JP6818367B2 - 配光制御素子、配光調整手段、反射部材、補強板、照明ユニット、ディスプレイ及びテレビ受信機 - Google Patents

Description

本発明は、配光制御素子、配光調整手段、反射部材、補強板、照明ユニット、ディスプレイ及びテレビ受信機に関し、特に、表示パネルに背面側から光を照射する照明ユニットに用いられる配光制御素子、配光調整手段、反射部材、補強板、照明ユニット、ディスプレイ及びテレビ受信機に関する。

従来から、液晶表示装置などの透過型画像表示装置のバックライトとして、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）をマトリックス状に配置した面光源装置（照明ユニット）が使用されている。

このような面光源装置においては、従来、薄型で、かつ液晶パネルの表示領域を均一な明るさでムラなく照射するものが求められていた。また、液晶パネルの大型化や、高画質化の要望にともない、ＬＥＤの光量を個々に制御することによって、同一画面内の異なる分割領域のコントラスト比を向上させたり、消費電力を低減したりする、ローカルディミング（領域別調光制御）の技術も実用に供されている。このような面光源装置は、例えば、特許文献１に記載されている。

また、特許文献２に記載の面光源装置は、光学シートブロックと、多数個のＬＥＤを光源とする光源ブロックとから構成されている。光学シートブロックは、拡散導光プレート或いは拡散プレートや反射シート等を含み、ＬＥＤからの光を拡散導光プレート或いは拡散プレートで拡散させつつ、反射シートによって反復反射させ、液晶表示装置を均一な明るさでムラなく照射している。

また、このような面光源装置においては、液晶パネルの大型化や、高画質化の要望にともない、ＬＥＤの光量を個々に制御することによって、同一画面内の異なる分割領域のコントラスト比を向上させたり、消費電力を低減したりする、ローカルディミング（領域別調光制御）の技術も実用に供されている。このような面光源装置は、例えば、特許文献３に記載されている。

特開２０１０−２０５６９８号公報 特開２００５−３５２４２７号公報 特開２０１０−２０５６９８号公報

特許文献１の面光源装置は、光源からの光を凹面鏡によって反射し、液晶パネルに向けて照射するものであり、光束の形状を分割領域の形状に相似した略正方形にすることができるため、ローカルディミングを行うのに最適なものとされている。

しかしながら、特許文献１の構成においては、光源を凹面鏡に対して被照射平面側に配置することを前提としており、光源と凹面鏡との間隔を離す必要があるため、装置自体を薄くすることが困難である。

また、別の問題として、各光源の光軸と各凹面鏡の光軸とが正確に一致していないと各分割領域において所望する光量が得られない（つまり、光量がばらつく）といった問題がある。かかる問題は、光源が搭載されている基板の変形や凹面鏡の変形によっても発生するため、これらの変形を抑えることが極めて重要なものとなる。基板の変形や凹面鏡の変形を抑えるためには、基板を厚くしたり、凹面鏡を厚くしたりすることによって抑制することが可能であるが、このような手法を用いると、面光源装置自体が厚くなり、また重くなるといった問題がある。

さらに、特許文献２の面光源装置によれば、液晶表示装置を均一な明るさでムラなく照射することが可能となるが、各ＬＥＤからの光が拡散プレート及び反射シートによって拡散され、互いに混ざり合うため、ローカルディミングを行うことは困難である。

一方、特許文献２の面光源装置は、光源からの光を凹面鏡によって反射し、液晶パネルに向けて照射するものであり、光束の形状を分割領域の形状に相似した略正方形にすることができるため、ローカルディミングを行うのに最適なものとされているが、複数の分割領域が出射する部分照明光を単に平面的に合成した構成であるため、ＬＥＤの輝度分布の影響を完全に除去することはできず、分割領域内で略均一の照度分布を得ることは難しい。

本発明は、薄型でありながらも、分割領域の形状に相似した略正方形の光束を得ることが可能な面光源装置を実現するための配光制御素子、配光調整手段、反射部材、補強板、補強板、照明ユニット、ディスプレイ及びテレビ受信機を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、
発光素子から出射される光の配光を制御する四角形板状の配光制御素子であって、
前記発光素子と対向する第１主面と、
前記第１主面に対して裏面となる第２主面と、
前記発光素子から出射され前記第１主面に入射した光の進行方向を前記発光素子の発光面に対して略垂直な方向に変更させて前記第２主面から出射させる拡散素子と、
を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、各発光素子に対応した拡散素子によって、各発光素子から出射された光の進行方向を前記発光素子の発光面に対して略垂直な方向に拡散させるため、薄型でありながらも、分割領域の形状に相似した光束を得ることができる。

また、前記第１主面は、前記発光素子に対応する位置に形成された円形凹面の入射面と、前記入射面を囲むように同心円状に形成された複数の環状溝とを有し、前記第２主面は、前記入射面に対応する位置に形成された円錐状の凹面からなる第１出射面を有するように構成することができる。

また、前記第２主面は、四隅に切欠き部が形成されていることが好ましい。これにより、切欠き部から光を出射させることで、配光制御素子の側面から漏れる光の量を少なくすることで、配光制御素子の第２主面からの光の出射量の総量を増やすことができる。さらに、第２主面の縁部に、それらの壁面によって反射され複数の導波路が形成されているとよい。ここでいう縁部とは、配光制御素子の辺部及び／又は四隅部をいう。なお、拡散素子が、四角状のＮ個の領域にそれぞれ面付けされていることが望ましい。

また、前記第２主面は、中央部から四隅部に向かうにつれて徐々に当該第２主面に対して突出する突出部を備えることが望ましい。

また、本発明は、前記発光素子から出射される光の光路上に配置されていて当該光の配光を調整する、上記配光制御素子に付帯する配光調整手段であって、複数の層構造を有し、前記発光素子の発光面から離れるほど透過率が低くなるように構成されていてもよい。

この発明によると、複数の分割領域が出射する部分照明光を単に平面的に合成した構成を採用せずに済むので、ＬＥＤの輝度分布の影響を除去することが可能となり、分割領域内で略均一の照度分布を得ることができる。

なお、前記複数の層構造は、半径の異なる略円形の複数のシート材又は薄膜を、前記発光素子の光軸を中心に積層して形成されていてもよい。また、前記複数の層構造を構成する幾つかの層は、星形多角形状としてもよい。さらに、前記複数の層構造の一部分に、１つ以上の開口が形成されていてもよい。

さらに、本発明は、前記配光制御素子に付帯して配置される反射部材であって、前記配光制御素子の入射面と当接して当該入射面側から出射される光を反射する第１反射面と、前記配光制御素子のいくつかの側面と対向していて当該側面側から出射される光を反射する第２反射面と、を備えていてもよい。

このような構成によれば、配光制御素子の側面から出射される光が、第２反射面によって反射されて、再度、配光制御素子の側面から入射させることが可能となるので、配光制御素子から漏れる光が減少し、各ディミング領域の光量を正確に制御することができる。

なお、側面部の先端部が、のこぎり歯状又は波状の形状を少なくとも一部に含むことが望ましい。また、反射部材が、熱収縮率０．５％以下の金属又は樹脂の薄板によって形成されていることが好ましい。さらに、前記第１反射面及び前記第２反射面の反射率が、９０％以上であることが好ましい。

さらに、本発明は、前記発光素子が表面に載置された四角板状の基板と、前記発光素子と対向するように配置された上記配光制御素子と、を有する照明ユニット用の補強板であって、断面がＬ字状の板状の金属からなり、前記基板の上面から側面にかけて実装されてもよい。

このような構成によれば、補強板によって基板と配光制御素子との変形が確実に抑えられるため、基板と配光制御素子との位置ずれが発生することがない。

なお、前記配光制御素子が複数である場合には、前記補強板は、少なくとも隣接する配光制御素子を跨ぐ位置に実装されることが好ましい。また、前記照明ユニットは、前記基板と前記配光制御素子との間に配置され、前記配光制御素子からの光を反射する反射部材を有し、前記補強板が、前記反射部材と前記基板との間に位置することが望ましい。

