JP4057389B2

JP4057389B2 - 導光材および照明装置

Info

Publication number: JP4057389B2
Application number: JP2002297223A
Authority: JP
Inventors: 龍麿山下; 祐三林
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP2004134223A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入射面から出射面に向けて光を伝搬する導光材およびこの導光材を備えた照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、周囲光を光源として表示を行う反射型液晶表示装置においては、その輝度が周囲光の光量に左右されるために、暗所での使用時など十分な周囲光が得られない環境では、表示の視認性が極端に低下してしまう。そこで、反射型の液晶表示ユニット（液晶表示素子）の前面側にフロントライト（面発光照明装置）を配設して補助光源として用いる液晶表示装置が提案されている。このフロントライトを備える液晶表示装置は、昼間の屋外などの周囲光が十分に得られる環境では通常の反射型液晶表示装置として動作し、必要に応じて上記フロントライトを点灯させて光源とするものである。
【０００３】
こうしたフロントライトは、液晶表示ユニットの面内をムラ無く均一に照明するために、多数の微細な溝からなる反射面を表面に形成した導光板を備えている。こうした反射面の作用で、光源として点光源や線光源を用いても広い面を均等な明るさで照明することが可能になる。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１８０６３１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
フロントライトは照明能力に優れた効率的な照明手段として、様々な用途に利用が検討されつつある。こうした現状を踏まえて、それぞれの用途に応じて更に適切な照明能力を備えたフロントライトが望まれていた。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、照明する必要のある領域だけに照明光を効率よく均一に照射可能な導光板および照明装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、光源から照射された光を導入する入射面と、前記入射面から導入された前記光を伝搬する無端状の導光体と、前記導光体に形成され前記導光体で取り囲まれる領域の中心に向けて前記光を出射させる環状の出射面と、前記導光体に形成され、前記入射面から導入された前記光を前記出射面に向けて全反射条件を満たすことによって反射させる多数の溝を前記射出面に対向する面に具備した反射面とを備え、前記入射面に対面する位置には、無端状の前記導光体に対して右回りになる方向と左回りになる方向の２方向に向けて前記導光体の内部に前記光を全反射条件を満たすことによって反射させるプリズムを更に備えており、前記反射面は前記入射面から遠ざかるほど前記光の反射量が多くなるように前記溝が形成されたことを特徴とする導光材が提供される。
【０００８】
また、光源から照射された光を導入する入射面と、前記入射面から導入された前記光を伝搬する無端状の導光体と、前記導光体に形成され前記導光体に沿った領域に向けて前記光を出射させる環状の出射面と、前記導光体に形成され、前記入射面から導入された前記光を前記出射面に向けて全反射条件を満たすことによって反射させる多数の溝を前記射出面に対向する面に具備した反射面とを備え、前記入射面に対面する位置には、無端状の前記導光体に対して右回りになる方向と左回りになる方向の２方向に向けて前記導光体の内部に前記光を全反射条件を満たすことによって反射させるプリズムを更に備えており、前記反射面は前記入射面から遠ざかるほど前記光の反射量が多くなるように前記溝が形成されたことを特徴とする導光材が提供される。
【０００９】
こうした導光材によれば、無端状の導光体で囲まれた実際に照明が必要な範囲だけをムラ無く照明できるので、被照明物の視認性は大いに高まる。また、光源から光が導入される入射面から前記導光体内での距離の遠近にかかわらず、前記出射面内での出射光量を均一にすることが可能になる。
