JPH0412551Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、例えば電飾看板等の表示装置や陳
列デイスプレイ等に使用される面照明装置、更に
詳しくは光透過性の導光板の端面に光源を臨ませ
て配置し、この光源から導光板の端面を経て板内
に入射される光線を板面から均一に輝散させて二
次的な面光源を構成する照明装置に関する。

従来の技術と問題点 この種の面照明装置の基本的な構成は、例えば
実開昭57−201588号に示されるように透明アクリ
ル板のような光透過性を良好な導光板の端面から
光源の光を入射し、板内を伝播させつつ、その片
面に微細凹凸状の光輝散乱面を形成する一方、他
面に反射層を密接または近接させて設けることに
より、板内の光線を板面に反射拡散せしめて光輝
を照射するようになされたものである。

ところが、この構造によるものでは、実際上、
光源に近い部分では多量の光が板面から放射され
明るく輝くのに対し、この光源に近い部分で大半
の光線が外部に放散消費されてしまうため、導光
板内を伝播して遠方まで到達する光線の絶対量が
次第に不足する結果となり、光源から遠ざかるに
従つて外部散乱光が弱くなり、暗くなつて全面に
均一な照明を得ることができないという本質的な
欠点があつた。

このような欠点に対し、これを改善するため
に、従来次のような提案がなされている。

実公昭58−46447号に示されるように、導光
板内に光散乱用の透明微粒子を分散させて光散
乱効果を付与するものとなす一方、この透明微
粒子の分散量を光源に近い部分は少なく、遠ざ
かるに従つて多くすることにより、板面照度を
全面に均一化しようとする方法。

実開昭56−93772号、あるいは実公昭58−
25410号に示されるように、導光板に形成する
微細凹凸状の光輝散乱面を、光源に近い部分ほ
どその凹凸の単位面積当りの数を少なくし、光
源から遠ざかるに従つてそれを多くすることに
よつて、導光板面の照度を全体に均一化せしめ
るものとなす方法。

しかしながら、上記の方法では、透明微粒子
の分散密度の変化を導光板の製造の段階で好まし
い態様に制御することが実際上極めて困難であ
り、工業的実用性に乏しいものであつた。のみな
らず、光源に近い部分の透明微粒子が粗に配列さ
れた部分において、各微粒子から点在的に反射散
乱光があらわれるため、多数の光輝斑点がムラと
なつて視認される傾向を示すというような欠点が
あつた。

また、前記の方法によるときは、その公知例
として挙示した実開昭56−93772号及び実公昭58
−25410号の場合のように、表示部材が部分的に
透光性であるような表示部分を有する表示装置で
ある場合には、その部分のみに光輝を集中させて
放射させれば良いから、光源から遠い位置にある
表示部分の対応個所に凹凸密度を増大した光輝散
乱面を付加形成することによつて好都合に対応し
うるが、導光板の全面に均一に光輝を照射させる
必要のあるような場合には、依然として、光源に
近い部分で既に内部導入光線の大半が放射され、
光源から遠い個所ではそこへ到達する光の絶対量
が不足する傾向を示すため、いかに凹凸密度を増
大して到達光量に対する反射散乱光の比率を上げ
ても、光源から遠い部分では散乱光が弱くなり、
全面に均一な照度を得ることは困難であつた。も
つとも、光源に近い部分の凹凸粗面を極めて粗い
ものとして、その部分での外部へ散乱する光の量
を抑制することも考えられるが、この場合には前
記の場合と同様、光源に近い部分で光輝散乱部
分が点在的ないしは線状のムラをなす結果を生
じ、好ましい板面全体の均一な照明状態を実現す
ることは困難であつた。

この考案は上記のような従来技術の背景に鑑
み、光源からの遠近にかかわらず全面に均一な照
度が得られ、しかも製造上の困難性が少なく、各
部の明るさの調整制御も容易になしうる改善され
た面照明装置を提供することを目的とする。

