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技術 面状ライトユニット

出願人 シチズン時計株式会社シチズン電子株式会社
発明者 勝俣敏伸宮下純司
出願日 2014年10月27日 (5年8ヶ月経過) 出願番号 2014-218077
公開日 2016年4月28日 (4年2ヶ月経過) 公開番号 2016-066572
状態 特許登録済
技術分野 面状発光モジュール 計器板 携帯用照明装置 機械時計
主要キーワード 不等辺三角形 導光材 内側側 柱状物 設計負荷 反射溝 光取り出し用 文字板用
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (9)

課題

導光板の側面に曲線部があると、その曲線部にそって輝線が発生することがある。そこで、導光板が周囲に曲線部を備えていても、この曲線部により発生する輝線を抑圧できる面状ライトユニットを提供する。

解決手段

面状ライトユニット20に含まれる導光板22は、円板状であるため側面22dが曲線部となっており、さらにこの曲線部の側面22dが拡散面となっている。入射面22a、22b、22cから導光板22に入射した光の一部は、側面22dで乱反射し、集光することがなくなるため輝線が解消する。

概要

背景

時計文字板のような小型で円形表示体に対し、表示体の周囲上側から照明する照明装置が知られている。例えば特許文献1の図1に示されたフロントライト(照明装置)は、環状の導光体を備え、導光体が文字板の周囲から中心に向かって光を放射し、文字板を照明している。そこで特許文献1の図1を図7に再掲示しその構造を説明する。図7は、従来例として示すフロントライト(照明装置)の斜視図である。

図7に示すように、フロントライト10は、導光体12を備えた導光材9と光源ユニット11とから構成されている。導光体12には入射面12aが形成され、入射面12aに光源ユニット11が取り付けられている。導光体12の内周側は、導光体12に導入された光を出射させる出射面12bである。導光体12の外周側は反射面12cとなり、反射面12cは断面がくさび型の反射溝14を備え、光を出射面12b側に反射する。以上のようにしてフロントライト10は、導光体12の内側の円形領域を均一に照明する。

時刻などの簡単な表示を超えて多様な情報を表示したいとき文字板に液晶パネルを使用することがある。情報機器等でよく知られているように液晶パネルはフロントライトよりもバックライト面状ライトユニット)の方が見栄えが良い。これに対し小型及び薄型が要求される時計の文字板用液晶パネルについてはバックライトとしてこれまでELパネルが使用されてきた。しかしながらELパネルは100V前後の高電圧が必要であり、発光色や発光効率が良くない。そこで、LEDを光源とし薄い導光板を備えたバックライトを採用すればこれらの問題が解決する。

本願発明者は、フロントライトや情報機器の背面照明装置などの知見にもとづき、液晶パネルを文字板とする時計用にLEDと導光体を備えたバックライト(面状ライトユニット)を製作した。このバックライトは、円板状の導光板の一部を直線的に切り取って入射面を形成し、入射面にLEDを取り付けた。導光板の出射面の反対側には光取り出し用ドットを形成した。このとき導光体内伝搬し側面に達した光が導光板の中心部に向かうように、入射面以外の導光板の側面を鏡面とした。なお鏡面とは全反射が起こるように平坦化した面であり、導光板の外周は白色枠で囲まれている。

概要

導光板の側面に曲線部があると、その曲線部にそって輝線が発生することがある。そこで、導光板が周囲に曲線部を備えていても、この曲線部により発生する輝線を抑圧できる面状ライトユニットを提供する。面状ライトユニット20に含まれる導光板22は、円板状であるため側面22dが曲線部となっており、さらにこの曲線部の側面22dが拡散面となっている。入射面22a、22b、22cから導光板22に入射した光の一部は、側面22dで乱反射し、集光することがなくなるため輝線が解消する。

目的

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、導光板の出射面側から眺めたとき、導光板が周囲に曲線部を備えていても、この曲線部により発生する輝線を抑圧できる面状ライトユニットを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

光源導光板を備え、前記光源から前記導光板の入射面に入射した光を、前記入射面と直交する前記導光板の出射面から出射させる面状ライトユニットにおいて、前記導光板は、前記出射面側から眺めたとき、周囲に曲線部を備え、前記曲線部の側面が拡散面となっていることを特徴とする面状ライトユニット。

