JP5281095B2 - 照明装置及びこれに用いる導光板並びにこの導光板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光源と導光板とからなる照明装置、及びこれに用いる導光板の製造方法に係り、特に、照明装置における導光板の構成とその製造方法とに関する。

この種の照明装置は、光源から出射された光を、入光面及び出光面を備えた導光板にて所要の照光部まで導き、出光面から出た光で照光部を照光するものであり、薄型であること及び出光部の輝度が均一であることが特に求められる。

従来、この種の照明装置としては、例えば特許文献１に記載のものが提案されている。この特許文献１に記載の照明装置は、図３４に示すように、鋸歯形状に形成された段差面２０２を介して厚肉の光導入部２０３と薄肉の光出力部２０４とが一体に形成された導光板２０１を備え、光導入部２０３の段差面２０２と正対する光導入部２０３の外側面を入光面２０５とし、これと対向に複数の光源２０６を設定すると共に、この入光面２０５から入射された光を光出力部２０４に導き、この光出力部の一方の主面を出光面２０７として、この面から光を取り出すものである。

特開２００３−２７２４２８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の照明装置は、入光面２０５から入射された光を、それと正対する方向に配置された光出力部２０４に導く構成であるので、出光面２０７の輝度を均一化するためには、図３４に示すように、入光面２０５に沿って複数の光源２０６を密に配置しなくてはならず、照明装置がコスト高になると共に、消費電力が大きくなるという問題点がある。かかる問題点は、光導入部２０３の長さ寸法が大きくなるほど顕著になる。

本発明は、かかる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、少数の光源で輝度分布が制御され、かつ高輝度の照明品質を得ることができる導光板を備えた照明装置を提供すること、及びこの照明装置に適用される導光板を容易かつ高精度に製造する方法を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するため、光源と、該光源から出射される光の入光面及び出光面を有する導光板とを備えた照明装置において、前記導光板は、前記入光面が設けられ、長手方向に前記光源から出射される光を導く第１導光部と、該第１導光部と平行に設けられ、一方の主面が前記出光面となる第２導光部と、これら第１導光部と第２導光部との間に設けられた溝部とから構成されており、前記溝部は、前記第１導光部の長手方向に沿って前記導光板の板厚が変化していることを特徴とする。

かかる構成によると、光源から出射される光が第１導光部の長手方向に導かれ、その光が溝部を介して第２導光部に導かれるので、入光面から入射された光を、それと正対する方向に配置された光出力部に直接導く従来の照明装置に比べて、１つの光源で照明可能な範囲を広げることができる。また、第１導光部と第２導光部との間に溝部を設け、該溝部における導光板の板厚を、第１導光部の長手方向に沿って変化するので、例えば第１導光部を伝播する光の光量が大きな部位においては導光板の板厚を小さくし、第１導光部を伝播する光の光量が小さな部位においては導光板の板厚を大きくすることによって、第２導光部に導入される光量を均一化することができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記光源が、第１導光部の長手方向の端面と対向するように配置されていることを特徴とする。

光源を第１導光部の長手方向の端面と対向するように配置すると、第１導光部への光の入射効率を高めることができる。本構成は、光源として片面発光タイプの発光ダイオードを用いた照明装置に適用できる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記光源が、第１導光部に形成された光源設定凹部内に配置されていることを特徴とする。

光源を第１導光部に形成された光源設定凹部内に配置すると、導光板の省スペース化が図れ、さらにデザイン性の高い導光体を実現することができる。本構成は、光源として全面発光タイプ又は両面発光タイプの発光ダイオードを用いた照明装置に適用できる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記溝部に、前記第１導光部を伝播する光を、前記溝部を介して前記第２導光部内に導くプリズムを形成することを特徴とする。

かかる構成によると、第１導光部を伝播する光を溝部に形成されたプリズムによって効率的に第２導光部内に導くことができるので、光の利用効率が高められ、出光面の輝度を高めることができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記溝部における前記導光板の板厚変化は、段差構造であることを特徴とする。

導光板の板厚変化は、段差構造とすることもできるし、斜面構造とすることもできるが、段差構造は加工が簡単であり、かつ加工面の鏡面度を高くできるので、高性能の照明装置を安価に製造することができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記導光板は、前記第１導光部の少なくとも一部に曲線部を有していることを特徴とする。

本発明の照明装置に備えられる導光板は、光源から入射する光を第１導光部の長手方向に沿って伝播するので、第１導光部の少なくとも一部に曲線部を設けることにより、任意の部位に光を導くことができ、汎用性の高い照明装置とすることができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記導光板は、平面形状が環状に形成されていることを特徴とする。

かかる構成によると、環状に形成された出光面から光を環状に出光することができるので、例えば液晶表示装置における表示面の外周エッジを選択的に照光するなどの用途に適用することができ、この種の電子機器のデザイン性を高めることができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記出光面及びこれと対向する面に、前記出光面からの光の取出効率を高めるための手段を施すことを特徴とする。

光の取出効率を高めるための手段としては、出光面に拡散シートを備えたり、出光面の対向面に反射シートを備えたり、これらの面に光を拡散するための微細な凹凸を形成するなどの手段がある。これらの手段を適宜の面に施すと、出光面からの光の取出効率を高めることができるので、出光面の輝度を高めることができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記光源として発光ダイオードを用いることを特徴とする。

発光ダイオードは、小型にして消費電力が小さいので、これを光源として用いることにより、照明装置の光源設定部を小型化できると共に、照明装置の消費電力を抑制することができる。また、発光ダイオードには、全面発光タイプ、両側面発光タイプ及び片面発光タイプなどの様々なバリエーションがあるので、必要に応じて所要の発光ダイオードを選択することにより、多用途に適用可能な照明装置を容易に作製することができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記第１導光部を介して前記第２導光部と反対側に、溝部により前記第１導光部と分離され、前記光源から出射される光を前記光源から見て最も遠くまで伝播可能な第３導光部を設けたことを特徴とする。

第１導光部に入射した光は、溝部を通って第２導光部に導かれ、第２導光部に設けられた出光部から外部に出射されるので、光源からの距離が大きくなるほど光量が低下し、遠方まで伝播しにくい。これに対して、第３導光部に入射した光は、第３導光部が第２導光部から離れた位置に形成されているので、光源からの距離が大きくなっても光量が低下しにくく、遠方まで伝播する。したがって、光源から離れた部位の照度を高めることができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記第１導光部と前記第３導光部を分離する溝部を、前記入光面に近い位置に形成された直線部とそれに続く曲線部とから構成し、前記曲線部における前記第３導光部の幅を、前記直線部における前記第３導光部の幅よりも狭くすることを特徴とする。

曲線部においては、壁面から外部に放射される光量が増加するため、導光損失が大きくなるが、導光損失は、導光部の幅に比例して大きくなるため、曲線部における第３導光部の幅を、直線部における第３導光部の幅よりも狭くすることにより、導光損失を低減できて、曲線部の先まで必要な光量を伝播することができる。また、曲線部における第３導光部の幅を狭くするので、その手前の直線部にて使える光量を相対的に増やすことができ、全体として照光部の均一な照明が可能になる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記第１導光部内及び前記第２導光部内の所要の部位に溝部を形成すると共に、この第１導光部内及び前記第２導光部内に形成される溝部を含む前記導光板に形成される全ての溝部を、貫通孔と、前記導光板の板厚の８０パーセント程度の深さを有する窪みとから構成することを特徴とする。

第１導光部内及び第２導光部内に溝部を形成すると、溝形成部及びその周辺部における光量配分を調整することができる。したがって、溝深さを厳密に調整しなくても、貫通孔と導光板の板厚の８０パーセント程度の深さを有する窪みとからのみ構成される溝部を形成するだけで必要な光量調整が可能になり、溝部の形成を容易化することができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記溝部の端部と前記入光面との間に、前記溝部を介さずに前記各導光部が連結されるスペース部を設けることを特徴とする。

かかる構成によると、光源からの出射光がスペース部を介して各導光部に入射されるので、各導光部の境界部分での輝度むらを抑制することができる。また、各導光部に入射する光量を均一化できるので、溝部の深さを長さ方向に厳密に調整しなくても、出光面における輝度を広い範囲で均一にすることができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記導光板に開設されるボルト貫通孔の平面形状を涙滴形とし、当該ボルト貫通孔の末端部に前記溝部の一端を連結したことを特徴とする。この場合、前記導光板に開設される涙滴形のボルト貫通孔の円弧面に沿って、貫通孔よりなる溝部を配置することもできる。

