JP2000011722A - 平面照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の平面照明装置は、表面部から高輝度の
均一な照明光を出射させることが困難である。 【解決手段】 表面部１５ａと裏面部１６ａとの間隔が
反射端面部１９ａ側ほど狭くなった第１導光板１２ａ
と、第１導光板１２ａの裏面部１６ａに近接状態で対向
する表面部１５ｂと裏面部１６ｂとの間隔が反射端面部
１９ｂ側ほど狭くなった第２導光板１２ｂと、導光板１
２ａ, １２ｂの入射端面部１３ａ, １３ｂに向けてそれ
ぞれ光を投射する光源ランプ１４ａ, １４ｂと、導光板
１２ａ, １２ｂの表面部１５ａ, １５ｂおよび入射端面
部１３ａ, １３ｂならびに第１導光板１２ａの裏面部１
６ａ以外の部分を覆う光反射シート１７と、導光板１２
ａ, １２ｂの表面部１５ａ, １５ｂおよび裏面部１６
ａ, １６ｂのそれぞれ少なくとも一方に形成されて光を
所定の方向に偏向させるための光偏向手段２１, ２６と
を具える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導光板の側端面か
ら入射した光をその表面部から出射させるようにした平
面照明装置に関し、特に透過型液晶を用いたディスプレ
ィのバックライト光源として好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】透過型液晶を用いたディスプレィのいわ
ゆるバックライト光源として使用される平面照明装置
は、冷陰極管（ＣＦＬ）などの光源ランプからの光を透
明な導光板の側端面からこの導光板内に導き、導光板内
での光の反射を利用して導光板の表面全域からこの光を
均一に出射させるようにしたものである。このような平
面照明装置が使用される透過型液晶ディスプレィの特性
を考慮した場合、この平面照明装置に要求される機能と
しては、全体として薄板状であること、および光源ラン
プの消費電力を極力抑えるものであることの他に、全体
に亙って均一な光を出射させることが特に重要である。

【０００３】このような目的のため、従来の平面照明装
置では導光板の対向する一対の側端面や隣接する一対の
側端面に光源ランプを配置して照明光の輝度を上げた
り、あるいは導光板の一方の側端面と裏面部とにそれぞ
れ光源ランプを配置し、裏面部に配置した光源ランプか
らの照明光をプリズムを用いて導光板の他方の側端面か
ら入射させたり、さらには導光板の表面部から出射する
照明光の分布を均一にするために導光板の表面部や裏面
部にグラデーション加工を施したりしたものが知られて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】導光板の両側端面に一
対の光源ランプを配置した従来の平面照明装置の場合、
導光板の表面部から出射する照明光の分布を均一にする
ために導光板の表面部や裏面部にグラデーション加工を
施す必要があるが、このグラデーション加工が一対の光
源ランプの対向方向に沿って対称となるため、一方の光
源ランプからの照明光が導光板の約半分までしか有効に
利用することができず、結果として表面部から出射する
照明光の輝度分布をほぼ完全に均一にすることができな
い。しかも、何らかの原因で片側の光源ランプが点灯し
ない場合、導光板の表面部の約半分の点灯しない側の領
域の輝度が極端に低下してしまうという不具合がある。

【０００５】また、一方側の光源ランプから出射して導
光板内を伝播する光のうち、他方側の光源ランプ側に達
する光は、表面部から出射せずに損失となってしまい、
照明効率の低下を招くが、これは他方側の光源ランプか
ら一方側の光源ランプに伝播する光も同様である。

【０００６】さらに、導光板の裏面部に光源ランプを配
した構造では、この光源ランプの径やプリズムの高さ寸
法の分だけ平面照明装置の厚みが厚くなってしまい、薄
型の平面照明装置を企図した場合の障害となる。