この考案は、導光板を複数層に分離形成し、そ
れらの個々に調光用散乱面を光源からの距離に対
応して漸次変化した態様に形成することにより、
照射光量を相互に補償し合つて光源からの距離の
遠近にかかわらず均一化せしめるものとすると共
に、導光板の背面に反射板を配置して照射光量の
増大をはかり、また同導光板の前面側に拡散板を
配置して、導光板からの放射光を更に散乱させそ
のイメージが外観されることのないものとして更
に一段と照明状態の全面均一化をはかるようにし
たものである。

而して、この考案は、平行状に配置された複数
枚の透明導光板と、その後部導光板の背面側に配
置された反射板と、前部導光板の前側に配置され
た光拡散板と、上記導光板の端面に臨んで配置さ
れた光源とを備え、複数枚の前記各導光板のそれ
ぞれに、導光板群の全体として、光源から遠ざか
るに従つて到達光量に対する光の拡散率を連続的
ないし段階的に漸増せしめる態様に凹凸状粗面ま
たは拡散性塗層からなる調光用散乱面が形成され
ていることを特徴とする面照明装置を要旨とす
る。

実施例 以下、この考案を更に図示実施例に基づいて詳
しく説明する。

第１図及び第２図において、１ａ，１ｂは平行
状に密接積層状または僅かに間隔をあけて配置さ
れた２枚の導光板、２はその後部導光板１ｂの背
面側に配置された反射板、３は前部導光板１ａの
前面側に配置された光拡散板、４は更にその前面
に全体を覆つて配置された透光性の表示層、５は
上記導光板１ａ，１ｂの端面に臨ませて配置され
た螢光灯等よりなる光源である。

導光板１ａ，１ｂは厚さ２〜20mm、好適には４
〜７mm程度のポリメチルメタアクリレート、ポリ
スチロール等の透光性の良好な透明板からなるも
のであり、いずれもその片面には、第２図に示す
ように微細な凹凸面からなる調光用散乱面６が形
成されている。この散乱面６は、第３図イ，ロに
示すようにサンデイングによりヘアライン状に形
成されるか、あるいは第３図ハに示すようにサン
ドブラスト、エツチング等により梨地状に形成さ
れる。あるいはまた艶消しインク、白色インク等
の塗布による拡散性の塗層として、更にはまた公
知の所謂擬似エツチングの技法による実質上微細
凹凸を有する塗層として形成しても良い。かつこ
の調光用散乱面６，６は、いずれも第２図及び第
３図に示されるように、光源５から遠ざかるにし
たがつて凹凸の密度を増大し単位面積当りの凹凸
の数を漸次増大するように形成されている。従つ
て、個々に、導光板１ａ，１ｂの端面から入射し
た光は、光源５から遠ざかるに従つて到達光量に
対する反射散乱光量の比率を増大する態様で板面
から拡散放射されるものとなされている。そして
これにより両導光板１ａ，１ｂを合わせた状態で
の全体としての評価においても、到達光量に対す
る光の拡散比率を、光源５から遠ざかるにしたが
つて漸増せしめたものとなされている。

各導光板１ａ，１ｂにおける調光用散乱面６の
形成は、第３図イあるいはハに示すように、光源
５に最も近い端部にまで及ぶ態様で形成しても良
いし、あるいは同図ロに示すように光源５に近い
領域部分を除いて他の部分のみに形成したものと
しても良い。そしてまた、このような調光用散乱
面６の形成態様を相互に異にした導光板を複数枚
組み合わせて使用するものとするのが好ましい。
例えば、前側の導光板１ａには第３図イあるいは
ハに示されるような調光用散乱面６をもつたもの
を用いて光源５に近い部分においても光輝を拡散
放射せしめるものとし、後側の導光板１ｂには、
下部両面を平滑面とし上部のみに調光用拡散面６
を形成したものを用いて、その端面から入射した
導光を減衰させることなく光源５から離れた部位
にまで導いたのち、前側の導光板１ａの照射光量
が不足する部分においてそれを補償する形に後側
の導光板１ｂから支配的に導入光を散乱照射せし
めるものとすることが好ましい。

