JP2002260428A

JP2002260428A - 照明装置及びこれを用いた液晶表示装置

Info

Publication number: JP2002260428A
Application number: JP2001061468A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Miyata; 裕安宮田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2002-09-13

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、導光体から明るい光を出射するこ
とができる照明装置、及びこの照明装置を用いて表示画
面に文字等の画像を明るく鮮明に表示することができる
液晶表示装置を提供すること。【解決手段】光源２と、この光源２の光を入射端面３
ａから入射させて入射端面３ａと平行方向に屈折させる
第１導光体３と、この第１導光体３を一端面側４ａに配
置した第２導光体４とを備え、この第２導光体４は、一
端面４ａと対向する側に他端面４ｂを有すると共に、一
端面４ａと他端面４ｂとに挟まれた部分に互いに対向す
る上部面６と下部面４ｃとを有し、上部面６は、一端面
４ａから４ｂ他端面に向かうに従って第２導光体４の厚
さが漸次薄くなる階段状に形成し、第１導光体３を介し
て一端面４ａから入射した光源２の光は、階段状の上部
面６により下部面４ｃ方向に屈折されて下部面４ｃから
下方に出射するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は照明装置およびこれ
を用いた液晶表示装置に係わり、特にフロントライト用
として用いたときに好適な照明装置およびこの照明装置
を用いた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の照明装置及びこれを用いた液晶表
示装置を図６に基づいて説明すると、従来の液晶表示装
置に用いられている照明装置３１は、ＬＥＤ等からなる
光源３２を有し、この光源３２はホルダー部材３３に支
持されている。前記ホルダー部材３３は、金属板をプレ
ス等でコ字状に折り曲げて壁部３３ａが形成され、この
壁部３３ａは、内面が鏡面状に形成され、一方側が開放
されて開口部３３ｂが形成されている。

【０００３】前記ホルダー部材３３の開口部３３ｂ側に
は、透明樹脂材料からなる導光体３４が配設されてい
る。この導光体３４は、平板状で矩形状に形成され、ホ
ルダー部材３３の開口部２３ｂに入射端面３４ａが位置
し、この入射端面３４ａから、ホルダー部材３３の壁部
３３ａで反射する光源３２の光が導光体３４内に入射可
能になっている。前記導光体３４は、入射端面３４ａと
対向する側に他方の端面３４ｂを有すると共に、入射端
面３４ａと他方の端面３４ｂとに挟まれた部分の上下
に、互いに対向して上部面３４ｃと下部面３４ｄとが形
成されている。

【０００４】前記入射端面３４ａから導光体３４内に入
射する光源３２の光は、壁部２３ａで乱反射して、光束
が一定でないために、導光体３４内に入射した光は四方
に散乱し、他方の端面３４ｂ、あるいは上部面３４ｃか
ら透過、または導光体３４内部に乱反射される。そし
て、上部面３４ｃに対して一定範囲の入射角で入射した
光だけが、下部面３４ｂ方向に屈折され、下部面３４ｄ
から図示下方に向かって出射されるようになっている。

【０００５】このような照明装置３１を用いた液晶表示
装置の概略構造は、図６に示すように、液晶素子３５が
ガラスからなる一対の絶縁基板３６、３７との間に液晶
（図示せず）を封入し、この一対の絶縁基板３６、３７
の上下に偏光板３８、３９が貼着されている。また、下
方の偏光板３９の下部には反射部材４０が配設されてい
る。この反射部材４０は、透明樹脂材料からなる介在層
４０ａを有し、この介在層４０ａの下面には、平坦状で
鏡面状に仕上げ加工された反射板４０ｂが配設されてい
る。

