JP5179908B2 - Surface light source lighting device - Google Patents

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Description

本発明は、導光板および面光源照明装置に関する。   The present invention relates to a light guide plate and a surface light source illumination device.

図1は、特許文献1に示されているタンデム型面光源装置(面光源照明装置)の斜視図である。図1において、符号BL1,BL2は、タンデム配列された第1段目,第2段目の導光ブロック(導光板)である。各導光ブロックBL1,BL2の一方の端面は入射端面511,512とされ、光源(例えば、冷陰極管)501,502からの光が入光する。そして、各導光ブロックBL1,BL2の入射端面511,512から入光した光は、各導光ブロックBL1,BL2の上面の光出射面521,522から上方に出射される。   FIG. 1 is a perspective view of a tandem surface light source device (surface light source illumination device) disclosed in Patent Document 1. FIG. In FIG. 1, reference numerals BL <b> 1 and BL <b> 2 denote first and second light guide blocks (light guide plates) arranged in tandem. One end face of each of the light guide blocks BL1 and BL2 is an incident end face 511 and 512, and light from the light sources (for example, cold cathode tubes) 501 and 502 enters. And the light which entered from the entrance end surfaces 511 and 512 of each light guide block BL1 and BL2 is radiate | emitted upward from the light-projection surfaces 521 and 522 of the upper surface of each light guide block BL1 and BL2.

ところで、図1に示されている従来のタンデム型面光源装置では、光源501,502に線状光源(例えば、冷陰極管)が用いられており、この場合には、導光ブロックBL1,BL2の入射端面511,512の近傍に光源501,502を配置しても、導光ブロックBL1,BL2において、色むらが生じることはないが(色むらを生じた光が導光ブロックBL1,BL2から光出射されることはないが)、線状光源(例えば、冷陰極管)501,502のかわりに、線状光源(例えば、冷陰極管)501,502の位置のところに(導光ブロックBL1,BL2の入射端面511,512の近傍に)、複数の単色点状光源(例えば、赤色(R)点状光源、緑色(G)点状光源、青色(B)点状光源)を、入光端面(入射端面)の長さ方向xに所定の間隔を隔てて配置するときには、導光ブロックBL1,BL2において色むらが生じ、色むらを生じた光が導光ブロックBL1,BL2から光出射されてしまうという問題があった。特に、近年では、高品位かつ大型薄型TVにおいて、表示画像に応じて液晶照明用面光源装置の輝度や色度を調整するエリアコントロール制御が要求されており、タンデム型面光源装置に単色点状光源を用いる要求が高くなっており、上記問題を解決することが望まれている。   By the way, in the conventional tandem type surface light source device shown in FIG. 1, linear light sources (for example, cold cathode tubes) are used as the light sources 501 and 502. In this case, the light guide blocks BL1 and BL2 are used. Even if the light sources 501 and 502 are arranged in the vicinity of the incident end faces 511 and 512, color unevenness does not occur in the light guide blocks BL1 and BL2, but light with uneven color is emitted from the light guide blocks BL1 and BL2. Light is not emitted), but instead of the linear light sources (for example, cold cathode tubes) 501 and 502, the linear light sources (for example, cold cathode tubes) 501 and 502 are positioned (light guide block BL1). , BL2 in the vicinity of the incident end faces 511, 512), a plurality of monochromatic point light sources (for example, red (R) point light source, green (G) point light source, blue (B) point light source) are incident. Length of end face (incident end face) When arranged at a predetermined interval in the x, the color unevenness in the light guide blocks BL1, BL2 occurs, light generated color unevenness disadvantageously be light emitted from the light guide blocks BL1, BL2. In particular, in recent years, area control control for adjusting the brightness and chromaticity of a liquid crystal illumination surface light source device according to a display image has been required in a high-quality and large-sized thin TV, and the tandem surface light source device has a single-color spot shape. There is an increasing demand for using a light source, and it is desired to solve the above problems.

このような問題を解決するため、本願の発明者は、当初、複数の単色点状光源を入光端面の長さ方向xに所定の間隔を隔てて配置する場合は、図2乃至図4に示すように、各点状光源から出射した光が広がり入光端面で混色されるに十分な距離Dを置いて点状光源列を配置すれば良いことを見出した。なお、図2は、各点状光源から出射した光が広がり入光端面で混色されるに十分な距離Dを置いて点状光源列を配置した面光源装置(面光源照明装置)の断面図であり、図3は、図2の面光源装置(面光源照明装置)に用いられる導光板を示す図であり、図4は、図3の符号212で示される部分(各点状光源から導光板の入光端面までの空間)における混色を説明するための図である。   In order to solve such a problem, the inventor of the present application initially places a plurality of monochromatic point light sources in the length direction x of the light incident end face at predetermined intervals in FIGS. 2 to 4. As shown, it has been found that the point light source arrays may be arranged at a distance D sufficient for the light emitted from each point light source to spread and be mixed at the light incident end face. FIG. 2 is a cross-sectional view of a surface light source device (surface light source illumination device) in which point light source arrays are arranged at a distance D sufficient to spread light emitted from each point light source and be mixed at the light incident end face. 3 is a diagram showing a light guide plate used in the surface light source device (surface light source illumination device) of FIG. 2, and FIG. 4 is a portion indicated by reference numeral 212 in FIG. 3 (derived from each point light source). It is a figure for demonstrating the color mixture in the space to the light-incidence end surface of an optical plate.

図2において、11〜14はそれぞれ1段目から4段目の光源、21〜24はそれぞれ1段目から4段目の導光板、7は光学フィルム(拡散板、必要に応じて拡散フィルム、プリズムレンズ)、41〜44はそれぞれ1段目から4段目の導光板保持部材(L字アングル)、5は1段目混色領域を形成するシェード、6は筐体である。   In FIG. 2, 11 to 14 are the first to fourth light sources, 21 to 24 are the first to fourth light guide plates, and 7 is an optical film (diffusion plate, if necessary, a diffusion film, (Prism lens) 41 to 44 are light guide plate holding members (L-shaped angles) in the first to fourth stages, 5 is a shade forming a first-stage color mixing area, and 6 is a housing.

また、図3を参照すると、導光板2(21,22,23,24)は、光源からの光が入光する入光端面2aと、入光端面2aに対向する反入光端面2bと、照明光を出射する為の出射面2gと、出射面2gに対向する底面2hと、出射面2gと底面2hに挟まれた側面2iとを備えている。図3の例では、導光板2は、入光端面2aから反入光端面2bに向けて厚さが減少している。また、図示しないが、底面2hの反入光端面2bの近傍には、次段の導光板モジュールの光源を配置する為の凹所を形成しても良い。また、導光板2(21,22,23,24)の積層構造を保持する為に、導光板2の入光端面2aには、前段導光板の反入光端面2bとの重畳部(切欠部)が設けられている。また、一般的には、導光板の積層構造を保持する為に、金属または樹脂製のL字アングル等の保持部材またはそれらを一体とした波型構造(例えば特許文献2)に各々の導光板を装着する構造が良く採られる。   Referring to FIG. 3, the light guide plate 2 (21, 22, 23, 24) includes a light incident end surface 2a into which light from a light source enters, a counter light incident end surface 2b facing the light incident end surface 2a, An emission surface 2g for emitting illumination light, a bottom surface 2h facing the emission surface 2g, and a side surface 2i sandwiched between the emission surface 2g and the bottom surface 2h are provided. In the example of FIG. 3, the thickness of the light guide plate 2 decreases from the light incident end surface 2a toward the counter light incident end surface 2b. Although not shown, a recess for arranging the light source of the light guide plate module at the next stage may be formed in the vicinity of the anti-incident light end surface 2b of the bottom surface 2h. In addition, in order to maintain the laminated structure of the light guide plate 2 (21, 22, 23, 24), the light incident end surface 2a of the light guide plate 2 overlaps with the counter light incident end surface 2b of the previous light guide plate (notch portion). ) Is provided. In general, in order to hold the laminated structure of the light guide plates, each light guide plate is attached to a holding member such as a metal or resin L-shaped angle or a wave structure (for example, Patent Document 2) integrated with them. The structure to wear is often adopted.

また、図4において、図2の1段目から4段目の光源11〜14は、1(1R,1G,1B,・・・)として示されている。また、図4において、符号Aで示す範囲が混色の範囲である。   In FIG. 4, the first to fourth light sources 11 to 14 in FIG. 2 are shown as 1 (1R, 1G, 1B,...). In FIG. 4, the range indicated by the symbol A is a mixed color range.

また、図2乃至図4の構成において、点状光源1から入光端面2aまでの距離は、一般的に光源の指向特性に左右される。例えば点状光源としてランバーシアン(Lambertian)的な発光をする光源を用いた場合、図4に例示するように、点状光源1から入光端面2aまでの距離Dは、点状光源の配置ピッチPに略等しくなる。   2 to 4, the distance from the point light source 1 to the light incident end surface 2a generally depends on the directivity characteristics of the light source. For example, when a light source that emits Lambertian light is used as the point light source, as illustrated in FIG. 4, the distance D from the point light source 1 to the light incident end surface 2a is the arrangement pitch of the point light sources. Is approximately equal to P.

図2乃至図4の構成によれば、複数の単色点状光源1を、入光端面2aの長さ方向xに所定の間隔Pを隔てて配置するときにも、各点状光源1から出射した光(例えばランバーシアン(Lambertian)的な指向特性を有する光)は、図3の符号212で示される部分(各点状光源1から導光板2の入光端面2aまでの空間)で混色されて、導光板2(21,22,23,24)の入光端面2aに入光するので、導光板の出射面2gからは、色むらのない光を出射させることができる。
特許第3373427号公報 特開2002−72204号公報
According to the configuration of FIGS. 2 to 4, a plurality of monochromatic point light sources 1 are emitted from each point light source 1 even when arranged at a predetermined interval P in the length direction x of the light incident end surface 2a. The light (for example, light having a Lambertian directivity) is mixed in a portion indicated by reference numeral 212 in FIG. 3 (space from each point light source 1 to the light incident end surface 2a of the light guide plate 2). Thus, since light is incident on the light incident end face 2a of the light guide plate 2 (21, 22, 23, 24), light having no color unevenness can be emitted from the light exit surface 2g of the light guide plate.
Japanese Patent No. 3373427 JP 2002-72204 A

しかしながら、図2乃至図4の構成では、複数の単色点状光源列1からの光を混色する為に、入光端面2aと光源1との間に距離を置き混色用の空間(混色領域)212を設けると、光利用効率が悪化するという問題がある。   However, in the configurations of FIGS. 2 to 4, in order to mix the light from the plurality of monochromatic point light source arrays 1, a space for mixing colors (mixed color area) is set by placing a distance between the light incident end face 2a and the light source 1. If 212 is provided, there is a problem that the light utilization efficiency deteriorates.

