JP2001124928A - 導光板および平面照明装置 - Google Patents
導光板および平面照明装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光源からの入射光をより多く全反射させ、表
面部で臨界角を破る程度の出射角にして光線を外部に出
射し、均一で明るい出射光を得る。 【解決手段】 導光板２の裏面部６にプリズム形状部Ｐ
と鏡面部６ａとを設け、導光板２内に導いた光線を一度
鏡面部６ａで全反射させ、この全反射した光線を再度プ
リズム形状部Ｐの面で全反射させて表面部５方向に導く
ようにし、さらに外部への出射に伴い入射端面部３から
離れるほどエネルギが低下するのに対し、入射端面部３
から反射端面部４に向かうに従って、鏡面部６ａの間隔
密度とプリズム形状部Ｐの高さとが大きくなるように設
ける。
面部で臨界角を破る程度の出射角にして光線を外部に出
射し、均一で明るい出射光を得る。 【解決手段】 導光板２の裏面部６にプリズム形状部Ｐ
と鏡面部６ａとを設け、導光板２内に導いた光線を一度
鏡面部６ａで全反射させ、この全反射した光線を再度プ
リズム形状部Ｐの面で全反射させて表面部５方向に導く
ようにし、さらに外部への出射に伴い入射端面部３から
離れるほどエネルギが低下するのに対し、入射端面部３
から反射端面部４に向かうに従って、鏡面部６ａの間隔
密度とプリズム形状部Ｐの高さとが大きくなるように設
ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に用
いる導光板および平面照明装置に関するものであり、導
光板の裏面部に凹状のプリズム形状部と鏡面部とを複数
設け、導光板内に導いた光線を裏面部の鏡面部で全反射
させ、この裏面部の鏡面部で全反射した光線を再度プリ
ズム形状部の入射端面部方向の面で全反射させて表面部
方向に導き、さらに入射端面部から反射端面部に向かう
に従って、鏡面部の間隔密度とプリズム形状部の高さが
大きくなるように設けることにより、外部への出射に伴
い入射端面部から離れるほどエネルギーが低下するのに
対し、裏面部の鏡面部で全反射する全反射光量を徐々に
多くし、さらにより多くの光線を再度プリズム形状部の
面で全反射させて表面部方向に導き、表面部で臨界角を
破る程度の出射角として外部に出射する均一で明るい導
光板および平面照明装置に関する。
いる導光板および平面照明装置に関するものであり、導
光板の裏面部に凹状のプリズム形状部と鏡面部とを複数
設け、導光板内に導いた光線を裏面部の鏡面部で全反射
させ、この裏面部の鏡面部で全反射した光線を再度プリ
ズム形状部の入射端面部方向の面で全反射させて表面部
方向に導き、さらに入射端面部から反射端面部に向かう
に従って、鏡面部の間隔密度とプリズム形状部の高さが
大きくなるように設けることにより、外部への出射に伴
い入射端面部から離れるほどエネルギーが低下するのに
対し、裏面部の鏡面部で全反射する全反射光量を徐々に
多くし、さらにより多くの光線を再度プリズム形状部の
面で全反射させて表面部方向に導き、表面部で臨界角を
破る程度の出射角として外部に出射する均一で明るい導
光板および平面照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の導光板や平面照明装置として、導
光板の裏面部にプリズム形状の三角柱を連続に横に並
べ、導光板内からの光を散乱させることによりプリズム
シート等の部品使用の省略化を図ったものが知られてい
る。
光板の裏面部にプリズム形状の三角柱を連続に横に並
べ、導光板内からの光を散乱させることによりプリズム
シート等の部品使用の省略化を図ったものが知られてい
る。
【０００３】また、同様な構成であるが、プリズムの角
度を限定するような構成として、例えば特開平９−２２
０１１号公報に示すものが知られている。この公報に開
示される導光板や平面照明装置は、２つのプリズム面か
ら構成されるプリズム列が導光板の裏面に光入射面と平
行に多数形成され、プリズム列を構成する１方の面（第
１のプリズム面）が光出射面に対して３５°〜５５°の
傾斜角を有し、他方の面（第２のプリズム面）が光出射
面に対して８０°〜１００°の傾斜角を有している。こ
れにより、出射光線の分布角度が狭く、ピーク光（出射
光線の光度分布において、最も光度の高い光線をい
う。）の出射面の法線方向に出射する指向性を得てい
る。
度を限定するような構成として、例えば特開平９−２２
０１１号公報に示すものが知られている。この公報に開
示される導光板や平面照明装置は、２つのプリズム面か
ら構成されるプリズム列が導光板の裏面に光入射面と平
行に多数形成され、プリズム列を構成する１方の面（第
１のプリズム面）が光出射面に対して３５°〜５５°の
傾斜角を有し、他方の面（第２のプリズム面）が光出射
面に対して８０°〜１００°の傾斜角を有している。こ
れにより、出射光線の分布角度が狭く、ピーク光（出射
光線の光度分布において、最も光度の高い光線をい
う。）の出射面の法線方向に出射する指向性を得てい
る。
【０００４】さらに、従来の導光板や平面照明装置とし
て、例えば特開平９−１８４９２０号公報や特開平１０
−３３９８１５号公報等に示すものも知られている。こ
れら公報に開示される導光板や平面照明装置は、反射プ
リズムの機能を有する交わった２面から成るＶ溝が導光
板の裏面に複数個並設されたものである。そして、光源
ユニットより遠いＶ溝の間隔は、光源ユニットに近い部
分に存するＶ溝の間隔よりも密であるように構成されて
いる。これにより、光源ユニットに近い部分が明るく、
遠い部分が暗くなるのを防ぎ、輝度を全体的に平均化・
均一化させている。
て、例えば特開平９−１８４９２０号公報や特開平１０
−３３９８１５号公報等に示すものも知られている。こ
れら公報に開示される導光板や平面照明装置は、反射プ
リズムの機能を有する交わった２面から成るＶ溝が導光
板の裏面に複数個並設されたものである。そして、光源
ユニットより遠いＶ溝の間隔は、光源ユニットに近い部
分に存するＶ溝の間隔よりも密であるように構成されて
いる。これにより、光源ユニットに近い部分が明るく、
遠い部分が暗くなるのを防ぎ、輝度を全体的に平均化・
均一化させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の導光板や平面照
明装置として、導光板の裏面部にプリズム形状の三角柱
を連続に横に並べ、導光板内からの光を散乱させること
によりプリズムシート等の部品使用の省略化を図った構
成の場合、図５に示すように、導光板２に入射した光
は、屈折角γが０≦｜γ｜≦ｓｉｎ-1（１／ｎ）を満た
す範囲で導光板２内に進み、例えば一般の導光板２に使
用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率ｎが
ｎ＝１．４９程度であるので、光源８に一番近い入射端
面部３では垂直に入射し、入射角が０°で反射端面部４
方向に屈折せずに進む（この光線のエネルギ値が一番高
い）。また、表面部５や裏面部６に近い場所での入射角
も同様に０°に近い角度で入射する。
明装置として、導光板の裏面部にプリズム形状の三角柱
を連続に横に並べ、導光板内からの光を散乱させること
によりプリズムシート等の部品使用の省略化を図った構
成の場合、図５に示すように、導光板２に入射した光
は、屈折角γが０≦｜γ｜≦ｓｉｎ-1（１／ｎ）を満た
す範囲で導光板２内に進み、例えば一般の導光板２に使
用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率ｎが
ｎ＝１．４９程度であるので、光源８に一番近い入射端
面部３では垂直に入射し、入射角が０°で反射端面部４
方向に屈折せずに進む（この光線のエネルギ値が一番高
い）。また、表面部５や裏面部６に近い場所での入射角
も同様に０°に近い角度で入射する。
【０００６】さらに最大入射角は、図示しないリフレク
タ等により反射散乱された光が入射端面部３の表面部５
方向から裏面部６方向への光、および裏面部６方向から
表面部５方向への光が入射角９０°となり、入射端面部
３で屈折する屈折角γがγ＝±４２°程度の範囲内にな
る。
タ等により反射散乱された光が入射端面部３の表面部５
方向から裏面部６方向への光、および裏面部６方向から
表面部５方向への光が入射角９０°となり、入射端面部
３で屈折する屈折角γがγ＝±４２°程度の範囲内にな
る。
【０００７】但し、表面部５近傍では裏面部６方向のみ
の屈折角γがγ＝−４２°のみとなり、裏面部６近傍で
は表面部５方向のみの屈折角γがγ＝＋４２°のみとな
る。
の屈折角γがγ＝−４２°のみとなり、裏面部６近傍で
は表面部５方向のみの屈折角γがγ＝＋４２°のみとな
る。
【０００８】また、屈折角γ＝±４２°の範囲内で導光
板２内に入射した光は、導光板２と空気層（屈折率ｎ＝
１）との境界面において、ｓｉｎα＝（１／ｎ）で示さ
れる式により臨界角を表すことができる。例えば一般の
導光板２に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂
の屈折率ｎはｎ＝１．４９程度であるので、臨界角αは
α＝４２°程度になり、導光板２の表面部５や裏面部６
に光線を乱す溝、凸や凹等が無い、即ち鏡面であれば、
導光板２内の光は表面部５や裏面部６で全て全反射しな
がら反射端面部４方向へ進む。
板２内に入射した光は、導光板２と空気層（屈折率ｎ＝
１）との境界面において、ｓｉｎα＝（１／ｎ）で示さ
れる式により臨界角を表すことができる。例えば一般の
導光板２に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂
の屈折率ｎはｎ＝１．４９程度であるので、臨界角αは
α＝４２°程度になり、導光板２の表面部５や裏面部６
に光線を乱す溝、凸や凹等が無い、即ち鏡面であれば、
導光板２内の光は表面部５や裏面部６で全て全反射しな
がら反射端面部４方向へ進む。
【０００９】このように、入射端面部３での何れの場所
でも屈折角γ＝±４２°の範囲内の光線が存在するが、
裏面部６にプリズム形状の三角柱を連続に横に並べる場
合では、入射端面部３方向側の第１のプリズム面で全反
射させて進行方向を表面部５方向に変更させるために、
裏面部６と第１のプリズム面との成す角度が６°以下で
なければならないという課題がある。しかも、表面部５
に達した光線は、表面部５での出射角が大きく、表面部
５となす角度が小さい。従って、表面部５に沿ったよう
な出射光となってしまい、出射光を表面部５と垂直な方
向にするためには、例えばプリズムシート等を表面部５
に対してプリズムの頂点が向かうように備えなければな
らないという課題もある。
でも屈折角γ＝±４２°の範囲内の光線が存在するが、
裏面部６にプリズム形状の三角柱を連続に横に並べる場
合では、入射端面部３方向側の第１のプリズム面で全反
射させて進行方向を表面部５方向に変更させるために、
裏面部６と第１のプリズム面との成す角度が６°以下で
