JP4021340B2 - Lighting device - Google Patents

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JP4021340B2
JP4021340B2 JP2003038220A JP2003038220A JP4021340B2 JP 4021340 B2 JP4021340 B2 JP 4021340B2 JP 2003038220 A JP2003038220 A JP 2003038220A JP 2003038220 A JP2003038220 A JP 2003038220A JP 4021340 B2 JP4021340 B2 JP 4021340B2
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【0001】
【発明の属する技術分野】
【0002】
本発明は、照明装置に関し、特に、高輝度が要求される大型の照明装置に係る。
【0003】
近年、表示ユニットは表示容量の拡大あるいは特性向上により、ワードプロセッサ・パーソナルコンピュータ等に大量に採用されるにいたっている。さらに、薄型軽量でノートブックからワークステーション用大画面サイズの表示ユニットが必要とされ、カラー化のために高輝度で高効率な照明装置が望まれている。
【従来の技術】
【0004】
従来、液晶表示装置に使用しているエッジライト型バックライトは、導光板の側面より光を入射させ、全反射による内部伝播光を中央部が傾斜した導光板および白色インク等により、全反射条件を崩して発光面側に出射していた。
【0005】
図7は、従来のエッジライト型の照明装置の説明図である。
【0006】
同図において、81は光源となる蛍光管、82は透明樹脂からなる導光板、82aは導光板82の入射面、82bは拡散反射パターンが印刷された導光板82の背面、82cは導光板82の出射面、83は反射シート、84は発光面、85は蛍光管81を囲むように設けられた反射鏡、86はリニアプリズム、87は拡散シート、88は内部伝播光、89は出射光であり、90はそれらで構成される照明装置である。
【0007】
同図に示すように、従来のエッジライト型バックライトは、反射鏡85に囲まれた蛍光管81が、その出射光が導光板82の入射面82aから入射するように配置され、導光板82はその厚みが中央部に行くほど薄くなるように、出射面82cが両端から中央部に向かって傾斜している。そして、導光板82の背面82bには白色インク等による拡散反射パターンが、蛍光管81から遠ざかるに従って印刷面積が大きくなるように重み付けして設けられ、背面82bの裏面に拡散反射パターンで散乱された光線を有効に出射するための反射シート83が配置されている。また、導光板82上部の発光面84上には出射光89を法線方向に集めるためのリニアプリズム86が設けられ、さらにリニアプリズム86の出射方向側には、背面82bの拡散反射パターンが視認されないように拡散シート87が配置されエッジライト型照明装置90が構成されている。
【0008】
そして、この従来のエッジライト型照明装置90では、蛍光管81から出射された拡散光は導光板82の入射面82aから入射し、全反射条件を満たしながら導光板82内部を伝播していく。内部伝播光88は、導光板82の出射面82cが中央部に向かい傾斜しているため、出射面82cで全反射する毎に角度が出射面82cの傾き角θ分だけ急峻になり、臨界角以上になると出射光89となり出射面82cから出射され、一方、出射面82cで全反射され背面82bに達した伝播光88は、拡散反射パターンにより全反射条件が崩れるため発光面84から出射されるようになっている。
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
従来のエッジライト型照明装置は、蛍光管から出射され拡散反射パターンで拡散反射した光線を全て発光面側に出射しているのではなく、一部は内部伝播を再び繰り返し対向面の蛍光管に衝突して光線損失が起きているのが現状である。この現象を低減するために、導光板の出射面に傾斜を設け中央部に向かい導光板の厚みを薄くするようにして改善が試みられているが、未だ不十分であり光利用率が低いという問題があった。
【0010】
また、実効的に法線方向の輝度を向上することを目的として、導光板と拡散板との間にリニアプリズム板を配置しているが、このリニアプリズム板のプリズムのピッチとマトリクス状表示パネルの電極間ピッチが最適でないと干渉が起きるため、拡散度の高い拡散板を用いるか、あるいは機種毎に最適ピッチを設定して干渉の発生を低減していた。しかし、拡散度を上げると法線方向の輝度が低下してしまうことや、機種毎に合ったリニアプリズムの金型を製作しているとコストの上昇となってしまうなどの問題があった。
【0011】
したがって、本発明は高輝度で輝度分布が均一である高効率な照明装置を、薄型・軽量で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
請求項1の発明は、光源(71”)と導光板(72”)とを含む単位ユニットを複数備え、
前記導光板(72”)は、前記光源から出射された光線が入射する入射面(72a”)と、入射した光線を反射する反射面(73”)と、入射した光線を出射する出射面(72b”)と、前記反射面と対向する側面とを含み、
隣接する前記単位ユニット同士は、斜めに積層され、
第1の単位ユニットの前記反射面と、前記第1の単位ユニットに隣接する第2の単位ユニットの前記側面とが、隣接して配置される構成としてなるものである。
【0013】
図1は、本発明に関連する原理構成図である。
【0014】
同図において、1は光源、2は導光板、2aは導光板2の入射面、2bは導光板2の背面、2cは導光板2の出射面、3は反射面、3aは反射面3の光源1と対向する側壁面、4は発光面、5は空間部である。
【0015】
同図に示すように、本発明になる照明装置は、光源1と、光源1からの光線が入射する入射面2aと入射した光線が出射する出射面2cとを有する導光板2と、導光板2の背面2b側に配置され導光板2上部に設けられた発光面4に向けて光線を反射する反射面3とを具える照明装置において、導光板2が、導光板2の側方に配置された光源1から離れるに従って、導光板2の肉厚が薄くなるように出射面2cが形成され、導光板2の先端部と反射面3の導光板2を挟み光源1と対向する反射側面3aとの間に、反射面3と発光面4とで挟まれる空間部5が形成されるように構成されていることを特徴とする。
