JP2003272423A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
光線の指向性が高く、光線利用率の高い高輝度な照明装
置を実現することを目的とする。 【構成】 複数の単位ユニットからなる。該単位ユニッ
トは、光源71と、該光源71からの光線が入射する入
射面72aと該入射面72aから離れるに従って肉厚が
薄くなるように形成されており、入射した光線が出射す
る出射面72bとを有する導光板72と、該導光板72
に沿っており光線を前方に反射する反射面73とよりな
り、光線を前方に放射する構成である。各単位ユニット
が積層してあり、各単位ユニットの各反射面73と隣接
する面が発光面となっている。発光面には拡散シート7
5が配置してある。
Description
特に、高輝度が要求される大型の照明装置に係る。 【0002】近年、表示ユニットは表示容量の拡大ある
いは特性向上により、ワードプロセッサ・パーソナルコ
ンピュータ等に大量に採用されるにいたっている。さら
に、薄型軽量でノートブックからワークステーション用
大画面サイズの表示ユニットが必要とされ、カラー化の
ために高輝度で高効率な照明装置が望まれている。 【0003】 【従来の技術】従来、液晶表示装置に使用しているエッ
ジライト型バックライトは、導光板の側面より光を入射
させ、全反射による内部伝播光を中央部が傾斜した導光
板および白色インク等により、全反射条件を崩して発光
面側に出射していた。 【0004】図40は、従来のエッジライト型の照明装
置の説明図である。 【0005】同図において、81は光源となる蛍光管、
82は透明樹脂からなる導光板、82aは導光板82の
入射面、82bは拡散反射パターンが印刷された導光板
82の背面、82cは導光板82の出射面、83は反射
シート、84は発光面、85は蛍光管81を囲むように
設けられた反射鏡、86はリニアプリズム、87は拡散
シート、88は内部伝播光、89は出射光であり、90
はそれらで構成される照明装置である。 【0006】同図に示すように、従来のエッジライト型
バックライトは、反射鏡85に囲まれた蛍光管81が、
その出射光が導光板82の入射面82aから入射するよ
うに配置され、導光板82はその厚みが中央部に行くほ
ど薄くなるように、出射面82cが両端から中央部に向
かって傾斜している。そして、導光板82の背面82b
には白色インク等による拡散反射パターンが、蛍光管8
1から遠ざかるに従って印刷面積が大きくなるように重
み付けして設けられ、背面82bの裏面に拡散反射パタ
ーンで散乱された光線を有効に出射するための反射シー
ト83が配置されている。また、導光板82上部の発光
面84上には出射光89を法線方向に集めるためのリニ
アプリズム86が設けられ、さらにリニアプリズム86
の出射方向側には、背面82bの拡散反射パターンが視
認されないように拡散シート87が配置されエッジライ
ト型照明装置90が構成されている。 【0007】そして、この従来のエッジライト型照明装
置90では、蛍光管81から出射された拡散光は導光板
82の入射面82aから入射し、全反射条件を満たしな
がら導光板82内部を伝播していく。内部伝播光88
は、導光板82の出射面82cが中央部に向かい傾斜し
ているため、出射面82cで全反射する毎に角度が出射
面82cの傾き角θ分だけ急峻になり、臨界角以上にな
ると出射光89となり出射面82cから出射され、一
方、出射面82cで全反射され背面82bに達した伝播
光88は、拡散反射パターンにより全反射条件が崩れる
ため発光面84から出射されるようになっている。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】従来のエッジライト型
照明装置は、蛍光管から出射され拡散反射パターンで拡
散反射した光線を全て発光面側に出射しているのではな
く、一部は内部伝播を再び繰り返し対向面の蛍光管に衝
突して光線損失が起きているのが現状である。この現象
を低減するために、導光板の出射面に傾斜を設け中央部
に向かい導光板の厚みを薄くするようにして改善が試み
られているが、未だ不十分であり光利用率が低いという
問題があった。 【0009】また、実効的に法線方向の輝度を向上する
ことを目的として、導光板と拡散板との間にリニアプリ
ズム板を配置しているが、このリニアプリズム板のプリ
ズムのピッチとマトリクス状表示パネルの電極間ピッチ
が最適でないと干渉が起きるため、拡散度の高い拡散板
を用いるか、あるいは機種毎に最適ピッチを設定して干
渉の発生を低減していた。しかし、拡散度を上げると法
線方向の輝度が低下してしまうことや、機種毎に合った
リニアプリズムの金型を製作しているとコストの上昇と
なってしまうなどの問題があった。 【0010】したがって、本発明は高輝度で輝度分布が
均一である高効率な照明装置を、薄型・軽量で実現する
ことを目的とする。 【0011】 【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、複数
の単位ユニットからなり、該単位ユニットは、光源(7
1)と、該光源(71)からの光線が入射する入射面
(72a)と、該入射面(72a)から離れるに従って
肉厚が薄くなるように形成されており、入射した光線が
出射する出射面(72b)とを有する導光板(72)
と、該導光板(72)に沿っており光線を前方に反射す
る反射面(73)とよりなり、光線を前方に放射する構
成であり、上記単位ユニットが積層してあり、各単位ユ
ニットの各反射面(73)と隣接する面が発光面である
構成としてなるものである。 【0012】 【発明の実施の形態】図1は、本発明に関連する原理構
成図である。 【0013】同図において、1は光源、2は導光板、2
aは導光板2の入射面、2bは導光板2の背面、2cは
導光板2の出射面、3は反射面、3aは反射面3の光源
1と対向する側壁面、4は発光面、5は空間部である。 【0014】同図に示すように、本発明になる照明装置
は、光源1と、光源1からの光線が入射する入射面2a
と入射した光線が出射する出射面2cとを有する導光板
2と、導光板2の背面2b側に配置され導光板2上部に
設けられた発光面4に向けて光線を反射する反射面3と
を具える照明装置において、導光板2が、導光板2の側
方に配置された光源1から離れるに従って、導光板2の
肉厚が薄くなるように出射面2cが形成され、導光板2
の先端部と反射面3の導光板2を挟み光源1と対向する
反射側面3aとの間に、反射面3と発光面4とで挟まれ
る空間部5が形成されるように構成されていることを特
徴とする。 【0015】さらに、導光板2の出射面2cが背面2b
との傾斜角が異なる複数の連続した平面で構成され、導
光板2先端側の平面の傾斜角が入射面2a側の平面の傾
斜角よりも大きいことを特徴とする。 【0016】さらに、導光板2の入射面2aが凹凸を設
けられた拡散面となっていることを特徴とする。 【0017】さらに、導光板2の背面2bが拡散面とな
っていることを特徴とする。 【0018】さらに、導光板2の出射面2cが拡散面と
なっていることを特徴とする。 【0019】さらに、導光板2の背面2bと反射面3と
の間に透明性の拡散シートを配置することを特徴とす
る。 【0020】さらに、反射面3が凹凸面となっているこ
とを特徴とする。 【0021】さらに、発光面4の光線出射側に出射光を
法線方向に集光するためのリニアプリズム板が少なくと
も1枚以上設けられ、その内の少なくとも1枚以上がリ
ニアプリズム板の軸方向と、発光面4上に配置される表
示装置のマトリクス状電極パターンの方向との相対位置
が、平行あるいは直交しないように配設されることを特
徴とする。 【0022】また、本発明になる照明装置の別の態様と
して、上記本発明になる照明装置を単位ユニットとして
複数の単位ユニットからなり、各々の単位ユニットの発
光面4が同一平面上にあるように複数の単位ユニットが
平面的に配置されることを特徴とする。 【0023】また、本発明になる照明装置のさらに別の
態様として、上記本発明になる照明装置を単位ユニット
として複数の単位ユニットからなり、単位ユニットの反
射面3と発光面4とが隣接するように複数の単位ユニッ
トを積層し、単位ユニットの上記側壁面3a側を発光面
