JPH1139914A - 平面照明装置とその装置の光透過部の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の平面照明装置は、集光効果が小さかった
という課題と、高価であったという課題とがあった。 【解決手段】導光体２の光出射側の面７に、同心円状の
稜線を持つ複数のプリズムから構成された同心円状光出
射側プリズム群８ａを配置し、その複数のプリズムの各
頂角を尖頂とし、また、導光体２の光反射側の面５に
も、同心円状光出射側プリズム群８ａと同様な光反射側
プリズム群６を配置し、さらに、同心円状光出射側プリ
ズム群８ａの各プリズムの稜線の法線と、光反射側プリ
ズム群６の各プリズムの稜線の法線とが実質上垂直とな
るように、同心円状光出射側プリズム群８ａと、光反射
側プリズム群６とを配置して、導光体２に入射した光を
効率よく出射させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶画像表示装置
などに用いられる平面照明装置とその装置の光透過部の
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶画像表示装置は、携帯性の向
上のために小型軽量化が進められている。また、使用形
態の多様化から、液晶画像表示装置は、屋外などの外光
の強い環境下での使用も求められており、そのため、画
像を認識しやすくするように、明るい照明が求められ、
さらには、携帯電源の小型軽量化のために、その照明の
小電力化が求められている。このような、液晶画像表示
装置に用いられる平面照明装置は、以上の要求を満たす
ために改良されたものが提案されている。

【０００３】以下に、従来の一般的な平面照明装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。図８に、従来の平
面照明装置の構成をあらわす斜視図を示す。図８におい
て、１は光源、２は導光体、３は反射鏡、４は導光体２
の側面であり、光源１からの光はその側面４に入射す
る。以下４を入射側面とする。５は導光体２の光反射側
の面、６は光反射側の面５に形成されたプリズムの集合
体から構成される光反射側プリズム群であり、光を拡散
反射させるために、ブラスト加工等によりプリズムの面
は、拡散粗面になっている。７は導光体２の光出射側の
面、８ｂは光出射側の面７に形成されたプリズムの集合
体から構成される直線状光出射側プリズム群、９は細か
な凹凸形状をエンボス加工等により形成した拡散シー
ト、１０はＰＥＴフィルム等の上に紫外線硬化樹脂を用
いて直線状の頂稜をもつプリズムを形成したプリズムシ
ート、１１は直線状光出射側プリスム群８ｂの各プリズ
ムの稜線である。

【０００４】次に、上述した従来の平面照明装置の動作
を説明する。光源１が光を出射し、その光は、直接、ま
たは、反射鏡３により反射されて、入射側面４から導光
体２に入射する。その光は、導光体２の中を進み、直
接、または、全反射等を繰り返しながら、光反射側プリ
ズム群６の拡散反射面で拡散反射されて、進行方向を変
更され、光出射側の面７へ到達し、直線状光出射側プリ
ズム群８ｂの屈折による集光作用によって集光されて、
導光体２を出射する。

【０００５】ところで、液晶パネルの視野角度が、導光
体２からの出射光の出射角度より狭いため、導光体２か
らの出射光の一部は、利用されずに無駄になっていた。
また、導光体２からの出射光の出射角度の広さよりも、
その出射光の特定方向の輝度が高いことが望まれる、屋
外での使用を想定した液晶画像表示装置に用いられる平
面照明装置では、その出射光の輝度の高さを十分高くす
ることができなかった。

