JP2009104911A - 平面照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 不本意な干渉縞の発生を回避しつつ、演色性豊かな所望の発光色を得られるようにする。
【解決手段】 平面照明装置（１０）は、所定の厚み（Ｄ）を有する透明な板状素材を所定のピッチ（Ｐ）で裁断したｎ個の導光ブロック（２１〜２８）を配列して構成された導光板（１１）と、前記ｎ個の導光ブロック（２１〜２８）の少なくとも一端側（３５）に各々対向して配置されたｎ個のＬＥＤ（１２〜１９）とを備え、好ましくは、前記ｎ個の導光ブロック（２１〜２８）の配列境界面が鏡面仕上げされる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、平面照明装置に関し、特に、エッジ照明式の平面照明装置に関する。

エッジ照明式の平面照明装置の従来技術としては、たとえば、下記の特許文献１に記載のものが知られている。この従来技術は、所定の厚みを有する導光板の端面（エッジ）に沿って直状光源（蛍光管等の直状放電管）を配置し、その光源で発生した光を導光板のエッジから内部に照射して、導光板の表面を発光させるというものであり、典型的な用途としては、液晶表示パネルの背面光源（バックライト）である。

一方、このようなエッジ照明式の平面照明装置の用途は、上記のバックライトだけでなく、たとえば、看板や広告等への利用も期待されているものの、光源の寿命が短いことや、消費電力及び発熱が大きいこと、さらには、演色性豊かな自在な発光色が得られないなどの点から、未だ広く一般に普及しているとはいい難い状況である。

寿命や消費電力及び発熱の点からは、光源に発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）を使用すればよい。ＬＥＤは蛍光灯などの放電管に比べて高寿命であり、しかも、消費電力や発熱も少ないからである。

特開平６−３１４０６９号公報

しかしながら、上記の従来技術の光源をＬＥＤに置き換えて高寿命化や省電力性を図ったとしても、以下に説明するような不本意な干渉縞が発生したり、又は、演色性豊かな自在な発光色が得られないという問題点がある。

図１７は、従来技術の不都合説明図である。この図において、導光板１のエッジ（以下、端面といい、図では上端面とする。）に沿って複数のＬＥＤ２が配置されている。説明の便宜上、全てのＬＥＤ２の発光色を純白色とすると、この純白色光は、光の三原色（赤・緑・青）を含む混合光でもあるので、それらのＬＥＤ２から導光板１のエッジに照射された光は、そのエッジ面（厳密には導光板１と空気との境界面）において、各色成分（の波長）に応じた異なる屈折角で導光板１の内部に導かれることになり、結局、導光板１の内部に、ある拡がりを持った光として導かれることになる。

図中、各々のＬＥＤ２から出た“ハ”の字状の矢印線３、４は、上記の「拡がり」を模式的に表している。

さて、赤色光の波長は６２５〜７４０ｎｍ、緑色光の波長は５００〜５６５ｎｍ、青色光の波長は４５０〜４８５ｎｍである。このため、図中の“ハ”の字状の矢印線の一方側（便宜的に矢印線３とする）が短波長の光（青色光）の指向方向となり、他方側（便宜的に矢印線４とする）が長波長の光（赤色光）の指向方向となる。また、図示はしないが、“ハ”の字状のほぼ中間付近が中波長の光（緑色光）の指向方向となる。そして、それらの光線が導光板１の内部で幾重にも反射屈折を繰り返すことから、結局、図中ハッチングで示すように、光線同士が混ざり合って不本意な色模様（干渉縞）が発生する。

また、複数のＬＥＤ２のそれぞれを光の三原色の各色光を発するもの、すなわち、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤとし、且つ、それらのＬＥＤの発光割合を適当に制御すれば、所望の発光色を得られるものの、上記の“光線同士の混ざり合い”によって同様に不本意な色模様（干渉縞）が発生するので、やはり、導光板１の全体において均一な発光色にすることができず、演色性豊かな自在な発光色を得ることができない。

