特許 7558835 照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-20

(45)【発行日】2024-10-01

(54)【発明の名称】照明装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20240924BHJP

   F21V 5/02 20060101ALI20240924BHJP

   F21V 5/00 20180101ALI20240924BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240924BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 435

F21V5/02 100

F21V5/02 300

F21V5/00 530

F21Y115:10

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021019581

(22)【出願日】2021-02-10

(65)【公開番号】P2022122389

(43)【公開日】2022-08-23

【審査請求日】2024-02-08

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 誠

(72)【発明者】

【氏名】岡田 真文

【審査官】谷口 東虎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１８１７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０１４５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０７６３７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ５／０２

Ｆ２１Ｖ ５／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の導光板の、第１の側面に第１の方向に沿って複数の第１のＬＥＤが配置し、第２の導光板の、第２の側面に前記第１の方向に沿って複数の第２のＬＥＤが配置し、前記第１の導光板と前記第２の導光板が重ねて配置された照明装置であって、
前記第１の導光板は前記第１の方向と直角方向である第２の方向に延在する第１の領域と、前記第２の方向に延在し、前記第１の領域と隣接する第３の領域を有し、
前記第１の領域の下面には、第１のプリズムアレイが形成され、
前記第３の領域の下面には、プリズムアレイは形成されておらず、
前記第２の導光板は前記第２の方向に延在する第２の領域と、前記第２の方向に延在し、前記第２の領域と隣接する第４の領域を有し、
前記第２の領域の下面には、第２のプリズムアレイが形成され、
前記第４の領域の下面には、プリズムアレイは形成されておらず、
平面で視て、前記第１の領域と前記第４の領域が重なっており、前記第２の領域と前記第３の領域が重なっており、
前記第２の領域のプリズムアレイのプリズムの高さは前記第１の領域のプリズムアレイのプリズムの高さよりも大きいことを特徴とする照明装置。

【請求項2】

前記第１の導光板は前記第２の導光板の上に配置していることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

前記第２のプリズムアレイのプリズムのピッチは、前記第１のプリズムアレイのプリズムのピッチよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【請求項4】

前記第２のプリズムアレイのプリズムの頂角は、前記第１のプリズムアレイのプリズムの頂角よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【請求項5】

前記第１のプリズムアレイの延在方向は前記第１の方向であり、
前記第２のプリズムアレイの延在方向は前記第１の方向であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【請求項6】

前記第１の領域から出射する光の方向は、前記第１の導光板の主面の法線方向であり、
前記第２の領域から出射する光の方向は、前記第２の導光板の主面の法線方向と角度を有していることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【請求項7】

前記第１の領域から出射する光の方向は、前記第１の導光板の主面の法線方向と第１の角度を有しており、
前記第２の領域から出射する光の方向は、前記第２の導光板の主面の法線方向と第２の角度を有しており、
前記第２の角度は前記第１の角度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【請求項8】

前記第１の側面と前記第２の側面は、平面で視て対向する方向に配置していることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【請求項9】

前記第１の側面と前記第２の側面は、平面で視て同じ方向に配置していることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【請求項10】

前記第１の領域と前記第３の領域の境界には、前記第２の方向に延在する第１の切り込みが形成され、前記第２の領域と前記第４の領域の境界には、前記第２の方向に延在する第２の切り込みが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、出射方向を容易に変換することが出来る、あるいは、複数の方向にコリメート光を出射することが出来る薄型の照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

飛行機や電車の各座席にコリメートされた光を投射する需要がある。また、自動車等で、目的によって別な角度で光を放射したい場合がある。一方、光源から異なる角度で光を放射したい場合がある。このような場合、例えば、光源の角度を変える、光源からの出射光に対して反射板を配置して出射角度を変える、光源からの出射光に対してレンズを配置して出射角度を変える等の手段がある。