【０００６】このような構成の液晶表示装置は、導光体
３４の上部面３４ｃに対して一定範囲の入射角で入射し
た光だけが、下部面３４ｂ方向に屈折されて、導光体３
４の下部面３４ｄから液晶素子３５側に出射される。そ
して、この光は液晶素子３５を透過して下部の反射部材
４０で図示上方に反射され、その反射光が再度液晶素子
３５から導光体３４に入射され、上部面３４ｃを透過し
て上方に出射される。この時、液晶素子３５により形成
された文字等の画像が上部面３４ｃに表示されて視認で
きるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
な従来の照明装置３１は、光源３２の光がホルダー部材
３３の壁部３３ａの内面で乱反射するために、入射端面
３４ａから導光体３４内に導かれる光量が少なくなり、
光の利用効率が悪かった。また、入射端面３４ａから導
光体３４内に入射する光は、光束が一定でないために、
導光体３４内部で反射を繰り返しながら、入射端面３４
ａ以外の端面、例えば他方の端面３４ｂ、あるいは上部
面３４ｃから外部に出射される漏れ光となり、光の利用
効率が更に悪くなる問題があった。

【０００８】そのために、従来の照明装置３１を用いた
液晶表示装置は、導光体３４の下部面３４ｂから出射さ
れる光の光量が少なくなり、導光体２４の上部面３４ｃ
に表示される文字等の画像の明るさが低下して視認しに
くくなるという問題があった。また、光源３２の数を増
やすことにより、明るい光を出射することはできるが、
光源３２を増やすと消費電力が増加する問題があった。
本発明は、前述のような課題を解決して、導光体から明
るい光を出射することができる低消費電力の照明装置、
及びこの照明装置を用いて文字等の画像を明るく鮮明に
表示することができる液晶表示装置を提供することを目
的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の解決手段として本発明の照明装置は、光源と、
この光源の光を入射可能な入射端面を有する第１導光体
とを備え、この第１導光体は、前記入射端面から入射す
る前記光源の光を屈折可能とし、前記第１導光体で屈折
させた前記光源の光が入射する第２導光体を有し、この
第２導光体の一端面に沿って前記第１導光体を配設し、
前記光源の光は、前記第１導光体を介して前記一端面か
ら前記第２導光体に入射可能とし、前記第２導光体は、
一端面、及びこの一端面と対向する側の他端面とに挟ま
れた部分に、互いに対向する上部面と下部面とを有し、
前記上部面は、前記一端面から前記他端面に向かうに従
って前記第２導光体の厚さが漸次薄くなる階段状に形成
し、前記一端面から入射する前記光源の光は、前記階段
状の上部面により前記下部面方向に屈折するような構成
とした。

【００１０】また、前記課題を解決するための第２の解
決手段として、前記上部面は、前記下部面と平行な平坦
部と、この平坦部に対して所定角度で傾斜させた傾斜部
とを交互に配して階段状に形成され、前記第２導光体に
入射する前記光源の光を前記傾斜部で前記下部面方向に
屈折させ、また、前記平坦部で前記下部面から入射した
光を透過させて出射させるような構成とした。

【００１１】また、前記課題を解決するための第３の解
決手段として、前記第１導光体は、前記入射端面から入
射した前記光源の光を前記第２導光体方向に屈折させる
光屈折面を有する構成とした。

【００１２】また、前記課題を解決するための第４の解
決手段として、前記入射端面は、前記第１導光体の一方
の端面に形成し、前記光屈折面は、前記入射端面から遠
のくに従って前記一端面からの寸法が漸次小さくなる階
段状に形成した構成とした。

【００１３】また、前記課題を解決するための第５の解
決手段として、前記入射端面は、前記第１導光体の互い
に対向する一方と他方の端面にそれぞれ形成し、前記光
屈折面は、前記一方と他方の端面から、前記一方と他方
の端面の間の略中央部に向かうに従って、前記第２導光
体の前記一端面からの寸法が漸次小さくなる階段状に形
成した構成とした。

【００１４】また、前記課題を解決するための第６の解
決手段として、前記光屈折面は、前記第２導光体の一端
面と平行な平坦部と、この平坦部に対して所定角度で傾
斜させた傾斜部とを交互に配して階段状に形成し、前記
入射端面から入射した前記光源の光を前記傾斜部で前記
第２導光体方向に屈折させるような構成とした。