そこで、本発明の目的は、不本意な干渉縞の発生を回避しつつ、演色性豊かな所望の発光色を得られるようにした平面照明装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、所定の厚みを有する透明な板状素材を所定のピッチで裁断したｎ個の導光ブロックを配列して構成された導光板と、前記ｎ個の導光ブロックの少なくとも一端側に各々対向して配置されたｎ個のＬＥＤとを備えたことを特徴とする平面照明装置である。
請求項２記載の発明は、前記ｎ個の導光ブロックの配列境界面が鏡面仕上げされていることを特徴とする請求項１記載の平面照明装置である。
請求項３記載の発明は、所定の厚みを有する透明な板状素材を所定のピッチで裁断したｎ個の導光ブロックを配列して構成された導光板と、前記ｎ個の導光ブロックの少なくとも一端側に各々対向して配置されたｎ個のＬＥＤを含む光源部と、前記ｎ個のＬＥＤの動作態様を個別に制御する制御部とを備え、前記制御部は、制御対象ＬＥＤを指定するための固有情報と、その制御対象ＬＥＤの動作態様を示す制御情報とをバス線を介して前記光源部に出力し、前記光源部は、制御部からの固有情報に基づいて制御対象ＬＥＤを特定して、そのＬＥＤの動作態様を制御部からの制御情報に基づいて変更することを特徴とする平面照明装置である。

本発明では、導光板をｎ個の導光ブロックに分け、各々の導光ブロックの端面にＬＥＤを配置した構成としたので、また、好ましくは、各々の導光ブロックの配列境界を鏡面仕上げとしたので、隣接する導光ブロックへの光線の漏れ出しがなく、異なる波長の光線の混ざり合いを防止し、不本意な干渉縞の発生を回避することができる。また、この干渉縞の発生回避により、演色性豊かな所望の発光色も得られるようになる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、実施形態に係る平面照明装置の簡略外観図である。この図において、平面照明装置１０は、上面（上下左右は図面に正対したときの方向をいう。以下同様。）を発光面とする導光板１１と、その導光板１１の一方端面（又は両端面でもよい）に沿って配列されたｎ個（ｎは１以上の数であって、ここでは便宜的にｎ＝８とする。以下同様。）のＬＥＤ１２〜１９からなる光源群２０とを備える。

導光板１１は、所定の厚みＤを有する透明な板状素材（好適にはアクリル板等の板状樹脂素材）を、たとえば、レーザ加工などによって所定のピッチＰで（たとえば、短冊状）に裁断したｎ個の導光ブロック２１〜２８を配列して構成されたものであり、各々の導光ブロック２１〜２８の一端側（又は両端側であってもよい）に、ｎ個のＬＥＤ１２〜１９のそれぞれが対向配置されている。

図１（ｂ）は、一つの導光ブロックと一つのＬＥＤとの配置関係を示す図である。この図において、ｎ個の導光ブロック２１〜２８は同一の構成（形状）であり、また、ｎ個のＬＥＤ１２〜１９の構成も同一であるので、以下、導光ブロック２１とＬＥＤ１２の対応関係を代表にして説明すると、ＬＥＤ１２は、ここでは赤色ＬＥＤ素子（以下、Ｒ素子という）２９と、緑色ＬＥＤ素子（以下、Ｇ素子という）３０と、青色ＬＥＤ素子（以下、Ｂ素子という）３１とをセットにした、いわゆる「３ｉｎ１タイプ」のものであり、Ｒ素子２９、Ｇ素子３０及びＢ素子３１の各々からの光線（Ｒ光線３２、Ｇ光線３３及びＢ光線３４）を、導光ブロック２１の端面３５に平行状に照射する。

導光ブロック２１は、上記のＲ光線３２、Ｇ光線３３及びＢ光線３４が照射される端面３５と、上記のレーザ加工などによる裁断面でもある側面３６、３７と、この平面照明装置１０の発光面でもある上面３８と、この上面３８の反対面でもある底面３９とからなる断面矩形の柱状体をなしている。なお、上面３８には、光の乱反射を促すための粗面加工が施されていることが望ましく、また、底面３９には、外部への光の漏れを防止するための反射板又はそれに相当する鏡面膜加工が施されていることが望ましい。底面３９の太線は、反射板又は加工箇所を模式的に表している。