図5は、図2乃至図4の構成の問題を説明するための図である。図5では、簡略化のため単色点状光源1を点光源100に置き換えている。点光源100から±90度の範囲に光線が出射されると、出射された光線は、導光板2に直接入射する光線(図5中、αの範囲に出射する光線)と混色用の空間(混色領域)212の壁面に干渉する光線(図5中、β及びβ’の範囲に出射する光線)とに分けられる。通常、混色領域212の壁面は反射率90%以上の高反射率部材を用いるが、それでも10〜数%の損失は免れない。混色領域212の壁面に干渉する光線は、壁面で反射された後導光板に到達する前に複数回壁面に干渉する事が予想され、光線が壁面により反射されるたびに光線は減衰する。   FIG. 5 is a diagram for explaining the problem of the configuration of FIGS. In FIG. 5, the monochromatic point light source 1 is replaced with a point light source 100 for simplification. When light rays are emitted from the point light source 100 within a range of ± 90 degrees, the emitted light rays are directly incident on the light guide plate 2 (light rays emitted within a range of α in FIG. 5) and a color mixing space ( It is divided into light rays that interfere with the wall surface of the color mixture region 212 (light rays emitted in the range of β and β ′ in FIG. 5). Usually, the wall surface of the color mixing region 212 uses a high reflectance member having a reflectance of 90% or more, but a loss of 10 to several percent is still unavoidable. The light beam that interferes with the wall surface of the mixed color region 212 is expected to interfere with the wall surface a plurality of times before reaching the light guide plate after being reflected by the wall surface, and the light beam is attenuated each time the light beam is reflected by the wall surface.

図5に示す単純化したモデルで考えると、α=2tan−1(T/2D)となる。ここで、Dは光源100から導光板2の入光端面2aまでの距離、Tは混色領域212の高さである。上記の式から、混色領域212の高さTが小さければ小さいほど、導光板2に直接入射する光線の割合は減少し、混色領域212の壁面に干渉する光線の割合が増える。また、光源100から導光板2の入光端面2aまでの距離Dが広がれば、導光板2に直接入射する光の割合は減り、壁面に干渉する光線の割合は増える。即ち、面光源装置の厚みを薄くした上で混色用の空間(混色領域)212の距離を十分に確保すると、混色領域212の壁面での反射損失が増え、光の利用効率が悪化するという問題がある。このため、輝度が低下したり、もしくは、それを補う為に消費電力が増大してしまう。 Considering the simplified model shown in FIG. 5, α = 2 tan −1 (T / 2D). Here, D is the distance from the light source 100 to the light incident end face 2a of the light guide plate 2, and T is the height of the color mixture region 212. From the above formula, the smaller the height T of the color mixture region 212 is, the smaller the proportion of light rays that are directly incident on the light guide plate 2 and the greater the proportion of light rays that interfere with the wall surface of the color mixture region 212. Further, if the distance D from the light source 100 to the light incident end surface 2a of the light guide plate 2 is increased, the proportion of light directly incident on the light guide plate 2 is reduced, and the proportion of light rays that interfere with the wall surface is increased. That is, if the thickness of the surface light source device is reduced and the distance of the color mixture space (color mixture region) 212 is sufficiently secured, the reflection loss on the wall surface of the color mixture region 212 increases and the light use efficiency deteriorates. There is. For this reason, luminance decreases or power consumption increases to compensate for it.

本発明は、複数の単色点状光源からの光を入光させる場合にも、光の利用効率を落さずに、複数の単色点状光源からの光を混色することの可能な導光板および面光源照明装置を提供することを目的としている。   The present invention provides a light guide plate capable of mixing light from a plurality of single-color point light sources without reducing light utilization efficiency even when light from a plurality of single-color point light sources is incident. An object of the present invention is to provide a surface light source illumination device.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、1つの導光板と該導光板に所定の光を入光させる光源とを1つの導光板モジュールとするとき、第1の導光板モジュール、第2の導光板モジュールおよび第3の導光板モジュールの複数個を用いた面光源照明装置であって、
各導光板モジュールの導光板は、
複数の色の光を、入光端面の長さ方向に所定の間隔を隔てて、入光端面から入光させるときに、入光端面から入光した複数の色の光を混色する機能を有する混色領域と、混色領域からの光を出射する光出射面を上面に有する有効領域とを備えている導光板であって、
該導光板の前記有効領域は、混色領域側から混色領域とは反対の側(反入光端面)に向けて、厚さが変わらない部分と、前記反入光端面側の厚さが減少している一部分が設けられており、
該導光板の前記混色領域は、少なくとも一部の領域上に、全体の厚さを増加させることなく、他の導光板を重ね合わせることが可能な構造となっているとともに、前記有効領域の上面としての光出射面に平行な底面をもつ平行部と、前記混色領域の平行部と前記有効領域との間にあって、前記平行部の上面および/または底面に対して所定の傾斜角をもって前記平行部の上面と前記有効領域の上面とを結ぶ傾斜上面を有する傾斜部とを備え、
前記平行部は、入光端面から傾斜部に向かうに従って、厚さが同じか、または、増加し、
前記傾斜部は、前記混色領域の平行部から前記有効領域に向かうに従って、厚さが同じか、または、増加しており、
前記面光源照明装置は、前記第1の導光板モジュールの導光板と前記第2の導光板モジュールの導光板を重ね合わせ、前記第2の導光板モジュールの導光板と前記第3の導光板モジュールの導光板を重ね合わせるという仕方で、他の導光板モジュールの導光板が重ね合わせられて構成されており、
前記第2の導光板モジュールの混色領域における平行部の上に前記第1の導光板モジュールの導光板の厚さが変わらない有効領域が重ね合わさり、
当該第2の導光板モジュールの混色領域における傾斜部の上に、前記第1の導光板モジュールの反入光端面側の厚さが減少している一部分が重ね合わさり、
前記第2の導光板モジュールの導光板の有効領域と傾斜部との境界に、前記第1の導光板モジュールの反入光端面が位置し、
前記第2の導光板モジュールの導光板の厚さが変わらない有効領域は、前記第3の導光板モジュールの混色領域における平行部の上に重ね合わさるものとされ、
前記第2の導光板モジュールの反入光端面側の厚さが減少している一部分は、前記第3の導光板モジュールの混色領域における傾斜部の上に重ね合わさるものとされ、
前記第2の導光板モジュールの反入光端面は、前記第3の導光板モジュールの導光板の有効領域と傾斜部との境界に位置し、
前記第1の導光板モジュールの導光板の光出射面、前記第2の導光板モジュールの導光板の光出射面とおよび前記第3の導光板モジュールの導光板の光出射面が平坦に接続されており、
前記第1の導光板モジュールの光源と、前記第2の導光板モジュールの光源と、前記第3の導光板モジュールの光源が1枚の基板上に実装され、
前記第1の導光板モジュールの導光板の平行部の底面と、前記第2の導光板モジュールの導光板の平行部の底面と、前記第3の導光板モジュールの導光板の平行部の底面を利用して、平らな面上に当該第1の導光板モジュールの導光板、第2の導光板モジュールの導光板および第3の導光板モジュールの導光板が配置されている、ことを特徴とする面光源照明装置である
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is the first light guide plate module when one light guide plate and a light source for allowing predetermined light to enter the light guide plate are one light guide plate module. A surface light source illumination device using a plurality of second light guide plate modules and third light guide plate modules,
The light guide plate of each light guide plate module is
When light of a plurality of colors is incident from the light incident end surface with a predetermined interval in the length direction of the light incident end surface, the light having a plurality of colors incident from the light incident end surface is mixed. A light guide plate comprising a mixed color region and an effective region having a light emitting surface for emitting light from the mixed color region on the upper surface,
The effective area of the light guide plate decreases from the color mixture area side toward the side opposite to the color mixture area (anti-light-incident end face), and the thickness on the counter-incident light end face side decreases. Part is provided ,
The color mixing region of the light guide plate has a structure in which another light guide plate can be superimposed on at least a part of the region without increasing the overall thickness, and the upper surface of the effective region. As a parallel part having a bottom surface parallel to the light exit surface, and between the parallel part of the color mixing region and the effective region, the parallel part has a predetermined inclination angle with respect to the upper surface and / or the bottom surface of the parallel part. An inclined portion having an inclined upper surface connecting the upper surface of the active region and the upper surface of the effective region,
The parallel part has the same or increased thickness as it goes from the light incident end face toward the inclined part,
The inclined portion has the same or increased thickness from the parallel portion of the color mixture region toward the effective region,
The surface light source illumination device is configured such that the light guide plate of the first light guide plate module and the light guide plate of the second light guide plate module are overlapped, and the light guide plate of the second light guide plate module and the third light guide plate module The light guide plates of other light guide plate modules are overlapped in a manner of overlapping the light guide plates of
The effective region where the thickness of the light guide plate of the first light guide plate module does not change is superimposed on the parallel portion in the color mixture region of the second light guide plate module,
On the inclined portion in the color mixture region of the second light guide plate module, a portion where the thickness of the first light guide plate module on the side opposite to the light incident end surface is reduced is superimposed,
The anti-incident light end face of the first light guide plate module is located at the boundary between the effective area of the light guide plate and the inclined portion of the second light guide plate module,
The effective area where the thickness of the light guide plate of the second light guide plate module does not change is superimposed on the parallel portion in the color mixture area of the third light guide plate module,
A portion where the thickness of the second light guide plate module on the light incident end face side is reduced is overlapped on the inclined portion in the color mixture region of the third light guide plate module;
The anti-incident light end face of the second light guide plate module is located at the boundary between the effective region of the light guide plate and the inclined portion of the third light guide plate module,
The light exit surface of the light guide plate of the first light guide plate module, the light exit surface of the light guide plate of the second light guide plate module, and the light exit surface of the light guide plate of the third light guide plate module are connected flat. And
The light source of the first light guide plate module, the light source of the second light guide plate module, and the light source of the third light guide plate module are mounted on one substrate,
The bottom surface of the parallel portion of the light guide plate of the first light guide plate module, the bottom surface of the parallel portion of the light guide plate of the second light guide plate module, and the bottom surface of the parallel portion of the light guide plate of the third light guide plate module. The light guide plate of the first light guide plate module, the light guide plate of the second light guide plate module, and the light guide plate of the third light guide plate module are arranged on a flat surface. It is a surface light source illumination device .

また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の面光源照明装置において、第1の導光板モジュール、第2の導光板モジュールおよび第3の導光板モジュールの各導光板が、
前記混色領域の傾斜部の傾斜上面の前記所定の傾斜角が、30°未満であって、
前記混色領域の少なくとも一部の領域上に、全体の厚さを増加させることなく、他の導光板を重ね合わせることが可能な角度以上のものとなっていることを特徴としている。
The invention according to claim 2 is the surface light source illuminating device according to claim 1, wherein each of the light guide plates of the first light guide plate module, the second light guide plate module, and the third light guide plate module comprises:
The predetermined inclination angle of the inclined upper surface of the inclined portion of the color mixture region is less than 30 °,
It is characterized in that the angle is more than an angle at which another light guide plate can be superimposed on at least a part of the mixed color region without increasing the overall thickness.

