JP2002100231A - Surface light source-type lighting system - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【技術分野】本発明は，液晶表示部等に光を面照射する
面光源型照明装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface light source type illuminating device for illuminating a liquid crystal display or the like with light.
【０００２】[0002]
【従来技術】従来より，液晶表示装置には，液晶表示部
に光を面照射するための面光源型照明装置が設けてある
ものがある。該面光源型照明装置は，例えば，液晶表示
部の表示側に配置して，光を上記液晶表示部の表示側か
ら照射するフロントライト用として用いられる。2. Description of the Related Art Conventionally, some liquid crystal display devices are provided with a surface light source type illuminating device for irradiating a liquid crystal display portion with light. The surface light source type illuminating device is used, for example, for a front light which is arranged on the display side of a liquid crystal display unit and irradiates light from the display side of the liquid crystal display unit.
【０００３】そして，省消費電力化を実現すべく，光源
としてＬＥＤ等の点光源を用いる面光源型照明装置があ
る。上記面光源型照明装置９は，図８（Ａ），（Ｂ）に
示すごとく，点光源９２と，該点光源９２から出射した
光４を液晶表示部３に導くための矩形の導光板９１とを
有する。該導光板９１は，図８（Ｂ）に示すごとく，光
４を出射する一方の面９１２と，その反対側面の他方の
面９１３とを有し，該他方の面９１３には，上記導光板
９１内を伝播する光４を上記一方の面９１２から出射さ
せるための凹部９１１を有する。There is a surface light source type lighting device using a point light source such as an LED as a light source in order to realize power saving. As shown in FIGS. 8A and 8B, the surface light source type lighting device 9 includes a point light source 92 and a rectangular light guide plate 91 for guiding the light 4 emitted from the point light source 92 to the liquid crystal display unit 3. And As shown in FIG. 8B, the light guide plate 91 has one surface 912 for emitting the light 4 and the other surface 913 on the opposite side, and the other surface 913 has the light guide plate There is a concave portion 911 for emitting the light 4 propagating through the inside 91 from the one surface 912.
【０００４】上記面光源型照明装置９としては，例え
ば，図８（Ａ）に示すごとく，矩形の導光板９１の側面
に点光源９２を３個，略等間隔に配置したものがある。
上記面光源型照明装置９は，図８（Ｂ）に示すごとく，
上記点光源９２から入射された光４を上記導光板９１の
側面から導入し，その光４を上記他方の面９１３におい
て反射させて上記一方の面９２から出射して，液晶表示
部３を照射する。図８（Ａ）において，一点鎖線で囲ん
だ部分は，上記光源９２からの光４が充分に行き届く部
分を表す。As the surface light source type illuminating device 9, for example, as shown in FIG. 8A, there is a device in which three point light sources 92 are arranged at substantially equal intervals on a side surface of a rectangular light guide plate 91.
As shown in FIG. 8B, the surface light source type lighting device 9
The light 4 incident from the point light source 92 is introduced from the side surface of the light guide plate 91, and the light 4 is reflected by the other surface 913 and emitted from the one surface 92 to irradiate the liquid crystal display unit 3. I do. In FIG. 8A, a portion surrounded by a one-dot chain line indicates a portion where the light 4 from the light source 92 sufficiently reaches.
【０００５】[0005]
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の面
光源型照明装置９は，輝度ムラが発生しやすいという問
題がある。即ち，図８（Ａ）に示すごとく，上記面光源
型照明装置９における点光源９２は指向性があるため，
光４を上記導光板９１の全体に行き渡らせることは困難
である。そのため，上記導光板９１において，上記点光
源９２からの光４が行き渡らない暗部分９９は輝度が小
さくなり，輝度ムラが発生する。However, the conventional surface light source type illumination device 9 has a problem that luminance unevenness is apt to occur. That is, as shown in FIG. 8A, since the point light source 92 in the surface light source type lighting device 9 has directivity,
It is difficult to spread the light 4 over the entire light guide plate 91. For this reason, in the light guide plate 91, the brightness of the dark portion 99 where the light 4 from the point light source 92 does not spread is reduced, and brightness unevenness occurs.
【０００６】この輝度ムラを解消するためには，点光源
９２を多数配置する手段があるが，コストが高くなり，
また，消費電力も大きくなる。そこで，図９に示すごと
く，導光板９１の側面に棒状導光体９４を配置し，該棒
状導光体９４の両端部に点光源９２を配置した面光源型
照明装置９０がある。上記棒状導光体９４には，上記導
光板９１と反対側の面に，凹部９４１を設けてある。In order to eliminate the luminance unevenness, there is a means for arranging a large number of point light sources 92, but the cost increases.
In addition, power consumption also increases. Therefore, as shown in FIG. 9, there is a surface light source type lighting device 90 in which a rod-shaped light guide 94 is arranged on the side surface of a light guide plate 91 and point light sources 92 are arranged at both ends of the rod-shaped light guide 94. The rod-shaped light guide 94 has a concave portion 941 on the surface opposite to the light guide plate 91.
【０００７】上記面光源型照明装置９０は，上記点光源
９２の光４を上記棒状導光体９４に，その端部から導入
し，導入した光４を，上記凹部９４１において反射させ
て上記導光板９１内に導く。導光板９１に導入された光
４は，上述の面光源型照明装置９の場合と同様に一方の
面９１２から出射し，液晶表示部３に照射される（図８
（Ｂ））。The surface light source type illuminating device 90 introduces the light 4 of the point light source 92 into the rod-shaped light guide 94 from an end thereof, reflects the introduced light 4 at the concave portion 941, and guides the light 4 to the rod-shaped light guide 94. The light is guided into the light plate 91. The light 4 introduced into the light guide plate 91 is emitted from one surface 912 as in the case of the surface light source type illumination device 9 described above, and is applied to the liquid crystal display unit 3 (FIG.