【００１５】また、前記課題を解決するための第７の解
決手段として、前記第１導光体は、少なくとも前記光屈
折面を反射物で覆った構成とした。

【００１６】また、前記課題を解決するための第８の解
決手段として、前記光源は、発光ダイオード素子（ＬＥ
Ｄ）からなる構成とした。

【００１７】また、前記課題を解決するための第９の解
決手段として、前記光源近傍には、前記光源の光を散乱
させないで平行光束にする平行光束手段を有し、この平
行光束手段で平行光束にした前記光源の光を前記入射端
面から前記第１導光体に入射させるような構成とした。

【００１８】また、前記課題を解決するための第１０の
解決手段として、前記平行光束手段は、前記光源の前方
である前記光源と前記入射端面との間に配設した凸レン
ズ、または前記光源の後方に配設した反射部材からなる
構成とした。

【００１９】また、前記課題を解決するための第１１の
解決手段として、前記第１、第２導光体は、同じ材料で
一体形成した構成とした。

【００２０】また、前記課題を解決するための第１２の
解決手段として本発明の液晶表示装置は、請求項１乃至
請求項１１のいずれかに記載の照明装置を液晶素子の一
面側に積層すると共に、前記液晶素子の他面側に反射部
材を配設した構成とした。

【００２１】また、前記課題を解決するための第１３の
解決手段として、前記反射部材は、表面に光反射性を有
する複数の凹部を形成し、前記第１、第２導光体を介し
て前記液晶素子を透過する前記光が前記凹部で前記液晶
素子側に反射するような構成とした。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の照明装置および
この照明装置を用いた液晶表示装置の１実施の形態につ
いて図面を用いて説明する。まず、図１は本発明の第１
の実施の形態の照明装置の平面図であり、図２は図１の
側面図であり、図３は本発明の第２の実施の形態の種名
装置の平面図であり、図４は図３の側面図であり、図５
は本発明の照明装置を用いた液晶表示装置の要部断面図
である。

【００２３】本発明の第１の実施の形態の照明装置１
は、図１に示すように、左端部寄りに発光ダイオード素
子（ＬＥＤ）等の点光源からなる光源２を有し、この光
源２の前方（図示下方）には、図示縦長状の第１導光体
３が第２導光体４の一端面４ａに沿って配設されてい
る。前記第１導光体３は、材質が透明の例えばアクリル
樹脂からなり、第１導光体３に入射する光源２の光の輝
度のバラツキを均等化させる等の性質がある。また、第
１導光体３は、光源２が位置する側の一方の端面を入射
端面３ａとし、この入射端面３ａから入射した光源２の
光を第２導光体４方向に屈折させる光屈折面５が、第２
導光体４の一端面４ａと対向する外面に形成されてい
る。前記光屈折面５は、入射端面３ａから図示下方に遠
のくに従って、第２導光体４の一端面４ａからの寸法が
漸次小さくなる階段状に形成されている。

【００２４】また、光屈折面５は、第１導光体３に入射
する光源２の光を、第２導光体４方向に屈折させる複数
の傾斜部５ａと、第２導光体４の一端面４ａと平行に形
成した複数の平坦部５ｂとを交互に配して階段状に形成
されている。前記傾斜部５ａは、平坦部５ｂに対して略
４５゜の角度で傾斜すると共に、幅寸法Ａでそれぞれ形
成されている。そして、第１導光体３は、光屈折面５
と、この光屈折面５と接する図２に示す上下面３ｂ、３
ｃを、例えば金属メッキ等により形成した光沢のある金
属膜からなる反射物（図示せず）で覆って、入射端面３
ａから入射した光源２の光が外部に漏れないようになっ
ている。前記反射物は、少なくとも光屈折面５を覆うこ
とにより、入射端面３ａから入射する光源２の光を、傾
斜部５ａで入射方向と略直交する方向である第２導光体
４方向に強制的に屈折させることができ、光の利用効率
を高めることができる。また、反射物により、外部から
第１導光体３に光源２以外の光が入射しないようになっ
ている。

