JP3181799U - 照光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より均一でむらを少なくできる照光装置を提供する。
【解決手段】本考案の照光装置１０１は、複数の光源５と、被照光表示部材と光源５との間に設けられた長尺状の導光板１と、を備え、導光板１の一面１ｐが被照光表示部材と対向するように距離を保って配置されるとともに、導光板１の他面１ｑが光源１の発光部５ｒと離間して対向するように配設されており、導光板１の光源５と対向する領域における他面１ｑには、複数の凹部と凸部とが交互に設けられ導光板１の長手方向に沿って延設されて構成されるプリズム部３が形成され、凹部と凸部との少なくともいずれかには、導光板１の一面１ｐに形成された平坦部２１に沿った複数の平面部が設けられており、導光板１の短手方向ＤＳにおける両方の端部１１ｔには、導光板１の平坦部２１から側端１１ｓに向かうに従って導光板１の板厚が薄くなるような傾斜部３１が設けられていることを特徴としている。
【選択図】図５

Description

本考案は、被照光表示部材を照光する照光装置に関し、特に、広い範囲を照光するための照光装置に関する。

商品広告や遊技機などに用いられ、夜間や照度が低い箇所でも所望の情報を正しく伝達できるように、多様な絵や文言、図案などを照光する照光装置が多種開発されている。また、大型の液晶表示装置の背面に配置されるバックライト装置としての照光装置も多種開発されている。

通常、このような照光装置には、光源に冷陰極管を用いたものが良く使われてきた。特許文献１（従来例）では、図１５に示すように、棒状の冷陰極管を用いた広い面積を照光する面状照光装置（バックライトユニット）９０２が提案されている。図１５は、面状照光装置（バックライトユニット）９０２を説明する図であって、図１５（ａ）は、導光板９１８を複数並列して配置した場合の面状照光装置（バックライトユニット）９０２の概略構成断面図であり、図１５（ｂ）は、１つの導光板９１８の部分（導光板ユニット９０８）の概略斜視図であり、図１５（ｃ）は、１つの導光板９１８の部分（導光板ユニット９０８）の概略断面図である。

図１５（ａ）に示す面状照光装置（バックライトユニット）９０２は、導光板ユニット９０８が複数組み合わされて構成されている。また、導光板ユニット９０８は、図１５（ａ）ないし図１５（ｃ）に示すように、光源である冷陰極管９１２と、冷陰極管９１２の上面に配設された導光板９１８と、導光板９１８の上面に配設されたプリズムシート９１６と、プリズムシート９１６の上面に配設された拡散シート９１４と、リフレクタ９２０と及び反射板９２２と、を備えている。そして、図１５（ｂ）及び図１５（ｃ）に示すように、液晶表示パネル９０４の背面に配置され、液晶表示パネル９０４を照光するようにしている。

特開２００７−５３０１９号公報

そして、この導光板ユニット９０８は、このライン状の光源（冷陰極管９１２）からの光を均一照光させるため、照光する範囲の全面にわたって広い面積で形成され光が導光する部分を埋めるように導光板９１８を設けている。更に、照光する範囲の全面にわたってプリズムシート９１６を設け、このプリズムシート９１６で光を分けた後、拡散シート９１４で光を拡散するようにしている。このようにして、より多くの部品やそれぞれが大きい部品を用いて、均一でむらが少なく照光できるようにしている。

一方、近年の省エネルギー化の流れを汲んで、従来例の冷陰極管９１２のようなライン状の光源を用いずに、点状の光源のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いた照光装置が開発され始めてきた。しかしながら、この点状の光源を用いた照光装置の場合、ライン状の光源を用いるよりも、点状の光源の発光面に対向する被照光部分に、より光が集中しやすく、広い面積の被照光領域を均一でむらが少なく照光できるようにするのは、更に難しいと言う課題が顕在化してきた。

本考案は、上述した課題を解決するもので、広い面積の被照光領域をより均一でむらが少なく照光できる照光装置を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本考案の照光装置は、被照光表示部材の裏面側に配設される複数の光源と、前記被照光表示部材と前記光源との間に設けられた長尺状の導光板と、を備え、前記被照光表示部材を裏面側から照光する照光装置において、前記導光板が、一面が前記被照光表示部材と対向するように距離を保って配置されるとともに、他面が前記光源の発光部と離間して対向するように配設されており、前記導光板の前記光源と対向する領域における前記他面には、複数の凹部と凸部とが交互に設けられ該導光板の長手方向に沿って延設されて構成されるプリズム部が形成され、前記凹部と前記凸部との少なくともいずれかには、前記導光板の前記一面に形成された平坦部に沿った複数の平面部が設けられており、前記導光板の短手方向における両方の端部には、前記導光板の前記平坦部から側端に向かうに従って当該導光板の板厚が薄くなるような傾斜部が設けられていることを特徴としている。

