JP2000106021A - 面光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光源からの照明光を前方に出射するとともに、
前方から入射する外光を反射して前方に出射することが
できる面光源装置を提供する。 【解決手段】前面が階段形状面２に形成されており、入
射端面１ａから照明光を取り込んで前記階段形状面２の
複数の段差面２ｂから出射する導光体１と、前記導光体
１の階段形状面２の複数の段面２ａ上に設けられ、前方
から入射する外光を前方に反射する外光反射面３ａと、
前記導光体１の側方に前記入射端面に対向させて配置さ
れた光源５と、前記導光体１の前面側て配置され、前方
から入射する外光を前面から取り込んで背面に出射し、
前記外光反射面３ａにより反射された前記外光の反射光
を背面から取り込んで前面に出射するとともに、前記導
光体１の前記複数の段差面２ｂから出射する前記照明光
を背面から取り込み、その光を散乱させて前面に出射す
る光制御板８とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光源からの照明
光を前方に出射する機能と、前方から入射する外光を反
射させて前方に出射する機能とを兼ね備えた面光源装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば液晶表示素子のような外部から入
射する光の透過を制御して表示する非発光型表示体を備
えた表示装置のバックライト等に用いられる面光源装置
として、サイドライト型と呼ばれるものがある。

【０００３】このサイドライト型の面光源装置は、従
来、端面から光を取り込んでその光を前面に出射する導
光板と、この導光板の光を取り込む端面の側方に配置さ
れた照明光を出射する光源とから構成されている。な
お、前記光源には、直管状の蛍光ランプまたはネオン
管、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）発光体、複数のＬ
ＥＤ（発光ダイオード）を整列したＬＥＤアレイ等が用
いられている。

【０００４】前記導光板には、一般に、アクリル系樹脂
等からなる平板状の透明板が用いられており、その少な
くとも一端面が、前記光源からの照明光を取り込む入射
端面とされ、前面全体が、前記入射端面から取り込んだ
光の出射面とされている。

【０００５】この導光板は、前記光源からの照明光を前
記入射端面から取り込み、その照明光を導光板の前面お
よび背面と外気（空気）との界面により全反射させなが
ら導光板長さ方向に導いて、その前面のほぼ全域から前
方に出射する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、面光源装置
をバックライトとする表示装置には、常に面光源装置か
らの照明光を利用して透過型表示を行なうものと、自然
光や室内光等の外光を利用する反射型表示と前記面光源
装置からの照明光を利用する透過型表示との両方の表示
を行なう、いわゆる２ウエイ表示型のものがある。

【０００７】前記２ウエイ表示装置は、充分な明るさの
外光が得られるときは、前記面光源装置から照明光を出
射させずに外光を利用する反射型表示を行ない、外光の
明るさが不足するときは、前記面光源装置から照明光を
出射させて、外光を利用する反射型表示と前記面光源装
置からの光を利用する透過型表示とを同時に行なうこと
により、前記反射型表示による画面輝度の不足分を前記
透過型表示により補い、また、外光が得られないとき
は、前記面光源装置からの光を利用する透過型表示を行
なうものであり、この２ウエイ表示装置は、どのような
明るさの環境下でも表示を行なうことができるととも
に、充分な明るさの外光が得られるときは前記面光源装
置から照明光を出射させる必要がないため、常に面光源
装置からの照明光を利用して透過型表示を行なうものに
比べて、消費電力が少なくてすむという利点をもってい
る。

【０００８】しかし、従来の面光源装置は、導光板の側
方に配置された光源からの照明光を前記導光板にその入
射端面から取り込み、その照明光を前記導光板の前面か
ら前方に出射するだけのものであるため、例えば上述し
た２ウエイ表示装置を構成するには、液晶表示素子等の
非発光型表示体の背面に半透過反射板を配置し、この半
透過反射板の背後に前記面光源装置を配置しなければな
らなかった。

【０００９】この発明は、光源からの照明光を前方に出
射するとともに、前方から入射する外光を反射させて前
方に出射することができる面光源装置を提供することを
目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の面光源装置
は、少なくとも一端面が入射端面とされ、前面が複数の
段面およびこれらの段面をつなぐ複数の段差面とからな
る階段形状面に形成されており、前記入射端面から照明
光を取り込んで前記複数の段差面から出射する導光体
と、前記導光体の前記段差面とは異なる面に設けられ、
前方から入射する外光を前方に反射する外光反射面と、
前記導光体の側方に前記入射端面に対向させて配置され
た光源と、前記導光体の前面に背面を対向させて配置さ
れ、前方から入射する外光を前面から取り込んで背面に
出射し、前記外光反射面により反射された前記外光の反
射光を背面から取り込んで前面に出射するとともに、前
記導光体の前記複数の段差面から出射する前記照明光を
背面から取り込み、その光を散乱させて前面に出射する
光制御板とを備えたことを特徴とするものである。

【００１１】すなわち、この発明の面光源装置は、その
前方から入射し、前記光制御板にその前面から取り込ま
れてこの光制御板の背面に出射する外光を、前記外光反
射面により反射し、その反射光を前記光制御板にその背
面から取り込んでその前面から前方に出射するととも
に、前記光源からの照明光を、前記導光体にその入射端
面から取り込んでこの導光体の複数の段差面から出射
し、その光を前記光制御板にその背面から取り込んで、
この光制御板により散乱させてその前面から前方に出射
するものであり、この面光源装置によれば、光源からの
照明光を前方に出射するとともに、前方から入射する外
光を反射させて前方に出射することができる。

【００１２】そのため、この面光源装置によれば、充分
な明るさの外光が得られるときは、光源を点灯させずに
外光の反射光だけを出射し、外光の明るさが不足すると
きは、前記光源を点灯させて外光の反射光と前記光源か
らの照明光の両方を出射することにより外光の反射光の
輝度不足を前記照明光により補い、また、外光が得られ
ないときは、前記光源からの照明光を出射することがで
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の面光源装置は、上記の
ように、入射端面から照明光を取り込んで階段形状面に
形成された前面の複数の段差面から出射する導光体と、
前記導光体の前記段差面とは異なる面に設けられた外光
反射面と、前記導光体の側方に前記入射端面に対向させ
て配置された光源と、前記導光体の前面に背面を対向さ
せて配置され、前方から入射する外光を前面から取り込
んで背面に出射し、前記外光反射面により反射された前
記外光の反射光を背面から取り込んで前面に出射すると
ともに、前記導光体の前記複数の段差面から出射する前
記照明光を背面から取り込み、その光を散乱させて前面
に出射する光制御板とを備えたことを特徴とするもので
あり、前記光源からの照明光を前方に出射するととも
に、前方から入射する外光を反射させて前方に出射する
ことができる。

【００１４】この面光源装置によれば、充分な明るさの
外光が得られるときは、光源を点灯させずに外光の反射
光だけを出射し、外光の明るさが不足するときは、前記
光源を点灯させて外光の反射光と前記光源からの照明光
の両方を出射することにより外光の反射光の輝度不足を
前記照明光により補い、また、外光が得られないとき
は、前記光源からの照明光を出射することができるた
め、例えば外光を利用する反射型表示と面光源装置から
の照明光を利用する透過型表示との両方の表示を行なう
２ウエイ表示装置を、半透過反射板を用いることなく構
成することができる。