(B)).
【０００８】上記面光源型照明装置９は，上記棒状導光
体９４によって，点光源９２の光を線光源化して，導光
板９１の側面から略均一に光４を導入することができる
ため，輝度ムラが生じ難い。ところが，上記面光源型照
明装置９は，点光源９２の光４を上記棒状導光体９４を
介して上記導光板９１に導くため，その間に光量の損失
が生じる。そのため，上記導光板９１の面光源としての
輝度が小さくなるという問題がある。The surface light source type illumination device 9 can convert the light of the point light source 92 into a linear light source by the rod-shaped light guide 94 and introduce the light 4 from the side surface of the light guide plate 91 substantially uniformly. Luminance unevenness hardly occurs. However, since the surface light source type illumination device 9 guides the light 4 of the point light source 92 to the light guide plate 91 via the rod-shaped light guide 94, a light amount loss occurs therebetween. Therefore, there is a problem that the brightness of the light guide plate 91 as a surface light source is reduced.
【０００９】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，輝度ムラが生じず，輝度が大きく，かつ
消費電力が小さい面光源型照明装置を提供しようとする
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a surface light source type illuminating device which does not cause luminance unevenness, has high luminance, and consumes low power.
【００１０】[0010]
【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，点光源
と，該点光源から入射された光を特定の面から出射して
被照明体に導くための矩形の導光板とを有する面光源型
照明装置であって，上記導光板は，上記被照明体と対向
する平面状の一方の面と，その反対側の面であって内部
を伝播する光を上記一方の面から出射させる凹部を有す
る他方の面とを備え，上記導光板における少なくとも一
対の対角には，上記点光源を配置すると共に，該点光源
の光を上記導光板に導入するための光導入部を，上記導
光板と一体的に外方に突出させて設け，上記光導入部
は，上記点光源に対面して光を導入する入光面と，導入
した光を上記導光板の内部へ向かって全反射させるよう
な反射面とを有することを特徴とする面光源型照明装置
にある。According to a first aspect of the present invention, there is provided a surface having a point light source and a rectangular light guide plate for emitting light incident from the point light source from a specific surface and guiding the light to an object to be illuminated. A light source type lighting device, wherein the light guide plate has a flat surface facing the object to be illuminated, and a concave portion which is the opposite surface and emits light propagating through the inside from the one surface. And the other surface having the light guide plate, and the point light source is disposed on at least a pair of diagonals of the light guide plate, and the light introducing unit for introducing the light of the point light source into the light guide plate is provided on the light guide plate. The light introducing portion is provided integrally with the light plate so as to protrude outward, and the light introducing portion totally reflects the introduced light toward the inside of the light guide plate, and a light incident surface for introducing light facing the point light source. A surface light source type illumination device characterized by having such a reflection surface.
【００１１】本発明において最も注目すべきことは，上
記導光板における少なくとも一対の対角には，上記点光
源を配置すると共に，上記光導入部を，上記導光板と一
体的に外方に突出させて設けてあり，該光導入部は，上
記入光面と上記反射面とを有することである。上記点光
源としては，例えば，ＬＥＤ（発光ダイオード）があ
る。It is most remarkable in the present invention that the point light sources are arranged at least on a pair of diagonals of the light guide plate, and the light introducing section is projected outward integrally with the light guide plate. The light introducing unit has the light incident surface and the reflection surface. An example of the point light source is an LED (light emitting diode).
【００１２】次に，本発明の作用効果につき説明する。
上記面光源型照明装置は，上述のごとく上記点光源を配
置すると共に上記光導入部を上記導光板と一体的に設け
てある。これにより，上記光源の光を上記導光板全体に
行き渡らせることができ，輝度ムラを生じさせず，輝度
を大きくし，かつ消費電力を小さくすることができる。Next, the operation and effect of the present invention will be described.
In the surface light source type illumination device, the point light source is arranged as described above, and the light introducing unit is provided integrally with the light guide plate. Thereby, the light of the light source can be spread over the entire light guide plate, and the brightness can be increased and the power consumption can be reduced without causing uneven brightness.
【００１３】この作用効果につき，以下に詳述する。上
記面光源型照明装置においては，上記点光源から上記光
導入部に入射した光は，そのまま上記導光板の内部へ導
かれるか，或いは，上記光導入部の上記反射面において
全反射し，上記導光板の内部へ導かれる（図１参照）。This operation and effect will be described in detail below. In the above-mentioned surface light source type lighting device, the light incident on the light introducing portion from the point light source is directly guided into the inside of the light guide plate, or is totally reflected on the reflection surface of the light introducing portion, and The light is guided into the light guide plate (see FIG. 1).
【００１４】上記光導入部は，上記導光板と一体的に形
成されているため，上記光導入部から上記導光板へ光が
導入されるときに光量の損失は生じない。また，上記光
導入部の反射面に達した光は，該反射面においてほとん
ど全て反射するため，光量が減少することもほとんどな
い。それ故，光源が発する光量を有効に利用することが
でき，消費電力を小さくしても，輝度を大きくすること
ができる。Since the light introducing section is formed integrally with the light guide plate, no loss of light quantity occurs when light is introduced from the light introducing section to the light guide plate. Also, almost all of the light that reaches the reflecting surface of the light introducing section is reflected by the reflecting surface, so that the amount of light hardly decreases. Therefore, the amount of light emitted from the light source can be effectively used, and the luminance can be increased even if the power consumption is reduced.
