JPH07270622A - 面光源装置 - Google Patents
面光源装置Info
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- JPH07270622A JPH07270622A JP6082752A JP8275294A JPH07270622A JP H07270622 A JPH07270622 A JP H07270622A JP 6082752 A JP6082752 A JP 6082752A JP 8275294 A JP8275294 A JP 8275294A JP H07270622 A JPH07270622 A JP H07270622A
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- light guide
- light
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Abstract
えたもので、粗面の凹凸形状によりより明るい面光源と
するようにした面光源装置。 【構成】 導光体1と、導光体1の入射端近傍に設けた
光源2と、導光体の出射面側に設けた光拡散部材3と、
導光体1の出射面と反対側に設けた反射部材4とよりな
り、導光体1の反射部材1側の面に形成した輝度均一化
のための粗面の凹凸形状をその平均高低差とピッチとの
比が所定の範囲内の値になるようにした。
Description
パターンを形成するか、あるいは下面全体を粗面部とし
た導光体を用いた面光源装置に関するものである。
4(A)に示す構成で透明な材料からなる板状の導光体
1と導光体1の入射端面1aに近接配置した直線状の光
源2と、導光体1の出射面1bの側に配置された光拡散
部材3と、導光体1の出射面1bと反対側の面1cの側
に配置された反射部材4とより構成されている。
光体1の反射部材4が配置されている側の面1cに、図
4(B)に示すように多数の粗面部6(微少な面積内を
粗面として拡散作用を持たせた微少拡散部)にて一定の
パターンを形成するか、あるいは面1c全体が粗面部と
なるようにしてある。尚5は、表面に多数のプリズム状
凸部7等を設けたプリズムシートである。
を導光体1の入射端面1aより入射させ導光体1の出射
面1b,面1cの夫々の内面にて全反射させて端面1d
の方向に伝送するようにしている。ここで導光体1の面
1cの粗面の部分に達した光は、拡散されながら反射又
は透過し、透過した光は反射部材4にて反射され導光体
1内にもどされる。このように拡散されることにより光
の一部は出射面1bより出射し、拡散部材3を透過して
拡散光となり、更にプリズムシート5を通って面光源と
なる。ここで導光体1の面1cに形成する粗面の分布密
度を場所により適切に変化させることによって、導光体
1の出射面1bから出射する光の出射面1b面上での光
量分布が一様になるようにして、拡散部材3を透過する
拡散光の輝度分布が均一になるようにしている。
方式の面光源装置の場合は、粗面の形状に変化を持たせ
ることで、導光体の出射面1bから出射する光の出射面
1b面上での光量分布を均一にしている。
では、粗面部のパターンの選択により拡散部材3より出
射する光の輝度分布を均一にすることが出来るが、光源
2より導光体1内に入射される光量に対する、導光体の
出射面1bから出射される光量の割合が少なく光の利用
効率の面で問題があった。このことは、導光体の面1c
全体を粗面部とする方式の面光源装置の場合にも同様で
あった。
凹凸の形状)を定めることにより従来の面光源装置より
も明るい面光源装置を提供することを目的とする。
透明材料よりなり板状の導光体と、導光体の端面(入射
端面)の近くに配置された蛍光管等の直線状光源と、導
光体の出射面側に配置された光拡散部材と、導光体の出
射面とは反対側に配置された反射部材とよりなり、導光
体の反射部材が配置されている側の面に多数の微少拡散
部(粗面部)よりなるパターンが形成されていて、この
各粗面部の粗面の断面形状(粗面の凹凸の断面形状)を
特定の形状としたもので、その平均高低差をΔH、平均
ピッチをPとする時に、ΔH/Pが下記の範囲内になる
ようにしたものである。
ーにもとづき詳細に説明するように、従来の面光源装置
より明るい面光源が得られる。
記の範囲内としたもので粗さの高低差ΔHが下記範囲内
になるようにすれば一層望ましい。
たもので、平均ピッチPを下記範囲内とすることが望ま
しい。
た面光源装置が最も好ましい。
もので、その結果前記構成のものが従来の面光源装置に
比べてより明るいことを見出したことによる。
5に示すように粗面の凹凸の深さが略一定になるように
コントロールして粗面を形成する方法を用いると、深さ
が略一定でも、図5の(A)のようにピッチP1が小の
場合と、(B)のようにピッチP2が若干大である場合
と、(C)のようにピッチP3が大の場合とで、輝度が
異なることもあれば等しくなることもあった。