【００１５】この面光源装置において、前記外光反射面
は、前記導光体の複数の段面上にそれぞれ反射膜を設け
るか、あるいは前記導光体の背面全体に反射膜を設ける
ことにより、前記複数の段面上または導光体背面に形成
するのが好ましく、このようにすることにより、前記光
制御板の前方から入射する外光のほとんどをロス無く反
射させ、その反射光を前記光制御板の前面全体から出射
することができる。

【００１６】さらに、前記光制御板は、例えば、その法
線に対して所定方向に所定の角度で傾いた方向に沿った
透過軸をもち、前記透過軸に沿った方向から所定の角度
範囲内の入射角で入射する光を散乱させずに出射し、他
の方向から入射する光を散乱させて出射する選択散乱特
性を有するものが好ましい。

【００１７】また、前記光制御板は、一方向に沿った横
長な透光層が薄膜状の散乱層を境界層として複数列互い
に平行に形成されるとともに、その各透光層の両側面と
前記散乱層との界面がそれぞれ前記光制御板の法線に対
して所定方向に所定の角度で傾いた傾斜面となってお
り、前記透光層の両側面と前記散乱層との界面の傾き方
向に沿った透過軸方向から所定の角度範囲内の入射角で
前記透光層に入射する光を散乱させずに出射し、他の方
向から前記透光層に入射する光を前記散乱層により散乱
させて出射する特性を有するものでもよい。

【００１８】そして、上記いずれかの特性を有する光制
御板を用いる場合は、この光制御板を、その前面におけ
る前記法線に対する前記透過軸のずれ方向を、前記導光
体の複数の段面の法線に対して前記導光体の入射端面方
向に向けて配置するのが望ましい。

【００１９】このように、上記いずれかの特性を有する
光制御板を、前記導光体に対して上記のように配置すれ
ば、前記導光体にその入射端面から取り込まれて前記複
数の段差面から出射する照明光が、前記光制御板にその
透過軸に対して交差する方向から入射するため、前記導
光体の複数の段差面から出射する照明光のほとんどを、
前記光制御板により散乱させて前方に出射することがで
きる。

【００２０】また、前記光制御板の前面から入射する外
光のうち、この光制御板の透過軸方向から所定の角度範
囲内の入射角で入射して散乱されることなく前記光制御
板の背面に出射した光が、前記外光反射面により反射さ
れて向きを変え、前記光制御板にその透過軸に対して交
差する方向から入射して、この光制御板により散乱され
てその前面に出射するとともに、他の方向から入射した
外光が、前記光制御板により散乱されてその背面に出射
し、前記外光反射面により様々な方向に反射されて、前
記光制御板の散乱作用を受けてその前面に出射するた
め、前方から入射する外光のほとんどを散乱させて前方
に出射することができる。

【００２１】したがって、前記光源からの照明光も、前
方から入射する外光の反射光も、広範囲に拡散させて前
方に出射し、その出射光の輝度分布を広くすることがで
きる。

【００２２】この面光源装置において、前記外光反射面
により反射され前記光制御板により散乱されてその前面
に出射する反射光の主な出射方向は、前記光制御板の透
過軸の向きや、前記外光反射面の傾き角度によって決ま
るが、前記光制御板を前記導光体に対して上記のように
配置する場合、例えば前記光制御板の法線に対する前記
透過軸の傾き角度を４０〜８０度の範囲内とし、前記導
光体の前記段差面とは異なる面に設けられた外光反射面
を、前記光制御板の背面に対して、前記導光体の入射端
面から遠ざかる方向に向かって前記光制御板の背面との
間隔を狭めるように傾斜させ、前記光制御板の法線に対
する前記外光反射面の傾き角度を６０〜８０度の範囲内
に設定すれば、前記外光の反射光を、前記光制御板の法
線に対して前記導光体の入射端面とは反対側の端面方向
に５〜６０度傾いた方向に主に出射させることができ
る。

【００２３】また、この面光源装置においては、前記光
源に、この光源から出射する照明光の輝度を制御する照
明輝度制御手段を備えさせ、前記外光反射面による外光
の反射率と、前記照明輝度制御手段による前記照明光の
輝度制御条件とを、面光源装置の前方に出射する光の輝
度が外部の環境の照度に応じて予め定められた輝度範囲
となるように設定するのが望ましく、このようにするこ
とにより、充分な明るさの外光が得られる環境において
光源を点灯させずに外光の反射光だけを出射するとき
も、外光の明るさが不足する環境において前記光源を点
灯させて外光の反射光と前記光源からの照明光の両方を
出射することにより外光の反射光の輝度不足を前記照明
光により補うときも、また、外光が得られない環境にお
いて前記光源からの照明光を出射するときも、前記環境
の照度に応じて、その環境照度に対して好適な輝度の光
を出射することができる。

【００２４】

【実施例】図１〜図３はこの発明の第１の実施例を示し
ており、図１は面光源装置の側面図、図２は図１の一部
分の拡大図である。

【００２５】この実施例の面光源装置は、導光体１と、
この導光体１の側方に配置された光源５と、前記導光体
１の前面側に配置された光制御板８とを備えている。

【００２６】前記導光体１は、アクリル系樹脂等からな
る透明板であり、その一端面が前記光源３からの光を取
り込む入射端面１ａとされている。

【００２７】また、この導光体１の前面は、前記入射端
面１ａ側から他端側に向かって段階的に低くなる（導光
体１の背面との間隔を狭める）ように形成された、互い
に平行な複数の段面２ａと、これらの段面２ａをつなぐ
複数の段差面２ｂとからなる微小ピッチの階段形状面２
に形成されており、背面は平坦面となっている。

【００２８】前記階段形状面２の複数の段面２ａは、導
光体１の背面とほぼ平行で、かつ前記導光体１の幅方向
（入射端面１ａの長さ方向）に沿う横長の平坦面であ
り、これらの段面２ａの上にはそれぞれ、その段面全体
にわたってアルミニウムまたは銀等の高反射率金属の蒸
着膜からなる鏡面反射膜３が設けられており、これらの
反射膜３により外光反射面３ａが形成されている。

【００２９】また、前記階段形状面の複数の段差面２ｂ
は、前記段面２ａに対して９０度またはそれよりも僅か
に大きい角度で立ち上がる極く小さい高さの立ち上がり
面であり、これらの段差面２ｂがそれぞれ、前記入射端
面１ａから導光体1内に取り込まれた照明光の出射面と
なっている。

【００３０】さらに、前記導光体１の背面には、その背
面全体にわたって、アルミニウムまたは銀等の高反射率
金属の蒸着膜からなる鏡面反射膜４が設けられている。

【００３１】この導光体１は、その側方に配置された光
源５からの照明光を前記入射端面１ａから取り込み、そ
の光を導光体前面の階段形状面２の複数の段差面２ｂか
ら出射するとともに、前方から入射する外光を、前記階
段形状面２の複数の段面２ａ上に設けられた反射膜３か
らなる外光反射面３ａにより前方に向けて反射する。

【００３２】また、前記光源５は、前記導光体１の入射
端面１ａに向けて照明光を出射するものであり、直管状
の蛍光ランプまたはネオン管、ＥＬ（エレクトロルミネ
センス）発光体、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を整
列したＬＥＤアレイ等の発光体６と、この発光体６から
の放射光を反射させるリフレクタ７とからなっており、
この光源５は、前記導光体１の側方に、その入射端面１
ａに対向させて配置されている。