【００１０】
上述した導光材と、前記入射面に向けて光を照射する光源とを備えた照明装置は、実際に照明が必要な範囲だけを照度のムラ無く照明できるので、被照明物の視認性は大いに高まる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の照明装置の一実施の形態であるフロントライト（照明装置）を示す斜視図である。フロントライト（照明装置）１０は、透明な樹脂材料から形成された断面が略矩形で全体として環状を成す無端状の導光体１２を備えた導光材９と、この導光体１２内に光を照射する光源ユニット１１とから構成されている。導光体１２の一部には、光源ユニット１１から照射される光を導光体１２の内部に導入する入射面１２ａが形成され、光源ユニット１１はこの入射面１２ａに接して導光体１２に取り付けられている。
【００１２】
導光材９を構成する環状の導光体１２の内周側は、導光体１２に導入された光を出射させる環状の出射面１２ｂとされている。一方、環状の導光体１２の外周側は、断面くさび型を成す多数の微細な反射溝１４が形成され、導光体１２に導入された光を出射面１２ｂに向けて反射させる作用のある反射面（反射エリア）１２ｃとされている。また、導光体１２の入射面１２ａに対面する位置にはプリズム状の反射体１３が形成されている。導光体１２は、例えば透明なアクリル樹脂などの樹脂材料を環状に射出成形した後、反射面１２ｃを構成する反射溝１４を導光体１２の外周に形成すればよく、あるいは射出成形時に反射面１２ｃを形成しても良い。導光体１２を構成する材料としてはアクリル系樹脂のほか、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの透明な樹脂材料や、ガラスなどを用いることができる。
【００１３】
こういった構成のフロントライト１０は、光源ユニット１１から照射された光が入射面１２ａから導光体１２の内部に導入されると、プリズム状の反射体１３の作用で環状の導光体１２を左回りＲで伝搬する光と、右回りＬで伝搬する光に分けられる。そして、導光体１２の内部を左回りＲで伝搬する光と右回りＬで伝搬する光を導光体１２の反射面１２ｃに反射させてその伝搬方向を変え、導光体１２の内側の出射面１２ｂから出射させる構造とされている。これによりフロントライト１０は環状の導光体１２の内側の円形領域をムラ無く均一に照明できる。
【００１４】
図１に示すフロントライト１０では、導光体１２の形状を円環状に形成しているが、導光体１２の形状は無端形状であればよく、導光体１２の形状を例えば四角環や三角環や楕円環に形成しても良い。被照明物を囲うように導光体１２を形成すれば、任意の形状の物体をムラ無く照明することが可能である。
【００１５】
ここで、本実施形態のフロントライトに備えられている光源ユニット１１について、図２を参照して説明する。図２に示す光源ユニット１１は、単一の青色発光色のＬＥＤに黄色蛍光体を塗布したもの（図示せず）や、基板３５と、基板３５の中央部に配列形成されたＬＥＤ（発光ダイオード）１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂと、これらのＬＥＤを覆って形成された樹脂製の集光レンズ３７と、集光レンズ３７の両側方の基板３５上に形成された電源端子３６，３６とを備えて構成されており、図示前面側（ＬＥＤが配設された側）に向けて発光するようになっている。また、図示されていないが、ＬＥＤ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂそれぞれの発光強度を制御するための信号端子も基板３５上に設けられている。
【００１６】
ＬＥＤ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂはそれぞれ赤、緑、青の発光色を有するダイオードとされており、これらのＬＥＤの発光強度比を制御することで、集光レンズ３７内で加法混色するとともに、レンズ３７により集光された光をバー導光体１３の端面に照射できるようになっている。このような構成の光源ユニット１１を備えることで、本実施形態のフロントライトはその照明光を種々の色調で制御することが可能とされている。
【００１７】
