JP6982830B2 - 照明装置、及び、照明装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、図柄を表示する照明装置、及び、その製造方法に関する。

近年、ＬＥＤを用いた照明装置が急速に普及している。このような照明装置の一例として、特許文献１には、部分的に異なる色での照光表示ができるとともに、全体を一色（同色）でも照光表示することができる照光表示装置が開示されている。

実用新案登録第３１８２１０９号公報

ところで、光源が発する光を利用して図柄を表示する照明装置が知られている。このような照明装置は、サインまたは看板などに用いられる。

本発明は、表示対象の図柄の質感を向上することができる照明装置、及び、その製造方法を提供する。

本発明の一態様に係る照明装置は、光源と、前記光源が発する光が入射する端面、第一主面、及び、凹凸構造が設けられた、前記第一主面と背向する第二主面を有する導光体と、前記凹凸構造上に設けられた、図柄を構成する図柄層とを備え、前記凹凸構造は、前記図柄に応じたものである。

本発明の一態様に係る照明装置の製造方法は、光源が発する光が入射する端面、第一主面、及び、凹凸構造が設けられた、前記第一主面と背向する第二主面を有する導光体を作製する第一ステップと、作製された前記導光体の前記凹凸構造上に、図柄を構成する図柄層を形成する第二ステップとを含み、前記凹凸構造は、前記図柄に応じたものである。

本発明の照明装置は、表示対象の図柄の質感を向上することができる。本発明の照明装置の製造方法は、表示対象の図柄の質感が向上された照明装置を製造することができる。

図１は、実施の形態１に係る照明装置の外観斜視図である。 図２は、実施の形態１に係る照明装置の外観斜視図である。 図３は、実施の形態１に係る照明装置の模式断面図である。 図４は、実施の形態１に係る照明装置の製造方法のフローチャートである。 図５は、実施の形態１の変形例１に係る照明装置の模式断面図である。 図６は、実施の形態１の変形例２に係る照明装置の模式断面図である。 図７は、実施の形態１の変形例３に係る照明装置の模式断面図である。 図８は、実施の形態１の変形例４に係る照明装置の模式断面図である。 図９は、実施の形態２に係る照明装置の模式断面図である。 図１０は、実施の形態２に係る照明装置の製造方法のフローチャートである。 図１１は、実施の形態３に係る照明装置の模式断面図である。 図１２は、実施の形態３に係る照明装置の第一の製造方法のフローチャートである。 図１３は、実施の形態３に係る照明装置の第二の製造方法のフローチャートである。 図１４は、実施の形態４に係る照明装置の外観斜視図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。また、下記の実施の形態において、「ほぼ」という表現がある場合、この表現には、製造誤差または寸法公差等を含むという意味もある。

また、以下の実施の形態で説明に用いられる図面においては座標軸が示される場合がある。Ｚ軸方向は、導光体の厚み方向として説明される。例えば、照明装置の製造方法の説明においては、Ｚ軸−側が、上側（上方）と表現され、Ｚ軸＋側は、下側（下方）と表現される。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、Ｚ軸方向に垂直な平面上において、互いに直交する方向である。

（実施の形態１）
［実施の形態１に係る照明装置の構成］
まず、実施の形態１に係る照明装置の構成について、図１〜図３を用いて説明する。図１及び図２は、実施の形態１に係る照明装置の外観斜視図である。図１は、光源が発光していないときの照明装置の外観斜視図であり、図２は、光源が発光しているときの照明装置の外観斜視図である。図３は、実施の形態１に係る照明装置の模式断面図である。

図１〜図３に示される、実施の形態に係る照明装置１０は、サインまたは看板等に用いられる照明装置である。照明装置１０は、光源１１と、導光体１２と、図柄層１４と、下地層１５と、コーティング層１６とを備える。導光体１２には、装飾加工が施されている。具体的には、導光体１２の裏面である第二主面１２ｃには、凹凸構造１３が設けられ、かつ、凹凸構造１３上に凹凸構造１３に沿って図柄を構成する図柄層１４が設けられている。ユーザは、導光体１２の表面である第一主面１２ｂ側からこの図柄を視認することができる。第一主面１２ｂは、第二主面１２ｃと異なり、平坦である。

ここで、凹凸構造１３は、図柄に対応したものである。図１に示されるように光源１１が発光していないときには、図柄は比較的平坦なものとして視認される。これに対し、図２に示されるように、光源１１が発光しているときには、凹凸構造１３により、図柄は、光源１１が発光していないときよりも立体的に視認される。つまり、光源１１が発光しているときに導光体１２を第一主面１２ｂ側から見ると、凹凸構造１３により図柄が立体的に見える。

図柄層１４及び凹凸構造１３は、例えば、画像データに基づいて形成される。図柄層１４及び凹凸構造１３がＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ）による３Ｄモデリングにより形成されれば、照明装置１０は、単なるレプリカの枠を超えて、直接スキャンできないマテリアル、非実在マテリアル、絵画表現、彫刻表現、及び、ＣＧ表現などを実物のように再現することができる。

