JP2002203413A - Surface light source device - Google Patents

Surface light source device

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JP2002203413A
JP2002203413A JP2000402534A JP2000402534A JP2002203413A JP 2002203413 A JP2002203413 A JP 2002203413A JP 2000402534 A JP2000402534 A JP 2000402534A JP 2000402534 A JP2000402534 A JP 2000402534A JP 2002203413 A JP2002203413 A JP 2002203413A
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light
corner
light source
source device
light guide
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Japanese (ja)
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Tomoyoshi Yamashita
友義 山下
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface light source device reducing the number of dot-like primary light sources for reduced power consumption, and providing a uniform distribution of brightnesses over light emitting surfaces to enable a quantity of primary light source light to be emitted as it is effectively concentrated in an observation direction. SOLUTION: LEDs 2A and 2B are positioned adjacent to the diagonal corners of a rectangular light guide 4. The light guide 4 has on its light emitting surface 43 a directed light emitting mechanism comprising a mat surface for emitting light in an inclined direction, and has a plurality of parallel first prism lines 44a on its surface 44 opposite to the light emitting surface 43, which extend in a first direction connecting the LEDs 2A and 2B together. A light polarization element 6 positioned on the light emitting surface 43 of the light guide 4 has an incident surface 61 opposite to the light emitting surface 43, and has an opposite light emitting surface 62. A plurality of parallel second prism lines 61a extending in a second direction approximately perpendicular to the first direction are provided on the incident surface 61.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エッジライト方式
の面光源装置に関するものであり、特に、小型化及び消
費電力低減を企図した面光源装置に関するものである。
本発明の面光源装置は、例えば携帯電話機などの携帯型
電子機器のディスプレイパネルや各種機器のインジケー
タとして使用される比較的小型の液晶表示装置のバック
ライトに好適に適用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an edge light type surface light source device, and more particularly to a surface light source device designed to reduce the size and power consumption.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The surface light source device of the present invention is suitably applied to a backlight of a relatively small liquid crystal display device used as a display panel of a portable electronic device such as a mobile phone or an indicator of various devices.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
液晶表示装置は、携帯用ノートパソコン等のモニターと
して、あるいは液晶テレビやビデオ一体型液晶テレビ等
の表示部として、更にはその他の種々の分野で広く使用
されてきている。液晶表示装置は、基本的にバックライ
ト部と液晶表示素子部とから構成されている。バックラ
イト部としては、液晶表示装置のコンパクト化の観点か
らエッジライト方式のものが多用されている。従来、バ
ックライトとしては、矩形板状の導光体の少なくとも1
つの端面を光入射端面として用いて、該光入射端面に沿
って直管型蛍光ランプなどの線状または棒状の一次光源
を配置し、該一次光源から発せられた光を導光体の光入
射端面から導光体内部へと導入し、該導光体の2つの主
面のうちの一方である光出射面から出射させるものが広
く利用されている。
2. Description of the Related Art In recent years,
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices have been widely used as monitors for portable notebook personal computers and the like, or as display units for liquid crystal televisions and video integrated liquid crystal televisions, and in various other fields. The liquid crystal display device basically includes a backlight unit and a liquid crystal display element unit. As the backlight unit, an edge light type backlight is frequently used from the viewpoint of downsizing the liquid crystal display device. Conventionally, as a backlight, at least one of a rectangular plate-shaped light guide is used.
Using one end face as a light incident end face, a linear or rod-shaped primary light source such as a straight tube fluorescent lamp is arranged along the light incident end face, and light emitted from the primary light source is incident on a light guide. A light guide that is introduced into an inside of a light guide from an end face and emitted from a light emission surface which is one of two main surfaces of the light guide is widely used.

【0003】ところで、近年、携帯電話機や携帯用ゲー
ム機などの携帯用電子機器あるいは各種電気機器また電
子機器のインジケータなどの比較的小さな画面寸法の液
晶表示装置について、小型化とともに消費電力の低減が
要望されている。そこで、消費電力低減のために、バッ
クライトの一次光源として、点状光源であるLEDが使
用されている。LEDを一次光源として用いたバックラ
イトとしては、例えば特開平7−270624号公報に
記載されているように、線状の一次光源を用いるものと
同様な機能を発揮させるために、複数のLEDを導光体
の光入射端面に沿って一次元に配列している。このよう
に複数のLEDの一次元配列による一次光源を用いるこ
とにより、所要の光量と画面全体にわたる輝度分布の均
一性とを得ることができる。
In recent years, portable electronic devices such as mobile phones and portable game machines, and various electric devices and liquid crystal display devices having relatively small screen dimensions such as indicators of electronic devices have been reduced in size and power consumption. Requested. Therefore, in order to reduce power consumption, an LED which is a point light source is used as a primary light source of the backlight. As a backlight using an LED as a primary light source, for example, as described in JP-A-7-270624, a plurality of LEDs are used in order to exhibit the same function as that using a linear primary light source. They are arranged one-dimensionally along the light incident end face of the light guide. By using a primary light source based on a one-dimensional array of a plurality of LEDs as described above, it is possible to obtain a required light amount and uniformity of luminance distribution over the entire screen.

【0004】しかるに、小型の液晶表示装置の場合に
は、更に一層の消費電力の低減が要求されており、これ
に応えるためには使用するLEDの数を少なくすること
が必要である。しかしながら、LEDの数を少なくする
と発光点間の距離が長くなるので、隣接発光点の間の領
域に近接する導光体の領域が拡大し、この導光体領域か
ら所要の方向へと出射する光の強度が低下する。これ
は、面光源装置発光面における観察方向の輝度分布の不
均一化をもたらす。このように、一次光源として点状光
源を用いる従来のバックライトでは、消費電力の低減と
輝度分布の均一性維持とを両立させることは困難であ
る。
However, in the case of a small liquid crystal display device, further reduction in power consumption is required, and in order to meet this demand, it is necessary to reduce the number of LEDs used. However, when the number of LEDs is reduced, the distance between the light emitting points becomes longer, so that the area of the light guide close to the area between the adjacent light emitting points is enlarged, and light is emitted from the light guide area in a required direction. The light intensity decreases. This causes unevenness of the luminance distribution in the viewing direction on the light emitting surface of the surface light source device. As described above, it is difficult for a conventional backlight using a point light source as the primary light source to achieve both reduction in power consumption and maintenance of uniformity of luminance distribution.

【0005】そこで、本発明の目的は、LEDなどの点
状一次光源の数を少なくして消費電力を低減すると共
に、発光面における輝度分布の均一性を維持することの
可能な面光源装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a surface light source device capable of reducing power consumption by reducing the number of point-like primary light sources such as LEDs and maintaining uniformity of luminance distribution on a light emitting surface. To provide.