なければならないという課題がある。しかも、表面部５
に達した光線は、表面部５での出射角が大きく、表面部
５となす角度が小さい。従って、表面部５に沿ったよう
な出射光となってしまい、出射光を表面部５と垂直な方
向にするためには、例えばプリズムシート等を表面部５
に対してプリズムの頂点が向かうように備えなければな
らないという課題もある。
【００１０】また、一般的な連続プリズム形状として、
例えば二等辺三角形のプリズム形状の場合、二等辺三角
形のピッチが１００μｍでは頂点までの高さが５μｍ以
下でなければ裏面部６と第１のプリズム面および第２の
プリズム面との成す角度は６°以上となってしまう。同
様に、直角三角形のプリズム形状の場合でも、直角三角
形のピッチが１００μｍでは頂点までの高さが１０μｍ
以下でなければ裏面部６と第１のプリズム面との成す角
度が６°以上となってしまう。
例えば二等辺三角形のプリズム形状の場合、二等辺三角
形のピッチが１００μｍでは頂点までの高さが５μｍ以
下でなければ裏面部６と第１のプリズム面および第２の
プリズム面との成す角度は６°以上となってしまう。同
様に、直角三角形のプリズム形状の場合でも、直角三角
形のピッチが１００μｍでは頂点までの高さが１０μｍ
以下でなければ裏面部６と第１のプリズム面との成す角
度が６°以上となってしまう。
【００１１】しかし、一般のプリズムや加工精度上これ
ら第１のプリズム面や第２のプリズム面と裏面部６とな
すプリズムの角度が６°以上の大きな角度となるため、
第１のプリズム面に達した光線は、導光板２を透過して
出射し、一部は図示しない裏面部６の下部に備えた反射
体によって反射し、再度第２のプリズム面から導光板２
内に進入する。また、一部は一度空気層に出射してから
再度第２のプリズム面から導光板２内に進入するので、
導光板２の一定の媒体内において、エネルギ損失はあま
り無いが、空気層などの媒体が異なるためにエネルギ損
失が多くなる課題がある。
ら第１のプリズム面や第２のプリズム面と裏面部６とな
すプリズムの角度が６°以上の大きな角度となるため、
第１のプリズム面に達した光線は、導光板２を透過して
出射し、一部は図示しない裏面部６の下部に備えた反射
体によって反射し、再度第２のプリズム面から導光板２
内に進入する。また、一部は一度空気層に出射してから
再度第２のプリズム面から導光板２内に進入するので、
導光板２の一定の媒体内において、エネルギ損失はあま
り無いが、空気層などの媒体が異なるためにエネルギ損
失が多くなる課題がある。
【００１２】そして、これらプリズム形状を連続的に設
けた場合には、導光板２の入射端面部３と反対側の反射
端面部４との方向に輝度の分布差が表れてしまう課題が
ある。さらに、この様なプリズム形状を用いる時には、
裏面部から出射した光を再度導光板に入射させるために
導光板の下部に反射体を設けることが絶対条件となって
しまう課題がある。
けた場合には、導光板２の入射端面部３と反対側の反射
端面部４との方向に輝度の分布差が表れてしまう課題が
ある。さらに、この様なプリズム形状を用いる時には、
裏面部から出射した光を再度導光板に入射させるために
導光板の下部に反射体を設けることが絶対条件となって
しまう課題がある。
【００１３】また、例えば特開平９−２２０１１号公報
に示すように、２つのプリズム面から構成されるプリズ
ム列を導光板の裏面に光入射面と平行に多数形成し、プ
リズム列を構成する１方の面（第１のプリズム面）が光
出射面に対して３５°〜５５°の傾斜角を有し、他方の
面（第２のプリズム面）が光出射面に対して８０°〜１
００°の傾斜角を有し、出射光線の分布角度が狭く、ピ
ーク光（出射光線の光度分布において、最も光度の高い
光線をいう。）の出射面の法線方向に出射する指向性を
有することを目的とした構成では、図６に示すように、
光源からの光線Ｌ０を導光板２１の入射端面部３１に入
射した光線が屈折角γ＝０〜−４２°の範囲内で裏面部
６１方向に進む。そして、最大屈折角の屈折角γ＝−４
２°程度の光線Ｌｃは、第１のプリズム面５５（裏面部
６１となす角度を３５°とした場合。）に対して入射角
β１が小さい（入射角β１＝１２°程度）ため、第１の
プリズム面５５を透過し、小さい出射角（１８°程度）
で光線Ｌｐとして裏面部６１から外部に出射する。
に示すように、２つのプリズム面から構成されるプリズ
ム列を導光板の裏面に光入射面と平行に多数形成し、プ
リズム列を構成する１方の面（第１のプリズム面）が光
出射面に対して３５°〜５５°の傾斜角を有し、他方の
面（第２のプリズム面）が光出射面に対して８０°〜１
００°の傾斜角を有し、出射光線の分布角度が狭く、ピ
ーク光（出射光線の光度分布において、最も光度の高い
光線をいう。）の出射面の法線方向に出射する指向性を
有することを目的とした構成では、図６に示すように、
光源からの光線Ｌ０を導光板２１の入射端面部３１に入
射した光線が屈折角γ＝０〜−４２°の範囲内で裏面部
６１方向に進む。そして、最大屈折角の屈折角γ＝−４
２°程度の光線Ｌｃは、第１のプリズム面５５（裏面部
６１となす角度を３５°とした場合。）に対して入射角
β１が小さい（入射角β１＝１２°程度）ため、第１の
プリズム面５５を透過し、小さい出射角（１８°程度）
で光線Ｌｐとして裏面部６１から外部に出射する。
【００１４】さらに、屈折角γ＝−４２°よりも小さい
屈折角α１の場合、光線Ｌ１はＬｃと同様であるが、第
１のプリズム面５５に対して入射角β２が大きい（入射
角β１＝３８°程度）ため、第１のプリズム面５５で大
きく透過屈折（屈折（出射）角６６．５°程度）する。
この透過屈折した光線Ｌ２は次の第２のプリズム面５６
（裏面部６１となす角度を８０°とした場合。）に入射
（入射角３°程度）する。第２のプリズム面５６に入射
した光線Ｌ３は裏面部６１と成す小さな角度（出射角２
°程度）で反射端面部方向に進む。
屈折角α１の場合、光線Ｌ１はＬｃと同様であるが、第
１のプリズム面５５に対して入射角β２が大きい（入射
角β１＝３８°程度）ため、第１のプリズム面５５で大
きく透過屈折（屈折（出射）角６６．５°程度）する。
この透過屈折した光線Ｌ２は次の第２のプリズム面５６
（裏面部６１となす角度を８０°とした場合。）に入射
（入射角３°程度）する。第２のプリズム面５６に入射
した光線Ｌ３は裏面部６１と成す小さな角度（出射角２
°程度）で反射端面部方向に進む。
【００１５】また、屈折角γ＝−４２°よりも小さい屈
折角α２の場合、光線ＬＬはＬｃやＬ１と同様である
が、第１のプリズム面５５に対して入射角が大きいた
め、第１のプリズム面５５で反射し、この反射した光線
Ｌｒは表面部５１方向に進む。
折角α２の場合、光線ＬＬはＬｃやＬ１と同様である
が、第１のプリズム面５５に対して入射角が大きいた
め、第１のプリズム面５５で反射し、この反射した光線
Ｌｒは表面部５１方向に進む。
【００１６】このように、光出射面に対して３５°〜５
５°の傾斜角をなす第１のプリズム面と、光出射面に対
して８０°〜１００°の傾斜角をなす第２のプリズム面
とを有したプリズム列構成によれば、エネルギ損失の無
い全反射のみによる表面部５１方向に向かう光線は、入
射端面部３１での屈折角がγ＝α２以下の小さな角度範
囲内でなければならない課題がある。
５°の傾斜角をなす第１のプリズム面と、光出射面に対
して８０°〜１００°の傾斜角をなす第２のプリズム面
とを有したプリズム列構成によれば、エネルギ損失の無
い全反射のみによる表面部５１方向に向かう光線は、入
射端面部３１での屈折角がγ＝α２以下の小さな角度範
囲内でなければならない課題がある。
【００１７】さらに、従来の導光板や平面照明装置とし
て、例えば特開平９−１８４９２０号公報等に示すよう
に、反射プリズムの機能を有する交わった２面から成る
Ｖ溝を導光板の裏面に複数個並設し、光源ユニットより
遠いＶ溝の間隔が光源ユニットに近い部分に存するＶ溝
の間隔よりも密であるように構成した場合、図４に示す
ように、光源からの光線Ｌ０を導光板３３の入射端面部
３２に入射した光線は、屈折角γ＝０〜−４２°の範囲
内で裏面部６２方向に進む。但し、ここでは、表面部５
２方向と裏面部６２方向の屈折角γ＝±４２°の範囲内
であるが、表面部５２は鏡面であるので全反射をして裏
面部６２方向に再度進む。そして、最大屈折角の屈折角
γ＝−４２°程度の光線Ｌ１は、第１のプリズム面４４
に対して入射角が小さいため、第１のプリズム面５５を
透過し、非常に小さい出射角で裏面部６２から外部に光
線Ｌ１１として出射する。
て、例えば特開平９−１８４９２０号公報等に示すよう
に、反射プリズムの機能を有する交わった２面から成る
Ｖ溝を導光板の裏面に複数個並設し、光源ユニットより
遠いＶ溝の間隔が光源ユニットに近い部分に存するＶ溝
の間隔よりも密であるように構成した場合、図４に示す
ように、光源からの光線Ｌ０を導光板３３の入射端面部
３２に入射した光線は、屈折角γ＝０〜−４２°の範囲
内で裏面部６２方向に進む。但し、ここでは、表面部５
２方向と裏面部６２方向の屈折角γ＝±４２°の範囲内
であるが、表面部５２は鏡面であるので全反射をして裏
面部６２方向に再度進む。そして、最大屈折角の屈折角
γ＝−４２°程度の光線Ｌ１は、第１のプリズム面４４
に対して入射角が小さいため、第１のプリズム面５５を
透過し、非常に小さい出射角で裏面部６２から外部に光
線Ｌ１１として出射する。
【００１８】また、屈折角がγ＝−４２°よりもやや小
さい場合の光線Ｌ２やＬ３は、裏面部６２に対して入射
角が大きいため、入射角と同じ角度で反射し、この反射
により表面部５２に向かう光線Ｌ２２，Ｌ３３は、入射
角が大きいために表面部５２でも入射角と同じ角度で全
反射を繰り返すだけである。
さい場合の光線Ｌ２やＬ３は、裏面部６２に対して入射
角が大きいため、入射角と同じ角度で反射し、この反射
により表面部５２に向かう光線Ｌ２２，Ｌ３３は、入射
角が大きいために表面部５２でも入射角と同じ角度で全
反射を繰り返すだけである。
【００１９】さらに、屈折角がγ＝−４２°よりも大変
小さい場合の光線Ｌ４やＬ５は、第１のプリズム面４４
に対して入射角が小さいため、第１のプリズム面４４で
大きく透過屈折（大きな出射角）して空気層に出射す
る。この空気層に出射された光線Ｌ４４やＬ５５は、再
度空気層から（屈折率はｎ＝１）屈折率の高い（屈折率
はｎ＝１．４９程度）次の第２のプリズム面４５に入射
するので、導光板３３内では、裏面部６２と成す角度が
小さな（裏面部６２に沿った様な）光線Ｌ４５やＬ５６
が表面部５２方向に進むが、臨界角よりも表面部５２へ
の入射角が大きいため、表面部５２で全反射をしてしま
い表面部５２から出射光が得られないで反射端面部方向
に進む。
小さい場合の光線Ｌ４やＬ５は、第１のプリズム面４４
に対して入射角が小さいため、第１のプリズム面４４で
大きく透過屈折（大きな出射角）して空気層に出射す
る。この空気層に出射された光線Ｌ４４やＬ５５は、再
度空気層から（屈折率はｎ＝１）屈折率の高い（屈折率
はｎ＝１．４９程度）次の第２のプリズム面４５に入射