とすることを特徴とする。 【0024】図2は、本発明に関連する照明装置の動作
説明図である。 【0025】同図において、1は光源、2は光源からの
光を伝播する導光板、2aは光源からの光が入射する導
光板2の入射面、2bは導光板2の背面、2cは導光板
2の肉厚が光源1らか離れるに従って薄くなるように、
背面bとのなす角をθとして形成された、導光板2内部
を伝播してきた光が出射する出射面、3は導光板2の背
面2bと対向し背面2bからの出射光を出射面2c方向
に反射する反射面、3aは導光板2を挟み光源1と対向
する反射面3の側壁面、4は光源1からの光を導光板2
を介して出射する発光面、5は出射面2c、反射面3、
側壁面3aおよび発光面4が挟まれる空間部、6は光源
1を囲み光源1からの光を導光板2の入射面2a方向に
反射する反射鏡、7は入射面2aから入射し導光板2内
部を伝播する内部伝播光、8は導光板内部を伝播したの
ち出射面2cから出射する出射光であり、10はこれら
で構成される照明装置である。 【0026】同図に示すように本発明になる照明装置1
0においては、光源1より出射された光は反射鏡6で反
射され、光源1と多重反射を繰り返す光と直接光が合成
されて導光板2の入力面2aより入射される。 【0027】ここで、導光板2に入射される光は、スネ
ルの法則により入射面の法線に対し約±42°で入射
し、導光板表面が入射面に対して垂直面である場合、導
光板表面に到達する光線の角度は導光板表面の法線に対
して約±48°以上となり、全反射して導光板内部を伝
播する。したがって、導光板表面が入射面に対して垂直
面である場合は、伝播光は全て導光板の光源と対向する
端面より出射されることになる。 【0028】しかし、本発明になる照明装置10の導光
板2は、導光板2の肉厚が光源1から離れるに従って薄
くなるように、背面2bとのなす角度をθとして出射面
2cが傾斜して形成されているため、入射面2aから入
射した伝播光7は、出射面2cで全反射するたびに出射
面2cに対する角度が傾斜角θだけ急峻になる。そし
て、反射を繰り返すうちに伝播光7の一部は出射光8と
して出射面2cより出射して発光面4に向かい、一部は
伝播光7として伝播を繰り返す。さらに、伝播光7は背
面2bからも一部出射するが、背面2bと対向する反射
面3により発光面4に向かい反射される。 【0029】また、導光板2の先端側より出射した出射
光8は、発光面4に直接到達するものと、直接到達せず
に反射面3の側壁面3aで反射したのちに発光面4から
出射するものがある。 【0030】ここで、導光板の光源から離れた方の端部
に反射側面が隣接して設けられている場合には、反射側
面で反射する光線が多くなり光線損失率が大きくなって
しまうことや、導光板から出射したのち直接発光面に到
達する光線と反射側面で反射したのちに発光面に到達す
る光線とが、発光面端部より少し内側の部分で重なり合
うことにより輝度分布に差が生じてしまう。 【0031】ところが、本発明になる照明装置10で
は、導光板2の先端部と側壁面3aとの間の間隔を開
け、導光板2と側壁面3aとの間に反射面3と発光面4
で挟まれた空間部5を配置することにより、出射面2c
から出射する出射光8のほとんどを直接発光面4方向に
出射することができ、輝度分布を均一化し、光線損失も
減少され高効率となる。 【0032】図3は、本発明になる照明装置の第1の実
施例を示す図であり、(a)図は断面図、(b)図は本
実施例の照明装置の輝度分布を示す図である。 【0033】同図(a)において、11は蛍光管、12
は導光板、12aは導光板12の入射面、12bは導光
板12の背面、12c’は導光板12の第1の出射面、
12c”は第2の出射面、13は反射面、14は発光
面、15は空間部、16は反射鏡であり、20はそれら
で構成される照明装置である。 【0034】同図(a)に示すように、本実施例の照明
装置は、出射光を一方向に集めるために反射鏡16で半
円状に囲まれた蛍光管11の光線出射側に、入射面12
aが光源11と対向するように導光板12が配置されて
いる。導光板12は、その肉厚が光源11から離れるに
従って薄くなるように出射面が傾斜しており、出射面は
光源11側の背面12bに対して角度θ1 をなす第1の
出射面12c’と、先端側の背面12bに対して角度θ
2をなす第2の出射面12c”からなり、θ2はθ1よ
り角度が大きく、第1の出射面12c’と第2の出射面
12c”との境界は面取りがされ曲面となっている。ま
た、導光板12の背面12bと対向して反射面13と、
光源11と対向する側に反射面13の側壁面13aが配
置され、反射面13と対向する側に発光面14が設けら
れている。そして、導光板12の先端と側壁面13aと
の間には間隔が設けられ、導光板12の出射面12
c’、12c”と反射面13および側壁面13aと発光
面14とで囲まれた空間部15が設けられている。 【0035】本実施例のように、導光板12の形状を光
源11側の第1の出射面12c’の背面12bに対する
傾斜角θ1 と、先端側の第2の出射面12c”の背面1
2bに対する傾斜角θ2とが異なるようにし、θ2の角
度がθ1よりも大きくなるように形成することにより、
出射光を先端部に集中させずに適度に分散して出射でき
るため光線利用率が向上するとともに、発光面14端部
の輝度分布も均一化でき、さらに、導光板12の成形時
の加工が先端が鋭角なものより容易であり、先端部の破
損などが減少し取扱いも容易なため歩留りを向上するこ
とができる。 【0036】また、同図(b)は本実施例の照明装置に
おいて、角度θ2を一定として角度θ1を変化(θ2>
θ1として)させた場合の輝度分布を示す図であり、実
線401は角度θ1が小さい場合を示し、破線402は
角度θ1が大きい場合を示している。 【0037】同図に示すように、角度θ1が小さい場合
は第1の出射面12c’から出射する光線が少なく導光
板12の先端側まで伝播していくため、先端側で出射す
る光量が多く輝度が高くなるが、角度θ1が大きい場合
には第1の出射面12c’から出射する光量が増加し、
一方、第2の出射面12c”から出射する光量は減少す
るため輝度分布が均一化してくる。ただし、先端側の輝
度分布は角度θ1に比例して相似的に増減する。 【0038】また、反射面13としては拡散面や鏡面な
どを用いることができるが、反射面13を拡散面とする
と、導光板12の背面12bから出射した光線が拡散さ
れるため光源11近傍で出射する光量が多くなり、さら
に輝度分布の均一化を図ることができる。 【0039】図4は、本発明になる照明装置の第2の実
施例を示す図であり、(a)図は断面図、(b)図は本
実施例の照明装置の輝度分布を示す図である。 【0040】同図(a)において、21は蛍光管、22
は導光板、22aは導光板22の入射面、22bは拡散
反射パターンが印刷された導光板22の背面、22c’
は形状拡散部が設けられた導光板22の第1の出射面、
22c”は第2の出射面、23は反射面、24は発光
面、25は空間部、26は反射鏡であり、30はそれら
で構成される照明装置である。 【0041】同図(a)に示すように、本実施例の照明
装置は導光板22の形状が第1の実施例とは異なり、第
1の出射面22c’が形状拡散部を設けた平面となって
おり、背面22bにも拡散反射パターンが印刷されてい
る。 【0042】本実施例のように、背面22bや第1の出
射面22c’に凹凸面からなる形状拡散部、あるいは白
色塗料などにより印刷された拡散反射パターンを設ける
ことにより、輝度分布の均一化を図ることができる。 【0043】ここで、形状拡散部および拡散反射パター
ンを設ける位置は、それぞれ背面22bおよび第1の出
射面22c’に限られるものではなく、形状拡散部を背
面22bに設けることや、拡散反射パターンを第1の出
射面22c’に設けることは可能である。さらに、拡散
印刷パターンは、光源からの距離に従い印刷する面積か
変化させる重み付けをすると輝度分布を向上できるが、
照明装置が比較的小型であり導光板の出射面の傾斜角が
大きい場合には、重み付けがされていなくても構わな
い。 【0044】また、同図(b)は本実施例の照明装置に
おいて、導光板22の背面22bにのみ重み付された拡
散反射パターンを印刷した場合の輝度分布を示す図であ
り、破線403は第1の出射面22c’より出射した光