また、請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載の面光源照明装置において、第1の導光板モジュール、第2の導光板モジュールおよび第3の導光板モジュールの各光源は、
赤色点状光源と、緑色点状光源と、青色点状光源を前記導光板の入光端面の長さ方向に所定の間隔を隔てて繰り返し配置したもの、
または、赤色点状光源と緑色点状光源と青色点状光源とが所定の割合で配置されたパッケージを前記導光板の入光端面の長さ方向に一定の間隔を隔てて配置したものであることを特徴とする面光源照明装置である。
Further, the invention according to claim 3 is the surface light source illuminating device according to claim 1 or 2, wherein each light source of the first light guide plate module, the second light guide plate module, and the third light guide plate module is:
A red point light source, a green point light source, and a blue point light source are repeatedly arranged at predetermined intervals in the length direction of the light incident end face of the light guide plate,
Alternatively, a package in which a red point light source, a green point light source, and a blue point light source are arranged at a predetermined ratio is arranged at a certain interval in the length direction of the light incident end face of the light guide plate. This is a surface light source illumination device.

また、請求項4記載の発明は、請求項3記載の面光源照明装置において、第1の導光板モジュール、第2の導光板モジュールおよび第3の導光板モジュールの各導光板は、
前記有効領域の底面および/または出射面に輝度分布制御用加工が施されており、前記混色領域には光取り出し手段としての拡散反射加工が施されていないものであることを特徴としている。
The invention according to claim 4 is the surface light source illuminating device according to claim 3, wherein each light guide plate of the first light guide plate module, the second light guide plate module, and the third light guide plate module is:
Luminance distribution control processing is performed on the bottom surface and / or the exit surface of the effective region, and the color mixture region is not subjected to diffuse reflection processing as light extraction means .

請求項1、請求項2記載の発明によれば、導光板は、複数の色の光を、入光端面の長さ方向に所定の間隔を隔てて、入光端面から入光させるときに、入光端面から入光した複数の色の光を混色する機能を有する混色領域を備えているので、複数の単色点状光源からの光を入光させる場合にも、光の利用効率を落さずに、複数の単色点状光源からの光を混色することができる。また、各導光板は、混色領域の少なくとも一部の領域上に前段の導光板を重ね合わせるという仕方で、順次に重ね合わせられて構成されているので、複数の単色点状光源からの光を入光させる場合にも、光の利用効率の良い照明が可能となる。複数個の導光板モジュールの各光源は、1枚の基板上に実装されているので、部材点数を著しく低減することができる。
According to the first and second aspects of the invention, when the light guide plate allows light of a plurality of colors to enter from the light incident end surface at a predetermined interval in the length direction of the light incident end surface, Since it has a color mixing area that has the function of mixing light of multiple colors that have entered from the light incident end face, it also reduces the efficiency of light utilization when light from multiple monochrome point light sources is incident. In addition, light from a plurality of single-color point light sources can be mixed. In addition, each light guide plate is configured by sequentially superimposing the preceding light guide plate on at least a part of the mixed color region, so that light from a plurality of single-color point light sources is received. Even in the case of incident light, illumination with high light use efficiency is possible. Since each light source of the plurality of light guide plate modules is mounted on one substrate, the number of members can be significantly reduced.

特に、請求項1記載の導光板は、混色領域が、有効領域の上面としての光出射面に平行な底面をもつ平行部を備えていることにより、タンデム型面光源装置の光利用効率を損なわず、かつ、いたずらにタンデム型面光源装置の厚さを増すことなく、複数の単色点状光源列を混色するタンデム型面光源装置を得ることができる。また、入光端面近傍に設けられた平面を利用して(特に、平行部の底面を、有効領域の上面(光出射面)と平行にすることで)、平らな筐体状に導光板構造体を配置する事ができ、L字アングル若しくは波型構造が不要となる。
In particular, in the light guide plate according to claim 1, the color mixture region includes a parallel portion having a bottom surface parallel to the light emitting surface as the upper surface of the effective region, thereby impairing the light utilization efficiency of the tandem type surface light source device. In addition, it is possible to obtain a tandem surface light source device that mixes a plurality of monochromatic point light source arrays without unnecessarily increasing the thickness of the tandem surface light source device. In addition, a light guide plate structure is formed in a flat housing shape by using a plane provided in the vicinity of the light incident end face (particularly by making the bottom surface of the parallel part parallel to the upper surface (light emitting surface) of the effective region). The body can be placed and no L-shaped angle or corrugated structure is required.

また、請求項2記載の発明によれば、混色領域の傾斜部の傾斜上面の前記所定の傾斜角は、30°未満であって、前記混色領域の少なくとも一部の領域上に、全体の厚さを増加させることなく、他の導光板を重ね合わせることが可能な角度以上のものとなっているので、傾斜部の傾斜上面および底面による損失を1割減未満に抑えながら、面光源装置の厚みの増加を抑える事ができる。 According to the second aspect of the present invention, the predetermined inclination angle of the inclined upper surface of the inclined portion of the color mixture region is less than 30 °, and the entire thickness is formed on at least a part of the color mixture region. Since the angle is larger than the angle at which other light guide plates can be overlapped without increasing the height, the loss due to the inclined upper surface and the bottom surface of the inclined portion is suppressed to less than 10%, and the surface light source device Increase in thickness can be suppressed.

また、請求項記載の発明によれば、複数の単色点状光源からの光を入光させる場合にも、光の利用効率を落とさずに、複数の単色点状光源からの光を混色することが可能となる。
According to the third aspect of the present invention, even when light from a plurality of single-color point light sources is incident, the light from the plurality of single-color point light sources is mixed without reducing the light use efficiency. It becomes possible.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図6は本発明に係る導光板の構成例を示す図(平面図)である。なお、図6において、1は複数の単色点状光源(1aは赤色(R)点状光源(例えば赤色LED)、1bは緑色(G)点状光源(例えば緑色LED)、1cは青色(B)点状光源(例えば青色LED))であり、例えば、ランバーシアン(Lambertian)的な指向特性を有する光を出射するものとする。図6を参照すると、この導光板3は、複数の色の光を、入光端面3aの長さ方向xに所定の間隔Pを隔てて、入光端面3aから入光させるときに、入光端面3aから入光した複数の色の光を混色する機能を有する混色領域3fと、混色領域3fからの光を出射する光出射面を上面に有する有効領域3eとを備えていることを特徴としている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram (plan view) showing a configuration example of the light guide plate according to the present invention. In FIG. 6, 1 is a plurality of monochromatic point light sources (1a is a red (R) point light source (eg, red LED), 1b is a green (G) point light source (eg, green LED), and 1c is blue (B ) Point light source (for example, a blue LED)), for example, emitting light having Lambertian directivity. Referring to FIG. 6, the light guide plate 3 receives light of a plurality of colors when entering the light from the light incident end surface 3a with a predetermined interval P in the length direction x of the light incident end surface 3a. A color mixing region 3f having a function of mixing light of a plurality of colors incident from the end surface 3a and an effective region 3e having a light emitting surface for emitting light from the color mixing region 3f on the upper surface are provided. Yes.

ここで、混色領域3fの長さyは、複数の単色点状光源1(1aは赤色(R)点状光源、1bは緑色(G)点状光源、1cは青色(B)点状光源)の間隔Pなどに応じて、色むらが生じなくなるのに必要な最適な長さに設定されている。   Here, the length y of the mixed color region 3f is a plurality of monochromatic point light sources 1 (1a is a red (R) point light source, 1b is a green (G) point light source, and 1c is a blue (B) point light source). Is set to an optimum length necessary to prevent color unevenness.

なお、図6の例では、複数の単色点状光源1として、赤色(R)点状光源1aと緑色(G)点状光源1bと青色(B)点状光源1cとが1:1:1の割合で繰り返し配置されているが、複数の単色点状光源1が、図7、図8、あるいは、図9などのように構成されている場合にも、複数の単色点状光源1の構成に応じて、色むらが生じなくなるのに必要な最適な長さに、混色領域3fの長さyを設定すれば、本発明の導光板3を同様に用いることができる。ここで、図7の例では、複数の単色点状光源1は、赤色(R)点状光源(例えば赤色LED)1aと緑色(G)点状光源(例えば緑色LED)1bと青色(B)点状光源(例えば青色LED)1cとが1:2:1の割合で繰り返し配置されたものとなっている。また、図8の例では、複数の単色点状光源1は、赤色(R)点状光源(例えば赤色LED)1aと緑色(G)点状光源(例えば緑色LED)1bと青色(B)点状光源(例えば青色LED)1cとが1:1:1の割合で配置された3in1パッケージ8が一定の間隔W1を隔てて配置されたものとなっている。また、図9の例では、複数の単色点状光源1は、赤色(R)点状光源(例えば赤色LED)1aと緑色(G)点状光源(例えば緑色LED)1bと青色(B)点状光源(例えば青色LED)1cとが1:2:1の割合で配置された4in1パッケージ9が一定の間隔W2を隔てて配置されたものとなっている。   In the example of FIG. 6, a red (R) point light source 1 a, a green (G) point light source 1 b, and a blue (B) point light source 1 c are 1: 1: 1 as the plurality of monochromatic point light sources 1. However, even when the plurality of single-color point light sources 1 are configured as shown in FIG. 7, FIG. 8, FIG. 9, or the like, the configuration of the plurality of single-color point light sources 1 Accordingly, the light guide plate 3 of the present invention can be used in the same manner by setting the length y of the color mixture region 3f to an optimum length necessary to prevent color unevenness. Here, in the example of FIG. 7, the plurality of monochromatic point light sources 1 includes a red (R) point light source (for example, a red LED) 1 a, a green (G) point light source (for example, a green LED) 1 b, and a blue (B). A point light source (for example, a blue LED) 1c is repeatedly arranged at a ratio of 1: 2: 1. In the example of FIG. 8, the plurality of monochromatic point light sources 1 includes a red (R) point light source (for example, a red LED) 1 a, a green (G) point light source (for example, a green LED) 1 b, and a blue (B) point. The 3-in-1 package 8 in which the shape light source (for example, blue LED) 1c is arranged at a ratio of 1: 1: 1 is arranged with a constant interval W1. In the example of FIG. 9, the plurality of single-color point light sources 1 includes a red (R) point light source (for example, a red LED) 1 a, a green (G) point light source (for example, a green LED) 1 b, and a blue (B) point. The 4-in-1 package 9 in which the light source (for example, blue LED) 1c is arranged at a ratio of 1: 2: 1 is arranged with a constant interval W2.