【０００６】次に、従来の平面照明装置の導光体２の直
線状光出射側プリズム群８ｂについて、図面を参照しな
がら説明する。直線状光出射側プリズム群８ｂは、プリ
ズムシート１０のもつ集光効果と同様に、集光効果をも
つものである。そのプリズムシート１０は、円柱状の金
型材料を切削加工して製造した金型を用いて、紫外線硬
化樹脂をプリズムの集合体状に形成されたものであり、
各プリズムの頂角近傍を含めて、高精度に加工されたも
のである。このように、各プリズムの頂角が実質上尖頂
となっており、その頂角近傍の平面が鏡面のような光沢
面であるので、プリズムシート１０は、集光効果が大き
いものとなる。それに対して、直線状光出射側プリズム
群８ｂの各プリズムの頂角部分が丸いために、従来の平
面照明装置の導光体２の直線状光出射側プリズム群８ｂ
の集光効果は、プリズムシート１０の集光効果の約５０
％前後となっていた。その直線状光出射側プリズム群８
ｂは、図９を用いて説明される金型を利用して作成され
る。図９は、直線状光出射側プリズム群８ｂの製造に用
いられる金型を加工する場合の一般的な加工法を示して
いる。このように、直線状の稜線を持つ、直線状光出射
側プリズム群８ｂの基となる金型は、板状の金型材料を
研削加工することによって加工されるために、研削に用
いられる砥石の先端が丸い、または研削中に丸くなると
いう影響を受けて、プリズムの頂角部分が丸くなる。し
たがって、このような金型を用いて製造される直線状光
出射側プリズム群８ｂは、プリズムの頂角部分が丸いも
のとなっていた。

【０００７】他方、上述した、金型の研削加工には、加
工時間が長くかかり、さらに、高価な加工機を必要とす
るために、研削加工による金型加工費は、切削加工によ
る金型加工費に比べ高くなる。ところで最近、例えば、
東芝機械株式会社製ＵＭＰ−４５５０のように、上述し
たような、直線上の頂稜線を高精度で加工することがで
きる超精密門形平削盤が考案されているが、平削盤とし
ては非常に高価であるので、一般に普及していない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の平面照明装置では、その装置の導光体２の直線状光出
射側プリズム群８ｂの金型は、一般的には、研削加工に
より加工され、金型の各プリズム頂角部分が、丸くなっ
ていたため、その金型を用いて、転写し、成形した直線
状光出射側プリズム群８ｂの各プリズム頂角部分も、丸
くなり、直線状光出射側プリズム群８ｂの集光効果は、
各プリズムの頂角部分が丸くない、実質上尖頂形状であ
るプリズムシート１０の集光効果の約５０％前後となっ
ていた。

【０００９】また、従来の平面照明装置では、光反射側
の面５が、導光体２の光の方向を、拡散反射を利用し
て、光出射側の面７の方向へ変える目的で、ブラスト加
工やエッチング加工等により、拡散粗面に加工された光
反射側プリズム群６を形成していたため、導光体２から
出射する光の輝度は、低かった。そこで、その輝度の低
さを補うために、従来の平面照明装置には、高価なプリ
ズムシート１０を２枚用いることによって、集光効果を
高めた例もある。

【００１０】他方、上述した金型は、研削加工によって
製造されるので、加工時間がかかり、さらに、その加工
には、高価な加工機が用いられるので、研削加工による
金型加工費は、切削加工による金型加工費に比べて高く
なっていた。そのため、従来の平面照明装置は、高価な
ものとなっていた。

【００１１】本発明は、このような従来の平面照明装置
は、集光効果が小さかったという課題と、高価であった
という課題とを考慮し、集光効果が大きく、安価な平面
照明装置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、所
定の大きさの金属部材、および／または前記金属部材を
切削するバイトを回転させて、前記金属部材に、複数の
同心円の円弧を形成して金型を作成し、その金型を利用
して平面照明装置の光透過部を製造することを特徴とす
る平面照明装置の光透過部の製造方法である。

【００１３】請求項２の本発明は、金属部材、および／
または前記金属部材を切削するバイトを回転させて、前
記金属部材に、複数の同心円を形成し、その金属部材
を、前記同心円の中心から放射する方向に、所定の幅で
切断して金型を作成し、その金型を利用して平面照明装
置の光透過部を製造することを特徴とする平面照明装置
の光透過部の製造方法である。