このように、照明装置１０は、表側の第一主面１２ｂが平坦でありながら、図柄に立体的な質感を与えることができる。つまり、照明装置１０は、表示対象の図柄の質感を向上することができる。照明装置１０においては、第一主面１２ｂが平坦であるため、第一主面１２ｂに埃などの異物が溜まりにくい。また、照明装置１０は、第一主面１２ｂが平坦であるため、第一主面１２ｂに異物が付着しても清掃が容易である。以下、このような照明装置１０の各構成要素について説明する。

光源１１は、導光体１２の端面１２ａに向けて光を発する。光源１１は、例えば、長尺状の基板に、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型のＬＥＤ素子が複数実装されたＳＭＤ型の発光モジュールであり、白色光を発する。なお、光源１１の具体的構成、及び、発光色は、特に限定されない。光源１１は、例えば、端面１２ａと対向配置される。

導光体１２は、透光性を有する板材である。導光体１２は、具体的には、透明の導光板である。導光体１２は、例えば、平板状であるが、湾曲した板状であってもよい。導光体１２は、例えば、アクリル樹脂によって形成されるが、その他の透光性を有する樹脂、または、ガラス等の無機物によって形成されてもよい。導光体１２は、端面１２ａ、第一主面１２ｂ、及び、第二主面１２ｃを有する。

端面１２ａは、光源１１が発する光が入射する入射面である。端面１２ａは、例えば、平面であるが、曲面であってもよい。また、端面１２ａは、表面加工されていてもよい。

第一主面１２ｂは、導光体１２のうちユーザによって視認される表面である。第一主面１２ｂは、平面である。言い換えれば、第一主面１２ｂは、平坦である。

第二主面１２ｃは、導光体１２の裏面である。第二主面１２ｃは、第一主面１２ｂと背向する面である。第一主面１２ｂと異なり、第二主面１２ｃには、凹凸構造１３が設けられている。

凹凸構造１３は、光源１１が発光しているときに図柄層１４によって構成される図柄に立体的な質感を与えるための構造である。凹凸構造１３は、図柄の内容に対応して凸凹している。つまり、凹凸構造１３の凹凸パターンは、図柄に対応してカスタマイズされ、図柄が異なる複数の照明装置１０間では、凹凸構造１３の凹凸パターンも異なる。バックライトなどとして用いられる導光体の凹凸構造と異なり、凹凸構造１３は、導光体１２内の輝度の均一化を目的とするものではなく、導光体１２内の輝度を図柄に応じて異ならせることを目的とするものである。凹凸構造１３によれば、図柄に奥行感を与えることができる。

図柄層１４は、凹凸構造１３上に、凹凸構造１３に沿って設けられる。図柄層１４は、例えば、凹凸構造１３上にほぼ均一な膜厚で形成される。図柄層１４は、図柄を構成する。ここでの図柄は、広義の図柄を意味し、写真及びＣＧなどを含む。図柄層１４は、例えば、透光性を有するインクによって形成される。

下地層１５は、図柄層１４上に形成された、図柄層１４よりも遮光性の高い層である。下地層１５は、例えば、白色または黒色などの単一色のインクによって形成される。下地層１５は、例えば、図柄層１４上にほぼ均一な膜厚で形成される。下地層１５によれば、光源１１の非発光時の図柄層１４の光透過性を抑え、図柄の発色を鮮やかにする効果が得られる。また、下地層１５によれば、光源１１が発光しているときに視認される図柄の立体感を高めることができる。また、下地層１５は、図柄層１４を汚れまたは傷等から保護する機能も有する。

コーティング層１６は、照明装置１０の使用条件（言い換えれば、使用環境）に応じて形成される層である。コーティング層１６は、透光性を有する。コーティング層１６は、例えば、第一主面１２ｂにほぼ均一な膜厚で形成される。コーティング層１６は、具体的には、第一主面１２ｂへの傷防止のためのハードコート層（言い換えれば、保護層）である。コーティング層１６は、第一主面１２ｂにおける光の反射抑制機能を有していてもよい。

［実施の形態１に係る照明装置の製造方法］
次に、照明装置１０の製造方法について説明する。図４は、照明装置１０の製造方法のフローチャートである。

まず、導光体１２の元となる導光部材の第二主面１２ｃに凹凸構造１３が形成される（Ｓ１１）。これにより、導光体１２が作製される。ステップＳ１１は、第一ステップの一例である。凹凸構造１３は、例えば、切削装置による切削によって形成される。より具体的には、凹凸構造１３は、切削装置によるＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）切削によって形成される。

切削装置は、例えば、後述のステップＳ１２において凹凸構造１３に印刷または塗布される図柄の画像データを取得し、第二主面１２ｃのうち、当該画像データにおいて輝度の高い部分に相当する領域ほど深く切削する。この結果、導光体１２の厚みは、画像データにおいて輝度が高い部分ほど薄くなる。より具体的には、導光体１２の厚みは、画像データにおける輝度値に反比例する。例えば、図３では、輝度が比較的低い部分の厚みｔ１は、輝度が比較的高い部分の厚みｔ２よりも分厚い。