【００１５】また，上記光源及び光導入部は，少なくと
も矩形の導光板の対角に配置することにより，輝度ムラ
を小さくすることができる。それ故，従来（図８
（Ａ））のように多数の点光源を配置する必要がない。
即ち，少ない点光源でも輝度ムラを小さくすることがで
きる。Further, by arranging the light source and the light introducing portion at least diagonally to the rectangular light guide plate, it is possible to reduce luminance unevenness. Therefore, the conventional (Fig. 8)
It is not necessary to arrange a large number of point light sources as in (A)).
That is, luminance unevenness can be reduced even with a small number of point light sources.
【００１６】以上のごとく，本発明によれば，輝度ムラ
が生じず，輝度が大きく，かつ消費電力が小さい面光源
型照明装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a surface light source type illuminating device which does not cause luminance unevenness, has high luminance, and has low power consumption.
【００１７】次に，請求項２に記載の発明のように，上
記光導入部の上記反射面は，上記点光源から入射された
光が全反射するような形状であることが好ましい。即
ち，上記反射面の垂線と上記入射光の入射方向との成す
角度をθ，空気に対する上記光導入部の屈折率をｎとす
ると，上記光導入部は， ｓｉｎθ＞１／ｎ を満たす形状である（図３参照）。Next, as in the second aspect of the present invention, it is preferable that the reflection surface of the light introducing section has a shape such that light incident from the point light source is totally reflected. That is, assuming that the angle between the perpendicular of the reflecting surface and the incident direction of the incident light is θ, and the refractive index of the light introducing portion with respect to air is n, the light introducing portion has a shape satisfying sin θ> 1 / n. (See FIG. 3).
【００１８】このように，上記反射面は，その形状によ
って，光源から入射される光との関係における光学的原
理に基づいて上記光を全反射させる。それ故，上記光導
入部を形成するに当って，上記反射面に反射材を配設す
る必要もないため，材料費及び加工費を安くすることが
でき，また工数及び部品点数を少なくすることができ
る。それ故，安価な面光源型照明装置を得ることができ
る。As described above, the reflecting surface totally reflects the light based on the optical principle in relation to the light incident from the light source, depending on its shape. Therefore, it is not necessary to dispose a reflecting material on the reflecting surface when forming the light introducing portion, so that the material cost and the processing cost can be reduced, and the number of steps and the number of parts can be reduced. Can be. Therefore, an inexpensive surface light source type lighting device can be obtained.
【００１９】次に，請求項３に記載の発明のように，上
記光導入部の上記反射面は，反射材を設けてなることが
好ましい。これにより，上記反射面の上記点光源に対す
る傾斜角度を，比較的自由に形成することができる。即
ち，上記傾斜角度をどのような角度にしても，上記点光
源の光を全反射させることができる。そのため，あと
は，導光板の内部の全体に，効率よく光が導入されるよ
う，上記反射面の角度を調整すればよい。従って，上記
反射面を容易に形成することができ，製造容易な面光源
型照明装置を得ることができる。Next, as in the third aspect of the present invention, it is preferable that the reflecting surface of the light introducing section is provided with a reflecting material. Thereby, the inclination angle of the reflection surface with respect to the point light source can be formed relatively freely. That is, the light of the point light source can be totally reflected regardless of the inclination angle. Therefore, the angle of the reflecting surface may be adjusted so that light is efficiently introduced into the entire inside of the light guide plate. Therefore, the reflection surface can be easily formed, and a surface light source type lighting device which is easy to manufacture can be obtained.
【００２０】次に，請求項４に記載の発明のように，上
記光導入部は，略直角三角形状であり，該直角三角形の
斜辺に当る面が上記反射面であることが好ましい。これ
により，上記光導入部を容易に形成することができる。Next, as in the fourth aspect of the present invention, it is preferable that the light introducing portion has a substantially right triangle shape, and a surface corresponding to the oblique side of the right triangle is the reflection surface. Thereby, the light introducing section can be easily formed.
【００２１】次に，請求項５に記載の発明のように，上
記光導入部の略直角三角形状は，その斜辺が，曲線，複
数の直線の組合せ，又は直線と曲線の組合せにより構成
されていることが好ましい（図６参照）。これにより，
上記反射面を構成する曲線あるいは直線の傾きや曲率等
の選択によって，上記導光板の形状や光源の配置，種類
等に対応した最適な反射状態を作り出すことができる。
それ故，上記導光板の内部の全体に効率的に光を導入す
る光導入部を形成することができる。Next, as in the invention as set forth in claim 5, the substantially right-angled triangular shape of the light introducing section has a hypotenuse formed by a curve, a combination of a plurality of straight lines, or a combination of a straight line and a curve. Preferably (see FIG. 6). This gives
By selecting the slope or curvature of the curve or straight line constituting the reflection surface, it is possible to create an optimal reflection state corresponding to the shape of the light guide plate, the arrangement and the type of the light source, and the like.
Therefore, it is possible to form a light introducing portion that efficiently introduces light into the entire inside of the light guide plate.