かかる構成によると、涙滴形に形成されたボルト貫通孔の壁面を光を導くための反射面として利用することができるので、ボルト貫通孔をよけて溝部を形成する場合に比べて、導光部の幅を広くすることができ、伝播可能な光量を増加することができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記曲線部は貫通孔をもって形成することを特徴とする。

上述のように、曲線部においては導光損失が大きくなるが、貫通孔をもって曲線部を形成することにより、該部における導光損失を最小とすることができる。また、溝部をレーザ加工により形成する場合、溝深さが小さいほど加工面の傾斜が大きくなるが、貫通孔については加工面を垂直に近い形に形成できるので、この点からも導光損失を抑制することができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記直線部については、前記入光面の近傍部分を除いて、貫通孔を形成しないことを特徴とする。

入光面の近傍部分については、溝部に貫通孔を形成することにより、第１導光部から第２導光部への光の伝播を抑制することができ、出光面の輝度を均一化することができる。一方、その他の領域において、貫通孔を形成しない構成にすると、導光板の剛性を高めることができて、そのハンドリングを容易なものにすることができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、平面形状が環状に形成された前記導光板の内周側に、前記導光板を他の部材に固定するためのリブを形成し、これら導光板とリブとの間に前記溝部を形成したことを特徴とする。

かかる構成によると、導光板とリブとの間に溝部を形成したので、導光部内を伝播する光がリブに伝播されにくく、リブを設けたことによる光の無駄を抑制することができる。
また本発明は、前記構成の照明装置において、前記導光板に設定される出光面の背面側に、窪みからなる前記溝部を形成したことを特徴とする。

かかる構成によると、導光板の溝部と対応する部分からも照明光を取り出すことができるので、多様な照光部の形状に応じることができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記導光板に開設される涙滴形のボルト貫通孔の円弧面に沿って、貫通孔よりなる溝部を配置したことを特徴とする。

かかる構成によると、入光面からみてボルト貫通孔の裏側に光を効率的に導くことができるので、該部における輝度不足を解消することができる。

一方、導光板の製造方法に関して本発明は、原料シートをレーザ加工することにより、光源から出射される光の入光面と、前記入光面から入射された光を所要の出光面に導く複数の導光部と、隣接して配置される２つの導光部の間に設けられる溝部とを有する導光板を製造する方法において、前記原料シートとして、所要の厚みを有するウレタンシートを用意する工程と、前記原料シートをレーザ加工するためのレーザ装置として、出力レベルを高レベルと低レベルの２段階に切り替え可能な炭酸ガスレーザを用意する工程と、前記炭酸ガスレーザの出力レベルを高レベルに切り替えて、導光板の外形及び前記溝部のうちの貫通孔よりなる部分を形成する工程と、前記炭酸ガスレーザの出力レベルを低レベルに切り替えて、前記溝部のうちの深さが前記ウレタンシートの厚み以下の部分を形成する工程を含むことを特徴とする。

かかる構成によると、レーザ装置の出力レベルを２段階に切り替えるだけで、所要の溝部を有する導光板を製造することができるので、多段階の溝深さを有する導光板を製造する場合に比べて、導光板の製造を容易なものにすることができる。また、原料シートとしてウレタンシートを用いるので、レーザ照射による熱変質部が生じにくく、熱変質部の除去処理を不要とすることができる。よって、高精度の導光板を容易かつ低コストに製造することができる。

また、導光板の製造方法に関して本発明は、原料シートをレーザ加工することにより、光源から出射される光の入光面と、前記入光面から入射された光を所要の出光面に導く複数の導光部と、隣接して配置される２つの導光部の間に設けられる溝部とを有する導光板を製造する方法において、前記原料シートとして、所要の厚みを有するポリカーボネートシートを用意する工程と、前記原料シートをレーザ加工するためのレーザ装置として、出力レベルを高レベルと低レベルの２段階に切り替え可能な炭酸ガスレーザを用意する工程と、前記炭酸ガスレーザの出力レベルを高レベルに切り替えて、導光板の外形及び前記溝部のうちの貫通孔よりなる部分を形成する工程と、前記炭酸ガスレーザの出力レベルを低レベルに切り替えて、前記溝部のうちの深さが前記ポリカーボネートシートの厚み以下の部分を形成する工程と、レーザ加工により生じた熱変質部を薬剤処理により除去する工程を含むことを特徴とする。

かかる構成によると、原料シートとしてポリカーボネートシートを用いるので、導光性能に優れた導光板を製造することができる。

また、導光板の製造方法に関して本発明は、原料シートをレーザ加工することにより、光源から出射される光の入光面と、前記入光面から入射された光を所要の出光面に導く複数の導光部と、隣接して配置される２つの導光部の間に設けられる溝部とを有する導光板を製造する方法において、前記原料シートとして、所要の総厚を有するポリカーボネートシートとアクリルシートとの積層シートを用意する工程と、前記原料シートをレーザ加工するためのレーザ装置として、出力レベルを高レベルと低レベルの２段階に切り替え可能な炭酸ガスレーザを用意する工程と、前記炭酸ガスレーザの出力レベルを高レベルに切り替えて、前記積層シートの前記アクリルシート側からレーザビームを照射し、導光板の外形及び前記溝部のうちの貫通孔よりなる部分を形成する工程と、前記炭酸ガスレーザの出力レベルを低レベルに切り替えて、前記積層シートの前記アクリルシート側からレーザビームを照射し、前記溝部のうちの深さが前記積層シートの厚み以下の部分を形成する工程と、レーザ加工により前記ポリカーボネートシートに生じた熱変質部を薬剤処理により除去する工程を含むことを特徴とする。

かかる構成によると、アクリルシートがポリカーボネートシートからなる導光部のクラッド材として機能するので、適用箇所の光学的条件に関わりなく高い導光性能を発揮可能な導光板を製造することができる。

また本発明は、導光板に関しては、複数の導光路と、光源からの出射光を前記導光路のいずれかに入光する入光面と、前記導光路内を伝播した光を外部に向けて出光する出光面とを有する導光板において、前記導光路として、溝部を介して互いに並行に配列され、複数の光源からの出射光を個別に前記入光面から入光する複数の入光用導光路と、これら複数の入光用導光路と溝部を介して並行に配列された少なくとも１つの出光用導光路とを有し、前記溝部は、前記複数の入光用導光路のそれぞれから前記溝部を介して前記出光用導光路に至る光の光量を調整するように、長手方向に沿って前記導光板の板厚が変化しているという構成にした。

かかる構成によると、各入光用導光路の入光面から入射された光は、まず各入光用導光路の長さ方向に伝播する。そして、溝部の導光板がある部分においては、導光板の板厚に応じた光量が出光用導光路に漏れ出し、その光が、出光用導光路の出光面から外部に向けて出光される。１の入光用導光路の出光用導光路側に形成される溝部の板厚と、他の１の入光用導光路の出光用導光路側に形成される溝部の板厚とを調整することにより、これら２つの入光用導光路を伝播する光が共に溝部の板厚に応じた光量で出光用導光路に漏れ出すので、出光用導光路の出光面の発光色が、それら２つの光の任意の割合で混色とすることができる。よって、各入光用導光路の各入光面毎に出射光の色が異なる光源を配置することにより、導光板に特別な印刷を施すことなく、出光用導光路の出光面を色のグラデーションがかかった発光パターンで発光させることができる。

また本発明は、前記溝部の一部に、導光板の底面まで達する貫通孔が開設されていることを特徴とする。

１の入光用導光路の出光用導光路側に形成される溝部のみに導光板を残しておき、他の入光用導光路の出光用導光路側に形成される溝部については導光板の底面まで達する貫通孔を開設しておけば、前記１の入光用導光路を伝播する光のみが出光用導光路に漏れ出すので、出光用導光路の出光面を当該１の入光用導光路を伝播する光の単色で発光させることができる。これによりさらに多彩な発光色を得ることができる。

また本発明は、前記構成の導光板において、前記溝部における前記導光板の板厚変化は、段差構造であるという構成にした。

導光板の板厚変化は、段差構造とすることもできるし、斜面構造とすることもできるが、段差構造は加工が簡単であり、かつ加工面の鏡面度を高くできるので、高性能の導光板を安価に製造することができる。