さて、導光ブロック２１の端面３５と両側面３６、３７は、滑らかでしかも平坦に仕上げられている必要がある。これは、端面３５にあっては、Ｒ光線３２、Ｇ光線３３及びＢ光線３４が低損失で導光ブロック２１の内部に導かれる必要があるからであり、また、側面３６、３７にあっては、導光ブロック２１の内部に導かれたＧ光線３３及びＢ光線３４が、その側面３６、３７で「全反射」する必要（隣接する導光ブロックに漏れ出さないようにする必要）があるからである。

ここで、全反射を含む光の屈折原理について説明する。
図２、図３は、スネルの法則を示す図である。スネルの法則とは、図２に示すように、異種媒体（媒質１と媒質２）の境界面を光線５が通過する際、各々の媒質の持つ屈折率（ｎ１、ｎ２）で屈折（ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２）するというものである。図３（ａ）に示すように、反射角θ２が９０度となるときの光線５の入射角θ１を特に「臨界角θ」といい、たとえば、媒質１を屈折率１．５のアクリルとし、媒質２を屈折率１の空気としたとき、上記のスネルの法則により、臨界角θとして４１．８１度が得られる。図３（ｂ）に示すように、光線５の入射角θ１が臨界角θよりも大きい場合、入射した光線５は媒質２へと屈折せず、媒質１と媒質２の境界面で「全反射」する。

図４は、導光ブロック内の光線屈折の様子を示す図である。この図において、ｎ個のＬＥＤ１２〜１９から照射された光線（前記のＲ光線３２、Ｇ光線３３及びＢ光線３４）は、各色成分（の波長）に応じた異なる屈折角で導光ブロック２１〜２８の内部に導かれる。たとえば、左端の導光ブロック２１を代表にして説明すると、ＬＥＤ１２から照射された光線に含まれるＲ光線（長波長の光線）３２と、Ｇ光線（中波長の光線）３３と、Ｂ光線（短波長の光線）３４とが異なる方向に進むこととなり、結局、長波長の光線から短波長の光線までが、ある拡がりを持って導光ブロック２１〜２８の内部に導かれることになる。

ここで、導光ブロック１２の両側面（図１の符号３６、３７参照）は、前記のとおり、滑らかでしかも平坦に仕上げられているので、Ｒ光線３２、Ｇ光線３３及びＢ光線３４は、この両端面で「全反射」し、隣接する導光ブロック１３に漏れ出すことはない。ちなみに、図中の破線で示す仮想線４０は「全反射」しない場合の漏れ出し光線を模式的に示している。

このように、一つの導光ブロック１２の内部を伝播した光線は、その導光ブロック１２の粗面加工が施された上面（図１の符号３８参照）の概ね全体で乱反射し、これにより、その上面が均一な光量で面発光するので、平面照明装置１０をエッジ式の平面照明パネルとして利用できるようになる。

しかも、本実施形態の平面照明装置１０では、隣り合う導光ブロック（たとえば、導光ブロック１２と導光ブロック１３）の内部を各々伝播する光線は、それらのブロック境界を越えて漏れ出さないので、前述の縞模様（干渉縞）を生じることがなく、良好な発色を維持することができる。

このことは、図４のＬＥＤ１２〜１９を「３ｉｎ１」タイプでないもの、すなわち、任意の単一発光色タイプのものとした場合であっても同様である。たとえば、ＬＥＤ１２を赤色、ＬＥＤ１３を緑色、ＬＥＤ１４を青色、・・・・とした場合であっても、導光ブロック２１に照射されたＬＥＤ１２の赤色光は隣接する導光ブロック２２に漏れ出さず、また、導光ブロック２２に照射されたＬＥＤ１３の緑色光は隣接する導光ブロック２１、２３に漏れ出さず、さらに、導光ブロック２３に照射されたＬＥＤ１４の青色光も、隣接する導光ブロック２２、２４に漏れ出さないからである。