ールする場合にも、深さの大、小で輝度が異なることも
あれば等しくなることもあった。
れる光の輝度は、粗面の凹凸の深さ、あるいはピッチで
はなく、粗面の各凹凸形状の傾き具合によって左右さ
れ、この傾き具合がある範囲内にあるときに最も輝度が
高くなり、ある範囲内より傾き具合が大きくなってもま
た小さくなっても、輝度が低下していくのではないかと
考えた。
たもので、導光体の反射部材側の面に形成する粗面部に
よるパターンの各粗面部の粗面を表わすファクターのう
ち面光源装置の明るさに影響を及ぼすファクターは、深
さや,ピッチ等よりも粗面の凹凸形状特に各凹凸の傾き
具合にある点に着目し繰り返し実験を行なった結果にも
とづきなされたものである。実際には前記の傾き具合
を、図2に示す粗面の凹凸の平均高低差ΔHと平均ピッ
チPとの比(ΔH/P)なるパラメーターにて示し、こ
れと明るさとの関係を実験により求めた結果にもとづ
き、ΔH/Pの値が前記の範囲内にあるものが明るさが
大であることを確認することにより、本発明がなされ
た。
は、図3にAにて示す線上にて測定したものの平均値で
ある。
件11、条件12、条件16、条件21、条件22にお
いては、他と比較して明るさが小であることがわかる。
つまりこれらは、他の条件と比較してΔH/Pの値がよ
り小さいかより大きいかであり、この結果からΔH/P
が下記範囲内であれば明るい面光源装置が得られること
がわかる。
Pが上記の範囲内であったとしても、粗面形成上その他
の点から好ましくなく、又条件22のように効果が得ら
れず、ΔHの値が小さすぎても粗面作成上や条件1,
2,3のように明るくはなっているものの十分な効果が
得られない。そのためΔHは下記の範囲内であることが
望ましい。
場合も同様の理由から好ましくない。特に平均ピッチP
が小さい時には、上記の実験データーからもわかるよう
に、明るさの面で一定の効果が得られるものの著しく明
るくなることはなく、ΔH/Pが前記範囲内に設定され
ていても効果が比較的小さくなる。そのためPの値を下
記範囲内にすることが一層好ましい。
外の場合、ΔH/Pの値が前記範囲内であっても効果が
得にくい。
が夫々下記の範囲内になるように設定することが最も望
ましい。
料よりなり板状の導光体と、導光体の入射端面に近接配
置した蛍光管等の線状の光源と、導光体の出射面側に配
置した光拡散部材と、導光体の出射面とは反対側の面の
側に設けられた反射部材とよりなり、導光体の反射部材
側の面(出射面と反対側の面)に粗面を形成した多数の
微少拡散部(粗面部)よりなるパターンを有するもの
で、粗面部の粗さ(凹凸形状)を表わすパラメーターと
して前述のΔH/Pを定義した時、その値が前記の範囲
内になるようにしたものである。
パラメーターΔHの値が前記の範囲内になること又はパ
ラメーターPの値が前記の範囲内になることが望まし
い。
三つのパラメーターのいずれもが前記の範囲内となるこ
とが最も望ましい。
の出射面と出射面とは反対の面が平行な面でなくともよ
い。それは図6に示すように平行平面板状の導光体にレ
ーザー光Aを角θにて入射した後に粗面部6を透過する
光Bが出射角ψにて出射する。ここでレーザー光Aの入
射角θを変化させた時の出射角ψを測定した結果、ほぼ
一定であることがわかった。つまり入射角θに関係なく
出射角ψはほぼ一定である。
角は、粗面部6に到達した光に対する粗面部6の作用に
ほとんど影響を及ぼさないことが判る。
示す、導光体の面1cの傾き角αが、およそ0°から4
°程度の範囲では、導光体の出射面1bから出射される
光の輝度と粗面部6の形状との関係は、上述した出射面
1bと面1cとが平行な導光体1の場合の関係と、傾向
的にはほとんど変わらないことが確認された。
き角が0°〜4°の範囲内に導光体を用いた面光源装置
にも適用できる。
方式の面光源装置の場合にも、粗面部の微細凹凸の形状
を上述の範囲内で変化させるようにすると、導光体の出
射面1bから出射される光の量が従来例より増加する。
即ち、粗面が導光体の反射部材側の面のほぼ全域にわた
って形成され、出射光の輝度分布が均一になるように粗
さを変化させたもの等、粗面を利用して出射光の輝度を
均一化させるようにした面光源装置のような反射部材側
の面に輝度均一化の粗面を有する導光体を用いた面光源
装置で、その粗面の凹凸形状がΔH/P、ΔH/PとΔ
H、ΔH/PとP又はΔH/PとΔHとPのいずれかが
前掲の条件を満足するものも本発明の面光源装置に属す
るものである。
る。図1は本発明の実施例を示す図で、(A)は直線状
光源の長さ方向に対し垂直な面の方向の断面を示し、
(B)は導光体の下面に形成されているパターンを示す
ものである。
なる導光体、2は冷陰極管等の直線状光源、3は拡散部
材、4は反射部材、5はプリズムシートである。この図
1(A)には導光体2をその下面が傾斜していて大きな
勾配を有するように描かれているが長さWが53mmに
対し、厚さのうち光源1の側つまり入射端面1aの側の
厚さt1が4.0mm、反対側の面1dの厚さt2が1.
