JPH0412552Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、例えば電飾看板等の表示装置や陳
列デイスプレイ等に使用される面照明装置、更に
詳しくは光透過性の導光板の端面に光源を臨ませ
て配置し、この光源から導光板の端面を経て板内
に入射される光線を板面から均一に輝散させて二
次的な面光源を構成する照明装置に関する。

従来の技術と問題点 この種の面照明装置の基本的な構成は、例えば
実開昭57−201588号に示されるように透明アクリ
ル板のような光透過性の良好な導光板の端面から
光源の光を入射し、板内を伝播させつつ、その片
面に微細凹凸状の光輝散乱面を形成する一方、他
面に反射層を密接または近接させて設けることに
より、板内の光線を板面に反射拡散せしめて光輝
を照射するようになされたものである。

ところが、この構造によるものでは、実際上、
光源に近い部分では多量の光が板面から放射され
明るく輝くのに対し、この光源に近い部分で大半
の光線が外部に放散消費されてしまうため、導光
板内を伝播して遠方まで到達する光線の絶対量が
次第に不足する結果となり、光源から遠ざかるに
従つて外部散乱光が弱くなり、暗くなつて全面に
均一な照明を得ることができないという本質的な
欠点があつた。

このような欠点に対し、これを改善するため
に、従来次のような提案がなされている。

実公昭58−46447号に示されるように、導光
板内に光散乱用の透明微粒子を分散させて光散
乱効果を付与するものとなす一方、この透明微
粒子の分散量を光源に近い部分は少なく、遠ざ
かるに従つて多くすることにより、板面照度を
全面に均一化しようとする方法。

実開昭56−93772号、あるいは実公昭58−
25410号に示されるように、導光板に形成する
微細凹凸状の光輝散乱面を、光源に近い部分ほ
どその凹凸の単位面積当りの数を少なくし、光
源から遠ざかるに従つてそれを多くすることに
よつて、導光板面の照度を全体に均一化せしめ
るものとなす方法。

しかしながら、上記の方法では、透明微粒子
の分散密度の変化を導光板の製造の段階で好まし
い態様に制御することが実際上極めて困難であ
り、工業的実用性に乏しいものであつた。のみな
らず、光源に近い部分の透明微粒子が粗に配列さ
れた部分において、各微粒子から点在的に反射散
乱光があらわれるため、多数の光輝斑点がムラと
なつて視認される傾向を示すというような欠点が
あつた。

また、前記の方法によるときは、その公知例
として挙示した実開昭56−93772号及び実公昭58
−25410号の場合のように、表示部材が部分的に
透光性であるような表示部分を有する表示装置で
ある場合には、その部分のみに光輝を集中させて
放射させれば良いから、光源から遠い位置にある
表示部分の対応個所に凹凸密度を増大した光輝散
乱面を付加形成することによつて好都合に対応し
うるが、導光板の全面に均一に光輝を照射させる
必要のあるような場合には、依然として、光源に
近い部分で既に内部導入光線の大半が放射され、
光源から遠い個所ではそこへ到達する光の絶対量
が不足する傾向を示すため、いかに凹凸密度を増
大して到達光量に対する反射散乱光の比率を上げ
ても、光源から遠い部分では散乱光が弱くなり、
全面に均一な照度を得ることは困難であつた。も
つとも、光源に近い部分の凹凸粗面を極めて粗い
ものとして、その部分での外部へ散乱する光の量
を抑制することも考えられるが、この場合には前
記の場合と同様、光源に近い部分で光輝散乱部
分が点在的ないしは線状のムラをなす結果を生
じ、好ましい板面全体の均一な照明状態を実現す
ることは困難であつた。

この考案は上記のような従来技術の背景に鑑
み、光源からの遠近にかかわらず全面に均一な照
度が得られ、しかも製造上の困難性が少なく、各
部の明るさの調整制御も容易になしうる改善され
た面照明装置を提供することを目的とする。

問題点を解決する為の手段 この考案は、従来法に準じて片面に光拡散層を
一体に有する単一の導光板を主たる構成要素とす
るほかに、更に別途その背後に１ないし複数の副
導光板を配置し、この副導光板には照度を均一化
するための調光用散乱面を形成せしめたものと
し、しかもこの散乱面は光源からの距離に対応し
て漸次変化した態様に形成することによつて主導
光板による照射光量の不足する部分の光量を補償
せしめ、もつて結果的に光源からの遠近にかかわ
らず全体としての照明状態を全面に均一化せしめ
るようにした点に特徴を有するものである。