また本発明は、前記構成の導光板において、前記導光路は、少なくともその長さ方向の一部に曲線部を有しているという構成にした。

かかる構成によると、導光部の少なくとも一部に曲線部を設けることにより、任意の部位に光を導くことができるので、汎用性の高い導光板とすることができる。

また本発明は、前記構成の導光板において、前記導光路は、平面形状が環状に形成されているという構成にした。

かかる構成によると、環状に形成された出光面から光を環状に出光することができるので、例えば液晶表示装置における表示面の外周エッジを選択的に照光するなどの用途に適用することができ、この種の電子機器のデザイン性を高めることができる。

一方、照明装置に関して、本発明は、光源と、該光源から出射される光の入光面及び出光面を有する導光板とを備えた照明装置において、前記導光板は、複数の導光路と、光源からの出射光を前記導光路のいずれかに入光する入光面と、前記導光路内を伝播した光を外部に向けて出光する出光面とを有し、かつ前記導光路として、溝部を介して互いに並行に配列され、出射光の色が異なる複数の光源からの出射光を個別に前記入光面から入光する複数の入光用導光路と、これら複数の入光用導光路と溝部を介して並行に配列された少なくとも１つの出光用導光路とを有しており、前記溝部は、前記複数の入光用導光路のそれぞれから前記溝部を介して前記出光用導光路に至る光の光量を調整することにより、前記出光用導光路に出光面の位置によって色が変化した出射光が出射されるように、長手方向に沿って前記導光板の板厚が変化しているという構成にした。

かかる構成によると、各入光用導光路から出光用導光路に伝播する光の光量を適宜調整可能な導光板を用いるので、導光板に特別な印刷を施すことなく、出光用導光路の出光面を色のグラデーションがかかった発光パターンで発光させることができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記光源として、出射光の色が異なる複数の光源を備え、これら複数の光源が、前記複数の入光用導光路の端面に形成された入光面のそれぞれと対向するように配置されているという構成にした。

光源を入光用導光部の端面と対向するように配置すると、入光用導光部への光の入射効率を高めることができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記光源が、発光色が異なる複数の素子をパッケージングした発光デバイスであり、前記複数の素子が、前記複数の入光用導光路の端面に形成された入光面のそれぞれと対向するように配置されているという構成にした。

光源としてパッケージングした発光デバイスを利用することで、実装コストを低減させることができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記光源として、出射光の色が異なる複数の光源を備え、これら複数の光源が、前記複数の入光用導光路のそれぞれに形成された光源設定凹部内に配置されているという構成にした。

光源を入光用導光部に形成された光源設定凹部内に配置すると、第１導光部への光の入射効率を高めることができる。本構成は、光源として全面発光タイプ又は両面発光タイプの発光ダイオードを用いた照明装置に適用できる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、光源設定凹部内は透明樹脂にて埋められていることを特徴とする。

光源を入光用導光部に形成された光源設定凹部内に配置し、かつ透明樹脂にて光源と導光板との間を埋めることで、導光板のアライメントずれによる光結合の安定化を図ることができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記溝部における前記導光板の板厚変化は、前記出光用導光路から最も近い位置に形成された入光用導光路内に入射された光が、前記出光用導光路の長さ方向に関して、前記光源の設定位置から最も近い位置から外部に向けて出光され、前記出光用導光路から最も遠い位置に形成された入光用導光路内に入射された光が、前記出光用導光路の長さ方向に関して、前記光源の設定位置から最も遠い位置から外部に向けて出光されるように形成するという構成にした。

かかる構成によると、各光源から各入光用導光路を通って出光用導光路に至る光路長を最も短くすることができるので、導光板の構成を単純化でき、照明装置を低コスト化できると共に、予期しない光の混合を防止することができ、出光面に所望の色のグラデーションを表示することができる。

また本発明は、前記構成の照明装置において、前記溝部に、前記入光用導光路内を伝播する光を、前記溝部を介して前記出光用導光路側に導くプリズムを形成するという構成にした。

かかる構成によると、入光用導光部を伝播する光を溝部に形成されたプリズムによって効率的に出光用導光部側に導くことができるので、光の利用効率が高められ、出光面の輝度を高めることができる。

本発明に係る照明装置は、光源から出射される光を第１導光部の長手方向に導き、その光を溝部を介して第２導光部に導くので、１つの光源で照明可能な範囲を大きくすることができ、光源数の減少による照明装置の低コスト化及び省電力化を図ることができる。また、第１導光部と第２導光部との間に溝部を設け、該溝部における導光板の板厚を変化するので、第１導光部を伝播する光の光量に応じて溝部における導光板の板厚を調整することにより、出光面における輝度を均一化することができる。

また、本発明に係る導光板の製造方法は、レーザ装置の出力レベルを２段階に切り替えるだけで、所要の溝部を有する導光板を製造することができるので、多段階の溝深さを有する導光板を製造する場合に比べて、導光板の製造を容易なものにすることができる。

〈第１実施形態〉
本発明に係る照明装置の第１実施形態を、図１乃至図３を用いて説明する。図１は第１実施形態に係る照明装置の平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は第１実施形態に係る照明装置の入光面側から見た側面図である。

これらの図に示すように、第１実施形態に係る照明装置１Ａは、光源である片面発光タイプの発光ダイオード１と、透明樹脂材料をもって形成された導光板２とからなる。導光板２は、第１導光部３と、第２導光部４と、これら第１導光部３と第２導光部４との間に設けられた溝部５とから構成されており、平面形状が四角形に形成されている。本例の照明装置１Ａは、光源として発光ダイオード１を用いるので、薄型にして、消費電力を小さくすることができる。

第１導光部３は、長さ方向の一端面が入光面６になっており、この入光面６と対向に発光ダイオード１の出光面が配置されている。第２導光部４は、第１導光部３と平行に形成されており、一方の主面（本例の場合には、上面）が出光面７になっている。溝部５は、図２に示すように、入光面６からの距離が大きくなるほど、溝深さが浅くなるように、換言すれば、該溝部５における導光板２の板厚が大きくなるように形成される。本例においては、溝部５における導光板２の板厚変化が、ほぼ等間隔な段差構造になっている。このように、溝部５における導光板２の板厚変化を段差構造にすると、板厚変化の加工を容易化できると共に、加工面の鏡面度を高くできるので、高性能の照明装置を安価に製造することができる。

なお、図１乃至図３においては、溝部５における導光板２の板厚変化が３段階になっているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、２段階又は４段階以上の多段階とすることもできる。また、各段の段差は等間隔である必要はなく、出光面７の輝度が均一になるように各段の段差の高さ及び長さを変更することができる。さらに、導光板２の下面には、クラッドフィルムを備えることもできる。クラッドフィルムは、導光板２よりも光の屈折率が低い樹脂材料をもって形成される。

本例の導光板２は、インプリントモールド法、即ち、導光板２の反転パターンが形成されたモールド型と基材との間で溶融状態にある透明樹脂を展伸した後、モールド型を剥離する方法で作成することができる。この方法によると、射出成形法では作製が困難な非常に薄型の導光板を作製することができる。また、本例の導光板２は一体成形品である。

本例の照明装置１Ａにおいて、発光ダイオード１から出射された光Ｌは、図１に示すように、第１導光部３の側面及び上下面並びに溝部５の側面で反射されながら第１導光部３の長手方向に伝播する。この第１導光部３内を長手方向に伝播する光Ｌは、入光面６からの距離が小さいほど光量が多くなり、入光面６からの距離が大きいほど光量が減少する。そして、この第１導光部３内を伝播する光Ｌは、その過程において、その一部が溝部５を通過して第２導光部４内に達し、出光面７から外部に向けて出射される。本例の照明装置１Ａにおいては、入光面６からの距離が大きくなるほど、溝部５における導光板２の板厚が大きくなるように溝部５を形成したので、第１導光部３を伝播する光の光量が高い入光面６の近傍では第２導光部４内への光Ｌの入光が制限され、第１導光部３を伝播する光の光量が低い入光面６の遠方では第２導光部４内への光Ｌの入光が促進される。よって、出光面７の輝度を均一化することができる。

〈第２実施形態〉
本発明に係る照明装置の第２実施形態を、図４を用いて説明する。図４は第２実施形態に係る照明装置の平面図である。

図４に示すように、第２実施形態に係る照明装置１Ｂは、発光ダイオード１を導光板２の端面に位置付けるのではなく、発光ダイオード１を第１導光部３に形成された光源設定凹部８内に収納し、樹脂にて封止したことを特徴とする。本例の照明装置１Ｂは、発光ダイオード１を光源設定凹部８内に収納したので、照明装置としての省スペース化が図れ、更に樹脂で封止したので、発光ダイオード１あるいは導光板２の位置ずれによる第１導光部３への光の入射効率の低下を抑えることができる。