【０００７】

【発明の目的】本発明の目的は、一対の光源ランプの一
方が何らかの原因で点灯しない場合でも、表面部から高
輝度の均一な出射光を得ることが可能な薄型の平面照明
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による平面照明装
置は、表面部、およびこの表面部の反対側に位置する裏
面部、およびこれら表面部および裏面部の一端側に位置
する入射端面部、およびこの入射端面部の反対側に位置
する反射端面部を有し、前記表面部と前記裏面部との間
隔が前記入射端面部側に対して前記反射端面部側ほど狭
くなった第１の導光板と、この第１の導光板の前記裏面
部に近接状態で対向する第２の表面部、およびこの第２
の表面部の反対側に位置する第２の裏面部、および前記
第１の導光板の前記反射端面側に位置する第２の入射端
面部、および前記第１の導光板の前記入射端面部側に位
置する第２の反射端面部を有し、前記第２の表面部と前
記第２の裏面部との間隔が前記第２の入射端面部側に対
して前記第２の反射端面部側ほど狭くなった第２の導光
板と、前記第１の導光板の前記入射端面部に向けて光を
投射する第１の光源と、前記第２の導光板の前記第２の
入射端面部に向けて光を投射する第２の光源と、前記第
１および前記第２の導光板の前記表面部および前記入射
端面部ならびに前記第１の導光板の前記裏面部以外の部
分を覆う光反射シートと、前記第１の導光板の前記表面
部および前記裏面部の少なくとも一方、ならびに前記第
２の導光板の前記第２の表面部および前記第２の裏面部
の少なくとも一方にそれぞれ形成されて光を所定の方向
に偏向させるための光偏向手段とを具えたことを特徴と
するものである。

【０００９】本発明によると、第１の光源から出射した
照明光は、第１の導光板の入射端面部から第１の導光板
内を伝播し、その一部が表面部から出射する。また、第
１の導光板の裏面部から出射した光は、第２の導光板の
第２の表面部から第２の導光板内に入射し、これら以外
の部分から出射した光は、光反射シートによって再び第
１の導光板内に入射し、最終的に第１の導光板の表面部
から出射する。

【００１０】一方、第２の光源から出射した照明光は、
第２の導光板の入射端面部から第２の導光板内を伝播
し、その一部が第２の表面部から出射して第１の導光板
の裏面部から第１の導光板内に入射し、最終的に第１の
導光板の表面部から出射する。また、それ以外の部分か
ら第２の導光板の外側に出射した光は、光反射シートに
よって再び第２の導光板内に入射し、最終的に第２の導
光板の表面部からすべて出射して第１の導光板内に入射
する。

【００１１】このようにして、第１および第２の光源か
らの照明光は、第１の導光板の表面部からすべて出射す
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明による平面照明装置におい
て、前記第１の導光板の表面部と、前記第２の導光板の
裏面部とが平行であってもよい。

【００１３】また、前記光偏向手段は、前記第１および
前記第２の導光板の少なくとも一方の前記裏面部に突設
されて、その導光板内を伝播する光を当該導光板の前記
表面部側へ全反射させるか、あるいはこの裏面部から出
射させるための複数の凸部または凹部であってもよい
し、前記第１および前記第２の導光板の少なくとも一方
の前記表面部に突設されて、その導光板内を伝播する光
を当該導光板の前記表面部から出射させるための複数の
凸部または凹部であってもよい。この光偏向手段によっ
て、第１の導光板の表面部から照明光が効率よく出射す
る。

【００１４】さらに、前記光偏向手段は、前記第１の導
光板の前記表面部に形成されて、その導光板の前記入射
端面部と直交する方向に延びると共に当該導光板の幅方
向に沿って配列する三角柱状のプリズムアレイを有する
ものであってもよく、前記第１の導光板の前記表面部に
形成されて、その導光板の前記入射端面部と直交する方
向に延びると共に当該導光板の幅方向に沿って交互に配
列する所定曲率半径の凹凸面を有するものであってもよ
い。この光偏向手段によって、導光板の表面部から出射
した光は所定の方向に偏向される。

【００１５】

【実施例】本発明による平面照明装置を透過型液晶ディ
スプレィのバックライト光源として応用した一実施例に
ついて、図１〜図６を参照しながら詳細に説明するが、
本発明はこのような実施例に限らず、同様な課題を内包
する他の分野の技術にも応用することができる。

