JP4648209B2 - 面状照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、棒状ないし線状の光源（棒状光源あるいは線状光源と呼ばれるが、以下の説明では、これらを線状光源で代表させる）から入射した光を面方向に拡散させて、光出射面からより均一な照明光を出射する面状照明装置に関する。

液晶表示装置には、液晶パネルの裏面側から光を照射し、液晶パネルを照明するバックライトユニットが用いられている。バックライトユニットは、照明用の光源、この光源から出射した光を拡散して液晶パネルを照射する導光板、導光板から放射される光を均一化するプリズムシートや拡散シートなどの部品を用いて構成される。

近年、液晶表示装置の薄型化、低消費電力化が要望されており、それを実現するために種々の形状の導光板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
上述の液晶表示装置の薄型化に対しては、光源として管径が２ｍｍ未満のものもある冷陰極管を用いることで、その目的がある程度達成されつつある。

一方、バックライトユニットを照明用の光源として用い、多数の線状光源を有する比較的大面積の照明装置（面状照明装置）に対しても、需要が現れてきている。
これは、新たな照明装置に対する要求でもあり、また、多数の線状光源を簡単な光拡散板でカバーする程度のものに比べて、より均一な質の高い面状照明装置が要望されているということである。

ところで、前述のような導光板を用いて大面積の面状照明装置を構成する場合に問題となるのは、この場合に構成上の基本単位とする導光板を用いる面状照明装置（いわゆるユニット構成とする場合の１つのユニット）を相互に接続する際に、その接続部において輝度または照度のむらが生じて、照明装置の全体としての明るさの均一性が損なわれることである。

この問題に関する対応策の一つとしては、例えば、特許文献２に開示された装置が挙げられる。この装置は、複数の液晶パネルを並列接続して大画面化する場合に、各パネルの接続部を目立たなくすることを目的とするもので、レンズおよび投影パネルを用いるものである。
この装置では、レンズおよび投影パネルを配置しなければならず、必要な部品点数が増加するとともに、機材（装置）の厚みが増加してしまうという問題がある。

また、特許文献３に開示された装置では、複数の導光体を並列接続して大型発光面を得る際に、上述の接合する複数の導光体を側（外）方から押圧して、突き合わせるようにするとともに、導光体接合部での輝度むらを目立たなくするために、接続部に小光変向シートを貼り付けるものである。しかし、この装置では、接合部の隙間等がなくなり光漏れは防止されるが、上記接合部での散乱等により導光体中を通る光の輝度が低下するという問題がある。

また、特許文献４に開示された装置は、大型発光面を得るためにランプを直列に接続した場合、ランプ端部には電極があるので輝度の低下が生じるのを回避するべく、特殊形状のレンズを配置するというものである。この装置でも、必要な部品点数が増加するとともに、機材の厚みが増加してしまうという問題がある。

特開平０９−３０４６２３号公報 特開平０９−２１１４１０号公報 特開平０９−２１２１１６号公報 特開平１０−１０４４３６号公報

上述のように、従来の大面積の面状照明装置を構成する方式にはそれぞれに問題があり、必要な部品点数を増加させることなく面状照明装置を薄型に構成でき、接続部における輝度むらが完全に解消できるというものは得られていない。
特に、導光板を用いる面状照明装置を並列接続して大面積の面状照明装置を構成する場合における導光板接続部での輝度むらの発生については、これを好適に解消する方式は提案されてはいない。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、薄型で軽量であり、光出射面からより均一でむらが少なく、かつより高輝度な照明光を出射することができ、大サイズの照明表面とすることが可能な面状照明装置を提供することにある。

より具体的には、本発明の目的は、概略、矩形状光出射面と、この光出射面の裏面に配置される導光板（光学部材を含んでもよい）と、この導光板の裏面に設けられた並行溝内に配置される線状光源とを有する面状照明装置ユニットをベースに、これを並列接続して大サイズの照明表面とすることが可能な面状照明装置を提供することにある。