【0006】更に、本発明は、出射光の指向性を高める
ことにより点状の一次光源から発せられる光量を有効に
観察方向に集中して出射させ、低消費電力下においても
観察方向を明るく照明することの可能な面光源装置を提
供することにある。
Further, according to the present invention, by increasing the directivity of emitted light, the amount of light emitted from a point-like primary light source can be effectively concentrated and emitted in the observation direction, and the observation direction can be brightly illuminated even under low power consumption. It is an object of the present invention to provide a surface light source device capable of performing the following.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、点状の一次光源と、該
一次光源から発せられる光を導光して光出射面から出射
させる板状の導光体と、該導光体の光出射面に隣接配置
される光偏向素子とを備えている面光源装置であって、
前記導光体の第1の隅部近傍に隣接して前記一次光源が
配置されており、前記導光体は、前記光出射面及びその
反対側の面のうちの一方である第1主面に、前記光出射
面に対して傾斜した方向に光を出射させる指向性光出射
機構を備えており、前記光偏向素子は、前記導光体の光
出射面に対向して位置する入光面とその反対側の出光面
とを有しており、前記入光面に、前記第1の隅部に隣接
する2つの端縁の双方に対して斜めの第1方向と略直交
する第2方向に延びており且つ互いに平行な複数の第2
プリズム列を備えていることを特徴とする面光源装置、
が提供される。
According to the present invention, as a means for achieving the above object, a point-like primary light source and light emitted from the primary light source are guided and emitted from a light emitting surface. A planar light source device comprising a plate-shaped light guide and a light deflecting element disposed adjacent to a light exit surface of the light guide,
The primary light source is disposed adjacent to a vicinity of a first corner of the light guide, and the light guide has a first main surface that is one of the light exit surface and the opposite surface. And a directional light emitting mechanism for emitting light in a direction inclined with respect to the light emitting surface, wherein the light deflecting element includes a light incident surface located opposite to a light emitting surface of the light guide. And a light exit surface on the opposite side, and a second direction substantially orthogonal to a first direction oblique to both of two edges adjacent to the first corner on the light entrance surface. Extending in parallel with each other
A surface light source device comprising a prism array,
Is provided.

【0008】本発明の一態様においては、前記導光体
は、前記光出射面及びその反対側の面のうちの他方であ
る第2主面に、前記第1方向に延びており且つ互いに平
行な複数の第1プリズム列を備えている。
In one embodiment of the present invention, the light guide extends in the first direction on the second principal surface, which is the other of the light exit surface and the opposite surface, and is parallel to each other. And a plurality of first prism rows.

【0009】本発明の一態様においては、前記第1の隅
部近傍には前記導光体の隅部を切欠くようにして第1隅
部光入射端面が形成されている。本発明の一態様におい
ては、前記導光体の隅部を凹状に切欠くようにして前記
第1隅部光入射端面が形成されている。
In one embodiment of the present invention, a first corner light incident end face is formed near the first corner so as to cut out a corner of the light guide. In one aspect of the present invention, the first corner light incident end face is formed such that a corner of the light guide is notched in a concave shape.

【0010】本発明の一態様においては、前記第1方向
は前記第1の隅部とその対角位置にある第2の隅部とを
結ぶ対角線の方向である。本発明の一態様においては、
前記第1方向は前記第1の隅部に隣接する2つの端縁の
双方に対して略同一の角度をなす方向である。
In one embodiment of the present invention, the first direction is a diagonal direction connecting the first corner and a second corner at a diagonal position of the first corner. In one embodiment of the present invention,
The first direction is a direction making substantially the same angle with respect to both of the two edges adjacent to the first corner.

【0011】本発明の一態様においては、前記一次光源
は出射光強度分布に方向性を有するものであり、該出射
光強度分布におけるピークの方向が前記第1方向と略合
致するように前記一次光源が配置されている。
In one embodiment of the present invention, the primary light source has directionality in an emitted light intensity distribution, and the primary light source has a direction in which a peak in the emitted light intensity distribution substantially matches the first direction. A light source is arranged.

【0012】本発明の一態様においては、前記第1の隅
部近傍に隣接して複数の前記一次光源が配置されてい
る。本発明の一態様においては、複数の前記一次光源は
隣接する一次光源どうしの発光部の中心間距離が3mm
以上となるように配置されている。
In one embodiment of the present invention, a plurality of the primary light sources are arranged adjacent to the vicinity of the first corner. In one embodiment of the present invention, the plurality of primary light sources have a center-to-center distance between light-emitting portions of adjacent primary light sources of 3 mm.
It is arranged so that it becomes above.

【0013】本発明の一態様においては、前記第1の隅
部の対角位置にある第2の隅部の近傍に隣接して更に前
記一次光源が配置されている。本発明の一態様において
は、前記第2の隅部近傍には前記導光体の隅部を切欠く
ようにして第2隅部光入射端面が形成されている。本発
明の一態様においては、前記導光体の隅部を凹状に切欠
くようにして第2隅部光入射端面が形成されている。本
発明の一態様においては、前記第2の隅部近傍に隣接し
て複数の前記一次光源が配置されている。
[0013] In one embodiment of the present invention, the primary light source is further arranged adjacent to a second corner located diagonally to the first corner. In one embodiment of the present invention, a second corner light incident end face is formed near the second corner so as to cut out a corner of the light guide. In one embodiment of the present invention, the second corner light incident end face is formed such that a corner of the light guide is cut out in a concave shape. In one embodiment of the present invention, a plurality of the primary light sources are arranged adjacent to the vicinity of the second corner.

【0014】本発明の一態様においては、前記一次光源
はLEDである。本発明の一態様においては、前記LE
Dは前記導光体の端面との距離が0.2mm以下となる
ように配置されている。
In one embodiment of the present invention, the primary light source is an LED. In one embodiment of the present invention, the LE
D is arranged so that the distance from the end face of the light guide is 0.2 mm or less.

【0015】本発明の一態様においては、前記指向性光
出射機構はマット面または前記第2方向に延びており且
つ互いに平行な複数のレンズ列からなる。本発明の一態
様においては、前記レンズ列はプリズム列またはレンチ
キュラーレンズである。本発明の一態様においては、前
記裏面に対向して光反射素子が配置されている。
In one embodiment of the present invention, the directional light emitting mechanism comprises a mat surface or a plurality of lens rows extending in the second direction and parallel to each other. In one aspect of the invention, the lens array is a prism array or a lenticular lens. In one embodiment of the present invention, a light reflecting element is arranged to face the back surface.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は、本発明による面光源装置の一つの
実施形態を示す分解斜視図である。図1に示されている
ように、本実施形態の面光源装置は、点状の一次光源と
してのLED(発光ダイオード)2A,2Bと、これら
LEDから発せられる光を導光して光出射面から出射さ
せる略矩形のXY面内形状の板状の導光体4と、該導光
体に隣接配置される光偏向素子6及び光反射素子8とを
備えている。導光体4は上下2つの主面と該主面の端縁
どうしを連ねる4つの側端面とを有している。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing one embodiment of a surface light source device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the surface light source device of the present embodiment includes LEDs (light emitting diodes) 2A and 2B as point-like primary light sources, and a light emitting surface by guiding light emitted from these LEDs. A light guide 4 having a substantially rectangular shape in the XY plane and a light deflecting element 6 and a light reflecting element 8 disposed adjacent to the light guide. The light guide 4 has upper and lower two main surfaces and four side end surfaces connecting the edges of the main surfaces.

【0018】LED2Aは導光体4の矩形板状の第1の
隅部に隣接して配置されており、LED2Bは導光体4
の矩形板状の第2の隅部に隣接して配置されている。こ
の第2の隅部は第1の隅部の対角位置にある。
The LED 2A is disposed adjacent to the first corner of the rectangular shape of the light guide 4, and the LED 2B is
Is disposed adjacent to the second corner of the rectangular plate. The second corner is at a diagonal position of the first corner.

【0019】導光体4には、第1の隅部に、該導光体の
隅部を切欠くようにして形成された平面状の第1隅部光
入射端面41が形成されている。この第1隅部光入射端
面41に対向するようにして、LED2Aが近接配置さ
れている。また、導光体4には、第2の隅部に、該導光
体の隅部を切欠くようにして形成された平面状の第2隅
部光入射端面42が形成されている。この第2隅部光入
射端面42に対向するようにして、LED2Bが近接配
置されている。
The light guide 4 has a first corner light incident end face 41 formed at the first corner so as to cut out the corner of the light guide. The LED 2 </ b> A is arranged close to the first corner light incident end face 41. Further, the light guide 4 has a planar second corner light incident end face 42 formed so as to cut out the corner of the light guide at the second corner. The LED 2 </ b> B is arranged close to the second corner light incident end face 42.