また、別の観点からは、本発明の配光制御素子、配光調整手段、反射部材、補強板とのいずれかを含む照射ユニットは、基板と、基板上に配置されたＮ個の発光素子と、上記配光制御素子と、を備えることを特徴とする。また、上記配光制御素子は、パーソナルコンピュータなどに付帯するディスプレイ、テレビ受信機に採用することもできる。

以上のように、本発明によれば、薄型でありながらも、分割領域の形状に相似した略正方形の光束を得ることが可能な面光源装置を実現するための配光制御素子が提供される。また、この配光制御素子を備える照明ユニット、ディスプレイ、テレビ受信機が実現される。

また、本発明によれば、薄型でありながらも、分割領域内で略均一な照度分布を得ることが可能な照明ユニット用の配光調整手段が実現される。また、この配光調整手段を備える照明ユニット、ディスプレイ、テレビ受信機が実現される。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る照明装置が備える照明ユニットの構成を説明する分解斜視図である。 図３は、図２の照明ユニットの拡散板の構成を説明する図である。 図４は、図３の拡散板の断面図である。 図５は、図２の照明ユニットの拡散板と調整シートの配置関係を説明する図である。 図６は、図２の照明ユニットの調整シートの構成を説明する図である。 図７は、本発明の第１の実施形態に係る照明装置が備える照明ユニットの拡散板と調整シートの作用効果を説明する模式図である。 図８は、本発明の第１の実施形態に係る照明装置が備える照明ユニットから出射される光の輝度分布を示す写真及びグラフである。 図９は、本発明の第２の実施形態に係る照明装置が備える照明ユニットの構成を示す図である。 図１０は、本発明の第２の実施形態に係る照明装置が備える照明ユニットから出射される光の輝度分布を示す写真である。 図１１は、本発明の第３の実施形態に係る照明装置が備える照明ユニットの構成を示す図である。 図１２は、図１１の照明ユニットの拡散板の構成を説明する図である。 図１３は、図１２の拡散板の断面図である。 図１４は、本発明の第４の実施形態に係る照明装置が備える照明ユニットの、拡散板の構成を説明する図である。 図１５は、第３の実施形態の拡散板を使用した照明ユニットの輝度分布と、第４の実施形態の拡散板を使用した照明ユニットの輝度分布を示す図である。 図１６は、図６に示す調整シート４００の作用効果を説明する図である。 図１７は、本発明の第５の実施形態に係る調整シートの変形例を示す図である。 図３及び図４に示す拡散板３００の変形例であり、図３（ｃ）に相当するものである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る照明装置１の構成を示す斜視図である。照明装置１は、不図示の液晶パネルの背面側に配置され、該液晶パネルに対して光を照射する面光源装置である。照明装置１は、図１に示すように、液晶パネルのサイズに応じて、複数の照明ユニット１０がマトリックス状に並べられて構成されている。

図２は、図１に示す照明装置１の一部である照明ユニット１０の構成を説明する分解斜視図である。図２に示すように、照明ユニット１０は、四角板状のＬＥＤユニット１００と、ＬＥＤユニット１００の上面に配置される反射シート２００と、反射シート２００の上面に配置される例えば２個の拡散板３００と、各拡散板３００上に例えば４枚ずつ配置される調整シート４００とを備える。

以下、本明細書においては、ＬＥＤユニット１００の長手方向をＸ軸方向、短手方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する方向（つまり、ＬＥＤ素子１１０の出射方向）をＺ軸方向と定義する。また、Ｚ軸方向の正方向側を上、負方向側を底ということもある。したがって、図２のＬＥＤユニット１００でいえば、反射シート２００との対向面を上面といい、その裏面を底面という。

各照明ユニット１０のＬＥＤユニット１００は、例えばガラスエポキシ樹脂で形成された四角板状の基板１０１と、基板１０１の上面に実装された複数のＬＥＤ素子１１０と、基板１０１の上面に実装された複数の補強板１２０とを含む。なお、別の実施形態としては、基板１０１に、アルミニウム基板やＦＰＣ（Flexible printed circuits）などを適用することも可能である。

図２に示すように、本実施形態においては、例えば４個（Ｘ軸方向）×例えば２個（Ｙ軸方向）のＬＥＤ素子１１０が、Ｚ軸方向に光軸の向きを揃え、Ｘ軸方向ピッチ：例えば３０ｍｍ、Ｙ軸方向ピッチ：例えば３０ｍｍで、基板１０１の上面に実装されている。基板１０１上には、各ＬＥＤ素子１１０に電力を供給するためのアノードパターン（不図示）及びカソードパターン（不図示）が形成されており、各ＬＥＤ素子１１０は、アノードパターン及びカソードパターンにそれぞれ電気的に接続されている。

また、基板１０１は、不図示の配線ケーブルによってドライバ回路（不図示）と電気的に接続されており、各ＬＥＤ素子１１０には、アノードパターン及びカソードパターンを介して、ドライバ回路から駆動電流が供給されるようになっている。各ＬＥＤ素子１１０に駆動電流が供給されると、各ＬＥＤ素子１１０からは駆動電流に応じた光量の白色光がＺ軸方向に沿って出射される。

なお、本実施形態においては、各ＬＥＤ素子１１０がローカルディミングの各分割領域に配置されており、ドライバ回路の制御によって、ローカルディミング（つまり、分割領域毎の調光制御）が実行できるようになっている。

補強板１２０は、基板１０１及び拡散板３００の変形を抑えるための、薄板状の金属製（例えば、銅、鉄、アルミニウム）の部材である。図２に示すように、本実施形態においては、例えば６個の補強板１２０が、基板１０１の各長辺に沿うように、３個×２列の態様で、半田付け等（例えば、導電性接着剤（銀ペースト）、ロウ材、溶接・溶着、拡散接合等）によって表面実装されている。

各補強板１２０は、断面がＬ字状部分を含むというユニークな形状をしており、少なくとも基板１０１の上面から側面を覆う態様で実装される。各補強板１２０は、断面がＬ字状自体であってもよいし、コ字状として基板１０１の底面も覆うようにしてもよい。また、例えば、各補強板１２０は、基板１０１の側面に対応する位置の外面の例えば中央部付近に、上面側から底面側にかけてＶ字状の切欠きを入れたり、ディンプルを入れたりして強度を向上させてもよい。各補強板１２０には、基板１０１に形成された貫通孔（不図示）と連通する例えば２つの貫通孔１２０ａが設けられている。各貫通孔１２０ａは、拡散板３００の突起３０２（図３（ｂ）、図３（ｃ））が挿通可能な大きさに形成されており、各拡散板３００の突起３０２に対応した位置に配置されている。

そして、貫通孔１２０ａに、各拡散板３００の突起３０２が挿通され、熱溶着によって固定される。なお、別の実施形態としては、加えて、各突起３０２に対して紫外線硬化型接着剤などを塗布してから、そこに紫外線を照射することによって、より強固に基板１０１Ａとの固定を実現してもよい。

なお、補強板１２０は、基板１０１の長辺に沿って配置されればよく、必ずしも３個×２列の態様に限定されるものではないが、少なくとも２個の拡散板３００を跨ぐように配置されるのが好ましい。このような構成によれば、補強板１２０によって、２個の拡散板３００が正確に位置決めされるため、ＸＹ平面上（つまり、基板１０１上）に正確に配置される。また、基板１０１及び拡散板３００の変形も抑えられる。

反射シート２００は、拡散板３００と基板１０１との間に狭持される、四角薄板状の金属（例えば、アルミニウム）又は樹脂（例えば、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate））製の部材である。図２に示すように、反射シート２００には、例えば８個のＬＥＤ素子１１０の位置に対応した例えば８個の貫通孔２００ａと、拡散板３００の突起３０２が通る、例えば８個の貫通孔２００ｂが形成されている。

