JP5322630B2 - Lighting device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A lighting device is provided to inhibit the degradation of luminance at the intermediate area between linear-shaped light sources by respectively forming a prism portion and a lens unit on a first optical path change part and a second optical path change part. CONSTITUTION: A prism portion(61) of a first optical path change part(60) is arranged between a linear-shaped light source(30) and a diffusing plate(50). The prism portion is projected toward the linear-shaped light source. The first optical path change part varies the route of light from the linear-shaped light source and a reflecting plate(40). A second optical path change part(70) is arranged on the opposite side of the linear-shaped light source. A lens unit(71) is installed on the irradiating surface of the second optical path change part. The second optical path change part varies the route of the light passed the diffusing plate. The prism portion of the first optical path change part has the prism vertical angle of 55-75 degrees. The lens unit of the second optical path change part totally reflects some of the light towards the diffusing plate. The lens unit of the second optical path change part irradiates the light which passed the intermediate area of the linear-shaped light sources in the front direction.

Description

本発明は、照明装置、さらに詳しくは、直下型液晶表示装置に用いられる照明装置に関する。   The present invention relates to a lighting device, and more particularly to a lighting device used in a direct liquid crystal display device.

直下型液晶表示装置に用いられる照明装置には、一般的に、並列配置された複数の線状光源と、反射板と、線状光源および反射板からの光を拡散する拡散板とを有する照明装置が用いられている。液晶表示装置の薄型化のために、照明装置の厚み方向の線状光源と拡散板や液晶パネルとの間の距離を短くすることが要請されている。さらに、コストの低減のために、複数の線状光源を配置する間隔つまりピッチを大きくして、使用本数を削減することが要請されている。これら薄型化および線状光源の配置ピッチが大きくなることに伴って、拡散板による拡散のみでは線状光源の像が透けて見えてしまい、周期的な輝度ムラが生じるという問題点が顕著になっている。   An illumination device used for a direct type liquid crystal display device generally includes an illumination having a plurality of linear light sources arranged in parallel, a reflector, and a diffuser that diffuses light from the linear light source and the reflector. The device is used. In order to reduce the thickness of the liquid crystal display device, it is required to shorten the distance between the linear light source in the thickness direction of the lighting device and the diffusion plate or the liquid crystal panel. Further, in order to reduce the cost, it is required to increase the interval, that is, the pitch at which the plurality of linear light sources are arranged to reduce the number of lines used. As these thinnings and the arrangement pitch of the linear light sources increase, the problem that the image of the linear light source can be seen through only by the diffusion by the diffusion plate and periodic luminance unevenness occurs becomes significant. ing.

そのような輝度ムラを抑制するために、拡散板のうち線状光源に対向する領域に、線状光源に向けて突出するプリズム部を設けた照明装置が提案されている(特許文献1を参照)。
特開2004−127680号公報
In order to suppress such luminance unevenness, there has been proposed an illuminating device in which a prism portion protruding toward the linear light source is provided in a region of the diffuser plate facing the linear light source (see Patent Document 1). ).
JP 2004-127680 A

特許文献1に記載された照明装置は、線状光源の真上にプリズム部を配置することによって線状光源の真上の輝度が強くなることを防ぎ、輝度ムラを抑えている。このため、線状光源とプリズム部との位置関係を厳密に行わなければならず、プリズム部を備える拡散板などの光制御部材の製作や、液晶表示装置に照明装置を組み付けるときの光制御部材と線状光源との位置合わせなどが煩雑である。また、線状光源の配置条件(例えば、配置間隔など)に合致した光制御部材を製作しなければならないので、光制御部材の汎用性に欠け、光制御部材の製作コストの増加ひいては照明装置の製作コストの増加を招く要因となり得る。   The illumination device described in Patent Document 1 prevents the luminance directly above the linear light source from increasing by disposing the prism portion directly above the linear light source, and suppresses uneven luminance. For this reason, the positional relationship between the linear light source and the prism portion must be strictly performed, and the light control member for manufacturing a light control member such as a diffusion plate provided with the prism portion or assembling the illumination device to the liquid crystal display device The alignment between the light source and the linear light source is complicated. In addition, since the light control member that matches the arrangement conditions (for example, the arrangement interval) of the linear light source must be manufactured, the light control member lacks versatility, which increases the manufacturing cost of the light control member. It can be a factor that causes an increase in production cost.

線状光源の配置条件に合致させる場合においても、その前提として、輝度ムラを抑えるための構成を汎用性を持たせて設定しておけば、製作や位置合わせの煩雑さを改善することが可能である。   Even if it matches the arrangement conditions of the linear light source, it is possible to improve the complexity of manufacturing and alignment by setting the configuration to suppress uneven brightness as versatility. It is.

本発明の目的は、線状光源の像が透けて見える周期的な輝度ムラの発生を汎用性をもった構造によって改善し得る照明装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an illuminating device that can improve the occurrence of periodic luminance unevenness through which an image of a linear light source can be seen with a versatile structure.

上記目的を達成する本発明は、並列配置された複数の線状光源と、反射板と、前記線状光源および前記反射板からの光を拡散する拡散板とを有する照明装置であって、前記線状光源と前記拡散板との間に配置され、前記線状光源に向けて突出するプリズム部が設けられ、前記線状光源および前記反射板からの光の経路を変更する第1の光経路変更部と、前記拡散板を挟んで前記線状光源とは反対側に配置され、出射面にレンズ部が設けられ、前記拡散板を透過した光の経路を変更する第2の光経路変更部と、を有し、前記第1の光経路変更部におけるプリズム部は、プリズム頂角が55°〜75°であり、前記プリズム部によって、前記線状光源同士の間の中間領域においては前記線状光源からの光を全反射し、前記第2の光経路変更部におけるレンズ部によって、前記線状光源に対向する領域においては透過してきた光の一部を入射時より小さい角度で出射し、残りの光を前記拡散板の側に全反射し、前記線状光源同士の間の中間領域においては透過してきた光を正面方向に出射してなる照明装置である。 The present invention that achieves the above object is a lighting device comprising a plurality of linear light sources arranged in parallel, a reflector, and a diffuser that diffuses light from the linear light source and the reflector. A first optical path that is disposed between the linear light source and the diffusion plate and includes a prism portion that protrudes toward the linear light source, and changes a path of light from the linear light source and the reflection plate. A second light path changing unit that is disposed on the opposite side of the linear light source across the diffuser plate, has a lens unit on the exit surface, and changes the path of the light transmitted through the diffuser plate And the prism portion in the first optical path changing portion has a prism apex angle of 55 ° to 75 °, and the prism portion causes the line in the intermediate region between the linear light sources. The light from the light source is totally reflected and is reflected in the second light path changing unit. In the region facing the linear light source, a part of the transmitted light is emitted at an angle smaller than that at the time of incidence, and the remaining light is totally reflected toward the diffusion plate, and the linear light source. It is an illuminating device that emits light that has passed through in the front direction in an intermediate region between them.

本発明によれば、第1の光経路変更部におけるプリズム部、および第2の光経路変更部におけるレンズ部によって、線状光源同士の間の中間領域においても輝度の低下を抑えつつ、線状光源の像が透けて見える周期的な輝度ムラの発生を改善することができる。   According to the present invention, the prism portion in the first optical path changing unit and the lens unit in the second optical path changing unit suppress the decrease in luminance even in the intermediate region between the linear light sources, and the linear shape. It is possible to improve the occurrence of periodic luminance unevenness through which the image of the light source can be seen.