線による輝度分布、一点鎖線404は第2の出射面22
c”より出射した光線による輝度分布であり、実線40
5はそれらが合成した全体の輝度分布である。 【0045】同図に示すように、背面22bに重み付け
した拡散反射パターンを設けると輝度分布が均一化され
ることがわかり、本実施例に示すような構成を採ること
により光線利用率が高く、輝度分布も均一な照明装置と
することができる。 【0046】図5は、本発明になる照明装置の第3の実
施例を示す図である。 【0047】同図において、31は蛍光管、32は導光
板、32aは軸が蛍光管31と平行な凹凸面が設けられ
た導光板32の入射面、32bは導光板32の背面、3
2c’は導光板32の第1の出射面、32c”は導光板
32の第2の出射面、33は反射面、34は発光面、3
5は空間部、36は反射鏡、37は拡散反射パターンが
印刷された透明性の拡散反射シートであり、40はそれ
らで構成される照明装置である。 【0048】同図に示すように、本実施例の照明装置は
導光板32の形状が第1および第2の実施例とは異な
り、導光板32の入射面32aに軸が蛍光管31と平行
な波型の凹凸面が設けられている。さらに、導光板32
の背面32b側には背面32bと反射面33との間に、
拡散反射パターンが印刷された透明性の拡散反射シート
が設けられている。 【0049】本実施例は比較的小型のバックライトに適
しており、入射面32aに軸が蛍光管31と平行な波型
の凹凸面を設けているため、入射面32aから入射した
光線の伝播方向は、入射面32aが背面32bに対して
垂直である場合の法線に対し約±42°以上とすること
が可能となる。したがって、蛍光管31の近傍での出射
光量を増加することが可能となる。さらに、背面32b
と反射面33との間に設けられた拡散反射シート37に
より輝度分布を均一化することができる。 【0050】図6は、本発明になる照明装置の第4の実
施例を示す図であり、(a)図は断面図、(b)図はリ
ニアプリズム板の配設方法を説明する平面図である。 【0051】同図において、41は蛍光管、42は導光
板、42aは導光板42の入射面、42bは拡散反射パ
ターンが印刷された導光板42の背面、42c’は導光
板42の第1の出射面、42c”は導光板42の第2の
出射面、43は反射面、43aは反射面43の側壁面、
44は発光面、45は空間部、46は反射鏡、47はリ
ニアプリズム板、48は拡散シートであり、50はそれ
らで構成される照明装置である。 【0052】同図に示すように、本実施例の照明装置は
反射面43および反射面43の側壁面43aの形状が第
1〜第3の実施例とは異なり、反射面43と側壁面43
aとが直交するのではなく、反射面43と側壁面43a
とが連続して曲面で形成されている。さらに、導光板3
2の背面32bには重み付けした拡散反射パターンが印
刷されており、発光面44上には出射光に法線方向への
指向性を持たせるためのリニアプリズム板47が、その
軸と上部に配置される図示しない表示装置のマトリクス
状電極の軸方向とが直交あるいは平行にならないように
配置されている。また、リニアプリズム板47の上部に
は、導光板42の背面42bに印刷された拡散印刷パタ
ーンが視認されないように拡散シート48が配置されて
いる。 【0053】本実施例のように、反射面43と側壁面4
3aを連続した曲面で形成すると、導光板42からの出
射光の損失が減少し光線利用率が向上するとともに、輝
度分布の均一化も図ることができる。 【0054】また、同図(b)はリニアプリズム板47
の配設方法を説明する平面図であり、リニアプリズム板
47のプリズム軸47aは、表示装置の直交するマトリ
クス電極49aおよび49bの何れとも平行、あるいは
直交しないように傾きが角度φ(0°<φ<90°)と
なるように配置されている。このようにリニアプリズム
板47を配置することにより、干渉による表示画質の低
下を防止することができる。 【0055】図7は、導光板の指向特性を示す図(その
1)であり、(a)図は斜視図、(b)図は光線の出射
角度と相対輝度との関係を示す図である。 【0056】同図(a)において、51は光源となる蛍
光管、52は蛍光管51の側方に配設された導光板、5
2aは蛍光管51と対向する導光板52の入射面、52
bは導光板52の背面、52cは背面52bと角度θを
なす導光板52の出射面、54は蛍光管51を囲むよう
に設けられた反射鏡、58は導光板51内部の伝播光、
59は出射面59cから出射した出射光であり、角度θ
は10°に設定されている。以下、同一機能を有するも
のには同一符号を付し、その説明は省略する。 【0057】同図においては、光源はなる蛍光管51
と,それを囲む反射鏡54と、導光板52のみで構成さ
れており、反射面などは設けられていない。 【0058】同図(b)は、この場合の導光板先端側と
光源側との指向分布特性を示す図であり、実線406は
先端側の特性を、破線407は光源側の特性を示してい
る。 【0059】同図に示すように、反射面などを一切設け
ない場合には、先端側と光源側で指向性の幅はほとんど
変化しないが、破線407で示されるように光源側では
出射光量が少なく小さい角度成分が多いことがわかる。 【0060】図8は、導光板の指向特性を示す図(その
2)であり、(a)図は斜視図、(b)図は光線の出射
角度と相対輝度との関係を示す図である。 【0061】同図(a)において、53は導光板52の
下方に背面52bと対向するように配設された反射面で
ある。また、角度θは10°に設定されている。 【0062】同図においては、光源となる蛍光管51
と、それを囲む反射鏡54と、導光板52と、導光板5
2の下方に設けられた反射面53で構成されている同図
(b)は、反射面53が鏡面の場合と拡散反射面の場合
の、それぞれの指向分布特性を示す図であり、実線40
8は反射面53が鏡面の場合の特性を、破線409は反
射面53が拡散反射面の場合の特性を示している。 【0063】同図に示すように、反射面53を鏡面とし
た場合には、実線408で示されるように輝度のピーク
は何も設けない場合と変わらないが、指向性の幅が大き
くなっていることがわかる。これは、導光板52の背面
52bから出射した光線が、出射面52cと背面bとの
なす角θ分だけ急峻になり出射されているためである。
さらに、反射面53を拡散反射面とした場合には、破線
409で示されるように輝度のピークは下がるが、指向
性の幅が大きくなっていることがわかる。これは、出射
光59が出射面52cの各部から分散して出射されてい
るためであり、発光面での輝度分布が改善される。 【0064】図9は、導光板の指向特性を示す図(その
3)であり、(a)図は斜視図、(b)図は光線の出射
角度と相対輝度との関係を示す図である。 【0065】同図(a)において、55は導光板52の
背面52bと反射面53との間に配設される、重み付け
した拡散反射パターンが印刷された透明性の拡散反射シ
ートである。また、角度θは10°に設定されている。
同図においては、光源となる蛍光管51と、それを囲む
反射鏡54と、導光板52と、鏡面からなる反射面53
と、導光板52の背面52bと反射面53の間に配設さ
れた拡散反射シート55とで構成されている。 【0066】同図(b)は、投光板52の背面52bと
鏡面からなる反射面53の間に拡散反射シート55を配
設した場合の指向分布特性を示す図であり、実線410
でその特性が示されている。同図に示すように、導光板
52の背面52bと反射面53の間に拡散反射シート5
5を配設した場合には、図8における反射面53を拡散
反射面とした場合の破線409と同様に、実線410で
示すように輝度のピークは下がるが、指向性の幅が大き
くなっていることがわかる。これは、出射光59が出射
面52cの各部から分散して出射されているためであ
り、発光面での輝度分布が改善される。 【0067】図10は、導光板の指向特性を示す図(そ
の4)であり、(a)図は斜視図、(b)図は光線の出
射角度と相対輝度との関係を示す図である。 【0068】同図(a)において、56は導光板52の
背面52bと反射面53との間に、軸方向が蛍光管51
の長手方向と平行になるように、凹凸面を導光板52側
に向けて配設されたリニアプリズム板である。また、角
度θは10°に設定されている。同図においては、光源