なお、以上の実施形態では、１つの導光ブロックについて１つのＬＥＤを配置しているが、これに限定されない。複数のＬＥＤを配置してもよい。

図５は、１つの導光ブロックについて複数（ここでは便宜的に３つ）のＬＥＤを配置した場合の例を示す図である。この図において、代表として示す導光ブロック２１、２２の各々には、それぞれ３つずつのＬＥＤ（導光ブロック２１にあってはＬＥＤ１２〜１４、導光ブロック２２にあってはＬＥＤ１５〜１７）が配置されている。このようにすると、１つの導光ブロック当たりの光量増大を図ることができる。ただし、この構成においては、導光ブロックの幅Ｌをできるだけ小さく（狭く）すべきである。幅Ｌが大きい（広い）場合、干渉縞の心配があるからである。

以上のように構成することにより、不本意な干渉縞の発生を回避しつつ、演色性豊かな所望の発光色を容易に得られるようにした平面照明装置１０を実現することができるが、演色性豊かな所望の発光色を得るためには、平面照明装置１０の導光板１１の構造やＬＥＤ群２０の配置のみならず、各々のＬＥＤ１２〜１９の制御の仕方にも工夫が要る。

以下、この点について説明する。
図６は、平面照明装置１０の全体システムのブロック図である。この図において、電源部４１は商用電源を所要の直流電圧に変換してメインコントローラ４２に供給し、メインコントローラ４２は、予め設定された点灯パターン情報に従って、複数個の導光ブロック４３〜５２（図１の導光ブロック２１〜２８に相当）の点灯色を個別に制御する。

ここで、各々の導光ブロック４３〜５２には、駆動部５３と光の三原色のＬＥＤ素子（Ｒ素子５４、Ｇ素子５５及びＢ素子５６）とを含む光源部５７が対で設けられており、これらのＲ素子５４、Ｇ素子５５、Ｂ素子５６は、図１のＲ素子２９、Ｇ素子３０及びＢ素子３１に相当する。

さて、このように、各々の導光ブロック４３〜５２と対で光源部５７を設けた場合の不都合な点は、メインコントローラ４２と各光源部５７との間の線数が多くなることにある。たとえば、図示の例でいえば、一つの光源部５７につき２本の制御線（ＲＧＢ三つのＬＥＤの制御であるから３通りの制御信号が必要であり、したがって、制御線数は２本必要になる。）と、全ての光源部５７に共通の電源線とが必要になり、光源部５７の数は、この図では僅か１０個であるにも関わらず、結局、２本×１０個＋１本＝２１本もの大量の線が必要になるという不都合がある。

そして、実際上の光源部５７の数は、上記例示の１０個よりも遙かに多くなり、場合によっては、数百乃至はそれ以上にもなるので、実際の線数は上記の２１本よりも格段に多くなる。その結果、大量の線の収容に多くのスペースが割かれることとなり、システムレイアウトに不都合を来すばかりか、製造上の困難や、コストアップを免れ得ないという問題点を招来する。

そこで、本実施形態では、上記の線数問題を回避するために、以下のような工夫を講じた。

つまり、図６において、メインコントローラ４２と各光源部５７との間に共通の電源線５８を敷設すると共に、メインコントローラ４２と各光源部５７との間に制御信号伝送用の共通のバス線５９を敷設するようにした。バス線とは、複数ビットの信号を伝送するための信号線のことである。

図７は、バス線５９の伝送信号の一例フォーマット図である。この図において、伝送信号６０は、ＩＤ部６１と発光色情報部６２とからなり、さらに発光色情報部６２は、Ｒ情報部６３、Ｇ情報部６４及びＢ情報部６５から構成されている。なお、このフォーマットは実現可能な一例を示すに過ぎず、この例をもって本発明の技術思想の外縁を特定してはならない。要は、ＩＤ部６１と発光色情報部６２とに相当する情報格納部を有していればよく、それらの格納部のサイズや位置等については例示のものだけでなく、様々な変形例が考えられるのは当然である。

