JP2748344B2 - Flat light source device - Google Patents

Flat light source device

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JP2748344B2
JP2748344B2 JP2000964A JP96490A JP2748344B2 JP 2748344 B2 JP2748344 B2 JP 2748344B2 JP 2000964 A JP2000964 A JP 2000964A JP 96490 A JP96490 A JP 96490A JP 2748344 B2 JP2748344 B2 JP 2748344B2
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prism
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、平面照明や平面光源に関するもので、特に
薄型の広告看板、表示装置、平面照明器具等に好適な平
面光源装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flat lighting and a flat light source, and particularly to a flat light source device suitable for a thin advertising sign, a display device, a flat lighting device and the like. .

(従来の技術) 従来より実用化されている特に大型の広告看板や照明
装置は、ハウジング内に1本または2本以上の蛍光灯を
設置すると共に、この蛍光灯から適当な距離を離して拡
散板を配置した構造のものが主流となっている。ところ
がこのような装置においては、蛍光灯と拡散板との距離
を十分にとらないと、スリムラインと称される蛍光灯の
輝線が見えてしまい、明るさの均一性を確保するために
は必然的に装置の奥行を大きくしなければならない。こ
のような装置で奥行を小さくしようとすると、拡散板の
拡散性能を上げざるを得ないが、このことは光線透過率
の低下を招き暗くなるので、同一の明るさを維持するた
めには、蛍光灯の本数を増さざるを得ず、消費電力の増
加や温度上昇の対策等の問題が生じている。
(Prior Art) Conventionally, particularly large-scale advertising signs and lighting devices that have been put into practical use have one or two or more fluorescent lamps installed in a housing and diffuse at an appropriate distance from the fluorescent lamps. The thing of the structure which arranged the board has become mainstream. However, in such an apparatus, if the distance between the fluorescent lamp and the diffuser plate is not sufficient, the bright line of the fluorescent lamp, which is called a slim line, can be seen, and it is inevitable to ensure uniform brightness. It is necessary to increase the depth of the device. In order to reduce the depth with such a device, it is inevitable to increase the diffusion performance of the diffusion plate, but this causes a decrease in light transmittance and darkens, so in order to maintain the same brightness, The number of fluorescent lamps must be increased, and problems such as an increase in power consumption and a measure against a rise in temperature have arisen.

これらの問題点を解決するため、古くから多くの提案
がなされているが(実公昭42-18278号公報、特開昭55-1
5126号公報、特開昭55-133008号公報、実開昭56-35667
号公報および特開昭59-22493号公報)、これらの多くは
光源直上部を遮蔽して輝線を消すものであるため、面の
暗い部分に水準を合せて均一化することとなり、光量の
利用効率の観点からは好ましいとはいえない。
Many proposals have been made for a long time to solve these problems (Japanese Utility Model Publication No. 42-18278, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-1).
No. 5126, Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-133008, Japanese Utility Model Publication No. 56-35667
And Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-22493), most of which are designed to shield the upper part of the light source and eliminate the bright line, so that the level is adjusted to the dark part of the surface to make it uniform, and the use of light amount It is not preferable from the viewpoint of efficiency.

また原理的に考えられることとして、点光源近似を用
いて凸レンズの焦点にランプを配置し、凸レンズを通過
した光が平行光になることを応用して、このような機能
を有するフレネルレンズを光源に組込むことは可能であ
るが、蛍光灯はいわゆる点光源でないため、原理の再現
性は悪く、実用に供しえないのが現状である。
In principle, it is possible to use a point light source approximation to place a lamp at the focal point of a convex lens, and to apply parallel light to the light passing through the convex lens. However, since a fluorescent lamp is not a so-called point light source, the reproducibility of the principle is poor and the fluorescent lamp cannot be put to practical use at present.

(発明が解決しようとする課題) 本発明者等はこのような状況に鑑み、照光面に蛍光灯
のような線状光源を近接させようとすると輝線があらわ
れること、そしてこのような輝線を解消するため遮蔽部
材を用いると全体として輝度を低下させ光量の利用効率
を下げてしまうこと、また同様に拡散性能の高い拡散板
を用いて均一化を図ろうとすると面が暗くなること、の
いわば面輝度を低下させずに装置を薄型化するという
“二律背反”の現象であることを認識し、できるだけ光
源の発する光エネルギーを有効に活用しながら薄型化を
達成すべく鋭意検討を行ったところ、反射光の制御と独
特のマルチプリズムシートの使用により達成し得ること
を見出し、本発明を完成した。
(Problems to be Solved by the Invention) In view of such circumstances, the present inventors have found that bright lines appear when a linear light source such as a fluorescent lamp is brought close to an illuminating surface, and that such bright lines are eliminated. In other words, the use of a shielding member lowers the brightness as a whole and reduces the efficiency of using the amount of light, and similarly, the surface becomes darker when trying to achieve uniformity by using a diffusion plate with high diffusion performance. Recognizing that this is a "trail" phenomenon in which the device is made thinner without lowering the brightness, we worked diligently to achieve a thinner device while making effective use of the light energy emitted by the light source as much as possible. The inventors have found that this can be achieved by controlling light and using a unique multi-prism sheet, and completed the present invention.