これによれば、本考案の照光装置は、導光板の光源と対向する領域における他面に、、複数の凹部と凸部とが交互に設けられ導光板の長手方向に沿って延設されて構成されるプリズム部が形成されているので、プリズム部によって光源からの光が屈折されることにより、光源の発光部に対応する位置である被照光表示部材の光源領域が明るくなりすぎることを防止することができる。つまり、被照光表示部材の光源領域は、主に、凹部と凸部との少なくともいずれかに設けられた平面部を透過した光により照光される。また、プリズム部によって屈折された光には、導光板の一面から出射される成分と導光板の中を伝播する成分とがあり、このうち、導光板の一面から出射した光は、被照光表示部材の光源領域より外側周辺の周辺領域を照射し、導光板の中を伝播した光は、被照光表示部材の周辺領域より更に外側の外側領域を照射するようになる。特に、導光板の短手方向における両方の端部に設けられた傾斜部により、導光板の中を伝播した光が分けられて放射され、導光板の短手方向側における被照光表示部材の外側領域をより広く分散して照射するようにできる。これらにより、導光板が被照光表示部材よりもかなり小さいものであっても、被照光表示部材の広い面積の被照光領域をより均一でむらが少なく照光することができる。

また、本考案の照光装置は、前記平面部が、前記プリズム部の複数の前記凹部と前記凸部の両方に設けられていることを特徴としている。

これによれば、平面部がプリズム部の複数の凹部と凸部の両方に設けられているので、片側にのみ設けられている場合と比較して、平面部の総面積を同じにすると、平面部のピッチが狭くなる。このことにより、平面部を透過して被照光表示部材側に出射する光が細かく分割され、被照光表示部材をより一層均一でむらがより少なく照光することができる。

また、本考案の照光装置は、前記複数の光源が実装された長尺状の基板９が、前記導光板に対向して設けられ、前記基板９が前記複数の光源からの光を反射可能な反射層を有していることを特徴としている。

これによれば、導光板に対向して設けられた長尺状の基板９が複数の光源からの光を反射可能な反射層を有しているので、この基板９を光の反射部材として利用することができる。このため、長手方向に沿って延設されたプリズム部と対向して配置された長尺状の基板により、このプリズム部に入光する光をより多くすることができる。このことにより、導光板の一面側に放射される光をより多くすることができ、被照光表示部材をより強く照光することができる。

また、本考案の照光装置は、前記プリズム部が形成される前記短手方向の幅が、前記光源の配光の範囲に対応させて設定されていることを特徴としている。

これによれば、プリズム部が形成される短手方向の幅が、光源の配光の範囲に対応させて設定されているので、光源からの短手方向の光の殆どが、このプリズム部を透過するようになる。このことにより、導光板の一面から出射される成分と導光板の中を伝播する成分との光の配分のバランスを保つことができ、被照光表示部材をより一層均一でむらがより少なく照光することができる。

また、本考案の照光装置は、前記凸部の凸形状の形成角度が、２５°〜３５°で設けられていることを特徴としている。

これによれば、凸部の凸形状の形成角度が２５°〜３５°で設けられているので、２５°以下の場合に生じる、導光板の中を伝播する光の成分が多くなりすぎることや、３５°以上の場合に生じる、導光板の一面から出射される光の成分が多くなりすぎることを防止することができる。このことにより、導光板の一面から出射される成分と導光板の中を伝播する成分とバランスを保つことができ、被照光表示部材をより一層均一でむらがより少なく照光することができる。

また、本考案の照光装置は、前記傾斜部の傾斜角度が、１０°〜３０°で設けられていることを特徴としている。

これによれば、傾斜部の傾斜角度が１０°〜３０°で設けられているので、１０°以下の場合に生じる、導光板の中を伝播してきた光がそのまま側方に多く抜けることや、３５°以上の場合に生じる、導光板の中を伝播してきた光が導光板の他面側に抜けることを防止することができる。このことにより、導光板の中を伝播してきた光を、導光板の一面側により多く放射させることができ、被照光表示部材をより一層均一でむらがより少なく照光することができる。