メインコントローラ４２は、伝送信号６０の各部に所要の情報を収めて各光源部５７に出力することにより、複数個の導光ブロック４３〜５２の点灯色を個別に制御する。

伝送信号６０のＩＤ部６１には、各光源部５７を識別するための固有情報（以下、ＩＤという。）が格納される。このＩＤは、予め光源部５７（の駆動部５３）ごとに個別に設定されており、各光源部５７は、自己の駆動部５３に設定されているのと同じＩＤがＩＤ部６１に格納された伝送信号６０を受け取ったときに、自己に対する伝送信号６０であると判断し、その伝送信号６０の発光色情報部６２に格納されている発光色情報（Ｒ情報部６３、Ｇ情報部６４及びＢ情報部６５に格納されている情報）を取り込み、その情報に従って自己の三つのＬＥＤ素子（Ｒ素子５４、Ｇ素子５５及びＢ素子５６）を駆動する。

図８は、平面照明装置１０の要部ブロック図である。この図において、メインコントローラ４２は、不図示の電源部（図６の電源部４１参照）からの直流電圧を安定化する電圧レギュレータ（図では“ＲＥＧＵＬＡＴＯＲ”）６６と、マイクロコンピュータで構成された制御部６７とを含み、また、各光源部５７は、メインコントローラ４２経由で電源線５８を介して供給される不図示の電源部（図６の電源部４１参照）からの直流電圧を安定化する電圧レギュレータ６８と、バス線５９を介してメインコントローラ４２から伝えられる伝送信号６０に従って、ＩＤの一致判定により、自己への伝送信号６０であるか否かを判断し、自己に対する伝送信号６０であると判断した場合には、その伝送信号６０の発光色情報部６２に格納されている発光色情報（Ｒ情報部６３、Ｇ情報部６４及びＢ情報部６５に格納されている情報）を取り込み、その情報に従って自己の三つのＬＥＤ素子（Ｒ素子５４、Ｇ素子５５及びＢ素子５６）の点灯を駆動する駆動部５３と、この駆動部５３によって個別に点灯駆動され、又は、その点灯光量が増減駆動されるＲ素子５４、Ｇ素子５５及びＢ素子５６とを含む。

なお、図示の例では、Ｒ素子５４、Ｇ素子５５及びＢ素子５６は、それぞれ３個のＬＥＤ素子をシリーズ（直列）接続したものであるが、これに限定されない。１個や２個又は３個以上であってもよく、あるいは、並列接続であってもよい。また、Ｒ素子５４、Ｇ素子５５及びＢ素子５６とグランドとの間に挿入されたトランジスタ６９〜７１は、駆動部５３の出力電圧に応じて、Ｒ素子５４、Ｇ素子５５及びＢ素子５６とグランドとの間に流れる電流を遮断したり、増減制御したりするための能動素子であり、また、駆動部５３と各トランジスタ６９〜７１のベース電極との間に挿入された抵抗素子７２〜７４は、トランジスタ６９〜７１のバイアス抵抗であり、さらに、Ｒ素子５４、Ｇ素子５５及びＢ素子５６と各トランジスタ６９〜７１のコレクタ電極との間に挿入された抵抗素子７５〜７７は、電流制限抵抗である。

図９は、各光源部５７の簡略的な動作フローを示す図である。このフローにおいて、まず、自己ＩＤとして、たとえば、“１”が設定された光源部５７は、バス線５９を介してメインコントローラ４２から伝えられる伝送信号６０に同じＩＤ（“１”）が含まれているか否かを判定する（ステップＳ１）。そして、含まれていなければ、ステップＳ１を繰り返し、含まれている場合には、自己に対する伝送信号６０であると判断して、伝送信号６０中の発光色情報（Ｒ情報部６３、Ｇ情報部６４及びＢ情報部６５に格納されている情報）を取り込み（ステップＳ２）、その情報に従って自己の三つのＬＥＤ素子（Ｒ素子５４、Ｇ素子５５及びＢ素子５６）を駆動（ステップＳ３）した後、再び、ステップＳ１以降を繰り返す。

