JP4260358B2 - 導光板および平面照明装置 - Google Patents
導光板および平面照明装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4260358B2 JP4260358B2 JP2000367324A JP2000367324A JP4260358B2 JP 4260358 B2 JP4260358 B2 JP 4260358B2 JP 2000367324 A JP2000367324 A JP 2000367324A JP 2000367324 A JP2000367324 A JP 2000367324A JP 4260358 B2 JP4260358 B2 JP 4260358B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- face
- guide plate
- light source
- incident end
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光源がＬＥＤ等の点光源からなり、全反射等を利用して点光源からの光線を左右方向に分散させて小型液晶表示装置等のバックライトに使用できる均一な出射光の実現を可能にする導光板および平面照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の導光板および平面照明装置としては、導光板の裏面側に白インク等でドット印刷を施すとともに反射シートを設け、導光板の表面上にＬＥＤのような点光源に対応するように凸状や凹状の形状を線形や非線形にグラデーション加工を施し、光源からの光を凸状や凹状の形状部分で反射や屈折により光の拡散や集光の作用を用いて輝度の向上を図るものが知られている。
【０００３】
また、従来の平面照明装置として、導光板の表面部全体から出射する目的で、点光源を導光板の入射端面部近くに並設するとともに入射端面部の全面に対して上下方向（厚さ方向）にプリズム面を設けるものが知られている。
【０００４】
さらに、従来の平面照明装置として、例えば特開平６−５１１３０号公報に示すように、入射面側の側面に点光源を設置するための凹部を複数設け、これら凹部と凹部との間に略三角状の切れ込みを設け、点光源の両側面方向に向う光線を凹部で導光板内に取り込み、さらに導光板内の両側面方向に進んだ光線を略三角状の切れ込み部で全反射し略反入射面方向に進ませて導光板の輝度を向上させるものも知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の導光板および平面照明装置では、導光板の裏面側に白インク等でドット印刷を施すとともに反射シートを設け、導光板の表面上にＬＥＤのような点光源に対応するように凸状や凹状の形状を線形や非線形にグラデーション加工を施し、光源からの光を凸状や凹状の形状部分で反射や屈折により光の拡散や集光の作用を用いて表面に出射させるように、導光板の表面側と裏面側とに対して光の制御を行っているが、側面側に対しては反射シートによって単に反射させるのみであるために、側面側の光を有効に利用していない課題がある。
【０００６】
また、従来の平面照明装置として、導光板の表面部全体から出射する目的で、点光源を導光板の入射端面部近くに並設するとともに入射端面部の全面に対して上下方向（厚さ方向）にプリズム面を設ける構成では、図９に示すように、プリズム面５１を設けた場合、プリズム面５１を設けないフラットな入射面５２で屈折した光線Ｌｆ（点線で示す）よりもプリズム面５１で屈折した光線Ｌｐ（実線で示す）の方がより両端側に光線が進み、各点光源からの広がった光線を利用しているが、点光源に於ける中心の出射光は導光板に対して入射角が３５°で５０％エネルギ強度であるので、点光源に於ける両サイドからの出射光は直進光よりもエネルギ強度が低い。
【０００７】
また、導光板に入射する光は、導光板に入射しうる入射角度に依存しており、一般に導光板に対し屈折率ｎに応じた屈折角βで入射し、光源側の入射端面部の法線と成る屈折角βは０≦｜β｜≦ｓｉｎ-1（１／ｎ）を満たす範囲で導光板内を進行する。
【０００８】
このため、点光源に於ける両サイド方向の光は、光束コーンの端部付近であり、導光板に入射する光束の厚さ方向に対応した入射角度範囲が少ないため、導光板に入射する上下方向の範囲が小さくなってしまい、全反射を引き起こす光線量が少ない。また、臨界角は、導光板と空気層（屈折率ｎ＝１）との境界面に於いて、ｓｉｎα＝（１／ｎ）により表わすことができる。そして、一般の導光板に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はｎ＝１．４９程度であるので、臨界角αはα＝４２°程度になるが、全反射を引き起こすような臨界角に近い出射角での光線量が少ないので、臨界角を破り導光板外部への出射する光線が少ない。その結果、導光板全体としての輝度低下をしてしまう課題がある。
【０００９】
さらに、従来の平面照明装置として、例えば特開平６−５１１３０号公報に示すように、入射面側の側面に点光源を設置するための凹部を複数設け、これら凹部と凹部との間に略三角状の切れ込みを設け、点光源の両側面方向に向う光線を凹部で導光板内に取り込み、さらに導光板内の両側面方向に進んだ光線を略三角状の切れ込み部で全反射し略反入射面方向に進ませて導光板の輝度を向上させる構成では、光源の左右方向に進む光線に対して略三角状の切れ込み部によって全反射を引き起こすが、上記説明と同様に点光源に於ける両サイド方向の光は、光束コーンの端部付近であるので、導光板に入射する光束の厚さ方向に対応した入射角度範囲が少ない。このため、導光板に入射する上下方向の範囲が小さくなってしまい、全反射を引き起こすような臨界角に近い出射角での光線量が少ないので、臨界角を破り導光板外部への出射する光線が少なく、光源から反射端面部方向に直接進む光線量は多い。その結果、導光板全体として輝度斑や輝度の均一性を改善できない課題がある。
【００１０】
そこで本発明は、このような課題を解決するためなされたもので、その目的は点光源に対応した位置に台形状を突設し、この台形状内に対称性を有した三角形形状や台形形状に貫欠し、光源からの光線を突設した台形状の側面側や貫欠した三角形形状や台形状の辺で全反射をし、光線を左右に広げるとともに突設した台形状の光源側を楔状のように三角柱形状に欠切して導光板に入射する時点で光源からの光線を表面部方向や裏面部方向に導くことにより、全反射の利用によるロスの低減により導光板の大きさに係り無く斑の無い明るい出射光を得ることができる導光板および平面照明装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため請求項１に係る導光板は、入射端面部側に台形状の凸凹構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向が長い台形形状を貫欠することを特徴とする。
【００１２】
請求項１に係る導光板は、入射端面部側に台形状の凸凹構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向が長い台形形状を貫欠するので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。
また、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができるとともに光源の左右方向の光線も台形状部に放出できる。
【００１３】
また、請求項２に係る導光板は、入射端面部側に台形状の凸構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に対称性を有した三角形形状を貫欠することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る導光板は、入射端面部側に台形状の凸構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に対称性を有した三角形形状を貫欠するので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。
また、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができるとともに光源の左右方向の光線も台形状部に放出できる。
【００１９】
さらに、請求項３に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が入射端面部の方向に向き、互いに向き合う辺が平行に位置してなることを特徴とする。
【００２０】
請求項３に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が入射端面部の方向に向き、互いに向き合う辺が平行に位置してなるので、小さな突設の台形状部で対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。
【００２１】
また、請求項４に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が入射端面部の方向に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置してなることを特徴とする。
【００２２】
請求項４に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が入射端面部の方向に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置してなるので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進する少ない光線と、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進む多くの光線と、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。
【００２３】
さらに、請求項５に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が反射端面部の方向に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置してなることを特徴とする。
【００２４】
請求項５に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が反射端面部の方向に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置してなるので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。
【００２５】
また、請求項６に係る導光板は、突設する台形状と三角形形状とは、台形状の斜辺と、この斜辺に対向する三角形形状の辺とが常に光源からの光線を辺で全反射し、斜辺で再び全反射させて反射端面部方向へ導くことを特徴とする。
【００２６】
請求項６に係る導光板は、突設する台形状と三角形形状とで、台形状の斜辺と、この斜辺に対向する三角形形状の辺とが常に光源からの光線を辺で全反射し、斜辺で再び全反射させて反射端面部方向へ導くので、三角形形状の配置角度に依存せずに台形状の斜辺で全反射を行うことができる。
【００２７】
さらに、請求項７に係る導光板は、三角形形状のうち導光板の両側面部側に位置する三角形形状の対称位置に有る三角形形状が他の三角形形状よりも小さいことを特徴とする。
【００２８】
請求項７に係る導光板は、三角形形状のうち導光板の両側面部側に位置する三角形形状の対称位置に有る三角形形状が他の三角形形状よりも小さいので、この小さい三角形形状によって対称位置にある三角形形状からの全反射された光線の進行を阻止せずに、これらが配置されている反対側の側面部方向に光線を進行させることができる。
【００２９】
また、請求項８に係る導光板は、入射端面部側は台形状の凸凹構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向が長い台形形状を貫欠することを特徴とする。
【００３０】
請求項８に係る導光板は、入射端面部側は台形状の凸凹構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向が長い台形形状を貫欠するので、光源からの直進する光線を極めて少なくし、大部分の光線が両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進み、隣接する各台形状部での全反射光が互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。
【００３１】
さらに、請求項９に係る導光板は、中心位置に反射端面部方向を底辺とする台形形状に欠切した台形状を光源側に複数突設することを特徴とする。
【００３２】
請求項９に係る導光板は、中心位置に反射端面部方向を底辺とする台形形状に欠切した台形状を光源側に複数突設するので、光源から直進する光線を極めて少なくし、大部分の光線が両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進み、隣接する各台形状部での全反射光が互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。
