JPH06130384A

JPH06130384A - 面状照明装置

Info

Publication number: JPH06130384A
Application number: JP4284407A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Sakamoto; 務坂本; Shinichiro Igarashi; 信一郎五十嵐
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1992-10-22
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 1994-05-13

Abstract

(57)【要約】【目的】表示面の輝度レベルが高く、かつ均一な輝度
の分布を有する面状照明装置を薄型でしかも安価に提供
することにある。【構成】前面が開口した本体の内部に複数の線状ラン
プと、平面状鏡面部と白色凸部とからなる反射面とわ収
納し、開口前面を覆って拡散透光性の拡散パネルを設
け、さらに線状ランプと拡散パネルとの間に２枚以上の
異なる幅の帯状半透明拡散フィルムよりなる光むら除去
部材を設けた面状照明装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は面状照明装置に関し、特
に蛍光灯等の線状光源を内蔵した照明器具、看板、液晶
表示装置、透光台等に用いられる薄型の平面的な均一照
明を得る装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】直下型光源の片面表示装置である前面が
開口した本体の内部に複数の線状ランプを収納し、開口
前面を覆って拡散透光性の拡散パネルを設けた照明装置
は、光の利用効率が高く表示面の明るさが優れるので種
々の面照明装置に多用されている。これらの面照明装置
において、光の利用効率を更に高め表示面の明るさを向
上せしめる目的で光源の後方背面に反射面を設けること
は広く行われており、その反射面の反射効率を高める種
々の工夫がなされたランプシェードや反射鏡が実用に供
されている。またこれらの面照明装置において表示面の
輝度を高くすること及びその輝度の分布の均一性を得る
ことが外観的にもまた面光源として均一性が必要とされ
ることからも重要な要求性能となる。しかしこの要求性
能を満たすことは難しく、従来の面照明装置は、ランプ
至近点に対応する部分の輝度が最も高く、一方ランプ間
隔の中央に対応する部分の輝度が最も低くなり、表示面
の輝度分布が不均一となるという欠点を有していた。

【０００３】この欠点を緩和させ、輝度分布の均一化を
図った面照明装置がいくつか提案されている（特開昭５
５−１５１２６号公報、特開昭６４−５６４０２号公報
等）。

【０００４】しかしながら、これらは輝度の均一化に優
れているものの、表示面全体の輝度レベルを低下させた
り、製作に多くの工程を要し高コストとなつたりするな
どの難点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、表示面の輝度レベルが高く、かつ均一な輝度の分布
を有する面状照明装置を薄型でしかも安価に提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来にお
ける面照明装置の前記欠点を除くために種々研究した結
果、ランプと拡散パネルとの間に幅の異なる半透明拡散
フィルムを帯状に少なくとも２枚重ね合わせた光むら除
去部材を設けることによって、目的を達成しうることを
見出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明の要旨とするところは、
前面が開口した本体の内部に複数の線状ランプと平面状
鏡面部と白色凸部とからなる反射面を収納し、開口前面
を覆って拡散透光性の拡散パネルを設け、さらに線状ラ
ンプと拡散パネルとの間に２枚以上の異なる幅の帯状半
透明拡散フィルムよりなる光むら除去部材を設けた面状
照明装置である。

【０００８】以下本発明を詳しく説明する。図１は本発
明の一実施態様における照明装置の断面図である。図中
１は前面が開口した照明装置本体であり、２は線状ラン
プ、３は表示面となる拡散パネル、４は鏡面部からなる
反射面、５は白色凸部からなる反射面、６は半透明拡散
フィルムを２枚以上重ね合わせた光むら除去部材であ
る。

【０００９】線状ランプ２は一般の照明に広く用いられ
る熱陰極型蛍光管が用いられるほか、液晶表示装置にお
いては冷陰極型蛍光管であってもよい。開口前面を覆う
拡散透光性の拡散パネル３はランプからの直射光、反射
面４、５からの反射光などを散乱させ、かつ透過させ
る。拡散パネルとしては、高屈折率の白色微粉体例えば
ＴｉＯ₂，ＣａＣＯ₃，ＢａＳＯ₄を樹脂等に分散させた
樹脂板状体などが用いられ、乳半板が好ましく用いられ
る。また拡散パネルは、乳半板あるいは透明板の表面を
粗面加工したもの、透明成形材料に他の光散乱粒子を混
練し成形した樹脂板であってもよい。