【0003】

特許文献１には、1個の光源から出射する光の角度を変化させる構成が記載されている。特許文献１には、直下型の光源の上に出射光の角度を変えるための屈折手段を載置した構成が記載されている。これらの屈折手段として、レンズ、プリズム、液体レンズ、液晶レンズ等を用いることが記載されている。

【0004】

特許文献２には、液晶レンズを用いて、光ビーム形状を制御する構成が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１２－０６９４０９

【文献】ＵＳ２０１９／００２５６５７ Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

飛行機や電車の各座席にコリメートされた光を投射する場合、あるいは、自動車等で、機能によって別な角度で光を放射したい場合、例えば、飛行機等の各座席毎に照明装置を配置してもよいが、この場合、照明器具の数が多くなり、重量やスペースが問題になる。

【0007】

1個の光源から出射する光の方向を変えるために、光源を回転させて出射角度を変えることもできるが、この場合、機械的な駆動装置が必要になり、照明装置が大型化してしまう。また、光源の出射側に光の屈折手段を配置する方法は、屈折手段を配置することによる装置の大型化が問題となり、さらに、屈折手段を駆動する手段も必要となる。

【0008】

本発明の課題は、薄型で、スペースをとらず、かつ、光の出射角度を容易に変えることが出来る照明装置を実現することである。また、本発明の他の課題は、薄型で、スペースをとらず、かつ、複数の方向に、コリメートされた出射光を放出することが出来る照明装置を実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は上記課題を解決するものであり、主な具体的な手段は次のとおりである。

【0010】

（１）第１の方向に延在する第１の側面と前記第１の側面と対向して前記第１の方向に延在する第２の側面を有する導光板を有し、前記第１の側面または前記第２の側面にＬＥＤを有する照明装置であって、前記導光板は、前記第１の方向と直角方向である第２方向に延在する第１の領域と、前記第２の方向に延在し、前記第１の領域と隣接する第２の領域を有し、前記第１の領域の前記第１の側面または前記第２の側面には少なくとも１個の前記ＬＥＤが配置し、前記第２の領域の前記第１の側面または前記第２の側面には少なくとも１個の前記ＬＥＤが配置し、前記第１の領域の下面には、第１のプリズムアレイが形成され、前記第２の領域の下面には第２のプリズムアレイが形成され、前記第２のプリズムアレイのプリズムの高さは、前記第１のプリズムアレイのプリズムの高さよりも大きいことを特徴とする照明装置。

【0011】

（２）前記第２のプリズムアレイのプリズムのピッチは、前記第１のプリズムアレイのプリズムのピッチよりも大きいことを特徴とする（１）に記載の照明装置。

【0012】

（３）前記第２のプリズムアレイのプリズムの頂角は、前記第１のプリズムアレイのプリズムの頂角よりも小さいことを特徴とする（１）に記載の照明装置。

【0013】

（４）前記第１のプリズムアレイの延在方向は前記第１の方向であり、前記第２のプリズムアレイの延在方向は前記第１の方向であることを特徴とする（１）に記載の照明装置。

【0014】

（５）前記第１の領域から出射する光の方向は、前記導光板の主面の法線方向であり、前記第２の領域から出射する光の方向は、前記導光板の主面の法線方向と角度を有していることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【0015】

（６）第１の導光板の、第１の方向に延在する第１の側面に第１のＬＥＤが配置し、第２の導光板の、前記第１の方向に延在する第２の側面に第２のＬＥＤが配置し、前記第１の導光板と前記第２の導光板が重ねて配置された照明装置であって、前記第１の導光板は前記第１の方向と直角方向に延在する第１の領域と、前記第２の方向に延在し、前記第１の領域と隣接する第３の領域を有し、前記第１の領域の下面には、第１のプリズムアレイが形成され、前記第３の領域の下面には、プリズムアレイは形成されておらず、前記第２の導光板は前記第２の方向に延在する第２の領域と、前記第２の方向に延在し、前記第２の領域と隣接する第４の領域を有し、前記第２の領域の下面には、第２のプリズムアレイが形成され、前記第４の領域の下面には、プリズムアレイは形成されておらず、平面で視て、前記第１の領域と前記第４の領域が重なっており、前記第２の領域と前記第３の領域が重なっており、前記第２の領域のプリズムアレイのプリズムの高さは前記第１の領域のプリズムアレイのプリズムの高さよりも大きいことを特徴とする照明装置。

