JP2000113706A - 面光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光源からの照明光を前方に出射させることがで
きるとともに、前方から入射する外光を反射して前方に
出射させることができる面光源装置を提供する。 【解決手段】一端面が入射端面１ａとされ、前面が複数
の凹部４ａと複数の凸部４ｂとが交互に並ぶ凹凸面４に
形成され、その各凹部４ａの底面および各凸部４ｂの突
出端面に反射膜７が設けられ、入射端面１ａから照明光
を取り込んで互いに隣接する前記凹部４ａと凸部４ｂと
の間の段差面４ｃから出射させるとともに、前方から入
射する外光を前記反射膜７で反射させる導光体１と、こ
の導光体１の側方に配置され、この導光体１の入射端面
１ａに向けて照明光を出射する光源２とを具備し、光源
２が出射する照明光を導光体１の入射端面１ａから取り
込んで導光体１の前面の前記段差面４ｃから出射させる
とともに、前方から入射する外光を前記反射膜７で反射
させて前方に出射させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光源からの照明
光を前方に出射する機能と、前方から入射する外光を反
射させて前方に出射する機能とを兼ね備えた面光源装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば液晶表示素子のような外部から入
射する光の透過を制御して表示する非発光型表示体を備
えた表示装置のバックライト等に用いられる面光源装置
として、サイドライト型と呼ばれるものがある。

【０００３】このサイドライト型の面光源装置は、従
来、端面から光を取り込んでその光を前面側に出射する
導光体と、この導光体の光を取り込む端面の側方に配置
された照明光を出射する光源とから構成されている。な
お、前記光源には、直管状の蛍光ランプまたはネオン
管、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）発光体、複数のＬ
ＥＤ（発光ダイオード）を整列したＬＥＤアレイ等が用
いられている。

【０００４】前記導光体には、一般に、アクリル系樹脂
等からなる平板状の透明板が用いられており、その少な
くとも一端面が、前記光源からの照明光を取り込む入射
端面とされ、前面全体が、前記入射端面から取り込んだ
光の出射面とされている。

【０００５】この導光体は、前記光源からの照明光を前
記入射端面から取り込み、その照明光を導光体の前面お
よび背面と外気（空気）との界面により全反射させなが
ら導光体の長さ方向に導いて、その前面のほぼ全域から
前方に出射させるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、面光源装置
をバックライトとする表示装置には、常に面光源装置か
らの照明光を利用して透過型表示を行なうものと、自然
光や室内光等の外光を利用する反射型表示と前記面光源
装置からの照明光を利用する透過型表示との両方の表示
を行なう、いわゆる２ウエイ表示型のものがある。

【０００７】前記２ウエイ表示装置は、充分な明るさの
外光が得られるときは、前記面光源装置から照明光を出
射させずに外光を利用する反射型表示を行ない、外光の
明るさが不足するときは、前記面光源装置から照明光を
出射させて、外光を利用する反射型表示と前記面光源装
置からの光を利用する透過型表示とを同時に行なうこと
により、前記反射型表示による画面輝度の不足分を前記
透過型表示により補い、また、外光が得られないとき
は、前記面光源装置からの光を利用する透過型表示を行
なうものであり、この２ウエイ表示装置は、どのような
明るさの環境下でも表示を行なうことができるととも
に、充分な明るさの外光が得られるるときは前記面光源
装置から照明光を出射させる必要がないため、常に面光
源装置からの照明光を利用して透過型表示を行なうもの
に比べて、消費電力が少なくてすむという利点をもって
いる。

【０００８】しかし、従来の面光源装置は、導光体の側
方に配置された光源からの照明光を前記導光体にその入
射端面から取り込み、その照明光を前記導光体の前面か
ら前方に出射するだけのものであるため、例えば上述し
た２ウエイ表示装置を構成するには、液晶表示素子等の
非発光型表示体の背面に半透過反射板を配置し、この半
透過反射板の背後に前記面光源装置を配置しなければな
らなかった。この半透過反射板は、透過率も低く、かつ
反射率も低いので光を効率よく利用することができなか
った。

【０００９】この発明は、光源からの照明光を前方に出
射させることができるともに、前方から入射する外光を
反射させて前方に出射させることができるできる面光源
装置を提供することを目的する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明の
面光源装置は、少なくとも一端面が入射端面とされ、前
面が複数の凹部と複数の凸部とが交互に並ぶ凹凸面に形
成され、その各凹部の底面および各凸部の突出端面に反
射膜が設けられ、前記入射端面から取り込んだ照明光を
互いに隣接する前記凹部と凸部との間の段差面から出射
させるとともに、前方から入射する外光を前記複数の凹
部の底面および凸部の突出端面に配置する反射膜で反射
させる導光体と、この導光体の側方に配置され、この導
光体の前記入射端面に向けて照明光を出射する光源とを
具備し、前記光源が出射する照明光を導光体の入射端面
から取り込んで導光体の前面の前記段差面から出射させ
るとともに、前方から入射する外光を前記反射膜で反射
させて前方に出射させることを特徴としている。

【００１１】したがってこの面光源装置によれば、光源
からの照明光を前方に出射させることができると同時
に、前方から入射する外光を反射させて前方に出射させ
ることができる。

【００１２】このため、この面光源装置によれば、充分
な明るさの外光が得られるときは、光源を点灯せずに外
光の反射光だけを出射させ、外光の明るさが不足すると
きは、前記光源を点灯させ外光の反射光と前記光源から
の照明光の両方を出射させて外光の反射光の輝度不足を
前記照明光により補い、また、外光が得られないとき
は、前記光源からの照明光を出射させることができる。

【００１３】請求項２に記載の発明の面光源装置は、前
記請求項１に記載の面光源装置において、導光体の前面
の凹凸面における凹部と凸部が、導光体の入射端面から
入射する照明光の進み方向に向って段階的に低くなる関
係となっていることを特徴としている。

【００１４】したがってこの面光源装置においては、各
凸部の両側に配置する段差面のうち、照明光の進み方向
に向って先方側となる一方の段差面つまり照明光が出射
する段差面の高さがその反対側の他方の段差面よりも高
くなり、この高さの増大分、照明光の出射光量を増大さ
せることができる。

【００１５】請求項３に記載の発明の面光源装置は、少
なくとも一端面が入射端面とされ、この入射端面から取
り込んだ照明光を前面から出射させる導光体と、この導
光体の前面側に配置された光制御板と、前記導光体の前
記入射端面に向けて照明光を出射する光源とを具備し、
前記光制御板は、前記導光体の入射端面から他端側に向
う方向に対して高さが順次高くなる複数の段面が連なる
状態の段状面を有する凸部が複数所定のピッチで形成さ
れた前面と、その各凸部の段状面に設けられた反射膜と
を備え、前記導光体の入射端面から取り込んだ照明光
を、導光体の前面から前記光制御板における各凸部の隣
接間の段差面を通して出射させ、この照明光の一部を前
記反射膜で光制御板の前方に向けて反射させるととも
に、前方から入射する外光を前記反射膜で反射させて前
方に出射させることを特徴としている。

【００１６】したがってこの面光源装置においては、充
分な明るさの外光が得られるときは、光源を点灯せずに
外光の反射光だけを出射させ、外光の明るさが不足する
ときは、前記光源を点灯させ外光の反射光と前記光源か
らの照明光の両方を出射させて外光の反射光の輝度不足
を前記照明光により補い、また、外光が得られないとき
は、前記光源からの照明光を出射させることができる。
そして光制御板の段差面から出射する照明光の向きを凸
部の反射膜により導光体の前面と直角をなす方向に近い
所定方向に変えることができる。

