JP4052593B2 - サイドライト型面光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置等に適用されるサイドライト型面光源装置に関し、例えば指向出射性を有する導光板を用いたサイドライト型面光源装置に適用するものである。本発明は、楔形形状等により形成された導光板について、厚さを局所的に低減することにより、光源の有効発光領域より導光板の長さを長くしても輝度ムラを有効に回避することができるようにする。

従来、例えば液晶表示装置においては、サイドライト型面光源装置により液晶パネルを照明し、これにより全体形状を薄型化するようになされている。

すなわちサイドライト型面光源装置は、冷陰極管等の棒状光源でなる一次光源を板状部材（すなわち導光板でなる）の側方に配置し、この一次光源より出射される照明光を導光板の端面より導光板に入射する。さらにサイドライト型面光源装置は、この照明光を偏向して、導光板の平面より液晶パネルに向けて出射するように形成され、これにより全体形状を薄型化できるようになされている。

このようなサイドライト型面光源装置は、ほぼ均一な板厚により導光板を形成した方式のものと、一次光源より遠ざかるに従って導光板の板厚を徐々に薄く形成した形式のものとがあり、後者は、前者に比して効率良く照明光を出射することができる。

図１５は、この後者のサイドライト型面光源装置の構成を示す分解斜視図であり、このサイドライト型面光源装置１は、導光板でなる光散乱導光体２の側方に一次光源３を配置した後、反射シート４、光散乱導光体２、光制御部材としてのプリズムシート５を積層して形成される。このうち一次光源３は、冷陰極管でなる蛍光ランプ７の周囲を、断面略半円形形状の反射部材でなるリフレクター８で囲って形成され、リフレクター８の開口側より光散乱導光体２の端面に照明光を入射する。

反射シート４は、金属箔等でなるシート状の正反射部材、又は白色ＰＥＴフィルム等でなるシート状の乱反射部材により形成される。

光散乱導光体２は、楔形断面形状の導光板で、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなるマトリックス中に、これと屈折率の異なる透光性の微粒子が一様に混入分散されて形成される。これによりＡ−Ａ断面により断面を取って図１６に示すように、この光散乱導光体２は、一次光源３側端面でなる入射面Ｔより照明光Ｌを入射し、透光性の微粒子により照明光Ｌを散乱させながら、また反射シート４に乱反射部材を適用した場合は、この反射シート４により一部乱反射させながら、反射シート４側平面（以下斜面と呼ぶ）とプリズムシート５側平面（以下出射面と呼ぶ）との間を繰り返し反射して照明光Ｌを伝播する。

この伝播の際に、照明光Ｌは、斜面で反射する毎に出射面に対する入射角が徐々に低下し、出射面に対して臨界角以下の成分が出射面より出射される。この出射面より出射される照明光Ｌ１は、照明光Ｌが光散乱導光体２の内部において透光性の微粒子により散乱され、また反射シート４により乱反射して伝播すること等により、散乱光により出射される。しかしながらこの照明光Ｌ１は、出射面に対して伝播方向に傾いて形成された斜面を反射して伝播することにより、矢印Ｂにより拡大して示すように、主たる出射方向が楔形状の先端方向に傾いて形成される。すなわち導光板からの出射光Ｌ１が指向性を有するようになり、これにより光散乱導光体２は、指向出射性を有するようになる。

プリズムシート５は、この指向性を補正するために配置される。すなわちプリズムシート５は、ポリカーボネート等の透光性のシート材で形成され、光散乱導光体２側面にプリズム面が形成される。このプリズム面は、光散乱導光体２の入射面Ｔとほぼ平行に延長する断面三角形形状の突起が、入射面Ｔ側から楔形状の先端方向に、繰り返されて形成される。これによりプリズムシート５は、この三角形形状の突起の斜面で、出射光Ｌ１の主たる出射方向を出射面の正面方向に補正する。なお、プリズムシート５としては、光散乱導光体２側と反対側の面に、光散乱導光体２側の面に形成したプリズム面の溝方向とほぼ直交する溝方向のプリズム面を更に形成した構成の、いわゆる両面プリズムシートを用いる場合もある。これによりこのサイドライト型面光源装置１では、ほぼ均一な板厚により導光板を形成した方式のサイドライト型面光源装置に比して、出射光を正面方向に効率良く出射できるようになされている。

