１２は、第１面１１１と平行であり、第１面１１１と同一の傾きγを有している。

第３面１１３は、第３発光部２３から放射される第３放射光のうち、主光線の第３光路ＰＴ３上に位置している。第３光路ＰＴ３は、入光面１３と直交し、第２光路ＰＴ２と平行である。第３放射光は、主光線の他に、主光線に対して拡散角度δで拡散する拡散光を含んでいる。第３発光部２３から第３面１１３までの第３光路ＰＴ３の長さは、第２発光部２２から第２面１１２までの第２光路ＰＴ２の長さより長い。
第３面１１３は、第３放射光を全反射するように構成された全反射面である。つまり、第３面１１３は、主光線及び拡散光を含む第３放射光のほぼすべてを全反射するように設定された傾きγを有している。上記の通り、第３面１１３は、第１面１１１と平行であり、第１面１１１と同一の傾きγを有している。

図３は、図２に示した導光板１の平面図である。
上面１１において、第１面１１１、第２面１１２、第３面１１３、第１接続面１１５、及び、第２接続面１１６は、平面視において、それぞれ第２方向Ｙに延びた長方形状に形成されている。第４面１１４は、上面１１において、最大面積を有している。
また、下面１２の接続面１２６、及び、入光面１３も、平面視において、それぞれ第２方向Ｙに延びた長方形状に形成されている。第５面１２５は、下面１２において、最大面積を有している。

図４は、全反射面を説明するための図である。ここでは、全反射面のうち第３面１１３を例に傾きγについて説明する。以下に説明する光路の角度は、第４面１１４と光路とのなす角度として示す。

上記の通り、入光面１３から入光した第３放射光は、主光線Ｂ０と、拡散角度δで拡散する拡散光Ｂ１及びＢ２と、を含んでいる。入光面１３から第３面１１３までの主光線Ｂ０の光路の角度をα０とし、拡散光Ｂ１の光路の角度をα０＋δとし、拡散光Ｂ２の光路の角度をα０－δとする。第３面１１３で反射された主光線Ｂ０の光路の角度をαとし、拡散光Ｂ１の光路の角度をα＋δとし、拡散光Ｂ２の光路の角度をα－δとする。

第３放射光が第３面１１３で全反射されるためには、拡散光Ｂ１の光路と第３面１１３とのなす角度βが以下に示す全反射条件を満足する必要がある。
β＜９０°－θｃ …（１）
ここでのθｃは、臨界角である。空気の屈折率を１とし、導光板１の屈折率を１．５としたとき、臨界角θｃは４１．８°である。
βは、（α＋δ＋γ）に等しい。
一例として、αが２６．５°であり、δが６．５°である場合、傾きγの範囲は以下の通りである。
γ＜１５．２°
つまり、傾きγは１５°以下とすることが望ましい。
なお、このとき、α＋δは３３°であり、α－δは２０°である。

α０とαとの関係は、以下の通りである。
α０＝α＋２γ
γが９°である場合、α０は４４．５°であり、α０＋δは５１°であり、α０－δは３８°であり、βは４２°である。

入光面１３が主光線Ｂ０の光路と直交する場合、入光面１３の傾きφは４５．５°である。また、第１面１１１と入光面１３とのなす角度θ２は、５４．５°である。

図５は、照明装置ＩＬの一例を示す断面図である。図５に示す例では、第１面１１１、第２面１１２、及び、第３面１１３の傾きγは、いずれも９°である。

第１発光部２１から放射された放射光（Ｒ）、第２発光部２２から放射された放射光（Ｇ）、及び、第３発光部２３から放射された放射光（Ｂ）は、それぞれ入光面１３を介して導光板１に入射する。主光線Ｒ０及び拡散光Ｒ１及びＲ２を含む放射光は、第１面１１１で反射される。主光線Ｇ０及び拡散光Ｇ１及びＧ２を含む放射光は、第２面１１２で反射される。主光線Ｂ０及び拡散光Ｂ１及びＢ２を含む放射光は、第３面１１３で反射される。各色の反射光は、第５面１２５及び第４面１１４で反射されながら、導光板１の内部を伝播する。導光板１の内部を伝播する光のうち、全反射条件から外れた光は、有効領域ＡＡにおいて第４面１１４から出射される。

図６は、照明装置ＩＬの一例を示す平面図である。
平面視において、導光板１の周辺領域ＰＡでは、第１発光部２１から放射された放射光Ｒ、第２発光部２２から放射された放射光Ｇ、及び、第３発光部２３から放射された放射光Ｂは、第１方向Ｘに沿って伝播しながら、互いに混ざり合い、照明光を形成する。また、有効領域ＡＡでは、第２方向Ｙに隣接する発光装置２からそれぞれ放射された照明光は、第１方向Ｘに沿って伝播しながら第２方向Ｙに広がり、互いに混ざり合う。