【００１０】反射面の１つである実質的に平面状の鏡面
部からなる反射面４は、透明なガラス、樹脂板、あるい
は樹脂フィルムを基材とする鏡を用いて形成される。こ
の鏡面によってランプの虚像が生じ、ランプ虚像により
光源が倍化されて、単独の光源が拡散パネルに与える直
射光の輝度分布よりも平均化された輝度分布をもたらす
こととなる。反射面の他の１つである白色凸部からなる
反射面５は、白色の２傾斜面を有する凸部からなる反射
面である。この反射面は、断面が山形であって、側面が
ランプ長手方向に平行な矩形の反射面であることが好ま
しい。反射面５は白色樹脂板あるいは白色樹脂成形品を
用いて形成してもよく、また支持基材の表面に白色塗装
を施したり白色樹脂板、白色樹脂フィルム、あるいは白
色紙を貼るなどしたりして形成しても良い。

【００１１】白色凸部の根元部から鏡面部にかけて一定
幅の湾曲反射面７を設けることができる。湾曲反射面は
白色フィルムで形成されるのが好ましい。この白色凸部
の根元部から鏡面部にかけてはみ出す様に設ける白色フ
ィルムの反射率は、分光光度計（株式会社日立製作所製
Ｕ３４００型）による積分球を用いた５５０ｍｍ反射率
で８０％以上、好ましくは９０％以上のものが望まし
い。この湾曲反射面はランプ間隔の中央部分で最も低下
する輝度分布を効果的に補う機能を有する。湾曲反射面
を形成する白色フィルムは、白色凸部の根元部にその一
端を貼付け、はみ出し部分が鏡面上に自由に湾曲して接
するように放置するだけで簡便に配置できる。この白色
フィルムのはみ出し幅は５ないし２０ｍｍであることが
好ましく、特に１０ないし１５ｍｍの範囲が好適であ
る。

【００１２】光むら除去部材６は、幅の異なる半透明拡
散フィルムを帯状に少なくとも２枚重ね合わせた光むら
除去部材である。この部材を構成する半透明拡散フィル
ムの透明性は、ヘーズメーター〔スガ試験機株式会社製
ＨＧＭ−２ＤＰ型，ＪＩＳＫ７１０５（１９７５）準
拠〕の全光線透過率（以下Ｔｔと略記する）で７０ない
し９５％の範囲であることが好ましく、特に７５ないし
９０％の範囲にあることが望ましい。また同ヘーズメー
ターのヘーズ値では２０ないし７０％の範囲であること
が好ましく、特に３０ないし６０％の範囲にあることが
望ましい。片面あるいは両面に艶消しなどの粗面加工が
施された樹脂フィルムが、この半透明拡散フィルムとし
て適しており、フィルムの厚さとしては通常３０ないし
３００μｍの範囲、好ましくは６０ないし２００μｍの
範囲である。フィルム幅は最大幅が下記式（Ｉ）を満足
し、かつ最小幅が線状ランプの直径以下直径の１／２以
上で、その中間のフィルム幅は最小幅と最大幅の間をほ
ぼ等差級数になるように形成するのが好ましい。

【００１３】０．４ｐ（ｆ／ｅ）＜Ｌ＜ｐ（ｆ／ｅ）（Ｉ）

【００１４】（式中、ｐは線状ランプ間隔、ｅは線状ラ
ンプ前端から拡散パネル内面までの距離、ｆは線状ラン
プ前端から光むら除去部材までの距離、Ｌは帯状半透明
拡散フィルムの最大幅を示す。

