JP2001264698A - 照明装置及び照明方法 - Google Patents
照明装置及び照明方法Info
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- JP2001264698A JP2001264698A JP2000082027A JP2000082027A JP2001264698A JP 2001264698 A JP2001264698 A JP 2001264698A JP 2000082027 A JP2000082027 A JP 2000082027A JP 2000082027 A JP2000082027 A JP 2000082027A JP 2001264698 A JP2001264698 A JP 2001264698A
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Abstract
装置及び照明方法を得る。 【解決手段】 光源と、この光源からの光を伝播させる
導光体と、この導光体から出射される光を受けて照明さ
れる被照明体と、この被照明体と導光体との間に設けら
れ所定の偏光を有した光を透過する偏光体とを備え、導
光体は、被照明体に対向する面に複数の凹部を有する。
Description
ル等の裏面側から光を出射して照明する照明装置及び照
明方法に関するものである。
ある。図13において、101は光源となる直線状のラ
ンプ、102はランプ101から発光される光を伝播さ
せる導光板、103はランプ101から導光板102の
反対の方向に出射される光を反射し導光板102に入射
させるためのランプリフレクタ、104は導光板102
の背面側に配置された反射板、105は導光板102か
ら出射された光を拡散させるための拡散板、106は拡
散板105から出射された光を集光するレンズシート、
107はレンズシート7を傷から保護するための保護シ
ートである。110は導光板102に対向して配置され
た液晶表示パネルで、所定の偏光を有した光のみを透過
する偏光板111、ガラス板112、及び液晶113か
ら構成されている。
は、ランプ101から発光された光は直接的あるいはラ
ンプリフレクタ103により反射され間接的に導光板1
02に入射する。導光板102に入射した光は導光板1
02内を伝播すると共に導光板102から出射され、図
示した光120の如くレンズシート106により集光さ
れて液晶表示パネル110に向かうと共に、偏光板11
1において所定の偏光を有した光のみが透過され液晶1
13を照明する。また、拡散板105は、図示した光1
21の如く導光板102から出射された光を拡散し、所
定の角度でレンズシート106へ入射させるものであ
る。これにより光121は、レンズシート106により
集光され液晶表示パネル110に向かわされる。
ンズシート106により集光されて偏光板111に向か
わされる。しかしながらレンズシート106は単に集光
するものであって光を所定の方向へ偏光させる機能を有
しないものである。このためレンズシート106から偏
光板111に向かった光のうち所定の偏光を有する光の
みしか偏光板111を透過することができず光の利用効
率が悪かった。
6等を要し、複数の部材により構成されていたため、構
造が複雑になり、厚みが大きくなるという問題があっ
た。
されたもので、厚みが薄く、かつ、光の利用効率がよい
照明装置及び照明方法を得る事を目的としている。
は、光源と、この光源からの光を伝播させる導光体と、
この導光体から出射される光を受けて照明される被照明
体と、この被照明体と導光体との間に設けられ所定の偏
光を有した光を透過する偏光体とを備え、導光体は、被
照明体に対向する面に複数の凹部を有するものである。
凹部は、被照明体の明るさが略均一となるよう構成され
ているものである。
凹部は、光源近傍においては疎に配置され、光源から離
れた位置においては光源近傍に比し密に配置されるもの
である。
凹部は、光源近傍に比し光源から離れた位置においては
光源近傍の凹部に比しその大きさが大きいものである。
凹部は少なくとも光源側斜面とこの光源側斜面に対向す
る反射面とからなり、反射面は曲面あるいは複数面で構
成されているものである。
らの光を導光体内で伝播するステップと、伝播している
光を空気層に射出するステップと、射出された光を導光
体で反射するステップと、反射された光のうち所定の偏
光を有した光を透過させるステップと、透過された光に
より被照明体を照明するステップとからなるものであ
る。
態1を示す断面図である。図1において、1は光源とし
ての直線状のランプ、2はランプ1から発光される光を
伝播させる導光体としての導光板、3はランプ1から導
光板2の反対の方向に出射される光を反射し導光板2に
入射させるための反射体としてのランプリフレクタ、4
は導光板2の背面側に配置された反射板、5は導光板2
に設けられた複数の凹部、6は導光板2を保護する保護
シート、7は所定の偏光を有した光を透過する偏光体と
しての偏光板、8はガラス板、9は被照明体としての液
晶であって、液晶表示パネルは偏光板7、ガラス板8、
及び液晶9から構成されている。図2は実施の形態1を
示す一部拡大斜視図である。
示した断面図である。図において10は光源側斜面、1
1は光源側斜面10に対向する反射面である。このとき
光源側斜面10は導光板2の出射面12に対して90度
になるよう設けられており、反射面11は光源側斜面1
0に対して45度になるよう設けられている。なお、光
源側斜面10、反射面11及び出射面12はその表面が