〈第３実施形態〉
本発明に係る照明装置の第３実施形態を、図５を用いて説明する。図５は第３実施形態に係る照明装置の平面図である。

図５に示すように、第３実施形態に係る照明装置１Ｃは、導光板２の第１導光部３寄りに、第１導光部３内を伝播する光Ｌを溝部５を介して第２導光部４内に導くプリズム９を形成したことを特徴とする。本例の照明装置１Ｃは、導光板２の第１導光部３寄りにプリズム９を形成したので、第１導光部３から第２導光部４への光Ｌの伝播を円滑にすることができ、光の利用効率が高められて、出光面の輝度を高めることができる。

〈第４実施形態〉
本発明に係る照明装置の第４実施形態を、図６乃至図１０を用いて説明する。図６は第４実施形態に係る照明装置の平面図、図７は図６のＢ−Ｂ断面図、図８は図６のＣ−Ｃ断面図、図９は図６のＤ−Ｄ断面図、図１０は図６のＥ−Ｅ断面図である。

図６に示すように、第４実施形態に係る照明装置１Ｄは、平面形状がＵ字形に形成されており、その一端面に発光ダイオード１が設定されている。溝部５のうち、その直線部分については、第１乃至第３実施形態に係る照明装置１Ａ〜１Ｃと同様に、図７に示すように、入光面６からの距離が大きくなるほど、導光板２の板厚が大きくなるように形成される。これに対して、その湾曲部分については、図９に示すように、入光面６と正対する部分においては、光の直進性により、第１導光部３に伝播した光Ｌが、溝部５を通って第２導光部４に伝播しやすくなる。したがって、入光面６と正対する部分における溝部５の板厚を小さくし、溝部５を通じて第２導光部４に伝播される光Ｌの光量を低減する。これによって、湾曲部分において過度に輝度が高くなることが防止され、出光面の輝度の均一性が保たれる。

〈第５実施形態〉
本発明に係る照明装置の第５実施形態を、図１１乃至図１３を用いて説明する。図１１及び図１２は第５実施形態に係る照明装置の平面図、図１３は第５実施形態に係る照明装置の適用例を示す電子機器の断面図である。

図１１及び図１２に示すように、第５実施形態に係る照明装置１Ｅは、平面形状がオーバル形に形成されており、第１導光部３内に複数個（図１１及び図１２の例では、４個）の発光ダイオード１が設定されている。図１１は第１導光部３の外周に溝部５と第２導光部４を配置した例であり、図１２は第１導光部３の内周に溝部５と第２導光部４を配置した例である。発光ダイオード１としては、全面発光タイプまたは両面発光タイプのもの（片面発光タイプでも良い。）を用いることができ、この発光ダイオード１は、第２実施形態に係る照明装置１Ｂと同様に、第１導光部３に形成された光源設定凹部８内に収納される。溝部５は、第４実施形態に係る照明装置１Ｄと同様に、直線部分又は直線に近い形状の部分については、入光面６からの距離が大きくなるほど、該溝部５における導光板２の板厚が大きくなるように形成され、湾曲部分については、発光ダイオード１の光出射面と正対する部分における溝部５の板厚を小さくし、溝部５を通じて第２導光部４に伝播される光Ｌの光量を低減する。これにより、全周にわたって、出光面の輝度の均一性が保たれる。

本例の照明装置１Ｅは、図１３に示すように、配線基板１１及び入出力装置１２などを備えた携帯電話などの電子機器の筐体１３内に収納され、入出力装置１２と筐体１３の隙間を照光する照明装置として用いることができる。なお、図中の符号１４は電子機器の保護カバーを示しており、符号１５はシリコーン又はウレタン系の透明樹脂からなる接合部材を示しており、符号１６は他の導光体を示している。ここで、接合部材１５は、他の導光板１６と導光板２とを光学的に接合する接合体である。また、他の導光板１６は、照明装置１Ｅから出射された光を前記隙間に導く導光体である。このように、入出力装置１２と筐体１３の隙間を照光すると、入出力装置１２の周囲を光で強調することができるので、そのデザイン性を高めることができる。

〈第６実施形態〉
本発明に係る照明装置の第６実施形態を、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は第６実施形態に係る照明装置の平面図、図１５は図１４のＦ−Ｆ断面図である。

図１４及び図１５に示すように、第６実施形態に係る照明装置１Ｆは、第１導光部３の長手方向に沿って複数個（図１４及び図１５の例では、２個）の発光ダイオード１を設定したことを特徴とする。その他については、第２実施形態に係る照明装置１Ｂと同様である。本例の照明装置１Ｆは、第１導光部３の長手方向に沿って複数個の発光ダイオード１を設定したので、出光面７の輝度が高められると共に、その均一性も高めることができる。そして、従来例に係る照明装置（図１８参照）とは異なり、第１導光部３の長手方向に発光ダイオード１から出射された光Ｌを伝播するので、複数の発光ダイオード１の設定間隔を大きくすることができ、単位長さ当たりの発光ダイオード１の設定数を減少することができる。したがって、従来例に係る照明装置に比べて製造コストを低減できると共に、消費電力の低減を図ることができる。

〈第７実施形態〉
本発明に係る照明装置の第７実施形態を、図１６及び図１７を用いて説明する。図１６は第７実施形態に係る照明装置の平面図、図１７は図１６のＧ−Ｇ断面図である。

図１６及び図１７に示すように、第７実施形態に係る照明装置１Ｇは、第１導光部３内に、両面発光タイプの発光ダイオード１を設定したことを特徴とする。その他については、第２実施形態に係る照明装置１Ｂと同様である。本例の照明装置１Ｆは、第１導光部３内に両面発光タイプの発光ダイオード１を設定したので、発光ダイオード１の設定数をより減少することができ、製造コストのより一層の低減と、消費電力のより一層の低減を図ることができる。

〈第８実施形態〉
本発明に係る照明装置の第８実施形態を、図１８乃至図２０を用いて説明する。図１８は第８実施形態に係る照明装置の平面図、図１９は図１８のＨ−Ｈ断面図、図２０は第１溝部の長さ方向に沿った断面図、図２１は第２溝部の長さ方向に沿った断面図、図２２は溝形状の深さ依存性を示す断面図、図２３は第３溝部の長さ方向に沿った断面図、図２４は第４溝部の長さ方向に沿った断面図、図２５は第５溝部の長さ方向に沿った断面図、図２６は本発明に係る照明装置が適用される携帯電話機の分解斜視図、図２７は携帯電話機の照光状態を示す要部断面図である。

第８実施形態に係る照明装置１Ｈは、例えば携帯電話機に備えられる液晶表示パネルの周辺部分の照光等に適用されるもので、図１８に示すように、導光板２が角部に丸みを有する略長方の枠形に形成されている。長辺の略中央部には、発光ダイオード設定孔２１が開設され、その壁面が入光面６となっている。また、４つの角部には、涙滴形のボルト貫通孔２２が、それぞれ末端部を長辺に向けて開設されている。さらに、内周の所要の位置には、導光板２を他の部材に固定するためのリブ２３が形成されている。加えて、この導光板２の裏面側（出光面７の背面側）には、図１８及び図１９に示すように、所要の導光部を形成するための第１乃至第５の溝部５ａ〜５ｅが、所要の配列で形成されている。

このように、第８実施形態に係る導光板２は、出光面７の背面側に窪みからなる溝部５ａ〜５ｅを形成したので、導光板２の溝部５ａ〜５ｅと対応する部分からも照明光を取り出すことができ、多様な照光部の形状に応じることができる。

第１溝部５ａは、発光ダイオード１から入射した光を導光板２の長さ方向に伝播する第１導光部３と出光面７を有する第２導光部４とを画成するものであって、直線部のみをもって構成されており、その一端部は、涙滴形に形成されたボルト貫通孔２２の末端部に連結され、他の一端部は、入光面６からやや離れた位置に配置される。この第１溝部５ａは、図２０に示すように、入光面６側の端部が貫通孔をもって形成され、他の部分はボルト貫通孔２２に至るまで、一定深さの窪みをもって形成される。窪みの深さは、第１導光部３と第２導光部との間の導光効率及び導光板２の剛性低下を考慮して、導光板２の総厚の８０パーセント程度とすることが望ましい。