本考案の照光装置は、導光板の光源と対向する領域における他面に、、複数の凹部と凸部とが交互に設けられ導光板の長手方向に沿って延設されて構成されるプリズム部が形成されているので、プリズム部によって光源からの光が屈折されることにより、光源の発光部に対応する位置である被照光表示部材の光源領域が明るくなりすぎることを防止することができる。つまり、被照光表示部材の光源領域は、主に、凹部と凸部との少なくともいずれかに設けられた平面部を透過した光により照光される。また、プリズム部によって屈折された光には、導光板の一面から出射される成分と導光板の中を伝播する成分とがあり、このうち、導光板の一面から出射した光は、被照光表示部材の光源領域より外側周辺の周辺領域を照射し、導光板の中を伝播した光は、被照光表示部材の周辺領域より更に外側の外側領域を照射するようになる。特に、導光板の短手方向における両方の端部に設けられた傾斜部により、導光板の中を伝播した光が分けられて放射され、導光板の短手方向側における被照光表示部材の外側領域をより広く分散して照射するようにできる。これらにより、導光板が被照光表示部材よりもかなり小さいものであっても、被照光表示部材の広い面積の被照光領域をより均一でむらが少なく照光することができる。

本考案の第１実施形態の照光装置を説明する斜視図である。 本考案の第１実施形態の照光装置を説明する分解斜視図である。 本考案の第１実施形態の照光装置を説明する図であって、図３（ａ）は、図１に示すＺ１側から見た上面図であり、図３（ｂ）は、図１に示すＹ１側から見た正面図であり、図３（ｃ）は、図１に示すＸ１側から見た側面図である。 本考案の第１実施形態の照光装置を説明する図であって、図４（ａ）は、図３（ａ）に示すＩＶ−ＩＶ線における断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すＰ部分の拡大断面図である。 本考案の第１実施形態の照光装置を説明する図であって、図５（ａ）は、図３（ａ）に示すＶ−Ｖ線における断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すＱ１部分の拡大断面図である。 本考案の第１実施形態の照光装置を説明する図であって、図６（ａ）は、図２に示すＺ２側から見た導光板の平面図であり、図６（ｂ）は、図２に示すＺ１側から見た基板の平面図である。 本考案の第１実施形態の照光装置を説明する図であって、図６（ａ）に示すＲ部分の拡大平面図である。 本考案の第１実施形態の照光装置を説明する図であって、図８（ａ）は、図５（ｂ）を模式化した構成図であり、図８（ｂ）は、図５（ｂ）に示すＱ２部分を模式化した拡大構成図である。 本考案の第１実施形態の照光装置を説明する図であって、図８（ｂ）に示すＱ３部分を模式化した拡大構成図である。 本考案の第１実施形態の照光装置を説明する図であって、導光板における光路の一例を示した模式図である。 本考案の第１実施形態の照光装置を説明するシミュレーション結果であって、図１１（ａ）は、照光装置における光路を示した断面の模式図であり、図１１（ｂ）は、照光装置と比較した比較例における光路を示した断面の模式図である。 本考案の第１実施形態の照光装置を説明するシミュレーション結果であって、図１２（ａ）は、照光装置における照度分布を示した上面の模式図であり、図１２（ｂ）は、照光装置と比較した比較例における照度分布を示した上面の模式図である。 本考案の第１実施形態の照光装置の変形例１を説明する構成図であって、図９と比較した側面拡大図である。 本考案の第１実施形態の照光装置の変形例を説明する図であって、図１４（ａ）は、変形例２のプリズム部の拡大構成図であり、図１４（ｂ）は、変形例３のプリズム部の拡大構成図である。 従来例の面状照光装置（バックライトユニット）を説明する図であって、図１５（ａ）は、導光板を複数並列して配置した場合の面状照光装置（バックライトユニット）の概略構成断面図であり、図１５（ｂ）は、１つの導光板の部分（導光板ユニット）の概略斜視図であり、図１５（ｃ）は、１つの導光板の部分（導光板ユニット）の概略断面図である。

以下、本考案の実施の形態について図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
図１は、本考案の第１実施形態の照光装置１０１を説明する斜視図である。図２は、本考案の第１実施形態の照光装置１０１を説明する分解斜視図である。図３は、本考案の第１実施形態の照光装置１０１を説明する図であって、図３（ａ）は、図１に示すＺ１側から見た上面図であり、図３（ｂ）は、図１に示すＹ１側から見た正面図であり、図３（ｃ）は、図１に示すＸ１側から見た側面図である。図４は、本考案の第１実施形態の照光装置１０１を説明する図であって、図４（ａ）は、図３（ａ）に示すＩＶ−ＩＶ線における断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すＰ部分の拡大断面図である。図５は、本考案の第１実施形態の照光装置１０１を説明する図であって、図５（ａ）は、図３（ａ）に示すＶ−Ｖ線における断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すＱ１部分の拡大断面図である。図４及び図５は被照光表示部材ＰＮを省略している。図６は、本考案の第１実施形態の照光装置１０１を説明する図であって、図６（ａ）は、図２に示すＺ２側から見た導光板１の平面図であり、図６（ｂ）は、図２に示すＺ１側から見た基板９の平面図である。図７は、本考案の第１実施形態の照光装置を説明する図であって、図６（ａ）に示すＲ部分の拡大平面図である。図８は、本考案の第１実施形態の照光装置を説明する図であって、図８（ａ）は、図５（ｂ）を模式化した構成図であり、図８（ｂ）は、図５（ｂ）に示すＱ２部分を模式化した拡大構成図である。図９は、本考案の第１実施形態の照光装置を説明する図であって、図８（ｂ）に示すＱ３部分を模式化した拡大構成図である。