また、第1と第2の光経路変更部は、線状光源の配置条件などに合わせて形状や組み付け位置を厳密に変更するものではないため、第1と第2の光経路変更部を汎用的に適用することができる。したがって、輝度ムラの発生を汎用性をもった構造によって改善することができ、第1と第2の光経路変更部の製作コストの増加を抑え、もって、照明装置の製作コストの増加を抑えることもできる。   Further, since the first and second optical path changing units do not strictly change the shape and assembly position in accordance with the arrangement condition of the linear light source, etc., the first and second optical path changing units are generally used. Can be applied. Therefore, the occurrence of uneven brightness can be improved by a general-purpose structure, and an increase in the manufacturing cost of the first and second optical path changing units is suppressed, thereby suppressing an increase in the manufacturing cost of the lighting device. You can also.

さらに、線状光源の配置条件などに合致させる場合においても、その前提として、輝度ムラを抑えるための構成を汎用性を持たせて設定してあるので、合致させるための部材の位置合わせ精度を緩く設定することができることから、合致させるための部材の製作が煩雑にならず製作コストの増加を抑えることができ、位置合わせの煩雑さも低減することができる。   Furthermore, even when matching the arrangement conditions of the linear light source, etc., as a precondition, the configuration for suppressing the luminance unevenness is set with versatility, so the alignment accuracy of the member for matching is set. Since it can be set loosely, the production of the member for matching is not complicated, the increase in production cost can be suppressed, and the complexity of alignment can be reduced.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る照明装置10を示す概略構成図、図2(A)は、第1と第2の光経路変更部60、70を備える実施形態に係る光線の軌跡を説明するための図、図2(B)は、第2の光経路変更部70を設けない場合の光線の軌跡を説明するための図、図3(A)〜(D)は、プリズム部61のプリズム頂角αの角度範囲の説明に供するための図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an illumination device 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2A illustrates a locus of light rays according to an embodiment including first and second optical path changing units 60 and 70. 2A and 2B are diagrams for explaining the trajectory of light rays when the second optical path changing unit 70 is not provided, and FIGS. 3A to 3D are prism units 61. It is a figure for using for description of the angle range of prism apex angle (alpha).

図1および図2(A)を参照して、照明装置10は、LCDパネル20の背面に配置されてLCDパネル20を照明するために用いられる。照明装置10は、概説すれば、並列配置された複数の線状光源30と、反射板40と、線状光源30および反射板40からの光を拡散する拡散板50と、第1の光経路変更部60と、第2の光経路変更部70と、を有している。第1の光経路変更部60は、線状光源30と拡散板50との間に配置され、線状光源30に向けて突出するプリズム部61が設けられ、線状光源30および反射板40からの光の経路を変更する(図2(A)の符号L1を参照)。第2の光経路変更部70は、拡散板50を挟んで線状光源30とは反対側に配置され、出射面にレンズ部71が設けられ、拡散板50を透過した光の経路を変更する(図2(A)の符号L2、L4を参照)。第1の光経路変更部60におけるプリズム部61は、プリズム頂角αが55°〜75°である。また、第2の光経路変更部70におけるレンズ部71によって、線状光源30に対向する領域Waにおいては透過してきた光の一部を拡散板50の側に全反射し(図2(A)の符号L3を参照)、線状光源30同士の間の中間領域Wbにおいては透過してきた光を正面方向に出射する(図2(A)の符号L4を参照)。なお、線状光源30に対向する領域Waと線状光源30同士の間の中間領域Wbとの境界の位置は、線状光源30および反射板40からの光が種々の方向に向いていることから、厳密に特定できるものではない。複数の線状光源30の配置間隔や、線状光源30と第1の光経路変更部60との間の距離などによって、境界の位置は変動する。但し、本発明は、線状光源30の像が透けて見える周期的な輝度ムラの発生を改善することを目的としているため、かかる目的から、線状光源30に対向する領域Wa、および線状光源30同士の間の中間領域Wbは、対照となる照明装置10の仕様に応じて、自ずと定まることになる。以下、詳述する。   With reference to FIG. 1 and FIG. 2 (A), the illuminating device 10 is arrange | positioned at the back surface of the LCD panel 20, and is used in order to illuminate the LCD panel 20. FIG. In general, the illumination device 10 includes a plurality of linear light sources 30 arranged in parallel, a reflecting plate 40, a diffusion plate 50 that diffuses light from the linear light sources 30 and the reflecting plate 40, and a first optical path. A changing unit 60 and a second optical path changing unit 70 are provided. The first light path changing unit 60 is disposed between the linear light source 30 and the diffuser plate 50, is provided with a prism unit 61 that protrudes toward the linear light source 30, and is provided from the linear light source 30 and the reflection plate 40. Is changed (see reference L1 in FIG. 2A). The second light path changing unit 70 is disposed on the opposite side of the linear light source 30 with the diffusion plate 50 interposed therebetween, and the lens unit 71 is provided on the emission surface, and changes the path of light transmitted through the diffusion plate 50. (See symbols L2 and L4 in FIG. 2A). The prism 61 in the first optical path changing unit 60 has a prism apex angle α of 55 ° to 75 °. Further, the lens unit 71 in the second optical path changing unit 70 totally reflects a part of the transmitted light in the region Wa facing the linear light source 30 toward the diffusion plate 50 (FIG. 2A). In the intermediate region Wb between the linear light sources 30, the transmitted light is emitted in the front direction (see reference L4 in FIG. 2A). In addition, the position of the boundary of the area | region Wa which opposes the linear light source 30 and the intermediate | middle area | region Wb between linear light sources 30 is that the light from the linear light source 30 and the reflecting plate 40 has faced in various directions. Therefore, it cannot be strictly specified. The position of the boundary varies depending on the arrangement interval of the plurality of linear light sources 30 and the distance between the linear light sources 30 and the first optical path changing unit 60. However, since the present invention aims to improve the generation of periodic luminance unevenness through which the image of the linear light source 30 can be seen, the region Wa facing the linear light source 30 and the linear The intermediate region Wb between the light sources 30 is naturally determined according to the specification of the lighting device 10 as a reference. Details will be described below.

線状光源30は、冷陰極線管(CCFL)の他、点状のLEDを線状に配列した光源も含まれる。反射板40は、線状光源30から出射された光を第1の光経路変更部60に向けて反射する。第1の光経路変更部60などによって反射された光も、反射板40によって再び反射される。拡散板50は、樹脂基材に光拡散材を含有して形成されている。   The linear light source 30 includes not only a cold cathode ray tube (CCFL) but also a light source in which dot LEDs are arranged in a line. The reflector 40 reflects the light emitted from the linear light source 30 toward the first optical path changing unit 60. The light reflected by the first optical path changing unit 60 or the like is also reflected again by the reflecting plate 40. The diffusion plate 50 is formed by containing a light diffusion material in a resin base material.

第1の光経路変更部60は、例えば、プリズムシートを透明粘着フィルムによって拡散板50に貼り付けて構成されている。プリズムシートは、公知のように、例えば、紫外線硬化性樹脂(UV樹脂)から形成されている。プリズム部61は、線状光源30に向けて、図1においては下側に向けて突出している。プリズム部61の高さおよびピッチは適宜選択できるが、例えば、高さは50μm程度、ピッチも50μm程度である。拡散板50およびプリズムシートは、図示例のように一体化してもよいし、別々のシートのままでもよい。プリズム部61は、線状光源30の長手方向に平行に伸びている。   The first optical path changing unit 60 is configured, for example, by attaching a prism sheet to the diffusion plate 50 with a transparent adhesive film. As is well known, the prism sheet is made of, for example, an ultraviolet curable resin (UV resin). The prism portion 61 protrudes toward the linear light source 30 and downward in FIG. The height and pitch of the prism portion 61 can be selected as appropriate. For example, the height is about 50 μm and the pitch is also about 50 μm. The diffusing plate 50 and the prism sheet may be integrated as illustrated, or may be separate sheets. The prism part 61 extends parallel to the longitudinal direction of the linear light source 30.