このように、本実施形態においては、拡散板３００と基板１０１との間に反射シート２００が配置されるため、ＬＥＤ素子１１０から出射された光が拡散板３００の底面で反射されて、拡散板３００に直接入射しなくても、反射シート２００によって再び拡散板３００に向かって反射されることで間接入射するため、ＬＥＤ素子１１０から出射されたほぼ全ての光が拡散板３００を通って出射されるようになっている。

拡散板３００は、反射シート２００を覆う態様で、ＬＥＤ素子１１０から出射される光の光路上に配置され、各ＬＥＤ素子１１０から出射された光を拡散板３００内部でＺ軸周りに拡散させる、四角板状の光学ガラス又は樹脂製（例えば、アクリル、ＰＣ（ポリカーボネート）等）の光学素子である。

図３は、本実施形態の拡散板３００の構成を説明する図面である。図３（ａ）は、平面図であり、図３（ｂ）は、左側面図であり、図３（ｃ）は、底面図である。また、図４は、拡散板３００の構成を説明する断面図であり、図４（ａ）〜図４（ｅ）は、それぞれ、図３（ｃ）のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図、Ｅ−Ｅ断面図である。

図３に示すように、本実施形態の拡散板３００には、例えば４個のＬＥＤ素子１１０に対応して例えば４個のパターン（つまり、４個の拡散素子）が面付けされており、ローカルディミングによって調光される例えば４つのディミング領域ＤＥ１、ＤＥ２、ＤＥ３、ＤＥ４が形成されている。

なお、上述したように、本実施形態においては、基板１０１上に例えば８個のＬＥＤ素子１１０が載置されているため、図２に示すように、例えば２個の拡散板３００が、Ｘ軸方向に並んで配置されている。

図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、各拡散板３００の底面の四隅部には、Ｚ軸の負方向側に突出する円柱状の突起３０２が形成されている。拡散板３００が反射シート２００上に載置されると、各突起３０２が、反射シート２００の貫通孔２００ｂ、補強板１２０の貫通孔１２０ａを通り、基板１０１の底面側に突出するようになっている。各突起３０２を基板１０１の底面側で熱溶着することにより、拡散板３００が基板１０１に固定される。

図３（ａ）、図４（ｂ）に示すように、各拡散板３００の上面には、例えば４個のＬＥＤ素子１１０の位置に対応して、それぞれ例えば４つの凹円錐面３１０が形成されている。各ＬＥＤ素子１１０から出射された光は、拡散板３００内を通り、凹円錐面３１０に到達すると、一部の光が凹円錐面３１０から出射されると共に、他の一部の光が凹円錐面３１０によってＺ軸周りに拡散板３００内で拡散されるようになっている。これにより、拡散板３００の均斉度を実現している。

図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、各拡散板３００の上面には、四隅に切欠き部３５０が形成されている。切欠き部３５０は、ここから光を出射させることで、拡散板３００の側面から漏れる光の量を少なくして、拡散板３００の上面からの光の出射量の総量を増やしている。

また、各拡散板３００の上面には、各辺の略中央部から内側に向かって例えば平行に延びる例えば２本の溝部３１１が形成されている。溝部３１１は導波路として機能し、各ＬＥＤ素子１１０から出射された光が溝部３１１に到達すると、溝部３１１の壁面によって拡散板３００の上面方向に向けて反射される。このため、各ディミング領域ＤＥ１、ＤＥ２、ＤＥ３、ＤＥ４からの光が、隣接するディミング領域へ漏れるのが抑制される。なお、溝部３１１の形状は限定されず、その断面がコ字状、Ｕ字状、Ｖ字状など様々なものとすることができる。以下、他の溝部（溝部３２２ａ等）についても同様である。

図３（ｃ）、図４（ｂ）、図４（ｄ）に示すように、各拡散板３００の底面には、例えば４つの凹円錐面３１０に対応する位置に形成された例えば４つの凹円錐面３２０と、各凹円錐面３２０と連続して選択的に形成される円形開口３２１とが設けられている。詳細については後述するが、本実施形態においては、各円形開口３２１内の空間（ＬＥＤ素子１１０が丈のある場合、及び、円形開口３２１を設けない場合には、各凹円錐面３２０又はこれを含む空間）に各ＬＥＤ素子１１０が収容されるようになっている。

また、各凹円錐面３２０は、各ＬＥＤ素子１１０から出射される光が入射する入射面となっており、一種の集光レンズとして機能する。したがって、通常、各ＬＥＤ素子１１０から出射される光は、広い角度成分を有するものであるが（つまり、広がり角が広いが）、各凹円錐面３２０に入射することによって広がり角が狭められることになる。

図３（ｃ）、図４（ｂ）、図４（ｄ）に示すように、各拡散板３００の底面には、各凹円錐面３２０を囲むように、同心円状に例えば４本の環状の溝部３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、３２２ｄが順番に形成されている。なお、本実施形態においては、凹円錐面３２０から離れた溝部３２２ｃ、３２２ｄの深さが、溝部３２２ａ、３２２ｂよりも深くなっており（図４（ｂ）、図４（ｄ））、凹円錐面３１０によって拡散した光及びＬＥＤ素子１１０から出射された広がり角の広い光が、溝部３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、３２２ｄの壁面によって拡散板３００の上面反射されることによって、拡散板３００の上面から出射されるようになっている。

図４（ｂ）に示すように、各拡散板３００の底面の中央部には、溝部３２２ｃよりもさらに深い階段状の溝部３２３が形成されており、これによってＹ軸方向に隣接するディミング領域ＤＥ１とディミング領域ＤＥ４とを、また、ディミング領域ＤＥ２とディミング領域ＤＥ３とを、それぞれ区分している。

同様に、図４（ｄ）に示すように、各拡散板３００の底面の、略中央部には、溝部３２２ｃ、３２２ｄよりもさらに深い階段状の溝部３２５が形成されており、これによってＸ軸方向に隣接するディミング領域ＤＥ１とディミング領域ＤＥ２とを、また、ディミング領域ＤＥ３とディミング領域ＤＥ４とを、それぞれ区分している。

つまり、各ディミング領域において横方向（つまり、Ｘ−Ｙ平面）に広がる光が溝部３２３、３２５の壁面によって拡散板３００の上面方向に反射されるようになっており、これによって隣接するディミング領域への漏れ光が少なくなるように構成されている。また、各拡散板３００の底面のＹ軸方向両端部には、階段状に薄くなるように、複数の段差部３２４が形成され（図４（ｂ））、Ｘ軸方向両端部には、階段状に薄くなるように、複数の段差部３２６が形成され（図４（ｄ））、各ディミング領域において横方向（つまり、Ｘ−Ｙ平面）に広がる光が段差部３２４、３２６の壁面によって拡散板３００の上面方向に反射されるようになっており、これによってＹ軸方向両側面及びＸ軸方向両側面から外側への漏れ光が少なくなるように構成されている。

図３（ｃ）、図４（ａ）に示すように、各拡散板３００の底面には、Ｙ軸方向に対向する２辺の中央部から内側に向かって平行に延びる例えば３本の溝部３２７が形成されている。各ＬＥＤ素子１１０から出射された光が溝部３２７に到達すると、溝部３２７の壁面によって拡散板３００の上面方向に反射されるため、Ｘ軸方向に隣接するディミング領域ＤＥ１とディミング領域ＤＥ２との間、及び、ディミング領域ＤＥ３とディミング領域ＤＥ４との間で、漏れ光が少なくなる。

図３（ｃ）、図４（ｃ）に示すように、各拡散板３００の底面には、Ｘ軸方向に対向する２辺の略中央部から内側に向かって平行に延びる例えば３本の溝部３２８が形成されている。各ＬＥＤ素子１１０から出射されたが溝部３２８に到達すると、溝部３２８の壁面によって拡散板３００の上面方向に反射されるため、Ｙ軸方向に隣接するディミング領域ＤＥ１とディミング領域ＤＥ４との間、及び、ディミング領域ＤＥ２とディミング領域ＤＥ３との間で、漏れ光が少なくなる。