ボルト貫通孔２２を涙滴形に形成し、その末端部に第１溝部５ａを連結すると、涙滴形に形成されたボルト貫通孔２２の壁面を光を導くための反射面として利用することができるので、ボルト貫通孔２２をよけて溝部を形成する場合に比べて、導光部の幅を広くすることができ、伝播可能な光量を増加することができる。

第２溝部５ｂは、第１導光部３と第３導光部２４とを画成するものであって、直線部とそれに続く曲線部とをもって構成されており、曲線部の一端は、導光板２の短辺にまで達し、直線部の一端は、入光面６からやや離れた位置に配置される。この第２溝部５ｂは、図２１に示すように、直線部の入光面６側の端部が貫通孔をもって形成され、直線部の他の部分はボルト貫通孔２２に至るまで一定深さの窪みをもって形成され、曲線部は貫通孔をもって形成される。窪みの深さは、第１溝部５ａと同様に、導光板２の総厚の８０パーセント程度に形成される。なお、第２溝部５ｂによって画成される第３導光部２４は、一定幅ではなく、曲線部と対応する部分の導光部の幅が、直線部と対応する部分の導光部の幅よりも狭くなっている。

第３導光部２４は、第１導光部３を介して第２導光部４の反対側に配置されているので、第３導光部２４を伝播する光は出光面７を有する第２導光部４に導かれにくく、入光面６からの距離が大きくなっても光量が低下しにくい。よって、光源から離れた部位の照度を高めることができる。また、曲線部における第３導光部２４の幅を、直線部における第３導光部２４の幅よりも狭くしているので、曲線部における導光損失を低減できて、曲線部の先まで必要な光量を伝播できると共に、その手前の直線部にて使える光量を相対的に増やすことができ、全体として照光部の均一な照明が可能になる。さらに、貫通孔をもって第２溝部５ｂの曲線部を形成すると、第２溝部５ｂを通って第３導光部２４から第１導光部３に抜ける光量を最小とすることができ、曲線部を形成することに伴う導光損失を最小とすることができる。また、溝部５ａ〜５ｅをレーザ加工により形成する場合、図２２に示すように、溝深さが小さいほど加工面の傾斜が大きくなるが、貫通孔については加工面を垂直に近い形に形成できるので、この点からも導光損失を抑制することができる。

第３溝部５ｃは、第１導光部３の光量配分を均一化するために形成されるものであって、直線部のみをもって構成されている。その長さは、第１溝部５ａ及び第２溝部５ｂに比べて格段に短く、入光面６からやや離れた位置に形成される。この第３溝部５ｃは、図２３に示すように、入光面６側の端部が貫通孔をもって形成され、他の部分は他端に至るまで、一定深さの窪みをもって形成される。窪みの深さは、第１導光部３と第２導光部との間の導光効率及び導光板２の剛性低下を考慮して、導光板２の総厚の８０パーセント程度とすることが望ましい。

このように、第１乃至第３の溝部５ａ〜５ｃの一端部を入光面６からやや離れた位置に配置すると、これら第１乃至第３の溝部５ａ〜５ｃの一端部と入光面６との間にスペース部２５が形成され、入光面６から入射した光は、スペース部２５を介して各導光部３，４，２４に入射されるので、各導光部３，４，２４の境界部分での輝度むらを抑制することができる。また、各導光部３，４，２４に入射する光量を均一化できることから、溝部の深さを長さ方向に厳密に調整しなくても、出光面における輝度を広い範囲で均一にすることができる。さらに、貫通孔をもって第１乃至第３の溝部５ａ〜５ｃの入光面６側を形成するので、入光面の近傍における輝度が過剰に高くならず、導光板２の全周にわたって出光面７の輝度を均一化することができる。

第４溝部５ｄは、入光面６側から見てボルト貫通孔２２の背面側に、第１導光部３を伝播した光を導くものであって、円弧状に形成され、ボルト貫通孔２２の曲面に沿って配置される。この第４溝部５ｄは、図２４に示すように、貫通孔のみをもって形成される。このように、入光面６側から見てボルト貫通孔２２の背面側に第４溝部５ｄを形成すると、第１導光部３を伝播した光を効率的にボルト貫通孔２２の背面側に導くことができるので、該部における輝度不足を解消することができる。

第５溝部５ｅは、リブ２３からの光の漏れ出しを抑制するためのものであって、直線部のみをもって構成され、リブ２３と第３導光部２４の境界部に形成される。この第５溝部５ｅは、図２５に示すように、一定深さの窪みをもって形成される。窪みの深さは、光の遮断効率及び導光板２の剛性低下を考慮して、導光板２の総厚の８０パーセント程度とすることが望ましい。このように、リブ２３と第３導光部２４の境界部に第５溝部５ｅを形成すると、第３導光部２４内を伝播する光がリブ２３に伝播されにくくなるので、リブ２３を設けたことによる光の無駄を抑制することができる。

上述のように、第８実施形態に係る導光板２は、第１及び第２の溝部５ａ，５ｂにて画成される第１及び第２の導光部３，４内に第３乃至第５の溝部５ｃ，５ｄ，５ｅを形成したので、これら各溝部の形成部及びその周辺部における光量配分を厳密に調整することができる。また、導光板２内の光量配分が溝部５ａ〜５ｅの形状や配列によって厳密に調整されることから、光量配分に対する溝深さの寄与率が相対的に低下し、溝部５ａ〜５ｅの溝深さを、貫通孔と導光板の板厚の８０パーセント程度の深さを有する窪みとからのみ構成することが可能になるので、溝部の形成ひいては導光板２の形成を容易化することができる。また、各溝部５ａ〜５ｅの直線部については、入光面６の近傍部分を除いて、貫通孔を形成しない構成としたので、必要個所における光の伝播を有効に抑制できると共に、溝部５ａ〜５ｅの形成による導光板２の剛性の低下を最小限に抑えることができて、ハンドリングが容易な導光板とすることができる。

なお、本実施例においては溝部を５本形成するものとしたが、溝部をさらに多く形成して第３の導光部と第１の導光部との間にさらに他の導光部が形成されてもよい。また、第３の導光部にさらに溝部を形成して複数の導光部に分けてもよい。これらの構成により、距離に応じて放出される光量を均一化したり、より光源から離れた部分の照度を高めたりすることもできる。

次に、第８実施形態に係る導光板２の製造方法について説明する。

〈製造方法の第１例〉
まず、原料シートとして、所要の厚みを有するウレタンシートを用意する。また、これと共に、原料シートをレーザ加工するためのレーザ装置として、出力レベルを高レベルと低レベルの２段階に切り替え可能な炭酸ガスレーザを用意する。しかる後に、炭酸ガスレーザの出力レベルを高レベルに切り替えて、導光板２の外形及び溝部５ａ〜５ｅのうちの貫通孔よりなる部分を形成する。次に、炭酸ガスレーザの出力レベルを低レベルに切り替えて、溝部５ａ〜５ｅのうちの深さがウレタンシートの厚み以下の部分を形成する。

かかる構成によると、レーザ装置の出力レベルを２段階に切り替えるだけで、所要の溝部を有する導光板を製造することができるので、多段階の溝深さを有する導光板を製造する場合に比べて、導光板の製造を容易なものにすることができる。また、原料シートとしてウレタンシートを用いるので、レーザ照射による熱変質部が生じにくく、熱変質部の除去処理を不要とすることができる。よって、高精度の導光板を容易かつ低コストに製造することができる。

〈製造方法の第２例〉
まず、原料シートとして、所要の厚みを有するポリカーボネートシートを用意する。また、これと共に、原料シートをレーザ加工するためのレーザ装置として、出力レベルを高レベルと低レベルの２段階に切り替え可能な炭酸ガスレーザを用意する。しかる後に、炭酸ガスレーザの出力レベルを高レベルに切り替えて、導光板の外形及び溝部５ａ〜５ｅのうちの貫通孔よりなる部分を形成する。次に、炭酸ガスレーザの出力レベルを低レベルに切り替えて、溝部５ａ〜５ｅのうちの深さがポリカーボネートシートの厚み以下の部分を形成する。最後に、レーザ加工により生じた熱変質部を薬剤処理により除去する。