【００１７】請求項４に記載の発明の面光源装置は、少
なくとも一端面が入射端面とされ、この入射端面から取
り込んだ照明光を前面から出射させる導光体と、この導
光体の前面側に配置された光制御板と、前記導光体の前
記入射端面に向けて照明光を出射する光源とを具備し、
前記光制御板は、前記照明光の進行方向と小さい角度で
交差する側の一側面と、大きい角度で交差する他方側面
とからなる断面がほぼ三角形状をなす複数の凸部が所定
のピッチで形成された前面と、その各凸部を形成する側
面のうち前記一側面に形成された反射膜とを備え、前記
他方側面が照明光の出射部を形成し、前記導光体の入射
端面から取り込んだ照明光を、導光体の前面から前記光
制御板における各凸部の出射部を通して出射させ、この
照明光の一部を前記反射膜で光制御板の前方に向けて反
射させるとともに、前方から入射する外光を前記反射膜
で反射させて前方に出射させることを特徴としている。

【００１８】したがってこの面光源装置においては、充
分な明るさの外光が得られるときは、光源を点灯せずに
外光の反射光だけを出射させ、外光の明るさが不足する
ときは、前記光源を点灯させ外光の反射光と前記光源か
らの照明光の両方を出射させて外光の反射光の輝度不足
を前記照明光により補い、また、外光が得られないとき
は、前記光源からの照明光を出射させることができる。
そして光制御板の出射部から出射する照明光の向きを凸
部の反射膜により導光体の前面と直角をなす方向に近い
所定方向に変えることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明の面光源装
置は、上記のように、少なくとも一端面が入射端面とさ
れ、前面が複数の凹部と複数の凸部とが交互に並ぶ凹凸
面に形成され、その各凹部の底面および各凸部の突出端
面に反射膜が設けられ、前記入射端面から取り込んだ照
明光を互いに隣接する前記凹部と凸部との間の段差面か
ら出射させるとともに、前方から入射する外光を前記複
数の凹部の底面および凸部の突出端面に配置する反射膜
で反射させる導光体と、この導光体の側方に配置され、
この導光体の前記入射端面に向けて照明光を出射する光
源とを具備し、前記光源が出射する照明光を導光体の入
射端面から取り込んで導光体の前面の前記段差面から出
射させるとともに、前方から入射する外光を前記反射膜
で反射させて前方に出射させるようにしたものであり、
この面光源装置によれば、充分な明るさの外光が得られ
るときは、光源を点灯せずに外光の反射光だけを出射さ
せ、外光の明るさが不足するときは、前記光源を点灯さ
せ外光の反射光と前記光源からの照明光の両方を出射さ
せて外光の反射光の輝度不足を前記照明光により補い、
また、外光が得られないときは、前記光源からの照明光
を出射させることができる。

【００２０】このため、この面光源装置によれば、例え
ば外光を利用する反射型表示と面光源装置からの照明光
を利用する透過型表示との両方の表示を行なう２ウエイ
表示装置を、半透過反射板を用いることなく構成するこ
とができる。

【００２１】請求項２に記載の発明の面光源装置は、前
記請求項１に記載の面光源装置において、導光体の前面
の凹凸面における凹部と凸部が、導光体の入射端面から
入射する照明光の進み方向に向って段階的に低くなる関
係となっていることを特徴としているものであり、した
がってこの面光源装置においては、各凸部の両側に配置
する段差面のうち、照明光の進み方向に向って先方側と
なる一方の段差面つまり照明光が出射する段差面の高さ
がその反対側の他方の段差面よりも高くなり、この高さ
の増大分、照明光の出射光量を増大させることができ
る。

【００２２】請求項３に記載の発明の面光源装置は、少
なくとも一端面が入射端面とされ、この入射端面から取
り込んだ照明光を前面から出射させる導光体と、この導
光体の前面側に配置された光制御板と、前記導光体の前
記入射端面に向けて照明光を出射する光源とを具備し、
前記光制御板は、前記導光体の入射端面から他端側に向
う方向に対して高さが順次高くなる複数の段面が連なる
状態の段状面を有する凸部が複数所定のピッチで形成さ
れた前面と、その各凸部の段状面に設けられた反射膜と
を備え、前記導光体の入射端面から取り込んだ照明光
を、導光体の前面から前記光制御板における各凸部の隣
接間の段差面を通して出射させ、この照明光の一部を前
記反射膜で光制御板の前方に向けて反射させるととも
に、前方から入射する外光を前記反射膜で反射させて前
方に出射させるようにしたものであり、したがってこの
面光源装置においては、充分な明るさの外光が得られる
ときは、光源を点灯せずに外光の反射光だけを出射さ
せ、外光の明るさが不足するときは、前記光源を点灯さ
せ外光の反射光と前記光源からの照明光の両方を出射さ
せて外光の反射光の輝度不足を前記照明光により補い、
また、外光が得られないときは、前記光源からの照明光
を出射させることができる。

【００２３】このため、この面光源装置によれば、例え
ば外光を利用する反射型表示と面光源装置からの照明光
を利用する透過型表示との両方の表示を行なう２ウエイ
表示装置を、半透過反射板を用いることなく構成するこ
とができる。また、光制御板の段差面から出射する照明
光の向きを凸部の反射膜により導光体の前面と直角をな
す方向に近い所定方向に変えることができる。

【００２４】請求項４に記載の発明の面光源装置は、少
なくとも一端面が入射端面とされ、この入射端面から取
り込んだ照明光を前面から出射させる導光体と、この導
光体の前面側に配置された光制御板と、前記導光体の前
記入射端面に向けて照明光を出射する光源とを具備し、
前記光制御板は、前記照明光の進行方向と小さい角度で
交差する側の一側面と、大きい角度で交差する他方側面
とからなる断面がほぼ三角形状をなす複数の凸部が所定
のピッチで形成された前面と、その各凸部を形成する側
面のうち前記一側面に形成された反射膜とを備え、前記
他方側面が照明光の出射部を形成し、前記導光体の入射
端面から取り込んだ照明光を、導光体の前面から前記光
制御板における各凸部の出射部を通して出射させ、この
照明光の一部を前記反射膜で光制御板の前方に向けて反
射させるとともに、前方から入射する外光を前記反射膜
で反射させて前方に出射させるようにしたものであり、
したがってこの面光源装置においては、充分な明るさの
外光が得られるときは、光源を点灯せずに外光の反射光
だけを出射させ、外光の明るさが不足するときは、前記
光源を点灯させ外光の反射光と前記光源からの照明光の
両方を出射させて外光の反射光の輝度不足を前記照明光
により補い、また、外光が得られないときは、前記光源
からの照明光を出射させることができる。

【００２５】このため、この面光源装置によれば、例え
ば外光を利用する反射型表示と面光源装置からの照明光
を利用する透過型表示との両方の表示を行なう２ウエイ
表示装置を、半透過反射板を用いることなく構成するこ
とができる。また、光制御板の出射部から出射する照明
光の向きを凸部の反射膜により導光体の前面と直角をな
す方向に近い所定方向に変えることができる。

【００２６】また、前記各請求項に記載の面光源装置に
おいては、前記光源に、この光源から出射する照明光の
輝度を制御する照明輝度制御手段を設け、前記段面の反
射膜による外光の反射率と、前記照明輝度制御手段によ
る前記照明光の輝度制御条件とが、面光源装置の前方に
出射する光の輝度が外部の環境の照度に応じて予め定め
られた輝度範囲となるように設定するのが望ましく、こ
のようにすることにより、充分な明るさの外光が得られ
る環境において光源を点灯せずに外光の反射光だけを出
射させるときも、外光の明るさが不足する環境において
前記光源を点灯させ外光の反射光と前記光源からの照明
光の両方を出射させて外光の反射光の輝度不足を前記照
明光により補うときも、また、外光が得られない環境に
おいて前記光源からの照明光を出射させるときも、前記
環境の照度に応じて、その環境照度に対して好適な輝度
の光を出射させることができる。

【００２７】

【実施例】図１および図２にはこの発明の第１の実施例
を示してあり、図１は面光源装置の断面図、図２は面光
源装置の一部分を拡大した断面図である。

【００２８】この実施例の面光源装置は、導光体１と、
この導光体１の側方に配置された光源２と、前記導光体
１の前面側に配置された光学部材３とを備えている。

【００２９】前記導光体１は、アクリル系樹脂等からな
る透明板であり、その一端面が前記光源２からの光を取
り込む入射端面１ａとされ、前後の厚さが前記入射端面
１ａ側から他端側に向って漸次薄くなるように形成され
ている。