(課題を解決するための手段) 即ち、本発明は上記の課題を解決するためになされた
もので、その要旨とするところは、 線状光源を内蔵し、背面には反射面を備え、かつ正面
にはマルチプリズムシートを備えたボックス型の平面光
源装置であって、上記反射面は、上記線状光源が中央に
配置される平坦面と該平坦面の両側に連なる2つの斜面
とを有し、上記平坦面の中央から端部までの距離(R)
が上記線状光源の直径(D)に対してR<2DあるいはR
>3Dの関係にあり、該面で反射した光の大部分を上記マ
ルチプリズムシートに対し斜めに入射させる機能を有し
ており、かつ上記マルチプリズムシートの内面には光源
に平行に延びて配列されたプリズム群が形成されてお
り、 該プリズム群は、同形状のプリズムが繰返し連なった
ものであって、上記光源から直接ないし上記反射面で反
射して上記プリズムの中央側に向いた斜面に入射して外
側に向いた斜面に到達する光をその進行方向が所定方向
に近づくように偏向させて上記マルチプリズムシートか
ら出光させる機能を有する、 ことを特徴とする、平面光源装置、 にある。
(Means for Solving the Problems) That is, the present invention has been made to solve the above problems, and the gist of the present invention is to incorporate a linear light source, provide a reflection surface on the back surface, and The front surface is a box-type flat light source device provided with a multi-prism sheet, wherein the reflection surface has a flat surface in which the linear light source is arranged at the center and two inclined surfaces connected to both sides of the flat surface. And the distance (R) from the center to the end of the flat surface
Is R <2D or R with respect to the diameter (D) of the linear light source.
> 3D, has the function of making the majority of the light reflected on the surface obliquely incident on the multi-prism sheet, and is arranged parallel to the light source on the inner surface of the multi-prism sheet. A prism group is formed, and the prism group is a series of prisms having the same shape repeatedly, and the prism group is directly reflected from the light source or reflected on the reflection surface and is directed to a slope facing the center side of the prism. A flat light source device having a function of deflecting the light that has entered and reaches the outwardly facing slope so that the traveling direction thereof approaches a predetermined direction, and emits the light from the multi-prism sheet.

(実施例) 以下、本発明を実施例及び参考例の図面に従ってさら
に詳細に説明する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings of Examples and Reference Examples.

[実施例1及び参考例1:反射面が平面からなる実施例及
び参考例] 第1図は本発明の本発明の実施例の説明のための一参
考例の外観を示しており、第2図はそのII-II断面図で
あって、図中1が光源、2が反射面、3がマルチプリズ
ムシート、4が暗部除去シート、5がハウジングであ
る。
Embodiment 1 and Reference Example 1: Embodiment and Reference Example in which the Reflection Surface is a Flat Surface FIG. 1 shows the appearance of a reference example for explaining an embodiment of the present invention, and FIG. The figure is a sectional view taken along the line II-II, in which 1 is a light source, 2 is a reflection surface, 3 is a multi-prism sheet, 4 is a dark part removal sheet, and 5 is a housing.

この参考例において、光源1としては東芝社製蛍光灯
「FL-10W」(AC 100V,10W,25mmφ)を用い、反射面2と
しては0.5mm厚アルミニウムシートの表面に厚さ25μm
の銀蒸着ポリエステルフィルムを積層したものを用い
た。またマルチプリズムシート3は、無色透明のアクリ
ル樹脂板(厚さ1mm)を用い、これを金型と共に熱プレ
ス加工して得たもので、第3図の如くピッチPが0.38m
m、プリズム角α,αがともに31.5°で頭頂角αが6
3°の略正三角形状のプリズム群が平行に延びて配列さ
れて設けられたシートを用いた。さらに暗部除去シート
4は、後述するが各種の合成樹脂半透明板(厚さ2mm,1m
m)を用いた。そして、ハウジング5を合成樹脂板を用
いてボックス型に組立てた。また、このときの装置の寸
法は、l1が蛍光灯の直径の6倍の150mm、l2が350mmであ
り、蛍光灯とハウジング5の開口面との間隙d1は5mmと
した。
In this reference example, a fluorescent light “FL-10W” (100 V AC, 10 W, 25 mmφ) manufactured by Toshiba Corporation was used as the light source 1, and the reflecting surface 2 was formed on a surface of a 0.5 mm thick aluminum sheet with a thickness of 25 μm.
Used were laminated silver-evaporated polyester films. The multi-prism sheet 3 is obtained by using a colorless and transparent acrylic resin plate (thickness: 1 mm) and subjecting it to hot pressing together with a mold. The pitch P is 0.38 m as shown in FIG.
m, the prism angles α 1 and α 2 are both 31.5 ° and the vertex angle α is 6
A sheet was used in which prism groups each having a substantially equilateral triangular shape of 3 ° were arranged so as to extend in parallel. Further, as will be described later, the dark portion removal sheet 4 is made of various synthetic resin translucent plates (2 mm thick, 1 m thick).
m) was used. Then, the housing 5 was assembled in a box shape using a synthetic resin plate. Further, the dimensions of the device at this time is, l 1 is 6 times the 150mm diameter of the fluorescent lamp, l 2 is 350 mm, the gap d 1 of the opening surface of the fluorescent lamp and the housing 5 was 5 mm.