【００２２】次に，請求項６に記載の発明のように，上
記点光源は，該点光源の光を上記光導入部へ反射するリ
フレクターによって，部分的に覆われていることが好ま
しい。これにより，上記点光源が発した光の漏れを防
ぎ，上記点光源の光を効率的に導光板に導くことができ
る。そのため，一層輝度の大きい面光源型照明装置を得
ることができる。Next, as in the sixth aspect of the present invention, it is preferable that the point light source is partially covered by a reflector that reflects the light of the point light source to the light introducing portion. Thus, the light emitted from the point light source can be prevented from leaking, and the light from the point light source can be efficiently guided to the light guide plate. Therefore, it is possible to obtain a surface light source type lighting device with higher luminance.
【００２３】次に，請求項７に記載の発明のように，上
記被照明体を反射型液晶の液晶表示部とし，上記導光板
を上記液晶表示部の表示側に配置されるフロントライト
用とすることができる。即ち，上記面光源型照明装置
は，例えば液晶表示装置に組み込まれ，上記導光板から
出射した光は，上記液晶表示部を表示側から照射する。
この場合には，輝度ムラが生じず，輝度が大きく，かつ
消費電力が小さいフロントライト用の面光源型照明装置
を得ることができる。Next, as in the present invention, the object to be illuminated is a reflective liquid crystal liquid crystal display portion, and the light guide plate is used for a front light disposed on the display side of the liquid crystal display portion. can do. That is, the surface light source type illumination device is incorporated in, for example, a liquid crystal display device, and the light emitted from the light guide plate irradiates the liquid crystal display unit from the display side.
In this case, it is possible to obtain a surface light source type lighting device for a front light, which does not cause luminance unevenness, has high luminance, and has low power consumption.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる面光源型照明装置１につ
き，図１〜図４を用いて説明する。本例の面光源型照明
装置１は，図１，図２に示すごとく，点光源１２と，該
点光源１２から入射された光４を被照明体としての液晶
表示部３に導くための矩形の導光板１１とを有する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 A surface light source type lighting device 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the surface light source type illumination device 1 of this embodiment has a rectangular shape for guiding a point light source 12 and light 4 incident from the point light source 12 to a liquid crystal display unit 3 as an illuminated body. And a light guide plate 11.
【００２５】上記導光板１１は，図２に示すごとく，光
４を出射する一方の面１１２と，その反対側面の他方の
面１１３とを有する。該他方の面１１３には，上記導光
板１１内を伝播する光４を上記一方の面１１２側へ反射
させる凹部１１１を有する。また，図１に示すごとく，
上記導光板１１における一対の対角には，上記点光源１
２を配置すると共に，該点光源１２の光４を上記導光板
１１に導入するための光導入部１３を，上記導光板と一
体的に外方に突出させて設けてある。As shown in FIG. 2, the light guide plate 11 has one surface 112 for emitting the light 4 and the other surface 113 on the opposite side. The other surface 113 has a concave portion 111 for reflecting the light 4 propagating in the light guide plate 11 to the one surface 112 side. Also, as shown in FIG.
The point light source 1 is located at a pair of diagonals of the light guide plate 11.
2, and a light introducing portion 13 for introducing the light 4 of the point light source 12 into the light guide plate 11 is provided so as to protrude outward integrally with the light guide plate.
【００２６】そして，上記光導入部１３は，図３，図４
に示すごとく，上記点光源１２に対面して光４を導入す
る入光面１３１と，導入した光４を上記導光板１１の内
部へ向かって全反射させる反射面１３２とを有する。Then, the light introducing unit 13 is provided in FIG.
As shown in FIG. 2, the light guide plate 11 has a light entrance surface 131 for introducing the light 4 facing the point light source 12 and a reflection surface 132 for totally reflecting the introduced light 4 toward the inside of the light guide plate 11.
【００２７】上記光導入部１３は，上記導光板１１の図
１における右上角部１１４と左下角部１１５に設けてあ
る。そして，上記光導入部１３は，長方形の上記導光板
１１において長辺となる側面１１８に突出して形成して
ある。なお，光導入部が形成される面は，長辺となる側
面１１８に限られず，短辺となる側面１１９であっても
よい。また，図４に示すごとく，上記導光板１１と光導
入部１３は，厚み約１ｍｍのアクリル板を加工して一体
的に形成されており，上記導光板１１と光導入部１３と
の間には，特に境界はなく，継ぎ目等もない。The light introducing section 13 is provided at the upper right corner 114 and the lower left corner 115 of the light guide plate 11 in FIG. The light introducing portion 13 is formed to protrude from a long side surface 118 of the rectangular light guide plate 11. The surface on which the light introducing portion is formed is not limited to the long side surface 118, but may be the short side surface 119. As shown in FIG. 4, the light guide plate 11 and the light introducing portion 13 are integrally formed by processing an acrylic plate having a thickness of about 1 mm. Has no boundaries and no seams.
【００２８】図３に示すごとく，上記光導入部１３の上
記反射面１３２は，上記点光源１２から入射された光４
が全反射するような形状となっている。即ち，上記反射
面１３２は，その垂線Ｂ−Ｂと，上記光源１２からの光
４との成す角度が，全反射の条件となるような形状に形
成されており，特に反射材を配設するなどの処理は行っ
ていない。As shown in FIG. 3, the reflecting surface 132 of the light introducing unit 13 is provided with the light 4 incident from the point light source 12.
Is totally reflected. That is, the reflection surface 132 is formed in such a shape that the angle between the perpendicular line BB and the light 4 from the light source 12 becomes a condition for total reflection, and particularly, a reflection material is provided. No such processing is performed.