また、導光板の裏面側に、該導光板より相対的
に屈折率の小さい物質からなる低屈折率層を形成
せしめるものとすれば、板内に入射した光を更に
遠方まで減衰させることなく良好に導きうる点で
望ましい。かかる低屈折率層を形成する物質とし
ては、例えば実開昭59−94386号、実公昭55−
29839号等の開示に準じて、シリコン、フツ素樹
脂等を好適に使用しうる。

反射板２は、例えば樹脂板の片面にアルミニウ
ム蒸着層を形成した鏡板、あるいは白色合成樹脂
板等が用いられるもので、照明効果を増大する作
用を果すものである。もつともこの反射板２は、
後側の導光板１ｂの背面に直接アルミ蒸着層等の
高反射率の物質層を形成せしめることでこれに代
替しても良い。

光拡散板３は導光板１ａ，１ｂから前面側に照
射される光を背面から入射してこれを更に拡散透
過し、照明状態を全面に均一化せしめる作用を果
すものであり、一般的には半透明の乳白板が用い
られるものである。

表示層４は光透過性のもので、所要の文字、図
柄等の表示を透明性インキで印刷あるいは描画形
成した透明合成樹脂フイルムまたは薄板等が用い
られるものである。

第４図には上記のような面照明装置を用いて表
示装置を構成する場合の一例が示されている。同
図において、複数枚の導光板１ａ，１ｂ、反射板
２、光拡散板３そして表示層４はそれらが重ね合
わされた状態において三方の周側端縁部を反射膜
７を介して周枠８により包被状態に固定されると
共に、残りの１つの端縁部が、内部に光源５を収
蔵した基函９内に差込み状態に連結固定されて、
スタンド型の扁平状態の看板用表示装置に構成さ
れている。

ところで、上記の面照明装置は、光源５を点灯
することにより、表示層４の光源に近いその近傍
部位は、光拡散板３を介して直接照射されること
により既に充分な明るさが得られる。そして、光
源５からの光が直接及ばない光源から離れた部分
にあつては、導光板１ａ，１ｂにその端面から入
射した光がそれらの板内で全反射を繰返して遠方
にまで到達する一方、その過程で順次調光用散乱
面６に当つて散乱し、反射板２による反射光を伴
つて光拡散板３に向けて放射される。しかもこの
際、複数枚の導光板１ａ，１ｂの存在と、それら
の調光用散乱面６が、光源５から遠ざかるにした
がつて到達光量に対する光の拡散比率を漸増せし
める態様に形成されていることにより、光拡散板
３に向けて照射する光量を相互に補完し合つて全
面に均一化する。従つて光拡散板３で更に拡散し
て表示層４に照射される光量は、光源５からの遠
近にかかわらず全面に亘つて均一なものとなり、
照度ムラのない好ましい照明状態が実現される。

第５図及び第６図は他の実施例を示すものであ
る。即ち、この実施例は、３枚の導光板１ｃ，１
ｄ，１ｅが用いられ、しかもそれらの調光用散乱
面６ａ，６ｂ，６ｃの形成領域が順次段階的に変
化されたものである。即ち前部の導光板１ｃに
は、その高さ方向の全域の上部3/4の部分のみに
調光用散乱面６ａが略均一な状態に形成され、中
間の導光板１ｄには同じく上部2/4の領域部分に
調光用散乱面６ｂが形成され、そして更に後部の
導光板１ｅには、上部1/4の部分のみに調光用散
乱面６ｃが形成されたものとなされている。従つ
て、これらの導光板１ｃ，１ｄ，１ｅを平行状に
重ね合わせた状態において、それらの調光用散乱
面６ａ，６ｂ，６ｃの形成領域が、光源５から遠
ざかるに従つて重なり数を増大するものとなされ
ており、もつて光源から遠ざかるに従つて導光板
群の全体としての到達光量に対する光の拡散比率
を段階的に漸増せしめ、光拡散板４に向けて照射
される光量を全面に略均一化せしめうるものとな
されている。なお、この実施例の場合、調光用散
乱面６ａ，６ｂ，６ｃの境界部分が光拡散板３を
通じてイメージされることがないように、上記境
界部分を図示のようにぼかしたものとすることが
望ましい。