このようにすれば、メインコントローラ４２と各光源部５７との間に１本の電源線５８と１本のバス線５９とを敷設するだけでよく、光源部５７の数にかかわらず所要線数を高々２本に留めることができ、前記の信号線問題を解決してシステムレイアウトやコストアップ等の不都合を解決することができる。

以上のとおり、本実施形態によれば、不本意な干渉縞の発生を回避しつつ、演色性豊かな所望の発光色を得られるようにした平面照明装置１０を提供することができることに加え、さらに、メインコントローラ４２と各光源部５７との間の所要線数を大幅に削減してシステムレイアウトやコストアップ等の不都合を解消できるという格別な効果が得られる。

なお、ＬＥＤ数に対する導光ブロックの面積を小さくすれば、導光板の発光量を大きくすることができる。ちなみに、光を遠くまで届かせるためには、導光ブロックの形状を工夫し、狭幅でかつ光の進む方向を長くするとよく、あるいは、ＬＥＤが配置された辺の対辺側にもＬＥＤを配置し、双方のＬＥＤを共に点灯することも光量アップの一つの方法である。

また、導光ブロックを横に並べるだけでなく、縦横に複数並べたり、さらには、三次元的に並べたりすることで、更に複雑で演色効果の高い製品を作り出すことが可能である。

図１０は、導光ブロックを縦横に複数並べた場合の外観図である。この図において、平面照明装置１００は、上面を発光面とする導光板１０１と、その導光板１０１の隣接する２辺に沿って配列された複数のＬＥＤ１０２〜１０９とを備える。

導光板１０１は、所定の厚みＤを有する透明な板状素材（好適にはアクリル板等の板状樹脂素材）を、たとえば、レーザ加工などによって縦横所定のピッチＰで矩形状に裁断した多数個（図示の例では便宜的に４×４＝１２個）の導光ブロック１１０〜１２５を配列して構成されたものであり、各々の導光ブロック１１０〜１２５の並びのうち、導光板１０１の隣接する２辺に位置する（ここでは７個の）導光ブロック１１０、１１４、１１８、１２２、１２３、１２４、１２５の露出側面にＬＥＤ１０２〜１０９のそれぞれが配置されている。

なお、図示の例においては、各々の導光ブロック１１０〜１２５の縦横の裁断寸法（ピッチ）を同一の値（Ｐ）としているが、これは導光ブロックの裁断形状を「正方状」とした場合の一例を示しているに過ぎず、たとえば、縦横の裁断寸法を異ならせてもよい。すなわち、導光ブロックの裁断形状が「正方状」を含む「矩形状」になっていればよい。

図１１は、導光ブロックを縦横に複数並べた場合の平面図である。この図において、ＬＥＤ１０２〜１０５の並びをＸ軸、ＬＥＤ１０６〜１０９の並びをＹ軸とすると、各軸上の任意の一対のＬＥＤ（たとえば、黒く塗りつぶしたＬＥＤ１０３とＬＥＤ１０７）から出た光は、まず、それらのＬＥＤ１０３、１０７が配置された導光ブロック１１４、１２３に導光され、次いで、それらの導光ブロック１１４、１２３に隣接するＸ軸とＹ軸上の各導光ブロック１１４、１１５、１１６、１１７及び１２３、１１９、１１５、１１１へと順次に導光される。

したがって、たとえば、Ｘ軸上のＬＥＤ１０３から照射された光の色をＡ色、Ｙ軸上のＬＥＤ１０７から照射された光の色をＢ色とすると、ＬＥＤ１０３の照射光とＬＥＤ１０７の照射光が交差する導光ブロック１１５の発光色がＡ色とＢ色の混合色（Ｃ色とする）に変化することになる。

図１２は、導光ブロックを縦横に複数並べた場合の発光パターン例を示す図であり、詳細には、Ｘ軸の光をＸ軸方向に移動させると共にＹ軸の光をＹ軸方向に移動させた場合の発光パターン例を示す図である。この発光パターン例においては、Ａ色が図面の右方向に移動し、且つ、Ｂ色が図面の下方向に移動して見えると共に、さらに、Ｃ色が右斜め下方向に移動して見えるため、導光板１０１の全体の色があたかも斜め移動するような視覚効果をもたらすことができる。これを応用すれば、色のパターンが回転しているような効果をも作ることが可能となる。

