導光板及びこの導光板を備える照明装置
【課題】出射エネルギーを効果的に向上させることができるドットパターンに従って反射部が配置された導光板を提供する。
【解決手段】即ち、導光板は、入射面と、出射面と、複数の凹状反射部６０と、を備える。入射面は、光源から光が入射する端面である。出射面は、入射面から入射した光が出射する厚み方向を向いた面である。複数の凹状反射部６０は、入射面から入射した光を出射面側に反射するために円錐台形状に形成される。また、複数の凹状反射部６０は、出射面から見たときに、入射面に直交する方向（Ｙ方向）に対して傾斜する複数の仮想的な直線９０上に配置されている。そして、複数の凹状反射部６０は、入射面から見たときに、入射面に直交する方向（Ｙ方向）で隣接する凹状反射部６０の中心が一致しないように配置されている。
【解決手段】即ち、導光板は、入射面と、出射面と、複数の凹状反射部６０と、を備える。入射面は、光源から光が入射する端面である。出射面は、入射面から入射した光が出射する厚み方向を向いた面である。複数の凹状反射部６０は、入射面から入射した光を出射面側に反射するために円錐台形状に形成される。また、複数の凹状反射部６０は、出射面から見たときに、入射面に直交する方向（Ｙ方向）に対して傾斜する複数の仮想的な直線９０上に配置されている。そして、複数の凹状反射部６０は、入射面から見たときに、入射面に直交する方向（Ｙ方向）で隣接する凹状反射部６０の中心が一致しないように配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、反射部が複数配置された導光板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＬＥＤを光源として用いる照明装置において、導光板を介して光源の光を目的の方向に照射する構成が知られている。照明装置に用いられる導光板には、微細な形状の複数の反射部を配置し、これらの反射部によって、導光板に照射された光を目的の方向により多く反射するものがある。この種の導光板を備えた照明装置を開示するものとして、例えば特許文献１がある。特許文献１には、反射部が複数形成された導光板を用いた照明装置をバックライトとして採用した液晶表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４９６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者の研究成果によって、微少な円錐台形状の反射部を導光板に配置することで、入射面から入射した光を入射面と直交する向きに位置する出射面側に効率的に反射できることが判っている。このような円錐台形状が複数配置された導光板を備える照明装置の照射光の輝度を向上させる方法として、導光板に形成される反射部の数を増やすことが考えられるが、１枚の導光板に形成できる反射部の数には限界がある。従って、従来の円錐台形状の反射部を配置する導光板において、出射エネルギーの向上という観点から改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、出射エネルギーを効果的に向上させることができるドットパターンに従って反射部が配置された導光板を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００７】
本発明の第１の観点によれば、以下のように構成される導光板が提供される。即ち、導光板は、入射面と、出射面と、反射部と、を備える。この導光板において、前記入射面は、光源から光が入射する端面として構成され、前記出射面は、前記入射面から入射した光が出射する、当該導光板の厚み方向を向いた面として構成される。複数の前記反射部は、前記入射面から入射した光を出射面側に反射するために円錐台形状に形成される。また、複数の前記反射部は、前記出射面から見たときに、前記入射面に直交する方向に対して傾斜する複数の仮想直線上に配置されている。そして、複数の前記反射部は、前記入射面から見たときに、前記入射面に直交する方向で隣接する反射部の中心が一致しないように配置されている。
【０００８】
これにより、入射面に直交する直線上に反射部を規則的に配置する場合に比べ、入射面に直交する方向で隣り合う反射部間の隙間を小さくすることができ、導光板１枚あたりに配置できる反射部の数を多くできる。入射面からの光を出射面に効率的に反射できる円錐台形状の反射部を多く配置できるので、光源の光を効率的に活用し、導光板から出射される光の強さを効果的に向上させることができる。
【０００９】
前記の導光板においては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記入射面の向きと前記出射面の向きは直交する関係にある。そして、前記出射面に平行な方向であって、前記入射面に平行な方向で見たときに、同一の前記仮想直線上で隣接する反射部が重複するように配置されている。
【００１０】
これにより、単位面積あたりに配置できる反射部の数をより多くできるとともに、入射面からみたときの反射部間の隙間が微少なものになるので、入射面側からの光を出射面側により効率的に反射できる。従って、導光板から出射される光の強さを効果的に向上させることができる。
【００１１】
前記の導光板においては、前記仮想直線の傾斜角度が３０度であることが好ましい。
【００１２】
これにより、入射面から見たときの反射部の偏りをなくすことができる。従って、反射部によって出射面側に反射される光の偏りを効果的に抑制し、導光板の均斉度を効果的に向上させることができる。
【００１３】
本発明の第２の観点によれば、前記導光板を備える照明装置が提供される。
【００１４】
これにより、輝度の高い導光板を用いて効率的に光を照射できる照明装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る導光板を備える照明装置の構成を示した分解斜視図。
【図２】図２（ａ）は、導光板の内部の様子を模式的に示した側面図。図２（ｂ）は、凹状反射部に光が衝突して反射する様子を示した模式図。
【図３】導光板に形成される凹状反射部のドットパターンを説明するための説明図。
【図４】エネルギー分布及び輝度分布を調べるためのシミュレーション条件を説明するための説明図。
【図５】シミュレーションに設定される凹状反射部のドットパターンを示した模式図。
【図６】図５のドットパターンに従って凹状反射部が配置された場合のエネルギー分布及び輝度分布を模式的に示した図。
【図７】シミュレーションに設定される凹状反射部のドットパターンを示した模式図。
【図８】図７のドットパターンに従って凹状反射部が配置された場合のエネルギー分布及び輝度分布を模式的に示した図。
【図９】図９（ａ）は、図５（ａ）及び図７（ａ）のドットパターンに従って、凹状反射部が配置された導光板のエネルギー分布を模式的に示した図。図９（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る導光板のエネルギー分布を模式的に示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る導光板５０を備える照明装置１０の構成を示した分解斜視図である。図２（ａ）は、照明装置１０が備える導光板５０の内部の様子を模式的に示した側面図である。図２（ｂ）は、凹状反射部６０に光が衝突して反射する様子を示した模式図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の照明装置１０は、ケーシング２１と、ＬＥＤ２２と、導光板５０と、反射板２３と、を備える。