【００２５】このような第１導光体３は、第２導光体４
の一端面４ａに沿って配設され、第２導光体４の一端面
４ａに当接、または透明接着剤（図示せず）等により接
着して、第２導光体４に取り付けられている。また、第
２導光体４は、例えば第１導光体３と同じ材料の透明な
アクリル樹脂等で形成され、図１に示すように、左側端
面を一端面４ａとし、この一端面４ａから所定寸法離れ
て対向する図示右側端面を他端面４ｂとして矩形状に形
成されている。また、第２導光体４は、図２に示すよう
に、一端面４ａと他端面４ｂとに挟まれた部分に、互い
に対向する下部面４ｃと上部面６が形成されている。そ
して、下部面４ｃは、平坦状に形成されている。

【００２６】また、上部面６は、一端面４ａから他端面
４ｂに向かうに従って第２導光体４の厚さが漸次薄くな
る階段状に形成されている。そのために、第２導光体４
は、一端面４ａ側が一番厚く、他端面４ｂ側が一番薄く
なっている。前記上部面６は、一端面４ａから入射した
平行光束の光源２の光を下部面４ｃ方向に屈折させるた
めの幅寸法Ｂの複数の傾斜部６ａと、下部面４ｃと平行
な複数の平坦部６ｂとを交互に配して階段状になってい
る。そして、平坦部６ｂは、下方から下部面４ｃを透過
して上方に入射した光が透過して上方に出射するように
なっている。前記傾斜部６ａの傾斜角度は、第１導光体
３から第２導光体４に入射する光源２の光が下部面４ｃ
方向に全反射されるような所定の角度で形成されてい
る。

【００２７】また、光源２の近傍には、光源２の光を散
乱させないで平行光束にするための平行光束手段７が、
光源２の前方である、光源２と入射端面３ａとの間に配
設されている。前記平行光束手段７は、凸レンズからな
り、平行光束手段７で平行光束にした光源２の光が、第
１導光体３の入射端面３ａから第１導光体３内に入射す
るようになっている。前記平行光束手段７は、凸レンズ
に限定されず、光源２の後方に反射部材（図示せず）を
配設したものでも良い。前記反射部材は、所定の曲率半
径で凹状に形成することにより、反射部材で反射する光
源２の光が平行光束になるようになっている。

【００２８】このような本発明の第１の実施の形態の照
明装置１は、ＬＥＤ等からなる光源２の光が、平行光束
手段７で平行光束にされ、この平行光束の光が入射端面
３ａから第１導光体３に入射する。この第１導光体３に
入射した光源２の光は、幅寸法Ａの傾斜部５ａで第２導
光体４方向に屈折され、幅寸法Ａの平行光束となって、
一端面４ａから第２導光体４に入射される。また、傾斜
部５ａで屈折された屈折光は、図２に示す高さ寸法が、
第１導光体３の上下の側面３ｂ、３ｃ間の寸法Ｃと同じ
となり、その断面寸法がＡ×Ｃの帯状の平行光束となっ
て第２導光体４に入射される。

【００２９】そして、第２導光体４に入射した平行光束
の入射光は、他端面４ｂに向かって直進し、幅寸法Ｂの
複数の傾斜部６ａにぶつかった光は、それぞれの傾斜部
６ａで全反射されて下部面４ｃ方向に屈折される。前記
傾斜部６ａから下部面４ｃ方向に屈折される光の口径寸
法は、Ａ×Ｂのスポット状の光となって下部面４ｃから
図示下方の被照射物（図示せず）に向かって出射され、
被照射物を照射するようになっている。

【００３０】このような第１の実施の形態の照明装置１
は、少なくとも１個の光源２の光を平行光束手段７で平
行光束にして、複数のスポット状の光にして出射するこ
とができる。そのために、第１の実施の形態の照明装置
１は、１個の光源２で被照射物を明るく照射することが
できると共に、低消費電力にすることができる。