第2の光経路変更部70は、例えば、上記のプリズムシートの同一の材料を使用したレンチキュラーレンズシート、マイクロレンズアレイシートから構成されている。レンズ部71をなすレンチキュラーレンズのピッチ、あるいはマイクロレンズの直径は、例えば、30〜150μm程度で、LCDパネルの画素との間にモアレが生じないように適宜選択される。レンズ部71は、線状光源30の長手方向に平行に伸びている。   The second optical path changing unit 70 includes, for example, a lenticular lens sheet and a microlens array sheet using the same material of the prism sheet. The pitch of the lenticular lens forming the lens unit 71 or the diameter of the microlens is, for example, about 30 to 150 μm, and is appropriately selected so as not to cause moire between the pixels of the LCD panel. The lens portion 71 extends parallel to the longitudinal direction of the linear light source 30.

図3を参照して、プリズム部61のプリズム頂角αの角度範囲について説明する。正面方向に出射する光の入射角度を考えるため、逆方向から垂直に光を入射させてたどると、図3(A)に示すように、プリズム頂角αが90°のときには、光が2回全反射して入射側へ戻ってしまうため、プリズム部61の側から入射して垂直に出射する光はない。図3(C)に示すように、プリズム頂角αが80°のときには、プリズム部61の屈折率が一般的な光学用プラスチック(1.49〜1.6)においては、光源側に出射はするものの、出射光線の向きが出射点より光源とは逆側になり、やはり、プリズム側から入射して垂直に出射する光はない。逆方向から垂直に入射させた光線が、水平に出射するプリズムの角度計算したところ、n=1.5のときは、76.2°、n=1.6のときは、74.8°である。図3(B)に示すように、プリズム頂角αが60°のときには、全反射後の第2面(図中右側の面)に垂直入射するため、出射光線のシート面に対する出射光線の角度は、60°である。プリズム頂角αが、それよりも狭角となると、第2面での屈折の方向が厚み方向になるため、広い範囲の光を垂直に立ち上げる作用が弱くなる。上記の考察および後述する実施例の結果に基づいて、プリズム頂角αは、60°よりやや狭角な55°から75°の範囲が望ましい。より好ましくは、プリズム頂角αは、60°〜70°である。   The angle range of the prism apex angle α of the prism unit 61 will be described with reference to FIG. In order to consider the incident angle of light emitted in the front direction, when light is incident vertically from the opposite direction, the light is emitted twice when the prism apex angle α is 90 ° as shown in FIG. Since the light is totally reflected and returned to the incident side, there is no light incident from the prism unit 61 side and emitted vertically. As shown in FIG. 3C, when the prism apex angle α is 80 °, the refractive index of the prism portion 61 is emitted to the light source side in a general optical plastic (1.49 to 1.6). However, the direction of the outgoing light beam is on the opposite side of the light source from the outgoing point, and no light enters the prism side and exits vertically. When the angle of the prism in which the light beam vertically incident from the reverse direction is emitted horizontally is calculated, the angle is 76.2 ° when n = 1.5, and 74.8 ° when n = 1.6. is there. As shown in FIG. 3B, when the prism apex angle α is 60 °, it is perpendicularly incident on the second surface after reflection (the right side surface in the figure), and therefore the angle of the emitted light beam with respect to the sheet surface. Is 60 °. When the prism apex angle α is narrower than that, the direction of refraction on the second surface is the thickness direction, and thus the action of raising a wide range of light vertically becomes weak. Based on the above consideration and the results of the examples described later, the prism apex angle α is preferably in the range of 55 ° to 75 °, which is slightly narrower than 60 °. More preferably, the prism apex angle α is 60 ° to 70 °.

図2(A)を参照して、第1と第2の光経路変更部60、70を備える実施形態の照明装置10によれば、線状光源30同士の間の中間領域Wbにおいては、線状光源30の光が第1の光経路変更部60における図中下向きのプリズム部61によって、全反射して観察側へ指向するため、線状光源30の像が広い範囲で観察される(L1を参照)。また、第2の光経路変更部70におけるレンズ部71に垂直に近い角度で入射するため、効率よく透過して、正面方向に向けて出射する(L4を参照)。一方、線状光源30の直上部つまり線状光源30に対向する領域Waにおいては、線状光源30の光がプリズム部61によって、左右に2分割され(L1を参照)、レンズ部71に40〜50°の角度で入射する。一部の光は、レンズ部71の作用によって、入射時より小さい角度で出射するが(L2を参照)、一部の光は、レンズ面で全反射して拡散板50側へ戻る(L3を参照)。その結果、拡散板50のみに比較して、線状光源30の像が透けて見える周期的な輝度ムラの発生を抑えることができる。   With reference to FIG. 2 (A), according to the illuminating device 10 of embodiment provided with the 1st and 2nd optical path change parts 60 and 70, in the intermediate | middle area | region Wb between the linear light sources 30, it is a line. Since the light from the linear light source 30 is totally reflected and directed to the observation side by the downward prism portion 61 in the drawing in the first optical path changing unit 60, the image of the linear light source 30 is observed in a wide range (L1). See). Moreover, since it injects into the lens part 71 in the 2nd optical path change part 70 at the angle near perpendicular | vertical, it permeate | transmits efficiently and radiate | emits toward a front direction (refer L4). On the other hand, in the area Wa directly above the linear light source 30, that is, in the region Wa facing the linear light source 30, the light from the linear light source 30 is divided into two parts left and right by the prism unit 61 (see L 1). Incident at an angle of ~ 50 °. Part of the light is emitted at an angle smaller than that at the time of incidence by the action of the lens unit 71 (see L2), but part of the light is totally reflected by the lens surface and returns to the diffusion plate 50 side (see L3). reference). As a result, it is possible to suppress the occurrence of periodic luminance unevenness through which the image of the linear light source 30 can be seen as compared with the case of only the diffusion plate 50.

第1の光経路変更部60は、内部全反射を利用して、線状光源30の光線の方向を広い範囲で観察方向へ指向させるプリズム要素を配列したシートであるので、レンチキュラーレンズなどの屈折を使用したものよりも大きな屈折力を有し、線状光源30と線状光源30との中間点(領域Wb)においても輝度の低下を抑えることができる。   Since the first light path changing unit 60 is a sheet in which prism elements are arranged to direct the direction of the light beam of the linear light source 30 in a wide range in the observation direction by using total internal reflection, the first light path changing unit 60 is refracted by a lenticular lens or the like. The refractive power of the light source is larger than that using the light source, and a decrease in luminance can be suppressed even at an intermediate point (region Wb) between the linear light source 30 and the linear light source 30.

図2(B)は、第2の光経路変更部70を設けない場合の、線状光源30の直上部つまり線状光源30に対向する領域Waにおける、光線の軌跡を示している。この場合には、レンズ部71の作用が得られないため、40°〜50°から観察した場合に、強い輝度ムラが観察される。したがって、第2の光経路変更部70を設けることによって、40°〜50°から観察した場合の輝度ムラの発生を抑えることができる。   FIG. 2B shows the ray trajectory in the region Wa directly above the linear light source 30, that is, in the region Wa when the second light path changing unit 70 is not provided. In this case, since the action of the lens unit 71 cannot be obtained, strong luminance unevenness is observed when observed from 40 ° to 50 °. Therefore, by providing the second optical path changing unit 70, it is possible to suppress the occurrence of luminance unevenness when observed from 40 ° to 50 °.