【００１８】
ケーシング２１は、照明装置１０の各部を保持するためのものであり、このケーシング２１によって、ＬＥＤ２２と、導光板５０と、反射板２３と、が保持されている。
【００１９】
ＬＥＤ２２は、照明装置１０の光源である。本実施形態の照明装置１０は、導光板５０を介してＬＥＤ２２の光を目的の方向（導光板５０の厚み方向の一側）に照射するように構成されている。図２（ａ）に示すように、ＬＥＤ２２は、導光板５０の側面に対面するように前記ケーシング２１に固定されている。本実施形態においては、６個のＬＥＤ２２が、導光板５０の短手方向に並列配置されている。
【００２０】
導光板５０は、ＬＥＤ２２の光を目的の方向に照射するための導光部材である。本実施形態の導光板５０は、ＬＥＤ２２の光が透過可能な適宜の樹脂等によって平板状に構成されており、入射面６１と、出射面６２と、凹状反射部６０と、を備えている。
【００２１】
入射面６１は、ＬＥＤ２２からの光が導光板５０の内部に入射するときに通過する面である。本実施形態において、入射面６１は、導光板５０が有する端面のうちの１つとされており、ＬＥＤ２２と対面している。出射面６２は、導光板５０の内部に入射した光が外部に出射するときに通過する面であり、導光板５０の厚み方向一側の平面部分に形成されている。本実施形態において、入射面６１と出射面６２は向きが直交するように配置されている。
【００２２】
凹状反射部６０は、導光板５０の内部に入射した光を出射面６２に向けて反射するためのものである。図２（ａ）に示すように、凹状反射部６０は、導光板５０において出射面６２の反対側の面（底面）に複数形成されている。本実施形態の凹状反射部６０は、その底面の直径が５２μｍ、上面の直径が１０μｍ、高さが３０μｍの円錐台形状となるように形成されている。導光板５０に凹状反射部６０を形成する方法としては、例えばフォトリソグラフィ等を用いることができる。また、凹状反射部６０は、入射面６１からの光を出射面６２に効率的に導くことができるドットパターン（配置パターン）に従って配置されている。このドットパターンの詳細については後述する。なお、本明細書において、円錐台といった場合には、真円の円錐台だけではなく、楕円の円錐台も含むものとする。
【００２３】
反射板２３は、導光板５０の外側に漏れ出ようとする光を導光板５０の内側に戻すためのものである。図１に示すように、反射板２３は、導光板５０の底面と対面するようにケーシング２１に取り付けられる。この反射板２３は、アルミニウムを適宜の樹脂に蒸着させて構成されており、導光板５０と対面する面が鏡面加工されている。なお、反射板２３と同じ材料で構成されたものを入射面６１以外の導光板５０の端面に形成してもよい。
【００２４】
この構成で、ＬＥＤ２２が点灯すると、ＬＥＤ２２からの光が導光板５０の内部に入射面６１を通過して進入する。内部に進入した光は、導光板５０の内部で反射を繰り返す。図２（ｂ）に示すように、導光板５０の内部で反射を繰り返す過程で、凹状反射部６０の傾斜面に衝突した光は、その傾斜によって出射面６２側へ導かれる。この反射光は、反射によって進行方向が出射面６２に直交する方向に近くなっており、導光板５０の内部に留まることなく（出射面６２で反射することなく）、当該導光板５０の外部へ放射される。
【００２５】
次に、凹状反射部６０のドットパターンについて説明する。図３（ａ）は、導光板５０に形成される凹状反射部６０のドットパターンを示した模式図である。図３（ｂ）は、隣り合う凹状反射部６０の位置関係を示した模式図（平面図）である。なお、以下の説明において、入射面６１に直交する方向であって出射面６２に平行な方向である導光板５０の長手方向をＹ方向とする。また、入射面６１に平行な方向であって出射面６２に平行な方向である導光板５０の短手方向をＸ方向とする（図１及び図２の矢印参照）。
【００２６】
図３（ａ）の破線に示すように、凹状反射部６０は、出射面６２から見たときに、Ｙ方向に対して所定の傾斜角度で傾斜する複数の直線（仮想直線）９０上に配置される。図３（ｂ）に示すように、本実施形態の直線９０は、出射面６２から見たときに、Ｙ方向に対して入射面６１側に３０度傾斜している。また、複数の直線９０は、互いに平行であり、等間隔に配置されている。凹状反射部６０は、この直線９０ごとに所定の間隔（後述するピッチ）で規則的に配置されている。
【００２７】
図３（ｂ）に示すように、凹状反射部６０は、前記直線９０上に等間隔に配置されており、凹状反射部６０の中心から直線９０上で隣り合う凹状反射部６０の中心までの距離が５５μｍに設定されている。なお、ここでいう凹状反射部６０の中心とは、出射面６２から見たときの凹状反射部６０の中心（円の中心）のことをいう。以下の説明において、凹状反射部６０の中心から所定の方向で隣り合う凹状反射部６０の中心までの距離を凹状反射部６０のピッチと称することがある。
【００２８】
また、図３（ｂ）に示すように、凹状反射部６０は、Ｘ方向に平行な方向にも中心が一致するように配列されている。即ち、凹状反射部６０は、Ｙ方向に対して所定の傾斜角度で傾く仮想的な直線９０と、Ｘ方向に平行な仮想直線と、の交点に配置されていると言うことができる。このＸ方向に平行な仮想直線は、Ｙ方向に等間隔に並んでいる。図３（ｂ）に示すように、このドットパターンに従って配列される凹状反射部６０は、出射面６２から見たときに、自身を頂点の１つとする平行四辺形を形成していると言うこともできる。そして、この平行四辺形の対角線の長さは、直線９０の方向で隣り合う凹状反射部６０のピッチと同じく５５μｍになる（図３（ｂ）を参照）。
【００２９】
また、図３（ｂ）のＹ方向に平行な破線が示すように、Ｙ方向で隣接する凹状反射部６０の中心が一致しないように、直線９０における凹状反射部６０のピッチ及び配置位置が設定されている。本実施形態では、凹状反射部６０のピッチが５５μｍに設定されている。ここで、凹状反射部６０の底面の直径は５２μｍであり、直線９０で隣接する凹状反射部６０のピッチ（５５μｍ）が、底面の直径（５２μｍ）に非常に近い値（＋３μｍの範囲）になっている。これによって、Ｘ方向で見たときに、同一の直線９０で隣接する凹状反射部６０が距離ｄだけ重複するような位置関係になる（図３（ｂ）を参照）。このように、直線９０上の凹状反射部６０が非常に近い位置に配置されることによって、Ｘ方向で並ぶ凹状反射部６０と凹状反射部６０の間にできるスペースを活用し、導光板５０の限られた面積に配置できる凹状反射部６０の数を効率的に増やすことができる。また、入射面６１から（Ｙ方向で）見たときに、導光板５０の底面において、凹状反射部６０が配置されていない箇所が少なくなり、入射面６１からＹ方向に進入した光を効率的に出射面６２側へ反射することができる。
【００３０】
次に、図４から図６までを参照して、所定の傾斜角度で傾斜する直線上に凹状反射部６０を配置することの有利な効果について説明する。図４は、エネルギー分布及び輝度分布を調べるためのシミュレーション条件を説明するための説明図である。図５は、シミュレーションに設定される凹状反射部６０のドットパターンを示した模式図である。図６は、エネルギー分布及び輝度分布を模式的に示した図である。