導光体１２は、画像データにおける輝度に応じて相対的に厚みが異なればよい。導光体１２の厚みの絶対値については、経験的または実験的に適宜定められればよい。また、精細な立体感を与えるためには、画像データにおける画素を最小単位として導光体１２の厚みが細かく変更されればよい。

なお、凹凸構造１３は、ＮＣ切削以外の工法により形成されてもよい。例えば、凹凸構造１３は、金型を用いた射出成型によって形成されてもよい。また、凹凸構造１３は、レーザ加工によって形成されてもよい。

次に、ステップＳ１１において作製された導光体１２の凹凸構造１３上に図柄層１４が形成される（Ｓ１２）。ステップＳ１２は、第二ステップの一例である。図柄層１４は、例えば、印刷装置によるＵＶ（ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）インクジェット印刷によって形成される。ＵＶインクジェット印刷とは、紫外線硬化型のインクを用いたインクジェット印刷を意味する。印刷装置は、例えば、図柄の画像データを取得し、画像データにおける色（例えば、色相及び彩度）に基づいて図柄を凹凸構造１３上に印刷する。ステップＳ１２には、インクの塗布工程、及び、塗布されたインクへの紫外光の照射工程が含まれる。

なお、図柄層１４は、ＵＶインクジェット印刷以外の工法により形成されてもよい。例えば、図柄層１４は、スクリーン印刷によって形成されてもよい。また、図柄層１４は、スプレー塗装によって形成されてもよい。

次に、ステップＳ１２において形成された図柄層１４上に下地層１５が形成される（Ｓ１３）。ステップＳ１３は、第三ステップの一例である。下地層１５は、例えば、印刷装置によるＵＶインクジェット印刷によって形成される。印刷装置は、例えば、図柄層１４の全面に図柄層１４よりも遮光性の高い単一色のインクを塗布し、紫外光の照射によって硬化する。なお、下地層１５が図柄層１４の全面を覆うことは必須ではなく、下地層１５は、図柄層１４の少なくとも一部を覆えばよい。

なお、下地層１５は、ＵＶインクジェット印刷以外の工法により形成されてもよい。例えば、下地層１５は、スクリーン印刷によって形成されてもよい。また、下地層１５は、スプレー塗装によって形成されてもよい。

また、コーティング層１６は、図４の製造方法が行われる前にあらかじめ導光体１２に形成されていてもよいし、ステップＳ１３の後に形成されてもよい。コーティング層１６は、ステップＳ１１及びステップＳ１２の間、または、ステップＳ１２及びステップＳ１３の間に形成されてもよい。

［変形例１］
導光体１２の端面１２ａには、光源１１が発する光に所定の光学特性を与える光学構造が設けられてもよい。以下の変形例では、このような照明装置について説明する。図５は、実施の形態１の変形例１に係る照明装置の模式断面図である。

図５に示される照明装置１０ａが備える導光体１２の端面１２ａには、光源１１が発する光をコリメートする光学構造１２ｄが設けられている。コリメートとは、光源１１が発する光を実質的に平行化することを意味する。光学構造１２ｄは、導光体１２と一体形成されている。

このような光学構造１２ｄによれば、導光体１２内に光源１１が発する光を行き渡らせることができる。

［変形例２］
また、図６は、実施の形態１の変形例２に係る照明装置の模式断面図である。図６に示される照明装置１０ｂが備える導光体１２の端面１２ａには、光源１１が発する光を散乱する光学構造１２ｅが設けられている。光学構造１２ｅは、具体的には、異方散乱性を有する。光学構造１２ｅは、導光体１２と一体形成されている。光学構造１２ｅは、光を散乱することができればよく、具体的な態様については特に限定されない。

このような光学構造１２ｅによれば、光源１１が発する光を散乱して導光体１２内に導くことができる。つまり、端面１２ａに入射する光の均一性を高めることにより、導光体１２内に光源１１が発する光を行き渡らせることができる。

なお、変形例１及び変形例２では、光源１１が発する光をコリメートまたは散乱する光学構造について説明されたが、導光体１２の端面１２ａには、光源１１が発する光を集光する光学構造が設けられてもよい。

［変形例３］
また、照明装置１０は、導光体１２と別体の光学構造を備えてもよい。図７は、このような実施の形態１の変形例３に係る照明装置の模式断面図である。図７に示される照明装置１０ｃにおいては、導光体１２の端面１２ａ及び光源１１の間に光学構造１７が位置する。光学構造１７は、光源１１が発する光に所定の光学特性を与える。光学構造１７は、例えば、コリメートレンズであり、光源１１が発する光をコリメートする。これにより照明装置１０ｃにおいても照明装置１０ａと同様の効果が得られる。

また、光学構造１７は、散乱レンズであり、光源１１が発する光を散乱してもよい。これにより、照明装置１０ｃにおいても照明装置１０ｂと同様の効果が得られる。また、光学構造１７は、集光レンズであり、光源１１が発する光を集光してもよい。