【００１５】半透明拡散フィルムの重ね合わせの枚数は
２ないし５枚が好ましく、特に２ないし３枚の場合が好
適である。図２は、異なる幅の帯状半透明フィルムを３
枚重ねとし、最大幅フィルムにドット状の透光孔を設け
た光むら除去部材の好ましい態様の一例である。透光孔
は最大幅フィルム長辺の端部近傍に少なくとも１列、好
ましくは１列ないし２列設けることが望ましい。透光孔
の孔形状はパンチング機である容易に作製できる円が好
ましいが、特に制限はなく三角形、正方形、長方形、楕
円形、星形等であってもよい。孔径およびピッチは面状
照明装置の大きさ、形状等により適宜選択されるが、例
えば照明看板で円孔の場合には直径５ｍｍ以下とすれば
表示面上で透光孔として認め難くなり好ましい。この透
光孔によって輝度の平均化はより完全なものとなり拡散
パネル３の表示面上には全くフィルムイメージは認めら
れなくなる。

【００１６】図４は、従来の面照明装置の断面図を示す
ものである。図中８は白色反射面であり、白色樹脂板あ
るいは白色樹脂成形品を用いたり、また支持基材の表面
に白色塗装を施したものが用いられる。９は光むら除去
部材であり、例えば透明樹脂フィルムにアルミ蒸着など
の手法でドットパターンを形成したものが用いられる。
ランプ至近点に対応する部分は、ドットパターンの占め
る面積比が最大であり、従ってランプからの光の透過率
は最小となる。

【００１７】

【実施例】次に、実施例によって本発明を更に詳細に説
明する。

【００１８】なお、表示面上の輝度分布の測定は、次の
ようにして行った。両端のランプでは片側が壁面のため
中央のランプと輝度分布が異なるため、線状ランプを４
本設置し、中央部の２本のランプ間で、ランプ長手方向
の中央部において長手方向と直交する方向について輝度
分布の測定を行った。さらに照明特性として表示面の最
小輝度および最大輝度の値を測定し、輝度均斉度（（最
小輝度／最大輝度）×１００）および最大輝度変動（測
定位置１ｃｍ移動する間の輝度変動の中で最大の値）の
値を求めた。

【００１９】実施例１，２および比較例１，２図１に示す構造の面照明装置において、本体１をアルミ
板を用いてａ＝８００ｍｍ，ｂ＝６５ｍｍに形成し、こ
れにランプ２として２０ｍｍφ、１１ｗａｔｔの熱陰極
型蛍光管４本をランプ間隔（Ｐ）を２００ｍｍ，ランプ
前端と反射面との距離２３ｍｍの位置に組み込んだ。ま
た拡散パネル３として板厚３ｍｍのメタクリル樹脂乳半
板（株式会社クラレ製パラグラス４３０Ｌ，Ｔｔ３６
％）、反射面４として板厚２ｍｍメタクリル樹脂ミラー
板（株式会社クラレ製コモミラーＣＭＰ，反射率１０８
％）をそれぞれ用いた。凸部反射面５としては、板厚３
ｍｍのメタクリル樹脂乳白板（株式会社クラレ製パラグ
ラスＭ，反射率９２％）で、凸部をｄが２８ｍｍ，θが
３３°となるような山形に形成し、さらに凸部の２傾斜
面の根本側に傾斜面長手方向に沿って平行に１５ｍｍ幅
はみ出す様にフィルム厚１００μｍの高反射性ポリエス
テル白色フィルム（株式会社きもと製Ｗ９００，反射率
９５％）を貼付け、はみ出し部分が鏡面上に自由に沿う
様に形成し、湾曲反射面７とした。光むら除去部材６と
して幅８０ｍｍフィルム厚１２５μｍの帯状拡散性ポリ
エステルフィルム（株式会社きもと製Ｎ６０，Ｔｔ９３
％，ヘイズ値５９％）と、幅４０ｍｍ，フィルム厚１２
５μｍの帯状拡散性ポリエステルフィルム（株式会社き
もと製Ｎ３０，Ｔｔ９１％，ヘイズ値３８％）とをセン
ターを合せ重ね合わせて、ランプの前端から１８ｍｍ離
して幅の小さいフィルムがランプ側になる様に配置して
実施例１とした。