【0016】

（７）前記第１の導光板は前記第２の導光板の上に配置していることを特徴とする（６）に記載の照明装置。

【0017】

（８）前記第２のプリズムアレイのプリズムのピッチは、前記第１のプリズムアレイのプリズムのピッチよりも大きいことを特徴とする（６）に記載の照明装置。

【0018】

（９）前記第２のプリズムアレイのプリズムの頂角は、前記第１のプリズムアレイのプリズムの頂角よりも小さいことを特徴とする（６）に記載の照明装置。

【0019】

（１０）前記第１のプリズムアレイの延在方向は前記第１の方向であり、
前記第２のプリズムアレイの延在方向は前記第１の方向であることを特徴とする（６）に記載の照明装置。

【0020】

（１１）前記第１の領域から出射する光の方向は、前記第１の導光板の主面の法線方向であり、前記第２の領域から出射する光の方向は、前記第２の導光板の主面の法線方向と角度を有していることを特徴とする（６）に記載の照明装置。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】実施例１の照明装置の斜視図である。

【図2】図１のＡ部詳細図である。

【図3】プリズムシートの平面図及び断面図である。

【図4】実施例１の作用を示す斜視図である。

【図5】実施例１の作用を示す斜視図である。

【図6】図５のＡ－Ａ断面図である。

【図7】実施例１の作用を示す斜視図である。

【図8】図７のＢ－Ｂ断面図である。

【図9】実施例２の斜視図である。

【図10】図９をＣ方向から見た側面図である。

【図11】図９をＤ方向から見た側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下に実施例によって本発明を詳細に説明する。

【実施例1】

【0023】

図１は、本発明による照明装置の基本的な構成を示す分解斜視図である。図１に示すように、本発明の特徴は、導光板１０の第１の側面にＬＥＤ４０を配置した、サイドライト方式である。導光板１０はＹ方向（第１の方向）に延在する第１の側面と、第１の側面に対向する第２の側面と、第１の側面と第２の側面とに直交しＸ方向（第２の方向）に延在する第３の側面及び第４の側面と、第１の側面乃至第４の側面と直交する前面と、前面とＺ方向（第３の方向）に対向する裏面を備える。

【0024】

サイドライト方式は、照明装置を薄くすることが出来る。図１において、導光板１０の第１の側面に対向してＬＥＤ４０を配置し、ＬＥＤ４０はＹ方向に等間隔で配置している。後で説明するように、各ＬＥＤ４０に対応して導光板１０の下面に形成されているプリズムの形状が異なっており、対応する領域毎に導光板から出射する光の角度が異なっている。

【0025】

導光板１０の下面に反射シート２０が配置している。反射シート２０は、導光板１０から下方に向かう光を反射して出射面側である上側に向ける。反射シート２０は、例えば、銀蒸着フィルムや３Ｍ製のＥＳＲ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｓｐｅｃｕｌａｒ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）を用いることが出来る。厚さは例えば７０μｍ程度である。

【0026】

図１において、反射シート２０の上に導光板１０が配置している。導光板１０の厚さは２ｍｍ程度である。導光板１０は、側面から入射したＬＥＤ４０からの光を出射面である上方向に向ける役割を有する。導光板１０の下面方向に向かう光は、反射シート２０によって、出射面である、上方向に反射される。

【0027】

導光板１０は、サイドから入射した光を効率よく、主面から出射させて面光源とするために、上面及び下面にプリズムアレイが形成されている。導光板１０の上面及び下面に形成されたプリズムアレイは、プリズムシート３０に形成されたプリズムアレイ、表示装置等に使用されている導光板に形成されることがあるプリズムアレイとは非常に異なっている。