【００１４】請求項３の本発明は、金属部材、および／
または前記金属部材を切削するバイトを回転させて、前
記金属部材に、複数の同心円を形成して金型を作成し、
その金型を利用して前記複数の同心円と実質上同等な複
数の同心円を有する板状の光透過部を製造し、その板状
の光透過部を、その同心円の中心から放射する方向に、
所定の幅で切断して平面照明装置の光透過部を製造する
ことを特徴とする平面照明装置の光透過部の製造方法で
ある。

【００１５】請求項４の本発明は、光を発する光源と、
光透過性材料で形成されており、前記光源からの光を入
射し、内部の光を出射する光透過部とを備え、前記光透
過部は、前記光源からの光を入射する第１の面と、その
第１の面と実質上垂直であり、光を出射する第２の面と
を有し、前記第２の面は、断面多角形状の角柱が複数個
配列されたプリズム群から構成され、前記各角柱の稜線
の全部または一部は、互いに、実質上同心円の円弧の関
係にあることを特徴とする平面照明装置である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００１７】（実施の形態１）本発明の実施の形態１の
平面照明装置の構成をその動作とともに、図１から図４
の図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形
態１の平面照明装置の構成をあらわす斜視図である。図
２は、その平面照明装置の断面図である。図３は、その
平面照明装置の導光体２の同心円状光出射側プリズム群
８ａを形成するための金型の加工法を示した図である。
図４は、その同心円状光出射側プリズム群８ａの集光軸
方向を示した図である。なお、本発明の実施の形態１の
平面照明装置では、「従来の技術」で説明した、従来の
平面照明装置の構成部分と同じ構成部分については、同
一符号を付し、また、それらの説明を省略する。

【００１８】図１および図２において、光源１は、高圧
インバータ電源装置等によって発光し、光を放射する。
その光源１からの光は、直接、または、反射鏡３で反射
されて、導光体２の入射側面４に入射する。その光は、
直接、または、全反射等を繰り返しながら、導光体２の
中を有効照明範囲１３内で進み、光反射側プリズム群６
の実質上鏡面な反射面で全反射されて、進行方向を変更
され、光出射側の面７へ到達し、同心円状光出射側プリ
ズム群８ａの屈折による集光作用によって集光されて、
導光体２を出射し、液晶パネル等の特定の視野角を持つ
光パイプに入射する。

【００１９】次に、本発明の実施の形態１の平面照明装
置の導光体２の同心円状光出射側プリズム群８ａについ
て、図面を参照しながら説明する。図３は、その同心円
状光射出側プリズム群８ａを製造するための金型の加工
法を示している。図３に示すように、同心円状光出射側
プリズム群８ａを製造するための金型は、同心円状の稜
線を持つ、複数のプリズムから構成されたものであり、
図３の実質上長方形で囲まれた板状の金属材料を、その
金属材料の外部の所定の点を中心として回転させて、プ
リズム断面形状のバイトで切削加工し、複数の同心円の
円弧を稜線とする、複数のプリズムを形成して作成され
たものである。その同心円の半径が大きいので、その金
型の各プリズムの稜線は、全体的に見て、大きく曲がっ
ているようなことはない。また、その金型がプリズム断
面形状のバイトで切削加工されているので、その金型の
各プリズム頂角部分は、図３に示すように、丸くなら
ず、実質上尖頂となっている。上述したように、金属材
料を回転させて、プリズム断面形状のバイトで切削加工
する方法を用いると、金型の各プリズム頂角部分を丸く
することなく、つまり、それら各プリズム頂角部分が実
質上尖頂となるように、金型を加工することができる。
したがって、上述した金型を用いて製造された同心円状
光出射側プリズム群８ａは、金型と実質上同等な、同心
円状の稜線を持つ、複数のプリズムから構成されたもの
となる。その結果、同心円状光出射側プリズム群８ａの
各プリズムの稜線は、全体的に見て、大きく曲がってい
ないので、同心円状光出射側プリズム群８ａは、光を出
射する場合、実質上特定の方向の輝度を大きくすること
ができる。また、同心円状光出射側プリズム群８ａの各
プリズム頂角部分が丸くなく、実質上尖頂となっている
ので、同心円状光出射側プリズム群８ａの集光効果は、
「従来の技術」または「発明が解決しようとする課題」
で述べたプリズムシートの集光効果とほぼ同等で、大き
い。さらに、同心円状光出射側プリズム群８ａの金型
が、板状の金属材料を回転させて加工されたものである
から、従来の平面照明装置の直線状光出側プリズム群８
ｂの金型に比べて安価になっている。その結果、同心円
状光出射側プリズム群８ａを、直線状光出側プリズム群
８ｂに比べて安価で加工することができることになるの
で、実施の形態１の平面照明装置は、従来の平面照明装
置に比べて、安価になる。