図３（ｃ）、図４（ｅ）に示すように、各拡散板３００の底面の四隅部には、拡散板３００の対角方向に延びる例えば３本の溝部３２９が形成されている。各ＬＥＤ素子１１０から出射された光が溝部３２９に到達すると、溝部３２９の壁面によって拡散板３００の上面方向に反射される。また、各拡散板３００の底面の中央部には、拡散板３００の対角方向に延びる例えば１０本の溝部３３０が形成されている。各ＬＥＤ素子１１０からの光が溝部３３０に到達すると、溝部３３０の壁面によって拡散板３００の上面方向に反射される。

図３（ｃ）、図４（ｅ）に示すように、各拡散板３００の底面のＹ軸方向の端部には、複数の円形の凹部３３１が形成されている。各ＬＥＤ素子１１０からの光が凹部３３１に到達すると、凹部３３１の壁面によって拡散板３００の上面方向に反射されるため、拡散板３００のＹ軸方向の端部においても拡散板３００の上面方向に向かって光が反射される。

このように、本実施形態の拡散板３００においては、例えば４個のＬＥＤ素子１１０に対応した例えば４個のパターン（つまり、４個の拡散素子）が面付けされており、それぞれが、溝部３２３、３２５によって区分され、例えば４つのディミング領域ＤＥ１、ＤＥ２、ＤＥ３、ＤＥ４が形成されている。そして、各ＬＥＤ素子１１０からの光が、各ディミング領域ＤＥ１、ＤＥ２、ＤＥ３、ＤＥ４に形成された凹円錐面３１０、溝部３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、３２２ｄ等によって拡散板３００の上面方向に反射されて拡散板３００の上面から出射される。

図１８は、図３及び図４に示す拡散板３００の変形例であり、図３（ｃ）に相当するものである。図１８には、既述の凹円錐面３２０、溝部３２９及び凹部３３１等に加えて、スリット領域３４０Ａ〜３４０Ｄを示している。

スリット領域３４０Ａは、拡散板３００の各凹円錐面３２０内であって、拡散板３００の短手方向の各端部付近に合計４か所形成されている。スリット領域３４０Ａは、拡散板３００の長手方向に平行な複数の深さのスリットを有している。

なお、各スリットの深さは、０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１．２ｍｍ、より好ましくは、０．８ｍｍ〜１．０ｍｍとするとよい。各スリットの開口部の幅はスリット間のピッチとの関係にもよるが、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度とするとよい。また、各スリットは全て同一の深さとしてもよいし、中央から離れるほど深くしてもよい。各スリットの形状は、断面が略Ｖ字状、略Ｕ字状、角状のいずれか一つ以上とすればよい。スリットの条件は、スリット領域３４０Ｂ〜３４０Ｄにおいても同様とすればよい。

スリット領域３４０Ｂは、拡散板３００の長手方向の各端部の中央部付近に、合計２か所形成されている。スリット領域３４０Ｂは、拡散板３００の長手方向に平行な複数のスリットを有している。

スリット領域３４０Ｃは、拡散板３００の凹円錐面３２０列間であって、拡散板３００の中央を挟んだ位置に合計２か所形成されている。スリット領域３４０Ｃは、拡散板３００の長手方向に平行な複数のスリットを有している。

スリット領域３４０Ｄは、拡散板３００の凹円錐面３２０行間であって、拡散板３００の中央を挟んだ位置に合計２か所形成されている。スリット領域３４０Ｄは、拡散板３００の短手方向に平行な複数のスリットを有している。

スリット領域３４０Ａ〜３４０Ｄにおける各スリットの形成手法は、特に限定されるものではなく、例えば、レーザによって形成してもよいし、エッチングによって形成してもよいし、金型によって形成してもよい。

ここで、図９を用いて後述するように、側面部２０２Ａを有する反射シート２００に拡散板３００を配し、かつ、図２に示すように、複数の拡散板３００をモジュール化して照明ユニット１０とした場合に、側面部２０２Ａの歯間を光が透過するものの、拡散板３００間が暗くなる場合がある。

これを防止するためには、拡散板３００の面方向に対して直交する方向へ光路を変更させればよいことになる。この場合には、スリット領域３４０Ａ，３４０Ｂを設けることが効果的である。

なお、スリット領域３４０Ａのみ設ける、或いは、スリット領域３４０Ｂのみ設けることもできる。この場合にも、スリット領域３４０Ａ，３４０Ｂのいずれかを設けない場合に比して、拡散板３００間が暗くなることを防止できる。

ただし、スリット領域３４０Ａとスリット領域３４０Ｂとのいずれかしか形成できないという場合には、スリット領域３４０Ｂのみ形成することが好ましい。これは、スリット領域３４０Ｂ付近における拡散板３００間の隙間が、スリット領域３４０Ａ付近における拡散板３００間の隙間よりも広くなり易いので、これを補完するためである。

一方、拡散板３００が大判になった場合には、ＬＥＤ素子１１０間のピッチが広くなるため、均一化した強度の光を出射させるため、スリット領域３４０Ｃ，３４０Ｄを設けることが効果的である。

なお、スリット領域３４０Ｃのみ設ける、或いは、スリット領域３４０Ｄのみ設けることもできる。この場合にも、スリット領域３４０Ｃ，３４０Ｄのいずれかを設けない場合に比して、拡散板３００からの光の強度を向上させることができる。

ただし、スリット領域３４０Ｃとスリット領域３４０Ｄとのいずれかしか形成できないという場合には、スリット領域３４０Ｃのみ形成することが好ましい。これは、各凹円錐面３２０に対応するＬＥＤ素子１１０は、行間よりも列間が広いので、行間中央よりも列間中央での光の強度が低くなるため、これを補完するためである。

図５は、本実施形態の拡散板３００と調整シート４００との配置関係を説明する分解斜視図である。また、図６は、調整シート４００の構成を説明する図であり、図６（ａ）は、平面図であり、図６（ｂ）は、分解斜視図である。

図５に示すように、調整シート４００は、その中心が各ＬＥＤ素子１１０の発光面の中心と略一致するように、拡散板３００の各凹円錐面３１０上に接着されて、各ディミング領域ＤＥ１、ＤＥ２、ＤＥ３、ＤＥ４から出射される光の配光を調整する略円形のシート状の部材である。もっとも、本実施形態の調整シート４００は、拡散板３００に接着することが必須でなく、ＬＥＤ素子１１０から出射される光の光路上に何らかの手段によって固定的に配置されればよい。

図６に示すように、本実施形態の調整シート４００は、それぞれ半径の異なる、第１シート４１０、第２シート４２０及び第３シート４３０がこの順番で、透明フィルム４０５上に印刷、蒸着等によって積層されて構成されている。本実施形態の透明フィルム４０５、第１シート４１０、第２シート４２０及び第３シート４３０は、それぞれ、ＬＥＤ素子１１０からの光の一部が透過可能である。

透明フィルム４０５は、厚さ２．０μｍ〜１０μｍで例えばＰＥＴを材料としていて、第１シート４１０、第２シート４２０及び第３シート４３０は、厚さ２．０μｍ〜１０μｍのウレタン系樹脂シートを型抜き（例えば、ビク抜き加工等）して得られる。なお、第１シート４１０、第２シート４２０及び第３シート４３０は、配光（つまり、透過率）を調整できるものであればよく、別の実施形態としては、ナイロン等の他の合成樹脂を用いることもできる。透明フィルム４０５は、第１シート４１０等と拡散板３００とを接続できるものであればよく、拡散板３００側に例えば粘着層を設ければよい。また、第１シート４１０等は、透明フィルム４０５を設けることなく、印刷、蒸着等によって、拡散板３００上に直接形成することもできる。

図６（ｂ）に示すように、第１シート４１０は、例えば星形１６角形状のシート部材である。また、第２シート４２０は、第１シート４１０よりも半径の小さい例えば星形８角形状のシート部材である。また、第３シート４３０は、第２シート４２０よりも半径の小さい例えば星形８角形状のシート部材である。