なお、このように指向出射性を有する導光板としては、透明部材又は半透明部材により、楔形形状又は楔形形状に近い形状に導光板を形成したもの、あるいは透明部材により平板形状に導光板を形成し、この導光板の出射面及び又は裏面に所定の梨地面、マイクロレンズアレイ或いは散乱膜等を形成したものもある。このような導光板を用いたサイドライト型面光源装置においても、上記したプリズムシート５を用いることにより出射光を正面方向に出射できるようになされている。

ところで蛍光ランプ７は、両端に電極７ａ及び７ｂが形成され、またこれら電極７ａ及び７ｂの近傍においては、管内に蛍光体が塗布されていない領域が形成される。従って蛍光ランプ７においては、両端近傍に照明光を出射しない領域が形成され、照明光を発光する領域（以下有効発光領域と呼ぶ）が全体の長さに比して短い欠点がある。

このためこの種のサイドライト型面光源装置においては、長さの短い蛍光ランプ７を使用することができない問題があった。すなわち蛍光ランプの有効発光領域より導光板の長さが長くなると、導光板の入射面側両端の輝度が低下し、蛍光ランプの長手方向に輝度ムラが発生するようになる。
特開昭６３−３３７０２号公報 実開昭６２−７４２８２号公報 特開平７−２８８０２３号公報

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、有効発光領域より導光板の長さを長くしても輝度ムラを有効に回避することができるサイドライト型面光源装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、入射面より遠ざかるに従って厚さが薄くなるように形成された板状部材の入射面より、前記入射面に対向して配置した光源からの照明光を入射し、前記板状部材で偏向して出射面より出射するサイドライト型面光源装置に適用して、前記板状部材は、前記入射面が長方形形状に形成され、板厚が、前記入射面近傍の両端で局所的に薄く形成されてなるようにする。

また請求項２の発明においては、請求項１の構成において、前記板厚は、前記光源の有効発光領域の中心を通り、前記入射面に直交する仮想線に対して、非対称に設定されてなるようにする。

請求項１の構成において、入射面より遠ざかるに従って厚さが薄くなるように形成された板状部材においては、入射面より入射した照明光が、出射面とこの出射面と対向する面との間で反射を繰り返しながら伝播する。このとき照明光は、反射を繰り返す毎に、出射面に対する入射角が徐々に低下して伝播し、うち入射角が臨界角以下になった成分が出射面より出射される。これにより請求項１の構成により入射面近傍の両端で板厚を局所的に薄くすると、反射による入射角の変化が大きくなり、また反射回数が増大することにより、一定距離を伝播する際の、出射面より出射される光量が増大する。従って入射面側にこのような領域を形成して、両端の輝度を向上でき、長さの短い光源を用いた場合でも、光源長手方向の輝度ムラを有効に回避することができる。

また請求項２の構成により、請求項１の構成において、前記板厚は、前記光源の有効発光領域の中心を通り、前記入射面に直交する仮想線に対して、非対称に設定されてなるようにすれば、その分輝度を向上する程度を相違させることができ、光源の端部により異なる光量の相違を補うことができる。

本発明によれば、有効発光領域より導光板の長さを長くしても輝度ムラを有効に回避することができる。

以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。

図１は、本発明の実施例１に係るサイドライト型面光源装置の、光源側を拡大して示す平面図である。なおこの図１において、反射シート４等の部材は省略して示し、また図１５及び図１６について上述したサイドライト型面光源装置と同一構成は、同一の符号を付して示し、重複した説明は省略する。なおこの実施例は、本願の参考例を示すものである。

このサイドライト型面光源装置１０において、棒状の光源でなる蛍光ランプ１１は、両端の電極１１ａ及び１１ｂまで含めた長さが、導光板でなる光散乱導光体２の入射面の長さより短い、光散乱導光体２に比して極端に長さの短いものが適用されるようになされている。