本考案の第１実施形態の照光装置１０１は、図１ないし図５に示すように、被照光表示部材ＰＮの裏面側に配設される長尺状の導光板１と、導光板１と離間して対向するように配設された複数の光源５と、複数の光源５が実装された長尺状の基板９と、を備えて構成されている。他に、導光板１及び基板９を収容する筐体７７を備えている。そして、照光装置１０１は、被照光表示部材ＰＮを裏面側から照光している。

導光板１は、細長いシート状で透光性を有したポリカーボネートの合成樹脂からなり、図１、図２、図４及び図５に示すように、被照光表示部材ＰＮと光源５との間に設けられ、導光板１の一面１ｐが被照光表示部材ＰＮと対向するように距離を保って配置されるとともに、導光板１の他面１ｑが光源５の発光部５ｒと離間して対向するように配設されている。そして、導光板１の一面１ｐには、平坦部２１が形成され、導光板１の他面１ｑには、光源５と対向する領域にプリズム部３が形成されている。なお、本考案の第１実施形態にポリカーボネート樹脂を用いたが、これに限るものではなく、例えばアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂やシリコーン樹脂等を用いても良い。

また、導光板１の短手方向ＤＳにおける両方の端部１１ｔには、図５ないし図７及び図８（ａ）に示すように、導光板１の平坦部２１から側端１１ｓに向かうに従って、導光板１の板厚が薄くなるような傾斜部３１が設けられている。この傾斜部３１の傾斜角度ＳＡは、２０°で形成されている。ここで言う傾斜角度ＳＡとは、図８（ａ）に示すように、平坦部２１と傾斜部３１の傾斜面３１ｐとのなす角を指している。この傾斜角度ＳＡが小さくなると、導光板１の中を伝播した光は導光板１の側面から出射し易くなり、この傾斜角度ＳＡが大きくなると、導光板１の中を伝播した光は傾斜面３１ｐから出射し易くなる。この傾斜角度ＳＡを調整することにより、被照光部材ＰＮ側への照射を調整することができる。なお、本考案の第１実施形態では、傾斜角度ＳＡを２０°にして構成したが、この角度に限らず、傾斜角度ＳＡを１０°〜３０°にするのが好適である。

導光板１のプリズム部３は、図５（ｂ）、図６（ａ）及び図７に示すように、導光板１の他面１ｑに形成されており、導光板１の長手方向ＤＬに沿って延設され、本考案の第１実施形態では、４箇所設けられている。また、プリズム部３の短手方向ＤＳは、図８に示すように、その断面形状が、複数の凹部３ｒと凸部３ｔとが交互に設けられた構成となっている。更に、本考案の第１実施形態では、図８（ｂ）及び図９に示すように、プリズム部３の複数の凹部３ｒと凸部３ｔの両方には、導光板１の平坦部２１に沿った複数の平面部３３（３３ａ及び３３ｂ）が設けられている。なお、本考案の第１実施形態では、複数の平面部３３ｂと導光体１の他面１ｑとは、同一平面になっている。

また、凸部３ｔの凸形状の形成角度ＫＡは、３０°で設けられている。ここで言う形成角度ＫＡとは、図９に示すように、導光板１の一面１ｐに形成された平坦部２１と直交する面と、凹部３ｒ或いは凸部３ｔを形成している凹凸面１３ｐとのなす角を指している。ここで、凹部３ｒと凸部３ｔを別な言葉で表現すると、平面部３３（３３ａ及び３３ｂ）と、平面部３３ａと平面部３３ｂとを接続する凹凸面１３ｐと、で、凹部３ｒ及び凸部３ｔを形成している。この形成角度の違いで、プリズム部３を通過する光の方向を調整することができる。なお、本考案の第１実施形態では、形成角度ＫＡを３０°にして構成したが、この角度に限らず、形成角度ＫＡを２５°〜３５°にするのが好適である。

また、導光板１には、図４（ｂ）、図５及び図６（ａ）に示すように、導光板１の他面１ｑから延設された支持部５１が３箇所（図６（ａ）参照）形成されている。この支持部５１によって、基板９と導光板１の他面１ｑとの距離、ひいては光源５の発光部５ｒとの距離を一定に保つことができる。

