JP3396805B2 - Transmission type surface illumination device - Google Patents
Transmission type surface illumination deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、看板や各種反射型
表示装置等の前面照明手段に用いられる表示装置に一体
化する透過型面状照明装置に関するものであり、特に、
反射型の液晶表示装置の前面照明手段として用いられる
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmissive planar illuminating device integrated with a display device used for front illuminating means such as a signboard and various reflective display devices.
It is used as a front illumination means of a reflective liquid crystal display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】低消費電力で動作する液晶表示装置は、
薄型、軽量等の特徴があるので、主にコンピュータ用途
を中心とした表示装置としての需要が増大している。液
晶表示装置の構成部材である液晶は、自ら発光しないた
め、ブラウン管等の発光型素子と異なり、画像を観察す
るための照明手段が必要である。特に、近年の画像の高
精細およびカラー化の要求の中では、液晶表示装置とし
て高輝度の面状背面光源を付加した構成が通常である。
しかしながら、この面状背面光源を点灯させるために
は、過大な電力が必要とされるため、低消費電力という
液晶の特徴を後退させてしまうという問題が生じる。2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices that operate with low power consumption are
Because of its features such as thinness and lightness, the demand as a display device mainly for computer applications is increasing. Since the liquid crystal which is a constituent member of the liquid crystal display device does not emit light by itself, unlike a light emitting element such as a cathode ray tube, an illuminating means for observing an image is required. Particularly, in the recent demand for high definition and colorization of images, a liquid crystal display device usually has a structure in which a high-luminance planar back light source is added.
However, in order to turn on the planar back light source, an excessive amount of power is required, which causes a problem that the characteristic of the liquid crystal, which is low power consumption, is retreated.
【０００３】特に薄型、軽量の液晶表示装置の利点を生
かして、多く使用されている携帯用液晶機器において
は、液晶表示装置に付加される面状背面光源の点灯によ
って内部電源の消費が大きくなり、携帯中の使用時間が
極端に短くなってしまう欠点があった。In the liquid crystal display device, which is widely used by taking advantage of the thin and light-weight liquid crystal display device, the consumption of the internal power source increases due to the lighting of the planar back light source added to the liquid crystal display device. , There was a drawback that the usage time while carrying was extremely short.
【０００４】この問題を解決するべく周囲光を照明手段
として利用することによって、面状背面光源を設置しな
くても機能する反射型液晶素子が開発されている。この
反射型液晶素子の最も基本的な構成の一例を図１０に示
す。反射型液晶素子５１は、二枚のガラス基板５２ａ，
５２ｂの対向面にそれぞれ透明極板５３ａ，５３ｂが形
成され、このとき背面Ｂ側（図１０の下方）の透明極板
５３ｂは、パターンニングされており、所望の画像を実
現するためにそれぞれスイッチング素子５４が透明極板
５３ｂに接続されている。In order to solve this problem, a reflective liquid crystal element has been developed which utilizes ambient light as an illuminating means and functions without the need of installing a planar back light source. FIG. 10 shows an example of the most basic configuration of this reflective liquid crystal element. The reflective liquid crystal element 51 includes two glass substrates 52a,
Transparent electrode plates 53a and 53b are formed on the opposing surfaces of 52b, respectively. At this time, the transparent electrode plate 53b on the back surface B side (downward in FIG. 10) is patterned and switched to realize a desired image. The element 54 is connected to the transparent electrode plate 53b.
【０００５】さらに、透明極板５３ａ，５３ｂ間は液晶
材５５で満たされている。また、観察面Ｆ（図１０の上
方）のガラス基板５２ａと透明極板５３ａの間には、カ
ラーフィルタ５６が設けられている。また、透明極板５
３ａ，５３ｂを設けていないガラス基板５２ａ，５２ｂ
の一面には、それぞれ偏光板５７ａ，５７ｂが設けられ
ている。さらに、背面Ｂ側の偏光板５７ｂを覆う高効率
の反射板５８が設けられている。Further, a liquid crystal material 55 is filled between the transparent electrode plates 53a and 53b. Further, a color filter 56 is provided between the glass substrate 52a and the transparent electrode plate 53a on the observation surface F (upper part in FIG. 10). In addition, the transparent electrode plate 5
Glass substrates 52a and 52b not provided with 3a and 53b
Polarizing plates 57a and 57b are provided on one surface, respectively. Further, a highly efficient reflection plate 58 that covers the polarizing plate 57b on the back surface B side is provided.
【０００６】このような構成からなる反射型液晶素子５
１は、その背面Ｂに配置された反射板５８に入射する周
囲からの入射光を反射させることによって、画面が明る
く照射され画像を観察することができる。A reflection type liquid crystal element 5 having such a structure.
1 reflects the incident light from the surroundings that is incident on the reflection plate 58 arranged on the back surface B thereof, so that the screen is illuminated brightly and the image can be observed.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このような構成の反射
型液晶素子５１は、背面Ｂに設けられる反射板５８に入
射する周囲からの入射光を反射させて画面を照射するの
で、その表示品質が周囲の明るさ環境に左右される。特
に画像の高品質化が要求される中で、需要が増大されつ
つあるカラー表示の反射型液晶素子にあっては、一般的
にカラーフィルタ等の付加により白黒液晶より反射率が
低く、明るい環境が確保されない場合、画面の輝度が十
分でないため、画像を観察するためには反射板５８に入
射する光線の量を多くするための補助照明が必要とな
る。この補助照明としては、卓上の電気スタンド等の使
用が可能である。しかしながら、補助照明として使用す
るための照明装置を常時携帯することは困難であるた
め、反射板５８に入射する光線量が十分でない環境では
使用できなくなってしまうので携帯機器としての利点を
大きく損なう結果となっている。The reflection type liquid crystal element 51 having such a structure reflects the incident light from the surroundings incident on the reflection plate 58 provided on the back surface B to illuminate the screen, so that the display quality thereof is improved. Depends on the surrounding brightness environment. In particular, with the demand for higher quality images, the reflective liquid crystal device for color display, which is in increasing demand, generally has a reflectance lower than that of a black and white liquid crystal due to the addition of a color filter or the like, and a bright environment. Is not ensured, the brightness of the screen is not sufficient, and thus auxiliary light for increasing the amount of light rays incident on the reflection plate 58 is necessary for observing the image. A desk lamp or the like can be used as the auxiliary lighting. However, since it is difficult to carry a lighting device for use as auxiliary lighting all the time, it cannot be used in an environment in which the amount of light rays incident on the reflection plate 58 is not sufficient, and as a result, the advantage as a portable device is greatly impaired. Has become.