このサイドライト型面光源装置１０においては、光散乱導光体２の入射面と蛍光ランプ１１との間に、照明光導入部１２が配置され、この照明光導入部１２、蛍光ランプ１１及びリフレクター８により一次光源を形成するようになされている。ここで照明光導入部１２は、蛍光ランプ１１の照明光を、蛍光ランプ１１の両端部側に広げて光散乱導光体２の入射面に導くようになされている。

具体的に、この実施例１において、照明光導入部１２は、台形プリズム１２ａと、平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃとにより形成され、この台形プリズム１２ａは、蛍光ランプ１１側が上底側面に、蛍光ランプ１１の両端側が斜面側になるように、入射面のほぼ中央に配置される。これに対して平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃは、台形プリズム１２ａの斜面に、この斜面と平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃの斜面とが微小間隔だけ離間するように、入射面の端部側に配置される。

また台形プリズム１２ａは、光散乱導光体２と同様に、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなるマトリックス中に、これと屈折率の異なる透光性の微粒子が一様に混入分散されて形成される。これに対して平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃは、例えばポリカーボネート等の透明部材により形成され、底面と斜面の成す角度が、台形プリズム１２ａの斜面と下底の成す角度と等しい、所定角度に選定されるようになされている。

ここでこの角度は、平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃにおいて、上面より垂直に入射した光が斜面において全反射するに充分な角度であり、これにより平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃは、照明光Ｌ２を上面より入射し、対向する斜面で順次反射して出射する。すなわち平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃは、上面より入射した照明光のＬ２の光路を折り曲げて光散乱導光体２の両端部に振り分けるようになされている。

これに対して台形プリズム１２ａは、内部の微粒子により照明光Ｌ３を散乱し、照明光Ｌ２を両側に振り分けて発生する平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃの斜面の影の部分について、入射した照明光Ｌ３を振り分けて出射するようになされている。

さらに図２に示すように、台形プリズム１２ａ、平行四辺形プリズム１２ａ及び１２ｃは、光散乱導光体２の出射面及び斜面と段差が発生しないように厚さが選定され、またこれら出射面及び斜面に対して角度が急変しないように、出射面及び斜面に対応する面が形成されるようになされている。これにより台形プリズム１２ａ、平行四辺形プリズム１２ａ及び１２ｃは、リフレクター８を介して１次光源を光散乱導光体２に保持した際に、リフレクター８との間に空間が形成されないようにし、この種の空間が形成されることによる出射光の輝度ムラを有効に回避するようになされている。

かくしてこの実施例１において、平行四辺形プリズム１２ａ及び１２ｃは、光源の端部より出射された照明光の光路を折り曲げて、光散乱導光体の端部に振り分ける第１の光学ブロックを構成し、台形プリズム１２ａは、光源より出射された照明光を第１の光学ブロック側に拡散させる第２の光学ブロックを構成する。

以上の構成において、蛍光ランプ１１の有効発光領域より出射された照明光は、直接に、又はリフレクター８で反射した後、照明光導入部１２を介して光散乱導光体２の入射面に入射する。このときこの照明光は、照明光導入部１２において、入射面の両端部側に広げられて光散乱導光体２の入射面に導かれる。

具体的に、この照明光のうち、有効発光領域ＡＲの端部より出射された照明光Ｌ２は、主に、照明光導入部１２を構成する平行四辺形プリズム１２ａ及び１２ｃの上面より入射し、この平行四辺形プリズム１２ａ及び１２ｃにより光散乱導光体２の両端に振り分けられて出射される。これにより光散乱導光体２の長さが、蛍光ランプ１１の有効発光領域より長い場合でも、光散乱導光体２の端部には充分な照明光Ｌ２が入射し、出射面における対応領域の輝度が増大する。