となる蛍光管51と、それを囲む反射鏡54と、導光板
52と、鏡面からなる反射面53と、導光板52の背面
52bと反射面53の間に配設されたリニアプリズム板
56とで構成されている。 【0069】同図(b)は、導光板52の背面52bと
鏡面からなる反射面53の間にリニアプリズム板56を
配設した場合の指向分布特性を示す図であり、実線41
1でその特性が示されている。同図に示すように、導光
板52の背面52bと反射面53の間にリニアプリズム
板56を配設した場合には、実線411で示すように輝
度が向上するとともに、光源側の出射光量を増加するこ
とができ輝度分布も改善される。 【0070】図11は、導光板の指向特性を示す図(そ
の5)であり、(a)図は斜視図、(b)図は光線の上
部方向および左右方向の出射角度と相違輝度との関係を
示す図である。 【0071】同図(a)において、57は蛍光管51と
導光板52の入射面52aとの間に、軸方向が蛍光管5
1の長手方向と垂直となるように、凹凸面を導光板52
側に向けて配設されたリニアプリズム板である。また、
角度θは10°に設定されている。同図においては、光
源となる蛍光管51と、それを囲む反射鏡54と、導光
板52と、鏡面からなる反射面53と、蛍光管51と導
光板52の入射面52aの間に配設されたリニアプリズ
ム板57とで構成されている。 【0072】同図(b)は、蛍光管51と導光板52の
入射面52aの間にリニアプリズム板57を配設した場
合および配設しない場合の、それぞれ上下方向(角度
α)と左右方向(角度β)の指向分布特性を示す図であ
り、実線412はプリズム板57を設けた場合の上下方
向の特性を、破線413はプリズム-357を設けない場
合の上下方向の特性を、実線414はプリズム板57を
設けた場合の左右方向の特性を、実線415はプリズム
板57を設けない場合の左右方向の特性を示している。
同図に示すように、リニアプリズム板57を軸方向が蛍
光管51の長手方向と垂直になるように、蛍光管51と
導光板52の入射面52aとの間に、凹凸面を導光板5
2側に向けて配設した場合の左右方向の特性は、破線4
15で示されるリニアプリズム板57を配設しない場合
と比べ、左右方向の光線が絞りこまれるため指向性の幅
は小さくなるとともに、光線が集中するため輝度が向上
する。 【0073】図12は、本発明になる照明装置の第5の
実施例を示す図であり、(a)図は平面図、(b)図は
(a)図のA−A’線における断面図、(c)図は
(A)図のB−B’線における部分断面図である。 【0074】同図において、61は光源となる蛍光管、
62は透明体からなる導光板、62aは導光板62の入
射面、62bは重み付けされた拡散反射パターンを印刷
した導光板62の背面、62cは背面62bと角度θを
なすように形成された導光板62の出射面、62dは導
光板62端部の反射側面、63は導光板62の背面62
b下方の反射面、63aは反射面63の中央部に設けら
れた凸反射面、64は発光面、65は空間部、66は蛍
光管61を囲む反射鏡、67はリニアプリズム板、68
は拡散シート、69は遮光部であり、70はそれらで構
成される照明装置である。 【0075】同図(a)および(b)に示すように、本
実施例の照明装置70は、第1〜第4の実施例に示すよ
うな照明装置を単位ユニットとして、複数個の単位ユニ
ットを平面状に配置しており、光源となる4個の蛍光管
61が反射鏡66に囲まれて四側面に設けられ、蛍光管
61側方にはそれぞれに対応して4個の独立した導光板
62が配設されている。個々の導光板62の形状は、出
射面62cが背面62bとのなす角がθであるように先
端側に傾斜し、その幅も先端側に向かって狭くなってお
り、背面62bには輝度分布を考慮して重み付けした拡
散反射パターンが印刷されている。導光板62の背面6
2b下方の反射面63は、その中央部である4個の導光
板62の先端が対向する空間部65で四角錐状の凸反射
面63aが設けられている。発光面64上にはリニアプ
リズム板67が、その上部に配置される図示しない表示
装置のマトリクス状電極の軸方向と、リニアプリズム板
67の軸とが直交あるいは平行にならないように配置さ
れている。さらに、リニアプリズム板67の上部には、
導光板62の背面62bに印刷された拡散反射パターン
が視認されないように拡散シート68が配置されてい
る。 【0076】また、同図(c)に示すように、4個の導
光板62は導光板62内を伝播する光線が他の蛍光管6
1方向に戻らないように、それぞれの導光板62が独立
するように分離しており、個々の導光板62間には空間
が設けられ遮光部69となっている。そして、導光板5
2の端面は光線が出射しないように反射側面62dが設
けられ、反射側面62dは反射光が発光面64側に進む
ように傾斜面となっている。 【0077】本実施例に示す照明装置70は、高輝度が
要求される大型の照明装置に適しており、第1〜第4の
実施例に示すような照明装置を単位ユニットとして、複
数個の単位ユニットを平面状に配置することにより、輝
度分布を均一にしながら光線利用率の高い高輝度な照明
装置とすることができる。 【0078】また、本実施例のように、導光板62をそ
れぞれ分離して4個の導光板62を配置する構成が効率
的に有利であるが、導光板62を分離せずに一体化した
ものでも効率はある程度向上する。 【0079】さらに、平面状に配置する単位ユニットの
個数はここで限定されるものではなく、2個の単位ユニ
ットを対向して配置するなど照明装置の要求仕様に応じ
てその構成は変更可能である。さらに、本実施例におい
ては、導光板62の背面62bに拡散反射パターンを印
刷して輝度分布の均一化を図っているが、輝度分布の均
一化の手段に関しても本実施例で限定されるものではな
く、図3〜図11に示される前述の手段を用いることも
可能である。 【0080】図13は、本発明になる照明装置の第6の
実施例を示す図であり、照明装置の一部断面図である。 【0081】同図において、71は蛍光管、72は導光
板、72aは導光板72の入射面、72bは導光板72
の出射面、73は反射面、74は反射鏡、75は拡散シ
ートであり、80はそれらで構成される照明装置であ
る。 【0082】同図に示すように、本実施例の照明装置8
0は、第1〜第4の実施例に示すような照明装置を単位
ユニットとして複数個の単位ユニットを縦置きにし、ユ
ニット内の導光板72の側面と反射面73が隣接するよ
うに配置しており、発光面を蛍光管71と対向する面と
している。また、導光板72の出射面72bと反射面7
3とのなす角θは30°であり、導光板72はアクリル
樹脂で形成されている。そして、発光面側には輝度分布
の均一化と反射面73が視認できないように拡散シート
75を配置してあり、1つの単位ユニットの導光板72
の出射面72bから出射した出射光の内で直接拡散シー
ト75へ到達するもの以外は、隣接する単位ユニットの
反射面73で反射され拡散シート75へ進むようになっ
ている。 【0083】本実施例に示す照明装置80は、高輝度が
要求される大型の照明装置に適しており、第1〜第4の
実施例に示すような照明装置を単位ユニットとして、複
数個の単位ユニットを縦置きに配置することにより、輝
度分布が均一で光線の指向性が高く、光線利用率の高い
高輝度な照明装置とすることができる。 【0084】図14は、本発明になる照明装置の第7の
実施例を示す図であり、照明装置の一部断面図である。 【0085】同図において、71’は蛍光管、72’は
導光板、72a’は導光板72’の入射面、72b’は
導光板727の出射面、73’は反射面、74’は反射
鏡、75’は拡散シートであり、80’はそれらで構成
される照明装置である。 【0086】同図に示すように、本実施例の照明装置8
0’は第7の実施例と導光板72’の形状が異なり、導
光板72’の断面形状が略二等辺三角形となるように形
成され、頂角を挿んで出射面72b’が二面設けられて
いる。また、頂角の角度θは第6の実施例と同様30°
である。 【0087】本実施例に示す照明装置80’は、第6の
実施例よりもさらに光線の指向性が向上し、光線利用率
の高い高輝度な照明装置とすることができる。 【0088】図15は、本発明になる照明装置の第8の