透明フィルム４０５、第１シート４１０、第２シート４２０及び第３シート４３０は、それぞれの中心が位置合わせされて同軸上に配置され、第１シート４１０の上に第２シート４２０が位置し、第２シート４２０の上に第３シート４３０が位置しており、一体化されている（図６（ａ））。なお、本実施形態の第３シート４３０の中心部には、円形の開口４３１が形成され、第１シート４１０には、第２シート４２０の周囲を囲むように配置された例えば８個の円形の開口４１１と、開口４１１の外側に配置された例えば８個の円形の開口４１２とが形成されている。

このように、本実施形態の調整シート４００においては、中心部（つまり、開口４３１が形成されている部分）において、第２シート４２０と第３シート４３０が重なり、その外側で第１シート４１０、第２シート４２０及び第３シート４３０が重なっている。また、さらにその外側で、第２シート４２０と第３シート４３０が重なり、第２シート４２０の外側では、第１シート４１０が存在する部分と存在しない部分（つまり、開口４１１、４１２が形成されている部分）が形成されている。

このように、第１シート４１０、第２シート４２０及び第３シート４３０の重なり具合が異なると、それに応じて透過率が異なることとなる。本実施形態においては、ＬＥＤ素子１１０からの光の配光特性（つまり、輝度分布）に応じて、第１シート４１０、第２シート４２０及び第３シート４３０の重なり具合や開口４１１、４１２の大きさ、位置を調整して、部分的に透過率を変更し、全体として略均一な輝度分布となるように調整している。

図７は、本実施形態の拡散板３００と調整シート４００との作用効果を説明する模式図である。なお、図７においては、説明の便宜のため、ディミング領域ＤＥ１のみ（つまり、１個の拡散素子のみ）を模式的に示しているが、他のディミング領域ＤＥ２〜ＤＥ４の場合も、これと同様である。

図７に示すように、本実施形態の照明ユニット１０においては、拡散板３００の円形開口３２１内の空間に配置されたＬＥＤ素子１１０から各矢印で示されるような光（光線）が出射される。

具体的には、ＬＥＤ素子１１０からは、矢印ａで示されるような、発光面の中心軸に対して広がり角が０°〜１８０°の光が出射される。ＬＥＤ素子１１０から出射された光は、拡散板３００の凹円錐面３２０のレンズ効果によって集光されて拡散板３００内に入射し、拡散板３００内を進む。

そして、前方（図７の上方）の凹円錐面３１０に到達すると、一部の光は凹円錐面３１０から出射され（矢印ｂ）、残りの光が、凹円錐面３１０によって反射されて、拡散板３００内で拡散される（矢印ｃ、矢印ｅ）。そして、凹円錐面３１０によって拡散板３００内で拡散された光は、拡散板３００の内部を進み、溝部３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、３２２ｄ等の壁面によって拡散板３００の上面方向に反射されて、拡散板３００の上面から出射される（矢印ｄ）。
また、凹円錐面３１０によって拡散された光の一部は、拡散板３００の内部を進み、拡散板３００の側面から出射されるが（矢印ｅ）、拡散板３００を用いると、ＬＥＤ素子１１０からの光の大半を、最終的には、拡散板３００の上面から出射させることができる。

図８は、本実施形態の照明ユニット１０から出射される光の輝度分布を示す写真及びグラフである。図８には、本実施形態の拡散板３００と調整シート４００との作用効果を説明するため、拡散板３００と調整シート４００とがある場合の輝度分布（図８（ｃ））に加え、拡散板３００と調整シート４００とが無い場合の輝度分布（つまり、ＬＥＤ素子１１０から出射される光の輝度分布）（図８（ａ））、及び、拡散板３００があるが調整シート４００が無い場合の輝度分布（つまり、拡散板３００から出射される光の輝度分布）（図８（ｂ））も併せて示している。

なお、図８（ａ）〜図８（ｃ）の各グラフは、各写真に対応しており、各写真の各位置における相対的な輝度をＸ軸方向及びＹ軸方向から示している。

まず、図８（ａ）と図８（ｂ）とを比較すると分かるとおり、拡散板３００を用いることにより、ＬＥＤ素子１１０に近い位置における光量が相対的に減少するとともに、ＬＥＤ素子１１０から離れた位置における光量が相対的に増加するので、拡散板３００全体から光が出射され、均斉度を向上させることができる。

また、図８（ｂ）と図８（ｃ）とを比較すると分かるとおり、本実施形態においては、調整シート４００が拡散板３００の凹円錐面３１０上に接着されているため、凹円錐面３１０から出射される光（図７の矢印ｂ）は、調整シート４００によって一部が反射されることとなり、この反射光は調整シート４００から相対的に離れた位置から出射されることになる。このため、ＬＥＤ素子１１０によるホットスポット（輝度の高い部分）が抑えられ、拡散板３００全体から均一な光量の光が出射される。

また、拡散板３００と基板１０１との間には、反射シート２００が配置されているため（図２、図７）、ＬＥＤ素子１１０から出射された光が拡散板３００の底面で反射されて、拡散板３００に対して直接入射しない場合、或いは、一度、拡散板３００には入射したものの、凹円錐面３１０によって反射されて拡散板３００の底面から出射される光は、反射シート２００によって再び拡散板３００に向かって反射されて、拡散板３００に入射することで、ＬＥＤ素子１１０から出射されたほぼ全ての光が拡散板３００の上面から出射されるようになっている。

図１６は、本実施形態の調整シート４００の作用効果を説明する図であり、照明ユニット１０から出射される光のＸ軸方向及びＹ軸方向の輝度分布を示している。図１６において、「α」は、調整シート４００を配置しない場合の輝度分布であり、「β」は、第１シート４１０のみを配置した場合の輝度分布であり、「γ」は、第１シート４１０と第２シート４２０を配置した場合の輝度分布であり、「δ」は、第１シート４１０、第２シート４２０及び第３シート４３０を配置した場合の輝度分布である。

表１は、図１６のＸ軸方向の輝度分布（下側のグラフ）のピーク値と該ピーク値から求めた透過率を示す表であり、表２は、図１６のＹ軸方向の輝度分布（右側のグラフ）のピーク値と該ピーク値から求めた透過率を示す表である。

上述したように、本実施形態の調整シート４００は、透明フィルム４０５条に形成された第１シート４１０、第２シート４２０及び第３シート４３０により構成されている。したがって、調整シート４００の透過率は、ＬＥＤ素子１１０の出射面近傍（つまり、中央部）において低く（表１、表２の「δ」参照）、ＬＥＤ素子１１０の出射面から離れるにつれて（つまり、周辺部に向かうにつれて）高くなる（表１、表２の「γ」、「β」参照）。

このため、本実施形態の拡散板３００から出射される光の輝度分布は、図１６中「α」で示すように、ＬＥＤ素子１１０の出射面上にピークを有するものであるが、調整シート４００を通過した光の輝度分布は、当該ピークが抑えられ、各ディミング領域ＤＥ１、ＤＥ２、ＤＥ３、ＤＥ４において略均一な輝度分布が得られている（図１６の「δ」参照）。

また、本実施形態では、第１シート４１０、第２シート４２０、第３シート４３０の３層構造であるものとしたが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、各シートの厚さを変更するなどして、２層構造とすることもでき、また４層以上の構造とすることもできる。つまり、調整シート４００は、複数の層構造であればよい。この点は、後述する第５の実施形態の場合も同様である。

以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。

例えば、本実施形態においては、８個のＬＥＤ素子１１０が搭載された１枚の基板１０１上に２個の拡散板３００が配置されるものとして説明したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、拡散板３００の大きさに対応する、基板１０１を複数用いてもよい。

また、本実施形態の拡散板３００は、４個のＬＥＤ素子１１０に対応して４個のパターン（つまり、４個の拡散素子）が面付けされているものとして説明したが、各ＬＥＤ素子１１０に対して１個の拡散素子が配置されればよく、面付け数は４個に限定されるものではない。つまり、Ｎ個（Ｎは、１以上の整数）のＬＥＤ素子１１０に対して、Ｎ個の拡散素子が拡散板３００に面付けされていればよい。