【００３１】
シミュレーションプログラムは、所定の条件が設定された導光板７１にＬＥＤ２２を照射したときのエネルギー分布及び輝度分布をシミュレーション解析するプログラムである。このシミュレーションでは、導光板７１の出射面の面積、導光板７１の厚み、凹状反射部６０の形状、凹状反射部６０が配置される配置エリア７２、導光板７１の設定厚み、凹状反射部６０のドットパターン等がシミュレーション条件として設定される。
【００３２】
図４に示すように、導光板７１は、１５ｍｍ×１５ｍｍの出射面を有する矩形状の板として設定されている。この導光板７１の厚みは、２．６ｍｍに設定されている。また、このシミュレーションでは、導光板７１の側面には反射板２３が配置される設定となっており、この反射板２３の反射率は９０％になっている。
【００３３】
凹状反射部６０の形状は、底面の直径が５２μｍ、上面の直径が１０μｍ、高さが３０μｍの円錐台形状に設定されている。シミュレーション上の設定では、この凹状反射部６０は、導光板７１の中央部分に適宜設定された矩形状の配置エリア７２にだけ形成される。即ち、このシミュレーションでは、配置エリア７２にだけ凹状反射部６０が形成されているものとし、その他の部分には凹状反射部６０が形成されていないものとする。そして、配置エリア７２の面積は、１２ｍｍ×１２ｍｍに設定されている。
【００３４】
次に、シミュレーションプログラムに設定するドットパターンについて説明する。図５には、３通りのドットパターンが示されている。図５（ａ）は、Ｙ方向に平行な直線とＸ方向に平行な直線との交点に凹状反射部６０を配置するドットパターンである。このドットパターンでは、Ｘ方向で隣接する凹状反射部６０のピッチと、Ｙ方向で隣接する凹状反射部６０のピッチと、が同じ距離になるように設定されている。このシミュレーションでは、図５（ａ）に示すように、出射面６２から見たときに、Ｙ方向に対して４５度傾いた方向で隣り合う凹状反射部６０のピッチが８０μｍになるようにドットパターンが設定されている。
【００３５】
図５（ｂ）は、直線９１の傾斜角度が５０度になるように設定されている。凹状反射部６０は、傾斜角度５０度の直線９１と、Ｘ方向に平行な仮想直線（図中の破線）と、の交点に配置されており、直線９１上で隣り合う凹状反射部６０のピッチは、５５μｍに設定されている。図５（ｃ）は、直線９０の傾斜角度が３０度になるように設定されている。凹状反射部６０は、傾斜角度が３０度に設定されている直線９０と、Ｘ方向に平行な仮想直線（図中の破線）と、の交点に配置されており、直線９０上で隣り合う凹状反射部６０のピッチは８０μｍになっている。
【００３６】
図６は、図５に示されるドットパターンを設定したシミュレーションの解析結果である。図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、それぞれ、図面上側がエネルギー分布（Ｗ／ｍ2）を示し、図面下側が輝度分布（ｃｄ／ｍ2）を示している。
【００３７】
図６（ａ）は、正方形の格子状に凹状反射部６０が配置された図５（ａ）のドットパターンの解析結果である。このシミュレーションでは、ドット総数（配置エリア７２に配置される凹状反射部６０の合計）が２２５００個で、出射エネルギーの総和が１．１９２ｍＷになった。図６（ｂ）は、直線９１の傾斜角度が５０度に設定された図５（ｂ）のドットパターンであり、このシミュレーションでは、ドット総数が３５０８１個で、出射エネルギーの総和が１．２９９ｍＷになった。図６（ｃ）は、直線９０の傾斜角度が３０度に設定された図５（ｃ）のドットパターンであり、このシミュレーションでは、ドット総数が２６１００個で、出射エネルギーの総和が１．２５３ｍＷになった。この解析結果から、Ｙ方向に傾斜する直線上に凹状反射部６０が配置されるドットパターンの方が、Ｙ方向と平行な直線上に凹状反射部６０が並ぶドットパターンよりも、出射エネルギーの総和が向上していることが判った。
【００３８】
また、図６（ａ）の解析結果が示すように、図５（ａ）のドットパターンに従って凹状反射部６０を配置した場合、導光板７１の中央部分で輝度が低下している。一方、図６（ｂ）及び図６（ｃ）のように、Ｙ方向に対して所定の傾斜角度で傾く直線上に凹状反射部６０を配置した場合、中央部分で輝度が低下しないことが判った。更に、図６（ｂ）の解析結果からは、図５（ｂ）のドットパターンは、中央部分で輝度が低下していないものの、Ｘ方向の一側に輝度の偏りが生じていることが判った。この点、図６（ｃ）の解析結果からは、傾斜角度を３０度に設定した図５（ｃ）のドットパターンの場合はＸ方向で輝度に偏りが生じていないことが判った。
【００３９】
以上の結果から、出射エネルギーの総和を向上しつつ、輝度の偏りをなくす観点からは、Ｙ方向に傾く直線の傾斜角度を３０度にすることが好ましいことが判った。
【００４０】
次に、図７及び図８を参照して、凹状反射部６０のピッチの違いによるエネルギー分布及び輝度分布の違いについて説明する。図７は、図５と同様に、シミュレーションに設定される凹状反射部６０のドットパターンを示した模式図である。図８は、図６と同様に、図７のドットパターンに従って凹状反射部６０を配置した場合のエネルギー分布及び輝度分布を模式的に示した図である。図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）は、それぞれ、図面上側がエネルギー分布（Ｗ／ｍ2）を示し、図面下側が輝度分布（ｃｄ／ｍ2）を示している。
【００４１】
図７（ａ）は、図５（ａ）で説明した正方形の格子状のドットパターンと同じドットパターンである。図７（ｂ）は、図５（ｃ）で説明した傾斜角度が３０度に設定された直線９０上に凹状反射部６０が配置されるドットパターンと同じであり、凹状反射部６０のピッチは８０μｍに設定されたドットパターンである。図７（ｃ）は、傾斜角度が３０度に設定された直線９０上に凹状反射部６０が配置され、当該直線９０上の凹状反射部６０のピッチが５５μｍに設定されたドットパターンである。この図７（ｃ）のドットパターンは、上述した照明装置１０の導光板５０に形成される凹状反射部６０のドットパターン（図３（ｂ）を参照）と同じドットパターンである。
【００４２】
なお、今回のシミュレーションでは、図５及び図６を参照して説明したシミュレーションの条件と略同じ条件が設定されているが、均斉度を向上させる最適化処理が行われている点が異なる。この最適化処理では、シミュレーションの解析結果に基づいて、導光板７１の一部の箇所で凹状反射部６０の数を減らす処理が行われる。従って、図５を参照して説明したドットパターンと同じドットパターン（例えば、図５（ａ）と図７（ａ））でも、シミュレーションの解析結果（ドット総数、出射エネルギーの総和及び輝度分布）は異なる結果となる。
【００４３】
図８（ａ）は、正方形の格子状に凹状反射部６０が配置された図７（ａ）のドットパターンの解析結果である。このドットパターンに設定した結果、ドット総数は１７１３３個となり、出射エネルギーの総和が１．０３ｍＷとなった。図８（ｂ）は、直線９０の傾斜角度が３０度で、凹状反射部６０のピッチが８０μｍに設定された図７（ｂ）のドットパターンの解析結果であり、ドット総数は１９０９９個になり、出射エネルギーの総和が１．０５ｍＷとなった。また、図８（ｃ）は、直線９０の傾斜角度が３０度で凹状反射部６０のピッチが５５μｍに設定された図７（ｃ）のドットパターンの解析結果であり、ドット総数は、２７４２８個になり、出射エネルギーの総和が１．１５ｍＷとなった。