第1と第2の光経路変更部60、70は、線状光源30の配置条件(例えば、配置間隔など)に合わせて形状や組み付け位置を厳密に変更するものではない。このため、照明すべきLCDパネル20の側の要求によって線状光源30の配置条件が変更された場合であっても、第1と第2の光経路変更部60、70を汎用的に適用することができる。したがって、輝度ムラの発生を汎用性をもった構造によって改善することができ、第1と第2の光経路変更部60、70の製作コストの増加を抑え、もって、照明装置10の製作コストの増加を抑えることができる。   The first and second optical path changing units 60 and 70 do not strictly change the shape or the assembling position according to the arrangement condition (for example, arrangement interval) of the linear light source 30. For this reason, even if the arrangement conditions of the linear light source 30 are changed according to the request on the side of the LCD panel 20 to be illuminated, the first and second optical path changing units 60 and 70 are applied universally. be able to. Therefore, the occurrence of uneven brightness can be improved by a versatile structure, and an increase in the manufacturing cost of the first and second optical path changing units 60 and 70 can be suppressed, thereby reducing the manufacturing cost of the lighting device 10. The increase can be suppressed.

図4は、第2の光経路変更部70の背面のうちレンズ部71の境界に対応する部位に反射層72を設けた改変例を示す概略構成図である。   FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a modified example in which a reflective layer 72 is provided at a portion corresponding to the boundary of the lens unit 71 in the back surface of the second optical path changing unit 70.

前述したように、第2の光経路変更部70を設けずに、プリズム部61を備える第1の光経路変更部60のみの場合には、斜めから観察した場合に、輝度ムラが観察されてしまう。この角度は、例えば、プリズム頂角αが60°の場合に約40°である。したがって、垂直入射する光よりも約40°以上の角度で入射する光を多く反射または散乱して、拡散板50の側に帰してしまうような光学要素と組み合わせることが好ましい。このような光学要素としては、例えば、レンズ側が出光側を向いた、レンチキュラーレンズシート、マイクロレンズアレイシートを挙げることができる。   As described above, in the case of only the first optical path changing unit 60 including the prism unit 61 without providing the second optical path changing unit 70, luminance unevenness is observed when observed from an oblique direction. End up. This angle is, for example, about 40 ° when the prism apex angle α is 60 °. Therefore, it is preferable to combine with an optical element that reflects or scatters a large amount of incident light at an angle of about 40 ° or more than the vertically incident light and returns to the diffuser plate 50 side. Examples of such an optical element include a lenticular lens sheet and a microlens array sheet with the lens side facing the light output side.

図1に示した第2の光経路変更部70の背面は平坦面であるが、図4に示すように、第2の光経路変更部70の背面(非レンズ部側)のうちレンズ部71の境界に対応する部位に反射層72をさらに形成してもよい。反射層72にある程度の厚み(幅の1/10から1/3)を持たせることによって、斜めの光がより一層遮光されやすくなり、斜めから観察した場合の輝度ムラを解消することができるからである。   Although the back surface of the second optical path changing unit 70 shown in FIG. 1 is a flat surface, as shown in FIG. 4, the lens unit 71 of the back surface (non-lens part side) of the second optical path changing unit 70. A reflective layer 72 may be further formed at a portion corresponding to the boundary. By providing the reflective layer 72 with a certain thickness (1/10 to 1/3 of the width), oblique light is more easily shielded, and luminance unevenness when observed from an oblique direction can be eliminated. It is.

図5(A)(B)は、第1の光経路変更部60におけるプリズム部61の先端形状を変えた改変例を示す概略構成図、図5(C)は、隣り合うプリズム部61同士を隙間部を隔てて配置した改変例を示す概略構成図である。   5A and 5B are schematic configuration diagrams showing a modified example in which the tip shape of the prism unit 61 in the first optical path changing unit 60 is changed, and FIG. 5C shows adjacent prism units 61. It is a schematic block diagram which shows the example of a modification arrange | positioned through the clearance gap part.

第1の光経路変更部60におけるプリズム部61の先端を平坦面62aに形成して平坦化したり(図5(A))、曲面62bに形成して丸めたりしてもよい(図5(B))。また、第1の光経路変更部60における隣り合うプリズム部61同士を隙間部63aを隔てて配置し、プリズム部61同士の間に平坦部63bを形成してもよい(図5(C))。   The tip of the prism portion 61 in the first optical path changing portion 60 may be formed flat on the flat surface 62a (FIG. 5A), or may be formed on the curved surface 62b and rounded (FIG. 5B )). Further, the adjacent prism portions 61 in the first optical path changing portion 60 may be arranged with a gap 63a therebetween, and a flat portion 63b may be formed between the prism portions 61 (FIG. 5C). .

このように構成することによって、符号L5aによって示す光や、符号L5bによって示す光のため、斜めから観察した際の素抜けや、正面から観察した際の、線状光源30の直上部の光の隙間も軽減される。平坦面62aや曲面62bの幅は、プリズムの幅の1/6〜1/3が好ましい。隙間部63aには、レンチキュラーレンズを入れてもよい。   With this configuration, because of the light indicated by the symbol L5a and the light indicated by the symbol L5b, the omission of light when observed from an oblique direction, or the light directly above the linear light source 30 when observed from the front. The gap is also reduced. The width of the flat surface 62a and the curved surface 62b is preferably 1/6 to 1/3 of the width of the prism. A lenticular lens may be inserted in the gap 63a.

図6は、光を反射する白色ペイント51を拡散板50の出射側に形成した改変例を示す概略構成図である。   FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a modified example in which the white paint 51 that reflects light is formed on the emission side of the diffusion plate 50.

拡散板50から斜めに出射する光を緩和するために、拡散板50の出射側に形成され透過してきた光を反射する白色ペイント51を、線状光源30に対向する領域Waにおいては、線状光源30同士の間の中間領域Wbに比べて密に形成するとよい。白色ペイント51は、白色ドットあるいは白色ストライプの形状を有し、印刷によって形成される。白色ペイント51の密度は、単位面積当たりの白の面積であり、「密に形成する」とは、単位面積当たりの白の面積を大きくすることを指す。   In order to alleviate the light emitted obliquely from the diffuser plate 50, the white paint 51 that is formed on the exit side of the diffuser plate 50 and reflects the transmitted light is linear in the region Wa facing the linear light source 30. It is good to form densely compared with the intermediate region Wb between the light sources 30. The white paint 51 has a shape of white dots or white stripes and is formed by printing. The density of the white paint 51 is the area of white per unit area, and “densely formed” refers to increasing the area of white per unit area.

白色ペイント51を形成するにあたり、第1の光経路変更部60におけるプリズム部61および第2の光経路変更部70におけるレンズ部71の作用によって、既にかなり線状光源30の輝度ムラが低減されている。このため、プリズム部61を有していない拡散板50に単に白色ペイント51を形成したものに比べて、白色ペイント51の濃度あるいは密度が小さく、線状光源30の直上部と中間部との白の濃度(密度)の差が小さい。したがって、線状光源30と白色の印刷パターンとの位置合わせ精度を緩く設定することができる。   In forming the white paint 51, the luminance unevenness of the linear light source 30 has already been considerably reduced by the action of the prism unit 61 in the first light path changing unit 60 and the lens unit 71 in the second light path changing unit 70. Yes. For this reason, the density or density of the white paint 51 is smaller than that in which the white paint 51 is simply formed on the diffuser plate 50 that does not have the prism portion 61, and the white portion between the upper portion and the intermediate portion of the linear light source 30 is small. The difference in density (density) is small. Therefore, the alignment accuracy between the linear light source 30 and the white print pattern can be set loosely.