【００３３】
また、請求項１０に係る導光板は、入射端面部に突設する台形状は、反射端面部方向に表面部と成す角度と裏面部と成す角度とが等しい台形形状に欠切することを特徴とする。
【００３４】
請求項１０に係る導光板は、入射端面部に突設する台形状は、反射端面部方向に表面部と成す角度と裏面部と成す角度とが等しい台形形状に欠切するので、導光板に入射する入射光線が最初から表面部方向と裏面部方向に進み、より多くの臨界角を破る光線量を増やすことができる。
【００３５】
さらに、請求項１１に係る導光板は、表面部に導光板内の光を出射または／および裏面部方向に屈折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状のいずれかを有することを特徴とする。
【００３６】
請求項１１に係る導光板は、表面部に導光板内の光を出射または／および裏面部方向に屈折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状のいずれかを有するので、導光板内の臨界角に満たない光線を屈折させて表面部から出射させたり、全反射する光線の位置をコントロールして裏面部方向に偏向させることができる。
【００３７】
また、請求項１２に係る導光板は、裏面部に導光板内の光を出射または／および表面部方向に屈折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状ならびに白色系印刷のいずれかを有することを特徴とする。
【００３８】
請求項１２に係る導光板は、裏面部に導光板内の光を出射または／および表面部方向に屈折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状ならびに白色系印刷のいずれかを有するので、導光板内の臨界角に満たない光線を屈折させて裏面部から出射させたり、全反射する光線の位置をコントロールして表面部方向に偏向させたり、裏面部に到達する光線を反射させることができる。
【００３９】
さらに、請求項１３に係る平面照明装置は、半導体発光素子からなる光源と、
光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部と表面部側とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部側に突設した導光板と、
光源と導光板とを保持するケースとを具備し、
光源は台形状の中心位置に対向して配置することを特徴とする。
【００４０】
請求項１３に係る平面照明装置は、半導体発光素子からなる光源と、
光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部と表面部側とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部側に突設した導光板と、
光源と導光板とを保持するケースとを具備し、
光源は台形状の中心位置に対向して配置するので、光源からの光束コーンの中心部を最大限に利用し、上下左右方向に対する有効な光束コーンによって導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こし、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
【００４１】
また、請求項１４に係る平面照明装置は、半導体発光素子からなる光源と、
光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部側と表面部とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部側に突設するとともに光源を台形状の中心端に設ける空間を有した導光板と、
光源と導光板とを保持するケースとを具備し、
光源は台形状の中心位置に対向して配置することを特徴とする。
【００４２】
請求項１４に係る平面照明装置は、半導体発光素子からなる光源と、
光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部側と表面部とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部側に突設するとともに光源を台形状の中心端に設ける空間を有した導光板と、
光源と導光板とを保持するケースとを具備し、
光源は台形状の中心位置に対向して配置するので、光源からの光線を無駄無く利用するとともに光源からの光束コーンの中心部を最大限に利用し、上下左右方向に対する有効な光束コーンによって導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こし、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づき説明する。
なお、本発明は、反射端面部方向に表面部と成す角度と裏面部と成す角度とが等しい三角柱形状に入射端面部を欠切し、この欠切部分で光源からの光線を表面部方向と裏面部方向とに偏向し、光源側に突設する入射端面部の台形状の凸凹構造または凸構造の台形状内に対称性を有する三角形形状を貫欠することにより、三角形形状や台形形状で上記偏向された光線を全反射させて反射端面部方向に進ませながら表面部から出射させて明るく均一な出射光が得られる導光板および平面照明装置を提供することにある。
【００４４】
図１は本発明に係る平面照明装置の略構成図、図２〜図５は本発明に係る導光板の入射端面部の略形状図、図６、図７および図８は光線の軌跡図である。
【００４５】
図１の平面照明装置１は、複数の光源１３と、これら光源１３に対向接近した位置が台形状８に突設し、光源１３からの光を導く入射端面部３と、この入射端面部３の反対側に位置する反射端面部４と、入射端面部３から導いた光を出射する表面部５と、この表面部５の反対側に位置する裏面部６と、これら表面部５と反射端面部４とに直角に交わる側面部７を有する導光板２の他、図示しない反射体等で構成されている。
【００４６】
導光板２は、屈折率が１．４〜１．７程度からなるアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリオレフィンやスチレンとアクリロニトリルとの共重合体、スチレンとブタジエンとの共重合体、スチレンとメチルメタクルレートとの共重合体等の透明な樹脂からなる。
【００４７】
また、図示しないが、導光板２の表面部５または／および裏面部６には凸状、凹状やプリズムおよびＶ溝等いずれかの加工が施されている。これにより、点光源１３から導光板２内に導いた光をこれら加工部分で反射や屈折等を行い、表面部５に出射するようにしたり、裏面部６に施されたシボ加工（梨地加工）や白色系印刷等により裏面部６で散乱させて表面部５に出射させている。
【００４８】
ここで、導光板２は、光源１３に対向接近した位置のため、光源１３からの光束コーンの中心部を利用しており、光源１３から取り入れた光を屈折率ｎに応じた屈折角βで入射し、光源１３側の側面部７の法線と成る屈折角βが０≦｜β｜≦ｓｉｎ-1（１／ｎ）を満たす範囲で導光板２内を進行する。
【００４９】
また、導光板２の屈折率ｎがｎ＝１．４９の場合、屈折角βは約４２°となり、この範囲で導光板２内を進行するとともに導光板２と空気層の屈折率（ｎ＝１）との境界面で全反射を生じ、この臨界角も約φ＝４２°となる。
【００５０】
また、導光板２は、図２〜４に示すような入射端面部３を突設し隣接する台形状８の斜辺８ｂが互いに接しないフラット面８ｄが介在する台形状８の凸凹構造、図５に示すような入射端面部３を突設し隣接する台形状８の斜辺８ｂが互いに接するような谷部８ｅを介して台形状８が連続する凸構造で構成される。
【００５１】
さらに、導光板２は、入射端面部３に突設する台形状８内に図２に示すような対称性を有した三角形形状９を表面部５から裏面部６まで貫欠させたり、図３に示すような台形状８内の中心位置に入射端面部３方向が短く反射端面部４方向が長い台形形状１０を表面部５から裏面部６まで貫欠させたり、図４に示すような台形状８内の一部（光源１３と対面する部分）を欠切するように中心位置に反射端面部４方向を底辺とする台形形状１１を表面部５から裏面部６まで貫欠させたりしている。
【００５２】
また、導光板２は、図１に示すように、入射端面部３に突設する台形状８を反射端面部４方向に表面部５と成す角度と裏面部６と成す角度とが等しい三角柱形状１２に欠切している。これにより、光源１３からの光線を導光板２に入射させた際、光源１３からの光線を三角柱形状１２によって最初から表面部５方向と裏面部６方向に進ませ、光源１３からの入射光がより多く臨界角を破るように光線量を増やしている。
【００５３】
さらに、図示しないが、光源１３を導光板２の台形状８の中心端に設ければ、光源１３の左右方向（両側面部７）の光線も導光板２の台形状部８に放出できるので、表面部５と裏面部６とから臨界角を破る光線を得ることができる。この場合には、光源１３と導光板２を一体化にすることができる。
【００５４】
また、図２の例における三角形形状９は、１つの台形状８に対して２つから成り、それぞれ対称性を保って貫切される。さらに説明すると、図２（ａ）の例では、２つの三角形形状９の頂点９ｄが入射端面部３（光源１３）の方向に向き、２つの三角形形状９の隣接して互いに向き合う辺９ｃが平行に位置して１つの台形状８に対して２つの三角形形状９が貫切されている。図２（ｂ）の例では、２つの三角形形状９の頂点９ｄが入射端面部３（光源１３）の方向に向き、２つの三角形形状９の間隔が頂点９ｄ側の方が狭くなるように１つの台形状８に対して２つの三角形形状９が貫切されている。
【００５５】
尚、図示はしないが、三角形形状９は、２つの三角形形状９の頂点９ｄが反射端面部４の方向に向き、三角形形状９の間隔が頂点９ｄ側の方が狭くなるように１つの台形状８に対して２つ貫切してもよい。
【００５６】
そして、図２（ｂ）に示すように、入射端面部３に台形状８の凸凹構造を有するとともに突設した台形状８内に対称性を有する２つの三角形形状９の頂点９ｄが入射端面部３の方向に向き、２つの三角形形状９の間隔が頂点９ｄ側の方が狭くなるように１つの台形状８に対して２つの三角形形状９を貫切させた構成において、光源１３から入射した光線は、対称性を有した左右の三角形形状９における互いの斜辺９ｃで全反射を繰り返しながら反射端面部４方向に直進する少ない光線と、光源１３から入射し左右の三角形形状９の傾斜辺９ａで全反射をして両側面部７方向に進み、この傾斜辺９ａに対向する突設する台形形状８の斜辺８ｂで再び全反射をして反射端面部４方向に進む多くの光線と、光源１３から２つの三角形形状９の間から直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部４方向に進む。
【００５７】
尚、図２（ｂ）では、突設する台形状８の凸凹構造の先端面８ａと三角形形状９の底辺９ｂとが平行であるが、この底辺９ｂは先端面８ａと平行でなくても良い。
【００５８】
ここで、図２（ｂ）の構成に於ける光線の軌跡図を図６に示す。図６において、光源１３から入射した光線は、導光板２の上下左右方向に対して有効な光束コーンが存在する光束コーンの中心部が２つの三角形形状９の傾斜辺９ａと斜辺９ｃとの間に分布し、これら有効な光線が直接２つの三角形形状９の傾斜辺９ａで全反射をして両側面部７方向に進み、この傾斜辺９ａに対向する突設した台形状部８の斜辺８ｂで再び全反射をして反射端面部４方向に進む光線と、台形状部８の斜辺８ｂに進まず隣接する台形形状部８方向の台形状部８の存在しない導光板２の本体方向に進む光線とがある。
【００５９】
また、三角形形状９の斜辺９ｃの頂点９ｄ付近で全反射した光線は、互いに対向する斜辺９ｃ方向に進み、一部はそのまま進み、一部は再度斜辺９ｃの頂点９ｄと反対方向付近で全反射をする。
【００６０】
さらに、２つの斜辺９ｃに達せずに、これらの２つの斜辺９ｃの間からの導光板２の反射端面部４方向に直進して各方向に進んだ光線は有効な光束コーンであるため、導光板２内に進みながら表面部５と裏面部６との上下方向に対して十分な全反射を引き起こしながら反射端面部４方向に進み、この間導光板２の表面部５や裏面部６に施した加工部分（プリズム、溝、凸凹形状、白色系印刷等）により臨界角を破って導光板２の外部に出射する。
【００６１】
また、２つの三角形形状９の頂点９ｄが入射端面部３の方向に向き、２つの三角形形状９の間隔が頂点９ｄ側の方が狭くなるように１つの台形状８に対して２つの三角形形状９を貫切して設けた場合も同様な効果を得ることができる。すなわち、図７の光線の軌跡図に示すように、光源１３から入射した光線は、導光板２の上下左右方向に対して有効な光束コーンが存在する光束コーンの中心部が２つの三角形形状９の傾斜辺９ａとの間に分布し、これら有効な光線が直接２つの三角形形状９の傾斜辺９ａで全反射をして両側面部７方向に進み、この傾斜辺９ａに対向する突設した台形状部８の斜辺８ｂで再び全反射をして反射端面部４方向に進む光線と、台形状部８の斜辺８ｂに進まず隣接する台形状部８方向の台形状部８の存在しない導光板２の本体方向に進む光線とがある。
【００６２】