以上のように構成された導光板１の作製は、型を用いた射出成形法で容易に達成される。特に、プリズム部３の凹部３ｒ側に平面部３３ｂがあるため、レーザ加工等で作製する場合と比較して、平面部３３ｂの形成が容易で、しかも精度良く形成することができる。

光源５は、上面発光方式の発光ダイオード（ＬＥＤ、Light Emitting Diode）を好適に用いており、図６（ｂ）に示すように、基板９に７個搭載され、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、導光板１側に発光部５ｒが向けられ、導光板１に向けて出光している。

また、点光源である光源５は、発光方向に強い指向性を持った配光のものが多いと一般に言われている。本考案の第１実施例では、この指向性から生じる光源５の配光の範囲ＨＡに対して、プリズム部３が形成される短手方向ＤＳの幅ＷＤを、対応させて設定されている。つまり、図８に示すように、プリズム部３の短手方向ＤＳの幅ＷＤは、光源５の配光の範囲ＨＡになるように設定している。なお、プリズム部３の短手方向ＤＳの幅ＷＤは、光源５の配光の範囲ＨＡと、光源５の発光部５ｒと導光板１の他面１ｑとの離間距離と、により決まるものであり、その際の仕様に合わせて、適切に決められる。

基板９は、一般に用いられているプリント配線板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）を用いて構成され、例えば、ガラス入りのエポキシ樹脂からなる基材上に、銅（Ｃｕ）等の金属箔を所望の配線パターンが得られるようにパターニングしたものである。そして、基板９は、図２、図４（ｂ）及び図５に示すように、被照光表示部材ＰＮの裏面側に配設され、導光板１に対向して設けられている。

また、基板９には、導光板１と対向する面９ｐに白色系の反射層８が形成されており（図４（ｂ）を参照）、この反射層８により、複数の光源５からの直接光や反射してきた戻り光等を反射可能にしている。これにより、この基板９を光の反射部材として利用することができる。このため、長手方向ＤＬに沿って延設されたプリズム部３と対向して配置された長尺状の基板９により、このプリズム部３に入光する光をより多くすることができる。このことにより、導光板１の一面１ｐ側に放射される光をより多くすることができる。なお、白色系の反射層８の形成は、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム（ジルコニア）等の粉末が含有されたインクを印刷して、硬化させることにより、容易に達成できる。また、基板９にプリント配線板（ＰＣＢ）を用いているので、白色系のインクを印刷して反射層８を形成したが、基板自体が白色系の基材である場合は、基材表面を反射層として用いることができる。

筐体７７は、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の合成樹脂材料を用い、図１ないし図４に示すように、導光板１及び基板９収納する収納部７７ｓを有する箱状の形状で形成されている。また、筐体７７の収納部７７ｓを形成している内面には、基板９と同様に、白色系の反射層が形成されており、この反射層により、複数の光源５からの直接光や反射してきた戻り光等を反射可能にしている。また、筐体７７の作製は、合成樹脂材料を用いているので、射出成形で容易に達成できる。なお、筐体７７の作製に射出成形法を用いているので、合成樹脂材料に予め白色系の顔料を練り込むことにより、白色の成形品を作製することもでき、白色系の反射層を後から形成しないことも可能である。

被照光表示部材ＰＮは、図２及び図３に示すように、導光板１の一面１ｐ側に配設され、照光装置１０１によって照光される。そして、照光された被照光表示部材ＰＮは、透光性を有しており、ユーザにより透過してきた光が視認される。その際に、文字や数字や記号その他の図柄等が透光されるようになっていれば、その文字や数字や記号その他の図柄等が照光されて視認される。また、この被照光表示部材ＰＮは、本考案の照光装置１０１が適用される製品によって、前述のような様態以外に、様々様態が考えられる。

また、本考案の第１実施形態では、被照光表示部材ＰＮには、図示はしていないが、導光板１側に光散乱層が設けられており、この光散乱層は、導光板１側からの光を拡散するようにしている。なお、被照光表示部材ＰＮ自体が、透光性で光を拡散する材料で作製している場合は、この光散乱層を用いなくても良いし、逆に、被照光表示部材ＰＮと導光板１との間に、被照光表示部材ＰＮと同等の大きさの拡散板を設ける構成でも良い。

以上のように構成された照光装置１０１における、光源５からの光の伝搬の方法について、図８ないし図１０を用いて簡単に説明する。図１０は、本考案の第１実施形態の照光装置を説明する図であって、図１０（ａ）は、導光板１の短手方向ＤＳの断面における光路の一例を示した模式図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示すＱ４部分の拡大し、光路の一例を示した模式図である。