【0016】
さらに、導光板2の出射面2cが背面2bとの傾斜角が異なる複数の連続した平面で構成され、導光板2先端側の平面の傾斜角が入射面2a側の平面の傾斜角よりも大きいことを特徴とする。
【0017】
さらに、導光板2の入射面2aが凹凸を設けられた拡散面となっていることを特徴とする。
【0018】
さらに、導光板2の背面2bが拡散面となっていることを特徴とする。
【0019】
さらに、導光板2の出射面2cが拡散面となっていることを特徴とする。
【0020】
さらに、導光板2の背面2bと反射面3との間に透明性の拡散シートを配置することを特徴とする。
【0021】
さらに、反射面3が凹凸面となっていることを特徴とする。
【0022】
さらに、発光面4の光線出射側に出射光を法線方向に集光するためのリニアプリズム板が少なくとも1枚以上設けられ、その内の少なくとも1枚以上がリニアプリズム板の軸方向と、発光面4上に配置される表示装置のマトリクス状電極パターンの方向との相対位置が、平行あるいは直交しないように配設されることを特徴とする。
【0023】
また、本発明になる照明装置の別の態様として、上記本発明になる照明装置を単位ユニットとして複数の単位ユニットからなり、各々の単位ユニットの発光面4が同一平面上にあるように複数の単位ユニットが平面的に配置されることを特徴とする。
【0024】
また、本発明になる照明装置のさらに別の態様として、上記本発明になる照明装置を単位ユニットとして複数の単位ユニットからなり、単位ユニットの反射面3と発光面4とが隣接するように複数の単位ユニットを積層し、単位ユニットの上記側壁面3a側を発光面とすることを特徴とする。
【0025】
図2は、本発明に関連する照明装置の動作説明図である。
【0026】
同図において、1は光源、2は光源からの光を伝播する導光板、2aは光源からの光が入射する導光板2の入射面、2bは導光板2の背面、2cは導光板2の肉厚が光源1らか離れるに従って薄くなるように、背面bとのなす角をθとして形成された、導光板2内部を伝播してきた光が出射する出射面、3は導光板2の背面2bと対向し背面2bからの出射光を出射面2c方向に反射する反射面、3aは導光板2を挟み光源1と対向する反射面3の側壁面、4は光源1からの光を導光板2を介して出射する発光面、5は出射面2c、反射面3、側壁面3aおよび発光面4が挟まれる空間部、6は光源1を囲み光源1からの光を導光板2の入射面2a方向に反射する反射鏡、7は入射面2aから入射し導光板2内部を伝播する内部伝播光、8は導光板内部を伝播したのち出射面2cから出射する出射光であり、10はこれらで構成される照明装置である。
【0027】
同図に示すように本発明になる照明装置10においては、光源1より出射された光は反射鏡6で反射され、光源1と多重反射を繰り返す光と直接光が合成されて導光板2の入力面2aより入射される。
【0028】
ここで、導光板2に入射される光は、スネルの法則により入射面の法線に対し約±42°で入射し、導光板表面が入射面に対して垂直面である場合、導光板表面に到達する光線の角度は導光板表面の法線に対して約±48°以上となり、全反射して導光板内部を伝播する。したがって、導光板表面が入射面に対して垂直面である場合は、伝播光は全て導光板の光源と対向する端面より出射されることになる。
【0029】
しかし、本発明になる照明装置10の導光板2は、導光板2の肉厚が光源1から離れるに従って薄くなるように、背面2bとのなす角度をθとして出射面2cが傾斜して形成されているため、入射面2aから入射した伝播光7は、出射面2cで全反射するたびに出射面2cに対する角度が傾斜角θだけ急峻になる。そして、反射を繰り返すうちに伝播光7の一部は出射光8として出射面2cより出射して発光面4に向かい、一部は伝播光7として伝播を繰り返す。さらに、伝播光7は背面2bからも一部出射するが、背面2bと対向する反射面3により発光面4に向かい反射される。
【0030】
また、導光板2の先端側より出射した出射光8は、発光面4に直接到達するものと、直接到達せずに反射面3の側壁面3aで反射したのちに発光面4から出射するものがある。
【0031】
ここで、導光板の光源から離れた方の端部に反射側面が隣接して設けられている場合には、反射側面で反射する光線が多くなり光線損失率が大きくなってしまうことや、導光板から出射したのち直接発光面に到達する光線と反射側面で反射したのちに発光面に到達する光線とが、発光面端部より少し内側の部分で重なり合うことにより輝度分布に差が生じてしまう。
【0032】
ところが、本発明になる照明装置10では、導光板2の先端部と側壁面3aとの間の間隔を開け、導光板2と側壁面3aとの間に反射面3と発光面4で挟まれた空間部5を配置することにより、出射面2cから出射する出射光8のほとんどを直接発光面4方向に出射することができ、輝度分布を均一化し、光線損失も減少され高効率となる。
【0033】
図3は、本発明に関連する別の照明装置を示す図であり、(a)図は断面図、(b)図はこの照明装置の輝度分布を示す図である。
【0034】
同図(a)において、11は蛍光管、12は導光板、12aは導光板12の入射面、12bは導光板12の背面、12c’は導光板12の第1の出射面、12c”は第2の出射面、13は反射面、14は発光面、15は空間部、16は反射鏡であり、20はそれらで構成される照明装置である。
【0035】
同図(a)に示すように、照明装置は、出射光を一方向に集めるために反射鏡16で半円状に囲まれた蛍光管11の光線出射側に、入射面12aが光源11と対向するように導光板12が配置されている。導光板12は、その肉厚が光源11から離れるに従って薄くなるように出射面が傾斜しており、出射面は光源11側の背面12bに対して角度θ1 をなす第1の出射面12c’と、先端側の背面12bに対して角度θ2をなす第2の出射面12c”からなり、θ2はθ1より角度が大きく、第1の出射面12c’と第2の出射面12c”との境界は面取りがされ曲面となっている。また、導光板12の背面12bと対向して反射面13と、光源11と対向する側に反射面13の側壁面13aが配置され、反射面13と対向する側に発光面14が設けられている。そして、導光板12の先端と側壁面13aとの間には間隔が設けられ、導光板12の出射面12c’、12c”と反射面13および側壁面13aと発光面14とで囲まれた空間部15が設けられている。
【0036】