さらに具体的には、本発明の目的は、本出願人の出願に係る特願２００４−４５４６３号「導光板、これを用いる面状照明装置および液晶表示装置」（特開２００５−２３４３９７号公報参照）に開示されている、概略、矩形状光出射面と、その一辺に平行な厚肉部と、この厚肉部の両側に平行に形成される薄肉端部と、上記厚肉部からその両側の薄肉端部に向かって肉厚が薄くなり、傾斜背面を形成する傾斜背面部と、上記厚肉部に平行に形成される棒状光源（線状光源と同義）を収納するための平行溝とを有する導光板を、上記薄肉端部を連結することにより、光出射面を線状光源の並列方向および／または直列方向に大サイズ化できるようにした導光板を用いる面状照明装置に好適に適用可能な、大サイズの照明表面とすることを可能とした構成を提供することにある。

本発明の他の目的は、以下の説明中でより明確化される。
なお、本明細書中において、線状光源という語には、直状蛍光管のような直管状の光源の他、ＬＥＤ等の発光素子を連続的に配置して形成した、見かけ上線状をなす光源をも含むものとする。
また、本明細書中では、この線状光源という語には、よく使われる棒状光源という語との間に実質的な差異はない。

上述の目的を解決するために、本発明の第１の態様に係る面状照明装置は、筐体内に、線状光源と、この線状光源に電源を供給する電源経路部と、前記線状光源から発する光を出射面に導くための導光板とを有する面状照明装置ユニットを含む繰り返し構造を前記線状光源の配列方向（並列方向）に形成するに際し、前記導光板の互いに接する部分を挟む両側に位置する前記線状光源間の寸法を、前記面状照明装置ユニットが含む複数の線状光源の通常の配置間隔より小さい距離だけ切り詰めた寸法としたことを特徴とする（請求項１）。

ここで、本発明に係る面状照明装置においては、前記導光板の互いに接する部分近傍に、輝度分布の補正手段を付加することが好ましい（請求項２）。

また、本発明に係る面状照明装置においては、前記輝度分布の補正手段が、前記導光板の互いに接する部分から両側に向かうに従って反射率が低下するような特性を有する反射率調整手段であることが好ましい（請求項３）。

また、本発明に係る面状照明装置においては、前記輝度分布の補正手段が、前記導光板の互いに接する部分から両側に向かうに従って透過率が低下するような特性を有する透過率調整手段であることが好ましい（請求項４）。
さらに、この輝度分布の補正手段は、前記導光板の光出射面側に形成されていることが好ましい（請求項５）。

また、前記導光板が、矩形状の光出射面、および前記光出射面と反対側の面に前記線状光源を収容する一つ以上の平行溝を備え、前記線状光源の軸に垂直な面において前記平行溝に垂直な方向に前記平行溝から離れるに従って前記光出射面に垂直な方向の厚みが薄くなる単位構造を前記平行溝に垂直な方向に一つ以上含み、前記線状光源から入射した光を拡散して前記光出射面から射出するものであることが好ましい（請求項６）。

本発明によれば、薄型で軽量であり、光出射面からより均一でむらが少なく、かつより高輝度な照明光を出射することができ、大サイズの照明表面とすることが可能な面状照明装置を実現できるという顕著な効果を奏するものである。

より具体的には、本発明の基本的な態様（請求項１）によれば、導光板とを有する面状照明装置ユニットを含む繰り返し構造を前記光源に沿う方向に形成するに際し、前記導光板の互いに接する部分を所定寸法だけ切り詰めた寸法としたことにより、前記導光板の繋ぎ目部分における光出射面からより均一でむらが少なく、かつより高輝度な照明光を出射することが可能な大サイズの面状照明装置を容易に実現できるようになる。

また、本発明の他の態様（例えば、請求項２）によれば、前記導光板の繋ぎ目部分における光出射面からの出射光をさらに均一化できるようになる。
この場合にも、光分散部材（反射率調整シートもしくは透過率調整シート）を１枚追加するだけ（請求項４または請求項５）なので、基本的な態様と同じく、面状照明装置の厚みを増すことがないという利点がある。
さらに、本発明の他の態様（例えば、請求項６）によれば、面状照明装置ユニットをベースに、これを並列接続して大サイズの照明表面を容易に構成可能な面状照明装置が実現できるという効果が得られる。

以下、本発明に係る導光板を用いる面状照明装置について、添付の図面に示される好適な実施態様を基に、詳細に説明する。

図４は、本発明の面状照明装置の一実施形態を示し、光出射面側から見た外観を示す概略斜視図である。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ図４に示す面状照明装置の正面図、底面図、側面図および背面図である。図６は、図４に示す面状照明装置の一実施形態の部分断面図である。なお、これらの図も含め、以下の図においては、理解を容易にするために、面状照明装置の厚みの方向に、拡大して示されている。