また、本発明の導光板3(混色領域3fおよび有効領域3e)は、在来の導光板と同様の材料(例えば、PMMA,PC(ポリカーボネート)等の樹脂やガラスなど)で形成されている。   The light guide plate 3 (the mixed color region 3f and the effective region 3e) of the present invention is formed of the same material as the conventional light guide plate (for example, a resin such as PMMA and PC (polycarbonate), glass, or the like).

このように、本発明では、導光板3自体が混色領域3fを備えているので(換言すれば、導光板3の入光端面3aを光源1の直前まで延長し、混色領域を樹脂内に設けるようにしているので(例えば図5における入光端面2aを点光源100に向けて延長し、混色領域を樹脂などで満たすようにしているので))、複数の単色点状光源1からの光を入光させる場合にも、光の利用効率を落さずに、複数の単色点状光源1からの光を混色することが可能となる。   Thus, in the present invention, the light guide plate 3 itself includes the color mixture region 3f (in other words, the light incident end surface 3a of the light guide plate 3 is extended to just before the light source 1, and the color mixture region is provided in the resin. (For example, the light incident end face 2a in FIG. 5 is extended toward the point light source 100 and the mixed color region is filled with resin or the like), so that the light from the plurality of monochromatic point light sources 1 is used. Even in the case of incident light, it is possible to mix light from a plurality of monochromatic point light sources 1 without reducing the light use efficiency.

すなわち、例えば図5における入光端面2aを点光源100にむけて延長し、混色領域を樹脂などで満たすようにする場合、点光源100から導光板に向けて放射された光のうち、導光板の入光端面における入射角が浅い光線は導光板に入射し、混色領域の樹脂/空気境界で臨界角以上の角で入射した光線は全反射し、理論上反射損失なしで有効領域に達する。他方、混色領域の樹脂/空気境界に臨界角未満の角度で入射した光は漏れてしまうために、導光板内に光を戻すために、混色領域の外側には反射部材を設けておく。この結果、シミュレーションによれば、空気中で混色させる場合に比べ、樹脂内で混色させる場合の出射効率は21%から73%に増加する。これにより、本発明の構成では、複数の単色点状光源1からの光を入光させる場合にも、光の利用効率を落さずに、複数の単色点状光源1からの光を混色することが可能となることがわかる。   That is, for example, when the light incident end face 2a in FIG. 5 is extended toward the point light source 100 and the mixed color region is filled with resin or the like, of the light emitted from the point light source 100 toward the light guide plate, A light beam having a shallow incident angle at the light incident end face enters the light guide plate, and a light beam incident at an angle greater than the critical angle at the resin / air boundary in the color mixing region is totally reflected, and theoretically reaches the effective region without reflection loss. On the other hand, since light incident on the resin / air boundary of the color mixture region at an angle less than the critical angle leaks, a reflecting member is provided outside the color mixture region in order to return the light into the light guide plate. As a result, according to the simulation, the emission efficiency in the case of mixing colors in the resin increases from 21% to 73% compared to the case of mixing colors in the air. Thus, in the configuration of the present invention, even when light from a plurality of single-color point light sources 1 is incident, the light from the plurality of single-color point light sources 1 is mixed without degrading the light use efficiency. It turns out that it becomes possible.

図10は本発明の第1の形態の導光板3の断面図(例えば図6のC−C線における断面図)である。   10 is a cross-sectional view of the light guide plate 3 according to the first embodiment of the present invention (for example, a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 6).

図10を参照すると、第1の形態の導光板3では、有効領域3eは、混色領域3f側から混色領域3fとは反対の側(反入光端面3b)に向けて、厚さが減少している。すなわち、第1の形態の導光板3では、有効領域3eの底面3hは、有効領域3eの上面(光出射面)3gに対して傾斜した面となっている。   Referring to FIG. 10, in the light guide plate 3 of the first embodiment, the effective area 3e decreases in thickness from the color mixing area 3f side toward the side opposite to the color mixing area 3f (anti-light-incident end face 3b). ing. That is, in the light guide plate 3 of the first embodiment, the bottom surface 3h of the effective region 3e is a surface inclined with respect to the top surface (light emitting surface) 3g of the effective region 3e.

また、第1の形態の導光板3では、混色領域3fは、有効領域3eの上面(光出射面)3gに対して傾斜した上面3cおよび底面3dを有している。すなわち、第1の形態の導光板3では、混色領域3fは、有効領域3eの底面3hをそのまま延長させた板状のものとなっている。なお、混色領域3fの上面3cおよび底面3dの有効領域3eの上面(光出射面)3gに対する傾斜角は、後述の他の形態のものと同様に、30°未満であって、混色領域3fの少なくとも一部の領域上に、全体の厚さを増加させることなく、他の導光板3を重ね合わせることが可能な角度以上のものとなっている。   In the light guide plate 3 of the first embodiment, the color mixture region 3f has an upper surface 3c and a bottom surface 3d that are inclined with respect to the upper surface (light emitting surface) 3g of the effective region 3e. That is, in the light guide plate 3 of the first embodiment, the color mixture region 3f is a plate-like shape obtained by extending the bottom surface 3h of the effective region 3e as it is. Note that the inclination angle of the upper surface 3c and the bottom surface 3d of the effective color region 3e with respect to the upper surface (light emitting surface) 3g of the color mixing region 3f is less than 30 °, as in other forms described later, and the color mixing region 3f It is more than an angle at which another light guide plate 3 can be superimposed on at least a part of the region without increasing the overall thickness.

また、図11は図10の第1の形態の導光板3を複数枚用いてタンデム式に重ね合わせた面光源照明装置(タンデム型面光源装置)の断面図である。なお、図11において、図2と対応する箇所には、同じ符号を付している。すなわち、図11において、導光板3は、21、22、23、24として示されている。   FIG. 11 is a cross-sectional view of a surface light source illumination device (tandem type surface light source device) in which a plurality of light guide plates 3 of the first embodiment of FIG. In FIG. 11, the same reference numerals are given to the portions corresponding to FIG. 2. That is, in FIG. 11, the light guide plate 3 is shown as 21, 22, 23, and 24.

この第1の形態の導光板3およびこれを用いた面光源照明装置(タンデム型面光源装置)では、導光板3を光源1側に延長し混色領域3fを導光板3内に設けているので、光源1と導光板3との間の距離を最短にとることができ、これにより、光源1から導光板3に直接入射する光を最大にする事ができる。また、導光板3内では多くの光線が反射損失のない全反射により導光することが期待できる為、反射部材で反射させるよりも光の利用効率を増加させることができる。   In the first embodiment of the light guide plate 3 and the surface light source illumination device (tandem surface light source device) using the same, the light guide plate 3 is extended to the light source 1 side and the color mixture region 3f is provided in the light guide plate 3. The distance between the light source 1 and the light guide plate 3 can be made the shortest, whereby the light directly incident on the light guide plate 3 from the light source 1 can be maximized. Moreover, since it can be expected that many light beams are guided in the light guide plate 3 by total reflection with no reflection loss, the light utilization efficiency can be increased as compared with the case where the light is reflected by the reflecting member.

ところで、一般的に光線は空気中から導光板内に入射する際、空気/導光板境界への入射角に比べて空気/導光板境界からの出射角は小さくなる(図12を参照)。従って、導光板内では光源の指向特性が空気中における指向特性よりも狭くなる。このため、導光板内の混色領域3fの長さは、空気中に配置された混色領域212(図3,図4を参照)の長さよりも長くなる。   By the way, in general, when light rays enter the light guide plate from the air, the emission angle from the air / light guide plate boundary is smaller than the incident angle to the air / light guide plate boundary (see FIG. 12). Accordingly, the directivity of the light source is narrower than the directivity in air in the light guide plate. For this reason, the length of the color mixture region 3f in the light guide plate is longer than the length of the color mixture region 212 (see FIGS. 3 and 4) disposed in the air.

そして、第1の形態の導光板3では、混色領域3fの上面3cおよび底面3dは、有効領域3eの上面(光出射面)3gに対して傾斜しているので、混色領域3fの長さが空気中に配置された混色領域212の長さよりも長くなる分、タンデム型面光源装置の厚さが厚くなってしまう。   In the light guide plate 3 according to the first embodiment, the upper surface 3c and the bottom surface 3d of the color mixture region 3f are inclined with respect to the upper surface (light emitting surface) 3g of the effective region 3e. The thickness of the tandem type surface light source device is increased by an amount longer than the length of the color mixture region 212 arranged in the air.

そして、画面サイズが大きくなると、導光板枚数が増え、それに伴いL字アングルの数が増え、部材数が増す。部材数を減じるためにL字アングルを一体化した波型構造部材上に構造体を配置することも考えられる。特に、一般にLEDを光源とする場合には、排熱の関係から筐体を金属にする事が考えられるが、大型波型構造を板金加工で作成することは容易ではない。   As the screen size increases, the number of light guide plates increases, and accordingly, the number of L-shaped angles increases and the number of members increases. In order to reduce the number of members, it is also conceivable to dispose a structure on a corrugated structural member integrated with an L-shaped angle. In particular, when an LED is used as a light source, it is conceivable that the casing is made of metal because of waste heat, but it is not easy to create a large corrugated structure by sheet metal processing.

本発明の第2の形態の導光板3は、第1の形態の導光板3における上記のような問題を解決することが可能な構造となっている。   The light guide plate 3 of the second embodiment of the present invention has a structure capable of solving the above-described problems in the light guide plate 3 of the first embodiment.

図13は本発明の第2の形態の導光板3の断面図(例えば図6のC−C線における断面図)である。   FIG. 13 is a cross-sectional view (for example, a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 6) of the light guide plate 3 according to the second embodiment of the present invention.

図13を参照すると、第2の形態の導光板3では、有効領域3eは、混色領域3f側から混色領域3fとは反対の側(反入光端面3b)に向けて、厚さが変わらないか、または、一部分で厚さが減少している。図13の例では、有効領域3eは、混色領域3f側から混色領域3fとは反対の側(反入光端面3b)に向けて、一部分で厚さが減少しているが、有効領域3eは、混色領域3f側から混色領域3fとは反対の側(反入光端面3b)に向けて、厚さが変わらない(同じ)ものであっても良い。   Referring to FIG. 13, in the light guide plate 3 of the second embodiment, the effective region 3e does not change in thickness from the color mixture region 3f side toward the side opposite to the color mixture region 3f (counter-incident light end surface 3b). Or the thickness is reduced in part. In the example of FIG. 13, the effective area 3e is partially reduced in thickness from the color mixture area 3f side to the side opposite to the color mixture area 3f (the anti-incident light end face 3b). The thickness may be the same (same) from the color mixture region 3f side to the side opposite to the color mixture region 3f (counter-incident end surface 3b).