さらに、２つの斜辺９ｃに達せずに、これら２つの斜辺９ｃの間からの導光板２の反射端面部４方向に直進して各方向に進んだ光線は有効な光束コーンであるため、導光板２内に進みながら表面部５と裏面部６との上下方向に対して十分な全反射を引き起こしながら反射端面部４方向に進み、この間導光板２の表面部５や裏面部６に施した加工部分（プリズム、溝、凸凹形状、白色系印刷等）により臨界角を破って導光板２の外部に出射する。
【００６３】
また、図２（ａ）に示す構成、すなわち、対称性を保って２つの三角形形状９の各頂点９ｄが入射端面部３方向に向き、２つの三角形形状９の隣接して互いに向き合う辺９ｃが平行に位置して１つの台形状８に対して２つの三角形形状９を貫切して設けた場合も同様な効果を得ることができる。
【００６４】
さらに、図示はしないが、三角形形状９は、導光板２の両側面部７側に位置する三角形形状９の対称位置に有る三角形形状９（両側面部７側から２番目の三角形形状９）を他の三角形形状９よりも小さく貫切する構成としてもよい。この構成によれば、両側面部７側に位置する三角形形状９の斜辺９ｃから全反射された光線は、他の三角形形状９よりも小さく貫切された対向する三角形形状９（両側面部側７から２番目の三角形形状９）によって阻止されることなく、導光板２の内側方向に容易に進むことができる。
【００６５】
また、他の三角形形状９よりも小さく貫切された三角形形状９の斜辺９ｃからの全反射された光線は、対向する両側面部７側の三角形形状９の斜辺９ｃで再度全反射して導光板２の内側方向に進む。
【００６６】
このように、三角形形状９を導光板２の両側面部７側に位置する三角形形状９の対称位置に有る三角形形状９を他の三角形形状９よりも小さくすることによって、光源１３からの光線を無駄なく利用してより明るい出射光を得ることが可能となる。また、輝度分布を制御することが可能で、同様な効果を光源１３の位置を台形状８の中心端から変位させることによっても可能である。
【００６７】
さらに、図３に示すように、入射端面部３に台形状８の凸凹構造を有するとともに突設した台形状８内の中心位置に入射端面部３方向が短い上辺１０ａと反射端面部４方向が長い底辺１０ｃと２つの等しい斜辺１０ｂからなる台形形状１０を貫欠させた構成とすることができる。この構成によれば、光源１３から入射した光線は、対称性を有した左右の斜辺１０ｂで全反射をして両側面部７方向に進み、この斜辺１０ｂに対向する突設した台形状部８の斜辺８ｂで再び全反射をして反射端面部４方向に進む多くの光線と、一度台形状８内の入射端面部３方向に近い台形形状１０の短い上辺１０ａ部を透過し再び台形形状１０の反射端面部４方向が長い底辺１０ｃ部を透過して反射端面部４方向に進む光線とが互いに混ざりながら反射端面部４方向に進む。
【００６８】
尚、この場合には、光源１３から空気層を通り、空気層から導光板２へ、再び導光板２から空気層、再度空気層から導光板２と進むので、結果としては１度の空気層から導光板２への屈折しか変わらない。
【００６９】
また、これらの光線は有効な光束コーンであるため、導光板２内に進みながら表面部５と裏面部６との上下方向に対して十分な全反射を引き起こしながら反射端面部４方向に進み、この間導光板２の表面部５や裏面部６に施した加工部分（プリズム、溝、凸凹形状、白色系印刷等）により臨界角を破って導光板２の外部に出射する。
【００７０】
さらに、図４に示すように、入射端面部３に台形状８の凸凹構造を有するとともに突設した台形状８内の一部を欠切するように台形状８の中心位置に反射端面部４方向を底辺１１ａとする三角形状１１を貫欠させた構成とすることができる。この構成によれば、光源１３から入射した光線は、対称性を有した左右の斜辺１１ｂで全反射をして両側面部７方向に進み、この斜辺１１ｂに対向する突設した台形状部８の斜辺８ｂで再び全反射をして反射端面部４方向に進む多くの光線と、直接三角形状１１の底辺１１ａ部に達し、透過して反射端面部４方向に進む光線とが互いに混ざりながら反射端面部４方向に進む。
【００７１】
また、突設した台形状８内の一部を欠切した所に光源１３からの斜辺１１ｂ方向寄りの斜めからの入射光線は、底辺１１ａ部で屈折して、やや垂線よりに戻されて互いに斜辺１１ｂ寄り方向に進みながら反射端面部４方向に進み、同様にこれらの光線は有効な光束コーンであるため、導光板２内に進みながら表面部５と裏面部６との上下方向に対して十分な全反射を引き起こしながら反射端面部４方向に進み、この間導光板２の表面部５や裏面部６に施した加工部分（プリズム、溝、凸凹形状、白色系印刷等）により臨界角を破って導光板２の外部に出射する。
【００７２】
さらに、図５に示すように、突設し隣接する台形状８の斜辺８ｂが互いに接するような谷部８ｅを介して台形状８を入射端面部３に設けた凸構造では、三角形形状９や台形形状１０等の傾斜辺９ａや斜辺１０ｂおよび斜辺１１ｂ等で全反射した光線を再び台形状部８の斜辺８ｂで全反射させて反射端面部４方向に進む光線と、台形状部８の斜辺８ｂに進まず隣接する台形状部８方向に進む光線を互いに重ね合わせて台形状部８の中心位置から入射する光線との輝度が同程度になるようにする。この場合の導光板２は小型形状に適している。
【００７３】
このように、本例の導光板および平面照明装置は、入射端面部３に台形状８の凸凹構造や凸構造を有し、突設した台形状８内に対称性な２つの三角形形状９や台形形状１０および突設した台形状８内の一部を欠切するように台形形状１１等を貫欠させて、これらによる全反射した光線を再び台形状８の斜辺８ｂでの全反射によって導光板２全体を明るくする構成であるが、導光板２の長さや幅等のサイズ、光源１３のピッチ（数量）、必要出射光の輝度等の目的に合わせるために、三角形形状９の傾斜辺９ａや台形形状１０の斜辺１０ｂおよび台形形状１１の斜辺１１ｂと台形状８の斜辺８ｂとの位置関係により、光線の方向およびその方向の光量をコントロールすることができる。例えば台形状８の形状（斜辺８ｂ）を固定にし、これに対向する傾斜辺９ａや斜辺１０ｂおよび斜辺１１ｂの位置変化させることで光線の方向およびその方向の光量をコントロールできる。
【００７４】
さらに説明すると、図８に示すように、光源１３（ＬＥＤ）のポイント（Ｌ，０）からの光線Ｌｉが入射角θｉで入射した時の座標は（Ｌ＊ｔａｎ（θｉ），０）となり、出射角θｔの屈折で導光板２内に光線Ｌａが進み、傾斜辺９ａの端の座標（ｘ２，ｙ２）に到達するような傾斜辺９ａの両端の座標（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）に対応する光源１３の発散角は下記表１に示される。表１は本発明に係る光源と光線の軌跡との関係表である。
【００７５】
【表１】
【００７６】
このように、光源１３からの光線分布に対応して傾斜辺９ａの両端の座標（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）を定めることによって、台形状８の斜辺８ｂに対して傾斜辺９ａで全反射させる光線を決定することができる。
【００７７】
光源１３は、青、緑、赤等の単色や白色のＬＥＤおよびレーザ等からなる。光源１３の形状としては、平面やレンズ付きのものであっても良く、入射端面部３の突設する台形状８の凸凹構造や凸構造の先端面８ａに平行であるとともに中心に対向させて載置する。
【００７８】
また、光源１３は、半導体発光素子であるので、光の放射方向が直進はもちろんであるが、左右上下にもおよぶ。そこで、図示はしないが、光源１３を台形状８の中心の端に（台形状８の内側）設ければ、両側面部７方向に進んだ光線が突設する台形形状部８で全反射ができ、反射端面部４方向に進むことができる。
【００７９】
図示しない反射体は、熱可塑性樹脂に例えば酸化チタンのような白色材料を混入したシートや熱可塑性樹脂のシートにアルミニウム等の金属蒸着を施したり金属箔を積層した物や、シート状金属およびこれらのフィルム形状にしたものからなる。この反射体は、光源１３からの光が導光板２によって表面部５に出射させる光以外の光を反射または乱反射し、再度導光板２に入射させて光源１３からの光を全て表面部５から出射するようにする。
【００８０】
このように、本発明の導光板および平面照明装置は、導光板の点光源に対応した位置に台形状を突設し、この台形状内に対称性を有した三角形形状や台形形状に貫欠し、光源からの光線を突設した台形状の側面側や貫欠した三角形形状や台形状の辺で全反射をし、光線を左右に広げるとともに突設した台形状の光源側を楔状のように三角柱形状に欠切して導光板に入射する時点で光源からの光線を表面部方向や裏面部方向に導くことにより、導光板の大きさに係り無く斑の無い均一で明るい出射光を得ることが出来る。
【００８１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る導光板は、入射端面部側に台形状の凸凹構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向が長い台形形状を貫欠するので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
また、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができるとともに光源の左右方向の光線も台形状部に放出できる。
【００８２】
また、請求項２に係る導光板は、入射端面部側に台形状の凸構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に対称性を有した三角形形状を貫欠するので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
また、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができるとともに光源の左右方向の光線も台形状部に放出できる。
【００８５】
さらに、請求項３に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が入射端面部の方向に向き、互いに向き合う辺が平行に位置してなるので、小さな突設の台形状部で対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
【００８６】
また、請求項４に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が入射端面部の方向に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置してなるので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進する少ない光線と、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進む多くの光線と、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
【００８７】
さらに、請求項５に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が反射端面部の方向に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置してなるので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
【００８８】
また、請求項６に係る導光板は、突設する台形状と三角形形状とで、台形状の斜辺と、この斜辺に対向する三角形形状の辺とが常に光源からの光線を辺で全反射し、斜辺で再び全反射させて反射端面部方向へ導くので、三角形形状の配置角度に依存せずに台形状の斜辺で全反射を行うことができ、あらゆる大きさの導光板にも明るく斑の無い最適な設計ができる。
【００８９】
さらに、請求項７に係る導光板は、三角形形状のうち導光板の両側面部側に位置する三角形形状の対称位置に有る三角形形状が他の三角形形状よりも小さいので、この小さい三角形形状によって対称位置にある三角形形状からの全反射された光線の進行を阻止せずに、これらが配置されている反対側の側面部方向に光線を進行させることができるので、光線を無駄なく利用してより明るい出射光を得ることができる。
【００９０】
また、請求項８に係る導光板は、入射端面部側は台形状の凸凹構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向が長い台形形状を貫欠するので、光源からの直進する光線を極めて少なくし、大部分の光線が両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進み、隣接する各台形状部での全反射光が互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
【００９１】
さらに、請求項９に係る導光板は、中心位置に反射端面部方向を底辺とする台形形状に欠切した台形状を光源側に複数突設するので、光源から直進する光線を極めて少なくし、大部分の光線が両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進み、隣接する各台形状部での全反射光が互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