図４および図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、面状照明装置１０は、複数の線状光源１２を含み、矩形状の光出射面１４ａから均一な光を出射する面状照明装置本体（以下、照明装置本体という）１４と、内部に照明装置本体１４を収納し、光出射面１４ａの側（表面側）に矩形状の開口部１６ａが形成された筐体１６と、筐体１６の、光出射面１４ａと逆側（裏面側）に取り付けられ、複数の線状光源１２をそれぞれ点灯するのに用いられる複数のインバータユニット１８を収納するインバータ収納部２０と、インバータ収納部２０に収納される複数のインバータユニット１８に接続され、それぞれ複数の線状光源１２を点灯するための電源３８（図９参照）とを有する。

ここで、照明装置本体１４は、矩形状の光出射面１４ａから均一な光を出射するためのものであって、図６、図７および図８（ａ）に示すように、基本的に、複数の線状光源１２と、光出射面１４ａの側に矩形状の光出面２２ａが形成され、その裏側に複数の線状光源１２をそれぞれ収納する複数の平行溝２２ｂが形成され、隣接する平行溝２２ｂの間に光出面２２ａ側からその裏側に向かう厚みが最も薄い最薄部２２ｃが形成される導光板２２と、導光板２２の光出面２２ａ側に配置され、矩形状の光出射面１４ａを形成する矩形状の平面を持つ光学部材ユニット２４と、導光板２２の裏面２２ｄに沿って配置される反射部材２６とを備える。

なお、図７に示す照明装置本体１４は、導光板２２を構成する１つの単位となる１つの平行溝２２ｂを持つ単位導光板２３についてのみについて示したものであるが、図６に示すように、照明装置本体１４は、複数の単位導光板２３からなる導光板２２によるものであり、導光板２２の上部に配置される光学部材ユニット２４も、導光板２２の光出射面２２ａと略同一のサイズ（面積）を持つものであることはいうまでもない。

線状光源１２は、導光板２２の複数の平行溝２２ｂ内に配置され、それぞれインバータユニット１８と接続されている。本発明に用いられる線状光源１２は、線状、すなわち細径の棒状の冷陰極管（ＣＣＦＬ：図９参照）であり、面状に照明するために用いられる。ここでは、線状光源１２として冷陰極管を用いたが、本発明はこれに限定されず、線状光源１２としては、線状光源（または棒状光源）であれば、どのようなものでもよく、冷陰極管（ＣＣＦＬ）の他、例えば、通常の蛍光管（熱陰極管；ＨＣＦＬ）、外部電極管（ＥＥＦＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ等の光源を用いることができる。

なお、線状光源１２として、ＬＥＤを配列したものを用いる場合には、導光板２２の平行溝２２ｂと同等の長さを有する円柱状または角柱状の透明な導光体を用い、その導光体の上面および底面にＬＥＤを配置し、ＬＥＤの光を導光体の上面および底面から入射し、導光体の側面から出射するＬＥＤ光源を用いてもよい。
なお、複数の線状光源１２の点灯および消灯を行うインバータユニット１８および電源３８（図９参照）については、後述する。

導光板２２は、図８（ａ）に示すように、複数の単位導光板２３から構成される。
単位導光板２３は、透明樹脂により形成され、図８（ｂ）に示すように、矩形状の個別光出射面２３ａと、その一辺に平行な厚肉部２３ｂと、この厚肉部２３ｂの両側に一辺に平行に形成される薄肉端部２３ｃと、厚肉部２３ｂから一辺に直交する方向に両側の薄肉端部２３ｃに向かって肉厚が薄くなり、導光板２２の裏面２２ｄを構成し、曲面状の傾斜面２３ｄを形成する傾斜背面部２３ｅと、肉厚部２３ｂに一辺に平行に形成される、線状光源１２を収納するための平行溝２２ｂとを有する。すなわち、単位導光板２３は、１つの平行溝２２ｂを備え、この平行溝２２ｂに平行な方向には、導光板２２の光出射面１４ａと同じ長さの個別光出射面２３ａを持つものである。