実施例を示す図であり、照明装置の一部断面図である。 【0089】同図において、71”は蛍光管、72”は
導光板、72a”は導光板72”の入射面、72b”は
導光板72”の出射面、73”は反射面、74”は反射
鏡、75”は拡散シートであり、80”はそれらで構成
された照明装置である。 【0090】同図に示すように、本実施例の照明装置8
0”は第6および第7の実施例と単位ユニットの配置の
方法が異なり、ユニット内の導光板72”の側面と反射
面73”が隣接するように斜めに単位ユニットを積層し
ており、導光板72”の出射面72b”が発光面となっ
ている。また、頂角の角度θは第6の実施例と同様30
°である。 【0091】本実施例に示す照明装置80”は、第6お
よび第7の実施例よりも薄型にすることが可能となり、
光線利用率が高く高輝度で薄型の照明装置とすることが
できる。 【0092】図16及び図17は本発明の第9実施例に
なる照明装置100を示す。 【0093】照明装置100は、図12の照明装置70
を改良したものであり、図12の照明装置70とは、以
下の点で構成を異にしており、この異なる構成に基づい
て特徴を有している。 【0094】導光板の背面の拡散パターン101の構
成。 【0095】導光板と通常リニアプリズム板との間
に、特殊なリニアプリズム板102を配設した構成。 【0096】図16及び図17中、105は線状光源と
しての蛍光管である。106は導光板であり、入射面1
06a、水平の背面106b及び出射面106cを有す
る。106dは先端である。導光板106は、入射面1
06aから離れるにつれて肉厚tが薄くなっている出射
面106cは、背面106bに対して角度θをなす傾斜
面となっている。導光板106は楔形状を有し、断面が
直角三角形である。107は反射板であり、導光板10
6の下側に配してある。108は蛍光管105を囲む反
射鏡である。109は空間部であり、導光板106の傾
斜している出射面106cの上方および先端106dの
前方に存在している。 【0097】110は通常のリニアプリズム板であり、
導光板106の上方に配してあり、その下側に空間部1
09が形成されている。通常リニアプリズム板110
は、図18に示すように、頂角が90度である屋根形の
線状プリズム111が整列した構造を有する。この通常
リニアプリズム板110は、図18に示すように、線状
プリズム111が形成されている面を上面とした向き
で、且つ線状プリズム111の長手方向が蛍光管105
に直交する方向(線112で表わす)に対して時計方向
に角度αをなす向きで配してある。この通常リニアプリ
ズム板110は、図18に示すように、拡がりの大きい
入射光113を、通常リニアプリズム板110の法線1
14の方向に集光させて出射させるように作用する。出
射光115の集光の程度は、±40度程度である。 【0098】116は拡散シートであり、通常リニアプ
リズム板110の上面側に配してあり、通常リニアプリ
ズム板110からの光を拡散させる。拡散シート116
の上面が、照明装置100の発光面117となる。 【0099】次に、照明装置100の特徴的な構成につ
いて説明する。 【0100】まず、拡散パターン101について説明す
る。 【0101】拡散パターン101は、白色インクが塗布
された小さな部分、即ち、拡散要素としての白色インク
塗布小区画部120が、所定のパターンで並んだ構成で
ある。この白色インク塗布小区画部120に入射した光
線は、拡散される。白色インク塗布小区画部120は、
図19の線Iで示すように、導光板106の背面106
bのうち入射面106aの近傍において、特に高い密度
で形成してある。換言すれば、白色インク塗布小区画部
120は、導光板106の入射面106aの近傍におい
て印刷面積が特に大きくなるように重み付けして形成し
てある。拡散パターン101は、特に入射面106aの
近傍において、特に多くの光を拡散させるように作用す
る。 【0102】次に、特殊リニアプリズム板102につい
て説明する。 【0103】特殊リニアプリズム板102は、図20に
示すように、頂角が140度である屋根形の線状プリズ
ム121が三つに対して、頂角が70度である屋根形の
線状プリズム122が一つの割合で整列した構造を有す
る。この特殊リニアプリズム板102は、図16及び図
17に示すように、線状プリズム121,122が形成
されている面を下面とした向きで、且つ線状プリズム1
21(122)の長手方向が上記の線112に対して直
交する向き、即ち蛍光管105と平行となる向きとし
て、上記導光板106の上方であって上記通常リニアプ
リズム板110の下側の部位に設けてある。通常リニア
プリズム板110と特殊リニアプリズム板102との間
には、空気層129が存在している。 【0104】図20に示すように、頂角が70度の線状
プリズム122は、入射光線123を全反射させて、符
号124で示すように上方へ透過させるように作用す
る。頂角が140度の線状プリズム121は、入射光線
125が線状プリズム121内に、特殊リニアプリズム
板102の上面102aに臨界角以上で入射するように
入射し、且つ、入射した光線126が上面102aで反
射させ、上面102aで全反射した光線127を、符号
128で示すように、リニアプリズム板102より照明
装置100の中心方向に斜め下方に向かって空間部10
9内に出射させて、空間部109内に戻すよう即ち、光
を特殊リニアプリズム板102の面方向に伝播させるよ
うに作用する。 【0105】ここで、線状プリズム121は、蛍光管1
05と平行な向きとなっている。このため、上記の光1
28は、照明装置100の中心の方向へ効率的に向けら
れる。即ち、特殊リニアプリズム102は、照明装置1
00の中心の方向への光の伝播性を良くするため、線状
プリズム121(122)の長手方向が蛍光管105と
平行となる向きに定めてある。 【0106】次に、上記構成になる照明装置100の動
作について図21を参照して説明する。 【0107】図21中、矢印は光線を示し、矢印の太さ
は光量を表わし、太い程、光量が多いことを示す。蛍光
管105よりの光130は、入射面106aから導光板
106内に入り、導光板106の先端106dに向う。
拡散パターン101の分布の関係で、導光板106内に
入射した光のうち大部分の光が入射面106aの近傍で
拡散される。これにより、出射面106bのうち入射面
106aの付近から、多くの光131が出射する。残り
の光132が導光板106の先端106dに向かって伝
播する。光132の光量は元々少なく、且つ伝播の途中
でも拡散されて出射面106bより光133,134が
出射するため、先端106dに向かう光は、符号13
5,136で示すように少なくなり、先端106dより
出射する光137の光量は少なくなっている。これによ
り、発光面117のうち導光板106の先端106dに
対応する部分が特に明るくなるという不都合が解決され
る。 【0108】また、上記光131は、特殊リニアプリズ
ム板102内に入射する。特殊リニアプリズム板102
内に入射した光のうち、一部の光140だけが透過して
上方に出射し、残りの光141は、反射して、空間部1
09内に戻される。 【0109】上記の光133,134についても、一部
の光142,143だけが特殊リニアプリズム板102
内を透過して上方に出射し、残りの光144,145
は、反射して、空間部109内に戻される。空間部10
9内に戻された上記の光141,144,145は、導
光板106の出射面106c等で反射されて、再び特殊
リニアプリズム板102内に入射し、一部が透過して上
方に出射し、残りが反射して空間部109内に再び戻さ
れる。 【0110】上記の動作が繰り返して行われ、特殊リニ
アプリズム板102の上面102aからは、特殊リニア
プリズム板102の全面に亘って略一定の光量の光が出
射する。このため、後述するように発光面117は全面
に亘って一様な明るさを有するようになる。 【0111】特殊リニアプリズム板102より上方に出
射した光は、通常リニアプリズム板110内に入射し、
符号145で示すように、法線方向に集光されて出射
し、更に拡散シート116で拡散されて、符号146で
示すように、発光面117より出射する。 【0112】これにより、照明装置100の発光面11
7は、導光板106の先端106dに対応する部分に、