このように、線状光源30の配置条件に合致させる場合においても、その前提として、輝度ムラを抑えるための構成を汎用性を持たせて設定してあるので、拡散板50の製作が煩雑にならず製作コストの増加を抑えることができる。また、拡散板50の位置合わせの煩雑さを低減または招くことがない。   In this way, even when the arrangement conditions of the linear light source 30 are met, as a premise, the configuration for suppressing the luminance unevenness is set with versatility, so that the manufacture of the diffusion plate 50 is complicated. In other words, the increase in production cost can be suppressed. Further, the complexity of alignment of the diffusion plate 50 is not reduced or caused.

図7は、第1の光経路変更部60におけるプリズム部61の一部をレンチキュラーレンズ64とした改変例を示す概略構成図である。   FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating a modified example in which a part of the prism unit 61 in the first optical path changing unit 60 is a lenticular lens 64.

図示するように、第1の光経路変更部60の線状光源30に対向する領域Waに、プリズム部61に代えて、レンチキュラーレンズ64を配置してもよい。線状光源30同士の間の中間領域Wbは、プリズム部61をそのまま配置してある。   As shown in the drawing, a lenticular lens 64 may be disposed in the region Wa of the first light path changing unit 60 facing the linear light source 30 instead of the prism unit 61. In the intermediate region Wb between the linear light sources 30, the prism portion 61 is arranged as it is.

このように構成することによって、斜めから観察した際の素抜けや、正面から観察した際の、線状光源30の直上部の光の隙間も軽減される。   By configuring in this way, the gaps between light when observed obliquely and light immediately above the linear light source 30 when observed from the front are also reduced.

この場合も、第1の光経路変更部60におけるプリズム部61および第2の光経路変更部70におけるレンズ部71の作用によって、既にかなり線状光源30の輝度ムラが低減されているので、線状光源30とレンチキュラーレンズ64との位置合わせ精度を緩く設定することができる。線状光源30の配置条件に合致させる場合においても、その前提として、輝度ムラを抑えるための構成を汎用性を持たせて設定してあるので、レンチキュラーレンズ64を配置する第1の光経路変更部60の製作が煩雑にならず製作コストの増加を抑えることができる。また、第1の光経路変更部60の位置合わせの煩雑さも招くことがない。   Also in this case, the luminance unevenness of the linear light source 30 is already considerably reduced by the action of the prism unit 61 in the first optical path changing unit 60 and the lens unit 71 in the second optical path changing unit 70. The alignment accuracy between the light source 30 and the lenticular lens 64 can be set loosely. Even when the arrangement condition of the linear light source 30 is met, as a premise, the configuration for suppressing luminance unevenness is set with versatility, so the first optical path change for arranging the lenticular lens 64 is performed. The production of the part 60 is not complicated and an increase in production cost can be suppressed. Further, the alignment of the first optical path changing unit 60 is not complicated.

図8は、第1の光経路変更部60におけるプリズム部61の一部(プリズム部65)のプリズム頂角α’を変えた改変例を示す概略構成図、図9(A)(B)は、小さくしたプリズム頂角α’の説明に供する図である。   FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a modified example in which the prism apex angle α ′ of a part of the prism unit 61 (prism unit 65) in the first optical path changing unit 60 is changed, and FIGS. It is a figure where it uses for description of reduced prism apex angle (alpha) '.

図8に示すように、第1の光経路変更部60の線状光源30に対向する領域Waにおけるプリズム部65のプリズム頂角α’を、線状光源30同士の間の中間領域Wbにおけるプリズム部61のプリズム頂角αよりも小さくしてもよい。   As shown in FIG. 8, the prism apex angle α ′ of the prism portion 65 in the region Wa facing the linear light source 30 of the first light path changing unit 60 is set as the prism in the intermediate region Wb between the linear light sources 30. It may be smaller than the prism apex angle α of the portion 61.

より具体的には、屈折入射後、他方の面で全反射した光線が略正面方向に出射する角度とすると、屈折率が1.5〜1.6のとき、約40°である。この場合、全反射プリズムは、入射光の角度偏差を拡大するため、垂直に入射した光線を垂直に出射させるといっても、何も形成しない平坦面とするのとは異なり、上部正面付近での光源像が拡大されるので、光源像を視認しにくくする働きがある。   More specifically, the angle at which the light beam totally reflected by the other surface is incident in the front direction after refraction incidence is about 40 ° when the refractive index is 1.5 to 1.6. In this case, the total reflection prism enlarges the angular deviation of the incident light, so that even if the vertically incident light beam is emitted vertically, it is different from a flat surface where nothing is formed. Since the light source image is enlarged, it has a function of making it difficult to visually recognize the light source image.

この場合も、第1の光経路変更部60におけるプリズム部61および第2の光経路変更部70におけるレンズ部71の作用によって、既にかなり線状光源30の輝度ムラが低減されているので、線状光源30とプリズム頂角α’を小さくしたプリズム部65との位置合わせ精度を緩く設定することができる。線状光源30の配置条件に合致させる場合においても、その前提として、輝度ムラを抑えるための構成を汎用性を持たせて設定してあるので、プリズム部61の一部(プリズム部65)のプリズム頂角α’を小さくした第1の光経路変更部60の製作が煩雑にならず製作コストの増加を抑えることができる。また、第1の光経路変更部60の位置合わせの煩雑さも招くことがない。   Also in this case, the luminance unevenness of the linear light source 30 is already considerably reduced by the action of the prism unit 61 in the first optical path changing unit 60 and the lens unit 71 in the second optical path changing unit 70. The positioning accuracy between the light source 30 and the prism portion 65 having a reduced prism apex angle α ′ can be set loosely. Even when the arrangement condition of the linear light source 30 is matched, as a premise, the configuration for suppressing the luminance unevenness is set with versatility, so that a part of the prism unit 61 (the prism unit 65) is configured. The manufacture of the first optical path changing unit 60 with a reduced prism apex angle α ′ is not complicated, and an increase in manufacturing cost can be suppressed. Further, the alignment of the first optical path changing unit 60 is not complicated.

図9(A)を参照して、屈折率をnとしたとき、下から垂直に入射した光線が、入射面で屈折した後、反対側の斜面で全反射して、再び垂直に出射するとき、次の条件を満足する。   Referring to FIG. 9A, when the refractive index is n, a light beam incident vertically from below is refracted by the incident surface, then totally reflected by the slope on the opposite side, and then emitted vertically again. Satisfy the following conditions.

ncos(3φ)=cos(2φ)
表計算ソフトの機能のひとつである「特定の計算結果を導き出すために代入すべき値を逆算する計算機能」を用いて、上記条件を満たすφを計算した。
ncos (3φ) = cos (2φ)
Using one of the functions of the spreadsheet software, “calculation function for back-calculating a value to be substituted to derive a specific calculation result”, φ satisfying the above condition was calculated.

n=1.50、1.52、1.58、1.60のとき、それぞれのφは、
φ=19.65、19.87、20.49、20.68
であった。これより、プリズム頂角αは約40°である。線状光源30に対向する領域Waにおける先端角(プリズム頂角α’)は、これよりも小さくするのが好ましい。
When n = 1.50, 1.52, 1.58, 1.60, each φ is
φ = 19.65, 19.87, 20.49, 20.68
Met. Accordingly, the prism apex angle α is about 40 °. The tip angle (prism apex angle α ′) in the region Wa facing the linear light source 30 is preferably smaller than this.