なお、単位導光板２３および導光板２２の構造や材質については、本出願人の出願に係る特開２００５−２３４３９７号公報の段落〔００３６〕〜〔００３９〕に開示されているものを適用することができる。

なお、平行溝２２ｂは、図示例のように、交差する２つの双曲線形状でもよいが、このほか、３角形状、Ｕ字状、放物線状などの輝度均一化効果のある形状であればどのようなものでも良く、本出願人の出願に係る特開２００５−２３４３９７号公報の段落〔００４０〕〜〔００５８〕に開示されているものを適用することができる。
また、傾斜面２３ｄは、図示例のように、曲面から形成されていてもよく、また、個別光出射面２３ａに対する傾斜角度が一定の平面であってもよいし、傾斜角度が徐々に変化する複数の平面から構成されていてもよいが、これらの曲面や平面は平行溝２２ｂには平行である必要がある。

なお、平行溝２２ｂおよび傾斜面２３ｄの、平行溝２２ｂと直交する断面のプロファイルは、特に制限的ではないが、個別光出射面２３ａから出射される照明光の輝度の均一性が高く、また、輝度の低下が少なければ、特に制限的ではないが、本出願人の出願に係る特願２００４−３２５２５１号明細書に開示されているものを適用することができる。

単位導光板２３は、平行溝２２ｂに収納された線状光源１２から出射された照明光を入射させ、厚肉部２３ｂから薄肉端部２３ｃに向かって個別光出射面２３ａに平行な方向に傾斜背面部２３ｅ内を伝播させた照明光、および裏面を構成する傾斜面２３ｄに向かい、傾斜面２３ｄおよびこれに沿って配置される反射部材２６で反射された照明光を個別光出射面２３ａから均一な照明光として出射させる。
こうして、複数の単位導光板２３が連結された導光板２２の光出射面２２ａから均一な照明光が出射される。

導光板２２は、図８（ａ）に示すように、平行溝２２ｂと直交する方向に隣接する単位導光板２３同士が各薄肉端部２３ｃで連結された構造を有し、薄肉端部２３ｃの連結部分が導光板２２の最薄部２２を形成する。この場合には、複数の単位導光板２３の光出射面２３ａは、面一に連結され、導光板２２では、均一な平面の光出射面２２ａが形成されるのはいうまでもない。

なお、導光板２２は、図８（ａ）に示すように、複数の単位導光板２３を連結した状態で一体成形した１枚の導光板連結体であってもよいが、コストの低減化や歩留まりの向上や製造の容易性を考慮し、一体成形された複数の単位導光板２３の導光板連結体を複数個連結して大面積の光出射面２２ａを持つ大型の導光板としてもよい。この場合には、導光板連結体は、隣接する導光板連結体の単位導光板２３の薄肉端部２３ｃ同士を連結して、平行溝２２ｂと直交する方向に連結して、大型化し、光出射面２２ａを大面積化してもよい。

なお、このとき、複数の導光板連結体の均一な平面状の光出射面は、面一に連結され、導光板２２では、均一な平面の光出射面２２ａが形成されるのはいうまでもない。この場合には、線状光源１２は、導光板連結体を連結した導光板２２の平行溝２２ｂの長さを持つ線状光源とするのが好ましく、また、導光板２２の上部に配置される光学部材ユニット２４は、導光板２２の光出射面２２ａと略同一のサイズ（面積）を持つものであるのが好ましい。

光学部材ユニット２４は、導光板２２の光出射面２２ａから出射された均一な照明光をより均一にして、照明装置本体１４の光出射面１４ａから均一性がさらに向上した照明光を出射するためのもので、図６および図７に示すように、光出射面１４ａを構成する、導光板２２の平行溝２２ｂと平行なマイクロプリズム列が形成され、導光板２２の光出射面２２ａから出射された照明光の集光性を高めて輝度を改善するプリズムシート２４ａと、導光板２２の光出射面２２ａから出射する照明光を拡散して均一化する拡散シート２４ｂと、導光板２２の光出射面２２ａから出射された照明光の輝度むらを低減させるために用いられるもので、透明フィルム２５ａおよびこの表面に輝度むらに応じて配置され、拡散反射体からなる多数の透過率調整体２５ｂを備える透過率調整シート２４ｃとを有する。