（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態に係る照明ユニット１０の構成を示す図である。図９（ａ）は、拡散板３００が反射シート２００Ａに取り付けられた状態を示す図であり、図９（ｂ）は、拡散板３００と反射シート２００Ａの分解された状態を示す図である。

本実施形態の照明ユニットは、拡散板３００に付帯して配置される反射シート２００Ａが、拡散板３００の底面及び側面を囲むように形成されている点で第１の実施形態と異なる。なお、図９においては、説明の便宜のため、１つの拡散板３００と反射シート２００Ａのみ示し、他の構成は省略しているが、反射シート２００Ａのサイズを２倍にして、例えば２つの拡散板３００を１つの反射シート２００Ａに対して収容することもできる。

図９に示すように、本実施形態の反射シート２００Ａ（反射部材）は、金属の薄板（例えば、アルミニウム）又は樹脂（例えば、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate））によって形成された、反射率９０％以上、熱収縮率０．５％以下の部材である。

反射シート２００Ａは、概形が上面の開放された概形が四角い箱形の形状を呈しており、内部に拡散板３００が収容可能とされている。反射シート２００Ａは、拡散板３００の底面を覆うように形成されている底面部２０１Ａと、拡散板３００の例えば４つの側面を覆うように形成された側面部２０２Ａを有している。この場合、底面部２０１Ａは、拡散板３００における光の入射面となる底面に当接することになる。また、側面部２０２Ａは、拡散板３００の側面と対向することになる。

底面部２０１Ａの内面には第１反射面２０１Ａａが形成され、側面部２０２Ａの内面には第２反射面２０２Ａａが形成されている。側面部２０２Ａは相互に短辺部分で接続されていてもよし、そうでなくてもよい。後者の場合には、厳密にいえば反射シート２００Ａは箱状ではないが、この場合であっても概形として箱状ということがいえる。

また、反射シート２００Ａの底面部２０１Ａには、ＬＥＤ素子１１０の位置に対応した４個の貫通孔２００Ａａと、拡散板３００の例えば４個の突起３０２が各々通る例えば４個の貫通孔２００Ａｂとが形成されている。また、反射シート２００Ａの側面部２０２Ａの先端部は、のこぎり歯状に加工されている。

側面部２０２Ａに対してこの種の加工を行わないと、側面部２０２Ａの先端部の上面が直線状であって、かつ、上面と側面との角部がある場合に、その角部を境にして光の反射方向が大きく異なることになり、この結果、その角部の対応位置にはあまり光が到達せずに直線状の影が生じてしまうので、これを回避するために加工を行っている。

したがって、側面部２０２Ａの先端部の形状は、のこぎり歯状に限定されるものではなく、例えば、波状としてもよいし、のこぎり歯状と波状とが混合していてもよい。また、側面部２０２Ａの先端部に全体的に加工をしなくてもよく、少なくとも一部に含めばよい。

さらに、歯の数も大きさも図９に示すような態様に限定されず、極端に言えば、大きな１つ或いは２つ程度の歯を設けるだけでも一定の効果があるし、側面部２０２Ａの先端部の上面にアールを設けて、側面部２０２Ａの先端部において上面と側面との角部をなくすだけでも一定の効果がある。

また、歯の形状についても図９に示す態様に限定されない。例えば、図９では歯を左右対称のものとして示しているが、一方が歯の底面部に対して例えば３０度〜６０度の範囲で相対的に緩やかな傾斜があり、他方が底面部に対して例えば８０度〜９０度のように略直交するような傾斜がある形状してもよい。

また、一例を示すと、歯の底部は２．０ｍｍ〜４．０ｍｍ、歯の高さは１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ程度とすればよい。波状の場合にもこれと同様の形状及び大きさとすればよく、このためには、１／２周期が２．０ｍｍ〜４．０ｍｍ程度、振幅が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍとすればよい。

また、これに限定されるわけではないが、側面部２０２Ａの高さに対して、反射シート２００Ａの底面から歯の底部までの高さ、底面から歯の頂部までの高さは、それぞれ、５０％〜９０％、９０％〜１００％とするとよい。さらに、側面部２０２Ａの幅に対して、歯の底部の幅は、２．５％〜１０％とするとよい。

また、図９（ｂ）では、複数の歯によって構成される歯群は、各頂部が結ばれる線が水平な直線状となるように示されているが、歯群の各頂部が結ばれる線が水平方向の中央付近が山型となるような直線状又は曲線状となるようにしてもよい。こうすると、拡散板３００の四隅に対して光が向かい易くなるので、拡散板３００全体としての明暗差が少なくなるという利点がある。

なお、歯群の各頂部が結ばれる線を直線状とする場合には、図９（ｃ）に示すように、一例として、相互に隣接する歯の一方の高さの半分程度が他の歯の他方の高さとなるようにすることが一法である。

また、歯群の各頂部が結ばれる線を曲線状とする場合には、一例として、歯群の端部から歯群の中央までを、水平方向をｘ、垂直方向をｙで表す場合に、ｙ＝０．２ｘ^２〜０．４ｘ^２程度で表すことができる曲線状とすることが一法である。なお、このような山型としても、個々の歯の底部・高さについては、上記のような寸法とすることができる。

反射シート２００Ａのサイズは、拡散板３００が嵌まるように、拡散板３００のサイズよりも僅かに大きく、反射シート２００Ａ内に拡散板３００が収容されると、拡散板３００の底面及び側面が反射シート２００Ａの内面と対向して配置される。つまり、拡散板３００の底面及び側面が反射シート２００Ａの第１反射面２０１Ａａ及び第２反射面２０２Ａａによってそれぞれ覆われることになる。

したがって、拡散板３００の底面から出射される光は、第１反射面２０１Ａａによって拡散板３００の上面側に反射され、拡散板３００の側面から出射される光は、第２反射面２０２Ａａによって拡散板３００の側面から再度拡散板３００内に入射して、最終的には拡散板３００の上面側に反射されることとなる。

図１０は、本実施形態の照明ユニットから出射される光の輝度分布を示す写真である。なお、図１０においては、本実施形態の反射シート２００Ａの作用効果を説明するため、本実施形態の反射シート２００Ａを用いた場合の輝度分布（図１０（ｂ））に加え、第１の実施形態（つまり、反射シート２００を用いた場合）の輝度分布（図１０（ａ））も併せて示している。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）の３行３列のマトリックスは、各々、図９（ａ）に示す照明ユニットを意味しており、２行２列目の照明ユニットのＬＥＤ素子１１０のみをオンした状態を示している。

図１０（ａ）と図１０（ｂ）とを比較すると分かるとおり、本実施形態の構成によれば、２行２列目の照明ユニットの拡散板３００の側面から出射される光は、その第２反射面２０２Ａａによって拡散板３００の側面から再度、拡散板３００内に入射して、最終的に、拡散板３００上面側に向けて反射され、拡散板３００の上面から出射するため、光の有効利用が可能となる。したがって、本実施形態の構成を用いてローカルディミングを行うと、各ディミング領域の光量を正確に制御することができる。

（第３の実施形態）
図１１は、本発明の第３の実施形態に係る照明装置が備える照明ユニット１０Ａの構成を示す図である。図１１（ａ）は、平面図であり、図１１（ｂ）は、底面図であり、図１１（ｃ）は、分解斜視図である。

図１１に示すように、本実施形態の照明ユニット１０Ａは、四角板状のＬＥＤユニット１００Ａと、ＬＥＤユニット１００Ａの上面に配置される反射シート２００Ｂと、反射シート２００Ｂの上面に配置される例えば２個の拡散板６００とを備えている。

そして、本実施形態の照明ユニット１０Ａが第１の実施形態の照明ユニット１０と異なる点は、例えば２個（Ｘ軸方向）×例えば１個（Ｙ軸方向）のＬＥＤ素子１１０が、基板１０１Ａの上面に実装されている点と、各拡散板６００に各ＬＥＤ素子１１０に対応して１個のパターン（つまり、１個のディミング領域）が形成されている点である。