(1)ライトボックスとしての輝度分布の測定 以上のように構成した装置のうち、光源と反射面とを
備えたハウジングの光量を把握するため、まず第2図の
マルチプリズムシート3および暗部除去シート4を除い
て、ここに厚さ3mmの無色透明アクリル樹脂板を載置し
てライトボックスとし(以後も実験の便のためこのライ
トボックスを使用)、この表面の輝度をライトボックス
のl2方向の中央において長さl1方向に10mm間隔で等分し
た点で測定した。なお輝度の測定はミノルタ社製nt-1の
輝度計を用い、視野角1°でスポット径7mmφで行っ
た。この結果は第1表の通りであり、明と暗との最大差
は20倍以上もあった。
(1) Measurement of Luminance Distribution as Light Box Among the devices configured as described above, first, in order to grasp the light amount of the housing having the light source and the reflecting surface, the multi-prism sheet 3 and the dark part removing sheet shown in FIG. 4 except here by placing a colorless transparent acrylic resin plate with a thickness of 3mm and light box (using the light box for the convenience of later also experiments), l 2 direction of light box brightness of the surface It measured at equally spaced points on at 10mm intervals in the longitudinal l 1 direction in the center of. The brightness was measured using a Minolta nt-1 brightness meter at a viewing angle of 1 ° and a spot diameter of 7 mmφ. The results are as shown in Table 1. The maximum difference between light and dark was more than 20 times.

(2)マルチプリズムシートの輝度の測定 次に、上記ライトボックス上に、上記のマルチプリズ
ムシートをプリズム群を光源に向けて載置し、同様な方
法でマルチプリズムシートの平坦面の15点の輝度を測定
した。この結果を示すのが第2表で、蛍光灯の直上に相
当する中央に帯状の暗部(幅約20mm)はできるものの、
極端に低い輝度の箇所がなくなり、明暗の比は3.75以下
であって用途によっては使用しうることが分かった。
(2) Measurement of luminance of multi-prism sheet Next, the above-mentioned multi-prism sheet is placed on the above-mentioned light box with the prism group facing the light source. The brightness was measured. Table 2 shows this result. Although a band-shaped dark part (about 20 mm in width) is formed in the center corresponding to the position immediately above the fluorescent lamp,
There were no places with extremely low luminance, and the ratio of light and dark was 3.75 or less, indicating that it could be used in some applications.

(3)蛍光灯管面とマルチプリズムシートとの間隔と、
暗部生成の検討 第2表の測定を行った平面光源装置の構成では、蛍光
灯管面とマルチプリズムシートとの間の距離は8mmにな
っているが、この間の距離によって帯状暗部の幅がどの
ように変化するかを確認した。
(3) the distance between the fluorescent lamp tube surface and the multi-prism sheet;
Investigation of dark area generation In the configuration of the flat light source device measured in Table 2, the distance between the fluorescent lamp tube surface and the multi-prism sheet is 8 mm. How it changes.

まず上記ライトボックス上部の厚さ3mmの透明アクリ
ル樹脂板を除き、第4図に示すように蛍光灯1に間隔を
設定する透明アクリル樹脂板からなるスペーサー6を介
在させ、このスペーサー6の厚さを変えることでd2の間
隔を変化させて測定した。
First, except for the transparent acrylic resin plate having a thickness of 3 mm above the light box, as shown in FIG. 4, a spacer 6 made of a transparent acrylic resin plate for setting an interval in the fluorescent lamp 1 is interposed. The measurement was performed by changing the interval of d 2 by changing.

この結果を示すのが第3表である。 Table 3 shows the results.

この結果から明らかなように、d2の距離を小さくする
と徐々に暗部の幅が小さくなることが分ったので、これ
を参考にしてこの構成における装置を実用化すればよい
ことが確認された。
As is clear from this result, it was found that when the distance of d 2 was reduced, the width of the dark portion was gradually reduced, and it was confirmed that the device in this configuration should be put to practical use with reference to this. .

しかしながら、実用的にはこのような暗部を解消する
ことが望ましいため、さらに検討を加え、第4図の構成
からスペーサー6を除き、マルチプリズムシートを直接
蛍光灯の管面に接触(すなわちd2=0)させたところ、
暗部は消え逆に幅3〜5mmの周囲より輝度の高い帯があ
らわれた。
However, practically, it is desirable to eliminate such a dark portion. Therefore, further investigation is performed, and the multi-prism sheet is directly contacted with the tube surface of the fluorescent lamp (ie, d 2 = 0)
The dark part disappeared, and conversely, a band with a higher luminance than the surroundings with a width of 3 to 5 mm appeared.