【００３０】そしてこの導光体１の前面は、複数の凹部
４ａと複数の凸部４ｂとが交互に微小ピッチで並ぶ凹凸
面４となっている。また導光体１の背面は平坦面となっ
ていて、この背面に反射板５が取り付けられている。

【００３１】導光体１の前面の凹凸面４における凹部４
ａの底面および凸部４ｂの突出端面は、それぞれ導光体
１の幅方向（入射端面１ａの長さ方向）に沿う横長の平
坦面となっている。そして各凹部４ａの底面と各凸部４
ｂの突出端面とは互いに平行となる状態にあり、その各
凹部４ａの底面および各凸部４ｂの突出端面には、アル
ミニウムまたは銀等からなる高反射率の反射膜７がそれ
ぞれ蒸着等により設けられ、これら反射膜７により外光
を反射させる外光反射部が構成されている。

【００３２】各凸部４ｂはその両側に凹部４ａの底面お
よび凸部４ｂの突出端面とほぼ直角をなす高さのごく小
さな立上り面からなる段差面を有するが、その各凸部４
ｂにおける両側の段差面ののうちの導光体１の一端側の
入射端面１ａから他端側に向って先方側となる一方の段
差面４ｃが照明光を出射させる出射部となっている。

【００３３】すなわち、この導光体１は、その側方に配
置された光源２からの照明光を前記入射端面１ａから取
り込み、この照明光を前記各段差面４ｃから出射させ、
また前方から入射する外光を前記各凹部４ａの底面およ
び凸部４ｂの突出端面の反射膜７で反射させるようにな
っている。

【００３４】前記光源２は、前記導光体１の入射端面１
ａに向けて照明光を出射するものであり、直管状の蛍光
ランプまたはネオン管、ＥＬ（エレクトロルミネセン
ス）発光体、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を整列し
たＬＥＤアレイ等の発光体８と、この発光体８からの放
射光を反射させるリフレクタ９とからなっている。この
光源２は、前記導光体１の側方に、その入射端面１ａと
対向するように配置されている。

【００３５】一方、前記導光体１の前面側に配置された
光学部材３は、その前方から入射する外光を透過させ、
導光体１の反射膜７で反射する前記外光の反射光を透過
させ、導光体１の各段差面４ｃから出射する照明光を所
定方向に向けて前方に出射させる特性を有している。

【００３６】この光学部材３は、平坦面からなる前面
と、前記導光体１の前面に対向する背面とを有する前記
導光体１とほぼ同じ横幅のアクリル系樹脂等からなる透
明板であり、その背面に、前記導光体１の各段差面４ｃ
から出射する照明光を取り込むための複数の入射部１０
が一体に設けられている。

【００３７】前記複数の入射部１０は、それぞれ光学部
材３の横幅全長にわたる長さの横長の突起状に形成され
ている。そしてこの光学部材３は、その背面の複数の入
射部１０の長さ方向が導光体１の各段差面４ｃの長さ方
向とほぼ平行となるように、各入射部１０の頂部を導光
体１の各段面４ｃに近接または当接させる状態に配置さ
れている。

【００３８】前記光学部材３の背面に形成された前記複
数の入射部１０は、断面三角形状をなし、その両側面の
うち導光体１の段差面４ｃに対向する側の一方の側面
は、段差面４ｃから出射する照明光を取り込む入射面１
０ａとなっており、他方の側面は、前記入射面１０ａか
ら取り込んだ照明光を前面方向に屈折させる屈折面１０
ｂとなっている。

【００３９】前記入射面１０ａは、導光体１の段差面４
ｃとほぼ平行かまたはそれに近い傾きをもち、かつ凹部
４ａの底面および凸部４ｂの突出端面に対する角度（段
差面４ｃに向き合う方向の角度）が９０°を越えない面
であり、前記屈折面１０ｂは、光制部材３の前面と直角
の垂線とのなす角度が、前記入射面１０ａと前記垂線と
のなす角度よりも大きな傾斜角度をもつ傾斜面となって
いる。

【００４０】なお、前記入射部１０のより望ましい形状
は、前記入射面１０ａが前記垂線に対して導光体１の段
差面４ｃに向き合う方向に５〜１５度傾斜し、前記屈折
面１０ｂが前記垂線に対して前記入射面１０ａとは反対
方向に２０〜５０度傾斜した形状である。

【００４１】また、前記複数の入射部１０は、それぞれ
の間に間隔を存して一定のピッチで設けられており、前
記光学部材３の背面のうちの隣接する前記入射部１０の
間の領域は、導光体１の凹部４ａの底面や凸部４ｂの突
出端面に対向する入出射面１１となっている。

【００４２】この入出射面１１は、導光体１の凹部４ａ
の底面および凸部４ｂの突出端面とほぼ平行かまたはそ
れに近い傾きをもつ面であり、光学部材３にその前方か
ら入射する外光を透過させる面である。

【００４３】さらに、前記複数の入射部１０は、導光体
１の各段差面４ｃのピッチよりも小さいピッチで設けら
れており、したがって各段差面４ｃはそのそれぞれが光
学部材３の少なくとも１つの入射部１０に必ず対向する
関係となっている。

【００４４】また、この面光源装置においては、図１に
示すように、前記光源２に、この光源２から出射する照
明光の輝度を制御する照明輝度制御手段２０が備えられ
ている。

【００４５】この照明輝度制御手段２０は、外部の環境
（面光源装置の使用環境）の照度を測定する照度検出器
２１と、この照度検出器２１により測定された環境照度
に基づいて前記光源２の発光体８が出射する照明光の輝
度を制御する手段とからなっており、前記照明光の輝度
を制御する手段は、輝度調整回路２２と、光源点灯回路
２３とからなっている。

【００４６】なお、前記照度検出器２１は、面光源装置
にその前方から入射する外光の照度と同じ環境照度を測
定するように、受光面を面光源装置の前面（光学部材３
の前面）とほぼ平行に配置させることが好ましい。

【００４７】また、前記輝度調整回路２２は、前記照度
検出器２１により測定された環境照度に基づいて、前記
光源２から出射させる照明光の輝度を、面光源装置の前
方に出射する出射光の輝度が環境照度に応じて予め定め
られた輝度範囲となるように調整するものであり、前記
光源点灯回路２３は、前記光源２の発光体８を、前記輝
度調整回路２２からの輝度値に応じた輝度の照明光を出
射するように駆動するものである。

【００４８】そして、この面光源装置においては、導光
体１の凹部４ａの底面および凸部４ｂの突出端面に設け
られた反射膜７での外光の反射率と、前記照明輝度制御
手段２０による前記照明光の輝度制御条件とを、面光源
装置の前方に出射する光の輝度が外部の環境の照度に応
じて予め定められた輝度範囲となるように設定してあ
る。

【００４９】上記面光源装置は、前記光源２からの照明
光を前記導光体１により導いてこの導光体１の前面の各
段差面４ｃから出射させるとともに、前方から入射する
外光を導光体１の前面の凹部４ａの底面および凸部４ｂ
の突出端面の反射膜７で反射させて前方に出射させるも
のであり、前記光源２は、前方から入射する外光の反射
光だけでは充分な輝度の出射光が得られないときに点灯
される。

【００５０】すなわち、この面光源装置は、充分な明る
さの外光が得られるときは、光源２を点灯せずに外光の
反射光だけを出射させ、外光の明るさが不足するとき
は、前記光源２を点灯して外光の反射光と前記光源２か
らの照明光の両方を出射させて外光の反射光の輝度不足
を前記照明光により補い、また、外光が得られないとき
は、前記光源２からの光を出射させるものである。

【００５１】光源２からの照明光の出射経路について説
明すると、光源２からの照明光は、図１および図２に実
線で示すように、導光体１にその入射端面１ａから取り
込まれ、この導光体１内をその長さ方向に導かれる。そ
して、前記導光体１内をその長さ方向に向かって導かれ
る照明光のうち、導光体１の前面の複数の段差面４ｃの
いずれかに直接向かう光は、その段差面４ｃから導光体
１の前面側に出射する。