【００１６】本発明の第１の実施例による平面照明装置
の断面構造を図１に示し、その分解した状態の外観を図
２に示す。すなわち、本実施例における平面照明装置１
１は、矩形の楔板状をなす第１導光板１２ａと、この第
１導光板１２ａの入射端面部１３ａに沿って配置される
線状の第１光源ランプ１４ａと、表面部１５ｂが第１の
導光板１２ａの裏面部１６ａと対向するように第１導光
板１２ａに重ね合わされる矩形の楔板状をなす第２導光
板１２ｂと、この第２導光板１２ｂの入射端面部１３ｂ
に沿って配置される線状の第２光源ランプ１４ｂと、こ
れら第１および第２導光板１２ａ, １２ｂの入射端面部
１３ａ, １３ｂおよび表面部１５ａ, １５ｂならびに第
１導光板１２ａの裏面部１６ｂ以外の部分を覆う光反射
シート１７とを有する。また、冷陰極管や複数のＬＥＤ
にて構成される第１および第２光源ランプ１４ａ, １４
ｂは、反射面が凹曲面となったリフレクタ１８でそれぞ
れ囲まれており、これらリフレクタ１８からの反射光
は、第１導光板１２ａの表面部１５ａおよび第２導光板
１２ｂの裏面部１６ｂとほぼ平行に導光板１２ａ, １２
ｂの入射端面部１３ａ, １３ｂから導光板１２ａ, １２
ｂ内にそれぞれ入射するようになっている。

【００１７】本実施例における導光板１２ａ, １２ｂ
は、透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）にて形成され、光
源ランプ１４ａ, １４ｂからの光を導入するための入射
端面部１３ａ, １３ｂと、これら入射端面部１３ａ, １
３ｂの反対側に位置する反射端面部１９ａ, １９ｂと、
これら入射端面部１３ａ, １３ｂおよび反射端面部１９
ａ, １９ｂの両側端にそれぞれ接続する一対の側端面部
２０ａ, ２０ｂと、これら入射端面部１３ａ, １３ｂお
よび反射端面部１９ａ, １９ｂおよび側端面部２０ａ,
１３ｂで囲まれて入射端面部１３ａ, １３ｂから入射し
た光を出射させるための表面部１５ａ, １５ｂおよびそ
の反対側に位置する裏面部１６ａ, １６ｂとをそれぞれ
有する。

【００１８】また、第１導光板１２ａの入射端面部１３
ａと、第２導光板１２ｂの反射端面部１９ｂとは同じ面
を向いており、第２導光板１２ｂの入射端面部１３ｂ
と、第１導光板１２ａの反射端面部１９ａとは同じ面を
向いている。つまり、第１光源ランプ１４ａから第１導
光板１２ａ内に入射する光の進行方向（図１中、右方
向）と、第２光源ランプ１４ｂから第２導光板１２ｂ内
に入射する光の進行方向（図１中、左方向）とは、逆向
きに設定されている。さらに、表面部１５ａ, １５ｂと
裏面部１６ａ, １６ｂとの間隔が入射端面部１３ａ, １
３ｂ側に対して反射端面部１９ａ, １９ｂ側ほど狭くな
るように、第１導光板１２ａではその表面部１５ａに対
してその裏面部１６ｂが数度から１０度程度傾斜したテ
ーパ状となり、第２導光板１２ｂではその裏面部１６ｂ
に対してその表面部１５ｂが数度から１０度程度逆向き
に傾斜したテーパ状となっている。従って、第１導光板
１２ａの表面部１５ａと第２導光板１２ｂの裏面部１６
ｂとは、ほぼ平行に設定され、これによって第１および
第２導光板１２ａ, １２ｂを重ね合わせた場合の全体的
な厚みを最小限に抑制することができる。

【００１９】前述した光反射シート１７は、導光板１２
ａ, １２ｂの反射端面部１９と一対の側端面部２０ａ,
２０ｂと第２導光板１２ｂの裏面部１６ｂとを覆い、こ
れらから出射する光を再び導光板１２ａ, １２ｂ内に反
射させて第１導光板１２ａの表面部１５ａから出射させ
るためのものであり、白色の紙などを折り曲げたもので
ある。

【００２０】図１中の矢視III 部を抽出拡大した図３お
よび第１導光板１２ａの裏面部１６ａの平面形状を模式
的に図４に示す。すなわち、第１導光板１２ａの表面部
１５ａには、入射端面部１３と直交する方向（図１中、
左右方向）に延びると共に導光板１２の幅方向に沿って
配列して頂角がそれぞれ９５〜１０５度程度の山形をな
す二等辺三角柱状のプリズムアレイ２１が形成されてい
る。本発明の光偏向手段としてのプリズムアレイ２１
は、凹部から出射する光を拡散する一方、凸部から出射
する光を収束させ、これによってより均一な輝度分布が
得られるように配慮しており、このプリズムアレイ２１
の凹部または凸部のピッチは２０〜１００μm 程度が好
ましく、凹部と凸部との高さの差は１０〜５０μm 程度
が好ましい。