図１０に示すように、配光の範囲ＨＡ（図８を参照）を有した光源５からの短手方向ＤＳの光は、導光板１の他面１ｑに形成されたプリズム部３に到達する。そして、プリズム部３の平面部３３に到達した光は、導光板１を透過し、主に光源５の発光部５ｒに対応する位置である被照光表示部材ＰＮの光源領域を照射する。一方、プリズム部３の凹凸面１３ｐ（図９を参照）に到達した光は、屈折され、導光板１の一面１ｐから出射される成分と導光板１の中を伝播する成分とに分けられる。そして、導光板１の一面１ｐから出射した光は、被照光表示部材ＰＮの光源領域より外側周辺の周辺領域を照射し、導光板１の中を伝播した光は、被照光表示部材ＰＮの周辺領域より更に外側の外側領域を照射するようになる。更に、導光板１の短手方向ＤＳにおける両方の端部１１ｔに設けられた傾斜部３１により、導光板１の中を伝播した光が分けられて放射され、導光板１の短手方向ＤＳ側における被照光表示部材ＰＮの外側領域をより広く分散して照射するようにできる。このようにして、プリズム部３によって光源５からの光が屈折されることにより、主に光源５の発光部５ｒに対応する位置である被照光表示部材ＰＮの光源領域が明るくなりすぎることを防止することができる。

また、長手方向ＤＬの光も同様に、プリズム部３の平面部３３に到達した光は、導光板１を透過し、主に光源５の発光部５ｒに対応する位置である被照光表示部材ＰＮの光源領域を照射するようになる。一方、プリズム部３の凹凸面１３ｐに到達した光は、屈折され、被照光表示部材ＰＮの光源領域より外側の周辺領域や外側領域を照射するようになる。以上のことにより、導光板１が被照光表示部材ＰＮよりもかなり小さいものであっても（図２を参照）、被照光表示部材ＰＮをより均一でむらが少なく照光することができる。また、製造コストにおいても、従来例のような被照光領域の全面にわたって形成された導光板９１８を用いる場合と比較して、材料費、型代、工程費等、安く抑えることができる。

また、本考案の第１実施形態では、平面部３３がプリズム部３の複数の凹部３ｒと凸部３ｔの両方に設けられているので、片側にのみ設けられている場合と比較して、平面部３３の総面積を同じにすると、平面部３３のピッチが狭くなり、平面部３３を透過して被照光表示部材ＰＮ側に出射する光を細かく分割することができる。

また、本考案の第１実施形態では、プリズム部３が形成される短手方向ＤＳの幅ＷＤが、光源５の配光の範囲ＨＡに対応させて設定されているので、光源５からの短手方向ＤＳの光の殆どが、このプリズム部３を透過するようになり、導光板１の一面１ｐから出射される成分と導光板１の中を伝播する成分との光の配分のバランスを保つことができる。

また、本考案の第１実施形態では、凸部３ｔの凸形状の形成角度ＫＡが２５°〜３５°で設けられているので、２５°以下の場合に生じる、導光板１の中を伝播する光の成分が多くなりすぎることや、３５°以上の場合に生じる、導光板１の一面１ｐから出射される光の成分が多くなりすぎることを防止でき、導光板１の一面１ｐから出射される成分と導光板１の中を伝播する成分とバランスを保つことができる。

また、本考案の第１実施形態では、傾斜部３１の傾斜角度ＳＡが１０°〜３０°で設けられているので、１０°以下の場合に生じる、導光板１の中を伝播してきた光がそのまま側方に多く抜けることや、３５°以上の場合に生じる、導光板１の中を伝播してきた光が導光板１の他面１ｑ側に抜けることを防止でき、導光板１の中を伝播してきた光を、導光板１の一面１ｐ側により多く放射させることができる。

次に、効果の検証をおこなうため、光学シミュレーションをおこなった。図１１は、本考案の第１実施形態の照光装置１０１を説明するシミュレーション結果であって、図１１（ａ）は、本考案の照光装置１０１における短手方向ＤＳの光路を示した断面の模式図であり、図１１（ｂ）は、本考案の照光装置１０１と比較した比較例５００における光路を示した断面の模式図である。図１１中の線は、光路の軌跡を示している。図１２は、本考案の第１実施形態の照光装置１０１を説明するシミュレーション結果であって、図１２（ａ）は、本考案の照光装置１０１における照度分布を示した上面の模式図であり、図１２（ｂ）は、本考案の照光装置１０１と比較した比較例５００における照度分布を示した上面の模式図である。図１２中の線は、照度の等高線を示している。