なお、透過率調整シート２４ｃは、導光板２２の光出射面２２ａに近い側に設けられるのが好ましいが、プリズムシート２４ａおよび拡散シート２４ｂの配置順序や配置数は限定的ではなく、また、光学部材ユニット２４に用いられるプリズムシート２４ａ、拡散シート２４ｂおよび透過率調整シート２４ｃは、上述したものに限定されず、導光板２２の光出射面２２ａから出射された照明光をより均一にすることができるものであれば、どのような光学部材を用いてもよい。なお、プリズムシート２４ａは、導光板２２の裏面２２ｄ側の反射部材２６との間に配置してもよいし、導光板２２の裏面２２ｄ自体にプリズム列を形成してもよい。

なお、プリズムシート２４ａ、拡散シート２４ｂおよび透過率調整シート２４ｃからなる光学部材ユニット２４に用いられる光学部材については、本出願人の出願に係る特開２００５−２３４３９７号公報の段落〔００２８〕〜〔００３３〕に開示されているものを適用することができる。

照明装置本体１４に用いられる反射部材２６は、導光板２２の裏面２２ｄに沿って配置され、線状光源１２から出射された照明光の利用効率を向上させるためのもので、導光板２２の平行溝２２ｂが形成される裏側に平行溝２２ｂを除く導光板２２の裏面２２ｄに沿って配置され、導光板２２の背面から漏洩する光を反射して、再び導光板２２に入射させる反射シート２６ａと、隣接する反射シート２６ａ間の、導光板２２の各平行溝２２ｂを塞ぐように線状光源１２の背面に配置され、線状光源１２の下面から光を反射して、導光板２２の平行溝２２ｂの側壁面から反射光を入射させるリフレクタ２６ｂとを備える。
照明装置本体１４は、基本的に、以上のように構成される。

一方、筐体１６は、図６に示すように、照明装置本体１４を収納して支持し、かつその光出射面１４ａ側と反射部材２６側とから挟み込み、固定するものであり、上面が開放され、上方から照明装置本体１４を収納して支持するとともに、その４方の側面を覆う下部筐体３０と、照明装置本体１４の矩形状の光出射面１４ａより小さい、上面に開口部１６ａとなる矩形状の開口が形成され、下面が開放され、照明装置本体１４およびこれが収納された下部筐体３０をその４方の側面も含め覆うように、これらの上方から被せられる上部筐体３２と、下部筐体３０の側壁と上部筐体３２の側壁との間に嵌挿される凹（Ｕ字）型の折返部材３４と、下部筐体３０の底部に配置され、導光板２２の裏面２２ｄを反射部材２６を介して支持して、照明装置本体１４全体をも支持する導光板支持部材３６とを有する。なお、図６には、図示しないが、下部筐体３０の裏側には、複数のインバータユニット１８を収納するインバータ収納部２０（図５参照）が取り付けられている。

ここで、下部筐体３０と折返部材３４との接合方法、折返部材３４と上部筐体３２との接合方法としては、ボルトおよびナット等を用いる方法、接着剤を用いる方法等種々の公知の方法を用いることができる。
上部筐体３２は、下部筐体３０よりも大きく、少なくとも、照明装置本体１４の導光板２２の平行溝２２ｂまたはこれに収納された線状光源１２に平行な下部筐体３０の両端の外側壁面とこれに対向する上部筐体３２の両内側壁面との各間隙には、折返部材３４が配置される必要があるが、折返部材３４は、筐体１６の４方の側面において下部筐体３０の側壁と上部筐体３２の側壁との間に配置されてもよい。またさらに、凹状の折返部材３４の凹部を補強する補強部材を取り付けることも好ましい。

このように折返部材３４を配置することで、筐体１６の剛性を高くすることができ、光を均一に効率よく出射させることができる反面、平行溝２２ｂの存在により反りが生じ易い導光板２２であっても、反りを矯正し、または、導光板２２に反りが生じることを防止でき、輝度むら等を生じさせることなく、良好な光学特性を得ることができる。

また、導光板支持部材３６は、ポリカーボネート等の樹脂により形成され、図示例では、導光板２２の最薄部２２ｃの部分の裏面２２ｄの形状を反転した形状を有する凸状の部材であって、下部筐体３０の底部に導光板２２の裏面２２ｄに沿って導光板２２の最薄部２２ｃ毎に所定の間隔をおいて配置されているが、本発明は、これに限定されず、導光板２２の裏面２２ｄの形状を反転した形状を有する凸状の部分が所定の間隔をおいて設けられている連続した部材であってもよい。