請求項2

前記導光板は円板状であり、前記入射面は円板の一部を切り取って形成することを特徴とする請求項1に記載の面状ライトユニット。

請求項3

前記側面が放電加工により形成された拡散面であることを特徴とする請求項1又は2に記載の面状ライトユニット。

請求項4

前記側面が金型により形成された拡散面であることを特徴とする請求項1又は2に記載の面状ライトユニット。

請求項5

前記拡散面がプリズム面又は凹凸面であることを特徴とする請求項4に記載の面状ライトユニット。

請求項6

前記金型の内側側面が放電加工されていることを特徴とする請求項5に記載の面状ライトユニット。

請求項7

前記入射面に対向する前記光源が複数あり、少なくとも前記側面に最も近接する光源と対向する入射面には稜線が前記導光板の厚み方向に連なる複数のプリズムが形成され、前記プリズムが水平断面において非対称形状をなし、前記水平断面において前記導光板の前記側面とは反対側にある前記プリズムの辺と前記光源の光軸とがなす角度の平均値が、前記導光板の前記側面側にある前記プリズムの辺と前記光源の前記光軸とがなす角度の平均値よりも小さいことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の面状ライトユニット。

請求項8

前記水平断面おいて前記プリズムは不等辺三角形をなし、前記入射面において頂角が直角又は鋭角である前記プリズムと、頂角が鈍角である前記プリズムが交互に配置していることを特徴とする請求項7に記載の面状ライトユニット。

請求項9

前記複数のプリズムの間に平坦部があることを特徴とする請求項7又は8に記載の面状ライトユニット。

技術分野

0001

本発明は、時計文字板のように曲線的な側面を持った表示体を背面から照明する面状ライトユニットに関する。

背景技術

0002

時計の文字板のような小型で円形の表示体に対し、表示体の周囲上側から照明する照明装置が知られている。例えば特許文献1の図1に示されたフロントライト(照明装置)は、環状の導光体を備え、導光体が文字板の周囲から中心に向かって光を放射し、文字板を照明している。そこで特許文献1の図1図7に再掲示しその構造を説明する。図7は、従来例として示すフロントライト(照明装置)の斜視図である。

0003

図7に示すように、フロントライト10は、導光体12を備えた導光材9と光源ユニット11とから構成されている。導光体12には入射面12aが形成され、入射面12aに光源ユニット11が取り付けられている。導光体12の内周側は、導光体12に導入された光を出射させる出射面12bである。導光体12の外周側は反射面12cとなり、反射面12cは断面がくさび型の反射溝14を備え、光を出射面12b側に反射する。以上のようにしてフロントライト10は、導光体12の内側の円形領域を均一に照明する。

0004

時刻などの簡単な表示を超えて多様な情報を表示したいとき文字板に液晶パネルを使用することがある。情報機器等でよく知られているように液晶パネルはフロントライトよりもバックライト(面状ライトユニット)の方が見栄えが良い。これに対し小型及び薄型が要求される時計の文字板用液晶パネルについてはバックライトとしてこれまでELパネルが使用されてきた。しかしながらELパネルは100V前後の高電圧が必要であり、発光色や発光効率が良くない。そこで、LEDを光源とし薄い導光板を備えたバックライトを採用すればこれらの問題が解決する。

0005

本願発明者は、フロントライトや情報機器の背面照明装置などの知見にもとづき、液晶パネルを文字板とする時計用にLEDと導光体を備えたバックライト(面状ライトユニット)を製作した。このバックライトは、円板状の導光板の一部を直線的に切り取って入射面を形成し、入射面にLEDを取り付けた。導光板の出射面の反対側には光取り出し用ドットを形成した。このとき導光体内伝搬し側面に達した光が導光板の中心部に向かうように、入射面以外の導光板の側面を鏡面とした。なお鏡面とは全反射が起こるように平坦化した面であり、導光板の外周は白色枠で囲まれている。