【００２０】次に、本発明の実施の形態１の平面照明装
置の導光体２の同心円状光出射側プリズム群８ａの集光
軸の方向について、図４を参照しながら説明する。図４
において、１２は、同心円状光出射側プリズム群８ａが
集光した光の方向、いいかえれば、集光軸の方向を示し
ている。集光軸の方向１２は、同心円状光出射側プリズ
ム群８ａの各プリズムの稜線方向に垂直であり、また、
その方向は、同心円状光出射側プリズム群８ａの位置に
よって変化し、同心円の中心に近くなるほど、その中心
からの距離の違い比べて、集光軸の方向１２の角度の違
いが大きくなる。それについては、同心円状光出射側プ
リズム群８ａの金型を構成する各プリズムの稜線の直径
を大きくするように加工すると、その距離の違いに対す
る集光軸の方向１２の角度の違いを問題にしないですま
せるレベルにすることができる。

【００２１】また、図８に示した、従来の平面照明装置
の導光体２のプリズムシート１０は、その加工法から薄
肉化しているため、各プリズムの間隔を０．０２４〜
０．０５ｍｍ前後としているが、同心円状光出射側プリ
ズム群８ａでは、各プリズムの間隔は、最も薄肉の所で
も０．５ｍｍ程度であるので、同心円状光出射側プリズ
ム群８ａは、各プリズムの間隔を大きくすることが可能
になる。実際的には、そのプリズム間隔は、０．０５ｍ
ｍ以上が望ましい。

【００２２】次に、光反射側の面５に形成された光反射
側プリズム群６について、図１を参照して説明する。光
反射側プリズム群６は、上述した同心円状光出射側プリ
ズム群８ａと同様に、同心円状の稜線を持つ、複数のプ
リズムから構成されたものであり、その光反射側プリズ
ム群６の各プリズムの稜線の法線の方向が、上述した同
心円状光出射側プリズム群８ａの各プリズムの稜線の法
線の方向と実質上垂直になるように、その同心円状光出
射側プリズム群８ａに対向するように配置されている。
また、光反射側プリズム群６の各プリズムの高さは、光
源１からの距離に応じて高くなっている。したがって、
光反射側プリズム群６は、同心円状光出射側プリズム群
８ａが集光することができない、その同心円状光出射側
プリズム群８ａの各プリズムの稜線の接線の方向の光を
同心円状光出射側プリズム群８ａ側に反射することがで
きる。つまり、導光体２は、２次元的に、効率よく集光
することができるということである。

【００２３】したがって、上述したように、実施の形態
１の平面照明装置は、液晶パネル等の特定の視野角を持
ったライトパイプに対して効率よく光を与えることがで
きる。