その周辺に比べて輝度が高い部分が表われず、且つ蛍光
管105に近い部分についても輝度の高い部分が表われ
ず、全面に亘って輝度が略一定とされた良好な輝度分布
を有する。 【0113】次に、上記の照明装置100を、液晶パネ
ルのバックライトとして使用した場合の、液晶表示装置
の特性について説明する。 【0114】図17中、150は液晶パネルであり、照
明装置100の上側に配される。 【0115】液晶パネル150は、X方向に延在するX
方向表示電極151と、Y方向に延在するY方向表示電
極152とを有する。 【0116】図17中、蛍光管105に対して直交する
線112は、X方向に延在している。 【0117】ここで、液晶表示装置の前面からみた場合
における、線状プリズム111,121,122の表示
電極151,152に対する位置関係についてみる。 【0118】線状プリズム111と線状プリズム12
1,122とは角度(90−α)度で交差している。こ
のため、線状プリズム111と線状プリズム121,1
22とは干渉しにくく、モアレ縞は発生しない。 【0119】線状プリズム111と上記表示電極15
1,152とは約45度で交差している。このため、線
状プリズム111と表示電極151,152とは干渉し
にくく、モアレ縞は発生しない。 【0120】次に、上記第9実施例の変形例について説
明する。 【0121】図16及び図17中の特殊リニアプリズム
板102の線状プリズム121と線状プリズム122と
の比を3:1以外の比、例えば4:1等に定めてもよ
い。 【0122】図22は、線状プリズム121と線状プリ
ズム122との比を、4:1とした特殊リニアプリズム
板102Aを示す。 【0123】このプリズム板102Aは、上記のプリズ
ム板102に比べてより多くの光を面方向に伝播する。 【0124】また、上記特殊リニアプリズム板102の
代わりに、図23に示す特殊レンチキュラ板160を、
そのかまぼこ状レンズの面を下向きとした向きで設けた
構成としうる。 【0125】特殊レンチキュラ板160は、高さがh
1、半径がr1のかまぼこ状レンズ161が三つに対し
て、高さがh2、半径がr2のかまぼこ状レンズ162
が一つの割合で整列した構造である。h2>h1,r2
>r1である。 【0126】光線163の経路から分かるように、かま
ぼこ状レンズ162は、光線を上方へ透過させるように
作用する。光線164の経路から分かるように、かまぼ
こ状レンズ161は、光線を下方へ戻すように、即ち光
を特殊レンチキュラ板160の面方向に伝播させるよう
に作用する。 【0127】次に、本発明の第10実施例になる照明装
置200について、図24を参照して説明する。 【0128】第10実施例乃至第20実施例は、導光板
の背面に工夫をして、輝度分布の均一化を図ったもので
ある。 【0129】図24中、201は線状光源としての蛍光
灯である。202は導光板であり、共に水平である背面
202a及び出射面202b、及び共に垂直である入射
面202c及び先端面202dを有する。203は反射
板であり、導光板202の背面202a側に配置してあ
る。204は反射面であり、反射板203の上面であ
る。205は反射鏡であり、蛍光灯201を囲んでい
る。206は照明装置200の発光面である。207は
本発明の要部をなす溝であり、導光板202の背面20
2aに、入射面202cと平行な方向(図中、紙面に垂
直な方向)に延在しており、多数が整列している。溝2
07は、背面202aのうち、中央部分202a-1に
ついてはピッチP1で整列し、中央部分202a-1よ
り偏倚するにつれてピッチが狭くなり、入射面寄りの部
分202a-2及び先端面寄りの部分202a-3では、
ピッチP1より狭いピッチP2で整列した分布で配して
ある。 【0130】溝207は、図25に拡大して示すよう
に、三角形状をなし、二つの傾斜平面208,209よ
りなる。傾斜平面208,209は、共に水平面に対し
て所定角度θ傾斜している。角度θは約30度であり、
入射してきた光を蛍光灯201側へ戻さない角度として
ある。 【0131】ここで、溝207の作用について説明す
る。 【0132】蛍光灯201より出射し、入射面202c
より導光板202内に入射した光の一部が溝207に向
う。溝207に向う光は、傾斜平面208へ当たる角度
によって、光線210,211,212の三種類に分類
できる。光線210は、傾斜平面208で全反射し、光
線210aとなって出射面202bへ向かう。光線21
1は、溝207内へ出、反射板203の反射面204で
反射され、傾斜平面209より再び導光板202内に入
り、光線211aとなって出射面202bへ向かう。光
線212は、溝207内へ出、溝207を横切って傾斜
平面209より再び導光板202内に入り、光線212
aとなって、先端面202dの方向に向かう。このよう
に、溝207は、導光板202内を背面202aに向か
って進む光線を、出射面202bの方向に効率的に向け
させるように作用する。 【0133】従来は、特開平2−165504号に示す
ように、上記の溝207に対応する溝が、導光板の底面
の全面に亘って均一のピッチで配してあり、溝を構成す
る面の傾斜は、溝に入射する全ての光が全反射する条件
となっていた。そのため、発光面の輝度分布は、図24
中、破線IIで示すように、入射面202cに近い部分
と、先端面202dに近い部分とにおいて輝度が低下す
る傾向となっていた。 【0134】本実施例においては、溝207を上記のよ
うな分布で配してあるため、出射面202bへ向かう光
の量が、入射面寄りの部分202a-2及び先端面寄りの
部分202a-3において上記の従来例に比べて多くな
り、発光面206のうち、入射面寄りの部分及び先端面
寄りの部分の輝度が上昇せしめられる。この結果、照明
装置200の発光面206の輝度は、図24中、線III
で示すように、全面に亘って略均一なものとなる。 【0135】図26は本発明の第11実施例になる照明
装置220を示す。図中、図24に示す構成部分と同一
部分には同一符号を付す。 【0136】導光板202Aにおいては、溝207が、
背面202aの蛍光灯201近傍領域において同じピッ
チP3で分布している。入射面202Acに近い側か
ら、溝207に207-1,207-2,…と符号を付
す。U字状の反射鏡205Aは、溝207-1にまでかか
っている。205Aaは反射鏡部としての上側覆い部分
であり、導光板202Aの出射面202Abのうち、入
射面202Ac寄りの溝207-1に対応する部分202
Ab-1を覆っている。205Abは下側覆い部分であ
り、導光板202Aの背面202Aaのうち、溝207
-1を覆っている。導光板202Aのうち、202A-1
が発光領域である。202A-2は光蓄積領域であり、後
述するように光を蓄積する。蛍光灯201から出射し、
入射面202Acより導光板202A内に入射した光2
21は、符号221aで示すように、溝207-1の面
で反射され、面202Ab-1へ向かい、面202Ab-
1より出射するも、上側覆い部分205Aaで反射さ
れ、導光板202A内に入る。この光は、背面202A
aに向かい、背面202Aaより出射したとしても、下
側覆い部分205Abで反射され、再び導光板202A
内に入り、上方に向う。光は、これを繰り返して発光領
域202A-1の方向に進んでいく。 【0137】出射面202Abのうち上側覆い部分20
5Aaで覆われていない部分が、有効出射面202Ab
-2である。この有効出射面202Ab-2には、上記第
10実施例の場合と同様に、溝207-2〜207-5で反
射又は屈折されて、上向きとされた光が出射する。この
有効出射面202Ab-2のうち蛍光灯201寄りの部
分についてみると、溝207-2で屈折された光222
に、光蓄積領域202A-2より漏れ出して上方に向か
う光221bが加わり、この部分での光量が増す。これ
により、照明装置220の発光面206の輝度は、線IV
で示すように、蛍光管近傍領域において略均一なものと
なる。 【0138】図27は本発明の第12実施例になる照明
装置230を示す。この照明装置230は、図24の照
明装置200と図26の照明装置220とを組み合せた
構成である。図27中、図24及び図26に示す構成部