即ち、この考案は、片面に光拡散層を一体に有
する光透過性の主導光板と、その背面側に配置さ
れた少なくとも１枚以上の副導光板と、更に該副
導光板の背面側に配置された反射板と、前記主副
両導光板の端面に臨んで配置された光源とを備
え、前記副導光板はその少なくとも片面に光源か
ら遠ざかるに従つて到達光量に対する光の拡散比
率を漸増せしめる態様に微細凹凸状粗面または拡
散性塗層からなる調光用散乱面が形成されている
ことを特徴とする面照明装置を要旨とする。

実施例 以下、この考案を更に図示実施例に基づいて詳
しく説明する。

第１図及び第２図において、１は光透過性の良
好な素材からなる主導光板、２はその背面側に平
行状に配置された１枚の副導光板、３は主導光板
１の前面に密着状に一体形成された光拡散層、５
は副導光板２の背面側に配置された反射板、６は
主導光板１の前面側にこれを覆つて配置された透
光性の表示層、７は主副両導光板１，２の端面に
臨ませて配置された蛍光灯等よりなる光源であ
る。

主副の両導光板１，２はいずれも例えば厚さ２
〜20mm、好適には４〜７mm程度のポリメチルメタ
アクリレート、ポリスチロール等の透光性の良好
な透明板からなるものであり、少なくとも副導光
板２の片面には、第２図に示すように微細な凹凸
面からなる調光用散乱面４が形成されている。こ
の散乱面４は、第３図イ，ロに示すようにサンデ
イングによりヘアライン状に形成されるか、ある
いは第３図ハに示すようにサンドブラスト、エツ
チング等により梨地状に形成される。あるいはま
た艶消しインク、白色インク等の塗布による拡散
性の塗層として、更にはまた公知の所謂擬似エツ
チングの技法による実質上微細凹凸を有する塗層
として形成しても良い。かつこの調光用散乱面４
は、第２図及び第３図に示されるように、光源７
から遠ざかるにしたがつて凹凸の密度を増大し単
位面積当りの凹凸の数を漸次増大するように形成
されている。従つて、副導光板２の端面から入射
した光は、光源７から遠ざかるに従つて到達光量
に対する反射散乱光量の比率を増大する態様で板
面から拡散放射されるものとなされている。

また、調光用散乱面４は主導光板１の背面側に
も同様に形成せしめるものとしても良い。この場
合主副両導光板１，２の調光用散乱面は、両者を
合わせた状態での全体としての評価において、到
達光量に対する光の拡散比率を、光源７から遠ざ
かるにしたがつて漸増せしめたものとする。

導光板２および／または１における調光用散乱
面４の形成は、第３図イあるいはハに示すよう
に、光源７に最も近い端部にまで及ぶ態様で形成
しても良いし、あるいは同図ロに示すように光源
７に近い領域部分を除いて他の部分のみに形成し
たものとしても良い。そしてまた、このような調
光用散乱面４の形成態様を相互に異にした導光板
を主導光板１と副導光板２とに組み合わせて使用
するものとするのが好ましい。例えば、主導光板
１には第３図イあるいはハに示されるような調光
用散乱面４をもつたものを用いて光源７に近い部
分においても光輝を拡散放射せしめるものとし、
副導光板２には、下部両面を平滑面とし上部のみ
に調光用散乱面４を形成したものを用いて、その
端面から入射した導光を減衰させることなく光源
７から離れた部位にまで導いたのち、主導光板１
の照射光量が不足する部分においてそれを補償す
る形に副導光板２から支配的に導入光を散乱照射
せしめるものとすることが好ましい。

主導光板１の前面側に設けられた光拡散層３
は、これによつて主導光板１内部導光を拡散し前
面に放射せしめるものであり、光拡散性を有する
塗料の塗着、あるいは乳白板の積層一体化等によ
り形成されるものである。上記光拡散層３を白色
螢光インキの塗層で形成することは、光の均一拡
散作用に加えて、その発光作用により、光輝照射
度の一層の増大をはかりうる点で特に好ましい。