図２に示す光源ユニット１１では、図示下側からそれぞれ赤、緑、青の発光色の発光体を縦方向一列に配置しているが、この配列方向及び配列順序に特に限定はなく、各ＬＥＤを三方に配置しても良い。また、上記三色のＬＥＤに加えて白色のＬＥＤを更に設け、輝度を高めた構成としても良い。また、集光レンズ３７も、図２に示す形状に限定されるものではなく、略半球状のもの等に適宜変更することが可能である。
【００１８】
さらに、本実施形態ではＲＧＢのＬＥＤ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの発光強度を自在に変更できる構成としたが、これらの発光強度は必ずしも可変にする必要はなく、発光強度比を固定して特定の発光色とすることもできる。また、発光色を固定、あるいは特定範囲で可変とする構成では、２つのＬＥＤを組み合わせて発光色を生成する構成や、１つのＬＥＤと集光レンズ３７の色とを組み合わせて発光色を生成する構成なども適用することが可能である。
【００１９】
次に導光体１２の反射面１２ｃに形成された反射溝１４の構成について図３を参照して説明する。図３に示すように、反射溝１４は、反射面１２ｃの基準面に対して傾斜して形成された２つの斜面部により構成されており、その傾斜角度が比較的緩やかな斜面部が緩斜面部１４ａと、緩斜面部１４ａよりも急な傾斜角度を有して形成された急斜面部１４ｂとされている。そして、反射面１２ｃにおいては、緩斜面部１４ａと急斜面部１４ｂとが交互に形成されている。図３に示す緩斜面部１４ａの傾斜角度θ１は、円環状の導光体円周辺から円環の中心に下した線分に対する垂直線に対し、その形成点において、例えば１°以上１０°以下とすることが好ましく、急斜面部１４ｂの傾斜角度θ２は、例えば４１°以上４５°以下とすることが好ましい。これらの範囲に制御された反射溝を形成することで、出射面１２ｂの面方向で出射光量の均一なフロントライトとすることができる。反射溝１４は全反射条件を満たして出射面１２ｂに向けて光を反射させる。
【００２０】
上記緩斜面部１４ａの傾斜角度θ１が１°未満の場合には、照明装置として十分な輝度が得られず、１０°を越える場合には、導光体の出射面からの出射光量の均一性が低下するので好ましくない。また、前記急斜面部の傾斜角度θ２が、４１°未満の場合、及び４５°を越える場合には、照明装置の輝度が低下するため好ましくない。また、反射溝１４のピッチＰを適宜変更することで、被照明物に干渉縞が生じるのを抑えることができる。
【００２１】
なお、反射体１３に近い位置に形成された反射溝１４より、反射体１３から遠い位置に形成された反射溝１４ほど、反射溝の形成ピッチを密に、また深さを大きくすることが好ましい。これは反射体１３から離れるにしたがって反射溝１４に到達する光の量が少なくなるためであり、導光体１２の内面を反射しながら反射体１３から離れた反射溝１４に到達した少ない量の光をより多く反射溝１４で反射できるようにすることで、環状のフロントライトの内面全域をできるだけ均一に照明することができる。
【００２２】
このように被照明物を取り囲むように円環状の導光体１２を形成し、導光体１２の内側の出射面１２ｂから被照明物を照明すれば、導光体１２の内側の円形領域、即ち実際に照明が必要な範囲だけを照明することが可能になり、低出力の光源で効率的に照明を行うことができる。特にバッテリーを登載した携帯機器に搭載されれば、電力の効率的な利用に大いに役立つ。また、実際に照明が必要な範囲だけを照度のムラ無く照明できるので、被照明物の視認性は大いに高まる。
【００２３】
上述したフロントライト１０を乗用車のスピードメータ照明用に用いた例について、図４Ａおよび図４Ｂを参照しつつ説明する。本実施形態のフロントライト１０は、乗用車の運転席に取り付けられた計器パネル４１内に取り付けられている。フロントライト１０の導光材９は、スピードメータ４２の周囲を取り囲むように取り付けられている。スピードメータ４２の上面は計器パネル４１のカバーガラス４３で覆われる。フロントライト１０の出射面１２ｂはスピードメータ４２を構成する円形の目盛りパネル４２ａｋ外周に接している。
【００２４】
夜間の運転時など、スピードメータ４２の照明時にフロントライト１０の光源ユニット１５を点灯させると、光源ユニット１５から照射された光は、入射面１２ａから導光体１２の内部に導入されプリズム状の反射体１３に当たる。入射した光は反射体１３の作用で環状の導光体１２を左回りＲで伝搬する光Ｍと、右回りＬで伝搬する光Ｎに分けられ、導光体１２の外周面に形成された反射面１２ｃに反射されその伝搬方向を変える。そして導光体１２の内側の出射面１２ｂから導光体１２で取り囲まれる円形領域、即ち、目盛りパネル４２ａの中心に向かってムラ無く均一に照明する。その結果、出射面１２ｂからはスピードメータ４２の目盛りパネル４２ａと同じサイズの円形領域だけが明るく照らし出され、運転者はカバーガラス４３から透明な反射面１３ｂを介してスピードメータ４２の目盛りパネル４２ａを監視する。