なお、本実施形態の拡散板６００のサイズと、第１の実施形態の拡散板３００のサイズは、略同一であると把握されたい。つまり、本実施形態おいては、第１の実施形態の４つのディミング領域ＤＥ１、ＤＥ２、ＤＥ３、ＤＥ４を、１個のディミング領域（つまり、拡散板６００）でカバーしていることになる。

反射シート２００Ｂには、例えば２個のＬＥＤ素子１１０の位置に対応した例えば２個の貫通孔２００Ｂａと、拡散板６００の例えば２個の突起６０２が通る例えば２個の貫通孔２００Ｂｂが形成されている。

本実施形態においても第１の実施形態と同様、拡散板６００と基板１０１Ａとの間に反射シート２００Ｂが配置され、ＬＥＤ素子１１０から出射された光が拡散板６００に入射せずに、拡散板６００の底面で反射されてしまったり、一度、拡散板６００に入射しても拡散板６００の底面から出射してしまったりしても、反射シート２００Ｂによって再び拡散板６００の底面に向かって反射され、再度、拡散板６００に入射するので、ＬＥＤ素子１１０から出射されたほぼ全ての光が拡散板６００の上面から出射されるようになっている。

拡散板６００は、第１の実施形態の拡散板３００と同様、反射シート２００Ｂを覆う態様で、ＬＥＤ素子１１０から出射される光の光路上に配置され、各ＬＥＤ素子１１０から出射された光を拡散板６００内部でＺ軸周りに拡散させる、四角板状の光学ガラス又は樹脂製（例えば、アクリル、ＰＣ（ポリカーボネート）等）の光学素子である。

図１２は、本実施形態の拡散板６００の構成を説明する図面である。図１２（ａ）は、平面図であり、図１２（ｂ）は、右側面図であり、図１２（ｃ）は、底面図である。また、図１３は、拡散板６００の構成を説明する断面図である。図１３（ａ）、図１３（ｂ）は、それぞれ、図１２（ｃ）のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図である。

図１２（ｂ）、図１２（ｃ）に示すように、各拡散板６００の底面には、Ｚ軸の負方向側に突出する円柱状の例えば４つの突起６０２が形成されている。拡散板６００が反射シート２００Ｂ上に載置されると、各突起６０２が、反射シート２００Ｂの貫通孔２００Ｂｂ、補強板１２０の貫通孔１２０ａを通り、基板１０１Ａの底面側に突出するようになっている。各突起６０２を基板１０１Ａの底面側で、熱溶着等することにより、拡散板６００が基板１０１Ａに固定される（図１１（ｃ））。

図１２（ａ）、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、各拡散板６００の上面には、例えば１つのＬＥＤ素子１１０の位置に対応して、１つの凹円錐面６１０が形成されている。ＬＥＤ素子１１０から出射された光は、拡散板６００内を通り、凹円錐面６１０に到達すると、一部の光が凹円錐面６１０から出射されると共に、他の一部の光が凹円錐面６１０によってＺ軸周りに拡散板６００内で拡散されるようになっている。これにより、拡散板６００の均斉度を実現している。

図１２（ａ）、図１３（ａ）に示すように、拡散板６００の上面には、四隅に切欠き部６５０が形成されている。切欠き部６５０は、ここから光を出射させることで、拡散板６００の側面から漏れる光の量を少なくして、拡散板６００の上面からの光の出射量の総量を増やしている。

また、拡散板６００の上面には、対角線上に配置されていて、中央部から四隅部に向かうにつれて徐々に上側に向けて突出する例えば４つの突出部６１９が形成されている。上述のように、第１の実施形態の例えば４つのディミング領域ＤＥ１、ＤＥ２、ＤＥ３、ＤＥ４を形成した場合には、これに対応してＬＥＤ素子１１０の数も４つとなるが、本実施形態のように１個のディミング領域を形成した場合には、ＬＥＤ素子１１０の数も１つとなるため、最大光量は図３の場合に比して１／４となり光量が低下する。

そして、かかる光量の低下は、拡散板６００の四隅部において顕著となるため、本実施形態においては突出部６１９を設けることにより、四隅部の光量低下を抑制している。なお、突出部６１９の上面に凹凸差が数十μｍ程度のシボ加工（凹凸加工）を施すことによって、さらに光量低下を抑制することもできる。

また、拡散板６００の上面には、四隅部から各辺に沿うように延びる、例えば８本の溝部６１１が形成されている。溝部６１１は、導波路として機能し、各ＬＥＤ素子１１０からの光が溝部６１１に到達すると、溝部６１１の壁面によって反射される。

このため、各拡散板６００（つまり、各ディミング領域）からの光が、隣接するディミング領域へ漏れることが抑制される。また、拡散板６００のＹ軸方向中央部のＸ軸方向両端部には、凹円錐面６１０に向かってそれぞれ延びる溝部６１３が形成されている。各溝部６１３は、導波路として機能する例えば４つの溝部６１３ａ、６１３ｂ、６１３ｃ、６１３ｄから構成され、ＬＥＤ素子１１０からの光が溝部６１３ａ、６１３ｂ、６１３ｃ、６１３ｄに到達すると、それぞれの壁面によって、拡散板６００の上面方向に反射される。

なお、溝部６１３ａ等の形成位置は、図１２（ａ）に示す態様に限定されるものではなく、拡散板６００のＸ軸方向中央部のＹ軸方向両端部にも形成してもよい。この場合、それに隣接する溝部６１１は短くすることになる。

溝部６１１、６１３ａ等及び６１５の形成位置について付言すると、要するに、この点については、拡散板３００の場合も同様であるが、溝部６１１、６１３ａ等及び６１５は、ＬＥＤ素子１１０から物理的に離れた個所にバランス良く適宜形成すればよい。こうすると、拡散板３００及び拡散板６００のいずれを用いた場合にも、それらの上面から均一的に光を出射させることが可能となる。

また、拡散板６００（つまり、各ディミング領域）は、拡散板３００と同様に、隣接するディミング領域へ光が漏れることを抑制できる。また、拡散板６００の上面の例えば４つの突出部６１９の近傍には、凹円錐面６１０を中心とする、例えば８本の円弧状の溝部６１５が形成されている。溝部６１５は導波路として機能し、各ＬＥＤ素子１１０からの光が溝部６１５に到達すると、溝部６１５の壁面によって拡散板６００の上面方向に反射され、拡散板６００の上面から出射される。

図１２（ｃ）、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、各拡散板６００の底面には、凹円錐面６１０に対応する位置に形成された凹円錐面６２０と、凹円錐面６２０と連続して選択的に形成される円形開口６２１とが設けられている。

また、凹円錐面６２０は、ＬＥＤ素子１１０から出射される光が入射する入射面となっており、一種の集光レンズとして機能する。したがって、通常、各ＬＥＤ素子１１０から出射される光は、広い角度成分を有するものであるが（つまり、広がり角が広いが）、各凹円錐面６２０に入射することによって広がり角が狭められることになる。

図１２（ｃ）、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、各拡散板６００の底面には、凹円錐面６２０を囲むように、同心円状に複数の環状の溝部６２２が形成されている。なお、溝部６２２の深さは、凹円錐面６２０から離れた位置に形成された溝部６２２ほど深く（図４（ａ））、凹円錐面６１０によって拡散した光及びＬＥＤ素子１１０から出射された広がり角の広い光が、溝部６２２の壁面によって拡散板６００の上面方向に反射されることによって、拡散板６００の上面から出射されるようになっている。

また、拡散板６００の底面には、段差部６２５、６４０が形成されている。段差部６２５は四隅部に形成されており、段差部６４０は溝部６１３に対応する位置に形成されている。段差部６２５等は、いずれもその周辺部分に対して一段薄い部分である。

そして、段差部６２５には、複数の円弧状の溝部６２６が形成され、段差部６４０には、外側に向かって徐々に深さが深くなる、複数の円弧状の溝部６４１が形成されている（図１３（ａ）、図１３（ｂ））。

また、図１２（ｃ）に示すように、拡散板６００の底面の端部には、各辺に沿うように、複数の円形の凹部６３１、６３３が形成されている。各ＬＥＤ素子１１０からの光が凹部６３１、６３３に到達すると、凹部６３１、６３３の壁面によって拡散板６００の上面方向に反射される。