なお、図６においては、放射光Ｒ、放射光Ｇ、及び、放射光Ｂがそれぞれ広がる様子を模式的に示すが、Ｘ－Ｙ平面における広がり具合あるいは指向性に関しては、放射光Ｒ、放射光Ｇ、及び、放射光Ｂがすべて同一であるとは限らない。放射光Ｒ、放射光Ｇ、及び、放射光Ｂの指向性が互いに異なる場合、指向性が高い（広がりにくい）光を放射する発光部は、有効領域ＡＡから遠い位置に配置され、指向性が低い（広がりやすい）光を放射する発光部は、有効領域ＡＡに近い位置に配置されることが望ましい。つまり、図６に示した例では、第１発光部２１から放射される光は指向性が高く、また、第３発光部２３から放射される光は指向性が低い、といった組み合わせを適用することができる。

このような照明装置ＩＬによれば、第２方向Ｙに並んだ第１発光部２１、第２発光部２２、及び、第３発光部２３が導光板１の側面に対向するエッジライト方式と比較して、互いに異なる波長の光が混ざり合うのに必要な第１方向Ｘに沿った距離を短縮することができる。つまり、周辺領域ＰＡの第１方向Ｘに沿った長さを短縮することができる。
また、上記の照明装置ＩＬによれば、第３方向Ｚに並んだ第１発光部２１、第２発光部２２、及び、第３発光部２３が導光板１の側面に対向する他のエッジライト方式と比較して、導光板１の厚さを薄くすることができる。
これにより、照明装置ＩＬの小型化を実現することができる。

加えて、第１面１１１、第２面１１２、及び、第３面１１３は、全反射面である。このため、第１面１１１、第２面１１２、及び、第３面１１３において、各色の放射光を反射するための反射層が不要である。このため、照明装置ＩＬのコストを削減することができる。

図７は、図１に示した導光板１の他の例を示す図である。
図７に示す例の導光板１は、図５に示した導光板１と比較して、傾きγが０°である点で相違している。つまり、第１面１１１、第２面１１２、及び、第３面１１３は、基準面である第４面１１４と平行である。また、第３面１１３及び第４面１１４は、連続した同一平面を形成している。第３面１１３と第４面１１４とのなす角度θ１は、１８０°である。

第１面１１１は主光線Ｒ０及び拡散光Ｒ１及びＲ２を含む放射光を反射する全反射面であり、第２面１１２は主光線Ｇ０及び拡散光Ｇ１及びＧ２を含む放射光を反射する全反射面であり、第３面１１３は主光線Ｂ０及び拡散光Ｂ１及びＢ２を含む放射光を反射する全反射面である。主光線Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０の各々の光路は、互いに平行である。

入光面１３は、主光線Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０の各々の光路と直交するように傾斜している。
全反射された主光線の光路の角度αが２６．５°である場合、入光面１３から全反射面までの主光線の光路の角度α０は２６．５°であり、入光面１３の傾きφは６３．５°である。また、第１面１１１と入光面１３とのなす角度θ２は、６３．５°である。

図５に示した例の導光板１と図７に示す例の導光板１とを比較すると、傾きγが小さくなるほど、第１面１１１の幅Ｗ１、第２面１１２の幅Ｗ２、及び、第３面１１３の幅Ｗ３は拡大し、また、なす角度θ２が拡大することがわかる。

図８は、図１に示した導光板１の他の例を示す図である。図８には、傾きγが異なるいくつかの導光板１の断面を示しているが、第１面の図示を省略している。ここでは、傾きγが１５°の導光板１、傾きγが９°の導光板１、傾きγが５°の導光板１、傾きγが０°の導光板１、及び、傾きγが－５°の導光板１をそれぞれ図示している。

図示した各導光板１の形状は、以下の条件を満たすように最適化したものである。すなわち、第１反射面で反射された放射光Ｒが第５面１２５に到達し、放射光Ｇが第２面１１２で反射され且つその反射光が第５面１２５に到達し、放射光Ｂが第３面１１３で反射され且つその反射光が第５面１２５に到達する。

上記の条件で最適化した形状の導光板１を比較すると、傾きγが大きいほど、周辺領域ＰＡを小さくすることができる。また、傾きγが小さくなるほど、周辺領域ＰＡの厚さＴ２が増大することがわかる。これらの観点によれば、傾きγは、０°以上であることが望ましい。