また、図13の例では、導光板3の混色領域3fは、有効領域3eの上面(光出射面)3gに平行な上面3jおよび底面3kをもつ平行部3mと、混色領域3fの平行部3mと有効領域3eとの間にあって、平行部3mの上面3jおよび底面3kに対して所定の傾斜角をもって平行部3mの上面3jと有効領域3eの上面3gとを結ぶ傾斜上面3rを有する傾斜部3tとを備えている。また、図13の例では、傾斜部3tの底面3sは、傾斜上面3rと平行となっている。すなわち、図13の例では、平行部3mの上面3jおよび底面3kは、有効領域3eの上面(光出射面)3gに平行となっており(従って、平行部3mの上面3jと底面3kとは、平行となっており)、また、傾斜部3tの傾斜上面3rと底面3sは、平行となっている。これにより、図13の例では、導光板の混色領域3fにおいて導光板3の厚みは変化しない(同じ)ものとなっている。   In the example of FIG. 13, the color mixture region 3f of the light guide plate 3 includes a parallel portion 3m having an upper surface 3j and a bottom surface 3k parallel to the upper surface (light emitting surface) 3g of the effective region 3e, and a parallel portion 3m of the color mixture region 3f. And an effective region 3e, and an inclined portion 3t having an inclined upper surface 3r connecting the upper surface 3j of the parallel portion 3m and the upper surface 3g of the effective region 3e with a predetermined inclination angle with respect to the upper surface 3j and the bottom surface 3k of the parallel portion 3m. And. In the example of FIG. 13, the bottom surface 3s of the inclined portion 3t is parallel to the inclined upper surface 3r. That is, in the example of FIG. 13, the upper surface 3j and the bottom surface 3k of the parallel portion 3m are parallel to the upper surface (light emitting surface) 3g of the effective region 3e (therefore, the upper surface 3j and the bottom surface 3k of the parallel portion 3m are In addition, the inclined upper surface 3r and the bottom surface 3s of the inclined portion 3t are parallel to each other. Thereby, in the example of FIG. 13, the thickness of the light guide plate 3 does not change (same) in the color mixture region 3f of the light guide plate.

なお、傾斜部3tの傾斜上面3rおよび底面3sの平行部3mの上面3jおよび底面3k(あるいは、有効領域3eの上面(光出射面)3g)に対する傾斜角は、後述のように、30°未満であって、混色領域3fの少なくとも一部の領域上に、全体の厚さを増加させることなく、他の導光板3を重ね合わせることが可能な角度以上のものであるのが良い。   Note that the inclination angle of the inclined portion 3t with respect to the inclined upper surface 3r and the parallel portion 3m of the bottom surface 3s with respect to the upper surface 3j and the bottom surface 3k (or the upper surface (light emitting surface) 3g of the effective region 3e) is less than 30 °, as will be described later. In this case, the angle may be more than an angle at which another light guide plate 3 can be superimposed on at least a part of the mixed color region 3f without increasing the overall thickness.

また、図14は図13の導光板3を複数枚重ね合わせた状態を示す図である。   FIG. 14 is a view showing a state in which a plurality of light guide plates 3 of FIG.

また、図15は図13の導光板3を複数枚用いてタンデム式に重ね合わせた面光源照明装置(タンデム型面光源装置)の断面図である。なお、図15において、図2と対応する箇所には、同じ符号を付している。すなわち、図15において、導光板3は、21、22、23、24として示されている。   FIG. 15 is a cross-sectional view of a surface light source illumination device (tandem surface light source device) in which a plurality of light guide plates 3 of FIG. In FIG. 15, the same reference numerals are given to the portions corresponding to those in FIG. That is, in FIG. 15, the light guide plate 3 is shown as 21, 22, 23, and 24.

この第2の形態の導光板3およびこれを用いた面光源照明装置(タンデム型面光源装置)では、第1の形態と同様に、混色領域3fを導光板3内に設けているので、光源1と導光板3との間の距離を最短にとることができ、これにより、光源1から導光板3に直接入射する光を最大にする事ができる。また、導光板3内では多くの光線が反射損失のない全反射により導光することが期待できる為、反射部材で反射させるよりも光の利用効率を増加させることができる。   In the light guide plate 3 of the second form and the surface light source illumination device (tandem type surface light source device) using the same, the color mixture region 3f is provided in the light guide plate 3 as in the first form. 1 and the light guide plate 3 can be made the shortest distance, whereby the light directly incident on the light guide plate 3 from the light source 1 can be maximized. Moreover, since it can be expected that many light beams are guided in the light guide plate 3 by total reflection with no reflection loss, the light utilization efficiency can be increased as compared with the case where the light is reflected by the reflecting member.

さらに、第2の形態の導光板3では、混色領域3fに平行部3mを設けたことにより、図16に示すように、単純に混色領域3fを樹脂内に設けた場合(第1の形態の導光板3)と比べて、平行部3mを設けた分、面光源装置の厚み増加を抑えることができる(第1の形態の導光板3と比べて、平行部3mの分だけ、厚さを減じることができる)。   Further, in the light guide plate 3 of the second form, by providing the parallel part 3m in the color mixture area 3f, as shown in FIG. 16, when the color mixture area 3f is simply provided in the resin (in the first form) Compared to the light guide plate 3), the thickness of the surface light source device can be suppressed by the amount of the parallel portion 3m (compared to the light guide plate 3 of the first embodiment, the thickness is increased by the amount of the parallel portion 3m). Can be reduced).

さらに、第2の形態の導光板3では、入光端面3a側に出射面に平行な部分を設けることで(特に、平行部3mの底面3kを、有効領域3eの上面(光出射面)3gと平行にすることで)、図14に示すように導光板構造を平らな筐体300上に配置できるようになり、L字アングル若しくは波型構造が不要になるという利点がある。   Furthermore, in the light guide plate 3 of the second embodiment, a portion parallel to the exit surface is provided on the light incident end surface 3a side (particularly, the bottom surface 3k of the parallel portion 3m is replaced with the upper surface (light exit surface) 3g of the effective region 3e). 14), the light guide plate structure can be arranged on the flat casing 300 as shown in FIG. 14, and there is an advantage that an L-shaped angle or a wave-shaped structure is not necessary.

このように、図13の導光板3では、混色領域を樹脂内に設けるものの、単純に導光板を延長していたずらに面光源装置の厚みを増大させる事の無い様に、かつ導光板の出射効率を低下させることの無い様に、混色領域3fの形状が定められている。これによって、タンデム型面光源装置の光利用効率を損なわず、かつ、いたずらにタンデム型面光源装置の厚さを増すことなく、複数の単色点状光源列を混色するタンデム型面光源装置を得ることができる。また、入光端面近傍に設けられた平面を利用して(平行部3mの底面3kを、有効領域3eの上面(光出射面)3gと平行にすることで)、平らな筐体上に導光板構造体を配置する事ができ、L字アングル若しくは波型構造が不要となる。   As described above, in the light guide plate 3 of FIG. 13, although the color mixture region is provided in the resin, the thickness of the surface light source device is not increased unnecessarily by simply extending the light guide plate, and emission from the light guide plate. The shape of the color mixture region 3f is determined so as not to reduce the efficiency. As a result, a tandem surface light source device that mixes a plurality of single-color point light source arrays without detracting from the light utilization efficiency of the tandem surface light source device and without unnecessarily increasing the thickness of the tandem surface light source device is obtained. be able to. Further, using a plane provided in the vicinity of the light incident end surface (by making the bottom surface 3k of the parallel part 3m parallel to the top surface (light emitting surface) 3g of the effective region 3e), the light is guided onto a flat housing. An optical plate structure can be arranged, and an L-shaped angle or a corrugated structure becomes unnecessary.

すなわち、図13の導光板3は、その反入光端面3bを、隣接する導光板の出射面と混色領域の傾斜上面との境界に設けた段部上に装着するようにして、タンデム構造を構成することができる。そして、図13の導光板3は、タンデム構造を構成した際に、図14に示すように、それぞれの出射面3gが平坦に接続されるような形状を備えている。また、図13の導光板3の有効領域底面と混色領域上面と混色領域底面は、図14に示すように、タンデム構造を構成した際に、隣り合う導光板3の有効領域底面と混色領域上面とが厚さを増加させずに重なり合い、また、それぞれの導光板3の混色領域底面が一平面上に載るような形状を備えている。これによって、上記の優れた効果を得ることができる。   That is, the light guide plate 3 of FIG. 13 has a tandem structure in which the anti-incident light end surface 3b is mounted on a step provided at the boundary between the exit surface of the adjacent light guide plate and the inclined upper surface of the color mixing region. Can be configured. And when the light-guide plate 3 of FIG. 13 comprises a tandem structure, as shown in FIG. 14, each light emission surface 3g is equipped with the shape where it connects flatly. Further, as shown in FIG. 14, the bottom surface of the effective area of the light guide plate 3 and the top surface of the color mixture area of the light guide plate 3 shown in FIG. Are overlapped without increasing the thickness, and the bottom surfaces of the mixed color regions of the respective light guide plates 3 are provided on a single plane. Thereby, the above-described excellent effect can be obtained.

なお、図13の例では、平行部3mの上面3jおよび底面3kは、有効領域3eの上面(光出射面)3gに平行となっており(従って、平行部3mの上面3jと底面3kとは、平行となっており)、また、傾斜部3tの傾斜上面3rと底面3sは、平行となっている。これにより、図13の例では、導光板3の混色領域3fにおいて、導光板3の厚みは変化しない(同じ)ものとなっているが、必要ならば、導光板3の混色領域3fにおいて、入光端面3aから有効領域3eに向かう方向で厚みを増すこともできる。   In the example of FIG. 13, the upper surface 3j and the bottom surface 3k of the parallel portion 3m are parallel to the upper surface (light emitting surface) 3g of the effective region 3e (therefore, the upper surface 3j and the bottom surface 3k of the parallel portion 3m are In addition, the inclined upper surface 3r and the bottom surface 3s of the inclined portion 3t are parallel to each other. Thus, in the example of FIG. 13, the thickness of the light guide plate 3 does not change (same) in the color mixture region 3 f of the light guide plate 3, but if necessary, the color mixture region 3 f of the light guide plate 3 enters the color mixture region 3 f. It is also possible to increase the thickness in the direction from the optical end face 3a toward the effective region 3e.