滑らかに構成されているものである。
いはランプリフレクタ3により反射されて間接的に導光
板2に入射し、導光板2内を伝播する。このときの光は
偏光特性を有しておらず、p偏光とs偏光との成分比は
1:1である。この光はやがて導光板2に設けられた凹
部5に達し、光源側斜面10から空気層に出射される。
空気層に出射された光は入射角αにて反射面11に入射
し、反射面11において屈折と反射を生じる。
に出射し、その後、屈折率の高い層に入射させるとその
反射光に高い偏光特性が得られることを見出した。図4
は媒質1と媒質2との境界におけるp波とs波の反射率を
示す特性図で、横軸の角度は入射角αを示している。こ
の図によれば反射面11に入射する光の入射角αが0度
および90度のときを除けばs波の反射率の方がp波の反
射率よりも大きいことが解る。
定した場合は、反射面11で反射された光の成分比は
p:s=0.0084:0.092とs偏光成分に大きく
偏った値となっている。このs偏光成分に大きく偏った
光は偏光板7に向かって出射される。なお、ここで偏光
板7は、予めs偏光成分を多く透過するように設けられ
ている。よって、s偏光成分に大きく偏った反射光はそ
のほとんどが偏光板7を透過し液晶9を照明する。また
反射面11で屈折された光は図示の如くその成分比が
p:s=0.9916:0.908となっておりほとんど
偏りの無い光になっている。この光は導光板2内を更に
伝播し、その中で反射あるいは複屈折等を生じることに
より偏光が解消されp:s=1:1となり、次の凹部5に
て上述と同様に屈折と反射が行われる。
板2内を伝播する光を空気層に出射し、その後、凹部5
の反射面11で反射することにより反射光の成分をs偏
光成分に大きく偏らせるとともに、この光をs偏光成分
を透過させる偏光板7に入射させるので、偏光板7によ
り遮蔽される光を少なくすることができ、光の利用効率
の良い照明装置及び照明方法を得ることができる。
レンズシート106が不要であるので、厚みが薄い照明
装置を得ることができる。
射し、その後、屈折率の高い層で反射させる旨述べた
が、屈折率の高い層として樹脂で形成された導光板2を
採用することができる。また、樹脂の中でもポリメチル
メタクリレート(PMMA)を採用することが望まし
い。
側斜面10より出射された光が、それに対向する反射面
11に反射されることなく直接偏光板7に入射する光、
即ち斜め照明光が生じることがある。このような光線
は、上述の反射光のようにs偏光成分に偏った光ではな
いため偏光板7により遮蔽され無駄な光となってしま
う。このような斜め照明光を防止するためには、光源側
斜面10と導光板2の出射面12とのなす角が、90度
もしくはそれに近い角度になっていることが望ましい。
また、光源側斜面10に対向する反射面11の角度は、
導光板2の法線方向に光を反射させるために、45度も
しくはそれに近い角度であることが望ましい。
一部拡大斜視図、図6は実施の形態2の凹部を示す拡大
断面図である。図において13は出射面12に設けられ
た複数の凹部で、光源側斜面10、この光源側斜面10
に対向する反射面11、及び光源側斜面10と反射面1
1とに接する側面14とから構成されている。なお、光
源側斜面10及び反射面11の形成角度は実施の形態1
と同様である。ところで実施の形態1では、図2に示す
如く凹部5は導光板2の短手方向全長に亘って形成され
ていた。これに対し実施の形態2では凹部13の如く形
成したため、導光板2の短手方向及び長手方向に対して
自由に凹部を配置することができる。このため実施の形
態2によれば、凹部13の配置分布を変えることによっ
て液晶表示パネルの明るさを簡単に略均一にすることが
できる。
2列としたが、これに規定されること無く、凹部13の
列数、行数を自由に配置することができる。また、凹部
13は必ずしも平行に配置する必要はなく、必要に応じ
て千鳥配置あるいはその他の配置にすることができる。
また、凹部13の形状は一定である必要はなく、要求に
応じて異なる寸法の凹部13を配置することができる。
板を示す断面図である。図において凹部5はライト1近
傍では疎に配置されると共に、ライト1から離れるに従
って密に配置されている。即ち、導光板2内部では凹部
5によって光を取り出すため、ライト1から離れるにし
たがって光量が減少する。これを補うために上述の如く
凹部5を配置することにより液晶表示パネルを均一な輝
度で照明することが可能となる。
に従って連続的に凹部5の配置を疎から密に変化させる
ように配置したが、これに限らず、段階的に凹部5の配
置を疎から密に変化させるようにしても良い。
明したが、凹部13に対しても同様に適用できることは
言うまでもない。
板を示す断面図である。図において凹部5はライト1近
傍では比較的小さく形成されると共に、ライト1から離
れるに従って比較的大きく形成されている。図によれば
ライト1に近い5番目までの凹部5は小サイズ、6番目
から9番目までは中サイズ、10番目以降は大サイズに
形成されている。即ち、導光板2内部では凹部5によっ
て光を取り出すため、ライト1から離れるにしたがって
光量が減少する。これを補うために上述の如く凹部5を
形成することにより液晶表示パネルを均一な輝度で照明
することが可能となる。
段階的に変化させているが、ライト1からの距離に応じ
て連続的に凹部5のサイズを変化させても良い。
明したが、凹部13に対しても同様に適用できることは
言うまでもない。
板を示す断面図である。図において、ライト1近傍では
凹部5は疎に配置され、ライト1から離れた位置になる