【００３３】一方、前記導光板１の前面側に配置された
光制御板８は、その前方から入射する外光を前面から取
り込んで背面に出射し、前記導光体１の複数の段面２ａ
上の外光反射面３ａにより反射された前記外光の反射光
を背面から取り込んで前面に出射するとともに、前記導
光体１の前記複数の段差面２ｂから出射する前記照明光
を背面から取り込み、その光を散乱させて前面に出射す
る機能をもっている。

【００３４】図３は前記光制御板８の一部分の側面図で
あり、この光制御板８は、その法線Ｈに対して所定方向
に所定の角度θで傾いた方向に沿った透過軸Ｐをもち、
前記透過軸Ｐに沿った方向から所定の角度範囲φ内の入
射角で入射する光を透過させ、他の方向からの入射光を
散乱させる選択散乱特性を有する光学フィルムからなっ
ている。以下、この光制御板８を、選択散乱フィルムと
いう。

【００３５】この選択散乱フィルム８は、その一方の面
から入射して他方の面に出射する光に対しても、前記他
方の面から入射して前記一方の面に出射する光に対して
も同じ選択散乱特性を示し、図３に矢線で示したよう
に、前記透過軸Ｐに沿った方向から所定の角度範囲φ内
の入射角で入射する光を散乱させることなく透過させて
反対面に出射し、他の方向からの入射光を散乱させて反
対面に出射する。

【００３６】そして、この実施例では、前記選択散乱フ
ィルム８を、図１および図２に示したように、前記導光
体１の前面側に、その階段形状面２の複数の段面２ａの
先端縁にフィルム背面を近接または当接させるととも
に、フィルム前面における前記法線Ｈに対する前記透過
軸Ｐのずれ方向を、前記導光体１の複数の段面２ａの法
線ｈに対して前記導光体１の入射端面１ａ方向に向けて
配置している。

【００３７】すなわち、前記導光体１と前記選択散乱フ
ィルム８とは、前記導光体１の階段形状面２の複数の段
面２ａの先端縁を通る仮想面（図示せず）と前記選択散
乱フィルム８の背面とが互いに平行になる位置関係で配
置されている。

【００３８】そのため、前記導光体１の前記複数の段面
２ａ上の外光反射面３ａは、前記選択散乱フィルム８の
背面に対して、前記導光体１の入射端面１ａから遠ざか
る方向に向かって前記選択拡散フィルム８の背面との間
隔を狭めるように傾斜しており、また、前記段面２ａに
対して９０度またはそれよりも僅かに大きい角度で立ち
上がる段差面２ｂは、前記選択拡散フィルム８の背面に
対して斜め方向から向き合っている。

【００３９】また、この面光源装置においては、図１に
示したように、前記光源５に、この光源５から出射する
照明光の輝度を制御する照明輝度制御手段１０を備えさ
せている。

【００４０】この照明輝度制御手段１０は、外部の環境
（面光源装置の使用環境）の照度を測定する照度検出器
１１と、この照度検出器１１により測定された環境照度
に基づいて前記光源５の発光体６が出射する照明光の輝
度を制御する手段とからなっており、前記照明光の輝度
を制御する手段は、輝度調整回路１２と、光源点灯回路
１３とからなっている。

【００４１】なお、前記照度検出器１１は、面光源装置
にその前方から入射する外光の照度と同じ環境照度を測
定するように、受光面を面光源装置の前面（選択散乱フ
ィルム８の前面）とほぼ平行にして配置されている。

【００４２】また、前記輝度調整回路１２は、前記照度
検出器１１により測定された環境照度に基づいて、前記
光源５から出射させる照明光の輝度を、面光源装置の前
方に出射する出射光の輝度が環境照度に応じて予め定め
られた輝度範囲となるように調整するものであり、前記
光源点灯回路１３は、前記光源５の発光体６を、前記輝
度調整回路１２からの輝度値に応じた輝度の照明光を出
射するように駆動する。

【００４３】そして、この面光源装置においては、前記
外光反射面３ａによる外光の反射率（反射膜３の反射
率）と、前記照明輝度制御手段１０による前記照明光の
輝度制御条件とを、面光源装置の前方に出射する光の輝
度が外部の環境の照度に応じて予め定められた輝度範囲
となるように設定している。

【００４４】上記面光源装置は、前記光源５からの照明
光を前方に出射するとともに、前方から入射する外光を
反射させて前方に出射するものであり、前記光源５は、
前方から入射する外光の反射光だけでは充分な輝度の出
射光が得られないときに点灯される。

【００４５】まず、光源５からの照明光の出射経路につ
いて説明すると、前記光源５からの照明光は、その経路
を図１に実線で示したように、前記導光体１にその入射
端面１ａから取り込まれ、この導光体１内をその長さ方
向に導かれる。

【００４６】そして、前記導光体１内をその長さ方向に
向かって導かれる照明光のうち、導光体前面の複数の段
差面２ｂのいずれかに直接向かう光は、その段差面２ｂ
から導光体１の前面側に出射する。

【００４７】また、前記段差面２ｂに直接向かう光以外
の光、つまり、導光体前面の複数の段面２ａに向かって
進む光や、導光体１の背面に向かって進む光は、前記段
面２ａ上の反射膜３および導光体背面の反射膜４で反射
されて向きを変え、その繰り返しにより導光体１内をそ
の長さ方向に導かれながら、前記複数の段差面２ｂのい
ずれかに入射して、その段差面２ｂから出射する。

【００４８】そのため、前記導光体１にその入射端面１
ａから取り込まれた照明光のほとんどが、ロス無く前記
複数の段差面２ｂから出射する。

【００４９】そして、前記導光体１の前方に出射した照
明光は、この導光体１の前面に背面を対向させて配置さ
れた前記選択散乱フィルム８に、その背面から入射す
る。

【００５０】このとき、前記選択散乱フィルム８は、そ
の背面を前記導光体１の複数の段面２ａの先端縁に近接
または当接させて配置されており、また、前記導光体１
の複数の段差面２ｂは、前記選択拡散フィルム８の背面
に対して斜め方向から向き合っているため、前記導光体
１の複数の段差面２ｂから出射した光のほとんどが、ロ
ス無く選択散乱フィルム８にその背面から取り込まれ
る。

【００５１】また、前記選択散乱フィルム８は、上述し
たように、フィルム前面における前記法線Ｈに対する前
記透過軸Ｐのずれ方向を、前記導光体１の複数の段面２
ａの法線ｈに対して前記導光体１の入射端面１ａ方向に
向けて配置されているため、前記導光体１の複数の段差
面２ｂから出射した照明光は、前記選択散乱フィルム８
にその透過軸Ｐに対して交差する方向から入射する。

【００５２】そして、前記選択散乱フィルム８は、図３
に示したように、その透過軸Ｐに沿った方向から所定の
角度範囲φ内の入射角で入射する光を透過させ、他の方
向からの入射光を散乱させる選択散乱特性を有している
ため、前記導光体１の複数の段差面から出射し、前記選
択散乱フィルム８にその透過軸Ｐに対して交差する方向
から入射した照明光のほとんどが、前記選択散乱フィル
ム８により散乱されてその前面から前方に出射する。

【００５３】次に、前方から入射する外光の出射経路に
ついて説明すると、前方から入射した外光は、その経路
を図１に破線で示したように、前記選択散乱フィルム８
にその前面から取り込まれる。