【００３１】また、本発明の第１の実施の形態の説明で
は、第１、第２導光体３、４を別体のもので説明した
が、第１、第２導光体３、４を一体形成（図示せず）し
たものでも良い。このような、第１、第２導光体３、４
を一体形成することにより、成形加工等で第１、第２導
光体３、４を同時に製造することができ、製造が容易に
なると共に、部品点数を削減して組立も容易になる。ま
た、第１、第２導光体３、４を一体形成することによ
り、第１、第２導光体３、４の接続面がなくなり、この
接続面を透過するときの光の減衰をなくすることができ
る。

【００３２】また、本発明の第２の実施の形態の照明装
置１１を、図３、図４で説明する。まず、第１の実施の
形態で説明した第２導光体４の一端面４ａに沿って第１
導光体１３を配設している。そして、一端面４ａに沿っ
て配設された第１導光体１３は、互いに対向する図示上
下の一方と他方の端面をそれぞれ入射端面１３ａ、１３
ｂとし、この入射端面１３ａ、１３ｂに、それぞれ少な
くとも１個の光源２を配設している。

【００３３】また、第２導光体４の一端面４ａと対向す
る外面に形成した光屈折面１５は、一方と他方の入射端
面１３ａ、１３ｂから、一方と他方の入射端面１３ａ、
１３ｂの間の略中央部の平坦面１５ａに向かうに従っ
て、第２導光体４の一端面４ａからの寸法が漸次小さく
なる階段状に形成されている。この階段状の光屈折面１
５は、第１導光体１３に入射する光源２の光を第２導光
体４方向に屈折させる傾斜部１５ｂと、第２導光体４の
一端面４ａと平行形成した平坦部１５ｃとを交互に配し
て階段状に形成されている。

【００３４】即ち、第２導光体４の一端面４ａに沿って
配設した第１導光体１３は、略中央部である平坦面１５
ａにおいて、第２導光体４の一端面４ａからの寸法が一
番小さくなっており、略中央部の平坦面１５ａからそれ
ぞれ外側の一方と他方の入射端面１３ａ、１３ｂに向か
うに従って、一端面４ａからの寸法が漸次大きくなる階
段状になっている。また、一方と他方の入射端面１３
ａ、１３ｂと、それぞれの光源２との間には、第１の実
施の形態と同じ平行光束手段７を配設している。

【００３５】このような第２の実施の形態の照明装置１
１は、光源２を第１導光体３の互いに対向する一方と他
方の入射端面１３ａ、１３ｂにそれぞれ配設して、少な
くとも２個の光源２の光を第１導光体１３に入射させる
ことができるので、第２導光体４に入射する光を明るく
することができる。

【００３６】また、前述のような第１の実施の形態の照
明装置１を用いた液晶表示装置を、図５に基づいて説明
すると、まず、照明装置１を一面側である図示上部に配
設した液晶素子２１が配設されている。この液晶素子２
１は、上下２枚の矩形状のガラス板からなる一対の絶縁
基板２２、２３を互いに対向させて配設され、この一対
の絶縁基板２２、２３の間に液晶（図示せず）が封入さ
れている。また、液晶を封入した状態の一対の絶縁基板
２２、２３の上面には、偏光板２４が貼付されて液晶素
子２１が概略構成されている。

【００３７】また、液晶素子２１の他面側である図示下
面には反射部材２５が貼付されており、この反射部材２
５は、透明材料からなる基材２６の下面に、例えばアル
ミニウム等からなる平板状の反射板２７が積層形成され
ている。そして、反射板２７の表面には光反射性を有す
る、例えば球面状に彫り込みされた複数の凹部２７ａが
形成されている。この凹部２７ａは、凹部２７ａによっ
て上方に反射される、より多くの光を一定方向に収束し
て所定の視野範囲Ｗに有効に絞り込みできるようになっ
ている。