このことからd2=0〜1mmの間に輝度差がなくなる距
離があることが分かったので、厚さ0.1mmのポリエステ
ルフィルムをスペーサー6として用いて観察したとこ
ろ、d2=0.3mmと0.4mmとの間で輝度差のない均一な状態
が得られた。したがって、この距離を維持しうるスペー
サーを用いるか、あるいは剛性の高い無機ガラス製のマ
ルチプリズムシートを用いることにより、この構成でも
実用化しうることが確認できた。
From this, it was found that there was a distance where the luminance difference disappeared between d 2 = 0 to 1 mm. When the polyester film having a thickness of 0.1 mm was used as the spacer 6, it was observed that d 2 = 0.3 mm and 0.4 mm. And a uniform state with no luminance difference was obtained. Therefore, it was confirmed that the use of a spacer capable of maintaining this distance or the use of a multi-prism sheet made of inorganic glass having high rigidity can also be used in this configuration.

(4)暗部除去部材の検討 以上のようにマルチプリズムシートの単独使用により
均一な明るさの面が得られることが確認できたが、上記
の如き僅少の間隔で蛍光灯とマルチプリズムシートとを
組立てることは、実用上困難な面があるので、他の部材
を用いることにより暗部の除去について検討した。
(4) Examination of a member for removing dark portions As described above, it was confirmed that a surface having uniform brightness could be obtained by using the multi-prism sheet alone. However, the fluorescent lamp and the multi-prism sheet were separated at a small interval as described above. Since assembling has practically difficult aspects, the removal of the dark part was examined by using other members.

帯状の暗部は、蛍光灯の直上位置においてプリズムの
法線(第3図L)方向への光の出射が少ない(法線方向
から入射した光は概ね60〜80°から出射)ことに起因し
ているので、法線方向より外れた角度で出射している光
を暗部へ集めることにより解消しうる。このような機能
を有するシートとしては、ある程度の拡散性を有する半
透明板すなわち乳半板が適しているとみられたので、ま
ずアクリル樹脂乳半板の各グレード(6種類)を用意
し、光学性能を測定した。使用した乳半板は次の通りで
ある。
The strip-shaped dark portion is caused by a small amount of light emitted in the direction of the normal line (FIG. 3L) of the prism at a position directly above the fluorescent lamp (light incident from the normal direction is generally emitted from 60 to 80 °). Therefore, the light emitted at an angle deviated from the normal direction can be eliminated by collecting the light at the dark portion. As a sheet having such a function, a translucent plate having a certain degree of diffusivity, that is, a milk half-plate was considered to be suitable. First, each grade (six types) of an acrylic resin milk half-plate was prepared. The performance was measured. The used milk half plates are as follows.

・三菱レイヨン社製アクリル樹脂乳半板 「アクリライト#432」(厚さ2mm) ・三菱レイヨン社製アクリル樹脂乳半板 「アクリライト#422」(厚さ2mm) ・三菱レイヨン社製アクリル樹脂乳半板 「アクリライト#609」(厚さ2mm) ・三菱レイヨン社製アクリル樹脂乳半板 「アクリライト#610」(厚さ2mm) ・三菱レイヨン社製アクリル樹脂乳半板 「アクリライト#613」(厚さ2mm) ・三菱レイヨン社製アクリル樹脂乳半板 「アクリライト#M3」(厚さ1mm) なお、入射角と出射角との分布は、村上色彩研究所製
ゴニオメーターを使用して、各試料に対して光ビーム入
射角を変え、透過光分布を測定し、それぞれの入射角に
対するビーム出射角および、ピーク出射強度の1/2に強
度が低下するときの角度幅(half-value)を求めた。ま
た全光線透過率は、JIS-K7105に準拠して測定した。
・ Mitsubishi Rayon acrylic resin milk plate “Acrylite # 432” (2mm thick) ・ Mitsubishi Rayon acrylic resin milk plate “Acrylite # 422” (2mm thickness) ・ Mitsubishi Rayon acrylic resin milk Half plate "Acrylite # 609" (2mm thick) ・ Mitsubishi Rayon company acrylic resin milk plate "Acrylite # 610" (2mm thickness) ・ Mitsubishi Rayon company acrylic resin milk plate "Acrylite # 613" (Thickness 2mm) ・ Acrylic resin milk plate "Acrylite # M3" (thickness 1mm) manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. The distribution of the incident angle and the outgoing angle is measured using a goniometer manufactured by Murakami Color Research Laboratory. changing the light beam incident angle with respect to each sample, and measuring the transmission light distribution, beam emission angle and for each angle of incidence and the angular width when the intensity is reduced to 1/2 of the peak emission intensity (half-value) I asked. The total light transmittance was measured according to JIS-K7105.

この結果を示すのが第4表である。 Table 4 shows the results.