［変形例４］
また、照明装置１０の端面１２ａは、湾曲面であってもよい。図８は、このような実施の形態１の変形例４に係る照明装置の模式断面図である。

図８に示される照明装置１０ｄが備える導光体１２の端面１２ｆは、湾曲面である。端面１２ａは、具体的には、Ｘ軸方向から見た場合の断面形状がＺ軸＋側に向かって突出する放物線状である。これにより、光源１１を第二主面１２ｃ側に配置することができる。なぜなら、第二主面１２ｃ側に配置された光源１１が発する光は、端面１２ｆと空気との界面で反射して導光体１２内へ向かうからである。

なお、端面１２ａは、Ｘ軸方向から見た場合の断面形状がＺ軸−側に向かって突出する放物線状であってもよく、この場合、光源１１を第一主面１２ｂ側に配置することができる。光源１１の光軸は、例えば、第一主面１２ｂと直交する。

なお、端面１２ｆと同様の機能が別体の光学構造によって実現されてもよい。例えば、照明装置１０において、端面１２ｆと同様の機能を有するプリズムが導光体１２の端面１２ａ及び光源１１の間に配置されてもよい。

［実施の形態１の効果等］
以上説明したように、照明装置１０は、光源１１と、光源１１が発する光が入射する端面１２ａ、第一主面１２ｂ、及び、凹凸構造１３が設けられた、第一主面１２ｂと背向する第二主面１２ｃを有する導光体１２と、凹凸構造１３上に設けられた、図柄を構成する図柄層１４と、第一主面１２ｂに設けられたコーティング層１６とを備える。凹凸構造１３は、図柄に応じたものである。

これにより、照明装置１０は、表示対象の図柄の質感を向上することができる。照明装置１０は、具体的には、光源１１を発光させることにより、表示対象の図柄の立体感を向上することができる。

また、照明装置１０ａ及び照明装置１０ｂにおいては、導光体１２の端面１２ａには、光源１１が発する光を集光、拡散、またはコリメートする光学構造が設けられる。

これにより、導光体１２と一体の光学構造により集光、拡散、またはコリメートされた光によって表示対象の図柄の質感を向上することができる。

また、照明装置１０ｃは、さらに、端面１２ａ及び光源１１の間に位置し、光源１１が発する光を集光、拡散、またはコリメートする光学構造１７を備える。

これにより、導光体１２と別体の光学構造により集光、拡散、またはコリメートされた光によって表示対象の図柄の質感を向上することができる。

また、例えば、光源１１が発光しているときに導光体１２を第一主面１２ｂ側から見ると、凹凸構造１３により図柄が立体的に視認される。

これにより、照明装置１０は、表示対象の図柄の質感を向上することができる。照明装置１０は、具体的には、光源１１を発光させることにより、表示対象の図柄の立体感を向上することができる。

また、照明装置１０ｄにおいては、端面１２ｆは、湾曲面である。

これにより、光源１１を第一主面１２ｂ側または第二主面１２ｃ側に配置することができる。

また、例えば、端面１２ｆは、断面形状が放物線状の湾曲面である。

これにより、光源１１を第一主面１２ｂ側または第二主面１２ｃ側に配置することができる。

また、例えば、照明装置１０は、さらに、図柄層１４上に形成された、図柄層１４よりも遮光性の高い下地層１５を備える。

これにより、導光体１２の裏側への光の透過が抑制されることで図柄の質感をさらに高めることができる。

また、例えば、第一主面１２ｂは、平坦である。

これにより、第一主面１２ｂに埃などの異物が溜まりにくい。第一主面１２ｂに異物が付着しても清掃が容易である効果が得られる。

また、照明装置１０の製造方法は、光源１１が発する光が入射する端面１２ａ、第一主面１２ｂ、及び、凹凸構造１３が設けられた、第一主面１２ｂと背向する第二主面１２ｃを有する導光体１２を作製する第一ステップと、作製された導光体１２の凹凸構造１３上に、図柄を構成する図柄層１４を形成する第二ステップとを含む。凹凸構造１３は、図柄に応じたものである。

このような製造方法は、表示対象の図柄の質感を向上することができる照明装置１０を製造することができる。

また、照明装置１０の製造方法のステップＳ１１においては、導光部材に凹凸構造１３を形成することにより、導光体１２を作製し、凹凸構造１３は、切削、金型を用いた射出成型、または、レーザ加工によって形成される。

これにより、単一の導光部材の加工により導光体１２を作製することができる。

また、照明装置１０の製造方法のステップＳ１２においては、ＵＶインクジェット印刷、スクリーン印刷、または、スプレー塗装によって凹凸構造１３上に図柄層１４を形成する。

これにより、印刷または塗装によって凹凸構造１３上に図柄層を形成することができる。

また、凹凸構造１３は、図柄の画像データに基づいて形成され、導光体１２の厚みは、画像データにおいて輝度が高い部分ほど薄い。

これにより、表示対象の図柄の質感を向上するための凹凸構造１３を形成することができる。

（実施の形態２）
［実施の形態２に係る照明装置の構成］
上記実施の形態１では、導光体１２は、単一の導光部材の切削等により作製されたが、導光体１２の構造及び作製方法は、実施の形態１に限定されない。例えば、照明装置１０は、複数の透光性部材が積層された構造の導光体を備えてもよい。図９は、このような実施の形態２に係る照明装置の模式断面図である。なお、以下の実施の形態２では、実施の形態１との相違点を中心に説明が行われ、既出事項の説明については適宜省略される。