図9(B)を参照して、先端角をさらに小さくした場合、例えば、先端角を30度とした場合には、上記同様、逆方向から光線を入射させて検討した結果、屈折率1.5〜1.6において、屈折のみで、全反射を伴わないで抜ける光の角度は、約60°以上にしか存在しない。   Referring to FIG. 9B, when the tip angle is further reduced, for example, when the tip angle is set to 30 degrees, as described above, as a result of studying the incidence of light from the opposite direction, a refractive index of 1. In 5 to 1.6, the angle of light that exits without refraction only and without total reflection is only about 60 ° or more.

図10は、第1の光経路変更部60におけるプリズム部61の一部をリニアフレネルレンズ66とした改変例を示す概略構成図である。図11(A)は、図10に示される改変例における光線の軌跡を示す図、図11(B)は、拡散板50のみの対比例における光線の軌跡を示す図である。図12は、リニアフレネルレンズ66におけるレンズの角度を示す図である。   FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a modified example in which a part of the prism unit 61 in the first optical path changing unit 60 is a linear Fresnel lens 66. FIG. 11A is a diagram showing a ray trajectory in the modified example shown in FIG. 10, and FIG. 11B is a diagram showing a ray trajectory relative to only the diffusion plate 50. FIG. 12 is a diagram showing lens angles in the linear Fresnel lens 66.

図10に示すように、第1の光経路変更部60の線状光源30に対向する領域Waに、プリズム部61に代えて、リニアフレネルレンズ66を線状光源30に向かい合う面つまりプリズム部61と同じ側の面に配置してもよい。線状光源30同士の間の中間領域Wbは、プリズム部61をそのまま配置してある。   As shown in FIG. 10, in a region Wa of the first light path changing unit 60 that faces the linear light source 30, instead of the prism unit 61, a linear Fresnel lens 66 faces the linear light source 30, that is, the prism unit 61. It may be arranged on the same side surface. In the intermediate region Wb between the linear light sources 30, the prism portion 61 is arranged as it is.

このように構成することによって、線状光源30の光がリニアフレネルレンズ66とプリズム部61とによって、シートの全域において、拡散板50のみの対比例に比べて、シートに対してほぼ垂直に観察側へ指向する(図11(A)(B)を参照)。このため、拡散板50の拡散(ヘイズ)をあまり強くしなくても、線状光源30像の素抜けによる輝度ムラを解消することができる。また、従来の拡散板に比べて、拡散(ヘイズ)を小さくすることができる。   With this configuration, the light from the linear light source 30 is observed almost perpendicularly to the sheet by the linear Fresnel lens 66 and the prism portion 61 in the entire area of the sheet, as compared with the contrast of the diffusion plate 50 alone. Directed to the side (see FIGS. 11A and 11B). For this reason, even if the diffusion (haze) of the diffusing plate 50 is not so strong, luminance unevenness due to the omission of the linear light source 30 image can be eliminated. Further, the diffusion (haze) can be reduced as compared with the conventional diffusion plate.

この場合も、第1の光経路変更部60におけるプリズム部61および第2の光経路変更部70におけるレンズ部71の作用によって、既にかなり線状光源30の輝度ムラが低減されているので、線状光源30とリニアフレネルレンズ66との位置合わせ精度を緩く設定することができる。線状光源30の配置条件に合致させる場合においても、その前提として、輝度ムラを抑えるための構成を汎用性を持たせて設定してあるので、リニアフレネルレンズ66を配置する第1の光経路変更部60の製作が煩雑にならず製作コストの増加を抑えることができる。また、第1の光経路変更部60の位置合わせの煩雑さも招くことがない。   Also in this case, the luminance unevenness of the linear light source 30 is already considerably reduced by the action of the prism unit 61 in the first optical path changing unit 60 and the lens unit 71 in the second optical path changing unit 70. The alignment accuracy between the linear light source 30 and the linear Fresnel lens 66 can be set loosely. Even when the arrangement condition of the linear light source 30 is met, as a premise, the configuration for suppressing the luminance unevenness is set with versatility, so the first optical path for arranging the linear Fresnel lens 66 is set. Production of the changing unit 60 is not complicated, and an increase in production cost can be suppressed. Further, the alignment of the first optical path changing unit 60 is not complicated.

図12を参照して、リニアフレネルレンズ66におけるレンズの角度は、周知の入光フレネルのレンズ角度の以下の計算式により計算することができる。   Referring to FIG. 12, the angle of the lens in the linear Fresnel lens 66 can be calculated by the following calculation formula of the lens angle of the known incident light Fresnel lens.

tanφ=sinθ/(n−cosθ)
ここに、φ:レンズ角度、θ:光線の角度
である。
tan φ = sin θ / (n 2 −cos θ)
Here, φ is the lens angle, and θ is the angle of the light beam.

図13は、図10に示される改変例のさらなる改変例を示す概略構成図、図14は、図13に示される改変例において用い得るハイブリッドプリズムを示す図である。   FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a further modification of the modification shown in FIG. 10, and FIG. 14 is a diagram showing a hybrid prism that can be used in the modification shown in FIG.

リニアフレネルレンズ66は、図10に示される改変例のように線状光源30に向かい合う面に配置する場合に限定されず、拡散板50に向かい合う面つまりプリズム部61とは反対側の面に配置してもよい。   The linear Fresnel lens 66 is not limited to the case where the linear Fresnel lens 66 is disposed on the surface facing the linear light source 30 as in the modification shown in FIG. 10, and is disposed on the surface facing the diffusion plate 50, that is, the surface opposite to the prism portion 61. May be.

図13に二点鎖線によって囲んで示すように、プリズム部61の端部とリニアフレネルレンズ66の端部とは、数ピッチ分重なるように配置することが好ましい。プリズム部61およびリニアフレネルレンズ66の少なくとも一方によって、斜めからの光の光経路を変更できるからである。   As shown by being surrounded by a two-dot chain line in FIG. 13, it is preferable that the end portion of the prism portion 61 and the end portion of the linear Fresnel lens 66 are arranged to overlap each other by several pitches. This is because the light path of the oblique light can be changed by at least one of the prism portion 61 and the linear Fresnel lens 66.

図14を参照して、プリズム部61とリニアフレネルレンズ66との境界付近には、全反射プリズムとリニアフレネルレンズとを1つのピッチ内に共存させた、WO02/027399に記載されているハイブリッドプリズム67を使用してもよい。   Referring to FIG. 14, a hybrid prism described in WO02 / 027399 in which a total reflection prism and a linear Fresnel lens coexist in one pitch near the boundary between the prism portion 61 and the linear Fresnel lens 66. 67 may be used.

(実施例)
以下、実施例について説明するが、本発明は実施例に限定されないことは言うまでもない。
(Example)
Hereinafter, examples will be described, but it goes without saying that the present invention is not limited to the examples.

厚さ50μmの二軸延伸ポリエステルフィルム(東洋紡績株式会社製のコスモシャイン(登録商標)A4300)の一方の面に、屈折率1.55のUV樹脂によって、ピッチ50μm、プリズム頂角を、29°、45°、55°、60°、62°、66°、69°、75°、90°のプリズムシートを作成した。   One side of a 50 μm thick biaxially stretched polyester film (Cosmo Shine (registered trademark) A4300 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) is made of a UV resin having a refractive index of 1.55 and a pitch of 50 μm and a prism apex angle of 29 °. 45 °, 55 °, 60 °, 62 °, 66 °, 69 °, 75 °, and 90 ° prism sheets were prepared.