(5)暗部除去シートを使用したときの性能の評価 上記マルチプリズムシートの輝度を測定したときのラ
イトボックス(厚さ3mmの透明アクリル樹脂板を介し
て、マルチプリズムシートを備えたもの)を用い、上記
乳半板をさらに載置して輝度を測定した(ケースAとい
う)。また比較のため、ライトボックスにマルチプリズ
ムシートのみを載置した場合(ケースB)と、乳半板の
みを載置した場合(ケースCという)についても測定し
た。
(5) Evaluation of the performance when using the dark part removal sheet A light box (with a multi-prism sheet provided through a transparent acrylic resin plate having a thickness of 3 mm) when measuring the brightness of the multi-prism sheet was used. The above-mentioned milk half plate was further placed thereon, and the luminance was measured (referred to as Case A). For comparison, measurements were also taken for a case where only the multi-prism sheet was placed on the light box (case B) and a case where only the milk half-plate was placed (referred to as case C).

この結果を示すのが第6図ないし第11図で、暗部除去
シートによる均一性の効果が顕著であることが確認され
た。なお、これらの図のグラフにおいて、ケースAが
+、ケースBが□、ケースCが◇の印で表わしている。
FIG. 6 to FIG. 11 show this result, and it was confirmed that the uniformity effect by the dark portion removal sheet was remarkable. In the graphs of these figures, case A is indicated by +, case B is indicated by □, and case C is indicated by Δ.

(6)反射面の機能の確認 上記の参考例では、反射面2を第2図あるいは第4図
の如く傾斜して設け、線状光源の直下位置を除く大部分
の面で反射した光がマルチプリズムシート3に対し斜め
に入射するよう、より具体的にはプリズムの法線に対し
50〜80°程度に入射するように構成しており、これが本
発明の機能を達成するための一つの条件になっている。
この点を確認するため、第5図の如く底面に平坦部を有
する反射面2を用いて検討したところ(この第5図は本
発明の一実施例を示すものであり、この実施例において
は反射面2の形状以外は上記参考例のものと同様であ
る)、蛍光灯の直径Dに対し、平坦面の距離Rが、R=
2DないしR=3DになるとこのRの部分が暗くなり、均一
性を達成しえないことが分った。
(6) Confirmation of Function of Reflection Surface In the above reference example, the reflection surface 2 is provided at an angle as shown in FIG. 2 or FIG. In order to make the light enter the multi-prism sheet 3 obliquely, more specifically, with respect to the normal line of the prism
It is configured to be incident at about 50 to 80 °, which is one condition for achieving the function of the present invention.
In order to confirm this point, a study was conducted using a reflective surface 2 having a flat portion on the bottom surface as shown in FIG. 5 (FIG. 5 shows an embodiment of the present invention, and in this embodiment, The configuration is the same as that of the above-described reference example except for the shape of the reflecting surface 2).
When 2D or R = 3D, this R portion becomes dark, and it was found that uniformity could not be achieved.

[参考例2:反射面が曲面からなる参考例] 第12図は本発明の一参考例の断面図である。ここで、
1が光源、2が反射面、3がマルチプリズムシート、4
が暗部除去シート、5がハウジングである。
Reference Example 2: Reference Example in which Reflection Surface is Curved Surface FIG. 12 is a cross-sectional view of a reference example of the present invention. here,
1 is a light source, 2 is a reflection surface, 3 is a multi prism sheet, 4
Denotes a dark portion removal sheet, and 5 denotes a housing.

この参考例2は、上記第1図及び第2図の参考例1と
比べて、主として反射面2の形状が異なるが、その他の
部分はほぼ同様である。尚、反射面2のl1方向の断面形
状は、曲率半径rの円弧である。
The reference example 2 is different from the reference example 1 of FIGS. 1 and 2 mainly in the shape of the reflection surface 2, but the other parts are almost the same. Incidentally, l 1 the direction of the cross-sectional shape of the reflecting surface 2, an arc of radius of curvature r.

第12図において、マルチプリズムシート3の下面には
上記第2図のものと同様にプリズム群が形成されている
が、該プリズム群は図示を省略してある。
In FIG. 12, prism groups are formed on the lower surface of the multi-prism sheet 3 in the same manner as in FIG. 2, but the prism groups are not shown.

(1)反射面の形状による輝度均一性の比較 上記参考例1の(1)に記載のライトボックスに参考
例1記載のマルチプリズムシート及び暗部除去シートを
この順に載置した。暗部除去シートとしては、アクリラ
イト#609、アクリライト#432、及びアクリライト#M3
の3種類を用いた。これら3種類の装置をそれぞれEx1-
A,Ex1-B,Ex1-Cとする。
(1) Comparison of Luminance Uniformity According to Shape of Reflecting Surface The multi-prism sheet and the dark part removal sheet described in Reference Example 1 were placed in this order on the light box described in (1) of Reference Example 1 above. Acrylite # 609, Acrylite # 432, and Acrylite # M3
Were used. Ex3-
A, Ex1-B, Ex1-C.

同様にして、参考例2の構成のものについても、同様
に3種類のライトボックスを形成し、同様にプラズムシ
ート及び暗部除去シートをこの順に載置した。ここで、
反射面の曲率半径rは100mmとした。また、暗部除去シ
ートとしては、アクリライト#609、アクリライト#43
2、及びアクリライト#M3の3種類を用いた。これら3
種類の装置をそれぞれEx2-A,Ex2-B,Ex2-Cとする。
Similarly, for the configuration of Reference Example 2, three types of light boxes were similarly formed, and a plasma sheet and a dark part removal sheet were similarly placed in this order. here,
The radius of curvature r of the reflecting surface was 100 mm. Acrylite # 609 and Acrylite # 43 are used as the dark part removal sheet.
2 and Acrylite # M3. These three
The types of devices are referred to as Ex2-A, Ex2-B, and Ex2-C, respectively.