なお、以上の説明では、導光ブロックを平面配列（二次元配列）としたが、これに限定されず、たとえば、積層配列（三次元配列）してもよい。

図１３は、導光ブロックの積層配列例を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。これらの図において、平面照明装置２００は、上面を発光面とする主導光板２０１と、その主導光板２０１の上に積層配置された副導光板２０２と、それらの主導光板２０１及び副導光板２０２の一側面に沿って配列された複数のＬＥＤ２０３〜２０９とを備える。

主導光板２０１は、図示は略すが、前記の実施形態のもの（図１参照）と同様に、所定の厚みを有する透明な板状素材（好適にはアクリル板等の板状樹脂素材）を、たとえば、レーザ加工などによって所定のピッチで（たとえば、短冊状）に裁断したｎ個の導光ブロック（図１の導光ブロック２１〜２８参照）を配列して構成したものであり、各々の導光ブロックの一端側にＬＥＤ２０３〜２０７をそれぞれ対向配置したものである。

副導光板２０２は、この図では、二つの導光ブロック２０２ａ、２０２ｂからなり、それら二つの導光ブロック２０２ａ、２０２ｂを、主導光板２０１上においてＴ字状に交差配列すると共に、各々の導光ブロック２０２ａ、２０２ｂの一端側にＬＥＤ２０８、２０９をそれぞれ対向配置したものである。ここで、副導光板２０２を構成する導光ブロック２０２ａ、２０２ｂの幅（裁断ピッチ）は、主導光板２０１を構成する不図示の導光ブロックの幅（裁断ピッチ）と等しく、且つ、副導光板２０２を構成する導光ブロック２０２ａ、２０２ｂは、主導光板２０１を構成する不図示の導光ブロックの真上に一対一の関係で位置している。

このような積層配列（三次元配列）の構成とすれば、色が三次元的に動いているかのような視覚効果も作り出すことが可能となる。

また、製品を作る際に導光板をブロック分割する必要があるが、ブロック側面は光の全反射を利用するため、なるべく鏡面になるように精緻な加工が必要となる。これには、レーザや鋸等で裁断した後、場合によっては裁断面の研磨加工を行うべきである。

また、本実施形態によって実現可能な演色パターンとしては、たとえば、以下のようなものがある。
図１４は、演色パターンの第１の例を示す図である。この図において、縦長升目の一つ一つは導光ブロックを表している。各ブロックを異なる色に設定し、それらを漸次隣接するブロックに移動させることにより、あたかも、ブロック間で色が移動するが如きの演色効果をもたらすことができる。たとえば、図示の例では、最初の段階では、左から順に「赤」、「橙」、「黄」、「緑」、「青」の並びであったものが、次の段階では、一つ横にずれて「白」、「赤」、「橙」、「黄」、「緑」の並びとなり、次の段階では、さらに一つずれて「紫」、「白」、「赤」、「橙」、「黄」の並びとなるので、これらの色のストライプ模様が順次に右方向にずれていくような演色効果が得られる。

図１５は、演色パターンの第２の例を示す図である。この図においても、縦長升目の一つ一つは導光ブロックである。各ブロックに書き込まれている、たとえば、「赤０、緑５、青９５」は、ＲＧＢの光量割合を示しており、この場合、「赤＝０％］、「緑＝５％」、「青＝９５％」を意味する。図示のようなブロックごとの光量割合変化を繰り返すことにより、あたかも波打つが如きの演色効果が得られる。たとえば、ＲＧＢそれぞれの光量割合を毎秒数回あるいは数十回の早さで隣接ブロックに移し変えることにより、色が波打つようなアニメーション的イメージを醸し出すことが可能である。