【００５４】この場合、外光は、様々な方向から様々な
入射角で入射するため、前記選択散乱フィルム８の前面
から入射する外光のうち、この選択散乱フィルム８の透
過軸Ｐ方向から所定の角度範囲φ内の入射角で入射した
外光は、前記選択散乱フィルム８を散乱されることなく
透過してその背面に出射し、他の方向から入射した外光
は、前記選択散乱フィルム８により散乱されてその背面
に出射する。

【００５５】そして、前記選択散乱フィルム８を散乱さ
れることなく透過してその背面に出射した光は、前記導
光体１の複数の段面２ａ上の外光反射面３ａにより反射
されて向きを変え、前記選択散乱フィルム８にその透過
軸Ｐに対して交差する方向から入射して、この選択散乱
フィルム８により散乱されてその前面に出射する。

【００５６】また、前記他の方向から入射し、前記選択
散乱フィルム８により散乱されてその背面に出射した光
は、図にはその経路を示していないが、前記外光反射面
３ａにより様々な方向に反射され、その反射光が前記選
択散乱フィルム光制御板の散乱作用を受けてその前面に
出射する。

【００５７】なお、前記選択散乱フィルム８により散乱
されてその背面に出射した光は、前記外光反射面３ａに
様々な入射角で入射し、この反射面３ａへの入射角に応
じて様々な方向に反射されるため、その反射光のなかに
は、前記選択散乱フィルム８に対してその透過軸Ｐ方向
から所定の角度範囲φ内の入射角で入射する光もあり、
その反射光は、前記選択散乱フィルム８を散乱されるこ
となく透過してその前面に出射する。

【００５８】上記外光の反射において、前記外光反射面
３ａは、前記導光体１の複数の段面２ａ上にそれぞれそ
の段面全体にわたって設けた反射膜３により形成されて
いるため、前記選択散乱フィルム８の前方から入射する
外光のほとんどをロス無く反射させ、その反射光を前記
選択散乱フィルム８の前面全体から出射することができ
る。

【００５９】すなわち、前記反射膜３は、前記導光体１
の複数の段面２ａ上にだけ設けられているが、前記複数
の段面２ａの間の段差面２ｂは、前記段面２ａに対して
９０度またはそれよりも僅かに大きい角度で立ち上がる
極く小さい高さの立ち上がり面であるため、複数の段面
２ａ上にそれぞれ設けらた複数の反射膜３の間隔は極く
小さく、したがって、前記外光反射面３ａは、前方から
入射する外光のほとんどを反射させる。

【００６０】なお、前方から入射し、前記選択散乱フィ
ルム８により散乱された外光のなかには、この選択散乱
フィルム８の背面から前記導光体１の段差面２ｂに向か
って出射する光もあり、その光は前記段差面２ｂから導
光体１に入射するが、この導光体１に入射した外光は、
導光体１の背面において前記反射膜４により反射され、
前記複数の段差面２ｂのいずれかから出射して、前記外
光反射面３ａによる反射光とともに前方に出射する。

【００６１】このように、上記面光源装置は、その前方
から入射し、前記選択散乱フィルム８にその前面から取
り込まれてこの選択散乱フィルム８の背面に出射する外
光を、前記導光体１の複数の段面２ｂ上の外光反射面３
ａにより反射し、その反射光を前記選択散乱フィルム８
にその背面から取り込んでその前面から前方に出射する
とともに、前記光源５からの照明光を、前記導光体１に
その入射端面１ａから取り込んでこの導光体１の複数の
段差面２ｂから出射し、その光を前記選択散乱フィルム
８にその背面から取り込んで、この選択散乱フィルム８
により散乱させてその前面から前方に出射するものであ
り、この面光源装置によれば、光源５からの照明光を前
方に出射するとともに、前方から入射する外光を反射さ
せて前方に出射することができる。

【００６２】そのため、この面光源装置によれば、充分
な明るさの外光が得られるときは、光源５を点灯させず
に外光の反射光だけを出射し、外光の明るさが不足する
ときは、前記光源５を点灯させて外光の反射光と前記光
源５からの照明光の両方を出射することにより外光の反
射光の輝度不足を前記照明光により補い、また、外光が
得られないときは、前記光源５からの照明光を出射する
ことができる。

【００６３】しかも、前記選択散乱フィルム８は、上述
したように、その法線Ｈに対して所定方向に所定の角度
θで傾いた方向に沿った透過軸Ｐをもち、前記透過軸Ｐ
に沿った方向から所定の角度範囲φ内の入射角で入射す
る光を透過させ、他の方向からの入射光を散乱させる選
択散乱特性を有しており、この選択散乱フィルム８が、
前記導光体１の前面側に、フィルム前面における前記法
線Ｈに対する前記透過軸Ｐのずれ方向を、前記導光体１
の複数の段面２ａの法線ｈに対して前記導光体１の入射
端面１ａ方向に向けて配置されているため、前記導光体
１にその入射端面１ａから取り込まれてこの導光板１の
複数の段差面２ｂから出射する照明光が、前記選択散乱
フィルム８にその透過軸Ｐに対して交差する方向から入
射する。

【００６４】そのため、上記面光源装置によれば、前記
導光体１の複数の段差面２ｂから出射する照明光のほと
んどを、前記選択散乱フィルム８により散乱させてその
前面から前方に出射することができる。

【００６５】また、前記選択散乱フィルム８の前面から
入射する外光のうち、この選択散乱フィルム８の透過軸
Ｐ方向から所定の角度範囲φ内の入射角で入射して散乱
されることなく前記選択散乱フィルム８の背面に出射し
た光が、前記外光反射面３ａにより反射されて向きを変
え、前記選択散乱フィルム８にその透過軸Ｐに対して交
差する方向から入射して、この選択散乱フィルム８によ
り散乱されてその前面に出射するとともに、他の方向か
ら入射した外光が、前記選択散乱フィルム８により散乱
されてその背面に出射し、前記外光反射面３ａにより様
々な方向に反射されて、前記選択散乱フィルム８の散乱
作用を受けてその前面に出射するため、前方から入射す
る外光のほとんどを散乱させて前方に出射することがで
きる。

【００６６】したがって、上記面光源装置によれば、光
源５からの照明光も、前方から入射する外光の反射光
も、広範囲に拡散させて前方に出射し、その出射光の輝
度分布を広くすることができる。

【００６７】さらに、上記面光源装置によれば、前記導
光体１にその入射端面１ａから取り込んだ照明光を、こ
の導光体１の前面の前記複数の段差面２ｂから出射させ
るようにし、前記導光体１の前記複数の段差面とは異な
る複数の段面２ａ上に反射膜３を設けて前記外光反射面
３ａを形成しているため、前記光源５から出射し前記導
光体１により導かれて前記複数の段差面２ｂから出射す
る照明光の出射率と、前記外光反射面３ａによる外光の
反射率とを、それぞれ独自に選ぶことが可能であり、し
たがって、前記照明光の出射率を高くして光源５からの
照明光の利用効率を上げるとともに、前記外光反射面３
ａによる外光の反射率を高くして外光の利用効率を上げ
ることができる。

【００６８】また、上記面光源装置においては、前記光
源５に、この光源５から出射する照明光の輝度を制御す
る照明輝度制御手段１０を備えさせ、前記外光反射面３
ａによる外光の反射率と、前記照明輝度制御手段１０に
よる前記照明光の輝度制御条件とを、面光源装置の前方
に出射する光の輝度が外部の環境の照度に応じて予め定
められた輝度範囲となるように設定しているため、低照
度から高照度の広い照度範囲の環境において、その環境
照度に対して好適な輝度の光を出射することができる。