【００２５】
フロントライト１０はスピードメータ４２の目盛りパネル４２ａの範囲だけを明るく照らし出し、目盛りパネル４２ａの周囲は照明しないので、高いコントラストで目盛りパネル４２ａを容易に読み取ることができる。また、スピードメータ４２の目盛りパネル４２ａの範囲だけに照明光を集中させる作用によりスピードメータ４２へ照射される光量を多くすることができるので、光源ユニット１５の光量が小さくても高輝度の表示を得ることができる。また、省電力タイプの照明ができ、動作中に照明光の色を切替ながら表示させれば、装飾性、機能性を高めることもできる。
【００２６】
フロントライト１０の反射面１２ｃは多数の反射溝から構成する以外にも、図５に示すように多数のプリズム状の反射体から構成されても良い。図５に示す導光材４０を構成する環状の導光体４１の外周側には、導光体４１の屈折率とは異なる屈折率を持つプリズム４２が形成されている。このプリズム４２が多数配列されて、導光材４０の反射面４３を形成している。プリズム４２は導光体４１を伝搬される光を反射させ、光の伝搬方向を導光体４１の出射面４４に向ける。導光体４１を伝搬する光は効率よく出射面４４から照射される。
【００２７】
導光材を構成する環状の導光体の周囲は、反射膜で覆われていてもよい。図６に示す導光材５０を構成する断面矩形の導光体５１の周囲は、出射面５２を除いて反射膜５３で覆われている。こうした反射膜５３は、導光体５１内を伝搬して反射面５４で伝搬方向を変えられた光を、さらに効率よく出射面５２から照射させるために大いに役立つ。反射膜５３は、例えばアルミニウムなど金属薄膜を導光体５１の周囲に蒸着すればよく、また高反射性の金属板を導光体５１の周囲に貼り付けてもよい。
【００２８】
導光材を構成する環状の導光体を柔軟な材料で構成し、任意の形状で照明できるようにしてもよい。図７は本発明の他の実施形態の照明装置を示す平面図である。この形態の照明装置６１は、ＬＥＤなどの発光素子を内蔵した光源６２と導光材６３とを備える。この導光材６３は、導光性があり、かつ自在に屈曲可能な柔軟性のある透明樹脂、例えばシリコン樹脂で形成されている。導光材６３には、前述した実施形態と同様に光源６２から照射された光を導光体６４の内部に導入する入射面６５と、導光体６４に導入された光を出射する出射面６５と、導光体６４内を伝搬する光を出射面６５に向けて反射させる反射面６６とを備えている。反射面６６は、前述した実施形態と同様に多数の反射溝やプリズムから構成されればよい。
【００２９】
このような照明装置は、図７に示すように螺旋状に巻いて中心部を照明したり、あるいは被照明物の形状に合わせて導光体６４を自在に変形させ、被照明物を効率的に照明できるようにしてもよい。また、図８に示すように、光源６２から照射された光を無端状の導光体６７に導入し、導入された光を導光体６７内で周回させつつ出射面６８から中心部を照明する構造にすれば、光源６２から照射された光をロス無く効率的に被照射物への照明に利用できる。
【００３０】
上述したような、中心部を照らす環状の導光体にさらに別な導光板を組み合わせてもよい。図９に示すように、フロントライト（照明装置）７０は、透明な樹脂材料から形成された断面が略矩形で環状を成す導光体７１を備えた導光材７２と、この導光体７１内に光を照射する光源ユニット７３と、導光体７１に取り囲まれる導光板７４とから構成される。導光体７１の一部には、光源ユニット７３から照射される光を導光体７１の内部に導入する入射面７１ａが形成され、光源ユニット７３はこの入射面７１ａに接して導光体７１に取り付けられる。
【００３１】
導光材７２を構成する環状の導光体７１の内周側は、導光体７１に導入された光を出射させる環状の出射面７１ｂとされ、環状の導光体７１の外周側は、断面くさび型を成す多数の微細な反射溝７５が形成され、導光体７１に導入された光を出射面７１ｂに向けて反射させる反射面７１ｃとされている。導光体１２の入射面７１ａに対面する位置にはプリズム状の反射体７６が形成されている。更に、導光体７１の出射面７１ｂを除く外面を覆うように反射膜７７が形成されている。