以上は演色パターンの一例であるが、色の変更タイミングや色合いを工夫することにより、より効果的な演色を行うことが可能である。たとえば、ＲＧＢの原色を等間隔に配置すると共に、残りの色（背景色）を白色とし、且つ、表示サイクルごとに原色の位置を移動するようにすれば、原色の色移動効果を得ることができる。または、それに加えて、原色ラインの後ろに続く数ラインの色を、その原色から徐々に薄くした色にするようにすれば、原色の残像効果（あたかも軌跡を伴った色移動の効果）が得られる。あるいは、原色と原色の間の色を徐々に変化（グラデーション）させるようにすれば、中間色を多用した軌跡を伴った色移動の効果が得られる。

なお、以上の説明では、導光板ブロックの裁断パターンとして「短冊状」を挙げているが、これは一例に過ぎない。たとえば、以下のような形状であってもよい。

図１６は、導光板ブロックの裁断パターンの他の例を示す図であり、（ａ）は円柱状の導光ブロック３０１〜３０８の例、（ｂ）はかまぼこ状の導光ブロック４０１〜４０８の例である。いずれの例も各ブロックの一端面にＬＥＤ３０９〜３１６、４０９〜４１６を対向配置している。本発明の思想は、少なくとも前記の短冊状、及び図示の円柱状やかまぼこ状を含むものであり、さらに、図示を略した他の形状含むものである。

（ａ）は実施形態に係る平面照明装置の簡略外観図、（ｂ）は一つの導光ブロックと一つのＬＥＤとの配置関係を示す図である。 スネルの法則を示す図である。 スネルの法則を示す図である。 導光ブロック内の光線屈折の様子を示す図である。 １つの導光ブロックについて複数（ここでは３つ）のＬＥＤを配置した場合の例を示す図である。 平面照明装置１０の全体システムのブロック図である。 バス線５９の伝送信号の一例フォーマット図である。 平面照明装置１０の要部ブロック図である。 各光源部５７の簡略的な動作フローを示す図である。 導光ブロックを縦横に複数並べた場合の外観図である。 導光ブロックを縦横に複数並べた場合の平面図である。 導光ブロックを縦横に複数並べた場合の発光パターン例を示す図である。 導光ブロックの積層配列例を示す図である。 演色パターンの第１の例を示す図である。 演色パターンの第２の例を示す図である。 導光板ブロックの裁断パターンの他の例を示す図である。 従来技術の不都合説明図である。

符号の説明

１０ 平面照明装置
１１ 導光板
１２〜１９ ＬＥＤ
２１〜２８ 導光ブロック
２９ バス線
４２ メインコントローラ（制御部）
５７ 光源部
１００ 平面照明装置
１０１ 導光板
１０２〜１０９ ＬＥＤ
２００ 平面照明装置
２０１ 主導光板（導光板）
２０２ 副導光板（導光板）
２０２ａ、２０２ｂ 導光ブロック
２０３〜２０９ ＬＥＤ
３０１〜３０８ 導光ブロック
３０９〜３１６ ＬＥＤ
４０１〜４０８ 導光ブロック
４０９〜４１６ ＬＥＤ

Claims (3)

1. 所定の厚みを有する透明な板状素材を所定のピッチで裁断したｎ個の導光ブロックを配列して構成された導光板と、
   前記ｎ個の導光ブロックの少なくとも一端側に各々対向して配置されたｎ個のＬＥＤと
   を備えたことを特徴とする平面照明装置。
2. 前記ｎ個の導光ブロックの配列境界面が鏡面仕上げされていることを特徴とする請求項１記載の平面照明装置。
3. 所定の厚みを有する透明な板状素材を所定のピッチで裁断したｎ個の導光ブロックを配列して構成された導光板と、
   前記ｎ個の導光ブロックの少なくとも一端側に各々対向して配置されたｎ個のＬＥＤを含む光源部と、
   前記ｎ個のＬＥＤの動作態様を個別に制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、制御対象ＬＥＤを指定するための固有情報と、その制御対象ＬＥＤの動作態様を示す制御情報とをバス線を介して前記光源部に出力し、
   前記光源部は、制御部からの固有情報に基づいて制御対象ＬＥＤを特定して、そのＬＥＤの動作態様を制御部からの制御情報に基づいて変更する
   ことを特徴とする平面照明装置。

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