【００４４】
以上のシミュレーションの解析結果から、直径が５２μｍの凹状反射部６０のピッチを５５μｍにすることで、出射エネルギーの総和を効果的に向上させることができることが判った。図７（ｃ）のドットパターンに従って凹状反射部６０を配置することで、図７（ａ）に示されるドットパターンに従って凹状反射部６０を配置した場合よりも、出射エネルギーの総和が約１２％も向上しているのである。
【００４５】
次に、均斉度の観点から、Ｙ方向に対する傾斜角度が３０度に設定された直線９０と、Ｘ方向に平行な直線と、の交点に凹状反射部６０が配置された導光板の有利な効果について説明する。図９（ａ）の導光板は、図５（ａ）及び図７（ａ）のドットパターンに従って凹状反射部６０が配置された導光板のエネルギー分布を模式的に示した図である。図９（ｂ）の導光板は、本発明の一実施形態に係る導光板（上述した照明装置１０で用いられる導光板５０と同じ導光板）のエネルギー分布を模式的に示した図である。この導光板には、図７（ｃ）で示したドットパターンに従って凹状反射部６０が配置されている。なお、図９は、導光板を出射面側から見た図であり、図面下側が導光板の入射面側になっている。
【００４６】
このシミュレーションの解析結果は、以下のようになった。即ち、図９（ａ）に示す導光板のドット総数は４３０９５７個であり、出射エネルギーの総和は１２．２４ｍＷとなった。一方、図９（ｂ）に示す導光板のドット総数は６５４４４４個であり、出射エネルギーの総和は１２．９１ｍＷとなった。従って、この解析結果からも、傾斜角度が３０度の直線上に凹状反射部６０を配置することで、出射エネルギーを効率的に向上させることができることが判った。更に、図９（ａ）と図９（ｂ）を比較すると、図９（ａ）に比べて図９（ｂ）の方が入射面６１の近傍でのエネルギーの集中が改善されている。従って、均斉度を向上させる観点からも本発明が有効であることがこのシミュレーションの解析結果からも証明されたと言える。
【００４７】
以上に示したように、本実施形態の照明装置１０に用いられる導光板５０は、以下のように構成される。即ち、導光板５０は、入射面６１と、出射面６２と、複数の凹状反射部６０と、を備える。この導光板５０において、入射面６１は、光源から光が入射する端面として構成され、出射面６２は、入射面６１から入射した光が出射する、当該導光板の厚み方向を向いた面として構成される。複数の凹状反射部６０は、入射面６１から入射した光を出射面６２側に反射するために円錐台形状に形成される。また、複数の凹状反射部６０は、出射面６２から見たときに、入射面６１に直交する方向（Ｙ方向）に対して傾斜する複数の仮想的な直線９０上に配置されている。そして、複数の凹状反射部６０は、入射面６１から見たときに、入射面６１に直交する方向（Ｙ方向）で隣接する凹状反射部６０の中心が一致しないように配置されている。
【００４８】
これにより、入射面６１に直交する直線上に凹状反射部６０を規則的に配置する場合（図５（ａ）、図７（ａ）及び図９（ａ）の例）に比べ、入射面６１に直交する方向で隣り合う凹状反射部６０間の隙間を小さくすることができる。従って、１枚の導光板５０に配置できる凹状反射部６０の数を多くできる。入射面６１からの光を出射面に効率的に反射できる円錐台形状の凹状反射部６０を多く配置できるので、ＬＥＤ２２の光を効率的に活用し、導光板５０から出射される光の強さを効果的に向上させることができる。このように、輝度の高い導光板５０を用いることで、効率的に光を照射できる照明装置１０を提供できる。
【００４９】
また、本実施形態の導光板５０においては、入射面６１の向きと出射面６２の向きは直交する関係にあるように構成される。そして、出射面６２に平行な方向であって、入射面６１に平行な方向（Ｘ方向で）で見たときに、同一の直線９０上で隣接する凹状反射部６０が重複するように配置されている（図３（ｂ）の距離ｄ参照）。
【００５０】
これにより、単位面積あたりに配置できる凹状反射部６０の数をより多くできるとともに、入射面６１からみたときの凹状反射部６０間の隙間が微少なものになるので、入射面６１側からの光を出射面６２側により効率的に反射できる。従って、導光板５０から出射される光の強さを効果的に向上させることができる。
【００５１】
また、本実施形態の導光板５０においては、仮想的な直線９０の傾斜角度が３０度である。
【００５２】
これにより、入射面６１から見たときの凹状反射部６０の偏りをなくすことができる。従って、凹状反射部６０によって出射面６２側に反射される光の偏りを効果的に抑制し、導光板５０の均斉度を効果的に向上させることができる（図６を参照）。
【００５３】
以上に本発明の実施形態を説明したが、上記の構成は更に以下のように変更することができる。
【００５４】
上記実施形態の照明装置１０で用いられる導光板５０の凹状反射部６０のピッチは、５５μｍに設定されているが、この構成は事情に応じて適宜変更することができる。例えば、凹状反射部６０のピッチを８０μｍに設定することもできる。また、凹状反射部６０の直径についても事情に応じて適宜変更することができる。
【００５５】
また、上記実施形態の照明装置１０では、凹状反射部６０が出射面６２と反対側の面に形成される構成であるが、出射面６２側に凹状反射部６０を形成する構成としてもよい。また、出射面６２と、出射面６２の反対側の面と、の両方に凹状反射部６０を形成することもできる。
【００５６】
また、上記実施形態の照明装置１０の構成は、事情に応じて適宜変更することができる。例えば、複数の導光板を重ねて構成される導光板ユニットをＬＥＤ２２の光を目的の方向に導く導光部材として採用することもできる。この場合、導光板ユニットを構成する導光板に上記実施形態で説明したドットパターンに従って凹状反射部６０が配置されることになる。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 照明装置
２２ ＬＥＤ（光源）
５０ 導光板
６０ 凹状反射部（反射部）
６１ 入射面
６２ 出射面
９０，９１ 直線（仮想直線）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、反射部が複数配置された導光板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＬＥＤを光源として用いる照明装置において、導光板を介して光源の光を目的の方向に照射する構成が知られている。照明装置に用いられる導光板には、微細な形状の複数の反射部を配置し、これらの反射部によって、導光板に照射された光を目的の方向により多く反射するものがある。この種の導光板を備えた照明装置を開示するものとして、例えば特許文献１がある。特許文献１には、反射部が複数形成された導光板を用いた照明装置をバックライトとして採用した液晶表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４９６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者の研究成果によって、微少な円錐台形状の反射部を導光板に配置することで、入射面から入射した光を入射面と直交する向きに位置する出射面側に効率的に反射できることが判っている。このような円錐台形状が複数配置された導光板を備える照明装置の照射光の輝度を向上させる方法として、導光板に形成される反射部の数を増やすことが考えられるが、１枚の導光板に形成できる反射部の数には限界がある。従って、従来の円錐台形状の反射部を配置する導光板において、出射エネルギーの向上という観点から改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、出射エネルギーを効果的に向上させることができるドットパターンに従って反射部が配置された導光板を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００７】