【００３８】そして、第２導光体４の下部面４ｃから反
射板２７に出射する光は、断面寸法がＡ×Ｂのスポット
状となり所定の出射角度で出射されることにより、反射
板２７からの反射光Ｈは、所定の視野範囲Ｗに収束さ
れ、視野範囲Ｗに観察者の視点Ｍを置くことにより、他
の方向から観察する場合に比べて、液晶素子２１に形成
した文字等の画像をより明るく鮮明に観察できる。前記
凹部２７ａの形成方法は、例えば凹部２７ａの形状を凸
部に変換した先端形状を有するポンチ（図示せず）を用
いて、反射板２７の表面を打刻して、例えば深さを所定
範囲内でばらつかせて形成している。そして、凹部２７
ａの形状と配列方向を調整することにより、視野範囲Ｗ
の広がり、あるいは方向を制御できるようになってい
る。また、反射部材２５の下部には、樹脂材料からなる
保護部材（図示せず）が配設され、この保護部材で液晶
素子２１の下面全体を保護している。

【００３９】このような構成の液晶表示装置を、外周が
明るい、例えば昼間に使用する場合は、光源２を点灯し
なくとも、昼間の明るい光が、第２導光体４の上部面６
の複数の平坦部６ｅから第２導光体４内に入射する。そ
して、この入射光が下部面４ｃから下方の液晶素子２１
を透過して、反射部材２５によって図示上方に反射され
る。この図示上方に反射される反射光Ｈにより、液晶素
子２１に形成した文字等の画像を所定の視野範囲Ｗで明
るく鮮明に観察することができる。

【００４０】また、本発明の照明装置１を用いた液晶表
示装置を、外周が暗い例えば夜間等で使用する場合は、
光源２を点灯することにより、光源２の光が、平行光束
手段７で平行光束にされて、図１に示す第１導光体３に
入射して直進する。そして、第１導光体３の階段状の光
屈折面５で入射方向と略直交する方向に屈折されて、第
２導光体４内に入射され、この光が傾斜部６ａで複数の
スポット状の光となって、下方の液晶素子２１側に出射
される。そして、反射部材２５で上方に反射される。こ
の図示上方に反射される反射光Ｈにより、液晶素子２１
に形成した文字等の画像を所定の視野範囲Ｗで、首位が
暗い夜等でも、明るく鮮明に観察することができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明の照明装置は、第１導光体の一端
面から入射する前記光源の光は、第２導光体の階段状の
上部面により下部面方向に屈折するようになっているの
で、少なくとも１個の光源の光を第２導光体の階段状の
上部面で下部面方向に屈折させることができ、明るい光
を被照射物に向けて照射できる高性能な照明装置を提供
できる。また、光源が１個でも良いので低コストにする
ことができる。

【００４２】また、第２導光体の上部面は、平坦部と傾
斜部とを交互に配して階段状に形成され、第２導光体に
入射する光源の光を傾斜部で下部面方向に屈折させ、ま
た、平坦部で下部面から入射した光を透過させて出射さ
せるようにしたので、傾斜部で被照射物に向けて明るい
光を照射し、被照射物で反射して再度第２導光体に入射
した光が、平坦部で乱反射しないで、確実に平坦部から
出射させることができる。そのために、被照射物が液晶
表示装置の液晶素子であると、液晶素子に形成した文字
等の画像を鮮明に表示可能な照明装置を提供できる。

【００４３】また、第１導光体は、入射端面から入射し
た光源の光を第２導光体方向に屈折させる光屈折面を有
するので、入射端面から第１導光体に入射する光源の光
を、光屈折面で第２導光体方向に屈折させて第２導光体
に入射させることができる。そのために、第２導光体に
明るい光を入射させることができる。

【００４４】また、入射端面は、第１導光体の一方の端
面に形成し、光屈折面は、入射端面から遠のくに従って
第２導光体の一端面からの寸法が漸次小さくなる階段状
に形成しているので、入射端面から入射する光源の光
を、階段状の光屈折面で効率よく第２導光体方向に屈折
させることができ、光の利用効率を高めることができ
る。また、入射端面に配置する光源は少なくとも１個で
良く、低消費電力で、低コストの照明装置を提供でき
る。