上記各装置につき、上記参考例1の(1)に記載の様
にして、輝度測定を行ない、全測定点の間の最大差を調
べた。これにより輝度の均一性が分る。
For each of the above devices, the luminance was measured as described in (1) of Reference Example 1, and the maximum difference between all the measurement points was examined. As a result, the uniformity of luminance can be understood.

その結果を、以下の第5表に示す。 The results are shown in Table 5 below.

以上の結果から明らかな様に、反射面を曲面から構成
することにより、反射面を平面から構成した装置よりも
輝度の均一性を向上させることができた。
As is clear from the above results, the uniformity of luminance could be improved by forming the reflecting surface from a curved surface, as compared with a device having a reflecting surface from a flat surface.

(2)ランプ−マルチプリズムシート間の距離と装置有
効幅との関係 次に、ランプ−マルチプリズムシート間の距離を変化
させることにより、輝度の均一性がどの様に変化するか
を調べた。
(2) Relationship between distance between lamp and multi-prism sheet and effective width of apparatus Next, it was examined how the uniformity of luminance changes by changing the distance between the lamp and the multi-prism sheet.

ここで、光源1としては東芝社製蛍光灯「FL-10W」
(AC 100V,10W,25mmφ)及び日本電気社製蛍光灯「FL-3
0SEX-N」(AC 100V,30W,32mmφ)を用いた。これらラン
プをそれぞれLa-1、La-2とする。マルチプリズムシート
3及び暗部除去シート4としては上記参考例1における
と同様のものを用いた。但し、使用光源(ランプ)の種
類、ならびにd1の大きさ及びl1の大きさを設定すること
により、反射面2の曲率半径rを一義的に決定した。ま
た、l2は300mmとした。
Here, the fluorescent light “FL-10W” manufactured by Toshiba Corporation is used as the light source 1.
(AC 100V, 10W, 25mmφ) and fluorescent lamp “FL-3 manufactured by NEC Corporation”
0SEX-N "(AC100V, 30W, 32mmφ) was used. These lamps are referred to as La-1 and La-2, respectively. As the multi-prism sheet 3 and the dark part removing sheet 4, the same ones as in the above-mentioned Reference Example 1 were used. However, the type of light source used (lamp), and by setting the size and magnitude of l 1 of d 1, and uniquely determine the radius of curvature r of the reflecting surface 2. In addition, l 2 was 300mm.

以下の第6表に、第12図の装置の各具体的構成例Con-
1〜Con-9におけるd1、l1、r、使用光源の種類、及びl1
/Dを示す。ここで、Dは光源ランプの径である。
Table 6 below shows each specific configuration example of the apparatus of FIG.
D 1 , l 1 , r in 1 to Con-9, the type of light source used, and l 1
Indicates / D. Here, D is the diameter of the light source lamp.

上記各構成例につき、上記参考例1の(1)に記載の
様にして、輝度測定を行なった。尚、同一構成例で暗部
除去シートを取替えて行なったものもある。
With respect to each of the above configuration examples, the luminance was measured as described in (1) of Reference Example 1 above. In addition, there is a case where the dark portion removal sheet is replaced with the same configuration example.

以下の第7表に、各構成例Con-1〜Con-9について、使
用暗部除去シート、平均輝度値、及び輝度均一性を示
す。ここで、輝度均一性は次の式で算出した。
In Table 7 below, for each of the configuration examples Con-1 to Con-9, the used dark area removal sheet, the average luminance value, and the luminance uniformity are shown. Here, the brightness uniformity was calculated by the following equation.

輝度均一性= ±(最大輝度値−最小輝度値)/平均輝度値×(1/
2)×100 [%] 以上の構成例Con-1〜Con-9のうち、暗部除去シートと
してアクリライト#609を用いたもの及び上記(1)の
装置Ex2-Aについて、d1とrとの関係をプロットしたも
のが、第13図のグラフである。
Luminance uniformity = ± (maximum luminance value-minimum luminance value) / average luminance value x (1 /
2) x 100 [%] Among the above configuration example Con-1~Con-9, the device Ex2-A thing with ACRYLITE # 609 as a dark portion removed sheet and the (1), is a plot of the relation between d 1 and r 13 is a graph of FIG.

輝度均一性が約±10%以内を許容範囲と見なして、該
許容範囲内にある上記rとd1との関係を最小二乗法によ
り下記3次式(1)で近似した。
Assuming that the luminance uniformity is within about ± 10% as an allowable range, the relationship between r and d 1 within the allowable range was approximated by the following cubic equation (1) by the least square method.

r≦22.12+11.33d1 −20.94d1 2/102 +1.747d1 3/103 (1) この範囲は、第13図における曲線C1より下方の部分に
相当する。
r ≦ 22.12 + 11.33d 1 -20.94d 1 2/10 2 + 1.747d 1 3/10 3 (1) This range corresponds to a portion below the curve C 1 in FIG. 13.