光学シミュレーションには、照明設計解析ソフトウェアである、“Light Tools”（サイバネットシステム株式会社製）を用い、光源５を７個とし、被照光領域ＰＡを３７０ｍｍ×１７０ｍｍとし、導光板１の大きさを２５ｍｍ×３１５ｍｍ、厚みを１ｍｍとし、導光板１と基板９との距離を４ｍｍ、導光板１と被照光領域ＰＡとの距離を８０ｍｍとした。また、導光板１のプリズム部３の凹部３ｒを１２個（凸部３ｔは１１個）とし、凸部３ｔの形成角度ＫＡが３５°、平面部３３（３３ａ及び３３ｂ）の幅が０．０９ｍｍとした。また、傾斜部３１の傾斜角度ＳＡは、２５°とした。なお、光源５の配光の範囲ＨＡは７０°で、プリズム部３が形成される短手方向ＤＳの幅ＷＤと対応している。また、比較例５００は、この導光板１を設けない構成とし、被照光領域ＰＡや光源５等は同じにした。

その結果、図１１（ｂ）の比較例５００と比較し、本考案の照光装置１０１は、図１１（ａ）に示すように、光源５の発光部５ｒに対応する位置である被照光表示部材ＰＮの光源領域ＡＥに光が集中せず、被照光表示部材ＰＮの光源領域ＡＥより外側の周辺領域ＳＥや外側領域ＯＥを照射し、光源５からの光が分散している様子が良く分かる。

また、図１２（ｂ）の比較例５００は、７個の光源５の発光部５ｒに対応する位置である被照光表示部材ＰＮの光源領域ＡＥに光が集中し、特に光が強くなっており、周辺になるにつれて暗くなり、大きな照光むらが見られた。それに対して、本考案の照光装置１０１は、図１２（ａ）に示すように、より均一でむらが少なくなっている。

以上により、本考案の第１実施形態の照光装置１０１は、導光板１の光源５と対向する領域における他面１ｑに、複数の凹部３ｒと凸部３ｔとが交互に設けられ導光板１の長手方向ＤＬに沿って延設されて構成されるプリズム部３が形成されているので、プリズム部３によって光源５からの光が屈折されることにより、被照光表示部材ＰＮの光源５の発光部５ｒに対応する位置である被照光表示部材ＰＮの光源領域が明るくなりすぎることを防止することができる。つまり、被照光表示部材ＰＮの光源領域は、主に、凹部３ｒ及び凸部３ｔの両方に設けられた平面部３３を透過した光により照光される。また、プリズム部３によって屈折された光には、導光板１の一面１ｐから出射される成分と導光板１の中を伝播する成分とがあり、このうち、導光板１の一面１ｐから出射した光は、被照光表示部材ＰＮの光源領域より外側周辺の周辺領域を照射し、導光板１の中を伝播した光は、被照光表示部材ＰＮの周辺領域より更に外側の外側領域を照射するようになる。特に、導光板１の短手方向ＤＳにおける両方の端部１１ｔに設けられた傾斜部３１により、導光板１の中を伝播した光が分けられて放射され、導光板１の短手方向ＤＳ側における被照光表示部材ＰＮの外側領域をより広く分散して照射するようにできる。これらにより、導光板１が被照光表示部材ＰＮよりもかなり小さいものであっても、被照光表示部材ＰＮをより均一でむらが少なく照光することができる。

また、平面部３３がプリズム部３の複数の凹部３ｒと凸部３ｔの両方に設けられているので、片側にのみ設けられている場合と比較して、平面部３３の総面積を同じにすると、平面部３３のピッチが狭くなる。このことにより、平面部３３を透過して被照光表示部材ＰＮ側に出射する光が細かく分割され、被照光表示部材ＰＮをより一層均一でむらがより少なく照光することができる。

また、導光板１に対向して設けられた長尺状の基板９が複数の光源５からの光を反射可能な反射層を有しているので、この基板９を光の反射部材として利用することができる。このため、長手方向ＤＬに沿って延設されたプリズム部３と対向して配置された長尺状の基板９により、このプリズム部３に入光する光をより多くすることができる。このことにより、導光板１の一面１ｐ側に放射される光をより多くすることができ、被照光表示部材ＰＮをより強く照光することができる。

また、プリズム部３が形成される短手方向ＤＳの幅ＷＤが、光源５の配光の範囲ＨＡに対応させて設定されているので、光源５からの短手方向ＤＳの光の殆どが、このプリズム部３を透過するようになる。このことにより、導光板１の一面１ｐから出射される成分と導光板１の中を伝播する成分との光の配分のバランスを保つことができ、被照光表示部材ＰＮをより一層均一でむらがより少なく照光することができる。

また、凸部３ｔの形成角度ＫＡが２５°〜３５°で設けられているので、２５°以下の場合に生じる、導光板１の中を伝播する光の成分が多くなりすぎることや、３５°以上の場合に生じる、導光板１の一面１ｐから出射される光の成分が多くなりすぎることを防止することができる。このことにより、導光板１の一面１ｐから出射される成分と導光板１の中を伝播する成分とバランスを保つことができ、被照光表示部材ＰＮをより一層均一でむらがより少なく照光することができる。