【００４５】また、光屈折面は、一方と他方の端面か
ら、一方と他方の端面の間の略中央部に向かうに従っ
て、第２導光体の一端面からの寸法が漸次小さくなる階
段状に形成したので、一方と他方の入射端面に、それぞ
れ光源を配置して、少なくとも２個の光源の光を第１導
光体に入射することができる。そのために、更に明るい
光を、光屈折面で屈折させて第２導光体方向に入射させ
ることができる。

【００４６】また、光屈折面は、平坦部と傾斜部とを交
互に配して階段状に形成し、入射端面から入射した光源
の光を傾斜部で第２導光体方向に屈折させるようにした
ので、光源の光を傾斜部で確実に第２導光体方向に屈折
させて、効率よく第２導光体に入射させることができ
る。

【００４７】また、第１導光体は、少なくとも光屈折面
を反射物で覆ったので、入射端面から入射する光源の光
を、強制的に第２導光体方向に屈折させることができ、
光の利用効率を更に高めることができる。

【００４８】また、光源は、発光ダイオード素子（ＬＥ
Ｄ）からなるので、光源を点光源とすることができ、点
光源から出射される光は、平行光束手段で容易に平行光
束にすることができる。また、光源をＬＥＤにすること
により低コストにすることができる。

【００４９】また、光源近傍には、光源の光を散乱させ
ないで平行光束にする平行光束手段を有し、この平行光
束手段で平行光束にした光源の光を、入射端面から第１
導光体内に入射させるようにしたので、第１導光体に入
射する平行光束の光源の光は、傾斜部で第２導光体方向
に屈折されて平行拘束の状態で第２導光体に入射させる
ことができる。そのために、第２導光体方向に屈折する
光源の光は、散乱しないので、明るさが減衰せず、明る
い光を第２導光体に入射させることができる。

【００５０】また、平行光束手段は、光源の前方である
光源と入射端面との間に配設した凸レンズ、または光源
の後方に配設した反射部材からなるので、光源の光を確
実に平行光束にして第１導光体に入射させることができ
る。

【００５１】また、第１、第２導光体は同じ材料で一体
形成したので、第１、第２導光体を同時に成形加工等で
形成することができ、製造が容易になると共に、２つの
部材が一体化されるので組立も容易である。また、第
１、第２導光体を一体化することにより、第２導光体に
入射する光の明るさが減衰することがない。そのため
に、第２導光体の下部面から出射して被照射物を照射す
る光を明るくすることができる。

【００５２】また、本発明の液晶表示装置は、請求項１
乃至請求項１１のいずれかに記載の照明装置を液晶素子
の一面側に積層すると共に、液晶素子の他面側に反射部
材を配設したので、第１、第２導光体により明るい光を
液晶素子に照射することができ、この照射光を反射部材
で再度液晶素子に入射させることにより、液晶素子に形
成した文字等の画像を、所定の視野範囲で、周囲が暗い
夜等でも、明るく鮮明に観察できる高性能な液晶表示装
置を提供できる。

【００５３】また、反射部材は、表面に光反射性を有す
る複数の凹部を形成し、第１、第２導光体を介して液晶
素子を透過した光が凹部で液晶素子側に反射するように
したので、第１、第２導光体から液晶素子に照射される
明るい照射光を、凹部で反射させて、液晶素子に形成し
た文字等の画像を、所定の視野範囲で、周囲が暗い夜等
でも、明るく鮮明に観察することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の照明装置の平面図
である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態の照明装置の平面図
である。

【図４】図３の側面図である。

【図５】本発明の照明装置を用いた液晶表示装置の要部
断面図である。

【図６】従来の照明装置を用いた液晶表示装置の要部断
面図である。

【符号の説明】

１照明装置２光源３第１導光体３ａ入射端面４第２導光体４ａ一端面４ｂ他端面４ｃ下部面５光屈折面５ａ傾斜部５ｂ平坦部６上部面６ａ傾斜部６ｂ平坦部７平行光束手段２１液晶素子２５反射部材