【0028】

特に、導光板１０の下面に形成されるプリズムは導光板からの出射角を規定するものであり、出射角に対応する領域毎に異なっており、本発明の特徴となっている。導光板１０、ＬＥＤ４０、反射シート２０、プリズムシート３０等は外枠１００内に収容される。図１の照明装置は、サイドライト方式なので、厚さを小さくすることが出来る。

【0029】

図２は、図１の丸で囲った領域Ａの詳細斜視図である。図２では、外枠１００は省略されている。導光板１０の上面にはｘ方向に延在するプリズムアレイが形成されている。このプリズムアレイの突起はｘ方向に延在し、ｙ方向に配列している。突起の高さｈｔは例えば、０．１μｍ、ピッチｐｙは例えば０．２μｍである。プリズムの頂角θｔは、例えば９０度である。

【0030】

図２において、ＬＥＤ基板４１に搭載されたＬＥＤ４０が導光板１０の側面に対向して配置されている。導光板１０には、サイドに配置されるＬＥＤ４０に対応してｘ方向に延在する領域１１とｘ方向に延在する領域１２がｙ方向に繰り返し形成されている。そして、領域１１、１２毎に導光板１０から出射する光の向きが異なる。これは、導光板１０の下面に形成されたプリズムアレイを各領域１１、１２で異ならせることによっておこなわれている。

【0031】

図２では、領域１１と領域１２の境界が点線で示されているが、実際には、点線のような仕切りがあるわけではない。ただし、領域１１と領域１２の間の干渉を防ぐために、切り込み等の仕切りを形成することはあり得る。導光板１０の下面にはｙ方向に延在するプリズムアレイが形成されているが、このｙ方向に延在するプリズムアレイは、領域１１、１２毎に異なっている。導光板１０の下面のプリズムアレイはｙ方向に延在し、ｘ方向に配列している。プリズムアレイの突起の高さｈｂ、ピッチｐｘ、プリズムの頂角θｂは、領域１１、１２で大きく異なる。

【0032】

例えば、領域１１が導光板からの出射光が導光板上面から垂直方向に向かう領域である場合、プリズムアレイの突起の高さｈｂは例えば、０．００２μｍ、ピッチｐｘは例えば０．１μｍである。プリズムの頂角は、例えば９０度である。一方、領域１２が導光板からの出射光が導光板上面の法線方向に対して角度θｐを持った方向に向かう領域である場合、領域１２のプリズムアレイの突起の高さｈｂ、ピッチｐｘは、領域１１より大きい。プリズムの頂角は、必要な偏向角となるように選択する。

【0033】

なお、導光板１０の上面及び下面に形成されるプリズムアレイは、突起ではなく、導光板１０の表面にV溝を形成することによって形成することも出来る。また、図２では、導光板１０の上面に配置している光学シートはプリズムシート３０のみであるが、必要に応じて、プリズムアレイがプリズムシートのアレイと直角方向に延在するもう一枚のプリズムシートを重ねて配置してもよい。さらに、出射光を均一にするために、導光板の上に拡散シートを配置してもよい。

【0034】

図３は、プリズムシート３０にプリズムアレイをＶ溝によって形成した場合のプリズムシートの図である。図３のプリズムシートはいわゆる逆プリズムシートである。図３において、プリズムアレイはｙ方向に延在し、ｘ方向に配列している。プリズムシート３０の寸法例は次のとおりである。プリズムシート３０の厚さｔｐは例えば０．１２５ｍｍ、Ｖ溝の深さＶｄは例えば０，０７５ｍｍ、頂角θｐは例えば６６度、ピッチｐｐは、例えば０．１ｍｍである。図９のプリズムシート３０は、ｘ方向に広がろうとする光を出射面方向、すなわち、ｚ方向に集める作用をする。