【００５２】また、前記段差面４ｃに直接向かう光以外
の光、つまり導光体１の前面の複数の凹部４ａの底面お
よび凸部４ｂの突出端面に向かって進む光や、導光体１
の背面に向かって進む光は、その凹部４ａの底面および
凸部４ｂの突出端面に設けられた反射膜７での反射や、
導光体１の背面に設けられた反射板５での反射により、
導光体１内をその長さ方向に導かれながら向きを変え、
前記複数の段差面４ｃのいずれかに入射して、その段差
面４ｃから出射する。したがって、導光体１にその入射
端面１ａから取り込まれた照明光のほとんどが、無駄な
く導光体１の前方に出射する。

【００５３】そして、導光体１の前方に出射した照明光
は、この導光体１の前面側に配置された光学部材３の背
面の複数の入射部１０に、その一側面の入射面１０ａか
ら入射する。

【００５４】このとき、導光体１の各段差面４ｃは、そ
のそれぞれが前記光学部材３の少なくとも１つの入射部
１０に必ず対向しているため、各段差面４ｃから出射し
た光のほとんどが、無駄なく光学部材３のいずれかの入
射部１０に入射する。

【００５５】前記光学部材３の複数の入射部１０に入射
した光は、その入射面１０ａから反対側の屈折面１０ｂ
に進み、その屈折面１０ｂと外気との界面で全反射して
光学部材３の前面方向に向きを変え、光学部材３を透過
してその前面から出射する。

【００５６】このため、この光学部材３の前面からその
前方に出射する照明光は、前記複数の入射部１０にその
入射面１０ａから入射し、反対側の屈折面１０ｂ（外気
との界面）で屈折して所定の方向に集光した、所定方向
の輝度が高い輝度分布の光でとなる。

【００５７】この実施例では、前記入射部１０の屈折面
１０ｂの傾斜角を、この屈折面１０ｂで屈折した光の向
きが、正面方向（光学部材３の前面と直角の垂線の近傍
の方向）になるように設定してあり、したがって光学部
材３の前面に出射する照明光は、正面方向の輝度が高い
指向性をもった分布の光となる。

【００５８】なお、この光学部材３の前面に出射する照
明光の出射方向は、前記入射部１０の屈折面１０ｂの傾
斜角に応じた方向であり、前記屈折面１０ｂの傾斜角が
光学部材３の前面と直角の垂線に対して２０〜５０度の
範囲であるときに、より正面方向に近くなる。

【００５９】次に、前方から入射する外光の出射経路に
ついて説明すると、前方から入射した外光は、図１およ
び図２に破線で示すように、前記光学部材３にその前面
から入射し、この光学部材３を透過してその背面の複数
の入射部１０およびその間の入出射面１１から背面側に
出射する。

【００６０】なお、外光は様々な入射角で入射するた
め、前記光学部材３の前面から入射した外光のうちの前
記入射部１０に向う光のなかには、この入射部１０の入
射面１０ａおよび屈折面１０ｂと外気（導光体１と光学
部材３との間の空気層）との界面に全反射臨界角より大
きい入射角で入射して前記界面で全反射される光もある
が、前記入射面１０ａと外気との界面で全反射した光
は、反対側の屈折面１０ｂと外気との界面に全反射臨界
角より小さい入射角で入射してこの界面を透過して背面
側に出射し、前記屈折面１０ｂと外気との界面で全反射
した光は、反対側の入射面１０ａと外気との界面に全反
射臨界角より小さい入射角で入射してこの界面を透過し
て背面側に出射する。このため、前記光学部材３の前面
から入射した外光のほとんどが、無駄なく光学部材３の
背面側に出射する。

【００６１】前記光学部材３の背面側に出射した外光
は、導光体１の凹部４ａの底面および凸部４ｂの突出端
面に設けられている反射膜７に当って反射し、この反射
光が光学部材３にその背面の複数の入射部１０およびそ
の間の入出射面１１から入射する。

【００６２】このとき、前記入射部１０は、上述したよ
うに、その一側の入射面１０ａが導光体１の段差面４ｃ
とほぼ平行かまたはそれに近い傾きをもった面であり、
反対側の屈折面１０ｂが光学部材３の前面と直角の垂線
とのなす角度が、前記入射面１０ａと前記垂線とのなす
角度よりも大きな傾斜角度をもつ傾斜面であるため、前
記反射膜７で反射して出射した光は、そのほとんどが前
記光学部材３に前記入射部１０の傾斜角度が大きい屈折
面１０ｂと、複数の入射部１０の間の入出射面１１とか
ら取り込まれる。

【００６３】そして、前記光学部材３に前記入射部１０
の屈折面１０ｂおよび入出射面１１から取り込まれた反
射光のうち、直接光学部材３の前面に向かう光は、前記
光学部材３を透過してその前面から出射し、また、前記
入射部１０の屈折面１０ｂから取り込まれた光のうちの
反対側の入射面１０ａに向かう光は、この入射面１０ａ
と外気との界面で全反射して向きを変え、前記屈折面１
０ｂおよび入出射面１１から直接光学部材３の前面に向
かう光の方向に近い方向に向きを変えて光学部材３の前
面から出射する。

【００６４】このため、この面光源光装置においては、
その前方から入射する外光も、ほとんど無駄なく前方に
出射させることができる。しかも、この面光源光装置の
前面（光学部材３の前面）から前方に出射する外光の反
射光は、様々な入射角で入射した外光が集光された高輝
度の光であり、したがってこの外光の反射光も、所定方
向（例えば正面方向）に出射する光の輝度が高い輝度分
布の光となる。

【００６５】上記のように、この面光源装置は、少なく
とも一端面が入射端面１ａとされ、前面が複数の凹部４
ａと複数の凸部４ｂとが交互に並ぶ凹凸面４に形成さ
れ、その各凹部４ａの底面および各凸部４ｂの突出端面
に反射膜７が設けられ、前記入射端面１ａから照明光を
取り込んで互いに隣接する前記凹部４ａと凸部４ｂとの
間の段差面４ｃから出射させるとともに、前方から入射
する外光を前記複数の凹部４ａの底面および凸部４ｂの
突出端面に配置する反射膜７で反射させる導光体１と、
この導光体１の側方に配置され、この導光体１の前記入
射端面１ａに向けて照明光を出射する光源２とを具備
し、前記光源２が出射する照明光を導光体１の入射端面
１ａから取り込んで導光体１の前面の前記段差面４ｃか
ら出射させるとともに、前方から入射する外光を前記反
射膜７で反射させて前方に出射させるようにしたもので
あり、したがってこの面光源装置によれば、光源２から
の照明光を前方に出射させることができると同時に、前
方から入射する外光を反射させて前方に出射させること
ができる。

【００６６】しかも、上記実施例の面光源装置は、導光
体１の前面側に配置し、その前方から入射して導光体１
の反射膜７で反射する反射光を透過させ、導光体１の段
差面４ｃから出射する光源２の照明光を所定方向に向け
て前方に出射させる光学部材３を設けてあるから、導光
体１の段差面４ｃから出射する照明光を、前記光学部材
３により所定方向に向きを変えて前方に出射させること
ができる。

【００６７】そして、上記実施例では、前記光学部材３
を、平坦面からなる前面と、導光体１の前面に対向する
背面とを有する透明板とし、その背面に、導光体１の段
差面４ｃから出射する照明光を取り込む入射面１０ａ
と、この入射面１０ａから取り込んだ光を前面方向に屈
折させる屈折面１０ｂとを有する突起状の複数の入射部
１０を形成した構成としているため、前記導光体１の各
段差面４ｃから出射する照明光のほとんどを無駄なく前
記光学部材３に取り込んで、その前面から前方に出射さ
せることができる。