【0020】導光体4に形成される第1隅部光入射端面
あるいは第2隅部光入射端面は、その隅部を平面状に切
欠くことによって形成されているが、本発明はこれに限
定されるものではなく凹筒面状等となるように凹状に切
欠くことによって形成されてもよい。いずれの場合も、
LEDからの光の導光体4への入射効率を向上させるた
めには、第1隅部光入射端面あるいは第2隅部光入射端
面とLED発光面との距離が0.2mm以下となるよう
に近接配置(密着配置)することが好ましく、このため
にはLED発光面と第1隅部光入射端面あるいは第2隅
部光入射端面とが凹凸逆の互いに嵌り合う形状であるこ
とが好ましい。
The first corner light incident end face or the second corner light incident end face formed on the light guide 4 is formed by notching the corner in a plane, but the present invention is not limited thereto. It is not limited, and may be formed by notching concavely so as to have a concave cylindrical surface shape or the like. In either case,
In order to improve the efficiency of incidence of light from the LED on the light guide 4, the distance between the first corner light incident end face or the second corner light incident end face and the LED light emitting surface is 0.2 mm or less. It is preferable that the LED light emitting surface and the first corner light incident end face or the second corner light incident end face have a shape in which projections and depressions are inversely fitted to each other.

【0021】導光体4は、一方の主面(図では上面)が
光出射面43とされている。この光出射面43には、導
光体4内にて導光される光を当該光出射面43に対して
傾斜した方向(即ちXY面に対して傾斜した方向)に光
を出射させる指向性光出射機構を備えている。該指向性
光出射機構は、例えば粗面(マット面)からなる。該指
向性光出射機構は、光出射面43の法線方向(Z方向)
及び第1隅部と第2隅部とを結ぶ対角線の方向(第1方
向)との双方を含む面内の分布において指向性のある光
を出射させる。この出射光分布のピークの方向が光出射
面43となす角度は、例えば10〜40°であり、出射
光分布の半値幅は例えば10〜40°である。
The light guide 4 has one main surface (upper surface in the figure) as a light exit surface 43. The light emitting surface 43 has a directivity for emitting light guided in the light guide 4 in a direction inclined with respect to the light emitting surface 43 (that is, a direction inclined with respect to the XY plane). A light emitting mechanism is provided. The directional light emitting mechanism has, for example, a rough surface (mat surface). The directional light emitting mechanism is arranged in a direction normal to the light emitting surface 43 (Z direction).
And directivity light is emitted in an in-plane distribution including both directions (first directions) of diagonals connecting the first corner and the second corner. The angle between the direction of the peak of the emitted light distribution and the light emitting surface 43 is, for example, 10 to 40 °, and the half-value width of the emitted light distribution is, for example, 10 to 40 °.

【0022】尚、本発明において、第1方向とは、第1
隅部に隣接する第1の端縁(辺)と第2の端縁(辺)と
の双方に対して斜めの方向であって、第1の端縁から遠
ざかるにつれて第2の端縁からも遠ざかるような方向で
ある。
In the present invention, the first direction is the first direction.
It is a direction oblique to both the first edge (side) and the second edge (side) adjacent to the corner, and from the second edge as the distance from the first edge increases. It is a direction that goes away.

【0023】導光体4は、他方の主面(図では下面)が
プリズム形成面44とされている。該プリズム形成面4
4は、図2に示されているように、第1の隅部に隣接す
る2つの端縁の双方に対して斜めの上記第1方向に延び
且つ互いに平行な第1プリズム列44aを有する(図2
では各プリズム列44aは稜線のみ示されている)。第
1方向がX方向となす角度θ1は、30〜60°の範囲
とすることが好ましく、より好ましくは35〜55°、
さらに好ましくは40〜50°の範囲である。第1プリ
ズム列44aの配列ピッチP1は、10〜100μmの
範囲とすることが好ましく、より好ましくは10〜80
μm、さらに好ましくは20〜70μmの範囲である。
The other main surface (the lower surface in the figure) of the light guide 4 is a prism forming surface 44. The prism forming surface 4
As shown in FIG. 2, each of the first prism rows 44a extends in the first direction oblique to both of the two edges adjacent to the first corner and is parallel to each other (see FIG. 2). FIG.
In FIG. 5, only the ridge lines are shown for each prism row 44a). The angle θ1 between the first direction and the X direction is preferably in the range of 30 to 60 °, more preferably 35 to 55 °,
More preferably, it is in the range of 40 to 50 °. The arrangement pitch P1 of the first prism rows 44a is preferably in the range of 10 to 100 μm, more preferably 10 to 80 μm.
μm, more preferably in the range of 20 to 70 μm.

【0024】また、第1プリズム列44aの頂角は、例
えば70〜150°である。これは、頂角をこの範囲と
することによって導光体4からの出射光を第1方向と略
直交する面内において十分集光することができ、所要の
方向の輝度の十分な向上を図ることができるためであ
る。すなわち、プリズム頂角をこの範囲内とすることに
よって、第1方向と直交しXY面内にある方向(第2方
向)と平行な主出射光を含む面において出射光分布の半
値幅が35〜65°である集光された出射光を出射させ
ることができ、面光源装置としての輝度を向上させるこ
とができる。なお、第1プリズム列を光出射面43に形
成する場合には、第1プリズム列44aの頂角は80〜
100゜の範囲とすることが好ましく、プリズム列を光
出射面43と反対側の主面(図では下面)44に形成す
る場合には、プリズム頂角は70〜80゜または100
〜150゜の範囲とすることが好ましい。
The vertex angle of the first prism row 44a is, for example, 70 to 150 °. This is because, by setting the apex angle in this range, the light emitted from the light guide 4 can be sufficiently collected in a plane substantially orthogonal to the first direction, and the luminance in the required direction is sufficiently improved. This is because you can do it. That is, by setting the prism apex angle within this range, the half-value width of the emission light distribution is 35 to 35 on the plane including the main emission light orthogonal to the first direction and parallel to the direction (second direction) in the XY plane. The collected outgoing light of 65 ° can be emitted, and the brightness as the surface light source device can be improved. When the first prism row is formed on the light exit surface 43, the apex angle of the first prism row 44a is 80 to
When the prism row is formed on the main surface (lower surface in the figure) 44 opposite to the light exit surface 43, the prism apex angle is 70 to 80 ° or 100 °.
It is preferable that the angle be in the range of 150 °.

【0025】光偏向素子6は、導光体4の光出射面43
上に配置されている。光偏向素子6の2つの主面は、そ
れぞれ全体としてXY面と平行に位置する。2つの主面
のうちの一方(導光体の光出射面43側に位置する主
面)は入光面61とされており、他方が出光面62とさ
れている。出光面62は、導光体4の光出射面43と平
行な平坦面とされている。入光面61は、多数の第2プ
リズム列61aが互いに平行に配列されたプリズム形成
面とされている。
The light deflecting element 6 is provided on the light exit surface 43 of the light guide 4.
Is placed on top. The two main surfaces of the light deflecting element 6 are respectively positioned as a whole in parallel with the XY plane. One of the two main surfaces (the main surface located on the light exit surface 43 side of the light guide) is a light incident surface 61, and the other is a light exit surface 62. The light exit surface 62 is a flat surface parallel to the light exit surface 43 of the light guide 4. The light incident surface 61 is a prism forming surface on which a number of second prism rows 61a are arranged in parallel with each other.