【0035】

図４は、実施例１の特徴を説明するために導光板１０とＬＥＤ４０のみを取り出した斜視図である。図４において、導光板１０の側面に所定のピッチでＬＥＤ４０が配置している。導光板１０には、各ＬＥＤ４０に対応して領域１１及び領域１２が形成されている。領域１１と領域１２の光の出射面はＸ方向に長辺を有し、Ｙ方向に短辺を有する矩形状である。領域１１と領域１２の境界線は、便宜的に記載したものであり、実際の製品には、このような線は必ずしも必要はない。

【0036】

領域１１では、導光板１０の上面からの出射光は導光板上面の法線方向であり、領域１２では、導光板１０の上面からの出射光は導光板上面の法線方向に対して所定の角度を有している。したがって、角度の異なる２方向に光を出射することが出来る。

【0037】

領域１１と領域１２の差は、導光板１０の下面に形成されたｙ方向に延在し、ｘ方向に配列したプリズムアレイである。領域１１においては、側面から入射するＬＥＤ４０からの光の入射角、あるいは、反射シート２０からの光に対して、導光板１０の上面の法線方向に向けるようなプリズムアレイが選ばれる。具体的には、図２で説明したような、プリズム高さもプリズムピッチも非常に小さなプリズムアレイが選ばれる。

【0038】

一方、領域１２においては、プリズムアレイによって光の向きを積極的に所定の方向に変更する必要があるので、プリズムの作用をより強くする必要がある。したがって、プリズムの高さｈｂをより大きくし、それに対応してプリズムアレイのピッチｐｘもより大きくする必要がある。プリズムの頂角θｂは光の進行方向を変化させるために選定されるが、領域１２における頂角θｂは領域１１における頂角θｂよりも小さい場合が多い。

【0039】

図５乃至図８は、図４と同じ構成で、出射光の向きを変化させる場合の例である。図５は、出射光を導光板１０の上面に対して鉛直方向に出射させる場合である。図５の構成は図４の構成と同じであるが、図４と異なる点は、図５においては、領域１１に対応するＬＥＤ４０のみを点灯し、領域１２に対応するＬＥＤ４０は点灯しない。したがって、出射光は、導光板１０の上面に対して鉛直方向の光のみである。

【0040】

図６は図５のＡ－Ａ断面図である。図６の基本的な構成は、図２で説明したのと同様である。図６の下の図は、導光板１０の拡大図である。導光板１０の上面のプリズムアレイは省略されている。図６は導光板１０の下面のプリズムアレイに特徴がある。図６は領域１１の断面図であるから、導光板１０からの光は導光板１０の上面の法線方向に出射される。図６におけるプリズムアレイの下面のプリズム１１１の高さｈｂは例えば、０．０２μｍ、ピッチｐｘは例えば０．１μｍであり、プリズムの頂角θｂは１３６度である。ただし、これは例であり、出射光が導光板１０の上面の法線方向にコリメートされるようプリズムアレイの形状を形成すればよい。

【0041】

図７は、出射光を導光板１０の上面の法線方向と所定の角度を有する向きに出射させる場合である。図７の構成は図４の構成と同じであるが、図４と異なる点は、図７においては、領域１２に対応するＬＥＤ４０のみを点灯し、領域１１に対応するＬＥＤ４０は点灯しない。したがって、出射光は、導光板１０の上面の法線方向と所定の角度を有する光のみが出射する。

【0042】

図８は図７のＢ－Ｂ断面図である。図８の基本的な構成は、図２で説明したのと同様である。図８の下の図は、導光板１０の拡大図である。導光板１０の上面のプリズムアレイは省略されている。図８は導光板１０の下面のプリズムアレイに特徴がある。図８は領域１２の断面図であるから、導光板１０からの光は導光板１０の上面の法線方向に対して所定の角度を有して出射される。したがって、導光板１０の下面に形成されるプリズムアレイは、領域１１に対応する図６によるプリズムアレイよりも光をより大きく偏向させる必要がある。したがって、図８におけるプリズムアレイのプリズム１２１の高さｈｂ及びピッチｐｘは図６の場合よりも大きい。