導光板12の形状を光源11側の第1の出射面12c’の背面12bに対する傾斜角θ1 と、先端側の第2の出射面12c”の背面12bに対する傾斜角θ2とが異なるようにし、θ2の角度がθ1よりも大きくなるように形成することにより、出射光を先端部に集中させずに適度に分散して出射できるため光線利用率が向上するとともに、発光面14端部の輝度分布も均一化でき、さらに、導光板12の成形時の加工が先端が鋭角なものより容易であり、先端部の破損などが減少し取扱いも容易なため歩留りを向上することができる。
【0037】
また、同図(b)は照明装置において、角度θ2を一定として角度θ1を変化(θ2>θ1として)させた場合の輝度分布を示す図であり、実線401は角度θ1が小さい場合を示し、破線402は角度θ1が大きい場合を示している。
【0038】
同図に示すように、角度θ1が小さい場合は第1の出射面12c’から出射する光線が少なく導光板12の先端側まで伝播していくため、先端側で出射する光量が多く輝度が高くなるが、角度θ1が大きい場合には第1の出射面12c’から出射する光量が増加し、一方、第2の出射面12c”から出射する光量は減少するため輝度分布が均一化してくる。ただし、先端側の輝度分布は角度θ1に比例して相似的に増減する。
【0039】
また、反射面13としては拡散面や鏡面などを用いることができるが、反射面13を拡散面とすると、導光板12の背面12bから出射した光線が拡散されるため光源11近傍で出射する光量が多くなり、さらに輝度分布の均一化を図ることができる。
【0040】
図4は、本発明になる照明装置の第1の実施例を示す図であり、照明装置の一部断面図である。
【0041】
同図において、71は蛍光管、72は導光板、72aは導光板72の入射面、72bは導光板72の出射面、73は反射面、74は反射鏡、75は拡散シートであり、80はそれらで構成される照明装置である。
【0042】
同図に示すように、本実施例の照明装置80は、図3に示す照明装置を単位ユニットとして複数個の単位ユニットを縦置きにし、ユニット内の導光板72の側面と反射面73が隣接するように配置しており、発光面を蛍光管71と対向する面としている。また、導光板72の出射面72bと反射面73とのなす角θは30°であり、導光板72はアクリル樹脂で形成されている。そして、発光面側には輝度分布の均一化と反射面73が視認できないように拡散シート75を配置してあり、1つの単位ユニットの導光板72の出射面72bから出射した出射光の内で直接拡散シート75へ到達するもの以外は、隣接する単位ユニットの反射面73で反射され拡散シート75へ進むようになっている。
【0043】
本実施例に示す照明装置80は、高輝度が要求される大型の照明装置に適しており、図3に示すような照明装置を単位ユニットとして、複数個の単位ユニットを縦置きに配置することにより、輝度分布が均一で光線の指向性が高く、光線利用率の高い高輝度な照明装置とすることができる。
【0044】
図5は、本発明になる照明装置の第2の実施例を示す図であり、照明装置の一部断面図である。
【0045】
同図において、71’は蛍光管、72’は導光板、72a’は導光板72’の入射面、72b’は導光板72’の出射面、73’は反射面、74’は反射鏡、75’は拡散シートであり、80’はそれらで構成される照明装置である。
【0046】
同図に示すように、本実施例の照明装置80’は第1の実施例とは導光板72’の形状が異なり、導光板72’の断面形状が略二等辺三角形となるように形成され、頂角を挿んで出射面72b’が二面設けられている。また、頂角の角度θは第6の実施例と同様30°である。
【0047】
本実施例に示す照明装置80’は、第1の実施例よりもさらに光線の指向性が向上し、光線利用率の高い高輝度な照明装置とすることができる。
【0048】
図6は、本発明になる照明装置の第3の実施例を示す図であり、照明装置の一部断面図である。
【0049】
同図において、71”は蛍光管、72”は導光板、72a”は導光板72”の入射面、72b”は導光板72”の出射面、73”は反射面、74”は反射鏡、75”は拡散シートであり、80”はそれらで構成された照明装置である。
【0050】
同図に示すように、本実施例の照明装置80”は第1および第2の実施例と単位ユニットの配置の方法が異なり、ユニット内の導光板72”の側面と反射面73”が隣接するように斜めに単位ユニットを積層しており、導光板72”の出射面72b”が発光面となっている。また、頂角の角度θは第6の実施例と同様30°である。
【0051】
本実施例に示す照明装置80”は、第1および第2の実施例よりも薄型にすることが可能となり、光線利用率が高く高輝度で薄型の照明装置とすることができる。
【発明の効果】
【0052】
以上説明したように本発明によれば、光源と導光板とを含む単位ユニットを複数備え、前記導光板は、前記光源から出射された光線が入射する入射面と、入射した光線を反射する反射面と、入射した光線を出射する出射面と、前記反射面と対向する側面とを含み、隣接する前記単位ユニット同士は、斜めに積層され、第1の単位ユニットの前記反射面と、前記第1の単位ユニットに隣接する第2の単位ユニットの前記側面とが、隣接して配置される構成としてなるものであるため、光線利用率高い高輝度で薄型の照明装置を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に関連する照明装置の原理構成図である。
【図2】 本発明に関連する照明装置の動作説明図である。
【図3】 本発明に関連する別の照明装置を示す図である。
【図4】 本発明になる照明装置の第1の実施例を示す図である。
【図5】 本発明になる照明装置の第2の実施例を示す図である。
【図6】 本発明になる照明装置の第3の実施例を示す図である。
【図7】 従来の照明装置を示す図である。
【符号の説明】
1 光源
2 導光板
2a 入射面
2b 背面
2c 出射面
3 反射面
3a 側壁面
4 発光面
5 空間部
6 反射鏡
7 伝播光
8 出射光
10 照明装置
11、71、71’、71” 蛍光管
12,72、72’、72” 導光板
12a,72a、72a’、72a” 導光板の入射面
12b、72b 導光板の背面
12c’ 導光板の第1の出射面
12c” 導光板の第2の出射面
13、73、73’、73” 反射面
14 発光面
15 空間部
16 反射鏡
20 照明装置
72b’ 72b” 導光板の出射面
74、74’、74” 反射鏡
75、75’、75” 拡散シート
80、80’、80” 照明装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
[0002]