【００９２】
また、請求項１０に係る導光板は、入射端面部に突設する台形状は、反射端面部方向に表面部と成す角度と裏面部と成す角度とが等しい台形形状に欠切するので、導光板に入射する入射光線が最初から表面部方向と裏面部方向に進み、より多くの臨界角を破る光線量を増やすことができ、均一で明るい輝度を得ることができる。
【００９３】
さらに、請求項１１に係る導光板は、表面部に導光板内の光を出射または／および裏面部方向に屈折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状のいずれかを有するので、導光板内の臨界角に満たない光線を屈折させて表面部から出射させたり、全反射する光線の位置をコントロールして裏面部方向に偏向させることができ、表面部や裏面部からコントロールしながら光線を出射することができる。
【００９４】
また、請求項１２に係る導光板は、裏面部に導光板内の光を出射または／および表面部方向に屈折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状ならびに白色系印刷のいずれかを有するので、導光板内の臨界角に満たない光線を屈折させて裏面部から出射させたり、全反射する光線の位置をコントロールして表面部方向に偏向させたり、裏面部に到達する光線を反射させることができ、表面部や裏面部からコントロールしながら光線を出射することができる。
【００９５】
さらに、請求項１３に係る平面照明装置は、半導体発光素子からなる光源と、光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部と表面部側とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部側に突設した導光板と、光源と導光板とを保持するケースとを具備し、光源は台形状の中心位置に対向して配置するので、光源からの光束コーンの中心部を最大限に利用し、上下左右方向に対する有効な光束コーンによって導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こし、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線が得られ、明るく均一な輝度を得ることができる。
【００９６】
また、請求項１４に係る平面照明装置は、半導体発光素子からなる光源と、光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部側と表面部とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部側に突設するとともに光源を台形状の中心端に設ける空間を有した導光板と、光源と導光板とを保持するケースとを具備し、光源は台形状の中心位置に対向して配置するので、光源からの光線を無駄無く利用するとともに光源からの光束コーンの中心部を最大限に利用し、上下左右方向に対する有効な光束コーンによって導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こし、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線が得られ、明るく均一な輝度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る平面照明装置の略構成図
【図２】本発明に係る導光板の入射端面部の略形状図
【図３】本発明に係る導光板の入射端面部の略形状図
【図４】本発明に係る導光板の入射端面部の略形状図
【図５】本発明に係る導光板の入射端面部の略形状図
【図６】本発明に係る光線の軌跡図
【図７】本発明に係る光線の軌跡図
【図８】本発明に係る光線の軌跡図
【図９】従来の導光板における光線の軌跡図
【符号の説明】
１…平面照明装置、２…導光板、３…入射端面部、４…反射端面部、５…表面部、６…裏面部、７…側面部、８…台形状、８ａ…先端面、８ｂ…斜辺、８ｄ…フラット面、８ｅ…谷部、９…三角形形状、９ａ…傾斜辺、９ｂ…底辺、９ｃ…斜辺、９ｄ…頂点、１０…台形形状、１０ａ…上辺、１０ｂ…斜辺、１０ｃ…底辺、１１…三角形状、１１ａ…底辺、１１ｂ…斜辺、１２…三角柱形状、１３…光源、α…臨界角、β…屈折角、ｎ…屈折率、θｉ…入射角、θｔ…出射角、Ｌａ，Ｌｉ…光線、Ｌｆ…屈折光線、Ｌｐ…プリズムを透過した屈折光線。
【発明の属する技術分野】
この発明は、光源がＬＥＤ等の点光源からなり、全反射等を利用して点光源からの光線を左右方向に分散させて小型液晶表示装置等のバックライトに使用できる均一な出射光の実現を可能にする導光板および平面照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の導光板および平面照明装置としては、導光板の裏面側に白インク等でドット印刷を施すとともに反射シートを設け、導光板の表面上にＬＥＤのような点光源に対応するように凸状や凹状の形状を線形や非線形にグラデーション加工を施し、光源からの光を凸状や凹状の形状部分で反射や屈折により光の拡散や集光の作用を用いて輝度の向上を図るものが知られている。
【０００３】
また、従来の平面照明装置として、導光板の表面部全体から出射する目的で、点光源を導光板の入射端面部近くに並設するとともに入射端面部の全面に対して上下方向（厚さ方向）にプリズム面を設けるものが知られている。
【０００４】
さらに、従来の平面照明装置として、例えば特開平６−５１１３０号公報に示すように、入射面側の側面に点光源を設置するための凹部を複数設け、これら凹部と凹部との間に略三角状の切れ込みを設け、点光源の両側面方向に向う光線を凹部で導光板内に取り込み、さらに導光板内の両側面方向に進んだ光線を略三角状の切れ込み部で全反射し略反入射面方向に進ませて導光板の輝度を向上させるものも知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の導光板および平面照明装置では、導光板の裏面側に白インク等でドット印刷を施すとともに反射シートを設け、導光板の表面上にＬＥＤのような点光源に対応するように凸状や凹状の形状を線形や非線形にグラデーション加工を施し、光源からの光を凸状や凹状の形状部分で反射や屈折により光の拡散や集光の作用を用いて表面に出射させるように、導光板の表面側と裏面側とに対して光の制御を行っているが、側面側に対しては反射シートによって単に反射させるのみであるために、側面側の光を有効に利用していない課題がある。
【０００６】
また、従来の平面照明装置として、導光板の表面部全体から出射する目的で、点光源を導光板の入射端面部近くに並設するとともに入射端面部の全面に対して上下方向（厚さ方向）にプリズム面を設ける構成では、図９に示すように、プリズム面５１を設けた場合、プリズム面５１を設けないフラットな入射面５２で屈折した光線Ｌｆ（点線で示す）よりもプリズム面５１で屈折した光線Ｌｐ（実線で示す）の方がより両端側に光線が進み、各点光源からの広がった光線を利用しているが、点光源に於ける中心の出射光は導光板に対して入射角が３５°で５０％エネルギ強度であるので、点光源に於ける両サイドからの出射光は直進光よりもエネルギ強度が低い。
【０００７】
また、導光板に入射する光は、導光板に入射しうる入射角度に依存しており、一般に導光板に対し屈折率ｎに応じた屈折角βで入射し、光源側の入射端面部の法線と成る屈折角βは０≦｜β｜≦ｓｉｎ-1（１／ｎ）を満たす範囲で導光板内を進行する。
【０００８】
このため、点光源に於ける両サイド方向の光は、光束コーンの端部付近であり、導光板に入射する光束の厚さ方向に対応した入射角度範囲が少ないため、導光板に入射する上下方向の範囲が小さくなってしまい、全反射を引き起こす光線量が少ない。また、臨界角は、導光板と空気層（屈折率ｎ＝１）との境界面に於いて、ｓｉｎα＝（１／ｎ）により表わすことができる。そして、一般の導光板に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はｎ＝１．４９程度であるので、臨界角αはα＝４２°程度になるが、全反射を引き起こすような臨界角に近い出射角での光線量が少ないので、臨界角を破り導光板外部への出射する光線が少ない。その結果、導光板全体としての輝度低下をしてしまう課題がある。
【０００９】
さらに、従来の平面照明装置として、例えば特開平６−５１１３０号公報に示すように、入射面側の側面に点光源を設置するための凹部を複数設け、これら凹部と凹部との間に略三角状の切れ込みを設け、点光源の両側面方向に向う光線を凹部で導光板内に取り込み、さらに導光板内の両側面方向に進んだ光線を略三角状の切れ込み部で全反射し略反入射面方向に進ませて導光板の輝度を向上させる構成では、光源の左右方向に進む光線に対して略三角状の切れ込み部によって全反射を引き起こすが、上記説明と同様に点光源に於ける両サイド方向の光は、光束コーンの端部付近であるので、導光板に入射する光束の厚さ方向に対応した入射角度範囲が少ない。このため、導光板に入射する上下方向の範囲が小さくなってしまい、全反射を引き起こすような臨界角に近い出射角での光線量が少ないので、臨界角を破り導光板外部への出射する光線が少なく、光源から反射端面部方向に直接進む光線量は多い。その結果、導光板全体として輝度斑や輝度の均一性を改善できない課題がある。
【００１０】
そこで本発明は、このような課題を解決するためなされたもので、その目的は点光源に対応した位置に台形状を突設し、この台形状内に対称性を有した三角形形状や台形形状に貫欠し、光源からの光線を突設した台形状の側面側や貫欠した三角形形状や台形状の辺で全反射をし、光線を左右に広げるとともに突設した台形状の光源側を楔状のように三角柱形状に欠切して導光板に入射する時点で光源からの光線を表面部方向や裏面部方向に導くことにより、全反射の利用によるロスの低減により導光板の大きさに係り無く斑の無い明るい出射光を得ることができる導光板および平面照明装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため請求項１に係る導光板は、入射端面部側に台形状の凸凹構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向が長い台形形状を貫欠することを特徴とする。
【００１２】
請求項１に係る導光板は、入射端面部側に台形状の凸凹構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向が長い台形形状を貫欠するので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。
また、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができるとともに光源の左右方向の光線も台形状部に放出できる。
【００１３】
また、請求項２に係る導光板は、入射端面部側に台形状の凸構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に対称性を有した三角形形状を貫欠することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る導光板は、入射端面部側に台形状の凸構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に対称性を有した三角形形状を貫欠するので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。
また、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができるとともに光源の左右方向の光線も台形状部に放出できる。
【００１９】
さらに、請求項３に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が入射端面部の方向に向き、互いに向き合う辺が平行に位置してなることを特徴とする。
【００２０】
請求項３に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が入射端面部の方向に向き、互いに向き合う辺が平行に位置してなるので、小さな突設の台形状部で対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。
【００２１】
また、請求項４に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が入射端面部の方向に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置してなることを特徴とする。
【００２２】
請求項４に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が入射端面部の方向に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置してなるので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進する少ない光線と、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進む多くの光線と、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。