実際、本願の発明者は、図17(a)に示すように、長さ30mmの先太り(入光端面の厚さが1.5mm、反入光端面側の厚さが2.0mm)、平板(入光端面の厚さが2.0mm、反入光端面側の厚さが2.0mm)、先細り(入光端面の厚さが2.0mm、反入光端面側の厚さが1.5mm)の三種類の導光板を混色領域に見立てて、入光端面から0.33mm角のLambertian光源を配置し、反入光端面側への到達光量を伝達効率として、シミュレーションした。その結果は、図17(b)に示すように、先太りの伝達効率は93.14%、平板の伝達効率は93.11%であるのに対し、先細りの伝達効率は86.44%となった。従って、混色領域3fの形状は、平板状か、あえて先太りにする必要がある場合には先太りが望ましく、先細り形状は避けるべきである。   In fact, as shown in FIG. 17A, the inventor of the present application has a tip thickness of 30 mm (the thickness of the light incident end surface is 1.5 mm, the thickness on the side opposite to the light incident end surface is 2.0 mm), Flat plate (incident end face thickness is 2.0 mm, anti-incident end face side thickness is 2.0 mm), tapered (incident end face thickness is 2.0 mm, anti-incident end face side thickness is 1) .5 mm) of three types of light guide plates as a mixed color region, a 0.33 mm square Lambertian light source was arranged from the light incident end face, and the amount of light reaching the counter light incident end face was simulated as the transmission efficiency. As a result, as shown in FIG. 17 (b), the transmission efficiency of the taper is 93.14% and the transmission efficiency of the flat plate is 93.11%, whereas the transmission efficiency of the taper is 86.44%. became. Accordingly, the shape of the color mixture region 3f is flat or when it is necessary to be bold, it is desirable to avoid the taper.

また、例えば図13の例において、傾斜部3tの傾斜上面3rおよび底面3sの平行部3mの上面3jおよび底面3k(あるいは、有効領域3eの上面(光出射面)3g)に対する傾斜角が大きくなるほど、混色領域における伝達効率が低下、即ち導光板から漏れ混色領域を覆う反射面での反射損失が増す。   Further, for example, in the example of FIG. 13, the inclination angle with respect to the upper surface 3j and the bottom surface 3k of the parallel portion 3m of the inclined portion 3t and the bottom surface 3s (or the upper surface (light emitting surface) 3g of the effective region 3e) increases. In addition, the transmission efficiency in the color mixture region decreases, that is, the reflection loss on the reflection surface covering the color mixture region leaked from the light guide plate increases.

実際、本願の発明者は、傾斜部3tの傾斜上面3rおよび底面3sの平行部3mの上面3jおよび底面3k(あるいは、有効領域3eの上面(光出射面)3g)に対する傾斜角と導光板出射効率のシミュレーションを行なった。図18には、そのシミュレーション結果を示す。   In fact, the inventor of the present application determines the inclination angle with respect to the inclined upper surface 3r of the inclined portion 3t and the upper surface 3j and the bottom surface 3k of the parallel portion 3m of the bottom surface 3s (or the upper surface (light emitting surface) 3g of the effective region 3e) and the light guide plate emission. An efficiency simulation was performed. FIG. 18 shows the simulation result.

図18から、例えば図13の例において、傾斜角を30度未満にすれば、傾斜部3tの傾斜上面3rおよび底面3sで生じる損失を、傾斜角0度のときと比較して1割減程度に抑えることができ、導光板出射端面における出射効率を80%から70%程度に抑えながら、面光源装置の厚みの増加を抑える事ができる。   From FIG. 18, for example, in the example of FIG. 13, if the inclination angle is less than 30 degrees, the loss occurring at the inclined upper surface 3 r and the bottom surface 3 s of the inclined portion 3 t is reduced by about 10% compared to when the inclination angle is 0 degree. It is possible to suppress the increase in the thickness of the surface light source device while suppressing the emission efficiency at the light output end surface of the light guide plate from about 80% to 70%.

上述したように、本発明の導光板3は、複数の色の光を、入光端面の長さ方向に所定の間隔を隔てて、入光端面から入光させるときに、入光端面から入光した複数の色の光を混色する機能を有する混色領域と、混色領域からの光を出射する光出射面を上面に有する有効領域とを備えていることを特徴としている。   As described above, the light guide plate 3 according to the present invention allows light of a plurality of colors to enter from the light incident end surface when entering the light from the light incident end surface at a predetermined interval in the length direction of the light incident end surface. It is characterized by comprising a color mixture region having a function of mixing light of a plurality of colors, and an effective region having a light emission surface on the upper surface for emitting light from the color mixture region.

ここで、前記有効領域は、混色領域側から混色領域とは反対の側(反入光端面)に向けて、厚さが変わらないか、または、一部分で厚さが減少している。   Here, the thickness of the effective region does not change from the color mixture region side to the side opposite to the color mixture region (counter-incident light end surface), or the thickness decreases in part.

また、本発明の導光板は、混色領域の少なくとも一部の領域上に、全体の厚さを増加させることなく、他の導光板を重ね合わせることが可能な構造となっている。   Further, the light guide plate of the present invention has a structure in which another light guide plate can be overlaid on at least a part of the color mixture region without increasing the overall thickness.

このように、本発明の導光板3は、複数の色の光を、入光端面の長さ方向に所定の間隔を隔てて、入光端面から入光させるときに、入光端面から入光した複数の色の光を混色する機能を有する混色領域を備えているので、複数の単色点状光源からの光を入光させる場合にも、光の利用効率を落さずに、複数の単色点状光源からの光を混色することが可能となる。   As described above, the light guide plate 3 according to the present invention allows light of a plurality of colors to enter the light from the light incident end surface when entering the light from the light incident end surface at a predetermined interval in the length direction of the light incident end surface. Because it has a mixed color area that has the function of mixing multiple colors of light, even when entering light from multiple single-color point light sources, multiple single colors can be used without reducing the light utilization efficiency. It becomes possible to mix light from the point light source.

また、本発明の導光板3は、前記混色領域が、前記有効領域の上面としての光出射面に平行な上面および/または底面をもつ平行部と、前記混色領域の平行部と前記有効領域との間にあって、前記平行部の上面および/または底面に対して所定の傾斜角をもって前記平行部の上面と前記有効領域の上面とを結ぶ傾斜上面を有する傾斜部とを備えていることを特徴としている。   In the light guide plate 3 of the present invention, the color mixture region includes a parallel portion having an upper surface and / or a bottom surface parallel to a light emitting surface as an upper surface of the effective region, a parallel portion of the color mixture region, and the effective region. And an inclined portion having an inclined upper surface connecting the upper surface of the parallel portion and the upper surface of the effective region with a predetermined inclination angle with respect to the upper surface and / or the bottom surface of the parallel portion. Yes.

ここで、前記平行部は、入光端面から傾斜部に向かうに従って、厚さが、同じか、または、増加している。また、前記傾斜部も、前記混色領域の平行部から前記有効領域に向かうに従って、厚さが、同じか、または、増加している。   Here, the parallel part has the same or increased thickness as it goes from the light incident end face toward the inclined part. In addition, the thickness of the inclined portion is the same or increases from the parallel portion of the color mixture region toward the effective region.

このように、本発明の導光板3は、前記混色領域が、前記有効領域の上面としての光出射面に平行な上面および/または底面をもつ平行部を備えていることにより、タンデム型面光源装置の光利用効率を損なわず、かつ、いたずらにタンデム型面光源装置の厚さを増すことなく、複数の単色点状光源列を混色するタンデム型面光源装置を得ることができる。また、入光端面近傍に設けられた平面を利用して(特に、平行部の底面を、有効領域の上面(光出射面)と平行にすることで)、平らな筐体状に導光板構造体を配置する事ができ、L字アングル若しくは波型構造が不要となる。   Thus, in the light guide plate 3 of the present invention, the color mixture region includes a parallel portion having a top surface and / or a bottom surface parallel to the light emitting surface as the top surface of the effective region. It is possible to obtain a tandem type surface light source device that mixes a plurality of monochromatic point light source arrays without impairing the light utilization efficiency of the device and without unnecessarily increasing the thickness of the tandem type surface light source device. In addition, a light guide plate structure is formed in a flat housing shape by using a plane provided in the vicinity of the light incident end face (particularly by making the bottom surface of the parallel part parallel to the upper surface (light emitting surface) of the effective region). The body can be placed and no L-shaped angle or corrugated structure is required.

また、本発明の導光板3は、前記混色領域の傾斜部の傾斜上面の前記所定の傾斜角は、30°未満であって、前記混色領域の少なくとも一部の領域上に、全体の厚さを増加させることなく、他の導光板を重ね合わせることが可能な角度以上のものとなっていることを特徴としている。これにより、傾斜部の傾斜上面および底面による損失を1割減未満に抑えながら、面光源装置の厚みの増加を抑える事ができる。   In the light guide plate 3 according to the present invention, the predetermined inclination angle of the inclined upper surface of the inclined portion of the color mixture region is less than 30 °, and the entire thickness is formed on at least a part of the color mixture region. It is characterized in that the angle is larger than the angle at which another light guide plate can be superimposed without increasing. Thereby, the increase in the thickness of the surface light source device can be suppressed while the loss due to the inclined upper surface and the bottom surface of the inclined portion is suppressed to less than 10%.

また、本発明の面光源照明装置は、1つの導光板と該導光板に所定の光を入光させる光源とを1つの導光板モジュールとするとき、該導光板モジュールを複数個用いた面光源照明装置であって、前記導光板には、上述した本発明の導光板が用いられ、各導光板は、混色領域の少なくとも一部の領域上に前段の導光板を重ね合わせるという仕方で、順次に重ね合わせられて構成されていることを特徴としている。これにより、複数の単色点状光源からの光を入光させる場合にも、光の利用効率の良い照明が可能となる。   The surface light source illumination device of the present invention is a surface light source using a plurality of light guide plate modules when one light guide plate and a light source for allowing predetermined light to enter the light guide plate are used as one light guide plate module. In the illumination device, the light guide plate of the present invention described above is used as the light guide plate, and each light guide plate is sequentially stacked in a manner in which the light guide plate of the previous stage is overlaid on at least a part of the mixed color region. It is characterized by being superposed on each other. Accordingly, even when light from a plurality of monochromatic point light sources is incident, illumination with high light use efficiency is possible.

また、本発明の面光源照明装置は、前記複数個の導光板モジュールの各光源が、1枚の基板上に実装されていることを特徴としている。   The surface light source illumination device of the present invention is characterized in that each light source of the plurality of light guide plate modules is mounted on a single substrate.