【0043】

図８の例では、プリズムの頂角θｂは６０度であり、図６におけるプリズムの頂角θｂよりも小さくなっている。また、プリズムとプリズムの間に平坦な部分ｆｘが存在している。プリズムアレイのプリズム１２１の高さｈｂ、ピッチｐｘ、プリズムの頂角θｂ、フラット部分の幅ｆｘ等は、導光板１０からの出射角をどの程度大きくするかによって選定する。

【0044】

ところで、領域１１と領域１２との間に仕切りが存在しないと、双方の領域の光が互いに干渉しあい、所定の方向に十分にコリメートされた光が放射されない場合がある。これを防止するには、領域１１と領域１２の間に相互の干渉を防ぐための仕切りを形成すればよい。つまり、図２の導光板１０の側面に記載された破線で示すような仕切りである。

【0045】

この仕切りは、導光板１０に形成されるＬＥＤが配列する方向（例えば図５のｙ方向）と直角方向（例えば図５のｘ方向）に延在するので、ＬＥＤからの光が導光板１０に入射するための妨げになることはない。このような仕切りは、例えば、導光板１０に切り込みを形成すればよい。導光板１０に形成された切り込みは屈折率の違いから反射面になり、領域１１と領域１２の間の光の干渉を防止することが出来る。

【0046】

このような切り込みは導光板１０を完全に分離するような切り込みではなく、例えば、導光板１０の厚さの１／２の深さ、あるいは、導光板の厚さの２／３の深さでよい。導光板を領域１１、１２毎に完全に分離するほうが干渉を防ぐ上では有利ではあるが、この場合は、例えば反射シート２０に導光板１０の領域１１、１２を並列に配置すればよい。

【0047】

なお、図４、図５、図７では、ＬＥＤ４０は、領域１１または領域１２に各１個、側面に配置しているが、これに限らず、導光板１０の相対する側面に配置してもよい。例えば、領域１１用のＬＥＤは、図４等の右側の側面に配置し、領域１２用のＬＥＤは図４等の左側の側面に配置する等の構成とすることも出来る。

【実施例2】

【0048】

図９は実施例２の特徴的な構成を示す分解斜視図である。図２の構成は、導光板５１と５２の２枚の導光板を重ねて使用することに特徴がある。実施例２におけるその他の構成は、図２で説明したのと同様である。すなわち、上側の導光板５１の上にプリズムシート３０が配置し、下側の導光板５２の下に反射シート２０を配置させる。

【0049】

図９において、上側の導光板５１は領域１１と領域１３に分かれている。領域１１に対応してＬＥＤ４０が配置している。領域１３に対しては、ＬＥＤ４０は配置されていない。領域１１において、導光板５１の下面には、図６で説明したようなプリズムアレイが形成されている。領域１１の上面には、図２で説明したようなプリズムアレイが形成されている。このような構成によって側面に配置したＬＥＤ４０から入射した光を導光板５１の上面の法線方向に出射することが出来る。

【0050】

領域１３は、導光板５１の上面にも下面にもプリズムアレイは形成されていない。領域１３は、下側の導光板５２から法線方向に対して角度を有して出射した光を、角度を変えずそのまま通過させる役割を有しているので、導光板５１の上面、下面とも、プリズムアレイは形成されていないほうがよい。但し、光の進行方向に影響ない程度のプリズムアレイは形成してもよい。

【0051】

図９において、下側の導光板５２は領域１２と領域１３に分かれている。領域１２に対応してＬＥＤ４０が配置している。領域１３に対しては、ＬＥＤ４０は配置されていない。領域１２において、導光板５２の下面には、図８で説明したようなプリズムアレイが形成されている。領域１２の上面には、図２で説明したようなプリズムアレイが形成されている。このような構成によって側面に配置したＬＥＤ４０から入射した光を、導光板５２の上面の法線方向に対して角度をもって出射することが出来る。