図９に示される照明装置１０ｅは、光源１１と、導光体２０と、図柄層１４と、下地層１５と、コーティング層１６とを備える。

導光体２０は、光源１１が発する光が入射する端面２０ａ、平坦な第一主面２０ｂ、及び、第一主面２０ｂと背向する、凹凸構造１３が設けられた第二主面２０ｃを有する。導光体２０は、透光層２１、及び、フィルム層２２が積層された構造を有する。

透光層２１は、透光性を有する板材である。透光層２１は、具体的には、透明の導光板である。透光層２１は、例えば、平板状であるが、湾曲した板状であってもよい。透光層２１は、アクリル樹脂によって形成されるが、その他の透光性を有する樹脂によって形成されてもよい。透光層２１は、導光体２０のうち第一主面２０ｂ側の部分であり、第一主面２０ｂは、透光層２１の一部である。

フィルム層２２は、透光性を有するシート状の部材であり、透光層２１よりも高い可撓性を有する材料によって形成される。フィルム層２２は、例えば、透明なポリエチレンテレフタレート樹脂によって形成されるが、その他の透光性を有する樹脂によって形成されてもよい。フィルム層２２は、導光体２０のうち第二主面２０ｃ側の部分であり、第二主面２０ｃは、フィルム層２２の一部である。凹凸構造１３は、フィルム層２２に設けられる。

導光体２０は、透光層２１及びフィルム層２２の貼り合わせにより作製される。フィルム層２２の厚みは、例えば、透光層２１よりも薄い。図９では図示されないが、透光層２１及びフィルム層２２の間には、透光層２１及びフィルム層２２を接着する接着層が配置される。

［実施の形態２に係る照明装置の製造方法］
次に、照明装置１０ｅの製造方法について説明する。図１０は、照明装置１０ｅの製造方法のフローチャートである。

まず、フィルム層２２の元となるフィルムに、凹凸構造１３が形成される（Ｓ２１）。凹凸構造１３は、例えば、熱エンボス加工によって形成される。熱エンボス加工は、例えば、ローラーを有する加工装置によって行われる。凹凸構造１３が熱エンボス加工によって形成される場合、フィルムには、熱可塑性の樹脂が採用される。実施の形態１と同様に、凹凸構造１３は、図柄に応じたものであり、フィルムの厚みは、画像データにおいて輝度が高い部分ほど薄くなる。凹凸構造１３が形成されたフィルムは、フィルム層２２に相当する部材である。

次に、凹凸構造１３が形成されたフィルムを導光部材に貼りつける（Ｓ２２）。この場合、フィルムの凹凸構造１３が形成されていない面が接着面となる。導光部材は、透光層２１に相当する板材である。これにより、透光層２１及びフィルム層２２が積層された導光体２０が作製される。ステップＳ２１及びステップＳ２２は、第一ステップの一例である。

次に、ステップＳ２１及びステップＳ２２において作製された導光体２０の凹凸構造１３上に図柄層１４が形成され（Ｓ２３）、ステップＳ２３において形成された図柄層１４上に下地層１５が形成される（Ｓ２４）。ステップＳ２３は、第二ステップの一例であり、ステップＳ２４は、第三ステップの一例である。

［実施の形態２の効果等］
以上説明したように、照明装置１０ｅが備える導光体２０は、第一主面２０ｂ側の透光層２１と、透光層２１よりも高い可撓性を有する第二主面２０ｃ側のフィルム層２２とを有する。凹凸構造１３は、フィルム層２２に設けられる。

これにより、透光層２１、及び、フィルム層２２を積層することで凹凸構造１３を有する導光体２０を実現することができる。

また、照明装置１０ｅの製造方法のステップＳ２１及びステップＳ２２においては、熱エンボス加工によってフィルムに凹凸構造１３を形成し、凹凸構造１３が形成されたフィルムを導光部材に貼りつけることにより導光体２０を作製する。

これにより、導光部材にフィルムを貼り付けることにより導光体２０を作製することができる。

（実施の形態３）
［実施の形態３に係る照明装置の構成］
上記実施の形態２では、２つの透光性部材が積層された構造の導光体２０を備える照明装置１０ｅについて説明されたが、照明装置は、３つの透光性部材が積層された構造を有していてもよい。図１１は、このような実施の形態３に係る照明装置の模式断面図である。なお、以下の実施の形態３では、実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に説明が行われ、既出事項の説明については適宜省略される。

図１１に示される照明装置１０ｆは、光源１１と、導光体３０と、図柄層１４と、下地層１５と、コーティング層１６とを備える。

導光体３０は、光源１１が発する光が入射する端面３０ａ、平坦な第一主面３０ｂ、及び、第一主面３０ｂと背向する、凹凸構造１３が設けられた第二主面３０ｃを有する。導光体３０は、第一透光層３１、第二透光層３２、及び、フィルム層３３が積層された構造を有する。