本発明の第１の観点によれば、以下のように構成される導光板が提供される。即ち、導光板は、入射面と、出射面と、反射部と、を備える。この導光板において、前記入射面は、光源から光が入射する端面として構成され、前記出射面は、前記入射面から入射した光が出射する、当該導光板の厚み方向を向いた面として構成される。複数の前記反射部は、前記入射面から入射した光を出射面側に反射するために円錐台形状に形成される。また、複数の前記反射部は、前記出射面から見たときに、前記入射面に直交する方向に対して傾斜する複数の仮想直線上に配置されている。そして、複数の前記反射部は、前記入射面から見たときに、前記入射面に直交する方向で隣接する反射部の中心が一致しないように配置されている。
【０００８】
これにより、入射面に直交する直線上に反射部を規則的に配置する場合に比べ、入射面に直交する方向で隣り合う反射部間の隙間を小さくすることができ、導光板１枚あたりに配置できる反射部の数を多くできる。入射面からの光を出射面に効率的に反射できる円錐台形状の反射部を多く配置できるので、光源の光を効率的に活用し、導光板から出射される光の強さを効果的に向上させることができる。
【０００９】
前記の導光板においては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記入射面の向きと前記出射面の向きは直交する関係にある。そして、前記出射面に平行な方向であって、前記入射面に平行な方向で見たときに、同一の前記仮想直線上で隣接する反射部が重複するように配置されている。
【００１０】
これにより、単位面積あたりに配置できる反射部の数をより多くできるとともに、入射面からみたときの反射部間の隙間が微少なものになるので、入射面側からの光を出射面側により効率的に反射できる。従って、導光板から出射される光の強さを効果的に向上させることができる。
【００１１】
前記の導光板においては、前記仮想直線の傾斜角度が３０度であることが好ましい。
【００１２】
これにより、入射面から見たときの反射部の偏りをなくすことができる。従って、反射部によって出射面側に反射される光の偏りを効果的に抑制し、導光板の均斉度を効果的に向上させることができる。
【００１３】
本発明の第２の観点によれば、前記導光板を備える照明装置が提供される。
【００１４】
これにより、輝度の高い導光板を用いて効率的に光を照射できる照明装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る導光板を備える照明装置の構成を示した分解斜視図。
【図２】図２（ａ）は、導光板の内部の様子を模式的に示した側面図。図２（ｂ）は、凹状反射部に光が衝突して反射する様子を示した模式図。
【図３】導光板に形成される凹状反射部のドットパターンを説明するための説明図。
【図４】エネルギー分布及び輝度分布を調べるためのシミュレーション条件を説明するための説明図。
【図５】シミュレーションに設定される凹状反射部のドットパターンを示した模式図。
【図６】図５のドットパターンに従って凹状反射部が配置された場合のエネルギー分布及び輝度分布を模式的に示した図。
【図７】シミュレーションに設定される凹状反射部のドットパターンを示した模式図。
【図８】図７のドットパターンに従って凹状反射部が配置された場合のエネルギー分布及び輝度分布を模式的に示した図。
【図９】図９（ａ）は、図５（ａ）及び図７（ａ）のドットパターンに従って、凹状反射部が配置された導光板のエネルギー分布を模式的に示した図。図９（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る導光板のエネルギー分布を模式的に示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る導光板５０を備える照明装置１０の構成を示した分解斜視図である。図２（ａ）は、照明装置１０が備える導光板５０の内部の様子を模式的に示した側面図である。図２（ｂ）は、凹状反射部６０に光が衝突して反射する様子を示した模式図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の照明装置１０は、ケーシング２１と、ＬＥＤ２２と、導光板５０と、反射板２３と、を備える。
【００１８】
ケーシング２１は、照明装置１０の各部を保持するためのものであり、このケーシング２１によって、ＬＥＤ２２と、導光板５０と、反射板２３と、が保持されている。
【００１９】
ＬＥＤ２２は、照明装置１０の光源である。本実施形態の照明装置１０は、導光板５０を介してＬＥＤ２２の光を目的の方向（導光板５０の厚み方向の一側）に照射するように構成されている。図２（ａ）に示すように、ＬＥＤ２２は、導光板５０の側面に対面するように前記ケーシング２１に固定されている。本実施形態においては、６個のＬＥＤ２２が、導光板５０の短手方向に並列配置されている。
【００２０】
導光板５０は、ＬＥＤ２２の光を目的の方向に照射するための導光部材である。本実施形態の導光板５０は、ＬＥＤ２２の光が透過可能な適宜の樹脂等によって平板状に構成されており、入射面６１と、出射面６２と、凹状反射部６０と、を備えている。
【００２１】
入射面６１は、ＬＥＤ２２からの光が導光板５０の内部に入射するときに通過する面である。本実施形態において、入射面６１は、導光板５０が有する端面のうちの１つとされており、ＬＥＤ２２と対面している。出射面６２は、導光板５０の内部に入射した光が外部に出射するときに通過する面であり、導光板５０の厚み方向一側の平面部分に形成されている。本実施形態において、入射面６１と出射面６２は向きが直交するように配置されている。
【００２２】
凹状反射部６０は、導光板５０の内部に入射した光を出射面６２に向けて反射するためのものである。図２（ａ）に示すように、凹状反射部６０は、導光板５０において出射面６２の反対側の面（底面）に複数形成されている。本実施形態の凹状反射部６０は、その底面の直径が５２μｍ、上面の直径が１０μｍ、高さが３０μｍの円錐台形状となるように形成されている。導光板５０に凹状反射部６０を形成する方法としては、例えばフォトリソグラフィ等を用いることができる。また、凹状反射部６０は、入射面６１からの光を出射面６２に効率的に導くことができるドットパターン（配置パターン）に従って配置されている。このドットパターンの詳細については後述する。なお、本明細書において、円錐台といった場合には、真円の円錐台だけではなく、楕円の円錐台も含むものとする。