【００２３】
さらに、請求項５に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が反射端面部の方向に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置してなることを特徴とする。
【００２４】
請求項５に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が反射端面部の方向に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置してなるので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。
【００２５】
また、請求項６に係る導光板は、突設する台形状と三角形形状とは、台形状の斜辺と、この斜辺に対向する三角形形状の辺とが常に光源からの光線を辺で全反射し、斜辺で再び全反射させて反射端面部方向へ導くことを特徴とする。
【００２６】
請求項６に係る導光板は、突設する台形状と三角形形状とで、台形状の斜辺と、この斜辺に対向する三角形形状の辺とが常に光源からの光線を辺で全反射し、斜辺で再び全反射させて反射端面部方向へ導くので、三角形形状の配置角度に依存せずに台形状の斜辺で全反射を行うことができる。
【００２７】
さらに、請求項７に係る導光板は、三角形形状のうち導光板の両側面部側に位置する三角形形状の対称位置に有る三角形形状が他の三角形形状よりも小さいことを特徴とする。
【００２８】
請求項７に係る導光板は、三角形形状のうち導光板の両側面部側に位置する三角形形状の対称位置に有る三角形形状が他の三角形形状よりも小さいので、この小さい三角形形状によって対称位置にある三角形形状からの全反射された光線の進行を阻止せずに、これらが配置されている反対側の側面部方向に光線を進行させることができる。
【００２９】
また、請求項８に係る導光板は、入射端面部側は台形状の凸凹構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向が長い台形形状を貫欠することを特徴とする。
【００３０】
請求項８に係る導光板は、入射端面部側は台形状の凸凹構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向が長い台形形状を貫欠するので、光源からの直進する光線を極めて少なくし、大部分の光線が両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進み、隣接する各台形状部での全反射光が互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。
【００３１】
さらに、請求項９に係る導光板は、中心位置に反射端面部方向を底辺とする台形形状に欠切した台形状を光源側に複数突設することを特徴とする。
【００３２】
請求項９に係る導光板は、中心位置に反射端面部方向を底辺とする台形形状に欠切した台形状を光源側に複数突設するので、光源から直進する光線を極めて少なくし、大部分の光線が両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進み、隣接する各台形状部での全反射光が互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができる。
【００３３】
また、請求項１０に係る導光板は、入射端面部に突設する台形状は、反射端面部方向に表面部と成す角度と裏面部と成す角度とが等しい台形形状に欠切することを特徴とする。
【００３４】
請求項１０に係る導光板は、入射端面部に突設する台形状は、反射端面部方向に表面部と成す角度と裏面部と成す角度とが等しい台形形状に欠切するので、導光板に入射する入射光線が最初から表面部方向と裏面部方向に進み、より多くの臨界角を破る光線量を増やすことができる。
【００３５】
さらに、請求項１１に係る導光板は、表面部に導光板内の光を出射または／および裏面部方向に屈折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状のいずれかを有することを特徴とする。
【００３６】
請求項１１に係る導光板は、表面部に導光板内の光を出射または／および裏面部方向に屈折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状のいずれかを有するので、導光板内の臨界角に満たない光線を屈折させて表面部から出射させたり、全反射する光線の位置をコントロールして裏面部方向に偏向させることができる。
【００３７】
また、請求項１２に係る導光板は、裏面部に導光板内の光を出射または／および表面部方向に屈折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状ならびに白色系印刷のいずれかを有することを特徴とする。
【００３８】
請求項１２に係る導光板は、裏面部に導光板内の光を出射または／および表面部方向に屈折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状ならびに白色系印刷のいずれかを有するので、導光板内の臨界角に満たない光線を屈折させて裏面部から出射させたり、全反射する光線の位置をコントロールして表面部方向に偏向させたり、裏面部に到達する光線を反射させることができる。
【００３９】
さらに、請求項１３に係る平面照明装置は、半導体発光素子からなる光源と、
光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部と表面部側とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部側に突設した導光板と、
光源と導光板とを保持するケースとを具備し、
光源は台形状の中心位置に対向して配置することを特徴とする。
【００４０】
請求項１３に係る平面照明装置は、半導体発光素子からなる光源と、
光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部と表面部側とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部側に突設した導光板と、
光源と導光板とを保持するケースとを具備し、
光源は台形状の中心位置に対向して配置するので、光源からの光束コーンの中心部を最大限に利用し、上下左右方向に対する有効な光束コーンによって導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こし、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
【００４１】
また、請求項１４に係る平面照明装置は、半導体発光素子からなる光源と、
光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部側と表面部とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部側に突設するとともに光源を台形状の中心端に設ける空間を有した導光板と、
光源と導光板とを保持するケースとを具備し、
光源は台形状の中心位置に対向して配置することを特徴とする。
【００４２】
請求項１４に係る平面照明装置は、半導体発光素子からなる光源と、
光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部側と表面部とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部側に突設するとともに光源を台形状の中心端に設ける空間を有した導光板と、
光源と導光板とを保持するケースとを具備し、
光源は台形状の中心位置に対向して配置するので、光源からの光線を無駄無く利用するとともに光源からの光束コーンの中心部を最大限に利用し、上下左右方向に対する有効な光束コーンによって導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こし、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づき説明する。
なお、本発明は、反射端面部方向に表面部と成す角度と裏面部と成す角度とが等しい三角柱形状に入射端面部を欠切し、この欠切部分で光源からの光線を表面部方向と裏面部方向とに偏向し、光源側に突設する入射端面部の台形状の凸凹構造または凸構造の台形状内に対称性を有する三角形形状を貫欠することにより、三角形形状や台形形状で上記偏向された光線を全反射させて反射端面部方向に進ませながら表面部から出射させて明るく均一な出射光が得られる導光板および平面照明装置を提供することにある。
【００４４】
図１は本発明に係る平面照明装置の略構成図、図２〜図５は本発明に係る導光板の入射端面部の略形状図、図６、図７および図８は光線の軌跡図である。
【００４５】
図１の平面照明装置１は、複数の光源１３と、これら光源１３に対向接近した位置が台形状８に突設し、光源１３からの光を導く入射端面部３と、この入射端面部３の反対側に位置する反射端面部４と、入射端面部３から導いた光を出射する表面部５と、この表面部５の反対側に位置する裏面部６と、これら表面部５と反射端面部４とに直角に交わる側面部７を有する導光板２の他、図示しない反射体等で構成されている。
【００４６】
導光板２は、屈折率が１．４〜１．７程度からなるアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリオレフィンやスチレンとアクリロニトリルとの共重合体、スチレンとブタジエンとの共重合体、スチレンとメチルメタクルレートとの共重合体等の透明な樹脂からなる。
【００４７】
また、図示しないが、導光板２の表面部５または／および裏面部６には凸状、凹状やプリズムおよびＶ溝等いずれかの加工が施されている。これにより、点光源１３から導光板２内に導いた光をこれら加工部分で反射や屈折等を行い、表面部５に出射するようにしたり、裏面部６に施されたシボ加工（梨地加工）や白色系印刷等により裏面部６で散乱させて表面部５に出射させている。
【００４８】
ここで、導光板２は、光源１３に対向接近した位置のため、光源１３からの光束コーンの中心部を利用しており、光源１３から取り入れた光を屈折率ｎに応じた屈折角βで入射し、光源１３側の側面部７の法線と成る屈折角βが０≦｜β｜≦ｓｉｎ-1（１／ｎ）を満たす範囲で導光板２内を進行する。
【００４９】
また、導光板２の屈折率ｎがｎ＝１．４９の場合、屈折角βは約４２°となり、この範囲で導光板２内を進行するとともに導光板２と空気層の屈折率（ｎ＝１）との境界面で全反射を生じ、この臨界角も約φ＝４２°となる。
【００５０】
また、導光板２は、図２〜４に示すような入射端面部３を突設し隣接する台形状８の斜辺８ｂが互いに接しないフラット面８ｄが介在する台形状８の凸凹構造、図５に示すような入射端面部３を突設し隣接する台形状８の斜辺８ｂが互いに接するような谷部８ｅを介して台形状８が連続する凸構造で構成される。
【００５１】
さらに、導光板２は、入射端面部３に突設する台形状８内に図２に示すような対称性を有した三角形形状９を表面部５から裏面部６まで貫欠させたり、図３に示すような台形状８内の中心位置に入射端面部３方向が短く反射端面部４方向が長い台形形状１０を表面部５から裏面部６まで貫欠させたり、図４に示すような台形状８内の一部（光源１３と対面する部分）を欠切するように中心位置に反射端面部４方向を底辺とする台形形状１１を表面部５から裏面部６まで貫欠させたりしている。
【００５２】
また、導光板２は、図１に示すように、入射端面部３に突設する台形状８を反射端面部４方向に表面部５と成す角度と裏面部６と成す角度とが等しい三角柱形状１２に欠切している。これにより、光源１３からの光線を導光板２に入射させた際、光源１３からの光線を三角柱形状１２によって最初から表面部５方向と裏面部６方向に進ませ、光源１３からの入射光がより多く臨界角を破るように光線量を増やしている。
【００５３】
さらに、図示しないが、光源１３を導光板２の台形状８の中心端に設ければ、光源１３の左右方向（両側面部７）の光線も導光板２の台形状部８に放出できるので、表面部５と裏面部６とから臨界角を破る光線を得ることができる。この場合には、光源１３と導光板２を一体化にすることができる。
【００５４】
また、図２の例における三角形形状９は、１つの台形状８に対して２つから成り、それぞれ対称性を保って貫切される。さらに説明すると、図２（ａ）の例では、２つの三角形形状９の頂点９ｄが入射端面部３（光源１３）の方向に向き、２つの三角形形状９の隣接して互いに向き合う辺９ｃが平行に位置して１つの台形状８に対して２つの三角形形状９が貫切されている。図２（ｂ）の例では、２つの三角形形状９の頂点９ｄが入射端面部３（光源１３）の方向に向き、２つの三角形形状９の間隔が頂点９ｄ側の方が狭くなるように１つの台形状８に対して２つの三角形形状９が貫切されている。
【００５５】
尚、図示はしないが、三角形形状９は、２つの三角形形状９の頂点９ｄが反射端面部４の方向に向き、三角形形状９の間隔が頂点９ｄ側の方が狭くなるように１つの台形状８に対して２つ貫切してもよい。