【0026】図3は、光偏向素子6の入光面61のプリ
ズム列の形状の説明図である。入光面61の第2プリズ
ム列61aは、第2方向に延びており且つ互いに平行に
形成されている。第2方向がX方向となす角度θ2は、
30〜60°の範囲とすることが好ましく、より好まし
くは35〜55°、さらに好ましくは40〜50°の範
囲である。第2プリズム列61aの配列ピッチP2は、
10〜100μmの範囲とすることが好ましく、より好
ましくは10〜80μm、さらに好ましくは20〜70
μmの範囲である。また、第2プリズム列61aの頂角
は、50〜80°の範囲とすることが好ましく、より好
ましくは50〜70°の範囲である。
FIG. 3 is an explanatory view of the shape of the prism array on the light incident surface 61 of the light deflecting element 6. The second prism rows 61a of the light incident surface 61 extend in the second direction and are formed parallel to each other. The angle θ2 between the second direction and the X direction is:
The angle is preferably in the range of 30 to 60 °, more preferably 35 to 55 °, even more preferably 40 to 50 °. The arrangement pitch P2 of the second prism row 61a is:
It is preferably in the range of 10 to 100 μm, more preferably 10 to 80 μm, and still more preferably 20 to 70 μm.
It is in the range of μm. The vertex angle of the second prism row 61a is preferably in the range of 50 to 80 °, and more preferably in the range of 50 to 70 °.

【0027】本実施形態において、導光体4の形状が正
方形の場合には、θ1=θ2=45°となる。また、導
光体4の形状が長方形の場合において、第1方向及び第
2方向をθ1=θ2=45°またはその近傍(例えばθ
1=θ2=45°±15°)となるように設定してもよ
い。
In this embodiment, when the shape of the light guide 4 is a square, θ1 = θ2 = 45 °. Further, when the shape of the light guide 4 is rectangular, the first direction and the second direction are set to θ1 = θ2 = 45 ° or its vicinity (for example, θ1 = θ2 = 45 °).
1 = θ2 = 45 ° ± 15 °).

【0028】本発明では、導光体4の光出射機構として
は、上記粗面の他に、プリズム列、レンチキュラーレン
ズ列またはV字状溝等の多数のレンズ列を、光出射面4
3において上記第1方向と略直交する第2方向に互いに
平行に形成したものを用いることができる。このような
光出射機構を有する導光体4の光出射面43を図4に示
す。ここでは、レンズ列として第3プリズム列43aが
用いられている。第3プリズム列43aは、第2方向に
延びており且つ互いに平行に形成されている。第3プリ
ズム列43aの配列ピッチP3は、例えば10〜100
mmμmの範囲とすることが好ましく、より好ましくは
10〜80μm、さらに好ましくは20〜70μmの範
囲である。また、第3プリズム列43aの頂角は、13
0〜179°の範囲とすることが好ましく、より好まし
くは140〜179°の範囲である。
In the present invention, as the light emitting mechanism of the light guide 4, in addition to the above-described rough surface, a number of lens arrays such as a prism array, a lenticular lens array, or a V-shaped groove are used.
In 3, it is possible to use those formed in parallel with each other in a second direction substantially orthogonal to the first direction. FIG. 4 shows a light emitting surface 43 of the light guide 4 having such a light emitting mechanism. Here, a third prism row 43a is used as a lens row. The third prism rows 43a extend in the second direction and are formed in parallel with each other. The arrangement pitch P3 of the third prism row 43a is, for example, 10 to 100.
It is preferably in the range of mm μm, more preferably in the range of 10 to 80 μm, and still more preferably in the range of 20 to 70 μm. The vertex angle of the third prism row 43a is 13
It is preferably in the range of 0 to 179 °, more preferably in the range of 140 to 179 °.

【0029】この光出射機構は、導光体4の光出射面4
3内で出射率が不均一分布となるように設けることもで
きる。例えば、光出射機構として粗面を使用する場合に
は、その表面粗さがの光出射面43内での分布が不均一
となるように粗面化処理を施すことによって出射率の不
均一分布を形成することができる。
This light emitting mechanism is composed of a light emitting surface 4 of the light guide 4.
3 can be provided such that the emission rate has a non-uniform distribution. For example, when a rough surface is used as the light emission mechanism, the surface roughness is subjected to a roughening process so that the distribution within the light emission surface 43 becomes non-uniform. Can be formed.

【0030】以上の説明では、導光体4の光出射面43
に光出射機構を形成し、その反対側の主面を第1プリズ
ム列44aのプリズム形成面44としているが、本発明
においては、光出射面を第1プリズム列のプリズム形成
面とし且つその反対側の主面に光出射機構を形成しても
よい。
In the above description, the light exit surface 43 of the light guide 4
The main surface on the opposite side is the prism forming surface 44 of the first prism row 44a, but in the present invention, the light emitting surface is the prism forming surface of the first prism row and the opposite. A light emitting mechanism may be formed on the main surface on the side.

【0031】光出射機構としての粗面やレンズ列は、I
SO4287/1−1984による平均傾斜角θaが
0.5〜25°の範囲のものとすることが、光出射面4
3内での輝度の均斉度を図る点から好ましい。平均傾斜
角θaは、さらに好ましくは0.5〜20°の範囲であ
る。この平均傾斜角θaは、導光体4の厚さ(t)と入
射光が伝搬する方向の長さ(L)との比(L/t)によ
って最適範囲が設定されることが好ましい。すなわち、
導光体4としてL/tが100〜200程度のものを使
用する場合は、平均傾斜角θaを0.5〜8°とするこ
とが好ましく、さらに好ましくは0.5〜6°の範囲で
あり、より好ましくは0.5〜4°の範囲である。ま
た、導光体4としてL/tが50〜100程度のものを
使用する場合は、平均傾斜角θaを0.8〜15°とす
ることが好ましく、さらに好ましくは0.5〜10°の
範囲であり、より好ましくは1〜6°の範囲である。さ
らに、導光体4としてL/tが50以下程度のものを使
用する場合は、平均傾斜角θaを1.5〜25°とする
ことが好ましく、さらに好ましくは2〜20°の範囲で
ある。
The rough surface and the lens array as the light emitting mechanism are
It is preferable that the average inclination angle θa according to SO4287 / 1-1984 is in the range of 0.5 to 25 °.
3 is preferable from the viewpoint of achieving the uniformity of the luminance in 3. The average inclination angle θa is more preferably in the range of 0.5 to 20 °. It is preferable that the optimum range of the average inclination angle θa is set by the ratio (L / t) of the thickness (t) of the light guide 4 and the length (L) in the direction in which the incident light propagates. That is,
When using a light guide 4 having an L / t of about 100 to 200, the average inclination angle θa is preferably set to 0.5 to 8 °, and more preferably in the range of 0.5 to 6 °. And more preferably in the range of 0.5 to 4 °. When the light guide 4 has an L / t of about 50 to 100, the average inclination angle θa is preferably 0.8 to 15 °, more preferably 0.5 to 10 °. And more preferably in the range of 1 to 6 °. Further, when the light guide 4 having L / t of about 50 or less is used, the average inclination angle θa is preferably set to 1.5 to 25 °, more preferably 2 to 20 °. .

【0032】導光体4に形成される粗面の平均傾斜角θ
aは、ISO4287/1−1984に従って、触針式
表面粗さ計を用いて粗面形状を測定し、測定方向の座標
をxとして、得られた傾斜関数f(x)から次の(1)
式および(2)式を用いて求めることができる。ここ
で、Lは測定長さであり、Δaは平均傾斜角θaの正接
である。
The average inclination angle θ of the rough surface formed on the light guide 4
a is obtained by measuring the rough surface shape using a stylus type surface roughness meter in accordance with ISO 4287 / 1-1984, and setting the coordinate in the measurement direction to x, from the obtained inclination function f (x), the following (1)
It can be obtained by using the equation and the equation (2). Here, L is the measurement length, and Δa is the tangent of the average inclination angle θa.