【００２１】本実施例では、第１導光板１２ａの表面部
１５ａに凹部と凸部とからなる二等辺三角形状のプリズ
ムアレイを形成したが、所定曲率半径の凹円弧面および
凸円弧面を交互に有する波形の光偏向手段を採用するこ
とも可能である。

【００２２】第１導光板１２ａの裏面部１６ａには、所
定曲率半径の円弧面２２で形成された凸部２３がランダ
ムに配置され、これら凸部２３と表面部１５に形成され
るプリズムアレイ２１との間およびこの平面照明装置を
液晶ディスプレィのバックライト光源として使用した場
合における液晶パネルのセルとの間でそれぞれモアレ縞
などが発生しないように配慮している。本発明の光偏向
手段としての凸部２３は、入射端面部１３ａから入射し
て第１導光板１２ａ内を伝播する光を効率良く全反射さ
せて表面部１５ａ側に導くためのものであり、個々の凸
部２３を肉眼にて識別できないように、それぞれ１５０
μm 以下の直径に設定されているが、これが小さすぎる
ことによる光の拡散の問題と製造の容易性とを考慮して
１０μm以上であることが望ましい。

【００２３】このように、凸部２３の大きさを１０〜１
５０μm の範囲に設定することにより、従来のような光
拡散シートを併用する必要がなくなり、光の進行方向を
比較的容易に制御することが可能となる。

【００２４】ここで、第１導光板１２ａを構成する材料
の屈折率をｎ、α＝sin ^-1（１／ｎ）、円周率をπ、凸
部２３の半径をｒと表した場合、円弧面２２の曲率半径
Ｒと裏面部２１からの当該円弧面２２の突出量ｈとの関
係がｈ＝Ｒ（１− cosθ₂ ）かつＲ＝ｒ／sin θ₂ であ
り、θ₂ が｛（２π／９）−（α／２）｝から｛（１１
π／３６）−（α／２）｝の範囲となるように設計する
ことにより、全反射を利用した効率の良い第１導光板１
２ａを得ることができる。

【００２５】なお、第１導光板１２ａの外側に出射する
反射光線のエネルギは、光反射シート１７が存在しない
場合、第１光源ランプ１４ａからの光線Ｌの入射端面１
３ａに対する入射角αが０度の時に最大となり、入射角
αが大きくなるに従って次第に小さくなり、そして約４
２度以上でほぼ０となるが、円弧面２２などの界面反射
や吸収などによる損失があるものの、光反射シート１７
の存在によって最終的に表面部１５ａから第１導光板１
２ａの外側にすべて出射する。

【００２６】つまり、入射角αが２４度以下の入射光線
は、凸部２３の円弧面２２にてすべて全反射して表面部
１５ａ側へ伝播する。また、入射角αが２４度を越えた
入射光線Ｌ_I の大部分は、凸部２３から第１導光板１２
ａの外側に出射して後述する第２導光板１２ｂの表面部
１２ｂから第２導光板１２ｂ内に入射するが、光反射シ
ート１７などによって第２導光板１２ｂから再び第１導
光板１２ａ内に入射し、最終的に表面部１５ａから第１
導光板１２ａの外側に出射する。さらに、入射角αが２
４度を越えた入射光線の一部は、凸部２３の円弧面２２
で界面反射を起こして表面部１５ａ側へ伝播し、第１導
光板１２ａの外側に出射する。

【００２７】第１導光板１２ａに入射した光は、この第
１導光板１２ａ中を進行するに連れてそのエネルギが減
少するため、第１導光板１２ａの裏面部２１ｂに突設さ
れた凸部２３の占有率を漸次変化させる必要がある。具
体的には表面部１５ａから出射する反射光線がこの表面
部１５ａ全体に亙って均一な輝度となるように、裏面部
２１ａの単位面積当たりに占める凸部２３の面積割合
（以下、これを占有率と記述する）は、第１光源ランプ
１４ａからの光の進行方向（図１中、右方向）に沿った
裏面部２１ｂの位置と凸部２３の占有率との関係を表す
図４に示すように、反射端面部１９ａ側ほど大きな占有
率となるように設定されている。