この式(1)を利用することにより、用いるランプの
径Dと距離d1とを決めると、輝度均一性を許容範囲内と
するためにはrの上限が設定され、かくして一義的に幅
l1の最大値が求められる。
By using this equation (1) is used when determining the diameter D and the distance d 1 of the lamp, the upper limit of r is set to within the allowable range brightness uniformity, thus uniquely width
The maximum value of l 1 is found.

結局、使用ランプとハウジング深さとを設定すると、
輝度均一性を維持できるハウジング最大幅が算出される
ことになり、光源装置の設計が極めて容易となる。
After all, if you set the lamp used and the housing depth,
The maximum width of the housing that can maintain the luminance uniformity is calculated, and the design of the light source device becomes extremely easy.

ランプ径Dが25mmφの場合及び32mmφの場合の双方に
ついて、上記式(1)に対応して、d1とl1との関係を以
下の3次式(2),(3)で近似した。
For both cases where the lamp diameter D is 25 mmφ and 32 mmφ, the relationship between d 1 and l 1 was approximated by the following cubic expressions (2) and (3), corresponding to the above expression (1).

・D=25mmφの場合 l1≦78.75+10.58d1 −17.79d1 2/102 +2.029d1 3/103 (2) ・D=32mmφの場合 l1≦100.35+9.03d1 −9.16d1 2/102 +0.693d1 3/103 (3) これらの範囲は、それぞれ、第14図における曲線C2,C
3より下方の部分に相当する。
For · D = 25mmφ l 1 ≦ 78.75 + 10.58d 1 -17.79d 1 2/10 2 + 2.029d 1 3/10 3 (2) · D = For 32mmφ l 1 ≦ 100.35 + 9.03d 1 -9.16d 1 2/10 2 + 0.693d 1 3/10 3 (3) these ranges, respectively, the curve C 2 in Figure 14, C
It corresponds to the part below 3 .

以上実施例および参考例に従って詳細に説明したが、
本発明の内容はこれらの例に限定されるものではなく、
種々の改変が可能である。例えば本発明の光源1として
は、蛍光灯の如き線状光源の外に、LEDアレイ、リンク
ランプあるいはクエンチングランプ等の線状に配列され
た光源を用いることができる。
Although described in detail according to the examples and reference examples,
The content of the present invention is not limited to these examples,
Various modifications are possible. For example, as the light source 1 of the present invention, a linear light source such as an LED array, a link lamp or a quenching lamp can be used in addition to a linear light source such as a fluorescent lamp.

また反射面2も適宜な金属反射面等を選ぶことがで
き、光源1からの光を反射して大部分の光をマルチプリ
ズムシート3に対し斜めに入射させる機能を有していれ
ば、例えば平面の組合わせからなる上方に凹の面にする
等その形状は問われない。
The reflecting surface 2 can also be selected from an appropriate metal reflecting surface or the like. If the reflecting surface 2 has a function of reflecting light from the light source 1 and making most of the light obliquely enter the multi-prism sheet 3, for example, The shape is not limited, such as forming an upwardly concave surface composed of a combination of planes.

本発明に使用するマルチプリズムシート3としても、
アクリル樹脂以外にポリカーボネート樹脂、スチレン樹
脂、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂あるいは無機ガラスが
使用できる。そして、マルチプリズムシート3は、板状
(厚さ0.5〜5mm程度)だけでなく、これより薄いフィル
ム状のものも使用し得る。またプリズムの形状も、線状
光源の直接の光ないし一旦反射して斜め方向から入射し
た光をマルチプリズムシート3に直交する方向、あるい
は任意の方向に集中して出射する方向に応じてプリズム
角を設定すればよい。
As the multi-prism sheet 3 used in the present invention,
In addition to the acrylic resin, a synthetic resin such as a polycarbonate resin, a styrene resin, and a vinyl chloride resin, or an inorganic glass can be used. The multi-prism sheet 3 can be used not only in a plate shape (thickness of about 0.5 to 5 mm) but also in a thin film shape. The shape of the prism may be changed according to the direction of the direct light from the linear light source or the direction in which the light once reflected and incident in an oblique direction is orthogonal to the multi-prism sheet 3 or the direction in which the light is concentrated and emitted in an arbitrary direction. Should be set.

さらに暗部除去シート4としては、参考例に用いたア
クリル系樹脂半透明板の外に、これと同様な性能を有す
るシートやフィルムが使用できるが、目的に応じて全光
線透過率、入射角に対するピーク出射角及びその時の角
度幅を考慮して、適性のものを選択すればよい。
Further, as the dark part removing sheet 4, besides the acrylic resin semi-transparent plate used in the reference example, a sheet or a film having the same performance can be used. An appropriate one may be selected in consideration of the peak emission angle and the angular width at that time.