【００６９】すなわち、面光源装置が出射する出射光の
好適な輝度は、外部の環境の照度によって異なり、出射
光の輝度が同じでも、環境の照度によっては出射光が眩
しすぎたり暗すぎたりする。

【００７０】そのため、この実施例では、前記外光反射
面３ａの反射率（反射膜３の反射率）を、例えば夏期の
直射日光下のような１０００００ルクスを越える高照度
の環境下でも眩しすぎない好適な輝度の出射光が得られ
るように設定し、また、前記外光反射面３ａにより反射
される外光の反射光と、前記光源５からの照明光との両
方による出射輝度（ただし、環境照度がほとんど０ルク
スであるときは、照明光のみによる出射輝度）が、環境
照度に応じた好適な輝度になるように、前記光源５から
出射させる照明光の輝度を、環境照度に応じて前記照明
輝度制御手段１０により制御するようにしている。

【００７１】したがって、上記面光源装置によれば、充
分な明るさの外光が得られる環境において光源５を点灯
させずに外光の反射光だけを出射するときも、外光の明
るさが不足する環境において前記光源５を点灯させて外
光の反射光と前記光源５からの照明光の両方を出射する
ことにより外光の反射光の輝度不足を前記照明により補
うときも、また、外光が得られない環境において前記光
源５からの照明光を出射するときも、前記環境の照度に
応じて、その環境照度に対して好適な輝度の光を出射す
ることができる。

【００７２】しかも、上記面光源装置は、充分な明るさ
の外光が得られる環境では光源５を点灯させなくても外
光の反射光だけで環境照度に対して好適な輝度の光を出
射することができ、また、外光の明るさが不足する環境
において前記光源５を点灯させて外光の反射光と前記光
源５からの照明光の両方を出射することにより外光の反
射光の輝度不足を前記照明により補うときも、外光の反
射光と前記照明光との両方による出射輝度が、環境照度
に対して好適な輝度になるように前記光源５から出射さ
せる照明光の輝度を制御すればよいため、前記光源５の
消費電力は少なくてよい。

【００７３】上記面光源装置は、例えば、外光を利用す
る反射型表示と面光源装置からの照明光を利用する透過
型表示との両方の表示を行なう２ウエイ表示装置に利用
されるものであり、この面光源装置は、光源５からの照
明光を前方に出射するとともに、前方から入射する外光
を反射して前方に出射することができるものであるた
め、前記２ウエイ表示装置を、半透過反射板を用いるこ
となく構成することができる。

【００７４】すなわち、上記面光源装置を用いて２ウエ
イ表示装置を構成する場合は、この面光源装置の前面側
に、図１に仮想線（二点鎖線）で示したように、液晶表
示素子等の非発光型表示体１５を配置するだけでよい。

【００７５】この２ウエイ表示装置は、半透過反射板を
必要としないため、面光源装置からの照明光も、前方か
ら入射する外光も効率良く利用して、明るい画像を表示
することができる。

【００７６】すなわち、半透過反射板を用いる２ウエイ
表示装置は、面光源装置からの照明光が、前記半透過反
射板の反射／透過特性に応じた透過率でこの半透過反射
板を透過して表示体にその背面から入射し、また、前記
表示体の前方から入射した外光が、前記半透過反射板の
反射／透過特性に応じた反射率でこの半透過反射板を透
過して前記表示体にその背面から入射するため、面光源
装置からの照明光も、前方から入射する外光も、効率良
く利用することができない。

【００７７】これに対して、上記実施例の面光源装置を
用いる２ウエイ表示装置は、前記面光源装置が、理論的
には、光源５からの光をほぼ１００％の出射効率で出射
するとともに、前方から入射する外光もほぼ１００％の
反射効率で反射するものであり、しかも半透過反射板を
必要としないため、面光源装置からの照明光も、前方か
ら入射する外光も効率良く利用して、明るい画像を表示
することができる。

【００７８】また、この２ウエイ表示装置は、前記面光
源装置が、光源５からの照明光も、前方から入射する外
光の反射光も、輝度分布の広い光として出射するため、
広い視野角をもっている。

【００７９】なお、図１では、便宜上、導光体１の階段
形状面２を大きく拡大して示したが、前記階段形状面２
の段差面２ｂのピッチは小さい方がよい。

【００８０】すなわち、例えば前記非発光型表示体１５
にドットマトリックス型の液晶表示素子を用いる場合
は、前記導光体１の階段形状面２の段差面２ｂのピッチ
を、前記液晶表示素子の画素ピッチとほぼ同じか、ある
いは画素ピッチの数倍程度にするのが好ましい。

【００８１】このようにすれば、光源３からの照明光が
前記導光体１の複数の段差面２ｂから上記ピッチで出射
し、その光が選択散乱フィルム８により散乱されてほぼ
均一な輝度分布の光となって出射するため、前記液晶表
示素子の全ての画素部に入射させ、画素の欠け落ちの無
い良好な画像を表示させることができる。

【００８２】また、前記２ウエイ表示装置は、通常の反
射型液晶表示装置と同様に、外光が得られる環境下で
は、画面の法線に対して画面の上縁側（図されて１にお
いて左側）に傾いた方向から主に外光を取り込むように
画面の向きを選んで使用され、その表示は、前記画面の
法線に対して画面の下縁方向（図１において右方向）に
５〜６０度傾いた方向から観察される。

【００８３】したがって、上記面光源装置を用いて２ウ
エイ表示装置を構成する場合は、面光源装置を、外光の
反射光（散乱光）の主な出射方向が、前記選択散乱フィ
ルム８の法線Ｈに対して一方向に５〜６０度傾いた方向
になるように設計し、この面光源装置を、その外光の反
射光の主な出射方向を表示装置の表示の観察方向に向け
て配置するのが望ましい。

【００８４】すなわち、上記面光源装置における、前記
外光反射面３ａにより反射され前記選択散乱フィルム８
により散乱されてその前面に出射する反射光の主な出射
方向は、前記選択散乱フィルム８の透過軸Ｐの向きや、
前記外光反射面３ａの傾き角度によって決まる。

【００８５】そして、図２に示したように、前記選択散
乱フィルム８を、その前面における選択散乱フィルム８
の法線Ｈに対する透過軸Ｐのずれ方向を、前記導光体１
の複数の段面２ａの法線ｈに対して前記導光体１の入射
端面１ａ方向に向けて配置する場合は、例えば前記選択
散乱フィルム８の法線Ｈに対する前記透過軸Ｐの傾き角
度θを４０〜８０度の範囲内とし、前記導光体１の複数
の段面２ｂ上に設けられた反射膜３からなる外光反射面
３ａを、前記選択散乱フォルム８の背面に対して、前記
導光体１の入射端面１ａから遠ざかる方向に向かって前
記選択散乱フィルム８の背面との間隔を狭めるように傾
斜させ、前記選択散乱フィルム８の法線Ｈに対する前記
外光反射面３ａの傾き角度αを６０〜８０度の範囲内に
設定すれば、前記外光の反射光を、その主な出射方向を
図２に破線Ｆで示したように、前記選択散乱フィルム８
の法線Ｈに対して前記導光体１の入射端面１ａとは反対
側の端面方向に主に出射させるとともに、その出射角度
（選択散乱フィルム８の法線Ｈに対する角度）γを、５
〜６０度の範囲にすることができる。