【００６８】しかも、この面光源装置は、前記光学部材
３を上記のような構成としているため、前記導光体１の
複数の段差面４ｃから出射し、前記光学部材３の複数の
入射部１０に前記入射面１０ａから入射した光を、前記
屈折面１０ｂにより屈折させて所定の方向に集光し、こ
の光学部材３の前面から所定方向（例えば正面方向）の
輝度が高い輝度分布の照明光を出射させることができる
とともに、導光体１の反射膜７により反射されて導光体
１の前面から出射する外光の反射光も、所定方向（例え
ば正面方向）の輝度が高い輝度分布の光として前記光学
部材３の前方に出射させることができる。

【００６９】さらに、上記実施例では、前記光学部材３
を、前記複数の入射部１０を間隔を存して設け、前記光
学部材３の背面のうちの隣接する入射部１０の間の領域
を、前記導光体１の反射膜７に対向する入出射面１１と
した構成としているため、この光学部材３にその前面か
ら入射した外光を、前記入射部１０およびその間の前記
入出射面１１から光学部材３の背面側に出射させるとと
もに、導光体１の反射膜７で反射して出射する外光の反
射光を、前記入射部１０および入出射面１１から光学部
材３に取り込んで、この光学部材３の前面から前方に出
射させることができるとともに、その反射光を、より所
定方向（例えば正面方向）の輝度が高い輝度分布の光と
することができる。

【００７０】また、上記面光源装置においては、前記光
源２に、この光源２から出射する照明光の輝度を制御す
る照明輝度制御手段２０を設け、導光体１の反射膜７に
よる外光の反射率と、前記照明輝度制御手段２０による
前記照明光の輝度制御条件とが、面光源装置の前方に出
射する光の輝度が外部の環境の照度に応じて予め定めら
れた輝度範囲となるように設定してあるため、低照度か
ら高照度の広い照度範囲の環境において、その環境照度
に対して好適な輝度の光を出射させることができる。

【００７１】すなわち、面光源装置が出射する出射光の
好適な輝度は、外部の環境の照度によって異なり、出射
光の輝度が同じでも、環境の照度によっては出射光が眩
しすぎたり暗すぎたりする。

【００７２】このため、この実施例では、例えば夏期の
直射日光下のような１０００００ルクスを越える高照度
の環境下でも、眩しすぎない好適な輝度の出射光が得ら
れるように、導光体１の反射膜７の反射率をある程度低
めに設定し、また前記反射膜７により反射される外光の
反射光と、前記光源２からの照明光との両方による出射
輝度（ただし、環境照度がほとんど０ルクスであるとき
は、照明光のみによる出射輝度）が、環境照度に応じた
好適な輝度になるように、前記光源２から出射させる照
明光の輝度を、環境照度に応じて前記照明輝度制御手段
２０により制御するようにしている。

【００７３】したがって、上記面光源装置によれば、充
分な明るさの外光が得られる環境において光源２を点灯
せずに外光の反射光だけを出射させるときも、外光の明
るさが不足する環境において前記光源２を点灯させ外光
の反射光と前記光源２からの照明光の両方を出射させて
外光の反射光の輝度不足を前記照明光により補うとき
も、また、外光が得られない環境において前記光源から
の照明光を出射させるときも、前記環境の照度に応じ
て、その環境照度に対して好適な輝度の光を出射させる
ことができる。

【００７４】しかも、上記面光源装置は、充分な明るさ
の外光が得られる環境では光源２を点灯させなくても外
光の反射光だけで環境照度に対して好適な輝度の光を出
射させることができ、また、外光の明るさが不足する環
境において前記光源２を点灯させ外光の反射光と前記光
源２からの照明光の両方を出射させることにより外光の
反射光の輝度不足を前記照明光により補うときも、外光
の反射光と前記照明光との両方による出射輝度が、環境
照度に対して好適な輝度になるように前記光源２から出
射させる照明光の輝度を制御すればよいため、前記光源
２の消費電力は少なくてすむ。

【００７５】上記面光源装置は、例えば、外光を利用す
る反射型表示と面光源装置からの照明光を利用する透過
型表示との両方の表示を行なう２ウエイ表示装置に利用
することが可能なものであり、この面光源装置によれ
ば、光源２からの照明光を前方に出射させるとともに、
前方から入射する外光を反射して前方に出射させること
ができるため、２ウエイ表示装置を、半透過反射板を用
いることなく構成することができる。

【００７６】すなわち、上記面光源装置を用いて２ウエ
イ表示装置を構成する場合は、この面光源装置の前面側
に、図１に仮想線（二点鎖線）で示すように、液晶表示
素子等の非発光型表示体２４を配置するだけでよい。

【００７７】この２ウエイ表示装置は、半透過反射板を
必要としないため、面光源装置からの照明光も、前方か
ら入射する外光も効率良く利用して、明るい画像を表示
することができる。

【００７８】すなわち、半透過反射板を用いる２ウエイ
表示装置は、面光源装置からの照明光が、前記半透過反
射板の反射／透過特性に応じた透過率でこの半透過反射
板を透過して表示体にその背面から入射し、また、前記
表示体の前方から入射した外光が、前記半透過反射板の
反射／透過特性に応じた反射率でこの半透過反射板を透
過して前記表示体にその背面から入射するため、面光源
装置からの照明光も、前方から入射する外光も、効率良
く利用することができない。

【００７９】これに対して、上記実施例の面光源装置を
用いる２ウエイ表示装置は、前記面光源装置が、理論的
には、光源２からの光をほぼ１００％近くの出射効率で
出射させることができるとともに、前方から入射する外
光もほぼ１００％近くの反射効率で反射させることがで
きるものであり、しかも半透過反射板を必要としないた
め、面光源装置からの照明光も、前方から入射する外光
も効率良く利用して、明るい画像を表示することができ
る。

【００８０】また、この２ウエイ表示装置は、前記面光
源装置が、光源２からの照明光も、前方から入射する外
光の反射光も、前記光学部材３の前面から所定方向の輝
度が高い輝度分布の光として出射するため、所定方向、
例えば正面方向の輝度が高い表示を得ることができる。

【００８１】さらに、前記面光源装置は、光源２に、こ
の光源２から出射する照明光の輝度を制御する照明輝度
制御手段２０を設け、導光体１の反射膜７による外光の
反射率と、前記照明輝度制御手段２０による前記照明光
の輝度制御条件とが、面光源装置の前方に出射する光の
輝度が外部の環境の照度に応じて予め定められた輝度範
囲となるように設定したものであるため、この面光源装
置を用いた２ウエイ表示装置は、低照度から高照度の広
い照度範囲の使用環境において、その環境照度に対して
好適な画面輝度の表示を得ることができる。

【００８２】なお、上記２ウエイ表示装置では、前方か
ら入射する外光が前記表示体２４を透過して面光源装置
に入射し、また、前記面光源装置からの出射光（外光が
得られる環境では外光の反射光または前記外光の反射光
と光源２からの照明光との両方、外光が得られない環境
では光源２からの照明光）が前記表示体２４を透過して
その前方に出射するため、画面輝度は、前記面光源装置
の反射膜７による外光の反射率および光源２からの照明
光の輝度と、前記表示体１４の透過率とによって決ま
る。

【００８３】したがって、前記面光源装置を２ウエイ表
示装置に用いるときは、反射膜７による外光の反射率
と、前記照明輝度制御手段２０による前記照明光の輝度
制御条件とが、前記画面輝度が外部の環境の照度に応じ
て予め定められた輝度範囲となるように設定すればよ
い。

【００８４】すなわち、環境照度に応じた好適な画面輝
度は、例えば夜間の街灯化のような５０ルクスの環境照
度で２０〜２００ニット、昼間や夜間の室内照明を点灯
させたときの室内のような１０００ルクスの環境照度で
３０〜３００ニット、晴天時の木陰のような３００００
ルクスの環境照度で４００〜４０００ニットである。

【００８５】したがって、前記面光源装置を２ウエイ表
示装置に用いるときは、前記光源２からの照明光の輝度
を、照明輝度制御手段２０により、環境照度に対する画
面輝度が、５０ルクスの環境照度で２０〜２００ニッ
ト、１０００ルクスの環境照度で３０〜３００ニット、
３００００ルクスの環境照度で４００〜４０００ニット
の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表わされる輝度と
なるように、環境照度に応じて制御すればよい。