【００２４】また、実施の形態１の平面照明装置は、従
来の平面照明装置に比べて安価で提供することができ
る。

【００２５】なお、実施の形態１では、同心円状光出射
側プリズム群８ａを製造するための金型は、実質上長方
形の板状の金属材料を、その金属材料の外部の所定の点
を中心として回転させて、プリズム断面形状のバイトで
切削加工し、複数の同心円の円弧を稜線とする、複数の
プリズムを形成して作成されたものであるとしたが、同
心円状光出射側プリズム群８ａを製造するための金型
は、実質上長方形の板状の金属型材料を、その金属材料
の外部の所定の点を中心として回転させ、かつプリズム
断面形状のバイトも同じ所定の点を中心として回転させ
て切削加工して作成されたものであってもよい。また、
同心円状光出射側プリズム群８ａを製造するための金型
は、実質上長方形の板状の金属材料を所定の位置に配置
し、その金属材料の外部の所定の点を中心としてプリズ
ム断面形状のバイトを回転させて、金属材料を切削加工
して作成されたものであってもよい。また、同心円状光
出射側プリズム群８ａを製造するための金型は、円盤状
の金属材料、および／またはプリズム断面形状のバイト
を回転させて、円盤状の金属材料をバイトで切削加工
し、複数の同心円を稜線とする、複数のプリズムを形成
し、その同心円の中心から放射する方向に、所定の幅で
切断して作成されたものであるとしてもよい。この場
合、その同心円状光出射側プリズム群８ａの金型を大き
な金属材料から切削加工すると、その金属材料から複数
個の金型を切り分けることができるので、一度に複数個
の金型を加工することができ、金型や補修用金型を安く
作成できるという利点がある。また、同心円状光出射側
プリズム群８ａを製造するための金型は、円盤状の金属
材料、および／またはプリズム断面形状のバイトを回転
させて、金属材料を切削加工し、複数の同心円を稜線と
する、複数のプリズムを形成して作成されたものであっ
てもよい。この場合、その金型を用いて、光透過性材料
から同心円を稜線とする複数のプリズムから構成される
板状の光透過部を製造し、その板状の光透過部を、同心
円の中心から放射する方向に、所定の幅で切断して、同
心円状光出射側プリズム群８ａを有する導光体２を製造
しさえすればよい。

【００２６】さらに、実施の形態１では、光反射側プリ
ズム群６の各プリズムの高さは、光源１からの距離に応
じて高くなっているとしたが、光反射側プリズム群６の
各プリズムの高さは、光源１からの所定の距離までは、
光源１からの距離に応じて高くなり、所定の距離をこえ
た後、光源１からの距離に応じて低くなっていてもよ
い。要するに、光反射側プリズム群６の各プリズムの高
さは、光源１からの距離に基づいた高さでありさえすれ
ばよい。

【００２７】（実施の形態２）本発明の実施の形態２の
平面照明装置の構成をその動作とともに、図５および図
６を参照して説明する。なお、本発明の実施の形態２の
平面照明装置と本発明の実施の形態１の平面照明装置と
の相違は、同心円状光出射側プリズム群８ａと光反射側
プリズム群６の部分のみであるので、実施の形態２で
は、その同心円状光出射側プリズム群８ａと光反射側プ
リズム群６についてのみ説明する。

【００２８】図５は、本発明の実施の形態２の平面照明
装置の同心円状光出射側プリズム群８ａの平面図であ
る。図６は、その同心円状光出射側プリズム群８ａの集
光軸の方向１２を示した図である。

【００２９】図５に示すように、同心円状光出射側プリ
ズム群８ａは、実施の形態１で示したような、同心円状
光出射側プリズム群８ａのような、互いに異なる２つの
同心円状光出射側プリズム群から構成されており、それ
ら２つの同心円状光出射側プリズム群は、同心円状光出
射側プリズム群８ａの上下半分ずつに配置されている。
また、同心円状光出射側プリズム群８ａを構成する、２
つの同心円状光出射側プリズム群の同心円の中心は、同
心円状光出射側プリズム群８ａを左右に２分割する直線
上の所定の異なる点である。また、図６に示すように、
上述した２つの同心円状光出射側プリズム群の同心円の
円弧の法線、つまり集光軸の方向１２が同じような方向
となるように、同心円状光出射側プリズム群８ａは、作
られている。

【００３０】つまり、同心円状光出射側プリズム群８ａ
の金型は、互いに異なる２点を中心とした同心円の複数
の円弧を稜線とするプリズムの集合体から構成される、
２つの金型から形成され、その２つの金型から形成され
た金型を利用して、本発明の実施の形態２の同心円状光
出射側プリズム群８ａは、作られたものであるというこ
とである。