分と対応する部分には同一符号を付す。 【0139】溝207-1及び反射鏡部としての上側覆い
部分205Aaが、光蓄積領域202A-2を形成す
る。有効出射面202Ab-2のうち蛍光灯201寄り
の部分には、溝207-2,207-3で反射、屈折され
た光222に、光蓄積領域202A-2より漏れ出して
上方に向かう光221bが加わる。ここで、溝207-
1,207-2のピッチP2が小さいため、上記光22
2の光量は多い。これにより、発光面206の輝度は、
図27中、線Vで示すように、面全体に亘って均一なも
のとなる。 【0140】図28は本発明の第13実施例になる照明
装置240を示す。この照明装置240は、図24の照
明装置200のうち、導光板202を変更した構成であ
る。図28中、図26に示す構成部分と対応する部分に
は同一符号を付す。 【0141】導光板241は、大略、導光板202を断
面楔形状としたものであり、傾斜した出射面241b及
び曲面状とした先端面241cを有する。241aは水
平の背面であり、溝207が形成してある。241cは
垂直の入射面である。 【0142】ここで、先端面241cを曲面とし得たの
は、出射面241bが傾斜面とされて導光板202が楔
形状となっていることになるものである。 【0143】先端面241cが曲面であるため、先端が
図24に示すように垂直の平面である場合に比べて、導
光板241内を伝搬して先端に到った光は、光源側に反
射されにくく、殆どが符号242で示すように、先端面
241cから上方に向かって放出される。これにより、
導光板241のうち先端寄りの部分からも光は効率的に
出射され、発光面243のうち先端部分の輝度が引き上
げられる。発光面243の輝度は、図28中、線VIで示
すように面全体に亘って均一なものとなる。 【0144】図29は本発明の第14実施例になる照明
装置250を示す。同図中、図24に示す構成部分と対
応する部分には同一符号を付す。 【0145】照明装置250は、導光板251を有す
る。導光板251は、図30に併せて示すように、背面
251aにピット群252を有する。ピット群252
は、多数のピット253よりなる。各ピット253は、
断面三角形状を有し、図24中の溝207と同じく、導
光板251内を伝播して背面251aに到った光を出射
面251bへ向けさせる。 ピット群252は、並んだ
ピッチ253-1〜253-4よりなるピット列254-
1、並んだピット253-5〜253-7よりなるピット
列254-2、並んだピット253-8〜253-11よ
りなるピット列254-3が平行に整列し、且つ隣り合
うピット列間でピットが千鳥状に並んだ配置となってい
る。これにより、図24に示すように背面に溝207を
形成した場合に比べて、背面251a側より出射面25
1bに向けられる光量は、背面全面に亘ってより均一と
される。 【0146】これにより、照明装置250の発光面25
5は、図24の照明装置200に比べて溝筋に対応した
輝度ムラを抑えられ、図29中、線VII で示すように、
全面に亘って均一な輝度分布を有する。 【0147】図31は本発明の第15実施例になる照明
装置260を示す。同図中、図24に示す構成部分と対
応する部分には同一符号を付す。 【0148】照明装置260は、導光板261を有す
る。導光板261は、図32及び図33に示すように、
背面261aに、断面三角形状の溝群262を有する。
溝群262は、蛍光灯201の軸線263と直交する線
264に対して鋭角α1をなす溝262aと、上記線2
64に対して鈍角α2をなす溝262bとよりなる。溝
262aと溝202bとは、多くの個所で交差してい
る。このため、溝が平行に配されている図24の照明装
置200に比べて溝筋が表われにくい。従って、照明装
置260は、図31中、線VIIIで示すように、全面に亘
って均一な輝度分布を有する。 【0149】図34は本発明の第16実施例になる照明
装置270を示す。同図中、図24に示す構成部分と対
応する部分には同一符号を付す。 【0150】照明装置270は、導光板271を有す
る。導光板271は、背面271aに、溝群271を有
する。溝群271は、溝272〜277よりなる。溝2
72〜277は、蛍光灯201に近づく程、サイズが大
きくなっている。溝272〜277のピッチP4は一定
であり、図24中のピッチP1より小さい。従って、照
明装置270は、図24の装置200に比べて、溝筋が
表われにくく、出射光量は同じであり、図34中、線IX
で示すように、全面に亘って均一な輝度分布を有する。 【0151】図35は本発明の第17実施例になる照明
装置280を示す。同図中、図24に示す構成部分と対
応する部分には同一符号を付す。 【0152】照明装置280は、導光板281を有す
る。導光板281は、図36に併せて示すように、背面
281aにピット群282を有する。ピット群282
は、多数のピット283よりなる。各ピット283は、
断面三角形状を有し、図24中の溝207と同じく、導
光板281内を伝播して背面281aに到った光を出射
面281bへ向けさせる。ピット群282は、ピット2
83が並んだ、図36中右下りの斜めのピット列284
と、右上りの斜めのピット列285とよりなる。ピット
列284はピット列285とは交差した関係にある。こ
れにより、図24に示すように背面に溝207を形成し
た場合に比べて、背面281a側より出射面281bに
向けられる光量は、背面全面に亘ってより均一とされ
る。 【0153】これにより、照明装置280の発光面28
6は、図24の照明装置200に比べて溝筋に対応した
輝度ムラを抑えられ、図35中、線Xで示すように、全
面に亘って均一な輝度分布を有する。 【0154】図37は本発明の第18実施例になる照明
装置290を示す。同図中、図24に示す構成部分と対
応する部分には同一符号を付す。 【0155】照明装置290は、導光板291を有す
る。導光板291は、背面291aに、断面が三角形状
の溝292を有する。溝292の反面291aの延長面
の対する角度θ10は、図24中の角度θ11に比べて
相当に小さく定めてある。角度θ10が小さいと、溝2
92が光を出射面291bへ向ける能力は小さい。この
ように、溝292の角度θ10を変えることによって、
光の出射面291bからの出射量を変えることが出来
る。 【0156】図38は、本発明の第19実施例になる照
明装置300を示す。導光板310は、背面301a
に、U字状の溝302を有する。 【0157】図39は本発明の第20実施例になる照明
装置310を示す。照明装置310は、導光板311及
び反射板312を有する。導光板311は、均一なピッ
チの溝318を有する背面311aを有する。312は
反射板であり、上記背面311aに対向する上面に、多
数の突条313を有する。突条313は、導光板311
の背面311aの溝318より漏れ出した光314を反
射させ、符号314aで示すように、導光板311内に
再度入射して、出射面311bに向く光とする。 【0158】突条313は、中央部分314については
ピッチP10で整列し、中央部分314より偏倚するに
つれてピッチが狭くなり、入射面311c寄りの部分3
15及び先端面311d寄りの部分316では、ピッチ
P11より狭いピッチP11で整列した分布で配してあ
る。 【0159】導光板311の背面311aの溝318よ
り漏れ出した光のうち、入射面311cの近傍から漏れ
出した光及び先端面311dの近傍から漏れ出した光
は、中央部分から漏れ出した光に比べて、より効率的に
導光板311内に戻され、発光面317より出射され
る。このため、発光面317の輝度分布は、図39中、
線XIで示すように、全面に亘って略均一なものとなる。 【0160】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の単位ユニットからなり、該単位ユニットは、光源
と、該光源からの光線が入射する入射面と、該入射面か
ら離れるに従って肉厚が薄くなるように形成されてお
り、入射した光線が出射する出射面とを有する導光板
と、該導光板に沿っており光線を前方に反射する反射面
とよりなり、光線を前方に放射する構成であり、上記単
位ユニットが積層してあり、各単位ユニットの各反射面
と隣接する面が発光面である構成としてなるものである
ため、輝度分布が均一で光線の指向性が高く、光線利用