【０００８】したがって本発明は、上記問題点を解決す
るべく、反射型液晶表示素子と一体的に構成されること
によって補助照明を必要とせずに周囲の明るさ環境に左
右されることなく使用可能であり、携帯しやすく、かつ
低消費電力の照明装置を実現する透過型面状照明装置を
提供することにある。Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention can be used without the need for auxiliary lighting by being integrally formed with the reflective liquid crystal display element and without being influenced by the surrounding brightness environment. Therefore, it is an object of the present invention to provide a transmissive planar lighting device that is easy to carry and has low power consumption.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】課題を解決するための手
段として、請求項１の発明では、被照明部材の表面を覆
うように近接させて配置する照明装置であって、透光性
材料からなる透明基板の少なくとも一面以上の側端面に
沿って光源ランプを近接配置させ、前記透明基板の表面
に、前記光源ランプの軸方向に沿って断面形状ほぼ三角
形の多数の溝部を形成して前記溝部と平坦部からなる光
反射パターンとし、前記溝部の前記光源ランプに近い側
の傾斜面の傾斜角度を３５°ないし５５°、前記傾斜面
と対向する傾斜面の角度を６０°ないし９０°に形成
し、さらに前記溝部での反射に起因する光線量と、前記
光源ランプからの距離に依存する光線量とが前記透明基
板の裏面全面で等しくなるように前記溝部を形成するこ
とを特徴とする。As a means for solving the problems, according to the invention of claim 1, there is provided an illuminating device which is arranged in close proximity so as to cover the surface of the member to be illuminated, and is made of a translucent material. The light source lamps are arranged in proximity to each other along at least one side end surface of the transparent substrate, and a plurality of groove portions having a substantially triangular sectional shape are formed on the surface of the transparent substrate along the axial direction of the light source lamps. And a light reflection pattern consisting of a flat part, and the side of the groove near the light source lamp
The inclination angle of the inclined surface is 35 ° to 55 °,
Form the angle of the inclined surface facing 60 ° to 90 °
Further, the groove portion is formed such that the amount of light ray caused by reflection at the groove portion and the amount of light ray depending on the distance from the light source lamp are equal on the entire back surface of the transparent substrate.
【００１０】請求項２の発明では、前記被照明部材が反
射型の液晶表示素子であることを特徴とする。According to a second aspect of the invention, the illuminated member is a reflective liquid crystal display element.
【００１１】請求項３の発明では、前記光反射パターン
は、前記溝部及び前記平坦部との比率が、溝部の深さが
一定の場合には前記溝部が光源ランプから離れるにした
がって大きくなるように、平坦部の幅が一定の場合には
光源ランプから離れるにしたがって溝部の深さが深くな
るように、またはその組み合わせによって形成されてい
ることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, the light reflection pattern has a ratio of the groove portion and the flat portion that increases as the groove portion moves away from the light source lamp when the depth of the groove portion is constant. When the width of the flat portion is constant, the groove portion is formed so that the depth becomes deeper as it goes away from the light source lamp, or a combination thereof is formed.
【００１２】請求項４の発明では、前記光反射パターン
は、前記溝部の幅が前記平坦部の幅に対して１．５倍以
下になるように形成されることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, the light reflection pattern is formed such that the width of the groove portion is 1.5 times or less the width of the flat portion.
【００１３】請求項５の発明では、前記溝部は、断面形
状三角形の頂角に相当する谷部の角度を一定としたこと
を特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, the groove portion has a sectional shape.
It is characterized in that the angle of the valley portion corresponding to the apex angle of the triangular shape is constant .
【００１４】請求項６の発明では、前記光源ランプの発
光強度は、調節可能であることを特徴とする。According to the invention of claim 6, the light source lamp emits light.
The light intensity is characterized by being adjustable .
【００１５】[0015]
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の透過型面状照明装
置１の第１の実施の形態を添付図面に基づいて説明す
る。図１に示すように、図１０に基づいて説明した反射
型液晶素子５１の観察面Ｆを覆うように、透過型面状照
明装置１を配置する。透過型面状照明装置１の構成は、
アクリル樹脂製の断面形状ほぼ矩形の透明基板２の一側
端面３に沿って所定距離おいて光源ランプ４が配置さ
れ、さらに光源ランプ４を覆うようにランプリフレクタ
５が配置される。また、一側端面３に対向する側端面６
には、リフレクタフィルム７が密着配置されている。な
お、リフレクタフィルム７を側端面６に確実に固定する
ためには接着剤等を用いてもよい。ここで、図１におい
て反射型液晶素子５１に当接する透明基板２の一面を裏
面８とし、その反対面（図１の下方）である観察面（画
面）側を表面９とする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of a transmissive surface illumination device 1 of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, the transmissive planar illumination device 1 is arranged so as to cover the observation surface F of the reflective liquid crystal element 51 described with reference to FIG. The configuration of the transmissive planar illumination device 1 is
A light source lamp 4 is arranged at a predetermined distance along one end surface 3 of a transparent substrate 2 made of acrylic resin and having a substantially rectangular cross section, and a lamp reflector 5 is arranged so as to cover the light source lamp 4. In addition, the side end surface 6 facing the one side end surface 3
A reflector film 7 is closely attached to the. An adhesive or the like may be used to securely fix the reflector film 7 to the side end surface 6. Here, in FIG. 1, one surface of the transparent substrate 2 that is in contact with the reflective liquid crystal element 51 is a back surface 8, and the opposite surface (lower side in FIG. 1) of the observation surface (screen) side is a front surface 9.
【００１７】透明基板２の表面９には、光反射パターン
１０が形成されている。光反射パターン１０は、断面形
状ほぼ三角形の多数の溝部１１及び溝部１１に隣接する
平坦部１２とで構成される。光反射パターン１０は、図
１の一点鎖線で囲まれた領域Ａ，Ｂ及びＣにそれぞれ対
応する拡大図である図２に示すように、光源ランプ４か
らの距離に左右されることなく、反射型液晶素子５１の
観察面Ｆに進入する光線が均一な明るさになるように、
溝１１の形成される間隔が場所によって異なっている。
すなわち、図２（ａ）ないし（ｃ）に示すように、溝部
１１は、光源ランプ４の軸方向に平行に、切り込みの深
さが一定になるように多数形成されており、かつ、光源
ランプ４から遠ざかるに従って（図１の左に向かって）
溝部１１が多く形成されるように、平坦部１２の幅が徐
々に狭くなるように設けられている。A light reflection pattern 10 is formed on the surface 9 of the transparent substrate 2. The light reflection pattern 10 is composed of a large number of groove portions 11 having a substantially triangular cross section and a flat portion 12 adjacent to the groove portions 11. As shown in FIG. 2, which is an enlarged view corresponding to the areas A, B, and C surrounded by the one-dot chain line in FIG. 1, the light reflection pattern 10 reflects the light regardless of the distance from the light source lamp 4. So that the light rays entering the observation surface F of the liquid crystal element 51 have uniform brightness.
The intervals at which the grooves 11 are formed differ depending on the location.
That is, as shown in FIGS. 2A to 2C, a large number of groove portions 11 are formed in parallel with the axial direction of the light source lamp 4 so that the depth of cut is constant, and the light source lamp is also formed. As you move away from 4 (to the left in Figure 1)
The width of the flat portion 12 is provided so as to be gradually narrowed so that the groove portions 11 are formed in large numbers.
【００１８】ところで、光源ランプ４から発して透明基
板２の内部を進行する光線のうち光反射パターン１０に
進行する光線は、溝部１１で反射される光線と平坦部１
２で反射される光線とに分けられる。このうち、溝部１
１で反射される光線の多くは、透明基板２の裏面８へ進
行する際の入射角が小さいので透明基板２から出射す
る。一方、平坦部１２で反射される光線の多くは、裏面
８へ進行する際の入射角が大きいので裏面８で反射され
ることによって透明基板２内へ戻る。したがって、溝部
１１が多く形成されている程、透明基板２の裏面８から
出射する光線量が増加する。一方、光線は光源ランプ４
に近いほど高輝度であり、光源ランプ４からの距離に比
例して輝度は低下する。By the way, among the light rays emitted from the light source lamp 4 and traveling inside the transparent substrate 2, the light rays traveling to the light reflection pattern 10 are reflected by the groove portion 11 and the flat portion 1.