第一透光層３１は、透光性を有する板材である。第一透光層３１は、具体的には、透明の導光板である。第一透光層３１は、例えば、平板状であるが、湾曲した板状であってもよい。第一透光層３１は、アクリル樹脂によって形成されるが、その他の透光性を有する樹脂によって形成されてもよい。第一透光層３１は、導光体３０のうち第一主面３０ｂ側の部分であり、第一主面３０ｂは、第一透光層３１の一部である。

第二透光層３２は、透光性を有する部材である。第二透光層３２には、後述の２つの製造方法ごとに異なる材料が採用される。第二透光層３２には、例えば、透明の樹脂が採用される。第二透光層３２は、導光体３０のうち第二主面３０ｃ側の部分であり、第二主面３０ｃは、第二透光層３２の一部である。凹凸構造１３は、第二透光層３２に設けられる。

フィルム層３３は、透光性を有するシート状の部材であり、第一透光層３１及び第二透光層３２のそれぞれよりも高い可撓性を有する材料によって形成される。フィルム層３３は、例えば、透明なポリエチレンテレフタレート樹脂によって形成されるが、その他の透光性を有する樹脂によって形成されてもよい。フィルム層３３は、第一透光層３１及び第二透光層３２の間に位置する部分である。

導光体３０は、第一透光層３１、及び、第二透光層３２が形成されたフィルム層３３の貼り合わせにより作製される。フィルム層３３の厚みは、例えば、第一透光層３１及び第二透光層３２のそれぞれよりも薄い。図１１では図示されないが、第一透光層３１及びフィルム層３３の間には、第一透光層３１及びフィルム層３３を接着する第一接着層が設けられる。

［実施の形態３に係る照明装置の第一の製造方法］
次に、照明装置１０ｆの製造方法について説明する。まず、第二透光層３２が透光材料の積層印刷によって形成される場合の製造方法について説明する。図１２は、照明装置１０ｆの第一の製造方法のフローチャートである。

まず、フィルム層３３の元となるフィルムに、透光材料が積層印刷される（Ｓ３１）。透光材料は、印刷装置によるＵＶインクジェット印刷によって積層される。印刷装置は、例えば、図柄の画像データを取得し、積層される透光材料に画像データにおける輝度に応じた凹凸を与える。これにより、フィルム上に凹凸構造１３が設けられた第二透光層３２が形成される。この場合の透光材料には、例えば、紫外線硬化性を有する透光材料であって、インクジェット印刷に適した透光材料が採用される。

次に、第二透光層３２が形成されたフィルムを導光部材に貼りつける（Ｓ３２）。この場合、フィルムの第二透光層３２が形成されていない面が接着面となる。導光部材は、第一透光層３１に相当する板材である。これにより、第一透光層３１、第二透光層３２、及び、フィルム層３３が積層された導光体３０が作製される。ステップＳ３１及びステップＳ３２は、第一ステップの一例である。

次に、ステップＳ３１及びステップＳ３２において作製された導光体３０の凹凸構造１３上に図柄層１４が形成され（Ｓ３３）、ステップＳ３３において形成された図柄層１４上に下地層１５が形成される（Ｓ３４）。ステップＳ３３は、第二ステップの一例であり、ステップＳ３４は、第三ステップの一例である。

［実施の形態３に係る照明装置の第二の製造方法］
次に、透光材料が賦形されることによって第二透光層３２が形成される場合の製造方法について説明する。図１３は、照明装置１０ｆの第二の製造方法のフローチャートである。

まず、フィルム層３３の元となるフィルム上に、第二透光層３２の元となる樹脂層が形成される（Ｓ４１）。樹脂層には、透光性を有する樹脂材料が採用される。また、樹脂層には、紫外線硬化性または熱硬化性を有する樹脂材料が採用される。

次に、樹脂層が賦形されることにより、凹凸構造１３が形成される（Ｓ４２）。賦形には、例えば、画像データにおける輝度に応じた凹凸を樹脂層に与える金型が用いられる。樹脂層は、賦形された後、紫外線の照射、または、加熱によって硬化される。これにより、フィルム上に凹凸構造１３が設けられた第二透光層３２が形成される。

次に、第二透光層３２が形成されたフィルムを導光部材に貼りつける（Ｓ４３）。この場合、フィルムの第二透光層３２が形成されていない面が接着面となる。導光部材は、第一透光層３１に相当する板材である。これにより、第一透光層３１、第二透光層３２、及び、フィルム層３３が積層された導光体３０が作製される。ステップＳ４１〜ステップＳ４３は、第一ステップの一例である。

次に、ステップＳ４１〜ステップＳ４３において作製された導光体３０の凹凸構造１３上に図柄層１４が形成され（Ｓ４４）、ステップＳ４４において形成された図柄層１４上に下地層１５が形成される（Ｓ４５）。ステップＳ４４は、第二ステップの一例であり、ステップＳ４５は、第三ステップの一例である。