図９は、図１に示した導光板１の他の例を示す図である。図９には、いくつかの導光板１の断面を示しているが、第１面の図示を省略している。

図９に示す例では、第１発光部２１、第２発光部２２、及び、第３発光部２３からそれぞれ放射される放射光の拡散角度δが互いに異なる。この場合、第１面１１１、第２面１１２、及び、第３面１１３の傾きγは、最も大きい拡散角度δに基づいて決定される。

ここで、放射光Ｒの拡散角度δが最も大きく、放射光Ｇの拡散角度δが最も小さい場合について説明する。この場合、傾きγは、放射光Ｒの拡散角度δに基づいて決定される。一例では、放射光Ｇの拡散角度δは６．５°であり、放射光Ｂの拡散角度δは６．７°であり、放射光Ｒの拡散角度δは８．８°である。

空気の屈折率を１とし、導光板１の屈折率を１．５とし、臨界角θｃを４１．８°とし、αを２６．５°とし、δを８．８°とした場合、図４を参照して説明した関係式（１）に基づいた傾きγの範囲は以下の通りである。
γ＜１２．９°

図９に示す各導光板１の形状は、以下の条件を満たすように最適化したものである。すなわち、傾きγが１２．９°未満の条件を満足し、第１反射面で反射された放射光Ｒが第５面１２５に到達し、放射光Ｇが第２面１１２で反射され且つその反射光が第５面１２５に到達し、放射光Ｂが第３面１１３で反射され且つその反射光が第５面１２５に到達する。

図９の上段に示す例では、第１発光部２１は赤の波長範囲である第１波長範囲の放射光Ｒを放射し、第２発光部２２は青の波長範囲である第２波長範囲の放射光Ｂを放射し、第３発光部２３は緑の波長範囲である第３波長範囲の放射光Ｇを放射するように構成されている。

図９の中段に示す例では、第１発光部２１は青の波長範囲である第１波長範囲の放射光Ｂを放射し、第２発光部２２は緑の波長範囲である第２波長範囲の放射光Ｇを放射し、第３発光部２３は赤の波長範囲である第３波長範囲の放射光Ｒを放射するように構成されている。

図９の下段に示す例では、第１発光部２１は青の波長範囲である第１波長範囲の放射光Ｂを放射し、第２発光部２２は赤の波長範囲である第２波長範囲の放射光Ｒを放射し、第３発光部２３は緑の波長範囲である第３波長範囲の放射光Ｇを放射するように構成されている。

上記の条件で最適化した形状の導光板１を比較すると、第２発光部２２から放射される放射光の拡散角度が第１発光部２１から放射される光の拡散角度及び第３発光部２３から放射される光の拡散角度より大きい場合（図９の下段に示す例）に、周辺領域ＰＡを小さくすることができ、さらに、有効領域ＡＡにおける厚さＴ１を薄くすることができる。

図１０は、図１に示した導光板１の他の例を示す図である。図１０には、いくつかの導光板１の断面を示しているが、第１面の図示を省略している。

図１０に示す例では、放射光Ｒの拡散角度δが最も大きく、放射光Ｂの拡散角度δが最も小さい場合について説明する。この場合、傾きγは、放射光Ｒの拡散角度δに基づいて決定される。一例では、放射光Ｇの拡散角度δは７．５°であり、放射光Ｂの拡散角度δは５°であり、放射光Ｒの拡散角度δは１０°である。

空気の屈折率を１とし、導光板１の屈折率を１．５とし、臨界角θｃを４１．８°とし、αを２６．５°とし、δを１０°とした場合、図４を参照して説明した関係式（１）に基づいた傾きγの範囲は以下の通りである。
γ＜１１．７°

図１０に示す各導光板１の形状は、以下の条件を満たすように最適化したものである。すなわち、傾きγが１１°であり、第１反射面で反射された放射光Ｒが第５面１２５に到達し、放射光Ｇが第２面１１２で反射され且つその反射光が第５面１２５に到達し、放射光Ｂが第３面１１３で反射され且つその反射光が第５面１２５に到達する。

図１０の上段に示す例では、第１発光部２１は赤の波長範囲である第１波長範囲の放射光Ｒを放射し、第２発光部２２は緑の波長範囲である第２波長範囲の放射光Ｇを放射し、第３発光部２３は青の波長範囲である第３波長範囲の放射光Ｂを放射するように構成されている。

図１０の中段に示す例では、第１発光部２１は青の波長範囲である第１波長範囲の放射光Ｂを放射し、第２発光部２２は緑の波長範囲である第２波長範囲の放射光Ｇを放射し、第３発光部２３は赤の波長範囲である第３波長範囲の放射光Ｒを放射するように構成されている。

