導光板ユニットの製造方法、この導光板ユニットを備える照明装置の製造方法及びプログラム
【課題】導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットにおいて、均斉度を効率的に向上させることができる製造方法を提供する。
【解決手段】照明装置に用いられる導光板ユニット３０の製造方法は、均斉度検出ステップと、均斉度向上ステップと、を含む。均斉度検出ステップでは、導光板ユニット３０から出射される光の均斉度を調べる。均斉度向上ステップでは、均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板５０の凹状反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更する。そして、均斉度向上ステップごとに導光板５０を変更し、均斉度検出ステップと均斉度向上ステップとを交互に繰り返す。
【解決手段】照明装置に用いられる導光板ユニット３０の製造方法は、均斉度検出ステップと、均斉度向上ステップと、を含む。均斉度検出ステップでは、導光板ユニット３０から出射される光の均斉度を調べる。均斉度向上ステップでは、均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板５０の凹状反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更する。そして、均斉度向上ステップごとに導光板５０を変更し、均斉度検出ステップと均斉度向上ステップとを交互に繰り返す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、反射部が複数配置された導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＬＥＤを光源として用いる照明装置において、導光板を介して光源の光を目的の方向に照射する構成が知られている。照明装置に用いられる導光板には、微細な形状の複数の反射部を配置し、これらの反射部によって導光板に照射された光を目的の方向により多く反射するものがある。この種の導光板を備えた照明装置を開示するものとして、例えば特許文献１がある。特許文献１には、反射部が複数形成された導光板を用いた照明装置をバックライトとして採用した液晶表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４９６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
導光板を備える照明装置の照射光の輝度を向上させる方法として、導光板に形成される反射部の数を増やすことが考えられる。しかし、特許文献１に示す構成では、配置できる反射部の数にも限界がある。そこで、複数の導光板を厚み方向に重ねて導光板ユニットを構成する方法が考えられる。導光板を重ねることで、反射部を配置する箇所を導光板ユニットの厚み方向に拡張することができる。本願発明者が実験を行ったところ、導光板を複数枚重ねた構成の導光板ユニットの方が、導光板１枚の構成よりも出射エネルギーが大きくなることがわかった。ところで、照明装置の面光源として導光板ユニットを用いる場合、出射面から均一に光が出射されることが好ましい。この点、導光板を複数枚重ねた構成の導光板ユニットは、出射エネルギーが向上するものの、均斉度の向上という観点から改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットにおいて、均斉度を効率的に向上させることができる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００７】
本発明の第１の観点によれば、反射部が複数配置された導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットの製造方法において、以下のステップを含む製造方法が提供される。即ち、導光板ユニットの製造方法は、均斉度検出ステップと、均斉度向上ステップと、を含む。前記均斉度検出ステップでは、前記導光板ユニットから出射される光の均斉度を調べる。均斉度向上ステップでは、前記均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更する。そして、前記均斉度向上ステップごとに導光板を変更し、前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを交互に繰り返す。
【０００８】
これにより、導光板ごとに反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更するので、導光板ユニットの均斉度を目標とする値に着実に近づけることができる。従って、均斉度を向上させるための反射部の変更回数を低減することができ、均斉度が高い導光板ユニットを効率的に製造できる。
【０００９】
前記の導光板ユニットの製造方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、導光板ユニットの製造方法は、重ねられる全ての前記導光板に対して前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを行う。その後、最初に均斉度検出ステップを行った導光板に戻って再び前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを前記導光板を変えながら繰り返す。
【００１０】
これにより、導光板の数が多い場合でも、導光板ユニットの均斉度を目標の値に確実に到達させることができる。
【００１１】
前記の導光板ユニットの製造方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、前記均斉度向上ステップでは、繰り返しを通じて、反射部を減らす処理又は増やす処理のうち何れかだけを行うことにより均斉度を向上させる。
【００１２】
これにより、反射部の変更が一方向の処理（不可逆的な処理）で行われるので、均斉度向上ステップを簡素化でき、導光板ユニットの製造をより効率化できる。
【００１３】
前記の導光板ユニットの製造方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、前記均斉度向上ステップは、シミュレーションプログラムを用いて行う。そして、このシミュレーションプログラムの結果に基づいて前記導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを決定する。
【００１４】
これにより、現実に導光板を製造して試行実験を行うことなく、均斉度が高い導光板ユニットの最適な設計条件を導き出すことができ、導光板ユニットの製造をより効率的に行うことができる。
【００１５】
本発明の第２の観点によれば、反射部が複数配置された導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットを備える照明装置の製造方法において、以下のステップを含む製造方法が提供される。即ち、照明装置の製造方法は、均斉度検出ステップと、均斉度向上ステップと、を含む。前記均斉度検出ステップでは、前記導光板ユニットから出射される光の均斉度を調べる。前記均斉度向上ステップでは、前記均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更する。そして、前記均斉度向上ステップごとに導光板を変更し、前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを交互に繰り返す。
【００１６】
これにより、導光板ごとに反射部を変更するので、導光板ユニットの均斉度を目標とする値に着実に近づけることができる。従って、均斉度を向上させるための反射部の変更回数を低減することができ、均斉度が高い導光板ユニットによって光を照射できる照明装置を効率的に製造することができる。
【００１７】