It is divided into two rays reflected by 2. Of these, groove 1
Most of the light rays reflected by 1 have a small angle of incidence when traveling to the back surface 8 of the transparent substrate 2, and thus exit from the transparent substrate 2. On the other hand, most of the light rays reflected by the flat portion 12 have a large angle of incidence when traveling to the back surface 8, and thus are reflected by the back surface 8 to return into the transparent substrate 2. Therefore, the more grooves 11 are formed, the greater the amount of light rays emitted from the back surface 8 of the transparent substrate 2. On the other hand, the light beam is the light source lamp 4
The higher the brightness, the higher the brightness, and the brightness decreases in proportion to the distance from the light source lamp 4.
【００１９】したがって、本発明の透過型面状照明装置
１は、光源ランプ４から離れるにしたがって溝部１１を
多く形成するようにして、溝部１１での反射に起因する
光線量と、光源ランプ４からの距離に依存する光線量と
の均衡を保つことで、透明基板２の裏面８から出射する
光線の量を裏面８全体で均一になるように光反射パター
ン１０を形成している。Therefore, in the transmissive planar illumination device 1 of the present invention, the number of grooves 11 is increased as the distance from the light source lamp 4 increases, so that the amount of light rays caused by the reflection at the groove 11 and the light source lamp 4 are increased. The light reflection pattern 10 is formed so that the amount of light rays emitted from the back surface 8 of the transparent substrate 2 is uniform over the entire back surface 8 by maintaining a balance with the amount of light rays depending on the distance.
【００２０】以下に、溝部１１の断面形状を限定するた
めに、光反射パターン１０に進入する光線の進行状態を
詳細に説明する。ここで、溝部１１の断面形状三角形の
底辺に当たる部分を仮想平面Ｓと想定し、光源ランプ４
に近い側（図３の右側）の傾斜面１３の傾斜角度をα、
側端面６に近い側（図３の左側）の傾斜面１４の傾斜角
度をβとする。Hereinafter, in order to limit the cross-sectional shape of the groove portion 11, the traveling state of the light beam entering the light reflection pattern 10 will be described in detail. Here, it is assumed that the portion corresponding to the bottom of the triangular cross-sectional shape of the groove 11 is the virtual plane S, and the light source lamp 4
The inclination angle of the inclined surface 13 on the side close to (the right side in FIG. 3) is α,
The inclination angle of the inclined surface 14 on the side close to the side end surface 6 (left side in FIG. 3) is β.
【００２１】光源ランプ４から出射して傾斜面１３に進
行する光線１５が傾斜面１３で全反射するように傾斜角
度αを決定する。光線１５は、傾斜面１３で全反射する
と裏面８側に向かって進行し、入射角が小さいので透明
基板２から出射する。このときの光線１５の射出方向
は、被照明部材である反射型液晶素子５１の反射面の特
性を考慮して、表示画面が最も明るくなる方向に射出す
るように、傾斜面１３の傾斜角度αを適宜選択する。The inclination angle α is determined so that the light ray 15 emitted from the light source lamp 4 and traveling to the inclined surface 13 is totally reflected by the inclined surface 13. When the light ray 15 is totally reflected by the inclined surface 13, the light ray 15 travels toward the back surface 8 side and is emitted from the transparent substrate 2 because the incident angle is small. The emission direction of the light ray 15 at this time is, considering the characteristics of the reflection surface of the reflection-type liquid crystal element 51 that is the illuminated member, so that the light ray 15 is emitted in the direction in which the display screen becomes brightest. Is appropriately selected.
【００２２】表示画面が最も明るくなる方向とは、一般
的には、反射型液晶素子５１の観察画面Ｆへの入射が画
面に対して垂直方向である場合に最もバランスが良い。
したがって、光線１５を反射型液晶素子５１の観察画面
Ｆに対して垂直方向へ進行させるためには、傾斜角度α
を約３５°ないし５５°の範囲に設定すればよいことが
実験により判明した。但し、最適な傾斜角度αは、透明
基板２６の大きさ及びそれぞれの溝部１１の位置によっ
て、光線１５の傾斜面１３への入射角度が変化するの
で、各溝部１１ごとに適宜設定する必要がある。The direction in which the display screen becomes brightest is generally best balanced when the reflection type liquid crystal element 51 is incident on the observation screen F in a direction perpendicular to the screen.
Therefore, in order to allow the light ray 15 to travel in the direction perpendicular to the observation screen F of the reflective liquid crystal element 51, the inclination angle α
It has been experimentally found that the angle should be set in the range of about 35 ° to 55 °. However, since the incident angle of the light ray 15 on the inclined surface 13 changes depending on the size of the transparent substrate 26 and the position of each groove portion 11, the optimum inclination angle α needs to be set appropriately for each groove portion 11. .
【００２３】一方、傾斜面１４の傾斜角度βは、光源ラ
ンプ４に近い側に隣接する溝部１１の傾斜面１３へ臨界
角以下で入射し、傾斜面１３を透過して傾斜面１４から
再び透明基板２内へ進行する光線１６を考慮して設計す
る。光線１６は、図３に示すように、溝部１１の傾斜面
１３へ臨界角以下で入射して、その多くが傾斜面１３を
透過して透明基板２から一旦出射する。傾斜角度βは、
透明基板２から出射した光線１６が透明基板２内へ再度
進入し、さらに隣接する溝部１１の傾斜面１３に入射す
るように設定される。この光線１６は、再び透明基板２
内へ進行し溝部１１の傾斜面１３で全反射して透明基板
２の裏面８から出射する。また、図示省略しているが、
傾斜面１３への進入位置および入射角度によっては、光
線は、傾斜面１３を透過して透明基板２から出射する。On the other hand, the inclination angle β of the inclined surface 14 enters the inclined surface 13 of the groove portion 11 adjacent to the light source lamp 4 at a critical angle or less, passes through the inclined surface 13, and is transparent from the inclined surface 14 again. The design is performed in consideration of the light rays 16 traveling into the substrate 2. As shown in FIG. 3, the light ray 16 is incident on the inclined surface 13 of the groove portion 11 at a critical angle or less, and most of the light ray passes through the inclined surface 13 and exits from the transparent substrate 2 once. The tilt angle β is
It is set so that the light beam 16 emitted from the transparent substrate 2 reenters the transparent substrate 2 and further enters the inclined surface 13 of the adjacent groove portion 11. This light beam 16 is again transmitted to the transparent substrate 2
The light propagates inward, is totally reflected by the inclined surface 13 of the groove 11, and is emitted from the back surface 8 of the transparent substrate 2. Although not shown,
Depending on the position of incidence on the inclined surface 13 and the angle of incidence, the light ray passes through the inclined surface 13 and emerges from the transparent substrate 2.