すなわち、図1に示したような従来の導光板を用いて図2に示したような面光源照明装置を構成する場合、図19に拡大図(図2の拡大図)で示すように、導光板(21〜24)を1枚ごとに、それぞれに対応したL字アングル(41〜44)で保持する必要があり、光源(LED)11〜14を実装したプリント基板は、91〜94のようにL字アングル41〜44上に1枚ごとに配置される必要があるため、導光板(21〜24)1枚ごとに、光源(LED)11〜14を実装したプリント基板91〜94が必要となる。このように、図2に示したような面光源照明装置では、光源(LED)11〜14を実装した基板91〜94は、導光板21〜24とL字アングル41〜44で囲まれた空隙に格納せざるを得ないため、薄さに制約のある場合は、高価なフレキシブルプリント基板を使用せざるを得ない。導光板21〜24とL字アングル41〜44との間にプリント基板を配置しても良いが、その場合も導光板毎に光源(LED)実装基板(光源駆動基板)が必要となる。   That is, when the surface light source illumination device as shown in FIG. 2 is configured using the conventional light guide plate as shown in FIG. 1, as shown in an enlarged view (enlarged view of FIG. 2) in FIG. It is necessary to hold the light plates (21 to 24) at L-shaped angles (41 to 44) corresponding to the respective light plates (21 to 24), and the printed circuit boards on which the light sources (LEDs) 11 to 14 are mounted are as shown in 91 to 94. Since it is necessary to be arranged on the L-shaped angles 41 to 44 one by one, printed circuit boards 91 to 94 mounted with light sources (LEDs) 11 to 14 are required for each light guide plate (21 to 24). It becomes. As described above, in the surface light source illumination device as shown in FIG. 2, the substrates 91 to 94 on which the light sources (LEDs) 11 to 14 are mounted are surrounded by the light guide plates 21 to 24 and the L-shaped angles 41 to 44. Therefore, if the thickness is limited, an expensive flexible printed board must be used. Although a printed circuit board may be arranged between the light guide plates 21 to 24 and the L-shaped angles 41 to 44, a light source (LED) mounting substrate (light source driving substrate) is also required for each light guide plate.

また、筐体底とL字アングルとの間にプリント基板を1枚配置しようとすると、光源(LED)11〜14はL字アングルに開けた切り欠き(図示せず)などからL字アングル上で導光板入光端面に対面するように、高さ及び傾斜を満足するような実装をせねばならず、困難である。   Further, if one printed circuit board is arranged between the bottom of the housing and the L-shaped angle, the light sources (LEDs) 11 to 14 are located on the L-shaped angle from notches (not shown) opened at the L-shaped angle. Therefore, it is difficult to mount so as to satisfy the height and inclination so as to face the light incident end face of the light guide plate.

このように、図2に示したような面光源照明装置では、光源(LED)が実装される(光源(LED)を駆動する)光源(LED)実装基板(光源駆動基板)が導光板毎に必要であるため、部材点数が増すという問題があり、特に、比較的高価なフレキシブルプリント基板を用いる場合は高コストになるという問題がある。   Thus, in the surface light source illumination device as shown in FIG. 2, a light source (LED) mounting substrate (light source driving substrate) on which a light source (LED) is mounted (drives the light source (LED)) is provided for each light guide plate. Since it is necessary, there is a problem that the number of members is increased. In particular, when a relatively expensive flexible printed circuit board is used, there is a problem that the cost is increased.

これに対して、本発明の面光源照明装置では、複数個の導光板モジュールの各光源が、1枚の基板上に実装されているので、図2および図19の構成と比べて、部材点数を著しく低減することができる。換言すれば、複数個の導光板モジュールおよび複数個の光源(LED)に対して1枚の光源(LED)実装基板(光源駆動基板)だけで良いので、従来構成と比べて、部材点数を低減することができる。   On the other hand, in the surface light source illumination device of the present invention, each light source of the plurality of light guide plate modules is mounted on one substrate. Can be significantly reduced. In other words, since only one light source (LED) mounting substrate (light source driving substrate) is required for a plurality of light guide plate modules and a plurality of light sources (LEDs), the number of members is reduced compared to the conventional configuration. can do.

具体的に、本発明の面光源照明装置では、図20に示すように、筐体底に、所定位置に光源(LED)11〜14が実装された1枚のプリント基板9を配置し、該1枚のプリント基板9上に複数の導光板21〜24を配置することができる。なお、光源(LED)以外の回路構成素子は、導光板構造体に設けられた凹部に実装しても良いし、または筐体底面への切り欠き(図示せず)を利用してプリント基板裏側に実装しても良い。また、電源その他必要な外部回路との接続は、筐体底面の切り欠き(図示せず)から引き出した配線などにより行う事ができる。   Specifically, in the surface light source illumination device of the present invention, as shown in FIG. 20, one printed circuit board 9 on which light sources (LEDs) 11 to 14 are mounted at predetermined positions is arranged on the bottom of the casing, A plurality of light guide plates 21 to 24 can be arranged on one printed circuit board 9. The circuit components other than the light source (LED) may be mounted in a recess provided in the light guide plate structure, or the printed circuit board rear side using a notch (not shown) on the bottom surface of the housing. May be implemented. Further, connection to a power source and other necessary external circuits can be performed by wiring drawn from a notch (not shown) on the bottom surface of the housing.

上述した本発明の導光板は、一般的な導光板と同様に、PMMAやPCといった光学用途に使用される樹脂を用いて射出成形等の一般的な成形方法を用いて製造することができる。また特に生産性を問わない場合は、樹脂板やガラス板から切削などの機械加工を施して作成しても良い。   The light guide plate of the present invention described above can be manufactured by using a general molding method such as injection molding using a resin used for optical applications such as PMMA and PC, like a general light guide plate. Further, when productivity is not particularly questioned, it may be created by machining such as cutting from a resin plate or a glass plate.

また、上述した本発明の導光板は、在来の導光板と同様に、導光板の底面,側面が反射部材などで覆われていてもよい。また、上述した本発明の導光板の有効領域には、在来の導光板と同様に、有効領域の底面および/または出射面に、微小凹凸,円錐や略半球や台形ドット,ローレット加工,印刷ドット、別のシート部材に拡散反射材を塗布したものを貼り付けるなどした所謂光取り出し手段である輝度分布制御用の加工が施されるものである。一方、混色領域には、このような光取り出し手段としての拡散反射加工は不要である。また、上述した本発明の導光板は、在来の導光板と同様に、必要に応じて、導光板の光出射面上に、拡散板,拡散シート,プリズムシートなどの面光源用光学部材が重ねられてもよい。更に、各々の導光板は一体化されていても良く、必要ならば分割されていても良い。   Further, in the above-described light guide plate of the present invention, the bottom surface and the side surface of the light guide plate may be covered with a reflecting member or the like, similarly to the conventional light guide plate. In addition, in the effective area of the light guide plate of the present invention described above, in the same manner as in the conventional light guide plate, on the bottom surface and / or the exit surface of the effective area, minute irregularities, cones, substantially hemispheres, trapezoidal dots, knurling, printing Processing for controlling the luminance distribution, which is so-called light extraction means, is performed by attaching dots or another sheet member coated with a diffuse reflection material. On the other hand, such diffuse reflection processing as the light extraction means is not necessary in the color mixture region. Further, in the light guide plate of the present invention described above, an optical member for a surface light source such as a diffuser plate, a diffuser sheet, or a prism sheet is provided on the light output surface of the light guide plate as necessary, as in the case of a conventional light guide plate. May be overlaid. Further, each light guide plate may be integrated, or may be divided if necessary.

また、上述した本発明の面光源照明装置の光源は、CCFLやHCFLと言った線状光源でもよく、近年多用されるようになったLEDなどの点状光源でもよい。それぞれの光源は導光板の入光端面に近接して配置される。混色が必要な場合は、導光板に設けられた混色領域で混色する。   In addition, the light source of the surface light source illumination device of the present invention described above may be a linear light source such as CCFL or HCFL, or a point light source such as an LED that has been frequently used in recent years. Each light source is disposed close to the light incident end face of the light guide plate. When color mixing is necessary, color mixing is performed in a color mixing region provided on the light guide plate.

本発明は、薄型の大型面光源装置、特に液晶ディスプレイバックライト,透過型看板バックライト,トレース台の照明装置,シャウカステン(レントゲンライトボックス)照明装置や、シーリングランプなどの平面照明装置などに利用可能である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a thin large surface light source device, in particular, a liquid crystal display backlight, a transmission signboard backlight, a lighting device for a trace table, a Schaukasten (X-ray light box) lighting device, a flat lighting device such as a ceiling lamp It is.

従来のタンデム型面光源装置(面光源照明装置)の斜視図である。It is a perspective view of the conventional tandem type surface light source device (surface light source illumination device). 各点状光源から出射した光が広がり入光端面で混色されるに十分な距離を置いて点状光源列を配置した面光源装置(面光源照明装置)の断面図である。It is sectional drawing of the surface light source device (surface light source illumination device) which has arrange | positioned the point light source row | line | column at sufficient distance for the light radiate | emitted from each point light source to spread and to be mixed in a light-incidence end surface. 図2の面光源装置(面光源照明装置)に用いられる導光板を示す図である。It is a figure which shows the light-guide plate used for the surface light source device (surface light source illumination device) of FIG. 図2の面光源装置(面光源照明装置)において、各点状光源から導光板の入光端面までの空間における混色を説明するための図である。In the surface light source device (surface light source illumination device) of FIG. 2, it is a figure for demonstrating the color mixing in the space from each point light source to the light-incidence end surface of a light-guide plate. 図2乃至図4の構成の問題を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a problem of the configuration of FIGS. 2 to 4. 本発明に係る導光板の構成例を示す図(平面図)である。It is a figure (plan view) showing an example of composition of a light guide plate concerning the present invention. 複数の単色点状光源の他の構成例を示す図(平面図)である。It is a figure (top view) which shows the other structural example of a several monochromatic point light source. 複数の単色点状光源の他の構成例を示す図(平面図)である。It is a figure (top view) which shows the other structural example of a several monochromatic point light source. 複数の単色点状光源の他の構成例を示す図(平面図)である。It is a figure (top view) which shows the other structural example of a several monochromatic point light source. 本発明の第1の形態の導光板の断面図である。It is sectional drawing of the light-guide plate of the 1st form of this invention. 図10の導光板を複数枚用いてタンデム式に重ね合わせた面光源照明装置(タンデム型面光源装置)の断面図である。It is sectional drawing of the surface light source illuminating device (tandem type | mold surface light source device) which overlap | superposed the tandem type using several light-guide plates of FIG. 一般的に光線は空気中から導光板内に入射する際、空気/導光板境界への入射角に比べて空気/導光板境界からの出射角は小さくなることを説明するための図である。It is a figure for demonstrating that the outgoing angle from an air / light-guide plate boundary becomes small compared with the incident angle to the air / light-guide plate boundary generally when a light ray injects in the light-guide plate from the air. 本発明の第2の形態の導光板の断面図である。It is sectional drawing of the light-guide plate of the 2nd form of this invention. 図13の導光板を複数枚重ね合わせた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which piled up several light guide plates of FIG. 図13の導光板を複数枚用いてタンデム式に重ね合わせた面光源照明装置(タンデム型面光源装置)の断面図である。It is sectional drawing of the surface light source illuminating device (tandem type | mold surface light source device) which overlap | superposed the tandem type using several light-guide plates of FIG. 第2の形態の導光板が、第1の形態の導光板と比べて、平行部を設けた分、面光源装置の厚み増加を抑えることができることを説明するための図である。It is a figure for demonstrating that the light guide plate of a 2nd form can suppress the thickness increase of a surface light source device by the part which provided the parallel part compared with the light guide plate of a 1st form. 先太り、平板、先細りの三種類の導光板を混色領域に見立てて、入光端面から反入光端面側への到達光量を伝達効率としてシミュレーションした結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having simulated the amount of light reaching from the light incident end face to the counter light incident end face as a transmission efficiency, considering three types of light guide plates of a tip, a flat plate, and a taper as a mixed color region. 傾斜部の傾斜角と導光板出射効率のシミュレーションを行なった結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having performed the simulation of the inclination-angle of an inclination part, and light-guide plate emission efficiency. 図2の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of FIG. 2. 本発明の面光源照明装置におけるプリント基板の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the printed circuit board in the surface light source illuminating device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源
3 導光板
3a 入光端面
3e 有効領域
3f 混色領域
3g 有効領域の上面(光出射面)
3m 平行部
3j 平行部の上面
3k 平行部の底面
3t 傾斜部
3r 傾斜部の上面
3s 傾斜部の底面
9 光源実装基板(光源駆動基板)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 3 Light-guide plate 3a Light-incidence end surface 3e Effective area 3f Color mixing area 3g Upper surface (light emission surface) of effective area
3m Parallel portion 3j Upper surface of parallel portion 3k Bottom surface of parallel portion 3t Inclined portion 3r Upper surface of inclined portion 3s Bottom surface of inclined portion 9 Light source mounting substrate (light source driving substrate)