かかる構成によると、原料シートとしてポリカーボネートシートを用いるので、導光性能に優れた導光板を製造することができる。

〈製造方法の第３例〉
まず、原料シートとして、所要の総厚を有するポリカーボネートシートとアクリルシートとの積層シートを用意する。またこれと共に、原料シートをレーザ加工するためのレーザ装置として、出力レベルを高レベルと低レベルの２段階に切り替え可能な炭酸ガスレーザを用意する。しかる後に、炭酸ガスレーザの出力レベルを高レベルに切り替えて、積層シートのアクリルシート側からレーザビームを照射し、導光板の外形及び溝部５ａ〜５ｅのうちの貫通孔よりなる部分を形成する。次に、炭酸ガスレーザの出力レベルを低レベルに切り替えて、積層シートのアクリルシート側からレーザビームを照射し、溝部５ａ〜５ｅのうちの深さが積層シートの厚み以下の部分を形成する。最後に、レーザ加工によりポリカーボネートシートに生じた熱変質部を薬剤処理により除去する。

かかる構成によると、アクリルシートがポリカーボネートシートからなる導光部のクラッド材として機能するので、適用箇所の光学的条件に関わりなく高い導光性能を発揮可能な導光板を製造することができる。

このほかにも、軟化させた樹脂シートを加熱しながら金型を用いてプレスして所望の形状を得る熱プレス法や、熱硬化性あるいは紫外線硬化性の樹脂を型に流し込んで形状を作成するインプリント法、あるいは射出成形などの方法で作製することができる。

次に、第８実施形態に係る照明装置１Ｈの適用例を、携帯電話機に適用した場合を例にとって説明する。

図２６に示すように、本例の携帯電話機は、プラスチックの射出成形品からなる浅皿状のベース３１と、導光板２と、発光ダイオード１、イヤフォン、カメラ及び所要のコネクタ等が実装され、導光板２に取り付けられたフレキシブル配線板３２と、液晶表示パネル３３と、ねじ３４を用いてこれらの各部材を一体に結合するプラスチックの射出成形品からなるベゼル３５と、ベゼル３５の表面に取り付けられた透明なウインドウ３６とを備えている。

発光ダイオード１は、導光板２に開設された発光ダイオード設定孔２１内に収納され、これら発光ダイオード１と導光板２とをもって第８実施形態に係る照明装置１Ｈが構成される。

図２７に示すように、ベース３１には、全周にわたって壁体３１ａが周設されており、導光板２は、その外周面を壁体３１ａの内面に突き当てるようにして、ベース３１内に収納される。また、ベゼル３５の内面には、照明装置１Ｈから放射された光を所要の照光部に導くための導光部３５ａが周設されており、その先端部は、導光板２の出光面７と対応する部分と対向するように配置される。また、該導光部３５ａには、照光範囲を規制するための遮光膜３７が形成される。したがって、本例の携帯電話機は、液晶表示パネル３３の外周部分を一定幅のリング状に照光することができる。

なお、照明装置１Ｈの出光面７が幅広であると、遮光膜３７によって反射又は吸収される光量が増加し、照光部の輝度が低下するので、照明装置１Ｈに形成される出光面７の幅は、なるべく狭くすることが望ましい。

また、近年の電気機器や表示装置においては、照光部のデザイン性をより高めるため、単に照光部を単色の光で照光するだけでなく、色のグラデーションがかかった光で照光することが求められる場合がある。照光部を色のグラデーションがかかった光で照光する手段としては、例えばインクジェットなどによって、照光部に所望の発光パターンに応じた色のグラデーションを印刷すると共に、導光路内に光源から白色光を入射する方法などが考えられる。しかしながら、かかる方法によると、照光部に発光パターンに応じた色のグラデーションを印刷しなくてはならないので、電気機器および表示装置の製造工程が複雑化し、高コスト化するという問題がある。

本発明の思想を発展させ、溝部による光量の制御によって、安価にして、照光部を色のグラデーションがかかった光で照光可能な導光板、及びこの導光板を備えた照光装置を提供するための実施形態を、以下に説明する。

〈第９実施形態〉
図２８乃至図３９に、第９実施形態に係る照明装置１Ｊを示す。これらの図に示すように、第９実施形態に係る照明装置１Ｊは、透明樹脂材料をもって平面形状が四角形に形成された導光板１０１と、該導光板１０１の端面に配置された３つの片面発光タイプの発光ダイオード１０２，１０３，１０４と、導光板１０１の下面に配置されたクラッドフィルム１０５とから構成されている。クラッドフィルム１０５は、導光板１０１よりも光の屈折率が低い樹脂材料をもって形成される。

導光板１０１は、溝部１０６，１０７，１０８によって区切られた４本の導光路１１１，１１２，１１３，１１４を有しており、最も外側に配置された１本の導光路１１１を除く３本の導光路１１２，１１３，１１４の端面には、それぞれ発光ダイオード１０２，１０３，１０４が１つずつ設定されている。したがって、導光路１１２，１１３，１１４については、発光ダイオード１０２，１０３，１０４が設定される端面が入光面となっており、当該入光面から入光した光を、長さ方向に伝播するように構成されている。これに対して、他の導光路１１１については、溝部１０６の導光板１０１が存在する部分を通して、各導光路１１２，１１３，１１４からの光が入光され、上面から出光するようになっている。本明細書においては、導光路１１２，１１３，１１４を入光用導光路、導光路１１１を出光用導光路という。

溝部１０６，１０７，１０８は、図３０に例示するように、長さ方向の各位置において、深さｄ、換言すれば導光板１０１の板厚ｔが段階的に増減するように形成されている。本例においては、溝部１０６，１０７，１０８における導光板１０１の板厚変化が、ほぼ等間隔な段差構造になっており、板厚を有しない部分、即ち、貫通孔が開設された部分も形成されている。このように、溝部１０６，１０７，１０８における導光板１０１の板厚変化を段差構造にすると、板厚変化の加工を容易化できると共に、加工面の鏡面度を高くできるので、高性能の照明装置を安価に製造することができる。導光板１０１の板厚ｔが小さい部分では、入光用導光路１１２，１１３，１１４から出光用導光路１１１に漏れ出す光の光量が少なく、逆に、導光板１０１の板厚ｔが大きい部分では、入光用導光路１１２，１１３，１１４から出光用導光路１１１に漏れ出す光の光量が多くなる。そして、貫通孔を開設した部分では、入光用導光路１１２，１１３，１１４から出光用導光路１１１に漏れ出す光の光量がゼロになる。このように、入光用導光路１１２，１１３，１１４から出光用導光路１１１に漏れ出す光の光量を適宜調整することにより、出光用導光路１１１の出光面から放射する光の発光パターンを調整することができる。

導光板１０１は、インプリントモールド法、即ち、導光板１０１の反転パターンが形成されたモールド型とクラッドフィルム１０５との間で溶融状態にある透明樹脂を展伸した後、モールド型を剥離する方法で作成することができる。この方法によると、射出成形法では作製が困難な非常に薄型の導光板を作製することができる。

発光ダイオード１０２，１０３，１０４としては、それぞれ赤色発光ダイオード１０２、緑色発光ダイオード１０３、及び青色発光ダイオード１０４が用いられる。この場合、図２９に矢印で示すように、出光用導光路１１１の出光面に、発光ダイオード１０２，１０３，１０４の設定位置と近い位置から、赤色の光、赤色と緑色の混色光であって赤色の強い光、赤色と緑色の混色光であって赤色と緑色がほぼ等価の光、赤色と緑色の混色光であって緑色の強い光、緑色の光、緑色と青色の混色光であって緑色の強い光、緑色と青色の混色光であって緑色と青色がほぼ等価の光、緑色と青色の混色光であって青色の強い光、青色の光をこの順に発光させるように、溝部１０６，１０７，１０８における導光板１０１の板厚ｔを調整することが特に望ましい。このようにすると、各発光ダイオード１０２，１０３，１０４から各入光用導光路１１２，１１３，１１４を通って出光用導光路１１１に至る光路長を最も短くすることができるので、導光板１０１の溝構成を単純化でき、照明装置を低コスト化することができる。また、予期しない光の混合を防止することができるので、出光面に所望の色のグラデーションを表示することができる。さらに、本例の照明装置１Ｊは、光源として発光ダイオード１０２，１０３，１０４を用いるので、薄型にして、消費電力を小さくすることができる。

なお、第９実施形態に係る照明装置１Ｊにおいては、発光ダイオード１０２，１０３，１０４として赤色発光ダイオード１０２、緑色発光ダイオード１０３、及び青色発光ダイオード１０４を用いたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、他の色の光を出射する発光ダイオードの組合せとすることもできる。また、発光ダイオードの数は、「３」に限定されるものではなく、２以上の任意の数とすることができる。さらに、発光ダイオード以外の発光体を光源として用いることもできる。さらに、出光用導光路１１１の本数についても、１本に限定されるものではなく、２以上の数とすることができる。