【００２４】このような光線１６の進行経路を実現する
ためには、傾斜角度βを約６０°ないし９０°の範囲で
設定すればよいことが実験により判明した。但し、傾斜
角度βは、前述の傾斜角度αと同様に、各溝部１１の位
置により最適形状が異なるため、各溝部１１ごとに適宜
設定する必要があり、また傾斜角度αの大きさを考慮し
て設定される。Experiments have shown that in order to realize such a traveling path of the light beam 16, the inclination angle β may be set within a range of about 60 ° to 90 °. However, the inclination angle β, like the above-described inclination angle α, has an optimum shape that differs depending on the position of each groove portion 11, so it must be set appropriately for each groove portion 11, and the magnitude of the inclination angle α should be taken into consideration. Is set.
【００２５】また、平坦部１２に進入する光線１７は、
平坦部１２で全反射して、裏面８側に向かって進行す
る。さらに光線１７は、裏面８で全反射して再び表面９
側へ進行する。そして、溝部１１に到達した場合には、
上述の如く傾斜面１３にて反射して最終的に裏面８から
出射し、一方、平坦部１２に到達した場合には、全反射
して再び裏面８においても全反射しながら、光源ランプ
４から遠ざかる方向に透明基板２内を進行する。したが
って、平坦部１２の幅が大きい場合は、透明基板２内を
進行する光線が多くなり、裏面８から出射する光線量が
少なくなる。The light beam 17 entering the flat portion 12 is
The light is totally reflected by the flat portion 12 and proceeds toward the back surface 8 side. Further, the light ray 17 is totally reflected on the rear surface 8 and again reflected on the front surface 9.
Proceed to the side. When the groove 11 is reached,
As described above, the light is reflected from the inclined surface 13 and finally emitted from the back surface 8, and when reaching the flat portion 12, the light is totally reflected from the light source lamp 4 while being totally reflected again on the back surface 8. It advances in the transparent substrate 2 in the direction away from it. Therefore, when the width of the flat portion 12 is large, the number of light rays traveling in the transparent substrate 2 increases, and the amount of light rays emitted from the back surface 8 decreases.
【００２６】すなわち、光源ランプ４付近の比較的光量
の大きい部分で、平坦部１２の幅を相対的に大きく形成
することにより、透明基板２内を進行する光線の割合を
大きくして、この付近の裏面８から出射する光量を抑え
る。一方、光源ランプ４から遠い側端面６付近では、光
源ランプ４からの光量が少なくなるため、平坦部１２の
幅を小さくして裏面８から出射する光線の量を大きくす
る。このように光反射パターン１０を形成することによ
って、裏面８から出射される光線強度を均一にすること
が可能となる。That is, by forming the width of the flat portion 12 relatively large in a portion having a relatively large amount of light in the vicinity of the light source lamp 4, the proportion of light rays traveling in the transparent substrate 2 is increased, and the vicinity thereof is increased. The amount of light emitted from the back surface 8 is suppressed. On the other hand, in the vicinity of the end face 6 far from the light source lamp 4, the amount of light from the light source lamp 4 decreases, so the width of the flat portion 12 is reduced and the amount of light rays emitted from the back surface 8 is increased. By forming the light reflection pattern 10 in this way, it is possible to make the intensity of the light rays emitted from the back surface 8 uniform.
【００２７】上述のように傾斜角度α、傾斜角度β及び
平坦部２９の幅を設定することにより、所望の方向光線
を進行させることが可能であるから、裏面８から出射す
る光線の光量は、光源ランプ４からの距離に左右される
ことなく均一になるため、反射型液晶素子５１の観察面
Ｆを均一な明るさで照射することが可能となる。さら
に、透明基板２の表面９から出射する光線はごくわずか
であるため、透明基板２内に進入した光線のほぼ全て
が、反射型液晶素子５１を照明するために裏面８から出
射されるので高効率な照明が可能となる。By setting the inclination angle α, the inclination angle β, and the width of the flat portion 29 as described above, it is possible to cause a ray of light in a desired direction to travel. Therefore, the amount of light emitted from the back surface 8 is: Since it becomes uniform regardless of the distance from the light source lamp 4, it becomes possible to irradiate the observation surface F of the reflective liquid crystal element 51 with uniform brightness. Furthermore, since the number of light rays emitted from the front surface 9 of the transparent substrate 2 is very small, almost all of the light rays that have entered the transparent substrate 2 are emitted from the back surface 8 to illuminate the reflective liquid crystal element 51, and thus are high. Efficient lighting is possible.
【００２８】図４には、本発明の透過型面状照明装置１
を反射型液晶表示素子５１上に配置した際の周囲光Ｌの
進行路を模式的に示している。透明基板２の表面９には
光反射パターン１０が形成されているものの、溝部１１
と比較して平坦部１２の面積が大きいため、反射型液晶
表示素子５１の観察面Ｆ上に透明の平板が配置されてい
るのと何ら変わりなく、周囲光Ｌの進行状態は、該透明
な平板を通過する場合と同様に考えることができる。よ
って、本発明の透過型面状装置１は、反射型液晶素子５
１に備わる反射板５８（図１０参照）によって周囲光Ｌ
を利用して観察面Ｆを照射するための障害にはならな
い。したがって、本発明の透過型面状照明装置１を備え
る反射型液晶表示素子５１の場合には、周囲が明るく周
囲光Ｌが十分な環境では、光源ランプ４を消灯した状態
で画面が観察可能となる。なお、周囲光Ｌの進行状態を
考慮した場合に、光反射パターン１０の施された透明基
板２を通常の平板と同様にみなすためには、溝部１１の
幅が平坦部１２の幅に対して１．５倍以下になるように
形成されればよいことが実験により判明した。FIG. 4 shows a transmission type planar illumination device 1 of the present invention.
2 schematically shows the traveling path of the ambient light L when the is arranged on the reflective liquid crystal display element 51. Although the light reflection pattern 10 is formed on the surface 9 of the transparent substrate 2, the groove portion 11 is formed.
Since the area of the flat portion 12 is larger than that of, the transparent flat plate is arranged on the observation surface F of the reflective liquid crystal display element 51, and the traveling state of the ambient light L is the same as that of the transparent plate. The same can be considered as when passing through a flat plate. Therefore, the transmissive planar device 1 according to the present invention is provided with the reflective liquid crystal element 5
The ambient light L is reflected by the reflector 58 (see FIG. 10) provided in the first embodiment.
Does not become an obstacle for irradiating the observation surface F by using. Therefore, in the case of the reflective liquid crystal display element 51 including the transmissive planar illumination device 1 of the present invention, in an environment where the surroundings are bright and the ambient light L is sufficient, the screen can be observed with the light source lamp 4 turned off. Become. In consideration of the traveling state of the ambient light L, in order to regard the transparent substrate 2 provided with the light reflection pattern 10 as a normal flat plate, the width of the groove portion 11 is larger than that of the flat portion 12. Experiments have shown that it may be formed so as to be 1.5 times or less.
【００２９】さらに、本発明の透過型面状照明装置１に
おいては、光源ランプ４からの発光光線および周囲光Ｌ
を、反射型液晶素子５１の照明光源として共用可能であ
る。この場合には、周囲光Ｌの強度に応じて光源ランプ
４からの発光光線の強度を調節することにより最適な照
明環境を得ることが可能であり、さらに、光源ランプ４
の発光量を必要最小限に抑制することができるので、消
費電力を飛躍的に低減することができる。Furthermore, in the transmissive planar illumination device 1 of the present invention, the light emitted from the light source lamp 4 and the ambient light L are emitted.