このプリズムシートを、厚さ1.3mm、ヘイズ100%、透過率62%(株式会社東洋精機製作所製のヘイズガードIIを用いて測定)のバルク光拡散板に、透明粘着フィルムによって貼り付け、プリズム拡散板を作成した。   This prism sheet is attached to a bulk light diffusion plate having a thickness of 1.3 mm, a haze of 100%, and a transmittance of 62% (measured using a haze guard II manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) with a transparent adhesive film. A diffusion plate was created.

次に、上記のプリズムシートと同一の材料を使用して、ピッチ130μmのレンチキュラーレンズシートを作成した。このレンチキュラーレンズシートの平坦面側のレンズの境界部に対応する部位に白色ストライプを形成した。   Next, a lenticular lens sheet having a pitch of 130 μm was prepared using the same material as that of the prism sheet. A white stripe was formed at a portion corresponding to the boundary portion of the lens on the flat surface side of the lenticular lens sheet.

冷陰極線管(CCFL)間隔が30mmのバックライトユニット(BLU)に、冷陰極線管の中心とプリズム拡散板との距離が5mm、7mm、10mm、15mmとなるように、15cm×21cmの支持枠を4種類作成した。   To a backlight unit (BLU) with a cold cathode ray tube (CCFL) interval of 30 mm, a support frame of 15 cm × 21 cm is provided so that the distance between the center of the cold cathode ray tube and the prism diffusion plate is 5 mm, 7 mm, 10 mm, and 15 mm. Four types were created.

9種類のプリズム拡散板と、プリズムシートを貼り合せていない拡散板とを、支持枠に設置し、その上に上記レンチキュラーレンズシートを載せて、2次元色彩輝度計(コニカミノルタセンシング株式会社製CA−2000)を0.5m離して、サンプルの面内の明るさムラを測定した。   Nine types of prism diffusion plates and a diffusion plate not bonded with a prism sheet are placed on a support frame, and the above lenticular lens sheet is placed on the two-dimensional color luminance meter (CA manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd.). -2000) was separated by 0.5 m, and in-plane brightness unevenness was measured.

図15は、サンプル品の面内の明るさムラを測定したデータの一例を示すグラフである。グラフの横軸は冷陰極線管の配列方向の位置座標を示し、縦軸は輝度を示している。補正前の測定データ(図15中の線La)は、中央が明るく、周辺程暗くなっている。測定データそのものを2次曲線近似し、その極大値で近似曲線が平坦化されるよう元のデータを補正した。図15中の線Lbは、補正のための近似曲線を示し、線Lcは、補正後のデータを示している。なお、図15には、明暗変化の大きいプリズムシートを貼り合せていない拡散板の場合についての補正の様子を示してある。補正されたデータは、周期30mmの三角関数となっている。   FIG. 15 is a graph showing an example of data obtained by measuring in-plane brightness unevenness of a sample product. The horizontal axis of the graph indicates the position coordinates in the arrangement direction of the cold cathode ray tubes, and the vertical axis indicates the luminance. The measurement data before correction (line La in FIG. 15) is brighter at the center and darker at the periphery. The measurement data itself was approximated to a quadratic curve, and the original data was corrected so that the approximate curve was flattened at the maximum value. A line Lb in FIG. 15 indicates an approximate curve for correction, and a line Lc indicates data after correction. FIG. 15 shows a state of correction in the case of a diffusion plate in which a prism sheet having a large change in brightness is not bonded. The corrected data is a trigonometric function with a period of 30 mm.

補正されたデータをもとに、波形の極大値の平均に対する、極小値の平均の比を求めた結果を、下記の表1に示す。   Table 1 below shows the results of calculating the ratio of the average of the local minimum to the average of the local maximum of the waveform based on the corrected data.

Figure 0005322630
Figure 0005322630

上記の比の値が1に近いほど、光源の輝度ムラは観察されにくい。目視による比較において、0.82以上になると輝度ムラがかなり改善され、0.9以上になると輝度ムラがさらに改善されて輝度ムラが視認されにくくなり、0.95以上になると輝度ムラが視認されることはほとんど無かった。   The closer the value of the ratio is to 1, the less the luminance unevenness of the light source is observed. In the comparison by visual observation, the luminance unevenness is considerably improved when the value is 0.82 or more, the luminance unevenness is further improved when the value is 0.9 or more, and the luminance unevenness becomes difficult to be visually recognized. There was almost nothing to do.

表1に示される実験結果より、冷陰極線管の中心とプリズム拡散板との距離が5mm〜15mmの範囲においては、プリズム頂角が55°〜75°において輝度ムラの発生を抑制する効果を得ることができ、プリズム頂角が60°〜70°において、特に、有効であることがわかった。   From the experimental results shown in Table 1, when the distance between the center of the cold cathode ray tube and the prism diffusion plate is in the range of 5 mm to 15 mm, the effect of suppressing the occurrence of luminance unevenness is obtained when the prism apex angle is 55 ° to 75 °. It was found that the prism apex angle is particularly effective when the prism apex angle is 60 ° to 70 °.

プリズム頂角が55°〜75°においては、斜めからの目視による観察においても、輝度ムラは観察されなかった。   When the apex angle of the prism is 55 ° to 75 °, luminance unevenness was not observed even in the visual observation from an oblique direction.

上側のレンチキュラーレンズシートを外した状態も観察した。斜めからの目視による観察をしたところ、プリズム頂角が55°〜75°であっても、弱いものの多少の輝度ムラが観察された。   The state where the upper lenticular lens sheet was removed was also observed. As a result of visual observation from an oblique direction, even though the prism apex angle was 55 ° to 75 °, some luminance unevenness was observed although it was weak.

以上の実施例から、本発明の照明装置10における第1と第2の光経路変更部60、70によって、線状光源30の像が透けて見える周期的な輝度ムラの発生を改善できるという効果を確認した。   From the above embodiments, the first and second light path changing units 60 and 70 in the lighting device 10 of the present invention can improve the occurrence of periodic luminance unevenness through which the image of the linear light source 30 can be seen. It was confirmed.