なお、筐体１６には、その４つの隅部を接合するＬ字金具などの止め金具や、照明装置本体１４のプリズムシート２４ａと上部筐体３２の開口部（光出射面）１４ａの周縁部との間にゴムなどの弾性材料からなる弾性部材や、照明装置本体１４のプリズムシート２４ａの上面全体を保護する保護部材などが設けられていてもよい。
筐体１６は、基本的に以上のように構成される。

次に、照明装置本体１４の導光板２２の平行溝２２ｂに収納される複数の線状光源１２の駆動装置について説明する。
図９（ａ）および（ｂ）に示す駆動装置３７は、複数のＣＣＦＬなどの線状光源１２を駆動する、すなわち点灯および消灯を行い、面状照明装置１０の照明の駆動を行うものであり、複数のＣＣＦＬなどの線状光源１２にそれぞれ接続される複数のインバータユニット１８と、この複数のインバータユニット１８が接続される電源３８とを備えるものである。なお、図９（ｂ）には、インバータユニット１８の詳細な構成を示すために、１本のＣＣＦＬなどの線状光源１２を点灯するための駆動装置３７としてそのブロック図が示されている。
電源３８は、直流電圧、例えばＤＣ２４Ｖの直流電圧を出力する直流電源である。この直流電圧は、電源３８に接続された複数のインバータユニット１８の各々に供給される。

インバータユニット１８は、電源３８から供給された直流電圧から所定電圧（例えば、６５０Ｖｐ−ｐ）の所定周波数の１次側交流信号を生成する駆動回路１８ａと、線状光源１２に接続され、駆動回路１８ａで生成された１次側交流信号をＣＣＦＬ等の線状光源１２を点灯させるために必要な高電圧の２次側交流信号（例えば、６５００Ｖｐ−ｐ、１０００〜２４００Ｖｒｍｓ）に昇圧するトランス１８ｂと、ＣＣＦＬ等の線状光源１２に接続され、その管電流を検出する管電流検出回路１８ｃと、管電流検出回路１８ｃから出力される管電流がフィードバックされ、駆動回路１８ａにおいて１次側交流信号を生成するための所定周波数のクロック（基本波）をフィードバックされた管電流に応じて発振する電圧制御発振回路１８ｄとを備える。

本発明においては、線状光源１２の駆動装置３７をこのように構成することにより、効率よく、安定して、しかも安全に複数の線状光源１２を同時かつ均一に点灯し、均一な輝度で発光させることができる。
なお、本発明においては、複数の線状光源１２を同時に点灯しているが、インバータユニット１８によって一部のみを点灯するようにしてもよいし、これらを切り換えるようにしてもよい。
線状光源の駆動装置および面状照明装置は、基本的に、以上のように構成される。

上述した実施形態の面状照明装置１０は、筐体１６の裏側にインバータ収納部２０を設け、複数のインバータユニット１８を収納するものであったが、本発明の面状照明装置はこれに限定されず、図１０に示す面状照明装置１１のように、線状光源１２と直交する側の筐体１６の開口部１６ａの周辺部において、下部筐体３０と上部筐体３２との間に空間を設けてインバータ収納部２０とし、複数のインバータユニット１８を収納するようにしてもよい。こうすることにより、面状照明装置１１の裏面、すなわち、筐体１６の裏面を平坦にすることができ、天井や壁面への取付けを容易にすることができる。

次に、上述のように構成される面状照明装置１０において、概略、矩形状光出射面と、この光出射面の裏面に配置される導光板（光学部材を含んでもよい）と、この導光板の裏面に設けられた並行溝内に配置される線状光源とを有する面状照明装置を並列接続して大サイズの照明表面とする場合に、好適に用い得る構成について説明する。
なお、以下の説明では、説明をわかりやすくするために、面状照明装置１０を構成するユニット（面状照明装置ユニット：照明装置本体）１４の構造を図２に示すような形に模式化する。

すなわち、以下の説明においては、面状照明装置ユニット１４を、筐体内に、反射部材２６を有する導光板支持部材３６、電源３８から駆動回路１８ａを介して図示されていないインバータユニットに接続される線状光源１２、導光板２３（２２）が、下方から順に積層された形態のものとしている。