Can be shared as an illumination light source of the reflective liquid crystal element 51. In this case, it is possible to obtain an optimum illumination environment by adjusting the intensity of the light emitted from the light source lamp 4 according to the intensity of the ambient light L.
Since it is possible to suppress the amount of light emitted from the device to the necessary minimum, it is possible to dramatically reduce power consumption.
【００３０】以上詳述した本発明の透過型面状照明装置
１において、光反射パターン１０の溝部１１を形成する
ための加工は、ダイヤモンドバイトによる切削によって
加工可能である。その際には、加工バイトを固定するた
めに、断面形状ほぼ三角形の溝部１１の頂角に相当する
谷部の角度を一定に設定しなければならない。このた
め、傾斜角度αおよび傾斜角度βの和は常に一定となる
が、上述したように溝部１１の位置によって、傾斜角度
αおよび傾斜角度βは、光線の所望の進行状態を得るこ
とができる範囲内で適宜に変化させて形成することによ
って、より効率的な面状照明を実現することが可能であ
る。In the transmission type planar illumination device 1 of the present invention described in detail above, the processing for forming the groove portion 11 of the light reflection pattern 10 can be performed by cutting with a diamond cutting tool. At that time, in order to fix the processing tool, the angle of the valley portion corresponding to the apex angle of the groove portion 11 having a substantially triangular cross section must be set to be constant. Therefore, the sum of the inclination angle α and the inclination angle β is always constant, but as described above, depending on the position of the groove portion 11, the inclination angle α and the inclination angle β are within a range in which a desired traveling state of the light beam can be obtained. It is possible to realize more efficient planar illumination by changing and forming it appropriately.
【００３１】また光反射パターン１０は、図５に示すよ
うに、溝部１１を一定間隔ごとに、かつ、光源ランプ４
から離れるに従って溝部１１の大きさ（すなわち、その
幅及び深さ）を大きくなるように形成してもよい。この
ように、光源ランプ４から離れるに従って溝部１１の大
きさが徐々に大きくなるように変化する光反射パターン
１０とした場合も、図１に示す光反射パターン１０と比
較して光学特性上の変化はほとんどないため、加工性等
のその他の諸条件を考慮して、何れかを適宜選択して形
成することが可能である。また、図１および図５に示す
二種類の光反射パターン１０を適宜組み合わせて形成し
てもよい。As shown in FIG. 5, the light reflection pattern 10 has groove portions 11 at regular intervals and the light source lamp 4 is provided.
The size (that is, the width and the depth) of the groove portion 11 may be increased as the distance from the groove portion 11 increases. As described above, even when the light reflection pattern 10 is formed such that the size of the groove portion 11 gradually increases as the distance from the light source lamp 4 increases, the change in optical characteristics becomes larger than that of the light reflection pattern 10 shown in FIG. Therefore, it is possible to appropriately select and form any of them in consideration of other conditions such as workability. Further, the two kinds of light reflection patterns 10 shown in FIGS. 1 and 5 may be appropriately combined and formed.
【００３２】さらに、装置の軽量化を図るために、図６
に示す透過型面状照明装置１のように透明基板２’をほ
ぼ楔形としたものであっても良い。楔形の透明基板２’
とした場合であっても、図１又は図５に示す光反射パタ
ーン１０と同様に裏面８からの出射光量が均一になるよ
うに、溝部１１を透明基板２’の表面９に施して光反射
パターン１０を形成することにより上述と同様に機能す
る。Further, in order to reduce the weight of the apparatus, FIG.
The transparent substrate 2'may be formed into a substantially wedge shape as in the transmissive planar illumination device 1 shown in FIG. Wedge-shaped transparent substrate 2 '
Even in such a case, similar to the light reflection pattern 10 shown in FIG. 1 or 5, the groove portion 11 is provided on the front surface 9 of the transparent substrate 2 ′ so that the amount of light emitted from the back surface 8 becomes uniform. By forming the pattern 10, it functions as described above.
【００３３】本発明の透過型面状照明装置１を作製する
にあたって、透明基板２，２’の材料としては光線を効
率よく通過させることのできる物質であれば良く、その
透明性、加工性からアクリル樹脂が最も適している。し
かしながら、本発明の実施にあっては、特にこれに限定
されるものではなく、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂等の各種熱
可塑性の透明樹脂等が使用可能である。また、エポキシ
樹脂、アリルジグリコールカーボネート樹脂等の熱硬化
性透明樹脂や各種ガラス材料等の無機透明材料も場合に
よっては適用可能である。In producing the transmissive planar lighting device 1 of the present invention, the material of the transparent substrates 2 and 2'may be any substance that allows light rays to efficiently pass therethrough, and in view of its transparency and processability. Acrylic resin is the most suitable. However, the present invention is not limited to this, and various thermoplastic transparent resins such as vinyl chloride resin, polycarbonate resin, olefin resin, and styrene resin can be used. In addition, thermosetting transparent resins such as epoxy resin and allyl diglycol carbonate resin, and inorganic transparent materials such as various glass materials can be applied depending on the case.
【００３４】さらに透明基板２，２’の作成方法は、切
削、研削加工等の直接的な機械加工が可能であり、樹脂
材料の場合はキャスト成形、押し出し成形、熱加圧成
形、射出成形等の各種成形法の適用が可能であるが、生
産性の点からは樹脂材料を用いた射出成形法が最も優れ
ている。Further, the transparent substrates 2 and 2'can be formed by direct machining such as cutting and grinding. In the case of a resin material, cast molding, extrusion molding, thermocompression molding, injection molding, etc. Although various molding methods can be applied, the injection molding method using a resin material is the best in terms of productivity.
【００３５】また、本発明の透過型面状照明装置１の構
成部材であるランプリフレクタ５及びリフレクタフィル
ム７は、本発明の構成として必須ではないが、光線の損
失を防止し高効率にするために有効である。このランプ
リフレクタ５及びリフレクタフィルム７としては、一般
的には、銀又はアルミ等の金属を用いてその表面上に薄
層を形成したフィルム、表面を白色塗装したフィルム、
又は、白色顔料を混入した形成されたフィルムを用いる
が、これに代えて、金属板の表面を鏡面研磨したものを
用いてもよい。Further, the lamp reflector 5 and the reflector film 7 which are the constituent members of the transmissive planar illumination device 1 of the present invention are not essential for the constitution of the present invention, but in order to prevent the loss of light rays and improve the efficiency. Is effective for. As the lamp reflector 5 and the reflector film 7, a film in which a thin layer is formed on the surface using a metal such as silver or aluminum, a film in which the surface is painted white,
Alternatively, a film formed by mixing a white pigment is used, but instead of this, a metal plate whose surface is mirror-polished may be used.
【００３６】被照明部材である反射型液晶素子５１とし
ては、図１０に基づいて説明した構成の反射型液晶素子
５１としているが、本発明の透過型面状照明装置１の実
施にあってはこの構成のみに限定されるものではなく、
周囲光を照明として利用する種々の反射型液晶素子に対
して適用可能である。As the reflection type liquid crystal element 51 which is the member to be illuminated, the reflection type liquid crystal element 51 having the structure described with reference to FIG. 10 is used, but in the implementation of the transmission type planar illumination device 1 of the present invention. The configuration is not limited to this,
It can be applied to various reflective liquid crystal elements that use ambient light as illumination.