このように、本実施形態の拡散板６００においては、例えば１個のＬＥＤ素子１１０に対応した例えば１個のパターン（つまり、１個の拡散素子）が面付けされており、１つのディミング領域が形成されている。そして、ＬＥＤ素子１１０からの光が、拡散板６００に形成された凹円錐面６１０、溝部６２２等によって拡散板６００の上面方向に反射されて拡散板６００の上面から出射される。

（第４の実施形態）
図１４は、本発明の第３の実施形態に係る拡散板６００の変形例を示す平面図である。図１４に示すように、本実施形態（本変形例）の拡散板６００Ａは、上面に例えば４つの突出部６１９が形成されていない点で、第３の実施形態の拡散板６００と異なる。

図１５は、第３の実施形態の拡散板６００を使用した照明ユニットの輝度分布と、第４の実施形態の拡散板６００Ａを使用した照明ユニットの輝度分布を示す図であり、図１５左側のグラフは、拡散板６００及び拡散板６００Ａの一方の対角方向（図１５のＡ方向）の輝度分布を示すグラフであり、図１５右側のグラフは、拡散板６００及び拡散板６００Ａの他方の対角方向（図１５のＢ方向）の輝度分布を示すグラフである。

図１５に示すように、拡散板６００及び拡散板６００Ａによれば、ＬＥＤ素子１１０から出射された光が、拡散板６００内及び拡散板６００Ａ内で拡散されるため、ＬＥＤ素子１１０に近い位置における光量が相対的に減少するとともに、ＬＥＤ素子１１０から離れた位置における光量が相対的に増加するので、拡散板６００及び拡散板６００Ａ全体から光が出射され、均斉度を向上させることができる。

また、拡散板６００の輝度分布と拡散板６００Ａの輝度分布を比較すると、拡散板６００の輝度分布の方が、拡散板６００Ａよりも、約１００ｃｄ／ｍ^２ほど、輝度が高いことがわかる。これは、拡散板６００の上面に形成された例えば４つの突出部６１９の影響であり、突出部６１９が輝度を高めるために有効に機能していることが分かる。

（第５の実施形態）
図１７は、本発明の第５の実施形態に係る調整シート４００Ａ〜４００Ｃの変形例を示す図であり、図６に対応するものである。図１７（ａ）には 星形多角形状に代えて、それぞれの先端に丸みを帯びた第１シート４１０Ａと、一部の先端に丸みを帯びた第２シート４２０Ａと、それぞれの先端に丸みを帯びた第３シート４３０Ａとを示している。

図１７（ｂ）には、第１シート４１０Ａの先端部分に代えて大小２タイプの略円状のパーツを含む第１シート４１０Ｂと、四隅がカットされたパーツ及び当該四隅とそれらの略中間位置とに位置する小タイプの略円状のパーツを含む第２シート４２０Ｂと、第３シート４３０Ａのそれぞれの先端部分に代えて小タイプの略円状のパーツを含む第３シート４３０とを示している。

図１７（ｃ）には、図６（ｂ）に示した第１シート４１０と図１７（ｂ）に示した第１シート４１０Ｂとを組み合わせたような第１シート４１０Ｃ、図６（ｂ）に示した第２シート４２０と同様の形状の第２シート４２０Ｃと、図６（ｂ）に示した第３シート４３０と同様の形状の第３シート４３０Ｃとを示している。

図１７に示す調整シート４００Ａ〜４００Ｃの場合も、図６に示した調整シート４００の場合と同様に、図１６を用いて説明したような効果を得ることができる。したがって、本明細書では、図１７に示すような調整シート４００Ａ〜４００Ｃを構成する第１シート４１０Ａ〜４１０Ｃ、第２シート４２０Ａ〜４２０Ｃ、第３シート４３０Ａ〜４３０Ｃの形状も、星形多角形状に含まれるものとする。

また、以上説明した拡散板６００等を用いた照明ユニットは、パーソナルコンピュータに付帯する液晶ディスプレイにも採用することができるし、いわゆる液晶テレビなどのテレビ受信機にも採用することができる。また、この照明ユニットは、一般照明装置、街路看板装置など、液晶パネルを有さず、拡散カバー、透光性樹脂板などを有する装置にも用いることができる。

なお、今回開示された各実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 照明装置
１０、１０Ａ 照明ユニット
１００、１００Ａ ＬＥＤユニット
１０１、１０１Ａ 基板
１１０ ＬＥＤ素子
１２０ 補強板
１２０ａ 貫通孔
２００、２００Ａ、２００Ｂ 反射シート
２００ａ、２００ｂ、２００Ｂａ、２００Ｂｂ 貫通孔
２０１Ａ 底面部
２０１Ａａ 第１反射面
２０１Ａｂ、２０１Ａｃ 貫通孔
２０２Ａ 側面部
２０２Ａａ 第２反射面
３００、６００、６００Ａ 拡散板
３０２、６０２ 突起
３１０、３２０、６１０、６２０ 凹円錐面
３１１、３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、３２２ｄ、３２３、３２５、３２７、３２８、３２９、３３０、６１１、６１３、６１５、６２２、６２６、６４１ 溝部
３２１、６２１ 円形開口
３２４、３２６、６２５、６４０ 段差部
３３１、６３１、６３３ 凹部
４００ 調整シート
４１０ 第１シート
４１１、４１２ 開口
４２０ 第２シート
４３０ 第３シート
４３１ 開口
６１９ 突出部

Claims (8)

1. 基板と、前記基板上に配置されたＮ個の発光素子と、前記各発光素子から出射される光の配光を制御する四角形板状の配光制御素子と、を備える照明ユニットであって、
   前記配光制御素子は、
   前記発光素子と対向する第１主面と、
   前記第１主面に対して裏面となる拡散レンズ面を有しない第２主面と、
   前記発光素子から出射され前記第１主面に入射した光のうち少なくとも一部についてその進行方向を前記発光素子の発光面に対して垂直な方向に変更させて前記第２主面から出射させる拡散素子と、
   を備え、
   前記第１主面には、前記発光素子が収容される溝のない凹形状の空間が形成され、かつ、前記空間の周辺に前記発光素子が配置されている基板に形成された貫通孔に通した後に溶着されて当該基板と前記第1主面とが反射シートを介して接する態様で当該基板に接続される突起が形成されていることを特徴とする照明ユニット。
2. 前記第１主面は、前記発光素子に対応する位置に形成された円形凹面の入射面と、前記入射面を囲むように同心円状に形成された複数の環状溝とを有し、
   前記第２主面は、前記入射面に対応する位置に形成された円錐状の凹面からなる第１出射面を有することを特徴とする請求項１に記載の照明ユニット。
3. 前記第２主面は、四隅に切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明ユニット。
4. 前記第２主面の縁部に、それらの壁面によって反射される複数の導波路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明ユニット。
5. 前記第２主面は、中央部から四隅部に向かうにつれて徐々に当該第２主面に対して突出する突出部を備えることを特徴とする請求項１に記載の照明ユニット。
6. 請求項１に記載の照明ユニットに用いられる配光制御素子であって、
   前記発光素子と対向する第１主面と、
   前記第１主面に対して裏面となる拡散レンズ面を有しない第２主面と、
   前記発光素子から出射され前記第１主面に入射した光のうち少なくとも一部についてその進行方向を前記発光素子の発光面に対して垂直な方向に変更させて前記第２主面から出射させる拡散素子と、
   を備え、
   前記第１主面には、前記発光素子が収容される溝のない凹形状の空間が形成され、かつ、前記空間の周辺に前記発光素子が配置されている基板に形成された貫通孔に通した後に溶着されて当該基板と前記第1主面とが反射シートを介して接する態様で当該基板に接続される突起が形成されていることを特徴とする照明ユニット用配光制御素子。
7. 請求項１記載の照明ユニットを有するディスプレイ。
8. 請求項１記載の照明ユニットを有するテレビ受信機。