The present invention relates to a lighting device, and particularly relates to a large-sized lighting device that requires high luminance.
[0003]
In recent years, display units have been used in large quantities in word processors, personal computers, and the like due to expansion of display capacity or improvement in characteristics. Furthermore, a thin and light display unit having a large screen size for a workstation from a notebook is required, and a high-luminance and high-efficiency lighting device is desired for colorization.
[Prior art]
[0004]
Conventionally, the edge-light type backlight used in the liquid crystal display device is made to make light incident from the side surface of the light guide plate, and the internal propagation light by total reflection is totally reflected by the light guide plate and white ink etc. whose central part is inclined. Was broken and emitted to the light emitting surface side.
[0005]
FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional edge light type illumination device.
[0006]
In the figure, 81 is a fluorescent tube serving as a light source, 82 is a light guide plate made of transparent resin, 82a is an incident surface of the light guide plate 82, 82b is a back surface of the light guide plate 82 on which a diffuse reflection pattern is printed, and 82c is a light guide plate 82. , 83 is a reflecting sheet, 84 is a light emitting surface, 85 is a reflecting mirror provided so as to surround the fluorescent tube 81, 86 is a linear prism, 87 is a diffusion sheet, 88 is internally propagated light, and 89 is emitted light. There is a lighting device 90 comprising them.
[0007]
As shown in the figure, in the conventional edge light type backlight, a fluorescent tube 81 surrounded by a reflecting mirror 85 is arranged so that the emitted light is incident from an incident surface 82 a of the light guide plate 82, and the light guide plate 82. The emission surface 82c is inclined from both ends toward the central portion so that the thickness thereof becomes thinner toward the central portion. Then, a diffuse reflection pattern with white ink or the like is provided on the back surface 82b of the light guide plate 82 so as to increase the printing area as the distance from the fluorescent tube 81 increases, and the diffuse reflection pattern is scattered on the back surface of the back surface 82b. A reflection sheet 83 for effectively emitting light rays is disposed. Further, a linear prism 86 for collecting the outgoing light 89 in the normal direction is provided on the light emitting surface 84 above the light guide plate 82, and the diffuse reflection pattern on the back surface 82 b is visually recognized on the outgoing direction side of the linear prism 86. A diffusion sheet 87 is arranged so as not to be formed, and an edge light type illumination device 90 is configured.