【００２３】
反射板２３は、導光板５０の外側に漏れ出ようとする光を導光板５０の内側に戻すためのものである。図１に示すように、反射板２３は、導光板５０の底面と対面するようにケーシング２１に取り付けられる。この反射板２３は、アルミニウムを適宜の樹脂に蒸着させて構成されており、導光板５０と対面する面が鏡面加工されている。なお、反射板２３と同じ材料で構成されたものを入射面６１以外の導光板５０の端面に形成してもよい。
【００２４】
この構成で、ＬＥＤ２２が点灯すると、ＬＥＤ２２からの光が導光板５０の内部に入射面６１を通過して進入する。内部に進入した光は、導光板５０の内部で反射を繰り返す。図２（ｂ）に示すように、導光板５０の内部で反射を繰り返す過程で、凹状反射部６０の傾斜面に衝突した光は、その傾斜によって出射面６２側へ導かれる。この反射光は、反射によって進行方向が出射面６２に直交する方向に近くなっており、導光板５０の内部に留まることなく（出射面６２で反射することなく）、当該導光板５０の外部へ放射される。
【００２５】
次に、凹状反射部６０のドットパターンについて説明する。図３（ａ）は、導光板５０に形成される凹状反射部６０のドットパターンを示した模式図である。図３（ｂ）は、隣り合う凹状反射部６０の位置関係を示した模式図（平面図）である。なお、以下の説明において、入射面６１に直交する方向であって出射面６２に平行な方向である導光板５０の長手方向をＹ方向とする。また、入射面６１に平行な方向であって出射面６２に平行な方向である導光板５０の短手方向をＸ方向とする（図１及び図２の矢印参照）。
【００２６】
図３（ａ）の破線に示すように、凹状反射部６０は、出射面６２から見たときに、Ｙ方向に対して所定の傾斜角度で傾斜する複数の直線（仮想直線）９０上に配置される。図３（ｂ）に示すように、本実施形態の直線９０は、出射面６２から見たときに、Ｙ方向に対して入射面６１側に３０度傾斜している。また、複数の直線９０は、互いに平行であり、等間隔に配置されている。凹状反射部６０は、この直線９０ごとに所定の間隔（後述するピッチ）で規則的に配置されている。
【００２７】
図３（ｂ）に示すように、凹状反射部６０は、前記直線９０上に等間隔に配置されており、凹状反射部６０の中心から直線９０上で隣り合う凹状反射部６０の中心までの距離が５５μｍに設定されている。なお、ここでいう凹状反射部６０の中心とは、出射面６２から見たときの凹状反射部６０の中心（円の中心）のことをいう。以下の説明において、凹状反射部６０の中心から所定の方向で隣り合う凹状反射部６０の中心までの距離を凹状反射部６０のピッチと称することがある。
【００２８】
また、図３（ｂ）に示すように、凹状反射部６０は、Ｘ方向に平行な方向にも中心が一致するように配列されている。即ち、凹状反射部６０は、Ｙ方向に対して所定の傾斜角度で傾く仮想的な直線９０と、Ｘ方向に平行な仮想直線と、の交点に配置されていると言うことができる。このＸ方向に平行な仮想直線は、Ｙ方向に等間隔に並んでいる。図３（ｂ）に示すように、このドットパターンに従って配列される凹状反射部６０は、出射面６２から見たときに、自身を頂点の１つとする平行四辺形を形成していると言うこともできる。そして、この平行四辺形の対角線の長さは、直線９０の方向で隣り合う凹状反射部６０のピッチと同じく５５μｍになる（図３（ｂ）を参照）。
【００２９】
また、図３（ｂ）のＹ方向に平行な破線が示すように、Ｙ方向で隣接する凹状反射部６０の中心が一致しないように、直線９０における凹状反射部６０のピッチ及び配置位置が設定されている。本実施形態では、凹状反射部６０のピッチが５５μｍに設定されている。ここで、凹状反射部６０の底面の直径は５２μｍであり、直線９０で隣接する凹状反射部６０のピッチ（５５μｍ）が、底面の直径（５２μｍ）に非常に近い値（＋３μｍの範囲）になっている。これによって、Ｘ方向で見たときに、同一の直線９０で隣接する凹状反射部６０が距離ｄだけ重複するような位置関係になる（図３（ｂ）を参照）。このように、直線９０上の凹状反射部６０が非常に近い位置に配置されることによって、Ｘ方向で並ぶ凹状反射部６０と凹状反射部６０の間にできるスペースを活用し、導光板５０の限られた面積に配置できる凹状反射部６０の数を効率的に増やすことができる。また、入射面６１から（Ｙ方向で）見たときに、導光板５０の底面において、凹状反射部６０が配置されていない箇所が少なくなり、入射面６１からＹ方向に進入した光を効率的に出射面６２側へ反射することができる。
【００３０】
次に、図４から図６までを参照して、所定の傾斜角度で傾斜する直線上に凹状反射部６０を配置することの有利な効果について説明する。図４は、エネルギー分布及び輝度分布を調べるためのシミュレーション条件を説明するための説明図である。図５は、シミュレーションに設定される凹状反射部６０のドットパターンを示した模式図である。図６は、エネルギー分布及び輝度分布を模式的に示した図である。
【００３１】
シミュレーションプログラムは、所定の条件が設定された導光板７１にＬＥＤ２２を照射したときのエネルギー分布及び輝度分布をシミュレーション解析するプログラムである。このシミュレーションでは、導光板７１の出射面の面積、導光板７１の厚み、凹状反射部６０の形状、凹状反射部６０が配置される配置エリア７２、導光板７１の設定厚み、凹状反射部６０のドットパターン等がシミュレーション条件として設定される。
【００３２】
図４に示すように、導光板７１は、１５ｍｍ×１５ｍｍの出射面を有する矩形状の板として設定されている。この導光板７１の厚みは、２．６ｍｍに設定されている。また、このシミュレーションでは、導光板７１の側面には反射板２３が配置される設定となっており、この反射板２３の反射率は９０％になっている。
【００３３】
凹状反射部６０の形状は、底面の直径が５２μｍ、上面の直径が１０μｍ、高さが３０μｍの円錐台形状に設定されている。シミュレーション上の設定では、この凹状反射部６０は、導光板７１の中央部分に適宜設定された矩形状の配置エリア７２にだけ形成される。即ち、このシミュレーションでは、配置エリア７２にだけ凹状反射部６０が形成されているものとし、その他の部分には凹状反射部６０が形成されていないものとする。そして、配置エリア７２の面積は、１２ｍｍ×１２ｍｍに設定されている。
【００３４】
次に、シミュレーションプログラムに設定するドットパターンについて説明する。図５には、３通りのドットパターンが示されている。図５（ａ）は、Ｙ方向に平行な直線とＸ方向に平行な直線との交点に凹状反射部６０を配置するドットパターンである。このドットパターンでは、Ｘ方向で隣接する凹状反射部６０のピッチと、Ｙ方向で隣接する凹状反射部６０のピッチと、が同じ距離になるように設定されている。このシミュレーションでは、図５（ａ）に示すように、出射面６２から見たときに、Ｙ方向に対して４５度傾いた方向で隣り合う凹状反射部６０のピッチが８０μｍになるようにドットパターンが設定されている。
【００３５】
図５（ｂ）は、直線９１の傾斜角度が５０度になるように設定されている。凹状反射部６０は、傾斜角度５０度の直線９１と、Ｘ方向に平行な仮想直線（図中の破線）と、の交点に配置されており、直線９１上で隣り合う凹状反射部６０のピッチは、５５μｍに設定されている。図５（ｃ）は、直線９０の傾斜角度が３０度になるように設定されている。凹状反射部６０は、傾斜角度が３０度に設定されている直線９０と、Ｘ方向に平行な仮想直線（図中の破線）と、の交点に配置されており、直線９０上で隣り合う凹状反射部６０のピッチは８０μｍになっている。
【００３６】
図６は、図５に示されるドットパターンを設定したシミュレーションの解析結果である。図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、それぞれ、図面上側がエネルギー分布（Ｗ／ｍ2）を示し、図面下側が輝度分布（ｃｄ／ｍ2）を示している。
【００３７】
図６（ａ）は、正方形の格子状に凹状反射部６０が配置された図５（ａ）のドットパターンの解析結果である。このシミュレーションでは、ドット総数（配置エリア７２に配置される凹状反射部６０の合計）が２２５００個で、出射エネルギーの総和が１．１９２ｍＷになった。図６（ｂ）は、直線９１の傾斜角度が５０度に設定された図５（ｂ）のドットパターンであり、このシミュレーションでは、ドット総数が３５０８１個で、出射エネルギーの総和が１．２９９ｍＷになった。図６（ｃ）は、直線９０の傾斜角度が３０度に設定された図５（ｃ）のドットパターンであり、このシミュレーションでは、ドット総数が２６１００個で、出射エネルギーの総和が１．２５３ｍＷになった。この解析結果から、Ｙ方向に傾斜する直線上に凹状反射部６０が配置されるドットパターンの方が、Ｙ方向と平行な直線上に凹状反射部６０が並ぶドットパターンよりも、出射エネルギーの総和が向上していることが判った。
【００３８】
また、図６（ａ）の解析結果が示すように、図５（ａ）のドットパターンに従って凹状反射部６０を配置した場合、導光板７１の中央部分で輝度が低下している。一方、図６（ｂ）及び図６（ｃ）のように、Ｙ方向に対して所定の傾斜角度で傾く直線上に凹状反射部６０を配置した場合、中央部分で輝度が低下しないことが判った。更に、図６（ｂ）の解析結果からは、図５（ｂ）のドットパターンは、中央部分で輝度が低下していないものの、Ｘ方向の一側に輝度の偏りが生じていることが判った。この点、図６（ｃ）の解析結果からは、傾斜角度を３０度に設定した図５（ｃ）のドットパターンの場合はＸ方向で輝度に偏りが生じていないことが判った。
【００３９】
以上の結果から、出射エネルギーの総和を向上しつつ、輝度の偏りをなくす観点からは、Ｙ方向に傾く直線の傾斜角度を３０度にすることが好ましいことが判った。
【００４０】
次に、図７及び図８を参照して、凹状反射部６０のピッチの違いによるエネルギー分布及び輝度分布の違いについて説明する。図７は、図５と同様に、シミュレーションに設定される凹状反射部６０のドットパターンを示した模式図である。図８は、図６と同様に、図７のドットパターンに従って凹状反射部６０を配置した場合のエネルギー分布及び輝度分布を模式的に示した図である。図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）は、それぞれ、図面上側がエネルギー分布（Ｗ／ｍ2）を示し、図面下側が輝度分布（ｃｄ／ｍ2）を示している。
【００４１】
図７（ａ）は、図５（ａ）で説明した正方形の格子状のドットパターンと同じドットパターンである。図７（ｂ）は、図５（ｃ）で説明した傾斜角度が３０度に設定された直線９０上に凹状反射部６０が配置されるドットパターンと同じであり、凹状反射部６０のピッチは８０μｍに設定されたドットパターンである。図７（ｃ）は、傾斜角度が３０度に設定された直線９０上に凹状反射部６０が配置され、当該直線９０上の凹状反射部６０のピッチが５５μｍに設定されたドットパターンである。この図７（ｃ）のドットパターンは、上述した照明装置１０の導光板５０に形成される凹状反射部６０のドットパターン（図３（ｂ）を参照）と同じドットパターンである。
【００４２】
なお、今回のシミュレーションでは、図５及び図６を参照して説明したシミュレーションの条件と略同じ条件が設定されているが、均斉度を向上させる最適化処理が行われている点が異なる。この最適化処理では、シミュレーションの解析結果に基づいて、導光板７１の一部の箇所で凹状反射部６０の数を減らす処理が行われる。従って、図５を参照して説明したドットパターンと同じドットパターン（例えば、図５（ａ）と図７（ａ））でも、シミュレーションの解析結果（ドット総数、出射エネルギーの総和及び輝度分布）は異なる結果となる。
【００４３】
図８（ａ）は、正方形の格子状に凹状反射部６０が配置された図７（ａ）のドットパターンの解析結果である。このドットパターンに設定した結果、ドット総数は１７１３３個となり、出射エネルギーの総和が１．０３ｍＷとなった。図８（ｂ）は、直線９０の傾斜角度が３０度で、凹状反射部６０のピッチが８０μｍに設定された図７（ｂ）のドットパターンの解析結果であり、ドット総数は１９０９９個になり、出射エネルギーの総和が１．０５ｍＷとなった。また、図８（ｃ）は、直線９０の傾斜角度が３０度で凹状反射部６０のピッチが５５μｍに設定された図７（ｃ）のドットパターンの解析結果であり、ドット総数は、２７４２８個になり、出射エネルギーの総和が１．１５ｍＷとなった。
【００４４】
以上のシミュレーションの解析結果から、直径が５２μｍの凹状反射部６０のピッチを５５μｍにすることで、出射エネルギーの総和を効果的に向上させることができることが判った。図７（ｃ）のドットパターンに従って凹状反射部６０を配置することで、図７（ａ）に示されるドットパターンに従って凹状反射部６０を配置した場合よりも、出射エネルギーの総和が約１２％も向上しているのである。
【００４５】
次に、均斉度の観点から、Ｙ方向に対する傾斜角度が３０度に設定された直線９０と、Ｘ方向に平行な直線と、の交点に凹状反射部６０が配置された導光板の有利な効果について説明する。図９（ａ）の導光板は、図５（ａ）及び図７（ａ）のドットパターンに従って凹状反射部６０が配置された導光板のエネルギー分布を模式的に示した図である。図９（ｂ）の導光板は、本発明の一実施形態に係る導光板（上述した照明装置１０で用いられる導光板５０と同じ導光板）のエネルギー分布を模式的に示した図である。この導光板には、図７（ｃ）で示したドットパターンに従って凹状反射部６０が配置されている。なお、図９は、導光板を出射面側から見た図であり、図面下側が導光板の入射面側になっている。
【００４６】
このシミュレーションの解析結果は、以下のようになった。即ち、図９（ａ）に示す導光板のドット総数は４３０９５７個であり、出射エネルギーの総和は１２．２４ｍＷとなった。一方、図９（ｂ）に示す導光板のドット総数は６５４４４４個であり、出射エネルギーの総和は１２．９１ｍＷとなった。従って、この解析結果からも、傾斜角度が３０度の直線上に凹状反射部６０を配置することで、出射エネルギーを効率的に向上させることができることが判った。更に、図９（ａ）と図９（ｂ）を比較すると、図９（ａ）に比べて図９（ｂ）の方が入射面６１の近傍でのエネルギーの集中が改善されている。従って、均斉度を向上させる観点からも本発明が有効であることがこのシミュレーションの解析結果からも証明されたと言える。
【００４７】
以上に示したように、本実施形態の照明装置１０に用いられる導光板５０は、以下のように構成される。即ち、導光板５０は、入射面６１と、出射面６２と、複数の凹状反射部６０と、を備える。この導光板５０において、入射面６１は、光源から光が入射する端面として構成され、出射面６２は、入射面６１から入射した光が出射する、当該導光板の厚み方向を向いた面として構成される。複数の凹状反射部６０は、入射面６１から入射した光を出射面６２側に反射するために円錐台形状に形成される。また、複数の凹状反射部６０は、出射面６２から見たときに、入射面６１に直交する方向（Ｙ方向）に対して傾斜する複数の仮想的な直線９０上に配置されている。そして、複数の凹状反射部６０は、入射面６１から見たときに、入射面６１に直交する方向（Ｙ方向）で隣接する凹状反射部６０の中心が一致しないように配置されている。
【００４８】
これにより、入射面６１に直交する直線上に凹状反射部６０を規則的に配置する場合（図５（ａ）、図７（ａ）及び図９（ａ）の例）に比べ、入射面６１に直交する方向で隣り合う凹状反射部６０間の隙間を小さくすることができる。従って、１枚の導光板５０に配置できる凹状反射部６０の数を多くできる。入射面６１からの光を出射面に効率的に反射できる円錐台形状の凹状反射部６０を多く配置できるので、ＬＥＤ２２の光を効率的に活用し、導光板５０から出射される光の強さを効果的に向上させることができる。このように、輝度の高い導光板５０を用いることで、効率的に光を照射できる照明装置１０を提供できる。
【００４９】
また、本実施形態の導光板５０においては、入射面６１の向きと出射面６２の向きは直交する関係にあるように構成される。そして、出射面６２に平行な方向であって、入射面６１に平行な方向（Ｘ方向で）で見たときに、同一の直線９０上で隣接する凹状反射部６０が重複するように配置されている（図３（ｂ）の距離ｄ参照）。
【００５０】
これにより、単位面積あたりに配置できる凹状反射部６０の数をより多くできるとともに、入射面６１からみたときの凹状反射部６０間の隙間が微少なものになるので、入射面６１側からの光を出射面６２側により効率的に反射できる。従って、導光板５０から出射される光の強さを効果的に向上させることができる。
【００５１】
また、本実施形態の導光板５０においては、仮想的な直線９０の傾斜角度が３０度である。
【００５２】
これにより、入射面６１から見たときの凹状反射部６０の偏りをなくすことができる。従って、凹状反射部６０によって出射面６２側に反射される光の偏りを効果的に抑制し、導光板５０の均斉度を効果的に向上させることができる（図６を参照）。
【００５３】
以上に本発明の実施形態を説明したが、上記の構成は更に以下のように変更することができる。
【００５４】
上記実施形態の照明装置１０で用いられる導光板５０の凹状反射部６０のピッチは、５５μｍに設定されているが、この構成は事情に応じて適宜変更することができる。例えば、凹状反射部６０のピッチを８０μｍに設定することもできる。また、凹状反射部６０の直径についても事情に応じて適宜変更することができる。
【００５５】
また、上記実施形態の照明装置１０では、凹状反射部６０が出射面６２と反対側の面に形成される構成であるが、出射面６２側に凹状反射部６０を形成する構成としてもよい。また、出射面６２と、出射面６２の反対側の面と、の両方に凹状反射部６０を形成することもできる。
【００５６】
また、上記実施形態の照明装置１０の構成は、事情に応じて適宜変更することができる。例えば、複数の導光板を重ねて構成される導光板ユニットをＬＥＤ２２の光を目的の方向に導く導光部材として採用することもできる。この場合、導光板ユニットを構成する導光板に上記実施形態で説明したドットパターンに従って凹状反射部６０が配置されることになる。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 照明装置
２２ ＬＥＤ（光源）
５０ 導光板
６０ 凹状反射部（反射部）
６１ 入射面
６２ 出射面
９０，９１ 直線（仮想直線）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から光が入射する端面である入射面と、
前記入射面から入射した光が出射する、厚み方向を向いた面である出射面と、
前記入射面から入射した光を出射面側に反射するために円錐台形状に形成される複数の反射部と、
を備え、
複数の前記反射部は、
前記出射面から見たときに、前記入射面に直交する方向に対して傾斜する複数の仮想直線上に配置されており、
前記入射面から見たときに、前記入射面に直交する方向で隣接する反射部の中心が一致しないように配置されていることを特徴とする導光板。
【請求項２】
請求項１に記載の導光板であって、
前記入射面の向きと前記出射面の向きは直交する関係にあり、
前記出射面に平行な方向であって、前記入射面に平行な方向で見たときに、同一の前記仮想直線上で隣接する反射部が重複するように配置されていることを特徴とする導光板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導光板であって、
前記仮想直線の傾斜角度が３０度であることを特徴とする導光板。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の導光板を備える照明装置。
【請求項１】
光源から光が入射する端面である入射面と、
前記入射面から入射した光が出射する、厚み方向を向いた面である出射面と、
前記入射面から入射した光を出射面側に反射するために円錐台形状に形成される複数の反射部と、
を備え、
複数の前記反射部は、
前記出射面から見たときに、前記入射面に直交する方向に対して傾斜する複数の仮想直線上に配置されており、
前記入射面から見たときに、前記入射面に直交する方向で隣接する反射部の中心が一致しないように配置されていることを特徴とする導光板。
【請求項２】
請求項１に記載の導光板であって、
前記入射面の向きと前記出射面の向きは直交する関係にあり、
前記出射面に平行な方向であって、前記入射面に平行な方向で見たときに、同一の前記仮想直線上で隣接する反射部が重複するように配置されていることを特徴とする導光板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導光板であって、
前記仮想直線の傾斜角度が３０度であることを特徴とする導光板。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の導光板を備える照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図６】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図６】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１９２４８４（Ｐ２０１１−１９２４８４Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５６５２８（Ｐ２０１０−５６５２８）
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（５０５４４２８１９）株式会社ナノクリエート (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（５０５４４２８１９）株式会社ナノクリエート (11)
【Ｆターム（参考）】
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