〈第１０実施形態〉
図３１に、第１０実施形態に係る照明装置１Ｋを示す。この図に示すように、第１０実施形態に係る照明装置１Ｋは、導光板１０１の平面形状を環状にしたことを特徴とする。また、図３２に示すように、本例の照明装置１Ｋは、光源として、赤色発光ダイオード素子１０２、緑色発光ダイオード素子１０３及び青色発光ダイオード素子１０４が一体にパッケージングされてモジュール化された全側面発光タイプ又は両側面発光タイプの発光モジュール１２２を用い、この発光モジュール１２２を導光板１０１に形成された光源設定凹部１２３内に配置したことを特徴とする。図３１中の符号１２４は、発光モジュール１２２を搭載する回路基板を示している。その他については、第９実施形態に係る照明装置１Ｊと同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。

本例の照明装置１Ｋは、導光板１０１の平面形状を環状にしたので、例えば液晶表示装置における表示面の外周エッジを選択的に照光するなどの用途に適用することができ、この種の電子機器のデザイン性を高めることができる。また、赤色発光ダイオード素子１０２、緑色発光ダイオード素子１０３及び青色発光ダイオード素子１０４が一体にパッケージングされてモジュール化された発光モジュール１２２を光源として用い、各素子が入光用導光路１１２，１１３，１１４と対向するように配置したことにより、実装工程が一度で済み、実装コストが低減する。また、発光モジュール１２２を導光板１０１に形成された光源設定凹部１２３内に配置するという構成にしたので、導光板１０１に対する光源の取り付けを容易化できると共に、入光用導光路１１２，１１３，１１４への光の入射効率を高めることができ、出光面の輝度を高めることができる。

なお、導光板１０１の平面形状は、用途に応じて適宜変更することができ、直線形及び環状のほか、例えばＵ字形又はＳ字形など、その一部に曲線部を有する形状とすることもできる。これにより、各種の用途に適用することができる。

〈第３実施形態〉
図３３に、第１１実施形態に係る照明装置１Ｍを示す。この図に示すように、第１１実施形態に係る照明装置１Ｍは、導光板１０１に、入光用導光路１１２，１１３，１１４内を伝播する光Ｌを溝部１０６，１０７，１０８を介して出光用導光路１１１内に導くプリズム１２５を形成したことを特徴とする。その他については、第９実施形態に係る照明装置１Ｊと同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。

本例の照明装置１Ｍは、導光板１０１に、入光用導光路１１２，１１３，１１４内を伝播する光Ｌを出光用導光路１１１側に導くプリズム１２５を形成したので、入光用導光路１１２，１１３，１１４内から出光用導光路１１１への光Ｌの伝播を円滑にすることができ、光の利用効率が高められて、出光面の輝度を高めることができる。

このように第９乃至第１１の実施形態によると、光源からの出射光を導光路内に入光する入光面と、導光路内を伝播した光を外部に向けて出光する出光面とを有する導光板につき、複数の入光用導光路と少なくとも１つの出光用導光路とを溝部を介して互いに並行に配列し、溝部の深さを調整することによって、各入光用導光路から溝部を介して出光用導光路に至る光の光量を調整するようにしたので、各入光用導光路の入光面と対向に出射光の色が異なる光源を配置した場合に、各光を単独で出光用導光路に導くこともできるし、各光の混合光を出光用導光路に導くこともできる。よって、導光板に特別な印刷を施すことなく、出光用導光路の出光面を色のグラデーションがかかった発光パターンで発光させることができる。

第１実施形態に係る照明装置の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 第１実施形態に係る照明装置の入光面側から見た側面図である。 第２実施形態に係る照明装置の平面図である。 第３実施形態に係る照明装置の平面図である。 第４実施形態に係る照明装置の平面図である。 図６のＢ−Ｂ断面図である。 図６のＣ−Ｃ断面図である。 図６のＤ−Ｄ断面図である。 図６のＥ−Ｅ断面図である。 第５実施形態に係る照明装置の平面図である。 第５実施形態の変形例に係る照明装置の平面図である。 第５実施形態に係る照明装置の適用例を示す電子機器の断面図である。 第６実施形態に係る照明装置の平面図である。 図１４のＦ−Ｆ断面図である。 第７実施形態に係る照明装置の平面図である。 図１６のＧ−Ｇ断面図である。 第８実施形態に係る照明装置の平面図である。 図１８のＨ−Ｈ断面図である。 第１溝部の長さ方向に沿った断面図である。 第２溝部の長さ方向に沿った断面図である。 溝形状の深さ依存性を示す断面図である。 第３溝部の長さ方向に沿った断面図である。 第４溝部の長さ方向に沿った断面図である。 第５溝部の長さ方向に沿った断面図である。 本発明に係る照明装置が適用される携帯電話機の分解斜視図である。 携帯電話機の照光状態を示す要部断面図である。 第９実施形態に係る照明装置の斜視図である。 第９実施形態に係る照明装置の平面図である。 第９実施形態に係る照明装置の要部断面図である。 第１０実施形態に係る照明装置の平面図である。 第１０実施形態に係る照明装置の要部斜視図である。 第１１実施形態に係る照明装置の要部平面図である。 従来例に係る照明装置の斜視図である。

１Ａ〜１Ｍ 照明装置
１ 発光ダイオード
２ 導光板
３ 第１導光部
４ 第２導光部
５，５ａ〜５ｅ 溝部
６ 入光面
７ 出光面
８ 光源設定凹部
９ プリズム
１１ 配線基板
１２ 入出力装置
１３ 筐体
１４ 保護カバー
１５，１６ 他の導光体
２１ 発光ダイオード設定孔
２２ ボルト貫通孔
２３ リブ
２４ 第３導光部
２５ スペース部
３１ ベース
３２ フレキシブル配線板
３３ 液晶表示パネル
３４ ねじ
３５ ベゼル
３６ ウインドウ
３７ 遮光膜
１０１ 導光板
１０２，１０３，１０４ 発光ダイオード
１０５ クラッドフィルム
１０６，１０７，１０８ 溝部
１１１ 出光用導光路
１１２，１１３，１１４ 入光用導光路
１２１ 反射膜
１２２ 発光モジュール
１２３ 光源設定凹部
１２４ 回路基板
１２５ プリズム

Claims (34)