本発明の第３の観点によれば、反射部が複数配置された導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットの反射部の最適化を行うプログラムにおいて、以下のステップを含む構成が提供される。即ち、プログラムは、均斉度検出ステップと、均斉度向上ステップと、を含む。前記均斉度検出ステップでは、前記導光板ユニットから出射される光の均斉度を調べる。前記均斉度向上ステップでは、前記均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更する。そして、前記均斉度向上ステップごとに導光板を変更し、前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを交互に繰り返す。
【００１８】
これにより、導光板ごとに反射部を変更するので、導光板ユニットの均斉度を目標とする値に着実に近づけることができる。従って、均斉度を向上させるための反射部の変更回数を低減することができ、均斉度が高い導光板ユニットの最適な設計条件を効率的に導き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の製造方法を用いて製造された照明装置の構成を示した分解斜視図。
【図２】図２（ａ）は、導光板ユニットの内部の様子を模式的に示した側面図。図２（ｂ）は、凹状反射部に光が衝突して反射する様子を示した模式図。
【図３】ドットパターンの最適化を行う流れを模式的に示した説明図。
【図４】ドットパターンの変更に伴って変化する導光板ユニットの出射面の均斉度を示した図。
【図５】ドットパターンの変更に伴って変化する導光板ユニットの出射面の均斉度を示した図。
【図６】ドットパターンの変更に伴って変化する導光板ユニットの出射面の均斉度を示した図。
【図７】最適化処理によって、各導光板に設定されたドットパターンを模式的に示した図。
【図８】１枚の導光板の均斉度と本実施形態の導光板ユニットとの均斉度を模式的に示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の製造方法を用いて製造された照明装置１０の構成を示す分解斜視図である。図２（ａ）は、照明装置１０が備える導光板ユニット３０の内部の様子を模式的に示した側面図である。図２（ｂ）は、凹状反射部６０に光が衝突して反射する様子を示した模式図である。
【００２１】
まず、図１を参照して、本発明の製造方法を用いて製造された照明装置１０について説明する。図１に示すように、照明装置１０は、ケーシング２１と、ＬＥＤ２２と、導光板ユニット３０と、反射板２３と、を備える。
【００２２】
ケーシング２１は、照明装置１０の各部を保持するためのものであり、このケーシング２１によって、ＬＥＤ２２と、導光板ユニット３０と、反射板２３と、が保持されている。
【００２３】
ＬＥＤ２２は、照明装置１０の光源であり、導光板ユニット３０に光を照射するためのものである。本実施形態の照明装置１０は、導光板ユニット３０を介してＬＥＤ２２の光を目的の方向に照射するように構成されている。図２（ａ）に示すように、ＬＥＤ２２は、導光板ユニット３０の側面に対面するように前記ケーシング２１に固定されている。本実施形態においては、６個のＬＥＤ２２が、導光板ユニット３０を構成する長方形状の導光板５０の短手方向に並列配置されている。
【００２４】
導光板ユニット３０は、複数の導光板５０を厚み方向に重ねて構成されており、ＬＥＤ２２の光を目的の方向に照射するための導光部材である。図１に示すように、本実施形態の導光板ユニット３０は、３枚の導光板５０ａ，５０ｂ，５０ｃによって構成されている。導光板５０ａは、厚み方向の一側の面が外側に露出しており、この導光板５０ａから照射される光が照明装置１０の光になる。導光板５０ｂは、導光板５０ａと導光板５０ｃとの間に配置されている。導光板５０ｃは、出射面６２と反対側の面が反射板２３と対面するようにケーシング２１に取り付けられており、この導光板５０ｃの上に、導光板５０ｂ及び導光板５０ａが配置されている。なお、本実施形態の導光板ユニット３０は、隣接する導光板５０の間に空気層が介在するように構成されている。
【００２５】
導光板ユニット３０を構成するそれぞれの導光板５０は、ＬＥＤ２２の光が透過可能な適宜の樹脂等によって平板状に構成されており、入射面６１と、出射面６２と、凹状反射部６０と、を備えている。
【００２６】
入射面６１は、ＬＥＤ２２からの光が導光板５０の内部に入射するときに通過する面である。本実施形態において、入射面６１は、導光板５０が有する端面のうち１つとされている。出射面６２は、導光板５０の内部に入射した光が外部に出射するときに通過する面であり、導光板５０の厚み方向一側の平面部分に形成されている。本実施形態において、入射面６１と出射面６２は向きが直交するように配置されている。
【００２７】
凹状反射部６０は、導光板５０の内部に入射した光を出射面６２に向けて反射するためのものである。図２（ａ）に示すように、凹状反射部６０は、導光板５０において出射面６２の反対側の面（底面）に複数形成されている。本実施形態の凹状反射部６０は、その底面の直径が５５μｍ、高さが３０μｍ、頂角が７０°の円錐台形状となるように形成されている。凹状反射部６０はフォトリソグラフィ等を用いて形成されている。
【００２８】
反射板２３は、導光板５０の外側に漏れ出ようとする光を導光板５０の内側に戻すためのものである。図１に示すように、反射板２３は、導光板ユニット３０の底面と対面するようにケーシング２１に取り付けられる。この反射板２３は、アルミニウムを適宜の樹脂に蒸着させて構成されており、導光板ユニット３０と対面する面が鏡面加工されている。なお、反射板２３と同じ材料で構成されたものを入射面６１以外の導光板ユニット３０の端面に形成してもよい。
【００２９】
この構成で、ＬＥＤ２２が点灯すると、ＬＥＤ２２からの光が導光板５０の内部に入射面６１を通過して進入する。内部に進入した光は、導光板５０の内部で反射を繰り返す。図２（ｂ）に示すように、導光板５０の内部で反射を繰り返す過程で、凹状反射部６０の傾斜面に衝突した光は、その傾斜によって出射面６２側へ導かれる。この反射光は、反射によって進行方向が出射面６２に直交する方向に近くなっており、導光板５０の内部に留まることなく（出射面６２で反射することなく）、当該導光板５０の外部へ放射される。
【００３０】
本実施形態の導光板ユニット３０のように、複数の導光板５０を重ねた構成では、それぞれの導光板５０の内部で上述した現象が生じる。即ち、それぞれの導光板５０に入射した光は、凹状反射部６０によってそれぞれの出射面６２から当該導光板５０の外部に放出されるのである。
【００３１】
例えば、導光板ユニット３０の照射面と最も離れている導光板５０ｃ（図２（ａ）において最も下側の導光板５０ｃ）においてＬＥＤ２２から入射した光は、反射を繰り返した後に当該導光板５０ｃの出射面６２を通過して、更に導光板５０ｂ及び導光板５０ａを通過して放射される。また、導光板５０ｂにおいてＬＥＤ２２から入射した光は、凹状反射部６０に反射して出射面６２を通過し、更に導光板５０ａを通過して放射される。導光板５０ａにおいてＬＥＤ２２から入射した光は、凹状反射部６０に反射して出射面６２を通過して放射される。このように、それぞれの導光板５０ａ，５０ｂ，５０ｃの光が導光板５０ａの出射面６２から導光板ユニット３０の外部へ放射され、この光が照明装置１０の照射光となるのである。
【００３２】
以上に説明したように、導光板ユニット３０は、凹状反射部６０が形成される面を階層状に備えていると表現することもできる（図２（ａ）を参照）。このように、導光板ユニット３０の厚み方向のスペースを活用して凹状反射部６０を配置することによって、導光板ユニット３０の端面から内部へ照射される光を効率的に導光板５０ａの出射面６２側に集めることができるようになっているのである。
【００３３】
このように、複数の導光板５０を重ねて導光板ユニット３０を構成すると、凹状反射部６０を配置できる延べ面積を増やすことができ、導光板ユニット３０が有する凹状反射部６０の総数を増加させることができるのである。
【００３４】