するので、導光板３３内では、裏面部６２と成す角度が
小さな（裏面部６２に沿った様な）光線Ｌ４５やＬ５６
が表面部５２方向に進むが、臨界角よりも表面部５２へ
の入射角が大きいため、表面部５２で全反射をしてしま
い表面部５２から出射光が得られないで反射端面部方向
に進む。
【００２０】即ち、光源から離れる程プリズム間隔を密
にした場合、入射端面部３２に近い裏面部６２には、屈
折角γの小さな光線量が少なく、第１のプリズム面４４
で透過してしまう。これに対し、入射端面部３２から遠
い所の裏面部６２には、屈折角γの小さな光線量が多く
向かい、第１のプリズム面４４で一度透過した後、再度
第２のプリズム面４５に入射し、裏面部６２に沿った低
い角度で反射端面部の方向に向かうが、表面部５２に達
した光線の入射角度が大きいために全反射してしまう。
従って、最大屈折角による光線では、プリズム面を何れ
の所でも透過してしまい、エネルギ損失および裏面部６
２の下部に図示しない反射体を備えなければならない課
題がある。
にした場合、入射端面部３２に近い裏面部６２には、屈
折角γの小さな光線量が少なく、第１のプリズム面４４
で透過してしまう。これに対し、入射端面部３２から遠
い所の裏面部６２には、屈折角γの小さな光線量が多く
向かい、第１のプリズム面４４で一度透過した後、再度
第２のプリズム面４５に入射し、裏面部６２に沿った低
い角度で反射端面部の方向に向かうが、表面部５２に達
した光線の入射角度が大きいために全反射してしまう。
従って、最大屈折角による光線では、プリズム面を何れ
の所でも透過してしまい、エネルギ損失および裏面部６
２の下部に図示しない反射体を備えなければならない課
題がある。
【００２１】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたもので、その目的は導光板の裏面部にプリ
ズム形状部と鏡面部とを設け、導光板内に導いた光線を
一度鏡面部で全反射させ、この全反射した光線を再度プ
リズム形状部の傾斜面で全反射させて表面部方向に導く
ようにし、さらに外部への出射に伴い入射端面部から離
れるほどエネルギーが低下するのに対し、入射端面部か
ら反射端面部に向かうに従って、鏡面部の間隔密度とプ
リズム形状部の高さとが大きくなるように設けることに
より、鏡面部での全反射量を徐々に多くし、この鏡面部
からの全反射光量に対応して傾斜面部で全反射光量を受
け、より多くの光線を再度プリズム形状部の面で全反射
させて表面部方向に導くことができ、表面部で臨界角を
破る程度の出射角として外部に出射でき、均一で明るい
導光板および平面照明装置を提供することにある。
めになされたもので、その目的は導光板の裏面部にプリ
ズム形状部と鏡面部とを設け、導光板内に導いた光線を
一度鏡面部で全反射させ、この全反射した光線を再度プ
リズム形状部の傾斜面で全反射させて表面部方向に導く
ようにし、さらに外部への出射に伴い入射端面部から離
れるほどエネルギーが低下するのに対し、入射端面部か
ら反射端面部に向かうに従って、鏡面部の間隔密度とプ
リズム形状部の高さとが大きくなるように設けることに
より、鏡面部での全反射量を徐々に多くし、この鏡面部
からの全反射光量に対応して傾斜面部で全反射光量を受
け、より多くの光線を再度プリズム形状部の面で全反射
させて表面部方向に導くことができ、表面部で臨界角を
破る程度の出射角として外部に出射でき、均一で明るい
導光板および平面照明装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項１に係る導光板は、入射端面部から最初の傾斜面
部までの鏡面部で全反射を行い再度傾斜面部で表面部方
向に全反射する出射光と、ｎ−１番目のプリズム形状部
とｎ番目のプリズム形状部との間に位置する鏡面部で全
反射を行い再度ｎ番目の傾斜面部で表面部方向に全反射
する出射光とが等しくなるように傾斜面部の高さおよび
鏡面部が反射端面部に向かうに従って増加することを特
徴とする。
請求項１に係る導光板は、入射端面部から最初の傾斜面
部までの鏡面部で全反射を行い再度傾斜面部で表面部方
向に全反射する出射光と、ｎ−１番目のプリズム形状部
とｎ番目のプリズム形状部との間に位置する鏡面部で全
反射を行い再度ｎ番目の傾斜面部で表面部方向に全反射
する出射光とが等しくなるように傾斜面部の高さおよび
鏡面部が反射端面部に向かうに従って増加することを特
徴とする。
【００２３】請求項１に係る導光板は、入射端面部から
最初の傾斜面部までの鏡面部で全反射を行い再度傾斜面
部で表面部方向に全反射する出射光と、ｎ−１番目のプ
リズム形状部とｎ番目のプリズム形状部との間に位置す
る鏡面部で全反射を行い再度ｎ番目の傾斜面部で表面部
方向に全反射する出射光とが等しくなるように傾斜面部
の高さおよび鏡面部が反射端面部に向かうに従って増加
するので、一度鏡面部で全反射した後に再度傾斜面部で
全反射するような入射端面部からの屈折角の小さい有効
な光線を入射端面部側に近い所において一度鏡面部で全
反射する鏡面部を少なくし、さらに入射端面部側に遠い
所において一度鏡面部で全反射する鏡面部を多くするよ
うに徐々に鏡面部量を変化させるとともに鏡面部での全
反射光の変化量に対応して傾斜面部で鏡面部からの光量
を全て受け、再度傾斜面部で全反射する光量が入射端面
部側に近い所から入射端面部側に遠い所まで鏡面部や傾
斜面部で全反射する量を均一にコントロールできる。
最初の傾斜面部までの鏡面部で全反射を行い再度傾斜面
部で表面部方向に全反射する出射光と、ｎ−１番目のプ
リズム形状部とｎ番目のプリズム形状部との間に位置す
る鏡面部で全反射を行い再度ｎ番目の傾斜面部で表面部
方向に全反射する出射光とが等しくなるように傾斜面部
の高さおよび鏡面部が反射端面部に向かうに従って増加
するので、一度鏡面部で全反射した後に再度傾斜面部で
全反射するような入射端面部からの屈折角の小さい有効
な光線を入射端面部側に近い所において一度鏡面部で全
反射する鏡面部を少なくし、さらに入射端面部側に遠い
所において一度鏡面部で全反射する鏡面部を多くするよ
うに徐々に鏡面部量を変化させるとともに鏡面部での全
反射光の変化量に対応して傾斜面部で鏡面部からの光量
を全て受け、再度傾斜面部で全反射する光量が入射端面
部側に近い所から入射端面部側に遠い所まで鏡面部や傾
斜面部で全反射する量を均一にコントロールできる。
【００２４】また、請求項２に係る導光板は、高さをｎ
番目のプリズム形状部に対し、少なくとも入射端面部か
ら入射した一定の屈折角に対する光線がｎ−３番目のプ
リズム形状部の頂点と鏡面部とを結び鏡面部で全反射
し、ｎ−２番目のプリズム形状部の傾斜面部で受け得る
高さを、ｎ−２番目のプリズム形状部の頂点と鏡面部と
を結び鏡面部で全反射し、光線をｎ−１番目のプリズム
形状部の傾斜面部で受け得る高さから差分した高さを加
算するように反射端面部に向かうに従って増加すること
を特徴とする。
番目のプリズム形状部に対し、少なくとも入射端面部か
ら入射した一定の屈折角に対する光線がｎ−３番目のプ
リズム形状部の頂点と鏡面部とを結び鏡面部で全反射
し、ｎ−２番目のプリズム形状部の傾斜面部で受け得る
高さを、ｎ−２番目のプリズム形状部の頂点と鏡面部と
を結び鏡面部で全反射し、光線をｎ−１番目のプリズム
形状部の傾斜面部で受け得る高さから差分した高さを加
算するように反射端面部に向かうに従って増加すること
を特徴とする。
【００２５】請求項２に係る導光板は、高さをｎ番目の
プリズム形状部に対し、少なくとも入射端面部から入射
した一定の屈折角に対する光線がｎ−３番目のプリズム
形状部の頂点と鏡面部とを結び鏡面部で全反射し、ｎ−
２番目のプリズム形状部の傾斜面部で受け得る高さを、
ｎ−２番目のプリズム形状部の頂点と鏡面部とを結び鏡
面部で全反射し、光線をｎ−１番目のプリズム形状部の
傾斜面部で受け得る高さから差分した高さを加算するよ
うに反射端面部に向かうに従って増加するので、何処の
位置でも鏡面部からの全反射光の大部分を受けることが
できる。
プリズム形状部に対し、少なくとも入射端面部から入射
した一定の屈折角に対する光線がｎ−３番目のプリズム
形状部の頂点と鏡面部とを結び鏡面部で全反射し、ｎ−
２番目のプリズム形状部の傾斜面部で受け得る高さを、
ｎ−２番目のプリズム形状部の頂点と鏡面部とを結び鏡
面部で全反射し、光線をｎ−１番目のプリズム形状部の
傾斜面部で受け得る高さから差分した高さを加算するよ
うに反射端面部に向かうに従って増加するので、何処の
位置でも鏡面部からの全反射光の大部分を受けることが
できる。
【００２６】さらに、請求項３に係る導光板は、鏡面部
をｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面した鏡
面部に対し、少なくとも入射端面部から入射した一定の
屈折角に対する光線がｎ−２番目のプリズム形状部の高
さによる影となる長さから、ｎ−１番目のプリズム形状
部の高さによる影となる長さを差分した長さの２倍を加
算するように反射端面部に向かうに従って増加すること
を特徴とする。
をｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面した鏡
面部に対し、少なくとも入射端面部から入射した一定の
屈折角に対する光線がｎ−２番目のプリズム形状部の高
さによる影となる長さから、ｎ−１番目のプリズム形状
部の高さによる影となる長さを差分した長さの２倍を加
算するように反射端面部に向かうに従って増加すること
を特徴とする。
【００２７】請求項３に係る導光板は、鏡面部をｎ番目
のプリズム形状部の入射端面部方向に面した鏡面部に対
し、少なくとも入射端面部から入射した一定の屈折角に
対する光線がｎ−２番目のプリズム形状部の高さによる
影となる長さから、ｎ−１番目のプリズム形状部の高さ
による影となる長さを差分した長さの２倍を加算するよ
うに反射端面部に向かうに従って増加するので、少なく
とも常に何処の位置でも一定の鏡面部部分または入射端
面部から離れるほど大きい鏡面部を得ることができる。
のプリズム形状部の入射端面部方向に面した鏡面部に対
し、少なくとも入射端面部から入射した一定の屈折角に
対する光線がｎ−２番目のプリズム形状部の高さによる
影となる長さから、ｎ−１番目のプリズム形状部の高さ
による影となる長さを差分した長さの２倍を加算するよ
うに反射端面部に向かうに従って増加するので、少なく
とも常に何処の位置でも一定の鏡面部部分または入射端
面部から離れるほど大きい鏡面部を得ることができる。
【００２８】また、請求項４に係る導光板は、高さと鏡
面部とが、ｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に
面した鏡面部に増加する長さの値と、ｎ−１番目のプリ
ズム形状部の入射端面部方向に面した鏡面部の長さを、
ｎ−１番目のプリズム形状部の２倍の高さで除算した値
にｎ番目のプリズム形状部の高さの増加量を乗算した値
とが等しくなることを特徴とする。