これに対して有効発光領域ＡＲの中央部近傍より出射された照明光Ｌ３は、主に、照明光導入部１２を構成する台形プリズム１２ａの上底側面より入射し、この台形プリズム１２ａ内で散乱されて、光散乱導光体２の入射面に入射する。これにより光散乱導光体２においては、照明光Ｌ２を両側に振り分けて発生する平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃの斜面の影の部分についても、充分な照明光Ｌ３を入射することができ、これらのことから出射光の輝度ムラが有効に回避される。

以上の構成によれば、光散乱導光体２の入射面と蛍光ランプ１１との間に照明光導入部１２を配置し、この照明光導入部１２により蛍光ランプ１１の照明光を蛍光ランプ１１の両端側に広げて光散乱導光体２の入射面に導くことにより、光散乱導光体２に比して蛍光ランプ１１の有効発光領域ＡＲが短い場合でも、蛍光ランプ１１の長手方向の輝度ムラを有効に回避することができる。従ってその分サイドライト型面光源装置１０全体の形状を小型化することができる。

また台形プリズム１２ａと、この台形プリズム１２ａの斜面に配置した平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃとによりこの照明光導入部１２を形成したことにより、有効発光領域ＡＲの端部より出射された照明光Ｌ２を、平行四辺形プリズム１２ａ及び１２ｃ光散乱導光体２の両端に振り分け、また有効発光領域ＡＲの中央部近傍より出射された照明光Ｌ３を、台形プリズム１２ａ内で散乱して平行四辺形プリズム１２ｂ及び１２ｃの斜面の影の部分に振り分けることができ、これにより極端に蛍光ランプ１１の長さが短い場合でも、蛍光ランプ１１の長手方向の輝度ムラを有効に回避することができる。

図３は、実施例２に係るサイドライト型面光源装置を示す平面図である。このサイドライト型面光源装置２０において、蛍光ランプ２１は、両端の電極２１ａ及び２１ｂまで含めた長さが光散乱導光体２２とほぼ等しい、有効発光領域ＡＲの長さが光散乱導光体２に比して短いものが適用されるようになされている。なおこの実施例は、本願の参考例を示すものである。

これに対して光散乱導光体２２は、入射面側が蛍光ランプ２１側に張出すように形成され、さらに入射面の両端が、蛍光ランプ２１の内側に向かって斜めに延長するようになされている。これによりこの実施例２では、この斜めに延長した延長部２２ａ及び２２ｂと、蛍光ランプ２１側に拡大した入射面側領域２２ｃとにより、照明光導入部２３を構成する。

ここでこの延長部２２ａ及び２２ｂは、上述した実施例１における平行四辺形プリズムと、ほぼ同一形状に形成され、これにより有効発光領域ＡＲの端部より出射された照明光Ｌ２を拡散させながら光散乱導光体２２の両端に振り分けるようになされている。

これに対して蛍光ランプ２１側に拡大した入射面側領域２２ｃは、入射面がマット面処理によりマット面（シボ面）に形成され、このマット面及び内部の微粒子により有効発光領域ＡＲの中央近傍より出射された照明光Ｌ３を散乱し、これらの照明光Ｌ３を、本来の入射面位置における延長部２２ａ及び２２ｂの影の部分に振り分けるようになされている。

この実施例２によれば、光源の端部に対応する光散乱導光体２２の両端を、有効発光領域側に斜めに延長して照明光導入部２３を構成しても、実施例１と同程度ではないものの、同様の効果を得ることができる。また光散乱導光体２２と照明光導入部２３とを一体に形成できることにより、その分全体構成を簡略化することができる。

図４は、実施例３に係るサイドライト型面光源装置を示す平面図である。このサイドライト型面光源装置３０においても、蛍光ランプ２１は、両端の電極２１ａ及び２１ｂまで含めた長さが光散乱導光体３２とほぼ等しい、有効発光領域ＡＲの長さが光散乱導光体３２に比して短いものが適用されるようになされている。なおこの実施例は、本願の参考例を示すものである。