［実施の形態３の効果等］
以上説明したように、照明装置１０ｆが備える導光体３０は、第一主面３０ｂ側の第一透光層３１と、第二主面３０ｃ側の第二透光層３２と、第一透光層３１及び第二透光層３２の間に位置する、第一透光層３１よりも高い可撓性を有するフィルム層３３とを有する。凹凸構造１３は、第二透光層３２に設けられる。

これにより、第一透光層３１、第二透光層３２、及び、フィルム層３３を積層することで凹凸構造１３を有する導光体３０を実現することができる。

また、照明装置１０ｆの製造方法のステップＳ３１及びステップＳ３２においては、フィルムに透光材料を積層印刷することで凹凸構造１３を形成し、凹凸構造１３が形成されたフィルムを導光部材に貼りつけることにより導光体３０を作製する。

これにより、フィルムに透光材料を積層印刷し、かつ、導光部材に当該フィルムを貼り付けることにより導光体３０を作製することができる。

また、照明装置１０ｆの製造方法のステップＳ４１〜ステップＳ４３においては、フィルム上に樹脂層を形成し、樹脂層を賦形することによって凹凸構造１３を形成し、凹凸構造１３を含む樹脂層が形成されたフィルムを導光部材に貼りつけることにより導光体３０を作製する。

これにより、フィルム上の樹脂層を賦形し、かつ、導光部材に当該フィルムを貼り付けることにより導光体３０を作製することができる。

（実施の形態４）
上記実施の形態１〜３では、照明装置が備える導光体は平板状であったが、照明装置は、湾曲した板状の導光体を備えてもよい。図１４は、このような実施の形態４に係る照明装置の外観斜視図である。

図１４に示される照明装置１０ｇは、光源４１と、導光体４２とを備える。導光体４２は、湾曲した板状である。導光体４２は、光源４１が発する光が入射する端面４２ａ、第一主面４２ｂ、及び、凹凸構造１３が設けられた、第一主面４２ｂと背向する第二主面（図示せず）を有する。また、図示されないが、照明装置１０ｇは、図柄層１４なども備える。

このように、照明装置１０ｇが備える導光体４２は、湾曲した板状である。

これにより、照明装置１０ｇは、曲面に沿って形成された図柄に立体的な質感を与えることができる。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、このような実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、光源は、ＳＭＤ構造の発光モジュールであったが、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）構造の発光モジュールであってもよい。ＣＯＢ構造の発光モジュールにおいては、ＬＥＤチップが発光素子として用いられ、基板上にＬＥＤチップが直接実装され、当該ＬＥＤチップが蛍光体粒子を含有する透光性樹脂材によって封止される。また、光源は、ＬＥＤチップと、当該ＬＥＤチップと離れた位置に配置された蛍光体粒子を含む樹脂部材とを有するリモートフォスファー型の発光モジュールであってもよい。

また、光源は、ＬＥＤを用いた構成に限定されない。光源には、例えば、半導体レーザまたは有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等、ＬＥＤ以外の固体発光素子が用いられてもよい。

また、上記実施の形態の導光体の模式断面図に示される積層構造は一例である。本発明の特徴的な機能を実現できる他の積層構造を有する導光体も本発明に含まれる。導光体においては、例えば、上記実施の形態で説明された機能と同様の機能を実現できる範囲で、上記実施の形態の積層構造の層間に別の層が設けられていてもよい。

また、上記実施の形態では、導光体が有する積層構造の各層を構成する主たる材料について例示しているが、導光体が有する積層構造の各層には、上記実施の形態の積層構造と同様の機能を実現できる範囲で他の材料が含まれてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ 照明装置
１１、４１ 光源
１２、２０、３０、４２ 導光体
１２ａ、１２ｆ、２０ａ、３０ａ、４２ａ 端面
１２ｂ、２０ｂ、３０ｂ、４２ｂ 第一主面
１２ｃ、２０ｃ、３０ｃ 第二主面
１２ｄ、１２ｅ、１７ 光学構造
１３ 凹凸構造
１４ 図柄層
１５ 下地層
１６ コーティング層
２１ 透光層
２２、３３ フィルム層
３１ 第一透光層
３２ 第二透光層

Claims (21)