また、傾斜部３１の傾斜角度ＳＡが１０°〜３０°で設けられているので、１０°以下の場合に生じる、導光板１の中を伝播してきた光がそのまま側方に多く抜けることや、３５°以上の場合に生じる、導光板１の中を伝播してきた光が導光板１の他面１ｑ側に抜けることを防止することができる。このことにより、導光板１の中を伝播してきた光を、導光板１の一面１ｐ側により多く放射させることができ、被照光表示部材ＰＮをより一層均一でむらがより少なく照光することができる。

なお、本考案は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本考案の技術的範囲に属する。

図１３は、本考案の第１実施形態の照光装置１０１の変形例１を説明する構成図であって、図９と比較した側面拡大図である。図１４は、本考案の第１実施形態の照光装置１０１の変形例を説明する図であって、図１４（ａ）は、変形例２のプリズム部ＣＡ３の拡大構成図であり、図１４（ｂ）は、変形例３のプリズム部ＣＢ３の拡大構成図である。

＜変形例１＞
上記第１実施形態では、プリズム部３の複数の凹部３ｒと凸部３ｔの両方に、平面部３３（３３ａ及び３３ｂ）を設けるように好適に構成したが、凹部３ｒと凸部３ｔとの少なくともいずれかに設けてあれば良く、例えば、図１３に示すように、凸部Ｃ３ｔにのみ平面部Ｃ３３ｂを設けた構成でも良い。

＜変形例２＞＜変形例３＞
上記第１実施形態では、複数の平面部３３ｂと導光体１の他面１ｑとは、同一平面になるように構成したが、図１４（ａ）に示すように、複数の平面部３３ａと導光体１の他面１ｑとが同一平面になるように構成しても良い。また、図１４（ｂ）に示すように、複数の平面部３３ａ及び平面部３３ｂと導光体１の他面１ｑとが同一平面になるように構成しても良い。

＜変形例４＞
上記第１実施形態、変形例２及び変形例３では、複数の平面部３３ａのそれぞれが同一平面になるように構成したが、必ずしも同一平面になるように構成しなくても良い。また、複数の平面部３３ｂのそれぞれについても、同様である。

＜変形例５＞
上記第１実施形態では、プリズム部３が４箇所に分けて設けられた構成にしたが、４箇所が繋がってプリズム部３が１つとなる構成であっても良い。

本考案は上記実施の形態に限定されず、本考案の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

１ 導光板
１ｐ 一面
１ｑ 他面
１１ｓ 側端
１１ｔ 端部
２１ 平坦部
３１ 傾斜部
３ プリズム部
３ｒ 凹部
３ｔ、Ｃ３ｔ 凸部
３３、３３ａ、３３ｂ、Ｃ３３ｂ 平面部
５ 光源
５ｒ 発光部
８ 反射層
９ 基板
ＰＮ 被照光表示部材
ＤＬ 長手方向
ＤＳ 短手方向
ＨＡ 配光の範囲
ＫＡ 形成角度
ＳＡ 傾斜角度
ＷＤ 短手方向の幅
１０１ 照光装置

Claims (6)

1. 被照光表示部材の裏面側に配設される複数の光源と、前記被照光表示部材と前記光源との間に設けられた長尺状の導光板と、を備え、前記被照光表示部材を裏面側から照光する照光装置において、
   前記導光板は、一面が前記被照光表示部材と対向するように距離を保って配置されるとともに、他面が前記光源の発光部と離間して対向するように配設されており、
   前記導光板の前記光源と対向する領域における前記他面には、複数の凹部と凸部とが交互に設けられ該導光板の長手方向に沿って延設されて構成されるプリズム部が形成され、
   前記凹部と前記凸部との少なくともいずれかには、前記導光板の前記一面に形成された平坦部に沿った複数の平面部が設けられており、
   前記導光板の短手方向における両方の端部には、前記導光板の前記平坦部から側端に向かうに従って当該導光板の板厚が薄くなるような傾斜部が設けられていることを特徴とする照光装置。
2. 前記平面部は、前記プリズム部の複数の前記凹部と前記凸部の両方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の照光装置。
3. 前記複数の光源が実装された長尺状の基板が、前記導光板に対向して設けられ、
   前記基板が前記複数の光源からの光を反射可能な反射層を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照光装置。
4. 前記プリズム部が形成される前記短手方向の幅が、前記光源の配光の範囲に対応させて設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の照光装置。
5. 前記凸部の凸形状の形成角度は、２５°〜３５°で設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の照光装置。
6. 前記傾斜部の傾斜角度は、１０°〜３０°で設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の照光装置。