考案の作用効果 この考案においては上述のように、端面を光源
に臨ませて配置された複数枚の導光板を有するも
のとなされ、それらのそれぞれに、導光板群の全
体として光源から遠ざかるに従つて到達光量に対
する光の拡散比率を漸増せしめる態様に調光用散
乱面が形成されたものとなされているから、１つ
の導光板の導光量で不足する光源から離れた部分
には他の導光板で入射光を当該部分に導いて放射
させることができ、相互に放射光量を補完し合つ
て板面の全体を均一な照度に光輝せしめることが
できる。

しかも複数枚の平行状に配する導光板で上記照
射光量の均一化制御を行うので、面照明装置の製
作に際し、複数枚の導光板の相対的な関係位置を
調整することで簡単に全面均一照度の得られる状
態を視覚確認して最も好ましい設計態様を見出す
ことができ、設計製作が容易である。

更に、導光板の背面側に反射板を配置して照度
の増大をはかつていることにより、光源から発す
る光量を効率よく前面側に照射して明るい照明状
態を得ることができるのはもとより、導光板の前
面側には更に乳白板等よりなる光拡散板を配置し
て放射光線の部分的な均一化をも向上しうるもの
となされていることにより、導光板から射出され
る光に多少の部分的な強弱のムラがあつても、こ
れを更に拡散して視覚される照度を全面に亘つて
愈々均一なものとなし得る。

従つて、この考案に係る面照明装置によれば、
広い照射面積を有する二次的面光源であつて、し
かも全体に明るさが均一であり、極薄型の照明看
板等の表示装置やデイスプレイ等を構成するのに
実に好都合に使用しうる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例を示すものであり、第
１図は構成部材を僅かに分離状態にして示した一
実施例の縦断面図、第２図は同斜視図、第３図
イ，ロ，ハは導光板の調光用散乱面の各種の形成
状態を示す正面図、第４図はこの考案の面照明装
置の実用例を示す表示装置の縦断面図、第５図は
他の実施例を示す第２図相当部分の斜視図、第６
図イ，ロ，ハはその導光板の正面図である。 １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ……導光板、２
……反射板、３……光拡散板、４……表示層、５
……光源、６，６ａ，６ｂ，６ｃ……調光用散乱
面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 平行状に配置された複数枚の透明導光板と、
   その後部導光板の背面側に配置された反射板
   と、前部導光板の前側に配置された光拡散板
   と、上記導光板の端面に臨んで配置された光源
   とを備え、複数枚の前記各導光板のそれぞれ
   に、導光板群の全体として、光源から遠ざかる
   に従つて到達光量に対する光の拡散率を連続的
   ないし段階的に漸増せしめる態様に凹凸状粗面
   または拡散性塗層からなる調光用散乱面が形成
   されていることを特徴とする面照明装置。 (2) 調光用散乱面が微細な凹凸状粗面からなり、
   各導光板における凹凸の密度が光源から遠ざか
   るに従つて増大変化されることにより、到達光
   量に対する反射散乱光の比率を漸増せしめるよ
   うになされている実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の面照明装置。 (3) 複数枚の導光板の調光用散乱面の形成領域
   が、光源から遠ざかるに従つて重なり数を増大
   するように、各導光板において段階的にその形
   成領域を異にして設けらている実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の面照明装置。