【００５６】
そして、図２（ｂ）に示すように、入射端面部３に台形状８の凸凹構造を有するとともに突設した台形状８内に対称性を有する２つの三角形形状９の頂点９ｄが入射端面部３の方向に向き、２つの三角形形状９の間隔が頂点９ｄ側の方が狭くなるように１つの台形状８に対して２つの三角形形状９を貫切させた構成において、光源１３から入射した光線は、対称性を有した左右の三角形形状９における互いの斜辺９ｃで全反射を繰り返しながら反射端面部４方向に直進する少ない光線と、光源１３から入射し左右の三角形形状９の傾斜辺９ａで全反射をして両側面部７方向に進み、この傾斜辺９ａに対向する突設する台形形状８の斜辺８ｂで再び全反射をして反射端面部４方向に進む多くの光線と、光源１３から２つの三角形形状９の間から直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部４方向に進む。
【００５７】
尚、図２（ｂ）では、突設する台形状８の凸凹構造の先端面８ａと三角形形状９の底辺９ｂとが平行であるが、この底辺９ｂは先端面８ａと平行でなくても良い。
【００５８】
ここで、図２（ｂ）の構成に於ける光線の軌跡図を図６に示す。図６において、光源１３から入射した光線は、導光板２の上下左右方向に対して有効な光束コーンが存在する光束コーンの中心部が２つの三角形形状９の傾斜辺９ａと斜辺９ｃとの間に分布し、これら有効な光線が直接２つの三角形形状９の傾斜辺９ａで全反射をして両側面部７方向に進み、この傾斜辺９ａに対向する突設した台形状部８の斜辺８ｂで再び全反射をして反射端面部４方向に進む光線と、台形状部８の斜辺８ｂに進まず隣接する台形形状部８方向の台形状部８の存在しない導光板２の本体方向に進む光線とがある。
【００５９】
また、三角形形状９の斜辺９ｃの頂点９ｄ付近で全反射した光線は、互いに対向する斜辺９ｃ方向に進み、一部はそのまま進み、一部は再度斜辺９ｃの頂点９ｄと反対方向付近で全反射をする。
【００６０】
さらに、２つの斜辺９ｃに達せずに、これらの２つの斜辺９ｃの間からの導光板２の反射端面部４方向に直進して各方向に進んだ光線は有効な光束コーンであるため、導光板２内に進みながら表面部５と裏面部６との上下方向に対して十分な全反射を引き起こしながら反射端面部４方向に進み、この間導光板２の表面部５や裏面部６に施した加工部分（プリズム、溝、凸凹形状、白色系印刷等）により臨界角を破って導光板２の外部に出射する。
【００６１】
また、２つの三角形形状９の頂点９ｄが入射端面部３の方向に向き、２つの三角形形状９の間隔が頂点９ｄ側の方が狭くなるように１つの台形状８に対して２つの三角形形状９を貫切して設けた場合も同様な効果を得ることができる。すなわち、図７の光線の軌跡図に示すように、光源１３から入射した光線は、導光板２の上下左右方向に対して有効な光束コーンが存在する光束コーンの中心部が２つの三角形形状９の傾斜辺９ａとの間に分布し、これら有効な光線が直接２つの三角形形状９の傾斜辺９ａで全反射をして両側面部７方向に進み、この傾斜辺９ａに対向する突設した台形状部８の斜辺８ｂで再び全反射をして反射端面部４方向に進む光線と、台形状部８の斜辺８ｂに進まず隣接する台形状部８方向の台形状部８の存在しない導光板２の本体方向に進む光線とがある。
【００６２】
さらに、２つの斜辺９ｃに達せずに、これら２つの斜辺９ｃの間からの導光板２の反射端面部４方向に直進して各方向に進んだ光線は有効な光束コーンであるため、導光板２内に進みながら表面部５と裏面部６との上下方向に対して十分な全反射を引き起こしながら反射端面部４方向に進み、この間導光板２の表面部５や裏面部６に施した加工部分（プリズム、溝、凸凹形状、白色系印刷等）により臨界角を破って導光板２の外部に出射する。
【００６３】
また、図２（ａ）に示す構成、すなわち、対称性を保って２つの三角形形状９の各頂点９ｄが入射端面部３方向に向き、２つの三角形形状９の隣接して互いに向き合う辺９ｃが平行に位置して１つの台形状８に対して２つの三角形形状９を貫切して設けた場合も同様な効果を得ることができる。
【００６４】
さらに、図示はしないが、三角形形状９は、導光板２の両側面部７側に位置する三角形形状９の対称位置に有る三角形形状９（両側面部７側から２番目の三角形形状９）を他の三角形形状９よりも小さく貫切する構成としてもよい。この構成によれば、両側面部７側に位置する三角形形状９の斜辺９ｃから全反射された光線は、他の三角形形状９よりも小さく貫切された対向する三角形形状９（両側面部側７から２番目の三角形形状９）によって阻止されることなく、導光板２の内側方向に容易に進むことができる。
【００６５】
また、他の三角形形状９よりも小さく貫切された三角形形状９の斜辺９ｃからの全反射された光線は、対向する両側面部７側の三角形形状９の斜辺９ｃで再度全反射して導光板２の内側方向に進む。
【００６６】
このように、三角形形状９を導光板２の両側面部７側に位置する三角形形状９の対称位置に有る三角形形状９を他の三角形形状９よりも小さくすることによって、光源１３からの光線を無駄なく利用してより明るい出射光を得ることが可能となる。また、輝度分布を制御することが可能で、同様な効果を光源１３の位置を台形状８の中心端から変位させることによっても可能である。
【００６７】
さらに、図３に示すように、入射端面部３に台形状８の凸凹構造を有するとともに突設した台形状８内の中心位置に入射端面部３方向が短い上辺１０ａと反射端面部４方向が長い底辺１０ｃと２つの等しい斜辺１０ｂからなる台形形状１０を貫欠させた構成とすることができる。この構成によれば、光源１３から入射した光線は、対称性を有した左右の斜辺１０ｂで全反射をして両側面部７方向に進み、この斜辺１０ｂに対向する突設した台形状部８の斜辺８ｂで再び全反射をして反射端面部４方向に進む多くの光線と、一度台形状８内の入射端面部３方向に近い台形形状１０の短い上辺１０ａ部を透過し再び台形形状１０の反射端面部４方向が長い底辺１０ｃ部を透過して反射端面部４方向に進む光線とが互いに混ざりながら反射端面部４方向に進む。
【００６８】
尚、この場合には、光源１３から空気層を通り、空気層から導光板２へ、再び導光板２から空気層、再度空気層から導光板２と進むので、結果としては１度の空気層から導光板２への屈折しか変わらない。
【００６９】
また、これらの光線は有効な光束コーンであるため、導光板２内に進みながら表面部５と裏面部６との上下方向に対して十分な全反射を引き起こしながら反射端面部４方向に進み、この間導光板２の表面部５や裏面部６に施した加工部分（プリズム、溝、凸凹形状、白色系印刷等）により臨界角を破って導光板２の外部に出射する。
【００７０】
さらに、図４に示すように、入射端面部３に台形状８の凸凹構造を有するとともに突設した台形状８内の一部を欠切するように台形状８の中心位置に反射端面部４方向を底辺１１ａとする三角形状１１を貫欠させた構成とすることができる。この構成によれば、光源１３から入射した光線は、対称性を有した左右の斜辺１１ｂで全反射をして両側面部７方向に進み、この斜辺１１ｂに対向する突設した台形状部８の斜辺８ｂで再び全反射をして反射端面部４方向に進む多くの光線と、直接三角形状１１の底辺１１ａ部に達し、透過して反射端面部４方向に進む光線とが互いに混ざりながら反射端面部４方向に進む。
【００７１】
また、突設した台形状８内の一部を欠切した所に光源１３からの斜辺１１ｂ方向寄りの斜めからの入射光線は、底辺１１ａ部で屈折して、やや垂線よりに戻されて互いに斜辺１１ｂ寄り方向に進みながら反射端面部４方向に進み、同様にこれらの光線は有効な光束コーンであるため、導光板２内に進みながら表面部５と裏面部６との上下方向に対して十分な全反射を引き起こしながら反射端面部４方向に進み、この間導光板２の表面部５や裏面部６に施した加工部分（プリズム、溝、凸凹形状、白色系印刷等）により臨界角を破って導光板２の外部に出射する。
【００７２】
さらに、図５に示すように、突設し隣接する台形状８の斜辺８ｂが互いに接するような谷部８ｅを介して台形状８を入射端面部３に設けた凸構造では、三角形形状９や台形形状１０等の傾斜辺９ａや斜辺１０ｂおよび斜辺１１ｂ等で全反射した光線を再び台形状部８の斜辺８ｂで全反射させて反射端面部４方向に進む光線と、台形状部８の斜辺８ｂに進まず隣接する台形状部８方向に進む光線を互いに重ね合わせて台形状部８の中心位置から入射する光線との輝度が同程度になるようにする。この場合の導光板２は小型形状に適している。
【００７３】
このように、本例の導光板および平面照明装置は、入射端面部３に台形状８の凸凹構造や凸構造を有し、突設した台形状８内に対称性な２つの三角形形状９や台形形状１０および突設した台形状８内の一部を欠切するように台形形状１１等を貫欠させて、これらによる全反射した光線を再び台形状８の斜辺８ｂでの全反射によって導光板２全体を明るくする構成であるが、導光板２の長さや幅等のサイズ、光源１３のピッチ（数量）、必要出射光の輝度等の目的に合わせるために、三角形形状９の傾斜辺９ａや台形形状１０の斜辺１０ｂおよび台形形状１１の斜辺１１ｂと台形状８の斜辺８ｂとの位置関係により、光線の方向およびその方向の光量をコントロールすることができる。例えば台形状８の形状（斜辺８ｂ）を固定にし、これに対向する傾斜辺９ａや斜辺１０ｂおよび斜辺１１ｂの位置変化させることで光線の方向およびその方向の光量をコントロールできる。
【００７４】
さらに説明すると、図８に示すように、光源１３（ＬＥＤ）のポイント（Ｌ，０）からの光線Ｌｉが入射角θｉで入射した時の座標は（Ｌ＊ｔａｎ（θｉ），０）となり、出射角θｔの屈折で導光板２内に光線Ｌａが進み、傾斜辺９ａの端の座標（ｘ２，ｙ２）に到達するような傾斜辺９ａの両端の座標（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）に対応する光源１３の発散角は下記表１に示される。表１は本発明に係る光源と光線の軌跡との関係表である。
【００７５】
【表１】
このように、光源１３からの光線分布に対応して傾斜辺９ａの両端の座標（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）を定めることによって、台形状８の斜辺８ｂに対して傾斜辺９ａで全反射させる光線を決定することができる。
【００７７】
光源１３は、青、緑、赤等の単色や白色のＬＥＤおよびレーザ等からなる。光源１３の形状としては、平面やレンズ付きのものであっても良く、入射端面部３の突設する台形状８の凸凹構造や凸構造の先端面８ａに平行であるとともに中心に対向させて載置する。
【００７８】
また、光源１３は、半導体発光素子であるので、光の放射方向が直進はもちろんであるが、左右上下にもおよぶ。そこで、図示はしないが、光源１３を台形状８の中心の端に（台形状８の内側）設ければ、両側面部７方向に進んだ光線が突設する台形形状部８で全反射ができ、反射端面部４方向に進むことができる。
【００７９】
図示しない反射体は、熱可塑性樹脂に例えば酸化チタンのような白色材料を混入したシートや熱可塑性樹脂のシートにアルミニウム等の金属蒸着を施したり金属箔を積層した物や、シート状金属およびこれらのフィルム形状にしたものからなる。この反射体は、光源１３からの光が導光板２によって表面部５に出射させる光以外の光を反射または乱反射し、再度導光板２に入射させて光源１３からの光を全て表面部５から出射するようにする。
【００８０】
このように、本発明の導光板および平面照明装置は、導光板の点光源に対応した位置に台形状を突設し、この台形状内に対称性を有した三角形形状や台形形状に貫欠し、光源からの光線を突設した台形状の側面側や貫欠した三角形形状や台形状の辺で全反射をし、光線を左右に広げるとともに突設した台形状の光源側を楔状のように三角柱形状に欠切して導光板に入射する時点で光源からの光線を表面部方向や裏面部方向に導くことにより、導光板の大きさに係り無く斑の無い均一で明るい出射光を得ることが出来る。
【００８１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る導光板は、入射端面部側に台形状の凸凹構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向が長い台形形状を貫欠するので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
また、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができるとともに光源の左右方向の光線も台形状部に放出できる。
【００８２】
また、請求項２に係る導光板は、入射端面部側に台形状の凸構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に対称性を有した三角形形状を貫欠するので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
また、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができるとともに光源の左右方向の光線も台形状部に放出できる。
【００８５】