先行技術

0006

特開2004−134223(図1

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、前述のバックライトを点灯させたところ、導光板の出射面に環状の輝線が発生した。さらに円板状の導光板ばかりでなく、出射面の周囲に曲線部を備えている導光板でも、この輝線が曲線部に沿って発生することが分かった。

0008

そこで本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、導光板の出射面側から眺めたとき、導光板が周囲に曲線部を備えていても、この曲線部により発生する輝線を抑圧できる面状ライトユニットを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

本発明の面状ライトユニットは、光源と導光板を備え、前記光源から前記導光板の入射面に入射した光を、前記入射面と直交する前記導光板の出射面から出射させる面状ライトユニットにおいて、
前記導光板は、前記出射面側から眺めたとき、周囲に曲線部を備え、前記曲線部の側面が拡散面となっていることを特徴とする。

0010

本発明の面状ライトユニットは、導光板の出射面側から眺めたとき、周囲に曲線部が形成されている。この曲線部において出射面と直交する側面は拡散面となっている。導光板の入射面から導光板に入射した光線(光)の一部は、導光板内を全反射しながら伝搬し、曲線部の側面において拡散反射される。すなわち、従来の導光板おいて曲線部の側面で反射した光線がその曲線形状にもとづいて局所的に集中するため輝線が発生していたのに対し、本発明の導光板では曲線部の側面で反射した光線が拡散反射し集中しなくなるため輝線が抑圧される。

0011

前記導光板は円板状であり、前記入射面は円板の一部を切り取って形成しても良い。

0012

前記側面が放電加工により形成された拡散面であっても良い。

0013

前記側面が金型により形成された拡散面であっても良い。

0014

前記拡散面がプリズム面又は凹凸面であっても良い。

0015

前記金型の内側側面が放電加工されていても良い。

0016

前記入射面に対向する前記光源が複数あり、少なくとも前記側面に最も近接する光源と対向する入射面には稜線が前記導光板の厚み方向に連なる複数のプリズムが形成され、前記プリズムが水平断面において非対称形状をなし、前記水平断面において前記導光板の前記側面とは反対側にある前記プリズムの辺と前記光源の光軸とがなす角度の平均値が、前記導光板の前記側面側にある前記プリズムの辺と前記光源の前記光軸とがなす角度の平均値よりも小さても良い。

0017

前記水平断面おいて前記プリズムは不等辺三角形をなし、前記入射面において頂角が直角又は鋭角である前記プリズムと、頂角が鈍角である前記プリズムが交互に配置していても良い。

0018

前記複数のプリズムの間に平坦部があっても良い。

発明の効果

0019

以上のように本発明の面状ライトユニットは、曲線部の側面を鏡面としていたときに発生した輝線が、その側面を拡散面とすることにより抑圧される。

図面の簡単な説明

0020

本発明の第1実施形態として示す面状ライトユニットの分解斜視図。
図1に示す面状ライトユニットに含まれる導光板の斜視図。
図2に示す導光板の平面図。
導光板側面の拡大図であり、(a)が比較例、(b)が図2に示す導光板。
本発明の第2実施形態として示す面状ライトユニットの一部の平面図。
本発明の第3実施形態として示す面状ライトユニットの一部の平面図。
従来例として示したフロントライトの斜視図。
本発明の第4実施形態に含まれる導光板の一部分を示す平面図。

実施例

0021

以下、添付図1〜6、8を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

0022

(第1実施形態)
図1〜4により本発明の第1実施形態として示す面状ライトユニット20を説明する。図1は面状ライトユニット20の分解斜視図である。図2は面状ライトユニット20に含まれる導光板22の斜視図である。図3は導光板22の平面図である。図4は導光板22の側面の拡大図であり、(a)が放電加工前の比較例であり、(b)が第1実施形態の導光板22である。

0023

図1に示すように面状ライトユニット20は、反射シート21上に、導光板22、拡散シート23、プリズムシート24、25が積層している。導光板22には3個のLED26が取り付けられている。