【0052】

領域１３は、導光板５１の上面にも下面にもプリズムアレイは形成されていない。導光板５２における領域１３は、下側の反射シート２０からの光をそのまま、上側の導光板５１の領域１１に導く役割を有しているので、領域１３では、導光板５２の上面、下面とも、プリズムアレイは形成されていないほうがよい。但し、光の進行方向に影響ない程度のプリズムアレイは形成してもよい。

【0053】

図１０は、図９の構成を図９における矢印Ｃの方向から見た場合の側面図である。なお、図１０では、反射シート２０及びプリズムシート３０が図９に対して追加されている。図１０において、反射シート２０及びプリズムシート３０の間に、下から順に導光板５２及び導光板５１が配置している。下側の導光板５２の領域１２において、導光板５２の上面及び下面には、図８で説明したようなプリズムアレイが形成されている。

【0054】

領域１２においては、導光板５２の上面の法線方向に対して角度を持った光が出射される。図１０における矢印は光の出射方向を指すが、図９のＣ方向から見ると、導光板５２からの出射光も上側に向かうように見える。導光板５２の紙面と反対側の側面に、領域１２に対応して、ＬＥＤ４０が配置されているので、図１０では、ＬＥＤ４０は点線で示されている。

【0055】

導光板５２の、点線で囲んだ領域１３では、導光板５２の上面、下面には、プリズムアレイは形成されていない。領域１３は、反射シートからの光を、進行方向を変えることなく上側の導光板に導くので、プリズムアレイは不要である。ただし、光の進行方向を変えない程度のプリズムアレイは形成してもよい。

【0056】

上側の導光板５１の領域１１において、導光板５１の上面及び下面には、図６で説明したようなプリズムアレイが形成されている。領域１１においては、導光板５１の上面の法線方向に光が出射される。導光板５１において、領域１１に対応した側面に、ＬＥＤ４０が配置されている。

【0057】

導光板５１の領域１３では、導光板５１の上面、下面には、プリズムアレイは形成されていない。領域１３は、導光板５２の領域１２からの光を、進行方向を変えることなく導光板５１から出射させるので、プリズムアレイは不要である。ただし、光の進行方向を変えない程度のプリズムアレイは形成してもよい。

【0058】

図１１は、図９の構成を図９における矢印Ｄの方向から見た場合の側面図である。図１１において、反射シート２０及びプリズムシート３０の間に、下から順に導光板５２及び５１が配置している。下側の導光板５２は領域１２の側面が見えている。導光板５２の上面及び下面には、図８で説明したようなプリズムアレイが形成されている。導光板５２の側面にはＬＥＤ４０が配置している。

【0059】

導光板５２の上に配置された導光板５１は、領域１３の側面が見えている。領域１３には、上面にも下面にもプリズムアレイは形成されていない。図１１において、上側導光板５１に見えるプリズムアレイは、上側導光板５１の領域１１の上面及び下面に形成されたプリズムアレイである。上側導光板５１の左側面にＬＥＤ４０が配置しているが、このＬＥＤ４０は、領域１３ではなく、領域１１の側面に配置されたＬＥＤである。

【0060】

なお、図９乃至図１１は、上側の導光板５１用ＬＥＤ４０と下側の導光板５２用ＬＥＤ４０を同時に点灯した場合である。これに対して、上側の導光板５１用ＬＥＤ４０のみを点灯すれば、上側の導光板５１の上面の法線方向に向かう光のみ出射することが出来る。また下側の導光板５２用ＬＥＤ４０のみを点灯すれば、上側の導光板５１の上面の法線方向と所定の角度をなす光のみを出射することが出来る。