[0008]
In this conventional edge light type illumination device 90, the diffused light emitted from the fluorescent tube 81 enters from the incident surface 82a of the light guide plate 82, and propagates through the light guide plate 82 while satisfying the total reflection condition. Since the outgoing surface 82c of the light guide plate 82 is inclined toward the central portion, the internal propagation light 88 becomes steeper by the inclination angle θ of the outgoing surface 82c every time it is totally reflected by the outgoing surface 82c, and the critical angle. If it becomes above, it will become the emitted light 89, and is radiate | emitted from the output surface 82c, On the other hand, the propagation light 88 which was totally reflected by the output surface 82c and reached the back surface 82b will be radiate | emitted from the light emission surface 84 because a total reflection condition collapse | crumbles by a diffuse reflection pattern. It is like that.
[Problems to be solved by the invention]
[0009]
The conventional edge light type illumination device does not emit all the light rays emitted from the fluorescent tube and diffusely reflected by the diffuse reflection pattern to the light emitting surface side, but part of the light is repeatedly propagated to the opposite fluorescent tube. The current situation is that light loss occurs due to collision. In order to reduce this phenomenon, an attempt has been made to improve the light guide plate by providing an inclination on the exit surface of the light guide plate and reducing the thickness of the light guide plate toward the center, but it is still insufficient and the light utilization rate is low. There was a problem.
[0010]
In order to effectively improve the luminance in the normal direction, a linear prism plate is arranged between the light guide plate and the diffuser plate. The prism pitch of the linear prism plate and the matrix display panel If the pitch between the electrodes is not optimum, interference occurs. Therefore, a diffusion plate having a high diffusion degree is used, or an optimum pitch is set for each model to reduce the occurrence of interference. However, when the diffusivity is increased, the luminance in the normal direction decreases, and when a linear prism mold suitable for each model is manufactured, the cost increases.
[0011]
Accordingly, an object of the present invention is to realize a thin and lightweight high-efficiency lighting device having high luminance and uniform luminance distribution.
[Means for Solving the Problems]
[0012]
The invention of claim 1 comprises a plurality of unit units including a light source (71 ″) and a light guide plate (72 ″),
The light guide plate (72 ″) includes an incident surface (72a ″) on which a light beam emitted from the light source is incident, a reflective surface (73 ″) that reflects the incident light beam, and an output surface (72 ”) that emits the incident light beam. 72b ") and a side surface facing the reflecting surface,
The adjacent unit units are stacked obliquely,
The reflection surface of the first unit unit and the side surface of the second unit unit adjacent to the first unit unit are arranged adjacent to each other.
[0013]
FIG. 1 is a block diagram showing the principle related to the present invention.
[0014]
In the figure, 1 is a light source, 2 is a light guide plate, 2a is an entrance surface of the light guide plate 2, 2b is a back surface of the light guide plate 2, 2c is an exit surface of the light guide plate 2, 3 is a reflection surface, 3a is a reflection surface 3 A side wall surface facing the light source 1, 4 is a light emitting surface, and 5 is a space.
[0015]
As shown in the figure, the illuminating device according to the present invention includes a light source 1, a light guide plate 2 having a light incident surface 2 a on which light rays from the light source 1 are incident, and an output surface 2 c from which incident light rays are emitted, and a light guide plate. 2, the light guide plate 2 is disposed on the side of the light guide plate 2, and the light guide plate 2 is disposed on the side of the light guide plate 2. As the distance from the light source 1 is increased, the light exit surface 2c is formed so that the thickness of the light guide plate 2 is reduced, and the reflective side surface 3a that opposes the light source 1 with the light guide plate 2 of the light guide plate 2 and the reflective surface 3 interposed therebetween. A space portion 5 sandwiched between the reflecting surface 3 and the light emitting surface 4 is formed between the two.
[0016]
Furthermore, the exit surface 2c of the light guide plate 2 is composed of a plurality of continuous planes having different inclination angles with the back surface 2b, and the inclination angle of the plane on the tip side of the light guide plate 2 is larger than the inclination angle of the plane on the incident surface 2a side. It is characterized by that.
[0017]
Furthermore, the incident surface 2a of the light guide plate 2 is a diffusing surface provided with unevenness.
[0018]
Furthermore, the back surface 2b of the light guide plate 2 is a diffusing surface.
[0019]
Furthermore, the exit surface 2c of the light guide plate 2 is a diffusing surface.
[0020]
Further, a transparent diffusion sheet is disposed between the back surface 2b of the light guide plate 2 and the reflection surface 3.
[0021]
Furthermore, the reflecting surface 3 is an uneven surface.