0024

図2に示す反射シート21は、厚さが65μmであり、導光板22の下側の面から漏れ出した光を導光板22の出射面22e側に向ける。導光板22は、厚さが400μmmであり、側面に入射面22a、22b、22cを備え、底面に複数のドット(図示せず)が形成されている。入射面22a、22b、22cから入射した光は、導光板22の内部を伝搬しながら、底面に形成したドットにより進行方向を変え、出射面22eから出射する。拡散シート23は、厚さが35μmで、透明シート上に拡散粒子散布して固定したものであり、導光板22から出射してきた光を広げる。プリズムシート24、25は、厚さが65μmで、上面側に微小プリズムが配列し、光の出射方向を調整する。プリズムシート24のプリズム稜線は、プリズムシート25のプリズム稜線と直交している。

0025

図2及び図3に示すように導光板22は、円形の平板切り欠いた位置に入射面22a、22b、22cが形成されている。入射面22a、22b、22cは二つの突起により3つの領域に区分されている。中央の入射面22bは、垂直2等分線が円板(導光板22)の中心を通るように形成されている。両脇の領域22a、22cは、中央の入射面22bに対し、中央側が深く切り込まれたようにして傾斜している。この傾斜により入射面22a、22b、22cの左右に隣接する領域も充分に配光される。

0026

図1に示されるように入射面22a、22b、22cの各領域には一個ずつLED26が取り付けられている。LED26は、図示していないFPC(フレキシブルプリント基板)に実装され、LED26の出斜面が入射面22a、22b、22cと対向する。LED26からFPCに入射し着色した光が再び導光板22に入り込まないよう、FPCの導光板22側には図示していない遮光シートを備えている。また導光板22の周囲は、図示していない白色枠で囲まれている。

0027

導光板22は、図2太線で示した曲線部の側面22dが拡散面になっている。前述の導光板22の下面に形成したドットは、出射光が均一になるよう場所によって密度又は大きさを変化させている。

0028

次に図4により導光板22の側面22dの様子を説明する。図4(a)に示すように、比較例の導光板22h(比較例の導光板であることを示すためサフィックスhをつけた。比較例は導光板22hの曲線部における側面の加工状態のみ面状ライトユニット20と異
なる。以下同様。)では、側面22gが平坦面となっている。この平坦面(側面22g)は金型から取り出した状態のもので鏡面である。また図4(a)に示す比較例の導光板22hは、図4(b)に示す導光板22の放電加工前のものである。これに対し図4(b)に示す導光板22は、曲線部の側面22dに放電加工が施されており、側面22dにランダムな凹凸形状が形成されている。

0029

面状ライトユニット20及び比較例では、入射面22a、22b、22cから導光板22、22aに入射した光線が全反射を繰り返しながら導光板22、22a内を伝搬し、その一部が曲線部の側面22d、22gに達する。

0030

図4(a)のように導光板22aの曲線部の側面22gを平坦にしておくと、側面22gに臨界角以上で入射した光線は全反射する。このとき側面22gが曲線的であるため、側面22gで全反射した光線が環状に集中する。この環状に集中した光線が環状の輝線となる。特に環状の輝線は、側面22gに対し入射角が大きくなる入射面22a、22cの近くの領域が目立ち、反対に中心に対し反対側の領域(入射面22bと対向する領域)では目立たない。なお側面22gに臨界角以下で入射した光は側面22gを透過し、導光板22aの外周を囲む白色枠で乱反射し導光板22aに再び入射する。

0031

一方、図4(b)のように導光板22の側面22dを乱反射面(拡散面)とすると、側面22dで反射する光線の方向がランダムとなる。この結果、側面22dの反射による光線の集中がなくなり、図4(a)の導光板22aで発生していた環状の輝線は、図4(b)の側面22dを放電加工した導光板22では発生しなくなる。なお側面22dに臨界角以下で入射した光線は側面22dを透過し、導光板22の外周を囲む白色枠で乱反射し導光板22に再び入射する。

0032

(第2及び第3実施形態)
第1実施形態として示した面状ライトユニット20では、導光板22の側面22dが放電加工により形成された拡散面であった。しかしながら本発明の面状ライトユニットでは導光板の側面に形成した拡散面が放電加工によるものに限られない。そこで図5及び図6により本発明の第2及び第3実施形態として、曲線部の側面がプリズム面及び凹凸面になった面状ライトユニット30、40について説明する。図5及び図6は面状ライトユニット30、40の曲線部の一部分を拡大した平面図であり、図3破線で囲んだ領域Bに対応する。