【0061】

ところで、導光板５１の領域１１と領域１３との間、あるいは、導光板５２の領域１２と領域１３の間に仕切りが存在しないと、双方の領域の光が互いに干渉しあい、所定の方向に十分にコリメートされた光が放射されない場合がある。これを防止するには、実施例１で説明したのと同様、領域１１と領域１３の間、あるいは、領域１２と領域１３の間に相互の干渉を防ぐための仕切りを形成すればよい。このような仕切りは、例えば、導光板に切り込みを形成すればよい。導光板に形成された切り込みは屈折率の違いから反射面になり、領域１１と領域１３の間、あるいは領域１２と領域１３の間の光の干渉を防止することが出来る。

【0062】

以上のように、実施例２においても、進行方向の異なる光を切り替えて出光できる照明装置を実現することが出来る。あるいは、進行方向の異なる２つの光を同時に出光できる照明装置を実現することが出来る。なお、実施例２では、実施例１に比べて導光板が１枚増えた分、照明装置の厚さが大きくなるが、導光板の厚さは、せいぜい２ｍｍ程度なので、照明装置全体としてみた場合は大きな影響はない。

【0063】

図９乃至図１１に示す構成は、出射光を導光板５１の上面の法線方向に向ける導光板５１を、出射光を導光板５１の上面の法線方向と角度を持った方向に向ける導光板５２の上に配置した構成である。逆に導光板５２を導光板５１の上側に配置する構成であっても同様な作用を得ることが出来る。

【0064】

実施例１及び実施例２において、領域１１、領域１２から放射される光は、分布を有している。領域１１、領域１２から出射される、導光板の上面の法線に対する角度は、各光の分布において、もっとも強度が大きい部分の角度として定義すればよい。

【0065】

実施例１及び実施例２では、領域１１から出射する光は、導光板上面の法線方向である。しかし、これに限らず、領域１１の代わりに、例えば領域１４を形成して、出射光を導光板の上面の法線方向と角度を有し、かつ、この角度を領域１２から出射する光の角度とも異ならせることが出来る。この角度は、例えば導光板の領域１４に下面に形成するプリズムアレイを、領域１１あるいは領域１２のいずれとも異ならせることで実現することが出来る。

【0066】

導光板から法線方向に出射する第１の出射光と、法線方向とは異なる方向に出射する第２の出射光の強度を変化させたい場合、領域１１と領域１２の数を変えればよい。あるいは、領域１１と領域１２に配置するＬＥＤの数を変えればよい。

【0067】

実施例１及び実施例２では、領域１２からの出射方向は、方位角がｘ方向における極角を変えるものである。照明装置からの角度を持った光をｘ方向以外に向けたい場合は、あらかじめ照明装置をその向きに回転して設置しておけばよい。設置した後は、照明方向を切り替える場合も照明装置自体を回転させる必要はない。

【0068】

実施例１及び実施例２では、領域１２からの出射方向は、方位角がｘ方向における極角を変えるものである。領域１２からの出射方向を、方位角がｙ方向における極角を変えるものとしたい場合、領域１１、領域１２、及び領域１３の延在方向を実施例１及び２の場合と直角方向とし、かつ、ＬＥＤを配置する導光板の側面を実施例１あるいは実施例２の側面と直角方向の側面とすればよい。

【0069】

実施例１及び実施例２では、領域１１及び領域１２には、ＬＥＤ４０が１個対応しているが、照明装置の照度をさらに強くしたい場合は、領域１１及び領域１２にＬＥＤを複数配置することも出来る。

【0070】

実施例１及び２では、光を２方向に切り替えて使用する、あるいは、２方向に同時に出射する構成を説明した。しかし、各出射光を十分にコリメートすることが出来れば、３以上の複数の方向に切り替えて使用、あるいは、３以上の複数の方向に同時に出射することも可能である。

【符号の説明】

【0071】

１０…導光板、 １１…導光板の領域、 １２…導光板の領域、 １３…導光板の領域、 ２０…反射シート、 ３０…プリズムシート、 ４０…ＬＥＤ、 ４１…ＬＥＤ基板、 ５１…導光板、５２…導光板、１００…外枠、 １１１…プリズム、 １２１…プリズム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】