次に、本実施形態の照明装置１０に用いられる導光板ユニット３０の製造方法について説明する。なお、以下の説明において、導光板５０に形成される凹状反射部６０の配置をドットパターンと称することがある。また、凹状反射部６０の数の増減及び配置位置の変更のことをドットパターンの変更と称することがある。また、導光板５０を重ねる枚数のことを積層枚数と称することがある。
【００３５】
本実施形態の製造方法では、最適化処理プログラム（シミュレーションプログラム）を用いて導光板ユニット３０のドットパターンの設計を行う。この最適化処理プログラムは、パーソナルコンピュータによって実行される。パーソナルコンピュータは、内部にＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を備えており、内部バスを通してディスプレイ、キーボード、マウスに接続されている。ドットパターンの最適化処理を行うプログラムは、ＨＤＤにインストールされている。ＣＰＵは、パーソナルコンピュータのユーザからプログラム実行の指示がされると、ＲＡＭ上にＨＤＤ上の前記プログラムを読み出し、ＲＡＭ上のプログラムを実行し、実行結果をディスプレイに表示する。
【００３６】
最適化処理プログラムによる最適化処理について説明する。図３は、ドットパターンの最適化を行う流れを模式的に示した説明図である。図４から図６は、ドットパターンの変更に伴って変化する導光板ユニット３０の出射面の均斉度（シミュレーションの解析結果）を示した図である。なお、以下の説明において、単にドットパターンの変更というときは、シミュレーション上でのドットパターンの変更のことを意味するものとする。
【００３７】
図３には、出射面の面積及び厚みが同じ導光板５０を３枚重ねて構成した導光板ユニット３０を最適化する例が示されている。本実施形態の最適化処理プログラムは、均斉度の目標値を設定し、この均斉度の目標値に到達するように導光板ユニット３０のドットパターンの最適化を行うためのものである。このシミュレーションでは、凹状反射部６０の形状が、上記実施形態で説明した形状と同じ円錐台形状に設定されている。
【００３８】
また、最適化処理プログラムは、ＬＥＤから光が照射された導光板ユニット３０の出射面（導光板５０ａの出射面６２）の光の均斉度をシミュレーション解析する機能を有している。本実施形態の最適化処理プログラムは、シミュレーション解析した結果の均斉度と目標値を比較し、均斉度が目標値に達していない場合にドットパターンの変更を行うようになっている。なお、本実施形態の最適化処理プログラムは、均斉度が目標値に達している場合には、最適化が完了したと判断し、その時点のドットパターンの情報をディスプレイに表示したり、適宜の記憶媒体に保存したりする処理を行う。
【００３９】
ドットパターンの変更は、シミュレーション解析の結果に基づいて導光板５０ごとに行う。シミュレーションの開始時点では、ドットパターンは、各導光板５０で同じパターンが設定されているものとする。そして、このシミュレーションでは、凹状反射部６０の配置密度が偏らないように開始時点のドットパターンが設定されている。
【００４０】
導光板５０に対して行われるドットパターンの変更処理は、凹状反射部６０の数を減らすことで行われる。例えば、入射面近傍の範囲の凹状反射部６０の数を減らす（密度を小さくする）といった具合に、一部の凹状反射部６０を減らすことで均斉度及び平均輝度が向上するように最適なドットパターンが最適化処理プログラムによって計算される。
【００４１】
ユーザによって最適化処理プログラムが実行されると、最適化処理プログラムは、まず、ドットパターンの変更を行う前の初期状態の均斉度を調べる処理（シミュレーション解析）を行う。図４（ａ）は、初期状態の導光板ユニット３０の均斉度を示すシミュレーション解析の結果である。図４（ａ）に示すように、この時点では出射エネルギーのバラツキが非常に大きくなっている。
【００４２】
次に、重ねられた導光板５０のうちの１枚を選択し、その導光板５０のドットパターンの変更をプログラム上で行う。本実施形態のシミュレーションでは、導光板ユニット３０の出射面から最も離れている導光板５０ｃから、導光板ユニット３０の出射面となる導光板５０ａに向かってドットパターンの変更を順番に行う。従って、最初にドットパターンの変更が行われる導光板５０は、一番下の導光板５０ｃである（図３（ａ）を参照）。この導光板５０ｃの次にドットパターンの変更が行われるのは導光板５０ｂであり（図３（ｂ）を参照）、その次は一番上の導光板５０ａである（図３（ｃ））。一番上の導光板５０ａのドットパターンを変更しても、均斉度が目標値に達しない場合には、導光板５０ｃに戻ってドットパターンの変更を行う。均斉度が目標値に達するまでこの処理は繰り返される。
【００４３】
１回目のドットパターンの変更では、初期状態（図４（ａ）に示す状態）のシミュレーション結果に基づいてドットパターンの変更が行われる。そして、ドットパターンの変更後に、再びシミュレーション解析を行う。導光板５０ｃのドットパターンを変更した後（１回目のドットパターン変更後）のシミュレーション解析の結果を示すものが図４（ｂ）である。
【００４４】
以下、上述したように、均斉度が目標値に到達するまで図３に示す処理を繰り返す。真ん中の導光板５０ｂのドットパターンの変更を行ったときのシミュレーション解析の結果が図４（ｃ）である。その次に、一番上の導光板５０ａのドットパターンの変更を行ったときのシミュレーション解析の結果が図５（ｄ）である。図５（ｅ）からは、２回り目のドットパターンの変更になる。即ち、図５（ｅ）は導光板５０ｃの２回目のドットパターン変更後、図５（ｆ）は導光板５０ｃの２回目のドットパターン変更後、図６（ｇ）は導光板５０ａの２回目のドットパターン変更後のシミュレーション解析の結果である。この例では、合計６回のドットパターンの変更によって導光板ユニット３０の均斉度が目標値に到達している。
【００４５】
以上の処理によって、均斉度の高いドットパターンを求めることができる。また、図４から図６までに示すように、この最適化処理の過程で、均斉度だけではなく、導光板ユニット３０の輝度も向上していることが判る。図７は、上述した最適化処理によって、各導光板５０に設定されたドットパターンを模式的に示した図である。図７（ａ）は、導光板ユニット３０の出射面となる一番上の導光板５０ａであり、図７（ｂ）は、真ん中に配置される導光板５０ｂであり、図７（ｃ）は、一番下の導光板５０ｃである。
【００４６】
図７において、黒くなっている部分は、凹状反射部６０が密集している部分であり、凹状反射部６０の密度が大きくなっている部分である。図７（ａ）に示される導光板５０ａは、入射面から離れるに従って凹状反射部６０の配置密度が徐々に増加しており、入射面と反対側の端面近傍で最も密度が高くなっている。図７（ｂ）に示される導光板５０ｂは、導光板５０ａと同様に、入射面から離れるに従って凹状反射部６０の配置密度が徐々に増加している。この導光板５０ｂは、入射面と反対側の端面近傍において、密度が最も高くなっている範囲（黒い部分）が導光板５０ａの密度が最も高くなっている範囲よりも若干広くなっている（黒い部分が大きくなっている）。図７（ｃ）に示される導光板５０ｃは、密度の最も高い部分が中途部になっており、その範囲は導光板の真ん中から入射面から離れる方向に向かって一定の範囲に広がっている。
【００４７】
このように、各導光板５０は、最適化処理されることによって、それぞれ異なるドットパターンに変更される。このようにして最適化処理されたドットパターンに基づいて製造した導光板ユニット３０が、上記の照明装置１０に用いられる導光板ユニット３０である。
【００４８】
次に、図８を参照して、本発明の製造方法によって製造された導光板ユニット３０の有利な効果について説明する。図８（ａ）は、１枚の導光板の均斉度を模式的に示した図であり、図８（ｂ）は、本実施形態の導光板ユニット３０の均斉度を模式的に示した図である。
【００４９】