ところで、上述の面状照明装置ユニット１４をそのままの形で並列に接続した場合（図３（ｂ）参照）には、図３（ａ）に示すように、面状照明装置ユニット１４の接続部分において、円Ａで示すような輝度の低下が生じてしまう。これは、面状照明装置ユニット１４の導光板端面（内面）において発生する光の反射が影響するものである。

これに対して、図１に示す本発明の一実施形態では、面状照明装置ユニット１４の導光板２３（２２）を接続した際における互いに接する部分を、少なくともその一方について所定寸法だけ切り詰めた寸法としたものである。ここで、図１（ｂ）中の寸法ａは、面状照明装置ユニット１４の導光板２３（２２）の基本構造における線状光源１２の配置間隔を示し、同寸法ｂは、導光板２３（２２）の端面部分の寸法を切り詰めた後における線状光源１２の配置間隔を示している。

この寸法の切り詰め量は、以下に説明するように、上述の輝度の低下を補うに足りるように行うものである。
すなわち、面状照明装置ユニット１４の導光板２３（２２）の接続部分において寸法を切り詰める際には、寸法を切り詰めた上で接続した場合に、接続部分において、前述のような内部での光の反射に基づく輝度の低下が生じても、それを埋め合わせるに十分なだけ輝度が向上するように行う。

実際には、図１（ｂ）中に円Ｂで示すように、接続部分において輝度が他の部分より若干上昇する方向（破線で示されている）になるように寸法を切り詰めた状態とし、この上昇分については、上述の輝度上昇のパターンに対応する反射率パターンを有する反射率調整シート２４ｄ等の部材を用いて分散させるようにして、全体として、輝度が均一化されるようにするのがよい。

上述の輝度を均一化するための部材として用いている反射率調整シート２４ｄとしては、例えば前述の透過率調整シート２４ｃと同様に、透明フィルムの表面に輝度むらに応じて配置され、拡散反射体からなる多数の反射率調整体を備えるもの（例えば、色材等により網点パターンを形成したもの（いわゆる網点シート））が好適に用い得る。また、これ以外にも、導光板２３（２２）の表面を上述の輝度上昇のパターンに対応させて部分的に粗面化（マット化）したもの等、各種のものが利用可能である。

ここで、上記反射率調整シート２４ｄは、面状照明装置ユニット１４の導光板２３（２２）の接続部分近傍の表面（面状照明装置ユニット１４の光出射面側）に配置されることが好ましいが、これには限定されず、例えば、上述の面状照明装置ユニット１４の導光板２３（２２）の接続部分の端面上方（すなわち、面状照明装置ユニット１４の光出射面に近い部分）に配置することも有効である。

以上、本発明に係る面状照明装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施態様に限定はされず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

例えば、本発明に係る導光板を用いる面状照明装置において、導光板の形状は、例示したものに限定されるものではなく、線状光源を収納するための平行溝を有するものであればよく、上記線状光源に平行な方向における厚み変化の特性等は、特に限定されるものではない。

また、図１に示した面状照明装置において用いた線状光源１２に代えて、ＬＥＤのような発光素子を線状に連続的に配列して形成した線状光源（アレイ状光源）を用いた面状照明装置についても本発明を好適に適用することができる。

なお、このような光源を用いる面状照明装置については、前述のように、面状照明装置の面の大きさを発光素子を線状に配列した光源を複数並列する方向のみならず、光源を構成する発光素子の配列方向にも容易に拡大することが可能になるという効果も得られるものである。

またさらに、接続部分における出射光の輝度の均一化については、上記実施形態に示した方法以外にも、前述の面状照明装置ユニット１４の接続部分付近に別の発光体（線状光源、点光源等）を配置する方法、上記接続部分に近い線状光源のみ輝度を上げておく（光源形状の変更やワット数の上昇等による）方法、上記接続部分近傍の反射部材の反射効率を高めておく方法、さらには、導光板に付加される拡散板の拡散度を上記接続部分付近のみ低下させておく（すなわち、拡散板内の拡散粒子濃度を下げておく）方法等が有効である。