【００８６】なお、前記選択散乱フィルム８の法線Ｈに
対する前記外光反射面３ａの傾き角度αは、前記選択散
乱フィルム８の背面に対する前記外光反射面３ａの傾き
角度（選択散乱フィルム８の法線Ｈと外光反射面３ａの
法線ｈとのずれ角）βに対して、α＋β＝９０度の関係
にあるため、上記の方向に外光の反射光を主に出射させ
るようにするには、前記選択散乱フィルム８を、その法
線Ｈを前記導光体１の複数の段面２ａの法線ｈに対して
前記導光体１の入射端面１ａとは反対方向に１０〜３０
°傾けて配置すればよい。

【００８７】さらに、前記面光源装置は、光源５に、こ
の光源５から出射する照明光の輝度を制御する照明輝度
制御手段１０を備えさせ、前記外光反射面３ａによる外
光の反射率と、前記照明輝度制御手段１０による前記照
明光の輝度制御条件とを、面光源装置の前方に出射する
光の輝度が外部の環境の照度に応じて予め定められた輝
度範囲となるように設定したものであるため、この面光
源装置を用いた上記２ウエイ表示装置は、低照度から高
照度の広い照度範囲の使用環境において、その環境照度
に対して好適な画面輝度の表示を得ることができる。

【００８８】なお、上記２ウエイ表示装置では、前方か
ら入射する外光が前記表示体１５を透過して面光源装置
に入射し、また、前記面光源装置からの出射光（外光が
得られる環境では外光の反射光または前記外光の反射光
と光源５からの照明光との両方、外光が得られない環境
では光源５からの照明光）が前記表示体１５を透過して
その前方に出射するため、画面輝度は、前記面光源装置
の外光反射面３ａによる外光の反射率および光源５から
の照明光の輝度と、前記表示体１５の透過率とによって
決まる。

【００８９】したがって、前記面光源装置を２ウエイ表
示装置に用いるときは、前記外光反射面３ａによる外光
の反射率と、前記照明輝度制御手段１０による前記照明
光の輝度制御条件とを、前記画面輝度が外部の環境の照
度に応じて予め定められた輝度範囲となるように設定す
ればよい。

【００９０】すなわち、環境照度に応じた好適な画面輝
度は、例えば夜間の街灯化のような５０ルクスの環境照
度で２０〜２００ニット、昼間や夜間の室内照明を点灯
させたときの室内のような１０００ルクスの環境照度で
３０〜３００ニット、晴天時の木陰のような３００００
ルクスの環境照度で４００〜４０００ニットである。

【００９１】したがって、前記面光源装置を２ウエイ表
示装置に用いるときは、前記光源５からの照明光の輝度
を、照明輝度制御手段１０により、環境照度に対する画
面輝度が、５０ルクスの環境照度で２０〜２００ニッ
ト、１０００ルクスの環境照度で３０〜３００ニット、
３００００ルクスの環境照度で４００〜４０００ニット
の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表わされる輝度と
なるように、環境照度に応じて制御すればよい。

【００９２】なお、上記実施例では、導光体１の背面に
反射膜４を設けているが、この背面の反射膜４は省略し
てもよく、この反射膜４が無くても、前記導光体１にそ
の入射端面１ａから取り込んだ照明光を、導光体背面と
外気（空気）との界面で全反射させて導光体１の長さ方
向に導くことができる。

【００９３】また、上記実施例では、導光体１の前面側
に配置する光制御板として、図２に示した選択散乱特性
を有する選択散乱フィルム８を用いたが、前記光制御板
は、前記選択散乱フィルム８に限らず、前方から入射す
る外光を前面から取り込んで背面に出射し、前記外光反
射面３ａにより反射された前記外光の反射光を背面から
取り込んで前面に出射するとともに、前記導光体１の複
数の段差面２ｂから出射する照明光を背面から取り込
み、その光を散乱させて前面に出射する機能を有するも
のであればよい。

【００９４】図４は、他の光制御板の一部分の側面図で
あり、この光制御板９は、ルーバー状の光学フィルムか
らなっている。以下、この光制御板９を、ルーバーフィ
ルムという。

【００９５】このルーバーフィルム９は、一方向に沿っ
た横長な透光層９ａが薄膜状の散乱層９ｂを境界層とし
て複数列互いに平行に形成されたものであり、その各透
光層９ａの両側面と前記散乱層９ｂとの界面がそれぞれ
フィルムの法線Ｈ′に対して所定方向に所定の角度θ′
で傾いた傾斜面となっている。なお、前記透光層９ａ
は、無色の透明樹脂等からなっており、前記散乱層９ｂ
は、白色の透明樹脂等からなっている。

【００９６】このルーバーフィルム９は、前記透光層９
ａの両側面と前記散乱層９ｂとの界面の傾き方向に沿っ
た透過軸Ｐ′をもっており、その透過軸Ｐ′方向から所
定の角度範囲内の入射角φ′で前記透光層９ａに入射す
る光を散乱させずに出射し、他の方向から前記透光層９
ａに入射する光を前記散乱層９ｂにより散乱させて出射
する特性を有している。

【００９７】このルーバーフィルム９は、その一方の面
から入射して他方の面に出射する光に対しても、前記他
方の面から入射して前記一方の面に出射する光に対して
も同じ散乱特性を示し、図４に矢線で示したように、前
記透過軸Ｐ′に沿った方向から前記透光層２０に、隣り
合う散乱層９ｂのうちの一方の散乱層９ｂの一端縁（フ
ィルム前面側の端縁）と他方の散乱層９ｂの他端縁（フ
ィルム背面側の端縁）とを通る直線と、前記一方の散乱
層９ｂの他端縁（フィルム背面側の端縁）と他方の散乱
層９ｂの一端縁（フィルム前面側の端縁）とを通る直線
とがなす角度範囲の入射角φ′で入射する光を散乱させ
ることなく透過させて反対面に出射し、他の方向からの
入射光を散乱させて反対面に出射する。

【００９８】このルーバーフィルム９を用いる場合も、
上記実施例と同様に、前記ルーバーフィルム９を、導光
体１の前面側に、その階段形状面２の複数の段面２ａの
先端縁にフィルム背面を近接または当接させるととも
に、フィルム前面における前記法線Ｈ′に対する前記透
過軸Ｐ′のずれ方向を、前記導光体１の複数の段面２ａ
の法線ｈに対して前記導光体１の入射端面１ａ方向に向
けて配置すればよい。

【００９９】このように、前記ルーバーフィルム９を導
光体１に対して上記のように配置すれば、前記導光体１
にその入射端面１ａから取り込まれて前記複数の段差面
２ｂから出射する照明光が、前記ルーバーフィルム９に
その透過軸Ｐ′に対して交差する方向から入射するた
め、前記導光体１の複数の段差面２ｂから出射する照明
光のほとんどを、前記ルーバーフィルム９により散乱さ
せて前方に出射することができる。

【０１００】また、前記ルーバーフィルム９の前面から
入射する外光のうち、このルーバーフィルム９の透過軸
Ｐ′方向から所定の角度範囲内の入射角φ′で入射して
散乱されることなく前記ルーバーフィルム９の背面に出
射した光が、前記外光反射面３ａにより反射されて向き
を変え、前記ルーバーフィルム９にその透過軸Ｐ′に対
して交差する方向から入射して、このルーバーフィルム
９により散乱されてその前面に出射するとともに、他の
方向から入射した外光が、前記ルーバーフィルム９によ
り散乱されてその背面に出射し、前記外光反射面３ａに
より様々な方向に反射されて、前記ルーバーフィルム９
の散乱作用を受けてその前面に出射するため、前方から
入射する外光のほとんどを散乱させて前方に出射するこ
とができる。