本発明の実施形態に係る照明装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the illuminating device which concerns on embodiment of this invention. 図2(A)は、第1と第2の光経路変更部を備える実施形態に係る光線の軌跡を説明するための図、図2(B)は、第2の光経路変更部を設けない場合の光線の軌跡を説明するための図である。FIG. 2A is a diagram for explaining the trajectory of the light beam according to the embodiment including the first and second optical path changing units, and FIG. 2B is not provided with the second optical path changing unit. It is a figure for demonstrating the locus | trajectory of the light ray in a case. 図3(A)〜(D)は、プリズム部のプリズム頂角の角度範囲の説明に供するための図である。FIGS. 3A to 3D are diagrams for explaining the angle range of the prism apex angle of the prism portion. 第2の光経路変更部の背面のうちレンズ部の境界に対応する部位に反射層を設けた改変例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the modification which provided the reflection layer in the site | part corresponding to the boundary of a lens part among the back surfaces of a 2nd optical path change part. 図5(A)(B)は、第1の光経路変更部におけるプリズム部の先端形状を変えた改変例を示す概略構成図、図5(C)は、隣り合うプリズム部同士を隙間部を隔てて配置した改変例を示す概略構成図である。5A and 5B are schematic configuration diagrams showing a modified example in which the shape of the tip of the prism portion in the first optical path changing unit is changed, and FIG. 5C is a diagram illustrating a gap portion between adjacent prism portions. It is a schematic block diagram which shows the modified example arrange | positioned spaced apart. 光を反射する白色ペイントを拡散板の出射側に形成した改変例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the modification which formed the white paint which reflects light in the output side of the diffusion plate. 第1の光経路変更部におけるプリズム部の一部をレンチキュラーレンズとした改変例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the modified example which used a part of prism part in the 1st optical path change part as the lenticular lens. 第1の光経路変更部におけるプリズム部の一部のプリズム頂角を変えた改変例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the modification which changed the prism apex angle of a part of prism part in the 1st optical path change part. 図9(A)(B)は、小さくしたプリズム頂角の説明に供する図である。FIGS. 9A and 9B are diagrams for explaining a reduced prism apex angle. 第1の光経路変更部におけるプリズム部の一部をリニアフレネルレンズとした改変例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the modified example which used a part of prism part in the 1st optical path change part as the linear Fresnel lens. 図11(A)は、図10に示される改変例における光線の軌跡を示す図、図11(B)は、拡散板のみの対比例における光線の軌跡を示す図である。FIG. 11A is a diagram showing a ray trajectory in the modified example shown in FIG. 10, and FIG. 11B is a diagram showing a ray trajectory in comparison with only the diffusion plate. リニアフレネルレンズにおけるレンズの角度を示す図である。It is a figure which shows the angle of the lens in a linear Fresnel lens. 図10に示される改変例のさらなる改変例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the further modification of the modification shown by FIG. 図13に示される改変例において用い得るハイブリッドプリズムを示す図である。It is a figure which shows the hybrid prism which can be used in the modification shown by FIG. サンプル品の面内の明るさムラを測定したデータの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the data which measured the brightness nonuniformity in the surface of a sample goods.

符号の説明Explanation of symbols

10 照明装置、
20 LCDパネル、
30 線状光源、
40 反射板、
50 拡散板、
51 白色ペイント、
60 第1の光経路変更部、
61 プリズム部、
62a 平坦面、
62b 曲面、
63a 隙間部、
63b 平坦部、
64 レンチキュラーレンズ、
65 プリズム頂角α’のプリズム部、
64 レンチキュラーレンズ、
66 リニアフレネルレンズ、
67 ハイブリッドプリズム、
70 第2の光経路変更部、
71 レンズ部、
72 反射層、
α、α’ プリズム頂角(α>α’)、
Wa 線状光源に対向する領域、
Wb 線状光源同士の間の中間領域。
10 Lighting device,
20 LCD panel,
30 linear light source,
40 reflector,
50 diffuser,
51 white paint,
60 1st optical path changing part,
61 Prism part,
62a flat surface,
62b curved surface,
63a gap,
63b flat part,
64 lenticular lens,
65 Prism part of prism apex angle α ′,
64 lenticular lens,
66 linear Fresnel lens,
67 Hybrid prism,
70 a second optical path changing unit,
71 Lens section,
72 reflective layer,
α, α ′ Prism apex angle (α> α ′),
Wa The area facing the linear light source,
Wb Intermediate region between linear light sources.

Claims (8)

並列配置された複数の線状光源と、反射板と、前記線状光源および前記反射板からの光を拡散する拡散板とを有する照明装置であって、
前記線状光源と前記拡散板との間に配置され、前記線状光源に向けて突出するプリズム部が設けられ、前記線状光源および前記反射板からの光の経路を変更する第1の光経路変更部と、
前記拡散板を挟んで前記線状光源とは反対側に配置され、出射面にレンズ部が設けられ、前記拡散板を透過した光の経路を変更する第2の光経路変更部と、を有し、
前記第1の光経路変更部におけるプリズム部は、プリズム頂角が55°〜75°であり、前記プリズム部によって、前記線状光源同士の間の中間領域においては前記線状光源からの光を全反射し、
前記第2の光経路変更部におけるレンズ部によって、前記線状光源に対向する領域においては透過してきた光の一部を入射時より小さい角度で出射し、残りの光を前記拡散板の側に全反射し、前記線状光源同士の間の中間領域においては透過してきた光を正面方向に出射してなる照明装置。
A lighting device comprising a plurality of linear light sources arranged in parallel, a reflector, and a diffuser that diffuses light from the linear light source and the reflector,
A first light that is disposed between the linear light source and the diffuser plate, has a prism portion that protrudes toward the linear light source, and changes a path of light from the linear light source and the reflecting plate. A route change unit;
A second optical path changing unit that is disposed on the opposite side of the linear light source with the diffusion plate interposed therebetween, has a lens portion provided on the exit surface, and changes a path of light transmitted through the diffusion plate. And
The prism portion in the first light path changing portion has a prism apex angle of 55 ° to 75 °, and the prism portion allows light from the linear light source to be emitted in an intermediate region between the linear light sources. Total reflection
The lens unit in the second light path changing unit emits a part of the transmitted light in a region facing the linear light source at an angle smaller than that at the time of incidence, and the remaining light is directed to the diffusion plate side. An illuminating device that emits light that is totally reflected and transmitted in an intermediate region between the linear light sources in a front direction.
前記第2の光経路変更部の背面のうち前記レンズ部の境界に対応する部位に設けられた反射層をさらに有する、請求項1に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, further comprising a reflective layer provided at a portion corresponding to a boundary of the lens portion in the back surface of the second light path changing portion. 前記第1の光経路変更部におけるプリズム部は、その先端が平坦面または曲面に形成されている、請求項1または請求項2に記載の照明装置。   The illumination device according to claim 1, wherein a tip of the prism portion in the first optical path changing unit is formed to be a flat surface or a curved surface. 前記第1の光経路変更部における隣り合うプリズム部同士は、隙間部を隔てて配置されている、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の照明装置。   The lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein adjacent prism portions in the first optical path changing unit are arranged with a gap portion therebetween. 前記拡散板の出射側に形成され透過してきた光を反射する白色ペイントを、前記線状光源に対向する領域においては、前記線状光源同士の間の中間領域に比べて密に形成する、請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の照明装置。   The white paint that is formed on the emission side of the diffusion plate and reflects the transmitted light is formed denser in an area facing the linear light sources than in an intermediate area between the linear light sources. The lighting device according to any one of claims 1 to 4. 前記第1の光経路変更部の前記線状光源に対向する領域に、前記プリズム部に代えて、レンチキュラーレンズを配置してなる、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の照明装置。   The illumination according to any one of claims 1 to 5, wherein a lenticular lens is disposed in place of the prism portion in a region facing the linear light source of the first light path changing portion. apparatus. 前記第1の光経路変更部の前記線状光源に対向する領域における前記プリズム部のプリズム頂角を、前記線状光源同士の間の中間領域における前記プリズム部のプリズム頂角よりも小さくしてなる、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の照明装置。   The prism apex angle of the prism unit in the region facing the linear light source of the first optical path changing unit is made smaller than the prism apex angle of the prism unit in the intermediate region between the linear light sources. The lighting device according to any one of claims 1 to 5. 前記第1の光経路変更部の前記線状光源に対向する領域に、前記プリズム部に代えて、リニアフレネルレンズを前記線状光源に向かい合う面または前記拡散板に向かい合う面に配置してなる、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の照明装置。   In the region facing the linear light source of the first light path changing unit, instead of the prism unit, a linear Fresnel lens is arranged on a surface facing the linear light source or a surface facing the diffusion plate, The lighting device according to any one of claims 1 to 5.
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