【００３１】このように、実施の形態２の同心円状光出
射側プリズム群８ａが、互いに異なる２つの同心円状光
出射側プリズム群から構成されたものであるので、実施
の形態１の同心円状光出射側プリズム群８ａの左右また
は上下で見られた、同心円の円弧の曲率半径の誤差を少
なくすることができる。すなわち、実施の形態２の同心
円状光出射側プリズム群８ａの同心円の円弧の曲率半径
を実質上大きくすることができる。その結果、図６に示
すように、同心円状光出射側プリズム群８ａは、集光軸
の方向１２の角度の誤差を少なくすることができ、同心
円状光出射側プリズム群８ａの場所に依存した集光能力
の誤差を少なくすることができる。このように、実施の
形態２の同心円状光出射側プリズム群８ａを有する導光
体２を備えた平面照明装置では、発する光の輝度が、ほ
とんど場所に依存することなく、実質上同等になってい
るので、実施の形態２の平面照明装置は、画面サイズの
大きな映像表示装置に用いることができる効果がある。

【００３２】また、同心円状光出射側プリズム群８ａと
同様に、光反射側プリズム群６も、互いに異なる２つの
同心円状光出射側プリズム群から構成されており、それ
ら２つの同心円状光出射側プリズム群は、光反射側プリ
ズム群６の上下半分ずつに配置されており、その２つの
同心円状光出射側プリズム群の同心円の円弧のそれぞれ
の法線が、同じような方向となるように、光反射側プリ
ズム群６は、作られている。そして、光反射側プリズム
群６は、光反射側プリズム群６自身の各プリズムの稜線
の法線の方向が、上述した同心円状光出射側プリズム群
８ａの各プリズムの稜線の法線の方向と実質上垂直にな
るように、その同心円状光出射側プリズム群８ａに対向
するように配置されている。

【００３３】このように、実施の形態２の光反射側プリ
ズム群６が、互いに異なる２つの同心円状光出射側プリ
ズム群から構成されたものであるので、実施の形態１の
光反射側プリズム群６の左右または上下で見られた、同
心円の円弧の曲率半径の誤差を少なくすることができ
る。すなわち、実施の形態２の光反射側プリズム群６の
同心円の円弧の曲率半径を実質上大きくすることができ
る。その結果、光反射側プリズム群６は、同心円状光出
射側プリズム群８ａ側への光の反射の場所による誤差を
少なくすることができる。

【００３４】さらに、上述したように、実施の形態２の
同心円状光出射側プリズム群８ａおよび光反射側プリズ
ム群６が、互いに異なる２つの同心円状光出射側プリズ
ム群から構成されたものであるので、その同心円状光出
射側プリズム群８ａまたは光反射側プリズム群６の金型
それぞれを構成する２つの金型のひとつずつを小さくす
ることができたり、切削加工した円盤状の金型を有効に
利用することができる効果があるのは無論である。

【００３５】なお、図５および図６では、実施の形態２
の同心円状光出射側プリズム群８ａを構成する、互いに
異なる２つの同心円状光出射側プリズム群それぞれの同
心円の中心は、異なる２つの同心円状光出射側プリズム
群の境界線の同じ側に配置されるように描かれている
が、実施の形態２の同心円状光出射側プリズム群８ａお
よび光反射側プリズム群６それぞれを構成する、互いに
異なる２つの同心円状光出射側プリズム群それぞれの同
心円の中心は、それぞれの異なる２つの同心円状光出射
側プリズム群の境界線の違う側に配置されていてもよ
い。要するに、同心円状光出射側プリズム群８ａおよび
光反射側プリズム群６それぞれを構成する、互いに異な
る２つの同心円状光出射側プリズム群の同心円の円弧の
それぞれの法線が、同じような方向となりさえすればよ
い。