率の高い高輝度な照明装置を実現することが出来る。
る。 【図2】本発明に関連する照明装置の動作説明図であ
る。 【図3】本発明になる照明装置の第1の実施例を示す図
である。 【図4】本発明になる照明装置の第2の実施例を示す図
である。 【図5】本発明になる照明装置の第3の実施例を示す図
である。 【図6】本発明になる照明装置の第4の実施例を示す図
である。 【図7】導光板の指向特性を示す図(その1)である。 【図8】導光板の指向特性を示す図(その2)である。 【図9】導光板の指向特性を示す図(その3)である。 【図10】導光板の指向特性を示す図(その4)であ
る。 【図11】導光板の指向特性を示す図(その5)であ
る。 【図12】本発明になる照明装置の第5の実施例を示す
図である。 【図13】本発明になる照明装置の第6の実施例を示す
図である。 【図14】本発明になる照明装置の第7の実施例を示す
図である。 【図15】本発明になる照明装置の第8の実施例を示す
図である。 【図16】本発明になる照明装置の第9実施例を示す図
である。 【図17】図16の照明装置の分解斜視図である。 【図18】図16及び図17中の通常リニアプリズム板
の部分拡大図である。 【図19】導光板の背面の拡散パターンを説明する図で
ある。 【図20】図16及び図17中の特殊リニアプリズム板
の部分拡大図である。 【図21】図16の照明装置の動作を説明する図であ
る。 【図22】特殊リニアプリズム板の変形例を示す図であ
る。 【図23】特殊レンチキュラ板の部分拡大図である。 【図24】本発明による照明装置の第10実施例を、そ
の輝度分布と併せて示す図である。 【図25】図24中、溝の作用を説明する図である。 【図26】本発明になる照明装置の第11実施例を、そ
の輝度分布と併せて示す図である。 【図27】本発明になる照明装置の第12実施例を、そ
の輝度分布と併せて示す図である。 【図28】本発明になる照明装置の第13実施例を、そ
の輝度分布と併せて示す図である。 【図29】本発明になる照明装置の第14実施例を、そ
の輝度分布と併せて示す図である。 【図30】図29中の導光板の背面のピット群の配置を
示す図である。 【図31】本発明になる照明装置の第15実施例を、そ
の輝度分布と併せて示す図である。 【図32】図31中の導光板を背面側からみた図であ
る。 【図33】図32の導光板の背面の一部を拡大して示す
斜視図である。 【図34】本発明になる照明装置の第16実施例を、そ
の輝度分布と併せて示す図である。 【図35】本発明になる照明装置の第17実施例を、そ
の輝度分布と併せて示す図である。 【図36】図35中の導光板を背面側からみた図であ
る。 【図37】本発明になる照明装置の第18実施例を示す
図である。 【図38】本発明になる照明装置の第19実施例を示す
図である。 【図39】本発明になる照明装置の第20実施例を、そ
の輝度分布と併せて示す図である。 【図40】従来の照明装置を示す図である。 【符号の説明】 1 光源 2 導光板 2a 入射面 2b 背面 2c 出射面 3 反射面 3a 側壁面 4 発光面 5 空間部 6 反射鏡 7 伝播光 8 出射光 10 照明装置 100 照明装置 101 拡散パターン 102,102A 特殊リニアプリズム板 102a 上面 105 蛍光管 106 導光板 106a 入射面 106b 背面 106c 出射面 106d 先端 107 反射板 108 反射鏡 109 空間部 110 通常リニアプリズム板 111 線状プリズム 112 蛍光管と直交する方向の線 113 入射光 114 法線 115 出射光 116 拡散シート 117 発光面 120 白色インク塗布小区画部 121 頂角が140度の線状プリズム 122 頂角が70度の線状プリズム 123 入射光線 124 出射光線 125 入射光線 126 入射した光線 128 全反射した光線 128 空間部に戻された光線 129 空気層 131 導光板内に入射したところで拡散された多量の
光 141,144,145 空間部内に戻された光 150 液晶パネル 151 X方向表示電極 152 Y方向表示電極 160 特殊レンチキュラ板 161 かまぼこ状レンズ 162 かまぼこ状レンズ 163,164 光線 200,220,230,240,250,260,2
70,280,290,300,310 照明装置 201 蛍光灯 202,202A,241,251,261,271,
281,291,301,311 導光板 202a 背面 202a-1,314 中央部分 202a-2,315 入射面寄りの部分 202a-3,316 先端面寄りの部分 202b 出射面 202c 入射面 202d 先端面 203,312 反射面 204 反射面 205 反射鏡 205Aa 上側覆い部分 205Ab 下側覆い部分 206 発光面 207 溝 208,209 傾斜平面 210,211,212 光線 241 傾斜した出射面 241c 先端面 242 先端面から出射した光 252 ピット群 253 断面三角形状のピット 254-1,254-2,254-3 ピット列 262 溝群 263 蛍光灯の軸線 264 蛍光灯の軸線と直交する線 272〜277 溝 282 ピット群 283 ピット 284,285 ピット列 286 発光面 302 U字状溝 313 突条
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数の単位ユニットからなり、 該単位ユニットは、光源(71)と、該光源(71)か
らの光線が入射する入射面(72a)と、該入射面(7
2a)から離れるに従って肉厚が薄くなるように形成さ
れており、入射した光線が出射する出射面(72b)と
を有する導光板(72)と、該導光板(72)に沿って
おり光線を前方に反射する反射面(73)とよりなり、
光線を前方に放射する構成であり、 上記単位ユニットが積層してあり、各単位ユニットの各
反射面(73)と隣接する面が発光面である構成として
なることを特徴とする照明装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2003038220A JP4021340B2 (ja) | 1993-03-03 | 2003-02-17 | 照明装置 |
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JP4257293 | 1993-03-03 | ||
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Related Parent Applications (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008262757A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Nidec Copal Corp | 面発光装置 |
US8405796B2 (en) | 2008-07-14 | 2013-03-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Illumination device, surface light source device, and liquid crystal display device |
US8926112B2 (en) | 2011-05-09 | 2015-01-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Backlight device and display apparatus |
JP2016143055A (ja) * | 2015-02-02 | 2016-08-08 | 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. | 液晶表示装置 |
-
2003
- 2003-02-17 JP JP2003038220A patent/JP4021340B2/ja not_active Expired - Lifetime
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