【００２８】この場合、第１導光板１２ａの入射端面部
１３ａに近接する表面部１５ａは、第１光源ランプ１４
ａからの光が直接透過して輝度が高くなる傾向を有する
ため、入射端面部１３ａに近接する裏面部１６ａにおけ
る凸部２３の占有率をこれに続く部分よりも小さめに設
定している。同様に、第１導光板１２ａの反射端面部１
９ａに近接する表面部１５ａは、反射端面部１９ａから
の反射光が透過して輝度が高くなる傾向を有するため、
反射端面部１９ａに近接する裏面部１６ａにおける凸部
２３の占有率をこれに続く部分よりも小さめに設定して
いる。

【００２９】なお、本実施例では凸部２３の占有率の最
大値を約７０％程度に設定しているが、これをほぼ１０
０％に設定することも当然可能である。

【００３０】図１中の矢視Ｖ部を抽出拡大した図５に示
すように、第２導光板１２ｂの表面部１５ｂには、この
表面部１５ｂに対して垂直に投影した輪郭形状が三角形
をなし、一対の対称な垂直錐面２４と傾斜錐面２５とを
有する二等辺三角錐形の第２凸部２６がランダムに配置
され、これら第２凸部２６と先の第１の凸部２３および
この平面照明装置を液晶ディスプレィのバックライト光
源として使用した場合における液晶パネルのセルとの間
でそれぞれモアレ縞などが発生しないように配慮してい
る。この場合、個々の第２凸部２６を肉眼にて識別でき
ないように、各第２凸部２６の任意の一辺をそれぞれ１
５０μm 以下の大きさに設定することが好ましいが、製
造の容易性を考慮して１０μm 以上であることが望まし
く、第２凸部２６の大きさを１０〜１５０μm の範囲に
設定することにより、従来のような光拡散板を使用する
必要がなくなり、光の進行方向を比較的容易に制御する
ことが可能となる。

【００３１】また、第２凸部２６の垂直錐面２４は、表
面部１５ｂに対して垂直をなしていることが好ましいけ
れども、導光板１２の製造時における金型に対する適当
な抜き勾配を設定する必要上、表面部１５ｂとのなす角
が９０度を越えるように設定してもよい。また、第２凸
部２６の傾斜錐面２５の底辺２７は、入射端面部１３と
ほぼ平行に設定されており、傾斜錐面２５の頂点２８
は、この底辺２７よりも反射端面部１９ｂ側に位置して
いる。

【００３２】ところで、第２導光板１２ｂの入射端面部
１３ｂに入射角、すなわち表面部１５ｂと光線Ｌとのな
す角がαで入射する光線は、第２導光板１２ｂを構成す
る材料の屈折率ｎ（本実施例のアクリル樹脂の場合、ｎ
＝１. ４９）に応じて

【００３３】

【数１】０≦｜α｜≦sin ^-1（ｌ／ｎ） を満たす入射角αの範囲で第２導光板１２ｂ内を進行す
る。そして、表面部１５ｂ側へ伝播する光線の一部は、
第２凸部２６内に入り、他の一部は表面部１５ｂからそ
のまま第２導光板１２ｂの外側に出射した後、第１導光
板１２ａの裏面部１６ａから第１導光板１２ａ内に入射
し、残りは表面部１５ｂで全反射して裏面部１６ｂ側へ
伝播する。

【００３４】第２凸部２６内に入った光線Ｌが一対の垂
直錐面２４で全反射せずにここから出射するためには、
表面部１５ｂと平行な平面内を進行する光線Ｌを考えた
場合、垂直錐面２４に対する光線Ｌの入射角をθとする
と、

【００３５】

【数２】θ≦sin ^-1（ｌ／ｎ） を満足する必要がある。ここで、円周率をπとすると、
一対の垂直錐面２４のなす角β₁ は、β₁ ＝２・｛（π
／２）−θ｝であるから、

【００３６】

【数３】β₁ ≧π−２sin ^-1（ｌ／ｎ） となるが、実際問題として、光線Ｌの光路を含む平面
は、表面部１５ｂに対して傾斜しており、この平面内に
おける一対の垂直錐面２４のなす角βは、光線Ｌと表面
部１５ｂとのなす角をαとした時、tan β＝cos α・ta
n β₁ であるから、