面部とが、ｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に
面した鏡面部に増加する長さの値と、ｎ−１番目のプリ
ズム形状部の入射端面部方向に面した鏡面部の長さを、
ｎ−１番目のプリズム形状部の２倍の高さで除算した値
にｎ番目のプリズム形状部の高さの増加量を乗算した値
とが等しくなることを特徴とする。
【００２９】請求項４に係る導光板は、高さと鏡面部と
が、ｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面した
鏡面部に増加する長さの値と、ｎ−１番目のプリズム形
状部の入射端面部方向に面した鏡面部の長さを、ｎ−１
番目のプリズム形状部の２倍の高さで除算した値にｎ番
目のプリズム形状部の高さの増加量を乗算した値とが等
しくなるので、何処の位置でも鏡面部に入射した光をす
べて表面部方向に全反射することができる。
が、ｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面した
鏡面部に増加する長さの値と、ｎ−１番目のプリズム形
状部の入射端面部方向に面した鏡面部の長さを、ｎ−１
番目のプリズム形状部の２倍の高さで除算した値にｎ番
目のプリズム形状部の高さの増加量を乗算した値とが等
しくなるので、何処の位置でも鏡面部に入射した光をす
べて表面部方向に全反射することができる。
【００３０】さらに、請求項５に係る導光板は、鏡面部
を伸ばした仮想直線とｎ番目のプリズム形状部の入射端
面部方向に面した傾斜面部との成す角度を、角度４５°
にｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面した鏡
面部とｎ−１番目のプリズム形状部の頂点とを結んだ光
線との成す角度の１／２を加算した角度より大きく、角
度４５°に導光板の臨界角の１／２を加算した角度より
小さい範囲とすることを特徴とする。
を伸ばした仮想直線とｎ番目のプリズム形状部の入射端
面部方向に面した傾斜面部との成す角度を、角度４５°
にｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面した鏡
面部とｎ−１番目のプリズム形状部の頂点とを結んだ光
線との成す角度の１／２を加算した角度より大きく、角
度４５°に導光板の臨界角の１／２を加算した角度より
小さい範囲とすることを特徴とする。
【００３１】請求項５に係る導光板は、鏡面部を伸ばし
た仮想直線とｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向
に面した傾斜面部との成す角度を、角度４５°にｎ番目
のプリズム形状部の入射端面部方向に面した鏡面部とｎ
−１番目のプリズム形状部の頂点とを結んだ光線との成
す角度の１／２を加算した角度より大きく、角度４５°
に導光板の臨界角の１／２を加算した角度より小さい範
囲とするので、入射端面部に入射した光線の極小さい屈
折角から臨界角に近い屈折角までの光線を受けることが
できる。
た仮想直線とｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向
に面した傾斜面部との成す角度を、角度４５°にｎ番目
のプリズム形状部の入射端面部方向に面した鏡面部とｎ
−１番目のプリズム形状部の頂点とを結んだ光線との成
す角度の１／２を加算した角度より大きく、角度４５°
に導光板の臨界角の１／２を加算した角度より小さい範
囲とするので、入射端面部に入射した光線の極小さい屈
折角から臨界角に近い屈折角までの光線を受けることが
できる。
【００３２】また、請求項６に係る平面照明装置は、光
源と、光源の近傍の少なくとも１側面に設けられ光源か
らの光を導く入射端面部と、入射端面部からの光を導き
出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と
を備え、裏面部には入射端面部から入射した臨界角内の
光を全反射する鏡面部と入射端面部方向に面した傾斜面
部を有する凹状のプリズム形状部とを複数有し、入射端
面部から最初の傾斜面部までの鏡面部で全反射を行い再
度傾斜面部で表面部方向に全反射する出射光と、ｎ−１
番目のプリズム形状部とｎ番目のプリズム形状部との間
に位置する鏡面部で全反射を行い再度ｎ番目の傾斜面部
で表面部方向に全反射する出射光とが等しくなるように
傾斜面部の高さおよび鏡面部が反射端面部に向かうに従
って増加するように形成し、鏡面部で全反射した臨界角
内の光を傾斜面部で受け再び表面部方向に全反射させる
導光板と、裏面部の下部に備えた反射シートと、光源の
光を反射し再び入射端面部に入射させるリフレクタとを
備えたことを特徴とする。
源と、光源の近傍の少なくとも１側面に設けられ光源か
らの光を導く入射端面部と、入射端面部からの光を導き
出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と
を備え、裏面部には入射端面部から入射した臨界角内の
光を全反射する鏡面部と入射端面部方向に面した傾斜面
部を有する凹状のプリズム形状部とを複数有し、入射端
面部から最初の傾斜面部までの鏡面部で全反射を行い再
度傾斜面部で表面部方向に全反射する出射光と、ｎ−１
番目のプリズム形状部とｎ番目のプリズム形状部との間
に位置する鏡面部で全反射を行い再度ｎ番目の傾斜面部
で表面部方向に全反射する出射光とが等しくなるように
傾斜面部の高さおよび鏡面部が反射端面部に向かうに従
って増加するように形成し、鏡面部で全反射した臨界角
内の光を傾斜面部で受け再び表面部方向に全反射させる
導光板と、裏面部の下部に備えた反射シートと、光源の
光を反射し再び入射端面部に入射させるリフレクタとを
備えたことを特徴とする。
【００３３】請求項６に係る平面照明装置は、光源と、
光源の近傍の少なくとも１側面に設けられ光源からの光
を導く入射端面部と、入射端面部からの光を導き出射す
る表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部とを備
え、裏面部には入射端面部から入射した臨界角内の光を
全反射する鏡面部と入射端面部方向に面した傾斜面部を
有する凹状のプリズム形状部とを複数有し、入射端面部
から最初の傾斜面部までの鏡面部で全反射を行い再度傾
斜面部で表面部方向に全反射する出射光と、ｎ−１番目
のプリズム形状部とｎ番目のプリズム形状部との間に位
置する鏡面部で全反射を行い再度ｎ番目の傾斜面部で表
面部方向に全反射する出射光とが等しくなるように傾斜
面部の高さおよび鏡面部が反射端面部に向かうに従って
増加するように形成し、鏡面部で全反射した臨界角内の
光を傾斜面部で受け再び表面部方向に全反射させる導光
板と、裏面部の下部に備えた反射シートと、光源の光を
反射し再び入射端面部に入射させるリフレクタとを備え
たので、一度鏡面部で全反射した後に再度傾斜面で全反
射するような入射端面部からの屈折角の小さい有効な光
線を入射端面部側に近い所において一度鏡面部で全反射
する鏡面部を少なくし、さらに入射端面部側に遠い所に
おいて一度鏡面部で全反射する鏡面部を多くするように
徐々に鏡面部量を変化させるとともに鏡面部での全反射
光の変化量に対応して傾斜面部で鏡面部からの光量を全
て受け、再度傾斜面部で全反射する光量が入射端面部側
に近い所から入射端面部側に遠い所まで鏡面部や傾斜面
部で全反射する量を均一にコントロールできる。
光源の近傍の少なくとも１側面に設けられ光源からの光
を導く入射端面部と、入射端面部からの光を導き出射す
る表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部とを備
え、裏面部には入射端面部から入射した臨界角内の光を
全反射する鏡面部と入射端面部方向に面した傾斜面部を
有する凹状のプリズム形状部とを複数有し、入射端面部
から最初の傾斜面部までの鏡面部で全反射を行い再度傾
斜面部で表面部方向に全反射する出射光と、ｎ−１番目
のプリズム形状部とｎ番目のプリズム形状部との間に位
置する鏡面部で全反射を行い再度ｎ番目の傾斜面部で表
面部方向に全反射する出射光とが等しくなるように傾斜
面部の高さおよび鏡面部が反射端面部に向かうに従って
増加するように形成し、鏡面部で全反射した臨界角内の
光を傾斜面部で受け再び表面部方向に全反射させる導光
板と、裏面部の下部に備えた反射シートと、光源の光を
反射し再び入射端面部に入射させるリフレクタとを備え
たので、一度鏡面部で全反射した後に再度傾斜面で全反
射するような入射端面部からの屈折角の小さい有効な光
線を入射端面部側に近い所において一度鏡面部で全反射
する鏡面部を少なくし、さらに入射端面部側に遠い所に
おいて一度鏡面部で全反射する鏡面部を多くするように
徐々に鏡面部量を変化させるとともに鏡面部での全反射
光の変化量に対応して傾斜面部で鏡面部からの光量を全
て受け、再度傾斜面部で全反射する光量が入射端面部側
に近い所から入射端面部側に遠い所まで鏡面部や傾斜面
部で全反射する量を均一にコントロールできる。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図に基づいて説明する。なお、本発明は導光板の裏面部
に鏡面部とプリズム形状部とを設け、導光板内に導いた
光線を鏡面部で一度プリズム形状部の面方向へ全反射さ
せ、この全反射した光線をプリズム形状部の面で受け再
度表面部方向へ全反射させるようにし、さらに外部への
出射に伴い入射端面部から離れるほどエネルギーが低下
するのに対応するため、入射端面部から反射端面部に向
かうに従って、鏡面部の間隔密度とプリズム形状部の高
さとが大きくなるように設けることにより、鏡面部での
全反射量を徐々に多くし、この鏡面部からの全反射光量
に対応して傾斜面部で全反射光量を受け、より多くの光
線を再度プリズム形状部の面で全反射させて表面部方向
に導き、表面部で臨界角を破る程度の出射角として外部
に出射し、均一で明るい導光板および平面照明装置を提
供することにある。
図に基づいて説明する。なお、本発明は導光板の裏面部
に鏡面部とプリズム形状部とを設け、導光板内に導いた
光線を鏡面部で一度プリズム形状部の面方向へ全反射さ
せ、この全反射した光線をプリズム形状部の面で受け再
度表面部方向へ全反射させるようにし、さらに外部への
出射に伴い入射端面部から離れるほどエネルギーが低下
するのに対応するため、入射端面部から反射端面部に向
かうに従って、鏡面部の間隔密度とプリズム形状部の高
さとが大きくなるように設けることにより、鏡面部での
全反射量を徐々に多くし、この鏡面部からの全反射光量
に対応して傾斜面部で全反射光量を受け、より多くの光
線を再度プリズム形状部の面で全反射させて表面部方向
に導き、表面部で臨界角を破る程度の出射角として外部
に出射し、均一で明るい導光板および平面照明装置を提
供することにある。
【００３５】図１は本発明に係る平面照明装置の略斜視
構成図、図２は裏面部に設けた鏡面部およびプリズム形
状部による略光線進行図、図３はプリズム形状部と鏡面