【００３７】[0037]
【実施例】実施例−１として、本発明の透過型面状照明
装置１を備える反射型液晶素子５１の輝度を測定する。
透過型面状照明装置１の構成は、図１に基づいて説明し
たものと同様であり、透明基板２には、全周面を平滑に
研磨した透明なアクリル樹脂の平板（サイズ：２４０ｍ
ｍ×１６０ｍｍ，板厚３ｍｍ）を使用し、長辺の一つを
一側端面３として光源ランプ４を配置する。光源ランプ
４には外径φ２．３ｍｍの冷陰極蛍光管を使用する。そ
して光源ランプ４をインバータにより管電流３．５ｍ
Ａ、点灯周波数６０ＫＨｚの正弦波で点灯する（消費電
力：１．５Ｗ）。EXAMPLE As Example-1, the brightness of a reflective liquid crystal element 51 equipped with the transmissive planar illumination device 1 of the present invention is measured.
The configuration of the transmissive planar illumination device 1 is the same as that described with reference to FIG. 1, and the transparent substrate 2 has a flat plate (size: 240 m) of a transparent acrylic resin whose entire peripheral surface is smoothly polished.
m × 160 mm, plate thickness 3 mm), and the light source lamp 4 is arranged with one of the long sides as one end face 3. A cold cathode fluorescent tube having an outer diameter of 2.3 mm is used as the light source lamp 4. Then, the light source lamp 4 is driven by an inverter and the tube current is 3.5 m
A, lighting with a sine wave with a lighting frequency of 60 KHz (power consumption: 1.5 W).
【００３８】透明基板２の表面９には、その長辺に平行
に多数施される断面形状ほぼ三角形状の溝部１１及び平
坦部１２からなる光反射パターン１０が形成されてい
る。溝部１１は、断面形状三角形の頂角に相当する部分
すなわち谷部を６０°で一定に形成し、傾斜角度αは、
光源ランプ４側から側端面６側に向かって４５°〜５０
°と連続的に変化させるように設定し、これに伴って傾
斜角度βも変化させる。そして、溝部１１の深さは常に
１０μｍとし、ピッチ（隣接しあう２つの溝部１１間の
距離）を光源ランプ４側から側端面６側に向かって０．
４５〜０．０５ｍｍに連続的に変化させることにより、
光源ランプ４からの距離に応じて溝部１１と平坦部１２
との相対的な比率を変化させる。ランプリフレクタ５及
びリフレクタフィルム７には、銀を蒸着させたＰＥＴフ
ィルムを使用する。On the surface 9 of the transparent substrate 2, there is formed a light reflection pattern 10 consisting of a groove portion 11 and a flat portion 12 having a substantially triangular cross section which are provided in parallel with a long side thereof. The groove portion 11 forms a portion corresponding to the apex angle of the triangular cross section, that is, a valley portion, which is constant at 60 °, and the inclination angle α is
45 ° to 50 from the light source lamp 4 side toward the side end surface 6 side
It is set so as to be changed continuously with the angle °, and the inclination angle β is also changed accordingly. The depth of the groove 11 is always 10 μm, and the pitch (distance between two adjacent groove 11) is 0.
By continuously changing from 45 to 0.05 mm,
Depending on the distance from the light source lamp 4, the groove portion 11 and the flat portion 12
Change the relative ratio with. For the lamp reflector 5 and the reflector film 7, a PET film having silver vapor deposited thereon is used.
【００３９】以上の構成の透過型面状照明装置１の背面
に、透明基板２と大きさのほぼ等しい反射型液晶素子５
１を配置した。このとき、反射型液晶素子５１は、白黒
表示のものとする。On the back surface of the transmissive planar illuminating device 1 having the above structure, a reflective liquid crystal element 5 having substantially the same size as the transparent substrate 2 is provided.
1 was placed. At this time, the reflective liquid crystal element 51 is for monochrome display.
【００４０】輝度の測定は、図７に示すように、輝度計
Ｋ（トプコン社製，ＢＭ−７／視野１°）を透明基板２
の表面のほぼ中央から正面方向に５０ｃｍ離間した位置
に配置する。そして、周囲光の強度０の暗室内にして白
く表示されている部分の輝度を測定した。測定結果は、
３８０ｃｄ／ｍ2 であり非常に高い輝度値を得ることが
できた。As shown in FIG. 7, the luminance was measured by using a luminance meter K (manufactured by Topcon, BM-7 / field of view 1) on the transparent substrate 2.
It is placed at a position 50 cm away from the center of the surface of the above in the front direction. Then, the luminance of a portion displayed in white in a dark room with an intensity of ambient light of 0 was measured. The measurement result is
It was 380 cd / m 2 , and a very high luminance value could be obtained.
【００４１】続いて、輝度計Ｋの位置を変えずに光源ラ
ンプ４を消灯した状態で輝度の測定を行う。図８に示す
ように、輝度計Ｋによって輝度を測定する位置から３０
°移動した位置にスポット光源Ｌ１を配置し、その明る
さを変化させて表面９の照度を照度計Ｍ（ミノルタ社
製，Ｔ−１Ｍ）によって測定した。さらに、照度計Ｍを
外した状態で、輝度計Ｋにより画面の輝度を測定した。
最後に、比較のために本発明の透過型面状照明装置１を
取り外し、反射型液晶表示素子５１のみで同様の測定を
行った。Subsequently, the luminance is measured with the light source lamp 4 turned off without changing the position of the luminance meter K. As shown in FIG. 8, 30 minutes from the position where the luminance is measured by the luminance meter K.
The spot light source L1 was placed at the moved position, the brightness of the light source was changed, and the illuminance of the surface 9 was measured by an illuminometer M (T-1M manufactured by Minolta Co., Ltd.). Further, the luminance of the screen was measured by the luminance meter K with the illuminance meter M removed.
Finally, for comparison, the transmissive planar illumination device 1 of the present invention was removed, and the same measurement was performed using only the reflective liquid crystal display element 51.
【００４２】ここで、測定結果を図９に示す。図９の図
表から判るように、反射型液晶素子５１のみの場合と比
較して、本発明の透過型面状照明装置１をその観察面Ｆ
上に配置した場合には、多少輝度の低下は認められるも
のの、この程度の輝度の低下は実用状は問題ないレベル
であり、さらに、透過型面状照明装置１を付加した場合
でも、周囲光を利用した画面の照射を阻害することがな
いことが確認できた。また、周囲光１５００ｌｘという
極端に明るい環境で輝度を測定した場合には、図９から
明らかなように、輝度はおよそ３００ｃｄ／ｍ2 程度で
ある。上述のように、周囲光の強度０の暗室内におい
て、本発明の透過型面状照明装置１の光源ランプ４を点
灯させた場合には、輝度は３８０ｃｄ／ｍ2 であったこ
とから、反射型液晶表示素子５１の表示品質を大きく向
上できたことが確認できた。The measurement results are shown in FIG. As can be seen from the chart of FIG. 9, the transmissive planar illuminating device 1 of the present invention has the observation surface F as compared with the case of only the reflective liquid crystal element 51.
When it is arranged on the upper side, a slight decrease in brightness is recognized, but such a decrease in brightness is at a level where there is no problem in practical use. Furthermore, even when the transmissive planar lighting device 1 is added, the ambient light is reduced. It was confirmed that the irradiation of the screen using was not obstructed. Further, when the luminance is measured in an extremely bright environment of 1500 lx of ambient light, the luminance is about 300 cd / m 2 as is clear from FIG. As described above, when the light source lamp 4 of the transmissive planar lighting device 1 of the present invention is turned on in a dark room where the intensity of ambient light is 0, the brightness was 380 cd / m 2 , It was confirmed that the display quality of the liquid crystal display element 51 could be greatly improved.
【００４３】実施例−２として、本発明の透過型面状照
明装置１の光反射パターン１０を実施例−１とは異なる
パターンに形成したものを作成した。光反射パターン１
０は、図５に示すように、溝部１１を断面形状三角形に
形成し、その頂角に相当する部分すなわち谷部を６０°
で一定に形成し、傾斜角度αは、光源ランプ４側から側
端面６側に向かって４５°〜５０°と連続的に変化させ
るように設定し、これに伴って傾斜角度βも変化させる
（傾斜角度の設定は、実施例−１と同様である）。As Example-2, a light reflection pattern 10 of the transmissive planar illumination device 1 of the present invention was formed in a pattern different from that of Example-1. Light reflection pattern 1
As shown in FIG. 5, 0 indicates that the groove portion 11 is formed in a triangular sectional shape, and the portion corresponding to the apex angle, that is, the valley portion is 60 °.
And the inclination angle α is continuously changed from 45 ° to 50 ° from the light source lamp 4 side toward the side end face 6 side, and the inclination angle β is also changed accordingly ( The setting of the inclination angle is the same as in Example-1).
【００４４】そして、溝部１１のピッチを常に０．５ｍ
ｍとし、さらに溝部１１の幅を、光源ランプ４側から側
端面６側に向かって０．０１〜０．１ｍｍに連続的に変
化させることにより、光源ランプ４からの距離に応じて
溝部１１と平坦部１２との相対的な比率を変化させる。The pitch of the groove 11 is always 0.5 m.
m and the width of the groove portion 11 is continuously changed from 0.01 to 0.1 mm from the light source lamp 4 side toward the side end surface 6 side. The relative ratio with the flat portion 12 is changed.
【００４５】その他の構成は、実施例−１と同様であ
る。このような構成の透過型面状照明装置を、実施例−
１と同じ条件で、その輝度及び照度を測定した。その結
果は、実施例−１と同様であった。The other structure is the same as that of the first embodiment. A transmissive planar illumination device having such a configuration is described in Example-
The brightness and illuminance were measured under the same conditions as in 1. The results were the same as in Example-1.
【００４６】さらに、実施例−３として、本発明の透過
型面状照明装置１の透明基板２’の形状が実施例−１と
は異なるものを作成した。すなわち、図６に示すよう
に、透明基板２’をくさび形の透明なアクリル樹脂板
（サイズ：２４０ｍｍ×１６０ｍｍ，板厚３〜１ｍｍに
連続的に変化）を使用する。その他の構成は、実施例−
１と同様である。このような構成の透過型面状照明装置
を、実施例−１と同じ条件で、その輝度及び照度を測定
した。その結果は、実施例−１とほぼ同様であった。上
述した実施例に示したように、傾斜角度αを４５°ない
し５０°の範囲で設定して作成した透過型面状照明装置
１は、良好な結果を得ることができたが、本発明の実施
の形態の欄で説明したように、傾斜角度αは、３５°な
いし５５°の範囲で設定されれば本発明として実施可能
である。Further, as Example-3, a transparent substrate 2'of the transmissive planar illumination device 1 of the present invention having a shape different from that of Example-1 was prepared. That is, as shown in FIG. 6, a transparent acrylic resin plate having a wedge shape (size: 240 mm × 160 mm, continuously changing to a plate thickness of 3 to 1 mm) is used as the transparent substrate 2 ′. Other configurations are described in Example-
The same as 1. The brightness and illuminance of the transmissive planar illumination device having such a configuration were measured under the same conditions as in Example-1. The results were almost the same as in Example-1. As shown in the above-described embodiment, the transmissive planar illumination device 1 produced by setting the inclination angle α in the range of 45 ° to 50 ° was able to obtain good results, but the As described in the section of the embodiment, the inclination angle α can be embodied as the present invention as long as it is set within the range of 35 ° or 55 °.
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上、詳述したように、請求項１記載の
発明では、被照明部材の表面を覆うように配置する透過
型面状照明装置は、透光性材料からなる透明基板の少な
くとも一面以上の側端面に沿って光源ランプを近接配置
させ、その光源ランプの軸方向に沿って断面形状ほぼ三
角形の多数の溝部を透明基板の表面に形成して光反射パ
ターンとし、溝部での反射に起因する光線量と、光源ラ
ンプからの距離に依存する光線量とが透明基板の裏面全
面で等しくなる構成としているので、光源ランプの発光
光線が透明基板内を進行すると共に裏面から出射して、
被照明部材に進入して画面を照射することができる。さ
らに、透明基板が透光性材料より構成されるので、被照
明部材の表面を覆うように配置されても画像を観察する
ことができ、一体化されているので携帯に便利である。
また、前記溝部は、光源ランプに近い側の傾斜面の傾斜
角度を３５°ないし５５°、前記傾斜面と対向する傾斜
面の角度を６０°ないし９０°で形成されるので、溝部
に進入する光線の多くを裏面から出射させることがで
き、より高効率となる。 As described above in detail, in the invention described in claim 1, the transmissive planar illumination device arranged so as to cover the surface of the illuminated member is at least a transparent substrate made of a translucent material. Light source lamps are arranged close to each other along one or more side end faces, and a number of grooves with a substantially triangular cross-section are formed on the surface of the transparent substrate along the axial direction of the light source lamps to form a light reflection pattern, and the light is reflected by the grooves. Since the light amount due to the light source and the light amount depending on the distance from the light source lamp are equal on the entire back surface of the transparent substrate, the light emission light of the light source lamp travels in the transparent substrate and is emitted from the back surface. ,
The screen can be illuminated by entering the illuminated member. Furthermore, since the transparent substrate is made of a translucent material, the image can be observed even when the transparent substrate is arranged so as to cover the surface of the illuminated member, and it is convenient to carry because it is integrated.
In addition, the groove is an inclination of the inclined surface near the light source lamp.
An angle of 35 ° to 55 °, and an inclination facing the inclined surface
Since the surface angle is 60 ° to 90 °, the groove
Most of the light rays that enter
Higher efficiency.
【００４８】請求項２記載の発明では、被照明部材が反
射型の液晶表示素子であるので、周囲光が十分でない場
合に、本発明の透過型面状照明装置の光源ランプを点灯
することにより画像を観察することができる。According to the second aspect of the present invention, since the illuminated member is a reflective liquid crystal display element, when the ambient light is not sufficient, the light source lamp of the transmissive planar illumination device of the present invention is turned on. You can observe the image.
【００４９】請求項３記載の発明では、前記光反射パタ
ーンは、前記溝部及び前記平坦部との比率が、溝部の深
さが一定の場合には前記溝部が光源ランプから離れるに
したがって大きくなるように、平坦部の幅が一定の場合
には光源ランプから離れるにしたがって溝部の深さが深
くなるように、またはその組み合わせによって形成され
ているので、溝部での反射に起因する光線量と、光源ラ
ンプからの距離に依存する光線量とが透明基板の裏面全
面で確実に等しくでき、その加工は比較的容易である。In the third aspect of the invention, the light reflection pattern has a ratio of the groove portion and the flat portion that increases as the groove portion moves away from the light source lamp when the depth of the groove portion is constant. In addition, when the width of the flat portion is constant, the depth of the groove becomes deeper as the distance from the light source lamp increases, or by a combination thereof, the light amount due to reflection at the groove and the light source The amount of light rays depending on the distance from the lamp can be surely made equal over the entire back surface of the transparent substrate, and its processing is relatively easy.
【００５０】請求項４記載の発明では、前記光反射パタ
ーンは、前記溝部の幅が前記平坦部の幅に対して１．５
倍以下になるように形成されるので、溝部の幅と比較し
て平坦部の幅の面積が大きいため、反射型液晶表示素子
において周囲光を利用して観察面を照射するための障害
にはならない。したがって、周囲が明るく周囲光が十分
な環境では、光源ランプを消灯した状態で画面が観察可
能となるので、低消費電力を実現できる。According to a fourth aspect of the invention, in the light reflection pattern, the width of the groove is 1.5 times the width of the flat portion.
Since the width of the flat portion is larger than the width of the groove portion because it is formed so as to be less than twice, it is not an obstacle to irradiating the observation surface with ambient light in the reflective liquid crystal display element. I won't. Therefore, in an environment with bright surroundings and sufficient ambient light, the screen can be observed with the light source lamp turned off, and low power consumption can be realized.
【００５１】請求項５記載の発明では、前記溝部は、断
面形状三角形の頂角に相当する谷部の角度を一定とする
ので、ダイヤモンドバイトによる切削によって加工可能
であるため作製が容易である。 According to the invention of claim 5, the groove is cut off.
The angle of the valley corresponding to the apex angle of the surface shape triangle is constant
Therefore, it can be processed by cutting with a diamond bite.
Therefore, it is easy to manufacture.
【００５２】請求項６記載の発明では、前記光源ランプ
の発光強度は、調節可能である構成としたので、周囲光
の光量に合わせて光源ランプの発光強度を調節すること
によって消費電力を抑制することができる。 In the invention according to claim 6, the light source lamp
The luminous intensity of the
Adjusting the light emission intensity of the light source lamp according to the light intensity of
With this, power consumption can be suppressed.
【００５３】[0053]
【図１】本発明の透過型面状照明装置の構造を示す断面
図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a transmissive planar illumination device of the present invention.
【図２】図１に示す光反射パターンを示す拡大図であ
る。FIG. 2 is an enlarged view showing a light reflection pattern shown in FIG.
【図３】光線の進行状態を説明するための模式図であ
る。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a traveling state of light rays.
【図４】周囲光の進行状態を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a traveling state of ambient light.
【図５】図１とは異なる透過型面状照明装置の構造を示
す断面図である。5 is a cross-sectional view showing a structure of a transmissive planar illumination device different from that in FIG.
【図６】図５とは異なる透過型面状照明装置の構造を示
す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of a transmissive planar illumination device different from that in FIG.
【図７】輝度の測定方法を説明するための模式図であ
る。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a luminance measuring method.
【図８】図７とは異なる輝度の測定方法を説明するため
の模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a luminance measuring method different from that in FIG.
【図９】輝度の測定結果を示す図表である。FIG. 9 is a chart showing the measurement results of luminance.
【図１０】反射型液晶素子の構造を説明するための断面
図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a structure of a reflective liquid crystal element.
１ 透過型面状照明装置 ２ 透明基板 ４ 光源ランプ ９ 表面 １０ 光反射パターン １１ 溝部 １２ 平坦部 ５１ 反射型液晶素子 1 Transmissive surface illumination device 2 transparent substrate 4 light source lamp 9 surface 10 light reflection patterns 11 groove 12 Flat part 51 reflective liquid crystal element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/13357 G02F 1/1335 G02F 1/133 F21V 8/00 G02B 6/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/13357 G02F 1/1335 G02F 1/133 F21V 8/00 G02B 6/00
Claims (6)
て配置する照明装置であって、 透光性材料からなる透明基板の少なくとも一面以上の側
端面に沿って光源ランプを近接配置させ、 前記透明基板の表面に、前記光源ランプの軸方向に沿っ
て断面形状ほぼ三角形の多数の溝部を形成して前記溝部
と平坦部からなる光反射パターンとし、前記溝部の前記光源ランプに近い側の傾斜面の傾斜角度
を３５°ないし５５°、前記傾斜面と対向する傾斜面の
角度を６０°ないし９０°に形成し、 さらに 前記溝部での反射に起因する光線量と、前記光源
ランプからの距離に依存する光線量とが前記透明基板の
裏面全面で等しくなるように前記溝部を形成することを
特徴とする透過型面状照明装置。1. A lighting device arranged in close proximity so as to cover a surface of a member to be illuminated, wherein light source lamps are closely arranged along at least one side end surface of a transparent substrate made of a translucent material, On the surface of the transparent substrate, a plurality of groove portions having a substantially triangular cross-section are formed along the axial direction of the light source lamp to form a light reflection pattern consisting of the groove portions and flat portions, and the groove portion on the side close to the light source lamp. Inclination angle of inclined surface
Between 35 ° and 55 ° of the inclined surface facing the inclined surface.
It is no 60 ° angle formed in the 90 °, further wherein the amount of light due to reflection at the grooves, the so the amount of light depends on the distance from the light source lamp is equal in the entire back surface of the transparent substrate groove part A transmissive planar illuminating device comprising:
であることを特徴とする請求項１に記載の透過型面状照
明装置。2. The transmissive planar illumination device according to claim 1, wherein the illuminated member is a reflective liquid crystal display element.
記平坦部との比率が、溝部の深さが一定の場合には前記
溝部が光源ランプから離れるにしたがって大きくなるよ
うに、平坦部の幅が一定の場合には光源ランプから離れ
るにしたがって溝部の深さが深くなるように、またはそ
の組み合わせによって形成されていることを特徴とする
請求項１または２に記載の透過型面状照明装置。3. The width of the flat portion of the light reflection pattern is such that the ratio of the groove portion to the flat portion increases as the groove portion moves away from the light source lamp when the depth of the groove portion is constant. 3. The transmissive planar illumination device according to claim 1, wherein the groove portion is formed so that the depth of the groove portion becomes deeper as the distance from the light source lamp increases, or a combination thereof when the value is constant.
前記平坦部の幅に対して１．５倍以下になるように形成
されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに
記載の透過型面状照明装置。Wherein said light reflection pattern is in any one of claims 1 to 3, characterized in that the width of the groove is formed to be less than 1.5 times the width of the flat portion <br /> The transmissive planar lighting device described above.
当する谷部の角度を一定としたことを特徴とする請求項
１ないし４のいずれかに記載の透過型面状照明装置。5. The groove portion corresponds to an apex angle of a triangular sectional shape.
5. The transmission type planar illumination device according to claim 1, wherein an angle of the corresponding valley portion is constant .
であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに
記載の透過型面状照明装置。 6. The emission intensity of the light source lamp is adjustable
Transmissive planar lighting device according to any one of 5 claims 1, characterized in that it.
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