【０１０１】したがって、前記光源５からの照明光も、
前方から入射する外光の反射光も、広範囲に拡散させて
前方に出射し、その出射光の輝度分布を広くすることが
できる。

【０１０２】また、前記ルーバーフィルム９を用いる場
合も、前記外光反射面３ａにより反射され前記ルーバー
フィルム９により散乱されてその前面に出射する反射光
の主な出射方向は、前記ルーバーフィルム９の透過軸
Ｐ′の向きや、前記外光反射面３ａの傾き角度によって
決まるが、前記ルーバーフィルム９を前記導光体１に対
して上記のように配置する場合、例えば前記ルーバーフ
ィルム９の法線Ｈ′に対する前記透過軸Ｐ′の傾き角度
を４０〜８０度の範囲内とし、前記外光反射面３ａを前
記ルーバーフィルム９の背面に対して、前記導光体１の
入射端面１ａから遠ざかる方向に向かって前記ルーバー
フィルム９の背面との間隔を狭めるように傾斜させ、前
記ルーバーフィルム９の法線Ｈ′に対する前記外光反射
面３ａの傾き角度を６０〜８０度の範囲内に設定すれ
ば、前記外光の反射光を、前記ルーバーフィルム９の法
線Ｈ′に対して前記導光体１の入射端面１ａとは反対側
の端面方向に５〜６０度傾いた方向に主に出射させるこ
とができる。

【０１０３】また、上記第１の実施例では、導光体１の
複数の段面２ａの上に反射膜３を設け、これらの反射膜
３により外光反射面３ａを形成しているが、外光の反射
面は、前記導光体１の照明光出射面である複数の段差面
２ｂとは異なる面であれば、他の面に形成してもよい。

【０１０４】図５はこの発明の第２の実施例を示す面光
源装置の側面図であり、この実施例では、前記導光板１
の階段形状面２の複数の段面２ａ上に反射膜を設けず
に、これらの段面２ａを光透過面とし、前記導光体１の
背面に、その背面全体にわたって、アルミニウムまたは
銀等の高反射率金属の蒸着膜からなる鏡面反射膜４を設
けて、この反射膜４により外光反射面４ａを形成してい
る。

【０１０５】なお、この実施例は、導光板１の複数の段
面２ａを光透過面とし、前記導光体１の背面に外光反射
面４ａを形成したものであるが、前記導光体の他の構成
は上述した第１の実施例と同じであり、また光源５およ
び照明輝度制御手段１０も前記第１の実施例と同じ構成
であり、さらに導光体１の前面側に配置した光制御板
も、上述した選択散乱フィルム８またはルーバーフィル
ム９であるから、重複する説明は図に同符号を付して省
略する。

【０１０６】この実施例の面光源装置によれば、前記導
光体１の背面全体に外光反射面４ａを形成しているた
め、前記光制御板（選択散乱フィルム８またはルーバー
フィルム９）の前方から入射する外光のほとんどを、さ
らにロス無く反射させ、その反射光を前記光制御板８，
９の前面全体から出射することができる。

【０１０７】また、この実施例においても、前記導光体
１の照明光出射面である複数の段差面２ｂとは異なる面
（導光体背面）に反射膜４を設けて前記外光反射面４ａ
を形成しているため、前記光源５から出射し前記導光体
１により導かれて前記複数の段差面２ｂから出射する照
明光の出射率と、前記外光反射面４ａによる外光の反射
率とを、それぞれ独自に選ぶことが可能であり、したが
って、前記照明光の出射率を高くして光源５からの照明
光の利用効率を上げるとともに、前記外光反射面４ａに
よる外光の反射率を高くして外光の利用効率を上げるこ
とができる。

【０１０８】なお、上記面光源装置は、２ウエイ表示装
置に限らず、例えば、側方に配置した光源からの光と前
方から入射する外光とを利用する照明パネル等として広
く利用することができる。

【０１０９】さらに、上記実施例では、導光板１の一端
面を入射端面１ａとしたが、前記導光板１は、例えば、
両端の端面を入射端面とし、前面を、両端側から導光体
の中間部に向かって段階的に低くなる階段形状面に形成
した、長さ方向の中間部をはさんで左右対称な形状のも
のでもよい。

【０１１０】このような構成の導光体を用いる場合は、
この導光板の両端の入射端面の側方にそれぞれ光源を配
置するとともに、前記導光体の前面側に、長さ方向の中
間部をはさんで左右対称な散乱特性を有する配置する光
制御板を配置すればよい。

【０１１１】

【発明の効果】この発明の面光源装置は、入射端面から
照明光を取り込んで階段形状面に形成された前面の複数
の段差面から出射する導光体と、前記導光体の前記段差
面とは異なる面に設けられた外光反射面と、前記導光体
の側方に前記入射端面に対向させて配置された光源と、
前記導光体の前面に背面を対向させて配置され、前方か
ら入射する外光を前面から取り込んで背面に出射し、前
記外光反射面により反射された前記外光の反射光を背面
から取り込んで前面に出射するとともに、前記導光体の
前記複数の段差面から出射する前記照明光を背面から取
り込み、その光を散乱させて前面に出射する光制御板と
を備えたことを特徴とするものであるから、前記光源か
らの照明光を前方に出射するとともに、前方から入射す
る外光を反射させて前方に出射することができる。

【０１１２】この面光源装置によれば、充分な明るさの
外光が得られるときは、光源を点灯させずに外光の反射
光だけを出射し、外光の明るさが不足するときは、前記
光源を点灯させて外光の反射光と前記光源からの照明光
の両方を出射することにより外光の反射光の輝度不足を
前記照明光により補い、また、外光が得られないとき
は、前記光源からの照明光を出射することができるた
め、例えば外光を利用する反射型表示と面光源装置から
の照明光を利用する透過型表示との両方の表示を行なう
２ウエイ表示装置を、半透過反射板を用いることなく構
成することができる。

【０１１３】この面光源装置において、前記外光反射面
は、前記導光体の複数の段面上にそれぞれ反射膜を設け
るか、あるいは前記導光体の背面全体に反射膜を設ける
ことにより、前記複数の段面上または導光体背面に形成
するのが好ましく、このようにすることにより、前記光
制御板の前方から入射する外光のほとんどをロス無く反
射させ、その反射光を前記光制御板の前面全体から出射
することができる。

【０１１４】さらに、前記光制御板は、例えば、その法
線に対して所定方向に所定の角度で傾いた方向に沿った
透過軸をもち、前記透過軸に沿った方向から所定の角度
範囲内の入射角で入射する光を散乱させずに出射し、他
の方向から入射する光を散乱させて出射する選択散乱特
性を有するものが好ましい。

【０１１５】また、前記光制御板は、一方向に沿った横
長な透光層が薄膜状の散乱層を境界層として複数列互い
に平行に形成されるとともに、その各透光層の両側面と
前記散乱層との界面がそれぞれ前記光制御板の法線に対
して所定方向に所定の角度で傾いた傾斜面となってお
り、前記透光層の両側面と前記散乱層との界面の傾き方
向に沿った透過軸方向から所定の角度範囲内の入射角で
前記透光層に入射する光を散乱させずに出射し、他の方
向から前記透光層に入射する光を前記散乱層により散乱
させて出射する特性を有するものでもよい。