5mmであって、傾きθの実際の値は、約2.7°で小
である。この実施例の導光体の下面1cには、図1の
(B)に示すような多数の粗面部6によるパターンが形
成されている。そしてこの各粗面部6内は前記の条件を
満足するΔHやPの値の微少な凹凸が形成されている。
尚このパターンは、最も小さい粗面部がD1=0.6m
m、T1=1.0mmで最も大きい方がDn=0.9m
m、Tn=1.0mmで,次第に大きさを変化させてあ
る。
をΔH=7μm、P=25μmの粗面としたもので用い
て、図1(A)の構成にした時のプリズムシート5より
出射する光の輝度分布は極めて均一であり又明るさは、
4200[nt]従来の同じタイプのものと比較して約
15%程度向上している。
する粗面を図1(B)のように多数の粗面部6よりなる
パターンとしているが、面1cのほぼ全体を粗面とし、
その粗さを適切に変化させる等により出射面よりの光の
輝度分布が均一になるように構成したものでも粗面の凹
凸形状が前記の条件を満足すればよい。
導光体下面に形成する粗面部の粗さの凹凸形状を規定す
ることにより、明るさを増大させたものである。
図
パラメーターを説明する図
凹凸形状を示す図
射光との関係を示す図
Claims (4)
- 【請求項1】 下面に粗面部を設けた導光体と、導光
体の入射端面に近接配置した光源と、導光体の出射面側
に配置された拡散部材と、導光体の下面の側に配置され
た反射部材とからなり、上記の導光体の粗面部の微細凹
凸の平均高低差をΔH、平均ピッチをPとする時前記粗
面部の粗面の凹凸のΔH/Pの値が次の範囲内になるこ
とを特徴とする面光源装置。 0.1<ΔH/P<0.4 - 【請求項2】 前記の平均高低差ΔHの値が下記の範
囲内になるようにしたことを特徴とする請求項1の面光
源装置。 4.0μm<ΔH<10μm - 【請求項3】 前記の平均ピッチPの値が下記の範囲
内になるようにした請求項1又は2の面光源装置。 25μm<P<100μm - 【請求項4】 上記導光体の下面が傾斜していて該導
光体は光源側が厚く他の側が薄い形状をなし、下面の傾
斜角が0°〜4°の範囲内である請求項1,2又は3の
面光源装置。
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08275294A JP3303179B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 面光源装置 |
DE69432353T DE69432353T2 (de) | 1993-11-05 | 1994-11-02 | Flächenhafte lichtquelle |
PCT/JP1994/001849 WO1995012827A1 (fr) | 1993-11-05 | 1994-11-02 | Dispositif a source lumineuse en surface |
EP94931675A EP0727678B1 (en) | 1993-11-05 | 1994-11-02 | Surface light source device |
KR1019960702339A KR100381703B1 (ko) | 1993-11-05 | 1994-11-02 | 면광원장치 |
US08/640,805 US5818555A (en) | 1993-11-05 | 1994-11-02 | Surface light source device |
TW086101684A TW322533B (ja) | 1993-11-05 | 1994-11-04 | |
TW086101683A TW322532B (ja) | 1993-11-05 | 1994-11-04 | |
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TW086101685A TW322534B (ja) | 1993-11-05 | 1994-11-04 | |
TW086101682A TW322531B (ja) | 1993-11-05 | 1994-11-04 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08275294A JP3303179B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 面光源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07270622A true JPH07270622A (ja) | 1995-10-20 |
JP3303179B2 JP3303179B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=13783176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08275294A Expired - Lifetime JP3303179B2 (ja) | 1993-11-05 | 1994-03-30 | 面光源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3303179B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001296524A (ja) * | 2000-04-14 | 2001-10-26 | Harison Toshiba Lighting Corp | バックライト装置 |
EP1262373A3 (de) * | 2001-06-01 | 2003-09-24 | FER Fahrzeugelektrik GmbH | Schild mit elektrisch aktivierbarer Leuchtfolie |
-
1994
- 1994-03-30 JP JP08275294A patent/JP3303179B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001296524A (ja) * | 2000-04-14 | 2001-10-26 | Harison Toshiba Lighting Corp | バックライト装置 |
EP1262373A3 (de) * | 2001-06-01 | 2003-09-24 | FER Fahrzeugelektrik GmbH | Schild mit elektrisch aktivierbarer Leuchtfolie |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3303179B2 (ja) | 2002-07-15 |
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