まず、図８のシミュレーション条件について説明する。図８（ａ）に示す導光板の出射面積と、図８（ｂ）に示す導光板ユニット３０の出射面積と、は同じ大きさ（４８ｍｍ×８８ｍｍ）に設定されている。図８（ａ）に示す導光板の厚みは１ｍｍであり、ドット総数（凹状反射部６０の合計）は１９１，００８個である。一方、導光板ユニット３０は、３枚の導光板５０を厚み方向に重ねることによって構成されており、１枚当たりの導光板５０の厚みは０．３３ｍｍに設定されている。導光板ユニット３０全体のドット総数は４８０，７７９個である。この導光板ユニット３０は、上述の最適化処理プログラムによって最適化処理が行われたものである。
【００５０】
このシミュレーション解析の結果は以下のようになった。即ち、図８（ａ）に示す１枚の導光板は、平均輝度は６６８ｃｄ／ｍ2であり、均斉度は９４％になった。一方、図８（ｂ）に示す導光板ユニット３０は、平均輝度は７６７ｃｄ／ｍ2であり、均斉度は９５％になった。この結果から、最適化処理を行うことで、均斉度及び平均輝度が何れも良好な導光板ユニット３０を製造できることが判る。
【００５１】
以上に示したように、本実施形態の照明装置１０に用いられる導光板ユニット３０の製造方法は、均斉度検出ステップと、均斉度向上ステップと、を含む。均斉度検出ステップでは、導光板ユニット３０から出射される光の均斉度を調べる。均斉度向上ステップでは、均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板５０の凹状反射部６０の数又は配置の少なくとも何れかを変更する。そして、均斉度向上ステップごとに導光板５０を変更し、均斉度検出ステップと均斉度向上ステップとを交互に繰り返す。
【００５２】
これにより、導光板５０ごとに凹状反射部６０の数又は配置の少なくとも何れかを変更するので、導光板ユニット３０の均斉度を目標とする値に着実に近づけることができる。従って、均斉度を向上させるための凹状反射部６０の変更回数を低減することができ、均斉度が高い導光板ユニット３０を効率的に製造できる。
【００５３】
また、本実施形態の導光板ユニット３０の製造方法は、重ねられる全ての導光板５０ａ，５０ｂ，５０ｃに対して均斉度検出ステップと均斉度向上ステップとを行う。その後、最初に均斉度検出ステップを行った導光板５０ｃに戻って再び均斉度検出ステップと均斉度向上ステップとを導光板５０を変えながら繰り返す。
【００５４】
これにより、導光板５０の数が多い場合でも、導光板ユニット３０の均斉度を目標値に確実に到達させることができる。
【００５５】
また、本実施形態の導光板ユニット３０の製造方法においては、均斉度向上ステップでは、繰り返しを通じて、凹状反射部６０を減らす処理だけを行うことにより均斉度を向上させている。
【００５６】
これにより、凹状反射部６０の変更が一方向の処理（不可逆的な処理）で行われるので、均斉度向上ステップを簡素化でき、導光板ユニット３０の製造をより効率化できる。
【００５７】
また、本実施形態の導光板ユニット３０の製造方法においては、均斉度向上ステップは、最適化処理プログラムを用いて行う。そして、この最適化処理プログラムの結果に基づいて導光板５０の凹状反射部６０の数又は配置の少なくとも何れかを決定する。
【００５８】
これにより、現実に導光板５０を製造して試行実験を行うことなく、均斉度が高い導光板ユニット３０の最適な設計条件を導き出すことができ、導光板ユニット３０の製造をより効率的に行うことができる。
【００５９】
以上に本発明の実施形態を説明したが、上記の構成は更に以下のように変更することができる。
【００６０】
上記実施形態では、最適化処理の過程において、導光板から凹状反射部６０を減らすことで、ドットパターンの変更を行っているが、この構成に限定される訳ではない。例えば、ある範囲の凹状反射部６０の数を減らし、他の範囲では凹状反射部６０の数を増やすようにドットパターンの変更を行ってもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、凹状反射部６０が偏らないように開始時点のドットパターンが設定されているが、偏りがあるように開始時点のドットパターンを設定することもできる。
【００６２】
また、上記実施形態の照明装置１０では、凹状反射部６０が出射面６２と反対側の面に形成される構成であるが、出射面６２側に凹状反射部６０を形成する構成としてもよい。また、出射面６２と、出射面６２の反対側の面と、の両方に凹状反射部６０を形成することもできる。何れの場合も、シミュレーションは、そのような反射部の配置に対応させた条件を設定して行うことが好ましい。
【００６３】
また、上記実施形態では、凹状反射部６０は、円錐台形状になるように構成されているが、凹状反射部６０を円錐形状や円柱形状とすることもできる。この場合においても、シミュレーションは、そのような凹状反射部の形状を設定した上で行うことが好ましい。
【００６４】
また、上記実施形態では、シミュレーションによって導光板５０のドットパターンの最適化を行っているが、実測値に基づいて、導光板ユニット３０のドットパターンの最適化を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 照明装置
３０ 導光板ユニット
５０ 導光板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、反射部が複数配置された導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＬＥＤを光源として用いる照明装置において、導光板を介して光源の光を目的の方向に照射する構成が知られている。照明装置に用いられる導光板には、微細な形状の複数の反射部を配置し、これらの反射部によって導光板に照射された光を目的の方向により多く反射するものがある。この種の導光板を備えた照明装置を開示するものとして、例えば特許文献１がある。特許文献１には、反射部が複数形成された導光板を用いた照明装置をバックライトとして採用した液晶表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４９６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
導光板を備える照明装置の照射光の輝度を向上させる方法として、導光板に形成される反射部の数を増やすことが考えられる。しかし、特許文献１に示す構成では、配置できる反射部の数にも限界がある。そこで、複数の導光板を厚み方向に重ねて導光板ユニットを構成する方法が考えられる。導光板を重ねることで、反射部を配置する箇所を導光板ユニットの厚み方向に拡張することができる。本願発明者が実験を行ったところ、導光板を複数枚重ねた構成の導光板ユニットの方が、導光板１枚の構成よりも出射エネルギーが大きくなることがわかった。ところで、照明装置の面光源として導光板ユニットを用いる場合、出射面から均一に光が出射されることが好ましい。この点、導光板を複数枚重ねた構成の導光板ユニットは、出射エネルギーが向上するものの、均斉度の向上という観点から改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットにおいて、均斉度を効率的に向上させることができる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００７】
本発明の第１の観点によれば、反射部が複数配置された導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットの製造方法において、以下のステップを含む製造方法が提供される。即ち、導光板ユニットの製造方法は、均斉度検出ステップと、均斉度向上ステップと、を含む。前記均斉度検出ステップでは、前記導光板ユニットから出射される光の均斉度を調べる。均斉度向上ステップでは、前記均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更する。そして、前記均斉度向上ステップごとに導光板を変更し、前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを交互に繰り返す。
【０００８】