【００３６】また、実施の形態２の同心円状光出射側プ
リズム群８ａおよび光反射側プリズム群６は、互いに異
なる２つの点を中心とする同心円状光出射側プリズム群
から構成されるとしたが、同心円状光出射側プリズム群
８ａおよび光反射側プリズム群６は、互いに異なる３つ
の点を中心とする同心円状光出射側プリズム群から構成
されるものであってもよい。要するに、実施の形態２の
同心円状光出射側プリズム群８ａおよび光反射側プリズ
ム群６は、互いに異なる２つ以上の点を中心とする同心
円状光出射側プリズム群から構成され、それぞれのプリ
ズム群の各プリズムの法線がそれぞれ同じような方向と
なるようなものでありさえすればよい。要するに、実施
の形態２の同心円状光出射側プリズム群８ａおよび光反
射側プリズム群６は、互いに異なる２つ以上の点を中心
とする同心円状光出射側プリズム群から構成され、それ
ぞれのプリズム群の各プリズムの法線がそれぞれ同じよ
うな方向となるようなものでありさえすればよい。いい
かえると、実施の形態２の同心円状光出射側プリズム群
８ａおよび光反射側プリズム群６を構成する各プリズム
の稜線は、少なくとも２点以上の、異なる中心の同心円
の関係にありさえすればよい。

【００３７】（実施の形態３）本発明の実施の形態３の
平面照明装置の構成をその動作とともに、図７を参照し
て説明する。なお、本発明の実施の形態３の平面照明装
置と本発明の実施の形態１または２の平面照明装置との
相違は、導光体２の一部に設けられたプリズム周辺平面
部１４の部分のみであるので、実施の形態３では、その
プリズム周辺平面部１４についてのみ説明する。

【００３８】図７は、本発明の実施の形態３の平面照明
装置の斜視図である。１３は、導光体２が光を出射する
さいの光を利用することができる導光体２内の範囲であ
り、有効照明範囲という。１４は、光反射側の面５に形
成された光反射側プリズム群６と、光出射側の面７に形
成された同心円状光出射側プリズム群８ａの周辺部に設
けられた平面部であり、プリズム周辺平面部という。

【００３９】プリズム周辺平面部１４は、導光体２内部
の光で、そのプリズム周辺平面部１４に届いた光を全反
射して、有効照明範囲１３に戻らせる。そして、有効照
明範囲１３に戻った光は、再利用されて同心円状光出射
側プリズム群８ａから外部に出射する。

【００４０】このように、プリズム周辺平面部１４に届
いた光、いいかえれば、有効照明範囲１３外部の無効範
囲の光が再利用されるので、本発明の実施の形態３の平
面照明装置は、総じて同心円状光出射側プリズム群８ａ
から出射する光の輝度を高くすることができる。

【００４１】さらに、プリズム周辺平面部１４を含め
て、導光体２の外周部全域を、鏡面加工すると、光を拡
散させることなく、光の指向性を狭くできるので、特定
方向の輝度を高めることができる。

【００４２】なお、実施の形態１、２および３では、光
透過部として導光体２を用いた。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明は、集光効果が大きく、安価な平面照明装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の平面照明装置の斜視図