1. 光源と、該光源から出射される光の入光面及び出光面を有する導光板とを備えた照明装置において、
   前記導光板は、前記入光面が設けられ、長手方向に前記光源から出射される光を導く第１導光部と、該第１導光部と平行に設けられ、一方の主面が前記出光面となる第２導光部と、これら第１導光部と第２導光部との間に設けられた溝部とから構成されており、
   前記溝部は、前記第１導光部の長手方向に沿って前記導光板の板厚が変化していることを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、前記光源が、第１導光部の長手方向の端面と対向するように配置されていることを特徴とする照明装置。
3. 請求項１に記載の照明装置において、前記光源が、第１導光部に形成された光源設定凹部内に配置されていることを特徴とする照明装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置において、前記溝部に、前記第１導光部を伝播する光を、前記溝部を介して前記第２導光部内に導くプリズムを形成したことを特徴とする照明装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の照明装置において、前記溝部における前記導光板の板厚変化は、段差構造であることを特徴とする照明装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の照明装置において、前記導光板は、前記第１導光部の少なくとも一部に曲線部を有していることを特徴とする照明装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の照明装置において、前記導光板は、平面形状が環状に形成されていることを特徴とする照明装置。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の照明装置において、前記出光面及びこれと対向する面に、前記出光面からの光の取出効率を高めるための手段を施したことを特徴とする照明装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の照明装置において、前記光源として発光ダイオードを用いたことを特徴とする照明装置。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の照明装置において、前記第１導光部を介して前記第２導光部と反対側に、溝部により前記第１導光部と分離され、前記光源から出射される光を前記光源から見て最も遠くまで伝播可能な第３導光部を設けたことを特徴とする照明装置。
11. 請求項１０に記載の照明装置において、前記第１導光部と前記第３導光部を分離する溝部を、前記入光面に近い位置に形成された直線部とそれに続く曲線部とから構成し、前記曲線部における前記第３導光部の路幅を、前記直線部における前記第３導光部の路幅よりも狭くすることを特徴とする照明装置。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の照明装置において、前記第１導光部内及び前記第２導光部内の所要の部位に溝部を形成すると共に、この第１導光部内及び前記第２導光部内に形成される溝部を含む前記導光板に形成される全ての溝部を、貫通孔と、前記導光板の板厚の８０パーセント程度の深さを有する窪みとから構成することを特徴とする照明装置。
13. 請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の照明装置において、前記溝部の端部と前記入光面との間に、前記溝部を介さずに前記各導光部が連結されるスペース部を設けることを特徴とする照明装置。
14. 請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の照明装置において、前記導光板に開設されるボルト貫通孔の平面形状を涙滴形とし、当該ボルト貫通孔の末端部に前記溝部の一端を連結したことを特徴とする照明装置。
15. 請求項１１に記載の照明装置において、前記曲線部は貫通孔をもって形成することを特徴とする照明装置。
16. 請求項１５に記載の照明装置において、前記直線部については、前記入光面の近傍部分を除いて、貫通孔を形成しないことを特徴とする照明装置。
17. 請求項７に記載の照明装置において、平面形状が環状に形成された前記導光板の内周側に、前記導光板を他の部材に固定するためのリブを形成し、これら導光板とリブとの間に、前記溝部を形成したことを特徴とする照明装置。
18. 請求項１乃至請求項１７のいずれか１項に記載の照明装置において、前記導光板に設定される出光面の背面側に、窪みからなる前記溝部を形成したことを特徴とする照明装置。
19. 請求項１４に記載の照明装置において、前記導光板に開設される涙滴形のボルト貫通孔の円弧面に沿って、貫通孔よりなる溝部を配置したことを特徴とする照明装置。
20. 原料シートをレーザ加工することにより、光源から出射される光の入光面と、前記入光面から入射された光を所要の出光面に導く複数の導光部と、隣接して配置される２つの導光部の間に設けられる溝部とを有する導光板を製造する方法において、
    前記原料シートとして、所要の厚みを有するウレタンシートを用意する工程と、前記原料シートをレーザ加工するためのレーザ装置として、出力レベルを高レベルと低レベルの２段階に切り替え可能な炭酸ガスレーザを用意する工程と、前記炭酸ガスレーザの出力レベルを高レベルに切り替えて、導光板の外形及び前記溝部のうちの貫通孔よりなる部分を形成する工程と、前記炭酸ガスレーザの出力レベルを低レベルに切り替えて、前記溝部のうちの深さが前記ウレタンシートの厚み以下の部分を形成する工程を含むことを特徴とする導光板の製造方法。
21. 原料シートをレーザ加工することにより、光源から出射される光の入光面と、前記入光面から入射された光を所要の出光面に導く複数の導光部と、隣接して配置される２つの導光部の間に設けられる溝部とを有する導光板を製造する方法において、
    前記原料シートとして、所要の厚みを有するポリカーボネートシートを用意する工程と、前記原料シートをレーザ加工するためのレーザ装置として、出力レベルを高レベルと低レベルの２段階に切り替え可能な炭酸ガスレーザを用意する工程と、前記炭酸ガスレーザの出力レベルを高レベルに切り替えて、導光板の外形及び前記溝部のうちの貫通孔よりなる部分を形成する工程と、前記炭酸ガスレーザの出力レベルを低レベルに切り替えて、前記溝部のうちの深さが前記ポリカーボネートシートの厚み以下の部分を形成する工程と、レーザ加工により生じた熱変質部を薬剤処理により除去する工程を含むことを特徴とする導光板の製造方法。
22. 原料シートをレーザ加工することにより、光源から出射される光の入光面と、前記入光面から入射された光を所要の出光面に導く複数の導光部と、隣接して配置される２つの導光部の間に設けられる溝部とを有する導光板を製造する方法において、
    前記原料シートとして、所要の総厚を有するポリカーボネートシートとアクリルシートとの積層シートを用意する工程と、前記原料シートをレーザ加工するためのレーザ装置として、出力レベルを高レベルと低レベルの２段階に切り替え可能な炭酸ガスレーザを用意する工程と、前記炭酸ガスレーザの出力レベルを高レベルに切り替えて、前記積層シートの前記アクリルシート側からレーザビームを照射し、導光板の外形及び前記溝部のうちの貫通孔よりなる部分を形成する工程と、前記炭酸ガスレーザの出力レベルを低レベルに切り替えて、前記積層シートの前記アクリルシート側からレーザビームを照射し、前記溝部のうちの深さが前記積層シートの厚み以下の部分を形成する工程と、レーザ加工により前記ポリカーボネートシートに生じた熱変質部を薬剤処理により除去する工程を含むことを特徴とする導光板の製造方法。
23. 複数の導光路と、光源からの出射光を前記導光路のいずれかに入光する入光面と、前記導光路内を伝播した光を外部に向けて出光する出光面とを有する導光板において、
    前記導光路として、溝部を介して互いに並行に配列され、複数の光源からの出射光を個別に前記入光面から入光する複数の入光用導光路と、これら複数の入光用導光路と溝部を介して並行に配列された少なくとも１つの出光用導光路とを有し、
    前記溝部は、前記複数の入光用導光路のそれぞれから前記溝部を介して前記出光用導光路に至る光の光量を調整するように、長手方向に沿って前記導光板の板厚が変化していることを特徴とする導光板。
24. 請求項２３に記載の導光板において、前記溝部の一部に、導光板の底面まで達する貫通孔が開設されていることを特徴とする導光板。
25. 請求項２３に記載の導光板において、前記溝部における前記導光板の板厚変化は、段差構造であることを特徴とする導光板。
26. 請求項２３に記載の導光板において、前記導光路は、少なくともその長さ方向の一部に曲線部を有していることを特徴とする導光板。
27. 請求項２３に記載の導光板において、前記導光路は、平面形状が環状に形成されていることを特徴とする導光板。
28. 光源と、該光源から出射される光の入光面及び出光面を有する導光板とを備えた照明装置において、
    前記導光板は、複数の導光路と、光源からの出射光を前記導光路のいずれかに入光する入光面と、前記導光路内を伝播した光を外部に向けて出光する出光面とを有し、かつ前記導光路として、溝部を介して互いに並行に配列され、出射光の色が異なる複数の光源からの出射光を個別に前記入光面から入光する複数の入光用導光路と、これら複数の入光用導光路と溝部を介して並行に配列された少なくとも１つの出光用導光路とを有しており、
    前記溝部は、前記複数の入光用導光路のそれぞれから前記溝部を介して前記出光用導光路に至る光の光量を調整することにより、前記出光用導光路に出光面の位置によって色が変化した出射光が出射されるように、長手方向に沿って前記導光板の板厚が変化していることを特徴とする照明装置。
29. 請求項２８に記載の照明装置において、前記光源として、出射光の色が異なる複数の光源を備え、これら複数の光源が、前記複数の入光用導光路の端面に形成された入光面のそれぞれと対向するように配置されていることを特徴とする照明装置。
30. 請求項２８に記載の照明装置において、前記光源が、発光色が異なる複数の素子をパッケージングした発光デバイスであり、前記複数の素子が、前記複数の入光用導光路の端面に形成された入光面のそれぞれと対向するように配置されていることを特徴とする照明装置。
31. 請求項２８に記載の照明装置において、前記光源として、出射光の色が異なる複数の光源を備え、これら複数の光源が、前記複数の入光用導光路のそれぞれに形成された光源設定凹部内に配置されていることを特徴とする照明装置。
32. 請求項３１に記載の照明装置において、前記光源設定凹部内は透明樹脂にて埋められていることを特徴とする照明装置。
33. 請求項２８乃至請求項３２のいずれか１項に記載の照明装置において、前記溝部における前記導光板の板厚変化は、前記出光用導光路から最も近い位置に形成された入光用導光路内に入射された光が、前記出光用導光路の長さ方向に関して、前記光源の設定位置から最も近い位置から外部に向けて出光され、前記出光用導光路から最も遠い位置に形成された入光用導光路内に入射された光が、前記出光用導光路の長さ方向に関して、前記光源の設定位置から最も遠い位置から外部に向けて出光されるように形成することを特徴とする照明装置。
34. 請求項２８乃至請求項３１のいずれか１項に記載の照明装置において、前記溝部に、前記入光用導光路内を伝播する光を、前記溝部を介して前記出光用導光路側に導くプリズムを形成したことを特徴とする照明装置。

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