【００８６】なお、図１では、便宜上、導光体１の凹凸
面４と、光学部材３の複数の入射部１０およびその間の
入出射面１１を大きく拡大して示したが、例えば前記非
発光型表示体２４にドットマトリックス型の液晶表示素
子を用いる場合は、前記光学部材３の入射部１０のピッ
チを前記液晶表示素子の画素ピッチとほぼ同じか、ある
いはそれよりも小さくし、この光学部材３の入射部１０
のピッチに応じて前記導光体１の凹凸面４のピッチを設
定するのが好ましく、このようにすることにより、外光
の反射光および光源２からの照明光を前記液晶表示素子
の全ての画素部に入射させ、画素の欠け落ちの無い良好
な画像を表示させることができる。

【００８７】また、上記面光源装置は、２ウエイ表示装
置に限らず、例えば、側方に配置した光源からの光と前
方から入射する外光とを利用する照明パネル等として広
く利用することができる。

【００８８】図３にはこのこの発明の第２の実施例を示
してあり、この実施例においては、導光体１の前面の凹
凸面４における凹部４ａと凸部４ｂが、導光体１の入射
端面１ａから入射する照明光の進み方向に向って段階的
に低くなる関係となっている。

【００８９】したがってこの実施例においては、各凸部
４ｂの両側に配置する段差面のうち、照明光の進み方向
に向って先方側となる一方の段差面つまり照明光が出射
する段差面４ｃの高さがその反対側の他方の段差面より
も高くなり、この高さの増大分、照明光の出射光量が増
す利点がある。

【００９０】図４および図５にはこの発明の第３の実施
例を示してあり、この実施例においては、導光体１の前
面が平坦面となっており、この導光体１の前面側に光制
御板３１が設けられている。この光制御板３１は、アク
リル系樹脂等からなる透明板であり、導光体１の前面と
の間に僅かな隙間をあけてその前面と対向するように設
けられている。

【００９１】そしてこの光制御板３１の前面には、導光
体１の入射端面１ａから他端側に向う方向に対して高さ
が順次高くなる複数の段面３２ａ，３２ｂ，３２ｃが連
なる状態の段状面３２を有する凸部３３が複数微小な所
定のピッチで形成されている。

【００９２】これら凸部３３は、導光体１の幅方向（入
射端面１ａの長さ方向）に沿う横長の筋状に形成されて
いる。そしてこれら凸部３３における段状面３２に、ア
ルミニウムまたは銀等からなる高反射率の反射膜３４が
それぞれ蒸着等により設けられ、また互いに隣接する凸
部３３間の各段差面３３ａが照明光を出射させる出射部
となっている。

【００９３】光源２からの照明光は、図４および図５に
実線で示すように、導光体１にその入射端面１ａから取
り込まれ、この導光体１内をその長さ方向に導かれる。
そして、前記導光体１内をその長さ方向に向かって導か
れる照明光は、直接導光体１の前面から出射したり、導
光体１の背面の反射板５で反射して導光体１の前面から
出射したり、あるいは導光体１の前面と外気（導光体１
と光制御板３１との間の空気層）との界面での全反射
や、導光体１の背面の反射板５での反射を繰り返して導
光体１の前面から出射する。

【００９４】導光体１の前面から出射した照明光は、光
制御板３１の段差面３３ａから光制御板３１の前面側に
出射する。段差面３３ａから出射する照明光の一部はそ
の出射側に配置する凸部３３の反射膜３４に当って反射
し、その向きが導光体１の前面と直角の垂線方向にほぼ
沿うように変えられて光制御板３１の前方に出射する。
また、前方から入射した外光は、図４および図５に破線
で示すように、光制御板３１の反射板３４に当って反射
し、光制御板３１の前方に向って出射する。

【００９５】このように、この第３の実施例による面光
源装置においては、光制御板３１の段差面３３ａから出
射する一部の照明光の向きを凸部３３の反射膜３４によ
り導光体１の前面と直角をなす方向に近い所定方向に変
えることができ、したがって上記第１の実施例において
用いた、導光体１から出射する照明光を所定方向に導く
ための光学部材３を省略することが可能となる。

【００９６】また、上記第３の実施例による面光源装置
においても、光源２に、この光源２から出射する照明光
の輝度を制御する照明輝度制御手段２０が設けられ、光
制御板３１の反射膜３４による外光の反射率と、前記照
明輝度制御手段２０による前記照明光の輝度制御条件と
が、面光源装置の前方に出射する光の輝度が外部の環境
の照度に応じて予め定められた輝度範囲となるように設
定されており、したがって低照度から高照度の広い照度
範囲の環境において、その環境照度に対して好適な輝度
の光を出射させることができる。

【００９７】このため上記面光源装置によれば、充分な
明るさの外光が得られる環境において光源２を点灯せず
に外光の反射光だけを出射させるときも、外光の明るさ
が不足する環境において前記光源２を点灯させ外光の反
射光と前記光源２からの照明光の両方を出射させて外光
の反射光の輝度不足を前記照明光により補うときも、ま
た、外光が得られない環境において前記光源からの照明
光を出射させるときも、前記環境の照度に応じて、その
環境照度に対して好適な輝度の光を出射させることがで
きる。

【００９８】しかも、上記面光源装置は、充分な明るさ
の外光が得られる環境では光源２を点灯させなくても外
光の反射光だけで環境照度に対して好適な輝度の光を出
射させることができ、また、外光の明るさが不足する環
境において前記光源２を点灯させ外光の反射光と前記光
源２からの照明光の両方を出射させることにより外光の
反射光の輝度不足を前記照明光により補うときも、外光
の反射光と前記照明光との両方による出射輝度が、環境
照度に対して好適な輝度になるように前記光源２から出
射させる照明光の輝度を制御すればよいため、前記光源
２の消費電力は少なくてすむ。

【００９９】上記面光源装置は、例えば、外光を利用す
る反射型表示と面光源装置からの照明光を利用する透過
型表示との両方の表示を行なう２ウエイ表示装置に利用
することが可能なものであり、この面光源装置によれ
ば、光源２からの照明光を前方に出射させるとともに、
前方から入射する外光を反射して前方に出射させること
ができるため、２ウエイ表示装置を、半透過反射板を用
いることなく構成することができる。

【０１００】すなわち、上記面光源装置を用いて２ウエ
イ表示装置を構成する場合は、この面光源装置の前面側
に、図４に仮想線（二点鎖線）で示すように、液晶表示
素子等の非発光型表示体２４を配置する。

【０１０１】この２ウエイ表示装置は、半透過反射板を
必要としないため、面光源装置からの照明光も、前方か
ら入射する外光も効率良く利用して、明るい画像を表示
することができる。

【０１０２】さらに、前記面光源装置は、光源２に、こ
の光源２から出射する照明光の輝度を制御する照明輝度
制御手段２０を設け、光制御板３１の反射膜３４による
外光の反射率と、前記照明輝度制御手段２０による前記
照明光の輝度制御条件とが、面光源装置の前方に出射す
る光の輝度が外部の環境の照度に応じて予め定められた
輝度範囲となるように設定したものであるため、この面
光源装置を用いた２ウエイ表示装置は、低照度から高照
度の広い照度範囲の使用環境において、その環境照度に
対して好適な画面輝度の表示を得ることができる。

【０１０３】図６にはこの発明の第４の実施例を示して
あり、この実施例においては、導光体１の前面が平坦面
となっており、この導光体１の前面側に光制御板３６が
設けられている。この光制御板３６は、アクリル系樹脂
等からなる透明板であり、導光体１の前面との間に僅か
な隙間をあけてその前面と対向するように設けられてい
る。

【０１０４】そしてこの光制御板３６の前面には、断面
がほぼ三角形状をなす複数の凸部３７が微小な所定のピ
ッチで形成されている。これら凸部３７は、導光体１の
幅方向（入射端面１ａの長さ方向）に沿う横長の筋状に
形成されている。そして照明光の進行方向側における各
凸部３７の一側面がその照明光の出射部３７ａとなって
おり、これら出射部３７ａを除く光制御板３６の前面に
アルミニウムまたは銀等からなる高反射率の反射膜３８
が蒸着等により設けられている。