部との関係を示す図である。
構成図、図２は裏面部に設けた鏡面部およびプリズム形
状部による略光線進行図、図３はプリズム形状部と鏡面
部との関係を示す図である。
【００３６】図１に示すように、平面照明装置１は、導
光板２、光源８、リフレクタ９および反射体１０を備え
て構成されている。
光板２、光源８、リフレクタ９および反射体１０を備え
て構成されている。
【００３７】導光板２は、屈折率が１．４〜１．７程度
の透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート
（ＰＣ）等で形成される。図１に示す導光板２は、光源
８と対向し光源８からの光を導く入射端面部３と、この
入射端面部３と反対側に位置し光を反射する反射端面部
４と、これら入射端面部３と反射端面部４とに接続する
側面部７と、光を出射する表面部５と、この表面部５と
反対側に位置する裏面部６とを有したフラット板からな
る。導光板２の裏面部６には、入射端面部３を介して導
光板２内に導いた光線を全反射する鏡面部６ａと、入射
端面部３方向に向く第１面Ｐ１と反射端面部４方向に向
く第２面Ｐ２を持つプリズム形状部Ｐとが交互に施され
ている。第１面Ｐ１と第２面Ｐ２を有する各々のプリズ
ム形状部Ｐは、入射端面部３および反射端面部４と平行
をなし、例えば両側面部７間にわたって連続した１本の
溝状又は所定間隔おきの溝状に形成される。
の透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート
（ＰＣ）等で形成される。図１に示す導光板２は、光源
８と対向し光源８からの光を導く入射端面部３と、この
入射端面部３と反対側に位置し光を反射する反射端面部
４と、これら入射端面部３と反射端面部４とに接続する
側面部７と、光を出射する表面部５と、この表面部５と
反対側に位置する裏面部６とを有したフラット板からな
る。導光板２の裏面部６には、入射端面部３を介して導
光板２内に導いた光線を全反射する鏡面部６ａと、入射
端面部３方向に向く第１面Ｐ１と反射端面部４方向に向
く第２面Ｐ２を持つプリズム形状部Ｐとが交互に施され
ている。第１面Ｐ１と第２面Ｐ２を有する各々のプリズ
ム形状部Ｐは、入射端面部３および反射端面部４と平行
をなし、例えば両側面部７間にわたって連続した１本の
溝状又は所定間隔おきの溝状に形成される。
【００３８】また、導光板２の裏面部６は、入射端面部
３から反射端面部４に向かうに従って、鏡面部６ａの間
隔密度と、プリズム形状部Ｐの表面部５方向に向く鋭角
と裏面部の面からの高さとが大きくなるようにされてい
る。
３から反射端面部４に向かうに従って、鏡面部６ａの間
隔密度と、プリズム形状部Ｐの表面部５方向に向く鋭角
と裏面部の面からの高さとが大きくなるようにされてい
る。
【００３９】そして、図２に示すように、光源からの光
線Ｌ０を導光板２の入射端面部３に入射した光線は、屈
折角γ＝０〜−４２°の範囲内で裏面部６方向に進む。
但し、ここでは、表面部５方向と裏面部６方向の屈折角
γ＝±４２°の範囲内であるが、表面部５は鏡面である
ので全反射をして裏面部６方向に再度進む。最大屈折角
の屈折角γ＝−４２°程度の光線Ｌ１は、第１のプリズ
ム面Ｐ１に対して入射角が小さいため、第１のプリズム
面Ｐ１を透過し、非常に小さい出射角で裏面部６から外
部に光線Ｌ１１として出射する。但し、第１のプリズム
面Ｐ１に達しない光線Ｌ１は、全て全反射して表面部５
方向に進む。
線Ｌ０を導光板２の入射端面部３に入射した光線は、屈
折角γ＝０〜−４２°の範囲内で裏面部６方向に進む。
但し、ここでは、表面部５方向と裏面部６方向の屈折角
γ＝±４２°の範囲内であるが、表面部５は鏡面である
ので全反射をして裏面部６方向に再度進む。最大屈折角
の屈折角γ＝−４２°程度の光線Ｌ１は、第１のプリズ
ム面Ｐ１に対して入射角が小さいため、第１のプリズム
面Ｐ１を透過し、非常に小さい出射角で裏面部６から外
部に光線Ｌ１１として出射する。但し、第１のプリズム
面Ｐ１に達しない光線Ｌ１は、全て全反射して表面部５
方向に進む。
【００４０】さらに、屈折角がγ＝−４２°よりもやや
小さい場合の光線Ｌ２は、裏面部６の鏡面部６ａに対し
て入射角が大きいため、入射角と同じ角度で反射する。
このとき反射して表面部５に向かう光線Ｌ２２は、入射
角が大きいため、表面部５でも入射角と同じ角度で全反
射を繰り返すだけである。また、光線Ｌ２と同じ屈折角
の光線Ｌ２’（点線で示す）でも、反射端面部寄りの鏡
面部６ａに入射した場合には、鏡面部６ａで一度入射角
と同じ角度で第１のプリズム面Ｐ１の方向に全反射を行
い、第１のプリズム面Ｐ１に入射した光線の入射角が大
きいため、第１のプリズム面Ｐ１で再度全反射を行う。
そして、光線Ｌ２２’は表面部５方向に進み導光板２か
ら出射する。
小さい場合の光線Ｌ２は、裏面部６の鏡面部６ａに対し
て入射角が大きいため、入射角と同じ角度で反射する。
このとき反射して表面部５に向かう光線Ｌ２２は、入射
角が大きいため、表面部５でも入射角と同じ角度で全反
射を繰り返すだけである。また、光線Ｌ２と同じ屈折角
の光線Ｌ２’（点線で示す）でも、反射端面部寄りの鏡
面部６ａに入射した場合には、鏡面部６ａで一度入射角
と同じ角度で第１のプリズム面Ｐ１の方向に全反射を行
い、第１のプリズム面Ｐ１に入射した光線の入射角が大
きいため、第１のプリズム面Ｐ１で再度全反射を行う。
そして、光線Ｌ２２’は表面部５方向に進み導光板２か
ら出射する。
【００４１】また、屈折角がγ＝−４２°よりも大変小
さい場合の光線Ｌ３やＬ４は、鏡面部６ａに対して大き
な入射角で入射して一度全反射を行う。この全反射して
第１のプリズム面Ｐ１に入射した光線Ｌ３ｒやＬ４ｒ
は、入射角が大きいため、第１のプリズム面Ｐ１で再度
全反射を行う。この全反射した光線Ｌ３ｒｒやＬ４ｒｒ
は、表面部５方向に進む。そして、導光板２に対して３
５°程度の立ち上がった光線Ｌ３ｒ０を表面部５から出
射する。
さい場合の光線Ｌ３やＬ４は、鏡面部６ａに対して大き
な入射角で入射して一度全反射を行う。この全反射して
第１のプリズム面Ｐ１に入射した光線Ｌ３ｒやＬ４ｒ
は、入射角が大きいため、第１のプリズム面Ｐ１で再度
全反射を行う。この全反射した光線Ｌ３ｒｒやＬ４ｒｒ
は、表面部５方向に進む。そして、導光板２に対して３
５°程度の立ち上がった光線Ｌ３ｒ０を表面部５から出
射する。
【００４２】さらに、入射端面部３に近いプリズム形状
部Ｐの第１のプリズム面Ｐ１に対し、入射端面部３の表
面部５方向からの光線は、大きな屈折角で屈折した光線
であるが、入射端面部３の裏面部６方向からの光線は、
小さな屈折角で屈折した光線Ｌ３’等を含むため、鏡面
部６ａに対して大きな入射角で入射して一度全反射を行
う。そして、さらに第１のプリズム面Ｐ１に入射した光
線の入射角が大きいため、第１のプリズム面Ｐ１で再度
全反射を行い、光線Ｌ３ｒｒ’は表面部５方向に進み、
導光板２に対して３５°程度の立ち上がった光線Ｌ３ｒ
０’を表面部５から出射することができる。
部Ｐの第１のプリズム面Ｐ１に対し、入射端面部３の表
面部５方向からの光線は、大きな屈折角で屈折した光線
であるが、入射端面部３の裏面部６方向からの光線は、
小さな屈折角で屈折した光線Ｌ３’等を含むため、鏡面
部６ａに対して大きな入射角で入射して一度全反射を行
う。そして、さらに第１のプリズム面Ｐ１に入射した光
線の入射角が大きいため、第１のプリズム面Ｐ１で再度
全反射を行い、光線Ｌ３ｒｒ’は表面部５方向に進み、
導光板２に対して３５°程度の立ち上がった光線Ｌ３ｒ
０’を表面部５から出射することができる。
【００４３】また、図３に示すように屈折角がγ＝−４
２°よりも大変小さい光線Ｌ５１やＬ５２の内で光線
は、プリズム形状部Ｐn-1 に遮光されずにプリズム形状
部Ｐn- 1 の頂点Ｔ１を掠めて鏡面部６ａで全反射し、入
射角δと等しい出射角δで次の反射端面部方向のプリズ
ム形状部Ｐn の頂点Ｔ２付近の第１のプリズム面に達
し、再度全反射をして光線Ｌ５ｐ１が表面部５方向に進
み出射する。同様にＬ５２もプリズム形状部Ｐn の極手
前の鏡面部６ａで全反射し、プリズム形状部Ｐn の第１
のプリズム面に達し、再度全反射をして光線Ｌ５ｐ２が
表面部５方向に進み出射する。
２°よりも大変小さい光線Ｌ５１やＬ５２の内で光線
は、プリズム形状部Ｐn-1 に遮光されずにプリズム形状
部Ｐn- 1 の頂点Ｔ１を掠めて鏡面部６ａで全反射し、入
射角δと等しい出射角δで次の反射端面部方向のプリズ
ム形状部Ｐn の頂点Ｔ２付近の第１のプリズム面に達
し、再度全反射をして光線Ｌ５ｐ１が表面部５方向に進
み出射する。同様にＬ５２もプリズム形状部Ｐn の極手
前の鏡面部６ａで全反射し、プリズム形状部Ｐn の第１
のプリズム面に達し、再度全反射をして光線Ｌ５ｐ２が
表面部５方向に進み出射する。
【００４４】この様に、長さＬn の鏡面部６ａ中光線Ｌ
５１とＬ５２との範囲に含まれる光線全てが鏡面部６ａ
で全反射し、再度第１のプリズム面で全反射して表面部
に光線Ｌ５ｐ１および光線Ｌ５ｐ２として進み出射す
る。
５１とＬ５２との範囲に含まれる光線全てが鏡面部６ａ
で全反射し、再度第１のプリズム面で全反射して表面部
に光線Ｌ５ｐ１および光線Ｌ５ｐ２として進み出射す
る。
【００４５】さらに、屈折角が臨界角に近い屈折角γ＝
−４２°程度の光線Ｌｃ１は鏡面部６ａで全反射し、入
射角と等しい出射角で次の反射端面部方向のプリズム形
状部Ｐn の頂点Ｔ２付近の第１のプリズム面に達し、再
度全反射をして表面部５方向に光線Ｌｃｒ１として進み
出射する。同様にＬｃ２もプリズム形状部Ｐn の極手前
の鏡面部６ａで全反射し、プリズム形状部Ｐn の第１の
プリズム面に達し、再度全反射をして表面部５方向に光
線Ｌｃｒ２として進み出射する。
−４２°程度の光線Ｌｃ１は鏡面部６ａで全反射し、入
射角と等しい出射角で次の反射端面部方向のプリズム形
状部Ｐn の頂点Ｔ２付近の第１のプリズム面に達し、再
度全反射をして表面部５方向に光線Ｌｃｒ１として進み
出射する。同様にＬｃ２もプリズム形状部Ｐn の極手前
の鏡面部６ａで全反射し、プリズム形状部Ｐn の第１の
プリズム面に達し、再度全反射をして表面部５方向に光
線Ｌｃｒ２として進み出射する。
【００４６】この様に、長さＬn の鏡面部６ａ中で光線
Ｌｃ１とＬｃ２との範囲に含まれる光線全てが鏡面部６
ａで全反射し、再度第１のプリズム面で全反射して光線
Ｌｃｒ１および光線Ｌｃｒ２として表面部に進み出射す
る。
Ｌｃ１とＬｃ２との範囲に含まれる光線全てが鏡面部６
ａで全反射し、再度第１のプリズム面で全反射して光線
Ｌｃｒ１および光線Ｌｃｒ２として表面部に進み出射す
る。
【００４７】故に、入射端面部からの光線の内、屈折角
の非常に小さいものから臨界角に近い屈折角の大きい範
囲（光線Ｌ５１から光線Ｌｃ２までの範囲）までの入射
光線を裏面部６ａで全反射し、再度プリズム形状部の第
１のプリズム面で全反射して表面部方向（光線Ｌ５ｐ２
から光線Ｌ１ｃｒ１までの範囲）に出射することができ
る。
の非常に小さいものから臨界角に近い屈折角の大きい範