【００２０】また実施例１の光むら除去部材に替えて、
フィルム厚１２５μｍの拡散性ポリエステルフィルム
（株式会社きもと製Ｎ３０，Ｔｔ９１％，ヘイズ値３８
％）を幅がそれぞれ７０，４０，１５ｍｍの帯状にし
て、最大幅７０ｍｍのフィルムには透光孔を図２のごと
く明け、３枚をセンターを合わせ重ね合わせて形成した
光むら除去部材を配置して実施例２とした。

【００２１】これに対して、実施例１の湾曲反射面７を
設けないで、更に実施例１の光むら除去部材に替えてフ
ィルム厚８７μｍの拡散性ポリエステルフィルム（株式
会社きもと製Ｄ１０４，Ｔｔ９１％，ヘイズ値９０％）
を幅７０ｍｍの帯状にして透光孔を図３のごとく設けた
光むら除去部材を配置して比較例１とした。

【００２２】次に実施例１と同様の本体１を用いて図４
の構造を有する面照明装置を製作した。反射面８を乳白
板とし、光むら除去部材９はフィルム厚１００μｍ，フ
ィルム幅１６０ｍｍのドットパターンフィルム（三和プ
ラスチック株式会社製ライティングカーテン，フィルム
幅の中央部Ｔｔ４０％）を用い、この光むら除去部材を
ランプ２の前端から８ｍｍ離して配置して比較例２とし
た。

【００２３】これらの実施例及び比較例についての測定
結果を図５及び表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】この結果から、輝度レベル、輝度均斉度及
び最大輝度変動すべての点で実施例２が最も優れてお
り、次に実施例１の順になる。比較例１は輝度レベルと
輝度均斉度は良いが最大輝度変動が大きく、細かい輝度
むらと半透明拡散フィルムのフィルムイメージが目立
つ。また比較例２は最大輝度変動は最も小さいが輝度レ
ベルが実施例２の約６０％と低く、輝度均斉度も少し劣
っていることが分かる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、上述のごとく簡便な材料を用
いて、光源からの光を高効率の反射面と光むら除去部材
とによって効率良く拡散させて表示面に照射させるの
で、表示面の輝度レベルが高く、かつ均一な輝度分布を
有する面状照明装置を薄型で安価に提供することができ
る。本発明による面状照明装置は、照明器具、看板、液
晶表示装置等に好適に用いられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の面状照明装置の一実施態様を示す断面
図である。

【図２】本発明の光むら除去部材の好ましい一実施態様
を示す図である。

【図３】光むら除去部材の透光孔の分布を示す図であ
る。

【図４】従来の面照明装置を示す断面図である。

【図５】光源からの距離による輝度の変化を示す図であ
る。

【符号の説明】

１面照明装置の本体２線状ランプ３拡散パネル４鏡面からなる反射面５白色の凸部からなる反射面６光むら除去部材７湾曲反射面８反射面９光むら除去部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前面が開口した本体の内部に複数の線状
ランプと、平面状鏡面部と白色凸部とからなる反射面と
を収納し、開口前面を覆って拡散透光性の拡散パネルを
設け、さらに線状ランプと拡散パネルとの間に２枚以上
の異なる幅の帯状半透明拡散パネルよりなる光むら除去
部材を設けた面状照明装置。
【請求項２】帯状半透明拡散フィルムの最大幅が下記
式（Ｉ）を満足し、かつ帯状半透明拡散フィルムの最小
幅が線状ランプの直径以下直径の１／２以上であること
を特徴とする請求項１記載の面状照明装置。０．４ｐ（ｆ／ｅ）＜Ｌ＜ｐ（ｆ／ｅ）（Ｉ）（式中、ｐは線状ランプ間隔、ｅは線状ランプ前端から
拡散パネル内面までの距離、ｆは線状ランプ前端から光
むら除去部材までの距離、Ｌは帯状半透明拡散フィルム
の最大幅それぞれを示す。
【請求項３】最大幅の帯状半透明拡散フィルムの長辺
の端部近傍にドット状の透光孔を少なくとも１列設ける
ことを特徴とする請求項１又は２記載の面状照明装置。