1. 光源と、
   前記光源が発する光が入射する端面、第一主面、及び、凹凸構造が設けられた、前記第一主面と背向する第二主面を有する導光体と、
   前記凹凸構造上に設けられた、図柄を構成する図柄層とを備え、
   前記凹凸構造は、前記図柄に応じたものであり、
   前記凹凸構造が設けられた前記導光体の各部の厚みは、前記図柄の画像データにおける輝度値に反比例している
   照明装置。
2. 光源と、
   前記光源が発する光が入射する端面、第一主面、及び、凹凸構造が設けられた、前記第一主面と背向する第二主面を有する導光体と、
   前記凹凸構造上に設けられた、図柄を構成する図柄層とを備え、
   前記凹凸構造は、前記図柄に応じたものであり、
   前記導光体は、
   前記第一主面側の透光層と、
   前記透光層よりも高い可撓性を有する前記第二主面側のフィルム層とを有し、
   前記凹凸構造は、前記フィルム層に設けられる
   照明装置。
3. 光源と、
   前記光源が発する光が入射する端面、第一主面、及び、凹凸構造が設けられた、前記第一主面と背向する第二主面を有する導光体と、
   前記凹凸構造上に設けられた、図柄を構成する図柄層とを備え、
   前記凹凸構造は、前記図柄に応じたものであり、
   前記導光体は、
   前記第一主面側の第一透光層と、
   前記第二主面側の第二透光層と、
   前記第一透光層及び前記第二透光層の間に位置する、前記第一透光層よりも高い可撓性を有するフィルム層とを有し、
   前記凹凸構造は、前記第二透光層に設けられる
   照明装置。
4. 光源と、
   前記光源が発する光が入射する端面、第一主面、及び、凹凸構造が設けられた、前記第一主面と背向する第二主面を有する導光体と、
   前記凹凸構造上に設けられた、図柄を構成する図柄層とを備え、
   前記凹凸構造は、前記図柄に応じたものであり、
   前記光源が発光しているときに前記導光体を前記第一主面側から見ると、前記凹凸構造により前記図柄が立体的に見える
   照明装置。
5. 光源と、
   前記光源が発する光が入射する端面、第一主面、及び、凹凸構造が設けられた、前記第一主面と背向する第二主面を有する導光体と、
   前記凹凸構造上に設けられた、図柄を構成する図柄層と、
   前記図柄層上に形成された、前記図柄層よりも遮光性の高い下地層とを備え、
   前記凹凸構造は、前記図柄に応じたものである
   照明装置。
6. 光源と、
   前記光源が発する光が入射する端面、第一主面、及び、凹凸構造が設けられた、前記第一主面と背向する第二主面を有する導光体と、
   前記凹凸構造上に設けられた、図柄を構成する図柄層とを備え、
   前記凹凸構造は、前記図柄に応じたものであり、
   前記端面は、断面形状が放物線状の湾曲面である
   照明装置。
7. 前記端面には、前記光源が発する光を集光、拡散、またはコリメートする光学構造が設けられる
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置。
8. さらに、前記端面及び前記光源の間に位置し、前記光源が発する光を集光、拡散、またはコリメートする光学構造を備える
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置。
9. 前記端面は、湾曲面である
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置。
10. 前記凹凸構造が設けられた前記導光体の各部の厚みは、前記図柄の画像データにおける輝度に応じて形成される
    請求項２〜９のいずれか１項に記載の照明装置。
11. 前記凹凸構造が設けられた前記導光体の各部の厚みは、前記図柄の画像データにおける輝度値に反比例している
    請求項１０に記載の照明装置。
12. 前記凹凸構造は、前記図柄の画像データに基づいて形成され、
    前記凹凸構造が設けられた前記導光体の各部の厚みは、前記画像データにおける画素に対応する領域を最小単位として変更される
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の照明装置。
13. 前記導光体は、湾曲した板状である
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載の照明装置。
14. 前記第一主面は、平坦である
    請求項１〜１３のいずれか１項に記載の照明装置。
15. 光源が発する光が入射する端面、第一主面、及び、凹凸構造が設けられた、前記第一主面と背向する第二主面を有する導光体を作製する第一ステップと、
    作製された前記導光体の前記凹凸構造上に、図柄を構成する図柄層を形成する第二ステップと、
    前記図柄層上に、前記図柄層よりも遮光性の高い下地層を形成する第三ステップとを含み、
    前記凹凸構造は、前記図柄に応じたものである
    照明装置の製造方法。
16. 前記第一ステップにおいては、導光部材に前記凹凸構造を形成することにより、前記導光体を作製し、
    前記凹凸構造は、切削、金型を用いた射出成型、または、レーザ加工によって形成される
    請求項１５に記載の照明装置の製造方法。
17. 前記第一ステップにおいては、
    熱エンボス加工によってフィルムに前記凹凸構造を形成し、
    前記凹凸構造が形成された前記フィルムを導光部材に貼りつけることにより前記導光体を作製する
    請求項１５に記載の照明装置の製造方法。
18. 前記第一ステップにおいては、
    フィルムに透光材料を積層印刷することで前記凹凸構造を形成し、
    前記凹凸構造が形成された前記フィルムを導光部材に貼りつけることにより前記導光体を作製する
    請求項１５に記載の照明装置の製造方法。
19. 前記第一ステップにおいては、
    フィルム上に樹脂層を形成し、
    前記樹脂層を賦形することによって前記凹凸構造を形成し、
    前記凹凸構造を含む前記樹脂層が形成された前記フィルムを導光部材に貼りつけることにより前記導光体を作製する
    請求項１５に記載の照明装置の製造方法。
20. 前記第二ステップにおいては、ＵＶ（ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）インクジェット印刷、スクリーン印刷、または、スプレー塗装によって前記凹凸構造上に前記図柄層を形成する
    請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の照明装置の製造方法。
21. 前記凹凸構造は、前記図柄の画像データに基づいて形成され、
    前記導光体の厚みは、前記画像データにおいて輝度が高い部分ほど薄い
    請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の照明装置の製造方法。

Images