【0033】 Δa=(1/L)∫0 L|(d/dx)f(x)|dx ・・・ (1) θa=tan-1(Δa) ・・・ (2) さらに、導光体4としては、その光出射率が0.5〜5
%の範囲にあるものが好ましく、より好ましくは1〜3
%の範囲である。これは、光出射率が0.5%より小さ
くなると導光体4から出射する光量が少なくなり十分な
輝度が得られなくなる傾向にあり、光出射率が5%より
大きくなると光源2A,2B近傍で多量の光が出射し
て、光出射面43内での第1方向における光の減衰が著
しくなり、光出射面43での輝度の均斉度が低下する傾
向にあるためである。このように導光体4の光出射率を
0.5〜5%とすることにより、光出射面から出射する
ピーク光の角度が光出射面の法線に対し50〜80°の
範囲にあり、第1方向を含み光出射面43に垂直な面に
おける出射光分布の半値幅が10〜40°であるような
指向性の高い出射特性の光を導光体4から出射させるこ
とができ、その出射方向を光偏向素子6で効率的に偏向
させることができ、高い輝度を有する面光源装置を提供
することができる。
[0033] Δa = (1 / L) ∫ 0 L | (d / dx) f (x) | dx ··· (1) θa = tan -1 (Δa) ··· (2) In addition, the light guide 4, the light emission rate is 0.5 to 5;
%, More preferably 1 to 3
% Range. This is because when the light emission rate is smaller than 0.5%, the amount of light emitted from the light guide 4 tends to be small and sufficient luminance cannot be obtained, and when the light emission rate is larger than 5%, the vicinity of the light sources 2A and 2B tends to be small. This causes a large amount of light to be emitted, and the light in the first direction in the light emitting surface 43 is significantly attenuated, and the uniformity of luminance on the light emitting surface 43 tends to decrease. By setting the light emission rate of the light guide 4 to 0.5 to 5%, the angle of the peak light emitted from the light emission surface is in the range of 50 to 80 degrees with respect to the normal to the light emission surface. The light guide 4 can emit light having high directivity such that the half value width of the emitted light distribution on a plane perpendicular to the light emitting surface 43 including the first direction is 10 to 40 °, The emission direction can be efficiently deflected by the light deflecting element 6, and a surface light source device having high luminance can be provided.

【0034】本発明において、導光体4からの光出射率
は次のように定義される。光出射面43の第1隅部光入
射端面41側または第2隅部光入射端面42側の隅部で
の出射光の光強度(I0 )と該隅部から距離Lの位置で
の出射光強度(I)との関係は、導光体4の厚さ(Z方
向寸法)をtとすると、次の(3)式のような関係を満
足する。
In the present invention, the light emission rate from the light guide 4 is defined as follows. The light intensity (I 0 ) of the outgoing light at the corner of the light emitting surface 43 on the first corner light incident end face 41 side or the second corner light incident end face 42 side, and the light emitted at a distance L from the corner. The relationship with the light emission intensity (I) satisfies the following formula (3), where t is the thickness (dimension in the Z direction) of the light guide 4.

【0035】 I=I0 ・α(1−α)L/t ・・・ (3) ここで、定数αが光出射率であり、光出射面43におけ
る第1方向での単位長さ(導光体厚さtに相当する長
さ)当たりの導光体4から光が出射する割合(%)であ
る。この光出射率αは、縦軸に光出射面43からの出射
光の光強度の対数と横軸に(L/t)をプロットするこ
とで、その勾配から求めることができる。
I = I 0 · α (1−α) L / t (3) Here, the constant α is the light emission rate, and the unit length of the light emission surface 43 in the first direction (conductivity) The ratio (%) of light emitted from the light guide 4 per the length corresponding to the thickness t of the light body). The light emission rate α can be obtained from the gradient by plotting the logarithm of the light intensity of the light emitted from the light emission surface 43 on the vertical axis and (L / t) on the horizontal axis.

【0036】図5に、光偏向素子6による光偏向の様子
を示す。この図は、第1方向及びZ方向の双方を含む面
内での導光体4からのピーク出射光の進行方向を示すも
のである。導光体4の光出射面43から斜めに出射され
る光は、第2プリズム列61aの第1面へ入射し第2面
により全反射されてほぼ出光面62の法線の方向に出射
する。
FIG. 5 shows how light is deflected by the light deflector 6. This figure shows the traveling direction of the peak emission light from the light guide 4 in a plane including both the first direction and the Z direction. The light emitted obliquely from the light exit surface 43 of the light guide 4 enters the first surface of the second prism row 61a, is totally reflected by the second surface, and exits almost in the direction of the normal to the light exit surface 62. .

【0037】また、第2方向及びZ方向の双方を含む面
内では、上記のような第1プリズム列44aの作用によ
り出光面62の法線の方向の輝度の十分な向上を図るこ
とができる。
Further, in a plane including both the second direction and the Z direction, the luminance in the direction of the normal to the light exit surface 62 can be sufficiently improved by the action of the first prism row 44a as described above. .

【0038】また、LED2A,2BはXY面内の出射
光強度分布に図6に示すような方向性を有するが、本実
施形態では該出射光強度分布におけるピーク光の方向が
第1方向と略合致するようにLED2A,2Bを配置し
ているので、第1の隅部に隣接する2つの端縁及び第2
の隅部に隣接する2つの端縁(即ち、導光体4の矩形状
の4辺)に隣接する導光体の領域での発光輝度の低下は
少ない。
Further, the LEDs 2A and 2B have a directionality as shown in FIG. 6 in the emission light intensity distribution in the XY plane. In the present embodiment, the direction of the peak light in the emission light intensity distribution is substantially the same as the first direction. Since the LEDs 2A and 2B are arranged so as to coincide with each other, the two edges adjacent to the first corner and the second
In the light guide region adjacent to the two edges adjacent to the corners of the light guide (that is, the four sides of the light guide 4 in a rectangular shape) is small.

【0039】光反射素子8としては、例えば表面に金属
蒸着反射層を有するプラスチックシートを用いることが
できる。本発明においては、光反射素子8として反射シ
ートに代えて、導光体4の光出射面の反対側の主面44
に金属蒸着等により形成された光反射層等を用いること
も可能である。尚、導光体4の4つの側端面にも反射部
材を付することが好ましい。
As the light reflection element 8, for example, a plastic sheet having a metal vapor deposition reflection layer on the surface can be used. In the present invention, instead of the reflecting sheet as the light reflecting element 8, the main surface 44 on the opposite side of the light emitting surface of the light guide 4 is used.
It is also possible to use a light reflection layer or the like formed by metal evaporation or the like. In addition, it is preferable to attach reflecting members also to the four side end surfaces of the light guide 4.