囲（光線Ｌ５１から光線Ｌｃ２までの範囲）までの入射
光線を裏面部６ａで全反射し、再度プリズム形状部の第
１のプリズム面で全反射して表面部方向（光線Ｌ５ｐ２
から光線Ｌ１ｃｒ１までの範囲）に出射することができ
る。
【００４８】以上の様に、これら鏡面部は、ｎ番目のプ
リズム形状部の入射端面部方向に面した鏡面部に対し、
少なくとも入射端面部から入射した一定の屈折角に対す
る光線がｎ−２番目のプリズム形状部の高さによる影と
なる長さから、ｎ−１番目のプリズム形状部の高さによ
る影となる長さを差分した長さの２倍を加算するように
反射端面部に向かうに従って増加する様になる。
リズム形状部の入射端面部方向に面した鏡面部に対し、
少なくとも入射端面部から入射した一定の屈折角に対す
る光線がｎ−２番目のプリズム形状部の高さによる影と
なる長さから、ｎ−１番目のプリズム形状部の高さによ
る影となる長さを差分した長さの２倍を加算するように
反射端面部に向かうに従って増加する様になる。
【００４９】また、プリズム形状部の高さと鏡面部と
は、ｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面した
鏡面部に増加する長さの値ΔＬn と、ｎ−１番目のプリ
ズム形状部の入射端面部方向に面した鏡面部の長さＬ
n-1 を、ｎ−１番目のプリズム形状部の２倍（ｎ−１番
目のプリズム形状部Ｐn-1 と、このｎ−１番目のプリズ
ム形状部の虚像Ｐn-1 ’との和）の高さ２ｈn-1 で除算
した値にｎ番目のプリズム形状部の高さの増加量Δｈn
を乗算した値とが等しくなる関係を示す。式で表わす
と、ΔＬn ＝（Ｌn-1 ／２ｈn-1 ）＊Δｈn となる。
は、ｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面した
鏡面部に増加する長さの値ΔＬn と、ｎ−１番目のプリ
ズム形状部の入射端面部方向に面した鏡面部の長さＬ
n-1 を、ｎ−１番目のプリズム形状部の２倍（ｎ−１番
目のプリズム形状部Ｐn-1 と、このｎ−１番目のプリズ
ム形状部の虚像Ｐn-1 ’との和）の高さ２ｈn-1 で除算
した値にｎ番目のプリズム形状部の高さの増加量Δｈn
を乗算した値とが等しくなる関係を示す。式で表わす
と、ΔＬn ＝（Ｌn-1 ／２ｈn-1 ）＊Δｈn となる。
【００５０】さらに、傾斜面部は、鏡面部を伸ばした仮
想直線とｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面
した傾斜面部との成す角度θn を、角度４５°にｎ番目
のプリズム形状部の入射端面部方向に面した鏡面部とｎ
−１番目のプリズム形状部の頂点とを結んだ光線との成
す角度の１／２を加算した角度π／４＋α1 ／２より大
きく、角度４５°に導光板の臨界角の１／２を加算した
角度π／４＋α2 ／２より小さい範囲とする関係を示
す。式で表わすと、π／４＋α1 ／２＜θn ＜π／４＋
α2 ／２となる。
想直線とｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面
した傾斜面部との成す角度θn を、角度４５°にｎ番目
のプリズム形状部の入射端面部方向に面した鏡面部とｎ
−１番目のプリズム形状部の頂点とを結んだ光線との成
す角度の１／２を加算した角度π／４＋α1 ／２より大
きく、角度４５°に導光板の臨界角の１／２を加算した
角度π／４＋α2 ／２より小さい範囲とする関係を示
す。式で表わすと、π／４＋α1 ／２＜θn ＜π／４＋
α2 ／２となる。
【００５１】即ち、光源から離れる程プリズム形状部Ｐ
の間隔を粗にするように、入射端面部３から反射端面部
４に向かうに従って、鏡面部６ａの間隔密度とプリズム
形状部Ｐの高さが大きくなるようにする。これにより、
一定の屈折角に対し常に鏡面部に入射することができ、
一度鏡面部６ａで全反射する光量に対し、入射端面部３
に近い裏面部６には屈折角γの小さな光線量を少なく、
入射端面部３から遠い所の裏面部６には屈折角γの小さ
な光線量を多くすることができ、その後再度第１のプリ
ズム面Ｐ１で全反射して表面部５方向に進み、導光板２
の表面部５に均一なエネルギで出射する。
の間隔を粗にするように、入射端面部３から反射端面部
４に向かうに従って、鏡面部６ａの間隔密度とプリズム
形状部Ｐの高さが大きくなるようにする。これにより、
一定の屈折角に対し常に鏡面部に入射することができ、
一度鏡面部６ａで全反射する光量に対し、入射端面部３
に近い裏面部６には屈折角γの小さな光線量を少なく、
入射端面部３から遠い所の裏面部６には屈折角γの小さ
な光線量を多くすることができ、その後再度第１のプリ
ズム面Ｐ１で全反射して表面部５方向に進み、導光板２
の表面部５に均一なエネルギで出射する。
【００５２】尚、本例の導光板の説明は、厚さが一定な
フラット板で行ったが、楔形状の導光板でもこれらフラ
ット板と同様な効果が得られ、この場合にはフラットな
導光板に比べ、プリズム形状部間の増加率を少なくする
ことで良い。
フラット板で行ったが、楔形状の導光板でもこれらフラ
ット板と同様な効果が得られ、この場合にはフラットな
導光板に比べ、プリズム形状部間の増加率を少なくする
ことで良い。
【００５３】光源８は、ＣＣＦＬ（冷陰管）等の線状を
なし、直接光は導光板２の入射端面部３から導光板２内
に入射し、他の光はリフレクタ９で反射されながら光源
８とリフレクタ９との空間を通って導光板２内に入射す
る。
なし、直接光は導光板２の入射端面部３から導光板２内
に入射し、他の光はリフレクタ９で反射されながら光源
８とリフレクタ９との空間を通って導光板２内に入射す
る。
【００５４】リフレクタ９は、白色の絶縁性材料やアル
ミニウム等の金属を蒸着したシート状または金属等から
なり、導光板２の入射端面部３と光源８とを包囲するよ
うに配置され、光源８からの光を反射し、反射光を導光
板２の入射端面部３に再び入射させる。
ミニウム等の金属を蒸着したシート状または金属等から
なり、導光板２の入射端面部３と光源８とを包囲するよ
うに配置され、光源８からの光を反射し、反射光を導光
板２の入射端面部３に再び入射させる。
【００５５】反射体１０は、熱可塑性樹脂に例えば酸化
チタンのような白色材料を混入したシートや熱可塑性樹
脂のシートにアルミニウム等の金属蒸着を施したり、金
属箔を積層した物やシート状金属からなり、入射端面部
３と表面部５以外の部分を覆うように設けられる。この
反射体１０は、光源８からの光が導光板２によって表面
部５に出射した以外の光を反射または乱反射し、再び導
光板２に入射させて光源８からの光を全て表面部５から
出射するようにする。
チタンのような白色材料を混入したシートや熱可塑性樹
脂のシートにアルミニウム等の金属蒸着を施したり、金
属箔を積層した物やシート状金属からなり、入射端面部
３と表面部５以外の部分を覆うように設けられる。この
反射体１０は、光源８からの光が導光板２によって表面
部５に出射した以外の光を反射または乱反射し、再び導
光板２に入射させて光源８からの光を全て表面部５から
出射するようにする。
【００５６】また、本発明の導光板や平面照明装置にお
いて、反射体１０は、光源８からの光を導光板２の裏面
部６に施した鏡面部６ａとプリズム形状部Ｐにより、一
度鏡面部６ａで全反射し、さらに反射光をプリズム形状
部Ｐの第１のプリズム面Ｐ１で再度全反射し、表面部５
から出射するように出射光の多くを全反射に依るエネル
ギ損失の少ない方法で行うものであるが、第１のプリズ
ム面Ｐ１に対して入射角の小さい入射光線Ｌ１等は、第
１のプリズム面Ｐ１で透過屈折して空気層に光線Ｌ１１
として出射した光線を再度導光板２内に反射し、光源８
からの光を無駄なく利用する。
いて、反射体１０は、光源８からの光を導光板２の裏面
部６に施した鏡面部６ａとプリズム形状部Ｐにより、一
度鏡面部６ａで全反射し、さらに反射光をプリズム形状
部Ｐの第１のプリズム面Ｐ１で再度全反射し、表面部５
から出射するように出射光の多くを全反射に依るエネル
ギ損失の少ない方法で行うものであるが、第１のプリズ
ム面Ｐ１に対して入射角の小さい入射光線Ｌ１等は、第
１のプリズム面Ｐ１で透過屈折して空気層に光線Ｌ１１
として出射した光線を再度導光板２内に反射し、光源８
からの光を無駄なく利用する。
【００５７】このように、本発明の導光板および平面照
明装置は、裏面部に鏡面部とプリズム形状部とを備える
とともに入射端面部から反射端面部に向かうに従って、
鏡面部の間隔密度とプリズムの高さとが大きくなるの
で、一度鏡面部で全反射した後に再度第１のプリズム面
で全反射するような入射端面部からの屈折角の小さい有
効な光線を入射端面部側に近い所において一度鏡面部で
全反射する鏡面部を少なくし、さらに入射端面部側に遠
い所において一度鏡面部で全反射する鏡面部を多くする
ように徐々に鏡面部量を変化させたため、再度第１のプ
リズム面で全反射する光量が入射端面部側に近い所から
入射端面部側に遠い所まで鏡面部やプリズム形状部で全
反射する量を均一にコントロールでき均一で明るい輝度
を得る。
明装置は、裏面部に鏡面部とプリズム形状部とを備える
とともに入射端面部から反射端面部に向かうに従って、
鏡面部の間隔密度とプリズムの高さとが大きくなるの
で、一度鏡面部で全反射した後に再度第１のプリズム面
で全反射するような入射端面部からの屈折角の小さい有
効な光線を入射端面部側に近い所において一度鏡面部で
全反射する鏡面部を少なくし、さらに入射端面部側に遠
い所において一度鏡面部で全反射する鏡面部を多くする
ように徐々に鏡面部量を変化させたため、再度第１のプ
リズム面で全反射する光量が入射端面部側に近い所から
入射端面部側に遠い所まで鏡面部やプリズム形状部で全
反射する量を均一にコントロールでき均一で明るい輝度
を得る。
【００５８】
【発明の効果】以上のように、請求項１に係る導光板
は、入射端面部から最初の傾斜面部までの鏡面部で全反
射を行い再度傾斜面部で表面部方向に全反射する出射光
と、ｎ−１番目のプリズム形状部とｎ番目のプリズム形
状部との間に位置する鏡面部で全反射を行い再度ｎ番目
の傾斜面部で表面部方向に全反射する出射光とが等しく
なるように傾斜面部の高さおよび鏡面部が反射端面部に
向かうに従って増加するので、一度鏡面部で全反射した
後に再度傾斜面部で全反射するような入射端面部からの
屈折角の小さい有効な光線を入射端面部側に近い所にお
いて一度鏡面部で全反射する鏡面部を少なくし、さらに
入射端面部側に遠い所において一度鏡面部で全反射する
鏡面部を多くするように徐々に鏡面部量を変化させると
ともに鏡面部での全反射光の変化量に対応して傾斜面部
で鏡面部からの光量を全て受け、再度傾斜面部で全反射
する光量が入射端面部側に近い所から入射端面部側に遠
い所まで鏡面部や傾斜面部で全反射する量を均一にコン
トロールでき、均一で明るい輝度を得ることができる。
は、入射端面部から最初の傾斜面部までの鏡面部で全反
射を行い再度傾斜面部で表面部方向に全反射する出射光