これにより、導光板ごとに反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更するので、導光板ユニットの均斉度を目標とする値に着実に近づけることができる。従って、均斉度を向上させるための反射部の変更回数を低減することができ、均斉度が高い導光板ユニットを効率的に製造できる。
【０００９】
前記の導光板ユニットの製造方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、導光板ユニットの製造方法は、重ねられる全ての前記導光板に対して前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを行う。その後、最初に均斉度検出ステップを行った導光板に戻って再び前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを前記導光板を変えながら繰り返す。
【００１０】
これにより、導光板の数が多い場合でも、導光板ユニットの均斉度を目標の値に確実に到達させることができる。
【００１１】
前記の導光板ユニットの製造方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、前記均斉度向上ステップでは、繰り返しを通じて、反射部を減らす処理又は増やす処理のうち何れかだけを行うことにより均斉度を向上させる。
【００１２】
これにより、反射部の変更が一方向の処理（不可逆的な処理）で行われるので、均斉度向上ステップを簡素化でき、導光板ユニットの製造をより効率化できる。
【００１３】
前記の導光板ユニットの製造方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、前記均斉度向上ステップは、シミュレーションプログラムを用いて行う。そして、このシミュレーションプログラムの結果に基づいて前記導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを決定する。
【００１４】
これにより、現実に導光板を製造して試行実験を行うことなく、均斉度が高い導光板ユニットの最適な設計条件を導き出すことができ、導光板ユニットの製造をより効率的に行うことができる。
【００１５】
本発明の第２の観点によれば、反射部が複数配置された導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットを備える照明装置の製造方法において、以下のステップを含む製造方法が提供される。即ち、照明装置の製造方法は、均斉度検出ステップと、均斉度向上ステップと、を含む。前記均斉度検出ステップでは、前記導光板ユニットから出射される光の均斉度を調べる。前記均斉度向上ステップでは、前記均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更する。そして、前記均斉度向上ステップごとに導光板を変更し、前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを交互に繰り返す。
【００１６】
これにより、導光板ごとに反射部を変更するので、導光板ユニットの均斉度を目標とする値に着実に近づけることができる。従って、均斉度を向上させるための反射部の変更回数を低減することができ、均斉度が高い導光板ユニットによって光を照射できる照明装置を効率的に製造することができる。
【００１７】
本発明の第３の観点によれば、反射部が複数配置された導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットの反射部の最適化を行うプログラムにおいて、以下のステップを含む構成が提供される。即ち、プログラムは、均斉度検出ステップと、均斉度向上ステップと、を含む。前記均斉度検出ステップでは、前記導光板ユニットから出射される光の均斉度を調べる。前記均斉度向上ステップでは、前記均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更する。そして、前記均斉度向上ステップごとに導光板を変更し、前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを交互に繰り返す。
【００１８】
これにより、導光板ごとに反射部を変更するので、導光板ユニットの均斉度を目標とする値に着実に近づけることができる。従って、均斉度を向上させるための反射部の変更回数を低減することができ、均斉度が高い導光板ユニットの最適な設計条件を効率的に導き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の製造方法を用いて製造された照明装置の構成を示した分解斜視図。
【図２】図２（ａ）は、導光板ユニットの内部の様子を模式的に示した側面図。図２（ｂ）は、凹状反射部に光が衝突して反射する様子を示した模式図。
【図３】ドットパターンの最適化を行う流れを模式的に示した説明図。
【図４】ドットパターンの変更に伴って変化する導光板ユニットの出射面の均斉度を示した図。
【図５】ドットパターンの変更に伴って変化する導光板ユニットの出射面の均斉度を示した図。
【図６】ドットパターンの変更に伴って変化する導光板ユニットの出射面の均斉度を示した図。
【図７】最適化処理によって、各導光板に設定されたドットパターンを模式的に示した図。
【図８】１枚の導光板の均斉度と本実施形態の導光板ユニットとの均斉度を模式的に示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の製造方法を用いて製造された照明装置１０の構成を示す分解斜視図である。図２（ａ）は、照明装置１０が備える導光板ユニット３０の内部の様子を模式的に示した側面図である。図２（ｂ）は、凹状反射部６０に光が衝突して反射する様子を示した模式図である。
【００２１】
まず、図１を参照して、本発明の製造方法を用いて製造された照明装置１０について説明する。図１に示すように、照明装置１０は、ケーシング２１と、ＬＥＤ２２と、導光板ユニット３０と、反射板２３と、を備える。
【００２２】
ケーシング２１は、照明装置１０の各部を保持するためのものであり、このケーシング２１によって、ＬＥＤ２２と、導光板ユニット３０と、反射板２３と、が保持されている。
【００２３】
ＬＥＤ２２は、照明装置１０の光源であり、導光板ユニット３０に光を照射するためのものである。本実施形態の照明装置１０は、導光板ユニット３０を介してＬＥＤ２２の光を目的の方向に照射するように構成されている。図２（ａ）に示すように、ＬＥＤ２２は、導光板ユニット３０の側面に対面するように前記ケーシング２１に固定されている。本実施形態においては、６個のＬＥＤ２２が、導光板ユニット３０を構成する長方形状の導光板５０の短手方向に並列配置されている。
【００２４】
導光板ユニット３０は、複数の導光板５０を厚み方向に重ねて構成されており、ＬＥＤ２２の光を目的の方向に照射するための導光部材である。図１に示すように、本実施形態の導光板ユニット３０は、３枚の導光板５０ａ，５０ｂ，５０ｃによって構成されている。導光板５０ａは、厚み方向の一側の面が外側に露出しており、この導光板５０ａから照射される光が照明装置１０の光になる。導光板５０ｂは、導光板５０ａと導光板５０ｃとの間に配置されている。導光板５０ｃは、出射面６２と反対側の面が反射板２３と対面するようにケーシング２１に取り付けられており、この導光板５０ｃの上に、導光板５０ｂ及び導光板５０ａが配置されている。なお、本実施形態の導光板ユニット３０は、隣接する導光板５０の間に空気層が介在するように構成されている。
【００２５】
導光板ユニット３０を構成するそれぞれの導光板５０は、ＬＥＤ２２の光が透過可能な適宜の樹脂等によって平板状に構成されており、入射面６１と、出射面６２と、凹状反射部６０と、を備えている。
【００２６】
入射面６１は、ＬＥＤ２２からの光が導光板５０の内部に入射するときに通過する面である。本実施形態において、入射面６１は、導光板５０が有する端面のうち１つとされている。出射面６２は、導光板５０の内部に入射した光が外部に出射するときに通過する面であり、導光板５０の厚み方向一側の平面部分に形成されている。本実施形態において、入射面６１と出射面６２は向きが直交するように配置されている。