0033

面状ライトユニット30は、導光板32を除いて図1に示した面状ライトユニット20と同じものである。図5に示すように導光板32の曲線部の側面はプリズム面となっており、微小プリズム31が配列している。微小プリズム31は導光板32の厚み方向に延伸しており、断面が三角形である。曲線部の側面に達した光のうち一部は微小プリズム31で反射する。微小プリズム31の反射面は曲線部の凹面鏡的な曲線形状を打ち消すようになるため、反射光集光しない。また側面に達した光のうち残りの部分は、側面を透過し、導光板32の外周を囲む白色枠で乱反射し導光板32に再び入射する。微小プリズム31の断面形状は三角形に限られず、円柱状や矩形であっても良い。この導光板32は金型で成型するため、図2で示した導光板22に比べ製造工程が短くなる。

0034

面状ライトユニット40は、導光板42を除いて図1に示した面状ライトユニット20と同じものである。図6に示すように導光板42の曲線部の側面は凹凸面となっており、微小ドット41が配列している。微小ドット41はドーム状であり導光板42の厚み方向にも配列している。曲線部の側面に達した光のうち一部は微小ドット41で反射する。微小ドット41の反射面は曲線部の凹面鏡的な曲線形状を打ち消すようになるため、反射光は集光しない。また側面に達した光のうち残りの部分は、側面を透過し、導光板42の外
周を囲む白色枠で乱反射し導光板42に再び入射する。導光板42は金型で製造できる。導光板42を金型から取り出しやすくするため、側面を5°程度傾けておく。このようにすると金型から導光板42を取り出す際、微小トッド41が引っ掛かりづらくなる。また図5で示した導光板32と同様に導光板42も製造工程を短くできる。

0035

図6に示した面状ライトユニット40では導光板42の曲線部の側面にドーム状の微小ドット41を形成し、その部分を拡散面としていた。導光板42の側面に形成する凹凸形状としてはドーム状に限られず、図1に示した面状ライトユニット20に含まれる導光板22の曲線部における側面22dのようにランダムな凹凸形状であっても良い。このランダムな凹凸形状をもった導光板を金型で製造するには、金型の内側側面(曲線部の側面に対応する部分)を放電加工により荒らしておけば良い。

0036

実施形態1〜3として示した面状ライトユニット20、30、40では導光板22、32、42の形状が円板状であった。しかしながら本発明の面状ライトユニットに含まれる導光板は円板状に限られない。つまり導光板の側面の一部に凹面鏡的に振る舞う曲線部があれば、当該曲線部の側面を拡散面とすることにより、当該曲線部の曲線形状により発生する輝線を抑圧することができる。

0037

(第4実施形態)
実施形態1〜3で示した面状ライトユニット20、30、40に含まれる導光板22、32、42は、側面22d等を乱反射面とするとともに、前述のように出射面と反対側の面に形成するドットパターンの密度や大きさを調整し出射光の均一性を確保していた。さらに導光板内に入射する光の配光分布を調整すれば出射光の均一性を向上させられる。そこで図8により第4実施形態として、入射面にプリズムを備え、このプリズムにより入射光分布を調整する面状ライトユニット80について説明する。

0038

図8は面状ライトユニット80に含まれる導光板82の一部分を示す平面図であり、図8(a)は入射面82a、82b、82c近傍の平面図、図8(b)は入射面82aの一部分を拡大した平面図、図8(c)は入射面82bの一部分を拡大した平面図である。

0039

図8(a)に示すように導光板82は、入射面82a、82b、82cと側面82d、82eを備えている。なお導光板82は、入射面82a、82b、82cに形成したプリズム83、85、86、88{図8(b)及び(c)参照}を除き、図2、3で示した導光板22と形状及び構造が等しい。また図8(a)では説明の便宜のため側面を側面82dと側面82eに分けている。入射面82a、82b、82cに対し、それぞれ図示していないLED(光源)が、発光面が対向するようにして配置されている。なお入射面82aは、側面82dに最も近接するLED(光源)と対向する入射面となる。入射面82cは、側面82eに最も近接するLED(光源)と対向する入射面となる。