【００２９】より具体的には，図３に示すごとく，上記
反射面１３２の垂線Ｂ−Ｂと上記光４の入射方向との成
す角度をθ，空気に対する上記光導入部１３（アクリ
ル）の屈折率をｎとすると，上記光導入部１３は， ｓｉｎθ＞１／ｎ を少なくとも満たす形状である。また，上記光導入部１
３は，図３に示すような略直角三角形状であり，該直角
三角形の斜辺に当る面が上記反射面１３２である。More specifically, as shown in FIG. 3, the angle between the perpendicular BB of the reflecting surface 132 and the incident direction of the light 4 is θ, and the refraction of the light introducing portion 13 (acryl) with respect to air. Assuming that the ratio is n, the light introducing unit 13 has a shape that satisfies at least sin θ> 1 / n. In addition, the light introduction unit 1
Reference numeral 3 denotes a substantially right triangular shape as shown in FIG. 3, and a surface corresponding to the hypotenuse of the right triangle is the reflection surface 132.
【００３０】また，図２，図３に示すごとく，上記点光
源１２は，該点光源１２の光４を上記光導入部１３へ反
射するリフレクター１４によって，部分的に覆われてい
る。即ち，上記光源１２は，上記光導入部１３の入光面
１３１に面した部分を除いて，上記リフレクター１４に
よって覆われている。As shown in FIGS. 2 and 3, the point light source 12 is partially covered by a reflector 14 for reflecting the light 4 of the point light source 12 to the light introducing unit 13. That is, the light source 12 is covered by the reflector 14 except for a portion facing the light incident surface 131 of the light introducing unit 13.
【００３１】また，図２に示すごとく，上記凹部１１１
は，略Ｖ字状断面形状のＶ字型溝として多数条形成され
ている。また，上記凹部１１１のピッチは，約２００μ
ｍである。また，上記凹部１１１の深さは，約１〜１０
μｍである。また，上記面光源型照明装置１は，図２に
示すごとく，反射型液晶の液晶表示部３の表示側３１に
配置されるフロントライト用の照明装置である。Further, as shown in FIG.
Are formed as a plurality of V-shaped grooves having a substantially V-shaped cross section. The pitch of the recess 111 is about 200 μm.
m. The depth of the recess 111 is about 1 to 10
μm. Further, as shown in FIG. 2, the surface light source type illumination device 1 is an illumination device for a front light arranged on the display side 31 of the liquid crystal display unit 3 of the reflection type liquid crystal.
【００３２】次に，本例の作用効果につき説明する。上
記面光源型照明装置１は，上述のごとく上記点光源１２
を配置すると共に上記光導入部１３を上記導光板１１と
一体的に設けてある。これにより，上記光源１２の光４
を上記導光板１１全体に行き渡らせることができ，輝度
ムラを生じさせず，輝度を大きくし，かつ消費電力を小
さくすることができる。Next, the operation and effect of this embodiment will be described. As described above, the surface light source type illuminating device 1 includes the point light source 12
And the light introducing portion 13 is provided integrally with the light guide plate 11. Thereby, the light 4 of the light source 12
Can be spread over the entire light guide plate 11, so that luminance unevenness does not occur, luminance can be increased, and power consumption can be reduced.
【００３３】この作用効果につき，以下に詳述する。上
記面光源型照明装置１においては，上記点光源１２から
上記光導入部１３に入射した光４は，図１に示すごと
く，そのまま上記導光板１１の内部へ導かれるか，或い
は，上記光導入部１３の上記反射面１３２において全反
射し，上記導光板１１の内部へ導かれる。This operation and effect will be described in detail below. In the surface light source type illuminating device 1, the light 4 incident on the light introducing unit 13 from the point light source 12 is directly guided into the light guide plate 11 as shown in FIG. The light is totally reflected by the reflection surface 132 of the portion 13 and guided into the light guide plate 11.
【００３４】上記光導入部１３は，上記導光板１１と一
体的に形成されているため，上記光導入部１３から上記
導光板１１へ光４が導入されるときに光量の損失は生じ
ない。また，上記光導入部１３の反射面１３２に達した
光４は，該反射面１３２においてほとんど全て反射する
ため，一部の光が透過するなどして光量が減少すること
もほとんどない。それ故，光源１２が発する光量を有効
に利用することができ，消費電力を小さくしても，輝度
を大きくすることができる。Since the light introducing section 13 is formed integrally with the light guide plate 11, no loss of light quantity occurs when the light 4 is introduced from the light introducing section 13 to the light guide plate 11. Further, since the light 4 reaching the reflection surface 132 of the light introducing unit 13 is almost entirely reflected on the reflection surface 132, the light amount hardly decreases due to transmission of a part of the light. Therefore, the amount of light emitted from the light source 12 can be effectively used, and the luminance can be increased even if the power consumption is reduced.
【００３５】また，上記光源１２及び光導入部１３は，
上記導光板１１における一対の対角に配置してある。そ
のため，点光源１２の数を少なくするなど消費電力を小
さくしても，矩形の上記導光板１１の全体に，光源１２
の光４を行き渡らせることができる。従って，消費電力
が小さくても，輝度ムラが生ずることがない。The light source 12 and the light introducing unit 13 are
The light guide plate 11 is arranged at a pair of diagonals. Therefore, even if the power consumption is reduced, for example, by reducing the number of point light sources 12, the light source 12
Light 4 can be distributed. Therefore, even if the power consumption is small, no uneven brightness occurs.