【００３２】
環状の導光体７１に取り囲まれるように円盤状の導光板７４が形成されている。この導光板７４の入射面７４ａは導光体７１の出射面７１ｂに接している。また、導光板７４の上面には、導光板７４の入射面７４ａから入射した光を導光板７４の下面方向に反射させる微細な溝からなる反射面７４ｂが形成されている。導光板７４は、例えば透明なアクリル樹脂などの樹脂材料を射出成形すると同時に反射面７４ｂを構成する反射溝を導光板７４の上面に形成すればよく、あるいは射出成形後に反射面７４ｂを切削形成しても良い。導光板７４を構成する材料としてはアクリル系樹脂のほか、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの透明な樹脂材料や、ガラスなどを用いることができる。
【００３３】
こういった構成のフロントライト７０は、光源ユニット７３から照射された光が入射面７１ａから導光体７１の内部に導入されると、反射体７６の作用で環状の導光体７１内を左回りおよび右回りで光が伝搬し、導光体７１の反射面７１ｃに反射させてその伝搬方向を変え、導光体７１の内側の出射面７１ｂから出射させる。そして、出射面７１ｂから出射した光はそのまま導光板７４の入射面７４ａに入射して導光板７４内を伝搬し、導光板７４の反射面７４ｂで反射され導光板７４の下面から出射される。これによりフロントライト１０は図９に示すように導光板７４の下面方向の円形領域７８をムラ無く均一に照明できる。
【００３４】
図１０は、図９における断面線Ｘでの導光材７２を示した部分拡大断面図である。導光体７１の反射面７１ｃを除く周面を覆っている反射膜７７は、導光板７４の反射面７４ｂ側と出射面７４ｃ側とで導光板７４の中心方向に延びる長さが異なっている。即ち、反射膜７７の上面側７７ａは、下面側７７ｂよりも長さＭだけ導光板７４の中心方向に長く延びている。こうして、導光体７１の周面を覆う反射膜７７の上面側７７ａを下面側７７ｂよりも突出長さＭだけ長くすれば、導光板７４の出射面７４ｃから一層効率的に強い光を出射することができる。
【００３５】
図１１に示すように、導光体８１に囲まれて形成される導光板８２の反射面８２ａは、例えば格子状の反射体であってもよい。この格子状の反射体は、微細な溝を格子状に形成したものであり、導光板８２内を伝搬する光を直角方向に反射させる。
【００３６】
図１２は本発明のフロントライト（照明装置）の別な実施形態を示す斜視図である。フロントライト（照明装置）９０は、透明な樹脂材料から形成された断面が略矩形で環状を成す導光体９１を備えた導光材９２と、この導光体９１内に光を照射する光源ユニット９３とから構成される。導光体９１の一部には、光源ユニット９３から照射される光を導光体９１の内部に導入する入射面９１ａが形成され、光源ユニット９３はこの入射面９１ａに接して導光体９１に取り付けられる。
【００３７】
断面が略矩形の導光体９１の下面側は、導光体９１に導入された光を出射させる環状の出射面９１ｂとされている。一方、導光体９１の上面側は、断面くさび型を成す多数の微細な反射溝９４が形成され、導光体９１に導入された光を出射面９１ｂに向けて反射させる反射面９１ｃとされている。入射面９１ａに対面する位置にはプリズム状の反射体９５が形成されている。
【００３８】
こういった構成のフロントライト９０は、光源ユニット９３から照射された光が入射面９１ａから導光体９１の内部に導入されると、反射体９５の作用で環状の導光体９１内を左回りおよび右回りで光が伝搬する。そして、導光体９１の内部を伝搬する光は反射面９１ｃに反射させてその伝搬方向を変え、導光体９１の下側の出射面９１ｂから出射させる構造とされている。出射面９１ｂと被照射面とは所定の距離を設けてあり、これによりフロントライト９０は環状の導光体９１の下側のリング状領域９６を均一に照明できる。なお、導光体９１の下面以外の側壁部に微細な反射溝（９４）を設けても良い。
【００３９】
上述したフロントライト９０を時計の文字盤の照明用に用いた例について、図１３および図１４を参照しつつ説明する。本実施形態のフロントライト９０は、時計１０１のメインユニット１０２を覆う本体パネル１０３内に取り付けられている。フロントライト９０の導光材９１は、時計１０１を構成する文字盤１０４の周囲を取り囲むように取り付けられており、文字盤１０４の上面はカバーガラス１０５で覆われる。フロントライト９０の出射面９１ｂは文字盤１０４の外周寄りの上方に形成される。