なお、マルチプリズムシート3や暗部除去シート4と
して、薄い板やフィルムを用いたときで必要があるとき
は、撓み防止のための透明板をマルチプリズムシート3
と光源1との間に介在させてもよい。
When a thin plate or a film is used as the multi-prism sheet 3 or the dark portion removing sheet 4, if necessary, a transparent plate for preventing bending is used.
And the light source 1.

(発明の効果) 本発明は以上詳述した如き構成からなるものであるか
ら、光源からの光を有効に活用して、明るく均一性の高
い、しかも十分に薄型化が可能な平面光源装置を提供し
うる利点がある。
(Effect of the Invention) Since the present invention has the configuration as described in detail above, a flat light source device that is bright, has high uniformity, and can be made sufficiently thin by effectively utilizing light from the light source. There are benefits that can be provided.

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

第1図は本発明の一参考例を示す斜視図、第2図は第1
図のII-II線の拡大断面図、第3図はマルチプリズムシ
ートの部分拡大図、第4図は帯状の暗部の幅を検討する
ために用いた例の部分断面図、第5図は本発明の一実施
例におけるライトボックスの断面図、、第6図ないし第
11図は本発明の参考例における性能を評価したグラフ、
第12図は本発明の一参考例を示す断面図、第13図及び第
14図は本発明の参考例の特性を示すグラフである。 1……光源、2……反射面 3……マルチプリズムシート 4……暗部除去シート 5……ハウジング
FIG. 1 is a perspective view showing a reference example of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a partial enlarged view of the multi-prism sheet, FIG. 4 is a partial sectional view of an example used for examining the width of a band-shaped dark portion, and FIG. FIG. 6 is a sectional view of a light box according to an embodiment of the invention,
FIG. 11 is a graph evaluating the performance in the reference example of the present invention,
FIG. 12 is a sectional view showing one embodiment of the present invention, and FIGS.
FIG. 14 is a graph showing the characteristics of the reference example of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source 2 ... Reflection surface 3 ... Multi-prism sheet 4 ... Dark part removal sheet 5 ... Housing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G09F 9/00 336 G09F 9/00 336F (56)参考文献 特開 昭61−15104(JP,A) 特開 昭61−158367(JP,A) 実開 昭59−194208(JP,U) 実開 昭60−51812(JP,U) 実開 昭60−105012(JP,U)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G09F 9/00 336 G09F 9/00 336F (56) References JP-A-61-15104 (JP, A) JP-A-61-158367 (JP, A) Japanese Utility Model Showa 59-194208 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 60-51812 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 60-105012 (JP, U)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】線状光源を内蔵し、背面には反射面を備
え、かつ正面にはマルチプリズムシートを備えたボック
ス型の平面光源装置であって、上記反射面は、上記線状
光源が中央に配置される平坦面と該平坦面の両側に連な
る2つの斜面とを有し、上記平坦面の中央から端部まで
の距離(R)が上記線状光源の直径(D)に対してR<
2DあるいはR>3Dの関係にあり、該面で反射した光の大
部分を上記マルチプリズムシートに対し斜めに入射させ
る機能を有しており、かつ上記マルチプリズムシートの
内面には光源に平行に延びて配列されたプリズム群が形
成されており、 該プリズム群は、同形状のプリズムが繰返し連なったも
のであって、上記光源から直接ないし上記反射面で反射
して上記プリズムの中央側に向いた斜面に入射して外側
に向いた斜面に到達する光をその進行方向が所定方向に
近づくように偏向させて上記マルチプリズムシートから
出光させる機能を有する、 ことを特徴とする、平面光源装置。
1. A box-type flat light source device having a linear light source built-in, a reflection surface on the back surface, and a multi-prism sheet on the front surface, wherein the reflection surface is formed by the linear light source. It has a flat surface arranged in the center and two slopes connected to both sides of the flat surface, and the distance (R) from the center to the end of the flat surface is larger than the diameter (D) of the linear light source. R <
In the relationship of 2D or R> 3D, it has a function to make most of the light reflected on the surface obliquely incident on the multi-prism sheet, and the inner surface of the multi-prism sheet is parallel to the light source. An extended prism group is formed, and the prism group is formed by repeatedly arranging prisms of the same shape. The prism group is directly reflected from the light source or reflected by the reflection surface and directed toward the center of the prism. A flat light source device having a function of deflecting light incident on the inclined surface and arriving at the outwardly directed inclined surface so that the traveling direction thereof approaches a predetermined direction, and outputs the light from the multi-prism sheet.
【請求項2】上記マルチプリズムシートの正面側に、光
源直上位置の暗部を解消するための暗部除去シートが配
置されている、請求項1に記載の平面光源装置。
2. The flat light source device according to claim 1, wherein a dark portion removing sheet for eliminating a dark portion immediately above the light source is disposed on the front side of the multi-prism sheet.
【請求項3】上記線状光源と上記マルチプリズムシート
との距離が0.3〜0.4mmである、請求項1〜2のいずれか
に記載の平面光源装置。
3. The flat light source device according to claim 1, wherein a distance between the linear light source and the multi-prism sheet is 0.3 to 0.4 mm.
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