【００２７】
凹状反射部６０は、導光板５０の内部に入射した光を出射面６２に向けて反射するためのものである。図２（ａ）に示すように、凹状反射部６０は、導光板５０において出射面６２の反対側の面（底面）に複数形成されている。本実施形態の凹状反射部６０は、その底面の直径が５５μｍ、高さが３０μｍ、頂角が７０°の円錐台形状となるように形成されている。凹状反射部６０はフォトリソグラフィ等を用いて形成されている。
【００２８】
反射板２３は、導光板５０の外側に漏れ出ようとする光を導光板５０の内側に戻すためのものである。図１に示すように、反射板２３は、導光板ユニット３０の底面と対面するようにケーシング２１に取り付けられる。この反射板２３は、アルミニウムを適宜の樹脂に蒸着させて構成されており、導光板ユニット３０と対面する面が鏡面加工されている。なお、反射板２３と同じ材料で構成されたものを入射面６１以外の導光板ユニット３０の端面に形成してもよい。
【００２９】
この構成で、ＬＥＤ２２が点灯すると、ＬＥＤ２２からの光が導光板５０の内部に入射面６１を通過して進入する。内部に進入した光は、導光板５０の内部で反射を繰り返す。図２（ｂ）に示すように、導光板５０の内部で反射を繰り返す過程で、凹状反射部６０の傾斜面に衝突した光は、その傾斜によって出射面６２側へ導かれる。この反射光は、反射によって進行方向が出射面６２に直交する方向に近くなっており、導光板５０の内部に留まることなく（出射面６２で反射することなく）、当該導光板５０の外部へ放射される。
【００３０】
本実施形態の導光板ユニット３０のように、複数の導光板５０を重ねた構成では、それぞれの導光板５０の内部で上述した現象が生じる。即ち、それぞれの導光板５０に入射した光は、凹状反射部６０によってそれぞれの出射面６２から当該導光板５０の外部に放出されるのである。
【００３１】
例えば、導光板ユニット３０の照射面と最も離れている導光板５０ｃ（図２（ａ）において最も下側の導光板５０ｃ）においてＬＥＤ２２から入射した光は、反射を繰り返した後に当該導光板５０ｃの出射面６２を通過して、更に導光板５０ｂ及び導光板５０ａを通過して放射される。また、導光板５０ｂにおいてＬＥＤ２２から入射した光は、凹状反射部６０に反射して出射面６２を通過し、更に導光板５０ａを通過して放射される。導光板５０ａにおいてＬＥＤ２２から入射した光は、凹状反射部６０に反射して出射面６２を通過して放射される。このように、それぞれの導光板５０ａ，５０ｂ，５０ｃの光が導光板５０ａの出射面６２から導光板ユニット３０の外部へ放射され、この光が照明装置１０の照射光となるのである。
【００３２】
以上に説明したように、導光板ユニット３０は、凹状反射部６０が形成される面を階層状に備えていると表現することもできる（図２（ａ）を参照）。このように、導光板ユニット３０の厚み方向のスペースを活用して凹状反射部６０を配置することによって、導光板ユニット３０の端面から内部へ照射される光を効率的に導光板５０ａの出射面６２側に集めることができるようになっているのである。
【００３３】
このように、複数の導光板５０を重ねて導光板ユニット３０を構成すると、凹状反射部６０を配置できる延べ面積を増やすことができ、導光板ユニット３０が有する凹状反射部６０の総数を増加させることができるのである。
【００３４】
次に、本実施形態の照明装置１０に用いられる導光板ユニット３０の製造方法について説明する。なお、以下の説明において、導光板５０に形成される凹状反射部６０の配置をドットパターンと称することがある。また、凹状反射部６０の数の増減及び配置位置の変更のことをドットパターンの変更と称することがある。また、導光板５０を重ねる枚数のことを積層枚数と称することがある。
【００３５】
本実施形態の製造方法では、最適化処理プログラム（シミュレーションプログラム）を用いて導光板ユニット３０のドットパターンの設計を行う。この最適化処理プログラムは、パーソナルコンピュータによって実行される。パーソナルコンピュータは、内部にＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を備えており、内部バスを通してディスプレイ、キーボード、マウスに接続されている。ドットパターンの最適化処理を行うプログラムは、ＨＤＤにインストールされている。ＣＰＵは、パーソナルコンピュータのユーザからプログラム実行の指示がされると、ＲＡＭ上にＨＤＤ上の前記プログラムを読み出し、ＲＡＭ上のプログラムを実行し、実行結果をディスプレイに表示する。
【００３６】
最適化処理プログラムによる最適化処理について説明する。図３は、ドットパターンの最適化を行う流れを模式的に示した説明図である。図４から図６は、ドットパターンの変更に伴って変化する導光板ユニット３０の出射面の均斉度（シミュレーションの解析結果）を示した図である。なお、以下の説明において、単にドットパターンの変更というときは、シミュレーション上でのドットパターンの変更のことを意味するものとする。
【００３７】
図３には、出射面の面積及び厚みが同じ導光板５０を３枚重ねて構成した導光板ユニット３０を最適化する例が示されている。本実施形態の最適化処理プログラムは、均斉度の目標値を設定し、この均斉度の目標値に到達するように導光板ユニット３０のドットパターンの最適化を行うためのものである。このシミュレーションでは、凹状反射部６０の形状が、上記実施形態で説明した形状と同じ円錐台形状に設定されている。
【００３８】
また、最適化処理プログラムは、ＬＥＤから光が照射された導光板ユニット３０の出射面（導光板５０ａの出射面６２）の光の均斉度をシミュレーション解析する機能を有している。本実施形態の最適化処理プログラムは、シミュレーション解析した結果の均斉度と目標値を比較し、均斉度が目標値に達していない場合にドットパターンの変更を行うようになっている。なお、本実施形態の最適化処理プログラムは、均斉度が目標値に達している場合には、最適化が完了したと判断し、その時点のドットパターンの情報をディスプレイに表示したり、適宜の記憶媒体に保存したりする処理を行う。
【００３９】
ドットパターンの変更は、シミュレーション解析の結果に基づいて導光板５０ごとに行う。シミュレーションの開始時点では、ドットパターンは、各導光板５０で同じパターンが設定されているものとする。そして、このシミュレーションでは、凹状反射部６０の配置密度が偏らないように開始時点のドットパターンが設定されている。
【００４０】
導光板５０に対して行われるドットパターンの変更処理は、凹状反射部６０の数を減らすことで行われる。例えば、入射面近傍の範囲の凹状反射部６０の数を減らす（密度を小さくする）といった具合に、一部の凹状反射部６０を減らすことで均斉度及び平均輝度が向上するように最適なドットパターンが最適化処理プログラムによって計算される。
【００４１】
ユーザによって最適化処理プログラムが実行されると、最適化処理プログラムは、まず、ドットパターンの変更を行う前の初期状態の均斉度を調べる処理（シミュレーション解析）を行う。図４（ａ）は、初期状態の導光板ユニット３０の均斉度を示すシミュレーション解析の結果である。図４（ａ）に示すように、この時点では出射エネルギーのバラツキが非常に大きくなっている。
【００４２】
次に、重ねられた導光板５０のうちの１枚を選択し、その導光板５０のドットパターンの変更をプログラム上で行う。本実施形態のシミュレーションでは、導光板ユニット３０の出射面から最も離れている導光板５０ｃから、導光板ユニット３０の出射面となる導光板５０ａに向かってドットパターンの変更を順番に行う。従って、最初にドットパターンの変更が行われる導光板５０は、一番下の導光板５０ｃである（図３（ａ）を参照）。この導光板５０ｃの次にドットパターンの変更が行われるのは導光板５０ｂであり（図３（ｂ）を参照）、その次は一番上の導光板５０ａである（図３（ｃ））。一番上の導光板５０ａのドットパターンを変更しても、均斉度が目標値に達しない場合には、導光板５０ｃに戻ってドットパターンの変更を行う。均斉度が目標値に達するまでこの処理は繰り返される。