なお、特に副導光板２の裏面及び要すれば更に
主導光板１の裏面に、当該導光板より相対的に屈
折率の小さい物質からなる低屈折率層を形成せし
めるものとすれば、板内に入射した光を更に遠方
まで減衰させることなく良好に導きうる点で望ま
しい。かかる低屈折率層を形成する物質として
は、例えば実開昭59−94386号、実公昭55−29839
号等の開示に準じて、シリコン、フツ素樹脂等を
好適に使用しうる。

反射板５は、例えば樹脂板の片面にアルミニウ
ム蒸着層を形成した鏡板、あるいは白色合成樹脂
板等が用いられるもので、照明効果を増大する作
用を果すものである。もつともこの反射板５は、
後側の副導光板２の背面に直接アルミ蒸着層等の
高反射率の物質層を形成せしめることでこれに代
替しても良い。

表示層６は光透過性のもので、所要の文字、図
柄等の表示を透明性インキで印刷あるいは描画形
成した透明合成樹脂フイルムまたは薄板等が用い
られるものである。

第４図には上記のような面照明装置を用いて表
示装置を構成する場合の一例が示されている。同
図において、主副両導光板１，２、反射板５、そ
して表示層６はそれらが重ね合わされた状態にお
いて三方の周側端縁部を反射膜８を介して周枠９
により包被状態に固定されると共に、残りの１つ
の端縁部が、内部に光源７を収蔵した基函１０内
に差込み状態に連結固定されて、スタンド型の扁
平状態の看板用表示装置に構成されている。

ところで、上記の面照明装置は、光源７を点灯
することにより、先ず主導光板１の端面から入射
した光がその前面の光拡散層３によつて拡散する
ため、表示層６を背面側から照射する。しかしこ
の主導光板１による照射は、光源７に近いその近
傍部位の範囲内で、導入先の大半が拡散し、光源
７から離れるに従つて急激に導光量が減衰してし
まうため、この主導光板１による照射作用では表
示層６の光源７に近い領域部分のみが所要の明る
さに照射されるにすぎない。而して、この主導光
板１では充分な明るさが得られない部分について
は、調光用散乱面４を有する副導光板２がその照
度を補うべく作用する。即ち、副導光板２は、そ
の調光用散乱面４が、光源７から遠ざかるにした
がつて到達光量に対する光の拡散比率を漸増せし
める態様に形成されていることにより、主導光板
１の光拡散層３に向けて照射する光量を補完して
全面に均一化する。従つて光拡散層３で更に拡散
して表示層６に照射される光量は、光源７からの
遠近にかかわらず全面に亘つて均一なものとな
り、照度ムラのない好ましい照明状態が実現され
る。

第５図及び第６図は他の実施例を示すものであ
る。即ち、この実施例は、１枚の主導光板１ａ
と、２枚の副導光板２ａ，２ｂが用いられ、主導
光板１ａの背面側の調光用散乱面４ａと、副導光
板２ａ，２ｂの片面に形成された同散乱面４ｂ，
４ｃの形成領域が順次段階的に変化されたもので
ある。即ち主導光板１ａには、第６図イに示すよ
うにその高さ方向の全域の上部3/4の部分のみに
調光用散乱面４ａが略均一な状態に形成され、副
導光板２ａ，２ｂには同図ロ，ハに示すようにそ
れぞれ上部2/4の領域部分と、上部1/4の部分のみ
に調光用散乱面４ｂ，４ｃが形成されたものとな
されている。従つて、これらの導光板１ａ，２
ａ，２ｂを平行状に重ね合わせた状態において、
それらの調光用散乱面４ａ，４ｂ，４ｃの形成領
域が、光源７から遠ざかるに従つて重なり数を増
大するものとなされており、もつて光源から遠ざ
かるに従つて導光板群の全体としての到達光量に
対する光の拡散比率を段階的に漸増せしめ、光拡
散層３に向けて照射される光量を全面に略均一化
せしめうるものとなされている。なお、この実施
例の場合、調光用散乱面４ａ，４ｂ，４ｃの境界
部分が光拡散層３を通じてイメージされることが
ないように、上記境界部分を図示のようにぼかし
たものとすることが望ましい。