【００３６】また，上記光導入部１３の上記反射面１３
２は，上記点光源１２から入射された光４が全反射する
ような形状としている。即ち，上記反射面１３２は，そ
の形状によって，光源１２から入射される光４との関係
における光学的原理に基づいて上記光４を全反射させ
る。Further, the reflection surface 13 of the light introducing section 13
2 has a shape such that the light 4 incident from the point light source 12 is totally reflected. That is, the reflecting surface 132 totally reflects the light 4 based on the optical principle in relation to the light 4 incident from the light source 12 depending on its shape.
【００３７】それ故，上記光導入部１３を形成するに当
って，上記反射面１３２に反射材を配設する必要もない
ため，上記アクリル板を射出成形等すれば足り，材料費
及び加工費を安くすることができ，また工数及び部品点
数を少なくすることができる。それ故，安価な面光源型
照明装置１を得ることができる。Therefore, it is not necessary to dispose a reflecting material on the reflecting surface 132 when forming the light introducing portion 13. Therefore, it is sufficient to perform injection molding or the like on the acrylic plate. Can be reduced, and man-hours and the number of parts can be reduced. Therefore, an inexpensive surface light source type illumination device 1 can be obtained.
【００３８】また，上記光導入部１３は，略直角三角形
状であるため容易に形成することができる。また，上記
点光源１２は，上記リフレクター１４によって，部分的
に覆われているため，上記点光源１２が発した光４の漏
れを防ぎ，上記点光源１２の光４を効率的に導光板１１
に導くことができる。そのため，一層輝度の大きい面光
源型照明装置１を得ることができる。Further, since the light introducing portion 13 has a substantially right-angled triangular shape, it can be easily formed. Further, since the point light source 12 is partially covered by the reflector 14, the light 4 emitted from the point light source 12 is prevented from leaking, and the light 4 from the point light source 12 is efficiently transmitted to the light guide plate 11.
Can be led to. Therefore, it is possible to obtain the surface light source type illumination device 1 having higher luminance.
【００３９】以上のごとく，本例によれば，輝度ムラが
生じず，輝度が大きく，かつ消費電力が小さい面光源型
照明装置を提供することができる。As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a surface light source type illuminating device which does not cause uneven brightness, has high brightness, and has low power consumption.
【００４０】実施形態例２ 本例は，図５に示すごとく，矩形の導光板１１の四隅
に，点光源１２を配置すると共に光導入部１３を設けた
面光源型照明装置１０の例である。即ち，図５における
導光板１１の右上角部１１４，左下角部１１５，右下角
部１１６，及び左上角部１１７に，上記点光源１２と光
導入部１３を配置している。その他は，実施形態例１と
同様である。Embodiment 2 As shown in FIG. 5, this embodiment is an example of a surface light source type illuminating device 10 in which point light sources 12 and light introducing portions 13 are provided at four corners of a rectangular light guide plate 11. . That is, the point light source 12 and the light introducing unit 13 are arranged at the upper right corner 114, the lower left corner 115, the lower right corner 116, and the upper left corner 117 of the light guide plate 11 in FIG. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
【００４１】本例の面光源型照明装置１０は，矩形の導
光板１１における四隅の全てから光４が入射される。そ
のため，図５に示すごとく，上記導光板１１の全体に，
一層確実に光４を導くことができる。それ故，本例によ
れば，一層輝度ムラが小さく，輝度の大きい面光源型照
明装置を得ることができる。その他，実施形態例１と同
様の作用効果を有する。In the surface light source type illumination device 10 of this embodiment, light 4 is incident from all four corners of the rectangular light guide plate 11. Therefore, as shown in FIG.
The light 4 can be guided more reliably. Therefore, according to the present example, a surface light source type illumination device with even smaller luminance unevenness and higher luminance can be obtained. In addition, the third embodiment has the same functions and effects as the first embodiment.
【００４２】実施形態例３ 本例は，図６に示すごとく，光導入部１３の形状にバリ
エーションを持たせた例である。即ち，上記光導入部１
３は，略直角三角形状であるが，その斜辺にあたる反射
面１３２を，図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すごとく種種の形
状に形成した例である。Third Embodiment As shown in FIG. 6, this embodiment is an example in which the shape of the light introducing section 13 is varied. That is, the light introduction unit 1
Reference numeral 3 denotes a substantially right-angled triangle, in which the reflecting surface 132 corresponding to the hypotenuse is formed in various shapes as shown in FIGS. 6 (A) to 6 (C).
【００４３】図６（Ａ）に示す光導入部１３ａは，上記
反射面１３２を２本の直線の組合せの形状としたもので
ある。図６（Ｂ）に示す光導入部１３ｂは，上記反射面
１３２を曲線状に形成したものである。図６（Ｃ）に示
す光導入部１３ｃは，上記反射面１３２を直線と曲線の
組合せの形状としたものである。In the light introducing section 13a shown in FIG. 6A, the reflecting surface 132 has a shape of a combination of two straight lines. The light introducing portion 13b shown in FIG. 6B is one in which the reflection surface 132 is formed in a curved shape. In the light introducing section 13c shown in FIG. 6C, the reflection surface 132 has a shape of a combination of a straight line and a curve.
【００４４】上記光導入部１３ａ，１３ｂ，１３ｃの反
射面１３２の形状は，光源の光を全反射させると共に導
光板の全体に効率よく光を導入することができるよう，
導光板１１の形状や光源の配置，種類等に対応して形成
する。その他は，実施形態例１と同様である。The shape of the reflecting surface 132 of the light introducing portions 13a, 13b, and 13c is such that the light from the light source can be totally reflected and the light can be efficiently introduced into the entire light guide plate.