【００４３】
１回目のドットパターンの変更では、初期状態（図４（ａ）に示す状態）のシミュレーション結果に基づいてドットパターンの変更が行われる。そして、ドットパターンの変更後に、再びシミュレーション解析を行う。導光板５０ｃのドットパターンを変更した後（１回目のドットパターン変更後）のシミュレーション解析の結果を示すものが図４（ｂ）である。
【００４４】
以下、上述したように、均斉度が目標値に到達するまで図３に示す処理を繰り返す。真ん中の導光板５０ｂのドットパターンの変更を行ったときのシミュレーション解析の結果が図４（ｃ）である。その次に、一番上の導光板５０ａのドットパターンの変更を行ったときのシミュレーション解析の結果が図５（ｄ）である。図５（ｅ）からは、２回り目のドットパターンの変更になる。即ち、図５（ｅ）は導光板５０ｃの２回目のドットパターン変更後、図５（ｆ）は導光板５０ｃの２回目のドットパターン変更後、図６（ｇ）は導光板５０ａの２回目のドットパターン変更後のシミュレーション解析の結果である。この例では、合計６回のドットパターンの変更によって導光板ユニット３０の均斉度が目標値に到達している。
【００４５】
以上の処理によって、均斉度の高いドットパターンを求めることができる。また、図４から図６までに示すように、この最適化処理の過程で、均斉度だけではなく、導光板ユニット３０の輝度も向上していることが判る。図７は、上述した最適化処理によって、各導光板５０に設定されたドットパターンを模式的に示した図である。図７（ａ）は、導光板ユニット３０の出射面となる一番上の導光板５０ａであり、図７（ｂ）は、真ん中に配置される導光板５０ｂであり、図７（ｃ）は、一番下の導光板５０ｃである。
【００４６】
図７において、黒くなっている部分は、凹状反射部６０が密集している部分であり、凹状反射部６０の密度が大きくなっている部分である。図７（ａ）に示される導光板５０ａは、入射面から離れるに従って凹状反射部６０の配置密度が徐々に増加しており、入射面と反対側の端面近傍で最も密度が高くなっている。図７（ｂ）に示される導光板５０ｂは、導光板５０ａと同様に、入射面から離れるに従って凹状反射部６０の配置密度が徐々に増加している。この導光板５０ｂは、入射面と反対側の端面近傍において、密度が最も高くなっている範囲（黒い部分）が導光板５０ａの密度が最も高くなっている範囲よりも若干広くなっている（黒い部分が大きくなっている）。図７（ｃ）に示される導光板５０ｃは、密度の最も高い部分が中途部になっており、その範囲は導光板の真ん中から入射面から離れる方向に向かって一定の範囲に広がっている。
【００４７】
このように、各導光板５０は、最適化処理されることによって、それぞれ異なるドットパターンに変更される。このようにして最適化処理されたドットパターンに基づいて製造した導光板ユニット３０が、上記の照明装置１０に用いられる導光板ユニット３０である。
【００４８】
次に、図８を参照して、本発明の製造方法によって製造された導光板ユニット３０の有利な効果について説明する。図８（ａ）は、１枚の導光板の均斉度を模式的に示した図であり、図８（ｂ）は、本実施形態の導光板ユニット３０の均斉度を模式的に示した図である。
【００４９】
まず、図８のシミュレーション条件について説明する。図８（ａ）に示す導光板の出射面積と、図８（ｂ）に示す導光板ユニット３０の出射面積と、は同じ大きさ（４８ｍｍ×８８ｍｍ）に設定されている。図８（ａ）に示す導光板の厚みは１ｍｍであり、ドット総数（凹状反射部６０の合計）は１９１，００８個である。一方、導光板ユニット３０は、３枚の導光板５０を厚み方向に重ねることによって構成されており、１枚当たりの導光板５０の厚みは０．３３ｍｍに設定されている。導光板ユニット３０全体のドット総数は４８０，７７９個である。この導光板ユニット３０は、上述の最適化処理プログラムによって最適化処理が行われたものである。
【００５０】
このシミュレーション解析の結果は以下のようになった。即ち、図８（ａ）に示す１枚の導光板は、平均輝度は６６８ｃｄ／ｍ2であり、均斉度は９４％になった。一方、図８（ｂ）に示す導光板ユニット３０は、平均輝度は７６７ｃｄ／ｍ2であり、均斉度は９５％になった。この結果から、最適化処理を行うことで、均斉度及び平均輝度が何れも良好な導光板ユニット３０を製造できることが判る。
【００５１】
以上に示したように、本実施形態の照明装置１０に用いられる導光板ユニット３０の製造方法は、均斉度検出ステップと、均斉度向上ステップと、を含む。均斉度検出ステップでは、導光板ユニット３０から出射される光の均斉度を調べる。均斉度向上ステップでは、均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板５０の凹状反射部６０の数又は配置の少なくとも何れかを変更する。そして、均斉度向上ステップごとに導光板５０を変更し、均斉度検出ステップと均斉度向上ステップとを交互に繰り返す。
【００５２】
これにより、導光板５０ごとに凹状反射部６０の数又は配置の少なくとも何れかを変更するので、導光板ユニット３０の均斉度を目標とする値に着実に近づけることができる。従って、均斉度を向上させるための凹状反射部６０の変更回数を低減することができ、均斉度が高い導光板ユニット３０を効率的に製造できる。
【００５３】
また、本実施形態の導光板ユニット３０の製造方法は、重ねられる全ての導光板５０ａ，５０ｂ，５０ｃに対して均斉度検出ステップと均斉度向上ステップとを行う。その後、最初に均斉度検出ステップを行った導光板５０ｃに戻って再び均斉度検出ステップと均斉度向上ステップとを導光板５０を変えながら繰り返す。
【００５４】
これにより、導光板５０の数が多い場合でも、導光板ユニット３０の均斉度を目標値に確実に到達させることができる。
【００５５】
また、本実施形態の導光板ユニット３０の製造方法においては、均斉度向上ステップでは、繰り返しを通じて、凹状反射部６０を減らす処理だけを行うことにより均斉度を向上させている。
【００５６】
これにより、凹状反射部６０の変更が一方向の処理（不可逆的な処理）で行われるので、均斉度向上ステップを簡素化でき、導光板ユニット３０の製造をより効率化できる。
【００５７】
また、本実施形態の導光板ユニット３０の製造方法においては、均斉度向上ステップは、最適化処理プログラムを用いて行う。そして、この最適化処理プログラムの結果に基づいて導光板５０の凹状反射部６０の数又は配置の少なくとも何れかを決定する。
【００５８】
これにより、現実に導光板５０を製造して試行実験を行うことなく、均斉度が高い導光板ユニット３０の最適な設計条件を導き出すことができ、導光板ユニット３０の製造をより効率的に行うことができる。
【００５９】
以上に本発明の実施形態を説明したが、上記の構成は更に以下のように変更することができる。
【００６０】
上記実施形態では、最適化処理の過程において、導光板から凹状反射部６０を減らすことで、ドットパターンの変更を行っているが、この構成に限定される訳ではない。例えば、ある範囲の凹状反射部６０の数を減らし、他の範囲では凹状反射部６０の数を増やすようにドットパターンの変更を行ってもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、凹状反射部６０が偏らないように開始時点のドットパターンが設定されているが、偏りがあるように開始時点のドットパターンを設定することもできる。
【００６２】
また、上記実施形態の照明装置１０では、凹状反射部６０が出射面６２と反対側の面に形成される構成であるが、出射面６２側に凹状反射部６０を形成する構成としてもよい。また、出射面６２と、出射面６２の反対側の面と、の両方に凹状反射部６０を形成することもできる。何れの場合も、シミュレーションは、そのような反射部の配置に対応させた条件を設定して行うことが好ましい。
【００６３】
また、上記実施形態では、凹状反射部６０は、円錐台形状になるように構成されているが、凹状反射部６０を円錐形状や円柱形状とすることもできる。この場合においても、シミュレーションは、そのような凹状反射部の形状を設定した上で行うことが好ましい。
【００６４】