[0022]
Further, at least one linear prism plate for converging outgoing light in the normal direction is provided on the light emitting side of the light emitting surface 4, and at least one of the linear prism plates emits light in the axial direction of the linear prism plate. The display device arranged on the surface 4 is arranged such that the relative position with respect to the direction of the matrix electrode pattern is not parallel or orthogonal.
[0023]
Further, as another aspect of the lighting device according to the present invention, the lighting device according to the present invention is composed of a plurality of unit units, and a plurality of light emitting surfaces 4 of each unit unit are arranged on the same plane. The unit units are arranged in a plane.
[0024]
Further, as yet another aspect of the lighting device according to the present invention, the lighting device according to the present invention is composed of a plurality of unit units, and a plurality of the unit unit reflecting surfaces 3 and light emitting surfaces 4 are adjacent to each other. These unit units are stacked, and the side wall surface 3a side of the unit unit is used as a light emitting surface.
[0025]
FIG. 2 is an explanatory view of the operation of the lighting device related to the present invention.
[0026]
In the figure, 1 is a light source, 2 is a light guide plate for propagating light from the light source, 2a is an incident surface of the light guide plate 2 on which light from the light source is incident, 2b is a back surface of the light guide plate 2, and 2c is a light guide plate 2. The exit surface from which the light propagating through the light guide plate 2 is emitted is formed so that the angle formed with the back surface b is θ so that the wall thickness decreases as the distance from the light source 1 increases, 3 is the back surface 2b of the light guide plate 2 3a is a side wall surface of the reflective surface 3 facing the light source 1 with the light guide plate 2 interposed therebetween, and 4 is a light guide plate 2 that receives the light from the light source 1. A light emitting surface that emits light through 5, 5 is a space where the light emitting surface 2 c, the reflecting surface 3, the side wall surface 3 a, and the light emitting surface 4 are sandwiched, 6 surrounds the light source 1, and the light from the light source 1 enters the incident surface 2 a of the light guide plate 2. Reflecting mirror 7 reflecting in the direction, 7 is the internally propagating light that is incident from the incident surface 2a and propagates inside the light guide plate 2, 8 is A emission light emitted from the emitting surface 2c After propagated inside the optical plate, 10 denotes an illumination device composed of these.
[0027]
As shown in the drawing, in the illumination device 10 according to the present invention, the light emitted from the light source 1 is reflected by the reflecting mirror 6, and the light that repeats multiple reflections with the light source 1 and the direct light are combined to form the light guide plate 2. Incident from the input surface 2a.
[0028]
Here, the light incident on the light guide plate 2 is incident at about ± 42 ° with respect to the normal of the incident surface according to Snell's law, and the surface of the light guide plate is perpendicular to the incident surface. The angle of the light beam reaching the angle is about ± 48 ° or more with respect to the normal of the surface of the light guide plate, and is totally reflected and propagates inside the light guide plate. Therefore, when the surface of the light guide plate is a plane perpendicular to the incident surface, all the propagating light is emitted from the end surface facing the light source of the light guide plate.
[0029]
However, the light guide plate 2 of the illuminating device 10 according to the present invention is formed such that the exit surface 2c is inclined with the angle formed with the back surface 2b being θ, so that the thickness of the light guide plate 2 decreases as the distance from the light source 1 increases. Therefore, the propagating light 7 incident from the incident surface 2a is steep at an angle of the inclination angle θ with respect to the output surface 2c every time it is totally reflected by the output surface 2c. While the reflection is repeated, a part of the propagation light 7 is emitted from the emission surface 2 c as the emission light 8 toward the light emitting surface 4, and a part of the propagation light 7 is repeatedly propagated as the propagation light 7. Further, the propagating light 7 is partially emitted from the back surface 2b, but is reflected toward the light emitting surface 4 by the reflecting surface 3 facing the back surface 2b.
[0030]
Moreover, the outgoing light 8 emitted from the front end side of the light guide plate 2 reaches the light emitting surface 4 directly, or the light emitted from the light emitting surface 4 after being reflected by the side wall surface 3a of the reflecting surface 3 without reaching directly. There is.
[0031]
Here, when the reflective side surface is provided adjacent to the end of the light guide plate away from the light source, the amount of light reflected by the reflective side surface increases, leading to an increase in the light loss rate, A difference in luminance distribution occurs because the light beam that directly reaches the light-emitting surface after being emitted from the light plate and the light beam that reaches the light-emitting surface after being reflected by the reflecting side surface overlap at a portion slightly inside the edge of the light-emitting surface. .
[0032]
However, in the illuminating device 10 according to the present invention, a gap is provided between the front end portion of the light guide plate 2 and the side wall surface 3a, and the light guide plate 2 and the side wall surface 3a are sandwiched between the reflecting surface 3 and the light emitting surface 4. By arranging the space portion 5, most of the emitted light 8 emitted from the emission surface 2 c can be emitted directly in the direction of the emission surface 4, the luminance distribution is made uniform, the light loss is reduced, and high efficiency is achieved.
[0033]
Figure 3 is a diagram showing another illumination equipment relating to the present invention, showing a luminance distribution of part (a) shows the cross-sectional view, (b) drawing the illumination device.
[0034]
In FIG. 9A, 11 is a fluorescent tube, 12 is a light guide plate, 12a is an incident surface of the light guide plate 12, 12b is a back surface of the light guide plate 12, 12c ′ is a first emission surface of the light guide plate 12, and 12c ″ is The second exit surface, 13 is a reflecting surface, 14 is a light emitting surface, 15 is a space portion, 16 is a reflecting mirror, and 20 is an illuminating device composed of them.
[0035]
As shown in FIG. 6A, the illumination device has an incident surface 12a and a light source 11 on the light emission side of the fluorescent tube 11 surrounded by a reflecting mirror 16 in a semicircular shape in order to collect emitted light in one direction. The light guide plate 12 is disposed so as to face each other. The light guide plate 12 has an emission surface inclined so that the thickness thereof becomes thinner as the distance from the light source 11 increases, and the emission surface is in contact with the first emission surface 12c ′ having an angle θ1 with respect to the back surface 12b on the light source 11 side. , The second exit surface 12c ″ having an angle θ2 with respect to the back surface 12b on the distal end side, θ2 is larger than θ1, and the boundary between the first exit surface 12c ′ and the second exit surface 12c ″ is It is chamfered and curved. Further, the reflective surface 13 is opposed to the back surface 12 b of the light guide plate 12, the side wall surface 13 a of the reflective surface 13 is disposed on the side facing the light source 11, and the light emitting surface 14 is provided on the side facing the reflective surface 13. Yes. A space is provided between the front end of the light guide plate 12 and the side wall surface 13a, and the space surrounded by the emission surfaces 12c ′ and 12c ″ of the light guide plate 12, the reflection surface 13, the side wall surface 13a, and the light emitting surface 14. A portion 15 is provided.
[0036]
The shape of the light guide plate 12 is set such that the inclination angle θ1 of the first emission surface 12c ′ on the light source 11 side with respect to the back surface 12b is different from the inclination angle θ2 of the second emission surface 12c ″ on the tip side with respect to the back surface 12b. By forming the angle θ2 to be larger than θ1, the emitted light can be appropriately dispersed and emitted without being concentrated on the tip portion, so that the light utilization rate is improved and the luminance distribution at the end portion of the light emitting surface 14 is improved. In addition, the processing of the light guide plate 12 during molding is easier than that with a sharp tip, and the yield can be improved because damage to the tip is reduced and handling is easy.
[0037]
FIG. 7B is a diagram showing a luminance distribution when the angle θ2 is constant and the angle θ1 is changed (assuming θ2> θ1) in the lighting device, and a solid line 401 indicates a case where the angle θ1 is small. A broken line 402 indicates a case where the angle θ1 is large.
[0038]
As shown in the figure, when the angle θ1 is small, the amount of light emitted from the first emission surface 12c ′ is small and propagates to the front end side of the light guide plate 12, so that the amount of light emitted from the front end side is large and the luminance is high. However, when the angle θ1 is large, the amount of light emitted from the first emission surface 12c ′ increases, while the amount of light emitted from the second emission surface 12c ″ decreases, so that the luminance distribution becomes uniform. However, the luminance distribution on the tip side increases or decreases in a similar manner in proportion to the angle θ1.
[0039]
The reflecting surface 13 may be a diffusing surface, a mirror surface, or the like. If the reflecting surface 13 is a diffusing surface, the light emitted from the back surface 12b of the light guide plate 12 is diffused, so the amount of light emitted in the vicinity of the light source 11 And the luminance distribution can be made uniform.
[0040]
FIG. 4 is a diagram showing a first embodiment of the lighting device according to the present invention, and is a partial sectional view of the lighting device.
[0041]
In the figure, 71 is a fluorescent tube, 72 is a light guide plate, 72a is an entrance surface of the light guide plate 72, 72b is an exit surface of the light guide plate 72, 73 is a reflection surface, 74 is a reflection mirror, 75 is a diffusion sheet, 80 Is a lighting device composed of them.
[0042]
As shown in the figure, the lighting apparatus 80 of this embodiment, the upright position a plurality of basic units a lighting apparatus shown in FIG. 3 as a unitary unit, the side and the reflection surface 73 of the light guide plate 72 in the unit It arrange | positions so that it may adjoin and makes the light emission surface the surface facing the fluorescent tube 71. FIG. Further, the angle θ formed by the light exit surface 72b of the light guide plate 72 and the reflection surface 73 is 30 °, and the light guide plate 72 is made of acrylic resin. A diffusion sheet 75 is arranged on the light emitting surface side so that the luminance distribution is uniform and the reflecting surface 73 is not visible. Of the emitted light emitted from the emitting surface 72b of the light guide plate 72 of one unit unit, Except for those that directly reach the diffusion sheet 75, the light is reflected by the reflection surface 73 of the adjacent unit unit and proceeds to the diffusion sheet 75.
[0043]
The illuminating device 80 shown in the present embodiment is suitable for a large-sized illuminating device that requires high luminance, and a plurality of unit units are arranged vertically by using the illuminating device as shown in FIG. 3 as a unit unit. Thus, a high-luminance lighting device having a uniform luminance distribution, a high light beam directivity, and a high light beam utilization rate can be obtained.
[0044]
FIG. 5 is a view showing a second embodiment of the lighting device according to the present invention, and is a partial sectional view of the lighting device.
[0045]
In the figure, 71 ′ is a fluorescent tube, 72 ′ is a light guide plate, 72a ′ is an incident surface of the light guide plate 72 ′, 72b ′ is an exit surface of the light guide plate 72 ′, 73 ′ is a reflection surface, 74 ′ is a reflection mirror, 75 'is a diffusion sheet, and 80' is an illumination device composed of them.
[0046]
As shown in the figure, the illumination device 80 'of this embodiment the first light guide plate 72 as in Example' is formed so that the cross section shape of the different shapes of the light guide plate 72 'is substantially isosceles triangle Two exit surfaces 72b 'are provided with the apex angle inserted. The apex angle θ is 30 ° as in the sixth embodiment.
[0047]
The illuminating device 80 ′ shown in the present embodiment can be a high-luminance illuminating device with improved light beam directivity and higher light utilization rate than the first embodiment.
[0048]
FIG. 6 is a view showing a third embodiment of the lighting device according to the present invention, and is a partial sectional view of the lighting device.
[0049]
In the figure, 71 "is a fluorescent tube, 72" is a light guide plate, 72a "is an entrance surface of the light guide plate 72", 72b "is an exit surface of the light guide plate 72", 73 "is a reflection surface, 74" is a reflection mirror, Reference numeral 75 "denotes a diffusion sheet, and reference numeral 80" denotes an illuminating device constituted by them.
[0050]
As shown in the figure, the lighting device 80 "of this embodiment is different from the first and second embodiments in the arrangement method of the unit units, and the side surface of the light guide plate 72" and the reflecting surface 73 "in the unit are adjacent to each other. Thus, the unit units are obliquely stacked, and the light exit surface 72b ″ of the light guide plate 72 ″ serves as the light emitting surface. The apex angle θ is 30 ° as in the sixth embodiment.
[0051]
The lighting device 80 ″ shown in the present embodiment can be made thinner than the first and second embodiments, and can be a thin lighting device with high light utilization rate and high brightness.
【The invention's effect】
[0052]
As described above, according to the present invention, a plurality of unit units including a light source and a light guide plate are provided, and the light guide plate has an incident surface on which light emitted from the light source is incident and a reflection that reflects the incident light. Including a surface, an exit surface that emits an incident light beam, and a side surface that opposes the reflection surface, and the adjacent unit units are stacked obliquely, the reflection surface of the first unit unit, and the first unit unit that said side surface of the second unit unit adjacent to the first unit unit, because the are made of a structure that is positioned adjacent the optical line utilization to realize the thin illuminating device with high high brightness I can do it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principle configuration diagram of an illumination device related to the present invention.
FIG. 2 is an operation explanatory diagram of a lighting device related to the present invention.
3 is a diagram showing another illumination device associated with the onset bright.
FIG. 4 is a diagram showing a first embodiment of a lighting device according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the illumination device according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the illumination device according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a conventional lighting device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Light-guide plate 2a Incidence surface 2b Back surface 2c Output surface 3 Reflection surface 3a Side wall surface 4 Light emission surface 5 Space part 6 Reflector 7 Propagation light 8 Output light 10 Illuminating device 11, 71, 71 ', 71 "Fluorescent tube 12, 72, 72 ', 72 "Light guide plate 12a, 72a, 72a', 72a" Light guide plate entrance surface 12b, 72b Light guide plate back surface 12c 'Light guide plate first light exit surface 12c "Light guide plate second light exit surface 13, 73, 73 ′, 73 ″ Reflecting surface 14 Light emitting surface 15 Space portion 16 Reflecting mirror 20 Illuminating device 72b ′ 72b ″ Output surface of light guide plate 74, 74 ′, 74 ″ Reflecting mirror 75, 75 ′, 75 ″ Diffusion sheet 80, 80 ', 80 "lighting equipment

Claims (1)

光源と導光板とを含む単位ユニットを複数備え、
前記導光板は、前記光源から出射された光線が入射する入射面と、入射した光線を反射する反射面と、入射した光線を出射する出射面と、前記反射面と対向する側面とを含み、
隣接する前記単位ユニット同士は、斜めに積層され、
第1の単位ユニットの前記反射面と、前記第1の単位ユニットに隣接する第2の単位ユニットの前記側面とが、隣接して配置される照明装置。
A plurality of unit units including a light source and a light guide plate are provided,
The light guide plate includes an incident surface on which a light beam emitted from the light source is incident, a reflection surface that reflects the incident light beam, an emission surface that emits the incident light beam, and a side surface facing the reflection surface,
The adjacent unit units are stacked obliquely,
The lighting device in which the reflection surface of the first unit unit and the side surface of the second unit unit adjacent to the first unit unit are arranged adjacent to each other .
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