【0040】本発明の導光体4及び光偏向素子6は、光
透過率の高い合成樹脂から構成することができる。この
ような合成樹脂としては、メタクリル樹脂、アクリル樹
脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩
化ビニル系樹脂、環状ポリオレフィン樹脂が例示でき
る。特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱
性、力学的特性、成形加工性に優れており、最適であ
る。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸
メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチル
が80重量%以上であるものが好ましい。導光体4及び
光偏光素子6の粗面の表面構造やプリズム列等の表面構
造を形成するに際しては、透明合成樹脂板を所望の表面
構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成し
てもよいし、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等に
よって成形と同時に形状付与してもよい。また、熱ある
いは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもで
きる。更に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポ
リカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタク
リルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシー
ト等の透明基材上に、活性エネルギー線硬化型樹脂から
なる粗面構造またレンズ列配列構造を表面に形成しても
よいし、このようなシートを接着、融着等の方法によっ
て別個の透明基材上に接合一体化させてもよい。活性エ
ネルギー線硬化型樹脂としては、多官能(メタ)アクリ
ル化合物、ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル
類、アリル化合物、(メタ)アクリル酸の金属塩等を使
用することができる。
The light guide 4 and the light deflecting element 6 of the present invention can be made of a synthetic resin having a high light transmittance. Examples of such a synthetic resin include a methacrylic resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, a vinyl chloride resin, and a cyclic polyolefin resin. In particular, methacrylic resin is optimal because of its high light transmittance, heat resistance, mechanical properties, and moldability. Such a methacrylic resin is a resin containing methyl methacrylate as a main component, and is preferably a resin having 80% by weight or more of methyl methacrylate. When forming the surface structure of the rough surface of the light guide 4 and the light polarizing element 6 and the surface structure such as the prism rows, the transparent synthetic resin plate is formed by hot pressing using a mold member having a desired surface structure. The shape may be provided simultaneously with the molding by screen printing, extrusion molding, injection molding, or the like. Further, the structural surface can also be formed by using heat or photo-curable resin. Further, on a transparent substrate such as a transparent film or sheet made of a polyester resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a vinyl chloride resin, a polymethacrylimide resin, or the like, a rough surface structure made of an active energy ray-curable resin. Further, a lens array arrangement structure may be formed on the surface, or such a sheet may be joined and integrated on a separate transparent substrate by a method such as adhesion or fusion. As the active energy ray-curable resin, polyfunctional (meth) acrylic compounds, vinyl compounds, (meth) acrylates, allyl compounds, metal salts of (meth) acrylic acid and the like can be used.

【0041】以上のようなLED2A,2B、導光体
4、光偏向素子6および光反射素子8からなる面光源装
置の発光面(光偏光素子6の出光面62)上に、液晶表
示素子を配置することにより液晶表示装置が構成され
る。液晶表示装置は、図1における上方から液晶表示素
子を通して観察者により観察される。また、本発明にお
いては、十分にコリメートされた狭い分布の光を面光源
装置から液晶表示素子に入射させることができるため、
液晶表示素子での階調反転等がなく明るさ、色相の均一
性の良好な画像表示が得られるとともに、所望の方向に
集中した光照射が得られ、この方向の照明に対する一次
光源の発光光量の利用効率を高めることができる。
A liquid crystal display element is provided on the light emitting surface (light emitting surface 62 of the light polarizing element 6) of the surface light source device including the LEDs 2A and 2B, the light guide 4, the light deflecting element 6, and the light reflecting element 8 as described above. By arranging them, a liquid crystal display device is configured. The liquid crystal display device is observed by an observer through the liquid crystal display element from above in FIG. Further, in the present invention, since a sufficiently collimated light having a narrow distribution can be incident on the liquid crystal display element from the surface light source device,
An image display with good brightness and uniformity of hue can be obtained without gradation inversion in a liquid crystal display element, and light irradiation concentrated in a desired direction can be obtained. Use efficiency can be improved.

【0042】以上の実施形態では導光体4の第1の隅部
と第2の隅部との双方にそれぞれ隣接してLED2A,
2Bが配置されているが、本発明では、第1の隅部にの
み隣接してLEDなどの点状一次光源を配置してもよ
い。特に、導光体寸法が比較的小さい場合にはこれでも
十分な発光輝度が得られる。
In the above-described embodiment, the LEDs 2A, 2A, 2B, and 2D are adjacent to both the first corner and the second corner of the light guide 4, respectively.
Although 2B is arranged, in the present invention, a point-like primary light source such as an LED may be arranged adjacent only to the first corner. In particular, when the size of the light guide is relatively small, sufficient light emission luminance can be obtained.

【0043】図7は、本発明による面光源装置のいま1
つの実施形態の一次光源及び導光体を示す模式図であ
る。この実施形態では、導光体4の第1の隅部に隣接し
て2つの点状一次光源LED2A1,2A2が配置され
ている。これら2つのLEDのそれぞれからの出射ピー
ク光が第1方向に進行するように、LED2A1,2A
2の向きが設定されている。このように第1の隅部にの
み一次光源を配置することで、一次光源のための電気配
線が簡単になる。LED2A1,2A2として同等のも
のを同時点灯させることで、より大きな寸法の導光体4
を用いた場合の光量増加を図ることができる。また、L
ED2A1,2A2として発光色の異なるものを同時ま
たは切換で点灯させることで、複数の発光色を得ること
ができる。その他については、上記の実施形態と同様で
ある。
FIG. 7 shows a surface light source device according to the present invention.
It is a schematic diagram which shows the primary light source and light guide of one embodiment. In this embodiment, two point-like primary light sources LEDs 2A1 and 2A2 are arranged adjacent to the first corner of the light guide 4. The LEDs 2A1 and 2A are arranged such that the peak light emitted from each of these two LEDs travels in the first direction.
2 is set. By arranging the primary light source only in the first corner as described above, the electric wiring for the primary light source is simplified. By simultaneously lighting the same ones as the LEDs 2A1 and 2A2, the light guide 4 having a larger size
Can be used to increase the amount of light. Also, L
A plurality of luminescent colors can be obtained by lighting the EDs 2A1 and 2A2 having different luminescent colors simultaneously or by switching. Others are the same as in the above embodiment.

【0044】このように、複数の一次光源を隣接して配
置する場合には、隣接する一次光源の発熱により互いの
発光効率が低下する傾向があり、このような発光効率の
低下を抑止するために互いに隣接する一次光源の発光部
の中心間距離が少なくとも3mmとなるように配置する
ことが好ましい。また、一次光源間の距離を大きくしす
ぎると、点光源としての許容される設計範囲を超え輝度
の低下を招く恐れがあるので、隣接する一次光源の発光
部の中心間距離は適度に設定することが好ましく、小型
の面光源装置では6mm以下とすることが好ましい。さ
らに、複数の一次光源を隣接して配置する場合には、1
つのチップ内に複数の一次光源を固定して一体化して使
用してもよい。
As described above, when a plurality of primary light sources are arranged adjacent to each other, the luminous efficiency of each primary light source tends to decrease due to heat generation of the adjacent primary light sources. It is preferable to arrange the primary light sources adjacent to each other such that the distance between the centers of the light emitting units is at least 3 mm. Further, if the distance between the primary light sources is too large, the luminance may be reduced beyond the allowable design range as the point light source, so that the distance between the centers of the light emitting units of the adjacent primary light sources is set appropriately. It is preferable that the size be 6 mm or less for a small surface light source device. Further, when a plurality of primary light sources are arranged adjacent to each other, 1
A plurality of primary light sources may be fixed and integrated in one chip.

【0045】図8は、本発明による面光源装置の更に別
の実施形態の一次光源及び導光体を示す模式図である。
この実施形態では、導光体4が正方形の第1部分4A’
と正方形の第2部分4B’とを接合したような形態をな
している。導光体第1部分4A’は主として第1の隅部
に隣接配置されたLED2Aからの光を受け、導光体第
2部分4B’は主として第2の隅部に隣接配置されたL
ED2Bからの光を受ける。その他については、上記の
実施形態と同様である。
FIG. 8 is a schematic view showing a primary light source and a light guide according to still another embodiment of the surface light source device according to the present invention.
In this embodiment, the light guide 4 is a square first portion 4A '.
And a square second portion 4B '. The light guide first portion 4A 'mainly receives light from the LED 2A disposed adjacent to the first corner, and the light guide second portion 4B' mainly receives light from the LED 2A disposed adjacent to the second corner.
Receives light from ED2B. Others are the same as in the above embodiment.