Claims (4)

1つの導光板と該導光板に所定の光を入光させる光源とを1つの導光板モジュールとするとき、第1の導光板モジュール、第2の導光板モジュールおよび第3の導光板モジュールの複数個を用いた面光源照明装置であって、
各導光板モジュールの導光板は、
複数の色の光を、入光端面の長さ方向に所定の間隔を隔てて、入光端面から入光させるときに、入光端面から入光した複数の色の光を混色する機能を有する混色領域と、混色領域からの光を出射する光出射面を上面に有する有効領域とを備えている導光板であって、
該導光板の前記有効領域は、混色領域側から混色領域とは反対の側(反入光端面)に向けて、厚さが変わらない部分と、前記反入光端面側の厚さが減少している一部分が設けられており、
該導光板の前記混色領域は、少なくとも一部の領域上に、全体の厚さを増加させることなく、他の導光板を重ね合わせることが可能な構造となっているとともに、前記有効領域の上面としての光出射面に平行な底面をもつ平行部と、前記混色領域の平行部と前記有効領域との間にあって、前記平行部の上面および/または底面に対して所定の傾斜角をもって前記平行部の上面と前記有効領域の上面とを結ぶ傾斜上面を有する傾斜部とを備え、
前記平行部は、入光端面から傾斜部に向かうに従って、厚さが同じか、または、増加し、
前記傾斜部は、前記混色領域の平行部から前記有効領域に向かうに従って、厚さが同じか、または、増加しており、
前記面光源照明装置は、前記第1の導光板モジュールの導光板と前記第2の導光板モジュールの導光板を重ね合わせ、前記第2の導光板モジュールの導光板と前記第3の導光板モジュールの導光板を重ね合わせるという仕方で、他の導光板モジュールの導光板が重ね合わせられて構成されており、
前記第2の導光板モジュールの混色領域における平行部の上に前記第1の導光板モジュールの導光板の厚さが変わらない有効領域が重ね合わさり、
当該第2の導光板モジュールの混色領域における傾斜部の上に、前記第1の導光板モジュールの反入光端面側の厚さが減少している一部分が重ね合わさり、
前記第2の導光板モジュールの導光板の有効領域と傾斜部との境界に、前記第1の導光板モジュールの反入光端面が位置し、
前記第2の導光板モジュールの導光板の厚さが変わらない有効領域は、前記第3の導光板モジュールの混色領域における平行部の上に重ね合わさるものとされ、
前記第2の導光板モジュールの反入光端面側の厚さが減少している一部分は、前記第3の導光板モジュールの混色領域における傾斜部の上に重ね合わさるものとされ、
前記第2の導光板モジュールの反入光端面は、前記第3の導光板モジュールの導光板の有効領域と傾斜部との境界に位置し、
前記第1の導光板モジュールの導光板の光出射面、前記第2の導光板モジュールの導光板の光出射面とおよび前記第3の導光板モジュールの導光板の光出射面が平坦に接続されており、
前記第1の導光板モジュールの光源と、前記第2の導光板モジュールの光源と、前記第3の導光板モジュールの光源が1枚の基板上に実装され、
前記第1の導光板モジュールの導光板の平行部の底面と、前記第2の導光板モジュールの導光板の平行部の底面と、前記第3の導光板モジュールの導光板の平行部の底面を利用して、平らな面上に当該第1の導光板モジュールの導光板、第2の導光板モジュールの導光板および第3の導光板モジュールの導光板が配置されている、ことを特徴とする面光源照明装置
When one light guide plate and a light source for allowing predetermined light to enter the light guide plate are one light guide plate module, a plurality of first light guide plate modules, second light guide plate modules, and third light guide plate modules. A surface light source illumination device using a piece,
The light guide plate of each light guide plate module is
When light of a plurality of colors is incident from the light incident end surface with a predetermined interval in the length direction of the light incident end surface, the light having a plurality of colors incident from the light incident end surface is mixed. A light guide plate comprising a mixed color region and an effective region having a light emitting surface for emitting light from the mixed color region on the upper surface,
The effective area of the light guide plate decreases from the color mixture area side toward the side opposite to the color mixture area (anti-light-incident end face), and the thickness on the counter-incident light end face side decreases. Part is provided ,
The color mixing region of the light guide plate has a structure in which another light guide plate can be superimposed on at least a part of the region without increasing the overall thickness, and the upper surface of the effective region. As a parallel part having a bottom surface parallel to the light exit surface, and between the parallel part of the color mixing region and the effective region, the parallel part has a predetermined inclination angle with respect to the upper surface and / or the bottom surface of the parallel part. An inclined portion having an inclined upper surface connecting the upper surface of the active region and the upper surface of the effective region,
The parallel part has the same or increased thickness as it goes from the light incident end face toward the inclined part,
The inclined portion has the same or increased thickness from the parallel portion of the color mixture region toward the effective region,
The surface light source illumination device is configured such that the light guide plate of the first light guide plate module and the light guide plate of the second light guide plate module are overlapped, and the light guide plate of the second light guide plate module and the third light guide plate module The light guide plates of other light guide plate modules are overlapped in a manner of overlapping the light guide plates of
The effective region where the thickness of the light guide plate of the first light guide plate module does not change is superimposed on the parallel portion in the color mixture region of the second light guide plate module,
On the inclined portion in the color mixture region of the second light guide plate module, a portion where the thickness of the first light guide plate module on the side opposite to the light incident end surface is reduced is superimposed,
The anti-incident light end face of the first light guide plate module is located at the boundary between the effective area of the light guide plate and the inclined portion of the second light guide plate module,
The effective area where the thickness of the light guide plate of the second light guide plate module does not change is superimposed on the parallel portion in the color mixture area of the third light guide plate module,
A portion where the thickness of the second light guide plate module on the light incident end face side is reduced is overlapped on the inclined portion in the color mixture region of the third light guide plate module;
The anti-incident light end face of the second light guide plate module is located at the boundary between the effective region of the light guide plate and the inclined portion of the third light guide plate module,
The light exit surface of the light guide plate of the first light guide plate module, the light exit surface of the light guide plate of the second light guide plate module, and the light exit surface of the light guide plate of the third light guide plate module are connected flat. And
The light source of the first light guide plate module, the light source of the second light guide plate module, and the light source of the third light guide plate module are mounted on one substrate,
The bottom surface of the parallel portion of the light guide plate of the first light guide plate module, the bottom surface of the parallel portion of the light guide plate of the second light guide plate module, and the bottom surface of the parallel portion of the light guide plate of the third light guide plate module. The light guide plate of the first light guide plate module, the light guide plate of the second light guide plate module, and the light guide plate of the third light guide plate module are arranged on a flat surface. Surface light source lighting device .
請求項1記載の面光源照明装置において、第1の導光板モジュール、第2の導光板モジュールおよび第3の導光板モジュールの各導光板が、
前記混色領域の傾斜部の傾斜上面の前記所定の傾斜角が、30°未満であって、
前記混色領域の少なくとも一部の領域上に、全体の厚さを増加させることなく、他の導光板を重ね合わせることが可能な角度以上のものとなっていることを特徴とする面光源照明装置
The surface light source illumination device according to claim 1, wherein each of the light guide plates of the first light guide plate module, the second light guide plate module, and the third light guide plate module comprises:
The predetermined inclination angle of the inclined upper surface of the inclined portion of the color mixture region is less than 30 °,
A surface light source illumination device characterized in that the light source plate has an angle larger than an angle at which another light guide plate can be superimposed on at least a part of the color mixture region without increasing the overall thickness. .
請求項1または請求項2記載の面光源照明装置において、第1の導光板モジュール、第2の導光板モジュールおよび第3の導光板モジュールの各光源は、
赤色点状光源と、緑色点状光源と、青色点状光源を前記導光板の入光端面の長さ方向に所定の間隔を隔てて繰り返し配置したもの、
または、赤色点状光源と緑色点状光源と青色点状光源とが所定の割合で配置されたパッケージを前記導光板の入光端面の長さ方向に一定の間隔を隔てて配置したものであることを特徴とする面光源照明装置。
The surface light source illumination device according to claim 1 or 2, wherein each light source of the first light guide plate module, the second light guide plate module, and the third light guide plate module is:
A red point light source, a green point light source, and a blue point light source are repeatedly arranged at predetermined intervals in the length direction of the light incident end face of the light guide plate,
Alternatively, a package in which a red point light source, a green point light source, and a blue point light source are arranged at a predetermined ratio is arranged at a certain interval in the length direction of the light incident end face of the light guide plate. A surface light source illumination device.
請求項3記載の面光源照明装置において、第1の導光板モジュール、第2の導光板モジュールおよび第3の導光板モジュールの各導光板は、
前記有効領域の底面および/または出射面に輝度分布制御用加工が施されており、前記混色領域には光取り出し手段としての拡散反射加工が施されていないものであることを特徴とする面光源照明装置。
In the surface light source illumination device according to claim 3, each light guide plate of the first light guide plate module, the second light guide plate module, and the third light guide plate module is:
A surface light source , wherein the bottom surface and / or the exit surface of the effective area is subjected to luminance distribution control processing, and the color mixture region is not subjected to diffuse reflection processing as light extraction means Lighting device.
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