0040

図8(b)に示すように入射面82aには、稜線が導光板82の厚み方向に連なる複数のプリズム83、85が形成されている。プリズム83は、水平断面において頂角が直鈍角となる不等辺三角形をなしている。このとき導光板82の側面82d{図8(a)参照}の反対側にあるプリズム83の辺83bとLEDの光軸L1とがなす角度θ2は、導光板82の側面83d側にあるプリズム83の辺83aとLEDの光軸L1とがなす角度θ1よりも小さい。なおLEDの光軸L1とは、LEDの出斜面の法線方向であり、入射面82aの法線方向でもある(以下同様)。またプリズム83は三角柱であるので平面視と水平断面が同じ形状になる(以下同様)。ここで水平断面とは導光板82の出射面と平行な断面である(以下同様)。

0041

図8(b)に示すようにプリズム85は、水平断面において頂角が直角又は鋭角となる
不等辺三角形をなしている。水平断面において導光板82の側面82d{図8(a)参照}の反対側にあるプリズム85の辺85bとLEDの光軸L1とがなす角度θ4は、導光板82の側面82d側にあるプリズム85の辺85aとLEDの光軸とがなす角度θ3よりも小さい。また、プリズム85の高さh2はプリズム83の高さh1より高く、プリズム85とプリズム83の間に平坦部84がある。またプリズム85とプリズム83は交互に配置されている。

0042

例えば、角度θ1、θ2、θ3、θ4をそれぞれ75°、65°、50°、40°とし、高さh1、h2をそれぞれ0.005mm、0.010mm、プリズム83同士のピッチ及びプリズム85同士のピッチをそれぞれ0.060mmとする。

0043

図8(c)に示すように入射面82bには、稜線が導光板82の厚み方向に連なる複数のプリズム86、88が形成されている。プリズム86は、水平断面において頂角が鈍角となる二等辺三角形をなしている。このときプリズム86の辺86bとLEDの光軸L1となす角度θ6は、プリズム86の辺86aとLEDの光軸L1となす角度θ5と等しい。同様にプリズム88は、水平断面において頂角が鋭角となる二等辺三角形をなしている。このときプリズム88の辺88bとLEDの光軸L1となす角度θ8は、プリズム88の辺88aとLEDの光軸L1となす角度θ7と等しい。プリズム88の高さh4はプリズム86の高さh3より高く、プリズム88とプリズム86の間に平坦部87がある。またプリズム88とプリズム86は交互に配置されている。

0044

例えば、角度θ5、θ6、θ7、θ8をそれぞれ70°、70°、45°、45°とし、高さh3、h4をそれぞれ0.005mm、0.010mm、プリズム86同士のピッチ及びプリズム88同士のピッチをそれぞれ0.060mmとする。

0045

入射面82cには、入射面82bの中心と導光板82の中心を通る直線(図示せず)を軸として、入射面82aに形成したプリズム列軸対称なプリズム列が形成される。以下、入射面82cについては、入射面82aと軸対称の関係となるので説明を省略する。

0046

まず図8(c)にもとづいて入射面82bから導光板82に入射する光の配光分布について説明する。入射面82bに対向配置されたLEDから出射し、プリズム86の辺86bに入射した光(光線)は図の左側に屈折する。これに対し入射面82bに対向配置されたLEDから出射し、プリズム86の辺86aに入射した光(光線)は図の右側に屈折する。プリズム88についても同様であるが屈折角がプリズム86よりも大きくなる。以上のようにして入射面82bに対向配置されたLEDから出射し、入射面82bから導光板82に入射した光の配光分布は、対称的に水平方向に広げられる。なおプリズム88とプリズム86の間に存在する平坦部87、及びプリズム88とプリズム86の交互配置は、3種類の配光分布を重なりあわせるよう機能するため、出射面における輝度分布の均一化を改善している。