また、上述の技術は、平面状の面状照明装置のみに適用が限定されるものではなく、曲面照明装置についても適用可能であることもいうまでもない。例えば、円柱に巻き付けるような照明装置（看板のバックライト等）にも好適に利用可能である。

本発明の一実施形態に係る面状照明装置を示すものであり、（ａ）は輝度分布を示すグラフ、（ｂ）は概略構成を示す斜視図である。 面状照明装置ユニットの基本構成を示す模式化された斜視図である。 図２に示した面状照明装置ユニットをそのまま接続した状況を示すものであり、（ａ）は輝度分布を示すグラフ、（ｂ）は概略構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る面状照明装置の光出射面側から見た外観を示す概略斜視図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ図４に示す面状照明装置の正面図、長手方向の側面図、短手方向の側面図および背面図である。 図４に示す一実施形態の面状照明装置の部分断面図である。 図６に示す面状照明装置に用いられる１つの単位導光板に対応する面状照明装置本体の概略斜視図である。 （ａ）は、図６に示す面状照明装置に用いられる導光板の概略斜視図であり、（ｂ）は、図７に示す面状照明装置本体の１つの単位導光板の断面形状を示す線図である。 （ａ）は、図５に示す面状照明装置に用いられる線状光源の駆動装置の一実施形態の配線図であり、（ｂ）は（ａ）に示す線状光源の駆動装置のブロック図である。 本発明の面状照明装置の他の実施形態を示す概略構成図である。

符号の説明

１０、１１ 面状照明装置
１２ 線状光源（棒状光源）
１４ 照明装置本体（ユニット）
１４ａ 光出射面
１６ 筐体
１６ａ 開口部
１８ インバータユニット
１８ａ 駆動回路
１８ｂ トランス
１８ｃ 管電流検出回路
１８ｄ 電圧制御発振回路
２０ インバータ収納部
２２ 導光板
２２ａ 光出面
２２ｂ 平行溝
２２ｃ 最薄部
２２ｄ 裏面
２３ 単位導光板
２３ａ 個別光出射面
２３ｂ 厚肉部
２３ｃ 薄肉端部
２３ｄ 傾斜面
２３ｅ 傾斜背面部
２４ 光学部材ユニット
２４ａ プリズムシート
２４ｂ 拡散シート
２４ｃ 透過率調整シート
２４ｄ 反射率調整シート
２５ａ 透明シート
２５ｂ 透過率調整体
２６ 反射部材
２６ａ 反射フィルム
２６ｂ リフレクタ
３０ 下部筐体
３２ 上部筐体
３４ 折返部材
３６ 導光板支持部材
３７ 駆動装置
３８ 電源

Claims (6)

1. 筐体内に、線状光源と、この線状光源に電源を供給する電源経路部と、前記線状光源から発する光を出射面に導くための導光板とを有する面状照明装置ユニットを含む繰り返し構造を前記線状光源の配列方向（並列方向）に形成するに際し、
   前記導光板の互いに接する部分を挟む両側に位置する前記線状光源間の寸法を、前記面状照明装置ユニットが含む複数の線状光源の通常の配置間隔より小さい距離だけ切り詰めた寸法としたことを特徴とする面状照明装置。
2. 前記導光板の互いに接する部分近傍に、輝度分布の補正手段を付加した請求項１に記載の面状照明装置。
3. 前記輝度分布の補正手段が、前記導光板の互いに接する部分から両側に向かうに従って反射率が低下するような特性を有する反射率調整手段である請求項２に記載の面状照明装置。
4. 前記輝度分布の補正手段が、前記導光板の互いに接する部分から両側に向かうに従って透過率が低下するような特性を有する透過率調整手段である請求項２に記載の面状照明装置。
5. 前記輝度分布の補正手段が、前記導光板の光出射面側に形成されている請求項２〜４のいずれかに記載の面状照明装置。
6. 前記導光板が、矩形状の光出射面、および前記光出射面と反対側の面に前記線状光源を収容する一つ以上の平行溝を備え、
   前記線状光源の軸に垂直な面において前記平行溝に垂直な方向に前記平行溝から離れるに従って前記光出射面に垂直な方向の厚みが薄くなる単位構造を前記平行溝に垂直な方向に一つ以上含み、
   前記線状光源から入射した光を拡散して前記光出射面から射出するものである請求項１〜５のいずれかに記載の面状照明装置。

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