【００３７】

【数４】 β≧tan ^-1［ cosα・ tan｛π−２sin ^-1(1/n) ｝］ を満足すればよいことが判る。

【００３８】具体的には、屈折率ｎが１. ４９のアクリ
ル樹脂を第２導光板１２ｂとして採用した本実施例で
は、集光性を良くするためにβが８５〜１３５度の範囲
にあることが望ましい。また、実際問題として、光線Ｌ
の光路を含む平面は表面部１５ｂに対して傾斜してお
り、この光線Ｌと表面部１５ｂとのなす角をαとした場
合、これが垂直錐面２４で全反射せずにここから出射す
るためには、

【００３９】

【数５】α≦（３／２）・sin ^-1（ｌ／ｎ） を満足する必要がある。ここで、α＝（３／２）・sin
^-1（ｌ／ｎ）の場合、本実施例における上述のβは約１
３５度となるので、βが９５度から１３５度の範囲に収
まるように、第２凸部２６を形成することが好ましい。

【００４０】つまり、上述した第２凸部２６は表面部１
５ｂから出射する光の向きをより垂直に偏向させるよう
に機能する。

【００４１】光源ランプ１４ｂから第２導光板１２ｂに
入射した光線も、この第２導光板１２ｂ中を進行するに
連れてそのエネルギが減少するため、第２導光板１２ｂ
の表面部１５ｂに突設された第２凸部２６の占有率も上
述した凸部２３と同様に図４に示すように漸次変化させ
る必要がある。

【００４２】第２導光板１２ｂの裏面部１６ｂには、こ
の裏面部１６ｂに対して垂直に投影した輪郭形状が三角
形をなし、一対の対称な垂直錐面２９と傾斜錐面３０と
を有し、裏面部１６から二等辺三角錐状に窪んだ凹部３
１がランダムに配置されている。この場合、傾斜錐面３
０の底辺３２は入射端面部１３ｂとほぼ平行に設定さ
れ、この底辺３２に対して傾斜錐面３０の頂点３３を入
射端面部１３ｂ側に位置させている。

【００４３】本発明の光偏向手段としての凹部３１は、
上述した第２凸部２６と相似形の空間を有し、垂直錐面
２９から傾斜錐面３０を介して光線Ｌが光反射シート１
７に向けて出射し、散乱状態となるその反射光が再び第
２導光板１２ｂの裏面部１６ｂから第２導光板１２ｂ内
に入射するようになっている。つまり、凹部３１の一対
の垂直錐面２９は、反射端面部１９ｂ側に向けて第２導
光板１２ｂ内を伝播する光線Ｌの一部を第２導光板１２
ｂの外側に積極的に出射させ、さらに傾斜錐面３０で全
反射させ、光反射シート１７に向けてそれぞれ集光状態
で出射させるようになっている。また、凹部３１の傾斜
錐面３０は、第２導光板１２ｂの裏面部１６ｂから出射
して光反射シート１７の表面から散乱状態で反射する光
を凹部３１内に入射させる機能も有する。

【００４４】このように、凹部３１は第２導光板１２ｂ
内を伝播する光線Ｌの一部を光反射シート１７に向けて
集光状態で一旦出射させ、この出射光を光反射シート１
７で強く反射させることにより、第２導光板１２ｂの裏
面部１６ｂや凹部３１の傾斜錐面３０から第２導光板１
２ｂ内に導入させるものである。

【００４５】集光出射機能を有する凹部３１も、先の凸
部２３や第２凸部２６と同様な理由から、第２導光板１
２ｂの裏面部１６ｂに対する占有率を上述した凸部２３
と同様に図４に示すように漸次変化させる必要がある。

【００４６】上述した凸部２３や第２凸部２６あるいは
凹部３１は、それらの機能を満たすことができさえすれ
ば本実施例以外の形状のものを採用することも当然可能
である。例えば、本発明の光偏向手段として、上述した
プリズムアレイ２１に代えて第２導光板１２ｂの表面部
１５ｂに形成した第２凸部２６と同じものを第１導光板
１２ａの表面部１５ａに形成してもよい。また、第２導
光板１２ｂの裏面部１６ｂに形成した凹部３１を第１導
光板１２ａの凸部２３に代えて第１導光板１２ａの裏面
部１６ａに形成してもよく、逆に第１導光板１２ａの凸
部２３を第２導光板１２ｂの凹部３１に代えて第２導光
板１２ｂの裏面部１６ｂに形成するようにしてもよい。
同様な観点から、第２導光板１２ｂの第２凸部２６に代
えて第１導光板１２ａの凸部２３と相似形の窪みを第２
導光板１２ｂの表面部１４に形成するようにしてもよ
く、第２凸部２６と同一形状の凸部を導光板１２ａ, １
２ｂの裏面部１６ａ, １６ｂに突設するようにしてもよ
い。この場合、裏面部１６ａ, １６ｂに突設される凸部
の向きは、第２導光板１２ｂの表面部１５ｂに形成され
た第２凸部２６と逆向きに設定する必要がある。