これに対して光散乱導光体３２は、入射面側が蛍光ランプ２１側に張出して延長部３２ａが形成され、この延長部３２ａに放射状にスリット３３が形成されるようになされている。すなわち延長部２２ａは、中央より両端に向かって、一定のピッチでスリットが形成され、このスリット３３が中央より遠ざかるに従って、この延長部３２ａの入射面に対してそれぞれ両端側に傾き、かつ楔形先端に向かって深く形成されるようになされている。また延長部２２ａは、中央より遠ざかるに従って変化するスリットの傾きに対応して、両端に斜面が形成されるようになされている。

これによりこの実施例では、これらのスリット３３により、光散乱導光体３２の入射面に多数の台形プリズムを形成するようになされている。さらにこれらスリット３３の傾き、深さを徐々に変化させ、台形プリズムの形状及び大きさが有効発光領域の中央より端部に向かって徐々に変化するようにし、これにより蛍光ランプ２１より入射した照明光を、端部側程、大きく端部側に折り曲げるようになされている。

すなわち延長部３２ａは、スリット３３の端部側面により、照明光を外側に反射し、スリット３３の中央側面により、端部側面で反射した照明光を元の方向に反射する。また併せて延長部３２ａは、内部の微粒子により照明光を散乱する。これによりこの延長部３２ａは、入射面より入射した照明光を、光散乱導光体３２の両端側に向かって広げ、光散乱導光体３２の本来の入射面に導くように動作する。

これによりこの実施例では、スリット３３を形成した延長部３２ａにより照明光導入部３４を構成する。

図４の構成によれば、光散乱導光体３２の入射面側を蛍光ランプ２１側に延長すると共に、この延長部３２ａに放射状にスリット３３を形成し、この延長部３２ａにより照明光導入部３４を構成しても、実施例１と同程度ではないものの、同様の効果を得ることができる。また光散乱導光体３２と照明光導入部３４とを一体に形成できることにより、その分全体構成を簡略化することができる。

図５は、実施例４に係るサイドライト型面光源装置に適用する光散乱導光体を示す斜視図である。この光散乱導光体４２は、両端の電極まで含めた長さが光散乱導光体の長さとほぼ等しい蛍光ランプと組み合わされて、サイドライト型面光源装置に適用される。

ここでこの光散乱導光体４２は、楔形先端からの入射面側に向かう断面を、順次Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面により取って図６〜図８に示すように、入射面４２ａが長方形形状に保持されたまま、この入射面４２ａ近傍の端部側で、斜面側が滑らかに蛇行するように形成され、これによりこの入射面４２ａ近傍の両端で、板厚が、局所的に薄くなるようになされている。

すなわち光散乱導光体を用いたサイドライト形面光源装置では、端面より入射した照明光が、出射面と斜面との間で反射を繰り返しながら伝播する。このときこの照明光は、反射を繰り返す毎に、出射面に対する入射角が徐々に低下し、うち入射角が臨界角以下になった成分が出射面より出射される。従って板厚を局所的に薄く形成した領域においては、斜面の傾きが局所的に変化することにより、また板厚の低下に伴い一定距離を伝播する際の反射回数が増大することにより、入射角の変化が大きくなり、これにより出射面より出射される照明光の光量が増大する。

これにより光散乱導光体４２においては、入射面４２ａ近傍の端部側で、板厚が、局所的に薄くなるよう形成した領域より出射光量を増大し、両端の輝度を向上するようになされている。さらにこのように局所的に出射光量を増大することにより不足する楔形先端、両端側の照明光については、内部の微粒子による散乱光によって補い、これにより輝度ムラを有効に回避する。

また入射面を長方形形状に保持したまま、入射面４２ａ近傍の両端で、板厚を、局所的に薄くしたことにより、入射面より入射する照明光については、従来通り効率良く入射する。さらに斜面が滑らかに蛇行するように形成することにより、板厚を局所的に薄く形成したことによる急激な斜面の変化等が出射面より観察されないようにし、これによっても輝度ムラを有効に回避する。

図５に示す構成によれば、入射面４２ａを長方形形状に保持したまま、この入射面４２ａ近傍の端部で、斜面を滑らかに蛇行させて、光散乱導光体４２の板厚を局所的に薄くしても、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。