さらに、請求項３に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が入射端面部の方向に向き、互いに向き合う辺が平行に位置してなるので、小さな突設の台形状部で対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
【００８６】
また、請求項４に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が入射端面部の方向に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置してなるので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進する少ない光線と、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進む多くの光線と、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
【００８７】
さらに、請求項５に係る導光板は、三角形形状を、対称な２つの三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が反射端面部の方向に向き、三角形形状の間隔が頂点側の方が狭く位置してなるので、対称性を有した三角形形状で全反射した光線が反射端面部方向に直進するものと、両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進むものと、また光源からの直射光線とともに互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
【００８８】
また、請求項６に係る導光板は、突設する台形状と三角形形状とで、台形状の斜辺と、この斜辺に対向する三角形形状の辺とが常に光源からの光線を辺で全反射し、斜辺で再び全反射させて反射端面部方向へ導くので、三角形形状の配置角度に依存せずに台形状の斜辺で全反射を行うことができ、あらゆる大きさの導光板にも明るく斑の無い最適な設計ができる。
【００８９】
さらに、請求項７に係る導光板は、三角形形状のうち導光板の両側面部側に位置する三角形形状の対称位置に有る三角形形状が他の三角形形状よりも小さいので、この小さい三角形形状によって対称位置にある三角形形状からの全反射された光線の進行を阻止せずに、これらが配置されている反対側の側面部方向に光線を進行させることができるので、光線を無駄なく利用してより明るい出射光を得ることができる。
【００９０】
また、請求項８に係る導光板は、入射端面部側は台形状の凸凹構造を有し、光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を入射端面部とするとともに光源側に突設する台形状内に入射端面部方向が短く、反射端面部方向が長い台形形状を貫欠するので、光源からの直進する光線を極めて少なくし、大部分の光線が両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進み、隣接する各台形状部での全反射光が互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
【００９１】
さらに、請求項９に係る導光板は、中心位置に反射端面部方向を底辺とする台形形状に欠切した台形状を光源側に複数突設するので、光源から直進する光線を極めて少なくし、大部分の光線が両側面部方向に進み突設する台形状部で再び全反射をして反射端面部方向に進み、隣接する各台形状部での全反射光が互いに混ざりながら反射端面部方向に進むとともに光源からの光束コーンの中心部を利用するので、上下左右方向に対し有効な光束コーンが存在し、導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こすことができ、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線を得ることができる。
【００９２】
また、請求項１０に係る導光板は、入射端面部に突設する台形状は、反射端面部方向に表面部と成す角度と裏面部と成す角度とが等しい台形形状に欠切するので、導光板に入射する入射光線が最初から表面部方向と裏面部方向に進み、より多くの臨界角を破る光線量を増やすことができ、均一で明るい輝度を得ることができる。
【００９３】
さらに、請求項１１に係る導光板は、表面部に導光板内の光を出射または／および裏面部方向に屈折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状のいずれかを有するので、導光板内の臨界角に満たない光線を屈折させて表面部から出射させたり、全反射する光線の位置をコントロールして裏面部方向に偏向させることができ、表面部や裏面部からコントロールしながら光線を出射することができる。
【００９４】
また、請求項１２に係る導光板は、裏面部に導光板内の光を出射または／および表面部方向に屈折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状ならびに白色系印刷のいずれかを有するので、導光板内の臨界角に満たない光線を屈折させて裏面部から出射させたり、全反射する光線の位置をコントロールして表面部方向に偏向させたり、裏面部に到達する光線を反射させることができ、表面部や裏面部からコントロールしながら光線を出射することができる。
【００９５】
さらに、請求項１３に係る平面照明装置は、半導体発光素子からなる光源と、光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部と表面部側とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部側に突設した導光板と、光源と導光板とを保持するケースとを具備し、光源は台形状の中心位置に対向して配置するので、光源からの光束コーンの中心部を最大限に利用し、上下左右方向に対する有効な光束コーンによって導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こし、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線が得られ、明るく均一な輝度を得ることができる。
【００９６】
また、請求項１４に係る平面照明装置は、半導体発光素子からなる光源と、光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、入射端面部から導いた光を出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と、入射端面部側と表面部とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫欠した複数の台形状を入射端面部側に突設するとともに光源を台形状の中心端に設ける空間を有した導光板と、光源と導光板とを保持するケースとを具備し、光源は台形状の中心位置に対向して配置するので、光源からの光線を無駄無く利用するとともに光源からの光束コーンの中心部を最大限に利用し、上下左右方向に対する有効な光束コーンによって導光板の表面部と裏面部との上下方向に対して十分な全反射を引き起こし、表面部と裏面部とから臨界角を破る光線が得られ、明るく均一な輝度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る平面照明装置の略構成図
【図２】本発明に係る導光板の入射端面部の略形状図
【図３】本発明に係る導光板の入射端面部の略形状図
【図４】本発明に係る導光板の入射端面部の略形状図
【図５】本発明に係る導光板の入射端面部の略形状図
【図６】本発明に係る光線の軌跡図
【図７】本発明に係る光線の軌跡図
【図８】本発明に係る光線の軌跡図
【図９】従来の導光板における光線の軌跡図
【符号の説明】
１…平面照明装置、２…導光板、３…入射端面部、４…反射端面部、５…表面部、６…裏面部、７…側面部、８…台形状、８ａ…先端面、８ｂ…斜辺、８ｄ…フラット面、８ｅ…谷部、９…三角形形状、９ａ…傾斜辺、９ｂ…底辺、９ｃ…斜辺、９ｄ…頂点、１０…台形形状、１０ａ…上辺、１０ｂ…斜辺、１０ｃ…底辺、１１…三角形状、１１ａ…底辺、１１ｂ…斜辺、１２…三角柱形状、１３…光源、α…臨界角、β…屈折角、ｎ…屈折率、θｉ…入射角、θｔ…出射角、Ｌａ，Ｌｉ…光線、Ｌｆ…屈折光線、Ｌｐ…プリズムを透過した屈折光線。
Claims (14)
- 光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、前記入射端面部から導いた光を出射する表面部と、当該表面部の反対側に位置する裏面部と、前記表面部と前記入射端面部側とに直角に交わる側面部を有する導光板において、
前記入射端面部側は台形状の凸凹構造を有し、前記光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を前記入射端面部とするとともに前記光源側に突設する台形状内に対称性を有した三角形形状を貫欠することを特徴とする導光板。 - 光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、前記入射端面部から導いた光を出射する表面部と、当該表面部の反対側に位置する裏面部と、前記表面部と前記入射端面部側とに直角に交わる側面部を有する導光板において、
前記入射端面部側は台形状の凸構造を有し、前記光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を前記入射端面部とするとともに前記光源側に突設する台形状内に対称性を有した三角形形状を貫欠することを特徴とする導光板。 - 前記三角形形状は、対称な２つの前記三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が前記入射端面部の方向に向き、互いに向き合う辺が平行に位置してなることを特徴とする請求項１又は２記載の導光板。
- 前記三角形形状は、対称な２つの前記三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が前記入射端面部の方向に向き、前記三角形形状の間隔が前記頂点側の方が狭く位置してなることを特徴とする請求項１又は２記載の導光板。
- 前記三角形形状は、対称な２つの前記三角形形状の３つの頂点の何れかの頂点が前記反射端面部の方向に向き、前記三角形形状の間隔が前記頂点側の方が狭く位置してなることを特徴とする請求項１又は２記載の導光板。
- 前記突設する台形状と前記三角形形状とは、前記台形状の斜辺と、この斜辺に対向する前記三角形形状の辺とが常に前記光源からの光線を前記辺で全反射し、前記斜辺で再び全反射させて前記反射端面部方向へ導くことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の導光板。
- 前記三角形形状は、前記導光板の両側面部側に位置する前記三角形形状の対称位置に有る前記三角形形状が他の前記三角形形状よりも小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の導光板。
- 光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、前記入射端面部から導いた光を出射する表面部と、当該表面部の反対側に位置する裏面部と、前記表面部と前記入射端面部側とに直角に交わる側面部を有する導光板において、
前記入射端面部側は台形状の凸凹構造を有し、前記光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を前記入射端面部とするとともに前記光源側に突設する台形状内に前記入射端面部方向が短く、前記反射端面部方向が長い台形形状を貫欠することを特徴とする導光板。 - 光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、前記入射端面部から導いた光を出射する表面部と、当該表面部の反対側に位置する裏面部と、前記表面部と前記入射端面部側とに直角に交わる側面部を有し、前記光源側に突設する台形状の平行な対辺の短辺を前記入射端面部とする導光板において、
中心位置に前記反射端面部方向を底辺とする台形形状に欠切した台形状を前記光源側に複数突設することを特徴とする導光板。 - 前記入射端面部に突設する前記台形状は、前記反射端面部方向に前記表面部と成す角度と前記裏面部と成す角度とが等しい台形形状に欠切することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の導光板。
- 前記表面部は、前記導光板内の光を出射または／および前記裏面部方向に屈折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状のいずれかを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の導光板。
- 前記裏面部は、前記導光板内の光を出射または／および前記表面部方向に屈折または／および反射させるプリズム、溝および凸凹形状ならびに白色系印刷のいずれかを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の導光板。