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｂ // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｙ 101:02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、この光源の光を入射可能な入射
端面を有する第１導光体とを備え、この第１導光体は、
前記入射端面から入射する前記光源の光を屈折可能と
し、前記第１導光体で屈折させた前記光源の光が入射す
る第２導光体を有し、この第２導光体の一端面に沿って
前記第１導光体を配設し、前記光源の光は、前記第１導
光体を介して前記一端面から前記第２導光体に入射可能
とし、前記第２導光体は、一端面、及びこの一端面と対
向する側の他端面とに挟まれた部分に、互いに対向する
上部面と下部面とを有し、前記上部面は、前記一端面か
ら前記他端面に向かうに従って前記第２導光体の厚さが
漸次薄くなる階段状に形成し、前記一端面から入射する
前記光源の光は、前記階段状の上部面により前記下部面
方向に屈折するようにしたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】前記上部面は、前記下部面と平行な平坦
部と、この平坦部に対して所定角度で傾斜させた傾斜部
とを交互に配して階段状に形成され、前記第２導光体に
入射する前記光源の光を前記傾斜部で前記下部面方向に
屈折させ、また、前記平坦部で前記下部面から入射した
光を透過させて出射させるようにしたことを特徴とする
請求項１記載の照明装置。
【請求項３】前記第１導光体は、前記入射端面から入
射した前記光源の光を前記第２導光体方向に屈折させる
光屈折面を有することを特徴とする請求項１、または２
記載の照明装置。
【請求項４】前記入射端面は、前記第１導光体の一方
の端面に形成し、前記光屈折面は、前記入射端面から遠
のくに従って前記一端面からの寸法が漸次小さくなる階
段状に形成したことを特徴とする請求項３記載の照明装
置。
【請求項５】前記入射端面は、前記第１導光体の互い
に対向する一方と他方の端面にそれぞれ形成し、前記光
屈折面は、前記一方と他方の端面から、前記一方と他方
の端面の間の略中央部に向かうに従って、前記第２導光
体の前記一端面からの寸法が漸次小さくなる階段状に形
成したことを特徴とする請求項３記載の照明装置。
【請求項６】前記光屈折面は、前記第２導光体の一端
面と平行な平坦部と、この平坦部に対して所定角度で傾
斜させた傾斜部とを交互に配して階段状に形成し、前記
入射端面から入射した前記光源の光を前記傾斜部で前記
第２導光体方向に屈折させるようにしたことを特徴とす
る請求項３乃至５記載の照明装置。
【請求項７】前記第１導光体は、少なくとも前記光屈
折面を反射物で覆ったことを特徴とする請求項３乃至６
記載の照明装置。
【請求項８】前記光源は、発光ダイオード素子（ＬＥ
Ｄ）からなることを特徴とする請求項１乃至７記載の照
明装置。
【請求項９】前記光源近傍には、前記光源の光を散乱
させないで平行光束にする平行光束手段を有し、この平
行光束手段で平行光束にした前記光源の光を前記入射端
面から前記第１導光体に入射させるようにしたことを特
徴とする請求項１乃至８記載の照明装置。
【請求項１０】前記平行光束手段は、前記光源の前方
である前記光源と前記入射端面との間に配設した凸レン
ズ、または前記光源の後方に配設した反射部材からなる
ことを特徴とする請求項９記載の照明装置。
【請求項１１】前記第１、第２導光体は、同じ材料で
一体形成したことを特徴とする請求項１乃至１０記載の
照明装置。
【請求項１２】前記請求項１乃至請求項１１のいずれ
かに記載の照明装置を液晶素子の一面側に積層すると共
に、前記液晶素子の他面側に反射部材を配設したことを
特徴とする液晶表示装置。
【請求項１３】前記反射部材は、表面に光反射性を有
する複数の凹部を形成し、前記第１、第２導光体を介し
て前記液晶素子を透過する前記光が前記凹部で前記液晶
素子側に反射するようにしたことを特徴とする請求項１
２記載の液晶表示装置。