図９は、実施例５に係るサイドライト型面光源装置を示す斜視図である。なおこの実施例に係る他の構成は、図１５について上述した従来構成と同一でなることにより、図９においては他の部材は記載を省略して説明する。なおこの実施例は、本願の参考例を示すものである。

この実施例において、光散乱導光体５２は、入射面側が蛍光ランプ２１側に張出すように形成され、さらに入射面側の端部が蛍光ランプ２１に向かって延長するように張出して形成されている。これによりこの実施例では、両端の延長した延長部５２ａ及び５２ｂと、蛍光ランプ２１側に拡大した入射面側領域５２ｃとにより、照明光導入部５３を構成する。

ここで延長部５２ａ及び５２ｂの外側側面においては、光散乱導光体５２の側面より延長するように形成される。これに対して延長部５２ａ及び５２ｂの内側側面においては、緩やかな曲面を描いて入射面側領域５２ｃに接続され、これにより照明光導入部５３は、有効発光領域に対応する領域が緩やかに凹形状に変化するように、光散乱導光体５２の入射面側を蛍光ランプ２１側に拡大して形成され、この凹形状の入射面より照明光を入射するようになされている。

すなわち有効発光領域から出射される照明光は、端部側に広がるように出射される成分もあり、このような成分は、蛍光ランプ２１の正面に向かって出射される照明光に比して、単位面積当たりの光量が少ない特徴がある。照明光導入部５３は、このように端部側に広がるように出射される成分を凹形状の入射面により内側に屈曲して集光し、本来の入射面位置における光散乱導光体５２の端部に振り分け、これにより輝度ムラを有効に回避するようになされている。

図９に示す構成によれば、有効発光領域に対応する部分が緩やかに凹形状に変化するように、光散乱導光体５２の入射面側を蛍光ランプ側に拡大しても、上述の実施例と同等の効果を得ることができる。

図１０は、実施例６に係るサイドライト型面光源装置を示す斜視図である。なおこの実施例に係る他の構成は、図１５について上述した従来構成と同一でなることにより、図１０において、他の部材は記載を省略して説明する。なおこの実施例は、本願の参考例を示すものである。

この実施例において、光散乱導光体２は、その光出射面の入射面側、両端部に、それぞれ光拡散部材でなる拡散子６１が貼り付けられるようになされている。ここで拡散子６１は、図１１に示すように、白色ＰＥＴフィルムを直角三角形形状に加工して形成され、直角の部分が光散乱導光体２のコーナーに一致するように、所定の接着剤により光散乱導光体２に貼り付けられるようになされている。

ここでこの接着剤は、光散乱導光体２に対して、屈折率が極めて近い値で、かつ光学ガラスの接着に使用される透過率の大きな接着剤でなる。これにより光散乱導光体２は、入射面側両端部において、照明光を散乱するようになされている。

すなわち有効発光領域ＡＲから出射される照明光においては、端部側に広がるように出射される成分もある。ところが、蛍光ランプ１１の有効発行領域ＡＲが入射面にほぼ平行な細長い形状でなることにより、このように端部側に広がるように出射される照明光は、まず、その光量自体が少ないことに加えて入射角が大きい成分が多い。これにより従来の光散乱導光体２において、入射面より端部に到来する照明光は、入射面近傍からの出射が極めて少なく、楔形先端に向かって伝播するに従って徐々に出射されることになる。

すなわち従来の光散乱導光体２においては、入射面側端部に、照明光が分布はしているものの、これらの照明光は、出射面に対して入射角が大きく、端部側からは殆ど出射されないようになされていた。これによりこの実施例のように、端部に拡散子６１を配置して端部側照明光を散乱すれば、これらの照明光の出射面に対する入射角を、広い角度分布に変換することができ、入射面近傍からの出射光量を増大することができる。

ところがこの拡散する照明光光量を余りに増大すると、端部側の輝度レベルが極端に増大し、その分却って輝度ムラが発生するようになる。これによりこの実施例では、拡散子６１の形状を直角三角形形状に設定し、両端側程、拡散の程度を増大させる。