- 半導体発光素子からなる光源と、
当該光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、前記入射端面部から導いた光を出射する表面部と、該表面部の反対側に位置する裏面部と、前記入射端面部と前記表面部側とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫欠した複数の台形状を前記入射端面部側に突設した導光板と、
前記光源と前記導光板とを保持するケースとを具備し、
前記光源は前記台形状の中心位置に対向して配置することを特徴とする平面照明装置。 - 半導体発光素子からなる光源と、
当該光源からの光を導く入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する反射端面部と、前記入射端面部から導いた光を出射する表面部と、該表面部の反対側に位置する裏面部と、前記入射端面部側と前記表面部とに直角に交わる側面部とを有し、三角形形状または台形形状を貫欠した複数の台形状を前記入射端面部側に突設するとともに前記光源を前記台形状の中心端に設ける空間を有した導光板と、
前記光源と前記導光板とを保持するケースとを具備し、
前記光源は前記台形状の中心位置に対向して配置することを特徴とする平面照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000367324A JP4260358B2 (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | 導光板および平面照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000367324A JP4260358B2 (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | 導光板および平面照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002169034A JP2002169034A (ja) | 2002-06-14 |
| JP4260358B2 true JP4260358B2 (ja) | 2009-04-30 |
Family
ID=18837767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000367324A Expired - Lifetime JP4260358B2 (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | 導光板および平面照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4260358B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9128229B2 (en) | 2012-08-07 | 2015-09-08 | Samsung Display Co., Ltd. | Backlight device and liquid display device including the same |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100506092B1 (ko) * | 2003-04-16 | 2005-08-04 | 삼성전자주식회사 | 측면 발광형 백라이트 장치의 도광판 및 이를 채용한 측면발광형 백라이트 장치 |
| JP2005071610A (ja) | 2003-06-26 | 2005-03-17 | Toyota Industries Corp | 導光板及び面光源装置 |
| DE15161206T1 (de) * | 2004-06-24 | 2016-08-18 | Valeo Vision | Vorrichtung zur Beleuchtung und/oder Signalisierung mit optischem Lichtwellenleiter |
| KR20060032434A (ko) * | 2004-10-12 | 2006-04-17 | 삼성전자주식회사 | 광 조명 유닛 및 이를 갖는 액정표시장치 |
| KR100668314B1 (ko) | 2004-11-22 | 2007-01-12 | 삼성전자주식회사 | 백라이트 유니트 |
| JP2008210527A (ja) | 2005-06-13 | 2008-09-11 | Sharp Corp | 導光板、面光源および液晶表示装置 |
| KR101263502B1 (ko) * | 2006-03-27 | 2013-05-13 | 엘지디스플레이 주식회사 | 엘이디 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 |
| KR100793536B1 (ko) | 2006-07-04 | 2008-01-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 액정 표시 장치의 백라이트 유니트 및 백라이트 유니트의도광판 제조 방법 |
| JP5142495B2 (ja) | 2006-08-07 | 2013-02-13 | 株式会社ジャパンディスプレイイースト | 液晶表示装置 |
| JP4899930B2 (ja) * | 2007-02-28 | 2012-03-21 | ソニー株式会社 | ライトガイド、バックライト装置、ディスプレイ装置及び電子機器 |
| WO2012144409A1 (ja) | 2011-04-19 | 2012-10-26 | シャープ株式会社 | 照明装置および表示装置 |
| US9164216B2 (en) | 2011-07-06 | 2015-10-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Illumination device and display device |
| CN102691945B (zh) * | 2012-06-07 | 2015-04-01 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 侧入式背光模组 |
| CN104471306B (zh) | 2012-07-23 | 2017-02-22 | 夏普株式会社 | 照明装置和显示装置 |
| JP2014026198A (ja) | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Japan Display Inc | 表示装置 |
| CN104503139A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-08 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种超薄面光源装置 |
| DE202016103837U1 (de) * | 2016-07-15 | 2017-10-18 | Zumtobel Lighting Gmbh | Leuchte mit Durchgangsöffnungen |
| JP7462552B2 (ja) * | 2018-03-22 | 2024-04-05 | 日東電工株式会社 | 光学デバイス |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2578529Y2 (ja) * | 1991-10-25 | 1998-08-13 | サンケン電気株式会社 | バック照明装置 |
| JPH10270759A (ja) * | 1997-03-25 | 1998-10-09 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体面状光源装置 |
| JP3496806B2 (ja) * | 1998-02-17 | 2004-02-16 | 株式会社エンプラス | サイドライト型面光源装置及び液晶表示装置 |
| JP4159059B2 (ja) * | 1998-06-05 | 2008-10-01 | シチズン電子株式会社 | 面状光源ユニット |
| JP4367801B2 (ja) * | 1999-07-22 | 2009-11-18 | シチズン電子株式会社 | 面状光源ユニット |
| JP3776658B2 (ja) * | 1999-12-13 | 2006-05-17 | ローム株式会社 | 導光板、照明装置およびこの照明装置を備えた液晶表示装置 |
-
2000
- 2000-12-01 JP JP2000367324A patent/JP4260358B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9128229B2 (en) | 2012-08-07 | 2015-09-08 | Samsung Display Co., Ltd. | Backlight device and liquid display device including the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002169034A (ja) | 2002-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4260358B2 (ja) | 導光板および平面照明装置 | |
| TWI226956B (en) | Plane light source device, expand plate and liquid crystal display | |
| JP4385031B2 (ja) | 導光板および平面照明装置 | |
| JP4420813B2 (ja) | 面光源装置及び表示装置 | |
| JP4182076B2 (ja) | 導光板および平面照明装置 | |
| JP2006004877A (ja) | 導光板および平面照明装置 | |
| JP3955505B2 (ja) | 導光板 | |
| JP2002196151A (ja) | 導光板 | |
| JP2005183030A (ja) | 導光板及び照明装置 | |
| JP2009129792A (ja) | 面状照明装置 | |
| JP2004146132A (ja) | 面状光源 | |
| JP4138276B2 (ja) | 導光板および平面照明装置 | |
| JPH08262234A (ja) | 照明装置 | |
| JP2004179062A (ja) | 照明装置、導光体、及び液晶表示装置 | |
| JP2005085671A (ja) | 導光板及び面光源装置 | |
| JP2007080800A (ja) | バックライトユニットの導光板 | |
| JP2005063912A (ja) | 導光板及びその製造方法 | |
| JP4324133B2 (ja) | 導光板および平面照明装置 | |
| JP2007066865A (ja) | 導光板 | |
| JPH10293304A (ja) | 導光体及びそれを用いた面光源装置 | |
| JP3875362B2 (ja) | 導光板および平面照明装置 | |
| JP2003059323A (ja) | 導光板および平面照明装置 | |
| JP2003121656A (ja) | 導光板および平面照明装置 | |
| JPH0682631A (ja) | 面照明装置 | |
| JP4260512B2 (ja) | 平面照明装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071016 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080808 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080819 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081015 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090113 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090204 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220 Year of fee payment: 3 |
|
| S801 | Written request for registration of abandonment of right |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311801 |
|
| ABAN | Cancellation of abandonment | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |