JPH06118246A - 面光源ユニット - Google Patents
面光源ユニットInfo
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- JPH06118246A JPH06118246A JP4245158A JP24515892A JPH06118246A JP H06118246 A JPH06118246 A JP H06118246A JP 4245158 A JP4245158 A JP 4245158A JP 24515892 A JP24515892 A JP 24515892A JP H06118246 A JPH06118246 A JP H06118246A
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- G—PHYSICS
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は液晶表示装置のバックライトに用いる
面光源ユニットに関し、光源から出射される光を効率良
くユニット外部に照射することを目的とする。 【構成】側面２３ａ，２３ｂから内部に入射した光を表
面から出射させるように導く導光板２３と、側面２３
ａ，２３ｂから導光板２３の内部に光を照射する光源２
１ａ，２１ｂと、 光源２１ａ，２１ｂから照射された
光を反射する光反射部が形成されたホルダ２２ａ，２２
ｂと、導光板２３より入射された光を外部に向け拡散さ
せる拡散板３０と、導光板２３の拡散板配設面と対向す
る面に配設されており、側面２３ａ，２３ｂから入射し
た光を拡散板３０に向け反射させる反射板２３とをゆう
しており、ホルダ２２ａ，２２ｂの光反射部を、光源２
１ａ，２１ｂから照射された光が光源２１ａ，２１ｂの
配設位置と異なる方向に反射させる構成とする。
面光源ユニットに関し、光源から出射される光を効率良
くユニット外部に照射することを目的とする。 【構成】側面２３ａ，２３ｂから内部に入射した光を表
面から出射させるように導く導光板２３と、側面２３
ａ，２３ｂから導光板２３の内部に光を照射する光源２
１ａ，２１ｂと、 光源２１ａ，２１ｂから照射された
光を反射する光反射部が形成されたホルダ２２ａ，２２
ｂと、導光板２３より入射された光を外部に向け拡散さ
せる拡散板３０と、導光板２３の拡散板配設面と対向す
る面に配設されており、側面２３ａ，２３ｂから入射し
た光を拡散板３０に向け反射させる反射板２３とをゆう
しており、ホルダ２２ａ，２２ｂの光反射部を、光源２
１ａ，２１ｂから照射された光が光源２１ａ，２１ｂの
配設位置と異なる方向に反射させる構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は面光源ユニットに係り、
特に液晶表示装置のバックライトに用いる面光源ユニッ
トに関する。
特に液晶表示装置のバックライトに用いる面光源ユニッ
トに関する。
【０００２】表示装置の視認性を向上させるため、表示
装置の表示面の裏側に光源（バックライト）を設ける構
成が一般に用いられており、液晶表示装置等の前面に平
面的な正面を必要とする表示装置のバックライト用光源
には面光源ユニットが多様されている。
装置の表示面の裏側に光源（バックライト）を設ける構
成が一般に用いられており、液晶表示装置等の前面に平
面的な正面を必要とする表示装置のバックライト用光源
には面光源ユニットが多様されている。
【０００３】図２０は面光源ユニットの用途の一例を示
す。同図において、１は液晶パネルを示し、表示面２の
液晶を所定のパターンに配向させることにより、表示パ
ターンを形成する。同図中、３は面光源ユニットで、液
晶パネル１の背面側の部位に、液晶パネル１に対向する
面を光源４として配設され、液晶パネル１の前面をその
背面側より照射する。
す。同図において、１は液晶パネルを示し、表示面２の
液晶を所定のパターンに配向させることにより、表示パ
ターンを形成する。同図中、３は面光源ユニットで、液
晶パネル１の背面側の部位に、液晶パネル１に対向する
面を光源４として配設され、液晶パネル１の前面をその
背面側より照射する。
【０００４】このような面光源ユニットは、高輝度で、
かつ光源面全体が均一な明るさであることを要求され
る。
かつ光源面全体が均一な明るさであることを要求され
る。
【０００５】
【従来の技術】図２１は、従来の面光源ユニット３の概
略構成図である。同図中、５は光源ユニットの導光板を
示し、アクリル樹脂等の光透過性樹脂により構成され、
その一側面５ａに対向して光源となる冷陰極管６が配設
されている。そして、側面５ａから入射した光を表面１
１より外部に照射する機能を有している。
略構成図である。同図中、５は光源ユニットの導光板を
示し、アクリル樹脂等の光透過性樹脂により構成され、
その一側面５ａに対向して光源となる冷陰極管６が配設
されている。そして、側面５ａから入射した光を表面１
１より外部に照射する機能を有している。
【０００６】冷陰極管６には、その外部を覆うようにホ
ルダ７が取り付けられている。このホルダ７の内側には
反射膜７ａが設けられており、冷陰極管６から出射され
た光を側面５ａに向け反射できる構成とされている。ま
た、導光板５の他側面５ｂには冷陰極管６から入射され
た光が外部に漏洩しないように光反射率の高い反射板８
が配設されている。
ルダ７が取り付けられている。このホルダ７の内側には
反射膜７ａが設けられており、冷陰極管６から出射され
た光を側面５ａに向け反射できる構成とされている。ま
た、導光板５の他側面５ｂには冷陰極管６から入射され
た光が外部に漏洩しないように光反射率の高い反射板８
が配設されている。
【０００７】一方、導光板５の裏面９には光反射率の高
い反射板１０が配設されており、また表面１１側には拡
散板１２が配設されている。この拡散板１２は、乳白色
を有しており、入射された光を拡散するため入射された
光のむらをぼかす機能を有する。このため、拡散板１２
から出射される光は、拡散板１２全面で均一な明るさと
なる。
い反射板１０が配設されており、また表面１１側には拡
散板１２が配設されている。この拡散板１２は、乳白色
を有しており、入射された光を拡散するため入射された
光のむらをぼかす機能を有する。このため、拡散板１２
から出射される光は、拡散板１２全面で均一な明るさと
なる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、表示
装置の視認性を向上させるためには、面光源ユニット３
から表示面１１に照射される光の輝度を高める必要があ
る。しかるに、単に冷陰極管６を高出力のものとしても
消費電力が大きくなり、かつ面光源ユニット３が大型化
してしまう。よって、冷陰極管６から出射した光が他の
部位に吸収されたり漏れたりすることなく、表示面１１
に効率よく照射されるよう構成することが重要である。
装置の視認性を向上させるためには、面光源ユニット３
から表示面１１に照射される光の輝度を高める必要があ
る。しかるに、単に冷陰極管６を高出力のものとしても
消費電力が大きくなり、かつ面光源ユニット３が大型化
してしまう。よって、冷陰極管６から出射した光が他の
部位に吸収されたり漏れたりすることなく、表示面１１
に効率よく照射されるよう構成することが重要である。
【０００９】ここで、冷陰極管６から出射された光の伝
播経路について図２１を用いて解析する。同図におい
て、矢印Ｐ1 〜Ｐ5 で示す伝播経路は下記の通りであ
る。
播経路について図２１を用いて解析する。同図におい
て、矢印Ｐ1 〜Ｐ5 で示す伝播経路は下記の通りであ
る。
【００１０】Ｐ1:導光板に直接入射する光量 Ｐ2:ホルダに入射し導光板へ間接的に入射する光量 Ｐ3:ホルダに吸収される光量 Ｐ4:ホルダの反射光が冷陰極管に再吸収される光量 Ｐ5:冷陰極管から出射する光量で導光板に入れない光量 いま、冷陰極管６から出射された光の全光量をＰ0 とす
ると、 Ｐ0 ＝Ｐ1 ＋Ｐ2 ＋Ｐ3 ＋Ｐ4 ＋Ｐ5 …(1) と表すことができる。
ると、 Ｐ0 ＝Ｐ1 ＋Ｐ2 ＋Ｐ3 ＋Ｐ4 ＋Ｐ5 …(1) と表すことができる。
【００１１】しかるに、実際に導光板５に入射する光量
をＰinとすると、 Ｐin＝Ｐ1 ＋Ｐ2 …(2) となる。
をＰinとすると、 Ｐin＝Ｐ1 ＋Ｐ2 …(2) となる。
【００１２】このように、従来の面光源ユニット３で
は、冷陰極管６から出射される光を効率良く導光板５に
入射させることができないという問題点があった。
は、冷陰極管６から出射される光を効率良く導光板５に
入射させることができないという問題点があった。
【００１３】またこの問題点は、導光板５から拡散板１
２に光が入射する時、及び導光板５と拡散板１２との間
に光の指向性をもたせるためのレンチキュラー板を設け
た場合には導光板５からレンチキュラー板に光が入射す
る時においても発生しうるものである。
２に光が入射する時、及び導光板５と拡散板１２との間
に光の指向性をもたせるためのレンチキュラー板を設け
た場合には導光板５からレンチキュラー板に光が入射す
る時においても発生しうるものである。
【００１４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、冷陰極管から出射される光を効率良くユニット外
部に照射することができる面光源ユニットを提供するこ
とを目的とする。
あり、冷陰極管から出射される光を効率良くユニット外
部に照射することができる面光源ユニットを提供するこ
とを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題は、下記した各
手段により解決することができる。
手段により解決することができる。
【００１６】請求項１の発明では、側面から内部に入射
した光を表面から出射させるように導く導光板と、前記
側面に対向配設されると共に、この側面から前記導光板
の内部に光を照射する光源と、この光源を覆うよう設け
られており、この光源と対向する位置に光源から照射さ
れた光を反射する光反射部が形成されたホルダと、前記
導光板の表面上に配設されており、この導光板より入射
された光を外部に向け拡散させる拡散板と、前記導光板
の拡散板配設面と対向する面に配設されており、上記側
面から入射した光を該拡散板に向け反射させる反射板と
を具備する面光源ユニットにおいて、前記ホルダの光反
射部を、前記光源から照射された光を光源の配設位置と
異なる方向に反射させる構成したことを特徴とするもの
である。
した光を表面から出射させるように導く導光板と、前記
側面に対向配設されると共に、この側面から前記導光板
の内部に光を照射する光源と、この光源を覆うよう設け
られており、この光源と対向する位置に光源から照射さ
れた光を反射する光反射部が形成されたホルダと、前記
導光板の表面上に配設されており、この導光板より入射
された光を外部に向け拡散させる拡散板と、前記導光板
の拡散板配設面と対向する面に配設されており、上記側
面から入射した光を該拡散板に向け反射させる反射板と
を具備する面光源ユニットにおいて、前記ホルダの光反
射部を、前記光源から照射された光を光源の配設位置と
異なる方向に反射させる構成したことを特徴とするもの
である。
【００１７】また、請求項２の発明では、前記ホルダの
光反射部の形状を、平面，球面，非球面，或いはこれら
を組み合わせた形状とすることにより、前記光源から照
射された光を光源の配設位置と異なる方向に反射させる
構成としたことを特徴とするものである。
光反射部の形状を、平面，球面，非球面，或いはこれら
を組み合わせた形状とすることにより、前記光源から照
射された光を光源の配設位置と異なる方向に反射させる
構成としたことを特徴とするものである。
【００１８】また、請求項３の発明では、前記ホルダの
光反射部と光源との間に、光源に使用されているガラス
の屈折率よりも高屈折率を有する光透過材料を介装して
なることを特徴とするものである。
光反射部と光源との間に、光源に使用されているガラス
の屈折率よりも高屈折率を有する光透過材料を介装して
なることを特徴とするものである。
【００１９】また、請求項４の発明では、前記光透過材
料に蛍光色素を混入してなることを特徴とするものであ
る。
料に蛍光色素を混入してなることを特徴とするものであ
る。
【００２０】また、請求項５の発明では、側面から内部
に入射した光を表面から出射させるように導く導光板
と、前記側面に対向配設されると共に、この側面から前
記導光板の内部に光を照射する光源と、この光源を覆う
よう設けられており、この光源と対向する位置に光源か
ら照射された光を反射する光反射部が形成されたホルダ
と、前記導光板の表面上に配設されており、この導光板
より入射された光に指向性を持たせる指向板と、前記指
向板より入射された光を外部に向け拡散させる拡散板
と、前記導光板の拡散板配設面と対向する面に配設され
ており、上記側面から入射した光を前記拡散板に向け反
射させる反射板とを具備する面光源ユニットにおいて、
前記指向板をレンチキュラーレンズにより構成すると共
に、このレンチキュラーレンズのプリズム単位群を略二
等辺三角形の鋸歯状とし、かつこの二等辺三角形の頂角
を９６°以上の角度に設定したことを特徴とするもので
ある。
に入射した光を表面から出射させるように導く導光板
と、前記側面に対向配設されると共に、この側面から前
記導光板の内部に光を照射する光源と、この光源を覆う
よう設けられており、この光源と対向する位置に光源か
ら照射された光を反射する光反射部が形成されたホルダ
と、前記導光板の表面上に配設されており、この導光板
より入射された光に指向性を持たせる指向板と、前記指
向板より入射された光を外部に向け拡散させる拡散板
と、前記導光板の拡散板配設面と対向する面に配設され
ており、上記側面から入射した光を前記拡散板に向け反
射させる反射板とを具備する面光源ユニットにおいて、
前記指向板をレンチキュラーレンズにより構成すると共
に、このレンチキュラーレンズのプリズム単位群を略二
等辺三角形の鋸歯状とし、かつこの二等辺三角形の頂角
を９６°以上の角度に設定したことを特徴とするもので
ある。
【００２１】また、請求項７の発明では、側面から内部
に入射した光を表面から出射させるように導く導光板
と、前記側面に対向配設されると共に、この側面から前
記導光板の内部に光を照射する光源と、この光源を覆う
よう設けられており、この光源と対向する位置に光源か
ら照射された光を反射する光反射部が形成されたホルダ
と、前記導光板の表面上に配設されており、前記導光板
より入射された光に指向性を持たせる指向板と、前記指
向板より入射された光を外部に向け拡散させる拡散板
と、前記導光板の拡散板配設面と対向する面に配設され
ており、上記側面から入射した光を前記拡散板に向け反
射させる反射板と、を具備する面光源ユニットにおい
て、前記指向板をレンチキュラーレンズにより構成する
と共に、このレンチキュラーレンズのプリズム単位群を
略直角三角形の鋸歯状とし、かつこの直角三角形の頂角
を４８°以上の角度に設定したことを特徴とするもので
ある。
に入射した光を表面から出射させるように導く導光板
と、前記側面に対向配設されると共に、この側面から前
記導光板の内部に光を照射する光源と、この光源を覆う
よう設けられており、この光源と対向する位置に光源か
ら照射された光を反射する光反射部が形成されたホルダ
と、前記導光板の表面上に配設されており、前記導光板
より入射された光に指向性を持たせる指向板と、前記指
向板より入射された光を外部に向け拡散させる拡散板
と、前記導光板の拡散板配設面と対向する面に配設され
ており、上記側面から入射した光を前記拡散板に向け反
射させる反射板と、を具備する面光源ユニットにおい
て、前記指向板をレンチキュラーレンズにより構成する
と共に、このレンチキュラーレンズのプリズム単位群を
略直角三角形の鋸歯状とし、かつこの直角三角形の頂角
を４８°以上の角度に設定したことを特徴とするもので
ある。
【００２２】また、請求項８の発明では、側面から内部
に入射した光を表面から出射させるように導く導光板
と、前記側面に対向配設されると共に、この側面から前
記導光板の内部に光を照射する光源と、この光源を覆う
よう設けられており、この光源と対向する位置に光源か
ら照射された光を反射する光反射部が形成されたホルダ
と、前記導光板の表面上に配設されており、前記導光板
より入射された光を外部に向け拡散させる拡散板と、前
記導光板の拡散板配設面と対向する面に配設されてお
り、上記側面から入射した光を前記拡散板に向け反射さ
せる反射板とを具備する面光源ユニットにおいて、前記
導光板の拡散板と対向する面を凹状のＶ字形状面とし、
かつ、このＶ字形状面の傾斜角度を該拡散板の光入射面
に対して３°以内に設定したことを特徴とするものであ
る。
に入射した光を表面から出射させるように導く導光板
と、前記側面に対向配設されると共に、この側面から前
記導光板の内部に光を照射する光源と、この光源を覆う
よう設けられており、この光源と対向する位置に光源か
ら照射された光を反射する光反射部が形成されたホルダ
と、前記導光板の表面上に配設されており、前記導光板
より入射された光を外部に向け拡散させる拡散板と、前
記導光板の拡散板配設面と対向する面に配設されてお
り、上記側面から入射した光を前記拡散板に向け反射さ
せる反射板とを具備する面光源ユニットにおいて、前記
導光板の拡散板と対向する面を凹状のＶ字形状面とし、
かつ、このＶ字形状面の傾斜角度を該拡散板の光入射面
に対して３°以内に設定したことを特徴とするものであ
る。
【００２３】更に、請求項９の発明では、側面から内部
に入射した光を表面から出射させるように導く導光板
と、前記側面に対向配設されると共に、この側面から前
記導光板の内部に光を照射する光源と、この光源を覆う
よう設けられており、この光源と対向する位置に光源か
ら照射された光を反射する光反射部が形成されたホルダ
と、前記導光板の表面上に配設されており、前記導光板
より入射された光を外部に向け拡散させる拡散板と、前
記導光板の拡散板配設面と対向する面に配設されてお
り、上記側面から入射した光を前記拡散板に向け反射さ
せる反射板とを具備する面光源ユニットにおいて、前記
導光板の拡散板と対向する面を凹状のＵ字形状面とし、
かつ、このＵ字形状面の接線角度を前記拡散板の光入射
面に対して３°以内に設定したことを特徴とするもので
ある。
に入射した光を表面から出射させるように導く導光板
と、前記側面に対向配設されると共に、この側面から前
記導光板の内部に光を照射する光源と、この光源を覆う
よう設けられており、この光源と対向する位置に光源か
ら照射された光を反射する光反射部が形成されたホルダ
と、前記導光板の表面上に配設されており、前記導光板
より入射された光を外部に向け拡散させる拡散板と、前
記導光板の拡散板配設面と対向する面に配設されてお
り、上記側面から入射した光を前記拡散板に向け反射さ
せる反射板とを具備する面光源ユニットにおいて、前記
導光板の拡散板と対向する面を凹状のＵ字形状面とし、
かつ、このＵ字形状面の接線角度を前記拡散板の光入射
面に対して３°以内に設定したことを特徴とするもので
ある。
【００２４】
【作用】請求項１及び２の発明によれば、ホルダの光反
射部は光源から照射された光を光源の配設位置と異なる
方向に反射させるため、反射光が光源に吸収されること
はなく、光源から照射された光を効率良く導光板へ入射
させることができる。
射部は光源から照射された光を光源の配設位置と異なる
方向に反射させるため、反射光が光源に吸収されること
はなく、光源から照射された光を効率良く導光板へ入射
させることができる。
【００２５】請求項３及び４の発明によれば、光源に使
用されているガラスの屈折率よりも高屈折率を有する光
透過材料をホルダの光反射部と光源との間に介装するこ
とにより、光反射部で反射された反射光が光源表面に到
っても、屈折率の差により反射光は光源に吸収されるこ
となく反射される。よって、反射光が光源に吸収される
ことはなくなり、光源から照射された光を効率良く導光
板へ入射させることができる。
用されているガラスの屈折率よりも高屈折率を有する光
透過材料をホルダの光反射部と光源との間に介装するこ
とにより、光反射部で反射された反射光が光源表面に到
っても、屈折率の差により反射光は光源に吸収されるこ
となく反射される。よって、反射光が光源に吸収される
ことはなくなり、光源から照射された光を効率良く導光
板へ入射させることができる。
【００２６】請求項５乃至７の発明によれば、指向板を
レンチキュラーレンズにより構成すると共に、レンチキ
ュラーレンズのプリズム単位群を三角形の鋸歯状とし、
かつその頂角を所定の角度に設定することにより、レン
チキュラーレンズより出射する光の出射強度を最大とす
ることができ、出射される光の輝度を高めることができ
る。
レンチキュラーレンズにより構成すると共に、レンチキ
ュラーレンズのプリズム単位群を三角形の鋸歯状とし、
かつその頂角を所定の角度に設定することにより、レン
チキュラーレンズより出射する光の出射強度を最大とす
ることができ、出射される光の輝度を高めることができ
る。
【００２７】請求項８及び９の発明によれば、導光板の
拡散板と対向する面を所定形状とすることにより、導光
板より出射する光の出射強度を最大とすることができ、
出射される光の輝度を高めることができる。
拡散板と対向する面を所定形状とすることにより、導光
板より出射する光の出射強度を最大とすることができ、
出射される光の輝度を高めることができる。
【００２８】
【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。図１は本発明になる面光源ユニット２０を示して
いる。先ず、面光源ユニット２０の基本構成について説
明する。
する。図１は本発明になる面光源ユニット２０を示して
いる。先ず、面光源ユニット２０の基本構成について説
明する。
【００２９】面光源ユニット２０は両側点灯タイプのユ
ニットであり、光源に相当する冷陰極管２１ａ，２１ｂ
を有している。冷陰極管２１ａ，２１ｂが発する光は、
ホルダ２２ａ，２２ｂで反射集光されて側面２３ａ，２
３ｂから導光板２３に入射される。
ニットであり、光源に相当する冷陰極管２１ａ，２１ｂ
を有している。冷陰極管２１ａ，２１ｂが発する光は、
ホルダ２２ａ，２２ｂで反射集光されて側面２３ａ，２
３ｂから導光板２３に入射される。
【００３０】ホルダ２２ａ，２２ｂは、その内面に冷陰
極管２１ａ，２１ｂが発する光を１００％反射させる反
射膜２４ａ，２４ｂが被膜形成されている。また、冷陰
極管２１ａ，２１ｂとホルダ２２ａ，２２ｂとの間に
は、高屈折率導光層２５ａ，２５ｂが配設されている。
この高屈折率導光層２５ａ，２５ｂの屈折率は、冷陰極
管２１ａ，２１ｂを構成するガラス（高屈折率導光層２
５ａ，２５ｂと対峙する）の屈折率に対して大きな値を
持つ材質に選定されている。本発明では、このホルダ２
２ａ，２２ｂの構成を冷陰極管２１ａ，２１ｂから出射
した光が効率よく導光板２３に入射されるよう構成した
ことを第１の特徴とする。
極管２１ａ，２１ｂが発する光を１００％反射させる反
射膜２４ａ，２４ｂが被膜形成されている。また、冷陰
極管２１ａ，２１ｂとホルダ２２ａ，２２ｂとの間に
は、高屈折率導光層２５ａ，２５ｂが配設されている。
この高屈折率導光層２５ａ，２５ｂの屈折率は、冷陰極
管２１ａ，２１ｂを構成するガラス（高屈折率導光層２
５ａ，２５ｂと対峙する）の屈折率に対して大きな値を
持つ材質に選定されている。本発明では、このホルダ２
２ａ，２２ｂの構成を冷陰極管２１ａ，２１ｂから出射
した光が効率よく導光板２３に入射されるよう構成した
ことを第１の特徴とする。
【００３１】導光板２３は、アクリル樹脂（たとえば、
“Methyl Methacrylate とVinyl Benzoateの共重合体(P
oly(MMA-co-VB)”或いは“Poly(2,2,2-Trifluoroethyl
Methacrylate(P3FMA) をPoly(Methyl Methacrylate)(PM
MA) の中に分散させた重合体”) 等の光透過性樹脂によ
り構成され、前記した各側面２３ａ，２３ｂから冷陰極
管６が発した光が入射され、この入射した光をレンチキ
ュラーレンズ２６に向け照射する機能を有している。こ
の導光板２３の下面部には反射拡散層２７ａを介して反
射板２７が配設れさており、導光板２３に入射した光が
効率良くレンチキュラーレンズ２６に向け照射されるよ
う構成されている。
“Methyl Methacrylate とVinyl Benzoateの共重合体(P
oly(MMA-co-VB)”或いは“Poly(2,2,2-Trifluoroethyl
Methacrylate(P3FMA) をPoly(Methyl Methacrylate)(PM
MA) の中に分散させた重合体”) 等の光透過性樹脂によ
り構成され、前記した各側面２３ａ，２３ｂから冷陰極
管６が発した光が入射され、この入射した光をレンチキ
ュラーレンズ２６に向け照射する機能を有している。こ
の導光板２３の下面部には反射拡散層２７ａを介して反
射板２７が配設れさており、導光板２３に入射した光が
効率良くレンチキュラーレンズ２６に向け照射されるよ
う構成されている。
【００３２】この導光板２３のレンチキュラーレンズ２
６と対向する面は凹状のＶ字形状面２８とされている。
この構成とすることにより、導光板２３の中央部におけ
る光の入射角を小さくすることができ、全反射を防止す
ることができるため導光板２３の薄型化を図ることがで
きる。本発明では、このＶ字形状面２８の水平面に対す
る角度θ1 を最適化することにより、導光板２３より効
率よく光を出射させるよう構成したことを第２の特徴と
する。
６と対向する面は凹状のＶ字形状面２８とされている。
この構成とすることにより、導光板２３の中央部におけ
る光の入射角を小さくすることができ、全反射を防止す
ることができるため導光板２３の薄型化を図ることがで
きる。本発明では、このＶ字形状面２８の水平面に対す
る角度θ1 を最適化することにより、導光板２３より効
率よく光を出射させるよう構成したことを第２の特徴と
する。
【００３３】レンチキュラーレンズ２６は導光板２３の
上部に配設されている。このレンチキュラーレンズ２６
は、複数のプリズム単位群２９が形成されており、導光
板５から出射した光に指向性をもたせる機能を奏する。
同図におけるプリズム単位群２９は、側部から見て略二
等辺三角形の形状とされている。本発明では、このプリ
ズム単位群２９の頂角θ2 を最適化することにより、レ
ンチキュラーレンズ２６より効率よく光を出射させるよ
う構成したことを第３の特徴とする。
上部に配設されている。このレンチキュラーレンズ２６
は、複数のプリズム単位群２９が形成されており、導光
板５から出射した光に指向性をもたせる機能を奏する。
同図におけるプリズム単位群２９は、側部から見て略二
等辺三角形の形状とされている。本発明では、このプリ
ズム単位群２９の頂角θ2 を最適化することにより、レ
ンチキュラーレンズ２６より効率よく光を出射させるよ
う構成したことを第３の特徴とする。
【００３４】レンチキュラーレンズ２６の上部には、拡
散板３０が配設されている。この拡散板３０は、乳白色
を有しており、入射された光を拡散するため入射された
光のむらをぼかす機能を奏する。このため、拡散板３０
から出射される光は、拡散板３０の略全面で均一な明る
さとなる。
散板３０が配設されている。この拡散板３０は、乳白色
を有しており、入射された光を拡散するため入射された
光のむらをぼかす機能を奏する。このため、拡散板３０
から出射される光は、拡散板３０の略全面で均一な明る
さとなる。
【００３５】上記構成を有した面光源ユニット２０で
は、前記の如く第１乃至第３の特徴を有する。以下、発
明の各特徴について詳述する。
は、前記の如く第１乃至第３の特徴を有する。以下、発
明の各特徴について詳述する。
【００３６】先ず、本発明の第１の特徴について説明す
る。本発明の第１の特徴は、冷陰極管２１ａ，２１ｂか
ら出射した光が効率よく導光板２３に入射されるようホ
ルダ２２ａ，２２ｂを構成した点にある。
る。本発明の第１の特徴は、冷陰極管２１ａ，２１ｂか
ら出射した光が効率よく導光板２３に入射されるようホ
ルダ２２ａ，２２ｂを構成した点にある。
【００３７】しかるに、ホルダ２２ａ，２２ｂにより導
光板２３の側面２３ａ，２３ｂに光を集光しても、導光
板２３に光を入射しうる範囲がある場合には、この入射
範囲内に光を集光しなければならない。よって、導光板
２３の光を入射しうる範囲について図２を用いて先ず解
析する。
光板２３の側面２３ａ，２３ｂに光を集光しても、導光
板２３に光を入射しうる範囲がある場合には、この入射
範囲内に光を集光しなければならない。よって、導光板
２３の光を入射しうる範囲について図２を用いて先ず解
析する。
【００３８】いま、導光板２３内を伝播できる光の最大
入射角（受光角）をθとし、導光板２３内における臨界
角をθC とする。すると、フレネルの反射の公式より、 Sinθ＝ｎ・ Sinα …(3) が成立する。一方、図２より、 α＝９０°−θC …(4) であり、かつ導光板２３内で光が伝播するためには、全
反射条件の式より、 ｎ・ SinθC ＝１ …(5) が成立する必要がある。いま、導光板２３の材質がアク
リル樹脂であり、その屈折率ｎがｎ＝1.49であるとする
と、式(5) よりθC ＝４２°となり、これを式(4) 及び
(3) に代入してθを求めるとθ≒９０となる。
入射角（受光角）をθとし、導光板２３内における臨界
角をθC とする。すると、フレネルの反射の公式より、 Sinθ＝ｎ・ Sinα …(3) が成立する。一方、図２より、 α＝９０°−θC …(4) であり、かつ導光板２３内で光が伝播するためには、全
反射条件の式より、 ｎ・ SinθC ＝１ …(5) が成立する必要がある。いま、導光板２３の材質がアク
リル樹脂であり、その屈折率ｎがｎ＝1.49であるとする
と、式(5) よりθC ＝４２°となり、これを式(4) 及び
(3) に代入してθを求めるとθ≒９０となる。
【００３９】従って、上記解析の結果より、導光板２３
の側面２３ａ，２３ｂから入射する光は、フレネル反射
を除けば原理的に全ての方向から入射可能となることが
判明した（但し、側面２３ａ，２３ｂは垂直面である場
合）。これは、ホルダ２２ａ，２２ｂにより導光板２３
の側面２３ａ，２３ｂのいずれかの位置に光を集光すれ
ば、この集光された光は導光板２３内に入射されること
を意味する。
の側面２３ａ，２３ｂから入射する光は、フレネル反射
を除けば原理的に全ての方向から入射可能となることが
判明した（但し、側面２３ａ，２３ｂは垂直面である場
合）。これは、ホルダ２２ａ，２２ｂにより導光板２３
の側面２３ａ，２３ｂのいずれかの位置に光を集光すれ
ば、この集光された光は導光板２３内に入射されること
を意味する。
【００４０】ここで、従来技術の説明で用いた式(1) に
注目する。式(1) を再び下記する。
注目する。式(1) を再び下記する。
【００４１】 Ｐ0 ＝Ｐ1 ＋Ｐ2 ＋Ｐ3 ＋Ｐ4 ＋Ｐ5 …(1) 但し、Ｐ1:導光板に直接入射する光量 Ｐ2:ホルダに入射し導光板へ間接的に入射する光量 Ｐ3:ホルダに吸収される光量 Ｐ4:ホルダの反射光が冷陰極管に再吸収される光量 Ｐ5:冷陰極管から出射する光量で導光板に入れない光量 この式(1) に示す各パラメータにおいて、特に構成を有
することなく導光板２３に入射するものは、Ｐ1 及びＰ
2 である。従って、他のＰ3 〜Ｐ5 については、何らか
の構成を設けなければ、導光板２３に入射されなくなり
効率の低下を招くことになる。以下、各パラメータにつ
いて考察する。
することなく導光板２３に入射するものは、Ｐ1 及びＰ
2 である。従って、他のＰ3 〜Ｐ5 については、何らか
の構成を設けなければ、導光板２３に入射されなくなり
効率の低下を招くことになる。以下、各パラメータにつ
いて考察する。
【００４２】先ず、ホルダ２２ａ，２２ｂに吸収される
光量Ｐ3 について考察する。前記したように、ホルダ２
２ａ，２２ｂの内面には反射膜２４ａ，２４ｂが形成さ
れている。この反射膜２４ａ，２４ｂの反射効率が高け
れば光がホルダ２２ａ，２２ｂに吸収されることはな
い。近年、反射膜２４ａ，２４ｂも良好な特性を有した
ものが提供されており、反射率が略１００％のものも提
供されている。従って、反射率が１００％の反射膜２４
ａ，２４ｂを使用することにより光がホルダ２２ａ，２
２ｂに吸収されるのを防止することができる。
光量Ｐ3 について考察する。前記したように、ホルダ２
２ａ，２２ｂの内面には反射膜２４ａ，２４ｂが形成さ
れている。この反射膜２４ａ，２４ｂの反射効率が高け
れば光がホルダ２２ａ，２２ｂに吸収されることはな
い。近年、反射膜２４ａ，２４ｂも良好な特性を有した
ものが提供されており、反射率が略１００％のものも提
供されている。従って、反射率が１００％の反射膜２４
ａ，２４ｂを使用することにより光がホルダ２２ａ，２
２ｂに吸収されるのを防止することができる。
【００４３】次に、ホルダ２２ａ，２２ｂの反射光が冷
陰極管２１ａ，２１ｂに再吸収される光量Ｐ4 について
考察する。ここで問題となるのは、ホルダ２２ａ，２２
ｂの反射膜２４ａ，２４ｂで反射された反射光が再度冷
陰極管２１ａ，２１ｂに入射して、冷陰極管２１ａ，２
１ｂのガラス管３１内の蛍光体に吸収されたり（図３に
矢印Ａ1 で示す）、またガラス管３１内を導光していく
光である（図３に矢印Ａ2 で示す）。このように、ガラ
ス管３１内に吸収されたり導光する光が存在すると、や
はり光の導光板２３への入射効率が低下する。
陰極管２１ａ，２１ｂに再吸収される光量Ｐ4 について
考察する。ここで問題となるのは、ホルダ２２ａ，２２
ｂの反射膜２４ａ，２４ｂで反射された反射光が再度冷
陰極管２１ａ，２１ｂに入射して、冷陰極管２１ａ，２
１ｂのガラス管３１内の蛍光体に吸収されたり（図３に
矢印Ａ1 で示す）、またガラス管３１内を導光していく
光である（図３に矢印Ａ2 で示す）。このように、ガラ
ス管３１内に吸収されたり導光する光が存在すると、や
はり光の導光板２３への入射効率が低下する。
【００４４】光の冷陰極管２１ａ，２１ｂに対する再吸
収を防止する手段としては、次の２種類の手段が考えら
れる。その一つは、反射光が冷陰極管２１ａ，２１ｂに
再入射されても、冷陰極管２１ａ，２１ｂの表面におい
て反射光を反射させるよう構成する方法であり、もう一
つは、反射光が冷陰極管２１ａ，２１ｂに再入射されな
いよう構成する方法である。
収を防止する手段としては、次の２種類の手段が考えら
れる。その一つは、反射光が冷陰極管２１ａ，２１ｂに
再入射されても、冷陰極管２１ａ，２１ｂの表面におい
て反射光を反射させるよう構成する方法であり、もう一
つは、反射光が冷陰極管２１ａ，２１ｂに再入射されな
いよう構成する方法である。
【００４５】反射光が冷陰極管２１ａ，２１ｂに再入射
されても、冷陰極管２１ａ，２１ｂの表面において反射
光を反射させる構成の一例を図４（Ａ）に示す。同図に
示す構成は、冷陰極管２１ａ，２１ｂとホルダ２２ａ，
２２ｂとの離間部分に、高屈折率導光層２５ａ，２５ｂ
を配設したものである。
されても、冷陰極管２１ａ，２１ｂの表面において反射
光を反射させる構成の一例を図４（Ａ）に示す。同図に
示す構成は、冷陰極管２１ａ，２１ｂとホルダ２２ａ，
２２ｂとの離間部分に、高屈折率導光層２５ａ，２５ｂ
を配設したものである。
【００４６】この構成とすることにより、反射膜２４
ａ，２４ｂで反射された反射光が冷陰極管２１ａ，２１
ｂに入射しても、反射光はガラス管３１と高屈折率導光
層２５ａ，２５ｂとの屈折率の差によりガラス管３１内
に入射することはなく、ガラス管３１の表面で反射す
る。ガラス管３１表面で反射した光は、再び反射膜２４
ａ，２４ｂで反射して、或いは直接導光板２３の側面２
３ａ，２３ｂに入射する。よって、上記構成とすること
により、冷陰極管２１ａ，２１ｂに対する再吸収を防止
でき、導光板２３に対する光の入射効率を向上させるこ
とができる。
ａ，２４ｂで反射された反射光が冷陰極管２１ａ，２１
ｂに入射しても、反射光はガラス管３１と高屈折率導光
層２５ａ，２５ｂとの屈折率の差によりガラス管３１内
に入射することはなく、ガラス管３１の表面で反射す
る。ガラス管３１表面で反射した光は、再び反射膜２４
ａ，２４ｂで反射して、或いは直接導光板２３の側面２
３ａ，２３ｂに入射する。よって、上記構成とすること
により、冷陰極管２１ａ，２１ｂに対する再吸収を防止
でき、導光板２３に対する光の入射効率を向上させるこ
とができる。
【００４７】一方、図４（Ｂ）乃至図９は反射光が冷陰
極管２１ａ，２１ｂに再入射されないようにする構成を
示している。図４（Ｂ）は、冷陰極管２１ａ，２１ｂと
ホルダ２２ａ，２２ｂとの離間部分に、上記した高屈折
率導光層に蛍光色素を混入した高屈折率蛍光導光層３２
を配設したものである。この高屈折率蛍光導光層３２に
冷陰極管２１ａ，２１ｂより光が入射し、混入されてい
る蛍光色素に光が当たると蛍光（同図に破線で示す）が
発生し、この発生した蛍光は反射膜２４ａ，２４ｂで反
射して、或いは直接導光板２３の側面２３ａ，２３ｂに
入射する。よって、上記構成とすることによっても、冷
陰極管２１ａ，２１ｂに対する再吸収を防止でき、導光
板２３に対する光の入射効率を向上させることができ
る。
極管２１ａ，２１ｂに再入射されないようにする構成を
示している。図４（Ｂ）は、冷陰極管２１ａ，２１ｂと
ホルダ２２ａ，２２ｂとの離間部分に、上記した高屈折
率導光層に蛍光色素を混入した高屈折率蛍光導光層３２
を配設したものである。この高屈折率蛍光導光層３２に
冷陰極管２１ａ，２１ｂより光が入射し、混入されてい
る蛍光色素に光が当たると蛍光（同図に破線で示す）が
発生し、この発生した蛍光は反射膜２４ａ，２４ｂで反
射して、或いは直接導光板２３の側面２３ａ，２３ｂに
入射する。よって、上記構成とすることによっても、冷
陰極管２１ａ，２１ｂに対する再吸収を防止でき、導光
板２３に対する光の入射効率を向上させることができ
る。
【００４８】また、図５乃至図９はホルダ２２ａ，２２
ｂの形状を適宜形状とすることにより反射光が冷陰極管
２１ａ，２１ｂに再入射されないよう構成したものであ
る。図５に示すホルダ２２-1では、反射光が最も冷陰極
管２１ａ，２１ｂに再入射され易い部位（冷陰極管２１
ａ，２１ｂを中心として側面２３ａ，２３ｂの配設位置
と反対側の位置）に凸部２２ｃを形成したことを特徴と
するものである。この構成とすることにより、凸部２２
ｃに照射された光は凸部２２ｃの凸形状により拡散反射
されるため、反射光の冷陰極管２１ａ，２１ｂへの再入
射を防止することができる。
ｂの形状を適宜形状とすることにより反射光が冷陰極管
２１ａ，２１ｂに再入射されないよう構成したものであ
る。図５に示すホルダ２２-1では、反射光が最も冷陰極
管２１ａ，２１ｂに再入射され易い部位（冷陰極管２１
ａ，２１ｂを中心として側面２３ａ，２３ｂの配設位置
と反対側の位置）に凸部２２ｃを形成したことを特徴と
するものである。この構成とすることにより、凸部２２
ｃに照射された光は凸部２２ｃの凸形状により拡散反射
されるため、反射光の冷陰極管２１ａ，２１ｂへの再入
射を防止することができる。
【００４９】同様に、図６及び図７に示すホルダ２２
-2, ２２-3は、冷陰極管２１ａ，２１ｂの配設位置を上
下にずらすことにより、反射光の冷陰極管２１ａ，２１
ｂへの再入射を防止するよう構成したものである。ま
た、図８に示すホルダ２２-4は、平面を組み合わせたプ
リズム構成とすることにより、反射光の冷陰極管２１
ａ，２１ｂへの再入射を防止するよう構成したものであ
る。更に、図９に示す２２-5は、曲面と平面が混在する
形状とすることにより、反射光の冷陰極管２１ａ，２１
ｂへの再入射を防止するよう構成したものである。
-2, ２２-3は、冷陰極管２１ａ，２１ｂの配設位置を上
下にずらすことにより、反射光の冷陰極管２１ａ，２１
ｂへの再入射を防止するよう構成したものである。ま
た、図８に示すホルダ２２-4は、平面を組み合わせたプ
リズム構成とすることにより、反射光の冷陰極管２１
ａ，２１ｂへの再入射を防止するよう構成したものであ
る。更に、図９に示す２２-5は、曲面と平面が混在する
形状とすることにより、反射光の冷陰極管２１ａ，２１
ｂへの再入射を防止するよう構成したものである。
【００５０】尚、ホルダ２２ａ，２２ｂの形状は上記し
た各例に限定されるものではなく、反射光の冷陰極管２
１ａ，２１ｂへの再入射を防止できる形状であれば、他
の構成とすることも可能である。 上記してきた各構成
を採用することにより、冷陰極管２１ａ，２１ｂから出
射した光を効率よく導光板２３に入射することができ
る。
た各例に限定されるものではなく、反射光の冷陰極管２
１ａ，２１ｂへの再入射を防止できる形状であれば、他
の構成とすることも可能である。 上記してきた各構成
を採用することにより、冷陰極管２１ａ，２１ｂから出
射した光を効率よく導光板２３に入射することができ
る。
【００５１】ここで、上記の如く面光源ユニット２０に
反射光の冷陰極管２１ａ，２１ｂへの再入射を防止する
構成を採用することの重要性について説明する。
反射光の冷陰極管２１ａ，２１ｂへの再入射を防止する
構成を採用することの重要性について説明する。
【００５２】いま、冷陰極管２１ａ，２１ｂが発生する
光の全発光輝度をＰ0 とし、導光板２３に入射された光
の輝度（導光板２３の吸収を含む）をＰact とし、更に
拡散板３０から出射される光の全輝度をＰOUT とする。
この場合、最も効率のよい状態はＰ0 ＝Ｐact ＝ＰOUT
であるが、実際にはこのように理想的な状態とはならな
い。以下、各輝度Ｐ0,Ｐact,ＰOUT の値を求める。
光の全発光輝度をＰ0 とし、導光板２３に入射された光
の輝度（導光板２３の吸収を含む）をＰact とし、更に
拡散板３０から出射される光の全輝度をＰOUT とする。
この場合、最も効率のよい状態はＰ0 ＝Ｐact ＝ＰOUT
であるが、実際にはこのように理想的な状態とはならな
い。以下、各輝度Ｐ0,Ｐact,ＰOUT の値を求める。
【００５３】先ず、冷陰極管２１ａ，２１ｂが発生する
光の全発光輝度をＰ0 を求める。尚、演算に用いた冷陰
極管２１ａ，２１ｂの仕様は下記の通りである。
光の全発光輝度をＰ0 を求める。尚、演算に用いた冷陰
極管２１ａ，２１ｂの仕様は下記の通りである。
【００５４】・平均管面輝度：13220 cd/m2 ・管径:4.1±0.2mm φ（内径 3.5mm) ・有効発光長：110mm Ｐ0 ＝ 13220×π× 3.5× 110×10-6 ＝17.1 (cd) 次に、導光板２３に入射された光の輝度Ｐact を求め
る。尚、演算において各パラメータは下記の通りとし
た。
る。尚、演算において各パラメータは下記の通りとし
た。
【００５５】・導光板の面積：２mm×141mm ・導光板に入射した光輝度：33233 cd/m2 （測定値） Ｐact ＝ 33233×２× 141×10-6 ＝9.37 (cd) 次に、拡散板３０から出射される光の全輝度ＰOUT を求
める。尚、演算において各パラメータは下記の通りとし
た。
める。尚、演算において各パラメータは下記の通りとし
た。
【００５６】・拡散板上の平均輝度：350 cd/m2 ・拡散板の面積: 205mm ×126mm ＝2.58×10-2(m2) ＰOUT ＝ 350×2.58×10-2 ＝9.03 (cd) 上記の結果より、冷陰極管２１ａ，２１ｂが発生する光
の全発光輝度Ｐ0 に対して、導光板２３に入射された光
の輝度Ｐact は小さくなっており、またこれに対して、
導光板２３に入射された光の輝度Ｐact と拡散板３０か
ら出射される光の全輝度ＰOUT とはそれほど大きな差は
生じていないことが判る。よって、この結果からも、冷
陰極管２１ａ，２１ｂから出射した光を効率よく導光板
２３に入射されるよう構成することが、面光源ユニット
２０の性能向上を図る点より重要であることが判る。
の全発光輝度Ｐ0 に対して、導光板２３に入射された光
の輝度Ｐact は小さくなっており、またこれに対して、
導光板２３に入射された光の輝度Ｐact と拡散板３０か
ら出射される光の全輝度ＰOUT とはそれほど大きな差は
生じていないことが判る。よって、この結果からも、冷
陰極管２１ａ，２１ｂから出射した光を効率よく導光板
２３に入射されるよう構成することが、面光源ユニット
２０の性能向上を図る点より重要であることが判る。
【００５７】次に本発明の第２の特徴について説明す
る。前記のように、導光板２３のレンチキュラーレンズ
２６と対向する面は凹状のＶ字形状面２８とされている
が、本発明では、このＶ字形状面２８の水平面（例えば
拡散板３０の光入射面３０ａ）に対する角度θ1 を最適
化することにより、導光板２３より効率よく光を出射さ
せるよう構成したことを第２の特徴とする。以下、最適
角度θ1 の求め方について図１０を用いて説明する。
る。前記のように、導光板２３のレンチキュラーレンズ
２６と対向する面は凹状のＶ字形状面２８とされている
が、本発明では、このＶ字形状面２８の水平面（例えば
拡散板３０の光入射面３０ａ）に対する角度θ1 を最適
化することにより、導光板２３より効率よく光を出射さ
せるよう構成したことを第２の特徴とする。以下、最適
角度θ1 の求め方について図１０を用いて説明する。
【００５８】同図において、θは光の側面２３ａ，２３
ｂへの入射角、αは光が導光板２３に入射した際の屈折
角、βは光のＶ字形状面２８への入射角、γは導光板２
３の底面への入射角、θ１はＶ字形状面２８の傾斜角を
示している。上記の各パラメータを用いて、冷陰極管２
１ａ，２１ｂから導光板２３を入射する光の角度θとＶ
字形状面２８の傾斜角との関係を求め、全ての入射角の
光が導光板２３に入射する条件を試算する。
ｂへの入射角、αは光が導光板２３に入射した際の屈折
角、βは光のＶ字形状面２８への入射角、γは導光板２
３の底面への入射角、θ１はＶ字形状面２８の傾斜角を
示している。上記の各パラメータを用いて、冷陰極管２
１ａ，２１ｂから導光板２３を入射する光の角度θとＶ
字形状面２８の傾斜角との関係を求め、全ての入射角の
光が導光板２３に入射する条件を試算する。
【００５９】図２を用いて先に説明した導光板２３が平
行である場合の結果より、右上方から入射する光の入射
角θ’の光線は全ての角度に対して導光板２３に入射が
可能であることが立証されているため、ここでは、左下
方から入射する光の入射角θの光線について解析するも
のとする。尚、Ｖ字形状面２８が形成されている導光板
２３の材質は、前記したものと同様のアクリル板である
とする。
行である場合の結果より、右上方から入射する光の入射
角θ’の光線は全ての角度に対して導光板２３に入射が
可能であることが立証されているため、ここでは、左下
方から入射する光の入射角θの光線について解析するも
のとする。尚、Ｖ字形状面２８が形成されている導光板
２３の材質は、前記したものと同様のアクリル板である
とする。
【００６０】図２より、各角度については下記の関係が
成立する。
成立する。
【００６１】β＝９０°−θ1 −α …(6) γ＝β−θ1 ＝９０°−２×θ1 −α …(7) また、全反射条件は下式の通りである。
【００６２】Sinθ＝ｎ・ Sinα …(8) 従って、側面に入射する全ての光が導光板２３に入射で
きる条件はθ＝９０°であるから、最大屈折角αmax は
式(8) より ｎ・ Sinαmax ＝１ …(9) となる。また前記したように、アクリル樹脂の屈折率ｎ
はｎ＝1.49であるため、この値を式(9) に代入して最大
屈折角αmax 求めると αmax ＝θC ＝４２°（臨界角） となる。この結果、上式より最大入射角γmax もθ
C （＝４２°）となる。よって、この値を式(7) に代入
するとθ1 ＝３°を得る。即ち、傾斜角度θ1 が３°以
下の角度に設定することにより、冷陰極管２１ａ，２１
ｂから出射した光の全てを導光板２３に取り込むことが
可能となる。
きる条件はθ＝９０°であるから、最大屈折角αmax は
式(8) より ｎ・ Sinαmax ＝１ …(9) となる。また前記したように、アクリル樹脂の屈折率ｎ
はｎ＝1.49であるため、この値を式(9) に代入して最大
屈折角αmax 求めると αmax ＝θC ＝４２°（臨界角） となる。この結果、上式より最大入射角γmax もθ
C （＝４２°）となる。よって、この値を式(7) に代入
するとθ1 ＝３°を得る。即ち、傾斜角度θ1 が３°以
下の角度に設定することにより、冷陰極管２１ａ，２１
ｂから出射した光の全てを導光板２３に取り込むことが
可能となる。
【００６３】図１１乃至図１４は、上記の如くＶ字形状
面２８の傾斜角度を設定した面光源ユニット３３〜３６
を示している。図１１及び図１２は、両側点灯タイプの
面光源ユニット３３，３４を示しており、また図１３及
び図１４は、片側点灯タイプの面光源ユニット３５，３
６を示している（側面２３ｂに反射板３７が配設されて
いる）。更に、図１１及び図１３の導光板２３-1, ２３
-3にはＶ字形状面２８ -1, ２８-3が形成されており、図
１２及び図１４の導光板２３-2, ２３-4には凹状のＵ字
形状面２８-2, ２８-4が形成されている。
面２８の傾斜角度を設定した面光源ユニット３３〜３６
を示している。図１１及び図１２は、両側点灯タイプの
面光源ユニット３３，３４を示しており、また図１３及
び図１４は、片側点灯タイプの面光源ユニット３５，３
６を示している（側面２３ｂに反射板３７が配設されて
いる）。更に、図１１及び図１３の導光板２３-1, ２３
-3にはＶ字形状面２８ -1, ２８-3が形成されており、図
１２及び図１４の導光板２３-2, ２３-4には凹状のＵ字
形状面２８-2, ２８-4が形成されている。
【００６４】導光板２３-1, ２３-3に形成されているＶ
字形状面２８-1, ２８-3の傾斜角度θ1 は共に３°以下
となるよう構成されている。また、導光板２３-2, ２３
-4に形成されている凹状のＵ字形状面２８-2, ２８-4に
おいては、Ｕ字形状面２８-2 , ２８-4の接線角度を拡散
板２３の光入射面２３ａに対して３°以内となるよう構
成されている。図１２及び図１４に示されるように導光
板２３に曲線形状を有する凹部が形成されている場合に
は、上記のように曲面の接線角度を拡散板２３の光入射
面２３ａに対して３°以内に設定することにより、冷陰
極管２１ａ，２１ｂから出射した光の全てを導光板２３
に取り込むことが可能となる。
字形状面２８-1, ２８-3の傾斜角度θ1 は共に３°以下
となるよう構成されている。また、導光板２３-2, ２３
-4に形成されている凹状のＵ字形状面２８-2, ２８-4に
おいては、Ｕ字形状面２８-2 , ２８-4の接線角度を拡散
板２３の光入射面２３ａに対して３°以内となるよう構
成されている。図１２及び図１４に示されるように導光
板２３に曲線形状を有する凹部が形成されている場合に
は、上記のように曲面の接線角度を拡散板２３の光入射
面２３ａに対して３°以内に設定することにより、冷陰
極管２１ａ，２１ｂから出射した光の全てを導光板２３
に取り込むことが可能となる。
【００６５】次に本発明の第３の特徴について説明す
る。前記したようにレンチキュラーレンズ２６は、複数
のプリズム単位群２９が形成されており、導光板５から
出射した光に指向性をもたせる機能を奏する。本発明で
は、このプリズム単位群２９の頂角θ2 を最適化するこ
とにより、レンチキュラーレンズ２６より効率よく光を
出射させるよう構成したことを第３の特徴とする。以
下、最適角度θ2 の求め方について図１５を用いて説明
する。
る。前記したようにレンチキュラーレンズ２６は、複数
のプリズム単位群２９が形成されており、導光板５から
出射した光に指向性をもたせる機能を奏する。本発明で
は、このプリズム単位群２９の頂角θ2 を最適化するこ
とにより、レンチキュラーレンズ２６より効率よく光を
出射させるよう構成したことを第３の特徴とする。以
下、最適角度θ2 の求め方について図１５を用いて説明
する。
【００６６】同図において、αは光の導光板２３からの
出射角、βは光の導光板２３の出射面への入射角、γは
光のレンチキュラー面３８への入射角、δはレンチキュ
ラー面３８の面角度、θは光のレンチキュラー面３８か
らの出射角を示している。尚、以下の解析においては、
導光板２３から出射する光は反射拡散層２７ａかの散乱
光のみとし、導光板２３の光損失は無いものとして説明
する。
出射角、βは光の導光板２３の出射面への入射角、γは
光のレンチキュラー面３８への入射角、δはレンチキュ
ラー面３８の面角度、θは光のレンチキュラー面３８か
らの出射角を示している。尚、以下の解析においては、
導光板２３から出射する光は反射拡散層２７ａかの散乱
光のみとし、導光板２３の光損失は無いものとして説明
する。
【００６７】上記の如く導光板２３から出射する光が反
射拡散層２７ａかの散乱光のみであるとした場合、導光
板２３から出射する光の強度をＰ（α）とすると、 Ｐ（α）＝Ｐ0Cosα （但し、Ｐ0 は垂直方向の強度） …(10) と表される。また、出射強度の平均出射角度をAve(α)
とすると、このAve(α)は下式を満たすことになる。
射拡散層２７ａかの散乱光のみであるとした場合、導光
板２３から出射する光の強度をＰ（α）とすると、 Ｐ（α）＝Ｐ0Cosα （但し、Ｐ0 は垂直方向の強度） …(10) と表される。また、出射強度の平均出射角度をAve(α)
とすると、このAve(α)は下式を満たすことになる。
【００６８】
【数１】 よって、式（１１）よりＡｖｅ（α）＝４５°となり、垂
直方向の出射強度Ｐｏｕｔを最大にするためには、θ＝
δとなる。また、スネルの法則より、 ｎ・Sin γ＝ Sinθ …(12) であるから、 α＋γ＝ Sin-1( ｎ・Sin γ) …(13) となる。
直方向の出射強度Ｐｏｕｔを最大にするためには、θ＝
δとなる。また、スネルの法則より、 ｎ・Sin γ＝ Sinθ …(12) であるから、 α＋γ＝ Sin-1( ｎ・Sin γ) …(13) となる。
【００６９】前記したように、導光板２３にアクリル材
料を用いた場合、その屈折率ｎはｎ＝1.49であることか
ら、上式にこの値を代入してγを求めると、γ＝４２°
となり、従ってδ＝４２°となる。即ち、δの値は臨界
角度と一致する。
料を用いた場合、その屈折率ｎはｎ＝1.49であることか
ら、上式にこの値を代入してγを求めると、γ＝４２°
となり、従ってδ＝４２°となる。即ち、δの値は臨界
角度と一致する。
【００７０】この結果、プリズム単位群２９の形状が二
等辺三角形形状となる、導光板２３の両側に冷陰極管２
１ａ，２１ｂを配設した両側点灯型の鋸歯状レンチキュ
ラーレンズ２６-1を設けた面光源ユニット３９の場合、
レンチキュラーレンズ２６-1 )の頂角θ2 は、２×（９
０°−４２°）＝９６°となる（図１６に示す）。一
方、プリズム単位群２９の形状が直角三角形形状とな
る、導光板２３の片側に冷陰極管２１を配設した片側点
灯型の鋸歯状レンチキュラーレンズ２６-3を設けた面光
源ユニット４１の場合、レンチキュラーレンズ２６-3の
頂角θ2 は、９０°−４２°＝４８°となる（図１８に
示す）。
等辺三角形形状となる、導光板２３の両側に冷陰極管２
１ａ，２１ｂを配設した両側点灯型の鋸歯状レンチキュ
ラーレンズ２６-1を設けた面光源ユニット３９の場合、
レンチキュラーレンズ２６-1 )の頂角θ2 は、２×（９
０°−４２°）＝９６°となる（図１６に示す）。一
方、プリズム単位群２９の形状が直角三角形形状とな
る、導光板２３の片側に冷陰極管２１を配設した片側点
灯型の鋸歯状レンチキュラーレンズ２６-3を設けた面光
源ユニット４１の場合、レンチキュラーレンズ２６-3の
頂角θ2 は、９０°−４２°＝４８°となる（図１８に
示す）。
【００７１】従って、レンチキュラーレンズ２６-1, ２
６-3の頂角θ2 を上記の如く設定することにより、レン
チキュラーレンズ２６-1, ２６-3より出射する光の強度
を最大とすることができ、レンチキュラーレンズ２６
-1, ２６-3より効率よく光を出射させることができる。
６-3の頂角θ2 を上記の如く設定することにより、レン
チキュラーレンズ２６-1, ２６-3より出射する光の強度
を最大とすることができ、レンチキュラーレンズ２６
-1, ２６-3より効率よく光を出射させることができる。
【００７２】また、レンチキュラーレンズ２６-2, ２６
-4の形状が図１７及び図１９に示すような球面を有した
形状の場合には、その球面の法線と水平面（例えば拡散
板３０の光入射面３０ａ）とのなす角度θ2 を鋸歯状レ
ンチキュラーレンズ２６-1,２６-3と同じ角度とするこ
とにより、出射強度を最大とすることができる。具体的
には、導光板２３の両側に冷陰極管２１ａ，２１ｂを配
設した両側点灯型の楕円状レンチキュラーレンズ２６-2
を設けた面光源ユニット４０の場合、レンチキュラーレ
ンズ２６-2の法線の角度θ2 は９６°となる（図１７に
示す）。一方、プリズム単位群２９の形状が半楕円形状
となる、導光板２３の片側に冷陰極管２１を配設した片
側点灯型のレンチキュラーレンズ２６-4を設けた面光源
ユニット４２の場合、レンチキュラーレンズ２６-4の法
線の角度θ2 は４８°となる（図１９に示す）。また、
導光板２３にポリカーボネート材料を用いた場合には、
その屈折率が1.586 であることから角度θ2 はθ2 ＝ 1
01°となる。
-4の形状が図１７及び図１９に示すような球面を有した
形状の場合には、その球面の法線と水平面（例えば拡散
板３０の光入射面３０ａ）とのなす角度θ2 を鋸歯状レ
ンチキュラーレンズ２６-1,２６-3と同じ角度とするこ
とにより、出射強度を最大とすることができる。具体的
には、導光板２３の両側に冷陰極管２１ａ，２１ｂを配
設した両側点灯型の楕円状レンチキュラーレンズ２６-2
を設けた面光源ユニット４０の場合、レンチキュラーレ
ンズ２６-2の法線の角度θ2 は９６°となる（図１７に
示す）。一方、プリズム単位群２９の形状が半楕円形状
となる、導光板２３の片側に冷陰極管２１を配設した片
側点灯型のレンチキュラーレンズ２６-4を設けた面光源
ユニット４２の場合、レンチキュラーレンズ２６-4の法
線の角度θ2 は４８°となる（図１９に示す）。また、
導光板２３にポリカーボネート材料を用いた場合には、
その屈折率が1.586 であることから角度θ2 はθ2 ＝ 1
01°となる。
【００７３】このように、レンチキュラーレンズ２６
-2, ２６-4の形状が球面を有した形状の場合において
も、その法線のなす角度を適宜設定することにより、レ
ンチキュラーレンズ２６-2, ２６-4より効率よく光を出
射させることができる。
-2, ２６-4の形状が球面を有した形状の場合において
も、その法線のなす角度を適宜設定することにより、レ
ンチキュラーレンズ２６-2, ２６-4より効率よく光を出
射させることができる。
【００７４】一方、プリズム単位群を持つ指向板頂角部
を冷陰極管の長手方向に対して直角もしくは平行に配列
した場合、拡散板上からみるとモアレ像が発生するが、
上記頂角部を３０°〜６０°に傾けた構成とするとモア
レ像が消失することが判った。従って、プリズム単位群
を持つレンチキュラー指向板では、頂角部の方向を冷陰
極管に対して傾斜させて配置することが必要である。
を冷陰極管の長手方向に対して直角もしくは平行に配列
した場合、拡散板上からみるとモアレ像が発生するが、
上記頂角部を３０°〜６０°に傾けた構成とするとモア
レ像が消失することが判った。従って、プリズム単位群
を持つレンチキュラー指向板では、頂角部の方向を冷陰
極管に対して傾斜させて配置することが必要である。
【００７５】尚、図１に示す面光源ユニット２０では、
第１乃至第３の特徴の構成を全て有するユニットを示し
たが、面光源ユニットの用途及び構成によりこれらの特
徴となる構成を選択的に採用した構成としてもよい。
第１乃至第３の特徴の構成を全て有するユニットを示し
たが、面光源ユニットの用途及び構成によりこれらの特
徴となる構成を選択的に採用した構成としてもよい。
【００７６】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、下記に示す
種々の効果を奏するものである。
種々の効果を奏するものである。
【００７７】請求項１及び２の発明によれば、ホルダの
光反射部は光源から照射された光を光源の配設位置と異
なる方向に反射させるため、反射光が光源に吸収される
ことはなく、光源から照射された光を効率良く導光板へ
入射させることができる。
光反射部は光源から照射された光を光源の配設位置と異
なる方向に反射させるため、反射光が光源に吸収される
ことはなく、光源から照射された光を効率良く導光板へ
入射させることができる。
【００７８】請求項３及び４の発明によれば、光源に使
用されているガラスの屈折率よりも高屈折率を有する光
透過材料をホルダの光反射部と光源との間に介装するこ
とにより、光反射部で反射された反射光が光源表面に到
っても、屈折率の差により反射光は光源に吸収されるこ
となく反射される。よって、反射光が光源に吸収される
ことはなくなり、光源から照射された光を効率良く導光
板へ入射させることができる。
用されているガラスの屈折率よりも高屈折率を有する光
透過材料をホルダの光反射部と光源との間に介装するこ
とにより、光反射部で反射された反射光が光源表面に到
っても、屈折率の差により反射光は光源に吸収されるこ
となく反射される。よって、反射光が光源に吸収される
ことはなくなり、光源から照射された光を効率良く導光
板へ入射させることができる。
【００７９】請求項５及び６の発明によれば、指向板を
レンチキュラーレンズにより構成すると共に、レンチキ
ュラーレンズのレンチキュラー面を三角形の鋸歯状と
し、かつその頂角を所定の角度に設定することにより、
レンチキュラーレンズより出射する光の出射強度を最大
とすることができ、出射される光の輝度を高めることが
できる。
レンチキュラーレンズにより構成すると共に、レンチキ
ュラーレンズのレンチキュラー面を三角形の鋸歯状と
し、かつその頂角を所定の角度に設定することにより、
レンチキュラーレンズより出射する光の出射強度を最大
とすることができ、出射される光の輝度を高めることが
できる。
【００８０】請求項７及び８の発明によれば、導光板の
拡散板と対向する面を所定形状とすることにより、導光
板より出射する光の出射強度を最大とすることができ、
出射される光の輝度を高めることができる。
拡散板と対向する面を所定形状とすることにより、導光
板より出射する光の出射強度を最大とすることができ、
出射される光の輝度を高めることができる。
【図１】本発明の一実施例である面光源ユニットの構成
図である。
図である。
【図２】本発明の第１の特徴を説明するための図であ
る。
る。
【図３】冷陰極線から照射された光が再び冷陰極線に吸
収されることを示す図である。
収されることを示す図である。
【図４】本発明の第１の特徴となる構成を採用したホル
ダを示す図である。
ダを示す図である。
【図５】本発明の第１の特徴となる構成を採用したホル
ダを示す図である。
ダを示す図である。
【図６】本発明の第１の特徴となる構成を採用したホル
ダを示す図である。
ダを示す図である。
【図７】本発明の第１の特徴となる構成を採用したホル
ダを示す図である。
ダを示す図である。
【図８】本発明の第１の特徴となる構成を採用したホル
ダを示す図である。
ダを示す図である。
【図９】本発明の第１の特徴となる構成を採用したホル
ダを示す図である。
ダを示す図である。
【図１０】本発明の第２の特徴を説明するための図であ
る。
る。
【図１１】本発明の第２の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図１２】本発明の第２の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図１３】本発明の第２の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図１４】本発明の第２の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図１５】本発明の第３の特徴を説明するための図であ
る。
る。
【図１６】本発明の第３の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図１７】本発明の第３の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図１８】本発明の第３の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図１９】本発明の第３の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図２０】面光源ユニットの用途の一例を示す図であ
る。
る。
【図２１】従来の面光源ユニットの概略構成図である。
２０，３３〜３６，３９〜４２ 面光源ユニット ２１，２１ａ，２１ｂ 冷陰極管 ２２，２２ａ，２２ｂ，２２-1〜２２-5 ホルダ ２２ｃ 凸部 ２３ 導光板 ２３ａ，２３ｂ 側面 ２４ａ，２４ｂ 反射膜 ２５ａ，２５ｂ 高屈折率導光層 ２６ レンチキュラーレンズ ２７ 反射板 ２７ａ 反射拡散層 ２８ Ｖ字形状面 ２９ プリズム単位群 ３０ 拡散板 ３０ａ 光入射面 ３１ ガラス管 ３２ 高屈折率蛍光導光層 ３７ 反射板 ３８ レンチキュラー面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 面光源ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項７】 該レンチキュラーレンズのプリズム単位
群の頂角の配設が、光源（２１ａ，２１ｂ）の長手方向
に対して傾斜して配設され、かつ単一もしくは複数枚重
ねられていることを特徴とする請求項５記載の面光源ユ
ニット。
群の頂角の配設が、光源（２１ａ，２１ｂ）の長手方向
に対して傾斜して配設され、かつ単一もしくは複数枚重
ねられていることを特徴とする請求項５記載の面光源ユ
ニット。
【請求項９】 側面（２３ａ，２３ｂ）から内部に入射
した光を表面から出射させるように導く導光板（２３
-1, ２３-3 ）と、 前記側面（２３ａ，２３ｂ）に配設されると共に、該側
面（２３ａ，２３ｂ）から前記導光板（２３-1, ２
３-3 ）の内部に光を照射する光源（２１ａ，２１ｂ）
と、 該光源（２１ａ，２１ｂ）を覆うよう設けられており、
該光源（２１ａ，２１ｂ）と対向する位置に該光源（２
１ａ，２１ｂ）から照射された光を反射する光反射部が
形成されたホルダ（２２ａ，２２ｂ，２２-1〜２２-5）
と、 前記導光板（２３-1, ２３-3）の表面上に配設されてお
り、該導光板（２３-1 , ２３-3 ）より入射された光を外
部に向け拡散させる拡散板（３０）と、 該導光板（２３-1, ２３-3 ）の拡散板（３０）配設面と
対向する面に配設されており、上記側面（２３ａ，２３
ｂ）から入射した光を該拡散板（３０）に向け反射させ
る反射板（２３）とを具備する面光源ユニットにおい
て、 該導光板（２３-1, ２３-3）の該拡散板（３０）と対向
する面を凹状のＶ字形状面（２８-1, ２８-3）とし、 かつ、該Ｖ字形状面（２８-1, ２８-3）の傾斜角度（θ
1)を該拡散板（３０）の光入射面（３０ａ）に対して３
°以内に設定したことを特徴とする面光源ユニット。
した光を表面から出射させるように導く導光板（２３
-1, ２３-3 ）と、 前記側面（２３ａ，２３ｂ）に配設されると共に、該側
面（２３ａ，２３ｂ）から前記導光板（２３-1, ２
３-3 ）の内部に光を照射する光源（２１ａ，２１ｂ）
と、 該光源（２１ａ，２１ｂ）を覆うよう設けられており、
該光源（２１ａ，２１ｂ）と対向する位置に該光源（２
１ａ，２１ｂ）から照射された光を反射する光反射部が
形成されたホルダ（２２ａ，２２ｂ，２２-1〜２２-5）
と、 前記導光板（２３-1, ２３-3）の表面上に配設されてお
り、該導光板（２３-1 , ２３-3 ）より入射された光を外
部に向け拡散させる拡散板（３０）と、 該導光板（２３-1, ２３-3 ）の拡散板（３０）配設面と
対向する面に配設されており、上記側面（２３ａ，２３
ｂ）から入射した光を該拡散板（３０）に向け反射させ
る反射板（２３）とを具備する面光源ユニットにおい
て、 該導光板（２３-1, ２３-3）の該拡散板（３０）と対向
する面を凹状のＶ字形状面（２８-1, ２８-3）とし、 かつ、該Ｖ字形状面（２８-1, ２８-3）の傾斜角度（θ
1)を該拡散板（３０）の光入射面（３０ａ）に対して３
°以内に設定したことを特徴とする面光源ユニット。
【請求項１０】 側面（２３ａ，２３ｂ）から内部に入
射した光を表面から出射させるように導く導光板（２
３）と、 前記側面（２３ａ，２３ｂ）に配設されると共に、該側
面（２３ａ，２３ｂ）から前記導光板（２３-2, ２
３-4 ）の内部に光を照射する光源（２１ａ，２１ｂ）
と、 該光源（２１ａ，２１ｂ）を覆うよう設けられており、
該光源（２１ａ，２１ｂ）と対向する位置に該光源（２
１ａ，２１ｂ）から照射された光を反射する光反射部が
形成されたホルダ（２２ａ，２２ｂ，２２-1〜２２-5）
と、 前記導光板（２３-2, ２３-4）の表面上に配設されてお
り、該導光板（２３-2 , ２３-4 ）より入射された光を外
部に向け拡散させる拡散板（３０）と、 該導光板（２３-2, ２３-4 ）の拡散板（３０）配設面と
対向する面に配設されており、上記側面（２３ａ，２３
ｂ）から入射した光を該拡散板（３０）に向け反射させ
る反射板（２３）とを具備する面光源ユニットにおい
て、 該導光板（２３-2, ２３-4）の該拡散板（３０）と対向
する面を凹状のＵ字形状面（２８-2, ２８-4）とし、 かつ、該Ｕ字形状面（２８-2, ２８-4）の接線角度を該
拡散板（３０）の光入射面（３０ａ）に対して３°以内
に設定したことを特徴とする面光源ユニット。
射した光を表面から出射させるように導く導光板（２
３）と、 前記側面（２３ａ，２３ｂ）に配設されると共に、該側
面（２３ａ，２３ｂ）から前記導光板（２３-2, ２
３-4 ）の内部に光を照射する光源（２１ａ，２１ｂ）
と、 該光源（２１ａ，２１ｂ）を覆うよう設けられており、
該光源（２１ａ，２１ｂ）と対向する位置に該光源（２
１ａ，２１ｂ）から照射された光を反射する光反射部が
形成されたホルダ（２２ａ，２２ｂ，２２-1〜２２-5）
と、 前記導光板（２３-2, ２３-4）の表面上に配設されてお
り、該導光板（２３-2 , ２３-4 ）より入射された光を外
部に向け拡散させる拡散板（３０）と、 該導光板（２３-2, ２３-4 ）の拡散板（３０）配設面と
対向する面に配設されており、上記側面（２３ａ，２３
ｂ）から入射した光を該拡散板（３０）に向け反射させ
る反射板（２３）とを具備する面光源ユニットにおい
て、 該導光板（２３-2, ２３-4）の該拡散板（３０）と対向
する面を凹状のＵ字形状面（２８-2, ２８-4）とし、 かつ、該Ｕ字形状面（２８-2, ２８-4）の接線角度を該
拡散板（３０）の光入射面（３０ａ）に対して３°以内
に設定したことを特徴とする面光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は面光源ユニットに係り、
特に液晶表示装置のバックライトに用いる面光源ユニッ
トに関する。表示装置の視認性を向上させるため、表示
装置の表示面の裏側に光源（バックライト）を設ける構
成が一般に用いられており、液晶表示装置等の前面に平
面的な正面を必要とする表示装置のバックライト用光源
には面光源ユニットが多様されている。図２０は面光源
ユニットの用途の一例を示す。同図において、１は液晶
パネルを示し、表示面２の液晶を所定のパターンに配向
させることにより、表示パターンを形成する。同図中、
３は面光源ユニットで、液晶パネル１の背面側の部位
に、液晶パネル１に対向する面を光源４として配設さ
れ、液晶パネル１の前面をその背面側より照射する。こ
のような面光源ユニットは、高輝度で、かつ光源面全体
が均一な明るさであることを要求される。
特に液晶表示装置のバックライトに用いる面光源ユニッ
トに関する。表示装置の視認性を向上させるため、表示
装置の表示面の裏側に光源（バックライト）を設ける構
成が一般に用いられており、液晶表示装置等の前面に平
面的な正面を必要とする表示装置のバックライト用光源
には面光源ユニットが多様されている。図２０は面光源
ユニットの用途の一例を示す。同図において、１は液晶
パネルを示し、表示面２の液晶を所定のパターンに配向
させることにより、表示パターンを形成する。同図中、
３は面光源ユニットで、液晶パネル１の背面側の部位
に、液晶パネル１に対向する面を光源４として配設さ
れ、液晶パネル１の前面をその背面側より照射する。こ
のような面光源ユニットは、高輝度で、かつ光源面全体
が均一な明るさであることを要求される。
【従来の技術】図２１は、従来の面光源ユニット３の概
略構成図である。同図中、５は光源ユニットの導光板を
示し、アクリル樹脂等の光透過性樹脂により構成され、
その一側面５ａに対向して光源となる冷陰極管６が配設
されている。そして、側面５ａから入射した光を表面１
１より外部に照射する機能を有している。冷陰極管６に
は、その外部を覆うようにホルダ７が取り付けられてい
る。このホルダ７の内側には反射膜７ａが設けられてお
り、冷陰極管６から出射された光を側面５ａに向け反射
できる構成とされている。また、導光板５の他側面５ｂ
には冷陰極管６から入射された光が外部に漏洩しないよ
うに光反射率の高い反射板８が配設されている。一方、
導光板５の裏面９には光反射率の高い反射板１０が配設
されており、また表面１１側には拡散板１２が配設され
ている。この拡散板１２は、乳白色を有しており、入射
された光を拡散するため入射された光のむらをぼかす機
能を有する。このため、拡散板１２から出射される光
は、拡散板１２全面で均一な明るさとなる。
略構成図である。同図中、５は光源ユニットの導光板を
示し、アクリル樹脂等の光透過性樹脂により構成され、
その一側面５ａに対向して光源となる冷陰極管６が配設
されている。そして、側面５ａから入射した光を表面１
１より外部に照射する機能を有している。冷陰極管６に
は、その外部を覆うようにホルダ７が取り付けられてい
る。このホルダ７の内側には反射膜７ａが設けられてお
り、冷陰極管６から出射された光を側面５ａに向け反射
できる構成とされている。また、導光板５の他側面５ｂ
には冷陰極管６から入射された光が外部に漏洩しないよ
うに光反射率の高い反射板８が配設されている。一方、
導光板５の裏面９には光反射率の高い反射板１０が配設
されており、また表面１１側には拡散板１２が配設され
ている。この拡散板１２は、乳白色を有しており、入射
された光を拡散するため入射された光のむらをぼかす機
能を有する。このため、拡散板１２から出射される光
は、拡散板１２全面で均一な明るさとなる。
【発明が解決しようとする課題】前記したように、表示
装置の視認性を向上させるためには、面光源ユニット３
から表示面１１に照射される光の輝度を高める必要があ
る。しかるに、単に冷陰極管６を高出力のものとしても
消費電力が大きくなり、かつ面光源ユニット３が大型化
してしまう。よって、冷陰極管６から出射した光が他の
部位に吸収されたり漏れたりすることなく、表示面１１
に効率よく照射されるよう構成することが重要である。
ここで、冷陰極管６から出射された光の伝播経路につい
て図２１を用いて解析する。同図において、矢印Ｐ1 〜
Ｐ5 で示す伝播経路は下記の通りである。 Ｐ1:導光板に直接入射する光量 Ｐ2:ホルダに入射し導光板へ間接的に入射する光量 Ｐ3:ホルダに吸収される光量 Ｐ4:ホルダの反射光が冷陰極管に再吸収される光量 Ｐ5:冷陰極管から出射する光量で導光板に入れない光量 いま、冷陰極管６から出射された光の全光量をＰ0 とす
ると、 Ｐ0 ＝Ｐ1 ＋Ｐ2 ＋Ｐ3 ＋Ｐ4 ＋Ｐ5 …(1) と表すことができる。しかるに、実際に導光板５に入射
する光量をＰinとすると、 Ｐin＝Ｐ1 ＋Ｐ2 …(2) となる。このように、従来の面光源ユニット３では、冷
陰極管６から出射される光を効率良く導光板５に入射さ
せることができないという問題点があった。またこの問
題点は、導光板５から拡散板１２に光が入射する時、及
び導光板５と拡散板１２との間に光の指向性をもたせる
ためのレンチキュラー板を設けた場合には導光板５から
レンチキュラー板に光が入射する時においても発生しう
るものである。本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、冷陰極管から出射される光を効率良くユニット
外部に照射することができる面光源ユニットを提供する
ことを目的とする。
装置の視認性を向上させるためには、面光源ユニット３
から表示面１１に照射される光の輝度を高める必要があ
る。しかるに、単に冷陰極管６を高出力のものとしても
消費電力が大きくなり、かつ面光源ユニット３が大型化
してしまう。よって、冷陰極管６から出射した光が他の
部位に吸収されたり漏れたりすることなく、表示面１１
に効率よく照射されるよう構成することが重要である。
ここで、冷陰極管６から出射された光の伝播経路につい
て図２１を用いて解析する。同図において、矢印Ｐ1 〜
Ｐ5 で示す伝播経路は下記の通りである。 Ｐ1:導光板に直接入射する光量 Ｐ2:ホルダに入射し導光板へ間接的に入射する光量 Ｐ3:ホルダに吸収される光量 Ｐ4:ホルダの反射光が冷陰極管に再吸収される光量 Ｐ5:冷陰極管から出射する光量で導光板に入れない光量 いま、冷陰極管６から出射された光の全光量をＰ0 とす
ると、 Ｐ0 ＝Ｐ1 ＋Ｐ2 ＋Ｐ3 ＋Ｐ4 ＋Ｐ5 …(1) と表すことができる。しかるに、実際に導光板５に入射
する光量をＰinとすると、 Ｐin＝Ｐ1 ＋Ｐ2 …(2) となる。このように、従来の面光源ユニット３では、冷
陰極管６から出射される光を効率良く導光板５に入射さ
せることができないという問題点があった。またこの問
題点は、導光板５から拡散板１２に光が入射する時、及
び導光板５と拡散板１２との間に光の指向性をもたせる
ためのレンチキュラー板を設けた場合には導光板５から
レンチキュラー板に光が入射する時においても発生しう
るものである。本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、冷陰極管から出射される光を効率良くユニット
外部に照射することができる面光源ユニットを提供する
ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】上記課題は、下記した各
手段により解決することができる。請求項１の発明で
は、側面から内部に入射した光を表面から出射させるよ
うに導く導光板と、前記側面に配設されると共に、この
側面から前記導光板の内部に光を照射する光源と、この
光源を覆うよう設けられており、この光源と対向する位
置に光源から照射された光を反射する光反射部が形成さ
れたホルダと、前記導光板の表面上に配設されており、
この導光板より入射された光を外部に向け拡散させる拡
散板と、前記導光板の拡散板配設面と対向する面に配設
されており、上記側面から入射した光を該拡散板に向け
反射させる反射板とを具備する面光源ユニットにおい
て、前記ホルダの光反射部を、前記光源から照射された
光を光源の配設位置と異なる方向に反射させる構成した
ことを特徴とするものである。また、請求項２の発明で
は、前記ホルダの光反射部の形状を、平面，球面，非球
面，或いはこれらを組み合わせた形状とすることによ
り、前記光源から照射された光を光源の配設位置と異な
る方向に反射させる構成としたことを特徴とするもので
ある。また、請求項３の発明では、前記ホルダの光反射
部と光源との間に、光源に使用されているガラスの屈折
率よりも高屈折率を有する光透過材料を介装してなるこ
とを特徴とするものである。また、請求項４の発明で
は、前記光透過材料に蛍光色素を混入してなることを特
徴とするものである。また、請求項５の発明では、側面
から内部に入射した光を表面から出射させるように導く
導光板と、前記側面に配設されると共に、この側面から
前記導光板の内部に光を照射する光源と、この光源を覆
うよう設けられており、この光源と対向する位置に光源
から照射された光を反射する光反射部が形成されたホル
ダと、前記導光板の表面上に配設されており、この導光
板より入射された光に指向性を持たせる指向板と、前記
指向板より入射された光を外部に向け拡散させる拡散板
と、前記導光板の拡散板配設面と対向する面に配設され
ており、上記側面から入射した光を前記拡散板に向け反
射させる反射板とを具備することを特徴とするものであ
る。また、請求項６の発明では、前記指向板をレンチキ
ュラーレンズにより構成すると共に、このレンチキュラ
ーレンズのプリズム単位群を略二等辺三角形の鋸歯状と
し、かつこの二等辺三角形の頂角を９６°以上の角度に
設定したことを特徴とするものである。また、請求項７
の発明では、レンチキュラーレンズのプリズム単位群の
頂角の配設が、光源の長手方向に対して傾斜して配設さ
れ、かつ単一もしくは複数枚重ねられていることを特徴
とするものである。また、請求項８の発明では、指向板
をレンチキュラーレンズにより構成すると共に、このレ
ンチキュラーレンズのプリズム単位群を略直角三角形の
鋸歯状とし、かつこの直角三角形の頂角を４８°以上の
角度に設定したことを特徴とするものである。また、請
求項９の発明では、側面から内部に入射した光を表面か
ら出射させるように導く導光板と、前記側面に配設され
ると共に、この側面から前記導光板の内部に光を照射す
る光源と、この光源を覆うよう設けられており、この光
源と対向する位置に光源から照射された光を反射する光
反射部が形成されたホルダと、前記導光板の表面上に配
設されており、前記導光板より入射された光を外部に向
け拡散させる拡散板と、前記導光板の拡散板配設面と対
向する面に配設されており、上記側面から入射した光を
前記拡散板に向け反射させる反射板とを具備する面光源
ユニットにおいて、前記導光板の拡散板と対向する面を
凹状のＶ字形状面とし、かつ、このＶ字形状面の傾斜角
度を該拡散板の光入射面に対して３°以内に設定したこ
とを特徴とするものである。更に、請求項１０の発明で
は、側面から内部に入射した光を表面から出射させるよ
うに導く導光板と、前記側面に配設されると共に、この
側面から前記導光板の内部に光を照射する光源と、この
光源を覆うよう設けられており、この光源と対向する位
置に光源から照射された光を反射する光反射部が形成さ
れたホルダと、前記導光板の表面上に配設されており、
前記導光板より入射された光を外部に向け拡散させる拡
散板と、前記導光板の拡散板配設面と対向する面に配設
されており、上記側面から入射した光を前記拡散板に向
け反射させる反射板とを具備する面光源ユニットにおい
て、前記導光板の拡散板と対向する面を凹状のＵ字形状
面とし、かつ、このＵ字形状面の接線角度を前記拡散板
の光入射面に対して３°以内に設定したことを特徴とす
るものである。
手段により解決することができる。請求項１の発明で
は、側面から内部に入射した光を表面から出射させるよ
うに導く導光板と、前記側面に配設されると共に、この
側面から前記導光板の内部に光を照射する光源と、この
光源を覆うよう設けられており、この光源と対向する位
置に光源から照射された光を反射する光反射部が形成さ
れたホルダと、前記導光板の表面上に配設されており、
この導光板より入射された光を外部に向け拡散させる拡
散板と、前記導光板の拡散板配設面と対向する面に配設
されており、上記側面から入射した光を該拡散板に向け
反射させる反射板とを具備する面光源ユニットにおい
て、前記ホルダの光反射部を、前記光源から照射された
光を光源の配設位置と異なる方向に反射させる構成した
ことを特徴とするものである。また、請求項２の発明で
は、前記ホルダの光反射部の形状を、平面，球面，非球
面，或いはこれらを組み合わせた形状とすることによ
り、前記光源から照射された光を光源の配設位置と異な
る方向に反射させる構成としたことを特徴とするもので
ある。また、請求項３の発明では、前記ホルダの光反射
部と光源との間に、光源に使用されているガラスの屈折
率よりも高屈折率を有する光透過材料を介装してなるこ
とを特徴とするものである。また、請求項４の発明で
は、前記光透過材料に蛍光色素を混入してなることを特
徴とするものである。また、請求項５の発明では、側面
から内部に入射した光を表面から出射させるように導く
導光板と、前記側面に配設されると共に、この側面から
前記導光板の内部に光を照射する光源と、この光源を覆
うよう設けられており、この光源と対向する位置に光源
から照射された光を反射する光反射部が形成されたホル
ダと、前記導光板の表面上に配設されており、この導光
板より入射された光に指向性を持たせる指向板と、前記
指向板より入射された光を外部に向け拡散させる拡散板
と、前記導光板の拡散板配設面と対向する面に配設され
ており、上記側面から入射した光を前記拡散板に向け反
射させる反射板とを具備することを特徴とするものであ
る。また、請求項６の発明では、前記指向板をレンチキ
ュラーレンズにより構成すると共に、このレンチキュラ
ーレンズのプリズム単位群を略二等辺三角形の鋸歯状と
し、かつこの二等辺三角形の頂角を９６°以上の角度に
設定したことを特徴とするものである。また、請求項７
の発明では、レンチキュラーレンズのプリズム単位群の
頂角の配設が、光源の長手方向に対して傾斜して配設さ
れ、かつ単一もしくは複数枚重ねられていることを特徴
とするものである。また、請求項８の発明では、指向板
をレンチキュラーレンズにより構成すると共に、このレ
ンチキュラーレンズのプリズム単位群を略直角三角形の
鋸歯状とし、かつこの直角三角形の頂角を４８°以上の
角度に設定したことを特徴とするものである。また、請
求項９の発明では、側面から内部に入射した光を表面か
ら出射させるように導く導光板と、前記側面に配設され
ると共に、この側面から前記導光板の内部に光を照射す
る光源と、この光源を覆うよう設けられており、この光
源と対向する位置に光源から照射された光を反射する光
反射部が形成されたホルダと、前記導光板の表面上に配
設されており、前記導光板より入射された光を外部に向
け拡散させる拡散板と、前記導光板の拡散板配設面と対
向する面に配設されており、上記側面から入射した光を
前記拡散板に向け反射させる反射板とを具備する面光源
ユニットにおいて、前記導光板の拡散板と対向する面を
凹状のＶ字形状面とし、かつ、このＶ字形状面の傾斜角
度を該拡散板の光入射面に対して３°以内に設定したこ
とを特徴とするものである。更に、請求項１０の発明で
は、側面から内部に入射した光を表面から出射させるよ
うに導く導光板と、前記側面に配設されると共に、この
側面から前記導光板の内部に光を照射する光源と、この
光源を覆うよう設けられており、この光源と対向する位
置に光源から照射された光を反射する光反射部が形成さ
れたホルダと、前記導光板の表面上に配設されており、
前記導光板より入射された光を外部に向け拡散させる拡
散板と、前記導光板の拡散板配設面と対向する面に配設
されており、上記側面から入射した光を前記拡散板に向
け反射させる反射板とを具備する面光源ユニットにおい
て、前記導光板の拡散板と対向する面を凹状のＵ字形状
面とし、かつ、このＵ字形状面の接線角度を前記拡散板
の光入射面に対して３°以内に設定したことを特徴とす
るものである。
【作用】請求項１及び２の発明によれば、ホルダの光反
射部は光源から照射された光を光源の配設位置と異なる
方向に反射させるため、反射光が光源に吸収されること
はなく、光源から照射された光を効率良く導光板へ入射
させることができる。請求項３及び４の発明によれば、
光源に使用されているガラスの屈折率よりも高屈折率を
有する光透過材料をホルダの光反射部と光源との間に介
装することにより、光反射部で反射された反射光が光源
表面に到っても、屈折率の差により反射光は光源に吸収
されることなく反射される。よって、反射光が光源に吸
収されることはなくなり、光源から照射された光を効率
良く導光板へ入射させることができる。請求項５乃至８
の発明によれば、指向板をレンチキュラーレンズにより
構成すると共に、レンチキュラーレンズのプリズム単位
群を三角形の鋸歯状とし、かつその頂角を所定の角度に
設定することにより、レンチキュラーレンズより出射す
る光の出射強度を最大とすることができ、出射される光
の輝度を高めることができる。請求項９及び１０の発明
によれば、導光板の拡散板と対向する面を所定形状とす
ることにより、導光板より出射する光の出射強度を最大
とすることができ、出射される光の輝度を高めることが
できる。
射部は光源から照射された光を光源の配設位置と異なる
方向に反射させるため、反射光が光源に吸収されること
はなく、光源から照射された光を効率良く導光板へ入射
させることができる。請求項３及び４の発明によれば、
光源に使用されているガラスの屈折率よりも高屈折率を
有する光透過材料をホルダの光反射部と光源との間に介
装することにより、光反射部で反射された反射光が光源
表面に到っても、屈折率の差により反射光は光源に吸収
されることなく反射される。よって、反射光が光源に吸
収されることはなくなり、光源から照射された光を効率
良く導光板へ入射させることができる。請求項５乃至８
の発明によれば、指向板をレンチキュラーレンズにより
構成すると共に、レンチキュラーレンズのプリズム単位
群を三角形の鋸歯状とし、かつその頂角を所定の角度に
設定することにより、レンチキュラーレンズより出射す
る光の出射強度を最大とすることができ、出射される光
の輝度を高めることができる。請求項９及び１０の発明
によれば、導光板の拡散板と対向する面を所定形状とす
ることにより、導光板より出射する光の出射強度を最大
とすることができ、出射される光の輝度を高めることが
できる。
【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。図１は本発明になる面光源ユニット２０を示して
いる。先ず、面光源ユニット２０の基本構成について説
明する。面光源ユニット２０は両側点灯タイプのユニッ
トであり、光源に相当する冷陰極管２１ａ，２１ｂを有
している。冷陰極管２１ａ，２１ｂが発する光は、ホル
ダ２２ａ，２２ｂで反射集光されて側面２３ａ，２３ｂ
から導光板２３に入射される。ホルダ２２ａ，２２ｂ
は、その内面に冷陰極管２１ａ，２１ｂが発する光を１
００％反射させる反射膜２４ａ，２４ｂが被膜形成され
ている。また、冷陰極管２１ａ，２１ｂとホルダ２２
ａ，２２ｂとの間には、高屈折率導光層２５ａ，２５ｂ
が配設されている。この高屈折率導光層２５ａ，２５ｂ
の屈折率は、冷陰極管２１ａ，２１ｂを構成するガラス
（高屈折率導光層２５ａ，２５ｂと対峙する）の屈折率
に対して大きな値を持つ材質に選定されている。本発明
では、このホルダ２２ａ，２２ｂの構成を冷陰極管２１
ａ，２１ｂから出射した光が効率よく導光板２３に入射
されるよう構成したことを第１の特徴とする。導光板２
３は、アクリル樹脂（たとえば、“Methyl Methacrylat
e とVinyl Benzoateの共重合体(Poly(MMA-co-VB)”或い
は“Poly(2,2,2-Trifluoroethyl Methacrylate(P3FMA)
をPoly(Methyl Methacrylate)(PMMA) の中に分散させた
重合体”) 等の光透過性樹脂により構成され、前記した
各側面２３ａ，２３ｂから冷陰極管６が発した光が入射
され、この入射した光をレンチキュラーレンズ２６に向
け照射する機能を有している。この導光板２３の下面部
には反射拡散層２７ａを介して反射板２７が配設れさて
おり、導光板２３に入射した光が効率良くレンチキュラ
ーレンズ２６に向け照射されるよう構成されている。こ
の導光板２３のレンチキュラーレンズ２６と対向する面
は凹状のＶ字形状面２８とされている。この構成とする
ことにより、導光板２３の中央部における光の入射角を
小さくすることができ、全反射を防止することができる
ため導光板２３の薄型化を図ることができる。本発明で
は、このＶ字形状面２８の水平面に対する角度θ1 を最
適化することにより、導光板２３より効率よく光を出射
させるよう構成したことを第２の特徴とする。レンチキ
ュラーレンズ２６は導光板２３の上部に配設されてい
る。このレンチキュラーレンズ２６は、複数のプリズム
単位群２９が形成されており、導光板５から出射した光
に指向性をもたせる機能を奏する。同図におけるプリズ
ム単位群２９は、側部から見て略二等辺三角形の形状と
されている。本発明では、このプリズム単位群２９の頂
角θ2 を最適化することにより、レンチキュラーレンズ
２６より効率よく光を出射させるよう構成したことを第
３の特徴とする。レンチキュラーレンズ２６の上部に
は、拡散板３０が配設されている。この拡散板３０は、
乳白色を有しており、入射された光を拡散するため入射
された光のむらをぼかす機能を奏する。このため、拡散
板３０から出射される光は、拡散板３０の略全面で均一
な明るさとなる。上記構成を有した面光源ユニット２０
では、前記の如く第１乃至第３の特徴を有する。以下、
発明の各特徴について詳述する。先ず、本発明の第１の
特徴について説明する。本発明の第１の特徴は、冷陰極
管２１ａ，２１ｂから出射した光が効率よく導光板２３
に入射されるようホルダ２２ａ，２２ｂを構成した点に
ある。しかるに、ホルダ２２ａ，２２ｂにより導光板２
３の側面２３ａ，２３ｂに光を集光しても、導光板２３
に光を入射しうる範囲がある場合には、この入射範囲内
に光を集光しなければならない。よって、導光板２３の
光を入射しうる範囲について図２を用いて先ず解析す
る。いま、導光板２３内を伝播できる光の最大入射角
（受光角）をθとし、導光板２３内における臨界角をθ
C とする。すると、フレネルの反射の公式より、 Sinθ＝ｎ・ Sinα …(3) が成立する。一方、図２より、 α＝９０°−θC …(4) であり、かつ導光板２３内で光が伝播するためには、全
反射条件の式より、 ｎ・ SinθC ＝１ …(5) が成立する必要がある。いま、導光板２３の材質がアク
リル樹脂であり、その屈折率ｎがｎ＝1.49であるとする
と、式(5) よりθC ＝４２°となり、これを式(4) 及び
(3) に代入してθを求めるとθ≒９０となる。従って、
上記解析の結果より、導光板２３の側面２３ａ，２３ｂ
から入射する光は、フレネル反射を除けば原理的に全て
の方向から入射可能となることが判明した（但し、側面
２３ａ，２３ｂは垂直面である場合）。これは、ホルダ
２２ａ，２２ｂにより導光板２３の側面２３ａ，２３ｂ
のいずれかの位置に光を集光すれば、この集光された光
は導光板２３内に入射されることを意味する。ここで、
従来技術の説明で用いた式(1) に注目する。式(1) を再
び下記する。 Ｐ0 ＝Ｐ1 ＋Ｐ2 ＋Ｐ3 ＋Ｐ4 ＋Ｐ5 …(1) 但し、Ｐ1:導光板に直接入射する光量 Ｐ2:ホルダに入射し導光板へ間接的に入射する光量 Ｐ3:ホルダに吸収される光量 Ｐ4:ホルダの反射光が冷陰極管に再吸収される光量 Ｐ5:冷陰極管から出射する光量で導光板に入れない光量 この式(1) に示す各パラメータにおいて、特に構成を有
することなく導光板２３に入射するものは、Ｐ1 及びＰ
2 である。従って、他のＰ3 〜Ｐ5 については、何らか
の構成を設けなければ、導光板２３に入射されなくなり
効率の低下を招くことになる。以下、各パラメータにつ
いて考察する。先ず、ホルダ２２ａ，２２ｂに吸収され
る光量Ｐ3 について考察する。前記したように、ホルダ
２２ａ，２２ｂの内面には反射膜２４ａ，２４ｂが形成
されている。この反射膜２４ａ，２４ｂの反射効率が高
ければ光がホルダ２２ａ，２２ｂに吸収されることはな
い。近年、反射膜２４ａ，２４ｂも良好な特性を有した
ものが提供されており、反射率が略１００％のものも提
供されている。従って、反射率が１００％の反射膜２４
ａ，２４ｂを使用することにより光がホルダ２２ａ，２
２ｂに吸収されるのを防止することができる。次に、ホ
ルダ２２ａ，２２ｂの反射光が冷陰極管２１ａ，２１ｂ
に再吸収される光量Ｐ4 について考察する。ここで問題
となるのは、ホルダ２２ａ，２２ｂの反射膜２４ａ，２
４ｂで反射された反射光が再度冷陰極管２１ａ，２１ｂ
に入射して、冷陰極管２１ａ，２１ｂのガラス管３１内
の蛍光体に吸収されたり（図３に矢印Ａ1 で示す）、ま
たガラス管３１内を導光していく光である（図３に矢印
Ａ2 で示す）。このように、ガラス管３１内に吸収され
たり導光する光が存在すると、やはり光の導光板２３へ
の入射効率が低下する。光の冷陰極管２１ａ，２１ｂに
対する再吸収を防止する手段としては、次の２種類の手
段が考えられる。その一つは、反射光が冷陰極管２１
ａ，２１ｂに再入射されても、冷陰極管２１ａ，２１ｂ
の表面において反射光を反射させるよう構成する方法で
あり、もう一つは、反射光が冷陰極管２１ａ，２１ｂに
再入射されないよう構成する方法である。反射光が冷陰
極管２１ａ，２１ｂに再入射されても、冷陰極管２１
ａ，２１ｂの表面において反射光を反射させる構成の一
例を図４（Ａ）に示す。同図に示す構成は、冷陰極管２
１ａ，２１ｂとホルダ２２ａ，２２ｂとの離間部分に、
高屈折率導光層２５ａ，２５ｂを配設したものである。
この構成とすることにより、反射膜２４ａ，２４ｂで反
射された反射光が冷陰極管２１ａ，２１ｂに入射して
も、反射光はガラス管３１と高屈折率導光層２５ａ，２
５ｂとの屈折率の差によりガラス管３１内に入射するこ
とはなく、ガラス管３１の表面で反射する。ガラス管３
１表面で反射した光は、再び反射膜２４ａ，２４ｂで反
射して、或いは直接導光板２３の側面２３ａ，２３ｂに
入射する。よって、上記構成とすることにより、冷陰極
管２１ａ，２１ｂに対する再吸収を防止でき、導光板２
３に対する光の入射効率を向上させることができる。一
方、図４（Ｂ）乃至図９は反射光が冷陰極管２１ａ，２
１ｂに再入射されないようにする構成を示している。図
４（Ｂ）は、冷陰極管２１ａ，２１ｂとホルダ２２ａ，
２２ｂとの離間部分に、上記した高屈折率導光層に蛍光
色素を混入した高屈折率蛍光導光層３２を配設したもの
である。この高屈折率蛍光導光層３２に冷陰極管２１
ａ，２１ｂより光が入射し、混入されている蛍光色素に
光が当たると蛍光（同図に破線で示す）が発生し、この
発生した蛍光は反射膜２４ａ，２４ｂで反射して、或い
は直接導光板２３の側面２３ａ，２３ｂに入射する。よ
って、上記構成とすることによっても、冷陰極管２１
ａ，２１ｂに対する再吸収を防止でき、導光板２３に対
する光の入射効率を向上させることができる。また、図
５乃至図９はホルダ２２ａ，２２ｂの形状を適宜形状と
することにより反射光が冷陰極管２１ａ，２１ｂに再入
射されないよう構成したものである。図５に示すホルダ
２２-1では、反射光が最も冷陰極管２１ａ，２１ｂに再
入射され易い部位（冷陰極管２１ａ，２１ｂを中心とし
て側面２３ａ，２３ｂの配設位置と反対側の位置）に凸
部２２ｃを形成したことを特徴とするものである。この
構成とすることにより、凸部２２ｃに照射された光は凸
部２２ｃの凸形状により拡散反射されるため、反射光の
冷陰極管２１ａ，２１ｂへの再入射を防止することがで
きる。同様に、図６及び図７に示すホルダ２２-2, ２２
-3は、冷陰極管２１ａ，２１ｂの配設位置を上下にずら
すことにより、反射光の冷陰極管２１ａ，２１ｂへの再
入射を防止するよう構成したものである。また、図８に
示すホルダ２２-4は、平面を組み合わせたプリズム構成
とすることにより、反射光の冷陰極管２１ａ，２１ｂへ
の再入射を防止するよう構成したものである。更に、図
９に示す２２-5は、曲面と平面が混在する形状とするこ
とにより、反射光の冷陰極管２１ａ，２１ｂへの再入射
を防止するよう構成したものである。尚、ホルダ２２
ａ，２２ｂの形状は上記した各例に限定されるものでは
なく、反射光の冷陰極管２１ａ，２１ｂへの再入射を防
止できる形状であれば、他の構成とすることも可能であ
る。 上記してきた各構成を採用することにより、冷陰
極管２１ａ，２１ｂから出射した光を効率よく導光板２
３に入射することができる。ここで、上記の如く面光源
ユニット２０に反射光の冷陰極管２１ａ，２１ｂへの再
入射を防止する構成を採用することの重要性について説
明する。いま、冷陰極管２１ａ，２１ｂが発生する光の
全発光輝度をＰ0 とし、導光板２３に入射された光の輝
度（導光板２３の吸収を含む）をＰact とし、更に拡散
板３０から出射される光の全輝度をＰOUT とする。この
場合、最も効率のよい状態はＰ0 ＝Ｐact ＝ＰOUT であ
るが、実際にはこのように理想的な状態とはならない。
以下、各輝度Ｐ0,Ｐact,ＰOUT の値を求める。先ず、冷
陰極管２１ａ，２１ｂが発生する光の全発光輝度をＰ0
を求める。尚、演算に用いた冷陰極管２１ａ，２１ｂの
仕様は下記の通りである。 ・平均管面輝度：13220 cd/m2 ・管径:4.1±0.2mm φ（内径 3.5mm) ・有効発光長：110mm Ｐ0 ＝ 13220×π× 3.5× 110×10-6 ＝17.1 (cd) 次に、導光板２３に入射された光の輝度Ｐact を求め
る。尚、演算において各パラメータは下記の通りとし
た。 ・導光板の面積：２mm×141mm ・導光板に入射した光輝度：33233 cd/m2 （測定値） Ｐact ＝ 33233×２× 141×10-6 ＝9.37 (cd) 次に、拡散板３０から出射される光の全輝度ＰOUT を求
める。尚、演算において各パラメータは下記の通りとし
た。 ・拡散板上の平均輝度：350 cd/m2 ・拡散板の面積: 205mm ×126mm ＝2.58×10-2(m2) ＰOUT ＝ 350×2.58×10-2 ＝9.03 (cd) 上記の結果より、冷陰極管２１ａ，２１ｂが発生する光
の全発光輝度Ｐ0 に対して、導光板２３に入射された光
の輝度Ｐact は小さくなっており、またこれに対して、
導光板２３に入射された光の輝度Ｐact と拡散板３０か
ら出射される光の全輝度ＰOUT とはそれほど大きな差は
生じていないことが判る。よって、この結果からも、冷
陰極管２１ａ，２１ｂから出射した光を効率よく導光板
２３に入射されるよう構成することが、面光源ユニット
２０の性能向上を図る点より重要であることが判る。次
に本発明の第２の特徴について説明する。前記のよう
に、導光板２３のレンチキュラーレンズ２６と対向する
面は凹状のＶ字形状面２８とされているが、本発明で
は、このＶ字形状面２８の水平面（例えば拡散板３０の
光入射面３０ａ）に対する角度θ1 を最適化することに
より、導光板２３より効率よく光を出射させるよう構成
したことを第２の特徴とする。以下、最適角度θ1 の求
め方について図１０を用いて説明する。同図において、
θは光の側面２３ａ，２３ｂへの入射角、αは光が導光
板２３に入射した際の屈折角、βは光のＶ字形状面２８
への入射角、γは導光板２３の底面への入射角、θ１は
Ｖ字形状面２８の傾斜角を示している。上記の各パラメ
ータを用いて、冷陰極管２１ａ，２１ｂから導光板２３
を入射する光の角度θとＶ字形状面２８の傾斜角との関
係を求め、全ての入射角の光が導光板２３に入射する条
件を試算する。図２を用いて先に説明した導光板２３が
平行である場合の結果より、右上方から入射する光の入
射角θ’の光線は全ての角度に対して導光板２３に入射
が可能であることが立証されているため、ここでは、左
下方から入射する光の入射角θの光線について解析する
ものとする。尚、Ｖ字形状面２８が形成されている導光
板２３の材質は、前記したものと同様のアクリル板であ
るとする。図２より、各角度については下記の関係が成
立する。 β＝９０°−θ1 −α …(6) γ＝β−θ1 ＝９０°−２×θ1 −α …(7) また、全反射条件は下式の通りである。 Sinθ＝ｎ・ Sinα …(8) 従って、側面に入射する全ての光が導光板２３に入射で
きる条件はθ＝９０°であるから、最大屈折角αmax は
式(8) より ｎ・ Sinαmax ＝１ …(9) となる。また前記したように、アクリル樹脂の屈折率ｎ
はｎ＝1.49であるため、この値を式(9) に代入して最大
屈折角αmax 求めると αmax ＝θC ＝４２°（臨界角） となる。この結果、上式より最大入射角γmax もθ
C （＝４２°）となる。よって、この値を式(7) に代入
するとθ1 ＝３°を得る。即ち、傾斜角度θ1 が３°以
下の角度に設定することにより、冷陰極管２１ａ，２１
ｂから出射した光の全てを導光板２３に取り込むことが
可能となる。図１１乃至図１４は、上記の如くＶ字形状
面２８の傾斜角度を設定した面光源ユニット３３〜３６
を示している。図１１及び図１２は、両側点灯タイプの
面光源ユニット３３，３４を示しており、また図１３及
び図１４は、片側点灯タイプの面光源ユニット３５，３
６を示している（側面２３ｂに反射板３７が配設されて
いる）。更に、図１１及び図１３の導光板２３-1, ２３
-3にはＶ字形状面２８ -1, ２８-3が形成されており、図
１２及び図１４の導光板２３-2, ２３-4には凹状のＵ字
形状面２８-2, ２８-4が形成されている。導光板２３
-1, ２３-3に形成されているＶ字形状面２８-1, ２８-3
の傾斜角度θ1 は共に３°以下となるよう構成されてい
る。また、導光板２３-2, ２３-4に形成されている凹状
のＵ字形状面２８-2, ２８-4においては、Ｕ字形状面２
８-2 , ２８-4の接線角度を拡散板２３の光入射面２３ａ
に対して３°以内となるよう構成されている。図１２及
び図１４に示されるように導光板２３に曲線形状を有す
る凹部が形成されている場合には、上記のように曲面の
接線角度を拡散板２３の光入射面２３ａに対して３°以
内に設定することにより、冷陰極管２１ａ，２１ｂから
出射した光の全てを導光板２３に取り込むことが可能と
なる。次に本発明の第３の特徴について説明する。前記
したようにレンチキュラーレンズ２６は、複数のプリズ
ム単位群２９が形成されており、導光板５から出射した
光に指向性をもたせる機能を奏する。本発明では、この
プリズム単位群２９の頂角θ2 を最適化することによ
り、レンチキュラーレンズ２６より効率よく光を出射さ
せるよう構成したことを第３の特徴とする。以下、最適
角度θ2 の求め方について図１５を用いて説明する。同
図において、αは光の導光板２３からの出射角、βは光
の導光板２３の出射面への入射角、γは光のレンチキュ
ラー面３８への入射角、δはレンチキュラー面３８の面
角度、θは光のレンチキュラー面３８からの出射角を示
している。尚、以下の解析においては、導光板２３から
出射する光は反射拡散層２７ａかの散乱光のみとし、導
光板２３の光損失は無いものとして説明する。上記の如
く導光板２３から出射する光が反射拡散層２７ａかの散
乱光のみであるとした場合、導光板２３から出射する光
の強度をＰ（α）とすると、 Ｐ（α）＝Ｐ0Cosα （但し、Ｐ0 は垂直方向の強度） …(10) と表される。また、出射強度の平均出射角度をAve(α)
とすると、このAve(α)は下式を満たすことになる。
する。図１は本発明になる面光源ユニット２０を示して
いる。先ず、面光源ユニット２０の基本構成について説
明する。面光源ユニット２０は両側点灯タイプのユニッ
トであり、光源に相当する冷陰極管２１ａ，２１ｂを有
している。冷陰極管２１ａ，２１ｂが発する光は、ホル
ダ２２ａ，２２ｂで反射集光されて側面２３ａ，２３ｂ
から導光板２３に入射される。ホルダ２２ａ，２２ｂ
は、その内面に冷陰極管２１ａ，２１ｂが発する光を１
００％反射させる反射膜２４ａ，２４ｂが被膜形成され
ている。また、冷陰極管２１ａ，２１ｂとホルダ２２
ａ，２２ｂとの間には、高屈折率導光層２５ａ，２５ｂ
が配設されている。この高屈折率導光層２５ａ，２５ｂ
の屈折率は、冷陰極管２１ａ，２１ｂを構成するガラス
（高屈折率導光層２５ａ，２５ｂと対峙する）の屈折率
に対して大きな値を持つ材質に選定されている。本発明
では、このホルダ２２ａ，２２ｂの構成を冷陰極管２１
ａ，２１ｂから出射した光が効率よく導光板２３に入射
されるよう構成したことを第１の特徴とする。導光板２
３は、アクリル樹脂（たとえば、“Methyl Methacrylat
e とVinyl Benzoateの共重合体(Poly(MMA-co-VB)”或い
は“Poly(2,2,2-Trifluoroethyl Methacrylate(P3FMA)
をPoly(Methyl Methacrylate)(PMMA) の中に分散させた
重合体”) 等の光透過性樹脂により構成され、前記した
各側面２３ａ，２３ｂから冷陰極管６が発した光が入射
され、この入射した光をレンチキュラーレンズ２６に向
け照射する機能を有している。この導光板２３の下面部
には反射拡散層２７ａを介して反射板２７が配設れさて
おり、導光板２３に入射した光が効率良くレンチキュラ
ーレンズ２６に向け照射されるよう構成されている。こ
の導光板２３のレンチキュラーレンズ２６と対向する面
は凹状のＶ字形状面２８とされている。この構成とする
ことにより、導光板２３の中央部における光の入射角を
小さくすることができ、全反射を防止することができる
ため導光板２３の薄型化を図ることができる。本発明で
は、このＶ字形状面２８の水平面に対する角度θ1 を最
適化することにより、導光板２３より効率よく光を出射
させるよう構成したことを第２の特徴とする。レンチキ
ュラーレンズ２６は導光板２３の上部に配設されてい
る。このレンチキュラーレンズ２６は、複数のプリズム
単位群２９が形成されており、導光板５から出射した光
に指向性をもたせる機能を奏する。同図におけるプリズ
ム単位群２９は、側部から見て略二等辺三角形の形状と
されている。本発明では、このプリズム単位群２９の頂
角θ2 を最適化することにより、レンチキュラーレンズ
２６より効率よく光を出射させるよう構成したことを第
３の特徴とする。レンチキュラーレンズ２６の上部に
は、拡散板３０が配設されている。この拡散板３０は、
乳白色を有しており、入射された光を拡散するため入射
された光のむらをぼかす機能を奏する。このため、拡散
板３０から出射される光は、拡散板３０の略全面で均一
な明るさとなる。上記構成を有した面光源ユニット２０
では、前記の如く第１乃至第３の特徴を有する。以下、
発明の各特徴について詳述する。先ず、本発明の第１の
特徴について説明する。本発明の第１の特徴は、冷陰極
管２１ａ，２１ｂから出射した光が効率よく導光板２３
に入射されるようホルダ２２ａ，２２ｂを構成した点に
ある。しかるに、ホルダ２２ａ，２２ｂにより導光板２
３の側面２３ａ，２３ｂに光を集光しても、導光板２３
に光を入射しうる範囲がある場合には、この入射範囲内
に光を集光しなければならない。よって、導光板２３の
光を入射しうる範囲について図２を用いて先ず解析す
る。いま、導光板２３内を伝播できる光の最大入射角
（受光角）をθとし、導光板２３内における臨界角をθ
C とする。すると、フレネルの反射の公式より、 Sinθ＝ｎ・ Sinα …(3) が成立する。一方、図２より、 α＝９０°−θC …(4) であり、かつ導光板２３内で光が伝播するためには、全
反射条件の式より、 ｎ・ SinθC ＝１ …(5) が成立する必要がある。いま、導光板２３の材質がアク
リル樹脂であり、その屈折率ｎがｎ＝1.49であるとする
と、式(5) よりθC ＝４２°となり、これを式(4) 及び
(3) に代入してθを求めるとθ≒９０となる。従って、
上記解析の結果より、導光板２３の側面２３ａ，２３ｂ
から入射する光は、フレネル反射を除けば原理的に全て
の方向から入射可能となることが判明した（但し、側面
２３ａ，２３ｂは垂直面である場合）。これは、ホルダ
２２ａ，２２ｂにより導光板２３の側面２３ａ，２３ｂ
のいずれかの位置に光を集光すれば、この集光された光
は導光板２３内に入射されることを意味する。ここで、
従来技術の説明で用いた式(1) に注目する。式(1) を再
び下記する。 Ｐ0 ＝Ｐ1 ＋Ｐ2 ＋Ｐ3 ＋Ｐ4 ＋Ｐ5 …(1) 但し、Ｐ1:導光板に直接入射する光量 Ｐ2:ホルダに入射し導光板へ間接的に入射する光量 Ｐ3:ホルダに吸収される光量 Ｐ4:ホルダの反射光が冷陰極管に再吸収される光量 Ｐ5:冷陰極管から出射する光量で導光板に入れない光量 この式(1) に示す各パラメータにおいて、特に構成を有
することなく導光板２３に入射するものは、Ｐ1 及びＰ
2 である。従って、他のＰ3 〜Ｐ5 については、何らか
の構成を設けなければ、導光板２３に入射されなくなり
効率の低下を招くことになる。以下、各パラメータにつ
いて考察する。先ず、ホルダ２２ａ，２２ｂに吸収され
る光量Ｐ3 について考察する。前記したように、ホルダ
２２ａ，２２ｂの内面には反射膜２４ａ，２４ｂが形成
されている。この反射膜２４ａ，２４ｂの反射効率が高
ければ光がホルダ２２ａ，２２ｂに吸収されることはな
い。近年、反射膜２４ａ，２４ｂも良好な特性を有した
ものが提供されており、反射率が略１００％のものも提
供されている。従って、反射率が１００％の反射膜２４
ａ，２４ｂを使用することにより光がホルダ２２ａ，２
２ｂに吸収されるのを防止することができる。次に、ホ
ルダ２２ａ，２２ｂの反射光が冷陰極管２１ａ，２１ｂ
に再吸収される光量Ｐ4 について考察する。ここで問題
となるのは、ホルダ２２ａ，２２ｂの反射膜２４ａ，２
４ｂで反射された反射光が再度冷陰極管２１ａ，２１ｂ
に入射して、冷陰極管２１ａ，２１ｂのガラス管３１内
の蛍光体に吸収されたり（図３に矢印Ａ1 で示す）、ま
たガラス管３１内を導光していく光である（図３に矢印
Ａ2 で示す）。このように、ガラス管３１内に吸収され
たり導光する光が存在すると、やはり光の導光板２３へ
の入射効率が低下する。光の冷陰極管２１ａ，２１ｂに
対する再吸収を防止する手段としては、次の２種類の手
段が考えられる。その一つは、反射光が冷陰極管２１
ａ，２１ｂに再入射されても、冷陰極管２１ａ，２１ｂ
の表面において反射光を反射させるよう構成する方法で
あり、もう一つは、反射光が冷陰極管２１ａ，２１ｂに
再入射されないよう構成する方法である。反射光が冷陰
極管２１ａ，２１ｂに再入射されても、冷陰極管２１
ａ，２１ｂの表面において反射光を反射させる構成の一
例を図４（Ａ）に示す。同図に示す構成は、冷陰極管２
１ａ，２１ｂとホルダ２２ａ，２２ｂとの離間部分に、
高屈折率導光層２５ａ，２５ｂを配設したものである。
この構成とすることにより、反射膜２４ａ，２４ｂで反
射された反射光が冷陰極管２１ａ，２１ｂに入射して
も、反射光はガラス管３１と高屈折率導光層２５ａ，２
５ｂとの屈折率の差によりガラス管３１内に入射するこ
とはなく、ガラス管３１の表面で反射する。ガラス管３
１表面で反射した光は、再び反射膜２４ａ，２４ｂで反
射して、或いは直接導光板２３の側面２３ａ，２３ｂに
入射する。よって、上記構成とすることにより、冷陰極
管２１ａ，２１ｂに対する再吸収を防止でき、導光板２
３に対する光の入射効率を向上させることができる。一
方、図４（Ｂ）乃至図９は反射光が冷陰極管２１ａ，２
１ｂに再入射されないようにする構成を示している。図
４（Ｂ）は、冷陰極管２１ａ，２１ｂとホルダ２２ａ，
２２ｂとの離間部分に、上記した高屈折率導光層に蛍光
色素を混入した高屈折率蛍光導光層３２を配設したもの
である。この高屈折率蛍光導光層３２に冷陰極管２１
ａ，２１ｂより光が入射し、混入されている蛍光色素に
光が当たると蛍光（同図に破線で示す）が発生し、この
発生した蛍光は反射膜２４ａ，２４ｂで反射して、或い
は直接導光板２３の側面２３ａ，２３ｂに入射する。よ
って、上記構成とすることによっても、冷陰極管２１
ａ，２１ｂに対する再吸収を防止でき、導光板２３に対
する光の入射効率を向上させることができる。また、図
５乃至図９はホルダ２２ａ，２２ｂの形状を適宜形状と
することにより反射光が冷陰極管２１ａ，２１ｂに再入
射されないよう構成したものである。図５に示すホルダ
２２-1では、反射光が最も冷陰極管２１ａ，２１ｂに再
入射され易い部位（冷陰極管２１ａ，２１ｂを中心とし
て側面２３ａ，２３ｂの配設位置と反対側の位置）に凸
部２２ｃを形成したことを特徴とするものである。この
構成とすることにより、凸部２２ｃに照射された光は凸
部２２ｃの凸形状により拡散反射されるため、反射光の
冷陰極管２１ａ，２１ｂへの再入射を防止することがで
きる。同様に、図６及び図７に示すホルダ２２-2, ２２
-3は、冷陰極管２１ａ，２１ｂの配設位置を上下にずら
すことにより、反射光の冷陰極管２１ａ，２１ｂへの再
入射を防止するよう構成したものである。また、図８に
示すホルダ２２-4は、平面を組み合わせたプリズム構成
とすることにより、反射光の冷陰極管２１ａ，２１ｂへ
の再入射を防止するよう構成したものである。更に、図
９に示す２２-5は、曲面と平面が混在する形状とするこ
とにより、反射光の冷陰極管２１ａ，２１ｂへの再入射
を防止するよう構成したものである。尚、ホルダ２２
ａ，２２ｂの形状は上記した各例に限定されるものでは
なく、反射光の冷陰極管２１ａ，２１ｂへの再入射を防
止できる形状であれば、他の構成とすることも可能であ
る。 上記してきた各構成を採用することにより、冷陰
極管２１ａ，２１ｂから出射した光を効率よく導光板２
３に入射することができる。ここで、上記の如く面光源
ユニット２０に反射光の冷陰極管２１ａ，２１ｂへの再
入射を防止する構成を採用することの重要性について説
明する。いま、冷陰極管２１ａ，２１ｂが発生する光の
全発光輝度をＰ0 とし、導光板２３に入射された光の輝
度（導光板２３の吸収を含む）をＰact とし、更に拡散
板３０から出射される光の全輝度をＰOUT とする。この
場合、最も効率のよい状態はＰ0 ＝Ｐact ＝ＰOUT であ
るが、実際にはこのように理想的な状態とはならない。
以下、各輝度Ｐ0,Ｐact,ＰOUT の値を求める。先ず、冷
陰極管２１ａ，２１ｂが発生する光の全発光輝度をＰ0
を求める。尚、演算に用いた冷陰極管２１ａ，２１ｂの
仕様は下記の通りである。 ・平均管面輝度：13220 cd/m2 ・管径:4.1±0.2mm φ（内径 3.5mm) ・有効発光長：110mm Ｐ0 ＝ 13220×π× 3.5× 110×10-6 ＝17.1 (cd) 次に、導光板２３に入射された光の輝度Ｐact を求め
る。尚、演算において各パラメータは下記の通りとし
た。 ・導光板の面積：２mm×141mm ・導光板に入射した光輝度：33233 cd/m2 （測定値） Ｐact ＝ 33233×２× 141×10-6 ＝9.37 (cd) 次に、拡散板３０から出射される光の全輝度ＰOUT を求
める。尚、演算において各パラメータは下記の通りとし
た。 ・拡散板上の平均輝度：350 cd/m2 ・拡散板の面積: 205mm ×126mm ＝2.58×10-2(m2) ＰOUT ＝ 350×2.58×10-2 ＝9.03 (cd) 上記の結果より、冷陰極管２１ａ，２１ｂが発生する光
の全発光輝度Ｐ0 に対して、導光板２３に入射された光
の輝度Ｐact は小さくなっており、またこれに対して、
導光板２３に入射された光の輝度Ｐact と拡散板３０か
ら出射される光の全輝度ＰOUT とはそれほど大きな差は
生じていないことが判る。よって、この結果からも、冷
陰極管２１ａ，２１ｂから出射した光を効率よく導光板
２３に入射されるよう構成することが、面光源ユニット
２０の性能向上を図る点より重要であることが判る。次
に本発明の第２の特徴について説明する。前記のよう
に、導光板２３のレンチキュラーレンズ２６と対向する
面は凹状のＶ字形状面２８とされているが、本発明で
は、このＶ字形状面２８の水平面（例えば拡散板３０の
光入射面３０ａ）に対する角度θ1 を最適化することに
より、導光板２３より効率よく光を出射させるよう構成
したことを第２の特徴とする。以下、最適角度θ1 の求
め方について図１０を用いて説明する。同図において、
θは光の側面２３ａ，２３ｂへの入射角、αは光が導光
板２３に入射した際の屈折角、βは光のＶ字形状面２８
への入射角、γは導光板２３の底面への入射角、θ１は
Ｖ字形状面２８の傾斜角を示している。上記の各パラメ
ータを用いて、冷陰極管２１ａ，２１ｂから導光板２３
を入射する光の角度θとＶ字形状面２８の傾斜角との関
係を求め、全ての入射角の光が導光板２３に入射する条
件を試算する。図２を用いて先に説明した導光板２３が
平行である場合の結果より、右上方から入射する光の入
射角θ’の光線は全ての角度に対して導光板２３に入射
が可能であることが立証されているため、ここでは、左
下方から入射する光の入射角θの光線について解析する
ものとする。尚、Ｖ字形状面２８が形成されている導光
板２３の材質は、前記したものと同様のアクリル板であ
るとする。図２より、各角度については下記の関係が成
立する。 β＝９０°−θ1 −α …(6) γ＝β−θ1 ＝９０°−２×θ1 −α …(7) また、全反射条件は下式の通りである。 Sinθ＝ｎ・ Sinα …(8) 従って、側面に入射する全ての光が導光板２３に入射で
きる条件はθ＝９０°であるから、最大屈折角αmax は
式(8) より ｎ・ Sinαmax ＝１ …(9) となる。また前記したように、アクリル樹脂の屈折率ｎ
はｎ＝1.49であるため、この値を式(9) に代入して最大
屈折角αmax 求めると αmax ＝θC ＝４２°（臨界角） となる。この結果、上式より最大入射角γmax もθ
C （＝４２°）となる。よって、この値を式(7) に代入
するとθ1 ＝３°を得る。即ち、傾斜角度θ1 が３°以
下の角度に設定することにより、冷陰極管２１ａ，２１
ｂから出射した光の全てを導光板２３に取り込むことが
可能となる。図１１乃至図１４は、上記の如くＶ字形状
面２８の傾斜角度を設定した面光源ユニット３３〜３６
を示している。図１１及び図１２は、両側点灯タイプの
面光源ユニット３３，３４を示しており、また図１３及
び図１４は、片側点灯タイプの面光源ユニット３５，３
６を示している（側面２３ｂに反射板３７が配設されて
いる）。更に、図１１及び図１３の導光板２３-1, ２３
-3にはＶ字形状面２８ -1, ２８-3が形成されており、図
１２及び図１４の導光板２３-2, ２３-4には凹状のＵ字
形状面２８-2, ２８-4が形成されている。導光板２３
-1, ２３-3に形成されているＶ字形状面２８-1, ２８-3
の傾斜角度θ1 は共に３°以下となるよう構成されてい
る。また、導光板２３-2, ２３-4に形成されている凹状
のＵ字形状面２８-2, ２８-4においては、Ｕ字形状面２
８-2 , ２８-4の接線角度を拡散板２３の光入射面２３ａ
に対して３°以内となるよう構成されている。図１２及
び図１４に示されるように導光板２３に曲線形状を有す
る凹部が形成されている場合には、上記のように曲面の
接線角度を拡散板２３の光入射面２３ａに対して３°以
内に設定することにより、冷陰極管２１ａ，２１ｂから
出射した光の全てを導光板２３に取り込むことが可能と
なる。次に本発明の第３の特徴について説明する。前記
したようにレンチキュラーレンズ２６は、複数のプリズ
ム単位群２９が形成されており、導光板５から出射した
光に指向性をもたせる機能を奏する。本発明では、この
プリズム単位群２９の頂角θ2 を最適化することによ
り、レンチキュラーレンズ２６より効率よく光を出射さ
せるよう構成したことを第３の特徴とする。以下、最適
角度θ2 の求め方について図１５を用いて説明する。同
図において、αは光の導光板２３からの出射角、βは光
の導光板２３の出射面への入射角、γは光のレンチキュ
ラー面３８への入射角、δはレンチキュラー面３８の面
角度、θは光のレンチキュラー面３８からの出射角を示
している。尚、以下の解析においては、導光板２３から
出射する光は反射拡散層２７ａかの散乱光のみとし、導
光板２３の光損失は無いものとして説明する。上記の如
く導光板２３から出射する光が反射拡散層２７ａかの散
乱光のみであるとした場合、導光板２３から出射する光
の強度をＰ（α）とすると、 Ｐ（α）＝Ｐ0Cosα （但し、Ｐ0 は垂直方向の強度） …(10) と表される。また、出射強度の平均出射角度をAve(α)
とすると、このAve(α)は下式を満たすことになる。
【数１】 よって、式(11)よりAve （α）＝４５°となり、垂直方
向の出射強度ＰOUT を最大にするためには、θ＝δとな
る。また、スネルの法則より、 ｎ・Sin γ＝ Sinθ …(12) であるから、 α＋γ＝ Sin-1( ｎ・Sin γ) …(13) となる。前記したように、導光板２３にアクリル材料を
用いた場合、その屈折率ｎはｎ＝1.49であることから、
上式にこの値を代入してγを求めると、γ＝４２°とな
り、従ってδ＝４２°となる。即ち、δの値は臨界角度
と一致する。この結果、プリズム単位群２９の形状が二
等辺三角形形状となる、導光板２３の両側に冷陰極管２
１ａ，２１ｂを配設した両側点灯型の鋸歯状レンチキュ
ラーレンズ２６-1を設けた面光源ユニット３９の場合、
レンチキュラーレンズ２６-1の頂角θ2 は、２×（９０
°−４２°）＝９６°となる（図１６に示す）。一方、
プリズム単位群２９の形状が直角三角形形状となる、導
光板２３の片側に冷陰極管２１を配設した片側点灯型の
鋸歯状レンチキュラーレンズ２６-3を設けた面光源ユニ
ット４１の場合、レンチキュラーレンズ２６-3の頂角θ
2 は、９０°−４２°＝４８°となる（図１８に示
す）。従って、レンチキュラーレンズ２６-1, ２６-3の
頂角θ2 を上記の如く設定することにより、レンチキュ
ラーレンズ２６-1, ２６-3より出射する光の強度を最大
とすることができ、レンチキュラーレンズ２６-1, ２６
-3より効率よく光を出射させることができる。また、レ
ンチキュラーレンズ２６-2, ２６-4の形状が図１７及び
図１９に示すような球面を有した形状の場合には、その
球面の法線と水平面（例えば拡散板３０の光入射面３０
ａ）とのなす角度θ2 を鋸歯状レンチキュラーレンズ２
６-1,２６-3と同じ角度とすることにより、出射強度を
最大とすることができる。具体的には、導光板２３の両
側に冷陰極管２１ａ，２１ｂを配設した両側点灯型の楕
円状レンチキュラーレンズ２６-2を設けた面光源ユニッ
ト４０の場合、レンチキュラーレンズ２６-2の法線の角
度θ2 は９６°となる（図１７に示す）。一方、プリズ
ム単位群２９の形状が半楕円形状となる、導光板２３の
片側に冷陰極管２１を配設した片側点灯型のレンチキュ
ラーレンズ２６-4を設けた面光源ユニット４２の場合、
レンチキュラーレンズ２６-4の法線の角度θ2 は４８°
となる（図１９に示す）。また、導光板２３にポリカー
ボネート材料を用いた場合には、その屈折率が1.586 で
あることから角度θ2 はθ2 ＝ 101°となる。このよう
に、レンチキュラーレンズ２６-2, ２６-4の形状が球面
を有した形状の場合においても、その法線のなす角度を
適宜設定することにより、レンチキュラーレンズ２６
-2, ２６-4より効率よく光を出射させることができる。
一方、プリズム単位群を持つ指向板頂角部を冷陰極管の
長手方向に対して直角もしくは平行に配列した場合、拡
散板上からみるとモアレ像が発生するが、上記頂角部を
３０°〜６０°に傾けた構成とするとモアレ像が消失す
ることが判った。従って、プリズム単位群を持つレンチ
キュラー指向板では、頂角部の方向を冷陰極管に対して
傾斜させて配置することが必要である。尚、図１に示す
面光源ユニット２０では、第１乃至第３の特徴の構成を
全て有するユニットを示したが、面光源ユニットの用途
及び構成によりこれらの特徴となる構成を選択的に採用
した構成としてもよい。
向の出射強度ＰOUT を最大にするためには、θ＝δとな
る。また、スネルの法則より、 ｎ・Sin γ＝ Sinθ …(12) であるから、 α＋γ＝ Sin-1( ｎ・Sin γ) …(13) となる。前記したように、導光板２３にアクリル材料を
用いた場合、その屈折率ｎはｎ＝1.49であることから、
上式にこの値を代入してγを求めると、γ＝４２°とな
り、従ってδ＝４２°となる。即ち、δの値は臨界角度
と一致する。この結果、プリズム単位群２９の形状が二
等辺三角形形状となる、導光板２３の両側に冷陰極管２
１ａ，２１ｂを配設した両側点灯型の鋸歯状レンチキュ
ラーレンズ２６-1を設けた面光源ユニット３９の場合、
レンチキュラーレンズ２６-1の頂角θ2 は、２×（９０
°−４２°）＝９６°となる（図１６に示す）。一方、
プリズム単位群２９の形状が直角三角形形状となる、導
光板２３の片側に冷陰極管２１を配設した片側点灯型の
鋸歯状レンチキュラーレンズ２６-3を設けた面光源ユニ
ット４１の場合、レンチキュラーレンズ２６-3の頂角θ
2 は、９０°−４２°＝４８°となる（図１８に示
す）。従って、レンチキュラーレンズ２６-1, ２６-3の
頂角θ2 を上記の如く設定することにより、レンチキュ
ラーレンズ２６-1, ２６-3より出射する光の強度を最大
とすることができ、レンチキュラーレンズ２６-1, ２６
-3より効率よく光を出射させることができる。また、レ
ンチキュラーレンズ２６-2, ２６-4の形状が図１７及び
図１９に示すような球面を有した形状の場合には、その
球面の法線と水平面（例えば拡散板３０の光入射面３０
ａ）とのなす角度θ2 を鋸歯状レンチキュラーレンズ２
６-1,２６-3と同じ角度とすることにより、出射強度を
最大とすることができる。具体的には、導光板２３の両
側に冷陰極管２１ａ，２１ｂを配設した両側点灯型の楕
円状レンチキュラーレンズ２６-2を設けた面光源ユニッ
ト４０の場合、レンチキュラーレンズ２６-2の法線の角
度θ2 は９６°となる（図１７に示す）。一方、プリズ
ム単位群２９の形状が半楕円形状となる、導光板２３の
片側に冷陰極管２１を配設した片側点灯型のレンチキュ
ラーレンズ２６-4を設けた面光源ユニット４２の場合、
レンチキュラーレンズ２６-4の法線の角度θ2 は４８°
となる（図１９に示す）。また、導光板２３にポリカー
ボネート材料を用いた場合には、その屈折率が1.586 で
あることから角度θ2 はθ2 ＝ 101°となる。このよう
に、レンチキュラーレンズ２６-2, ２６-4の形状が球面
を有した形状の場合においても、その法線のなす角度を
適宜設定することにより、レンチキュラーレンズ２６
-2, ２６-4より効率よく光を出射させることができる。
一方、プリズム単位群を持つ指向板頂角部を冷陰極管の
長手方向に対して直角もしくは平行に配列した場合、拡
散板上からみるとモアレ像が発生するが、上記頂角部を
３０°〜６０°に傾けた構成とするとモアレ像が消失す
ることが判った。従って、プリズム単位群を持つレンチ
キュラー指向板では、頂角部の方向を冷陰極管に対して
傾斜させて配置することが必要である。尚、図１に示す
面光源ユニット２０では、第１乃至第３の特徴の構成を
全て有するユニットを示したが、面光源ユニットの用途
及び構成によりこれらの特徴となる構成を選択的に採用
した構成としてもよい。
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、下記に示す
種々の効果を奏するものである。請求項１及び２の発明
によれば、ホルダの光反射部は光源から照射された光を
光源の配設位置と異なる方向に反射させるため、反射光
が光源に吸収されることはなく、光源から照射された光
を効率良く導光板へ入射させることができる。請求項３
及び４の発明によれば、光源に使用されているガラスの
屈折率よりも高屈折率を有する光透過材料をホルダの光
反射部と光源との間に介装することにより、光反射部で
反射された反射光が光源表面に到っても、屈折率の差に
より反射光は光源に吸収されることなく反射される。よ
って、反射光が光源に吸収されることはなくなり、光源
から照射された光を効率良く導光板へ入射させることが
できる。請求項５乃至７の発明によれば、指向板をレン
チキュラーレンズにより構成すると共に、レンチキュラ
ーレンズのレンチキュラー面を三角形の鋸歯状とし、か
つその頂角を所定の角度に設定することにより、レンチ
キュラーレンズより出射する光の出射強度を最大とする
ことができ、出射される光の輝度を高めることができ
る。請求項９及び１０の発明によれば、導光板の拡散板
と対向する面を所定形状とすることにより、導光板より
出射する光の出射強度を最大とすることができ、出射さ
れる光の輝度を高めることができる。
種々の効果を奏するものである。請求項１及び２の発明
によれば、ホルダの光反射部は光源から照射された光を
光源の配設位置と異なる方向に反射させるため、反射光
が光源に吸収されることはなく、光源から照射された光
を効率良く導光板へ入射させることができる。請求項３
及び４の発明によれば、光源に使用されているガラスの
屈折率よりも高屈折率を有する光透過材料をホルダの光
反射部と光源との間に介装することにより、光反射部で
反射された反射光が光源表面に到っても、屈折率の差に
より反射光は光源に吸収されることなく反射される。よ
って、反射光が光源に吸収されることはなくなり、光源
から照射された光を効率良く導光板へ入射させることが
できる。請求項５乃至７の発明によれば、指向板をレン
チキュラーレンズにより構成すると共に、レンチキュラ
ーレンズのレンチキュラー面を三角形の鋸歯状とし、か
つその頂角を所定の角度に設定することにより、レンチ
キュラーレンズより出射する光の出射強度を最大とする
ことができ、出射される光の輝度を高めることができ
る。請求項９及び１０の発明によれば、導光板の拡散板
と対向する面を所定形状とすることにより、導光板より
出射する光の出射強度を最大とすることができ、出射さ
れる光の輝度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である面光源ユニットの構成
図である。
図である。
【図２】本発明の第１の特徴を説明するための図であ
る。
る。
【図３】冷陰極線から照射された光が再び冷陰極線に吸
収されることを示す図である。
収されることを示す図である。
【図４】本発明の第１の特徴となる構成を採用したホル
ダを示す図である。
ダを示す図である。
【図５】本発明の第１の特徴となる構成を採用したホル
ダを示す図である。
ダを示す図である。
【図６】本発明の第１の特徴となる構成を採用したホル
ダを示す図である。
ダを示す図である。
【図７】本発明の第１の特徴となる構成を採用したホル
ダを示す図である。
ダを示す図である。
【図８】本発明の第１の特徴となる構成を採用したホル
ダを示す図である。
ダを示す図である。
【図９】本発明の第１の特徴となる構成を採用したホル
ダを示す図である。
ダを示す図である。
【図１０】本発明の第２の特徴を説明するための図であ
る。
る。
【図１１】本発明の第２の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図１２】本発明の第２の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図１３】本発明の第２の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図１４】本発明の第２の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図１５】本発明の第３の特徴を説明するための図であ
る。
る。
【図１６】本発明の第３の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図１７】本発明の第３の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図１８】本発明の第３の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図１９】本発明の第３の特徴となる構成を採用した面
光源ユニットを示す図である。
光源ユニットを示す図である。
【図２０】面光源ユニットの用途の一例を示す図であ
る。
る。
【図２１】従来の面光源ユニットの概略構成図である。
【符号の説明】 ２０，３３〜３６，３９〜４２ 面光源ユニット ２１，２１ａ，２１ｂ 冷陰極管 ２２，２２ａ，２２ｂ，２２-1〜２２-5 ホルダ ２２ｃ 凸部 ２３ 導光板 ２３ａ，２３ｂ 側面 ２４ａ，２４ｂ 反射膜 ２５ａ，２５ｂ 高屈折率導光層 ２６ レンチキュラーレンズ ２７ 反射板 ２７ａ 反射拡散層 ２８ Ｖ字形状面 ２９ プリズム単位群 ３０ 拡散板 ３０ａ 光入射面 ３１ ガラス管 ３２ 高屈折率蛍光導光層 ３７ 反射板 ３８ レンチキュラー面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 外川 昭夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 戸松 正宏 神奈川県横浜市緑区川和町654番地 富士 通化成株式会社内 (72)発明者 海輪 和正 神奈川県横浜市緑区川和町654番地 富士 通化成株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 側面（２３ａ，２３ｂ）から内部に入射
した光を表面から出射させるように導く導光板（２３）
と、 前記側面（２３ａ，２３ｂ）に対向配設されると共に、
該側面（２３ａ，２３ｂ）から前記導光板（２３）の内
部に光を照射する光源（２１ａ，２１ｂ）と、 該光源（２１ａ，２１ｂ）を覆うよう設けられており、
該光源（２１ａ，２１ｂ）と対向する位置に該光源（２
１ａ，２１ｂ）から照射された光を反射する光反射部が
形成されたホルダ（２２ａ，２２ｂ，２２-1〜２２-5）
と、 前記導光板（２３）の表面上に配設されており、該導光
板（２３）より入射された光を外部に向け拡散させる拡
散板（３０）と、 該導光板（２３）の拡散板（３０）配設面と対向する面
に配設されており、上記側面（２３ａ，２３ｂ）から入
射した光を該拡散板（３０）に向け反射させる反射板
（２３）とを具備する面光源ユニットにおいて、 該ホルダ（２２ａ，２２ｂ，２２-1〜２２-5）の光反射
部を、該光源（２１ａ，２１ｂ）から照射された光を該
光源（２１ａ，２１ｂ）の配設位置と異なる方向に反射
させる構成したことを特徴とする面光源ユニット。 - 【請求項２】 該ホルダ（２２-1〜２２-5）の光反射部
の形状を、平面，球面，非球面，或いはこれらを組み合
わせた形状とすることにより、該光源（２１ａ，２１
ｂ）から照射された光を該光源（２１ａ，２１ｂ）の配
設位置と異なる方向に反射させる構成としたことを特徴
とする請求項１記載の面光源ユニット。 - 【請求項３】 該ホルダ（２２ａ，２２ｂ，２２-1〜２
２-5）の光反射部と該光源（２１ａ，２１ｂ）との間
に、該光源（２１ａ，２１ｂ）に使用されているガラス
の屈折率よりも高屈折率を有する光透過材料（２５ａ，
２５ｂ）を介装してなることを特徴とする請求項１記載
の面光源ユニット。 - 【請求項４】 該光透過材料（２５ａ，２５ｂ）に蛍光
色素を混入してなることを特徴とする請求項３記載の面
光源ユニット。 - 【請求項５】 側面（２３ａ，２３ｂ）から内部に入射
した光を表面から出射させるように導く導光板（２３）
と、 前記側面（２３ａ，２３ｂ）に対向配設されると共に、
該側面（２３ａ，２３ｂ）から前記導光板（２３）の内
部に光を照射する光源（２１ａ，２１ｂ）と、 該光源（２１ａ，２１ｂ）を覆うよう設けられており、
該光源（２１ａ，２１ｂ）と対向する位置に該光源（２
１ａ，２１ｂ）から照射された光を反射する光反射部が
形成されたホルダ（２２ａ，２２ｂ，２２-1〜２２-5）
と、 前記導光板（２３）の表面上に配設されており、該導光
板（２３）より入射された光に指向性を持たせる指向板
と、 該指向板より入射された光を外部に向け拡散させる拡散
板（３０）と、 該導光板（２１ａ，２１ｂ）の拡散板（３０）配設面と
対向する面に配設されており、上記側面から入射した光
を該拡散板（３０）に向け反射させる反射板（２７）と
を具備する面光源ユニットにおいて、 該指向板をレンチキュラーレンズ（２６-1）により構成
すると共に、該レンチキュラーレンズ（２６-1）のプリ
ズム単位群（２９）を略二等辺三角形の鋸歯状とし、か
つ該二等辺三角形の頂角を９６°以上の角度に設定した
ことを特徴とする面光源ユニット。 - 【請求項６】 該レンチキュラーレンズのプリズム単位
群の頂角の配設が、光源（２１ａ，２１ｂ）の長手方向
に対して傾斜して配設され、かつ単一もしくは複数枚重
ねられていることを特徴とする請求項５の面光源ユニッ
ト。 - 【請求項７】 側面（２３ａ，２３ｂ）から内部に入射
した光を表面から出射させるように導く導光板（２３）
と、 前記側面（２３ａ，２３ｂ）に対向配設されると共に、
該側面（２３ａ，２３ｂ）から前記導光板（２３）の内
部に光を照射する光源（２１ａ，２１ｂ）と、 該光源（２１ａ，２１ｂ）を覆うよう設けられており、
該光源（２１ａ，２１ｂ）と対向する位置に該光源（２
１ａ，２１ｂ）から照射された光を反射する光反射部が
形成されたホルダ（２２ａ，２２ｂ，２２-1〜２２-5）
と、 前記導光板（２３）の表面上に配設されており、該導光
板（２３）より入射された光に指向性を持たせる指向板
と、 該指向板より入射された光を外部に向け拡散させる拡散
板（３０）と、 該導光板（２１ａ，２１ｂ）の拡散板（３０）配設面と
対向する面に配設されており、上記側面から入射した光
を該拡散板（３０）に向け反射させる反射板（２７）と
を具備する面光源ユニットにおいて、 該指向板をレンチキュラーレンズ（２６-3）により構成
すると共に、該レンチキュラーレンズ（２６-3）のプリ
ズム単位群（２９）を略直角三角形の鋸歯状とし、かつ
該直角三角形の頂角を４８°以上の角度に設定したこと
を特徴とする面光源ユニット。 - 【請求項８】 側面（２３ａ，２３ｂ）から内部に入射
した光を表面から出射させるように導く導光板（２３）
と、 前記側面（２３ａ，２３ｂ）に対向配設されると共に、
該側面（２３ａ，２３ｂ）から前記導光板（２３）の内
部に光を照射する光源（２１ａ，２１ｂ）と、 該光源（２１ａ，２１ｂ）を覆うよう設けられており、
該光源（２１ａ，２１ｂ）と対向する位置に該光源（２
１ａ，２１ｂ）から照射された光を反射する光反射部が
形成されたホルダ（２２ａ，２２ｂ，２２-1〜２２-5）
と、 前記導光板（２３-1, ２３-3）の表面上に配設されてお
り、該導光板（２３）より入射された光を外部に向け拡
散させる拡散板（３０）と、 該導光板（２３）の拡散板（３０）配設面と対向する面
に配設されており、上記側面（２３ａ，２３ｂ）から入
射した光を該拡散板（３０）に向け反射させる反射板
（２３）とを具備する面光源ユニットにおいて、 該導光板（２３-1, ２３-3）の該拡散板（３０）と対向
する面を凹状のＶ字形状面（２８-1, ２８-3）とし、 かつ、該Ｖ字形状面（２８-1, ２８-3）の傾斜角度（θ
1)を該拡散板（３０）の光入射面（３０ａ）に対して３
°以内に設定したことを特徴とする面光源ユニット。 - 【請求項９】 側面（２３ａ，２３ｂ）から内部に入射
した光を表面から出射させるように導く導光板（２３）
と、 前記側面（２３ａ，２３ｂ）に対向配設されると共に、
該側面（２３ａ，２３ｂ）から前記導光板（２３）の内
部に光を照射する光源（２１ａ，２１ｂ）と、 該光源（２１ａ，２１ｂ）を覆うよう設けられており、
該光源（２１ａ，２１ｂ）と対向する位置に該光源（２
１ａ，２１ｂ）から照射された光を反射する光反射部が
形成されたホルダ（２２ａ，２２ｂ，２２-1〜２２-5）
と、 前記導光板（２３-2, ２３-4）の表面上に配設されてお
り、該導光板（２３）より入射された光を外部に向け拡
散させる拡散板（３０）と、 該導光板（２３）の拡散板（３０）配設面と対向する面
に配設されており、上記側面（２３ａ，２３ｂ）から入
射した光を該拡散板（３０）に向け反射させる反射板
（２３）とを具備する面光源ユニットにおいて、 該導光板（２３-2, ２３-4）の該拡散板（３０）と対向
する面を凹状のＵ字形状面（２８-2, ２８-4）とし、 かつ、該Ｕ字形状面（２８-2, ２８-4）の接線角度を該
拡散板（３０）の光入射面（３０ａ）に対して３°以内
に設定したことを特徴とする面光源ユニット。
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