すなわち拡散子６１は、出射光の光量を増大させる領域に対応して、入射面側の長さＷがほぼ蛍光ランプ１１の電極１１ａ及び１１ｂと等しい長さに選定される。また増大させる光量に応じて、端部側の高さＨが選定され、さらに増大させる光量分布に応じて、底辺と高さを結ぶ辺の形状が選定される。因みに、この実施例に比して、端部側でより大きな光量増大を必要とする場合、高さＨを大きくし、かつ斜辺を双曲線又は円弧形状に変更して所望の輝度分布を確保することができる。

図１０に示す構成によれば、光源の端部に対応して、光散乱導光体２の入射面側に選択的に拡散子６１を貼り付け、この拡散子６１により照明光を散乱することにより、簡易な構成で、光源の有効発光領域より導光板の長さを長くしても輝度ムラを有効に回避することができる。

ところで上述した実施例１〜６により端部の輝度ムラが低減されると、サイドライト形面光源装置においては、入射面側両端部において、輝度の相違が知覚されるようになる。

すなわち図１２に示すように、この種のサイドライト形面光源装置に適用される蛍光ランプ１１においては、駆動回路６２より出力される駆動電源が、昇圧トランスＴにより昇圧された後、コンデンサＣを介して供給される。このとき蛍光ランプ１１は、一方の電極１１ｂが接地され、これにより不要輻射の低減等が図られるようになされている。

蛍光ランプ１１は、このようにして接地側電極１１ｂがコールド側Ｌに、コンデンサ側電極１１ａがホット側Ｈに設定され、コールド側Ｌ端より射出される照明光の光量が、ホット側Ｈ端より射出される照明光の光量より小さくなる欠点がある。これによりサイドライト形面光源装置においては、端部の輝度ムラが低減されると、このコールド側Ｌ及びホット側Ｈの光量の相違が、端部における輝度の相違として知覚されるようになる。

このためこの実施例では、図１３に示すように、出射面、両端部に配置する拡散子６６ａ及び６６ｂの形状を異なる形状に設定し、これにより輝度ムラを有効に回避し、併せて端部における輝度の相違を防止する。なおこの実施例は、本願の参考例を示すものである。

すなわち拡散子６６ａ及び６６ｂは、直角三角形形状の先端を切り取った形状に形成され、等しい高さＨに設定される。またホット側の拡散子６６ａは、コールド側の拡散子６６ｂより、先端が大きく切り取られ、その分長さＷ２がコールドの拡散子６６ｂの長さＷ１より短くなるように設定されている。これによりコールド側の拡散子６６ｂは、ホット側の拡散子６６ａより拡散の程度が増大するように形成され、その分出射光の光量を増大して、ホット側に対する輝度の低下を補うようになされている。

図１３に示す構成によれば、光源の端部に対応する光散乱導光体２の端部に、異なる形状により拡散の程度の異なる拡散子６６ａ及び６６ｂを貼り付け、この拡散子６６ａ及び６６ｂにより照明光を散乱することにより、実施例６の効果に加えて、端部における輝度の相違を防止することができる。

図１４は、実施例８に係るサイドライト型面光源装置を示す斜視図である。この実施例において、サイドライト型面光源装置７０は、大型の光拡散乱導光体７２に対して、２本の蛍光ランプ１１により照明光を供給する。この場合にサイドライト型面光源装置７０は、入射面に２本の蛍光ランプ１１を直線的に並べて配置する。さらにこのように蛍光ランプ１１を配置した際の、電極１１ａ及び１１ｂに対応する光散乱導光体７２の出射面に、拡散子７１ａ、７１ｂ及び７１ｃを配置し、これにより輝度ムラを有効に回避し、さらには端部における輝度の相違を防止する。なおこの実施例は、本願の参考例を示すものである。

図１４に示す構成によれば、光源の端部に対応して光散乱導光体２に拡散子７１ａ、７１ｂ、７１ｃを貼り付けることにより、大型のサイドライト型面光源装置７０において、光源の実質的な有効発光領域より導光板の長さが長い場合でも、輝度ムラを有効に回避することができる。