【０１１６】そして、上記いずれかの特性を有する光制
御板を用いる場合は、この光制御板を、その前面におけ
る前記法線に対する前記透過軸のずれ方向を、前記導光
体の複数の段面の法線に対して前記導光体の入射端面方
向に向けて配置するのが望ましい。

【０１１７】このように、上記いずれかの特性を有する
光制御板を、前記導光体に対して上記のように配置すれ
ば、前記導光体にその入射端面から取り込まれて前記複
数の段差面から出射する照明光が、前記光制御板にその
透過軸に対して交差する方向から入射するため、前記導
光体の複数の段差面から出射する照明光のほとんどを、
前記光制御板により散乱させて前方に出射することがで
きる。

【０１１８】また、前記光制御板の前面から入射する外
光のうち、この光制御板の透過軸方向から所定の角度範
囲内の入射角で入射して散乱されることなく前記光制御
板の背面に出射した光が、前記外光反射面により反射さ
れて向きを変え、前記光制御板にその透過軸に対して交
差する方向から入射して、この光制御板により散乱され
てその前面に出射するとともに、他の方向から入射した
外光が、前記光制御板により散乱されてその背面に出射
し、前記外光反射面により様々な方向に反射されて、前
記光制御板の散乱作用を受けてその前面に出射するた
め、前方から入射する外光のほとんどを散乱させて前方
に出射することができる。

【０１１９】したがって、前記光源からの照明光も、前
方から入射する外光の反射光も、広範囲に拡散させて前
方に出射し、その出射光の輝度分布を広くすることがで
きる。

【０１２０】この面光源装置において、前記外光反射面
により反射され前記光制御板により散乱されてその前面
に出射する反射光の主な出射方向は、前記光制御板の透
過軸の向きや、前記外光反射面の傾き角度によって決ま
るが、前記光制御板を前記導光体に対して上記のように
配置する場合、例えば前記光制御板の法線に対する前記
透過軸の傾き角度を４０〜８０度の範囲内とし、前記導
光体の前記段差面とは異なる面に設けられた外光反射面
を、前記光制御板の背面に対して、前記導光体の入射端
面から遠ざかる方向に向かって前記光制御板の背面との
間隔を狭めるように傾斜させ、前記光制御板の法線に対
する前記外光反射面の傾き角度を６０〜８０度の範囲内
に設定すれば、前記外光の反射光を、前記光制御板の法
線に対して前記導光体の入射端面とは反対側の端面方向
に５〜６０度傾いた方向に主に出射させることができ
る。

【０１２１】また、この面光源装置においては、前記光
源に、この光源から出射する照明光の輝度を制御する照
明輝度制御手段を備えさせ、前記外光反射面による外光
の反射率と、前記照明輝度制御手段による前記照明光の
輝度制御条件とを、面光源装置の前方に出射する光の輝
度が外部の環境の照度に応じて予め定められた輝度範囲
となるように設定するのが望ましく、このようにするこ
とにより、充分な明るさの外光が得られる環境において
光源を点灯させずに外光の反射光だけを出射するとき
も、外光の明るさが不足する環境において前記光源を点
灯させて外光の反射光と前記光源からの照明光の両方を
出射することにより外光の反射光の輝度不足を前記照明
光により補うときも、また、外光が得られない環境にお
いて前記光源からの照明光を出射するときも、前記環境
の照度に応じて、その環境照度に対して好適な輝度の光
を出射することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す面光源装置の側
面図。

【図２】図１の一部分の拡大図。

【図３】前記面光源装置に用いた光制御板の一部分の側
面図

【図４】他の光制御板の一部分の側面図

【図５】この発明の第２実施例を示す面光源装置の側面
図。

【符号の説明】

１…導光体 １ａ…入射端面 ２…階段形状面 ２ａ…段面 ２ｂ…段差面 ３，４…反射膜 ３ａ，４ａ…外光反射面 ５…光源 ８…光制御板（選択散乱フィルム） ９…光制御板（ルーバーフィルム） １０…照明輝度制御手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一端面が入射端面とされ、前面
   が複数の段面およびこれらの段面をつなぐ複数の段差面
   とからなる階段形状面に形成されており、前記入射端面
   から照明光を取り込んで前記複数の段差面から出射する
   導光体と、前記導光体の前記段差面とは異なる面に設け
   られ、前方から入射する外光を前方に反射する外光反射
   面と、前記導光体の側方に前記入射端面に対向させて配
   置された光源と、前記導光体の前面に背面を対向させて
   配置され、前方から入射する外光を前面から取り込んで
   背面に出射し、前記外光反射面により反射された前記外
   光の反射光を背面から取り込んで前面に出射するととも
   に、前記導光体の前記複数の段差面から出射する前記照
   明光を背面から取り込み、その光を散乱させて前面に出
   射する光制御板とを備えたことを特徴とする面光源装
   置。
2. 【請求項２】前記外光反射面は、前記導光体の前記複数
   の段面上にそれぞれ設けられた複数の反射膜により形成
   されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源装
   置。
3. 【請求項３】前記外光反射面は、前記導光体の背面全体
   に設けられた反射膜により形成されていることを特徴と
   する請求項１に記載の面光源装置。
4. 【請求項４】前記光制御板は、その法線に対して所定方
   向に所定の角度で傾いた方向に沿った透過軸をもち、前
   記透過軸に沿った方向から所定の角度範囲内の入射角で
   入射する光を散乱させずに出射し、他の方向から入射す
   る光を散乱させて出射する選択散乱特性を有しており、
   この光制御板が、その前面における前記法線に対する前
   記透過軸のずれ方向を、前記導光体の複数の段面の法線
   に対して前記導光体の入射端面方向に向けて配置されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
5. 【請求項５】前記光制御板は、一方向に沿った横長な透
   光層が薄膜状の散乱層を境界層として複数列互いに平行
   に形成されるとともに、その各透光層の両側面と前記散
   乱層との界面がそれぞれ前記光制御板の法線に対して所
   定方向に所定の角度で傾いた傾斜面となっており、前記
   透光層の両側面と前記散乱層との界面の傾き方向に沿っ
   た透過軸方向から所定の角度範囲内の入射角で前記透光
   層に入射する光を散乱させずに出射し、他の方向から前
   記透光層に入射する光を前記散乱層により散乱させて出
   射する特性を有しており、この光制御板が、その前面に
   おける前記法線に対する前記透過軸のずれ方向を、前記
   導光体の複数の段面の法線に対して前記導光体の入射端
   面方向に向けて配置されていることを特徴とする請求項
   １に記載の面光源装置。
6. 【請求項６】前記光制御板の法線に対する前記透過軸の
   傾き角度が４０〜８０度の範囲内であり、前記外光反射
   面が、前記光制御板の背面に対して、前記導光体の入射
   端面から遠ざかる方向に向かって前記光制御板の背面と
   の間隔を狭めるように傾斜しており、前記光制御板の法
   線に対する前記外光反射面の傾き角度が６０〜８０度の
   範囲内であることを特徴とする請求項４または５に記載
   の面光源装置。
7. 【請求項７】前記光源は、この光源から出射する照明光
   の輝度を制御する照明輝度制御手段を備えており、前記
   外光反射面による外光の反射率と、前記照明輝度制御手
   段による前記照明光の輝度制御条件とが、面光源装置の
   前方に出射する光の輝度が外部の環境の照度に応じて予
   め定められた輝度範囲となるように設定されていること
   を特徴とする請求項１に記載の面光源装置。