【００４７】従って、相互に重ね合わされる一対の導光
板１２ａ, １２ｂのそれぞれ１８０度隔てて対向するこ
れらの入射端面部１３ａ, １３ｂから一対の光源ランプ
１４ａ, １４ｂからの光を導入するようにしたので、第
１導光板１２ａの表面部１５ａから出射する照明光の輝
度を高くすることができる上、その輝度分布を従来のも
のよりも均一にすることができる。特に、一対の光源ラ
ンプ１４ａ, １４ｂの何れか一方が何らかの原因で点灯
しない場合でも、残りの光源ランプによって第１導光板
１２ａの表面部１５ａ全体から照明光をほぼ均一に出射
させることができるので、信頼性の高い平面照明装置を
得ることができる。しかも、輝度を高める必要のない場
合には、光源ランプ１４ａ, １４ｂの一方を消灯して電
力消費を抑制することも可能となる。あるいは、光源ラ
ンプ１４ａ, １４ｂとして相互に色相（色温度）の異な
るものを採用し、それぞれ一方のみ点灯して異なる色相
の照明光を得たり、あるいは両方を同時に点灯すること
によって白色光を得ることも可能である。

【００４８】

【発明の効果】本発明の平面照明装置によると、２枚の
楔板状をなす導光板を逆向きに重ね合わせ、それぞれ１
８０度隔てて対向するこれらの入射端面部から光源から
の光を導入するようにしたので、第１の導光板の表面部
から出射する照明光の輝度を高くすることができる上、
その輝度分布を従来のものよりも均一にすることができ
る。特に、第１の導光板の表面部と、第２の導光板の裏
面部とを平行にした場合には、薄型の平面照明装置を得
ることができる。

【００４９】また、片側の光源が何らかの原因で点灯し
ない場合でも、残りの光源によって第１の導光板の表面
部全体から照明光をほぼ均一に出射させることができる
ので、高信頼性が要求される表示ディスプレィなどに対
する平面照明装置として好適である。しかも、輝度を高
める必要のない場合には、何れか一方の光源を消灯して
電力消費を抑制することも可能となる。

【００５０】第１および第２の導光板の少なくとも一方
の裏面部に突設されて、その導光板内を伝播する光を当
該導光板の表面部側へ全反射させるか、あるいはこの裏
面部から出射させるための複数の凸部または凹部を光偏
向手段とした場合や、第１および第２の導光板の少なく
とも一方の表面部に突設されて、その導光板内を伝播す
る光を当該導光板の表面部から出射させるための複数の
凸部または凹部を光偏向手段とした場合には、第１およ
び第２の光源から出射した照明光を第１の導光板の表面
部から効率よく出射させることができる。

【００５１】光偏向手段が、第１の導光板の表面部に形
成されて、その導光板の入射端面部と直交する方向に延
びると共に当該導光板の幅方向に沿って配列する三角柱
状のプリズムアレイを有したり、あるいは第１の導光板
の表面部に形成されて、その導光板の入射端面部と直交
する方向に延びると共に当該導光板の幅方向に沿って交
互に配列する所定曲率半径の凹凸面を有する場合には、
第１の導光板の表面部から出射する照明光を所望の方向
に偏向させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による平面照明装置の一実施例の概略構
造を表す断面図である。