【0046】図9〜11は、本発明による面光源装置の
更に別の実施形態の一次光源および導光体を示す模式図
である。これら実施形態では、導光体4は矩形(正方形
であってもよい)の有効領域5の少なくとも1つの辺の
外側に略三角形状の光導入部4A,4Bを一体に形成し
ており、該光導入部4A,4Bの短い端面を第1隅部光
入射端面41あるいは第2隅部光入射端面42とし、こ
れに対向してLED2Aあるいは2Bが配置されてい
る。このように、光導入部を形成することにより、LE
D2Aあるいは2Bからの光を導光体4の全面にわたっ
て均一に分配することができる。また、導光体4の形状
をこのようにして、導光体4の第1の隅部近傍または第
2の隅部近傍である光導入部4A,4Bの短い端面に対
向するように一次光源を配置することにより、LCD駆
動回路の配置のために導光体4の隅部に一次光源が配置
できない場合にも対処することができる。
FIGS. 9 to 11 are schematic views showing a primary light source and a light guide according to still another embodiment of the surface light source device according to the present invention. In these embodiments, the light guide 4 has a substantially triangular light introducing portion 4A, 4B integrally formed outside at least one side of a rectangular (may be square) effective area 5. The short end faces of the light introducing portions 4A and 4B are defined as a first corner light incident end face 41 or a second corner light incident end face 42, and the LEDs 2A or 2B are arranged to face the end faces. By forming the light introducing portion in this manner, the LE
The light from D2A or 2B can be uniformly distributed over the entire surface of the light guide 4. Further, the shape of the light guide 4 is set in this way, so that the primary light source is opposed to the short end surfaces of the light introducing portions 4A and 4B near the first corner or the second corner of the light guide 4. Is arranged, it is possible to cope with the case where the primary light source cannot be arranged at the corner of the light guide 4 due to the arrangement of the LCD drive circuit.

【0047】このような光導入部を形成した場合には、
この光導入部で導光体から光を出射させないようにする
ために、光導入部には光出射機構も第1プリズム列も形
成しないことが好ましい。また、光偏向素子は、光導入
部に対応する位置には存在する必要はなく、導光体4の
有効領域5に対応する形状のものでよい。
When such a light introducing section is formed,
In order to prevent light from being emitted from the light guide in the light introducing section, it is preferable that neither the light emitting mechanism nor the first prism row be formed in the light introducing section. Further, the light deflecting element does not need to be located at a position corresponding to the light introducing portion, and may have a shape corresponding to the effective area 5 of the light guide 4.

【0048】図9に示した実施形態では、導光体4の有
効領域5の対向する2つの辺の外側に光導入部4A,5
Aを形成したもので、第1光導入部4Aの短い端面を第
1隅部光入射端面41とし、第2光導入部4Bの短い端
面を第2隅部光入射端面42とし、それぞれの端面にL
ED2Aおよび2Bを略対角配置したものである。図1
0に示した実施形態では、導光体4の有効領域5の1つ
の辺の外側に光導入部4Aを形成したもので、光導入部
4Aの短い端面を第1隅部光入射端面41とし、該端面
に2つのLED2A1および2A2を配置したものであ
る。図11に示した実施形態は、導光体4の有効領域の
隣接する2つの辺の外側に光導入部4A,5Aを形成し
たもので、第1光導入部4Aの短い端面を第1隅部光入
射端面41とし、第2光導入部4Bの短い端面を第2隅
部光入射端面42とし、それぞれの端面にLED2Aお
よび2Bを略対角配置したものである。
In the embodiment shown in FIG. 9, the light introducing portions 4A, 5A are provided outside the two opposing sides of the effective area 5 of the light guide 4.
A short end face of the first light introducing section 4A is defined as a first corner light incident end face 41, and a short end face of the second light introducing section 4B is defined as a second corner light incident end face 42. To L
The EDs 2A and 2B are substantially diagonally arranged. FIG.
In the embodiment shown in FIG. 0, the light introducing portion 4A is formed outside one side of the effective region 5 of the light guide 4, and the short end surface of the light introducing portion 4A is defined as the first corner light incident end surface 41. , Two LEDs 2A1 and 2A2 are arranged on the end face. In the embodiment shown in FIG. 11, the light introducing portions 4A and 5A are formed outside two adjacent sides of the effective area of the light guide 4, and the short end face of the first light introducing portion 4A is formed in the first corner. A partial light incident end face 41, a short end face of the second light introducing section 4B is a second corner light incident end face 42, and LEDs 2A and 2B are substantially diagonally arranged on the respective end faces.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
矩形状導光体の隅部に隣接して点状一次光源を配置し、
導光体の光出射面またはその反対側の面を端縁に対して
斜めの第1方向に延びた複数の第1プリズム列からなる
プリズム形成面となし、光偏向素子の入光面を第1方向
と略直交する第2方向に延びた複数の第2プリズム列か
らなるプリズム形成面となしたことで、消費電力を低減
することができ、輝度分布の均一性が良好で、出射光の
指向性が高く、低消費電力下においても一次光源から発
せられる光量を有効に所要方向に集中して出射させ明る
く照明することの可能な面光源装置を提供することにあ
る。
As described above, according to the present invention,
Place a point primary light source adjacent to the corner of the rectangular light guide,
The light exit surface of the light guide or the surface on the opposite side is formed as a prism forming surface composed of a plurality of first prism rows extending in a first direction oblique to the edge, and the light incident surface of the light deflecting element is formed as a first light guide surface. By forming a prism forming surface composed of a plurality of second prism rows extending in a second direction substantially orthogonal to one direction, power consumption can be reduced, uniformity of luminance distribution is good, and emission light It is an object of the present invention to provide a surface light source device that has high directivity and can effectively concentrate the amount of light emitted from a primary light source in a required direction even under low power consumption, thereby illuminating the surface light source brightly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による面光源装置を示す分解斜視図であ
る。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a surface light source device according to the present invention.

【図2】導光体の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a light guide.

【図3】光偏向素子の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a light deflecting element.

【図4】導光体の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a light guide.

【図5】光偏向素子による光偏向の様子を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state of light deflection by a light deflection element.

【図6】LEDの出射光強度分布を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an emission light intensity distribution of an LED.

【図7】本発明による面光源装置の一次光源及び導光体
を示す図である。
FIG. 7 is a view showing a primary light source and a light guide of the surface light source device according to the present invention.

【図8】本発明による面光源装置の一次光源及び導光体
を示す図である。
FIG. 8 is a view showing a primary light source and a light guide of the surface light source device according to the present invention.

【図9】本発明による面光源装置の一次光源及び導光体
を示す図である。
FIG. 9 is a view showing a primary light source and a light guide of the surface light source device according to the present invention.

【図10】本発明による面光源装置の一次光源及び導光
体を示す図である。
FIG. 10 is a view showing a primary light source and a light guide of the surface light source device according to the present invention.