また、上記実施形態では、シミュレーションによって導光板５０のドットパターンの最適化を行っているが、実測値に基づいて、導光板ユニット３０のドットパターンの最適化を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 照明装置
３０ 導光板ユニット
５０ 導光板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射部が複数配置された導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットの製造方法において、
前記導光板ユニットから出射される光の均斉度を調べる均斉度検出ステップと、
前記均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更する均斉度向上ステップと、
を含み、
前記均斉度向上ステップごとに導光板を変更し、前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを交互に繰り返すことを特徴とする導光板ユニットの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の導光板ユニットの製造方法であって、
重ねられる全ての前記導光板に対して前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを行った後は、
最初に均斉度検出ステップを行った導光板に戻って、再び前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを前記導光板を変えながら繰り返すことを特徴とする導光板ユニットの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導光板ユニットの製造方法であって、
前記均斉度向上ステップでは、繰り返しを通じて、反射部を減らす処理又は増やす処理のうち何れかだけを行うことにより均斉度を向上させることを特徴とする導光板ユニットの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の導光板ユニットの製造方法であって、
前記均斉度向上ステップは、シミュレーションプログラムを用いて行い、このシミュレーションプログラムの結果に基づいて前記導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを決定することを特徴とする導光板ユニットの製造方法。
【請求項５】
反射部が複数配置された導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットを備える照明装置の製造方法において、
前記導光板ユニットから出射される光の均斉度を調べる均斉度検出ステップと、
前記均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更する均斉度向上ステップと、
を含み、
前記均斉度向上ステップごとに導光板を変更し、前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを交互に繰り返すことを特徴とする照明装置の製造方法。
【請求項６】
反射部が複数配置された導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットの反射部の最適化を行うプログラムにおいて、
前記導光板ユニットから出射される光の均斉度を調べる均斉度検出ステップと、
前記均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更する均斉度向上ステップと、
を含み、
前記均斉度向上ステップごとに導光板を変更し、前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを交互に繰り返すことを特徴とするプログラム。
【請求項１】
反射部が複数配置された導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットの製造方法において、
前記導光板ユニットから出射される光の均斉度を調べる均斉度検出ステップと、
前記均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更する均斉度向上ステップと、
を含み、
前記均斉度向上ステップごとに導光板を変更し、前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを交互に繰り返すことを特徴とする導光板ユニットの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の導光板ユニットの製造方法であって、
重ねられる全ての前記導光板に対して前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを行った後は、
最初に均斉度検出ステップを行った導光板に戻って、再び前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを前記導光板を変えながら繰り返すことを特徴とする導光板ユニットの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導光板ユニットの製造方法であって、
前記均斉度向上ステップでは、繰り返しを通じて、反射部を減らす処理又は増やす処理のうち何れかだけを行うことにより均斉度を向上させることを特徴とする導光板ユニットの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の導光板ユニットの製造方法であって、
前記均斉度向上ステップは、シミュレーションプログラムを用いて行い、このシミュレーションプログラムの結果に基づいて前記導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを決定することを特徴とする導光板ユニットの製造方法。
【請求項５】
反射部が複数配置された導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットを備える照明装置の製造方法において、
前記導光板ユニットから出射される光の均斉度を調べる均斉度検出ステップと、
前記均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更する均斉度向上ステップと、
を含み、
前記均斉度向上ステップごとに導光板を変更し、前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを交互に繰り返すことを特徴とする照明装置の製造方法。
【請求項６】
反射部が複数配置された導光板を厚み方向に重ねて構成される導光板ユニットの反射部の最適化を行うプログラムにおいて、
前記導光板ユニットから出射される光の均斉度を調べる均斉度検出ステップと、
前記均斉度検出ステップで調べた均斉度に基づいて１枚の導光板の反射部の数又は配置の少なくとも何れかを変更する均斉度向上ステップと、
を含み、
前記均斉度向上ステップごとに導光板を変更し、前記均斉度検出ステップと前記均斉度向上ステップとを交互に繰り返すことを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１７０９９７（Ｐ２０１１−１７０９９７Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３１３５６（Ｐ２０１０−３１３５６）
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（５０５４４２８１９）株式会社ナノクリエート (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（５０５４４２８１９）株式会社ナノクリエート (11)
【Ｆターム（参考）】
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