と、ｎ−１番目のプリズム形状部とｎ番目のプリズム形
状部との間に位置する鏡面部で全反射を行い再度ｎ番目
の傾斜面部で表面部方向に全反射する出射光とが等しく
なるように傾斜面部の高さおよび鏡面部が反射端面部に
向かうに従って増加するので、一度鏡面部で全反射した
後に再度傾斜面部で全反射するような入射端面部からの
屈折角の小さい有効な光線を入射端面部側に近い所にお
いて一度鏡面部で全反射する鏡面部を少なくし、さらに
入射端面部側に遠い所において一度鏡面部で全反射する
鏡面部を多くするように徐々に鏡面部量を変化させると
ともに鏡面部での全反射光の変化量に対応して傾斜面部
で鏡面部からの光量を全て受け、再度傾斜面部で全反射
する光量が入射端面部側に近い所から入射端面部側に遠
い所まで鏡面部や傾斜面部で全反射する量を均一にコン
トロールでき、均一で明るい輝度を得ることができる。
【００５９】また、請求項２に係る導光板は、高さをｎ
番目のプリズム形状部に対し、少なくとも入射端面部か
ら入射した一定の屈折角に対する光線がｎ−３番目のプ
リズム形状部の頂点と鏡面部とを結び鏡面部で全反射
し、ｎ−２番目のプリズム形状部の傾斜面部で受け得る
高さを、ｎ−２番目のプリズム形状部の頂点と鏡面部と
を結び鏡面部で全反射し、光線をｎ−１番目のプリズム
形状部の傾斜面部で受け得る高さから差分した高さを加
算するように反射端面部に向かうに従って増加するの
で、何処の位置でも鏡面部からの全反射光の大部分を受
けることができ、さらに鏡面部からの全反射光を全反射
して表面部方向に向けることができる。
番目のプリズム形状部に対し、少なくとも入射端面部か
ら入射した一定の屈折角に対する光線がｎ−３番目のプ
リズム形状部の頂点と鏡面部とを結び鏡面部で全反射
し、ｎ−２番目のプリズム形状部の傾斜面部で受け得る
高さを、ｎ−２番目のプリズム形状部の頂点と鏡面部と
を結び鏡面部で全反射し、光線をｎ−１番目のプリズム
形状部の傾斜面部で受け得る高さから差分した高さを加
算するように反射端面部に向かうに従って増加するの
で、何処の位置でも鏡面部からの全反射光の大部分を受
けることができ、さらに鏡面部からの全反射光を全反射
して表面部方向に向けることができる。
【００６０】さらに、請求項３に係る導光板は、鏡面部
がｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面した鏡
面部に対し、少なくとも入射端面部から入射した一定の
屈折角に対する光線がｎ−２番目のプリズム形状部の高
さによる影となる長さから、ｎ−１番目のプリズム形状
部の高さによる影となる長さを差分した長さの２倍を加
算するように反射端面部に向かうに従って増加するの
で、少なくとも常に何処の位置でも一定の入射光を鏡面
部で得ることができ、さらに入射端面部から離れるほど
多くの入射光を得ることもできる。しかも、何処でも同
じ屈折角の光線をプリズム形状部に全反射することがで
きるので、最終の導光板からの出射光が同じ方向に出射
することができる。
がｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面した鏡
面部に対し、少なくとも入射端面部から入射した一定の
屈折角に対する光線がｎ−２番目のプリズム形状部の高
さによる影となる長さから、ｎ−１番目のプリズム形状
部の高さによる影となる長さを差分した長さの２倍を加
算するように反射端面部に向かうに従って増加するの
で、少なくとも常に何処の位置でも一定の入射光を鏡面
部で得ることができ、さらに入射端面部から離れるほど
多くの入射光を得ることもできる。しかも、何処でも同
じ屈折角の光線をプリズム形状部に全反射することがで
きるので、最終の導光板からの出射光が同じ方向に出射
することができる。
【００６１】また、請求項４に係る導光板は、高さと鏡
面部とがｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面
した鏡面部に増加する長さの値と、ｎ−１番目のプリズ
ム形状部の入射端面部方向に面した鏡面部の長さを、ｎ
−１番目のプリズム形状部の２倍の高さで除算した値に
ｎ番目のプリズム形状部の高さの増加量を乗算した値と
が等しくなるので、何処の位置でも鏡面部に入射した光
をすべて表面部方向に全反射することができ、導光板の
大きさに左右されずに均一で明るい出射光が得られ、あ
らゆる導光板の設計に対処することができる。
面部とがｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面
した鏡面部に増加する長さの値と、ｎ−１番目のプリズ
ム形状部の入射端面部方向に面した鏡面部の長さを、ｎ
−１番目のプリズム形状部の２倍の高さで除算した値に
ｎ番目のプリズム形状部の高さの増加量を乗算した値と
が等しくなるので、何処の位置でも鏡面部に入射した光
をすべて表面部方向に全反射することができ、導光板の
大きさに左右されずに均一で明るい出射光が得られ、あ
らゆる導光板の設計に対処することができる。
【００６２】さらに、請求項５に係る導光板は、鏡面部
を伸ばした仮想直線とｎ番目のプリズム形状部の入射端
面部方向に面した傾斜面部との成す角度を、角度４５°
にｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面した鏡
面部とｎ−１番目のプリズム形状部の頂点とを結んだ光
線との成す角度の１／２を加算した角度より大きく、角
度４５°に導光板の臨界角の１／２を加算した角度より
小さい範囲とするので、入射端面部に入射した光線の極
小さい屈折角から臨界角に近い屈折角までの光線を受け
ることができ、入射光の大部分を表面部に対して垂直方
向を含んだ入射端面部方向と、この入射端面部方向に対
向する反射端面部方向とに広がった視野角を持つ出射光
として表面部から出射することができる。
を伸ばした仮想直線とｎ番目のプリズム形状部の入射端
面部方向に面した傾斜面部との成す角度を、角度４５°
にｎ番目のプリズム形状部の入射端面部方向に面した鏡
面部とｎ−１番目のプリズム形状部の頂点とを結んだ光
線との成す角度の１／２を加算した角度より大きく、角
度４５°に導光板の臨界角の１／２を加算した角度より
小さい範囲とするので、入射端面部に入射した光線の極
小さい屈折角から臨界角に近い屈折角までの光線を受け
ることができ、入射光の大部分を表面部に対して垂直方
向を含んだ入射端面部方向と、この入射端面部方向に対
向する反射端面部方向とに広がった視野角を持つ出射光
として表面部から出射することができる。
【００６３】また、請求項６に係る平面照明装置は、光
源と、光源の近傍の少なくとも１側面に設けられ光源か
らの光を導く入射端面部と、入射端面部からの光を導き
出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と
を備え、裏面部には入射端面部から入射した臨界角内の
光を全反射する鏡面部と入射端面部方向に面した傾斜面
部を有する凹状のプリズム形状部とを複数有し、入射端
面部から最初の傾斜面部までの鏡面部で全反射を行い再
度傾斜面部で表面部方向に全反射する出射光と、ｎ−１
番目のプリズム形状部とｎ番目のプリズム形状部との間
に位置する鏡面部で全反射を行い再度ｎ番目の傾斜面部
で表面部方向に全反射する出射光とが等しくなるように
傾斜面部の高さおよび鏡面部が反射端面部に向かうに従
って増加するように形成し、鏡面部で全反射した臨界角
内の光を傾斜面部で受け再び表面部方向に全反射させる
導光板と、裏面部の下部に備えた反射シートと、光源の
光を反射し再び入射端面部に入射させるリフレクタとを
備えたので、一度鏡面部で全反射した後に再度傾斜面で
全反射するような入射端面部からの屈折角の小さい有効
な光線を入射端面部側に近い所において一度鏡面部で全
反射する鏡面部を少なくし、さらに入射端面部側に遠い
所において一度鏡面部で全反射する鏡面部を多くするよ
うに徐々に鏡面部量を変化させるとともに鏡面部での全
反射光の変化量に対応して傾斜面部で鏡面部からの光量
を全て受け、再度傾斜面部で全反射する光量が入射端面
部側に近い所から入射端面部側に遠い所まで鏡面部や傾
斜面部で全反射する量を均一にコントロールでき均一で
明るい輝度を得ることができる。
源と、光源の近傍の少なくとも１側面に設けられ光源か
らの光を導く入射端面部と、入射端面部からの光を導き
出射する表面部と、表面部の反対側に位置する裏面部と
を備え、裏面部には入射端面部から入射した臨界角内の
光を全反射する鏡面部と入射端面部方向に面した傾斜面
部を有する凹状のプリズム形状部とを複数有し、入射端
面部から最初の傾斜面部までの鏡面部で全反射を行い再
度傾斜面部で表面部方向に全反射する出射光と、ｎ−１
番目のプリズム形状部とｎ番目のプリズム形状部との間
に位置する鏡面部で全反射を行い再度ｎ番目の傾斜面部
で表面部方向に全反射する出射光とが等しくなるように
傾斜面部の高さおよび鏡面部が反射端面部に向かうに従
って増加するように形成し、鏡面部で全反射した臨界角
内の光を傾斜面部で受け再び表面部方向に全反射させる
導光板と、裏面部の下部に備えた反射シートと、光源の
光を反射し再び入射端面部に入射させるリフレクタとを
備えたので、一度鏡面部で全反射した後に再度傾斜面で
全反射するような入射端面部からの屈折角の小さい有効
な光線を入射端面部側に近い所において一度鏡面部で全
反射する鏡面部を少なくし、さらに入射端面部側に遠い
所において一度鏡面部で全反射する鏡面部を多くするよ
うに徐々に鏡面部量を変化させるとともに鏡面部での全
反射光の変化量に対応して傾斜面部で鏡面部からの光量
を全て受け、再度傾斜面部で全反射する光量が入射端面
部側に近い所から入射端面部側に遠い所まで鏡面部や傾
斜面部で全反射する量を均一にコントロールでき均一で
明るい輝度を得ることができる。
【図１】本発明に係る平面照明装置の略斜視構成図
【図２】本発明に係る導光板の光線進行図
【図３】本発明に係る導光板の鏡面部とプリズムとの関
係図
係図
【図４】従来の導光板図
【図５】導光板内の光線の全反射軌跡平面図
【図６】従来の導光板図
１…平面照明装置、２…導光板、３，３１，３２…入射
端面部、４…反射端面部、５，５１，５２…表面部、
６，６１，６２…裏面部、６ａ…鏡面部、７…側面部、
８…光源、９…リフレクタ、１０…反射体、Ｐ…プリズ
ム形状部、Ｐ１，４４，５６…第１プリズム面、Ｐ２，
４５，５５…第２プリズム面、Ｌ０，Ｌ１，Ｌ１１，Ｌ
２，Ｌ２’，Ｌ２２，Ｌ２２’，Ｌ３，Ｌ３３，Ｌ３
ｒ，Ｌ３ｒｒ，Ｌ３ｒ０，Ｌ３ｒ０’，Ｌ４，Ｌ４４，
Ｌ４ｒ，Ｌ４ｒｒ，Ｌ４５，Ｌ５，Ｌ５５，Ｌ５６，Ｌ
Ｌ，Ｌｃ，Ｌｐ，Ｌ５１，Ｌ５２，Ｌｃ１，Ｌｃ２，Ｌ
５ｐ１，Ｌ５ｐ２，Ｌｃｒ１，Ｌｃｒ２…光線、Ｌn …
プリズム間の長さ、Ｔ１，Ｔ２…頂点、Ｐn ，Ｐn-1 …
プリズム、Ｐn-1 ’…虚プリズム、γ，α１，α２…屈
折角、α…臨界角、αｒ，αｒ２…入射光線と鏡面部と
のなす角、β１，β２…入射角、δ…入射角，出射角、