図１０の下段に示す例では、第１発光部２１は青の波長範囲である第１波長範囲の放射光Ｂを放射し、第２発光部２２は赤の波長範囲である第２波長範囲の放射光Ｒを放射し、第３発光部２３は緑の波長範囲である第３波長範囲の放射光Ｇを放射するように構成されている。

上記の条件で最適化した形状の導光板１を比較すると、第２発光部２２から放射される放射光の拡散角度が第１発光部２１から放射される光の拡散角度及び第３発光部２３から放射される光の拡散角度より大きい場合（図１０の下段に示す例）に、周辺領域ＰＡを小さくすることができ、さらに、有効領域ＡＡにおける厚さＴ１を薄くすることができる。

上記した本実施形態によれば、小型化が可能な照明装置を提供することができる。

以上、本発明の実施形態として説明した照明装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての照明装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

また、上述の実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

ＩＬ…照明装置
１…導光板 １１…上面 １１１…第１面 １１２…第２面 １１３…第３面 １１４…第４面 １１５…第１接続面 １１６…第２接続面 １２…下面 １２５…第５面 １２６…接続面 １３…入光面
ＡＡ…有効領域 ＰＡ…周辺領域
２…発光装置 ２１…第１発光部 ２２…第２発光部 ２３…第３発光部

Claims (13)

1. 上面と、前記上面と対向する下面と、前記上面と前記下面とを接続する入光面と、を有する導光板と、
   第１波長範囲の光を放射するように構成された第１発光部と、
   前記第１波長範囲とは異なる第２波長範囲の光を放射するように構成された第２発光部と、
   前記第１波長範囲及び前記第２波長範囲とは異なる第３波長範囲の光を放射するように構成された第３発光部と、を備え、
   前記上面は、前記入光面に接続された第１面と、前記第１面から離間し前記導光板の厚さ方向において前記第１面と前記下面との間に位置し前記第１面と平行な第２面と、前記第２面から離間し前記厚さ方向において前記第２面と前記下面との間に位置し前記第２面と平行な第３面と、第４面と、を含み、
   前記第１面、前記第２面、前記第３面、及び、前記第４面は、この順に第１方向に並び、
   前記第１方向に沿った幅について、前記第１面の幅は前記第２面の幅より小さく、前記第２面の幅は前記第３面の幅より小さく、
   前記下面は、前記第４面と対向し前記第４面と平行な第５面を含み、
   前記入光面と前記第１面とのなす角度は、鋭角であり、
   前記第１発光部、前記第２発光部、及び、前記第３発光部は、前記入光面と対向し、この順に第１方向に並んでいる、照明装置。
2. 前記第４面を基準面としたときの前記第１面、前記第２面、及び、前記第３面のそれぞれの傾きは、１５°以下である、請求項１に記載の照明装置。
3. 前記傾きは、０°以上である、請求項２に記載の照明装置。
4. 前記上面は、さらに、前記第１面と前記第２面とを接続する第１接続面と、前記第２面と前記第３面とを接続し前記第１接続面と平行な第２接続面と、を含んでいる、請求項１に記載の照明装置。
5. 前記第５面の端部は、前記第１方向において前記第２面と前記第３面との間に位置している、請求項１に記載の照明装置。
6. 前記入光面は、前記厚さ方向において、前記第１面及び前記第２面と対向し、
   前記第５面は、前記厚さ方向において、前記第３面と対向している、請求項５に記載の照明装置。
7. 前記第１面は、前記第１発光部から放射される光の主光線の第１光路上に位置し、
   前記第２面は、前記第２発光部から放射される光の主光線の第２光路上に位置し、
   前記第３面は、前記第３発光部から放射される光の主光線の第３光路上に位置している、請求項１に記載の照明装置。
8. 前記第１光路、前記第２光路、及び、前記第３光路は、互いに平行である、請求項７に記載の照明装置。
9. 前記第１面は、前記第１発光部から放射される光を全反射するように構成された全反射面であり、
   前記第２面は、前記第２発光部から放射される光を全反射するように構成された全反射面であり、
   前記第３面は、前記第３発光部から放射される光を全反射するように構成された全反射面である、請求項１に記載の照明装置。
10. 前記第１発光部から前記第３発光部までの前記入光面に沿った幅は、前記第４面と前記第５面との間の厚さより大きい、請求項１に記載の照明装置。
11. 前記厚さは、１．５ｍｍ以下である、請求項１０に記載の照明装置。
12. 前記第２発光部から放射される光の拡散角度は、前記第１発光部から放射される光の拡散角度、及び、前記第３発光部から放射される光の拡散角度より大きい、請求項１に記載の照明装置。
13. 前記第２波長範囲は、赤の波長範囲である、請求項１２に記載の照明装置。

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