【図２】本発明の実施の形態１の平面照明装置の断面図

【図３】本発明の実施の形態１の平面照明装置の導光体
の同心円状光射出側プリズム群を製造するための金型の
加工法を示した図

【図４】本発明の実施の形態１の平面照明装置の導光体
の同心円状光射出側プリズム群の集光軸方向を示した図

【図５】本発明の実施の形態２の平面照明装置の導光体
の同心円状光射出側プリズム群の平面図

【図６】本発明の実施の形態２の平面照明装置の導光体
の同心円状光射出側プリズム群の集光軸方向を示した図

【図７】本発明の実施の形態３の平面照明装置の斜視図

【図８】従来の平面照明装置の斜視図

【図９】従来の平面照明装置の直線状光出射側プリズム
群を製造するための金型を加工する場合の一般的な加工
法を示す図

【符号の説明】

１ 光源 ２ 導光体 ３ 反射鏡 ４ 入射側面 ５ 光反射側の面 ６ 光反射側プリズム群 ７ 光出射側の面 ８ａ 同心円状光出射側プリズム群 ８ｂ 直線状光出側プリズム群 ９ 拡散シート １０ プリズムシート １１ 同心円状光出射側プリズム群８ａまたは直線状
光出射側プリズム群８ｂの稜線 １２ 集光軸の方向 １３ 有効照明範囲 １４ プリズム周辺平面部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の大きさの金属部材、および／または
   前記金属部材を切削するバイトを回転させて、前記金属
   部材に、複数の同心円の円弧を形成して金型を作成し、
   その金型を利用して平面照明装置の光透過部を製造する
   ことを特徴とする平面照明装置の光透過部の製造方法。
2. 【請求項２】金属部材、および／または前記金属部材を
   切削するバイトを回転させて、前記金属部材に、複数の
   同心円を形成し、その金属部材を、前記同心円の中心か
   ら放射する方向に、所定の幅で切断して金型を作成し、
   その金型を利用して平面照明装置の光透過部を製造する
   ことを特徴とする平面照明装置の光透過部の製造方法。
3. 【請求項３】金属部材、および／または前記金属部材を
   切削するバイトを回転させて、前記金属部材に、複数の
   同心円を形成して金型を作成し、その金型を利用して前
   記複数の同心円と実質上同等な複数の同心円を有する板
   状の光透過部を製造し、その板状の光透過部を、その同
   心円の中心から放射する方向に、所定の幅で切断して平
   面照明装置の光透過部を製造することを特徴とする平面
   照明装置の光透過部の製造方法。
4. 【請求項４】光を発する光源と、光透過性材料で形成さ
   れており、前記光源からの光を入射し、内部の光を出射
   する光透過部とを備え、前記光透過部は、前記光源から
   の光を入射する第１の面と、その第１の面と実質上垂直
   であり、光を出射する第２の面とを有し、前記第２の面
   は、断面多角形状の角柱が複数個配列されたプリズム群
   から構成され、前記各角柱の稜線の全部または一部は、
   互いに、実質上同心円の円弧の関係にあることを特徴と
   する平面照明装置。
5. 【請求項５】前記各角柱の稜線は、少なくとも２点以上
   の、異なる中心の同心円の円弧の関係にあることを特徴
   とする請求項４記載の平面照明装置。
6. 【請求項６】前記光透過部は、前記第１の面に実質上垂
   直、かつ、前記第２の面と実質上対向する位置に配置さ
   れた第３の面を有し、その第３の面の全部または一部
   は、互いに、実質上同心円の複数の円弧を稜線とする、
   複数個の断面多角形状の角柱が配列されたプリズム群か
   ら構成され、前記光透過部内部の光を、実質上前記第２
   の面側に反射し、前記第３の面の各角柱の高さは、前記
   光源からの距離に基づいた高さであり、前記第３の面の
   各角柱の稜線の法線は、前記第２の面の各角柱の稜線の
   対応する法線に対して、実質上垂直であることを特徴と
   する請求項４または５記載の平面照明装置。
7. 【請求項７】前記第３の面の各角柱の稜線は、少なくと
   も２点以上の、異なる中心の同心円の円弧の関係にある
   ことを特徴とする請求項６記載の平面照明装置。
8. 【請求項８】前記光透過部は、前記第２の面の前記プリ
   ズム群、前記第３の面の前記プリズム群の少なくともい
   ずれかの周辺に、その周辺部に届いた光を、前記光透過
   部内部に反射する平面反射部を備えたことを特徴とする
   請求項４から７のいずれかに記載の平面照明装置。
9. 【請求項９】前記第２の面および前記第３の面の各角柱
   の斜面は、光学的に鏡面とみなすことができる光沢面で
   あることを特徴とする請求項４から８のいずれかに記載
   の平面照明装置。
10. 【請求項１０】前記平面反射部は、光学的に鏡面とみな
    すことができる光沢面であることを特徴とする請求項８
    記載の平面照明装置。