【００４０】
夜間など、時計１０１の文字盤１０４を照明する際には、フロントライト９０の光源ユニット９３を点灯させる。光源ユニット９３が点灯すると、光源ユニット９３から照射された光は、入射面９１ａから導光体９１の内部に導入され反射体９５に当たる。入射した光は反射体９５の作用で環状の導光体９１を左右に伝搬し、導光体９１の上面に形成された反射面９１ｃに反射されその伝搬方向を変える。そして導光体９１の下面の出射面９１ｂから導光体９１に沿ったリング状領域９６、即ち、文字盤１０４の外周部に刻まれた時刻目盛り１０４ａを均一に照明する。その結果、文字盤１０４の特に時刻目盛り１０４ａが明るく照らし出され、観察者は夜間など周囲が暗い環境下でも容易に時計１０１の指針１０６を読み取ることができる。
【００４１】
フロントライト９０は文字盤１０４の特に時刻目盛り１０４ａの部分を中心に明るく照らし出すので、高いコントラストで時計１０１を容易に読み取ることができる。また、時刻目盛り１０４ａの範囲だけに照明光を集中させる作用により高輝度の表示を得ることができる。また、光源ユニット９３の照明光の色を切替ながら表示させれば、装飾性、機能性を高めることもできる。
【００４２】
上述したようなフロントライトの導光材に、プリズムを備えても良い。図１４に示すフロントライト１１０の導光材１１１を構成する環状の導光体１１２の上面側には、反射面１１２ａが形成され、更に導光体１１２の外周面寄りには導光体１１２の構成材料とは異なる屈折率を持つプリズム１１３が形成されている。このプリズム１１３は例えば被照明物である時計１０１の文字盤１０４に刻まれた１時間刻みの時刻目盛り１０４ａに対応する位置に形成される。
【００４３】
こういったフロントライト１１０によれば、導光体１１２の下面（出射面）から照射される照明光は１時間刻みの時刻目盛り１０４ａの部分だけを特に明るく照らしだ出す。こうした時刻目盛り１０４ａの部分だけを特に明るくした照明領域１０７を形成することで、夜間において時計１０１の指針１０６の読み取り易さを一層向上させることができるとともに、デザイン面でも優れた効果を発揮する。
【００４４】
リング状に下方を照らすフロントライトの反射面として、屈折プリズムを用いてもよい。例えば図１５に示すように、導光体１２１内を伝搬する光を斜め下方に屈折させる屈折プリズム１２２を反射面として用いてもよい。その際、導光体１２１の外周面に高反射性の金属蒸着膜などの反射膜１２３を更に形成すれば一層効率的に導光体１２１の斜め下方を照明することができて好ましい。また、例えば図１６に示すように、外周面１２５が曲面を成す導光体１２６に反射面として屈折プリズム１２７を形成しても良い。
【００４５】
【実施例】
本出願人は、図１０に示すような反射面側と出射面側とで長さの異なる反射膜の効果を検証した。本例では、図１０に示すフロントライト７０を基本構成とし、反射面７４ａ側（上面側）における反射膜７７の突出長さＭを種々に変えたフロントライトを作製した。これらのフロントライトの構成を表１に示す。本例で作製したフロントライトでは、発光素子として白色ＬＥＤを用い、導光体７１および導光板７４は、アクリル樹脂を成型して作製した厚さ０．７ｍｍのものを用いた。
【００４６】
【表１】

【００４７】
次に、上記にて作製したフロントライトを動作させ、導光板７４の出射面（図９面）から出射された光を液晶表示ユニットに入射し、液晶表示ユニットの反射膜で反射されて使用者に到達する際の出射光量（すなわち、液晶表示装置の表示輝度）とその分布を測定した。測定には、色彩輝度計ＢＭ５Ａ（商品名：トプコン社製）を用いた。その測定結果を表１に併記する。表１に示すように、反射膜７７の突出長さＭを０．５〜０．９ｍｍの範囲で大きくするほど、輝度が大幅に改善されており、また輝度の分布も小さくなっており、高輝度で均一な照明が可能なフロントライトであることが判明した。