【０１０５】光源２からの照明光は、図６に実線で示す
ように、導光体１にその入射端面１ａから取り込まれ、
この導光体１内をその長さ方向に導かれる。そして、前
記導光体１内をその長さ方向に向かって導かれる照明光
は、直接導光体１の前面から出射したり、導光体１の背
面の反射板５で反射して導光体１の前面から出射した
り、あるいは導光体１の前面と外気（導光体１と光制御
板３６との間の空気層）との界面での全反射や、導光体
１の背面の反射板５での反射を繰り返して導光体１の前
面から出射する。

【０１０６】導光体１の前面から出射した照明光は、光
制御板３６の出射部３７ａから光制御板３６の前面側に
出射する。出射部３７ａから出射する照明光の一部はそ
の出射側に配置する凸部３７の反射膜３８に当って反射
し、その向きが導光体１の前面と直角の垂線方向にほぼ
沿うように変えられて光制御板３６の前方に出射する。
また、前方から入射した外光は、図６に破線で示すよう
に、凸部３７の出射部３７ａの反対側における側面の反
射膜３８に当って反射し、光制御板３６の前方に向って
出射する。

【０１０７】このように、この第４の実施例による面光
源装置においては、光制御板３６の出射部３７ａから出
射する照明光の向きを凸部３７の反射膜３８により導光
体１の前面と直角をなす方向に近い所定方向に変えるこ
とができ、したがって上記第１の実施例において用い
た、導光体１から出射する照明光を所定方向に導くため
の光学部材３を省略することが可能となる。

【０１０８】また、上記第４の実施例による面光源装置
においても、光源２に、この光源２から出射する照明光
の輝度を制御する照明輝度制御手段２０が設けられ、光
制御板３６の反射膜３８による外光の反射率と、前記照
明輝度制御手段２０による前記照明光の輝度制御条件と
が、面光源装置の前方に出射する光の輝度が外部の環境
の照度に応じて予め定められた輝度範囲となるように設
定されており、したがって低照度から高照度の広い照度
範囲の環境において、その環境照度に対して好適な輝度
の光を出射させることができる。

【０１０９】このため上記面光源装置によれば、充分な
明るさの外光が得られる環境において光源２を点灯せず
に外光の反射光だけを出射させるときも、外光の明るさ
が不足する環境において前記光源２を点灯させ外光の反
射光と前記光源２からの照明光の両方を出射させて外光
の反射光の輝度不足を前記照明光により補うときも、ま
た、外光が得られない環境において前記光源からの照明
光を出射させるときも、前記環境の照度に応じて、その
環境照度に対して好適な輝度の光を出射させることがで
きる。

【０１１０】しかも、上記面光源装置は、充分な明るさ
の外光が得られる環境では光源２を点灯させなくても外
光の反射光だけで環境照度に対して好適な輝度の光を出
射させることができ、また、外光の明るさが不足する環
境において前記光源２を点灯させ外光の反射光と前記光
源２からの照明光の両方を出射させることにより外光の
反射光の輝度不足を前記照明光により補うときも、外光
の反射光と前記照明光との両方による出射輝度が、環境
照度に対して好適な輝度になるように前記光源２から出
射させる照明光の輝度を制御すればよいため、前記光源
２の消費電力は少なくてすむ。

【０１１１】上記面光源装置は、例えば、外光を利用す
る反射型表示と面光源装置からの照明光を利用する透過
型表示との両方の表示を行なう２ウエイ表示装置に利用
することが可能なものであり、この面光源装置によれ
ば、光源２からの照明光を前方に出射させるとともに、
前方から入射する外光を反射して前方に出射させること
ができるため、２ウエイ表示装置を、半透過反射板を用
いることなく構成することができる。

【０１１２】すなわち、上記面光源装置を用いて２ウエ
イ表示装置を構成する場合は、この面光源装置の前面側
に、図６に仮想線（二点鎖線）で示すように、液晶表示
素子等の非発光型表示体２４を配置する。

【０１１３】この２ウエイ表示装置は、半透過反射板を
必要としないため、面光源装置からの照明光も、前方か
ら入射する外光も効率良く利用して、明るい画像を表示
することができる。

【０１１４】さらに、前記面光源装置は、光源２に、こ
の光源２から出射する照明光の輝度を制御する照明輝度
制御手段２０を設け、光制御板３６の反射膜３８による
外光の反射率と、前記照明輝度制御手段２０による前記
照明光の輝度制御条件とが、面光源装置の前方に出射す
る光の輝度が外部の環境の照度に応じて予め定められた
輝度範囲となるように設定したものであるため、この面
光源装置を用いた２ウエイ表示装置は、低照度から高照
度の広い照度範囲の使用環境において、その環境照度に
対して好適な画面輝度の表示を得ることができる。

【０１１５】なお、上記各実施例では、導光体１の背面
に反射板５を設けるようにしたがこの反射板５を省略
し、この反射板５に代えて導光体１の内部に光を乱反射
させる乱反射物質を含有させたり、導光体１の背面に光
を拡散させる拡散ドットを印刷等により設けるようにす
ることも可能である。

【０１１６】また、上記各実施例においては、導光体の
一端面のみを入射端面としたが、導光体の他の端面も入
射端面とし、その入射端面からも光源の照明光を入射さ
せるようにしても差し支えない。

【０１１７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明の面光源装置は、
少なくとも一端面が入射端面とされ、前面が複数の凹部
と複数の凸部とが交互に並ぶ凹凸面に形成され、その各
凹部の底面および各凸部の突出端面に反射膜が設けら
れ、前記入射端面から照明光を取り込んで互いに隣接す
る前記凹部と凸部との間の段差面から出射させるととも
に、前方から入射する外光を前記複数の凹部の底面およ
び凸部の突出端面に配置する反射膜で反射させる導光体
と、この導光体の側方に配置され、この導光体の前記入
射端面に向けて照明光を出射する光源とを具備し、前記
光源が出射する照明光を導光体の入射端面から取り込ん
で導光体の前面の前記段差面から出射させるとともに、
前方から入射する外光を前記反射膜で反射させて前方に
出射させるようにしたものであり、この面光源装置によ
れば、充分な明るさの外光が得られるときは、光源を点
灯せずに外光の反射光だけを出射させ、外光の明るさが
不足するときは、前記光源を点灯させ外光の反射光と前
記光源からの照明光の両方を出射させて外光の反射光の
輝度不足を前記照明光により補い、また、外光が得られ
ないときは、前記光源からの照明光を出射させることが
できる。

【０１１８】このため、この面光源装置によれば、例え
ば外光を利用する反射型表示と面光源装置からの照明光
を利用する透過型表示との両方の表示を行なう２ウエイ
表示装置を、半透過反射板を用いることなく構成するこ
とができる。

【０１１９】請求項２に記載の発明の面光源装置は、前
記請求項１に記載の面光源装置において、導光体の前面
の凹凸面における凹部と凸部が、導光体の入射端面から
入射する照明光の進み方向に向って段階的に低くなる関
係となっていることを特徴としているものであり、した
がってこの面光源装置においては、各凸部の両側に配置
する段差面のうち、照明光の進み方向に向って先方側と
なる一方の段差面つまり照明光が出射する段差面の高さ
がその反対側の他方の段差面よりも高くなり、この高さ
の増大分、照明光の出射光量を増大させることができ
る。