It is formed corresponding to the shape of the light guide plate 11 and the arrangement and type of the light source. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
【００４５】これにより，上記反射面１３２を構成する
曲線あるいは直線の傾きや曲率等の選択によって，上記
導光板１１の形状や光源の配置，種類等に対応した最適
な反射状態を作り出すことができる。それ故，上記導光
板１１の内部の全体に効率的に光を導入することができ
る。従って，本例によれば，上記導光板１１の内部の全
体に効率的に光を導入することができる，光導入部を形
成することができる。その他，実施形態例１と同様の作
用効果を有する。Thus, an optimal reflection state corresponding to the shape of the light guide plate 11, the arrangement and the type of the light source, and the like can be created by selecting the inclination and the curvature of the curve or the straight line constituting the reflection surface 132. . Therefore, light can be efficiently introduced into the entire inside of the light guide plate 11. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to form a light introducing portion that can efficiently introduce light into the entire inside of the light guide plate 11. In addition, the third embodiment has the same functions and effects as the first embodiment.
【００４６】実施形態例４ 本例は，図７に示すごとく，光導入部１３の反射面１３
２に，反射材１３３を設けた面光源型照明装置の例であ
る。上記反射材１３３は，上記反射面１３２に，銀やア
ルミニウム等を蒸着したり，アルミニウムのテープを貼
着したりすることにより形成する。その他は，実施形態
例１と同様である。Fourth Embodiment As shown in FIG.
2 is an example of a surface light source type lighting device provided with a reflector 133. The reflective material 133 is formed by depositing silver, aluminum, or the like on the reflective surface 132 or attaching an aluminum tape. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
【００４７】これにより，上記反射面１３２の点光源に
対する傾斜角度を，比較的自由に形成することができ
る。即ち，上記傾斜角度をどのような角度にしても，上
記点光源の光をほとんど全て反射させることができる。
そのため，あとは，導光板１１の内部の全体に，効率よ
く光が導入されるよう，上記反射面１３２の角度を調整
すればよい。従って，上記反射面１３２を容易に形成す
ることができ，製造容易な面光源型照明装置を得ること
ができる。その他，実施形態例１と同様の作用効果を有
する。Thus, the inclination angle of the reflection surface 132 with respect to the point light source can be formed relatively freely. That is, almost any light from the point light source can be reflected regardless of the inclination angle.
Therefore, the angle of the reflection surface 132 may be adjusted so that light is efficiently introduced into the entire inside of the light guide plate 11. Therefore, the reflection surface 132 can be easily formed, and a surface light source type lighting device which is easy to manufacture can be obtained. In addition, the third embodiment has the same functions and effects as the first embodiment.
【００４８】なお，本例において，導光板１１の側面１
１８，１１９全周，或いは上記光導入部１３の上面１３
８及び下面１３９に，上記と同様の反射材を設けてもよ
い。この場合には，上記導光板１１の側面や，上記光導
入部１３の上面１３８，下面１３９からの光の漏れを防
ぎ，一層輝度の高い面光源型照明装置を得ることができ
る。In this embodiment, the side surface 1 of the light guide plate 11
18, 119 or the upper surface 13 of the light introducing section 13
8 and the lower surface 139 may be provided with the same reflective material as described above. In this case, it is possible to prevent the light from leaking from the side surface of the light guide plate 11 and the upper surface 138 and the lower surface 139 of the light introducing unit 13, and to obtain a surface light source type lighting device with higher luminance.
【００４９】また，本発明の面光源型照明装置を用いて
光を照射する被照明体は，液晶表示部でなくても，例え
ば写真のネガであってもよい。更に，本発明の面光源型
照明装置における導光板は，液晶表示部の表示側と反対
側に配置されるバックライト用であってもよい。The object to be illuminated by using the surface light source type illumination device of the present invention may be, for example, a photographic negative, instead of the liquid crystal display. Further, the light guide plate in the surface light source type lighting device of the present invention may be used for a backlight arranged on the side opposite to the display side of the liquid crystal display unit.
【００５０】[0050]
【発明の効果】上述のごとく，本発明によれば，輝度ム
ラが生じず，輝度が大きく，かつ消費電力が小さい面光
源型照明装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a surface light source type illuminating device which does not cause luminance unevenness, has high luminance, and has low power consumption.
【図１】実施形態例１における，面光源型照明装置の平
面図。FIG. 1 is a plan view of a surface light source type lighting device according to a first embodiment.
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面相当の面光源型照明装
置の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a surface light source type lighting device corresponding to a cross section taken along line AA of FIG. 1;
【図３】実施形態例１における，光源と光導入部の説明
図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a light source and a light introducing unit according to the first embodiment.
【図４】実施形態例１における，導光板と光導入部の斜
視図。FIG. 4 is a perspective view of a light guide plate and a light introducing unit according to the first embodiment.
【図５】実施形態例２における，面光源型照明装置の平
面図。FIG. 5 is a plan view of a surface light source type illumination device according to a second embodiment.
【図６】実施形態例３における，種々の形状の光導入部
の説明図。FIG. 6 is an explanatory view of light introducing portions having various shapes according to the third embodiment.
【図７】実施形態例４における，導光板と光導入部の斜
視図。FIG. 7 is a perspective view of a light guide plate and a light introducing unit according to a fourth embodiment.
【図８】従来例における，面光源型照明装置の（Ａ）平
面図，及び（Ｂ）断面説明図。8A and 8B are a plan view and a cross-sectional explanatory view of a surface light source type illumination device in a conventional example.