【図11】本発明による面光源装置の一次光源及び導光
体を示す図である。
FIG. 11 is a view showing a primary light source and a light guide of the surface light source device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2A,2B LED 2A1,2A2 LED 4 導光体 4A’ 導光体第1部分 4B’ 導光体第2部分 41 第1隅部光入射端面 42 第2隅部光入射端面 43 光出射面 43a 第3プリズム列 44 プリズム形成面 44a 第1プリズム列 4A,4B 導光体の光導入部 5 導光体有効領域 6 光偏向素子 61 入光面 61a 第2プリズム列 62 出光面 2A, 2B LED 2A1, 2A2 LED 4 Light guide 4A ′ Light guide first part 4B ′ Light guide second part 41 First corner light incident end face 42 Second corner light incident end face 43 Light emitting face 43a 3 prism array 44 prism forming surface 44a first prism array 4A, 4B light introducing portion of light guide 5 light guide effective area 6 light deflecting element 61 light incident surface 61a second prism array 62 light emitting surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/13357 G02F 1/13357 // F21Y 101:02 F21Y 101:02 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G02F 1/13357 G02F 1/13357 // F21Y 101: 02 F21Y 101: 02 F21Y 101: 02

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 点状の一次光源と、該一次光源から発せ
られる光を導光して光出射面から出射させる板状の導光
体と、該導光体の光出射面に隣接配置される光偏向素子
とを備えている面光源装置であって、 前記導光体の第1の隅部近傍に隣接して前記一次光源が
配置されており、 前記導光体は、前記光出射面及びその反対側の面のうち
の一方である第1主面に、前記光出射面に対して傾斜し
た方向に光を出射させる指向性光出射機構を備えてお
り、 前記光偏向素子は、前記導光体の光出射面に対向して位
置する入光面とその反対側の出光面とを有しており、前
記入光面に、前記第1の隅部に隣接する2つの端縁の双
方に対して斜めの第1方向と略直交する第2方向に延び
ており且つ互いに平行な複数の第2プリズム列を備えて
いることを特徴とする面光源装置。
1. A point-shaped primary light source, a plate-shaped light guide that guides light emitted from the primary light source and emits the light from a light emission surface, and is disposed adjacent to a light emission surface of the light guide. A light deflecting element, wherein the primary light source is disposed adjacent to a vicinity of a first corner of the light guide, and wherein the light guide has a light exit surface. And a first main surface, which is one of the opposite surfaces, includes a directional light emission mechanism that emits light in a direction inclined with respect to the light emission surface, and the light deflection element includes: The light guide has a light incident surface facing the light exit surface and a light exit surface opposite to the light exit surface, and the light incident surface has two edges adjacent to the first corner. A plurality of second prism rows extending in a second direction substantially orthogonal to the first direction oblique to both and parallel to each other are provided. Surface light source device.
【請求項2】 前記導光体は、前記光出射面及びその反
対側の面のうちの他方である第2主面に、前記第1方向
に延びており且つ互いに平行な複数の第1プリズム列を
備えていることを特徴とする、請求項1に記載の面光源
装置。
2. A plurality of first prisms extending in the first direction and parallel to each other on a second main surface, which is the other of the light exit surface and the surface on the opposite side, from the light guide. The surface light source device according to claim 1, further comprising a row.
【請求項3】 前記第1の隅部近傍には前記導光体の隅
部を切欠くようにして第1隅部光入射端面が形成されて
いることを特徴とする、請求項1または2に記載の面光
源装置。
3. The first corner light incident end face is formed near the first corner so as to cut out a corner of the light guide. A surface light source device according to claim 1.
【請求項4】 前記導光体の隅部を凹状に切欠くように
して前記第1隅部光入射端面が形成されていることを特
徴とする、請求項3に記載の面光源装置。
4. The surface light source device according to claim 3, wherein the first corner light incident end face is formed such that a corner of the light guide is concavely notched.
【請求項5】 前記第1方向は前記第1の隅部とその対
角位置にある第2の隅部とを結ぶ対角線の方向であるこ
とを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の面光
源装置。
5. The method according to claim 1, wherein the first direction is a diagonal line connecting the first corner and a second corner located at a diagonal position of the first corner. A surface light source device according to claim 1.
【請求項6】 前記第1方向は前記第1の隅部に隣接す
る2つの端縁の双方に対して略同一の角度をなす方向で
あることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載
の面光源装置。
6. The method according to claim 1, wherein the first direction is a direction forming substantially the same angle with respect to both of two edges adjacent to the first corner. A surface light source device according to any one of the above.
【請求項7】 前記一次光源は出射光強度分布に方向性
を有するものであり、該出射光強度分布におけるピーク
の方向が前記第1方向と略合致するように前記一次光源
が配置されていることを特徴とする、請求項1〜6のい
ずれかに記載の面光源装置。
7. The primary light source has directionality in an emitted light intensity distribution, and the primary light source is arranged so that a direction of a peak in the emitted light intensity distribution substantially matches the first direction. The surface light source device according to claim 1, wherein:
【請求項8】 前記第1の隅部近傍に隣接して複数の前
記一次光源が配置されていることを特徴とする、請求項
1〜7のいずれかに記載の面光源装置。
8. The surface light source device according to claim 1, wherein a plurality of said primary light sources are arranged adjacent to a vicinity of said first corner.
【請求項9】 複数の前記一次光源は隣接する一次光源
どうしの発光部の中心間距離が3mm以上となるように
配置されていることを特徴とする、請求項8に記載の面
光源装置。
9. The surface light source device according to claim 8, wherein the plurality of primary light sources are arranged such that the distance between the centers of the light emitting portions of the adjacent primary light sources is 3 mm or more.
【請求項10】 前記第1の隅部の対角位置にある第2
の隅部の近傍に隣接して更に前記一次光源が配置されて
いることを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載
の面光源装置。
10. A second diagonal position of the first corner.
The surface light source device according to any one of claims 1 to 9, wherein the primary light source is further arranged adjacent to a corner of the light source.
【請求項11】 前記第2の隅部近傍には前記導光体の
隅部を切欠くようにして第2隅部光入射端面が形成され
ていることを特徴とする、請求項10に記載の面光源装
置。
11. The light incident end face of the second corner is formed near the second corner so as to cut out the corner of the light guide. Surface light source device.
【請求項12】 前記導光体の隅部を凹状に切欠くよう
にして第2隅部光入射端面が形成されていることを特徴
とする、請求項11に記載の面光源装置。
12. The surface light source device according to claim 11, wherein a second corner light incident end face is formed so that a corner of the light guide is concavely notched.
【請求項13】 前記第2の隅部近傍に隣接して複数の
前記一次光源が配置されていることを特徴とする、請求
項10〜12のいずれかに記載の面光源装置。
13. The surface light source device according to claim 10, wherein a plurality of the primary light sources are arranged adjacent to the vicinity of the second corner.
【請求項14】 前記一次光源はLEDであることを特
徴とする、請求項1〜13のいずれかに記載の面光源装
置。
14. The surface light source device according to claim 1, wherein the primary light source is an LED.
【請求項15】 前記LEDは前記導光体の端面との距
離が0.2mm以下となるように配置されていることを
特徴とする、請求項14に記載の面光源装置。
15. The surface light source device according to claim 14, wherein the LEDs are arranged so that a distance from an end face of the light guide is 0.2 mm or less.
【請求項16】 前記指向性光出射機構はマット面また
は前記第2方向に延びており且つ互いに平行な複数のレ
ンズ列からなることを特徴とする、請求項1〜15のい
ずれかに記載の面光源装置。
16. The directional light emitting mechanism according to claim 1, wherein the directional light emitting mechanism includes a mat surface or a plurality of lens rows extending in the second direction and parallel to each other. Surface light source device.
【請求項17】 前記レンズ列はプリズム列またはレン
チキュラーレンズであることを特徴とする、請求項16
に記載の面光源装置。
17. The lens array according to claim 16, wherein the lens array is a prism array or a lenticular lens.
A surface light source device according to claim 1.
【請求項18】 前記裏面に対向して光反射素子が配置
されていることを特徴とする、請求項1〜17のいずれ
かに記載の面光源装置。
18. The surface light source device according to claim 1, wherein a light reflection element is arranged to face the back surface.
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