0047

次に図8(b)にもとづいて入射面82aから導光板82に入射する光の配光分布について説明する。入射面82aに対向配置されたLEDから出射しプリズム83の辺83bに入射した光は、図の左側に屈折する。これに対し入射面82aに対向配置されたLEDから出射し、プリズム83の辺83aに入射した光は図の右側に屈折する。このときプリズム83と図8(c)のプリズム86との違いは、プリズム83において辺83bで屈折した光(光線)が、辺83aで屈折する光(光線)よりも入射面82a側に大きく屈折することである。この結果、入射面82aと側面82dの交差するコーナー方向に回り込む光(光線)が増加する。

0048

同様に入射面82aに対向配置されたLEDから出射しプリズム85の辺85bに入射
した光は、図の左側に屈折する。これに対し入射面82bに対向配置されたLEDから出射しプリズム85の辺85aに入射した光は、図の右側に屈折する。このときプリズム85と図8(c)のプリズム88との違いは、プリズム85において辺85bで屈折した光(光線)が、辺85aで屈折する光(光線)よりも入射面82a側に大きく屈折することである。この結果、入射面82aと側面82dの交差するコーナー方向に回り込む光(光線)が増加する。

0049

以上の結果、入射面82aに形成されたプリズム83、85は、入射面82aと側面82dの交差するコーナー部の輝度を上昇させる。この輝度を上昇させる効果は、側面82dの近傍でも同様に生じ、入射面82aから離れるにしたがって弱くなる。

0050

導光板が矩形である場合、入射面が側面と直交するため、光源となるLEDを側面に近接させて配置できる。この結果、導光板が矩形であればコーナー部から側面にかかる部分に暗部は発生しづらい。ところが導光板80が円形であると、側面82d、82e同士の間の間隔が入射面82a〜cからが離れるにしたって広がってしまう部分があるため、図8(c)に示したプリズム86,88を入射面82aに設けても、前述のコーナー部から側面82dの広がった部分に光線不足(暗部)が発生することがある。そこで面状ライトユニット80では導光板82の入射面82aに設けたプリズム83,85を不等辺化し、コーナー部から側面82dの広がった部分にかかる配光を確保した。

0051

なおプリズム85とプリズム83の間に存在する平坦部84、及びプリズム85とプリズム83の交互配置は、3種類の配光分布を重なりあわせるよう機能するため、出射面における輝度分布の均一化を改善している。また、入射面82aを傾斜させたことにより、円形の導光板を切り欠き入射面を形成する際、切り欠く部分を小さくできるという効果が生じる。この効果をプリズム83,85が補助ないし補強しているともいえる。また面状ライトユニット80は、入射面82aでは規則的にプリズム83、85が配列しているため、プリズム83、85の配列方向についてLEDの位置ずれに強いという特徴がある。また入射面82aに形成したプリズム83、85は、導光板82の発光面と反対側の面に形成するドットの設計負荷を軽減したり、狭額縁化に寄与したりする。

0052

面状ライトユニット80では、入射面82a、82cに形成したプリズム83、85等は、水平断面が不等辺三角形となる三角柱であった。しかしながら導光板の曲線的な側面側に配光を増やすためのプリズムは、このような三角柱に限られない。例えば、水平断面が左右の辺の長さの異なる台形となる四角柱、水平断面が非対称で曲面からなる柱状物などでも良い。このときプリズムは、水平断面において非対称形状をなし、水平断面において導光板の側面と反対側にあるプリズムの辺と光源の光軸とがなす角度の平均値が、導光板の側面側にあるプリズムの辺と光源の光軸とがなす角度の平均値よりも小さければ良い。

0053

20、30、40、80…面状ライトユニット、
21…反射シート、
22、32、42、82…導光板、
22a、22b、22c、82a、82b、82c…入射面、
22e…出射面、
22d、22g、82d、82e…側面、
23…拡散シート、
24、25…プリズムシート、
26…LED、
31…微小プリズム、
41…微小ドット、
83、85、86、88…プリズム、
83a、83b、85a、85b、86a、86b、88a、88b…辺、
84、87…平坦部、
L1…光軸。

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