【図９】従来例における，面光源型照明装置の（Ａ）平
面図，及び（Ｂ）断面説明図。9A is a plan view and FIG. 9B is an explanatory cross-sectional view of a surface light source type illumination device in a conventional example.
【符号の説明】 １，１０．．．面光源型照明装置， １１．．．導光板， １２．．．点光源， １３．．．光導入部， １３１．．．入光面， １３２．．．反射面， ３．．．液晶表示部， ４．．．光，[Description of Signs] 1,10. . . 10. Surface light source type lighting device, . . Light guide plate, 12. . . 12. point light source, . . Light introduction part, 131. . . Light incident surface, 132. . . 2. reflective surface; . . 3. liquid crystal display, . . light,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｂ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６ Ｆ２１Ｙ 101:02 // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ (72)発明者 磯谷 文一 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 三田 泰哉 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 竹内 範仁 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 竹田 康彦 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 深野 達雄 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 元廣 友美 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA06 2H042 AA02 AA18 AA26 2H091 FA14X FA21X FA23X FA41X FD03 FD06 FD22 LA18 5G435 AA03 AA16 BB12 BB16 EE22 FF06 FF08 GG23 GG26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G02F 1/13357 G09F 9/00 336B G09F 9/00 336 F21Y 101: 02 // F21Y 101: 02 // F02Y 101: 02 G02F 1 / 1335 530 (72) Inventor Bunichi Isoya 2-1-1 Toyota-cho, Kariya-shi, Aichi Pref. Inside Toyota Industries Corporation (72) Inventor Yasuya Mita 2-1-1 Toyota-cho, Kariya-shi, Aichi Pref. Inside the Automatic Loom Works (72) Inventor Norihito Takeuchi 2-1-1 Toyota-cho, Kariya City, Aichi Prefecture Inside the Toyoda Automatic Loom Works Co., Ltd. (1) Inventor Tatsuo Fukano (72) Inventor Tatsuo Fukano Aichi Prefectural Government Inside Toyota Central Research Laboratory (72) Inventor Tomomi Motohiro 41-1, Oku-cho, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture F term in Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. 2H038 AA55 BA06 2H042 AA02 AA18 AA26 2H091 FA14X FA21X FA23X FA41X FD03 FD06 FD22 LA18 5G435 AA03 AA16 BB12 BB16 EE22 FF06 FF08 GG23 GG26
Claims (7)
特定の面から出射して被照明体に導くための矩形の導光
板とを有する面光源型照明装置であって，上記導光板
は，上記被照明体と対向する平面状の一方の面と，その
反対側の面であって内部を伝播する光を上記一方の面か
ら出射させる凹部を有する他方の面とを備え，上記導光
板における少なくとも一対の対角には，上記点光源を配
置すると共に，該点光源の光を上記導光板に導入するた
めの光導入部を，上記導光板と一体的に外方に突出させ
て設け，上記光導入部は，上記点光源に対面して光を導
入する入光面と，導入した光を上記導光板の内部へ向か
って全反射させるような反射面とを有することを特徴と
する面光源型照明装置。1. A surface light source type lighting apparatus comprising: a point light source; and a rectangular light guide plate for emitting light incident from the point light source from a specific surface and guiding the light to an illuminated body. The light plate includes one planar surface facing the object to be illuminated, and the other surface having a concave portion for emitting light propagating through the inside from the one surface, which is the opposite surface. The point light source is disposed at least at a pair of diagonals of the light guide plate, and a light introducing portion for introducing light of the point light source into the light guide plate is projected outward integrally with the light guide plate. Wherein the light introducing portion has a light incident surface for introducing light facing the point light source and a reflecting surface for totally reflecting the introduced light toward the inside of the light guide plate. Surface light source type lighting device.
反射面は，上記点光源から入射された光が全反射するよ
うな形状であることを特徴とする面光源型照明装置。2. The surface light source type illumination device according to claim 1, wherein the reflection surface of the light introducing section has a shape such that light incident from the point light source is totally reflected.
反射面は，反射材を設けてなることを特徴とする面光源
型照明装置。3. The surface light source type lighting device according to claim 1, wherein the reflecting surface of the light introducing section is provided with a reflecting material.
上記光導入部は，略直角三角形状であり，該直角三角形
の斜辺に当る面が上記反射面であることを特徴とする面
光源型照明装置。4. The method according to claim 1, wherein:
The light introducing unit has a substantially right triangle shape, and a surface corresponding to a hypotenuse of the right triangle is the reflection surface.
角三角形状は，その斜辺が，曲線，複数の直線の組合
せ，又は直線と曲線の組合せにより構成されていること
を特徴とする面光源型照明装置。5. The surface according to claim 4, wherein the substantially right-angled triangle of the light introducing portion has a hypotenuse formed by a curve, a combination of a plurality of straight lines, or a combination of a straight line and a curve. Light source type lighting device.
上記点光源は，該点光源の光を上記光導入部へ反射する
リフレクターによって，部分的に覆われていることを特
徴とする面光源型照明装置。6. The method according to claim 1, wherein:
The above-mentioned point light source is partially covered with a reflector which reflects the light of the point light source to the above-mentioned light introduction part, The surface light source type lighting device characterized by the above-mentioned.
上記被照明体は反射型液晶の液晶表示部であり，上記導
光板は上記液晶表示部の表示側に配置されるフロントラ
イト用であることを特徴とする面光源型照明装置。7. The method according to claim 1, wherein:
The illuminated object is a liquid crystal display unit of a reflection type liquid crystal, and the light guide plate is used for a front light arranged on a display side of the liquid crystal display unit.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041119 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071211 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080408 |