【００４８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の導光材および照明装置によれば、出射面から出射される照明光は反射面の形状と同じ範囲だけを照明範囲として照明する。反射面を基礎平面よりも小さいサイズに形成して、照明範囲を基礎平面全面に反射面が形成された場合よりも限定することで、実際に照明が必要な範囲だけを照明することが可能になる。照明が必要な範囲の周囲に照明光を当てないことで、照明範囲の視認性は高められる。また、光源の光を照明範囲だけに照射すれば、照明範囲の照度が高められるとともに、少ない出力で効率的に照明を行うことが可能になり、電力の効率的な利用に大いに役立つ。照明する必要のある領域だけに照明光を効率よく均一に照射可能な導光板および照明装置を提供することは実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の照明装置の一実施の形態であるフロントライト（照明装置）の斜視図である。
【図２】図２は、フロントライトに備えられている光源を示す拡大斜視図である。
【図３】図３は、導光材の反射面に形成された溝の構成を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の照明装置を適用した実施形態を示す説明である。
【図５】図５は、本発明の他の実施形態における導光体の一部を拡大して示す部分断面図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態における導光体の一部を拡大して示す部分断面図である。
【図７】図７は、本発明の他の実施形態における照明装置の外観を示す平面図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施形態における照明装置の外観を示す平面図である。
【図９】図９は、本発明の他の実施形態における照明装置の外観を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、図９の実施形態における導光体および導光板の一部を拡大して示すを示す断面図である。
【図１１】図１１は、図９の導光板の反射面の構成を変えた実施形態を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、本発明の他の実施形態における照明装置の外観を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２の照明装置を適用した実施形態を示す説明である。
【図１４】図１４は、図１２の照明装置の導光材の構成を変更した実施形態を示す平面図である。
【図１５】図１５は、本発明のフロントライトの他の実施形態を示す断面図である。
【図１６】図１６は、本発明のフロントライトの他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
９導光材
１０フロントライト（照明装置）
１１光源ユニット（光源）
１２導光体
１２ａ入射面
１２ｂ出射面
１２ｃ反射面
１３反射体（プリズム）
１４反射溝（溝）

Claims

光源から照射された光を導入する入射面と、前記入射面から導入された前記光を伝搬する無端状の導光体と、前記導光体に形成され前記導光体で取り囲まれる領域の中心に向けて前記光を出射させる環状の出射面と、前記導光体に形成され、前記入射面から導入された前記光を前記出射面に向けて全反射条件を満たすことによって反射させる多数の溝を前記射出面に対向する面に具備した反射面とを備え、
前記入射面に対面する位置には、無端状の前記導光体に対して右回りになる方向と左回りになる方向の２方向に向けて前記導光体の内部に前記光を全反射条件を満たすことによって反射させるプリズムを更に備えており、
前記反射面は前記入射面から遠ざかるほど前記光の反射量が多くなるように前記溝が形成されたことを特徴とする導光材。
光源から照射された光を導入する入射面と、前記入射面から導入された前記光を伝搬する無端状の導光体と、前記導光体に形成され前記導光体に沿った領域に向けて前記光を出射させる環状の出射面と、前記導光体に形成され、前記入射面から導入された前記光を前記出射面に向けて全反射条件を満たすことによって反射させる多数の溝を前記射出面に対向する面に具備した反射面とを備え、
前記入射面に対面する位置には、無端状の前記導光体に対して右回りになる方向と左回りになる方向の２方向に向けて前記導光体の内部に前記光を全反射条件を満たすことによって反射させるプリズムを更に備えており、
前記反射面は前記入射面から遠ざかるほど前記光の反射量が多くなるように前記溝が形成されたことを特徴とする導光材。
請求項１又は２に記載の導光材と、前記入射面に向けて光を照射する光源とを備えたことを特徴とする照明装置。