考案の作用効果 この考案においては上述のように、端面を光源
に臨ませて配置された前面に光拡散層を有する主
導光板の背後に、光源から遠ざかるに従つて到達
光量に対する光の拡散比率を漸増せしめる態様に
調光用散乱面が形成された副導光板が同じく端面
を光源に臨ませて配置されたものとなされている
から、主導光板の導光量で照度の不足する光源か
ら離れた部分には副導光板で入射光を当該部分に
導いて放射させることができ、相互に放射光量を
補完し合つて板面の全体を均一な照度に光輝せし
めることができる。

しかも複数枚の平行状に配する主副両導光板の
相互補完作用で上記照射光量の均一化制御を行う
ので、面照明装置の製作に際し、主副両導光板の
相対的な関係位置を調整することで簡単に全面均
一照度の得られる状態を視覚確認して最も好まし
い設計態様を見出すことができ、設計製作が容易
である。

更に、副導光板の背面側に反射板を配置して照
度の増大をはかつていることにより、光源から発
する光量を効率よく前面側に照射して明るい照明
状態を得ることができるのはもとより、主導光板
の前面側には更に光拡散層が一体に形成されて放
射光線の部分的な均一化をも向上しうるものとな
されていることにより、主導光板から射出される
光の多少の部分的な強弱のムラがあつても、これ
を更に拡散して視覚される照度を全面に亘つて
愈々均一なものとなし得る。

従つて、この考案に係る面照明装置によれば、
広い照射面積を有する二次的面光源であつて、し
かも全体に明るさが均一であり、極薄型の照明看
板等の表示装置やデイスプレイ等を構成するのに
実に好都合に使用しうる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例を示すものであり、第
１図は構成部材を僅かに分離状態にして示した一
実施例の縦断面図、第２図は同斜視図、第３図
イ，ロ，ハは導光板の調光用散乱面の各種の形成
状態を示す正面図、第４図はこの考案の面照明装
置の実用例を示す表示装置の縦断面図、第５図は
他の実施例を示す第２図相当部分の斜視図、第６
図イ，ロ，ハはその導光板の正面図である。 １，１ａ……主導光板、２，２ａ，２ｂ……副
導光板、３……光拡散層、４，４ａ，４ｂ，４ｃ
……調光用散乱面、５……反射板、６……表示
層、７……光源。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 片面に光拡散層を一体に有する光透過性の主
   導光板と、その背面側に配置された少なくとも
   １枚以上の副導光板と、更に該副導光板の背面
   側に配置された反射板と、前記主副両導光板の
   端面に臨んで配置された光源とを備え、前記副
   導光板はその少なくとも片面に光源から遠ざか
   るに従つて到達光量に対する光の拡散比率を漸
   増せしめる態様に微細凹凸状粗面または拡散性
   塗層からなる調光用散乱面が形成されているこ
   とを特徴とする面照明装置。 (2) 主導光板の有する光拡散層が白色螢光インキ
   の塗層からなる実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の面照明装置。 (3) 調光用散乱面が微細な凹凸状粗面からなり、
   その凹凸の密度が光源から遠ざかるに従つて増
   大変化されることにより、到達光量に対する反
   射散乱光の比率が増大されるようになされてい
   る実用新案登録請求の範囲第１項または第２項
   記載の面照明装置。 (4) 光拡散層が主導光板の前面に形成され、同主
   導光板の背面にも光源から遠ざかるに従つて光
   拡散透過性を漸増せしめる態様に微細な凹凸状
   粗面または拡散性塗層からなる調光用散乱面が
   形成されている実用新案登録請求の範囲第１項
   ないし第３項のいずれか１に記載の面照明装
   置。 (5) 副導光板の調光用散乱面は、該副導光板の光
   源に近い側の端部を除いてその他の部分のみに
   形成されている実用新案登録請求の範囲第１項
   ないし第４項のいずれか１に記載の面照明装
   置。 (6) 主導光板と複数枚の副導光板の調光用散乱面
   の形成領域が、光源から遠ざかるに従つて重な
   り数を増大するように、各導光板において段階
   的にその形成領域を異にして設けられている実
   用新案登録請求の範囲第４項に記載の面照明装
   置。