また上述の実施例においては、マット面処理により、適宜、照明光導入部の入射面を粗面化する場合について述べたが、粗面化の手法はこれに限らず、サンドペーパーによるブラスト処理、化学エッチング処理により粗面に形成する場合等、種々の粗面形成手段を広く適用することができる。また粗面化により照明光を拡散する場合に限らず、入射面に白色インク等の光拡散材料を付着させ、あるいは拡散シート等を配置して入射面より入射する照明光を拡散させてもよい。

さらに上述の実施例１〜５においては、照明光導入部を対称形状に形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、照明光導入部を非対称形状に形成してもよく、この場合には、実施例６に対応して実施例７について上述したように、ホット側及びコールド側で相違する輝度を補正することができる。また導光板に対して蛍光ランプをシフトさせて配置した場合にも、これに対応することができる。

さらに上述の実施例１〜３、５においては、照明光導入部を配置して、実施例４においては、板厚を局所的に薄く形成することにより、実施例６〜８においては、拡散子を配置することにより、輝度ムラを低減する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これらの手段を組み合わせてもよい。

また上述の実施例では、一端面より照明光を入射する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、併せて他の端面から照明光を入射する構成のサイドライト型面光源装置にも広く適用することができる。

さらに上述の実施例では、液晶表示装置の面光源装置に本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の照明機器、表示装置等のサイドライト型面光源装置に広く適用することができる。

本発明は、例えば指向出射性を有する導光板を用いたサイドライト型面光源装置に適用することができる。

本発明の実施例１に係るサイドライト型面光源装置の光源側を拡大して示す平面図である。 図１の側面図である。 本発明の実施例２に係るサイドライト型面光源装置の光源側を拡大して示す平面図である。 本発明の実施例３に係るサイドライト型面光源装置の光源側を拡大して示す平面図である。 本発明の実施例４に係るサイドライト型面光源装置に適用する光散乱導光体を示す斜視図である。 図５をＢ−Ｂ断面により取って示す断面図である。 図５をＣ−Ｃ断面により取って示す断面図である。 図５をＤ−Ｄ断面により取って示す断面図である。 本発明の実施例５に係るサイドライト型面光源装置の光源側を示す斜視図である。 本発明の実施例６に係るサイドライト型面光源装置の光源側を示す斜視図である。 図１０の光源側を拡大して示す平面図である。 蛍光ランプの駆動方法の説明に供する接続図である。 本発明の実施例７に係るサイドライト型面光源装置の光源側を拡大して示す平面図である。 本発明の実施例８に係るサイドライト型面光源装置の光源側を示す斜視図である。 従来のサイドライト型面光源装置を示す分解斜視図である。 図１５のサイドライト型面光源装置をＡ−Ａ断面により取って示す断面図である。

符号の説明

１、１０、２０、３０、５０、６０、７０……サイドライト型面光源装置、２、２２、３２、４２、５２、７２……光散乱導光体、４……反射シート、５……プリズムシート、７、１１、２１……蛍光ランプ、８……リフレクター、１２、２３、３４、５３……照明光導入部、１２ａ……台形プリズム、１２ｂ、１２ｃ……平行四辺形プリズム、６１、６６ａ、６６ｂ、７１ａ、７１ｂ……拡散子

Claims (2)

1. 入射面より遠ざかるに従って厚さが薄くなるように形成された板状部材の入射面より、前記入射面に対向して配置した光源からの照明光を入射し、前記板状部材で偏向して出射面より出射するサイドライト型面光源装置において、
   前記板状部材は、
   前記入射面が長方形形状に形成され、
   板厚が、前記入射面近傍の両端で局所的に薄く形成された
   ことを特徴とするサイドライト型面光源装置。
2. 前記板厚は、
   前記光源の有効発光領域の中心を通り、前記入射面に直交する仮想線に対して、非対称に設定された
   ことを特徴とする請求項１に記載のサイドライト型面光源装置。

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