【０１２０】請求項３に記載の発明の面光源装置は、少
なくとも一端面が入射端面とされ、この入射端面から取
り込んだ照明光を前面から出射させる導光体と、この導
光体の前面側に配置された光制御板と、前記導光体の前
記入射端面に向けて照明光を出射する光源とを具備し、
前記光制御板の前面には、前記導光体の入射端面から他
端側に向う方向に対して高さが順次高くなる複数の段面
が連なる状態の段状面を有する凸部が複数所定のピッチ
で形成され、その各凸部の段状面には反射膜が設けら
れ、前記導光体の入射端面から取り込んだ照明光を、導
光体の前面から前記光制御板における各凸部の隣接間の
段差面を通して出射させ、この照明光の一部を前記反射
膜で光制御板の前方に向けて反射させるとともに、前方
から入射する外光を前記反射膜で反射させて前方に出射
させるようにしたものであり、したがってこの面光源装
置においては、充分な明るさの外光が得られるときは、
光源を点灯せずに外光の反射光だけを出射させ、外光の
明るさが不足するときは、前記光源を点灯させ外光の反
射光と前記光源からの照明光の両方を出射させて外光の
反射光の輝度不足を前記照明光により補い、また、外光
が得られないときは、前記光源からの照明光を出射させ
ることができる。

【０１２１】このため、この面光源装置によれば、例え
ば外光を利用する反射型表示と面光源装置からの照明光
を利用する透過型表示との両方の表示を行なう２ウエイ
表示装置を、半透過反射板を用いることなく構成するこ
とができる。また、光制御板の段差面から出射する照明
光の向きを凸部の反射膜により導光体の前面と直角をな
す方向に近い所定方向に変えることができる。

【０１２２】請求項４に記載の発明の面光源装置は、少
なくとも一端面が入射端面とされ、この入射端面から取
り込んだ照明光を前面から出射させる導光体と、この導
光体の前面側に配置された光制御板と、前記導光体の前
記入射端面に向けて照明光を出射する光源とを具備し、
前記光制御板の前面には、断面がほぼ三角形状をなす複
数の凸部が所定のピッチで形成され、その各凸部におけ
る前記照明光の進行方向側の一側面が出射部となってお
り、この出射部を除く光制御板の前面に反射膜が設けら
れ、前記導光体の入射端面から取り込んだ照明光を、導
光体の前面から前記光制御板における各凸部の出射部を
通して出射させ、この照明光の一部を前記反射膜で光制
御板の前方に向けて反射させるとともに、前方から入射
する外光を前記反射膜で反射させて前方に出射させるよ
うにしたものであり、したがってこの面光源装置におい
ては、充分な明るさの外光が得られるときは、光源を点
灯せずに外光の反射光だけを出射させ、外光の明るさが
不足するときは、前記光源を点灯させ外光の反射光と前
記光源からの照明光の両方を出射させて外光の反射光の
輝度不足を前記照明光により補い、また、外光が得られ
ないときは、前記光源からの照明光を出射させることが
できる。

【０１２３】このため、この面光源装置によれば、例え
ば外光を利用する反射型表示と面光源装置からの照明光
を利用する透過型表示との両方の表示を行なう２ウエイ
表示装置を、半透過反射板を用いることなく構成するこ
とができる。また、光制御板の出射部から出射する照明
光の向きを凸部の反射膜により導光体の前面と直角をな
す方向に近い所定方向に変えることができる。

【０１２４】また、請求項５に記載の発明の面光源装置
においては、前記光源に、この光源から出射する照明光
の輝度を制御する照明輝度制御手段を設け、前記段面の
反射膜による外光の反射率と、前記照明輝度制御手段に
よる前記照明光の輝度制御条件とが、面光源装置の前方
に出射する光の輝度が外部の環境の照度に応じて予め定
められた輝度範囲となるように設定してあり、したがっ
て充分な明るさの外光が得られる環境において光源を点
灯せずに外光の反射光だけを出射させるときも、外光の
明るさが不足する環境において前記光源を点灯させ外光
の反射光と前記光源からの照明光の両方を出射させて外
光の反射光の輝度不足を前記照明光により補うときも、
また、外光が得られない環境において前記光源からの照
明光を出射させるときも、前記環境の照度に応じて、そ
の環境照度に対して好適な輝度の光を出射させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す面光源装置の断
面図。

【図２】前記面光源装置の一部分を拡大して示す断面
図。

【図３】この発明の第２の実施例を示す面光源装置の断
面図。

【図４】この発明の第３の実施例を示す面光源装置の断
面図。

【図５】前記面光源装置の一部分を拡大して示す断面
図。

【図６】この発明の第４の実施例を示す面光源装置の断
面図。

【符号の説明】

１…導光体 １ａ…入射端面 ２…光源 ３…光制御板 ４…凹凸面 ４ａ…凹部 ４ｂ…凸部 ４ｃ…段差面 ７…反射膜 ２０…照明輝度制御手段 ３１…光制御板 ３２…段状面 ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…段面 ３３…凸部 ３３ａ…段差面 ３４…反射膜 ３６…光制御板 ３７…凸部 ３７ａ…出射部 ３８…反射膜

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一端面が入射端面とされ、前面
   が複数の凹部と複数の凸部とが交互に並ぶ凹凸面に形成
   され、その各凹部の底面および各凸部の突出端面に反射
   膜が設けられ、前記入射端面から取り込んだ照明光を互
   いに隣接する前記凹部と凸部との間の段差面から出射さ
   せるとともに、前方から入射する外光を前記複数の凹部
   の底面および凸部の突出端面に配置する反射膜で反射さ
   せる導光体と、この導光体の側方に配置され、この導光
   体の前記入射端面に向けて照明光を出射する光源とを具
   備し、前記光源が出射する照明光を導光体の入射端面か
   ら取り込んで導光体の前面の前記段差面から出射させる
   とともに、前方から入射する外光を前記反射膜で反射さ
   せて前方に出射させることを特徴とする面光源装置。
2. 【請求項２】導光体の前面の凹凸面における凹部と凸部
   は、導光体の入射端面から入射する照明光の進み方向に
   向って段階的に低くなる関係となっていることを特徴と
   する請求項１に記載の面光源装置。
3. 【請求項３】少なくとも一端面が入射端面とされ、この
   入射端面から取り込んだ照明光を前面から出射させる導
   光体と、この導光体の前面側に配置された光制御板と、
   前記導光体の前記入射端面に向けて照明光を出射する光
   源とを具備し、前記光制御板は、前記導光体の入射端面
   から他端側に向う方向に対して高さが順次高くなる複数
   の段面が連なる状態の段状面を有する凸部が複数所定の
   ピッチで形成された前面と、その各凸部の段状面に設け
   られた反射膜とを備え、前記導光体の入射端面から取り
   込んだ照明光を、導光体の前面から前記光制御板におけ
   る各凸部の隣接間の段差面を通して出射させ、この照明
   光の一部を前記反射膜で光制御板の前方に向けて反射さ
   せるとともに、前方から入射する外光を前記反射膜で反
   射させて前方に出射させることを特徴とする面光源装
   置。
4. 【請求項４】少なくとも一端面が入射端面とされ、この
   入射端面から取り込んだ照明光を前面から出射させる導
   光体と、この導光体の前面側に配置された光制御板と、
   前記導光体の前記入射端面に向けて照明光を出射する光
   源とを具備し、前記光制御板は、前記照明光の進行方向
   と小さい角度で交差する側の一側面と、大きい角度で交
   差する他方側面とからなる断面がほぼ三角形状をなす複
   数の凸部が所定のピッチで形成された前面と、その各凸
   部を形成する側面のうち前記一側面に形成された反射膜
   とを備え、前記他方側面が照明光の出射部を形成し、前
   記導光体の入射端面から取り込んだ照明光を、導光体の
   前面から前記光制御板における各凸部の出射部を通して
   出射させ、この照明光の一部を前記反射膜で光制御板の
   前方に向けて反射させるとともに、前方から入射する外
   光を前記反射膜で反射させて前方に出射させることを特
   徴とする面光源装置。
5. 【請求項５】前記光源は、この光源から出射する照明光
   の輝度を制御する照明輝度制御手段を備えており、前記
   反射膜による外光の反射率と、前記照明輝度制御手段に
   よる前記照明光の輝度制御条件とが、面光源装置の前方
   に出射する光の輝度が外部の環境の照度に応じて予め定
   められた輝度範囲となるように設定されていることを特
   徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の面光源
   装置。