θn …傾斜面部と鏡面部とのなす角、Δｈn ，ｈ n-1 …
プリズムの高さ。
端面部、４…反射端面部、５，５１，５２…表面部、
６，６１，６２…裏面部、６ａ…鏡面部、７…側面部、
８…光源、９…リフレクタ、１０…反射体、Ｐ…プリズ
ム形状部、Ｐ１，４４，５６…第１プリズム面、Ｐ２，
４５，５５…第２プリズム面、Ｌ０，Ｌ１，Ｌ１１，Ｌ
２，Ｌ２’，Ｌ２２，Ｌ２２’，Ｌ３，Ｌ３３，Ｌ３
ｒ，Ｌ３ｒｒ，Ｌ３ｒ０，Ｌ３ｒ０’，Ｌ４，Ｌ４４，
Ｌ４ｒ，Ｌ４ｒｒ，Ｌ４５，Ｌ５，Ｌ５５，Ｌ５６，Ｌ
Ｌ，Ｌｃ，Ｌｐ，Ｌ５１，Ｌ５２，Ｌｃ１，Ｌｃ２，Ｌ
５ｐ１，Ｌ５ｐ２，Ｌｃｒ１，Ｌｃｒ２…光線、Ｌn …
プリズム間の長さ、Ｔ１，Ｔ２…頂点、Ｐn ，Ｐn-1 …
プリズム、Ｐn-1 ’…虚プリズム、γ，α１，α２…屈
折角、α…臨界角、αｒ，αｒ２…入射光線と鏡面部と
のなす角、β１，β２…入射角、δ…入射角，出射角、
θn …傾斜面部と鏡面部とのなす角、Δｈn ，ｈ n-1 …
プリズムの高さ。
フロントページの続き (72)発明者 遠藤 司 東京都多摩市永山６−22−６ 日本デンヨ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA01 BA06 2H091 FA14Z FA21Z FA23Z FA41Z LA18 5G435 AA02 AA03 EE27 FF03 FF08 GG03 GG24
Claims (6)
- 【請求項１】 光源からの光を導く入射端面部と、該入
射端面部の反対側に位置し光を反射する反射端面部と、
前記入射端面部および前記反射端面部に接続する側面部
と、前記入射端面部から導いた光を出射する表面部と、
該表面部の反対側に位置する裏面部とからなり、該裏面
部には前記入射端面部から入射した臨界角内の光を全反
射する鏡面部と前記入射端面部方向に面した傾斜面部を
有する凹状のプリズム形状部とを複数有し、前記鏡面部
で全反射した前記臨界角内の光を受ける高さを持つ前記
傾斜面部で再び前記表面部方向に全反射させる導光板に
おいて、 前記入射端面部から最初の前記傾斜面部までの前記鏡面
部で全反射を行い再度前記傾斜面部で前記表面部方向に
全反射する出射光と、ｎ−１番目の前記プリズム形状部
とｎ番目の前記プリズム形状部との間に位置する前記鏡
面部で全反射を行い再度前記ｎ番目の前記傾斜面部で前
記表面部方向に全反射する出射光とが等しくなるように
前記傾斜面部の前記高さおよび前記鏡面部が前記反射端
面部に向かうに従って増加することを特徴とする導光
板。 - 【請求項２】 前記高さは、前記ｎ番目の前記プリズム
形状部に対し、少なくとも前記入射端面部から入射した
一定の屈折角に対する光線がｎ−３番目の前記プリズム
形状部の頂点と前記鏡面部とを結び前記鏡面部で全反射
し、ｎ−２番目の前記プリズム形状部の前記傾斜面部で
受け得る高さを、ｎ−２番目の前記プリズム形状部の頂
点と前記鏡面部とを結び前記鏡面部で全反射し、前記光
線をｎ−１番目の前記プリズム形状部の前記傾斜面部で
受け得る高さから差分した高さを加算するように前記反
射端面部に向かうに従って増加することを特徴とする請
求項１記載の導光板。 - 【請求項３】 前記鏡面部は、前記ｎ番目の前記プリズ
ム形状部の前記入射端面部方向に面した前記鏡面部に対
し、少なくとも前記入射端面部から入射した一定の屈折
角に対する光線がｎ−２番目の前記プリズム形状部の前
記高さによる影となる長さから、ｎ−１番目の前記プリ
ズム形状部の前記高さによる影となる長さを差分した長
さの２倍を加算するように前記反射端面部に向かうに従
って増加することを特徴とする請求項１記載の導光板。 - 【請求項４】 前記高さと前記鏡面部とは、前記ｎ番目
の前記プリズム形状部の前記入射端面部方向に面した前
記鏡面部に増加する長さの値と、前記ｎ−１番目の前記
プリズム形状部の前記入射端面部方向に面した前記鏡面
部の長さを、前記ｎ−１番目の前記プリズム形状部の２
倍の高さで除算した値に前記ｎ番目の前記プリズム形状
部の高さの増加量を乗算した値とが等しくなることを特
徴とする請求項１記載の導光板。 - 【請求項５】 前記傾斜面部は、前記鏡面部を伸ばした
仮想直線と前記ｎ番目の前記プリズム形状部の前記入射
端面部方向に面した前記傾斜面部との成す角度を、角度
４５°に前記ｎ番目の前記プリズム形状部の前記入射端
面部方向に面した前記鏡面部とｎ−１番目の前記プリズ
ム形状部の頂点とを結んだ光線との成す角度の１／２を
加算した角度より大きく、角度４５°に前記導光板の臨
界角の１／２を加算した角度より小さい範囲とすること
を特徴とする請求項１記載の導光板。 - 【請求項６】 光源と、 当該光源の近傍の少なくとも１側面に設けられ前記光源
からの光を導く入射端面部と、該入射端面部からの光を
導き出射する表面部と、該表面部の反対側に位置する裏
面部とを備え、該裏面部には前記入射端面部から入射し
た臨界角内の光を全反射する鏡面部と前記入射端面部方
向に面した傾斜面部を有する凹状のプリズム形状部とを
複数有し、前記入射端面部から最初の前記傾斜面部まで
の前記鏡面部で全反射を行い再度前記傾斜面部で前記表
面部方向に全反射する出射光と、ｎ−１番目の前記プリ
ズム形状部とｎ番目の前記プリズム形状部との間に位置
する前記鏡面部で全反射を行い再度前記ｎ番目の前記傾
斜面部で前記表面部方向に全反射する出射光とが等しく
なるように前記傾斜面部の前記高さおよび前記鏡面部が
前記反射端面部に向かうに従って増加するように形成
し、前記鏡面部で全反射した前記臨界角内の光を前記傾
斜面部で受け再び前記表面部方向に全反射させる導光板
と、 前記裏面部の下部に備えた反射シートと、 前記光源の光を反射し再び前記入射端面部に入射させる
リフレクタとを備えたことを特徴とする平面照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30924399A JP2001124928A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 導光板および平面照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30924399A JP2001124928A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 導光板および平面照明装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001124928A true JP2001124928A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17990660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30924399A Pending JP2001124928A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 導光板および平面照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001124928A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1764548A2 (en) * | 2001-07-27 | 2007-03-21 | Enplas Corporation | Surface light source device and image display unit comprising a light guide plate with prism protusions |
| CN102261575A (zh) * | 2010-05-28 | 2011-11-30 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 背光模组 |
| CN102518974A (zh) * | 2012-01-13 | 2012-06-27 | 上海向隆电子科技有限公司 | 发光模块及其制造方法 |
Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| JPH07294745A (ja) * | 1994-04-25 | 1995-11-10 | Fanuc Ltd | バックライトパネル |
| JPH09159831A (ja) * | 1995-12-08 | 1997-06-20 | Taiho Ind Co Ltd | 導光板及びその製造方法 |
| JPH1039302A (ja) * | 1996-05-09 | 1998-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 面状照明系 |
| JPH11265609A (ja) * | 1998-03-17 | 1999-09-28 | Enplas Corp | サイドライト型面光源装置及び液晶表示装置 |
| JP2000314882A (ja) * | 1999-04-30 | 2000-11-14 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置および導光板および導光板の製造方法 |
| JP2004038108A (ja) * | 2002-07-08 | 2004-02-05 | Nippon Leiz Co Ltd | 導光板および平面照明装置 |
-
1999
- 1999-10-29 JP JP30924399A patent/JP2001124928A/ja active Pending
Patent Citations (6)
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| EP1764548A3 (en) * | 2001-07-27 | 2007-09-05 | Enplas Corporation | Surface light source device and image display unit comprising a light guide plate with prism protusions |
| CN102261575A (zh) * | 2010-05-28 | 2011-11-30 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 背光模组 |
| CN102261575B (zh) * | 2010-05-28 | 2014-07-16 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 背光模组 |
| CN102518974A (zh) * | 2012-01-13 | 2012-06-27 | 上海向隆电子科技有限公司 | 发光模块及其制造方法 |
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