【図２】図１に示した実施例の分解斜視図である。

【図３】図１中の矢視III 部を抽出拡大した断面図であ
る。

【図４】図１に示した実施例における第１導光板の裏面
部の平面図である。

【図５】図１中の矢視Ｖ部を抽出拡大した断面図であ
る。

【図６】図１に示した実施例における第２導光板の表面
部に形成した光偏向手段の外観を表す斜視図である。

【符号の説明】

１１ 平面照明装置 １２ａ, １２ｂ 導光板 １３ａ, １３ｂ 入射端面部 １４ａ, １４ｂ 光源ランプ １５ａ, １５ｂ 表面部 １６ａ, １６ｂ 裏面部 １７ 光反射シート １８ リフレクタ １９ａ, １９ｂ 反射端面部 ２０ａ, ２０ｂ 側端面部 ２１ プリズムアレイ ２２ 円弧面 ２３ 凸部 ２４ 垂直錐面 ２５ 傾斜錐面 ２６ 第２凸部 ２７ 傾斜錐面の底辺 ２８ 傾斜錐面の頂点 ２９ 垂直錐面 ３０ 傾斜錐面 ３１ 凹部 ３２ 傾斜錐面の底辺 ３３ 傾斜錐面頂点 ｈ 裏面部からの円弧面の突出量 Ｌ 光線 ｒ 凸部の半径 Ｒ 円弧面の曲率半径 α 表面部と光線とのなす角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カランタル カリル 東京都多摩市永山６−22−６ 日本デンヨ ー株式会社内 (72)発明者 中根 忠明 東京都多摩市永山６−22−６ 日本デンヨ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA14Z FA21Z FA23Z FA42Z FA45Z FB02 FD06 LA18

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面部と、この表面部の反対側に位置す
   る裏面部と、これら表面部および裏面部の一端側に位置
   する入射端面部と、この入射端面部の反対側に位置する
   反射端面部とを有し、前記表面部と前記裏面部との間隔
   が前記入射端面部側に対して前記反射端面部側ほど狭く
   なった第１の導光板と、 この第１の導光板の前記裏面部に近接状態で対向する第
   ２の表面部と、この第２の表面部の反対側に位置する第
   ２の裏面部と、前記第１の導光板の前記反射端面側に位
   置する第２の入射端面部と、前記第１の導光板の前記入
   射端面部側に位置する第２の反射端面部とを有し、前記
   第２の表面部と前記第２の裏面部との間隔が前記第２の
   入射端面部側に対して前記第２の反射端面部側ほど狭く
   なった第２の導光板と、 前記第１の導光板の前記入射端面部に向けて光を投射す
   る第１の光源と、 前記第２の導光板の前記第２の入射端面部に向けて光を
   投射する第２の光源と、 前記第１および前記第２の導光板の前記表面部および前
   記入射端面部ならびに前記第１の導光板の前記裏面部以
   外の部分を覆う光反射シートと、 前記第１の導光板の前記表面部および前記裏面部の少な
   くとも一方、ならびに前記第２の導光板の前記第２の表
   面部および前記第２の裏面部の少なくとも一方にそれぞ
   れ形成されて光を所定の方向に偏向させるための光偏向
   手段とを具えたことを特徴とする平面照明装置。
2. 【請求項２】 前記第１の導光板の表面部と、前記第２
   の導光板の裏面部とが平行であることを特徴とする請求
   項１に記載の平面照明装置。
3. 【請求項３】 前記光偏向手段は、前記第１および前記
   第２の導光板の少なくとも一方の前記裏面部に突設され
   て、その導光板内を伝播する光を当該導光板の前記表面
   部側へ全反射させるか、あるいはこの裏面部から出射さ
   せるための複数の凸部または凹部であることを特徴とす
   る請求項１または請求項２に記載の平面照明装置。
4. 【請求項４】 前記光偏向手段は、前記第１および前記
   第２の導光板の少なくとも一方の前記表面部に突設され
   て、その導光板内を伝播する光を当該導光板の前記表面
   部から出射させるための複数の凸部または凹部であるこ
   とを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の
   平面照明装置。
5. 【請求項５】 前記光偏向手段は、前記第１の導光板の
   前記表面部に形成されて、その導光板の前記入射端面部
   と直交する方向に延びると共に当該導光板の幅方向に沿
   って配列する三角柱状のプリズムアレイを有することを
   特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の平面
   照明装置。
6. 【請求項６】 前記光偏向手段は、前記第１の導光板の
   前記表面部に形成されて、その導光板の前記入射端面部
   と直交する方向に延びると共に当該導光板の幅方向に沿
   って交互に配列する所定曲率半径の凹凸面を有すること
   を特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の平
   面照明装置。