にしたがって密に配置されると共に、さらにライト1か
ら離れた位置になるにしたがって凹部5のサイズが拡大
されることにより液晶表示パネルを均一な輝度で照明す
ることが可能となる。
明したが、凹部13に対しても同様に適用できることは
言うまでもない。
光板を提案してきたが、それらの導光板の製造方法は、
金型による成形、切削による加工、エッチングなどが考
えられる。金型はダイヤモンドバイト等で切削して凹部
を形成し、ポリメチルメタクリレート(PMMA)を射
出成形にて製作する。生産性から考えると、金型による
成形が最もよいと思われる。
光板の凹部を拡大した一部拡大断面図である。図におい
て15は凸状の曲率を有する反射面である。導光板2の
出射面12の方向に凸状の曲率を有する反射面15の場
合は、光源側斜面10より出射された光は広がりをもっ
て反射され、広い配光特性を有することが可能となる。
光板の凹部を拡大した一部拡大断面図である。図におい
て16は凹状の曲率を有する反射面である。導光板2の
出射面12の方向に凹状の曲率を有する反射面16の場
合は、光源側斜面10より出射された光は曲率によって
定まる所定の方向に反射される光が多くなり、集光効果
を有することが可能となる。
光板の凹部を拡大した一部拡大断面図である。図におい
て17は複数面で構成された反射面で、実施の形態8に
おいては2面で構成されている。複数面に分割された反
射面17は指向性を持った反射特性を有することから、
配光方向を制御することが可能である。また、各反射面
の分割比を変えることによって、配光分布を制御するこ
とも可能となる。
よれば、厚みが薄く、かつ、光の利用効率がよい照明装
置を得ることができる。
被照明体を略均一に照明することができる。
被照明体に対する配光特性を制御することができる。
光の利用効率がよい照明方法を得ることができる。
る。
図である。
光の軌跡とその成分を示した断面図である。
反射率を示す特性図である。
図である。
面図である。
図である。
図である。
図である。
拡大した一部拡大断面図である。
拡大した一部拡大断面図である。
拡大した一部拡大断面図である。
反射板、5 凹部、6 保護シート、7 偏光板、8
ガラス板、9 液晶、10 光源側斜面、11 反射
面、12 出射面、13 凹部、14 側面、15 反
射面、16 反射面、17 反射面、101 ランプ、
102 導光板、103 ランプリフレクタ、104
反射板、105 拡散板、106 レンズシート、10
7 保護シート、110 液晶表示パネル、111 偏
光板、112 ガラス板、113 液晶
Claims (6)
- 【請求項1】 光源と、この光源からの光を伝播させる
導光体と、この導光体から出射される光を受けて照明さ
れる被照明体と、この被照明体と前記導光体との間に設
けられ所定の偏光を有した光を透過する偏光体とを備
え、前記導光体は、前記被照明体に対向する面に複数の
凹部を有することを特徴とする照明装置。 - 【請求項2】 複数の凹部は、被照明体の明るさが略均
一となるよう構成されていることを特徴とする請求項1
記載の照明装置。 - 【請求項3】 複数の凹部は、光源近傍においては疎に
配置され、光源から離れた位置においては前記光源近傍
に比し密に配置されることを特徴とする請求項2記載の
照明装置。 - 【請求項4】 複数の凹部は、光源近傍に比し光源から
離れた位置においては光源近傍の凹部に比しその大きさ
が大きいことを特徴とする請求項2記載の照明装置。 - 【請求項5】 複数の凹部は少なくとも光源側斜面とこ
の光源側斜面に対向する反射面とからなり、前記反射面
は曲面あるいは複数面で構成されていることを特徴とす
る請求項1記載の照明装置。 - 【請求項6】 光源からの光を導光体内で伝播するステ
ップと、前記伝播している光を空気層に射出するステッ
プと、前記射出された光を前記導光体で反射するステッ
プと、前記反射された光のうち所定の偏光を有した光を
透過させるステップと、前記透過された光により被照明
体を照明するステップとからなることを特徴とする照明
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000082027A JP2001264698A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 照明装置及び照明方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000082027A JP2001264698A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 照明装置及び照明方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001264698A true JP2001264698A (ja) | 2001-09-26 |
Family
ID=18598879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000082027A Pending JP2001264698A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 照明装置及び照明方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001264698A (ja) |
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